永久磁铁和永久磁铁的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种永久磁铁，其是通过以下步骤制造的：将磁铁原料粉碎成粒度为３μｍ以下的细粒；将所述粉碎的磁铁原料与溶解有含高熔点金属元素的有机化合物或高熔点陶瓷的前体的防锈油混合，从而制备浆料；对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及烧结所述成形体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，用于混合动力汽车、硬盘驱动器等的永磁电动机已经要求小型轻量化、 高功率化和高效率化。于是，为了在上述永磁电动机中实现小型轻量化、高功率化和高效 率化，已经对埋设在永磁电动机中的永久磁铁提出了减少膜厚度和进一步改进磁特性的要 求。顺便提及，作为永久磁铁，可以提到的有铁氧体磁铁、Sm-Co系磁铁、Nd-Fe-B系磁铁、 Sm2Fe17Nx系磁铁等。特别地，将具有高矫顽力的Nd-Fe-B系磁铁用作永磁电动机的永久磁 铁。这里，作为永久磁铁的制造方法，通常采用粉末烧结法。此处所用的粉末烧结法 中，首先用喷磨机粉碎原料(干式粉碎)以制造磁铁粉末。之后，将磁铁粉末置于模具中，并 在从外部施加磁场的同时压制成形为期望的形状。然后，在预定的温度(例如，就Nd-Fe-B 系磁铁来说，为1100°C )下对成形为期望形状的固体磁铁粉末进行烧结，从而制造永久磁 铁。而且，在粉末烧结法中，当用喷磨机粉碎原料时，通常向喷磨机中引入少量的氧以 将作为粉碎介质的氮气或Ar气中的氧浓度控制在期望的范围内。这是为了使磁铁粉末的 表面强制氧化，而未经这种氧化处理的微细粉碎的磁铁粉末在接触到空气的同时便会燃 烧。然而，在将经受氧化处理的磁铁粉末进行烧结而得到的烧结体中，大部分氧与稀土元素 如Nd结合，从而作为氧化物存在于晶粒间界中。因此，为了补充被氧化的稀土元素，必须增 加烧结体中稀土元素的总量。然而，当增加烧结体中稀土元素的总量时，存在经烧结的磁铁 的饱和磁通密度减少的问题。因此，专利文献1(日本特开2004-250781号公报)公开了一种制造方法，其中当 在喷磨机中粉碎稀土磁铁原料时，在诸如矿物油或合成油的防锈油中回收粉碎的磁铁原料 以形成浆料，在进行脱油的同时在磁场中对该浆料进行湿式成形，在真空中对成形体进行 脱油处理，并且进行烧结。
技术介绍
文件专利文献专利文献1 日本特开2004-250781号公报(第10至12页、图2)
技术实现思路
在另一方面，已知磁铁的磁特性源自单畴微粒理论，因此通过使烧结体的晶粒度 微细化基本上改善了永久磁铁的磁特性。一般说来，当将烧结体的晶粒度调节至3 y m以下 时，能够充分地改善磁性能。这里，为了使烧结体的晶粒度微细化，也有必要使烧结前的磁铁原料的粒度微细 化。然而，即使当对微细粉碎成3 ym以下粒度的磁铁原料进行成形和烧结时，在烧结时也会出现磁铁粒子的晶粒生长。由此，不能将烧结后的烧结体的晶粒度减少至3μπι以下。因此，考虑了在烧结前向磁铁原料中添加用于抑制磁铁粒子的晶粒生长的材料 (在下文中称作晶粒生长抑制剂)的方法。根据这种方法，例如通过在烧结前以晶粒生长 抑制剂如熔点高于烧结温度的金属化合物包覆磁铁粒子的表面，能够抑制在烧结时磁铁粒 子的晶粒生长。例如，在专利文献1中，向磁铁粉末中添加磷(P)作为晶粒生长抑制剂。然 而如上述专利文献1中所述，当通过预先在磁铁原料的锭中包含晶粒生长抑制剂的方式将 晶粒生长抑制剂添加至磁铁粉末中时，在烧结后晶粒生长抑制剂并不位于磁铁粒子的表面 上，而是扩散入磁铁粒子中。结果，在烧结时不能充分地抑制晶粒生长。而且，这也促使磁 铁的剩余磁化减少。进行了本专利技术以解决上述常规问题，并且本专利技术的目的是提供一种永久磁铁和所 述永久磁铁的制造方法，其中通过将磁铁原料与防锈油混合能够防止粉碎的磁铁原料的氧 化，并且溶解在混合的防锈油中的含高熔点金属元素的有机化合物或高熔点陶瓷的前体能 够抑制在烧结时磁铁粒子的晶粒生长，由此能够将烧结体的晶粒度调节至3μπι以下，从而 能够改善磁性能。即，本专利技术涉及下列(1)至(3)项。(1) 一种永久磁铁，其是通过以下步骤制造的将磁铁原料粉碎成粒度为3 μ m以下的细粒；将所述粉碎的磁铁原料与溶解有含高熔点金属元素的有机化合物或高熔点陶瓷 的前体的防锈油混合，从而制备浆料；对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及烧结所述成形体。顺便提及，术语"含高熔点金属元素的有机化合物"是指含高熔点金属原子或高 熔点金属离子的化合物，所述高熔点金属原子或高熔点金属离子通过在有机化合物中通常 包含的原子如碳、氮、氧、硫和磷来形成离子键和/或共价键和/或配位键。(2)根据(1)所述的永久磁铁，其中所述含高熔点金属元素的有机化合物或高熔 点陶瓷的前体在烧结后不均勻地分布在磁铁原料的晶粒间界中。(3) 一种制造永久磁铁的方法，包含以下步骤将磁铁原料粉碎成粒度为3 μ m以下的细粒；将所述粉碎的磁铁原料与溶解有含高熔点金属元素的有机化合物或高熔点陶瓷 的前体的防锈油混合，从而制备浆料；对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及烧结所述成形体。根据具有上述(1)的构成的永久磁铁，通过将所述磁铁原料与防锈油混合能够防 止粉碎的磁铁原料的氧化。而且，通过以溶解在混合的防锈油中的所述含高熔点金属元素 的有机化合物或高熔点陶瓷的前体包覆粉碎的磁铁粒子的表面，能够抑制在烧结时磁铁粒 子的晶粒生长。由此，能够将烧结体的晶粒度调节至3μπι以下，从而改善磁性能。另外，根据上述(2)中所述的永久磁铁，所述含高熔点金属元素的有机化合物或 高熔点陶瓷的前体在烧结后不均勻地分布在磁铁原料的晶粒间界中，使得能够在不减少磁 铁剩余磁化的情况下抑制在烧结时磁铁粒子的晶粒生长。此外，根据上述(3)中所述的永久磁铁的制造方法，通过将所述磁铁原料与防锈 油混合能够防止粉碎的磁铁原料的氧化。此外，通过以溶解在混合的防锈油中的所述含高 熔点金属元素的有机化合物或高熔点陶瓷的前体包覆粉碎的磁铁粒子的表面，能够抑制在 烧结时磁铁粒子的晶粒生长。由此，能够将烧结体的晶粒度调节至3μπι以下，从而改善磁 性能。附图说明图1是显示根据本实施方式的永久磁铁的全貌图。图2是显示构成永久磁铁的Nd磁铁粒子的放大图。图3是显示铁磁体的磁畴结构的示意图。图4是显示根据本实施方式的永久磁铁的制造方法的说明图。标记说明1 永久磁铁35 =Nd磁铁粒子36:晶粒生长抑制层42 浆料具体实施例方式下面将参考附图详细地说明根据本专利技术的永久磁铁和制造该永久磁铁的方法的具体实施方式。永久磁铁的组成首先，将使用图1至图3来说明永久磁铁1的构成。根据本实施方式的永久磁铁1是Nd-Fe-B系磁铁。而且，为了抑制在烧结时永久 磁铁1的晶粒生长，添加了含高熔点金属元素的有机化合物或高熔点陶瓷的前体。顺便提 及，各组分的含量是Nd 27至30重量％，包含在含高熔点金属元素的有机化合物中的金 属组分(或包含在高熔点陶瓷的前体中的陶瓷组分)0.01至8重量％，8:1至2重量％， Fe(电解铁)60至70重量％。此外，如图1中所示，根据本实施方式的永久磁铁1具有圆 柱状，但是永久磁铁1的形状随着用于成形的型腔的形状而改变。图1是显示根据本实施 方式的永久磁铁1的全貌图。然后，如下制备永久磁铁1 如后所述，将与防锈油混合成浆料状态的Nd磁铁粉末 倒入型腔中，所述型腔的形状与要成形的成形体的外形相对应，并烧结已压缩成形的成形 制品。而且，在根据本实施方式的永久磁铁1中，如图2中所示，以含高熔点金属元素的 有机化合物或高熔点陶瓷的前体的层36 (在下文中称作晶粒生长抑制层36)来包覆构成永 久磁铁1的Nd磁铁粒子3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永久磁铁，其是通过以下步骤制造的：　　将磁铁原料粉碎成粒度为３μｍ以下的细粒；　　将所述粉碎的磁铁原料与溶解有含高熔点金属元素的有机化合物或高熔点陶瓷的前体的防锈油混合，从而制备浆料；　　对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及　　烧结所述成形体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾关出光，久米克也，中山纯一，福田佑纪，星野利信，堀尾友和，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]