[發明專利]R-(Fe,Co)-B燒結磁體及制造方法

有效

• 申請號: 201611027396.4
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106710766B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 廣田晃一;鐮田真之;橋本貴弘;中村元
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李躍龍

本發明涉及R?(Fe,Co)?B燒結磁體及制造方法。具體地，提供了一種基本上由12?17原子％的R(含有Nd和Pr)、0.1?3原子％的M₁(通常為Si)、0.05?0.5原子％的M₂(通常為Ti)、B、和余量的Fe組成的R?(Fe,Co)?B基燒結磁體，其含有R₂(Fe,Co)₁₄B為主相，具有至少10kOe的矯頑力。磁體在晶界三聯點處包含M₂硼化物相，并且具有主相被晶界相覆蓋的核/殼結構。該晶界相由非晶和/或納米晶的R’?(Fe,Co)?M₁’相組成，該R’?(Fe,Co)?M₁’相基本上由25?35原子％的含有Pr的R’、2?8原子％的M₁’(通常為Si)、至多8原子％的Co和余量的Fe構成。R’?(Fe,Co)?M₁’相對主相的覆蓋率為至少50％，并且粒間晶界相具有至少50nm的寬度。

相關申請的交叉引用

該非臨時申請根據35U.S.C.§119(a)要求2015年11月18日在日本提交的專利申請號2015-225300的優先權，通過引用將其全部內容并入本文。

技術領域

本發明涉及在高溫下具有高矯頑力的R-(Fe,Co)-B基燒結磁體及其制備方法。

背景技術

雖然下文稱為Nd磁體的Nd-Fe-B燒結磁體被認為是對于節能和性能改進所必要的功能材料，但其應用范圍和生產量每年都在擴大。由于許多應用遇到熱環境，因此納入其中的Nd磁體必須具有耐熱性以及高的剩磁。另一方面，由于Nd磁體的矯頑力容易在升高的溫度下顯著降低，因此必須充分增加室溫下的矯頑力，以在工作溫度下保持一定的矯頑力。

作為提高Nd磁體的矯頑力的手段，用Dy或Tb替代作為主相的Nd₂Fe₁₄B化合物中的Nd的一部分是有效的。對于這些元素，在地球上的資源儲量少，運轉中的商業采礦區域有限，并且涉及地緣政治風險。這些因素表明價格不穩定或很大波動的風險。在這些情況下，需要開發一種新的方法和具有高矯頑力的新R-(Fe,Co)-B磁體組合物，其包括使Dy和Tb的含量最小化。

從這個觀點出發，已經提出了幾種方法。專利文獻1中公開了一種R-(Fe,Co)-B基燒結磁體，其具有的組成為：12-17原子％的R(其中R表示釔和稀土元素中的至少兩種，并且必然含有Nd和Pr)、0.1-3原子％的Si，5-5.9原子％的B、0-10原子％的Co以及余量的Fe(前提是最多3原子％的Fe可以被至少一種選自Al、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Pt、Au、Hg、Pb和Bi的元素替代)，其含有作為主相的R₂(Fe,(Co),Si)₁₄B金屬間化合物，并且表現出至少10kOe的矯頑力。此外，該磁體不含富B相，并且基于整個磁體包含至少1體積％的R-Fe(Co)-Si晶界相,該晶界相基本上由25-35原子％的R、2-8原子％的Si、最多8原子％的Co和余量的Fe組成。在燒結或后燒結的熱處理期間，燒結磁體至少在從700℃至500℃的溫度范圍內以0.1至5℃/分鐘的速率冷卻，或者在多個階段中冷卻，該多個階段包括在冷卻過程中在一定溫度下保持至少30分鐘，由此在晶界中產生R-Fe(Co)-Si晶界相。

專利文獻2公開了具有低硼含量的Nd-Fe-B合金。通過燒結起始材料并冷卻燒結產物低于300℃，由該合金制備永磁體。冷卻降到800℃的步驟是在△T1/△t15K/分鐘的平均冷卻速率下。

專利文獻3公開了一種R-T-B磁體，其包含主要由R₂Fe₁₄B構成的主相和含有比該主相多的R的晶界相，該晶界相含有具有高稀土濃度的晶界相(富R相)和具有低稀土濃度和高過渡金屬濃度的晶界相(過渡金屬富集相)。通過在800至1200℃下燒結和在400至800℃下熱處理來制備該R-T-B稀土燒結磁體。