JP5695567B2 - NdFeB系焼結磁石の製造方法、製造装置、及びNdFeB系焼結磁石製造用磁粉配向装置 - Google Patents
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Description
前記合金粉末に磁界を印加する磁界印加手段と、
前記磁界印加手段が前記合金粉末に配向用磁界を印加する前に、前記モールドに充填された前記合金粉末を300℃以下の温度に加熱する加熱手段と、
を有することを特徴とする。
まず、充填部1において、モールド10をホッパー14の供給口の位置に配置し、所定の量の合金粉末11をモールド10に供給する。この時点での粉末充填密度は自然充填密度に近く、かさ密度(充填密度)が小さいため、所定量の合金粉末11をモールド10に供給するためにモールド10にガイド15が取り付けられている。このガイド15が取り付けられたモールド10は、次にプッシャー16の位置に配置され、上部から加圧される。このプッシャー16による圧力の印加は大きくても15kgf/cm2(≒1.5MPa)程度で十分である。一方、モールド10の下部にはタッピング装置17が設けられており、プッシャー16による加圧と同時にモールド10を軽く振動させている。これにより、合金粉末11をモールド10の内部に所定の密度で均一に充填させることができ、モールド10内の合金粉末を容器上端まで押し下げることができる。この後、モールド10からガイド15を取り外す。
まず、表1のNo.4に記載した、Dy含有量が4.1wt%の組成を有する合金粉末に対して、図9に示すモールドに3.6g/cm3の充填密度で充填し、モールドを4段積みして、表2に示す順番で加熱と磁界配向を行った後、1030℃で焼結して製造したNdFeB系焼結磁石の磁気特性を表3に示す。
2…収容部
3…配向部
10…モールド
11…合金粉末
111…合金粉末粒子
112…結晶軸方向
113…磁区
114…磁化の方向
12…収容容器
13…密閉容器
14…ホッパー
15…ガイド
16…プッシャー
17…タッピング装置
18…昇降台
19…磁界印加用コイル
20…誘導加熱用コイル
21…固定台
22…制御部
Claims (39)
- NdFeB系合金粉末を3.0〜4.2g/cm3の密度でモールドに充填する充填工程と、前記モールドに充填された合金粉末を磁界により配向させる配向工程と、該配向された合金粉末をモールドごと焼結させる焼結工程と、を有するNdFeB系焼結磁石の製造方法において、前記配向工程における配向用直流磁界の印加の前に、前記モールドに充填された前記合金粉末の全体を50℃〜300℃の温度に加熱する加熱工程を有することを特徴とするNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記充填工程における合金粉末の充填密度が3.5〜4.0g/cm3であることを特徴とする請求項1に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記合金粉末が1wt%以上、6wt%未満の量のDyを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記配向用直流磁界の強度が、3T以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記配向用直流磁界の強度が、5T以上であることを特徴とする請求項4に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記配向用直流磁界が、パルス磁界であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 磁界の印加が、配向用交流磁界、前記配向用直流磁界の順で行われ、前記加熱工程が前記配向用交流磁界の印加後に行われることを特徴とする請求項6に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 磁界の印加が、配向用交流磁界、配向用交流磁界、前記配向用直流磁界の順で行われ、前記加熱工程が2回目の前記配向用交流磁界の印加後に行われることを特徴とする請求項6に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記配向用直流磁界の印加後に、配向後加熱工程を行うことを特徴とする請求項7又は8に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記配向後加熱工程の加熱温度が、200℃以上、300℃以下であることを特徴とする請求項9に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記加熱工程における加熱方法が高周波誘導加熱方式であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記高周波誘導加熱に用いるコイルの中心軸と前記配向用直流磁界の印加に用いるコイルの中心軸とが一致していることを特徴とする請求項11に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記合金粉末の平均粉末粒径が1μm以上、5μm以下であることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記合金粉末の平均粉末粒径が1μm以上、3.5μm以下であることを特徴とする請求項13に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記配向工程の最後に、前記加熱工程で加熱されたままの状態の合金粉末に消磁用磁界を印加する加熱消磁工程を有することを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記消磁用磁界が、所定のピーク強度から漸次減衰する消磁用交流減衰磁界であることを特徴とする請求項15に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記消磁用交流減衰磁界のピーク強度が、前記加熱消磁工程時の温度における前記合金粉末の粒子の保磁力よりも大きく、480kA/m以下であることを特徴とする請求項16に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記消磁用交流減衰磁界のピーク強度が240kA/m以下であることを特徴とする請求項17に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記消磁用磁界が、前記合金粉末の粒子の磁化方向と逆向きにかけられた所定の強度の消磁用直流磁界であることを特徴とする請求項15に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記消磁用直流磁界の強度が、前記加熱消磁工程時の温度における前記合金粉末の粒子の保磁力よりも大きく、480kA/m以下であることを特徴とする請求項19に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記消磁用直流磁界の強度が240kA/m以下であることを特徴とする請求項20に記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記加熱消磁工程における合金粉末の温度が、該合金粉末の粒子の保磁力が120kA/mとなる温度以上であることを特徴とする請求項15〜21のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記加熱消磁工程における合金粉末の温度が、280℃以下であることを特徴とする請求項15〜22のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- 前記配向工程の後に、合金粉末及びモールドを冷却する冷却工程を備えることを特徴とする請求項1〜23のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造方法。
- NdFeB系合金粉末を3.0〜4.2g/cm3の密度でモールドに充填する充填手段と、前記モールドに充填された合金粉末を配向させるための配向手段と、該配向された合金粉末をモールドごと焼結させる焼結手段と、を有するNdFeB系焼結磁石の製造装置において、前記配向手段が、
前記合金粉末に磁界を印加する磁界印加手段と、
前記磁界印加手段が前記合金粉末に配向用直流磁界を印加する前に、前記モールドに充填された前記合金粉末の全体を50℃〜300℃の温度に加熱する加熱手段と、
を有することを特徴とするNdFeB系焼結磁石の製造装置。 - 前記充填手段がモールドに充填する合金粉末の密度が3.5〜4.0g/cm3であることを特徴とする請求項25に記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記加熱手段が、高周波誘導加熱方式によるものであることを特徴とする請求項25又は26に記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記高周波誘導加熱に用いるコイルの中心軸と前記配向用直流磁界の印加に用いるコイルの中心軸とが一致していることを特徴とする請求項27に記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記加熱手段と前記磁界印加手段とによって前記合金粉末を加熱配向させた後、加熱されたままの状態の該合金粉末に消磁用磁界が印加されるように、該加熱手段と該磁界印加手段とを制御する制御手段を有することを特徴とする請求項25〜28のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記消磁用磁界が、所定のピーク強度から漸次減衰する消磁用交流減衰磁界であることを特徴とする請求項29に記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記消磁用交流減衰磁界のピーク強度が、該消磁用交流減衰磁界を印加する際の温度における前記合金粉末の粒子の保磁力よりも大きく、480kA/m以下であることを特徴とする請求項30に記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記消磁用交流減衰磁界のピーク強度が240kA/m以下であることを特徴とする請求項31に記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記消磁用磁界が、所定の強度の消磁用直流磁界であり、該消磁用直流磁界の向きが前記合金粉末の粒子の磁化方向と逆向きであることを特徴とする請求項29に記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記消磁用直流磁界の強度が、該消磁用直流磁界を印加する際の温度における前記合金粉末の粒子の保磁力よりも大きく、480kA/m以下であることを特徴とする請求項33に記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記消磁用直流磁界の強度が240kA/m以下であることを特徴とする請求項34に記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記消磁用磁界を印加する際の合金粉末の温度が、該合金粉末の粒子の保磁力が120kA/mとなる温度以上であることを特徴とする請求項29〜35のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記消磁用磁界を印加する際の合金粉末の温度が、280℃以下であることを特徴とする請求項29〜36のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- 前記配向手段による工程と前記焼結手段による工程の間に合金粉末及びモールドを冷却する工程を行う冷却手段を備えることを特徴とする請求項25〜37のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石の製造装置。
- NdFeB系合金粉末を3.0〜4.2g/cm3の密度でモールドに充填する充填工程と、前記モールドに充填された合金粉末を磁界により配向させる配向工程と、該配向された合金粉末をモールドごと加熱して焼結させる焼結工程と、を有するNdFeB系焼結磁石の製造方法の該配向工程で用いられる磁粉配向装置であって、
前記合金粉末の全体を50℃〜300℃の温度に加熱する加熱手段と、
前記合金粉末に配向用直流磁界及び消磁用交流減衰磁界又は消磁用直流磁界を印加する磁界印加手段と、
前記合金粉末を前記温度に加熱し、該加熱後の合金粉末に前記配向用直流磁界及び前記消磁用交流減衰磁界又は前記消磁用直流磁界を印加するよう、前記加熱手段と前記磁界印加手段とを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするNdFeB系焼結磁石製造用磁粉配向装置。
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