形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法
【专利摘要】本发明涉及并提供一种形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法，该制造方法能够精致且高效地分选在组织内不含有粗大粒的磁性粉末，制造具有由最佳的纳米尺寸的晶粒构成的组织的磁性粉体。该制造方法是形成烧结体（S）的磁性粉体（p）的制造方法，烧结体（S）是包含作为纳米晶体组织的Nd-Fe-B系的主相的晶粒和晶界相的烧结体，是对烧结体（S）实施给予各向异性的热塑性加工，使矫顽力提高的合金被扩散而形成的稀土类磁铁的前驱体，将金属熔液排出到冷却辊（R）上制作急冷带（B），粉碎至50μm～1000μm的粒度范围内来制作0.0003mg～0.3mg质量范围的磁性粉体，检查该质量范围的磁性粉体是否吸附于具有2mT以下的表面磁通密度的磁铁，分选没有吸附的磁性粉体（p），作为形成烧结体（S）的磁性粉体。
【专利说明】形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法。
【背景技术】
[0002]使用了镧系元素等稀土类元素的稀土类磁铁也被称为永久磁铁，其用途除了用于构成硬盘、MRI的马达之外，还用于混合动力车、电动汽车等的驱动用马达等。
[0003]作为该稀土类磁铁的磁铁性能的指标，能够列举剩余磁化(剩余磁通密度)和矫顽力(顽磁力)，但是针对由马达的小型化、高电流密度化引起的发热量的增大，对所使用的稀土类磁铁的耐热性的要求也进一步提高，在高温使用下如何能够保持磁铁的矫顽力成为该【技术领域】中的重要的研究课题之一。当提及作为多用于车辆驱动用马达的稀土类磁铁之一的Nd-Fe-B系磁铁时，通过谋求晶粒的微细化、使用Nd量多的组成的合金，添加矫顽力性能高的Dy、Tb这样的重稀土类元素等等来进行使该矫顽力增大的尝试。
[0004]作为稀土类磁铁，除了构成组织的晶粒(主相)的尺寸为3?5 μ m左右的一般的烧结磁铁以外，还有将晶粒微细化为50nm?300nm左右的纳米尺寸的纳米晶体磁铁，但是其中，能够实现上述的晶粒的微细化并且减少高价格的重稀土类元素的添加量(无重稀土类元素化)的纳米晶体磁铁现在受到注目。
[0005]当提及在重稀土类元素之中其使用量多的Dy时，除了 Dy的埋藏地域在中国分布不均衡之外，还由于中国的以Dy为首的稀有金属的生产量和输出量被限制，所以Dy的资源价格进入2011年度就急剧上升。因此，减少Dy量并且保证矫顽力性能的低Dy磁铁、完全不使用Dy而保证矫顽力性能的无Dy磁铁的开发成为重要的开发课题之一，这是纳米晶体磁铁的关注度提闻的很大原因之一。
[0006]对纳米晶体磁铁的制造方法进行概述时，例如将Nd-Fe-B系的金属熔液排出到冷却辊上并对其进行急冷凝固，将得到的急冷带(急冷薄带)进行粉碎来制造磁性粉末，将该磁性粉末进行加压成形并烧结来制造烧结体。对于该烧结体，为了给予磁各向异性而实施热塑性加工(也可将热塑性加工的加工度(压缩率)大的情况、例如压缩率为10%左右以上的情况称为热强加工或简单地称为强加工，也可将烧结体称为强加工前驱体)来制造成形体。这样，在稀土类磁铁的制造时，作为其前驱体首先制造烧结体，接着制造成形体。再者，在专利文献I公开了由该烧结体实施热塑性加工来制造成形体的方法。
[0007]对由热塑性加工得到的成形体，利用各种方法给予矫顽力性能高的重稀土类元素和/或其合金等，由此制造由纳米晶体磁铁形成的稀土类磁铁。
[0008]得到了如下见解:在烧结体由不具备粗大粒子的晶粒形成的情况下，通过对其实施热塑性加工，晶粒(典型地为Nd2Fe14B相)伴随着由热塑性加工产生的滑动变形而发生晶粒转动(或旋转)，易磁化轴(c轴)在加工方向(压制方向)上取向而得到高取向度的成形体，从而能够提高剩余磁化。在此，在本说明书中，将在纳米晶粒之中最大粒径为300nm以上的晶粒定义为“粗大粒”，但是也已知:若该粗大粒存在或其比例变高，则晶粒的转动被抑制，上述的取向度容易降低。
[0009]本发明人提出了:在作为烧结体的原料的磁性粉末的制造中，精致且高效地分选在组织内不含有粗大粒的磁性粉末，形成具有由最佳的纳米尺寸的晶粒构成的组织的烧结体的磁性粉体的制造方法。
[0010]在先技术文献
[0011]专利文献1:日本特开2011-100881号公报
【发明内容】
[0012]本发明是鉴于上述问题而提出的，涉及形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法，其目的在于，提供一种形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法，该制造方法能够精致且高效地分选组织内不含有粗大粒的磁性粉末，制造具有由最佳的纳米尺寸的晶粒形成的组织的磁性粉体。
[0013]为了达到所述目的，本发明为一种形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法，所述烧结体是包含作为纳米晶体组织的Nd-Fe-B系的主相的晶粒和位于该主相的周围的晶界相的烧结体，是对该烧结体实施给予各向异性的热塑性加工，进而提高矫顽力的合金被扩散而形成的稀土类磁铁的前驱体，将具有所述组成的金属熔液排出到冷却辊上制作急冷带，将该急冷带粉碎至50 μ m?1000 μ m的粒度范围内，制作0.0003mg?
0.3mg质量范围的磁性粉体，检查所述质量范围的磁性粉体是否吸附于具有2mT以下的表面磁通密度的磁铁，分选没有吸附的磁性粉体，作为形成烧结体的磁性粉体。
[0014]本发明的磁性粉末的制造方法，调整粉碎所得到的急冷带来制造磁性粉末时的粒度范围，对于处于该粒度范围且规定范围的质量的磁性粉末，应用磁分离法仅分选出不含有粗大粒或其含有量极其少的磁性粉末，来用于烧结体形成用的磁性粉末。
[0015]本发明人发现:对于被粉碎至50 μ m?1000 μ m的粒度范围内的0.0003mg?
0.3mg质量范围的磁性粉体，使用具有2mT以下的表面磁通密度的低磁性磁铁来检查是否吸附于该磁铁上，由此能精致地分选不含有粗大粒的磁性粉末。
[0016]在此，“2mT以下”意指:由于成为检查对象的磁性粉末的质量范围具有
0.0003mg?0.3mg的幅度，所以根据该质量范围内的质量使用具有2mT、l.5mT、lmT这样的表面磁通密度的磁铁。当分选不含有粗大粒的磁性粉末时，需要根据作为检查对象的磁性粉末的质量来使磁铁的表面磁通密度变化，这是不言而喻的，但是本发明人发现:不论磁性粉末的质量过多还是过少，都不能精致地分选不含有粗大粒的磁性粉末。检查相对于2mT以下的低磁性磁铁,0.0003mg?0.3mg质量范围的磁性粉末是否吸附，这对磁性粉末的分选来说为最佳，上述质量范围是本发明人通过迄今为止的很多实验(使磁性粉末的质量范围和低磁性磁铁的磁通密度进行各种变化,在哪个质量范围且哪个磁通密度的磁铁的情况下能够精致地分选不含有粗大粒的磁性粉末)而发现的数值范围。
[0017]使2mT以下的低磁性磁铁吸附0.0003mg?0.3mg质量范围的磁性粉末,被低磁性磁铁吸附的磁性粉末由于具有粗大粒所以矫顽力低，没有被低磁性磁铁吸附的磁性粉末由于不具有粗大粒或其含有率极低所以矫顽力高，收集没有被磁吸附的磁性粉末来用于烧结体的制造。此时，当磁性粉末的粒度超过1000 μ m时难以应用该磁分离法,另外，当比50 μ m小时，在粉碎时所导入的应变导致的磁特性降低显著，由于这一理由，将磁性粉末的粒度范围规定为50 μ m?1000 μ m。
[0018]应用磁吸引法时使用的磁铁，可以是在软磁性构件上卷绕线圈、对线圈通电而产生磁场的电磁铁、低磁性的永久磁铁中的任意的磁铁。另外,通过应用能够在尽可能大的范围产生均匀的磁场的形状形态的磁铁，能够提高磁性粉末的分选效率。这样的形状形态，能够列举圆筒状的磁铁、隔开间隔地同时设置多个棒状磁铁而成的磁铁、板状的磁铁等。
[0019]另外，将磁性粉末之中，与作为其前驱体的急冷带的冷却辊侧的区域对应的区域作为磁性粉末的辊面侧区域，与急冷带的和冷却辊相反侧的区域对应的区域作为磁性粉末的自由面侧区域，在磁性粉末的自由面侧区域中的晶粒的平均粒径记为Df_、磁性粉末的辊面侧区域中的晶粒的平均粒径记为Dm11时，优选D&ee为20nm?200nm的范围，D&ee/DMll为1.1以上且10以下的范围。
[0020]根据本发明人的验证，在比较对由没有吸附于具有2mT以下的表面磁通密度的磁铁的磁性粉末形成的烧结体进一步热塑性加工而得到的成形体、和由吸附于磁铁的磁性粉末形成的烧结体得到的成形体的磁特性时，已确认到:前者的取向度为93?94%、剩余磁化为1.42?1.44T，与此相对，后者的取向度为87?90%、剩余磁化为1.27?1.35T，起因于取向度的不同而在剩余磁化方面存在大的背离，矫顽力也同样存在背离。
[0021]根据上述验证，通过热塑性加工前的烧结体中的粒度分布处于上述的50μπι?1000 μ m的范围内，进而Dfree处于20nm?200nm的范围、Dftee/DMll处于1.1以上且10以下的范围，能够提高热塑性加工后的成形体的取向度(起因于取向度的剩余磁化)和矫顽力。在此，作为磁性粉末的前驱体的急冷带，通过使用单侧冷却的急冷装置(冷却辊)，没有与冷却辊接触的自由面侧的凝固速度降低，和与冷却辊接触的辊面侧相比促进粒生长，且通过残留液相部的凝固而析出富Nd相。
[0022]为了能够进行低温烧结而需要该Nd富集的晶界相，将磁性粉末的自由面侧区域中的晶粒的平均粒径记为Df_、磁性粉末的辊面侧区域中的晶粒的平均粒径记为Dm11时，D&ee/DMll调整为1.1以上且10以下的范围，进而D&ee调整为20nm?200nm，由此能够得到由其粒度微细化、均质化了的磁性粉末形成的烧结体，可以认为这是通过热塑性加工成为成形体时的取向度提高至上述的93?94%、剩余磁化提高至1.42?1.44T的理由。
[0023]尤其是通过将D&ee/Dftee调整为1.1以上且10以下的范围，如已经叙述那样，由于在磁性粉末的自由面侧的区域以低熔点析出接近于液相状态的富Nd相，所以能够进行低温下的烧结，这抑制了晶粒的粗大化。
[0024]使用上述的磁性粉末来制造本发明的烧结体，通过对该烧结体实施热塑性加工(或强加工)来制造具有各向异性的成形体。
[0025]对制成的成形体，利用各种方法使矫顽力性能高的重稀土类元素(Dy、Tb、Ho等)和/或其合金等(Dy-CiuDy-Al等)进行晶界扩散，由此，能得到由磁化和矫顽力这两方都优异的纳米晶体磁铁形成的稀土类磁铁。
[0026]正如根据以上的说明能够理解的那样，根据本发明的形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法，调整粉碎所得到的急冷带来制造磁性粉末时的粒度范围，对处于该粒度范围且规定范围的质量的磁性粉末，应用使用了低磁性磁铁的磁分离法来仅分选不含有粗大粒或其含有量极少的磁性粉末，对由分选出的磁性粉末形成的烧结体进行热塑性加工，由此能够制造取向度极高、剩余磁化和矫顽力都高的成形体，进而能够制造由该成形体形成的稀土类磁铁。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1 (a)是说明磁性粉末的制造方法的图，(b)是说明烧结体的制造方法的图，(C)是说明成形体的制造方法的图。
[0028]图2 (a)是接着图1a来说明磁性粉末的制造方法的图，是说明应用磁分离法来进行磁性粉末的分选的图，(b)是没有被磁吸附的磁性粉末的组织图，(c)是被磁吸附了的磁性粉末的组织图。
[0029]图3 (a)、(b)、(C)、(d)均是说明在磁分离法中应用的低磁性磁铁的实施方式的示意图。
[0030]图4 (a)是磁特性评价试验中的实施例1的成形体的前驱体即烧结体的低倍率的SEM图像图，(b)是关于形成图(a)中的烧结体的磁性粉末的辊面侧区域的高倍率的TEM图像图，(C)是关于形成图(a)中的烧结体的磁性粉末的自由面侧区域的高倍率的SEM图像图。
[0031]图5 (a)是磁特性评价试验中的实施例2的成形体的前驱体即烧结体的低倍率的SEM图像图，(b)、(c)分别是磁特性评价试验中的比较例1、2的成形体的前驱体即烧结体的低倍率的SEM图像图。
[0032]图6 Ca)是实施例1的成形体的TEM图像图，(b)是比较例I的成形体的TEM图像图。
[0033]图7是表示通过磁分离法分别开的磁性粉末的磁特性评价试验结果的图。
[0034]图8是表示稀土类磁铁前驱体的成形体的磁特性评价试验结果中的取向度的结果的图。
[0035]图9是表示稀土类磁铁前驱体的成形体的磁特性评价试验结果中的剩余磁化的结果的图。
[0036]图10是表示稀土类磁铁前驱体的成形体的磁特性评价试验结果中的矫顽力的结果的图。
【具体实施方式】
[0037]以下，参照附图来说明形成本发明的作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法的实施方式。
[0038](磁性粉末的制造方法)
[0039]图la、lb、Ic依次为急冷带的制造、接着使用将该急冷带粉碎而成的磁性粉末的烧结体的制造、接着对该烧结体实施热塑性加工而成的成形体的制造的流程图。图1a是说明急冷带的制造方法的图，图2a是接着图1a说明磁性粉末的制造方法的图，是说明应用磁分离法来进行磁性粉末的鉴别的图，图2b是没有被磁吸附的磁性粉末的组织图，图2c是被磁吸附了的磁性粉末的组织图。
[0040]如图1a所示，在减压至例如50kPa以下的Ar气气氛的未图示的炉中，采用由单辊实现的熔融纺丝法，对合金锭进行高频熔化，将提供稀土类磁铁的组成的熔液喷射到铜制的冷却辊R上来制作急冷带B (急冷薄带)，并将其粗粉碎。再者，可将急冷带B之中、冷却辊R侧的区域(例如在急冷带B的厚度之中、成为冷却辊R侧的一半厚度的区域)称为辊面，将其相反侧的区域称为自由面，双方的区域由于距冷却辊R的距离不同因此晶粒的粒生长的速度不同。
[0041]合金熔液的组成(NdFeB磁铁组成)用(Rl)x(Rh)yTzBsMt的组成式表示，Rl是包括Y的I种以上的轻稀土类元素、Rh是包括Dy、Tb的I种以上的重稀土类元素、T是包括Fe、N1、Co中的至少I种以上的过渡金属、M是包括Ga、Zn、S1、Al、Nb、Zr、N1、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag、Au 的 I 种以上的金属，13 ^ X ^ 20、0 ^ y ^ 4、z=100-a-b-d_e-f、4 ^ s ^ 20、
O^ t ^ 3，能够应用主相(RlRh)2T14B)和晶界相(RlRh)T4B4相、RlRh相的组织构成、或者、主相(RlRh)2T14B)和晶界相(RlRh)2T17相、RlRh相的组织构成。
[0042]将急冷带B粗粉碎的方法，使用乳钵、切碎机、罐磨机、颚式破碎机、喷射式粉碎机等的能够以低能量进行粉碎的装置来进行粉碎。作为用于排除具有粗大粒的磁性粉末，使得粗粉碎而制成的磁性粉末的粒度被调整为50 μ m~1000 μ m左右的范围的对策，应用磁吸附分尚法。
[0043]该分离法使低磁性磁铁吸附磁性粉末，被低磁性磁铁吸附的磁性粉末由于具有粗大粒所以矫顽力低，没有被低磁性磁铁吸附的磁性粉末由于不具有粗大粒所以矫顽力高，例如能够收集没有被磁吸附的磁性粉末来用于烧结体的制造。此时，当粒度超过1000 μ m时，难以应用该磁分离法，另外，当比50 μ m小时，粉碎时所导入的应变导致的磁特性降低变得显著，由于这一理由，所以将磁性粉末的粒度范围设为50μηι~1000 μ m。
[0044]将以上述粒度范围粉碎了的磁性粉末分离为不含有粗大粒的磁性粉末和含有粗大粒的磁性粉末，为分选不含有粗大粒的磁性粉末来作为烧结体形成用的磁性粉末，使用如图2a所示的磁分离装置10。再者，“不含有粗大粒的磁性粉末”是下述意思:除了完全不含有粗大粒的磁性粉末以外，还包括粗大粒的含有率极少的磁性粉末(例如I~10mass%&右或其以下)。
[0045]图示的磁分离装置10是下述装置:在软磁性金属构件I的周围配有线圈2，包括由该线圈2和直流电源3构成的电路。
[0046]对软磁性金属构件I的构成原材料、电流值等进行调整，以使得形成当对线圈2通电时软磁性金属构件I的表面磁通密度变为2mT以下的电磁铁，能够用高斯计4确认该磁通密度。
[0047]按0.0003mg~0.3mg的质量范围收集以粒度范围为50 μ m~1000 μ m的范围粉碎而形成的磁性粉末，对其检查是否吸附于表面磁通密度为2mT以下的电磁铁上。
[0048]在该图中，一部分的磁性粉末P ’吸附在电磁铁上,其他的磁性粉末P没有吸附而落下到下方。
[0049]通过对0.0003mg~0.3mg质量范围的磁性粉末检查是否吸附于表面磁通密度为2mT以下的电磁铁上,能够精致地分选不含有粗大粒的磁性粉末P。
[0050]图2b是没有被磁吸附的磁性粉末的组织图，图2c是被磁吸附的磁性粉末的组织图。
[0051]使2mT以下的低磁性磁铁吸附0.0003mg~0.3mg的质量范围的磁性粉末,被低磁性磁铁I吸附的磁性粉末P’由于具有粗大粒所以矫顽力低，没有被低磁性磁铁I吸附的磁性粉末P不具有粗大粒，或者粗大粒的含有率极低，所以矫顽力高，分选并收集没有被磁吸附的磁性粉末P，将其用于烧结体的制造。直到该分选为止是本发明的磁性粉末的制造方法。
[0052]由图2b示出的磁性粉末P，在组织内不存在300nm以上的粒径的粗大粒，由平面形状为扁平(包括俯视为长方形、与长方形近似的形状等)且各向同性的晶粒g构成。
[0053]与此相对，由图2c示出的磁性粉末P’，成为在组织内具有多数的300nm以上的粒径的粗大粒g’的晶体组织。
[0054]在此，参照图3说明在磁分离法中应用的低磁性磁铁的实施方式。
[0055]通过在尽可能大的范围产生均匀的磁场能够提高磁性粉末的分选效率。作为这样的形状形态，优选应用:如图3a所示的圆筒状的软磁性金属构件IA (吸附磁性粉末的面是图中的Karea)、如图3b所示那样立体地配置了多个针状的软磁性金属构件IB的构件、如图3c所示那样立体地配置了多个棒状的软磁性金属构件IC的构件、进而如图3d所示那样的板状的软磁性金属构件ID等。
[0056]关于所分选出的磁性粉末P，将与作为其前驱体的急冷带B的冷却辊侧的区域对应的区域作为磁性粉末的辊面侧区域，与急冷带B的和冷却辊相反侧的区域对应的区域作为磁性粉末的自由面侧区域，将磁性粉末的自由面侧区域中的晶粒的平均粒径记为Df_、磁性粉末的辊面侧区域中的晶粒的平均粒径记为Dm11时，优选Dftee为20nm?200nm的范围、Dftee/DMll为1.1以上10以下的范围。已发现:通过使用具有这样的数值范围的晶粒的磁性粉末制造烧结体，对该烧结体实施热塑性加工来制造具有各向异性的成形体，能够得到晶粒的取向度和与该取向度关联的剩余磁化都高、进而矫顽力也高的成形体。
[0057](烧结体及其制造方法)
[0058]图1b是说明烧结体的制造方法的图。将所制造出的磁性粉末P填充到如图1b所示那样由硬质合金模具D和在其中空内滑动的硬质合金冲头P界定而成的腔内，一边使用硬质合金冲头P进行加压一边在(X方向)加压方向上使电流流动来进行通电加热，由此制造出包含纳米晶体组织的Nd-Fe-B系的主相(20nm?200nm左右的粒径范围的晶粒)和位于主相的周围的Nd-X合金(X:金属元素)等的晶界相的烧结体S。
[0059]在此，以通电加热的加热温度为作为不发生晶粒粗大化的程度的低温区域的550?700°C的范围、且以作为能够抑制粗大化的压力范围的40?500MPa的压力进行加压，将保持时间设为60分钟以内，在惰性气体气氛下进行烧结体的制造为好。
[0060](成形体及其制造方法)
[0061]图1c是说明成形体的制造方法的图。对于制造出的烧结体S，使硬质合金冲头P触接其长度方向(在图1b中水平方向为长度方向)的端面，一边使用硬质合金冲头P进行加压一边实施(X方向)热塑性加工(强加工)，由此制成由具有磁各向异性的纳米晶粒形成的晶体组织的成形体C。
[0062]在该热塑性加工中，以作为能够进行塑性变形且难以发生晶粒粗大化的低温区域的600?800°C左右、而且能够抑制粗大化的短时间的应变速度0.01?30/s左右进行塑性加工为好，为了防止成形体的氧化，优选在惰性气体气氛下进行。
[0063]图示的成形体C，作为其前驱体的烧结体S的组织不含有粗大粒、或粗大粒的含有量极少，而且由粒径范围为20nm?200nm左右且其平面形状为扁平状的晶粒构成，由此,在热塑性加工(强加工)时晶粒容易转动，从而成为晶粒以高取向度排列的、具有各向异性的成形体。
[0064]“采用磁分离法分别开的磁性粉末的磁特性评价试验及其结果、以及稀土类磁铁前驱体的成形体的磁特性评价试验及其结果”
[0065]本发明人利用以下的方法制作实施例1、2的成形体和比较例1、2的成形体，进行了测定作为各成形体的磁特性的取向度、剩余磁化和矫顽力的实验。以下示出实施例1、2和比较例1、2的制造方法。再者，对于在成形实施例1和比较例I的成形体的过程中所使用的磁性粉末，求出它们的取向度(剩余磁化(Mr)/饱和磁化(Ms))与矫顽力的关系曲线并示于图7中。另外，对于实施例1、2的成形体和比较例1、2的成形体的磁特性评价试验结果，将关于取向度的结果在图8中示出，关于剩余磁化的结果在图9中示出，关于矫顽力的结果在图10中示出，表1中汇总了这些结果。此外，在图4a中示出作为实施例1的成形体的前驱体的烧结体的低倍率的SEM图像图，在图4b中示出关于形成图4a中的烧结体的磁性粉末的辊面侧区域的高倍率的TEM图像图，在图4c中示出关于形成图4a中的烧结体的磁性粉末的自由面侧区域的高倍率的SEM图像图，在图5a中示出磁特性评价试验中的作为实施例2的成形体的前驱体的烧结体的低倍率的SEM图像图，在图5b、图5c中分别示出磁特性评价试验中的作为比较例1、2的成形体的前驱体的烧结体的低倍率的SM图像图，在图6a中示出实施例1的成形体的TEM图像图，在图6b中示出比较例I的成形体的TEM图像图。
[0066](实施例1)
[0067]通过单侧冷却来制作不含有粗大粒的Nd29.S3Pra4Fe642Co4ciBa9Gaa6Oiiass^))组成的急冷带，进行粉碎来制作磁性粉末，对该磁性粉末施加400MPa的压力，并在600°C保持10分钟来制成烧结体。在通过SEM、TEM实施了烧结体的组织观察之后，以温度750°C、应变速度7/s实施热塑性加工来制作实施例1的成形体，通过TEM实施了成形体的组织观察。
·[0068](实施例2)
[0069]通过单侧冷却来制作不含有粗大粒的Nd29.S3Pra4Fe642Co4tlBa9Gaa6(mass%)组成的急冷带，进行粉碎来制作磁性粉末，对该磁性粉末施加IOOMPa的压力，并在650°C保持10分钟来制作成烧结体。在通过SEM实施了烧结体的组织观察之后，以温度750°C、应变速度7/s实施热塑性加工来制作实施例2的成形体。
[0070](比较例I)
[0071]通过单侧冷却，制作含有粗大粒的Nd29.S3Pra4Fe642Co4tlBa9Gaa6 (mass%)组成的急冷带，进行粉碎来制作磁性粉末，对该磁性粉末施加400MPa的压力，并在600°C保持10分钟来制作烧结体。在通过SEM实施了烧结体的组织观察之后，以温度750°C、应变速度7/s实施热塑性加工来制作比较例I的成形体,通过TEM实施了成形体的组织观察。
[0072](比较例2)
[0073]通过单侧冷去卩，制作含有粗大粒的Nd29.S3Pra4Fe642Co4tlBa9Gaa6(mass% )组成的急冷带，进行粉碎来制作磁性粉末，对该磁性粉末施加IOOMPa的压力，并在650°C保持1010分钟来制作烧结体。在通过SEM实施了烧结体的组织观察之后，以温度750°C、应变速度7/s实施热塑性加工来制作比较例2的成形体。
[0074]从图4b、图4c来看，实施例1的磁性粉末，与辊面侧区域相比，促进了自由面侧区域的粒生长，确认到的DfJDroll为1.5(1.1以上)。[0075]另外，从图6a、图6b来看，能够确认到:构成实施例1的成形体的晶粒的平面形状为扁平状(四角形、菱形等)且其长边均为200nm以下(短边当然为200nm以下)。与此相对，能够确认到:比较例I的成形体在其组织内含有多数的300nm以上的粗大粒。
[0076]从图7来看，比较没有吸附于低磁性磁铁的磁性粉末和吸附的磁性粉末这两方的磁特性，矫顽力为0(k0e)的纵轴与横断图表的梯度相关而示出了:与没有吸附的磁性粉末相比，吸附的磁性粉末的梯度急剧落下(梯度立起)，这显示出剩余磁化变低。再者，补充性地记载一下，通过横轴的单位kOe乘以79.6就换算成SI单位的kA/m。
[0077]表1
[0078]
【权利要求】
1.一种形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法，所述烧结体是包含作为纳米晶体组织的Nd-Fe-B系的主相的晶粒、和位于该主相的周围的晶界相的烧结体，是对该烧结体实施给予各向异性的热塑性加工，进而提高矫顽力的合金被扩散而形成的稀土类磁铁的前驱体， 将具有所述组成的金属熔液排出到冷却辊上制作急冷带，将该急冷带粉碎至50 μ m?IOOOym的粒度范围内，制作0.0003mg?0.3mg质量范围的磁性粉体， 检查所述质量范围的磁性粉体是否吸附于具有2mT以下的表面磁通密度的磁铁，分选没有吸附的磁性粉体，作为形成烧结体的磁性粉体。
2.根据权利要求1所述的形成作为稀土类磁铁前驱体的烧结体的磁性粉体的制造方法， 将磁性粉末之中，与作为其前驱体的急冷带的冷却辊侧的区域对应的区域作为磁性粉末的辊面侧区域，与急冷带的和冷却辊相反侧的区域对应的区域作为磁性粉末的自由面侧区域，在磁性粉末的自由面侧区域中的晶粒的平均粒径记为Df_、磁性粉末的辊面侧区域中的晶粒的平均粒径记为Droll时，D&ee为20nm?200nm的范围，D&ee/Df()11为1.1以上且10以下的范围。
【文档编号】B22F1/00GK103858190SQ201280049401
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年10月9日 优先权日:2011年10月11日
【发明者】佐久间纪次, 岸本秀史, 宫本典孝, 加藤晃, 真锅明, 一期崎大辅, 庄司哲也, 原川翔一 申请人:丰田自动车株式会社