[發(fā)明專利]用于制備永磁體的方法以及永磁體和具有永磁體的電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480055286.1
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN105612594B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B.茲拉特科夫
• 申請（專利權(quán)）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: H01F1/055
• 分類號: H01F1/055;H01F1/057;H01F1/059
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 侯宇

本發(fā)明涉及一種用于制備永磁體的方法，其中制備磁性材料的粉末并且將該磁性材料的粉末加工成永磁體。根據(jù)本發(fā)明，所述磁性材料的粉末的制備包括以下步驟：在液氮中研磨第一中位粒徑的磁性材料顆粒的懸浮液，以獲得比第一中位粒徑小的第二中位粒徑的磁性材料顆粒；以及分離在液氮中研磨過的磁性材料的懸浮液，其中分離出粒徑在預(yù)定上限粒徑以下的顆粒。

本發(fā)明涉及用于制備永磁體的方法，尤其是用于制備針對磁體制備的磁性原料的粉末的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及使用該方法制備的永磁體以及包含至少一個這種永磁體的電機。

對高性能的、例如在電機中使用的永磁體的需求在不斷增長。特別地，永磁體在用于牽引機動車的電動機中使用，這些永磁體在電動汽車日益增多的過程中贏得了關(guān)注。作為具有高矯頑力的磁性或可磁化的合金主要應(yīng)用SE-TM-B或SE-TM型的稀土合金，其中SE為稀土元素，TM為鐵族(Fe、Co、Ni)過渡金屬，B為硼。

典型制備方法包括以下工藝步驟：磁性原料的粉末化；使用或不使用外部磁場將粉末壓制/壓實成生坯(Grünteil)，以形成所需的結(jié)構(gòu)；燒結(jié)生坯以進(jìn)一步壓縮(高溫處理)；可選的調(diào)溫(加熱或低溫處理)以消除應(yīng)力和以便磁體中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化；以及在磁場中磁化。各工藝步驟也部分地彼此結(jié)合以及改變順序。

磁性原料的粉末化通常包括多個步驟。例如，將合金熔體澆鑄成鑄塊(所謂的錠)、機械破碎和經(jīng)受一個或多個研磨步驟。另外已知，使用帶鑄(Bandgieβen)工藝(英文：stripcasting)將合金熔體加工成具有多晶結(jié)構(gòu)的快速冷卻的帶狀物，隨后將所述帶狀物進(jìn)一步破碎和研磨。另外還已知一種氫爆碎工藝(英文Hydrogen Decrepitation,HD工藝)，其中將該材料用氫加壓，從而使氫從間隙滲入該材料中并且在其隨后的釋放過程中導(dǎo)致微裂紋的生成。由此可以減少隨后的研磨時長。與之不同的工藝-所謂的HDDR工藝(氫化歧化脫氫重組)-與此相對地利用了暫時形成的金屬氫化物及其隨后的脫氫，以改善磁性材料的結(jié)構(gòu)相并改善磁學(xué)性能。

另外還已知的是，在研磨過程中向稀土磁性材料中添加潤滑劑，以便在隨后的磁化步驟中獲得更強的磁疇取向。因此，EP 1760734 A1描述了，在潤滑劑的存在下研磨稀土磁性材料，該潤滑劑的粒徑大于磁性材料的粒徑。為了產(chǎn)生所需的潤滑劑(例如硬脂酸酯)粒徑，借助液氮使該潤滑劑凝固并且以冷凍狀態(tài)進(jìn)行研磨。所獲得的磁體粉末的粒徑被公開為2.5至10μm。

由DE 11 2010 004 576 T5中已知一種用于制備燒結(jié)的稀土磁體的方法，其中首先在單輥或者雙輥工藝中由稀土磁性材料如Nd₂Fe₁₄B的熔體制備快速冷卻(淬火)的多晶帶狀物，將該多晶帶狀物通過冷卻過程在單側(cè)上或在雙側(cè)上形成富Nd相，該富Nd相具有比Nd₂Fe₁₄B更低的熔點。該帶狀物被粉碎并且在對應(yīng)于富Nd相的熔點的溫度經(jīng)歷低溫?zé)Y(jié)。由此應(yīng)該防止了包含在多晶相中的并且中位粒徑為10至200nm的晶體的粗化。

EP 0 416 595 A2描述了一種用于稀土磁體的制備方法，其中首先使磁性材料的經(jīng)凝固的熔體破碎并且隨后在供給液氮的情況下在盤式或沖擊式粉碎機中研磨，其中形成最高達(dá)400μm的粒徑。隨后進(jìn)行材料的加氫和在液態(tài)烴中重新研磨，以獲得最高達(dá)40μm的粒徑，通常為2.7至3.5μm的粒徑。出于鈍化目的，對所得到的粉末進(jìn)行控制氧化、成型、在磁場中取向、壓制并燒結(jié)。

從US 5,609,695已知，借助上述HD工藝將磁性合金粉碎成最高達(dá)150μm的粒徑，并且隨后在氮氣氣氛中對該材料進(jìn)行加氮，例如將Sm₂Fe₁₇轉(zhuǎn)化為Sm₂Fe₁₇N_x。隨后于液氮中、在球磨機中研磨所述加氮的材料，其中獲得1至2μm的粒徑。所確定的是，由于材料脆化在低溫下液氮可減少所需的研磨時長。