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形成氟化物涂覆膜的处理剂和形成氟化物涂覆膜的方法

阅读：794发布：2020-05-13

IPRDB可以提供形成氟化物涂覆膜的处理剂和形成氟化物涂覆膜的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用含氟化物的溶液形成的氟化物涂覆膜，其中将稀土氟化物或碱土金属氟化物，特别是Pr、Nd、Dy、Tb和Ho的氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，并且所述溶液是胶体溶液，其中所述稀土氟化物或碱土金属氟化物均匀分散在包含主要量是醇的溶剂中，所述氟化物涂覆膜改善了不仅包括烧结磁体而且包括粘结磁体的NdFeB稀土磁体的磁性能。，下面是形成氟化物涂覆膜的处理剂和形成氟化物涂覆膜的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜，其中将所述稀土氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，所述处理剂是胶体溶液，其中所述稀3

土氟化物均匀分散在包含主要量是醇的溶剂中，并且当制备成包含1g/dm 浓度的稀土氟化物时，所述胶体溶液在700nm的波长下在1cm的光程长度中表现出不小于50％的透光度。

2.权利要求1的处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆3

膜，其中当所述溶液包含浓度不低于200g/dm 的所述稀土氟化物时，稀土氟化物的溶液胶凝化。

3.权利要求1的处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜，其中所述醇是甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇。

4.权利要求1的处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜，其中所述包含主要量是醇的溶剂包含50重量％或更多的甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的至少一种；并且所述溶剂包含50重量％或更少的酮：丙酮、甲乙酮或者甲基异丁酮。

5.权利要求1的处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜，其中所述稀土氟化物包含La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种。

6.权利要求1的处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜，其中所述稀土氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，并且所述稀土氟化物以0.1g/

3 3

dm-300g/dm 的浓度包含在所述试剂中。

7.根据权利要求1的处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜，其中所述试剂用于处理稀土磁体或稀土磁体用磁粉。

8.根据权利要求1的处理剂，其用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜，其中所述试剂用于处理NdFeB稀土烧结磁体或NdFeB稀土烧结磁体用的磁粉。

9.一种用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜的方法，该方法包括向所述物体施用处理剂，其中将所述稀土氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，所述处理剂是胶体溶液，其中所述稀土氟化物均匀分散在包含主要量是醇的溶剂中，并且当制3

备成包含1g/dm 浓度的稀土氟化物时，所述胶体溶液在700nm的波长下在1cm的光程长度中表现出不小于50％的透光度。

10.根据权利要求9的用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜的方法，其中所述醇是甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇。

11.根据权利要求9的用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜的方法，其中所述包含主要量是醇的溶剂包含50重量％或更多的甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的至少一种；并且所述溶剂包含50重量％或更少的酮：丙酮、甲乙酮或者甲基异丁酮。

12.根据权利要求9的用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜的方法，其中所述稀土氟化物是包含La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种的金属氟化物。

13.根据权利要求9的用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜的方法，其中将所述稀土氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，并且所述稀土氟化物以

3 3

0.1g/dm-300g/dm 的浓度包含在所述试剂中。

14.根据权利要求9的用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜的方法，其中以每1kg要用涂覆膜处理的物体10ml-300ml的量施用所述用于形成稀土氟化物涂覆膜的处理剂，该物体具有500μm-0.1μm的平均颗粒直径。

15.权利要求9的用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜的方法，其中施用处理剂的步骤包括选择用于处理稀土磁体或稀土磁体用磁粉的试剂作为处理剂的步骤。

16.根据权利要求9的用于在要用涂覆膜处理的物体表面上形成稀土氟化物涂覆膜的方法，其中施用处理剂的步骤包括选择用于处理NdFeB稀土烧结磁体或NdFeB稀土烧结磁体用的磁粉的试剂作为处理剂的步骤。

说明书全文

形成氟化物涂覆膜的处理剂和形成氟化物涂覆膜的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及形成氟化物涂覆膜的处理剂和形成氟化物涂覆膜的方法。

背景技术

[0002] NdFeB稀土烧结磁体磁性优异，并因此用作以汽车马达为代表的大磁体和高性能磁体例如以主轴马达为代表的薄磁体。期望NdFeB稀土磁体在未来用于更广的应用。但是，需要进一步改善这些磁体的性能。至于在高温气氛中使用并且需要是可靠的以汽车马达为代表的磁体，不仅需要改良的耐热性，即在高温中磁性不劣化，而且需要增加的矫顽力。另一方面，薄磁体具有由于在将磁体加工成薄磁体期间产生的损伤表面层所引起的磁性劣化的问题。磁体越薄，磁性劣化越严重(WO2006/043348)。

[0003] 考察的处理该问题的一种方法是意图通过使磁性物品接受表面处理来改善损伤层的磁性和磁体的磁性。

[0004] 另一方面，为了改善稀土磁体的磁性，考察的一种方法中用氟化物使作为磁性物品预制件的原料磁性颗粒进行表面处理(JP2006-66870 A)。

[0005] 为了改善NdFeB稀土烧结磁体的磁性，据称使用Dy化合物和Tb化合物，特别是Dy氟化物和Tb氟化物的表面处理是有效的(WO2006/043348)。根据在WO2006/043348中所述的传统技术，氟化合物构成颗粒状的晶界相并且不沿着磁体的晶界或者粉末表面排列。为了使表面处理剂组分扩散入磁体中以便用所述表面处理剂改善磁体的磁性，因为磁体与表面处理剂在多个点接触，因此需要磁体组分是部分液化的。此外，因为Dy化合物和Tb化合物是热稳定的，因此经受表面处理的磁体需要在800℃或更高的温度下接受热处理(吸收处理)1小时或更长时间来改善磁体的磁性能。因此，为了改善NdFeB稀土烧结磁体的磁性能，需要老化处理，因此需要两次热处理。在吸收处理中Dy化合物和Tb化合物扩散入磁体中的距离局限于几毫米。因此，除薄磁体以外难以改善磁性能。

[0006] 另一方面，认为省略吸收处理、或者向磁性颗粒施用Dy化合物和Tb化合物来改善非薄、大的磁体的磁性能是有效的。但是，当磁性颗粒的平均颗粒直径和Dy氟化物及Tb氟化物的平均颗粒直径间的差异在二位数内时，Dy氟化物和Tb氟化物的添加量对Dy氟化物和Tb氟化物基于磁性颗粒的体积分数而言变得不可忽略。Dy氟化物和Tb氟化物是非磁性的。因此，在对磁性颗粒进行表面处理中添加大量的Dy氟化物和Tb氟化物增加了处理磁体的矫顽力，但是引起磁通量密度的降低，因此不能产生磁性的改善。

[0007] 本发明人已经研究并且发现为了改善NdFeB稀土磁体(不仅包括烧结磁体而且包括粘结磁体)的磁性，在原料磁性颗粒的表面或者薄磁体的表面上叠加具有适当层厚的包含稀土氟化物或碱土金属氟化物，特别是Pr、Nd、Dy、Tb或Ho的氟化物的层是有效的。

[0008] 本发明的一个目的是提供一种用于形成包含稀土氟化物或碱土金属氟化物，特别是Pr、Nd、Dy、Tb或Ho的氟化物的氟化物涂覆膜的处理剂，其可改善NdFeB稀土磁体(不仅包括烧结磁体而且包括粘结磁体)的磁性；以及制造所述用于形成氟化物涂覆膜的处理剂的方法。

发明内容

[0009] 本发明的一个特征是：用于形成氟化物涂覆膜的处理剂，其中将稀土氟化物或碱土金属氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀成胶体溶液，将稀土氟化物或碱土金属氟化物分散在包含主要量是醇的溶剂中，稀土氟化物或碱土金属氟化物不是粉末因此所述处理3
剂具有高的透明度，因而包含1g/dm 浓度胶体状态的稀土氟化物或碱土金属氟化物的处理
3
剂在700nm的波长下在1cm的光程长度中表现出不小于50％的透光度。更优选包含2g/dm浓度胶体状态的稀土氟化物或碱土金属氟化物的处理剂在相同条件下表现出不小于50％的透光度。

[0010] 根据本发明的用于形成氟化物涂覆膜的处理剂是透明的，即该处理剂几乎没有尺寸为1μm或更大的颗粒。由于使用了包含醇的溶剂，该处理剂在磁体颗粒表面上表现出极高的可润湿性。结果，该处理剂易于浸透在磁体的加工期间于磁体表面上产生的尺寸不大于1μm的凹坑或凸点。通过浸渍处理能够用该处理剂填充这些凹坑或凸点。

[0011] 使用根据本发明的用于形成氟化物涂覆膜的处理剂在磁体表面上形成的氟化物涂覆膜是通过稀土氟化物胶体或碱土金属氟化物胶体的溶胶-凝胶反应来形成。结果，涂覆膜大部分是非晶态的并且与晶体比较不是化学稳定的。另外，磁体表面以面与氟化物涂覆膜接触。因此，在500℃或更高温度下发生稀土氟化物或碱土金属氟化物向磁体中的扩散。因此，不需要使用高于900℃的温度进行热处理。这是本发明的第二个特征。

[0012] 第三个特征是因为通过使用包含胶体溶液并且不含粉末的处理剂进行表面处理来改善磁体的磁性能，所以容易控制氟化物涂覆膜的厚度。

[0013] 通过控制胶体溶液的浓度和处理剂的量可以将氟化物涂覆膜的厚度控制在纳米量级。因此，即使当在磁体的原料磁性颗粒表面上形成氟化物涂覆膜，然后使用所述在其表面上形成了氟化物涂覆膜的磁性颗粒来制备磁体时，也不会在最终产品的磁体中发生磁通量密度降低的问题，因为膜厚小于原料磁性颗粒的平均颗粒直径至少两位数。这是本发明的第四个特征。

[0014] 传统的方法没有描述通过使用胶体溶液在磁体或磁性颗粒表面上叠加包含稀土氟化物或碱土金属氟化物的层用以改善磁体磁性能的发明。

[0015] 在本发明下面的详细说明部分中说明本发明的其它特征。

[0016] 根据本发明的用于形成氟化物涂覆膜的处理剂和使用氟化物涂覆膜的处理方法，可以在磁体或原料磁性颗粒表面上叠加包含稀土氟化物或碱土金属氟化物的层。通过对表面上已经形成了氟化物涂覆膜的磁体或原料磁性颗粒在500℃-900℃的温度下进行热处理，可以改善磁体或原料磁性颗粒的磁性能。

具体实施方式

[0017] 本发明的其它目的、特征和优点将从下面的结合附图的本发明实施方案的说明而变得显见。

[0018] 本发明可以增加R-Fe-B磁体(其中R代表稀土元素)的矫顽力和B-H回线第二象限中的矩形比，从而改善能量乘积。另外，根据本发明，在磁体表面上形成具有高耐热性的涂覆膜，从而增加磁体的耐热性。结果，通过使用具有根据本发明的涂覆膜的稀土磁体用的磁粉制备的稀土磁体即使在100℃或更高的环境下暴露于变化的磁场例如交变磁场时也能减少磁性能的降低。因此，该磁体可以用于旋转机械例如表面磁体马达和嵌入式磁体马达。

[0019] 为了实现上述目的，必须在维持磁性能的同时沿着磁体的表面或者磁性颗粒的表面连续地形成包含金属氟化物的涂覆膜。NdFeB磁体包含Nd2Fe14B作为主相并且在相图中还包含Nd相和Nd1.1Fe4B4相。通过适当调整NdFeB的组成并且加热所得的NdFeB，在晶界处形成Nd相或NdFe合金相。这些富Nd相容易氧化，从而产生部分氧化层。含氟化物层被设置在母相，即Nd相、NdFe合金层或Nd氧化物层的外侧。含有氟化物的涂覆膜包括含与氟结合的碱土金属和稀土元素的至少一种的相。含氟层被设置与Nd2Fe14B、Nd相、NdFe相或Nd氧化物层接触。Nd相或NdFe相具有比Nd2Fe14B更低的熔点，更容易因加热而扩散并且更容易发生结构改变。包含碱土金属或稀土元素的氟化物的层应基本上具有大于Nd相、NdFe相或Nd氧化物层厚度的平均厚度。所述厚度能够使稀土氟化物或碱土金属氟化物扩散入磁体中，以便用稀土氟化物或碱土金属氟化物改善磁体的磁性能，从而实现磁体的高磁性能。

[0020] 下面将说明可以应用本发明的材料。含氟化物的涂覆膜可以包含任何如下氟化物：CaF2、MgF2、SrF2、BaF2、LaF3、CeF3、PrF3、NdF3、SmF3、EuF3、GdF3、TbF3、DyF3、HoF3、ErF3、TmF3、YbF3和LuF3；具有这些氟化物的组成的非晶态物质；包含两种或更多种构成这些氟化物的元素的氟化物；其中氧或氮或碳等与这些氟化物混合的复合氟化物；混合有组成元素(包括这些氟化物主相中所含的杂质)的氟化物；以及氟含量低于上述氟化物的氟化物。特别地，所述涂覆膜理想地包含含有Pr、Nd、Dy、Tb或Ho的氟化物。

[0021] 通过向铁磁性颗粒的表面施用溶液可以有效地均匀形成所述含氟化物的涂覆膜。特别地，通过施用溶液的方法以外的方法很难在原料磁性颗粒的表面上形成均匀厚度的涂覆膜。这样的稀土磁体用磁性颗粒非常容易受到腐蚀，并且可以通过溅射或气相沉积形成金属氟化物。但是，根据这些技术形成具有均匀厚度的金属氟化物层花费许多时间和努力，导致更高的成本。另一方面，因为稀土磁体用磁性颗粒容易形成稀土氧化物，因此使用水溶液的湿法涂覆是不合要求的。本发明人已经发现通过施用包含主要量是醇的溶液，由于这样的醇对稀土磁体用磁性颗粒具有高的可润湿性并且能够尽可能地除去离子性组分，所以可以形成金属氟化物层同时抑制稀土磁体用磁性颗粒的腐蚀。

[0022] 至于稀土氟化物或碱土金属氟化物的形式，考虑到目标是将其施用到稀土磁体或原料磁性颗粒，稀土氟化物或碱土金属氟化物的固体颗粒是悬浮的状态是不合要求的。这是因为向稀土磁体或原料磁性颗粒施用固体颗粒状态的稀土氟化物或碱土金属氟化物不能形成稀土氟化物或碱土金属氟化物涂覆膜的叠层。本发明人着重关注，当向包含稀土或碱土金属离子的水溶液添加氢氟酸时发生的溶胶-凝胶反应，并且已经发现当用醇代替水作为溶剂时可以除去这些离子性组分。本发明人还已经发现，通过同时进行超声搅拌可以将凝胶状态的稀土氟化物或碱土金属氟化物加工成几乎透明的胶体溶液，并且所得处理剂对于在稀土磁体或原料磁性颗粒上形成稀土氟化物或碱土金属氟化物的均匀膜是最佳的。

[0023] 在制备稀土氟化物或碱土金属氟化物的几乎透明的胶体溶液中，在水中具有高溶解度的稀土盐或碱土金属盐容易作为材料被处理。至于刚好在制备氟化物之前水溶液中的3
盐浓度，90％的盐溶解度或更低并且不小于10g/dm 是优选的。这是因为使用浓度不小于
90％盐溶解度的水溶液在加入氢氟酸时趋向于产生作为副产物的稀土或碱土金属的氧化
3
物或氢氧化物。另外，使用浓度小于10g/dm 的水溶液涉及浓缩步骤，这是因为稀土氟化物或碱土金属氟化物的浓度低。接着，为形成稀土氟化物或碱土金属氟化物而添加的氢氟酸的浓度优选不大于10％并且不小于0.5％。当氢氟酸的浓度为10％或更高时，所得稀土氟化物或碱土金属氟化物的凝胶趋向于变得不均匀，并且即使在进行超声搅拌时也可能难以制备透明的胶体溶液。另一方面，当氢氟酸的浓度为0.5％或更小时，该溶液具有低的稀土氟化物或碱土金属氟化物浓度，从而需要附加的浓缩步骤。向稀土或碱土金属中的氢氟酸添加量优选为60-150％的反应当量，理想为80-120％，并且更理想为90-110％。这是因为如下文所述，当向稀土或碱土金属中的氢氟酸添加量大于100％时难以洗去氟离子。另一方面，当向稀土或碱土金属中的氢氟酸添加量小于100％时，不会产生100％的稀土氟化物或碱土金属氟化物，并且还会产生含氧化合物。使用包含含氧化合物的几乎透明的稀土氟化物或碱土金属氟化物胶体溶液处理剂在磁体或原料磁性颗粒表面上形成涂覆膜，导致磁体或原料磁性颗粒在进行热处理时磁性能下降。在向稀土或碱土金属加入氢氟酸后，必须通过用醇洗涤除去稀土盐或碱土金属盐中的阴离子和氟离子。这是因为处理剂中存在这些离子使得在磁体或原料磁性颗粒表面上形成涂覆膜期间该磁体或原料磁性颗粒的表面容易受到腐蚀。

[0024] 用于形成几乎透明的稀土氟化物或碱土金属氟化物的胶体溶液的优选溶剂是具有5或更少碳原子并且沸点大约100℃或更低的醇或水溶性溶剂，该水溶性溶剂具有酮基。用于形成几乎透明的稀土氟化物或碱土金属氟化物的胶体溶液的溶剂的具体实例可以包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁基丙醇、异丁醇、丙酮、2-丁酮、2-戊酮和3-戊酮。理想地，这些溶剂可以包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮、和2-丁酮。所述溶液也可以组合使用以形成几乎透明的稀土氟化物或碱土金属氟化物的胶体溶液。

[0025] 可以在用于产生高矫顽力的热处理之前或之后的任一过程中形成包含稀土氟化物或碱土金属氟化物的涂覆膜。在用含氟化物的涂覆膜覆盖稀土磁体或原料磁性颗粒的表面之后，在原料磁性颗粒是各向异性稀土磁体的情形中，使磁性颗粒接受磁场取向、加热和成型以提供磁体。也可以在不施加磁场以赋予各向异性的情况下制造各向同性的磁体。可选地，可以通过在1200℃或更低的温度下加热被含氟化物的涂覆膜覆盖的稀土磁体用的磁性颗粒以赋予高矫顽力，并且混合所述颗粒与有机材料以提供化合物来制备粘结磁体。包含稀土元素的铁磁性材料可以是包含任何下述成分的粉末：Nd2Fe14B、(Nd，Dy)2Fe14B、Nd2(Fe，Co)14B和(Nd，Dy)2(Fe，Co)14B；并且这些NdFeB物质还与Ga、Mo、V、Cu、Zr、Tb和/或Pr结合。将用于形成涂覆膜的处理剂中的稀土氟化物或碱土金属氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀。这是因为本发明人已经发现稀土氟化物或碱土金属氟化物凝胶具有易变的凝胶状结构，该凝胶容易通过超声分散被处理成胶体状态，并且醇对用于稀土磁体的磁性颗粒具有高的可润湿性。胶体状态的稀土氟化物或碱土金属氟化物具有亚微米的平均颗粒直径，因此在稀土磁体或原料磁性颗粒表面上形成的涂覆膜趋向于具有均匀的膜厚。另外，使用包含主要量是醇的溶剂可以抑制极易氧化的稀土磁体或原料磁性颗粒的氧化。

[0026] 稀土氟化物或碱土金属氟化物的浓度根据有待在稀土磁体用磁性颗粒表面上形成的膜的厚度变化，但是该浓度具有上限，从而稀土氟化物或碱土金属氟化物在包含主要量是醇的溶剂中溶胀，胶体状态的稀土氟化物或碱土金属氟化物具有亚微米或更小的平均颗粒直径，并且分散在溶剂中。虽然将在下文说明所述浓度的上限，然而在包含主要量是醇的溶剂中溶胀并且分散稀土氟化物或碱土金属氟化物的胶体处理剂优选具有300g/3 3
dm-1g/dm 的浓度。

[0027] 当用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的处理剂具有不小于3
200g/dm 的浓度时，处理剂在室温下静置1天后胶凝化。用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的处理剂的胶凝浓度根据氟化物类型而改变。通过在溶液中悬浮稀土氟化物或碱土金属氟化物的粉末不会发生这种现象。本发明人已经发现，正如在本发明中所公开的，通过制备有待在溶剂中溶胀的稀土氟化物或碱土金属氟化物发生了这种现象。因此，根据本发明的处理剂在试剂的均匀性和稳定性方面是优异的，这与悬浮体是不同的。另外，该处理剂包含极少量的离子性组分，并因此用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的处理剂不会引起容易腐蚀的稀土磁体用磁性颗粒的腐蚀。另一方面，在于磁体表面上形成涂覆膜时，稀土氟化物或碱土金属氟化物的浓度优选是高的。当浓度不大于
3
300g/dm 时，可以通过超声分散处理将用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆
3
膜的胶凝处理剂处理成胶体溶液。因此，可以使用浓度不大于300g/dm 的处理剂作为处理
3
剂。但是，浓度不小于300g/dm 的用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的处理剂难以用作表面处理的处理剂，因为这样的处理剂即使在试剂接受超声分散处理时也具有高的粘度。这是根据本发明的处理剂仅有的几个缺点之一。

[0028] 当在磁性物品上形成涂覆膜时，因为涂覆膜中金属元素的量影响磁性物品的磁性能，所以基于磁性物品的厚度，涂覆膜厚度的上限是5％或更小，并且优选2％或更小。另一方面，对于涂覆膜厚度的下限，因为需要改善磁性物品表面中的损伤层，所以需要至少1nm或更大，且优选10nm或更大。

[0029] 在稀土磁体用磁性颗粒的表面上形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的情形中，用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的处理剂的加入量根据稀土磁体用磁性颗粒的平均颗粒直径变化。当稀土磁体用磁性颗粒具有0.1-500μm的平均颗粒直径时，处理剂的量优选为每1kg稀土磁体用原料磁性颗粒300ml-10ml。这是因为使用大量的处理剂需要长的时间以除去溶剂，并且原料磁性颗粒还趋向于容易受到因溶液中包含的少量水等的腐蚀。另一方面，如果该量过小，则稀土磁体用的原料磁性颗粒不能在它们的表面上被处理剂部分润湿。

[0030] 至于稀土磁体，可以使用任何含稀土的材料例如Nd-Fe-B材料。

[0031] 将参考几个实施例进一步详细说明本发明。

[0032] 实施例1

[0033] 以下面的方式制备用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的处理剂。作为一个例子，说明包含DyF3的处理剂的制备。

[0034] 在100mL水中溶解4g Dy乙酸盐或Dy硝酸盐。然后，将产生DyF3所需量的90％的氢氟酸稀释到1％并且逐渐加入其中，同时搅拌产生胶凝的DyF3。通过离心除去上层清液。然后，重复该过程3-10次，其中加入与留下的凝胶相同量的甲醇、搅拌并且离心，由此除去阴离子。如此，制备出几乎透明的DyF3的胶体甲醇溶液(浓度：DyF3/甲醇＝1g/5mL)。

[0035] 在表1中，汇总了在700nm波长下，在1cm的光程长度中，用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的其它处理剂的透光度。

[0036] 表1用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的处理剂

[0037]透光度
组分溶剂
3
(金属氟化物浓度：1g/dm)
MgF2 甲醇 99％
CaF2 甲醇 97％
LaF3 甲醇 99％
LaF3 乙醇 90％
LaF3 正丙醇 70％
LaF3 异丙醇 50％
CeF3 甲醇 80％
PrF3 甲醇 98％
NdF3 甲醇 97％
SmF3 甲醇 70％
EuF3 甲醇 80％
GdF3 甲醇 90％
TbF3 甲醇 97％
DyF3 甲醇 95％
HoF3 甲醇 80％
ErF3 甲醇 90％
TmF3 甲醇 95％
YbF3 甲醇 80％
LuF3 甲醇 70％

[0038] 接下来，使用NdFeB合金的颗粒作为稀土磁体的磁性颗粒。该磁性颗粒具有200μm的平均颗粒直径并且为磁各向异性。以下面的方式进行在稀土磁体用磁性颗粒上形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的过程。

[0039] 在形成TbF3涂覆膜的过程的情形中：几乎透明的胶体溶液具有0.5g/10mL的TbF3浓度

[0040] (1)向平均颗粒直径为200μm的100g稀土磁体用磁性颗粒中加入20mL用于形成TbF3涂覆膜的处理剂并且混合直至将全部稀土磁体用磁性颗粒润湿。

[0041] (2)在2-5托的减压下从在过程(1)中形成了TbF3涂覆膜的稀土磁体用磁性颗粒除去溶剂甲醇。

[0042] (3)将在过程(2)中除去溶剂的稀土磁体用磁性颗粒置于石英舟中并且于1×10-5托的减压下进行热处理在200℃下持续30分钟并且在350℃下持续30分钟。

