JP2004186347A - Manufacturing method of rare-earth magnet powder whose surface is coated with aluminum film - Google Patents

Manufacturing method of rare-earth magnet powder whose surface is coated with aluminum film Download PDF

Info

Publication number
JP2004186347A
JP2004186347A JP2002350566A JP2002350566A JP2004186347A JP 2004186347 A JP2004186347 A JP 2004186347A JP 2002350566 A JP2002350566 A JP 2002350566A JP 2002350566 A JP2002350566 A JP 2002350566A JP 2004186347 A JP2004186347 A JP 2004186347A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet powder
aluminum
rare
rare earth
coated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002350566A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nishiuchi
武司 西内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Metals Ltd
Original Assignee
Sumitomo Special Metals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Special Metals Co Ltd filed Critical Sumitomo Special Metals Co Ltd
Priority to JP2002350566A priority Critical patent/JP2004186347A/en
Publication of JP2004186347A publication Critical patent/JP2004186347A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stable manufacturing method by vapor deposition of a rare-earth magnet powder whose surface is coated with an aluminum film which is useful for manufacturing a rare-earth bonded magnet having high corrosive resistance and oxidation resistance and superior in adhesiveness and film quality, and which is composed of fine crystal grains having superior magnetic characteristics. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of the rare-earth magnet powder whose surface is coated with an aluminum film and average crystal grain diameter is 1 μm or less, as evaporating aluminum while supplying an aluminum wire continuously to a melting and evaporating part of a resistance heating system, the surface of the magnet powder is coated with the aluminum film by an ion plating method while vibrating and/or stirring the magnet powder at 50°C-330°C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐食性や耐酸化性に優れた希土類系ボンド磁石を製造するために有用な、密着性や膜質に優れたアルミニウム被膜で表面被覆され、かつ、優れた磁気特性を有する、微細な結晶粒で構成される希土類系磁石粉末の気相成長法による安定な製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
Nd−Fe−B系磁石粉末に代表されるR−Fe−B系磁石粉末などの希土類系磁石粉末を、バインダとして熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いて所定形状に成形することで製造される希土類系ボンド磁石は、樹脂バインダを含有しているために希土類系焼結磁石に比較すれば磁気特性が低くなるものの、フェライト磁石などに比べればなお十分に高い磁気特性を有しており、また、複雑形状や薄肉形状の磁石やラジアル異方性磁石を容易に得ることができるといった希土類系焼結磁石にはない特徴を持っている。従って、希土類系ボンド磁石は、特にスピンドルモータやステッピングモータなどの小型モータに多く用いられ、近年、その需要が増加している。
希土類系磁石粉末は高い磁気特性を有するが、RやFeが組成の大半を占めることから腐食や酸化を起しやすいという問題がある。そのため、希土類系ボンド磁石の製造においては、まず、希土類系磁石粉末を、溶解もしくは溶融(軟化)させた樹脂バインダと混合して磁石粉末の表面が樹脂バインダで被覆されたコンパウンドと呼ばれる粉末顆粒状原料を調製した後、このコンパウンドを射出成形や圧縮成形や押出成形し、用いる樹脂バインダが熱硬化性樹脂である場合にはさらに加熱して樹脂バインダを硬化させることで所定形状に成形して製品化される。しかしながら、このようにして製品化された希土類系ボンド磁石であっても、その表面に希土類系磁石粉末が露出していると、わずかな酸やアルカリや水分などの存在によって磁石粉末が腐食して錆が発生したり、100℃程度の大気中でも酸化が進行したりするので、例えば部品組み込み後に磁気特性の劣化やばらつきを招くことがある。また、樹脂バインダとして汎用されているエポキシ樹脂やナイロン樹脂などは水分や酸素の透過性を有する。従って、これらの樹脂を樹脂バインダに用いた希土類系ボンド磁石においては、樹脂を透過した水分や酸素で希土類系磁石粉末が腐食したり酸化したりする可能性があることを否定できない。さらに、希土類系磁石粉末が腐食や酸化を起しやすいことに鑑みれば、射出成形を行う場合には混練成形時の温度条件に配慮する必要があるし、圧縮成形を行う場合には成形後の硬化処理を不活性ガス雰囲気中で行う必要がある。
【0003】
ところで、下記の特許文献1において、蒸着、スパッタリング、めっきなどにより、磁気的異方性を有するR−Fe−B系磁石合金の粉砕粉末の表面に金属被膜を形成し、金属被膜で表面被覆された磁石粉末を用いて希土類系ボンド磁石を製造する方法が提案されている。この特許文献には、この方法の効果として磁石粉末の耐酸化性の向上が記載されており、また、磁石粉末の表面に金属被膜を形成した後、300℃〜1000℃の範囲で熱処理を施すことで、磁石粉末と金属被膜との密着性の向上を図ることができるとともに、被膜を構成する金属の磁石粉末への拡散による磁気特性の向上を図ることができるとされ、その実施例1では、磁石粉末の表面に蒸着によりアルミニウム被膜を形成し、次いで900℃で1時間と600℃で1時間の2段熱処理を施している。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−217003号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献1に記載された方法は注目に値するものである。しかしながら、希土類系ボンド磁石を製造するために通常採用される、希土類系磁石合金を水素中で加熱して水素を吸蔵させた後、脱水素処理し、次いで冷却することによって得られる磁気的異方性のHDDR(Hydrogenation−Disproportionation−Desorption−Recombination)磁石粉末(特公平6−82575号公報参照)や、メルトスピニング法やアトマイズ法やストリップキャスティング法などで合金溶湯を急冷した後、必要に応じて粉砕や熱処理を施すことによって得られる急冷磁石粉末などのような平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末に対してこの特許文献に記載された方法に従ってその表面にアルミニウム被膜を形成し、900℃や600℃という高温での熱処理を施すと、微細な結晶粒が成長することで磁気特性が低下するという問題がある。また、このような問題とともに、アルミニウム被膜が軟化や溶解することで磁石粉末の凝集が起こるという問題がある。HDDR磁石粉末のような磁気的異方性を有する希土類系磁石粉末が凝集した場合、凝集体に含まれる磁石粉末の容易磁化方向はランダムであるので、このような凝集体を用いて樹脂バインダとともに磁場中で所定形状に成形して異方性ボンド磁石としても、磁石粉末の容易磁化方向への配向が不十分となり、優れた磁気特性(特に減磁曲線の角型性)が得られないという問題があるとともに、磁石粉末と樹脂バインダを十分に混合できないことで、ボンド磁石として十分な成形性や機械的強度が得られないという問題がある。後者の問題は、急冷磁石粉末のような磁気的に等方的な希土類系磁石粉末の表面にアルミニウム被膜を形成した場合にも発生する問題である。もちろん、凝集体を解砕してもよいが、このような処理を行うと、希土類系磁石粉末の表面からのアルミニウム被膜の剥離が多少なりとも起こるので、ボンド磁石中における磁石粉末の腐食や酸化を防止するという本来的な目的を達することができなくなるという問題がある。また、アルミニウム被膜で表面被覆された希土類系磁石粉末に対して900℃や600℃という高温での熱処理を施した場合、磁石粉末へのアルミニウムの拡散が必要以上に起こることで磁気特性の低下を招くという問題もある。この現象は、とりわけ、HDDR磁石粉末において顕著である。
そこで本発明は、耐食性や耐酸化性に優れた希土類系ボンド磁石を製造するために有用な、密着性や膜質に優れたアルミニウム被膜で表面被覆され、かつ、優れた磁気特性を有する、微細な結晶粒で構成される希土類系磁石粉末の気相成長法による安定な製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記の点に鑑みて種々の検討を行った結果、気相成長法により、微細な結晶粒で構成される希土類系磁石粉末の表面に密着性や膜質に優れたアルミニウム被膜を形成する場合、上記のような問題に加え、磁石粉末は磁石成形体と比べて比表面積が大きいので被膜形成効率が劣ること、アルミニウムは易酸化性であるので被膜形成途中に変質しやすいことなどを考慮して、被膜形成速度をできる限り早める必要があることに想到した。そして、アルミニウムの蒸発方法と被膜形成方法の最適化を図ることにより、密着性や膜質に優れたアルミニウム被膜で表面被覆され、かつ、優れた磁気特性を有する、微細な結晶粒で構成される希土類系磁石粉末を安定に製造することができることを見いだした。
【0007】
上記の知見に基づいてなされた本発明のアルミニウム被膜で表面被覆された平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末の製造方法は、請求項1記載の通り、抵抗加熱方式の溶融蒸発部にアルミニウムワイヤーを連続供給しながらアルミニウムを蒸発させ、イオンプレーティング法により、温度が50℃〜330℃の磁石粉末を振動および/または攪拌させながらその表面にアルミニウム被膜を形成することを特徴とする。
また、請求項2記載の製造方法は、請求項1記載の製造方法において、アルミニウムワイヤーが水素含有アルミニウムワイヤーであることを特徴とする。
また、請求項3記載の製造方法は、請求項2記載の製造方法において、処理室の内部の酸素分圧と水分圧の和が1×10−3Pa〜1Paの条件下でアルミニウム被膜を形成することを特徴とする。
また、請求項4記載の製造方法は、請求項1乃至3のいずれかに記載の製造方法において、アルミニウム被膜の膜厚が0.1μm〜5.0μmであることを特徴とする。
また、本発明のアルミニウム被膜で表面被覆された平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末は、請求項5記載の通り、請求項1乃至4のいずれかに記載の製造方法によって製造されてなることを特徴とする。
また、請求項6記載の希土類系磁石粉末は、請求項5記載の希土類系磁石粉末において、希土類系磁石粉末が磁気的異方性磁石粉末であることを特徴とする。また、請求項7記載の希土類系磁石粉末は、請求項6記載の希土類系磁石粉末において、磁気的異方性磁石粉末がHDDR磁石粉末であることを特徴とする。また、本発明の希土類系ボンド磁石用コンパウンドは、請求項8記載の通り、請求項5乃至7のいずれかに記載のアルミニウム被膜で表面被覆された平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末と樹脂バインダとからなることを特徴とする。
また、本発明の希土類系ボンド磁石は、請求項9記載の通り、請求項8記載の希土類系ボンド磁石用コンパウンドを用いて所定形状に成形されてなることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明のアルミニウム被膜で表面被覆された平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末の製造方法は、抵抗加熱方式の溶融蒸発部にアルミニウムワイヤーを連続供給しながらアルミニウムを蒸発させ、イオンプレーティング法により、温度が50℃〜330℃の磁石粉末を振動および/または攪拌させながらその表面にアルミニウム被膜を形成することを特徴とするものである。本発明によれば、密着性や膜質に優れたアルミニウム被膜で表面被覆され、かつ、優れた磁気特性を有する、平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末を安定に製造することができる。従って、上記の特許文献1に記載された方法のようにアルミニウム被膜で表面被覆された希土類系磁石粉末に対して高温での熱処理を施す必要がないので、このような熱処理を行うことによる種々の問題を回避することができる。
【0009】
本発明は、例えば、図1にその模式的正面を示したイオンプレーティング装置を用いて実施することができる。
図1において、図略の真空排気系に連なる処理室(真空槽)1の内部下方には、蒸着材料であるアルミニウム10を蒸発させる抵抗加熱方式の溶融蒸発部であるボート(蒸着材料を溶解するための容器)2が、支持テーブル3上に立設されたボート支持台4上に複数個配設されている。また、処理室1の内部上方には、図略の手段により上下左右に振動させることが可能な粉体保持容器5が2個並設されている。
支持テーブル3の下方内部には、蒸着材料であるアルミニウムワイヤー11が繰り出しリール20に回巻保持されている。繰り出しリール20へのアルミニウムワイヤー11の回巻方向を水平方向としているのは、ワイヤーの送り方向、即ち、鉛直方向と直交させることによって、送り出されるワイヤーがねじれたりぶれたりすることを防止するためである。アルミニウムワイヤー11の先端は、ボート2の内面に向かって臨ませた耐熱性の保護チューブ21によってボート2の上方に案内されている。保護チューブ21の一部には切り欠き窓22が設けられており、この切り欠き窓22に対応して設けられた一対の繰り出しギヤー23,23によって、アルミニウムワイヤー11をボート2内に所定の繰り出し速度で送り出し自在としている。
希土類系磁石粉末30は粉体保持容器5の内部に収容され、この粉体保持容器5を矢示の如く上下左右に振動させることで、希土類系磁石粉末30を振動および/または攪拌させる一方、図略の加熱手段によって所定温度に加熱された抵抗加熱方式の溶融蒸発部であるボート2にアルミニウムワイヤー11を連続供給しながらアルミニウム10を蒸発させる。蒸発したアルミニウムは、処理室1の内部の全圧を調整するために導入したアルゴンガスなどの不活性ガスを公知の手段でプラズマ化させた領域(グロー放電領域)を通過することで、その一部または全部がイオン化され、図中のバイアス電源によって加速されることで、高い運動エネルギーをもって粉体保持容器5の内部に収容された希土類系磁石粉末30に到達し、その表面にアルミニウム被膜が形成される。
【0010】
本発明において、抵抗加熱方式の溶融蒸発部にアルミニウムワイヤーを連続供給しながらアルミニウムを蒸発させるのは、アルミニウムを効率よく蒸発させることができることに加え、溶融蒸発部の内部に送り込まれたアルミニウムワイヤーがアルミニウム溶湯の表面に生成したアルミニウムの酸化物膜を端部に追いやることでアルミニウムを安定に蒸発させることができ、その結果として、優れた被膜形成速度で希土類系磁石粉末の表面にアルミニウム被膜を形成することができるからである。
【0011】
本発明において、希土類系磁石粉末の温度を50℃〜330℃と規定するのは、50℃よりも低いと、密着性に優れたアルミニウム被膜を磁石粉末の表面に形成することができなくなる恐れがある一方、330℃よりも高いと、磁石粉末の表面に形成されたアルミニウム被膜が軟化や溶解することで磁石粉末の凝集が起こる恐れや、磁石粉末へのアルミニウムの拡散が必要以上に起こる恐れや、磁石粉末がその表面に残留している水分や処理室の内部に存在する酸素と反応して腐食や酸化する恐れや、微細な結晶粒が成長することで磁気特性が低下する恐れなどがあるからである。希土類系磁石粉末の温度は、望ましくは100℃〜300℃である。希土類系磁石粉末は、成膜中に溶融蒸発部からの輻射熱により330℃よりも高温になることがあるので注意を要する。希土類系磁石粉末の温度を330℃以下に維持してその表面にアルミニウム被膜を形成する方法としては、磁石粉末の温度が330℃に達するまでに被膜形成を完了させる方法、磁石粉末の温度が330℃に達するまでにいったん被膜形成を中断し、磁石粉末を冷却した後、被膜形成を再開し、これを繰り返す方法、粉体保持容器に冷却水や冷却ガスなどを用いた冷却機構を導入する方法、溶融蒸発部からの輻射熱を抑制するための遮蔽板を配置する方法などがある。
【0012】
希土類系磁石粉末の表面にアルミニウム被膜を形成する際、処理室の内部の酸素分圧や水分圧が高いと、溶融蒸発部から蒸発したアルミニウムが磁石粉末に到達するまでの間に処理室の内部に存在する酸素や水によって酸化してしまい、優れた膜質のアルミニウム被膜を形成することができない恐れや、溶融蒸発部の内部のアルミニウム溶湯の表面にアルミニウムの酸化物膜が生成することでアルミニウムを安定に蒸発させることができない恐れがある。従って、このような問題を解決するためには、処理室の内部の酸素分圧と水分圧の和を、例えば、1×10−3Pa以下にすることが望ましい。しかしながら、磁石粉末は磁石成形体と比べて比表面積が大きいので表面吸着水分が多いことから、処理室の内部の酸素分圧と水分圧の和をこのような数値とするためには長時間の真空排気を行う必要があり、生産性が劣るという問題がある。従って、このような問題に鑑みれば、処理室の内部の酸素分圧と水分圧の和が、例えば、1×10−3Pa〜1Pa程度であっても、優れた膜質のアルミニウム被膜を形成することができれば理想的であるところ、水素含有アルミニウムワイヤーを用いれば、処理室の内部の酸素分圧と水分圧の和がこのような数値であっても、優れた膜質のアルミニウム被膜を希土類系磁石粉末の表面に形成することができる。水素含有アルミニウムワイヤーを用いれば、アルミニウムの蒸発と同時にワイヤーに含まれていた水素が処理室の内部に供給され、処理室の内部に酸素や水が存在しても、水素がこれらと反応することで酸素や水が存在することによる悪影響を解消することができるからである。例えば、水素を0.5ppm〜11ppm含有するアルミニウムワイヤーを用いれば、酸素分圧と水素分圧の和が10−3Pa以上の環境下においても優れた膜質のアルミニウム被膜を形成することができる。
【0013】
希土類系磁石粉末の表面にアルミニウム被膜を形成するための時間は、磁石粉末の量や所望するアルミニウム被膜の膜厚などに応じて適宜決定される。アルミニウム被膜の膜厚は0.1μm〜5.0μmであることが望ましく、0.2μm〜2.0μmであることがより望ましい。0.1μm未満であると、ボンド磁石中における希土類系磁石粉末の腐食や酸化を防止することができなくなる恐れがある一方、5.0μmを超えると、ボンド磁石中における希土類系磁石粉末の有効な体積割合が少なくなり、磁気特性(特に磁化)が低くなる恐れがあるからである。
【0014】
平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末としては、種々の組成のものや結晶構造のものが知られているが、これらすべてが本発明の適用対象となる。
例えば、特公平7−68561号に記載されているような異方性R−Fe−B系磁石粉末、特開平8−203714号に記載されているような軟磁性相(例えばα−FeやFeB)と硬磁性相(例えばNdFe14B)を有するNd−Fe−B系ナノコンポジット磁石粉末、従来から広く使用されている液体急冷法により作成された等方性Nd−Fe−B系磁石粉末(例えば、商品名:MQP−B・MQI社製)などが本発明の適用対象となる他、R−Fe−N系磁石粉末やR−Co系磁石粉末なども本発明の適用対象となる。
これらの希土類系磁石粉末は、メルトスピニング法などによって希土類系磁石合金薄帯を得、これを粉砕・熱処理する急冷合金法、希土類系磁石合金を溶解し、これをガスアトマイズ装置や遠心アトマイズ装置で粉末化した後に熱処理するアトマイズ法、原料金属を粉末化した後、ボールミルや振動ミルなどを用いて機械的なエネルギーを与えながら合金化し、その後、熱処理するメカニカルアロイング法、Ca還元にて直接磁性粉を得る直接還元拡散法などの方法で得ることができる。
また、R−Fe−N系ボンド磁石を製造するために用いられる磁石粉末は、希土類系磁石合金を粉砕し、これを窒素ガス中またはアンモニアガス中で窒化した後、粉末化するガス窒化法などの方法でも得ることができる。
また、希土類系磁石粉末に対して磁気的異方性を付与する方法としては、上述したHDDR法の他、急冷合金法によって得られた合金粉をホットプレスなどにより低温で焼結し、さらに温間据え込み加工によって磁気的異方性を付与したバルク状磁石体を粉砕する温間加工・粉砕法、急冷合金法によって得られた合金粉をそのまま金属製容器に充填封入し、温間圧延などの塑性加工によって磁気的異方性を付与する方法などを採用することができる。なお、磁気的異方性の付与は、上記の原料合金と異方化手段の組合せに限られるものではなく、適宜組み合わせることができる。
【0015】
本発明の製造方法により製造されたアルミニウム被膜で表面被覆された希土類系磁石粉末を用いた希土類系ボンド磁石用コンパウンドの調製は自体公知の方法で行うことができる。希土類系ボンド磁石は、このようにして調製された希土類系ボンド磁石用コンパウンドを射出成形や圧縮成形や押出成形により所定形状に成形して製品化される。
【0016】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定して解釈されるものではない。なお、以下の実施例は、高周波溶解によって組成:Nd12.3原子%,Dy0.3原子%,Fe64.2原子%,Co16.1原子%,Ga0.5原子%,Zr0.1原子%,B6.5原子%の鋳隗を作製し、アルゴンガス雰囲気中で1100℃×24時間焼鈍したものを酸素濃度0.5%以下のアルゴンガス雰囲気中で粉砕して平均粒径100μmの粗粉砕粉としてからこれを0.15MPaの水素ガス加圧雰囲気中で870℃×3時間の水素化熱処理を行い、その後、減圧(1kPa)アルゴンガス流気中で850℃×1時間の脱水素処理を行ってから冷却して製造したHDDR磁石粉末(平均結晶粒径850nm:磁石粉末の粒子の破面の走査型電子顕微鏡観察による)を用いて行った。
【0017】
A:アルミニウム被膜で表面被覆されたHDDR磁石粉末の製造とその特性
(実施例)
図1に示すイオンプレーティング装置を用いて以下の実験を行った。それぞれの粉体保持容器(内寸110mm×110mm×10mmの上面開口容器)にHDDR磁石粉末を30gずつ収容した後、処理室の内部の全圧が0.1Paになるまで真空排気した。その後、処理室の内部にアルゴンガスを全圧が1.3Paになるように導入した。粉体保持容器を上下左右に振動させることで、HDDR磁石粉末を振動および/または攪拌させながら、バイアス電圧−0.5kVの条件下で5分間グロー放電を行ってHDDR磁石粉末の表面を清浄化した。続いて、バイアス電圧−0.1kVの条件下、水素を2.6ppm含有するアルミニウムワイヤーをワイヤー送り速度3g/minで通電加熱したボートの内部に連続供給しながら、これを加熱して蒸発させ、イオン化し、20分間イオンプレーティング法にてHDDR磁石粉末の表面にアルミニウム被膜を形成した。被膜形成時の処理室の内部の酸素分圧は2.0×10−2Paであり、水分圧は1.2×10−1Paであった。なお、酸素分圧と水分圧は、真空槽外壁と接続した差動排気システムによって全圧を10−4Pa程度に減圧した場所に設置した四重極質量分析計で測定したそれぞれの分圧測定値を、同装置でそれぞれの分圧測定値と同時に測定した全圧測定値が蒸着装置に直接接続した全圧真空計による計測値、即ち、1.3Paになるように換算して求めた。HDDR磁石粉末の表面へのアルミニウム被膜の形成が完了するまでの間、粉体保持容器の温度を熱電対で測定したところ、その温度は最大で280℃までしか上昇しなかったことから、HDDR粉末の温度も最大で280℃までしか上昇していなかったことがわかった。
【0018】
処理室の内部に窒素ガスを導入して冷却した後、アルミニウム被膜で表面被覆されたHDDR磁石粉末を取り出し、走査型電子顕微鏡で観察した結果、磁石粉末の凝集は全く見られず、粒子の破面を観察しても結晶粒の成長は観察されなかった。また、アルミニウム被膜で表面被覆されたHDDR磁石粉末の粒子の断面をEPMA(電子線プローブマイクロアナライザ:島津製作所社製EPM−810)で観察した結果、膜厚が0.3μm〜2.0μmのアルミニウム被膜が均一に形成されていた。このようにして製造されたアルミニウム被膜で表面被覆されたHDDR磁石粉末に対して大気中100℃×500時間放置という過酷試験を行った結果、試験前後で磁気特性の変化はほとんど認められず(最大エネルギー積の低下は1%未満)、上記のような過酷試験を行っても実用上問題となるような磁気特性の劣化は起こらないことがわかった。
【0019】
(比較例)
実施例において水素を2.6ppm含有するアルミニウムワイヤーをワイヤー送り速度1g/minで通電加熱したボートの内部に連続供給しながら、これを加熱して蒸発させ、イオン化し、60分間イオンプレーティング法にてHDDR磁石粉末の表面にアルミニウム被膜を形成したこと以外は実施例と同様の実験を行った。HDDR磁石粉末の表面へのアルミニウム被膜の形成が完了するまでの間、粉体保持容器の温度を熱電対で測定したところ、その温度は最大で370℃まで上昇していたことから、HDDR粉末の温度も最大で370℃まで上昇していたことがわかった。処理室の内部に窒素ガスを導入して冷却した後、アルミニウム被膜で表面被覆されたHDDR磁石粉末を取り出し、走査型電子顕微鏡で観察した結果、アルミニウムによる磁石粉末の凝集体が数多く見られた。
【0020】
B:アルミニウム被膜で表面被覆されたHDDR磁石粉末を用いたボンド磁石の製造
エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤を重量比率で100:3の割合でメチルエチルケトンに溶解して樹脂液を調製した。実施例にて製造されたアルミニウム被膜で表面被覆されたHDDR磁石粉末と樹脂液を、アルミニウム被膜で表面被覆されたHDDR磁石粉末とエポキシ樹脂が重量比率で97:3の割合となるように均一混合した後、メチルエチルケトンを常温で蒸発させて粉末顆粒状の希土類系ボンド磁石用コンパウンドを得た。得られた希土類系ボンド磁石用コンパウンドを、960kA/mの磁場中において、加圧力784MPaで圧縮成形し、得られた成形体を150℃のアルゴンガス雰囲気中で1時間加熱してエポキシ樹脂を硬化させて、縦12.0cm×横7.0cm×高さ7.6cmのボンド磁石を製造した。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、耐食性や耐酸化性に優れた希土類系ボンド磁石を製造するために有用な、密着性や膜質に優れたアルミニウム被膜で表面被覆され、かつ、優れた磁気特性を有する、微細な結晶粒で構成される希土類系磁石粉末の気相成長法による安定な製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法を実施するためのイオンプレーティング装置の一例の模式的正面図である。
【符号の説明】
1 処理室
2 ボート
3 支持テーブル
4 ボート支持台
5 粉体保持容器
10 アルミニウム
11 アルミニウムワイヤー
20 繰り出しリール
21 保護チューブ
22 切り欠き窓
23 繰り出しギアー
30 希土類系磁石粉末
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is useful for producing a rare earth-based bonded magnet having excellent corrosion resistance and oxidation resistance, a surface coated with an aluminum film having excellent adhesion and film quality, and having excellent magnetic properties, a fine crystal. The present invention relates to a stable production method of rare earth magnet powder composed of grains by a vapor phase growth method.
[0002]
[Prior art]
Manufactured by molding a rare earth magnet powder such as an R-Fe-B magnet powder represented by an Nd-Fe-B magnet powder into a predetermined shape using a thermoplastic resin or a thermosetting resin as a binder. Although rare earth-based bonded magnets contain resin binder, their magnetic properties are lower than those of rare-earth sintered magnets, but they still have sufficiently high magnetic properties as compared to ferrite magnets. In addition, it has features that rare earth sintered magnets do not have, such as a magnet having a complicated shape or a thin shape and a radial anisotropic magnet can be easily obtained. Therefore, rare earth-based bonded magnets are often used for small motors such as spindle motors and stepping motors, and the demand for them is increasing in recent years.
Rare earth magnet powders have high magnetic properties, but have a problem that they are susceptible to corrosion and oxidation because R and Fe occupy most of the composition. Therefore, in the production of a rare earth-based bonded magnet, first, a rare-earth-based magnet powder is mixed with a melted or melted (softened) resin binder to form a powder granule called a compound in which the surface of the magnet powder is coated with the resin binder. After preparing the raw materials, this compound is injection-molded, compression-molded, or extruded. If the resin binder to be used is a thermosetting resin, it is further heated to cure the resin binder, thereby molding the compound into a predetermined shape, and then forming a product. Be converted to However, even if the rare earth-based bonded magnet is commercialized in this way, if the rare earth-based magnet powder is exposed on the surface, the magnet powder is corroded by the presence of a slight amount of acid, alkali or moisture. Since rust is generated or oxidation proceeds even in the air at about 100 ° C., for example, deterioration or variation in magnetic characteristics may be caused after assembling the components. In addition, epoxy resins, nylon resins, and the like, which are widely used as resin binders, have moisture and oxygen permeability. Therefore, it cannot be denied that in a rare-earth bonded magnet using such a resin as a resin binder, there is a possibility that the rare-earth magnet powder may be corroded or oxidized by moisture or oxygen permeating the resin. Furthermore, in view of the fact that the rare earth magnet powder is susceptible to corrosion and oxidation, it is necessary to consider the temperature conditions during kneading and molding when performing injection molding, and after compression when performing compression molding. The curing treatment needs to be performed in an inert gas atmosphere.
[0003]
Meanwhile, in Patent Document 1 below, a metal coating is formed on the surface of a ground powder of an R-Fe-B-based magnet alloy having magnetic anisotropy by vapor deposition, sputtering, plating, or the like, and the surface is coated with the metal coating. There has been proposed a method of manufacturing a rare earth-based bonded magnet using the magnet powder thus obtained. This patent document describes an improvement in the oxidation resistance of the magnet powder as an effect of this method. Further, after forming a metal film on the surface of the magnet powder, heat treatment is performed at a temperature in the range of 300 ° C. to 1000 ° C. By this, it is said that the adhesion between the magnet powder and the metal coating can be improved, and the magnetic properties can be improved by diffusing the metal constituting the coating into the magnet powder. An aluminum film is formed on the surface of the magnet powder by vapor deposition, and then subjected to a two-stage heat treatment at 900 ° C. for 1 hour and at 600 ° C. for 1 hour.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-3-217003
[Problems to be solved by the invention]
The method described in Patent Document 1 is notable. However, the magnetic anisotropy obtained by heating a rare-earth magnet alloy in hydrogen to occlude hydrogen, dehydrogenating, and then cooling, which is usually employed for manufacturing rare-earth bonded magnets. After cooling the molten alloy by a neutral HDDR (Hydrogenation-Dispropationation-Desorption-Recombination) magnet powder (see Japanese Patent Publication No. 6-82575), a melt spinning method, an atomizing method, a strip casting method, or the like, pulverizing as necessary. An aluminum coating is formed on the surface of a rare earth magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less, such as a quenched magnet powder obtained by heat treatment or the like, according to the method described in this patent document. Or at a high temperature of 600 ° C When the heat treatment, there is a problem that the magnetic properties are lowered by the growth of the fine crystal grains. In addition to such a problem, there is a problem that the aluminum powder softens or dissolves to cause aggregation of the magnet powder. When rare earth magnet powder having magnetic anisotropy such as HDDR magnet powder is aggregated, the easy magnetization direction of the magnet powder contained in the aggregate is random, and thus such aggregate is used together with the resin binder. Even if an anisotropic bonded magnet is formed into a predetermined shape in a magnetic field, the orientation of the magnet powder in the easy magnetization direction becomes insufficient, and excellent magnetic properties (especially squareness of the demagnetization curve) cannot be obtained. In addition to the problem, the magnet powder and the resin binder cannot be sufficiently mixed, and thus there is a problem that sufficient moldability and mechanical strength cannot be obtained as a bonded magnet. The latter problem also occurs when an aluminum coating is formed on the surface of a magnetically isotropic rare earth magnet powder such as a quenched magnet powder. Of course, the agglomerates may be crushed, but such a treatment may cause the aluminum coating to peel off from the surface of the rare-earth magnet powder to some extent, so that the corrosion or oxidation of the magnet powder in the bonded magnet may occur. There is a problem that the original purpose of preventing the problem cannot be achieved. In addition, when a rare earth magnet powder whose surface is coated with an aluminum film is subjected to a heat treatment at a high temperature of 900 ° C. or 600 ° C., the diffusion of aluminum into the magnet powder occurs more than necessary, thereby lowering magnetic properties. There is also the problem of inviting. This phenomenon is particularly remarkable in HDDR magnet powder.
Therefore, the present invention is useful for producing a rare earth-based bonded magnet excellent in corrosion resistance and oxidation resistance, surface-coated with an aluminum coating excellent in adhesion and film quality, and having excellent magnetic properties, fine An object of the present invention is to provide a stable production method of rare earth magnet powder composed of crystal grains by a vapor phase growth method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor conducted various studies in view of the above points, and as a result, formed an aluminum coating having excellent adhesion and film quality on the surface of a rare earth magnet powder composed of fine crystal grains by a vapor phase growth method. In addition to the problems described above, in addition to the above-mentioned problems, the magnet powder has a large specific surface area as compared with the magnet molded body, so that the film forming efficiency is inferior, and aluminum is easily oxidized, so that it tends to deteriorate during the film formation. In consideration of this, it has been conceived that it is necessary to increase the film formation rate as much as possible. By optimizing the method of evaporating aluminum and the method of forming a film, rare earth elements composed of fine crystal grains, which are surface-coated with an aluminum film with excellent adhesion and film quality and have excellent magnetic properties It has been found that stable magnetic powder can be produced.
[0007]
The method for producing a rare earth magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less, which is surface-coated with an aluminum coating according to the present invention, based on the above findings, is described in claim 1, wherein Aluminum is evaporated while continuously supplying an aluminum wire, and an aluminum coating is formed on the surface of the magnet powder at a temperature of 50 ° C. to 330 ° C. by vibrating and / or stirring by ion plating.
A manufacturing method according to a second aspect is characterized in that, in the manufacturing method according to the first aspect, the aluminum wire is a hydrogen-containing aluminum wire.
According to a third aspect of the present invention, in the manufacturing method of the second aspect, the aluminum coating is formed under the condition that the sum of the oxygen partial pressure and the water pressure inside the processing chamber is 1 × 10 −3 Pa to 1 Pa. It is characterized by doing.
A manufacturing method according to a fourth aspect is characterized in that, in the manufacturing method according to any one of the first to third aspects, the thickness of the aluminum film is 0.1 μm to 5.0 μm.
The rare-earth magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less, which is surface-coated with the aluminum coating of the present invention, is produced by the production method according to any one of claims 1 to 4 as described in claim 5. It is characterized by becoming.
A rare earth magnet powder according to claim 6 is characterized in that, in the rare earth magnet powder according to claim 5, the rare earth magnet powder is a magnetic anisotropic magnet powder. The rare earth magnet powder according to claim 7 is characterized in that, in the rare earth magnet powder according to claim 6, the magnetic anisotropic magnet powder is HDDR magnet powder. The compound for a rare-earth bonded magnet of the present invention is, as described in claim 8, a rare-earth-based magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less, the surface of which is coated with the aluminum coating according to any one of claims 5 to 7. And a resin binder.
According to a ninth aspect of the present invention, the rare-earth bonded magnet is formed into a predetermined shape using the rare-earth bonded magnet compound according to the eighth aspect.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The method for producing a rare-earth magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less coated with an aluminum film according to the present invention comprises: evaporating aluminum while continuously supplying an aluminum wire to a melting and evaporating section of a resistance heating method; The method is characterized in that an aluminum coating is formed on the surface of a magnet powder having a temperature of 50 ° C. to 330 ° C. by vibrating and / or stirring by a method. According to the present invention, it is possible to stably produce a rare earth magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less, which is surface-coated with an aluminum film having excellent adhesion and film quality and has excellent magnetic properties. Therefore, there is no need to perform a high-temperature heat treatment on the rare-earth magnet powder surface-coated with the aluminum coating as in the method described in Patent Document 1 described above. Problems can be avoided.
[0009]
The present invention can be implemented, for example, using an ion plating apparatus whose schematic front is shown in FIG.
In FIG. 1, a boat (dissolving the vapor deposition material), which is a resistance heating type melting and vaporizing unit for evaporating aluminum 10 as a vapor deposition material, is provided below the inside of a processing chamber (vacuum tank) 1 connected to a vacuum evacuation system (not shown). Containers 2) are provided on a boat support 4 standing upright on a support table 3. Further, two powder holding containers 5 that can be vibrated up and down and left and right by means not shown are arranged in parallel in the upper part of the inside of the processing chamber 1.
An aluminum wire 11, which is a vapor deposition material, is wound and held on a pay-out reel 20 inside the lower part of the support table 3. The reason why the winding direction of the aluminum wire 11 on the pay-out reel 20 is set to the horizontal direction is to prevent the wire to be fed from being twisted or shaken by making the wire feeding direction, that is, perpendicular to the vertical direction. is there. The tip of the aluminum wire 11 is guided above the boat 2 by a heat-resistant protective tube 21 facing the inner surface of the boat 2. A notch window 22 is provided in a part of the protection tube 21, and the aluminum wire 11 is fed into the boat 2 by a pair of feeding gears 23 provided corresponding to the notch window 22. It can be sent out at a speed.
The rare earth magnet powder 30 is housed inside the powder holding container 5, and the powder holding container 5 is vibrated up and down and right and left as indicated by arrows, so that the rare earth magnet powder 30 is vibrated and / or agitated. The aluminum 10 is evaporated while continuously supplying the aluminum wire 11 to the boat 2 which is a resistance heating type melting and evaporating section heated to a predetermined temperature by a heating means (not shown). The evaporated aluminum passes through a region (glow discharge region) in which an inert gas such as an argon gas introduced for adjusting the total pressure inside the processing chamber 1 is turned into plasma by a known means. A part or the whole is ionized and accelerated by the bias power supply shown in the drawing to reach the rare earth magnet powder 30 housed inside the powder holding container 5 with high kinetic energy, and an aluminum film is formed on the surface thereof. Is done.
[0010]
In the present invention, the aluminum is evaporated while continuously supplying the aluminum wire to the melting and evaporating section of the resistance heating method, in addition to being able to efficiently evaporate the aluminum, the aluminum wire fed into the melting and evaporating section is used. By driving the aluminum oxide film generated on the surface of the molten aluminum to the edge, aluminum can be evaporated stably, and as a result, an aluminum film is formed on the surface of the rare earth magnet powder at an excellent film formation rate Because you can.
[0011]
In the present invention, the reason that the temperature of the rare earth magnet powder is defined as 50 ° C. to 330 ° C. is that if the temperature is lower than 50 ° C., there is a possibility that an aluminum film having excellent adhesion cannot be formed on the surface of the magnet powder. On the other hand, if the temperature is higher than 330 ° C., the aluminum coating formed on the surface of the magnet powder may be softened or melted to cause agglomeration of the magnet powder, or the diffusion of aluminum to the magnet powder may occur more than necessary. There is a risk that the magnet powder reacts with moisture remaining on its surface or oxygen present inside the processing chamber to corrode or oxidize, and there is a risk that magnetic properties are deteriorated due to the growth of fine crystal grains. Because. The temperature of the rare earth magnet powder is desirably 100 ° C to 300 ° C. It should be noted that the rare earth magnet powder may become higher than 330 ° C. due to radiant heat from the melting and evaporating section during film formation. As a method of forming an aluminum film on the surface of the rare-earth magnet powder while maintaining the temperature of the rare-earth magnet powder at 330 ° C. or lower, a method of completing the film formation until the temperature of the magnet powder reaches 330 ° C., Once the film formation is interrupted until the temperature reaches ℃, the magnet powder is cooled, then the film formation is restarted and repeated, and a method of introducing a cooling mechanism using cooling water or cooling gas into the powder holding container And a method of arranging a shielding plate for suppressing radiant heat from the melting and evaporating section.
[0012]
When forming an aluminum coating on the surface of the rare earth magnet powder, if the oxygen partial pressure or water pressure inside the processing chamber is high, the aluminum evaporated from the melting and evaporating section will reach the inside of the processing chamber until it reaches the magnet powder. Oxidized by the oxygen and water present in the molten aluminum, it may not be possible to form an aluminum film with excellent film quality, or aluminum oxide film may be formed on the surface of the molten aluminum inside the molten evaporator to convert aluminum. It may not be possible to stably evaporate. Therefore, in order to solve such a problem, it is desirable that the sum of the oxygen partial pressure and the water pressure inside the processing chamber is, for example, 1 × 10 −3 Pa or less. However, since the magnet powder has a large specific surface area as compared with the magnet molded body and therefore has a large amount of surface adsorbed water, it takes a long time to obtain the sum of the oxygen partial pressure and the water pressure inside the processing chamber. It is necessary to evacuate, and there is a problem that productivity is poor. Therefore, in view of such a problem, even if the sum of the oxygen partial pressure and the water pressure inside the processing chamber is, for example, about 1 × 10 −3 Pa to 1 Pa, an aluminum film having excellent film quality is formed. Ideally, if a hydrogen-containing aluminum wire is used, even if the sum of the oxygen partial pressure and the water pressure inside the processing chamber is such a value, an aluminum film with excellent film quality can be coated with a rare earth magnet. It can be formed on the surface of the powder. When a hydrogen-containing aluminum wire is used, the hydrogen contained in the wire is supplied to the inside of the processing chamber simultaneously with the evaporation of aluminum, and even if oxygen or water is present inside the processing chamber, the hydrogen reacts with these. This can eliminate the adverse effects caused by the presence of oxygen and water. For example, when an aluminum wire containing 0.5 ppm to 11 ppm of hydrogen is used, an aluminum film having excellent film quality can be formed even in an environment where the sum of the oxygen partial pressure and the hydrogen partial pressure is 10 −3 Pa or more.
[0013]
The time for forming the aluminum coating on the surface of the rare earth magnet powder is appropriately determined according to the amount of the magnet powder, the desired thickness of the aluminum coating, and the like. The thickness of the aluminum coating is preferably from 0.1 μm to 5.0 μm, more preferably from 0.2 μm to 2.0 μm. If it is less than 0.1 μm, it may not be possible to prevent corrosion or oxidation of the rare earth magnet powder in the bonded magnet. On the other hand, if it is more than 5.0 μm, the effective use of the rare earth magnet powder in the bonded magnet may be prevented. This is because there is a possibility that the volume ratio is reduced and the magnetic characteristics (particularly, magnetization) are lowered.
[0014]
As the rare earth magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less, those having various compositions and crystal structures are known, and all of them are applicable to the present invention.
For example, anisotropic R-Fe-B-based magnet powder as described in JP-B-7-68561, a soft magnetic phase as described in JP-A-8-203714 (for example, α-Fe and Fe 3 B) and the hard magnetic phase (e.g., Nd 2 Fe 14 B) Nd- Fe-B based nanocomposite magnet powder having, prepared by a liquid quenching method, which is widely used conventionally the isotropic Nd-Fe-B The present invention is applicable not only to system-based magnet powder (for example, trade name: MQP-B. MQI), but also to the present invention, such as R-Fe-N-based magnet powder and R-Co-based magnet powder. It becomes.
These rare-earth magnet powders are obtained by melt-spinning, etc. to obtain a rare-earth magnet alloy ribbon, crush and heat-treat it, melt the rare-earth magnet alloy, and use a gas atomizer or a centrifugal atomizer to make the powder. Atomizing method in which heat treatment is performed after powdering, powdered raw material metal is alloyed while applying mechanical energy using a ball mill or vibration mill, and then mechanical alloying method in which heat treatment is performed. Can be obtained by a method such as a direct reduction diffusion method.
The magnet powder used for manufacturing the R—Fe—N-based bonded magnet is obtained by pulverizing a rare-earth magnet alloy, nitriding the alloy in a nitrogen gas or an ammonia gas, and then pulverizing the alloy. Can also be obtained.
As a method of imparting magnetic anisotropy to the rare-earth magnet powder, in addition to the above-mentioned HDDR method, an alloy powder obtained by a quenching alloy method is sintered at a low temperature by a hot press or the like, and further heated. Warm-rolling / pulverization method for pulverizing a bulk magnet body with magnetic anisotropy by upsetting, alloy powder obtained by quenching alloy method is filled and sealed in a metal container as it is, warm rolling etc. For example, a method of giving magnetic anisotropy by plastic working. It should be noted that the application of the magnetic anisotropy is not limited to the combination of the raw material alloy and the anisotropic means, but may be appropriately combined.
[0015]
The preparation of the compound for a rare earth-based bonded magnet using the rare earth-based magnet powder surface-coated with the aluminum film produced by the production method of the present invention can be performed by a method known per se. The rare earth-based bonded magnet is produced by molding the compound for a rare earth-based bonded magnet prepared as described above into a predetermined shape by injection molding, compression molding, or extrusion molding.
[0016]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention should not be construed as being limited thereto. In the following examples, the composition was determined by high frequency melting: Nd 12.3 atomic%, Dy 0.3 atomic%, Fe 64.2 atomic%, Co 16.1 atomic%, Ga 0.5 atomic%, Zr 0.1 atomic%, B6 A 0.5 atomic% ingot was prepared, annealed at 1100 ° C. for 24 hours in an argon gas atmosphere, and pulverized in an argon gas atmosphere having an oxygen concentration of 0.5% or less to obtain a coarsely pulverized powder having an average particle diameter of 100 μm. This is subjected to a hydrogenation heat treatment at 870 ° C. × 3 hours in a 0.15 MPa hydrogen gas pressurized atmosphere, and then to a dehydrogenation treatment at 850 ° C. × 1 hour in a reduced pressure (1 kPa) argon gas flow. Using an HDDR magnet powder (average crystal grain size: 850 nm; fracture surface of magnet powder is observed by a scanning electron microscope).
[0017]
A: Manufacture and properties of HDDR magnet powder coated with aluminum film (Example)
The following experiment was performed using the ion plating apparatus shown in FIG. After storing 30 g of HDDR magnet powder in each powder holding container (inside opening container having an inner dimension of 110 mm × 110 mm × 10 mm), the processing chamber was evacuated until the total pressure inside the processing chamber reached 0.1 Pa. Thereafter, argon gas was introduced into the processing chamber so that the total pressure became 1.3 Pa. By vibrating and / or stirring the HDDR magnet powder by vibrating the powder holding container up and down and right and left, a glow discharge is performed for 5 minutes under the condition of a bias voltage of -0.5 kV to clean the surface of the HDDR magnet powder. did. Subsequently, under a condition of a bias voltage of -0.1 kV, while continuously supplying an aluminum wire containing 2.6 ppm of hydrogen to the inside of an electrically heated boat at a wire feed rate of 3 g / min, the aluminum wire is heated and evaporated, It was ionized and an aluminum film was formed on the surface of the HDDR magnet powder by an ion plating method for 20 minutes. The oxygen partial pressure inside the processing chamber during the film formation was 2.0 × 10 −2 Pa, and the water pressure was 1.2 × 10 −1 Pa. The oxygen partial pressure and the water pressure were measured by a quadrupole mass spectrometer installed at a place where the total pressure was reduced to about 10 −4 Pa by a differential pumping system connected to the outer wall of the vacuum chamber. The value was obtained by converting the total pressure measurement value measured simultaneously with each partial pressure measurement value by the same apparatus into a value measured by a total pressure vacuum gauge directly connected to the vapor deposition apparatus, that is, 1.3 Pa. When the temperature of the powder holding container was measured with a thermocouple until the formation of the aluminum film on the surface of the HDDR magnet powder was completed, the temperature rose only up to 280 ° C. at the maximum. Was found to have risen only up to 280 ° C.
[0018]
After cooling by introducing nitrogen gas into the inside of the processing chamber, the HDDR magnet powder surface-coated with an aluminum coating was taken out and observed with a scanning electron microscope. As a result, no aggregation of the magnet powder was observed and the particles were broken. No growth of crystal grains was observed when the surface was observed. In addition, as a result of observing the cross section of the particles of the HDDR magnet powder coated with the aluminum film with an EPMA (Electron Beam Probe Microanalyzer: EPM-810 manufactured by Shimadzu Corporation), the aluminum film having a thickness of 0.3 μm to 2.0 μm was obtained. The coating was formed uniformly. A severe test was conducted on the HDDR magnet powder surface-coated with the aluminum film manufactured as described above, which was left standing at 100 ° C. for 500 hours in the air. As a result, almost no change in magnetic properties was observed before and after the test (maximum). (The reduction of the energy product is less than 1%), and it has been found that even if the above-described severe test is performed, the deterioration of the magnetic properties which is a problem in practical use does not occur.
[0019]
(Comparative example)
In the example, while continuously supplying an aluminum wire containing 2.6 ppm of hydrogen to the inside of an electrically heated boat at a wire feed rate of 1 g / min, this was heated and evaporated, ionized, and subjected to an ion plating method for 60 minutes. The same experiment as in the example was performed except that an aluminum coating was formed on the surface of the HDDR magnet powder. When the temperature of the powder holding container was measured with a thermocouple until the formation of the aluminum film on the surface of the HDDR magnet powder was completed, the temperature had risen to 370 ° C. at the maximum. It was found that the temperature had also risen up to 370 ° C. After cooling by introducing nitrogen gas into the inside of the processing chamber, the HDDR magnet powder whose surface was coated with an aluminum film was taken out and observed with a scanning electron microscope. As a result, a large number of aggregates of the magnet powder due to aluminum were found.
[0020]
B: Production of bonded magnet using HDDR magnet powder surface-coated with aluminum film Epoxy resin and phenolic curing agent were dissolved in methyl ethyl ketone at a weight ratio of 100: 3 to prepare a resin liquid. The HDDR magnet powder surface-coated with the aluminum coating and the resin liquid manufactured in the example are uniformly mixed so that the HDDR magnet powder surface-coated with the aluminum coating and the epoxy resin have a weight ratio of 97: 3. After that, methyl ethyl ketone was evaporated at room temperature to obtain a powdered granular rare earth-based bonded magnet compound. The obtained compound for a rare earth-based bonded magnet is compression-molded at a pressure of 784 MPa in a magnetic field of 960 kA / m, and the obtained molded body is heated for 1 hour in an argon gas atmosphere at 150 ° C. to cure the epoxy resin. Thus, a bonded magnet having a length of 12.0 cm, a width of 7.0 cm and a height of 7.6 cm was manufactured.
[0021]
【The invention's effect】
According to the present invention, useful for producing a rare earth-based bonded magnet excellent in corrosion resistance and oxidation resistance, surface-coated with an aluminum coating excellent in adhesion and film quality, and having excellent magnetic properties, The present invention provides a stable production method of rare earth magnet powder composed of various crystal grains by a vapor phase growth method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of an example of an ion plating apparatus for performing a manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing room 2 Boat 3 Support table 4 Boat support 5 Powder holding container 10 Aluminum 11 Aluminum wire 20 Feeding reel 21 Protective tube 22 Notch window 23 Feeding gear 30 Rare earth magnet powder

Claims (9)

アルミニウム被膜で表面被覆された平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末の製造方法であって、抵抗加熱方式の溶融蒸発部にアルミニウムワイヤーを連続供給しながらアルミニウムを蒸発させ、イオンプレーティング法により、温度が50℃〜330℃の磁石粉末を振動および/または攪拌させながらその表面にアルミニウム被膜を形成することを特徴とする製造方法。A method for producing a rare-earth magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less coated with an aluminum film, wherein aluminum is evaporated while continuously supplying an aluminum wire to a melting and evaporating section of a resistance heating method, and an ion plating method is used. A magnet powder having a temperature of 50 ° C. to 330 ° C. by vibrating and / or stirring to form an aluminum coating on the surface thereof. アルミニウムワイヤーが水素含有アルミニウムワイヤーであることを特徴とする請求項1記載の製造方法。The method according to claim 1, wherein the aluminum wire is a hydrogen-containing aluminum wire. 処理室の内部の酸素分圧と水分圧の和が1×10−3Pa〜1Paの条件下でアルミニウム被膜を形成することを特徴とする請求項2記載の製造方法。3. The method according to claim 2, wherein the aluminum coating is formed under the condition that the sum of the oxygen partial pressure and the water pressure inside the processing chamber is 1 × 10 −3 Pa to 1 Pa. アルミニウム被膜の膜厚が0.1μm〜5.0μmであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the aluminum coating has a thickness of 0.1 [mu] m to 5.0 [mu] m. 請求項1乃至4のいずれかに記載の製造方法によって製造されてなることを特徴とするアルミニウム被膜で表面被覆された平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末。A rare earth magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less, the surface of which is coated with an aluminum coating, which is manufactured by the manufacturing method according to claim 1. 希土類系磁石粉末が磁気的異方性磁石粉末であることを特徴とする請求項5記載の希土類系磁石粉末。The rare earth magnet powder according to claim 5, wherein the rare earth magnet powder is a magnetic anisotropic magnet powder. 磁気的異方性磁石粉末がHDDR磁石粉末であることを特徴とする請求項6記載の希土類系磁石粉末。7. The rare earth magnet powder according to claim 6, wherein the magnetic anisotropic magnet powder is an HDDR magnet powder. 請求項5乃至7のいずれかに記載のアルミニウム被膜で表面被覆された平均結晶粒径が1μm以下の希土類系磁石粉末と樹脂バインダとからなることを特徴とする希土類系ボンド磁石用コンパウンド。A compound for a rare-earth bonded magnet, comprising a rare-earth magnet powder having an average crystal grain size of 1 μm or less and a resin binder, the surface of which is coated with the aluminum coating according to claim 5. 請求項8記載の希土類系ボンド磁石用コンパウンドを用いて所定形状に成形されてなることを特徴とする希土類系ボンド磁石。A rare earth-based bonded magnet formed by using the compound for a rare earth-based bonded magnet according to claim 8 into a predetermined shape.
JP2002350566A 2002-12-02 2002-12-02 Manufacturing method of rare-earth magnet powder whose surface is coated with aluminum film Withdrawn JP2004186347A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002350566A JP2004186347A (en) 2002-12-02 2002-12-02 Manufacturing method of rare-earth magnet powder whose surface is coated with aluminum film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002350566A JP2004186347A (en) 2002-12-02 2002-12-02 Manufacturing method of rare-earth magnet powder whose surface is coated with aluminum film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004186347A true JP2004186347A (en) 2004-07-02

Family

ID=32752734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002350566A Withdrawn JP2004186347A (en) 2002-12-02 2002-12-02 Manufacturing method of rare-earth magnet powder whose surface is coated with aluminum film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004186347A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631475B1 (en) 2004-09-24 2006-10-09 두산디앤디 주식회사 Automatic Wire Supply Feeder for Evaporator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631475B1 (en) 2004-09-24 2006-10-09 두산디앤디 주식회사 Automatic Wire Supply Feeder for Evaporator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5158222B2 (en) Rare earth sintered magnet and manufacturing method thereof
US8002906B2 (en) Rare earth magnet and production process thereof
JP5532922B2 (en) R-Fe-B rare earth sintered magnet
TWI464757B (en) Manufacture of rare earth magnets
JP5206834B2 (en) R-Fe-B rare earth sintered magnet and method for producing the same
JP4677942B2 (en) Method for producing R-Fe-B rare earth sintered magnet
JP5275043B2 (en) Permanent magnet and method for manufacturing permanent magnet
JP4788690B2 (en) R-Fe-B rare earth sintered magnet and method for producing the same
JP2006303436A (en) Rare earth permanent magnet
JPH05295490A (en) Mother alloy for manufacturing magnet, its manufacture and manufacture of magnet
WO2009107397A1 (en) Process for producing r-fe-b rare-earth sintered magnet and rare-earth sintered magnet produced by the process
JP2014195072A (en) MANUFACTURING OF ND-Fe-B MAGNET USING HOT PRESSING WITH REDUCED DYSPROSIUM OR TERBIUM
JP2012079726A (en) Production method of alloy for r-t-b-m based sintered magnet and production method of r-t-b-m based sintered magnet
EP2444984B1 (en) Method and apparatus for producing magnetic powder
JP7424126B2 (en) RTB series permanent magnet
JP2018174314A (en) R-T-B based sintered magnet
JP2018174312A (en) R-T-B based sintered magnet
JPH04133406A (en) Rare earth-fe-b permanent magnet powder and bonded magnet having excellent magnetic anisotropy and corrosion-resisting property
JP2004186347A (en) Manufacturing method of rare-earth magnet powder whose surface is coated with aluminum film
JPH07130522A (en) Manufacture of permanent magnet
JP4650218B2 (en) Method for producing rare earth magnet powder
JP2020107888A (en) Method for manufacturing r-t-b based sintered magnet
JP7447573B2 (en) RTB series permanent magnet
JP4375131B2 (en) Method for producing oxidation-resistant HDDR magnet powder having excellent magnetic properties
JP4374874B2 (en) Method for producing magnetically anisotropic rare earth bonded magnet

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060207