[發明專利]電沉積裝置及稀土永磁體的制備

有效

• 申請號: 201510085326.3
• 申請日: 2015-02-17
• 公開（公告）號: CN104846416B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 栗林幸弘;長崎欣史
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C25D13/00
• 分類號: C25D13/00;H01F41/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 秦晨

本發明提供了電沉積裝置及稀土永磁體的制備。一種電沉積裝置包含：填注電沉積溶液的內儲罐(1)、外儲罐(3)、回饋裝置(4)、布置于內儲罐(1)內的整流部件(5)、用于保持物品(p)的裝置(8)、對電極(6)和電源(9)。電沉積溶液按照從內儲罐溢出并且由回饋裝置從外儲罐饋送回到內儲罐的方式循環，溶液的流動由整流部件整流以使內儲罐中的溶液表面保持為平坦的，物品的選定部分被浸泡于溶液內，并且涂層劑被電沉積于物品的選定部分上。

相關申請的交叉引用

本非臨時申請依據35U.S.C.§119(a)要求于2014年2月19日在日本提交的專利申請No.2014-029677的優先權，該專利申請全文以提及方式并入本文。

技術領域

本發明涉及通過將物品的選定部分浸泡在具有分散或溶解于溶劑內的涂層劑的電沉積溶液中并且在物品與對電極之間施加電壓以便讓涂層劑沉積于物品的選定部分上而在其內給物品上涂層的電沉積裝置，以及用于使用該裝置來制備稀土永磁體的方法。

背景技術

由于優良的磁性能，Nd-Fe-B基永磁體得到了范圍不斷增大的應用。在旋轉機械(例如，馬達和發電機)的領域中，使用Nd-Fe-B基永磁體的永磁體旋轉機械最近已經響應于對重量和輪廓減小、性能改進以及節能的要求而得到了開發。在旋轉機械內的永磁體由于繞組和鐵芯的熱量產生而暴露于高溫，并且因繞組的抗磁場而容易受到退磁的影響。因而需要具有耐熱性、用作抗退磁指數的一定級別的矯頑力，以及用作磁力大小指數的最大剩磁的燒結的Nd-Fe-B基磁體。

燒結的Nd-Fe-B基磁體的剩磁(或殘余磁通密度)的增加能夠通過增加Nd₂Fe₁₄B化合物的體積系數并提高晶體取向來實現。為了這個目的，已經對該工藝進行了眾多修改。對于增大矯頑力，存在一些已知的不同方法，包括晶粒細化，Nd含量較大的合金成分的使用，以及有效元素的添加。當前最常見的方法是使用其中Dy或Tb替代部分Nd的合金成分。用這些元素來替代Nd₂Fe₁₄B化合物內的Nd會增加化合物的各向異性的磁場和矯頑力兩者。另一方面，用Dy或Tb來替代會降低化合物的飽和磁極化。因此，只要采取上述方法來增加矯頑力，剩磁的損失就不可避免。

在專利文獻1和2中提出了能夠滿足剩磁和矯頑力兩者的方法。其中R¹是選自包括Y和Sc在內的稀土元素的至少一種元素的R¹-Fe-B類組成的燒結磁體在其表面上被涂上含有R²的氧化物、氟化物或氟氧化物的粉末，其中R²是選自包括Y和Sc在內的稀土元素的至少一種元素。已涂的磁體受到熱處理，由此R²被吸收到磁體內。

該方法可成功增加矯頑力，同時顯著地抑制剩磁的衰減。在該方法能夠被實際實施之前仍有一些問題必須要克服。在燒結磁體的表面上提供粉末的方法是通過將磁體浸泡于粉末在水或有機溶劑中的分散體內，或者將分散體噴涂到磁體上，兩者隨后都要干燥。浸泡法和噴涂法都難以控制粉末的涂布重量(或覆蓋率)。不足的覆蓋率未能充分吸收R²。相反地，如果涂布了過量的粉末，則寶貴的R²會被無效地消耗掉。此外，由于這樣的粉末涂層厚度差異大并且密度并不是那么高，因而過多的涂布重量是必要的，以便使矯頑力提高到飽和水平。而且，由于粉末涂層附著力并沒有那么大，因而留下了一些問題，包括從涂布步驟到熱處理步驟的工藝的工作效率差以及在大表面區域上難以處理。

作為用于將R²的粉末高效且牢固地沉積到燒結磁體的表面上的方法，想得到的一種有效方法是通過將磁體浸泡于具有分散于其內的R²粉末的電沉積溶液中，并且經由電沉積促使R²粉末沉積于磁體上。電沉積工藝允許控制粉末的涂布重量以及形成具有牢固粘附的均勻粉末涂層。但是，由于以Dy和Tb為代表的稀土元素是稀有的且很昂貴，仍然需要用于對稀土磁體涂以含有稀土的粉末的高效且經濟的方法。