发明名称 铁–稀土元素–硼–耐火金属磁性超微复合物
摘要 所揭示为各种磁性超微复合物材料,包括铁、稀土元素、硼、耐火金属及随意之钴。钕及镧为较佳之稀土元素。钕、镧、硼及耐火金属之量予控制以产生硬及软二种磁相,以及一耐火金属硼化物沉淀相。耐火金属硼化物沉淀用作微晶剂,而实质改善超微复合物材料之磁性。该等材料特别适合制作黏合磁铁。
申请公布号 TW555867 申请公布日期 2003.10.01
申请号 TW087117533 申请日期 1999.04.07
申请人 三德公司 发明人 马宝明;查尔士邦;张文成;陈群
分类号 C22C38/00 主分类号 C22C38/00
代理机构 代理人 张文仁 台北市松山区八德路三段八十一号七楼之七
主权项 1.一种永久磁性材料,以BHmax>8MGOe、Br>7.2kG而Hci大于6kOe之磁性为特征且具有下列化学式:(RE1-yLay)vFe100-v-w-x-zCowMzBx,式中:RE包含主要元素钕50原子%以上,M为至少一由钛、钒、铌、铪、铬、锆、钼及钨所组成集团中选出之耐火金属;v=9.0至11.5原子%w=0至20原子%x=9.5至12原子%y=0.05至0.1z=0.5至3原子%,该材料已由熔融液以104至106℃/秒钟之冷却速率迅速冷却予制成条带、丝线、颗粒或粉末,继而于650至750℃间之温度退火达0.01秒钟至120分钟,该材料系由下列相位组成:(i)一硬磁相,包含RE2Fe14B,具有10至100纳米间之平均晶粒尺寸,(ii)一或更多之软磁相,系由-Fe、-(Fe,Co)、Fe3B、(Fe,Co)3B、Fe2B及(Fe,Co)2B所组成集团中选出,各具有2至60纳米间之平均晶粒尺寸,及(iii)一或更多之金属M硼化物沉淀相,具有1至30纳米之平均尺寸,其中M为一由钛、钒、铌、铪、铬、锆、钼及钨所组成集团中选出之元素。2.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中其余之RE为至少一由镨、钕、钜、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱及馏所组成集团中选出之元素。3.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中其余之RE为镨。4.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中RE为钕,M为至少一由钛、钒、铌、铪、铬及钼所组成集团中选出之耐火金属;x为9.5至11原子%,z为1至3原子%。5.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中RE为至少一由钕及镨所组成集团中选出之元素,M为至少一由钛、铌及铬所组成集团中选出之耐火金属;v=9.5至11.5原子%,x=9.5至11原子%,y=0.05至0.075,w=5至15原子%,而z=2至3原子%。6.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中退火工作发生0.01秒钟至10分钟。7.如申请专利范围第3项之永久磁性材料,其中退火工作发生0.01秒钟至10分钟。8.如申请专利范围第3项之永久磁性材料,其中x为10.5至11原子%。9.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中该硬磁相包含Nd2Fe14B。10.如申请专利范围第9项之永久磁性材料,其中该软磁相包含至少一由-Fe、Fe3B及其等之组合所组成集团中选出之材料。11.如申请专利范围第10项之永久磁性材料,其中该材料实质上不含Nd2Fe23B3。12.如申请专利范围第11项之永久磁性材料,其中v=9.5至11,w=5至10,x=10.5至11,而z=2至2.5。13.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中该材料为等方性粉末形式,具有10至200微米间之平均粒径,该粉末以104至106℃/秒钟之冷却速率迅速固化,并于650至750℃间之温度热处理达0.01秒钟至120分钟。14.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中镧占总稀土元素之5至7原子%,而其余之稀土元素包含由钕、镨及其等之组合所组成集团中选出之一成员,且该耐火金属系由钛、铌、钒、钼、铪及其等之组合所组成集团中选出之一成员。15.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中硼占9.5至11原子%,钴占5至15原子%。16.如申请专利范围第1项之永久磁性材料,其中x=9.5至11原子%,M为钛。17.如申请专利范围第16项之永久磁性材料,其中w为1至15原子%。18.如申请专利范围第16项之永久磁性材料,其中w为5至15原子%。19.如申请专利范围第16顶之永久磁性材料,其中y为0.05至0.07。20.如申请专利范围第16项之永久磁性材料,其中该硬磁相包含Nd2Fe14B,而该软磁相包含由-Fe、Fe3B及其等之组合所组成集团中选出之一成员。21.如申请专利范围第16项之永久磁性材料,其中该材料实质上不含Nd2Fe23B3。22.如申请专利范围第16项之永久磁性材料,其中v为9.5至11原子%,w为5至10原子%,x=10.5至11原子%,而z为2至3原子%。23.如申请专利范围第16项之永久磁性材料,其中该材料为等方性粉末形式,具有10至200微米间之平均粒径,该粉末以104至106℃/秒钟之冷却速率迅速固化,并于650至750℃间之温度热处理达0.01秒钟至120分钟。24.如申请专利范围第23项之永久磁性材料,其中退火工作发生0.01秒钟至10分钟。25.一种制作申请专利范围第1项之永久磁性材料之方法,该材料系以BHmax>8MGOe、Br>7.2kG而Hci大于6kOe之磁性为特征,该方法包含:提供一熔融组合物,具有下列化学式:(RE1-yLay)vFe100-v-w-x-zCowMzBx,式中:RE包含主要元素钕50原子%以上,M为至少一由钛、钒、铌、铪、铬、锆、钼及钨所组成集团中选出之耐火金属;v=9.0至11.5原子%w=0至20原子%x=9.5至12原子%y=0.05至0.1z=0.5至3原子%,藉冷却速率为104至106℃/秒钟之熔融液冷却将该熔融组合物迅速固化成条带、丝线、颗粒或粉末,以形成一实质为无定形之产物;以及以650至750℃间之温度退火达0.01秒钟至120分钟而热处理该实质为无定形之产物,以形成该磁性材料,该材料系由下列相位组成:(i)一硬磁相,包含RE2Fe14B,具有10至100纳米间之平均晶粒尺寸,(ii)一或更多之软磁相,系由-Fe、-(Fe,Co)、Fe3B、(Fe,Co)3B、Fe2B及(Fe,Co)2B所组成集团中选出,各具有2至60纳米间之平均晶粒尺寸,及(iii)一或更多之金属M硼化物沉淀相,具有1至30纳米之平均尺寸,其中M为一由钛、钒、铌、铪、铬、锆、钼及钨所组成集团中选出之元素。26.如申请专利范围第25项之方法,其中v=9.5至11.5原子%,w=0至15原子%,x = 9.5至11原子%,y = 0.05至0.075,z=2至3原子%。27.如申请专利范围第25项之方法,尚包含藉由熔融液旋压将该熔融组合物迅速固化。28.如申请专利范围第25项之方法,尚包含在热处理之前研磨该实质为无定形之产物。29.如申请专利范围第25项之方法,尚包含于一充份之温度热处理该实质为无定形之产物达一段充份之时间,以导致各结晶磁相之成核作用,而各已成核之结晶磁相无实质之晶粒生长。30.一种黏合磁铁,包含:一申请专利范围第1项之永久磁性材料;以及一黏合剂。31.如申请专利范围第30项之黏合磁铁,其中该黏合剂占该黏合磁铁之0.5至4重量%。32.一种制作黏合磁铁之方法,包含:提供一粉状之申请专利范围第1项之永久磁性材料;将该粉状磁性材料与一黏合剂混合;以及使该黏合剂固化以形成该黏合磁铁。33.如申请专利范围第25项之方法,其中其余之RE为至少一由镨、钕、钜、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱及馏所组成集团中选出之元素。图式简单说明:图1为一种三元相位图,显示本发明一具体形式中超微复合物磁性材料之总稀土(TRE)、铁/钴(Fe、Co)及硼(B)含量。图2为包含钕、铁及不同量之硼之迅速固化组合物之一系列X光绕射图案,显示当硼量增加时由晶体至无定形显微组织之改变。
地址 日本