定向体、成形体及烧结体的制造方法以及永磁铁的制造方法技术

本发明专利技术提供一种永磁铁的制造方法，其通过组合磁场中具有更相等的结晶方位关系的合金原料粉末的结晶断面，使之具有极高的定向性。在本发明专利技术之中，将合金原料粉末Ｐ填充到模腔２２内，边在模腔内搅拌合金原料粉末边在磁场中定向，将该定向后的工件在磁场中压缩成形为规定形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更具体而 言，涉及制作Nd—Fe—B系永磁铁时使用的方法。
技术介绍
永磁铁，尤其是Nd—Fe—B系的烧结磁铁(所谓钕磁铁)，由于其是通过组合铁与 廉价、资源丰富、可稳定供给的Nd—B元素构成的，在可廉价制造出的同时，还具有 高磁特性(最大能积是铁氧体系磁铁的10倍左右)，因而被用于电子设备等各种产品， 近年来，在油电混用型汽车用的马达及发电机上的采用也取得了进展。众所周知，粉末冶金法是Nd—Fe—B系烧结磁铁的制造方法之一，该方法首先按规 定的组分比配比Nd—Fe—B，通过熔化、铸造制作出合金原料，例如用氢化裂解工序先 行粉碎，继而用射流碾磨微粉化工序微粉化，获得合金原料粉末。接着使获得的合金原 料粉末在磁场中定向(磁场定向)，通过在外加磁场的状态下压缩成形，获得成形体。 并使该成形体在规定的条件下烧结即可制作出烧结磁铁。作为磁场中的压縮成形法，通常可使用单轴加压式压縮成形机，该压縮成形机把合 金原料粉末填充到模具的贯通孔内形成的模腔中，利用上下一对冲头从上下方向上加压 (冲压)使合金原料粉末成形，但存在下述问题在用一对冲头压縮成形时，因填充在 模腔内的合金原料粉末中的微粉间的磨擦及合金原料粉末和安装在冲头上的模具壁面 间的磨擦，无法获得高定向性，无法实现磁特性的提高。为此出现了一种压縮成形方法，其在把合金原料粉末填充到模腔中之后当磁场定向 时，使上冲头及下冲头中的至少一方在加压方向上振动。该压縮成形法由于通过边用上 冲头或下冲头使合金原料粉末振动边外加磁场，使填充在模腔中的合金原料粉末中微粒 间的磨擦从静态磨擦变为动态磨擦，通过减少合金原料粉末中的微粒间的磨擦提高合金 原料粉末的流动性，即可使合金原料粉末向与磁场定向方向一致的形态移动，因而可提 高定向性(专利文献l)专利文献l:国际公开2002/60677号公报(参照权利要求范围)
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，上述压縮成形方法存在以下问题由于磁场定向时仅使上冲头及下冲头中的 任意一方振动，因而模腔内的合金原料粉末的微粒间的位置关系与填充到模腔中时相比 几乎没有变化。因此当磁场定向方向上彼此相邻的合金原料粉末的微粒间的结晶断面 (由于Nd—Fe—B的烧结磁铁的合金原料粉末是通过配比Nd、 Fe、 B，熔化、合金化 后加以粉碎制作出的，在该合金原料粉末的表面上形成了结晶断面)不一致的情况下， 导致合金原料粉末的微粒间留有间隙，合金原料粉末的易磁化轴与磁场定向方同不一 致，若在该状态下压缩成形，定向必然紊乱。为此，鉴于上述各点，本专利技术的目的在于提供一种定向体、成形体及烧结体的制造 方法以及永磁铁的制造方法，其通过组合磁场或电场中具有更相等的结晶方位关系的粉 末结晶断面即可制作出具有极高定向性的定向体、成形体及烧结体。解决课题的手段为了解决上述课题，权利要求l所述的定向体的制造方法，其特征在于包括把在 磁场或电场中极化的粉末填充到填充室中，边在该填充室内搅拌粉末边在磁场或电场中 定向的工序。若采用本专利技术，由于在把粉末磁场或电场定向时，是在磁场或电场中搅拌填充室内 的粉末的，因而填充室内的粉末微粒间的位置关系从填充到填充室内时的状态发生了改 变，在组合磁场或电场定向方向上的结晶断面的过程中，可组合出具有更加相等的结晶 方位关系的结晶断面的机会增多，由于具有相等结晶方位关系的结晶断面一旦结合，即 形成牢固结合链，因而通过结晶断面在磁场定向方向上无间隙地结合在一起，即可获得 具有高定向性的定向体。此外，为了解决上述课题，权利要求2所述的成形体的制造方法，其特征在于包括 下述工序第1工序，其将磁场或电场中极化的粉末填充到填充室内，边在该填充室内 搅拌粉末边在磁场或电场中定向；第2工序，其将该定向后的粉末在磁场或电场中压缩 成形。若采用本专利技术，由于是通过磁场或电场中的搅拌，具有相等方位关系的结晶断面彼 此间结合的状态下把粉末压缩成形的，因而可获得具有高定向性的成形体，同时由于具 有相等结晶方位关系的结晶断面彼此牢固结合，因而可在低成形压力下获得高密度成形 体，成形体的强度增强，次品的发生率下降。此外，为了解决上述课题，权利要求3所述的烧结体的制造方法，其特征在于包括下述工序第1工序，其将磁场或电场中极化的粉末填充到填充室内，边在该填充室内 搅拌粉末边在磁场或电场中定向；第2工序，其将该定向后的粉末在磁场或电场中压縮 成形；可在第2工序基础上追加或取而代之的第3工序，其将定向后的工件或成形后的 工件烧结。若采用本专利技术，通过磁场或电场中的搅拌，例如由于经第2工序获得的成形体是在 粉末的密度不一致性降低状态下压縮成形的，因而在烧结该成形体的情况下，可降低收 縮量的不一致。为了解决上述课题，权利要求4所述的永磁铁的制造方法，其特征在于还包括定 向工序，其将合金原料粉末填充到填充室内，边在该填充室内搅拌合金原料粉末边在磁 场中定向；成形工序，其将该定向后的工件压縮成形为规定形状。若采用本专利技术，由于在将合金原料粉末磁场定向时是边外加磁场边在填充室内搅拌 合金原料粉末的，因而填充室内的合金原料粉末微粒间的位置关系从填充到填充室内的 状态发生了改变，组合具有更加相等的结晶方位关系的合金原料粉末的结晶断面的机会 增多，并且由于具有相等的结晶方位关系的结晶断面间一旦结合即形成牢固的结合链， 就如同棒状那样，在磁场定向方向上结晶断面彼此无间隙地结合，在该状态下压縮成形 即可成为定向性毫无紊乱的高密度成形体(永磁铁)，获得高磁性永磁铁。在上述权利要求4所述的专利技术中，也可在前述合金原料粉末中以规定的混合比例添 加润滑剂，混合后填充到填充室中。这样一来，在将合金原料粉末磁场定向时，可通过 边外加磁场边在填充室内搅拌合金原料粉末，使填充室内的合金原料粉末微粒间的位置 关系从填充到填充室内的状态发生改变，以及通过在合金原料粉末中添加润滑剂，提高 合金原料粉末的流动性，此二者相结合，即可进一步增多组合出具有更加相等的结晶方 位关系的合金原料粉末的结晶断面的机会。前述成形工序用单轴加压式压縮成形机进行，其成形压力可在0.1t/cm^lt/cn^的范 围内设定。当成形压力小于0.1t/ci^时，成形体不具备足够的强度，例如当从压縮成形 机的模腔中拔出时会发生破裂。另外，当成形压力大于lt/cr^时，由于巨大的成形压力 施加于模腔内的合金原料粉末之上，会在使定向崩溃的同时进行成形，同时成形体上有 可能产生细纹及裂缝。在此情况下，如果还包括利用静水压成形法将从前述成形工序获得的成形体再次成 形的成形工序，则可进一步提高成形体的密度，从而降低细纹及裂缝的发生。另外，用静水压成形机进行前述成形工序，其成形压力可在0.3t/cm2~3.0t/cm2范围内设定。当成形压力小于0.3t/cn^时，不具备足够的强度，易发生细纹及裂缝。另外， 当成形压力大于3.0t/ct^时，装置的密封部分破损，缺乏实用性。若包括在前述成形工序基础上增加或取代前述成形工序的烧结工序，烧结定向后的 工件或压缩成形的工件，则可获得具有高定向性及磁特性的烧结磁铁(永磁铁)。当作为前述润滑剂使用固体润滑剂的情况下，其混合比最好在0.02wtM 0.1wtn/。范围 内设定。如果小于0.02wtM，有可能因合金原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向体的制造方法，其特征在于：包括把在磁场或电场中极化的粉末填充到填充室中，边在该填充室内搅拌粉末边在磁场或电场中定向的工序。

【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：永田浩，新垣良宪，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：JP[]