專利名稱：通過擠壓生產(chǎn)帶高能量結(jié)果的各向異性磁鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過擠壓擠壓生產(chǎn)帶高能量結(jié)果的各向異性磁鐵的方法。
關(guān)于聯(lián)邦贊助的研發(fā)說明本發(fā)明因政府對(duì)由美國能源部為“制造晶粒對(duì)齊的永久磁鐵的簡(jiǎn)化工藝”授權(quán)(授權(quán)號(hào).DE-FG02-ER82313)的小企業(yè)研究和發(fā)展的支持而得以進(jìn)行政府對(duì)本發(fā)明擁有的部分權(quán)益。
背景技術(shù)：
已知通過擠壓工藝生產(chǎn)各向異性的永磁鐵，是把構(gòu)成待要生產(chǎn)的磁鐵成分的主體裝料放置在容器內(nèi)，對(duì)其加熱并在容器內(nèi)擠壓以使主體裝料壓實(shí)到基本上完全致密。美國專利第4,915,891號(hào)(Chandhok等人)描述了這樣的方法。
然而，在實(shí)踐中，該方法因其缺點(diǎn)而受到損害，排除了為商業(yè)目的使用得到的永久磁鐵。更確切地說，雖然現(xiàn)有技術(shù)旨在生產(chǎn)沿其軸具有各向異性磁化特性的永磁鐵，但實(shí)際上，現(xiàn)有技術(shù)的工藝產(chǎn)生的永磁鐵，其磁化矢量在垂直于擠壓方向的平面上是隨機(jī)，因此，現(xiàn)有技術(shù)不能通過擠壓生產(chǎn)出帶高能量結(jié)果的真正各向異性的磁鐵(即，沿其軸具有非對(duì)稱磁化特性的磁鐵)。
如Chandhok等人所描述的，已知通過擠壓工藝來生產(chǎn)帶各向異性特性的永磁鐵。特別是，已知有關(guān)擠壓工藝，利用一矩形的擠壓模具，其中將構(gòu)成待要生產(chǎn)磁鐵的成分的主體裝料放置在圓柱形的容器內(nèi)，加熱容器和主體裝料，并在非均勻的基礎(chǔ)上把容器和主體裝料擠壓以到基本上完全致密。特別是，使用在1.5∶1到50∶1范圍內(nèi)的擠壓比，連同500℃到1500℃范圍內(nèi)的擠壓溫度。正如現(xiàn)有技術(shù)中所述的那樣，這樣一種非均勻的擠壓，發(fā)生在容器和主體裝料的所有尺寸上。
通過特定的例子，Chandhok等人描述了，31/8英寸直徑的軟鋼罐頭在裝入主體裝料之后于平均擠壓比為8.4比1下擠壓成尺寸為1.66英寸(w)×.55英寸(T)面上是變化的，但隨機(jī)的磁化矢量卻仍然存在。由于這樣一種隨機(jī)磁化矢量的結(jié)果，得到的磁鐵并不具有高能量的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供改進(jìn)的用于通過擠壓工藝生產(chǎn)出帶各向異性特性的永磁鐵的方法。
特別是，本發(fā)明的目的至于提供通過擠壓工藝生產(chǎn)出帶高能量結(jié)果的各向異性磁體的方法，其中使用了優(yōu)化的模具形狀、擠壓比以及擠壓溫度。尤其是，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，將容器和裝料擠壓成諸如矩形的非圓形的截面形狀，在擠壓中保持一尺寸基本不變。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，通過把構(gòu)成待要生產(chǎn)磁鐵的成分的主體裝料放置在容器內(nèi)，來生產(chǎn)帶高能量結(jié)果且沿著其軸具有非對(duì)稱或各向異性的磁化特性的永磁鐵。對(duì)容器和主體裝料加熱并通過在擠壓操作中產(chǎn)生的機(jī)械變形進(jìn)行擠壓，以使主體裝料基本上完全致密。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，包含在擠壓工藝中的模具開口是非圓形的，并保持容器截面軸之一連同模具開口較大的尺寸基本不變。在本發(fā)明中，擠壓期間保持容器截面軸或尺寸之一基本不變，導(dǎo)致產(chǎn)生沿著被擠壓件的最小截面軸或尺寸產(chǎn)生的高能量的結(jié)果。
作為例子，可結(jié)合具有3英寸直徑的圓柱形容器來應(yīng)用本發(fā)明。在擠壓工藝的過程中，容器截面軸之一基本上保持不變。更確切地說，可使用尺寸為2.7英寸×.3英寸的矩形模具，它導(dǎo)致一沿著主體.3英寸截面尺寸上具有高能量結(jié)果的被擠壓的完全致密的磁鐵。
使用球形、環(huán)形、拱形以及其它非圓形模具的開口可獲得相似的結(jié)果以產(chǎn)生具有所希望特性的磁性件。又關(guān)于這些其它模具的形狀，重要的是，裝料和容器的截面軸或尺寸之一從擠壓工藝開始到結(jié)束都保持相對(duì)恒定。
可使用7.5∶1到30∶1范圍內(nèi)的擠壓比。擠壓溫度的范圍可從1400°F到1800°F。
本發(fā)明的方法發(fā)現(xiàn)特別適用于生產(chǎn)由包含至少一個(gè)稀有元素的主體裝料構(gòu)成的永磁鐵。合金也可包括過渡元素，諸如鐵和鈷，另外還有硼和/或碳。通過本發(fā)明所生產(chǎn)磁鐵的其它例子包括Nd(Fe，Co)(B，Ga)，Pr(Fe，Co，Cu)(B，Ga)，Sm2Fe17Nx以及MnBi。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)帶高能量結(jié)果的各向異性磁鐵的方法，其特征在于，所述方法包括，放置構(gòu)成待要生產(chǎn)所述磁鐵的成分的顆粒狀裝料于容器內(nèi)，加熱所述容器和顆粒狀裝料，并以這樣一種方式通過非圓形的擠壓模具擠壓所述容器和顆粒狀裝料，即在所述擠壓期間使所述容器和顆粒狀裝料的截面尺寸之一基本上保持不變，以便通過所述擠壓期間產(chǎn)生的機(jī)械變形壓實(shí)所述顆粒狀裝料到基本上完全致密并生產(chǎn)出沿著被擠壓磁鐵最小截面尺寸的高能量結(jié)果。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述擠壓在范圍為7.5∶1到30∶1的擠壓比下完成。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述擠壓在范圍為1400°F到1800°F的溫度下完成。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述擠壓模具的形狀為矩形。
5.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述擠壓模具的形狀可從由球形、環(huán)形或拱形組成的組群中挑選。
全文摘要
一種用于通過擠壓生產(chǎn)帶高能量結(jié)果的各向異性磁鐵的方法，更確切地說，通過構(gòu)成待生產(chǎn)磁鐵的成分的顆粒狀裝料于非圓形容器內(nèi)，加熱該容器和顆粒狀裝料，并在這樣一種方式下通過非圓形的擠壓模具擠壓容器和顆粒狀裝料，使在擠壓期間保持容器和顆粒狀裝料的截面軸或尺寸之一基本上保持不變，以使通過擠壓期間所產(chǎn)生的機(jī)械變形壓實(shí)顆粒狀裝料到基本上完全致密并獲得沿其軸或尺寸具有此后特性的各向異性磁鐵，更為確切地說，沿著被擠壓磁鐵最小截面的橫向上獲得一高能量的結(jié)果。
文檔編號(hào)B29C47/12GK1436353SQ01810935
公開日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2001年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月4日
發(fā)明者V·K·錢德霍克 申請(qǐng)人:先進(jìn)材料股份有限公司