稀土类磁铁厚膜及低温固化成形方法技术

本发明专利技术提供一种同时满足厚膜化、高密度化和磁特性(特别是剩余磁通密度)的提高的磁铁。其可通过具有如下特征的磁铁厚膜来实现，即，含有由式1：R－M－X表述的稀土类磁铁相，在式1中，R含有Nd、Sm中的至少一种，M含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少一种，在所述R以Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足95％，在所述R以Sm为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足97％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
目前，作为正在使用的稀土类磁铁，主要有烧结磁铁和粘结磁铁这两种。粘结磁铁 通过由树脂使在室温下具有优异的磁特性的磁铁原料粉末固化成形来使用。 粘结磁铁与烧结磁铁的不同点在如下这一点上具有差异，S卩，在粘结磁铁的情况 下，磁铁原料粉末具有磁特性，与此相对，在烧结磁铁的情况下，作为磁铁原料粉末，缺乏磁 特性，通过加热到发生液相的程度的高温，才体现优异的磁特性。而且，关于粘结磁铁用的 原料粉末，在加热到高温的情况下，反而会产生磁特性劣化的问题。 磁特性劣化的理由例如有如SmFeN磁铁那样在高温下磁铁化合物进行分解而丧 失特性，或如NdFeB磁铁那样通过将晶粒微细化后的组织而具有优异的磁特性的磁粉通过 加热而晶粒粗大化，损害其优异的磁特性。 因此，如通常的烧结磁铁那样，在加热到1000°C附近而随着晶界改性或组织变化 来实施固化成形之类的工艺中，具有得不到块状成形体的问题。 于是，这些磁铁原料粉末使用通过注射成形或模成形而使与树脂混炼后的浆液进 行块化的方法作为常温或较低温的固化成形技术。但是，在这些方法中，树脂会不可避免地 存在，具有减少磁铁的净成分的问题。 与此相对，作为得到高密度块状成形体的方法，有使磁铁原料粉末堆积于基板而 固化成形的方法。例如，非专利文献1中尝试了将在真空中进行了气溶胶化的磁铁原料粉 喷到基板上的方法（气溶胶沉积法:AD法）。 非专利文献1 :电气工程师学会杂志A Vol. 124 (2004)，No. 10ρρ· 887 - 891 但是，在非专利文献1记载的方法中，也存在如下问题，即，如果与粘结磁铁相比， 则虽然变成高密度，但因为气体的流速在原理上比冷喷涂慢，所以粒子间的粘附性变差，未 必能得到足够的高密度的块体。另外，还存在如下问题，即，因为气体流速慢，所以作为可使 用的原料粉末，较大的粒子或较重的粒子不能加速，并且成膜速度慢，不能得到比推定为可 成膜的500 μ m(实测值为175 μ m)还厚的厚膜。
技术实现思路
于是，本专利技术的目的在于，提供一种同时满足厚膜化、高密度化和磁特性（特别是 剩余磁通密度和硬度）的提高的磁铁及其制造方法。 本专利技术的磁铁厚膜的特征为，含有由式（1) :R - M - X表述的稀土类磁铁相，在R =Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80%以上且不足95%，在所述R = Sm为主要 成分的情况下，具有理论密度的80%以上且不足97%。在此，R含有Nd、Sm中的至少一种， Μ含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少一种（以下，同样）。 【附图说明】 图1是示意性表示本专利技术的磁铁厚膜的制造方法所使用的、代表性的冷喷涂法中 作为使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法所使用的装置构成的概要图； 图2是表示本专利技术的磁铁厚膜的制造方法所使用的、使粒子堆积而成膜的粉体成 膜的方法（冷喷涂法）的将气体压力变为〇· 4MPa、0. 6MPa、0. 8MPa时的形成在基板表面的 中央部分的磁铁的皮膜外观的图； 图3是表示本实施例1?9及比较例2、4的磁铁厚膜和现有AD法（非专利文献 1)所示的剩余磁化和密度之间的关系的图。此外，图中的文献值是现有AD法（非专利文献 1)所示的值（两个点）。另外，比较例1、3因为得不到磁铁的皮膜（磁铁厚膜）且不能测 定剩余磁化（剩余磁通密度）及密度，所以不能进行图示； 图4是表示本实施例1?9及比较例2、4的磁铁厚膜和现有AD法（非专利文献 1)所示的硬度（Hv)和密度之间的关系的图。此外，图中的文献值是现有AD法（非专利文 献1)所示的值（两个点）。另外，比较例1、3因为得不到磁铁的皮膜（磁铁厚膜）且不能 测定剩余磁化（剩余磁通密度）及密度，所以不能进行图示； 图5Α是示意性表示表面磁铁式同步电动机（SMP或SPMSM)的转子构造的剖面概 要图； 图5Β是示意性表示埋入磁铁式同步电动机（IMP或IPMSM)的转子构造的剖面概 要图。 符号说明 10冷喷涂装置 11高压载气发生部 12用于加压输送高压载气的配管 13载气加热器 14用于加压输送高温高压的载气（一次载气）的配管 15原料粉末供给部 16注入原料投入气体的配管 17载气加速部（喷嘴枪） 18a压力传感器 18b温度传感器 19基材保持部 B 基板 50a表面磁铁式同步电动机 50b埋入磁铁式同步电动机 51表面磁铁式同步电动机用的转子的磁铁（厚膜） 53表面磁铁式同步电动机用的转子 55、55a埋入磁铁式同步电动机用的磁铁（厚膜） 57埋入磁铁式同步电动机的转子 d 埋入磁铁式同步电动机的设置于转子的嵌槽的厚度 【具体实施方式】 下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。此外，在附图的说明中，在同一要 素上附带同一符号，省略重复的说明。另外，附图的尺寸比率为了便于说明而进行了放大， 有时与实际的比率不同。 (A)磁铁厚膜（第一实施方式） 本专利技术的第一实施方式含有由式⑴：R - Μ - X表述的稀土类磁铁相。进而，其 特征为，在上述R以Nd为主要成分的情况下，在具有理论密度的80%以上且不足95%，以R 为Sm主要成分的情况下，具有理论密度的80%以上且不足97%。在此，在上述组成式中， R含有NcUSm中的至少一种，上述Μ含有Fe、Co中的至少一种，上述X含有N、B中的至少一 种。通过具有这种第一实施方式的磁铁厚膜的结构，磁铁的净含量增大，可得到小型强力磁 铁，能够实现电动机等系统的小型化。另外，目前，因为能够使由树脂进行固化成形而使用 的粘结磁铁用磁铁粉末高密度地固化成形，所以能够有助于电动机的小型高性能化。下面， 依次对磁铁厚膜的构成及制造方法（第二实施方式）进行说明。 (1)由式⑴：R - Μ - X表述的稀土类磁铁相 本实施方式的磁铁厚膜含有由式（1) :R - Μ - X表述的稀土类磁铁相。进而，其特 征为，在上述R以Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80 %以上且不足95 %，在R以Sm 为主要成分的情况下，具有理论密度的80%以上且不足97%。在此，在上述稀土类磁铁相 的组成式中，R含有Nd、Sm中的至少一种，Μ含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少 一种。S卩，作为稀土类磁铁相，可举出含有Nd - Fe - N合金系、Nd - Fe - B合金系、Nd - Co - N合金系、Nd - Co - B合金系、Sm - Fe - N合金系、Sm - Fe - B合金系、Sm - Co - N合金系、Sm - Co - B合金系的稀土类磁铁相。具体而言，例如可举出：Nd2Fe14B、Nd2C 〇14B、 NdjFei - xCox)14B(在此，X 优选为 0 < X < 0· 5)、Nd15Fe77B5、Nd15Co 77B5、Ndn.77Fe82. 35B5.88、 Ndn. 77Co82.35B5.88、Nc^.丨一此、Nc^. {οΑ、Nd7Fe3B1(l、Nd7Co 3B1(l、（Ndi _本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁铁厚膜，其特征在于，含有由式1：R－M－X表述的稀土类磁铁相，在式1中，R含有Nd、Sm中的至少一种，M含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少一种，在所述R以Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足95％，在所述R以Sm为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足97％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.06 JP 2011-2671401. 一种磁铁厚膜，其特征在于，含有由式1 :R - Μ - X表述的稀土类磁铁相，在式1中， R含有Nd、Sm中的至少一种，Μ含有Fe、Co中的至少一种，X含有Ν、Β中的至少一种，在所 述R以Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80%以上且不足95 %，在所述R以Sm为 主要成分的情况下，具有理论密度的80%以上且不足97 %。2. 如权利要求1所述的磁铁厚膜，其特征在于， 所述稀土类磁铁相是以含有Sm和Fe的氮化合物为主要成分的稀土类磁铁粉末。3. 如权利要求1或2所述的磁铁厚膜，其特征在于， 所述磁铁厚膜的厚度为200?3000 μ m。4. 如权利要求1?3中任一项所述的磁铁厚膜，其特征在于， 所述磁铁厚膜使用使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法。5. -种磁铁厚膜的制造方法，其特征在于，含有： 喷射阶段，利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态的高速载气流，喷射所述原料 粉末； 固化成形阶段，将喷射出的所述原料粉末堆积在基材上而固化成形， 所述原料粉末是稀土类磁铁粉末， 所述喷射阶段的高速载气的温度不足稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度， 所述固化成形阶段在大气压下进行。6. -种磁铁厚膜的制造方法，其特征在于，含有： 喷射阶段，利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态的高速载气流，喷射所述原...

【专利技术属性】
技术研发人员：川下宜郎，高岛和彦，南部俊和，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP