JP2022155977A - Method for producing ferrite sintered magnet - Google Patents

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信浩 須藤
Nobuhiro Sudo
竜也 加藤
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Abstract

To provide a method for producing a ferrite sintered magnet, with which an organic matter can be effectively removed from a molded body or variation in dimensions of sintered magnets can be suppressed.SOLUTION: A method for producing a ferrite sintered magnet includes the steps of: heating a molded body including a ferrite raw material and an organic matter to remove the organic matter from the molded body; and sintering the molded body from which the organic matter has been removed. The outer face of the molded body 10 has a convex 12, and, in at least one of the step of heating the molded body and the step of sintering the molded body, the molded body 10 is mounted on the upper face 20U of a support 20 such that the lowermost part 10U of the convex 12 is in contact with the upper face 20U of the support 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フェライト焼結磁石の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a sintered ferrite magnet.

従来より、フェライト粉末とバインダ等の有機物とを含む成形体を熱処理して成形体から有機物を除去し、その後焼結して、フェライト焼結磁石を得ることが行われている。 Conventionally, a molded body containing ferrite powder and an organic matter such as a binder is heat-treated to remove the organic matter from the molded body, and then sintered to obtain a sintered ferrite magnet.

特開昭60-130112号公報JP-A-60-130112 特開昭61-069104号公報JP-A-61-069104 特開平7-111220号公報JP-A-7-111220

しかしながら、従来の方法では、有機物を充分除去するのに長時間を要していた。 However, conventional methods require a long time to sufficiently remove organic matter.

また、有機物を除去した成形体を焼結する際、焼結後の寸法にバラツキが出る場合があった。 In addition, when sintering the molded body from which the organic matter has been removed, the dimensions after sintering may vary.

本明細書の1つの課題は、成形体からの有機物の除去を効率よく行うことができる、フェライト焼結磁石の製造方法を提供することである。 One object of the present specification is to provide a method for producing a sintered ferrite magnet that can efficiently remove organic matter from a compact.

本明細書の他の課題は、焼結磁石の寸法のバラツキを抑制できるフェライト焼結磁石の製造方法を提供することである。 Another object of the present specification is to provide a method for producing a sintered ferrite magnet that can suppress variations in the dimensions of the sintered magnet.

発明の一側面は、フェライト原料及び有機物を含む成形体を加熱して前記成形体から少なくとも一部の有機物を除去する工程と、
有機物の少なくとも一部が除去された前記成形体を焼結する工程と、を備える、フェライト焼結磁石の製造方法である。前記成形体の外面は凸面を有し、
前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体が、支持体の上面の上に、前記凸面の最下部が前記支持体の上面と接触するように、載置される。
According to one aspect of the invention, a step of heating a molded body containing a ferrite raw material and an organic substance to remove at least a part of the organic matter from the molded body;
and sintering the compact from which at least part of the organic matter has been removed. the outer surface of the molded body has a convex surface,
In at least one of the step of heating the compact and the step of sintering the compact, the compact is positioned above the top surface of a support such that the bottom of the convex surface is in contact with the top surface of the support. , is placed.

前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記凸面のうちの前記最下部以外の部分はいかなる支持体にも接触していない状態であることができる。 In at least one of the step of heating the molded body and the step of sintering the molded body, a portion of the convex surface other than the lowest portion can be in a state of not contacting any support.

前記成形体の外面は、前記凸面に加えて、さらに凹面又は平面を有することができる。 The outer surface of the molded body can have a concave surface or a flat surface in addition to the convex surface.

前記支持体の上面のうち、前記凸面と接触する部分は平面であることができる。 A portion of the upper surface of the support that contacts the convex surface may be flat.

前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体を前記上面の上で揺らすことができる。 In at least one of the step of heating the compact and the step of sintering the compact, the compact can be shaken on the upper surface.

本発明の1側面によれば、成形体からの有機物の除去が効率よく行なわれる。 According to one aspect of the present invention, organic substances are efficiently removed from the compact.

本発明の他の1側面によれば、焼結磁石の寸法のバラツキが抑制される。 According to another aspect of the present invention, dimensional variations in the sintered magnet are suppressed.

成形体を熱処理する工程及び成形体を焼結する工程において支持体上に成形体を載置した状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a compact is placed on a support in a step of heat-treating the compact and a step of sintering the compact. 図1の成形体及び支持体を、X方向、すなわち、成形体の軸方向から見た側面図である。FIG. 2 is a side view of the molded body and support of FIG. 1 as seen from the X direction, that is, the axial direction of the molded body; 比較例において、成形体を熱処理する工程及び成形体を焼結する工程において、支持体上に成形体を載置した状態を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a state in which a compact is placed on a support in a step of heat-treating the compact and a step of sintering the compact in a comparative example. (a)~(c)は、それぞれ、他の実施形態に係る成形体及び成形体の支持体の上に置ける載置状態を示す側面図である。(a) to (c) are side views showing a molded article according to another embodiment and a state where the molded article is placed on a support, respectively.

(最終的に得られるフェライト焼結磁石の組成)
フェライト焼結磁石は鉄を主成分(50質量%以上)とする磁性酸化物である。フェライト焼結磁石に含まれるフェライトは、スピネルフェライト、六方晶フェライト、ガーネットフェライトであることができる。六方晶フェライトの例は、マグネトプランバイト型(M型)、W型、Y型、及び、Z型のフェライトである。中でも、マグネトプランバイト型のフェライトであることが好ましい。
(Composition of finally obtained sintered ferrite magnet)
A ferrite sintered magnet is a magnetic oxide containing iron as a main component (50% by mass or more). The ferrite contained in the sintered ferrite magnet can be spinel ferrite, hexagonal ferrite, or garnet ferrite. Examples of hexagonal ferrites are magnetoplumbite (M-type), W-type, Y-type and Z-type ferrites. Among them, magnetoplumbite type ferrite is preferable.

以下ではマグネトプランバイト型のフェライトを「M型フェライト」と表すことがある。M型フェライトは一般式AFe1219(Aは、Sr、Ba、Ca等)で表される。このM型フェライトには、更に、磁気特性に影響しない範囲で、希土類元素、Bi、Pb、Si、Ga、Sn、Zn、In、Co、Ni、Ti、Cr、Mn、Cu、Ge、Nb、Zr、Al、B等が含有されていても良い。希土類元素の例は、La、Y、Sc、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuである Magnetoplumbite-type ferrite is sometimes referred to as "M-type ferrite" below. M-type ferrite is represented by the general formula AFe 12 O 19 (A is Sr, Ba, Ca, etc.). The M-type ferrite further contains rare earth elements, Bi, Pb, Si, Ga, Sn, Zn, In, Co, Ni, Ti, Cr, Mn, Cu, Ge, Nb, Zr, Al, B, etc. may be contained. Examples of rare earth elements are La, Y, Sc, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu

M型フェライトの組成は特に限定されないが、M型フェライトは、Sr、Ba、Ca及びPbから選ばれる少なくとも1種の元素αと、希土類元素(Yを含む)及びBiからなる群から選択される少なくとも1種の元素Rと、Co、Mn、Ni、CuおよびZnからなる群から選択される少なくとも1種の元素Mと、Feと、を含み、各金属元素の構成比率が、全金属元素量に対し、
α:1~13原子%
R:0.05~10原子%
Fe:80~95原子%
M:0.1~5原子%
を満足することができる。
The composition of the M-type ferrite is not particularly limited, but the M-type ferrite is selected from the group consisting of at least one element α selected from Sr, Ba, Ca and Pb, and rare earth elements (including Y) and Bi. At least one element R, at least one element M selected from the group consisting of Co, Mn, Ni, Cu and Zn, and Fe, and the composition ratio of each metal element is the total amount of metal elements against
α: 1 to 13 atomic %
R: 0.05 to 10 atomic percent
Fe: 80-95 atomic %
M: 0.1 to 5 atomic percent
can satisfy you.

このM型フェライトの結晶構造内において、R元素はα元素のサイトに存在し、M元素はFeのサイトに存在するとした場合、フェライトの組成式は、下記一般式(1)で示される。
α(1-x)[Fe(12-y)19・・・(1)
ここで、x、y、zは、前述の各金属元素の原子%から計算される値である。
In the crystal structure of this M-type ferrite, if the R element is present at the α element site and the M element is present at the Fe site, the ferrite composition formula is given by the following general formula (1).
α (1-x) R x [Fe (12-y) M y ] z O 19 (1)
Here, x, y, and z are values calculated from the atomic % of each metal element described above.

