钍锰SUB12/SUB型结构的稀土铁永磁材料.pdf

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摘要
申请专利号:

CN89101465.9

申请日:

1989.03.23

公开号:

CN1045888A

公开日:

1990.10.03

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权|||审定|||公开|||

IPC分类号:

H01F1/053; H01F41/02

主分类号:

H01F1/053; H01F41/02

申请人:

北京大学

发明人:

杨应昌

地址:

北京市海淀区中关村北京大学

优先权:

专利代理机构:

北京大学专利事务所

代理人:

陈美章

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内容摘要

该发明为ThMn12型结构的稀土—铁永磁材料,成分为R(Fe1-xMx)12,其中R为稀土元素,M为第三元素,x的数值介于0.1—0.3。在上述成分中可掺杂适量的(0%至30%原子比)它种元素如Co、Ni、Cu、V、Cr、Mo、Zr等代换等量的Fe或M,并采用快冷固化工艺及适当的烧结工艺来制造永磁体。本材料具有易轴磁晶各向异性,磁性强,居里温度可达600K-1000K,磁体的矫顽力可达6千奥-9千奥,而且该磁性材料中主要成分为铁,价格低廉。该发明的磁性材料可广泛应用于电器电机及电子仪器中。

权利要求书

1: 一种稀土--铁永磁材料,其特征是具有ThMn 12 型晶体结构,成分为R(Fe 1-x M x ) 12 ,其中R为稀土元素,M为第三元素,X的数值为0.1-0.3。
2: 按照权利要求1所述的稀土-铁永磁材料,其特征在于用适量的即原子比0%至30%的Co、Ni、Cu、V、Cr、Mo、Zr等元素代换等量的Fe或M。
3: 一种稀土-铁永磁材料的工艺,其特征是采用快冷固化工艺。其非晶带冷却速率为20-25米/秒,加热晶化温度为630°-700℃,热处理温度为800-850℃,时间5-10分钟。

说明书


该发明属于磁性材料领域。

    现有的稀土永磁材料已发展三代,第一、二代是以SmCo5和Sm2Co17型稀土-钴金属间的合金为代表的,见文献E.A.Nesbitt and J.H.Wernick Rare Earth Permanent Magnets Academie Press Newrork and Landon 1973。第三代发展为Nd2Fe14B型磁体,见文献M.Sagawa,F.Fujimura,N.Togawa,H.Yamamoto and Y.Matsuura,J.Appl.Phys,55(1984)2083。

    由于第一、二代稀土永磁材料,其成分主要是钴,而钴的资源紧缺,材料成本昂贵。因而发展为以铁为主要成分的第三代Nd2Fe14B型的永磁材料,但该型磁体的温度性能欠佳,同时,且仅Nd2Fe14B型磁体,品种单一。见于上述的一、二、三代稀土永磁材料所存在的不足,仍需要开拓和发展新的稀土-铁永磁材料,本发明即为具有ThMn12型结构的稀土-铁永磁材料。

    本发明的内容要点如下:

    首先,ThMn12型结构的稀土-铁永磁材料,其成分为R(Fe1-xMx)12,其中R为稀土元素,M为第三元素,如M可为Mn、Al、Ti、Ga、Zn等元素,x的数值介于0.1-0.3。晶体结构为ThMn12型体心四方结构。x射线衍射谱线及晶格常数见附表。

    附表:Sm(Ti0.1Fe0.9)12的x射线衍射谱线

    晶格常数a=8.575

    c=4.800

    其中Sm(TiFe)12的磁性如下:

    C轴为易磁化方向,各向异性场HA,当室温下,为104千奥;当温度为1.5K时,其HA为268千奥。居里温度Tc为600K。饱和磁化强度Ms,在室温下为935高斯;当温度为1.5K时,Ms为1027高斯。最大磁能积的理论值(BH)max约41兆高奥。

    其次,在上述的R(Fe1-xMx)12成分中,掺杂适量(原子比0%至30%)的其它元素如Co、Ni、Cu、V、Cr、Mo、Zr代换等量的Fe或M可进一步提高磁性材料的居里温度Tc,即Tc可高达600-1000K,并提高饱和磁矩,如Fe原子的磁矩可从1.65μB-1.80μB,且磁体的矫顽力可达6千奥-9千奥。

    此外,该发明ThMn12型结构地稀土-铁永磁体的制作采用了快冷固化工艺,制成高矫顽力的磁体。其内禀矫顽力的数值可达到6千奥-9千奥。

    其快冷固化工艺过程及各参数如下:

    在上述基础上,可继续兼以传统的烧结磁体工艺,即加以磨粉,磁场取向压型,烧结制造各向异性磁体。

    由于该发明的磁性材料,其主要成分是铁,而铁的价格低廉、原料充足,然而性能又可代替SmCo5等稀土-钴永磁体。这是继Nd2Fe14B之后的一种新的稀土-铁永磁材料。它可广泛的应用于电器、电机以及电子仪表中。

    实施例

    冶炼母合金,成分采用SmTi(Fe1-xTx)12,其中T为上述的它种元素,x为0.0-0.2,配方时要附加过量的Sm(约在5%-30%之间)。

    采用快冷固化工艺,用单辊快冷的方法制造非晶,冷却速率约25米/秒,对制取的非晶样品加热晶化,晶化温度约640℃,再进行热处理,处理温度约800℃,保温时间约10分钟。

    磁体性能为居里温度Tc    600K-800K,内禀矫顽力iHc    6千奥-8千奥。

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资源描述

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该发明为ThMn12型结构的稀土铁永磁材料,成分为R(Fe1-xMx)12,其中R为稀土元素,M为第三元素,x的数值介于0.10.3。在上述成分中可掺杂适量的(0至30原子比)它种元素如Co、Ni、Cu、V、Cr、Mo、Zr等代换等量的Fe或M,并采用快冷固化工艺及适当的烧结工艺来制造永磁体。本材料具有易轴磁晶各向异性,磁性强,居里温度可达600K-1000K,磁体的矫顽力可达6千奥-9千奥,而且。

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