[發明專利]稀土磁體及其制造方法

無效

• 申請號: 200910150108.8
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101640087A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 鈴木俊治;橋野早人;平岡將宏;藪見崇生
• 申請（專利權）人: 大同特殊鋼株式會社
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;H01F7/00;H01F41/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁業平;張天舒

技術領域

本發明涉及稀土磁體及其制造方法。

背景技術

一般來說，諸如Nd-Fe-B型的稀土磁體在室溫環境中使用，例如， 在硬盤驅動器的音圈馬達(VCM)中、或在磁共振成像(MRI)裝置 中使用，因而幾乎從未需要這種稀土磁體具有耐熱性。

近年來，這種類型的稀土磁體的應用范圍正在擴大，例如其被應 用于普通汽車的EPS電機中、混合電動車(HEV)的驅動馬達或FA (機器人或機床)用電機中。隨著應用范圍的擴大，需要稀土磁體具 有耐熱性，并且能夠承受在溫度相對較高的環境中的應用。在將稀土 磁體應用于汽車中時，這種趨勢尤其明顯。

提高稀土磁體耐熱性的最為常見的方法是增加矯頑磁力，并且人 們一直采用在Nd-Fe-B系合金發生熔融時加入Dy、Tb等的方法。

最近，人們嘗試通過使Dy金屬從稀土磁體的表面擴散至內部， 叢而提高矯頑磁力。例如，國際公開No.WO?2006/064848，小冊子(權 利要求、圖1等)披露了一種Nd-Fe-B系燒結磁體及其制造方法，其 中通過還原來對Dy的氟化物、氧化物或氯化物進行處理，從而使Dy 金屬從Nd-Fe-B系燒結磁體的表面擴散并滲透至晶界相，由此晶界得 到調整，使得磁體表面上的Dy濃度較高，而磁體內部的Dy濃度較 低。

另外，例如，專利文獻JP-A-2004-304038披露了一種稀土燒結磁 體及其制造方法，其中通過濺射在稀土燒結磁體的表面上而形成Dy 金屬膜或Tb金屬膜，隨后進行熱處理，從而使Dy等熱擴散至磁體 內部。

此外，專利文獻JP-A-62-206802描述了這樣一種方法，該方法將 Dy-Nb合金粉末、Dy-V合金粉末等與Nd-Fe-B系合金粉末混合，并 將該粉末混合物燒結從而獲得燒結磁體。

然而，這些常規技術具有如下問題。即，在Nd-Fe-B系合金發生 熔融時加入Dy、Tb等的方法中，利用了通過將Nd₂Fe₁₄B晶體中的 Nd置換為Dy等以提高磁各向異性的原理來增加矯頑磁力，然而根據 該原理，Dy等與Fe原子以磁矩反平行的方式相互耦合在一起，這會 不利地造成剩磁的降低。

專利文獻WO?2006/064848中所描述的技術(在該技術中，使Dy 金屬從稀土燒結磁體的表面擴散并滲透至晶界相)適用于燒結磁體， 但是該技術幾乎不能用于通過熱模塑(如熱壓)或熱塑加工(如熱擠 出)而制造的磁體。其原因如下。

根據專利文獻WO?2006/064848中所描述的技術，為了完全使得 Dy減少并擴散，需要在約1,000℃的高溫下進行熱處理。在燒結磁體 的情況中，磁體本身在約1,100℃下進行燒結，因此在上述熱處理條 件下幾乎不會造成晶粒的生長，因此基本可以忽略因晶粒生長的增加 而導致矯頑磁力減小這一問題。另一方面，由熱模塑或熱塑加工而制 造出的磁體在上述熱處理條件下可允許晶粒的生長，因此由Dy擴散 所引起的矯頑磁力提高與由晶粒生長而導致的矯頑磁力降低互相抵 消。另外，當晶粒尺寸增加時，磁疇變得不穩定，并且矯頑磁力降低。 基于這些原因，難以將專利文獻WO?2006/064848中所描述的技術應 用于通過熱模塑或熱塑加工而制造的磁體上，以提高其耐熱性。

關于專利文獻JP-A-2004-304038中所描述的技術(其中，通過濺 射在稀土燒結磁體的表面上而形成Dy金屬膜或Tb金屬膜，并且該 金屬被熱擴散至磁體內部)，則需要昂貴的裝置以形成金屬膜。此外， 由于批量生產的量較小，因此生產率較低。

在專利文獻WO?2006/064848和JP-A-2004-304038所描述的技術 中，都是使Dy等由磁體的表面擴散至其內部，因此盡管Dy等在磁 體的表面部分中的濃度較高，但在磁體內部Dy等的濃度較低，因此 整個磁體的磁特性可能變得不均勻。這不利于在整個磁體上獲得高的 磁特性。除了專利文獻WO?2006/064848和JP-A-2004-304038之外， 還披露了許多將Dy由磁體的表面擴散至磁體內部的方法，但是這些 方法均依賴于從磁體表面處的擴散，并且盡管這些方法存在不同之 處，但是均難以避免因磁體表面與磁體內部之間的Dy濃度的差別而 導致的磁特性不均勻。