烧结磁体制造方法_2

文档序号:9383176阅读:来源:国知局
的各颗粒的表面,并且由于润滑剂而 在填充时和取向时合金粉末变得容易活动。
[0041] 高熔点材料粉末的混合量是假设全部的高熔点材料粉末颗粒附着在合金粉末的 颗粒上,进而由附着在平均每1个合金粉末的颗粒上的高熔点材料粉末颗粒的个数来决 定。例如,向平均粒径2 μL?的Nd2Fe14B粉末(合金粉末:比重约为7. 5)中混合平均粒径 0. 05 μπι的Al2O3粉末(高熔点材料粉末:比重约为3. 98)的情况下,它们的每1个颗粒的 体积比为 23:0· 053 = 64 0 00:1,重量比为 64000X7. 5:1X3. 98 = 1:0. 000008291。因此,在 以上述平均粒径计,相对于每1个Nd2Fe14B粉末的颗粒想要附着平均100个Al 2O3粉末的颗 粒时,混合Nd2Fe14B粉末的0. 0829 Iwt %的Al2O3粉末即可。
[0042] 另外,在向粒径3 μm的Nd2Fe14B粉末中混合平均粒径0. 05 μm的Al2O3粉末时, 它们的每1个颗粒的体积比为33:0· 053 = 2 1 60 00:1、重量比为216000X7. 5:1X3. 98 = 1:0. 000002456。因此,以上述平均粒径计,相对于每1个Nd2Fe14B粉末的颗粒想要附着平 均100个Al2O3粉末的颗粒时,混合Nd 2Fe14B粉末的0· 02456wt %的Al2O3粉末即可。
[0043] 以下,将相对于每1个合金粉末的颗粒所附着的高熔点材料粉末颗粒的平均个数 (上述例中为100个)称为"MP值"。
[0044] [实验 1]
[0045] 由以下的表1所示的组成(各数值的单位为wt% )的起始合金制作平均粒径为 2以1]1(利用激光衍射式粒度分布测定装置(3711^^丨6〇制造的册11)3&1?0003)进行测定。以下 同样。)的合金粉末,向其中以MP值200或400混合平均粒径为0. 05 μ m的Al2O3粉末(高 熔点材料粉末),进一步添加该混合粉末的〇. l〇5wt %的月桂酸甲酯(润滑剂),在烧杯中搅 摔后,以2次、各10秒投入到旋转式粉碎器"Wonder Blender"(Osaka Chemical Co. Ltd.) 中,将它们进行混炼(混合工序)。
[0046] [表 1]
[0048] 将该混合粉末以3. 2g/cm3的密度填充在模具的模腔中(填充工序),在该状态下 以最大5. 4T的磁场强度进行取向(取向工序)。将如此经取向的混合粉末连同模具一起放 入烧结炉内,然后花费8小时使烧结炉内的温度上升至950~963°C (因试样而异。将该 温度称为"烧结温度"。),进一步以该温度加热4小时,使合金粉末烧结(烧结工序)。其 后,在800°C下加热0. 5小时(第1段的时效处理)后进行急冷,进而在490~540°C下加 热1.5小时(第2段的时效处理)进行急冷。另外,在烧结工序中,向烧结炉内以每分钟2L 流通Ar气体(非活性气体)直至烧结炉内的温度变至425°C (以下,将在烧结工序中流通 Ar称为"Ar流气"),其后设定为I X 10 4Pa以下的真空状态。对如此得到的烧结体进行机 械加工,制造磁极面为7mm见方、厚度为3mm的烧结磁体。
[0049] 将得到的烧结磁体的磁特性示于图1的表中。需要说明的是,表中的MP值为0的 情况是未混合高熔点材料粉末的、根据现有的PLP法制造的烧结磁体(比较例),其它制造 条件与上述相同。另外,表中的Br为剩余磁通密度(磁场H为O时磁通密度B的大小)、Js 为饱和磁化强度(磁化强度J的最大值)、HcB为根据退磁曲线(B-H曲线)而定义的矫顽 力、HcJ为根据磁化强度曲线(J-H曲线)而定义的矫顽力、(BH)max为最大磁能积(退磁曲 线中的磁通密度B与磁场H的积的极大值)、Br/Js为取向度、Hk为由剩余磁化强度Jr (磁 场H为O时的磁化强度)降至磁化强度10%时的磁场的绝对值。另外,SQ为矩形比(表示 矩形性的值),为用Hk除以HcJ而得到的值。这些数值越大,则越可以得到优良的磁体特 性。另外,矫顽力HcJ越高,则越能够抑制由于温度上升导致的磁化强度的减少。本实施例 的烧结磁体制造方法以使矫顽力HcJ提高作为主要目的。
[0050] 将图1的表所不的结果不于图2的图表。图2的(a)为表不图1的各烧结磁体的 矩形比SQ与矫顽力HcJ的关系的图表,图2的(b)为表示矩形比SQ与取向度Br/Js的关 系的图表,图2的(c)为表示矫顽力HcJ与剩余磁通密度Br的关系的图表。
[0051] 如该图2的(a)的图表所示,即使在MP值为200和400的任一者时,与比较例相 比,也均可以得到矫顽力HcJ提高了的烧结磁体。另外对于矩形比SQ,得到了在MP值为400 时与比较例基本同等,MP值为200时与比较例同等,或高于其以上这样的结果。
[0052] 需要说明的是,对于取向度Br/Js和剩余磁通密度Br,如图2的(b)和(c)所示, 发现与比较例相比,本实施例(MP值为200和400的两者)整体可观察到更低的倾向。这 样的倾向不仅在本实施例与比较例的关系中,在烧结磁体中也是常见的,尽管如此,对于本 实施例的烧结磁体的一部分,与比较例相比可以得到高的矫顽力HcJ、且与比较例基本同等 的取向度Br/Js和剩余磁通密度Br。
[0053] [实验 2]
[0054] 将以下的表2中示出的组成的起始合金的合金粉末的平均粒径设为2. 96 μ m,将 作为高熔点材料粉末的Al2O3粉末的平均粒径设为0. 05 μ m,将MP值设为50、100、200、400、 800的任一者,将月桂酸甲酯的添加量LL设为0. 07wt%或0. 14wt%,将混合粉末在模具 模腔中的填充密度Df设为3. 3g/cm3,将取向磁场设为5. 4T的取向磁场,将烧结温度设为 995°C (温度上升为13小时25分钟、维持4小时烧结温度、以每分钟2L进行Ar流气直至 400°C ),将第1段的时效处理设为在800°C下进行0. 5小时,将第2段的时效处理设为在 530~560°C下进行1. 5小时,将此时的结果示于图3的表中。此外,将MP值为0时的结果 也作为比较例示于该表。
[0055] [表 2]
[0057] 将图3的表中不出的结果不于图4的图表。图4的(a)为表不图3的各烧结磁体 的矩形比SQ与矫顽力HcJ的关系的图表,图4的(b)为表示矩形比SQ与取向度Br/Js的 关系的图表,图4的(c)为表示矫顽力HcJ与剩余磁通密度Br的关系的图表。
[0058] 如该图4的(a)的图表所示,MP值为200时,得到具有最高矫顽力HcJ的烧结磁 体。另外,在MP值为50、100、200的情况下,与比较例相比,得到高矫顽力HeJ、矩形比SQ基 本同等的烧结磁体。另一方面,对于MP值为400和800、月桂酸甲酯的添加量LL与比较例 同为0. 07wt %的烧结磁体,不如MP值为50、100、200的情况时显著,但整体可观察到矫顽力 HcJ与比较例相比变高的倾向。这些烧结磁体在图4的(b)和(c)中也存在取向度Br/Js 和剩余磁通密度Br降低的倾向。
[0059] 如此,MP值高的试样中各磁特性变得比较低是因为附着在合金粉末颗粒的表面的 高熔点材料粉末颗粒过多,从而合金粉末颗粒的移动受到妨碍,导致取向度降低。此时,增 加润滑剂(月桂酸甲酯)的添加量,使高熔点材料粉末颗粒产生的摩擦力减小即可。
[0060] 对于将月桂酸甲酯的添加量LL设为0. 14wt %而得到的烧结磁体,矫顽力HcJ降 低,但是矩形比SQ、取向度Br/Js、剩余磁通密度Br提高。矫顽力HcJ降低是因为月桂酸甲 酯成为杂质残留在烧结磁体的内部。如此,矫顽力HcJ与其它三种磁特性(矩形比SQ、取向 度Br/Js、剩余磁通密度Br)为折衷关系,因此根据烧结磁体的用途适宜调节润滑剂的添加 量即可。
[0061] 图5的(a)为表示第2段的时效处理的温度(以下,称为"时效温度")与矫顽力 HcJ的关系的图表,图5的(b)为表示第2段的时效温度与饱和磁化强度Js的关系的图表。 如图5的(a)所示,月桂酸甲酯的添加量LL为0. 07wt %时,增大MP值直至MP值为200时, 在相同制造条件下,矫顽力HcJ提高。另一方面,对于饱和磁化强度Js,在相同制造条件下, 存在MP值为0的烧结磁体变得比MP值为50~800的烧结磁体高的倾向,但在高时效温度 下,与比较例相比,MP值为50~800的烧结磁体更高。
[0062] 图6为表示各MP值的烧结磁体的密度(烧结体密度)Ds的图表。如该图的图表 所示,通过混合Al 2O3粉末,烧结磁体的密度Ds提高。这是因为,由于Al 203粉末,烧结时的 合金粉末颗粒的生长受到抑制,烧结磁体的内部的主相颗粒的粒径变小,内部结构变得更 致密,并且Al 2O3粉末混入烧结磁体的内部形成的空隙(孔隙、气孔),将空隙填埋。如此, 通过Al 2O3粉末填埋空隙,能够减少由于冲击、温度变动等引起的以这些空隙为起点的裂纹 的产生/扩大。需要说明的是,LL = 0. 14wt%时的烧结磁体的密度Ds比LL = 0. 07wt% 时降低,但这是因为,润滑剂的添加量增加而导致最适宜的烧结温度上升,以及合金粉末在 进行的烧结过程中残留了较多碳,该残留碳量的增加妨碍了烧结。
[0063] [实验 3]
[0064] 将上述表2
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1