JP2006265643A - Sintered magnet containing rare-earth metal and manufacturing method therefore - Google Patents
Sintered magnet containing rare-earth metal and manufacturing method therefore Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006265643A JP2006265643A JP2005086098A JP2005086098A JP2006265643A JP 2006265643 A JP2006265643 A JP 2006265643A JP 2005086098 A JP2005086098 A JP 2005086098A JP 2005086098 A JP2005086098 A JP 2005086098A JP 2006265643 A JP2006265643 A JP 2006265643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- granules
- sintered magnet
- organic liquid
- rare earth
- earth sintered
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
Description
本発明は、Nd−Fe−B系に代表される希土類焼結磁石の製造方法に関し、特に原料粉体を顆粒化した後に粒度を整えることにより、磁場中成形時の金型への充填性を向上させて高い生産性を得るとともに、優れた磁気特性を有する希土類焼結磁石を得る技術に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a rare earth sintered magnet typified by an Nd-Fe-B system, and in particular, by adjusting the particle size after granulating raw material powder, the filling property to a mold during molding in a magnetic field is improved. The present invention relates to a technique for obtaining a rare earth sintered magnet having improved magnetic properties and improved magnetic properties.
希土類焼結磁石を製造する際、焼結に供する原料粉を微細化することにより飽和磁束密度及び保磁力等の磁気特性を確保している。ところが、原料粉の微細化は、成形体の寸法精度、生産性を阻害する要因となる。
原料粉は磁場中での加圧成形により成形体を構成する。この磁場中成形において、静磁場又はパルス磁場を印加して原料粉の粒子を配向させる。この磁場中成形時、原料粉が微細であるほどその流動性が悪く、金型への充填性が問題となる。粉末の金型への充填性が劣ると、金型へ粉末を十分に充填することができないために成形体の寸法精度が得られない、あるいは金型への充填自体に時間がかかって生産性を阻害するという問題がある。特に薄肉形状や複雑形状の成形体を精度よくかつ効率的に作製することは困難である。
When manufacturing rare earth sintered magnets, magnetic properties such as saturation magnetic flux density and coercive force are ensured by refining the raw material powder used for sintering. However, the refinement of the raw material powder is a factor that hinders the dimensional accuracy and productivity of the molded body.
The raw material powder forms a compact by pressure molding in a magnetic field. In the molding in the magnetic field, the raw powder particles are oriented by applying a static magnetic field or a pulsed magnetic field. At the time of molding in this magnetic field, the finer the raw material powder, the lower the fluidity and the problem of filling into the mold. If the powder filling property is inferior, the powder cannot be sufficiently filled into the die, so the dimensional accuracy of the molded product cannot be obtained, or the filling of the die itself takes time and productivity. There is a problem of inhibiting. In particular, it is difficult to accurately and efficiently produce a molded body having a thin shape or a complicated shape.
原料粉の流動性向上の手段の一つとして原料粉の顆粒化が試みられている。
原料粉を顆粒化するには、希土類金属粉末にバインダを添加したスラリをスプレードライすることにより顆粒化する提案が行われている(例えば、特許文献1参照。)。
また、チャンバ内で流体の流れ(気流)を生じさせ、この流れによってチャンバ内の原料粉に運動エネルギーを与えることで、顆粒化を図る技術も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
Attempts have been made to granulate raw material powder as one means for improving the fluidity of raw material powder.
In order to granulate raw material powder, a proposal has been made to granulate by spray-drying a slurry in which a binder is added to a rare earth metal powder (see, for example, Patent Document 1).
In addition, a technique has been proposed in which a flow of fluid (airflow) is generated in the chamber, and kinetic energy is given to the raw material powder in the chamber by this flow to achieve granulation (see, for example, Patent Document 2). .
しかしながら、特許文献1の技術のように、スプレードライヤーを用いる手法では、原料粉を含むスラリをノズルから熱風中に吹き込むことで顆粒を形成するわけであるが、形成された顆粒が高速でスプレードライヤーの内壁にぶつかったり、気流中で顆粒同士がぶつかり合いを繰り返しながら落下するので、顆粒径が大きくなり、顆粒の形が一定に揃いづらい。また、特許文献2の技術のように、チャンバ内の流体の流れによって顆粒を形成する手法においても、原料粉(顆粒)は気流によってチャンバ内で上昇や下降を繰り返し、チャンバ内壁への衝突や顆粒同士の衝突を繰り返す。これらの衝撃により顆粒が崩壊してしまい、顆粒の収量が低下してしまうという問題が伴う。
However, in the technique using the spray dryer as in the technique of
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、優れた流動性を有する顆粒を作製し、さらに顆粒の粒度を整えることで、成形体の寸法精度の向上及び生産性の向上を図るとともに、優れた磁気特性を有する希土類焼結磁石を製造する方法等を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of such a technical problem. By producing granules having excellent fluidity and further adjusting the particle size of the granules, the dimensional accuracy of the molded body is improved and the productivity is improved. It aims at providing the method of manufacturing the rare earth sintered magnet which has the outstanding magnetic characteristic.
本発明者等は転動によって顆粒を作製したところ、効率よく高い流動性を有する顆粒の作製を行うことができた。ところが、この顆粒は粒度分布が大きいことが確認された。この顆粒を振動体上に供給したところ、粒度分布を小さく調整できることを知見した。すなわち本発明の希土類焼結磁石の製造方法、希土類焼結磁石の原料粉及び顆粒化助剤を含む原料組成物を転動して顆粒を得る工程と、顆粒を振動体上に供給して、顆粒の粒度分布を調整する工程と、顆粒を金型キャビティに投入する工程と、顆粒に磁場を印加し、かつ加圧成形することにより成形体を得る工程と、成形体を焼結する工程と、を備えることを特徴とする。 When the present inventors produced granules by rolling, they were able to efficiently produce granules having high fluidity. However, it was confirmed that this granule has a large particle size distribution. When this granule was supplied on the vibrating body, it was found that the particle size distribution could be adjusted to be small. That is, a method for producing a rare earth sintered magnet of the present invention, a step of rolling a raw material composition containing a raw material powder of a rare earth sintered magnet and a granulating aid, and obtaining granules, and supplying the granules onto the vibrating body, A step of adjusting the particle size distribution of the granules, a step of feeding the granules into the mold cavity, a step of obtaining a molded body by applying a magnetic field to the granules and press-molding, and a step of sintering the molded body It is characterized by providing.
本発明の希土類焼結磁石の製造方法において、振動体としては振動篩を用いることが好ましい。粒度分布を調整できるとともに、所定粒度以下となった顆粒は、篩の目開きを通過するので、効率よく所定粒度及び粒度分布を有する顆粒を得ることができる。 In the method for producing a rare earth sintered magnet of the present invention, it is preferable to use a vibrating sieve as the vibrating body. Since the particle size distribution can be adjusted and the granule having a particle size equal to or smaller than the predetermined particle size passes through the sieve openings, a granule having the predetermined particle size and particle size distribution can be obtained efficiently.
本発明の希土類焼結磁石の製造方法において、顆粒を得る工程は、原料組成物をチャンバ内に投入し、チャンバとチャンバ内に設けられた主翼とを相対的に回転させることによって顆粒化助剤を介して原料粉を凝集させ、得られた凝集物をチャンバ内に設けられた補助翼でほぐすことで顆粒を作製することものが好ましい。
このように、チャンバと主翼とを相対的に回転させることによって原料粉と顆粒化助剤を凝集させ、さらに、得られた凝集物を補助翼でほぐすことで顆粒を作製すると、顆粒は高速でチャンバや他の凝集物に衝突することもなく、良好に顆粒が作製される。
In the method for producing a rare earth sintered magnet according to the present invention, the step of obtaining granules includes putting the raw material composition into the chamber and relatively rotating the chamber and the main wing provided in the chamber. It is preferable to produce granules by agglomerating the raw material powder through a loosening and loosening the obtained agglomerates with an auxiliary blade provided in the chamber.
As described above, when the raw material powder and the granulation aid are agglomerated by rotating the chamber and the main wing relatively, and further, the granule is produced at a high speed by loosening the obtained agglomerate with the auxiliary wing. Granules are produced well without hitting the chamber or other agglomerates.
本発明に用いる顆粒化助剤としては、原料粉の顆粒化を補助する(促進させる)ものであれば、いかなるものを用いても良い。
ところで、原料粉の顆粒化を行うと、流動性は向上するが、顆粒を構成する原料粉同士の結合力のために、原料粉が磁場配向しにくくなり、磁気特性、特に残留磁束密度が低下するという問題がある。このため、顆粒としては、磁場配向時に磁場を印加することで容易に結合が破壊される程度の弱い結合力で顆粒が構成されるのが望ましい。
特に、特許文献1に示したように、顆粒化助剤としてPVA(ポリビニルアルコール)等のバインダを用い、原料粉を付着する場合、原料粉同士の付着力が比較的強い。このように付着力の強い顆粒を磁場中成形に供しても、各原料粉を配向させることは容易ではない。また、バインダに含まれる炭素が磁気特性低下の要因となることから、このバインダを除去する工程が必要となる。
As the granulation aid used in the present invention, any granule may be used as long as it assists (promotes) granulation of the raw material powder.
By the way, when the raw material powder is granulated, the fluidity is improved, but due to the binding force between the raw material powders constituting the granule, the raw material powder is less likely to be magnetically oriented and the magnetic properties, particularly the residual magnetic flux density, are reduced. There is a problem of doing. For this reason, it is desirable that the granule is configured with a weak binding force that can be easily broken by applying a magnetic field during magnetic field orientation.
In particular, as shown in
このような問題に対し、発明者らは、鋭意検討を行った。従来のバインダを用いる顆粒化技術では、バインダを溶解する溶媒として、また、原料粉を分散する分散媒として、所謂有機溶媒を所定量含むスラリを作製していた。本発明者らは、この有機溶媒に着目した。その結果、バインダを用いず、有機溶媒のみで顆粒を作製することができ、この顆粒は金型充填時の流動性に優れること、さらに有機溶媒のみで作製されたこの顆粒は原料粉同士の付着力が比較的弱いため、磁場中成形時に印加される磁場により原料粉に分離して、良好な配向状態を実現できることを確認した。また、有機溶媒に代えて、水を用いることでも、顆粒を同様に作製できることを確認した。
このような知見に基づき、本発明の希土類焼結磁石の製造方法で用いる顆粒化助剤は、有機液体や水等、20℃における飽和蒸気圧が75mmHg(10.0kPa)以下、20℃における表面張力が20dyn/cm以上、20℃における粘度が0.35cp以上の特性を有するものとするのが好ましい。なお、有機溶媒と同様の物質を用いるが、溶剤として機能しないために、有機液体と表現する。
The inventors have intensively studied for such a problem. In the conventional granulation technology using a binder, a slurry containing a predetermined amount of a so-called organic solvent is prepared as a solvent for dissolving the binder and as a dispersion medium for dispersing the raw material powder. The present inventors paid attention to this organic solvent. As a result, it is possible to produce granules only with an organic solvent without using a binder. This granule is excellent in fluidity when filled with a mold. Since the adhering force was relatively weak, it was confirmed that it was separated into raw material powder by a magnetic field applied during molding in a magnetic field and a good orientation state could be realized. Moreover, it confirmed that a granule could be similarly produced also by using water instead of an organic solvent.
Based on such knowledge, the granulation aid used in the method for producing a rare earth sintered magnet of the present invention is an organic liquid, water, or the like, a saturated vapor pressure at 20 ° C. of 75 mmHg (10.0 kPa) or less, and a surface at 20 ° C. It is preferable that the tension is 20 dyn / cm or more and the viscosity at 20 ° C. is 0.35 cp or more. Note that a substance similar to an organic solvent is used, but the substance is expressed as an organic liquid because it does not function as a solvent.
また、有機液体や水等を顆粒化助剤に用いる場合、顆粒を作製するための湿分として必要とされる顆粒化助剤の量と、顆粒がその形態を維持するために必要な顆粒化助剤の量には差異があり、後者の方が少なくて済むことがわかった。顆粒化助剤は、従来のPVA等のバインダに比べて磁気特性に及ぼす影響は極めて小さいといえるが、顆粒を形成している状態の顆粒化助剤の量が希土類焼結磁石の磁気特性に影響を及ぼすことも確認された。このため、顆粒を作製した後、顆粒化助剤の一部を除去するのが好ましい。さらに、原料粉間のファンデルワース力により、顆粒が維持できるのであれば、顆粒化助剤を完全に除去しても良い。1つの基準として、高い磁気特性を得たい場合には顆粒化助剤を完全に除去し、磁気特性よりも顆粒の持つ流動性を優先させたい場合には顆粒化助剤を残存させればよい。 In addition, when using organic liquid or water as granulation aid, the amount of granulation aid required as moisture for preparing the granule and granulation necessary for maintaining the shape of the granule It was found that there was a difference in the amount of auxiliaries, the latter being less. It can be said that the granulation aid has a very small effect on the magnetic properties compared to conventional binders such as PVA, but the amount of granulation aid in the state of forming the granules is equivalent to the magnetic properties of the rare earth sintered magnet. It was also confirmed to have an effect. For this reason, it is preferable to remove a part of the granulation aid after preparing the granules. Furthermore, the granulation aid may be completely removed as long as the granules can be maintained by van der Waals force between the raw material powders. As one criterion, if it is desired to obtain high magnetic properties, the granulation aid is completely removed, and if it is desired to prioritize the fluidity of the granules over the magnetic properties, the granulation aid may be left. .
上記のように、顆粒形成後のいずれかの段階で顆粒化助剤の一部または全部を除去する工程を設けることにより、磁気特性の問題を解消することはできるが、製造コストの観点からすると、この顆粒化助剤の除去工程が簡易であることが望まれる。この要求を満足させるべく、顆粒を一旦作製した後に、顆粒の形態維持に必要な量を残してその他の顆粒化助剤を除去することが本発明の目的達成に有効であろうことを知見した。すなわち、顆粒形成後に除去の容易な液成分と、この液成分よりも除去の難しい第1の有機液体を用いて顆粒を作製すれば、その後除去の容易な液成分のみを優先的に顆粒から除去できる一方、除去の難しい第1の有機液体を顆粒に残留させることができるのである。これにはすなわち、顆粒化助剤として、第1の有機液体と第1の有機液体よりも飽和蒸気圧の高い液成分を用いる。液成分は、水等でも良いが、第1の有機液体よりも飽和蒸気圧の高い有機液体(第2の有機液体)を用いることができる。 As described above, by providing a process for removing part or all of the granulation aid at any stage after granule formation, the problem of magnetic properties can be solved. It is desirable that the granulation aid removal step be simple. In order to satisfy this requirement, it has been found that it is effective to achieve the object of the present invention, once the granules are produced, and then removing other granulation aids, leaving the amount necessary for maintaining the shape of the granules. . That is, if a granule is prepared using a liquid component that is easy to remove after granule formation and the first organic liquid that is harder to remove than this liquid component, then only the liquid component that is easy to remove is preferentially removed from the granule. On the other hand, the first organic liquid that is difficult to remove can remain in the granules. That is, as the granulation aid, the first organic liquid and a liquid component having a higher saturated vapor pressure than the first organic liquid are used. The liquid component may be water or the like, but an organic liquid (second organic liquid) having a saturated vapor pressure higher than that of the first organic liquid can be used.
本発明により、希土類焼結磁石の原料粉を含む顆粒に磁場を印加して加圧成形し、焼結することにより得られる希土類焼結磁石であって、顆粒は、原料粉と顆粒化助剤とをチャンバ内において回転する主翼と、主翼とは異なる方向へ回転する補助翼により転動造粒され、さらに転動造粒後に振動篩にかけられた希土類焼結磁石が提供される。
この原料粉は、R2T14B相(Rは希土類元素から選択される1種又は2種以上の元素、TはFe又はFe及びCoを含む遷移金属元素から選択される1種又は2種以上の元素)を含む組成を有し、平均粒径が2.5〜6μmであることが好ましい。
According to the present invention, a rare earth sintered magnet obtained by applying a magnetic field to a granule containing raw material powder of a rare earth sintered magnet, press-molding, and sintering the granule, the granule comprising the raw material powder and the granulation aid A rare earth sintered magnet is provided which is rolled and granulated by a main wing rotating in a chamber and an auxiliary wing rotating in a direction different from the main wing, and further subjected to a vibrating sieve after the rolling granulation.
This raw material powder has an R 2 T 14 B phase (R is one or more elements selected from rare earth elements, T is one or two elements selected from transition metal elements including Fe, Fe and Co) It is preferable to have a composition containing the above elements) and have an average particle size of 2.5 to 6 μm.
本発明によれば、優れた流動性を有する顆粒を得て、成形体の寸法精度の向上及び生産性の向上を図るとともに、優れた磁気特性を有する希土類焼結磁石を製造する方法等を提供することが可能となる。 According to the present invention, a granule having excellent fluidity is obtained, and a method for producing a rare earth sintered magnet having excellent magnetic properties and improving the dimensional accuracy and productivity of a molded body is provided. It becomes possible to do.
以下、実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
本実施の形態では、顆粒化助剤としての有機液体により一次合金粒子(原料粉)同士を付着させることにより粉末を顆粒化する。有機液体が粒子間に存在することにより液体架橋が生じて一次合金粒子同士を付着させて顆粒を形成する。そしてこの顆粒を振動体、好適には振動篩にかけると、互いに付着することで大きな塊となってしまった顆粒を崩して適度な大きさの顆粒とすることができる。一方、適度な大きさの顆粒に成り損ねた微細な粉末又は顆粒を有機液体により顆粒に巻き込んで適度な大きさの顆粒とすることができる。以上の結果、粒度分布の狭い顆粒を得ることができる。しかも、振動篩の目開きを通過することにより、所定の粒度の顆粒を得ることができる。
以上で得られた顆粒の付着力は、従来のPVA等のバインダによる付着力に比べて極めて弱いため、磁場中成形時に印加される磁場によって容易に崩壊して一次合金粒子に分離し、高い配向度を得ることができる。さらにこの顆粒は粒度分布が狭いため、流動性に優れ、成形体の寸法精度を向上させ、生産性を向上させるとともに、優れた磁気特性を有する希土類焼結磁石を得ることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
In the present embodiment, the powder is granulated by adhering the primary alloy particles (raw material powder) to each other with an organic liquid as a granulating aid. The presence of the organic liquid between the particles causes liquid cross-linking and causes the primary alloy particles to adhere to form granules. When the granules are applied to a vibrating body, preferably a vibrating sieve, the granules that have become large lumps by adhering to each other can be broken into granules of an appropriate size. On the other hand, a fine powder or granule that has failed to become a moderately sized granule can be rolled into the granule with an organic liquid to obtain a moderately sized granule. As a result, granules having a narrow particle size distribution can be obtained. Moreover, granules having a predetermined particle size can be obtained by passing through the openings of the vibrating sieve.
The adhesion force of the granules obtained above is extremely weak compared to the adhesion force of conventional binders such as PVA, so it easily collapses and separates into primary alloy particles by a magnetic field applied during molding in a magnetic field, and has high orientation. You can get a degree. Furthermore, since this granule has a narrow particle size distribution, it is possible to obtain a rare earth sintered magnet having excellent fluidity, improving the dimensional accuracy of the molded body, improving productivity, and having excellent magnetic properties.
本発明の希土類焼結磁石の製造方法について以下説明する。
焼結磁石の原料となる原料合金は、真空又は不活性ガス、望ましくはAr雰囲気中でストリップキャスト法、その他公知の溶解法により作製することができる。ストリップキャスト法は、原料金属をArガス雰囲気などの非酸化性雰囲気中で溶解して得た溶湯を回転するロールの表面に噴出させる。ロールで急冷された溶湯は、薄板または薄片(鱗片)状に急冷凝固される。この急冷凝固された合金は、結晶粒径が1〜50μmの均質な組織を有している。原料合金は、ストリップキャスト法に限らず、高周波誘導溶解等の溶解法によって得ることができる。なお、溶解後の偏析を防止するため、例えば水冷銅板に傾注して凝固させることができる。また、還元拡散法によって得られた合金を原料合金として用いることもできる。
R−T−B系焼結磁石を得る場合、R2T14B結晶粒を主体とする合金(低R合金)と、低R合金よりRを多く含む合金(高R合金)とを用いる所謂混合法を本発明に適用することもできる。
The manufacturing method of the rare earth sintered magnet of the present invention will be described below.
The raw material alloy used as the raw material of the sintered magnet can be produced by a strip casting method or other known melting methods in a vacuum or an inert gas, preferably in an Ar atmosphere. In the strip casting method, a molten metal obtained by melting a raw metal in a non-oxidizing atmosphere such as an Ar gas atmosphere is ejected onto the surface of a rotating roll. The melt rapidly cooled by the roll is rapidly solidified in the form of a thin plate or flakes (scales). This rapidly solidified alloy has a homogeneous structure with a crystal grain size of 1 to 50 μm. The raw material alloy can be obtained not only by the strip casting method but also by a melting method such as high frequency induction melting. In order to prevent segregation after dissolution, for example, it can be solidified by pouring into a water-cooled copper plate. An alloy obtained by the reduction diffusion method can also be used as a raw material alloy.
When obtaining an RTB-based sintered magnet, a so-called alloy using a R 2 T 14 B crystal grain (low R alloy) and an alloy containing more R than a low R alloy (high R alloy) is used. A mixing method can also be applied to the present invention.
原料合金はまず粉砕工程に供される。混合法による場合には、低R合金及び高R合金は別々に又は一緒に粉砕される。粉砕工程には、粗粉砕工程と微粉砕工程とがある。
粗粉砕工程では、まず原料合金を、粒径数百μm程度になるまで粗粉砕する。粗粉砕は、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、不活性ガス雰囲気中にて行なうことが望ましい。粗粉砕に先立って、原料合金に水素を吸蔵させた後に放出させることにより粉砕を行なうことが効果的である。水素放出処理は、希土類焼結磁石として不純物となる水素を減少させることを目的として行われる。水素放出のための加熱保持の温度は、200℃以上、望ましくは350℃以上とする。保持時間は、保持温度との関係、原料合金の厚さ等によって変わるが、少なくとも30分以上、望ましくは1時間以上とする。水素放出処理は、真空中又はArガスフローにて行なう。なお、水素吸蔵処理、水素放出処理は必須の処理ではない。この水素粉砕を粗粉砕と位置付けて、機械的な粗粉砕を省略することもできる。
The raw material alloy is first subjected to a grinding process. In the case of the mixing method, the low R alloy and the high R alloy are pulverized separately or together. The pulverization process includes a coarse pulverization process and a fine pulverization process.
In the coarse pulverization step, first, the raw material alloy is coarsely pulverized until the particle diameter becomes about several hundred μm. The coarse pulverization is desirably performed in an inert gas atmosphere using a stamp mill, a jaw crusher, a brown mill or the like. Prior to coarse pulverization, it is effective to perform pulverization by occluding hydrogen in the raw material alloy and then releasing it. The hydrogen releasing treatment is performed for the purpose of reducing hydrogen as an impurity as a rare earth sintered magnet. The temperature of heating and holding for releasing hydrogen is 200 ° C. or higher, desirably 350 ° C. or higher. The holding time varies depending on the relationship with the holding temperature, the thickness of the raw material alloy, etc., but is at least 30 minutes or longer, preferably 1 hour or longer. The hydrogen releasing treatment is performed in a vacuum or Ar gas flow. The hydrogen storage process and the hydrogen release process are not essential processes. This hydrogen pulverization can be regarded as coarse pulverization, and mechanical coarse pulverization can be omitted.
粗粉砕工程後、微粉砕工程にて粗粉砕をさらに粉砕して原料粉(微粉砕粉末)を得る。微粉砕には主にジェットミルが用いられ、粒径数百μm程度の粗粉砕粉末を、平均粒径2.5〜6μm、望ましくは3〜5μmとする。ジェットミルは、高圧の不活性ガスを狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粗粉砕粉末を加速し、粗粉砕粉末同士の衝突やターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。 After the coarse pulverization step, the coarse pulverization step is further pulverized in the fine pulverization step to obtain a raw material powder (fine pulverized powder). A jet mill is mainly used for fine pulverization, and a coarsely pulverized powder having a particle size of about several hundreds of μm has an average particle size of 2.5 to 6 μm, preferably 3 to 5 μm. The jet mill releases a high-pressure inert gas from a narrow nozzle to generate a high-speed gas flow, accelerates the coarsely pulverized powder with this high-speed gas flow, collides with the coarsely pulverized powder, and collides with the target or container wall. It is a method of generating a collision and crushing.
混合法による場合、2種の合金を混合するタイミングは限定されるものではないが、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。なお、成形時の潤滑及び配向性の向上を目的とした脂肪酸又は脂肪酸の誘導体や炭化水素、例えばステアリン酸系やオレイン酸系であるステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、炭化水素であるパラフィン、ナフタレン等を微粉砕時に0.01〜0.3wt%程度添加することができる。 In the case of the mixing method, the timing of mixing the two kinds of alloys is not limited. However, when the low R alloy and the high R alloy are separately pulverized in the pulverization step, the pulverized low R alloy powder is used. And high R alloy powder 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 mixing ratio when the low R alloy and the high R alloy are pulverized together is the same. Fatty acids or fatty acid derivatives and hydrocarbons for the purpose of improving lubrication and orientation during molding, such as zinc stearate, calcium stearate, aluminum stearate, stearamide, olein, which are stearic acid and oleic acid Acid amide, ethylenebisisostearic acid amide, hydrocarbon paraffin, naphthalene and the like can be added in an amount of about 0.01 to 0.3 wt% during pulverization.
以上で得られた原料粉を造粒して顆粒を作製する。
顆粒の作製では、図1、図2に示すような造粒装置10を用いて、転動すなわち個々の原料粉を転がすような動きを微粉砕粉末に与えることにより、顆粒を得ることができる。
図1および図2に示すように、造粒装置10は、チャンバ11内に、主翼12と、補助翼13とを備えた構成を有している。
チャンバ11は、図示しない開閉可能な蓋を備えており、蓋を閉じた状態で気密に密閉されるようになっている。また、チャンバ11には、図示しない流体スプレーノズルや滴下ノズルにより、有機液体が添加できるようになっている。
主翼12は、回転軸12aに、複数の翼部材12bが設けられたもので、図示しない駆動モータによって回転軸12aの軸線回りに回転駆動されるようになっている。補助翼13も、同様に、回転軸13aに、複数の翼部材13bが設けられたもので、図示しない駆動モータ、あるいは主翼12を回転させるための駆動モータからギヤやタイミングベルト等の駆動力伝達機構を介して伝達される駆動力によって、回転軸13aの軸線回りに回転駆動されるようになっている。
The raw material powder obtained above is granulated to produce granules.
In the production of granules, granules can be obtained by using a
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
The
このような造粒装置10には、主翼12の設置形態により、図1に示すような縦型と、図2に示すような横型とがある。
図1に示す縦型の造粒装置10Vにおいては、主翼12は、回転軸12aが、チャンバ11内でほぼ鉛直方向に軸線を有するよう設けられている。そして、補助翼13は、主翼12の上方に設けられ、回転軸13aが、チャンバ11内でほぼ水平方向に軸線を有するよう設けられている。
また、図2に示す横型の造粒装置10Hにおいては、主翼12は、回転軸12aが、チャンバ11内でほぼ水平方向に軸線を有するよう設けられている。主翼12の翼部材12bは、チャンバ11の円周方向に連続する周壁11aに沿うように延出しており、補助翼13は、これら翼部材12bの内方に位置するよう設けられている。
Such a
In the
Further, in the
このような造粒装置10V、10Hでは、チャンバ11内に、前記したような工程で得られた微粉砕粉末と有機液体をそれぞれ所定量投入し、主翼12、補助翼13を回転駆動させることで、顆粒を造粒する。このとき、主翼12によってチャンバ11内で微粉砕粉末および有機液体を転動させることで、微粉砕粉末を、有機液体を介して凝集させて凝集物を形成し、回転可能な補助翼13によって凝集物をほぐすことで、顆粒は高速でチャンバ11や他の凝集物に衝突することもなく、良好に顆粒を作製するようになっている。
造粒装置10V、10Hにおいて、予め設定された所定時間の間、上記の造粒を行なうことで、チャンバ11内で、微粉砕粉末が有機液体を介して凝集して造粒され、顆粒が作製される。
なお、チャンバ11に微粉砕粉末を投入した後には、微粉砕粉末の酸化を防ぐため、チャンバ11内を窒素等の不活性ガスに置換するのが好ましい。このとき、主翼12を一定時間回転させて微粉砕粉末をほぐすとともに、微粉砕粉末の空隙に存在するエアを追い出しながら、チャンバ11内を不活性ガスに置換するのがさらに好ましい。
また、有機液体の投入タイミングは、微粉砕粉末と同時でも良いが、前記のように微粉砕粉末の投入後に、主翼12を一定時間回転させてから、有機液体を投入するのが好ましい。
さらに、有機液体を所定量投入した後も、主翼12を一定時間回転させて、微粉砕粉末に有機液体をなじませ、顆粒化を促進させるのが良い。
In
In the
Note that after the finely pulverized powder is introduced into the
In addition, the timing of adding the organic liquid may be the same as that of the finely pulverized powder, but it is preferable that the organic liquid is charged after the
Further, after the predetermined amount of the organic liquid is added, it is preferable to rotate the
このとき、用いる有機液体としては、炭化水素系化合物、アルコール系化合物、エーテル系(グリコールエーテル系を含む)化合物、エステル系(グリコールエステル系を含む)化合物、ケトン系化合物、脂肪酸系化合物、テルペン系化合物の1種又は2種から選択することができる。このような有機液体の具体例を挙げると、炭化水素系化合物としては、トルエン、キシレン、アルコール系化合物としては、ターピネオール、エタノール、エーテル系化合物としては、ブチルセロソルブ、セロソルブ、カルビトール、ブチルカルビトール、エステル系化合物としては、酢酸エチル、ケトン系化合物としては、アセトン(ジメチルケトン)、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等がある。
もちろん、ここに挙げた有機液体に限るものではなく、これ以外にも、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール等や、グリセリン等、他の有機液体を用いることも可能である。
なお、有機液体は、一般に有機溶媒と呼ばれている物質を包含するが、本発明では溶媒として機能しないことから有機液体と呼んでいる。
At this time, the organic liquid to be used includes hydrocarbon compounds, alcohol compounds, ether compounds (including glycol ether compounds), ester compounds (including glycol ester compounds), ketone compounds, fatty acid compounds, terpene compounds. One or two of the compounds can be selected. Specific examples of such organic liquids include hydrocarbons such as toluene, xylene, alcohols as terpineol, ethanol, and ethers as butyl cellosolve, cellosolve, carbitol, butyl carbitol, Examples of ester compounds include ethyl acetate, and examples of ketone compounds include acetone (dimethyl ketone), methyl isobutyl ketone, and methyl ethyl ketone.
Of course, the organic liquid is not limited to the organic liquids listed here, and other organic liquids such as ethylene glycol, diethylene glycol, and glycerin can also be used.
The organic liquid includes a substance generally called an organic solvent, but is called an organic liquid because it does not function as a solvent in the present invention.
有機液体を用いて作製された顆粒は、有機液体が、少なくとも微粉砕粉末同士の接点に存在し、その液体架橋力によって微粉砕粉末同士が付着されている。このとき、微粉砕粉末同士の接点には、液体中に、微粉砕粉末同士を付着させるためのバインダ等の固体成分を実質的に含まない。ただし、粉砕性の向上並びに成形時の配向性を向上させるために潤滑剤を添加した場合、この潤滑剤の固体成分が液体中に存在することを許容するものとする。 In the granule produced using an organic liquid, the organic liquid is present at least at the contact point between the finely pulverized powders, and the finely pulverized powders are adhered to each other by the liquid crosslinking force. At this time, the contact between the finely pulverized powders does not substantially contain a solid component such as a binder for adhering the finely pulverized powders in the liquid. However, when a lubricant is added to improve the grindability and the orientation during molding, the solid component of the lubricant is allowed to be present in the liquid.
有機液体を用いて作製される顆粒は、所定の工程までその形状を維持している必要がある。一旦作製された顆粒がその形状を維持できなくなると、微細な一次合金粒子の脱落が生じたりすることで顆粒の流動性が低下してしまう。そこで本発明では、20℃における飽和蒸気圧が75mmHg(10.0kPa)以下の有機液体を用いることが望ましい。より望ましい20℃における飽和蒸気圧は20mmHg以下、さらに望ましい20℃における飽和蒸気圧は5mmHg以下である。 Granules produced using an organic liquid need to maintain their shape until a predetermined step. Once the produced granule cannot maintain its shape, the fluidity of the granule decreases due to the dropping of fine primary alloy particles. Therefore, in the present invention, it is desirable to use an organic liquid having a saturated vapor pressure at 20 ° C. of 75 mmHg (10.0 kPa) or less. The saturated vapor pressure at 20 ° C. is more preferably 20 mmHg or less, and the more desirable saturated vapor pressure at 20 ° C. is 5 mmHg or less.
本発明に用いる有機液体はまた、一次合金粒子間に顆粒を維持するための十分な付着力を付与する必要がある。そのために、有機液体の表面張力、粘度を特定することが本発明では望ましい。望ましい有機液体の表面張力は、20℃において20dyn/cm以上である。より望ましい20℃における表面張力は25dyn/cm以上、さらに望ましい20℃における表面張力は30dyn/cm以上である。また、望ましい有機液体の粘度は、20℃において0.35cp以上である。より望ましい20℃における粘度は1cp以上、さらに望ましい20℃における粘度は2cp以上である。 The organic liquid used in the present invention must also provide sufficient adhesion to maintain the granules between the primary alloy particles. Therefore, it is desirable in the present invention to specify the surface tension and viscosity of the organic liquid. The surface tension of the desired organic liquid is 20 dyn / cm or more at 20 ° C. The more desirable surface tension at 20 ° C. is 25 dyn / cm or more, and the more desirable surface tension at 20 ° C. is 30 dyn / cm or more. The desirable viscosity of the organic liquid is 0.35 cp or more at 20 ° C. A more desirable viscosity at 20 ° C. is 1 cp or more, and a further desirable viscosity at 20 ° C. is 2 cp or more.
微粉砕粉末に対する有機液体の添加量は特に制限されないが、有機液体の添加量が少なすぎると、一次合金粒子同士に液体架橋を生じさせるに足る液量を確保することができないために、顆粒化が困難である。一方、有機液体の添加量が多すぎると、得られた顆粒から有機液体を除去する場合に、有機液体を所定時間内に除去するのが困難になるおそれがある。以上より、微粉砕粉末に対する有機液体の添加量は1.0〜20.0wt%とすることを推奨する。より望ましい有機液体の添加量は2.0〜18.0wt%、さらに望ましい有機液体の添加量は4.0〜15.0wt%である。 The amount of the organic liquid added to the finely pulverized powder is not particularly limited, but if the amount of the organic liquid added is too small, the amount of liquid sufficient to cause liquid crosslinking between primary alloy particles cannot be secured. Is difficult. On the other hand, when there is too much addition amount of an organic liquid, when removing an organic liquid from the obtained granule, it may become difficult to remove an organic liquid within predetermined time. From the above, it is recommended that the amount of organic liquid added to the finely pulverized powder be 1.0 to 20.0 wt%. A more desirable addition amount of the organic liquid is 2.0 to 18.0 wt%, and a more desirable addition amount of the organic liquid is 4.0 to 15.0 wt%.
また、顆粒を形成するに際して、第1の有機液体と、第1の有機液体よりも飽和蒸気圧の高い液成分を用いて顆粒を作製することもできる。この場合、液成分は、有機液体(第2の有機液体)であることが望ましいが、たとえば水等の有機液体以外の液体を用いてもよい。水(20℃における飽和蒸気圧=17.5mmHg)は一次合金粒子を酸化するおそれがあるが、添加する量が少ないこと、さらに、一次合金粒子を酸化するおそれの少ない純水等を用いることができることから、本発明では有機液体以外の液成分を許容している。 Moreover, when forming a granule, a granule can also be produced using a 1st organic liquid and a liquid component whose saturation vapor pressure is higher than a 1st organic liquid. In this case, the liquid component is preferably an organic liquid (second organic liquid), but a liquid other than an organic liquid such as water may be used. Water (saturated vapor pressure at 20 ° C. = 17.5 mmHg) may oxidize the primary alloy particles, but the amount to be added is small, and furthermore, pure water or the like that is less likely to oxidize the primary alloy particles should be used. Therefore, in the present invention, liquid components other than the organic liquid are allowed.
表1に各種有機液体の飽和蒸気圧を示しており、この値を基準として第1の有機液体、第2の有機液体を選定すればよい。例えば、第1の有機液体としては、ピネン、メンタン、ターピネオールを含むテルペン系化合物、酢酸ブチルカルビトール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ブチルカルビトール、ジエチレングリコール、カルビトール、セロソルブ、ブチルセロソルブ、無水プロピオン酸を用いることができる。また、第2の有機液体としては、トルエン、キシレン、エタノール、アセトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソブチルアルコール、酢酸n−ブチル、ジブチルエーテルを用いることができる。ただし、これはあくまで例示であって、本発明の範囲を確定するものではない。例えば、第1の有機液体として例示されたもののなかで、第1の有機液体、第2の有機液体を構成することもできるし、第2の有機液体として例示されたもののなかで、第1の有機液体、第2の有機液体を構成することもできる。 Table 1 shows saturated vapor pressures of various organic liquids, and the first organic liquid and the second organic liquid may be selected based on this value. For example, as the first organic liquid, terpene compounds including pinene, menthane and terpineol, butyl carbitol acetate, cyclohexanol, ethylene glycol, butyl carbitol, diethylene glycol, carbitol, cellosolve, butyl cellosolve, and propionic anhydride are used. be able to. In addition, as the second organic liquid, toluene, xylene, ethanol, acetone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, isobutyl alcohol, n-butyl acetate, and dibutyl ether can be used. However, this is merely an example, and does not determine the scope of the present invention. For example, among the examples exemplified as the first organic liquid, the first organic liquid and the second organic liquid can be configured, and among the examples exemplified as the second organic liquid, An organic liquid and a second organic liquid can also be configured.
第1の有機液体と、第1の有機液体よりも飽和蒸気圧の高い液成分を用いて顆粒を作製する場合、微粉砕粉末に対する第1の有機液体の添加量は6.0wt%以下(ただし、0を含まず)とすることが望ましい。第1の有機液体がないと液体架橋による顆粒形成が容易でなくなり、一方6.0wt%添加すれば形成された顆粒の形態維持に十分であり、それを超える添加は磁気特性を低下させる要因となる。そこで第1の有機液体の添加量は6.0wt%以下(ただし、0を含まず)とするのが望ましい。また、液成分(第2の有機液体)の添加量は20.0wt%以下(ただし、0を含まず)とすることが望ましい。液成分(第2の有機液体)がないと顆粒作製に必要な湿分を微粉砕粉末に対して与えることが難しく、20.0wt%を超えると湿分が多くなりすぎて、液成分(第2の有機液体)の除去に工数がかかることになる。そこで液成分(第2の有機液体)の添加量は、20.0wt%以下(ただし、0を含まず)とすることが望ましい。 When a granule is produced using the first organic liquid and a liquid component having a higher saturated vapor pressure than the first organic liquid, the amount of the first organic liquid added to the finely pulverized powder is 6.0 wt% or less (however, , 0 is not included). Without the first organic liquid, the formation of granules by liquid cross-linking is not easy, while addition of 6.0 wt% is sufficient to maintain the shape of the formed granules, and addition exceeding this is a factor that degrades magnetic properties. Become. Therefore, the amount of the first organic liquid added is preferably 6.0 wt% or less (however, not including 0). Further, it is desirable that the amount of the liquid component (second organic liquid) added is 20.0 wt% or less (however, 0 is not included). Without the liquid component (second organic liquid), it is difficult to give the moisture necessary for granule preparation to the finely pulverized powder. The removal of the organic liquid (2) takes time. Therefore, it is desirable that the amount of the liquid component (second organic liquid) added is 20.0 wt% or less (excluding 0).
以上のようにして得られた顆粒を振動篩にかける。上記転動により得られた顆粒は、互いに付着することで大きな塊となってしまった顆粒や、適度な大きさの顆粒に成り損ねた微細な粉末を含んでいる。そこでこの顆粒を振動篩にかけることで、大きな塊を適度な大きさの顆粒にほぐすことができる。また、微細な粉末をその他の顆粒に巻き込んで適度な大きさの顆粒とすることができる。特に顆粒に有機液体などの液体が含まれていると、その液体が顆粒の表面より滲出し、接触した微細な粉末に粘着して、造粒されるようにして適度な大きさの顆粒となる。このように振動篩にかけることで、顆粒の粒径を小さく整え、粒度分布が狭くなる。 The granules obtained as described above are passed through a vibrating sieve. Granules obtained by the rolling include granules that have become large lumps by adhering to each other, and fine powders that have failed to become granules of an appropriate size. Therefore, by applying this granule to a vibrating sieve, a large lump can be loosened into moderately sized granules. Further, a fine powder can be rolled into other granules to form granules of an appropriate size. In particular, if the granule contains a liquid such as an organic liquid, the liquid oozes out from the surface of the granule, adheres to the fine powder that has come into contact, and is granulated to form an appropriately sized granule. . By passing through the vibrating sieve in this way, the particle size of the granules is adjusted to be small, and the particle size distribution is narrowed.
振動篩は、振動を与えながら粉体(顆粒)を篩うことができる一般に使用されている装置を用いることができる。振動篩の装置に設けられたメッシュ状の水平面を持つ所定の容器に顆粒を投入し、容器を、装置に備え付けられた振動機械により自動的に振動させる。すると顆粒は容器内のメッシュ上で自由に回転し、粒度が整えられてメッシュの目から落下する。メッシュの目開きは適宜選択することができ、例えば 50〜800μm、好ましくは100〜500μmである。なお、水平面はメッシュのように目開きがあるものではなく、目開きのない凹凸のある水平面や、平らな水平面であってもよい。顆粒は平らな水平面上を転がるだけであっても、転動による造粒が起こり、粒径が整う。本発明においては、顆粒の粒度分布をより狭くするために、また資源を有効活用するために、振動篩に設けられたメッシュの目開きを全て通過させ、通過した顆粒を全て後の工程に使用することが好ましいが、全てを通過させるには工程上時間がかかる場合などは、メッシュの目開きを通過したものだけ使用する、または、メッシュの目開きを通過したものとメッシュ上に残ったものとを適宜混合して使用してもよい。 As the vibration sieve, a generally used apparatus capable of sieving powder (granules) while applying vibration can be used. The granules are put into a predetermined container having a mesh-like horizontal surface provided in the vibration sieve device, and the container is automatically vibrated by a vibration machine provided in the device. Then, the granules freely rotate on the mesh in the container, the particle size is adjusted and falls from the mesh eyes. The mesh opening can be appropriately selected, and is, for example, 50 to 800 μm, preferably 100 to 500 μm. Note that the horizontal plane does not have an opening like a mesh, and may be an uneven horizontal plane without an opening or a flat horizontal plane. Even if a granule rolls only on a flat horizontal surface, granulation by rolling occurs and the particle size is adjusted. In the present invention, in order to narrow the particle size distribution of the granules and to make effective use of resources, all the mesh openings provided in the vibrating sieve are passed through and all the passed granules are used in the subsequent steps. However, if it takes time in the process to pass everything, use only the mesh that has passed through the mesh openings, or those that have passed through the mesh openings and those that remain on the mesh And may be mixed as appropriate.
以上のようにして振動篩にかけられた顆粒から有機液体を一部、または完全に除去することもできる。また、第1の有機液体と、第1の有機液体よりも飽和蒸気圧の高い液成分を用いて顆粒を作製した場合には、液成分(第2の有機液体)を除去する。
有機液体や液成分を除去するための具体的な手段は特に限定されないが、減圧雰囲気に顆粒を晒して揮発させることが簡易かつ効果的である。減圧雰囲気は室温であってもよいが、加熱された減圧雰囲気とすることもできるし、減圧していない加熱雰囲気とすることもできる。減圧雰囲気の圧力が低すぎると有機液体の揮発が十分に進まない。そこで本発明は、減圧雰囲気の圧力を10-1〜10-5Torr(133×10-1Pa〜133×10-5Pa)の範囲とすることが望ましい。ただし、加熱された減圧雰囲気の場合は、100〜10-2Torr(133×100Pa〜133×10-2Pa)の範囲で足りる。このときの加熱温度が低すぎると有機液体の揮発が十分進まず、逆に加熱温度が高すぎると顆粒を構成する一次合金粒子に酸化が生じ磁気特性の劣化を招くおそれがある。したがって本発明では、加熱温度を40〜80℃とすることが望ましい。
As described above, the organic liquid can be partially or completely removed from the granulated sieve. Moreover, when a granule is produced using the first organic liquid and a liquid component having a higher saturated vapor pressure than the first organic liquid, the liquid component (second organic liquid) is removed.
Specific means for removing the organic liquid and liquid components are not particularly limited, but it is simple and effective to volatilize the granules by exposing them to a reduced pressure atmosphere. The reduced-pressure atmosphere may be room temperature, but may be a heated reduced-pressure atmosphere or a non-reduced heating atmosphere. If the pressure in the reduced pressure atmosphere is too low, the organic liquid will not volatilize sufficiently. Therefore, in the present invention, it is desirable that the pressure of the reduced pressure atmosphere is in the range of 10 −1 to 10 −5 Torr (133 × 10 −1 Pa to 133 × 10 −5 Pa). However, in the case of a heated reduced-pressure atmosphere, a range of 10 0 to 10 −2 Torr (133 × 10 0 Pa to 133 × 10 −2 Pa) is sufficient. If the heating temperature at this time is too low, the volatilization of the organic liquid does not proceed sufficiently. Conversely, if the heating temperature is too high, the primary alloy particles constituting the granules may be oxidized, leading to deterioration of magnetic properties. Therefore, in the present invention, the heating temperature is desirably 40 to 80 ° C.
なお、液体を除去する工程は、上記では顆粒を振動篩にかけた後実施しているが、本発明はこれに限定されず、顆粒を振動篩にかける前に行なうこともできる。ただし、顆粒はある程度液体を含有している状態で振動篩にかける方がより粒度が整いやすい。したがって、振動篩の前に液体を除去する場合には、全ての液体を除去せずに、例えば第2の有機液体のみ除去して第1の液体はそのまま残して振動篩にかけるなど、有機液体をある程度の液体が顆粒に含まれるように処理することが好ましい。 In addition, although the process of removing a liquid is implemented after applying a granule to a vibration sieve in the above, this invention is not limited to this, It can also carry out before applying a granule to a vibration sieve. However, it is easier to obtain a more uniform particle size when the granules are passed through a vibrating sieve in a state containing some liquid. Therefore, in the case of removing the liquid before the vibrating sieve, the organic liquid is not removed, for example, only the second organic liquid is removed and the first liquid is left as it is. Is preferably processed so that a certain amount of liquid is contained in the granule.
以上のようにして有機液体や液成分が除去された顆粒は、有機液体が一部除去された場合には、残存する有機液体の液体架橋力とファンデルワース力によって、顆粒の形態を維持している。また、有機液体が完全に除去された場合には乾燥状態となり、ファンデルワース力のみによって顆粒の形態を維持しているので顆粒が崩壊しやすい。また、第1の有機液体と、第1の有機液体よりも飽和蒸気圧の高い液成分を用いて顆粒を作製した場合には、液成分(第2の有機液体)が除去された顆粒に第1の有機液体が残留すれば顆粒の形態を維持しやすい。一方、顆粒に残留する第1の有機液体の量が多すぎると磁気特性向上の効果を享受することができない。そこで本実施の形態では、顆粒に残留する第1の有機液体の量は6.0wt%以下(ただし、0を含まず)の範囲とすることが望ましい。より望ましい顆粒に残留する第1の有機液体の量は0.1〜4.0wt%、さらに望ましい顆粒に残留する第1の有機液体の量は0.2〜3.0wt%である。 As described above, the granule from which the organic liquid or liquid component has been removed maintains the shape of the granule by the liquid crosslinking force and van der Waals force of the remaining organic liquid when the organic liquid is partially removed. ing. Further, when the organic liquid is completely removed, the organic liquid is in a dry state, and the granule is easily disintegrated because the form of the granule is maintained only by van der Waals force. In addition, when a granule is produced using the first organic liquid and a liquid component having a higher saturated vapor pressure than the first organic liquid, the second organic liquid is removed from the granule from which the liquid component (second organic liquid) has been removed. If one organic liquid remains, it is easy to maintain the granular form. On the other hand, if the amount of the first organic liquid remaining in the granules is too large, the effect of improving the magnetic properties cannot be enjoyed. Therefore, in the present embodiment, the amount of the first organic liquid remaining in the granules is preferably in the range of 6.0 wt% or less (excluding 0). The amount of the first organic liquid remaining in the more desirable granules is 0.1 to 4.0 wt%, and the amount of the first organic liquid remaining in the more desirable granules is 0.2 to 3.0 wt%.
上記顆粒は磁場中成形に供される。
本発明で得られた顆粒は、磁場中成形の金型への充填性に優れる。したがって、所望する寸法精度の成形体を得ることができるとともに、高い生産性を確保するのに有効である。特に、薄肉形状や複雑形状の成形体を精度よくかつ効率的に作製することができる。
磁場中成形における成形圧力は0.3〜3ton/cm2(30〜300MPa)の範囲とすればよい。成形圧力は成形開始から終了まで一定であってもよく、漸増または漸減してもよく、あるいは不規則変化してもよい。成形圧力が低いほど配向性は良好となるが、成形圧力が低すぎると成形体の強度が不足してハンドリングに問題が生じるので、この点を考慮して上記範囲から成形圧力を選択する。磁場中成形で得られる成形体の最終的な相対密度は、通常、50〜60%である。
印加する磁場は、12〜20kOe(960〜1600kA/m)程度とすればよい。この程度の磁場を印加することにより、顆粒は崩壊して一次合金粒子に分解される。印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状の磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。
The granules are subjected to molding in a magnetic field.
The granule obtained by the present invention is excellent in filling property in a magnetic mold. Therefore, it is possible to obtain a molded body having a desired dimensional accuracy and to ensure high productivity. In particular, it is possible to produce a thin-walled shape or a complex shape with high accuracy and efficiency.
The molding pressure in the magnetic field molding may be in the range of 0.3 to 3 ton / cm 2 (30 to 300 MPa). The molding pressure may be constant from the beginning to the end of molding, may be gradually increased or gradually decreased, or may vary irregularly. The lower the molding pressure is, the better the orientation is. However, if the molding pressure is too low, the strength of the molded body is insufficient and handling problems occur. Therefore, the molding pressure is selected from the above range in consideration of this point. The final relative density of the molded body obtained by molding in a magnetic field is usually 50 to 60%.
The applied magnetic field may be about 12 to 20 kOe (960 to 1600 kA / m). By applying a magnetic field of this level, the granules are broken down and decomposed into primary alloy particles. The applied magnetic field is not limited to a static magnetic field, and may be a pulsed magnetic field. A static magnetic field and a pulsed magnetic field can also be used in combination.
次いで、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、平均粒径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、1000〜1200℃で1〜10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段に分けて行なう場合には、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なうと、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段で行なう場合には、600℃近傍の時効処理を施すとよい。
Next, the compact is sintered in a vacuum or an inert gas atmosphere. Although it is necessary to adjust sintering temperature by various conditions, such as a composition, a grinding | pulverization method, the difference of an average particle diameter, and a particle size distribution, what is necessary is just to sinter at 1000-1200 degreeC for about 1 to 10 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. In the case where the aging treatment is performed in two stages, holding for a predetermined time at around 800 ° C. and around 600 ° C. is effective. When the heat treatment at around 800 ° C. is performed after sintering, the coercive force increases, which is particularly effective in the mixing method. In addition, since the coercive force is greatly increased by heat treatment near 600 ° C., when aging treatment is performed in one stage, it is preferable to perform aging treatment near 600 ° C.
次に本発明が適用される希土類焼結磁石について説明する。
本発明は、特にR−T−B系焼結磁石に適用することが望ましい。このR−T−B系焼結磁石は、希土類元素(R)を25〜37wt%含有する。ここで、本発明におけるRはYを含む概念を有しており、したがってY、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuの1種又は2種以上から選択される。Rの量が25wt%未満であると、R−T−B系焼結磁石の主相となるR2T14B相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、Rが37wt%を超えると主相であるR2T14B相の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。またR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、Rの量は25〜37wt%とする。望ましいRの量は28〜35wt%、さらに望ましいRの量は29〜33wt%である。
Next, a rare earth sintered magnet to which the present invention is applied will be described.
The present invention is particularly preferably applied to an RTB-based sintered magnet. This RTB-based sintered magnet contains 25 to 37 wt% of a rare earth element (R). Here, R in the present invention has a concept including Y, and therefore 1 of Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. It is selected from species or two or more species. If the amount of R is less than 25 wt%, the R 2 T 14 B phase, which is the main phase of the R-T-B system sintered magnet, is not sufficiently generated, and α-Fe having soft magnetism is precipitated and retained. The magnetic force is significantly reduced. On the other hand, when R exceeds 37 wt%, the volume ratio of the R 2 T 14 B phase, which is the main phase, decreases, and the residual magnetic flux density decreases. Further, R reacts with oxygen, the amount of oxygen contained increases, and accordingly, the R-rich phase effective for the generation of coercive force decreases, leading to a decrease in coercive force. Therefore, the amount of R is set to 25 to 37 wt%. A desirable amount of R is 28 to 35 wt%, and a more desirable amount of R is 29 to 33 wt%.
また、本発明が適用されるR−T−B系焼結磁石は、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。一方で、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、Bの上限を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。
本発明が適用されるR−T−B系焼結磁石は、Coを2.0wt%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%含有することができる。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。
Further, the RTB-based sintered magnet to which the present invention is applied contains 0.5 to 4.5 wt% of boron (B). When B is less than 0.5 wt%, a high coercive force cannot be obtained. On the other hand, when B exceeds 4.5 wt%, the residual magnetic flux density tends to decrease. Therefore, the upper limit of B is set to 4.5 wt%. A desirable amount of B is 0.5 to 1.5 wt%, and a more desirable amount of B is 0.8 to 1.2 wt%.
The RTB-based sintered magnet to which the present invention is applied has a Co content of 2.0 wt% or less (not including 0), preferably 0.1 to 1.0 wt%, more preferably 0.3 to 0. .7 wt% can be contained. Co forms the same phase as Fe, but is effective in improving the Curie temperature and improving the corrosion resistance of the grain boundary phase.
また、本発明が適用されるR−T−B系焼結磁石は、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R−T−B系焼結磁石の高保磁力化、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0.03〜0.12wt%である。
本発明が適用されるR−T−B系焼結磁石は、他の元素の含有を許容する。例えば、Zr、Ti、Bi、Sn、Ga、Nb、Ta、Si、V、Ag、Ge等の元素を適宜含有させることができる。一方で、酸素、窒素、炭素等の不純物元素を極力低減することが望ましい。特に磁気特性を害する酸素は、その量を5000ppm以下、さらには3000ppm以下とすることが望ましい。酸素量が多いと非磁性成分である希土類酸化物相が増大して、磁気特性を低下させるからである。
Moreover, the RTB-based sintered magnet to which the present invention is applied can contain one or two of Al and Cu in a range of 0.02 to 0.5 wt%. By containing one or two of Al and Cu in this range, it is possible to increase the coercive force, the corrosion resistance, and the temperature characteristics of the obtained R-T-B sintered magnet. In the case of adding Al, the desirable amount of Al is 0.03 to 0.3 wt%, and the more desirable amount of Al is 0.05 to 0.25 wt%. Further, in the case of adding Cu, the desirable amount of Cu is 0.15 wt% or less (not including 0), and the more desirable amount of Cu is 0.03 to 0.12 wt%.
The RTB-based sintered magnet to which the present invention is applied allows the inclusion of other elements. For example, elements such as Zr, Ti, Bi, Sn, Ga, Nb, Ta, Si, V, Ag, and Ge can be appropriately contained. On the other hand, it is desirable to reduce impurity elements such as oxygen, nitrogen, and carbon as much as possible. In particular, the amount of oxygen that impairs magnetic properties is preferably 5000 ppm or less, more preferably 3000 ppm or less. This is because when the amount of oxygen is large, the rare-earth oxide phase, which is a nonmagnetic component, increases and the magnetic properties are deteriorated.
R−T−B系焼結磁石に本発明を適用することが望ましいが、他の希土類焼結磁石に本発明を適用することも可能である。例えば、R−Co系焼結磁石に本発明を適用することもできる。
R−Co系焼結磁石は、Rと、Fe、Ni、MnおよびCrから選ばれる1種以上の元素と、Coとを含有する。この場合、望ましくはさらにCuまたは、Nb、Zr、Ta、Hf、TiおよびVから選ばれる1種以上の元素を含有し、特に望ましくはCuと、Nb、Zr、Ta、Hf、TiおよびVから選ばれる1種以上の元素とを含有する。これらのうち特に、SmとCoとの金属間化合物、望ましくはSm2Co17金属間化合物を主相とし、粒界にはSmCo5系を主体とする副相が存在する。具体的組成は、製造方法や要求される磁気特性等に応じて適宜選択すればよいが、例えば、R:20〜30wt%、特に22〜28wt%程度、Fe、Ni、MnおよびCrの1種以上:1〜35wt%程度、Nb、Zr、Ta、Hf、TiおよびVの1種以上:0〜6wt%、特に0.5〜4wt%程度、Cu:0〜10wt%、特に1〜10wt%程度、Co:残部の組成が望ましい。
以上、R−T−B系焼結磁石、R−Co系焼結磁石について言及したが、本発明は他の希土類焼結磁石への適用を妨げるものではない。
Although it is desirable to apply the present invention to an RTB-based sintered magnet, the present invention can also be applied to other rare earth sintered magnets. For example, the present invention can be applied to an R—Co based sintered magnet.
The R—Co based sintered magnet contains R, one or more elements selected from Fe, Ni, Mn, and Cr, and Co. In this case, it preferably further contains Cu or one or more elements selected from Nb, Zr, Ta, Hf, Ti and V, and particularly preferably from Cu and Nb, Zr, Ta, Hf, Ti and V. Containing one or more selected elements. Among these, an intermetallic compound of Sm and Co, preferably an Sm 2 Co 17 intermetallic compound, is the main phase, and a subphase mainly composed of SmCo 5 exists at the grain boundary. The specific composition may be appropriately selected according to the production method, required magnetic characteristics, and the like. For example, R: 20 to 30 wt%, particularly about 22 to 28 wt%, Fe, Ni, Mn, and Cr Above: about 1 to 35 wt%, one or more of Nb, Zr, Ta, Hf, Ti and V: 0 to 6 wt%, especially about 0.5 to 4 wt%, Cu: 0 to 10 wt%, especially 1 to 10 wt% To the extent, Co: the balance composition is desirable.
The R-T-B sintered magnet and the R-Co sintered magnet have been described above, but the present invention does not prevent application to other rare earth sintered magnets.
ストリップキャスト法により、26.5wt%Nd−5.9wt%Dy−0.25wt%Al−0.5wt%Co−0.07wt%Cu−1wt%B−Feの組成を有する原料合金を作製した。
次いで、室温にて原料合金に水素を吸蔵させた後、Ar雰囲気中で600℃×1時間の脱水素を行なう水素粉砕処理を行なった。
水素粉砕処理が施された合金に、粉砕性の向上並びに成形時の配向性の向上に寄与する潤滑剤を0.05〜0.1%混合した。潤滑剤の混合は、例えばナウターミキサー等により5〜30分間ほど行なう程度でよい。その後、ジェットミルを用いて平均粒径が5.0μmの微粉砕粉末を得た。
A raw material alloy having a composition of 26.5 wt% Nd-5.9 wt% Dy-0.25 wt% Al-0.5 wt% Co-0.07 wt% Cu-1 wt% B-Fe was produced by strip casting.
Next, after hydrogen was occluded in the raw material alloy at room temperature, hydrogen pulverization treatment was performed in which dehydrogenation was performed at 600 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere.
The alloy that has been subjected to the hydrogen pulverization treatment was mixed with 0.05 to 0.1% of a lubricant that contributes to improvement in pulverization and orientation during molding. The lubricant may be mixed for about 5 to 30 minutes using, for example, a Nauter mixer. Thereafter, a finely pulverized powder having an average particle size of 5.0 μm was obtained using a jet mill.
以上の微粉砕粉末を造粒装置のチャンバ内に入れ、酸化防止のためチャンバ内部を窒素で満たした。造粒装置は、図2で示したような横型のもの(チャンバ容積は1.5リットル:高速流動型のスパルタンリューザ(ダルトン社製))を用いた。
その後、造粒装置の主翼を所定の速度で回し、微粉砕粉末を攪拌した。さらに、補助翼を回転させた。有機液体として、微粉砕粉末4000gに対してターピネオール(第1の有機液体)80gとエタノール(第2の有機液体)270gを、ノズルを用いてチャンバ内に所定時間をかけて添加した。
すべての有機液体を添加した後にも、有機液体と微粉砕粉末をなじませるため、主翼、補助翼を一定時間だけ回転させ続けた。その後、主翼、補助翼を停止し、造粒物をチャンバから取り出した。
The above finely pulverized powder was put into a chamber of a granulator, and the inside of the chamber was filled with nitrogen to prevent oxidation. As the granulator, a horizontal type as shown in FIG. 2 (chamber volume is 1.5 liters: high-speed flow type Spartan Luzer (Dalton)) was used.
Thereafter, the main wing of the granulator was rotated at a predetermined speed to stir the finely pulverized powder. Furthermore, the auxiliary wing was rotated. As an organic liquid, 80 g of terpineol (first organic liquid) and 270 g of ethanol (second organic liquid) were added to 4000 g of finely pulverized powder over a predetermined time using a nozzle.
Even after all the organic liquid was added, the main wing and auxiliary wing were kept rotating for a certain period of time in order to make the organic liquid and finely pulverized powder blend together. Thereafter, the main wing and auxiliary wing were stopped, and the granulated material was taken out from the chamber.
続いて、取り出した顆粒(造粒物)に含まれる第2の有機液体であるエタノールを蒸発により除去した。微粉砕粉末の酸化を防ぐため、蒸発には真空チャンバを用い、減圧雰囲気にて蒸発させた。このようにしてエタノールを除去した顆粒を振動篩にかけた。振動篩として、電動篩い(ニットー製:AFN−300,(2800rpm))を用いた。この振動篩においてメッシュのついていないステンレス製の容器を用いて顆粒を1分間振動させて実施例1の顆粒を得た。また、この振動篩において目開きが500ミクロンであるメッシュを用いて顆粒を1分間振動させて実施例2の顆粒を得た。さらに、上記エタノールの除去前、すなわちエタノール及びターピネオールを含んだ顆粒を振動篩において目開きが500ミクロンであるメッシュを用いて1分間振動させ、その後上記同様の方法にてエタノールを除去して実施例3の顆粒を得た。
また、比較例1として、振動篩にかけず、かつエタノールを除去した顆粒を得た。
得られた実施例1〜3および比較例1の粒度分布を調べるために、なるべく顆粒に振動を与えないよう、メッシュを通過させる最低限の力を加えて少量ずつ篩い分けを行なった。結果を図3のグラフに示す。
Subsequently, ethanol, which is the second organic liquid contained in the extracted granule (granulated product), was removed by evaporation. In order to prevent oxidation of the finely pulverized powder, a vacuum chamber was used for evaporation, and evaporation was performed in a reduced pressure atmosphere. The granules from which ethanol was removed in this way were passed through a vibrating sieve. An electric sieve (Nitto: AFN-300, (2800 rpm)) was used as the vibration sieve. Granules of Example 1 were obtained by vibrating the granules for 1 minute using a stainless steel container having no mesh in the vibrating sieve. Moreover, the granule of Example 2 was obtained by vibrating the granule for 1 minute using a mesh having an opening of 500 microns in the vibrating sieve. Furthermore, before the removal of the ethanol, that is, the granules containing ethanol and terpineol were vibrated for 1 minute using a mesh having a mesh opening of 500 microns on a vibrating sieve, and then the ethanol was removed by the same method as described above. 3 granules were obtained.
Further, as Comparative Example 1, a granule from which ethanol was removed without passing through a vibrating sieve was obtained.
In order to examine the particle size distributions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 obtained, sieving was performed little by little while applying a minimum force to pass through the mesh so as not to vibrate the granules as much as possible. The results are shown in the graph of FIG.
図3に示すように、実施例1と比較例1を比較すると、メッシュの目開きがなくても振動を与えただけで顆粒が転動により造粒されて、微粉が減少した。実施例2では、目開きのある振動篩を用いた場合には、さらに粒度分布が狭まり、顆粒が所定の粒度に集中していることがわかる。振動篩による振動により、メッシュ上で顆粒が転動し、その結果造粒が更に進んだため考えられる。また、500ミクロン以下に造粒された顆粒はメッシュを通過しようとするため、転動によって肥大化することもない。乾燥前の顆粒を振動篩にかけ造粒を行った実施例3では、実施例2よりさらに粒度分布が狭まり、顆粒が所定の粒度に集中していることがわかる。このように液体を含有した顆粒を振動篩にかけると、微粉は転動作用により顆粒に付着することで減少した。また、大きすぎる顆粒は振動により破壊され、より小さな適度な大きさの顆粒となった。これらの結果、粒度分布が狭まくなったものと考えられる。 As shown in FIG. 3, when Example 1 and Comparative Example 1 were compared, the granules were granulated by rolling only by applying vibration even if there was no mesh opening, and the fine powder decreased. In Example 2, when a vibrating sieve with openings is used, it can be seen that the particle size distribution is further narrowed and the granules are concentrated at a predetermined particle size. It is considered that the granules roll on the mesh due to vibration by the vibrating sieve, and as a result, the granulation further progresses. Moreover, since the granule granulated to 500 micrometers or less tries to pass a mesh, it does not enlarge by rolling. In Example 3 where granulation was performed by pulverizing the granules before drying through a vibrating sieve, the particle size distribution was narrower than in Example 2, indicating that the granules were concentrated at a predetermined particle size. Thus, when the granule containing the liquid was passed through a vibrating sieve, the fine powder was reduced by adhering to the granule for rolling operation. In addition, too large granules were broken by vibration, resulting in smaller, moderately sized granules. As a result, it is considered that the particle size distribution is narrowed.
図4に実施例2、実施例3および比較例1の500μm以下の顆粒の外観SEM像を示す。図4からも明らかなように、振動篩を適用した実施例2、3の顆粒は微粉が少ない。乾燥前に振動篩にかけた実施例3は特に液体量が多かったためか、顆粒がより丸みを帯び、粒径が小さく粒度が整っていた。これら試料の安息角を以下の方法に基づいて測定したところ、比較例1が50.7°であったのに対し、実施例2が48.3°、実施例3が44.8°となり、振動篩を用いることで微粉が減り流動性が向上したことが分かった。
安息角測定方法:60mmφの円のテーブルの上に、一定高さからふるいを通して少しずつ顆粒を落下させた。顆粒の山が崩壊する直前で顆粒の供給を停止した。円テーブルの上にできた顆粒の山の底角を測定した。円テーブルを120°ずつ回転し、計3箇所について角度を測定し、その平均を安息角とした。
FIG. 4 shows external SEM images of granules of 500 μm or less in Example 2, Example 3 and Comparative Example 1. As is clear from FIG. 4, the granules of Examples 2 and 3 to which the vibrating sieve is applied have few fine powders. In Example 3, which was passed through a vibration sieve before drying, the granule was more rounded, the particle size was small, and the particle size was uniform, probably because of the large amount of liquid. When the repose angle of these samples was measured based on the following method, Comparative Example 1 was 50.7 °, whereas Example 2 was 48.3 ° and Example 3 was 44.8 °. It was found that the use of a vibrating sieve reduced the fine powder and improved the fluidity.
Angle of repose measurement: Granules were dropped little by little through a sieve from a certain height on a 60 mmφ circular table. The granule supply was stopped just before the granule pile collapsed. The bottom angle of the pile of granules formed on the round table was measured. The circular table was rotated by 120 °, the angles were measured at a total of three locations, and the average was taken as the angle of repose.
次に、有機液体として、微粉砕粉末4000gに対してターピネオールを20gとエタノール330gを用いた以外はそれぞれ実施例1〜3および比較例1と同様にして実施例4〜6および比較例2の顆粒を得た。得られた実施例4〜6および比較例2の顆粒における安息角を測定した。
また、以下の要領で金型への充填ばらつきを測定した。磁場中成形機に開口部15mm×4mmの金型を取り付け、フィーダを用いて顆粒を供給し、金型にすり切り充填した。このフィーダは、金型の上で水平方向に往復運動をする箱であり、箱の下部には供給孔が空けられている。箱の中には一定量の顆粒がためられており、この箱が往復運動すると、箱下部の供給孔から金型内部に粉体が落ちる仕組みになっている。流動性の良い顆粒ほど、一定回数の往復運動で多くの顆粒が落下することになる。以上のようにして金型へ顆粒を充填した後に、15kOeの磁場、1.4ton/cm2の圧力で成形を行い、成形体を得た。得られた成形体の重量を測定した。各顆粒について磁場中成形を50回行い、各成形体重量の標準偏差σを平均重量で割ったσ/ave.を100倍した値を充填ばらつき(%)とした。なお、平均重量で割ることにより、嵩密度の異なるそれぞれの顆粒の充填量を標準化している。
また、実施例4〜6および比較例2の顆粒からなる成形体強度の測定も行なった。成形体強度は、各顆粒を10g秤量し、18mm×20mmの開口部を持つ金型に充填し、上記と同条件で磁場中成形し、三点曲げ試験法により抗折強度を測定した。
さらに、以上のようにして得られた成形体を真空中およびAr雰囲気中で1080℃まで昇温し4時間保持して焼結を行った。次いで得られた焼結体に800℃×1時間と560℃×1時間(ともにAr雰囲気中)の2段時効処理を施した。
実施例4〜6および比較例2の安息角、充填ばらつき及び焼結磁石の磁気特性を測定した結果を表2に示す。なお表2には、顆粒形成のための造粒を行わず、また篩にかけることなく、実施例4〜6と同じ材料の微粉砕粉を用いて成形し、焼結して得られた焼結磁石についても元材料として示している。
Next, the granules of Examples 4 to 6 and Comparative Example 2 were used in the same manner as Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, respectively, except that 20 g of terpineol and 330 g of ethanol were used for 4000 g of finely pulverized powder as the organic liquid. Got. The angle of repose in the granules of Examples 4 to 6 and Comparative Example 2 obtained was measured.
Moreover, the filling dispersion | variation to a metal mold | die was measured in the following ways. A mold having an opening of 15 mm × 4 mm was attached to a molding machine in a magnetic field, the granules were supplied using a feeder, and the mold was ground and filled. This feeder is a box that reciprocates horizontally on a mold, and a supply hole is formed in the lower part of the box. A certain amount of granules are stored in the box, and when this box reciprocates, the powder falls from the supply hole at the bottom of the box into the mold. Granules with better fluidity will drop more granules with a certain number of reciprocating motions. After the granules were filled in the mold as described above, molding was performed with a magnetic field of 15 kOe and a pressure of 1.4 ton / cm 2 to obtain a molded body. The weight of the obtained molded body was measured. Each granule was molded 50 times in a magnetic field, and the standard deviation σ of the weight of each compact was divided by the average weight σ / ave. A value obtained by multiplying 100 by 100 was defined as filling variation (%). In addition, the filling amount of each granule with different bulk density is standardized by dividing by the average weight.
Moreover, the measurement of the intensity | strength of the molded object which consists of the granule of Examples 4-6 and the comparative example 2 was also performed. For the strength of the compact, 10 g of each granule was weighed, filled in a mold having an opening of 18 mm × 20 mm, molded in a magnetic field under the same conditions as described above, and the bending strength was measured by a three-point bending test method.
Furthermore, the molded body obtained as described above was heated to 1080 ° C. in vacuum and Ar atmosphere and held for 4 hours for sintering. Next, the obtained sintered body was subjected to a two-stage aging treatment of 800 ° C. × 1 hour and 560 ° C. × 1 hour (both in an Ar atmosphere).
Table 2 shows the measurement results of the angle of repose, filling variation, and magnetic properties of the sintered magnets of Examples 4 to 6 and Comparative Example 2. Table 2 shows a sintered powder obtained by molding and sintering using finely pulverized powder of the same material as in Examples 4 to 6 without granulation for granule formation and without sieving. The magnetized magnet is also shown as the original material.
表2に示すように、振動篩にかけた実施例4〜6は、元材料はもとより比較例2より安息角が小さく、流動性が高いことがわかる。特に、液体を含んだ状態で顆粒を振動篩にかけた実施例6は安息角が最も小さい。また、安息角の値が小さく、流動性の良い粉ほど金型に充填しやすく、その結果充填ばらつきが小さいことがわかる。また、実施例6は、磁気特性についても、比較例2、実施例4、5より優れていた。なお、元材料は磁気特性が比較例2や実施例4〜6と比較して高いが、安息角が大きく流動性が悪いため、充填ばらつきが著しく劣る。 As shown in Table 2, it can be seen that Examples 4 to 6 subjected to the vibration sieve have a smaller angle of repose and higher fluidity than Comparative Example 2 as well as the original material. In particular, Example 6 in which the granules were passed through a vibrating sieve while containing a liquid had the smallest angle of repose. It can also be seen that powder having a smaller angle of repose and better fluidity is easier to fill into the mold, and as a result, there is less filling variation. In addition, Example 6 was superior to Comparative Example 2, Examples 4 and 5 in terms of magnetic characteristics. The original material has higher magnetic properties than Comparative Example 2 and Examples 4 to 6, but the filling angle is extremely inferior because the angle of repose is large and the fluidity is poor.
なお、上記実施の形態では、顆粒を形成するために有機液体を用いたが、これに限るものではなく、他に、水等を用いることも可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
In the above embodiment, the organic liquid is used to form the granules. However, the present invention is not limited to this, and water or the like can also be used.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.
10、10H、10V…造粒装置、11…チャンバ、12…主翼、13…補助翼 10, 10H, 10V ... Granulator, 11 ... Chamber, 12 ... Main wing, 13 ... Auxiliary wing
Claims (9)
前記顆粒を振動体上に供給して、前記顆粒の粒度分布を調整する工程と、
前記顆粒を金型キャビティに投入する工程と、
前記顆粒に磁場を印加し、かつ加圧成形することにより成形体を得る工程と、
前記成形体を焼結する工程と、
を備えることを特徴とする希土類焼結磁石の製造方法。 Rolling a raw material composition containing a raw material powder of a rare earth sintered magnet and a granulation aid to obtain granules;
Supplying the granules onto a vibrating body to adjust the particle size distribution of the granules;
Introducing the granules into a mold cavity;
Applying a magnetic field to the granules, and obtaining a molded body by pressure molding;
Sintering the molded body;
A method for producing a rare earth sintered magnet.
前記顆粒は、前記原料粉と顆粒化助剤とをチャンバ内において回転する主翼と、前記主翼とは異なる方向へ回転する補助翼により転動造粒され、さらに前記転動造粒後に振動篩にかけられたものであることを特徴とする希土類焼結磁石。 A rare earth sintered magnet obtained by applying a magnetic field to a granule containing raw material powder of a rare earth sintered magnet, press molding, and sintering,
The granules are rolled and granulated by a main wing rotating the raw material powder and the granulating aid in a chamber, and an auxiliary wing rotating in a direction different from the main wing, and after passing through the rolling granulation, the granules are passed through a vibrating sieve. Rare earth sintered magnet characterized by being made.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005086098A JP4666145B2 (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Rare earth sintered magnet manufacturing method and rare earth sintered magnet |
EP12181702.7A EP2527062B1 (en) | 2004-06-30 | 2005-06-28 | Method for producing a rare earth sintered magnet |
CN2005800102381A CN1938115B (en) | 2004-06-30 | 2005-06-28 | Method for producing raw material powder for rare earth sintered magnet, method for producing rare earth sintered magnet, granule and sintered article |
EP05755236.6A EP1762316B1 (en) | 2004-06-30 | 2005-06-28 | Method for producing a rare earth sintered magnet and its raw material and granules |
US11/569,767 US7858023B2 (en) | 2004-06-30 | 2005-06-28 | Method for producing raw material powder for rare earth sintered magnet, method for producing rare earth sintered magnet, granule and sintered body |
PCT/JP2005/011787 WO2006003872A1 (en) | 2004-06-30 | 2005-06-28 | Method for producing raw material powder for rare earth sintered magnet, method for producing rare earth sintered magnet, granule and sintered article |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005086098A JP4666145B2 (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Rare earth sintered magnet manufacturing method and rare earth sintered magnet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006265643A true JP2006265643A (en) | 2006-10-05 |
JP4666145B2 JP4666145B2 (en) | 2011-04-06 |
Family
ID=37201907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005086098A Expired - Fee Related JP4666145B2 (en) | 2004-06-30 | 2005-03-24 | Rare earth sintered magnet manufacturing method and rare earth sintered magnet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4666145B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008249160A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tdk Corp | Powder drying method, powder drier and method of manufacturing rare earth sintered magnet |
JP2008249161A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tdk Corp | Powder drying method, powder drier and method of manufacturing rare earth sintered magnet |
CN112951581A (en) * | 2021-02-08 | 2021-06-11 | 卢苏爱 | Forming process of permanent magnet material |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60175534A (en) * | 1984-02-23 | 1985-09-09 | Naka Tech Lab | Granulation of fine ceramic powder |
JPS6286099A (en) * | 1985-10-12 | 1987-04-20 | 日本油脂株式会社 | Production of granular composite soap |
JPH07283058A (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-27 | Citizen Watch Co Ltd | Anisotropic rare earth bond magnet and production thereof |
JPH0888111A (en) * | 1994-09-14 | 1996-04-02 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Manufacture of r-fe-b sintered permanent magnet |
JPH08107034A (en) * | 1994-09-14 | 1996-04-23 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Manufacture of r-fe-b sintered permanent magnet |
JP2002194402A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Method for manufacturing sintered body of rare-earth alloy, and rare-earth sintered magnet |
JP2002294303A (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | METHOD FOR PRODUCING GRANULATED POWDER OF R-Fe-B BASED ALLOY AND METHOD FOR PRODUCING R-Fe-B BASED SINTERED COMPACT |
JP2003200030A (en) * | 2001-11-05 | 2003-07-15 | Dainippon Ink & Chem Inc | Agitation apparatus |
-
2005
- 2005-03-24 JP JP2005086098A patent/JP4666145B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60175534A (en) * | 1984-02-23 | 1985-09-09 | Naka Tech Lab | Granulation of fine ceramic powder |
JPS6286099A (en) * | 1985-10-12 | 1987-04-20 | 日本油脂株式会社 | Production of granular composite soap |
JPH07283058A (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-27 | Citizen Watch Co Ltd | Anisotropic rare earth bond magnet and production thereof |
JPH0888111A (en) * | 1994-09-14 | 1996-04-02 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Manufacture of r-fe-b sintered permanent magnet |
JPH08107034A (en) * | 1994-09-14 | 1996-04-23 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Manufacture of r-fe-b sintered permanent magnet |
JP2002194402A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Method for manufacturing sintered body of rare-earth alloy, and rare-earth sintered magnet |
JP2002294303A (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | METHOD FOR PRODUCING GRANULATED POWDER OF R-Fe-B BASED ALLOY AND METHOD FOR PRODUCING R-Fe-B BASED SINTERED COMPACT |
JP2003200030A (en) * | 2001-11-05 | 2003-07-15 | Dainippon Ink & Chem Inc | Agitation apparatus |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008249160A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tdk Corp | Powder drying method, powder drier and method of manufacturing rare earth sintered magnet |
JP2008249161A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tdk Corp | Powder drying method, powder drier and method of manufacturing rare earth sintered magnet |
CN112951581A (en) * | 2021-02-08 | 2021-06-11 | 卢苏爱 | Forming process of permanent magnet material |
CN112951581B (en) * | 2021-02-08 | 2023-08-29 | 绵阳巨星永磁材料有限公司 | Forming device of permanent magnet material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4666145B2 (en) | 2011-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3231034B1 (en) | Rare earth magnet and manufacturing method thereof | |
CN1938115B (en) | Method for producing raw material powder for rare earth sintered magnet, method for producing rare earth sintered magnet, granule and sintered article | |
JP2006270087A (en) | Method of producing rare-earth sintered magnet | |
JP4666145B2 (en) | Rare earth sintered magnet manufacturing method and rare earth sintered magnet | |
JP2002294303A (en) | METHOD FOR PRODUCING GRANULATED POWDER OF R-Fe-B BASED ALLOY AND METHOD FOR PRODUCING R-Fe-B BASED SINTERED COMPACT | |
JP4282016B2 (en) | Manufacturing method of rare earth sintered magnet | |
JP5103428B2 (en) | Rare earth sintered magnet manufacturing method | |
JP4282025B2 (en) | Manufacturing method of rare earth sintered magnet | |
JP5188674B2 (en) | Method for producing rare earth sintered magnet, method for grinding raw alloy powder for sintered magnet | |
JP4282017B2 (en) | Manufacturing method of rare earth sintered magnet | |
JP4662046B2 (en) | Manufacturing method of rare earth sintered magnet | |
JP4057562B2 (en) | Method for producing raw material powder for rare earth sintered magnet and method for producing rare earth sintered magnet | |
JP4057563B2 (en) | Granule, sintered body | |
JP4057561B2 (en) | Method for producing raw material powder for rare earth sintered magnet and method for producing rare earth sintered magnet | |
JP4687895B2 (en) | Manufacturing method of rare earth sintered magnet | |
JP4282013B2 (en) | Manufacturing method of rare earth sintered magnet | |
JP2007227466A (en) | Method of manufacturing rare-earth sintered magnet, and method of manufacturing granules | |
JP4282015B2 (en) | Rare earth sintered magnet manufacturing method, sintered body | |
JP2005340323A (en) | Material powder for rare earth sintered magnet and its production method, and method of manufacturing rare earth sintered magnet | |
JP4561432B2 (en) | Method for producing RTB-based sintered magnet | |
JP4636240B2 (en) | Raw powder for manufacturing RTB-based sintered magnets | |
JP2007039787A (en) | Method for producing raw material powder for rare earth-sintered magnet, and method for producing rare earth-sintered magnet | |
JP2007231396A (en) | Method for producing granule and method for producing rare earth sintered magnet | |
JP4609644B2 (en) | Manufacturing method of rare earth sintered magnet | |
JP2002332507A (en) | Rare earth magnet and production method therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090811 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091008 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100707 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100809 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101215 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101228 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4666145 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |