磁性材料、其使用、其制造方法和包含磁性材料的电机的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明设及具有改善的磁特性的磁性材料、其使用、用于制造磁性材料的方法和 包含磁性材料的电机。
【背景技术】
[0002] 由于在最近时期增多的电动机使用，尤其是在机动车制造中，对高性能磁性材料， 和特别是永磁体的需求，在近年中强烈地增长。在此，合适的磁性材料包括具有硬磁相的 运些，其特征在于高的剩余磁化、大的矫顽场和大的磁能积。已证实运样的磁性材料，其包 含至少一种稀上金属如钦（Nd)、错（Pr)和衫（Sm), W及至少一种过渡金属，如铁（Fe)或 钻（Co),是特别有效率的，即具有大的磁能积的。常常给运样的材料渗W组织间隙的添加 剂、例如棚度)、碳似、氮㈱或氨做W优化晶格结构和因此也优化固有磁特性。已证明 NdsFe^B为特别高性能的磁性材料。然而，由于其有限的化学、机械和热的长期稳定性，还未 实现常规铁氧体被Ndz化的完全替代。进一步对NdsFe^B不利的是，由于高份额的稀±金 属，其高的原料成本和制造成本和自由市场上受限的稀±金属可用性。
【发明内容】
[0003] 根据本发明的磁性材料的特征在于非常好的磁特性，和因此高的剩余磁化、高的 矫顽场强W及大的磁能积。其机械的、磁的W及热的稳定性是高的，运使其注定适合于在强 烈需求的，即例如活动的设备，如机动车和移动电子仪器中的使用。通过W规定的量使用至 少一种过渡金属（TM)、至少一种稀±金属（RE)、钢和侣，获得了高效的磁性材料，该磁性材 料的特征还在于特别好的物理、化学W及机械稳定性。特别地，侣和钢的组合使用在此决定 性地有助于稳定磁性材料的晶格组织，其中也促进磁性相的各向异性的明显形成。由于相 对于常规的含稀±金属的磁性材料而言减少的稀±金属含量或在待与侣和钢相组合的稀 ±金属和过渡金属的选择中的灵活性，保证了在适当的成本结构的情况下良好的原料可用 性并且可W避免供应不足。通过使用根据本发明的磁性材料，因此也在低价格产品中开启 了多种多样的应用可能性，而没有不利地影响其质量特性。
[0004] 从属权利要求示出本发明的优选的改进方案。 阳0化]本发明的一个有利的实施方式规定，过渡金属的份额为70至85原子百分比，优选 地70至80原子百分比，和/或稀±金属的份额为5至11原子百分比，优选地7至9原子 百分比，和/或钢的份额为6至18原子百分比，优选地8至16原子百分比，和/或侣的份 额为1至10原子百分比，优选地2至6原子百分比，分别关于磁性材料的总重量而言。如 果过渡金属的份额处于至少70原子百分比，和/或侣的份额为至少1原子百分比和优选地 至少2原子百分比，那么运有利地有助于降低根据本发明的磁性材料的材料成本。通过最 大11原子百分比和特别是最大9原子百分比的稀±金属份额和/或6至18原子百分比， 和优选地8至16原子百分比的钢份额，W与至少一种过渡金属和侣相组合的方式，获得了 高性能的和在机械、化学W及热的意义上稳定的磁性材料，其具有非常低的稀±金属含量 和尽管如此仍然卓越的磁特性和特别是大的磁能积。然而，从大于80原子百分比和特别是 大于85原子百分比的过渡金属含量起，磁性材料晶格结构的稳定性或磁性材料的组织份 额下降。运也适用于大于6原子百分比和特别是大于10原子百分比的侣份额和大于16原 子百分比和特别是大于18原子百分比的钢份额。
[0006] 同样，根据本发明，还描述了另一种磁性材料，其包含至少一种过渡金属（TM)、至 少一种稀上金属（RE)、钢、侣和至少一种选自由W、Ti、Zr、V、Cr、Nb、Ta、Hf、Al、Si和P组成 的组的其他元素X，其中过渡金属的份额为65至95原子百分比，稀±金属的份额为3至13 原子百分比，侣的份额为1至20原子百分比，并且钢和元素X的总份额为4至20原子百分 比，分别关于磁性材料的总重量而言，并且其中元素X的份额，关于钢和元素X的总份额而 言，为大于0原子百分比和最大50原子百分比。如对于在上面描述的磁性材料已经解释的 那样，在该另外的磁性材料中也通过侣和钢的组合改善磁性材料晶格组织的稳定性，其中 也促进磁性相的各向异性的明显形成。通过用至少一种其他元素X W 50原子百分比的最大 替代份额部分地替代钢的份额，磁性材料的成本此外可W在高的稳定性、非常好的磁特性， 和因此高的剩余磁化、高的矫顽场强W及大的磁能积的情况下再一次被降低。通过本发明 根本的元素组合，磁性材料的特征在元素的高的可用性的情况下还在于非常好的机械W及 热稳定性。
[0007] 一个有利的实施方式的特征在于：过渡金属的份额为70至85原子百分比，优选地 70至80原子百分比，和/或稀±金属的份额为5至11原子百分比，优选地7至9原子百 分比，和/或侣的份额为1至10原子百分比，优选地2至6原子百分比，和/或钢和元素X 的总份额为6至18原子百分比，优选地8至16原子百分比，分别关于磁性材料的总重量而 言。如已经对于第一种根据本发明的磁性材料所描述的，在此也适用：如果过渡金属的份额 为至少70原子百分比和/或侣的份额为至少1原子百分比，和优选地至少2原子百分比， 运有利地有助于降低根据本发明的磁性材料的材料成本。通过最大11原子百分比和特别 是最大9原子百分比的稀±金属份额和/或6至18原子百分比和优选地8至16原子百分 比的钢和元素X的总份额，W与至少一种过渡金属和侣相组合的方式，获得了高性能的和 在机械、化学W及热的意义上稳定的磁性材料，其具有非常低的稀±金属含量，此外减少的 钢含量和尽管如此仍然卓越的磁特性和特别是大的磁能积。然而，从大于80原子百分比和 特别是大于85原子百分比的过渡金属含量起，磁性材料晶格结构的稳定性下降。运也适用 于大于6原子百分比和特别是大于10原子百分比的侣份额和大于16原子百分比和特别是 大于18原子百分比的钢和元素X的总份额。
[0008] 根据本发明的一个有利的实施方式，所述过渡金属选自由下列组成的组：铁 (化）、钻（Co)、儀（Ni)和儘（Mn),并且优选地为化。在此所提到的过渡金属，与稀±金属、 钢和侣形成特别稳定的晶格结构并且加强地有助于所希望的有利的磁特性的明显形成，即 特别是根据本发明的材料的饱和和磁各向异性。
[0009] 此外，过渡金属在相对低的成本下的市场上的可用性是高的，运显著地降低了根 据本发明的磁性材料的制造成本。在运些金属之中化的优选使用，归因于其健康上W及生 态上的无害，和此外也归因于其与Co、Ni和Mn相比再一次显著降低的原料成本。
[0010] 根据本发明的另一个有利的实施方式，所述稀上金属（服）选自由下列组成的组： 钦（Nd)、铜化a)、姉（Ce)、铺值y)、铺灯b)、错（Pr)、衫（Sm)、银（Pm)、館巧U)、锭（Y)、筑 (Sc)、礼（Gd)、铁（Ho)、巧巧r)、镑灯m)、镜州）和错（Lu)，和优选地为Ce和/或Sm。所 提到的稀±金属 Nd、La、Ce、Dy、化、Pr、Sm、化、Eu、Y、Sc、Gd、Ho、Er、Tm、孔和 Lu,已被证明 与其他的本发明根本的成分，即至少一种过渡金属、钢和侣是特别好地相容的，并且在稀± 金属方面促进具有高的各向异性的持久稳定的晶格结构的形成，由此根据本发明的磁性材 料的磁特性可W得到改善。尽管部分较高的原料成本，但根据本发明的磁性材料的制造成 本由于其在根据本发明的磁性组分中相对于常规磁性材料而言减少的含量是低的。由于特 别高的可用性和相对低的原料成本，特别是元素Sm和Ce的使用对于本发明是特别有利的。
[0011] 进一步有利地，所述过渡金属和稀±金属至少部分地作为混合金属存在，运保证 了在元素的仍然较好的可用性下稳定的晶格组织。
[0012] 根据本发明的另一个有利的实施方式，根据本发明的磁性材料的结构选自RE (TM, Mo)。结构、RE 2灯M，Mo)。结构和RE 3灯M，Mo) 2為构。在此提到的结构已被证明对于根据本 发明的磁性材料的各向异性相的形成是特别好的。运归因于在所述结构中存在的有利的电 子结构和电子组态，W及原子的自旋磁矩和轨道磁矩。
[0013] 此外，根据本发明，也描述了包含如上面描述的磁性材料的永磁体。根据本发明的 材料在根据本发明的永磁体中优选地作为硬磁相存在。根据本发明的永磁体除了根据本发 明的磁性材料外，还可W具有其他磁性或非磁性相，但也可W仅由根据本发明的磁性材料 组成。优选地，永磁体包含硬磁相，如上面所描述地由至少一种过渡金属（TM)、至少一种稀 ±金属（RE)、侣和钢组成，其中过渡金属的份额为65至95原子百分比，稀±金属的份额为 3至13原子百分比，钢的份额为4至20原子百分比，和侣的份额为1至20原子百分比，分 别关于磁性材料的总重量而言。替代于该组分，大于0原子百分比和最大50原子百分比的 钢份额也可W被至少一种选自由W、Ti、Zr、V、化、佩、Ta、Hf、Al、Si和P组成的组的元素X 替代，使得钢和元素X的总份额，关于磁性材料的总重量而言，为4至20原子百分比。永磁 体可W例如在常规意义下被烧结或塑料粘结。对于根据本发明的磁性材料所描述的有利的 效应、优点和实施方式，也适用于根据本发明的永磁体。
[0014] 同样根据本发明，也描述了用于制造磁性材料的第一种方法，其中该方法的特征 在于混合至少一种过渡金属（TM)、至少一种稀±金属（RE)、钢和侣并且使所获得的混合物 烙化的步骤，其中过渡金属（TM)的份额为65至95原子百分比，稀±金属（RE)的份额为3 至13原子百分比，钢的份额为4至20原子百分比和侣的份额为1至20原子百分比，分别 关于磁性材料的总重量而言。通过根据本发明的方法，W简单和成本适宜的方式提供了具 有出众的剩余磁化和矫顽场强W及大的磁能积的高性能磁性材料，该磁性材料还具有非常 好的机械、化学W及热稳定性。
[0015] 此外，本发明也描述了用于制造磁性材料的第二种方法，其中该方法的特征在于 混合至少一种过渡金属灯M)、至少一种稀±金属（RE)、钢、侣和至少一种选自由W、Ti、Zr、 V、化、佩、Ta、Hf、Al、Si和P组成的组的其他元素X并且使所获得的混合物烙化的步骤，其 中过渡金属的份额为65至95原子百分比，稀±金属的份额为3至13原子百分比，侣的份 额为1至20原子百分比并且钢和元素X的总份额为4至20原子百分比，分别关于磁性材 料的总重量而言，并且其中元素X的份额，关于钢和元素X的总份额而言，为大于0原子百 分比和最大50原子百分比。通过根据本发明的第二种方法，同样W简单和成本适宜的方式 提供了具有出众的剩余磁化和矫顽场强W及大的磁能积的高性能磁性材料，该磁性材料此 外具有非常好的机械、化学W及热稳定性。
[0016] 对于根据本发明的磁性材料所描述的有利的特性