[發明專利]稀土-鐵-氮系合金材料及其制備方法、稀土-鐵系合金材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201280003428.0
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103180917A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 前田徹;渡邊麻子;永澤基;加藤武志
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01F1/055
• 分類號: H01F1/055;B22F1/00;B22F3/00;B22F3/10;C22C33/02;C22C38/00;H01F1/08;H01F41/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業平;常海濤

技術領域

本發明涉及用于稀土磁石的材料的稀土-鐵-氮系合金材料及其制備方法，以及用作稀土-鐵-氮系合金材料的原料的稀土-鐵系合金材料及其制備方法。特別是，本發明涉及能夠制得磁特性優異的稀土磁石的稀土-鐵-氮系合金材料以及制備所述合金材料的方法。

背景技術

稀土磁石被廣泛用作用于發動機和發電機的永久磁石。稀土磁石的典型例子包括燒結磁石和粘結磁石，它們均由諸如Nd（釹）-Fe-B等R-Fe-B系合金（R：稀土元素，Fe：鐵，B：硼）構成。關于粘結磁石，作為磁特性比由Nd-Fe-B系合金構成的磁石優異的磁石，已經研究了由Sm（釤）-Fe-N（氮）系合金構成的磁石。

粘結磁石均是通過將R-Fe-B系合金或Sm-Fe-N系合金所構成的合金粉末與粘結劑樹脂混合，然后對所得混合物進行壓縮成形或注射成形而制備的。特別是，為了提高矯磁力，對用于粘結磁石的合金粉末進行氫化-岐化-脫吸附-再結合處理（HDDR處理，HD：氫化和岐化，DR：脫吸附和再結合）。專利文獻1公開了：通過對由稀土-鐵合金構成的粉末進行氮化、同時用微波輻射該粉末而形成由稀土-鐵-氮合金構成的合金粉末，并且所得合金粉末用于粘結磁石。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本未審查的專利申請公開No.2008-283141

發明內容

技術問題

然而，常規稀土磁石的磁力低，因而需要改善其磁特性。

由于存在作為夾雜物的粘結劑樹脂，粘結磁石的磁相比率低，至多為約80體積%，因為磁相比率低而導致磁特性低。

因此，本發明的一個目的在于提供一種能夠制得磁特性優異的稀土磁石的稀土-鐵-氮系合金材料、以及制備所述合金材料的方法。本發明的另一個目的在于提供一種適合作為磁特性優異的稀土磁石的原料的稀土-鐵系合金材料、以及制備所述合金材料的方法。

解決方案

燒結磁石的磁相比率容易提高，但是形狀自由度低。因此，為了在不進行燒結的情況下制備具有高的磁相比率和優異的磁特性的稀土磁石，本發明人對使用粉末成形進行了研究，而不是像粘結磁石那樣使用粘結劑樹脂進行成形。通常用于稀土磁石的原料粉末包括由Sm-Fe-N系合金構成的合金粉末和對合金粉末進行HDDR處理而獲得的經處理的粉末。這些原料粉末為硬質且幾乎不變形，因而在壓縮成形時的成形性差，并且難以提高粉末成形體的密度，從而無法容易地形成磁相比率高的磁石。因此，進行多次研究以提高成形性，結果，本發明人發現：當粉末不具有如稀土-鐵-氮系合金等那樣的其中稀土元素和鐵結合在一起的結構，而是具有稀土元素不與鐵結合在一起的結構（即，鐵組分與稀土元素組分獨立地存在）時，所述粉末具有高的變形性和優異的成形性，從而制得相對密度高的粉末成形體。還發現了具有特定結構的粉末可通過對由稀土-鐵系合金構成的合金粉末進行特定的熱處理來制備。此外發現：通過在特定條件下，對熱處理后的所得粉末進行壓縮成形而制成的粉末成形體進行熱處理，以制得具有特定取向結構的稀土-鐵系合金材料，并且該稀土-鐵系合金材料進一步在特定條件下被氮化，從而制得可制備磁特性優異的稀土磁石的稀土-鐵-氮系合金材料。本發明基于這些發現。

本發明的稀土-鐵系合金材料用作稀土磁石的原料并且包括由多個合金顆粒構成的成形體，并且還進一步具有下述的特定取向，其中所述合金顆粒由含有稀土元素的稀土-鐵系合金構成。具體而言，合金材料滿足I(a,b,c)/Imax≥0.83，其中，當將構成所述成形體外表面的任意所需平面或者所述成形體的任意所需截面用作測量平面時，Imax為所述測量平面中的最大X射線衍射峰強度，I(a,b,c)為沿著晶格軸向的X射線衍射峰強度，所述晶格構成存在于所述測量平面中的合金顆粒，并且I(a,b,c)/Imax為沿著所述軸向的峰強度與最大峰強度的比值。另外，I(a,b,c)中的a、b和c對應于晶面指數，并且I(a,b,c)表示對應于晶面(n00)、(0n0)和(00n)中的任意一者的衍射峰強度，其中n≠0并且為整數。

具有特定取向的本發明稀土-鐵系合金材料可通過（例如）下述的根據本發明的制備稀土-鐵系合金材料的方法進行制備。本發明所述的制備稀土-鐵系合金材料的方法涉及制備用作稀土磁石的原料的稀土-鐵系合金材料的方法，并且包括下述的制備步驟、成形步驟和脫氫步驟。