KR101529435B1 - R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법 - Google Patents

R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101529435B1
KR101529435B1 KR1020140091635A KR20140091635A KR101529435B1 KR 101529435 B1 KR101529435 B1 KR 101529435B1 KR 1020140091635 A KR1020140091635 A KR 1020140091635A KR 20140091635 A KR20140091635 A KR 20140091635A KR 101529435 B1 KR101529435 B1 KR 101529435B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rlo
rare earth
magnetic body
rhx
granules
Prior art date
Application number
KR1020140091635A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150059073A (ko
Inventor
용지앙 유
동동 리
지시앙 리
시아오홍 호우
웨이 두
Original Assignee
얀타이 정하이 마그네틱 머티리얼 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 얀타이 정하이 마그네틱 머티리얼 컴퍼니 리미티드 filed Critical 얀타이 정하이 마그네틱 머티리얼 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20150059073A publication Critical patent/KR20150059073A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101529435B1 publication Critical patent/KR101529435B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/0536—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals sintered

Abstract

본 발명은 일종 R-Fe-B류 소결자성체 제조방법을 개시한다. 그 주요 단계는 다음을 포함한다: R1-Fe-B-M류 소결자성체를 준비하여 주물질로 삼는다. 주물질 표면에 경희토 원소 RLO 과립층을 배치하고 RLO과립층에 금속디스프로슘, 수소화디스프로슘을 포함한 적어도 하나의 중희토 RHX를 배치한다. 소결로 내에서 가열처리를 통해 중희토 RHX가 RLO 과립층을 뚫고 주물질 표면으로 증발시켜 표면에서부터 자성체 내부로 확산시킨다. 전반 과정에서 RLO 과립층은 전송 매개질로 되어 중희토 원소와 반응하지 않는다. 본 발명은 한편으로는 자성체에서 중희토 RHX사이에 경희토 원소산화물과 불화물 RLO 과립층을 배치하여 자성체와 중희토 RHX가 직접 접촉되는 것을 방지하고, 다른 한편으로는 중희토 RHX 증기의 확산과정을 저해하여 중희토 RHX 증기 과량으로 인한 자성체 표면 증발을 방지할 수 있다.

Description

R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법{Method For Preparing R-Fe-B Based Sintered Magnet}
본 발명은 일종 R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법에 관한 것으로서 희토 영구자성재료 영역에 관한 것이다.
자동차와 전자 영역의 에너지 절약형 전동기에 대한 수요량이 점차 확대되고 있고 R-Fe-B류 희토영구자성 시장 응용규모 또한 더욱 확대되고 있는 추세이다. 보자력을 높이려면 중희토 원소를 대량으로 사용해야 하기에 자성체 원가가 급격히 상승하고 있게 된다. 따라서 중희토 원소 사용량을 줄이는 것은 희토영구자성 영역에서 연구하는 중점과제이기도 하다. 자성체 미시조직에 대한 분석을 통해 결정립계 중희토 원소 확산 방식을 확정하였는바 결정립 경계선 산란필드를 감소시키고 자성 교환 결합작용을 효과적으로 약화시켜 결정립 경계선 자성을 경화시키고 자성체 잔류자성을 기본상 하강시키지 않는 전제하에 보자력은 대폭 높일 수 있다. 이같은 방식을 통하여 자성체 성능을 제고하면 자성체 원가를 효과적으로 절감할 수 있다.
종래기술에 따른 각종 방법을 제출하여 결정립계 확산 효과에 이르고 있는바 대체적으로 두 가지로 나눌 수 있다: 한 가지는 접촉법으로 자성체 표면에 중희토 원소를 배치고, 이어서 긴 시간을 경과하여 저온 소결을 통해 중희토 원소가 결정립계를 따라 침투하는 방식으로 결정립계 확산을 실현하는 방식이다.(특허문헌1, 특허문헌2 참고). 다른 한 가지는 진공증발법으로 가열방식을 통해 중희토 원소로 하여금 증기를 형성하게 한 후 천천히 자성체 내부로 확산시킨다. (특허문헌3, 특허문헌4 참고). 상기 두 가지 방식 모두 결정립계 확산 효과에 이를 수 있으나 접촉법은 실제 생산과정에서 자성체 표면 상태의 결함을 쉽게 초래하는바 현재는 접촉법 방식을 적용하여 자성체를 처리한 후 계속하여 기계가공 방법으로 자성체 표면의 결함을 처리하고 있다. 접촉법을 적용하기에 현재 처리할 수 있는 두께는 7mm보다 작은 조각이 효과가 제일 좋다. 이 같은 자성체는 사이즈가 작기에 기계가공 처리과정에서 작업량이 막대하고 또한 접촉법은 중희토 원소가 자성체와 완전히 접촉할 수 없기에 확산과정의 불균형을 초래하게 된다. 한편으로는 중희토 원소와 직접 접촉한 부분에 큰 농도차이를 형성하여 자성체 표면에 큰 구동력을 형성함으로써 중희토 원소로 하여금 결정립계를 따라 완전히 확산되지 못하게 하고, 일부 중희토 원소는 주상에 들어감으로써 자성체 잔류자성 하강을 초래할 뿐만 아니라 실제 생산과정에서 일부의 경우에는 자성체 표면의 높은 Dy 층을 연마하여야 하므로 자성체 낭비를 초래할 수도 있다. 진공증발법은 받침대 등을 이용하여 자성체와 중희토 원소를 격리시키고 가열을 통해 중희토 원소로 하여금 증기를 형성하게 한 후, 증기가 자성체 주위까지 확산되어 천천히 자성체 내부로 확산되게 한다. 이 같은 방식을 적용할 경우에는, 로 내에 고온에서도 쉽게 증발하지 않는 재료로 서포트를 형성하여 자성체와 중희토 원소가 직접 접촉되지 않게 해야 하는바 실제 조작과정에서 서포트 설치과정이 복잡하고 원료 투입시의 난이도를 크게 증가시킴과 동시에 원료 틀이 매우 큰 공간을 차지하여 원료 투입량을 크게 줄일 뿐만 아니라 증발 환경의 청결을 유지하기 위해 서포트 틀은 일반적으로 포화 증기압이 낮은 재료로 만들기게 처리설비의 원가를 크게 높일 수 있다. 증발법의 증발 농도를 통제하기 힘들기에 만약 온도가 너무 낮으면 중희토 증기는 자성체 표면을 통해 자성체 내부로 들어가기 힘들고 처리시간은 대폭 늘어남과 동시에 온도가 너무 높으면 높은 농도의 중희토 증기를 형성하여 확산 자성체 증기보다 훨씬 많아져 자성체 표면에서 중희토 원소층을 형성하기 힘들고 결정립계 확산 효과에 이를 수 없게 된다. 상기 배경기술에 대해 아래 특허문헌에서 모두 인용한바 있다.
특허문헌1: CN100565719C 2006.2.28
특허문헌2: CN101404195B 2007.11.16
특허문헌3: CN101651038B 2007.3.01
특허문헌4: CN101375352A 2007.1.12
기존의 기술 문제를 해결하기 위해 본 발명에서 일종 R-Fe-B류 소결자성체 제조방법을 제공한다. 자성체와 중희토 RHX 사이에 경희토 원소 란탄, 세륨, 네오디뮴, 프라세오디뮴의 산화물, 불화물 중의 적어도 한 가지의 RLO 과립층을 배치하되, 중희토 RHX는 금속디스프로슘, 수소화디스프로슘의 적어도 한 가지이다. RLO 과립층은 한편으로는 자성체와 중희토 원소가 직접 접촉하는 것을 방지하고, 다른 한편으로는 RLO 과립층이 중희토 증기의 자유과정을 낮추어 자성체 표면으로 직접 증발되지 않게 함으로써 자성체 표면에 중희토 원소층이 형성되는 것을 방지하여 자성체 잔류 자성의 저하를 초래한다. 열처리를 이용하면 중희토 원소를 이용하여 RLO 과립층을 통해 자성체 표면까지 확산되고 결정립계를 따라 자성체 내부로 침투시킬 수 있다.
상술한 기술 문제를 해결하기 위해 본 발명에서 일종의 R-Fe-B류 소결자성체 제조방법을 제공하는바 여기에는 다음을 포함한다:
일종의 R-Fe-B류 소결자성체 제조방법으로 다음을 포함한다:
1) R1-Fe-B-M 소결자성체를 제조한다. 이중 R1은 희토원소 Nd, Pr, Tb, Dy, La, Gd, Ho 중에서 선택되는 적어도 하나 또는 다수 원소를 선택하고, R1 함량은 27～34wt%. B함량은 0.8～1.3wt%이다. M은 Ti, V, Cr, Mn, Co, Ga, Cu, Si, Al, Zr, Nb, W, Mo 중에서 선택되는 하나 또는 다수 원소를 선택하고, 함량은 0～5wt%, 여분은 Fe이다.
2) 상기 소결자성체에 차례로 산용액을 적용한 후 이온 제거수 세척, 건조처리를 거쳐 피처리 자성체를 얻는다.
3) 피처리 자성체 표면에 RLO 과립층을 배치하고 RLO 과립층 위에 중희토 RHX층을 배치한다. 이중: 상기 RLO과립 은 란탄, 세륨, 네오디뮴, 프라세오디뮴산화물로 불화물의 적어도 한 가지 과립 또는 이들의 혼합으로 상기 RLO 과립 입경은 0.1～3mm이고, 상기 RLO 과립층 두께는 0.1～15mm이다. 상기 중희토 RHX는 금속디스프로슘, 수소화디스프로슘 중의 적어도 하나이다. 피처리 자성체, RLO 과립층 및 중희토 RHX층은 피처리 유닛을 형성한다.
4) 상술한 3)에서 기술한 피처리 유닛을 원료통 내에 넣은 후 진공 또는 불활성 기체 보호조건에서 열처리를 하되, 소결 온도는 최고로 970℃, 소결시간은 0.5～48시간으로 한다. 최고 온도에서 보온 결속 후 자성체에 대해 시효처리를 하되 시효 온도는 430～650℃ 범위로 하고, 시효시간은 2～10시간으로 한다.
이중 Fe는 철, B는 붕소이다. R1-Fe-B-M 소결 자성체는 R1-Fe-B-M 합금에서 가공처리를 거쳐 얻고, R1, M는 합금의 일종 컴포넌트로 모든 공개된 원소에서 임의의 한가지 또는 여러가지를 선택할 수 있다. 상술한 피처리 유닛은 원료통 내에 채울 때까지 쌓을 수 있다.
본 발명의 특징적인 부분은 경희토 원소의 산화물, 불화물 과립 RLO를 적용하여 전송 매개체로 하여서 중희토 원소와 반응하지 않게 함으로써 자성체와 중희토 화합물을 격리시켜 직접 접촉을 방지할 뿐만 아니라, 중희토 원소를 천천히 자성체 표면으로 확산시켜 중희토 원소 증기 농도가 너무 높고 RLO 과립 가격이 낮아 생산과정에서 직접 자성체 표면에 펴주기만 하면 되기에 원료 투입 시간을 크게 단축할 수 있다는데 있다. RLO 과립층의 두께 및 과립 사이즈를 조절하는 것을 통해 중희토 RHX 확산농도를 제어하고 중희토 RHX와 자성체 간격을 줄여 원료투입량을 개선할 수 있다.
바람직하게는, 상술한 단계4)의 최고 온도 보온과정에서 불활성기체를 주입하여 압력을 유지하되, 유지압력은 0.01～20KPa로 할 수 있다.
최고 온도구역에서 불활성기체 온도유지 방식을 적용하는 방식은 RLO 과립층이 얇을 때 증기 농도가 너무 높은 것을 방지하기 위해 온도를 낮게 설정하는데 기반한다. 하지만 온도가 낮으면 전체 확산 과정 주기가 크게 지연된다. 반면 RLO 과립층 두께와 온도를 높이는 방식을 적용하면 원료주입량을 낮출 수 있고 고온 온도구역에서 불활성기체 압력 유지방식을 통하여 중희토 RHX의 증발과정을 지연시켜 높은 처리 온도에서의 엷은 RLO 과립층을 배치함으로써 원료투입량을 높이고 처리주기를 빠르게 할 수 있게 된다.
바람직하게는 상술한 RLO 과립 입경은 0.3～0.8mm이고, RLO 과립은 포화 증기압이 낮은 경희토 산화물일 수 있다.
RLO 과립층의 RHX 증기에 대한 과도한 전송 또는 과도한 장애를 방지하기 위해 RLO 과립 입경은 0.3～0.8mm로 한다. RLO 과립 증발의 분위기에 대한 영향을 빨리 줄이기 위해 RLO 과립은 우선적으로 포화 증기압이 낮은 경희토 산화물을 선택한다.
바람직하게는, 상술한 단계3)에서 기술한 피처리 자성체 두께는1～7mm일 수 있다.
열처리 과정에서 중희토 RHX는 액상 결정립계를 통해 자성체로 확산되고, 확산과정은 주로 농도가 차별적인 구동력을 갖고 있기에, 만약에 결정립계 위의 중희토 원소와 주상 농도차이가 너무 크면, 마찬가지로 주상에 스며들어 자성체 Br가 뚜렷이 하강되는 결과를 초래하게 된다. 처리과정에서 온도, 자성체와 중희토 원소간격을 조절하는 등 방식을 통해 되도록 증기 농도를 통제해야 한다. 농도차이가 낮아 구동력이 크지 않으면 확산과정은 매우 완만한 과정으로 되고 자성체 두께가 7mm 이상일 경우에는 완전한 확산을 실현하기는 매우 힘들어 자성체 방형 등 자성체 성능 변이를 유발하게 된다.
바람직하게는, 상술한 중희토 RHX 형태는 분말, 과립 또는 판상일 수 있다. 가장 바람직하게는 이중 RHX 형태는 판상이다.
본 발명은 한편으로는 자성체에서 중희토 RHX 사이에 경희토 원소산화물과 불화물 RLO 과립층을 배치하여 자성체와 중희토 RHX의 비직접 접촉을 실현할 뿐만 아니라, 다른 한편으로는 중희토 RHX증기의 확산과정을 저해하여 중희토 RHX 증기 과량으로 인한 자성체 표면 증발을 방지할 수 있다. 전반적인 과정에서 RLO 과립층을 전송 매개체로 하여 중희토 원소와 반응하지 않게 하고, 또한 RLO 과립 가격이 저렴하기에 비용을 절약할 수 있고 시험과정에서 직접 자성체 표면에 뿌려주면 되기에 원료 주입 시간을 크게 단축할 수 있다. 열처리 과정에서 압력 유지를 통해 일정한 압력의 불활성기체를 주입하는 방식으로 중희토 RHX 증기 농도에 대한 통제를 실현하고 중희토 RHX와 자성체 거리를 단축시켜 원료주입량을 개선할 수 있다.
도 1은 열처리과정 중 배열방식을 설명하는 단면도이다.
도 2는 열처리과정 중 배열방식을 설명하는 평면도이다.
이하 본 발명 원리와 특징에 대한 기술로 기술하는 실시예는 단지 본 발명에 대한 해석으로 사용하며 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.
(실시예1)
진공 정련로를 적용하여 불활성기체의 보호하에 구성 원재료에 대해 정련을 하여 두께 0.1～0.5mm의 스케일을 형성하면 얻어낸 R-Fe-B 합금스케일 금상결정립계가 뚜렷해진다. 합금스케일은 기계 분쇄, 수소폭발과 제트분쇄를 통해 SMD가 3.4μm의 크기로 파쇄한다. 15KOe의 자기마당 방향으로 압제 성형하여 콤팩트를 만들고, 콤팩트 밀도는 3.95g/cm3이다. 콤팩트를 소결로에서 진공 소결을 하되 우선 1080℃에서 330 분간 소결한 후 다시 480℃에서 240 분간 시효 처리(시효 처리는 합금부속품에 대해 용해처리를 거쳐 냉소성 변형 또는 주조, 단조 후 높은 온도이거나 실온에 방치하여 그 성능, 형상, 사이즈가 시간의 변화에 따라 변화하는 열처리 공법을 가리킴)를 하여 그린을 얻고, 그린은 복선절단을 거쳐 최종 제품 사이즈를 얻는 자석편으로, 자석편 사이즈: 40mm*30mm*2.4mm, 공차: ±0.03mm이다.
자석편은 산용액, 이온 제거수 표면 세척, 건조처리를 거쳐 피처리 자성체 M1, M1을 얻는데 성분은 표2를 참조한다. 우선 원료통 밑부분에 산화네오디뮴, 산화프라세오디뮴, 산화세륨의 혼합 과립한 층을 배치하되 그 질량비율은 7: 2: 1, 혼합과립 입경 은0.1～0.5mm 사이,두께는 약 0.8mm로 한다. 이어서, 혼합 과립 위에 중희토 원소 Dy판을 배치하고 Dy판 두께는 약 1mm, 순도는 99.9% 이상으로 한다. Dy판을 배치한 후 Dy판 위에 다른 한층 의 혼합과립을 배치하되 두께는 약 0.8mm로 하고, 혼합과립 위에 자성체를 배치하되 자성체는 원료통 밑면과 평행되게 하고, 자성체와 자성체 사이에 일정한 간격을 두되 간격은 약 2mm로 한다. 자성체를 배치한 후 자성체 위에 또 다른 한 층의 혼합과립을 배치하고 혼합과립 위에 Dy판을 배치하며, 원료통의 최대 수용량이 될 때까지 혼합과립, 자성체, 혼합과립, Dy판 배치 과정을 중복한다(첨부 도 1, 첨부 도 2 참조).
원료통을 열처리장치에 넣고 온도상승 과정을 설정한다: 50～650℃*100분+650℃*120분+650～830℃*30분+830℃*18시간+급냉. 830℃ 보온단계에서 아르곤 온도유지를 적용하고 로내 압력은 2.1Pa로 한다. 급냉결속 후 480℃까지 온도를 상승시켜 4시간 동안 시효 처리를 한 후 상온으로 급냉하여 자성체 M2를 얻는다.
자성체 M2와 확산처리 전 피처리 자성체 M1 성능비교
항목 밀도 Br Hcj (BH)max Hk/Hcj
단위 (g/cm3) kGs kOe MGOe -
M2 7.56 13.97 18.21 46.85 0.96
M1 7.56 14.06 13.46 47.09 0.97
자성체 M2와 확산처리 전 피처리 자성체 M1 주요성분비교
분석항목 B Al Co RE Dy Pr Nd
M2측량값% 0.97 0.1 0.89 31.21 0.85 4.71 25.65
M1측량값% 0.97 0.1 0.9 30.91 0.52 4.72 25.67
표1 및 표2는 이 같은 방식을 적용할 경우 M2는 M1에 비해 잔류자성 Br이 약 90Gs로 낮아지고, Hcj가 약 4.75KOe 증가됨을 나타낸다. 분석 측정을 통해 M2는 M1에 비해 Dy가 약 0.33wt％ 증가됨을 알 수 있다.
(실시예2)
진공 정련로를 적용하여 불활성기체의 보호 아래 구성 원재료에 대해 정련을 하여 두께 0.1～0.5mm의 스케일을 형성하면 얻어낸 R-Fe-B 합금스케일 금상결정립계가 뚜렷해진다. 합금스케일은 HD, 제트분쇄를 거쳐 분말 SMD의 크기가 3.2μm로 파쇄하고, 제트분쇄 파우더를 혼합한 후 15KOe의 자기마당 방향으로 압제 성형하여 콤팩트를 얻는데 콤팩트밀도는 3.95g/cm3이다. 콤팩트를 소결로에서 진공소결을 하되 1090℃의 온도에서 330분 동안 소결한다. 다음으로 480℃ 시효온도에서 240 분간 시효처리를 하여 그린을 얻는다. 그린은 복선절단을 거쳐 최종제품 사이즈의 자석편을 얻고 자석편 사이즈:40mm*30mm*2.4mm, 공차: ±0.03mm이다.
자석편은 산용액, 이온제거수 표면 세척, 건조처리를 거쳐 피처리 자성체 M3, M3를 얻는데 성분은 표4를 참조한다. 자성체와 중희토 원소의 직접 접촉으로 인한 유착을 방지하기 위해 우선 원료통 밑부분에 두께 약 1mm인 산화네오디뮴 과립 한층을 배치하고, 과립 입경 범위는 0.3～1mm 사이로 한다. 다음으로 산화네오디뮴과립 위에 중희토 Dy과립과 DyH3 과립의 혼합과립(이미 균일하게 혼합한 것)을 배치하고D y과립과 DyH3과립 입경은 1～3mm 범위 내로 하고 디스프로슘 과립과 DyH3과립 질량 비율은 1:1로 한다. Dy 과립과 DyH 3과립을 배치한 후 그 위에 산화네오디뮴 과립 한 층을 배치하되 두께는 약 1mm로 한다. 다음으로 산화네오디뮴 과립 위에 자성체를 배치하되 자성체는 원료통 밑면과 평형되게 하고 자성체와 자성체 사이에는 일정한 간격을 두되 간격은 약 2mm로 한다. 자성체를 배치한 후 자성체 위에 또 다른 한 층의 산화네오디뮴 과립을 배치하고 산화네오디뮴 과립 위에 희토Dy과립과 DH3과립의 혼합과립을 배치한 후 원료통의 최대 수용량이 될 때까지 산화네오디뮴 과립, 자성체, 산화네오디뮴 과립, Dy 과립과 DyH3 과립의 혼합과립 배치과정을 중복한다.
원료통을 열처리 장치에 넣은 후 온도상승 과정을 설정한다:50～650℃*100분+650℃*120분+650～810℃*30분+810℃*18시간+급냉. 810℃ 보온단계에서 아르곤 온도유지를 적용하여 로내 압력은 2.0Pa로 한다. 급냉결속 후 온도를 480℃까지 상승시켜 4시간 동안 시효처리를 한 후 상온으로 급냉하여 자성체 M4를 얻는다.
자성체 M4와 확산처리 전 피처리 자성체 M3 성능비교
항목 밀도 Br Hcj (BH)max Hk/Hcj
단위 (g/cm3) kGs kOe MGOe -
M4 7.56 13.94 18.76 46.15 0.95
M3 7.56 14.06 13.46 47.09 0.97
자성체 M4와 확산처리 전 피처리 자성체 M3 주요성분비교
분석항목 B Al Co RE Dy Pr Nd
M4측량값% 0.97 0.1 0.89 31.24 0.89 4.72 25.63
M3측량값% 0.97 0.1 0.9 30.91 0.52 4.72 25.67
표3과 표4는 이 방식을 적용할 경우 M4가 M3에 비해잔류자성Br가 약 120Gs 낮아지고, Hcj가 약 5.3KOe 증가됨을 나타낸다. 분석 측정을 통해 M3은 M4에 비해 Dy가 약 0.37wt％ 증가됨을 알 수 있다. 분석은 실시예1에 비해 본차에 적용한 Dy과립은 중희토 소스서 Dy과립 형상이 불규칙하고 열처리 초기 단계의 표면 효과 등 요소로 인해 높은 Dy증기 온도를 형성하고, 따라서 잔류자성이 과다하게 저하되는 결과로 이어짐을 알아낼 수 있다.
(실시예3)
진공 정련로를 적용하여 불활성기체의 보호 아래 구성 원재료에 대해 정련을 하여 두께 0.1～0.5mm의 스케일을 형성하면 얻어낸 R-Fe-B 합금스케일 금상결정립계가 뚜렷해진다.
합금스케일은 HD, 제트분쇄를 거쳐 분말 SMD의 크기 3.2μm로 파쇄하고, 제트분쇄 파우더를 혼합한 후 15KOe의 자기마당 방향으로 압제 성형하여 콤팩트를 얻는데 콤팩트 밀도는 3.95g/cm3이다.콤팩트는 소결로에서 진공소결을 하되 1085℃의 온도에서 300분 동안 소결한다. 다음으로 490℃에서 240분 동안 시효처리를 하여 그린을 얻는다. 그린은 복선절단을 거쳐 최종 제품 사이즈의 자석편을 얻으며 자석편 사이즈:50mm*15mm*6mm, 공차: ±0.3mm이다.
자석편은 산용액, 이온제거수 표면세척, 건조처리를 거쳐 피처리 자성체 M5를 얻는데 M5의 성분은 표6을 참조한다. 자성체와 중희토 원소가 직접 접촉되어 유착되는 것을 방지하기 위해 우선 원료통 밑부분에 산화네오디뮴과 산화프라세오디뮴혼합 과립을 한 층을 배치하되 과립 입경은 0.15～0.3mm 범위 내로 하고 두께는 약 1.2mm로 한다. 다음으로 산화네오디뮴과 산화프라세오디뮴 과립 위에 중희토 원소 Dy과립을 배치하되 과립 입경은 0.5～1.2mm 범위 내로 한다. 과립을 배치한 후 과립위에 산화네오디뮴과 산화프라세오디뮴 혼합과립 한 층을 배치하되 두께는 약 1.2mm로 한다. 다음으로 산화네오디뮴 과립과 산화프라세오디뮴 혼합과립 위에 자성체를 배치하되 자성체는 원료통 밑면과 평행되게 하고 자성체와 자성체 사이에 일정한 간격을 두되 간격은 약 2mm로 한다. 자성체를 배치한 후 자성체 위에 또 다른 한 층의 산화네오디뮴과 산화프라세오디뮴과립을 배치하고 산화네오디뮴과 산화프라세오디뮴 과립 위에 Dy과립을 배치한다. 다음으로 원료통 최대 수용량이 될 때까지 산화네오디뮴과 산화프라세오디뮴 과립, 자성체, 산화네오디뮴과 산화프라세오디뮴 과립, Dy과립을 순차별로 중복하여 배치한다.
원료통을 열처리 장치에 넣은 후 온도 상승과정을 설정한다:50～650℃*100min+650℃*120min+650～830℃*30min+830℃*30h+급냉. 830℃ 보온단계에서 진공소결을 적용하고 급냉결속 후 온도를 500℃까지 상승시켜 4시간 동안 시효처리를 한 후 상온으로 급냉하여 자성체 M6을 얻는다.
자성체 M6과 확산처리 전 피처리 자성체 M5 성능비교
항목 밀도 Br Hcj (BH)max Hk/Hcj
단위 (g/cm3) kGs kOe MGOe -
M6 7.58 14.17 21.12 47.87 0.95
M5 7.57 14.31 15.42 48.73 0.99
자성체 M6과 확산처리 전 피처리 자성체 M5 주요성분비교
분석항목 B Al Co RE Dy Tb Pr Nd
M6측량값% 0.98 0.1 0.6 29.82 1.08 0.5 5.87 22.37
M5측량값% 0.99 0.1 0.6 29.48 0.70 0.5 5.88 22.40
표5와 표6은 이 같은 방식을 적용할 경우 M6은 M5에 비해잔류자성 Br이 약 140Gs로 낮아지고 Hcj은 약 5.7KOe로 높아짐을 보여준다. 성분측정을 통해 M6는 M5에 비해 Dy가 약 0.38wt％ 증가됨을 알 수 있다. 자성체가 두껍기에 본 실시예 처리시간은 비교적 길다.
이상에서 기술한 것은 단지 본 발명의 비교적 바람직한 실시예로 단지 본 발명을 한정하는데 사용되지 않는다. 따라서 본 발명의 정신과 원칙 범위 내에서 실시한 모든 변경, 균등 교체, 개선 등은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 속해야 할 것이다.
1: RLO 과립층 2: Dy플레이트
3: 소결자성체 4: 소결자성체
5: RLO 과립층

Claims (5)

  1. R-Fe-B류 소결자성체 제조방법으로서,
    1) R1-Fe-B-M 소결자성체 제조하는 단계이며,
    이 중, R1은 희토원소 Nd, Pr, Tb, Dy, La, Gd, Ho 중에서 선택되는 적어도 하나 또는 이들의 결합이며, R1 함량은 27～34wt%. B 함량은 0.8～1.3wt%이며,
    M은 Ti, V, Cr, Mn, Co, Ga, Cu, Si, Al, Zr, Nb, W, Mo 중에서 선택되는 적어도 하나 또는 이들의 결합이며, 함량은 0～5wt%이며, 여분은 Fe이며,
    2) 상기 단계 1)의 소결자성체는 산용액, 이온제거수 세척, 건조 처리를 거쳐 피처리 자성체를 얻는 단계;
    3) 상기 피처리 자성체 표면에 RLO 과립층을 배치하고, RLO 과립층 위에 중희토 RHX층을 배치하는 단계이며,
    이 중 상기 RLO 과립은 란탄, 세륨, 네오디뮴, 프라세오디뮴의 산화물, 불화물에서 선택되는 적어도 하나의 과립 또는 이들의 결합으로서,
    상기 RLO 과립 입경은 0.1～3mm, 상기 RLO 과립층 두께는 0.1～15mm이며,
    상기 중희토 RHX는 금속디스프로슘, 수소화디스프로슘의 적어도 하나이며,
    상기 피처리 자성체, RLO 과립층 및 중희토 RHX층은 피처리 유닛을 형성하게 되며,
    4) 상기 단계3)에서 상술한 피처리 유닛을 원료통에 넣은 후 진공 또는 불활성기체에 의해 보호되는 조건에서 열처리 소결을 하는 단계로서,
    상기 소결 온도는 최고로 970℃, 소결 보온 시간은 0.5～48시간으로 하며, 최고 온도 보온 과정 결속 후 자성체에 대해 시효처리를 하되 시효 온도는 430～650℃ 범위로 통제하고 시효 시간은 2～10시간으로 하는 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류 소결자성체 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계4)의 최고 온도 보온과정에서 불활성기체를 주입하여 압력을 유지하되 유지압력은 0.01～20KPa인 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류 소결자성체 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 RLO 과립 입경은 0.1～3mm이고 RLO 과립은 포화 증기압이 낮은 경희토 산화물인 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류 소결자성체 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계3)에서 상술한 피처리 자성체 두께는1～7mm인 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류 소결자성체 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 중희토 RHX 형태는 분말, 과립 또는 판상인 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류 소결자성체 제조방법.
KR1020140091635A 2013-11-21 2014-07-21 R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법 KR101529435B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310596042.1A CN103646773B (zh) 2013-11-21 2013-11-21 一种R-Fe-B类烧结磁体的制造方法
CN201310596042.1 2013-11-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150059073A KR20150059073A (ko) 2015-05-29
KR101529435B1 true KR101529435B1 (ko) 2015-06-16

Family

ID=50251973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140091635A KR101529435B1 (ko) 2013-11-21 2014-07-21 R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101529435B1 (ko)
CN (1) CN103646773B (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160147711A (ko) * 2014-04-25 2016-12-23 히다찌긴조꾸가부시끼가이사 R-t-b계 소결 자석의 제조 방법
CN106688065B (zh) * 2014-09-11 2019-05-31 日立金属株式会社 R－t－b系烧结磁体的制造方法
CN104299744B (zh) * 2014-09-30 2017-04-12 许用华 一种烧结NdFeB磁体的重稀土元素附着方法
JP6477723B2 (ja) * 2014-12-12 2019-03-06 日立金属株式会社 Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石の製造方法
CN105161281B (zh) * 2015-10-08 2017-04-05 北京华太鑫鼎金属材料有限公司 钕铁硼磁体的制备方法
CN105632748B (zh) * 2015-12-25 2019-01-11 宁波韵升股份有限公司 一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法
CN106128678B (zh) * 2016-08-17 2018-02-16 宁波永久磁业有限公司 一种制备r‑t‑b稀土永磁体的方法
CN106298135B (zh) * 2016-08-31 2018-05-18 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B类烧结磁体的制造方法
CN106328367B (zh) * 2016-08-31 2017-11-24 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R‑Fe‑B系烧结磁体的制备方法
CN106158347B (zh) * 2016-08-31 2017-10-17 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种制备R‑Fe‑B类烧结磁体的方法
CN106782980B (zh) * 2017-02-08 2018-11-13 包头天和磁材技术有限责任公司 永磁材料的制造方法
CN108039259A (zh) * 2017-11-30 2018-05-15 江西金力永磁科技股份有限公司 一种渗透有重稀土的钕铁硼磁体及在钕铁硼磁体表面渗透重稀土的方法
CN112489914A (zh) * 2020-11-03 2021-03-12 北京科技大学 一种复合扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法
CN113770355B (zh) * 2021-08-31 2023-05-09 浙江英洛华磁业有限公司 一种用于稀土合金烧结热处理的烧结容器及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011122577A1 (ja) * 2010-03-30 2011-10-06 Tdk株式会社 希土類焼結磁石及びその製造方法、並びにモータ及び自動車
JP2011211056A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Tdk Corp 希土類焼結磁石、モーター及び自動車
JP2011211071A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Tdk Corp 焼結磁石、モーター、自動車、及び焼結磁石の製造方法
JP2011211068A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Tdk Corp 焼結磁石、モーター及び自動車

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102601367B (zh) * 2011-01-24 2016-02-03 北京中科三环高技术股份有限公司 一种辐射或多极取向磁环的热处理方法
CN102930975B (zh) * 2012-10-24 2016-04-13 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法
CN103258633B (zh) * 2013-05-30 2015-10-28 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011122577A1 (ja) * 2010-03-30 2011-10-06 Tdk株式会社 希土類焼結磁石及びその製造方法、並びにモータ及び自動車
JP2011211056A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Tdk Corp 希土類焼結磁石、モーター及び自動車
JP2011211071A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Tdk Corp 焼結磁石、モーター、自動車、及び焼結磁石の製造方法
JP2011211068A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Tdk Corp 焼結磁石、モーター及び自動車

Also Published As

Publication number Publication date
CN103646773B (zh) 2016-11-09
KR20150059073A (ko) 2015-05-29
CN103646773A (zh) 2014-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101529435B1 (ko) R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법
KR101242465B1 (ko) 영구자석의 제조 방법 및 영구자석
EP3196896B1 (en) Heavy rare earth free sintered nd-fe-b magnets and manufacturing process thereof
US11120932B2 (en) R-T-B-based rare earth magnet particles, and bonded magnets containing R-T-B-based rare earth magnet particles
EP2808876B1 (en) Method for preparing R-Fe-B based sintered magnet
EP2975619A1 (en) METHOD FOR PRODUCING RFeB SINTERED MAGNET AND RFeB SINTERED MAGNET PRODUCED THEREBY
KR101906067B1 (ko) R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법
US10950373B2 (en) Hot-pressed and deformed magnet comprising nonmagnetic alloy and method for manufacturing same
EP3244426A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING RFeB-BASED SINTERED MAGNET
CN105070498A (zh) 提高磁体矫顽力的方法
DE112009000399T5 (de) Verfahren zur Wiederverwertung von Schrottmagneten
CN102436890A (zh) 提高纳米晶钕铁硼永磁材料性能的方法
US20100026432A1 (en) Permanent magnet and method of manufacturing same
KR20140090164A (ko) 희토류 영구 자석 및 희토류 영구 자석의 제조 방법
KR102454771B1 (ko) 희토류 이방성 본드 자석 분말의 제조 방법
KR101451510B1 (ko) Nd계 희토류 소결 자석의 제조방법
CN115938709A (zh) 一种含高丰度稀土元素的磁钢及其制备方法和应用
EP3845335A1 (en) Method for preparing ndfeb magnet powder
KR101567169B1 (ko) 스퍼터 분말을 이용하는 영구자석의 제조방법
KR101492449B1 (ko) 가소결 공정을 이용한 희토류 소결자석의 제조방법
CN115798850A (zh) 一种含高丰度稀土元素的磁钢及其制备方法和应用
JPH03214605A (ja) ボンド磁石の製造方法
JPH03214603A (ja) ボンド磁石の製造方法
JPH03214604A (ja) ボンド磁石の製造方法
CN1067134A (zh) 耐热r-铁-硼系永磁材料及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180525

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190325

Year of fee payment: 5