CN100380536C - 磁粉和粘合磁铁 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够制得具有高机械强度和优良磁性的粘合磁铁的磁粉。该磁粉包括式Rx(Fe1-yCoy)100-x-zBz(其中,R是至少一种稀土元素,x是10-15原子%,y是0-0.30,z是4-10原子%)的合金,其特征在于,其表面的至少一部分有多个脊2。磁粉的平均粒径为aμm时,脊2的平均长度最好等于或大于a/40μm。脊2优选并行设置,平均间距0.5-100μm。

Description

磁粉和粘合磁铁
本发明涉及磁粉(磁铁粉末-日语原文)和粘合磁铁(ボンド磁铁),尤其涉及磁粉和使用该磁粉制造的粘合磁铁。
当磁体用于马达中时,为了减小马达的体积,需要磁体具有高磁通量密度(实际导磁性)。决定粘合磁铁的磁通量密度的因素包括磁粉的磁化值和包含在粘合磁铁内的磁粉含量。因此,当磁粉自身的磁化不够高时,就不能获得所需的磁通量密度,除非包含在粘合磁铁内的磁粉的含量达到极端高的水平。
目前,实际应用的高性能稀土粘合磁铁中,大多数是以R-TM-B系磁粉(其中,R是至少一种稀土元素,TM是至少一种过渡金属)作为稀土类磁粉而制造的各向同性粘合磁铁。各向同性粘合磁铁在以下几个方面优于各向异性粘合磁铁:即,在制造粘合磁铁时,由于不需要磁场定向,因此可以简化制造程序,结果,可以抑止制造成本的增高。然而,由基于R-TM-B系磁粉的各向同性粘合磁铁代表的传统的各向同性粘合磁铁存在下列问题:
(1)传统的各向同性粘合磁铁不具备足够高的磁通量密度。即,由于使用的磁粉具有较差的磁化性,包含在粘合磁铁中的磁粉含量不得不增加。然而,磁粉含量的增加导致粘合磁铁的可模制性退化,所以这种努力受到限制。另外,即使通过改变模制条件等来设法增加磁粉的含量,还存在一个获得磁通量密度的限制。因为这些原因,使用传统的各向同性粘合磁铁不可能减小马达的体积。
(2)尽管有报道关于纳米复合磁铁(ナノコンポヅト磁铁)具有高的剩余磁通量密度,但是,它们的抗磁力非常小,使得它们在实际应用于马达中时,可获得的磁通量密度(实际应用中的导磁性)非常低。另外,由于它们的抗磁力较小,因此这些磁铁的热稳定性很差。
(3)传统的粘合磁铁的机械强度较低。即,在这些粘合磁铁中,为补偿磁粉的低磁性,需要增加粘合磁铁中的磁粉量。这就意味着该粘合磁铁的密度必须非常高。结果,粘合磁铁的机械强度变低。
本发明的一个目的是提供可以产生具有高机械强度和优良磁性的磁铁的磁粉和粘合磁铁。
为了达到上述目的,本发明涉及式Rx(Fe1-yCoy)100-x-zBz(其中,R是至少一种稀土元素,x是10-15原子%,y是0-0.30,z是4-10原子%)的合金组成的磁粉,其特征在于,该磁粉表面的至少一部分有多个脊(ridge)或凹陷(recess)。由此,得以提供能够得到高机械强度和优良磁性的磁铁的磁粉。
在本发明中,优选的是,磁粉的平均粒径在aμm时,脊或凹陷的平均长度等于或大于a/40μm。由此,得以提供具有高机械强度和优良磁性的磁铁。
另外,最好脊的平均高度或凹陷的平均深度是0.1-10μm。由此,得以提供具有高机械强度和优良磁性的磁铁。
再者,最好这些脊或凹陷彼此并行设置(並設ちれる),其平均间距(pitch)0.5-100μm。由此,得以提供具有高机械强度和优良磁性的磁铁。
在本发明中,这种磁粉最好是通过粉碎采用冷却辊(cooling roll)制造的薄带状磁铁材料而得到。由此,得以提供具有优良磁性,特别是优良抗磁力的磁铁。
另外,在本发明中,最好磁粉的平均粒径是5-300μm。由此,得以提供具有高机械强度和优良磁性的磁铁。
还有,在本发明的磁粉中,相对于磁粉的全部表面积,磁粉上形成脊或凹陷的部分的面积所占比例最好等于或大于15%。由此,得以提供具有高机械强度和优良磁性的磁铁。
在本发明中,最好在磁粉的制造期间或之后,磁粉经过至少一次热处理。
由此,得以提供具有特别优异磁性的磁铁。
另外,本发明的磁粉最好主要包括硬磁相R2TM14B相(其中TM为至少一种过渡金属)。由此,得以提供具有特别优异的抗磁力和耐热性的磁铁。
在这种情况下,最好R2TM14B相的体积与磁粉的总体积的体积比等于或大于80%。由此,得以提供具有优良抗磁力和耐热性的磁铁。还有,最好R2TM14B相的平均结晶粒径等于或小于500nm。由此,得以提供具有优良磁性的磁铁,特别是具有优良的抗磁力和矩形性(rectangularity)。
本发明的其他特征是将上述任何一种磁粉与粘合树脂粘合而制得的粘合磁铁。由此,得以提供具有高机械强度和优良磁性的粘合磁铁。
在这种情况下,最好使用热成型方法(warm molding)制造粘合磁铁。由此,磁粉和粘合树脂之间的粘合强度得以增强,并且粘合磁铁的空隙率(voidratio)降低,得以提供一种具有高密度和具有特别优良的机械强度和磁性的粘合磁铁。
另外,在所述粘合磁铁中,最好使粘合树脂进入到磁粉中并行设置的所述脊之间或并行设置的所述凹陷内。由此,得以提供一种具有特别优良的机械强度和磁性的粘合磁铁。
另外,在这些粘合磁铁中,最好在室温下它的固有抗磁力HcJ是320-1200kA/m。由此,得以提供一种具有优良的耐热性、磁化力以及令人满意的磁密度的磁铁。
另外,本发明的粘合磁铁最好最大磁能积(最大磁気エネルギ-積)(BH)max等于或大于40kJ/m3。由此,得以提供一种小但高性能的马达。
另外,在本发明中,最好粘合磁铁的磁粉含量是75-99.5重量%。由此,得以提供一种具有优良的机械强度、磁特性并保持优良的可模制性的粘合磁铁。
另外,在本发明中,粘合磁铁由冲切剪断试验(打さ拔きせん断試験)测量的机械强度最好等于或大于50MPa。由此,得以提供一种具有特别高机械强度的粘合磁铁。
本发明的上述和其它目的、构成和优点通过结合附图描述的实施例而更加明显。
图1是形成于本发明磁粉上的脊或凹陷的示例的结构图;
图2是形成于本发明磁粉的脊或凹陷的另一个示例的结构图。
下面,将详细描述本发明的磁粉和粘合磁铁的实例。
本发明的磁粉由Rx(Fe1-yCoy)100-x-zBz(其中,R是至少一种稀土元素,x是10-15原子%,y是0-0.30,z是4-10原子%)表示的合金组成。通过使用有这种合金成分的磁粉,就有可能获得具有特别优良磁性、耐热性的磁铁。
稀土元素R的例子包括:Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和铈镧稀土合金。R可包括一种或两种以上的这些元素。
R的含量设置为10-15原子%。当R的含量小于10原子%时,就不能获得足够的抗磁力。另一方面,当R的含量超过15原子%时,磁粉中的R2TM14B相(硬磁相)的存在比例降低,导致不能获得足够的残余磁通量密度。
这里,最好R包括Nd和/或Pr为主的稀土元素。原因是这些稀土元素增加了R2TM14B相(硬磁相)的饱和磁化性,并有效实现磁铁的满意的抗磁力。
另外,最好R包含Pr,并且它与R的总质量之比是5-75%,更好的是20-60%。这是由于当比例位于这个范围内时,它可能通过很少引起残余磁通量密度下降而改善抗磁力和矩形性。
另外,最好R包含Dy,并且它与R的总质量之比等于或小于14%。当比例位于这个范围内时,它可能通过没有引起残余磁通量密度明显下降而改善抗磁力,并且温度特性(如热稳定性)可得到改善。
钴(Co)是具有与Fe相似特性的过渡金属。通过添加Co,即通过用Co取代一部分Fe,居里温度升高,磁粉的温度特性得到改善。然而,如果Co取代Fe的比例超过0.30,由于晶体的磁各向异性降低,导致抗磁力和残余磁通量密度降低。最好Co取代Fe的比例范围在0.05-0.20,因为在这个范围内,不仅温度特性而且它的残余磁通量密度都得到改善。
硼(B)是用于有效获得高磁性的重要元素,它的含量设置为4-10原子%。当B的含量低于4原子%时,B-H(J-H)环的矩形性降低。另一方面,当B的含量超过10原子%时,非磁性相增加,并且残余磁通量密度锐减。
另外,为了进一步改善磁性,根据需要,在磁粉的合金构成中至少包含选自Al、Cu、Si、Ga、Ti、V、Ta、Zr、Nb、Mo、Hf、Ag、Zn、P、Ge、Cr和W的组(以下将该组简称“Q”)的一种其它元素。当包含属于Q的元素时,较好的是它的含量等于或小于2原子%,更好的是它的含量位于0.1-1.5原子%的范围内,最好它的含量位于0.2-1.0原子%范围内。
属于Q的元素的添加使得可能显示这种元素的固有效应。例如,Al、Cu、Si、Ga、V、Ta、Zr、Cr或Nb的添加起到了改善耐蚀性的效应。
另外,最好本发明的磁粉主要包括R2TM14B相(其中,TM是至少一种过渡金属)的硬磁相。当磁粉主要包括R2TM14B相时,抗磁力明显增强,耐热性也得到改善。
另外,较好的是R2TM14B相的体积与磁粉的总体积(包括非晶态结构)的体积比等于或大于80%,更好的是该体积比等于或大于85%。如果R2TM14B相与磁粉的整个结构组成的体积比小于80%,抗磁力和耐热性趋向于下降。
这种R2TM14B相中,较好的是平均结晶粒径等于或小于500nm,更好的是平均结晶粒径等于或小于200nm,最好是10-120nm。如果R2TM14B相的平均结晶粒径超过500nm,这将产生磁性特别是抗磁力和矩形性不能充分增强的情况。
还有,磁粉可包含R2TM14B相之外的其他相结构(例如R2TM14B相之外的硬磁相、软磁相、顺磁相、非磁性相、无定形结构等)。
本发明磁粉表面的至少一部分形成有多个脊(凸起部分)或凹陷。这产生下列效应。
当这种磁粉用于制造粘合磁铁时,粘合树脂(粘合剂)进入凹陷(或者脊之间)。因此,磁粉和粘合树脂之间的粘合力增强,因此,就可能使用较少的粘合树脂获得高的机械强度。这意味着包含的磁粉的量(含量)可以增加。因此,就可能获得具有高磁性的粘合磁铁。
另外,磁粉表面都形成有多个上述的脊或凹陷,由此,当将它们混炼时,它们之间的接触性(湿润力)增加。结果,在磁粉和粘合树脂的混合物中,粘合树脂易于覆盖在磁粉周围,从而用较少的粘合树脂可获得良好的可模制性。
通过上述这些效应,这就可能制造在有良好的可模制性的同时还具有高机械强度和高磁性的粘合磁铁。
在本发明中,当磁粉的平均粒径(直径)设定为aμm(后面将描述这个指定为“a”的最佳值)时,脊或凹陷的长度较好的是等于或大于a/40μm,更好的是等于或大于a/30μm。
如果脊和凹陷的长度小于a/40μm,这就会出现因为这个平均粒径“a”,将不能很好的展示本发明的上述效应。
脊的平均高度和凹陷的平均深度较好的是0.1-10μm,最好是0.3-5μm。
如果脊的平均高度和凹陷的平均深度在这个范围里,当用这种磁粉制造粘合磁铁时,粘合树脂必要地、充分地进入到脊之间或凹陷内,于是磁粉和粘合树脂之间的粘合强度进一步增强,得到的粘合磁铁的机械强度和磁性进一步改善。
这些脊或凹陷可以安排在随机的方向,但最好它们彼此并行设置,定向于预定的方向。例如,如图1所示,多个脊2或凹陷可以安排在彼此大致平行的方向,如图2所示,脊或凹陷可以被安置成沿两个不同的、互相交织的两个方向延伸。另外,脊和凹陷也可形成为皱缩的形式(しわ状)。还有,当这些脊(或凹陷)具有一定方向性安置时,则这些脊(或凹陷)不需要具有相同的长度和高度(或凹陷的深度),以及相同的形状,而是各个脊或凹陷可以变化。
并行设置的脊2或并行设置的凹陷之间的平均间距较好的是在0.5-100μm,最好是在3-50μm。
当并行设置的脊2或并行设置的凹陷的平均间距在这个范围内时,本发明的上述效应将会十分显著。
磁粉1中形成脊2或凹陷的面积与整个表面积的比率较好的是等于或大于15%,最好是等于或大于25%。
如果形成脊2或凹陷的这部分面积与整个表面积的比率小于15%,就会出现本发明上述的效应不能很好的展示的情况。
磁粉1的平均粒径“a”较好的是在5-300μm范围内,更好的是在10-200μm范围内。如果磁粉1的平均粒径“a”小于这个最低值,则由于氧化而导致的磁性退化将变得很显著。另外,还产生易起火的危险,带来处理的问题。另一方面,如果磁粉1的平均粒径“a”超过这个上限,又会出现后述的当用这种磁粉制造粘合磁铁时,在混炼处理或模制处理期间不能获得混合物的足够的流动性。
另外,当用该磁粉形成粘合磁铁时,为了在模制处理时获得令人满意的模制性,最好磁粉的平均粒径有一定的分布(平均粒径分散)。这将使获得的粘合磁铁的空隙比率降低,于是,与具有相同含量磁粉的粘合磁铁相比,这就可能使获得的粘合磁铁的密度和机械强度增加,因此也就更进一步增强了磁性。
另外,平均粒径“a”可以用例如Fischer Sub-Sieve Sizer方法(F.S.S.S)测量。
对于磁粉而言,例如,在制造过程中或之后,为了加速无定形结构的再结晶和均质化该结构,可进行至少一次热处理。热处理的条件,例如,可以在400℃-900℃范围内加热0.2-300分钟。
另外,为了避免氧化,最好在真空或在减压(例如在1×10-1-1×10-6Torr的范围内)条件下,或在诸如氮气、氩气、氦气等惰性气体的非氧化环境中进行热处理。
上述磁粉可以用各种制造方法制造,只要其表面至少一部分形成有脊或凹陷即可。不过,为使金属结构(晶粒)较易微细化,使磁性,特别是抗磁力可得到显著增强,优选通过粉碎使用冷却辊的急冷法制造的薄带状磁铁材料(急冷薄带)获得。
只是具有形成急冷薄带的辊面(急冷薄带与冷却辊接触的表面)一部分的面的粉末才形成有脊或凹陷。即使是从急冷薄带所获得的粉末,如果没有这样的面,也不具有这样的脊或凹陷。
急冷薄带的粉碎方法没有特别限制,可以使用诸如球磨机、振动式研磨机、喷射碾磨机和针形研磨机等各种研磨和碾碎设备。在这种情况下,为了避免氧化,最好在真空或在减压(例如在1×10-1到1×10-6Torr的范围内)条件下,或在诸如氮气、氩气、氦气等惰性气体的非氧化环境中进行研磨处理。
具有这种脊或凹陷的磁粉可通过适当选择它的合金组成、冷却辊的表面材料、表面结构和冷却条件等获得。但是,在本发明中,为了通过控制它的适当形状而稳定地形成这些脊或凹陷,最好在冷却辊的周面形成槽(凹陷)或凸起(脊),从而使它们的形状或样式转移到急冷薄带上。
使用这种周面上形成有槽或凸起的冷却辊时,用单辊方法时,急冷薄带的至少一个面上形成相应的脊或凹陷。另外,如果使用双辊方法,通过使用两个冷却辊,并且每个都在周面上形成有槽或凸起,就可以在急冷薄带的两个面上都形成相应的脊或凹陷。
下面,将描述本发明的粘合磁铁。
本发明的粘合磁铁最好是使用粘合树脂(粘合剂)粘合上面描述的磁粉制造的。
至于粘合树脂,使用热塑性树脂或热固化树脂都可。
热塑性树脂的例子包括:聚酰胺(例如:尼龙6、尼龙46、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12、尼龙6-12、尼龙6-66);热塑性聚酰亚胺、芳香聚酯等液晶聚合物、聚苯醚、聚苯硫醚、聚烯烃,如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性聚烯烃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯,如聚对苯二酸乙二醇酯、聚对苯二酸丁二醇酯;聚醚;聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚缩醛等,或以它们为主的共聚物、混合体、聚合物合金等,也可以使用这些材料中的一种,或两种以上混合使用。
在这些树脂中,从特别优良的可模制性和高机械强度这两个方面看,包含聚酰胺作为其主要成分的树脂比较好。另外,从增强耐热性性这方面看,包含液晶聚合物、聚苯硫醚作为其主要成分的树脂比较好。另外,这些热塑性树脂还与磁粉有优良的混炼性。
这些热塑性树脂的优点是,通过适当地选择它们的种类和共聚等,提供了广的可供选择范围,以提供具有好的可模制性的热塑性树脂,以及提供具有良好的耐热性和机械强度的热塑性树脂。
另一方面,热固化树脂的例子包括各种双酚型树脂、酚醛树脂、萘系等环氧树脂,酚树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚脂(或不饱和聚酯)树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、聚氨基甲酸酯树脂等等,可以使用这些材料中的一种,或两种以上混合使用。
在这些树脂中,从特别优良的可模制性、高机械强度和高耐热性这些方面看,环氧树脂、酚树脂、聚酰亚胺树脂和硅树脂比较好。在这些树脂中,环氧树脂尤其好。这些热固化树脂还具有与磁粉良好的可混炼性以及混炼中良好的均质性(均匀性)。
另外,所使用的热固化树脂(未固化)在室温状态下可以是液体状态或固体(粉末)状态。
上述本发明的粘合磁铁可以用例如下面的程序制造。
首先,磁粉、粘合树脂,以及必要时所使用的添加剂(抗氧化剂、润滑剂等)混合并混炼,以获得粘合磁铁用组合物,该粘合磁铁用组合物以诸如加压模塑、挤出成形或注射成形等模塑方法,在无磁场的空间内形成所需的磁铁形状。当粘合树脂是热固化树脂时,模塑后通过加热而固化。
在这种情况下,混炼处理可以在室温下进行,但较好的是,混炼处理在粘合树脂开始变软的温度或较之更高的温度条件下进行。特别是,当粘合树脂是热固化树脂时,混炼处理可以在等于或大于使粘合树脂开始变软的温度,但在低于粘合树脂开始固化的温度条件下进行。
通过在这样的温度下进行混炼处理,混炼处理的有效性得到改善,从而使得与在室温条件下相比,该混炼处理可在较短的时间内获得均匀地混炼,同时,由于混炼是在粘合树脂的粘性低的状态下进行的,粘合树脂与磁粉的接触变得充分而可靠,因此,已经变软或熔化的粘合树脂有效的进入脊之间或凹陷内。结果,组合物的空隙率可以减小。另外,这还有助于减少包含在组合物中的粘合树脂的含量。
另外,还较好的是,上述任何一种模塑处理均在粘合树脂开始变软或熔化的温度下进行(热模塑)。
通过在这种温度下进行模塑,粘合树脂的流动性得到改善,即使在使用较少量粘合树脂的情况下,也可以得到优良的可模制性。另外,因为粘合树脂的流动性改善,粘合树脂与磁粉的接触变得充分而可靠,因此,已经变软或熔化的粘合树脂有效进入磁粉表面设置的脊之间或凹陷内。结果,粘合树脂和磁粉之间的粘合力提高,同时,所获得的粘合磁铁的空隙率减小。结果,可制造具有高密度和优良磁性及机械强度的粘合磁铁。
机械强度的指标的一个例子是,根据日本电器材料制造协会标准EMAS-7006“粘合磁铁小样本冲压剪断试验方法”进行的冲压剪断试验获得的机械强度。在本发明的粘合磁铁情况下,机械强度较好的是等于或大于50MPa,更好的是等于或大于60MPa。
粘合磁铁中的磁粉含量没有特别的限制,一般由要采用的模塑方法和可模制性及高磁性来确定。具体而言,其含量较好的是75-99.5重量%范围内,更好的是在85-97.5重量%范围内。
特别是,在加压模塑制造粘合磁铁的情况下,磁粉的含量较好的是位于90-99.5重量%范围内,更好的是位于93-98.5重量%的范围内。
另外,在用挤出成形或注射成形制造粘合磁铁的情况下,磁粉的含量较好的是位于75-98重量%范围内,更好的是位于85-97重量%的范围内。
在本发明中,因为脊或凹陷形成于磁粉的表面的至少一部分上,磁粉可用粘合树脂以较大的粘合力粘合。因此,用较少量的粘合树脂可以获得高的机械强度。结果,这就可能增加磁粉的量,于是,可获得具有高磁性的粘合磁铁。
粘合磁铁的密度ρ由诸如粘合磁铁内的磁粉的比重、磁粉的含量、空隙率等因素决定。在本发明的粘合磁铁中,密度ρ没有特别的限定,但它较好的是位于5.3-6.6Mg/m3范围内,更好是位于5.5-6.4Mg/m3范围内。
在本发明中,粘合磁铁的形状、尺寸等没有特别限制。例如,关于形状,诸如圆柱形、棱柱形、圆筒形(圆环形)、拱形、板形、弯板型等所有形状都可。关于尺寸,从大尺寸到超微型都可。但是,如在本说明书中反复描述的,当用于微型化磁铁和超微型化磁铁时,本发明更具有优势。
在本发明中,优选的是,粘合磁铁的抗磁力(HCJ)(室温下的固有抗磁力)位于320-1200KA/m,更好的是位于400-800KA/m范围内。如果抗磁力(HCJ)低于前述最低值,当施加反磁场时,发生明显的退磁现象,并且在高温条件下的耐热性也退化。另一方面,如果抗磁力(HCJ)超过上限值,磁化性退化。因此,将抗磁力(HCJ)设置在上述范围内,在粘合磁铁(特别是圆筒型磁铁)经受多极磁化的情况下,即使不能保证有足够高磁场也可以完成满意的磁化,获得足够的磁通量密度,从而能够提供高性能的粘合磁铁。
另外,在本发明中,较好的是粘合磁铁的最大磁能积(BH)max等于或大于40kJ/m3,更好的是等于或大于50kJ/m3,最好是在70-120kJ/m3范围内。当最大磁能积(BH)max小于40kJ/m3时,当它们用在马达中时,随它们的类型和结构的改变,不能获得足够的扭矩。
实施例
下面,将描述本发明的实际例子。
例1
通过使用配置有冷却辊的急冷薄带制造设备,根据下列方法制造由(Nd0.7Pr0.3)10.5Febal.B6合金组成构成的磁粉。
关于冷却辊,配置了五个在它的外周面都设有槽的冷却辊。这五个冷却辊中,槽的平均深度、平均长度和相邻的槽之间的平均间距各不相同。
通过使用配置有这些冷却辊的急冷薄带制造设备,用单辊方法制造急冷薄带。
首先,称量Nd、Pr、Fe和B各材料的重量,通过铸造这些材料可制造母合金铸块。
下一步,将容纳急冷薄带制造设备的室抽成真空,然后将惰性气体(氦气)引入,维持所需温度和气压的大气环境。
下一步,通过熔化母合金铸块形成熔化的合金,冷却辊的圆周速度设置为28m/秒。然后,在环境气体的气压设置为60kPa,熔化的合金的喷射压力设置为40kPa,熔化的合金朝冷却辊的外周面喷射,以制造连续的急冷薄带。获得的每个急冷薄带的厚度是20μm。
在粉碎每个这样获得的急冷薄带之后,将它们在氩气环境、温度675℃条件下经300秒热处理,以获得本发明的磁粉(样本No.1a、No.2a、No.3a、No.4a和No.5a)。
另外,使用具有光滑外周面(没有槽也没有脊)的冷却辊,用上面描述的同样方法制造对照例(样本号No.6a和No.7a)。
这些磁粉的平均粒径“a”示于表1。
用扫描电子显微镜(SEM)观察这样获得的磁粉的表面情形。结果,可以肯定,No.1a-5a(本发明)磁粉的表面都形成有对应于冷却辊上的每个槽的脊。另一方面,No.6a-7a(对照例)的每个样本磁粉的表面都没有观察到脊或凹陷。
然后,测量每个磁粉表面的脊的高度和长度,以及相邻的两个脊之间的间距。另外,根据用扫描电子显微镜(SEM)观察到的结果,获得每个磁粉形成有脊或凹陷的表面的那一部分区域,与整个表面区域的比率。这些结果显示在附表1。
为了分析这些获得的磁粉的相构造,用Cu-Kα线、以20-60°的衍射角(2θ)对各个磁粉进行X-射线衍射分析。从每个磁粉的衍射图中得出的结果,可以肯定仅仅在硬磁相的R2TM14B相有一个明显的衍射峰。
另外,对于每个磁粉,使用透射电镜(TEM)观察它的相构造。结果,可以肯定每个磁粉主要由硬磁相的R2TM14B相构成。另外,从透射电镜(TEM)在每个质粒上10个不同的样本点的观察结果中,可以肯定R2TM14B相与磁粉(包括无定型结构)的总体积的体积比在每个磁粉中都等于或大于85%。
另外,对于每个磁粉,测量R2TM14B相的平均晶粒粒径。
这些结果显示在附表1。
下一步,将磁粉与环氧树脂和少量肼系抗氧化剂混合,然后,在100℃下将该混合物混炼10分钟(热混炼),由此获得粘合磁铁用组合物。
在本文中,应该注意No.1a-6a的每个样本的磁粉、环氧树脂和肼系抗氧化剂的混合比例是97.5重量%∶1.3重量%∶1.2重量%。另外,在样本No.7a,磁粉、环氧树脂和肼系抗氧化剂的混合比例是97.0重量%∶2.0重量%∶1.0重量%。
之后,组合物经粉碎形成粒状。然后,将粒状物质称量并填入到压床的模中,在无磁场条件,温度120℃、压力600MPa下加压模塑(热塑膜),冷却该模体并脱模,然后在170℃加热以使得环氧树脂固化,获得直径10mm和高7mm的圆柱形粘合磁铁(用于测试磁性和耐热性),和具有长度10mm、宽度10mm及高度3mm的平板形粘合磁铁(用于测试机械强度)。另外,每个样本制造五片这样的平板形粘合磁铁。
结果,样本No.1a-5a的粘合磁铁(根据本发明制造的)和样本No.7a(对照例)可制造成具有良好的可模制性。
另外,在磁场强度3.2MA/m条件下对每个圆柱形粘合磁铁进行脉冲磁化后,在最大施加的磁场2.0MA/m下,使用直流自动记录磁通计(由东英工業(株)公司制造,TRF-5BH)测量磁性(抗磁力HCJ、残余磁通量密度Br和最大磁能积(BH)max)。测量温度是23℃(即室温)。
下面,进行耐热性(热稳定性)试验。在耐热性试验中,在粘合磁铁已经在100℃条件下放置1小时后当温度返回到室温时,测量每个粘合磁铁的不可逆的磁通损失(初始磁通损失)的值,然后评估该结果。不可逆磁通损失(初始磁通损失)的绝对值越小,则说明耐热性(热稳定性)越好。
另外,通过冲压剪断试验的抗剪强度测量每个平板形粘合磁铁的机械强度。在这个试验中,由島津制作所(株)制造的自动绘图仪用作测试机器,测试在剪切速率1.0mm/分的条件下,使用圆形冲头(直径3mm)进行测试。
另外,在测量机械强度之后,用扫描电子显微镜(SEM)观察每个粘合磁铁的截面的状态。结果,样本No.1a-5a的粘合磁铁(根据本发明)中,粘合树脂有效的进入到并行设置的脊间。
磁性、耐热性和机械强度的测量结果显示在附表2中。
如从附表2中可见,本发明的样本No.1a-5a的每个粘合磁铁都分别具有优良的磁性、耐热性和机械强度。
相反,在样本No.6a的粘合磁铁中(对照例)中,机械强度较低,在样本No.7a的粘合磁铁中(对照例)中,磁性较差。推测导致这个结果的原因如下。
即,在本发明的样本No.1a-5a的每个粘合磁铁中,因为在磁粉的外表面形成有并行设置的脊,粘合树脂有效进入到这些并行设置的脊之间。因此,在磁粉和粘合树脂之间的粘合强度增强,于是就可能用较少量的粘合树脂而获得高的机械强度。另外,因为使用的粘合树脂的量较少,粘合磁铁的密度变高,从而产生优良的磁性。
另一方面,在样本No.6a(对照例)的粘合磁铁中,尽管使用了与本发明的粘合磁铁中相同量的粘合树脂,与本发明的粘合磁铁相比,磁粉与粘合树脂之间的粘合力较低,因此导致机械强度较差。
另外,在样本No.7a(对照例)的粘合磁铁中,为了增加可模制性和机械强度,因此使用了相对大量的粘合树脂,磁粉的量相对减少,故磁性较差。
例2
除了使用Nd11.5Febal.B4.6表示的合金组份外,用与例1中同样的方法制造了7种类型的磁粉(样本No.1b、No.2b、No.3b、No.4b、No.5b、No.6b和No.7b)。
各个磁粉的平均粒径“a”显示在附表3。
用扫描电子显微镜(SEM)观察这样获得的磁粉的表面情形。结果可以肯定,No.1b到No.5b(本发明)的每个样本磁粉的表面都形成有对应于冷却辊上的每个槽的脊。另一方面,样本No.6b到No.7b(对照例)的每个样本磁粉的表面都没有观察到脊或凹陷。
然后,对于每个磁粉,测量形成于磁粉的表面的脊的高度和长度,以及相邻的两个脊之间的间距。另外,根据用扫描电子显微镜(SEM)观察到的结果,获得每个磁粉形成有脊或凹陷的磁粉的表面的那一部分区域,与的整个表面区域的比率。这些结果显示在附表3。
为了分析这些获得的磁粉的相构造,用Cu-Kα线、以20-60°的衍射角(2θ)对各个磁粉进行X-射线衍射分析。从每个磁粉的衍射图中得出的结果,可以肯定仅仅在硬磁相的R2TM14B相有一个明显的衍射峰。
另外,对于每个磁粉,使用透射电镜(TEM)观察它的相构造。结果,可以肯定每个磁粉主要由硬磁相的R2TM14B相构成。另外,从透射电镜(TEM)在每个磁粉上10个不同的样本点的观察结果中,可以肯定R2TM14B相与磁粉(包括无定型结构)的总体积的体积比在每个磁粉中都等于或大于95%。
另外,对于每个磁粉,测量R2TM14B相的平均晶粒粒径。
这些结果显示在附表3。
将磁粉与环氧树脂和少量的肼系抗氧化剂混合,然后,在100℃下将该混合物混炼10分钟(热混炼),由此获得粘合磁铁用组合物。
No.1b-6b的每个样本的磁粉、环氧树脂和肼系抗氧化剂的混合比例是97.5重量%∶1.3重量%∶1.2重量%。另外,在样本No.7b中,磁粉、环氧树脂和肼系抗氧化剂的混合比例是97.0重量%∶2.0重量%∶1.0重量%。
之后,组合物经粉碎形成粒状。然后,将粒状物质称量并填入到压床的模中,在无磁场条件,温度120℃、压力600MPa下加压模塑(热塑膜),冷却该模体并脱模,然后在175℃加热以使得环氧树脂固化,获得直径10mm和高7mm的圆柱形粘合磁铁(用于测试磁性和耐热性),和具有长度10mm、宽度10mm及高度3mm的平板形粘合磁铁(用于测试机械强度)。另外,每个样本制造五片这样的平板形粘合磁铁。
结果,样本No.1b-5b的粘合磁铁(根据本发明制造的)和样本No.7b(对照例)可制造成具有良好的可模制性。
另外,以与例1中相似的方式测量每个圆柱形粘合磁铁测量的磁性(抗磁力HCJ、残余磁通量密度Br和最大磁能积(BH)max),还测试了它的耐热性。
另外,与例1中相似,使用冲压剪断试验,对每个平板形粘合磁铁的机械强度进行测量。
另外,在测量机械强度之后,用扫描电子显微镜(SEM)观察每个粘合磁铁的截面的状态。结果,可以肯定,样本No.1b-5b的粘合磁铁(根据本发明)中,粘合树脂有效的进入到并行设置的脊之间。
磁性、耐热性和机械强度的测量结果显示在附表4中。
如从附表4中所见,本发明的样本No.1b-5b的每个粘合磁铁都分别具有优良的磁性、耐热性和机械强度。
相反,在样本No.6b(对照例)的粘合磁铁中,可以肯定它的机械强度较低,在样本No.7b(对照例)的粘合磁铁中,可以肯定它的磁性较差。推测导致这个结果的原因如下。
在本发明的样本No.1b-.5b的每个粘合磁铁中,因为在磁粉的表面并行设置有脊,粘合树脂有效的进入到这些脊之间。因此,磁粉和粘合树脂之间的粘合强度增强,于是就可能用较少量的粘合树脂而获得高的机械强度。另外,因为使用的粘合树脂的量较少,粘合磁铁的密度变高,从而产生优良的磁性。
另一方面,在样本No.6b(对照例)的粘合磁铁中,尽管使用了与本发明的粘合磁铁中相同量的粘合树脂,与本发明的粘合磁铁相比,磁粉与粘合树脂之间的粘合力较低,因此导致机械强度较差。
另外,在样本No.7b(对照例)的粘合磁铁中,为了增加可模制性和机械强度,使用了相对大量的粘合树脂,磁粉的量相对减少,故磁性较差。
例3
除了使用式Nd14.2(Fe0.85Co0.15)balB6.8的合金外,用与例1中同样的方法制造了7种类型的磁粉(样本No.1c、No.2c、No.3c、No.4c、No.5c、No.6c和No.7c)。
各个磁粉的平均质粒大小“a”显示在附表5。
用扫描电子显微镜(SEM)观察这样获得的磁粉的表面情形。结果可以肯定,No.1c-5c(本发明)的每个样本磁粉都形成有对应于冷却辊上的每个槽的脊。另一方面,样本No.6c到No.7c(对照例)的每个样本磁粉表面都没有观察到脊或凹陷。
然后,对于每个磁粉,测量形成于磁粉表面的脊的高度和长度,以及相邻的两个脊之间的间距。另外,根据用扫描电子显微镜(SEM)观察到的结果,获得每个磁粉形成有脊或凹陷的磁粉的表面的那一部分区域,与整个表面区域的比率。这些结果显示在附表5。
为了分析这些获得的磁粉的相构造,用Cu-Kα线、以20-60°的衍射角(2θ)对各个磁粉进行X-射线衍射分析。以从每个磁粉的衍射图中得出的结果,可以肯定仅仅在硬磁相的R2TM14B相有一个明显的衍射峰。
另外,对于每个磁粉,使用透射电镜(TEM)观察它的相构造。结果,可以肯定每个磁粉主要由硬磁相的R2TM14B相构成。另外,从透射电镜(TEM)在每个质粒上10个不同的样本点的观察结果中,可以肯定R2TM14B相与磁粉(包括无定型结构)的总体积的体积比在每个磁粉中都等于或大于90%。
另外,对于每个磁粉,测量R2TM14C相的平均结晶粒径。
这些结果显示在附表5。
将各磁粉与环氧树脂和少量的肼系抗氧化剂混合,然后,在100℃下将该混合物混炼10分钟(热混炼),由此获得粘合磁铁用组合物
No.1c-6c的每个样本的磁粉、环氧树脂和肼系抗氧化剂的混合比例是97.5重量%∶1.3重量%∶1.2重量%。另外,在样本No.7c,磁粉、环氧树脂和肼系抗氧化剂的混合比例是97.0重量%∶2.0重量%∶1.0重量%。
之后,每个这样获得的混合物经粉碎形成粒状。然后,将粒状物质(质粒)称量并填入到压床的硬模中,在温度120℃、压力600MPa下经受加压模塑(无磁场)(热模塑),冷却、脱模,然后在175℃加热以使得环氧树脂变硬。以这种方法,获得具有直径10mm、高度7mm的圆柱形粘合磁铁(用于测试磁性和耐热性),和具有长度10mm、宽度10mm及高度3mm的平板形粘合磁铁(用于测试机械强度)。每个样本中制造五片这样的平板形粘合磁铁。
结果,可以肯定样本No.1c-5c的粘合磁铁(根据本发明制造的)和样本No.7c(对照例)可制成具有良好的可模制性。
另外,以与例1中相似的方式测量每个圆柱形粘合磁铁测量的磁性(抗磁力HCJ、残余磁通量密度Br和最大磁能积(BH)max),还测试了它的耐热性。
另外,以与例1中相似的使用冲压剪断试验,对每个平板形粘合磁铁的机械强度进行测量。
另外,在测量机械强度之后,用扫描电子显微镜(SEM)观察每个粘合磁铁的截面的状态。结果,可以肯定,样本No.1c-5c的粘合磁铁(根据本发明)中,粘合树脂有效的进入到脊之间。
磁性、耐热性和机械强度的测量结果显示在附表6中。
如从附表6中所见,根据本发明的样本No.1c-5c的每个粘合磁铁都分别具有优良的磁性、耐热性和机械强度。
相反,在样本No.6c的粘合磁铁中(对照例)中,可以肯定它的机械强度较低,在样本No.7c的粘合磁铁中(对照例)中,可以肯定它的磁性较差。推测导致这个结果的原因如下:
本发明的样本No.1c-5c的每个粘合磁铁中,因为在磁粉的表面形成有脊,粘合树脂有效的进入到这些脊之间。因此,在磁粉和粘合树脂之间的粘合强度增强,于是就可能用较少量的粘合树脂而获得高的机械强度。另外,因为使用的粘合树脂的量较少,粘合磁铁的密度变高,从而产生优良的磁性。
另一方面,在样本No.6c(对照例)的粘合磁铁中,尽管使用了与本发明的粘合磁铁中相同量的粘合树脂,与本发明的粘合磁铁相比,磁粉与粘合树脂之间的粘合力较低,因此导致机械强度较差。
另外,在样本No.7c(对照例)的粘合磁铁中,为了增加可模制性和机械强度,因此使用了相对大量的粘合树脂,磁粉的量相对减少,故磁性较差。
对照例
除了使用式Pr3(Fe0.8Co0.2)bal.B3.5的合金外,用与例1中同样的方法制造了7种类型的磁粉(样本No.1d、No.2d、No.3d、No.4d、No.5d、No.6d和No.7d)。
各个磁粉的平均质粒大小“a”显示在附表5。
用扫描电子显微镜(SEM)观察这样获得的磁粉的表面情形。结果可以肯定,No.1d-5d的每个样本磁粉的表面都形成有对应于冷却辊上的每个槽的脊。另一方面,样本No.6d-7d的每个样本磁粉的表面都没有观察到脊或凹陷。
然后,对于每个磁粉,测量形成于磁粉的表面的脊的高度和长度,以及相邻的两个脊之间的间距。另外,根据用扫描电子显微镜(SEM)观察到的结果,获得每个磁粉形成有脊或凹陷的磁粉的表面的那一部分区域,与整个表面区域的比率。这些结果显示在附表7。
为了分析这些获得的磁粉的相构造,用Cu-Kα线、以20-60°的衍射角(2θ)对各个磁粉进行X-射线衍射分析。从每个磁粉的衍射图中得出的结果,可以肯定有R2TM14B相的硬磁相的峰和α-(Fe,Co)相的软磁相的峰等多个衍射峰。
另外,对于每个磁粉,使用透射电镜(TEM)在每个质粒上10个不同的样本点观察它的相构造。结果,可以肯定R2TM14B相与磁粉(包括无定型结构)的总体积的体积比在每个磁粉中都小于30%。
另外,对于每个磁粉,测量R2TM14B相的平均结晶粒径。
这些结果显示在附表7。
下一步,将每个磁粉与环氧树脂和少量的肼系抗氧化剂混合,然后,在100℃下将该混合物混炼10分钟(热混炼),由此获得粘合磁铁用组合物
No.1d-6d的每个样本的磁粉、环氧树脂和肼系抗氧化剂的混合比例是97.5重量%∶1.3重量%∶1.2重量%。另外,在样本No.7d中,磁粉、环氧树脂和肼系抗氧化剂的混合比例是97.0重量%∶2.0重量%∶1.0重量%。
之后,每个这样获得的混合物经粉碎形成粒状。然后,将粒状物质(质粒)称量并填入到压床的硬模中,在温度120℃、压力600MPd下经受加压模塑(无磁场)(热塑膜),冷却、脱模,然后在175℃加热以使得环氧树脂变硬。以这种方法,获得直径10mm、高度7mm的圆柱形粘合磁铁(用于测试磁性和耐热性),和长度10mm、宽度10mm及高度3mm的平板形粘合磁铁(用于测试机械强度)。每个样本制造五片这样的平板形粘合磁铁。
结果,可以肯定样本No.1d-5d的粘合磁铁(根据本发明制造的)和样本No.7d(对照例)可制造成具有良好的可模制性。
另外,以与例1中相似的方式测量每个圆柱形粘合磁铁测量的磁性(抗磁力HCJ、残余磁通量密度Br和最大磁能积(BH)max),还测试了它的耐热性。
另外,以与例1中相似的使用冲压剪断试验,对每个平板形粘合磁铁的机械强度进行测量。
另外,在测量机械强度之后,用扫描电子显微镜(SEM)观察每个粘合磁铁的截面的状态。结果,可以肯定,样本No.1d-5d的粘合磁铁(根据本发明)中,粘合树脂有效的进入到脊之间。
磁性、耐热性和机械强度的测量结果显示在附表8中。
如附表8所示,样本No.1d-7d的所有粘合磁铁都分别具有较差的磁性、耐热性性。
特别是,尽管在样本No.1d-6d的每个粘合磁铁中包含了相对大量的磁粉,但它们的磁性较差。
另外,尽管在样本No.7d的粘合磁铁中包含了相对大量的粘合树脂,但不能获得令人满意的耐热性。
这些结果推测可能是由于用于制造粘合磁铁的磁粉具有较差的磁性和耐热性的原因。
如上所述,根据本发明,可获得下列效果。
--在预定组成的磁粉的表面的至少一部分并行设置有脊或凹陷,磁粉和粘合树脂之间的粘合力增强,从而可以获得具有高机械强度的粘合磁铁。
--另外,由于用相对小量的粘合树脂就可获得具有优良的可模制性和高机械强度的粘合磁铁,这可以增加包含的磁粉的量并减少空隙率,于是可获得具有优良磁性的粘合磁铁。
--由于磁粉主要由R2TM14B相构成,抗磁力和耐热性可进一步增强。
--由于可获得高密度粘合磁铁,这就可能提供比传统的各向同性粘合磁铁体积小的、可显示高磁性的粘合磁铁。
--由于磁粉与粘合树脂牢固地粘着,即使形成高密度的粘合磁铁,也可具有高的耐蚀性。
应当领会的是,本发明不限于上面描述的例子,而是可在不背离由下述权利要求确定的范围的前提下作改变和变更。
表1(实施例1)
  样本号   磁粉的平均粒径a(μm)   脊的平均高度(μm)   脊的平均长度(μm)   相邻脊之间的间距(μm)   磁粉上形成脊或凹陷的区域面积与整个表面区域面积之比(%)   平均结晶粒径(nm)
  发明1a   26   0.4   7   2.5   20   43
  发明2a   123   1.6   56   10.3   34   25
  发明3a   84   2.1   37   35.2   25   31
  发明4a   160   3.4   72   48.5   40   33
  发明5a   205   4.7   114   96.1   45   40
  对照例6a   118   -   -   -   -   49
  对照例7a   76   -   -   -   -   48
合金组成:(Nd0.7Pr0.3)10.5Febal.B6
表2(实施例1)
  样本号   磁粉含量(%)   抗磁力(kA/m)   残余磁通量密度(%)   最大磁能积(kJ/m<sup>3</sup>)   不可逆磁通损失(%)   机械强度(MPa)
  本发明1a   97.5   628   0.76   88   -5.1   79
  本发明2a   97.5   655   0.81   96   -3.8   83
  本发明3a   97.5   651   0.81   95   -3.9   82
  本发明4a   97.5   648   0.79   94   -4.2   90
  本发明5a   97.5   635   0.77   90   -4.5   93
  对照例6a   97.5   575   0.74   77   -8.4   52
  对照例7a   97.0   593   0.69   66   -6.5   75
合金组成:(Nd0.7Pr0.3)10.5Febal.B6
表3(实施例2)
  样本号   磁粉的平均粒径a(μm)   脊的平均高度(μm)   脊的平均长度(μm)   相邻脊之间的间距(μm)   磁粉的形成脊或凹陷的区域与整个表面区域之比(%)   平均结晶粒径(nm)
  发明1b   27   0.5   8   2.2   17   44
  发明2b   125   1.5   55   10.6   36   26
  发明3b   83   2.2   38   34.1   22   32
  发明4b   158   3.3   73   47.5   38   35
  发明5b   207   4.9   112   94.8   43   42
  对照例6b   115   -   -   -   -   51
  对照例7b   73   -   -   -   -   52
合金组成:Nd11.5Febal.B4.6
表4(实施例2)
  样本号   磁粉含量(%)   抗磁力(KA/m)   剩磁通量密度(%)   最大磁能积(kJ/m<sup>3</sup>)   不可逆磁通损失(%)   机械强度(MPa)
  发明1b   97.5   819   0.72   86   -3.5   78
  发明2b   97.5   850   0.76   94   -2.4   84
  发明3b   97.5   843   0.76   93   -2.5   81
  发明4b   97.5   838   0.75   92   -2.7   91
  发明5b   97.5   825   0.73   89   -3.1   92
  对照例6b   97.5   735   0.70   81   -7.0   47
  对照例7b   97.0   769   0.65   65   -6.0   75
合金组成:Nd11.5Febal.B4.6
表5(实施例3)
  样本号   磁粉的平均粒径a(μm)   脊的平均高度(μm)   脊的平均长度(μm)   相邻背之间的间距(μm)   磁粉的形成脊或凹陷的区域与质粒整个表面区域之比(%)   平均结晶粒径(nm)
  发明1c   24   0.7   6   2.3   19   45
  发明2c   121   1.8   53   10.5   35   25
  发明3c   85   2.5   40   34.7   24   31
  发明4c   163   3.5   75   48.0   39   37
  发明5c   210   4.6   116   95.6   42   43
  对照例6c   121   -   -   -   -   55
  对照例7c   78   -   -   -   -   52
合金组成:Nd14.2(Fe0.85Co0.15)bal.B6.8
表6(实施例3)
  样本号   磁粉含量(%)   抗磁力(kA/m)   剩磁通量密度(%)   最大磁能积(kJ/m<sup>3</sup>)   不可逆磁通损失(%)   机械强度(MPa)
  发明1c   97.5   1053   0.68   76   -2.8   77
  发明2c   97.5   1100   0.72   85   -1.9   82
  发明3c   97.5   1091   0.72   84   -2.0   80
  发明4c   97.5   1082   0.71   82   -2.2   90
  发明5c   97.5   1075   0.69   79   -2.5   91
  对照例6c   97.5   913   0.65   69   -6.2   46
  对照例7c   97.0   962   0.57   53   -5.1   73
合金组成:Nd14.2(Fe0.85Co0.15)bal.B6.8
表7(比较例)
  样本号   磁粉的平均粒径a(μm)   脊的平均高度(μm)   脊的平均长度(μm)   相邻脊之间的间距(μm)   磁粉上形成脊或凹陷的区域与质粒整个表面区域之比(%)   平均结晶粒径(nm)
  对照例1d   18   0.3   9   2.6   18   75
  对照例2d   115   1.3   59   10.1   36   52
  对照例3d   79   1.9   32   35.0   23   58
  对照例4d   152   3.6   78   47.2   41   63
  对照例5d   201   4.2   109   95.1   44   71
  对照例6d   110   -   -   -   -   82
  对照例7d   70   -   -   -   -   80
合金组成:Pr3(Fe0.8Co0.2)bal.B3.5
表8(比较例)
  样本号   磁粉含量(%)   抗磁力(kA/m)   剩磁通量密度(%)   最大磁能积(kJ/m<sup>3</sup>)   不可逆磁通损失(%)   机械强度(MPa)
  对照例1d   97.5   88   0.62   19   -18.3   78
  对照例2d   97.5   110   0.68   25   -15.5   85
  对照例3d   97.5   105   0.67   24   -15.8   81
  对照例4d   97.5   103   0.65   21   -16.5   90
对照例5d 97.5 95 0.64 20 -17.5 93
  对照例6d   97.5   75   0.60   16   -22.6   47
  对照例7d   97.0   82   0.55   10   -20.9   73
合金组成:Pr3(Fe0.8Co0.2)bal.B3.5

Claims (17)

1.一种磁粉,由式Rx(Fe1-yCoy)100-x-zBz的合金组分构成,其中,R是至少一种选自以下的稀土元素:La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和铈镧稀土合金,x是10-15原子%,y是0-0.30,z是4-10原子%,
其中磁粉表面的至少一部分有多个脊或凹陷;
脊或凹陷并行设置,平均间距为2.2-47.5μm;并且
脊或凹陷彼此定向于预定的方向,以便彼此大致平行。
2.根据权利要求1的磁粉,其中当磁粉的平均粒径为aμm时,脊或凹陷的平均长度等于或大于a/40μm。
3.根据权利要求1的磁粉,其中脊的平均高度或凹陷的平均深度是0.3-5μm。
4.根据权利要求1的磁粉,其中磁粉通过粉碎经使用冷却辊而制造的薄带状磁铁材料而得。
5.根据权利要求1的磁粉,其中磁粉的平均粒径是5-300μm。
6.根据权利要求1的磁粉,其中磁粉上形成脊或凹陷部分的面积与整个表面的面积的比例等于或大于15%。
7.根据权利要求1的磁粉,其中磁粉在制造期间或之后进行至少一次热处理。
8.根据权利要求1的磁粉,其中磁粉主要由硬磁相R2TM14B相构成,其中,TM是至少一种过渡金属。
9.根据权利要求8的磁粉,其中R2TM14B相的体积与磁粉的总体积的体积比等于或大于80%。
10.根据权利要求8的磁粉,其中R2TM14B相的平均结晶粒径等于或小于500nm。
11.粘合磁铁,其特征在于用粘合树脂粘合权利要求1到10中任一项的磁粉而制造。
12.根据权利要求11的粘合磁铁,其中粘合磁铁是由热成型方法制造的。
13.根据权利要求11的粘合磁铁,其中粘合树脂进入到磁粉上的脊之间或凹陷内。
14.根据权利要求11的粘合磁铁,其中这些粘合磁铁在室温下的固有抗磁力HcJ是320-1200kA/m。
15.根据权利要求11的粘合磁铁,其中最大磁能积(BH)max等于或大于40kJ/m3
16.根据权利要求11的粘合磁铁,其中在粘合磁铁中的磁粉含量是75-99.5重量%。
17.根据权利要求11的粘合磁铁,其中由冲压剪断试验测试的粘合磁铁的机械强度等于或大于50MPa。
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