JP2011216732A - Permanent magnet and method for manufacturing the same - Google Patents

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Izumi Ozeki
出光 尾関
Katsuya Kume
克也 久米
Keisuke Hirano
敬祐 平野
Tomohiro Omure
智弘 大牟礼
Keisuke Futoshiro
啓介 太白
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a permanent magnet and a method for manufacturing the same, capable of improving the efficiency of operations in a manufacturing step and performing orientation at minute torque in a molding step.SOLUTION: A slurry 42 is prepared by doping, to fine particles of a pulverized neodymium magnet, an organic solvent containing an organic metal compound represented by M-(OR)(wherein M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb, R is one from among 2-6C alkyl groups and may be a straight chain or a branched chain, and x is an arbitrary integer), and after that, a magnetic field is applied to the slurry 42 injected into a cavity 54 by a molding machine 50, and a pressure is applied to the slurry in this state, and then, the organic solvent is evaporated, thereby obtaining a molded product. Subsequently, the molded product is subjected to temporary baking processing in hydrogen and baked at 800-1,180°C, thereby a permanent magnet is manufactured.

Description

本発明は、永久磁石及び永久磁石の製造方法に関する。   The present invention relates to a permanent magnet and a method for manufacturing the permanent magnet.

近年、ハイブリッドカーやハードディスクドライブ等に使用される永久磁石モータでは、小型軽量化、高出力化、高効率化が要求されている。そして、上記永久磁石モータにおいて小型軽量化、高出力化、高効率化を実現するに当たって、永久磁石モータに埋設される永久磁石について、更なる磁気特性の向上が求められている。尚、永久磁石としてはフェライト磁石、Sm−Co系磁石、Nd−Fe−B系磁石、SmFe17系磁石等があるが、特に残留磁束密度の高いNd−Fe−B系磁石が永久磁石モータ用の永久磁石として用いられる。 In recent years, permanent magnet motors used in hybrid cars, hard disk drives, and the like have been required to be smaller, lighter, higher in output, and more efficient. Further, in order to realize a reduction in size and weight, an increase in output, and an increase in efficiency in the permanent magnet motor, further improvement in magnetic characteristics is required for the permanent magnet embedded in the permanent magnet motor. Permanent magnets include ferrite magnets, Sm—Co magnets, Nd—Fe—B magnets, Sm 2 Fe 17 N x magnets, etc. Nd—Fe—B magnets with particularly high residual magnetic flux density. Used as a permanent magnet for a permanent magnet motor.

ここで、永久磁石の製造方法としては、一般的に粉末焼結法が用いられる。ここで、粉末焼結法は、先ず原材料を粗粉砕し、ジェットミル(乾式粉砕)により微粉砕した磁石粉末を製造する。その後、その磁石粉末を型に入れて、外部から磁場を印加しながら所望の形状にプレス成形する。そして、所望形状に成形された固形状の磁石粉末を所定温度(例えばNd−Fe−B系磁石では800℃〜1150℃)で焼結することにより製造する。   Here, as a manufacturing method of the permanent magnet, a powder sintering method is generally used. Here, in the powder sintering method, first, raw materials are coarsely pulverized, and magnet powder is manufactured by fine pulverization by a jet mill (dry pulverization). Thereafter, the magnet powder is put into a mold and press-molded into a desired shape while applying a magnetic field from the outside. And it manufactures by sintering the solid magnet powder shape | molded by the desired shape at predetermined temperature (for example, 800 to 1150 degreeC in the case of a Nd-Fe-B type magnet).

特許第3298219号公報(第4頁、第5頁)Japanese Patent No. 3298219 (pages 4 and 5)

一方、Nd−Fe−B等のNd系磁石は、耐熱温度が低いことが問題であった。従って、Nd系磁石を永久磁石モータに用いる場合には、該モータを連続駆動させると磁石の残留磁束密度が徐々に低下することとなっていた。そこで、Nd系磁石を永久磁石モータに用いる場合には、Nd系磁石の耐熱性を向上させるために、磁気異方性の高いDy(ジスプロシウム)やTb(テルビウム)を添加し、磁石の保磁力を更に向上させることが図られている。   On the other hand, Nd-based magnets such as Nd—Fe—B have a problem that the heat-resistant temperature is low. Therefore, when an Nd magnet is used for a permanent magnet motor, the residual magnetic flux density of the magnet gradually decreases when the motor is continuously driven. Therefore, when using an Nd magnet for a permanent magnet motor, in order to improve the heat resistance of the Nd magnet, Dy (dysprosium) or Tb (terbium) having high magnetic anisotropy is added, and the coercive force of the magnet is added. It is intended to further improve the above.

その一方で、DyやTbを使用することなく、磁石の保磁力を向上させることも考えられる。例えば、永久磁石の磁気特性は、磁石の磁気特性が単磁区微粒子理論により導かれるために、焼結体の結晶粒径を微小にすれば磁気性能が基本的に向上することが知られている。ここで、焼結体の結晶粒径を微小にするためには、焼結前の磁石原料の粒径も微小にする必要がある。   On the other hand, it is conceivable to improve the coercive force of the magnet without using Dy or Tb. For example, it is known that the magnetic performance of a permanent magnet is basically improved by reducing the crystal grain size of the sintered body because the magnetic properties of the magnet are derived by the single domain fine particle theory. . Here, in order to reduce the crystal grain size of the sintered body, it is necessary to reduce the grain size of the magnet raw material before sintering.

しかし、微小な粒径に微粉砕された磁石粒子は、かさ比重が非常に小さいので取扱いが難しいという問題があった。従って、粉砕後に磁石粉末の成形や配向を行う際に作業効率が悪化する問題があった。また、微小な粒径に微粉砕された磁石粒子は、微小トルクでの配向が難しいという問題もあった。   However, magnet particles finely pulverized to have a small particle size have a problem that handling is difficult because the bulk specific gravity is very small. Therefore, there has been a problem that the working efficiency deteriorates when the magnet powder is molded and oriented after pulverization. Further, the magnet particles finely pulverized to have a small particle size have a problem that it is difficult to align with a small torque.

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、粉砕された磁石粉末に溶媒を添加してスラリーを生成し、スラリーに対して磁場を印加した状態で成形することにより成形体を形成することにより、微小な粒径に微粉砕された磁石粒子であっても取り扱いが容易となり、製造工程における作業効率の高効率化を図ることが可能となるとともに、成形工程においては微小トルクでの配向を行うことが可能となり、磁気性能を向上させることが可能な永久磁石及び永久磁石の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems in the prior art, and is formed by adding a solvent to the pulverized magnet powder to form a slurry, and forming the slurry while applying a magnetic field to the slurry. By forming a body, even magnetic particles finely pulverized to a fine particle size can be handled easily, and it is possible to improve the work efficiency in the manufacturing process, and in the molding process, An object of the present invention is to provide a permanent magnet capable of performing orientation by torque and capable of improving magnetic performance, and a method of manufacturing the permanent magnet.

前記目的を達成するため本願の請求項1に係る永久磁石は、磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、前記粉砕された磁石粉末に溶媒を添加してスラリーを生成する工程と、前記スラリーに対して磁場を印加した状態で成形することにより成形体を形成する工程と、前記成形体を焼結する工程と、により製造されることを特徴とする。   In order to achieve the object, a permanent magnet according to claim 1 of the present application includes a step of pulverizing a magnet raw material into magnet powder, a step of adding a solvent to the pulverized magnet powder, and generating a slurry. On the other hand, it is manufactured by the process of forming a molded object by shape | molding in the state which applied the magnetic field, and the process of sintering the said molded object.

また、請求項2に係る永久磁石は、請求項1に記載の永久磁石において、前記成形体を形成する工程では、前記成形体を形成する為のキャビティに対して磁場を印加した状態で前記スラリーを前記キャビティに注入することを特徴とする。   The permanent magnet according to claim 2 is the permanent magnet according to claim 1, wherein in the step of forming the formed body, the slurry is applied in a state in which a magnetic field is applied to a cavity for forming the formed body. Is injected into the cavity.

また、請求項3に係る永久磁石は、請求項1に記載の永久磁石において、前記成形体を形成する工程では、前記成形体を形成する為のキャビティに前記スラリーを注入した後に前記キャビティに対して磁場を印加することを特徴とする。   The permanent magnet according to claim 3 is the permanent magnet according to claim 1, wherein in the step of forming the formed body, the slurry is injected into the cavity for forming the formed body, and then the cavity is formed with respect to the cavity. And applying a magnetic field.

また、請求項4に係る永久磁石は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の永久磁石において、前記溶媒は以下の構造式M−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で示される有機金属化合物を含む有機溶媒であることを特徴とする。 The permanent magnet according to claim 4 is the permanent magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein the solvent is represented by the following structural formula M- (OR) x (where M is V, Mo). , Zr, Ta, Ti, W or Nb, R is any alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, which may be linear or branched, and x is an arbitrary integer. It is an organic solvent containing a metal compound.

また、請求項5に係る永久磁石は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の永久磁石において、前記磁石粉末は、単磁区粒子径の磁石粉末を含む磁石粉末であることを特徴とする。
尚、単磁区粒子径とは単磁区粒子(熱消磁状態で内部に磁壁が存在せず、一つの磁化方向のみが存在する小領域からなる粒子)が有する粒径であり、例えば0.2μm〜1.2μmの粒径の粒子とする。
The permanent magnet according to claim 5 is the permanent magnet according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnet powder is magnet powder containing magnet powder having a single domain particle diameter. To do.
The single domain particle diameter is a particle diameter of a single domain particle (a particle composed of a small region in which no domain wall exists in the thermal demagnetized state and only one magnetization direction exists), for example, 0.2 μm to The particle size is 1.2 μm.

