稀土铁系纳米复合永磁合金粉末及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN01123722.8

申请日:

2001.07.30

公开号:

CN1347124A

公开日:

2002.05.01

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H01F1/057; H01F1/06; B22F9/02; C22C1/04

主分类号:

H01F1/057; H01F1/06; B22F9/02; C22C1/04

申请人:

潘振东;

发明人:

李志华

地址:

100053北京市宣武区菜园街一号楼六单元三0三室

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种用于制造粘结稀土永磁用的纳米复合永磁合金粉及其制造方法,其特征是,合金粉未的粒经为5-500μm。其相结构为R2Fe14B化合物为主相。Fe3B相和α-Fe相为辅相的多相共存结构。平均晶颗粒尺寸为10-50nm。采用真空熔体快淬技术直接得到具有纳米晶粒的薄带或得到非晶态薄带再经磁场热处理得到具有纳米晶粒结构的合金薄带。最后将此薄带经机械磨粉磨至所要求的粉。

权利要求书

1: 一种用于制造粘结稀土永磁用的纳米复合永磁合金粉的制造 方法,其特征是,所述合金粉末含R:3-10原子%(但R是从含Y的 稀土元素中选择出来的至少一种)。B:15-25%原子。Fe为余量(但 该Fe量直至50%原子都可用Co取代)。
2: 根据权力要求1所述的成型材料,其中所述的合金粉未是将 快淬带经粗粉碎及细粉碎经得到的。
3: 根据权力要求1或2所述的成型材料,其中所述的合金粉未 是将快淬薄带于400-800℃下在磁场中热处理再将薄带粉碎后得到 的。
4: 根据权力要求1或2所述的成型材料,其中合金薄带是将熔 化合金用单辊法或者双辊法快淬成厚度为5-100μm的薄带,具有平 均晶粒为10-50μm的组织,并将它粗粉碎及细粉碎而得到的。

说明书


稀土铁系纳米复合永磁合金粉末及其制造方法

    本发明涉及的稀土类金属(R)、过渡族金属Fe(或Fe和Co),以及B为主要成分的粘结磁体用纳米复合永磁的粉末及制造方法。

    粘结永磁材料是从家用电器到计算机、汽车等诸多领域中广泛使用的重要的金属功能材料之一。最近,电器电子设备的小型化和高功能的要求,也促使对粘结永磁要求磁性要高,价格更低及产品形状多样化。

    以前的典型粘结稀土永磁材料为单相R2Fe14B合金。

    作为更便宜的具有较高磁特性的纳米复合永磁磁粉,开发了较低稀土含量并具有纳米晶体结构的新型材料。

    本发明中将“稀土元素-Fe-B”称为“R-Fe-B”。此处R是含Y的稀土元素中选择出来的至少一种金属,Fe的一部分也可用Co取代。

    这种R-Fe-B磁粉,一般由以下工序制造。

    首先按合金成分称量各种元素,置于真空感应冶炼炉中熔化合金,浇铸到模中后得到R-Fe-B系合金锭。

    将此冶炼好的合金锭再置于真空熔体快淬炉的冶炼坩埚中,将钢锭在较短时间内熔化,将熔化的钢液浇到一个中间包中,此中间包由感应加热系统予热到1000℃以上,中间包底部有一个包,喷咀,喷咀下面有一个水冷的铜合金辊。此辊转速可调范围在10-40米/秒之间。中间包的钢液通过喷咀,喷到水冷铜合金辊上,得到快淬合金薄带。此薄带厚度为5-100μm。快淬炉底部有收集桶,将薄带收集并取出。此真空快淬炉的冷却辊,可以是单辊,也可以是双辊。将此薄带通过一个振动排列系统将薄带沿长轴方向排成一排,然后进行磁场晶化热处理,磁场方向是沿薄带长轴方向,磁场强度不低于5kOe,热处理温度为400-800℃,保温时间为1-15分钟。经热处理后,得到平均晶粒为10-50nm结构的纳米复合合金薄带。此薄带经机械磨,如振动磨,球磨等磨至100目粒度的细粉。此种粉即可用作粘结磁体的磁粉。实施例1合金成份为Nd4Fe77Co3B16,金属Nd的纯度为99.9%,Co为99.5%。Fe为99%。用真空感应冶炼炉在Ar气下冶炼合金。熔化后浇到水冷铸模中。将合金钢锭再置于真空熔体快淬炉坩埚内,在Ar气下重新熔化此合金锭,钢锭完全熔化后,将此钢液通过一个耐火材料做地钢水浇口,浇到一耐火材料做成的中间包内。此中间包外有感应加热装置,预先将中间包加热到不低于1000℃。中间包内有一个耐火材料做成的液面浮子。通过一传感器测得液面高度。中间包的钢液通过中间仓底部的一个喷咀,将此钢液浇到一个水冷铜辊上快速冷却。铜辊尺寸为φ100×50mm,转速为30m/sec。所得的合金薄带用振机排列整齐,再置于热处理盒中,在磁场不低于5kOe连续热处理炉中处理。用振动样品磁强计测量磁性,结果见表1所示。比较例1,比较例2与实施例1相同合金成分,工艺完全相同,所不同的是晶化处理时是没有磁场。结果见表一。

    表1

      (BH)m      Br      Hc样品号

                               热处理制度       磁场

      (MGOe)    (kG)    (kOe)1     11.0      1.05    3.2    680℃×15分钟    有2     12.5      1.14    3.1    680℃×10分钟    有3     12.3      1.08    3.0    680℃×5分钟     有4     15.5      1.21    2.9    680℃×2分钟     有5     12.0      1.07    3.3    780℃×15分钟    有6     12.6      1.14    3.2    700℃×10分钟    有7     12.4      1.10    2.9    700℃×5分钟     有8     14.1      1.18    3.4    700℃×2分钟     有比较例                                          无1     7.3       9.0     3.1    680℃×2分钟     无2     5.1       8.0     2.9    700℃×2分钟     无

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一种用于制造粘结稀土永磁用的纳米复合永磁合金粉及其制造方法,其特征是,合金粉未的粒经为5500m。其相结构为R2Fe14B化合物为主相。Fe3B相和Fe相为辅相的多相共存结构。平均晶颗粒尺寸为1050nm。采用真空熔体快淬技术直接得到具有纳米晶粒的薄带或得到非晶态薄带再经磁场热处理得到具有纳米晶粒结构的合金薄带。最后将此薄带经机械磨粉磨至所要求的粉。。

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