專利名稱：一種各向異性復(fù)相稀土永磁快淬帶的制備方法
一種各向異性復(fù)相稀土永磁快淬帶的制備方法技術(shù)領(lǐng)域一種各向異性復(fù)相稀土永磁快淬帶的制備方法，屬于稀土永磁材料和納米材料制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在目前對各向異性納米復(fù)合R2FeHB/ci -Fe快淬薄帶的研究中，嚴格控制合金熔化溫度、 噴注壓力、噴嘴尺寸、噴嘴與輥面間距這幾個工藝因素，通過調(diào)控輥速、借助沿薄帶厚度方 向的溫度梯度，已能夠在納米復(fù)合R2FeMB/a -Fe快淬薄帶自由面的近表層獲得易磁化C軸 的凝固織構(gòu)。由于貼輥面合金在凝固之初有一個相選擇和不同取向的晶核競爭生長的過程， 因此必然存在從沒有織構(gòu)到逐步形成織構(gòu)的過渡層，而研究表明過渡層在快淬薄帶中占據(jù)了 近乎一半的厚度，所以薄帶的磁性能并不因自由表面存在C軸織構(gòu)而顯現(xiàn)出應(yīng)有的各向異 性，薄帶的磁性能較低。相關(guān)參考文獻如下(l)張敏剛，柴躍生，粉川良平，鄭建軍，金 志浩，Nd2Fe14B/a -Fe雙相永磁合金快淬帶的織構(gòu)與形貌,Vol48 (1999)S22-27; (2)楊白，沈 保根，趙同云，孫繼榮，納米晶復(fù)合Pr2 Fel4 BPo2Fe快淬薄帶的織構(gòu)與磁性，物理學(xué) 報，Vo156(2007) 3527-3532; (3) X. H. Li， Y. Guan， W. Li, J. W. Zhang, X. Y. Zhang, Study of the formation of crystal texture in a -Fe/Nd2Fel4B nanocomposite magnets prepared by controlled melt-spinning, Materials Letters, Vol61 (2007) 2728 - 273?？v上，到目前為止，在已查閱的現(xiàn)有公開技術(shù)中還沒有關(guān)于制備從貼輥面、中間層到自 由面的整個薄帶具有易磁化軸取向的復(fù)相稀土永磁快淬帶的方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種各向異性復(fù)相稀土永磁快淬帶的制備方 法，采用該方法制備的整個復(fù)相稀土永磁快淬薄帶的硬磁相R2FewB
易磁化軸取向排列， 整個快淬薄帶具有各向異性，具有較高的磁性能。一種各向異性復(fù)相稀土永磁快淬帶的制備方法，永磁材料為R2T"M/ct-Fe、 R2「M/Fe3B之 一，其中R為稀土元素和釔中的至少一種、或稀土元素、釔的元素組合、或稀土、釔元素的 混合，T為至少一種過渡族金屬元素或過渡族金屬元素之間的組合，M為選至周期表IIIA、 IV A和VA族元素中的至少一種元素；復(fù)相相稀土永磁材料中的硬磁相R2TMM在快淬凝固時晶體的易磁 化軸從薄帶的貼輥面、中間層到自由面的取向一致排列；先真空充氬熔化，再快淬，輥表面 線速度為8 55m/s;快淬薄帶沿易磁化軸取向方向的剩磁大于1.25T;具有織構(gòu)的輥面厚10 40ym，耐激冷激熱，輥面與輥之間的導(dǎo)熱良好，輥面不易剝落，輥面平整，輥面與復(fù)相稀 土永磁合金熔液的潤濕性好。在上述發(fā)明方法中，具有織構(gòu)的輥面材料優(yōu)選具有面織構(gòu)(0002)的鈷或鈷的固溶體，快 淬薄帶的R2T"M硬磁相具有(006)晶面織構(gòu)，R2TI4M的易磁化軸
—致平行排列，且與快淬 帶面垂直。在上述發(fā)明方法中，鈷的固溶體為Co-M'，其中M'為選自IIIA、 IVA和VA族元素中的一 種元素；固溶體Co-M'加入T'和R'，可改善輥面材料的織構(gòu)、輥面耐激冷激熱能力、輥面的 導(dǎo)熱能力、輥面與輥的結(jié)合力、輥面的平整性、或輥面與復(fù)相稀土永磁合金熔液的潤濕性， 其中T'為除Co之外的過渡族金屬元素，R'為稀土元素；鈷的固溶體如Co-Ni-P、 Co-Ni-B、 Co-Ni-B-Ce、 Co-Ni-B-Y、 Co-Fe-B-Ce和Co-Fe-B，具有(0002)面織構(gòu)。在上述發(fā)明方法中，具有織構(gòu)的輥面材料的銅輥或鉬輥采取化學(xué)鍍，且至少采取磁場、 超聲波的兩種輔助化學(xué)鍍方式之一，在輥表面所鍍的輥面材料為Co-Ni-B-Ce, Co-Fe-B-Ce， 其中B不大于1. 5wt%， Ce高于0. 19wt%。在上述發(fā)明方法中，具有織構(gòu)的輥面材料的銅輥或鉬輥釆取化學(xué)鍍，不采取加磁場或超 聲波輔助化學(xué)鍍的方式，在銅輥表面所鍍的輥面材料為Co-Ni-B-Ce，其中B不大于3.8wt 6， Ce高于0. 26wt%。在上述發(fā)明方法中，具有織構(gòu)的輥面材料的銅輥或鉬輥采取化學(xué)鍍，不采取加磁場或超 聲波化學(xué)鍍的輔助方式，在銅輥表面所鍍的輥面材料為Co-Ni-B，其中B大于5.8wtW, Ni不 高于1.0wt%。在上述發(fā)明方法中，具有織構(gòu)的輥面材料的銅輥或鉬輥采取化學(xué)鍍，可采取加磁場、超 聲波的兩種化學(xué)鍍輔助方式之一，在銅輥表面所鍍的輥面材料為Co-M'或加入T'和R'的 Co-M'，材料組織狀態(tài)為非晶態(tài)，經(jīng)過250 390'C處理30 360min,得到輥面材料鈷的固溶 體具有(0002)面織構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1. 本發(fā)明一種各向異性復(fù)相稀土永磁快淬帶的制備方法，輥面織構(gòu)能夠誘導(dǎo)整個快淬薄帶在 快速凝固中形成R2FenB
易磁化軸取向，形成復(fù)相稀土永磁快淬帶的各向異性。2. 和現(xiàn)有的快淬技術(shù)相比，本發(fā)明方法制備的復(fù)相稀土永磁快淬帶的剩磁大于1.25T,而現(xiàn)有快淬技術(shù)制備的薄帶的剩磁小于1. 20T。
具體實施方式
實施例1在水冷銅輥表面采用化學(xué)鍍形成NiO. 7wt%、 B5.9、余Co的厚15um的薄膜，薄膜與銅 輥的結(jié)合緊密，傳熱良好，膜的表面具有(0002)面織構(gòu)；將硬磁合金Nd36Pr^Fe83Co3B5先真空 感應(yīng)熔煉母合金錠，再真空充氬快淬，快淬輥輪線速度為25m/s;以上真空達1均達10—2Pa; 薄帶相組織為R2T14B/a -Fe，整個快淬薄帶的R2Fe14B相的易磁化軸
平行排列，垂直帶面， 沿垂直于帶面方向的剩磁為1. 35T。實施例2在水冷銅輥表面采用化學(xué)鍍并輔以超聲波，超聲波頻率為40kHz，形成Nil.2wt%、 B1.3wt%、 Ce0.25wt%、余Co的厚25pm的薄膜，薄膜與銅輥的結(jié)合緊密，傳熱良好，膜的 表面具有(0002)面織構(gòu)；將硬磁合金Pr8Fe87sB5先真空感應(yīng)熔煉母合金錠，再真空充氬快淬， 快淬輥輪線速度為15m/S;以上真空達1均達10—2Pa;薄帶的相組織為Pr2Fe,4B/a-Fe，整個 快淬薄帶的Pr2Fe14B相的易磁化軸
平行排列，垂直帶面，沿垂直于帶面方向的剩磁為 1.30T。實施例3在水冷Mo輥表面采用化學(xué)鍍，形成Ni22.5wt9k P2.5wt%、余Co的薄膜；經(jīng)310'C晶化 70min，得到晶化膜，薄膜薄膜與鉬輥的結(jié)合緊密，傳熱良好，膜的表面具有(0002)面織構(gòu)； 將硬磁合金Nd8.2Fe7。.8CoJi3BuC,先真空感應(yīng)熔煉母合金錠，再真空充氬快淬，快淬輥輪線速度 為20m/s;以上真空達1均達10—2Pa;薄帶的相組織為Nd2T14M/Fe3B，整個快淬薄帶的Nd2Fe"B 相的易磁化軸
平行排列，垂直帶面，沿垂直于帶面方向的剩磁為1.25T。比較例同樣成分合金，釆用現(xiàn)有快淬技術(shù)制備，沿垂直于帶面方向的剩磁為0.86T。
權(quán)利要求
1. 一種各向異性復(fù)相稀土永磁快淬帶的制備方法，其特征是a.永磁材料為R2T14M/α-Fe、R2T14M/Fe3B之一，其中R為稀土元素和釔中的至少一種、或稀土元素、釔的元素組合、或稀土、釔元素的混合，T為至少一種過渡族金屬元素或過渡族金屬元素之間的組合，M為選至周期表IIIA、IVA和VA族元素中的至少一種元素；b.復(fù)相稀土永磁合金熔液在具有織構(gòu)的輥表面快速凝固，該輥表面材料的織構(gòu)能夠誘導(dǎo)復(fù)相稀土永磁材料中的硬磁相R2T14M在快淬凝固時晶體的易磁化軸從薄帶的貼輥面、中間層到自由面的取向一致排列；c.先真空充氬熔化，再快淬，輥表面線速度為8～50m/s；d.快淬薄帶沿易磁化軸取向方向的剩磁大于1.25T；e.具有織構(gòu)的輥面厚10～40μm，耐激冷激熱，輥面與輥之間的導(dǎo)熱良好，輥面不易剝落，輥面平整，輥面與復(fù)相稀土永磁合金熔液的潤濕性好。
2. 按照權(quán)利要求1所述的具有織構(gòu)的輥面材料，其特征在于輥面材料優(yōu)選具有面織構(gòu) (0002)的鈷或鈷的固溶體，快淬薄帶的R2TwM硬磁相具有(006)晶面織構(gòu)，R2T14M的易磁化 軸
—致平行排列，且與快淬帶面垂直。
3. 按照權(quán)利要求1所述的具有織構(gòu)的輥面材料，其特征在于a. 鈷的固溶體為Co-M'，其中M'為選自IIIA、 IVA和VA族元素中的一種元素；b. 固溶體Co-M'加入T'和R'，可改善輥面材料的織構(gòu)、輥面耐激冷激熱能力、輥面的導(dǎo) 熱能力、輥面與輥的結(jié)合力、輥面的平整性、或輥面與復(fù)相稀土永磁合金熔液的潤濕 性，其中T'為除Co之外的過渡族金屬元素，R'為稀土元素；c. 鈷的固溶體如Co-Ni-P、 Co-Ni-B、 Co-Ni-B-Ce、 Co-Ni-B-Y、 Co-Fe-B-Ce和Co-Fe-B， 具有(0002)面織構(gòu)。
4. 按照權(quán)利要求1所述的具有織構(gòu)的輥面材料，其特征在于銅輥或鉬輥采取化學(xué)鍍，且 至少采取磁場、超聲波的兩種輔助化學(xué)鍍方式之一，在輥表面所鍍的輥面材料為 Co-Ni-B-Ce， Co-Fe-B-Ce，其中B不大于1. 5wt%， Ce高于0. 19wt%。
5. 按照權(quán)利要求1所述的具有織構(gòu)的輥面材料，其特征在于銅輥或鉬輥采取化學(xué)鍍，不 采取加磁場或超聲波輔助化學(xué)鍍的方式，在銅輥表面所鍍的輥面材料為Co-Ni-B-Ce，其 中B不大于3, 8wt%， Ce高于0. 26wt%。
6. 按照權(quán)利要求1所述的具有織構(gòu)的輥面材料，其特征在于銅輥或鉬輥采取化學(xué)鍍，不 采取加磁場或超聲波化學(xué)鍍的輔助方式，在銅輥表面所鍍的輥面材料為Co-Ni-B，其中B 大于5. 8wt%， Ni不高于1. 0wt%。
7. 按照權(quán)利要求1所述的具有織構(gòu)的輥面材料，其特征在于銅輥或鉬輥采取化學(xué)鍍，可 采取加磁場、超聲波的兩種化學(xué)鍍輔助方式之一，在銅輥表面所鍍的輥面材料為Co-M' 或加入T'和R'的Co-M'，材料組織狀態(tài)為非晶態(tài)，經(jīng)過250 390。C處理30 360min，得 到輥面材料鈷的固溶體具有(0002)面織構(gòu)。
全文摘要
一種各向異性復(fù)相稀土永磁快淬帶的制備方法，屬于稀土永磁材料和納米材料制造領(lǐng)域。針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，即快淬復(fù)相稀土永磁材料中R₂T₁₄M硬磁相經(jīng)過多因素嚴格控制，才能在薄帶表面的自由面形成具有(006)面織構(gòu)的薄層，且沿自由面的垂直方向的磁性仍然不高，本發(fā)明公開一種各向異性復(fù)相稀土永磁快淬帶的制備方法，在輥面形成一層具有(0002)面織構(gòu)的鈷或鈷的固溶體，復(fù)相稀土永磁材料的硬磁相R₂T₁₄M在快淬凝固過程中易磁化軸取向受具有織構(gòu)的輥面的誘導(dǎo)作用，形成從薄帶的貼輥面、中間層到自由面的易磁化軸的一致取向，薄帶具有高的磁性。
文檔編號H01F1/032GK101250628SQ20081006051
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者劉新才, 晶 潘 申請人:寧波大學(xué)