CN101814368B - 各向异性粘结磁体的制造方法、磁路及各向异性粘结磁体 - Google Patents
各向异性粘结磁体的制造方法、磁路及各向异性粘结磁体 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及各向异性粘结磁体的制造方法,其具有:调整第一混合物和第二混合物的工序S1,第一混合物由粒径超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、在各向异性粘结磁体中的添加量不到2.0wt%的热硬化性树脂和第一添加剂构成,第二混合物由粒径在1μm以上20μm以下的第二磁性粉末和第二添加剂构成;由所述第一混合物和所述第二混合物构成的混合组合物的调整工序S2;将所述混合组合物填充在成形金属模中之后,使所述成形金属模的端部的磁场强度为0.8T以上,中心部的磁场强度比所述端部的磁场强度强5%以上,进行所述混合组合物的压缩成形的工序S3;以及将所述混合组合物在惰性气体或者氮气气氛中加热的硬化工序S4。
Description
技术领域
本发明涉及各向异性粘结磁体的制造方法、磁路及各向异性粘结磁体。
背景技术
永磁体分为粘结磁体(Bonded magnets)、烧结磁体、铸造磁体等。粘结磁体是指用粘结剂(binder)将磁体粉末固化成形的复合永磁体。以磁体粉末和粘结剂作为主成分,根据需要添加润滑剂等。粘结磁体由于包含粘结剂,与烧结磁体相比磁性能较差,但与烧结磁体相比具有尺寸精度较高、形状自由度较高(可以形成复杂的形状)、机械特性较好、容易利用金属模成形进行批量生产(缺损率较小)等优点。
根据粘结剂的种类,粘结磁体分为金属结合型粘结磁体、陶瓷结合型粘结磁体、树脂结合型粘结磁体等。树脂结合型的粘结磁体是向磁性粉末掺入热硬化性树脂等树脂粘结剂来进行压缩成形而制造的。通过使用粉末形状具有各向异性的各向异性磁性粉末来作为上述磁性粉末,可以制造各向异性粘结磁体。
使用稀土类材料作为磁性粉末的粘结磁体被称为稀土类粘结磁体。作为稀土类粘结磁体,例如有使用Sm2Co17等的Sm-Co系的磁性粉末的Sm Co粘结磁体(Bonded SmCo magnets)、使用Nd-Fe-B系的磁性粉末的NdFeB粘结磁体(Bonded NdFeB magnets)、使用Sm-Fe-N系的磁性粉末的SmFeN粘结磁体(Bonded SmFeN magnets)等。
Sm-Co系的磁性粉末由于耐热性较好,因此被用于制造对耐热性有要求的磁体。Nd-Fe-B系的磁性粉末可以通过使用液体急冷法来形成由非晶质与微细结晶的混合组织构成的构造,尽管具有磁化方向随机各向同性排列的构造,但可以得到较高的磁特性。另外,可以使用Nd-Fe-B系的磁性粉末,利用热压使其塑性变形后粉碎,来形成各向异性磁性粉末。并且,通过氢化歧化脱氢重组法(HydrogenationDecomposition Desorption Recombination,以下称为HDDR法),可以实现更高的磁特性。发现Sm-Fe-N系的磁性粉末的粒径减小则其保持力会增大,具有与Sm-Co系及Nd-Fe-B系的磁性粉末匹敌的较高的磁特性,且比较廉价。
另外,粘结磁体例如有使用粒径较小的氧化物的磁性粉末的氧化物粘结磁体。粒径较小的氧化物的磁性粉末比较廉价,容易制造。作为氧化物的磁性粉末,有将Sr系、Ba系的氧化物的磁性粉末或者Sr铁氧体磁体的一部分置换为La和Co的氧化物的磁性粉末等。
对粘结磁体的磁特性、工业上的生产性、机械强度及耐腐蚀性等有较高的要求。但是,例如若为了提高磁特性而增加磁性粉末的量,则存在的问题是:粘结磁性粉末的热硬化性树脂(粘结剂)的量会减少,机械强度会下降。在专利文献1~3、非专利文献1中,披露了将粒径形状等不同的多种磁性粉末混合,不减少树脂(粘结剂)就能提高磁特性、工业上的生产性、机械强度及耐腐蚀性等的方法。
专利文献1涉及稀土类磁性粉末、其永磁体及其制造方法,披露了由2种以上的磁性粉末构成,各剩余磁通密度具有BrA>BrB的关系的磁性粉末等。非专利文献1涉及利用粉末间磁的相互作用使稀土类粘结磁体高性能化,披露了高性能且温度特性也较好的粘结磁体。在专利文献1及非专利文献1,披露了例如为了提高方形性及取向性,利用静态的磁相互作用将磁相互作用为主要原因的RTM5系磁性粉末和R2Tm17、R2Fe14B和R2Tm17Nx系磁性粉末混合。
专利文献2涉及粘结磁体的磁场取向成形装置及使用该装置的粘结磁体的磁场取向成形方法,披露了在被励磁轭夹着的成形室周边部件上使用磁导率与粘结磁体材料实际相同的材料的磁场取向成形装置。此处,通过使用与各向异性磁性粉末的磁导率相同磁导率的成形室周边部件,防止磁场紊乱,从而形成均匀磁场。
另外,专利文献3涉及永磁体、其制造方法、以及磁场中冲压成形装置,披露了在磁场中冲压成形时的压模金属模的部分使用磁性体,向该压模金属模填充永磁体原料粉末,接下来为了使该永磁体原料粉末向易磁化方向取向而施加磁场,然后进行压缩成形的永磁体制造方法。此处,使各向异性磁性粉末(永磁体原料粉末)与压模金属模的磁特性相近,防止磁化的弯曲,得到均匀的平行磁场。
但是,作为制品,利用专利文献1~3及非专利文献1所披露的方法形成的粘结磁体的磁特性、工业上的生产性、机械强度及耐腐蚀性等特性不理想。特别是取向度及密度(成形密度)较低,磁特性不理想。另外,例如由于压缩成形时的压力而产生的弹性变形,在压缩成形后为了返回原来的形状而产生的所谓回弹较大,密度(成形密度)变低,机械强度降低。
通过减少粘结磁体内部的磁性粉末间的空隙,紧密填充上述磁性粉末,可以提高上述密度(成形密度)。具体而言,通过几何学地算出作为磁性粉末使用的粗粉与微粉的粒径比和混合率,可以提高上述密度。
但是,微粉的凝聚、偏析、分离和交联现象比较剧烈,即使取向磁场变强也难以使微粉向期望的方向和位置运动,取向度一直较低。即,由于即使提高密度取向度也一直较低,因此磁特性不理想。另外,由于微粉的凝聚、偏析、分离和交联现象,磁性粉末被不均匀地填充在成形金属模中,存在的问题是:在成形金属模内磁性粉末产生疏密,使机械强度、耐热性及耐腐蚀性等下降。并且,即使微粉处于热硬化性树脂(粘结剂)的环氧基或者亚甲基等官能团之间,有时也会发生凝聚、偏析、分离和交联。据此,存在的问题是:磁特性会进一步下降,由于填充的疏密(不均匀)导致机械强度、耐热性及耐腐蚀性等下降。
