合金粉末及其制备方法技术

本发明专利技术涉及具有如本文所定义的式RE-M-B-Fe且氧含量低于0.9重量％的合金，其中所述RE在29.0重量％至33.0重量％的范围；并且M在0.25重量％至1.0重量％的范围；B在0.8重量％至1.1重量％的范围；并且铁为余量。本发明专利技术还涉及一种制备如本文所定义的RE-M-Fe-B磁性粉末的方法，其包括以下步骤：(a)对RE-M-Fe-B合金组合物进行熔体快淬以获得熔体快淬粉末；(b)压制步骤(a)的熔体快淬粉末以获得致密体；(c)使步骤(b)的致密体热变形以获得热变形磁体；(d)粉碎步骤(c)的热变形磁体以获得粉末；(e)研磨和筛分步骤(d)的粉末；和(f)钝化步骤(e)的粉末以获得磁性粉末；其中：步骤(d)至(f)中的每一个均在低氧环境下进行，并且步骤(d)至(f)中的每一个之间的转移是密封转移；并且其中所述低氧环境中的氧含量以及每次密封转移期间的氧含量低于0.5重量％。期间的氧含量低于0.5重量％。

【技术实现步骤摘要】
合金粉末及其制备方法


[0001]本专利技术总体上涉及合金粉末和制备合金粉末的方法。

技术介绍

[0002]由稀土磁性合金粉末和聚合物粘结剂制成的稀土粘结磁体可用于许多领域，包括计算机硬件，汽车，消费电子产品，电机和家用电器。随着技术的进步，生产具有改善的磁性能的磁体变得越来越必要。因此，期望有一种方法，通过该方法生产具有可以在高温保持的改良磁性能的稀土磁性合金粉末及其粘结磁体。固有矫顽力(Hci)是磁体抗退磁的量度。高Hci的磁体将能够在高温和消磁应力下保持其磁性能。例如，通常需要至少17kOe的Hci才能将磁体的磁性能维持在120℃。但是，当前制备磁性粉末的方法可能无法获得足够高的Hci值。
[0003]常规地，将诸如镝(Dy)等的重稀土金属包括在磁性合金粉末中以改善Hci，但是Dy的高成本使得在磁性粉末的制备中特别是大规模制备中使用Dy是不切实际的。
[0004]氢化歧化解吸重组(HDDR)方法可用于制备磁性合金粉末而无需使用重稀土金属，而是依靠使用特殊的晶界扩散热处理步骤。但是，这些方法仍不足以生产显示出所需耐温性的磁性合金粉末。
[0005]另一方面，已知将较大量的轻稀土金属掺入磁性合金粉末中可导致较高的Hci，但是较高含量的轻稀土金属也可降低所得磁性合金粉末的化学稳定性。这是因为轻稀土金属易于氧化，特别是在细粉中。另外，增加磁性合金粉末中轻稀土金属的比例也会增加粉末的可燃性，使其使用不安全。这也增加了在运输和处理所述磁性粉末期间的风险。
[0006]因此，需要提供一种克服或至少改善上述一个或多个缺点的磁性合金粉末和形成磁性合金粉末的方法。

技术实现思路

[0007]根据第一方面，本专利技术涉及具有式(I)且氧含量小于0.9重量％的合金粉末：
[0008]RE-M-B-Fe
--
式(I)
[0009]其中：
[0010]RE是一种或多种稀土金属，选自以下组成的组：镧(La)，铈(Ce)，钕(Nd)，镨(Pr)，钇(Y)，钆(Gd)，铽(Tb)，镝(Dy)，钬(Ho)和镱(Yb)；
[0011]M是一种或多种金属，选自以下组成的组：镓(Ga)，锆(Zr)，铌(Nb)，钼(Mo)，钛(Ti)，钒(V)，铬(Cr)，锰(Mn)，铪(Hf)，钽(Ta)，钨(W)，铜(Cu)，铝(Al)和钴(Co)；
[0012]B是硼(B)；和
[0013]Fe是铁(Fe)；
[0014]其中：
[0015]RE在29.0重量％至33.0重量％的范围；
[0016]M在0.25重量％至1.0重量％的范围；
[0017]B在0.8重量％至1.1重量％的范围；并且
[0018]铁为余量。
[0019]有利地，所述合金粉末具有低的氧含量，其改善了合金粉末的磁性能，例如产生具有高剩磁(Br)和Hci值的合金粉末。
[0020]有利地，在Hci值在约14kOe至约20kOe的范围时，所述合金粉末可表现出大于12kG的Br值。
[0021]进一步有利地，合金粉末中可能不存在钴(Co)和/或(Dy)。这与依赖于钴(Co)和/或例如镝(Dy)的重稀土金属的掺入以提高Hci的成本昂贵的其他合金粉末不同。因此，本公开的合金粉末可以在实质上更具成本效益。
[0022]根据第二方面，本公开涉及一种粘结磁体，所述粘结磁体包括本文公开的合金粉末和选自环氧树脂、聚酰胺和聚苯硫醚组成的组中的至少一种粘合剂。
[0023]根据第三方面，本公开涉及一种制备RE-M-Fe-B磁性粉末的方法，其中：
[0024]RE是一种或多种稀土金属，选自以下组成的组：镧(La)，铈(Ce)，钕(Nd)，镨(Pr)，钇(Y)，钆(Gd)，铽(Tb)，镝(Dy)，钬(Ho)和镱(Yb)；
[0025]M是一种或多种金属，选自以下组成的组：镓(Ga)，锆(Zr)，铌(Nb)，钼(Mo)，钛(Ti)，钒(V)，铬(Cr)，锰(Mn)，铪(Hf)，钽(Ta)，钨(W)，铜(Cu)，铝(Al)和钴(Co)；
[0026]B是硼(B)；和
[0027]Fe是铁(Fe)；
[0028]其中，所述方法包括以下步骤：
[0029](a)将RE-M-Fe-B合金组合物进行熔体快淬以获得熔体快淬粉末；
[0030](b)压制步骤(a)的熔体快淬粉末以获得致密体；
[0031](c)使步骤(b)的致密体热变形以获得热变形磁体；
[0032](d)粉碎步骤(c)的热变形磁体以获得粉末；
[0033](e)研磨和筛分步骤(d)的粉末；和
[0034](f)钝化步骤(e)的粉末以获得磁性粉末；
[0035]其中：
[0036]步骤(d)至(f)中的每一个均在低氧环境下进行，并且步骤(d)至(f)中的每一个之间的转移是密封转移；并且
[0037]其中所述低氧环境和每次密封转移期间的氧含量低于0.5重量％。
[0038]本文公开的方法可以有利地产生具有低氧含量、例如低于0.9重量％的合金粉末，这是合乎需要的，因为其减少了由于金属氧化引起的磁性能的损失，进而改善了所述磁性粉末的磁性能，例如Hci和Br。
[0039]有利地，本文公开的方法还可以有利地产生具有减少比例的细粉(例如-325目的粉末)的磁性粉末。减少细粉的比例是有利的，因为在磁性粉末中细粉的存在导致较差的磁性能。
[0040]同样有利的是，本文公开的方法可以较为产生不易氧化且无害的磁性粉末，从而使它们能够安全地运输和处理。
[0041]定义
[0042]本文使用的下列词语和术语应具有所指示的含义：
[0043]词语“基本上”不排除“完全”，例如“基本上不含”Y的组合物可以完全不含Y。必要时，可以在本专利技术的定义中省略“基本上”一词。
[0044]除非另有说明，术语“包括”和“包含”及其语法变体旨在表示“开放式”或“包含性”语言，使得它们包括所列举的要素但也允许包含其他未叙述的要素。
[0045]如本文所用，在制剂成分的浓度的上下文中，术语“约”通常是指所述值的+/-5％，更通常是所述值的+/-4％，更通常是所述值的+/-3％，更通常是所述值的+/-2％，甚至更通常是所述值的+/-1％，甚至更通常是所述值的+/-0.5％。
[0046]在整个说明书中，可以以范围的格式公开某些实施方案。应当理解，范围格式的描述仅是为了方便和简洁，并且不应被解释为对所公开范围的所覆盖内容的不灵活的限制。因此，应该认为范围的描述已经具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的各个数值。例如，对范围从1到6的描述应被视为已明确公开了从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3到6等的子范围，以及该范围内的单个数字，例如1、2、3、4、5和6。这与范围的广度无关。
[0047]某些实施方案也可以在本文中广泛地和概括地描述。落入一般公开范围内的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有式(I)且氧含量低于0.9重量％的合金粉末：RE-M-B-Fe
--
式(I)其中：RE是一种或多种稀土金属，选自以下组成的组：镧(La)，铈(Ce)，钕(Nd)，镨(Pr)，钇(Y)，钆(Gd)，铽(Tb)，镝(Dy)，钬(Ho)和镱(Yb)；M是一种或多种金属，选自以下组成的组：镓(Ga)，锆(Zr)，铌(Nb)，钼(Mo)，钛(Ti)，钒(V)，铬(Cr)，锰(Mn)，铪(Hf)，钽(Ta)，钨(W)，铜(Cu)，铝(Al)和钴(Co)；B是硼(B)；和Fe是铁(Fe)；其中：RE在29.0重量％至33.0重量％的范围；M在0.25重量％至1.0重量％的范围；B在0.8重量％至1.1重量％的范围；并且铁为余量。2.根据权利要求1的合金粉末，其中所述氧含量在0.5重量％至0.6重量％的范围。3.权利要求1或2的合金粉末，其中至多30％的颗粒是-325目。4.前述权利要求中任一项的合金粉末，其中30％的颗粒是-325目，并且70％的颗粒是-80至-325目。5.根据前述权利要求中任一项所述的合金粉末，其中所述合金粉末是各向异性磁性粉末。6.根据权利要求5的合金粉末，其中所述各向异性磁性粉末在约14kOe至约20kOe范围内的矫顽力(H
ci
)值下显示大于12kG的剩磁(B
r
)值。7.根据权利要求5或6的合金粉末，其中所述各向异性磁性粉末在矫顽力(H
ci
)值为15kOe时显示大于13kG的剩磁(Br)值，在矫顽力(H
ci
)值为17kOe时显示约13kG的剩磁(Br)值，在矫顽力(H
ci
)值为19kOe时显示约12.7kG的剩磁(Br)值，以及在矫顽力(H
ci
)值为19.5kOe时显示约12.5kG的剩磁(Br)值。8.根据前述权利要求中任一项的合金粉末，其中RE选自以下组成的组：(i)Nd；(ii)Nd,Pr；(iii)Nd,Pr,La；(iv)Nd,Pr,Ce；(v)Nd,Pr,La,Ce；(vi)Nd,La；(vii)Nd,Ce；(viii)Nd,Ce,La；(ix)Pr；(x)Pr,La；(xi)Pr,Ce；和(xii)Pr,La,Ce。
9.根据前述权利要求中任一项的合金粉末，其中式(I)选自以下组成的组：(i)Nd-Ga-Fe-B；(ii)Pr-Ga-Fe-B；(iii)(NdPr)-Ga-Fe-B；(iv)Nd-Cu-Fe-B；(v)Pr-Cu-Fe-B；(vi)(NdPr)-Cu-Fe-B；(vii)Nd-Al-Fe-B；(viii)Pr-Al-Fe-B；和(ix)(NdPr)-Al-Fe-B。10.根据前述权利要求中任一项的合金粉末，其中不存在钴(Co)或镝(Dy)。11.根据前述权利要求中任一项的合金粉末，其中RE在30.0重量％至32.5重量％的范围，M在0.50重量％至0.75重量％的范围，B在0.9重量％至1.0重量％的范围，并且Fe为余量。12.根据前述权利要求中任一项的合金粉末，其中RE在30.40重量％至32.45重量％的范围，M在0.45重量％至0.55重量％的范围，B在0.885重量％至0.945重量％的范围，并且Fe为余量。13.根据前述权利要求中任一项的合金粉末，其中所述合金组成选自以下组成的组：
·
NdPr-Ga-B-Fe，其中RE为30.45重量％，Ga为0.53重量％，B为0.94重量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永杰，吴振生，顾鸣岐，陈钟敏，
申请(专利权)人：麦格昆磁天津有限公司，
类型：发明
国别省市：