JP2004337742A

JP2004337742A - Crushing system, method for manufacturing r-t-b type permanent magnet and r-t-b type permanent magnet

Info

Publication number: JP2004337742A
Application number: JP2003137852A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Hidaka; 徹也日▲高▼
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-12-02
Also published as: CN1550261A; CN1311909C

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crushing apparatus by which a permanent magnet of stable quality can be mass-produced in high manufacturing efficiency. <P>SOLUTION: This R-T-B type permanent magnet consists of a sintered compact containing a main phase consisting of a R<SB>2</SB>T<SB>14</SB>B phase (wherein R is one or more rare earth elements and contains Y; T is one or more transition metal elements and contains Fe or Fe and Co as essential ones) and a grain boundary phase containing R of the amount more than that of the main phase. A crusher 20 to be used when the R-T-B type permanent magnet is manufactured is constituted so that an alloy being a raw material is crushed by making the alloy collide with a collision plate 207 in an inner cylinder 202 by a carrier gas spouted vertically upward from the bottom end of an outer cylinder 201 and the crushed alloy is classified by a classification rotor 210 arranged in the upper part of the cylinder 202. The particle size distribution of the fine particles obtained by the crusher 20 can be measured by an on-line particle size distribution measuring instrument 60. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、希土類永久磁石の製造工程で用いられる粉砕システム、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の製造方法等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
希土類永久磁石の中でも、Ｒ（ＲはＹを含む希土類元素の１種又は２種以上）、Ｔ（ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする１種又は２種以上の遷移金属元素）及びＢ（ホウ素）を主成分とするＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、磁気特性に優れていること、主成分であるＮｄが資源的に豊富で比較的安価であることから、需要は年々、増大している。Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の磁気特性を向上するための研究開発も精力的に行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−２１９１４３号公報（第１頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したようなＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を高性能化するためには、合金中の酸素量を低下させることが必要であることが知られている。
このため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の製造工程では、酸化防止の観点から無酸素雰囲気中で製造を行うのが理想的ではあるが、低酸素、無酸素の雰囲気中では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の原料微粉の活性度が高くなるため、その取り扱いには慎重な配慮が必要となる。
特に、低酸素、無酸素の雰囲気中でのＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石での製造を、実験レベルではなく、量産レベルで行う場合、以下に示すような諸問題の解決が必要である。
【０００５】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の製造工程において、原料となる合金を微粉砕して原料微粉を得るには、従来より気流式粉砕機（ＪｅｔＭｉｌｌ：以下単に粉砕機と称する）が用いられている。このような粉砕機には、衝突板に合金の粉体を衝突させて微粉砕するタイプと、衝突板を有することなく、合金の粉体同士を衝突させて微粉砕するタイプがある。
【０００６】
衝突板を有するタイプの粉砕機は、衝突板のないタイプに比べ、一般に粉砕性が高いが、粉砕を行うことで衝突板の摩耗や被粉砕物の融着が生じるため、点検・交換等の手間がかかる。
また低酸素、無酸素の雰囲気中では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の原料微粉の活性度が高くなるため、若干の大気を導入して粉砕する方法が一般に用いられていた（例えば、特許文献２参照。）。しかし、合金中の酸素量を低下させ、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を高性能化するためには、このような方法は好ましくない。そこで、低酸素、無酸素の雰囲気中で合金を粉砕しようとすると、上記したような衝突板の点検や交換の際に、低酸素、無酸素状態を大気開放しなければならないので、さらに手間がかかってしまうことになり、生産効率の低下を招くことになる。
【０００７】
【特許文献２】
特開昭６３−３３５０５号公報
【０００８】
一方、衝突板の無い粉砕機としては、超音速気流中での粉体同士の衝突により粉砕する方式（例えば、特許文献３参照。）と、粉砕室の原料層に数個の粉砕ノズルから噴出する高速ジェット流を吹き込むことにより、粒子同士を摩擦・衝突させ粉砕する方式（例えば、特許文献４参照。）とがある。
特許文献３に記載の方式は、時間当たりの処理量の少量化や、粉砕ガス圧の高圧化により粉砕した微粉粒径の微細化を行うことができるが、限界がある。また特許文献４に記載の方式は、流動層を形成する粉砕室に、予め原料粉末を収めておく必要があり、この分の原料粉末は稼働後にも残ることから、原料粉末が余分に必要となる。さらに、この特許文献４に記載の方式の粉砕機は、粉砕室に一定量の原料を投入して処理を行うため、活性な粉末を有酸素粉砕すると粉砕室での滞留時間によって微粉の酸素濃度にばらつきが生じる。
このように粉砕機においては、低酸素、無酸素の雰囲気中の粉砕でも、高い粉砕性を有しつつ、生産効率を維持することが困難であった。
【０００９】
【特許文献３】
特開平１１−１７９２２８号公報
【特許文献４】
特開平１１−２２６４４３号公報
【００１０】
また、磁石の高性能化を図るために焼結体の粒径（分布）制御の重要性が増しており、所望の粒度を得るには分級機を使用し、微粉の粒度を調整することが多い。
このような分級機のうち、外周面にスリットが形成された筒状のロータを用いるロータ式の分級機では、このスリットを微粉が通るか否かで分級を行う。このロータ式の分級機では、微粉を含む気体をロータに強制的に送り込む方式と、ブロア等で気体を吸引することで微粉を含む気体をロータに引き込む方式とがあり、分級の精度は、気体を引き込む方式のほうが優れている、と言われている。
当然のことながら、分級精度は高いほうが好ましいのであるが、気体を引き込む方式では、分級機前後の系内で、（系外の雰囲気圧力より）負圧となる部分が生じることがある。すると、その部分に、気体流路の継ぎ目等がある場合、継ぎ目のシール部分等から系外の雰囲気が系内に侵入してしまい、系内の低酸素状態を維持するのが困難になり、品質の低下を招く要因となる、という問題もある。
【００１１】
また、希土類焼結磁石の粉砕工程においては、粉砕効率向上、粉の融着防止などの観点から添加剤が原料に添加されることが多い。しかし、添加剤種によっては粉の流動性が低下し、定量供給が困難となることがある。
このように原料供給を行うフィーダとしては、スクリュー式のフィーダが一般的ではあるが、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の場合、原料の硬度が高いため、スクリューが摩耗しやすく、これの点検や交換に手間とコストが掛かってしまう。
さらに、系外から原料を供給する場合、原料とともに系外雰囲気が系内に侵入してしまうため、高性能のＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を製造するために、系内を低酸素、無酸素の状態に維持するのは困難である。
【００１２】
この他、量産工程においては、粒度分布の品質管理のため、粉砕機で粉砕された微粉を系内からサンプリングすることが必須となっている。通常であれば、系内に備えた容器等を系外に取り出すことで容易にサンプリングを行うことができるが、系内を低酸素、無酸素の状態とした場合には、低酸素、無酸素状態の維持といった観点からして、容器等を取り出すために扉等の開閉を行うことは好ましくなく、また得られる微粉の活性度が極めて高いために、系外に微粉を取り出してのサンプリングを行うのが難しい。
【００１３】
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、生産効率を高めるとともに安定した品質で永久磁石を量産することのできる粉砕システム、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の製造方法等を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明の粉砕システムは、気流循環装置により、気流式粉砕装置および粉砕物回収装置を含む閉回路で気流を循環させ、この気流により原料や粉砕物を搬送する。そして、供給装置により気流式粉砕装置に対して供給される原料を、気流により搬送し、粉砕部材に衝突させることで気流式粉砕装置にて粉砕して粉砕物を得た後、粉砕物回収装置にて、気流式粉砕装置で得られた粉砕物のうち、所定範囲の粒度のものを回収する。そして、粉砕物回収装置を経た気流中に残存する粉砕物は、捕集装置にて捕集され、気流は、気流循環装置により循環される。また、粉砕物回収装置で回収された粉砕物の粒度分布は、粉砕物回収装置から後工程に粉砕物を送り込む流路に設けられた粒度分布計測装置により計測される。
このようにして、系内を閉回路とすることで、低酸素、無酸素の雰囲気下で原料の粉砕を行うことができる。そして、原料として、希土類磁石の原料、好ましくはＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の原料を用いれば、高性能の永久磁石を得ることができる。ここで、ＲはＹを含む希土類元素の１種又は２種以上、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする１種又は２種以上の遷移金属元素である。
このとき、粉砕工程における雰囲気中の酸素量を抑制するには、閉回路内の圧力を正圧とするのが好ましい。これにより閉回路外からの酸素（大気）の侵入を防止できるからである。
また、閉回路内の酸素濃度は、４０００ｐｐｍ以下とするのが好ましい。さらに、磁石の磁気特性を高特性とするのであれば、閉回路内の酸素濃度を、１０００ｐｐｍ以下とするのが好ましく、さらには１００ｐｐｍ以下の酸素濃度とするのがより好ましい。
【００１５】
また、気流式粉砕装置は、その外殻をなし、上下方向に軸線を有する略筒状の容器と、容器の内部に設けられ、上下方向に軸線を有しかつ上下に開口した内筒と、容器内に原料を投入する原料投入部と、容器の下部から上方の内筒内に向けてガスを噴出するノズル部と、内筒内にて、ノズル部からのガスの噴出方向に略直交する衝突面を有し、ノズル部から噴出されたガスによって内筒内に搬送された原料を衝突面に衝突させることで原料を粉砕する粉砕部材と、を備えることを特徴とする。
この粉砕装置では、原料投入部から投入された原料は、ノズル部から上方に噴出されるガスによって内筒内に搬送され、粉砕部材の衝突面に衝突して粉砕される。粉砕された原料は、内筒上部の開口から内筒外部に排出される。
【００１６】
また、上記したような粉砕装置は、少なくとも内筒と粉砕部材の表面をチッ化珪素で形成するのが好ましい。これ以外に、高純度のアルミナを用いることもできる。これにより、これら、原料が接触する部分をアルミナ等で形成した場合に比較し、摩耗を低減できる。
【００１７】
さらに、得られる粉砕物の粒度分布を制御するため、分級機を備えるのが好ましい。その場合、粉砕装置に、内筒上部の開口の上方に配設され、粉砕部材で粉砕された原料のうち、所定径を下回るもののみを通過させる開口部を有した分級機と、開口部を通過した原料を粉砕物回収装置に向けて排出する排出部と、をさらに備えたものとすることができる。つまり、分級機を容器内に内蔵するのである。これにより、分級機を容器外に別途設けた場合に比較し、無用なリーク等を防止できる。また、分級機を内筒上部の開口の上方に配設することで、粉砕部材の衝突面に衝突して粉砕され、内筒上部の開口から内筒外部に排出された原料が、そのまま分級機に到達する。このようにして、粉砕装置内において、原料の流れを、ノズル部、内筒内の粉砕部材、分級機とストレートなものとすることができる。
このような分級機は、スリット等の開口部を有したものであればよく、粉砕装置内において原料の流れに略直交する方向に回転軸線を有したものや、原料の流れに略平行な方向に回転軸線を有したものが採用できる。この分級機の回転速度を調整することで、開口部を通過する原料（の粉砕粉）の径を調整することができる。
希土類焼結磁石の製造においては、粗大粉の磁気特性への影響が大きいため、所定径を上回る粗大粉を分級する分級機を備えるのが有効である。さらには、必要以上に微細な微粉を分級する分級機を備えるようにしてもよい。
また、この分級機は、ノズル部から噴出されるガス（気流）の圧力により、原料を開口部に押し込むようにするのが好ましい。もちろん、ブロア等で発生させた負圧により、原料を開口部に引き込むようにすることも可能であるが、このようにすると、粉砕装置の系内に負圧の部分が生じ、配管の接続部分等において系外から酸素が侵入してしまう可能性がある。これに対し、ガスの圧力により原料を押し込むようにすれば、このような問題を回避できる。
さらに、このような点からも、粉砕システムの系内は正圧、あるいは系外雰囲気の圧力よりも高くするのが好ましい。
【００１８】
加えて、この粉砕システムでは、供給装置により、粉砕装置の原料投入部に対し、原料投入部から容器内に投入する原料を定量供給することもできる。
この供給装置は、添加剤が添加された原料を収容する原料容器と、原料容器の底部に設けられ、その外周部に周方向に連続する所定幅の溝を有して原料容器内で回転するテーブルと、テーブルの溝から原料を原料容器外に掻き出して原料投入部に送り込む掻き出し部材と、を備えることができる。
このように、供給装置に所定幅の溝を備え、さらにこの溝が容器内で回転するテーブルの外周部に位置することで、流動性の低い原料を定量供給する場合にも、溝部分で原料がブリッジしてしまって、定量供給が妨げられるのを防止できる。
また、この供給装置は、添加剤が添加された原料を収容するとともに、原料容器内にその原料を供給する予備容器を原料容器の上部にさらに備えることもできる。量産レベルの場合、供給装置に投入される原料の重量はトン（ｔ）レベルにも及ぶため、予備容器を設けることで、原料容器内の原料の重量の変動を押えることができ、安定した定量供給が可能となる。
さらに、系内を低酸素、無酸素状態とするのであれば、供給装置と原料供給部との間に、粉砕装置内の気密を保つ、ダブルダンパ等、複数の仕切機構を備えるのが好ましい。
【００１９】
また、本発明の粉砕システムにおいて、粉砕物回収装置で回収された粉砕物の粒度分布を、粉砕物回収装置から後工程に粉砕物を送り込む流路に設けられた粒度分布計測装置により計測するようにした。このようにして、原料の粒度分布をオンラインで計測することで、系内を低酸素、無酸素の状態とした場合にも粒度分布の計測を行うことが可能となる。
ところで、粒度分布測定計には、例えば、レーザ光等を用いた透過式のものを用いることができる。しかし、量産工程では、生産効率を上げることが常に求められており、生産効率が向上するに伴って系内における微粉の流量が増えると、系内の粒子密度が上がり、粒度分布測定計のレーザ光の透過が困難になり、モニタリングを行うこと自体が難しくなる、という問題が生じる。
このような問題に対しては、前記した流路は、粉砕物回収装置から後工程に粉砕物を送り込む送出管から分岐させて設け、さらにこの送出管よりも小径とするのが好ましい。このようにすることで、粒度分布計測を行う流路内における原料の粉末の分散状態を、送出管内よりも良好なものとすることができる。
【００２０】
さらに、この粉砕システムには、粉砕装置の排出部から排出された原料のうち、所定以上の重量のものを回収するサイクロンをさらに備えることができる。
【００２１】
本発明は、Ｒ−Ｔ−Ｂ（ただし、ＲはＹを含む希土類元素の１種又は２種以上、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする１種又は２種以上の遷移金属元素）系永久磁石の製造方法として捉えることもできる。この製造方法は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の原料を粉砕して粉砕物を得るとともに、所定範囲の粒度の粉砕物を分級して回収する粉砕工程と、回収した粉砕物を所定方向の磁場中にて所定形状に成形し、成形体を得る磁場中成形工程と、成形体を焼成することでＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を得る焼成工程と、を含む。そして、粉砕工程では、閉回路内を循環する気流により原料を搬送し、この閉回路内にて原料を粉砕部材に衝突させることで粉砕して粉砕物を得た後、得られた粉砕物のうち、所定範囲の粒度のものを分級して回収するとともに、所定範囲の粒度の粉砕物を回収した後の気流中に残存する粉砕物を捕集する。また、回収された粉砕物の粒度分布を計測する。
粉砕工程で原料を粉砕するには、上記粉砕システムの粉砕装置を用いることができ、上下方向に軸線を有しかつ上下に開口した筒状部材内に、下方から上方に向けて気流とともに原料を噴出させ、筒状部材内で気流の噴出方向に略直交する衝突面を有する粉砕部材に原料を衝突させるのが好ましい。
【００２２】
また、本発明のＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、上記したような、粉砕システム、すなわち本発明の請求項１から８のいずれかに記載の粉砕システムで粉砕された粉砕物を用い、磁場中成形、焼結させることで製造されたことを特徴とすることができる。
このようなＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、３１≦Ｒ≦３５ｗｔ％、Ｏ≦６０００ｐｐｍ、２０≦Ｎ≦２００ｐｐｍ、Ｃ≦１５００ｐｐｍであるのが好ましい。これには、粉砕システムの系内の酸素量を４０００ｐｐｍ以下に制御し、粉砕された後の粉砕粒径は４．５〜６．０μｍとするのが好ましい。
【００２３】
また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石をより高特性とするのであれば、２５≦Ｒ≦３１ｗｔ％、Ｏ≦２０００ｐｐｍ、２００≦Ｎ≦６００ｐｐｍ、Ｃ≦１５００ｐｐｍとするのが好ましく、残留磁束密度Ｂｒ〔Ｔ〕は、１．６０−（０．０７／３９０）×Ｈｃｊ〔ｋＡ／ｍ〕以上とするのが好ましい。これには、粉砕システムの系内の酸素量を１０００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下に制御し、粉砕された後の時点での粉砕粒径は３．０〜５．０μｍとするのが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
ここでまず、本発明の粉砕システムで製造する希土類永久磁石について説明する。
＜組織＞
本発明の粉砕システムを用いて製造される希土類永久磁石は、よく知られているように、Ｒ_２Ｔ_１４Ｂ相（ＲはＹを含む希土類元素の１種又は２種以上、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする遷移金属元素の１種又は２種以上）からなる主相と、この主相よりＲを多く含む粒界相とを少なくとも含んでいる。
【００２５】
＜化学組成＞
次に、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の望ましい化学組成について説明する。ここでいう化学組成は焼結後における化学組成をいう。
本発明の粉砕システムを用いて製造される希土類永久磁石は、希土類元素（Ｒ）を２５〜３５ｗｔ％含有する。
ここで、希土類元素は、Ｙを含む希土類元素（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕ）の１種又は２種以上である。希土類元素の量が２５ｗｔ％未満であると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の主相となるＲ_２Ｔ_１４Ｂ相結晶粒の生成が十分ではなく軟磁性を持つα−Ｆｅなどが析出し、保磁力が著しく低下する。一方、希土類元素が３５ｗｔ％を超えると主相であるＲ_２Ｔ_１４Ｂ相結晶粒の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。また希土類元素が酸素と反応し、含有する酸素量が増え、これに伴い保磁力発生に有効なＲリッチ相が減少し、保磁力の低下を招く。したがって、希土類元素の量は２５〜３５ｗｔ％とする。望ましい希土類元素の量は２８〜３３ｗｔ％、さらに望ましい希土類元素の量は２９〜３２ｗｔ％である。
Ｎｄは資源的に豊富で比較的安価であることから、希土類元素としての主成分をＮｄとすることが好ましい。またＤｙはＲ_２Ｔ_１４Ｂ相の異方性磁界を増加させ、保磁力を向上させる上で有効である。よって、希土類元素としてＮｄ及びＤｙを選択し、Ｎｄ及びＤｙの合計を２５〜３３ｗｔ％とすることが望ましい。そして、この範囲において、Ｄｙの量は０．１〜１２ｗｔ％が望ましい。Ｄｙは、残留磁束密度及び保磁力のいずれを重視するかによって上記範囲内においてその量を定めることが望ましい。つまり、高い残留磁束密度を得たい場合にはＤｙ量を０．１〜３．５ｗｔ％とし、高い保磁力を得たい場合にはＤｙ量を３．５〜１２ｗｔ％とすることが望ましい。
【００２６】
また、本発明の粉砕システムを用いて製造される希土類永久磁石は、ホウ素（Ｂ）を０．５〜４．５ｗｔ％含有する。Ｂが０．５ｗｔ％未満の場合には高い保磁力を得ることができない。ただし、Ｂが４．５ｗｔ％を超えると残留磁束密度が低下する傾向がある。したがって、上限を４．５ｗｔ％とする。望ましいＢの量は０．５〜１．５ｗｔ％、さらに望ましいＢの量は０．８〜１．２ｗｔ％である。
【００２７】
本発明の粉砕システムを用いて製造されるＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、Ａｌ及びＣｕの１種又は２種を０．０２〜０．５ｗｔ％の範囲で含有することができる。この範囲でＡｌ及びＣｕの１種又は２種を含有させることにより、得られる永久磁石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善が可能となる。Ａｌを添加する場合において、望ましいＡｌの量は０．０３〜０．３ｗｔ％、さらに望ましいＡｌの量は０．０５〜０．２５ｗｔ％である。また、Ｃｕを添加する場合において、望ましいＣｕの量は０．１５ｗｔ％以下（０を含まず）、さらに望ましいＣｕの量は０．０３〜０．０８ｗｔ％である。
【００２８】
本発明の粉砕システムを用いて製造されるＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、希土類元素の量が３１≦Ｒ≦３５ｗｔ％のとき、窒素量（Ｎ）は２０≦Ｎ≦２００ｐｐｍ、酸素量は６０００ｐｐｍ以下とする。酸素量が多いと非磁性成分である酸化物相が増大して、磁気特性を低下させる。また、希土類元素の量が２５≦Ｒ≦３１ｗｔ％のとき、窒素量（Ｎ）は１５０≦Ｎ≦６００ｐｐｍ、酸素量は２０００ｐｐｍ以下、望ましくは１５００ｐｐｍ以下、さらに望ましくは１０００ｐｐｍ以下とする。いずれの場合にも、炭素量（Ｃ）は、Ｃ≦１５００ｐｐｍであるのが好ましい。
【００２９】
本発明の粉砕システムを用いて製造されるＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、Ｃｏを４ｗｔ％以下（０を含まず）、望ましくは０．１〜１．０ｗｔ％、さらに望ましくは０．３〜０．７ｗｔ％含有する。ＣｏはＦｅと同様の相を形成するが、キュリー温度の向上、粒界相の耐食性向上に効果がある。
【００３０】
＜製造方法＞
次に、本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の好適な製造方法について説明する。
なお、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の原料合金は、最終的に得られる希土類永久磁石と実質的に一致する組成を有する合金とすることもできるし、Ｒ_２Ｔ_１４Ｂ相を必須とする合金（低Ｒ合金）と、低Ｒ合金よりＲを多く含む合金（高Ｒ合金）とを用いることもできる。前者がシングル法、後者が混合法と称される製造方法を示している。なお、後者については、３種類以上の合金からなる場合をも含む。
なお、本実施の形態では、Ｒ_２Ｔ_１４Ｂ相を必須とする合金（低Ｒ合金）と、低Ｒ合金よりＲを多く含む合金（高Ｒ合金）とを用いる、混合法の例を挙げるものとする。
【００３１】
はじめに、真空又は不活性ガス、好ましくはＡｒ雰囲気中でストリップキャスティングすることにより、低Ｒ合金及び高Ｒ合金を得る。
【００３２】
低Ｒ合金及び高Ｒ合金が作製された後、これらの原料合金は別々に又は一緒に粉砕される。粉砕工程には、一般的には、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用いる粗粉砕工程と、粗粉砕工程を経た粉末をさらに微粉砕する微粉砕工程とがあるが、本実施の形態では、粗粉砕工程を行わず、後に詳述する粉砕装置を用いた微粉砕工程のみを行う。
微粉砕工程では、平均粒径３〜６μｍになるまで行われる。この場合、万が一の異物の飛び込み等を防ぐため、例えば振動篩等を通過させた原料粉末を粉砕装置に投入するのが好ましい。また、この微粉砕工程に先立ち、粉砕性を向上させるために、水素を吸蔵させた後に、微粉砕を行うことが効果的である。
【００３３】
微粉砕工程において低Ｒ合金及び高Ｒ合金を別々に粉砕した場合には、微粉砕された低Ｒ合金粉末及び高Ｒ合金粉末とを窒素雰囲気中で混合する。低Ｒ合金粉末及び高Ｒ合金粉末の混合比率は、重量比で８０：２０〜９７：３程度とすればよい。低Ｒ合金及び高Ｒ合金を一緒に粉砕する場合の混合比率も同様である。微粉砕時に、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸アミド等の添加剤を０．０１〜０．３ｗｔ％程度添加することにより、成形時に配向性の高い微粉を得ることができる。次いで、低Ｒ合金粉末及び高Ｒ合金粉末からなる混合粉末を、電磁石に抱かれた金型内に充填し、磁場印加によってその結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。この磁場中成形は、９５０〜１４００ｋＡ／ｍの磁場中で、７０〜１５０ＭＰａ前後の圧力で行えばよい。
【００３４】
磁場中成形後、その成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結する。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、１０００〜１１００℃で１〜５時間程度焼結すればよい。
焼結後、得られた焼結体に時効処理を施すことができる。この工程は、保磁力を制御する重要な工程である。時効処理を２段に分けて行う場合には、８００℃近傍、６００℃近傍での所定時間の保持が有効である。８００℃近傍での熱処理を焼結後に行うと、保磁力が増大するため、混合法においては特に有効である。また、６００℃近傍の熱処理で保磁力が大きく増加するため、時効処理を１段で行う場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。
このようにして、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を製造することができる。
【００３５】
さて、図１は、上記したようなＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の製造方法における微粉砕工程で用いられる粉砕システムの概略構成を示す図である。
この図１に示すように、粉砕システムは、原料粉末を粉砕システムの系（閉回路）Ｌ内に供給するためのフィーダ（供給装置）１０、フィーダ１０から送り込まれた原料粉末をキャリアガスで搬送し、衝突板に衝突させることで粉砕する粉砕機（気流式粉砕装置）２０、粉砕機２０で粉砕された微粉（粉砕物）のうち、所定の範囲の粒径のものを回収するサイクロン（粉砕物回収装置）３０、サイクロン３０で回収された微粉を混合し、磁場中成形工程に供給するためのミキサ４０、サイクロン３０で回収されなかった微粉を回収するバグフィルタ（捕集装置）５０、アフターフィルタ５１を備え、さらに、アフターフィルタ５１を通過したキャリアガスを再度粉砕機２０に循環させ、系Ｌを閉回路とするためのクッションタンク５２、コンプレッサ（気流循環装置）５３、レシーバタンク５４を備えている。
【００３６】
このような粉砕システムは、系Ｌ内の酸素濃度を４０００ｐｐｍ以下として稼働を行うのが好ましいが、さらに高性能のＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を得るためには、系Ｌ内の酸素濃度を１０００ｐｐｍ、より好ましくは１００ｐｐｍ以下として稼働を行うのが好ましい。
【００３７】
図２、図３に示すように、原料粉末を粉砕システムの系Ｌ内に供給するためのフィーダ１０は、原料粉末が投入されるタンク（予備容器）１０１と、タンク１０１の底板１０１ａの下側に形成されたチャンバ（原料容器）１０２と、タンク１０１およびチャンバ１０２の底部に設けられた攪拌翼１０３、１０４と、これら攪拌翼１０３、１０４を回転駆動させる駆動機構１０５と、を備えている。
【００３８】
タンク１０１は有底円筒状で、その上部の開口から原料粉末が投入されるようになっており、駆動機構１０５で回転駆動される攪拌翼１０３により、タンク１０１内の原料粉末は攪拌される。図３（ａ）に示すように、底板１０１ａには、貫通孔１０１ｂが１つ以上形成されており、この貫通孔１０１ｂからその下方のチャンバ１０２内に原料粉末が落下するようになっている。
【００３９】
図２に示したように、チャンバ１０２内には、チャンバ１０２の下方に配設された駆動機構１０５のシャフト１０５ａが上下方向に貫通しており、攪拌翼１０３、１０４はこのシャフト１０５ａに一体に取り付けられている。このシャフト１０５ａには、チャンバ１０２内において上方から下方に行くに従いその外径が漸次拡大するテーパ部１０６が形成されている。チャンバ１０２内の原料粉末は、駆動機構１０５により回転駆動される攪拌翼１０４で攪拌されながら、テーパ部１０６により、チャンバ１０２内の外周側に押し付けられるようになっている。
チャンバ１０２内には、攪拌翼１０４の下方に、テーブル１０７がシャフト１０５ａに固定されることで設けられている。また、このテーブル１０７には、その外周部に段部が形成されることで、周囲のチャンバ１０２の側壁との間に、周方向に連続する所定幅の溝１０８が形成されている。
【００４０】
攪拌翼１０４とテーブル１０７との間には、チャンバ１０２側に固定された固定翼１０９が設けられており、回転する攪拌翼１０４によって攪拌されつつ、テーパ部１０６によって外周側に押し付けられたチャンバ１０２内の原料粉末は、固定翼１０９により下方の溝１０８に落ち込むようになっている。
そして、図３（ｂ）に示すように、チャンバ１０２には、溝１０８に臨む位置に開口部１１０が形成されており、この開口部１１０には、チャンバ１０２側に固定された掻き出し爪（掻き出し部材）１１１が設けられている。これにより、溝１０８内に落ち込み、テーブル１０７とともに回転しながら搬送される原料粉末は、掻き出し爪１１１により溝１０８からその外周側に掻き出される。
この掻き出し爪１１１が設けられた開口部１１０には、原料粉末を粉砕機２０に搬送するための配管１１２が接続されており、掻き出し爪１１１に掻き出された原料粉末は、この配管１１２を介して粉砕機２０に搬送・供給される。
【００４１】
ところで、本実施の形態において、上記したようなフィーダ１０において、タンク１０１内に供給される原料粉末には、成形時に配向性の高い微粉を得るために、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸アミド等の添加剤を０．０１〜０．３ｗｔ％程度添加する。
このため、チャンバ１０２内で原料粉末は、流動性が低い状態となる場合がある。その結果、溝１０８の幅が狭い場合やテーブル１０７の内周側に設けられている場合には、原料粉末が溝１０８を跨ぐような状態でブリッジしてしまって溝１０８に落ち込まず、その結果、粉砕機２０への安定した原料供給ができないことがある。しかし、図２に示したように、溝１０８を、攪拌翼１０４を回転させるシャフト１０５ａに固定したテーブル１０７の外周側に設けることで、溝１０８の内周側は回転するテーブル１０７であり、外周側は固定されたチャンバ１０２の周壁となるので、溝１０８の内周側と外周側で相対変位が生じ、原料粉末のブリッジが生じにくい。さらに、溝１０８の幅を、広く設定することでも、粘度が高い原料粉末のブリッジを生じにくくすることができる。ここで、好ましい溝１０８の幅は、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸アミド等の添加剤を０．０１〜０．３ｗｔ％程度添加するのであれば、例えば１０ｍｍ以上である。
【００４２】
さらに、このようなフィーダ１０は、常に回転して原料粉末との間で摩擦を生じているスクリュー式のものに比べ、その摩耗を抑えることができ、点検、メンテナンス等に要する手間とコストを低減するとともに、それらを行うことで生じる生産効率の低下を回避することができる。
【００４３】
また、上記した粉砕機２０では、タンク１０１内に一旦収容された原料粉末が、チャンバ１０２に供給されるようになっている。これにより、チャンバ１０２内には、一定量以上の原料粉末は収容されることなく、常にほぼ一定の原料粉末を収容した状態で、原料合金の安定した定量供給を行うことができる。
【００４４】
図１に示したように、このフィーダ１０から原料粉末を粉砕機２０に供給する配管１１２には、開閉可能なダンパーが２段階に設けられたダブルダンパ（ダンパ）１１を備えている。粉砕機２０に対し、配管１１２を通して原料粉末を供給するときには、このダブルダンパ１１を適宜作動させることで、系Ｌ内にフィーダ１０側から系Ｌ外の雰囲気が侵入し、酸素濃度が上がってしまうのを防止できるようになっている。
【００４５】
図４に示すものは、粉砕機２０の構成を示すものである。この図４に示すように、粉砕機２０は、いわゆる縦型で、上下方向に軸線を有する外筒（容器）２０１と、外筒２０１の軸線方向に沿って設けられた内筒２０２とを備えている。
外筒２０１の底部には、系Ｌ内を循環するキャリアガスを外筒２０１内の中央部に高速で噴出させるエジェクタノズル（ノズル部）２０３が設けられている。
また、外筒２０１の下端部には、その外周部を囲み、外筒２０１との間に周方向に連続する空間２０４ａを形成するジャケット２０４が設けられている。エジェクタノズル２０３は、このジャケット２０４により、外筒２０１の下端に対し所定の間隙Ｓを隔てた状態で固定されている。そして、このジャケット２０４には、配管２０４ｂから、二次ガスが送り込まれるようになっている。これにより、二次ガスは、ジャケット２０４内で外筒２０１との間に形成される空間２０４ａを介し、外筒２０１の下端とエジェクタノズル２０３との間隙Ｓを通り、外筒２０１内に入るようになっている。エジェクタノズル２０３からは一次ガスとして高速のキャリアガスが噴出されるので、その周囲に導入される二次ガスは一次ガスに引き込まれる。これにより、外筒２０１下端部のエジェクタノズル２０３の部分からは、キャリアガスとして一次ガスおよび二次ガスが、鉛直上方の内筒２０２に向けて噴出されることになる。
【００４６】
前記のエジェクタノズル２０３の鉛直上方、つまり外筒２０１の軸線上には、内筒２０２よりも内径が小さい筒状部２０２ｂが設けられている。
そして、エジェクタノズル２０３の内周面２０３ｂと、筒状部２０２ｂの下端部の内周面２０２ｃは、それぞれ下方から上方に行くに従い、その径が漸次小さくなるテーパ形状とされ、これにより、エジェクタノズル２０３の外周面２０３ｂと、筒状部２０２ｂの下端部の内周面２０２ｃとの間には隙間が形成されている。
【００４７】
フィーダ１０から配管１１２を介して送り込まれる原料粉末は、原料投入部２０５から外筒２０１内に投入される。
投入された原料粉末は、エジェクタノズル２０３から噴出される高速のキャリアガスにより搬送され、エジェクタノズル２０３の外周面２０３ｂと、筒状部２０２ｂの下端部の内周面２０２ｃの隙間から筒状部２０２ｂ内に引き込まれる。筒状部２０２ｂは、内周面２０２ｃがテーパ面とされることで、下方から上方に引き込まれて流れる原料粉末の流路の内径を絞った構成となっている。これにより、キャリアガス中に分散した状態で搬送される原料粉末は、筒状部２０２ｂ内の内径を絞った部分で加速されることとなる。
【００４８】
内筒２０２は、下端部から上端部までほぼ一定の内径を有したストレート筒状の部分を有し、図示しない複数本のステーを介して外筒２０１に取り付けられる等して設けられている。この内筒２０２は、その外径が外筒２０１の内径よりも所定寸法小さく設定され、これにより内筒２０２と外筒２０１との間には隙間２０６が形成されるようになっている。
この内筒２０２の下端部には、底板２０２ａが設けられ、この底板２０２ａの中央部に前記の筒状部２０２ｂが取り付けられている。
底板２０２ａから所定寸法上方には、筒状部２０２ｂの鉛直上方位置に衝突板（粉砕部材）２０７が配設されている。この衝突板２０７は、図示しない複数本のステーを介して内筒２０２に取り付けられる等して、内筒２０２の軸線に直交する面内に位置している。
【００４９】
これにより、筒状部２０２ｂで加速されたキャリアガスおよび原料粉末は、開口部から内筒２０２内に送り込まれ、その噴出方向正面に位置する衝突板２０７に当たって粉砕される。そして、粉砕されることで得られた微粉は、内筒２０２内を下方から上方に向かうキャリアガスの流れに乗って上昇し、内筒２０２上端部の開口部から上方に放出される。
【００５０】
外筒２０１内において、内筒２０２の上端部の上方には、粉砕された微粉を分級する分級ロータ（分級機）２１０が設けられている。この分級ロータ２１０は、略水平方向（粉砕装置内において原料の流れに略直交する方向）に軸線を有した円筒状で、その外周面には、所定幅のスリット（開口部：図示無し）が複数形成されており、外筒２０１の外部に設けられた図示しない駆動モータにより、その軸線周りに回転駆動されるようになっている。また、分級ロータ２１０の側方には、分級ロータ２１０の内部空間に連通し、分級された微粉をサイクロン３０に送り込む送給管（排出部）２１２が設けられている。
【００５１】
これにより、内筒２０２上端部から上方に放出された微粉およびキャリアガスは、分級ロータ２１０に向かい、分級ロータ２１０のスリットを通る所定寸法以下の粒径の微粉はキャリアガスとともに分級ロータ２１０内に入り、送給管２１２を通ってサイクロン３０へと送り込まれる。
一方、分級ロータ２１０のスリットを通らなかった、所定寸法を超える粒径の微粉、および分級ロータ２１０のスリット以外の部分に当たってしまった微粉は、内筒２０２と外筒２０１との隙間２０６を通って外筒２０１内を落下する。そして、エジェクタノズル２０３から噴出される高速のキャリアガスにより、エジェクタノズル２０３の外周面２０３ｂと筒状部２０２ｂの下端部の内周面２０２ｃの隙間から、再度内筒２０２内に送り込まれ、衝突板２０７に向かうようになっている。
【００５２】
ところで、上記したような粉砕機２０において、内筒２０２、エジェクタノズル２０３、筒状部２０２ｂ、衝突板２０７を初めとする、原料粉末（微粉）が高速で流れたり当たったりする部分は、少なくともその表面を、高純度アルミナ、より好ましくはチッ化珪素で形成するのが良い。
通常、トナー粉砕等に用いられる一般的な微粉砕機は、衝突板等はアルミナで形成している。しかし、硬度の高い原料粉末を用いる本実施の形態の粉砕機２０では、チッ化珪素を採用することで、耐摩耗性を大幅に向上させることができる。また、粉砕機２０は、衝突板２０７を用いるタイプであるが、衝突板２０７やその周囲の内筒２０２をチッ化珪素等で形成することで、原料粉末の融着も抑制することができる。このようにして、粉砕機２０の点検、メンテナンス等に要する手間とコストを低減するとともに、それらを行うことで生じる生産効率の低下を回避することができる。
【００５３】
粉砕機２０は、このように、下方から鉛直上方に向けて原料粉末を噴出させ、衝突板２０７に衝突させることで粉砕し、さらに粉砕された微粉をその鉛直上方に位置する分級ロータ２１０で分級するようにした。このような方式では、分級ロータ２１０の回転数を調整することで、時間当たりの処理量を変化させることなく粉砕後の微粉の粒径を制御することができる。
【００５４】
また、分級ロータ２１０を粉砕機２０に内蔵することで、これを外部に設ける場合に比較し、配管等が不要となるので、リーク等の心配が少なく、低酸素、無酸素環境を維持しやすい、という効果もある。しかも分級ロータ２１０は、エジェクタノズル２０３から噴出されたキャリアガスにより、原料粉末が送り込まれる方式となっているので、分級ロータ２１０の前後で負圧となる部分が生じにくく、系Ｌ内の低酸素状態が悪化するのを抑止できる。このようにして、系Ｌ内の低酸素、無酸素環境を確実に維持することができるので、究極的な低酸素状態を維持することもでき、高品質な磁石を製造することができる。
【００５５】
さて、図１に示したように、粉砕機２０で粉砕・分級された、所定以下の粒径の微粉は、サイクロン３０にて、重量に基づき、さらに所定以上の粒径のもののみが選別されて回収される。
これにより、サイクロン３０では、所定の範囲の粒径の微粉を回収するわけであるが、本実施の形態において、このサイクロン３０には、回収した微粉の粒度分布を測定するための粒度分布測定装置６０を備えている。
この粒度分布測定装置６０は、サイクロン３０で回収された微粉をミキサ４０に送り込む供給管（送出管）６１の壁面に開口した開口部（図示無し）に接続されたサンプリング管（流路）６２と、このサンプリング管６２内にレーザ光等を照射し、その透過度合いに基づいて粒度分布を測定する測定装置本体（粒度分布測定計）６３と、測定装置本体６３を通過した微粉を回収するサイクロン６４と、を備えている。
ここで、サンプリング管６２は、供給管６１に対してその径が十分に小さく、例えば供給管６１の内径に対し、サンプリング管６２の内径を１／３以下とするのが好ましい。
なお、測定装置本体６３を通過した微粉を回収するサイクロン６４では、回収した微粉を、サイクロン３０で回収された微粉と同様、ミキサ４０に供給することもできる。
【００５６】
このような粒度分布測定装置６０では、供給管６１内の微粉（の一部）をサンプリング管６２に取り出し、測定装置本体６３でサンプリング管６２内にレーザ光等を照射して粒度分布を測定するようにしたので、微粉を系Ｌ外に取り出すことなく粒度分布をオンラインで測定することができる。これにより、系Ｌ内を低酸素、無酸素状態に維持することが容易となる。特に、本実施の形態においては、得られる微粉の活性度が極めて高いために、系Ｌ外に微粉を取り出してのサンプリングを行うのは好ましくなく、この構成は非常に有効である。
しかも、測定装置本体６３では、供給管６１内ではなく、それよりも小径のサンプリング管６２内で粒度分布を測定するようにした。特に量産工程では、生産効率を上げることが常に求められているため、生産効率が向上するに伴って系Ｌ内における微粉の流量が増えた場合、供給管６１内で微粉の密度が上がって測定装置本体６３のレーザ光の透過が困難になり、測定が困難になるようなケースでも、サンプリング管６２内では、レーザ光の光路が短いため、測定を正確に行うことができる。
【００５７】
さて、上述した粉砕システムでは、気流式で縦型の粉砕機２０を用いるようにした。このような粉砕機２０は、粉砕機２０内で下方から上方の分級ロータ２１０まで原料粉末（微粉）がストレートに流れながら粉砕され、粉砕機２０内での滞留時間が短く、またロット処理ではなく連続処理を行うことができるために、他のタイプ（方式）の粉砕機に比較して粉砕効率に優れ、安定した品質で生産効率を向上できる。
ここで、本実施の形態で示した粉砕機２０と、他のタイプの粉砕機についての比較結果を表１、表２に示す。表１、表２において、「タイプ１」は本実施の形態で示した粉砕機２０、「タイプ２」は、例えば特開平５−１５８０１号公報に開示された衝突式気流式粉砕機、「タイプ３」は前記特許文献３（特開平１１−１７９２２８号公報）に開示されたケーシングを用いた気流式粉砕機、「タイプ４」は前記特許文献４（特開平１１−２２６４４３号公報）に開示された、流動層を用いた気流式粉砕機、に対応したものである。
また、表１は、これら４タイプの粉砕機における、合計９の項目についての評価であり、それぞれの項目について、「◎」、「○」、「△」、「×」の４段階で評価した。
表２は、これら４タイプの粉砕機において、５種類の狙い粒径（Ｄ５０（μｍ））それぞれでの粉砕能力を示したものである。ここで、粉砕能力は、３５ｋｇ／ｈ程度の処理量を問題なく処理できたものを基準とし、これを「◎」評価とした。これに対し、２０％未満の処理量低下が認められたものを「○」評価、２０〜５０％程度の処理量低下が認められたものを「△」評価、これ以上の大幅な処理量低下が認められたものを「×」評価とした。
【００５８】
【表１】

【００５９】
【表２】

【００６０】
（１）について：この表１の（１）に示したように、タイプ４の粉砕機では、流動層が必要となっている。すると、粉砕を開始する時点で粉砕室内に予め原料粉末を収めておく必要があり、原料粉末が余分に必要となる。また、このタイプ４の粉砕機では、粉砕室での滞留時間によって、酸素濃度にばらつきが生じたり、過度に微粉化された超微粉が生じてしまう。これに対し、タイプ１〜３の粉砕機ではそのような問題は生じない。
（２）について：タイプ３の粉砕機では、他のタイプの粉砕機に比較すると、粒度分布の制御が難しく、磁気特性、成形性等に影響が生じる。これに対し、タイプ１、２、４の粉砕機ではそのような問題は生じない。
（３）について：衝突板、内壁等に対する原料粉末の融着については、添加剤の選定を適切に行えば、どのタイプの粉砕機でも、融着を回避できる。
（４）時間あたりの処理能力については、表２にも示したように、タイプ１の粉砕機が優れており、狙い粒径５μｍ未満の領域では、タイプ２の粉砕機に対し、約２倍の粉砕能力を有していた。
（５）粉砕能力については、タイプ１の粉砕機が、他のタイプでは粉砕が困難、あるいは十分な処理量が得られない微細な粒径まで高い処理能力を有している。（６）メンテナンスの容易性については、タイプ１の粉砕機の本体接合部の接合法が、他のタイプ２、３に比較し、優れている。
（７）粉砕機（設備）のコンパクト性は、タイプ１〜３が良好である。
（８）また、タイプ１、タイプ４の粉砕機では機内への分級機の設置が可能であるが、タイプ２、３の粉砕機では設置が不可能である。
（９）高特性のＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を得るため、系Ｌ内を無酸素状態として製造を行う無酸素製法への適用の容易性については、タイプ１の粉砕機が、他のタイプ２〜４の粉砕機に比較して優れている。
このようにして、気流式で縦型の粉砕機２０は、他のタイプ（方式）の粉砕機に比較して、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の量産に用いるのに適しているのがわかる。
【００６１】
上述したような粉砕システムを用いることで、低酸素、無酸素の雰囲気中の粉砕でも、高い粉砕性を有しつつ、生産効率を維持することが可能となったのである。
【００６２】
【実施例】
上記に示した粉砕システムにて粉砕した原料粉末を用い、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を製造した。原料合金の組成は、
（Ａ）３０．０ｗｔ％Ｔ．Ｎｄ−２．０％Ｄｙ−１．０％Ｂ−０．５％Ｃｏ−０．２％Ａｌ−０．０６％Ｃｕ−ｂａｌ．Ｆｅ
（Ｂ）２９．５ｗｔ％Ｔ．Ｎｄ−１．０％Ｄｙ−１．０％Ｂ−０．５％Ｃｏ−０．２％Ａｌ−０．１５％Ｚｒ−０．０５％Ｃｕ−ｂａｌ．Ｆｅ
の２通りとした。
そして、粉砕システムの系Ｌ内の酸素濃度を、２９５０〜３０７０ｐｐｍ（実施例１）、４２００〜４４００ｐｐｍ（比較例１）、１００ｐｐｍ以下（実施例２）、１０００ｐｐｍ以下（比較例２）の４通りとして、原料合金を粉砕した。
このとき、Ｄ５０の粉砕粒径を、実施例１では５．０μｍ、比較例１では４．８μｍ、実施例２では４．１μｍ、比較例２では４．２μｍとした。なお、粉砕粒径の測定は、レーザ回折式粒度分布計（ＭａｌｖｅｒｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ）によって行った。
そして、上記各条件で粉砕した微粉を、磁場中成形した後、得られた成形体に焼結、時効処理を施し、焼結体磁石を得た。得られた磁石の密度の他、磁気特性として、残留磁束密度Ｂｒ、保磁力Ｈｃｊ、Ｈｋ／Ｈｃｊ、焼結体酸素量を測定した。その結果を表３に示した。
【００６３】
【表３】

【００６４】
表３に示したように、実施例１、比較例１は、焼結体における酸素含有量を互いに異ならせたもので、実施例１では、焼結体における酸素量：Ｏ≦６０００ｐｐｍを満足しており、比較例１では満足していない。この結果、実施例１は比較例１より磁気特性が高い。
また、実施例２、比較例２も、焼結体における酸素含有量を互いに異ならせたもので、実施例２では、焼結体における酸素量：Ｏ≦２０００ｐｐｍを満足しており、比較例２では満足していない。このような実施例２と比較例２では、焼結体における酸素量：Ｏ≦２０００ｐｐｍを満足する実施例２が、
Ｂｒ〔Ｔ〕＞１．６０−（０．０７／３９０）×Ｈｃｊ〔ｋＡ／ｍ〕
を満たす特性を有しているのに対し、比較例２ではそのような特性まで達していない。
【００６５】
なお、本発明に係る特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない範囲内であれば、上記実施の形態で挙げた構成の変更、一部除外、他の構成の追加等を適宜行うことができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、生産効率を高めるとともに安定した品質でＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における粉砕システムの全体構成を示す図である。
【図２】フィーダの立断面図である。
【図３】図２に示したフィーダの（ａ）Ｄ−Ｄ矢視図、（ｂ）Ｅ−Ｅ矢視図である。
【図４】粉砕装置の立断面図である。
【符号の説明】
１０…フィーダ（供給装置）、１１…ダブルダンパ（ダンパ）、２０…粉砕機（気流式粉砕装置）、３０…サイクロン（粉砕物回収装置）、４０…ミキサ、５０…バグフィルタ（捕集装置）、５３…コンプレッサ（気流循環装置）、６０…粒度分布測定装置、６１…供給管（送出管）、６２…サンプリング管（流路）、１０１…タンク（予備容器）、１０２…チャンバ（原料容器）、１０７…テーブル、１０８…溝、１１１…掻き出し爪（掻き出し部材）、１１２…配管、２０１…外筒（容器）、２０２…内筒、２０３…エジェクタノズル（ノズル部）、２０７…衝突板（粉砕部材）、２１０…分級ロータ（分級機）、２１２…送給管（排出部）、Ｌ…系（閉回路）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulverizing system used in a process of manufacturing a rare-earth permanent magnet, a method of manufacturing an RTB-based permanent magnet, and the like.
[0002]
[Prior art]
Among the rare earth permanent magnets, R (R is one or two or more rare earth elements including Y), T (T is one or two or more transition metal elements indispensable for Fe or Fe and Co) and B The demand for RTB-based permanent magnets containing (boron) as a main component is increasing year by year because of its excellent magnetic properties, and because Nd as a main component is abundant in resources and relatively inexpensive. are doing. Research and development for improving the magnetic properties of RTB-based permanent magnets are also being vigorously conducted (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-1-219143 (page 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is known that in order to improve the performance of the RTB-based permanent magnet as described above, it is necessary to reduce the amount of oxygen in the alloy.
For this reason, in the manufacturing process of the RTB-based permanent magnet, it is ideal to manufacture the magnet in an oxygen-free atmosphere from the viewpoint of preventing oxidation. Since the activity of the fine powder of the raw material of the -B permanent magnet increases, careful handling is required.
In particular, when the production using an RTB-based permanent magnet in a low-oxygen, oxygen-free atmosphere is performed not at an experimental level but at a mass production level, the following problems must be solved.
[0005]
In the manufacturing process of the RTB-based permanent magnet, in order to obtain a raw material fine powder by finely pulverizing an alloy as a raw material, an air-flow type pulverizer (Jet Mill: hereinafter simply referred to as a pulverizer) has conventionally been used. I have. Such pulverizers include a type in which an alloy powder collides with a collision plate and finely pulverize, and a type in which alloy powders collide with each other without having a collision plate and finely pulverize.
[0006]
Crushers of the type with a collision plate are generally more crushable than those without a collision plate.However, crushing causes wear of the collision plate and fusion of the material to be crushed. It takes time and effort.
Further, in a low-oxygen or oxygen-free atmosphere, the activity of the raw material fine powder of the RTB-based permanent magnet becomes high. Therefore, a method of pulverizing by introducing a little air has been generally used (for example, see Patent Reference 2). However, such a method is not preferable for reducing the amount of oxygen in the alloy and improving the performance of the RTB-based permanent magnet. Therefore, when trying to pulverize the alloy in a low-oxygen, oxygen-free atmosphere, it is necessary to release the low-oxygen, oxygen-free state to the atmosphere when inspecting or replacing the collision plate as described above. This leads to a decrease in production efficiency.
[0007]
[Patent Document 2]
JP-A-63-33505
[0008]
On the other hand, as a pulverizer without a collision plate, a pulverization method in which powders collide with each other in a supersonic airflow (for example, see Patent Document 3) or a method in which several pulverization nozzles blow out a raw material layer in a pulverization chamber There is a method in which particles are rubbed and collided with each other by blowing a high-speed jet flow (see, for example, Patent Document 4).
The method described in Patent Document 3 can reduce the amount of processing per unit time or reduce the particle size of the pulverized fine powder by increasing the pressure of the pulverizing gas, but there is a limit. Further, in the method described in Patent Document 4, it is necessary to previously store the raw material powder in a pulverizing chamber for forming a fluidized bed, and since this raw material powder remains after the operation, an extra raw material powder is required. Become. Further, since the pulverizer of the type described in Patent Document 4 performs processing by charging a certain amount of raw material into a pulverizing chamber, when active powder is pulverized with oxygen, the oxygen concentration of the fine powder depends on the residence time in the pulverizing chamber. Variation occurs.
As described above, it has been difficult for the pulverizer to maintain production efficiency while having high pulverizability even in pulverization in a low-oxygen, oxygen-free atmosphere.
[0009]
[Patent Document 3]
JP-A-11-179228
[Patent Document 4]
JP-A-11-226443
[0010]
In addition, the control of the particle size (distribution) of the sintered body is becoming increasingly important in order to improve the performance of the magnet. To obtain the desired particle size, it is necessary to use a classifier to adjust the particle size of the fine powder. Many.
Among such classifiers, a rotor classifier using a cylindrical rotor having a slit formed on the outer peripheral surface performs classification based on whether fine powder passes through the slit. The rotor-type classifier includes a method in which gas containing fine powder is forcibly sent to the rotor, and a method in which gas containing fine powder is drawn into the rotor by sucking the gas with a blower or the like. It is said that the method of pulling in is better.
As a matter of course, it is preferable that the classification accuracy is higher. However, in the system in which the gas is drawn in, there may be a portion where a negative pressure (than the atmospheric pressure outside the system) occurs in the system before and after the classifier. Then, if there is a seam or the like in the gas flow path in that part, the atmosphere outside the system enters the system from the seal part of the seam or the like, making it difficult to maintain a low oxygen state in the system, There is also a problem that it may cause a decrease in quality.
[0011]
Further, in the pulverizing step of the rare earth sintered magnet, additives are often added to the raw material from the viewpoint of improving the pulverizing efficiency and preventing the fusion of the powder. However, depending on the type of additive, the fluidity of the powder is reduced, and it may be difficult to supply the powder in a constant amount.
As a feeder for supplying the raw material in this manner, a screw-type feeder is generally used. However, in the case of an RTB-based permanent magnet, since the raw material has a high hardness, the screw is liable to be worn. Replacement takes time and effort.
Furthermore, when the raw material is supplied from outside the system, the atmosphere outside the system enters the system together with the raw material. Therefore, in order to manufacture a high-performance RTB-based permanent magnet, the inside of the system must be low oxygen and no oxygen. It is difficult to maintain oxygen.
[0012]
In addition, in the mass production process, it is essential to sample fine powder pulverized by a pulverizer from within the system in order to control the quality of the particle size distribution. Normally, sampling can be easily performed by removing the container etc. provided in the system to the outside of the system.However, when the system is in a state of low oxygen and oxygen free, low oxygen and oxygen free From the viewpoint of maintaining the state, it is not preferable to open and close the door or the like to take out the container or the like, and since the activity of the obtained fine powder is extremely high, sampling is performed by taking the fine powder out of the system. Difficult.
[0013]
The present invention has been made based on such technical problems, and a pulverizing system capable of increasing the production efficiency and mass-producing permanent magnets with stable quality, a method of manufacturing an RTB-based permanent magnet, and the like. The purpose is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
With such a purpose, the pulverizing system of the present invention circulates the air flow in a closed circuit including the pneumatic pulverizer and the pulverized material recovery device by the air flow circulation device, and conveys the raw material and the pulverized material by the air flow. The raw material supplied to the pulverizing device by the supply device is conveyed by an air stream and pulverized by the pneumatic pulverizing device by colliding with a pulverizing member to obtain a pulverized product. In the above, among the pulverized products obtained by the airflow type pulverizer, those having a particle size within a predetermined range are collected. Then, the pulverized material remaining in the airflow that has passed through the pulverized material recovery device is collected by the collection device, and the airflow is circulated by the airflow circulation device. The particle size distribution of the pulverized material collected by the pulverized material collecting device is measured by a particle size distribution measuring device provided in a flow path for feeding the pulverized material from the pulverized material collecting device to a subsequent process.
Thus, by making the inside of the system a closed circuit, the raw material can be pulverized in a low-oxygen, oxygen-free atmosphere. When a raw material for a rare earth magnet, preferably a raw material for an RTB-based permanent magnet, is used as the raw material, a high-performance permanent magnet can be obtained. Here, R is one or two or more rare earth elements including Y, and T is one or two or more transition metal elements essentially including Fe or Fe and Co.
At this time, in order to suppress the amount of oxygen in the atmosphere in the pulverizing step, the pressure in the closed circuit is preferably set to a positive pressure. This is because the entry of oxygen (atmosphere) from outside the closed circuit can be prevented.
Further, the oxygen concentration in the closed circuit is preferably set to 4000 ppm or less. Furthermore, if the magnetic properties of the magnet are to be high, the oxygen concentration in the closed circuit is preferably set to 1000 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less.
[0015]
Further, the air-flow type pulverizer has an outer shell, a substantially cylindrical container having an axis in the vertical direction, and an inner cylinder provided in the container, having an axis in the vertical direction and opening vertically. A raw material charging section for charging a raw material into a container, a nozzle portion for discharging gas from a lower portion of the container toward an upper inner cylinder, and a direction substantially orthogonal to a gas discharging direction from the nozzle portion in the inner cylinder. A crushing member having a collision surface and crushing the raw material by colliding the raw material conveyed into the inner cylinder with the gas ejected from the nozzle portion to the collision surface.
In this pulverizing device, the raw material supplied from the raw material charging unit is transported into the inner cylinder by the gas ejected upward from the nozzle unit, and crushes by colliding with the collision surface of the crushing member. The pulverized raw material is discharged to the outside of the inner cylinder from the opening at the upper part of the inner cylinder.
[0016]
In the above-described pulverizing apparatus, it is preferable that at least the surfaces of the inner cylinder and the pulverizing member are formed of silicon nitride. Alternatively, high-purity alumina can be used. Thereby, abrasion can be reduced as compared with the case where the portions where the raw materials come into contact are formed of alumina or the like.
[0017]
Further, in order to control the particle size distribution of the obtained pulverized product, it is preferable to provide a classifier. In that case, a crusher, a classifier having an opening disposed above the opening at the upper portion of the inner cylinder and having an opening through which only a material having a diameter smaller than a predetermined diameter among materials crushed by the crushing member is passed, And a discharge unit that discharges the passed raw material toward the pulverized material recovery device. That is, the classifier is built in the container. Thus, unnecessary leaks and the like can be prevented as compared with a case where the classifier is separately provided outside the container. In addition, by arranging the classifier above the upper opening of the inner cylinder, the raw material colliding with the collision surface of the pulverizing member and being pulverized and discharged to the outside of the inner cylinder from the upper opening of the inner cylinder is directly subjected to the classification. To reach. In this way, in the pulverizer, the flow of the raw material can be made straight to the nozzle, the pulverizing member in the inner cylinder, and the classifier.
Such a classifier only needs to have an opening such as a slit, and has a rotation axis in a direction substantially perpendicular to the flow of the raw material in the crusher, or a direction substantially parallel to the flow of the raw material. Having a rotation axis. By adjusting the rotation speed of the classifier, the diameter of the raw material (pulverized powder) passing through the opening can be adjusted.
In the manufacture of rare earth sintered magnets, it is effective to provide a classifier for classifying coarse powder having a diameter larger than a predetermined diameter because the influence of the coarse powder on the magnetic properties is large. Further, a classifier for classifying unnecessarily fine powder may be provided.
Further, in this classifier, it is preferable that the raw material is pushed into the opening by the pressure of the gas (air flow) ejected from the nozzle. Of course, it is possible to draw the raw material into the opening by the negative pressure generated by a blower or the like. However, in this case, a negative pressure portion is generated in the system of the pulverizing device, and the connection portion of the pipe is connected. In such cases, oxygen may enter from outside the system. On the other hand, if the raw material is pushed by the pressure of the gas, such a problem can be avoided.
Further, from such a point, it is preferable that the pressure inside the system of the pulverizing system is higher than the positive pressure or the pressure of the atmosphere outside the system.
[0018]
In addition, in the pulverizing system, the supply device can supply a constant amount of the raw material to be charged into the container from the raw material charging unit to the raw material charging unit of the grinding device.
This supply device is provided at the bottom of the raw material container for storing the raw material to which the additive is added, and has a groove of a predetermined width continuous in the circumferential direction on the outer peripheral portion thereof, and rotates in the raw material container. A table and a scraping member for scraping the raw material out of the raw material container from the groove of the table and sending the raw material to the raw material charging section can be provided.
In this way, the supply device is provided with a groove having a predetermined width, and furthermore, since this groove is located on the outer peripheral portion of the table that rotates in the container, even when the low-fluidity raw material is supplied in a fixed amount, the raw material is formed in the groove portion. Can be prevented from being hindered from being disturbed due to a bridge.
In addition, the supply device may further include a preliminary container that accommodates the raw material to which the additive is added and supplies the raw material to the raw material container in an upper portion of the raw material container. In the case of the mass production level, the weight of the raw material supplied to the supply device reaches the ton (t) level. Therefore, by providing a spare container, the fluctuation of the weight of the raw material in the raw material container can be suppressed, and the stable quantitative measurement can be performed. Supply becomes possible.
Furthermore, if the inside of the system is to be in a low oxygen and oxygen free state, it is preferable to provide a plurality of partition mechanisms such as a double damper between the supply device and the raw material supply portion, such as a double damper, for maintaining the airtightness in the crusher.
[0019]
Further, in the pulverization system of the present invention, the particle size distribution of the pulverized material collected by the pulverized material collection device is measured by a particle size distribution measurement device provided in a flow path for feeding the pulverized material from the pulverized material collection device to a subsequent process. I made it. In this way, by measuring the particle size distribution of the raw material on-line, it is possible to measure the particle size distribution even when the system is in a low oxygen and oxygen free state.
Incidentally, as the particle size distribution measuring device, for example, a transmission type using a laser beam or the like can be used. However, in the mass production process, it is always required to increase the production efficiency. If the flow rate of the fine powder in the system increases as the production efficiency increases, the particle density in the system increases and the laser of the particle size distribution A problem arises in that light transmission becomes difficult and monitoring itself becomes difficult.
To cope with such a problem, it is preferable that the above-mentioned flow path is provided to be branched from a delivery pipe for feeding the pulverized material from the pulverized matter recovery device to a subsequent process, and has a smaller diameter than the delivery pipe. By doing so, the dispersion state of the raw material powder in the flow path for performing the particle size distribution measurement can be made better than that in the delivery pipe.
[0020]
Further, the pulverizing system may further include a cyclone for recovering a material having a predetermined weight or more from the raw materials discharged from the discharge unit of the pulverizing device.
[0021]
The present invention relates to an RTB (where R is one or two or more rare earth elements including Y, and T is one or two or more transition metal elements which essentially include Fe or Fe and Co). It can also be regarded as a method for manufacturing a permanent magnet. This manufacturing method includes a pulverizing step of pulverizing the raw material of the RTB-based permanent magnet to obtain a pulverized product, classifying and collecting a pulverized product having a predetermined range of particle size, and The method includes a forming step in a magnetic field, in which a molded body is formed in a predetermined shape in a magnetic field to obtain a molded body, and a firing step, in which an RTB-based permanent magnet is obtained by firing the molded body. In the pulverizing step, the raw material is conveyed by an airflow circulating in a closed circuit, and the raw material is pulverized by colliding the raw material with a pulverizing member in the closed circuit to obtain a pulverized material. Among them, those having a particle size within a predetermined range are classified and collected, and the pulverized matter remaining in the airflow after collecting the pulverized material having a predetermined range of particle size is collected. Further, the particle size distribution of the collected pulverized material is measured.
In order to pulverize the raw material in the pulverizing step, the pulverizing device of the above pulverizing system can be used. It is preferable that the raw material is ejected and the raw material collides with a pulverizing member having a collision surface that is substantially perpendicular to the jet direction of the airflow in the tubular member.
[0022]
Further, the RTB-based permanent magnet of the present invention uses a pulverized material pulverized by the pulverizing system as described above, that is, the pulverized material obtained by the pulverizing system according to any one of claims 1 to 8 of the present invention, and uses a magnetic field. It can be characterized by being manufactured by medium forming and sintering.
Such an RTB-based permanent magnet preferably satisfies 31 ≦ R ≦ 35 wt%, O ≦ 6000 ppm, 20 ≦ N ≦ 200 ppm, and C ≦ 1500 ppm. For this purpose, it is preferable that the amount of oxygen in the system of the pulverizing system is controlled to 4000 ppm or less, and the pulverized particle size after pulverization is 4.5 to 6.0 μm.
[0023]
If the RTB-based permanent magnet is to have higher characteristics, it is preferable that 25 ≦ R ≦ 31 wt%, O ≦ 2000 ppm, 200 ≦ N ≦ 600 ppm, C ≦ 1500 ppm, and the residual magnetic flux density Br [T] is preferably 1.60- (0.07 / 390) × Hcj [kA / m] or more. For this purpose, the amount of oxygen in the system of the pulverizing system is controlled to 1000 ppm or less, preferably 100 ppm or less, and the pulverized particle size at the time after pulverization is preferably 3.0 to 5.0 μm.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
Here, first, the rare earth permanent magnet manufactured by the grinding system of the present invention will be described.
<Organization>
As is well known, rare earth permanent magnets manufactured using the grinding system of the present invention have a R ₂ T ₁₄ A main phase composed of a B phase (R is one or two or more rare earth elements including Y, and T is one or two or more transition metal elements essentially containing Fe or Fe and Co); At least a grain boundary phase containing a large amount of R is contained.
[0025]
<Chemical composition>
Next, a desirable chemical composition of the RTB-based permanent magnet will be described. The chemical composition here refers to the chemical composition after sintering.
The rare earth permanent magnet manufactured using the pulverizing system of the present invention contains 25 to 35 wt% of a rare earth element (R).
Here, the rare earth element is one or more of rare earth elements containing Y (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, and Lu). When the amount of the rare earth element is less than 25 wt%, R as the main phase of the RTB-based permanent magnet ₂ T ₁₄ The formation of B-phase crystal grains is not sufficient, and α-Fe or the like having soft magnetism is precipitated, and the coercive force is significantly reduced. On the other hand, if the rare earth element exceeds 35 wt%, the main phase of R ₂ T ₁₄ The volume ratio of B-phase crystal grains decreases, and the residual magnetic flux density decreases. In addition, the rare earth element reacts with oxygen to increase the amount of oxygen contained, and accordingly, the R-rich phase effective for generating a coercive force decreases, which causes a decrease in coercive force. Therefore, the amount of the rare earth element is 25 to 35 wt%. A desirable amount of the rare earth element is 28 to 33 wt%, and a more desirable amount of the rare earth element is 29 to 32 wt%.
Since Nd is abundant in resources and relatively inexpensive, it is preferable that the main component as a rare earth element be Nd. Dy is R ₂ T ₁₄ This is effective in increasing the anisotropic magnetic field of the B phase and improving the coercive force. Therefore, it is desirable to select Nd and Dy as the rare earth elements, and to make the total of Nd and Dy 25 to 33 wt%. And, in this range, the amount of Dy is desirably 0.1 to 12 wt%. The amount of Dy is desirably determined within the above range depending on which of the residual magnetic flux density and the coercive force is important. That is, it is desirable to set the Dy amount to 0.1 to 3.5 wt% when obtaining a high residual magnetic flux density, and to set the Dy amount to 3.5 to 12 wt% when obtaining a high coercive force.
[0026]
Further, the rare earth permanent magnet manufactured using the pulverizing system of the present invention contains boron (B) in an amount of 0.5 to 4.5 wt%. If B is less than 0.5 wt%, a high coercive force cannot be obtained. However, when B exceeds 4.5 wt%, the residual magnetic flux density tends to decrease. Therefore, the upper limit is set to 4.5 wt%. A desirable B amount is 0.5 to 1.5 wt%, and a more desirable B amount is 0.8 to 1.2 wt%.
[0027]
The RTB-based permanent magnet manufactured using the grinding system of the present invention can contain one or two of Al and Cu in a range of 0.02 to 0.5 wt%. By including one or two of Al and Cu in this range, it is possible to increase the coercive force, increase the corrosion resistance, and improve the temperature characteristics of the obtained permanent magnet. When Al is added, a desirable amount of Al is 0.03 to 0.3 wt%, and a more desirable amount of Al is 0.05 to 0.25 wt%. In addition, when Cu is added, a desirable amount of Cu is 0.15 wt% or less (excluding 0), and a more desirable amount of Cu is 0.03 to 0.08 wt%.
[0028]
The RTB-based permanent magnet manufactured using the pulverizing system of the present invention has a nitrogen content (N) of 20 ≦ N ≦ 200 ppm and an oxygen content of 31 ≦ R ≦ 35 wt% when the amount of the rare earth element is 31 ≦ R ≦ 35 wt%. 6000 ppm or less. When the amount of oxygen is large, the oxide phase, which is a nonmagnetic component, increases, and the magnetic properties deteriorate. When the amount of the rare earth element is 25 ≦ R ≦ 31 wt%, the nitrogen amount (N) is 150 ≦ N ≦ 600 ppm, and the oxygen amount is 2000 ppm or less, preferably 1500 ppm or less, and more preferably 1000 ppm or less. In any case, the carbon content (C) is preferably C ≦ 1500 ppm.
[0029]
The RTB-based permanent magnet manufactured using the grinding system of the present invention contains Co in an amount of 4 wt% or less (excluding 0), preferably 0.1 to 1.0 wt%, and more preferably 0.3 to 1.0 wt%. ０．７0.7 wt%. Co forms a phase similar to that of Fe, but is effective for improving the Curie temperature and improving the corrosion resistance of the grain boundary phase.
[0030]
<Production method>
Next, a preferred method for producing an RTB-based permanent magnet according to the present invention will be described.
The raw material alloy of the RTB-based permanent magnet may be an alloy having a composition substantially corresponding to the rare earth permanent magnet finally obtained. ₂ T ₁₄ An alloy having a B phase as an essential component (low R alloy) and an alloy containing more R than the low R alloy (high R alloy) can also be used. The former shows a manufacturing method called a single method, and the latter shows a manufacturing method called a mixing method. In addition, about the latter, the case where it consists of three or more types of alloys is also included.
In the present embodiment, R ₂ T ₁₄ An example of a mixing method using an alloy having a B phase as an essential component (low R alloy) and an alloy containing more R than the low R alloy (high R alloy) will be described.
[0031]
First, a low R alloy and a high R alloy are obtained by strip casting in a vacuum or an inert gas, preferably an Ar atmosphere.
[0032]
After the low R and high R alloys have been made, these raw alloys are milled separately or together. The pulverizing step generally includes a coarse pulverizing step using a stamp mill, a jaw crusher, a brown mill, and the like, and a fine pulverizing step of further pulverizing the powder after the coarse pulverizing step. The coarse pulverizing step is not performed, and only the fine pulverizing step using a pulverizing device described in detail later is performed.
In the pulverization step, the pulverization is performed until the average particle diameter becomes 3 to 6 μm. In this case, it is preferable that the raw material powder that has passed through, for example, a vibrating screen or the like is charged into a pulverizing device in order to prevent the invasion of foreign matter by any chance. Prior to the fine pulverization step, it is effective to perform fine pulverization after absorbing hydrogen in order to improve the pulverizability.
[0033]
When the low R alloy and the high R alloy are separately pulverized in the pulverization step, the pulverized low R alloy powder and the high R alloy powder are mixed in a nitrogen atmosphere. The mixing ratio of the low R alloy powder and the high R alloy powder may be about 80:20 to 97: 3 by weight. The same applies to the mixing ratio when the low R alloy and the high R alloy are ground together. By adding an additive such as zinc stearate and oleic acid amide at the time of pulverization, about 0.01 to 0.3 wt%, fine powder having high orientation at the time of molding can be obtained. Next, a mixed powder composed of a low R alloy powder and a high R alloy powder is filled in a mold held by an electromagnet, and is molded in a magnetic field with its crystal axis oriented by applying a magnetic field. This molding in a magnetic field may be performed at a pressure of about 70 to 150 MPa in a magnetic field of 950 to 1400 kA / m.
[0034]
After compacting in a magnetic field, the compact is sintered in a vacuum or inert gas atmosphere. The sintering temperature needs to be adjusted according to various conditions such as the composition, the pulverization method, the difference between the particle size and the particle size distribution, and the sintering may be performed at 1000 to 1100 ° C. for about 1 to 5 hours.
After sintering, the obtained sintered body can be subjected to an aging treatment. This step is an important step for controlling the coercive force. When the aging treatment is performed in two stages, it is effective to maintain the aging treatment at around 800 ° C. and around 600 ° C. for a predetermined time. When the heat treatment at around 800 ° C. is performed after sintering, the coercive force increases, which is particularly effective in the mixing method. Further, since the coercive force is greatly increased by heat treatment at around 600 ° C., when aging is performed in one stage, it is preferable to perform aging at around 600 ° C.
Thus, the RTB-based permanent magnet can be manufactured.
[0035]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a pulverizing system used in the fine pulverizing step in the method of manufacturing an RTB-based permanent magnet as described above.
As shown in FIG. 1, the pulverizing system includes a feeder (supplying device) 10 for supplying the raw material powder into a system (closed circuit) L of the pulverizing system, and transports the raw material powder sent from the feeder 10 by a carrier gas. Then, a pulverizer (air-flow type pulverizer) 20 for pulverizing by colliding with a collision plate, and a cyclone (pulverization) for collecting fine powder (pulverized material) having a particle size within a predetermined range from the pulverized powder (pulverized material). Object collecting device) 30, a mixer 40 for mixing the fine powder collected by the cyclone 30 and supplying it to the molding process in a magnetic field, a bag filter (collecting device) 50 for collecting fine powder not collected by the cyclone 30, A filter 51, and a cushion tank 52 for circulating the carrier gas having passed through the after-filter 51 to the crusher 20 again to make the system L a closed circuit. Suppressor (air flow circulation device) 53, a receiver tank 54.
[0036]
Such a pulverizing system is preferably operated with the oxygen concentration in the system L set to 4000 ppm or less. However, in order to obtain a higher-performance R-T-B permanent magnet, the oxygen concentration in the system L must be reduced. It is preferable to operate at 1000 ppm, more preferably 100 ppm or less.
[0037]
As shown in FIGS. 2 and 3, the feeder 10 for supplying the raw material powder into the system L of the pulverizing system includes a tank (preliminary container) 101 into which the raw material powder is charged, and a lower side of a bottom plate 101 a of the tank 101. (Raw material container) 102 formed at the bottom of the tank 101 and the chamber 102, and a driving mechanism 105 for rotating the

stirring blades

103 and 104.
[0038]
The tank 101 has a cylindrical shape with a bottom, and the raw material powder is supplied from an upper opening thereof. The raw material powder in the tank 101 is agitated by a stirring blade 103 rotated and driven by a driving mechanism 105. As shown in FIG. 3A, one or more through-holes 101b are formed in the bottom plate 101a, and the raw material powder falls from the through-holes 101b into the chamber 102 below the through-holes 101b.
[0039]
As shown in FIG. 2, a shaft 105a of a drive mechanism 105 disposed below the chamber 102 penetrates vertically in the chamber 102, and the

stirring blades

103 and 104 are integrally formed with the shaft 105a. Installed. The shaft 105a is formed with a tapered portion 106 whose outer diameter gradually increases from above to below in the chamber 102. The raw material powder in the chamber 102 is pressed against the outer peripheral side in the chamber 102 by the tapered portion 106 while being stirred by the stirring blade 104 rotated and driven by the drive mechanism 105.
In the chamber 102, a table 107 is provided below the stirring blade 104 by being fixed to a shaft 105a. Further, the table 107 has a groove 108 having a predetermined width that is continuous in the circumferential direction between the table 107 and the side wall of the surrounding chamber 102 by forming a step on the outer peripheral portion.
[0040]
A fixed blade 109 fixed to the chamber 102 side is provided between the stirring blade 104 and the table 107. The chamber 102 pressed against the outer peripheral side by the tapered portion 106 while being stirred by the rotating stirring blade 104. The raw material powder inside falls into the lower groove 108 by the fixed blade 109.
As shown in FIG. 3B, an opening 110 is formed in the chamber 102 at a position facing the groove 108, and the opening 110 has a scraping claw (scraping) fixed to the chamber 102 side. (Member) 111 is provided. As a result, the raw material powder that falls into the groove 108 and is conveyed while rotating with the table 107 is scraped out from the groove 108 to the outer peripheral side by the scraping claw 111.
A pipe 112 for transporting the raw material powder to the crusher 20 is connected to the opening 110 provided with the scraping claw 111, and the raw material powder scraped by the scraping claw 111 passes through the pipe 112. And fed to the crusher 20.
[0041]
By the way, in the present embodiment, in the feeder 10 as described above, the raw material powder supplied into the tank 101 is added with zinc stearate, oleic acid amide, or the like in order to obtain fine powder having high orientation at the time of molding. About 0.01 to 0.3 wt% of an agent is added.
Therefore, the raw material powder in the chamber 102 may be in a state of low fluidity. As a result, when the width of the groove 108 is narrow or when the groove 108 is provided on the inner peripheral side of the table 107, the raw material powder bridges in a state of straddling the groove 108 and does not fall into the groove 108. In some cases, stable supply of raw materials to the pulverizer 20 cannot be performed. However, as shown in FIG. 2, by providing the groove 108 on the outer peripheral side of the table 107 fixed to the shaft 105a for rotating the stirring blade 104, the inner peripheral side of the groove 108 is the rotating table 107. Since the side becomes the peripheral wall of the fixed chamber 102, relative displacement occurs between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the groove 108, and the bridge of the raw material powder hardly occurs. Further, by setting the width of the groove 108 to be large, it is possible to make it difficult for the raw material powder having a high viscosity to bridge. Here, the preferable width of the groove 108 is, for example, 10 mm or more if an additive such as zinc stearate and oleic acid amide is added in an amount of about 0.01 to 0.3 wt%.
[0042]
Furthermore, such a feeder 10 can reduce the abrasion as compared with a screw-type feeder which constantly rotates and generates friction with the raw material powder, and reduces labor and cost required for inspection, maintenance, and the like. In addition to this, it is possible to avoid a decrease in production efficiency caused by performing them.
[0043]
In the crusher 20 described above, the raw material powder once stored in the tank 101 is supplied to the chamber 102. Accordingly, the constant quantity supply of the raw material alloy can be performed in a state where the raw material powder is always kept substantially constant without the raw material powder being stored in the chamber 102 in a fixed amount or more.
[0044]
As shown in FIG. 1, a pipe 112 for supplying the raw material powder from the feeder 10 to the crusher 20 is provided with a double damper (damper) 11 having openable and closable dampers provided in two stages. When the raw material powder is supplied to the pulverizer 20 through the pipe 112, by appropriately operating the double damper 11, the atmosphere outside the system L enters the system L from the feeder 10 side, and the oxygen concentration increases. That can be prevented.
[0045]
FIG. 4 shows the configuration of the crusher 20. As shown in FIG. 4, the crusher 20 includes a so-called vertical type outer cylinder (container) 201 having an axis in the vertical direction, and an inner cylinder 202 provided along the axis of the outer cylinder 201. ing.
An ejector nozzle (nozzle section) 203 for ejecting a carrier gas circulating in the system L to a central portion in the outer cylinder 201 at a high speed is provided at a bottom of the outer cylinder 201.
A jacket 204 is provided at the lower end of the outer cylinder 201 to surround the outer periphery thereof and form a space 204 a continuous with the outer cylinder 201 in the circumferential direction. The ejector nozzle 203 is fixed by the jacket 204 to the lower end of the outer cylinder 201 with a predetermined gap S therebetween. Then, a secondary gas is fed into the jacket 204 from a pipe 204b. Thereby, the secondary gas passes through the space 204 a formed between the outer cylinder 201 and the inside of the jacket 204, passes through the gap S between the lower end of the outer cylinder 201 and the ejector nozzle 203, and enters the outer cylinder 201. It has become. Since a high-speed carrier gas is ejected from the ejector nozzle 203 as a primary gas, the secondary gas introduced around the carrier gas is drawn into the primary gas. Thus, the primary gas and the secondary gas as carrier gas are ejected from the ejector nozzle 203 at the lower end of the outer cylinder 201 toward the inner cylinder 202 vertically above.
[0046]
Above the ejector nozzle 203, that is, on the axis of the outer cylinder 201, a cylindrical portion 202 b having an inner diameter smaller than that of the inner cylinder 202 is provided.
The inner peripheral surface 203b of the ejector nozzle 203 and the inner peripheral surface 202c of the lower end of the cylindrical portion 202b are tapered so that their diameters gradually decrease from below to above. A gap is formed between the outer peripheral surface 203b of the cylindrical member 203 and the inner peripheral surface 202c at the lower end of the cylindrical portion 202b.
[0047]
The raw material powder sent from the feeder 10 via the pipe 112 is charged from the raw material charging unit 205 into the outer cylinder 201.
The supplied raw material powder is conveyed by a high-speed carrier gas ejected from the ejector nozzle 203, and is fed through the gap between the outer peripheral surface 203b of the ejector nozzle 203 and the inner peripheral surface 202c at the lower end of the cylindrical portion 202b. Drawn into. The cylindrical portion 202b has a configuration in which the inner peripheral surface 202c has a tapered surface, thereby narrowing the inner diameter of the flow path of the raw powder that is drawn upward from below and flows. As a result, the raw material powder conveyed in a state of being dispersed in the carrier gas is accelerated in a portion of the cylindrical portion 202b with a reduced inner diameter.
[0048]
The inner cylinder 202 has a straight cylindrical portion having a substantially constant inner diameter from the lower end to the upper end, and is provided by being attached to the outer cylinder 201 via a plurality of stays (not shown). The outer diameter of the inner cylinder 202 is set smaller than the inner diameter of the outer cylinder 201 by a predetermined dimension, so that a gap 206 is formed between the inner cylinder 202 and the outer cylinder 201.
A bottom plate 202a is provided at the lower end of the inner cylinder 202, and the above-described tubular portion 202b is attached to the center of the bottom plate 202a.
A collision plate (crushing member) 207 is provided at a position vertically above the cylindrical portion 202b by a predetermined distance from the bottom plate 202a. The collision plate 207 is attached to the inner cylinder 202 via a plurality of stays (not shown), and is located in a plane orthogonal to the axis of the inner cylinder 202.
[0049]
Thereby, the carrier gas and the raw material powder accelerated by the cylindrical portion 202b are sent into the inner cylinder 202 from the opening, and are pulverized by hitting the collision plate 207 located in front of the ejection direction. The fine powder obtained by the pulverization rises along the flow of the carrier gas from the lower side to the upper side in the inner cylinder 202, and is discharged upward from the opening at the upper end of the inner cylinder 202.
[0050]
In the outer cylinder 201, above the upper end of the inner cylinder 202, a classification rotor (classifier) 210 for classifying the pulverized fine powder is provided. The classifying rotor 210 has a cylindrical shape having an axis in a substantially horizontal direction (a direction substantially orthogonal to the flow of the raw material in the pulverizer), and has a slit (opening: not shown) having a predetermined width on an outer peripheral surface thereof. A plurality of motors are formed, and are driven to rotate about their axes by a drive motor (not shown) provided outside the outer cylinder 201. A feed pipe (discharge unit) 212 that communicates with the internal space of the classification rotor 210 and feeds the classified fine powder into the cyclone 30 is provided on a side of the classification rotor 210.
[0051]
Thereby, the fine powder and the carrier gas discharged upward from the upper end of the inner cylinder 202 are directed to the classification rotor 210, and the fine powder having a particle size equal to or smaller than a predetermined size passing through the slit of the classification rotor 210 is introduced into the classification rotor 210 together with the carrier gas. And is fed into the cyclone 30 through the feed pipe 212.
On the other hand, the fine powder having a particle size exceeding a predetermined size, which has not passed through the slit of the classification rotor 210, and the fine powder having hit a portion other than the slit of the classification rotor 210, pass through the gap 206 between the inner cylinder 202 and the outer cylinder 201. It falls inside the outer cylinder 201. Then, by the high-speed carrier gas ejected from the ejector nozzle 203, the carrier gas is again fed into the inner cylinder 202 from the gap between the outer peripheral surface 203b of the ejector nozzle 203 and the inner peripheral surface 202c at the lower end of the cylindrical portion 202b, and the collision plate 207.
[0052]
By the way, in the crusher 20 as described above, at least the portion where the raw material powder (fine powder) flows or hits at high speed, such as the inner cylinder 202, the ejector nozzle 203, the cylindrical portion 202b, the collision plate 207, etc. The surface is preferably formed of high-purity alumina, more preferably silicon nitride.
Generally, in a general fine pulverizer used for toner pulverization or the like, a collision plate or the like is formed of alumina. However, in the crusher 20 of the present embodiment using the raw material powder having high hardness, the wear resistance can be significantly improved by employing silicon nitride. Further, the crusher 20 is of a type using the collision plate 207, but by forming the collision plate 207 and the inner cylinder 202 around the collision plate 207 with silicon nitride or the like, fusion of the raw material powder can be suppressed. In this way, it is possible to reduce the labor and cost required for inspection, maintenance, and the like of the crusher 20, and to avoid a decrease in production efficiency caused by performing the operations.
[0053]
The pulverizer 20 ejects the raw material powder vertically downward from above and crushes the raw powder by colliding with the collision plate 207, and further classifies the crushed fine powder by the classification rotor 210 positioned vertically above the crushed fine powder. I did it. In such a method, by adjusting the number of revolutions of the classifying rotor 210, it is possible to control the particle size of the pulverized fine powder without changing the throughput per unit time.
[0054]
In addition, since the classifying rotor 210 is built in the crusher 20, pipes and the like are not required as compared with a case where the classifying rotor 210 is provided outside, so that there is less fear of leakage and the like, and it is easy to maintain a low oxygen and oxygen free environment. There is also the effect of. In addition, since the classification rotor 210 is configured such that the raw material powder is fed by the carrier gas ejected from the ejector nozzle 203, a negative pressure portion is hardly generated before and after the classification rotor 210, and low oxygen in the system L is reduced. Deterioration of the condition can be suppressed. In this way, the low oxygen and oxygen-free environment in the system L can be reliably maintained, so that the ultimate low oxygen state can be maintained, and a high quality magnet can be manufactured.
[0055]
As shown in FIG. 1, the fine powder having a particle size equal to or smaller than a predetermined value, which has been pulverized and classified by the pulverizer 20, is further subjected to a cyclone 30 to sort only fine particles having a particle size equal to or larger than a predetermined value based on the weight. Collected.
Thus, the cyclone 30 collects fine powder having a particle size within a predetermined range. In the present embodiment, the cyclone 30 includes a particle size distribution measuring device for measuring the particle size distribution of the collected fine powder. 60 are provided.
The particle size distribution measuring device 60 includes a sampling pipe (flow path) 62 connected to an opening (not shown) opened on a wall surface of a supply pipe (delivery pipe) 61 for feeding the fine powder collected by the cyclone 30 to the mixer 40. A measuring device main body (particle size distribution measuring instrument) 63 for irradiating the sampling tube 62 with a laser beam or the like and measuring a particle size distribution based on the degree of transmission thereof, and a cyclone 64 for collecting fine powder passing through the measuring device main body 63. And
Here, the diameter of the sampling pipe 62 is sufficiently smaller than that of the supply pipe 61. For example, it is preferable that the inner diameter of the sampling pipe 62 be 1/3 or less of the inner diameter of the supply pipe 61.
In the cyclone 64 that collects the fine powder that has passed through the measuring device main body 63, the collected fine powder can be supplied to the mixer 40 in the same manner as the fine powder collected by the cyclone 30.
[0056]
In such a particle size distribution measuring device 60, (part of) the fine powder in the supply pipe 61 is taken out to the sampling tube 62, and the measuring device main body 63 irradiates the sampling tube 62 with laser light or the like to measure the particle size distribution. Thus, the particle size distribution can be measured online without taking out the fine powder out of the system L. Thereby, it becomes easy to maintain the inside of the system L in a low oxygen and oxygen free state. In particular, in the present embodiment, since the activity of the obtained fine powder is extremely high, it is not preferable to take out the fine powder outside the system L and perform sampling, and this configuration is very effective.
Moreover, in the measuring device main body 63, the particle size distribution is measured not in the supply pipe 61 but in a sampling pipe 62 having a smaller diameter. In particular, in the mass production process, it is always required to increase the production efficiency. Therefore, when the flow rate of the fine powder in the system L increases as the production efficiency increases, the density of the fine powder in the supply pipe 61 increases and the measurement is performed. Even in the case where the transmission of the laser beam by the apparatus main body 63 becomes difficult and the measurement becomes difficult, the measurement can be performed accurately because the optical path of the laser beam is short in the sampling tube 62.
[0057]
By the way, in the above-mentioned pulverizing system, the air-flow type vertical pulverizer 20 is used. In such a pulverizer 20, raw material powder (fine powder) is pulverized while flowing straight from the lower part to the upper classifying rotor 210 in the pulverizer 20, and the residence time in the pulverizer 20 is short. Since continuous processing can be performed, the pulverization efficiency is superior to other types (types) of pulverizers, and the production efficiency can be improved with stable quality.
Here, Tables 1 and 2 show comparison results between the crusher 20 shown in the present embodiment and other types of crushers. In Tables 1 and 2, “Type 1” is a crusher 20 described in the present embodiment, “Type 2” is a collision-type air-flow crusher disclosed in, for example, JP-A-5-15801, "3" is an airflow pulverizer using a casing disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-179228), and "Type 4" is disclosed in Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-226443). Further, it corresponds to an air-flow type pulverizer using a fluidized bed.
Table 1 shows the evaluation of a total of 9 items in these four types of pulverizers. Each item was evaluated on a four-point scale of “◎”, “△”, “△”, and “×”. .
Table 2 shows the pulverizing ability of each of the four types of pulverizers at five target particle sizes (D50 (μm)). Here, the pulverization ability was evaluated as “もの”, based on a pulverization capacity of about 35 kg / h that could be processed without any problem. On the other hand, the case where the processing amount was reduced by less than 20% was evaluated as “」 ”, and the case where the processing amount was reduced by about 20 to 50% was evaluated as“ △ ”. Was evaluated as "x".
[0058]
[Table 1]

[0059]
[Table 2]

[0060]
Regarding (1): As shown in (1) of Table 1, a pulverizer of type 4 requires a fluidized bed. Then, at the time of starting the pulverization, it is necessary to store the raw material powder in the pulverizing chamber in advance, and an extra raw material powder is required. In addition, in this type 4 pulverizer, the oxygen concentration varies depending on the residence time in the pulverizing chamber, and an excessively fine powder is generated. On the other hand, such a problem does not occur in the pulverizers of types 1 to 3.
Regarding (2): In the type 3 pulverizer, it is difficult to control the particle size distribution as compared with other types of pulverizers, and the magnetic properties, moldability, and the like are affected. On the other hand, such a problem does not occur in the pulverizers of types 1, 2, and 4.
Regarding (3): Regarding the fusion of the raw material powder to the collision plate, the inner wall, and the like, fusion can be avoided with any type of pulverizer if additives are appropriately selected.
(4) As shown in Table 2, with respect to the processing capacity per hour, the type 1 pulverizer is superior, and in the region where the target particle diameter is less than 5 μm, it is about twice as large as the type 2 pulverizer. Crushing ability.
(5) Regarding the pulverizing capacity, the pulverizer of the type 1 has a high pulverizing capacity to a fine particle size that is difficult to pulverize with other types or a sufficient processing amount cannot be obtained. (6) Regarding the ease of maintenance, the joining method of the main body joining portion of the type 1 pulverizer is superior to the other types 2 and 3.
(7) The compactness of the crusher (equipment) is good for types 1 to 3.
(8) Classifiers can be installed in the type 1 and type 4 crushers, but cannot be installed in type 2 and type 3 crushers.
(9) In order to obtain an RTB-based permanent magnet with high characteristics, the easiness of application to the oxygen-free manufacturing method in which the system L is manufactured in an oxygen-free state is determined by the fact that the type 1 pulverizer is different from the other type. It is superior to type 2 to 4 crushers.
Thus, it can be seen that the airflow type vertical crusher 20 is more suitable for use in mass production of RTB-based permanent magnets than other types (types) of crushers. .
[0061]
By using the above-described pulverizing system, it is possible to maintain high production efficiency while maintaining high pulverizability even in pulverization in a low-oxygen, oxygen-free atmosphere.
[0062]
【Example】
An RTB-based permanent magnet was manufactured using the raw material powder pulverized by the pulverization system described above. The composition of the raw material alloy is
(A) 30.0 wt% T.P. Nd-2.0% Dy-1.0% B-0.5% Co-0.2% Al-0.06% Cu-bal. Fe
(B) 29.5 wt% T.V. Nd-1.0% Dy-1.0% B-0.5% Co-0.2% Al-0.15% Zr-0.05% Cu-bal. Fe
And 2 types.
Then, the oxygen concentration in the system L of the pulverizing system is set to four values of 2950 to 3070 ppm (Example 1), 4200 to 4400 ppm (Comparative Example 1), 100 ppm or less (Example 2), and 1000 ppm or less (Comparative Example 2). The raw material alloy was pulverized.
At this time, the pulverized particle size of D50 was 5.0 μm in Example 1, 4.8 μm in Comparative Example 1, 4.1 μm in Example 2, and 4.2 μm in Comparative Example 2. The measurement of the pulverized particle size was performed by a laser diffraction type particle size distribution meter (Mastersizer manufactured by Malvern Instruments).
Then, after the fine powder pulverized under the above conditions was molded in a magnetic field, the obtained molded body was subjected to sintering and aging treatment to obtain a sintered magnet. In addition to the density of the obtained magnet, the residual magnetic flux density Br, the coercive force Hcj, Hk / Hcj, and the amount of oxygen in the sintered body were measured as magnetic characteristics. Table 3 shows the results.
[0063]
[Table 3]

[0064]
As shown in Table 3, Example 1 and Comparative Example 1 differ from each other in the oxygen content in the sintered body. In Example 1, the oxygen content in the sintered body: O ≦ 6000 ppm was satisfied. Comparative Example 1 is not satisfactory. As a result, Example 1 has higher magnetic characteristics than Comparative Example 1.
Further, Example 2 and Comparative Example 2 also differed from each other in the oxygen content in the sintered body. In Example 2, the oxygen content in the sintered body: O ≦ 2000 ppm was satisfied. Not satisfied. In Example 2 and Comparative Example 2 described above, Example 2 satisfying the oxygen content in the sintered body: O ≦ 2000 ppm
Br [T]> 1.60− (0.07 / 390) × Hcj [kA / m]
In contrast, Comparative Example 2 does not reach such characteristics.
[0065]
It should be noted that within the scope not departing from the spirit of the claims of the present invention, a change in the configuration described in the above embodiment, a partial exclusion, addition of another configuration, and the like can be appropriately performed.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to increase the production efficiency and mass-produce the RTB-based permanent magnet with stable quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an entire configuration of a crushing system according to the present embodiment.
FIG. 2 is a vertical sectional view of a feeder.
3A is a view of the feeder shown in FIG. 2 as viewed from the direction of arrows DD, and FIG. 3B is a view of the feeder as viewed from the direction of arrows EE.
FIG. 4 is an elevational sectional view of a crusher.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 feeder (supply device), 11 double damper (damper), 20 crusher (air-flow crusher), 30 cyclone (pulverized material recovery device), 40 mixer, 50 bag filter (collection device) 53, compressor (air flow circulation device), 60, particle size distribution measuring device, 61, supply pipe (delivery pipe), 62, sampling pipe (flow path), 101, tank (preliminary vessel), 102, chamber (raw material vessel) Reference numeral 107: table, 108: groove, 111: scraping claw (scraping member), 112: pipe, 201: outer cylinder (container), 202: inner cylinder, 203: ejector nozzle (nozzle part), 207: collision plate (crushing) 210) Classification rotor (classifier), 212 ... Feed pipe (discharge unit), L ... System (closed circuit)

Claims

An air-flow type pulverizer that conveys the raw material by air flow and pulverizes by colliding with a pulverizing member to obtain a pulverized material,
A supply device for supplying a raw material to the air-flow crushing device,
Among the pulverized materials obtained by the air-flow type pulverizer, a pulverized material collection device that collects particles having a particle size in a predetermined range,
An airflow circulating device that circulates an airflow in a closed circuit including the airflow crushing device and the crushed material recovery device,
A collection device for collecting the pulverized matter remaining in the airflow passed through the pulverized matter collection device,
In order to measure the particle size distribution of the pulverized material collected by the pulverized material recovery device, a particle size distribution measurement device provided in a flow path that sends the pulverized material to a subsequent process from the pulverized material collection device,
A pulverizing system comprising:

The grinding system according to claim 1, wherein the pressure in the closed circuit is a positive pressure.

The crushing system according to claim 1, wherein an oxygen concentration in the closed circuit is equal to or less than 4000 ppm.

The raw material is an RTB (where R is one or two or more rare earth elements including Y, and T is one or two or more transition metal elements indispensable for Fe or Fe and Co). The grinding system according to any one of claims 1 to 3, wherein the grinding system is a raw material of a permanent magnet.

The air-flow crusher,
A substantially cylindrical container that forms its outer shell and has an axis in the vertical direction,
An inner cylinder that is provided inside the container and has an axis in the vertical direction and is open vertically.
A raw material charging unit for charging the raw material into the container,
A nozzle unit that ejects gas from the lower part of the container toward the upper part of the inner cylinder,
In the inner cylinder, a collision surface that is substantially perpendicular to a direction in which the gas is ejected from the nozzle portion has a collision surface, and the material conveyed into the inner cylinder by the gas ejected from the nozzle portion is applied to the collision surface. A crushing member for crushing the raw material by colliding,
The grinding system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:

A classifier having an opening disposed above the opening at the top of the inner cylinder and having only a material having a diameter smaller than a predetermined diameter among the raw materials crushed by the crushing member,
A discharge unit that discharges the raw material that has passed through the opening toward the pulverized material collection device,
The crushing system according to claim 5, further comprising:

The supply device, a raw material container containing the raw material to which an additive is added,
A table which is provided at the bottom of the raw material container and has a groove of a predetermined width continuous in a circumferential direction on an outer peripheral portion thereof and rotates in the raw material container,
From the groove of the table, the raw material is scraped out of the raw material container, and a scraping member that feeds into the raw material charging unit,
The grinding system according to any one of claims 1 to 6, further comprising:

The pulverizing system according to claim 7, further comprising a spare container that accommodates the raw material to which the additive is added and that supplies the raw material into the raw material container, at an upper portion of the raw material container.

Production of R-T-B (where R is one or more kinds of rare earth elements including Y, and T is one or more kinds of transition metal elements essentially containing Fe or Fe and Co) The method,
A pulverizing step of pulverizing the raw material of the RTB-based permanent magnet to obtain a pulverized product, and classifying and collecting the pulverized product having a predetermined range of particle size;
Forming the collected pulverized material in a predetermined shape in a magnetic field in a predetermined direction, a magnetic field forming step of obtaining a molded body,
Baking the molded body to obtain the RTB-based permanent magnet,
In the grinding step,
The raw material is transported by an airflow circulating in a closed circuit,
In the closed circuit, after crushing the raw material by colliding the raw material with a crushing member to obtain a crushed material, among the obtained crushed materials, classifying and collecting particles having a particle size within a predetermined range, Collect the pulverized material remaining in the airflow after collecting the pulverized material of a predetermined range of particle size,
A method for producing an RTB-based permanent magnet, comprising measuring a particle size distribution of the collected ground material having a particle size in a predetermined range.

To crush the raw material in the crushing step,
In a cylindrical member having an axis in a vertical direction and opening vertically, the raw material is spouted together with the airflow from below upward, and a collision surface substantially orthogonal to a jetting direction of the airflow in the cylindrical member. The method for producing an RTB-based permanent magnet according to claim 9, wherein the raw material is caused to collide with the pulverizing member having the following.

An RTB-based permanent magnet manufactured using a pulverized product pulverized by the pulverization system according to any one of claims 1 to 8, and molded and sintered in a magnetic field.

The RTB-based permanent magnet according to claim 11, wherein the contents in the sintered body are 31? R? 35 wt%, O? 6000 ppm, 20? N? 200 ppm, and C? 1500 ppm.

The RTB-based permanent magnet according to claim 11, wherein the content of the sintered body is 25? R? 31 wt%, O? 2000 ppm, 200? N? 600 ppm, and C? 1500 ppm.

The residual magnetic flux density Br [T]
1.60-(0.07 / 390) x Hcj [kA / m] (Hcj is coercive force)
The RTB-based permanent magnet according to claim 13, wherein: