R-T-B系永久磁铁的制造方法技术

本发明专利技术提供一种R‑T‑B系永久磁铁的制造方法，其包括：包覆工序，用包含重稀土元素和粘合剂的扩散材料片材(4)覆盖磁铁基材(2)的表面的至少一部分；加热工序，通过对覆盖磁铁基材(2)的表面的至少一部分的扩散材料片材(4)进行加热，使粘合剂软化；冷却工序，在加热工序后，通过冷却扩散材料片材(4)，使粘合剂固化；和扩散工序，在冷却工序后，通过对扩散材料片材(4)和磁铁基材(2)进行加热，使重稀土元素向磁铁基材(2)内扩散，磁铁基材(2)包含稀土元素R、过渡金属元素T和硼，至少一部分的稀土元素R为钕，至少一部分的过渡金属元素T为铁。

【技术实现步骤摘要】
R-T-B系永久磁铁的制造方法
本专利技术涉及R-T-B系永久磁铁的制造方法。
技术介绍
含有稀土元素R(钕等)、过渡金属元素T(铁等)和硼B的R-T-B系永久磁铁具有优异的磁特性。作为表示R-T-B系永久磁铁的磁特性的指标，通常使用剩余磁通密度Br(剩余磁化)和矫顽力HcJ。R-T-B系永久磁铁是新型永久磁铁。通过向新型永久磁铁施加与磁化方向相反的磁场，在构成永久磁铁的多个结晶颗粒(主相颗粒)的晶界附近容易产生磁化反转的核。永久磁铁的矫顽力会因该磁化反转的核而减小。另外，R-T-B系永久磁铁的矫顽力会随着温度的上升而减小。对于电动机或发电机等所使用的R-T-B系永久磁铁，要求即使在高温环境下也具有高的矫顽力。为了提高R-T-B系永久磁铁的矫顽力，可向R-T-B系永久磁铁中添加镝等重稀土元素。通过添加重稀土元素，各向异性磁场提高，磁化反转核难以产生，因此，矫顽力增加。近年来，为了以更少量的重稀土元素得到高的矫顽力，利用了晶界扩散法。在晶界扩散法中，通过使重稀土元素从磁铁表面沿着晶界扩散，各向异性磁场在晶界附近容易局部增大，在晶界附近难以产生磁化反转的核，矫顽力增加。例如，在国际公开第2016/093173号小册子所记载的R-T-B系永久磁铁的制造方法中，使用包含重稀土元素的化合物(氟化物和/或氟氧化物)和树脂成分的片材(成形体)。在国际公开第2016/093174号小册子所记载的R-T-B系永久磁铁的制造方法中，使用包含重稀土元素的氧化物和树脂成分的片材(成形体)。通过在片材配置在磁铁基材的表面的状态下，以烧结温度以下的温度对磁铁基材进行加热，片材中的重稀土元素会向烧结体内扩散。
技术实现思路
在包含重稀土元素的片材被配置在磁铁基材的表面的情况下，片材无法与磁铁基材的表面充分密合，在片材与磁铁基材的表面之间容易形成间隙。另外，伴随着重叠有片材的磁铁基材的处理，片材的位置会从规定的位置偏移、或片材会从磁铁基材的表面剥离。由于这些问题，片材中的重稀土元素难以均匀地向磁铁基材的表面扩散。其结果，R-T-B系永久磁铁的组成和磁特性会产生偏差，R-T-B系永久磁铁的矫顽力无法充分提高。上述问题在磁铁基材的表面为曲面的情况下尤为显著。本专利技术是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供能够使重稀土元素均匀地向磁铁基材的内部扩散的R-T-B系永久磁铁的制造方法。本专利技术的一个方面提供一种R-T-B系永久磁铁的制造方法，其包括：包覆工序，用包含重稀土元素和粘合剂的扩散材料片材覆盖磁铁基材的表面的至少一部分；加热工序，通过对覆盖磁铁基材的表面的至少一部分的扩散材料片材进行加热，使粘合剂软化；冷却工序，在加热工序后，通过冷却扩散材料片材，使粘合剂固化；和扩散工序，在冷却工序后，通过对扩散材料片材和磁铁基材进行加热，使重稀土元素向磁铁基材内扩散，磁铁基材包含稀土元素R、过渡金属元素T和硼，至少一部分的稀土元素R为钕，至少一部分的过渡金属元素T为铁。也可以是，R-T-B系永久磁铁的制造方法还包括输送工序，在冷却工序后，将扩散材料片材和磁铁基材向加热炉内输送，在加热炉内实施扩散工序。也可以是，在冷却工序中，一边冷却扩散材料片材，一边将扩散材料片材和磁铁基材向加热炉内输送，在加热炉内实施扩散工序。也可以是，在加热工序中，通过对扩散材料片材和磁铁基材中的至少一者进行加压，使扩散材料片材和磁铁基材彼此密合。也可以是，在冷却工序中，通过对扩散材料片材和磁铁基材中的至少一者进行加压，使扩散材料片材和磁铁基材彼此密合。也可以是，使用包括膜和与膜重叠的扩散材料片材的层叠体，在包覆工序中，以扩散材料片材与磁铁基材的表面接触的方式，用层叠体覆盖磁铁基材的表面的至少一部分，在磁铁基材的表面的至少一部分被层叠体覆盖的状态下，实施加热工序和冷却工序。也可以是，在冷却工序后，将膜从扩散材料片材剥离和除去，在除去膜后，实施扩散工序。也可以是，在磁铁基材的表面的至少一部分被层叠体覆盖的状态下，进一步实施扩散工序。也可以是，使用包括膜和与膜重叠的扩散材料片材的层叠体，扩散材料片材的第一表面是层叠体中不与膜接触的表面，扩散材料片材的第二表面是层叠体中与膜接触的表面，在包覆工序前，将膜从扩散材料片材剥离和除去，在包覆工序中，以第二表面与磁铁基材的表面接触的方式，用扩散材料片材覆盖磁铁基材的表面的至少一部分。也可以是，使用包括膜和与膜重叠的扩散材料片材的层叠体，扩散材料片材的第一表面是层叠体中不与膜接触的表面，扩散材料片材的第二表面是层叠体中与膜接触的表面，在包覆工序前，将膜从扩散材料片材剥离和除去，在包覆工序中，以第一表面与磁铁基材的表面接触的方式，用扩散材料片材覆盖磁铁基材的表面的至少一部分。采用本专利技术，能够提供能够使重稀土元素均匀地向磁铁基材的内部扩散的R-T-B系永久磁铁的制造方法。附图说明图1A、图1B和图1C表示本实施方式的R-T-B系永久磁铁的制造方法中的包覆工序、加热工序和冷却工序的概要。图2A、图2B和图2C表示本实施方式的R-T-B系永久磁铁的制造方法中的包覆工序、加热工序和冷却工序的概要。附图标记说明2……磁铁基材，4……扩散材料片材，4a……扩散材料片材的第一表面，4b……扩散材料片材的第二表面，6……膜，8……层叠体。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的优选实施方式进行说明。在附图中，对相同的构成要素标注相同的附图标记。本专利技术并不限定于下述实施方式。下面所说的“永久磁铁”均指“R-T-B系永久磁铁”。[原料合金的制备工序]在原料合金的制备工序中，由包含构成永久磁铁的各元素的金属原料制作合金材。原料合金可以利用薄带连铸法、书型铸模法或离心铸造法制作。金属原料例如可以为稀土元素的单质(金属单质)、包含稀土元素的合金、纯铁、硼铁或包含它们的合金。称量这些金属原料，使得它们与想要的磁铁基材的组成一致。作为原料合金，可以制作组成不同的两种以上的合金。原料合金至少包含稀土元素R、过渡金属元素T和硼(B)。原料合金中包含的至少一部分的R为钕(Nd)。永久磁铁中，作为其它的R，还可以包含选自钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)中的至少一种。上述稀土元素中，钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)为重稀土元素。上述稀土元素中，除重稀土元素以外的元素为轻稀土元素。原料合金可以包含Pr。原料合金也可以不包含Pr。原料合金可以包含Tb和Dy中的一者或两者。原料合金也可以不包含Tb和Dy中的一者或两者。原料合金中包含的至少一部分的过渡金属元素T为铁(Fe)。T可以为Fe和钴(Co)。也可以是全部的T为Fe。也可以是全部的T为Fe和Co。原料合金还可以包含除Fe和Co以外的其它本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种R-T-B系永久磁铁的制造方法，其特征在于，包括：/n包覆工序，用包含重稀土元素和粘合剂的扩散材料片材覆盖磁铁基材的表面的至少一部分；/n加热工序，通过对覆盖所述磁铁基材的表面的至少一部分的所述扩散材料片材进行加热，使所述粘合剂软化；/n冷却工序，在所述加热工序后，通过冷却所述扩散材料片材，使所述粘合剂固化；和/n扩散工序，在所述冷却工序后，通过对所述扩散材料片材和所述磁铁基材进行加热，使所述重稀土元素向所述磁铁基材内扩散，/n所述磁铁基材包含稀土元素R、过渡金属元素T和硼，/n至少一部分的所述稀土元素R为钕，/n至少一部分的所述过渡金属元素T为铁。/n

【技术特征摘要】
20190328 JP 2019-0642391.一种R-T-B系永久磁铁的制造方法，其特征在于，包括：
包覆工序，用包含重稀土元素和粘合剂的扩散材料片材覆盖磁铁基材的表面的至少一部分；
加热工序，通过对覆盖所述磁铁基材的表面的至少一部分的所述扩散材料片材进行加热，使所述粘合剂软化；
冷却工序，在所述加热工序后，通过冷却所述扩散材料片材，使所述粘合剂固化；和
扩散工序，在所述冷却工序后，通过对所述扩散材料片材和所述磁铁基材进行加热，使所述重稀土元素向所述磁铁基材内扩散，
所述磁铁基材包含稀土元素R、过渡金属元素T和硼，
至少一部分的所述稀土元素R为钕，
至少一部分的所述过渡金属元素T为铁。


2.根据权利要求1所述的R-T-B系永久磁铁的制造方法，其特征在于：
还包括输送工序，在所述冷却工序后，将所述扩散材料片材和所述磁铁基材向加热炉内输送，
在所述加热炉内实施所述扩散工序。


3.根据权利要求1所述的R-T-B系永久磁铁的制造方法，其特征在于：
在所述冷却工序中，一边冷却所述扩散材料片材，一边将所述扩散材料片材和所述磁铁基材向加热炉内输送，
在所述加热炉内实施所述扩散工序。


4.根据权利要求1所述的R-T-B系永久磁铁的制造方法，其特征在于：
在所述加热工序中，通过对所述扩散材料片材和所述磁铁基材中的至少一者进行加压，使所述扩散材料片材和所述磁铁基材彼此密合。


5.根据权利要求1所述的R-T-B系永久磁铁的制造方法，其特征在于：
在所述冷却工序中，通过对所述扩散材料片材和所述磁铁基材中的至少一者进行加压，使所述扩散材料片材和所述磁铁基材彼此密合。


6.根据权利要求1所述的R-T-B系永久磁铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：增泽清幸，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP