NdFeB永磁体和用于制造该永磁体的方法技术

本发明专利技术提供一种NdFeB永磁体且该磁体包括约25～30wt％的Nd、约0.5～6wt％的Dy、约0.2～至2wt％的Tb、约0.1～0.5wt％的Cu、约0.8～2wt％的B、余量的Fe和其他不可避免的杂质。此外，提供制造该永磁体的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过减少昂贵镝（Dy)元素的量降低制造成本以及通过增强其磁 力而比常规永磁体成本更低且性能更高的钕（NdFeB)永磁体，以及用于制造该永磁体的方 法。
技术介绍
为提高混合电动车（HEV)的燃料效率，需要可在有限尺寸的牵引电机中产生较高 输出的高性能磁体。在常规用于牵引电机的永磁体中，使用作为稀土永磁体的NdFeB烧结 磁体，但是其包括昂贵的稀土元素例如Dy和Tb以具有较高的热特性。尽管这些元素提供 较高的热特性，但它们降低磁力且昂贵。因此，这样的常规永磁体不适用于ffiV。因此，期望 的是开发一种通过降低磁体成本、通过减少其中使用的昂贵Dy元素的量并通过增强磁力 而比常规稀土永磁体具有更高性能和更低成本的永磁体。 在常规方法中，为扩散Dy或铽（Tb)，烧结压制体且将其加工成近网状，随后将重 稀土合金或化合物涂覆在其上且加热以便扩散。因此，继续该工艺是复杂的。相反地，在本 专利技术中，因为烧结和加热工艺同时进行，工艺减少且比常规工艺更高效。 先前，作为晶界扩散技术，已尝试烧结工艺过程中的扩散。在这样的技术中，将晶 界材料涂覆在压制体上，并且将压制体放置到烧结炉中以用于烧结工艺。在烧结工艺过程 中，温度增至l〇〇〇°C或更大，并且真空气氛通常为约KT3Pa或更低。因为Dy在约KKKTC和 约KT1Pa蒸发，因此蒸发所浪费的Dy的量因这样条件下的快速蒸发而大于磁体上扩散的 量。 而且，由于Tb在约1000°C和约KT4Pa部分蒸发，其在烧结工艺中并不蒸发。但是， 由于相当高的温度扩散在晶粒中产生而不是扩散到晶界，所以Tb的扩散效率降低。而且， 在压制体上涂覆重稀土可引起压制体的氧化，因此，可使磁体的特性劣化。而且，常规磁体 在烧结后在氩（Ar)氛中加热，因此，晶界扩散材料在加热工艺过程中可不蒸发或变成气相 沉积。 以上提供为本专利技术相关技术的描述仅用于帮助理解本专利技术的背景，而不应该被理 解为包括在本领域技术人员已知的相关技术中。
技术实现思路
本专利技术提供用于解决上述与相关技术有关的问题的技术方案。本专利技术提供通过减 少昂贵Dy元素的量降低制造成本并通过增强其磁力而比常规永磁体成本更低且性能更高 的钕永磁体（下文中，NdFeB永磁体），以及用于制造该永磁体的方法。 在本专利技术的一个示例性实施方式中，NdFeB永磁体可包含约25~30wt%的钕 (Nd)、约 0? 5 ~6wt% 的镝（Dy)、约 0? 2 ~2wt% 的试（Tb)、约 0? 1 ~0? 5wt% 的铜（Cu)、约 0. 8~2wt%的硼（B)、余量的铁（Fe)和其他不可避免的杂质。此外，Dy含量和Tb含量的 总和可为约2~7wt%。NdFeB永磁体还可包含约5wt%或更少的镨（Pr)。 在本专利技术的另一个示例性实施方式中，用于制造NdFeB永磁体的方法可包括：精 细地研磨由上述NdFeB永磁体除Tb之外的组分组成的NdFeB薄带连铸（stripcasted)合 金，从而形成NdFeB薄带连铸合金粉末的研磨步骤；与研磨步骤中的组分分开地制备Tb粉 末的制备步骤；将NdFeB薄带连铸合金粉末和Tb粉末一起烧结的烧结步骤；以及用于对所 烧结的粉末进行热处理的加热步骤。Tb粉末可由包含Tb的金属、合金或化合物中的至少一种组成。在研磨步骤中，可 将NdFeB薄带连铸合金精细地研磨至约3~6ym的尺寸。烧结步骤可在约1000~1100°C 下实施约3~5小时。烧结步骤可在约KT3~KT2Pa的真空条件下实施。加热步骤可在约 KT5~5XKT5Pa的真空条件和约850~950°C下实施。【附图说明】 现在将参考附图图示的本专利技术的示例性实施方式来详细地描述本专利技术的上述和 其它特征，下文给出的这些实施方式仅仅用于示例说明，因此不是对本专利技术的限制，其中： 图1为示出根据本专利技术的一个示例性实施方式的用于制造NdFeB永磁体的方法的 工艺的示例性图。 图2至图11为示出比较例和根据本专利技术的示例性实施方式的电子探针显微分析 仪（EPM)分析结果的示例性显微图。 应当理解到，所附的附图并非必然是按比例的，其说明了本专利技术基本原理的各种 特征的一定程度上简化的代表。本文公开的本专利技术的具体设计特征，包括，例如，具体大小、 方向、位置和形状将部分取决于具体的既定用途和使用环境。在附图中，附图标记在几张图 中通篇指代本专利技术的相同或等同部件。【具体实施方式】 本文使用的术语仅仅是为了说明【具体实施方式】的目的而不是意在限制本专利技术。如 本文所使用的，单数形式"一个、一种"和"该"也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指 明。还可以理解的是，在说明书中使用的术语"包括"和/或"包含"是指存在所述特征、整 数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、 操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语"和/或"包括一个或多个相关所列 项目的任何和所有组合。 除非特别说明或从上下文明显得到，否则本文所用的术语"约"理解为在本领域的 正常容许范围内，例如在均值的2个标准偏差内。"约"可以理解为在所述数值的10%、9%、 8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0. 5%、0. 1%、0. 05%或0? 01% 内。除非另外从上下文 清楚得到，本文提供的所有数值都由术语"约"修饰。 下文中将参照附图详细地说明本专利技术的示例性实施方式。图1为示出根据本专利技术 的一个示例性实施方式的用于制造NdFeB永磁体的方法的工艺的示例性图。 在一个示例性实施方式中，NdFeB永磁体可包含约25~30wt%的NcU约0. 5~ 6wt% 的Dy、约 0? 2 ~2wt%Tb、约 0? 1 ~0? 5wt% 的Cu、约 0? 8 ~2wt% 的B、余量的Fe和 其他不可避免的杂质。Dy含量和Tb含量的总和可为约2~7wt%。而且，NdFeB永磁体还 可包含5wt%或更少的Pr。 在本专利技术的另一示例性实施方式中，用于制造NdFeB永磁体的方法可包括：精细 地研磨由NdFeB永磁体的除Tb之外的组分组成的NdFeB薄带连铸合金，从而形成NdFeB 薄带连铸合金粉末的研磨步骤；与研磨步骤中的组分分开地制备Tb粉末的制备步骤；将 NdFeB薄带连铸合金粉末和Tb粉末一起烧结的烧结步骤；以及用于对所烧结的粉末进行热 处理的加热步骤。在某些示例性实施方式中，Tb粉末可由包含Tb的金属、合金或化合物中 的至少一种组成。 此外，在研磨步骤中，可将NdFeB薄带连铸合金精细地研磨至约3~6iim的尺寸。 烧结步骤可在约1000~ll〇〇°C下实施约3~5小时。烧结步骤可在约KT3~KT2Pa的真 空条件下实施。加热步骤可在约KT5~5X10_5Pa和约850~950°C的条件下实施。加热 步骤可在含有最少量的氩（Ar)气的真空条件下实施。 在另一示例性实施方式中，Tb或Tb化合物/合金可放到盒中，与磁体的压制体分 开，但可布置在由石墨制成的同一密封盒中。因石墨盒，盒内的真空压力可在烧结工艺过程 中保持为烧结炉内真空压力的大约一半。例如，当烧结炉内的真空压力为约KT3Pa时，石墨 盒内的真空压力可保持为约5Xl(T2Pa。因此，可防止Tb的蒸发，然后在烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NdFeB永磁体，其包括：约25～30wt％的钕(Nd)；约0.5～6wt％的镝(Dy)；约0.2～2wt％的铽(Tb)；约0.1～0.5wt％的铜(Cu)；约0.8～2wt％的硼(B)；余量的铁(Fe)和其他不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴建慜，李在领，金信圭，李衡柱，
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