[发明专利]NdFeBGa磁体和NdFeBGa磁体材料的制备方法

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种制备NdFeBGa磁体和NdFeBGa磁体材料的方法，更特别地，涉及一种制备在不添加大量如Dy、Tb或Co的稀有金属的情况下，具有高矫顽力的NdFeB磁体及用于NdFeB磁体的NdFeBGa磁体材料的方法。

2.相关技术说明

磁性材料被大致分为两类：硬磁材料和软磁材料。硬磁材料要求具有高矫顽力，而软磁材料即使其矫顽力较低，但要求具有高的最大磁化强度。典型的硬磁材料的矫顽力是涉及磁体稳定性的特征，当矫顽力较高时，磁体可在更高温度下使用，且具有较长寿命。

已知，NdFeB磁体是一种硬磁材料的磁体。已知NdFeB磁体可包含微细组织。还已知具有高矫顽力的含微细组织的急冷带材可以在温度特征和高温矫顽力方面进行改进。然而，当NdFeB磁体烧结以形成块体时，其矫顽力降低。因此，提出了各种改善NdFeB磁体的性能，诸如矫顽力的建议。

例如，日本专利申请公开No.2000-252107(JP-A-2000-252107)记载了一种半硬磁材料，其用组成式Fe_100-x-yB_xR_yM_z表示(其中Fe表示铁，B表示硼，R表示选自La、Ce、Pr、Nd和Sm构成的组中的至少一种稀土元素，M表示选自Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au和Pb构成的组中的至少一种元素)，组成式中的x、y和z分别满足7原子％≤x＜15原子％，0.5原子％≤y≤4原子％，和0.1原子％≤z≤7原子％的关系，且其包含具有100nm或更小的平均晶粒尺寸的作为组成相的a-Fe微晶。作为一个具体的例子，公开了一种半硬材料，该材料的矫顽力低于作为硬磁材料的NdFeB磁体矫顽力的10％。

除此之外，PCT国际申请2002-030595(JP-A1-2002-030595)的国内再公开记载了一种制备纳米复合永磁体的方法，其包括以下步骤：制备具有由通式Fe_100-x-y-zR_xQ_yM_z表示的组成的合金熔体(其中R表示Pr、Nd、Dy和Tb中的至少一种，Q表示B和C的至少一种，M表示Co、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Pt、Au和Pb中的至少一种，其中x、y和z分别满足1原子％≤x＜6原子％、15原子％≤y≤30原子％和0原子％≤z≤7原子％的关系)；利用冷却的辊通过带坯连铸法将合金熔体急冷形成薄带状合金；将薄带状合金进行热处理。

然而，现有技术要求添加大量稀有金属，如Dy、Tb或Co，否则不能生产通过烧结形成为块体之后具有高温矫顽力的NdFeB磁体。

发明概要

本发明提供一种在不添加大量如Dy、Tb或Co的稀有金属的情况下，制备即使在通过烧结形成为块体后仍具有高温矫顽力的NdFeB磁体的新方法。

本发明的第一方面涉及一种制备NdFeBGa磁体的方法，其包括形成由Nd-Fe-B-Ga合金构成的急冷带材；和使急冷带材经受加压烧结以便获得烧结体。

在根据该方面的方法中，Nd-Fe-B-Ga合金可具有由通式NdFeBGa_A表示的组成，A可为表示原子百分数的数值，且可以是1～3。

在根据该方面的方法中，Nd-Fe-B-Ga合金可具有由通式Nd_yFe_100-x-y-zB_zGa_X表示的组成，其中x、y和z可以是表示原子百分数的数值，x可以是1～3，y可以是大于12的数值，和z为大于6的数值。

在根据该方面的方法中，y可以是24或更小，z可以是12或更小，以及y可以是14或更大，且z可以是7或更大。

在根据该方面的方法中，Nd-Fe-B-Ga合金可以具有由通式Nd₁₅Fe₇₇B₇Ga₁表示的组成。

在根据该方面的方法中，使急冷带材经受加压烧结可以通过使急冷带材经受电流加热来进行，可包括在烧结过程中的接触压力为10至1000MPa、温度为550℃或更高和600℃或更低、真空度为10^-2MPa或更小的条件下使急冷带材经受电流加热5至100分钟。