用稀土金属、铁和碳制成的硬磁材料制造技术

一种大体上具有化学计量成份Ｎｄ－［２］Ｆｅ－［１４］Ｃ的硬磁材料。它可通过浇铸、并接着在８４０℃和８９０℃之间的某一温度下进行再结晶退火而制成。其中一部分铁可由Ｃｏ所置换。在这种情况下，可以通过浇铸、并接着在近于８５０℃的温度下进行再结晶退火而制成该磁性材料。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含钕、铁和碳的硬磁材料。一种公知的这种材料是具有四方晶结构的Nd2Fe14B。众所周知，在这种化合物中用C置换B就会增强其各向异性(例如，见physique Colloque C6，supplement au no 9，T46，Sept 1985，C6-305/308页，“掺入碳的Nd2Fe14B的磁各向异性”一文，作者为Bolzoni、Leccabue、Pareti以及Sanchez)。该文献的306页上指出如果在化合物Nd2Fe14B中硼全部被碳置换，则不可能获得四方晶相。在《Solid state Commun-nications》第64卷第5期(1987年)第639-644页中也陈述了这一点。在那篇题为“三元碳化物R2Fe14C的合成及磁性”(作者是Gueramiom、Bezinge、Yvon和Muller)的文章的第640页上指出在R＝钕的情况下，利用再结晶退火是不会获得四方晶结构的。本专利技术的目的是要提供一种具有强的晶体各向异性的硬磁材料，该材料只包含碳而无硼，同时还包含相当高含量的钕。已经发现，利用一种具有四方晶结构、并且，其成份不偏离或几乎不偏离Nd2Fe14C的化学计量成份的再结晶退火的铸料所组成的材料，能达到此目的。在该成分中，最多达6at%(原子百分数)(按总成份计算)的Fe可以被Co所置换。如果超过6at·%的Fe被Co所置换，则具有四方晶结构(它可在退火处理过程中获得)的硬磁材料量将显著降低。本专利技术的硬磁材料可按如下方法获得。最好在例如氩的惰性气体气氛下把原料钕、铁(可能有的)钴以及碳大体按化学计量比例熔化在一起。把该熔体浇铸在模具中。该材料具有Nd2F17结构，并且，不是硬磁性的;然后，把碳溶于晶格中。假设溶于晶格中的碳能够置换一个或多个铁原子。该结构是菱形六面体的。需要时，可以在900°或更高的温度下对所得到的铸料进行均质化退火。如果该材料只含有钕、铁和碳，则在840℃之间的温度下进行退火，使得出现再结晶。已经发现仅仅在这个温度范围内才出现再结晶，从而，形成Nd2Fe14C的四方晶相。已经出乎预料地发现关于称出的原料，明显的偏离相应的硼化合物场合下所需要的化学计量成份是不合乎要求的。但是，实验证明，对于所述化学计量成份来说，不多于20%的钕和/或碳量以及15%的铁量的正向偏差是允许的。超过所指明的温度范围(高于890℃)就不形成四方晶相，或者，如果已占优势地形成所述晶相，那么，除了所述四方晶相外，还保留具有Nd2Fe17结构的第二晶相(840℃以下)。如果在所指明的温度范围内进行退火，那么，将占优势地形成四方晶相。如果在850℃和880℃之间、最好在870℃的温度下进行退火，就可得到具有最佳磁性的基本上单晶相的材料。如果该材料还含有Co，则最好使再结晶的退火过程在近于850℃温度下进行。实验证明，钴显著地增高该硬磁材料的居里温度，这对某些应用场合可能是所希望的。实验证明，在按照本专利技术制造该含钴硬磁材料过程中，关于称出的各元素，小量地偏离化学计量成份不是必然的，但却是允许的。20%的钕和/或碳量以及15%的铁和/或钴量的正向偏差是允许的。如果用镨而不用钕来进行产生本专利技术材料的各项试验，就会发现不可能获得基本上单晶相的四方晶结构。实施例1如上所述，制造了具有总成份Nd2Fe14C的各种铸料。浇铸后，该材料具有Nd2Fe17结构(菱形六面体)。在没有预先进行均质化退火的情况下，把所得到的铸料直接在870℃下进行再结晶退火，为时500小时。该材料是单晶相的，并且，具有四方晶结构。测得各晶格常数为A＝8.814埃(A°)，C＝12.015埃。按照本专利技术的材料具有535K的居里温度。在20℃下的饱和磁化＝130电磁单位/克。利用具有总成份为Nd12.1Fc81.8C6和Nd11.8Fe81.1C7.1的材料、用椒苫竦盟鼍哂兴姆骄Ы峁沟牡ゾ嗖牧稀 直接通过把该材料浇铸成所需形状，就可得到各种磁铁。在浇铸和再结晶退火以后，把材料磨成粉末，然后接着在磁场中烧结成所需形状，或者与合成树脂混和后压制成所需形状。在所述材料中，一部分铁可由其它三价(3d)金属和/或铝、镓、硅等等所置换。一部分钕可由一种或多种稀土金属所置换。实施例2制造铸料，其总成份对应于分子式Nd2Fe13CoC。接着，直接在不预先进行均质化退火的情况下，使该铸料在850℃温度下进行为时150小时的再结晶退火处理，由此得到的材料基本上是单晶相的，并且具有四方晶结构。该材料具有620°K的居里温度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含稀土金属、铁以及碳的硬磁材料，其特征在于：所述材料由具有四方晶结构、并且不偏离或几乎不偏离化学计量成份Ｎｄ↓［２］Ｆｅ↓［１４］Ｃ的经过再结晶退火的铸料所组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】NL 1987-12-11 8702991;NL 1988-3-24 88007401.一种包含稀土金属、铁以及碳的硬磁材料，其特征在于所述材料由具有四方晶结构、并且不偏离或几乎不偏离化学计量成份Nd2Fe14C的经过再结晶退火的铸料所组成。2.如权利要求1中所要求的硬磁材料，其特征在于按总成分计算的最多6at·%的存在于所述硬磁材料中的铁已由Co所取代。3.如权利要求1中所要求的硬磁材料，其特征在于关于钕和碳的成份对所述化学计量成分的正向偏差量不超过20%，而关于铁的正向偏差量不超过15%。4.如权利要求3中所要求的硬磁材料，其特征在于关于Nd和C的成份对所述化学计量成份的正向偏差量不超过20%，而关于铁和钴的正向偏差量不超过15%。5.如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特海因茨于尔根布斯乔，德克巴斯蒂安迪穆伊，
申请(专利权)人：菲利浦光灯制造公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]