[發(fā)明專利]粉冶稀土超磁致伸縮棒材及其制備技術(shù)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210311700.3
• 申請(qǐng)日: 2012-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN103627944A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫彥波;韓冬;劉朋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四平興大密封件有限公司
• 主分類號(hào): C22C30/00
• 分類號(hào): C22C30/00;C22C1/04;H01L41/20
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稀土功能材料，具體說是涉及一種粉冶稀土超磁致伸縮棒材及其制備技術(shù)。

背景技術(shù)

稀土超磁致伸縮材料(GMM)，是美國(guó)海軍表面武器實(shí)驗(yàn)室CIark等人在上世紀(jì)七十年代開發(fā)研制成功的一種新材料，具有任何傳統(tǒng)磁致伸縮材料都無法比擬的磁致伸縮應(yīng)變系數(shù)高、能量密度強(qiáng)、適應(yīng)頻率范圍寬、反應(yīng)速度快、精度量級(jí)高、可靠性能好等優(yōu)異技術(shù)特性。稀土超磁致伸縮材料自問世以來，一直是新材料技術(shù)領(lǐng)域中的前沿?zé)狳c(diǎn)課題，是世界各國(guó)都在密切關(guān)注的技術(shù)研究領(lǐng)域。經(jīng)世界各國(guó)科技人員和生產(chǎn)企業(yè)共同努力，在短短四十多年時(shí)間內(nèi)得到了快速發(fā)展完善，現(xiàn)已成為生產(chǎn)制造電—聲換能器、電—機(jī)換能器、專業(yè)傳感器、特殊電子元器件等高端技術(shù)產(chǎn)品的必選原料，在世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)中的重要性和影響力日益凸顯。

目前以美國(guó)為代表的西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，在稀土超磁致伸縮材料的基礎(chǔ)理論研究方面已十分先進(jìn)完備，在制備工藝技術(shù)方面已基本成熟定型，在應(yīng)用器件開發(fā)生產(chǎn)方面已在多領(lǐng)域全面展開，成為左右世界各國(guó)稀土超磁致伸縮材料技術(shù)領(lǐng)域中生產(chǎn)科研的主導(dǎo)推動(dòng)力量。但是，稀土超磁致伸縮材料依然存在著一些不足和弱點(diǎn)；比如，在組料結(jié)構(gòu)成份方面，依然沿用Tb—Dy—Fe三元稀土合金的結(jié)構(gòu)成份，原料材質(zhì)自身存在的電阻率小、高頻特性差、脆性高、載荷能力低等缺陷沒有得到較好解決；在制備工藝技術(shù)方面，依然沿用熔融定向凝固法生產(chǎn)制造產(chǎn)品，制備技術(shù)中存在的配置設(shè)備多、工藝路線長(zhǎng)、操縱控制困難、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、成本費(fèi)用過高等缺陷也沒有得到較好改善。盡管如此，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家依然憑借專利、商標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)產(chǎn)權(quán)和跨國(guó)集團(tuán)公司實(shí)行的壟斷經(jīng)營(yíng)策略，在技術(shù)研究方向、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、專用設(shè)備配置等諸多方面，甚至在產(chǎn)品銷售價(jià)格、產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件等方面，都依然發(fā)揮著十分重要的引導(dǎo)或規(guī)范作用。

我國(guó)稀土超磁致伸縮材料的開發(fā)研制起步較晚，基礎(chǔ)較差。隨著我國(guó)高端技術(shù)產(chǎn)品的品種數(shù)量不斷增加，我國(guó)對(duì)稀土超磁致伸縮材料的需求數(shù)量也越來越大。在市場(chǎng)需求強(qiáng)勁拉動(dòng)下，最近幾年直接參與稀土超磁致伸縮材料開發(fā)研制的高等院校、科研單位和生產(chǎn)企業(yè)越來越多，發(fā)展勢(shì)頭很猛，進(jìn)步較快。

本發(fā)明緊密跟蹤國(guó)內(nèi)外稀土超磁致伸縮材料技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)研究進(jìn)展、最新成果動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)，在認(rèn)真分析研究存在不足和弱點(diǎn)基礎(chǔ)上，從選擇組料結(jié)構(gòu)成份配比、研究制備工藝技術(shù)路線、設(shè)計(jì)配置專用技術(shù)裝備等涉及新材料開發(fā)研制的主要技術(shù)內(nèi)容入手，有針對(duì)性采用多種創(chuàng)新技術(shù)措施，形成一種能生產(chǎn)制造出圓棒形粉治稀土超磁致伸縮棒材及其制備技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題。

本發(fā)明依據(jù)磁致伸縮效應(yīng)技術(shù)原理，采取多元組料配比、超聲固相均質(zhì)混配、等靜壓壓制成形極化、連續(xù)逐次燒結(jié)定型等創(chuàng)新技術(shù)措施，生產(chǎn)制造出一種具有磁致伸縮應(yīng)變系數(shù)大、能量密度強(qiáng)、組織結(jié)構(gòu)密度大、居里溫度點(diǎn)高、機(jī)械物理性能好等優(yōu)異技術(shù)性能特性的粉冶稀土超磁致伸縮棒材制品。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采取的技術(shù)方案。

本發(fā)明解決的技術(shù)問題，通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：研究設(shè)計(jì)出在鐵（Fe）、鎳（Ni）、鈷（Co）3種磁性金屬材料單質(zhì)粉末中直接大比例摻入鑭（La）、鈰（Ce）2種稀土材料單質(zhì)粉末的組料結(jié)構(gòu)成份，通過設(shè)置多元組料配比、超聲固相均質(zhì)混配、等靜壓壓制成形極化、連續(xù)逐次燒結(jié)定型、商品整理包裝等5個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工藝技術(shù)作業(yè)單元，加工制成一種圓棒形粉冶稀土超磁致伸縮棒材制品。

所述的多元組料配比作業(yè)單元，是依據(jù)選擇的單質(zhì)材料都應(yīng)具有磁致伸縮特性、資源豐富、價(jià)格低廉等材料特色，組配化合后能發(fā)揮出較強(qiáng)的相互補(bǔ)償激勵(lì)作用等組料選材原則，選擇使用具有較強(qiáng)磁致伸縮效應(yīng)、極好機(jī)械物理性能、較高密度的鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷（Co）3種磁性金屬材料單質(zhì)金屬粉末，選擇使用具有極強(qiáng)磁致伸縮效應(yīng)、較高密度、較大電阻率等材質(zhì)特性，具有資源豐富、提純?nèi)菀住r(jià)格較低等資源優(yōu)勢(shì)的鑭（La）、鈰（Ce）2種稀土材料單質(zhì)粉末，做為組料結(jié)構(gòu)成份材料。各組料組份配比份額，按批次生產(chǎn)制造粉冶稀土超磁致伸縮棒材制品的總重量計(jì)：鐵(Fe)28～31份；鎳(Ni)14～16份；鈷（Co）9～8份；鑭（La）27～25份；鈰（Ce）22～20份。各組料組份的單質(zhì)粉末粒度均需≤35μm；各組料組份的單質(zhì)粉末純度均需≥99.99%；全部雜質(zhì)合計(jì)總量需≤0.006%。