[发明专利]一种生产烧结或粘合稀土元素、铁、硼磁铁的方法

说明书

本发明介绍一种生产有优良磁性，烧结或粘合稀土元素·铁·硼磁铁的方法。

稀土元素·铁·硼永久磁铁，由于其优良的磁性而受到青睐。日本专利出版物B-61-34242透露了一种由Fe-B-R（R：稀土元素）组成的，磁各向异性的，烧结成的永久磁铁。为了生产先要铸造含有上述组份的合金，把铸成的合金研磨成粉末，再把这些粉末铸模，烧结。但是研磨铸造的合金是代价高的一步，而且产品的性能在生产批量间波动。日本专利出版物B-3-72124透露了一种生产用于稀土元素·铁·硼永久磁铁的合金粉末的方法，它所含的主要成分是8-30原子%R（R至少是一种包括Y在内的稀土元素），2-28原子%B和65-82原子%Fe。生产方法包括用金属钙或CaH₂还原剂还原由稀土氧化物粉末和金属粉末和（或）合金粉末组成的粗材料粉，在惰性气氛中加热这些已还原的材料，再用水淋洗除去副产物。此方法带来的问题是：由于使用了金属Ca或CaH₂还原剂，需要除去副产物和干燥;粉末相当细（1-10μm），容易被空气氧化，而含氧的粉末使最终产品磁性质变次。因此需要小心处理这粉末产品并且必须在一些在隔绝空气条件下用于测量混合和铸模的设备和步骤，这增加了生产成本。

本发明目的是提供一个生产烧结或粘合稀土元素·铁·硼磁铁的方法，这种磁铁易得，磁性优良且性能稳定。

图1是制备用磷酸铝作耐热涂料的烧结磁铁和粘合磁铁的工艺流程图。

图2是制备用耐热差的硅油或合成树脂膜作涂料的烧结磁铁和粘合磁铁的工艺流程图。

按此发明生产烧结稀土元素·铁·硼磁铁方法的特点是：先把针状铁粉，稀土元素粉，硼粉用涂料覆盖，再把这些涂布涂料的粉末按预定比例混合，并把此混合物压铸成模，再在磁场中烧结而成。

按此发明生产粘合稀土元素·铁·硼磁铁方法的特点是：先把针状铁粉，稀土元素粉，硼粉用涂料覆盖，再把这些涂布涂料的粉末按预定比例混合，把此混合物压铸成模并在磁场中烧结制得一烧结磁铁，用氢粉碎法粉碎此磁铁制备磁铁粉，这种被粉碎的磁铁是在氢气氛下加热磁铁而来的，它夹带了氢，在真空条件下析出氢使夹带氢的磁铁粉碎，用涂料覆盖磁铁粉，用粘合剂混合涂好的磁铁粉，使混合物在加热情况下，在磁场中压铸成模。

较好的针状铁粉是在300-500℃，在氢气氛下还原针状的FeOOH晶体（geothite）而得，长度不大于10μm，例如，长1.0μm，宽0.1μm。本发明所用的针状铁粉是用涂料包着的，像磷酸铝这样的耐热涂料可方便地包在针状铁粉的外面，只要在炉中氢气氛下还原针状FeOOH和磷酸铝混合物就可得到用磷酸铝包着的针状铁粉。用像硅油和聚乙烯醇缩丁醛那样的合成树脂膜这种耐热性差的涂料时，可让它们以溶液状态和还原FeOOH制得的针状铁粉混合，干燥混合物，得到涂好的针状铁粉。从炉中取出的针状铁粉在覆盖涂料前不应该与空气接触，对设备和处理必须小心。因此，像磷酸铝这样的耐热涂料特别受欢迎。

至于稀土元素，一般用于稀土元素·铁·硼永久磁铁的稀土元素如Nd、Pr、Dy、Ho、Tb、La、Ce、Pm、Sm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、Lu和Y，可一种或二种以上混合使用。其中钕（Nd）为最好，稀土元素可单独或以混合物使用。本发明中稀土元素的选择及混合比按已有技术中公开的配方适当确定。稀土元素最好被研磨成平均大小为约1-10μm的粒子，使粒子在烧结步骤中容易扩散。稀土元素可用机械粉碎，但为了防止氧影响，最好用氢粉碎法，此方法是让在氢气氛中加热稀土元素块而生产的包藏氢的稀土元素块在真空中析出氢而得到粉碎。包藏氢的稀土元素块是在800-900℃在氢气氛下加热稀土元素块而制得，在真空中析出氢最好在温度不低于100℃完成。若需要可重复进行氢粉碎法，制得粒子平均大小为1-10μm的稀土元素粉末，已经粉碎了的团块容易包藏氢，只要在较低的温度，如500℃，处理就可以了。本发明中所用的研磨了的稀土元素粉是用涂料包着的，像磷酸铝这样的耐热涂料可在旋转炉中对稀土元素块进行氢粉碎法时，加入磷酸铝，使磨碎了的稀土元素涂上磷酸铝。当用像硅油或聚乙烯醇缩丁醛这种耐热性差的涂料时，可让它们以溶液状态和稀土元素粉混合，干燥混合物得到涂好了的稀土元素粉。从炉中取出的稀土元素粉在覆盖涂料前不应该接触空气，对设备及处理时必须小心。因此，像磷酸铝这样的耐热涂料特受欢迎。