形成氟化物涂覆膜的处理剂和形成氟化物涂覆膜的方法技术

一种用含氟化物的溶液形成的氟化物涂覆膜，其中将稀土氟化物或碱土金属氟化物，特别是Ｐｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｔｂ和Ｈｏ的氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，并且所述溶液是胶体溶液，其中所述稀土氟化物或碱土金属氟化物均匀分散在包含主要量是醇的溶剂中，所述氟化物涂覆膜改善了不仅包括烧结磁体而且包括粘结磁体的ＮｄＦｅＢ稀土磁体的磁性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
NdFeB稀土烧结磁体磁性优异，并因此用作以汽车马达为代表的 大磁体和高性能磁体例如以主轴马达为代表的薄磁体。期望NdFeB稀 土磁体在未来用于更广的应用。但是，需要进一步改善这些磁体的性 能。至于在高温气氛中使用并且需要是可靠的以汽车马达为代表的磁 体，不仅需要改良的耐热性，即在高温中磁性不劣化，而且需要增加 的矫顽力。另一方面，薄磁体具有由于在将磁体加工成薄磁体期间产 生的损伤表面层所引起的磁性劣化的问题。磁体越薄，磁性劣化越严 重(WO2006/043348)。考察的处理该问题的一种方法是意图通过使磁性物品接受表面处 理来改善损伤层的磁性和磁体的磁性。另一方面，为了改善稀土磁体的磁性，考察的一种方法中用氟化 物使作为磁性物品预制件的原料磁性颗粒进行表面处理(JP 2006-66870 A)。为了改善NdFeB稀土烧结磁体的磁性，据称使用Dy化合物和Tb 化合物，特别是Dy氟化物和Tb氟化物的表面处理是有效的 ,006/043348)。根据在WO2006/043348中所述的传统技术，氟化合 物构成颗粒状的晶界相并且不沿着磁体的晶界或者粉末表面排列。为磁性，因为磁体与表面处理剂在多个点接触，因此需要磁体组分是部 分液化的。此外，因为Dy化合物和Tb化合物是热稳定的，因此经受表面处理的磁体需要在800。C或更高的温度下接受热处理(吸收处理) 1小时或更长时间来改善磁体的磁性能。因此，为了改善NdFeB稀土 烧结磁体的磁性能，需要老化处理，因此需要两次热处理。在吸收处 理中Dy化合物和Tb化合物扩散入磁体中的距离局限于几毫米。因此， 除薄磁体以外难以改善磁性能。另一方面，认为省略吸收处理、或者向磁性颗粒施用Dy化合物和 Tb化合物来改善非薄、大的磁体的磁性能是有效的。但是，当磁性颗 粒的平均颗粒直径和Dy氟化物及Tb氟化物的平均颗粒直径间的差异 在二位数内时，Dy氟化物和Tb氟化物的添加量对Dy氟化物和Tb氟 化物基于磁性颗粒的体积分数而言变得不可忽略。Dy氟化物和Tb氟 化物是非磁性的。因此，在对磁性颗粒进行表面处理中添加大量的Dy 氟化物和Tb氟化物增加了处理磁体的矫顽力，但是引起磁通量密度的 降低，因此不能产生磁性的改善。本专利技术人已经研究并且发现为了改善NdFeB稀土磁体(不仅包括 烧结磁体而且包括粘结磁体)的磁性，在原料磁性颗粒的表面或者薄 磁体的表面上叠加具有适当层厚的包含稀土氟化物或碱土金属氟化 物，特别是Pr、 Nd、 Dy、 Tb或Ho的氟化物的层是有效的。本专利技术的一个目的是提供一种用于形成包含稀土氟化物或碱土金 属氟化物，特别是Pr、 Nd、 Dy、 Tb或Ho的氟化物的氟化物涂覆膜的 处理剂，其可改善NdFeB稀土磁体(不仅包括烧结磁体而且包括粘结 磁体)的磁性；以及制造所述用于形成氟化物涂覆膜的处理剂的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个特征是用于形成氟化物涂覆膜的处理剂，其中将 稀土氟化物或碱土金属氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀成胶体 溶液，将稀土氟化物或碱土金属氟化物分散在包含主要量是醇的溶剂 中，稀土氟化物或碱土金属氟化物不是粉末因此所述处理剂具有高的 透明度，因而包含1 g/di^浓度胶体状态的稀土氟化物或碱土金属氟 化物的处理剂在700 nm的波长下在l cm的光程长度中表现出不小于50%的透光度。更优选包含2 g/dm3浓度胶体状态的稀土氟化物或碱土 金属氟化物的处理剂在相同条件下表现出不小于50%的透光度。根据本专利技术的用于形成氟化物涂覆膜的处理剂是透明的，即该处 理剂几乎没有尺寸为lpm或更大的颗粒。由于使用了包含醇的溶剂， 该处理剂在磁体颗粒表面上表现出极高的可润湿性。结果，该处理剂 易于浸透在磁体的加工期间于磁体表面上产生的尺寸不大于linm的凹 坑或凸点。通过浸渍处理能够用该处理剂填充这些凹坑或凸点。使用根据本专利技术的用于形成氟化物涂覆膜的处理剂在磁体表面上 形成的氟化物涂覆膜是通过稀土氟化物胶体或碱土金属氟化物胶体的 溶胶-凝胶反应来形成。结果，涂覆膜大部分是非晶态的并且与晶体比 较不是化学稳定的。另夕卜，磁体表面以面与氟化物涂覆膜接触。因此， 在500。C或更高温度下发生稀土氟化物或碱土金属氟化物向磁体中的 扩散。因此，不需要使用高于900n的温度进行热处理。这是本专利技术 的第二个特征。第三个特征是因为通过使用包含胶体溶液并且不含粉末的处理剂 进行表面处理来改善磁体的磁性能，所以容易控制氟化物涂覆膜的厚 度。通过控制胶体溶液的浓度和处理剂的量可以将氟化物涂覆膜的厚 度控制在纳米量级。因此，即使当在磁体的原料磁性颗粒表面上形成 氟化物涂覆膜，然后使用所述在其表面上形成了氟化物涂覆膜的磁性 颗粒来制备磁体时，也不会在最终产品的磁体中发生磁通量密度降低 的问题，因为膜厚小于原料磁性颗粒的平均颗粒直径至少两位数。这 是本专利技术的第四个特征。传统的方法没有描述通过使用胶体溶液在磁体或磁性颗粒表面上 叠加包含稀土氟化物或碱土金属氟化物的层用以改善磁体磁性能的发 明。在本专利技术下面的详细说明部分中说明本专利技术的其它特征。 根据本专利技术的用于形成氟化物涂覆膜的处理剂和使用氟化物涂覆 膜的处理方法，可以在磁体或原料磁性颗粒表面上叠加包含稀土氟化物或碱土金属氟化物的层。通过对表面上已经形成了氟化物涂覆膜的磁体或原料磁性颗粒在5ooc-90or;的温度下进行热处理，可以改善 磁体或原料磁性颗粒的磁性能。 具体实施例方式本专利技术的其它目的、特征和优点将从下面的结合附图的本专利技术实 施方案的说明而变得显见。本专利技术可以增加R-Fe-B磁体(其中R代表稀土元素)的矫顽力和 B-H回线第二象限中的矩形比，从而改善能量乘积。另外，根据本发 明，在磁体表面上形成具有高耐热性的涂覆膜，从而增加磁体的耐热 性。结果，通过使用具有根据本专利技术的涂覆膜的稀土磁体用的磁粉制备的稀土磁体即使在ioox:或更高的环境下暴露于变化的磁场例如交变磁场时也能减少磁性能的降低。因此，该磁体可以用于旋转机械例 如表面磁体马达和嵌入式磁体马达。为了实现上述目的，必须在维持磁性能的同时沿着磁体的表面或 者磁性颗粒的表面连续地形成包含金属氟化物的涂覆膜。NdFeB磁体 包含Nd2Fe14B作为主相并且在相图中还包含Nd相和NduFej4相。通过 适当调整NdFeB的组成并且加热所得的NdFeB,在晶界处形成Nd相或 NdFe合金相。这些富Nd相容易氧化，从而产生部分氧化层。含氟化 物层被设置在母相，即Nd相、NdFe合金层或Nd氧化物层的外侧。含 有氟化物的涂覆膜包括含与氟结合的碱土金属和稀土元素的至少一种 的相。含氟层被设置与Nd2Fe14B、 Nd相、NdFe相或Nd氧化物层接触。 Nd相或NdFe相具有比Nd2Fe14B更低的熔点，更容易因加热而扩散并且 更容易发生结构改变。包含碱土金属或稀土元素的氟化物的层应基本 上具有大于Nd相、NdFe相或Nd氧化物层厚度的平均厚度。所述厚度 能够使稀土氟化物或碱土金属氟化物扩散入磁体中，以便用稀土氟化 物或碱土金属氟化物改善磁体的磁性能，从而实现磁体的高磁性能。下面将说明可以应用本专利技术的材料。含氟化物的涂覆膜可以包含 任何如下氟化物CaF2、 MgF2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟化物的溶液，其中在包含主要量是醇的溶剂中溶胀稀土氟化物或碱土金属氟化物，并且所述溶液是胶体溶液，其中所述稀土氟化物或碱土金属氟化物均匀分散在包含主要量是醇的溶剂中。

【技术特征摘要】
JP 2006-9-29 2006-2662531.一种含氟化物的溶液，其中在包含主要量是醇的溶剂中溶胀稀土氟化物或碱土金属氟化物，并且所述溶液是胶体溶液，其中所述稀土氟化物或碱土金属氟化物均匀分散在包含主要量是醇的溶剂中。2. —种处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土 氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜，其中将所述稀土氟化物或碱 土金属氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，并且所述处理剂是胶 体溶液，其中所述稀土氟化物或碱土金属氟化物均匀分散在包含主要 量是醇的溶剂中。3. —种处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土 氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜，其中将所述稀土氟化物或碱 土金属氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，所述处理剂是胶体溶 液，其中所述稀土氟化物或碱土金属氟化物均匀分散在包含主要量是 醇的溶剂中，并且当制备成包含1 g/di^浓度的稀土氟化物或碱土金 属氟化物时，所述胶体溶液在700. nm的波长下在1 cm的光程长度中 表现出不小于50°/。的透光度。4. 一种处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土 氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜，其中将所述稀土氟化物或碱 土金属氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，将胶体状态的所述稀 土氟化物或碱土金属氟化物均匀分散在包含主要量是醇的溶剂中，并 且当所述溶液包含浓度不低于200 g/dm3的所述稀土氟化物或碱土金 属氟化物时，所得胶体状态的稀土氟化物或碱土金属氟化物的溶液胶 凝化。5. 根据权利要求2-4任何一项的用于形成氟化物涂覆膜的处理 剂，其中所述要用涂覆膜处理的物体是磁粉或者磁性金属板状块体。6. 权利要求1的溶液或者权利要求2-4任何一项的试剂，其中所 述醇是甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇。7. 权利要求1的溶液或者权利要求2-4任何一项的试剂，其中所 述包含主要量是醇的溶剂包含50重量％或更多的甲醇、乙醇、正丙醇 和异丙醇中的至少一种；并且所述溶剂包含50重量％或更少的酮丙 酮、曱乙酮或者曱基异丁酮。8. 权利要求1的溶液或者权利要求2-4任何一项的试剂，其中所 述稀土氟化物或碱土金属氟化物包含La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu、 Mg、 Ca、 Sr和Ba中的至少一种。9. 权利要求1的溶液或者权利要求2-4任何一项的试剂，其中所 述稀土氟化物或碱土金属氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，并 且所述稀土氟化物或碱土金属氟化物以0.1 g/dm3-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐通佑一，小室又洋，森下芳伊，舟生重昭，片寄光雄，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]