[发明专利]包含非磁性合金的热压变形的磁体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含分布在晶粒界面处的非磁性合金的热压变形的磁体，并且更具体地，涉及用于提高永磁体的矫顽力并且提高剩余磁通密度的方法，与通过现有处理的永磁体不同，该方法不需要通过有效地实现磁屏蔽来施加磁场。

背景技术

近来，诸如新的可再生能量这样的环境友好的能量行业备受关注，但是就能量产生系统和能量消耗的转换而言，提高消耗能量的装置的效率也可能是重要的。与能量消耗关联的最重要的装置是电机，并且电机的必要材料是稀土永磁体。为了使稀土永磁体在各种应用领域中被用作优异材料，需要高的剩余磁通密度(Br)和稳定的矫顽力(iHc)。

用于确保磁性粉末的高的矫顽力的方法中的一种是通过添加诸如Dy这样的重稀土来使用磁性粉末以增加室温下的矫顽力的方法。然而，似乎由于重稀土金属的稀缺和由此导致的价格急剧增加，导致最近使用诸如Dy这样的重稀土金属作为未来的材料存在限制。另外，添加Dy提高了矫顽力，但是不足之处在于使剩磁减小，结果，磁体的强度变弱。

此外，在用于制造各向异性的基于钕的永磁体的方法中，通常通过以下方式来制造磁体：通过金属熔化、快速冷却和研磨来制备磁性粉末，在施加磁场的同时将磁性粉末成形，然后在高温(1,000℃或更高的温度)下烧结磁性粉末，并且使磁性粉末经受后热处理。在处理期间，在确保磁性粉末的高矫顽力的方法当中，存在将晶粒的尺寸微粉化(micronize)为单个磁畴尺寸的方法。

也就是说，该方法是通过利用物理方法精细地粉碎磁性粉末的晶粒来将晶粒微粉化，并且在这种情况下，在制造方法的步骤中，还必须在烧结之前将磁性粉末本身的粒径微粉化，以便将磁性粉末的晶粒微粉化，但是还需要保持微晶粒的磁性粉末，直到制作出最终产品。

然而，在将经精细微粉化的具有微小尺寸粒径的磁性粉末制造成磁体的过程中，矫顽力大幅减小，因为由于超过1,000℃的高温热处理而导致出现晶粒生长，所以晶粒因晶粒粗化而按照单个磁畴的方式产生，并且在颗粒中容易形成反向磁畴。

此外，通过使用用于确保高矫顽力的方法当中的又一种方法来致使晶粒隔离，以实现磁屏蔽，结果，可以通过阻止反向磁畴的转变来增大矫顽力。出于此目的，在相关技术中，使用通过将非磁性相施用或涂覆在磁体的表面上以使非磁性相能够在磁体内部扩散的方法(US 08038807 B1,WO 2011/0145674，T.Akiya et al(2014))。

然而，这种方法无法均匀地隔离晶粒，因为非磁性相只在磁体的表面上是充足的，所以没有平稳地出现扩散，结果，非磁性相变得在磁体内部不充足。因此，由于难以向大尺寸的磁体应用该方法并且在这种情况下磁体内部和外部的磁特性互不相同，因此担心制造出不均匀的磁体。

发明内容

技术课题

因此，本发明的目的是提供一种热压变形的磁体和制造该热压变形的磁体的方法，在该热压变形的磁体中，作为由于非磁性合金均匀地分布于晶粒的界面处而导致的磁屏蔽的效果，提高了矫顽力，由于热压变形处理，导致磁化方向在一个方向上对齐(align)，结果，剩余磁通密度提高，在该方法中，通过在制造磁体的过程期间将非磁性合金混合，使非磁性合金均匀地分布于晶粒的界面处。

技术方案

下文中，将更详细地描述本发明。

根据本发明的一种用于制造R-TM-B热压变形的磁体的方法包括以下步骤：(a)用R-TM-B合金来制备磁性粉末(R意指选自由Nd、Dy、Pr、Tb、Ho、Sm、Sc、Y、La、Ce、Pm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、Lu组成的组中的任一种稀土金属及其组合，并且TM意指过渡金)；(b)通过对所述磁性粉末进行压制烧结来制造烧结体；以及(c)通过施加热和压力对烧结体进行热压制变形(热变形)，其中，所述方法包括以下步骤：在制造步骤(a)中的所述R-TM-B合金时或者在进行步骤(b)中的所述压制烧结之前，添加非磁性合金。

可以通过将具有基于R-TM-B组分的合金锭微粉化来制造步骤(a)中的磁性粉末，并且可以通过例如HDDR处理、熔体纺丝(melt spinning)处理或快速凝固处理等来制造基于R-TM-B的锭。具体地，可以通过利用高速轧制(rolling)熔化合金锭并且快速冷却熔化的合金的系统来制造具有带形的锭。

可以通过执行研磨的装置来将具有带形的锭进行粉碎，并且因此被粉碎的粉末可以是步骤(a)中的磁性粉末。HDDR处理是通过氢化处理、歧化处理、脱氢处理和再化合(recombination)处理来制造磁性粉末的处理。