TWI832207B - 磁石、磁石用漿料及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種磁石、磁石用漿料及其製造方法。該用於磁石的漿料，包含：重稀土合金粉末、黏結劑樹脂、溶劑及分散劑，該重稀土合金粉末的成分係(Tb,Dy,Ho)
aCo
b(Cu,Al)
c，其中30 wt%≤a≤95wt%、5 wt%＜b≤ 35wt%以及0 wt %≤c≤35 wt %，及該重稀土合金粉末具有粉末粒度為D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米；其中該黏結劑樹脂為熱塑性樹脂；其中該溶劑為芳香類、脂肪類、酯類或酮類；其中該分散劑為溶劑型低分子量分散劑或高分子量分散劑，及其中按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量比為0.01X至0.05X，該溶劑的重量比為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量比為小於0.03X且大於等於0。
Description
本發明係關於磁性材料、磁性材料用漿料及其製造方法，特別是關於一種燒結釹鐵硼磁石、用於燒結釹鐵硼磁石的漿料及其製造方法。
現有的燒結釹鐵硼磁石製程為將重稀土元素平均分佈於晶粒與晶界中。已知的釹鐵硼磁石的製造流程中，是先將釹鐵硼合金原料以氫碎製程及細粉碎(例如氣流粉碎(Jet Mill))磨成細粉末，然後進行磁場配向、燒結及熱處理而形成磁石產品。然而，燒結釹鐵硼磁石製程雖能提高耐溫性，但飽和磁化值卻會降低。已知研究發現重稀土元素只要分佈於晶界即可提高耐溫性，不僅減少稀土用量，且能維持高飽和磁化值。
然而，上述方法所製得磁石的製造成本較高，故，有必要提供一種磁石、磁石用漿料及其製造方法，以解決習用技術所存在的問題。
本發明之一目的在於提供一種磁石、磁石用漿料及其製造方法，其採用噴覆法將製作完成之漿料噴覆於磁石表面形成重稀土元素、重稀土化合物或重稀土合金厚膜，該漿料噴覆於磁石表面的操作成本較低，且能顯著提高磁石的耐溫性，因此應用範圍可以更廣。本發明製造方法製造的磁石不僅
可提供超高特性的下一代磁石，亦能應用於傳統等級的磁石，使其製造成本降低，對於現今電動車、高溫用馬達、高效率壓縮機使用的磁石能有更多的應用。
本發明之一目的在於提供一種磁石及其製造方法，其採用晶界擴散法在磁石表面噴覆一層重稀土合金漿料，使得磁石表面披覆一層重稀土元素、重稀土化合物或重稀土合金的厚膜，再經由升高溫度維持一段時間，使表面重稀土厚膜沿著較易擴散的晶界相擴散至磁石內部，進而使磁石內晶界具有高含量重稀土。然而，漿料製作的方式直接影響晶界擴散效果。本發明的漿料及其製作方法能顯著提高磁石耐溫性，並能顯著提升磁石的iHc值，並具有良好的製程操作性。
為達上述之目的，本發明提供一種用於磁石的漿料，包含：一重稀土合金粉末，以該重稀土合金粉末的總重為100wt%計，該重稀土合金粉末的成分係(Tb,Dy,Ho)aCob(Cu,Al)c，其中30wt%
a
95wt%、5wt%<b
35wt%以及0wt%
c
35wt%，及該重稀土合金粉末具有一粉末粒度：D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米；一黏結劑樹脂，其中該黏結劑樹脂為一熱塑性樹脂；一溶劑，其中該溶劑為一芳香類、一脂肪類、一酯類或一酮類；及一分散劑，其中該分散劑為一溶劑型低分子量分散劑或一高分子量分散劑，其中按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量比為0.01X至0.05X，該溶劑的重量比為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量比為小於0.03X且大於等於0。
本發明還提供一種用於磁石的漿料的製造方法，包含：提供一重稀土合金塊，以該重稀土合金塊的總重為100wt%計，該重稀土合金塊的成分係(Tb,Dy,Ho)aCob(Cu,Al)c，其中30wt%
a
95wt%、5wt%<b
35wt%以及0wt%
c
35wt%；將該重稀土合金塊破碎，以形成一重稀土合金粉末，其中該重
稀土合金粉末具有一粉末粒度：D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米；及將該重稀土合金粉末與一黏結劑樹脂、一溶劑及一分散劑混合，以獲得一重稀土合金漿料，其中該黏結劑樹脂為一熱塑性樹脂，該溶劑為一芳香類、一脂肪類、一酯類或一酮類；及該分散劑為一溶劑型低分子量分散劑或一高分子量分散劑，及其中該重稀土合金漿料中，按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量比為0.01X至0.05X，該溶劑的重量比為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量比為小於0.03X且大於等於0。
在本發明一實施例中，將該重稀土合金塊破碎的步驟包含：於400℃至600℃的一溫度下，使用高溫氫破碎將該重稀土合金塊進行破碎0.5小時至5小時。
在本發明一實施例中，於高溫氫破碎將該重稀土合金塊進行破碎後，進行一機械破碎或一氣流破碎，使破碎後的重稀土合金粒度小於60目數(mesh)。
在本發明一實施例中，於進行該機械破碎或該氣流破碎後，將粒度小於60目數的重稀土合金與一球磨介質、該溶劑及該分散劑相混合並進行一密封球磨12小時至48小時，以獲得該重稀土合金粉末具有該粉末粒度為D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米，其中該球磨介質與該重稀土合金粉末的重量比為5：1至15：1，且該球磨溶劑與該重稀土合金粉末的重量比為0.5：1至1.5：1，及該分散劑與該重稀土合金粉末的重量比為<0.04：1。
在本發明一實施例中，在進行該密封球磨後，將該球磨介質分離後並進行過濾，以獲得一原始重稀土合金漿料。
在本發明一實施例中，所述用於磁石的漿料的製造方法還包含：將該黏結劑樹脂加入該溶劑中溶解，以獲得一黏結劑樹脂溶液。
在本發明一實施例中，將該重稀土合金粉末與該黏結劑樹脂、該溶劑及該分散劑混合步驟包含：將該原始重稀土合金漿料、該黏結劑樹脂溶液及該溶劑混合，以形成該重稀土合金漿料，且透過調整該原始重稀土合金漿料、該黏結劑樹脂溶液及該溶劑的比例，使得該重稀土合金漿料中，按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量比為0.01至0.05X，該溶劑的重量比為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量比為小於0.03X且大於等於0。
本發明又提供一種磁石，其利用如上所述的用於磁石的漿料或如上所述的用於磁石的漿料的製造方法製成的漿料噴覆於垂直於一磁石的C軸的至少一面，並進行一真空擴散處理及一真空時效處理後製成。
在本發明一實施例中，該漿料噴覆於該磁石上後形成一乾膜，其中該磁石的一個面上的該乾膜的重量為該磁石的重量W的0.002W至0.02W。
S11~S13:步驟
S21~S23:步驟
10:噴覆重稀土合金漿料的磁石
100:磁石
101:重稀土合金漿料
圖1：本發明的一實施例的漿料製作的示意流程圖；圖2：本發明的一實施例的磁石製作的示意流程圖；圖3：本發明的一實施例的漿料噴覆於一磁石上的示意圖。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
如本文所用的，提及變量的數值範圍旨在表示變量等於該範圍內的任意值。因此，對於本身不連續的變量，該變量等於該數值範圍內的任意整數值，包括該範圍的端點。類似地，對於本身連續的變量，該變量等於該數值範圍內的任意實值，包括該範圍的端點。作為例子，而不是限制，如果變量本身是不連續的，描述為具有0-2之間的值的變量取0、1或2的值；而如果變量本身是連續的，則取0.0、0.1、0.01、0.001的值或
0且
2的其他任何實值。
本發明實施例提出一種用於磁石的漿料，包含：一重稀土合金粉末，以該重稀土合金粉末的總重為100wt%計，該重稀土合金粉末的成分係(Tb,Dy,Ho)aCob(Cu,Al)c，其中30wt%
a
95wt%、5wt%<b
35wt%以及0wt%
c
35wt%，及該重稀土合金粉末具有一粉末粒度：D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米；一黏結劑樹脂，其中該黏結劑樹脂為一熱塑性樹脂；一溶劑，其中該溶劑為一芳香類、一脂肪類、一酯類或一酮類；及一分散劑，其中該分散劑為一溶劑型低分子量分散劑或一高分子量分散劑，其中按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量比為0.01X至0.05X，該溶劑的重量比為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量比為小於0.03X且大於等於0。
請參照圖1，本發明實施例根據上述的用於磁石的漿料，提出一種用於磁石的漿料的製造方法，包含：提供一重稀土合金塊，以該重稀土合金塊的總重為100wt%計，該重稀土合金塊的成分係(Tb,Dy,Ho)aCob(Cu,Al)c，其中30wt%
a
95wt%、5wt%<b
35wt%以及0wt%
c
35wt%(步驟S11)；將該重稀土合金塊破碎，以形成一重稀土合金粉末，其中該重稀土合金粉末具有一粉末粒度：D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米(步驟S12)；及將該重稀土合金粉末與一黏結劑樹脂、一溶劑及一分散劑混合，以獲得一重稀土合金
漿料，其中該黏結劑樹脂為一熱塑性樹脂，該溶劑為一芳香類、一脂肪類、一酯類或一酮類；及該分散劑為一溶劑型低分子量分散劑或一高分子量分散劑，及其中該重稀土合金漿料中，按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量比為0.01X至0.05X，該溶劑的重量比為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量比為小於0.03X且大於等於0(步驟S13)。需要注意的是，如果該重稀土合金粉末與該黏結劑樹脂、該溶劑混合後即可以均勻分散於漿料中，則不需要添加分散劑。因此，分散劑於漿料中的含量可以為0。
本發明一實施例之用於磁石的漿料的製造方法首先係步驟S11：提供一重稀土合金塊，以該重稀土合金塊的總重為100wt%計，該重稀土合金塊的成分係(Tb,Dy,Ho)aCob(Cu,Al)c，其中30wt%
a
95wt%、5wt%<b
35wt%以及0wt%
c
35wt%。本步驟S11中30wt%
(Tb,Dy,Ho)a 
95wt%是指該群組中由Tb、Dy、Ho組成，即其可以包含Tb、Dy、Ho、Tb與Dy、Tb與Ho、Dy與Ho、Tb與Dy與Ho的排列組合，其含量可以為該重稀土合金漿料的總重為100wt%的30wt%至95wt%，包含其中間的數值，例如30wt%、30.1wt%、30.2wt%、30.3wt%、30.4wt%、30.5wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、70wt%、75wt%、80wt%、85wt%、90wt%、95wt%及其中間的值。同理，Co的含量可以為該重稀土合金漿料的總重為100wt%的5wt%至35wt%，包含其中間的數值，例如5wt%、5.1wt%、5.2wt%、5.3wt%、5.4wt%、5.5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%及其中間的值。0wt%
(Cu,Al)c 
35wt%是指該群組中由Cu、Al組成，即其可以包含Cu、Al、Cu與Al的排列組合，其含量可以為該重稀土合金漿料的總重為
100wt%的0wt%至35wt%，包含其中間的數值，例如0wt%、0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、1wt%、1.5wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%及其中間的值。值得一提的是，Cu或Al可以不包含於該重稀土合金漿料中或僅因雜質而微量包含於其中。
本發明一實施例之磁石的製造方法接著係步驟512：將該重稀土合金塊破碎，以形成一重稀土合金粉末，其中該重稀土合金粉末具有一粉末粒度：D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米。
在一個具體的實施例中，將該重稀土合金塊破碎的步驟包含：於400℃至600℃的一溫度下，使用高溫氫破碎將該重稀土合金塊進行破碎0.5小時至5小時。接著，於高溫氫破碎將該重稀土合金塊進行破碎後，進行一機械破碎或一氣流破碎，使破碎後的重稀土合金粒度小於60目數(mesh)。值得一提的是，相較於習知的用於製備燒結釹鐵硼磁石的氫破碎步驟於常溫中進行，本發明的氫破碎步驟為於400℃至600℃的溫度下進行氫破碎。另外，經過該機械破碎或該氣流破碎後的重稀土合金顆粒(即經過高溫氫破碎及機械破碎或氣流破碎後的重稀土合金塊)至少經由60目數(mesh)的篩網篩除大於60目數(mesh)的顆粒，以收集粒度小於60目數的重稀土合金。
接著，於進行該機械破碎或該氣流破碎後，將粒度小於60目數的重稀土合金與一球磨介質、溶劑及分散劑相混合並進行一密封球磨12小時至48小時，以獲得具有粉末粒度為D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米的重稀土合金粉末。可選地，該溶劑為一芳香類、一脂肪類、一酯類或一酮類。可
選地，該球磨介質可以為直徑1毫米至5毫米的氧化鋯球。可選地，球磨保護氣體可以為氬氣。
較佳地，該球磨介質與該重稀土合金粉末的重量比為5：1至15：1(例如5：1、5.1：1、5.2：1、5.3：1、5.4：1、5.5：1、6：1、6.5：1、7：1、7.5：1、8：1、8.5：1、9：1、9.5：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1，及其中間的數值)，且該球磨溶劑與該重稀土合金粉末的重量比為0.5：1至1.5：1(例如0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、1：1、1.5：1，及其中間的數值)，及該分散劑與該重稀土合金粉末的重量比為<0.04：1(例如0.039：1、0.035：1、0.03：1、0.025：1、0.02：1、0.015：1、0.01：1、0：1，及其中間的數值)。值得一提的是，如果該重稀土合金粉末可均勻分散於該溶劑中時，則不需要添加分散劑。因此，分散劑於此的含量可以為0。
於上述步驟之後，將該球磨介質分離後並進行過濾，以獲得一原始重稀土合金漿料(A)。另外，將該黏結劑樹脂加入該溶劑中溶解，以獲得一黏結劑樹脂溶液(B)。
根據上述的實施方式，將該重稀土合金粉末與該黏結劑樹脂、該溶劑及該分散劑混合步驟包含：將該原始重稀土合金漿料(A)、該黏結劑樹脂溶液(B)及溶劑混合，以形成該重稀土合金漿料。可選地，該溶劑為一芳香類、一脂肪類、一酯類或一酮類。透過調整該原始重稀土合金漿料(A)、該黏結劑樹脂溶液(B)及該溶劑的比例，使得該重稀土合金漿料中，按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量比為0.01至0.05X，該溶劑的重量比為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量比為小於0.03X且大於等於0。值得一
提的是，用於球磨的溶劑與溶解黏結劑樹脂的溶劑及與該原始重稀土合金漿料(A)、該黏結劑樹脂溶液(B)混合的溶劑為同一種溶劑。
接著，如圖2所示，將根據上述的漿料及上述漿料的製造方法製造的漿料進一步製造成磁石。磁石的製造方法首先係步驟S21：提供一磁石。在本步驟S21中，該磁石可以是市售的磁石，原則上該磁石所採用的是燒結釹鐵硼磁石。可選地，該磁石可以是尺寸加工完成後的燒結釹鐵硼磁石，並經過表面清洗乾燥後提供。本發明中，該磁石單重定義為W。作為一示例，該磁石的成分可以為(Nd,Pr)29.6Dy1.2Co1.0Cu0.1Al0.2Ga0.2B0.96Febal。另外要提到的是，本文中所指的bal是一般合金組成中常用用語，主要用於平衡合金組成達到100%。
本發明一實施例之磁石的製造方法接著係步驟S22：將上述的漿料或透過上述製造方法製成的漿料(下文稱為重稀土合金漿料)噴覆於垂直該磁石的C軸的至少一個面上，以在該磁石上形成一乾膜，其中以於該磁石的重量為W計，該磁石的一個面上的該乾膜的重量為0.002W至0.02W。在步驟S22的一個示例中，該磁石為一長方體的磁石。接著，將根據上述的配比調製成的該重稀土合金漿料噴覆於垂直該磁石的C軸的至少一個面上。作為一個示例，如圖2所示，重稀土合金漿料101噴覆於垂直該磁石100的C軸的兩個面上(即，上下表面上)以形成噴覆重稀土合金漿料的磁石10。值得一提的是，該重稀土合金漿料僅噴覆於垂直該磁石的C軸的面上，而不噴覆於該磁石的其他面。以圖2作為示例，將該重稀土合金漿料101噴覆於垂直該磁石100的C軸的至少一個面上的步驟包含：將該重稀土合金漿料101噴覆於垂直該磁石100的C軸的一個面上；及將該重稀土合金漿料101噴覆於垂直該磁石100的C軸的另一面上，其中
該重稀土合金漿料101不噴覆於該磁石的其他面。可選地，於將該重稀土合金漿料噴覆於垂直該磁石的C軸的一個面上後，進行一第一乾燥步驟，其中該第一乾燥步驟為自然乾燥，且其乾燥環境為大氣環境或惰性氣體保護環境；及於將該重稀土合金漿料噴覆於垂直該磁石的C軸的另一面上後，進行一第二乾燥步驟，其中該第二乾燥步驟為自然乾燥，且其乾燥環境為大氣環境或惰性氣體保護環境。另外，可選地，噴覆該重稀土合金漿料的該磁石的步驟為於一大氣環境或一惰性氣體保護環境下進行噴覆，且其噴覆類型為無氣式噴塗或有氣式噴塗。
接著，本發明一實施例之磁石的製造方法係步驟S23：對噴覆該重稀土合金漿料的該磁石進行一晶界擴散處理，以形成一晶界擴散磁石。可選地，該晶界擴散處理包含一真空擴散處理及一真空時效處理。該真空擴散處理溫度為850℃至1000℃，時間為4至24小時，該真空時效處理溫度為470℃至530℃，時間為1至4小時。
要提到的是，使用本發明的漿料的磁石製造方法，將重稀土合金漿料噴覆於垂直磁石的C軸的兩個面上後，進行真空擴散處理溫度為850℃至1000℃，時間為4至24小時，該真空時效處理溫度為470℃至530℃，時間為1至4小時，能夠顯著提升磁石的iHc值(△iHc大於8)且僅使BHmax值些微下降(△BHmax小於2)。
另外，本發明的重稀土合金漿料成分組成、配比，能夠使重稀土合金漿料完整黏覆於磁石上，進而在將噴覆重稀土合金漿料的磁石進行晶界擴散處理後，能夠顯著提升磁石的iHc值(△iHc大於8)且僅使BHmax值些微下降(△BHmax小於2)。
這邊要提到的是，本發明實施例的磁石的製造方法主要是透過使用特定材料及特定步驟(及其參數)，進而提高良率以及磁石的磁力性質。
本發明實施例更提出一種磁石，其可利用如本發明任一實施例的用於磁石的漿料或用於磁石的漿料的製造方法製成的漿料噴覆於垂直於一磁石的C軸的至少一面，並進行一真空擴散處理及一真空時效處理後。較佳地，該漿料噴覆於該磁石上後形成一乾膜，其中該磁石的一個面上的該乾膜的重量為該磁石的重量W的0.002W至0.02W。
另外，本發明實施例更提出一種磁石，其可利用如本發明任一實施例的用於磁石的漿料或用於磁石的漿料的製造方法製成的漿料噴覆於垂直於一磁石的C軸的兩面，但不噴覆除該兩面外的其他面來製成。
以下舉出數個示例與比較例，以證明本發明實施例之磁石及其製造方法確實具有上述的效果。
需要注意的是，下文示例中的數值旨在不窮舉本發明所有實施例的前提下，示例性的示出本發明的效果，該數值的範圍應以專利申請範圍界定的範圍為準。
示例
重稀土合金漿料組成：
本發明的重稀土合金漿料組成包含：一重稀土合金成分為(Tb,Dy,Ho)aCob(Cu,Al)c，其中30wt%
a
95wt%、5wt%<b
35wt%以及0wt%
c
35wt%，下表1僅示例性地示出其中的6種配比。需要注意的是，下列的數值僅在示例性的示出本發明的實施方式及其效果，不旨在窮舉本發明的所有實施例及限制本發明的申請專利範圍。
下表1示例性的示出部分的製程參數。值得一提的是，高溫氫破碎的條件可以於400℃至600℃的一溫度下進行破碎0.5小時至5小時(表1僅列出480℃至570℃，2至3小時作為示例)。密封球磨中，球磨的條件可以使用任何已知的球磨介質，其直徑可以為1毫米至5毫米(表1僅直徑為2-3毫米的氧化鋯球作為示例)；球磨介質與重稀土合金粉末的重量比可以為5：1至15：1(表1中僅示例10：1至12：1)；溶劑與重稀土合金粉末的重量比可以為0.5：1至1.5：1(表1中僅示例0.9：1至1.1：1)；該分散劑與該重稀土合金粉末的重量比可以為<0.04：1(表1中僅示例0.01：1至0.02：1)；球磨粒度可以為D50：0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米(表1中僅示例D50：0.95微米至1.22微米且D90：1.77微米至2.24微米)；該溶劑可以為芳香類、脂肪類、酯類或酮類(表1中僅示例乙酸乙酯、丙酮及丁酮)且該分散劑可以為溶劑型低分子量分散劑或高分子量分散劑。另外，在溶解黏結劑樹脂以形成黏結劑樹脂溶液中，該黏結劑樹脂可為一熱塑性樹脂(表1中僅示例聚甲基丙烯酸甲酯(PMAA)、聚碳酸脂(PC)及丙烯碳酸鹽(Propylene Carbonate))；溶劑可以為芳香類、脂肪類、酯類或酮類(表1中僅示例乙酸乙酯、丙酮及丁酮)，黏結劑樹脂/溶劑的重量比可以為0.9：1至1：1。最終漿料比例的重量比可以為按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量比為0.01至0.05X，該溶劑的重量比為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量比為小於0.03X且大於等於0(表1中僅示例該黏結劑樹脂的重量比為0.02至0.03X，該溶劑的重量比為1.4X至1.6X，及該分散劑的重量比為0.01X至0.02X。
接著，將上述的重稀土合金漿料示例1-6噴覆於磁石上，作為一示例，該磁石的成分可以為(Nd,Pr)29.6Dy1.2Co1.0Cu0.1Al0.2Ga0.2B0.96Febal，以下列表2的條件及上述的磁石製造方法製成示例1-6。值得一提的是，起始釹鐵硼燒
結磁石尺寸重量僅作為示例。另外，需要注意的是，該漿料噴覆於該磁石上的一個面上後形成一乾膜的重量為該磁石的重量W的0.002W至0.02W(表2中僅示例該乾膜重量為0.005W至0.007W)。進行真空擴散處理溫度為850℃至1000℃，時間為4至24小時(表2中僅示例950℃至970℃，時間為8至10小時)；該真空時效處理溫度為470℃至530℃，時間為1至4小時(表2中僅示例470℃至480℃，時間為2小時)。
根據上述示例的製程參數，下表3示出比較例與示例1-6的磁特性比較。
結果
示例1-示例3中，重稀土合金成分為Tb87Co7Cu5Al1(wt%)，依表1方式製作漿料及表2方式進行噴覆法晶界擴散。示例1-3中漿料製作條件相同，僅樹脂添加量不同。將漿料噴覆於磁石垂直C軸的兩面，乾燥後進行真空擴散前，因示例1漿料未添加樹脂，重稀土合金厚膜於後續操作極易脫離磁石表面，造成擴散效果低下，磁石於真空擴散及時效處理後iHc增加量僅6.24kOe。示例2漿料中樹脂添加重量為重稀土合金粉末重量之3%，示例3漿料中樹脂添加重量為重稀土合金粉末重量之6%，兩者噴覆於磁石垂直C軸的兩面，乾燥後重稀土合金厚膜均呈現良好的附著性。示例2漿料噴覆磁石於真空擴散及時效處理後iHc增加量達10.74kOe，示例3漿料因樹脂含量較高，於後續真空擴散時易產生碳殘留影響擴散效果，噴覆磁石於真空擴散及時效處理後iHc增加量反下降為7.78kOe。
示例4中，重稀土合金成分Tb50Co22Cu24Al4(wt%)，依表1方式製作漿料及表2方式進行噴覆法晶界擴散。示例4漿料噴覆於磁石垂直C軸的兩面，乾燥後重稀土合金厚膜呈現良好的附著性，進行真空擴散及時效處理後磁石iHc增加量達11.46kOe。
示例5中，重稀土合金成分Tb41Dy41Co11Cu5Al2(wt%)，依表1方式製作漿料及表2方式進行噴覆法晶界擴散。示例5漿料噴覆於磁石垂直C軸的兩
面，乾燥後重稀土合金厚膜呈現良好的附著性，進行真空擴散及時效處理後磁石iHc增加量達11.91kOe。
示例6中，重稀土合金成分Tb41Dy26Ho15Co11Cu5Al2(wt%)，依表1方式製作漿料及表2方式進行噴覆法晶界擴散。示例6漿料噴覆於磁石垂直C軸的兩面，乾燥後重稀土合金厚膜呈現良好的附著性，進行真空擴散及時效處理後磁石iHc增加量達11.16kOe。
綜上所述，本發明實施例的磁石用漿料及其製造方法主要成分包含一重稀土合金粉末、一黏結劑樹脂、一溶劑及一分散劑，該重稀土合金粉末成分係(Tb,Dy,Ho)aCob(Cu,Al)c，以該重稀土合金粉末的總重為100wt%計，其中30wt%
a
95wt%、5wt%<b
35wt%以及0wt%
c
35wt%及該重稀土合金粉末具有粉末粒度為D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米；其中該黏結劑樹脂為熱塑性樹脂；其中該溶劑為芳香類、脂肪類、酯類或酮類；其中該分散劑為溶劑型低分子量分散劑或高分子量分散劑，及其中按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量比為0.01X至0.05X，該溶劑的重量比為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量比為小於0.03X且大於等於0。將上述的漿料噴覆於垂直於一磁石的C軸的至少一面，該乾膜的重量為該磁石的重量W的0.002W至0.02W後，進行真空擴散處理溫度為850℃至1000℃，時間為4至24小時，該真空時效處理溫度為470℃至530℃，時間為1至4小時，可大幅提高燒結釹鐵硼磁石本質矯頑磁力iHc值，並具有良好的製程操作性。
雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S11~S13:步驟
Claims (9)
- 一種用於噴覆磁石的漿料，包含：一重稀土合金粉末，該重稀土合金粉末係由一AaCobCc合金塊破碎而成，其中A為Tb、Dy、Ho或其組成的群組，C為Cu、Al或其組成的群組，其中以該重稀土合金粉末的總重為100wt%計，a為大於或等於30wt%且小於或等於95wt%、b為大於5wt%且小於或等於35wt%以及c為大於0wt%且小於或等於35wt%，及該重稀土合金粉末具有一粉末粒度：D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米；一黏結劑樹脂，其中該黏結劑樹脂為一熱塑性樹脂；一溶劑，其中該溶劑為一芳香類、一脂肪類、一酯類或一酮類；及一分散劑，其中該分散劑為一溶劑型低分子量分散劑或一高分子量分散劑，其中按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量為0.01X至0.05X，該溶劑的重量為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量為小於0.03X且大於等於0。
- 一種用於磁石的漿料的製造方法，包含：提供一重稀土合金塊，以該重稀土合金塊的總重為100wt%計，該重稀土合金塊的成分係為AaCobCc合金塊，其中A為Tb、Dy、Ho或其組成的群組，C為Cu、Al或其組成的群組，其中30wt%a
95wt%、5wt%<b
35wt%以及0wt%
c
35wt%；將該重稀土合金塊破碎，以形成一重稀土合金粉末，其中該重稀土合金粉末具有一粉末粒度：D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米；及 將該重稀土合金粉末與一黏結劑樹脂、一溶劑及一分散劑混合，以獲得一重稀土合金漿料，其中該黏結劑樹脂為一熱塑性樹脂，該溶劑為一芳香類、一脂肪類、一酯類或一酮類；及該分散劑為一溶劑型低分子量分散劑或一高分子量分散劑，及其中該重稀土合金漿料中，按重稀土粉末的重量為X計，該黏結劑樹脂的重量為0.01X至0.05X，該溶劑的重量為0.8X至2.0X，及該分散劑的重量為小於0.03X且大於等於0。
- 如請求項2所述的用於磁石的漿料的製造方法，其中將該重稀土合金塊破碎的步驟包含：於400℃至600℃的一溫度下，使用高溫氫破碎將該重稀土合金塊進行破碎0.5小時至5小時。
- 如請求項3所述的用於磁石的漿料的製造方法，其中於高溫氫破碎將該重稀土合金塊進行破碎後，進行一機械破碎或一氣流破碎，使破碎後的重稀土合金粒度小於60目數(mesh)。
- 如請求項4所述的用於磁石的漿料的製造方法，其中於進行該機械破碎或該氣流破碎後，將粒度小於60目數的重稀土合金與一球磨介質、該溶劑及該分散劑相混合並進行一密封球磨12小時至48小時，以獲得該重稀土合金粉末具有該粉末粒度為D50為0.5微米至1.5微米且D90小於3.0微米，其中該球磨介質與該重稀土合金粉末的重量比為5：1至15：1，且一球磨溶劑與該重稀土合金粉末的重量比為0.5：1至1.5：1，及當該分散劑大於0時，該分散劑與該重稀土合金粉末的重量比為<0.04：1。
- 如請求項5所述的用於磁石的漿料的製造方法，其中在進行該密封球磨後，將該球磨介質分離後並進行過濾，以獲得一原始重稀土合金漿料。
- 如請求項6所述的用於磁石的漿料的製造方法，其中所述用於磁石的漿料的製造方法還包含：將該黏結劑樹脂加入該溶劑中溶解，以獲得一黏結劑樹脂溶液。
- 一種磁石，其具有如請求項1所述的漿料或如請求項2至7之任一項所述的漿料覆蓋於垂直於一磁石的C軸的至少一面。
- 如請求項8所述的磁石，其中該漿料覆蓋於該磁石上後形成一乾膜，其中該磁石的一個面上的該乾膜的重量為該磁石的重量W的0.002W至0.02W。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201717224A (zh) * | 2015-07-31 | 2017-05-16 | Nitto Denko Corp | 稀土類磁鐵形成用燒結體及稀土類燒結磁鐵 |
| CN111326307A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-06-23 | 宁波金鸡强磁股份有限公司 | 一种渗透磁体用的涂覆材料及高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法 |
| CN111524670A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-11 | 天津三环乐喜新材料有限公司 | 稀土扩散磁体的制备方法及稀土扩散磁体 |
| CN113506665A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-15 | 华南理工大学 | 一种高效扩散提高钕铁硼磁体矫顽力的方法 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201717224A (zh) * | 2015-07-31 | 2017-05-16 | Nitto Denko Corp | 稀土類磁鐵形成用燒結體及稀土類燒結磁鐵 |
| CN111524670A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-11 | 天津三环乐喜新材料有限公司 | 稀土扩散磁体的制备方法及稀土扩散磁体 |
| CN111326307A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-06-23 | 宁波金鸡强磁股份有限公司 | 一种渗透磁体用的涂覆材料及高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法 |
| CN113506665A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-15 | 华南理工大学 | 一种高效扩散提高钕铁硼磁体矫顽力的方法 |
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