CN1271650C

CN1271650C - 永磁体的制造方法及压制装置

Info

Publication number: CN1271650C
Application number: CNB028053826A
Authority: CN
Inventors: 三野修嗣; 中本登; 原田务
Original assignee: Neomax Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: DE60213973T2; US7371290B2; US20040112467A1; EP1391902A1; AU2002354165A1; CN1557008A; EP1391902B1; KR20030070925A; WO2003056583A1; EP1391902A4; DE60213973D1

Abstract

避免因剩磁产生的问题，以低成本制造各向异性粘结磁体。向压制装置的模腔内供给磁性粉末(HDDR粉末)，制造成型的各向异性粘结磁体。使用处于恒定磁化状态的磁性部件，在包含模腔的空间中形成由静磁场构成的弱磁场，一边使磁性粉末沿与弱磁场的方向平行的方向进行定向、一边使磁性粉末向模腔的内部移动。接着在模腔内压缩磁性粉末而制作成型体。

Description

永磁体的制造方法及压制装置

技术领域

本发明涉及永磁体的制造方法及压制装置。

背景技术

作为高性能永磁体，代表性的R-Fe-B系稀土类磁体(R是包括Y的稀土类元素，Fe是铁，B是硼)具有包含以作为三元系正方晶化合物的R₂Fe₁₄B相作为主相的组织，发挥优良的磁体特性。

这样的R-Fe-B系稀土类磁体，大致分为烧结磁体和粘结磁体。烧结磁体是通过在压制装置中将R-Fe-B系磁体合金的微粉末(平均粒径：数μm)压缩成型后、进行烧结来制造的。与此相对，粘结磁体是通过在压制装置内将R-Fe-B系磁体合金的粉末(粒径：例如100μm左右)与结合树脂的混合物压缩成型来制造的。

在烧结磁体的情况下，使用粒径较小的粉末，因此各个粉末颗粒具有磁各向异性。因此，在压制装置中进行粉末的压缩成型时，对粉末施加定向磁场，由此能够制作粉末颗粒沿磁场方向定向的成型体。

另一方面，在粘结磁体的情况下，所使用的粉末颗粒的粒径具有超过单磁畴临界粒径的大小，因此通常不显示磁各向异性，不能在磁场中使各粉末颗粒产生定向。因此，要制作粉末颗粒沿特定方向定向的各向异性粘结磁体，就需要确立制作各个粉末颗粒显示磁各向异性的磁性粉末的技术。

为了制造各向异性粘结磁体用的稀土类合金粉末，目前进行HDDR(Hydrogenation-Disproportionation-Desorption-Recombination)处理法。“HDDR”意思是指依次进行氢化(Hydrogenation)、不均匀化(Disproportionation)、脱氢化(Desorption)和再结合(Recombination)的工艺过程。根据该HDDR处理，将R-Fe-B系合金的锭体或粉末在H₂气环境或者H₂气和惰性气体的混合环境中，保持为温度500℃～1000℃，由此，使上述锭体或粉末中吸收氢后，在温度500℃～1000℃条件下进行脱氢处理，直至成为例如H₂分压为13Pa以下的真空环境或者H₂分压为13Pa以下的惰性环境，接着通过冷却而得到合金磁体粉末。

实施HDDR处理而制成的R-Fe-B系合金粉末，显示出大的矫顽力，具有磁各向异性。具有这样性质的理由是因为金属组织实质上成为0.1～1μm的非常微细的结晶集合体。更详细地说，通过HDDR处理得到的极微细结晶的粒径接近于正方晶R₂Fe₁₄B系化合物的单磁畴临界粒径，因此发挥高的矫顽力。将该正方晶R₂Fe₁₄B系化合物的非常微细的结晶集合体叫做“再结晶织构”。通过实施HDDR处理，制造保持再结晶织构的R-Fe-B系合金粉末的方法，例如在特公平6-82575号公报和特公平7-68561号公报中已公开。

如果想要使用通过HDDR处理而制成的磁性粉末(以下，称做“HDDR粉末”)制造各向异性粘结磁体，就会发生以下这样的问题。

在定向用磁场中将HDDR粉末与结合树脂的混合物进行压制而制成的成型体，通过定向磁场而被强烈磁化。如果在成型体上剩磁，磁粉就吸附在成型体的表面，或者，成型体相互间由于吸引碰撞而发生破损等，对此后的加工处理带来大的障碍，因此在从压制装置中取出成型体之前需要预先充分地去除成型体的磁化。因此，在从压制装置中取出已磁化的成型体之前，需要进行在成型体上施加与定向磁场的方向相反方向的磁场(退磁场)或交变衰减磁场等的退磁用磁场的“退磁处理”。但是，在这样的退磁处理中，通常需要数十秒的时间，因此压制工序的周期与不进行退磁处理时(各向同性的粘结磁体的周期)相比，变成2倍以上。像这样，如果周期变长，量产性就降低，磁体的制造成本则增加。

再者，在烧结磁体的情况下，即使成型体的退磁不充分，磁体粉末本来的矫顽力就低，残留在成型体上的磁化也小。另外，在烧结工序中磁体粉末被加热至居里点以上的温度，因此等于在磁化工序之前进行完全退磁。与此相对，在各向异性粘结磁体的情况下，在从压制装置中取出成型体时，如果剩磁，该剩磁应该残留至磁化工序。磁化工序时，在粘结磁体上如果剩磁，由于磁体的磁滞特性，磁化就变得极困难。

发明内容

本发明是鉴于上述这样的诸问题而完成的，其主要目的在于提供一种避免由剩磁产生的问题、能够以低成本制造磁化性优良的永磁体(特别是各向异性粘结磁体)的方法及压制装置。

本发明的永磁体的制造方法是，向压制装置的模腔内供给磁性粉末，制造成型的永磁体，其中包括：在包含上述模腔的空间中形成由静磁场构成的强度为8kA/m以上120kA/m以下的弱磁场、一边使上述磁性粉末沿平行于上述弱磁场的方向进行定向、一边使上述磁性粉末向上述模腔的内部移动的工序；及在上述模腔内压缩上述磁性粉末、制作成型体的工序。

在优选的实施方式中，上述弱磁场是使用处于恒定磁化状态的磁性部件形成的。

在优选的实施方式中，即使在上述模腔内压缩上述磁性粉末时也施加上述弱磁场。

在优选的实施方式中，调节上述弱磁场，使得利用上述压制装置刚成型后的上述成型体的表面磁通密度为0.005特斯拉以下。

上述弱磁场的强度上限是，优选调节为100kA/m以下，更优选调节为80kA/m以下。

在优选的实施方式中，在上述模腔内压缩上述磁性粉末后，不对上述成型体进行退磁处理，就从上述模腔取出上述成型体。

在优选的实施方式中，上述磁性部件是构成压制装置的模具的部件。

在优选的实施方式中，上述磁性部件的至少一部分由永磁体构成。

在优选的实施方式中，上述磁性粉末的至少一部分是HDDR粉末。

在优选的实施方式中，上述压制装置具备：具有贯通孔的模具；在上述贯通孔的内部相对上述贯通孔相对地进行往复动作的模芯；及，在上述贯通孔的内周面和上述模芯的外周面之间相对上述模具相对地进行往复动作的下模冲；使上述磁性粉末向上述模腔的内部移动的工序包括：在由上述下模冲堵塞上述贯通孔的状态的上述模具上、使含有上述磁性粉末的加料箱配置在上述贯通孔的上方的工序；使上述模芯相对于上述模具向上方移动的工序；及，使上述模具相对于上述模芯向上方移动、在上述加料箱的下方形成上述模腔的工序。

本发明的压制装置，其具备：具有贯通孔的模具；在上述贯通孔的内部相对于上述模具能够相对地进行往复动作的上模冲和下模冲；及，向在上述模具的贯通孔的内部形成的模腔中供给磁性粉末的给粉装置，其特征在于：还具备：在使上述磁性粉末向上述模腔的内部移动时、对上述磁性粉末施加由静磁场构成的强度为8kA/m以上120kA/m以下的弱磁场的、用于定向磁化的部件。

在优选的实施方式中，上述用于定向磁化的部件的至少一个由永磁体形成。

本发明的利用压制成型制造的永磁体，其特征在于：在由静磁场构成的强度为8kA/m以上120kA/m以下的弱磁场中将压制装置内的磁性粉末定向、压缩，不进行退磁处理就从上述压制装置中取出时的剩磁水平是，按表面磁通密度计为0.005特斯拉以下。

附图说明

图1(a)～(d)是表示本发明的实施方式中的压制装置的主要部分的动作工序的剖面图。

图2是表示作为用于形成弱定向磁场的磁性部件而使用永磁体的结构的图。

图3(a)～(d)是表示本发明的第2实施方式中的压制装置的主要部分的动作工序的剖面图。

图4是表示本发明的第2实施方式中使用的压制装置的结构的图。

图5是表示按照本发明制成的薄壁环状的各向异性粘结磁体的图。

图6(a)～(e)是表示本发明的其他实施方式中的压制装置的主要部分的动作工序的剖面图。

图7(a)～(e)是表示本发明的另一其他实施方式中的压制装置的主要部分的动作工序的剖面图。

图8是表示能够在本发明的第2实施方式中使用的压制装置的其他结构的图。

图9是表示能够在本发明的第2实施方式中使用的压制装置的另一其他结构的图。

图10是表示在模腔内形成的弱磁场的强度和最终得到的各向异性粘结磁体的最大磁能积(BH)_max的关系的曲线图。

图11是表示在模腔内形成的弱磁场的强度和最终得到的各向异性粘结磁体的每单位重量的磁通(磁通量)的关系的曲线图。

具体实施方式

本发明人发现，在向压制装置的模腔内供给磁性粉末时，如果对磁性粉末施加由静磁场构成的弱磁场，即使此后不施加像目前那样的强定向磁场，也能得到具有充分的高定向度的永磁体，从而想到本发明。

按照本发明，用于定向所必要的磁场强度较弱，因此能够充分地减低在刚压缩成型后的成型体的剩磁，而不需要进行附加的退磁处理。

再者，当使磁性粉末移动(落下)到模腔中时、通过边移动边在磁性粉末上施加定向磁场、有效地使磁性粉末发生定向的技术，在特开平2001-93712号公报、特开平2001-226701号公报中已有记载。本发明与这些公报中公示的磁场相比，通过使用特别小的磁场进行永磁体的成型，使因成型体上的剩磁引起的表面磁通密度降低至0.005特斯拉以下，在作为不需要退磁工序的这点上具有大的特征。按照本发明，不需要像目前那样大型的定向磁场用发生装置，并且，能够大幅度地缩短压制工序的周期。

(第1实施方式)

以下，参照附图说明本发明的第1实施方式。在本实施方式中制作各向异性粘结磁体。

图1(a)～(d)表示本发明的磁体制造方法中的主要工序(定向磁场中给粉→压缩成型)。图1中所示的压制装置10具备：具有贯通孔1的模具2；在贯通孔1的内部相对贯通孔1能够相对的作往复动作的上模冲3和下模冲4；向在模具2的贯通孔1的内部形成的模腔中供给磁性粉末(混合物)5的给粉装置(加料箱)6。

在本实施方式中，构成模具2的磁性部件(强磁性体)的至少一部分被磁化，在使磁性粉末5向模腔的内部移动时，对磁性粉末5能够施加由静磁场构成的弱磁场。设定上述磁化的程度，使得在模腔内形成的弱磁场的强度包括在8～120kA/m左右(在模腔的中央部的测定值)的范围内。磁化的磁性部件，在模腔内恒定地形成由静磁场构成的弱磁场(图中，以参照符号“M”表示)，能够使给粉时的混合物适当地定向。

在由这样的静磁场构成的弱磁场的成型中使用的磁性部件，优选配置在模腔的附近，但其具体的配置、构成，根据作为目的的磁场分布进行适宜地设计。通常的压制装置中所具备的模具，包含由强磁性体材料形成的部件(部分)，因此如果在强磁场中配置该部件(部分)而发生磁化，就得到必要水平的磁化。磁性部件的磁化，可以在模具固定在压制装置上之前进行，也可以在模具固定在压制装置的状态下进行。在目前的各向异性粘结磁体用压制装置中，附加具备在给粉后形成必须施加的强定向磁场的线圈，但使用该线圈产生的强磁场，也能够使模具的一部分发生磁化。

再者，代替使模具2的一部分发生磁化，在模具2上装配永磁体，或者也可以在模具2的周边部配置永磁体。图2(a)和(b)表示在模具2的两侧配置一对永磁体(例如稀土类烧结磁体)7的例子。在该例子中，利用两个永磁体7在模腔空间内形成定向磁场。在利用永磁体7的配置而形成定向磁场的场合，适宜地调节所用的永磁体的个数、磁化的程度，如果设法进行配置，形成用现有的方法不能实现的新的定向磁场分布也成为可能。

以下，说明使用图1的装置制造各向异性粘结磁体的方法。

首先，准备HDDR粉末和粘结剂(结合树脂)的混合物5，将该混合物5填充在加料箱6内后，如图1(a)和(b)所示，使加料箱6移动到压制装置的模具2的模腔上。混合物5向模腔的内部下落而填充在模腔内。这样，在进行粉末向模腔内填充时，构成混合物5的粉末颗粒，在由静磁场构成的弱磁场中有效地发生定向。一般认为这是因为，当向模腔内移动的各个粉末颗粒下落时，能够比较容易地转动。

根据本发明人的实验已经知道，在将混合物5填充在模腔内时，与使大量的混合物5一下子下落到模腔内相比，以少量用较长的时间使混合物5下落到模腔内较佳。一般认为这是因为，在混合物5成为保持某种程度大小的块而进行给粉的情况下，妨碍各个粉末颗粒的自由运动(特别是转动)，因而定向度降低，但在混合物5以少量进行给粉的情况下，各个粉末颗粒能够比较自由地转动，因此即使在弱磁场中也能够顺畅地进行定向。

在模腔内填充混合物5时，假设如果使用现有的施加定向磁场用线圈，在给粉中的混合物5上施加强静磁场，粉末颗粒在模腔的内壁面间就沿定向磁场的方向连接成桥接状，而部分地堵塞模腔。因此，不能够完成均匀的粉末填充。与此相反，像本实施方式这样，在混合物5上施加比较弱的磁场的情况下，就不易形成这样的粉末颗粒的磁性桥接。

接着，如图1(c)所示，在使加料箱6从模腔的上方朝向退避位置移动后，如图1(d)所示，使上模冲3下降，将模腔内的混合物5压缩成型，制作成型体7。

按照本实施方式，在给粉时进行磁场定向，因此即使是8～120kA/m左右的较弱磁场，也能够达到充分高的定向度。相反，磁场强度如果像目前的定向磁场那样超过800kA/m而变得过强，由于粉末颗粒的磁性桥接，而妨碍顺畅的给粉。

按照本实施方式，在刚压缩成型后的成型体7的磁化(剩磁)可以比目前降低一个数量级以上。因此，给粉结束后在强磁场中进行定向的现有技术中所必需的动作、例如为了容易地进行粉末的定向而暂时在模腔内的粉末上部形成微小空间的动作、或在该状态下进行定向后继续将粉末进行加压-压缩而成为成型体的动作等，成为不需要，并且对成型体的退磁处理也成为不需要。因此，按照本实施方式，可使压制工序的周期缩短成与各向同性磁体时的周期相同程度(目前的各向异性粘结磁体时的周期的一半以下)。

再者，在本实施方式中，利用弱磁化的磁性部件形成定向磁场，因此不仅在给粉时，而且在用上模冲3和下模冲4压缩混合物5时，也可以继续进行定向磁场的施加，来抑制压缩成型时容易产生的定向混乱。

(第2实施方式)

下面，参照图3～图7，说明本发明的第2实施方式。在本实施方式中，制作径向定向的环状各向异性粘结磁体。具体地说，使用如图4(a)和(b)所示的模具2，能够得到如图5所示那样的大致径向定向的薄壁环状的各向异性粘结磁体11。

在本实施方式中使用的模具2由强磁性体材料形成，如图4所示，在中央部设置贯通孔，在该贯通孔内的中心部配置由强磁性体材料形成的圆柱状的模芯8。在本实施方式中，在该模芯8的下方部配置沿与模芯8的移动方向的相同方向被磁化的永磁体9，因此，模芯8自身也被磁化。在模具贯通孔的内壁和模芯8的外周面之间形成模腔。通过模芯8和模具2，在模腔内形成径向定向磁场。

参照图3，说明本实施方式中的压制装置的动作。

首先，与第1实施方式相同地准备HDDR粉末和粘结剂(结合树脂)的混合物5，在加料箱6内填充该混合物5后，如图3(a)所示，使加料箱6移动到压制装置10的模具2上。更具体地说，将加料箱6配置于在模具2中形成模腔部分的正上方。此时，在本实施方式中，模具2的上面和下模冲4的上面及模芯8的上面位于大致同一水平面上，因此不形成模腔空间。

接着，如图3(b)所示，使模芯8相对于模具2和下模冲4相对地上升。此后，如图3(c)所示，通过使模具2相对于模芯8和下模冲4相对地上升，使模芯8的上面和模具2的上面重合在同一水平面上。通过上述的动作，在形成模腔的同时，将混合物5填充在模腔内。

这样，在进行粉末向模腔内填充时，构成混合物5的粉末颗粒，在由被永磁体9(参照图4)磁化的模芯8和模具2之间形成的静磁场构成的弱磁场中，有效地发生径向定向。

按照本实施方式，在将混合物5填充在模腔内时，不会产生粉末颗粒在模腔的内壁面间连接成桥接状态而部分地堵塞模腔这样的问题。因此，与最初的实施方式相比，更均匀而且迅速地进行粉末填充。因此，本实施方式的方法，在具有给粉困难的形状的模腔中使用是有效果的，特别适合于薄的环状的各向异性粘结磁体的制作。

接着，如图3(d)所示，使加料箱6从模腔的上方朝向退避位置移动后，使未图示的上模冲下降，将模腔内的混合物5压缩成型，制作成型体。

按照本实施方式，在给粉时进行磁场定向，因此在弱磁场中能够达到高的定向度，使刚压制成型后的成型体的磁化(剩磁)能够比目前降低一个数量级以上。

再者，在本实施方式中，也与上述的实施方式相同地利用已弱磁化的磁性部件进行施加定向磁场，因此不仅在给粉时，而且在利用上模冲和下模冲4压缩混合物5时，都能够继续施加定向磁场。

在本实施方式中，使加料箱6移动到形成模腔的部分的正上方后，在形成模腔空间之前，使模芯进入加料箱内，但本发明不限于这样的给粉方式。例如，如图6(a)～(e)所示，使模芯8和模具2相对于下模冲4相对地上升，由此，一边在加料箱6的正下方形成模腔一边可以将混合物5填充在模腔内，另外，如图7(a)～(e)所示，使加料箱6移动到预先形成的模腔的正上方，由此使混合物5从加料箱6中落入模腔内，也可以进行填充。

图8表示能够在本实施方式中使用的压制装置的其他结构。在具有图8结构的压制装置中，在模具2的贯通孔的内壁侧配置径向定向的环状永磁体9(在图的例子中，以内周面成为S极、外周面成为N极的方式磁化)，在该永磁体9的内周面和模芯8的外周面之间形成模腔。在将填充在模腔内的混合物5压缩成型时，永磁体9的内周面受到混合物5的强烈摩擦。因此，以防止永磁体9的破坏为目的，优选在永磁体9的内周面和下模冲4之间配置薄壁部件。

再者，薄壁部件的材料可以是非磁性材料，也可以是磁性材料，还可以是金属或者陶瓷等非金属。

即使采用图8的结构，与具有图4的结构的情况相同，可进行有效的径向定向。再者，也可以使用同时具有图8的结构和图4的结构的压制装置。2种永磁体产生合适的定向磁场分布，因此能够实现效果更好的径向定向。

另外，图8的结构表示在模具2的贯通孔的内壁侧配置径向定向的环状永磁体9的状态，但也可以采用在模芯8的外周面配置径向定向的环状永磁体、在该环状永磁体的外周面和模具2的贯通孔内壁之间形成模腔的结构。而且，将它们组合，即使在模具2的贯通孔内壁和模芯8的外周面同时配置径向定向的环状永磁体，也能够实现作为目的的径向定向。

在上述的实施方式中，径向定向的环状永磁体的内周面或外周面，由磁化为N极或S极的单极的结构构成，但作为配置于模具贯通孔内壁的环状永磁体，也可以采用例如以不同磁极沿其内周面周方向交替地邻接的方式形成多个极的结构。如果采用这样的结构，在外周面存在多极各向异性的环状永磁体(例如特开平1-27208号公报)的定向也成为可能。同样地，作为在模芯外周配置的环状永磁体，也可以采用以不同磁极沿其外周面周方向交替地邻接的方式形成多个极的结构。如果采用这样的结构，在内周面具有多极各向异性的环状永磁体的定向成为可能。再者，对于多极各向异性的定向来说，如上所述，作为定向用磁体不需要使用环状永磁体，可以采用：或使多个弓形磁体以不同磁极交替地邻接的方式配置成环状，或在模具贯通孔内壁面形成定向用弱磁场形成用的线圈容纳沟等公知的结构。

在以上已说明的实施方式(直角定向、径向定向或多极各向异性定向的情形)中，定向磁场的方向都是水平方向，相对于压制方向(单轴压缩方向)是垂直的。因此，填充在模腔中的粉末颗粒沿水平方向进行定向。由于磁的相互作用，粉末颗粒沿水平方向连接成链状。位于填充粉末的上面的粉末颗粒也沿水平方向连接，其结果是，在模腔的外侧未发现粉末，容易完全收纳在模腔内。

在定向磁场的方向与压制方向平行的情况下，如图9所示，可以在下模冲4侧配置永磁体9。按照这样的配置，能够使下模冲4侧的磁化比上模冲3侧强，因此使平滑地向模腔内供给混合物5成为可能。

再者，图9表示如下状态：向由配置永磁体9的下模冲4的上面和模具2的贯通孔内壁形成的模腔内供给混合物，图中的箭头方向(M方向)的定向完成后，使上模冲3下降，将模腔内的混合物压制成型。

在图9所示的结构例中，随着下模冲4相对于模具2的相对地上升/下降动作，永磁体9相对于模具2的位置关系发生变化，但在混合物给粉时，下模冲4不进行移动，存在于由下模冲4的上面和模具2的贯通孔内壁形成的模腔空间的定向磁场的方向和强度不发生变化。本说明书中的所谓“静磁场”，是指在以磁性粉末给粉时的模腔的位置为基准的坐标系中，方向、强度大致保持一定的磁场。因此，伴随压制装置的机械动作，即使在永磁体或被永磁体磁化的磁性部件发生移动的场合，如果在磁性粉末给粉时在模腔内形成的定向磁场的方向、强度也不随时间发生变化，是近乎一定的，则该定向磁场就是“静磁场”。

再者，压制装置的模腔中心轴可以相对于垂直方向发生倾斜，定向磁场的方向也可以相对于水平方向发生倾斜。这样的配置结构，可以根据制作什么样形状的永磁体而进行适宜的设计。

再者，在上述的实施方式中，都说明了使用沿规定方向磁化的永磁体的结构，但代替永磁体而使用线圈进行磁化也能够得到同样的效果。另外，除了由上述的永磁体磁化的部件建立的弱定向磁场以外，也可以附加地施加由线圈产生的磁场。这样，即使在使用附加的磁场(辅助磁场)的情况下，为了使成型体的剩磁维持低至0.005T以下，优选模腔内的定向磁场强度设定在8kA/m以上、120kA/m以下。即，希望模腔内的定向磁场强度，根据作为目的的成型体的形状-尺寸、磁性粉末的磁特性、定向方向、磁性粉末给粉时的粉末供给速度等选定为最适宜的值。为了实现完全的定向，优选将定向磁场强度设定得高。但是，正如从后述的实施例的说明所清楚地那样，即使使定向磁场强度大到规定强度以上，其效果达到饱和，只是使成型体的剩磁增大而已。根据本发明人的实验，为了达到作为目的的定向，至少8kA/m以上的磁场强度是必要的，但关于其上限，从剩磁的观点考虑，最好设定在120kA/m以下。定向磁场强度的上限，优选是100kA/m以下，更优选是80kA/m以下。再者，辅助磁场，不限于静磁场，也可以是交流磁场、脉冲磁场等的振动磁场。

【实施例】

(实施例1)

以下，说明本发明的实施例。

首先，在本实施例中，准备含有27.5重量％的Nd、1.07重量％的B、14.7重量％的Co、0.2重量％的Cu、0.3重量％的Ga、0.15重量％的Zr、余量Fe的Nd-Fe-B系稀土类合金的HDDR粉末。具体地说，首先，在Ar环境中，在1130℃、15小时的条件下将具有上述组成的稀土类合金原料热处理后，进行由氢气吸收产生的崩坏-整粒。此后，通过进行HDDR处理，制成具有磁各向异性的HDDR粉末。粉末的平均粒径(利用激光衍射法测定的值)是120μm左右。

对于上述HDDR粉末来说，一边将双酚A型环氧树脂的粘结剂(结合树脂)加热至60度，一边使用双轴混合机进行混合，由此制成HDDR混合物。粘结剂的重量比达到全体的2.5％左右。

使用如图1和图2所示的压制装置，将该HDDR混合物压缩成型。再者，通过变化配置在模具2的两侧的永磁体的磁化量，来调节该磁体的实质的磁特性，由此将模腔内的磁场强度设定在所希望的值。在压制装置的模具模腔的开口面(模具上面)的形状(垂直于压制方向的模腔的剖面形状)是5mm×20mm的长方形，模腔的深度是40mm。

在模腔中填充约10g的上述混合物。用这样的模腔制成的成型体的形状是长方体，其尺寸是长5mm×宽20mmn×高17mm。

在模腔内形成的弱磁场的强度(在模腔中央部的测定值)和最终得到的各向异性粘结磁体的最大磁能积的关系示于图10中。在图10中记载了关于以不同的条件进行给粉的2种实施例的数据和使用在压缩成型时施加12kOe的强磁场的现有方法制成的各向异性粘结磁体(比较例)的数据。

在曲线的横轴上表示的磁场强度的单位是Oe(高斯)，在以该数值作为10³/(4π)倍的值成为SI单位中的磁场强度。10³/(4π)是约80，因此例如，100Oe按SI单位制为约8kA/m。

给粉时的粉末供给速度，在实施例1中控制至较低，在实施例2中尽可能地设定得较高。由图10可知，在实施例1的场合(图中以实线表示)，模腔内的磁场强度如果是100Oe以上，就达到比较例的90％以上最大磁能积。另一方面，在实施例2的场合(图中以虚线表示)，如果使模腔内的磁场强度达到大约400Oe以上，就得到比较例的90％以上的最大磁能积，但在磁场强度低的区域，最大磁能积小。从这些结果可知，优选将给粉时的粉末供给速度设定得低。

再者，即使在粉末供给速度高的实施例2的情况下，如果提高定向磁场的强度(例如400Oe以上(＝约32kA/m以上))，就能够实现可实用化的磁特性。但是，如果过高地提高定向磁场的强度，成型体上的剩磁就增加，会发生与目前相同的问题，因而是不可取的。为了将剩磁抑制在不发生上述问题的水平(0.005T以下)，优选使定向磁场的强度按最大达到1500Oe(120kA/m)以下。为了使剩磁更小，优选设定在1260Oe(100kA/m)以下，更优选设定在1000Oe(80kA/m)以下，最优选设定在400Oe以下。

(实施例2)

使用图3和图4所示的压制装置制成径向定向的环状各向异性粘结磁体。所使用的混合物与实施例1中使用的混合物相同。成型体的形状是，外径为25mm、内径为23mm、高为5mm。

在模腔内形成的弱磁场的强度(在模腔中央部的测定值)和最终得到的磁化工序后的各向异性粘结磁体的磁通(每单位重量)的关系示于图11中。在图11中，也示出作为比较例的施加现有的强磁场(脉冲磁场：强度1200kA/m)进行压缩成型的各向异性粘结磁体的磁通。

由图11可知，磁通伴随磁场强度的上升而增加，但在400～500Oe左右达到饱和。将剩磁抑制至较低，而且，为了达到耐实用大小的磁通，优选以模腔内的磁场强度成为400～600Oe左右(＝32～48kA/m左右)的方式预先使磁性材料磁化。

再者，在刚压制后(不进行退磁处理时)的成型体的表面磁通密度(剩磁)，在模腔内的定向磁场强度超过1000Oe(80kA/m)时，是0.0010～0.0013特斯拉(10～13高斯)。另一方面，在模腔内的定向磁场强度是1000Oe(80kA/m)以下时，剩磁成为0.0010特斯拉(10高斯)以下，在模腔内的定向磁场强度例如是约500Oe(40kA/m)时，残磁是0.0005特斯拉(5高斯)左右。

在本实施例中，利用图3所示的方法给粉，因此不形成粉末颗粒的磁性桥接，即使形成强度比较强的定向磁场，迅速的粉末填充也是可能的。

产业上的可应用性

按照本发明，在给粉时施加由静磁场构成的弱磁场，因此能够一边向模腔内填充磁性粉末，一边使磁性粉末沿定向磁场的方向进行定向。因为定向磁场的强度小，所以能够一边实现充分程度的磁场定向，一边大幅度地减低在压缩成型后在成型体上残留的磁化。其结果是，可省略退磁处理，因此，既避免起因于剩磁的各种问题，也减少压制工序的周期，能够以低成本制造特别优良的各向异性粘结磁体。

另外，按照本发明，不需要现有的强定向磁场形成用线圈，因此可使压制装置小型化，并且，能够节约定向磁场形成用线圈消耗的电力，能够降低压制工序中所需要的费用。

Claims

1.一种永磁体的制造方法，向压制装置的模腔内供给磁性粉末，制造成型的永磁体，其特征在于：包括：

在包含所述模腔的空间中形成由静磁场构成的强度为8kA/m以上120kA/m以下的弱磁场、一边使所述磁性粉末沿平行于所述弱磁场的方向进行定向、一边使所述磁性粉末向所述模腔的内部移动的工序；和

在所述模腔内压缩所述磁性粉末、制作成型体的工序。

2.根据权利要求1所述的永磁体的制造方法，其特征在于：所述弱磁场是使用处于恒定磁化状态的磁性部件形成的。

3.根据权利要求1或2所述的永磁体的制造方法，其特征在于：即使在所述模腔内压缩所述磁性粉末时也施加所述弱磁场。

4.根据权利要求1或2所述的永磁体的制造方法，其特征在于：调节所述弱磁场，使得利用所述压制装置刚成型后的所述成型体的表面磁通密度为0.005特斯拉以下。

5.根据权利要求3所述的永磁体的制造方法，其特征在于：调节所述弱磁场，使得利用所述压制装置刚成型后的所述成型体的表面磁通密度为0.005特斯拉以下。

6.根据权利要求1所述的永磁体的制造方法，其特征在于：将所述模腔内的所述弱磁场的强度调节为8kA/m以上100kA/m以下。

7.根据权利要求6所述的永磁体的制造方法，其特征在于：将所述模腔内的所述弱磁场的强度调节为8kA/m以上80kA/m以下。

8.根据权利要求1或2所述的永磁体的制造方法，其特征在于：在所述模腔内压缩所述磁性粉末后，不对所述成型体进行退磁处理，就从所述模腔中取出所述成型体。

9.根据权利要求2所述的永磁体的制造方法，其特征在于：所述磁性部件是构成压制装置的模具的部件。

10.根据权利要求2所述的永磁体的制造方法，其特征在于：所述磁性部件的至少一部分由永磁体形成。

11.根据权利要求1或2所述的永磁体的制造方法，其特征在于：所述磁性粉末的至少一部分是HDDR粉末。

12.根据权利要求1或2所述的永磁体的制造方法，其特征在于：

所述压制装置具备：

具有贯通孔的模具；

在所述贯通孔的内部相对所述贯通孔相对地进行往复动作的模芯；和

在所述贯通孔的内周面和所述模芯的外周面之间相对所述模具相对地进行往复动作的下模冲；

使所述磁性粉末向所述模腔的内部移动的工序包括：

在由所述下模冲堵塞所述贯通孔的状态的所述模具上、使含有所述磁性粉末的加料箱配置在所述贯通孔的上方的工序；

使所述模芯相对于所述模具向上方移动的工序；和

使所述模具相对于所述模芯向上方移动、在所述加料箱的下方形成所述模腔的工序。

13.一种压制装置，其具备：

具有贯通孔的模具；

在所述贯通孔的内部相对于所述模具能够相对地进行往复动作的上模冲和下模冲；和

向在所述模具的贯通孔的内部形成的模腔中供给磁性粉末的给粉装置，其特征在于：

还具备：在使所述磁性粉末向所述模腔的内部移动时、对所述磁性粉末施加由静磁场构成的强度为8kA/m以上120kA/m以下的弱磁场的、用于定向磁化的部件。

14.根据权利要求13所述的压制装置，其特征在于：所述用于定向磁化的部件的至少一个由永磁体形成。

15.一种利用压制成型制造的永磁体，其特征在于：在由静磁场构成的强度为8kA/m以上120kA/m以下的弱磁场中将压制装置内的磁性粉末定向、压缩，不进行退磁处理就从所述压制装置中取出时的剩磁水平是，按表面磁通密度计为0.005特斯拉以下。