[发明专利]钍-锰12型结构的稀土-铁永磁材料的制造工艺

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 New rork 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。1981年杨应昌等首先研制成功具有ThMn₁₂型晶体结构的R（Fe，Mn）₁₂和R（Fe，Al）₁₂富Fe的稀土金属间化合物，见参考文献杨应昌，金属学报第17卷（1981）335Y，C.Yang et al.，J.Appl.phys.，52（1981）2077和Y.C.Yang et al.，J.Appl.phys.，53（1982）1958在此基础上，近几年来，进一步研制成功R（Fe，Ti）₁₂，R（Fe，V）₁₂等稀土-铁金属间化合物，从其内禀磁性看来，可用来制造高矫顽力永磁体。见参考文献K.H.J.Bushow，J.Appl.Phys.，63（1988）3130和Ying-chang Yang et al.，J.Appl.Phys.，63（1988）3702。本发明即为具有ThMn₁₂型结构的稀土-铁金属间化合物的永磁制造工艺。

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（Fe_1-xM_x）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（Ti_0.1Fe_0.9）₁₂的x射线衍射谱线

晶格常数a＝8.575

c＝4.800

hkl d（）（观测值） d（）（计算值） 1%（观测值）

211    2.9894    2.9890    20

310    2.7037    2.7058    14

301    2.4494    2.4511    42

002    2.3921    2.3955    22

400    2.1405    2.1401    78

321    2.1263    2.1275    100

202    2.0918    2.0908    69

420    1.9157    1.9145    15

411    1.9066    1.9055    15

222    1.8788    1.8790    29

312    1.7957    1.7947    8

510    1.6799    1.6795    8

501    1.6119    1.6130    5

332    1.5443    1.5442    9

440    1.5135    1.5141    23

521    1.5095    1.5096    16

422    1.4976    1.4964    12

530    1.4698    1.4690    14

303    1.3952    1.3948    6