NdFeB系烧结磁铁的制造方法、制造装置、及该制造方法所制造的NdFeB系烧结磁铁制造方法及图纸

技术编号:11116709 阅读:67 留言:0更新日期:2015-03-06 13:55
本发明专利技术提供一种用于制造磁特性尤其矫顽力和取向度优异的薄形形状的NdFeB系烧结磁铁的制造方法和制造装置、及由该制造方法和制造装置所制造的NdFeB系烧结磁铁。本发明专利技术的NdFeB系烧结磁铁的制造装置具备:将含有规定量的Dy的合金粉末(11)供给到铸型(10),且以3.0~4.2g/cm3的密度填充的填充部(1);使填充了合金粉末(11)的铸型(10)在磁场中取向的取向部(3);使由取向部(3)所取向了的铸型(10)内的合金粉末(11)连同铸型(10)一起烧结的未图示的烧结炉;向这些各部及烧结炉搬送铸型(10)的、且由未图示的带式输送机或机械手构成的搬送部,并且在取向部(3)中具有:通过在磁场施加之前及/或者之后使铸型(10)的内部所填充的合金粉末(11)得以加热,而使合金粉末(11)的各粒子的矫顽力下降的加热取向用线圈(20)。

【技术实现步骤摘要】
NdFeB系烧结磁铁的制造方法、制造装置、及该制造方法所 制造的NdFeB系烧结磁铁 本申请是 申请人:于2010年08月27日提出的申请号为20108003804LX(国际申 请号PCT/JP2010/064558)的、专利技术名称为NdFeB系烧结磁铁的制造方法、制造装置、及该 制造方法所制造的NdFeB系烧结磁铁的国际申请的分案申请,该申请进入国家阶段的日期 为2012年02月27日。
本专利技术涉及用于制造磁特性尤其是矫顽力和取向度优异的薄形形状的NdFeB系 烧结磁铁的制造方法和制造装置、及该制造方法所制造的NdFeB系烧结磁铁。
技术介绍
NdFeB(钕?铁?硼)系的烧结磁铁于1982年被佐川(本申请的【专利技术者】)等人发 现,其具有的优点在于,具有远远超过截止当时的永磁铁的磁特性,能够由Nd(稀土类的一 类)、铁及硼这样的比较丰富且廉价的原料来制造。因此,NdFeB系烧结磁铁用于硬盘等音 圈电动机、混合动力汽车或电动汽车的驱动用电动机、电池补助型自行车用电动机、工业用 电动机、高级扬声器、头戴式耳机、永磁体式磁共振诊断装置等各种各样的产品中。 作为NdFeB系烧结磁铁额制造方法,已知有烧结法、铸造及热加工及时效处理的 方法、对急冷合金进行热变形加工的方法这三种方法。其中,在磁特性及生产性上优异、且 在工业上确立的制造方法为烧结法。在烧结法中,能够得到永磁铁所必要的致密且均一的 微细组织。 在专利文献1中,记载有通过烧结法制造NdFeB系烧结磁铁的方法。下面,对该方 法进行简单的说明。首先,通过熔解及铸造制作NdFeB系合金,将通过把该合金细粉碎所得 到的合金粉末填充到模具中。向该合金粉末在由压力机附加压力的同时施加磁场,同时进 行成形体的制作和该成形体的取向处理。之后,将成形体从磨具中取出、且进行加热烧结, 由此得到NdFeB系烧结磁铁。 NdFeB系合金的细粉末非常容易氧化,有可能与空气中的氧反应而起火。因此,上 述的全部的工序优选在使内部保持为无氧或者惰性气体气氛的密闭容器内进行。但是,在 成形体的制作中,必须向合金粉末施加数十MPa至数百MPa的高压力,为了施加这样的高压 力,需要使用大型的压力机。但是,将大型的压力机容纳于密闭容器内是困难的。 与此对应,在专利文献2中,记载有不使用压力机(不制作成形体)而制造烧结磁 铁的方法。该方法分成填充工序、取向工序、烧结工序这三个工序,通过以该顺序进行各工 序来制造烧结磁铁。下面,关于这些的工序进行简单的说明。首先,在填充工序中,在向填 充容器(下面称为铸型)供给合金粉末后,通过推杆或出液机等,以比自然填充密度高、 比成形体密度低的3.0?4.2g/cm3程度的密度,将该合金粉末填充到铸型内。在取向工序 中,对铸型内的合金粉末不施加压力而施加磁场,使合金粉末的各粒子的晶轴向一个方向 取向。在烧结工序中,将在取向工序中向一个方向所取向的合金粉末连同铸型一起加热、且 使其烧结。 根据该专利文献2的方法,由于在磁场取向时,不向合金粉末施加压力,另外合金 粉末的密度比冲压成形的成形体密度低,所以能够使合金粉末的粒子间的摩擦减小,能够 在取向工序中使各粉末粒子的取向方向以更高的取向度一致。其结果,能够制造具有更高 的磁特性的NdFeB系烧结磁铁。 再有,在专利文献2中,记载有在内部保持为无氧或者惰性气体气氛的密闭容器 内,设置有填充单元、取向单元、烧结单元,甚至设置有从填充单元向取向单元、从取向单元 向烧结单元搬送铸型的搬送单元的烧结磁铁制造装置。根据该装置,由于合金粉末能够贯 穿全工序地、自始至终在无氧或者惰性气体气氛中得以处理,所以能够防止其氧化及由氧 化所导致的磁特性的下降。下面,将不制作成形体而在填充到铸型的状态下制造烧结磁铁 的方法称为烧结无压工艺(PLP)法。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :(日本)特开昭59-046008号公报 专利文献2 :(日本)特开2006-019521号公报 近年来,在对环境问题的应对等中,以市场急速地开始扩大的汽车用途为中心,对 在KKTC以上的环境温度下可使用的薄形形状(相对于磁化方向的磁铁的厚度小的形状) 的NdFeB系烧结磁铁的期待日益高涨。但是,NdFeB系烧结磁铁中,由温度上升导致的磁特 性下降大、在KKTC以上的环境温度下容易产生不可逆的退磁的问题存在。 为了避免上述的问题,需要制造矫顽力HC1(在磁化曲线中,在使磁场H减少时的磁 化J为〇的磁场H的值)为规定的值(例如15k0e与1.2MA/m)以上的NdFeB系烧结 磁铁。这是因为当矫顽力高时难以退磁、且不可逆的退磁也难以产生。作为使该NdFeB系 烧结磁铁的矫顽力提高的方法,一般用Dy或Tb置换Nd的一部分。 但是,在专利文献2的方法中,由于粉末粒子间的自由度比较高,所以产生下面的 问题。例如,当为了使NdFeB系烧结磁铁的矫顽力提高而用Dy或Tb置换Nd的一部分时,合 金粉末粒子自身的矫顽力也变高,在粉末粒子间发挥功能的磁相互作用变大。由于该磁相 互作用,到取向工序后使合金粉末烧结为止晶轴的方向会很絮乱,烧结工序后的NdFeB系 烧结磁铁的取向度下降,并且残留磁通密度与由合金组成所期待的值相比也下降。 另外,取向度和残留磁通密度下降的问题,在制造薄形形状的NdFeB系烧结磁铁 时变得明显。这是因为与磁化的方向有关,合金粉末的量少,因而在取向工序时对合金粉末 发挥功能的反磁场变大,该反磁场会打乱各粉末粒子的取向方向。 因此,一直以来,通过以取向度难以絮乱的形状、例如在磁化方向具有足够的厚度 的块形状来制造NdFeB系烧结磁铁,之后,切断成薄板状,制造满足上述要求的烧结磁铁。 但是,在切断工序中产生的切粉不能作为磁铁再利用,而使材料的利用效率下降并且制造 成本变高的问题存在。另外,切断导致的机械损伤使退磁曲线的方形度OVUt)及其他的 磁特性下降的问题也存在。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种能够廉价地制造薄形形状且残留磁通密度及矫 顽力等磁特性高的NdFeB系烧结磁铁的方法及装置。 本申请【专利技术者】经过几次实验和考察,发现通过在取向工序中对NdFeB系合金粉末 进行加热、且使各合金粉末粒子的矫顽力下降,可抑制磁场取向后的合金粉末的取向度的 絮乱。由此,即使通过使合金粉末含有Dy而使各合金粉末粒子的矫顽力提高、或相对于磁 化的方向而合金粉末的量小且反磁场变大,也能够维持高取向度,且使NdFeB系烧结磁铁 的残留磁通密度不下降。 即,为了解决上述课题而研制成的本专利技术的NdFeB系烧结磁铁的制造方法,其具 有:以3. 0?4. 2g/cm3的密度将NdFeB系合金粉末填充到铸型的填充工序;使填充到所述 铸型的合金粉末通过磁场而得以取向的取向工序;使该取向后的合金粉末连同铸型一起烧 结的烧结工序,其特征在于,还具有:在所述取向工序的取向用磁场施加之前及/或之后, 对所填充到所述铸型的所述合金粉末进行加热的加热工序。 另外,理想的是,上述加热工序的加热温度为50°C以上且300°C以下。这是因为当 加热温度不足50°C时各本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种NdFeB系烧结磁铁,其特征在于,磁导系数为0.01以上且不足0.5,矫顽力为1.2MA/m以上,取向度为95%以上。

【技术特征摘要】
2009.08.28 JP 2009-197932;2010.04.23 JP 2010-100261. 一种NdFeB系烧结磁铁,其特征在于, 磁导系数为0.01以上且不足0.5,矫顽力为1.2MA/m以上,取向度为95%以上。2. 根据权利要求1所述的NdFeB系烧结磁铁,其特征在于, 所述磁导系数为0. 01以上且不足0....

【专利技术属性】
技术研发人员:佐川真人沟口彻彦朝妻通康林真一
申请(专利权)人:因太金属株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1