JP6016972B2 - 希土類系焼結磁石の製造方法 - Google Patents
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Description
Ldif 0≦1.5Ldif
(関係式1中、Ldif 0は、a)段階において、第1重希土類化合物を混合せずに製造された基準焼結体を対象としてb)段階を行った場合、基準焼結体の前記コーティング層が形成された表面に対して垂直な深さ方向に第2重希土類化合物が拡散された深さを意味し、Ldifは、前記第1ドーピングされた焼結体の前記コーティング層が形成された表面に対して垂直な深さ方向に第2重希土類化合物が拡散された深さを意味する。)
本発明の一実施例による製造方法において、希土類系磁石原料粉末は、Nd、B及びFeを含有することができる。
Ldif 0≦1.5Ldif
(関係式1中、Ldif 0は、a)段階において、第1重希土類化合物を混合せずに製造された焼結体(以下、基準焼結体)を対象としてb)段階を行った場合、前記コーティング層が形成された表面に対して垂直な深さ方向に第2重希土類化合物が拡散された深さを意味し、Ldifは、第1ドーピングされた焼結体のコーティング層が形成された表面に対して垂直な深さ方向に第2重希土類化合物が拡散された深さを意味する。)
より詳細には、第1ドーピング段階において、第1重希土類化合物によるドーピングだけでなく、第1重希土類化合物によって希土類系磁石原料粉末が焼結されて形成される主相に応力及び欠陥が形成されることがある。このような応力及び欠陥の形成により、第2ドーピング段階の拡散が促進され、第2ドーピング段階の際にドーピングが上述の関係式1を満たすことができる。
Ldif 0≦2Ldif
(関係式1‐1中、Ldif 0は、a)段階において、第1重希土類化合物を混合せずに製造された焼結体(基準焼結体)を対象としてb)段階を行った場合、前記コーティング層が形成された表面に対して垂直な深さ方向に第2重希土類化合物が拡散された深さを意味し、Ldifは、第1ドーピングされた焼結体のコーティング層が形成された表面に対して垂直な深さ方向に第2重希土類化合物が拡散された深さを意味する。)
また、第1重希土類化合物が、ハロゲン化物、好ましくは、フッ化物の場合、a)段階の焼結後に焼結体に異常が残留しても、その異常が第1重希土類元素の酸化物ではなく、磁石原料粉末に含有された希土類‐酸素‐ハロゲンの化合物が形成されることができる。このような化合物の場合、酸化物とは異なり、重希土類元素のシンク(sink)として作用せず、第1ドーピング及び第2ドーピングにより非常に均一な厚さのシェルが形成されることができる。
32重量%のNd、64.56重量%のFe、1重量%のB及び2.44重量%のM(M=0.20重量の%Cu、1.67重量%のCo、0.20重量%のAl及び0.37重量%のNb)の組成を満たすように、Nd、Fe、Fe3B、Cu、Co、Al及びNbを秤量して混合した後、誘導融解(induction melting)させて合金化し、ストリップ‐キャスティングした後、水素処理して、平均粒径が5μmである磁石原料粉末を製造した。
実施例1において、第1ドーピング物質(第1重希土類化合物)としてDyF3の代わりにDyH2を使用したこと以外は、実施例1と同様に行って焼結磁石を製造した。
実施例1において、コーティング層を形成する第2ドーピング物質(第2重希土類化合物)として、DyH2の代わりにDyF3を使用し、DyF3が純粋アルコールに50M(モル濃度)で溶解されたコーティング液を使用したこと以外は、実施例1と同様に行って焼結磁石を製造した。
実施例1において、第1ドーピング物質(第1重希土類化合物)としてDyF3の代わりにDyH2を使用し、コーティング層を形成する第2ドーピング物質(第2重希土類化合物)としてDyH2の代わりにDyF3を使用し、DyF3が純粋アルコールに50M(モル濃度)に溶解されたコーティング液を使用したこと以外は、実施例1と同様に行って焼結磁石を製造した。
実施例1において、第1ドーピング物質であるDyF3を添加せず、実施例1と同様に成形体の形成及び焼結処理を行って基準焼結体を製造し、製造された基準焼結体に、実施例1と同様にコーティング層の形成及び熱処理を行って基準焼結磁石を製造した。
第1ドーピング物質であるDyF3を添加せず、コーティング層を形成する第2ドーピング物質(第2重希土類化合物)として、DyH2の代わりにDyF3を使用し、DyF3が純粋アルコールに50M(モル濃度)で溶解されたコーティング液を使用したこと以外は、実施例1と同様に行って焼結磁石を製造した。
混合粉末がDyを0.5〜3.0重量%(0.5重量%、1.0重量%、1.5重量%、2.0重量%又は3重量%のDy)含有するようにDyF3を投入して原料粉末を製造し、実施例1と同様に成形及び焼結を行って焼結磁石を製造した。この際、コーティング層の形成によるドーピングである2段階ドーピングは行われなかった。
混合粉末がDyを0.5〜3.0重量%(0.5重量%、1.0重量%、1.5重量%、2.0重量%又は3重量%のDy)含有するようにDyH2を投入して原料粉末を製造し、実施例1と同様に成形及び焼結を行って焼結磁石を製造した。この際、コーティング層の形成によるドーピングである2段階ドーピングは行われなかった。
磁石原料粉末の製造段階において、Dyを3.0重量%含有するようにDyを投入した後、誘導融解させて原料粉末を製造し、別のドーピング物質を添加しない状態で原料粉末自体に、実施例1と同様に、成形及び焼結を行って焼結体を製造した。焼結体をDyH2が50M(モル濃度)で無水アルコール(absolute alchol)に溶解されたドーピング液に含浸した後、取り出して真空雰囲気(1×10-1〜1×10-3torr)で5分間乾燥し、完全に乾燥するために不活性雰囲気で3分間乾燥し、焼結体の表面にコーティング層を形成した。
磁石原料粉末の製造段階において、Dyを3.0重量%含有するようにDyを投入した後、誘導融解させて原料粉末を製造し、別のドーピング物質を添加しない状態で原料粉末自体に、実施例1と同様に、成形及び焼結を行って焼結体を製造した。焼結体をDyF3が50M(モル濃度)で無水アルコール(absolute alchol)に溶解されたドーピング液に含浸した後、取り出して真空雰囲気(1×10-1〜1×10-3torr)で5分間乾燥し、完全に乾燥するために不活性雰囲気で3分間乾燥して、焼結体の表面にコーティング層を形成した。
Claims (6)
- a)希土類系磁石原料粉末に単一の重希土類フッ化物からなる第1ドーピング物質を混合焼結して、第1ドーピングされた焼結体を製造する第1ドーピング段階と、
b)第1ドーピングされた焼結体の表面に単一の重希土類水素化物を含む第2ドーピング物質のコーティング層を形成してから800〜950℃の第1熱処理と、400〜600℃の第2熱処理とを含む多段熱処理を施して、第2ドーピングされた焼結体を製造する第2ドーピング段階と、を含み、
前記単一の重希土類フッ化物の第1重希土類元素と前記単一の重希土類水素化物の第2重希土類元素は同一であり、
前記第1ドーピング段階により、前記第2ドーピング段階が下記関係式1を満たす、焼結磁石の製造方法。
(関係式1)
2L dif 0 ≦L dif
(関係式1中、L dif 0 は、a)段階において、単一の重希土類フッ化物を混合せずに製造された基準焼結体を対象としてb)段階を行った場合、基準焼結体の前記コーティング層が形成された表面に対して垂直な深さ方向に単一の重希土類水素化物が拡散された深さを意味し、L dif は、前記第1ドーピングされた焼結体の前記コーティング層が形成された表面に対して垂直な深さ方向に単一の重希土類水素化物が拡散された深さを意味する。) - 前記希土類系磁石原料粉末は、Nd、B及びFeを含有する、請求項1に記載の焼結磁石の製造方法。
- 前記a)段階における焼結体は、前記単一の重希土類フッ化物から起因した第1重希土類元素を0.5〜1.5重量%含有する、請求項1に記載の焼結磁石の製造方法。
- 前記単一の重希土類フッ化物の第1重希土類元素と単一の重希土類水素化物の第2重希土類元素は、Dy、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選択されるいずれか一つのものである、請求項1に記載の焼結磁石の製造方法。
- 前記希土類系磁石原料粉末は、Cu、Co、Al及びNbから選択されるいずれか一つ又は二つ以上の金属をさらに含有する、請求項2記載の焼結磁石の製造方法。
- 前記a)段階における焼結は、1000〜1100℃で行われる、請求項1に記載の焼結磁石の製造方法。
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