稀土永磁体及其制造方法技术

本发明专利技术提供了稀土永磁体及其制造方法。用于制造稀土永磁体的方法包括制造NdFeB烧结磁体。将包含含有Re1aMb或M的合金粉末、和Re2氧化物或Re2氟化物的混合粉末形式的晶界扩散材料设置在NdFeB烧结磁体的表面上。加热晶界扩散材料从而使Re1、Re2和M中的至少一种扩散到烧结磁体内部的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶界部分区域中。Re1和Re2各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素，M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物，0.1<a<99.9，并且a+b＝100。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的引用本申请要求在35U.S.C.§119(a)下在2015年1月9日提交的韩国专利申请号10-2015-3336的优先权权益，通过引用的方式将其全部内容结合于本文中。
本公开内容涉及一种稀土永磁体(稀土永磁铁，rareearthpermanentmagnet)及其制造方法，其中，增加矫顽力同时通过使用热处理抑制烧结磁体的剩余磁通密度的降低，所述热处理用于使通过混合金属合金粉末和稀土化合物(稀土金属化合物，rareearthcompound)随后涂覆它们制造的晶界扩散材料晶界扩散到烧结磁体内部以及烧结磁体的主相晶粒(mainphasegrain)处。
技术介绍
在最近几年中，已经开发了具有优异的磁特性的NdFeB(Nd-Fe-B类)永磁体，其能使发动机具有高功率并且减小了尺寸，并且其用于各种电子装置、电动车、和车辆发动机的范围逐渐增多。通常，可以将磁体的磁特性表示为剩余磁通密度和矫顽力，并且在本文中剩余磁通密度通过NdFeB主相的分数、密度、和磁取向度确定。矫顽力是由外部磁场或热引起的磁体的磁力的耐久性，并且矫顽力具有与组织的微观结构明确的联系。通过在晶粒界面上精制晶粒尺寸或均匀分布而确定矫顽力。为了提高这样的矫顽力，通常通过添加稀土元素如Dy和Tb代替Nd而增加磁各向异性能量。但是稀土元素如Dy和Tb非常昂贵，因此，引起永磁体的总价格增加，并降低发动机的价格竞争力。因此，已经开发用于提高永磁体的矫顽力的许多其它方法。例如，通过将不同种类的具有二元组合物的合金粉末混合、形成磁场并且对其进行烧结用于制造磁体的二元合金方法。例如，可以通过将包含稀土元素如Nd或Pr的Re-Fe-B粉末(在本文中，Re是稀土)、和合金粉末混合而制造磁体。当添加的合金粉末元素围绕Re-Fe-B晶粒的晶界分布但是非常少的元素在晶界上时，可以抑制剩余磁通密度降低，从而体现高矫顽力。然而，这种方法具有以下问题：合金粉末的元素在烧结时可以扩散到颗粒中。因此，可能会降低效果。最近，已经开发了烧结Nd-Fe-B永磁体接着使稀土元素从磁体表面扩散到晶界的方法，并且将这种方法称为晶界扩散法。通过将稀土金属等蒸发或溅射在Nd-Fe-B磁体表面上接着对其进行加热、或通过将稀土无机化合物粉末涂覆在烧结体表面上接着对其进行加热，通过形成膜进行晶界扩散法。使沉积在烧结体表面上的稀土原子通过热处理经由烧结体组合物的晶界部分扩散到烧结体中。因此，可以在烧结体主相晶粒内的晶界部分上或晶界部分周围以非常高的浓度集中稀土元素，因此，与在上述二元合金法的情况下相比形成了更理想的组织。此外，磁特性反映该组织形式，并且更显著地表示剩余磁通密度的保持性和高矫顽力。然而，在晶界扩散法中，当使用蒸发或溅射法用于大规模生产时，存在许多问题，而这可以导致降低的生产力。此外，与溅射或蒸发方法相比，将稀土无机化合物粉末涂覆在烧结体表面上、然后对其进行加热的方法是非常简单的涂覆方法，并且该方法具有高生产率的优势，即，即使当在加工过程中大规模对工件装料时在磁体之间没有沉积。然而，存在的缺点在于，在粉末和磁体成分之间通过取代反应使稀土元素扩散，因此难以将它们大量引入到磁体中。另一方面，还开发了将钙或氢化钙粉末混合到稀土无机化合物粉末中并且将其涂覆在磁体上的方法，并且在该方法中，通过在热处理期间的钙还原反应使稀土元素还原随后扩散。这在大规模引入稀土元素方面是优异的方法，但它具有的缺点在于，钙或氢化钙粉末的处理是不容易的并且可能降低生产率。关于晶界扩散法，一种技术将稀土元素粘附至NdFeB烧结磁体表面以便防止矫顽力的降低(当为了变薄等目的加工NdFeB烧结磁体表面时矫顽力降低)，但是存在的问题在于，矫顽力的提高效果是不足的。此外，存在通过在NdFeB烧结磁体表面上扩散稀土元素抑制在高温下产生的不可逆退磁的技术，但是这也证明了在矫顽力中不足的提高。此外，通过溅射法或离子电镀法在磁体表面上粘附包含稀土元素的成分的方法有的缺点在于，由于高加工成本该方法是不实用的。在磁体基底表面上涂覆稀土无机化合物粉末的方法具有低加工成本的优势，但是它具有的问题在于，矫顽力的提高程度不是很高，或者效果是不均匀的。特别地，稀土无机化合物防止纯稀土元素扩散到晶界扩散中，随后稀土无机化合物保留在磁体内部，从而限制了矫顽力的提高。并且，在晶界扩散之后在磁体表面上除去氧化膜的处理具有的问题在于，它会引起对晶界扩散工艺如降低扩散深度的限制，并且当制造磁体时增加了处理的量。上述在该
技术介绍
部分中公开的信息仅出于增强对本公开内容的背景的理解，因此它可能包含并不构成已经在本国对本领域普通技术人员来说已经已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开内容已经努力解决上述与现有技术相关的问题。本公开内容的一个方面提供了晶界扩散法(grainboundarydiffusionmethod)以及由此制造的稀土永磁体，该晶界扩散法抑制烧结磁体的剩余磁通密度并且有效提高了矫顽力。此外，本公开内容的另一个方面提供了用于制造稀土永磁体的方法以及由此制造的稀土永磁体，该方法产生了耐腐蚀性同时进行晶界扩散法以便使加工的量最小化从而在晶界扩散以后除去氧化膜。本公开内容的其它方面不限于上述方面，并且根据下面的描述，对于本领域技术人员来说，本公开内容的其它未描述的方面将变得显而易见。在一个方面，本公开内容提供了一种用于制造稀土永磁体的方法，包括制造NdFeB烧结磁体的步骤。将晶界扩散材料以包含合金粉末、和Re2氧化物或Re2氟化物的混合粉末形式设置在NdFeB烧结磁体的表面上，所述合金粉末含有Re1aMb或M。加热晶界扩散材料从而使Re1、Re2和M中的至少一种扩散到烧结磁体内部的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶界部分区域中。Re1和Re2各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素，M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物(metalcompound)，并且0.1<a<99.9和a+b＝100。金属M可以保留在NdFeB烧结磁体的表面上。基于晶界扩散材料的总重量，晶界扩散材料可以包含以0.25至1wt％的量的Cu。将晶界扩散材料设置在NdFeB烧结磁体的表面上的步骤可以包括喷涂法(spraymethod)、悬浮粘附法(suspensionadheringmethod)或滚镀处理法(bar本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造稀土永磁体的方法，包括以下步骤：制造NdFeB烧结磁体；将包含合金粉末、和Re2氧化物或Re2氟化物的混合粉末形式的晶界扩散材料设置在所述NdFeB烧结磁体的表面上，所述合金粉末含有Re1aMb或M；以及加热所述晶界扩散材料从而使Re1、Re2和M中的至少一种扩散到所述烧结磁体内部的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶界部分区域中，其中Re1和Re2各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素，M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物，0.1<a<99.9，并且a+b＝100。

【技术特征摘要】
2015.01.09 KR 10-2015-00033361.一种用于制造稀土永磁体的方法，包括以下步骤：
制造NdFeB烧结磁体；
将包含合金粉末、和Re2氧化物或Re2氟化物的混合粉末形式
的晶界扩散材料设置在所述NdFeB烧结磁体的表面上，所述合金粉
末含有Re1aMb或M；以及
加热所述晶界扩散材料从而使Re1、Re2和M中的至少一种扩
散到所述烧结磁体内部的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶界部分
区域中，
其中Re1和Re2各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组
中的稀土元素，M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物，
0.1<a<99.9，并且a+b＝100。
2.根据权利要求1所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中所述M保
留在所述NdFeB烧结磁体的表面上。
3.根据权利要求1所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中，基于所
述晶界扩散材料的总重量，所述晶界扩散材料包含以0.25至1wt％
的量的Cu。
4.根据权利要求1所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中，将所述
晶界扩散材料设置在所述NdFeB烧结磁体的表面上的步骤包括喷涂
法、悬浮粘附法或滚镀处理法。
5.根据权利要求1所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中，加热所
述晶界扩散材料的步骤包括以下步骤：将所述晶界扩散材料第一次
加热到700至950℃之间的温度，将所述晶界扩散材料第一次快速

\t冷却到室温，将所述晶界扩散材料第二次加热到480至520℃之间
的温度，以及将所述晶界扩散材料第二次快速冷却到室温。
6.根据权利要求1所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中，加热所
述晶界扩散材料的步骤包括以下步骤：将所述晶界扩散材料第一次
加热到700至950℃之间的温度，将所述晶界扩散材料缓慢冷却到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李在领，朴建慜，李衡柱，政然骏，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR