CN104067357A - 稀土类磁铁厚膜及低温固化成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种同时满足厚膜化、高密度化和磁特性(特别是剩余磁通密度)的提高的磁铁。其可通过具有如下特征的磁铁厚膜来实现，即，含有由式1：R－M－X表述的稀土类磁铁相，在式1中，R含有Nd、Sm中的至少一种，M含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少一种，在所述R以Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足95％，在所述R以Sm为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足97％。

Description

稀土类磁铁厚膜及低温固化成形方法

技术领域

本发明涉及稀土类磁铁厚膜及低温固化成形方法。

背景技术

目前，作为正在使用的稀土类磁铁，主要有烧结磁铁和粘结磁铁这两种。粘结磁铁通过由树脂使在室温下具有优异的磁特性的磁铁原料粉末固化成形来使用。

粘结磁铁与烧结磁铁的不同点在如下这一点上具有差异，即，在粘结磁铁的情况下，磁铁原料粉末具有磁特性，与此相对，在烧结磁铁的情况下，作为磁铁原料粉末，缺乏磁特性，通过加热到发生液相的程度的高温，才体现优异的磁特性。而且，关于粘结磁铁用的原料粉末，在加热到高温的情况下，反而会产生磁特性劣化的问题。

磁特性劣化的理由例如有如SmFeN磁铁那样在高温下磁铁化合物进行分解而丧失特性，或如NdFeB磁铁那样通过将晶粒微细化后的组织而具有优异的磁特性的磁粉通过加热而晶粒粗大化，损害其优异的磁特性。

因此，如通常的烧结磁铁那样，在加热到1000℃附近而随着晶界改性或组织变化来实施固化成形之类的工艺中，具有得不到块状成形体的问题。

于是，这些磁铁原料粉末使用通过注射成形或模成形而使与树脂混炼后的浆液进行块化的方法作为常温或较低温的固化成形技术。但是，在这些方法中，树脂会不可避免地存在，具有减少磁铁的净成分的问题。

与此相对，作为得到高密度块状成形体的方法，有使磁铁原料粉末堆积于基板而固化成形的方法。例如，非专利文献1中尝试了将在真空中进行了气溶胶化的磁铁原料粉喷到基板上的方法(气溶胶沉积法：AD法)。

非专利文献1：电气工程师学会杂志A Vol.124(2004)，No.10pp.887－891

但是，在非专利文献1记载的方法中，也存在如下问题，即，如果与粘结磁铁相比，则虽然变成高密度，但因为气体的流速在原理上比冷喷涂慢，所以粒子间的粘附性变差，未必能得到足够的高密度的块体。另外，还存在如下问题，即，因为气体流速慢，所以作为可使用的原料粉末，较大的粒子或较重的粒子不能加速，并且成膜速度慢，不能得到比推定为可成膜的500μm(实测值为175μm)还厚的厚膜。

发明内容

于是，本发明的目的在于，提供一种同时满足厚膜化、高密度化和磁特性(特别是剩余磁通密度和硬度)的提高的磁铁及其制造方法。

本发明的磁铁厚膜的特征为，含有由式(1)：R－M－X表述的稀土类磁铁相，在R＝Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足95％，在所述R＝Sm为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足97％。在此，R含有Nd、Sm中的至少一种，M含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少一种(以下，同样)。

附图说明

图1是示意性表示本发明的磁铁厚膜的制造方法所使用的、代表性的冷喷涂法中作为使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法所使用的装置构成的概要图；

图2是表示本发明的磁铁厚膜的制造方法所使用的、使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法(冷喷涂法)的将气体压力变为0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa时的形成在基板表面的中央部分的磁铁的皮膜外观的图；

图3是表示本实施例1～9及比较例2、4的磁铁厚膜和现有AD法(非专利文献1)所示的剩余磁化和密度之间的关系的图。此外，图中的文献值是现有AD法(非专利文献1)所示的值(两个点)。另外，比较例1、3因为得不到磁铁的皮膜(磁铁厚膜)且不能测定剩余磁化(剩余磁通密度)及密度，所以不能进行图示；

图4是表示本实施例1～9及比较例2、4的磁铁厚膜和现有AD法(非专利文献1)所示的硬度(Hv)和密度之间的关系的图。此外，图中的文献值是现有AD法(非专利文献1)所示的值(两个点)。另外，比较例1、3因为得不到磁铁的皮膜(磁铁厚膜)且不能测定剩余磁化(剩余磁通密度)及密度，所以不能进行图示；

图5A是示意性表示表面磁铁式同步电动机(SMP或SPMSM)的转子构造的剖面概要图；

图5B是示意性表示埋入磁铁式同步电动机(IMP或IPMSM)的转子构造的剖面概要图。

符号说明

10 冷喷涂装置

11 高压载气发生部

12 用于加压输送高压载气的配管

13 载气加热器

14 用于加压输送高温高压的载气(一次载气)的配管

15 原料粉末供给部

16 注入原料投入气体的配管

17 载气加速部(喷嘴枪)

18a 压力传感器

18b 温度传感器

19 基材保持部

B 基板

50a 表面磁铁式同步电动机

50b 埋入磁铁式同步电动机

51 表面磁铁式同步电动机用的转子的磁铁(厚膜)

53 表面磁铁式同步电动机用的转子

55、55a 埋入磁铁式同步电动机用的磁铁(厚膜)

57 埋入磁铁式同步电动机的转子

d 埋入磁铁式同步电动机的设置于转子的嵌槽的厚度

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在附图的说明中，在同一要素上附带同一符号，省略重复的说明。另外，附图的尺寸比率为了便于说明而进行了放大，有时与实际的比率不同。

(A)磁铁厚膜(第一实施方式)

本发明的第一实施方式含有由式(1)：R－M－X表述的稀土类磁铁相。进而，其特征为，在上述R以Nd为主要成分的情况下，在具有理论密度的80％以上且不足95％，以R为Sm主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足97％。在此，在上述组成式中，R含有Nd、Sm中的至少一种，上述M含有Fe、Co中的至少一种，上述X含有N、B中的至少一种。通过具有这种第一实施方式的磁铁厚膜的结构，磁铁的净含量增大，可得到小型强力磁铁，能够实现电动机等系统的小型化。另外，目前，因为能够使由树脂进行固化成形而使用的粘结磁铁用磁铁粉末高密度地固化成形，所以能够有助于电动机的小型高性能化。下面，依次对磁铁厚膜的构成及制造方法(第二实施方式)进行说明。

(1)由式(1)：R－M－X表述的稀土类磁铁相

本实施方式的磁铁厚膜含有由式(1)：R－M－X表述的稀土类磁铁相。进而，其特征为，在上述R以Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足95％，在R以Sm为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足97％。在此，在上述稀土类磁铁相的组成式中，R含有Nd、Sm中的至少一种，M含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少一种。即，作为稀土类磁铁相，可举出含有Nd－Fe－N合金系、Nd－Fe－B合金系、Nd－Co－N合金系、Nd－Co－B合金系、Sm－Fe－N合金系、Sm－Fe－B合金系、Sm－Co－N合金系、Sm－Co－B合金系的稀土类磁铁相。具体而言，例如可举出：Nd₂Fe₁₄B、Nd₂Co₁₄B、Nd₂(Fe_1－xCo_x)₁₄B(在此，x优选为0≤x≤0.5)、Nd₁₅Fe₇₇B₅、Nd₁₅Co₇₇B₅、Nd_11.77Fe_82.35B_5.88、Nd_11.77Co_82.35B_5.88、Nd_1.1Fe₄B₄、Nd_1.1Co₄B₄、Nd₇Fe₃B₁₀、Nd₇Co₃B₁₀、(Nd_1－xDy_x)₁₅Fe₇₇B₈(在此，x优选为0≤y≤0.4)、(Nd_1－xDy_x)₁₅Co₇₇B₈(在此，x优选为0≤y≤0.4)、Nd₂Fe₁₇N_x(在此，x优选为1～6，更优选为1.1～5，进一步优选为1.2～3.8，特别优选为1.7～3.3，尤其优选为2.2～3.1)、Nd₂Co₁₇N_x(在此，x优选为1～6)、(Nd_0.75Zr_0.25)(Fe_0.7Co_0.3)N_x(在此，x优选为1～6)、Nd₂Fe₁₇N₃、Nd₁₅(Fe_{1 －x}Co_x)₇₇B₇Al₁、Nd₁₅(Fe_0.80Co_0.20)_77－yB₈Al_y(在此，y优选为0≤y≤5)、(Nd_0.95Dy_0.05)₁₅Fe_77.5B₇Al_0.5、(Nd_0.95Dy_0.05)₁₅(Fe_0.95Co_0.05)_77.5B_6.5Al_0.5Cu_0.2、NdFe₁₁TiN_x(在此，x优选为1～6)、(Nd₈Zr₃Fe₈₄)₈₅N₁₅、Nd₄Fe₈₀B₂₀、Nd_4.5Fe₇₃Co₃GaB_18.5、Nd_5.5Fe₆₆Cr₅Co₅B_18.5、Nd₁₀Fe₇₄Co₁₀SiB₅、Nd₇Fe₉₃N_x(在此，x优选为1～20)、Nd_3.5Fe₇₈B_18.5、Nd₄Fe_76.5B_18.5、Nd₄Fe_77.5B_18.5、Nd_4.5Fe₇₇B_18.5、Nd_3.5DyFe₇₃Co₃GaB_18.5、Nd_4.5Fe₇₂Cr₂Co₃B_18.5、Nd_4.5Fe₇₃V₃SiB_18.5、Nd_4.5Fe₇₁Cr₃Co₃B_18.5、Nd_5.5Fe₆₆Cr₅Co₅B_18.5、Sm₂Fe₁₄B、Sm₂Co₁₄B、Sm₂(Fe_{1－ x}Co_x)₁₄B(在此，x优选为0≤x≤0.5)、Sm₁₅Fe₇₇B₅、Sm₁₅Co₇₇B₅、Sm_11.77Fe_82.35B_5.88、Sm_11.77Co_82.35B_5.88、Sm_1.1Fe₄B₄、Sm_1.1Co₄B₄、Sm₇Fe₃B₁₀、Sm₇Co₃B₁₀、(Sm_1－xDy_x)₁₅Fe₇₇B₈(在此，x优选为0≤y≤0.4)、(Sm_1－xDy_x)₁₅Co₇₇B₈(在此，x优选为0≤y≤0.4)、Sm₂Fe₁₇N_x(在此，x优选为1～6，更优选为1.1～5，进一步优选为1.2～3.8，特别优选为1.7～3.3，尤其优选为2.2～3.1)、Sm₂Fe₁₇N₃、Sm₂Co₁₇N_x(在此，x优选为1～6)、(Sm_0.75Zr_0.25)(Fe_0.7Co_0.3)N_x(在此，x优选为1～6)、Sm₁₅(Fe_1－xCo_x)₇₇B₇Al₁、Sm₁₅(Fe_0.80Co_0.20)_77－yB₈Al_y(在此，y优选为0≤y≤5)、(Sm_0.95Dy_0.05)₁₅Fe_77.5B₇Al_0.5、(Sm_0.95Dy_0.05)₁₅(Fe_0.95Co_0.05)_77.5B_6.5Al_0.5Cu_0.2、SmFe₁₁TiN_x(在此，x优选为1～6)、(Sm₈Zr₃Fe₈₄)₈₅N₁₅、Sm₄Fe₈₀B₂₀、Sm_4.5Fe₇₃Co₃GaB_18.5、Sm_5.5Fe₆₆Cr₅Co₅B_18.5、Sm₁₀Fe₇₄Co₁₀SiB₅、Sm₇Fe₉₃N_x(在此，x优选为1～20)、Sm_3.5Fe₇₈B_18.5、Sm₄Fe_76.5B_18.5、Sm₄Fe_77.5B_18.5、Sm_4.5Fe₇₇B_18.5、Sm_3.5DyFe₇₃Co₃GaB_18.5、Sm_4.5Fe₇₂Cr₂Co₃B_18.5、Sm_4.5Fe₇₃V₃SiB_18.5、Sm_4.5Fe₇₁Cr₃Co₃B_18.5、Sm_5.5Fe₆₆Cr₅Co₅B_18.5等化合物，但不局限于这些。R－M－X合金系既可以单独使用一种，也可以并用两种以上来形成磁铁厚膜。进而，也可以每一层都使用不同种类的R－M－X合金系，来形成层叠有不同组成的稀土类磁铁相的多层构造的磁铁厚膜。在这种情况下，关于各层所使用的R－M－X合金系，既可以单独使用一种，也可以并用两种以上。另外，在R－M－X合金系中，只要R含有Nd、Sm中的至少一种，M含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少一种即可，添加有其他元素的合金系也包含在本发明的技术范围内(参照实施例7～9)。作为可以添加的其他元素，例如可举出：Ga、Al、Zr、Ti、Cr、V、Mo、W、Si、Re、Cu、Zn、Ca、Mn、Ni、C、La、Ce、Pr、Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Th、MM(MM为叫做混合稀土金属的轻稀土类混合物)等，但不局限于这些。它们也可以单独使用一种或并用两种以上地进行添加。这些元素主要通过与由R－M－X表述的稀土类磁铁相的相构造的一部分进行替换，或通过插入等来导入。

(2)以Sm－Fe－N为主要成分的稀土类磁铁相

作为本实施方式的稀土类磁铁相，优选为以含有Sm和Fe的氮化合物(也简称为Sm－Fe－N)为主要成分的稀土类磁铁相，更优选为以含有Sm和Fe的氮化合物为主要成分的磁铁粉末。由此，能够得到现有工艺得不到的高密度氮化合物的磁铁厚膜(具有理论密度的80％以上且不足97％，特别具有85％以上～不足97％)，在能够实现电动机等系统的小型化这一点上很优异。作为以含有Sm和Fe的氮化合物为主要成分的稀土类磁铁相，例如可举出：Sm₂Fe₁₇N_x(在此，x优选为1～6，更优选为1.1～5，进一步优选为1.2～3.8，进而优选为1.7～3.3，特别优选为2.2～3.1，尤其优选为2～3，最好优选为2.6～2.8)、Sm₂Fe₁₇N₃、(Sm_0.75Zr_0.25)(Fe_0.7Co_0.3)N_x(在此，x优选为1～6)、SmFe₁₁TiN_x(在此，x优选为1～6)、(Sm₈Zr₃Fe₈₄)₈₅N₁₅、Sm₇Fe₉₃N_x(在此，x优选为1～20)等化合物，但不局限于这些。优选本实施方式所使用的磁铁原料粉末最好使用如Sm₂Fe₁₄N_x(x＝2～3)那样的烧结工艺的应用较困难的磁铁粉末。这是因为，当载气温度达到氮化合物(氮化物)进行分解的温度以上时，就会有损磁特性。作为本实施方式所使用的磁铁原料粉末，最好使用优选为Sm₂Fe₁₄N_x(x＝2.6～2.9)、特别优选为Sm₂Fe₁₄N_x(x＝2.6～2.8)、尤其优选为Sm₂Fe₁₄N_x(x＝2.8)的磁铁粉末。这是因为，SmFeN_x通过x＝2.6～2.9，特别为2.6～2.8，尤其为2.8，且各向异性磁场和饱和磁化达到最大，磁特性优异。这些Sm－Fe－N合金系既可以单独使用一种，也可以并用两种以上来形成磁铁厚膜。进而，也可以每一层都使用不同种类的Sm－Fe－N合金系，来形成层叠有不同组成的稀土类磁铁相的多层构造的磁铁厚膜。在这种情况下，关于各层所使用的Sm－Fe－N合金系也如此，既可以单独使用一种，也可以并用两种以上。另外，如上述所例示，在由Sm－Fe－N表述的化合物中，只要是R含有Sm，M含有Fe且X含有N的化合物即可，添加有其他元素的化合物也包含在本实施方式的技术范围内。作为可以添加的其他元素，例如可举出：Ga、Nd、Al、Zr、Ti、Cr、Co、V、Mo、W、Si、Re、Cu、Zn、Ca、B、Mn、Ni、C、La、Ce、Pr、Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Th、MM等，但不局限于这些。它们也可以单独使用一种或者并用两种以上进行添加。这些元素主要通过与由Sm－Fe－N表述的稀土类磁铁相的相构造的一部分进行替换，或通过插入等来导入。另外，本实施方式的磁铁厚膜只要含有由上述的R－M－X表述的稀土类磁铁相即可，只要是无损本实施方式的作用效果的范围内，也可以含有其他稀土类磁铁相。作为这种其他稀土类磁铁相，可举出含有Sm和Fe的氮化合物(Sm－Fe－N合金系)以外且上述R－M－X合金系以外的其他现存的稀土类磁铁相。作为这种其他现存的稀土类磁铁相，例如可举出：SmCo₅、Sm₂Co₁₇、Sm₃Co、Sm₃Co₉、SmCo₂、SmCo₃、Sm₂Co₇等Sm－Co合金系、Sm₂Fe₁₇、SmFe₂、SmFe₃等Sm－Fe合金系、CeCo₅、Ce₂Co₁₇、Ce₂₄Co₁₁、CeCo₂、CeCo₃、Ce₂Co₇、Ce₅Co₁₉等Ce－Co合金系、Nd₂Fe₁₇等Nd－Fe合金系、CaCu₅等Ca－Cu合金系、TbCu₇等Tb－Cu合金系、SmFe₁₁Ti等Sm－Fe－Ti合金系、ThMn₁₂等Th－Mn合金系、Th₂Zn₁₇等Th－Zn合金系、Th₂Ni₁₇等Th－Ni合金系、La₂Fe₁₄B、CeFe₁₄B、Pr₂Fe₁₄B、Gd₂Fe₁₄B、Tb₂Fe₁₄B、Dy₂Fe₁₄B、Ho₂Fe₁₄B、Er₂Fe₁₄B、Tm₂Fe₁₄B、Yb₂Fe₁₄B、Y₂Fe₁₄B、Th₂Fe₁₄B、La₂Co₁₄B、CeCo₁₄B、Pr₂Co₁₄B、Gd₂Co₁₄B、Tb₂Co₁₄B、Dy₂Co₁₄B、Ho₂Co₁₄B、Er₂Co₁₄B、Tm₂Co₁₄B、Yb₂Co₁₄B、Y₂Co₁₄B、Th₂Co₁₄B、YCo₅、LaCo₅、PrCo₅、NdCo₅、GdCo₅、TbCo₅、DyCo₅、HoCo₅、ErCo₅、TmCo₅、MMCo₅、MM_0.8Sm_0.2Co₅、Sm_0.6Gd_0.4Co₅、YFe₁₁Ti、NdFe₁₁Ti、GdFe₁₁Ti、TbFe₁₁Ti、DyFe₁₁Ti、HoFe₁₁Ti、ErFe₁₁Ti、TmFe₁₁Ti、LuFe₁₁Ti、Pr_0.6Sm_0.4Co、Sm_0.6Gd_0.4Co₅、Ce(Co_0.72Fe_0.14Cu_0.14)_5.2、Ce(Co_0.73Fe_0.12Cu_0.14Ti_0.01)_6.5、(Sm_0.7Ce_0.3)(Co_0.72Fe_0.16Cu_0.12)₇、Sm(Co_0.69Fe_0.20Cu_0.10Zr_0.01)_7.4、Sm(Co_0.65Fe_0.21Cu_0.05Zr_0.02)_7.67等，但不局限于这些。它们既可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

(2a)主要成分(Sm－Fe－N)的含量

作为本实施方式的稀土类磁铁相，只要是优选以含有Sm和Fe的氮化合物(Sm－Fe－N合金系)为主要成分的稀土类磁铁相即可，使含有Sm和Fe的氮化合物相对于稀土类磁铁相整体为50质量％以上，优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上，进一步优选为90～99质量％。此外，进一步优选将范围的上限值设为99质量％且不设为100质量％的理由是，因为含有表面的氧化物或不可避免的杂质。即，在本实施方式中，只要是50质量％以上即可，也可使用100质量％的稀土类磁铁相，但实际上，难以去除表面的氧化物或不可避免的杂质，且需要利用复杂或高级的精制(精炼)技术，很昂贵。因此，进一步优选范围内不包含。另外，在以Sm－Fe－N合金系以外的其他R－M－X(例如，Nd－Fe－B)为主要成分的情况下，也可以将其它R－M－X相对于稀土类磁铁相整体而设为50质量％以上，优选设为80质量％以上，更优选设为90质量％以上，进一步优选设为90～99质量％。

(2b)主要成分(Sm－Fe－N)以外的稀土类磁铁相

另外，作为其他稀土类磁铁相，除可以使用含有Sm和Fe的氮化合物(Sm－Fe－N合金系)以外的上述Nd－Fe－N合金系、Nd－Fe－B合金系、Nd－Co－N合金系、Nd－Co－B合金系、Sm－Fe－B合金系、Sm－Co－N合金系、Sm－Co－B合金系等以外，也可以使用它们以外的其他现存的稀土类磁铁相。作为其他现存的稀土类磁铁相，例如可举出：SmCo₅、Sm₂Co₁₇、Sm₃Co、Sm₃Co₉、SmCo₂、SmCo₃、Sm₂Co₇等Sm－Co合金系、Sm₂Fe₁₇、SmFe₂、SmFe₃等Sm－Fe合金系、CeCo₅、Ce₂Co₁₇、Ce₂₄Co₁₁、CeCo₂、CeCo₃、Ce₂Co₇、Ce₅Co₁₉等Ce－Co合金系、Nd₂Fe₁₇等Nd－Fe合金系、CaCu₅等Ca－Cu合金系、TbCu⁷等Tb－Cu合金系、SmFe₁₁Ti等Sm－Fe－Ti合金系、ThMn₁₂等Th－Mn合金系、Th₂Zn₁₇等Th－Zn合金系、Th₂Ni₁₇等Th－Ni合金系、La₂Fe₁₄B、CeFe₁₄B、Pr₂Fe₁₄B、Gd₂Fe₁₄B、Tb₂Fe₁₄B、Dy₂Fe₁₄B、Ho₂Fe₁₄B、Er₂Fe₁₄B、Tm₂Fe₁₄B、Yb₂Fe₁₄B、Y₂Fe₁₄B、Th₂Fe₁₄B、La₂Co₁₄B、CeCo₁₄B、Pr₂Co₁₄B、Gd₂Co₁₄B、Tb₂Co₁₄B、Dy₂Co₁₄B、Ho₂Co₁₄B、Er₂Co₁₄B、Tm₂Co₁₄B、Yb₂Co₁₄B、Y₂Co₁₄B、Th₂Co₁₄B、YCo₅、LaCo₅、PrCo₅、NdCo₅、GdCo₅、TbCo₅、DyCo₅、HoCo₅、ErCo₅、TmCo₅、MMCo₅、MM_0.8Sm_0.2Co₅、Sm_0.6Gd_0.4Co₅、YFe₁₁Ti、NdFe₁₁Ti、GdFe₁₁Ti、TbFe₁₁Ti、DyFe₁₁Ti、HoFe₁₁Ti、ErFe₁₁Ti、TmFe₁₁Ti、LuFe₁₁Ti、Pr_0.6Sm_0.4Co、Sm_0.6Gd_0.4Co₅、Ce(Co_0.72Fe_0.14Cu_0.14)_5.2、Ce(Co_0.73Fe_0.12Cu_0.14Ti_0.01)_6.5、(Sm_0.7Ce_0.3)(Co_0.72Fe_0.16Cu_0.12)₇、Sm(Co_0.69Fe_0.20Cu_0.10Zr_0.01)_7.4、Sm(Co_0.65Fe_0.21Cu_0.05Zr_0.02)_7.67等，但不局限于这些。它们既可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

(2c)关于磁铁粉末，

(2c－1)磁铁粉末的形状

作为含有本实施方式的稀土类磁铁相的磁铁粉末的形状(特别最适当的以含有Sm和Fe的氮化合物为主要成分的磁铁粉末的形状)，如果是无损本发明的作用效果的范围内，则任何形状都可以。例如，球形状、椭圆形状(最好是平行于长轴方向的中央部截面的纵横尺寸比(长宽比)超过1.0且10以下的范围)、圆柱形状、多边性柱(例如，三角形柱、四角形柱、五角形柱、六边形柱、……N角形柱(在此，N为7以上的整数))形状、针状或棒状形状(最好是平行于长轴方向的中央部截面的纵横尺寸比(长宽比)超过1.0且10以下的范围)、板状形状、圆板(圆盘)形状、薄片形状、鳞片形状、不规则形状等，但不局限于这些。即，粒子形状如果不呈现附着性极差那样的粒子速度或弹性行为，就没有特别规定，但太扁平的形状难以进行加速，所以尽可能地优选接近球状粒子的形状。

(2c－2)磁铁粉末的大小(平均粒径)

作为含有本实施方式的稀土类磁铁相的磁铁粉末的大小(特别是上述以含有Sm和Fe的氮化合物为主要成分的磁铁粉末的大小)(平均粒径)，只要在可有效地体现本发明的作用效果的范围内即可，通常为1～10μm，优选为2～8μm，更优选为3～6μm的范围。如果磁铁粉末的平均粒径在上述范围内，则利用后述的冷喷涂法，能够更高效地使成膜生成，能够设为所期望的磁铁厚膜，在这一点上优异。详细而言，如果是平均粒径为1μm以上，则粒子也不会过轻，能够得到最适当的粒子速度。因此，粒子速度也不会过快而削减基板，通过以最适当的速度撞击、附着于基材，且进行沉积，能够形成所期望的磁铁厚膜。另一方面，如果平均粒径为10μm以下，则粒子也不会过重，不会失速，能够得到最适当的粒子速度。即，粒子速度也不会过慢而与基材发生撞击并撞回，所以通过以最适当的速度撞击、附着于基材，且进行沉积，能够形成所期望的磁铁厚膜。

在此，上述磁铁粉末的平均粒径通过例如SEM(扫描式电子显微镜)观察、TEM(透射式电子显微镜)观察等，能够进行粒度分析(测定)(参照实施例)。此外，在磁铁粉末或其截面中，有时也含有不是球状或圆形状(截面形状)而是纵横尺寸比(长宽比)不同的针状或棒状形状等的粒子或不规则形状的粒子。因此，上述所说的磁铁粉末的平均粒径因为粒子形状(或其截面形状)不一样，所以用观察图像内的各粒子的切截面形状的绝对最大长度的平均值来表示。在此，绝对最大长度取粒子(或其截面形状)的轮廓线上的任意两点间的距离中的最大长度。但是，除此以外，也可通过求出例如从X射线衍射的磁铁粉末的衍射峰值的半值宽度求出的晶粒直径或由透射式电子显微镜像得到的磁铁粉末的粒径的平均值来得到。此外，关于其他平均粒径的测定方法，也可同样求出。

(3)关于稀土类磁铁相以外的磁铁厚膜的构成

在本实施方式的磁铁厚膜中，作为上述稀土类磁铁相以外的构成，不作为磁铁发挥功能的相具有整体的2％程度，其余由邻接的稀土类磁铁相彼此之间的空隙部构成。通过取得这种结构，相对于现有充填树脂作为粘结剂而固化成形的粘结磁铁而言，不需要这样的树脂，能够实现轻量化。能够使空隙部的体积远比尚且使用的树脂量(粘结剂容积)小，能够实现小型且高密度化。其结果是，能够高密度地固化成形，能够有助于电动机等系统的小型高性能化。

在此，作为不作为磁铁发挥功能的相，是形成于稀土类磁铁相(主相、晶相)彼此的边界部的稀土类氧化物的相(NdO₂相或SmO₂相)、Fe·稀土类的污染、Fe浓相、Fe稀相或其他不可避免的杂质等。

(4)关于磁铁厚膜的相对于理论密度的比例(％)

本实施方式的磁铁厚膜在由上述R－M－X表述的稀土类磁铁相的R以Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足95％，在R以Sm为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足97％。

在此，在R以Nd为主要成分的情况下，优选具有理论密度的85％以上且不足95％，更优选具有90％以上且不足95％，进一步优选具有91～94％。在相对于理论密度的比例为95％以上的情况下，如表2及图3所示，具有不能充分得到磁特性(特别是剩余磁化)的问题。另一方面，在相对于理论密度的比例不足80％的情况下，与现有的粘结磁铁没有什么不同，理由是得不到磁特性(特别是矫顽力、剩余磁通密度)的提高效果。详细而言，如图3的现有文献值所示，具有不能充分得到磁特性(特别是剩余磁化)的问题。

另外，在R以Sm为主要成分的情况下，优选具有理论密度的85％以上且不足97％，更优选具有87～96％，进一步优选具有88～95％，特别优选具有89～94％。在相对于理论密度的比例为97％以上的情况下，如表1及图3所示，具有不能充分得到磁特性(特别是剩余磁化)的问题。另一方面，在相对于理论密度的比例不足80％的情况下，与现有的粘结磁铁没有什么不同，理由是得不到磁特性(特别是矫顽力、剩余磁通密度)的提高效果。详细而言，如图3的现有文献值所示，具有不能充分得到磁特性(特别是剩余磁化)的问题。本说明书及专利要求的范围所说的“理论密度”是在所使用的原料粉末中的磁铁主相(稀土类磁铁相)具有从X射线分析求出的晶格常数时，占据磁铁厚膜的100％的体积时的密度。相对于理论密度的比例(％)是利用其值(理论密度的值)换算为相对于理论密度的比例(％)的值。

(5)磁铁厚膜的厚度

本实施方式的磁铁厚膜的厚度只要根据使用用途进行适当调节即可，没有特别限制，但在本实施方式中，因为能够实现比现有的粘结磁铁更厚膜化，所以通常为200～3000μm，优选为500～3000μm，更优选为1000～3000μm的范围。这在现有的AD法的175μm(实测值)和膜厚这一点上，没有特别显著的差异，但在现有的AD法中，当要超过175μm而厚膜化时，就会具有产生剥离的问题。另一方面，在本实施方式中，即使是200μm以上3000μm以下的厚膜，也没有剥离的问题，在能够成膜这一点上，极其优异。进而，如果磁铁厚膜的厚度为200μm以上，则能够得到同时满足了本发明的目的即厚膜化、高密度化和磁特性(特别是剩余磁化＝剩余磁通密度)的提高的磁铁厚膜，能够应用于极其广泛的用途。特别是，因为可实现轻量且小型高性能化，所以在可应用于所有领域的稀土类磁铁这一点上，很优异。如果磁铁厚膜的厚度为3000μm以下，则能够得到同时满足了本发明的目的即厚膜化、高密度化和磁特性(特别是剩余磁化＝剩余磁通密度)的提高的磁铁厚膜，能够应用于极其广泛的用途。特别是，如汽车电气设备领域那样，通过最佳地应用于大型的表面磁铁式同步电动机或埋入磁铁式同步电动机等，可实现轻量且小型高性能化，所以对电动汽车或混合动力汽车的小型轻量化也会做出较大的贡献。

(6)利用使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法而成的磁铁厚膜

本实施方式的磁铁厚膜是利用使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法而成的。该方法的优点是，通过可提高本实施方式本来的磁力的发明的特征性的构成(冷喷涂法)，能够实现在现有粘结磁铁中不能实现的理论密度的80％以上，理由是可得到磁特性(特别是剩余磁通密度、硬度)的提高效果。(参照实施例1～9)。

(6a)粒子

在此，粒子是指磁铁厚膜的原料粉末(或稀土类磁铁粉末)。具体而言，也可以使用稀土类磁铁粉末作为构成由式(1)：R－M－X表述的稀土类磁铁相的原料粉末。进而，在式(1)中的X为N的情况下，也可以使用原料粉末作为由式(2)：R－M(在此，R及M与式(1)的相同)表述的稀土类磁铁相的结构成分的一部分。在这种情况下，在制造过程中，只要以将式(2)的R－M变成式(1)的R－M－N的方式进行处理即可。例如，通过将原料粉末的式(2)的R－M投入到高温高速的载气(＝N2气)流中，且边进行加热(加压)(＝氮化处理)边使其堆积而成膜，能够制成具有由式(1)：R－M－X表述的稀土类磁铁相的磁铁厚膜。

(6a－1)粒子的平均粒径

要使用的粒子优选利用平均粒径为1～10μm、优选为2～8μm、更优选为3～6μm的范围的粒子。如果稀土类磁铁粉末的平均粒径在上述范围内，则利用后述的冷喷涂法，能够得到最适当的粒子速度，所以能够更高效地使成膜生长，能够制成所期望的磁铁厚膜，在这一点上很优异。详细而言，如果平均粒径为1μm以上，则粒子也不会过轻，能够得到最适当的粒子速度。因此，粒子速度也不会过快而削减基板，通过以最适当的速度撞击、附着于基材且进行沉积，能够形成所期望的磁铁厚膜。另一方面，如果平均粒径为10μm以下，则粒子也不会过重，不会失速，能够得到最适当的粒子速度。即，粒子速度也不会过慢而撞击基材并撞回，所以通过以最适当的速度撞击、附着于基材且进行沉积，能够形成所期望的磁铁厚膜。

(6b)使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法

作为使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法，最好利用使用冷喷涂装置的粉体成膜方法，所述冷喷涂装置能够简单地得到同时满足本发明的目的即厚膜化、高密度化和磁特性(剩余磁通密度)的提高的磁铁。但是，不局限于这种使用冷喷涂装置的粉体成膜方法(冷喷涂法)，如果是可有效地体现本实施方式的作用效果的方法，什么粉体成膜方法都可以。

根据第一实施方式，具有由式(1)：R－M－X表述的稀土类磁铁相，在R＝Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足95％，在R＝Sm为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足97％。因此，磁铁的净含量增大，可得到小型强力磁铁。其结果是，能够使现有由树脂固化成形而使用的粘结磁铁用的磁铁粉末高密度地固化成形，所以能够有助于电动机等系统的小型高性能化。

下面，利用附图对本实施方式的磁铁厚膜的代表性的制造方法之一即利用使用冷喷涂装置的粉体成膜方法(冷喷涂法)而成的磁铁厚膜的制造方法(第二实施方式)进行说明。

(B)磁铁厚膜的制造方法(第二实施方式)

本发明的第二实施方式使用的是利用使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法而成的磁铁厚膜的制造方法。

作为第二实施方式，详细而言，是包括下述(1)～(2)这两个阶段的磁铁厚膜的制造方法。即，包括：(1)喷射阶段，通过将载气和原料粉末混合且进行了加速的状态的高速载气流，喷射上述原料粉末；(2)固化成形阶段，将喷射后的上述原料粉末堆积在基材上，进行固化成形。此外，在本实施方式中，是具有如下特征的磁铁厚膜的制造方法，即，原料粉末是稀土类磁铁粉末，上述(1)的喷射阶段的高速载气的温度不足上述稀土类磁铁粉末的晶粒的粒生长温度，上述(2)的固化成形阶段在大气压下进行。如果用另外一种说法来说第二实施方式，则是利用具有高压载气发生部、载气加热器、原料粉末供给部、载气加速部及基材保持部的装置而成的磁铁厚膜的制造方法。详细而言，在大气压下喷射高速载气流，所述高速载气流是将经过了高压载气发生部及载气加热器的一次载气流和含有来自原料粉末供给部的原料粉末的原料投入气体投入到载气加速部内进行混合且进行加速而成的。这是通过这种高速载气流的喷射而将原料粉末堆积于基材保持部上的基材而固化成形的磁铁厚膜的制造方法。此外，在本实施方式中，是具有如下特征的磁铁厚膜的制造方法，即，原料粉末是稀土类磁铁粉末，将高速载气的温度设为不足上述稀土类磁铁粉末的晶粒的粒生长温度而固化成形。根据本实施方式，不会损害磁铁粉末的磁特性，能够提供同时满足厚膜化、高密度化和磁特性(特别是剩余磁通密度)的提高的磁铁的制造方法，能够得到所期望的磁铁厚膜(块状成形体)(将实施例1～9和比较例2、4进行对比参照得出的结果)。另外，作为冷喷涂法的现有AD法所没有的特征，(1)因为能够实现粒子速度的高速化实现的高密度化，所以磁特性(∝密度)提高。(2)可喷射更大的粒子。因此，能够高效地抑制一次粒子的微粒化形成的凝聚二次粒子(未进行高密度化)引起的磁铁厚膜的不均质化造成的局部密度的偏差的发生、甚至是磁特性的劣化。另外，通过使用最适当大小的粒子，能够实现粒子和空隙部的最优化(最优化配置)，能够实现所期望的相对于理论密度的比例(％)。(3)绝对能够实现高速的皮膜生长速度。其结果是，可厚膜化地得到块体。从以上的现有AD法所没有的特征来看，作为冷喷涂法的效果，(1)通过高密度化，剩余磁化(块化/原料的特性比(％)＝剩余磁通密度B(％))提高(参照表1、2、图3)。(2)高密度化反映在硬度(Hv)上(将表1、2、图4的AD法的文献值和实施例1～6进行对比参照得出的结果)。另外，在冷喷涂法的现有AD法中，因为是真空工艺的一种，所以与大气压下的工艺相比，需要在真空腔内进行制作。因此，具有装置昂贵和生产率变差的问题。在本实施方式的磁铁厚膜的制造方法中，可不使用真空工艺，而是使用大气压下的工艺(参照图1)。因此，不需要真空腔等昂贵的装置，能够将装置成本抑制得较低。另外，不需要在真空腔内进行制作，生产率也能够提高。

(1)冷喷涂装置

冷喷涂装置是不使原料粉末熔融或气化而是使其与载气一同以超高速且以固相状态直接撞击基材而形成皮膜的装置。

图1是示意性表示本发明的磁铁厚膜的制造方法所使用的代表性的冷喷涂法作为使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法所使用的冷喷涂装置结构的概要图。

如图1所示，作为本实施方式的冷喷涂装置10的基本构成，具备高压载气发生部11、载气加热器13、原料粉末供给部15、载气加速部17及基材保持部19。进而，设有用于从高压载气发生部11向载气加热器13加压输送低温(室温或未加热状态的温度)的(高压的)载气(＝低温气体)的配管12。另外，设有用于从载气加热器13向载气加速部17加压输送由载气加热器13进行了加热的高温载气(＝一次载气)的配管14。进而，以可从原料粉末供给部15向载气加速部17内投入原料粉末的方式设有从原料粉末供给部15向载气加速部17注入原料投入气体的配管16。另外，载气加速部17的(例如，可动式喷嘴的)前端部和设置在基材保持部19上的基材B表面之间(距离)隔开恒定间隔而设置(配置)。另外，载气加速部17和基材保持部19之间是大气压下(大气环境)。通过这种装置构成，在装置10的运转时，成为原料粉末通过在载气加速部17进行了加速的(高温高压的)高速载气而从载气加速部17向基材保持部19上的基材表面(超高速)喷射的构成(构造)。下面，对装置的各构成部件进行说明。

(1a)高压载气发生部

在此，作为高压载气发生部11，没有特别限制，可举出：封有载气的高压储气瓶或高压储气罐、将载气在高压下液化而封入的高压液化瓶、高压液化罐、气体压缩机等，但不局限于这些。此外，从该高压载气发生部11加压输送的高压载气通常是低温(＝常温)状态的气体，但也可适当使用低于常温的液化气体或由加热器加热得比常温还高的气体等。

(1b)载气加热器

作为载气加热器13，没有特别限制，也可以采用如下的结构(构造)，即，将使载气穿过的内部配管制成线圈状，并向该线圈部位通以电流，利用内部配管作为加热器，将配管内的载气加热。或者，也可以采用在使载气穿过的内部配管的周围粘贴加热器或卷绕加热线圈而作为加热器来将配管内的载气加热的结构(构造)。或者，也可以采用在使载气穿过的内部配管的内面粘贴加热器或卷绕加热线圈而作为加热器来将配管内的载气加热的结构(构造)。进而，也可以采用利用远红外线加热器或电磁感应线圈等将配管内的载气加热的结构(构造)等，但没有特别限制。但是，在本实施方式中，不局限于这些，只要是可有效地用作气体的加热单元的即可，可适当地从现有众所周知的气体加热单元中选择。另外，作为载气加热器13内的内部配管，可利用使用如下材质的配管等，即，除耐压性、耐腐蚀性、耐气候性等优异以外，进而可耐不足780℃(参照表2的比较例4)的高温的耐热性优异的碳钢、不锈钢(SUS)等钢铁或高强度Ni合金、高强度Fe合金、Ti合金或所谓的超硬等的金属材质。但是，在本实施方式中，不局限于这些，只要是可有效地用作该配管的即可，可适当从现有众所周知的配管群中选择。

(1c)高压载气发生部和载气加热器的连结配管

作为本实施方式可使用的连结配管12，只要是不因从高压载气发生部11加压输送的高压载气而破裂或腐蚀的、具有耐压性、耐腐蚀性、耐气候性等的连结配管即可。因而，可利用例如使用碳钢、不锈钢(SUS)等钢铁或铜合金、Ni合金、Fe合金、Ti合金、Al合金等金属材质或丙稀酸树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等工程塑料、碳纤维材料、特氟隆(就氟树脂而言的美国デュポン公司的注册商标)等耐压性的树脂材质的配管等。但是，在本实施方式中，不局限于这些，只要是可有效地用作该配管的即可，可适当地从现有众所周知的配管群中选择。此外，在也利用该配管12作为载气加热器13内的内部配管的情况下，最好利用使用如下材质的配管等，即，除耐压性、耐腐蚀性、耐气候性等优异以外，进而可耐不足780℃(参照表2的比较例4)的高温的耐热性优异的碳钢、不锈钢(SUS)等钢铁或铜合金、Ni合金、Fe合金、Ti合金、Al合金等金属材质。

(1d)载气加热器和载气加速部的连结配管

作为本实施方式可使用的连结配管14，只要是不因从载气加热器13加压输送的高温高压载气而熔融、软化或破裂或腐蚀的、具有耐热性、耐压性、耐腐蚀性、耐气候性等的连结配管即可。因而，可利用例如使用碳钢、不锈钢(SUS)等钢铁或铜合金、Ni合金、Fe合金、Ti合金、Al合金或所谓的超硬等的金属材质的配管等。此外，关于耐热性，最好具有可耐不足780℃(参照表2的比较例4)的高温的耐热性，关于耐压性，最好具有可耐超过0.5MPa且5MPa以下程度(参照表1的实施例1或比较例1、表2的实施例9)的气压的耐压性。载气加热器13和载气加速部17也可通过取一体化而成的喷嘴构造，来制成也可以不特意设置连结配管的构造。

(1e)原料粉末供给部

在原料粉末供给部15中，载气的一部分从高压载气发生部11穿过配管(未图示)被加压输送，形成原料粉末和载气以成为规定的混合比率的方式调节而成的原料投入气体。或者，在原料粉末供给部17，载气也可以从不同于高压载气发生部11的高压载气发生部(未图示)穿过配管(未图示)被加压输送。在这种情况下，形成原料粉末和载气以成为规定的混合比率的方式调节而成的原料投入气体。此外，在本实施方式中，作为原料粉末和载气的混合形成的原料投入气体的制备方法，没有特别限制，可适当地从现有众所周知的其他制备方法中选择、利用，这是自不待言的。另外，也可以将配管16与配管14连结，以使来自原料粉末供给部15的原料投入气体在配管14的中途与载气流汇合。

(1f)原料粉末供给部和载气加速部的连结配管

作为本实施方式可使用的连结配管16，只要是不因从高压载气发生部11或另外的高压载气发生部(未图示)加压输送的高压载气而破裂或腐蚀的、具有耐压性、耐腐蚀性、耐气候性等的连结配管即可。因而，可利用例如使用碳钢、不锈钢(SUS)等钢铁或铜合金、Ni合金、Fe合金、Ti合金、Al合金等金属材质或丙稀酸树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等工程塑料、碳纤维材料等耐压性的树脂材质的配管等。但是，在本实施方式中，不局限于这些，只要是可有效地用作该配管的即可，可适当地从现有众所周知的配管群中选择。此外，在将该配管16导入到载气加速部15内部而用于使原料粉末与高温高压的载气一同超高速化并进行喷射的情况下，最好利用使用如下材质的配管等，即，除耐压性、耐腐蚀性、耐气候性等优异以外，进而可耐不足780℃(参照表2的比较例4)的高温的耐热性优异的碳钢、不锈钢(SUS)等钢铁或铜合金、Ni合金、Fe合金、Ti合金、Al合金等金属材质。

(1g)载气加速部

作为本实施方式中可使用的载气加速部17，没有特别限制，只要是可有效地用作气体的加速单元的即可，可适当地从现有众所周知的气体的加速单元中选择。具体而言，例如，在载气加速部17中，因为使用抽吸式的喷嘴枪等，所以当使载气沿水平方向流通时，就能够因流速在载气加速部17内的变细的部分增大而使载气高速化。另外，因为流速在载气加速部17内的变细的部分增大，所以压力会因文丘里效应而下降。也可以利用如下的机构(原理或构造)，即，使来自配管16的原料投入气体流入变成该减压的载气流，作为结果，配管16的吸入口成为减压，减压注入原料投入气体。但是，当在载气的气体和原料投入气体的气压上产生大的差时，某些情况下，加热后的一次载气有可能会倒流到配管16。因此，通常是将低温气体12分支到两个系统，将一方设为一次载气，将另一方设为原料投入气体，通常向原料粉末供给部供给高压气体。通过分别在分支的两个系统上设置压力调节用的减压阀，一直既能够防止原料粉末的倒流，又能够实现粉末的供给。下面，对使用上述喷嘴枪作为载气加速部17的情况进行说明，但不局限于此，即使使用上述的其他气体的加速单元，也可以说是与下面的说明同样。

(1h)压力传感器18a

如图1所示，在本实施方式中，最好在载气加速部17内(例如，喷嘴枪的腔内)设有用于测量含有原料粉末的载气压力的压力传感器18a。这是因为，通过将喷射时的气压(含有原料粉末的载气压力)设为超过0.5MPa，能够提供同时满足厚膜化、高密度化和磁特性(特别是剩余磁通密度)的提高的磁铁厚膜的制造方法。作为这种调节，可举出对由高压载气发生部11发生的载气或原料投入气体的压力等进行控制(调节)等的方法等，但不局限于这些。此外，作为压力传感器18a，如实施例所示，最好使用直到大约0.1～5.0MPa程度都能够正确测量的传感器。具体而言，例如，作为即使在高温气体气流中也可使用的传感器，可利用Kulite制的XCE、HEM系列等。

(1i)温度传感器18b

如图1所示，在本实施方式中，最好在载气加速部17内(例如，喷嘴枪的喷射喷嘴的前端部)设有用于测量含有原料粉末的载气的温度的温度传感器18b。通过将载气加速部17内的载气的温度设为不足稀土类磁铁粉末的晶粒的粒生长温度，原料粉末不会熔融、气化，能够与载气一同以超高速且以固相状态直接撞击、粘着(沉积)于基材B，从而使皮膜(磁铁厚膜)固化成形。由此，能够得到同时满足厚膜化、高密度化和磁特性(特别是剩余磁通密度)的提高的磁铁厚膜。作为这种调节，可举出对载气加热器13内的高压载气的加热条件进行控制(调节)等的方法等，但不局限于这些。此外，作为温度传感器，如实施例所示，最好使用直到大约150～800℃程度都能够正确测量的传感器。具体而言，例如，可利用K型热电偶等。

(1j)基材保持部19

作为本实施方式可使用的基材保持部19，只要是可以能够使原料粉体与载气一同以超高速且以固相状态直接撞击基材而形成皮膜的方式保持该基材的结构即可，没有特别限制。具体而言，只要是耐压性、耐腐蚀性、耐气候性都优异的基材保持部即可，以使其即使使原料粉末与高温高压的载气一同以超高速且以固相状态直接撞击基材，基材也不会损坏，也能够强固地固定。最好使用优选防止基材通过载气的喷涂或原料粉末的撞击、沉积而被加热并高温化从而熔融或气化，且适合高效散热的高导热性部件。从这种观点出发，最好利用使用碳钢、不锈钢(SUS)等钢铁或铜合金、Ni合金、Fe合金、Ti合金、Al合金等金属材质或各种陶瓷材料、矿物材料(石板或岩石板等)的基材保持部。此外，为了高效地散热，基材保持部19也可以具备冷却单元。例如，可适当应用如下的等现有众所周知的冷却单元，即，也可以在基材保持部19的内部设置冷却流路，以使制冷剂(水等)能够循环。

在上述冷喷涂装置10中，成为由载气加速部17加速后的高温高压的高速载气和原料投入气体从载气加速部17(高速)喷射到基材保持部19上的基材B表面的结构(构造)。此时，进行前阶段的载气加热器13的载气的加热实现的温度调节，以使原料粉末在载气加速部15内与高温高压的载气进行气固混合时，不会熔融或气化。这样，不使原料粉末熔融、气化，而是使其与高温高压载气一同，从载气加速部17(喷嘴枪)的前端部，以超高速进行喷射且以固相状态直接撞击、粘着(沉积)于基材保持部19上的基材B表面，固化形成皮膜(厚膜)。关于载气的温度，因为是本实施方式的重要的必要条件，所以另外进行说明。

(1k)载气加速部的前端部和基材保持部上的基材B表面之间的距离

载气加速部17(例如，喷嘴枪)的前端部和设置在基材保持部19上的基材B表面之间(＝喷射喷嘴(喷射压力)和基材之间的距离)最好是隔开恒定间隔而设置(配置)。作为这种载气加速部17(喷嘴枪)的前端部和设置在基材保持部19上的基材B表面之间(距离)，最好隔开5～30mm、优选为5～20mm、更优选为5～15mm的范围的恒定间隔。这是因为排出要喷射的载气的空间受限制，气体难以排出而滞留的气体成为阻力，所以为了使载气适当排出，需要恒定的距离。从这种观点出发，喷射喷嘴(喷射压力)和基材之间的距离可以说是需要5mm以上。即，如果喷射喷嘴(喷射压力)和基材之间的距离为5mm以上，则载气易排出，不可能成为阻力，能够使载气高效地排出到周围，在这一点上很优异。另一方面，如果喷射喷嘴(喷射压力)和基材之间的距离为30mm以下，则原料粉末(稀土类磁铁粉末)不会因空气阻力而过减速，能够与载气一同以超高速且以固相状态而撞击、附着于基材，从而使其适当地堆积，在这一点上有利。此外，也可以将该载气高效地回收而再利用，这是自不待言的。

(1l)基材B

(1l－1)基材B的材质

作为基材B的材质，例如可举出：Cu、不锈钢(SUS)、Al、碳钢等金属基板、二氧化硅、氧化镁、氧化锆、三氧化二铝等陶瓷基板。最好是易散热且比较廉价的Cu、Al，其中，Cu最易散热，价格比较稳定而廉价，在制造过程中，电力使用量比Al小(＝CO2的发生少)，所以Cu是最好的形态之一。

(1l－2)基材B的形状

在上述中，以基材B如平板状那样整个面都设为平面构造的情况为例对基材保持部19上的基材B进行了说明，但在该基板B具有圆筒(圆柱)状、球状那样的曲面的形状的情况下，也能够利用现存的涂敷技术，在这些圆筒(圆柱)状、球状那样的形状的所期望的部位形成磁铁厚膜。这例如，如汽车或家用电器等的涂敷技术那样，利用喷嘴枪(喷枪)和基材保持部件19，在由绝对不一样的复杂的曲面构成的汽车(车身等)或家用电器表面上形成有均质的涂膜(多层涂膜)。在本实施方式中，也能够应用这样的已确立的汽车或家用电器等的涂敷技术，在所有形状的基材B表面(含有内面)上形成(涂敷)所期望的磁铁厚膜。

即，作为上述基材B，没有特别限制，只要具有使用稀土类磁铁的各种用途相应的形状即可。即，只要与具有如下领域等极其广泛的领域的各种用途相应的形状即可：使用稀土类磁铁的音频设备的绞盘电动机、扬声器、耳机、CD的拾取器、照相机的卷片用电动机、聚焦用促动器、视频设备等旋转磁头驱动电动机、变焦用电动机、聚焦用电动机、绞盘电动机、DVD或蓝光的光拾取器、空调用空气压缩机、室外机风扇电动机、电动剃须刀用电动机等民生用电子设备领域；音圈电动机、主轴电动机、CD－ROM、CD－R的光拾取器、步进电动机、绘图仪、打印机用促动器、针式打印机用打印头、复印机用旋转传感器等计算机周边设备、OA设备；计时器用步进电动机、各种仪表、寻呼机、便携式电话用(含有便携信息终端)振动电动机、录音笔驱动用电机、加速器、辐射光用波荡器、偏光磁铁、离子源、半导体制造设备的各种等离子体源、电子偏光用、磁探伤偏置用等的测量、通信、其他精密设备领域；永久磁铁式MRI、心电图仪、脑波仪、牙科用钻电动机、牙齿固定用磁体、磁性项链等医疗用领域；AC伺服电动机、同步电动机、制动器、离合器、扭矩耦合器、输送用直线电动机、舌簧接点开关等FA领域；延时器、点火线圈变压器、ABS传感器、旋转、位置检测传感器、悬架控制用传感器、门锁促动器、ISCV促动器、电动汽车驱动用电动机、混合动力汽车驱动用电动机、燃料电池汽车驱动用电动机、动力转向装置、汽车导航仪的光拾取器等汽车电气设备领域。但是，使用本实施方式的稀土类磁铁的用途不局限于上述的说明书中的一部分产品(零件)，可应用于当前使用稀土类磁铁的用途全部，这是自不待言的。进而，也可利用基材作为脱模材料，仅取出将形成在基材上的磁铁厚膜从基材表面剥离(剥离)后的磁铁厚膜，用于各种用途。在这种情况下，只要将基材的形状制成应用于使用用途的形状即可，多边性(三角形、正方形、菱形、六边形、圆形等)的平板(圆板)形状、多边性(三角形、正方形、菱形、六边形、圆形等)波纹板状、环状等没有特别限制。

以上是本实施方式的冷喷涂装置10的概要。但是，在本实施方式中，不局限于这些，只要是不使原料粉末熔融或气化，而是使其与载气一同以超高速且以固相状态直接撞击基材而形成皮膜的装置即可，可适当利用现存的冷喷涂装置。

(2)冷喷涂法

冷喷涂法是不使原料粉末熔融或气化，而是使其与载气一同以超高速且以固相状态直接撞击基材而形成皮膜的方法。

在本实施方式中，是如下的磁铁厚膜的制造方法，即，通过使用上述的冷喷涂装置10的冷喷涂法，通过将原料粉末投入到高速载气流中，由载气将原料粉末堆积而固化成形。详细而言，在上述冷喷涂装置10中，通过不使原料粉末熔融或气化就投入到高速载气流中，来使其与载气一同以超高速且以固相状态直接将原料粉末撞击、附着于基材而形成皮膜。进而，是通过重复进行这种操作，将原料粉末堆积在基材上而使堆积物(磁铁厚膜)固化成形的方法。而且，在本实施方式中，具有如下的特征，即，上述原料粉末是稀土类磁铁粉末，将载气的温度设为不足上述稀土类磁铁粉末的晶粒的粒生长温度而进行固化成形。

(2a)载气

在此，作为载气，可使用任意的气体。为了得到更优异的磁特性，可举出稀有气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)、氮气(N₂)等惰性气体，但优选使用Ar、He、N₂等容易获得且廉价，且不使磁特性劣化的惰性气体。通过使用这样的惰性气体作为载气，更不会有损稀土类磁铁粉末的磁特性，能够得到高密度的磁铁厚膜(块状成形体)，在这一点上很优异。N₂气难以产生氮化物的分解，通过使用N₂，具有能够提高耐热性特性的优点，He气具有分子量小，且易得到气体速度的优点。特别是，为了防止氧化，也可以含有氢。如果是N₂－H₂气体，则作为氨分解气体，具有廉价获得的优点。

(2b)高速载气的制备

本实施方式所使用的高速载气利用冷喷涂装置10并按以下顺序进行制备。首先，由载气发生部11发生低温的载气(也称为低温气体)。发生的低温气体在配管12内进行加压输送，通过载气加热器13的加热器加热，成为高温的载气(也称为一次载气)。其次，在原料粉末供给部15，原料粉末和载气以成为规定的混合比率的方式进行了调节的原料投入气体和一次载气进行混合，在载气加速部17进行加速，制备高速载气。其后，含有该原料粉末的高速载气向基材进行超高速喷射，在基板上形成磁铁厚膜。

(2c)低温气体

如上所述，低温气体是由载气发生部11发生的低温的载气。

(2c－1)低温气体的温度

在此，作为低温气体的温度，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。作为低温气体的温度的大体的标准，为－30～80℃、优选为0～60℃、更优选为20～50℃的范围。但是，不局限于这种范围，如果是即使脱离上述范围也无损本实施方式的作用效果的范围内，则包含在本实施方式的技术范围内，这是自不待言的。如果低温气体的温度为－30℃以上，优选为0℃以上，特别优选为20℃以上，则具有能够防止配管的结露，且能够防止水分的卷入造成的材料特性的劣化这种优点。如果低温气体的温度为80℃以下，优选为60℃以下，特别优选为50℃以下，则能够防止配管原材料的劣化，此外在安全上，即使手触摸到配管，也能够防止烧伤。另外，原料粉末不会被制成不必要的高温，能够得到稳定的质量的磁铁厚膜，此外，不会冷却高压的储气瓶或储气罐等，能够廉价地利用。

(2c－2)低温气体的压力

作为低温气体的压力，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。作为低温气体的压力的大体的标准，为0.3～10MPa、优选为0.5～5MPa的范围。但是，不局限于这种范围，如果是即使脱离上述范围也无损本实施方式的作用效果的范围内，则包含在本实施方式的技术范围内，这是自不待言的。如果低温气体的压力为0.3MPa以上，特别优选为0.5MPa以上，则能够实现高压且高速的粉末的加速。如果低温气体的压力为10MPa以下，特别优选为5MPa以下，则具有能够抑制气体的高压化引起的昂贵的设备投资这种优点。

(2c－3)低温气体的流速、流量

作为低温气体的流速，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。低温气体的流量也是如此，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。因装置规格而不同，所以难以唯一地规定，但作为低温气体的流量的大体的标准，最好为0.1～1.0m³/分钟的范围。

(2d)一次载气

一次载气指是指通过配管12将由载气发生部11发生的低温气体进行加压输送，且由载气加热器13进行加热器加热而成的高温的载气。

(2d－1)一次载气的温度(＝加热器加热温度)

关于载气加热器13的加热器加热温度(＝一次载气的温度)，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。这是因为，即使载气加热器13的加热温度是高温，由加热后的高温的载气(一次载气)来加热原料粉末的时间也是混合以后再穿过载气加速部17(喷嘴枪)的喷嘴内的极短的一瞬间。因此，几乎不影响磁特性。作为上述加热器加热温度，为200～1000℃、优选为300～900℃、更优选为400～800℃的范围。这是因为，由于也取决于气体种类、气体温度、气体压力，因此，难以仅规定气体温度。但是，如果是200℃以上，则在与原料投入气体混合时，无需担心温度会过下降，通过与低温的原料投入气体的混合，能够调节到原料粉末、喷射时高速载气所要求的气体温度。另一方面，如果是1000℃以下，则无需担心一次载气温度过高而使原料粉末劣化，载气加热器13整体也可以不使用耐热性优异的昂贵的零件、部件，能够降低生产成本，在这一点上很优异。由以上可知，加热器加热温度优选停留在200～1000℃的范围内。但是，不局限于这种范围，如果是即使脱离上述范围也无损本实施方式的作用效果的范围内，则包含在本实施方式的技术范围内，这是自不待言的。

(2d－2)一次载气的压力

作为一次载气的压力，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。作为一次载气的压力的大体的标准，为0.3～10MPa、优选为0.5～5MPa的范围。但是，不局限于这种范围，如果是即使脱离上述范围也无损本实施方式的作用效果的范围内，则包含在本实施方式的技术范围内，这是自不待言的。如果一次载气的压力为0.3MPa以上、特别优选为0.5MPa以上，则即使是较重的金属粒子，也能够加速到成膜所需要的加速速度。如果一次载气的压力为10MPa以下、特别优选为5MPa以下，则具有能够抑制气体的高压化引起的昂贵的设备投资这种优点。

(2d－3)一次载气的流速

作为一次载气的流速也如此，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。

(2e)原料粉末

本实施方式所使用的原料粉末在原料粉末供给部15以与一次载气成为规定的混合比率的方式进行调节，制备原料投入气体。

在此，本实施方式所使用的原料粉末是稀土类磁铁粉末。关于这一点，在第一实施方式的(1)～(2c－2)及(6a)中进行了详细说明。具体而言，也可以使用稀土类磁铁粉末作为构成由式(1)：R－M－X表述的稀土类磁铁相的原料粉末。进而，在式(1)中的X为N(氮)的情况下，也可以使用由式(2)：R－M(在此，R及M与式(1)的相同)表述的稀土类磁铁相的结构成分的一部分作为原料粉末。理由是，这种原料粉末也是化合物(合金)组成不同，但相当于一种稀土类磁铁粉末。在这种情况下，在制造过程中，式(2)的R－M变成式(1)的R－M－N。即，将原料投入气体(作为原料粉末，含有R－M)投入、混合到一次载气(高温氮气)流中(其间，在加热下进行氮化处理)，进而，进行加速并进行高速喷射，从而撞击、附着在基材B上，且使其沉积，进行固化成形。由此，能够得到具有由R－M－N表述的氮化物系的稀土类磁铁相的磁铁厚膜。

(2e－1)原料粉末的尺寸

如上所述，原料粉末可使用不同的稀土类磁铁粉末，但不管是哪种情况，都优选利用稀土类磁铁粉末的平均粒径通常为1～10μm、优选为2～8μm、更优选为3～6μm的范围的原料粉末。即，稀土类磁铁粉末的平均粒径如果是无损经济性的范围且是皮膜能够生长那样的范围，则不需要特别限制，但当考虑比重为6～8g/cm³程度的金属粒子时，如果在1～10μm程度的范围内，就可得到充分的粒子速度。因此，在经济上，皮膜能够生长，因此优选。另外，如果稀土类磁铁粉末的平均粒径在上述范围内，则利用冷喷涂法，能够得到最适当的粒子速度。因此，能够更高效地使成膜生长，能够设为所期望的磁铁厚膜，在这一点上很优异。即，如果平均粒径为1μm以上，则粒子也不会过轻，能够得到最适当的粒子速度。因此，粒子速度也不会过快而削减基板，通过以最适当的速度撞击、附着于基材，且进行沉积，能够形成所期望的磁铁厚膜。进而，能够不使原料粉末熔融或气化，而是使其与载气一同以超高速＝最适当的粒子速度且以固相状态直接与基材B撞击，来形成高密度的厚膜。另外，通过以最适当的固体温度使其与基材B撞击，粒子彼此不会一体化(熔融结合)，能够在保持适度空隙的状态下，粘着(附着)在基材B上，且使其沉积，能够更高密度地使磁特性优异的堆积物(＝磁铁厚膜)固化成形，在这一点上也优异。另一方面，如果平均粒径为10μm以下，则粒子也不会过重，不会失速，能够得到最适当的粒子速度。即，粒子速度也不会过慢而撞击基材并撞回，所以通过以最适当的速度撞击、附着于基材，且进行沉积，能够形成所期望的磁铁厚膜。特别是，在大气压下，原料粉末不会因空气阻力而失速，能够以最适当的粒子速度且以固相状态直接与基材B撞击而形成高密度的厚膜。另外，不会使原料粉末熔融或气化，即使以最适当的固体温度使其与基材B撞击，也不会粉碎，相反，向基材B上的粘着(附着)性优异，能够更高密度地使磁特性优异的堆积物(＝磁铁厚膜)固化成形，在这一点上也优异。

(2f)原料投入气体

本实施方式所使用的原料投入气体通过原料粉末和原料投入气体调节用载气在原料粉末供给部15以成为规定的混合比率的方式进行调节来得到。在此，关于原料粉末，如上所述。另外，关于原料投入气体调节用载气，可使用与上述的(2a)的载气同样的载气。此外，上述(2a)的载气和原料投入气体调节用载气既可以使用同一种类的载气，也可以使用不同种类的载气。优选使用同一种类的载气在能够防止粒子速度因双方的重度的差异而产生偏差等这一点上是最好的。

(2f－1)原料投入气体的温度

在此，作为原料投入气体的温度，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。作为原料投入气体的温度的大体的标准，为－30～80℃、优选为0～60℃、更优选为20～40℃的范围。但是，不局限于这种范围，如果是即使脱离上述范围也无损本实施方式的作用效果的范围内，则包含在本实施方式的技术范围内，这是自不待言的。如果原料投入气体的温度为－30℃以上、优选为0℃以上、特别优选为20℃以上，则具有能够防止配管的结露，且能够防止水分的卷入造成的材料特性的劣化这种优点。如果原料投入气体的温度为80℃以下、优选为60℃以下、特别优选为40℃以下，则能够防止配管原材料的劣化，此外在安全上，即使手触摸到配管，也能够防止烧伤，另外，原料粉末不会被制成不需要的高温，能够得到稳定的质量的磁铁厚膜。

(2f－2)原料投入气体的压力

作为原料投入气体的压力，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。作为原料投入气体的压力的大体的标准，优选与一次载气14同等以上。

(2f－3)原料投入气体的流速、流量

作为原料投入气体的流速，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。原料投入气体的流量需要通过与一次载气的流量比，来使气体温度不过分高。流量比(一次载气的流量/原料投入气体的流量)优选控制到1～7，更优选控制到2～5程度。如果流量比为7以下，则能够降低原料粉末的供给过多造成的喷嘴或配管的堵塞等引起的故障，如果为1以上，则能够抑制与高温的一次载气的接触造成的原料粉末的特性劣化。

(2f－4)原料投入气体和一次载气(高速载气)的混合

在本实施方式中，为了将原料粉末投入到一次载气中作为原料投入气体，只要将原料投入气体从原料粉末供给部17穿过配管16而投入到上述载气加速部15即可。作为原料粉末的向一次载气(也可以直接投入到高速载气中)流的投入量，过少时，就会不经济，过多时，就有可能发生堵塞。投入到哪种程度，可在兼顾与气体的流量的平衡下以优化向基材的附着速度的方式进行选择。

(2f－5)原料粉末的供给量

另外，作为原料粉末的供给量，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。作为原料粉末的供给量的大体的标准，为1～100g/min、优选为5～20g/min、更优选为8～10.5g/min的范围。但是，不局限于这种范围，如果是即使脱离上述范围也无损本实施方式的作用效果的范围内，则包含在本实施方式的技术范围内，这是自不待言的。如果原料粉末的供给量为1g/min以上，则生产率比较良好，且在短时间内就能够实现目标膜厚。进而，也取决于与原料投入气体调节用载气的混合比率，但在向基材B喷射时，原料粉末也不会与高速载气一同过于超高速化而与基材B撞击并撞回。因此，能够撞击、附着于基板B，且使其堆积，在这一点上很优异。如果原料粉末的供给量为100g/min以下，则具有能够降低喷嘴堵塞等故障这种优点。进而，也取决于与原料投入气体调节用载气的混合比率，但在向基材B喷射时，原料粉末不会失速，能够与高速载气一同以超高速撞击、附着于基板B，且使其堆积，在这一点上很优异。

(2f－6)一次载气和原料投入气体的混合比率

作为一次载气和原料投入气体的混合比率也如此，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，就没有特别限制。作为一次载气和原料投入气体的混合比率的大体的标准，相对于一次载气100体积份而言，使原料投入气体为1～7体积份、优选为2～5体积份的范围。但是，不局限于这种范围，如果是即使脱离上述范围也无损本实施方式的作用效果的范围内，则包含在本实施方式的技术范围内，这是自不待言的。如果相对于一次载气100体积份而言原料投入气体为1体积份以上，就能够抑制与高温的一次载气的接触造成的原料粉末的特性劣化。进而，也不存在原料粉末超过所期望的粒子速度而以固相状态直接与基材B撞击，或者被压碎或者进行回弹而不能堆积等问题，通过良好地撞击、沉积，能够形成皮膜。另外，通过重复进行这种操作，能够使更高密度化的磁铁厚膜固化成形，在这一点上很优异。如果相对于一次载气100体积份而言原料投入气体为7体积份以下，则能够降低原料粉末的供给过多造成的喷嘴或配管的堵塞等引起的故障。进而，能够使原料粉末与高速载气一同以所期望的粒子速度(超高速)且以固相状态直接撞击、堆积于基材而形成皮膜。另外，通过重复进行这种操作，能够使高密度化的磁铁厚膜固化成形，在这一点上很优异。

(2g)高速载气

本实施方式所使用的高速载气通过原料投入气体和一次载气进行混合，且在载气加速部17进行加速来制备。

(2g－1)高速载气的流速

在本实施方式中，上述高速载气流的流速在上述载气加速部17被加速成高速直到到600m/s以上、优选为700m/s以上、更优选为音速区域即1000m/s以上、特别优选为1000～1300m/s的范围内。如果高速载气流为600m/s以上，则通过冷喷涂法，能够使原料粉末以所期望的粒子速度且以固相状态直接撞击、附着于基材而形成皮膜。进而，通过重复进行这种操作，能够使其最佳地沉积在基板上，能够使高密度化后的所期望的磁铁厚膜(以mm为单位的产品)固化成形，在这一点上很优异。如果高速载气流为1300m/s以下，则磁铁粉末(原料粉末)也不会削减基材表面，也不存在原料粉末超过所期望的粒子速度而以固相状态直接与基材B撞击，或被压碎或进行回弹而不能堆积等问题。其结果是，通过良好地撞击、附着于基材，能够形成皮膜。进而，通过重复进行这种操作，能够使更高密度化后的磁铁厚膜固化成形，在这一点上很优异。此外，上述高速载气流直到导入到载气加速部17，都经由载气发生部11、载气加热器13而调节成高温高压的载气(一次载气)流。

(2h)向基材的高速载气的高速喷射

在本实施方式中，通过将上述高速载气从载气加速部17向载置(固定)在基材保持部19上的基材进行高速喷射，来撞击、附着在基板上而形成皮膜，进而，通过使其堆积而固化成形，可得到所期望的磁铁厚膜。由此，能够得到厚膜化、高密度化且磁特性(特别是剩余磁铁密度、硬度)优异的磁铁厚膜。

(2h－1)粒子速度(喷射速度)≈向基材B的撞击速度

在本实施方式中，在大气压下，由载气使原料粉末从载气加速部17(喷嘴枪)的喷嘴前端部进行(高速)喷射，并使其撞击、粘着(附着)在基材B上，且进行沉积而使堆积物(＝磁铁厚膜)固化成形。作为这种由载气使原料粉末进行(高速)喷射时的粒子速度(喷射速度)≈向基材B的撞击速度(以下，简称为粒子速度)，如果是无损本实施方式的作用效果的范围内，则没有特别限制。作为由载气使原料粉末进行高速喷射时的粒子速度，最好使其超高速化到600m/s以上、优选为700m/s以上、更优选为音速区域即1000m/s以上、特别优选为1000～1300m/s的范围。如果粒子速度为600m/s以上，则通过冷喷涂法，在大气压下，原料粉末不会因空气阻力而失速，能够使原料粉末以所期望的粒子速度且以固相状态直接撞击、附着于基材而形成皮膜。进而，通过重复进行这种操作，能够适当地沉积在基板上，能够高密度地使磁特性优异的所期望的堆积物(＝磁铁厚膜；以mm为单位的产品)固化成形，在这一点上很优异。如果粒子速度为1300m/s以下，则在从喷射到撞击期间，就会发生超过音速造成的摩擦音，也不会损失好不容易赋予的动能的一部分，能够维持超高速化，在这一点上很优异。另外，磁铁粉末(原料粉末)也不会削减基材表面，向基材B喷射时的原料粉末的粒子速度也不会过于超高速化而撞击基材并撞回。另外，也不存在原料粉末超过所期望的粒子速度而以固相状态直接与基材B撞击，或被压碎或进行回弹而不能堆积等问题。其结果是，通过良好地撞击、附着于基材B，能够形成皮膜。进而，通过重复进行这种操作，能够使更高密度化的磁铁厚膜固化成形，在这一点上很优异。

(2h－2)喷射区域的环境

在本实施方式中，将上述载气加速部17(喷嘴枪)的从喷嘴前端部到基材B的喷射区域设为大气压下(大气压环境)，是为了消除现有的在减压下进行的AD法的问题点(参照“发明要解决的课题”的项目)。此外，通过将喷射区域设为大气压下，撞击、粘着(附着)在基材B上的原料粉末(稀土类磁铁粉末)能够边从基材B向表面积更大的基材保持部19迅速地传热而除热＝散发到大气中，边固化成形，在这一点上也很优异。

(2i)高速载气的温度

在本实施方式中，具有如下的特征，即，将高速载气的温度设为不足稀土类磁铁(原料粉末)的晶粒的粒生长温度而进行固化成形。在此，高速载气的温度是从载气加速部17(喷嘴枪)的喷嘴前端部向基材B高速喷射时(详细而言，喷射之前)的温度，可通过设置于载气加速部17(喷嘴枪)的喷嘴前端部的上述温度传感器8b来测量。

(2i－1)R－M－X全部(特别是在稀土类磁铁不含有氮化物的情况下)

作为高速载气的温度，只要是不足稀土类磁铁(原料粉末)的晶粒的粒生长温度即可。这是因为，如果将高速载气的温度设为不足稀土类磁铁(原料粉末)的晶粒的粒生长温度，就能够防止稀土类磁铁的晶粒进行粒生长，能够保持优异的磁特性(剩余磁通密度、硬度Hv)。但是，稀土类磁铁(原料粉末)的晶粒的粒生长温度也因稀土类磁铁(原料粉末)的种类(材质)而不同，所以不能唯一地规定。因此，如果例示一个例子，则稀土类磁铁R－M－X为Nd－(Fe·Co)－B，详细而言，在(Nd·Zr)(Fe·Co)BGaAl的情况(参照实施例7～9)下，在740℃以上的温度下发生了稀土类磁铁(原料粉末)的晶粒的粒生长。从这种观点出发，高速载气的温度为350℃以上且不足740℃，优选为400～720℃，更优选为420～710℃，特别优选为450～700℃范围。但是，本实施方式不局限于上述范围，每一稀土类磁铁(原料粉末)的种类(材质)，都只要在无损本实施方式的作用效果的范围内适当确定最适当的高速载气的温度即可。在此，稀土类磁铁(原料粉末)的晶粒的粒生长温度通过在真空中对原料粉末(原料磁粉)进行均热时间1分钟的热处理，来评价磁特性，分析磁特性开始劣化的温度。关于这种温度的试样，通过X射线分析，来分析晶粒直径，将可知磁特性的劣化因晶粒的粗大化而产生的时间点的温度设为稀土类磁铁(原料粉末)的晶粒的粒生长温度(生长开始温度)。例如，评价磁特性的结果是，在740℃以上的温度下能够确认磁特性的劣化的情况下，关于开始劣化的温度(740℃)的试样，通过X射线分析，来分析晶粒直径，在可知磁特性的劣化因晶粒的粗大化而产生的时间点，将该温度740℃设为稀土类磁铁(原料粉末)的晶粒的粒生长温度(生长开始温度)。

(2i－2)稀土类磁铁含有氮化物的情况

在稀土类磁铁(原料粉末)含有氮化物的情况下，高速载气的温度最好设为不足氮化物的分解温度而固化成形。由此，不会有损磁铁粉末的磁特性，能够提供同时满足厚膜化、特别优异的高密度化和磁特性(特别是优异的剩余磁通密度)的磁铁的制造方法，能够得到所期望的磁铁厚膜(块状成形体)(将实施例1～6和比较例2进行对比参照得出的结果)。即使在稀土类磁铁(原料粉末)含有氮化物的情况下，也因为高速载气的温度因稀土类磁铁(原料粉末)的种类(材质)而不同，所以不能唯一地规定。因此，如果例示一个例子，则稀土类磁铁R－M－X为Sm－Fe－N，详细而言，在Sm₂Fe₁₄N_x(x＝2～3)的情况(参照实施例1～6)下，在450℃以上时就发生了分解。从这种观点出发，高速载气的温度为100℃以上且不足450℃，优选为150～400℃，更优选为170～380℃，特别优选为200～350℃的范围。(参照实施例1～6及比较例2)。如果上述高速载气的温度为100℃以上，则在与基板撞击时，易进行附着，另外，生产率也优异，所以优选。如果上述高速载气的温度不足450℃，就能够抑制稀土类磁铁(原料粉末)＝氮化物的分解，能够抑制磁特性的劣化，在这一点上很优异。但是，本实施方式不局限于上述范围，每一稀土类磁铁(原料粉末)的种类(材质)，都只要在无损本实施方式的作用效果的范围内适当确定最适当的高速载气的温度即可。在此，在稀土类磁铁(原料粉末)含有氮化物的情况下，氮化物的分解温度通过DSC(示差扫描量热仪)分析，来特定分解温度。例如，在原料粉末在450℃以上就发生了分解的情况下，稀土类磁铁(原料粉末)＝氮化物的分解温度(分解开始温度)设为450℃。

此外，在稀土类磁铁(原料粉末)含有氮化物的情况下，在上述例示的以外的稀土类磁铁中，氮化合物(氮化物)的分解温度大约为520～530℃。由此可知，作为高速载气的温度，不足分解温度。这是因为，高速载气的温度越高，越能够有助于将高能量赋予磁铁粉体(原料粉末)。因此，在不足氮化合物的分解温度的情况下，尽管时间短，但氮化合物粒子(特别是表面附近)也有可能不进行分解，能够有效地体现所期望的磁特性，在这一点上优选。作为高速载气的温度，优选为500℃以下，更优选为100～500℃，特别优选为100～400℃，尤其优选为200～300℃的范围。如果为100℃以上，则能够附着、沉积在基板上，从生产率的观点出发，也可以说是最好。

如上所述，在此所说的高速载气温度是含有原料粉末的加速后的高速载气的温度。在本说明书中，将加热前的载气称为低温气体，将投入原料粉末之前的加热后的载气称为一次载气，将供给室温的原料粉末的气体称为原料投入气体，与高速载气进行区分(参照图1)。该高温载气的温度变成将由载气加热器13进行了加热的一次载气和原料投入气体这两者混合以后的温度。该温度调节可通过一次载气和原料投入气体的气体压力比来调节。此外，为实现载气温度所需的一次载气和原料投入气体的气体压力比最好通过事先进行初步实验等，边监控温度，边反复试验地确定条件(气体压力比)。这是因为，当使用的冷喷涂装置的喷嘴直径变化，或气体种类、气体温度变化时，条件就会发生变化。

此外，以混合有原料粉末的状态进行喷射的高速载气的温度会影响到基材温度。成膜在基材B上的磁铁(皮膜→厚膜)会长时间地暴露于气体温度，当高速载气的温度过于比上述规定的温度条件高时，就有可能产生磁特性的劣化。此外，即使高速载气的温度在上述规定的温度范围内，也要根据需要，既可以进行缓冷(水冷、空冷)等，也可以利用吸热性好的基板保持部19，来实现成膜在基材B上的磁铁(皮膜→厚膜)的温度的稳定化。

如上所述，将高速载气的温度制成不足稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度的理由是，通过稀土类磁铁的晶粒的粒生长，会导致磁特性劣化(参照比较例2、4的结果)。

(2j)原料粉末的超高速喷射实现的向基板上的磁铁厚膜的固化形成

在本实施方式中，是原料粉末的超高速喷射实现的向基板上的磁铁厚膜的固化形成的实施方式。此时，载气加速部17(喷嘴枪的前端部)和设置在基材保持部19上的基材B表面之间(距离)隔开恒定间隔而设置(配置)。另外，通过使用可动式(扫描式)喷嘴枪作为载气加速部17，喷嘴枪的喷嘴前端部以恒定速度在与基材B平行(上下、左右方向)的方向上进行扫描，能够在基板整体或任意的一部分(一定区域)形成均匀的皮膜。

(2j－1)使用喷嘴枪时的气体喷嘴的扫描速度

作为使用可动式(扫描式)的喷嘴枪作为载气加速部17时的气体喷嘴的扫描速度，如果是无损本发明的作用效果的范围，就没有特别限制。在此，喷嘴枪是指如下的喷嘴枪，即，具备喷射含有原料粉末的载气的喷嘴，通过使喷嘴对基材B进行扫描，使皮膜生长，得到厚膜。作为这种气体喷嘴的扫描速度，优选为1～500mm/s，更优选为10～200mm/s，特别优选为50～100mm/s的范围。如果气体喷嘴的扫描速度为1mm/s以上，则加热区域会均质化，可得到粘附性好的皮膜，此外生产效率不会下降，能够实现厚膜化，在这一点上很优异。另外，因为扫描速度越慢，直行性越优异，所以能够防止向基材周边部的原料粉末的飞散，这在经济上也优异，除此以外，在基板整体上形成均匀的膜厚上也有利。如果气体喷嘴的扫描速度为500mm/s以下，则能够抑制喷雾的不均匀造成的不均的发生，此外生产效率(生产率)优异，能够实现磁铁厚膜的批量化实现的产品成本的下降。另外，扫描速度越快，越会使道次数增大，也能够形成非常厚的厚膜磁铁，在高效地形成非常大型的磁铁厚膜上也有利。因此，也能够充分地对应于汽车领域、特别是如电动汽车的驱动用电动机那样需要非常大且较厚的厚膜磁铁的领域，这可以说成是一种技术，在这一点上很优异。

(2j－2)使用扫描式喷嘴枪的厚膜化形态(1)＝多层构造

另外，为了使用可动式(扫描式)的喷嘴枪作为载气加速部17而厚膜化，通过多次重复进行上述平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)，能够设为所期望的厚膜。即，在通过一次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)而可形成的皮膜厚度为20μm的情况下，为了使1000μm的磁铁厚膜固化成形，只要横跨基材整个面而进行50次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)即可。

这时，在采用厚度为1000μm的磁铁厚膜的种类不同的稀土类磁铁的双层构造的情况下，例如，使用第一层的原料粉末，横跨基材整个面进行25次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)。其后，使用第二层的原料粉末，横跨基材整个面进行25次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)，由此能够形成各层的厚度为500μm的双层构造的磁铁厚膜。同样，任意地调节各层的厚度，能够实现各层的种类各不相同的稀土类磁铁的多层构造的磁铁厚膜。

(2j－3)使用扫描式喷嘴枪的厚膜化形态(2)＝区划构造

另外，在基材的左右形成种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜的情况下，例如，利用两台可动式喷嘴枪，用其中的一台可动式喷嘴枪，横跨基材表面的右半部进行50次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)。与此同步地，用另一台可动式喷嘴枪，横跨基板表面的左半部进行50次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)。此时，通过在两台可动式喷嘴枪上分别使用种类不同的原料粉末(稀土类磁铁)，能够形成在左右的接缝上没有台阶等不均或没有凹凸的左右种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜。通过应用这种操作，能够在基材上形成组合有多块种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜的磁铁厚膜。具体而言，在将基材格子状地分割成16分的情况下，也能够形成该分割(区划)16分而成的各区域的种类各不相同的稀土类磁铁的细分构造的磁铁厚膜。此时，也能够形成连续而种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜，但根据需要，通过不在该分割(区划)16分而成的格子线上部分形成磁铁厚膜，也能够形成各自独立的16种类的磁铁厚膜。即，也能够不连续地所谓踏脚石状地形成、配置磁铁厚膜。通过这种技术，也能够将使用用途相应的最适当的磁铁厚膜仅适当配置在必要的部位。

(2j－4)使用扫描式喷嘴枪的厚膜化形态(3)＝多层+区划构造

进而，将上述的多层构造的磁铁厚膜形成技术和细分构造的磁铁厚膜形成技术适当组合，也能够三维地形成种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜。另外，也可以使可动式喷嘴枪也能够相对于基材整个面而垂直(前后方向)地移动或驱动。这在例如形成厚度2mm(2000μm)程度的磁铁厚膜的情况下，用于修正可动式喷嘴枪的前端部和基板整个面之间的间隔(距离)稍微变化的变化量。由此，能够经常将可动式喷嘴枪的前端部和基材整个面之间的间隔(距离)保持为大致恒定，能够实现磁铁厚膜内的厚度方向的密度的进一步的均质化、高密度化，在这一点上很优异。

(2j－5)使用扫描式基材保持部的厚膜化形态

另外，与上述已说明的情况相反，载气加速部17的固定式喷嘴枪的前端部和设置在可动式(扫描式)基材保持部19上的基材B表面之间(距离)也可以隔开恒定间隔而设置(配置)。在这种情况下，可动式基材保持部19相对于载气加速部17的固定式喷嘴枪的前端部而以恒定速度进行平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)。由此，通过设置在可动式基材保持部19上的基材也同样移动，能够在大面积的基材整体或任意的一部分(恒定区域)上形成均匀的皮膜。

(2j－6)使用扫描式基材保持部的厚膜化形态(1)＝多层构造

另外，为了使用可动式基材保持部19而厚膜化，也通过多次重复进行上述平行(上下、左右方向)移动(驱动)，能够设为所期望的厚膜。即，在通过一次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)可形成的皮膜厚度为20μm的情况下，为了使1000μm的磁铁厚膜固化成形，只要使可动式基材保持部19相对于喷嘴枪前端部进行50次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)即可。

此时，在使用可动式基材保持部19而设为厚度1000μm的磁铁厚膜的种类不同的稀土类磁铁的双层构造的情况下，也可与可动式喷嘴枪的情况同样地进行。例如，使用第一层的原料粉末，横跨基材整个面，进行25次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)。其后，通过使用第二层的原料粉末，横跨基材整个面，进行25次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)，能够形成各层的厚度都为500μm的双层构造的磁铁厚膜。同样，任意调节各层的厚度，能够实现各层的种类各不相同的稀土类磁铁的多层构造的磁铁厚膜。

(2j－7)使用扫描式基材保持部的厚膜化形态(2)＝区划构造

另外，在使用可动式基材保持部19在基材的左右形成种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜的情况下，载气加速部17也可以与可动式喷嘴枪的情况同样地进行。例如，利用两台固定式喷嘴枪，用其中的一台喷嘴枪，基材保持部19以覆盖基材表面的右半部的方式进行50次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)。与此同步地，用另一台喷嘴枪，基材保持部19以覆盖基板表面的左半部的方式进行50次平行(上下、左右方向)扫描(移动或驱动)。此时，通过在两台固定式喷嘴枪上分别使用种类不同的原料粉末(稀土类磁铁)，能够形成在左右的接缝上没有台阶等不均或没有凹凸的左右种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜。通过应用这种操作，能够在基材上形成组合有多块种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜的磁铁厚膜。具体而言，在将基材格子状地进行了分割16分的情况下，在每个该分割(区划)16分后的区域，都能够形成种类不同的稀土类磁铁的细分构造的磁铁厚膜。此时，也能够形成连续而种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜，但根据需要，通过不在该分割(区划)16分后的格子线上部分形成磁铁厚膜，也能够形成各自独立的16种类的磁铁厚膜。即，也能够不连续地所谓踏脚石状地形成、配置磁铁厚膜。通过这种技术，也能够将使用用途相应的最适当的磁铁厚膜仅适当配置在必要的部位。

(2j－8)使用扫描式基材保持部的厚膜化形态(3)＝多层+分割构造

进而，将上述的多层构造的磁铁厚膜形成技术和细分构造的磁铁厚膜形成技术适当组合，也能够三维地形成种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜。另外，也可以使可动式基材保持部19也能够相对于喷嘴枪的前端部而垂直(前后方向)地移动或驱动。这在例如形成厚度2mm(2000μm)程度的磁铁厚膜的情况下，用于修正固定式喷嘴枪的前端部和可动式基材保持部19上的基材B整个面之间的间隔(距离)稍微变化的变化量。由此，能够经常将固定式喷嘴枪的前端部和可动式基材保持部19上的基材B整个面之间的间隔(距离)保持为大致恒定，能够实现磁铁厚膜内的厚度方向的密度的进一步的均质化、高密度化，在一点上很优异。

(2j－9)并用扫描式喷嘴枪和扫描式基材保持部的厚膜化形态

另外，也可以同时并用上述载气加速部17的喷嘴枪和基材保持部19作为可动式(扫描式)。这通过与喷墨打印机同样的原理，一方的载气加速部17的喷嘴枪(＝喷墨部)设为仅沿基材平面(左右方向：X轴方向和上下方向：Y轴方向)的左右方向：X轴方向进行扫描(移动或驱动)的构造。另一方的基材保持部19(＝打印纸)设为仅沿基材平面的上下方向：Y轴方向进行扫描(移动或驱动)的构造。通过采用这种载气加速部17的喷嘴枪和基材保持部19连动(同步)的结构(构造)，能够通过比较简单的动作、控制，来得到所期望的磁铁厚膜，在这一点上很优异。此外，即使是这些结构，如上所述，也能够形成多层构造的磁铁厚膜，且也能够得到细分构造的磁铁厚膜。进而，将这些多层构造的磁铁厚膜形成技术和细分构造的磁铁厚膜形成技术适当组合，也能够三维地形成种类不同的稀土类磁铁的磁铁厚膜。

以上是本发明第二实施方式的说明，但换句话说，也可以说是含有下述(1)～(2)这两个阶段的磁铁厚膜的制造方法。即，含有：(1)喷射阶段，将载气和原料粉末混合，利用加速后的状态的高速载气流，将上述原料粉末喷射；(2)固化成形阶段，将喷射出的上述原料粉末堆积在基材上而固化成形。此外，在本实施方式中，是具有如下特征的磁铁厚膜的制造方法，即，原料粉末是稀土类磁铁粉末，上述(1)的喷射阶段的高速载气的温度不足上述稀土类磁铁粉末的晶粒的粒生长温度，上述(2)的固化成形阶段在大气压下进行。下面，对这些必要条件进行说明。

(1)利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态的高速载气流而喷射上述原料粉末的喷射阶段

本实施方式的喷射阶段是利用将载气和原料粉末混合且加速后的状态的高速载气流喷射上述原料粉末的阶段。优选在上述冷喷涂装置中，利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态(＝不使原料粉末熔融或气化，且调节到规定的温度、压力、速度的状态)的高速载气流，将上述原料粉末喷射。在喷射时，利用上述高速载气流，不使原料粉末熔融或气化，而是将原料粉末与载气一同从喷嘴枪的喷射喷嘴的前端部以超高速且以固相状态直接向基材上喷射。关于本实施方式的喷射阶段，在本实施方式(B)的上述(1)全部及(2a)～(2i)等中进行了说明，因此省略在此的说明。

(2)将喷射出的原料粉末堆积在基材上而固化成形的固化成形阶段

本实施方式的固化成形阶段是将在上述(1)的喷射阶段喷射出的原料粉末堆积在基材上而固化成形的阶段。优选将在上述(1)的喷射阶段喷射出的原料粉末与载气一同以超高速且以固相状态直接撞击、附着于基材，形成高密度的皮膜，进而通过重复进行这种操作，将原料粉末堆积在基材上，高密度地使磁特性优异的厚膜的堆积物固化成形。由此，能够得到高密度且磁特性优异的磁铁厚膜。关于本实施方式的固化成形阶段，也在本实施方式(B)的上述(1)全部及(2j)等中进行了详细说明，因此省略在此的说明。

(3)原料粉末、载气的温度及大气压下

关于本实施方式所使用的原料粉末、上述(1)的喷射阶段的高速载气的温度及上述(2)的固化成形阶段在大气压下进行的内容，在本实施方式(B)的上述(2e)、(2h－2)、(2i)等中进行了详细说明，因此省略在此的说明。

(B1)磁铁厚膜的制造方法(第二实施方式的变形例1)

本发明第二实施方式的变形例1(以下，也简称为本变形例1)也与第二实施方式同样，使用利用使粒子堆积进行成膜的粉体成膜的方法而成的磁铁厚膜的制造方法。

第二实施方式的变形

作为例1，详细而言，是含有下述(1)～(2)这两个阶段的磁铁厚膜的制造方法。即，含有：(1)喷射阶段，利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态的高速载气流，将上述原料粉末喷射；(2)固化成形阶段，将喷射出的上述原料粉末堆积在基材上而固化成形。此外，在本变形例1中，是具有如下特征的磁铁厚膜的制造方法，即，原料粉末是稀土类磁铁粉末，上述(1)的喷射阶段的气体压力超过0.5MPa，上述(2)的固化成形阶段在大气压下进行。如果用另一说法来说本变形例1，则是利用具有高压载气发生部、载气加热器、原料粉末供给部、载气加速部及基材保持部的装置而成的磁铁厚膜的制造方法。详细而言，在大气压下，将高速载气流喷射，所述高速载气流是将经由高压载气发生部及载气加热器的一次载气流和含有来自原料粉末供给部的原料粉末的原料投入气体投入到载气加速部内进行混合并进行加速而成的。是通过这种高速载气流的喷射，来将原料粉末堆积于基材保持部上的基材而固化成形的磁铁厚膜的制造方法。此外，在本变形例1中，是具有如下特征的磁铁厚膜的制造方法，即，原料粉末是稀土类磁铁粉末，以超过0.5MPa的气体压力进行喷射而固化成形。根据本变形例1，不会损害磁铁粉末的磁特性，能够提供同时满足厚膜化、高密度化和磁特性(特别优异的剩余磁通密度)的磁铁的制造方法，能够得到所期望的磁铁厚膜(块状成形体)。(将实施例1～9和比较例1、3进行对比参照所得的结果)。另外，作为冷喷涂法的现有AD法所没有的特征，(1)因为能够实现粒子速度的高速化实现的高密度化，所以磁特性(∝密度)提高。(2)可喷射更大的粒子。因此，能够高效地抑制一次粒子的微粒化形成的凝聚二次粒子(未进行高密度化)引起的磁铁厚膜的不均质化造成的局部密度的偏差的发生、甚至是磁特性的劣化。另外，通过使用最适当大小的粒子，能够实现粒子和空隙部的最适当化(最适当配置)，能够实现所期望的相对于理论密度的比例(％)。(3)绝对能够实现高速的皮膜生长速度。其结果是，可厚膜化地得到块体。由以上的现有AD法所没有的特征可知，作为冷喷涂法的效果，(1)通过高密度化，剩余磁化(块化/原料的特性比(％)＝剩余磁通密度B(％)提高(参照表1、2、图3)。(2)高密度化反映在硬度(Hv)上(将表1、2、图4的AD法的文献值和实施例1～6进行对比参照所得的结果)。

即，本变形例1是变形为“喷射阶段的气体压力超过0.5MPa”的必要条件来代替第二实施方式的“喷射阶段的载气的温度不足稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度”的必要条件的变形例。因而，其他构成必要条件由于在第二实施方式中已经进行了详细说明，因此省略在此的说明。因而，下面对该变形后的必要条件进行详细说明。

(2k)气体压力

在本实施方式的变形例1中，特征为，以超过0.5MPa的气体压力进行喷射而固化成形。在此，气体压力是大气释放前的喷射阶段的压力，可用上述的压力传感器8a来测量。这种载气压力要兼顾与载气温度的平衡。当压力过低时，不管温度怎么上升，都不能使其撞击、附着堆积于基材B。另外，气压的上限值因与基材B的谐调性而不同，即使是相同的压力，如果也以刮削基材的方式发挥作用，则基材也往往以撞回的方式发挥作用，也往往会最佳地堆积在基材上。例如，在基材使用Cu基板的情况下，会撞击、附着于基板，最佳地堆积在该基板上的气体压力，在基材使用Al基板的情况下，也往往以削减该基板的方式发挥作用。从这种观点出发，关于气压，不能唯一地规定，但作为载气压力，只要超过0.5MPa即可，优选为0.6MPa以上，更优选为0.6～5MPa，特别优选为0.8～3MPa的范围。但是，即使是脱离这种范围的情况，也不会影响到本变形例1的作用效果，如果是可最佳地发挥本变形例1的作用效果的范围内，就包含在本变形例1的范围内。如果超过0.5MPa，则不会招致超高速的粒子速度的下降，能够得到高密度磁特性(剩余磁通密度、硬度Hv)优异的皮膜生长实现的磁铁厚膜，在这一点上优选。换句话说，也取决于稀土类磁铁的种类，但当在Sm－Fe－N合金系中达到0.4MPa以下(参照表1)，且在Nd－Fe－B合金系中达到0.4MPa以下(参照表2)时，粒子速度的下降就会变得显著，有可能难以进行皮膜的生长(参照图2)。

此外，如上所述，将载气压力设为超过0.5MPa且优选为0.6MPa以上的理由是，在0.5MPa以下时，粒子速度的下降会变得显著，有可能难以进行皮膜的生长。图2是表示改变了气体压力时的皮膜外观(外观)的图。根据图2可观察到，在气体压力为0.4MPa时，不会出现在基材上的中央部形成有好像是成膜的膜的情形，不会通过粒子速度的下降来形成皮膜。顺便说一下，在气体压力为0.6MPa及0.8MPa时，观察到在基材上的中央部明确地形成有成膜的情形。

(3’)原料粉末、气体压力及大气压下

关于本实施方式的变形例1所使用的原料粉末、上述(1)的喷射阶段的气体压力及上述(2)的固化成形阶段在大气压下进行的内容，在本实施方式(B)及其变形例1的上述(2e)、(2h－2)、(2k)等中进行了详细说明，因此省略在此的说明。

(B2)磁铁厚膜的制造方法(第二实施方式的变形例2)

本发明第二实施方式的变形例2(以下，也简称为本变形例2)也与第二实施方式同样，利用使用使粒子堆积进行成膜的粉体成膜的方法而成的磁铁厚膜的制造方法。

作为第二实施方式的变形例2，详细而言，是含有下述(1)～(2)这两个阶段的磁铁厚膜的制造方法。即，含有：(1)喷射阶段，利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态的高速载气流，喷射上述原料粉末；(2)固化成形阶段，将喷射出的上述原料粉末堆积在基材上而固化成形。此外，在本变形例2中，是具有如下特征的磁铁厚膜的制造方法，即，原料粉末是稀土类磁铁粉末，上述(1)的喷射阶段的载气的温度不足上述稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度，且，上述(1)的喷射阶段的气体压力超过0.5MPa。进而，也具有上述(2)的固化成形阶段在大气压下进行的特征。如果用另一种说法来说本变形例2，则是利用具有高压载气发生部、载气加热器、原料粉末供给部、载气加速部及基材保持部的装置而成的磁铁厚膜的制造方法。详细而言，在大气压下，将高速载气流喷射，所述高速载气流是将经由高压载气发生部及载气加热器的一次载气流和含有来自原料粉末供给部的原料粉末的原料投入气体投入到载气加速部内进行混合并进行加速而成的。是通过这种高速载气流的喷射，使原料粉末堆积于基材保持部上的基材而固化成形的磁铁厚膜的制造方法。此外，在本变形例2中，是具有如下特征的磁铁厚膜的制造方法，即，上述原料粉末是稀土类磁铁粉末，将上述高速载气的温度设为不足上述稀土类磁铁粉末的晶粒的粒生长温度，且以超过0.5MPa的气体压力进行喷射而固化成形。根据本变形例2，不会损害磁铁粉末的磁特性，能够提供同时满足厚膜化、特别优异的高密度化和磁特性(特别优异的剩余磁通密度)的磁铁的制造方法，能够得到所期望的磁铁厚膜(块状成形体)(将实施例1～9和比较例1～4进行对比参照所得的结果)。另外，作为冷喷涂法的现有AD法所没有的特征，(1)因为能够实现粒子速度的高速化实现的高密度化，所以磁特性(∝密度)提高。(2)能够喷射更大的粒子。因此，能够高效地抑制一次粒子的微粒化形成的凝聚二次粒子(未进行高密度化)引起的磁铁厚膜的不均质化造成的局部密度的偏差的发生、甚至是磁特性的劣化。另外，通过使用最适当大小的粒子，能够实现粒子和空隙部的最适当化(最适当配置)，能够实现所期望的相对于理论密度的比例(％)。(3)绝对能够实现高速的皮膜生长速度。其结果是，可厚膜化地得到块体。从以上的现有AD法所没有的特征来看，作为冷喷涂法的效果，(1)通过高密度化，剩余磁化(块化/原料的特性比(％)＝剩余磁通密度B(％)提高(参照表1、2、图3)。(2)高密度化反映在硬度(Hv)上(将表1、2、图4的AD法的文献值和实施例1～6进行对比参照所得的结果)。

即，本变形例2是第二实施方式的“喷射阶段的高速载气的温度不足稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度”的必要条件加上变形例1的必要条件所得出的变形例。即，在变形例2中，变形为“喷射阶段的高速载气的温度不足上述稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度，且，喷射阶段的气体压力超过0.5MPa”的必要条件。因而，全部的构成必要条件都在第二实施方式及其变形例1中进行了详细说明，因此省略在此的说明。

(B3)第二实施方式(含有变形例)的特征

如上所述，在本实施方式(含有变形例)中，利用不使原料粉末熔融或气化，而是使其与载气一同以超高速且以固相状态直接撞击基材而形成皮膜的方法(成膜法)即冷喷涂法。该冷喷涂法当与现有的喷涂法或等离子喷涂法等进行比较时，能够进行材料的熔点以下的加工，所以与气溶胶沉积法(AD)等同样，分类为低温工艺。但是，冷喷涂法在如下这一点上具有特征，即，气体的加速方法与真空腔的减压的AD法不同，采用是将载气加热并加速的方法。因此，具有如下特征，即，可得到比AD法还快的粒子速度，另一方面，原料粉末会不可避免地被加热到室温以上。另外，因为载气温度越高越能够使粒子速度加速，所以当与通常超过1000℃的喷射温度相比时，就可以说成是较低的温度区域的固化成形技术，尽管如此，还是具有达到几百度的问题。因此，迄今为止，都在使用冷喷涂法作为高熔点的金属、硬质材料或陶瓷的涂布方法，但不管是哪种材料，都本来就具有特性的变化在冷喷涂法的温度区域时较小这种优点。但是，在如本实施方式(含有变形例)所使用的粘结用磁铁粉末那样，特性相对于几百度的热量而发生较大变化的材料中，还需要低温下的操作。因此，在降低载气温度进行喷射时，粒子的向基材的撞击速度就会下降，就会产生不附着于基材且皮膜不生长的问题。相反，当提高载气温度时，不仅有损磁特性，而且还会如磁铁材料那样，通过硬质脆性材料被过于加速，磁铁粒子作为磨料发挥作用，磨削基板，所以会产生不成膜为磁铁的问题。因此，关于这一点，我们致力于改善。其结果发现，在稀土类磁铁的原料粉末中，通过将载气的温度设为不足稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度，能够防止磁特性的劣化，进而，通过以超过0.5MPa且优选0.6MPa以上的气体压力进行喷射而固化成形，能够实现皮膜的生长。

(C)磁铁电动机(第三实施方式)

本实施方式的磁铁电动机的特征为，使用选自由上述第一实施方式所述的磁铁厚膜及通过上述第二实施方式(含有变形例)所述的制造方法而得到的磁铁厚膜构成的组中的至少一种磁铁厚膜。即，在本实施方式的磁铁电动机中，既可以单独地使用一种第一及第二实施方式的磁铁厚膜，也可以组合两种以上进行使用。在本实施方式的磁铁电动机中，是具有使用第一及第二实施方式中的至少一种磁铁(厚膜)这种特征的磁铁电动机(例如，小型家电用、表面磁铁式等)，作为轻量、小型高性能系统，能够得到同等的特性，在这一点上很优异。

图5a是示意性表示表面磁铁式同步电动机(SMP或SPMSM))的转子构造的剖面概要图。图5b是示意性表示埋入磁铁式同步电动机(IMP或IPMSM))的转子构造的剖面概要图。在图5a所示的表面磁铁式同步电动机50a中，将第一及第二实施方式中的至少一种磁铁(厚膜)51直接固化成形(或粘贴)于表面磁铁式同步电动机用的转子53表面。在表面磁铁式同步电动机50a中，如第一及第二实施方式所述，通过基材使用转子53，直接向转子53喷射原料粉末，进行附着、沉积而固化成形，从而将磁铁(厚膜)51形成在表面磁铁式同步电动机50a上。通过将该磁铁(厚膜)51磁化，能够得到面磁铁式同步电动机50a。这一点可以说比埋入磁铁式同步电动机50b更优异。特别是在直接固化成形的情况下，即使是以离心力进行高速旋转的情况，磁铁(厚膜)51也不会从转子53剥离，使用方便，在这一点上很优异。另一方面，在图5b所示的埋入磁铁式同步电动机50b中，将第一及第二实施方式中的至少一种磁铁(厚膜)55压入(插入)形成于埋入磁铁式同步电动机用转子57的嵌槽内而固定化。在埋入磁铁式同步电动机50b中，首先，如第一及第二实施方式所述，可得到如下的磁铁(厚膜)55，即，作为基材，使用与嵌槽(图示图)相同的表面形状的基材，将原料粉末喷射到基材上，直到达到与嵌槽相同的厚度d，都附着、沉积在基材上而固化成形。或者，制作10组如下的磁铁(厚膜)55a，即，作为基材，使用与嵌槽(图示图)相同的表面形状的基材，将原料粉末喷射到基材上，直到达到嵌槽的1/10的厚度d，都附着、沉积在基材上而固化成形。在该时间点，基材和磁铁(厚膜)55、55a粘附(一体化)在一起。其次，利用适当的溶剂(仅溶解基材表面的金属箔的溶剂)，将磁铁(厚膜)55、55a从基材表面(张贴有易溶解于溶剂的极薄的金属箔等)剥离，或者，物理地加之于应力进行剥离(剥离)，可仅得到磁铁(厚膜)55、55a。接着，将磁铁(厚膜)55、55a磁化，然后以磁铁55a达到必要的厚度d的方式将10枚磁铁(厚膜)55a重叠。其后，通过将磁铁(厚膜)55或55a(10枚层叠体)压入(插入)转子57的嵌槽内，能够得到埋入磁铁式同步电动机50b。在这种情况下，磁铁(厚膜)55、55a的形状为平板状，磁铁(厚膜)55、55a的固化成形与需要将磁铁固化形成在曲面上的表面磁铁式同步电动机50a相比，比较容易，在这一点上很优异。此外，本实施方式不局限于上述已说明的特定的电动机，可应用于广泛的领域。即，只要具有如下领域等极广泛的领域的各种用途相应的形状即可，即，使用稀土类磁铁的音频设备的绞盘电动机、扬声器、耳机、CD的拾取器、照相机的卷片用电动机、聚焦用促动器、视频设备等的旋转磁头驱动电动机、变焦用电动机、聚焦用电动机、绞盘电动机、DVD或蓝光的光拾取器、空调用空气压缩机、室外机风扇电动机、电动剃须刀用电动机等民生用电子设备领域；音圈电动机、主轴电动机、CD－ROM、CD－R的光拾取器、步进电动机、绘图仪、打印机用促动器、针式打印机用打印头、复印机用旋转传感器等计算机周边设备、OA设备；计时器用步进电动机、各种仪表、寻呼机、便携式电话用(含有便携信息终端)振动电动机、录音笔驱动用电机、加速器、辐射光用波荡器、偏光磁铁、离子源、半导体制造设备的各种等离子体源、电子偏光用、磁探伤偏置用等测量、通信、其他精密设备领域；永久磁铁式MRI、心电图仪、脑波仪、牙科用钻电动机、牙齿固定用磁体、磁性项链等医疗用领域；AC伺服电动机、同步电动机、制动器、离合器、扭矩耦合器、输送用直线电动机、舌簧接点开关等FA领域；延时器、点火线圈变压器、ABS传感器、旋转、位置检测传感器、悬架控制用传感器、门锁促动器、ISCV促动器、电动汽车驱动用电动机、混合动力汽车驱动用电动机、燃料电池汽车驱动用电动机、无刷DC电动机、AC饲服电动机、AC感应(感应)电动机、动力转向装置、汽车空调、汽车导航仪的光拾取器等汽车电气设备领域等。但是，使用本实施方式的稀土类磁铁的用途不局限于上述的说明书中的一部分产品(零件)，可应用于当前使用稀土类磁铁的用途全部，这是自不待言的。进而，利用基材作为脱模材料，仅取出将形成在基材上的磁铁厚膜从基材表面剥离(剥离)下来的磁铁厚膜，也能够用于各种用途。在这种情况下，只要将基材的形状制成应用于使用用途的形状即可，多边性(三角形、正方形、菱形、六边形、圆形等)的平板(圆板)形状、多边性(三角形、正方形、菱形、六边形、圆形等)的波纹板状、环状等，没有特别限制。

实施例

下面，例示本发明的具体实施例对本发明进一步进行详细说明。但是，本发明的技术范围不局限于以下的实施例。

(实施例1～6及比较例1～2)

通过使用图1所示的冷喷涂装置10的冷喷涂法，进行磁铁厚膜的形成。

准备宽度30mm、长度50mm、厚度1mm的Cu基材作为基材B，准备石板作为基材保持部19，准备喷嘴枪作为载气加速部17。通过以Cu基材的表面距喷嘴枪的喷嘴前端的距离为10mm的方式将基材设置(固定基材四个角)在石板上，然后利用冷喷涂法向Cu基材喷射(磁铁)原料粉末，使磁铁的皮膜生长，进行固化成形，得到磁铁厚膜。

作为(磁铁)原料粉末，使用Sm₂Fe₁₄N₃合金系的粘结磁铁用磁铁粉末。该(磁铁)原料粉末的粒径在用SEM(扫描式电子显微镜)确认时，5μm以下的粒径比较多，粒度分析的结果是，平均粒径为3μm。

冷喷涂法所使用的载气使用由高压载气发生部11即高压He储气瓶或高压氮储气瓶发生的低温(室温)的He气或N2气(详细而言，参照表1)。用载气加热器13将由高压载气发生部11发生的低温载气加热。由载气加热器13加热后的一次载气的加热温度(气体温度)设为1000℃恒定。作为载气加热器13，使用康塔尔电阻丝作为发热电阻。另外，作为原料粉末供给部15，在不锈钢制的小型料斗内设置用于确保粉末流动的旋转搅拌机，采用边用搅拌机搅拌堆积在设置于料斗底部的筛网上的原料粉末，边从筛网的滤出的方式。从原料粉末供给部15，将利用与载气同一种类的气体将上述原料粉末混合而成的原料投入气体投入到喷嘴枪内。另外，原料粉末的投入量为8.5～10g/min的范围(参照下述表1)。

载气温度和压力在一次载气和原料投入气体混合以后，用载气加速部(喷嘴枪)17内的温度传感器18b及压力传感器18a进行测量。

载气加速部17(喷嘴枪)具备将含有原料粉末的载气喷射的喷嘴，通过使喷嘴对Cu基材进行扫描，使皮膜生长，得到厚膜(参照图2)。使载气加速部17(喷嘴枪)的气体喷嘴在Cu基板的长度方向上进行多次扫描而厚膜化(参照图2的0.4MPa(不能形成皮膜)→0.6MPa→0.8MPa的磁铁厚膜所得的结果)。

关于长度方向的一次扫描，边在宽度方向上错开0.5mm，边制作宽度10mm的磁铁膜。直到厚度达到比原基板B的厚度还厚0.5mm～1.5mm的厚度，都重复道次数。

在实施例1中，气体压力为0.8MPa，载气温度为270℃，扫描速度为50mm/s，进行固化成形，得到磁铁厚膜。

所得到的磁铁(厚膜)在研磨了表面以后，在附着于Cu基材的状态下，用微小表面硬度测定装置，测定硬度(Hv)。另外，单独以5mm见方地切取试样，每个Cu基材，都利用试样振动式磁力仪(VSM)，进行磁气测定。退磁修正通过从所得到的膜厚扣除基材的厚度而计算出厚度进行实施。

密度在薄膜的情况下，通过事先测量出基材B的重量，从表面研磨后的重量，求出原料粉末的附着量。通过利用事先求出的膜厚，能够求出密度。在通过铣削加工去除了Cu基板以后，利用阿基米德法，对1mm以上的厚膜进行测量。在此所说的理论密度是在所使用的原料粉末中的磁铁主相具有从X射线分析求出的晶格常数时，占据磁铁厚膜(磁铁成形体)的100％的体积时的密度。

利用X射线分析，对所使用的Sm₂Fe₁₄N_x(X＝2～3)化合物的晶格常数进行测定，理论密度计算为7.67g/cm³。利用其值，换算成相对于理论密度的比例(％)。

关于剩余磁通密度(B)(＝剩余磁化(块化/原料的特性比)(％))，将原料粉末的值设为100％，评价固化成形后的值。关于剩余磁通密度(B)和硬度(Hv)的值，除与比较例1、2进行比较以外，也与AD法的情况所报告的值进行比较(参照表1及图3、4)。

利用DSC(示差扫描量热仪)分析，将Sm₂Fe₁₄N_x(X＝2～3)的原料磁粉(原料粉末)特定为分解温度。在本次使用的原料粉末中，在450℃以上时发生了分解。

进而，在实施例2～6及比较例1～2中，对于实施例1，如下述表1所示，使气体压力、载气温度、扫描速度和(原料)粉末供给量变化，分别进行实验。将所得到的结果汇总在表1中，并且表述在图3～图4中。

[表1]

由表1的结果可知，在比较例1中，气体压力低，得不到皮膜。在比较例2中，气体温度过高(稀土类磁铁(原料粉末＝氮化物的分解温度的450℃以上的490℃)，得不到足够的剩余磁化(B)(参照图3)。

(实施例7～9及比较例3～4)

接着，制作NdFeB粘结磁铁用磁铁原料粉末。制作方法使用HDDR处理(Hydrogenation Decomposition Desorption Recombination：氢歧化+脱氢处理)。

即，准备具有Nd：12.6％、Co：17.4％、B：6.5％、Ga：0.3％、Al：0.5％、Zr：0.1％、其余部分为Fe的成分组成的铸锭，将该铸锭在1120℃下保持20小时而均质化。进而，在氢气环境中，将均质化后的铸锭从室温升温到500℃进行保持，进一步升温到850℃进行保持。

接下来，在保持在850℃的真空中以后，进行冷却，得到具有微细的强磁性相的再结晶组织(晶粒)的合金。利用颚式破碎机及布劳恩粉碎机，在Ar环境中，将该合金进行粉体化，制成平均粒径200μm的稀土类磁铁粉末。进而，利用喷射式粉碎机，继续进行粉碎，得到具有平均粒径4μm的粒径的磁铁粉末。

以所得到的磁铁粉末为原料粉末，通过使用图1所示的冷喷涂装置10的冷喷涂法，与实施例1同样地，进行固化成形，得到磁铁厚膜。将固化成形的条件和密度、磁特性汇总在下述表2中，并且表述在图3～图4中。从X射线分析，理论密度计算为7.60g/cm³。利用其值，换算成相对于理论密度的比例(％)。

[表2]

在比较例3中，气体压力低，得不到皮膜。在比较例4中，作为气体种类，使用N₂，尽管提高了耐热性特性，但因为气体温度过高(稀土类磁铁(原料粉末)的晶粒的粒生长温度的740℃以上的780℃)，所以得不到足够的剩余磁化(剩余磁通密度(B))(参照图3)。

原料粉末(原料磁粉)另行在真空中进行均热时间1分钟的热处理，评价磁特性。可知，在740℃以上的温度时，磁特性劣化。用X射线分析，对晶粒直径进行分析，其结果可知，磁特性的劣化因晶粒的粗大化而产生。

由表1、2及图3、4的结果可知，根据本实施例1～9，与现有的AD法的文献值或比较例1～4相比，在磁特性、特别是密度、剩余磁化(剩余磁通密度(B))、硬度(Hv)这些所有的特性中，可得到优异的磁铁厚膜。

本申请基于2011年12月6日申请的日本国专利申请第2011－267140号，其公开内容通过参照而作为整体被引用。

Claims (12)

1.一种磁铁厚膜，其特征在于，含有由式1：R－M－X表述的稀土类磁铁相，在式1中，R含有Nd、Sm中的至少一种，M含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少一种，在所述R以Nd为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足95％，在所述R以Sm为主要成分的情况下，具有理论密度的80％以上且不足97％。

2.如权利要求1所述的磁铁厚膜，其特征在于，

所述稀土类磁铁相是以含有Sm和Fe的氮化合物为主要成分的稀土类磁铁粉末。

3.如权利要求1或2所述的磁铁厚膜，其特征在于，

所述磁铁厚膜的厚度为200～3000μm。

4.如权利要求1～3中任一项所述的磁铁厚膜，其特征在于，

所述磁铁厚膜使用使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法。

5.一种磁铁厚膜的制造方法，其特征在于，含有：

喷射阶段，利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态的高速载气流，喷射所述原料粉末；

固化成形阶段，将喷射出的所述原料粉末堆积在基材上而固化成形，

所述原料粉末是稀土类磁铁粉末，

所述喷射阶段的高速载气的温度不足稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度，

所述固化成形阶段在大气压下进行。

6.一种磁铁厚膜的制造方法，其特征在于，含有：

喷射阶段，利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态的高速载气流，喷射所述原料粉末；

固化成形阶段，将喷射出的所述原料粉末堆积在基材上而固化成形，

所述原料粉末是稀土类磁铁粉末，

所述喷射阶段的气体压力超过0.5MPa，

所述固化成形阶段在大气压下进行。

7.如权利要求6所述的磁铁厚膜的制造方法，其特征在于，

所述喷射阶段的高速载气的温度不足所述稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度。

8.如权利要求5～7中任一项所述的磁铁厚膜的制造方法，其特征在于，

在将所述载气和原料粉末混合之前，还具有将所述载气加热的阶段。

9.如权利要求5～8中任一项所述的磁铁厚膜的制造方法，其特征在于，

所述原料粉末是选自由一磁铁粉末及另一磁铁粉末构成的组中的至少一种，

所述一磁铁粉末构成由式1：R－M－X表述的稀土类磁铁相，在式1中，R含有Nd、Sm中的至少一种，M含有Fe、Co中的至少一种，X含有N、B中的至少一种；

所述另一磁铁粉末是在式1中的X为N的情况下，由式2：R－M表述的稀土类磁铁相的构成成分的一部分，其中，R及M与式1相同。

10.如权利要求5～9中任一项所述的磁铁厚膜的制造方法，其特征在于，

在所述稀土类磁铁粉末含有氮化物的情况下，所述高速载气的温度不足氮化物的分解温度。

11.如权利要求5～10中任一项所述的磁铁厚膜的制造方法，其特征在于，

作为所述载气，使用惰性气体。

12.一种磁铁电动机，其特征在于，

使用权利要求1～4中的任一项所述的磁铁厚膜。