また、請求項6に係る永久磁石の製造方法は、磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、前記粉砕された磁石粉末に溶媒を添加してスラリーを生成する工程と、前記スラリーに対して磁場を印加した状態で成形することにより成形体を形成する工程と、前記成形体を焼結する工程と、を有することを特徴とする。   The method for producing a permanent magnet according to claim 6 includes a step of pulverizing a magnet raw material into magnet powder, a step of adding a solvent to the pulverized magnet powder to generate a slurry, and a magnetic field with respect to the slurry. It has the process of forming a molded object by shape | molding in the state which applied, and the process of sintering the said molded object, It is characterized by the above-mentioned.

また、請求項7に係る永久磁石の製造方法は、請求項6に記載の永久磁石の製造方法において、前記成形体を形成する工程では、前記成形体を形成する為のキャビティに対して磁場を印加した状態で前記スラリーを前記キャビティに注入することを特徴とする。   A method for manufacturing a permanent magnet according to claim 7 is the method for manufacturing a permanent magnet according to claim 6, wherein in the step of forming the molded body, a magnetic field is applied to the cavity for forming the molded body. The slurry is injected into the cavity in an applied state.

また、請求項8に係る永久磁石の製造方法は、請求項6に記載の永久磁石の製造方法において、前記成形体を形成する工程では、前記成形体を形成する為のキャビティに前記スラリーを注入した後に前記キャビティに対して磁場を印加することを特徴とする。   A method for manufacturing a permanent magnet according to claim 8 is the method for manufacturing a permanent magnet according to claim 6, wherein in the step of forming the molded body, the slurry is injected into a cavity for forming the molded body. Then, a magnetic field is applied to the cavity.

また、請求項9に係る永久磁石の製造方法は、請求項5乃至請求項8のいずれかに記載の永久磁石の製造方法において、前記溶媒は以下の構造式M−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で示される有機金属化合物を含む有機溶媒であることを特徴とする。 The method for producing a permanent magnet according to claim 9 is the method for producing a permanent magnet according to any one of claims 5 to 8, wherein the solvent is represented by the following structural formula M- (OR) x (wherein , M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb, R is any one of alkyl groups having 2 to 6 carbon atoms, and may be linear or branched, and x is an arbitrary integer. .) Is an organic solvent containing an organometallic compound.

更に、請求項10に係る永久磁石の製造方法は、請求項5乃至請求項9のいずれかに記載の永久磁石の製造方法において、前記磁石粉末は、単磁区粒子径の磁石粉末を含む磁石粉末であることを特徴とする。
尚、単磁区粒子径とは単磁区粒子(熱消磁状態で内部に磁壁が存在せず、一つの磁化方向のみが存在する小領域からなる粒子)が有する粒径であり、例えば0.2μm〜1.2μmの粒径の粒子とする。
Furthermore, the manufacturing method of the permanent magnet which concerns on Claim 10 is a manufacturing method of the permanent magnet in any one of Claim 5 thru | or 9. WHEREIN: The said magnet powder contains the magnet powder of a single domain particle diameter. It is characterized by being.
The single domain particle diameter is a particle diameter of a single domain particle (a particle composed of a small region in which no domain wall exists in the thermal demagnetized state and only one magnetization direction exists), for example, 0.2 μm to The particle size is 1.2 μm.

前記構成を有する請求項1に記載の永久磁石によれば、粉砕された磁石粉末に溶媒を添加してスラリーを生成し、スラリーに対して磁場を印加した状態で成形することにより成形体が形成されるので、微小な粒径に微粉砕された磁石粒子であっても取り扱いが容易となり、製造工程における作業効率の高効率化を図ることが可能となる。また、成形工程においては、微小トルクで磁石粒子を配向させることが可能となり、磁気性能を向上させることが可能となる。   According to the permanent magnet of claim 1, having the above-described configuration, a slurry is formed by adding a solvent to the pulverized magnet powder, and a molded body is formed by molding in a state where a magnetic field is applied to the slurry. Therefore, even magnet particles finely pulverized to a fine particle diameter can be handled easily, and the working efficiency in the manufacturing process can be increased. Further, in the molding process, it is possible to orient the magnet particles with a small torque, and it is possible to improve the magnetic performance.

また、請求項2に記載の永久磁石によれば、成形体を形成する工程において、成形体を形成する為のキャビティに対して磁場を印加した状態でスラリーをキャビティに注入するので、微小トルクでスラリー中の磁石粒子を配向させることが可能となり、磁気性能を向上させることが可能となる。   Further, according to the permanent magnet of the second aspect, in the step of forming the molded body, the slurry is injected into the cavity with the magnetic field applied to the cavity for forming the molded body. It becomes possible to orient the magnet particles in the slurry and improve the magnetic performance.

また、請求項3に記載の永久磁石によれば、成形体を形成する工程において、成形体を形成する為のキャビティにスラリーを注入した後にキャビティに対して磁場を印加するので、微小トルクでスラリー中の磁石粒子を配向させることが可能となり、磁気性能を向上させることが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, in the step of forming the molded body, the slurry is injected into the cavity for forming the molded body, and then the magnetic field is applied to the cavity. It becomes possible to orient the magnet particles inside, and to improve the magnetic performance.

また、請求項4に記載の永久磁石によれば、スラリーを生成する際に用いる溶媒としてM−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で示される有機金属化合物を含む有機溶媒を用いるので、高融点金属であるV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbを焼結後に磁石の粒界に偏在させることが可能となる。その結果、粒界に偏在されたV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbが焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制するとともに、焼結後における結晶粒子間での交換相互作用を分断することによって各結晶粒子の磁化反転を妨げ、磁気性能を向上させることが可能となる。 Moreover, according to the permanent magnet of claim 4, M- (OR) x (wherein M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W, or Nb as a solvent used when the slurry is generated). , R is any of an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, and may be linear or branched. X is an arbitrary integer.) Since an organic solvent containing an organometallic compound represented by It becomes possible to make the metal V, Mo, Zr, Ta, Ti, W, or Nb unevenly distributed at the grain boundaries of the magnet after sintering. As a result, V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb unevenly distributed at the grain boundaries suppresses the grain growth of magnet particles during sintering, and exchange interaction between crystal grains after sintering. By dividing, it is possible to prevent the magnetization reversal of each crystal grain and improve the magnetic performance.

また、請求項5に記載の永久磁石によれば、永久磁石を構成する結晶粒をそれぞれ単磁区構造とすることができる。その結果、永久磁石の磁気性能を大きく向上させることが可能となる。また、単磁区粒子径に微粉砕された磁石粒子であっても取り扱いが容易となり、製造工程における作業効率の高効率化を図ることが可能となる。   According to the permanent magnet of the fifth aspect, each of the crystal grains constituting the permanent magnet can have a single domain structure. As a result, the magnetic performance of the permanent magnet can be greatly improved. In addition, even magnetic particles finely pulverized to a single magnetic domain particle diameter can be easily handled, and work efficiency in the manufacturing process can be increased.

また、請求項6に記載の永久磁石の製造方法によれば、粉砕された磁石粉末に溶媒を添加してスラリーを生成し、スラリーに対して磁場を印加した状態で成形することにより成形体を形成するので、微小な粒径に微粉砕された磁石粒子であっても取り扱いが容易となり、製造工程における作業効率の高効率化を図ることが可能となる。また、成形工程においては、微小トルクで磁石粒子を配向させることが可能となり、作業効率の高効率化を図ることが可能となる。   Further, according to the method for producing a permanent magnet according to claim 6, a solvent is added to the pulverized magnet powder to produce a slurry, and the molded product is molded by applying a magnetic field to the slurry. Since they are formed, even magnetic particles finely pulverized to a fine particle diameter can be handled easily, and the working efficiency in the manufacturing process can be increased. Further, in the molding process, it is possible to orient the magnet particles with a minute torque, and it is possible to increase the working efficiency.

また、請求項7に記載の永久磁石の製造方法によれば、成形体を形成する工程において、成形体を形成する為のキャビティに対して磁場を印加した状態でスラリーをキャビティに注入するので、微小トルクでスラリー中の磁石粒子を配向させることが可能となり、磁気性能を向上させることが可能となる。   Further, according to the method of manufacturing a permanent magnet according to claim 7, in the step of forming the molded body, the slurry is injected into the cavity in a state where a magnetic field is applied to the cavity for forming the molded body. It becomes possible to orient the magnetic particles in the slurry with a small torque, and it is possible to improve the magnetic performance.

また、請求項8に記載の永久磁石の製造方法によれば、成形体を形成する工程において、成形体を形成する為のキャビティにスラリーを注入した後にキャビティに対して磁場を印加するので、微小トルクでスラリー中の磁石粒子を配向させることが可能となり、磁気性能を向上させることが可能となる。   Further, according to the method of manufacturing a permanent magnet according to claim 8, since the magnetic field is applied to the cavity after the slurry is injected into the cavity for forming the molded body in the step of forming the molded body, It becomes possible to orient the magnet particles in the slurry by torque, and to improve the magnetic performance.

また、請求項9に記載の永久磁石の製造方法によれば、スラリーを生成する際に用いる溶媒としてM−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で示される有機金属化合物を含む有機溶媒を用いるので、高融点金属であるV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbが焼結後に粒界に偏在した磁石を製造することが可能となる。その結果、粒界に偏在されたV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbが焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制するとともに、焼結後における結晶粒子間での交換相互作用を分断することによって各結晶粒子の磁化反転を妨げ、磁気性能を向上させることが可能となる。 Moreover, according to the method for producing a permanent magnet according to claim 9, M- (OR) x (wherein M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb, R is any alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, and may be linear or branched. X is an arbitrary integer.) It becomes possible to produce a magnet in which V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb, which are high melting point metals, are unevenly distributed at grain boundaries after sintering. As a result, V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb unevenly distributed at the grain boundaries suppresses the grain growth of magnet particles during sintering, and exchange interaction between crystal grains after sintering. By dividing, it is possible to prevent the magnetization reversal of each crystal grain and improve the magnetic performance.

更に、請求項10に記載の永久磁石の製造方法によれば、結晶粒をそれぞれ単磁区構造とした永久磁石を製造することが可能となる。その結果、製造された永久磁石の磁気性能を大きく向上させることが可能となる。また、単磁区粒子径に微粉砕された磁石粒子であっても取り扱いが容易となり、製造工程における作業効率の高効率化を図ることが可能となる。   Furthermore, according to the method for manufacturing a permanent magnet of the tenth aspect, it is possible to manufacture a permanent magnet in which each crystal grain has a single domain structure. As a result, it is possible to greatly improve the magnetic performance of the manufactured permanent magnet. In addition, even magnetic particles finely pulverized to a single magnetic domain particle diameter can be easily handled, and work efficiency in the manufacturing process can be increased.

本発明に係る永久磁石を示した全体図である。1 is an overall view showing a permanent magnet according to the present invention. 本発明に係る永久磁石の粒界付近を拡大して示した模式図である。It is the schematic diagram which expanded and showed the vicinity of the grain boundary of the permanent magnet which concerns on this invention. 強磁性体の磁区構造を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the magnetic domain structure of the ferromagnetic material. 本発明に係る永久磁石の粒界付近を拡大して示した模式図である。It is the schematic diagram which expanded and showed the vicinity of the grain boundary of the permanent magnet which concerns on this invention. 本発明に係る永久磁石の製造方法における製造工程を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the manufacturing process in the manufacturing method of the permanent magnet which concerns on this invention. 実施例1の永久磁石の焼結後のSEM写真及び主相の元素分析結果を示した図である。It is the figure which showed the SEM photograph after sintering of the permanent magnet of Example 1, and the elemental analysis result of the main phase. 実施例1の永久磁石の焼結後のSEM写真及び粒界相の元素分析結果を示した図である。It is the figure which showed the SEM photograph after sintering of the permanent magnet of Example 1, and the elemental analysis result of the grain boundary phase. 実施例1、2と比較例1〜3の永久磁石の永久磁石中の残存炭素量を示した図である。It is the figure which showed the carbon content in the permanent magnet of the permanent magnet of Examples 1, 2 and Comparative Examples 1-3. 実施例1の永久磁石の焼結後の外観像及び外周付近のSEM写真をそれぞれ示した図である。It is the figure which each showed the external appearance image after sintering of the permanent magnet of Example 1, and the SEM photograph of outer periphery vicinity. 比較例4の永久磁石の焼結後の外観像及び外周付近のSEM写真をそれぞれ示した図である。It is the figure which each showed the external appearance image after sintering of the permanent magnet of the comparative example 4, and the SEM photograph of outer periphery vicinity. 実施例1と比較例5、6の永久磁石について、仮焼温度の条件を変更して製造した複数の永久磁石中の炭素量を示した図である。It is the figure which showed the carbon content in the several permanent magnet manufactured by changing the conditions of calcination temperature about the permanent magnet of Example 1 and Comparative Examples 5 and 6. FIG.

以下、本発明に係る永久磁石及び永久磁石の製造方法について具体化した実施形態について以下に図面を参照しつつ詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a permanent magnet and a method for producing a permanent magnet according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[永久磁石の構成]
先ず、本発明に係る永久磁石1の構成について説明する。図1は本発明に係る永久磁石1を示した全体図である。尚、図1に示す永久磁石1は円柱形状を備えるが、永久磁石1の形状は成形に用いるキャビティの形状によって変化する。
本発明に係る永久磁石1としては例えばNd−Fe−B系磁石を用いる。また、永久磁石1を形成する各結晶粒子の界面(粒界)には、永久磁石1の保磁力を高める為のNb(ニオブ)、V(バナジウム)、Mo(モリブデン)、Zr(ジルコニウム)、Ta(タンタル)、Ti(チタン)又はW(タングステン)が偏在する。尚、各成分の含有量はNd:25〜37wt%、Nb、V、Mo、Zr、Ta、Ti、Wのいずれか(以下、Nb等という):0.01〜5wt%、B:1〜2wt%、Fe(電解鉄):60〜75wt%とする。また、磁気特性向上の為、Co、Cu、Al、Si等の他元素を少量含んでも良い。
[Configuration of permanent magnet]
First, the configuration of the permanent magnet 1 according to the present invention will be described. FIG. 1 is an overall view showing a permanent magnet 1 according to the present invention. 1 has a cylindrical shape, the shape of the permanent magnet 1 varies depending on the shape of the cavity used for molding.
As the permanent magnet 1 according to the present invention, for example, an Nd—Fe—B magnet is used. Moreover, Nb (niobium), V (vanadium), Mo (molybdenum), Zr (zirconium) for increasing the coercive force of the permanent magnet 1 are formed at the interfaces (grain boundaries) of the crystal grains forming the permanent magnet 1. Ta (tantalum), Ti (titanium) or W (tungsten) is unevenly distributed. The content of each component is Nd: 25 to 37 wt%, Nb, V, Mo, Zr, Ta, Ti, W (hereinafter referred to as Nb or the like): 0.01 to 5 wt%, B: 1 to 2 wt%, Fe (electrolytic iron): 60 to 75 wt%. Further, in order to improve the magnetic characteristics, a small amount of other elements such as Co, Cu, Al and Si may be included.

具体的に、本発明に係る永久磁石1は、図2に示すように永久磁石1を構成するNd結晶粒子35の結晶粒の表面部分(外殻)において、Ndの一部を高融点金属であるNb等で置換した層36(以下、高融点金属層36という)を生成することにより、Nb等をNd結晶粒子35の粒界に対して偏在させる。図2は永久磁石1を構成するNd結晶粒子35を拡大して示した図である。尚、高融点金属層36は、非磁性となることが好ましい。   Specifically, in the permanent magnet 1 according to the present invention, a part of Nd is made of a refractory metal in the surface portion (outer shell) of the crystal grains of the Nd crystal particles 35 constituting the permanent magnet 1 as shown in FIG. By generating a layer 36 (hereinafter referred to as a refractory metal layer 36) substituted with some Nb or the like, Nb or the like is unevenly distributed with respect to the grain boundaries of the Nd crystal particles 35. FIG. 2 is an enlarged view showing the Nd crystal particles 35 constituting the permanent magnet 1. The refractory metal layer 36 is preferably nonmagnetic.

ここで、本発明ではNb等の置換は、後述のように粉砕された磁石粉末を成形する前にNb等を含む有機金属化合物が添加されることにより行われる。具体的には、Nb等を含む有機金属化合物を添加した磁石粉末を焼結する際に、湿式分散によりNd磁石粒子の粒子表面に均一付着された該有機金属化合物中のNb等が、Nd結晶粒子35の結晶成長領域へと拡散侵入して置換が行われ、図2に示す高融点金属層36を形成する。尚、Nd結晶粒子35は、例えばNdFe14B金属間化合物から構成され、高融点金属層36は例えばNbFeB金属間化合物から構成される。 Here, in the present invention, substitution of Nb or the like is performed by adding an organometallic compound containing Nb or the like before forming a pulverized magnet powder as described later. Specifically, when sintering a magnet powder to which an organometallic compound containing Nb or the like is added, Nb or the like in the organometallic compound uniformly adhered to the particle surface of the Nd magnet particles by wet dispersion is an Nd crystal. Replacement is performed by diffusing and penetrating into the crystal growth region of the particles 35 to form a refractory metal layer 36 shown in FIG. The Nd crystal particles 35 are made of, for example, an Nd 2 Fe 14 B intermetallic compound, and the refractory metal layer 36 is made of, for example, an NbFeB intermetallic compound.

また、本発明では、特に後述のようにM−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で表わされるNb等を含む有機金属化合物(例えば、ニオブエトキシド、ニオブプロポキシド、バナジウムプロポキシドなど)を有機溶媒に添加し、湿式状態で磁石粉末に混合する。それにより、Nb等を含む有機金属化合物を有機溶媒中で分散させ、Nd磁石粒子の粒子表面にNb等を含む有機金属化合物を均一付着することが可能となる。 In the present invention, M- (OR) x (wherein, M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W, or Nb, and R is an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, as described later) Any of which may be linear or branched. X is an arbitrary integer.) An organic metal compound containing Nb or the like (for example, niobium ethoxide, niobium propoxide, vanadium propoxide, etc.) Add to solvent and mix with magnet powder in wet state. Thereby, an organometallic compound containing Nb or the like can be dispersed in an organic solvent, and the organometallic compound containing Nb or the like can be uniformly attached to the particle surface of the Nd magnet particle.

ここで、上記M−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)の構造式を満たす有機金属化合物として金属アルコキシドがある。金属アルコキシドとは、一般式M(OR)(M:金属元素、R:有機基、n:金属又は半金属の価数)で表される。また、金属アルコキシドを形成する金属又は半金属としては、W、Mo、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Ir、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Al、Ga、In、Ge、Sb、Y、lanthanideなどが挙げられる。但し、本発明では特に、高融点金属を用いる。更に、後述のように焼結時における磁石の主相との相互拡散防止する目的から、高融点金属の内でも特にV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbを用いることが好ましい。 Here, the above M- (OR) x (wherein M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb, R is any one of alkyl groups having 2 to 6 carbon atoms, However, x is an arbitrary integer.) An organometallic compound satisfying the structural formula is a metal alkoxide. The metal alkoxide is represented by a general formula M (OR) n (M: metal element, R: organic group, n: valence of metal or metalloid). In addition, as the metal or semimetal forming the metal alkoxide, W, Mo, V, Nb, Ta, Ti, Zr, Ir, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Al, Ga, In, Ge, Sb, Y, lanthanide, etc. are mentioned. However, in the present invention, a refractory metal is particularly used. Furthermore, it is preferable to use V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb among refractory metals in order to prevent mutual diffusion with the main phase of the magnet during sintering as will be described later.

また、アルコキシドの種類は特に限定されることなく、例えば、メトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソプロポキシド、ブトキシド、炭素数4以上のアルコキシド等が挙げられる。但し、本発明では後述のように低温分解で残炭を抑制する目的から、低分子量のものを用いる。また、炭素数1のメトキシドについては分解し易く、取扱いが困難であるので、特に炭素数が2〜6のアルコキシドであるエトキシド、メトキシド、イソプロポキシド、プロポキシド、ブトキシドなどを用いることが好ましい。   The type of alkoxide is not particularly limited, and examples thereof include methoxide, ethoxide, propoxide, isopropoxide, butoxide, alkoxide having 4 or more carbon atoms, and the like. However, in the present invention, those having a low molecular weight are used for the purpose of suppressing residual coal by low-temperature decomposition as described later. Further, since methoxide having 1 carbon is easily decomposed and difficult to handle, it is particularly preferable to use ethoxide, methoxide, isopropoxide, propoxide, butoxide, etc., which are alkoxides having 2 to 6 carbon atoms.

また、圧粉成形により成形された成形体を適切な焼成条件で焼成すれば、Nb等が結晶粒子35内へと拡散浸透(固溶化)することを防止できる。それにより、本発明では、Nb等を添加したとしても焼結後に粒界のみにNb等を偏在させることができる。その結果、結晶粒全体としては(すなわち、焼結磁石全体としては)、コアのNdFe14B金属間化合物相が高い体積割合を占めた状態となる。それにより、その磁石の残留磁束密度(外部磁場の強さを0にしたときの磁束密度)の低下を抑制することができる。 Further, if the molded body formed by compacting is fired under appropriate firing conditions, Nb or the like can be prevented from diffusing and penetrating into the crystal particles 35 (solid solution). Thereby, in this invention, even if Nb etc. are added, Nb etc. can be unevenly distributed only to a grain boundary after sintering. As a result, as a whole crystal grain (that is, as a whole sintered magnet), the core Nd 2 Fe 14 B intermetallic compound phase occupies a high volume ratio. Thereby, the fall of the residual magnetic flux density (magnetic flux density when the intensity of an external magnetic field is set to 0) of the magnet can be suppressed.

また、一般的に、焼結後の各Nd結晶粒子35が密な状態にあると、各Nd結晶粒子35間で交換相互作用が伝搬することが考えられる。その結果、外部から磁場が加わった場合に各結晶粒子の磁化反転が容易に生じ、仮に焼結後の結晶粒子をそれぞれ単磁区構造とすることができたとしても、保磁力は低下する。しかしながら、本発明では、Nd結晶粒子35の表面にコーティングされた非磁性の高融点金属層36によって、Nd結晶粒子35間での交換相互作用を分断され、外部から磁場が加わった場合でも各結晶粒子の磁化反転を妨げる。   In general, if the sintered Nd crystal particles 35 are in a dense state, it is considered that exchange interaction propagates between the Nd crystal particles 35. As a result, when a magnetic field is applied from the outside, the magnetization reversal of each crystal particle easily occurs, and even if each sintered crystal particle can have a single domain structure, the coercive force decreases. However, in the present invention, the exchange interaction between the Nd crystal particles 35 is divided by the nonmagnetic refractory metal layer 36 coated on the surface of the Nd crystal particles 35, and each crystal even when an external magnetic field is applied. Prevents magnetization reversal of particles.

また、Nd結晶粒子35の表面にコーティングされた高融点金属層36は、永久磁石1の焼結時においてはNd結晶粒子35の平均粒径が増加する所謂粒成長を抑制する手段としても機能する。以下に、高融点金属層36による永久磁石1の粒成長抑制の機構について図3を用いて説明する。図3は強磁性体の磁区構造を示した模式図である。   The refractory metal layer 36 coated on the surface of the Nd crystal particles 35 also functions as a means for suppressing so-called grain growth in which the average particle diameter of the Nd crystal particles 35 increases during sintering of the permanent magnet 1. . Hereinafter, a mechanism for suppressing grain growth of the permanent magnet 1 by the refractory metal layer 36 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing a magnetic domain structure of a ferromagnetic material.

一般的に、結晶と別の結晶との間に残された不連続な境界面である粒界は過剰なエネルギをもつため、高温ではエネルギを低下させようとする粒界移動が起こる。従って、高温(例えばNd−Fe−B系磁石では800℃〜1150℃)で磁石原料の焼結を行うと、小さな結晶粒子は収縮して消失し、残った結晶粒子の平均粒径が増加する所謂粒成長が発生する。   In general, a grain boundary, which is a discontinuous boundary surface left between a crystal and another crystal, has excessive energy, and therefore, grain boundary movement that attempts to reduce energy occurs at a high temperature. Therefore, when the magnet raw material is sintered at a high temperature (for example, 800 ° C. to 1150 ° C. for Nd—Fe—B magnets), the small crystal particles shrink and disappear, and the average particle size of the remaining crystal particles increases. So-called grain growth occurs.

ここで、本発明では、M−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で表わされる有機金属化合物を添加することにより、図3に示すように磁石粒子の界面に高融点金属であるNb等が偏在化される。そして、この偏在化された高融点金属により、高温時に発生する粒界の移動が妨げられ、粒成長を抑制することができる。 Here, in the present invention, M- (OR) x (wherein M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W, or Nb, and R is any one of alkyl groups having 2 to 6 carbon atoms). 3 may be linear or branched. X is an arbitrary integer.) By adding an organometallic compound represented by the following formula, Nb or the like, which is a refractory metal, is unevenly distributed at the interface of the magnet particles as shown in FIG. It becomes. And this unevenly distributed refractory metal prevents the movement of grain boundaries generated at high temperatures, and can suppress grain growth.

また、Nd結晶粒子35の粒径Dは0.3μm程度とすることが望ましい。また、高融点金属層36の厚さdが2nm程度あれば、焼結時のNd結晶粒子35の粒成長を抑制でき、また、焼結後におけるNd結晶粒子35間での交換相互作用を分断することができる。但し、高融点金属層36の厚さdが大きくなりすぎると、磁性を発現しない非磁性成分の含有率が大きくなるので、残留磁束密度が低下することとなる。   Further, the particle diameter D of the Nd crystal particles 35 is desirably about 0.3 μm. Further, if the thickness d of the refractory metal layer 36 is about 2 nm, the grain growth of the Nd crystal particles 35 during the sintering can be suppressed, and the exchange interaction between the Nd crystal particles 35 after the sintering can be interrupted. can do. However, if the thickness d of the refractory metal layer 36 is too large, the content of non-magnetic components that do not exhibit magnetism increases, and the residual magnetic flux density decreases.

尚、高融点金属をNd結晶粒子35の粒界に対して偏在させる構成としては、図4に示すようにNd結晶粒子35の粒界に対して高融点金属からなる粒37を点在させる構成としても良い。図4に示す構成であっても、同様の効果(粒成長抑制、交換相互作用の分断)を得ることが可能となる。尚、高融点金属がNd結晶粒子35の粒界に対してどのように偏在しているかは、例えばSEMやTEMや3次元アトムプローブ法により確認することができる。   The configuration in which the refractory metal is unevenly distributed with respect to the grain boundaries of the Nd crystal particles 35 is a configuration in which grains 37 made of a refractory metal are scattered with respect to the grain boundaries of the Nd crystal particles 35 as shown in FIG. It is also good. Even in the configuration shown in FIG. 4, it is possible to obtain the same effect (suppression of grain growth and disruption of exchange interaction). Note that how the refractory metal is unevenly distributed with respect to the grain boundaries of the Nd crystal particles 35 can be confirmed by, for example, SEM, TEM, or a three-dimensional atom probe method.

また、高融点金属層36はNb化合物、V化合物、Mo化合物、Zr化合物、Ta化合物、Ti化合物又はW化合物(以下、Nb等化合物という)のみから構成される層である必要はなく、Nb等化合物とNd化合物との混合体からなる層であっても良い。その場合には、Nd化合物を添加することによって、Nb等化合物とNd化合物との混合体からなる層を形成する。その結果、Nd磁石粉末の焼結時の液相焼結を助長することができる。尚、添加するNd化合物としては、NdH、酢酸ネオジム水和物、ネオジム(III)アセチルアセトナート三水和物、2−エチルヘキサン酸ネオジム(III)、ネオジム(III)ヘキサフルオロアセチルアセトナート二水和物、ネオジムイソプロポキシド、リン酸ネオジニウム(III)n水和物、ネオジムトリフルオロアセチルアセトナート、トリフルオロメタンスルホン酸ネオジム等が望ましい。 Further, the refractory metal layer 36 does not have to be a layer composed of only an Nb compound, a V compound, a Mo compound, a Zr compound, a Ta compound, a Ti compound, or a W compound (hereinafter referred to as a compound such as Nb). It may be a layer composed of a mixture of a compound and an Nd compound. In that case, a layer made of a mixture of a compound such as Nb and the Nd compound is formed by adding the Nd compound. As a result, liquid phase sintering during the sintering of the Nd magnet powder can be promoted. The Nd compound to be added includes NdH 2 , neodymium acetate hydrate, neodymium (III) acetylacetonate trihydrate, neodymium (III) 2-ethylhexanoate, neodymium (III) hexafluoroacetylacetonate Hydrates, neodymium isopropoxide, neodynium (III) phosphate n hydrate, neodymium trifluoroacetylacetonate, neodymium trifluoromethanesulfonate, and the like are desirable.

