專利名稱：一種復(fù)相永磁磁體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種復(fù)相永磁磁體的制造方法，屬于稀土永磁材料和電機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電子鐘表用步進(jìn)電機(jī)、行波超聲電機(jī)、無(wú)芯電機(jī)、微機(jī)械微電子的毫米電機(jī)中，電機(jī) 尺寸越來(lái)越薄，有的厚度只有2mm左右，而且要求力矩大，這就要求永磁材料具有較高的磁 性能，而且厚度在250pm左右。
但采用現(xiàn)有技術(shù)，難以制備超薄永磁材料。
授權(quán)公告CN1174109C(授權(quán)公告日2004年11月3日)"電池殼用極薄鋼帶及其生產(chǎn)方法"， 該方法采用鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐吹煉、朋真空處理、連鑄，熱軋、巻取、酸洗、冷軋、縱剪和涂 油包裝，制備出帶厚250 300uni鋼帶。
但是制備超薄永磁材料不僅要求厚度薄，滿足電機(jī)薄型化的發(fā)展要求，而且要滿足高磁 性的要求，因此在厚度達(dá)到要求的同時(shí)，所制備的磁體必須滿足具有各向異性的要求、必須 滿足具有高矯頑力的要求。
另一方面，由于含軟磁相與硬磁相的納米復(fù)相永磁磁體具有低的稀土含量，節(jié)約稀土資 源，這對(duì)于稀土永磁材料的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
但復(fù)相永磁磁體的磁性較低，如中國(guó)專利CN1246715A "片狀的稀土-鐵-硼基磁性合金顆 粒，生產(chǎn)方法及用此合金生產(chǎn)的粘結(jié)磁體"(公開(kāi)閂2000年3月8閂)公開(kāi)了一種制備Nd2Fe14B/ a-Fe粘結(jié)磁體的方法，其粘結(jié)磁體的剩磁0.72 0.93T，內(nèi)稟矯頑力294. 5 509. 4kA/m，磁 能積77.2 99.5kJ/m3。其原因是磁體為各向同性。
到目前為止，現(xiàn)有技術(shù)還不能制備高磁性能的、超薄的復(fù)相永磁磁體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種軋制制備方法，制備高磁性能的、超薄 的復(fù)相永磁磁體。當(dāng)然，由于本發(fā)明工序少，制備復(fù)相永磁磁體的磁性高，因此采用本發(fā)明 方法所制備的較厚的復(fù)相永磁磁體也具有大的應(yīng)用價(jià)值。
本發(fā)明一種復(fù)相永磁磁體的制造方法如下-
先制備硬磁合金非晶或納米晶的粉體或薄帶，再將至少一種硬磁合金的非晶或納米晶粉 體或薄帶破碎后的粉體，裝入兩片厚度各為60 100ix m的高飽和磁化強(qiáng)度軟磁金屬夾層內(nèi)， 并在真空條件下焊接封裝金屬夾層;然后將該封裝體在500 95(TC多次熱軋，封裝體熱軋后 形成平板，其板厚相對(duì)熱軋前封裝體的厚度減少量為35 95%，其磁織構(gòu)方向垂直于板面； 熱軋平板厚度大于等于60nm，控制其厚度與復(fù)相永磁磁體的厚度相同。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈板狀時(shí)，機(jī)械加工其它二維尺寸，使近磁織構(gòu)方向的高飽和磁化強(qiáng)度 軟磁金屬夾層不再連續(xù)。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈瓦片時(shí)，先機(jī)械初加工熱軋平板，再在500 950'C模壓該熱軋平板形 成瓦片；瓦片的磁織構(gòu)方向?yàn)閺较?；然后機(jī)械加工。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈環(huán)狀時(shí)，先機(jī)械初加工熱軋平板，再在500 950'C將該熱軋平板巻成 有縫的環(huán)狀；環(huán)狀磁體的磁織構(gòu)方向?yàn)檩椛淙∠?；然后機(jī)械加工。
接著將上述復(fù)合永磁磁體表面處理，最后充磁。
采用上述方法制備的復(fù)相永磁磁體的相組成為垂直于磁織構(gòu)的表面為高飽和磁化強(qiáng)度 的軟磁相，心部為至少一種硬磁相，且至少一種具有磁織構(gòu)的稀土過(guò)渡族硬磁相晶粒仍為納 米晶。
本發(fā)明 一種復(fù)相永磁磁體的制備方法如下
