稀土金属永磁体及其生产方法技术

一种稀土金属永磁体含有一种金属氧化膜，该氧化膜是通过涂覆溶胶凝胶的方法在该表面上形成的。该稀土金属永磁体是通过涂覆溶胶凝胶的方法在磁体的表面上形成金属氧化膜而生产的。该氧化膜薄并且致密。该氧化膜附着到磁体表面的附着力较强。该氧化膜具有极好的耐腐蚀性。金属氧化膜的典型实施例有Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ和Ｚｒ氧化膜。在该金属氧化膜和该磁体的整个表面之间形成一种界面层，该界面层具有通过氧原子与形成膜的金属原子化学键合的Ｒ（稀土元素）原子。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有薄且致密的金属氧化膜的稀土金属永磁体，该金属氧化膜表现出极强的耐腐蚀性，并且以极强的附着力形成在表面上，以及本专利技术还涉及一种生产这种稀土金属永磁体的方法，其成本低且对环境几乎没有影响。稀土金属永磁体，比如基于R-Fe-B的永磁体(以基于Nd-Fe-B的永磁体为代表)和基于R-Fe-N的永磁体(以基于Sm-Fe-N的永磁体为代表)，都是由资源丰富且廉价的材料制成，并且与基于Sm-Co的永磁体相比具有较强的磁特性。因此，尤其是基于R-Fe-B的永磁体目前广泛应用在各个领域中。然而，稀土金属永磁体含有在大气中易于被氧化和腐蚀的R。因此，当使用未进行任何表面处理的稀土金属永磁体时，由于少量的酸、碱或水的出现引起从表面开始腐蚀，以至产生锈蚀，由此使磁特性退化和消散。此外，如果锈蚀的磁体结合在设备中，比如磁电路中，则铁锈的散播有可能污染周围的部件或元件。已经提出了多种方法，用于在上述磁体的表面上形成金属氧化膜作为耐腐蚀薄膜。例如，在已公开的日本专利申请No.63-192216中描述了一种通过在磁体的表面上涂敷Al化合物、Si化合物或Ti化合物，并使这些化合物干燥以形成各种金属氧化膜的方法。日本专利公告No.2-37081中描述了一种形成Si氧化膜的方法，该方法在磁体的表面上涂敷醇化硅，然后加热醇化硅并使其分解。在已公开的日本专利申请No.63-301506中描述了一种方法，该方法包括涂敷一种包含有细微的无机颗粒(SiO2)的胶状溶液，然后加热并使该溶液凝固。在已公开的日本专利申请No.63-168009中描述了一种方法，该方法包括将Ti化合物淀积在磁体的表面上，后在700℃的惰性气体环境中进行热处理。近年来，在电子行业和仪表行业中尺寸方面的减少和缩小部件尺寸已有进展，在这些行业中就应用了稀土金属永磁体。与之对应的是，要求磁体本身在尺寸和成本方面都降低。为达到这一要求，必须以较高的尺寸精度(缩减膜厚并且要求薄膜具有极强的抗腐蚀性)进行磁体的表面处理，同时增加有效的空间和降低成本。目前还必须考虑环境问题，必须考虑处理溶液和氧化膜本身对环境的影响。然而，在已提出的常规方法中，这些是很难经得住时间的考验。更具体地说，在已公开的日本专利申请No.63-192216和日本专利公告No.2-37081中描述的方法中，应用了化学上不稳定的金属化合物本身或仅在溶剂中稀释的这种化学上不稳定的金属化合物的溶液。由于这种原因，金属化合物在形成氧化膜的过程中可能脱水，由此在形成的金属氧化膜中可能产生小孔。这种过程还可能产生的问题是仅仅金属化合物之间彼此相互反应而形成膜，由此在该膜和磁体的表面之间的附着力就极小，由于该膜和磁体的表面之间的热膨胀系数不同，在加热后的冷却过程中就易于产生裂纹。因此，氧化膜的耐腐蚀性就不稳定，很难使用这种方法来形成薄的氧化膜。在已公开的日本专利申请No.63-301506中描述的方法中，由细微的无机颗粒形成的膜仅仅堆积在磁体的表面，因此并不能形成没有小孔的致密的膜，并且所形成的膜在磁体的表面上的附着力很小。在已公开的日本专利申请No.63-168009中描述的方法除了具有在已公开的日本专利申请No.63-192216和日本专利公告No.2-37081中描述的方法所具有的问题外，还具有的问题是必须在较高温度中进行热处理，由此可能导致磁体本身的磁特性退化，并且生产设备的尺寸大，导致成本增加，并且该方法不能应用在粘结磁体中，因为这种磁体加热不稳定。因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有薄且致密的金属氧化膜的稀土金属永磁体，该氧化膜具有极强的耐腐蚀性，并且以极强的附着力形成在表面上，并且本专利技术还涉及一种生产这种稀土金属永磁体的方法，其成本低且对环境几乎没有影响。本专利技术人对上文所考虑的问题进行了各种研究，结果，他们发现通过在磁体的表面上涂覆溶胶凝胶(sol-gel)形成的金属氧化膜致密并且没有小孔，此外，它还能够有力地附着在磁体的表面上，因此，与常规的金属氧化膜相比，即使它的厚度很小它也具有极强的抗腐蚀性。本专利技术是基于这样的知识实现的。为达到上述目的，依据本专利技术的第一方面和特征，提供一种稀土金属永磁体，通过涂覆溶胶凝胶的方法在其表面上形成金属氧化膜。依据本专利技术的第二方面和特征，除了上述第一特征之外，该稀土金属永磁体是一种基于R-Fe-B的永磁体。依据本专利技术的第三方面和特征，除了上述第一特征之外，该稀土金属永磁体是一种基于R-Fe-N的永磁体。依据本专利技术的第四方面和特征，除了上述第一特征之外，该金属氧化膜是由包括从Al、Si、Ti和Zr氧化物中选择至少一种氧化物的金属氧化物组分形成的金属氧化膜。依据本专利技术的第五方面和特征，除了上述第一特征之外，该金属氧化膜是非晶体的。依据本专利技术的第六方面和特征，除了上述第一特征之外，该金属氧化膜包含碳(C)。依据本专利技术的第七方面和特征，除了上述第六特征之外，碳的含量在50ppm到1,000ppm(wt/wt)的范围内。依据本专利技术的第八方面和特征，除了上述第一特征之外，该金属氧化膜的厚度在0.01μm到5μm的范围内。依据本专利技术的第九方面和特征，提供一种生产稀土金属永磁体的方法，包括通过涂覆溶胶凝胶的方法在磁体的表面上形成金属氧化膜的步骤。依据本专利技术的第十方面和特征，除了上述第九特征之外，该金属氧化膜是由包括从Al、Si、Ti和Zr氧化物中选择至少一种氧化物的金属氧化物组分形成的金属氧化膜。依据本专利技术的第十一方面和特征，提供一种具有金属氧化膜的稀土金属永磁体，其中该磁体在金属氧化膜和该磁体的整个表面之间具有一种带有R(稀土元素)原子的界面层，该R原子通过氧原子与形成膜的金属原子化学键合。依据本专利技术的第十二方面和特征，除了上述第十一特征之外，该金属氧化膜是由包括从Al、Si和Ti氧化物中选择至少一种氧化物的金属氧化物组分形成的金属氧化膜。依据本专利技术的第十三方面和特征，除了上述第十一特征之外，该界面层是通过涂覆溶胶凝胶的方法在磁体的表面上形成金属氧化膜而形成的。依据本专利技术的第十四方面和特征，提供一种生产稀土金属永磁体的方法，包括通过涂覆溶胶凝胶的方法在磁体的表面上形成金属氧化膜的步骤，由此在金属氧化膜和磁体的整个表面之间形成一个界面层，该界面层包含通过氧原子与形成膜的金属原子化学键合的R(稀土元素)原子。依据本专利技术的第十五方面和特征，除了上述第十四特征之外，该金属氧化膜是由包括从Al、Si和Ti氧化物中选择至少一种氧化物的金属氧化物组分形成的金属氧化膜。由于金属氧化膜具有上述特征，因此在磁体的表面上形成的金属氧化膜致密并且设有小孔，并且与磁体的表面具有极强的附着力。此外，即使该膜很薄它也具有足够的抗腐蚀性。因此，能够实现较高的尺寸精度，并且还能够增加磁体的有效空间。在其它方面，具有包括Al氧化物、Si氧化物、Ti氧化物以及类似的氧化物的一种金属氧化物组分在表面上形成的金属氧化膜的该稀土金属永磁体，在该氧化膜和磁体的整个表面之间具有一个界面层，该界面层含有通过氧原子与形成金属氧化膜的金属原子化学键合的R原子。因此，该氧化膜以极强的附着力附着到磁体的表面上。由包括Zr氧化物的金属氧化物组分在表面上形成金属氧化膜的稀土金属永磁体具有极好的抗腐蚀性和极强的耐碱性。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土金属永磁体，其含有通过涂覆溶胶凝胶的方法在该表面上形成的金属氧化膜。

【技术特征摘要】
JP 1999-4-14 106027/1999;JP 1999-6-28 181357/1999;1.一种稀土金属永磁体，其含有通过涂覆溶胶凝胶的方法在该表面上形成的金属氧化膜。2.依据权利要求1所述的稀土金属永磁体，其中所说的稀土金属永磁体是一种基于R-Fe-B的永磁体。3.依据权利要求1所述的稀土金属永磁体，其中所说的稀土金属永磁体是一种基于R-Fe-N的永磁体。4.依据权利要求1所述的稀土金属永磁体，其中所说的金属氧化膜是由包括从Al、Si、Ti和Zr氧化物中选择至少一种氧化物的金属氧化物组分形成的。5.依据权利要求1所述的稀土金属永磁体，其中所说的金属氧化膜是非晶体的。6.依据权利要求1所述的稀土金属永磁体，其中所说的金属氧化膜是包含碳(C)。7.依据权利要求6所述的稀土金属永磁体，其中所说的碳的含量在50ppm到1,000ppm(wt/wt)的范围内。8.依据权利要求1所述的稀土金属永磁体，其中所说的金属氧化膜的厚度在0.01μm到5μm的范围内。9.一种生产稀土金属永磁体的方法，其包括通过涂覆溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：西内武司，菊井文秋，
申请(专利权)人：住友特殊金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]