磁铁材料的制造方法技术

本发明专利技术提供了具有优良的磁性的磁铁材料和粘结磁铁及其制造方法。粘结磁铁的制造方法，是一边使在金属制的基部５１的外周上具有由陶瓷构成的表面层５２的冷却辊５沿箭头９Ａ的方向旋转，一边从喷嘴３吐出磁铁材料的金属熔液６，碰撞到冷却辊５的表面层５２而冷却凝固，制造急冷薄带８。在此，使金属熔液６从冷却辊５的旋转中心５４的正上方向冷却辊５的顶部吐出，在碰撞时，使磁铁材料与冷却辊５的表面层５２的表面即冷却辊５的圆周面５３接触的时间是０．５毫秒或以上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于磁铁材料的制造方法、薄带状磁铁材料、磁铁粉末及粘结磁铁。用粘结树脂将磁铁粉末粘结而成的粘结磁铁具有形状的自由度大的优点，用于电动机或各种转动装置。构成这样的粘结磁铁的磁铁材料，例如通过使用急冷薄带制造装置的急冷法进行制造。在急冷薄带制造装置是具备单一的冷却辊时，叫做单辊法。该单辊法，将规定的合金组成的磁铁材料加热熔化，从喷嘴射出这种金属熔液，通过碰撞到相对喷嘴旋转的冷却辊的圆周面上，与该圆周面接触而急冷、凝固，连续地形成薄带状(带材状)磁铁材料，即急冷薄带。然后将该急冷薄带粉碎，作为磁铁粉末，由该磁铁粉末制造粘结磁铁。在单辊法中使用的冷却辊，一般由铜合金、铁合金等构成。另外，为了提高耐久性，在冷却辊的圆周面上设置镀Cr等金属或者合金的表面层是公知的。但是，这样的冷却辊，其圆周面都以导热性高的金属构成，因此所得到的急冷薄带，由于冷却速度的差别，在其辊面(与冷却辊的圆周面接触一侧的面)和自由面(与辊面相反一侧的面)中的组织差别(晶粒直径的差别)变大，由于此，在将急冷薄带粉碎成为磁铁粉末时，在每个磁铁粉末的磁生上产生波动。因此，在由这样的磁铁粉末制造粘结磁铁时，得不到满意的磁性。本专利技术的目的在于，提供能够提供可靠生高的磁铁的磁铁材料的制造方法、薄带状磁铁材料、磁铁粉末及粘结磁铁。为了达到这样的目的，本专利技术是一边使在圆周上具有由陶瓷构成的表面层的冷却辊旋转，一边从喷嘴吐出磁铁材料的金属熔液，碰撞到上述冷却辊的上述表面层上，使之冷却凝固，制成薄带状的磁铁材料的磁铁材料的制造方法，其特征是，从上述冷却辊的旋转中心的正上方，使上述磁铁材料的金属熔液向上述冷却辊的顶部吐出，在碰撞时，磁铁材料与上述冷却辊的上述表面层接触的时间是0.5毫秒或以上。由此，能够制造能够提供磁性优良、耐热性和耐蚀性等优良的磁铁的磁铁材料。优选的是，上述表面层的厚度是0.5～50μm。由此，与冷却辊圆周面的表面层的接触面(=辊面)附近和与辊面相反一侧的面(=自由面)附近的晶粒直径的差别变小，其结果，能够制造具有特别优良的磁性的磁铁材料。另外，优选的是，上述冷却辊的半径是50～500mm。由此，不导致制造装置的大型化，能够制造具有高磁性的磁铁材料。优选的是，上述辊要以圆周速度5～60m/s进行旋转。由此，能够使晶粒直径适度的细化，能够制造具有特别优良的磁性的磁铁材料。优选的是，上述表面层的表面粗糙度Ra是0.03～8μm。由此，金属熔液与冷却辊圆周面的表面层的接触性良好，能够制造具有特别优良的磁性的磁铁材料。优选的是，所得到的薄带状的磁铁材料的厚度是10～50μm。由此，磁性的波动小，能够制造作为整体的磁性特别优良的磁铁材料。优选的是，上述磁铁材料是包含稀土元素、过渡金属和硼的合金。由此，能够制造具有特别优良的磁性的磁铁材料。本专利技术的另一方面是，一边使在圆周上具有由陶瓷构成的表面层的冷却辊旋转，一边从喷嘴吐出磁铁材料的金属熔液，碰撞到上述冷却辊的上述表面层上，进行冷却凝固而得到的薄带状磁铁材料，其特征是，从上述冷却辊的旋转中心的正上方，使上述磁铁材料的金属熔液向上述冷却辊的顶部吐出，在碰撞时，磁铁材料与上述冷却辊的上述表面层接触的时间是0.5毫秒或以上。由此，能够提供能制造磁性优良、耐热性和耐蚀性等优良的磁铁的薄带状磁铁材料。此时，优选的是，厚度是10～50μm。由此，磁性的波动小，能够制造作为整体的磁性特别优良的磁铁材料。优选的是，薄带状磁铁材料是包含稀土元素、过渡金属和硼的合金。由此，进一步提高磁性。本专利技术的又一个方面是，一边使在圆周上具有由陶瓷构成的表面层的冷却辊旋转，一边从喷嘴吐出磁铁材料的金属熔液，使之碰撞到上述冷却辊的上述表面层上冷却凝固，制造薄带状磁铁材料，将其粉碎而得到的磁铁粉末，其特征是，从上述冷却辊的旋转中心的正上方，使上述磁铁材料的金属熔液向上述冷却辊的顶部吐出，在碰撞时，磁铁材料与上述冷却辊的上述表面层接触的时间是0.5毫秒或以上。由此，能够提供能制造磁性优良、耐热性和耐蚀性等优良的磁铁的磁铁粉末。此时，优选的是，磁铁粉末是包含稀土元素、过渡金属和硼的合金。由此，进一步提高磁性。优选的是，磁铁粉末在其制造过程中或者制造后进行至少一次热处理。由此，组织均匀化，消除由粉碎而引入的应变的影响，进一步提高磁性。优选的是，磁铁粉末保持平均晶粒直径为500nm或以下的单相组织或者复合组织。由此，提高磁性，特别是矫顽力和磁滞曲线的矩形性。优选的是，磁铁粉末的平均粒径是0.5～150μm。由此，能够使磁性特别优良。另外，在用于粘结磁铁的制造时，得到磁铁粉末的含量(含有率)高、磁性优良的粘结磁铁。本专利技术的再一个方面是，一边使在圆周上具有由陶瓷构成的表面层的冷却辊旋转，一边从喷嘴吐出磁铁材料的金属熔液，碰撞到上述冷却辊的上述表面层上，进行冷却凝固而制成薄带状磁铁材料，再将上述薄带状磁铁材料粉碎，用粘结材料粘结所得到的磁铁粉末而成的粘结磁铁，其特征是，从上述冷却辊的旋转中心的正上方，使上述磁铁材料的金属熔液向上述冷却辊的顶部吐出，在碰撞时，磁铁材料与上述冷却辊的上述表面层接触的时间是0.5毫秒或以上。由此，能够提供磁性优良、耐热性和耐蚀性等优良的粘结磁铁。此时，优选的是，上述磁铁粉末是包含稀土元素、过渡金属和硼的合金。由此，进一步提高磁性。优选的是，上述磁铁粉末的含量是75～99.5重量％。由此，能够使高磁性和制造时的优良的成形性两者兼备。优选的是，矫顽力HcJ是320～900kA/m。由此，即使得不到充分的磁化磁场时，也能够形成良好的磁化，得到足够的磁通密度。优选的是，磁能积(BH)max是60kJ/m3或以上。由此，得到具有高磁性的磁铁，将该磁铁例如用于电动机中时，能够提供得到足够的转矩等的高性能电动机。本专利技术的上述的或其他目的、构成和效果，从参照附图进行的以下实施例的说明就可以清楚。附图说明图1是表示制造本专利技术的薄带状磁铁材料的装置(急冷薄带制造装置)的构成例的立体图。图2是表示在图1所示装置中的冷却辊和喷嘴的位置关系的侧视图。图3是表示向图1所示装置中的金属熔液的冷却辊进行碰撞部位附近的状态断面侧视图。图4是表示实施例1和比较例1中的粘结磁铁去磁曲线图(J-H图)。以下，详细地说明本专利技术的磁铁材料的制造方法、薄带状磁铁材料、磁铁粉末和粘结磁铁的实施方式。〔磁铁材料的金属组成〕首先，说明磁铁材料的金属组成。本专利技术的薄带状磁铁材料或磁铁粉末，最好具有优良的磁性，作为这样的薄带状磁铁材料或磁铁粉末，可举出包含R(R是包括Y的稀土元素中的至少一种)的合金，特别是包含R和TM(TM是过渡金属中的至少一种)及B(硼)的合金，最好具有以下的〔1〕～〔4〕的组成。〔1〕以稀土元素(主要是Sm)和过渡金属(主要是Co)作为基本成分(以下，称为Sm-Co系合金)。〔2〕以R、过渡金属(TM)(主要是Fe)和B作为基本成分(以下，称为R-TM-B系合金)。〔3〕以稀土元素(主要是Sm)、过渡金属(主要是Fe)和间隙元素(主要是N)作为基本成分(以下，称为Sm-Fe-N系合金)。〔4〕以R和Fe等过渡金属作为基本成分，具有软磁性相和硬磁性相相邻接存在的复合组织(特别，有称为纳米级复合组织)。作为Sm-Co系合金的代表，可举出本文档来自技高网...

【技术保护点】
磁铁材料的制造方法，它是一边使在外周上具有由陶瓷构成的表面层的冷却辊旋转，一边从喷嘴吐出磁铁材料的金属熔液，碰撞到上述冷却辊的上述表面层冷却凝固而制造薄带状磁铁材料的磁铁材料制造方法，其特征在于，使上述磁铁材料的金属熔液从上述冷却辊的旋转中心的正上方向上述冷却辊的顶部吐出，进行碰撞时，磁铁材料与上述冷却辊的上述表面层接触的时间是０．５毫秒或以上。

【技术特征摘要】
JP 1999-8-11 227461/991．磁铁材料的制造方法，它是一边使在外周上具有由陶瓷构成的表面层的冷却辊旋转，一边从喷嘴吐出磁铁材料的金属熔液，碰撞到上述冷却辊的上述表面层冷却凝固而制造薄带状磁铁材料的磁铁材料制造方法，其特征在于，使上述磁铁材料的金属熔液从上述冷却辊的旋转中心的正上方向上述冷却辊的顶部吐出，进行碰撞时，磁铁材料与上述冷却辊的上述表面层接触的时间是0.5毫秒或以上。2．权利要求1所述的磁铁材料的制造方法，其中，上述表面层的厚度是0.5～50μm。3．权利要求1或2所述的磁铁材料的制造方法，其中，上述冷却辊的半径是50～500mm。4．权利要求1～3中任何一项所述的磁铁材料的制造方法，其中，上述冷却辊以5～60m/s的圆周速度旋转。5．权利要求1～4中任何一项所述的磁铁材料的制造方法，其中，上述表面层的表面粗糙度Ra是0.03～8μm。6．权利要求1～5中任何一项所述的磁铁材料的制造方法，其中，所得到的薄带状的磁铁材料的厚度是10～50μm。7．权利要求1～6中任何一项所述的磁铁材料的制造方法，其中，上述磁铁材料是含稀土元素、过渡金属和硼的合金。8．薄带状磁铁材料，它是一边使在外周上具有由陶瓷构成的表面层的冷却辊旋转，一边从喷嘴吐出磁铁材料的金属熔液，碰撞到上述冷却辊的上述表面层冷却凝固而得到的薄带状磁铁材料，其特征在于，使上述磁铁材料的金属熔液从上述冷却辊的旋转中心的正上方向上述冷却辊的顶部吐出，进行碰撞时，磁铁材料与上述冷却辊的上述表面层接触的时间是0.5毫秒或以上。9．权利要求8所述的薄带状磁铁材料，其中，厚度是10～50μm。10．权利要求8或9所述的薄带状磁铁材料，其特征在于，该薄带状磁铁材料是含稀土元素、过渡金属和...

【专利技术属性】
技术研发人员：新井圣，加藤洋，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]