專利名稱：耐蝕永磁體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有耐蝕涂層的R-Fe-B永磁體，表現(xiàn)出高的磁學(xué)性能，突出的抗鹽水噴刷性能、耐酸性、耐堿性、耐磨性和結(jié)合性，更具體地涉及一種耐蝕永磁體，及其制備方法，該永磁體具有非常穩(wěn)定的磁學(xué)性能，表現(xiàn)出偏離初始磁學(xué)特性的很小的性能惡化，并表現(xiàn)出突出的抗鹽水噴刷性能。
已經(jīng)提出的以B和Fe作為其主要成分的R-Fe-B永磁體(特開昭No.S59-46008/1984和特開昭No.S59-89401/1984的公報中)，使用具有豐富資源的輕稀土元素，如Nd和Pr，其中不含高成本的Sm或Co，該永磁體提供了新型的高性能永磁體，其性能超過了傳統(tǒng)稀土鈷永磁體的最高性能。
上述磁性合金的居里溫度一般在300℃-370℃范圍內(nèi)。但是，通過用Co取代部分Fe，獲得了更高居里溫度的R-Fe-B永磁體(特開昭No.59-64733/1984，特開昭No.S59-132104/1984)。(在特開昭No.60-34005/1985中)還提出了一種含Co的R-Fe-B稀土永磁體，其居里溫度至少與上述的含Co的R-Fe-B稀土永磁體一樣高，并具有更高的(BH)max，其中，為了提高溫度特性，尤其是改善iHc，在其中主要用Nd和Pr等輕稀土元素作為稀土元素(R)的含Co的R-Fe-B稀土永磁體的部分R中含有至少一種重稀土元素，如Dy或Tb，從而在保持非常該的(BH)max(25MGOe或更大)的同時，提高iHc。
但是，仍然存在問題，在上述的用表現(xiàn)出突出的磁學(xué)性能的R-Fe-B磁學(xué)各向異性的燒結(jié)體制備的永磁體中，作為其主要成分，含有一種含有稀土元素和鐵的活性化合物組分，因此，把這些永磁體制成磁回路時，由于在磁體表面產(chǎn)生氧化物，磁回路輸出降低并在磁回路之間誘發(fā)偏差，并且周圍的設(shè)備被從磁體表面分離出的氧化物所污染。
因此，(在特公平H3-74012/1991中)提出了一種永磁體，其中，為了改善上述的R-Fe-B磁體的耐蝕性能，該磁體的表面用電鍍或非電鍍的方法涂敷了一個耐蝕鍍層。但是，這種永磁體是一種多孔的燒結(jié)體，因此，在用這些鍍層方法進行預(yù)鍍過程中，酸性溶液或堿性溶液保留在氣孔中，導(dǎo)致性能隨時間而降低并導(dǎo)致腐蝕，以及該磁體耐化學(xué)腐蝕性的降低，因此在鍍層過程中腐蝕磁體表面，從而降低了結(jié)合性和耐蝕性能。
即使提供了一種耐蝕鍍層，在耐蝕試驗中，其中，把試樣在60℃的溫度下，90％的相對濕度下暴露100小時，也證明其磁學(xué)性能是非常不穩(wěn)定的，從其初始磁學(xué)性能降低10％或更大。
因此，為了改善R-Fe-B永磁體的耐蝕性能，(在特公平5-15043/1993中)提出了一種用離子鍍或離子濺射法等向上述的磁體表面涂敷AlN、Al、TiN或Ti的方法。但是，AlN和TiN涂層具有不同于R-Fe-B磁體的晶體結(jié)構(gòu)、熱膨脹系數(shù)和延展性，因此，結(jié)合性差，雖然Al和Ti的結(jié)合性和耐蝕性能良好，但是它們的耐磨性差。
為了解決這些問題，(在特開昭63-9919/1988的公報中)已經(jīng)提出了用層疊的Ti和TiN薄膜涂敷R-Fe-B永磁體的表面。但是，Ti和TiN涂層的晶體結(jié)構(gòu)、熱膨脹系數(shù)和延展性不同，所以結(jié)合性差，產(chǎn)生剝離，耐蝕性能降低。
由于這些原因，對于表現(xiàn)出與基體具有優(yōu)異結(jié)合性的優(yōu)異的耐蝕永磁體，(在特開平6-349619/1994中)提出了一種耐蝕永磁體，其中，在形成具有特定薄膜厚度的Ti涂層作為R-Fe-B永磁體表面上的基礎(chǔ)膜之后，通過一種薄膜形成方法，在特定條件下，在引入Ar氣和N2氣的混合氣體時，在該Ti涂層表面的特定薄膜厚度內(nèi)，形成N濃度隨著靠近表面而增大的N擴散層，然后，通過離子鍍等薄膜形成方法，在N2氣中，涂敷特定薄膜厚度的TiN涂層，(在特開平7-249509/1995中)提出了具有特定薄膜厚度的Al涂層作為基礎(chǔ)薄膜的耐蝕永磁體。
但是，雖然上述耐蝕永磁體在80℃的溫度90％的相對濕度下的耐蝕試驗中表出除了優(yōu)異的耐蝕性能，但是，在嚴酷的耐蝕試驗中，如鹽水噴刷實驗(在34℃-36℃下，在JIS Z2371的實驗條件下用5％的中性NaCl溶液進行的噴刷實驗)，防腐性能仍然不夠。因此，需要抗鹽水噴刷并且即使在鹽水噴刷是嚴重仍然表現(xiàn)出足夠的耐蝕性能的磁體，以用于，例如，暴露在大氣中的波動器。
本發(fā)明的一個目的是提供一種R-Fe-B永磁體及其制備方法，該永磁體表現(xiàn)出與R-Fe-B永磁體基礎(chǔ)具有優(yōu)異結(jié)合性、耐磨性和穩(wěn)定的高磁學(xué)性能，以及即使在34-36℃的溫度范圍內(nèi)，用5％的中性NaCl溶液進行的鹽水噴刷實驗(JIS Z2371)這樣的嚴酷的耐蝕試驗中也表現(xiàn)出從初始磁學(xué)性能下降非常小的性能，耐磨性和耐鹽水噴刷性能。
為了實現(xiàn)表現(xiàn)出穩(wěn)定的磁學(xué)性能R-Fe-B永磁體，本發(fā)明對在永磁體表面形成AlN涂層、TiN涂層或Ti1-xAlxN涂層的方法進行了各種研究，因為與基體表現(xiàn)出優(yōu)異結(jié)合性的耐蝕涂層的耐磨性和抗鹽水噴刷性能，在34-36℃的溫度范圍內(nèi)經(jīng)受5％的中性NaCl溶液的鹽水噴霧時發(fā)生腐蝕所需的時間可以延長。因此，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)基礎(chǔ)涂層僅為上述的Ti涂層或Al涂層時，R-Fe-B磁體整體的電位“高”，位于存在Nd等的磁體內(nèi)部的部分的電位非?！暗汀保虼?，容易通過AlN涂層、或TiN涂層、或Ti1-xAlxN涂層中的非常小的針孔發(fā)生腐蝕。
因此，本發(fā)明人對形成AlN涂層、TiN涂層和Ti1-xAlxN涂層的方法進行了進一步的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過先在永磁體的表面上提供一個Ti涂層，然后提供一個Al涂層，作為AlN涂層、或TiN涂層或Ti1-xAlxN涂層的基礎(chǔ)，由于Al在電化學(xué)上電位略“低于”Ti，該Al涂層成為Ti涂層的消耗層，因此，只要在基礎(chǔ)涂層中的Ti涂層與AlN涂層、或TiN涂層、或Ti1-xAlxN涂層之間存在作為中間層的Al涂層，即使從表面層內(nèi)的AlN涂層、或TiN涂層、或Ti1-xAlxN涂層中的非常小的針孔發(fā)生腐蝕，也不會立即穿透基礎(chǔ)薄膜以及磁體的基礎(chǔ)材料，從而防護了在基礎(chǔ)涂層中Ti涂層涂敷的R-Fe-B永磁體。
本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致本發(fā)明成功的另兩個地方。首先，他們發(fā)現(xiàn)通過在Al涂層上產(chǎn)生一個AlN涂層，在Al和AlN之間的界面上產(chǎn)生AlNx，使得有可能明顯改善在Al涂層與AlN涂層之間的結(jié)合性。其次，他們發(fā)現(xiàn)通過在Al涂層上形成AlN涂層、或TiN涂層、或Ti1-xAlxN涂層，產(chǎn)生組成為Ti1-αAlαNβ(其中，0＜α＜1,0＜β＜1)的Ti、Al和N的復(fù)雜涂層，其組成和薄膜厚度的變化取決于基體溫度、偏置電壓、薄膜形成速度和Ti1-xAlxN的組成等，因此，在Al涂層與AlN涂層、或TiN涂層、或Ti1-xAlxN涂層之間的界面上產(chǎn)生AlNx，可以明顯改善Al和AlN涂層之間的結(jié)合性。
更具體地，本發(fā)明是一種永磁體及其制備方法，該永磁體抗鹽水噴刷，其中，通過一種薄膜形成方法，在主晶相為四方相的R-Fe-B永磁體的清潔表面，形成薄膜厚度為0.1-0.3μm的Ti涂層，然后，在Ti涂層上形成薄膜厚度為0.1-5μm的Al涂層，在Al涂層上形成薄膜厚度為0.5-10μm的AlN涂層、或TiN涂層、或Ti1-xAlxN涂層(其中，0.03＜x＜0.70)。
現(xiàn)在詳細描述本發(fā)明中的制備一種抗鹽水噴刷的永磁體的方法的一個實施例，其特征在于通過一種薄膜形成方法在其主晶相為四方相的R-Fe-B永磁體的清潔表面上形成一個Ti涂層，然后，通過在Ti涂層上形成一個Al涂層，提供一個AlN涂層。
1)例如，使用一種電弧離子鍍設(shè)備，在把真空容器抽真空達到1×10-3Pa或更低的真空度后，通過在10Pa的Ar氣壓力和-500V下用Ar離子轟擊表面來清洗R-Fe-B磁體表面。然后，在0.1Pa的Ar氣壓力和-80V的偏置電壓下蒸發(fā)Ti靶，通過電弧離子鍍在磁體表面上形成薄膜厚度為0.1-3.0μm的Ti涂層。
2)然后，在0.1Pa的Ar氣壓力和-50V的偏置電壓下，蒸發(fā)Al靶，通過電弧離子鍍形成薄膜厚度為1-5μm的Al涂層。
3)然后，用Al作為靶材，在基體磁體溫度保持在250℃,N2壓力為1Pa、和偏置電壓為-100V的條件下，在Al涂層上形成某一特定厚度的AlN涂層。
下面詳細描述制備抗鹽水噴刷的永磁體的方法的一個實施例，其特征在于在R-Fe-B永磁體表面上形成一個Ti涂層后，通過在該Ti涂層上形成一個Al涂層，提供一個TiN涂層。
1)例如，使用一種電弧離子鍍設(shè)備，在把真空容器抽真空達到1×10-3Pa或更低的真空度后，通過在10Pa的Ar氣壓力和-500V下用Ar離子轟擊表面來清洗R-Fe-B磁體表面。
然后，在0.1Pa的Ar氣壓力和-80V的偏置電壓下蒸發(fā)Ti靶，通過電弧離子鍍在磁體表面上形成薄膜厚度為0.1-3.0μm的Ti涂層。
2)然后，在0.1Pa的Ar氣壓力和-50V的偏置電壓下，蒸發(fā)Al靶，通過電弧離子鍍形成薄膜厚度為1-5μm的Al涂層。
3)然后，用Ti作為靶材，在基體磁體溫度保持在250℃,N2壓力為1Pa、偏置電壓為-100V和電弧電流為100A的條件下，在Al涂層上形成特定厚度的TiN涂層。
下面詳細描述制備抗鹽水噴刷的永磁體的方法的一個實施例，其特征在于在R-Fe-B永磁體表面上形成一個Ti涂層后，通過在該Ti涂層上形成一個Al涂層，提供一個Ti1-xAlxN涂層(0.03＜x＜0.70)。
1)例如，使用一種電弧離子鍍設(shè)備，在把真空容器抽真空達到1×10-3Pa或更低的真空度后，通過在10Pa的Ar氣壓力和-500V下用Ar離子轟擊表面來清洗R-Fe-B磁體表面。
然后，在0.1Pa的Ar氣壓力和-80V的偏置電壓下蒸發(fā)Ti靶，通過電弧離子鍍在磁體表面上形成薄膜厚度為0.1-3.0μm的Ti涂層。
2)然后，在0.1Pa的Ar氣壓力和-50V的偏置電壓下，蒸發(fā)Al靶，通過電弧離子鍍形成薄膜厚度為1-5μm的Al涂層。
3)然后，用Ti1-xAlxN(其中，0.03＜x＜0.70)作為靶材，在基體磁體溫度保持在250℃,N2壓力為3Pa、偏置電壓為-120V的條件下，在Al涂層上形成特定厚度的Ti1-xAlxN(其中，0.03＜x＜0.70)涂層。
在本發(fā)明中，關(guān)于形成結(jié)合在R-Fe-B永磁體表面上的Ti涂層、Al涂層、AlN涂層、或TiN涂層或者Ti1-xAlxN涂層的方法，可以適當(dāng)?shù)剡x擇離子鍍或汽相沉積等已知的薄膜形成方法。但是，由于涂層的精細程度、均勻性和涂層形成速度等因素，離子鍍和離子反應(yīng)鍍是優(yōu)選的。
希望的是，在涂層形成過程中，基體磁體的溫度設(shè)定在200-500℃。在低于200℃的溫度下，與基體磁體的反應(yīng)結(jié)合性不夠，而在高于500℃的溫度下，與室溫(+25℃)的溫度差增大，在處理后的冷卻過程中，在涂層中產(chǎn)生細微的裂紋，并且有部分從基體上剝離下來。因此基體磁體的溫度設(shè)定在200-500℃的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，限制磁體表面上的Ti涂層的厚度在0.1-3.0μm范圍內(nèi)的原因是厚度低于0.1μm時與磁體的結(jié)合性不夠，而當(dāng)厚度超過3.0μm時，雖然不存在效果問題，但是基礎(chǔ)涂層的成本增大，成為不實用的并且是不希望的。因此，Ti涂層的厚度為0.1μm-3.0μm。
此外，在本發(fā)明中，限制在Ti涂層表面上的Al涂層的厚度在0.1-5μm范圍內(nèi)的原因是，當(dāng)厚度小于0.1μm時，Al難以均勻結(jié)合在Ti涂層的表面上，在為中間層的效果不夠，而當(dāng)厚度大于5μm時，雖然不存在效果問題，但是中間層的成本增大，這是不希望的。因此，Al涂層的厚度為0.1-5μm。
限制AlN涂層、TiN涂層或Ti1-xAlxN(其中，0.03＜x＜0.70)的厚度在0.5-10μm范圍內(nèi)的原因是，當(dāng)厚度小于0.5μm時，AlN涂層、TiN涂層或Ti1-xAlxN涂層的抗鹽水噴刷性和耐磨性不夠，而在或鍍大于10μm時，雖然不存在效果問題，但是制備成本增大，這是不希望的。
限制在Ti1-xAlxN涂層中的x值的原因是，在該值小于0.03時，在Ti1-xAlxN涂層中不能得到希望的性能(抗鹽水噴刷性能、耐磨性)，而當(dāng)該值超過0.70時，沒有實現(xiàn)性能的提高。
在本發(fā)明中的永磁體中所用的稀土元素R占組成的10原子％-30原子％，但是希望的是，或者含有選自Nd、Pr、Dy、Ho和Tb中的至少一種元素，或者除了這些元素之外，還含有選自La、Ce、Sm、Gd、Er、Eu、Tm、Yb、Lu和Y中的至少一種元素。通常，有這些R元素的一種就足夠了，但是在實踐中，為了容易獲得，可能使用兩種或多種元素(稀土混合物金屬，釹鐠混合物等)。這種R也不必是純稀土元素；其中含有在制造中不可避免的工業(yè)加工范圍內(nèi)的雜質(zhì)是不成問題的。
在上述的永磁體中，R是必需的元素。在低于10原子％時，晶體結(jié)構(gòu)變成與α-鐵結(jié)構(gòu)相同的立方晶系，因此不能獲得高的磁學(xué)性能，尤其是高的矯頑力。在超過30原子％時，富R的非磁相增多，殘余磁通量密度(Br)降低，不能獲得表現(xiàn)出優(yōu)異性能的永磁體。因此，希望R在10-30原子％范圍內(nèi)。
在上述的永磁體中，B是必需的元素。在低于2原子％時，斜方結(jié)構(gòu)成為主晶相，不能獲得高的矯頑力(iHc)。在超過28原子％時，富B的非磁性相增多，殘余磁通量密度(Br)降低，因此不能獲得優(yōu)異的永磁體。因此，希望B在2-28原子％范圍內(nèi)。
在上述永磁體中，F(xiàn)e是必需的元素。在低于65原子％時，殘余磁通量密度(Br)降低。在超過80原子％時，不能獲得高的矯頑力。因此，希望Fe在65-80原子％范圍內(nèi)。通過用Co代替部分Fe，可以改善溫度特性而不降低所得的磁體的磁學(xué)特性。另一方面，在Co的替代量超過Fe的20％時，磁學(xué)特性惡化，這是不希望的。當(dāng)Co的替代量是Fe和Co總量的5-15原子％時，與無替代時相比Br提高，且可以實現(xiàn)高的磁通密度，這是希望的。
除了R、B和Fe元素以外，在工業(yè)生產(chǎn)過程中的不可避免的雜質(zhì)的存在是允許的。通過用C、P、S和Cu中的至少一種元素替代部分B，即C為4.0wt％或更少，P為2.0wt％或更少，S為2.0wt％或更少，和/或Cu為2.0wt％或更少，例如，使替代的總量為2.0wt％或更少，有可能改善永磁體的生產(chǎn)率并降低成本。
為了改善矯頑力或退磁曲線的矩形特性或降低成本，也有可能向R-Fe-B永磁材料中加入Al、Ti、V、Cr、Mn、Bi、Nb、Ta、Mo、W、Sb、Ge、Sn、Zr、Ni、Si、Zn和HF。至于這些添加劑的加入量的上限，為了使磁性材料的(BH)max為20MGOe以上，Br必須至少為9kG或更大，所以，應(yīng)該在可以滿足該條件的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的永磁體特征在于使其主晶相為具有四方晶體結(jié)構(gòu)的化合物，其中，主晶相晶粒直徑在1-80μm范圍內(nèi)，含有體積百分比為1-50％范圍內(nèi)的非磁性相(不包括氧化物相)。
根據(jù)本發(fā)明的永磁體表現(xiàn)出矯頑力iHc≥1kOe，殘余磁通量密度Br＞4kG，最大能量輸出(BH)max≥10MGOe，且其最大值為25MGOe或更高。
實施方案1破碎并細碾常見的鑄塊，然后經(jīng)過模壓成型、燒結(jié)和熱處理，得到磁體試件，組成為14Nd-0.5Dy-7B-78.5Fe，直徑為12mm，厚度為2mm。其磁學(xué)特性列于表1。
把一個真空容器抽真空至1×10-3或更低，在10Pa的Ar氣壓，-500V下進行20分鐘的表面濺射，清洗了磁體的表面。然后，在基體磁體溫度為280℃,Ar氣壓力為0.1Pa，偏置電壓為-80V下，使金屬Ti靶經(jīng)過電弧離子鍍在磁體表面上形成厚度為1μm的Ti涂層。
然后，在基體磁體溫度為250℃,Ar氣壓力為0.1Pa，偏置電壓為-50V下，用金屬Al靶經(jīng)過電弧離子鍍在Ti涂層表面上形成厚度為2μm的Al涂層。
然后，在基體磁體溫度為350℃，偏置電壓為-100V下，N2氣壓力為1Pa，使金屬Al靶經(jīng)過2小時的電弧離子鍍在Al涂層表面上形成薄膜厚度為2μm的AlN涂層。
然后，在冷卻之后，使在其表面上帶有AlN涂層的所得的永磁體經(jīng)過在35℃的溫度下，用5％的中性NaCl溶液進行的噴刷實驗(JISZ2371)，測量發(fā)生腐蝕的時間。結(jié)果與磁學(xué)性能一起列于表2。
對比方案1用與第一個實施方案相同組成的磁體試件，在與第一個實施方案相同的條件下，在該磁體試件上形成3μm的Ti涂層，然后，在與第一個實施方案相同的條件下，形成相同厚度(2μm)的AlN涂層，然后在與第一個實施方案相同的條件下進行鹽水噴刷實驗，測量發(fā)生腐蝕的時間。結(jié)果與磁學(xué)性能一起列于表2。
對比方案2用與第一個實施方案相同組成的磁體試件，在與第一個實施方案相同的條件下，在該磁體試件上形成3μm的Al涂層，然后，在與第一個實施方案相同的條件下，形成相同厚度的AlN涂層，然后在與第一個實施方案相同的條件下進行鹽水噴刷實驗，測量發(fā)生腐蝕的時間。結(jié)果與磁學(xué)性能一起列于表2。
實施方案2破碎并細碾常見的鑄塊，然后經(jīng)過模壓成型、燒結(jié)和熱處理，得到磁體試件，組成為15Nd-77Fe-8B，直徑為12mm，厚度為2mm。其磁學(xué)特性列于表3。
把一個真空容器抽真空至1×10-3或更低，在10Pa的Ar氣壓，-500V下進行20分鐘的表面濺射，清洗了磁體的表面。然后，在基體磁體溫度為280℃,Ar氣壓力為0.1Pa，偏置電壓為-80V，電弧電流為100A下，使金屬Ti靶經(jīng)過電弧離子鍍在磁體表面上形成厚度為1μm的Ti涂層。
然后，在基體磁體溫度為250℃,Ar氣壓力為0.1Pa，偏置電壓為-50V，電孤電流為50A下，用金屬Al作為靶材，經(jīng)過電弧離子鍍在Ti涂層表面上形成厚度為2μm的Al涂層。
然后，在基體磁體溫度為350℃，偏置電壓為-100V，電弧電流為100A,N2氣壓力為1Pa下，使金屬Ti靶經(jīng)過2小時的電弧離子鍍在Al涂層表面上形成薄膜厚度為2μm的TiN涂層。
然后，在冷卻之后，使在其表面上帶有TiN涂層的所得的永磁體經(jīng)過在35℃的溫度下，用5％的中性NaCl進行的噴刷實驗(JISZ2371)，測量發(fā)生腐蝕的時間。結(jié)果與磁學(xué)性能一起列于表4。
對比方案3用與第二個實施方案相同組成的磁體試件，在與第二個實施方案相同的條件下，在該磁體試件上形成3μm的Ti涂層，然后，在與第二個實施方案相同的條件下，形成相同厚度(2μm)的TiN涂層，然后在與第二個實施方案相同的條件下進行鹽水噴刷實驗，測量發(fā)生腐蝕的時間。結(jié)果與磁學(xué)性能一起列于表4。
對比方案4用與第二個實施方案相同組成的磁體試件，在與第二個實施方案相同的條件下，在該磁體試件上形成3μm的Al涂層，然后，在與第二個實施方案相同的條件下，形成相同厚度的AlN涂層，然后在與第二個實施方案相同的條件下進行鹽水噴刷實驗，測量發(fā)生腐蝕的時間。結(jié)果與磁學(xué)性能一起列于表4。
實施方案3破碎并細碾常見的鑄塊，然后經(jīng)過模壓成型、燒結(jié)和熱處理，得到磁體試件，組成為15Nd-1Dy-76Fe-8B，直徑為12mm，厚度為2mm。其磁學(xué)特性列于表1。
把一個真空容器抽真空至1×10-3或更低，在10Pa的Ar氣壓，-500V下進行20分鐘的表面濺射，清洗了磁體的表面。然后，在基體磁體溫度為280℃,Ar氣壓力為0.1Pa，偏置電壓為-80V下，使金屬Ti靶經(jīng)過電弧離子鍍在磁體表面上形成厚度為1μm的Ti涂層。
然后，在基體磁體溫度為250℃,Ar氣壓力為0.1Pa，偏置電壓為-50V下，用金屬Al靶經(jīng)過電弧離子鍍在Ti涂層表面上形成厚度為2μm的Al涂層。然后，在基體磁體溫度為350℃，偏置電壓為-100V下，N2氣壓力為1Pa，使Ti0.45Al0.55合金靶經(jīng)過2小時的電弧離子鍍，在Al涂層表面上形成薄膜厚度為2μm的Ti1-xAlxN涂層。所產(chǎn)生的涂層組成為Ti0.45Al0.55N。
然后，在冷卻之后，使在其表面上帶有TiN涂層的所得的永磁體經(jīng)過在35℃的溫度下，用5％的中性NaCl進行的噴刷實驗(JISZ2371)，測量發(fā)生腐蝕的時間。結(jié)果與磁學(xué)性能一起列于表5。
對比方案5用與第三個實施方案相同組成的磁體試件，在與第一個實施方案相同的條件下，在該磁體試件上形成3μm的Ti涂層，然后，在與第一個實施方案相同的條件下，形成相同厚度(2μm)的Ti0.5Al0.5N涂層，然后在與第三個實施方案相同的條件下進行鹽水噴刷實驗，測量發(fā)生腐蝕的時間。結(jié)果與磁學(xué)性能一起列于表6。
對比方案6用與第三個實施方案相同組成的磁體試件，在與第一個實施方案相同的條件下，在該磁體試件上形成3μm的Al涂層，然后，在與第一個實施方案相同的條件下，形成相同厚度的Ti0.5Al0.5N涂層，然后在與第三個實施方案相同的條件下進行鹽水噴刷實驗，測量發(fā)生腐蝕的時間。結(jié)果與磁學(xué)性能一起列于表6。
表1
表2
表3
表4
表5
表權(quán)利要求
1.一種耐蝕永磁體，其中在R-Fe-B磁體表面上，通過基礎(chǔ)Ti涂層制備Al涂層作為中間層；并在其最外邊的表面上涂敷TiN涂層、或AlN涂層、或Ti1-xAlxN涂層(其中，0.03＜x＜0.70)。
2.如權(quán)利要求1所述的耐蝕永磁體，其中，該永磁體表現(xiàn)出優(yōu)異的抗鹽水噴刷性。
3.如權(quán)利要求1所述的耐蝕永磁體，其中，所述基礎(chǔ)Ti涂層的厚度為0.1-3.0μm。
4.如權(quán)利要求1所述的耐蝕永磁體，其中，所述中間層Al涂層的厚度為0.1-5.0μm。
5.如權(quán)利要求1所述的耐蝕永磁體，其中，作為所述的最外邊的表面層的所述TiN涂層、AlN涂層、或Ti1-xAlxN涂層的厚度為0.5-10μm。
6.如權(quán)利要求1所述的耐蝕永磁體，其中，在所述中間層Al涂層與所述最外邊的表面層TiN涂層之間的界面上形成Ti1-αAlαNβ層(其中，0＜α＜1,0＜β＜1)。
7.如權(quán)利要求1所述的耐蝕永磁體，其中，在所述中間層Al涂層與所述最外表面層AlN涂層之間的界面上形成AlNx層(其中，0＜x＜1)。
8.如權(quán)利要求1所述的耐蝕永磁體，其中，在所述的中間層Al涂層與所述最外邊的表面層Ti1-xAlxN涂層之間的界面上形成Ti1-αAlαNβ層(其中，0.03＜α＜1,0＜β＜1)。
9.一種耐蝕永磁體的制備方法，其中包括清洗含有作為其主晶相的四方相的R-Fe-B磁體的表面；通過薄膜形成方法形成Ti涂層作為基礎(chǔ)涂層；通過所述薄膜形成方法形成Al涂層作為中間層；以及在其最外邊的表面通過薄膜形成方法形成TiN涂層、或AlN涂層、或Ti1-xAlxN涂層(其中，x=0.03-0.70)。
10.如權(quán)利要求9所述的耐蝕永磁體的制備方法，其中，該永磁體表現(xiàn)出優(yōu)異的抗鹽水噴刷性。
11.如權(quán)利要求9所述的耐蝕永磁體的制備方法，其中，所述薄膜形成方法是離子鍍。
12.如權(quán)利要求9所述的耐蝕永磁體的制備方法，其中，所述基礎(chǔ)層Ti涂層的厚度為0.1-3.0μm。
13.如權(quán)利要求9所述的耐蝕永磁體的制備方法，其中，所述中間層Al涂層的厚度為0.1-5.0μm。
14.如權(quán)利要求9所述的耐蝕永磁體的制備方法，其中，所述最外邊的表面的所述TiN涂層、AlN涂層、或Ti1-xAlxN涂層(其中，x=0.03-0.70)的厚度為0.5-10μm。
全文摘要
一種即使在磁體經(jīng)過鹽水噴刷耐久實驗時其初始磁性能也難以降低并且具有穩(wěn)定的磁學(xué)性能、穩(wěn)定的高耐磨性和穩(wěn)定的耐腐蝕性的R－Fe－B永磁體以及制造該磁體的方法。在通過例如離子濺射法清洗該永磁體的表面以后,通過在N
文檔編號H01F41/02GK1231756SQ9719813
公開日1999年10月13日 申請日期1997年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月30日
發(fā)明者菊井文秋, 池上雅子, 吉村公志 申請人:住友特殊金屬株式會社