先制備硬磁合金非晶或納米晶粉末或薄帶，薄帶破碎成粉末；制備具有高飽和磁化強(qiáng)度 的晶粒尺寸為10 65000mn的軟磁相粉末；再將軟磁相粉末與至少一種硬磁相粉末混合，其 中軟磁相粉末占磁粉總重0.1 90. 0%;然后將混合后的粉末裝入厚度各為60 100u m的兩 片高飽和磁化強(qiáng)度軟磁金屬夾層內(nèi)，并在真空條件下焊接封裝金屬夾層；然后將該封裝體在 500 950。C多次熱軋，封裝體熱軋后形成平板,其板厚相對(duì)熱軋前封裝體的厚度減少量為35 95%，其磁織構(gòu)方向垂直于板面；熱軋平板厚度大于等于60um，控制其厚度與復(fù)相永磁磁體 的厚度相同。
其中軟磁相粉末占磁粉總重的比例優(yōu)選3 40%。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈板狀時(shí)，機(jī)械加工其它二維尺寸，使近磁織構(gòu)方向的高飽和磁化強(qiáng)度 軟磁金屬夾層不再連續(xù)。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈瓦片時(shí)，先機(jī)械初加工熱軋平板，再在500 95(TC模壓該熱軋平板形 成瓦片；瓦片的磁織構(gòu)方向?yàn)閺较?；然后機(jī)械加工。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈環(huán)狀時(shí)，先機(jī)械初加工熱軋平板，再在500 95(TC將該熱軋平板巻成 有縫的環(huán)狀；環(huán)狀磁體的磁織構(gòu)方向?yàn)檩椛淙∠颍蝗缓髾C(jī)械加工。
之后將上述復(fù)合永磁磁體表面處理，最后充磁。
采用上述制備方法制備的復(fù)相永磁磁體的相組成為垂直于磁織構(gòu)的表面為高飽和磁化 強(qiáng)度的軟磁相，心部由高飽和磁化強(qiáng)度的軟磁相與至少一種硬磁相組成，且至少一種具有磁 織構(gòu)的稀土過(guò)渡族硬磁相晶粒仍為納米晶。
在上述兩類復(fù)相永磁磁體的制備方法中，硬磁相選自下列合金AlNiCo、 FeCrCo、永磁 鐵氧體、稀土過(guò)渡族金屬硬磁相1:5、 2:17、 2:14:1、 1:12。
在上述兩類復(fù)相永磁磁體的制備方法中，高飽和磁化強(qiáng)度軟磁金屬夾層、高飽和磁化強(qiáng) 度軟磁相選自下列合金Fe、硅鋼、Fe-Al合金、Fe-Co合金、Fe-Co-B合金、Fe-Co-V合金、 Ni、 Ni-Fe合金、Ni-Fe-Cu合金、Ni-Fe-Mo合金、Co及其合金。
在上述兩類復(fù)相永磁磁體的制備方法中，封裝體最終熱軋后形成平板的板厚相對(duì)熱軋前 封裝體的厚度減少量?jī)?yōu)選55 75%
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 本發(fā)明復(fù)相永磁體制備方法工序少，易于控制。
2. 本發(fā)明方法制備的復(fù)相永磁磁體厚度最小可達(dá)60nm，而且磁性能高，滿足超薄型電機(jī)對(duì) 永磁材料的發(fā)展要求。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l
將硬磁合金Ndu.oFe82.4Ga(uB5.3先真空感應(yīng)熔煉母合金錠，再真空充氬快淬，快淬輥輪線 速度為45m/s;以上真空均達(dá)10—2Pa。將快淬制得的非晶薄片破碎并過(guò)篩得到粉末，然后將 硬磁相粉末裝入兩片70lim厚的具有高飽和磁化強(qiáng)度的Fe-3%Si組成的夾層內(nèi)，接著在真空 中將裝粉的夾層電阻焊成封裝體，封裝體尺寸為150mmX400mm;之后在75(TC經(jīng)3次熱軋封裝 體，相對(duì)熱軋前厚度，最終熱軋后厚度減少量為65%，熱軋平板達(dá)到80pm厚；熱軋后形成 磁織構(gòu)，磁織構(gòu)方向垂直于平板板面。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體為薄片時(shí)，機(jī)械加工成①2.00mmX0.08inm復(fù)相永磁磁體，接著將復(fù)相永磁 磁體的表面涂漆，最后沿0.08mm方向充磁。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體為瓦片時(shí)，先機(jī)械初加工，然后在76(TC模壓成瓦片，之后機(jī)械加工；瓦 片尺寸為長(zhǎng)3mm、半徑為5mm、瓦片厚度為0.08mm、角度為卯° ;接著表面鍍鉻，最后沿徑 向充磁。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體為環(huán)狀時(shí)，先機(jī)械初加工，然后在780'C巻成有縫的環(huán)狀；之后機(jī)械加工;
環(huán)狀磁體高5mm、內(nèi)徑為7mm、壁厚為0.08mm;接著表面噴漆，最后輻射充磁。
從平板磁體、瓦片磁體、環(huán)狀磁體上切取小試樣，在振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)上測(cè)量，試樣磁性 為剩磁1.3T，矯頑力660kA/m，磁能積為301kJ/m3。
實(shí)施例2
將成分Sms.7C062.4Fe26.4Cll2.9合金先真空感應(yīng)熔煉，再真空快淬，制得非晶薄片；將非晶
薄片破碎并過(guò)篩得到粉末；然后與平均晶粒尺寸卯nm的Fe49。/。-Co49。/。-V2。/。粉混合；之后 裝入兩片S0iim厚的具有高飽和磁化強(qiáng)度的Fe-3.1%A1組成的夾層內(nèi)，接著在真空中將夾層 電阻焊成封裝體，封裝體尺寸為150mmX400咖；之后在790'C經(jīng)3次熱軋封裝體，相對(duì)熱軋前 厚度，熱軋后厚度減少量為70%，熱軋平板達(dá)到250ixm厚；熱軋后形成磁織構(gòu)，磁織構(gòu)方向 垂直于平板板面。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體為薄片時(shí)，機(jī)械加工成O)2mmX0.25mm復(fù)相永磁磁體，接著表面鍍鉻，最 后沿0. 25mm方向充磁。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體為瓦片時(shí)，先機(jī)械初加工，然后在800'C模壓成瓦片，之后機(jī)械加工；瓦 片尺寸為長(zhǎng)4mm、半徑為4mm、瓦片厚度為0.25mm、角度為60° ;接著表面涂漆，最后徑向 充磁。
當(dāng)復(fù)相永磁磁體為環(huán)狀時(shí)，先機(jī)械初加工，然后在810'C巻成有縫的環(huán)狀；之后機(jī)械加工； 環(huán)狀磁體高5咖、內(nèi)徑為7mm、壁厚為0.25mm;接著表面噴漆，最后輻射充磁。
從平板磁體、瓦片磁體、環(huán)狀磁體上切取小試樣，在振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)上測(cè)量，試樣磁性 為剩磁1. 0T,矯頑力700kA/m，磁能積為160kJ/m3。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)相永磁磁體的制造方法，其特征是a.先制備硬磁合金非晶或納米晶的粉體或薄帶，再將至少一種硬磁合金的非晶或納米晶粉體或薄帶破碎后的粉體，裝入兩片厚度各為60～100μm的高飽和磁化強(qiáng)度軟磁金屬夾層內(nèi)，并在真空條件下焊接封裝金屬夾層；b.然后將該封裝體在500～950℃多次熱軋，封裝體熱軋后形成平板，其板厚相對(duì)熱軋前封裝體的厚度減少量為35～95％，其磁織構(gòu)方向垂直于板面；c.熱軋平板厚度大于等于60μm，控制其厚度與復(fù)相永磁磁體的厚度相同；d.當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈板狀時(shí)，機(jī)械加工其它二維尺寸，使近磁織構(gòu)方向的高飽和磁化強(qiáng)度軟磁金屬夾層不再連續(xù)；e.當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈瓦片時(shí)，先機(jī)械初加工熱軋平板，再在500～950℃模壓該熱軋平板形成瓦片；瓦片的磁織構(gòu)方向?yàn)閺较颍蝗缓髾C(jī)械加工；f.當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈環(huán)狀時(shí)，先機(jī)械初加工熱軋平板，再在500～950℃將該熱軋平板卷成有縫的環(huán)狀；環(huán)狀磁體的磁織構(gòu)方向?yàn)檩椛淙∠?；然后機(jī)械加工；g.復(fù)相永磁磁體的相組成為垂直于磁織構(gòu)的表面為高飽和磁化強(qiáng)度的軟磁相，心部為至少一種硬磁相，且至少一種具有磁織構(gòu)的稀土過(guò)渡族硬磁相晶粒仍為納米晶；h.之后表面處理，最后充磁。
2. —種復(fù)相永磁磁體的制備方法，其特征是-a. 先制備硬磁合金非晶或納米晶粉末或薄帶，薄帶破碎成粉末；制備具有高飽和磁化強(qiáng) 度的晶粒尺寸為10 65000nm的軟磁相粉末；再將軟磁相粉末與至少一種硬磁相粉末 混合，其中軟磁相粉末占磁粉總重0.1~90.0%;然后將混合后的粉末裝入厚度各為 60 100um的兩片高飽和磁化強(qiáng)度軟磁金屬夾層內(nèi)，并在真空條件下焊接封裝金屬 夾層；b. 然后將該封裝體在500 950'C多次熱軋，封裝體熱軋后形成平板，其板厚相對(duì)熱軋 前封裝體的厚度減少量為35 95%，其磁織構(gòu)方向垂直于板面；c. 熱軋平板厚度大于等于60wm，控制其厚度與復(fù)相永磁磁體的厚度相同；d. 當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈板狀時(shí)，機(jī)械加工其它二維尺寸，使近磁織構(gòu)方向的高飽和磁化強(qiáng) 度軟磁金屬夾層不再連續(xù)；e. 當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈瓦片時(shí)，先機(jī)械初加工熱軋平板，再在500 95(TC模壓該熱軋平 板形成瓦片；瓦片的磁織構(gòu)方向?yàn)閺较颍蝗缓髾C(jī)械加工；f. 當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈環(huán)狀時(shí)，先機(jī)械初加工熱軋平板，再在500 950'C將該熱軋平板 巻成有縫的環(huán)狀；環(huán)狀磁體的磁織構(gòu)方向?yàn)檩椛淙∠?；然后機(jī)械加工；g. 復(fù)相永磁磁體的相組成為垂直于磁織構(gòu)的表面為高飽和磁化強(qiáng)度的軟磁相，心部由 高飽和磁化強(qiáng)度的軟磁相與至少一種硬磁相組成，且至少一種具有磁織構(gòu)的稀土過(guò)渡 族硬磁相晶粒仍為納米晶；h. 之后表面處理，最后充磁。
3. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的復(fù)相永磁磁體的制備方法，其特征是硬磁相選自下列 合金AlNiCo、 FeCrCo、永磁鐵氧體、稀土過(guò)渡族金屬硬磁相1:5、 2:17、 2:14:1、 1:12。
4. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的復(fù)相永磁磁體的制備方法，其特征是高飽和磁化強(qiáng)度 軟磁金屬夾層、高飽和磁化強(qiáng)度軟磁相選自下列合金Fe、.硅鋼、Fe-Al合金、Fe-Co合 金、Fe-Co-B合金、Fe-Co-V合金、Ni、 Ni-Fe合金、Ni-Fe-Cu合金、Ni-Fe-Mo合金、Co及其合金。
5. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的復(fù)相永磁磁體的制備方法，其特征是封裝體最終熱軋 后形成平板的板厚相對(duì)熱軋前封裝體的厚度減少量?jī)?yōu)選55~75%
6. 如權(quán)利要求2所述的復(fù)相永磁磁體的制備方法，其特征是軟磁相粉末占磁粉總重的比例 優(yōu)選3 40%。
全文摘要
一種復(fù)相永磁磁體的制備方法。本發(fā)明屬于稀土永磁材料和電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)難以制備行波超聲電機(jī)、微機(jī)械微電子的毫米電機(jī)等所需的高磁性能和超薄的永磁磁體的問(wèn)題，本發(fā)明將至少一種硬磁相非晶或納米晶的粉末或(和)高飽和磁化強(qiáng)度的軟磁相粉末裝入高飽和磁化強(qiáng)度的軟磁相金屬片的夾層內(nèi)，真空焊接封裝，再在500～900℃多次熱軋，熱軋前后厚度減少量為35～95％；熱軋平板形成磁織構(gòu)，磁織構(gòu)方向垂直于板面；當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈板狀時(shí)，機(jī)械加工；當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈瓦片時(shí)，在500～900℃模壓成瓦片；當(dāng)復(fù)相永磁磁體呈環(huán)狀時(shí)，在500～900℃卷成有縫的環(huán)狀；再機(jī)械加工瓦片或環(huán)狀磁體；之后表面處理，最后充磁。
文檔編號(hào)B22F3/00GK101168193SQ20061014903
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月18日
發(fā)明者劉新才, 晶 潘 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)