製備稀土永磁體材料的方法

2023-05-14 21:08:11

專利名稱：：製備稀土永磁體材料的方法
技術領域：
：本發明涉及一種製備R-Fe-B永磁^N"料的方法，以在最小化其剩磁下降的同時增強其^H頊力。技術背景由於優良的>^性，Nd-Fe-B永^^條到^^廣泛的應用。錄環境問題的挑戰將磁體的應用範圍擴大到了工業設備、電動汽車和風力發電機。逸就需要進一步改善Nd-Fe-B>^體的性能。磁體性能的指標包括剩磁(或者剩^l^t量密度)和矯頑力。Nd-Fe-B,磁體的剩磁可以通過增加Nd2Fe14B化^的的^F、係數和改善晶Wc向得到增加。為此，對此工藝進行了大量的M。為了增加矯頑力，有許多已知的不同方法，包括晶粒細化、^^具有高NdM的^^賦和有^L素的添加。目前最常用的方法是使用Dy或者Tb來部分置換Nd的合^^E^。用這些元素置換Nd2Fe14B4^^中的Nd贈加了各向異'1^^場鋪加了該^^的矯頑力。另一方面，用Dy或者Tb的置換減少了化合物的^f^N^L化。因此，如^Ji述的方法,M絲加矯頑力，剩磁的損耗是不可狄的。由於Tb和Dy均為貴金屬，希望儘可能斷^添加量。在Nd-Fe-B>^體中，賴^頑力是由外>^場的大小給予的，該外^^場肯t^晶界產生反向一核心。反向>^#核心的形成主^賴於晶界結構，由此欣得，接近界面的晶粒結構的^f^無序《1起磁結構的擾動或者磁晶各向異性的下降，幫助反向磁疇的形成。通常認為，從晶，^S'J大約5納^Mtt的磁結構對矯頑力增加有貢獻,"^4t^"i兌,磁晶各向異f生(magneto-crystallineanisotropy)在此區域斷氐了。得到用於增大矯頑力的有效的組織形態是困難的。參考文獻包括JP-B5-31807,JP-A5-21218，K.D.Durst和H.Kronmuller，"THECOERCIVEFIELDOFSINTEREDANDMELT—SPUNNdFeBMAGNETS",JournalofMagnetismandMagneticMaterials,68(1987)，63-75，K.T.Park，K.Hiraga和MSagawa，"EffectofMetal-CoatingandConsecutiveHeatTreatmentonCoercivityofThinNd-Fe-BSinteredMagnets"第十六屆國際稀i^體及其應用^i義論文集，仙臺，p.257(2000)，以及K.Machida,H.Kawasaki，MIto和T.Horikawa,"GrainBoundaryTailoringofNd-Fe-BSinteredMagnetsandTheirMagneticProperties",Proceedingsofthe2004SpringMeetingofthePowder&PowderMetallurgySociety,p.202。
發明內容本發明的目的是提供一種用於製備R-Fe-B麟磁體形式的稀土7^c^體的方法，其中R是選自包括Sc和Y在內的稀土元素的兩種或多種元素，儘管將Tb或Dy的^J:減少到最低，該磁體仍，出高性能。發明Aj^現當在其表面上布置有在處理溫度下成為液相的富稀土^#末的R1-Fe-B麟琳(其中的R'是選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，通常為Nd-Fe-B燒結磁體)，在低於燒結溫度的溫度下加熱時，粉末中所包賴R2被有效的吸H^^體本體中，使得R2僅集中在接近晶狄，用以改變接近晶秋的結構以'1^1或強^^晶各向異性，由此矯頑力在抑制剩釘降的同時得到增強。本發明提供了一種製備稀土7Jc^^t料的方法，包^下步驟在R1-Fe-B糹JL^^磁體本體的表面布置粉末，其中的W為選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，上it^末包含至少30重4%的R2jtMcAJL*，其中的R2為選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，T是鐵和/或鈷，M^l選自Al、Cu、Zn、In、Si、P、S、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、Ta和W的至少一種元素，A是硼和/或碳，H是氳，且"a"到"e，，^^示基於*的原子百分比，其範圍是15<a<80，0.1<c<15，0<d#體本體表面，其數量對應於由磁體本體表面超巨離小於或等於l咖的磁體本體周圍空間內至少10似W/。的平均填充係數。在一個M實施方案中，粉末含有至少1重量%的R3的氧J匕物，R4的氟^^和R5的^IU膽的至少一種，其中R3、R4和R5各為選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，以使得R3、114和R5中的至少一種被吸J)t^^體本體中。^Li^，R3、114和115各自均含有至少10原子％的選自Nd、Pr、Dy和Tb中的至少一種元素。在一個艦實施方案中，10含有至少10原子%的選自Nd、Pr、Dy和Tb的至少一種元素。在一^選實施方案中，布置工序包括以^lt^含水的或有M劑中的漿料的形式供^^末。該方法還可以進一步包括，在吸^S^，在較^^顯度下實現時效處理的工序。該方法還可以進一步包括，在配置工序前，用選自鹼、酸和有fe"i^劑的至少一種試劑進行磁體本體洗'工序。該方法還可以進一步包括，在布置工序前，對^m體本^iie"t砂、清理以除去表面層的工序。該方法還可以進一步包括在吸Jl^h理或者時^h理後用選自鹼、酸和有;t^^劑的至少一種劑進行磁體本體洗滌的工序。該方法還可以進一步包括在吸^M:理或者時^t^對磁體本^^加工的工序。該方法還可以進一步包括在吸,理後、在時^Ut理後、在時M理後的鹼、酸或有;t^^液洗滌工序後，或是在時皿理後的WM口工工序後進行磁體本體的4^^或塗敷工序。根據本發明的R-Fe-B皿磁體形式的稀土71^#^#料儘管將Tb或Dy的^J:減少到最低，仍，出高性能。M實施方式本發明涉;S^見出高性能、並且具有最低^:Tb或Dy的R-Fe-B麟磁糾料》本發明首先從通過包括破碎、精細粉碎、成型和燒結的標準工序可從母合金得到的R1-Fe-B麟磁體本體開始。如同^iiJ/fM的那樣，R和W選自包括Sc和Y的稀土元素。R主要用於製成的>^體本體，而Ri主要用於絲原料。母^T包含R1、T、A和可選擇地包含E。10是選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，*#^自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu，>(^以Nd、Pr和Dy為主。^(^包括Sc和Y在內的稀土元素佔母^r4^10-15原子%，更M12-15原子%。希望W含有相對於全部W至少為10原子％，尤其是至少50原子%的Nd和/或Pr。T是鐵(Fe)和/或鈷(Co)。鐵的^f:to佔^rg至少為50原子%，更>^￡少為65原子%。A是硼(B)和/或碳(C)。^it硼佔^r餅的2-15原子％，更艦佔^r徘的3-8原子。/。。E是選自A1、Cu、Zn、In、Si、P、S、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、Ta和W的至少一種元素，且^J:可以為合"ir全沐的0-11原子％,特別是O.1-5原子％。^J:由諸如氮(N)、氧(O)和氫(H)等附帶雜質組成，其總量通常小於或等於4原子%。通錄真空或者惰性氣體氣氛下，特別是在氬氣氛下熔^^屬或者^^料，然後將熔體洗鑄到平面鑄型(flatmold)或者鉸##型中或者帶坯連鑄來製備母*。一個可^^擇的方法是所謂的雙*工藝，它包括單獨地制M近構^f目應^ri^目的R、Fe』化^^M的^r，以;S^皿溫度下作為'擬目助劑的富稀土M，將^s皮碎，然後進^^量和&^。值得注意地，由於主晶體oc-Fe可能^i鑄造過程中的^速率和^r成分而保留下來，如果需要的話，接i^f^賦的^r應進行均勻化處理，以提高R、Fe"B^^相的^:。均勻化處理是在真空或者氬氣U下在700-1200ri^f亍至少1小時的熱處理。對於作為斜目助劑的富稀土合金，可以採用熔體淬火和帶坯連鑄工藝以及上述鑄造技術。^Tit常被破碎到0.05至3咖，尤其是0.05至1.5咖的尺寸。破碎工序採用布朗磨機(Brownmill)或者象/f^^碎，對於如帶坯連鑄的^r^氫化粉碎。然後^H^^tit^例如使用壓力下的氮的噴磨細分至0.2到30pm，尤其是O.5至20ium的大小。細粉^LF茲場中取向的同時，用壓縮成形機成形。壓M置於燒結爐中，"空或者惰性氣體U下麟，通常溫^79oo-i25ox:，絲iooo-iioox:。這樣得到的燒結磁體含有60-99體積％，優選80-98斜V/。的作為iN的四方R、Fe"B化^餘量為0.5-20輛W的富稀J^目，0-10^P)的富硼相，以及o.l-io料w的稀土氧^^、；sj^自於附帶雜質的碳形的、氮化物和氬氧化物中的至少一種，或者它們的混^/或復*。燒結塊然後*&口工成預定的形狀。注意的是^m本發明將被吸^f'J磁體本體中的M和/或R2是^yw^體本體表面供給的，其中，R2是選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，特別是選自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu的至少一種元素，M以Nd、Pr和Dy為主體。如果>^體本體的尺寸過大，本發明的目的就不能實現。然後，；^塊^fti^被^^口工成具有尺寸小於或等於20咖，更優選0.1-10咖的最小部分的形狀。同樣，優選該形狀包括具有0.1-2OO咖，優選O.2-150咖尺寸的最大部分。可以選#^^可合適的形狀。例如，該塊可以被加工a或者圓柱形狀。然後將粉末布置在燒結磁體本體的表面上。該粉末含有至少30重量%的RVr美AAM，其中的112是選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，T是鐵和/或鈷，M是選自Al、Cu、Zn、In、Si、P、S、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、Ta和W的至少一種元素，A是硼和/或碳，H是氫，"a"到"e"表示基於#的原子百分比，其範圍是15<a<80，0.1<c<15,(Kd<30，(Ke^#^^下熔^^r屬或者^^料，然後，將熔體洗鑄到平面鑄型或者鉸##型中，熔體淬火或帶坯連鑄來製備。^"有近似於上^^^工藝中目助劑^^^^。優選W含有至少10原子y。的Pr、Nd、Tb和Dy中的至少一種，更M至少20原子％，甚至更M至少40原子。/。的Pr、Nd、Tb和Dy中的至少一種，且甚至最高為100原子%。a、c、d和e的絲範圍是15<a《70，0.1<c《10，0《d<15，和(Ke<(ax2.3)，^_M20<a<50,0.2<c<8，0.5<d<12，和O.Ke^(ax2.1)。^i^E，10-90，更絲15-80，甚至更艇15—75。T是鐵(Fe)和/或鈷(Co)，其中Fe的^J:基於T優選30-70%原子百分比，尤其是40~60%原子百分比。A是硼(B)和/或碳(C),其中硼的^f:基於AM8(M000/0原子百分比，尤其是90-99%原子百分比。R2jJOdHe^r^::^^fc5f到0.05-3咖，尤其是0.05-1.5咖的尺寸。破碎工序使用布朗磨機或者氳^^碎，對於作為帶述連鑄的合^rM氬^^碎。然後^末在例如使用壓力下的氮^過噴磨細*^碎。由於粉末的顆粒尺寸越小，吸j]t^:率越高的原因，細粉末的顆粒尺寸M小於或者等於500Mm，更他&小於或者等於300pm，甚至更m小於或者等於100um。儘管不是特別限定的，，粒尺寸的下P艮為M大於或等於0.1nm，更M大於或等於0.5jam。值得注意的是平均顆粒尺寸作為重量平均直徑D5。(50%累計重量百分比的顆粒尺寸，或中值直徑)由通ii^t^射^i^t^/顆粒尺寸分布的測量來決定。^^末^^有至少30重*%，特別AJ^少60重4%的*，甚至1001^可以接受，同時，粉末除^"^卜可含有R3的氧似稱，R4的的氟^^和R5的氟氧^^中的一種。其中R3、114和115選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，R3、114和115的實例與W相同。iU^/H吏用的R3的fU^，R4的的氟^^和R5的氣^IU^^^"有^^^的分別是113203、11卞3和11加。它們通常指包括R3和氧的氧^^，包括R4和氟的IU^，包括R5、氧和氟的氟氧化物，包括R30。、R4Fn和RUFn,其中m和n是任意的iEJt以及其中R3、R4和R5的部^^皮其它金屬元素取M;^I定的修正形式，只要能實S(L^發明益處。優選r3、r4和r5各自至少含有io原子。/。，更^f^至少20原子y。