[发明专利]稀土-铁-硼永磁体的合金粉末材料的制造方法及调整其组成的合金粉末

说明书

本发明涉及一种用于制造包含R(R表示从包括钇(Y)在内的稀土元素中选出的至少一种元素)，Fe(铁)和B(硼)的一种R-Fe-B永磁体的粉末原料的生产方法。特别是涉及一种合金粉末的生产方法，这种粉末被用做一种R-Fe-B基永磁体的粉末原料(在下文中有时为了简化仅称其为“粉末原料”)，这种永磁体包含一种主相合金粉末，即一种R₂Fe₁₄B主相粉末，在其中添加了一种调节合金粉末，即一种包含R₂Fe₁₇相的粉末，并且减少不利的相集聚，例如富B(B-rich)相和富R(rich)相，这种相集聚会损害磁体成品的磁性能。本发明还涉及一种用于控制上述粉末原料的组成的合金粉末。

R-Fe-B永磁体是目前所知的高性能永磁体中的一种代表。在JP-A-59-46008(此处所用的术语“JP-A-”表示“未经审查的日本专利申请公开”)中公开的一种R-Fe-B永磁体的优良的磁特性是由于其结构包含一种作为主相的四边形三元化合物和一种富R(rich)相。上述R-Fe-B永磁体具有非常高的性能，即与普通的高性能稀土钴基磁体相比，这种永磁体的矫顽力iHc为25KOe或更高，

并且最大能量积(BH)的最大值可达45MGOe或更高。此外，可以通过改变其组成而改变R-Fe-B基永磁体，以满足各种特殊要求。

为了制造上述各种类型的R-Fe-B基永磁体，首先需要制备一种具有预定组成的合金粉末。这种合金粉末可以按照JP-A-60-63304和JP-A-119701中公开的铸锭和压碎方法来制备，这种方法包括把已经过电解还原的稀土金属原料熔化，在一个铸模中把熔液铸成一块所需磁体组成的合金锭，然后把合金锭压碎形成所需粒度的合金粉末。除此之外还可以按JP-A-59-21940和JP-A-60-77943中公开的直接还原扩散方法制备合金粉末，这种方法包括把例如稀土金属氧化物，铁粉末以及Fe-B合金粉末直接制备成具有所需磁体结构的合金粉末。

铸锭和压碎的方法包含许多步骤，不仅如此，在铸造合金锭的步骤中还会造成富R(R-rich)相与铁(Fe)初晶的结晶体分离。不过，按照这种方法可以获得含氧量相对较低的合金粉末，因为在粗磨(最初的压碎)步骤中容易阻止合金锭的氧化。

另一方面，直接还原扩散方法与上述铸造和压碎的方法相比，其优点是在制备磁体的原料粉末的过程中可以省略掉熔化和粗磨等步骤。不过，与前一种方法中的富R相相比，用这种方法所形成的富R相较小并且相当地分散，并且基本上分布在R₂Fe₁₄B主相周围。在这种方法中形成的富R相对氧化是敏感的，其结果是吸收大量的氧。对某些种类的磁体组成来说，稀土金属元素可能被过量的氧气氧化和消耗，从而导致其磁性的不稳定。

由此可见，渗入合金粉末的氧会损坏R-Fe-B永磁体的磁特性。因此，为了减少合金粉末中有害氧气的含量，本发明人已经在日本专利申请号为No.02-229685的在先申请中公开了一种方法，该方法包括首先用直接还原扩散法制备一种其结组成近于R₂Fe₁₄B相的合金粉末，同时采用在富R合金粉末中添加金属性钴的方法单独制备一种金属互化物粉末，例如一种包含R₃Co相的R₂(Fe,Co)₁₇相(其中的铁(Fe)可以作为一部分或大部分Co的替代物)，然后把两种粉末混合成用于R-Fe-B永磁体的合金材料粉末。

上述方案对减少磁体的含氧量以及在制备用于R-Fe-B永磁体的合金原料粉末过程中的原料粉末的含氧量是极为有效的，然而，目前已经知道不仅是R₂Fe₁₄B主相，而且仍然保留在磁体中的富R相和富B相也会损害磁体的本征特性。目前要精确地控制这些相的含量是非常困难的，因此，这些剩余相是造成磁特性不稳定的原因。

本发明的目的是提供一种方法，用于按照所需的磁特性制造各种类型的R-Fe-B永磁体原料合金粉末，用本方法提供的磁体包括增加磁性相中的R₂Fe₁₄B主相，并且使不利于获得高性能磁体的富B相和富R相明显减少，本发明还提供了一种用于减少含氧量的合金粉末。