[發明專利]磁性材料

無效

• 申請號: 200980156410.2
• 申請日: 2009-03-17
• 公開（公告）號: CN102725806A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 陳鐘敏;詹姆士·W·赫申羅德爾
• 申請（專利權）人: 馬格內昆茨國際公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;陰亮

技術領域

本發明涉及磁性材料、包含所述磁性材料的粘結磁體以及制造所述磁性材料的方法。

背景

使用各向同性的Nd₂Fe₁₄B型熔紡材料用于制造粘結磁體已有多年。盡管在許多前沿應用中找到Nd₂Fe₁₄B型粘結磁體，但是它們的市場規模仍遠小于由各向異性的燒結鐵氧體(或陶瓷鐵氧體)制成的磁體。一種多樣化且增強Nd₂Fe₁₄B型粘結磁體的應用以及增加其市場的方法是通過使用各向同性的粘結Nd₂Fe₁₄B型磁體代替各向異性的燒結鐵氧體磁體而擴展成為常用的鐵氧體磁瓦。

使用各向同性的粘結Nd₂Fe₁₄B型粘結磁體直接代替各向異性的燒結鐵氧體磁體將具有至少三方面的優點：(1)節約制造成本，(2)各向同性的粘結Nd₂Fe₁₄B磁體的較高性能，以及(3)粘結磁體更通用的磁化模式，其允許先進的應用。各向同性的粘結Nd₂Fe₁₄B型磁體不需要燒結鐵氧體所需的顆粒取向或高溫燒結，因此能顯著降低加工和制造成本。當與各向異性的燒結鐵氧體所需要的切片、研磨和機械加工相比時，各向同性的粘結Nd₂Fe₁₄B粘結磁體的近終形制備(near?net?shape?production)也表現出節約成本的優點。

當與各向異性的燒結鐵氧體相比時，各向同性Nd₂Fe₁₄B型粘結磁體的B_r值越高(與各向異性的燒結鐵氧體的3.5kG至4.5kG相比，粘結的NdFeB磁體通常為5kG至6kG)以及(BH)_最大值越高(與各向異性鐵氧體的3MGOe至4.5MGOe相比，各向同性的粘結NdFeB磁體通常為5MGOe至8MGOe)還允許在給定設備中磁體的更好的節能利用率。最后，Nd₂Fe₁₄B型粘結磁體的各向同性性質能實現以更靈活的磁化模式探索潛在的新應用。

然而，各向同性的粘結磁體應顯示某些具體的特征以能實現直接代替各向異性的燒結鐵氧體。例如，應能大量生產Nd₂Fe₁₄B材料以滿足用于降低成本的生產經濟規模。因此，使用現有的熔紡或噴鑄技術的材料必須可高度淬火而不需另外的資本投資來實現高生產能力的制造。而且，Nd₂Fe₁₄B材料的諸如B_r、H_ci和(BH)_最大值的磁特性應容易調整以滿足多元化應用的需要。因此，合金組合物應允許可調節的元素以控制B_r、H_ci和/或淬火能力。此外，基于相似的操作溫度范圍，各向同性的Nd₂Fe₁₄B型粘結磁體與各向異性的燒結鐵氧體相比應具有類似的熱穩定性。例如，在80℃至100℃下與各向異性的燒結鐵氧體相比，各向同性的粘結磁體應具有類似的B_r和H_ci特性以及低通量老化損失。

常規的Nd₂Fe₁₄B型熔紡各向同性的粉末分別具有為約8.5kG至8.9kG和9kOe至11kOe的典型的B_r和H_ci值，其使這些類型的粉末不適合于直接代替各向同性燒結的鐵氧體。較高的B_r值能使磁路飽和并能阻塞設備，因此阻止實現該高值的益處。為解決該問題，粘結磁體制造商通常使用諸如Cu或Al的非磁性粉末以稀釋磁性粉末的濃度并促使B_r值達到期望水平。然而，這表示磁體制造過程中的額外步驟并因此增加最終磁體的成本。