フェライト焼結磁石は、金属元素を下記式(2)で表される原子比で含むことが好ましい。
Ca1-a-bSrFeCo・・・(2)
式(2)中、Rは希土類元素(Yを含む)及びBiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素であってLaを少なくとも含み、
式(2)中、a、b、c及びmは、下記式(3)~(6)を満たし、
0.360≦a≦0.420・・・(3)
0.110≦b≦0.173・・・(4)
8.51≦c≦9.71・・・(5)
0.208≦m≦0.269・・・(6)
The sintered ferrite magnet preferably contains metal elements in an atomic ratio represented by the following formula (2).
Ca1 - abRaSrbFecCom ( 2 )
In formula (2), R is at least one element selected from the group consisting of rare earth elements (including Y) and Bi and contains at least La,
In formula (2), a, b, c and m satisfy the following formulas (3) to (6),
0.360≦a≦0.420 (3)
0.110≦b≦0.173 (4)
8.51≦c≦9.71 (5)
0.208≦m≦0.269 (6)

上記のように、フェライトがCaを含むM型フェライトであると、焼結時の収縮率の異方性が大きくなりやすく、焼結時の外的要因(支持体との接触による収縮阻害等)による焼結磁石の収縮率のバラツキを生じやすいので本発明の効果がより一層奏される。 As described above, when the ferrite is an M-type ferrite containing Ca, the anisotropy of the shrinkage rate during sintering tends to increase, and external factors during sintering (such as shrinkage inhibition due to contact with the support) Since the shrinkage ratio of the sintered magnet tends to vary due to the sintered magnet, the effect of the present invention is further exhibited.

上記のフェライト焼結磁石は、上記以外に、Si、Al、Ba、Crなどの副成分を含んでもよい。これらは、フェライト焼結磁石における粒界成分であることができる。また、Al、Ba、Crは、フェライト中にも、粒界中にも含まれることができる。Si、Al、Ba、Crの量はそれぞれ、SiO換算、Al換算、BaO換算、Cr換算で、0.0~1.0質量%、0.0~1.0質量%、0.0~0.1質量%、0.0~0.2質量%とすることができる。 The ferrite sintered magnet described above may contain subcomponents such as Si, Al, Ba, and Cr in addition to the above. These can be grain boundary components in sintered ferrite magnets. Also, Al, Ba, and Cr can be contained both in ferrite and in grain boundaries. The amounts of Si, Al, Ba, and Cr are 0.0 to 1.0% by mass and 0.0 to 1.0% by mass in terms of SiO2 , Al2O3 , BaO, and Cr2O3 , respectively. %, 0.0-0.1 mass %, 0.0-0.2 mass %.

なお、Caなどの金属は、フェライト相及び粒界相の両方において含まれる場合がある。 A metal such as Ca may be contained in both the ferrite phase and the grain boundary phase.

フェライト焼結磁石及び成形体の組成は、蛍光X線定量分析等によって測定することができる。また、フェライト焼結磁石のフェライト主相の存在は、X線回折や電子線回折によって確認することが出来る。 The composition of the sintered ferrite magnet and compact can be measured by fluorescent X-ray quantitative analysis or the like. Also, the presence of the ferrite main phase in the sintered ferrite magnet can be confirmed by X-ray diffraction or electron beam diffraction.

(フェライト焼結磁石の製造方法)
本発明の一側面に係るフェライト焼結磁石の製造方法は、フェライト原料及び有機物を含む成形体を加熱して成形体から有機物を除去する工程と、有機物が除去された成形体を焼結する工程と、を備える。
(Manufacturing method of ferrite sintered magnet)
A method for producing a sintered ferrite magnet according to one aspect of the present invention includes a step of heating a compact containing a ferrite raw material and an organic matter to remove the organic matter from the compact, and a step of sintering the compact from which the organic matter has been removed. And prepare.

(フェライト原料)
フェライト原料は、最終的なフェライト焼結磁石が含有する金属及び半金属元素をその組成で含む。フェライト原料は、フェライト粉末(例えば、M型フェライト等の六方晶系フェライト)を含むことが好適であり、フェライト粉末に加えて、フェライト焼結磁石を構成する金属及び半金属元素から選択される少なくとも1つを含有する単体または化合物の粉末を含むことができる。その場合でも、フェライト原料の全体の金属及び半金属元素の組成は、最終的に得るフェライト焼結磁石の組成と同じとすればよい。
(ferrite raw material)
The ferrite raw material contains in its composition the metal and metalloid elements contained in the final sintered ferrite magnet. The ferrite raw material preferably contains ferrite powder (for example, hexagonal ferrite such as M-type ferrite), and in addition to the ferrite powder, at least It can include a powder of an element or a compound containing one. Even in that case, the overall composition of metals and metalloid elements in the ferrite raw material should be the same as the composition of the finally obtained sintered ferrite magnet.

フェライト粉末以外の粉末の例は、Feを含む酸化物(酸化鉄等)、Caなど元素αを含む化合物、元素Rを含む化合物、Coなど元素Mを含む酸化物、及び、Si及びAl、Crからなる群から選択される少なくとも1つを含む化合物の粉末である。 Examples of powders other than ferrite powder include oxides containing Fe (such as iron oxide), compounds containing element α such as Ca, compounds containing element R, oxides containing element M such as Co, and Si, Al, Cr A powder of a compound containing at least one selected from the group consisting of

化合物の例は、各元素(単数でも複数でもよい)の酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、塩化物など、焼成後に各元素の酸化物となることのできる化合物であることができる。このような化合物の粉体は、焼結時の焼結助剤として働くことができる。例えば、成形体のフェライト原料が、フェライト粉末以外に、Ca、Siの化合物を適量含有することで、高密度のフェライト焼結磁石を得られる。 Examples of compounds can be oxides, carbonates, nitrates, sulfates, chlorides, etc. of each element(s) that can become oxides of each element after calcination. Powders of such compounds can act as sintering aids during sintering. For example, a ferrite sintered magnet with a high density can be obtained by including appropriate amounts of Ca and Si compounds in addition to the ferrite powder in the ferrite raw material of the compact.

フェライト原料は、BET法で求められる比表面積(SSA:Specific Surface Area)が4~12m/g程度であることが好ましい。 The ferrite raw material preferably has a specific surface area (SSA: Specific Surface Area) determined by the BET method of about 4 to 12 m 2 /g.

(フェライト原料の製造方法)
フェライト粉末を含むフェライト原料は例えば以下のようにして得ることができる。
(Manufacturing method of ferrite raw material)
A ferrite raw material containing ferrite powder can be obtained, for example, as follows.

<仮焼用原料調製工程>
まず仮焼用原料を用意する。仮焼用原料は、仮焼で生成するフェライトを構成する金属及び半金属元素をその組成で含む。この金属及び半金属元素は、最終的に得られるフェライト焼結磁石を構成する金属および半金属原子の少なくとも一部となる。仮焼用原料は、金属及び半金属元素の化合物の混合物であることができる。各化合物は粉末状であることが好適である。化合物の例は、各元素の酸化物、または、焼成により各元素の酸化物となることができる化合物(炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等)である。具体的な例は、SrCO、La(OH)、Fe、BaCO、CaCOおよびCoである。仮焼用原料は、例えば、Si成分等の副成分を含有する材料(例えば化合物)を含んでいてもよい。Si成分の場合の化合物の例はSiOである。各化合物の粉末の平均径は、例えば、均質な配合を可能とする観点から0.1~2.0μm程度とすることが好ましい。
<Material preparation process for calcination>
First, raw materials for calcination are prepared. The raw material for calcination contains, in its composition, metals and metalloid elements that constitute ferrite generated by calcination. These metal and metalloid elements are at least part of the metal and metalloid atoms that constitute the finally obtained sintered ferrite magnet. The calcining raw material can be a mixture of compounds of metal and metalloid elements. Each compound is preferably in powder form. Examples of compounds are oxides of each element, or compounds that can become oxides of each element by calcination (carbonates, hydroxides, nitrates, etc.). Specific examples are SrCO3, La ( OH) 3 , Fe2O3 , BaCO3 , CaCO3 and Co3O4. The raw material for calcination may contain, for example, a material (for example, a compound) containing an auxiliary component such as a Si component. An example of a compound for the Si component is SiO2 . The average diameter of the powder of each compound is preferably about 0.1 to 2.0 μm, for example, from the viewpoint of enabling uniform blending.

