稀土類永久磁鐵和稀土類永久磁鐵的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種通過(guò)提高濕式粉碎的粉碎性而使磁性能提高的稀土類永久磁鐵和稀土類永久磁鐵的制造方法。將粗粉碎的磁鐵粉末和通式M-（OR）x（式中，M包括Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、Ti、W、Nb中的至少一種。R為包含碳鏈長(zhǎng)為2～16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈。x為任意的整數(shù)）所示的有機(jī)金屬化合物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行濕式粉碎，由此將所述磁鐵原料粉碎而得到磁鐵粉末，并且使有機(jī)金屬化合物附著到該磁鐵粉末的粒子表面。然后，通過(guò)將附著有有機(jī)金屬化合物的磁鐵粉末成形后進(jìn)行燒結(jié)而制造永久磁鐵（1）。
【專利說(shuō)明】稀土類永久磁鐵和稀土類永久磁鐵的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稀土類永久磁鐵和稀土類永久磁鐵的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，對(duì)于在混合動(dòng)力汽車、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等中使用的永磁電動(dòng)機(jī)而言，要求小型輕量化、高輸出功率化和高效率化。并且，在實(shí)現(xiàn)上述永磁電動(dòng)機(jī)的小型輕量化、高輸出功率化和高效率化時(shí)，對(duì)于埋設(shè)在永磁電動(dòng)機(jī)中的永久磁鐵，要求進(jìn)一步提高磁特性。另外，作為永久磁鐵，有鐵氧體磁鐵、Sm-Co基磁鐵、Nd-Fe-B基磁鐵、Sm2Fe17Nx基磁鐵等，特別是剩余磁通密度高的Nd-Fe-B基磁鐵被用作永磁電動(dòng)機(jī)用的永久磁鐵。
[0003]在此，作為永久磁鐵的制造方法，一般使用粉末燒結(jié)法。在此，粉末燒結(jié)法中，首先將原料粗粉碎，并利用噴射式粉碎機(jī)(干式粉碎)或濕式珠磨機(jī)(濕式粉碎)進(jìn)行微粉碎來(lái)制造磁鐵粉末。然后，將該磁鐵粉末放入模具中，從外部施加磁場(chǎng)的同時(shí)壓制成形為所需的形狀。然后，通過(guò)將成形為所需形狀的固體形狀的磁鐵粉末在預(yù)定溫度(例如，Nd-Fe-B基磁鐵為800°C~1150°C )下燒結(jié)來(lái)制造。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)第3298219號(hào)公報(bào)(第4頁(yè)、第5頁(yè))

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0008]另外，對(duì)于永久磁鐵的磁特性而言，已知磁鐵的磁特性遵循單疇微粒理論，因此，如果將燒結(jié)體的晶粒直徑細(xì)化，則磁性能基本上會(huì)提高。并且，為了將燒結(jié)體的晶粒直徑細(xì)化，需要將燒結(jié)前的磁鐵原料的粒徑也細(xì)化。
[0009]在此，作為粉碎磁鐵原料時(shí)使用的粉碎方法之一的濕式珠磨機(jī)粉碎是將磨珠(介質(zhì))填充到容器中并使其旋轉(zhuǎn)，添加將原料混入溶劑中而得到的漿料，從而將原料磨碎并粉碎的方法。并且，通過(guò)進(jìn)行濕式珠磨機(jī)粉碎，可以將磁鐵原料粉碎到微小的粒徑范圍。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，即使在使用濕式珠磨機(jī)粉碎情況下，也難以將大部分磁鐵原料粉碎至微小的粒徑范圍(例如0.1 μ m~5.0 μ m)。
[0010]本發(fā)明為了解決所述現(xiàn)有問(wèn)題而創(chuàng)立，其目的在于提供一種稀土類永久磁鐵和稀土類永久磁鐵的制造方法，其在將磁鐵原料進(jìn)行濕式粉碎的情況下，通過(guò)在添加有特定的有機(jī)金屬化合物的狀態(tài)下進(jìn)行濕式粉碎，能夠提高濕式粉碎的粉碎性，結(jié)果能夠使燒結(jié)后的晶粒直徑細(xì)化，使磁性能提聞。
[0011]用于解決問(wèn)題的手段
[0012]為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的特征在于，通過(guò)以下工序制造:
[0013]將磁鐵原料和以下通式所示的有機(jī)金屬化合物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行濕式粉碎，由此將所述磁鐵原料粉碎而得到磁鐵粉末，并且使所述有機(jī)金屬化合物附著到該磁鐵粉末的粒子表面的工序，
[0014]M- (OR)x
[0015](式中，M包括 Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb 中的至少一種，R 為包
含碳鏈長(zhǎng)為2~16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈，X為任意的整數(shù))，
[0016]通過(guò)將所述磁鐵粉末成形而制作成形體的工序，和
[0017]將所述成形體燒結(jié)的工序。
[0018]另外，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的特征在于，所述通式中的R為烷基。
[0019]另外，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的特征在于，在制作所述成形體的工序中，通過(guò)將所述磁鐵粉末、所述有機(jī)溶劑和粘結(jié)劑樹(shù)脂混合而制備漿料，將所述漿料成形為片狀，由此制作生片作為所述成形體。
[0020]另外，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的特征在于，在燒結(jié)所述成形體前，將所述成形體在非氧化性氣氛中在粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度保持一定時(shí)間，由此使所述粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去。
[0021]另外，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的特征在于，在使所述粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去的工序中，將所述成形體 在氫氣氣氛中或氫氣與惰性氣體的混合氣體氣氛中在200°C~900°C保持一定時(shí)間。
[0022]另外，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法的特征在于，具備:
[0023]將磁鐵原料和以下通式所示的有機(jī)金屬化合物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行濕式粉碎，由此將所述磁鐵原料粉碎而得到磁鐵粉末，并且使所述有機(jī)金屬化合物附著到該磁鐵粉末的粒子表面的工序，
[0024]M- (OR)x
[0025](式中，M包括 Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb 中的至少一種，R 為包
含碳鏈長(zhǎng)為2~16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈，X為任意的整數(shù))，
[0026]通過(guò)將所述磁鐵粉末成形而制作成形體的工序，和
[0027]將所述成形體燒結(jié)的工序。
[0028]另外，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法的特征在于，所述通式中的R為烷基。
[0029]另外，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法的特征在于，在制作所述成形體的工序中，通過(guò)將所述磁鐵粉末、所述有機(jī)溶劑和粘結(jié)劑樹(shù)脂混合而制備漿料，將所述漿料成形為片狀，由此制作生片作為所述成形體。
[0030]另外，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法的特征在于，在燒結(jié)所述成形體前，將所述成形體在非氧化性氣氛中在粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度保持一定時(shí)間，由此使所述粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去。
[0031]另外，本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法的特征在于，在使所述粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去的工序中，將所述成形體在氫氣氣氛中或氫氣與惰性氣體的混合氣體氣氛中在200°C~900°C保持一定時(shí)間。
[0032]發(fā)明效果
[0033]根據(jù)具有所述構(gòu)成的本發(fā)明的稀土類永久磁鐵，在作為稀土類永久磁鐵的制造工序的濕式粉碎的工序中，將磁鐵原料和有機(jī)金屬化合物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行濕式粉碎，由此能夠提高濕式粉碎的粉碎性。例如，能夠?qū)⒋蟛糠执盆F原料粉碎至微小的粒徑范圍(例如0.1 μ m~5.0 μ m)。結(jié)果，能夠使燒結(jié)后的晶粒直徑細(xì)化，能夠提高磁性能。
[0034]另外，通過(guò)添加含有Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb 等的有機(jī)金屬化合物而使有機(jī)金屬化合物附著于磁鐵粉末的粒子表面，然后進(jìn)行燒結(jié)，因此，在為了提高磁鐵特性而添加Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb等元素的情況下，可以有效地使各元素富集在磁鐵的晶界。結(jié)果，可以提高永久磁鐵的磁鐵特性，并且各元素的添加量比以往的添加量少，因此可以抑制剩余磁通密度的降低。
[0035]另外，可以容易地使有機(jī)金屬化合物溶解于甲苯等通用溶劑，從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行在磁鐵粉末的粒子表面的附著。
[0036]另外，根據(jù)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵，作為添加到磁鐵粉末中的有機(jī)金屬化合物，使用由烷基構(gòu)成的有機(jī)金屬化合物，因此能夠容易地進(jìn)行有機(jī)金屬化合物的熱分解。結(jié)果，在進(jìn)行煅燒時(shí)能夠更可靠地降低成形體中的碳量。
[0037]另外，根據(jù)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵，由將磁鐵粉末、樹(shù)脂粘結(jié)劑和有機(jī)溶劑混合而成的漿料形成生片，并由將該生片燒結(jié)而成的磁鐵構(gòu)成永久磁鐵，因此燒結(jié)所引起的收縮變得均勻，由此不產(chǎn)生燒結(jié)后的翹曲、凹陷等變形，并且無(wú)壓制時(shí)的壓力不均，因此不需要以往進(jìn)行的燒結(jié)后的修正加工，可以簡(jiǎn)化制造工序。由此，能夠以高尺寸精度形成永久磁鐵。另外，即使在將永久磁鐵形成為薄膜的情況下，也可以在不使材料成品率降低的情況下防止加工工序數(shù)增加。
[0038]另外，根據(jù)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵，在煅燒生片前，將生片在非氧化性氣氛中在粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度保持一定時(shí)間，由此使粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去，因此可以預(yù)先降低磁鐵內(nèi)含有的碳量。結(jié)果，可以抑制在燒結(jié)后的磁鐵的主相內(nèi)析出α Fe，能夠?qū)⒋盆F整體致密地?zé)Y(jié)，可以防止矯頑力降低。
[0039]另外，根據(jù)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵，將混煉有粘結(jié)劑樹(shù)脂的生片在氫氣氣氛中或氫氣與惰性氣體的混合氣體氣氛中進(jìn)行煅燒，由此可以更可靠地降低磁鐵內(nèi)含有的碳量。
[0040]另外，根據(jù)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法，在作為稀土類永久磁鐵的制造工序的濕式粉碎的工序中，將磁鐵原料和有機(jī)金屬化合物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行濕式粉碎，由此能夠提高濕式粉碎的粉碎性。例如，能夠?qū)⒋蟛糠执盆F原料粉碎至微小的粒徑范圍(例如
0.1 μ m~5.0 μ m)。結(jié)果，能夠使燒結(jié)后的晶粒直徑細(xì)化，能夠提高磁性能。
[0041]另外，通過(guò)添加含有Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb 等的有機(jī)金屬化合物而使有機(jī)金屬化合物附著于磁鐵粉末的粒子表面，然后進(jìn)行燒結(jié)，因此，在為了提高磁鐵特性而添加Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb等元素的情況下，可以有效地使各元素富集在磁鐵的晶界。結(jié)果，可以提高所制造的永久磁鐵的磁鐵特性，并且各元素的添加量比以往的添加量少，因此可以抑制剩余磁通密度的降低。
[0042]另外，可以容易地使有機(jī)金屬化合物溶解于甲苯等通用溶劑，從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行在磁鐵粉末的粒子表面的附著。
[0043]另外，根據(jù)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法，作為添加到磁鐵粉末中的有機(jī)金屬化合物，使用由烷基構(gòu)成的有機(jī)金屬化合物，因此能夠容易地進(jìn)行有機(jī)金屬化合物的熱分解。結(jié)果，在進(jìn)行煅燒時(shí)能夠更可靠地降低成形體中的碳量。
[0044]另外，根據(jù)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法，由將磁鐵粉末、樹(shù)脂粘結(jié)劑和有機(jī)溶劑混合而成的漿料形成生片，并由將該生片燒結(jié)而成的磁鐵構(gòu)成永久磁鐵，因此燒結(jié)所引起的收縮變得均勻，由此不產(chǎn)生燒結(jié)后的翹曲、凹陷等變形，并且無(wú)壓制時(shí)的壓力不均，因此不需要以往進(jìn)行的燒結(jié)后的修正加工，可以簡(jiǎn)化制造工序。由此，能夠以高尺寸精度形成永久磁鐵。另外，即使在將永久磁鐵形成為薄膜的情況下，也可以在不使材料成品率降低的情況下防止加工工序數(shù)增加。
[0045]另外，根據(jù)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法，在煅燒生片前，將生片在非氧化性氣氛中在粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度保持一定時(shí)間，由此使粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去，因此可以預(yù)先降低磁鐵內(nèi)含有的碳量。結(jié)果，可以抑制aFe析出到燒結(jié)后的磁鐵的主相內(nèi)，能夠?qū)⒋盆F整體致密地?zé)Y(jié)，可以防止矯頑力降低。
[0046]另外，根據(jù)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵的制造方法，將混煉有粘結(jié)劑樹(shù)脂的生片在氫氣氣氛中或氫氣與惰性氣體的混合氣體氣氛中進(jìn)行煅燒，由此可以更可靠地降低磁鐵內(nèi)含有的碳量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0047]圖1是表示本發(fā)明的永久磁鐵的整體圖。
[0048]圖2是將本發(fā)明的永久磁鐵的晶界附近放大表示的示意圖。
[0049]圖3是說(shuō)明基于提高本發(fā)明的生片的厚度精度的燒結(jié)時(shí)的效果的圖。
[0050]圖4是說(shuō)明基于提高本發(fā)明的生片的厚度精度的燒結(jié)時(shí)的效果的圖。
[0051]圖5是表示本發(fā)明的永久磁鐵的制造工序的說(shuō)明圖。
[0052]圖6是表示本發(fā)明的永久磁鐵的制造工序中、特別是生片的形成工序的說(shuō)明圖。
[0053]圖7是表示本發(fā)明的永久磁鐵的制造工序中、特別是生片的加壓燒結(jié)工序的說(shuō)明圖。
[0054]圖8是對(duì)于實(shí)施例1的永久磁鐵示出濕式粉碎后的磁鐵粉末的放大照片。
[0055]圖9是對(duì)于實(shí)施例2的永久磁鐵示出濕式粉碎后的磁鐵粉末的放大照片。
[0056]圖10是對(duì)于實(shí)施例3的永久磁鐵示出濕式粉碎后的磁鐵粉末的放大照片。
[0057]圖11是對(duì)于比較例I的永久磁鐵示出濕式粉碎后的磁鐵粉末的放大照片。
【具體實(shí)施方式】
[0058]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的稀土類永久磁鐵和稀土類永久磁鐵的制造方法的具體的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0059][永久磁鐵的構(gòu)成]
[0060]首先，對(duì)本發(fā)明的永久磁鐵I的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的永久磁鐵I的整體圖。另外，圖1所示的永久磁鐵I具有扇形形狀，但是永久磁鐵I的形狀根據(jù)沖裁形狀而變化。
[0061]本發(fā)明的永久磁鐵I為Nd-Fe-B基磁鐵。另外，各成分的含量為:Nd:27~40重量％、8:1~2重量％、Fe (電解鐵):60~70重量％。另外，為了提高磁特性，也可以少量含有Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb等其它元素。圖1是表示本發(fā)明的永久磁鐵I的整體圖。
[0062]在此,永久磁鐵I例如為具有0.05mm~IOmm (例如4mm)的厚度的薄膜狀的永久磁鐵。并且，如后所述，通過(guò)對(duì)由混煉粘結(jié)劑樹(shù)脂而成為漿料狀態(tài)的磁鐵粉末形成的生片進(jìn)行燒結(jié)來(lái)制作。
[0063]另外，本發(fā)明的永久磁鐵I中，如圖2所示，通過(guò)在構(gòu)成永久磁鐵I的Nd晶粒2的晶粒的表面部分(外殼)處，生成Nd的一部分被Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W或Nb等置換后的層3 (以下稱為外殼層3)，從而使Dy等富集在Nd晶粒2的晶界。圖2是將構(gòu)成永久磁鐵I的Nd晶粒2放大表示的圖。
[0064]另外，本發(fā)明中Dy等的置換，如后所述，通過(guò)在將粉碎的磁鐵粉末成形前添加含有Dy等的有機(jī)金屬化合物來(lái)進(jìn)行。具體而言，在將磁鐵原料濕式粉碎時(shí)，在有機(jī)溶劑中添加 M- (OR)x (式中，]?包括恥、六1、(:11、六8、07、113、￥、]\10、21'、了&、11、胃、恥中的至少一種。R為包含碳鏈長(zhǎng)為2~16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈。X為任意的整數(shù))所示的含有M的有機(jī)金屬化合物(例如癸醇鈮、十四烷醇鈮、丁醇鈮等)，并在濕式狀態(tài)下與磁鐵粉末進(jìn)行混合。
[0065]此時(shí)，特別是在含有Dy、Tb作為M的情況下，能夠使含有Dy或Tb的有機(jī)金屬化合物分散在有機(jī)溶劑中，并使含有Dy或Tb的有機(jī)金屬化合物有效地附著于Nd磁鐵粒子的粒子表面。并且，在對(duì)添加有含有Dy或Tb的有機(jī)金屬化合物的磁鐵粉末進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，通過(guò)濕式分散而均勻附著于Nd磁鐵粒子的粒子表面的該有機(jī)金屬化合物中的Dy或Tb擴(kuò)散侵入Nd磁鐵粒子的晶體生長(zhǎng)區(qū)域，從而進(jìn)行置換，在Nd晶粒2的表面形成Dy層或Tb層作為外殼層3。結(jié)果，能夠使Dy或Tb富集在磁鐵粒子的晶界。另外，Dy層例如由(DyxNdh)2Fe14B金屬間化合物構(gòu)成。并且，富集在晶界處的Dy、Tb可以抑制晶界反向磁疇的生成，由此能夠?qū)崿F(xiàn)矯頑力的提高。另外，通過(guò)使Dy、Tb的添加量比以往少，能夠抑制剩余磁通密度的降低。
[0066]另一方面，特別是在含有V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb (以下稱為Nb等)這樣的高熔點(diǎn)金屬元素作為M的情況下，能夠使含有Nb等的有機(jī)金屬化合物分散在有機(jī)溶劑中，并使含有Nb等的有機(jī)金屬化合物均勻地附著于Nd磁鐵粒子的粒子表面。結(jié)果，在燒結(jié)磁鐵粉末時(shí)，通過(guò)濕式分散而均勻附著于Nd磁鐵粒子的粒子表面的該有機(jī)金屬化合物中的Nb等擴(kuò)散侵入Nd晶粒的晶體生長(zhǎng)區(qū)域，從而進(jìn)行置換，在Nd晶粒2的表面形成高熔點(diǎn)金屬層作為外殼層3。另外，高熔點(diǎn)金屬層例如由NbFeB金屬間化合物構(gòu)成。并且，涂布于Nd晶粒的表面的高熔點(diǎn)金屬層在永久磁鐵I的燒結(jié)時(shí)作為抑制Nd晶粒的平均粒徑增加的所謂晶粒生長(zhǎng)的手段發(fā)揮作用。結(jié)果，能夠抑制燒結(jié)時(shí)晶粒的晶粒生長(zhǎng)。
[0067]另外，Nd晶粒2的晶粒直徑優(yōu)選為0.1 μ m~5.0 μ m。通過(guò)使燒結(jié)體的晶粒直徑細(xì)化，能夠提高磁性能。特別是，如果使其晶粒直徑為單磁疇粒徑，則能夠使永久磁鐵I的磁性能顯著提高。
[0068]在此，作為滿足上述M- (OR)x (式中，M 包括 Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb中的至少一種，R為包含碳鏈長(zhǎng)為2~16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈，X為任意的整數(shù))的通式的有機(jī)金屬化合物，有金屬醇鹽。金屬醇鹽由通式M- (OR)n(M:金屬元素、R:有機(jī)基團(tuán)、η:金屬或半金屬的價(jià)數(shù))。另外，作為形成金屬醇鹽的金屬或半金屬，可以列舉:Nd、Pr、Dy、Tb、W、Mo、V、Nb、Ta、T1、Zr、Ir、Fe、Co、N1、Cu、Z n、Cd、Al、Ga、In、Ge、Sb、Y、鑭系元素等。其中，本發(fā)明中特別使用Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb。[0069]另外，醇鹽的種類沒(méi)有特別限制，可以列舉例如:甲醇鹽、乙醇鹽、丙醇鹽、異丙醇鹽、丁醇鹽、碳原子數(shù)4以上的醇鹽等。但是，本發(fā)明中，如后所述，出于通過(guò)低溫分解抑制殘?zhí)嫉哪康?，使用低分子量的醇鹽。另外，碳原子數(shù)為I的甲醇鹽容易分解且難以操作，另外，如后所述，使用醇鹽作為濕式粉碎的分散劑，因此特別是優(yōu)選使用R的碳鏈長(zhǎng)為2~16、更優(yōu)選為6~14、進(jìn)一步優(yōu)選為10~14的醇鹽。具體而言，有碳鏈長(zhǎng)為4的丁醇鹽、碳鏈長(zhǎng)為6的己醇鹽、碳鏈長(zhǎng)為10的癸醇鹽、碳鏈長(zhǎng)為14的十四烷醇鹽等。
[0070]另外，如果所使用的有機(jī)金屬化合物的碳鏈長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，則有機(jī)金屬化合物難以溶解于甲苯等通用溶劑。特別是如果碳鏈長(zhǎng)為17以上，則溶解性變差，難以使有機(jī)金屬化合物均勻地附著于Nd磁鐵粒子的表面。因此，為了使有機(jī)金屬化合物均勻地附著于Nd磁鐵粒子的表面，碳鏈長(zhǎng)設(shè)為16以下、更優(yōu)選設(shè)為14以下。
[0071]另外，如果使用由烷基構(gòu)成的有機(jī)金屬化合物，則能夠更容易地進(jìn)行有機(jī)金屬化合物的熱分解。即，本發(fā)明中，特別是，作為添加到磁鐵粉末中的有機(jī)金屬化合物，優(yōu)選使用M- (OR)x (式中，]?包括恥、六1、(:11、六8、07、113、￥、]\10、21'、了&、11、胃、恥中的至少一種。R 為碳鏈長(zhǎng)(烷基鏈長(zhǎng))為2~16的烷基，可以為直鏈也可以為支鏈。X為任意的整數(shù))所示的有機(jī)金屬化合物。
[0072]另外，如果在適當(dāng)?shù)臒Y(jié)條件下將成形后的成形體燒結(jié)，則可以防止M向主相內(nèi)擴(kuò)散滲透(固溶化)。由此，本發(fā)明中，即使添加M，也能夠使由M得到的置換區(qū)域僅為外殼部分。結(jié)果，就晶粒整體而言(即、就燒結(jié)磁鐵整體而言)，成為核的Nd2T14B金屬間化合物相占高體積比例的狀態(tài)。由此，可以抑制該磁鐵的剩余磁通密度(使外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度為O時(shí)的磁通密度)的降低。
[0073]另外，本發(fā)明的永久磁鐵I通過(guò)對(duì)由成為漿料狀態(tài)的磁鐵粉末形成的生片進(jìn)行燒結(jié)來(lái)制作，作為燒結(jié)生片的方法，可以使用例如加壓燒結(jié)。作為加壓燒結(jié)，例如有熱壓燒結(jié)、熱等靜壓(HIP)燒結(jié)、超高壓合成燒結(jié)、氣體加壓燒結(jié)、放電等離子體(SPS)燒結(jié)等。但是，為了抑制燒結(jié)時(shí)磁鐵粒子的晶粒生長(zhǎng)，優(yōu)選使用在更短時(shí)間且低溫下進(jìn)行燒結(jié)的燒結(jié)方法。另外，優(yōu)選使用能夠使燒結(jié)后磁鐵中產(chǎn)生的翹曲減少的燒結(jié)方法。因此，特別是本發(fā)明中，優(yōu)選使用上述燒結(jié)方法中的、作為沿單軸方向加壓的單軸加壓燒結(jié)并且通過(guò)通電燒結(jié)進(jìn)行燒結(jié)的SPS燒結(jié)。
[0074]在此，SPS燒結(jié)是將內(nèi)部配置有燒結(jié)對(duì)象物的石墨制的燒結(jié)模具沿單軸方向加壓的同時(shí)進(jìn)行加熱的燒結(jié)方法。另外，對(duì)于SPS燒結(jié)而言，利用脈沖通電加熱和機(jī)械加壓來(lái)施加一般燒結(jié)中使用的熱能和機(jī)械能，將基于脈沖通電的電磁能、被加工物本身放熱和粒子間產(chǎn)生的放電等離子體能等綜合作為燒結(jié)的驅(qū)動(dòng)力。因此，與電爐等的氣氛加熱相比，能夠更迅速地升溫、冷卻，并且能夠在低的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)。結(jié)果，可以縮短燒結(jié)工序中的升溫、保持時(shí)間，能夠制作出抑制了磁鐵粒子的晶粒生長(zhǎng)的致密的燒結(jié)體。另外，燒結(jié)對(duì)象物在沿單軸方向被加壓的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)，因此能夠使燒結(jié)后產(chǎn)生的翹曲減少。
[0075]另外，在進(jìn)行SPS燒結(jié)時(shí)，將通過(guò)將生片沖裁成期望的產(chǎn)品形狀(例如，圖1所示的扇形形狀)而得到成形體配置于SPS燒結(jié)裝置的燒結(jié)模具內(nèi)后進(jìn)行SPS燒結(jié)。并且，本發(fā)明中，為了提高生產(chǎn)率，如圖3所示將多個(gè)(例如10個(gè))成形體5同時(shí)配置于燒結(jié)模具6內(nèi)后進(jìn)行SPS燒結(jié)。另外，圖3所示的例子中，多個(gè)成形體5分別配置于一個(gè)空間，但也可以將每個(gè)成形體5配置于不同的空間。但是，即使在該情況下，在每個(gè)空間對(duì)成形體5進(jìn)行加壓的各沖頭也可以以在各空間之間成為一體(即可以同時(shí)加壓)的方式構(gòu)成。在此，本發(fā)明中，如后所述，使生片的厚度精度相對(duì)于設(shè)計(jì)值為±5%以內(nèi)、更優(yōu)選為±3%以內(nèi)、進(jìn)一步優(yōu)選為±1%以內(nèi)。結(jié)果，本發(fā)明中，如圖3所示，即使在將多個(gè)(例如10個(gè))成形體5同時(shí)配置于燒結(jié)模具6內(nèi)后進(jìn)行燒結(jié)的情況下，也由于各成形體5的厚度d均勻，因此對(duì)于各成形體5而言，不產(chǎn)生加壓值、燒結(jié)溫度的偏差，從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燒結(jié)。另一方面，生片的厚度精度低(例如相對(duì)于設(shè)計(jì)值為±5%以上)時(shí)，如圖4所示，在將多個(gè)(例如10個(gè))成形體5同時(shí)配置于燒結(jié)模具6內(nèi)后進(jìn)行燒結(jié)的情況下，由于各成形體5的厚度d存在偏差，因此產(chǎn)生每個(gè)成形體5的脈沖電流的通電不均衡，并且對(duì)于各成形體5而言，產(chǎn)生加壓值、燒結(jié)溫度的偏差，從而無(wú)法適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燒結(jié)。
[0076]另外，本發(fā)明中，作為在制作生片時(shí)混煉到磁鐵粉末中的粘結(jié)劑樹(shù)脂，使用聚異丁烯(PIB)、丁基橡膠(IIR)、聚異戊二烯(IR)、聚丁二烯、聚苯乙烯、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、2-甲基-1-戊烯聚合樹(shù)脂、2-甲基-1-丁烯聚合樹(shù)脂、α -甲基苯乙烯聚合樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。另外，為了賦予柔軟性，α -甲基苯乙烯聚合樹(shù)脂中優(yōu)選添加低分子量的聚異丁烯。另外，作為粘結(jié)劑樹(shù)脂，為了降低磁鐵內(nèi)含有的氧量，優(yōu)選使用包含烴且具有解聚性、熱分解性優(yōu)良的聚合物(例如聚異丁烯等)。
[0077]另外，為了使粘結(jié)劑樹(shù)脂適當(dāng)?shù)厝芙庥诩妆降韧ㄓ萌軇?，作為粘結(jié)劑樹(shù)脂，優(yōu)選使用聚乙烯、聚丙烯以外的樹(shù)脂。
[0078]另外，為了在將漿料成形為片狀時(shí)提高片的厚度精度，將粘結(jié)劑樹(shù)脂的添加量設(shè)定為適當(dāng)?shù)靥畛浯盆F粒子間的空隙的量。例如，添加粘結(jié)劑樹(shù)脂后的漿料中粘結(jié)劑樹(shù)脂相對(duì)于磁鐵粉末和粘結(jié)劑樹(shù)脂的總量的比率，設(shè)為4重量％~40重量％、更優(yōu)選為7重量％~30重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為10重量％~20重量％。
[0079]另外，本發(fā)明中，利用珠磨機(jī)等濕式粉碎將磁鐵原料粉碎。另外，濕式粉碎中，一般使用有機(jī)溶劑作為混入磁鐵原料的溶劑。因此，在制作生片時(shí)，例如通過(guò)在含有粉碎后的磁鐵粉末的有機(jī)溶劑中添加粘結(jié)劑樹(shù)脂，能夠使磁鐵粉末成為漿料狀。在此，作為濕式粉碎中使用的有機(jī)溶劑，可以使用異丙醇、乙醇、甲醇等醇類，戊烷、己烷等低級(jí)烴類，苯、甲苯、二甲苯等芳香族類，乙酸乙酯等酯類，酮類，它們的混合物等，本發(fā)明中，如后所述，為了降低磁鐵中含有的氧量，優(yōu)選使用選自包含烴的有機(jī)化合物中的一種以上的有機(jī)溶劑。在此，優(yōu)選使用選自包含烴的有機(jī)化合物中的一種以上的有機(jī)溶劑。在此，作為選自包含烴的有機(jī)化合物中的一種以上的有機(jī)溶劑，有 甲苯、己烷、戊烷、苯、二甲苯、它們的混合物等。例如使用甲苯或己烷。另外，也可以是在有機(jī)溶劑中少量含有包含烴的有機(jī)化合物以外的有機(jī)化合物的構(gòu)成。
[0080]另外，本發(fā)明中，在利用珠磨機(jī)等濕式粉碎將磁鐵原料粉碎時(shí)，添加上述有機(jī)金屬化合物(例如癸醇鈮、十四烷醇鈮、丁醇鈮等)作為分散劑。由此，濕式粉碎的粉碎性提高，能夠?qū)⒋蟛糠执盆F原料粉碎到微小的粒徑范圍(例如0.1 μ m~5.0 μ m)。另外，在濕式粉碎的過(guò)程中，能夠在將磁鐵原料粉碎的同時(shí)使有機(jī)金屬化合物均勻地附著于粉碎后的磁鐵粉末的粒子表面。
[0081]另外，也可以先使?jié)袷椒鬯楹蟮拇盆F粉末干燥，然后添加有機(jī)溶劑和粘結(jié)劑樹(shù)脂，由此使磁鐵粉末成為漿料狀。但是，此時(shí)，關(guān)于添加到干燥后的磁鐵粉末中的有機(jī)溶劑，優(yōu)選使用選自包含相同的烴的有機(jī)化合物中的一種以上的有機(jī)溶劑。
[0082][永久磁鐵的制造方法]
[0083]以下，使用圖5對(duì)本發(fā)明的永久磁鐵I的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示本實(shí)施方式的永久磁鐵I的制造工序的說(shuō)明圖。
[0084]首先，制造包含規(guī)定分?jǐn)?shù)的Nd-Fe-B (例如，Nd:32.7重量％，F(xiàn)e (電解鐵):65.96重量％，B:1.34重量％)的錠。然后，用搗碎機(jī)或破碎機(jī)等將錠粗粉碎為約200 μ m的大小。或者，將錠熔融，通過(guò)薄帶鑄軋法制作薄片，并用氫粉碎法進(jìn)行粗粉化。由此，得到粗粉碎磁鐵粉末10。
[0085]然后，通過(guò)利用珠磨機(jī)的濕式法將粗粉碎磁鐵粉末10微粉碎至規(guī)定范圍的粒徑(例如0.1 μ m~5.0 μ m)，并且使磁鐵粉末分散到溶劑中，制作分散溶液11。另外，在進(jìn)行粉碎時(shí)，在溶劑中添加含有Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W或Nb的有機(jī)金屬化合物作為分散劑。
[0086]另外，詳細(xì)的利用濕式粉碎的粉碎條件如下所述。
[0087].粉碎裝置:珠磨機(jī)
[0088].粉碎介質(zhì):用(p2mm氧化錯(cuò)珠粉碎2小時(shí)后,用(p0.5mm氧化錯(cuò)珠粉碎2小時(shí)。
[0089]在此，作為進(jìn)行溶解的有機(jī)金屬化合物，優(yōu)選使用對(duì)應(yīng)于M- (OR)x (式中，M包括Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb中的至少一種。R為包含碳鏈長(zhǎng)為2~16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈。X為任意的整數(shù))的有機(jī)金屬化合物(例如癸醇鈮、十四烷醇鈮、丁醇鈮等)。另外，粉碎中使用的溶劑為有機(jī)溶劑，作為有機(jī)溶劑，如上所述，優(yōu)選使用選自包含烴的有機(jī)化合物中的一種以上的有機(jī)溶劑。例如有甲苯、己烷、戊烷、苯、二甲苯、它們的混合物等，本發(fā)明中，特別是使用甲苯或己烷。另外，添加的有機(jī)金屬化合物的量沒(méi)有特別限制，但為了適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮作為分散劑的作用、并且使有機(jī)金屬化合物均勻地附著于磁鐵粉末的粒子表面，相對(duì)于磁鐵粉末為0.1份~10份、優(yōu)選為0.2份~8份、更優(yōu)選為0.5份~5份(例如1份)。
[0090]然后，在分散溶液11中進(jìn)一步添加粘結(jié)劑樹(shù)脂。由此，通過(guò)將在粒子表面均勻地附著有有機(jī)金屬化合物的磁鐵原料的微粉末、粘結(jié)劑樹(shù)脂和有機(jī)溶劑混合而制備漿料12。在此，作為粘結(jié)劑樹(shù)脂，如上所述，優(yōu)選使用包含烴且具有解聚性、熱分解性優(yōu)良的聚合物。例如使用聚異丁烯。另外，粘結(jié)劑樹(shù)脂也可以以被溶劑稀釋后的狀態(tài)添加。另外，關(guān)于粘結(jié)劑樹(shù)脂的添加量，如上所述，添加后的漿料中粘結(jié)劑樹(shù)脂相對(duì)于磁鐵粉末和粘結(jié)劑樹(shù)脂的總量的比率，設(shè)為4重量％~40重量％、更優(yōu)選為7重量％~30重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為10重量％~20重量％的量。另外，粘結(jié)劑樹(shù)脂的添加在包含氮?dú)?、Ar氣、He氣等惰性氣體的氣氛中進(jìn)行。
[0091]接著，由制備的漿料12形成生片13。作為生片13的形成方法，例如可以通過(guò)如下的方法等進(jìn)行:將制備的漿料12以適當(dāng)?shù)姆绞礁鶕?jù)需要涂布于隔片等支持基材14上并使其干燥。另外，涂布方式優(yōu)選刮板法方式、模涂方式、逗號(hào)刮刀涂布方式等層厚控制性優(yōu)良的方式。另外，為了實(shí)現(xiàn)高厚度精度，特別是優(yōu)選使用層厚控制性優(yōu)良的(即能夠在基材上實(shí)現(xiàn)高精度的方式)模涂方式、逗號(hào)刮刀涂布方式。例如在以下實(shí)施例中使用模涂方式。另外，作為支持基材14，使用例如聚硅氧烷處理聚酯薄膜。另外，通過(guò)在90°C XlO分鐘的條件下保持后、在130°C X30分鐘的條件下保持來(lái)進(jìn)行生片13的干燥。另外，優(yōu)選組合使用消泡劑等從而充分地進(jìn)行脫泡處理以使展開(kāi)層中不殘留氣泡。
[0092]以下使用圖6對(duì)利用模涂方式的生片13的形成工序進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。圖6是表示利用模涂方式的生片13的形成工序的示意圖。
[0093]如圖6所示，模涂方式中使用的模頭15通過(guò)使塊體16、17相互重合而形成，通過(guò)塊體16、17之間的間隙而形成狹縫18、腔室(液池)19。腔室19與設(shè)置于塊體17的供給口20連通。并且，供給口 20與由定量泵(未圖示)等構(gòu)成的漿料供給系統(tǒng)連接，通過(guò)供給口 20利用定量泵等將計(jì)量的漿料12供給到腔室19。另外，供給到腔室19的漿料12被輸送到狹縫18，在均勻的壓力下在單位時(shí)間以一定量沿寬度方向從狹縫18的排出口 21根據(jù)預(yù)先設(shè)定的涂布寬度進(jìn)行排出。另一方面，伴隨涂布輥22的旋轉(zhuǎn)，以預(yù)先設(shè)定的速度運(yùn)送支持基材14。結(jié)果，排出的漿料12以規(guī)定厚度涂布在支持基材14上。
[0094]另外，在利用模涂方式的生片13的形成工序中，優(yōu)選對(duì)涂布后的生片13的片厚度進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，并基于實(shí)際測(cè)量值來(lái)反饋控制模頭15與支持基材14之間的間隙D。另外，優(yōu)選盡量使供給到模頭15的漿料量的變動(dòng)降低(例如抑制為±0.1%以下的變動(dòng))、另外還優(yōu)選盡量使涂布速度的變動(dòng)降低(例如抑制為±0.1 %以下的變動(dòng))。由此，能夠進(jìn)一步提高生片13的厚度精度。另外，所形成的生片13的厚度精度相對(duì)于設(shè)計(jì)值(例如4mm)調(diào)節(jié)為±5%以內(nèi)、更優(yōu)選為±3%以內(nèi)、進(jìn)一步優(yōu)選為±1%以內(nèi)。
[0095]另外，生片13的設(shè)定厚度優(yōu)選在0.05mm~IOmm的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。厚度薄于
0.05mm時(shí),必須層疊多層，因此生產(chǎn)率降低。另一方面，厚度超過(guò)IOmm時(shí),為了抑制干燥時(shí)的發(fā)泡，需要降低干燥速度，生產(chǎn)率顯著降低。
[0096]另外，在干燥前沿與運(yùn)送方向交叉的方向?qū)ν坎加谥С只?4的生片13施加脈沖磁場(chǎng)。所施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度為5000[0e]~50000[0e]、優(yōu)選為10000[0e]~20000[0e]。另外，使磁場(chǎng)取向的方向需要考慮由生片13形成的永久磁鐵I所要求的磁場(chǎng)方向來(lái)確定，但優(yōu)選為面內(nèi)方向。
[0097]接著，將由漿料12形成的生片13沖裁成期望的產(chǎn)品形狀(例如圖1所示的扇形形狀)，形成成形體25。
[0098]然后，將形成的成形體25在非氧化性氣氛(特別是，在本發(fā)明中為氫氣氣氛或氫氣與惰性氣體的混合氣體氣氛)中在粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度保持?jǐn)?shù)小時(shí)(例如5小時(shí))，由此進(jìn)行氫氣中煅燒處理。在氫氣氣氛中進(jìn)行時(shí)，例如煅燒中的氫氣的供給量為5L/分鐘。通過(guò)進(jìn)行氫氣中煅燒處理，能夠通過(guò)解聚反應(yīng)等使粘結(jié)劑樹(shù)脂分解為單體而飛散除去。即，進(jìn)行使成形體25中的碳量降低的所謂脫碳。另外，在使成形體25中的碳量為1500ppm以下、更優(yōu)選為1000ppm以下的條件下進(jìn)行氫氣中煅燒處理。由此，能夠在之后的燒結(jié)處理中使永久磁鐵I整體致密地?zé)Y(jié)，并且不會(huì)降低剩余磁通密度、矯頑力。
[0099]另外，基于粘結(jié)劑樹(shù)脂分解產(chǎn)物和分解殘?jiān)姆治鼋Y(jié)果來(lái)確定粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度。具體而言，收集粘結(jié)劑的分解產(chǎn)物，并選擇如下的溫度范圍:未生成單體以外的分解產(chǎn)物，且在殘?jiān)姆治鲋幸参礄z測(cè)到由殘留的粘結(jié)劑成分的副反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物。粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度根據(jù)粘結(jié)劑樹(shù)脂的種類而不同，設(shè)為200°C~900°C、更優(yōu)選為400°C~600°C (例如 600。。)。
[0100]另外，可以接著將通過(guò)氫氣中煅燒處理而煅燒得到的成形體25在真空氣氛中保持，由此進(jìn)行脫氫處理。脫氫處理中，使由氫氣中煅燒處理生成的成形體25中的NdH3 (活性度大)以NdH3 (活性度大)一NdH2 (活性度小)方向逐步變化，由此使通過(guò)氫氣中煅燒處理而活化的煅燒體82的活性度下降。由此，即使之后將通過(guò)氫氣中煅燒處理煅燒后的煅燒體82轉(zhuǎn)移到大氣中時(shí)，也可以防止Nd與氧結(jié)合，不會(huì)降低剩余磁通密度和矯頑力。
[0101]接著，進(jìn)行將通過(guò)氫氣中煅燒處理煅燒后的成形體25燒結(jié)的燒結(jié)處理。本發(fā)明中，利用加壓燒結(jié)進(jìn)行燒結(jié)。作為加壓燒結(jié)，例如有熱壓燒結(jié)、熱等靜壓(HIP)燒結(jié)、超高壓合成燒結(jié)、氣體加壓燒結(jié)、放電等離子體(SPS)燒結(jié)等。但是，本發(fā)明中，如上所述，為了抑制燒結(jié)時(shí)磁鐵粒子的晶粒生長(zhǎng)并且抑制燒結(jié)后磁鐵中產(chǎn)生的翹曲，優(yōu)選使用作為沿單軸方向加壓的單軸加壓燒結(jié)并且通過(guò)通電燒結(jié)進(jìn)行燒結(jié)的SPS燒結(jié)。
[0102]以下使用圖7對(duì)利用SPS燒結(jié)的成形體25的加壓燒結(jié)工序進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖7是表示利用SPS燒結(jié)的成形體25的加壓燒結(jié)工序的示意圖。[0103]如圖7所示進(jìn)行SPS燒結(jié)時(shí)，首先，將成形體25設(shè)置于石墨制的燒結(jié)模具31中。另外，關(guān)于上述氫氣中煅燒處理，也可以在將成形體25設(shè)置于燒結(jié)模具31中的狀態(tài)下進(jìn)行。并且，將設(shè)置于燒結(jié)模具31中的成形體25保持在真空腔室32內(nèi)，設(shè)置相同的石墨制的上部沖頭33和下部沖頭34。然后，使用與上部沖頭33連接的上部沖頭電極35和與下部沖頭34連接的下部沖頭電極36，施加低電壓且高電流的直流脈沖電壓-電流。與此同時(shí)，使用加壓機(jī)構(gòu)(未圖示)分別從上下方向?qū)ι喜繘_頭33和下部沖頭34施加負(fù)荷。結(jié)果，設(shè)置于燒結(jié)模具31內(nèi)的成形體25在被加壓的同時(shí)進(jìn)行燒結(jié)。另外，如上所述，本發(fā)明中，為了提高生產(chǎn)率，將多個(gè)(例如10個(gè))的成形體同時(shí)配置于燒結(jié)模具31內(nèi)后進(jìn)行SPS燒結(jié)。另外，圖7所示的例子中，多個(gè)成形體5分別配置于一個(gè)空間，但也可以將每個(gè)成形體5配置于不同的空間。但是，即使在該情況下，在每個(gè)空間對(duì)成形體5進(jìn)行加壓的上部沖頭33、下部沖頭34也可以以在各空間之間成為一體(即可以同時(shí)加壓)的方式構(gòu)成。
[0104]另外，具體的燒結(jié)條件如下所示。
[0105]加壓值:30MPa
[0106]燒結(jié)溫度:以10°C /分鐘上升直至940°C，保持5分鐘
[0107]氣氛:數(shù)Pa以下真空氣氛
[0108]進(jìn)行上述SPS燒結(jié)后進(jìn)行冷卻，再在600°C~1000°C下進(jìn)行2小時(shí)熱處理。并且，燒結(jié)的結(jié)果是制造出永久磁鐵I。
[0109]實(shí)施例
[0110]以下，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例在與比較例進(jìn)行比較的同時(shí)進(jìn)行說(shuō)明。
[0111](實(shí)施例1)
[0112]實(shí)施例1為Nd-Fe-B基磁鐵，合金組成以重量％計(jì)為Nd/Fe/B = 32.7/65.96/1.34。另外，使用甲苯作為進(jìn)行濕式粉碎時(shí)的有機(jī)溶劑。另外，在進(jìn)行濕式粉碎時(shí)，相對(duì)于磁鐵粉末添加1份作為有機(jī)金屬化合物的癸醇鈮(Nb (OCltlH21)5X另外，粉碎時(shí)，首先用Φ2πιπι氧化鋯珠粉碎2小時(shí)，然后用Φ 0.5mm氧化鋯珠粉碎2小時(shí)。另外，作為制成漿料時(shí)添加的粘結(jié)劑樹(shù)脂，使用聚異丁烯，制成添加后的漿料中樹(shù)脂的比率為16.7重量％的漿料。然后，利用模涂方式在基材上涂布漿料，從而形成生片，并且沖裁成期望的產(chǎn)品形狀。另外，其它工序?yàn)榕c上述[永久磁鐵的制造方法]同樣的工序。
[0113](實(shí)施例2)
[0114]將進(jìn)行濕式粉碎時(shí)添加的有機(jī)金屬化合物設(shè)為十四烷醇鈮(Nb (OC14H29) 5)0其它條件與實(shí)施例相同。
[0115](實(shí)施例3)
[0116]將進(jìn)行濕式粉碎時(shí)添加的有機(jī)金屬化合物設(shè)為丁醇鈮(Nb (OC4H9)5X其它條件與實(shí)施例相同。
[0117](比較例I)
[0118]不添加有機(jī)金屬化合物地進(jìn)行濕式粉碎。其它條件與實(shí)施例1相同。
[0119](比較例2)
[0120]將進(jìn)行濕式粉碎時(shí)添加的有機(jī)金屬化合物設(shè)為1- 二十烷醇鈮(Nb (OC2tlH41)5X其它條件與實(shí)施例相同。
[0121](實(shí)施例與比較例的比較)
[0122]圖8~圖11是對(duì)于實(shí)施例1~3和比較例I的永久磁鐵示出濕式粉碎后的磁鐵粉末的放大照片。 另外，對(duì)于實(shí)施例1~3和比較例I的永久磁鐵，測(cè)定各磁鐵粉末的粒度分布，并計(jì)算出D50 (中值粒徑)。
[0123]對(duì)實(shí)施例1~3和比較例I的各放大照片進(jìn)行比較可知，與在濕式粉碎中未添加有機(jī)金屬化合物的比較例I相比，在濕式粉碎中添加了有機(jī)金屬化合物的實(shí)施例1~3可以將磁鐵原料粉碎到微小的粒徑。具體而言，實(shí)施例1~3中，D50分別為1.7 μ m、2.0 μ m,
3.7 μ m,可以將大部分磁鐵原料粉碎成具有0.Ιμπι~5.Ομπι的粒徑的磁鐵粉末。另一方面可知，比較例I中，D50為8.0 μ m，無(wú)法將磁鐵原料粉碎成具有0.1 μ m~5.0 μ m的粒徑的磁鐵粉末。
[0124]結(jié)果，實(shí)施例1~3的永久磁鐵與比較例I的永久磁鐵相比，能夠使燒結(jié)后的晶粒直徑細(xì)化，能夠提高磁性能。
[0125]另外，比較例2中，無(wú)法使作為有機(jī)金屬化合物的1-二十烷醇鈮溶解于甲苯。因此可知，如果有機(jī)金屬化合物的碳鏈長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，則有機(jī)金屬化合物難以溶解于甲苯等通用溶劑。
[0126]從以上結(jié)果可知，實(shí)施例1~3中，添加的有機(jī)金屬化合物作為分散劑發(fā)揮作用，使?jié)袷椒鬯榈姆鬯樾蕴岣摺Ｌ貏e是，如果使用取代基R的碳鏈長(zhǎng)為2~16的有機(jī)金屬化合物作為有機(jī)金屬化合物，則能夠使有機(jī)金屬化合物均勻地附著于磁鐵粒子的表面，并且能夠?qū)⒋蟛糠执盆F原料粉碎成具有0.1 μ m~5.0 μ m的粒徑的磁鐵粉末。
[0127]另外，比較實(shí)施例1~實(shí)施例3可知，實(shí)施例2可以將磁鐵原料粉碎到比實(shí)施例3更微小的粒徑，并且實(shí)施例1可以將磁鐵原料粉碎到比實(shí)施例2更微小的粒徑。因此可知，與取代基R的碳鏈長(zhǎng)為4的丁醇鈮相比，如果使用取代基R的碳鏈長(zhǎng)為10的癸醇鈮、碳鏈長(zhǎng)為14的十四烷醇鈮，則能夠進(jìn)一步提高濕式粉碎的粉碎性。在此，濕式粉碎的粉碎性隨所添加的有機(jī)金屬化合物的取代基R的碳鏈長(zhǎng)而變化，通過(guò)使碳鏈長(zhǎng)為2~16、更優(yōu)選為6~14、進(jìn)一步優(yōu)選為10~14，能夠提高其粉碎性。
[0128]如以上說(shuō)明所述，本實(shí)施方式的永久磁鐵I和永久磁鐵I的制造方法中,將粗粉碎后的磁鐵粉末和通式 M- (OR)x (式中，M 包括 Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb中的至少一種。R為包含碳鏈長(zhǎng)為2~16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈。X為任意的整數(shù))所示的有機(jī)金屬化合物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行濕式粉碎，由此將磁鐵原料粉碎而得到磁鐵粉末，并且使有機(jī)金屬化合物附著于該磁鐵粉末的粒子表面。然后，通過(guò)將附著有有機(jī)金屬化合物的磁鐵粉末成形后進(jìn)行燒結(jié)，制造出永久磁鐵I。并且，在作為永久磁鐵的制造工序的濕式粉碎的工序中，通過(guò)將磁鐵原料和有機(jī)金屬化合物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行濕式粉碎，能夠提高濕式粉碎的粉碎性。例如，能夠?qū)⒋蟛糠执盆F原料粉碎到微小的粒徑范圍(例如0.1 μ m~5.0 μ m)。結(jié)果，能夠使燒結(jié)后的晶粒直徑細(xì)化，能夠提高磁性能。
[0129]另外，通過(guò)使用碳鏈長(zhǎng)為2~16的有機(jī)金屬化合物，能夠使有機(jī)金屬化合物容易溶解于甲苯等通用溶劑，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行在磁鐵粉末的粒子表面的附著。
[0130]另外，通過(guò)添加含有Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb 等的有機(jī)金屬化合物而使有機(jī)金屬化合物附著于磁鐵粉末的粒子表面，然后進(jìn)行燒結(jié)，因此，在為了提高磁鐵特性而添加Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb等元素的情況下，可以有效地使各元素富集在磁鐵的晶界。結(jié)果，可以提高所制造的永久磁鐵的磁鐵特性，并且各元素的添加量比以往的添加量少，因此可以抑制剩余磁通密度的降低。
[0131]另外，由磁鐵粉末、粘結(jié)劑樹(shù)脂和有機(jī)溶劑混合而成的漿料形成生片，并通過(guò)將該生片燒結(jié)來(lái)制造永久磁鐵，因此所制造的永久磁鐵中，燒結(jié)所引起的收縮變得均勻，由此不產(chǎn)生燒結(jié)后的翹曲、凹陷等變形，并且無(wú)壓制時(shí)的壓力不均，因此不需要以往進(jìn)行的燒結(jié)后的修正加工，可以簡(jiǎn)化制造工序。由此，能夠以高尺寸精度形成永久磁鐵。另外，即使在將永久磁鐵形成為薄膜的情況下，也可以在不使材料成品率降低的情況下防止加工工序數(shù)增加。
[0132]另外，在通過(guò)燒結(jié)將生片燒結(jié)前，進(jìn)行將生片在非氧化性氣氛中在粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度保持一定時(shí)間的煅燒處理，由此使所述粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去，因此可以預(yù)先降低磁鐵內(nèi)含有的碳量。結(jié)果，可以抑制aFe析出到燒結(jié)后的磁鐵的主相內(nèi)，能夠?qū)⒋盆F整體致密地?zé)Y(jié)，可以防止矯頑力降低。
[0133]另外，特別是，如果使用由烷基構(gòu)成的有機(jī)金屬化合物作為添加的有機(jī)金屬化合物，則在氫氣氣氛中煅燒磁鐵粉末時(shí)，能夠在低溫下進(jìn)行有機(jī)金屬化合物的熱分解。由此，能夠更容易地使磁鐵粒子整體進(jìn)行有機(jī)金屬化合物的熱分解。
[0134]另外，煅燒處理中將混煉有粘結(jié)劑樹(shù)脂的生片在氫氣氣氛中或氫氣與惰性氣體的混合氣體氣氛中在200°C~900°C、更優(yōu)選為400°C~600°C保持一定時(shí)間，因此能夠更可靠地降低磁鐵內(nèi)含有的碳量。
[0135]另外，本發(fā)明并不限定于所述實(shí)施例，可以在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改良、變形，這是毋庸置疑的。
[0136]例如，磁鐵粉末的粉碎條件、混煉條件、煅燒條件、燒結(jié)條件等并不限定于上述實(shí)施例中記載的條件。例如，上述實(shí)施例中將磁鐵粉末制成漿料狀后制作生片并將生片燒結(jié)，由此制作永久磁鐵，但也可以在使?jié)袷椒鬯楹蟮拇盆F粉末干燥后通過(guò)粉末燒結(jié)法進(jìn)行燒結(jié)來(lái)制作永久磁鐵。另外，也可以通過(guò)注射成形、壓延成形、擠出成形等來(lái)形成成形體。另外，上述實(shí)施例中，利用模涂方式形成生片，但也可以使用其它方式(例如逗號(hào)刮刀涂布方式、注射成型、模具成型、刮板法方式等)形成生片。但是，優(yōu)選使用能夠?qū){料高精度地涂布到基材上的方式。另外，燒結(jié)方法并不限定為加壓燒結(jié)，也可以通過(guò)真空燒結(jié)來(lái)進(jìn)行燒結(jié)。另外，上述實(shí)施例中使用濕式珠磨機(jī)作為將磁鐵粉末濕式粉碎的手段，但也可以使用其它濕式粉碎方式。例如可以使用納米均質(zhì)機(jī)等。
[0137]另外，上述實(shí)施例中在濕式粉碎后，在含有粉碎后的磁鐵粉末的有機(jī)溶劑中添加粘結(jié)劑樹(shù)脂，由此使磁鐵粉末成為漿料狀，但也可以先使?jié)袷椒鬯楹蟮拇盆F粉末干燥，然后添加有機(jī)溶劑和粘結(jié)劑樹(shù)脂，由此使磁鐵粉末成為漿料狀。但是，此時(shí)，關(guān)于添加到干燥后的磁鐵粉末中的有機(jī)溶劑，優(yōu)選使用選自包含相同的烴的有機(jī)化合物中的一種以上的有機(jī)溶劑。
[0138]另外，本實(shí)施例中使用甲苯或己烷作為添加到磁鐵粉末中的有機(jī)溶劑，但也可以為其它有機(jī)溶劑。例如可以為戊烷、苯、二甲苯、它們的混合物。
[0139]另外，上述實(shí)施例1、2中使用癸醇鈮、丁醇鈮作為在濕式粉碎時(shí)添加到有機(jī)溶劑中的含有Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb等的有機(jī)金屬化合物，但只要是M- (OR)x (式中，]?包括恥、六1、(:11、六8、07、113、￥、]\10、21'、了&、11、胃、恥中的至少一種。R 為包含碳鏈長(zhǎng)為2~16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈。X為任意的整數(shù))所示的有機(jī)金屬化合物，貝1J可以為其它有機(jī)金屬化合物。另外，作為M,也可以為含有上述金屬兀素以外的元素的構(gòu)成。
[0140]另外，本發(fā)明中列舉Nd-Fe-B基磁鐵作為例子進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以使用其它磁鐵。另外，關(guān)于磁鐵的合金組成，本發(fā)明中，使Nd成分大于化學(xué)計(jì)量組成，但也可以為化學(xué)計(jì)量組成。
[0141]附圖標(biāo)記
[0142]I永久磁鐵
[0143]10粗粉碎磁鐵粉末
[0144]11分散溶液
[0145]12 漿料
[0146]13 生片
[0147]25成形體
【權(quán)利要求】
1.一種稀土類永久磁鐵，其特征在于，通過(guò)以下工序制造: 將磁鐵原料和以下通式所示的有機(jī)金屬化合物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行濕式粉碎，由此將所述磁鐵原料粉碎而得到磁鐵粉末，并且使所述有機(jī)金屬化合物附著到該磁鐵粉末的粒子表面的工序，
M- (OR)x 式中，M 包括 Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb 中的至少一種，R 為包含碳鏈長(zhǎng)為2~16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈，X為任意的整數(shù)， 通過(guò)將所述磁鐵粉末成形而制作成形體的工序，和 將所述成形體燒結(jié)的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的稀土類永久磁鐵，其特征在于， 所述通式中的R為烷基。
3.如權(quán)利要求1或2所述的稀土類永久磁鐵，其特征在于， 在制作所述成形體的工序中， 通過(guò)將所述磁鐵粉末、所述有機(jī)溶劑和粘結(jié)劑樹(shù)脂混合而制備漿料， 將所述漿料成形為片狀，由此制作生片作為所述成形體。
4.如權(quán)利要求3所述的稀土類永久磁鐵，其特征在于， 在燒結(jié)所述成形體前，將所述成形體在非氧化性氣氛中在粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度保持一定時(shí)間，由此使所述粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去。
5.如權(quán)利要求4所述的稀土類永久磁鐵，其特征在于， 在使所述粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去的工序中，將所述成形體在氫氣氣氛中或氫氣與惰性氣體的混合氣體氣氛中在200°C~900°C保持一定時(shí)間。
6.一種稀土類永久磁鐵的制造方法，其特征在于，具有: 將磁鐵原料和以下通式所示的有機(jī)金屬化合物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行濕式粉碎，由此將所述磁鐵原料粉碎而得到磁鐵粉末，并且使所述有機(jī)金屬化合物附著到該磁鐵粉末的粒子表面的工序，
M- (OR)x 式中，M 包括 Nd、Al、Cu、Ag、Dy、Tb、V、Mo、Zr、Ta、T1、W、Nb 中的至少一種，R 為包含碳鏈長(zhǎng)為2~16的烴的取代基，可以為直鏈也可以為支鏈，X為任意的整數(shù)， 通過(guò)將所述磁鐵粉末成形而制作成形體的工序，和 將所述成形體燒結(jié)的工序。
7.如權(quán)利要求6所述的稀土類永久磁鐵的制造方法，其特征在于， 所述通式中的R為烷基。
8.如權(quán)利要求6或7所述的稀土類永久磁鐵的制造方法，其特征在于， 在制作所述成形體的工序中， 通過(guò)將所述磁鐵粉末、所述有機(jī)溶劑和粘結(jié)劑樹(shù)脂混合而制備漿料， 將所述漿料成形為片狀，由此制作生片作為所述成形體。
9.如權(quán)利要求8所述的稀土類永久磁鐵的制造方法，其特征在于， 在燒結(jié)所述成形體前，將所述成形體在非氧化性氣氛中在粘結(jié)劑樹(shù)脂分解溫度保持一定時(shí)間，由此使所述粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去。
10.如權(quán)利要求9所述的稀土類永久磁鐵的制造方法，其特征在于， 在使所述粘結(jié)劑樹(shù)脂飛散除去的工序中，將所述成形體在氫氣氣氛中或氫氣與惰性氣體的混合氣體氣氛中在200°C~900°C保持一定時(shí)間。
【文檔編號(hào)】C22C33/02GK103843081SQ201280047635
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】尾崎孝志, 久米克也, 奧野利昭, 尾關(guān)出光, 大牟禮智弘, 太白啟介, 山本貴士 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社