烧结磁体的制造方法技术

根据本公开内容的一个实施方案的用于制造烧结磁体的方法包括以下步骤：通过还原

【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


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年10月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2019
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0128749号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0003]本公开内容涉及制造烧结磁体的方法，并且更特别地，涉及制造基于R
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Fe
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B的烧结磁体的方法。

技术介绍

[0004]基于NdFeB的磁体是具有Nd2Fe
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B(其为稀土元素钕(Nd)、以及铁和硼(B)的化合物)的组成的永磁体，并且自1983年被开发以来，已经被用作通用永磁体30年。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，与近来重量减小和小型化的趋势一致，它们被用于诸如机床、电子信息装置、家用电器用电子产品、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中。
[0005]对于基于NdFeB的磁体的一般制备，已知基于金属粉末冶金法的带铸法/模铸法或熔融纺丝法。首先，带铸法/模铸法是这样的过程：其中通过加热使金属例如钕(Nd)、铁(Fe)、硼(B)熔融以生产铸锭，将晶粒颗粒粗粉碎并进行细化过程以生产微粒。重复这些步骤以获得磁体粉末，使磁体粉末在磁场下经受压制和烧结过程以生产各向异性的烧结磁体。
[0006]此外，熔融纺丝法是这样的过程：其中使金属元素熔融，然后倒入以高速旋转的轮中，快速冷却，通过喷射磨机粉碎，然后与聚合物共混以形成粘结磁体，或者进行压制以生产磁体。
[0007]然而，所有这些方法都具有这样的问题：基本上都需要粉碎过程，在粉碎过程中花费很长时间，并且在粉碎之后需要对粉末表面进行包覆的过程。此外，由于现有的Nd2Fe
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B微粒是通过使原材料熔融(1500℃至2000℃)并将其淬火，使获得的块状物经受粗粉碎、以及氢破碎/喷射磨的多步处理来生产的，因此颗粒形状是不规则的并且对颗粒的微小化存在限制。
[0008]近来，通过还原
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扩散过程生产磁体粉末的方法受到关注。例如，可以通过其中将Nd2O3、Fe和B混合并用Ca等还原的还原
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扩散过程来生产均匀的NdFeB细颗粒。
[0009]然而，在对由还原
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扩散法生产的磁性粉末进行烧结以获得烧结磁体的过程的情况下，当烧结在1000摄氏度至1250摄氏度的温度范围内进行时，伴随着晶粒的生长。这些晶粒的生长充当降低矫顽力的因素。已经在实验上阐明了晶粒尺寸与矫顽力之间的关系，如方程式1中示出的。
[0010][方程式1][0011]HC＝a+b/D(其中HC：磁矩，a和b：常数，D：晶粒尺寸)
[0012]根据方程式1，随着晶粒尺寸的增加，烧结磁体的矫顽力趋于减小。此外，在烧结期间，在烧结期间会出现晶粒生长(大于初始粉末尺寸的1.5倍)和异常晶粒生长(大于一般晶
粒尺寸的2倍)，这比初始粉末可以具有的理论矫顽力显著降低。
[0013]因此，用于抑制晶粒在烧结期间生长的方法包括HDDR(hydrogenation,disproportionation,desorption and recombination，氢化、歧化、解吸和复合)工艺，通过喷射磨研磨减小初始粉末的尺寸的方法，以及通过添加能够形成第二相的元素来形成三结相(triple junction phase)从而抑制晶粒边界的移动的方法。
[0014]然而，通过上述各种方法可以在一定程度上确保烧结磁体的矫顽力，但是过程本身是非常复杂的，并且对烧结期间晶粒生长的抑制效果仍然不足。此外，由于晶粒的移动等，微观结构大大改变，这导致了其他问题，例如烧结磁体的特性下降以及由另外的元素而引起的磁特性下降。

