专利名称：通过挤压生产带高能量结果的各向异性磁铁的方法
技术领域：
本发明涉及通过挤压挤压生产带高能量结果的各向异性磁铁的方法。
关于联邦赞助的研发说明本发明因政府对由美国能源部为“制造晶粒对齐的永久磁铁的简化工艺”授权(授权号.DE-FG02-ER82313)的小企业研究和发展的支持而得以进行政府对本发明拥有的部分权益。
背景技术：
已知通过挤压工艺生产各向异性的永磁铁，是把构成待要生产的磁铁成分的主体装料放置在容器内，对其加热并在容器内挤压以使主体装料压实到基本上完全致密。美国专利第4,915,891号(Chandhok等人)描述了这样的方法。
然而，在实践中，该方法因其缺点而受到损害，排除了为商业目的使用得到的永久磁铁。更确切地说，虽然现有技术旨在生产沿其轴具有各向异性磁化特性的永磁铁，但实际上，现有技术的工艺产生的永磁铁，其磁化矢量在垂直于挤压方向的平面上是随机，因此，现有技术不能通过挤压生产出带高能量结果的真正各向异性的磁铁(即，沿其轴具有非对称磁化特性的磁铁)。
如Chandhok等人所描述的，已知通过挤压工艺来生产带各向异性特性的永磁铁。特别是，已知有关挤压工艺，利用一矩形的挤压模具，其中将构成待要生产磁铁的成分的主体装料放置在圆柱形的容器内，加热容器和主体装料，并在非均匀的基础上把容器和主体装料挤压以到基本上完全致密。特别是，使用在1.5∶1到50∶1范围内的挤压比，连同500℃到1500℃范围内的挤压温度。正如现有技术中所述的那样，这样一种非均匀的挤压，发生在容器和主体装料的所有尺寸上。
通过特定的例子，Chandhok等人描述了，31/8英寸直径的软钢罐头在装入主体装料之后于平均挤压比为8.4比1下挤压成尺寸为1.66英寸(w)×.55英寸(T)面上是变化的，但随机的磁化矢量却仍然存在。由于这样一种随机磁化矢量的结果，得到的磁铁并不具有高能量的结果。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供改进的用于通过挤压工艺生产出带各向异性特性的永磁铁的方法。
特别是，本发明的目的至于提供通过挤压工艺生产出带高能量结果的各向异性磁体的方法，其中使用了优化的模具形状、挤压比以及挤压温度。尤其是，在本发明的较佳实施例中，将容器和装料挤压成诸如矩形的非圆形的截面形状，在挤压中保持一尺寸基本不变。
较佳实施例的详细描述根据本发明的较佳实施例，通过把构成待要生产磁铁的成分的主体装料放置在容器内，来生产带高能量结果且沿着其轴具有非对称或各向异性的磁化特性的永磁铁。对容器和主体装料加热并通过在挤压操作中产生的机械变形进行挤压，以使主体装料基本上完全致密。
在本发明的较佳实施例中，包含在挤压工艺中的模具开口是非圆形的，并保持容器截面轴之一连同模具开口较大的尺寸基本不变。在本发明中，挤压期间保持容器截面轴或尺寸之一基本不变，导致产生沿着被挤压件的最小截面轴或尺寸产生的高能量的结果。
作为例子，可结合具有3英寸直径的圆柱形容器来应用本发明。在挤压工艺的过程中，容器截面轴之一基本上保持不变。更确切地说，可使用尺寸为2.7英寸×.3英寸的矩形模具，它导致一沿着主体.3英寸截面尺寸上具有高能量结果的被挤压的完全致密的磁铁。
使用球形、环形、拱形以及其它非圆形模具的开口可获得相似的结果以产生具有所希望特性的磁性件。又关于这些其它模具的形状，重要的是，装料和容器的截面轴或尺寸之一从挤压工艺开始到结束都保持相对恒定。
可使用7.5∶1到30∶1范围内的挤压比。挤压温度的范围可从1400°F到1800°F。
本发明的方法发现特别适用于生产由包含至少一个稀有元素的主体装料构成的永磁铁。合金也可包括过渡元素，诸如铁和钴，另外还有硼和/或碳。通过本发明所生产磁铁的其它例子包括Nd(Fe，Co)(B，Ga)，Pr(Fe，Co，Cu)(B，Ga)，Sm2Fe17Nx以及MnBi。
权利要求
1.一种生产带高能量结果的各向异性磁铁的方法，其特征在于，所述方法包括，放置构成待要生产所述磁铁的成分的颗粒状装料于容器内，加热所述容器和颗粒状装料，并以这样一种方式通过非圆形的挤压模具挤压所述容器和颗粒状装料，即在所述挤压期间使所述容器和颗粒状装料的截面尺寸之一基本上保持不变，以便通过所述挤压期间产生的机械变形压实所述颗粒状装料到基本上完全致密并生产出沿着被挤压磁铁最小截面尺寸的高能量结果。
2.权利要求1的方法，其特征在于，所述挤压在范围为7.5∶1到30∶1的挤压比下完成。
3.权利要求1的方法，其特征在于，所述挤压在范围为1400°F到1800°F的温度下完成。
4.权利要求1的方法，其特征在于，所述挤压模具的形状为矩形。
5.权利要求1的方法，其特征在于，所述挤压模具的形状可从由球形、环形或拱形组成的组群中挑选。
全文摘要
一种用于通过挤压生产带高能量结果的各向异性磁铁的方法，更确切地说，通过构成待生产磁铁的成分的颗粒状装料于非圆形容器内，加热该容器和颗粒状装料，并在这样一种方式下通过非圆形的挤压模具挤压容器和颗粒状装料，使在挤压期间保持容器和颗粒状装料的截面轴或尺寸之一基本上保持不变，以使通过挤压期间所产生的机械变形压实颗粒状装料到基本上完全致密并获得沿其轴或尺寸具有此后特性的各向异性磁铁，更为确切地说，沿着被挤压磁铁最小截面的横向上获得一高能量的结果。
文档编号B29C47/12GK1436353SQ01810935
公开日2003年8月13日 申请日期2001年3月9日 优先权日2000年5月4日
发明者V·K·钱德霍克 申请人:先进材料股份有限公司