，甚至最高達100原^"/。的Pr、Nd、Tb和Dy元素中的至少一種。優選R3的氧化物、R4的的象/tt^和R5的氟氧化物的平均顆粒尺寸小於或等於100inm，更MO.001-5Onm,甚至更M0.01-10nm。優選R3的氧^^、R4的的IU，和R5的氟氧^^的^I:基於^^末至少為0.1重*%，更優選0.1-50重*%，甚至更優選0.5-25重*%,為了改ii^;W粒的^bl^加強粉末顆粒的化學和物理吸收，如有必要可將形式的硼、氮化硼、^^il^il諸如石lJI旨酸的有;t/L^^^加A^粉末中。由於磁體表面周圍空間中粉末的填充系IW高，R初C吸收的量越多；為此，為了^^發明實絲絲，填充系妙至少是10>(|^%,^i^少40^W^，其作為在M^體表面至小於或等於l咖距離的磁體周圍空間內平均值的計算。儘管不是特別限定的，填充係數的上P腿常小於或等於95>(^P、%，尤其是小於或等於90體積%。一個布置和施用粉末的典型工藝是在水或者有^il劑中通過^lt粉末以形成漿料，將磁體本^f^v^料中，在熱空U"空中幹絲在環嫂空氣中千燥。可選擇地，粉末也可以通過噴塗或類似的方法施用。^r這樣的工藝均以易於施用和大量處理為特點。特別;l^^^末濃^1-90重*%，更特別地，為5-70重*%。吸M理的溫度低於或等於磁體本體的)^溫度。處理溫度受限於如下的原因。如果在高於相關的皿磁體的M溫度(定義為以匸表示的Ts)進行處理，#^產生如下問題，例如(1)麟磁體會改變其組織，而不肯y^Hc良的>^性能；(2)由於熱變形皿磁體不能##其加工出的尺寸；且(3)擴散R育^^體內擴御ij離開晶界的磁晶粒的內部，導致剩磁PH氐。處理溫M當低於或等於皿溫度，伏i^f氐於或等於(Ts-10)X:。溫度的下限^f^至少為210r，更^_至少360匸。吸M理的時間在i^4中到io小時。吸員理不肯y^小於1^4中內完成，然而，處S^過10小時將導M^磁體tt其^L^只、以及不可避免的氧化和成分的蒸發有害地影響其磁性能的問題的產生。更m時間為5^4中到8小時，尤其是10^4中到6小時。還^i^吸,S^進行時致處理。時效處理的溫度最好低於吸收處理的溫度，^^從2001C到低於吸員理溫度101C的溫度，更^^^從350X:到低於吸4^t理的溫度10iC的溫度。氣氛^^真空或^"如#^^類的惰性氣體。時皿理的時間為從1分鐘到10小時，^^10分鐘到5小時，更^^^從30分鐘到2小時。值得注意的是，^>^體本體的^加工中，如果用於^加工工具的冷卻劑液是含水的、或者^^工表面^MM^工過程中祐J^^高溫中，#工的表面可能^成氧^^層，該氧^^層育納制R成分MML^^物到磁體本體的吸^jt^。在這種情況下，可在進4拔當的吸鋒理前通過"^^)鹼、酸和有^劑中的至少一種洗塗或者噴砂清理除去氧化物層。就是說，Wfe加工成預定形狀的麟磁體本體，在吸,理前^^鹼、酸和有;^^劑中的至少一種劑進fr洗滌或者噴砂清理以從其除去表面受到影響的層。同樣，在吸微理或時MS^，麟磁體本體可用選自鹼、酸和有M劑中的至少一種劑進4亍洗滌，或者再次M加工。可選擇地，在吸,理後、時^h理後、清洗工序後或吸,理之後的W^，加工工序後可以進行電鍍或塗料塗敷。適宜用於此處的鹼包括焦磷酸鉀、焦磷酸鈉、檸#^鉀、檸#^鈉、醋酸鉀、醋酸鈉、草酸鉀、草酸鈉等；合適的酸包括鹽酸、硝酸、硫酸、醋酸、檸檬酸、酒石酸等；合適的有;^^劑包括丙酮、曱醇、乙醇、異丙醇等。在清洗工序中，M酸可以作為不^^^^本體的適宜M的7Kii^^使用。上述的清洗、噴妙、清理、W^加工、電鍍和塗敷工序可以按常規工藝進行。本發明的永^H"料能夠被用作高性fNc^體。實施例下面給出一些實施例和對比例以進一步說明本發明，儘管本發明不局限於此。在實施例中，>^體表面周圍空間中^^^末的填充係數^1^:^^處3^磁體的尺寸變化，重量的增加^^^t料真密^M十算。實施例i和對比例i通過帶坯連鑄工藝製備薄板形式的合金，*^地，通過稱量預定量的純度至少為99重:Hd的金屬Nd、Al、Fe和Cu以及鐵^^金，在氬U下高頻加熱熔化，在銅^Ji^i^^^溶體。^的^r成分為14.5原子％的Nd,0.5原子%的Al，0.3原子%的Cu,5.8原子%的B，和^*的Fe。將該^^暴^0.llMPa的氫氣下和室溫下以氫化，然後加熱到50(TC同時抽真空進行部分脫氬。在氬^^碎後進行^P和篩分，得到小於50目的粗粉末。用利用高壓氮氣的噴磨，使^W末細粉碎成質量中值顆粒尺寸(massmedianpaticlediameter)為4.9|im。在大約1p屯/cm2的壓力和氮^^下將細粉成型，同時在15kOe的磁場中取向。然後生坯^M在氬^下的燒結爐中，在10601C下M2小時，得到磁體央。利用金剛石切割器^^體&的所有表面進^WMp工，使其尺寸為50mmx20mmx2咖(厚度)。用>^:液、去離子水、硝酸和去離子^c^^洗塗，通過帶坯連鑄工藝製備薄板形式的另一合金，具體地，通過稱量預定量的純度至少為99重4V。的金屬Nd、Dy、Al、Fe、Co和Cu以;5L鐵^^全，在氬氣氛下高頻加熱熔化，在銅#*11鑄造^^溶體。#的合金成分為15.0原子％的Nd,15.0原子％的Dy，1.0原子°/。的Al，2.0原子％的Cu，6.0原^%的B，20.0原子%的Fe，和^*的Co。^r在氮^A下用，^J"成小於50目的粗粉末。用利用高壓氮氣的噴磨，使^B^末細粉碎成質量中值顆粒尺寸為8.4nm。這樣得到的細粉指定為^^末Tl。接下來，將100g合^^末Tl與100g乙醇混和形成懸浮體，^口超聲波的同時將磁體本條沒於其中60秒。^^磁體本體，立即用熱空氣千燥。此時，^r^末Tl圍^t^體周圍，以30^的填充係數佔據>^^體表面起以平均56jim距離的空間。在氬U中8001C下對似了^^末T1的磁體本^it行吸販理8小時，然後在500'C下進行1小時的時艦理，然後淬火，得到林發明範圍內的^^^^本體M1。為了對照，製備了沒有^^^^">^^^本>(^^亍了熱處理的磁體本體P1。測試了磁體本體M1和P1的磁性能，其示於表l。與磁體本體P1比較，本發明範圍內的磁體本體M1的矯頑力增加了183kAm，剩磁下降了15mT。表ltableseeoriginaldocumentpage12實施例2和對比例2通過帶坯連鑄工藝製備薄板形式的合金，具體地，通過稱M定量的純度至少為99重H6的金屬Nd、Al和Fe以及鐵*金，在氬U下高頻加熱熔化，在銅單^Ji鑄造^r熔體。^的^r成分為13.5原子%的術，0.5原子%的Al,6.0原子W的B,和^i:的Fe。將該^r暴露在0.llMPa的氫氣下和室溫下以氫化，然後加熱到500x:同時抽成真空進行部分脫氬。在氫^^碎後進行a和篩分，得到小於50目的粗粉末(指^;^^末A)。另一^it過稱li^定量的純度至少為99重t/。的金屬Nd、Dy、Fe、Co、Al和Cu以及4jM^r，在氬U下高頻加熱熔化，並在平面鑄型中鑄造。的#^分為20原子。/。的Nd，10原^^的Dy,24原子^的Fe，6原子W的B，1原子。/。的Al，2原子。/。的Cu，和餘量的Co。鑄錠在氮氣下用顎式破碎機或布朗，接著篩分，得到小於50目的^a^末(指^;^^末B)。接下來，分別稱量90重*%的合金粉末A和10重量％的合金粉末B,用V型混合器混和30分鐘。用利用高壓氮氣的噴墨使得混合粉末細粉碎成質量中值顆粒尺寸為4.3nm。在大約1叱/112的壓力和氮氣氛下將混和的細粉末成型，同時在15k0e的磁場中取向。然後生坯^ii^在氬^A下的燒結爐中，在1060t:下麟2小時，得到磁躲。利用金剛石切割器在磁體塊的所有表面進^W^加工使其尺寸為40mmx12mmx4mm(厚度)。用鹼溶液、去離子水、硝酸和去離子水依次洗塗，杆燥。通過帶坯連鑄工藝製備薄板形式的另一合金，具體地，通過稱量預定量的純a少為99重4y。的金屬Nd、Dy、Al、Fe、Co和Cu以及鐵^^蒸餾碳，在氬^A下高頻加熱熔化，在銅單^Ji鑄造^r熔體。:^的^r成分為10.0原子％的Nd,20.0原子°/。的Dy,1.0原子°/。的Al，1.0原子％的Cu,5.0原子°/。的B，1.0原子y。的C,15.0原子y。的Fe，和^J:的Co。^r在氮^A下用it^;Wti"成小於50目的相粉末。用利用高壓氮氣的噴磨中使#^末細粉碎成質量中值顆粒尺寸為6.7jam。這樣得到的細粉指^^r^末T2。接下來，將100g合金粉末T2與100g乙醇混和形成懸浮體，在施加超聲波的同進將磁體本浸沒於其中60秒。拔起磁體本體，立即用熱空氣中幹氣此時，合金粉末T2圍繞在磁體周圍，以25體積%的填充係數佔據從磁體表面起以平均100nm距離的空間。在氬氣氛中850。C對覆蓋了合金粉末T2的磁體本體進行吸收處理15小時，然後在51(TC下進行l小時的時效處理，然後淬火，得到在本發明範圍內的磁體本體M2。為了對照，製備了沒有粉;K^tof磁體本械行熱處理的磁體本體P2。測試了磁體本體M2和P2的磁性能，其示於表2。與磁體本體P2比較，本發明範圍內的磁體本體M2的矯頑力增加了167kAm，剩磁降了13mT。表2tableseeoriginaldocumentpage14實施例3和對比例3通過帶坯連鑄工藝製備薄板形式的M，具體地，通過稱M定量的純度至少為99重*%的金屬Nd、Pr、Al和Fe以及4M^金，在氬^下高頻加熱熔化，在銅4^Ji鑄造^^體。最後的^r成t^為12.5原子％的Nd，1.5原子%的Pr,0.5原子%的Al，5.8原子%的B，和^*的Fe。將該^r暴S^0.llMPa的氫氣下和室溫下以氫化，然後加熱到50(TC同時抽M空進行部分脫氫。在氬^^碎後進行^P和篩分，得到小於50目的粗粉末。用利用高壓氮氣的噴J^吏^W^^^碎^t量中值顆粒尺寸為4.4ym。在大約1p屯/cm2的壓力和氮^A下將細粉成型，同時在15kOe的磁場中取向。然後生坯^^i在氬U下的麟爐中，在1060匸下麟2小時，得到磁械。利用金剛石切割器^/^^:的所有表面進^W^口工使其尺寸為50咖x50mmx8咖(厚度)。用鹼溶液、去離子水、硝酸和去離子水f^洗滌，^PT氣通過帶坯連鑄工藝製備薄板形式的另一合金，具體地，通過稱量預定量的純度至少為99重:fy。的金屬Nd、Dy、Al、Fe、Co和Cu以及鐵^59^ir，在氬氣氛下高頻加熱炫化，在銅^Ji鑄造^^溶體。最後的^r成分為10.0原子％的Nd，20.0原子％的Dy，1.0原子％的Al，1.0原子％的Cu，6.0原~^%的B，15.0原子%的Fe,和餘量的Co。#^^暴露在0.llMPa的氫氣下和室溫下以氫化，然後加熱到350匸同時抽M空進行部分脫氬。在氬^#碎後進行*和篩分，得到小於50目的粗粉末。其相對於100份原子的*包含有58份原子的氫，也^l:說，氫的^*為36.71原子%。用利用高壓氮氣的噴^^吏#末細粉碎贈量中值顆粒尺寸為4.2nm。這樣得到的細粉指定為^^末T3。接下來，100g合^^末T3與100g異丙醇混和形成懸浮體，^>超聲波的同時將^^體本M沒於其中60秒。拔起磁體本體，立即用熱空氣乾燥。此時，^r^末T3圍^^周圍，以30、%的填充係數佔據>^^表面起以平均65nm距離的空間。在氬^中85(TC下對覆蓋了合^^末T3的磁體本^ii行吸狄理12小時，然後在5351C下進行1小時的時M理，然後淬火，得到在本發明範圍內的磁體本體M3。為了對照，製備了沒有粉^J/f5Ut磁體本械行熱處理的磁體本體P3。測試了磁體本體M3和P3的磁法能，其示於表3。與磁體本體P3t汲，本發明範圍內的磁體本體M3的矯頑力增加了183kAm,剩^T降了13mT。表3tableseeoriginaldocumentpage15實施例4和對比例4通過帶坯連鑄工藝製備薄板形式的合金，具體地，通過稱量預定量的純度至少為99重*%的金屬麗、Al和Fe以及鐵^55^r,在氬^下高頻加熱溶化，在銅單輥上鑄造^^溶體。；^的^r成分為13.5原子y。的Nd,0.5原子%的Al，6.0原子d的B，和餘量的Fe。將^r暴露在0.llMPa的氫氣下和室溫下以氫化，然後加熱到500匸同時抽成真空進行部分脫氫。在象/fW"碎後進行^P和篩分，得到小於50目的粗i^末(指^^^末C)。另一^rit過稱J^定量的純度至少為99重J^的金屬Nd、Dy、Fe、Co、Al和Cu以及鐵^^,在氬U下高頻加熱炫化，在平面鑄型中鑄造。i^的#^分為20原^%的Nd,10原子％的Dy，24原子％的Fe，6原^%的B,1原子n/。的Al，2原子%的01，和餘量的Co。^^在氮^下用顎式"^4機或布朗磨^C碎，接著篩分，得到小於50目的相粉末(指^^^末D)。接下來，分別稱量90重*%的合^*^末C和10重*%的合^^末D，用V型^^器混和30分衝。用利用高壓氮氣的噴^^吏得^^^末細l^f^t量中^t顆粒尺寸為5.2nin。在大約1化/cn^的壓力和氮氣^下將混和的細粉末成型，同時在15kOe的磁場中取向。然後生坯淨iciil^氬氣^A下的麟爐中，在1060匸下麟2小時，得到磁躲。利用金剛石切割器^t微的所有表面進脈淑口工使其尺寸為40mmx12mmx4咖(厚度)。用鹼溶液、去離子水、硝酸和去離子水"f^洗滌，H燥。通過帶述連鑄工藝製備薄板形式的另一合金，具體地，通過稱W5定量的純度至少為99重*%的金屬Nd、Dy、Al、Fe、Co和Cu以及鐵^^，在氬氣氛下高頻加熱炫化，在銅單^Ji鑄造^r溶體。^的^r成分為10.0原子％的M，20.0原子n/。的Dy，1.0原子y。的Al，1.0原子W的Cu，6.0原子^的B，15.0原子°/。的Fe，和^f:的Co。^r在氮^TF用^i";M^成小於50目的粗粉末。用利用高壓氮氣的噴^^吏3^末細粉碎成質量中值顆粒尺寸為8.4nm。這樣得到的細粉指^7^^末T4。接下來，將70g合^#末T4與30g氟4彌和100g乙醇混和形成懸浮體，^jt^超聲波的同時將磁體本M沒於其中60秒。值得注意的是，IU彌粉末的平均顆粒尺寸為2.4jam。拔起磁體本體，立即用熱空氣乾燥。此時，末T4圍^E^體周圍，以15^^的填充係數佔據^t體表面起以平均215nm距離的空間。在氬^A下在825X:對覆蓋了合^^末T4和象^^粉末的磁體本^i^ff^M^t理10小時，然後在500X:下進;f亍l小時的時^t理，然後淬火，得到^^發明範圍內的磁體本體M4。為了對照，製備了沒有^^KMto^^體本M行熱處理的磁體本體P4。測試了磁體本體M4和P4的磁性能，其示於表4。與磁體本體P4》艮，本發明範圍內的^本體M4的^N5力增加了294kAm，剩^T降了15mT。表4tableseeoriginaldocumentpage16實施例5-18和對比例5通過帶坯連鑄工藝製備薄板形式的^r，*^地，通過稱量預定量的純度至少為99重*%的金屬Nd、Al、Fe和Cu以及4MI^全，在氬U下高頻加熱熔化，在銅^^b^t^r溶體。；^的^r成分為14.5原子%的Nd，0.5原子％的Al，0.3原子％的Cu，5.8原刊的B，和絲的Fe。#^^暴絲0.1lMPa的氫氣下和室溫下以氫化，然後加熱到500r同時抽成真空進行部分脫氫。在氫化粉碎後進行^HP和篩分，得到小於50目的粗粉末。用利用高壓氮氣的噴^f吏^E^末^^碎^t量中值顆M寸為4.5nm。在大約1p屯/cn^的壓力和氮U下將細粉成型，同時在15k0e的/^場中取向。然後生趙^在氬^下的麟爐中，在1060匸下麟2小時，得到磁躲。利用金剛石切割器在磁體塊的所有表面進^^^加工使其尺寸為5咖x5咖x2.5咖(厚度)。用g液、去離子水、4^^和去離子7jc^L洗滌，軒燥。通過帶坯連鑄工藝製備薄板形式的另一^r，具體地，通過稱量預定量的純M少為99重l^的^r屬Nd、Dy、Al、Fe、Co、Cu、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W以及鐵^^r，在氬氣U下高頻加熱熔化，並在銅^Ji鑄造^^溶體。最後的合金成分為15.0原子X的Nd，15.0原子0/4的Dy，1.0原子。/。的Al，2.0原子。/。的Cu,6.0原子。/。的B，2.0原子。/。的E(-Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta或者W)，20.0原子。/。的Fe，和^J:的Co。^T在氮^A下用蟲J^Ml^成小於50目的粗粉末。用利用高壓氮氣的噴^f吏^W^末細粉碎成質量中，粒尺寸為8.0-8.8jnm。這樣得到的細粉指^^^末T5。接下來，將100g合^^末T5與100g乙醇混和形成懸浮體，^^U^口超聲波的同時將vf茲體本M沒於其中60秒。拔起磁體本體，立即用熱空氣乾燥。此時，^^末T5圍^^體周圍，以25-35#^、%的填充係數佔據^^體表面起以平均83-97pm距離的空間。在氬U下在800X:對覆蓋了合^^末T5的磁體本>^^^及>1^:理8小時，然後在490-51(TC下進行1小時的時^t理，然後淬火，得到^^發明範圍內的磁體本體。該磁體本^^"應(在^#末中的)添加元素E-Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W而被指定為M5-l到M5-14。為了對照，製備了沒有粉^a^^t體本^ii行熱處理的磁體本體P5。測試了磁體本體M5-l到M5-14和P5的磁性能，其示於表5。與磁體本體P5tbi艮，本發明範圍內的>^^^^體145-1到M5-14的鄭"頑力增加了170kAm或者更大，剩磁下降了33mT或者更小。表5tableseeoriginaldocumentpage18實施例19-22實施例1中的50咖x20mmx2咖(厚度)的磁體本體M1用0.5N的硝酸洗滌2^1中，用去離子7jOf洗，馬上用熱空氣幹泉指定^^發明範圍內的該>^^^^體為M6。單^ifc，磁體本體M1的50x20mm的表面用表面研磨;taiirftWfe加工，得到50咖x20咖x1.6咖(厚度)的磁體本體。指定本發明範圍內的該>#體本體為M7。對該磁體本體M7進行環lii才脂塗lt^銅/鎳電鍍，分別得到同樣為本發明範圍內的^#^本體M8和M9。測量磁體本體M6到M9的磁性能，iL46。所有/t體本^l顯示優良的/^性能。表6tableseeoriginaldocumentpage19權利要求1、一種製備稀土永磁體材料的方法，包括如下步驟在R1-Fe-B組成的燒結磁體本體的表面布置粉末，其中R1為選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，所述粉末包含至少30重量％的R2aTbMcAdHe合金，其中R2為選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，T是鐵和/或鈷，M是選自Al、Cu、Zn、In、Si、P、S、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、Ta和W的至少一種元素，A是硼和/或碳，H是氫，且a到e表示基於合金的原子百分比，其範圍是15≤a≤80，0.1≤c≤15，0≤d≤30，0≤e≤(a×2.5)，且餘量為b，且所述粉末的平均顆粒尺寸小於或等於100μm，且在真空或者惰性氣體中、在低於或等於磁體本體燒結溫度的溫度下，熱處理在其表面布置有粉末的磁體本體，以便吸收處理使得粉末中的R2和T、M和A中至少一種被吸收到磁體本體中。2、根據權利要求1所述的方法，其中，麟磁體本體的最小部分的尺寸小於或等於20mm。3、才N^權利要求1所述的方法，其中，所^"末被布置^^體本體表面，^t量對應於由磁體本體表面超巨離小於或等於l咖的磁體本體周圍空間內至少10^P、y。的平均填充係數。4、才娥權利要求1所述的方法，其中，所ii^末含有至少1重4%的113的氧化物、R4的氟《緣和R5的氟氧化物中的至少一種，其中R3、114和115各為選自包括Sc和Y在內的稀土元素的至少一種元素，以使得R3、114和115中的至少一種被吸酬麟本體中。5、##權利要求4所述的方法，其中，R3、R4和R5^"有至少10原子W的選自Nd、Pr、Dy和Tb中的至少一種元素。6、##權利要求1所述的方法，其還包括，在吸Jl^ig^,在更低的溫度下實現時^h理。7、##權利要求1所述的方法，其中，R2含有至少10原子%的選自Nd、Pr、Dy和Tb的至少一種元素。8、根據權禾'虔求1所述的方法，其中，在布置步驟，以^lfc^含水的或有;fc/L^液中的漿料的形式供^^末。9、##權利要求1所述的方法，其還包括，在布置步驟前，用選自鹼、酸和有^t/L^劑的至少一種試劑進行磁體本體的洗塗。10、才權利要求1所述的方法，其還包括，在布置步驟前，對磁體本體進樹砂以除去表面層。11、##權利要求1所述的方法，其還包括在吸^理後或者時^t理後，用選自鹼、酸和有^|:劑的至少一種試劑進4亍^^本體的洗滌。12、#^權利要求1所述的方法，其還包括在吸J^城者時M^對磁體本^^;f^L^a工。13、4Mt權利要求1所述的方法，其還包括在吸M理後、在時m理後、在時皿理之後的鹼、酸或有M液洗滌步驟後或者時M理之後的;^加工步g，進行磁體本體的絲或塗覆。全文摘要通過用粉末覆蓋R1-Fe-B組成的燒結磁體本體製備稀土永磁體材料，其中R1是稀土元素，上述粉末包含至少30重量％的R2aTbMcAdHe合金，其中R2是稀土元素，T是Fe和/或Co，M是Al、Cu等，且粉末的平均顆粒尺寸最大為100μm，並在合適的溫度下對粉末覆蓋後的磁體本體進行熱處理，使得粉末中的R2、T、M和A被吸收到磁體本體中。文檔編號C23C8/00GK101158024SQ200710167610公開日2008年4月9日申請日期2007年4月13日優先權日2006年4月14日發明者中村元,廣田晃一,美濃輪武久申請人:信越化學工業株式會社