稀土类磁铁的制造方法技术

提供一种不大量地添加Dy、Tb等稀有金属便能提高矫顽力的各向异性稀土类磁铁的制造方法。该稀土类磁铁的制造方法包括使成型体与含有稀土类元素的低熔点合金熔融液接触的工序，所述成型体通过对稀土类磁铁的组成的烧结体施加用于赋予各向异性的热加工而获得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够提高矫顽力的，更详细而言，涉及不大量地添加Dy、Tb等稀有金属便能提高矫顽力的。
技术介绍
作为磁性材料，若大致地分类则存在硬磁性材料和软磁性材料，在这两者的对比中，要求硬磁性材料为高矫顽力，软磁性材料矫顽力小但要求较高的最大磁化。该硬磁性材料中特征性的矫顽力是与磁铁的稳定性有关系的特性，矫顽力越高越能在高温下使用。作为硬磁性材料的磁铁之一，公知有NdFeB系的磁铁。已知该NdFeB系的磁铁可含有微小结晶组织。而且，公知含有该微小结晶组织的高矫顽力的骤冷带(ribbon)能够改善温度特性，可以改善高温矫顽力。但是，含有微小结晶组织的NdFeB系的磁铁在块状(bulk)化时的烧结以及烧结后的取向控制时会导致矫顽力降低。对于该NdFeB系磁铁，为了改进矫顽力、残留磁通密度等特性而提出了各种方案。例如，在专利文献I中记载了一种永磁铁,该永磁铁通过塑性加工使经过熔融物骤冷而制成的R — Fe — B系合金(R是含有Y的稀土类元素)磁性各向异性化而形成，平均结晶颗粒直径为0.1 μ m以上0.5 μ m以下，结晶颗粒直径超过0.7 μ m的结晶粒的体积百分率小于20%。而且，塑性加工后的平均结晶颗粒直径小于0.1 μπι的情况表明结晶粒的各向异性化没有充分地进行。并且，作为制造方法的具体例，表示了通过对熔融物进行骤冷实现的薄片化、冷轧成形、热压接着通过塑性加工使其各向异性化，从而得到稀土类磁铁的例子。 另外，专利文献2中记载了一种稀土类永磁铁的制造方法，在该制造方法中，对由组成:Ra — I\b — Be (R表示从含有Y以及Sc的稀土类元素中选出的I种或者2种以上，T1表示Fe以及Co中的I种或者2种，a、b、c表示原子百分率)构成的烧结体，以在烧结体的表面存在由下述组成=M1Cl - M2e (M1^M2 是从 Al、S1、C、P、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Pb、Bi 中选出的 I 种或者 2 种以上，但 M1 与M2不同。D、e表不原子百分率)构成且含有70体积％以上金属间化合物相的合金粉末的状态，并以烧结体的烧结温度以下的温度在真空或者惰性气体中实施热处理，使粉末中含有的M1以及M2的I种或者2种以上元素扩散到烧结体内部的晶界部和/或烧结体主相粒内的晶界部附近。专利文献1:日本专利第2693601号公报专利文献2:日本特开2008 - 235343号公报但是，通过这些公知的技术，也无法得到具有应该满足的矫顽力的稀土类磁铁。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供不大量地添加Dy、Tb等稀有金属便能够提高矫顽力的各向异性。本专利技术涉及的包括使成型体与含有稀土类元素的低熔点合金熔融液接触的工序，所述成型体通过对烧结体施加用于赋予各向异性的热加工而获得，上述烧结体的组成是稀土类磁铁。根据本专利技术，能够容易地得到不大量地添加Dy、Tb等稀有金属便提高了矫顽力的各向异性稀土类磁铁。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式中的磁铁以及本专利技术的范围外的磁铁的减磁曲线的图表。图2是表示本专利技术的一个实施方式的工序的示意图。图3是表示本专利技术的一个实施方式的各工序中的烧结体、热加工后的成型体、接触工序后的磁铁的纳米结晶组织的不意图。图4是对各向异性磁铁的颗粒直径贡献的因素与粒间的分离性贡献的因素的贡献示意性进行表示的图表，其中，该各向异性磁铁是经本专利技术的一个实施方式的各工序即原料粉末(薄带)、烧结体、基于热加工形成的成型体以及与低熔点合金熔融液的接触工序所得到的。图5是对各种磁铁的矫顽力的温度依赖性进行比较而表示的图表。图6是对各种磁铁的H。/ Ms与Ha / Ms之间的关系进行比较而表示的图表。图7是将在实施例中改变接触时间而得到的磁铁的磁特性评价结果与接触处理前的磁铁的磁特性评价结果进行比较而表示的图表。图8是将在实施例中改变低熔点合金熔融液的种类而得到的稀土类磁铁的磁特性评价结果与接触处理前的磁铁的磁特性评价结果进行比较而表示的图表。图9是将在实施例中改变与低熔点合金熔融液接触的温度而得到的稀土类磁铁的磁特性评价结果与接触处理前的磁铁的磁特性评价结果进行比较而表示的图表。具体实施例方式根据本专利技术，能够通过包括下述工序的，获得提高了矫顽力的各向异性稀土类磁铁，所述工序是指使成型体与含有稀土类元素的低熔点合金熔融液接触的工序，其中，该成型体是对稀土类磁铁的组成的烧结体施加用于向其赋予各向异性的热加工而得到的。在本说明书中，低熔点合金是指合金的熔点比Nd2Fe14B相的熔点低的合金。下面，参照图1 图4对本专利技术进行说明。如图1所示，根据本专利技术的实施方式可知:使对烧结体施加赋予各向异性的热加工而得到的成型体与含有稀土类元素的低熔点合金熔融液接触处理所获得的磁铁与本专利技术范围外的由热加工而获得的成型体构成的磁铁、取代接触处理而改变了热历程的磁铁、对烧结体实施了接触处理后的磁铁中任意一个相比，矫顽力都大。在本说明书中，当上述的热加工的加工度(用压缩率表示)大时，即压缩率为10%以上、例如为20%以上时，通常也称为强热加工。另外，如图2所示，本专利技术的一个实施方式例如可包括:在加压下对由赋予稀土类磁铁的组成的熔融物得到的骤冷薄带(也称为骤冷带)进行烧结来得到烧结体的工序；对烧结体施加用于赋予各向异性的热加工来获得成型体的工序；和使得到的成型体与含有稀土类的低熔点合金液接触的工序。另外，如图3所示，根据本专利技术的一个实施方式，对骤冷带进行烧结而得到的烧结体(A)为各向同性。为了对该烧结体赋予各向异性而进行热加工所得到的成型体(B)为各向异性、虽然包括结晶性的纳米粒子，但结晶粒因加工引起的变形而稍微粗大化，而且因晶界相被除去使得结晶粒彼此直接接触而产生磁的耦合，并且由于处于残留形变内在状态，所以矫顽力降低。使该成型体与含有稀土类元素的低熔点合金熔融液接触而得到的磁铁(C)为各向异性，因为低熔点合金液相进入到磁铁内部，浸渗于结晶粒间，所以产生减磁时的磁化反转单位的微细化和内部应力的释放，矫顽力提高。虽然没有弄清通过本专利技术的方法得到的稀土类磁铁具有良好矫顽力的理论依据，但可以认为通过将使用对烧结体施加用于赋予各向异性的热加工而得到的成型体的做法、与使其和含有稀土类元素的低熔点合金熔融液接触的做法组合，能够通过与熔融液的接触来除去因热加工而产生的残留形变、以及由于含有稀土类元素的低熔点合金充分浸透到结晶晶界而提高磁分离性的协同效果，从而使得到的稀土类磁铁的矫顽力提高。如图4所示，在本专利技术的一个实施方式中，对将骤冷带原料烧结后得到的烧结体而言，依赖于通过后述的实施例中详述的方法求出的磁铁减磁时发生反转的单位的大小(主要由颗粒直径贡献)的因素即Neff值小，依赖于结晶粒的磁独立程度即磁分开性(主要由晶界相的厚度贡献)的因素α小。即，虽然粒子的颗粒直径小，但粒子间的分开性低。另一方面，烧结磁铁虽然粒子间的分开性高，但如上述那样Neff值大、即结晶粒子的颗粒直径大。对烧结后的烧结体进行强热加工而得到的成型体与烧结体相比，粒子间的分开性稍高、结晶粒子的颗粒直径较大。通过使烧结原料粉末之后进行强热加工而得到的成型体与含有稀土类元素的低熔点合金熔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.15 JP 2010-206963;2010.12.10 JP 2010-275991.一种稀土类磁铁的制造方法，其中， 包括使成型体与含有稀土类元素的低熔点合金熔融液接触的工序，所述成型体通过对烧结体施加用于赋予各向异性的热加工而获得，上述烧结体的组成是稀土类磁铁。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中， 上述含有稀土类元素的低熔点合金熔融液由具有小于700°C的熔点的合金形成。3.根据权利要求1或者2所述的制造方法，其中， 上述含有稀土类元素的低熔点合金熔融液由选自La、Ce、Pr以及Nd中的至少I种稀土类元素与选自Fe、Co、N1、Zn、Ga、Al、Au、Ag、In以及Cu中的至少I种金属的合金构成。4.根据权利要求3所述的制造方法，其中， 上述低熔点合金熔融液中含有的稀土类元素是Nd或者Pr。5.根据权利要求4所述的制造方法，其中， 上述低熔点合金熔融液中含有的稀土类元素是Nd。6.根据权利要求5所述的制造方法，其中， 上述含有稀土类元素的低熔点合金是NdAl。7.根据权利要求5所述的制造方法，其中， 上述含...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄司哲也，宫本典孝，大村真也，一期崎大辅，山本武士，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：