图7是显示为了制造所述各向异性粘结磁体而使用的以往的磁场施加压缩成形装置(磁路)及利用所述磁场施加压缩成形装置产生的磁场(磁力线)的一个例子的图。以往的磁场施加压缩成形装置101具有:中心轴为同一个地平行配置的2个环状的线圈部102;分别配置在线圈部102的环孔中的2个近似圆柱状的极靴部103;以及设置在上述2个极靴部103的相对面103a之间的空间部107。另外,包括在空间部107进行压缩成形的压缩成形单元(未图示)。在空间部107中,近似矩形的成形金属模104配置为,在俯视时长边104a与相对面103a平行。向成形金属模104填充粉末形状具有各向异性的各向异性磁性粉末。
如图7所示,通过在线圈部102流过电流,可以产生磁场(磁力线)105。此时,相对于成形金属模104,在与长边104a垂直的方向、即与短边104b平行的方向生成磁场(平行磁场、均匀磁场)105。通过在磁场(平行磁场、均匀磁场)105中进行成形,在成形金属模104的内部各向异性磁性粉末与磁场(平行磁场)105的方向一致来使结晶轴(易磁化轴)取向,可以制造取向度较高、磁特性较好的各向异性粘结磁体。
图8是显示使用以往的磁场施加压缩成形装置而形成的各向异性粘结磁体的一个例子的放大概略图。如图8所示,各向异性磁性粉末106的大部分,其S极和N极与磁场(平行磁场)105的方向一致来使结晶轴取向,但在成形金属模104的中心部104c的附近,各向异性磁性粉末106本身被磁化,各向异性磁性粉末106彼此之间产生排斥,形成空洞部(空隙)107。由于形成了空洞部(空隙)107,存在的问题是:磁性粉末产生疏密,使磁特性下降,并且使各向异性粘结磁体的机械强度下降。还存在的问题是:连从成形金属模取出压粉体时的形状也无法维持了。
专利文献
专利文献1:日本专利特开平8-31626号公报专利文献2:日本专利特开平4-157712号公报专利文献3:日本专利特开2003-64403号公报
非专利文献
非专利文献1:日本応用磁気学会誌(日本应用磁学会杂志),20、p.221-224(1996)
发明内容
本发明要解决的问题
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供磁特性及机械强度较高的各向异性粘结磁体的制造方法、磁路及各向异性粘结磁体。
用于解决问题的方法
为达到上述目的,本发明采用如下结构。即,技术方案1所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法的特征在于,具有:调整第一混合物和第二混合物的工序,所述第一混合物由平均粒径超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、在各向异性粘结磁体中的添加量在2.0wt%以下的热硬化性树脂、以及第一添加剂构成,所述第二混合物由平均粒径为1μm以上20μm以下的第二磁性粉末、以及第二添加剂构成;将所述第一混合物和所述第二混合物混合并调整混合组合物(compound)的工序;将所述混合组合物填充在成形金属模中之后,施加磁场,使所述成形金属模的端部的磁场强度为0.8T以上,使所述成形金属模的中心部的磁场强度比所述端部的磁场强度强5%以上,进行所述成形金属模中的所述混合组合物的压缩成形的工序;以及在将进行了所述压缩成形的所述混合组合物从所述成形金属模取出后,在惰性气体或者氮气气氛中加热,使所述热硬化性树脂硬化的硬化工序。
技术方案2所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法的特征在于,制作所述第一混合物与所述第二混合物的混合比为40wt%∶60wt%~90wt%∶10wt%的所述混合组合物。
技术方案3所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法的特征在于,所述热硬化性树脂是酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂、尿素树脂和密胺树脂中的任意一个。
技术方案4所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法的特征在于,所述第一添加剂和/或所述第二添加剂是表面活性剂、结合剂、润滑剂、脱模剂、难燃剂、稳定剂、无机填充剂和颜料中的任意一个。
技术方案5所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法的特征在于,在所述混合组合物的压缩成形时,将所述混合组合物加热到比所述第一添加剂的熔点及所述第二添加剂的熔点的任意一个温度都高的温度。
技术方案6所述的本发明的磁路具有:中心轴为同一个地平行配置的2个环状的线圈部;分别配置在所述线圈部的环孔中的2个近似圆柱状的极靴部;以及设置在所述2个极靴部的相对面之间的空间部,其特征在于,所述极靴部的侧面为向所述空间部中心方向倾斜的倾斜面,所述极靴部的相对面具有向所述空间部侧突出的弯曲面。
技术方案7所述的本发明的各向异性粘结磁体具有:平均粒径为超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、热硬化性树脂、第一添加剂、平均粒径为1μm以上20μm以下的第二磁性粉末、以及第二添加剂,其特征在于,在所述各向异性粘结磁体中的所述热硬化性树脂的添加量为1.1wt%以上且不到2.0wt%。
发明的效果
根据上述结构,可以提供磁特性及机械强度较高的各向异性粘结磁体的制造方法、磁路及各向异性粘结磁体。
技术方案1所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法具有:调整第一混合物和第二混合物的工序,所述第一混合物由平均粒径超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、在各向异性粘结磁体中的添加量在2.0wt%以下的热硬化性树脂、以及第一添加剂构成,所述第二混合物由平均粒径为1μm以上20μm以下的第二磁性粉末、以及第二添加剂构成;将所述第一混合物和所述第二混合物混合并调整混合组合物的工序;将所述混合组合物填充在成形金属模中之后,施加磁场,使所述成形金属模的端部的磁场强度为0.8T以上,使所述成形金属模的中心部的磁场强度比所述端部的磁场强度强5%以上,进行所述成形金属模中的所述混合组合物的压缩成形的工序;以及在将进行了所述压缩成形的所述混合组合物从所述成形金属模取出后,在惰性气体或者氮气气氛中加热,使所述热硬化性树脂硬化的硬化工序,因此,可以解决磁性粉末的凝聚、偏析、分离和交联现象,防止磁性粉末的氧化保护容易恶化的磁特性,并且可以改善磁性粉末的润滑性,提高取向度。据此,可以形成磁特性较高的各向异性粘结磁体。另外,可以将成形时的回弹抑制在最小限度,提高填充率(密度)。并且另外,在成形金属模的中心部不会产生空隙,可以使其成为没有疏密的状态。据此,可以将成形时的压力均匀地施加在整体上,可以提高机械强度。
技术方案2所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法制作的所述混合组合物的所述第一混合物与所述第二混合物的混合比为40wt%∶60wt%~90wt%∶10wt%,因此可以相乘地提高第一磁性粉末(粗粉)和第二磁性粉末(微粉)的磁特性,可以形成取向度较高、磁特性较高的各向异性粘结磁体。
技术方案3所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法的所述热硬化性树脂是酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂、尿素树脂和密胺树脂中的任意一个,因此可以使各向异性粘结磁体充分固化而形成,并且可以提高各向异性粘结磁体的密度(填充率),提高机械强度。另外,可以防止磁性粉末的氧化,保护容易恶化的磁特性。
技术方案4所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法的所述第一添加剂和/或所述第二添加剂是表面活性剂、结合剂、润滑剂、脱模剂、难燃剂、稳定剂、无机填充剂和颜料中的任意一个,因此可以解决磁性粉末的凝聚、偏析、分离和交联现象,可以改善磁性粉末的润滑性,提高取向度。据此,可以形成磁特性较高的各向异性粘结磁体。另外,可以防止磁性粉末的氧化,保护容易恶化的磁特性。
技术方案5所述的本发明的各向异性粘结磁体的制造方法在所述混合组合物的压缩成形时,将所述混合组合物加热到比所述第一添加剂的熔点及所述第二添加剂的熔点的任意一个温度高的温度,因此可以进一步改善磁性粉末的润滑性,进一步提高取向度。据此,可以形成磁特性更高的各向异性粘结磁体。
技术方案6所述的本发明的磁路具有:中心轴为同一个地平行配置的2个环状的线圈部、分别配置在所述线圈部的环孔中的2个近似圆柱状的极靴部、以及设置在所述2个极靴部的相对面之间的空间部,其中,所述极靴部的侧面为向所述空间部中心方向倾斜的倾斜面,所述极靴部的相对面具有向所述空间部侧突出的弯曲面,因此在成形金属模的中心部不会产生空隙,可以使成形金属模内的磁性粉末没有疏密。据此,可以将成形时的压力均匀地施加在整体上,可以提高各向异性粘结磁体(成形体)的机械强度。
技术方案7所述的本发明的各向异性粘结磁体具有:平均粒径为超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、热硬化性树脂、第一添加剂、平均粒径为1μm以上20μm以下的第二磁性粉末、以及第二添加剂,其中,在所述各向异性粘结磁体中的所述热硬化性树脂的添加量为1.1wt%以上且不到2.0wt%,因此可以得到磁特性及机械强度较高的各向异性粘结磁体。
附图说明
图1是显示本发明的各向异性粘结磁体的制造方法的一个例子的流程图。图2是显示本发明的磁路的一个例子的平面示意图。图3是显示本发明的磁路的磁场(磁力线)的一个例子的图。图4是显示实施例1的磁性粉末质量%的密度和磁特性的关系的曲线图。图5是显示实施例9的磁性粉末质量%的密度和磁特性的关系的曲线图。图6是显示实施例1和比较例11的磁场强度的图。图7是显示以往的磁路的磁场(磁力线)的一个例子的图。图8是使用以往的磁路而形成的各向异性粘结磁体的中心部的放大示意图。标号说明1...磁路(磁场施加压缩成形装置),2...线圈部,2b...环孔,3...极靴部,3a...相对面,3a1...倾斜面,3a2...弯曲面(突出面),3b...侧面(倾斜面),4...成形金属模,4a...一面,4b...另一面(端部),4c...中心部,5...磁场(磁力线),101...磁路(磁场施加压缩成形装置),102...线圈部,103...极靴部,104...成形金属模,104c...中心部,105...磁场(磁力线),106...磁性粉末,107...空间部(空隙)。
具体实施方式
下面,说明用于实施本发明的方式。(实施方式1)将说明本发明的实施方式的各向异性粘结磁体的制造方法。图1是显示本发明的实施方式的各向异性粘结磁体的制造方法的一个例子的流程图。如图1所示,本发明的实施方式的各向异性粘结磁体的制造方法具有:混合物调整工序S1、混合组合物调整工序S2、磁场施加压缩成形工序S3、以及硬化工序S4。
<混合物调整工序S1>混合物调整工序S1是调整第一混合物和第二混合物的工序,其中的第一混合物由平均粒径为超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、在各向异性粘结磁体的添加量不到2.0wt%的热硬化性树脂、以及第一添加剂构成,第二混合物由平均粒径为1μm以上20μm以下的第二磁性粉末、以及第二添加剂构成。
(1)第一及第二磁性粉末作为第一及第二磁性粉末的材料没有特别限定,但优选的是以R-TM系或者R-TM-N系作为主成分的材料或者氧化物材料。R是包含Y的稀土类元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的1种或者2种以上,TM是将Fe或者Fe的一部分或者全部置换为过渡金属的一种或者二种以上所得到的。特别地,使用Pr、Nd或者Sm可以显著提高磁特性。此时,通过从稀土类元素中组合2种以上的元素,还可以使磁特性的剩余磁通密度和保持力提高。N是氮。另外,作为氧化物材料,可以例举将廉价的Sr系、Ba系或者Sr铁氧体磁体的一部分置换为La和Co的氧化物磁性粉末等。
作为第一磁性粉末,可以例举Sm-Co系合金的磁性粉末或者Nd-Fe-B系合金的磁性粉末等。作为Sm-Co系合金的磁性粉末,可以使用例如SmCo5、Sm2Co17等,作为Nd-Fe-B系合金的磁性粉末,可以使用例如Nd2Fe14B等。再有,作为Nd-Fe-B系合金的磁性粉末,也可以使用由利用氢化歧化脱氢重组法(Hydrogenation,Decomposition,Desorption,Recombination法,HDDR法)的由再结晶组织构成的各向异性的Nd-Fe-B系的磁性粉末、以及利用超急冷法的各向同性的Nd-Fe-B系的磁性粉末被热压而塑性变形后粉碎得到的各向异性磁性粉末。
第一磁性粉末(粗粉)的平均粒径优选为超过20μm且在150μm以下。在第一磁性粉末(粗粉)的平均粒径为20μm以下时,成形密度无法提高,在超过150μm时则过于粗大,取向时磁粉会难以旋转或者移动。
第二磁性粉末优选为即使是微粉也难以氧化的材料。例如可以例举将包含N作为晶格间元素的Sm-Fe-N系合金的磁性粉末或者Sm-Co系合金的磁性粉末等,作为Sm-Co系合金的磁性粉末,可以使用例如SmCo5、Sm2Co17等。
第二磁性粉末(微粉)的平均粒径优选为1μm以上20μm以下。在第二磁性粉末(微粉)的平均粒径不到1μm时,容易氧化引起磁特性的恶化,在超过20μm时,与第一混合物混合时密度无法提高。
第一及第二磁性粉末可以使用一般的制法即熔解铸造法或者液体急冷法等进行制造。在熔解铸造法中,首先以预定的配合比调合稀土类金属、过渡金属及添加金属,在惰性气体气氛中进行高频熔解,从而得到合金铸锭。接下来,对上述合金铸锭进行均匀化热处理,进行时效处理等。接下来,用颚式破碎机、喷射式粉碎机或者磨碎机等粉碎机粉碎为预定的粒度,来制造第一及第二磁性粉末。另外,在上述高频熔解时,包含不可避免的杂质的C、B等也没关系。另外,只要磁特性高即可,不限于上述材料。
另外,在液体急冷法中,将上述合金铸锭从喷嘴排出合金熔融金属,用滚筒法制作合金薄带。接着,用上述粉碎机将上述合金薄带粉碎为预定的粒度,HDDR或者热压后粉碎,来制造第一及第二各向异性磁性粉末。
(2)热硬化性树脂对添加在第一磁性粉末中的热硬化性树脂没有特别限定,但优选使用酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂、尿素树脂和密胺树脂等。上述热硬化性树脂只要加热表现出硬化反应即可,可以是一液性或者二液性的液态,也可以是固体状。另外,也可以分别适当组合进行使用。
热硬化性树脂优选为仅添加在第一混合物中。由于第二混合物具有第二磁性粉末(微粉),因此若在第二混合物中混合热硬化性树脂,则与第二磁性粉末(微粉)之间会产生凝聚、偏析、分离和交联,使磁特性下降,有可能产生由于填充的疏密(不均匀)引起机械强度的恶化等。
热硬化性树脂优选为在各向异性粘结磁体的添加量添加为不到2.0wt%,优选为1.1wt%以上且不到2.0wt%。据此,可以提高各向异性粘结磁体的机械强度,并且增加第一、第二磁性粉末的体积比例,提高磁特性。
添加在第一混合物中的热硬化性树脂的添加量优选为不到4.8wt%,更优选为0.5wt%以上3.0wt%以下。在添加在第一混合物中的热硬化性树脂的添加量为4.8wt%以上时,制造的各向异性粘结磁体所包含的热硬化性树脂的树脂量升高,可能产生磁特性下降、使机械强度恶化。另外,通过使添加在第一混合物中的热硬化性树脂的添加量为0.5wt%以上3.0wt%以下,加热硬化时,由于软化点温度而成为低粘度时,也可以向第二磁性粉末(微粉)渗入所需的量,提高各向异性粘结磁体的机械强度,并且可以增加第一、第二磁性粉末的体积比例,提高磁特性。
(3)第一及第二添加剂优选为向第一及第二混合物中分别添加第一及第二添加剂。对第一及第二添加剂没有特别限定,但优选使用表面活性剂、结合剂、润滑剂、脱模剂、难燃剂、稳定剂、无机填充剂或颜料等。通过使用第一及第二添加剂,可以提高为了向成形金属模进行填充的流动性,提高施加磁场以使磁化方向一致的平滑性,提高从成形金属模取出时的脱模性能,提高成形体的防水性,提高密度和强度。第一及第二添加剂可以是相同的材料,也可以是不同的材料。另外,也可以分别适当组合多个材料进行使用。另外,第一添加剂优选考虑与热硬化性树脂等的反应性,第二添加剂特别优选防止凝聚、偏析、分离和交联现象。
混合以上的材料,调整由第一磁性粉末(粗粉)、热硬化性树脂和第一添加剂构成的第一混合物(造粒粉),以及由第二磁性粉末(微粉)和第二添加剂构成的第二混合物(造粒粉)。此时,优选为用有机溶剂等进行混合脱气,分别生成造粒粉(第一及第二混合物)。据此,可以将第一及第二混合物均匀混合。特别是,在同时混合热硬化性树脂和第一添加剂时,用有机溶剂等进行混合脱气来生成造粒粉(第一混合物),是更为优选的方案。
<混合组合物调整工序S2>混合组合物调整工序S2是混合第一混合物与第二混合物,调整混合组合物的工序。
将第一混合物与第二混合物用磨碎机、亨息尔搅拌机及V式搅拌机等搅拌机混合,调整混合组合物。通过使用上述搅拌机,可以使材料均匀分散来进行造粒。上述混合组合物中优选为上述第一混合物与上述第二混合物的混合比为40wt%∶60wt%~90wt%∶10wt%,更优选为50wt%∶50wt%~85wt%∶15wt%,进一步优选为60wt%∶40wt%~80wt%∶20wt%。据此,可以相乘地引出第一磁性粉末和第二磁性粉末的磁特性。
<磁场施加压缩成形工序S3>磁场施加压缩成形工序S3是将上述混合组合物填充在成形金属模中之后,施加磁场,使上述成形金属模的端部的磁场强度为0.8T以上,使上述成形金属模的中心部的磁场强度比上述端部的磁场强度强5%以上,进行上述成形金属模中的上述混合组合物的压缩成形的工序。
首先,向例如近似长方体的成形金属模内填充上述混合组合物。接下来,将上述成形金属模配置在磁路的预定位置。
图2是显示本发明的实施方式的磁路(磁场施加压缩成形装置)的一个例子的平面示意图。如图2所示,本发明的实施方式的磁路1具有:中心轴为同一个地平行配置的2个环状的线圈部2;分别配置在线圈部2的环孔2b中的2个近似圆柱状的极靴部(电磁体)3;以及设置在2个极靴部3的相对面3a之间的空间部7。另外,极靴部3的侧面3b为朝向空间部7中心方向的倾斜面,极靴部3的相对面3a具有向空间部7侧突出的弯曲面。并且,具备在空间部7进行压缩成形的压缩成形单元(未图示)。另外,在空间部7中,近似矩形的成形金属模4配置为,在俯视时长边4a与相对面3a平行。
图2描绘了通过成形金属模4的中心部4c与长边4a平行的线X、以及通过中心部4c与线X垂直的线Y。配置2个极靴部3,使其以线X为轴呈线对称。极靴部3的侧面3b相对于与线Y平行的线Y′、Y″以角度θ倾斜。据此,形成缩径的极靴部3。极靴部3的相对面3a由第一面3a1与第二面3a2构成,第二面3a2为以与线X平行的线X′为基准向空间部7侧突出的弯曲面。
图3是显示本发明的实施方式的磁路的磁场(磁力线)的一个例子的图。由于本发明的实施方式的磁路1的极靴部3的侧面3b为朝向空间部7中心方向的倾斜面,极靴部3的相对面3a为向空间部7侧突出的弯曲面,因此通过在线圈部2流过电流,如图3所示,可以产生磁场(磁力线)5,使得在成形金属模4的中心部4c磁场强度(磁通密度)最高。此时,相对于成形金属模4,在与长边4a垂直的方向、即与短边4b平行的方向生成磁场5。
此时,施加磁场,优选为使得成形金属模4的端部4b的磁场强度为0.8T以上,使成形金属模4的中心部4c的磁场强度比端部4b的磁场强度强5%以上。据此,可以使各向异性磁性粉末的结晶轴(磁化容易轴)在成形金属模4的内部与磁场5的方向一致地进行取向以提高取向度,可以制造磁特性较高的各向异性粘结磁体。另外,在中心部4c不会产生空间部(空隙),可以制造机械强度较高的各向异性粘结磁体。另外,在端部4b的磁场强度不到0.8T时,第一、第二磁性粉末的磁化方向可能产生不一致。另外,在中心部4c的磁场强度比端部4b的磁场强度的强不超过5%时,在成形金属模4内的中心部4c可能产生空隙,用于维持压粉体的形状的机械强度可能不够。
在成形金属模4的端部4b的磁场强度为0.8T时,例如使中心部4c的磁场强度为0.84T来形成磁场。接下来,在利用加热装置(未图示)加热成形金属模4及成形金属模4内的混合组合物的状态下,利用压缩成形单元(未图示)施加成形压力,将上述混合组合物压缩成形来制作压粉体。例如,上述加热温度为90℃,成形压力为10ton/cm2。
上述加热温度优选为加热到比第一添加剂的熔点(熔融温度)及第二添加剂的熔点(熔融温度)的任意一个都高的温度。通过加热到比第一添加剂的熔点(熔融温度)及第二添加剂的熔点(熔融温度)的任意一个都高的温度,可以使第一添加剂及第二添加剂熔融使其粘性下降,可以提高第一磁性粉末(粗粉)及第二磁性粉末(微粉)的取向度。
上述加热温度优选为比第一或者第二添加剂的熔融温度中较高的熔融温度高50℃以上的温度(以下称为下限温度)以上,比第一或者第二添加剂的熔融温度中较高的熔融温度高150℃的温度(以下称为上限温度)以下。特别是,通过使第二添加剂熔融,可以提高第二磁性粉末(微粉)的取向度,并且可以使密度提高,降低磁场强度及成形压力,加速成形周期,还可以谋求实现提高成形金属模4的耐久性。在上述加热温度不到上述下限温度时,有可能观察不到第一或者第二添加剂的熔融。另一方面,在上述加热温度超过上述上限温度时,第一或者第二添加剂有可能升华并凝聚固化。
<硬化工序S4>接下来,进行硬化工序S4。硬化工序S4是将进行了压缩成形的上述混合组合物(上述压粉体)从上述成形金属模取出后,为了防止氧化,在惰性气体或者氮气氛中加热,将粘结剂树脂即热硬化性树脂(环氧树脂)硬化(cure处理)的工序。上述硬化(cure处理),例如使硬化加热温度为150℃,保持1小时。据此,可以使热硬化性树脂(环氧树脂)硬化。
硬化工序S4的目的在于使热硬化性树脂硬化。因此,硬化加热温度需要在使用的热硬化性树脂硬化的温度以上。与之相对,磁场施加压缩成形工序S3的目的在于提高第一磁性粉末(粗粉)及第二磁性粉末(微粉)的取向度。因此,需要在使第一或者第二添加剂熔融的温度以上。这样,硬化工序S4与磁场施加压缩成形工序S3的目的各不相同,各工序所使用的加热温度也各不相同。
作为加热方法,只要是施加热量使热硬化性树脂硬化的方法即可,可以使用任何方法。另外,此时,为了使热硬化性树脂渗入第二磁性粉末(微粉)中,优选反复进行真空脱气法。另外,更优选的是延长在软化点温度附近的硬化处理时间。另外,也可以使压缩成形体浸渍或者含浸在由热硬化性树脂构成的溶液中,向第二磁性粉末(微粉)渗入。据此,可以进一步提高成形体的强度。利用以上的工序,可以制作本发明的实施方式的各向异性粘结磁体。
本发明的实施方式的各向异性粘结磁体具有:平均粒径为超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、热硬化性树脂、第一添加剂、平均粒径为1μm以上20μm以下的第二磁性粉末、以及第二添加剂,上述热硬化性树脂的添加量为1.1wt%以上且不到2.0wt%。据此,可以成为磁特性及机械强度较高的各向异性粘结磁体。机械强度可以是例如使弯曲断裂强度为7.2kg/mm2以上。
另外,在制品化时,可以将上述各向异性粘结磁体原样作为器件装入来进行制品化,也可以加工为期望的尺寸来进行制品化。另外,为了提高机械强度及耐腐蚀性,也可以实施已知的表面处理。上述表面处理可以适当组合若干的表面处理方法来使用。进一步地,在装入制品前或者装入后,可以利用定常磁场或者脉冲磁场进行磁化。此时,磁场强度优选为15kOe以上。利用以上的方法,可以得到使用本发明的实施方式的各向异性粘结磁体的制品。
另外,成形金属模4附近的极靴部3的形状也可以是例如由图2所示的角度θ为1~10°的侧面3b(倾斜面)、与图2所示的线Y平行的线Y′、Y″的角度为40~70°的倾斜面3a1、以及R形的弯曲面3a2构成的颈缩形,使成形金属模4的端部4b的磁场强度为0.8T以上,使成形金属模4的中心部4c的磁场强度比端部4b的磁场强度强5%以上。另外,只要能成为上述磁场强度即可,可以将这些结构以任意的组合进行使用。另外,尽管需要对装置本身和磁路设计进行再设计,花费成本,不是非常适合批量生产,但为了提高成形金属模的中心部4c的磁场强度,也可以将向线圈2流过电流的电源装置变更为高输出的电源装置。
本发明的实施方式的各向异性粘结磁体的制造方法具有:调整第一混合物和第二混合物的工序S1,所述第一混合物由平均粒径超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、在各向异性粘结磁体的添加量在2.0wt%以下的热硬化性树脂、以及第一添加剂构成,所述第二混合物由平均粒径为1μm以上20μm以下的第二磁性粉末、以及第二添加剂构成;将所述第一混合物和所述第二混合物混合并调整混合组合物的工序S2;将所述混合组合物填充在成形金属模4中之后,施加磁场,使所述成形金属模4的端部4b的磁场强度为0.8T以上,使所述成形金属模4的中心部4c的磁场强度比端部4b的磁场强度强5%以上,进行成形金属模4中的所述混合组合物的压缩成形的工序S3;以及在将进行了所述压缩成形的所述混合组合物从所述成形金属模取出后,在惰性气体或者氮气气氛中加热,使所述热硬化性树脂硬化的硬化工序S4,因此,可以使用第一及第二添加剂,防止磁性粉末、特别是第二磁性粉末(微粉)的凝聚、偏析、分离和交联现象,提高磁性粉末、特别是第二磁性粉末(微粉)的取向度,可以制造磁特性较高的各向异性粘结磁体。另外,将第一混合物与第二混合物混合,可以相乘地引出第一磁性粉末(粗粉)和第二磁性粉末(微粉)的磁特性。另外,向由第一磁性粉末(粗粉)、热硬化性树脂以及第一添加剂构成的第一混合物中混合第二混合物,可以使热硬化性树脂容易熔融至第二混合物中,可以均匀地固化,制造各向异性粘结磁体。据此,可以将各向异性粘结磁体形成为期望的形状,并且可以制造机械强度较高的各向异性粘结磁体。并且,在中心部4c中不产生空隙,可以制造机械强度较高的各向异性粘结磁体。
由于本发明的实施方式的各向异性粘结磁体的制造方法制作的上述混合组合物的上述第一混合物和上述第二混合物的混合比为40wt%∶60wt%~90wt%∶10wt%,因此将第一混合物与第二混合物混合,可以相乘地引出第一磁性粉末(粗粉)和第二磁性粉末(微粉)的磁特性。
由于本发明的实施方式的各向异性粘结磁体的制造方法的上述热硬化性树脂是酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂、尿素树脂和密胺树脂中的任意一个,因此向由第一磁性粉末(粗粉)、热硬化性树脂以及第一添加剂构成的第一混合物中混合第二混合物,可以使热硬化性树脂容易熔融至第二混合物中,均匀地固化,可以制造各向异性粘结磁体。据此,可以将各向异性粘结磁体形成为期望的形状,并且可以制造机械强度较高的各向异性粘结磁体。
由于本发明的实施方式的各向异性粘结磁体的制造方法的上述第一添加剂和/或上述第二添加剂是表面活性剂、结合剂、润滑剂、脱模剂、难燃剂、稳定剂、无机填充剂和颜料中的任意一个,因此可以使用第一及第二添加剂,防止磁性粉末、特别是第二磁性粉末(微粉)的凝聚、偏析、分离和交联现象,提高磁性粉末、特别是第二磁性粉末(微粉)的取向度,可以制造磁特性较高的各向异性粘结磁体。
本发明的实施方式的各向异性粘结磁体的制造方法在所述混合组合物的压缩成形时,将所述混合组合物加热到比所述第一添加剂的熔点及所述第二添加剂的熔点的任意一个都高的温度,因此将第一混合物与第二混合物混合,可以相乘地引出第一磁性粉末(粗粉)和第二磁性粉末(微粉)的磁特性。据此,可以将各向异性粘结磁体形成为期望的形状,并且可以制造机械强度较高的各向异性粘结磁体。
本发明的实施方式的磁路1具有:中心轴为同一个地平行配置的2个环状的线圈部2、分别配置在线圈部2的环孔2b的2个近似圆柱状的极靴部3、以及设置在2个极靴部3的相对面3a之间的空间部7,其中,极靴部3的侧面3b为向空间部7中心方向倾斜的倾斜面,极靴部3的相对面3a具有向空间部7侧突出的弯曲面,因此中心部4c的磁场强度比端部4b的磁场强度强5%以上,在中心部4c中不产生空隙,可以制造机械强度较高的各向异性粘结磁体。
本发明的实施方式的各向异性粘结磁体具有:平均粒径为超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、热硬化性树脂、第一添加剂、平均粒径为1μm以上20μm以下的第二磁性粉末、以及第二添加剂,上述热硬化性树脂的添加量为1.1wt%以上且不到2.0wt%,因此可以得到磁特性及机械强度较高的各向异性粘结磁体。下面,基于实施例具体说明本发明。但是,本发明不限于这些实施例。
[实施例]
(实施例1)<混合物调整工序>首先,使用HDDR磁性粉末作为第一磁性粉末(粗粉),将其利用磨碎机粉碎,粒度调整为平均粒径80μm。接下来,将97.5wt%的上述第一磁性粉末、2wt%的环氧树脂(热硬化性树脂)、0.5wt%的stMg(添加剂)、以及有机溶剂进行混合脱气,调整造粒粉(第一混合物)。
接下来,使用SmFeN磁性粉末作为第二磁性粉末(微粉),将其利用磨碎机粉碎,粒度调整为平均粒径3μm。接下来,将99.7wt%的上述第二磁性粉末、0.3wt%的stMg(添加剂)、以及有机溶剂进行混合脱气,调整造粒粉(第二混合物)。
<混合组合物调整工序>接下来,称量第一混合物与第二混合物,使其混合比为60wt%∶40wt%,并用V式搅拌机混合,调整混合组合物。
<磁场施加压缩成形工序>接下来,向近似长方体的成形金属模(纵向5mm、横向7mm、高度3mm)内填充上述混合组合物。接下来,将上述成形金属模配置在设置在磁路(磁场施加压缩成形装置)的2个极靴部的相对面之间的空间部中。其中,上述磁路具有:中心轴为同一个地平行配置的2个环状的线圈部;分别配置在所述线圈部的环孔中的2个近似圆柱状的极靴部;以及设置在所述2个极靴部的相对面之间的空间部。另外,所述极靴部的侧面为朝向上述空间部中心方向的倾斜面,所述极靴部的相对面为向所述空间部侧突出的弯曲面。进一步地,还具备在所述空间部进行压缩成形的压缩成形单元。
接下来,操作磁路控制单元(未图示),使得在上述线圈部流过电流,如图6所示,形成磁场使得磁场强度随着从中心部向X轴(线X)方向离开而逐渐降低,使上述成形金属模的端部的磁场强度为0.8T、中心部的磁场强度为0.84T。接下来,利用加热装置(未图示)加热上述成形金属模,使上述混合组合物的温度为90℃,使用上述压缩成形单元施加10ton/cm2的成形压力,将上述混合组合物压缩成形来制作压粉体。接下来,将上述压粉体在氮气中以150℃保持1小时,使环氧树脂硬化,制作各向异性粘结磁体(实施例1)。
(实施例2~7)调整上述混合组合物,使第一混合物和第二混合物的混合比分别为30wt%∶70wt%(实施例2)、40wt%∶60wt%(实施例3)、50wt%∶50wt%(实施例4)、70wt%∶30wt%(实施例5)、80wt%∶20wt%(实施例6)、90wt%∶10wt%(实施例7),除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(实施例2~7)。
(比较例1)调整上述混合组合物使得仅有第二混合物(100wt%),除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(比较例1)。(比较例2)调整上述混合组合物使得仅有第一混合物(100wt%),除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(比较例2)。
图4是显示实施例1~7、比较例1、2的磁特性(BHmax、Br、取向度)及密度的测定结果的曲线图。如图4所示,在第一混合物为70wt%(混合比)时,密度达到极大(峰值)。另外,在第一混合物为60wt%(混合比)时,最大能积(BHmax)达到极大(峰值)。即,密度达到峰值的第一混合物的混合比、与最大能积(BHmax)达到峰值的第一混合物的混合比不同。
然后,发现可以利用添加剂使第二磁性粉末(微粉)得到高取向度,其磁效果由于与第一磁性粉末(粗粉)的相乘效果而最大限度地发挥,磁性粉末单独的磁特性进一步提高。
(实施例8)使第一磁性粉末(粗粉)的平均粒径为30μm,第二磁性粉末(微粉)的平均粒径为1μm,除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(实施例8)。
(比较例3)调整97.5wt%的第二磁性粉末(微粉)、2.0wt%的环氧树脂(热硬化性树脂)、0.5wt%的stMg(添加剂)作为造粒粉(第二混合物),除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(比较例3)。其弯曲断裂强度较高,但环氧树脂量较少。由于环氧树脂少导致取向度下降,磁特性较低。
(比较例4)调整95.1wt%的第一磁性粉末(粗粉)、4.8wt%的环氧树脂(热硬化性树脂)、0.1wt%的stMg(添加剂)作为造粒粉(第一混合物),除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(比较例4)。另外,各向异性粘结磁体(比较例4)的环氧树脂量为2.5wt%。
(比较例5)调整94.0wt%的第一磁性粉末(粗粉)、5.9wt%的环氧树脂(热硬化性树脂)、0.1wt%的stMg(添加剂)作为造粒粉(第一混合物),除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(比较例5)。其中,各向异性粘结磁体(比较例5)的环氧树脂量为3.0wt%。弯曲断裂强度较高,但由于环氧树脂量较多,磁特性较低。
(比较例6)使第一磁性粉末(粗粉)的平均粒径为20μm,第二磁性粉末(微粉)的平均粒径为0.7μm,除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(比较例6)。这没有考虑到磁性材料的氧化或者磁特性,在磁性粉末平均粒径不合适的情况下,会导致磁特性的下降。
(实施例9)<混合物调整工序>首先,使用HDDR磁性粉末作为第一磁性粉末(粗粉),将其利用磨碎机粉碎,粒度调整为平均粒径100μm。接下来,将94.3wt%的上述第一磁性粉末(粗粉)、5.0wt%的环氧树脂(热硬化性树脂)、0.7wt%的硅烷系结合剂(添加剂)、以及有机溶剂进行混合脱气,调整造粒粉(第一混合物)。
接下来,使用Sm2Co17磁性粉末作为第二磁性粉末(微粉),将其利用磨碎机粉碎,粒度调整为平均粒径20μm。接下来,将99.0wt%的上述第二磁性粉末(微粉)、1.0wt%的stCa(添加剂)、以及有机溶剂进行混合脱气,调整造粒粉(第二混合物)。
<混合组合物调整工序>接下来,称量第一混合物与第二混合物,使其混合比为80wt%∶20wt%,并用V式搅拌机混合,调整混合组合物。
<磁场施加压缩成形工序>接下来,向近似长方体的成形金属模(纵向5mm、横向7mm、高度3mm)内填充上述混合组合物。接下来,将上述成形金属模配置在设置在磁路(磁场施加压缩成形装置)的2个极靴部的相对面之间的空间部中。
接下来,操作磁路控制单元(未图示),使得在上述线圈部流过电流,形成磁场,使得上述成形金属模的端部的磁场强度为1.0T,中心部的磁场强度为1.2T。接下来,利用加热装置(未图示)加热上述成形金属模,使上述混合组合物的温度为90℃,使用上述压缩成形单元施加10ton/cm2的成形压力,将上述混合组合物压缩成形来制作压粉体。接下来,将上述压粉体在氮气中以150℃保持1小时,使环氧树脂硬化,制作各向异性粘结磁体(实施例9)。
(实施例10~15)调整上述混合组合物,使得第一混合物和第二混合物的混合比分别为30wt%∶170wt%(实施例10)、40wt%∶160wt%(实施例11)、50wt%∶50wt%(实施例12)、70wt%∶30wt%(实施例13)、80wt%∶20wt%(实施例14)、90wt%∶10wt%(实施例15),除此之外与实施例12相同,制作各向异性粘结磁体(实施例10~15)。
(比较例7)调整上述混合组合物使得仅有第二混合物(100wt%),除此之外与实施例12相同,制作各向异性粘结磁体(比较例7)。(比较例8)调整上述混合组合物使得仅有第一混合物(100wt%),除此之外与实施例12相同,制作各向异性粘结磁体(比较例8)。
图5是显示实施例9~15、比较例4、5的磁特性(BHmax、Br、取向度)及密度的测定结果的曲线图。如图5所示,在第一混合物为60wt%(混合比)时,密度达到极大(峰值)。另外,在第一混合物为80wt%(混合比)时,最大能积(BHmax)达到极大(峰值)。即,密度达到峰值的第一混合物的混合比、与最大能积(BHmax)达到峰值的第一混合物的混合比不同。
如图5所示,可以得到与图4相同的效果。即,发现可以利用添加剂提高第二磁性粉末(微粉)的取向度,第二磁性粉末(微粉)的磁效果由于与第一磁性粉末(粗粉)的磁效果的相乘效果而最大限度地发挥,磁性粉末的磁特性进一步提高。
(实施例16)使第一磁性粉末(粗粉)的平均粒径为150μm,第二磁性粉末(微粉)的平均粒径为20μm,除此之外与实施例9相同,制作各向异性粘结磁体(实施例16)。
(比较例9)调整95.9wt%的第二磁性粉末(微粉)、3.6wt%的环氧树脂(热硬化性树脂)、0.5wt%的stMg(添加剂)作为造粒粉(第二混合物),除此之外与实施例12相同,制作各向异性粘结磁体(比较例9)。由于环氧树脂量较多,磁路改善,弯曲断裂强度示出较高的值。环氧树脂量较多,取向度下降,磁特性较低。
(比较例10)使第一磁性粉末(粗粉)的平均粒径为160μm,第二磁性粉末(微粉)的平均粒径为30μm,除此之外与实施例12相同,制作各向异性粘结磁体(比较例10)。这也是考虑磁性材料的磁特性,磁性粉末平均粒径不合适,导致磁特性下降的比较例。
(实施例17、18、比较例11~13)使上述成形金属模的端部的磁场强度为0.80T,中心部的磁场强度为0.87T,除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(实施例17)。另外,使上述成形金属模的端部的磁场强度为1.00T,中心部的磁场强度为110T,除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(实施例18)。另外,使上述成形金属模的端部的磁场强度为0.70T,中心部的磁场强度为0.72T,除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(比较例11)。另外,使上述成形金属模的端部的磁场强度为0.75T,中心部的磁场强度为0.80T,除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(比较例12)。另外,使上述成形金属模的端部的磁场强度为0.81T,中心部的磁场强度为0.80T,除此之外与实施例1相同,制作各向异性粘结磁体(比较例13)。
另外,图6显示以实施例1与比较例11的情况为例,操作磁路控制单元(未图示)使得在上述线圈部流过电流时形成的磁场的磁场强度。上述磁场强度随着从中心部向X轴(线X)方向离开而逐渐降低。
<评价>首先,使用样品振动式磁力计(以下称为VSM)计测各个各向异性粘结磁体的磁特性(最大能积(BHmax)、剩余磁通密度(Br)、保持力(iHc))。接下来,利用下式(1)算出各个各向异性粘结磁体的取向度。此处,Mx是取向方向的剩余磁通密度,My、Mz是沿相对上述取向方向分别垂直的方向,并且互相垂直的方向的剩余磁通密度。取向度(%)=100×Mx/(Mx2+My2+Mz2)1/2...(1)最后,测定各个各向异性粘结磁体(成形体)的尺寸(厚度)及质量,算出密度。
表1显示各向异性粘结磁体的制作条件。另外,表2显示各向异性粘结磁体的评价结果,即磁特性(剩余磁通密度(Br)、最大能积(BHmax)、保持力(iHc))、取向度及弯曲断裂强度。其中,在使第一混合物与第二混合物的混合比变化的实施例1~7中,实施例1示出最大磁特性。另外,在使第一混合物与第二混合物的混合比变化的实施例1~12中,实施例12示出最大磁特性。
[表1]
[表2]
工业上的实用性
本发明涉及各向异性粘结磁体的制造方法、磁路及各向异性粘结磁体,特别是涉及分别制作由第一磁性粉末(粗粉)、热硬化性树脂和第一添加剂构成的第一混合物,以及由第二磁性粉末(微粉)和第二添加剂构成的第二混合物后,混合第一混合物和第二混合物,调整混合组合物,向上述混合组合物施加不均匀的磁场并压缩成形,制造磁特性、取向度、机械强度、耐热性及耐腐蚀性较好的各向异性粘结磁体的方法,在制造和利用上述各向异性粘结磁体的音响视频设备、旋转设备、通信设备、计测设备、汽车零部件等产业有利用的可能。
Claims (6)
1.一种各向异性粘结磁体的制造方法,包括:
调整第一混合物和第二混合物的工序,所述第一混合物由平均粒径超过20μm且在150μm以下的第一磁性粉末、在各向异性粘结磁体中的添加量在2.0wt%以下的热硬化性树脂、以及第一添加剂构成,所述第二混合物由平均粒径为1μm以上20μm以下的第二磁性粉末、以及第二添加剂构成;
将所述第一混合物和所述第二混合物混合并调整混合组合物的工序;
将所述混合组合物填充在成形金属模中之后,施加磁场,使所述成形金属模的端部的磁场强度为0.8T以上,使所述成形金属模的中心部的磁场强度比所述端部的磁场强度强5%以上,进行所述成形金属模中的所述混合组合物的压缩成形的工序;以及
在将进行了所述压缩成形的所述混合组合物从所述成形金属模取出后,在惰性气体或者氮气气氛中加热,使所述热硬化性树脂硬化的硬化工序。
2.根据权利要求1所述的各向异性粘结磁体的制造方法,其特征在于,
制作所述第一混合物与所述第二混合物的混合比为40wt%:60wt%~90wt%:10wt%的所述混合组合物。
3.根据权利要求1所述的各向异性粘结磁体的制造方法,其特征在于,
所述热硬化性树脂是酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂、尿素树脂和密胺树脂中的任意一个。
4.根据权利要求1所述的各向异性粘结磁体的制造方法,其特征在于,
所述第一添加剂和/或所述第二添加剂是表面活性剂、结合剂、润滑剂、脱模剂、难燃剂、稳定剂、无机填充剂和颜料中的任意一个。
5.根据权利要求1所述的各向异性粘结磁体的制造方法,其特征在于,
在所述混合组合物的压缩成形时,将所述混合组合物加热到比所述第一添加剂的熔点及所述第二添加剂的熔点的任意一个温度都高的温度。
6.根据权利要求1所述的各向异性粘结磁体的制造方法,使用一种磁路,该磁路具有:中心轴为同一个地平行配置的2个环状的线圈部、分别配置在所述线圈部的环孔中的2个近似圆柱状的极靴部、以及设置在所述2个极靴部的相对面之间的空间部,其特征在于,
所述极靴部的侧面为向所述空间部中心方向倾斜1~10°的倾斜面,所述极靴部的相对面具有向所述空间部侧突出的弯曲面。
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