KR20180025199A

KR20180025199A - R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법

Info

Publication number: KR20180025199A
Application number: KR1020170105801A
Authority: KR
Inventors: 용지앙 우; 시우얀 선; 난 자오; 시아오동 티안
Original assignee: 얀타이 정하이 마그네틱 머티리얼 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2018-03-08
Also published as: KR101906069B1; EP3293739B1; JP6457598B2; JP2018082145A; US10748706B2; CN106328367B; EP3293739A1; CN106328367A; US20180061568A1

Abstract

본 발명은 희토류 영구자석 영역에 속하며 일종의 항자기력 R-Fe-B계 소결 자성체의 제조 방법이다. 본 발명 중의 제조 방법은 제조 두께는 1~15mm의 R-Fe-B계 소결 자성체를 사용하고 그 후에 분말 평균 입도 SMD는 1~2.5μm의 초미세 테르븀 분말, 유기용제 및 산화방지제로 제조된 혼합 페이스트를 균일하게 자성체 표면에 덮고 동시에 열처리를 진행한다. 본 발명의 방법은 자성체의 항자기력을〉10kOe 높일 수 있고 잔류자석을 0.2kGs보다 작게 할 수 있다.

Description

R-Fe-B류 소결 자성체 제조방법{Method For Preparing R-Fe-B Based Sintered Magnet}

본 발명은 일종의 R-Fe-B류 소결 자성체의 제조방법으로서, 희토 영구 자성 재료 영역에 관한 것이다.

희토류 영구 자석 재료는 우수한 내온성, 고에너지 효율비 등 특성에 의하여 에어컨 공기 압축기, 풍력 발전, 자동차 등의 영역에서 광범위하게 응용되고 있다. 에너지 절약 및 온실가스 감축의 상황이 나날이 긴박해 지면서 전동기의 효율 제고는 각 영역에서 전동기를 설계하고 사용할 때 관심의 초점으로 되었다. 이것은 자성체로 하여금 사용 온도를 만족시켜야 할 뿐만 아니라 자성체를 잃지 않으면서 자성체의 사용량을 감소하는 동시에 발전기의 자속 밀도를 증가할 것을 요구하기에 자성체의 항자기력, 자기 에너지에 대해 더 높은 요구가 제기되었다.

자성체의 항자기력의 제고와 자성체의 중희토 사용량의 감소를 위해 업계 내에서 보편적으로 사용하는 방법은 결정립계 확산 기술이다. 최근 몇 해 사이에 네오디뮴-철-붕소 자성체 생산기업은 계속하여 기술의 연구에 힘써 왔으며 대량생산을 실현하였다. 특허문헌 JP-A2004-304543, JP-A2004-377379, JP-A2005-0842131는 Tb 또는 Dy의 산화물, 불소 화합물 및 불소 산화물을 페이스트로 만들어 소결 자성체의 표면에 코팅하고 건조 후 고온 소결 확산의 방법을 공개하였다.

특허문헌 JP-A2006-058555은 중희토 재료를 증착시키는 동시에 소결 자성체 내부로 확산하여 들어가는 방법을 공개하고, 특허문헌 JP-A2006-344779는Tb 또는 Dy의 불소 화합물을 증착시키는 동시에 소결 자성체 내부로 확산하여 들어가는 방법을 공개하고 있다. 이러한 특허 방법을 사용하는 이점은 금속의 증기를 사용하는 방법이 더 안정하고 설비에 대한 요구가 낮은데 있고 이외에 상기 특허 방법을 사용하면 자성체 처리 효율이 높고 확산 후 자성체의 자석 성능이 더욱 향상된다.

하지만 상술한 방안에 존재하는 결함은 고온 소결처리 후의 자성체 표면에 고산소, 고불소층이 덮여 있어 고성능의 자성체를 얻기 위하여 기계가공과 마모처리를 하여야 하기에 생산원가가 증가될 뿐만 아니라 중희토 재료에 대해서 새로운 낭비를 조성할 수 있다.

특허 JP-A2004-304543 특허 JP-A2004-377379 특허 JP-A2005-0842131 특허 JP-A2006-058555 특허 JP-A2006-344779

본 발명의 목적은 현존하는 기술이 존재하는 결함을 극복하기 위함이고 일종의 R-Fe-B계 소결 자성체의 제조 방법을 제공하며 본 방법을 사용하여 처리한 자성체의 외관이 좋아서 자성체 표면에 기계가공 마모 등이 필요하지 않아 재료를 절약할 수 있고 동시에 영구 자석 재료의 항자기력이 대폭 높아지도록 하는 것이다.

본 발명의 목적을 실현하기 위해 채용한 기술 방안은 아래와 같다:

일종의 R-Fe-B류의 소결 자성체의 제조방법은 아래의 것을 포함한다.

1) 본 발명이 속하는 공지기술인 R1-Fe-B-M 소결 자성체를 제조한다. 이중 R1은 Nd, Pr, Dy, Tb, Ho, Gd 중의 어느 하나 또는 이들의 조합이며 R1의 함량은 26 wt%~33 wt%이며, M은 Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Ga, Ca, Cu, Zn, Si, Al, Mg, Zr, Nb, Hf, Ta, W, Mo 중의 어느 하나 또는 이들의 조합이며 함량은 0~5wt%이며, B의 함량은 0.5 wt%~2 wt%이며, 여분은 Fe이다.

2) 상기 소결 자성체를 순차적으로 탈이온 세척, 산용액 처리, 건조 처리를 사용하여 처리된 자성체를 얻는다.

3) 초미세 테르븀 분말, 유기용제 및 산화방지제로 제조된 혼합 페이스트를 균일하게 단계2) 처리 후의 소결 자성체의 표면에 덮는다.

4) 단계 3) 중에서의 자성체 소결진행, 시효처리, 처리 후의 자성체는 아래의 요구를 만족시켜야 한다:

Hcj(4）-Hcj(1) ＞10kOe；Br(1)- Br(4)＜0.2kGs；

이 중에 Hcj(4)는 단계4) 후의 소결 자성체의 항자기력을 표시하고 Hcj(1)는 단계1)만 거친 소결 자성체의 항자기력을 표시하며, kOe는 항자기력의 단위이고; Br(4)는 단계4)를 거친 후의 소결 자성체의 잔류자석을 표시하고 Br(1)는 단계1)만 거친 소결 자성체의 잔류자석을 표시하며 kGs는 항자기력의 단위이다.

바람직하게는, 단계3) 중의 초미세 테르븀 분말은 아래의 단계를 통하여 제조할 수 있다: 순수 테르븀 잉곳을 최소방향인 1mm-10mm의 펠렛(pellet)까지 가공 또는 순수 테르븀 잉곳을 2mm-10mm의 입자보다 작게 분쇄한 후 기류마모 처리를 거쳐 평균 분말 입도가 0.5~3μm인 테르븀 분말을 제조하는데 테르븀 분말을 제조하는 과정에서 테르븀 분말의 산소 함량과 탄소 함량을 엄격하게 제어하여야 하고 제조된 테르븀 분말의 산소 함량＜1500ppm, 탄소 함량＜900ppm으로 해야 한다.

바람직하게는, 단계3) 중의 페이스트 중 테르븀 분말의 질량비를 50~80%로 하고 항산화제의 질량비를 1~10%로 하는데 항산화제는 1,3,5-벤조트리클로라이드, BHT,4-레조르신 중의 어느 하나 또는 이들의 조합을 선택할 수 있다.

바람직하게는, 단계3) 중의 상기 소결 자성체의 자석은 최소 한 개 방향의 두께는＜15mm이고, 상기 소결 자성체 표면에 덮는 초미세 테르븀 분말층의 두께는 10~100μm일 수 있다.

바람직하게는, 단계4) 중의 진공 소결로 내의 온도는 850~970℃, 열처리 시간은 5~72h，진공 소결로 내의 진공도는 10^-3~10^-4Pa；상기 시효처리의 온도는 470~550℃，처리시간은 2~5h일 수 있다.

바람직하게는, 분말의 평균입도는 1~2.5μm인 테르븀 분말을 제조；제조한 테르븀 분말의 산소 함량＜1000ppm，탄소함량＜700ppm일 수 있다.

종래기술과 비교할 때 본 특허방법의 이점은 불소 화합물과 불소 산화물을 사용하지 않기에 확산 후의 자성체 내의 불소와 산소의 함량이 높아지지 않고 과도하게 높은 불소와 산소의 함량이 자성체 자석 성능을 저하시키지 않으며, 동시에 확산 후의 자성체 외관이 깨끗하여 표면의 고산소, 고불소층을 기계가공으로 처리할 필요가 없으며, 가공원가를 절약하고 공정을 간소화할 수 있다. 본 발명은 네오디뮴-철-붕소 소결 자성체 표면에 한 층의 분말 입도가 1~2.5μm인 테르븀 분말을 배치하여 확산을 진행하고 불소 화합물, 산화물과 불소 산화물을 사용하여 처리한 후에도 역시 기계가공이 필요하지 않다. 증기 확산법과 비교할 때 본 방법은 자성체 항자기력을 ＞10kOe 높이고 잔류 자석을0.2kGs보다 낮게 감소하였으며, 자성체 성능은 증기 확산법을 사용하여 처리된 자성체보다 많이 우수하다. 본 방법을 사용하여 처리한 후의 자성체의 성능이 우수하고 전동기에 사용하면 전동기의 중의 마그네틱 스틸의 사용량을 감축할 수 있고 동시에 중희토의 사용량을 대폭 감소하여 원가를 낮출 수 있다.

이하 본 발명의 원리와 특징에 대해 설명하고 실시예를 들어 본 발명에 대해 해석하지만, 동시에 결코 본 발명의 범위를 한정하는데 사용하지 않는다

본 발명에서 사용된 처리된 소결 자성체는 아래의 제조 방법을 사용하여 얻는다.

우선 반제품 합금의 소결은 진공 또는 불활성 기체에서 전형적으로 아르곤가스에서 융해되는 금속 또는 합금원료가 1300~1600℃온도에서, 바람직하게는 1400~1500℃에서 주입하고, 동시에 융체를 급냉각 롤러에 주입하여 인편을 형성하는데 급냉각 롤러의 회전 속도는 20~60r/min，바람직하게는 30~50r/min이고 냉각수가 급냉각 롤러 내를 통하게 한다 ; 다음으로 인편은 HD제분, 기류 마모를 통하여 입도가 1~10μm인 분말을 제조하고, 바람직하게는 2~5μm이며; 그 다음으로는 15KOe의 자기장에서 압착하여 모양을 만들고, 그 다음은 그 상태를 Ar분위기 하의 소결로에 넣어 900~1300℃ 하에서 1~100h동안 소결하고，바람직하게는 1000~1100℃ 하에서 2~50h 소결하는 것이다；그 다음으로는 450~650℃ 온도 하에 2~50h 동안 시효처리(시효처리란 합금을 용액처리, 냉 플라스틱변형 혹은 주조, 단조 후에 비교적 높은 온도 또는 실온에서 성능, 형태, 크기를 시간의 변화에 따라 열처리를 하는 공정을 말한다)를 하고, 바람직하게는 450~500℃ 하에서 4~20h동안 시효처리를 한다; 그 다음으로는 소결 반제품을 가공하여 제일 큰 가장자리를 따라 크기 100mm, 각 방향 다른 방향을 따라 크기가 최대인 15mm의 소결 자성체를 제조한다.

그 후 순차적으로 소결 자성체에 대해 초음파 탈지(degreasing) 30s, 묽은 질산 중에서 두 번 산세척 15s, 묽은 황산 중에서 활화처리 15s를 진행하고, 탈이온 세척을 소결 자성체에 처리할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 테르븀 분말은 이하의 방법으로 제조하여 얻을 수 있다.

순수 테르븀 잉곳을 최소방향인 10mm보다 작은 잉곳까지 가공, 더 바람직하게는 5mm보다 작게, 보다 바람직하게는 1mm보다 작게; 또는 순수 테르븀 잉곳을 10mm입자보다 작게 분쇄, 바람직하게는 5mm보다 작게, 보다 바람직하게는 2mm보다 작게; 그 다음 기류마모 처리를 거쳐 평균 분말 입도가 0.5~3μm인 테르븀 분말를 제조하며, 더 바람직하게는 1~2.5μm이다.

만약 제조된 테르븀 분말의 평균 입도가 3μm보다 크고 자성체가 소결 자성체의 표면에 덮였을 때 자성체 표면상의 유효 접촉 면적이 작아서 고온처리시에 소결 자성체 표면 결정입계와 테르븀 분말의 유효 접촉에 불리하고 확산 효과가 불선명하며 최종적으로 자성체 항자기력의 제고가 분명하지 않다; 만약 제조된 테르븀 분말의 평균 입도가 0.5μm보다 작을 때 분말 입도가 너무 낮아서 분말의 활성이 향상되어 테르븀 분말이 쉽게 산화되어 운용성을 현저하게 저하시켜 사용원가를 크게 높일 수 있다.

테르븀 분말이 제조되는 과정에서 테르븀 분말의 산소 함량과 탄소함량을 엄격하게 제어해야하고 제조된 테르븀 분말의 산소함량은 ＜1500ppm，탄소 함량은 ＜900ppm，더 바람직하게는 산소 함량은 ＜1000ppm，탄소 함량은 ＜700ppm이어야 한다. 제조된 테르븀 산소함량이＞1500ppm일 때 테르븀 분말 중 분말입도가 비교적 작은 입자가 산화되어 고온하에서 소결 자성체 결정입계에서 네오디뮴과 치환이 발생하지 않아서 처리 효과를 저하시킬 수 있다; 탄소 함량이＞900ppm일때 테르븀 분말과 소결 자성체의 접촉을 방해하여 자성체의 처리 효과에 영향을 준다.

본 발명에서 사용하는 페이스트는 이하의 방법으로 제조된다.

초미세 테르븀 분말, 유기용제와 항산화제의 일정한 비례혼합으로 균일하게 믹스 제조하여 페이스트를 얻는다.

페이스트 중에 테르븀 분말의 질량 백분비는 바람직하게는 50~80%이다. 페이스트 중의 테르븀 분말의 질량비가 과도하게 높을 때 형성된 페이스트의 점도가 커지고 소결 자성체 표면에 균일하게 코팅되는데 불리하며 소결 자성체 표면에 코팅되는 층의 두께는 컨트롤하기 어렵고 자성체 전체 자석성능의 균일한 제고에 불리하다. 페이스트 중의 테르븀 분말의 질량비가 과도하게 낮을 때 자성체 표면에 코팅되는 테르븀 가루의 분포가 균일하지 못함을 조성할 수 있고 더욱이 일부분에 테르븀 가루가 분포되지 못하는 현상이 나타날 수 있으며 이로써 자성체 자석성능의 제고에 영향을 준다.

항산화제는 1,3,5-벤조트리클로라이드, BHT, 4-레조르시놀 중의 어느 하나 또는 이들의 조합을 선택할 수 있다.

항산화제의 질량 백분비는 1~10%이다. 페이스트 중의 항산화제의 함량이 과도하게 낮을 때 초미세 테르븀 분말의 부분 산화를 조성할 수 있고 이로 인해 자성체 성능의 제고가 낮아진다; 페이스트 중의 항산화제의 함량이 과도하게 많을 때 자성체 표면에 코팅 내 유기물 함량의 높아지고 이로 인해 열처리시에 열처리 설비 내의 진공도에 영향을 줄 수 있고 자성체 표면에 잔류한 탄소가 소결 자성체 내부에 진입하여 자성체의 성능의 제고에 대해 불리한 효과를 일으킬 수 있다.

유기용제는 우선적으로 항산화제와 융해될 수 있고 쉽게 휘발하며 점도가 작은 에탄올, 케톤, 에테르를 우선적으로 사용하고 에탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤 등을 선택할 수 있다. 만약 유기용제와 항산화제의 융해가 철저하지 않으면 코팅층의 불균일과 초미세 테르븀 분말의 산화를 조성하고, 만약에 유기용제의 휘발성이 부족하면 소결 자성체 표면에 코팅한 후 균일한 막이 형성될 수 없으며, 만약에 유기용제의 점도가 과도하게 크면 코팅과 소결 자성체 표면의 유동성이 제한을 받아 코팅의 불균일을 조성할 수 있다.

본 발명은 소결 자성체 표면에 균일하게 한 층의 순수 테르븀 분말을 코팅하는 방법은 스프레이, 페이스트 침투 코팅, 실크스크린 인쇄 등 방법을 포함하지만 한정되지 않는다. 예를 들어 스프레이 방법을 사용하면 먼저 자성체를 걸어놓고 페이스트를 자성체 표면에 스프레이하고, 그 후에 건조한 후 표면에 한 층의 균일한 테르븀 분말의 자성체를 얻는다.

소결 자성체 표면의 테르븀 분말의 코팅층의 두께는 10~100μm으로 해야 한다. 만약 코팅층의 두께가 10μm보다 작으면 확산 효과가 뚜렷하지 못하고 열처리를 거친 후 소결 자성체의 성능의 제고도 분명하지 않으며 자성체 중심부위의 성능은 거의 변하지 않고 자성체 표면과 중심의 성능 일치성이 비교적 낮을 것이다. 만약에 코팅층의 두께가 10μm보다 크면 열처리시 소결 자성체 표면과 테르븀 분말 코팅층 경계면에 쉽게 합금이 형성되어 자성체 표면이 벗겨져서 소결 자성체를 파괴할 수 있다.

본 실시 방식에서 상술한 방법으로 자성체 표면에 테르븀 분말을 코팅 후 소결 자성체를 진공 소결로에 넣는다. 진공 소결로 내의 온도는 850~970℃로 설정하고 열처리 시간은 5~72h으로 하며 진공 소결로 내의 압력은 10^-3~10^-4Pa로 제어한다.

만약 진공 소결로 내의 온도가 800℃보다 낮으면 소결 자성체 표면에 부착된 테르븀 원자가 결정입계 층으로의 확산 속도가 늦어지고 테르븀 원자는 소결 자성체 내부에 효과적으로 들어갈 수 없으며 이로 인해 표면층 테르븀 원자의 농도가 과도하게 높아지는 것을 초래할 수 있으며 중심 함량이 낮고 심지어 테르븀 원자의 진입이 없게 된다; 만약 온도가 1000℃보다 높으면 테르븀 원자는 결정입계 내까지 확산되는 동시에 소결 자성체 표면의 성능으로 하여금 나빠지게 하여 잔류 자석과 최대 자석 에너지의 대폭 감소를 초래하고 소결 자성체 표면층이 용해되어 쉽게 합금이 형성하여 자성체와 외관을 파괴한다.

만약 열처리 시간이 5h보다 낮을 때 표면에 덮인 테르븀이 결정입계를 따라 소결 자성체 중심으로 확산하여 들어가는 충분한 시간이 없어 소결 자성체 표층의 자석 성능이 중심보다 현저하게 높아지는 것을 초래할 수 있고 자성체의 균일성이 낮아지는 동시에 소결 자성체의 전체 자석성능의 제고가 높지 않다; 만약 처리시간이 27h시간을 초과 할 때 소결 자성체 표면에 부착된 테르븀의 소모가 끝난 후(확산되어 자성체 내부에 들어가거나 혹은 증발하여 처리실로 들어간다) 소결 자성체내의 희토류 원소 예를 들면 Pr, Nd 등 희토류 원소가 계속하여 휘발하여 소결 자성체 자석 성능을 나빠지게 할 수 있다.

마지막으로 상술한 처리를 규정시간에 실시한 후 가열을 정지하여 진공 소결로 내 온도를 200℃까지 낮추고 그 후에 다시 가열을 시작하여 진공 소결로 내의 온도를 470-550℃까지 올리고 처리시간은 2~5h로 한다. 상술한 열처리를 규정시간에 실시한 후 진공 소결로 내 Ar기체하에 실온까지 냉각시킨다.

실시예1 -7

네오디뮴, 프라세오디뮴, 디스프로슘, 테르븀, 철, 코발트, 동, 갈륨, 알루미늄, 지르코늄, 붕소의 중량비는: Nd-23.8%，Pr-5%，Dy-0.6%，Tb-0.4%，Fe-68.29%，Co-0.5%，Cu-0.13%, Ga-0.1%，Al-0.1%，Zr-0.12%，B-1%로하고, 불활성 기체 환경하에서의 진공 용해로에 주입을 완성하고 주입 온도는 1450℃이고 급냉각 롤러 회전속도는 60r/min이고 얻은 인편의 두께는 약 0.3mm이다; 인편은 HD제분, 기류 마모를 통하여 입도가 1~10μm인 분말을 제조하고 15KOe의 자기장에서 압착하여 모양을 만들고 Ar분위기 하의 소결로에 넣어 1100℃하에서 5h동안 소결하여 소결 상태를 얻고 소결 상태는 500℃ 온도하에서 5h동안 시효하여 소결 러프를 얻는다. 기계가공을 통하여 소결 러프를 40mm*20mm*4mm의 크기인 50M 자성체를 만들고 M으로 표기한다.

50M의 소결 자성체(40mm*20mm*4mm)는 탈지(degreasing), 산세척, 활화세척 및 탈이온 세척 후 건조처리를 거친 후；자성체를 걸어놓고, 평균 입자 입도가 0.8μm, 1.2μm, 1.6μm, 2μm, 2.4μm, 3μm, 5μm인 테르븀 분말을 사용하여 각각 에탄올，1,3,5-벤조트리클로라이드와의 중량비를 12:7:1로 하여 페이스트 J1, J2, J3, J4, J5, J6와 J7를 제조한다. 그 후에 각각 페이스트 J1, J2, J3, J4, J5, J6과 J7를 사용하여 자성체 표면에 스프레이 코팅하고 후에 뜨거운 바람으로 건조하여 자성체 표면에 한 층의 두께가 25±3μm인 테르븀 분말 코팅층을 형성하는데, 이 자성체는 각각 M1, M2, M3, M4, M5, M6과 M7이다. 상기 자성체를 진공 소결로 내에 넣고 970℃온도에서 진공조건하에서（압력 10^-3～10^-4Pa 범위 내）24h동안 처리한 후 500℃에서 5h동안 시효처리를 하고 Ar 기체하에 실온까지 냉각시킨다. 측량 분석을 통해 분석한바 성능은 아래의 표1과 같다.

항목	Br	Hcj	(BH)max	Hk/iHc
단위	kGs	kOe	MGOe	-
M₀	14.40	15.20	50.1	0.97
M₁	14.33	18.46	49.67	0.92
M₂	14.30	26.70	49.63	0.96
M₃	14.31	26.53	49.67	0.96
M₄	14.29	26.55	49.53	0.96
M₅	14.31	25.37	49.64	0.96
M₆	14.30	23.49	49.60	0.96
M₇	14.30	21.78	49.69	0.96

비교에서 나타내는바 M1자성체 Hcj는 약 3kOe증가하고 이것은 분말의 평균입도가 0.8μm인 테르븀 가루가 코팅층을 형성하는 과정에서 산화가 발생하였음을 설명하고, M2, M3, M4, M5 자성체Hcj는 10kOe보다 크게 증가하였고 이것은 분말의 평균입도가 1~2.5μm인 테르븀 분말 코팅층이 자성체의 Hcj제고에 효과가 제일 좋으며, M6자성체 Hcj는 약8kOe증가하고 M7자성체 Hcj는 약 7kOe증가하였다.

실시예8 -11

실시예1과 같은 용해, 밀링, 압축, 열처리 및 절단방법으로 50M 자석편을 제조한다. 50M의 소결 자성체(40mm*20mm*4mm)는 탈지, 산세척, 활화세척 및 탈이온 세척 후 건조처리를 거친 후；자성체를 걸어놓고, 평균 입자 입도가 1.2μm, 1.6μm, 2μm, 2.4μm인 테르븀 분말과 에탄올의 중량비를 2:1로하여 페이스트 J8, J9, J10 및 J11를 제조한다. 그 후에 각각 페이스트 J8, J9, J10 및 J11를 사용하여 자성체 표면에 스프레이 코팅하고 후에 뜨거운 바람으로 건조하여 자성체 표면에 한 층의 두께가 25μm인 테르븀 분말 코팅층을 형성하는데 이 네 가지 자성체는 각각 M8, M9, M10 및 M11이다. 상술한 자성체를 진공 소결로 내에 넣고 970℃ 온도에서 진공조건하에서（압력 10^-3～10^-4Pa 범위 내）24h 동안 처리한 후 500℃에서 5h동안 시효처리를 하고 Ar 하에 실온까지 냉각시킨다. 측량 분석을 통해 분석한바 성능은 아래의 표2과 같다.

항목	Br	Hcj	(BH)max	Hk/iHc
단위	kGs	kOe	MGOe	-
M₈	14.37	15.22	50.03	0.97
M₉	14.38	15.10	50.11	0.95
M₁₀	14.35	15.01	49.45	0.95
M₁₁	14.38	15.18	50.08	0.95

나타내는 바와 같이 항산화제를 첨가하지 않은 페이스트로 형성된 코팅은 열처리후에 자성체의 Hcj를 높일 수 없고 이것은 테르븀 분말이 코팅이 되는 과정에서 산화가 발생했음을 설명한다.

상술한 것은 본 발명의 비교적 바람직한 실시방식일 뿐이며 본 발명을 제한하는데 사용하지 않으며 무릇 본 발명의 사상과 원칙 내의 어떠한 수정, 균등 교체, 개선 등은 모두 응당 본 발명의 보호 범위 안에 포함되어야 한다.

Claims

R-Fe-B류의 소결 자성체의 제조방법으로서,
1) R1-Fe-B-M 소결 자성체를 제조하는 단계, 이 중 R1은 Nd, Pr, Dy, Tb, Ho, Gd 중의 어느 하나 또는 이들의 조합이고 R1의 함량은 26wt%~33wt%이며, M은 Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Ga, Ca, Cu, Zn, Si, Al, Mg, Zr, Nb, Hf, Ta, W, Mo 중의 어느 하는 또는 이들의 조합이며 함량은 0~5wt%이며;, B의 함량은 0.5wt%~2wt%이며, 여분은 Fe이며;
2) 상기 소결 자성체를 순차적으로 탈이온 세척, 산용액 처리, 건조 처리를 사용하여 처리된 자성체를 얻는 단계;
3) 상기 단계2) 처리 후의 소결 자성체의 표면에 초미세 테르븀 분말, 유기용제 및 산화방지제로 제조된 혼합 페이스트를 균일하게 덮는 단계, 및
4) 상기 단계 3)의 자성체를 소결진행, 시효 처리하는 단계를 포함하며, 처리 후의 자성체는 아래의 요구를 만족시켜야 하며,
Hcj(4)-Hcj(1)＞10kOe；Br(1)-Br(4)＜0.2kGs；
여기에서, Hcj(4)는 단계4) 후의 소결 자성체의 항자기력을 표시하고, Hcj(1)는 단계1)만 거친 소결 자성체의 항자기력을 표시하며, kOe는 항자기력의 단위이고; Br(4)는 단계4)를 거친 후의 소결 자성체의 잔류자석을 표시하고 Br(1)는 단계1)만 거친 소결 자성체의 잔류자석을 표시하며, kGs는 항자기력의 단위인 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류의 소결 자성체의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 단계3) 중의 초미세 테르븀 분말이 아래의 단계를 통하여 제조하는데,
순수 테르븀 잉곳을 최소방향인 1mm-10mm의 잉곳까지 가공 또는 순수 테르븀 잉곳을 2mm-10mm의 입자보다 작게 분쇄한 후 기류마모 처리를 거쳐 평균 분말 입도가 0.5~3μm인 테르븀 분말를 제조하며,
상기 테르븀 분말을 제조하는 과정에서 테르븀 분말의 산소 함량과 탄소 함량을 엄격하게 제어하여야 하고, 제조된 테르븀 분말의 산소 함량＜1500ppm, 탄소 함량＜900ppm으로 하는 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류의 소결 자성체의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 단계3) 중의 페이스트 중 테르븀 분말의 질량비를 50~80%로하고 항산화제의 질량비를 1~10%로 하되,
상기 항산화제는 1,3,5-벤조트리클로라이드, BHT, 4-레조르신 중의 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류의 소결 자성체의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 단계3) 중의 상기 소결 자성체의 자석은 최소 한 개 방향의 두께는＜15mm이고, 상기 소결 자성체 표면에 덮는 초미세 테르븀 분말층의 두께는 10~100μm인 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류의 소결 자성체의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 단계4) 중의 진공 소결로 내의 온도는 850~970℃, 열처리 시간은 5~72h，진공 소결로 내의 진공도는 10^-3～10^-4Pa；상기 시효처리의 온도는 470~550℃，처리시간은 2~5h인 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류의 소결 자성체의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 분말의 평균입도가 1~2.5μm인 테르븀 분말을 제조하되, 제조한 테르븀 분말의 산소 함량＜1000ppm，탄소함량＜700ppm인 것을 특징으로 하는 R-Fe-B류의 소결 자성체의 제조방법.