稀土永磁体的近净形制造技术

xiaoxiao2020-8-1  11

专利名称:稀土永磁体的近净形制造技术
稀土永磁体的近净形制造
本申请要求2011年9月29日提交的美国临时申请61/540,737的优先权。
背景技术
本发明总的涉及用于电机中的永磁体的成型,尤其涉及包括稀土(RE)材料以改进所成型磁体的磁性能,并使用快速压缩技术作为将磁体成型为要求很少或没有二次成形加工的形状的ー种方法。永磁体已广泛使用于各种设备中,包括用于混合和电动车辆、风车、空调和其他机械化设备中的牵引电机。一种永磁体-钕铁硼(Nd-Fe-B)烧结型永磁体-包含稀土金属,例如镝(Dy)或铽(Tb),用以改善磁体在高温下的磁性能(例如本征矫顽磁性)。已知的稀土磁体制造方法以初始准备开始,包括用于期望材料成分的原材料(铁、铁钕合金、硼以及铁镝合金等)的检查和称重。此后材料被真空感应熔炼和薄带连鋳,从而形成尺寸为几厘米的薄片(小于1mm)。在此之后进行氢爆碎,其中薄片在大约25°C至大约300°C下吸收氢大约5至大约20小时,在大约200°C至大约400°C下脱氢大约3至大约25小时,此后受到锤式粉碎和磨碎和/或机械粉碎或氮研磨(如需要),从而形成适于进一步粉末冶金加工的细粉。该粉末典型地按大小分级进行筛选,然后与用于最终所需要的磁性材料成分的其他合金粉末混合,通过在模具中的适合压制操作(通常在室温下)连同粘合剂一起制成生还件(green part)(典型地以立方体形式)。在ー种形式中,在将粉末成型为立方体块或其他形状之前对粉末进行称重。然后所成型件被真空包袋,并受到等静压制,在此之后将其烧结(例如,在真空中以大约900°C至大约1100°C烧结大约I至大约30小时)并如果需要,老化(例如在真空中以大约300°C至大约700°C大约5至大约20小时)。典型地,总重大约300kg至大约500kg的许多块料作为ー炉同时经历烧结。然后根据用于磁体的所需要最終的形状从较大块切割出磁体片并将其机械加工为最終的形状。此后如果需要,对磁体片进行表面处理。

通常在粉末金属エ艺中,生坯件的密度为理论密度的大约50%至55%,这导致在烧结过程中出现严重收缩。如果生坯件为立方体块形式,则收缩是一致的。但是,如果生坯件是非对称形状,则其将会以典型地难于控制的方式发生变形和弯曲。为了避免上述问题,通常从块状材料机械加工所需的磁体;这种エ艺引起了相对较大量的材料损耗,其产量典型地为55%至65% (即大约35%至45%的材料损耗)。还产生了与常规基于冶金的粉末技术相关的其他困难。例如,原始大块坯料的表面还受到ー些氧化,这可能会引起材料的额外损耗。制造过程中的大量材料损耗大大增加了最后加工出的RE磁体的成本。在过去几年中,由于RE金属原料的价格大幅上升,这一成本大大增加。同样地,存在与精确地生产划算的含RE材料的磁体相关的重大问题。

发明内容
本发明的ー个方面是ー种RE永磁体的近净形制造方法。在一个实施例中,该方法包括将磁性材料粉末引入到模具中,在模具中冲击压实粉末,以及将所压实的磁体粉末烧结以形成RE永磁体零件。在ー个方式中,粉末(其可为混合物或者两种或更多种不同的粉末前驱体)包含有镝(Dy)或铽(Tb)中的至少ー种,作为增加磁体的升高温度性能的方法。本发明的另一方面包括ー种冲击压实RE永磁体的方法。该方法包括,将钕铁硼(Nd-Fe-B)粉末和含有镝(Dy)和铽(Tb)中的至少ー种的粉末引入到模具中,用模具冲击压实粉末以及然后烧结被压实的粉末。本发明的另一方面还包括形成RE永磁体的方法,通过将钕铁硼粉末和含有镝(Dy)和铽(Tb)中的至少ー种的粉末引入到模具中,通过带有粉末的模具的高速冲击而压实粉末,从而在粉末中存在的颗粒至少局部表面发生熔化,并然后烧结所压实的粉末。高速冲击能够在非常短的时间内产生与前述冲击加载相似方式的高压カ波;这反过来趋于产生局部熔化。本发明提供下述技术方案
方案1. 一种近净形成形稀土永磁体的方法,所述方法包括
将多种磁性材料粉末引入到模具中;
将所述多种粉末混合以制成混合粉末;
在所述模具中将所述混合粉末冲击压实,以制成压实粉末;以及 烧结所述压实粉末。
方案2.方案I的方法,还包括通过在所述烧结之前加上保护层而減少所述压实粉末的氧化。
方案3.方案2的方法,其中所述保护粉末为陶瓷基浆料。
方案4.方案3的方法,其中以慢速加热所述浆料和所述压实粉末。
方案5.方案2的方法,还包括使所述压实粉末经历真空气氛或氧化的惰性气氛中的一种。
方案6.方案I的方法,其中所述冲击压实通过电液压过程、电磁过程、弹簧释放过程、压电过程、爆炸过程、电子枪过程或上述过程的组合而产生。
方案7.方案6的方法,其中在由所述爆炸过程引起的所述冲击压实之前,将金属层放置在所述磁性材料粉末和爆炸物之间。
方案8.方案I的方法,其中所述压实粉末的密度为理论密度的至少大约90%。
方案9.方案I的方法,其中所述稀土永磁体具有非化学计量成分。
方案10.方案I的方法,还包括所述稀土永磁体的表面处理。
方案11.方案I的方法,还包括在磁场存在下调整所述混合粉末的粉末对齐。
方案12.方案I的方法,还包括冷却所述模具中所烧结的粉末。
方案13.方案I的方法,其中烧结所述压实磁性材料粉末包括以大约1°C /min至大约50C /min的速度加热至大约900°C至大约1200°C的范围内的温度持续大约I至大约10小时之间。
方案14.方案I的方法,其中在大约20°C至大约25°C的温度下进行所述冲击压实。
方案15.方案I的方法,其中在与所述模具不同的第二模具中烧结所压实的磁性材料粉末。
方案16.方案I的方法,其中所述多种粉末中的至少ー种包括镝和铽中的至少ー种,从而在所述冲击压实之前,所述镝和铽中的所述至少ー种以大约I重量百分数至大约9重量百分数的量存在于所述稀土磁性材料粉末中。
方案17. —种冲击压实稀土永磁体的方法,所述方法包括
将钕铁硼粉末和含有镝和铽中至少ー种的粉末的混合物引入到模具中;
使用磁场以优先地对齐所述钕铁硼粉末和所述含有镝和铽中至少ー种的粉末的至少ー种;
冲击压实所述粉末;
烧结所述压实的粉末。
方案18.方案17的方法,其中所述混合物还包括达到约2重量百分数的量的润滑剤。方案19.方案18的方法,其中所述润滑剂为基于无机的,包括氮化硼、ニ硫化钥和ニ硫化钨中至少ー种。
方案20.方案18的方法,其中所述润滑剂为基于有机的,包括硬脂酸锌和石蜡的至少ー种。
方案21.方案18的方法,还包括从由机械加工、重压、压印、筛分、去毛刺、表面压缩锤击、接合以及滚磨构成的组中所选择的二次加工。


当结合下列附图阅读时,可以最好地理解本发明的优选实施例的下述详细说明,其中使用相似的附图标号表示相似的结构,其中 图1A是根据本发明的ー个方面形成RE永磁体的主要步骤的流程 图1B是在图1A过程的冲击加载或相关的高速冲击部分中使用的压制模具的示意图;图2示出了简化的基于永磁体的电机结构和简化的基于感应的电机结构之间的比较,以及使用图1B的模具压实的磁体的在前者中的表示性放置;以及
图3示出了包含混合推进系统的车辆,该混合推进系统包括使用根据本发明制造的磁体的基于永磁体的电机。
具体实施例方式本发明关于ー种以减小残余应力、变形和表面氧化的方式制造RE永磁体的エ艺。该エ艺大大减小或消除了后续的机械加工操作的需要,还降低了制造过程中的材料损耗,同时仍能够提供粉末中镝或铽的高度表面浓度,但保持总体浓度(即体内浓度)低。通过举例,当这种磁体配置为在用于将至少一部分推进カ提供给汽车或卡车的牵引电动机中使用时,表面浓度可以为大约5至50重量百分数,而体内浓度在约I重量百分数和约8重量百分数之间。通过这种方式,体内浓度表明比通常采用镝或铽在约6至10重量百分数之间的传统的加载镝或铽的钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁体大大减小。该エ艺包括使用最少的机械加工的近净形制造RE磁体,通过这种方式减小或消除变形或翘曲。制造磁体生坯件可能需要少量的润滑剤,以便防止这些生坯件在压制期间开裂。在这种情况中,根据剩余的过程參数,优选地与无机的(例如氮化硼、ニ硫化钥或ニ硫化钨)或有机的(例如硬脂酸锌或石蜡)载体一起使用润滑剤。在两者中任一的结构中,润滑剂有助于便于混合物致密化而不会开裂。
如上所述,使用高速致密化有助于大大提高生坯件的密度。例如,与为理论密度的大约50%至55% (或者等静压制后略高于60%)的前述生坯件密度值相比,本发明可以使生坯件达到理论密度的65%或更高很多。这反过来使得烧结之后的最终密度达到约95%至99%,或更高。因此,由于这更高的密度,通过该エ艺制造的磁体可能具有更好的磁性能和机械性能,尤其是疲劳强度。与传统过程相比,可缩短该过程时间,同时成本更低。而且,该エ艺不限于小規模的应用,能够在压实中保持粉末的原始特性。可以使用独特的组成,例如非化学计量组成和非均衡结构,来制造合金。如上所述,在ー种形式中,使用少量润滑剂进行粉末的研磨和混合,以有助于促进粉末的密实而不会裂縫。将粉末供给入具有最终磁体形状的模具中。使用通过冲击加载或其他高冲击速度エ艺的闭模压实代替等静压制步骤。虽然由于模腔中的绝热效应压实物会达到高温,但是可以在大约室温下(例如大约20°C至25°C)实施闭模和冲击压实。该高温会软化粉末材料并使其易于塑性变形,甚至对于易碎的材料例如陶瓷,也使压实成为可能。在真空炉中以大约900°C至大约1200°C烧结所压实的生坯件大约I至10小时,此后所完成的零件经过后续单个或两个步骤的较低温老化热处理。如果需要,在烧结之后可以加入压印加工过程(温或热的),以降低/消除由残余应カ引起的变形。虽然通常压印加工是在室温下进行,但是本发明人确定了磁性材料例如此处所述的这些材料对于压印加工来说在室温下十分易碎;因此,他们确定了提高温度的压印加工(例如在大约600°C至大约750°C之间)可能是优选的。这应该在真空或惰性气氛(例如N2或Ar)中进行以防止氧化。在不希望进行烧结后的切割和机械加工的情况下,如果需要,可以进行替代的小抛光(例如用硅砂)。通过穿过密封粉末的冲击前沿而压实粉末。冲击波在高压和非常短时内产生高速撞击(大约10至大约1000米/秒)。根据所使用的压实设备,压カ可以为大约150至大约500兆帕(MPa)。响应于压缩弹簧设备、电液压设备、电磁设备、压电设备、瀑炸设备和电子枪设备通过移动压实部件(例如下文更详细说明中的活塞)实现冲击加载。优选地,压实发生在一秒钟的若干分之几,尤其,少于10微秒。在这些高应变情况下,由于大量局部产生的热量,材料易于塑性变形。因为没有足够时间来通过热传递散热,由于绝热效应,热量甚至会局部地熔化粉末材料。如上所述,甚至陶瓷材料粉末前驱体可以由于冲击加载产生的高应变速率变形而发生塑性变形。首先參照图1A,示出了根据本发明ー个方面的制造RE永磁体的エ艺路线。エ艺过程I包括将不同组成粉末10AU0B至ION混合10,所述不同组成粉末10AU0B至ION对应于形成磁体所需的材料的数量。例如,如果所制造的磁体是基于钕铁硼(Nd-Fe-B)构造,其中至少一部分钕要由镝(Dy)或铽(Tb)替代,组成粉末IOA至ION可以包括前述的包含镝(Dy)或铽(Tb)的铁基粉末,以及钕铁硼(Nd-Fe-B)基粉末。在ー种形式中(例如用于包括前述牵引电机的汽车或卡车应用),完成的RE永磁体将具有约8或9重量百分数的镝(Dy),虽然本领域技术人员将会理解其他应用(例如风机,其中镝(Dy)或铽(Tb)的体内浓度可以需要为大约3到4重量百分数)可以实现类似的体内浓度降低,如其中这些和其他RE浓度需要更高的应用。无论如何,在任何这种电机中使用永磁体能够受益于改进的磁性能(例如矫顽磁性)都认为在本发明的范围 内。本领域技术人员还将理解,另外的成分-例如上述提及的粘合剂和润滑剂-也可以包含在通过混合10产生的混合物中,虽然应该将这些粘合剂和润滑剂保持为最小量,从而避免磁性能的污染或降低。同样,本领域技术人员将会理解在上述混合10之前、之后或与混合10 —起可以采用其他步骤;这些步骤可以包括上述的熔化、薄带连铸、氢爆碎、磨碎、研磨和筛选。在ー种形式中,混合10可以包括使用镝(Dy)或铽(Tb)(例如在大约15重量百分数和大约50重量百分数之间的Dy或Tb)的铁基合金粉末与钕铁硼(Nd-Fe-B)基粉末混合。混合10随后可以是磨碎和激活步骤20,之后进行通过冲击加载30的闭模压实以产生密实的生坯件。由此,使用烧结40以通过加热和固态扩散促进冶金結合。因而,烧结40-其中温度稍微低于熔化材料所需的温度-被理解为与包括熔化的其他较高温度操作不同。在烧结过程中,有利的是保持真空(例如,在2至8小时时间期间尤其在3至6小时的更具体范围的时间期间为大约10_3帕),以便实现99% (或更高)的理论密度。正如本领域技术人员理解的,较长的烧结40时间可以进ー步改进烧结密度。烧结40之后还可以采用另外的二次加工,包括机械加工50以及其他步骤(未示出),包括重压、压印、筛分、去毛刺、表面压缩锤击、 接合、滚磨等。此外,可以采用防止氧化的步骤,例如在某些情况中,例如将热锻用作烧结40之后的机械加工50之一的情况,通过添加氧化物或相关涂层。优选地,使用磁场25帮助形成经历磨碎和激活步骤20的材料。这发生在冲击加载30之前(或同吋),从而有助于促进粉末在磁场(优选在大约1. 5至2特斯拉之间)下对齐。磁场会引起混合物中的各独立磁粉对齐,从而所完成的磁体将具有优选的磁化方向。在ー种形式中,使用润滑剂(未示出)可有助于避免由于冲击加载30中固有的高压所引起的开裂问题。例如,合金粉末IOA至ION中的一个可以包含润滑剂,优选的以达到大约2重量百分数的量,润滑剂可以在粉末IOA至ION引入模具之前与其混合。根据剩余的加工參数,优选地与无机的(例如氮化硼、ニ硫化钥、ニ硫化钨)或有机的(例如硬脂酸锌或石蜡)载体一起使用润滑剤。如上所述,优选的是制造小的磁体零件,而不是此后从中取出较小片的大块材料。在ー种形式中,小磁体零件为大约2厘米长和大约5毫米厚,并以近净形(在ー种形式中其可以大体为直线的,而另ー种形式为稍微弓形的)制造。由于氧化关系到这些零件,有利的是在真空环境中进行至少ー些步骤,例如所示的真空70,但是伴随着抽空过程的加热和伴随的扩散趋于引起RE材料从表面的损耗。由此,可以使用保护层或涂层60用于防止在烧结40过程中的该镝(Dy)或铽(Tb)的损耗。在ー种形式中,保护涂层60为配置为具有高的热绝缘和抗氧化特性的陶瓷涂层。例如,可以使用由悬浮在硅酸钠的有机基(例如こ醇或丙酮)溶液中的陶瓷颗粒和矿物颗粒的混合物制成的浆料。在ー种形式中,该混合物可以包括(按重量)大约55至65 %的氧化硅,大约25至35 %的氧化镁,大约2至8 %的高岭土以及大约2至8%的蒙脱石。按重量大约20至40%的溶液包括溶解的硅酸钠,其具有的硅石对氧化钠摩尔比率为大约2. 5至3. 8。通过这种方式,浆料按重量含有溶液的大约40至48份。该浆料可以用于涂覆磁体,在这之后,在烧结40之前两者以慢速率(例如在大约每分钟1°C和每分钟5°C之间)被加热;通过这种方式,促进了硅酸钠的彻底脱水,如陶瓷颗粒和硅酸钠之间的反应。该慢加热能够以节省能源的方式与烧结40 —起在真空下进行。必须注意保证任何施加的涂层60在经历与真空70 —起使用以提供热处理的熔炉之前基本上没有任何残余液体或浆料存在,以避免后续烧结40过程中的挥发性问题。同样地,用于在烧结40之前将保护涂层60放置在磁体上以防止表面元素例如镝(Dy)或其他RE损失的方法(例如前面段落所述的)将采用有机的(而不是无机的)溶剂作为粘合剤。在优选方式中,通过喷射施加涂层60,优选地厚度在大约10至500微米之间,以便降低或消除烧结40过程中RE元素的反应,以及降低或消除RE元素释放到真空70中。在优选方式中,保护涂层60为临时除层,其可以在与真空70共同(或作为真空的一部分)使用的烧结40和热处理之后移除(例如通过喷丸处理等)。虽然所提及的构成保护层的混合物包含硅酸钠,本领域技术人员将会理解也可以使用在烧结温度下表现出惰性行为的其他仿瓷物质;几个这样的实例是氧化铝或硫化镝。而且,一些涂层成分能永久地留在磁体上作为抗氧化保护涂层。接下来參照图1B,用于过程I的冲击加载30部分的装备是用于产生冲击波压实的压制模具130的形式。压制模具130包括形成腔132的外壳131。具有静态的下模133和可移动的上模134。可移动的上模134置于压实活塞135上,该压实活塞135进而响应于用于将高速移动传递到压实活塞135上的爆炸、弹簧或其他介质(未示出)。由混合10制造的粉末材料置于下模133中,使得从压实活塞135传递给粉末材料的冲击波形成近净形的致密的生坯件。随着冲击加载压实,优选平面冲击波因为它们提供控制波、以及由此提供通过被压实的零件的最大和一致压实的能力。在爆炸、蒸发的铝箔(在高电压和大电流下)、或释放的弹簧驱动的冲击加载的情况下,在压制模具130的顶部开始加负荷,并且允许冲击波使正被压缩的粉末10的长度变短。冲击前沿将密封在上模134和下模133之间的粉末压实为固体形式。由冲击前沿施加的压カ通常比被压实的粉末10的剪应カ大非常多。这引起粉末10的塑性变形,以及由于材料的塑性流和孔隙的坍塌引起的压实的致密化。由冲击前沿所引起的颗粒与颗粒之间的摩擦、变形热和各独立颗粒的高速撞击导致颗粒与相邻颗粒之间的结合,从而能够制造接近于理论密度的压实。由此,所制造的磁体最終密度可以至少大约为理论密度的95%、或至少大约为96%、或至少大约为97%、或至少大约为98%、或至少大约为99%,所有这些接近大约7. 5克/厘米3的理论密度。与常规的压制方法 相比,冲击压实具有大量优点。例如,它不限于小规模的应用,在压实中可以保持原有的粉末特性。可以使用特有的成分(包括非化学计量成分)和非平衡结构制造零件。同样地(如上所述),伴随的绝热发生可以有助于提供粉末的局部熔化,由此能够使用可能不可兼容的前导材料(例如陶瓷)。随着爆炸冲击压实,可以将ー层牺牲金属放置在粉末10和爆炸物之间。在ー种形式中,该层可以由钢或其他金属制成的板制成。在另ー种形式中,根据零件的几何学,其可以为模具130的一部分。对于弹簧释放机构,在粉末10和弹簧(未示出)之间可需要模具130的一部分。典型地,冲击加载过程仅使用一个冲程和ー个模具,并产生ー个或多个零件。但是,如果需要,可以使用多个冲程。尤其对于使用弹簧释放冲击加载机械更是如此。如上结合图1A所述,一旦零件经受冲击加载30,它就可以经历烧结40以改进其密度和強度。如上所述,零件典型地以大约rc /分钟至5°c /分钟的慢速率被加热到大约900°C至大约1200°C的范围内的温度大约I至10小时之间。尤其,加热速度可以在大约2°C/分钟至5°C/分钟之间。可以与烧结一起进行老化。因而,平均烧结温度为大约1050°C,典型的烧结和老化时间为大约5至30小吋。典型的烧结真空在大约10_3至大约1O-5帕斯卡的范围内。这些较长的烧结时间可以显著提高烧结密度,同时慢加热速率促进浆料材料的彻底脱水。与其他形式的粉末冶金处理一祥,可以使用冷却时间表,其中在很多小时过程内冷却所烧结和压实的元件。可以由热作工具钢(例如D2钢)、不锈钢、钨合金、镍基超耐热合金或其他材料在高温下以高强度制成压制模具130。接下来參照图2和3,示出了永磁体电机200的一部分和使用这种电机200的车辆300,同时为了比较目的另外示出了感应电机400。在当前形式中,车辆300配置为混合动カ(也称为混合电动车辆01EV)或增程型电动车(EREV),其是称为电动车辆(EVs)的较大类的车辆的一部分),其中电机200与燃料电池(未示出)或电池组210协同使用,以向车辆300的车轮传递推进功率。还可以使用传统内燃机(ICE) 220 ;这样的内燃机可以直接耦接到动カ传动系以将功率传递给车轮,或者可以耦接到电机200以便将轴马カ转换为电功率。尤其參照图2,沿电机200的轴向尺寸的剖面图示出了由磁兼容材料(例如鉄)制成的定子201和转子202。定子201确定了多个径向延伸的齿203,其为多个电枢绕组204提供支撑。在想象的实施例中,根据电枢绕组204的数量,齿203的数量有助于确定产生多相配置的结构。本领域技术人员将会理解,构成绕组204的载流电线确定了可绕齿203缠绕的传统的U相、V相和W相配置。多个RE永磁体206设置在转子202的外围,从而它们与由定子201上的绕组产生的磁场进行磁通信。出于简洁,示出了永磁体结构200和感应结构400之间的比较。
进而,永磁体电机200和感应电机400的比较突显,可以采用根据本发明制造的前述永磁体206。感应电机400使用带有转子绕组407的转子402,该转子绕组与定子401中类似的绕组404配合使用,从而使绕组404中的电流变化引起转子402和轴405的转动运动。本领域技术人员将会理解,图3示出的电机可以合适地配置为用作永磁体电机。在图2所示出的设备的替代配置(未示出)中,代替在转子202中形成永磁体206,可以在定子201中形成永磁体206 ;本领域技术人员将会理解,两者中任一变型均适于供根据本发明制造的磁体206使用。注意到此处所采用的术语如“优选地”、“通常地”、以及“典型地”不用于限制本发明要求保护的范围或暗示某些特征对于本发明所要求保护的结构或功能是关键的、必要的、或者甚至是重要的。相反,这些术语仅用于强调在本发明的具体实施例中可以或可以不采用的替换的或另外的特征。为了描述和限定本发明的目的,应该注意的是,此处所采用的术语“基本上”表示可以归因于任何定量比较、数值、測量或其他表示的不确定性的固有程度。此处还采用的术语“基本上”表示定量表示可以从声明的基准改变的程度,而不会导致所讨论主题的基本功能产生变化。已经參照特有实施例详细描述了本发明,明显的是,在不偏离所附权利要求所确定的本发明的保护范围情况下,改变和变形是可能的。尤其,虽然本发明的某些方面此处被认为是优选的或尤其有利的,但是应该想到本发明并不必限于本发明的这些优选方面。
权利要求
1.一种近净形成形稀土永磁体的方法,所述方法包括将多种磁性材料粉末引入到模具中;将所述多种粉末混合以制成混合粉末;在所述模具中将所混合的粉末冲击压实,以制成压实粉末;以及烧结所述压实粉末。
2.根据权利要求1的方法,还包括通过在所述烧结之前加上保护层而减少所述压实粉末的氧化。
3.根据权利要求2的方法,还包括使所述压实粉末经历真空气氛或氧化的惰性气氛中的一种。
4.根据权利要求1的方法,其中所述压实粉末的密度为理论密度的至少大约90%。
5.根据权利要求1的方法,其中烧结所述压实磁性材料粉末包括以大约1°C/min至大约5°C /min的速度加热到大约900°C至大约1200°C范围内的温度大约I至10小时之间。
6.根据权利要求1的方法,其中所述多种粉末中的至少一种包括镝和铽中的至少一种,从而在所述冲击压实之前,所述镝和铽中的所述至少一种以大约I重量百分数至大约9 重量百分数的数量存在于所述稀土磁性材料粉末中。
7.—种冲击压实稀土永磁体的方法,所述方法包括将钕铁硼粉末和含有镝和铽中至少一种的粉末的混合物引入到模具中;使用磁场优先地对齐所述钕铁硼粉末和所述含有镝和铽中至少一种的粉末的至少一种;冲击压实所述粉末;以及烧结所述压实粉末。
8.根据权利要求7的方法,其中所述混合物还包括达到约2重量百分数的量的润滑剂。
9.根据权利要求8的方法,其中所述润滑剂为基于无机的,包括氮化硼、二硫化钥和二硫化钨中至少一种。
10.根据权利要求8的方法,其中所述润滑剂为基于有机的,包括硬脂酸锌和石蜡的至少一种。
全文摘要
本发明涉及稀土永磁体的近净形制造。一种近净成形稀土永磁体的方法和永磁体。所述方法包括将多种磁性材料粉末引入到模具中,关闭模具和冲击压实所述模具中的所述粉末,以及烧结所压实的磁体粉末以形成稀土永磁体零件。在一种形式中,经历压实的磁性材料为由两种或多种不同磁性材料粉末前导体制成的混合物。在所述混合物中可以添加附加的材料。一种这样的附加材料可以是用于减小开裂可能性的润滑剂,而另一种可以是用于提供混合物的氧化保护的涂层。在过程的烧结或相关高温部分之前或与其一起还可以使用真空或惰性环境。
文档编号H01F1/053GK103035400SQ201210460508
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者E·P·贝克, Y·王 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司

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