JP2007287874A - 希土類永久磁石材料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【効果】本発明によれば、高性能で、且つTbあるいはDyの使用量の少ないR−Fe−B系焼結磁石を提供することができる。
【選択図】なし
Description
請求項1:
R1−Fe−B系組成(R1はSc及びYを含む希土類元素から選ばれる1種又は2種以上)からなる焼結磁石体に対し、M(MはAl、Cu、Znから選ばれる1種又は2種以上)を0.5質量%以上含有し且つ平均粒子径が300μm以下の粉末と、R2のフッ化物(R2はSc及びYを含む希土類元素から選ばれる1種又は2種以上)を30質量%以上含有し且つ平均粒子径が100μm以下の粉末との混合粉体を当該焼結磁石体の表面に存在させた状態で、当該磁石体及び当該混合粉体を当該磁石体の焼結温度以下の温度で真空又は不活性ガス中において熱処理を施すことにより、当該混合粉体に含まれていたM及びR2の少なくとも1種を当該磁石体に吸収させることを特徴とする希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項2:
上記混合粉体により処理される焼結磁石体の最小部の寸法が20mm以下である請求項1記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項3:
上記混合粉体の存在量が、焼結磁石体の表面から距離1mm以下の当該磁石体を取り囲む、空間内における平均的な占有率で10容積%以上である請求項1又は2記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項4:
上記焼結磁石体に対し、上記混合粉体の吸収処理後、更に低温で時効処理を施すことを特徴とする請求項1、2又は3記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項5:
M(MはAl、Cu、Znから選ばれる1種又は2種以上)を含有する粉末が、Mとその酸化物との混合物を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項6:
R2のフッ化物のR2に、Nd、Pr、Dy、Tbから選ばれる1種又は2種以上が10原子%以上含まれることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項7:
M(MはAl、Cu、Znから選ばれる1種又は2種以上)を0.5質量%以上含有し且つ平均粒子径が300μm以下の粉末と、R2のフッ化物(R2はSc及びYを含む希土類元素から選ばれる1種又は2種以上)を30質量%以上含有し且つ平均粒子径が100μm以下の粉末との混合粉体を水系又は有機系の溶媒に分散させたスラリーとして供給することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項8:
焼結磁石体を上記混合粉体により処理する前に、アルカリ、酸又は有機溶剤のいずれか1種以上により洗浄することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項9:
焼結磁石体を上記混合粉体により処理する前に、その表面をショットブラストで除去することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項10:
焼結磁石体を上記混合粉体による吸収処理後又は時効処理後にアルカリ、酸又は有機溶剤のいずれか1種以上により洗浄することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項11:
焼結磁石体を上記混合粉体による吸収処理後又は時効処理後に更に研削加工することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
請求項12:
焼結磁石体を上記混合粉体による吸収処理後、時効処理後、当該時効処理後のアルカリ、酸又は有機溶剤のいずれか1種以上による洗浄後、又は上記時効処理後の研削加工後に、メッキ又は塗装することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
ここで、R−Fe−B系焼結磁石体は、常法に従い、母合金を粗粉砕、微粉砕、成型、焼結させることにより得ることができる。
なお、本発明において、R及びR1はいずれもSc及びYを含む希土類元素から選ばれるものであるが、Rは主に得られた磁石体に関して使用し、R1は主に出発原料に関して用いる。
純度99質量%以上のNd、Al、Fe、Cuメタルとフェロボロンを用いてAr雰囲気中で高周波溶解した後、銅製単ロールに注湯するストリップキャスト法により、Ndが14.0原子%、Alが0.5原子%、Cuが0.3原子%、Bが5.8原子%、Feが残部からなる薄板状の合金を得た。この合金を室温にて0.11MPaの水素ガスに曝して水素を吸蔵させた後、真空排気を行いながら500℃まで加熱して部分的に水素を放出させ、冷却してから篩にかけ、50メッシュ以下の粗粉末とした。
純度99質量%以上のNd、Al、Feメタルとフェロボロンを用いてAr雰囲気中で高周波溶解した後、銅製単ロールに注湯するストリップキャスト法により、Ndが13.5原子%、Alが0.5原子%、Bが6.0原子%、Feが残部からなる薄板状の合金を得た。この合金を室温にて0.11MPaの水素ガスに曝して水素を吸蔵させた後、真空排気を行いながら500℃まで加熱して部分的に水素を放出させ、冷却してから篩にかけ、50メッシュ以下の粗粉末(合金粉末A)とした。
純度99質量%以上のNd、Pr、Al、Feメタルとフェロボロンを用いてAr雰囲気中で高周波溶解した後、銅製単ロールに注湯するストリップキャスト法により、Ndが12.5原子%、Prが1.5原子%、Alが0.5原子%、Bが5.8原子%、Feが残部からなる薄板状の合金を得た。この合金に室温にて0.11MPaの水素ガスに曝して水素を吸蔵させた後、真空排気を行いながら500℃まで加熱して部分的に水素を放出させ、冷却してから篩にかけ、50メッシュ以下の粗粉末とした。
純度99質量%以上のNd、Al、Feメタルとフェロボロンを用いてAr雰囲気中で高周波溶解した後、銅製単ロールに注湯するストリップキャスト法により、Ndが13.5原子%、Alが0.5原子%、Bが6.0原子%、Feが残部からなる薄板状の合金を得た。この合金を室温にて0.11MPaの水素ガスに曝して水素を吸蔵させた後、真空排気を行いながら500℃まで加熱して部分的に水素を放出させ、冷却してから篩にかけ、50メッシュ以下の粗粉末(合金粉末C)とした。
純度99質量%以上のNd、Al、Fe、Cuメタルとフェロボロンを用いてAr雰囲気中で高周波溶解した後、銅製単ロールに注湯するストリップキャスト法により、Ndが14.0原子%、Alが0.5原子%、Cuが0.3原子%、Bが5.8原子%、Feが残部からなる薄板状の合金を得た。この合金を室温にて0.11MPaの水素ガスに曝して水素を吸蔵させた後、真空排気を行いながら500℃まで加熱して部分的に水素を放出させ、冷却してから篩にかけ、50メッシュ以下の粗粉末とした。
純度99質量%以上のNd、Pr、Al、Fe、Cu、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wメタルとフェロボロンを用いてAr雰囲気中で高周波溶解した後、銅製単ロールに注湯するストリップキャスト法により、Ndが11.5原子%、Prが2.0原子%、Alが0.5原子%、Cuが0.3原子%、E(Cu、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W)が0.5原子%、Bが5.8原子%、Feが残部からなる薄板状の合金を得た。この合金に室温にて0.11MPaの水素ガスに曝して水素を吸蔵させた後、真空排気を行いながら500℃まで加熱して部分的に水素を放出させ、冷却してから篩にかけ、50メッシュ以下の粗粉末とした。
実施例2と同様な組成及び作製法で焼結体ブロックを作製した。磁石ブロックはダイヤモンドカッターにより40×12×厚み4mm寸法に全面研削加工した後、アルカリ溶液、純水、硝酸、純水の順で洗浄・乾燥した。
磁石体M7の磁気特性を表7に示した。吸収処理後に洗浄していないM2と比較して、吸収処理後に洗浄工程を加えても、高い磁気特性を示すことがわかる。
実施例2と同様な組成及び作製法で焼結体ブロックを作製した。磁石ブロックはダイヤモンドカッターにより40×12×厚み4mm寸法に全面研削加工した後、アルカリ溶液、純水、硝酸、純水の順で洗浄・乾燥した。
Claims (12)
- R1−Fe−B系組成(R1はSc及びYを含む希土類元素から選ばれる1種又は2種以上)からなる焼結磁石体に対し、M(MはAl、Cu、Znから選ばれる1種又は2種以上)を0.5質量%以上含有し且つ平均粒子径が300μm以下の粉末と、R2のフッ化物(R2はSc及びYを含む希土類元素から選ばれる1種又は2種以上)を30質量%以上含有し且つ平均粒子径が100μm以下の粉末との混合粉体を当該焼結磁石体の表面に存在させた状態で、当該磁石体及び当該混合粉体を当該磁石体の焼結温度以下の温度で真空又は不活性ガス中において熱処理を施すことにより、当該混合粉体に含まれていたM及びR2の少なくとも1種を当該磁石体に吸収させることを特徴とする希土類永久磁石材料の製造方法。
- 上記混合粉体により処理される焼結磁石体の最小部の寸法が20mm以下である請求項1記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- 上記混合粉体の存在量が、焼結磁石体の表面から距離1mm以下の当該磁石体を取り囲む、空間内における平均的な占有率で10容積%以上である請求項1又は2記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- 上記焼結磁石体に対し、上記混合粉体の吸収処理後、更に低温で時効処理を施すことを特徴とする請求項1、2又は3記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- M(MはAl、Cu、Znから選ばれる1種又は2種以上)を含有する粉末が、Mとその酸化物との混合物を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- R2のフッ化物のR2に、Nd、Pr、Dy、Tbから選ばれる1種又は2種以上が10原子%以上含まれることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- M(MはAl、Cu、Znから選ばれる1種又は2種以上)を0.5質量%以上含有し且つ平均粒子径が300μm以下の粉末と、R2のフッ化物(R2はSc及びYを含む希土類元素から選ばれる1種又は2種以上)を30質量%以上含有し且つ平均粒子径が100μm以下の粉末との混合粉体を水系又は有機系の溶媒に分散させたスラリーとして供給することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- 焼結磁石体を上記混合粉体により処理する前に、アルカリ、酸又は有機溶剤のいずれか1種以上により洗浄することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- 焼結磁石体を上記混合粉体により処理する前に、その表面をショットブラストで除去することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- 焼結磁石体を上記混合粉体による吸収処理後又は時効処理後にアルカリ、酸又は有機溶剤のいずれか1種以上により洗浄することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- 焼結磁石体を上記混合粉体による吸収処理後又は時効処理後に更に研削加工することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
- 焼結磁石体を上記混合粉体による吸収処理後、時効処理後、当該時効処理後のアルカリ、酸又は有機溶剤のいずれか1種以上による洗浄後、又は上記時効処理後の研削加工後に、メッキ又は塗装することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項記載の希土類永久磁石材料の製造方法。
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