JP2015225880A - Sintered magnet manufacturing method - Google Patents

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高木 忍
Shinobu Takagi
忍 高木
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Daido Steel Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a sintered magnet with high density uniformity by using a press-less process (PLP) method in which a compression molding step is not implemented.SOLUTION: The manufacturing method includes: a mixing step 11 of mixing an alloy powder of a raw material of the sintered magnet and a dispersant of a liquid to create a slurry of the alloy powder, the quantity of the dispersant is a quantity to generate a supernatant of the dispersant in the case where the slurry is standing; a filling step 12 of filling a mold with the slurry; a dispersant removal step 13 of removing a part of or the entire dispersant from the slurry with which the mold is filled, to form a state where the mold is filled with the alloy powder while eliminating the supernatant of the dispersant; an orientation step 14 of applying a magnetic field to the alloy powder in the state where the mold is being filled with the alloy powder underwent the dispersant removal step 13; and a sintering step 15 of sintering the alloy powder in the state where the mold is being filled with the alloy powder underwent the orientation step 14.

Description

本発明は、焼結磁石を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a sintered magnet.

焼結磁石を製造する際には、従来、原料の合金塊を粉砕した粉末(以下、「合金粉末」とする)をモールドに充填し(充填工程)、モールド内の合金粉末に磁界を印加することにより該合金粉末の粒子を配向させ(配向工程)、配向した合金粉末に圧力を印加することで圧縮成形体を作製し(圧縮成形工程)、モールドから圧縮成形体を取り出したうえで加熱して焼結する(焼結工程)、という方法が取られている。あるいは、充填工程後に、合金粉末に磁界を印加しつつプレス機で圧力を加えることにより、上記配向工程及び圧縮成形工程を同時に行う方法も取られている。いずれにせよ、プレス機を用いて圧縮成形を行うことから、本明細書ではこれらの方法を「プレス法」と呼ぶ。   When manufacturing a sintered magnet, conventionally, a powder obtained by pulverizing a raw material alloy lump (hereinafter referred to as “alloy powder”) is filled in a mold (filling step), and a magnetic field is applied to the alloy powder in the mold. Thus, the particles of the alloy powder are orientated (orientation process), and pressure is applied to the oriented alloy powder to produce a compression molded body (compression molding process), and the compression molded body is taken out from the mold and heated. And then sintering (sintering process). Or the method of performing the said orientation process and compression molding process simultaneously by applying a pressure with a press machine, applying a magnetic field to alloy powder after a filling process is also taken. In any case, since compression molding is performed using a press, these methods are referred to as “press methods” in this specification.

それに対して、最近、合金粉末をモールドに充填したうえで、圧縮成形を行うことなく、合金粉末をモールドに収容したままの状態で配向及び焼結を行うことにより、モールドのキャビティに対応した形状を有する焼結磁石を製造できることが見出された(特許文献1)。本明細書では、このように圧縮成形工程を行うことなく焼結磁石を製造する方法を「PLP(Press-less Process)法」と呼ぶ。なお、PLP法では、合金粉末をモールドに充填する際に、圧縮成形を行う際に印加する圧力(通常、数十MPa)よりも十分に小さい圧力(おおむね2MPa以下)で合金粉末をモールド内に押し込んでもよい。   On the other hand, recently, the shape corresponding to the cavity of the mold can be obtained by filling the alloy powder into the mold and performing orientation and sintering while the alloy powder is still contained in the mold without performing compression molding. It has been found that a sintered magnet having the above can be manufactured (Patent Document 1). In the present specification, a method of manufacturing a sintered magnet without performing the compression molding step is referred to as a “PLP (Press-less Process) method”. In the PLP method, when the alloy powder is filled into the mold, the alloy powder is put into the mold with a pressure (generally 2 MPa or less) that is sufficiently lower than the pressure applied during compression molding (usually several tens of MPa). You may push in.

PLP法は、以下の理由により、特にRFeB系焼結磁石の作製に適している。RFeB系焼結磁石は、希土類元素R(Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Luの1つ又は2つ以上)、Fe及びBを主な構成元素として含有する焼結磁石であり、残留磁束密度等の多くの磁気特性がそれまでの永久磁石よりも高いという特長を有するが、保磁力が小さいという欠点を有する。保磁力は、磁化とは異なる方向の外部磁界が印加されたときに磁化を維持する能力を示し、一般的には温度が高くなるほど保磁力が小さくなる。そのため、200℃前後の比較的高温で使用され、且つ、磁界の方向の変動が激しい自動車用のモータ等でRFeB系焼結磁石を使用するためには、保磁力を十分に高くしておく必要がある。希土類元素Rとして主にNdを含有するNdFeB系焼結磁石においては、Tb及び/又はDyを含有させることにより保磁力を高めることができるものの、残留磁束密度及び最大エネルギー積が低下するうえに、Ndよりも高価且つ希少なTbやDyを使用しなければならない、という欠点を有する。それに対して、PLP法によれば、以下の理由により、保磁力を高めることができるうえに、残留磁束密度及び最大エネルギー積も高めることができる。そのため、TbやDyの使用量を少なく、あるいはゼロにすることができる。   The PLP method is particularly suitable for producing RFeB-based sintered magnets for the following reasons. RFeB sintered magnets are rare earth elements R (Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu or 1 or 2 Above), a sintered magnet containing Fe and B as main constituent elements and has many magnetic properties such as residual magnetic flux density higher than that of conventional permanent magnets, but has the disadvantage of low coercive force Have The coercive force indicates the ability to maintain the magnetization when an external magnetic field in a direction different from the magnetization is applied, and generally the coercive force decreases as the temperature increases. Therefore, in order to use RFeB-based sintered magnets in motors for automobiles, etc. that are used at relatively high temperatures of around 200 ° C. and whose magnetic field direction varies greatly, the coercive force must be sufficiently high. There is. In the NdFeB-based sintered magnet mainly containing Nd as the rare earth element R, the coercive force can be increased by containing Tb and / or Dy, but the residual magnetic flux density and the maximum energy product are reduced. The disadvantage is that Tb and Dy, which are more expensive and rarer than Nd, must be used. On the other hand, according to the PLP method, the coercive force can be increased and the residual magnetic flux density and the maximum energy product can be increased for the following reasons. Therefore, the amount of Tb and Dy used can be reduced or made zero.

PLP法ではプレス機を使用する必要が無いため、プレス法よりも設備を小型化することができ、設備全体を無酸素雰囲気中に配置することが容易である。従って、プレス法よりも、焼結磁石の製造中に合金粉末の粒子が酸化し難くなるため、平均粒径を小さく(合金粉末全体での粒子の表面積の合計を大きく)することができる。このように合金粉末の平均粒径を小さくすると、製造される焼結磁石内の微結晶の平均粒径も小さくなる。これにより、磁化とは異なる方向の外部磁界が印加されたときに磁化が反転した磁区が形成され難くなるため、保磁力が向上する。また、配向工程中及び配向工程後に合金粉末に圧力を加えないことにより、配向の乱れが生じることを防止できるため、残留磁束密度及び最大エネルギー積を高めることができる。   Since there is no need to use a press in the PLP method, the equipment can be made smaller than in the press method, and the entire equipment can be easily placed in an oxygen-free atmosphere. Therefore, since the particles of the alloy powder are less likely to be oxidized during the production of the sintered magnet than in the pressing method, the average particle size can be reduced (the total surface area of the particles in the entire alloy powder is increased). When the average particle size of the alloy powder is thus reduced, the average particle size of the microcrystals in the sintered magnet to be manufactured is also reduced. As a result, when an external magnetic field in a direction different from the magnetization is applied, it is difficult to form a magnetic domain whose magnetization is reversed, so that the coercive force is improved. Further, by not applying pressure to the alloy powder during and after the orientation process, it is possible to prevent the disorder of orientation, so that the residual magnetic flux density and the maximum energy product can be increased.

配向工程の際に、粒子同士の摩擦力が大きいと、合金粉末の粒子が配向することが妨げられ、残留磁束密度及び最大エネルギー積が低下する原因となる。そこで、粒子同士の摩擦力を低下させるために、充填工程の前に、合金粉末に固体又は液体の潤滑剤を少量(RFeB系の場合において、合金粉末に対して0.1〜1質量%)添加することが望ましい(特許文献1)。   When the frictional force between the particles is large during the alignment step, the alloy powder particles are prevented from being aligned, which causes a decrease in residual magnetic flux density and maximum energy product. Therefore, in order to reduce the frictional force between the particles, a small amount of solid or liquid lubricant is added to the alloy powder (0.1 to 1% by mass with respect to the alloy powder in the case of the RFeB system) before the filling step. It is desirable (patent document 1).

国際公開WO2006/004014号International Publication WO2006 / 004014 特開2006-303433号公報JP 2006-303433 A

充填工程では、合金粉末をモールドに満遍なく供給することが難しく、モールド内において合金粉末の偏りが生じることがある。このような合金粉末の偏りは、上述のように合金粉末に潤滑剤を添加したり、合金粉末をモールド内に押し込むことによって、ある程度は小さくすることができる。また、プレス法の場合には圧縮成形を行うため、合金粉末の偏りはかなり解消する。しかし、PLP法では圧縮成形を行わないため、合金粉末の偏りが残ったまま配向工程及び焼結工程を行うこととなる。そうすると、得られる焼結磁石は密度が不均一になり、磁気特性が低い部分が生じてしまう。   In the filling process, it is difficult to uniformly supply the alloy powder to the mold, and the alloy powder may be biased in the mold. Such unevenness of the alloy powder can be reduced to some extent by adding a lubricant to the alloy powder as described above or pushing the alloy powder into the mold. Further, in the case of the press method, since the compression molding is performed, the unevenness of the alloy powder is considerably eliminated. However, since the PLP method does not perform compression molding, the orientation process and the sintering process are performed while the bias of the alloy powder remains. If it does so, the density of the sintered magnet obtained will become non-uniform | heterogenous and the part with low magnetic characteristics will arise.

本発明が解決しようとする課題は、PLP法を用いて、密度の均一性が高い焼結磁石を製造する方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a sintered magnet having high density uniformity using the PLP method.

上記課題を解決するために成された本発明に係る焼結磁石製造方法は、
a) 焼結磁石の原料の合金粉末と液体の分散媒を混合することにより該合金粉末のスラリーを作製する工程であって、該分散媒の量が、該スラリーを静置した時に該分散媒の上澄みが生成される量である、混合工程と、
b) 前記スラリーをモールドに充填する充填工程と、
c) 前記モールドに充填された前記スラリーから前記分散媒の一部又は全部を除去することにより、前記分散媒の上澄みが無く前記合金粉末が前記モールドに充填された状態を形成する分散媒除去工程と、
d) 前記分散媒除去工程を経た合金粉末を前記モールド内に充填したままの状態で該合金粉末に磁界を印加する配向工程と、
e) 前記配向工程を経た前記合金粉末を前記モールド内に充填したままの状態で焼結する焼結工程と
を有する。
The sintered magnet manufacturing method according to the present invention made to solve the above problems is as follows.
a) A step of preparing a slurry of the alloy powder by mixing a raw alloy powder of a sintered magnet and a liquid dispersion medium, the amount of the dispersion medium being equal to the dispersion medium when the slurry is allowed to stand. A mixing step, which is the amount of supernatant produced;
b) a filling step of filling the mold with the slurry;
c) Dispersion medium removing step of forming a state in which there is no supernatant of the dispersion medium and the alloy powder is filled in the mold by removing a part or all of the dispersion medium from the slurry filled in the mold When,
d) an alignment step of applying a magnetic field to the alloy powder while the mold is filled with the alloy powder that has undergone the dispersion medium removal step;
e) a sintering step of sintering the alloy powder that has undergone the orientation step while being filled in the mold.

本発明では、合金粉末を液体の分散媒に混合したスラリーの状態でモールドに充填する。ここで、分散媒の量が、スラリーを静置した時に該分散媒の上澄みが生成される量であることから、合金粉末が分散媒中で沈澱する際に合金粉末の粒子の再配置が生じやすく、合金粉末は均一且つ高密度な状態で沈澱する。その状態で分散媒除去工程において分散媒を除去したうえで、配向工程及び焼結工程を経て得られる焼結磁石の密度は、均一であって、しかも高密度になる。   In the present invention, the mold is filled with a slurry in which the alloy powder is mixed with a liquid dispersion medium. Here, since the amount of the dispersion medium is such an amount that a supernatant of the dispersion medium is generated when the slurry is allowed to stand, rearrangement of the particles of the alloy powder occurs when the alloy powder precipitates in the dispersion medium. It is easy to deposit the alloy powder in a uniform and dense state. In this state, after removing the dispersion medium in the dispersion medium removal step, the density of the sintered magnet obtained through the orientation step and the sintering step is uniform and becomes high.

また、少なくとも充填工程までは、分散媒により保護されることによって合金粉末の粒子が酸化することが防止されるため、それらの工程を空気中で行うことができる。   Further, at least up to the filling step, the particles of the alloy powder are prevented from being oxidized by being protected by the dispersion medium, so that these steps can be performed in the air.

混合工程において合金粉末に混合する分散媒の量は、スラリーにおいて50質量%以上、すなわち合金粉末と同質量以上であることが望ましい。これにより、スラリーが十分な流動性を有するようになり、充填工程においてスラリーをモールド内に偏り無く均一に充填することができる。   The amount of the dispersion medium mixed with the alloy powder in the mixing step is preferably 50% by mass or more in the slurry, that is, the same mass or more as the alloy powder. As a result, the slurry has sufficient fluidity, and the slurry can be uniformly filled in the mold without unevenness in the filling step.

焼結磁石の密度を均一にし、それにより磁気特性も均一にするという点においては、分散媒除去工程において、分散媒は全て除去してもよい。しかし、分散媒を完全に除去すると、配向工程において粒子同士の摩擦力が大きくなり、粒子の整列性が悪くなるため、残留磁束密度及び最大エネルギー積が低下してしまう。一方、分散媒を、上澄みを無くすための最小限の量だけしか除去せず、合金粉末内に多量の分散媒を残留させると、配向工程で磁界を印加し配向させた後に磁界を除去した際に、合金粉末の粒子が各粒子の磁化の相互作用により動いてしまい、配向状態が緩和されてしまう。その結果、残留磁束密度及び最大エネルギー積が低下してしまう。そのため、分散媒除去工程後に所定の範囲内の量の分散媒が合金粉末内に残留するように、分散媒除去工程において除去する分散媒の量を適切に設定することが望ましい。   In terms of making the density of the sintered magnet uniform and thereby making the magnetic properties uniform, the dispersion medium may be completely removed in the dispersion medium removal step. However, if the dispersion medium is completely removed, the frictional force between the particles is increased in the alignment step, and the alignment of the particles is deteriorated, so that the residual magnetic flux density and the maximum energy product are reduced. On the other hand, if only a minimum amount of the dispersion medium is removed to eliminate the supernatant, and a large amount of the dispersion medium remains in the alloy powder, the magnetic field is removed after applying the magnetic field in the orientation process and aligning it. In addition, the particles of the alloy powder move due to the interaction of magnetization of each particle, and the orientation state is relaxed. As a result, the residual magnetic flux density and the maximum energy product are reduced. For this reason, it is desirable to appropriately set the amount of the dispersion medium to be removed in the dispersion medium removal step so that an amount of the dispersion medium within a predetermined range remains in the alloy powder after the dispersion medium removal step.

分散媒には、例えば炭化水素系有機溶剤(n-ヘキサン、n-ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン等)、流動パラフィン、ナフテン系有機溶剤(ナフテゾール等)、シリコーン系有機溶剤(シリコーンオイル等)等のうちの1種又は2種以上を用いることができる。これらのうち、ヘキサン等の沸点が60℃以上120℃未満である低沸点分散媒を用いることが、分散媒を容易に除去することができるという点で望ましい。あるいは、シリコーンオイル等の沸点が120℃以上である高沸点分散媒と、前述の低沸点分散媒を組み合わせて(混合して)用いることも望ましい。この場合、分散媒除去工程において低沸点分散媒を蒸発させることである程度分散媒を除去したうえで、高沸点分散媒が残留した状態で配向工程を行うと、合金粉末の粒子の表面に付着した高沸点分散媒が保護膜となって該粒子の酸化を防止することができるため、低沸点分散媒を蒸発させた後の配向工程も空気中で行うことができる。高沸点分散媒のうち、沸点が200℃未満であるものを用いることが、配向工程後に分散媒を除去しやすいという点で望ましい。   Examples of the dispersion medium include hydrocarbon organic solvents (n-hexane, n-heptane, cyclohexane, cyclohexanone, etc.), liquid paraffin, naphthenic organic solvents (naphthenesol, etc.), silicone organic solvents (silicone oil, etc.), etc. 1 type (s) or 2 or more types can be used. Of these, it is desirable to use a low-boiling point dispersion medium having a boiling point of 60 ° C. or more and less than 120 ° C. because the dispersion medium can be easily removed. Alternatively, it is also desirable to use a combination (mixed) of a high boiling point dispersion medium having a boiling point of 120 ° C. or higher such as silicone oil and the low boiling point dispersion medium described above. In this case, after removing the dispersion medium to some extent by evaporating the low boiling point dispersion medium in the dispersion medium removal process, the orientation process is performed with the high boiling point dispersion medium remaining. Since the high-boiling point dispersion medium serves as a protective film and can prevent oxidation of the particles, the alignment step after the low-boiling point dispersion medium is evaporated can also be performed in the air. Use of a high boiling point dispersion medium having a boiling point of less than 200 ° C. is desirable in terms of easy removal of the dispersion medium after the alignment step.

分散媒には、該分散媒の成分以外の成分を添加してもよい。例えば、潤滑剤(酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、n−オクタン酸メチル、デカン酸メチル、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチルのうちのいずれか1種又は複数種)を分散媒に添加することができる。   Components other than the components of the dispersion medium may be added to the dispersion medium. For example, lubricant (methyl butyrate, methyl hexanoate, methyl n-octanoate, methyl decanoate, methyl laurate, methyl myristate, methyl palmitate, methyl stearate) is dispersed. It can be added to the medium.

分散媒は、例えば以下の方法によりスラリーから除去することができる。
第1の方法は、モールドに充填されたスラリーを静置し、合金粉末が沈澱した後、上澄みの分散媒を吸引すること等により除去する、というものである。
第2の方法は、分散媒を蒸発させるというものである。この方法によれば、上澄みとなった分よりも多くの分散媒を除去することができる。ここで、室温で揮発性を有する分散媒を用いれば、スラリーを静置しておくだけで分散媒を除去することができる。あるいは、合金粉末の焼結温度(RFeB系焼結磁石では900℃〜1100℃)よりも沸点が低温である分散媒を使用し、当該沸点よりも高く且つ当該焼結温度よりも低い温度にスラリーを加熱することによって積極的に蒸発させてもよい。分散媒除去工程後に合金粉末内に残留している分散媒は、焼結工程における加熱により蒸発させることができる。
The dispersion medium can be removed from the slurry by, for example, the following method.
In the first method, the slurry filled in the mold is allowed to stand, and after the alloy powder is precipitated, the supernatant dispersion medium is removed by suction or the like.
The second method is to evaporate the dispersion medium. According to this method, more dispersion medium can be removed than the amount of supernatant. Here, if a dispersion medium having volatility at room temperature is used, the dispersion medium can be removed simply by allowing the slurry to stand still. Alternatively, a dispersion medium having a boiling point lower than the sintering temperature of the alloy powder (900 ° C. to 1100 ° C. for RFeB-based sintered magnets) is used, and the slurry is heated to a temperature higher than the boiling point and lower than the sintering temperature. May be actively evaporated by heating. The dispersion medium remaining in the alloy powder after the dispersion medium removing step can be evaporated by heating in the sintering step.

本発明において、分散媒除去後の合金粉末の体積に対応する容積を有するキャビティ空間を有するモールドの上部開口の周縁にスリーブ部材を載せ、
前記充填工程において、前記スラリーを、前記スリーブ部材を載せたモールドのキャビティ空間とスリーブ部材の内部空間に充填し、
前記分散媒除去工程において前記スラリーから分散媒を除去した後に前記スリーブ部材を前記モールドから取り外すか、又は前記スリーブ部材を前記モールドから取り外すことにより前記スラリーから分散媒を除去する
ようにしてもよい。この場合において、分散媒の除去は、吸引や蒸発等によるものであってもよいが、スラリーを静置して合金粉末が沈澱した後にスリーブ部材をモールドから取り外すだけで、スリーブ部材の内部空間に滞留していた上澄みの分散媒を除去する(すなわち、スリーブ部材をモールドから取り外すことによりスラリーから分散媒を除去する)ことができる。
In the present invention, a sleeve member is placed on the periphery of the upper opening of the mold having a cavity space having a volume corresponding to the volume of the alloy powder after removal of the dispersion medium,
In the filling step, the slurry is filled into a cavity space of a mold on which the sleeve member is placed and an internal space of the sleeve member,
The dispersion medium may be removed from the slurry by removing the sleeve member from the mold after removing the dispersion medium from the slurry in the dispersion medium removing step, or by removing the sleeve member from the mold. In this case, the dispersion medium may be removed by suction, evaporation, or the like. However, after the slurry is allowed to settle and the alloy powder has settled, the sleeve member is simply removed from the mold, so that the inner space of the sleeve member can be removed. The dispersion medium in the supernatant that has stayed can be removed (that is, the dispersion medium is removed from the slurry by removing the sleeve member from the mold).

前記混合工程において、前記スラリーは、前記合金粉末と同じ組成を有する合金塊を前記分散媒中で粉砕することにより作製することが望ましい。ここで合金塊とは、合金粉末の粒子よりも大きいものをいい、典型的には径が数百μm〜数十mm程度の範囲内のものをいう。この方法でスラリーを作製することにより、別途合金粉末を作製する工程を行う必要がなくなるうえに、空気中で取り扱っても、合金塊及び合金粉末が空気中の酸素と接触することを防止することができる。このような分散媒中での合金塊の粉砕は、湿式アトライターやボールミル等を用いて行うことができる。その際、低沸点分散媒と高融点分散媒を混合した分散媒を用いることが、粉砕中に分散媒が蒸発する量を抑えつつ、粉砕後には分散媒を除去し易い点で望ましい。   In the mixing step, the slurry is preferably prepared by pulverizing an alloy lump having the same composition as the alloy powder in the dispersion medium. Here, the alloy lump means one larger than the particles of the alloy powder, and typically has a diameter in the range of about several hundred μm to several tens of mm. By preparing the slurry by this method, there is no need to perform a separate step of preparing the alloy powder, and even when handled in the air, the alloy lump and the alloy powder are prevented from coming into contact with oxygen in the air. Can do. The pulverization of the alloy lump in such a dispersion medium can be performed using a wet attritor, a ball mill, or the like. At that time, it is desirable to use a dispersion medium in which a low-boiling point dispersion medium and a high-melting point dispersion medium are mixed because the dispersion medium can be easily removed after pulverization while suppressing the amount of the dispersion medium that evaporates during pulverization.

RFeB系焼結磁石のうち、希土類元素RとしてNd及びPrのいずれか一方又は両方である軽希土類元素RLを含有するRLFeB系焼結磁石においては、保磁力を高めるために、RLFeB系磁石の焼結体の表面に、Tb、Dy及びHoのうちのいずれか1種又は複数種である重希土類元素RHを含有する粉末等を付着させたうえで加熱することにより、焼結体中の粒子のうち粒界付近にのみRHを供給することが行われている(例えば特許文献2参照)。この方法は粒界拡散法と呼ばれ、RHを含有する合金粉末を用いてRFeB系焼結磁石を作製する場合と比較して、同程度まで保磁力を高めつつRHの使用量を抑えることができるものである。この粒界拡散法において、RLFeB系磁石の焼結体の表面に付着させる粒界拡散処理用粉末は、該粉末の原料である合金塊を分散媒中で粉砕し、その後、該分散媒の一部又は全部を除去することにより作製することが望ましい。これにより、合金塊の粉砕を空気中で行っても、RHを含有する合金塊及び合金粉末が空気中の酸素と接触することを防止することができる。また、粉砕後に分散媒の一部を除去する、すなわち分散媒の一部を粉末中に残留させれば、粉砕後においても、RHを含有する合金粉末が酸素と接触することを防止することができる。 Among RFeB-based sintered magnets, R L FeB-based sintered magnets containing light rare earth elements R L that are either one or both of Nd and Pr as rare earth elements R include R L By attaching a powder containing heavy rare earth element RH , which is one or more of Tb, Dy and Ho, to the surface of the sintered body of the FeB magnet, heating is performed. RH is supplied only to the vicinity of the grain boundary among the particles in the aggregate (see, for example, Patent Document 2). This method is called the grain boundary diffusion method, and compared to the case of making RFeB-based sintered magnets using alloy powder containing RH , the coercive force is increased to the same extent and the amount of RH used is suppressed. It is something that can be done. In this grain boundary diffusion method, the powder for grain boundary diffusion treatment to be adhered to the surface of the sintered body of the R L FeB magnet is obtained by pulverizing an alloy lump as a raw material of the powder in a dispersion medium, and then the dispersion medium. It is desirable to produce by removing a part or all of. Thus, even when the alloy lump is pulverized in the air, the alloy lump and the alloy powder containing RH can be prevented from coming into contact with oxygen in the air. In addition, if a part of the dispersion medium is removed after pulverization, that is, if a part of the dispersion medium is left in the powder, the alloy powder containing RH can be prevented from coming into contact with oxygen even after pulverization. Can do.

本発明によれば、PLP法を用いて、密度の均一性が高い焼結磁石を製造することができる。   According to the present invention, a sintered magnet with high density uniformity can be manufactured using the PLP method.

本発明に係る焼結磁石製造方法の一実施例の工程を示す図。The figure which shows the process of one Example of the sintered magnet manufacturing method which concerns on this invention. 充填工程においてスラリーをモールドに充填した状態を示す概略図(a)、充填工程後に合金粉末が沈澱して分散媒の上澄みが生成された状態を示す概略図(b)、分散媒除去工程において上澄みを吸引除去することを示す概略図(c)、モールド内に蓋を嵌挿した状態及び配向工程を示す概略図(d)、配向工程後に合金粉末中に残留した分散媒を蒸発させることを示す概略図(e)、及び焼結工程を示す概略図(f)。Schematic diagram showing the state in which the mold is filled with the slurry in the filling step (a), Schematic diagram showing the state in which the alloy powder is precipitated after the filling step and the supernatant of the dispersion medium is generated (b), the supernatant in the dispersion medium removal step Schematic (c) showing suction removal, schematic diagram (d) showing a state in which a lid is inserted in the mold and the orientation process, showing that the dispersion medium remaining in the alloy powder is evaporated after the orientation process Schematic (e) and schematic (f) showing the sintering process. 本実施例の変形例を示す概略図。Schematic which shows the modification of a present Example.

図1〜図3を用いて、本発明に係る焼結磁石製造方法の実施例を説明する。なお、以下ではRFeB系焼結磁石を製造する場合を例として説明するが、RCo(RCo5、R2Co7)系焼結磁石やその他の焼結磁石を製造する場合も同様である。 The Example of the sintered magnet manufacturing method which concerns on this invention is described using FIGS. 1-3. In the following, a case where an RFeB-based sintered magnet is manufactured will be described as an example, but the same applies to the case where an RCo (RCo 5 , R 2 Co 7 ) -based sintered magnet and other sintered magnets are manufactured.

図1に、本実施例の焼結磁石製造方法の工程を概略図で示す。本実施例では、ストリップキャスト法により作製されたRFeB系合金の薄片(作製される合金粉末の粒よりも十分大きいことから、本明細書では「合金塊」と呼ぶ)を原料として、混合工程11、充填工程12、分散媒除去工程13、配向工程14、焼結工程15という5つの工程を経てRFeB系焼結磁石を製造する。なお、本実施例では配向工程14と焼結工程15の間に、合金粉末内に残留した分散媒を除去するための乾燥工程145を行うが、この工程は本発明における必須要件ではない。   In FIG. 1, the process of the sintered magnet manufacturing method of a present Example is shown with a schematic diagram. In this example, the RFeB-based alloy flakes produced by the strip casting method (referred to as “alloy lump” in the present specification because they are sufficiently larger than the produced alloy powder grains) are used as a raw material in the mixing step 11. The RFeB-based sintered magnet is manufactured through the five steps of filling step 12, dispersion medium removing step 13, orientation step 14, and sintering step 15. In this embodiment, a drying step 145 for removing the dispersion medium remaining in the alloy powder is performed between the orientation step 14 and the sintering step 15, but this step is not an essential requirement in the present invention.

混合工程11では、ストリップキャスト法により作製された合金塊を以下に述べる湿式法で粉砕しつつ、粉砕された合金粉末と分散媒を混合する操作を以下の2段階の工程で行う。なお、このように合金粉末と分散媒を混合する操作を2段階で行うことは必須ではなく、1段階又は3段階以上の工程で行ってもよい。   In the mixing step 11, the operation of mixing the pulverized alloy powder and the dispersion medium is performed in the following two steps while the alloy lump produced by the strip casting method is pulverized by the wet method described below. In addition, it is not essential to perform the operation of mixing the alloy powder and the dispersion medium in two steps as described above, and the operation may be performed in one step or three or more steps.

第1混合工程111では、湿式アトライタを用いて合金塊を粉砕する。湿式アトライタは一般に、被粉砕物を液体と共に粉砕槽に導入し、粉砕槽内で羽根を回転させることにより被粉砕物を粗粉砕するものである。本実施例では、分散媒除去工程13において分散媒の上澄みが生成されるように、合金粉末と同質量以上という十分に多い量の分散媒を用いる。   In the first mixing step 111, the alloy lump is pulverized using a wet attritor. A wet attritor generally introduces a material to be crushed into a pulverization tank together with a liquid, and coarsely pulverizes the material to be pulverized by rotating blades in the pulverization tank. In the present embodiment, a sufficiently large amount of dispersion medium of the same mass or more as the alloy powder is used so that the dispersion medium supernatant is generated in the dispersion medium removal step 13.

第2混合工程112では、第1混合工程111で合金塊が粉砕された合金粗粉を、ビーズミルを用いてさらに粉砕すると共に分散媒と混合する。ビーズミルは一般に、被処理物に、それよりも硬い粉砕媒体(メディア)であるビーズを添加して混合することにより、被処理物を粉砕するものである。本実施例では、湿式アトライタによってある程度粉砕された合金粗粉と分散媒と混合したままの状態でビーズを添加し、ビーズよりも径が小さくなるように合金粗粉を粉砕する。ビーズミルによる粉砕の終了後、混合物からビーズを濾し取り、残部の合金粉末と分散媒の混合物であるスラリーを得る。   In the second mixing step 112, the alloy coarse powder obtained by pulverizing the alloy lump in the first mixing step 111 is further pulverized using a bead mill and mixed with a dispersion medium. The bead mill generally pulverizes an object to be processed by adding and mixing beads, which are harder pulverization media (media), to the object to be processed. In the present embodiment, beads are added while being mixed with a coarse alloy powder and a dispersion medium that have been pulverized to some extent by a wet attritor, and the coarse alloy powder is pulverized so that the diameter is smaller than that of the beads. After the grinding by the bead mill, the beads are filtered from the mixture to obtain a slurry that is a mixture of the remaining alloy powder and dispersion medium.

充填工程12では、図2(a)に示すように、最終製品の磁石の形状に対応したキャビティ空間211を有するモールド21にスラリーSを充填する。本実施例では、1軸方向に同じドーム形の縦断面を有する形状のキャビティ空間211を有するモールド21を用いる。キャビティ空間211の形状はこれには限られず、直方体等の他の形状であってもよい。モールド21の材料には、本実施例では炭素質押出材、黒鉛質押出材、黒鉛質型押材、等方性黒鉛材、炭素繊維強化炭素複合材等の緻密カーボンを用いる。緻密カーボンを用いたモールドは、アルミナ等を用いたものよりも壁内の空隙が少なく、焼結時に合金粉末がモールドの壁内に拡散し難いという特長を有する。   In the filling step 12, as shown in FIG. 2A, the slurry S is filled into the mold 21 having the cavity space 211 corresponding to the shape of the magnet of the final product. In the present embodiment, a mold 21 having a cavity space 211 having the same dome-shaped longitudinal section in one axial direction is used. The shape of the cavity space 211 is not limited to this, and may be another shape such as a rectangular parallelepiped. In the present embodiment, the mold 21 is made of dense carbon such as a carbonaceous extruded material, a graphite extruded material, a graphite mold pressing material, an isotropic graphite material, or a carbon fiber reinforced carbon composite material. A mold using dense carbon has features that there are fewer voids in the wall than those using alumina or the like, and the alloy powder hardly diffuses into the mold wall during sintering.

充填工程12の後、しばらく(本実施例では1時間)静置すると、スラリーS中の合金粉末が自重により密に沈澱し、分散媒の上澄みLが生成される(図2(b))。分散媒除去工程13において、この上澄みLを吸引除去する(同(c))。これにより、モールド21内には、スラリーSよりも小さい含有率で分散媒が混入した分散媒混入合金粉末PLが残留する。なお、分散媒除去工程13までを予備実験として行い、除去した上澄みの量を測定するか、モールド21内に残留する分散媒混入合金粉末PLの質量を測定した後に分散媒を完全に蒸発させたうえで質量を測定することにより、混合工程11で合金粉末(合金塊)に混合すべき分散媒の量を見積もることができる。上澄みの除去後にモールド21内に残留した分散媒混入合金粉末PLから、さらに分散媒を除去する場合には、例えば室温で真空(減圧)乾燥を行ったり、分散媒の沸点よりも高い温度に加熱する等の操作を行う。この操作によって分散媒を全て除去してもよいが、次の配向工程14において配向度を高めると共に大気中で発火することを防止するために、分散媒が一部残留する方が望ましい。   After standing for a while (1 hour in this example) after the filling step 12, the alloy powder in the slurry S is densely precipitated by its own weight, and a supernatant L of the dispersion medium is generated (FIG. 2 (b)). In the dispersion medium removing step 13, the supernatant L is removed by suction ((c)). As a result, the dispersion medium mixed alloy powder PL in which the dispersion medium is mixed at a smaller content than the slurry S remains in the mold 21. In addition, the dispersion medium removing step 13 was conducted as a preliminary experiment, and the amount of the removed supernatant was measured or the mass of the dispersion medium mixed alloy powder PL remaining in the mold 21 was measured, and then the dispersion medium was completely evaporated. Further, by measuring the mass, the amount of the dispersion medium to be mixed with the alloy powder (alloy lump) in the mixing step 11 can be estimated. When further removing the dispersion medium from the dispersion medium mixed alloy powder PL remaining in the mold 21 after removing the supernatant, for example, vacuum (reduced pressure) drying at room temperature or heating to a temperature higher than the boiling point of the dispersion medium. Perform operations such as Although all of the dispersion medium may be removed by this operation, it is desirable that a part of the dispersion medium remains in order to increase the degree of orientation and prevent ignition in the atmosphere in the next alignment step 14.

分散媒混入合金粉末PLは、モールド21内の空間の容積よりも体積が小さくなっている。この分散媒混入合金粉末PLの上面に、緻密カーボン製の板材である蓋22を載置する(図2(d)参照)。これにより、分散媒混入合金粉末PLの上面付近における分散媒の蒸発が遅くなり、ひび割れ等の表面欠陥が生じることを抑えることができる。なお、蓋22を用いることは本発明では必須ではない。   The volume of the dispersion medium mixed alloy powder PL is smaller than the volume of the space in the mold 21. A lid 22 which is a dense carbon plate material is placed on the upper surface of the dispersion medium mixed alloy powder PL (see FIG. 2D). As a result, the evaporation of the dispersion medium in the vicinity of the upper surface of the dispersion medium-mixed alloy powder PL is delayed, and the occurrence of surface defects such as cracks can be suppressed. Note that the use of the lid 22 is not essential in the present invention.

配向工程14では、モールド21内に分散媒混入合金粉末PLを充填したままの状態で、分散媒混入合金粉末PLに磁界に印加することにより、合金粉末を配向する(同(e))。その際、本実施例では、残留した分散媒が潤滑剤の役割を有し、合金粉末の粒子同士の摩擦力が抑えられるため、配向しやすくなる。   In the orientation step 14, the alloy powder is oriented by applying a magnetic field to the dispersion medium mixed alloy powder PL while the mold 21 is filled with the dispersion medium mixed alloy powder PL ((e)). At this time, in this embodiment, the remaining dispersion medium has a role of a lubricant, and the frictional force between the particles of the alloy powder is suppressed, so that the orientation becomes easy.

その後、本実施例では、乾燥工程145において分散媒混入合金粉末PLを50〜200℃の範囲で加熱乾燥(雰囲気加熱乾燥又は減圧加熱乾燥)することにより、分散媒の一部を除去する(同(f))。その際、気化した分散媒Gがモールド21Aと蓋22Aの隙間から外部に放出される。そして、分散媒の一部が除去された分散媒混入合金粉末PLを、焼結工程15においてモールド21に収容したままの状態で900〜1100℃に加熱することにより、合金粉末Pを焼結すると共に、残りの分散媒を除去する(同(f))。これにより、RFeB系焼結磁石が得られる。なお、乾燥工程145は必須ではないが、焼結工程15において焼結温度まで急激に上昇させると、分散媒が突沸する可能性があるため、乾燥工程145において焼結温度よりも低い温度で脱分散媒のための加熱乾燥を行った方が望ましい。   Thereafter, in this embodiment, in the drying step 145, the dispersion medium-mixed alloy powder PL is heated and dried (atmosphere heating drying or reduced pressure heating drying) in the range of 50 to 200 ° C. to remove a part of the dispersion medium (same as above). (f)). At that time, the vaporized dispersion medium G is discharged to the outside through the gap between the mold 21A and the lid 22A. Then, the alloy powder P is sintered by heating the dispersion medium-mixed alloy powder PL from which a part of the dispersion medium has been removed to 900 to 1100 ° C. while being accommodated in the mold 21 in the sintering step 15. At the same time, the remaining dispersion medium is removed ((f)). Thereby, an RFeB-based sintered magnet is obtained. The drying step 145 is not essential, but if the temperature is rapidly increased to the sintering temperature in the sintering step 15, the dispersion medium may bump out. Therefore, the drying step 145 is removed at a temperature lower than the sintering temperature. It is desirable to perform heat drying for the dispersion medium.

なお、上記実施例では合金粉末の作製(合金塊の粉砕)と分散媒との混合を同時に行ったが、合金塊を乾式法で粉砕(例えば、合金塊に水素を吸蔵させたうえで機械的に粉砕した後に、ジェットミルを用いて更に細かく粉砕)することにより合金粉末を作製した後に、合金粉末と分散媒を混合してもよい。   In the above examples, the alloy powder was prepared (alloy lump crushing) and the dispersion medium was mixed at the same time, but the alloy lump was pulverized by a dry method (for example, the alloy lump was made to absorb hydrogen and then mechanically Then, the alloy powder may be further finely pulverized using a jet mill, and then the alloy powder and the dispersion medium may be mixed.

本実施例の方法により、以下の条件1〜8で試料を作製した。これらの試料はいずれも同じ混合工程11で作製したスラリーを用いて得られたものである。条件1〜8の相違点は、分散媒除去工程13の後に合金粉末に残留した分散媒の量にある。この量の相違は、分散媒除去工程13において、条件1では上澄みの除去のみを行い、条件2〜8では上澄みの除去後に分散媒が完全には蒸発しない程度に試料毎に異なる時間だけ真空乾燥を行うことによる。スラリーの作製に用いた合金の組成はNd:25.8質量%、Pr:4.7質量%、Dy:0.3質量%、B:0.98質量%、Cu:0.1質量%、Al:0.2質量%、及び残部Feである。分散媒はn-ヘキサンである。混合工程11で行った合金塊の粉砕は、最終的に、動的光散乱法(レーザ法)で測定される平均粒径が5μm以下になるようにした。配向工程14は4Tのパルス磁界を用いて行い、焼結工程15は窒素ガス雰囲気中で1000℃に4時間維持することにより行った。   Samples were prepared by the method of this example under the following conditions 1 to 8. All of these samples were obtained using the slurry prepared in the same mixing step 11. The difference between conditions 1 to 8 is in the amount of the dispersion medium remaining in the alloy powder after the dispersion medium removing step 13. The difference in the amount is that, in the dispersion medium removing step 13, only the supernatant is removed under the condition 1, and under the conditions 2 to 8, vacuum drying is performed for different times for each sample so that the dispersion medium does not completely evaporate after the removal of the supernatant. By doing. The composition of the alloy used to make the slurry was Nd: 25.8 mass%, Pr: 4.7 mass%, Dy: 0.3 mass%, B: 0.98 mass%, Cu: 0.1 mass%, Al: 0.2 mass%, and the balance Fe is there. The dispersion medium is n-hexane. The alloy lump pulverization performed in the mixing step 11 was finally performed so that the average particle size measured by the dynamic light scattering method (laser method) was 5 μm or less. The alignment step 14 was performed using a 4T pulse magnetic field, and the sintering step 15 was performed by maintaining at 1000 ° C. for 4 hours in a nitrogen gas atmosphere.

表1に、各条件で得られた試料につき、作製条件、及び得られたRFeB系焼結磁石の配向度を測定した結果を示す。ここで、作製条件である分散媒除去工程13後に合金粉末に残留した分散媒の量は、分散媒除去工程13の後に蓋22を分散媒混入合金粉末PLの上面に載置した状態で測定した総質量(モールド21、蓋22、合金粉末、残留している分散媒)から、得られたRFeB系焼結磁石、モールド21及び蓋22の質量を差し引くことにより求めた。なお、モールド21及び蓋22は空隙がほとんど無い緻密性カーボンから成るため、分散媒は、分散媒除去工程13後にモールド21及び蓋22内にはほとんど侵入せず、合金粉末内に存在すると仮定した。各条件において、試料は18個ずつ作製し、それらから無作為に抽出した5個の試料について配向度を測定した。なお、表1では、配向度は5個の試料における平均値及び最小値を示すと共に、最大値と最小値の差、及び標準偏差σを示した。

Figure 2015225880
Table 1 shows the results of measuring the production conditions and the degree of orientation of the obtained RFeB-based sintered magnets for the samples obtained under each condition. Here, the amount of the dispersion medium remaining in the alloy powder after the dispersion medium removal step 13 which is a manufacturing condition was measured in a state where the lid 22 was placed on the upper surface of the dispersion medium mixed alloy powder PL after the dispersion medium removal step 13. It calculated | required by subtracting the mass of the obtained RFeB type | system | group sintered magnet, the mold 21, and the lid | cover 22 from the total mass (The mold 21, the lid | cover 22, alloy powder, and the residual dispersion medium). Since the mold 21 and the lid 22 are made of dense carbon having almost no voids, it is assumed that the dispersion medium hardly penetrates into the mold 21 and the lid 22 after the dispersion medium removing step 13 and exists in the alloy powder. . Under each condition, 18 samples were prepared, and the degree of orientation was measured for 5 samples randomly extracted from them. In Table 1, the degree of orientation indicates an average value and a minimum value in five samples, and indicates a difference between the maximum value and the minimum value, and a standard deviation σ.
Figure 2015225880

この実験の結果、分散媒除去工程13の後に合金粉末に残留した分散媒(除去工程後残留分散媒)の量が全体の質量に対して0.05〜10%の範囲内において平均値が95%以上という高い配向度が得られ、その中でも特に0.1〜0.5%の範囲内において配向度の平均値が96%以上に達した。また、除去工程後残留分散媒の量は、0.1〜5質量%の範囲内のときに、配向度の最大値と最小値の差及び標準偏差が0.5以下となるため好ましく、さらに、0.1〜0.5の範囲内のときに該標準偏差が最も小さくなるため、より好ましい。このことは、除去工程後残留分散媒の量が上記範囲内にある場合に、複数の焼結磁石を最も高い均質性で得ることができることを意味する。また、いずれの条件においても、作製した18個の試料には欠損等の不良は無かった。   As a result of this experiment, the average value is 95% or more when the amount of the dispersion medium (residual dispersion medium after the removal process) remaining in the alloy powder after the dispersion medium removal process 13 is 0.05 to 10% with respect to the total mass. In particular, the average degree of orientation reached 96% or more within the range of 0.1 to 0.5%. Further, the amount of the residual dispersion medium after the removal step is preferably 0.1 to 5% by mass because the difference between the maximum value and the minimum value of the orientation degree and the standard deviation is 0.5 or less. Since the standard deviation becomes the smallest when the value is within the range, it is more preferable. This means that a plurality of sintered magnets can be obtained with the highest homogeneity when the amount of the residual dispersion medium after the removal step is within the above range. Under any of the conditions, the produced 18 samples had no defects such as defects.

次に、図3を用いて、本実施例の焼結磁石製造方法の変形例を説明する。この変形例では、以下のモールド21A及びスリーブ部材23を用いる。モールド21Aは、分散媒除去工程13の後にキャビティ空間211Aに残る合金粉末(分散媒混入合金粉末PL)の体積に対応する容積を有する。スリーブ部材23は、モールド21Aの上部にある開口212の周縁213に載置され、上下に貫通する内部空間231を有する。モールド21A及びスリーブ部材23はいずれも緻密カーボン製である。   Next, the modification of the sintered magnet manufacturing method of a present Example is demonstrated using FIG. In this modification, the following mold 21A and sleeve member 23 are used. The mold 21A has a volume corresponding to the volume of the alloy powder (dispersion medium mixed alloy powder PL) remaining in the cavity space 211A after the dispersion medium removing step 13. The sleeve member 23 is placed on the peripheral edge 213 of the opening 212 at the top of the mold 21A, and has an internal space 231 penetrating vertically. The mold 21A and the sleeve member 23 are both made of dense carbon.

本変形例の焼結磁石製造方法では、まず、上記実施例と同様の方法によりスラリーSを作製する。次に、モールド21Aの周縁213にスリーブ部材23を載せ(図3(a))、モールド21Aのキャビティ空間211A及びスリーブ部材23の内部空間231にスラリーSを充填する(同(b))。その状態で静置すると、スラリーSは分散媒混入合金粉末PLと上澄みLに分離する(同(c))。ここでモールド21Aの容量が上記のように設定されているため、分散媒混入合金粉末PLはモールド21Aのキャビティ空間211Aをちょうど満たす。次に、スリーブ部材23をモールド21Aから取り外す(同(d))。これにより、スリーブ部材23の内部空間231から上澄みLが流出し、モールド21Aのキャビティ空間211Aに上澄みのない分散媒混入合金粉末PLのみが充填される。その後、モールド21Aの開口212に緻密カーボン製の蓋22Aを取り付ける。その後は、上記実施例と同様に配向工程(同(e))及び焼結工程(同(f))を実施する。なお、この変形例では配向工程と焼結工程の間に乾燥工程を実施していないため、焼結工程の際に、気化した分散媒Gがモールド21Aと蓋22Aの隙間から外部に放出される。また、この変形例において、配向工程と焼結工程の間に乾燥工程を実施してもよい。   In the sintered magnet manufacturing method of the present modification, first, the slurry S is prepared by the same method as in the above-described embodiment. Next, the sleeve member 23 is placed on the peripheral edge 213 of the mold 21A (FIG. 3A), and the slurry S is filled into the cavity space 211A of the mold 21A and the internal space 231 of the sleeve member 23 (FIG. 3B). When allowed to stand in that state, the slurry S is separated into the dispersion medium mixed alloy powder PL and the supernatant L ((c)). Here, since the capacity of the mold 21A is set as described above, the dispersion medium-mixed alloy powder PL just fills the cavity space 211A of the mold 21A. Next, the sleeve member 23 is removed from the mold 21A ((d)). Thereby, the supernatant L flows out from the internal space 231 of the sleeve member 23, and only the dispersion medium mixed alloy powder PL without a supernatant is filled in the cavity space 211A of the mold 21A. Thereafter, a lid 22A made of dense carbon is attached to the opening 212 of the mold 21A. Thereafter, the orientation step (same (e)) and the sintering step (same (f)) are carried out in the same manner as in the above example. In this modification, since the drying process is not performed between the orientation process and the sintering process, the vaporized dispersion medium G is discharged to the outside through the gap between the mold 21A and the lid 22A during the sintering process. . Moreover, in this modification, you may implement a drying process between an orientation process and a sintering process.

次に、粒界拡散法の例を説明する。粒界拡散法では一般に、上記実施例のように希土類元素RとしてRL(Nd及び/又はPr)を含有するRLFeB系焼結磁石の表面に、Tb、Dy及びHoのうちのいずれか1種又は複数種である重希土類元素RHを含有するRH含有合金粉末を付着させたうえで加熱する。ここで、RH含有合金粉末を湿式法で作製することが望ましい。 Next, an example of the grain boundary diffusion method will be described. In the grain boundary diffusion method, generally, any of Tb, Dy, and Ho is formed on the surface of an R L FeB-based sintered magnet containing R L (Nd and / or Pr) as the rare earth element R as in the above-described embodiment. An RH- containing alloy powder containing one or more heavy rare earth elements RH is deposited and then heated. Here, it is desirable to produce the RH- containing alloy powder by a wet method.

例えば、TbNiAl合金やDyNiAl合金等の重希土類元素RHを含有する合金塊をヘキサンと共に湿式アトライタに導入し、合金塊を粗粉砕すると共にヘキサンと混合する。次いで、粗粉砕された合金粗粉とヘキサンの混合物を粉砕媒体と共にビーズミルに導入し、さらに粉砕及び混合を行う。次に、混合物からビーズを濾し取り、残った混合物にヘキサンよりも沸点が高いシリコーンオイルを添加したうえで、真空(減圧)下でヘキサンを除去する。これにより得られたシリコーンオイル・RH含有合金粉末は大気中でも発火しないため、混合の作業は、不活性ガス中だけではなく、大気中で容易に実施することができる。さらにシリコーンオイル・RH含有合金粉末にシリコーングリスを(例えば質量比でRH含有合金粉末を8に対して、シリコーングリス及びシリコーンオイルを各1となるように)添加し、よく混練することにより、大気中でも発火することなく、RH含有合金粉末とシリコーングリス及びシリコーンオイルの混合ペーストが得られる。この混合ペーストをRLFeB系焼結磁石の表面に塗布した後、700〜1000℃(好ましくは850℃〜950℃)で加熱する。 For example, introduced into a wet attritor the alloy ingot containing heavy rare-earth element R H such TbNiAl alloy or DyNiAl alloy with hexane, mixed with hexanes with a roughly pulverized alloy ingot. Subsequently, the coarsely pulverized alloy coarse powder and hexane mixture are introduced into a bead mill together with a pulverizing medium, and further pulverized and mixed. Next, the beads are filtered from the mixture, and silicone oil having a boiling point higher than that of hexane is added to the remaining mixture, and then hexane is removed under vacuum (reduced pressure). Since the silicone oil / RH containing alloy powder thus obtained does not ignite even in the air, the mixing operation can be easily performed not only in the inert gas but also in the air. Further, by adding silicone grease to the silicone oil / RH containing alloy powder (for example, by adding 8% of the RH containing alloy powder in a mass ratio so that each of the silicone grease and the silicone oil is 1), knead well. A mixed paste of RH- containing alloy powder, silicone grease, and silicone oil can be obtained without ignition in the atmosphere. After this mixed paste is applied to the surface of the R L FeB-based sintered magnet, it is heated at 700 to 1000 ° C. (preferably 850 to 950 ° C.).

11…混合工程
111…第1混合工程
112…第2混合工程
12…充填工程
13…分散媒除去工程
14…配向工程
145…乾燥工程
15…焼結工程
21、21A…モールド
211、211A…モールドのキャビティ空間
212…モールドの開口
213…開口の周縁
22、22A…モールドの蓋
23…スリーブ部材
231…スリーブ部材の内部空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Mixing process 111 ... 1st mixing process 112 ... 2nd mixing process 12 ... Filling process 13 ... Dispersing medium removal process 14 ... Orientation process 145 ... Drying process 15 ... Sintering process 21, 21A ... Mold 211, 211A ... Mold Cavity space 212... Mold opening 213... Opening peripheral edge 22, 22 A. Mold lid 23... Sleeve member 231.

Claims (10)

a) 焼結磁石の原料の合金粉末と液体の分散媒を混合することにより該合金粉末のスラリーを作製する工程であって、該分散媒の量が、該スラリーを静置した時に該分散媒の上澄みが生成される量である、混合工程と、
b) 前記スラリーをモールドに充填する充填工程と、
c) 前記モールドに充填された前記スラリーから前記分散媒の一部又は全部を除去することにより、前記分散媒の上澄みが無く前記合金粉末が前記モールドに充填された状態を形成する分散媒除去工程と、
d) 前記分散媒除去工程を経た合金粉末を前記モールド内に充填したままの状態で該合金粉末に磁界を印加する配向工程と、
e) 前記配向工程を経た前記合金粉末を前記モールド内に充填したままの状態で焼結する焼結工程と
を有する焼結磁石製造方法。
a) A step of preparing a slurry of the alloy powder by mixing a raw alloy powder of a sintered magnet and a liquid dispersion medium, the amount of the dispersion medium being equal to the dispersion medium when the slurry is allowed to stand. A mixing step, which is the amount of supernatant produced;
b) a filling step of filling the mold with the slurry;
c) Dispersion medium removing step of forming a state in which there is no supernatant of the dispersion medium and the alloy powder is filled in the mold by removing a part or all of the dispersion medium from the slurry filled in the mold When,
d) an alignment step of applying a magnetic field to the alloy powder while the mold is filled with the alloy powder that has undergone the dispersion medium removal step;
e) A sintered magnet manufacturing method including a sintering step of sintering the alloy powder that has undergone the orientation step while being filled in the mold.
前記分散媒除去工程において、前記モールドに充填された前記スラリーを静置し、前記合金粉末が沈澱した後、上澄みの前記分散媒を除去する請求項1に記載の焼結磁石製造方法。   The sintered magnet manufacturing method according to claim 1, wherein in the dispersion medium removing step, the slurry filled in the mold is allowed to stand, and after the alloy powder is precipitated, the dispersion medium in the supernatant is removed. 前記分散媒除去工程において、前記モールドに充填されたスラリーから前記分散媒を蒸発させる請求項1に記載の焼結磁石製造方法。   The sintered magnet manufacturing method according to claim 1, wherein, in the dispersion medium removing step, the dispersion medium is evaporated from the slurry filled in the mold. 分散媒除去後の合金粉末の体積に対応する容積を有するキャビティ空間を有するモールドの上部開口の周縁にスリーブ部材を載せ、
前記充填工程において、前記スラリーを、前記スリーブ部材を載せたモールドのキャビティ空間とスリーブ部材の内部空間に充填し、
前記分散媒除去工程において前記スラリーから分散媒を除去した後に前記スリーブ部材を前記モールドから取り外すか、又は前記スリーブ部材を前記モールドから取り外すことにより前記スラリーから分散媒を除去する請求項1〜3のいずれか1項に記載の焼結磁石製造方法。
A sleeve member is placed on the periphery of the upper opening of the mold having a cavity space having a volume corresponding to the volume of the alloy powder after the dispersion medium is removed,
In the filling step, the slurry is filled into a cavity space of a mold on which the sleeve member is placed and an internal space of the sleeve member,
The dispersion medium is removed from the slurry by removing the sleeve member from the mold after removing the dispersion medium from the slurry in the dispersion medium removing step, or removing the sleeve member from the mold. The sintered magnet manufacturing method of any one of Claims 1.
前記分散媒として、沸点が60℃以上120℃未満であるものを用いる請求項1〜4のいずれか1項に記載の焼結磁石製造方法。   The sintered magnet manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the dispersion medium has a boiling point of 60 ° C or higher and lower than 120 ° C. 前記分散媒として、沸点が60℃以上120℃未満である低沸点分散媒と、沸点が120℃以上である高沸点分散媒を混合したものを用いる請求項1〜4のいずれか1項に記載の焼結磁石製造方法。   5. The mixture according to claim 1, wherein a low boiling point dispersion medium having a boiling point of 60 ° C. or more and less than 120 ° C. and a high boiling point dispersion medium having a boiling point of 120 ° C. or more are used as the dispersion medium. The sintered magnet manufacturing method. 前記分散媒として、炭化水素系溶剤、流動パラフィン、ナフテン系有機溶剤、シリコーン系有機溶剤から選択される1種又は2種以上を用い、前記分散媒除去工程において、該分散媒が前記合金粉末に対して0.1〜10質量%残留するように該分散媒を除去する請求項1〜6のいずれか1項に記載の焼結磁石製造方法。   As the dispersion medium, one or more selected from hydrocarbon solvents, liquid paraffin, naphthenic organic solvents, and silicone organic solvents are used. In the dispersion medium removing step, the dispersion medium is converted into the alloy powder. The method for producing a sintered magnet according to any one of claims 1 to 6, wherein the dispersion medium is removed so that 0.1 to 10% by mass remains. 前記分散媒に、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、n−オクタン酸メチル、デカン酸メチル、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチルのうちのいずれか1種又は複数種である潤滑剤が添加されている請求項1〜7のいずれか1項に記載の焼結磁石製造方法。   Lubricant that is one or more of methyl butyrate, methyl hexanoate, methyl n-octanoate, methyl decanoate, methyl laurate, methyl myristate, methyl palmitate, and methyl stearate in the dispersion medium The method for producing a sintered magnet according to any one of claims 1 to 7, wherein an agent is added. 前記混合工程において、前記合金粉末と同じ組成を有する合金塊を前記分散媒中で粉砕することにより前記スラリーを作製する請求項1〜8のいずれか1項に記載の焼結磁石製造方法。   The sintered magnet manufacturing method according to any one of claims 1 to 8, wherein, in the mixing step, the slurry is prepared by pulverizing an alloy lump having the same composition as the alloy powder in the dispersion medium. 希土類元素RとしてNd及びPrのいずれか一方又は両方である軽希土類元素RLと鉄元素とホウ素元素を含有するRLFeB系焼結磁石の基材を請求項1〜9のいずれか1項に記載の焼結磁石製造方法により作製し、
Tb、Dy及びHoのうちのいずれか1種又は複数種である重希土類元素RHを含有する合金塊を分散媒中で粉砕し、その後、該分散媒の一部又は全部を除去することにより作製された粒界拡散処理用粉末を前記基材の表面に付着させ、該基材を焼結温度以下の所定温度に加熱する焼結磁石製造方法。
The base material of the R L FeB system sintered magnet containing the light rare earth element RL which is any one or both of Nd and Pr as the rare earth element R, the iron element, and the boron element, respectively. Produced by the sintered magnet manufacturing method described in
By crushing an alloy lump containing heavy rare earth element RH that is one or more of Tb, Dy and Ho in a dispersion medium, and then removing a part or all of the dispersion medium A sintered magnet manufacturing method in which the produced powder for grain boundary diffusion treatment is attached to the surface of the base material, and the base material is heated to a predetermined temperature equal to or lower than a sintering temperature.
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