混合磁体及其制造方法技术

一种用于制造混合磁体(1)的方法，至少包括以下方法步骤：A)制造由硬磁性材料(5)构成的硬磁性层(13)，B)制造由软磁性材料(6)构成的软磁性层(14)，和C)制造由磁性钝化材料(7)构成的隔层(15)，其中，通过分别多次应用方法步骤A)、B)和C)使混合磁体(1)成型，所述混合磁体(1)具有层结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合磁体及其制造方法本专利技术涉及一种混合磁体，其包括至少一种软磁性材料和至少一种硬磁性材料。本专利技术还涉及一种制造这样的混合磁体的方法。磁性材料可以通过熔炼冶金方法(作为浇铸磁性材料)或者通过粉末冶金方法(作为烧结磁性材料或粉末磁性复合材料)被制造。用包括烧结的粉末冶金方法可以制造其形状不能通过熔炼冶金方法实现的那些磁性构件。这点例如尤其适用于具有晶体各向异性的磁性材料(NdFeB、SmCo等)。粉末冶金的制造方法可以包括以下工序：将磁性的起始材料粉末化、将在此产生的粉末压成生坯件或者说成型体(Grünteil)同时使希望的形状成型、对生坯件进行烧结、可选地进行用于应力消除和结构优化的热处理以及可选地在外部的磁场中进行磁化。必要时还可以对这样制造的磁体进行机械的后处理、例如研磨或抛光。尤其在金属结晶材料、金属无定形材料与金属氧化材料之间有所不同。此外，将磁性材料根据其矫顽力(常常缩写为HcJ)的大小划分为硬磁性(具有较大的矫顽力)、半硬磁性(具有中等的矫顽力)和软磁性(具有较小的矫顽力)的材料类型。此外已知所谓的混合磁体。混合磁体理解为这样的一种构件，该构件包括至少两种不同的磁性材料、尤其至少一种硬磁性材料和至少一种软磁性材料。尤其已知这样的混合磁体，在这类混合磁体中，硬磁性和软磁性的材料嵌入由塑料构成的基质体中。在这类混合磁体中，可能不利的是：其磁性性质表现为比希望的更小；由于塑料材料，其温度稳定性以及机械强度会受到限制；和/或这种混合磁体不能暴露于会侵蚀塑料材料的介质。在专利文献US6,972,046B2中公开一种用于制造混合磁体的方法。在此使用粉末颗粒的涂层，该涂层用于避免形成团聚体。在专利文献US2014/0072470A1中描述一种用于制造混合磁体的方法，其中，用具有弯曲通道的压模使粉末混合物成型。基于此，本专利技术所要解决的技术问题在于，解决或至少减缓关于现有技术所述的技术问题。在此尤其应提供一种具有改良的磁性、机械和/或热性质的混合磁体。此外还应提供一种用于制造这种混合磁体的方法。所述技术问题通过按照独立权利要求的特征的混合磁体和用于制造混合磁体的方法解决。所述混合磁体和方法的另外有利的设计方案在从属权利要求中陈述。在权利要求中各个列举的特征能够以任意的、技术上有意义的方式相互组合并且可以通过来自说明书的阐释性的事实补充，其中，列举了本专利技术的另外的实施方式变型。为此做出贡献的是用于制造混合磁体的方法，所述方法至少包括以下方法步骤：A)制造由硬磁性材料构成的硬磁性层，B)制造由软磁性材料构成的软磁性层，和C)制造由磁性钝化材料构成的隔层，其中，通过分别多次应用方法步骤A)、B)和C)使混合磁体成型，该混合磁体具有层结构。优选地，方法步骤C)在每次实施方法步骤A)之后和每次实施方法步骤B)之后分别实施一次。由此在两个相邻的由硬磁性材料和/或软磁芯材料构成的层之间分别产生(单独的或唯一的)隔层。由此可以制造具有层结构的混合磁体，在所述混合磁体中，硬磁性层和软磁性层以任意的层次序组合。优选地，硬磁性层和软磁性层交替地构造或者以另外的规则方式构造。与硬磁性材料相比，许多软磁性材料具有较高的饱和磁化强度。与此相对地，对于硬磁性材料按照定义来说为了反向磁化(磁化方向的反转)需要更大的矫顽力。在混合磁体中可以结合这些优点，也就是说，混合磁体可以具有突出的作为永磁体的效果(较大的剩磁)、这种效果能够难以通过外部影响被破坏(较大的矫顽力)。通过混合磁体的层结构可以尤其在磁化的取向垂直于层结构时实现软磁性层始终位于硬磁性层的支撑场(Stuetzfeld)中并且因此有助于混合磁体的整体磁化。如果软磁性区域布置在硬磁性区域旁边、例如在硬磁性层沿其层平面被磁化这一极端情况下，软磁性层用作磁性短路，并且混合磁体不能产生在外部空间中可用的磁通量。硬磁性层应当理解为混合磁体的这样的区域，该区域主要或者说仅由硬磁性材料构成。硬磁性层不必是硬磁性材料的连续的区域。尤其在具有基质体的混合磁体中，硬磁性层由硬磁性材料的局部区域构成，所述局部区域在层平面内由基质材料彼此(部分地)隔开。优选地但不是必须地，所有的硬磁性层均由相同的硬磁性材料构成。备选地，在混合磁体中可以使用不同的硬磁性材料。可以在一个层中使用不同的硬磁性材料。但也可以存在不同地构造的层，这些层分别由不同的硬磁性材料构成。作为硬磁性材料优选的是：马氏体钢；基于CuNiFe[铜、镍、铁]、CuNiCo[铜、镍、钴]、FeCoVCr[铁、钴、钒、铬]、MnAlC[锰、铝、碳]或AlNiCo[铝、镍、钴]的合金；基于PtCo[铂、钴]的硬磁体；稀土元素磁体、例如NdFeB[钕、铁、硼]、SmCo[钐、钴]或SmFeN[钐、铁、氮]；氧化物永磁体(硬铁氧体)；或者新型硬磁体、例如MnBi[锰、铋]或Fe16N2[铁、氮]。软磁性层应当理解为混合磁体的这样的区域，该区域主要或者说仅由软磁性材料构成。软磁性层不必是软磁性材料的连续的区域。尤其在具有基质体的混合磁体中，软磁性层由软磁性材料的局部区域构成，所述局部区域在层平面内由基质材料彼此(部分地)隔开。优选地但不是必须地，所有的软磁性层均由相同的软磁性材料构成。备选地，在混合磁体中可以使用不同的软磁性材料。可以在一个层中使用不同的软磁性材料。但也可以存在不同地构造的层，这些层分别由不同的软磁性材料构成。作为软磁性材料优选的是：软铁、碳素钢、基于FeAl[铁、铝]、FeAlSi[铁、铝、硅]、FeNi[铁、镍]、FeCo[铁、钴]的合金；无定形的软磁性材料、例如FeNiBSi[铁、镍、硼、硅]、FeBSi[铁、硼、硅]；软磁性的铁氧体材料、例如MnZn-铁氧体[锰、锌]、MgZn-铁氧体[镁、锌]；尖晶石材料、例如MnMgZn[锰、镁、锌]、NiZn[镍、锌]；或者石榴石材料、例如BiCa[铋、钙]、YGd[钇、钆]。作为硬磁性材料和/或软磁性材料的附加或备选，可以使用半硬磁性材料。如果使用半硬磁性材料，则对硬磁性材料或软磁性材料的说明分别类似地适用。作为半硬磁性材料优选的是：基于FeNi[铁、镍]、FeMn[铁、锰]、FeNiMn[铁、镍、锰]、CoFe[钴、铁]、或FeCu[铁、铜]的合金；Co49Fe48V3[钴、铁、钒；也称为Remendur]；Co55NiFe[钴、镍、铁；也称为Vacozet]和Kovar。磁性钝化材料尤其可以是抗磁性材料或顺磁性材料。例如可以使用抗磁性或顺磁性金属、例如Dy[镝]、Tb[铽]、Al[铝]、Pt[铂]、Ti[钛]、Cu[铜]、Pb[铅]、Zn[锌]、Sn[锡]、Ga[镓]、Ge[锗]、Au[金]、Ag[银]、Mg[镁]、Mo[钼]、Mn[锰]、Zr[锆]、Li[锂]。也可以使用上述材料的合金或氧化物。以下还会列举另外优选的材料。优选但不是必须地，为所有的隔层使用相同的磁性钝化材料。优选使用不导电或导电性较差的磁性钝化材料。在纵长形的电导体中，变化的磁场由于电磁感应而产生电流(涡流)。这会导致纵长形的电导体升温和/或不利地影响其磁性性质。如果由不导电或导电性较差材料构成的隔层中断混合磁体的导电性，则可以减少和/或局部限制涡流。尤其在具有基质体的混合磁体中可以有效地抑制涡流，因为在这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造混合磁体(1)的方法，至少包括以下方法步骤：A)制造由硬磁性材料(5)构成的硬磁性层(13)，B)制造由软磁性材料(6)构成的软磁性层(14)，和C)制造由磁性钝化材料(7)构成的隔层(15)，其中，通过分别多次应用方法步骤A)、B)和C)使混合磁体(1)成型，所述混合磁体(1)具有层结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.11 DE 102016102386.81.一种用于制造混合磁体(1)的方法，至少包括以下方法步骤：A)制造由硬磁性材料(5)构成的硬磁性层(13)，B)制造由软磁性材料(6)构成的软磁性层(14)，和C)制造由磁性钝化材料(7)构成的隔层(15)，其中，通过分别多次应用方法步骤A)、B)和C)使混合磁体(1)成型，所述混合磁体(1)具有层结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在方法步骤A)、B)和C)中的至少一个方法步骤中应用涂覆技术。3.根据权利要求1所述的方法，其中，方法步骤A)至少包括以下子步骤：A1)提供具有由硬磁性材料(5)构成的硬磁性颗粒(2)的硬磁性粉末，其中，方法步骤B)至少包括以下子步骤：B1)提供具有由软磁性材料(6)构成的软磁性颗粒(3)的软磁性粉末，其中，方法步骤C)至少包括以下子步骤：C1)用至少一个由磁性钝化材料(7)构成的涂层(4)对硬磁性颗粒(2)或软磁性颗粒(3)中的至少之一进行涂覆，并且其中，所述方法还包括以下方法步骤：D)按照方法步骤A)、B)和C)使构成所述混合磁体(1)的坯体(17)成型；和E)对所述坯体(17)进行烧结，其中，使用足够高的温度，以使所述涂层(4)变形为包围硬磁性颗粒(2)和软磁性颗粒(3)的基质体(9)，其中，在整个方法过程期间，不超过用于硬磁性材料(5)的烧结温度和用于软磁性材料(6)的烧结温度，并且其中，在方法步骤E)中，超过磁性钝化材料(7)的烧结温度。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中，所述涂层(4)具有处于1nm至300nm范围的涂层厚度(8)。5.根据权利要求3或4之一所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：B兹拉特科夫，Z吉诺维奇，M卡特，AM拉卡，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE