稀土磁体的制造方法和用于其的制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及稀土磁体的制造方法和用于其的制造装置。本发明专利技术提供能够提高Sm‑Fe‑N系稀土磁体的磁特性、特别是矫顽力的制造方法和用于其的制造装置。稀土磁体的制造方法和用于其的制造装置，该制造方法包括：将含有Sm、Fe和N的磁性材料原料粉末与含有金属Zn的改良材料粉末混合，得到混合粉末；将上述混合粉末填充到成型模中，得到填充物；在使上述填充物负载20MPa以下的压力的同时或者在无加压下将上述填充物中的上述改良材料粉末的至少一部分熔融，得到中间成型物；和用20MPa以上的压力对上述中间成型物进行液相烧结，得到烧结体。

Manufacturing method and device of rare earth magnet

【技术实现步骤摘要】
稀土磁体的制造方法和用于其的制造装置
本公开涉及稀土磁体、特别是含有Sm、Fe和N的稀土磁体的制造方法和用于其的制造装置。
技术介绍
作为高性能稀土磁体，Sm-Co系稀土磁体和Nd-Fe-B系稀土磁体已实用化，近年来正在研究它们以外的稀土磁体。例如，研究了含有Sm、Fe和N的稀土磁体(以下有时称为“Sm-Fe-N系稀土磁体”。)。就Sm-Fe-N系稀土磁体而言，认为N以侵入型固溶于Sm-Fe晶体中。Sm-Fe-N系稀土磁体作为居里温度高、高温(150～300℃)磁特性优异的稀土磁体为人所知。也在研究Sm-Fe-N系稀土磁体的改良。例如，在专利文献1中公开了如下尝试：将含有Sm、Fe和N的磁性粉末与金属Zn粉末混合并成型，对该成型体进行热处理，以提高矫顽力。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-201628号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1中所公开的稀土磁体(以下有时称为“专利文献1的稀土磁体”。)使用采用冷喷雾法制造的磁粉。在专利文献1的稀土磁体中，有时磁特性、特别是矫顽力不充分。认为这起因于制造方法。由此本专利技术人发现了如下课题：关于Sm-Fe-N系稀土磁体，希望有能够提高磁特性、特别是矫顽力的制造方法。本公开为了解决上述课题而完成，目的在于提供能够提高Sm-Fe-N系稀土磁体的磁特性、特别是矫顽力的制造方法和用于其的制造装置。用于解决课题的手段本专利技术人为了实现上述目的，反复认真研究，完成了本公开的稀土磁体的制造方法和用于其的制造装置。其方案如下所述。〈1〉稀土磁体的制造方法，其包括：将含有Sm、Fe和N的磁性材料原料粉末与含有金属Zn的改良材料粉末混合，得到混合粉末；将所述混合粉末填充到成型模中，得到填充物；在使所述填充物负载20MPa以下的压力的同时或者在无加压下将所述填充物中的所述改良材料粉末的至少一部分熔融，得到中间成型物；和以20MPa以上的压力对所述中间成型物进行液相烧结，得到烧结体。〈2〉〈1〉项所述的方法，其中，所述磁性材料原料粉末含有由(Sm(1-i)Ri)2(Fe(1-j)Coj)17Nh表示的磁性相，其中，R为选自Sm以外的稀土元素以及Y和Zr中的1种以上，i为0～0.50，j为0～0.52，并且h为1.5～4.5。〈3〉〈1〉或〈2〉项所述的方法，其中，所述磁性材料原料粉末的氧含量为1.05质量％以下。〈4〉〈1〉～〈3〉项中任一项所述的方法，其中，所述改良材料粉末的平均粒径为20μm以下。〈5〉〈1〉～〈4〉项中任一项所述的方法，其中，将所述混合粉末填充到所述成型模中，在磁场中进行压粉，得到经磁场取向的填充物。〈6〉稀土磁体的制造装置，是在〈1〉～〈5〉项中任一项的方法中使用的稀土磁体的制造装置，其具备：填充所述混合粉末的成型模、将所述成型模加热的加热器、以及使所述填充物和所述中间成型物负载压力的加压构件，所述成型模具备：具有贯通孔的主模、和从所述贯通孔的两端在所述贯通孔的轴向上可滑动地插入的冲模，所述加热器设置在所述主模的外周，并且所述加压构件与所述冲模的至少一个连结。〈7〉〈6〉项所述的装置，其中，所述主模和所述冲模的至少一部分由碳化钨制成。〈8〉〈6〉或〈7〉项所述的装置，其中，在所述主模中设置有温度传感器。〈9〉〈6〉～〈8〉项中任一项所述的装置，其中，所述加热器包含感应加热线圈。〈10〉〈6〉～〈9〉项中任一项所述的装置，其中，所述加压构件包含液压缸和电动缸中的至少一者。〈11〉〈6〉～〈10〉项中任一项所述的装置，其中，在所述成型模的外部还具备电磁线圈。专利技术效果根据本公开，在混合粉末中的改良材料粉末的至少一部分熔融的状态下使混合粉末负载烧结压力，从而该熔融物起到润滑剂和/或缓冲材料的作用，在液相烧结时能够减小混合粉末中的磁性材料原料粉末的粒子所负载的应力。其结果，能够提供抑制磁性材料原料粉末的磁特性因应力的负载而劣化，可提高Sm-Fe-N系稀土磁体的磁特性、特别是矫顽力的制造方法和用于其的制造装置。附图说明图1为示出本公开的制造装置的一个形态的示意图。图2为示出准备实施例1～2的试样时的、加热和加压方式的说明图。图3为示出准备比较例1～2的试样时的、加热和加压方式的说明图。图4为示出对实施例1～2和比较例1～2的试样测定了矫顽力的结果的坐标图。图5为对于实施例3～7和比较例3～9的试样示出主模温度T与矫顽力的关系的坐标图。图6为对于实施例3～12和比较例3～4的试样示出主模温度T与矫顽力的关系的坐标图。图7为对于实施例13～35和比较例10～19的试样示出主模温度T与矫顽力的关系的坐标图。附图标记说明10成型模12主模14a、14b冲模16贯通孔18温度传感器20加热器30加压构件40电磁线圈100制造装置具体实施方式以下对本公开涉及的、稀土磁体的制造方法及用于其的制造装置的实施方式进行说明。应予说明，以下所示的实施方式并不限定本公开的稀土磁体的制造方法及用于其的制造装置。在本公开的稀土磁体的制造方法及用于其的制造装置中，使用含有Sm、Fe和N的磁性材料原料粉末与含有金属Zn的改良材料粉末的混合粉末。关于含有Sm、Fe和N的磁性材料原料粉末，已知其粉末粒子负载应力时，磁特性劣化。而且，负载的应力越大，磁特性越容易劣化。特别是，磁性材料原料粉末的温度为100℃以上时，如果其粉末粒子负载应力，则磁特性的劣化显著。Sm-Fe-N系稀土磁体是将混合粉末成型而制造，因此为了提高磁特性，优选使成型得到的磁体的密度提高。为了使磁体的密度提高，提高成型压力是有效的。但是，如上所述，磁性材料原料粉末的粒子负载较大的应力时，磁特性容易劣化。因此，即使提高成型压力来提高磁体的密度，多数情况下也得不到所期望的磁特性，特别是所期望的矫顽力。关于将混合粉末成型，本专利技术人发现了如下的见解。作为将混合粉末成型的方法，可列举出液相烧结。在本说明书中，液相烧结是指在混合粉末中的磁性材料原料粉末没有熔融、改良材料粉末的至少一部分熔融的状态下将混合粉末烧结。将混合粉末液相烧结时，使混合粉末负载液相烧结所需大小的压力(以下有时称为“烧结压力”。)。在现有的制造方法中，在开始使混合粉末负载烧结压力的同时，开始加热混合粉末。因此，在从开始使混合粉末负载烧结压力时起直至达到混合粉末中的改良材料粉末的至少一部分熔融的温度的期间，在混合粉末中不存在液相。因此，认为混合粉末中的磁性材料原料粉末的粒子负载较大的应力，其结果磁特性劣化。因此，本专利技术人发现：直至混合粉末中的改良材料粉末的至少一部分熔融，一边使混合粉末负载混合粉末中的磁性材料原料粉末的磁特性不发生劣化的程度的压力一边加热混合粉末、或者在无加压下加热混合粉末为宜。并发现：在混合粉末中的改良材料粉末的至少一部分熔融的状态下，即使使混合粉末负载烧结压力，熔融物也起到润滑剂和/或缓冲材料的作用，从而能够减小混合粉末中的磁性材料原料粉末的粒子负载的应力。以下对根据目前为止所述的发现等完成的、本公开的稀土磁体的制造方法及用于其的制造装置的构成要素进行说明。《制造方法》首先，对本公开的稀土磁体的制造方法(以下有时称为“本公开的制造方法”。)进行说明。〈混合工序〉本公开的制造方法中，将磁性材料原料粉末与改良材料粉末混合，得到混合粉末。磁性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.稀土磁体的制造方法，其包括：将含有Sm、Fe和N的磁性材料原料粉末与含有金属Zn的改良材料粉末混合，得到混合粉末；将所述混合粉末填充到成型模中，得到填充物；在使所述填充物负载20MPa以下的压力的同时或者在无加压下将所述填充物中的所述改良材料粉末的至少一部分熔融，得到中间成型物；和以20MPa以上的压力对所述中间成型物进行液相烧结，得到烧结体。

【技术特征摘要】
2018.04.09 JP 2018-0748591.稀土磁体的制造方法，其包括：将含有Sm、Fe和N的磁性材料原料粉末与含有金属Zn的改良材料粉末混合，得到混合粉末；将所述混合粉末填充到成型模中，得到填充物；在使所述填充物负载20MPa以下的压力的同时或者在无加压下将所述填充物中的所述改良材料粉末的至少一部分熔融，得到中间成型物；和以20MPa以上的压力对所述中间成型物进行液相烧结，得到烧结体。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁性材料原料粉末含有由(Sm(1-i)Ri)2(Fe(1-j)Coj)17Nh表示的磁性相，其中，R为选自Sm以外的稀土元素以及Y和Zr中的1种以上，i为0～0.50，j为0～0.52，并且h为1.5～4.5。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述磁性材料原料粉末的氧含量为1.05质量％以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中，所述改良材料粉末的平均粒径为20μm以下。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间纪次，芳贺一昭，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP