烧结磁体的制造方法及烧结磁体技术

根据本发明专利技术的一个示例性实施方案，烧结磁体的制造方法包括：通过使用还原‑扩散法制备基于NdFeB的粉末；将基于NdFeB的粉末和稀土氢化物粉末混合；在600℃至850℃的温度下对混合物进行热处理；以及在1000℃至1100℃的温度下对经热处理的混合物进行烧结，其中稀土氢化物粉末为NdH

Manufacturing method and sintered magnet

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烧结磁体的制造方法及烧结磁体
相关申请的交叉引用本申请要求于2017年11月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0160623号和2018年11月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0135441号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本专利技术涉及烧结磁体及其制造方法。更特别地，本专利技术涉及通过向由还原-扩散法制备的基于NdFeB的合金粉末中添加作为烧结助剂的稀土氢化物来进行的烧结磁体的制造方法，以及通过这样的方法制造的基于NdFeB的烧结磁体。
技术介绍
作为具有作为稀土元素的钕(Nd)、铁(Fe)和硼(B)的化合物(Nd2Fe14B)的组成的永磁体，基于NdFeB的磁体自其1983年开发以来已被用作通用永磁体30年。这样的基于NdFeB的磁体被用于各种领域，例如电子信息、汽车工业、医疗设备、能源和运输。特别地，根据近来的轻量化和小型化趋势，其被用于诸如机床、电子信息装置、家用电器、移动电话、机器人电动机、风力发电机、汽车用小型电动机和驱动电动机的产品。基于NdFeB的磁体的一般制造已知为基于金属粉末冶金法的带铸造法/模铸造法或熔纺法。首先，在带铸造法/模铸造法的情况下，其是这样的过程：通过加热使金属例如钕(Nd)、铁(Fe)或硼(B)熔融以产生铸锭，并通过微粉化步骤将晶粒颗粒粗粉碎以形成微粒。重复该过程以获得粉末，使所述粉末在磁场下经受压制过程和烧结过程以制造各向异性烧结磁体。此外，熔纺法是这样的方法：其中使金属元素熔融然后将其倒入高速旋转的轮中进行淬火，进行喷射研磨，然后与聚合物共混以形成粘结磁体，或者进行压制以制造磁体。然而，所有这些方法都需要粉碎过程，在粉碎过程中需要长的时间，并且在粉碎之后需要包覆粉末表面的过程。
技术实现思路
技术问题本公开致力于提供具有改善的密实度的基于NdFeB的烧结磁体，其通过将稀土氢化物粉末和由固相还原-扩散法制备的基于NdFeB的合金粉末混合并对其进行热处理而防止基于NdFeB的烧结磁体的主相分解。技术方案本专利技术的一个示例性实施方案提供了烧结磁体的制造方法，其包括：通过使用还原-扩散法制备基于NdFeB的粉末；将基于NdFeB的粉末和稀土氢化物粉末混合；在600℃至850℃的温度下对混合物进行热处理；以及在1000℃至1100℃的温度下对经热处理的混合物进行烧结，其中稀土氢化物粉末为NdH2粉末、或NdH2和PrH2的混合粉末。在NdH2和PrH2的混合粉末中，NdH2和PrH2的混合重量比可以在75:25至80:20的范围内。经热处理的混合物在1000℃至1100℃的温度下的烧结可以进行30分钟至4小时。在基于NdFeB的粉末和稀土氢化物粉末的混合中，稀土氢化物粉末的含量可以在1重量％至25重量％的范围内。所制造的烧结磁体的晶粒尺寸可以为1μm至10μm。在600℃至850℃的温度下的混合物的热处理中，稀土氢化物可以被分离成稀土金属和H2气体，并且H2气体可以被除去。在基于NdFeB的粉末和稀土氢化物粉末的混合中还可以包含Cu粉末。稀土氢化物粉末与Cu粉末的含量比按重量计可以为7:3。通过使用还原-扩散法制备基于NdFeB的粉末可以包括：通过将氧化钕、硼和铁混合来制备第一混合物；通过向第一混合物中添加钙并将它们混合来制备第二混合物；以及将第二混合物加热至800℃至1100℃的温度。根据本专利技术的一个示例性实施方案，可以通过使用以下步骤制造烧结磁体：通过使用还原-扩散法制备基于NdFeB的粉末；将基于NdFeB的粉末和稀土氢化物粉末混合；在600℃至850℃的温度下对混合物进行热处理；以及在1000℃至1100℃的温度下对经热处理的混合物进行烧结。根据本专利技术的示例性实施方案，烧结磁体可以包含Nd2Fe14B，其晶粒尺寸可以在1μm至10μm的范围内，并且稀土氢化物粉末的含量可以在1重量％至25重量％的范围内。专利技术效果如上所述，根据本示例性实施方案，可以制造具有改善的密实度的基于NdFeB的烧结磁体，其通过将稀土氢化物粉末和由固相还原-扩散法制备的基于NdFeB的合金粉末混合并对其进行热处理而防止基于NdFeB的合金粉末的主相分解。附图说明图1示出了实施例3中制造的烧结磁体(橙色线，12.5重量％的NdH2)和比较例1中制造的烧结磁体(黑色线)的XRD图。图2示出了实施例3中制造的烧结磁体的扫描电子显微镜图像。图3和图4分别示出了不同含量比的基于NdFeB的磁体粉末和NdH2粉末的XRD图案和扫描电子显微镜图像。图5示出了通过将NdH2的含量比设定为10重量％而制造的烧结磁体的矫顽力、剩余磁化强度和BHmax的测量结果。图6示出了实施例4和5中制造的烧结磁体的B-H测量结果。图7示出了通过实施例4制造的烧结磁体的XRD结果，图8示出了通过实施例5制造的烧结磁体的XRD结果。图9示出了实施例6中制造的烧结磁体的B-H测量结果。图10示出了实施例7中制造的烧结磁体的B-H测量结果。图11示出了通过实施例6制造的烧结磁体的XRD结果。图12示出了通过实施例7制造的烧结磁体的XRD结果。具体实施方式现在将对根据本专利技术的一个实施方案的制造烧结磁体的方法进行详细地描述。根据本示例性实施方案的烧结磁体的制造方法可以是Nd2Fe14B烧结磁体的制造方法。即，根据本示例性实施方案的烧结磁体的制造方法可以是基于Nd2Fe14B的烧结磁体的制造方法。Nd2Fe14B烧结磁体是永磁体，并且可以称为钕磁体。根据本公开的烧结磁体的制造方法包括：通过使用还原-扩散法制备基于NdFeB的粉末；将基于NdFeB的粉末和稀土氢化物粉末混合；在600℃至850℃的温度下对混合物进行热处理；以及在1000℃至1100℃的温度下对经热处理的混合物进行烧结，稀土氢化物粉末为NdH2粉末、或NdH2和PrH2的混合粉末。在这种情况下，经热处理的混合物在1000℃至1100℃的温度下的烧结可以进行30分钟至4小时。在根据本公开的烧结磁体的制造方法中，通过使用还原-扩散法形成基于NdFeB的粉末。因此，不需要单独的粉碎过程(例如粗粉碎、氢粉碎和喷射研磨)或者表面处理过程。此外，将通过还原-扩散法制备的基于NdFeB的粉末与稀土氢化物粉末(NdH2粉末、或NdH2和PrH2的混合粉末)混合，以进行热处理和烧结，从而在基于NdFeB的粉末和主相晶粒的晶界处形成富Nd区域和NdOx相。在这种情况下，x可以在1至4的范围内。因此，当通过对根据本实施方案的磁体粉末进行烧结来制造烧结磁体时，可以抑制烧结过程期间主相颗粒的分解。在下文中，将对各步骤进行更详细地描述。首先，将描述通过使用还原-扩散法制备基于NdFeB的粉末。通过使用还原-扩散法制备基于NdFeB的粉末可以包括：通过将氧化钕、硼和铁混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结磁体的制造方法，所述方法包括：/n通过使用还原-扩散法制备基于NdFeB的粉末；/n将所述基于NdFeB的粉末与稀土氢化物粉末混合；/n在600℃至850℃的温度下对混合物进行热处理；以及/n在1000℃至1100℃的温度下对经热处理的混合物进行烧结，/n其中所述稀土氢化物粉末为NdH

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 KR 10-2017-0160623;20181106 KR 10-2018-011.一种烧结磁体的制造方法，所述方法包括：
通过使用还原-扩散法制备基于NdFeB的粉末；
将所述基于NdFeB的粉末与稀土氢化物粉末混合；
在600℃至850℃的温度下对混合物进行热处理；以及
在1000℃至1100℃的温度下对经热处理的混合物进行烧结，
其中所述稀土氢化物粉末为NdH2粉末、或NdH2和PrH2的混合粉末。


2.根据权利要求1所述的制造方法，其中
在所述NdH2和PrH2的混合粉末中，NdH2和PrH2的混合重量比在75:25至80:20的范围内。


3.根据权利要求1所述的制造方法，其中
所述经热处理的混合物在1000℃至1100℃的温度下的烧结进行30分钟至4小时。


4.根据权利要求1所述的制造方法，其中
在所述基于NdFeB的粉末和所述稀土氢化物粉末的混合中，所述稀土氢化物粉末的含量在1重量％至25重量％的范围内。


5.根据权利要求1所述的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔益赈，李正九，印埈昊，权纯在，鱼贤洙，催晋赫，金仁圭，申恩贞，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR