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专利号: 2018102657016
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种复合磁体,包括层叠的第一片状体和第二片状体;

所述第一片状体中含有一种或多种稀土永磁化合物晶体和/或一种或多种软磁相;

所述第二片状体中含有一种或多种稀土永磁化合物晶体和/或一种或多种软磁相;

所述第二片状体与所述第一片状体具有不同的组成。

2.根据权利要求1所述的复合磁体,其具有以下一项或多项特征:a)所述第一片状体的平均厚度为100μm以下;

b)所述第二片状体的平均厚度为100μm以下;

c)所述第一片状体的最大片径为1000μm以下;

d)所述第二片状体的最大片径为1000μm以下;

e)所述第一片状体与所述第二片状体的质量比为0.1~10。

3.根据权利要求1所述的复合磁体,其特征在于以下一项或多项:f)所述复合磁体中含有第一稀土永磁化合物晶体和/或第二稀土永磁化合物晶体;

g)所述第一片状体中含有:一种或多种第一稀土永磁化合物晶体;

h)所述第二片状体中含有:一种或多种第二稀土永磁化合物晶体;

i)所述第一稀土永磁化合物晶体与第二稀土永磁化合物晶体具有不同的组成。

4.根据权利要求1所述的复合磁体,其特征在于,所述第一片状体中含有:一种或多种稀土永磁化合物晶体;

所述第二片状体中含有:一种或多种软磁相。

5.根据权利要求1所述的复合磁体,其具有以下一项或多项特征:j)所述复合磁体为块状复合磁体;

k)所述复合磁体为热变形复合磁体;

l)所述复合磁体采用粉末冶金的方法制备获得;

m)所述复合磁体采用热压金属粉末坯体的方法获得;

n)所述复合磁体包括由第一片状体和第二片状体堆叠而成的块体。

6.根据权利要求1所述的复合磁体,所述稀土永磁化合物为符合下式的化合物:为RxTyMz,其中R为一种稀土元素或至少两种稀土元素的组合,T为一种过渡金属元素或至少两种过渡金属元素的组合,M为一种选自IIIA、IVA和VA族的元素或至少两种选自IIIA、IVA和VA族的元素的组合,0<x≤5,0<y≤30,0≤z≤3。

7.根据权利要求1所述的复合磁体,其中:所述稀土永磁化合物为符合下式的化合物:R1x1T1y1,其中R1为一种稀土元素或至少两种稀土元素的组合,T1为一种过渡金属元素或至少两种过渡金属元素的组合,0<x1<5,0<y1<30;或

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所述稀土永磁化合物为符合下式的化合物:Rx2Ty2Mz2,其中R为一种稀土元素或至少两种稀土元素的组合,T2为一种过渡金属元素或至少两种过渡金属元素的组合,M为一种选自IIIA、IVA和VA族的元素或至少两种选自IIIA、IVA和VA族的元素的组合,0<x2<5,0<y2<30,0.5≤z2≤1.5。

8.根据权利要求3所述的复合磁体,其具有以下一项或多种特征:所述第一稀土永磁化合物为符合下式的化合物:R1x1T1y1,其中R1为一种稀土元素或至少两种稀土元素的组合,T1为一种过渡金属元素或至少两种过渡金属元素的组合,0<x1<5,

0<y1<30;

所述第二稀土永磁化合物为符合下式的化合物:R2x2T2y2Mz2,其中R2为一种稀土元素或至少两种稀土元素的组合,T2为一种过渡金属元素或至少两种过渡金属元素的组合,M为一种选自IIIA、IVA和VA族的元素或至少两种选自IIIA、IVA和VA族的元素的组合,0<x2<5,0<y2<30,0.5≤z2≤1.5;

优选地,所述第一片状体基本不含有第二稀土永磁化合物晶体,所述第二片状体基本不含有第一稀土永磁化合物晶体;

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优选地,所述第一片状体基本不含有R元素,所述第二片状体基本不含有R元素。

9.根据权利要求7或8所述的化合物,其特征在于以下一项或多项:o)R1为Sm或Sm与其它稀土元素的组合;

p)T1为Co或Co与其它过渡金属元素的组合;

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q)R为选自以下组中的一种或多种:Nd、Pr和其它稀土元素;

r)T2为选自以下组中的一种或多种:Fe、Co和其它过渡金属元素;

s)M为B或B与其它IIIA、IVA和VA族元素的组合;

t)x1=1或2;

u)y1=3、5、7或17;

v)x2=2;

w)y2=14;

x)z2=1;

所述复合磁体中含有符合以下组成:R12T117,R1T17,R1T15,R1T13,R22T214M。

10.根据权利要求1所述的复合磁体,其具有以下一项或多项特征:y)所述第一片状体中含有软磁相;

z)所述第二片状体中含有软磁相;

aa)所述第一片状体中含有富稀土相;

bb)所述第二片状体中含有富稀土相;

cc)所述第一片状体中含有择优取向的稀土永磁化合物晶体,优选地,择优取向的方向沿晶体的易磁化方向;

dd)所述第二片状体中含有择优取向的稀土永磁化合物晶体,优选地,择优取向的方向沿晶体的易磁化方向;

ee)所述第一片状体中含有无择优取向的稀土永磁化合物晶体;

ff)所述第二片状体中含有无择优取向的稀土永磁化合物晶体。

11.根据权利要求1所述的复合磁体,其具有以下一项或多项特征:gg)所述稀土永磁化合物晶体的晶粒尺寸为1~200nm;

hh)所述软磁相的晶粒尺寸为1~200nm。

12.根据权利要求3所述的复合磁体,按重量计,其中包括:第一稀土永磁化合物晶体10~100份;

第二稀土永磁化合物晶体10~100份;

优选地,所述复合磁体还包括软磁相10~100份。

13.根据权利要求1所述的复合磁体,其特征在于以下一项或多项:ii)第一片状体中含有以下一种或多种稀土永磁化合物:SmCo3,SmCo5,SmCo7和Sm2Co17;

jj)第二片状体中含有以下一种或多种稀土永磁化合物:Nd2Fe14B和Pr2Fe14B;

优选地,复合磁体中含有10~50份SmCo7,5~20份SmCo3,10~50份Nd2Fe14B和10~30份软磁相。

14.一种复合磁体的制备方法,包括以下步骤:i)获得第一前驱体粉末和第二前驱体粉末;

ii)将第一前驱体粉末和第二前驱体粉末混合至均匀,获得混合粉末;

iii)将混合粉末压制成坯体;

iv)对坯体进行热压,使坯体发生变形。

15.根据权利要求14所述的方法,步骤iv)包括:对坯体(或热压单元)进行热压,使坯体(或热压单元)发生变形,所述热压单元为坯体以及其内部放置有所述坯体的模具。

16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于以下一项或多项:kk)所述第一前驱体粉末的最大颗粒尺寸为10~200μm;

ll)所述第二前驱体粉末的最大颗粒尺寸为10~200μm;

mm)所述第一前驱体粉末和第二前驱体粉末的质量比为0.1~10;

nn)第一前驱体粉末的最大颗粒尺寸为D1,第二前驱体粉末的最大颗粒尺寸为D2,混合粉末的最大颗粒尺寸为0.7D0~1.0D0(例如0.7D0~0.8D0,例如0.8D0~0.9D0,例如0.9D0~

1.0D0),其中D0=max{D1,D2}。

17.根据权利要求14所述的方法,在热压过程中,平行于热压压力方向,热压单元存在中间温度高于两端温度的温度梯度。

18.根据权利要求14所述的方法,热压过程中,对坯体(或热压单元)平行于热压压力方向的两端进行冷却处理。

19.根据权利要求14所述的方法,其特征在于以下一项或多项:oo)在所述热压过程中,在坯体(或热压单元)变形前,先对所述热压单元进行加热,同时对该坯体(或热压单元)的两端进行冷却处理,使坯体(或热压单元)的中间温度达到热压温度,两端温度低于热压温度pp)热压的温度为400~900℃,例如为500℃~650℃;

qq)坯体(或热压单元)的两端温度比热压温度低300~600℃;

rr)坯体(或热压单元)的两端温度为100~400℃;

ss)坯体(或热压单元)变形的平均速度为0.1~1mm/s;

tt)坯体(或热压单元)的变形量为30~90%。

20.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述第一前驱体粉末含有以下的一种或多种:含R1元素和T1元素的非晶体,含R1元素和T1元素的纳米晶体;

所述第二前驱体粉末含有以下的一种或多种:含R2元素、T2元素和M元素的非晶体,含R22

元素、T元素和M元素的纳米晶体;

R1为一种稀土元素或至少两种稀土元素的组合,T1为一种过渡金属元素或至少两种过渡金属元素的组合,M为一种选自IIIA、IVA和VA族的元素或至少两种选自IIIA、IVA和VA族的元素的组合;

所述第一前驱体粉末与第二前驱体粉末具有不同的组成。

21.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述第一前驱体粉末含有以下的一种或多种:含R1元素和T1元素的非晶体,含R1元素和T1元素的纳米晶体;

所述第二前驱体粉末含有以下的一种或多种:含R2元素和T2元素的非晶体,含R2元素和T2元素的纳米晶体;

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R为一种稀土元素或至少两种稀土元素的组合,T 为一种过渡金属元素或至少两种过渡金属元素的组合;

R2为一种稀土元素或至少两种稀土元素的组合,T2为一种过渡金属元素或至少两种过渡金属元素的组合。

22.根据权利要求14所述的方法,所述第一前驱体粉末、第二前驱体粉末中或上述二者,由以下方法制备获得:获得合金铸锭;

将合金铸锭破碎成粗粉末;

球磨粗粉末,获得前驱体粉末。

23.根据权利要求14所述的方法,所述第一前驱体粉末、第二前驱体粉末或上述二者,由以下方法制备获得:采用熔体快淬法制备合金条带;

将合金条带破碎,获得前驱体粉末。

24.根据权利要求14所述的方法,所述模具为两端开口的圆筒体,所述圆筒体外壁的母线为内凹的曲线、直线或外凸的曲线。

25.根据权利要求14~24任一项所述的方法,所述复合磁体为权利要求1~13任一项所述的复合磁体;

优选地,第一前驱体粉末具有能够形成第一片状体的组成;

优选地,第二前驱体粉末具有能够形成第二片状体的组合。

26.一种复合磁体,所述复合磁体由权利要求14~24任一项的方法制备获得;

优选地,所述复合磁体是权利要求1~13任一项所述的复合磁体;

优选地,第一片状体为变形后的第一前驱体粉末;

优选地,第二片状体为变形后的第二前驱体粉末。