本發明涉及磁性材料領域,特別涉及一種Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑及含有該晶界擴散添加劑的釹鐵硼磁體。
背景技術:
矯頑力是永磁材料自身性能抵御外界磁場變化的一種能力。隨著磁性器件,尤其是信息、通訊、計算機領域所用器件(如HDD、FDD、CD-ROM、FAX等)向小型化、輕型化、高速化、低噪聲化方向發展,人們對高矯頑力永磁材料的需求不斷增大。材料的矯頑力越高,表明它抗退磁能力越強,產生的磁場越不容易受外界干擾。同時,材料的矯頑力高,具有較好的溫度穩定性,可在較高的溫度下工作。同時其負載性可低一些,磁體可做得更薄一些,有利于永磁體薄型化和輕量化。而且,材料的高矯頑力化有利于提高材料的磁能積。所以,在要求穩定的高靜磁場的馬達以及擴音器等小型馬達、電動機以及核磁共振等大型儀器設備等方面的應用,高矯頑力磁體材料有其獨到之處。
目前市場上通過添加鏑元素作為增強釹鐵硼磁體矯頑力的添加劑,但金屬鏑為重稀土元素,價格較高,通過使用其他物質代替金屬鏑,可以降低成本。
技術實現要素:
為解決重稀土元素作為增強釹鐵硼磁體矯頑力的添加劑成本較高的技術問題,本發明是這樣實現的:
一種Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑,該晶界擴散添加劑包括銀、銅、錫,以擴散添加劑總質量為100%,銀、銅、錫的質量百分含量分別為:
銀:55至65wt%;
銅:25至35wt%;
錫:5至15wt%。
晶界擴散添加劑是一種添加劑,晶界是一種晶體學名稱。
優選地,該晶界擴散添加劑的軟化和熔化溫度區間為600℃至730℃。
軟化是晶體變軟的溫度,軟化時晶體可以進行加工。熔化是金屬熔化的溫度,是合金制備的方式。
進一步地,該釹鐵硼磁體由如權利要求1或2所述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經600℃以上溫度熱壓成各向異性磁體。
本發明制備的釹鐵硼磁體是將含有Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑與釹鐵硼磁粉(快淬釹鐵硼磁粉)混合,經熱壓和熱變形制成磁體。
快淬磁體:經真空熔煉成的Nd-Fe-B永磁合金,以熔融狀態處在惰性氣氛保護的石英坩堝中,當在壓力作用下經過容器底部細孔噴射到高速旋轉的水冷銅輥的外緣上,以105~106℃/S速度冷卻,形成非晶態或微晶的窄薄帶,再制成粉,由此制成的磁體稱為快淬磁體。有利于生產過程自動化、連續化;產品內稟矯頑力及磁化強度都很高,缺點磁能積較低,一般60~80kJ/m3(8~10MGOe)。
更進一步地,Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.1%至1%。
優選地,Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑以小于或等于325目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進行混合。
本發明的優點:
本發明通過往釹鐵硼磁體中添加Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑,可以使得釹鐵硼磁體矯頑力獲得改善,在生產中可以用Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑代替含有稀土元素的添加劑(如Nd-Cu或Pr-Cu晶界擴散添加劑),在添加劑中不使用稀土元素也能使得制備而成的釹鐵硼磁體具有較高的矯頑力。
附圖說明
圖1為熱變形磁體矯頑力隨添加劑含量的變化;
圖2為熱變形磁體磁能積隨添加劑含量的變化。
具體實施方式
為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果,以下結合實施方式以及附圖詳予說明。
實施例1
一種Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑,該晶界擴散添加劑包括銀、銅、錫,以擴散添加劑總質量為100%,銀、銅、錫的質量百分含量分別為:
銀:55wt%;
銅:30wt%;
錫:15wt%。
該晶界擴散添加劑的軟化和熔化溫度區間為600℃至650℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經600℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.1%;Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑以小于或等于325目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進行混合。
實施例2
一種Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑,該晶界擴散添加劑包括銀、銅、錫,以擴散添加劑總質量為100%,銀、銅、錫的質量百分含量分別為:
銀:58wt%;
銅:28wt%;
錫:14wt%。
該晶界擴散添加劑的軟化和熔化溫度區間為630℃至680℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經650℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.3%;Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑以小于或等于300目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進行混合。
實施例3
一種Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑,該晶界擴散添加劑包括銀、銅、錫,以擴散添加劑總質量為100%,銀、銅、錫的質量百分含量分別為:
銀:60wt%;
銅:35wt%;
錫:5wt%。
該晶界擴散添加劑的軟化和熔化溫度區間為650℃至700℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經700℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.5%;Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑以小于或等于280目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進行混合。
實施例4
一種Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑,該晶界擴散添加劑包括銀、銅、錫,以擴散添加劑總質量為100%,銀、銅、錫的質量百分含量分別為:
銀:62wt%;
銅:32wt%;
錫:6wt%。
該晶界擴散添加劑的軟化和熔化溫度區間為680℃至715℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經750℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.7%;Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑以小于或等于250目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進行混合。
實施例5
一種Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑,該晶界擴散添加劑包括銀、銅、錫,以擴散添加劑總質量為100%,銀、銅、錫的質量百分含量分別為:
銀:65wt%;
銅:25wt%;
錫:10wt%。
該晶界擴散添加劑的軟化和熔化溫度區間為700℃至730℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經800℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的1%;Ag-Cu-Sn晶界擴散添加劑以小于或等于230目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進行混合。
實施例6
添加上述晶界擴散添加劑于釹鐵硼磁體并測試其性能,將材料將Ag,Cu,Sn金屬按60wt%Ag-30wt%Cu-10wt%Sn比例配料,感應融化并快淬和破碎成小于325目粉末,然后按晶界擴散添加劑添加重量為磁體重量的0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%、0.7wt%、0.9wt%的比例與快淬MQU-F粉末均勻混合后在600℃熱壓和在730℃熱變形成各向異性磁體。
實驗測得結果如圖1、圖2所示,由附圖可知,當晶界擴散添加劑添加重量為磁體重量的0.7wt%時,熱變形磁體的(BH)max是44MGOe,熱變形磁體的內稟矯頑力為是16kOe,比無晶界擴散添加劑用同樣熱壓熱變形工藝制備的磁體的內稟矯頑力高1.9kOe,但磁能積無顯著變化,證明低熔點無稀土60wt%Ag-30wt%Cu-10wt%Sn晶界擴散添加劑能有效改善矯頑力,并且對磁能積沒有影響。
以上所述僅為本發明的實施例,并非因此限制本發明的專利保護范圍,凡是利用本發明說明書內容以附圖所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本發明的專利保護范圍內。