专利名称：一种各向异性复相稀土永磁快淬带的制备方法
一种各向异性复相稀土永磁快淬带的制备方法技术领域一种各向异性复相稀土永磁快淬带的制备方法，属于稀土永磁材料和纳米材料制造领域。
背景技术：
在目前对各向异性纳米复合R2FeHB/ci -Fe快淬薄带的研究中，严格控制合金熔化温度、 喷注压力、喷嘴尺寸、喷嘴与辊面间距这几个工艺因素，通过调控辊速、借助沿薄带厚度方 向的温度梯度，已能够在纳米复合R2FeMB/a -Fe快淬薄带自由面的近表层获得易磁化C轴 的凝固织构。由于贴辊面合金在凝固之初有一个相选择和不同取向的晶核竞争生长的过程， 因此必然存在从没有织构到逐步形成织构的过渡层，而研究表明过渡层在快淬薄带中占据了 近乎一半的厚度，所以薄带的磁性能并不因自由表面存在C轴织构而显现出应有的各向异 性，薄带的磁性能较低。相关参考文献如下(l)张敏刚，柴跃生，粉川良平，郑建军，金 志浩，Nd2Fe14B/a -Fe双相永磁合金快淬带的织构与形貌,Vol48 (1999)S22-27; (2)杨白，沈 保根，赵同云，孙继荣，纳米晶复合Pr2 Fel4 BPo2Fe快淬薄带的织构与磁性，物理学 报，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。纵上，到目前为止，在已查阅的现有公开技术中还没有关于制备从贴辊面、中间层到自 由面的整个薄带具有易磁化轴取向的复相稀土永磁快淬带的方法。发明内容本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种各向异性复相稀土永磁快淬带的制备方 法，采用该方法制备的整个复相稀土永磁快淬薄带的硬磁相R2FewB
易磁化轴取向排列， 整个快淬薄带具有各向异性，具有较高的磁性能。一种各向异性复相稀土永磁快淬带的制备方法，永磁材料为R2T"M/ct-Fe、 R2「M/Fe3B之 一，其中R为稀土元素和钇中的至少一种、或稀土元素、钇的元素组合、或稀土、钇元素的 混合，T为至少一种过渡族金属元素或过渡族金属元素之间的组合，M为选至周期表IIIA、 IV A和VA族元素中的至少一种元素；复相相稀土永磁材料中的硬磁相R2TMM在快淬凝固时晶体的易磁 化轴从薄带的贴辊面、中间层到自由面的取向一致排列；先真空充氩熔化，再快淬，辊表面 线速度为8 55m/s;快淬薄带沿易磁化轴取向方向的剩磁大于1.25T;具有织构的辊面厚10 40ym，耐激冷激热，辊面与辊之间的导热良好，辊面不易剥落，辊面平整，辊面与复相稀 土永磁合金熔液的润湿性好。在上述发明方法中，具有织构的辊面材料优选具有面织构(0002)的钴或钴的固溶体，快 淬薄带的R2T"M硬磁相具有(006)晶面织构，R2TI4M的易磁化轴
—致平行排列，且与快淬 带面垂直。在上述发明方法中，钴的固溶体为Co-M'，其中M'为选自IIIA、 IVA和VA族元素中的一 种元素；固溶体Co-M'加入T'和R'，可改善辊面材料的织构、辊面耐激冷激热能力、辊面的 导热能力、辊面与辊的结合力、辊面的平整性、或辊面与复相稀土永磁合金熔液的润湿性， 其中T'为除Co之外的过渡族金属元素，R'为稀土元素；钴的固溶体如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)面织构。在上述发明方法中，具有织构的辊面材料的铜辊或钼辊采取化学镀，且至少采取磁场、 超声波的两种辅助化学镀方式之一，在辊表面所镀的辊面材料为Co-Ni-B-Ce, Co-Fe-B-Ce， 其中B不大于1. 5wt%， Ce高于0. 19wt%。在上述发明方法中，具有织构的辊面材料的铜辊或钼辊釆取化学镀，不采取加磁场或超 声波辅助化学镀的方式，在铜辊表面所镀的辊面材料为Co-Ni-B-Ce，其中B不大于3.8wt 6， Ce高于0. 26wt%。在上述发明方法中，具有织构的辊面材料的铜辊或钼辊采取化学镀，不采取加磁场或超 声波化学镀的辅助方式，在铜辊表面所镀的辊面材料为Co-Ni-B，其中B大于5.8wtW, Ni不 高于1.0wt%。在上述发明方法中，具有织构的辊面材料的铜辊或钼辊采取化学镀，可采取加磁场、超 声波的两种化学镀辅助方式之一，在铜辊表面所镀的辊面材料为Co-M'或加入T'和R'的 Co-M'，材料组织状态为非晶态，经过250 390'C处理30 360min,得到辊面材料钴的固溶 体具有(0002)面织构。与现有技术相比，本发明具有如下优点1. 本发明一种各向异性复相稀土永磁快淬带的制备方法，辊面织构能够诱导整个快淬薄带在 快速凝固中形成R2FenB
易磁化轴取向，形成复相稀土永磁快淬带的各向异性。2. 和现有的快淬技术相比，本发明方法制备的复相稀土永磁快淬带的剩磁大于1.25T,而现有快淬技术制备的薄带的剩磁小于1. 20T。
具体实施方式
实施例1在水冷铜辊表面采用化学镀形成NiO. 7wt%、 B5.9、余Co的厚15um的薄膜，薄膜与铜 辊的结合紧密，传热良好，膜的表面具有(0002)面织构；将硬磁合金Nd36Pr^Fe83Co3B5先真空 感应熔炼母合金锭，再真空充氩快淬，快淬辊轮线速度为25m/s;以上真空达1均达10—2Pa; 薄带相组织为R2T14B/a -Fe，整个快淬薄带的R2Fe14B相的易磁化轴
平行排列，垂直带面， 沿垂直于带面方向的剩磁为1. 35T。实施例2在水冷铜辊表面采用化学镀并辅以超声波，超声波频率为40kHz，形成Nil.2wt%、 B1.3wt%、 Ce0.25wt%、余Co的厚25pm的薄膜，薄膜与铜辊的结合紧密，传热良好，膜的 表面具有(0002)面织构；将硬磁合金Pr8Fe87sB5先真空感应熔炼母合金锭，再真空充氩快淬， 快淬辊轮线速度为15m/S;以上真空达1均达10—2Pa;薄带的相组织为Pr2Fe,4B/a-Fe，整个 快淬薄带的Pr2Fe14B相的易磁化轴
平行排列，垂直带面，沿垂直于带面方向的剩磁为 1.30T。实施例3在水冷Mo辊表面采用化学镀，形成Ni22.5wt9k P2.5wt%、余Co的薄膜；经310'C晶化 70min，得到晶化膜，薄膜薄膜与钼辊的结合紧密，传热良好，膜的表面具有(0002)面织构； 将硬磁合金Nd8.2Fe7。.8CoJi3BuC,先真空感应熔炼母合金锭，再真空充氩快淬，快淬辊轮线速度 为20m/s;以上真空达1均达10—2Pa;薄带的相组织为Nd2T14M/Fe3B，整个快淬薄带的Nd2Fe"B 相的易磁化轴
平行排列，垂直带面，沿垂直于带面方向的剩磁为1.25T。比较例同样成分合金，釆用现有快淬技术制备，沿垂直于带面方向的剩磁为0.86T。
权利要求
1. 一种各向异性复相稀土永磁快淬带的制备方法，其特征是a.永磁材料为R2T14M/α-Fe、R2T14M/Fe3B之一，其中R为稀土元素和钇中的至少一种、或稀土元素、钇的元素组合、或稀土、钇元素的混合，T为至少一种过渡族金属元素或过渡族金属元素之间的组合，M为选至周期表IIIA、IVA和VA族元素中的至少一种元素；b.复相稀土永磁合金熔液在具有织构的辊表面快速凝固，该辊表面材料的织构能够诱导复相稀土永磁材料中的硬磁相R2T14M在快淬凝固时晶体的易磁化轴从薄带的贴辊面、中间层到自由面的取向一致排列；c.先真空充氩熔化，再快淬，辊表面线速度为8～50m/s；d.快淬薄带沿易磁化轴取向方向的剩磁大于1.25T；e.具有织构的辊面厚10～40μm，耐激冷激热，辊面与辊之间的导热良好，辊面不易剥落，辊面平整，辊面与复相稀土永磁合金熔液的润湿性好。
2. 按照权利要求1所述的具有织构的辊面材料，其特征在于辊面材料优选具有面织构 (0002)的钴或钴的固溶体，快淬薄带的R2TwM硬磁相具有(006)晶面织构，R2T14M的易磁化 轴
—致平行排列，且与快淬带面垂直。
3. 按照权利要求1所述的具有织构的辊面材料，其特征在于a. 钴的固溶体为Co-M'，其中M'为选自IIIA、 IVA和VA族元素中的一种元素；b. 固溶体Co-M'加入T'和R'，可改善辊面材料的织构、辊面耐激冷激热能力、辊面的导 热能力、辊面与辊的结合力、辊面的平整性、或辊面与复相稀土永磁合金熔液的润湿 性，其中T'为除Co之外的过渡族金属元素，R'为稀土元素；c. 钴的固溶体如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)面织构。
4. 按照权利要求1所述的具有织构的辊面材料，其特征在于铜辊或钼辊采取化学镀，且 至少采取磁场、超声波的两种辅助化学镀方式之一，在辊表面所镀的辊面材料为 Co-Ni-B-Ce， Co-Fe-B-Ce，其中B不大于1. 5wt%， Ce高于0. 19wt%。
5. 按照权利要求1所述的具有织构的辊面材料，其特征在于铜辊或钼辊采取化学镀，不 采取加磁场或超声波辅助化学镀的方式，在铜辊表面所镀的辊面材料为Co-Ni-B-Ce，其 中B不大于3, 8wt%， Ce高于0. 26wt%。
6. 按照权利要求1所述的具有织构的辊面材料，其特征在于铜辊或钼辊采取化学镀，不 采取加磁场或超声波化学镀的辅助方式，在铜辊表面所镀的辊面材料为Co-Ni-B，其中B 大于5. 8wt%， Ni不高于1. 0wt%。
7. 按照权利要求1所述的具有织构的辊面材料，其特征在于铜辊或钼辊采取化学镀，可 采取加磁场、超声波的两种化学镀辅助方式之一，在铜辊表面所镀的辊面材料为Co-M' 或加入T'和R'的Co-M'，材料组织状态为非晶态，经过250 390。C处理30 360min，得 到辊面材料钴的固溶体具有(0002)面织构。
全文摘要
一种各向异性复相稀土永磁快淬带的制备方法，属于稀土永磁材料和纳米材料制造领域。针对现有技术的缺点，即快淬复相稀土永磁材料中R<sub>2</sub>T<sub>14</sub>M硬磁相经过多因素严格控制，才能在薄带表面的自由面形成具有(006)面织构的薄层，且沿自由面的垂直方向的磁性仍然不高，本发明公开一种各向异性复相稀土永磁快淬带的制备方法，在辊面形成一层具有(0002)面织构的钴或钴的固溶体，复相稀土永磁材料的硬磁相R<sub>2</sub>T<sub>14</sub>M在快淬凝固过程中易磁化轴取向受具有织构的辊面的诱导作用，形成从薄带的贴辊面、中间层到自由面的易磁化轴的一致取向，薄带具有高的磁性。
文档编号H01F1/032GK101250628SQ20081006051
公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月3日 优先权日2008年4月3日
发明者刘新才, 晶 潘 申请人:宁波大学