[發(fā)明專利]包含非磁性合金的熱壓變形的磁體及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480083350.7
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN107077935A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南宮錫;樸德海;姜諵錫
• 申請（專利權(quán)）人: LG電子株式會(huì)社
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;H01F41/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,劉久亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包含分布在晶粒界面處的非磁性合金的熱壓變形的磁體，并且更具體地，涉及用于提高永磁體的矯頑力并且提高剩余磁通密度的方法，與通過現(xiàn)有處理的永磁體不同，該方法不需要通過有效地實(shí)現(xiàn)磁屏蔽來施加磁場。

背景技術(shù)

近來，諸如新的可再生能量這樣的環(huán)境友好的能量行業(yè)備受關(guān)注，但是就能量產(chǎn)生系統(tǒng)和能量消耗的轉(zhuǎn)換而言，提高消耗能量的裝置的效率也可能是重要的。與能量消耗關(guān)聯(lián)的最重要的裝置是電機(jī)，并且電機(jī)的必要材料是稀土永磁體。為了使稀土永磁體在各種應(yīng)用領(lǐng)域中被用作優(yōu)異材料，需要高的剩余磁通密度(Br)和穩(wěn)定的矯頑力(iHc)。

用于確保磁性粉末的高的矯頑力的方法中的一種是通過添加諸如Dy這樣的重稀土來使用磁性粉末以增加室溫下的矯頑力的方法。然而，似乎由于重稀土金屬的稀缺和由此導(dǎo)致的價(jià)格急劇增加，導(dǎo)致最近使用諸如Dy這樣的重稀土金屬作為未來的材料存在限制。另外，添加Dy提高了矯頑力，但是不足之處在于使剩磁減小，結(jié)果，磁體的強(qiáng)度變?nèi)酢?/p>

此外，在用于制造各向異性的基于釹的永磁體的方法中，通常通過以下方式來制造磁體：通過金屬熔化、快速冷卻和研磨來制備磁性粉末，在施加磁場的同時(shí)將磁性粉末成形，然后在高溫(1,000℃或更高的溫度)下燒結(jié)磁性粉末，并且使磁性粉末經(jīng)受后熱處理。在處理期間，在確保磁性粉末的高矯頑力的方法當(dāng)中，存在將晶粒的尺寸微粉化(micronize)為單個(gè)磁疇尺寸的方法。

也就是說，該方法是通過利用物理方法精細(xì)地粉碎磁性粉末的晶粒來將晶粒微粉化，并且在這種情況下，在制造方法的步驟中，還必須在燒結(jié)之前將磁性粉末本身的粒徑微粉化，以便將磁性粉末的晶粒微粉化，但是還需要保持微晶粒的磁性粉末，直到制作出最終產(chǎn)品。

然而，在將經(jīng)精細(xì)微粉化的具有微小尺寸粒徑的磁性粉末制造成磁體的過程中，矯頑力大幅減小，因?yàn)橛捎诔^1,000℃的高溫?zé)崽幚矶鴮?dǎo)致出現(xiàn)晶粒生長，所以晶粒因晶粒粗化而按照單個(gè)磁疇的方式產(chǎn)生，并且在顆粒中容易形成反向磁疇。

此外，通過使用用于確保高矯頑力的方法當(dāng)中的又一種方法來致使晶粒隔離，以實(shí)現(xiàn)磁屏蔽，結(jié)果，可以通過阻止反向磁疇的轉(zhuǎn)變來增大矯頑力。出于此目的，在相關(guān)技術(shù)中，使用通過將非磁性相施用或涂覆在磁體的表面上以使非磁性相能夠在磁體內(nèi)部擴(kuò)散的方法(US 08038807 B1,WO 2011/0145674，T.Akiya et al(2014))。

然而，這種方法無法均勻地隔離晶粒，因?yàn)榉谴判韵嘀辉诖朋w的表面上是充足的，所以沒有平穩(wěn)地出現(xiàn)擴(kuò)散，結(jié)果，非磁性相變得在磁體內(nèi)部不充足。因此，由于難以向大尺寸的磁體應(yīng)用該方法并且在這種情況下磁體內(nèi)部和外部的磁特性互不相同，因此擔(dān)心制造出不均勻的磁體。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)課題

因此，本發(fā)明的目的是提供一種熱壓變形的磁體和制造該熱壓變形的磁體的方法，在該熱壓變形的磁體中，作為由于非磁性合金均勻地分布于晶粒的界面處而導(dǎo)致的磁屏蔽的效果，提高了矯頑力，由于熱壓變形處理，導(dǎo)致磁化方向在一個(gè)方向上對齊(align)，結(jié)果，剩余磁通密度提高，在該方法中，通過在制造磁體的過程期間將非磁性合金混合，使非磁性合金均勻地分布于晶粒的界面處。

技術(shù)方案

下文中，將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造R-TM-B熱壓變形的磁體的方法包括以下步驟：(a)用R-TM-B合金來制備磁性粉末(R意指選自由Nd、Dy、Pr、Tb、Ho、Sm、Sc、Y、La、Ce、Pm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、Lu組成的組中的任一種稀土金屬及其組合，并且TM意指過渡金)；(b)通過對所述磁性粉末進(jìn)行壓制燒結(jié)來制造燒結(jié)體；以及(c)通過施加熱和壓力對燒結(jié)體進(jìn)行熱壓制變形(熱變形)，其中，所述方法包括以下步驟：在制造步驟(a)中的所述R-TM-B合金時(shí)或者在進(jìn)行步驟(b)中的所述壓制燒結(jié)之前，添加非磁性合金。

可以通過將具有基于R-TM-B組分的合金錠微粉化來制造步驟(a)中的磁性粉末，并且可以通過例如HDDR處理、熔體紡絲(melt spinning)處理或快速凝固處理等來制造基于R-TM-B的錠。具體地，可以通過利用高速軋制(rolling)熔化合金錠并且快速冷卻熔化的合金的系統(tǒng)來制造具有帶形的錠。

可以通過執(zhí)行研磨的裝置來將具有帶形的錠進(jìn)行粉碎，并且因此被粉碎的粉末可以是步驟(a)中的磁性粉末。HDDR處理是通過氫化處理、歧化處理、脫氫處理和再化合(recombination)處理來制造磁性粉末的處理。