JP2010215992A - Method for producing compact for magnet and sintered magnet, and apparatus for producing compact for magnet - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for producing a compact for a magnet, which can produce a compact having a sufficiently high orientation degree. <P>SOLUTION: The apparatus 100 for producing the compact for the magnet includes: a supply part 13 which supplies a slurry S containing a magnetic powder and a dispersion medium; a piping part 15 which has a flow path for transferring the slurry S supplied from the supply part 13; and a compacting part 12 which has a cavity C and a supply hole 121d for supplying the slurry S transferred by the piping part 15 into the cavity C. The flow path of the slurry S in a compacting part 12 side of the piping part 15 or in the supply hole 121d is narrower than the flow path in a supply part 13 side of the piping part 15. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は磁石用成形体及び焼結磁石の製造方法、並びに磁石用成形体の製造装置に関する。   The present invention relates to a magnet molded body, a sintered magnet manufacturing method, and a magnet molded body manufacturing apparatus.

焼結磁石は、通常、磁性粉体を所定の形状に成形して得られた成形体を焼成することによって製造される。例えば、希土類焼結磁石を製造する場合には、磁性粉体を分散させたスラリーを用いる湿式成形により成形体を作製する、いわゆる湿式成形を行うことによって、磁気特性の向上が図られている。   A sintered magnet is usually manufactured by firing a molded body obtained by molding magnetic powder into a predetermined shape. For example, when a rare earth sintered magnet is manufactured, magnetic properties are improved by performing a so-called wet molding in which a compact is produced by wet molding using a slurry in which magnetic powder is dispersed.

焼結磁石は、磁気特性のさらなる向上が求められているが、このような要求に応えるためには、原料の磁性粉末が有する本来の磁気特性が十分に発揮されるような工程を経て、焼結磁石を作製することが必要である。   Sintered magnets are required to have further improved magnetic properties. In order to meet these requirements, sintered magnets are subjected to a process that fully exhibits the original magnetic properties of the raw magnetic powder. It is necessary to produce a magnetized magnet.

しかしながら、例えば希土類焼結磁石の場合、原料の磁性粉末の磁気特性が高いために、湿式成形によって成形体を作製する際にブリッジが形成されて、磁気配向が乱されてしまうという現象が生じており、磁性粉末の有する磁気特性を十分に生かしきれていないのが現状である。   However, in the case of rare earth sintered magnets, for example, since the magnetic properties of the raw magnetic powder are high, a phenomenon arises in which a bridge is formed and magnetic orientation is disturbed when forming a molded body by wet molding. Therefore, the current situation is that the magnetic properties of the magnetic powder are not fully utilized.

このような磁性粉末同士によるブリッジの形成を抑制するために、スラリーの調製に、合成油や植物油などの特定の溶媒を用いることが提案されている(例えば、特許文献1)。   In order to suppress the bridge formation between such magnetic powders, it has been proposed to use a specific solvent such as synthetic oil or vegetable oil for the preparation of the slurry (for example, Patent Document 1).

特開平7−57914号公報JP 7-57914 A

ところが、特許文献1のように特定の溶媒を用いても、磁性粉末同士の相互作用の低減が不十分であり、焼結磁石とした場合の配向度を十分に高くすることができないことから、磁性粉末が有する本来の磁気特性を十分に引き出すことは未だ困難な状況にあった。   However, even if a specific solvent is used as in Patent Document 1, the interaction between the magnetic powders is insufficiently reduced, and the degree of orientation when the sintered magnet is used cannot be sufficiently increased. It was still difficult to fully extract the original magnetic properties of the magnetic powder.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、十分に高い配向度を有する成形体及び焼結磁石の製造方法、並びに十分に高い配向度を有する成形体を製造することが可能な磁石用成形体の製造装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, For magnets which can manufacture the molded object which has a sufficiently high orientation degree, the manufacturing method of a sintered magnet, and the molded object which has a sufficiently high orientation degree It aims at providing the manufacturing apparatus of a molded object.

本発明では、上記目的を達成するため、磁性粉末と分散媒とを含むスラリーを供給する供給部と、供給部から供給されるスラリーを移送する流路を有する配管部と、キャビティと配管部によって移送されるスラリーをキャビティ内に供給する供給孔とを有する成形部と、を備える磁石用成形体の成形装置を用いた磁石用成形体の製造方法であって、スラリーが、成形部側の配管部又は供給孔において、供給部側の配管部の流路よりも狭くなっている流路を通過して、磁場が印加されたキャビティに供給される供給工程と、キャビティに供給されたスラリーを加圧して磁場中成形する成形工程と、を有する磁石用成形体の製造方法を提供する。   In the present invention, in order to achieve the above object, a supply unit for supplying a slurry containing magnetic powder and a dispersion medium, a pipe unit having a flow path for transferring the slurry supplied from the supply unit, a cavity and a pipe unit are provided. And a molding part having a supply hole for supplying the slurry to be transferred into the cavity. A method for producing a magnet molding using a molding apparatus for a magnet molding, wherein the slurry is a pipe on the molding part side. The supply process for supplying the cavity to the cavity to which the magnetic field is applied through the flow path narrower than the flow path of the piping section on the supply section side, and the slurry supplied to the cavity. There is provided a method for producing a molded body for a magnet having a molding step of pressing in a magnetic field.

本発明によれば、スラリーが、成形部側の配管部又は供給孔において、供給部側の配管部の流路よりも狭くなっている流路を通過する際に、スラリー内に生じるせん断応力によって、磁性粉末の凝集が解きほぐされ、スラリー中の磁性粉末の分散性を良好なものとすることができる。これによって、供給工程において、キャビティ内に磁性粉末の凝集が十分に低減されたスラリーを供給することが可能となり、成形工程で得られる成形体の配向度を十分に高くすることができる。また、このような成形体及び焼結磁石を用いることによって、高い磁気特性を有する焼結磁石を得ることができる。   According to the present invention, when the slurry passes through a flow path that is narrower than the flow path of the piping section on the supply section side in the piping section or supply hole on the molding section side, the shear stress generated in the slurry Thus, the aggregation of the magnetic powder is unraveled and the dispersibility of the magnetic powder in the slurry can be improved. Thereby, in the supplying step, it is possible to supply a slurry in which the aggregation of the magnetic powder is sufficiently reduced in the cavity, and the degree of orientation of the molded body obtained in the forming step can be sufficiently increased. Moreover, the sintered magnet which has a high magnetic characteristic can be obtained by using such a molded object and a sintered magnet.

本発明における磁石用成形体の製造方法の供給工程では、スラリーが供給孔又は配管部に設けられたスリットを通過することが好ましい。これによって、スラリー内に一層大きなせん断応力が発生することとなり、スラリー中の磁性粉末の分散性を一層良好なものとすることができる。したがって、成形工程で得られる成形体の配向度を一層高くすることができる。   In the supply step of the method for producing a molded body for magnets in the present invention, it is preferable that the slurry pass through a slit provided in the supply hole or the piping part. Thereby, a larger shear stress is generated in the slurry, and the dispersibility of the magnetic powder in the slurry can be further improved. Therefore, the degree of orientation of the molded body obtained in the molding process can be further increased.

また、上述の供給工程において、供給部側の配管部又は供給孔の流路におけるスラリーのせん断速度は、1×10(1/分)以上であることが好ましい。これによって、磁性粉末の凝集を十分に抑制することが可能となり、成形体及び焼結磁石の配向度をより一層高くすることができる。 Moreover, in the above-mentioned supply process, it is preferable that the shear rate of the slurry in the pipe part on the supply part side or the flow path of the supply hole is 1 × 10 4 (1 / min) or more. Thereby, it is possible to sufficiently suppress the aggregation of the magnetic powder, and the degree of orientation of the compact and the sintered magnet can be further increased.

また、本発明では、上述の磁石用成形体の製造方法によって得られる成形体を焼成する工程を有する焼結磁石の製造方法を提供する。この焼結磁石の製造方法は、上述の製造方法で作製された配向度の高い成形体を用いているため、配向度が十分に高く磁気特性に優れる焼結磁石を製造することができる。   Moreover, in this invention, the manufacturing method of the sintered magnet which has the process of baking the molded object obtained by the manufacturing method of the above-mentioned molded object for magnets is provided. Since this sintered magnet manufacturing method uses a molded body with a high degree of orientation produced by the above-described manufacturing method, a sintered magnet having a sufficiently high degree of orientation and excellent magnetic properties can be produced.

本発明ではまた、磁性粉末と分散媒とを含むスラリーを供給する供給部と、供給部から供給されるスラリーを移送する流路を有する配管部と、キャビティと配管部によって移送されるスラリーをキャビティ内に供給する供給孔とを有する成形部と、を備える磁石用成形体の成形装置であって、配管部の成形部側又は供給孔におけるスラリーの流路が、配管部の供給部側の流路よりも狭くなっている磁石用成形体の製造装置を提供する。   In the present invention, a supply unit that supplies a slurry containing magnetic powder and a dispersion medium, a piping unit that has a flow path for transferring the slurry supplied from the supply unit, and a cavity and a slurry transferred by the piping unit are cavities. A molded part for a magnet comprising a forming part having a supply hole to be supplied therein, wherein the flow path of the slurry in the forming part side of the piping part or the supply hole is on the supply part side of the piping part. An apparatus for manufacturing a molded article for a magnet that is narrower than a path is provided.

本発明の磁石用成形体の製造装置を用いると、スラリーが、成形部側の配管部又は供給孔において、供給部側の配管部の流路よりも狭くなっている流路を通過する際に、スラリー内に生じるせん断応力によって、磁性粉末の凝集を解きほぐすことができる。このためスラリー中の磁性粉末の分散性を良好なものとすることができる。これによって、キャビティ内に磁性粉末の凝集が十分に抑制されたスラリーを供給することが可能となり、成形体の配向度を十分に高くすることができる。また、このような成形体を用いることによって、高い磁気特性を有する焼結磁石を得ることができる。   When the apparatus for producing a molded body for magnets of the present invention is used, when the slurry passes through a flow path that is narrower than the flow path of the piping section on the supply section side in the piping section or supply hole on the forming section side. The aggregation of the magnetic powder can be unraveled by the shear stress generated in the slurry. For this reason, the dispersibility of the magnetic powder in the slurry can be improved. This makes it possible to supply a slurry in which the aggregation of the magnetic powder is sufficiently suppressed in the cavity, and the degree of orientation of the compact can be sufficiently increased. Moreover, the sintered magnet which has a high magnetic characteristic can be obtained by using such a molded object.

本発明の磁石用成形体の製造装置は、供給孔又は配管部にスリットを有することが好ましい。スラリーを、スリットに通過させることによって、スラリー内に一層大きなせん断応力が発生することとなり、スラリー中の磁性粉末の分散性を一層良好なものとすることができる。したがって、成形体及び焼結磁石の配向度を一層高くすることができる。   It is preferable that the manufacturing apparatus of the molded object for magnets of this invention has a slit in a supply hole or a piping part. By passing the slurry through the slit, a larger shear stress is generated in the slurry, and the dispersibility of the magnetic powder in the slurry can be further improved. Therefore, the degree of orientation of the compact and the sintered magnet can be further increased.

本発明の磁石用成形体の製造装置では、成形部に近接するにつれて、配管部又は供給孔におけるスラリーの流路が狭くなっていることが好ましい。スラリーがこのような流路を通過すると、スラリー内に一層大きなせん断応力が発生することとなり、スラリー中の磁性粉末の分散性を一層良好なものとすることができる。したがって、成形体及び焼結体の配向度を一層高くすることができる。   In the magnet molded body manufacturing apparatus according to the present invention, it is preferable that the flow path of the slurry in the pipe portion or the supply hole becomes narrower as it approaches the forming portion. When the slurry passes through such a flow path, a larger shear stress is generated in the slurry, and the dispersibility of the magnetic powder in the slurry can be further improved. Therefore, the degree of orientation of the molded body and the sintered body can be further increased.

本発明によれば、十分に高い配向度を有する成形体及び焼結磁石の製造方法、並びに十分に高い配向度を有する成形体を製造することが可能な磁石用成形体の製造装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the molded object for magnets which can manufacture the molded object which has a sufficiently high orientation degree, the manufacturing method of a sintered magnet, and the molded object which has a sufficiently high orientation degree is provided. be able to.

本発明に係る磁石用成形体の製造装置の第1実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 1st Embodiment of the manufacturing apparatus of the molded object for magnets which concerns on this invention. 本発明に係る磁石用成形体の製造装置の第1実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 1st Embodiment of the manufacturing apparatus of the molded object for magnets which concerns on this invention. 本発明の第1実施形態に係る磁石用成形体の製造装置100のIII−III線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the III-III line of the manufacturing apparatus 100 of the molded object for magnets which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明に係る磁石用成形体の製造装置によって製造される希土類焼結磁石の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the rare earth sintered magnet manufactured with the manufacturing apparatus of the molded object for magnets which concerns on this invention. 本発明に係る磁石用成形体の製造装置の第2実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 2nd Embodiment of the manufacturing apparatus of the molded object for magnets which concerns on this invention. 本発明の第2実施形態に係る磁石用成形体の製造装置200の成形装置14の上面図である。It is a top view of the shaping | molding apparatus 14 of the manufacturing apparatus 200 of the molded object for magnets concerning 2nd Embodiment of this invention. 実施例及び比較例の希土類焼結磁石の磁場配向方向に沿った配向度の値とそのばらつきを示す図である。It is a figure which shows the value of the orientation degree along the magnetic field orientation direction of the rare earth sintered magnet of an Example and a comparative example, and its dispersion | variation.

本発明の好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら以下に説明する。なお、図面において同一の要素のついては同じ番号を付し、重複する説明を省略する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)
図1及び図2は、本発明に係る磁石用成形体の製造装置の一実施形態を示す概略図である。図1は、成形装置内にスラリーを供給するスラリー供給工程を示し、図2は、成形装置内に供給されたスラリーを磁場中で加圧成形する成形工程を示す。
(First embodiment)
FIG.1 and FIG.2 is schematic which shows one Embodiment of the manufacturing apparatus of the molded object for magnets which concerns on this invention. FIG. 1 shows a slurry supply process for supplying slurry into the molding apparatus, and FIG. 2 shows a molding process for pressure-molding the slurry supplied into the molding apparatus in a magnetic field.

図1に示すように、スラリーSを供給するスラリー供給装置13と、スラリー供給装置13からスラリーを移送する流路を有する配管部15と、キャビティCと配管部15によって移送されるスラリーSをキャビティCに供給する供給孔を備える成形装置12と、キャビティC内のスラリーSに磁場を印加する磁場印加装置(図示せず)とを備えている。   As shown in FIG. 1, the slurry supply device 13 that supplies the slurry S, the pipe portion 15 having a flow path for transferring the slurry from the slurry supply device 13, the cavity C, and the slurry S transferred by the pipe portion 15 are cavities A molding apparatus 12 having a supply hole for supplying to C and a magnetic field application apparatus (not shown) for applying a magnetic field to the slurry S in the cavity C are provided.

成形装置12は、中央部に貫通穴121aを有する臼型(第1の金型)121と、臼型121の貫通穴121aに挿入される下型(第2の金型)122と、貫通穴121aを下型122とともに塞ぐことによってキャビティCを形成する上型(第3の金型)123とを備えている。   The molding apparatus 12 includes a mortar mold (first mold) 121 having a through hole 121a at the center, a lower mold (second mold) 122 inserted into the through hole 121a of the mortar mold 121, and a through hole. An upper mold (third mold) 123 that forms a cavity C by closing 121a together with the lower mold 122 is provided.

臼型121は、貫通穴121aを包囲する内壁面121bと、内壁面121bを包囲する外壁面121cとを有し、内壁面121bには、スラリーSをキャビティCに供給するスラリー供給孔121dが形成されている。スラリー供給孔121dは、内壁面121b及び外壁面121cを貫通しており、その内部には、所定の開口を有するスリット126が設けられている。   The die 121 has an inner wall surface 121b surrounding the through hole 121a and an outer wall surface 121c surrounding the inner wall surface 121b, and a slurry supply hole 121d for supplying the slurry S to the cavity C is formed in the inner wall surface 121b. Has been. The slurry supply hole 121d passes through the inner wall surface 121b and the outer wall surface 121c, and a slit 126 having a predetermined opening is provided therein.

キャビティCは、下型122の上型123側の下加圧面122aと、上型123の下型122側の上加圧面123a及び内壁面123eと、臼型121の内壁面121bとによって構成される。   The cavity C includes a lower pressure surface 122 a on the upper mold 123 side of the lower mold 122, an upper pressure surface 123 a and an inner wall surface 123 e on the lower mold 122 side of the upper mold 123, and an inner wall surface 121 b of the mortar mold 121. .

スラリー供給装置13は、スラリーSを成形装置12のキャビティC内に、配管部15及びスラリー供給孔121dを通して一定量供給するための定量ポンプ132を備えている。また、スラリー供給装置13は、バルブ135の上流側にスラリーを定量ポンプ132に供給するスラリー貯留容器131を備える。   The slurry supply device 13 includes a metering pump 132 for supplying a predetermined amount of the slurry S into the cavity C of the molding device 12 through the pipe portion 15 and the slurry supply hole 121d. The slurry supply device 13 includes a slurry storage container 131 that supplies the slurry to the metering pump 132 on the upstream side of the valve 135.

スラリー貯留容器131と定量ポンプ132とは、第1スラリー供給配管133によって接続され、第1スラリー供給配管133には、バルブ135が設置されている。また、第1スラリー供給配管133のうちバルブ135と定量ポンプ132との間の箇所からは第2スラリー供給配管156が分岐し、スラリー供給孔121dに接続されている。そして、第2スラリー供給配管156にはバルブ157が設置されている。   The slurry storage container 131 and the metering pump 132 are connected by a first slurry supply pipe 133, and a valve 135 is installed in the first slurry supply pipe 133. Further, a second slurry supply pipe 156 branches from a portion of the first slurry supply pipe 133 between the valve 135 and the metering pump 132, and is connected to the slurry supply hole 121d. A valve 157 is installed in the second slurry supply pipe 156.

定量ポンプ132は、第1スラリー供給配管133内に連通し、その容積が変更可能なチャンバ21と、このチャンバ21の容積を変更させるための駆動機構22とから構成されている。チャンバ21は、筒状のシリンダ23と、このシリンダ23内で一方向に沿って往復動可能に設けられたピストン24とによって形成されている。そして、シリンダ23は、連通部23aを介し、第1スラリー供給配管133内に連通している。なお、本実施形態においては、連通部23aに連結された第1スラリー供給配管133の一部は、成形装置12にスラリーSを供給する第2スラリー供給配管156の一部として使用される。   The metering pump 132 is connected to the first slurry supply pipe 133, and includes a chamber 21 whose volume can be changed, and a drive mechanism 22 for changing the volume of the chamber 21. The chamber 21 is formed by a cylindrical cylinder 23 and a piston 24 provided in the cylinder 23 so as to be capable of reciprocating along one direction. The cylinder 23 communicates with the first slurry supply pipe 133 via the communication portion 23a. In the present embodiment, a part of the first slurry supply pipe 133 connected to the communication portion 23 a is used as a part of the second slurry supply pipe 156 that supplies the slurry S to the molding apparatus 12.

駆動機構22は、例えば、空圧や油圧によって作動する伸縮シリンダから構成され、ピストン24は、駆動機構22の動作ロッド22aの先端部に連結されている。空圧や油圧によって駆動機構22を作動させることで動作ロッド22aを進退させ、ピストン24をシリンダ23内で移動させる。ピストン24が移動すると、これによりチャンバ21の容積が変動するようになっている。駆動機構22としては、ピストン24をシリンダ23内で移動させることができるのであれば、伸縮シリンダに限らず、適宜他の機構を採用することが可能である。   The drive mechanism 22 is composed of, for example, an expansion / contraction cylinder that is operated by pneumatic pressure or hydraulic pressure, and the piston 24 is connected to the tip of the operation rod 22 a of the drive mechanism 22. By actuating the drive mechanism 22 by air pressure or hydraulic pressure, the operation rod 22 a is advanced and retracted, and the piston 24 is moved in the cylinder 23. As the piston 24 moves, the volume of the chamber 21 changes accordingly. The drive mechanism 22 is not limited to the telescopic cylinder as long as the piston 24 can be moved within the cylinder 23, and other mechanisms can be appropriately employed.

駆動機構22は、スラリー供給装置13の図示しないコントローラ(制御部)によってその作動が制御される。このコントローラは、具体的には、下型122がスラリー供給孔121dを塞いだ時点でのキャビティCの容積以下の量のスラリーSがスラリー供給孔121dを通してキャビティC内に供給されるように駆動機構22を制御するものである。本実施形態では、駆動機構22は、下型122がスラリー供給孔121dを塞いだ時点でのキャビティCの容積に基づいて、その容積以下の量のスラリーSを、スラリー供給孔121dを通してキャビティC内に供給するように動作ロッド22aの移動量を制御する。   The operation of the drive mechanism 22 is controlled by a controller (control unit) (not shown) of the slurry supply device 13. Specifically, this controller has a drive mechanism so that an amount of slurry S equal to or less than the volume of the cavity C when the lower mold 122 closes the slurry supply hole 121d is supplied into the cavity C through the slurry supply hole 121d. 22 is controlled. In the present embodiment, the drive mechanism 22 causes the volume of the cavity C at the time when the lower mold 122 closes the slurry supply hole 121d to cause the volume of the slurry S equal to or less than that volume to pass through the slurry supply hole 121d in the cavity C. The amount of movement of the operating rod 22a is controlled so as to be supplied.

なお、定量ポンプとしては、本実施形態のようなプランジャー式ポンプに限らず、ギヤポンプ、スクリューポンプ、モーノポンプ等、適宜他のポンプを採用することが可能である。   The metering pump is not limited to the plunger pump as in the present embodiment, and other pumps such as a gear pump, a screw pump, and a Mono pump can be used as appropriate.

図3は、図1に示す磁石用成形体の製造装置100のIII−III線に沿った断面図である。図3に示すように、スラリー供給孔121d内には、スリット126が設けられている。このスリット126によって、スラリー供給孔121dにおけるスラリーの流路が絞られている。   3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the magnet molded body manufacturing apparatus 100 shown in FIG. As shown in FIG. 3, a slit 126 is provided in the slurry supply hole 121d. The slit 126 narrows the flow path of the slurry in the slurry supply hole 121d.

スリット126の開口部127のサイズに特に制限はなく、用いるスラリーの固形分濃度や磁性粉末の大きさに応じて調整することができる。ただし、スリット126が設けられていない第1スラリー供給配管133の流路の断面積(πD)に対するスリット126の開口部127の断面積の比率を小さくすることによって、スラリーS内に発生するせん断速度が大きくなり、スラリーS中の磁性粉末の分散性を一層良好にすることができる。 There is no restriction | limiting in particular in the size of the opening part 127 of the slit 126, It can adjust according to the solid content density | concentration of the slurry to be used, or the magnitude | size of magnetic powder. However, the shear generated in the slurry S is reduced by reducing the ratio of the cross-sectional area of the opening 127 of the slit 126 to the cross-sectional area (πD 2 ) of the first slurry supply pipe 133 where the slit 126 is not provided. The speed is increased, and the dispersibility of the magnetic powder in the slurry S can be further improved.

図1に示すように、下型122を、その上端がスリット126の開口部127が設けられていない下側の部分に接触するように配置することで、スリット126を確実に固定することが可能となる。また、下型122の上端が、スリット126の開口部127の一部を塞ぐ位置に配置してもよい。これによって、スリット126における流路の断面積を調整することができる。なお、スリット126は、複数設けてもよい。   As shown in FIG. 1, the slit 126 can be securely fixed by arranging the lower mold 122 so that the upper end thereof is in contact with the lower portion where the opening 127 of the slit 126 is not provided. It becomes. Further, the upper end of the lower mold 122 may be disposed at a position where a part of the opening 127 of the slit 126 is blocked. Thereby, the cross-sectional area of the flow path in the slit 126 can be adjusted. A plurality of slits 126 may be provided.

次に、磁石用成形体の製造装置100を用いた成形体の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the molded object using the manufacturing apparatus 100 of the molded object for magnets is demonstrated.

本実施形態の製造方法は、希土類元素を含む磁性粉末と溶媒とを混合してスラリーを調製するスラリー調製工程と、スラリー中の磁性粉末を溶媒中に分散させる分散工程と、スラリーを、スラリー供給装置13から供給し、第2スラリー供給配管156及びスリット126を有するスラリー供給孔131dを通過させて、磁場が印加されたキャビティC内に供給する供給工程と、キャビティC内に供給されたスラリーを磁場を印加しながら加圧して成形体を作製する成形工程と、成形体に含まれる溶媒を該成形体から除去する脱溶媒工程と、脱溶媒した成形体を焼成して焼結磁石を得る焼成工程とを有する。以下、各工程の詳細について説明する。   The manufacturing method of the present embodiment includes a slurry preparation step of preparing a slurry by mixing a magnetic powder containing a rare earth element and a solvent, a dispersion step of dispersing the magnetic powder in the slurry in the solvent, and supplying the slurry to the slurry. A supply step of supplying from the device 13 and passing through the slurry supply hole 131d having the second slurry supply pipe 156 and the slit 126, and supplying the slurry into the cavity C to which a magnetic field is applied, and the slurry supplied into the cavity C are supplied. A molding step for producing a compact by applying pressure while applying a magnetic field, a desolvation step for removing the solvent contained in the compact from the compact, and firing to obtain a sintered magnet by firing the desolvated compact. Process. Details of each step will be described below.

スラリー調製工程では、Nd、Pr,Tb又はDyなどの希土類元素及びFe,Bなどの該希土類元素とは異なる元素を含む磁性粉末と溶媒とを混合してスラリーを調製する。磁性粉末としては、所望の組成を有する希土類焼結磁石が得られるような元素を含有する合金を粉砕したものを用いることができる。   In the slurry preparation step, a slurry is prepared by mixing a magnetic powder containing a rare earth element such as Nd, Pr, Tb or Dy and an element different from the rare earth element such as Fe or B and a solvent. As the magnetic powder, a pulverized alloy containing an element capable of obtaining a rare earth sintered magnet having a desired composition can be used.

合金は、例えば、磁石の組成に対応する金属等の元素を含む単体、合金、化合物等を、真空又はアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で溶解した後、これを用いて鋳造法やストリップキャスト法等の合金製造プロセスを行うことによって得られる。   For example, an alloy is prepared by, for example, dissolving a simple substance, an alloy, a compound, or the like containing an element such as a metal corresponding to the composition of a magnet in an inert gas atmosphere such as vacuum or argon, and using this, a casting method or a strip casting method. It is obtained by performing an alloy manufacturing process such as.

このようにして得られた合金を粗粉砕して、数百μm程度の粒径を有する微粒子とした後、更に微粉砕して、1〜10μm(好ましくは3〜5μm)程度の平均粒径を有する磁性粉末を得る。合金の粗粉砕は、例えば、ジョークラッシャー、ブラウンミル、スタンプミル等の粗粉砕機を用いるか、または、合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づく自己崩壊的な粉砕を生じさせる(水素吸蔵粉砕)ことによって行うことができる。また、微粉砕は、粗粉砕された粉末を、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、湿式アトライター等の微粉砕機を用いて更に粉砕することによって行うことができる。   The alloy thus obtained is coarsely pulverized into fine particles having a particle size of about several hundreds μm, and further pulverized to obtain an average particle size of about 1 to 10 μm (preferably 3 to 5 μm). A magnetic powder is obtained. The coarse pulverization of the alloy is performed by using a coarse pulverizer such as a jaw crusher, a brown mill, a stamp mill, or the like, or after the alloy has occluded hydrogen, it is self-destructive based on the difference in hydrogen occlusion between different phases. It can be performed by causing pulverization (hydrogen occlusion pulverization). The fine pulverization is performed by further pulverizing the coarsely pulverized powder using a fine pulverizer such as a jet mill, a ball mill, a vibration mill, or a wet attritor while appropriately adjusting conditions such as pulverization time. Can do.

次いで、磁性粉末と溶媒とを混合してスラリーを調製する。スラリー調製に用いる溶媒としては、アルコールなどの有機溶媒を用いることができる。スラリーにおける磁性粉末の含有量は、60〜80質量%であることが好ましく、70〜78質量%であることがより好ましい。磁性粉末の含有量を78質量%以下とすることにより、一層高い磁気特性を有する希土類焼結磁石とすることができる。   Next, a magnetic powder and a solvent are mixed to prepare a slurry. As a solvent used for slurry preparation, an organic solvent such as alcohol can be used. The content of the magnetic powder in the slurry is preferably 60 to 80% by mass, and more preferably 70 to 78% by mass. By setting the content of the magnetic powder to 78% by mass or less, a rare earth sintered magnet having higher magnetic properties can be obtained.

スラリー調製工程においては、溶媒以外に、他の添加剤を加えることもできる。添加剤としては、例えば、磁性粉末の分散を一層良好にすることが可能なカチオン系、アニオン系、ベタイン系、非イオン系界面活性剤等の分散剤が挙げられる。   In the slurry preparation step, other additives can be added in addition to the solvent. Examples of the additive include dispersants such as cationic, anionic, betaine, and nonionic surfactants that can further improve the dispersion of the magnetic powder.

分散工程では、スラリー中の磁性粉末を一層均一に分散させるために、例えば、アルコールと磁性粉末とを含むスラリーを高圧ホモジナイザーにて処理する。高圧ホモジナイザーは、スラリーを超高圧ポンプによって加圧処理することによって、スラリー中の磁性粉末を分散させる装置であり、20〜500MPaの処理圧力を有する。高圧ホモジナイザーで処理することによって、短時間で、溶媒中に磁性粉末が均一に分散されたスラリーを得ることができる。高圧ホモジナイザーとしては、例えば、市販品であるホモゲナイザーH型(三和機械製)、ホモジナイザーNSシリーズ(ニロ・ソアビ製)、圧力式ホモジナイザーEmulsiFlex C-5(AVESTIN型)、ナノメーカー(アドバンスト・ナノ・テクノロジィ製)等を用いることができる。   In the dispersing step, in order to disperse the magnetic powder in the slurry more uniformly, for example, a slurry containing alcohol and magnetic powder is treated with a high-pressure homogenizer. The high-pressure homogenizer is a device that disperses magnetic powder in a slurry by pressurizing the slurry with an ultra-high pressure pump, and has a processing pressure of 20 to 500 MPa. By treating with a high-pressure homogenizer, a slurry in which magnetic powder is uniformly dispersed in a solvent can be obtained in a short time. High-pressure homogenizers include, for example, commercially available homogenizer H type (manufactured by Sanwa Kikai), homogenizer NS series (manufactured by Niro Soavi), pressure homogenizer EmulsiFlex C-5 (AVESTIN type), nano manufacturer (advanced nano Technology) or the like can be used.

高圧ホモジナイザーによる処理圧力は、20〜300MPaであることが好ましく、30〜200MPaであることがより好ましい。また、高圧ホモジナイザーによる処理時間は、スラリーの粘度やスラリーの量、及び処理圧力等に応じて適宜調整可能であるが、メカノケミカル反応を低減させ生産性及び経済性を向上させる観点から、0.1〜30分間であることが好ましく、0.1〜10分間であることがより好ましい。   The treatment pressure by the high-pressure homogenizer is preferably 20 to 300 MPa, and more preferably 30 to 200 MPa. Further, the treatment time by the high-pressure homogenizer can be appropriately adjusted according to the viscosity of the slurry, the amount of the slurry, the treatment pressure, etc., but from the viewpoint of reducing the mechanochemical reaction and improving the productivity and economy, it is preferable that the treatment time is 0. It is preferably 1 to 30 minutes, and more preferably 0.1 to 10 minutes.

分散工程では、上述の高圧ホモジナイザーによる処理の前に、スラリーをビーズミルにて処理してもよい。ビーズミルは、ベッセル内の0.01〜2.0mmのビーズをディスク又はピンローター等を用いて数百rpm以上の高速で攪拌する装置である。ビーズミルによる処理を行うことによって、スラリー中の磁性粉末の平均粒径がより一層小さくなるとともに粒度分布が単分散に近い状態に整粒される。これによって、スラリー中における磁性粉末の分散性を一層良好なものとすることが可能となる。   In the dispersion step, the slurry may be processed with a bead mill before the above-described processing with the high-pressure homogenizer. The bead mill is a device that stirs 0.01 to 2.0 mm beads in a vessel at a high speed of several hundred rpm or more using a disk or a pin rotor. By performing the treatment with the bead mill, the average particle size of the magnetic powder in the slurry is further reduced and the particle size distribution is adjusted to a state close to monodispersion. Thereby, the dispersibility of the magnetic powder in the slurry can be further improved.

ビーズミルとしては、例えばSCミル、MSCミル(以上、三井鉱山製)、スターミルLMZ,スターミルZRS、スターミルナノゲッター、スターミルLME、スターミルAMC(以上、アシザワ・ファインテック製)等を用いることができる。   As the bead mill, for example, an SC mill, an MSC mill (manufactured by Mitsui Mining), a star mill LMZ, a star mill ZRS, a star mill nanogetter, a star mill LME, a star mill AMC (manufactured by Ashizawa Finetech) and the like can be used.

上述の通り、分散処理を施したスラリーを図1のスラリー貯留容器131に導入し、供給工程を開始する。   As described above, the slurry subjected to the dispersion treatment is introduced into the slurry storage container 131 of FIG. 1 and the supply process is started.

供給工程では、まず、図1において、バルブ157を閉じ、バルブ135を開いた状態で、スラリー貯留容器131から第1スラリー供給配管133を経て定量ポンプ132にスラリーSを供給する。このとき、定量ポンプ132では、駆動機構22によりピストン24を退かせ、チャンバ21の容積を大きくしておく。こうしてチャンバ21内にスラリーSが導入される。   In the supply process, first, in FIG. 1, with the valve 157 closed and the valve 135 opened, the slurry S is supplied from the slurry storage container 131 to the metering pump 132 via the first slurry supply pipe 133. At this time, in the metering pump 132, the piston 24 is retracted by the drive mechanism 22, and the volume of the chamber 21 is increased. Thus, the slurry S is introduced into the chamber 21.

次に、バルブ135を閉じてバルブ157を開くとともに、臼型121に対して下型122を、スラリー供給孔121dの一部が開放される位置(即ち完全に塞がれない位置)に配置しておく。この状態で、駆動機構22により動作ロッド22aを作動させ、ピストン24によりスラリーSをチャンバ21から吐出し、連通部23a、第2スラリー供給配管156及びスラリー供給孔121dを経て成形装置12のキャビティC内にスラリーSを供給する。なお、スラリーSをキャビティC内に供給する際、キャビティCには、磁場印加装置により磁場が印加されている。   Next, the valve 135 is closed and the valve 157 is opened, and the lower mold 122 is disposed at a position where a part of the slurry supply hole 121d is opened (that is, a position where the slurry supply hole 121d is not completely closed). Keep it. In this state, the operating rod 22a is actuated by the drive mechanism 22, the slurry S is discharged from the chamber 21 by the piston 24, and the cavity C of the molding apparatus 12 passes through the communication portion 23a, the second slurry supply pipe 156, and the slurry supply hole 121d. Slurry S is supplied inside. When the slurry S is supplied into the cavity C, a magnetic field is applied to the cavity C by a magnetic field application device.

スラリーが、スラリー供給孔121dを通過する際、スリット126において、スラリーにせん断応力が生じる。これによって、スラリー中に含まれる磁性粉末の磁気凝集が解けるため、キャビティC内に供給されるスラリーSの磁性粉末の分散性を良好にすることができる。   When the slurry passes through the slurry supply hole 121d, shear stress is generated in the slurry at the slit 126. Thereby, since the magnetic aggregation of the magnetic powder contained in the slurry can be solved, the dispersibility of the magnetic powder of the slurry S supplied into the cavity C can be improved.

スラリーSのスリット126通過時におけるスラリーSのせん断速度γ(1/分)は、下記数式(1)によって計算することができる。
γ=3×Q/(W×d) (1)
数式(1)中、Qは、スリット126を通過するスラリーの流速(ml/分)、Wはスリット126の幅(cm、図3参照)、dはスリットの高さ(cm、図3参照)を示す。
The shear rate γ (1 / min) of the slurry S when the slurry S passes through the slit 126 can be calculated by the following mathematical formula (1).
γ = 3 × Q / (W × d 2 ) (1)
In Equation (1), Q is the flow rate of the slurry passing through the slit 126 (ml / min), W is the width of the slit 126 (cm, see FIG. 3), and d is the height of the slit (cm, see FIG. 3). Indicates.

上式(1)によって算出されるスラリーSのせん断速度γは、優れた配向度を有する成形体を作製する観点から、好ましくは1×10(1/分)以上であり、より好ましくは5×10(1/分)以上であり、さらに好ましくは4×10(1/分)以上である。また、スラリー供給工程の時間を短縮する観点から、上式(1)によって算出されるスラリーSのせん断速度γは、好ましくは1×1010(1/分)以下であり、より好ましくは1×10(1/分)以下である。 The shear rate γ of the slurry S calculated by the above formula (1) is preferably 1 × 10 4 (1 / min) or more, more preferably 5 from the viewpoint of producing a molded body having an excellent degree of orientation. × 10 4 (1 / min) or more, more preferably 4 × 10 5 (1 / min) or more. Further, from the viewpoint of shortening the time of the slurry supply step, the shear rate γ of the slurry S calculated by the above equation (1) is preferably 1 × 10 10 (1 / min) or less, more preferably 1 ×. 10 7 (1 / min) or less.

スラリーSをキャビティC内に供給する際、駆動機構22は、下型122がスラリー供給孔121dを塞いだ時点でのキャビティCの容積に基づいて、その容積以下の量のスラリーSを、スラリー供給孔121dを通して、磁場が印加されたキャビティC内に供給するように動作ロッド22aの移動量を制御する。このため、スラリーSは、下型122がスラリー供給孔121dを塞いだ時点のキャビティCの容積以下の量となるように供給される。   When supplying the slurry S into the cavity C, the drive mechanism 22 supplies the slurry S in an amount equal to or less than the volume based on the volume of the cavity C when the lower mold 122 closes the slurry supply hole 121d. The movement amount of the operating rod 22a is controlled so as to be supplied into the cavity C to which the magnetic field is applied through the hole 121d. Therefore, the slurry S is supplied so as to have an amount equal to or less than the volume of the cavity C when the lower mold 122 closes the slurry supply hole 121d.

その後、下型122を上型123に向かって移動させ、下型122によってスラリー供給孔121dを塞ぐ(図2)。このとき、スラリーSは、下型122がスラリー供給孔121dを塞いだ時点のキャビティCの容積以下の量となるように供給されている。このため、その後、下型122をさらに上型123に向かって移動させると、スラリーSを加圧成形することが可能となる。加圧成形時、スラリーSには磁場印加装置(図示しない)により磁場が印加される。   Thereafter, the lower mold 122 is moved toward the upper mold 123, and the slurry supply hole 121d is closed by the lower mold 122 (FIG. 2). At this time, the slurry S is supplied so as to have an amount equal to or less than the volume of the cavity C when the lower mold 122 closes the slurry supply hole 121d. For this reason, if the lower mold | type 122 is further moved toward the upper mold | type 123 after that, it will become possible to pressure-mold the slurry S. FIG. At the time of pressure molding, a magnetic field is applied to the slurry S by a magnetic field applying device (not shown).

下型122、上型123又は臼型121には、スラリーSに含まれる溶媒を排出する流路が形成されている(図示しない)。その流路は、布製又は紙製のフィルタで覆っていてもよい。また、流路を形成することに代えて、キャビティC内より溶媒を排除するために、下型122、上型123又は臼型121の一部を多孔質フィルタ材料で形成してもよい。   The lower mold 122, the upper mold 123, or the mortar mold 121 is formed with a flow path for discharging the solvent contained in the slurry S (not shown). The flow path may be covered with a cloth or paper filter. Further, instead of forming the flow path, in order to exclude the solvent from the cavity C, a part of the lower mold 122, the upper mold 123, or the mortar mold 121 may be formed of a porous filter material.

供給工程及び成形工程において、印加する磁場の大きさは特に限定されるものではなく、例えば12〜20kOe(960〜1600kA/m)とすることができる。印加する磁場は、静磁場に限定されず、パルス状の磁場としてもよく、静磁場とパルス状磁場とを併用してもよい。   In the supplying step and the forming step, the magnitude of the magnetic field to be applied is not particularly limited, and can be, for example, 12 to 20 kOe (960 to 1600 kA / m). The magnetic field to be applied is not limited to a static magnetic field, and may be a pulsed magnetic field, or a static magnetic field and a pulsed magnetic field may be used in combination.

成形時の加圧圧力は、特に限定されるものではなく、例えば30〜100MPaとすることができる。加圧圧力が30MPa未満となると、成形体の強度が低下する傾向があり、100MPaを超えると配向度が低下する傾向がある。   The pressurizing pressure at the time of molding is not particularly limited, and can be, for example, 30 to 100 MPa. When the pressurizing pressure is less than 30 MPa, the strength of the molded product tends to decrease, and when it exceeds 100 MPa, the degree of orientation tends to decrease.

上記のようにして磁石用成形体が得られた後は、上型123を臼型121から分離し、下型122をさらに上方に移動させ、成形体を取り出せばよい。このようにして、例えば50〜60%の相対密度を有する成形体を作製することができる。   After the magnet molded body is obtained as described above, the upper mold 123 is separated from the mortar mold 121, the lower mold 122 is moved further upward, and the molded body is taken out. In this way, for example, a molded body having a relative density of 50 to 60% can be produced.

脱溶媒工程では、成形工程で得られた成形体に減圧加熱を施すことによって、成形体に残存する溶媒や添加剤を除去する。減圧加熱は、例えば、10〜3000Paの減圧下において、100〜160℃の温度で1〜5時間行うことが好ましい。脱溶媒工程では、通常、成形体の焼結は進行しないが、一部焼結が進行していても構わない。   In the solvent removal step, the molded body obtained in the molding step is heated under reduced pressure to remove the solvent and additives remaining in the molded body. The reduced pressure heating is preferably performed, for example, at a temperature of 100 to 160 ° C. for 1 to 5 hours under a reduced pressure of 10 to 3000 Pa. In the solvent removal step, sintering of the molded body usually does not proceed, but partial sintering may proceed.

脱溶媒工程では、成形体中の溶媒及び添加剤の含有量を極力低減することが好ましい。このような脱溶媒工程を行うことによって、後述する焼成工程時における炭素成分の生成量を十分に低減することが可能となり、磁気特性に優れる希土類焼結磁石を得ることができる。   In the solvent removal step, it is preferable to reduce the contents of the solvent and the additive in the molded body as much as possible. By performing such a desolvation step, it becomes possible to sufficiently reduce the amount of carbon component produced during the firing step described later, and a rare earth sintered magnet having excellent magnetic properties can be obtained.

焼成工程では、成形体を焼成し、焼結体である希土類焼結磁石を作製する。このような焼結体は、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、成形体を1000〜1200℃の温度で、1〜10時間焼成した後、急冷することによって得ることができる。   In the firing step, the compact is fired to produce a rare earth sintered magnet that is a sintered body. Such a sintered body can be obtained, for example, by baking the molded body at a temperature of 1000 to 1200 ° C. for 1 to 10 hours in a vacuum or in the presence of an inert gas and then rapidly cooling it.

焼成温度が1000℃未満であると、希土類焼結磁石の残留磁束密度が低下する傾向があり、1200℃を超えると、異常粒成長が生じて保磁力が低下する傾向がある。   If the firing temperature is less than 1000 ° C., the residual magnetic flux density of the rare earth sintered magnet tends to decrease, and if it exceeds 1200 ° C., abnormal grain growth occurs and the coercive force tends to decrease.

なお、焼結体を作製した後、該焼結体を焼成時よりも低い温度で加熱することによって、焼結体に時効処理を施すことが好ましい。時効処理は、例えば、700〜900℃で1〜3時間、及び500〜700℃で1〜3時間加熱する2段階加熱や、600℃付近で1〜3時間加熱する1段階加熱によって行うことができる。このような時効処理によって、希土類焼結磁石の磁気特性を向上させることができる。   In addition, after producing a sintered compact, it is preferable to give an aging treatment to a sintered compact by heating this sintered compact at the temperature lower than the time of baking. The aging treatment may be performed, for example, by two-stage heating in which heating is performed at 700 to 900 ° C. for 1 to 3 hours and 500 to 700 ° C. for 1 to 3 hours, or one-stage heating in which heating is performed near 600 ° C. for 1 to 3 hours. it can. Such an aging treatment can improve the magnetic properties of the rare earth sintered magnet.

このようにして、図4に示すような希土類焼結磁石10を得ることができる。なお、必要に応じて、焼成工程で得られた焼結体を所望のサイズに切断したり、表面を平滑化したりして、希土類焼結磁石10としてもよい。また、得られた希土類焼結磁石10には、その表面上にサビ等の劣化を防止するための保護層を設けてもよい。   In this way, a rare earth sintered magnet 10 as shown in FIG. 4 can be obtained. If necessary, the rare earth sintered magnet 10 may be obtained by cutting the sintered body obtained in the firing step into a desired size or smoothing the surface. Further, the obtained rare earth sintered magnet 10 may be provided with a protective layer on its surface for preventing deterioration of rust and the like.

上述の通り、本実施形態では、スラリーSが流路の絞り部となっているスリット126を通過する際、スラリーS内に大きなせん断速度が発生する。このため、スラリーS内において、磁気凝集し易い希土類焼結磁石用の磁性粉末の分散性を十分に良好にすることができる。そして、磁気凝集を解いた直後に磁場を印加して磁場中成形を行うため、配向度の高い磁石用成形体を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, a large shear rate is generated in the slurry S when the slurry S passes through the slit 126 serving as the throttle portion of the flow path. For this reason, in the slurry S, the dispersibility of the magnetic powder for a rare earth sintered magnet that is easily magnetically aggregated can be sufficiently improved. And since a magnetic field is applied and shaping | molding in a magnetic field immediately after unwinding magnetic aggregation, the molded object for magnets with a high degree of orientation can be obtained.

図4のy方向に磁場Hを印加しながら、z方向に下型122を上げ加圧することによって磁石用成形体を作製すると、通常、臼型121の内壁面121bや、上型123の内壁面123eとの摩擦により、端部(希土類焼結磁石10でいう面10a,10b側の部分)において配向度が低下する傾向があった。しかしながら、本実施形態では、スラリー中の磁性粉末が均一に分散されているため、その端部においても、十分に高い配向度を有する磁石用成形体を得ることができる。このため、磁気特性に優れると共に、磁場印加方向に沿った位置による磁気特性のばらつきが十分に抑制された希土類焼結磁石を作製することができる。   When a magnetic molded body is produced by raising and pressing the lower mold 122 in the z direction while applying the magnetic field H in the y direction in FIG. 4, the inner wall surface 121b of the mortar mold 121 and the inner wall surface of the upper mold 123 are usually obtained. There was a tendency for the degree of orientation to decrease at the end portions (portions on the surfaces 10a and 10b side in the rare earth sintered magnet 10) due to friction with 123e. However, in this embodiment, since the magnetic powder in the slurry is uniformly dispersed, a magnet molded body having a sufficiently high degree of orientation can be obtained even at the end portion. For this reason, it is possible to produce a rare earth sintered magnet that is excellent in magnetic characteristics and in which variations in magnetic characteristics due to positions along the magnetic field application direction are sufficiently suppressed.

(第2実施形態)
図5は、本発明に係る磁石用成形体の製造装置の別の実施形態を示す概略図である。図5は、図1と同様に成形装置内にスラリーを供給する供給工程を示している。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of a magnet molded body manufacturing apparatus according to the present invention. FIG. 5 shows a supply process for supplying the slurry into the molding apparatus as in FIG.

図5に示すように、磁石用成形体の製造装置200は、スラリーSを供給するスラリー供給装置13と、スラリー供給装置13からスラリーを移送する流路を有する配管部15と、キャビティCと配管部15によって移送されるスラリーSをキャビティCに供給する供給孔を備える成形装置14と、キャビティC内のスラリーSに磁場を印加する磁場印加装置(図示せず)とを備えている。   As shown in FIG. 5, the magnet molded body manufacturing apparatus 200 includes a slurry supply apparatus 13 that supplies the slurry S, a pipe portion 15 that has a flow path for transferring the slurry from the slurry supply apparatus 13, a cavity C, and a pipe. A molding device 14 having a supply hole for supplying the slurry S transferred by the unit 15 to the cavity C and a magnetic field applying device (not shown) for applying a magnetic field to the slurry S in the cavity C are provided.

すなわち、磁石用成形体の製造装置200は、キャビティCに近接するにつれて断面積が徐々に狭くなっているスラリー供給孔141dを有する成形装置14を備えている点で、上記第1実施形態の磁石用成形体の製造装置100とは異なっている。重複する説明を省略して、成形装置14について以下に説明する。   That is, the magnet molded body manufacturing apparatus 200 includes the molding apparatus 14 having the slurry supply hole 141d whose cross-sectional area is gradually narrowed toward the cavity C, and thus the magnet of the first embodiment. This is different from the molding device manufacturing apparatus 100. The overlapping description is abbreviate | omitted and the shaping | molding apparatus 14 is demonstrated below.

成形装置14は、中央部に貫通穴141aを有する臼型(第1の金型)141と、臼型141の貫通穴141aに挿入される下型(第2の金型)142と、貫通穴141aを下型142とともに塞ぐことによってキャビティCを形成する上型(第3の金型)143とを備えている。   The molding apparatus 14 includes a mortar mold (first mold) 141 having a through hole 141a at the center, a lower mold (second mold) 142 inserted into the through hole 141a of the mortar mold 141, and a through hole. An upper die (third die) 143 that forms a cavity C by closing 141a together with the lower die 142 is provided.

臼型141は、貫通穴141aを包囲する内壁面141bと、内壁面141bを包囲する外壁面141cとを有し、内壁面141bには、スラリーSを供給するスラリー供給孔141dが形成されている。スラリー供給孔141dは、内壁面141b及び外壁面141cを貫通している。   The die 141 has an inner wall surface 141b surrounding the through hole 141a and an outer wall surface 141c surrounding the inner wall surface 141b. A slurry supply hole 141d for supplying the slurry S is formed in the inner wall surface 141b. . The slurry supply hole 141d passes through the inner wall surface 141b and the outer wall surface 141c.

スラリー供給孔141dは、外壁面141cから内壁面141bに向かって、徐々にその内径が小さくなっている。すなわち、スラリーSの流路がキャビティCに近接するにつれて狭くなっている。   The inner diameter of the slurry supply hole 141d gradually decreases from the outer wall surface 141c toward the inner wall surface 141b. That is, the flow path of the slurry S becomes narrower as it approaches the cavity C.

キャビティCは、下型142の上型143側の下加圧面142aと、上型143の下型142側の上加圧面143a及び内壁面143eと、臼型141の内壁面141bとによって構成される。   The cavity C includes a lower pressure surface 142 a on the upper mold 143 side of the lower mold 142, an upper pressure surface 143 a and an inner wall surface 143 e on the lower mold 142 side of the upper mold 143, and an inner wall surface 141 b of the mortar mold 141. .

図6は、図5に示す磁石用成形体の製造装置200の成形装置14の上面図である。図6に示すように、成形装置14のスラリー供給孔141dには、一定の内径を有する第2スラリー供給配管156が連結されている。スラリー供給孔141dは、キャビティCに向かって徐々に細くなっている。このように、磁石用成形体の製造装置200では、スラリー供給孔141dが、スラリーSの流路の絞り部となっている。   6 is a top view of the molding apparatus 14 of the magnet molded body manufacturing apparatus 200 shown in FIG. As shown in FIG. 6, a second slurry supply pipe 156 having a constant inner diameter is connected to the slurry supply hole 141 d of the molding apparatus 14. The slurry supply hole 141d is gradually narrowed toward the cavity C. As described above, in the magnet molded body manufacturing apparatus 200, the slurry supply hole 141 d is a throttle part of the flow path of the slurry S.

キャビティCの内壁面141bにおけるスラリー供給孔141dの内径Dは、例えば、外壁面141cにおけるスラリー供給孔141dの内径Dの1/10〜1/3とすることが好ましい。これによって、供給工程の所要時間を維持しつつ、スラリーSがスラリー供給孔141dを通過する際に、スラリーS内に十分に大きなせん断速度を発生させることが可能となり、スラリーS中の磁性粉末の分散性を十分良好なものとすることができる。 Slurry supply holes inside diameter D 1 of 141d in the inner wall surface 141b of the cavity C, for example, is preferably 1 / 10-1 / 3 of the inner diameter D of the slurry supply holes 141d in the outer wall surface 141c. This makes it possible to generate a sufficiently high shear rate in the slurry S when the slurry S passes through the slurry supply hole 141d while maintaining the time required for the supply process, and the magnetic powder in the slurry S can be generated. Dispersibility can be made sufficiently good.

次に、磁石用成形体の製造装置200を用いた成形体の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the molded object using the manufacturing apparatus 200 of the molded object for magnets is demonstrated.

本実施形態の成形体の製造方法は、希土類元素を含む磁性粉末と溶媒とを混合してスラリーを調製するスラリー調製工程と、スラリー中の磁性粉末を溶媒中に分散させる分散工程と、スラリーを、スラリー供給装置13から供給し、第2スラリー供給配管156及びスラリー供給孔141dを通過させて、磁場が印加されたキャビティC内に供給する供給工程と、キャビティC内に供給されたスラリーを磁場を印加しながら加圧して成形体を作製する成形工程と、成形体に含まれる溶媒を該成形体から除去する脱溶媒工程と、脱溶媒した成形体を焼成して焼結磁石を得る焼成工程とを有する。   The method for producing a molded body of the present embodiment includes a slurry preparation step in which a magnetic powder containing a rare earth element and a solvent are mixed to prepare a slurry, a dispersion step in which the magnetic powder in the slurry is dispersed in the solvent, The supply step of supplying from the slurry supply device 13 and passing through the second slurry supply pipe 156 and the slurry supply hole 141d and supplying the slurry into the cavity C to which the magnetic field is applied, and the slurry supplied into the cavity C to the magnetic field Forming step by applying pressure while producing a molded body, a solvent removing step for removing the solvent contained in the molded body from the molded body, and a firing step for firing the desolvated molded body to obtain a sintered magnet And have.

上記工程のうち、スラリー調製工程、分散工程、成形工程、脱溶媒工程及び焼成工程は上記第1実施形態と同様であるため、ここでは重複する説明を省略し、供給工程及びそれに付随する部分について以下に詳細に説明する。   Among the above steps, the slurry preparation step, the dispersion step, the molding step, the solvent removal step, and the firing step are the same as those in the first embodiment. Therefore, the redundant description is omitted here, and the supply step and the accompanying part are omitted. This will be described in detail below.

供給工程では、まず、図5において、バルブ157を閉じ、バルブ135を開いた状態で、スラリー貯留容器131から第1スラリー供給配管133を経て定量ポンプ132にスラリーSを供給する。このとき、定量ポンプ132では、駆動機構22によりピストン24を退かせ、チャンバ21の容積を大きくしておく。こうしてチャンバ21内にスラリーSが導入される。   In the supply step, first, in FIG. 5, with the valve 157 closed and the valve 135 opened, the slurry S is supplied from the slurry storage container 131 to the metering pump 132 via the first slurry supply pipe 133. At this time, in the metering pump 132, the piston 24 is retracted by the drive mechanism 22, and the volume of the chamber 21 is increased. Thus, the slurry S is introduced into the chamber 21.

次に、バルブ135を閉じてバルブ157を開くとともに、臼型141に対して下型142を、スラリー供給孔141dが開放される位置(即ち塞がれない位置)に配置しておく。この状態で、駆動機構22により動作ロッド22aを作動させ、ピストン24によりスラリーSをチャンバ21から吐出し、連通部23a、第2スラリー供給配管156及びスラリー供給孔141dを経て成形装置14のキャビティC内にスラリーSを供給する。なお、スラリーSをキャビティC内に供給する際、キャビティCには、磁場印加装置により磁場が印加されている。   Next, the valve 135 is closed and the valve 157 is opened, and the lower mold 142 is disposed at a position where the slurry supply hole 141d is opened (that is, a position where the slurry supply hole 141d is not blocked). In this state, the operating rod 22a is actuated by the drive mechanism 22, the slurry S is discharged from the chamber 21 by the piston 24, and the cavity C of the molding apparatus 14 passes through the communication portion 23a, the second slurry supply pipe 156, and the slurry supply hole 141d. Slurry S is supplied inside. When the slurry S is supplied into the cavity C, a magnetic field is applied to the cavity C by a magnetic field application device.

スラリーが、スラリー供給孔141dを通過する際、スラリー供給孔141d内における流路がキャビティCに近接するにつれて狭くなっているため、スラリーS内に大きなせん断速度が生じる。これによって、スラリーS中に含まれる磁性粉末の磁気凝集が解けるため、キャビティC内に供給されるスラリーSの磁性粉末の分散性を良好にすることができる。   When the slurry passes through the slurry supply hole 141d, the flow path in the slurry supply hole 141d becomes narrower as it approaches the cavity C, so that a large shear rate is generated in the slurry S. Thereby, since the magnetic aggregation of the magnetic powder contained in the slurry S can be solved, the dispersibility of the magnetic powder of the slurry S supplied into the cavity C can be improved.

スラリーSが円管状であるスラリー供給孔141dを通過する際におけるスラリーSのせん断速度γ(1/分)は、下記数式(2)によって計算することができる。
γ=16×Q/(π×D ) (2)
式(2)中、Qは、スラリー供給孔141dを通過するスラリーの流速(ml/分)を示し、DはスラリーSの流路が最も狭くなっている箇所におけるスラリー供給孔141dの内径(cm、図6参照)を示す。
The shear rate γ (1 / min) of the slurry S when the slurry S passes through the slurry supply hole 141d having a circular tube shape can be calculated by the following mathematical formula (2).
γ = 16 × Q / (π × D 1 3 ) (2)
Wherein (2), Q represents the flow rate of the slurry through the slurry supply hole 141d of the (ml / min), D 1 is the inside diameter of slurry supply holes 141d at a point the flow path of the slurry S is narrowest ( cm, see FIG. 6).

上式(2)によって算出されるスラリーSのせん断速度γは、優れた配向度を有する成形体を作製する観点から、好ましくは1×10(1/分)以上であり、より好ましくは1×10(1/分)以上であり、さらに好ましくは4×10(1/分)以上である。また、スラリー供給工程の時間を短縮する観点から、上式(1)によって算出されるスラリーSのせん断速度γは、好ましくは1×1010(1/分)以下であり、より好ましくは1×10(1/分)以下である。 The shear rate γ of the slurry S calculated by the above formula (2) is preferably 1 × 10 5 (1 / min) or more, more preferably 1 from the viewpoint of producing a molded body having an excellent degree of orientation. × 10 6 (1 / min) or more, more preferably 4 × 10 6 (1 / min) or more. Further, from the viewpoint of shortening the time of the slurry supply step, the shear rate γ of the slurry S calculated by the above equation (1) is preferably 1 × 10 10 (1 / min) or less, more preferably 1 ×. 10 8 (1 / min) or less.

スラリーSをキャビティC内に供給する際、駆動機構22は、下型142がスラリー供給孔141dを塞いだ時点でのキャビティCの容積に基づいて、その容積以下の量のスラリーSを、スラリー供給孔141dを通して、磁場が印加されたキャビティC内に供給するように動作ロッド22aの移動量を制御する。このため、スラリーSは、下型142がスラリー供給孔141dを塞いだ時点のキャビティCの容積以下の量となるように供給される。   When supplying the slurry S into the cavity C, the driving mechanism 22 supplies the slurry S in an amount equal to or less than the volume of the cavity C based on the volume of the cavity C when the lower mold 142 closes the slurry supply hole 141d. The movement amount of the operating rod 22a is controlled so as to be supplied into the cavity C to which the magnetic field is applied through the hole 141d. Therefore, the slurry S is supplied so as to have an amount equal to or less than the volume of the cavity C when the lower mold 142 closes the slurry supply hole 141d.

その後、下型142を上型143に向かって移動させ、下型142によってスラリー供給孔141dを塞ぐ。このとき、スラリーSは、下型142がスラリー供給孔141dを塞いだ時点のキャビティCの容積以下の量となるように供給されている。このため、その後、下型142をさらに上型143に向かって移動させると、スラリーSを加圧成形することが可能となる。加圧成形時、スラリーSには磁場印加装置(図示しない)により磁場が印加される。   Thereafter, the lower die 142 is moved toward the upper die 143, and the slurry supply hole 141d is closed by the lower die 142. At this time, the slurry S is supplied so as to have an amount equal to or less than the volume of the cavity C when the lower mold 142 closes the slurry supply hole 141d. Therefore, when the lower die 142 is further moved toward the upper die 143, the slurry S can be pressure-molded. At the time of pressure molding, a magnetic field is applied to the slurry S by a magnetic field applying device (not shown).

下型142、上型143又は臼型141には、スラリーSに含まれる溶媒を排出する流路が形成されている(図示しない)。その流路は、布製又は紙製のフィルタで覆っていてもよい。また、流路を形成することに代えて、キャビティC内より溶媒を排除するために、下型142、上型143又は臼型141の一部を多孔質フィルタ材料で形成してもよい。   The lower mold 142, the upper mold 143, or the mortar mold 141 is formed with a flow path for discharging the solvent contained in the slurry S (not shown). The flow path may be covered with a cloth or paper filter. Further, instead of forming the flow path, in order to exclude the solvent from the cavity C, a part of the lower mold 142, the upper mold 143, or the mortar mold 141 may be formed of a porous filter material.

その後、上記第1実施形態と同様にして、成形工程、脱溶媒工程及び焼成工程を行って、図4に示すような希土類焼結磁石10を得ることができる。   Thereafter, the rare earth sintered magnet 10 as shown in FIG. 4 can be obtained by performing the molding process, the solvent removal process and the firing process in the same manner as in the first embodiment.

上述の通り、本実施形態では、スラリーSが流路の絞り部となっているスラリー供給孔141dを通過する際、スラリーS内に大きなせん断速度が発生する。このため、スラリーS内において、磁気凝集し易い希土類焼結磁石用の磁性粉末の分散性を十分に良好にすることができる。そして、磁気凝集を解いた直後に磁場を印加して磁場中成形を行うため、配向度の高い磁石用成形体を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, a large shear rate is generated in the slurry S when the slurry S passes through the slurry supply hole 141d serving as the throttle portion of the flow path. For this reason, in the slurry S, the dispersibility of the magnetic powder for a rare earth sintered magnet that is easily magnetically aggregated can be sufficiently improved. And since a magnetic field is applied and shaping | molding in a magnetic field immediately after unwinding magnetic aggregation, the molded object for magnets with a high degree of orientation can be obtained.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、希土類焼結磁石の製造方法について説明したが、本発明に係る磁石用成形体及び焼結磁石の製造方法は、フェライト焼結磁石等の希土類焼結磁石以外の磁石用成形体及び焼結磁石の製造にも適用可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, the method for producing a rare earth sintered magnet has been described. However, the magnet molded body and the method for producing a sintered magnet according to the present invention can be used for magnets other than rare earth sintered magnets such as ferrite sintered magnets. The present invention can also be applied to the production of compacts and sintered magnets.

以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all.

[希土類焼結磁石の作製]
(実施例1−1)
Nd:30質量%,Dy:1.8質量%,Al:0.2質量%,Co:0.5質量%,B:1.0質量%,残部Feの組成となるように原料を配合し、ストリップキャスト法によって原料合金薄板を鋳造した。
[Preparation of rare earth sintered magnet]
(Example 1-1)
Nd: 30% by mass, Dy: 1.8% by mass, Al: 0.2% by mass, Co: 0.5% by mass, B: 1.0% by mass, and blending raw materials so that the balance is Fe The raw material alloy sheet was cast by the strip casting method.

原料合金薄板の水素粉砕を行って原料合金粗粉を調製した。この原料合金粗粉に、粉砕助剤を添加した後、気流式粉砕機(ジェットミル)を用いて高圧窒素ガス雰囲気中で微粉砕を行った。このようにして得られた磁性粉末と有機溶媒とを配合し、混合機を用いてスラリーを調製した。   Raw material alloy thin powder was prepared by hydrogen pulverization of the raw material alloy sheet. After adding a grinding aid to this raw material alloy coarse powder, it was finely pulverized in a high-pressure nitrogen gas atmosphere using an airflow pulverizer (jet mill). The magnetic powder thus obtained and an organic solvent were blended, and a slurry was prepared using a mixer.

図5及び図6に示す磁石用成形体の製造装置200を用いて、調製したスラリーから成形体を作製した。具体的には、10kOeの配向磁界を印加しながら、定量ポンプ132を用いて金型キャビティC内にスラリーSを圧入充填した。スラリーSの圧入充填時の第2スラリー供給配管156における配管内圧は14MPaであった。スラリー供給孔141dの内径Dは5mm、内径Dは1mmであった。 A molded body was produced from the prepared slurry using the magnet molded body manufacturing apparatus 200 shown in FIGS. Specifically, the slurry S was press-fitted into the mold cavity C using the metering pump 132 while applying an orientation magnetic field of 10 kOe. The pipe internal pressure in the second slurry supply pipe 156 when the slurry S was press-fitted and filled was 14 MPa. The inner diameter D of the slurry supply hole 141d is 5 mm, the inner diameter D 1 was 1 mm.

また、定量ポンプ132のストローク速度(充填速度)、スラリー供給孔141dにおけるスラリー流速及び上記数式(2)によって求めたスラリー供給孔141dにおけるスラリーのせん断速度は、表1に示すとおりであった。   Further, the stroke speed (filling speed) of the metering pump 132, the slurry flow rate in the slurry supply hole 141d, and the shear rate of the slurry in the slurry supply hole 141d determined by the above mathematical formula (2) were as shown in Table 1.

スラリーSを金型キャビティ内に充填した後、磁界を印加したまま配向磁界を20kOeまで上げて、磁場中成形を行い、成形体を得た。磁場中成形は、磁場方向に垂直な方向に圧力65MPaで加圧し、上型143からスラリーS中の溶媒を吸引しながら行った。これによって、直方体形状の成形体(寸法:20mm×18mm×11mm)を得た。   After the slurry S was filled in the mold cavity, the orientation magnetic field was increased to 20 kOe while the magnetic field was applied, and molding was performed in the magnetic field to obtain a molded body. Molding in the magnetic field was performed while pressurizing at a pressure of 65 MPa in a direction perpendicular to the magnetic field direction and sucking the solvent in the slurry S from the upper mold 143. Thus, a rectangular parallelepiped shaped body (size: 20 mm × 18 mm × 11 mm) was obtained.

作製した成形体を、100Paの真空中、150℃の温度で100分間加熱して成形体に含まれる有機溶媒を除去した(脱溶媒)。次に、成形体を、0.067Paの真空中、1100℃、5時間の条件で焼成することによって焼結体を作製した。得られた焼結体に500℃、1時間の条件で時効処理を施すことにより、図4に示すような希土類焼結磁石を得た。これを実施例1−1の希土類焼結磁石とした。   The produced molded body was heated in a vacuum of 100 Pa at a temperature of 150 ° C. for 100 minutes to remove the organic solvent contained in the molded body (desolvation). Next, the sintered compact was produced by baking a molded object on the conditions of 1100 degreeC and 5 hours in the vacuum of 0.067 Pa. The obtained sintered body was subjected to aging treatment at 500 ° C. for 1 hour to obtain a rare earth sintered magnet as shown in FIG. This was used as the rare earth sintered magnet of Example 1-1.

(実施例1−2,1−3)
充填速度及びスラリー流速を表1に示すとおりに変えたこと以外は実施例1−1と同様にして、実施例1−2及び実施例1−3の希土類焼結磁石を作製した。
(Examples 1-2 and 1-3)
Except having changed the filling rate and the slurry flow rate as shown in Table 1, the rare earth sintered magnets of Example 1-2 and Example 1-3 were produced in the same manner as Example 1-1.

(実施例2−1)
スラリー供給孔141dの内径Dを5mm、内径Dを3mmとしたこと以外は、実施例1−1と同様にして希土類焼結磁石を作製した。これを実施例2−1の希土類焼結磁石とした。
(Example 2-1)
5mm inner diameter D of the slurry supply holes 141d, except that the inner diameter D 1 was 3 mm, to prepare a rare earth sintered magnet in the same manner as in Example 1-1. This was used as the rare earth sintered magnet of Example 2-1.

(実施例2−2,2−3)
充填速度及びスラリー流速を表1に示すとおりに変えたこと以外は実施例2−1と同様にして、実施例2−2及び実施例2−3の希土類焼結磁石を作製した。
(Examples 2-2 and 2-3)
Rare-earth sintered magnets of Example 2-2 and Example 2-3 were produced in the same manner as in Example 2-1, except that the filling rate and the slurry flow rate were changed as shown in Table 1.

(比較例1−1)
スラリー供給孔141dの内径Dを5mm、内径Dを5mmとしたこと以外は、実施例1−1と同様にして希土類焼結磁石を作製した。これを比較例1−1の希土類焼結磁石とした。
(Comparative Example 1-1)
5mm inner diameter D of the slurry supply holes 141d, except that the inner diameter D 1 was 5mm, to prepare a rare earth sintered magnet in the same manner as in Example 1-1. This was used as the rare earth sintered magnet of Comparative Example 1-1.

(比較例1−2,1−3)
充填速度及びスラリー流速を表1に示すとおりに変えたこと以外は比較例1−1と同様にして、比較例1−2及び比較例1−3の希土類焼結磁石を作製した。
(Comparative Examples 1-2 and 1-3)
Rare earth sintered magnets of Comparative Example 1-2 and Comparative Example 1-3 were produced in the same manner as Comparative Example 1-1 except that the filling rate and the slurry flow rate were changed as shown in Table 1.

(比較例2)
スラリーSの金型キャビティ内への充填を加圧せずに行ったこと以外は、比較例1−1と同様にして希土類焼結磁石を作製した。これを比較例2の希土類焼結磁石とした。
(Comparative Example 2)
A rare earth sintered magnet was produced in the same manner as Comparative Example 1-1 except that the filling of the slurry S into the mold cavity was performed without applying pressure. This was used as the rare earth sintered magnet of Comparative Example 2.

(実施例3−1)
図5及び図6に示す磁石用成形体の製造装置200に代えて、図1〜図3に示す磁石用成形体の製造装置100を用いて成形体を作製した。具体的には、実施例1−1と同様にして調製したスラリーSに10kOeの配向磁界を印加しながら、定量ポンプ132を用いて金型キャビティC内にスラリーSを圧入充填した。なお、スラリー供給孔121dの内径Dは5mmであり、スラリー供給孔121d内に設けられたスリット126の開口部127の幅Wは17mm、高さdは5mmであった。スラリーSの圧入充填時には、下型122の上端でスリット126の開口部127の一部を塞ぎ、開口部の高さdを1mmとした。スラリーSの圧入充填時の第2スラリー供給配管156における配管内圧は4MPaであった。
(Example 3-1)
Instead of the magnet molded body manufacturing apparatus 200 shown in FIGS. 5 and 6, a molded body was manufactured using the magnet molded body manufacturing apparatus 100 shown in FIGS. 1 to 3. Specifically, the slurry S was press-fitted into the mold cavity C using the metering pump 132 while applying an orientation magnetic field of 10 kOe to the slurry S prepared in the same manner as in Example 1-1. The inner diameter D of the slurry supply hole 121d was 5 mm, the width W of the opening 127 of the slit 126 provided in the slurry supply hole 121d was 17 mm, and the height d was 5 mm. During the press-fitting and filling of the slurry S, a part of the opening 127 of the slit 126 was closed with the upper end of the lower mold 122, and the height d of the opening was set to 1 mm. The pipe internal pressure in the second slurry supply pipe 156 when the slurry S was press-fitted was 4 MPa.

また、定量ポンプ132の充填速度、スラリー供給孔121dにおけるスラリーの流速及び上記数式(1)によって求めたスラリー供給孔121dにおけるスラリーのせん断速度は、表1に示すとおりであった。   Further, the filling speed of the metering pump 132, the flow rate of the slurry in the slurry supply hole 121d, and the shear rate of the slurry in the slurry supply hole 121d determined by the above mathematical formula (1) were as shown in Table 1.

上述のとおりにして作製した成形体を用い、実施例1−1と同様にして希土類焼結磁石を作製した。これを実施例3−1の希土類焼結磁石とした。   A rare earth sintered magnet was produced in the same manner as in Example 1-1 using the molded body produced as described above. This was used as the rare earth sintered magnet of Example 3-1.

(実施例3−2,3−3)
充填速度及びスラリー流速を表1に示すとおりに変えたこと以外は実施例3−1と同様にして、実施例3−2及び実施例3−3の希土類焼結磁石を作製した。
(Examples 3-2 and 3-3)
Rare-earth sintered magnets of Example 3-2 and Example 3-3 were produced in the same manner as in Example 3-1, except that the filling rate and the slurry flow rate were changed as shown in Table 1.

[配向度の評価1]
上述の通り作製した各実施例及び各比較例の希土類焼結磁石を所定のサイズに切断した。切断した各希土類焼結磁石の磁場配向方向に平行な表面を、研磨紙を用いて鏡面研磨し、その後、3質量%硝酸エタノール溶液を用いて3分間エッチングを行い、試料を調製した。調製した試料のX線回折測定を行い、得られた測定値からロットゲーリング法により配向度を算出した。実施例1−1〜1−3のそれぞれの希土類焼結磁石について配向度を測定し平均値を求めた。その結果を表1に示す。その他の実施例及び比較例についても配向度を測定し、その平均値を求めた。なお、X線回折の測定は、Cu管球を用い、出力1.8kWでθ−2θ法にて行なった。2θは、20〜60°とした。
[Evaluation of orientation degree 1]
The rare earth sintered magnets of Examples and Comparative Examples produced as described above were cut into a predetermined size. The surface parallel to the magnetic field orientation direction of each cut rare earth sintered magnet was mirror-polished using abrasive paper, and then etched for 3 minutes using a 3% by mass ethanol ethanol solution to prepare a sample. The prepared sample was subjected to X-ray diffraction measurement, and the degree of orientation was calculated from the obtained measurement value by the Lotgering method. The degree of orientation was measured for each rare earth sintered magnet of Examples 1-1 to 1-3, and the average value was obtained. The results are shown in Table 1. The degree of orientation was also measured for other examples and comparative examples, and the average value was obtained. X-ray diffraction was measured by a θ-2θ method using a Cu tube with an output of 1.8 kW. 2θ was 20 to 60 °.

Figure 2010215992
Figure 2010215992

表1に示すとおり、スラリー供給孔における流路がキャビティに近接するにつれて狭くなっている実施例1−1〜1−3及び2−1〜2−3は、スラリー供給孔における流路が一定である比較例1−1〜1−3よりも、配向度が高くなっていた。また、スラリー供給孔にスリットを設けてスラリーをキャビティに供給した実施例3−1〜3−3の希土類焼結磁石は、最も高い配向度を有していた。   As shown in Table 1, in Examples 1-1 to 1-3 and 2-1 to 2-3, where the flow path in the slurry supply hole becomes narrower as it approaches the cavity, the flow path in the slurry supply hole is constant. The degree of orientation was higher than that of certain Comparative Examples 1-1 to 1-3. Moreover, the rare earth sintered magnets of Examples 3-1 to 3-3 in which the slurry was provided in the slurry supply holes and the slurry was supplied to the cavities had the highest degree of orientation.

[配向度の評価2]
実施例1−1,3−1及び比較例2−1の希土類焼結磁石を、磁場配向方向に沿って削り、配向度の評価1と同様にして配向度を測定した。この測定によって、各希土類焼結磁石において、図4におけるy方向に沿って配向度がどの程度変化しているかを評価した。結果を図7に示す。
[Evaluation of orientation degree 2]
The rare earth sintered magnets of Examples 1-1 and 3-1 and Comparative Example 2-1 were shaved along the magnetic field orientation direction, and the degree of orientation was measured in the same manner as in Evaluation 1 of the degree of orientation. By this measurement, how much the degree of orientation changed along the y direction in FIG. 4 in each rare earth sintered magnet was evaluated. The results are shown in FIG.

図7は、実施例及び比較例の希土類焼結磁石の磁場配向方向に沿った配向度の値とそのばらつきを示す図である。図7に示すように、スラリー供給孔にスリットを設けてスラリーをキャビティに供給した実施例3−1は、希土類焼結磁石の端部から中央部に亘って、配向度のばらつきが少なく且つ高い配向度を有していることが確認された。   FIG. 7 is a diagram showing the degree of orientation value and its variation along the magnetic field orientation direction of the rare earth sintered magnets of Examples and Comparative Examples. As shown in FIG. 7, Example 3-1 in which the slurry was provided in the slurry supply hole with the slit and the slurry was supplied to the cavity had little and high variation in the degree of orientation from the end portion to the center portion of the rare earth sintered magnet. It was confirmed to have an orientation degree.

10…希土類焼結磁石、10a,10b…面、12,14…成形装置、13…スラリー供給装置、21…チャンバ、22…駆動機構、22a…動作ロッド、23…シリンダ、23a…連通部、24…ピストン、24…シリンダ、100,200…磁石用成形体の製造装置、121,141…臼型、121a,141a…貫通穴、121b,141b…内壁面、121c,141c…外壁面、121d,141d…スラリー供給孔、122,142…下型、122a,142a…下加圧面、123,143…上型、123a,143a…上加圧面、123e,143e…内壁面、126…スリット、127…開口部、131…スラリー貯留容器、131d…スラリー供給孔、132…定量ポンプ、133…スラリー供給配管、135,157…バルブ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Rare earth sintered magnet, 10a, 10b ... Surface, 12, 14 ... Molding device, 13 ... Slurry supply device, 21 ... Chamber, 22 ... Drive mechanism, 22a ... Operation rod, 23 ... Cylinder, 23a ... Communication part, 24 ... Piston, 24 ... Cylinder, 100, 200 ... Molded product manufacturing apparatus, 121,141 ... Mould, 121a, 141a ... Through hole, 121b, 141b ... Inner wall surface, 121c, 141c ... Outer wall surface, 121d, 141d ... slurry supply holes, 122, 142 ... lower mold, 122a, 142a ... lower pressure surface, 123, 143 ... upper mold, 123a, 143a ... upper pressure surface, 123e, 143e ... inner wall surface, 126 ... slit, 127 ... opening 131 ... Slurry storage container, 131d ... Slurry supply hole, 132 ... Metering pump, 133 ... Slurry supply pipe, 135, 157 ... Lube.

Claims (7)

磁性粉末と分散媒とを含むスラリーを供給する供給部と、
前記供給部から供給される前記スラリーを移送する流路を有する配管部と、
キャビティと前記配管部によって移送される前記スラリーを前記キャビティ内に供給する供給孔とを有する成形部と、を備える磁石用成形体の成形装置を用いた磁石用成形体の製造方法であって、
前記スラリーが、前記成形部側の前記配管部又は前記供給孔において、前記供給部側の前記配管部の流路よりも狭くなっている流路を通過して、磁場が印加された前記キャビティに供給される供給工程と、
前記キャビティに供給された前記スラリーを加圧して磁場中成形する成形工程と、を有する磁石用成形体の製造方法。
A supply unit for supplying a slurry containing magnetic powder and a dispersion medium;
A piping unit having a flow path for transferring the slurry supplied from the supply unit;
A molded part for a magnet using a molding device for a molded article for a magnet, comprising a cavity and a supply part for supplying the slurry transferred by the pipe part into the cavity,
The slurry passes through a flow path narrower than the flow path of the pipe part on the supply part side in the pipe part or the supply hole on the molding part side, and enters the cavity to which a magnetic field is applied. A supply process to be supplied; and
A molding process for pressurizing the slurry supplied to the cavity and molding the slurry in a magnetic field.
前記供給工程において、前記スラリーが前記供給孔又は前記配管部に設けられたスリットを通過する請求項1記載の磁石用成形体の製造方法。   The method for producing a molded body for a magnet according to claim 1, wherein in the supplying step, the slurry passes through a slit provided in the supply hole or the pipe portion. 前記供給工程において、前記供給部側の前記配管部又は前記供給孔の前記流路における前記スラリーのせん断速度が、1×10(1/分)以上である請求項1又は2記載の磁石用成形体の製造方法。 3. The magnet according to claim 1, wherein in the supplying step, the shear rate of the slurry in the flow path of the pipe section or the supply hole on the supply section side is 1 × 10 4 (1 / min) or more. Manufacturing method of a molded object. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の磁石用成形体の製造方法によって得られる成形体を焼成する工程を有する焼結磁石の製造方法。   The manufacturing method of the sintered magnet which has the process of baking the molded object obtained by the manufacturing method of the molded object for magnets as described in any one of Claims 1-3. 磁性粉末と分散媒とを含むスラリーを供給する供給部と、
前記供給部から供給される前記スラリーを移送する流路を有する配管部と、
キャビティと前記配管部によって移送される前記スラリーを前記キャビティ内に供給する供給孔とを有する成形部と、を備える磁石用成形体の成形装置であって、
前記配管部の前記成形部側又は前記供給孔における前記スラリーの流路が、前記配管部の前記供給部側の流路よりも狭くなっている磁石用成形体の製造装置。
A supply unit for supplying a slurry containing magnetic powder and a dispersion medium;
A piping unit having a flow path for transferring the slurry supplied from the supply unit;
A molding part for a magnet, comprising a cavity and a molding part having a supply hole for supplying the slurry transferred by the pipe part into the cavity,
The apparatus for producing a molded body for magnet, wherein a flow path of the slurry in the forming section side of the piping section or the supply hole is narrower than a flow path of the piping section on the supply section side.
前記供給孔又は前記配管部にスリットが設けられている請求項5記載の磁石用成形体の製造装置。   The manufacturing apparatus of the molded object for magnets of Claim 5 by which the said supply hole or the said piping part is provided with the slit. 前記成形部に近接するにつれて、前記配管部又は前記供給孔における前記スラリーの流路が狭くなっている請求項5又は6記載の磁石用成形体の製造装置。
The apparatus for producing a molded body for a magnet according to claim 5 or 6, wherein a flow path of the slurry in the piping section or the supply hole becomes narrower as the molding section is approached.
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