磁铁的制造方法以及磁铁与流程

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磁铁的制造方法以及磁铁与制造工艺

技术领域

本发明涉及磁铁的制造方法以及磁铁。



背景技术:

在日本特开2003-214665号公报记载了一种压粉成形体的制造方法,具备如下工序:填充工序,即将被覆软磁性铁基粉末填充至腔体,该腔体由能够相对移动的柱状的第一冲头和筒状的冲模形成;加压工序,即进行加压而形成成形体;取出工序,即将成形体从腔体内取出。而且,还记载了将润滑剂配置在与被覆软磁性铁基粉末、以及/或者冲头、冲模的被覆软磁性铁基粉末接触的位置(特别是冲模10的内壁)。

在对磁粉进行加压成形而获得成形体的情况下,磁粉粒子移动,产生磁粉粒子的再排列。为了促进磁粉粒子的再排列,磁粉中包含润滑剂。磁粉中所包含的润滑剂有助于磁粉粒子彼此的相对位移。

在对磁粉进行加压成形而获得成形体的情况下,也与磁粉粒子、加压装置(冲模)滑动接触。为了促进磁粉粒子的移动,在加压装置(冲模)也配置有润滑剂(分型剂)。

在日本特开2003-214665号公报中,作为润滑剂而包括金属元素的物质,代表性地能够举出硬脂酸锂、硬脂酸锌等金属皂,作为润滑剂而不包括金属元素的物质,代表性地能够举出硬脂酸、月桂酰胺、硬脂酸酰胺、棕榈酸酰胺等脂肪酸酰胺、亚乙基双硬脂酰胺等高级脂肪酸酰胺等固体润滑剂。作为润滑剂,除此以外还能够举出将固体润滑剂分散至水等液态介质的分散液、液状润滑剂、具有六方晶系的结晶构造的无机润滑剂例如从氮化硼、硫化钼、硫化钨、以及石墨等中选择的无机物等。

在使用上述润滑剂对磁粉体进行压缩成形的情况下,与成形体的内 部的密度的增加相比,与冲模的滑动接触部附近的密度的增加较少。即,产生磁特性的降低(剩磁的降低)。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供能够获得高剩磁的磁铁的制造方法以及磁铁。

作为本发明的一形态的磁铁的制造方法是具有对磁粉进行加压成形而获得成形体的工序的磁铁的制造方法。磁粉的加压使用涂覆了分型剂的金属模来进行,分型剂是向化学合成油添加极压添加剂而构成的。

在上述形态的磁铁的制造方法中,利用涂覆了向化学合成油添加极压添加剂而构成的分型剂的金属模来成形成形体。该分型剂在加压成形时不产生膜破裂。在加压成形时,金属模与磁粉粒子滑动接触也不产生膜破裂,因而不阻碍磁粉粒子的位移。其结果是,能够获得密实的成形体。因此,能够制造具备高剩磁的磁铁。

作为本发明的其他形态的磁铁是通过上述磁铁的制造方法制造的磁铁。

上述实施方式的磁铁是通过上述制造方法制造而成的,成为剩磁高的磁铁。

附图说明

根据以下参照附图对实施例进行的详细说明,本发明的上述以及更多的特点和优点变得更加清楚,在附图中,相同的附图标记表示相同的元素,其中:

图1是表示实施方式1的磁铁的制造方法中的各工序的图。

图2是表示将实施方式1的磁粉与润滑剂混合的工序的示意图。

图3是表示将实施方式1的磁粉与润滑剂进一步混合的工序的示意图。

图4是示意性地示出实施方式1的磁粉与粘结材料混合的状态的剖 视图。

图5表示实施方式1的磁粉的加压工序,是表示加压前的示意图。

图6表示实施方式1的磁粉的加压工序,是表示加压前的示意图。

图7是示意性地示出构成实施方式1的成形体的磁粉的排列状态的放大图。

图8是示意性地示出实施方式1的磁铁的结构的放大图。

图9是表示实施方式2的磁铁的制造方法中的各工序的图。

图10是表示实施方式2的磁铁的制造方法中的热处理工序的温度变化的图。

具体实施方式

作为实施方式1,参照图1~图7对本发明的磁铁的制造方法具体地进行说明。图1是表示本方式的磁铁的制造方法中的各工序的图。

如图1的步骤S1所示,准备作为磁铁的材料的磁粉1。

磁粉1使用磁性材料的粒子的集合体即粉末。磁粉1的磁性材料并不限定,但优选由硬磁性体构成。作为硬磁性体,例如能够举出铁氧体磁铁、Al-Ni-Co系磁铁、包含稀土类元素的稀土类磁铁、氮化铁磁铁。

作为硬磁性体的磁粉1,优选使用由Fe-N系化合物、R-Fe-N系化合物(R:稀土类元素)的1种以上构成的化合物。此外,作为R所表示的稀土类元素,只要是作为所谓的稀土类元素而公知的元素(Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ac、Th、Pa、U、Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、No、Lr)即可,但更优选是Dy以外的稀土类元素(R:除Dy以外的稀土类元素)。在这些元素中,特别进一步优选轻稀土类元素,轻稀土类元素中最优选Sm。这里所说的轻稀土类元素是指镧系元素中原子量小于Gd的元素,即La~Eu。Fe-N系化合物包含在氮化铁磁铁内。R-Fe-N系化合物包含在稀土类磁铁内。

磁粉1只要是Fe-N系化合物、R-Fe-N系化合物即可,具体组成不限定。磁粉1最优选Sm2Fe17N3或Fe16N2的粉末。

磁粉1的粒径(平均颗粒直径)不限定。优选平均颗粒直径(D50)为2μm~5μm左右。另外,磁粉1使用在粒子表面全部未形成氧化膜的粉末。

如图1的步骤S2所示,准备润滑剂2。润滑剂2使用在通常的条件下(大气环境氛围下,室温)为固体的物质(固体润滑剂)。润滑剂2使用粉末状的润滑剂。

润滑剂2使用金属皂系的润滑剂(固体润滑剂粉末)。润滑剂2例如使用硬脂酸锌等硬脂酸系金属粉末。润滑剂2的粉末的平均颗粒直径(D50)为10μm左右。这里,优选润滑剂2的平均颗粒直径大于磁粉1的平均颗粒直径。润滑剂2的比重小于磁粉1的比重。因此,通过某种程度地增大润滑剂2的初始状态的大小能够增大润滑剂2的每一粒的质量,在后述的步骤S3的工序中进行混合时,能够抑制润滑剂2飞散。

磁粉1与润滑剂2的混合比例可以任意地设定。磁粉1与润滑剂2的混合比例为体积比例,优选磁粉1:80~90体积%、润滑剂2:5~15体积%。此外,除磁粉1与润滑剂2以外,也可以添加添加剂。作为添加剂,能够举出通过之后的加热而消失的有机溶剂等添加剂。

如图1的步骤S3所示,将在之前的两个工序准备的磁粉1与润滑剂2混合来获得混合粉。

磁粉1与润滑剂2的混合是通过将两粉末1、2捣碎并混合来进行的。形成混合粉末的方法如图2所示地在混合用容器4中将磁粉1与润滑剂2捣碎并混合。通过捣碎并混合而如图3所示地将结合强度低的润滑剂2细分化,润滑剂2的颗粒直径整体上变小。在本工序结束时,存在粒子的大小不同的润滑剂2。

并且,混合粉1、2能够减少仅由磁粉1形成的块状部分(粉碎磁粉1的二次粒子),能够缩小润滑剂2的大小。即,能够使细化的润滑剂2存在于接近磁粉1的各粒子的位置。

接着,如图1的步骤S4所示,加热混合粉1、2来在磁粉1的表面形成吸附膜3。

以加热温度T1对在之前的工序(步骤S3)混合的磁粉1与润滑剂2的混合粉1、2进行加热,在磁粉1的表面形成润滑剂2的吸附膜3。此时的混合粉1、2的加热温度T1为不足磁粉1的分解温度T2且润滑剂2的熔点T3以上的温度(T3≤T1<T2)。

若以加热温度T1加热混合粉1、2,则磁粉1不分解,而润滑剂2熔融。熔融的润滑剂2沿着磁粉1的粒子的表面流动,覆盖磁粉1的表面。而且,在磁粉1的表面形成吸附膜3。然后,冷却至不足熔点T3而将吸附膜3固化。

加热温度T1下的加热时间t取决于赋予混合粉1、2的热量,因而不限定。即,若加热温度T1变为高温,则赋予混合粉1、2的单位时间的热量增加,因而能够缩短加热时间t。另外,在加热温度T1为比较低的温度的情况下,优选延长加热时间t。

对加热温度T1与加热时间t而言,赋予混合粉1、2的热量越大,越能够形成凝结在磁粉1的表面的吸附膜3,在加压工序产生被膜破裂。而且,能够制造高密度的成形体6以及磁铁9。

接着,如图1的步骤S5所示,在形成有吸附膜3的磁粉1的表面配置未固化的粘结材料5。

粘结材料5使用由有机硅组合物构成的未固化的粘结材料。该粘结材料5在室温为凝胶状至液体状,具有流动性。通过将粘结材料5与磁粉1混合来将粘结材料5配置于磁粉1的粒子的表面。在该状态下,像图4中通过示意图表示剖面那样,在邻接的磁粉1的粒子之间夹有粘结材料5。

粘结材料5的有机硅组合物使用具有由硅氧烷键形成的主骨架的组合物。有机硅组合物例如使用有机硅树脂。有机硅组合物在配置于磁粉1的表面时未固化(凝胶状至液体状),在此后的工序(在本方式中为步骤S8的加热固化工序)中固化。

固化粘结材料5的方法不限定。例如,能够举出加热、紫外线的照射、使水等反应引发剂接触来开始固化等方法。在本方式中使用通过加热进行固化的热固型有机硅组合物。与紫外线的照射相比,加热容易传导至成形体6的内部,能够可靠地进行固化。

热固型有机硅组合物的固化温度(固化开始温度)T4不到磁粉1的分解温度T2。更优选固化温度(固化开始温度)T4为不到润滑剂2的熔点T3的温度(T4<T3<T2)。固化温度(固化开始温度)T4处于上述范围内,从而磁粉1暴露在高于T4的温度,能够抑制磁粉1的分解、吸附膜3的缺损产生。

粘结材料5的混合比例可以任意地设定。例如,在磁粉1(形成有吸附膜3的状态)的体积为100vol%时,粘结材料5的混合比例可以为5~15vol%,更优选为8~12vol%。

接着,如图1的步骤S6所示,准备用于对磁粉1进行加压来形成成形体6的加压模7。

加压模7具备加压下模71和加压上模72。加压模7在加压下模71的腔体内配置磁粉1,组装加压上模72,使加压下模71与加压上模72向相互接近的方向移动,由此对磁粉1进行加压、成形。

加压模7由非磁性钢构成。而且,加压模7为了能够在磁粉1有磁力线透过的条件下(进行磁场取向的条件下)进行加压,具备未图示的磁场取向装置。

加压模7在其内表面涂覆有分型剂8。

分型剂8是向化学合成油添加极压添加剂而构成的。

化学合成油将极压添加剂分散。与矿物油相比,化学合成油在更高温下也难以氧化(恶化),难以产生油膜破裂。分型剂8含有化学合成油,由此能够在加压模7的表面配置极压添加剂。另外,加压时,不产生油膜破裂,能够配置极压添加剂。

化学合成油只要是化学合成的油即可,不限定。化学合成油可以使用从聚烯烃(聚烯烃系合成油)、己二酸酯(己二酸酯系合成油)、聚酯 (聚酯系合成油)中选择的1种以上。己为二酸酯是己二酸双(2-乙基己基)醋,也称为己二酸二辛酯(Dioctyl adipate,DOA)。

极压添加剂的接触压力较高,在容易引起油膜破裂的润滑状态下,能够发挥提高润滑性的效果。另外,极压添加剂加入至比容易因周围的油的氧化而被氧化的矿物油在更高温下也难以被氧化的化学合成油,因此极压添加剂难以被氧化,发挥足够的效果。

极压添加剂的种类不限定,但可以从磷系极压添加剂、硫系极压添加剂中选择的1种以上。磷系极压添加剂是由含有磷的化合物构成的添加剂,能够举出酸性磷酸酯,可以例示出油酸磷酸酯。硫系极压添加剂是由含有硫的化合物构成的添加剂,能够举出硫黄化合物,可以例示出二苄基硫醚。

分型剂8的极压添加剂的含有比例不限定。在设分型剂8整体的体积为100vol%时,极压添加剂优选包含10~30vol%,更优选包含20vol%。极压添加剂包含在该范围内,从而能够发挥上述效果。若极压添加剂过度,则向化学合成油的分散(溶解)超过饱和而残存。

分型剂8除化学合成油与极压添加剂以外,也可以含有以往公知的添加剂。作为以往公知的添加剂,例如能够例示防氧化剂、粘度调整剂、pH调整剂等添加剂。

分型剂8向加压模7的表面的涂覆方法不限定。可以使用喷射涂覆、刷毛涂等方法进行涂覆。另外,对涂覆厚度而言,可以按照极压添加剂能够附着于加压模7的表面的量进行涂覆。

接着,如图1的步骤S7所示,对磁粉1进行加压来形成成形体6(图5~图6)。本工序中被加压的磁粉1在粒子间夹装有粘结材料5。

在加压工序中,如图5示意图所示,在加压模7(加压下模71(金属模))的腔体内配置磁粉1。加压模7由非磁性钢构成。利用加压模7的加压是在磁粉1有磁力线透过的条件下(进行磁场取向的条件下)进行的。

接着,如图6示意图所示,将加压上模72组装至加压下模71,使 加压下模71与加压上模72向相互接近的方向移动,由此通过加压模7(71、72)对磁粉1进行加压成形。此时,加压模7(71、72)的加压力为破坏磁粉1的破坏压力以下的压力。在本方式中,为1GPa以下。

而且,加压模7(71、72)的加压进行多次(2次以上)。在对加压上模72施加加压力之后,放松施加于加压上模72的加压力,再次对加压上模72施加加压力。而且,重复该动作。此外,在放松施加于加压上模72的加压力时,可以使加压上模72向上侧移动,也可以不使加压上模72向上侧移动而仅减少加压力。

加压模7(71、72)的加压次数可以为成形体6的密度提高的效果饱和的次数。例如,可以进行2~30次。

并且,在加压工序中,例如从外侧面通过加热器(未图示)等对加压模7(71、72)进行加热,由此对加压模7(71、72)内的磁粉1进行加热。此时的磁粉1的加热温度T5是吸附膜3溶化而液化的温度,不到粘结材料5的固化温度T4。该加热温度T5不到磁粉1的分解温度T2(T5<T4<T2)。因此,即便进行加热,不仅磁粉1不分解,粘结材料5也不固化。

若重复利用加压模7的加压,如图7放大图所示,形成磁粉1的粒子间的间隙变小的成形体6。这是因为,通过多次进行加压使磁粉1的粒子相对于前次加压时的磁粉1的粒子的排列状态再排列。

在磁粉1的粒子的再排列中,在邻接的磁粉1的粒子彼此之间的抵接表面(滑动接触表面)夹装有液化的润滑剂2的吸附膜3,由此磁粉1的粒子彼此非常顺利地移动。由于该磁粉1的粒子的再排列与基于吸附膜3的滑动的协同作用,在成形体6中,磁粉1的粒子的间隙变小。

另外,在磁粉1的粒子之间夹装有未固化的状态的粘结材料5。未固化的状态的粘结材料5发挥与有机硅油类似的特性,也发挥润滑性。即,在邻接的磁粉1的粒子之间夹装有吸附膜3以及未固化的粘结材料5,由此促进磁粉1的粒子的移动(再排列)。也由于该作用,在成形体6中,磁粉1的粒子的间隙变小。即,能够获得磁粉1的粒子的间隙小的成形体6。

并且,分型剂8涂覆于加压模7(特别是加压下模71)的表面。分型剂8所包含的极压添加剂在比通常的润滑剂更高温、高压的严苛条件下,也发挥润滑性。即,在滑动接触距离长的情况下,也能够确保磁粉1的粒子与加压模7的表面的润滑性,不阻碍磁粉1的粒子的再排列,成为密实的成形体6。

接着,如图1的步骤S8所示,对成形体6进行加热,对粘结材料5进行固化。

成形体6的加热温度T6是热固型有机硅组合物的固化温度(固化开始温度)T4以上,不到磁粉1的分解温度T2。该加热温度T6优选不到润滑剂2的熔点T3的温度(T4≤T6<T3<T2)。

本工序的加热通过以加热温度T6加热成形体6来进行。例如,能够不从加压模7取出之前的加压工序(步骤S6)的利用加压模7成形的成形体6,而使加压模7的温度为加热温度T6来进行。

另外,也可以从加压模7取出成形体6,配置于利用微波的加热炉、电炉、等离子体加热炉、高频淬火炉、利用红外线加热器的加热炉等中来进行。

加热温度T6下的加热持续时间为粘结材料5固化结束之前的时间。

可以通过实施以上各工序来制造本方式的磁铁9。

本方式的磁铁9的结构如图8示意图所示,固化的粘结材料50将磁粉1的粒子彼此粘结。

粘结材料50仅夹装在磁粉1的粒子的抵接部附近。即,磁粉1的粒子的表面的一部分露出。另外,在粒子间可以残存有微小的空隙。在该情况下,磁粉1在其表面成膜出吸附膜3,能够抑制磁性材料露出。即,能够抑制环境氛围引起的氧化等的磁粉1的磁特性的降低。

在本方式的制造方法中,在利用加压模7对磁粉1进行成形而获得成形体6时,在加压模7的表面涂覆向化学合成油添加极压添加剂而构成的分型剂8。根据该构成,由于分型剂8的作用,所以不会限制粒子的移动,能够获得磁粉1的粒子紧密地排列的成形体6。

具体而言,若利用加压模7(特别是加压下模71)对磁粉1进行加压成形,则磁粉1的粒子间的间隙变小,能够获得成形体6。磁粉1的粒子间的间隙因其粒子间的相对距离通过再排列变短而减少。

在利用加压模7(特别是加压下模71)对磁粉1进行加压成形的情况下,磁粉1的粒子与加压模7(特别是加压下模71的内表面中与加压方向平行的面、图5~图6中沿上下方向延伸的内表面)的表面滑动接触。该滑动接触与磁粉1的粒子间的滑动接触相比,滑动接触距离长。滑动接触距离的长度如果是现有的润滑剂下会产生润滑剂的膜破裂。若产生润滑剂的膜破裂,则在成形体6的与加压模7的抵接面附近,磁粉1粒子的再排列无法充分进行,会成为局部粗糙的成形体(在表面附近残存有空隙的成形体)。

在本方式中,分型剂8涂覆于加压模7(特别是加压下模71)的表面。分型剂8所包含的极压添加剂在比通常的润滑剂更高温、高压的严苛条件下,也发挥润滑性。即,在滑动接触距离长的情况下,也能够确保润滑性。

其结果是,在本方式的制造方法中,能够获得密实的成形体6。

此外,分型剂8构成为使化学合成油含有极压添加剂,从而加压成形时能够在滑动接触部夹装极压添加剂。另外,由于加入至与矿物油相比更高温也难以被氧化的化学合成油中,因此极压添加剂难以被氧化,能够发挥足够的效果。

在本方式的制造方法中,化学合成油为从聚烯烃、己二酸酯、聚酯中选择的1种以上,极压添加剂为从磷系极压添加剂、硫系极压添加剂中选择的1种以上。根据该构成,涂覆于加压模7的表面的分型剂8能够可靠地发挥润滑性。

另外,该结构的分型剂8相对于用作粘结材料5的有机硅组合物不发挥分散性。即,分型剂8不分散至粘结材料5,因此分型剂8不从加压模7的表面移动。因此,涂覆于加压模7的表面的分型剂8能够可靠地发挥润滑性。这也表示分型剂8不混合至粘结材料5,也表示磁铁9(固化的粘结材料50)中不包含分型剂8。即,成为不包含杂质的磁铁 9。

在本方式的制造方法中,在磁粉1的表面配置润滑剂2。根据该构成,能够促进磁粉1的粒子彼此的移动(粒子的再排列),能够获得间隙减少的密实的成形体6。从密实的成形体6能够获得间隙减少的密实的磁铁9。

在本方式的制造方法中,润滑剂2使用金属皂系的润滑剂(硬脂酸系金属)。使用该润滑剂,并以温度T1进行加热,从而能够在磁粉1的表面形成润滑剂2的吸附膜3。该吸附膜3吸附于磁粉1的粒子,在加压工序中即便磁粉1的粒子彼此滑动,也能够抑制吸附膜3的剥离(润滑性的降低)。促进磁粉1的粒子彼此的移动(粒子的再排列),能够可靠地获得间隙减少的密实的成形体6。

根据本方式的制造方法,加压成形多次进行加压。根据该构成,能够促进磁粉1的粒子的再排列,能够获得磁粉1的粒子的间隙小的成形体6。

根据本方式的制造方法,有机硅组合物为热固型有机硅组合物,对成形体6进行加热、固化。根据该构成,能够简单地粘结磁粉1的粒子。另外,加热能够使至成形体6的内部的温度上升,成形体6的内部也能够可靠地固化。即,能够抑制成形体6的外形形状的变化(尺寸精度的降低)。

本形态的磁铁9通过上述的制造方法制造而成。根据该构成,成为具备上述的全部效果的磁铁。

作为实施方式2,参照图9对本发明的磁铁的制造方法具体地进行说明。图9是表示本方式的磁铁的制造方法的各工序的图。

如图9的步骤S1所示,准备作为磁铁的材料的磁粉1。本工序是与实施方式1的步骤S1同样的工序。

如图9的步骤S2所示,准备润滑剂2。本工序是与实施方式1的步骤S2同样的工序。

如图9的步骤S3所示,将在之前的两个工序准备的磁粉1与润滑 剂2混合来获得混合粉。本工序是与实施方式1的步骤S3同样的工序。

接着,如图9的步骤S4所示,加热混合粉1、2来在磁粉1的表面形成吸附膜3。本工序是与实施方式1的步骤S4同样的工序。

接着,如图1的步骤S5所示,准备用于对磁粉1进行加压来形成成形体6的加压模7。本工序是与实施方式1的步骤S6同样的工序。

具体而言,准备与实施方式1的步骤S6同样的加压模7,在其内表面涂覆分型剂8。

分型剂8为与实施方式1的分型剂同样的构成,向化学合成油添加极压添加剂而构成。构成分型剂8的化学合成油以及极压添加剂为与实施方式1同样的构成。

接着,如图9的步骤S6所示,对磁粉1进行加压来形成成形体6。本工序是与实施方式1的步骤S7同样的工序。

具体而言,在与实施方式1步骤S7同样的条件下对磁粉1进行加热·加压来形成成形体6。

若重复利用加压模7的加压·减压,则磁粉1的粒子再排列,形成磁粉1的粒子间的间隙变小的成形体6。在磁粉1的粒子的再排列中,在邻接的磁粉1的粒子彼此之间的抵接表面(滑动接触表面)夹装润滑剂2的吸附膜3,由此磁粉1的粒子彼此非常顺利地移动。并且,在磁粉1的粒子之间存在的未固化的粘结材料5发挥与有机硅油类似的特性,发挥润滑性。该润滑性也促进磁粉1的粒子的再排列。

此外,在利用加压模7(特别是加压下模71)对磁粉1进行加压成形的情况下,磁粉1的粒子与加压模7(特别是加压下模71的内表面中与加压方向平行的面、图5~图6中沿上下方向延伸的内表面)的表面滑动接触。该滑动接触与磁粉1的粒子间的滑动接触相比,滑动接触距离长。滑动接触距离的长度如果是现有的润滑剂则会产生润滑剂的膜破裂。若产生润滑剂的膜破裂,则在成形体6的与加压模7的抵接面附近,磁粉1粒子的再排列无法充分进行,会成为局部粗糙的成形体(在表面附近残存有空隙的成形体)。

在本方式中,分型剂8也涂覆于加压模7(特别是加压下模71)的表面。分型剂8所包含的极压添加剂与通常的润滑剂相比在更高温、高压的严苛条件下,也会发挥润滑性。即,在滑动接触距离长的情况下,也能够确保润滑性。

其结果是,在本方式的制造方法中,能够获得密实的成形体6。

分型剂8构成为使化学合成油含有极压添加剂,从而加压成形时能够在滑动接触部夹装极压添加剂。另外,加入至与矿物油相比更高温也难以被氧化的化学合成油中,因此极压添加剂难以被氧化,能够发挥足够的效果。

接着,如图9的步骤S7所示,在氧化性环境氛围下对成形体6进行加热,形成二次成形体(热处理工序)。

在氧化性环境氛围下对成形体6进行热处理,从而磁粉1的粒子的露出面与氧发生反应,在磁粉1的表面生成氧化膜。该氧化膜将邻接的磁粉1的粒子的表面彼此接合。即,氧化膜形成于磁粉1中在间隙露出的部分,在磁粉1中未在间隙露出的部分(粒子压接的界面)成为母材本身。因此,不会在磁粉1的全部表面形成氧化膜。

这样形成的二次成形体能够充分确保强度。由此,能够提高二次成形体的抗弯强度。并且,在加压工序中,成形体6中不存在磁粉1的区域变少,从而能够提高热处理工序后的二次成形体的剩磁。此外,二次成形体的密度为5~6g/cm3左右。

热处理工序是将一次成形体配置在利用微波的加热炉、电炉、等离子体加热炉、高频淬火炉、利用红外线加热器的加热炉等之中来进行的。该热处理工序的加热不限定,但例如可以按照图10所示的温度变化进行。

如图10所示,加热温度T6设定为不到磁粉1的分解温度T2。例如,在作为磁粉1而使用Sm2Fe17N3、Fe16N2的情况下,分解温度T2为500℃左右,因此将加热温度T6设定为不到500℃。例如,本工序中的热处理温度T6为200~300℃左右。

另外,氧化性环境氛围的氧浓度以及环境氛围压力只要能够氧化磁粉1即可,为大气中的氧浓度程度以及大气压的程度就足够了。因此,不需要特别管理氧浓度、气压等。因此,在大气环境氛围下进行加热即可。而且,使加热温度T6为200~300℃左右,从而即便在Sm2Fe17N3或Fe16N2的磁粉任意的情况下,均能够形成氧化膜。

接着,如图9的步骤S8所示,进行利用包覆膜包围在热处理工序中形成的二次成形体的表面的处理,获得本方式的磁铁9。

包覆膜是通过Cr、Zn、Ni、Ag、Cu等的电镀形成的镀覆被膜、通过无电镀形成的镀覆被膜、通过树脂包覆形成的树脂被膜、通过玻璃包覆形成的玻璃被膜、由Ti、类金刚石碳(DLC)等形成的被膜等。作为无电镀的例子,存在使用Ni、Au、Ag、Cu、Sn、Co、它们的合金、混合物等的无电镀。作为树脂包覆的例子,存在利用有机硅树脂、氟树脂、聚氨酯树脂等的包覆。

即,包覆膜像蛋壳那样发挥功能。因此,氧化膜与包覆膜发挥接合力,由此磁铁9能够提高抗弯强度。特别是通过实施无电镀,能够提高表面硬度、紧贴性,能够使磁粉1的接合力更稳固。另外,例如,无电解镀镍磷等的耐腐蚀性也良好。

并且,如上所述,氧化膜不仅在二次成形体的表面将磁粉1的粒子彼此接合,在内部也将磁粉1的粒子彼此接合。因此,在磁铁9的内部,利用氧化膜的接合力,限制内部的磁粉1的粒子自由地动作。因此,能够抑制因磁粉1旋转而导致磁极反转。即,能够获得高剩磁。

这里,在包覆工序中,在应用电镀的情况下,镀覆前的二次成形体作为电极而发挥作用,因此需要提高该二次成形体的接合强度。然而,包覆工序在应用无电镀、树脂包覆、玻璃包覆的情况下,与电镀相比,二次成形体的接合强度不需要提高。即,借助氧化膜的接合力就足够了。因此,通过上述那样的包覆工序,能够在二次成形体的表面可靠地形成包覆膜。

另外,在包覆工序中实施无电镀的情况下,使二次成形体浸入镀液。此时,镀液欲进入二次成形体的内部,但形成有氧化膜,因此该氧化膜 发挥抑制镀液进入的效果。即,能够抑制镀液进入内部产生腐蚀等情况。

在本方式中,也与实施方式1时同样,能够获得密实的成形体6。而且,从密实的成形体6能够获得密实的磁铁9。

即,在像本方式那样通过不使用粘结材料5的制造方法制造的磁铁9中,也与实施方式1同样,发挥能够获得密实的磁铁9的效果。

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