DE1940464C

DE1940464C - Verfahren zur Erhöhung der Koerzitivfeldstärke feinverteiher Seltener Erden-Kobalt-Legierungen

Info

Publication number: DE1940464C
Application number: DE19691940464
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Dipl.-Chem. Dr.; Reinhardt Klaus Dr.; 4300 Essen; Strnat Karl Prof. Dr. Fairborn Ohio Greinacher (V.StA.)
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1972-03-16

Claims

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung Die Abscheidung des Zinns kann auf verschiedene

der Koerzitivfeldstärke bzw. Verhinderung oder Ver- Weise geschehen. Beispielsweise ist es möglich, eine

ringerung des Abfalls der Koerzitivfeldstärke pulver- Zinn-Quecksilber-Legierung mit etwa 1 bl· 2 Ge-

förmiger Seltener Erden-Kobalt-Legierungen durch wichtsprozent Zinn mit der pulverförmigen Seltenen

Abscheidung eines Metalls auf die Oberfläche des 5 Erden-Kobalt-Legierung zu vermischen und das

Legierungspulvers. Quecksilber durch Erhitzen, gegebenenfalls im Va-

Seltene Erden-Kobalt-Legierungen sind in beson- kuum, aus dem Gemisch abzutreiben. Die Abtren-

derer Weise zur Herstellung von Permanentmagneten nung des Quecksilbers erfolgt bei Temperaturen von

geeignet, da derartige Legierungen in einem ausge- über 200" C. Bei diesen Temperaturen wird auch

wählten Bereich extrem hohe einachsige magnetische io bereits die Eindiffusion des Zinns :" die Legierungs-

Kristallanisotropie aufweisen. teilchen bewirkt.

Derartige Legierungen für Permanentmagnete Verhältnismäßig dünne Zinnschichtert kann man bestehen aus 10 bis 25 Atomprozent Y, Sc, La, Ce₁ dadurch erreichen, daß man die feingemahlene Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm₇ Yb, Lu, Seltene Erden-Kobalt-Legierung in die wäßrige Löwobei die Elemente allein oder in Mischung vor- 15 sung eines Zinnsalzes einbringt und gegi^nenfalls liegen können, und 75 bis 90 Atomprozent Kobalt erwärmt. Eine schnelle und gleichmüßige Bedeckung besteht. Das Kobalt kann gegebenenfalls in Mischung der Oberflächen der Legierungsteilchen kann damit einem oder mehreren der Elemente Mangan, durch erzielt werden, daß man das Mahlen der Eisen und oder Nickel vorliegen. Seltenen Erden-Kobalt-Legierung in einer Zinnsalz-

Die erfindungsgemiß zu behandelnden Seltenen 20 lösung vornimmt. Zur Erzielung dickerer Schichten

Erden-Kobalt-Legierungen haben die vorher ange- ist es jedoch zweckmäßig, unter Anlegung einer

gebene Zusammensetzung. Spannung das Zinn elektrolytisch auf den Legie-

Es ist als nachteilig bekannt, daß die pulver- rungsteilchen abzuscheiden. Besonders gute Ergeb-

förmigen Seltenen Erden-Kobalt-Legierungen beim nisse werden erzielt, wenn diese Abscheidung bei

Lagern eine Verringerung ihrer Koerzitivfeldstärke 35 niedrigen pH-Werten, z.B. bei einem pH-Wert von

zeigen. Dieser Abfall der Koerzitivfeldstärke beein- 2 bis 4, vorgenommen wird. Die Lösung kann dabei

trächiigt die technische Brauchbarkeit solcher in üblicher Weise gepuffert sein, um eine Konstanz

Legierungspulver. des pH-Wertes während der Elektrolyse sicherzu-

Man hat bereits vorgeschlagen, die Legierungs- stellen.

pulver Li einem Nickelbad zu behandeln, um die 30 Die Wärmebehandlung der mit Zinn überzogenen

Koerzitivfeldstärkc zu erhöhen. Legierungsteilclien erfolgt zweckmäßig bei Tempera-

Es ist auch bekannt, die Koerzitivkraft solcher türen oberhalb 150 C. Es ist dem Fachmann ver-Seltener Erden-Kobalt-Legierungspulver durch eine ständlich, daß mit steigender Temperatur die Be-Säurebehandlung zu verbessern. handlungszeit verringert werden kann. Man wird desZiel der Erfindung ist es, eine Oberflächenbehand- 35 halb eine Bchandlungstemperatur wählen, welche lung dieser Seltenen F^:.rden-Kobalt-Legierungspulver eine hinreichend kurze Behandlungszeit sicherstellt, aufzufinden, welche einerseits die Verringerung der Innerhalb eines Temperalurintervalls von 150 und Koerzitivkraft beim Lagern der Pulver verhindert 500° C sinkt die Behandlungszeit von etwa 2 Stunden bzw. die gegebene Koerzitivkraft eines Legierungs- auf wenige Minuten ab.

pulvcrs der vorerwähnten Zusammensetzung erhöht. 40 Die Wärmebehandlung kann mit der Formgebung

Dabei soll die Beschichtung auf möglichst einfache der Seltenen Erden-Kobalt-l.cgierungsteilchen zu

Weise erfolgen. Gleichzeitig soll die anschließende einem Permanentmagneten, gegebenenfalls unter Ein-

Formgehiing möglichst erleichtert und die Bindung wirkung eines Magnetfeldes, kombiniert werden,

der Teilchen aneinander oder an die Matrix ver- Wie eingangs erwähnt, kann die Formgebung des

bessert werden. 45 Permanentmagneten durch Pressen nnd Sintern unter

Überraschenderweise wurde gefunden, daß dies Verwendung eines Bindemittels bewerkstelligt wcr-

crfindungsgcmüß dadurch gelingt, daß man auf der den. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen

Oberfläche der pulverförmigen Seltenen F.rdcn- Verfahrens lieg; darin, daß bei Verwendung von

Kobalt-I Legierungen Zinn abscheidet und das be- Zinn oder Zinnlcgicningcn als Nf:itri\ die mit Zinn

schichtete Pulver anschließend auf Temperaturen er- 50 beschichteten l.cgierungsleilchcn eine besonders gute

wärmt, bei denen eine Lindiffusion des Zinns in die Gren/Ilächcnbildung an die umgebende Matrix auf-

Obcrliächcnschichtcn der Seltenen Erden-Kobalt- weisen, wobei die mechanischen Eigenschaften der

Lcgicrimgslcilchcn erfolgt. Magnete verbessert werden. Die Zi'vischicht der Lc-

F.s müssen mindestens monoatomare Zinnscbichten gicrungsteilclien ist jedoch auch dann von besonderer

erzeugt werden. Besonders gute Ergebnisse werden 55 Bedeutung, wenn man als Matrix ein organisches

jedoch bei dickeren Schichten erzielt, wenn die Zinn- Bindemittel verwendet, welches die Oxydation der

auflagt·, be/ogcn auf das Gewicht des Legierungs- eingebetteten Legierungsteilclien nicht von sich aus

pulvcrs, elwii 0,1 bis 5 "mi beträgt. verhindern kann. Die vcrfnhrensgemäß erzeugte

Durch die erfindtingsgemiilk Wärmebehandlung Zinnschicht ist dazu fi'hig.
des beschichteten legierungspulvers diffundiert ein 60 .. .
Teil der Zinnscliicht in die Oberflächenschicht«] atcntansprucne:
der l.egieriinpsteilcliLn ein. Zwar wird durch das Bc- I. Verfahren zur Erhöhung der Koerzitivfeldschichlen bereits erreicht, dal» die Koerzitivkraft der stärke bzw. Verhinderung oder Verringerung des Teilchen beim I agem sich nicht mehr verringert. Abfalls der Koerzitivfeldstärke pulverförmiger Die teilweise Ijndilftision des abgeschiedenen Zinns 65 Seltener Brden-Kobalt-Legicrtingcn durch Abhat jcdodi eine /iisiit/liche Steigerung der Kocr/itiv- scheidung eines Metalls auf die Oberflüche des kraft d 11 rch Meeiiillussung der Oberflächenstruktur Lcgkruiigspulvers, d ad u r c h geke η η ze i chile r Teilchen zur Folge. nr;t, daß auf den Seltenen Erden-Kobalt-Legie-

rungstcilchcn Zinn abgeschieden und das beichichtct'j Pulver anschlieUend auf Temperaturen erwärmt wird, bei denen eine Eindiffusion des Zinns in die Oherlläehensehichlen der Legierungsteüchen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dnil, bezogen ;iuf das Gewicht der Legierungsteilchen, etwa 0,1 bis 5 Gewichtsprozent Zinn abgeschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eindiffusion des Zinns in die OhcrllächcnschichU'ii der I ig

chen bei Temperaturen obcihalb IiII C würinebehandelt wird.
4. Verlahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, dall die HudilliMun des /.inns in die Oberlläclii-nschichtcii tier l.cgierunusleilchen iiiul die lorniuehuni; de·» l'.ehchichteten Iagierungs|iuKeis /ti einem l'eunanentmauneten, gegebenenfalls unter iiinwirkung eines Magnetfeldes, in einem Verfahrensschritt vorgenommen wird.