[發明專利]制備稀土燒結磁體的方法和制備稀土粘結磁體的方法

無效

• 申請號: 200810149187.6
• 申請日: 2008-09-19
• 公開（公告）號: CN101447330A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 中村芳文
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/053;H01F1/08;B22F3/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術領域

本發明涉及制備稀土燒結磁體的方法和制備稀土粘結磁體的方法。

背景技術

主要由稀土元素構成的磁體的制備依賴于一般的燒結方法。此燒結 方法包括多個加工步驟，包括合金的融化、熱處理、粉碎、模壓成型、(必 要時的)氮化、燒結、熱處理、機械加工和磁化。

可以以低成本以較大自由度成型的粘結磁體是通過下述方法制備 的：對磁體進行高至使用燒結的熱處理的處理步驟，將經熱處理的磁體 粉碎，將經粉碎的磁體與樹脂(如環氧樹脂或尼龍)混合，并將混合物 壓縮成型或注射成型。該壓縮成型或注射成型步驟在以低成本成型復合 物中獲得了較大的自由度。

使用大型爐將用來制備磁體的諸如SmCo₅、Sm₂Co₁₇和Nd₂Fe₁₄B等 化合物燒結。在各步驟中，燒結步驟特別重要。在此燒結步驟中，該大 型爐在真空中或者Ar的惰性氛圍中通過爐內的加熱棒對該化合物進行加 熱。通過熱傳導或者輻射熱將溫度升高或者保持高溫。進行成型體的固 相和液相反應。于是，得到了燒結體。

不過，對于大型爐，在接近加熱器的發熱部的位置與遠離該發熱部 的位置之間產生了溫差。這影響了與稀土磁體的磁學特性密切相關的結 晶粒徑。因此，磁學特性出現變化。

就此問題而言，已經提出一種通過在未使用的大型爐的燒結爐周圍 設置線圈并進行RF(射頻)感應加熱使溫度分布均勻的方法。

另一方面，在超過650℃的高溫，用作磁體材料的諸如稀土-過渡金 屬-氮化物類材料等化合物分解成稀土材料的氮化物和α-Fe，從而不能得 到足夠的磁學特性。因此，不可能使用塊狀的化合物。所以，用于磁體 的此材料局限于粘結磁體用磁粉。

在解決此問題的嘗試中，已經提出使用等離子燒結的方法。特別是， 燒結時間得以縮短。在燒結中產生的熱分解也降至最低。

然而，在所述的在燒結爐周圍設置線圈并通過RF感應加熱進行熱處 理的方法中，需要大型裝置來將線圈設置在大型爐周圍。而且，冷卻線 圈花費較大。因此，此方法不適合大規模生產。

在使用等離子燒結的方法中，燒結瞬時完成，但是在磁體顆粒之間 產生輝光放電，導致過度燒結。這導致晶粒直徑的增大。結果，不可能 得到所需的磁學特性。

這樣，上述方法存在各種問題。而且，通過上述方法燒結的稀土元 素-過渡金屬類磁體和稀土-過渡金屬-氮化物類磁體具有停留在與其理論 值相比相當低的磁學特性。特別是，現狀是稀土-過渡金屬-氮化物類燒結 磁體還未量產化。

發明內容

已經完成了本發明以解決上述問題。本發明的一個目的是提供一種 使用能夠在短時間內進行的氮化步驟來制備具有優異的磁學特性(即， 即使燒結也不熱分解)的稀土類燒結磁體的方法。本發明的另一目的是 提供一種使用能夠在短時間內進行的氮化步驟來制備具有優異的磁學特 性(即，即使燒結也不熱分解)的稀土類粘結磁體的方法。

本發明的一個實施方式提供了一種制備稀土燒結磁體的方法，所述 方法包括以下步驟：制備含有稀土元素和過渡金屬的合金的粉末；將所 述合金的粉末成型為具有所需形狀的成型體；在真空中或在惰性氣體中 用微波照射所述成型體并燒結所述成型體；和在惰性氣體中加熱所述成 型體。

在本發明的一個特征中，在所述照射步驟中，在氮氣中用微波照射 所述成型體以進行氮化和燒結。

在本發明的另一特征中，所述微波的頻率高于1GHz且低于30GHz。

在本發明的進一步的特征中，所述合金的粉末由平均粒徑為2μm～ 90μm的顆粒制成。

在本發明的又一特征中，在所述照射步驟中，所述氮氣的壓力為 0.1MPa～5MPa。

本發明的另一實施方式提供了一種制備稀土粘結磁體的方法，所述 方法包括以下步驟：將通過本發明的方法制備的稀土燒結磁體粉碎成平 均粒徑為5μm～90μm的稀土燒結磁體的粉末；和將所述稀土燒結磁體 的粉末與樹脂粘合劑或金屬粘合劑混合，并將該混合物壓縮成型或注射 成型。