JP2011129871A - 希土類焼結磁石製造方法及び塗布装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】希土類化合物を含むスラリーを焼結体に塗布する塗布工程と、焼結体の長手方向の一方の端部と、一方の端部の反対側の他方の端部とを保持し、焼結体の長手方向に平行であり、かつ、焼結体を通る直線を回転軸として焼結体を回転させる回転工程と、スラリーが塗布され、焼結体を回転させつつ、乾燥させる乾燥工程と、スラリーが乾燥された焼結体を熱処理する熱処理工程と、を有し、塗布工程は、焼結体を回転させつつ、回転軸に直交する方向から、焼結体にスラリーを供給し、焼結体に前記スラリーを塗布することで上記課題を解決する。
【選択図】図2
Description
図1は、塗布機構(塗布装置)を有する磁石製造装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、磁石製造装置10は、焼結体供給機構12と、塗布機構14と、乾燥機構16と、熱処理機構18と、搬送機構20と、制御機構22とを有する。なお、制御機構22は、各部の動作を制御する機構である。
以下に示す方法で製造した焼結体(焼結体磁石)を製造した。まず、主に磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金を、SC法で鋳造した。主相系合金の組成は23.0wt%Nd−2.6wt%Dy−5.9wt%Pr−0.5wt%Co−0.18wt%Al−1.1wt%B−bal.Feで、粒界系合金の組成は30.0wt%Dy−0.18wt%Al−0.6wt%Cu−bal.Feであった。
次に、焼結体に付着させるスラリーは、以下のようにして製造した。まず、イソプロピルアルコール550量部中にブチラール樹脂(積水化学 BM−S)5重量部を溶解し、樹脂溶液を作製した。次にこの樹脂溶液とDyH2(平均粒径D=5μm)445重量部をボールミルに投入し、Ar雰囲気下で3mmのジルコニアボールにて10時間分散を行い、スラリーを製造した。なお、使用したDy水素化物は、Dy粉末を水素雰囲気下350℃で1時間吸蔵させ、これに続いてAr雰囲気下、600℃で1時間処理することにより作製したものである。このようにして得られた水素化物は、X線回折測定を行い、ASTMカード 47−978のErH2からの類推により、DyH2であると同定することができる。
上記のようにして製造したスラリーを塗布機構14のスラリータンク54に投入し、500cc/minの流量で循環させた。また、循環中の溶剤揮発による濃度変動を防ぐために、濃度調整部44により、スラリーの密度が、1.258〜1.263(g/cc)の範囲となるように、調整した。具体的には、測定結果に応じてポンプ66を駆動し、溶剤タンク64からスラリータンク54に溶剤を投入した。次に、焼結体34を回転保持手段32により保持した状態で、回転部72により、回転数20rpmにて回転させた。この回転している焼結体34に対して、噴射口50から5秒間スラリーの塗布(スラリーの噴射)を行い、その後、焼結体34を回転させたまま乾燥を行なった。なお、本実施例の目標の膜厚は20μmである。また、膜厚20μmとすることで、焼結体の表面にDyH2を5.0mg/cm2の割合で付着させることができる。
次に、製造した希土類磁石の特性を以下の方法で測定した。なお、特性としては、希土類磁石の焼結体に対する重希土類化合物の付着量と、磁気特性を測定した。まず、焼結体をDy化合物のスラリーを塗布する前の重量と、スラリーを塗布して乾燥させた後の重量とを測定し、これらを比較することによって、焼結体へのDy化合物の付着量を算出する。この結果から焼結体の単位表面積あたりのDy化合物の付着量(g/cm2)を算出した。次に、焼結体の面積が最も大きい面を9分割し、その各領域の厚みを、マイクロメータを用いて測定した。なお、回転軸に直交する方向(面の短手方向)の一方の端で、回転軸に平行な方向(面の長手方向)の一方の端を第1領域、回転軸に平行な方向(面の長手方向)において第1領域の隣の領域を第2領域、回転軸に直交する方向の一方の端で、回転軸に平行な方向(面の長手方向)の他方の端を第3領域とし、以下、回転軸に直交する方向において中央となる領域で、第1領域に隣接する領域を第4領域、回転軸に直交する方向において中央となる領域で、第2領域に隣接する領域を第5領域、回転軸に直交する方向において中央となる領域で、第3領域に隣接する領域を第6領域、回転軸に直交する方向の他方の端で、第4領域に隣接する領域を第7領域、回転軸に直交する方向の他方の端で、第5領域に隣接する領域を第8領域、回転軸に直交する方向の他方の端で、第6領域に隣接する領域を第9領域とした。
12 焼結体供給機構
14、104、204 塗布機構
16 乾燥機構
18 熱処理機構
20 搬送機構
22 制御機構
30、110、230 塗布手段
32 回転保持手段
34 焼結体
40、112 塗布部
42 スラリー循環部
44 濃度調整部
48 スプレーヘッド
50 噴射口
52 受け皿
54 スラリータンク
56 攪拌機
58 ポンプ
64 溶剤タンク
66 ポンプ
70 接触部
72 回転部
74 着脱部
114 スラリー槽
Claims (9)
- 希土類化合物を含むスラリーを焼結体に塗布する塗布工程と、
前記焼結体の長手方向の一方の端部と、前記一方の端部の反対側の他方の端部とを保持し、前記焼結体の長手方向に平行であり、かつ、前記焼結体を通る直線を回転軸として前記焼結体を回転させる回転工程と、
前記スラリーが塗布され、焼結体を回転させつつ、乾燥させる乾燥工程と、
前記スラリーが乾燥された焼結体を熱処理する熱処理工程と、を有し、
前記塗布工程は、焼結体を回転させつつ、前記回転軸に直交する方向から、前記焼結体にスラリーを供給し、前記焼結体に前記スラリーを塗布することを特徴とする希土類焼結磁石製造方法。 - 前記塗布工程は、複数のスラリー流で焼結体にスラリーを塗布することを特徴とする請求項1に記載の希土類焼結磁石製造方法。
- 前記塗布工程は、前記焼結体の配置位置の鉛直方向上方から前記スラリーを落下させることを特徴とする請求項2に記載の希土類焼結磁石製造方法。
- 希土類化合物を含むスラリーを焼結体に塗布する塗布工程と、
前記焼結体の長手方向の一方の端部と、前記一方の端部の反対側の他方の端部とを保持し、前記焼結体の長手方向に平行であり、かつ、前記焼結体を通る直線を回転軸として前記焼結体を回転させる回転工程と、
前記スラリーが塗布され、焼結体を回転させつつ、乾燥させる乾燥工程と、
前記スラリーが乾燥された焼結体を熱処理する熱処理工程と、を有し、
前記塗布工程は、焼結体を回転させつつ、スラリーが貯留された領域に、前記焼結体を浸漬させることで、前記焼結体にスラリーを塗布することを特徴とする希土類焼結磁石製造方法。 - 前記回転工程は、前記塗布工程で前記スラリーを焼結体に塗布する間、焼結体を回転させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の希土類焼結磁石製造方法。
- 前記塗布工程によりスラリーを焼結体に塗布する前に、前記焼結体を回転させるプレ回転工程をさらに有し、
前記回転工程は、前記プレ回転工程で回転された焼結体を継続して回転させることを特徴とする請求項5に記載の希土類焼結磁石製造方法。 - 焼結体と接触して保持する保持手段と、
前記焼結体の長手方向の一方の端部と、前記一方の端部の反対側の他方の端部とを保持し、前記焼結体の長手方向に平行であり、かつ、前記焼結体を通る直線を回転軸として、前記焼結体を回転させる回転手段と、
希土類化合物を含むスラリーを前記焼結体に向けて供給し、前記焼結体の表面にスラリーを塗布するスラリー供給手段と、を有することを特徴とする塗布装置。 - さらに、前記焼結体に塗布されたスラリーを乾燥させる乾燥手段を有することを特徴とする請求項7に記載の塗布装置。
- 前記スラリー供給手段は、前記焼結体に塗布されなかったスラリーを回収し、再び前記焼結体に向けて供給するスラリー循環機構を有することを特徴とする請求項7または8に記載の塗布装置。
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