[0043] (4)将在过程(3)中热处理的磁性颗粒置于带盖的Macor(由Riken Denshi有限-5公司制造)容器中并且于700℃在1×10 托的减压下进行热处理30分钟。

[0044] (5)测定在过程(4)中热处理的稀土磁体用磁性颗粒的磁性能。

[0045] (6)将在过程(4)中热处理的稀土磁体用磁性颗粒装入模具中、在10kOe的磁场下2
于惰性气氛中取向并且加热、压制，如此在700℃的温度和5t/cm 的成型压力下进行成型以产生7mm×7mm×5mm的各向异性磁体。

[0046] (7)在各向异性的方向上向过程(6)中制备的各向异性磁体施加30kOe或更大的脉冲磁场。测定所得磁体的磁性能。

[0047] 根据过程(1)-(7)制备出其中形成其它稀土氟化物涂覆膜或者碱土金属氟化物涂覆膜的磁体。测定这些磁体的磁性能。结果汇总在表2中。

[0048] 表2使用其上形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的磁性颗粒制备的磁体的磁性能

[0049]磁性颗粒的磁性能磁体的磁性能和电阻率
处每剩余磁最大剩余最大
理组分100g磁性浓度溶剂通密度矫顽力能量乘积磁矫顽电阻率
剂颗粒通密力能量乘
的处理度积
剂的
添加量
1 - - - - 11.0kG 23.2MGOe
15.0kOe 9.9kG 15.0kOe 18.8MGOe 0.15mΩcm
2 MgF2 30mL 10g/dm3 甲醇 11.2kG 23.8MGOe
15.5kOe 10.1kG 15.5kOe 19.3MGOe 0.20mΩcm
3 CaF2 3mL 200g/dm3 甲醇 11.3kG 24.2MGOe
16.0kOe 10.2kG 16.0kOe 19.7MGOe 0.23mΩcm
4 LaF3 30mL 50g/dm3 甲醇 11.4kG 24.8MGOe
16.5kOe 10.3kG 16.5kOe 20.2MGOe 0.50mΩcm
5 LaF3 20mL 100g/dm3 乙醇 11.3kG 24.3MGOe
16.3kOe 10.2kG 16.3kOe 19.8MGOe 0.65mΩcm
6 LaF3 5mL 200g/dm3 正丙 11.2kG 23.9MGOe 醇 16.1kOe 10.1kG 16.1kOe 19.4MGOe 0.48mΩcm
7 LaF3 2mL 300g/dm3 异丙 11.0kG 23.6MGOe 醇 15.9kOe 9.9kG 15.9kOe 18.9MGOe 0.30mΩcm
8 CeF3 30mL 50g/dm3 甲醇 11.1kG 23.6MGOe
15.5kOe 10.0kG 15.5kOe 19.1MGOe 0.48mΩcm
9 PrF3 30mL 50g/dm3 甲醇 11.3kG 24.4MGOe
16.5kOe 10.2kG 16.5kOe 19.8MGOe 0.51mΩcm
10 NdF3 15mL 100g/dm3 甲醇 11.4kG 25.0MGOe
17.0kOe 10.3kG 17.0kOe 20.3MGOe 0.53mΩcm
11 SmF3 5mL 300g/dm3 甲醇 11.1kG 23.6MGOe
15.5kOe 10.0kG 15.5kOe 19.1MGOe 0.40mΩcm
12 EuF3 5mL 200g/dm3 甲醇 11.2kG 23.9MGOe
15.6kOe 10.1kG 15.6kOe 19.3MGOe 0.43mΩcm
13 GdF3 5mL 200g/dm3 甲醇 11.1kG 23.6MGOe
15.5kOe 10.0kG 15.5kOe 19.1MGOe 0.45mΩcm
14 TbF3 20mL 50g/dm3 甲醇 11.2kG 24.2MGOe
19.5kOe 10.1kG 19.5kOe 19.7MGOe 0.42mΩcm
15 DyF3 20mL 50g/dm3 甲醇 11.3kG 24.5MGOe
17.5kOe 10.2kG 17.5kOe 20.1MGOe 0.44mΩcm
16 HoF3 10mL 100g/dm3 甲醇 11.3kG 24.5MGOe
17.0kOe 10.2kG 17.0kOe 19.9MGOe 0.47mΩcm
17 ErF3 10mL 100g/dm3 甲醇 11.2kG 23.8MGOe
15.5kOe 10.1kG 15.5kOe 19.3MGOe 0.46mΩcm
18 TmF3 10mL 100g/dm3 甲醇 11.3kG 24.7MGOe
15.7kOe 10.2kG 15.7kOe 19.5MGOe 0.45mΩcm
19 YbF3 10mL 100g/dm3 甲醇 11.4kG 24.1MGOe
15.6kOe 10.3kG 15.6kOe 20.0MGOe 0.41mΩcm
20 LuF3 10mL 100g/dm3 甲醇 11.5kG 24.6MGOe
15.5kOe 10.4kG 15.5kOe 20.1MGOe 0.38mΩcm

[0050] 这些结果表明其上形成有各种稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的磁性颗粒、以及使用所述磁性颗粒制备的各向异性稀土磁体相比没有所述涂覆膜的磁性颗粒以及使用这些磁性颗粒制备的各向异性稀土磁体具有更优异的磁性能和更高的电阻率。具体而言，具有TbF3涂覆膜和DyF3涂覆膜的磁性颗粒以及使用这些磁性颗粒制备的各向异性稀土磁体具有显著改善的磁性能。

[0051] 实施例2

[0052] 使用在实施例1中制备的试剂作为用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的处理剂。在本实施例中，使用抛光后在主相中具有Nd2Fe14B的烧结体。

[0053] 以下面的方式进行在磁性烧结体表面上形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的过程。

[0054] 在形成DyF3涂覆膜的过程的情形中：几乎透明的胶体溶液具有1g/10mL的DyF3浓度

[0055] (1)将6mm×6mm×5mm尺寸的磁性烧结体浸入刚接受超声处理的具有1g/10mLDyF3浓度的几乎透明的胶体溶液中。

[0056] (2)在2-5托的减压下从过程(1)中向其表面施用了DyF3处理剂的磁性烧结体除去溶剂甲醇。

[0057] (3)需要时重复过程(1)和(2)1-10次。

[0058] (4)将在过程(3)中除去了溶剂的磁性烧结体置于石英舟中并且于1×10-5托的减压下进行热处理在200℃下持续30分钟并且在400℃下持续30分钟。

[0059] (5)将在过程(4)中热处理过的磁性烧结体置于带盖的Macor(由Riken Denshi有限公司制造)容器中并且在1×10-5托的减压下，在结合600℃、700℃、800℃和900℃任一种与1小时、2小时和3小时任一种的条件下进行热处理。

[0060] (6)向过程(5)中制备的磁性烧结体施加30kOe或更大的脉冲磁场。测定所得磁体的磁性能。

[0061] 根据过程(1)-(6)制备出其中形成其它稀土氟化物涂覆膜或者碱土金属氟化物涂覆膜的磁体。测定这些磁体的磁性能。结果汇总在表3中。

[0062] 表3使用其上形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的磁性颗粒制备的磁体的磁性能

[0063]热处理条件磁体的磁性能和电阻率
处理金属氟化施用磁体厚剩余磁最大能量乘
组分浓度溶剂温度时矫顽力
剂物的膜厚次数度(mm) 间通密度积
1 -- --- --- 10 ---- 800℃ 2h 12，5kG 21.3kOe 37.3MGOe
2 PrF3 0.1μm 1 1 5g/dm3 甲醇 600℃ 2h 12.5kG 24.2kOe 37.8MGOe
3 NdF3 1μm 1 3 20g/dm3 甲醇 700℃ 1h 12.5kG 23.8kOe 37.5MGOe
4 TbF3 10μm 2 10 50g/dm3 甲醇 800℃ 3h 12.5kG 29.5kOe 37.6MGOe
5 DyF3 10μm 1 8 100g/dm3 甲醇 800℃ 2h 12.5kG 26.5kOe 37.5MGOe
6 HoF3 100μm 10 5 100g/dm3 甲醇 900℃ 2h 12.5kG 24.0kOe 37.4MGOe[0064] 在每种热处理条件下有关磁性能的考查

[0065] 这些结果表明其上形成有各种稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的烧结磁体与没有所述涂覆膜的烧结磁体相比具有改善的磁性能。另一方面，其上形成有稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的其它烧结磁体相比没有所述涂覆膜的烧结磁体具有更大的最大能量乘积。

[0066] 实施例3

[0067] 使用在实施例1中制备的试剂作为用于形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的处理剂。在本实施例中，通过对具有调节组成的母合金进行淬火以产生NdFeB非晶态带材并且粉碎该非晶态带材来制备稀土磁体用磁性颗粒。具体而言，在旋转辊例如单辊或双辊上熔化母合金并且通过喷入惰性气体如氩气来淬火。气氛可以是惰性气氛、还原气氛或者真空气氛。所得淬火带材是非晶态的或者非晶态物质与晶态物质的混合物。对该带材进行粉碎并且分级以便具有300μm的平均颗粒直径。作为加热的结果包含非晶态物质的磁性颗粒变成晶态，因而得到具有Nd2Fe14B相作为主相的各向同性磁性颗粒。

[0068] 以下面的方式进行在稀土磁体用磁性颗粒上形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的过程。

[0069] 在形成PrF3涂覆膜的过程的情形中：几乎透明的胶体溶液具有0.5g/10mL的PrF3浓度

[0070] (1)向平均颗粒直径为300μm的100g稀土磁体用磁性颗粒中加入30mL用于形成PrF3涂覆膜的处理剂并且混合直至将全部稀土磁体用磁性颗粒润湿。

[0071] (2)在2-5托的减压下从在过程(1)中形成了PrF3涂覆膜的稀土磁体用磁性颗粒除去溶剂甲醇。-5

[0072] (3)将在过程(2)中除去溶剂的稀土磁体用磁性颗粒置于石英舟中并且于1×10托的减压下进行热处理在200℃下持续30分钟并且在400℃下持续30分钟。

[0073] (4)将在过程(3)中热处理的磁性颗粒置于带盖的Macor(由Riken Denshi有限-5公司制造)容器中并且于700℃在1×10 托的减压下进行热处理30分钟。

[0074] (5)测定在过程(4)中热处理的稀土磁体用磁性颗粒的磁性能。

[0075] (6)使用V型混合器将在过程(4)中热处理的磁性颗粒与具有100μm或更小尺寸的10体积％的固体环氧树脂(购自Somar公司的EPX6136)混合。

[0076] (7)将在过程(6)中制备的稀土磁体用磁性颗粒和树脂混合物装入模具中、在2
10kOe的磁场中于惰性气氛中取向并且加热、压制，如此在70℃的温度和5t/cm 的成型压力下进行成型以产生7mm×7mm×5mm的粘结磁体。

[0077] (8)在170℃下于氮气中将在过程(7)中制备的粘结磁体中的树脂固化1小时。

[0078] (9)向过程(8)中制备的粘结磁体施加30kOe或更大的脉冲磁场。测定所得磁体的磁性能。

[0079] 根据过程(1)-(9)制备出其中形成其它稀土氟化物涂覆膜或者碱土金属氟化物涂覆膜的磁体。测定所述磁体的磁性能。结果汇总在表4中。

[0080] 表4使用其上形成稀土氟化物涂覆膜或碱土金属氟化物涂覆膜的磁性颗粒制备的磁体的磁性能

[0081]磁性颗粒的磁性能磁体的磁性能和电阻率
处每100g磁性
理组分颗粒的处理浓度溶剂剩余磁最大剩余磁最大
剂剂的量通密度矫顽力矫顽力电阻率
能量乘积通密度能量乘积
1 -- --- ----- --- 6.5kG 10.5MGOe 5.7kG 8.1MGOe 5.6mΩcm
12.0kOe 12.0kOe
2 MgF2 30mL 10g/dm3 甲醇 6.6kG 10.8MGOe 5.7kG 8.2MGOe 25mΩcm
12.6kOe 12.6kOe
3 CaF2 3mL 200g/dm3 甲醇 6.5kG 10.6MGOe 5.7kG 8.3MGOe 30mΩcm
12.8kOe 12.8kOe
4 LaF3 30mL 50g/dm3 甲醇 6.8kG 11.2MGOe 5.9kG 8.8MGOe 90mΩcm
14.4kOe 14.4kOe
5 LaF3 20mL 100g/dm3 乙醇 6.8kG 11.1MGOe 5.9kG 8.9MGOe 70mΩcm
14.1kOe 14.1kOe
6 LaF3 5mL 200g/dm3 正丙 6.9kG 11.6MGOe 6.0kG 9.0MGOe 50mΩcm醇 13.8kOe 13.8kOe
7 LaF3 2mL 300g/dm3 异丙 6.9kG 11.5MGOe 6.0kG 8.9MGOe 40mΩcm醇 13.6kOe 13.6kOe
8 CeF3 30mL 50g/dm3 甲醇 6.7kG 10.7MGOe 5.8kG 8.3MGOe 110mΩcm
12.8kOe 12.8kOe
9 PrF3 30mL 50g/dm3 甲醇 6.8kG 11.8MGOe 5.9kG 8.8MGOe 90mΩcm
14.5kOe 14.5kOe
10 NdF3 15mL 100g/dm3 甲醇 6.9kG 11.6MGOe 6.0kG 9.0MGOe 120mΩcm
13.8kOe 13.8kOe
11 SmF3 5mL 300g/dm3 甲醇 6.7kG 10.8MGOe 5.8kG 8.4MGOe 45mΩcm
13.0kOe 13.0kOe
12 EuF3 5mL 200g/dm3 甲醇 6.7kG 10.8MGOe 5.8kG 8.4MGOe 40mΩcm
13.1kOe 13.1kOe
13 GdF3 5mL 200g/dm3 甲醇 6.8kG 11.0MGOe 5.9kG 8.6MGOe 40mΩcm
13.3kOe 13.3kOe
14 TbF3 20mL 50g/dm3 甲醇 7.0kG 12.3MGOe 6.0kG 9.4MGOe 35mΩcm
16.7kOe 16.7kOe
15 DyF3 20mL 50g/dm3 甲醇 7.1kG 12.5MGOe 6.1kG 9.3MGOe 40mΩcm
15.2kOe 15.2kOe
16 HoF3 10mL 100g/dm3 甲醇 7.0kG 12.0MGOe 6.1kG 9.2MGOe 45mΩcm
14.3kOe 14.3kOe
17 ErF3 10mL 100g/dm3 甲醇 6.9kG 11.7MGOe 5.9kG 8.8MGOe 50mΩcm
14.2kOe 14.2kOe

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