[发明专利]一种高性能钕铁硼稀土永磁器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土永磁领域,特别是涉及一种高性能钕铁硼稀土永磁器件的制造方法。 

背景技术

钕铁硼稀土永磁材料,以其优良的磁性能得到越来越多的应用，被广泛用于医疗的核磁共振成像，计算机硬盘驱动器，音响、手机等；随着节能和低碳经济的要求，钕铁硼稀土永磁材料又开始在汽车零部件、家用电器、节能和控制电机、混合动力汽车，风力发电等领域应用。 

1983年，日本专利1,622,492和2,137,496首先公开了日本住友金属发明的钕铁硼稀土永磁材料，公布了钕铁硼稀土永磁材料的特性、成分和制造方法，确认了主相为Nd₂Fe₁₄B相，晶界相主要由富Nd相、富B相和稀土氧化物杂质等组成；钕铁硼稀土永磁材料以其优异的磁性能得到广泛应用，并被称为永磁王；1997年授权的美国专利US5.645,651进一步明确了添加Co元素和主相具有四方相结构，上述专利申请的非常严谨，起到了非常好的知识产权保护；日立金属收购住友金属后，2012年用美国专利US6,461,565；US6,491,765；US 6,537,385；US 6,527,874对包括中国三家钕铁硼制造企业在内的29家企业在美国提起ITC诉讼，其中，美国专利US6,461,565在中国的同族专利为CN1195600C，保护的是磁场成型时温度控制在5-30℃，相对湿度40-65%；尽管这样的条件保证了在成型过程安全，便于操作，但缺点是氧含量高，浪费宝贵的稀土资源，影响了性能的发挥；美国专利US6,491,765和US 6,537,385在中国的同族专利为CN1272809C，保护的是在气流磨制粉过程中使用氧含量在0.02-5的惰性气体的高速气流，对所述合金进行细粉碎，除去至少一部分粒径在1.0μm以下的细粉，由此将粒径1.0μm以下的细粉的数量调整到全体粒子数量的10%以下；由于1.0μm以下的细粉中稀土含量高，表面积大，是最容易氧化的，甚至容易着火，减少对工艺控制、提高性能有好处，但是，这造成了稀土的浪费，另外，部分粒径在1.0μm以下的细粉随旋风收集器的排气管排出，是气流磨的设备造成的，不易人为控制；美国专利US 6,527,874在中国的同族专利为CN1182548C，保护的是添加Nb或Mo的速凝合金和制造技术，首先公开速凝合金和制造技术的是美国专利US5,383,978，这一发现，对钕铁硼的性能产生重大改进，成为1997年以后的主流制造技术；为此，人们也投入大量人力和财力，这一技术得到快速发展；专利US5,690,752；CN97111284.3；CN1,671,869A；US5,908,513；US5,948,179；US5,963,774；CN1,636,074A公开的都是对这一技术的改进。 

随着钕铁硼稀土永磁的广泛应用，稀土变得越来越短缺，尤其是重稀土元素明显变得资源短缺，稀土价格一涨再涨；为此，人们进行了许多探索，出现双合金技术、渗金属技术、改善或重组晶界相技术等；专利CN101521069B是北京工业大学岳明等人公开的重稀土氢化物纳米颗粒掺杂制备钕铁硼的技术，首先采用速凝工艺制造合金片，接着进行氢破碎和气流磨制粉，然后把采用物理气象沉积技术生产的重稀土氢化物纳米颗粒与前述的粉末混合，再通过磁场成型、烧结等常规工艺制造钕铁硼磁体，尽管该专利发现了提高磁体矫顽力的方法，但工艺研究不够深入，批量生产存在问题，专利CN101,383,210B；CN101,364,465B；CN101,325,109B；CN101,325,109B公开的都是类似的技术，性能提高有限，纳米氧化物容易吸潮，吸附的水分严重影响产品性能，产品一致性差。 

发明内容