JP2021087010A - Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法 - Google Patents
Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】方法は、大粒子2及び小粒子3を混合させた粘性液体を、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体8の表面に塗布して一層の粘性液体膜1を形成し、粘性液体膜1を垂直方向に振動させることによって小粒子層と大粒子層とに上下に分層する。小粒子3は重希土類合金又は重希土類粒子であり、大粒子2は金属粒子又は金属合金粒子である。低温乾燥硬化によって、小粒子層の小粒子3及び大粒子層の大粒子2をコーティング構造を有する粒子にさせるとともに、層状構造を有する大粒子膜層及び小粒子膜層に変化させ、低温拡散処理によって大粒子2の結晶粒界を開き、高温拡散処理によって小粒子3を結晶粒界へ侵入させ、その後、時効処理を行う。
【選択図】図1
Description
(工程a)大粒子及び小粒子を混合させた粘性液体を、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の表面に塗布して一層の粘性液体膜を形成し、前記粘性液体膜を垂直方向に振動させることによって、前記小粒子の上方移動及び前記大粒子の下方移動を生じさせ、前記粘性液体膜の内部粒子を小粒子層と大粒子層とに上下に分層し、前記小粒子は、重希土類合金又は重希土類粒子であり、前記大粒子は、金属粒子又は金属合金粒子であり、
(工程b)その後、低温乾燥硬化によって、前記小粒子層の前記小粒子及び前記大粒子層の前記大粒子を、コーティング構造を有する粒子にさせるとともに、前記粘性液体膜を、層状構造を有する大粒子膜層及び小粒子膜層に変化させ、
(工程c)次に、低温拡散処理によって大粒子に結晶粒界を開かせ、高温拡散処理によって小粒子を前記結晶粒界へ侵入させ、その後、時効処理を行う、
ことを特徴とする。
図1〜3に示すように、密度が4.1g/cm3のスラリーに、大粒子2として粒子径が6μmのPr82Al18粉末(at%)を選択し、小粒子3として粒子径が3μmのDy粉末を選択し、スラリーに混ぜ合わせた。調製した混合スラリーは、酢酸エチル(15wt%)、エタノール(5wt%)、ポリウレタン(10wt%)、Pr82Al18粉末(10wt%)粉末、およびDy粉末(60wt%)で構成される。
密度が3.5g/cm3のスラリーに、大粒子2として粒子径が8μmのNd70Cu30粉末(at%)を選択し、小粒子3として粒子径が2μmのTb70Cu30粉末(at%)を選択し、スラリーと混ぜ合わせた。調製した混合スラリーは、酢酸ブチル(12wt%)、ブタノール(8wt%)、アクリル樹脂(15wt%)、Nd70Cu30粉末(5wt%)、およびTb70Cu30粉末(60wt%)で構成される。
密度が4.5g/cm3のスラリーに、大粒子2として粒子径が20μmのLa71Cu29粉末(at%)を選択し、小粒子3として粒子径が1μmのDy40Al30Cu30粉末(at%)を選択し、スラリーと混ぜ合わせた。調製した混合スラリーは、シクロヘキサノン(12wt%)、酢酸エチル(8wt%)、エポキシ樹脂(15wt%)、La71Cu29粉末(5wt%)、およびDy40Al30Cu30粉末(60wt%)で構成される。
密度が4.3g/cm3のスラリーに、大粒子2として粒子径が20μmのPr70Cu30粉末(at%)を選択し、小粒子3として粒子径が2μmのDy40Al30Cu30粉末(60at%)を選択し、スラリーと混ぜ合わせた。調製した混合スラリーは、シクロヘキサノン(12wt%)、酢酸エチル(8wt%)、ゴム樹脂(15wt%)、Pr70Cu30粉末(10wt%)、およびDy40Al30Cu30粉末(50wt%)で構成される。
2 大粒子
3 小粒子
4 小粒子層
5 大粒子層
6 小粒子膜層
7 大粒子膜層
8 Nd−Fe−B系焼結永久磁性体
Claims (10)
- Nd−Fe−B系焼結永久磁性体における希土類元素の拡散処理方法であって、
(工程a)大粒子及び小粒子を混合させた粘性液体を、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の表面に塗布して一層の粘性液体膜を形成し、前記粘性液体膜を垂直方向に振動させることによって、前記小粒子の上方移動及び前記大粒子の下方移動を生じさせ、前記粘性液体膜の内部粒子を小粒子層と大粒子層とに上下に分層し、前記小粒子は、重希土類合金又は重希土類粒子であり、前記大粒子は、金属粒子又は金属合金粒子であり、
(工程b)その後、低温乾燥硬化によって、前記小粒子層の前記小粒子及び前記大粒子層の前記大粒子を、コーティング構造を有する粒子にさせるとともに、前記粘性液体膜を、層状構造を有する大粒子膜層及び小粒子膜層に変化させ、
(工程c)次に、低温拡散処理によって大粒子に結晶粒界を開かせ、高温拡散処理によって小粒子を前記結晶粒界へ侵入させ、その後、時効処理を行う、
ことを特徴とするNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。 - 前記大粒子と前記小粒子の粒子径比は2:1〜14:1であり、前記大粒子の粒子径は150μm以下であり、前記小粒子の粒子径は75μm以下である、
ことを特徴とする請求項1に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。 - 前記金属粒子は、Tb、Dy、Ho、Gd、Pr、Nd、La、Ce、Cu、Al、Zn、Mg、Ga、Snのいずれか一つであり、前記金属合金粒子は、前記金属粒子中の複数の金属で形成される粒子である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。 - 前記重希土類粒子は、Dy、Tb、Ho、Gdのいずれか一つであり、
前記重希土類合金に含まれる非重希土類金属は、Pr、Nd、La、Ce、Cu、Al、Ga、Mg、Co、Ti、Feのいずれか一つ又は複数である、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。 - 前記(工程a)において、前記粘性液体膜の粘度は100cps〜4000cps、密度は2.0〜5.0g/cm3であり、
前記粘性液体膜を垂直に振動させる際の振動数は20Hz〜50Hzである、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。 - 前記粘性液体は有機溶剤を含み、
前記(工程b)において、前記Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の表面に形成される膜層は、低温乾燥によって、前記有機溶剤を揮発させ、前記粘性液体膜を硬化させ、前記大粒子及び前記小粒子を覆うコアシェル構造有機膜層である、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。 - 前記粘性液体は、前記有機溶剤、脂質溶剤、アルカン溶剤、アルコール溶剤の一つ又は複数、及び、接着剤、シリコン、ポリウレタン、アクリル酸樹脂、および硬化接着剤の一つ又は複数である、
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。 - 前記(工程a)〜(工程c)は、空気中、又は、不活性ガスの保護条件下で行われる、
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。 - 前記(工程b)における前記低温乾燥硬化の温度は180℃以下である、
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。 - 前記(工程c)における前記低温拡散処理の温度は450〜750℃であり、拡散時間は1〜3時間であり、前記高温拡散処理の温度は750〜950℃であり、拡散処理時間は6〜72時間であり、且つ昇温工程では250℃で2時間保温し、時効温度は400〜650℃であり、時効時間は3〜15時間である、
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の希土類元素拡散処理方法。
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