稀土–过渡元素–氮–硼永磁合金及其制法

摘要

本发明系关于一种烯土一过渡元素－氮－硼永磁合金及其合成法及据以制造磁铁之方法。此合金为一结晶构造包含六方晶系或／及斜方晶系之新的四元（或以上）合金，具下列一般化学式：RuMvNwBx其中Ｒ为钐，钕或镨，Ｍ为铁或铁添加钴及／或钛。Ｎ为氮而Ｂ为硼。若为原子百分率则为ｕ＝９至12.5，ｖ＝70至85，ｗ＝２至16，ｘ＝１至５。本新合金之合成方法系将先导合金置于含氮气氛中于适当温度及时间下氮化而成。所谓先导合金系RuMvNwBx之预合金或R-M，M2B，或／及Fe4N，或／TiN等母合金及氮化物之混合粉末。含氮气氛指含100至200托(torr)氮分压，适当温度指300至500℃间，适当时间指２分钟至30钟。将制得之RuMvNwBx合金粗磨后，加入１至17重量百分比之低熔性Ro.7BO.3成份作为烧结促进剂，细磨至平粒径４微米，于磁场中成型，烧店，热处理后，可得性能优良之永久磁铁。

主权项

1.一种永久磁铁合金,其结晶构造包含六方晶系或/ 及斜 方晶系且具一般式为RuMvNwBx其中R为至少一种稀土 元素 ,N为铁或铁添加钴及/或 ,n为氮,B为硼,依原子百 分率u为9至12.5,v为70至85,w为2至16,x为1至5;其特 征为高温下为斜方晶系,或低温下为六方晶系2:17 型结 晶构造之相,其居理温度在不含钴时达320至390℃间 ,系 随氮含量升高而增加,而添加钴可更提高居理温度 ; 之 添加则用以促进氮之吸收。2.如申请专利范围第1 项之合金,其中上述铁至少为36至 85原子百分率。3.如申请专利范围第1项之合金,其 中上述添加的钴为0至 40原子百分率。4.如申请专利范围第1项之合金,其 中上述添加的 至0至 9原子百分率。5.如申请专利范国第1项之合金,其 中至少一种稀土元素 为钕。6.如申请专利范围第1项之合金,其中至少一 种稀土元素 为钐。7.如申请专利范围第1项之合金,其中至少一 种稀土元素 为镝。8.如申请专利范围第1项之合金,其中至少一 种稀土元素 为镨。9.一种永久磁铁合金,具有一般式为R2M10NyBz 其中R为至 少一种稀土元素,M为铁或铁添加钴及/或 ,N为氮,B 为硼,;y为0.1至2,z为0至1;若依原子百分率则R为13 至16,N为65至80,N为1至10,B为0至7;其特征为含有 CaCu5之六方结晶构造之相,在不含钴时,居理温度于 150 至290℃间,随氮含量增加而升高,添加钴可更提高 居理 温度; 之添加则用以促进氮之吸收。10.如申请专 利范围第9项之合金,其中上述铁至少为35至 80原子百分比。11.如申请专利范围第9项之合金,其 中上述添加的钴为0 至40原子百分比。12.如申请专利范围第9项之合金, 其中上述添加的钛为0 至9原子百分比。13.如申请专利范围第9项之合金, 其中至少一种稀土元素 为钕。14.如申请专利范围第9项之合金,其中至少 一种稀土元素 为钐。15.如申请专利范围第9项之合金,其中至少 一种稀土元素 为镝。16.如申请专利范围第9项之合金,其中至少 一种稀土元素 为镨。17.一种含有六方结晶构造相之R-M-N-B新稀土 磁铁合金之 合成方法,其中R为至少一种稀土元素,N为铁或铁添 加钴 及/或 ;N为氮,B为硼,系将先导合金细粉置于真空炉 内于300至500℃间,以100至200托之纯氮气氮化约2至30 分钟,而后添加低熔烧结促进剂R0.7B0.3,细粉碎后于 约 1.2特斯拉磁场内加压成型,于1060至1100℃间,100托纯 氮气内烧结1小时,氮气冷却至室温,然后于500至700 ℃ 间,100托氮气氛内热处理1小时而成;所述先导合金 为 RuMvBx之预合金或在RHs,E2H[,R2H沁或R2M17等母合金 内加入M2B或/及Fe4N或/及TiN,而所述低熔烧结促进剂 R0.7'0.3中,R=Sm,Nd或Pr,视原始物系之R而定,用量