仮焼用原料は、金属及び半金属元素を、最終的に得られるフェライト焼結磁石の金属及び半金属元素に対応する組成で含んでいてもよいが、一部の元素を後述する仮焼き後に添加するようにしても良い。後添加の時期、所望とする組成や磁気特性が得られやすいように調整すればよい。 The raw material for calcination may contain metal and semimetal elements in a composition corresponding to the metal and semimetal elements of the finally obtained sintered ferrite magnet. You may make it add. The timing of the post-addition may be adjusted so that the desired composition and magnetic properties can be easily obtained.

具体的には、各化合物を混合した後、湿式アトライタ、ボールミル等を用い、0.1~20時間程度、混合及び粉砕処理をすることにより、仮焼用原料を得ることができる。 Specifically, after mixing each compound, the raw material for calcination can be obtained by mixing and pulverizing the mixture for about 0.1 to 20 hours using a wet attritor, ball mill, or the like.

<仮焼工程>
仮焼用原料を仮焼きする。仮焼は例えば、空気中等の酸化性雰囲気中で行うことが好ましい。仮焼きの温度は、1100~1400℃の温度範囲とすることが好ましく、1100~1300℃がより好ましく、1150~1300℃がさらに好ましい。
<Temporary firing process>
The raw materials for calcination are calcined. It is preferable to perform the calcination in an oxidizing atmosphere such as air. The calcination temperature is preferably in the range of 1100 to 1400°C, more preferably 1100 to 1300°C, even more preferably 1150 to 1300°C.

仮焼温度で保持する時間は1秒間~10時間とすることが出来、1秒間~5時間が好ましい。仮焼により得られた仮焼体は、前述したようなフェライト相(例えばM相)を70%以上含むことができる。 The holding time at the calcining temperature can be 1 second to 10 hours, preferably 1 second to 5 hours. The calcined body obtained by calcining can contain 70% or more of the ferrite phase (for example, M phase) as described above.

仮焼体の一次粒子の平均粒径は0.1~10μm、特に0.1~5μmであることが好ましい。平均粒径は、SEMにより測定すればよい。 The primary particles of the calcined body preferably have an average particle size of 0.1 to 10 μm, particularly 0.1 to 5 μm. The average particle size may be measured by SEM.

<粉砕工程>
仮焼工程で顆粒状や塊状となった仮焼体を粉砕し、フェライト粉末を得る。これにより、後述する成形工程での成形が容易となる。この粉砕工程では、前述したように仮焼用原料に配合しなかった残りの原料化合物を添加しても良い(原料の後添加)。粉砕工程は、例えば、仮焼体を粗い粉末となるように粉砕(粗粉砕)した後、これを更に微細に粉砕する(微粉砕)、2段階の工程で行っても良い。以下では、粗粉砕として乾式粗粉砕を行った後に、微粉砕として湿式粉砕を行う場合について説明するが、これに限定されるものではなく、適宜粉砕方法を組み合わせてよい。
<Pulverization process>
The calcined body that has become granular or lumped in the calcining step is pulverized to obtain ferrite powder. This facilitates molding in the molding process, which will be described later. In this pulverization step, as described above, the remaining raw material compounds that have not been blended with the raw material for calcination may be added (post-addition of raw materials). The pulverization step may be carried out in two steps, for example, pulverizing the calcined body into coarse powder (coarse pulverization) and then further pulverizing it into finer particles (fine pulverization). In the following, a description will be given of a case in which dry coarse pulverization is performed as coarse pulverization and then wet pulverization is performed as fine pulverization, but the present invention is not limited to this, and pulverization methods may be combined as appropriate.

粗粉砕は、例えば、平均粒径が0.5~5.0μmとなるまで行われる。粉砕手段は特に限定されず、例えば乾式振動ミル、ローラーミル、ハンマーミル等が使用できるが、これに限定されるものではない。粉砕時間は、粉砕手段に応じて適宜決定すればよい。 Coarse pulverization is performed, for example, until the average particle size reaches 0.5 to 5.0 μm. The pulverization means is not particularly limited, and for example, a dry vibration mill, roller mill, hammer mill, etc. can be used, but it is not limited to these. The pulverization time may be appropriately determined depending on the pulverization means.

乾式粗粉砕の後、仮焼体の粗粉砕材と水とを含む粉砕用スラリーを調製し、これを湿式粉砕することにより微粉砕を行うことができる。粉砕用スラリー中の仮焼体の含有量は、10~70質量%程度であることが好ましい。微粉砕では、得られた微粉砕材の平均粒径が、好ましくは0.08~2.0μm、より好ましくは0.1~1.0μm、更に好ましくは0.2~0.8μm程度となるように、微粉砕を行うことができる。微粉砕材の比表面積(例えばBET法により求められる。)は、4~12m/g程度とすることが好ましい。湿式粉砕に用いる粉砕手段は特に限定されないが、通常、ボールミル、アトライタ等を用いることが好ましい。粉砕時間は、粉砕手段に応じて適宜決定すればよいが、例えば湿式アトライタの場合、30分間~20時間程度が好ましく、湿式ボールミル粉砕では10~50時間程度が好ましい。 After dry coarse pulverization, fine pulverization can be performed by preparing a pulverization slurry containing the coarsely pulverized material of the calcined body and water, and wet pulverizing it. The content of the calcined body in the pulverizing slurry is preferably about 10 to 70% by mass. In fine pulverization, the average particle size of the finely pulverized material obtained is preferably about 0.08 to 2.0 μm, more preferably 0.1 to 1.0 μm, and still more preferably about 0.2 to 0.8 μm. As such, pulverization can be carried out. The specific surface area of the finely pulverized material (for example, determined by the BET method) is preferably about 4 to 12 m 2 /g. Pulverization means used for wet pulverization is not particularly limited, but it is usually preferable to use a ball mill, an attritor, or the like. The pulverization time may be appropriately determined depending on the pulverization means. For example, in the case of a wet attritor, it is preferably about 30 minutes to 20 hours, and in the case of wet ball mill pulverization, it is preferably about 10 to 50 hours.

粉砕工程で、フェライト焼結磁石の金属元素及び半金属元素の残りの一部を添加する場合、例えば、添加を微粉砕時に行うことができる。本実施形態では、Si成分であるSiOや、Ca成分であるCaCOを、微粉砕の際に添加することが出来るが、これらを仮焼用原料の調製工程や粗粉砕工程において添加しても良い。 When the remaining part of the metal elements and semi-metal elements of the sintered ferrite magnet is added in the pulverization step, the addition can be performed during pulverization, for example. In the present embodiment, SiO 2 as a Si component and CaCO 3 as a Ca component can be added during fine pulverization. Also good.

微粉砕工程では、湿式法の場合、分散媒として水のほか、トルエン、キシレン等の非水系溶媒を用いることが出来る。水系溶媒を用いるほうが、生産性の観点で有利であるが、これに限定されることなく、例えば、後述の表面処理剤の溶媒への溶解性などを考慮し、適宜溶媒を選択すればよい。 In the fine pulverization step, in the case of the wet method, water as well as non-aqueous solvents such as toluene and xylene can be used as the dispersion medium. The use of an aqueous solvent is more advantageous from the viewpoint of productivity, but is not limited to this, and the solvent may be appropriately selected in consideration of, for example, the solubility of the surface treatment agent described later in the solvent.

<乾燥工程>
湿式粉砕後、フェライト粉末を含むスラリーを乾燥させる。乾燥温度は、好ましくは80~150℃、更に好ましくは100~120℃である。また、乾燥時間は、好ましくは1~40時間、更に好ましくは5~25時間である。乾燥後の磁性粉末の一次粒子の平均粒径は、好ましくは0.08~2μmの範囲内、更に好ましくは0.1~1μmの範囲内である。乾燥により、フェライト粉末を含むフェライト原料が得られる。
<Drying process>
After wet pulverization, the slurry containing the ferrite powder is dried. The drying temperature is preferably 80-150°C, more preferably 100-120°C. The drying time is preferably 1 to 40 hours, more preferably 5 to 25 hours. The average particle size of the primary particles of the magnetic powder after drying is preferably in the range of 0.08 to 2 μm, more preferably in the range of 0.1 to 1 μm. By drying, a ferrite raw material containing ferrite powder is obtained.

(成形用原料の調製工程)
続いて、フェライト原料と有機物とを混合して、成形用原料を準備する。
(Preparation process of raw material for molding)
Subsequently, a raw material for molding is prepared by mixing a ferrite raw material and an organic substance.

具体的には、フェライト原料及び有機物をニーダーなどで混練することで、分散性のよい成形用原料を得ることができる。 Specifically, by kneading a ferrite raw material and an organic substance with a kneader or the like, a molding raw material with good dispersibility can be obtained.

有機物は、バインダ樹脂、ワックス類、及び、可塑剤からなる群から選択される少なくとも1種であることができ、さらに添加剤を含んでいてもよい。添加剤は、滑剤及び/又は分散剤(表面処理剤)であることができる。滑剤と分散剤はお互いを兼ねることが出来る。 The organic matter may be at least one selected from the group consisting of binder resins, waxes, and plasticizers, and may contain additives. Additives can be lubricants and/or dispersants (surface treatments). Lubricants and dispersants can serve as each other.

バインダ樹脂の例は、熱可塑性樹脂などの高分子化合物であり、熱可塑性樹脂の例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、アタクチックポリプロピレン、アクリルポリマー、ポリスチレン、ポリアセタールである。バインダ樹脂は2種以上用いても良い。 Examples of binder resins are polymer compounds such as thermoplastic resins, and examples of thermoplastic resins are polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, atactic polypropylene, acrylic polymer, polystyrene, and polyacetal. Two or more binder resins may be used.

ワックス類の例は、カルナバワックス、モンタンワックス、蜜蝋などの天然ワックス;パラフィンワックス、ウレタン化ワックス、ポリエチレングリコールなどの合成ワックスである。 Examples of waxes are natural waxes such as carnauba wax, montan wax, beeswax; synthetic waxes such as paraffin wax, urethanized wax, polyethylene glycol.

可塑剤の例は、フタル酸エステルである。 Examples of plasticizers are phthalates.

フェライト原料100質量%に対して、バインダ樹脂の添加量は、好ましくは3~20質量%であり、ワックス類の添加量は、好ましくは3~20質量%であり、可塑剤の添加量は、バインダ樹脂の100質量%に対して、好ましくは0.1~5質量%である。 The amount of the binder resin added is preferably 3 to 20% by mass, the amount of the waxes added is preferably 3 to 20% by mass, and the amount of the plasticizer added is It is preferably 0.1 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the binder resin.

添加剤の添加量は、フェライト原料100質量%に対して、合計0~8質量%であってよく、好ましくは合計0.1~8質量%である。 The additive amount may be 0 to 8% by mass in total, preferably 0.1 to 8% by mass, based on 100% by mass of the ferrite raw material.

滑剤の例は、脂肪酸エステルである。
本実施形態において、フェライト原料100質量%に対する滑剤の添加量は、0~5質量%であってよく、好ましくは0.1~5質量%である。
Examples of lubricants are fatty acid esters.
In this embodiment, the amount of the lubricant added to 100% by mass of the ferrite raw material may be 0 to 5% by mass, preferably 0.1 to 5% by mass.

分散剤(表面処理剤)の例は、オレイン酸、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸又はその塩/誘導体、シランカップリング剤などが挙げられる。 Examples of dispersants (surface treatment agents) include higher fatty acids such as oleic acid, stearic acid, calcium stearate and zinc stearate, salts/derivatives thereof, silane coupling agents, and the like.

本実施形態において、フェライト原料100質量%に対する分散剤(表面処理剤)の添加量は、0~3質量%であって良く、好ましくは0.1~3質量%、より好ましくは0.3~3質量%、更に好ましくは0.4~2.0質量%である。分散剤(表面処理剤)の添加量がこの範囲内であることにより、分散剤がフェライト原料に十分に付着して凝集力を弱めることが出来るとともに、混練物中にフェライト原料を均一に分散させることが出来る。なお、添加量が多すぎると、フェライト原料表面に吸着できずに過剰となった分散剤(表面処理剤)が存在することで、上記のフェライト原料の凝集力の低下の効果や、混練物中のフェライト原料の分散性向上の効果が低下する傾向となる。 In the present embodiment, the amount of the dispersant (surface treatment agent) added to 100% by mass of the ferrite raw material may be 0 to 3% by mass, preferably 0.1 to 3% by mass, more preferably 0.3 to 3% by mass. 3% by mass, more preferably 0.4 to 2.0% by mass. When the amount of the dispersant (surface treatment agent) added is within this range, the dispersant can sufficiently adhere to the ferrite raw material to weaken the cohesive force, and the ferrite raw material can be uniformly dispersed in the kneaded product. can do If the amount added is too large, the presence of an excess dispersant (surface treatment agent) that cannot be adsorbed on the surface of the ferrite raw material causes the effect of reducing the cohesive force of the ferrite raw material and The effect of improving the dispersibility of the ferrite raw material tends to decrease.

これらの有機物の混合順序に限定はなく、フェライト原料に対して、全部同時に混合してもよく、フェライト原料に対して任意の順に混合してもよい。特に、分散剤(表面処理剤)などは、上述の粉砕工程で添加することもできる。例えば、湿式粉砕中にスラリーに分散剤を添加してもよく、湿式粉砕後乾燥前のスラリーに分散剤を添加してもよく、乾燥後のフェライト原料に対して、他の有機物と混合する前に事前に混合してもよい。 The mixing order of these organic substances is not limited, and they may all be mixed simultaneously with the ferrite raw material, or they may be mixed with the ferrite raw material in any order. In particular, a dispersant (surface treatment agent) or the like can also be added in the pulverization step described above. For example, a dispersant may be added to the slurry during wet pulverization, or a dispersant may be added to the slurry after wet pulverization and before drying. may be pre-mixed with

混練により得られた成形用原料は、ペレタイザなどでペレットに成形することが好適である。ペレタイザとしては、例えば2軸1軸押し出し機が用いられる。また、混練およびペレット成形は、使用する有機成分の溶融温度に応じて、加熱しながら実施しても良い。 The molding raw material obtained by kneading is preferably molded into pellets using a pelletizer or the like. As the pelletizer, for example, a twin-screw single-screw extruder is used. Further, kneading and pellet forming may be carried out while heating according to the melting temperature of the organic component used.

<成形工程>
上記の成形用原料を成形して、所望の形状を有する成形体を得る。成形方法に特に限定はない。
<Molding process>
A molded body having a desired shape is obtained by molding the raw material for molding. The molding method is not particularly limited.

例えば、射出成形装置を用いて、磁場中で成形体を得ることができる。具体的には、成形用原料のペレットを、射出成形機のシリンダ内でスクリューにより混練しながら溶融し、溶融した成形用原料を所望の形状に対応するキャビティを有する金型内に射出して成形すればよい。成形時に、金型には所定の磁場が印可することができる。成形用原料をシリンダ内で160~230℃に加熱溶融して射出成形することができる。金型の温度は20~80℃とすることができる。金型への印可磁場は398~1592kA/m(5~20kOe)程度とすることができる。 For example, injection molding equipment can be used to obtain molded bodies in a magnetic field. Specifically, pellets of molding material are melted while being kneaded by a screw in the cylinder of an injection molding machine, and the molten molding material is injected into a mold having a cavity corresponding to the desired shape for molding. do it. A predetermined magnetic field can be applied to the mold during molding. The raw material for molding can be heated and melted at 160 to 230° C. in a cylinder for injection molding. The temperature of the mold can be 20-80°C. The magnetic field applied to the mold can be about 398-1592 kA/m (5-20 kOe).

このようにして、フェライト原料、及び、有機物を含む成形体が得られる。 In this way, a molded body containing a ferrite raw material and an organic substance is obtained.

成形体の外面は凸面を含む。図1は、本実施形態の成形体の一例を示す斜視図である。この態様の成形体10は、厚みのある円弧形状(U字形状)の平面(端面)16を、平面16と垂直な軸方向に移動してできる立体形状、すなわち、アークセグメント形状である。成形体10は、凸面12、凸面12に対向する凹面14、凸面12と凹面14とを連結する、平面16、16、平面18、18を有している。 The exterior surface of the compact includes a convex surface. FIG. 1 is a perspective view showing an example of the molded article of this embodiment. The compact 10 of this embodiment has a three-dimensional shape formed by moving a thick arc-shaped (U-shaped) flat surface (end surface) 16 in an axial direction perpendicular to the flat surface 16, that is, an arc segment shape. The compact 10 has a convex surface 12 , a concave surface 14 facing the convex surface 12 , flat surfaces 16 , 16 and flat surfaces 18 , 18 connecting the convex surface 12 and the concave surface 14 .

成形体10の軸方向の長さLは5~100mmとすることができ、アークの幅Wは5~100mmとすることができ、アークの高さHは5~50mmとすることができる。 The axial length L of the compact 10 can be 5-100 mm, the arc width W can be 5-100 mm, and the arc height H can be 5-50 mm.

<成形体の加熱工程(有機物除去工程)>
次に、フェライト原料及び有機物を含む成形体10を加熱して成形体10から有機物の少なくとも一部を除去する。成形体から有機物が過剰に除去されると、成形体の保形力が不足し、カケを生じることがある。加熱後の成形体にバインダ樹脂の一部が残ることで、成形体の保形力を十分高くし、カケなどの不良を抑制することが出来る。
<Heating step of molded body (organic substance removal step)>
Next, the molded body 10 containing the ferrite raw material and the organic matter is heated to remove at least part of the organic matter from the molded body 10 . If the organic matter is excessively removed from the molded article, the molded article may have insufficient shape-retaining power and cracks may occur. By leaving a part of the binder resin in the molded article after heating, the shape retention force of the molded article can be sufficiently increased, and defects such as chipping can be suppressed.

加熱による熱処理の雰囲気は、大気中のような酸素含有雰囲気でもよく、窒素中のような酸素非含有雰囲気でもよい。加熱の温度は、有機物を除去できる温度であれば良く、例えば、100~600℃の温度とすることができる。加熱の時間は有機物の量や種類に応じて適宜設定できるが、通常、0.5~100時間とすることができる。 The atmosphere for the heat treatment by heating may be an oxygen-containing atmosphere such as the atmosphere, or an oxygen-free atmosphere such as nitrogen. The heating temperature may be any temperature at which the organic substance can be removed, and can be, for example, a temperature of 100 to 600.degree. The heating time can be appropriately set according to the amount and kind of the organic substance, but it can usually be 0.5 to 100 hours.

成形体10を加熱すると、成形体の内部の有機物が揮発及び熱分解等し、成形体の表面から揮発物及び分解物のガスが外部に排出される。有機物の除去時の昇温速度が急激であると、有機物の急激な揮発や分解ガスの発生により、成形体にワレやクラックを生じてしまうことがある。そこで、除去する有機成分に応じて、有機物が揮発したり分解したりする温度域の昇温速度を、例えば、0.01~1℃/分程度のゆっくりとした昇温速度に適宜調整することができる。熱処理温度や温度プロファイルは適宜設定することができる。また、有機物を複数種使用している場合、加熱処理を複数回に分けて実施しても良い。 When the molded body 10 is heated, the organic matter inside the molded body is volatilized and thermally decomposed, and the gas of the volatile substances and decomposition products is discharged to the outside from the surface of the molded body. If the rate of temperature rise during removal of the organic matter is too rapid, cracks or cracks may occur in the compact due to rapid volatilization of the organic matter or generation of decomposed gas. Therefore, depending on the organic component to be removed, the temperature rise rate in the temperature range where the organic matter volatilizes or decomposes may be appropriately adjusted, for example, to a slow temperature rise rate of about 0.01 to 1° C./min. can be done. The heat treatment temperature and temperature profile can be set as appropriate. Moreover, when using a plurality of kinds of organic substances, the heat treatment may be performed in a plurality of times.

以下の式により定義される加熱工程前後の有機物除去率は、30~100%であって良く、好ましくは40~98%である。
有機物除去率(%)=(加熱前成形体質量-加熱後成形体質量)/(加熱前成形体質量×有機物含有率(%)/100)×100
The organic substance removal rate before and after the heating step defined by the following formula may be 30-100%, preferably 40-98%.
Organic substance removal rate (%) = (mass of molded body before heating - mass of molded body after heating) / (mass of molded body before heating x organic matter content (%) / 100) x 100

本実施形態では、加熱工程において、図1及び図2に示すように、成形体10を、耐火性の支持体20の上面20U上に、凸面12の最下部12Bが支持体20の上面20Uと接触するように載置する。 In this embodiment, in the heating step, as shown in FIGS. Place so that it touches.

上面20Uのうちの凸面12と接触する部分は平面であることが好適である。通常、耐火物製の支持体20の表面は表面粗度を有している。本明細書における「平面」とは、平均平面からの算術平均高さSaが1mm以下の表面粗度を有することができる。算術平均高さはISO 25178に定義される。 A portion of the upper surface 20U that contacts the convex surface 12 is preferably flat. Generally, the surface of the refractory support 20 has surface roughness. A "plane" in this specification can have a surface roughness with an arithmetic mean height Sa from the average plane of 1 mm or less. Arithmetic mean height is defined in ISO 25178.

また、耐火物製の支持体20の表面は、完全な平面でなく緩やかなカーブを描いていることも多い。本明細書における平面とは、平面度が5mm以下の場合を含む。平面度は、支持体20の上面20U、例えば、成形体10と対向する部分に関して、光学式、接触式等の市販の3D表面形状測定装置で高さ分布を取得し、最小二乗法で平均平面を求め、平均平面と高さ分布の内の平均平面から最も離れた点までの距離とすることができる。平面度は2mm以下であってもよく、1mm以下であってもよい。 In addition, the surface of the support 20 made of refractory material is not perfectly flat, but rather gently curved in many cases. The term “flat surface” as used herein includes cases where the flatness is 5 mm or less. For the flatness, the height distribution of the upper surface 20U of the support 20, for example, the portion facing the molded body 10, is obtained with a commercially available 3D surface profile measuring device such as an optical type or a contact type, and the average plane is obtained by the least squares method. is the distance to the point furthest from the mean plane and the height distribution. The flatness may be 2 mm or less, or 1 mm or less.

本実施形態では、凸面12の最下部12Bの外形形状は、凸面12の軸方向に沿った実質的に直線状となる。最下部12Bの直線の長さは成形体の軸方向長さL以下である。最下部12Bの直線の幅(図1のY方向)は、上面20Uに垂直な方向から見て2mm以下であることができる。 In this embodiment, the outer shape of the lowermost portion 12B of the convex surface 12 is substantially linear along the axial direction of the convex surface 12. As shown in FIG. The straight line length of the lowest portion 12B is equal to or less than the axial length L of the compact. The straight line width (Y direction in FIG. 1) of the lowermost portion 12B can be 2 mm or less when viewed from the direction perpendicular to the upper surface 20U.

上述のようにワレやクラックを防ぐために有機物の除去のための加熱工程はゆっくりとした昇温速度とせざるを得ないため、加熱工程が生産工程上でのボトルネックとなりやすい。また、有機物の除去は、成形体の表面からの有機物の揮発物や分解物の放出によって進行するため、成形体と雰囲気との接触面積が大きいほど促進されやすい。 As described above, in order to prevent cracks and cracks, the heating process for removing organic substances must have a slow temperature increase rate, so the heating process tends to become a bottleneck in the production process. In addition, since the removal of organic substances progresses by the release of organic volatiles and decomposed substances from the surface of the molded body, the greater the contact area between the molded body and the atmosphere, the more likely it is to be removed.

本実施形態の方法では、成形体の凸面の最下部を支持体の上面で支持するので成形体と支持体との接触面積を少なくすることができる。すなわち、有機物の除去が進行する過程で、成形体と雰囲気との接触面積を大きくできるので、有機物の除去の進行が効率的に促される。 In the method of the present embodiment, since the lowermost part of the convex surface of the molded body is supported by the upper surface of the support, the contact area between the molded body and the support can be reduced. That is, since the contact area between the compact and the atmosphere can be increased in the process of removing the organic matter, the removal of the organic matter is efficiently promoted.

ここで、加熱工程において、凸面12の最下部12B以外の部分は、いかなる支持体にも支持(接触)されていないことが好ましい。これにより、成形体10と雰囲気との接触面積をより大きくできる。 Here, in the heating step, it is preferable that the portions other than the lowermost portion 12B of the convex surface 12 are not supported (contacted) by any support. Thereby, the contact area between the compact 10 and the atmosphere can be increased.

また、加熱工程において、支持体20上で成形体10を揺らすことができる。例えば、送風式炉を利用して成形体10に気流(熱風等)を供給する、バイブレータを利用して支持体20を振動させる、炉内で成形体を支持する支持体をレールやコンベアなどを介して移動させながら加熱することなどにより、加熱工程において成形体10を支持体20上で揺らすことが好ましい。気流を成形体10に供給する方向に特に限定はなくいが、例えば、図1のX方向のように凸面12と平行に気流を供給してもよいが、図2のY方向のように凸面12のうちの最下部12B(支持体20の上面20U)から離れた上端部12Tに当たるように気流を供給してもよい。 In addition, the molding 10 can be shaken on the support 20 in the heating process. For example, an air flow (such as hot air) is supplied to the compact 10 using a blower type furnace, a vibrator is used to vibrate the support 20, and a rail or conveyor is used as a support for supporting the compact in the furnace. It is preferable to shake the molded article 10 on the support 20 in the heating step, for example, by heating while moving through the support 20 . The direction in which the airflow is supplied to the compact 10 is not particularly limited. The airflow may be supplied so as to hit the upper end portion 12T away from the lowermost portion 12B (upper surface 20U of the support 20).

本実施形態では、凸面12の最下部12Bが支持体20の上面20Uで支持されているので、成形体10は容易に支持体20上で揺れることができる。成形体10が揺れることで、成形体10における支持体20との接触部分における有機物の除去がより一層容易となる。 In this embodiment, since the lowermost portion 12B of the convex surface 12 is supported by the upper surface 20U of the support 20, the compact 10 can easily swing on the support 20. FIG. The shaking of the molded body 10 makes it easier to remove the organic matter from the contact portion of the molded body 10 with the support 20 .

支持体20の材料は特に限定されないが、耐火材であれば良く、例えば、アルミナ等のセラミクスであることができる。 The material of the support 20 is not particularly limited, but any refractory material, such as ceramics such as alumina, may be used.

支持体20の形状に限定はない。支持体20は、図1のように、板状でもよいが、板の外縁に上向きの縁部がある箱状の支持体(いわゆる匣鉢)でもよい The shape of the support 20 is not limited. The support 20 may be plate-shaped as shown in FIG. 1, or may be a box-shaped support (a so-called sagger) having an upward edge on the outer edge of the plate.

<焼結工程>
焼結工程において、加熱工程を経て有機物の少なくとも一部が除去された成形体10を焼結して、フェライト焼結磁石を得る。
<Sintering process>
In the sintering step, the molded body 10 from which at least part of the organic matter has been removed through the heating step is sintered to obtain a sintered ferrite magnet.

焼結雰囲気は大気中等の酸素雰囲気であることができる。焼結温度は、1150~1300℃とすることができ、好ましくは1180~1270℃の温度とすることができる。焼結温度に維持する時間は1分~3時間程度とすることができる。 The sintering atmosphere can be an oxygen atmosphere such as air. The sintering temperature can be between 1150 and 1300°C, preferably between 1180 and 1270°C. The time for maintaining the sintering temperature can be about 1 minute to 3 hours.

なお、前述の加熱工程の後に常温に冷却することなく連続で焼結工程を実施してもよく、熱工程の後に一度室温まで冷却してから焼結工程を行ってもよい。 After the heating step described above, the sintering step may be performed continuously without cooling to room temperature, or the sintering step may be performed after cooling to room temperature once after the heating step.

焼結工程は、上述の加熱による有機物除去の工程と同様に、成形体10の凸面12の最下部12Bが支持体20の上面20Uと接触するように成形体10を支持体20の上面20Uの上に載置した状態で、行うことが好適である。 In the sintering step, the compact 10 is placed on the upper surface 20U of the support 20 so that the lowermost portion 12B of the convex surface 12 of the compact 10 is in contact with the upper surface 20U of the support 20 in the same manner as in the above-described step of removing organic substances by heating. It is preferable to carry out the operation while the device is placed on top.

焼結工程においてはフェライト相を含む酸化物の組織の緻密化が進むため、成形体の収縮が生じる。この収縮による形状変化は温度プロファイルや荷姿等の影響を受ける。 In the sintering process, the structure of the oxide containing the ferrite phase is densified, so that the compact is shrunk. The shape change due to this shrinkage is affected by the temperature profile, packing style, and the like.

成形体10と支持体20との接触部では収縮時に摩擦が生じ、焼結前後での成形体の形状を異ならせる原因となる。支持体20には、通常アルミナ等のセラミックス製のものが用いられるが、使用による摩耗等に応じて支持体20の上面の場所により表面の滑らかさにも差が生じることがあり、接触箇所により摩擦の大きさが異なることもある。また、支持体に反り等が生じることで平面性が低くなることもある。したがって、接触箇所が異なると接触面積に差がでることもあり、製品間での収縮バラツキの要因となる。 Friction occurs at the contact portion between the compact 10 and the support 20 during shrinkage, which causes the shape of the compact before and after sintering to differ. The support 20 is usually made of ceramics such as alumina. However, the smoothness of the surface of the support 20 may vary depending on the location of the upper surface of the support 20 due to wear due to use. The magnitude of friction may also be different. In addition, warping or the like may occur in the support, resulting in a decrease in planarity. Therefore, if the contact points are different, the contact area may be different, which causes variation in shrinkage between products.

焼結体の寸法バラツキが大きいと、所望の形状を得るために焼結後の加工工程が必要となる。また、加工を実施する際にも、寸法バラツキが大きいほど加工しろが増える。加工しろが増えると、加工時のクラックやカケの原因となり、歩留まりの低下を引き起こす。また、加工しろが増加するとフェライト磁石の抗折強度の低下につながる恐れがある。 If the sintered body has large dimensional variations, a processing step after sintering is required to obtain a desired shape. Also, when processing is performed, the greater the dimensional variation, the greater the processing margin. An increase in the machining margin causes cracks and chipping during machining, resulting in a decrease in yield. Moreover, an increase in the machining allowance may lead to a decrease in the bending strength of the ferrite magnet.

本実施形態では、焼結工程において凸面12の最下部12Bが支持体20により支持されているため、成形体10と支持体20との接触箇所及び接触面積を減らせる。すなわち、焼結により成形体が収縮する際に、成形体と支持体との摩擦抵抗が生じる箇所及び面積を減らすことができ、製品寸法のバラツキが小さくなる。 In this embodiment, since the lowermost portion 12B of the convex surface 12 is supported by the support 20 in the sintering process, the contact points and contact areas between the compact 10 and the support 20 can be reduced. That is, when the molded body shrinks due to sintering, it is possible to reduce the locations and areas where frictional resistance occurs between the molded body and the support, thereby reducing variations in product dimensions.

本発明は上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.

例えば、成形体の形状は、外面が凸面を有する限り特に限定されない。特に、成形体の外面が、凸面に加えて、凹面及びまたは平面を有する場合に効果が高い。このような形状の場合、通常は、成形体を安定させるべく、凹面14が下向きとなるように(図3参照)、又は、平面16等が下向きとなるように支持体20上に載置される。しかしながら、本実施形態では、凸面12を下向きとし、凸面12の最下部12Bが支持体20の上面20Uと接触するように、支持体上に載置する。 For example, the shape of the molded body is not particularly limited as long as the outer surface has a convex surface. In particular, the effect is high when the outer surface of the molded article has a concave surface and/or a flat surface in addition to the convex surface. In the case of such a shape, it is usually placed on the support 20 with the concave surface 14 facing downward (see FIG. 3) or with the flat surface 16 or the like facing downward in order to stabilize the compact. be. However, in the present embodiment, the convex surface 12 faces downward and is placed on the support 20 so that the lowermost portion 12B of the convex surface 12 is in contact with the upper surface 20U of the support 20 .

成形体10の他の形態を図4の(a)~(c)に示す。図4の(a)では成形体の軸に垂直な断面がアークセグメント状でなく、D字状であり、凸面12、凸面12と対向する平面14’、凸面12と平面14’とを連結する平面18、18、及び、視線方向(X方向)の端面である平面16、16を有している。 Other forms of the compact 10 are shown in FIGS. 4(a) to 4(c). In FIG. 4(a), the cross section perpendicular to the axis of the compact is not arc segment-shaped but D-shaped, and the convex surface 12, the plane 14' facing the convex surface 12, and the convex surface 12 and the plane 14' are connected. It has planes 18, 18 and planes 16, 16 which are end faces in the line-of-sight direction (X direction).

図4の(b)では、軸方向断面が樽型形状をしており、凸面12、凸面12と対向する凸面14’、凸面12及び凸面14’を連結する平面18、18、及び、視線方向(X方向)の端面である平面16、16を有する。 In FIG. 4B, the cross section in the axial direction has a barrel shape, the convex surface 12, the convex surface 14' facing the convex surface 12, the flat surfaces 18, 18 connecting the convex surfaces 12 and 14', and the line of sight direction. It has planes 16, 16 which are end faces in the (X direction).

図4の(c)では、軸方向断面において、図4の(b)と上面のみが異なっており、凸面12、凸面12と対向し、逆V字状の山を形成する平面14’及び14’’、凸面12及び平面14’、14’’を連結する平面18、18、及び、視線方向(X方向)の端面16、16を有する。 In FIG. 4(c), in the axial cross section, only the upper surface is different from that in FIG. 4(b). '', planes 18, 18 connecting the convex surface 12 and the planes 14', 14'', and end faces 16, 16 in the viewing direction (X direction).

これらの成形体10においても、凸面12が下向きに配置され、凸面12の最下部12Bが支持体20の上面20Uと接触している。 Also in these molded bodies 10, the convex surface 12 is arranged downward, and the lowermost portion 12B of the convex surface 12 is in contact with the upper surface 20U of the support 20. As shown in FIG.

凸面12の最下部12Bの曲率半径は、曲面である限り特に限定されないが、水平方向の一方向から見て、例えば、0.1~100mmであることができる。 The radius of curvature of the lowermost portion 12B of the convex surface 12 is not particularly limited as long as it is a curved surface.

成形体の形状は、図示したもの以外でも様々な変形が可能であり、用途に応じて様々な形状を有することができ、特に限定されない。また、成形体の寸法にも特段の限定はない。成形体の形状の他の例は、球、円柱、円筒、又は、楕円球である。凸面の表面に微細な(例えば算術平均高さSa(高低差)1mm以下)程度の凹凸があってもよい。 The shape of the molded body is not particularly limited, and can be modified in various ways other than those shown in the drawings, and can have various shapes depending on the application. Moreover, there is no particular limitation on the dimensions of the molded body. Other examples of shaped body shapes are spheres, cylinders, cylinders or elliptical spheres. The surface of the convex surface may have minute irregularities (for example, an arithmetic mean height Sa (height difference) of 1 mm or less).

円柱、円筒、あるいは、図1に示す凸面12のような凸面12を有する成形体の場合、凸面の最下部の形状は、上述のように、軸方向に沿って伸びる直線状となる。これに対して、成形体の形状が、例えば、球状、あるいは、球面を有する形状の場合、当該球面の最下部の形状は点状となる。表面粗度を考慮した最下部の点の直径は2mm以下とすることができる。 In the case of a column, cylinder, or molded body having a convex surface 12 such as the convex surface 12 shown in FIG. On the other hand, when the shape of the compact is, for example, spherical or has a spherical surface, the shape of the lowest portion of the spherical surface is point-like. The diameter of the lowermost point considering surface roughness can be 2 mm or less.

成形体10の面(凸面、凹面、平面等)間にできる稜や角は面取りされていてもよい。成形体は、凸面を複数有するものであってもよい。 Ridges and corners formed between the surfaces (convex surface, concave surface, flat surface, etc.) of the molded body 10 may be chamfered. The molded body may have a plurality of convex surfaces.

上記実施形態では、成形体の加熱工程(有機物の除去工程)、及び、成形体の焼結工程の両方において、凸面の最下部が支持体の上面と接触するように成形体を支持体の上面の上に載置したが、成形体の有機物の除去工程、又は、成形体の焼結工程のいずれか一方で、上記の載置法を採用すれば、少なくとも一方の効果を得ることができる。 In the above embodiment, in both the step of heating the compact (the step of removing organic substances) and the step of sintering the compact, the compact is placed on the upper surface of the support so that the lowest part of the convex surface is in contact with the upper surface of the support. However, if the above mounting method is employed in either the step of removing the organic matter from the compact or the step of sintering the compact, at least one of the effects can be obtained.

(実施例)
(フェライト原料の作製)
まず、酸化鉄(Fe;不純物として、Mn、Cr、Al、Si、Clを含む)、水酸化ランタン(La(OH))、炭酸カルシウム(CaCO)、炭酸ストロンチウム(SrCO)、炭酸バリウム(BaCO)、酸化コバルト(Co)を、金属元素の原子比率がCa0.36La0.48Sr0.16Ba0.001Fe11.25Co0.15となるように含む混合粉末を用意した。この混合粉末に対して、Si成分として、酸化ケイ素(SiO、含水率:約20%前後、以後も同一原料)を、混合粉末100質量%に対して、0.66質量%となるように添加して、第2混合粉末を得た。
(Example)
(Production of ferrite raw material)
First, iron oxide (Fe 2 O 3 ; including Mn, Cr, Al, Si, and Cl as impurities), lanthanum hydroxide (La(OH) 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), strontium carbonate (SrCO 3 ) , barium carbonate (BaCO 3 ), and cobalt oxide (Co 3 O 4 ), and the atomic ratio of the metal elements is Ca 0.36 La 0.48 Sr 0.16 Ba 0.001 Fe 11.25 Co 0.15 . A mixed powder containing For this mixed powder, silicon oxide (SiO 2 , moisture content: about 20%, the same raw material hereinafter) is added as a Si component to 0.66% by mass with respect to 100% by mass of the mixed powder. addition to obtain a second mixed powder.

第2混合粉末を湿式アトライタにて粉砕しながら混合してスラリーを得て、その後乾燥して、仮焼用原料を得た。仮焼用原料を大気中、1225℃で2時間保持して、仮焼処理を行った。得られた仮焼体を、小型ロット振動ミルにて粗粉砕し、粗粉砕材を得た。 The second mixed powder was pulverized and mixed with a wet attritor to obtain a slurry, which was then dried to obtain a raw material for calcination. The raw material for calcination was held in the air at 1225° C. for 2 hours to perform calcination. The obtained calcined body was coarsely pulverized by a small lot vibration mill to obtain a coarsely pulverized material.

得られた粗粉砕材に対して、フェライト原料(焼成後のフェライト焼結磁石を構成する金属元素と同じ)の金属元素比率がCa0.45La0.40Sr0.15Ba0.001Fe9.2Co0.245となるように、酸化鉄(Fe;不純物として、Mn、Cr、Al、Si、Clを含む))、炭酸カルシウム(CaCO)、炭酸ストロンチウム(SrCO)、酸化コバルト(Co)を添加し、湿式ボールミルにてBET法により求められる比表面積が8.5~10.0m/gとなるように微粉砕して、フェライト粉末を含むフェライト原料を得た。 With respect to the obtained coarsely pulverized material, the ratio of metal elements of the ferrite raw material (same as the metal elements constituting the sintered ferrite magnet after firing) is Ca 0.45 La 0.40 Sr 0.15 Ba 0.001 Fe 9.2 Co 0.245 , iron oxide (Fe 2 O 3 ; including Mn, Cr, Al, Si, and Cl as impurities)), calcium carbonate (CaCO 3 ), strontium carbonate (SrCO 3 ) , Cobalt oxide (Co 3 O 4 ) is added and pulverized in a wet ball mill so that the specific surface area determined by the BET method is 8.5 to 10.0 m 2 /g, to obtain a ferrite raw material containing ferrite powder. got

(フェライト原料および有機物を含む成形体の作製)
フェライト原料、PP(ポリプロピレン、バインダ樹脂として使用)、パラフィンワックス(ワックス類として使用)、アクリル樹脂(バインダ樹脂として使用)、DOP(フタル酸ジオクチル、可塑剤として使用)、およびステアリン酸(添加剤として使用)を混合して、ペレットを得た。ペレットの組成は、フェライト原料=90質量%、PP=4質量%、パラフィンワックス=4質量%、アクリル樹脂=0.5質量%、DOP=1質量%、ステアリン酸=0.5質量%とした。加圧加熱ニーダーを用いて、165℃で2.5時間混練を行い、混練物(コンパウンド)をペレタイザでペレット状に成形した。
(Preparation of molded body containing ferrite raw material and organic substance)
Ferrite raw material, PP (polypropylene, used as binder resin), paraffin wax (used as wax), acrylic resin (used as binder resin), DOP (dioctyl phthalate, used as plasticizer), and stearic acid (as additive used) were mixed to obtain pellets. The composition of the pellet was as follows: ferrite raw material = 90% by mass, PP = 4% by mass, paraffin wax = 4% by mass, acrylic resin = 0.5% by mass, DOP = 1% by mass, stearic acid = 0.5% by mass. . Using a pressurized heating kneader, kneading was carried out at 165° C. for 2.5 hours, and the kneaded product (compound) was formed into pellets by a pelletizer.

次に、磁場中射出成形装置を用い、ペレットを加熱溶融した後、金型内に射出成形して成形体を得た。なお、金型内に磁場を印可した状態で、射出成形を行った。射出温度は185℃、金型温度は40℃、射出時の印可磁場は1273kA/mとした。成形体の形状は図1に示すアークセグメント型であり、W=32mm、H=12mm,L=25mmであった。 Next, using a magnetic field injection molding apparatus, the pellets were heated and melted, and then injection molded into a mold to obtain a molded body. Injection molding was performed while a magnetic field was applied to the inside of the mold. The injection temperature was 185° C., the mold temperature was 40° C., and the applied magnetic field during injection was 1273 kA/m. The shape of the compact was the arc segment type shown in FIG. 1, and W=32 mm, H=12 mm, and L=25 mm.

(フェライト粉末及び有機物を含む成形体の有機物除去)
成形体10を支持体(アルミナ板)20の上に図1及び図2のように、凸面12の最下部12Bが支持体20の上面20Uと接触するように載置した。次に、大気雰囲気下にて室温から200℃まで0.1℃/分の昇温速度にて成形体を加熱し有機物の除去を行った。また、加熱工程には熱風送風式の乾燥炉を使用することで、支持体上で成形体を揺らしながら有機物の除去を行った。
(Removal of organic matter from compact containing ferrite powder and organic matter)
The compact 10 was placed on a support (alumina plate) 20 so that the lowermost portion 12B of the convex surface 12 was in contact with the upper surface 20U of the support 20, as shown in FIGS. Next, the molded body was heated from room temperature to 200° C. at a temperature rising rate of 0.1° C./min in an air atmosphere to remove organic substances. Also, in the heating step, a hot-air blowing drying oven was used to remove the organic matter while shaking the compact on the support.

得られた3つの成形体における熱処理前後での質量変化から有機物除去率の平均を下記の式から求めた。
有機物除去率(%)=(加熱前成形体質量-加熱後成形体質量)/(加熱前成形体質量×有機物含有率(%)/100)×100
The average organic substance removal rate was obtained from the following formula from the mass change before and after the heat treatment in the three molded bodies obtained.
Organic substance removal rate (%) = (mass of molded body before heating - mass of molded body after heating) / (mass of molded body before heating x organic matter content (%) / 100) x 100

(成形体の焼成と評価)
有機物除去済みの成形体を支持体(アルミナ板)上にて図1及び図2のように、凸面12の最下部12Bのみが支持体20の上面20Uと接触するように載置した。次に、大気中にて、1200~1220℃にて1時間保持して焼結し、フェライト焼結磁石を得た。
(Baking and evaluation of compact)
The compact from which the organic substances had been removed was placed on a support (alumina plate) so that only the lowermost portion 12B of the convex surface 12 was in contact with the upper surface 20U of the support 20, as shown in FIGS. Next, it was sintered by holding it at 1200 to 1220° C. for 1 hour in the atmosphere to obtain a sintered ferrite magnet.

得られた5つのフェライト焼結磁石の幅Wを測定し、平均値と標準偏差を評価した結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of measuring the width W of the five sintered ferrite magnets obtained and evaluating the average value and standard deviation.

(比較例)
有機物除去工程及び焼結工程の両方において、成形体を、図2に代えて、図3のように、凸面が上向きになるように配置した以外は、実施例1と同様にした。
(Comparative example)
In both the organic substance removal step and the sintering step, the same procedure as in Example 1 was performed except that the molded body was arranged so that the convex surface faced upward as shown in FIG. 3 instead of FIG.

結果を表1及び表2に示す。 The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2022155977000002
Figure 2022155977000002

Figure 2022155977000003
Figure 2022155977000003

表1より、比較例(図3)に比べて、実施例(図2)のように支持した場合は、有機物除去率が大きいことが確認された。実施例では、比較例に比べて有機物の除去時に雰囲気との接触箇所及び接触面積が小さくなることに起因すると考えられる。 From Table 1, it was confirmed that the organic substance removal rate was higher in the case of supporting as in the example (FIG. 2) than in the comparative example (FIG. 3). This is considered to be due to the fact that in the example, the contact points and the contact area with the atmosphere during the removal of the organic matter are smaller than in the comparative example.

また、表2より、比較例に比べて実施例では、焼結後の幅Wの絶対値が小さくなった。これは、実施例のように支持した場合、比較例に比べて支持体との摩擦抵抗が小さくなり、幅Wの収縮量が大きくなったためであると考えられる。また、比較例に比べて実施例では焼結後の幅Wの標準偏差も小さくなった。支持体との摩擦抵抗の影響を受けにくいため、寸法バラツキも小さくなったと考えられる。 Further, from Table 2, the absolute value of the width W after sintering was smaller in the example than in the comparative example. It is considered that this is because, when supported as in the example, the frictional resistance with the support is smaller than in the comparative example, and the amount of shrinkage of the width W is greater. Moreover, the standard deviation of the width W after sintering was smaller in the example than in the comparative example. It is considered that the dimensional variation is reduced because the influence of frictional resistance with the support is less likely to occur.

10…成形体、12…凸面、12B…凸面の最下部、14…凹面、16,18…平面、20…支持体、20U…上面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Molded body 12... Convex surface 12B... Bottom of convex surface 14... Concave surface 16, 18... Flat surface 20... Support body 20U... Upper surface.

Claims (5)

フェライト原料及び有機物を含む成形体を加熱して前記成形体から少なくとも一部の有機物を除去する工程と、
有機物の少なくとも一部が除去された前記成形体を焼結する工程と、を備える、フェライト焼結磁石の製造方法であって、
前記成形体の外面は凸面を有し、
前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体が、支持体の上面の上に、前記凸面の最下部が前記支持体の上面と接触するように、載置される、方法。
a step of heating a molded body containing a ferrite raw material and an organic substance to remove at least a portion of the organic matter from the molded body;
A method for producing a sintered ferrite magnet, comprising the step of sintering the compact from which at least part of the organic matter has been removed,
the outer surface of the molded body has a convex surface,
In at least one of the step of heating the compact and the step of sintering the compact, the compact is positioned above the top surface of a support such that the bottom of the convex surface is in contact with the top surface of the support. , placed, method.
前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体の凸面のうちの前記最下部以外の部分はいかなる支持体にも接触していない、請求項1に記載の方法。 2. The method according to claim 1, wherein in at least one of the step of heating the compact and the step of sintering the compact, a portion of the convex surface of the compact other than the lowest portion is not in contact with any support. described method. 前記成形体の外面は、前記凸面に加えて、さらに凹面又は平面を有する、請求項1又は2に記載の方法。 3. A method according to claim 1 or 2, wherein the outer surface of said molded body has, in addition to said convex surface, a concave surface or a flat surface. 前記支持体の上面のうち、前記凸面と接触する部分は平面である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the portion of the top surface of the support that contacts the convex surface is planar. 前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体を前記上面の上で揺らす、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein in at least one of the step of heating the compact and the step of sintering the compact, the compact is shaken on the upper surface.
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