[发明专利]合金、磁性材料、粘结磁体及其生产方法

说明书

本发明涉及一种具有如本文所定义的RE‑Fe‑M‑B组成的合金，其中所述合金包括至少80体积％的RE₂Fe₁₄B相，RE₂Fe₁₄B相的平均晶粒尺寸在约20nm至约40nm的范围，并且所述合金是具有从左边缘至中心部分至右边缘测量的宽度的合金薄带，并且所述合金薄带的中心部分与左边缘及右边缘之间的平均RE₂Fe₁₄B晶粒尺寸之差小于20％。本发明还涉及一种用于制备具有如本文所定义的RE‑Fe‑M‑B组成的合金薄带的方法，其包括以下步骤：(i)以约0.2kg/min至约1.0kg/min的质量流率将具有RE‑Fe‑M‑B组成的合金熔体喷射到转动轮上；以及(ii)使用转动轮使熔体快淬以获得所述合金薄带。

技术领域

本发明大体上涉及合金、磁性材料以及粘结磁体。本发明还涉及用于生产此种合金、磁性材料以及粘结磁体的方法。

背景技术

铁基稀土磁体被用于众多的应用中，包括计算机硬件、汽车、消费性电子产品、发动机、家用电器。随着技术的进步，越来越需要生产具有改进磁性能的磁体。因此，期望有一种能生产具有改进的磁性能的稀土铁基合金及磁体的工艺。

存在几种用于制造铁基稀土磁体的已知方法。在此类方法中，将组成金属熔化在一起，随后凝固。通过不同技术来实现凝固，这些技术包括铸锭铸造、薄片铸造和熔体纺丝。凝固的合金可以呈现铸锭、薄片、薄带或粉末的形式。用于制造磁体的方法包括烧结、热压、热变形和粘结。

用于制造铁基稀土磁体的方法影响它们的磁特性，并且给定方法中的不同工艺条件也会影响磁特性。在熔体纺丝法中，熔融合金混合物被喷射到旋转或转动轮的表面上。一旦接触轮表面，熔融合金混合物就会形成薄带，这些薄带快速凝固成非常细小的纳米级晶粒。可进一步破碎或粉碎薄带，之后将其用来生产塑料粘结磁体。

众所周知，熔体纺丝薄带中的非常细小且均匀的微结构对于获得高的磁特性是重要的。虽然当前的熔体纺丝技术可以生产非常细小的纳米级微结构，但是它存在主要缺点：通过当前熔体纺丝工业实践生产的合金薄带，在从薄带横截面看时，在薄带边缘区域与中心区域之间存在微结构均一性差异。这种微结构非均一性是不期望的，因为它会导致合金具有较低的磁特性。因此，通常在两个领域中探寻熔体纺丝工艺或产品的改进：(1)消除微结构非均一性以得到更好的磁特性；或(2)在不进一步牺牲均一性或特性的情况下提高生产量。

因此，需要提供一种克服(或至少改善)上述一个或多个缺点的磁性材料及用于形成此类磁性材料的方法。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种具有式(I)所示组成的合金：

RE-Fe-M-B --式(I)

其中：

RE是一种或多种稀土金属；

Fe是铁；

M不存在或是一种或多种金属；并且

B是硼；

其中：

所述合金包括至少80体积％的RE₂Fe₁₄B相；

RE₂Fe₁₄B相的平均晶粒尺寸在约20nm至约40nm的范围；并且

合金是具有从左边缘至中心部分至右边缘测量的宽度的合金薄带，并且所述合金薄带的中心部分与左边缘及右边缘之间的平均RE₂Fe₁₄B晶粒尺寸之差小于20％。

在本公开的第二方面，提供了一种用于制备具有式(I)所示组成的合金薄带的方法：

RE-Fe-M-B --式(I)