BRPI0702848B1

BRPI0702848B1 - Método para a preparação de material de magneto permanente de terras raras

Info

Publication number: BRPI0702848B1
Application number: BRPI0702848-2A
Authority: BR
Inventors: Hajime Nakamura; Takehisa Minowa; Koichi Hirota
Original assignee: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2018-08-07
Also published as: JP4605396B2; US8420010B2; CN101317238B; TW200802428A; MY146948A; JP2007287874A; CN101317238A; KR20080110450A; WO2007119551A1; RU2007141922A; BRPI0702848A; TWI423274B; EP1890301A4; KR101361556B1; RU2417138C2; EP1890301B1; US20090226339A1; EP1890301A1

Abstract

método para a preparação de material de magneto permanente de terras raras método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras que compreende as etapas de colocação de uma mistura de pó sobre a superfície do corpo de um magneto sinterizado com a composição r^ 1^-fe-b onde r^ 1^ é pelo menos um elemento de terras raras, inclusive de sc e y, a mistura de pó sendo composta de um pó contendo pelo menos 0,5% em peso de m que é pelo menos um elemento escolhido de al, cu, e zn, e tendo uru tamanho médio de partícula igual ou menor do que 300 micrometros, e um pó contendo pelo menos 30% em peso de um fluoreto de r^ 2^ que é pelo menos um elemento escolhido de elementos de terras raras, inclusive de sc e y, e tendo um tamanho médio de partícula igual ou inferior a 100 micrometros, e o tratamento térmico do corpo do magneto tendo o pó colocado sobre a sua superfície em uma temperatura igual ou interior à temperatura de sinterização do corpo do magneto a vácuo ou em um gás inerte, para fazer com que pelo menos um dos m e r^ 2^ na mistura de pó seja absorvido no corpo do magneto. a invenção apresenta um magneto sinterizado r-fe-b com alto desempenho e uma quantidade mínima utilizada de tb ou dy.

Description

(54) Título: MÉTODO PARA A PREPARAÇÃO DE MATERIAL DE MAGNETO PERMANENTE DE TERRAS RARAS (51) Int.CI.: H01F 41/02; B22F 3/24; C21D 6/00; C22C 38/00; C23C 10/30; C23C 10/52; C23C 28/00; H01F 1/053; H01F 1/08; C22C 33/02 (30) Prioridade Unionista: 14/04/2006 JP 2006-112358 (73) Titular(es): SHIN-ETSU CHEMICAL CO., LTD.

(72) Inventor(es): HAJIME NAKAMURA; TAKEHISA MINOWA; KOICHI HIROTA (85) Data do Início da Fase Nacional: 17/09/2007

MÉTODO PARA A PREPARAÇÃO DE MATERIAL DE MAGNETO PERMANENTE DE TERRAS RARAS

CAMPO TÉCNICO

Esta invenção refere-se a um método para a preparação de magneto permanente de terras raras R-Fe-B de forma que a sua força coerciva seja aumentada, ao mesmo tempo minimizando um declínio na sua remanência.

ANTECEDENTES DA ARTE

Em decorrência das propriedades magnéticas excelentes, os magnetos permanentes de Nb-Fe-B encontram uma faixa sempre crescente de utilização. O desafio recente em relação ao problema ambiental expandiu a faixa de aplicação destes magnetos, desde aparelhos elétricos domésticos até equipamentos industriais, automóveis elétricos e geradores de energia pelo vento. É requerido melhorar-se ainda mais o desempenho dos magnetos de Nd-Fe-B.

Os índices para o desempenho de magnetos incluem força de remanência (ou densidade de fluxo magnético residual) e coerciva. Um aumento na remanência dos magnetos sinterizados de Nd-Fe-B pode ser obtida aumentando-se o fator de volume do composto Nd2Fei4B e melhorando-se a orientação do cristal. Para este fim, foi feita uma quantidade de modificações no processo. Para aumentar a força coerciva, existem estratégias diferentes conhecidas, incluindo o refinamento do grão, o uso de composições de ligas com teores maiores de Nd, e a adição de elementos efetivos. A estratégia atualmente mais comum é utilizar-se composições de ligas tendo Dy ou Tb substituído para parte do Nd. A substituição destes ele2 mentos pelo Nd no composto Nd2Fei4B aumenta, tanto o campo magnético anisotrópico como a força coerciva do composto. A substituição com Dy ouTb, por outro lado, reduz a polarização magnética de saturação do composto. Assim sendo, desde que a estratégia acima seja tomada para o aumento da força coerciva, uma perda de remanêncía é inevitável. Como o Tb e o Dy são metais dispendiosos, é desejável minimizar-se a sua quantidade de adição.

Nos magnetos de Nd-Fe-B, a força coerciva é dada pela magnitude do campo magnético externo criado pelo núcleo dos domínios magnéticos reversos nos limites do grão. A formação de núcleos de domínios magnéticos reversos é largamente ditada pela estrutura dos limites do grão, de tal forma que qualquer distúrbio da estrutura do grão próxima dos limites é um convite a um distúrbio da estrutura magnética ou um declínio da anisotropia cristalina do magneto, auxiliando a formação de domínios magnéticos reversos. Geralmente, acredita-se que uma estrutura magnética que se estende dos limites do grão até uma profundidade de cerca de 5 nm contribua para o aumento da força coerciva, isto é, a anisotropia cristalina do magneto é reduzida nesta região. É difícil adquirir-se uma morfologia efetiva para aumentar a força coerciva .

Os documentos pertinentes a invenção atual são listados abaixo.

Documento 1 da patente: JP-B 5-31807

Documento 2 da patente: JP-A-5-21218

Documento 1 não pertencente a patente: K. D. Durst

e H. Kronmuller, THE COERCIVE FIELD OF SINTERED AND MELTSPUN NdFeB MAGNETS, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 68 (1987), 63-75

Documento 2 não pertencente a patente: K. T. Park, K. Hiraga e M.Sagawa, Effect of Metal-Coating and Consecutive Heat Treatment on Coercivity of Thín Nd-Fe-B Sintered Magnets, Proceedings Workshop on Rare-Earth Magnets and Their Applications, Sendai, p. 257 (2000)

Documento 3 não pertencente a patente: K. Machida, H. Kawasaki, S. Suzuki, M. Ito and T. Horikawa, Grain Boundary Tailoring of Nd-Fe-B Sintered Magnets and Their Magnetic Properties, Proceedings of the 2004 Spring Meeting of the Power & Powder Metallurgy Society, p. 202

APRESENTAÇÃO DA INVENÇÃO

Problema a ser resolvido pela invenção

Embora a invenção tenha sido feita em relação aos problemas discutidos acima, o seu objetivo é apresentar um método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras na forma de um magneto sinterizado R-Fe-B onde R representa dois ou mais elementos escolhidos de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y, o magneto apresentando um alto desempenho, apesar de utilizar uma quantidade mínima de Tb ou Dy.

Meios para a resolução do problema

Os inventores descobriram que quando um magneto sinterizado R¹-Fe-B (onde R¹ é um ou mais elementos escolhidos de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y), tipicamente um magneto sinterizado de Nd-Fe-B, com uma mistura

de pó de um pó baseado em pelo menos um elemento escolhido de Al, Cu e Zn e um pó baseado em um fluoreto de R² é colocado sobre um espaço circundando muito próximo da superfície do magneto, é aquecido até uma temperatura abaixo da temperatura de sinterização, M e/ou R² contido na mistura de pó sendo absorvido efetivamente no corpo do magneto de forma que M e R² sejam concentrados somente nas proximidades dos limites do grão para modificar a estrutura próxima dos limites do grão para restaurar ou aumentar a anisotropia cristalina do magneto através do que a força coerciva é aumentada ao mesmo tempo eliminando o declínio da remanência. A invenção é apresentada com base nesta descoberta.

A invenção apresenta um método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras conforme definido abaixo.

Claims

Reivindicação 1:

Um método para a preparação de uma material de magneto permanente de terras raras, que é composto das etapas de colocação de uma mistura de pó sobre a superfície de um corpo de magneto sinterizado com uma composição R¹-Fe-B onde R¹ é pelo menos um elemento escolhido dos elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y, a referida mistura de pó sendo composta de um pó que contém pelo menos 0,5% em peso de M que é pelo menos um elemento escolhido de Al, Cu, e Zn e tendo um tamanho médio de partícula igual ou inferior a 300 micrômetros e um pó contendo pelo menos 30% em peso de um fluoreto de R² que é pelo menos um elemento escolhido de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y, e tendo um /2 tamanho médio de partícula igual ou inferior a 100 micrometros, e

O tratamento térmico do corpo do magneto tendo o pó colocado sobre a sua superfície em uma temperatura igual ou inferior a temperatura de sinterização do corpo do magneto ou a vácuo ou em um gás inerte para o tratamento de absorção, para fazer com que pelo menos um dos M e R² na mistura de pó seja absorvido no corpo do magneto.

Reivindicação 2:

Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras de acordo com a reivindicação 1, onde o corpo do magneto sínterizado a ser tratado com a mistura de pó tem uma porção mínima com uma dimensão igual ou menor do que 20 mm.

Reivindicação 3:

Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras de acordo com a reivindicação 1 ou 2, onde a referida mistura de pó é colocada sobre a superfície do corpo do magneto sínterizado em uma quantidade correspondendo a um fator de enchimento médio de pelo menos 10% em volume em um espaço circundando o corpo do magneto e em uma distância igual ou inferior a 1 mm da superfície do corpo do magneto sínterizado.

Reivindicação 4:

Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, sendo ainda composto, após o tratamento de absorção com a mistura de pó, de se submeter o corpo do magneto sin6 terizado a um tratamento de envelhecimento em uma temperatura menor.

Reivindicação 5:

Método para a preparação de um material de magneto 5 permanente de terras raras de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, onde o pó contendo M que é pelo menos um elemento escolhido de Al, Cu, e Zn contém uma mistura de

M e um óxido do mesmo.

Reivindicação 6:

10 Método para a preparação de uma material de magneto permanente de terras raras de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, onde no fluoreto de R², R² contém pelo menos 10% de átomos de pelo menos um elemento escolhido de Nd, Pr, Dy, e Tb.

15 Reivindicação 7:

Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, onde a referida mistura de pó composta de um pó que contém pelo menos 0,5% em peso de M que é pelo me20 nos um elemento escolhido de Al, Cu, e Zn e tendo um tamanho médio de partícula igual ou inferior a 300 micrometros e um pó contendo pelo menos 30% em peso de um fluoreto de R² que é pelo menos um elemento escolhido de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y e tendo um tamanho médio de par25 tícula igual ou inferior a 100 micrometros, é alimentado como uma suspensão dispersada em um solvente aquoso ou orgânico.

Reivindicação 8:

Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, sendo ainda composto, antes da etapa de colocação da mistura de pó sobre o corpo do magneto sinterizado, da lavagem com pelo menos um agente escolhido de álcalis, ácidos, e solventes orgânicos.

Reivindicação 9:

Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, sendo ainda composto, antes da etapa de colocação da mistura de pó sobre o corpo do magneto sinterizado, do desbastamento do corpo do magneto sinterizado para a remoção de uma camada superficial.

Reivindicação 10:

Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, sendo ainda composto da lavagem do corpo do magneto sinterizado com pelo menos um agente e escolhido de álcalis, ácidos, e solventes orgânicos, após o tratamento de absorção com a mistura de pó ou após o tratamento de envelhecimento.

Reivindicação 11:

Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, sendo ainda composto da usinagem do corpo do magneto sinterizado após o tratamento de absorção com a mistura de pó ou após o tratamento de envelhecimento.

Reivindicação 12:

Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, sendo ainda composto da metalização ou revestimento do corpo do magneto sinterizado após o tratamento de absorção com a mistura de pó, após o tratamento de envelhecimento, após a etapa de lavagem com álcalis, ácidos ou solventes orgânicos que se segue ao tratamento de envelhecimento, ou após a etapa de usinagem que se segue ao tratamento de envelhecimento.

BENEFÍCIOS DA INVENÇÃO

De acordo com a invenção, são disponíveis magnetos sinterizados R-Fe-B apresentando alto desempenho e tendo uma quantidade mínima utilizada de Tb ou Dy.

MELHOR FORMA DE SE EXECUTAR A INVENÇÃO

A invenção pertence a um método para a preparação de um magneto sinterizado de Nd-Fe-B que apresenta alto desempenho e tem uma quantidade mínima utilizada de Tb ou Dy.

A invenção começa com um corpo de magneto sinterizado Nd-Fe-B que é obtenível de uma liga mãe, através de um procedimento standard, incluindo o esmagamento, a pulverização fina, a compactação e a sinterização.

Conforme usado aqui, ambos o R e o R¹ são escolhidos de elementos de terras raras, inclusive de Sc e de Y. R é utilizado principalmente para o corpo do magneto acabado, enquanto que R^x é utilizado principalmente para o material inicial.

A liga mãe contém R¹, T, A e opcionalmente, E. R¹é pelo menos um elemento escolhido de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y, especificamente de Sc, Y, La, tá

Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, e Lu, com Nd, Pr e Dy sendo, de preferência, predominantes. É preferível que os elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y sejam responsáveis por 10 a 15% de átomos, de preferência, 12 a 15% de átomos da liga total. Desejosamente, R¹ contém pelo menos 10% de átomos, especialmente pelo menos 50% de átomos de Nd e/ou Pr com base no R¹ inteiro. T é um ou ambos os elementos escolhidos de ferro (Fe) e cobalto (Co) . O teor de Fe, de preferência, é pelo menos de 50% de átomos, especialmente pelo menos de 65% de átomos da liga inteira. A é um ou ambos os elementos escolhidos de boro (B) e carbono (C) . É preferível que A seja responsável por 2 a 15% dos átomos, mais de

preferência, 3 a 8% de átomos da liga inteira. M é pelo me- nos um elemento escolhido do grupo consistindo de Al, Cu, Zn, In, Si, P, S, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Ga, Ge, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Sn, Sb, Hf, Ta, e W, e poderá ser contido em uma

quantidade de 0 a 11% de átomos, especialmente, 0,1 a 5% de átomos. O restante consiste de impurezas incidentais como nitrogênio (N), oxigênio (0) e hidrogênio (H), e o seu total geralmente é igual ou menor do que 4% de átomos.

A liga mãe é preparada fundindo-se a alimentação de metal ou liga a vácuo ou em uma atmosfera inerte gasosa, de preferência, uma atmosfera de argônio, e moldando o fundido em um molde plano ou um molde de livro ou por modelagem em tiras. Uma alternativa possível é um processo chamado de duas ligas, envolvendo a preparação em separado de uma liga próxima da composição do composto R₂Fei₄B, constituindo a fase primária da liga relevante e uma liga rica em terras ra10 ras servindo como um auxiliar de fase líquida na temperatura de sinterização, o esmagamento, e então a pesagem e mistura das mesmas. Notavelmente, a liga próxima da composição da fase primária é submetida ao tratamento de homogeneização, se necessário, para fins de aumentar a quantidade da fase do composto R*2Fei₄B, porque o cristal primário α-Fe possivelmente será removido, dependendo da velocidade de resfriamento durante a moldagem da composição da liga. O tratamento de homogeneização é um tratamento térmico de 700 a 1200 ° C durante pelo menos uma hora a vácuo ou em uma atmosfera de Ar. Na liga rica em terras raras que serve como auxiliar da fase líquida, são aplicáveis técnicas de têmpera do fundido e de moldagem em tiras, assim como a técnica de moldagem descrita acima.

A liga geralmente é triturada até um tamanho de 0,05 a 3 mm, especialmente, 0,05 a 1,5 mm. A etapa de trituramento utiliza um moinho Brown ou pulverização por hidretação, com a pulverização por hidretação sendo preferida para aquelas ligas com a moldagem em tiras. O pó mais grosso é então finamente dividido até um tamanho de 0,2 a 30 micrometros, especialmente, 0,5 a 20 micrometros, por exemplo, através de um moinho de jato utilizando nitrogênio de alta pressão.

O pó fino é compactado em uma máquina de moldagem por compressão sob um campo magnético e então é colocado em uma fornalha de sinterização onde é sinterizado a vácuo ou em uma atmosfera de gás inerte, usualmente em uma temperatura de 900 a 1250 ° C, de preferência, 1000 a 1100 C. O ο

τ>

magneto sinterizado assim obtido contém 60 a 99% em volume, de preferência, 80 a 98% em volume do composto tetragonal de como a fase primária, com o restante sendo 0,5 a 20% em volume de uma fase rica em terras raras, 0 a 10% em volume de uma fase rica em B, e 0,1 a 10% em volume pelo menos de um dos óxidos, carburetos, nitretos e hidróxidos de terras raras, resultantes de impurezas incidentais, ou uma mistura ou composto dos mesmos.

O bloco sinterizado é então usinado ou trabalhado para ter um formato predeterminado. Nota-se que M e/ou R^z a serem absorvidos no corpo do magneto de acordo com a invenção são alimentados a partir da superfície do corpo do magneto. Se o corpo do magneto tem dimensões muito grandes, os objetivos da invenção não são alcançáveis. Então, o bloco sinterizado, de preferência, é trabalhado para ter um formato tendo uma porção mínima com uma dimensão igual ou inferior a 20 mm, mais de preferência, 0,2 a 10 mm. De preferência, também, o formato inclui uma porção máxima tendo uma dimensão de 0,1 a 200 mm, especialmente, de 0,2 a 150 mm. Qualquer formato apropriado poderá ser escolhido. Por exemplo, o bloco poderá ser trabalhado em um formato de chapa ou cilíndrico. Então a mistura de pó é colocada sobre a superfície do corpo do magneto sinterizado, a mistura de pó sendo composta de um pó contendo pelo menos 0,5% em peso de M que é pelo menos um elemento escolhido de Al, Cu, e Zn, e tendo um tamanho médio de partícula igual ou inferior a 300 micrometros e um pó contendo pelo menos 30% em peso de um fluoreto de R² que é pelo menos um elemento escolhido de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y, e tendo um tamanho médio de partícula igual ou inferior a 100 micrometros. O corpo do magneto com a mistura de pó sobre a sua superfície é tratado termicamente em uma temperatura igual ou inferior a temperatura de sinterização do corpo do magneto, a vácuo ou em um gás inerte com Ar ou He. Este tratamento térmico faz com que M e/ou R² sejam absorvidos no corpo do magneto. Se M está presente sozinho sobre a superfície do magneto, ele não é efetivamente absorvido no corpo do magneto. A presença de M em mistura com fluoreto de R² assegura a absorção efetiva. M é absorvido no corpo do magneto, principalmente, através da fase de limite do grão enquanto ele modifica a estrutura interfacial dos grãos de R¹2Fel4B, resultando em uma força coerciva aumentada. M é escolhido de Al, Cu e Zn para exercer este efeito de forma total; e um pó de tal elemento sozinho, um pó de liga, uma mistura de pós ou um pó de liga dos mesmos com Mn, Fe, Co, Ni, Si, Ti, Ag, Ga, B ou semelhante poderá ser utilizado. A este respeito, o teor de M no pó é pelo menos de 0,5% em peso, de preferência, pelo menos 1 % em peso, mais de preferência, pelo menos 2% em peso, enquanto o teor de M não é especialmente limitado no limite superior e poderá ser de 100 % em peso, especificamente de até 95% em peso, e mais especificamente, até 90% em peso.

Os benefícios da invenção são alcançáveis também com um pó no qual pelo menos 10% da área das superfícies das partículas baseadas em M são cobertas com pelo menos um óxido, carbureto, nitreto e hidreto. Neste caso, o pó poderá conter uma mistura de M e um óxido do mesmo, e os benefícios da invenção são alcançáveis, mesmo quando um óxido de M é incluído. O teor de M é conforme definido acima, enquanto que o teor de óxido de M é 0,1 a 50% em peso, com base no peso de M.

Pelo fato de que quanto menor for o tamanho de partícula do pó, maior será a eficiência de absorção, o pó, de preferência, tem um tamanho médio de partícula igual ou menor do que 500 micrometros, mais de preferência, igual ou menor do que 300 micrometros, e ainda mais de preferência, igual ou menor do que 100 micrometros. O limite inferior do tamanho de partícula, de preferência é igual ou maior do que 1 nm, mais de preferência, igual ou maior do que 10 nm, apesar de não ser especialmente restritivo. Nota-se que o tamanho médio de partícula é determinado como um diâmetro médio ponderai D₅₀ (o diâmetro da partícula a 50% do peso cumulativo, ou diâmetro médio) utilizando, por exemplo, um instrumento de medição de distribuição de tamanho de partícula baseado em difratometria a leiser ou semelhante.

Como R² sendo absorvido ao mesmo tempo provoca a reação de substituição com os grãos de R^Fe^B próximos dos limites dos grãos, R^z, de preferência, é um elemento de terras raras que não reduz a anisotropia cristalina do magneto de grão R^FeuB. Embora R² seja escolhido de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y, é desejável que pelo menos um dos Pr, Nd, Tb e Dy sejam predominantes de R². É preferível que R² contenha pelo menos 10% de átomos, mais de preferência, pelo menos 20% de átomos, e ainda mais de preferência, pelo menos 40% de átomos de pelo menos um dos Pr,

Nd, Tb e Dy, e mesmo 100% de átomos. Além disso, o fluoreto de R^z colocado sobre a superfície do magneto, de preferência é R²F3, mas geralmente refere-se a fluoretos contendo R² e flúor, incluindo R²OmF_n onde m e n são números positivos arbitrários, e formas modificadas dos mesmos nos quais parte do R² é substituída ou estabilizada com outro elemento metálico desde que eles alcancem os benefícios da invenção.

0 pó contendo fluoreto de R² poderá conter pelo menos 30% em peso, de preferência, pelo menos 50% em peso, e mais de preferência, pelo menos 70% em peso de fluoreto de R², e mesmo 100% em peso. Os materiais particulados diferentes de fluoreto de R² contidos no pó incluem aqueles de óxidos, hidróxidos, e boretos de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y.

O pó contendo fluoreto de R² tem um tamanho médio de partícula igual ou inferior a 100 micrometros, de preferência, igual ou menor do que 50 micrometros, mais de preferência, igual ou menor do que 20 micrometros, ainda mais de preferência, igual ou menor do que 10 micrometros. 0 tamanho médio de partícula não é especialmente limitado no limite inferior e de preferência, é pelo menos de 1 nm, e mais de preferência, pelo menos 10 nm.

Na mistura de pó do pó contendo M (P-l) e o Pó contendo fluoreto de R² (P-2), a proporção de mistura do Pó (P—1) e do pó (P-2), de preferência, é 1:99 a 90:10, mais de preferência, de 1:99 a 40:60, em uma proporção em peso de

(P-l)/(P-2) .

Pelo fato da quantidade de M e R a ser absorvida como o fator de enchimento da mistura de pó no espaço que circunda a superfície do magneto ser maior, o fator de enchimento deve ser pelo menos de 10% em volume, de preferência, pelo menos 40% em volume, calculado como um valor médio no espaço que circunda o magneto a partir da superfície do magneto até uma distância igual ou menor do que 1 ram, para que a invenção atinja seus efeitos. 0 limite superior do fator de enchimento, geralmente é igual ou menor do que 95% em volume, e especialmente, igual ou menor do que 90% em volume, apesar de não ser especialmente restritivo.

Uma técnica de exemplo de colocação ou aplicação da mistura de pó é através da dispersão da mistura de pó em água ou em um solvente orgânico para formar uma suspensão, a imersão do corpo do magneto na suspensão, e a secagem em ar quente ou a vácuo ou a secagem no ar ambiente. Alternativamente, a mistura de pó pode ser aplicada através de revestimento por aspersão ou semelhante. Qualquer técnica é caracterizada pela facilidade de aplicação e tratamento de massa. Especificamente, a suspensão poderá conter a mistura de pó em uma concentração de 1 a 90% em peso, mais especificamente,5 a 70%.

Depois que a mistura de pó é colocada sobre a superfície do corpo do magneto conforme descrito acima, o corpo do magneto e o pó são tratados termicamente em uma temperatura igual ou inferior a temperatura de sinterização a vácuo ou em uma atmosfera de gás inerte como Ar ou He. A temperatura do tratamento térmico é igual a ou é inferior à temperatura de sinterização (designada como Ts em ° C) do corpo do magneto, de preferência, é igual ou inferior a (Ts10) ° C. O limite inferior de temperatura, de preferência, é pelo menos de 210 ⁰ C, mais de preferência, pelo menos 360 ⁰C. A duração do tratamento térmico, que varia com a temperatura de tratamento térmico, de preferência é de 1 minuto a 100 horas, mais de preferência, de 5 minutos a SOhoras, e ainda mais de preferência, de 10 minutos a 20horas.

Após o tratamento de absorção ser efetuado conforme descrito acima, o corpo do magneto sinterizado resultante, de preferência, é submetido ao tratamento de envelhecimento. 0 tratamento de envelhecimento, desejavelmente, é feito em uma temperatura que é a temperatura do tratamento de absorção, de preferência, de 200 ⁰ C até uma temperatura menor do que a temperatura de tratamento de absorção em 10 ⁰C, e mais de preferência, de 350 ° C até uma temperatura inferior a temperatura de tratamento de absorção em 10 ° C. A atmosfera, de preferência, é vácuo ou um gás inerte como Ar ou He. A duração do tratamento de envelhecimento é de 1 minuto a lOhoras, de preferência, de 10 minutos a Shoras, e mais de preferência, de 30 minutos a 2horas.

Nota-se que para a usinagem ou trabalho do corpo do magneto sinterizado, se é usado um fluido refrigerante aquoso na ferramenta de usinagem, ou se a superfície sendo usinada é exposta a uma temperatura elevada durante o trabalho, existe a possibilidade de formação de um filme de oxido na superfície usinada, cujo filme de oxido pode inibir a reação de absorção do depósito do pó no corpo do magneto. Em tal caso, o filme de óxido é removido lavando- se com pelo menos um dos álcalis, ácidos e solventes orgânicos, ou através de desbastamento antes do tratamento de absorção adequado ser executado. Isto é, o corpo do magneto sinterizado trabalhado para um formato predeterminado, é lavado com pelo menos um agente de entre álcalis, ácidos e solventes orgânicos ou é desbastado para a remoção da camada afetada da superfície do.mesmo antes do tratamento de absorção ser executado.

Após o tratamento de absorção, ou após o tratamento de envelhecimento, o corpo do magneto sinterizado poderá também ser lavado com pelo menos um agente escolhido de álcalis, ácidos e solventes orgânicos, ou ser usinado outra vez. Alternativamente, a metalização ou revestimento por tinta poderá ser executada após o tratamento de absorção, após o tratamento de envelhecimento, após a etapa de lavagem, ou após a etapa de usinagem.

Álcalis adequados que podem ser usados aqui incluem pirofosfato de potássio, pirofosfato de sódio, citrato de potássio, citrato de sódio, acetato de potássio, acetato de sódio, oxalato de potássio, oxalato de sódio, etc; ácidos adequados, incluem ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido acético, ácido cítrico, ácido tartárico, etc; e solventes orgânicos adequados, incluem acetona, metanol, etanol, álcool isopropílico, etc. Na etapa de lavagem, o álcali ou ácido poderá ser usado como uma solução aquosa com uma concentração adequada que não ataque o corpo do magneto .

As etapas de lavagem, desbastamento, usinagem, me18 lf talizaçâo, e revestimento descritas acima, poderão ser executadas através de técnicas standard.

O material de magneto permanente assim obtido pode ser usado como magneto permanente de alto desempenho.

EXEMPLOS

São apresentados abaixo exemplos e exemplos comparativos para ilustrar adicionalmente a invenção, apesar da invenção não ser limitada aos mesmos. Nos exemplos, o fator de enchimento (ou percentagem de ocupação) do espaço que circunda a superfície do magneto com pó, como fluoreto de neodímio, é calculada a partir de uma alteração dimensional e ganho de peso do magneto após o tratamento com o pó e a densidade verdadeira do material de pó.

Exemplo 1

Uma liga na forma de uma placa fina foi preparada através da técnica de moldagem em tiras, especificamente, utilizando-se metais de Nd, Al, Fe e Cu tendo uma pureza de pelo menos 99% em peso e ferro-boro, o aquecimento em alta freqüência em uma atmosfera de argônio para a fusão, e a formatação do fundido de liga sobre um só rolo de cobre. A liga resultante consistia de 14,0% de átomos de Nd, 0,5% de átomos de Al, 0,3% de átomos de Cu, 5,8% átomos de B, e o restante de Fe. A liga foi exposta a 0,11 MPa de gás hidrogênio na temperatura ambiente para a hidretação e então foi aquecida a 500 ° C para a desidretação parcial durante a evacuação para o vácuo. A pulverização por hidretação foi seguida por resfriamento e peneiragem, obtendo-se um pó grosso com menos de 50 malhas.

<7^

Em um moinho a jato utilizando-se gás nitrogênio em alta pressão, o pó grosso foi finamente pulverizado até um diâmetro médio de partícula de massa de 4,7 micrômetros. A mistura de pó fino resultante foi compactada em uma atmosfera de nitrogênio e sob uma pressão de cerca de 1 ton/cm²enquanto era orientada em um campo magnético de 15 kOe. O compacto verde foi então colocado em uma fornalha de sinterização em uma atmosfera de argônio onde foi sinterizado a 1060 ⁰ C durante 2h, obtendo-se um bloco de magneto. Utilizando-se um equipamento de corte com diamante, o bloco de magneto foi usinado em todas as superfícies até as dimensões de 50 mm x 20 mm x 2 mm (espessura). Ele foi lavado sucessivamente com solução alcalina, água desionizada, ácido nítrico, água desionizada, e foi secado.

Posteriormente, (100-x) g de pó de flocos de alumínio e x g de fluoreto de neodímio (onde x = 0, 25, 50, 75, 100) foram misturados com 100 g de etanol para formar uma suspensão na qual o corpo do magneto foi imerso durante 60 segundos com a aplicação de ondas ultra-sônicas. Foi notado que o pó de flocos de alumínio tinha uma espessura mínima de 3,5 micrômetros e um diâmetro médio de 36 micrômetros, e o pó de fluoreto de neodímio tinha um tamanho médio de partícula de 2,4 micrômetros. 0 corpo do magneto foi retirado e imediatamente secado com ar quente. Neste momento, a mistura de pó circundou o magneto e ocupou um espaço distante da superfície do magneto em uma distância média de 13 micrometros, com um fator de enchimento de 40-45% em volume. O corpo do magneto coberto com pó de flocos de alumínio e pó de

2720 fluoreto de neodímio foi submetido ao tratamento de absorção em uma atmosfera de argônio a 800 ° C durante 8h, e então ao tratamento de envelhecimento a 500 ⁰ C durante lh, e foi temperado, obtendo-se corpos de magnetos de acordo com ο θεό copo da invenção. Estes corpos de magnetos com x = 25, 50, e

75 são designados como Ml-1, Ml-2, e Ml-3, respectivamente, e aqueles corpos de magnetos com x = 0 e 100 são designados Pl-1 e Pl-2, respectivamente. Além disso, um corpo de magneto foi preparado submetendo-se o corpo de magneto somente ao

10 tratamento térmico sem a cobertura de pó. Ele é designado como Pl-3.

As propriedades magnéticas dos corpos dos magnetos

Ml-1 a 3 e Pl-1 a 3 são mostradas na tabela 1. O corpo do magneto Pl-1 somente com o pó de flocos de alumínio e o cor15 po do magneto Pl-2 somente com o fluoreto de neodímio mostraram valores de força coerciva próximos daqueles do corpo de magneto Pl-1 submetido somente ao tratamento térmico.

De forma diferente, os corpos de magnetos Ml-1 a 3 de acordo com o escopo da invenção mostraram um aumento de

20 força coerciva de 84 kAm ou mais. A queda de remanência foi de 11 Mt ou menos.

Tabela 1

B_r (T) H_c3 (kAm^-1) (BH)„_ax (kj/m³) Exemplo Ml-1 1, 420 1082 390 Ml-2 1, 424 1090 392 Ml-3 1, 424 1003 394 Exemplo Compara- Pl-1 1, 422 922 390 Pl-2 1,426 918 393

tivo Pl-3 1,431 919 397

Exemplo 2

Uma liga na forma de placa fina foi preparada pela técnica de moldagem em tiras, especificamente utilizando-se os metais Nd, Al e Fe tendo uma pureza pelo menos de 99% em peso e ferro-boro, aquecimento em alta freqüência em uma atmosfera de argônio para a fusão, e a formatação do fundido de liga sobre um só rolo de cobre. A liga resultante consistia de 13,5% de átomos de Nd, 0,5% de átomos de Al, 6,0% de átomos de B, e o restante de Fe. A liga foi exposta a 0,11 MPa de gás hidrogênio na temperatura ambiente para a hidretação e então foi aquecida a 500 ° C para a desidretaçâo parcial enquanto era evacuada até o vácuo. A pulverização por hidretação foi seguida por resfriamento e peneiragem, obtendo-se um pó grosso com menos de 50 malhas (Pó de liga A) .

Em separado, foi preparado um lingote utilizandose os metais Nd, Dy, Fe, Co, Al e Cu tendo uma pureza pelo menos de 99% em peso e ferro-boro, aquecimento em alta freqüência em uma atmosfera de argônio para a fusão, e formatação do fundido de liga em um molde plano. 0 lingote consistia de 20% de átomos de Nd, 10% de átomos de Dy, 24% de átomos de Fe, 6% de átomos de B, 1% de átomos de Al, 2% de átomos de Cu, e o restante de Co. A liga foi moida em um triturador e em um moinho Brown, em uma atmosfera de nitrogênio, e foi peneirada, obtendo-se um pó grosso com menos de 50 malhas (Pó da liga B).

Os dois pós de ligas foram misturados com uma fração em peso de A:B de 90:10 e misturados conjuntamente em um misturador em V durante 30 minutos. Em um moinho a jato utilizando gás nitrogênio em alta pressão, o pó misturado foi pulverizado em um pó fino tendo um diâmetro médio de partícula de massa de 4,7 micrômetros. 0 pó fino misturado resultante foi compactado em uma atmosfera de nitrogênio sob uma pressão de cerca de 1 ton/cm² enquanto era orientado em um campo magnético de 15 kOe. O compacto verde foi então colocado em uma fornalha de sinterização em uma atmosfera de argônio onde foi sínterizado a 1060 ⁰ C durante 2h, obtendo-se um bloco de magneto. Utilizando um equipamento de corte com diamante, o bloco de magneto foi usinado em todas as superfícies até as dimensões de 40 mm x 12 mm x 4 mm (espessura). Ele foi lavado sucessivamente com solução alcalina, água desionizada, ácido nítrico, e água desionizada, e foi secado.

Posteriormente, x g de pó de flocos de alumínio e (100-x) g de fluoreto de térbio foram misturados com 100 g de etanol para formar uma suspensão, na qual o corpo do magneto foi imerso durante 60 segundos com a aplicação de ondas ultra-sônicas. Notou-se que o pó de flocos de alumínio tinha uma espessura média de 3,5 micrômetros e um diâmetro médio de 36 micrômetros, e o pó de fluoreto de térbio tinha um tamanho médio de partícula de 1,6 micrômetros. 0 corpo do magneto foi retirado e imediatamente secado com ar quente. Neste momento, a mistura de pó circundou o magneto e ocupou um espaço distante da superfície do magneto a uma distância média de 15 micrômetros com um fator de enchimento de 40-50% em volume. 0 corpo do magneto coberto com pó de flocos de alumínio e pó de fluoreto de térbio foi submetido ao trata- mento por absorção em uma atmosfera de argônio a 800 ⁰ C durante lh e foi temperado, obtendo-se corpos de magnetos. 0 corpo do magneto com x = 0 é um exemplo comparativo. Aqueles corpos de magnetos com x = 0,5, 1, 1,5, e 2 são designados como M2-1, M2-2, M2-3, e M2-4, respectivamente, e os corpos de magnetos com x = 0 é designado como P2-1. Além disso, foi preparado um corpo de magneto, submetendo-se o corpo de magneto somente ao tratamento térmico sem a cobertura de pó. Ele é designado como P2-2.

As propriedades magnéticas dos corpos magnéticos M2-1 a 4 e P2-1 a 2 são mostrados na tabela 2. Quando comparado com o corpo do magneto P2-2, o corpo do magneto P2-1 somente com fluoreto de térbio mostrou uma força coerciva maior em 390 kAm, e os corpos de magnetos M2-1 a 4 de acordo com o escopo da invenção, mostraram um aumento da força coerciva de 443 kAm ou mais. A queda de remanência foi de 12 mT ou menos.

B_r (T) H_c3 (kAm¹) (BH)tiax (kJ/m³) Exemplo M2-1 1,405 1528 382 M2-2 1,403 1576 380 M2-3 1,403 1544 381 M2-4 1,401 1501 380 Exemplo Compara- tivo P2-1 1,405 1448 382 P2-2 1,402 1058 380

Exemplo 3

20 Foi preparada uma liga na forma de uma placa fina através da técnica de formatação em tiras, especificamente,

3( utilizando-se os metais Nd, Pr, Al e Fe tendo uma pureza pelo menos de 99% em peso e ferro-boro, aquecimento em alta freqüência em uma atmosfera de argônio para a fusão, e formatação do fundido de liga sobre um só rolo de cobre. A liga resultante consistia de 12,5% átomos de Nd, 1,5% átomos de Pr, 0,5% átomos de Al, 5,8% átomos de B, e o restante de Fe. A liga foi exposta a 0,11 MPa de gás hidrogênio na temperatura ambiente para a hidretação e então foi aquecida a 500 C para a desidretaçâo parcial enquanto era evacuada até o vácuo. A pulverização por hidretação foi seguida por resfriamento e peneiragem, obtendo-se um pó grosso com menos de 50 malhas.

Em um moinho a jato utilizando-se gás nitrogênio em alta pressão, o pó grosso foi finamente pulverizado até um diâmetro médio de partícula de massa de 4,4 micrômetros. O pó fino resultante foi compactado em uma atmosfera de nitrogênio sob uma pressão de cerca de 1 ton/cm² enquanto era orientado em um campo magnético de 15 kOe. O compacto verde foi então colocado em uma fornalha de sinterização em uma atmosfera de argônio onde ele foi sinterizado a 1060 ⁰ C durante 2h, obtendo-se assim um bloco de magneto. Utilizando um equipamento de corte com diamante, o bloco de magneto foi usinado em todas as superfícies até as dimensões de 50 mm x 50 mm x 8 mm (espessura). Ele foi lavado sucessivamente com solução alcalina, água desionizada, ácido nítrico, água desionizada, e secado.

Posteriormente, (100-x) g de pó de cobre e x g de fluoreto de disprósio foram misturadas com 100 g de água de32 sionizada para formar uma suspensão, na qual o corpo do magneto foi imerso durante 60 segundos, sendo aplicadas ondas ultra-sônicas. Notou-se que o pó de cobre tinha um tamanho médio de partícula de 15 micrometros, e o pó de fluoreto de disprósio tinha um tamanho médio de partícula de 1,6 micrometro. O corpo do magneto foi retirado e imediatamente secado com ar quente. Neste momento, a mistura de pó circundou o magneto e ocupou um espaço distante da superfície do magneto a uma distância média de 42 micrometros com um fator de enchimento de 45-55% em volume. O corpo do magneto coberto com pó de cobre e pó de fluoreto de disprósio foi submetido ao tratamento de absorção em uma atmosfera de argônio a 850 ⁰ C durante 12h, e então ao tratamento de envelhecimento a 535 C durante lh, e foi temperado, obtendo-se corpos de magnetos. Aqueles corpos de magnetos com x = 0 e 100 são exemplos comparativos. Aqueles corpos de magnetos com x = 25, 50, e 75 são designados como M3-1, M3-2, e M3-3, respectivamente, e aqueles corpos de magnetos com x = 0 e 100 são designados como P3-1 e P3-2, respectivamente. Além disso, foi preparado um corpo de magneto submetendo-se o corpo do magneto somente ao tratamento térmico sem a cobertura de pó. Ele foi designado como P3-3. As propriedades magnéticas dos corpo de magnetos M3-1 a 3 e P3-1 a 3 são mostradas na tabela 3. O corpo do magneto P3-1 somente com o pó de cobre mostrou uma força coerciva substancialmente igual aquela do corpo do magneto P3-3 sujeito somente ao tratamento térmico. O corpo do magneto P3-2 somente com o pó de fluoreto de disprósio mostrou uma força coerciva maior em 175 kAm do que ο P3-3.

De forma diferente, os corpos dos magnetos M3-1 a 3 de acordo com o escopo da invenção, mostraram um aumento de força coerciva de 247 kAm ou mais. A queda de remanência foi de IS mT ou menos.

Tabela 3

B_r (T) H_c3 (kAm¹) (BH)_Max (kJ/m³) Exemplo M3-1 1, 412 1225 386 M3-2 1,411 1249 385 M3-3 1,407 1218 382 Exemplo Compara- tivo P3-1 1,418 947 390 P3-2 1,406 1146 381 P3-3 1, 425 971 394

Exemplo 4

Uma liga na forma de placa fina foi preparada pela técnica de formatação em tiras, especificamente, utilizandose os metais Nd, Al e Fe, tendo uma pureza pelo menos de 99% em peso e ferro-boro, o aquecimento em alta freqüência em uma atmosfera de argônio para a fusão, e a formatação do fundido da liga sobre um só rolo de cobre. A liga resultante consistia de 13,5% de átomos de Nd, 0,5% de átomos de Al, 6,0% de átomos de B, e o restante de Fe. A liga foi exposta a 0,11 MPa de hidrogênio gasoso na temperatura ambiente para a hidretação e então foi aquecida a 500 ° C para a desidretação parcial enquanto era evacuada até vácuo. A pulverização por hidretação foi seguida por resfriamento e peneiragem, obtendo-se um pó grosso com menos de 50 malhas, (designada como pó de liga C).

Separadamente, foi preparado um lingote utilizan27 do-se os metais Nd, Dy, Fe, Co, Al e .Cu tendo uma pureza de pelo menos 99% em peso e ferro-boro, aquecimento em alta freqüência em uma atmosfera de argônio para a fusão, e formatação em um molde plano. 0 lingote consistia de 20% de átomos de Nd, 10% de átomos de Dy, 24% de átomos de Fe, 6% de átomos de B, 1% de átomos de Al, 2% de átomos de Cu, e o restante de Co. A liga foi triturada em um triturador e um moinho Brown em uma atmosfera de nitrogênio e foi peneirada, obtendo-se um pó grosso com menos de 50 malhas (designado como pó de liga D) .

Os dois pós de liga foram pesados com uma proporção em peso C:D de 90:10, e misturados em conjunto em um misturador em V durante 30 minutos. Em um moinho a jato utilizando gás nitrogênio em alta pressão, o pó misturado foi pulverizado em um pó fino tendo um diâmetro médio de partícula de massa de 4,7 micrômetros. O pó fino misturado resultante foi compactado em uma atmosfera de nitrogênio sob uma pressão em torno de 1 ton/cm² enquanto era orientado em um campo magnético de 15 kOe. 0 compacto verde foi então colocado em uma fornalha de sinterização em uma atmosfera de argônio onde foi sinterizado a 1060 ⁰ C durante 2h, obtendo-se um bloco de magneto. Utilizando-se um equipamento de corte com diamante, o bloco de magneto foi usinado em todas as superfícies até as dimensões de 40 mm x 12 mm x 4 mm (espessura) . Ele foi sucessivamente lavado com solução alcalina, água desionizada, ácido cítrico, água desionizada, e secado.

Posteriormente, (50-x) g de pó de flocos de alumínio, x g de pó de cobre, e 50 g de fluoreto de neodímio (on- de χ = 0, 25, 50) foram misturados com 100 g de etanol para formar uma suspensão na qual o corpo do magneto foi imerso durante 60 segundos, sendo aplicadas ondas ultra-sônicas. Notou-se que o pó de flocos de alumínio tinha uma espessura média de 3,5 micrometros e um diâmetro médio de 36 micrometros, o pó de cobre tinha um tamanho médio de partícula de 15 micrometros, e o pó de cloreto de neodímio tinha um tamanho médio de partícula de 2,4 micrometros. O corpo do magneto foi retirado e imediatamente secado com ar quente. Neste momento, a mistura em pó circundou o magneto e ocupou um espaço distante da superfície do magneto a uma distância média de 62 micrometros com um fator de enchimento de 30 - 40% em volume. O corpo do magneto coberto com pó de flocos de alumínio, pó de cobre e pó de fluoreto de neodímio foi submetido ao tratamento por absorção em uma atmosfera de argônio a 800 ° C durante lOh, e então, ao tratamento de envelhecimento a 500 °C durante lh, e foi temperado, obtendo-se corpos de magnetos. Aqueles corpos de magnetos com x = 0, 25, e 50 são designados como M4-1, M4-2, e M4-3, respectivamente. Além disso, foi preparado um corpo de magneto submetendo-se o corpo de magneto somente ao tratamento térmico sem a cobertura de pó. Ele foi designado como P4-1. As propriedades magnéticas dos corpos de magnetos M4-1 a 3 e P4-1 são mostradas na tabela 4. Quando comparado com o corpo do magneto P4-1 submetido somente ao tratamento térmico, os corpos dos magnetos M4-1 a 3 de acordo com o escopo da invenção mostraram um aumento de força coerciva de 152 kAm ou mais. A queda de remanência foi de 12 mT ou menos.

Tabela 4

B_r (T) H_c3 (kAm^-1) (BH)_Max (kJ/m³) Exemplo M4-1 1,403 1202 381 M4-2 1,404 1218 381 M4-3 1,405 1210 382 P4-1 1,415 1050 388

Exemplo 5

Uma liga na forma de placa fina foi preparada pela técnica de formatação em tiras, especificamente, utilizandose os metais Nd, Al e Fe e Cu, tendo uma pureza pelo menos de 99% em peso e ferro-boro, o aquecimento em alta freqüência em uma atmosfera de argônio para a fusão, e a formatação do fundido da liga sobre um só rolo de cobre. A liga resultante consistia de 14,0% de átomos de Nd, 0,5% de átomos de Al, 0,3% de átomos de Cu, 5,8% de átomos de B, e o restante de Fe. A liga foi exposta a 0,11 MPa de hidrogênio gasoso na temperatura ambiente para a hidretação e então foi aquecida a 500 ⁰ C para a desidretação parcial enquanto era evacuada até vácuo. A pulverização por hidretação foi seguida por resfriamento e peneiragem, obtendo-se um pó grosso com menos de 50 malhas.

Em um moinho a jato utilizando o gás nitrogênio em alta pressão, o pó grosso foi finamente pulverizado até um diâmetro médio de partícula em massa de 4,7 micrometros. O pó fino misturado resultante foi compactado em uma atmosfera de nitrogênio sob uma pressão em torno de 1 ton/cm² enquanto estava sendo orientado em um campo magnético de 15 kOe. O compacto verde foi então colocado em uma fornalha de sinte- rização em uma atmosfera de argônio, onde foi sinterizado a 1060 ° C durante 2h, obtendo-se um bloco de magneto. Utilizando-se um dispositivo de corte com diamante, o bloco de magneto foi usinado em todas as superfícies até as dimensões de 50 mm x 20 mm x 4 mm (espessura). Ele foi sucessivamente lavado com solução alcalina, água desionizada, ácido nítrico, e água desionizada, e secado.

Posteriormente, (100-x) g de pó de zinco e x g de pó de fluoreto de disprósio (onde x = 0, 25, 50, 75, 100) foram misturados com 100 g de etanol para formar uma suspensão na qual o corpo do magneto foi imerso durante 60 segundos, sendo aplicadas ondas ultra-sônicas. Notou-se que o pó de zinco tinha uma tamanho médio de partícula de 20 micrometros e o pó de fluoreto de disprósio tinha um tamanho médio de partícula de 1,6 micrometros. O corpo do magneto foi retirado e imediatamente secado com ar quente. Neste momento, a mistura em pó circundou o magneto e ocupou um espaço distante da superfície do magneto a uma distância média de 32 micrometros com um fator de enchimento de 40 - 45% em volume. 0 corpo do magneto coberto com pó de zinco e pó de fluoreto de disprósio foi submetido ao tratamento por absorção em uma atmosfera de argônio a 850 ° C durante lOh, e então ao tratamento de envelhecimento a 520 ⁰ C durante lh, e foi temperado, obtendo-se corpos de magnetos dentro do escopo da invenção. Aqueles corpos de magnetos com x = 0 e 100 são exemplos comparativos. Aqueles corpos de magnetos com x = 25, 50, e 75 são designados como M5-1, M5-2, e M5-3, respectivamente, e aqueles corpos de magnetos com x = 0 e 100 são de31 signados como P5-1 e P5-2, respectivamente . Além disso, foi preparado um corpo de magneto submetendo-se o corpo de magneto somente ao tratamento térmico sem a cobertura de pó. Ele é designado como P5-3. As propriedades magnéticas dos

5 corpos de magnetos M5-1 a 3 e P5-1 a 3 são mostradas na tabela 4. 0 corpo do magneto P5-1 somente com o pó de zinco mostrou uma força coerciva substancialmente igual àquela do corpo do magneto P5-3 submetido somente ao tratamento térmico. O corpo do magneto P5-2 somente com o pó de fluoreto de

10 disprósio mostrou uma força coerciva maior em 378 kAm do que ο P5-3. De forma diferente, os corpos dos magnetos M5-1 a 3 de acordo com o escopo da invenção mostraram um aumento da força coerciva de 474 kAm ou mais. A queda de remanência foi de 23 mT.

15 Tabela 5

B_r (T) H_c3 (kAm^-1) (BH)msx (kJ/m³) Exemplo M5-1 1,408 1472 383 M5-2 1, 411 1401 388 M5-3 1,422 1393 392 Exemplo Compara- tivo P5-1 1,402 891 380 P5-2 1,426 1297 394 P5-3 1,431 919 397

Exemplo 6

Uma liga na forma de chapa fina foi preparada pela técnica de formatação em tiras, utilizando especificamente os metais Nd, Pr, Al, Fe, Cu, Si, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Ga, Ge,

20 Zr, Nb, Mo, Hf, Ta e W tendo uma pureza de pelo menos 99% em peso e ferro-boro, aquecimento era alta freqüência em uma at- mosfera de argônio para a fusão, e a formatação do fundido da liga sobre um só rolo de cobre. A liga resultante consistia de 11,5% de átomos de Nd, 2,0% de átomos de Pr, 0,5% de átomos de Al, 0,3% de átomos de Cu, 0,5% de átomos de E ( = Cu, Si, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Ga, Ge, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta ou W), 5,8% de átomos de B, e o restante de Fe. A liga foi exposta a 0,11 MPa de gás hidrogênio na temperatura ambiente para a hidretaçâo e então foi aquecida a 500 ⁰ C para a desidretação parcial enquanto era evacuada até vácuo. A pulverização por hidretaçâo foi seguida por resfriamento e peneiragem, obtendo-se um pó grosso com menos de 50 malhas.

Sobre um moinho a jato utilizando gás nitrogênio em alta pressão, o pó grosso foi finamente pulverizado até um diâmetro médio de partícula em massa de 4,7 micrometros. 0 pó fino misturado resultante foi compactado em uma atmosfera de nitrogênio sob uma pressão em torno de 1 ton/ cm²enquanto era orientado em um campo magnético de 15 kOe. O compacto verde foi então colocado em uma fornalha de sinterização em uma atmosfera de argônio onde foi sinterizado a 1060 ° C durante 2h, obtendo-se um bloco de magneto. Utilizando-se um dispositivo de corte com diamante, o bloco de magneto foi usinado em todas as superfícies até as dimensões de5mmx5mmx2,5mm (espessura). Ele foi sucessivamente lavado com solução alcalina, água desionizada, ácido cítrico, e a água desionizada, e secado.

Posteriormente, 70 g de pó de flocos de alumínio e 30 g de fluoreto de neodímio foram misturadas com 100 gramas de etanol para formar uma suspensão, na qual o corpo do mag- neto foi imerso durante 60 segundos, sendo aplicadas ondas ultra-sônicas. Notou-se que o pó de flocos de alumínio tinha uma espessura média de 3,5 micrometros e um diâmetro médio de 136 micrometros, e o pó de fluoreto de neodímio tinha um tamanho médio de partícula de 2,4 micrometros. O corpo do magneto foi retirado e imediatamente secado com ar quente. Neste momento, a mistura em pó circundou o magneto e ocupou um espaço distante da superfície do magneto a uma distância média de 35 micrometros com um fator de enchimento de 35 45% em volume.

O corpo do magneto coberto com pó de flocos de alumínio e pó de fluoreto de neodímio foi submetido ao tratamento de absorção em uma atmosfera de argônio a 800 ° C durante 8h, e então ao tratamento de envelhecimento de 470 ° C até 520 ° C durante lh, e foi temperado, obtendo-se corpos de magnetos de acordo com o escopo da invenção. Estes corpos de magnetos onde o elemento aditivo E = Cu, Si, Ti,V, Cr, Mn, Ni, Ga, Ge, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta e W são designados como M6-1 a 15 em seqüência. Para fins comparativos, os corpos de magnetos foram preparados submetendo-se o corpo do magneto somente ao tratamento térmico. Eles, da mesma forma, são designados como P6-1 a 15.

As propriedades magnéticas dos corpos de magnetos M6-1 a 15 e P6-1 a 15 são mostradas na tabela 6. Os corpos de magnetos M6-1 a 15 de acordo com o escopo da invenção mostraram um aumento da força coerciva de 47 kAm ou mais em relação aos corpos dos magnetos P6-1 a 15 submetidos somente ao tratamento térmico, quando a comparação foi feita entre aqueles tendo o mesmo elemento aditivo. A queda de remanência foi de 29 mT ou menos Tabela 6

B_r (T) H_cj {kAm¹) (BH)_Max (kJ/m³) Exemplo M6-1 1,400 1082 379 M6-2 1,388 1019 373 M6-3 1,390 1027 373 M6-4 1,389 1050 373 M6-5 1,382 1066 369 M6-6 1,380 1003 369 M6-7 1,378 995 368 M6-8 1 f 398 1178 378 M6-9 1,400 1090 379 M6-10 1,387 1050 372 M6-11 1,372 1027 365 M6-12 1,382 1042 369 M6-13 1,372 1035 364 M6-14 1,378 1003 367 M6-15 1,384 987 370 Exemplo Comparativo P6-1 1,405 1003 383 P6-2 1,398 947 379 P6-3 1,396 971 378 P6-4 1,401 995 380 P6-5 1,389 1019 374 P6-6 1,390 931 375 P6-7 1,385 931 372 P6-8 1,403 1066 381 P6-9 1,407 995 384 P6-10 1,399 971 380

P6-11 1, 395 955 377 P6-12 1,395 979 377 P6-13 1,401 971 381 P6-14 1,388 939 373 P6-15 1,391 923 375

Exemplo 7

Um bloco sinterizado foi preparado de acordo com a mesma composição e procedimento do exemplo 2. Utilizando-se um dispositivo de corte com diamante, o bloco do magneto foi usinado em todas as superfícies até as dimensões de 40 mm x 12 mm x 4 mm (espessura) . Ele foi sucessivamente lavado com solução alcalina, água desionizada, ácido nítrico, e água desionizada, e foi secado.

Posteriormente, 1 g de pó de flocos de alumínio e 99 g de fluoreto de térbio foram misturadas com 100 gramas de etanol para formar uma suspensão, na qual o corpo do magneto foi imerso durante 60 segundos, sendo aplicadas ondas ultra-sônicas. Notou-se que o pó de flocos de alumínio tinha uma espessura média de 3,5 micrometros e um diâmetro médio de 36 micrometros, e o pó de fluoreto de térbio tinha um tamanho médio de partícula de 1,6 micrometros. 0 corpo do magneto foi retirado e secado imediatamente com ar quente. Neste momento, a mistura de pó circundou o magneto e ocupou um espaço distante da superfície do magneto a uma distância de 8 micrometros com um fator de enchimento de 45% em volume.

O corpo do magneto coberto com pó de flocos de alumínio e pó de fluoreto de térbio foi submetido ao tratamento de absorção em uma atmosfera de argônio a 800 ° C du- rante 20h, e então ao tratamento de envelhecimento a 510 ° C durante lh, e foi temperado. O corpo do magneto foi lavado com uma solução alcalina, e então com ácido, e foi secado. Antes e após cada etapa de lavagem, foi incluída a etapa de lavagem com água desionizada. Este corpo do magneto de acordo com o escopo da invenção é designado como M7.

As propriedades magnéticas do corpo do magneto M7 são mostradas na tabela 7. É evidente que quando comparado com o corpo do magneto M2 que não foi lavado após o tratamento de absorção, o corpo do magneto que foi submetido a etapa de lavagem após o tratamento de absorção apresentou propriedades magnéticas elevadas.

Tabela 7

Br (T) H_cj (kAm^-1) (BH)„_ax (kJ/m³) Exemplo M7 1, 403 1576 380

Exemplos 8 e 9

Um bloco sinterizado foi preparado de acordo com a mesma composição e procedimento do exemplo 2. Utilizando-se um dispositivo de corte com diamante, o bloco do magneto foi usinado em todas as superfícies até as dimensões de 40 mm x 12 mm x 4 mm (espessura). Ele foi sucessivamente lavado com solução alcalina, água desionizada, ácido nítrico, e água desionizada, e foi secado.

Posteriormente, 1 g de pó de flocos de alumínio e 99 g de fluoreto de térbio foram misturadas com 100 gramas de etanol para formar uma suspensão, na qual o corpo do magneto foi imerso durante 60 segundos, sendo aplicadas ondas ultra-sônicas. Notou-se que o pó de flocos de alumínio tinha uma espessura média de 3,5 micrometros e um diâmetro médio de 36 micrometros, e o pó de fluoreto de térbio tinha um tamanho médio de partícula de 1,6 micrometros. 0 corpo do magneto foi retirado e secado imediatamente com ar quente. Nes5 te momento, a mistura de pó circundou o magneto e ocupou um espaço distante da superfície do magneto a uma distância de 9 micrometros com um fator de enchimento de 45% em volume.

0 corpo do magneto coberto com pó de flocos de alumínio e pó de fluoreto de térbio foi submetido ao trata10 mento de absorção em uma atmosfera de argônio a 800 ° C durante 20h, e então ao tratamento de envelhecimento a 510 ⁰ C durante lh, e foi temperado. Utilizando-se um dispositivo de corte com lâmina externa, o corpo do magneto foi usinado até as dimensões de 10 mm x 5 mm x 4 mm (espessura) . Este corpo

15 de magneto de acordo com o escopo da invenção é designado como M8. O corpo do magneto foi adicionalmente submetido a metalização elétrica por cobre/niquel, obtendo-se um corpo de magneto M9 de acordo com o escopo da invenção. As propriedades magnéticas dos corpos dos magnetos M8 e M9 são mos20 tradas na tabela 8. É evidente que os corpos de magnetos que foram submetidos a usinagem e metalização após o tratamento de absorção, mostraram propriedades magnéticas equivalentes ao corpo do magneto M2 sem tal processamento.

Tabela 8

B_r (T) H_CJ (kAm¹) (BH)msx (kj/m³) Exemplo M7 1,400 1573 379 M9 1,401 174 378

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, CARACTERIZADO pelo fato de ser composto das etapas de:

colocação de uma mistura de pó sobre uma superfície de um corpo de magneto sinterizado com a composição R¹Fe-B onde R¹ é pelo menos um elemento selecionado de elementos de terras raras, inclusive Sc e Y, a referida mistura de pó sendo composta de um pó contendo pelo menos 0,5% em peso de M que é pelo menos um elemento selecionado de Al, Cu, e Zn e tendo um tamanho médio de partícula igual ou menor do que 300 micrometros e um pó contendo pelo menos 30% em peso de um fluoreto de R² que é pelo menos um elemento selecionado de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y, e tendo um tamanho médio de partícula igual ou menor do que 100 micrometros, e tratamento térmico do corpo do magneto tendo o pó colocado sobre a sua superfície em uma temperatura igual ou inferior à temperatura de sinterização do corpo do magneto a vácuo ou em um gás inerte, para o tratamento de absorção, para fazer com que pelo menos um dos M e R² na mistura de pó seja absorvido no corpo do magneto.

2. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do corpo do magneto sinterizado a ser tratado com a mistura de pó ter uma porção mínima com uma dimensão igual ou menor do que 20 mm.
3. Método para a preparação de um material de mag2 neto permanente de terras raras, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato da referida mistura de pó ser colocada sobre a superfície do corpo do magneto sinterizado em uma quantidade correspondente a um fator médio de enchimento de pelo menos 10% em volume em um espaço que circunda o corpo do magneto a uma distância igual ou menor do que 1 mm da superfície do corpo do magneto sinterizado.
4. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de ser ainda composto, após o tratamento por absorção com a mistura de pó, de efetuar o tratamento de envelhecimento do corpo do magneto sinterizado em uma temperatura menor.
5. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o pó que contém M que é pelo menos um elemento selecionado de Al, Cu, e Zn contem uma mistura de M e um óxido do mesmo.
6. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato do R² no fluoreto de R² conter pelo menos 10% de átomos de pelo menos um elemento selecionado de Nd, Pr, Dy, e Tb.
7. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato da referida mistura de pó ser composta de um pó -contendo pelo menos 0,5% em peso de M que é pelo menos um elemento selecionado de Al,

Cu, e Zn e tendo um tamanho médio de partícula igual ou menor do que 300 micrômetros e um pó contendo pelo menos 30% em peso de um fluoreto de R² que é pelo menos um elemento selecionado de elementos de terras raras, inclusive de Sc e Y, e tendo um tamanho médio de partícula igual ou inferior a 100 micrômetros, ser alimentado como uma suspensão dispersa em um solvente aquoso ou orgânico.
8. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com qualquer das reivindicações e 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de ser ainda composto, antes da etapa de colocação da mistura de pó sobre o corpo do magneto sinterizado, a lavagem do corpo do magneto sinterizado com pelo menos um agente selecionado de álcalis, ácidos, e solventes orgânicos.
9. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de ser ainda composto, antes da etapa de colocação da mistura de pó sobre o corpo do magneto sinterizado, do desbastamento do corpo do magneto sinterizado para a remoção de uma camada da superfície .
10. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de ser ainda composto da lavagem do corpo do magneto sinterizado com pelo menos um agente escolhido de álcalis, ácidos, e solventes orgânicos, após o tratamento de absorção com a mistura de pó ou após o tratamento de envelhecimento.
11. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de ser ainda composto da usinagem do corpo de magneto sínterizado

5 após o tratamento de absorção com a mistura de pó ou após o tratamento de envelhecimento.
12. Método para a preparação de um material de magneto permanente de terras raras, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de ser

10 ainda composto da metalização ou do revestimento do corpo de magneto sínterizado, após o tratamento de absorção com a mistura de pó, após o tratamento de envelhecimento, após a etapa de lavagem com álcalis, ácidos ou solventes orgânicos que se segue ao tratamento de envelhecimento, ou após a eta15 pa de usinagem que se segue ao tratamento de envelhecimento.