[永久磁石の製造方法]
次に、本発明に係る永久磁石1の製造方法について図5を用いて説明する。図5は本発明に係る永久磁石1の製造方法における製造工程を示した説明図である。
[Permanent magnet manufacturing method]
Next, a method for manufacturing the permanent magnet 1 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing a manufacturing process in the method for manufacturing the permanent magnet 1 according to the present invention.

先ず、所定分率のNd−Fe−B(例えばNd:26.7wt%、Fe(電解鉄):72.3wt%、B:1.0wt%)からなる、インゴットを製造する。その後、インゴットをスタンプミルやクラッシャー等によって200μm程度の大きさに粗粉砕する。若しくは、インゴットを溶解し、ストリップキャスト法でフレークを作製し、水素解砕法で粗粉化する。   First, an ingot made of a predetermined fraction of Nd—Fe—B (for example, Nd: 26.7 wt%, Fe (electrolytic iron): 72.3 wt%, B: 1.0 wt%) is manufactured. Thereafter, the ingot is roughly pulverized to a size of about 200 μm by a stamp mill or a crusher. Alternatively, the ingot is melted, flakes are produced by strip casting, and coarsely pulverized by hydrogen crushing.

次いで、粗粉砕した磁石粉末を、(a)酸素含有量が実質的に0%の窒素ガス、Arガス、Heガスなど不活性ガスからなる雰囲気中、又は(b)酸素含有量が0.0001〜0.5%の窒素ガス、Arガス、Heガスなど不活性ガスからなる雰囲気中で、ジェットミル41により微粉砕し、単磁区粒子径(例えば0.2μm〜1.2μm)の平均粒径を有する微粉末とする。尚、酸素濃度が実質的に0%とは、酸素濃度が完全に0%である場合に限定されず、微粉の表面にごく僅かに酸化被膜を形成する程度の量の酸素を含有しても良いことを意味する。また、微粉末は単磁区粒子径の磁石粒子が主成分となっていれば良く、単磁区粒子径以外の磁石粒子が含まれていても良い。   Subsequently, the coarsely pulverized magnet powder is either (a) in an atmosphere made of an inert gas such as nitrogen gas, Ar gas, or He gas having substantially 0% oxygen content, or (b) having an oxygen content of 0.0001. An average particle diameter of a single domain particle diameter (for example, 0.2 μm to 1.2 μm) by pulverizing with a jet mill 41 in an atmosphere made of inert gas such as nitrogen gas, Ar gas, and He gas of about 0.5% A fine powder having The oxygen concentration of substantially 0% is not limited to the case where the oxygen concentration is completely 0%, but may contain oxygen in such an amount that a very small amount of oxide film is formed on the surface of the fine powder. Means good. Moreover, the fine powder should just have the magnet particle of a single domain particle diameter as a main component, and magnet particles other than a single domain particle diameter may be contained.

一方で、ジェットミル41で微粉砕された微粉末に添加する有機金属化合物溶液(有機溶媒)を作製する。ここで、有機金属化合物溶液には予めNb等を含む有機金属化合物を添加し、溶解させる。尚、溶解させる有機金属化合物としては、M−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)に該当する有機金属化合物(例えば、ニオブエトキシド、ニオブプロポキシド、バナジウムプロポキシドなど)を用いる。また、溶解させるNb等を含む有機金属化合物の量は特に制限されないが、焼結後の磁石に対するNb等の含有量が0.001wt%〜10wt%、好ましくは0.01wt%〜5wt%となる量とするのが好ましい。 On the other hand, an organometallic compound solution (organic solvent) to be added to the fine powder finely pulverized by the jet mill 41 is prepared. Here, an organometallic compound containing Nb or the like is added in advance to the organometallic compound solution and dissolved. The organometallic compound to be dissolved is M- (OR) x (wherein M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W, or Nb, and R is any one of alkyl groups having 2 to 6 carbon atoms). And an organic metal compound (for example, niobium ethoxide, niobium propoxide, vanadium propoxide, etc.) corresponding to x is an arbitrary integer. The amount of the organometallic compound containing Nb or the like to be dissolved is not particularly limited, but the content of Nb or the like with respect to the magnet after sintering is 0.001 wt% to 10 wt%, preferably 0.01 wt% to 5 wt%. An amount is preferred.

続いて、ジェットミル41にて分級された微粉末に対して上記有機金属化合物溶液を添加する。それによって、磁石原料の微粉末と有機金属化合物溶液とが混合されたスラリー42を生成する。尚、有機金属化合物溶液の添加は、窒素ガス、Arガス、Heガスなど不活性ガスからなる雰囲気で行う。   Subsequently, the organometallic compound solution is added to the fine powder classified by the jet mill 41. Thereby, the slurry 42 in which the fine powder of the magnet raw material and the organometallic compound solution are mixed is generated. The addition of the organometallic compound solution is performed in an atmosphere made of an inert gas such as nitrogen gas, Ar gas, or He gas.

その後、生成したスラリー42を、成形装置50において形成されたキャビティ54に対して注入する。図5に示すように、成形装置50は、円筒状のモールド51と、モールド51に対して上下方向に摺動する下パンチ52と、同じくモールド51に対して上下方向に摺動する上パンチ53とを有し、これらに囲まれた空間がキャビティ54を構成する。また、成形装置50には一対の磁界発生コイル55、56がキャビティ54の上下位置に配置されており、磁力線をキャビティ54に充填されたスラリー42に印加する。印加させる磁場は例えば1MA/mとする。   Thereafter, the generated slurry 42 is injected into the cavity 54 formed in the molding apparatus 50. As shown in FIG. 5, the molding apparatus 50 includes a cylindrical mold 51, a lower punch 52 that slides up and down with respect to the mold 51, and an upper punch 53 that also slides up and down with respect to the mold 51. And a space surrounded by them constitutes the cavity 54. In addition, a pair of magnetic field generating coils 55 and 56 are disposed in the molding apparatus 50 at the upper and lower positions of the cavity 54, and the lines of magnetic force are applied to the slurry 42 filled in the cavity 54. The applied magnetic field is, for example, 1 MA / m.

そして、圧粉成形を行う際には、スラリー42をキャビティ54に注入する前から、磁界発生コイル55、56によってキャビティ54に対して磁場が印加された状態とする。その状態で、先ず、キャビティ54に対して磁場が印加された状態でスラリー42をキャビティ54に注入する。その後、下パンチ52及び上パンチ53を駆動し、キャビティ54に充填されたスラリー42に対して矢印61方向に圧力を加え、成形する。それによって、加圧と同時にキャビティ54に充填されたスラリー42に対して、加圧方向と平行な矢印62方向に磁界発生コイル55、56によってパルス磁場を印加する。その結果、所望の方向に磁場を配向させる。尚、磁場を配向させる方向は、スラリー42から成形される永久磁石1に求められる磁場方向を考慮して決定する必要がある。
そして、本発明に係る永久磁石1の製造方法では、上記のように溶媒を添加してスラリー状とした磁石粉末に対して磁場を印加した状態で成形装置50により成形するので、単磁区粒子径(粒径0.2μm〜1.2μm)のような微小な粒径に微粉砕された磁石粒子であっても取り扱いが容易となり、製造工程における作業効率の高効率化を図ることが可能となる。また、成形工程においては、微小トルクで磁石粒子を配向させることが可能となり、磁気性能を向上させることが可能となる。
When compacting, the magnetic field is applied to the cavity 54 by the magnetic field generating coils 55 and 56 before the slurry 42 is injected into the cavity 54. In this state, first, the slurry 42 is injected into the cavity 54 with a magnetic field applied to the cavity 54. Thereafter, the lower punch 52 and the upper punch 53 are driven, and pressure is applied in the direction of the arrow 61 to the slurry 42 filled in the cavity 54 to form the slurry. Thereby, a pulse magnetic field is applied to the slurry 42 filled in the cavity 54 simultaneously with the pressurization by the magnetic field generating coils 55 and 56 in the direction of the arrow 62 parallel to the pressurization direction. As a result, the magnetic field is oriented in a desired direction. The direction in which the magnetic field is oriented needs to be determined in consideration of the magnetic field direction required for the permanent magnet 1 formed from the slurry 42.
And in the manufacturing method of the permanent magnet 1 which concerns on this invention, since it shape | molds with the shaping | molding apparatus 50 in the state which applied the magnetic field with respect to the magnet powder made into slurry form by adding a solvent as mentioned above, it is single domain particle diameter Even magnet particles finely pulverized to a fine particle size (particle size: 0.2 μm to 1.2 μm) are easy to handle, and work efficiency in the manufacturing process can be increased. . Further, in the molding process, it is possible to orient the magnet particles with a small torque, and it is possible to improve the magnetic performance.

尚、上記成形工程では、キャビティ54にスラリー42を注入した後に、磁界発生コイル55、56によってキャビティ54内のスラリー42に対して磁場を印加する構成としても良い。そのような構成としても、加圧と同時にキャビティ54に充填されたスラリー42に対して、加圧方向と平行な矢印62方向に磁界発生コイル55、56によってパルス磁場を印加することが可能となる。また、加圧方向に対して印加方向が垂直となるように磁界発生コイル55、56を配置しても良い。   In the molding step, a magnetic field may be applied to the slurry 42 in the cavity 54 by the magnetic field generating coils 55 and 56 after the slurry 42 is injected into the cavity 54. Even in such a configuration, it is possible to apply a pulsed magnetic field to the slurry 42 filled in the cavity 54 simultaneously with pressurization by the magnetic field generating coils 55 and 56 in the direction of the arrow 62 parallel to the pressurization direction. . Further, the magnetic field generating coils 55 and 56 may be arranged so that the application direction is perpendicular to the pressing direction.

次に、成形装置50により湿式状態で圧粉成形された磁石粉末を真空乾燥などで乾燥することにより有機溶媒を揮発させ、成形体71を得る。その後、水素雰囲気において200℃〜900℃、より好ましくは400℃〜900℃(例えば600℃)で数時間(例えば5時間)保持することにより水素中仮焼処理を行う。仮焼中の水素の供給量は5L/minとする。この水素中仮焼処理では、有機金属化合物を熱分解させて、仮焼体中の炭素量を低減させる所謂脱カーボンが行われる。また、水素中仮焼処理は、仮焼体中の炭素量が1000ppm以下、より好ましくは500ppm以下とする条件で行うこととする。それによって、その後の焼結処理で永久磁石1全体を緻密に焼結させることが可能となり、残留磁束密度や保磁力を低下させることが無い。   Next, the organic powder is volatilized by drying the magnet powder compacted in a wet state by the molding apparatus 50 by vacuum drying or the like, and the compact 71 is obtained. Thereafter, a calcination treatment in hydrogen is performed by holding at 200 ° C. to 900 ° C., more preferably 400 ° C. to 900 ° C. (eg 600 ° C.) for several hours (eg 5 hours) in a hydrogen atmosphere. The amount of hydrogen supplied during calcination is 5 L / min. In the calcination treatment in hydrogen, so-called decarbonization is performed in which the organometallic compound is thermally decomposed to reduce the amount of carbon in the calcined body. Further, the calcination treatment in hydrogen is performed under the condition that the carbon content in the calcined body is 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less. Accordingly, the entire permanent magnet 1 can be densely sintered by the subsequent sintering process, and the residual magnetic flux density and coercive force are not reduced.

続いて、水素中仮焼処理によって仮焼された成形体71を焼結する焼結処理を行う。焼結処理では、所定の昇温速度で800℃〜1180℃程度まで昇温し、2時間程度保持する。この間は真空焼成となるが真空度としては10−4Torr以下とすることが好ましい。その後冷却し、再び600℃で2時間熱処理を行う。そして、焼結の結果、永久磁石1が製造される。 Then, the sintering process which sinters the molded object 71 calcined by the calcination process in hydrogen is performed. In the sintering process, the temperature is raised to about 800 ° C. to 1180 ° C. at a predetermined rate of temperature rise and held for about 2 hours. During this time, vacuum firing is performed, but the degree of vacuum is preferably 10 −4 Torr or less. Thereafter, it is cooled and heat-treated again at 600 ° C. for 2 hours. And the permanent magnet 1 is manufactured as a result of sintering.

以下に、本発明の実施例について比較例1〜6と比較しつつ説明する。
(実施例1)
実施例1のネオジム磁石粉末の合金組成は、wt%でNd/Fe/B=26.7/72.3/1.0とする。また、粉砕したネオジム磁石粉末に溶媒として有機金属化合物のニオブプロポキシドを5wt%含む有機溶媒を添加した。また、仮焼処理は水素雰囲気において600℃で5時間保持することにより行った。そして、仮焼中の水素の供給量は5L/minとする。尚、他の工程は上述した[永久磁石の製造方法]と同様の工程とする。
Below, the Example of this invention is described, comparing with Comparative Examples 1-6.
Example 1
The alloy composition of the neodymium magnet powder of Example 1 is Nd / Fe / B = 26.7 / 72.3 / 1.0 in wt%. In addition, an organic solvent containing 5 wt% of the organometallic compound niobium propoxide was added as a solvent to the pulverized neodymium magnet powder. The calcination treatment was performed by holding at 600 ° C. for 5 hours in a hydrogen atmosphere. The supply amount of hydrogen during calcination is 5 L / min. The other steps are the same as those described in the above [Permanent magnet manufacturing method].

(実施例2)
添加する有機溶媒中に含まれる有機金属化合物をニオブエトキシドとした。他の条件は実施例1と同様である。
(Example 2)
The organometallic compound contained in the organic solvent to be added was niobium ethoxide. Other conditions are the same as in the first embodiment.

(比較例1)
添加する有機溶媒中に含まれる有機金属化合物をオレイン酸バナジウムとした。他の条件は実施例1と同様である。
(Comparative Example 1)
The organometallic compound contained in the organic solvent to be added was vanadium oleate. Other conditions are the same as in the first embodiment.

(比較例2)
添加する有機溶媒中に含まれる有機金属化合物をジスプロシウムアセチルアセトナートとした。他の条件は実施例1と同様である。
(Comparative Example 2)
The organometallic compound contained in the organic solvent to be added was dysprosium acetylacetonate. Other conditions are the same as in the first embodiment.

(比較例3)
添加する有機溶媒中に含まれる有機金属化合物をステアリン酸亜鉛とした。他の条件は実施例1と同様である。
(Comparative Example 3)
The organometallic compound contained in the organic solvent to be added was zinc stearate. Other conditions are the same as in the first embodiment.

(比較例4)
比較例1のネオジム磁石粉末の合金組成は、wt%で実施例1と同じくNd/Fe/B=26.7/72.3/1.0とする。但し、水素中仮焼処理に関する工程は行わずに製造した。他の条件は実施例1と同様である。
(Comparative Example 4)
The alloy composition of the neodymium magnet powder of Comparative Example 1 is wt%, and Nd / Fe / B = 26.7 / 72.3 / 1.0 as in Example 1. However, it manufactured without performing the process regarding the calcination process in hydrogen. Other conditions are the same as in the first embodiment.

(比較例5)
比較例2のネオジム磁石粉末の合金組成は、wt%で実施例1と同じくNd/Fe/B=26.7/72.3/1.0とする。但し、仮焼処理を水素雰囲気ではなくHe雰囲気で行った。他の条件は実施例1と同様である。
(Comparative Example 5)
The alloy composition of the neodymium magnet powder of Comparative Example 2 is wt% and Nd / Fe / B = 26.7 / 72.3 / 1.0 as in Example 1. However, the calcination treatment was performed in a He atmosphere instead of a hydrogen atmosphere. Other conditions are the same as in the first embodiment.

(比較例6)
比較例3のネオジム磁石粉末の合金組成は、wt%で実施例1と同じくNd/Fe/B=26.7/72.3/1.0とする。但し、仮焼処理を水素雰囲気ではなく真空雰囲気で行った。他の条件は実施例1と同様である。
(Comparative Example 6)
The alloy composition of the neodymium magnet powder of Comparative Example 3 is wt%, and Nd / Fe / B = 26.7 / 72.3 / 1.0 as in Example 1. However, the calcination treatment was performed in a vacuum atmosphere instead of a hydrogen atmosphere. Other conditions are the same as in the first embodiment.

(実施例の永久磁石における元素分析結果検討)
図6は実施例1の永久磁石の焼結後のSEM写真及び主相の元素分析結果を示した図である。図7は実施例1の永久磁石の焼結後のSEM写真及び粒界相の元素分析結果を示した図である。
図6に示すように実施例1の永久磁石では、主相からNbが検出されない。また、図7に示すように、粒界相からNbが検出されている。即ち、実施例1の永久磁石では、粒界相から主相へとNbが拡散しておらず、粒界相において、Ndの一部をNbで置換したNbFeB金属間化合物の相が主相粒子の表面に生成されていることが分かる。即ち、実施例1では、磁石の粒界にNbを偏在させることができることが分かる。また、焼結の際にNbが主相に固溶しないので、固相焼結により粒成長を抑制することが可能となる。
(Examination of elemental analysis results in permanent magnets of examples)
FIG. 6 is a view showing an SEM photograph after sintering of the permanent magnet of Example 1 and the result of elemental analysis of the main phase. FIG. 7 is a view showing an SEM photograph after sintering of the permanent magnet of Example 1 and the elemental analysis results of the grain boundary phase.
As shown in FIG. 6, in the permanent magnet of Example 1, Nb is not detected from the main phase. Further, as shown in FIG. 7, Nb is detected from the grain boundary phase. That is, in the permanent magnet of Example 1, Nb does not diffuse from the grain boundary phase to the main phase, and the phase of the NbFeB intermetallic compound in which part of Nd is substituted with Nb in the grain boundary phase is the main phase particle. It can be seen that it is generated on the surface. That is, in Example 1, it turns out that Nb can be unevenly distributed in the grain boundary of a magnet. Further, since Nb does not dissolve in the main phase during sintering, grain growth can be suppressed by solid phase sintering.

(有機金属化合物の種類に基づく実施例と比較例との比較検討)
図8は実施例1、2と比較例1〜3の永久磁石の永久磁石中の残存炭素量[wt%]をそれぞれ示した図である。
また、図8に示すように、実施例1及び実施例2は比較例1〜3と比較して磁石粒子中に残存する炭素量をより大きく低減させることができることが分かる。特に、実施例1及び実施例2では、磁石粒子中に残存する炭素量を500ppm以下とすることができる。
(Comparison study of examples and comparative examples based on the type of organometallic compound)
FIG. 8 is a diagram showing the remaining carbon amount [wt%] in the permanent magnets of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, respectively.
Moreover, as shown in FIG. 8, it turns out that Example 1 and Example 2 can reduce the carbon amount which remains in a magnet particle more compared with Comparative Examples 1-3. In particular, in Example 1 and Example 2, the amount of carbon remaining in the magnet particles can be 500 ppm or less.

即ち、M−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で示される有機金属化合物を含む有機溶媒を添加した場合には、その他の有機金属化合物を含む有機溶媒を添加した場合と比較して、磁石粒子中の炭素量をより大きく低減させることができることが分かる。即ち、添加する有機溶媒に含まれる金属有機化合物を、M−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で示される有機金属化合物とすることにより、水素中仮焼処理において脱カーボンを容易に行うことが可能となり、結果として、磁石全体の緻密焼結や保磁力の低下を防止することが可能となる。 That is, M- (OR) x (wherein M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb, R is any alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, and even straight chain Branches may be used. X is an arbitrary integer.) When an organic solvent containing an organometallic compound represented by (2) is added, the magnet particles are compared with the case where an organic solvent containing another organometallic compound is added. It can be seen that the carbon content can be greatly reduced. That is, the metal organic compound contained in the organic solvent to be added is M- (OR) x (wherein M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb, and R is a carbon number of 2 to 6). Any one of alkyl groups, which may be linear or branched. X is an arbitrary integer.), So that decarbonization can be easily performed in a calcination treatment in hydrogen. As a result, it is possible to prevent dense sintering of the entire magnet and a decrease in coercive force.

(水素中仮焼処理の有無に基づく実施例と比較例との比較検討)
図9及び図10は上記実施例1と比較例4の永久磁石の焼結後の外観像及び外周付近のSEM写真をそれぞれ示す。
外観像を比較すると、実施例1では磁石全体が緻密に焼結されているのに比較して、比較例4では中心部付近は緻密に焼結されているものの外周部は緻密に焼結されていない。その結果、比較例4では中心部と外周部の焼結時における体積収縮率の差によって中心部に亀裂が生じている。
(Comparison study of examples and comparative examples based on the presence or absence of calcination treatment in hydrogen)
9 and 10 show an appearance image after sintering of the permanent magnets of Example 1 and Comparative Example 4 and SEM photographs near the outer periphery, respectively.
Comparing the appearance images, in Example 1, the whole magnet was densely sintered, but in Comparative Example 4, the outer periphery was densely sintered although the central portion was densely sintered. Not. As a result, in Comparative Example 4, a crack occurred in the central portion due to the difference in volume shrinkage rate during sintering between the central portion and the outer peripheral portion.

また、実施例1と比較例4の各SEM写真を比較すると、実施例1では基本的にネオジム磁石の主相(NdFe14B)91と白い斑点状に見える粒界相92から焼結後の永久磁石が形成されているのに対し、比較例4は主相91や粒界相92の間に空隙93が多数形成されている。ここで、空隙93は焼結時において残留しているカーバイドによって生じるものである。即ち、NdとCとの反応性が非常に高いため、焼結工程において高温まで有機金属化合物中のC含有物が残ると、カーバイドを形成する。その結果、形成されたカーバイドによって空隙93が生じる。そして、このような空隙93が生じると、永久磁石の磁気性能は著しく低下する。また、空隙が生じなかった場合でも、形成されたカーバイドによって焼結後の磁石の主相内にαFeが析出し、磁石特性を大きく低下させる問題もある。 Further, when the SEM photographs of Example 1 and Comparative Example 4 are compared, Example 1 basically sintered from the main phase (Nd 2 Fe 14 B) 91 of the neodymium magnet and the grain boundary phase 92 that looks like white spots. Whereas the later permanent magnet is formed, in Comparative Example 4, a large number of voids 93 are formed between the main phase 91 and the grain boundary phase 92. Here, the voids 93 are caused by carbide remaining during sintering. That is, since the reactivity between Nd and C is very high, if a C-containing material in the organometallic compound remains at a high temperature in the sintering process, carbide is formed. As a result, voids 93 are generated by the formed carbide. And when such a space | gap 93 arises, the magnetic performance of a permanent magnet will fall remarkably. Further, even when no voids are generated, αFe is precipitated in the main phase of the sintered magnet by the formed carbide, and there is a problem that the magnetic properties are greatly deteriorated.

一方、水素中仮焼処理を行っている実施例1では、仮焼処理によって有機金属化合物が熱分解して、含有する炭素を予め焼失(炭素量を低減)させることができる。尚、仮焼する際の温度は200℃〜900℃、より好ましくは400℃〜900℃とすることによって、含有する炭素を必要量以上焼失させることができ、焼結後に磁石内に残存する炭素量を1000ppm以下、より好ましくは500ppm以下とするとすることが可能となる。そして、炭素量を1000ppm以下、より好ましくは500ppm以下とすれば、実施例1では焼結工程でカーバイドがほとんど形成されることがなく、比較例4のような空隙が生じる虞もない。その結果、図9に示すように、焼結処理で永久磁石1全体を緻密に焼結させることが可能となり、永久磁石の磁気性能が低下することがない。また、焼結後の磁石の主相内にαFeが析出することなく、磁石特性を大きく低下させることがない。また、保磁力向上に寄与するNb等のみを選択的に主相粒界に偏在させることも可能となる。尚、本発明はこのように低温分解で残炭を抑制するという観点から、添加する有機金属化合物としては低分子量のもの(炭素数2〜6のアルキル基から構成されるもの)が好ましく用いられる。   On the other hand, in Example 1 in which the calcination treatment in hydrogen is performed, the organometallic compound is thermally decomposed by the calcination treatment, and the contained carbon can be burned out beforehand (the amount of carbon is reduced). In addition, by setting the temperature at the time of calcination to 200 ° C. to 900 ° C., more preferably 400 ° C. to 900 ° C., the carbon contained can be burned out more than necessary, and the carbon remaining in the magnet after sintering The amount can be 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less. And if carbon content is 1000 ppm or less, More preferably, it is 500 ppm or less, In Example 1, a carbide | carbonized_material will hardly be formed by a sintering process, and there is no possibility that the space | gap like the comparative example 4 may arise. As a result, as shown in FIG. 9, the entire permanent magnet 1 can be densely sintered by the sintering process, and the magnetic performance of the permanent magnet does not deteriorate. Further, αFe is not precipitated in the main phase of the magnet after sintering, and the magnet characteristics are not greatly deteriorated. In addition, only Nb or the like that contributes to an improvement in coercive force can be selectively unevenly distributed in the main phase grain boundary. In the present invention, from the viewpoint of suppressing residual carbon by low-temperature decomposition as described above, an organometallic compound to be added preferably has a low molecular weight (consisting of an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms). .

(水素中仮焼処理の条件に基づく実施例と比較例との比較検討)
図11は実施例1と比較例5、6の永久磁石について、仮焼温度の条件を変更して製造した複数の永久磁石中の炭素量[wt%]を示した図である。尚、図11では仮焼中の水素及びヘリウムの供給量を1L/minとし、3時間保持した結果を示す。
図11に示すように、He雰囲気や真空雰囲気で仮焼した場合と比較して、水素雰囲気で仮焼した場合には磁石粒子中の炭素量をより大きく低減させることができることが分かる。また、図11からは、磁石粉末を水素雰囲気で仮焼する際の仮焼温度を高温にすれば炭素量がより大きく低減し、特に400℃〜900℃とすることによって炭素量を1000ppm以下とすることが可能であることが分かる。
(Comparison study of examples and comparative examples based on conditions of calcination in hydrogen)
FIG. 11 is a graph showing the carbon amount [wt%] in a plurality of permanent magnets manufactured by changing the calcination temperature conditions for the permanent magnets of Example 1 and Comparative Examples 5 and 6. FIG. 11 shows the result of maintaining the supply amounts of hydrogen and helium during calcination at 1 L / min for 3 hours.
As shown in FIG. 11, it can be seen that the amount of carbon in the magnet particles can be greatly reduced when calcined in a hydrogen atmosphere as compared with calcining in a He atmosphere or a vacuum atmosphere. Further, from FIG. 11, if the calcining temperature at the time of calcining the magnet powder in a hydrogen atmosphere is increased, the amount of carbon is greatly reduced. You can see that it is possible.

以上説明したように、本実施形態に係る永久磁石1及び永久磁石1の製造方法では、粉砕された磁石粉末に溶媒を添加してスラリー42を生成し、その後、成形装置50においてキャビティ54に注入したスラリー42に対して磁場を印加した状態で圧力を加えて成形し、その後に有機溶媒を揮発させて成形体を得るので、単磁区粒子径(粒径0.2μm〜1.2μm)のような微小な粒径に微粉砕された磁石粒子であっても取り扱いが容易となり、製造工程における作業効率の高効率化を図ることが可能となる。また、成形工程においては、微小トルクで磁石粒子を配向させることが可能となり、磁気性能を向上させることが可能となる。
また、添加する溶媒は、M−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で表わされる有機金属化合物を含む有機溶媒とするので、高融点金属であるV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbを焼結後に磁石の粒界に偏在させることが可能となる。その結果、粒界に偏在されたV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbが焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制するとともに、焼結後における結晶粒子間での交換相互作用を分断することによって各結晶粒子の磁化反転を妨げ、磁気性能を向上させることが可能となる。
また、有機金属化合物を含む有機溶媒が添加された磁石を、焼結前に水素雰囲気で仮焼することにより、有機金属化合物を熱分解させて磁石粒子中に含有する炭素を予め焼失(炭素量を低減)させることができ、焼結工程でカーバイドがほとんど形成されることがない。その結果、焼結後の磁石の主相と粒界相との間に空隙を生じさせることなく、また、磁石全体を緻密に焼結することが可能となり、保磁力が低下することを防止できる。また、焼結後の磁石の主相内にαFeが析出することなく、磁石特性を大きく低下させることがない。
更に、成形体を仮焼する工程は、特に200℃〜900℃、より好ましくは400℃〜900℃の温度範囲で成形体を所定時間保持することにより行うので、磁石粒子中に含有する炭素を必要量以上焼失させることができる。
その結果、焼結後に磁石に残存する炭素量が1000ppm以下、より好ましくは500ppm以下となるので、磁石の主相と粒界相との間に空隙が生じることなく、また、磁石全体を緻密に焼結した状態とすることが可能となり、残留磁束密度が低下することを防止できる。
As described above, in the permanent magnet 1 and the method for manufacturing the permanent magnet 1 according to the present embodiment, a solvent is added to the pulverized magnet powder to generate the slurry 42, which is then injected into the cavity 54 in the molding apparatus 50. The slurry 42 is molded by applying pressure in a state where a magnetic field is applied, and then the organic solvent is volatilized to obtain a molded body, so that the particle size of the single magnetic domain (particle diameter 0.2 μm to 1.2 μm) is obtained. Even magnet particles finely pulverized to a very small particle size can be handled easily, and the work efficiency in the manufacturing process can be increased. Further, in the molding process, it is possible to orient the magnet particles with a small torque, and it is possible to improve the magnetic performance.
The solvent to be added is M- (OR) x (wherein M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W, or Nb, and R is any one of alkyl groups having 2 to 6 carbon atoms). , Which may be linear or branched. X is an arbitrary integer.), And is an organic solvent containing an organometallic compound represented by V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb which is a refractory metal. Can be unevenly distributed at the grain boundaries of the magnet after sintering. As a result, V, Mo, Zr, Ta, Ti, W or Nb unevenly distributed at the grain boundaries suppresses the grain growth of magnet particles during sintering, and exchange interaction between crystal grains after sintering. By dividing, it is possible to prevent the magnetization reversal of each crystal grain and improve the magnetic performance.
In addition, a magnet to which an organic solvent containing an organometallic compound is added is calcined in a hydrogen atmosphere before sintering, so that the organometallic compound is thermally decomposed and the carbon contained in the magnet particles is previously burned out (carbon amount) Can be reduced), and carbide is hardly formed in the sintering process. As a result, it is possible to sinter the entire magnet densely without generating voids between the main phase and the grain boundary phase of the sintered magnet, and to prevent the coercive force from being lowered. . Further, αFe is not precipitated in the main phase of the magnet after sintering, and the magnet characteristics are not greatly deteriorated.
Furthermore, since the step of calcining the molded body is performed by holding the molded body for a predetermined time in a temperature range of 200 ° C. to 900 ° C., more preferably 400 ° C. to 900 ° C., the carbon contained in the magnet particles is contained. It can be burned out more than necessary.
As a result, the amount of carbon remaining in the magnet after sintering is 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, so that no voids are formed between the main phase of the magnet and the grain boundary phase, and the entire magnet is made dense. It becomes possible to set it as the sintered state, and it can prevent that a residual magnetic flux density falls.

尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
また、磁石粉末の粉砕条件、混練条件、焼結条件などは上記実施例に記載した条件に限られるものではない。
In addition, this invention is not limited to the said Example, Of course, various improvement and deformation | transformation are possible within the range which does not deviate from the summary of this invention.
Moreover, the pulverization conditions, kneading conditions, sintering conditions, etc. of the magnet powder are not limited to the conditions described in the above examples.

また、上記実施例では、磁石粉末に添加する溶媒として、M−(OR)(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)で示される有機金属化合物を含む有機溶媒を用いているが、有機金属化合物を添加しない有機溶媒を用いても良い。また、反応性の低い溶媒であれば他の溶媒であっても良い。例えば、防錆オイル等を用いることも可能である。 Moreover, in the said Example, as a solvent added to magnet powder, M- (OR) x (In formula, M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W, or Nb, R is C2-C6. An organic solvent containing an organometallic compound represented by the formula (1), wherein x is an arbitrary integer, but no organometallic compound is added. May be used. Further, other solvents may be used as long as they have low reactivity. For example, rust preventive oil or the like can be used.

また、上記実施例では、スラリー42をキャビティ54に注入した状態で磁場を印加して配向を行う構成としているが、本発明はキャビティ54に限定されずに自由な境界条件に対して用いることが可能となる。   In the above embodiment, the slurry 42 is injected into the cavity 54 and applied with a magnetic field for orientation. However, the present invention is not limited to the cavity 54 and can be used for free boundary conditions. It becomes possible.

1 永久磁石
35 Nd結晶粒子
36 高融点金属層
37 高融点金属粒
91 主相
92 粒界相
93 空隙
1 Permanent Magnet 35 Nd Crystal Particle 36 High Melting Point Metal Layer 37 High Melting Point Metal Grain 91 Main Phase 92 Grain Boundary Phase 93 Void

Claims (10)

磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、
前記粉砕された磁石粉末に溶媒を添加してスラリーを生成する工程と、
前記スラリーに対して磁場を印加した状態で成形することにより成形体を形成する工程と、
前記成形体を焼結する工程と、により製造されることを特徴とする永久磁石。
Crushing magnet raw material into magnet powder;
Adding a solvent to the pulverized magnet powder to produce a slurry;
Forming a molded body by molding in a state where a magnetic field is applied to the slurry;
A permanent magnet manufactured by the step of sintering the molded body.
前記成形体を形成する工程では、前記成形体を形成する為のキャビティに対して磁場を印加した状態で前記スラリーを前記キャビティに注入することを特徴とする請求項1に記載の永久磁石。   2. The permanent magnet according to claim 1, wherein in the step of forming the molded body, the slurry is injected into the cavity in a state where a magnetic field is applied to the cavity for forming the molded body. 前記成形体を形成する工程では、前記成形体を形成する為のキャビティに前記スラリーを注入した後に前記キャビティに対して磁場を印加することを特徴とする請求項1に記載の永久磁石。   The permanent magnet according to claim 1, wherein in the step of forming the molded body, a magnetic field is applied to the cavity after the slurry is injected into the cavity for forming the molded body. 前記溶媒は以下の構造式
M−(OR)
(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)
で示される有機金属化合物を含む有機溶媒であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の永久磁石。
The solvent has the following structural formula M- (OR) x
(In the formula, M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W, or Nb, R is any one of alkyl groups having 2 to 6 carbon atoms, and may be linear or branched. (It is an integer.)
The permanent magnet according to claim 1, wherein the permanent magnet is an organic solvent containing an organometallic compound represented by the formula:
前記磁石粉末は、単磁区粒子径の磁石粉末を含む磁石粉末であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の永久磁石。   The permanent magnet according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnet powder is magnet powder containing magnet powder having a single magnetic domain particle diameter. 磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、
前記粉砕された磁石粉末に溶媒を添加してスラリーを生成する工程と、
前記スラリーに対して磁場を印加した状態で成形することにより成形体を形成する工程と、
前記成形体を焼結する工程と、を有することを特徴とする永久磁石の製造方法。
Crushing magnet raw material into magnet powder;
Adding a solvent to the pulverized magnet powder to produce a slurry;
Forming a molded body by molding in a state where a magnetic field is applied to the slurry;
And a step of sintering the molded body.
前記成形体を形成する工程では、前記成形体を形成する為のキャビティに対して磁場を印加した状態で前記スラリーを前記キャビティに注入することを特徴とする請求項6に記載の永久磁石の製造方法。   The manufacturing method of the permanent magnet according to claim 6, wherein in the step of forming the molded body, the slurry is injected into the cavity in a state where a magnetic field is applied to the cavity for forming the molded body. Method. 前記成形体を形成する工程では、前記成形体を形成する為のキャビティに前記スラリーを注入した後に前記キャビティに対して磁場を印加することを特徴とする請求項6に記載の永久磁石の製造方法。   The method for producing a permanent magnet according to claim 6, wherein, in the step of forming the molded body, a magnetic field is applied to the cavity after injecting the slurry into the cavity for forming the molded body. . 前記溶媒は以下の構造式
M−(OR)
(式中、MはV、Mo、Zr、Ta、Ti、W又はNbであり、Rは炭素数2〜6のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。xは任意の整数である。)
で示される有機金属化合物を含む有機溶媒であることを特徴とする請求項5乃至請求項8のいずれかに記載の永久磁石の製造方法。
The solvent has the following structural formula M- (OR) x
(In the formula, M is V, Mo, Zr, Ta, Ti, W, or Nb, R is any one of alkyl groups having 2 to 6 carbon atoms, and may be linear or branched. (It is an integer.)
The method for producing a permanent magnet according to claim 5, wherein the organic solvent contains an organometallic compound represented by the formula:
前記磁石粉末は、単磁区粒子径の磁石粉末を含む磁石粉末であることを特徴とする請求項5乃至請求項9のいずれかに記載の永久磁石の製造方法。   The method of manufacturing a permanent magnet according to any one of claims 5 to 9, wherein the magnet powder is magnet powder containing magnet powder having a single magnetic domain particle diameter.
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