DE102014107564A1

DE102014107564A1 - Verfahren zur Behandlung eines auf seltenen Erden basierten Magnets

Info

Publication number: DE102014107564A1
Application number: DE102014107564.1A
Authority: DE
Inventors: Jörg DREIKORN; Christoph Brombacher; Katja Voelker
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 2013-06-10
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2014-12-11
Also published as: GB2515019A; GB2515019B; GB201310267D0

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Behandlung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst. Mindestens ein gesinterter Vorläufermagnet des Typs R2Fe14B mit einem Körper wird bereitgestellt. Eine Partikel eines Seltenerdelements R' enthaltende Paste wird bereitgestellt und auf mindestens eine Oberfläche mit Ausnahme einer Körperoberfläche aufgetragen, und auf der mindestens einen Oberfläche wird eine Partikelschicht gebildet, die eine Quelle des Seltenerdelements R' darstellt. Der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R2Fe14B wird neben der Schicht abgelegt, und das Seltenerdelement R' wird aus der Quelle in den gesinterten Vorläufermagnet des Typs R2Fe14B diffundiert, während der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R2Fe14B neben der Schicht liegt, wobei der Gehalt am Seltenerdelement R' wenigstens an der Außenfläche des Körpers erhöht wird. Ein auf seltenen Erden basierender Magnet wird hergestellt.

Description

Auf seltenen Erden basierende Magneten, wie zum Beispiel Magneten des Typs Nd₂Fe₁₄B, kommen in vielen Bereichen zur Anwendung, zum Beispiel als Bauteil eines Motors eines Hybridfahrzeugs.
Es ist erwünscht, die Koerzitivfeldstärke dieser auf seltenen Erden basierenden Magneten zu erhöhen, ohne ihre Remanenz zu reduzieren, um dem Magnet ein hohes Höchstenergieprodukt zu verleihen.
US 2009/0252865 offenbart ein Verfahren zur Korngrenzendiffusion für Magneten des Typs Nd₂FE₁₄B, bei dem das Dysprosium und/oder das Terbium in der Form eines Metallpulvers auf einen mit Paraffin beschichteten, gesinterten Magnet des Typs Nd₂Fe₁₄B aufgetragen wird/werden. Unter Bedingungen, die die Diffusion des Dysposiums und/oder des Terbiums entlang den Korngrenzen fördern, wird eine Wärmebehandlung ausgeführt, die eine Erhöhung der Koerzitivfeldstärke des Magnets zur Folge hat.
Dieses Verfahren zur Korngrenzendiffusion hat den Vorteil, dass die Koerzitivfeldstärke des Magnets des Typs Nd₂Fe₁₄B erhöht wird, während gleichzeitig seine Remanenz erhalten bleibt, so dass der Magnet mit einem gesinterten Magnet des Typs Nd₂Fe₁₄B vergleichbar ist, der keiner Behandlung zur Korngrenzendiffusion unterzogen wurde.
Dieses Verfahren des Auftragens von Dysposium- und/oder Terbiumpulver auf die Außenseite eines Magnets des Typs Nd₂Fe₁₄B hat der Anwendung von Vakuumbedampfungsverfahren, wie zum Beispiel Sputtern, zum Ablegen von Dysposium und/oder Terbium gegenüber den Vorteil, dass es billiger ist und weniger Material verloren geht. Da Dysposium und insbesondere Terbium teuer sind, ist der wirksame Einsatz dieser Elemente wünschenswert.
Erwünscht sind jedoch weitere Verfahren zur Herstellung von auf seltenen Erden basierenden Magneten mit einem hohen Höchstenergieprodukt, die sich mit höherer Kosteneffizienz verwirklichen lassen.
Bereitgestellt wird ein Verfahren zur Behandlung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets, das die folgenden Schritte umfasst. Mindestens ein gesinterter Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B mit einem Körper wird bereitgestellt. Eine Partikel eines Seltenerdelements R' enthaltende Paste wird bereitgestellt und auf mindestens eine Oberfläche mit Ausnahme einer Körperoberfläche aufgetragen, um auf der mindestens einen Oberfläche eine Partikelschicht zu bilden, die eine Quelle des Seltenerdelements R' darstellt. Der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B wird neben der Schicht abgelegt, und das Seltenerdelement R' wird aus der Quelle in den gesinterten Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B diffundiert, während der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B neben der Schicht liegt, wobei der Gehalt am Seltenerdelement R' zur Herstellung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets wenigstens an der Außenfläche des Körpers erhöht wird.
Das Seltenerdelement R', das durch Diffusion in den gesinterten Vorläufermagnet eingeführt wird, wird nicht auf die Außenfläche des Körpers des gesinterten Vorläufermagnets des Typs R₂Fe₁₄B aufgetragen, sondern auf eine andere Oberfläche, zum Beispiel auf die Oberfläche eines Trägers, eines Behälters oder einer Verpackung, und die Oberfläche mit der das Seltenerdelement R' enthaltenden Partikelschicht wird während der Diffusion neben dem gesinterten Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B positioniert. Die das Seltenerdelement R' enthaltende Partikelschicht bildet eine Quelle für das Seltenerdelement R', die während der Diffusion zur Erhöhung des Gehalts am Element R' des auf seltenen Erden basierenden Magnets eingesetzt wird.
Dieses Verfahren kann das Verbleiben von Pasteresten auf der Außenfläche des Magnets nach der Diffusion vermeiden, denn die Paste wird nicht direkt auf die Außenfläche des gesinterten Vorläufermagnets aufgetragen. Eine einzelne ein Seltenerdelement R' enthaltende Partikelschicht kann auf die Oberfläche aufgetragen werden, und zwei oder mehr gesinterte Vorläufermagneten können mit der Einzelschicht auf der Oberfläche in Kontakt gebracht werden. Dieses Verfahren macht das Auftragen der Paste auf die zwei oder mehr gesinterten Vorläufermagneten überflüssig und kann einen Beitrag zur Vereinfachung des Auftragens der Partikel des Seltenerdelements R' leisten.
Die Paste wird ausschließlich auf eine Oberfläche oder mehrere Oberflächen mit Ausnahme der Körperoberflächen des mindestens einen gesinterten Vorläufermagnets des Typs R₂Fe₁₄B aufgetragen. Auf den mindestens einen gesinterten Vorläufermagnet wird zu keiner Zeit Paste aufgetragen. Bei Ausführungsformen, bei denen zwei oder mehr gesinterte Vorläufermagneten des Typs R₂Fe₁₄B behandelt werden, wird die Paste nicht auf eine Oberfläche der zwei oder mehr gesinterten Vorläufermagneten des Typs R₂Fe₁₄B aufgetragen, sondern auf mindestens eine andere Oberfläche, wie zum Beispiel eine Oberfläche eines Trägers und/oder eine Innenfläche eines Behälters oder einer sonstigen Verpackung.
Der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B kann in direkten Kontakt mit der Schicht gebracht werden, und das Seltenerdelement R' wird in den gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B diffundiert, während der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B in direktem Kontakt mit der Schicht ist. Der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B kann auch beabstandet von der Schicht positioniert werden, und das Seltenerdelement R' wird in den gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B diffundiert, während der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B von der Schicht beabstandet ist.
Das Seltenerdelement R' kann nicht nur in eine Oberfläche des gesinterten Vorläufermagnets diffundiert werden, die in direktem Kontakt mit der Partikel des Seltenerdelements R' enthaltenden Schicht ist, sondern durch Gasdiffusion auch in weitere Oberflächen des gesinterten Vorläufermagnets, die nicht in direktem Kontakt mit der Schicht sind. Das Verfahren eignet sich daher zur Behandlung von Magneten unregelmäßiger Form.
Das Verfahren kann auch zur Herstellung eines auf seltenen Erdan basierenden Magnets mit einer Außenform zweckmäßig sein, auf die sich die Paste unter Anwendung von gewissen anderen Verfahren nicht leicht auftragen lässt. Siebdruck könnte zum Beispiel ein unpraktisches Verfahren zum Auftragen einer Schicht auf einen gesinterten Vorläufermagnet mit einer unregelmäßigen Außenform oder auf einen gesinterten Vorläufermagnet mit einander gegenüber liegenden nicht-parallelen Seiten, wie zum Beispiel eine Pyramide oder ein Prisma, sein.
Ein Seltenerdelement wird als ein Element aus der Gruppe von Elementen definiert, die aus den Lanthanidelementen des Periodensystems und zusätzlich aus Scandium und Yttrium besteht.
Der Ausdruck Typ R₂Fe₁₄B beschreibt nicht die Zusammensetzung, sondern vielmehr die Struktur der Phase. R kann zum Beispiel zwei oder mehr Seltenderdelemente bezeichnen, die als Mischung in der R₂Fe₁₄B-Struktur vorliegen. Ein Magnet des Typs R₂Fe₁₄B kann auch weitere Elemente enthalten, zum Beispiel metallische Elemente wie Al, Co, Cu und Ga, sowie zusätzliche Phasen, wie zum Beispiel seltenerdreiche Phasen.
Das Seltenerdelement R' wird als eines oder mehrere dieser Elemente definiert, die zur Diffusion entlang den Korngrenzen eines gesinterten Magnets des Typs R₂Fe₁₄B fähig sind. R' kann Dysprosium und/oder Terbium sein. Das Seltenerdelement R' wird im vorliegenden Zusammenhang weiter als das Seltenerdelement definiert, das auf die Oberfläche neben dem gesinterten Vorläufermagnet aufgetragen wird. In einigen Ausführungsformen umfasst der gesinterte Vorläufermagnet auch das selbe Seltenerdelement R', das auf die Oberfläche aufgetragen wird. Der Gehalt des gesinterten Magnets am Seltenerdelement R' wird jedoch nach der Diffusion erhöht.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter das Auftragen von Partikeln eines Trennmaterials zwischen der mindestens einen die Partikelschicht aus dem Seltenerdelement R' aufweisenden Oberfläche und dem Vorläufermagnet. Die Partikel des Trennmaterials können auf die Oberfläche oder auf den Vorläufermagnet aufgetragen werden. Das Trennmaterial wird so gewählt, dass es nach der Diffusion fest und in Partikelform bleibt und daher als Trennmaterial wirkt. Das Trennmaterial kann auf zweckmäßige Weise das Haften der Magneten an Resten der Schicht und/oder an der Oberfläche des Trägers verhindern, auf den der Magnet während der Diffusion gelegt wird, und ermöglicht das leichte Entfernen des behandelten auf seltenen Erden basierenden Magnets vom Träger. Das Trennmaterial kann zum Beispiel Neodymoxid, Tonerde oder Siliziumoxid sein.
Die Partikel des Seltenerdelements R' und die Partikel des Trennmaterials können gut miteinander vermischt und dann als Mischung auf die mindestens eine Oberfläche in Form einer Einzelschicht aufgetragen werden. Die Partikel des Seltenerdelements R' und die Partikel des Trennmaterials können zur Bildung einer Paste, die auf die mindestens eine Oberfläche aufgetragen wird, mit einer Flüssigkeit oder mit einer organischen Substanz gemischt werden.
In einigen Ausführungsformen kann/können der Paste ein oder mehr Bindemittel und/oder ein oder mehr Dispersantadditive beigemengt werden. Die Bindemittel und die Dispersantadditive dienen zur Verhinderung der Agglomeration und/oder der Ablagerung der Partikel des Seltenerdelements R' und der Partikel des Trennmaterials, falls vorhanden, so dass eine homogene und einheitliche Schicht auf die Oberfläche aufgetragen werden kann.
Die Paste kann unter Anwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens auf die Oberfläche aufgetragen werden, zum Beispiel durch Anstreichen, Siebdruck, Rakeln, Schwerkraftverfahren, Tauchen, Auftragen mittels Rolle oder Sprühen.
Die Menge des Bindemittels, des Dispersantadditivs und der flüssigen organischen Substanz kann zur Einstellung der Viskosität der Paste und ihres Partikelgehalts justiert werden. Die Viskosität und/oder der Partikelgehalt kann/können so justiert werden, dass sich die Paste in einem spezifischen Verfahren leichter auftragen lässt, oder dass eine Schicht mit einer gewünschten Dicke und folglich mit der gewünschten Menge des Seltenerdelements R' entsteht.
Zur Diffusion des Seltenerdelements R' in den gesinterten Vorläufermagnet, während sich dieser neben der Schicht befindet, können der gesinterte Vorläufermagnet und die Oberfläche einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur T₁ für eine Zeit t₁ unterzogen werden. Die Temperatur T₁ und die Zeit t₁ werden je nach dem gewählten Seltenerdelement R' und nach der Länge des Diffusionswegs in den gesinterten Vorläufermagnet bestimmt. Für einen größeren Magnet kann die Zeit zum Beispiel verlängert werden, da das Element R' von der Außenfläche bis zur Mitte des Magnets einen längeren Weg zurückzulegen hat.
Die Oberfläche, auf welche die Paste aufgetragen wird, kann die Oberfläche eines Trägers oder eines Behälters sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform können zur Diffusion der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B und der Träger bzw. der Behälter bei einer Temperatur T₁ und einer Zeit t₁ wärmebehandelt werden.
Die Temperatur T₁ kann im Bereich von 600°C bis zu 1100°C liegen, die Zeit im Bereich von 0,1 bis zu 100 Stunden.
Die Wärmebehandlung kann unter einem Druck von weniger als 0,05 mbar erfolgen. Die Senkung des Drucks und die Wärmebehandlung mit dem geringeren Druck können die Diffusion des Seltenerdelements R' in den gesinterten Vorläufermagnet fördern. Der geringere Druck kann zum Beispiel die Diffusion des Seltenerdelements R' in der Gasphase fördern.
Nach der Diffusion kann der auf seltenen Erden basierende Magnet einer weiteren Wärmebehandlung in Argon bei einer Temperatur T₂ für eine Zeit t₂ unterzogen werden. Die Temperatur T₂ kann niedriger sein als die Temperatur T₁, bei der die Diffusion durchgeführt wird. Die zusätzliche Glühbehandlung kann zur Erhöhung der koerzitiven Feldstärke des Magnets eingesetzt werden. Die Temperatur T₂ kann im Bereich von 350°C bis zu 850°C liegen, die Zeit im Bereich von 0,1 bis zu 10 Stunden.
Nach dem Auftragen der Schicht auf mindestens eine Oberfläche des Trägers, kann die Schicht vor der Wärmebehandlung bei der Temperatur T₁ getrocknet werden. Das Trocknen der Schicht kann das Abnehmen der Magneten von der Schicht nach der Wärmebehandlung bei der Temperatur T₁ erleichtern. Zum Trocknen der Schicht kann der Träger in ein Vakuum gebracht werden.
Die Oberfläche, auf welche die Schicht mit Partikeln des Seltenerdelements R' aufgebracht wird, kann einen Teil eines Behälters oder Trägers bilden, oder auch einen Teil eines weiteren Gegenstandes, der in einen Behälter gelegt wird, und der gesinterte Vorläufermagnet wird während der Diffusion in direkten Kontakt mit der Schicht im Behälter gebracht oder neben diese gelegt. Der Behälter kann den gesinterten Vorläufermagnet allseitig umschließen, so dass der gesinterte Vorläufermagnet dicht innerhalb des Behälters liegt. Der Behälter kann jedoch auch mindestens eine Öffnung aufweisen, die das Evakuieren seines Inneren zusammen mit dem Bereich außerhalb des Behälters ermöglicht, zum Beispiel das Innere des Ofens. Wenn das Seltenerdelement R' durch die Gasphase in den gesinterten Vorläufermagnet diffundiert werden soll, kann ein Behälter benutzt werden, um das Seltenerdelement R' in der Gasphase in der Nähe des gesinterten Vorläufermagnets zu halten und den Partialdruck des Seltenerdelements R' rund um den gesinterten Vorläufermagnet zu erhöhen.
Zur Bildung einer zweiten Schicht mit Partikeln des Seltenerdelements R' und wahlweise mit Partikeln des Trennmaterials kann die Paste auch auf mindestens eine zweite Oberfläche aufgetragen werden. Die zweite Schicht ist während der Diffusion auch im Behälter vorhanden. Die mindestens eine zweite Oberfläche kann ein Teil der Innenwand des Behälters oder ein zusätzliches Gefüge sein, das zusammen mit dem Träger und dem gesinterten Vorläufermagnet in den Behäter gebracht wird. Während der Diffusion kann die zweite Schicht in direktem Kontakt mit dem gesinterten Vorläufermagnet oder auch von diesem beabstandet sein. Wenn das Seltenerdelement R' auf der mindestens einen zweiten Oberfläche während der Diffusion nicht in direktem Kontakt mit dem gesinterten Vorläufermagnet ist, erreicht das Seltenerdelement R' in der zweiten Schicht den gesinterten Vorläufermagnet durch einen Gasdiffusionsmechanismus.
Die mindestens eine zweite Oberfläche mit einer zweiten Schicht mit Partikeln des Seltenerdelements R' und wahlweise mit Partikeln des Trennmaterials kann gegenüber der Schicht positioniert werden, so dass der gesinterte Vorläufermagnet zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht mit Partikeln des Seltenerdelements R' liegt. Diese Anordnung kann dazu benutzt werden, eine homogenere Verteilung des Seltenerdelements R' rund um den gesinterten Vorläufermagnet zu erzielen.
Der Behälter und der Träger können aus einem Material bestehen, das während der Diffusion kaum, wenn überhaupt, mit dem Seltenerdelement R' reagiert. Dadurch wird der unnötige Verlust des Seltenerdelements R' vermieden, der der Bildung von Reaktionsprodukten mit dem Träger oder Behälter zuzuschreiben ist. Geeignete Materialien für den Träger und den Behälter sind zum Beispiel Molybdänmetall und Titanmetall.
Die Schicht mit dem Seltenerdelement R' und wahlweise mit dem Trennmaterial hat einen Flächeninhalt und eine Dicke. Die Dicke der Schicht kann über ihre Fläche hinweg variieren, so dass die Schicht dünnere und dickere Bereiche aufweist. Die dickeren Bereiche können können zum Beispiel durch selektives Auftragen einer zweiten Unterschicht auf die erste hergestellt werden.
In einer Ausführungsform wird der gesinterte Vorläufermagnet in direkten Kontakt mit einem dünneren Bereich der Schicht gebracht. Ein dickerer Bereich der Schicht kann neben dem gesinterten Vorläufermagnet angeordnet werden. Der dickere Bereich kann neben dem gesinterten Vorläufermagnet angeordnet werden, um eine größere Quelle von Partikeln des Seltenerdelements R' für Gasdiffusion an die Außenflächen des gesinterten Vorläufermagnets bereitzustellen die nicht in direktem Kontakt mit der Schicht sind.
Mindestens entweder der Flächeninhalt oder die Dicke der Schicht kann so gewählt werden, dass eine vorgegebene Menge des Seltenerdelements R' zur Verfügung steht. In anderen Worten: mindestens entweder der Flächeninhalt oder die Dicke der Schicht ist so ausgelegt, dass eine vorgegebene Menge des Seltenerdelements R' bereit steht. Bei Ausführungsformen, in denen die Paste mit Partikeln des Seltenerdelements R' auf zwei oder mehr Oberflächen aufgetragen wird, gilt die Schicht als die Gesamtheit der auf zwei oder mehr Oberflächen aufgetragenen Paste, d.h. die Schicht wird über die zwei oder mehr Oberflächen verteilt.
Der Flächeninhalt und/oder die Dicke kann/können so gewählt werden, dass je nach der Menge der auf der Schicht oder im Behälter befindlichen R₂Fe₁₄B-Phase eine vorgegebene Menge des Seltenerdelements R' bereitgestellt wird. In anderen Worten: Mindestens entweder der Flächeninhalt oder die Dicke der Schicht ist so aufgelegt, dass je nach der Menge der auf die Schicht gelegten R₂Fe₁₄B-Phase eine vorgegebene Menge des Seltenerdelements R' bereitgestellt wird. Für große Magneten mit viel R₂Fe₁₄B-Phase kann zum Beispiel die Menge des Seltenerdelements R' vergrößert werden. Wenn die Masse der R₂Fe₁₄B-Phase bei einer Diffusionsbehandlung zum Beispiel m ist, können 0,3 Gewichts-% × m bis 0,6 Gewichts-% × m des Seltenerdelements R' in der Schicht bereitgestellt werden.
Die Dicke der Schicht kann durch Auftragen einer ersten Unterschicht mit einer ersten Dicke und durch Auftragen einer zweiten Unterschicht mit einer zweiten Dicke auf gewisse Partien der ersten Unterschicht eingestellt werden.
Die Dicke der Schicht kann auch durch Auftragen einer ersten Partie der Schicht auf eine erste Oberfläche und einer zweiten Partie der Schicht auf eine zweite Oberfläche eingestellt werden, wobei die erste und die zweite Partie unterschiedliche Dicken aufweisen.
Die unterschiedlichen Dicken der Schicht oder Schichten und ihre Anordnung relativ zu den gesinterten Vorläufermagneten können so eingestellt werden, dass das Seltenerdelement R' nach der Diffusion homogen über die Oberfläche des Magnets verteilt ist.
In einer Ausführungsform wird mindestens entweder der Flächeninhalt oder die Dicke der Schicht so gewählt, dass eine vorgegebene Menge des Seltenerdelements R' in einer vorgegebenen Partie des neben der Schicht liegenden Magnets bereit steht. In anderen Worten: Mindestens entweder der Flächeninhalt oder die Dicke der Schicht ist so ausgelegt, dass eine vorgegebene Menge des Seltenerdelements R' in einer vorgegebenen Partie des neben der Schicht liegenden Magnets vorhanden ist. Diese Ausführungsform dient zur Erhöhung des Gehalts am Element R' in vorgegebenen Bereichen des Magnets im Vergleich zum R'-Gehalt in anderen Bereichen des Magnets. Das kann zweckmäßig sein, wenn gewisse Partien oder Bereiche des Magnets unterschiedlichen Entmagnetisierungsfeldern ausgesetzt sind, zum Beispiel beim Betrieb in einem Anwendungsbereich.
Die Partikel des Seltenerdelements R' in der zur Bildung der Schicht eingesetzten Paste und die Partikel des Seltenerdelements R' innerhalb der Schicht können als Metall oder auch in der Form eines Hydrids, eines Fluorids, eines Bromids, eines Jodids oder einer Legierung oder einer gehärteten Legierung bereitgestellt werden.
In einigen Ausführungsformen werden 0.01 Gewichts-% bis 2 Gewichts-% oder 0,1 Gewichts-% bis 0,6 Gewichts-% des Seltenerdelements R' im Verhältnis zum Gewicht des Magnets auf die Oberfläche aufgetragen.
Das Mengenverhältnis zwischen dem Seltenerdelement R' und dem Trennmaterial, falls vorhanden, liegt zwischen 100:1 und 1:10.
Das Trennmaterial kann ein Oxid wie zum Beispiel Neodymoxid sein, oder ein Oxid des überwiegenden Seltenerdelements des Magnets. Das Trennmaterial kann ein Oxid eines Seltenerdelements R" sein, wobei sich R" von R und R' unterscheidet. Das Trennmaterial kann auch Partikel von Aluminiumoxid oder Siliziumdioxid enthalten.
In einer spezifischen Ausführungsform enthält die Paste Dy_xH_z, Nd₂O₃, geräuchertes Siliziumoxid und 3-Methoxy-1-Butanol.
Spezifische Ausführungsformen und Beispiele werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und die Tabelle beschrieben.
1 zeigt eine Anordnung zur Herstellung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets nach einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt eine Anordnung zur Herstellung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets nach einer zweiten Ausführungsform.
3 zeigt die Herstellung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets.
4 ist ein Diagramm der koerzitiven Feldstärke und ihrer Zunahme für unterschiedlicher Behandlung ausgesetzte Proben.
5 ist ein Diagramm der koerzitiven Feldstärke und der Remanenz für unterschiedlicher Behandlung ausgesetzte Proben bei verschiedenen Abständen zwischen Quelle und Probe.
6 ist ein Diagramm der koerzitiven Feldstärke und der Remanenz für Proben, die in Behältern aus verschiedenen Materialien wärmebehandelt wurden.
7 ist ein Diagramm das eine Erhöhung der koerzitiven Feldstärke nach einer Diffusionsbehandlung für eine Probe mit Prismenform und dreieckigem Querschnitt anzeigt.
8 ist ein Diagramm das eine Erhöhung der koerzitiven Feldstärke nach einer Diffusionsbehandlung für eine Probe mit Würfelform anzeigt.
Tabelle 1 führt die Abmessungen und die Masse von Proben vor und nach einer Diffusionsbehandlung auf.
1 zeigt eine Anordnung 10 zur Herstellung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets, insbesondere zur Behandlung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets wie zum Beispiel eines gesinterten Magnets des Typs R₂Fe₁₄B, unter Anwendung eines Verfahrens zur Korngrenzendiffusion.
Zur Erhöhung der koerzitiven Feldstärke eines gesinterten Vorläufermagnets des Typs R₂Fe₁₄B wird der gesinterte Vorläufermagnet zusammen mit einer Dysprosiumquelle einer Wärmebehandlung unterzogen, um die Diffusion des Dysprosiums in den gesinterten Vorläufermagnet entlang den Korngrenzen zu ermöglichen. Die Dysprosiumquelle wird in der Form von Partikeln 11 von Dysprosiumhydrid bereitgestellt, die zu einer Paste verarbeitet und zur Bildung einer ersten Schicht 13 von Dysprosiumhydrid-Partikeln auf einen Träger 12 aufgetragen werden. Die Anordnung eignet sich auch für andere Quellmaterialien, wie zum Beispiel Terbium oder Terbiumverbindungen, die ebenfalls die koerzitive Feldstärke von Magneten des Typs R₂Fe₁₄B erhöhen. Die Dysprosiumpartikel können auch als Dysprosiummetall oder Dysprosiumlegierung vorliegen. Die Paste und die erste Schicht 13 mit den Dysprosium enthaltenden Partikeln können auch Partikel 14 eines Trennmaterials enthalten.
Der Träger 12 bildet einen Teil eines geschlossenen Behälters 15, in den eine Vielzahl von gesinterten Vorläufermagneten 16 des Typs R₂Fe₁₄B eingebracht wird. Die gesinterten Vorläufermagneten 16 haben eine Außenfläche 17, die keine zusätzliche Schicht mir einem Seltenerdelement R' aufweist, wobei R' ein Seltenerdelement wie zum Beispiel Dy und/oder Tb ist, das in die R₂Fe₁₄B-Phase diffundiert werden kann und eine Erhöhung der koerzitiven Feldstärke veranlasst. Die Außenfläche kann eine durchschnittliche Zusammensetzung haben, die der durchschnittlichen Zusammensetzung des gesinterten Vorläufermagnets gleicht.
Die Dysprosiumhydrid-Partikel werden nicht direkt auf die Außenfläche 17 der gesinterten Vorläufermagneten 16 aufgetragen, sondern auf den Träger 12. In dieser spezifischen Ausführungsform werden die unbeschichteten gesinterten Vorläufermagneten 16 in direkten Kontakt mit der ersten Schicht 13 mit den Dysprosiumhydrid-Partikeln 11 auf dem Träger 12 gebracht. In einigen Ausführungsformen werden die unbeschichteten gesinterten Vorläufermagneten 16 neben und beabstandet von der ersten Schicht 13 mit den Dysprosiumhydrid-Partikeln 11 positioniert. In dieser spezifischen Ausführungsform bestehen der Träger 12 und der Behälter 15 aus Molybdänmetall. In anderen Ausführungsformen können der Träger und der Behälter aus einem anderen Metall bestehen, zum Beispiel aus Titan.
Bei der in 1 gezeigten Anordnung hat der Behälter 15 zwei gestapelte Trägerstrukturen, so dass zwei Lagen von Vorläufermagneten 16 gleichzeitig wärmebehandelt werden können. Der zweite Träger 18 ist über einer ersten Lage von gesinterten Vorläufermagneten 16 angeordnet, so dass die gesinterten Vorläufermagneten 16 zwischen dem ersten Träger 12 und dem zweiten Träger 18 zu liegen kommen. Der zweite Träger 18 hat eine zweite von der Paste gebildete Schicht 19 auf seiner Unterseite 20 und eine dritte von der Paste gebildete Schicht 21 auf seiner Oberseite 22. Die zweite Schicht 19 auf der Unterseite 20 des zweiten Trägers 18 ist der Oberfläche der gesinterten Vorläufermagneten 16 der unteren Lage zugekehrt. Im Gegensatz zur ersten Schicht 13, die direkt mit den gesinterten Vorläufermagneten 16 in Kontakt ist, ist die zweite Schicht 19 von den gesinterten Vorläufermagneten 16 beabstandet.
Eine zweite Lage von gesinterten Vorläufermagneten 16 wird auf die dritte Schicht 21 auf der Oberseite 22 des zweiten Trägers 18 gelegt. Die Paste mit den Dysprosium-Partikeln wird nicht auf die gesinterten Vorläufermagneten 16 aufgetragen, sondern auf den zweiten Träger 18, und die gesinterten Vorläufermagneten 16 werden in direkten Kontakt mit der dritten Schicht 21 gebracht. Der Behälter 15 hat auch einen Deckel 23, der über der oberen Lage von gesinterten Vorläufermagneten 16 angeordnet ist. Die Unterseite 24 des Deckels 23 weist außerdem eine vierte Schicht 25 aus der Dysprosium-Partikel enthaltenden Paste auf. Die vierte Schicht 25 ist von der Oberseite 22 der von gesinterten Vorläufermagneten 16 der oberen Lage des Stapels beabstandet.
Bei dieser spezifischen Ausführungsform umfassen die Schichten 13, 19, 21, 25 außerdem ein Trennmaterial in der Form von Neodymoxid-Partikeln, die gut mit den Dysprosiumhydrid-Partikeln vermischt werden. Nach der Diffusionsbehandlung bleiben die Neodymoxid-Partikel Feststoffe und ermöglichen das Abnehmen der Magneten von den Rückständen der ersten Schicht 13 und der dritten Schicht 21.
Der Behälter wird für eine Zeitspanne von 0,1 Stunden bis 100 Stunden auf eine Temperatur im Bereich von 600°C bis zu 1100°C erwärmt, so dass das Dysprosium aus den Schichten 13, 19, 21, 25 in die gesinterten Vorläufermagneten 16 diffundiert werden kann, wahrscheinlich zum Großteil entlang den Korngrenzen. Die Diffusion des Dysprosiums kann mittels eines Flüssigphasen-Mechanismus und eines Gasphasen-Mechanismus erfolgen. Die Dysprosium-Partikel in Partien der Schicht, die direkt mit den gesinterten Vorläufermagneten 16 in Kontakt sind, können zum Beispiel unter Anwendung eines Flüssigphasen-Mechanismus in die gesinterten Vorläufermagneten diffundiert werden. Dysprosium aus Bereichen der Schicht, die nicht direkt mit dem Vorläufermagnet in Kontakt sind, sondern vom gesinterten Vorläufermagnet 16 beabstandet sind, können unter Anwendung eines Gasphasen-Mechanismus an die Außenflächen des gesinterten Vorläufermagnets diffundiert werden, die nicht direkt in Kontakt mit den Dysprosium-Partikeln sind, und von diesen Außenflächen entlang den Korngrenzen in den Magnet. In einer spezifischen Ausführungsform erfolgt die Wärmebehandlung für 6 Stunden bei 900°C unter einem Vakuum von 0,05 mbar.
2 zeigt eine Anordnung 30 zur Herstellung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets, bei welcher der auf seltenen Erden basierende Magnet einem Diffusionsprozess nach einer zweiten Ausführungsform unterzogen wird. Ähnliche Merkmale werden durch das selbe Bezugszeichen angedeutet. Die Anordnung 30 umfasst einen Behälter 15, einen ersten Träger 12, einen zweiten Träger 18 und einen Deckel 23 wie im Fall der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Die Anordnung 30 nach der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten in der Form der Schichten 13, 19, 21, 25 mit den Dysprosiumhydrid- und Neodymoxid-Partikeln. Die Schichten 13, 19, 21, 25 haben eine variable Dicke, so dass Bereiche 31 der Schichten 13, 19, 21, 25, die zwischen gesinterten Vorläufermagneten 16 liegen, dicker sind als Bereiche 32 der Schichten 13, 19, 21, 25, die direkt mit den gesinterten Vorläufermagneten 16 in Kontakt sind oder direkt über den gesinterten Vorläufermagneten 16 liegen. Diese Anordnung stellt in den dickeren Bereichen der Schichten 13, 19, 21, 25 eine größere Quelle von Dysprosiumhydrid bereit. Die größere Menge von Dysprosiumhydrid in den dickeren Bereichen kann die Verteilung des Dy während der Diffusion in einem Gasphasen-Mechanismus von der Schicht in die gesinterten Vorläufermagneten noch weiter homogenisieren.
Nach der Diffusions-Wärmebehandlung können die Proben einer weiteren Glühbehandlung mit einer Dauer von 1 bis 10 Stunden in einer Argonatmosphäre bei einer Temperatur von 350°C bus 850°C unterzogen werden.
In einigen Ausführungsformen kann der Behälter so bemessen sein, dass er nur einen einzigen Magnet oder eine einzige Magnetlage aufnimmt, oder aber so, dass er drei oder mehr gestapelte, jeweils aus einem oder mehr Magneten bestehende Lagen aufnimmt.
Die Kombination des direkten Kontakts zwischen einer Oberfläche des gesinterten Vorläufermagnets und der zwischen den Lagen liegenden Dysprosiumhydrid-Quelle mit der Gasdiffusion aus der Dysprosiumhydrid-Quelle, die von der weiteren Oberfläche der gesinterten Vorläufermagneten beabstandet ist, oder auch einfach der Einsatz der Gasdiffusion aus der Dysprosiumhydrid-Quelle, die von der weiteren Oberfläche der gesinterten Vorläufermagneten beabstandet ist, kann bei der Behandlung von gesinterten Vorläufermagneten, die eine unregelmäßige Form oder eine Form haben, auf die das Auftragen einer Schicht unpraktisch oder zeitraubend ist, zweckmäßig sein.
3a zeigt eine Ausführungsform, bei der gesinterte Vorläufermagneten mit Prismenform mit dreieckigem Querschnitt in einer Anordnung, die der in 1 gezeigten ähnlich ist, wärmebehandelt werden. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform liegt der zweite Träger direkt auf den gesinterten Vorläufermagneten, und die Dicke der Schichten 13, 19 ist so bemessen, dass eine homogene Dy-Versorgung aller Oberflächen des gesinterten Vorläufermagnets 16 vorhanden ist. Die gesinterten Vorläufermagneten können auch die Form eines Rings haben. Bei der in 3b gezeigten Ausführungsform kann die Menge des Seltenerdelements R' im Bereich 31 in der Nähe der Mitte des Ringes größer sein als im Bereich 32, um nach der Diffusionsbehandlung eine homogenere Verteilung des Seltenerdelements R' zu erzielen.
4 ist ein Diagramm der koerzitiven Feldstärke und ihrer Zunahme für Proben, die eine Diffusionsbehandlung mit unterschiedlichen Quellmengen erhalten haben. Es wurde ein erster Satz von Vergleichsproben hergestellt, wobei die Dysprosiumhydrid/Neodymoxid enthaltende Paste direkt auf die gesinterten Vorläufermagneten aufgetragen wurde. Dann wurde ein zweiter Satz von Proben hergestellt, wobei die Dysprosiumhydrid/Neodymoxid enthaltende Paste auf den Träger eines Molybdänbehälters aufgetragen wurde. 4 zeigt, dass die koerzitive Feldstärke bei beiden Probensätzen ähnlich zunahm. Die Dysprosiumhydrid-Partikel können also anstelle des direkten Auftragens auf die gesinterten Vorläufermagneten auch auf den Träger aufgetragen werden, ohne dass diese unterschiedliche Anordnung der Dysprosiumhydrid-Partikel die Zunahme der koerzitiven Feldstärke nach der Diffusionsbehandlung beeinträchtigen würde.
5 ist ein Diagramm der koerzitiven Feldstärke und der Remanenz für unterschiedlicher Behandlung ausgesetzte Proben bei verschiedenen Abständen zwischen Quelle und Probe. Der Abstand zwischen den gesinterten Vorläufermagneten und der Quelle, d.h. der Schicht aus Dysprosiumhydrid- und Neodymoxid-Partikeln, wurde auf 0 mm, 1 mm und 8 mm eingestellt. Bei allen Abständen wurde im Vergleich mit einer Probe, die keine Diffusionsbehandlung erhalten hat, eine ähnliche Zunahme der koerzitiven Feldstärke ohne Einbuße der Remanenz festgestellt. Das ist zweckmäßig, da der Abstand zwischen den Dysprosiumhydrid-Partikeln und den gesinterten Vorläufermagneten nicht genau definiert werden muss, sondern innerhalb dieses Bereichs variieren kann. Zum Beispiel kann der selbe Behälter für Magneten verschiedener Größe verwendet werden.
6 ist ein Diagramm der koerzitiven Feldstärke und der Remanenz für Proben, die in Behältern aus verschiedenen Materialien wärmebehandelt wurden, insbesondere Molybdän, Eisen und Titan. Die gemessene koerzitive Feldstärke nahm bei allen Proben stärker zu als bei der Vergleichsprobe, die keine Diffusionsbehandlung erhalten hat. Bei Proben, die im Eisenbehälter wärmebehandelt wurden, wurde jedoch eine niedrigere koerzitive Feldstärke gemessen als bei Proben, die in einem Molybdänbehälter und in einem Titanbehalter wärmebehandelt wurden. Das ist ggf. einer Reaktion zwischen dem Dysprosiumhydrid und dem Eisen zuzuschreiben, die zur Reduktion der wirksamen Menge der Dysprosiumquelle führen kann.
7 ist ein Diagramm das eine Erhöhung der koerzitiven Feldstärke nach einer Diffusionsbehandlung für eine Probe mit Prismenform und dreieckigem Querschnitt anzeigt. Die Proben erhielten eine Diffusionsbehandlung von 6 Stunden bei 900°C mit 0,6 Gewichts-% Dyspeosium, wobei 0,25 Gewichts-% der Probe auf den Träger und 0,35 Gewichts-% auf die Unterseite des der Spitze der Pyramide zugekehrten Deckels aufgetragen wurden. 7 zeigt, dass nach der Diffusionsbehandlung eine Zunahme der koerzitiven Feldstärke von rund 4 kOe bei Raumtemperatur erreicht wurde. Das weist nach, dass sich das Verfahren für die Behandlung von Magneten mit unregelmäßiger Form eignet.
8 ist ein Diagramm das eine Erhöhung der koerzitiven Feldstärke nach einer Diffusionsbehandlung von 6 Stunden bei 900°C für eine Probe mit Würfelform anzeigt. Es wurde eine Zunahme der koerzitiven Feldstärke von rund 3,5 kOe erreicht.

Probe a/mm b/mm c/mm Masse – g

1 20,010 14,217 8,120 17,250

2 20,011 14,218 8,114 17,254

1' 20,019 14,224 8,136 17,278

2' 20,019 14,229 8,128 17,280

Tabelle 1
Tabelle 1 führt die Abmessungen und die Masse von zwei würfelförmigen Proben vor und nach einer Diffusionsbehandlung auf. Die Proben weisen nach der Diffusionsbehandlung mit Dysprosium eine geringfügige Vergrößerung von ca. 0,02 mm und eine Massezunahme von 0,025 g auf. Die Massezunahme ist vermutlich der Aufnahme von Dysprosium in den Proben zuzuschreiben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2009/0252865 [0003]

Claims

Verfahren zur Behandlung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets, umfassend: – die Bereitstellung von mindestens einem gesinterten Vorläufermagnets des Typs R₂Fe₁₄B mit einem Körper; – die Bereitstellung einer Partikel eines Seltenerdelements R' enthaltenden Paste; – das Auftragen der Paste auf mindestens eine Oberfläche mit Ausnahme einer Körperoberfläche und die Bildung einer Schicht der Partikel auf der mindestens einen Oberfläche zur Bereitstellung einer Quelle des Seltenerdelements R'; – das Ablegen des gesinterten Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B neben der Schicht; – das Diffundieren des Seltenerdelements R' in den gesinterten Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B aus der Quelle, während der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B neben der Schicht liegt, und das Erhöhen des Gehalts am Seltenerdelement R' wenigstens an der Außenfläche des Körpers, und – die Herstellung eines auf seltenen Erden basierenden Magnets.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B in direkten Kontakt mit der Schicht gebracht wird und das Seltenerdelement R' in den gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B diffundiert wird, während der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B in direktem Kontakt mit der Schicht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B beabstandet von der Schicht positioniert wird und das Seltenerdelement R' in den gesinterten Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B diffundiert wird, während der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B von der Schicht beabstandet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend das Auftragen von Partikeln eines Trennmaterials auf die mindestens eine Oberfläche.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Partikel des Seltenerdelements R' und die Partikel des Trennmaterials gut miteinander vermischt und dann als Mischung auf die mindestens eine Oberfläche in Form einer Schicht aufgetragen werden.
Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Partikel des Seltenerdelements R' und die Partikel des Trennmaterials zur Bildung einer Paste mit mindestens einer Flüssigkeit oder mit einer organischen Substanz gemischt werden und die Paste auf die mindestens eine Oberfläche aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Paste ein oder mehr Bindemittel und/oder ein oder mehr Dispersantadditive beigemengt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Paste durch Anstreichen, Siebdruck, Rakeln, Schwerkraftverfahren, Tauchen, Auftragen mittels Rolle oder Sprühen aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Schicht getrocknet wird, bevor der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B diekt mit der Schicht in Kontakt gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B und die Oberfläche zur Diffusion einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur T₁ für eine Zeit t₁ unterzogen werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Temperatur T₁ im Bereich von 600°C bis zu 1100°C liegt und die Zeit im Bereich von 0,1 bis zu 100 Stunden liegt.
Verfahren nach einem der Anspruch 10 oder 11, wobei die Wärmebehandlung unter einem Druck von weniger als 0.05 mbar durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, weiter umfassend das Glühen des auf seltenen Erden basierenden Magnets bei einer Temperatur T₂ für eine Zeit t₂ nach der Wärmebehandlung bei der Temperatur T₁ für eine Zeit t₁.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Temperatur T₂ im Bereich von 350°C bis zu 850°C liegt und die Zeit im Bereich von 0,1 bis zu 10 Stunden liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Schicht vor der Wärmebehandlung bei der Temperatur T₁ getrocknet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Oberfläche einen Teil eines Behälters bildet und der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B während der Diffusion in den Behälter gelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Oberfläche mindestens einen Teil eines Trägers oder eines weiteren Gegenstandes bildet, der in einen Behälter gelegt wird, und der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B während der Diffusion in den Behälter gelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, weiter umfassend das Auftragen der Paste auf mindestens eine zweite Oberfläche, die während der Diffusion direkt mit dem gesinterten Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B oder von diesem beabstandet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Schicht einen Flächeninhalt und eine Dicke hat und die Dicke über die Fläche hinweg variiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, weiter umfassend das Auftragen einer ersten Unterschicht mit einer ersten Dicke und das Auftragen einer zweiten Unterschicht mit einer zweiten Dicke auf gewisse Partien der ersten Unterschicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, weiter umfassend das Auftragen einer ersten Partie der Schicht auf eine erste Oberfläche und einer zweiten Partie der Schicht auf eine zweite Oberfläche, wobei die erste und die zweite Partie unterschiedliche Dicken haben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei mindestens entweder der Flächeninhalt oder die Dicke der Schicht so ausgelegt wird, dass eine vorgegebene Menge des Seltenerdelements R' zur Verfügung steht.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei mindestens entweder der Flächeninhalt oder die Dicke der Schicht so ausgelegt wird, dass je nach der Menge der R₂Fe₁₄B-Phase auf der Schicht eine vorgegebene Menge des Seltenerdelements R' zur Verfügung steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei mindestens entweder der Flächeninhalt oder die Dicke der Schicht so ausgelegt wird, dass in einer vorgegebenen Partie des neben der Schicht positionierten Magnets eine vorgegebene Menge des Seltenerdelements R' zur Verfügung steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei der gesinterte Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B direkt in Kontakt mit einem dünneren oder dickeren Bereich der Schicht gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei ein dickerer oder dünnerer Bereich der Schicht neben dem gesinterten Vorläufermagnet des Typs R₂Fe₁₄B angeordet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei sich das Seltenerdelement R des gesinterten Vorläufermagnets des Typs R₂Fe₁₄B vom Seltenerdelement R' unterscheidet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei das Seltenerdelement R' Dy und/oder Tb ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, wobei das Seltenerdelement R' in der Form eines Hydrids, eines Fluorids, eines Bromids, eines Jodids oder einer Legierung oder einer gehärteten Legierung aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei auf die Oberfläche 0.01 Gewichts-% bis 2 Gewichts-% oder 0,1 Gewichts-% bis 0,6 Gewichts-% des Seltenerdelements R' im Verhältnis zum Gewicht des Magnets aufgetragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 30, wobei ein Mengenverhältnis zwischen dem Seltenerdelement R' und dem Trennmaterial zwischen 100:1 und 1:10 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 31, wobei das Trennmaterial ein Oxid ist.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Trennmaterial ein Oxid eines Seltenerdelements R" ist, wobei sich R" von R und R' unterscheidet, oder ein Aluminiumoxid or Siliziumdioxid.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Trennmaterial ein Oxid eines der Seltenerdelemente R ist, wobei sich R von R' unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Trennmaterial Nd₂O₃ ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 35, wobei die Paste Nd₂O₃, geräuchertes Siliziumoxid und 3-Methoxy-1-Butanol enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 36, wobei der Magnet nach der Diffusion einen erhöhten Gehalt am Seltenerdelement R' aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 37, wobei der Magnet nach der Diffusion ein Seltenerdelement R' mit einer Verteilung aufweist, die von der Außenfläche in Richtung einer Mitte des Magnets variiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 38, wobei der Gehalt am Seltenerdelement R' an der Außenfläche am höchsten ist und in Richtung der Mitte des Magnets abnimmt.