稀土磁铁及其制造方法技术

本公开提供与以往相比能够进一步提高磁化强度的稀土磁铁及其制造方法。本公开涉及一种磁性磁铁的制造方法以及由该制造方法得到的稀土磁铁，该制造方法包含：准备含有规定磁性粉末和改性材料粉末，将所述磁性粉末和所述改性材料粉末混合而得到混合粉末，在磁场中对所述混合粉末压缩成形而得到磁场成形体，以及对所述磁场成形体加压烧结而得到烧结体，所述磁性粉末包含第一粒子群和第二粒子群，用d1μm表示所述第一粒子群的粒度分布D

【技术实现步骤摘要】
稀土磁铁及其制造方法


[0001]本公开涉及一种稀土磁铁的制造方法。本公开尤其涉及下述稀土磁铁的制造方法，该稀土磁铁含有Sm、Fe和N，且至少一部分包含具有Th2Zn
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型晶体结构或Th2Ni
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型晶体结构的磁性相。

技术介绍

[0002]作为高性能稀土磁铁，Sm
‑
Co系稀土磁铁和Nd
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁已被实用化，但近年来，正在研究这些以外的稀土磁铁。
[0003]例如，正在研究含有Sm、Fe和N的稀土磁铁(以下有时称为"Sm
‑
Fe
‑
N系稀土磁铁")。Sm
‑
Fe
‑
N系稀土磁铁例如使用含有Sm、Fe和N的磁性粉末(以下有时称为"SmFeN粉末")而制造。
[0004]SmFeN粉末包含具有Th2Zn
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型晶体结构或Th2Ni
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型晶体结构的磁性相。认为该磁性相是N以间隙型固溶于Sm
‑
Fe晶体中。因此，SmFeN粉末容易因N受热解离而分解。由此，Sm
‑
Fe
‑
N系稀土磁铁大多使用树脂和/或橡胶等将SmFeN粉末成形而制造。
[0005]作为除此以外的Sm
‑
Fe
‑
N系稀土磁铁的制造方法，例如可举出专利文献1所公开的制造方法。该制造方法是将含有SmFeN粉末和金属锌的粉末(以下有时称为"金属锌粉末")混合，将该混合粉末在磁场中成形，对该磁场成形体进行烧结(包括液相烧结)。
[0006]另外，SmFeN粉末的制造方法例如公开在专利文献2和3中。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献1：国际公开第2015/199096号
[0009]专利文献2：日本特开2017
‑
117937号公报
[0010]专利文献3：日本特开2020
‑
102606号公报

技术实现思路

[0011]磁场成形体的烧结方法大致上有无加压烧结法和加压烧结法。在任一一烧结法中，都是通过对磁场成形体进行烧结，而得到高密度的稀土磁铁(烧结体)。在无加压烧结法中，由于没有对烧结中的磁场成形体施加压力，因此要得到高密度烧结体，一般在900℃以上的高温下对磁场成形体进行6小时以上的长时间烧结。另一方面，在加压烧结法中，由于对烧结中的磁场成形体施加压力，因此即使在600～800℃的低温下以0.1～5小时的短时间对磁场成形体进行烧结，一般也能得到高密度烧结体。
[0012]在对SmFeN粉末和金属锌粉末的混合粉末的磁场成形体进行烧结的情况下，为了避免SmFeN粉末因热而分解，采用加压烧结，但会在比通常的加压烧结的烧结温度更低的温度且更短的时间进行烧结。即使在这样的低温且短时间也能够烧结是因为在烧结时金属锌粉末中的锌成分扩散到磁性粉末表面并烧结(固化)。这样，磁场成形体中的金属锌粉末具有作为粘合剂的功能。另外，磁场成形体中的金属锌粉末还具有作为改性材料的功能，其对SmFeN粉末、特别是对SmFeN粉末粒子表面的αFe相进行改性，并且吸收SmFeN粉中的氧而提
高矫顽力。以下，有时将用于制造Sm
‑
Fe
‑
N系稀土磁铁时同时具有作为粘合剂的功能和作为改性材料的功能的粉末简称为"改性材料粉末"。
[0013]在使用树脂和/或橡胶等将磁性粉末成形的情况、以及对磁性粉末和改性材料粉末的混合粉末加压烧结的情况下，成形体(稀土磁铁)的磁化强度与无助于磁化的树脂和改性材料的含有比例的量相应地下降。另一方面，与使用树脂和/或橡胶等对磁性粉末成形的情况相比，在对磁性粉末和改性材料粉末的混合粉末加压烧结的情况下，一般可得到高密度成形体(稀土磁铁)，其结果，容易得到高的磁化强度。但是，在磁性粉末是SmFeN粉末的情况下，即使对磁性粉末和改性材料粉末的混合粉末加压烧结，磁化强度也比由改性材料的含有比例预测的要低，得不到预期的磁化强度。
[0014]因此，本公开人发现了以下课题：希望得到一种能够与以往相比进一步提高磁化强度的Sm
‑
Fe
‑
N系稀土磁铁的制造方法。
[0015]本公开是为了解决上述课题而完成的。即，本公开的目的是提供一种能够与以往相比进一步提高磁化强度的Sm
‑
Fe
‑
N系稀土磁铁的制造方法。
[0016]为了实现上述目的，本公开人反复深入研究，完成了本公开的稀土磁铁的制造方法。本公开的稀土磁铁的制造方法包括以下方案。
[0017]<1>一种稀土磁铁的制造方法，包含以下工序：
[0018]准备磁性粉末，所述磁性粉末含有Sm、Fe和N，且至少一部分包含具有Th2Zn
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型晶体结构或Th2Ni
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型晶体结构的磁性相；
[0019]准备改性材料粉末，所述改性材料粉末含有金属锌和锌合金中的至少一种，
[0020]将所述磁性粉末和所述改性材料粉末混合而得到混合粉末；
[0021]在磁场中对所述混合粉末压缩成形而得到磁场成形体；以及
[0022]对所述磁场成形体加压烧结而得到烧结体，
[0023]所述磁性粉末包含第一粒子群和第二粒子群，
[0024]用d1μm表示所述第一粒子群的粒度分布D
50
，且用d2μm表示所述第二粒子群的粒度分布D
50
，
[0025]所述d1和所述d2满足0.350≤d2/d1≤0.500的关系，并且，
[0026]所述第一粒子群的总体积与所述第二粒子群的总体积之比(所述第一粒子群的总体积：所述第二粒子群的总体积)在9：1～4：1的范围。
[0027]<2>根据<1>项所述的稀土磁铁的制造方法，所述d1为3.0～3.7μm，并且，所述d2为1.4～1.8μm。
[0028]<3>根据<1>或<2>项所述的稀土磁铁的制造方法，所述改性材料粉末的D
50
为0.1～12.0μm，所述改性材料粉末中的锌成分的含有比例相对于所述混合粉末为1～30质量％。
[0029]<4>根据<1>～<3>项中任一项所述的稀土磁铁的制造方法，在10～1500MPa的压力下对所述混合粉末压缩成形。
[0030]<5>根据<1>～<4>项中任一项所述的稀土磁铁的制造方法，在100～2000MPa的压力和300～4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土磁铁的制造方法，包含以下工序：准备磁性粉末，所述磁性粉末含有Sm、Fe和N，且至少一部分包含具有Th2Zn
17
型晶体结构或Th2Ni
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型晶体结构的磁性相；准备改性材料粉末，所述改性材料粉末含有金属锌和锌合金中的至少一种，将所述磁性粉末和所述改性材料粉末混合而得到混合粉末；在磁场中对所述混合粉末压缩成形而得到磁场成形体；以及对所述磁场成形体加压烧结而得到烧结体，所述磁性粉末包含第一粒子群和第二粒子群，用d1μm表示所述第一粒子群的粒度分布D
50
，且用d2μm表示所述第二粒子群的粒度分布D
50
，所述d1和所述d2满足0.350≤d2/d1≤0.500的关系，并且，所述第一粒子群的总体积与所述第二粒子群的总体积之比、即所述第一粒子群的总体积：所述第二粒子群的总体积在9：1～4：1的范围。2.根据权利要求1所述的稀土磁铁的制造方法，所述d1为3.0～3.7μm，并且，所述d2为1.4～1.8μm。3.根据权利要求1或2所述的稀土磁铁的制造方法，所述改性材料粉末的D
50
为0.1～12.0μm，所述改性材料粉末中的锌成分的含有比例相对于所述混合粉末为1～30质量％。4.根据权利要求1～3中任一项所述的稀土磁铁的制造方法，在10...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊东正朗，平冈基记，田渊丽美，前原永，冈南雅教，
申请(专利权)人：日亚化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：