技术实现思路

[0015]技术问题
[0016]本公开内容的实施方案已经被设计为解决上述问题，并且本公开内容的一个目的是提供用于制造烧结磁体的方法，该方法改善了烧结磁体的磁特性和矩形比。
[0017]然而，通过本公开内容的实施方案所要解决的问题不限于上述问题，并且可以在本公开内容中包含的技术思想的范围内进行各种扩展。
[0018]技术方案
[0019]根据本公开内容的一个实施方案的用于制造烧结磁体的方法包括以下步骤：通过还原
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扩散法生产基于R
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T
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B的磁性粉末；以及烧结基于R
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T
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B的磁性粉末，其中R为稀土元素，以及T为过渡金属，并且其中生产磁性粉末的步骤包括向基于R
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T
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B的原材料添加难熔金属硫化物粉末的步骤。
[0020]在生产磁性粉末的步骤中，可以将难熔金属硫化物还原以形成高熔点金属析出物。
[0021]在烧结磁性粉末的步骤中，磁性粉末可以在高熔点金属析出物的存在下烧结。
[0022]烧结磁性粉末的步骤可以包括向磁体粉末添加稀土氢化物粉末的步骤。
[0023]稀土氢化物粉末可以包括NdH2、PrH2、DyH2和TbH2中的至少一者。
[0024]用于制造烧结磁体的方法还可以包括以下步骤：生产包含Pr、Al、Cu和Ga的低共熔合金；以及使低共熔合金熔渗到烧结磁体中。
[0025]熔渗步骤可以包括以下步骤：将低共熔合金施加至烧结磁体，以及对施加有低共熔合金的烧结磁体进行热处理。
[0026]生产低共熔合金的步骤可以包括以下步骤：将PrH2、Al、Cu和Ga混合以制备低共熔合金混合物，通过冷等静压法压制低共熔合金混合物，以及对经压制的低共熔合金混合物进行加热。
[0027]生产基于R
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T
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B的磁性粉末的步骤可以包括将稀土氧化物、铁、硼和还原剂混合，然后加热的步骤。
[0028]还原剂可以包括Ca、CaH2和Mg中的至少一者。
[0029]基于R
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T
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B的磁性粉末可以包括其中R为Nd、Pr、Dy或Tb以及T为Fe的磁体粉末。
[0030]难熔金属硫化物粉末可以包括MoS2和WS2中的至少一者。
[0031]有益效果
[0032]根据本公开内容的实施方案，当使用还原
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扩散法合成R
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T
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B磁体粉末时，可以通过添加高熔点金属硫化物粉末诱导高熔点金属的析出，由此，可以使所合成的磁体粉末自身的颗粒尺寸微小化，改善颗粒的均匀性，同时，可以抑制烧结过程期间的正常晶粒生长和异常晶粒生长。因此，可以改善所制造的烧结磁体的磁特性和矩形比。
附图说明
[0033]图1是示出在分别根据比较例1、实施例1和实施例2制造的烧结磁体中测量的根据矫顽力(X轴)的磁通密度(Y轴)的BH图。
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造烧结磁体的方法，包括以下步骤：通过还原
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扩散法生产基于R
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T
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B的磁性粉末；以及烧结基于R
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T
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B的所述磁性粉末，其中所述R为稀土元素，以及所述T为过渡金属，并且其中生产所述磁性粉末的步骤包括向基于R
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T
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B的原材料添加难熔金属硫化物粉末的步骤。2.根据权利要求1所述的用于制造烧结磁体的方法，其中在生产所述磁性粉末的步骤中，将所述难熔金属硫化物还原以形成高熔点金属析出物。3.根据权利要求2所述的用于制造烧结磁体的方法，其中在烧结所述磁性粉末的步骤中，所述磁性粉末在所述高熔点金属析出物的存在下烧结。4.根据权利要求1所述的用于制造烧结磁体的方法，其中烧结所述磁性粉末的步骤包括向所述磁体粉末添加稀土氢化物粉末的步骤。5.根据权利要求4所述的用于制造烧结磁体的方法，其中所述稀土氢化物粉末包括NdH2、PrH2、DyH2和TbH2中的至少一者。6.根据权利要求1所述的用于制造烧结磁体的方法，还包括以下步骤：生产包含Pr、Al、Cu和Ga的低共...

【专利技术属性】
技术研发人员：金太勋，权纯在，崔益赈，金仁圭，申恩贞，文胜虎，全滋奎，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：