专利名称：稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法
技术领域：
本发明涉及稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法。
背景技术：
近年来，对于在混合动力车、硬盘驱动器等中使用的永磁电动机，要求小型轻量化、高输出功率化以及高效率化。因此，在实现上述永磁电动机的小型轻量化、高输出功率化、高效率化时，对于埋设在电动机中的永久磁铁，要求薄膜化以及进一步提高磁特性。在此，作为永磁电动机中使用的永久磁铁的制造方法，以往一般使用粉末烧结法。在此，粉末烧结法中，首先利用气流粉碎机(干式粉碎)将原材料粉碎来制造磁铁粉末。然后，将该磁铁粉末放入模具中，从外部施加磁场的同时加压成形为期望的形状。然后，将成形为期望形状的固形磁铁粉末在预定温度(例如，Nd-Fe-B基磁铁为1100°C )下烧结来制造。但是，通过上述的粉末烧结法制造永久磁铁时，存在以下问题。即，在粉末烧结法中，为了进行磁场取向，需要在加压成形的磁铁粉末中确保一定的空隙率。而且，将具有一定的空隙率的磁铁粉末烧结时，难以使烧结时产生的收缩均匀地进行，烧结后产生翘曲或凹陷等变形。另外，磁铁粉末的加压时产生压力不均匀，因此烧结后的磁铁产生疏密，从而在磁铁表面产生应变。因此，以往需要预先假定在磁铁表面产生应变并以比期望形状大的尺寸将磁铁粉末压缩成形。而且，烧结后进行金刚石切削研磨作业，进行修正为期望形状的加工。结果，制造工序增加，并且制造的永久磁铁的品质有可能下降。另外，特别是通过如上所述从大尺寸的块体切出来制造薄膜磁铁时，材料成品率产生显著的下降。另外，还产生加工工时大幅增加的问题。因此，作为解决上述问题的手段，提出了如下技术:通过将磁铁粉末与粘合剂混练而制作生片，并将制作的生片烧结，由此制造永久磁铁(例如，日本特开平1-150303号公报)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平1-150303号公报(第3页、第4页)
发明内容
发明所要解决的问题但是，如上述专利文献I所述将磁铁粉末生片化后进行烧结时，烧结时的磁铁内残留含有粘合剂中所含的碳原子或氧原子的含有物。而且，Nd磁铁中Nd与碳的反应性非常高，因此在烧结工序中直到高温还残留有含碳物时，形成碳化物。结果，由于形成的碳化物而在烧结后的磁铁的主相与晶粒间界相之间产生空隙，存在不能将磁铁整体致密地烧结从而使磁性能显著下降的问题。另外，即使在不产生空隙的情况下，也会由于所形成的碳化物而在烧结后的磁铁的主相内析出α Fe，存在使磁铁特性显著下降的问题。
同样地，在Nd磁铁中Nd与氧的反应性非常高，因此存在含氧物时，在烧结工序中Nd与氧结合而形成金属氧化物。结果，存在磁特性下降的问题。另外，由于Nd与氧结合而导致Nd相对于基于化学计量组成(例如Nd2Fe14B)的含量不足，在烧结后的磁铁的主相内析出α Fe，存在使磁铁特性显著下降的问题。本发明为了消除前述现有问题而创立，其目的在于提供在将磁铁粉末生片化后进行烧结的情况下能够预先减少磁铁中所含的碳量和氧量、结果能够防止磁铁特性下降的稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法。用于解决问题的手段为了实现前述目的，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，通过如下工序制造:将磁铁原料粉碎成磁铁粉末的工序；将所述粉碎得到的磁铁粉末与满足一定条件的粘合剂混合而形成混合物的工序；将所述混合物成形为片状而制作生片的工序；通过将所述生片在非氧化性气氛下在粘合剂分解温度保持一定时间，使所述粘合剂飞散而除去的工序；和将除去了所述粘合剂的所述生片升温至烧成温度进行烧结的工序。另外，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，在使所述粘合剂飞散而除去的工序中，将所述生片在氢气气氛下或氢气与惰性气体的混合气体气氛下在200 900°C保持一定时间。另外，本发明的稀土类永久磁铁的制造方法的特征在于，具有如下工序:将磁铁原料粉碎成磁铁粉末的工序；将所述粉碎得到的磁铁粉末与满足一定条件的粘合剂混合而形成混合物的工序；将所述混合物成形为片状而制作生片的工序；通过将所述生片在非氧化性气氛下在粘合剂分解温度保持一定时间从而使所述粘合剂飞散而除去的工序；和将除去了所述粘合剂的所述生片升温至烧成温度进行烧结的工序。另外，本发明的稀土类永久磁铁的制造方法的特征在于，在使所述粘合剂飞散而除去的工序中，将所述生片在氢气气氛下或氢气与惰性气体的混合气体气氛下在200 900°C保持一定时间。发明效果根据具有前述构成的本发明的稀土类永久磁铁，利用将磁铁粉末与粘合剂混合并成形为片状后的生片烧结而得到的磁铁构成永久磁铁，因此，由烧结引起的收缩变得均匀，由此烧结后不会产生翘曲和凹陷等变形，另外，不存在加压时的压力不均匀，因此不需要以往进行的烧结后的修正加工，能够简化制造工序。由此，能够以高尺寸精度将永久磁铁成形。另外，即使在将永久磁铁薄膜化的情况下，也不会使材料成品率下降，能够防止加工工时增加。另外，通过使用脂肪酸甲酯或满足一定条件的单体的聚合物或共聚物作为粘合剂，能够减少磁铁内所含的氧量和碳量。另外，通过将添加有粘合剂的磁铁粉末在烧结前在非氧化性气氛下保持一定时间，能够预先减少磁铁内所含的碳量。结果，能够抑制在烧结后的磁铁的主相内析出α Fe，能够将磁铁整体致密地烧结，从而能够防止矫顽力下降。另外，根据本发明的稀土类永久磁铁，通过将混练有粘合剂的生片在氢气气氛下或者氢气与惰性气体的混合气体气氛下煅烧，能够更可靠地减少磁铁内所含的碳量。另外，根据本发明的稀土类永久磁铁的制造方法，通过将磁铁粉末与粘合剂混合并成形为片状后的生片烧结而制造永久磁铁，因此，制造的永久磁铁的由烧结引起的收缩变得均匀，由此烧结后不会产生翘曲和凹陷等变形，另外，不存在加压时的压力不均匀，因此不需要以往进行的烧结后的修正加工，能够简化制造工序。由此，能够以高尺寸精度将永久磁铁成形。另外，即使在将永久磁铁薄膜化的情况下，也不会使材料成品率下降，能够防止加工工时增加。另外，通过使用脂肪酸甲酯或者满足一定条件的单体的聚合物或共聚物作为粘合剂，能够减少磁铁内所含的氧量和碳量。另外，通过将添加有粘合剂的磁铁粉末在烧结前在非氧化性气氛下保持一定时间，能够预先减少磁铁内所含的碳量。结果，能够抑制在烧结后的磁铁的主相内析出α Fe，能够将磁铁整体致密地烧结，从而能够防止矫顽力下降。另外，根据本发明的稀土类永久磁铁的制造方法，通过将混练有粘合剂的生片在氢气气氛下或者氢气与惰性气体的混合气体气氛下煅烧，能够更可靠地减少磁铁内所含的碳量。
图1是表示本发明的永久磁铁的整体图。图2是表示本发明的永久磁铁的制造工序的说明图。图3是表示对实施例和比较例的各磁铁的各种测定结果的图。
具体实施例方式以下，关于本发明的稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法，下面参考附图对具体化的一个实施方式进行详细说明。[永久磁铁的构成]首先，对本发明的永久磁铁I的构成进行说明。图1是表示本发明的永久磁铁I的整体图。另外，图1中所示的永久磁铁I具有扇形形状，但是，永久磁铁I的形状根据冲裁形状而变化。本发明的永久磁铁I为Nd-Fe-B基磁铁。另外，各成分的含量设定为Nd:27 40重量％、Β:1 2重量％、Fe (电解铁):60 70重量％。另外，为了提高磁特性，可以含有少量的 Dy、Tb、Co、Cu、Al、S1、Ga、Nb、V、Pr、Mo、Zr、Ta、T1、W、Ag、B1、Zn、Mg 等其它元素。图1是表示本实施方式的永久磁铁I的整体图。在此,永久磁铁I例如为具有0.05mm 10mm(例如Imm)的厚度的薄膜状的永久磁铁。而且，如后所述，通过将由磁铁粉末与粘合剂混合得到的混合物(浆料或粉末状混合物)成形为片状而形成的成形体(生片)烧结来制作。另外，本发明中，在磁铁粉末中混合的粘合剂使用树脂、脂肪酸甲酯、它们的混合物等。另外，使用树脂作为粘合剂时，优选使用结构中含有氧原子且具有解聚性的聚合物。具体而言，包含至少含有以下通式(5)或通式(6)表示的单体中通式(6)表示的单体的一种或两种以上单体的聚合物或共聚物的聚合物、或者两种以上该聚合物的混合物是符合的。
权利要求
1.一种稀土类永久磁铁，其特征在于，通过如下工序制造: 将磁铁原料粉碎成磁铁粉末的工序； 将所述粉碎得到的磁铁粉末与包含脂肪酸甲酯的粘合剂、包含至少含有下述通式(I)或通式(2)表示的单体中通式(2)表示的单体的一种或两种以上单体的聚合物或共聚物或者两种以上该聚合物或该共聚物的混合物的粘合剂、或者包含所述脂肪酸甲酯与所述聚合物或共聚物的混合物的粘合剂中的任意一种粘合剂混合而形成混合物的工序，
2.如权利要求1所述的稀土类永久磁铁，其特征在于， 在使所述粘合剂飞散而除去的工序中，将所述生片在氢气气氛下或氢气与惰性气体的混合气体气氛下在200°C 900°C保持一定时间。
3.—种稀土类永久磁铁的制造方法，其特征在于，具有如下工序: 将磁铁原料粉碎成磁铁粉末的工序； 将所述粉碎得到的磁铁粉末与包含脂肪酸甲酯的粘合剂、包含至少含有下述通式(3)或通式(4)表示的单体中通式(4)表示的单体的一种或两种以上单体的聚合物或共聚物或者两种以上该聚合物或该共聚物的混合物的粘合剂、或者包含所述脂肪酸甲酯与所述聚合物或共聚物的混合物的粘合剂中的任意一种粘合剂混合而形成混合物的工序，
4.如权利要求3所述的稀土类永久磁铁的制造方法，其特征在于， 在使所述粘合剂飞散而除去的工序中，将所述生片在氢气气氛下或氢气与惰性气体的混合气体气氛下在200°C 900°C保持一定时间。
全文摘要
本发明提供能够防止磁铁特性下降的稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法。采用如下构成将磁铁原料粉碎成磁铁粉末，将粉碎得到的磁铁粉末与包含脂肪酸甲酯、满足一定条件的单体的聚合物或共聚物或者它们的混合物的粘合剂混合，由此形成混合物。然后，将形成的混合物成形为片状，制作生片。然后，将制作的生片在非氧化性气氛下在粘合剂分解温度保持一定时间，由此，通过解聚反应等将粘合剂分解为单体并使其飞散而除去，将除去了粘合剂的生片升温到烧成温度进行烧结，由此制造永久磁铁(1)。
文档编号H01F1/08GK103081036SQ201280002735
公开日2013年5月1日 申请日期2012年3月15日 优先权日2011年6月24日
发明者太白启介, 久米克也, 尾关出光, 奥野利昭, 大牟礼智弘, 尾崎孝志 申请人:日东电工株式会社