JP6600875B2 - Method for producing RTB-based sintered magnet - Google Patents

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Description

本開示は、R−T−B系焼結磁石の製造方法に関する。   The present disclosure relates to a method for manufacturing an RTB-based sintered magnet.

214B型化合物を主相とするR−T−B系焼結磁石は、永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られており、ハードディスクドライブのボイスコイルモータ(VCM)や、ハイブリッド車搭載用モータ等の各種モータや家電製品等に使用されている。 R-T-B system sintered magnets mainly composed of R 2 T 14 B-type compounds are known as the most powerful magnets among permanent magnets, and include hard disk drive voice coil motors (VCM), It is used for various motors such as motors for hybrid vehicles and home appliances.

R−T−B系焼結磁石は、高温で固有保磁力HcJ(以下、単に「HcJ」と表記する)が低下するため、不可逆熱減磁が起こる。不可逆熱減磁を回避するため、モータ用等に使用する場合、高温下でも高いHcJを維持することが要求されている。 The RTB -based sintered magnet has an irreversible thermal demagnetization because its intrinsic coercive force H cJ (hereinafter simply referred to as “H cJ ”) decreases at a high temperature. In order to avoid irreversible thermal demagnetization, it is required to maintain high H cJ even at high temperatures when used for motors and the like.

R−T−B系焼結磁石は、R214B型化合物相中のRの一部を重希土類元素RH(Dy、Tb)で置換すると、HcJが向上することが知られている。高温で高いHcJを得るためには、R−T−B系焼結磁石中に重希土類元素RHを多く添加することが有効である。しかし、R−T−B系焼結磁石において、Rとして軽希土類元素RL(Nd、Pr)を重希土類元素RHで置換すると、HcJが向上する一方、残留磁束密度Br(以下、単に「Br」と表記する)が低下してしまうという問題がある。また、重希土類元素RHは希少資源であるため、その使用量を削減することが求められている。 The R-T-B based sintered magnet is known to improve H cJ when a part of R in the R 2 T 14 B-type compound phase is substituted with a heavy rare earth element RH (Dy, Tb). . In order to obtain high H cJ at a high temperature, it is effective to add a large amount of heavy rare earth element RH in the RTB-based sintered magnet. However, when the light rare earth element RL (Nd, Pr) is replaced as R in the RTB-based sintered magnet with the heavy rare earth element RH, H cJ is improved, while the residual magnetic flux density B r (hereinafter simply “ There is a problem that “B r ”) is reduced. Further, since the heavy rare earth element RH is a rare resource, it is required to reduce the amount of use thereof.

そこで、近年、Brを低下させないように、より少ない重希土類元素RHによってR−T−B系焼結磁石のHcJを向上させることが検討されている。例えば、重希土類元素RHのフッ化物または酸化物や、各種の金属MまたはM合金をそれぞれ単独、または混合して焼結磁石の表面に存在させ、その状態で熱処理することにより、保磁力上昇に寄与する重希土類元素RHを磁石内に拡散させることが提案されている。 In recent years, so as not to reduce the B r, to improve the H cJ of the R-T-B based sintered magnets have been studied with less heavy rare-earth element RH. For example, the fluoride or oxide of heavy rare earth elements RH, various metals M or M alloys, either alone or mixed, are present on the surface of the sintered magnet, and heat treatment is performed in that state, thereby increasing the coercive force. It has been proposed to diffuse the contributing heavy rare earth element RH into the magnet.

特許文献1は、R酸化物、Rフッ化物、R酸フッ化物の粉末を用いることを開示している。   Patent Document 1 discloses the use of R oxide, R fluoride, and R oxyfluoride powders.

特許文献2は、RM(MはAl,Cu,Zn,Ga などから選ばれる1種以上)合金の粉末を用いていることを開示している。   Patent Document 2 discloses that an RM (M is one or more selected from Al, Cu, Zn, Ga, etc.) alloy powder is used.

特許文献3、4は、RM合金(MはAl,Cu,Zn,Gaなどから選ばれる1種以上)、M1M2合金(M1M2はAl,Cu,Zn,Gaなどから選ばれる1種以上)、およびRH酸化物の混合粉末を用いることにより、熱処理時にRM合金などによってRH酸化物を部分的に還元し、重希土類元素RHを磁石内に導入することが可能であることを開示している。   Patent Documents 3 and 4 are RM alloys (M is one or more selected from Al, Cu, Zn, Ga, etc.), M1M2 alloys (M1M2 is one or more selected from Al, Cu, Zn, Ga, etc.), and It is disclosed that by using a mixed powder of RH oxide, it is possible to partially reduce the RH oxide with an RM alloy or the like during heat treatment and introduce the heavy rare earth element RH into the magnet.

国際公開第2006/043348号International Publication No. 2006/043348 特開2008−263179号公報JP 2008-263179 A 特開2012−248827号公報JP 2012-248827 A 特開2012−248828号公報JP 2012-248828 A

上記の特許文献に開示されている方法では、粉末を焼結磁石表面に存在させるため、典型的には、粉末を水または有機溶剤に分散させたスラリーを作製し、このスラリー中に焼結磁石を浸漬した後に乾燥を行う。また、このようなスラリーをスプレーによって塗布する方法も用いられ得る。   In the method disclosed in the above patent document, since the powder is present on the surface of the sintered magnet, typically, a slurry in which the powder is dispersed in water or an organic solvent is prepared, and the sintered magnet is contained in this slurry. After soaking, it is dried. Moreover, the method of apply | coating such a slurry by spraying can also be used.

本発明者は、これらの粉末をバインダと混合したペーストを焼結磁石の表面に塗布する方法について検討したところ、熱処理の過程で塗布膜が焼結磁石表面から剥がれ、剥がれた部分に含まれる粉末中元素は焼結磁石内部に十分には拡散されないという問題が生じ得ることがわかった。   The present inventor examined a method of applying a paste obtained by mixing these powders with a binder to the surface of the sintered magnet, and the coating film was peeled off from the surface of the sintered magnet during the heat treatment, and the powder contained in the peeled portion. It has been found that the problem that medium elements do not sufficiently diffuse inside the sintered magnet can occur.

本開示の実施形態は、熱処理の過程で塗布膜が焼結磁石表面から剥がれることを防止することによって、塗布膜に含まれる粉末粒子から所望の元素を再現性良く塗布対象物内に拡散させることを可能にする。   The embodiment of the present disclosure diffuses a desired element from a powder particle included in a coating film into a coating object with good reproducibility by preventing the coating film from being peeled off from the surface of the sintered magnet in the course of heat treatment. Enable.

本開示によるR−T−B系焼結磁石の製造方法は、R−T−B系焼結磁石を用意する工程と、金属粉末および金属化合物粉末が混合された混合粉末と高分子組成物とを含むペーストの塗布膜を前記R−T−B系焼結磁石の表面に形成する工程と、前記塗布膜が前記表面に形成された前記R−T−B系焼結磁石に対する熱処理を行うことによって前記塗布膜中の金属成分を前記R−T−B系焼結磁石の内部に拡散させる工程とを含み、前記高分子組成物は、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートを含む基油と、バインダと、カップリング剤とを含む。   An R-T-B system sintered magnet manufacturing method according to the present disclosure includes a step of preparing an R-T-B system sintered magnet, a mixed powder in which metal powder and metal compound powder are mixed, and a polymer composition. Forming a coating film of paste containing RTT on the surface of the RTB-based sintered magnet, and performing heat treatment on the RTB-based sintered magnet having the coating film formed on the surface And a step of diffusing a metal component in the coating film into the RTB-based sintered magnet, wherein the polymer composition is 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol. A base oil containing monoisobutyrate, a binder, and a coupling agent are included.

ある実施形態において、前記高分子組成物は、さらに分散剤を含む。   In one embodiment, the polymer composition further includes a dispersant.

ある実施形態において、前記ペースト全体に対する前記混合粉末の割合は70質量%以上90質量%以下である。   In a certain embodiment, the ratio of the said mixed powder with respect to the said whole paste is 70 mass% or more and 90 mass% or less.

ある実施形態において、前記混合粉末は、RLM合金(RLはNdおよび/またはPr、MはCu、Fe、Ga、Co、Niから選ばれる1種以上)の粉末と、RHフッ化物(RHはDyおよび/またはTb)、RH酸フッ化物、およびRH酸化物の少なくとも1つの粉末とを含有する。   In one embodiment, the mixed powder includes a powder of an RLM alloy (RL is Nd and / or Pr, M is one or more selected from Cu, Fe, Ga, Co, and Ni), and RH fluoride (RH is Dy). And / or Tb), RH oxyfluoride, and at least one powder of RH oxide.

ある実施形態において、前記RLM合金の粉末は、前記混合粉末の全体の5質量%以上96質量%以下である。   In one embodiment, the RLM alloy powder is not less than 5 mass% and not more than 96 mass% of the entire mixed powder.

ある実施形態において、前記基油の熱重量測定による減量開始温度は100℃〜300℃である。   In one embodiment, the base oil has a weight loss starting temperature of 100 ° C. to 300 ° C. by thermogravimetry.

ある実施形態において、前記塗布膜を前記R−T−B系焼結磁石の表面に形成した後、前記塗布膜中の金属成分を前記R−T−B系焼結磁石の内部に拡散させる前において、前記塗布膜中に含まれる前記基油の含有量を低減する乾燥工程と、前記塗布膜中に含まれる前記バインダの含有量を低減する脱バインダ工程とを含む。   In one embodiment, after forming the coating film on the surface of the RTB-based sintered magnet, before diffusing the metal component in the coating film into the RTB-based sintered magnet. And a drying step for reducing the content of the base oil contained in the coating film, and a binder removal step for reducing the content of the binder contained in the coating film.

本開示の実施形態によると、粉末と高分子組成物とを混合したペーストの塗布膜が、熱処理の過程で剥がれることが防止されるため、塗布膜中の粉末から所望の元素を対象物に拡散することが歩留まり良く実現し得る。ある実施形態の態様では、粉末と高分子組成物とを混合したペーストの塗布膜が焼結磁石表面から剥がれることが抑制または防止されるため、粉末中の所望の金属元素が歩留まり良く焼結磁石内に拡散し、保磁力を向上させる効果を得ることができる。   According to the embodiment of the present disclosure, the coating film of the paste in which the powder and the polymer composition are mixed is prevented from being peeled off during the heat treatment, so that a desired element is diffused from the powder in the coating film to the object. Can be realized with a high yield. In an aspect of an embodiment, since the coating film of the paste in which the powder and the polymer composition are mixed is suppressed or prevented from being peeled off from the surface of the sintered magnet, the desired metal element in the powder is sintered with a high yield. The effect of improving the coercive force can be obtained.

ペーストの塗布膜200をR−T−B系焼結磁石100の表面に形成し、乾燥工程を行った後の状態を模試的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state after a paste coating film 200 is formed on the surface of an R-T-B sintered magnet 100 and a drying process is performed. 脱バインダ工程を行った後の塗布膜200を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the coating film 200 after performing a binder removal process. 熱処理により、金属粉末粒子22の融点以上の温度で保持された後の塗布膜200の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the coating film 200 after hold | maintaining at the temperature more than melting | fusing point of the metal powder particle 22 by heat processing. 熱処理温度が上昇し、塗布膜200内の金属がR−T−B系焼結磁石100の表面から磁石内部に拡散している様子を模試的に示す断面図である。4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the heat treatment temperature is increased and the metal in the coating film 200 is diffused from the surface of the RTB-based sintered magnet 100 into the magnet. FIG. 熱処理の途中に塗布膜200の剥がれが生じた部分を模試的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the part in which peeling of the coating film 200 produced in the middle of heat processing. 塗布膜200の剥がれが生じた部分で熱処理の温度が上昇した状態を模試的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the state which the temperature of heat processing rose in the part in which peeling of the coating film 200 produced. 磁石特性を測定するため、R−T−B系焼結磁石100から切り出した磁石片の位置を破線で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the position of the magnet piece cut out from the RTB system sintered magnet 100 in order to measure a magnet characteristic with a broken line.

本発明者は、前述のように熱処理の過程で金属元素拡散のための塗布膜が剥がれてしまい、塗布膜中の拡散成分が磁石中に十分拡散されないという問題を解決するために鋭意検討した。その結果、高分子組成物を、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートを含む基油とバインダとカップリング剤とを含むものとすることによって塗布膜の剥がれを抑制または防止できることを見出し、本発明を想到するに至った。   As described above, the present inventor has intensively studied to solve the problem that the coating film for diffusing the metal element is peeled off during the heat treatment, and the diffusion component in the coating film is not sufficiently diffused into the magnet. As a result, it is possible to suppress peeling of the coating film by making the polymer composition contain a base oil containing 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, a binder, and a coupling agent. The present inventors have found that it can be prevented and have come up with the present invention.

まず、混合粉末と高分子組成物とを含むペーストの塗布膜をR−T−B系焼結磁石の表面に形成した後、この塗布膜が乾燥および熱処理を経てどのように変化していくかを説明する。   First, after forming a coating film of a paste containing the mixed powder and the polymer composition on the surface of the RTB-based sintered magnet, how the coating film changes through drying and heat treatment. Will be explained.

図1Aは、ペーストの塗布膜200をR−T−B系焼結磁石100の表面に形成し、乾燥工程を行った後の状態を模試的に示す断面図である。塗布膜(乾燥膜)200では、R−T−B系焼結磁石100の表面に沿って膜状に広がる高分子組成物20中に多数の金属粉末粒子22および金属化合物粉末粒子24が存在している。塗布直後の塗布膜200は、塗布しやすい適切な粘度を持ち、十分な流動性をまだ保持しているが、乾燥工程を行うことより、高分子組成物20中の基油は気化し、流動性はなくなる。なお、基油は高分子組成物20の構成要素であるが、便宜上、基油が除去された後の残存物についても「高分子組成物」の用語をそのまま用いて塗布膜200を説明する場合がある。   FIG. 1A is a cross-sectional view schematically illustrating a state after a paste coating film 200 is formed on the surface of an RTB-based sintered magnet 100 and a drying process is performed. In the coating film (dry film) 200, a large number of metal powder particles 22 and metal compound powder particles 24 exist in the polymer composition 20 that spreads in a film shape along the surface of the RTB-based sintered magnet 100. ing. The coating film 200 immediately after coating has an appropriate viscosity that is easy to apply and still maintains sufficient fluidity, but the base oil in the polymer composition 20 is vaporized and fluidized by performing the drying process. Sex is lost. Although the base oil is a constituent element of the polymer composition 20, for convenience, the coating film 200 will be described using the term “polymer composition” as it is for the residue after the base oil is removed. There is.

図1Bは、温度T1で脱バインダ工程を行った後の塗布膜200の断面を示している。脱バインダ工程により、塗布膜200の高分子組成物20の大部分は熱分解や蒸発などによって失われるが、残存部分によって塗布膜(乾燥膜)200中の金属粉末粒子22および金属化合物粉末粒子24が保持される。塗布膜(乾燥膜)200は、R−T−B系焼結磁石100の表面に粘着または固着している。   FIG. 1B shows a cross section of the coating film 200 after performing the binder removal process at the temperature T1. Although most of the polymer composition 20 of the coating film 200 is lost due to thermal decomposition or evaporation due to the binder removal step, the metal powder particles 22 and the metal compound powder particles 24 in the coating film (dried film) 200 are lost due to the remaining portion. Is retained. The coating film (dry film) 200 is adhered or fixed to the surface of the RTB-based sintered magnet 100.

図1Cは、金属粉末粒子22の融点(T2)を超える温度(T3)で熱処理を行った後の塗布膜200の状態を示している。この状態では、金属粉末粒子22は溶融し、少なくとも一部が膜状に広がって金属化合物粉末粒子24と接触していると推定される。塗布膜200は、高分子組成物20の残存物、金属粉末粒子22の溶融物、および金属化合物粉末粒子24が混在した膜の状態でR−T−B系焼結磁石100の表面に固着している。   FIG. 1C shows a state of the coating film 200 after the heat treatment is performed at a temperature (T3) exceeding the melting point (T2) of the metal powder particles 22. In this state, it is presumed that the metal powder particles 22 are melted, and at least a part of the metal powder particles 22 spreads in a film shape and is in contact with the metal compound powder particles 24. The coating film 200 is fixed to the surface of the R-T-B system sintered magnet 100 in a film state in which the residue of the polymer composition 20, the melt of the metal powder particles 22, and the metal compound powder particles 24 are mixed. ing.

塗布膜200が剥がれる場合は、温度T2の付近で塗布膜200が反り、剥がれが生じ始める。塗布膜200がR−T−B系焼結磁石の例えば上面に形成されている場合、温度T2付近で反り始めた塗布膜200は、熱処理温度が更に上昇して温度T3に達する過程で、軟化して再びR−T−B系焼結磁石の上面に自然に付着することが起こり得る。しかし、塗布膜200がR−T−B系焼結磁石の側面に形成されている場合、温度T2付近で反り始めた塗布膜200が再びR−T−B系焼結磁石の側面に付着することはない。また、塗布膜200がR−T−B系焼結磁石の下面に形成されている場合、フラットな面でR−T−B系焼結磁石が支持されている場合は、R−T−B系焼結磁石の自重によって反りや剥がれは生じにくいものの、棒状や網目状の支持部材で支持される場合など、R−T−B系焼結磁石の下方に空間が存在する場合には、その部分の膜が剥がれてしまい、再び付着することは無い。   When the coating film 200 is peeled off, the coating film 200 is warped in the vicinity of the temperature T2, and peeling starts to occur. When the coating film 200 is formed on, for example, the upper surface of the RTB-based sintered magnet, the coating film 200 that starts to warp near the temperature T2 is softened in the process in which the heat treatment temperature further rises and reaches the temperature T3. Then, it may happen that it naturally adheres to the upper surface of the RTB-based sintered magnet again. However, when the coating film 200 is formed on the side surface of the R-T-B type sintered magnet, the coating film 200 that starts to warp near the temperature T2 adheres again to the side surface of the R-T-B type sintered magnet. There is nothing. Further, when the coating film 200 is formed on the lower surface of the R-T-B system sintered magnet, when the R-T-B system sintered magnet is supported on a flat surface, the R-T-B system is used. When the space is present below the RTB-based sintered magnet, such as when supported by a rod-like or mesh-like support member, although warpage and peeling are not likely to occur due to the weight of the sintered magnet, Part of the film will peel off and will not adhere again.

図1Dは、温度(T3)で熱処理が進行し、塗布膜200内の金属がR−T−B系焼結磁石100の表面から磁石内部に拡散している様子を模試的に示している。このとき、R−T−B系焼結磁石100の内部から表面に希土類元素が拡散し、相互拡散が生じている。このように、塗布膜が表面に形成されたR−T−B系焼結磁石に対する熱処理を行うことによって塗布膜中の金属成分をR−T−B系焼結磁石の内部に拡散させることが可能になる。   FIG. 1D schematically shows a state in which the heat treatment proceeds at the temperature (T3) and the metal in the coating film 200 diffuses from the surface of the RTB-based sintered magnet 100 into the magnet. At this time, rare earth elements diffuse from the inside of the RTB-based sintered magnet 100 to the surface, and mutual diffusion occurs. In this way, the metal component in the coating film can be diffused into the R-T-B sintered magnet by performing a heat treatment on the RTB-based sintered magnet having the coating film formed on the surface. It becomes possible.

図2は、熱処理の途中に塗布膜200の剥がれが生じた部分を模試的に示す断面図である。図3は、塗布膜200の剥がれが生じた部分における熱処理温度T3の状態を模試的に示している。図2および図3に示されるように、塗布膜200に剥がれが生じると、塗布膜200とR−T−B系焼結磁石100との間に隙間が発生するため、塗布膜200に含まれる金属成分をR−T−B系焼結磁石100内に均一に拡散させることができなくなる。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a part where the coating film 200 has been peeled off during the heat treatment. FIG. 3 schematically shows a state of the heat treatment temperature T3 in the portion where the coating film 200 is peeled off. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, when peeling occurs in the coating film 200, a gap is generated between the coating film 200 and the RTB-based sintered magnet 100, so that it is included in the coating film 200. The metal component cannot be uniformly diffused into the RTB-based sintered magnet 100.

本開示の限定的ではない例示的な実施形態におけるR−T−B系焼結磁石の製造方法は、R−T−B系焼結磁石を用意する工程と、混合粉末と高分子組成物とを含むペーストの塗布膜を前記R−T−B系焼結磁石の表面に形成する工程とを含む。この混合粉末は、金属粉末と金属化合物粉末とが混合された状態にある粉末である。なお、金属粉末の「金属」は、1種類の金属元素から構成されている必要は無く、「合金(metal alloy)」であってもよい。   The manufacturing method of the RTB system sintered magnet in the non-limiting exemplary embodiment of the present disclosure includes a step of preparing an RTB system sintered magnet, a mixed powder, a polymer composition, Forming a coating film of paste containing Rt on the surface of the RTB-based sintered magnet. This mixed powder is a powder in which the metal powder and the metal compound powder are mixed. The “metal” of the metal powder does not need to be composed of one kind of metal element, and may be an “alloy (metal alloy)”.

更に、本実施形態におけるR−T−B系焼結磁石の製造方法は、上述の塗布膜が表面に形成されたR−T−B系焼結磁石に対する熱処理を行うことによって塗布膜中の金属成分をR−T−B系焼結磁石の内部に拡散させる工程を含む。   Furthermore, the manufacturing method of the R-T-B system sintered magnet in this embodiment performs the heat processing with respect to the R-T-B system sintered magnet with the above-mentioned coating film formed in the surface, and the metal in a coating film A step of diffusing the components inside the RTB-based sintered magnet.

以下、本実施形態におけるR−T−B系焼結磁石の製造方法の各工程を説明する。   Hereinafter, each process of the manufacturing method of the RTB system sintered magnet in this embodiment is explained.

(1)ペースト作製
[高分子組成物]
まず、本発明の実施形態で用いる高分子組成物について説明する。本実施形態における高分子組成物は、基油、バインダ、およびカップリング剤を含む。
(1) Paste preparation [Polymer composition]
First, the polymer composition used in the embodiment of the present invention will be described. The polymer composition in the present embodiment includes a base oil, a binder, and a coupling agent.

基油は、高分子組成物に含まれる各種成分を金属製品表面および粉末に均一に供給するためのキャリアであり、焼結磁石の表面を高分子組成物の均一な層にコーティングする機能を発揮する。本開示における基油は、モノイソブチレート系溶剤である2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートを含む。2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートを含むことにより、ペーストを構成する高分子組成物と混合粉末との濡れ性を高めることができる。また、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートは、常温における速乾性が低いために塗布しやすく、バインダおよびカップリング剤を焼結磁石表面および混合粉末に均一に吸着させることにも好適に寄与する。その結果、高分子組成物および混合粉末を含むペーストを焼結磁石表面に強固に密着させることができる。   The base oil is a carrier for uniformly supplying various components contained in the polymer composition to the metal product surface and powder, and demonstrates the function of coating the surface of the sintered magnet with a uniform layer of the polymer composition. To do. The base oil in the present disclosure includes 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, which is a monoisobutyrate solvent. By including 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, the wettability between the polymer composition constituting the paste and the mixed powder can be enhanced. In addition, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate is easy to apply because of its low quick-drying property at room temperature, and the binder and coupling agent are uniformly applied to the sintered magnet surface and mixed powder. It contributes suitably also to making it adsorb | suck. As a result, the paste containing the polymer composition and the mixed powder can be firmly adhered to the surface of the sintered magnet.

後述するように、ペーストの塗布膜を焼結磁石表面に形成した後、乾燥、脱バインダ、および拡散熱処理の各工程を実行する。ペースト中の高分子組成物に含まれる基油は、常温で行う塗布工程時に乾きにくいだけではなく、乾燥工程により、バインダ、カップリング、および混合粉末を焼結磁石表面に均一な層状に残して気化することが求められる。この点において、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートを含む基油が好適であることが本発明者の実験により確認された。   As will be described later, after forming the coating film of the paste on the surface of the sintered magnet, each step of drying, binder removal, and diffusion heat treatment is performed. The base oil contained in the polymer composition in the paste is not only difficult to dry during the coating process performed at room temperature, but the drying process leaves the binder, coupling, and mixed powder in a uniform layer on the sintered magnet surface. Vaporization is required. In this respect, the inventors' experiments confirmed that a base oil containing 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate is suitable.

上記の要求から、基油の熱重量測定による減量開始温度は100℃〜300℃が望ましく、150〜280℃であることがより望ましい。熱重量測定による減量開始温度が100℃未満であると、乾燥工程および脱バインダ工程において突沸現象が発生して塗布膜の密着強度を低下させ、塗布膜の剥がれの原因となるおそれがある。また、引火点が低く、取り扱いが難しい。熱重量測定による減量開始温度が300℃を超えると、乾燥工程、脱バインダ工程において基油が塗布膜に残存し易く、拡散熱処理工程の昇温中に突沸現象が発生して塗布膜の密着強度を低下させ、塗布膜の剥がれの原因となるおそれがある。   From the above requirements, the starting temperature for weight loss by thermogravimetric measurement of the base oil is desirably 100 ° C to 300 ° C, and more desirably 150 to 280 ° C. If the weight loss starting temperature by thermogravimetry is less than 100 ° C., a bumping phenomenon occurs in the drying step and the binder removal step, and the adhesion strength of the coating film is lowered, which may cause peeling of the coating film. In addition, it has a low flash point and is difficult to handle. When the weight loss starting temperature by thermogravimetry exceeds 300 ° C, the base oil tends to remain in the coating film in the drying process and the binder removal process, and a bumping phenomenon occurs during the temperature rise in the diffusion heat treatment process, and the adhesion strength of the coating film. May be a cause of peeling off of the coating film.

なお、熱重量測定による減量開始温度は、熱天秤によって基油の質量変化を測定し、得られたTG曲線の変化(減量)が始まる点の温度を測定することによって求めることができる。沸点が測定可能なものは沸点が熱重量測定による減量開始温度に相当する。高分子組成物中の基油の配合割合は50質量%〜99質量%であることが好ましい。   The weight reduction start temperature by thermogravimetry can be determined by measuring the mass change of the base oil with a thermobalance and measuring the temperature at which the change (weight loss) of the obtained TG curve starts. The thing whose boiling point can be measured corresponds to the weight loss starting temperature by thermogravimetry. The blending ratio of the base oil in the polymer composition is preferably 50% by mass to 99% by mass.

バインダは、混合粉末を磁石表面に保持する働き、および、塗布前のペーストの分離などによる不均一化を抑制する働きをする。バインダの種類は特に制限されない。例えば、エチルセルロース等のセルロース系、アルキッド樹脂、ロジン、石油レジンなどの1種以上を用いることができる。中でもエチルセルロースが、乾燥工程後の磁石表面と塗布膜の密着性を保ちやすく熱処理時の塗布膜の剥がれをより防ぐことができるという点で好ましい。高分子組成物中のバインダの配合割合は1質量%〜30質量%であることが好ましい。   The binder functions to hold the mixed powder on the magnet surface and to suppress non-uniformization due to separation of the paste before application. The type of binder is not particularly limited. For example, at least one kind of cellulose such as ethyl cellulose, alkyd resin, rosin, petroleum resin and the like can be used. Of these, ethylcellulose is preferable in that it can easily maintain the adhesion between the magnet surface after the drying step and the coating film, and can further prevent the coating film from peeling off during heat treatment. The blending ratio of the binder in the polymer composition is preferably 1% by mass to 30% by mass.

カップリング剤は、混合粉末とバインダ成分との密着力を向上させる働きをする。カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤の1種以上を含むことができ、シランカップリング剤が乾燥後の高分子組成物と混合粉末および磁石表面への密着力を向上させる点で好ましい。中でもエポキシ系シランカップリング剤が好ましい。高分子組成物中のカップリング剤の配合割合は0.1質量%〜10質量%であることが好ましい。   The coupling agent functions to improve the adhesion between the mixed powder and the binder component. The coupling agent may include one or more of a silane coupling agent and a titanium coupling agent, and the silane coupling agent improves adhesion to the polymer composition, the mixed powder, and the magnet surface after drying. This is preferable. Of these, epoxy silane coupling agents are preferred. The blending ratio of the coupling agent in the polymer composition is preferably 0.1% by mass to 10% by mass.

本発明の実施形態で用いる高分子組成物は、更に分散剤を含むことが好ましい。分散剤は混合粉末に吸着し、凝集を解き、均一なペーストを作る働きをする。また、液分離を防ぎ、ペーストを長時間維持することができる。分散剤としては、無灰型分散剤を用いることができ、コハク酸イミド系の分散剤が、混合粉末との吸着が良いという点で好ましい。高分子組成物中の分散剤の配合割合は0.1質量%〜10質量%であることが好ましい。   The polymer composition used in the embodiment of the present invention preferably further contains a dispersant. The dispersant acts to adsorb on the mixed powder, break up the agglomeration, and make a uniform paste. Moreover, liquid separation can be prevented and the paste can be maintained for a long time. As the dispersing agent, an ashless type dispersing agent can be used, and a succinimide-based dispersing agent is preferable in terms of good adsorption with the mixed powder. The blending ratio of the dispersant in the polymer composition is preferably 0.1% by mass to 10% by mass.

混合粉末と高分子組成物の配合比は、混合粉末が全体の70〜90質量%を占めるように調整され得る。ペーストに含まれる混合粉末は、金属粉末と金属化合物粉末とが混合された状態にある粉末である。この混合粉末の内容は、どのような金属元素をR−T−B系焼結磁石の内部に導入するかによって異なる。重希土類元素RHをR−T−B系焼結磁石内に拡散する場合を例にとり、混合粉末の具体例を以下に説明する。   The mixing ratio of the mixed powder and the polymer composition can be adjusted so that the mixed powder accounts for 70 to 90% by mass of the whole. The mixed powder contained in the paste is a powder in a state where the metal powder and the metal compound powder are mixed. The content of the mixed powder differs depending on what metal element is introduced into the RTB-based sintered magnet. A specific example of the mixed powder will be described below, taking the case where the heavy rare earth element RH is diffused in the R-T-B system sintered magnet as an example.

[金属粉末]
拡散助剤として機能するRLM合金の粉末を用いることができる。RLとしてはRH化合物を還元する効果の高い軽希土類元素が適している。また、RLもMも磁石中に拡散してHcJを向上させる効果を持つ場合があるが、主相結晶粒内部にまで拡散しやすくBrを低下させやすい元素は避けるべきである。このRH化合物を還元する効果が高く、主相結晶粒内部に拡散しにくいという観点から、RLはNdおよび/またはPr、MはCu、Fe、Ga、Co、Ni、Alから選ばれる1種以上とする。中でもNd−Cu合金やNd−Fe合金を用いると、NdによるRH化合物の還元能力が効果的に発揮されるので好ましい。また、RLM合金はRLを50原子%以上含み、かつ、その融点が熱処理温度以下の合金を用いる。このようなRLM合金は、熱処理時にRH化合物を効率よく還元し、より高い割合で還元されたRHがR−T−B系焼結磁石中に拡散して少量でも効率よくR−T−B系焼結磁石のHcJを向上させることができる。RLM合金の粉末の粒度は500μm以下が好ましい。
[Metal powder]
RLM alloy powder that functions as a diffusion aid can be used. As the RL, a light rare earth element having a high effect of reducing the RH compound is suitable. Further, RL is also sometimes M also has the effect of diffused into the magnet to improve the H cJ, tends to reduce the spread easily B r to the main phase crystal grains inside the element should be avoided. From the viewpoint that the effect of reducing the RH compound is high and it is difficult to diffuse into the main phase crystal grains, RL is Nd and / or Pr, M is one or more selected from Cu, Fe, Ga, Co, Ni, and Al. And Among these, it is preferable to use an Nd—Cu alloy or an Nd—Fe alloy because the reducing ability of the RH compound by Nd is effectively exhibited. Further, the RLM alloy uses an alloy containing RL at 50 atomic% or more and having a melting point not higher than the heat treatment temperature. Such an RLM alloy efficiently reduces the RH compound during the heat treatment, and RH reduced at a higher rate diffuses into the R-T-B system sintered magnet and efficiently even in a small amount. The H cJ of the sintered magnet can be improved. The particle size of the RLM alloy powder is preferably 500 μm or less.

[金属化合物粉末]
拡散剤として機能するRH化合物(RHはDyおよび/又はTb、RH化合物はRHフッ化物、RH酸化物、RH酸フッ化物から選ばれる1種または2種以上)の粉末を用いることができる。中でもRHフッ化物がRLM合金によって還元されやすくHcJ向上効果が大きいので好ましい。RH化合物の粉末の粒度は100μm以下が好ましい。なお、本発明におけるRH酸フッ化物は、RHフッ化物の製造工程における中間物質としてRHフッ化物に含まれるものであってもよい。
[Metal compound powder]
A powder of an RH compound functioning as a diffusing agent (RH is Dy and / or Tb, and the RH compound is one or more selected from RH fluoride, RH oxide, and RH oxyfluoride) can be used. Among them, RH fluoride is preferable because it is easily reduced by the RLM alloy and has a large effect of improving HcJ . The particle size of the RH compound powder is preferably 100 μm or less. In addition, the RH oxyfluoride in the present invention may be included in the RH fluoride as an intermediate substance in the production process of the RH fluoride.

粉末状態にあるRLM合金およびRH化合物のR−T−B系焼結磁石の表面における存在比率(熱処理前)は、質量比率でRLM合金:RH化合物=96:4〜5:5とすることができる。存在比率はRLM合金:RH化合物=95:5〜6:4であり得る。本開示の実施形態において、RLM合金およびRH化合物の粉末以外の粉末(第三の粉末)がR−T−B系焼結磁石の表面に存在することを必ずしも排除しないが、第三の粉末がRH化合物中のRHをR−T−B系焼結磁石の内部に拡散することを阻害しないように留意する必要がある。R−T−B系焼結磁石の表面に存在する粉末の全体に占める「RLM合金およびRH化合物」の粉末の質量比率は、70%以上であることが望ましい。   The abundance ratio (before heat treatment) of the RLM alloy and the RH compound in the powder state on the surface of the RTB-based sintered magnet may be RLM alloy: RH compound = 96: 4 to 5: 5 in mass ratio. it can. The abundance ratio may be RLM alloy: RH compound = 95: 5 to 6: 4. In the embodiment of the present disclosure, it is not necessarily excluded that a powder (third powder) other than the powder of the RLM alloy and the RH compound is present on the surface of the RTB-based sintered magnet. Care must be taken not to inhibit diffusion of RH in the RH compound into the R-T-B system sintered magnet. The mass ratio of the “RLM alloy and RH compound” powder in the entire powder existing on the surface of the RTB-based sintered magnet is desirably 70% or more.

(2)R−T−B系焼結磁石母材の準備
重希土類元素RHの拡散の対象とするR−T−B系焼結磁石母材を準備する。本明細書では、わかりやすさのため、重希土類元素RHの拡散の対象とするR−T−B系焼結磁石をR−T−B系焼結磁石母材と厳密に称することがあるが、「R−T−B系焼結磁石」の用語はそのような「R−T−B系焼結磁石母材」を含むものとする。このR−T−B系焼結磁石母材は公知のものが使用でき、例えば以下の組成を有する。
(2) Preparation of R-T-B system sintered magnet base material An R-T-B system sintered magnet base material to be diffused of heavy rare earth element RH is prepared. In this specification, for the sake of easy understanding, an RTB-based sintered magnet that is an object of diffusion of the heavy rare earth element RH may be strictly referred to as an RTB-based sintered magnet base material. The term “RTB-based sintered magnet” includes such an “RTB-based sintered magnet base material”. As this RTB-based sintered magnet base material, a known material can be used, for example, having the following composition.

希土類元素R:12〜17原子%
B(B(ボロン)の一部はC(カーボン)で置換されていてもよい):5〜8原子%
添加元素M´(Al、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Pb、およびBiからなる群から選択された少なくとも1種):0〜2原子%
T(Feを主とする遷移金属元素であって、Coを含んでもよい)および不可避不純物:残部
ここで、希土類元素Rは、主として軽希土類元素RL(Nd、Prから選択される少なくとも1種の元素)であるが、重希土類元素を含有していてもよい。なお、重希土類元素を含有する場合は、DyおよびTbの少なくとも一方を含むことが好ましい。
Rare earth element R: 12-17 atom%
B (a part of B (boron) may be substituted with C (carbon)): 5 to 8 atomic%
Additive element M ′ (selected from the group consisting of Al, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, In, Sn, Hf, Ta, W, Pb, and Bi At least one): 0 to 2 atomic%
T (which is a transition metal element mainly composed of Fe and may contain Co) and inevitable impurities: the balance Here, the rare earth element R is mainly composed of at least one kind of light rare earth element RL (Nd, Pr) Element), but may contain heavy rare earth elements. In addition, when a heavy rare earth element is contained, it is preferable that at least one of Dy and Tb is included.

上記組成のR−T−B系焼結磁石母材は、任意の製造方法によって製造される。   The RTB-based sintered magnet base material having the above composition is manufactured by an arbitrary manufacturing method.

(3)塗布膜形成
R−T−B系焼結磁石母材の表面に塗布膜を形成する方法の例は、塗布法(印刷法)、浸漬法、スプレー法などであり得る。塗布膜の厚さは、例えば0.05〜0.5mmの範囲に設定され得る。R−T−B系焼結磁石の表面に存在させる粉末中のRH元素の量は、磁石表面1mm2あたり0.03〜0.35mgであることが好ましく、0.05〜0.25mgであることが更に好ましい。このような値を実現するように塗布膜の厚さが調整され得る。
(3) Coating film formation Examples of a method for forming a coating film on the surface of the RTB-based sintered magnet base material may include a coating method (printing method), a dipping method, a spray method, and the like. The thickness of the coating film can be set, for example, in the range of 0.05 to 0.5 mm. The amount of RH element in the powder present on the surface of the RTB-based sintered magnet is preferably 0.03 to 0.35 mg per 1 mm 2 of the magnet surface, and 0.05 to 0.25 mg. More preferably. The thickness of the coating film can be adjusted to realize such a value.

(4)乾燥
R−T−B系焼結磁石母材の表面に塗布膜を形成した後、塗布膜は例えば80〜100℃の温度で30分から3時間の間、保持され、乾燥される。この乾燥工程により、塗布膜中に含まれる基油が気化して基油の含有量は低減する。塗布膜中に含まれる基油の含有量は実質的に無くなる。
(4) Drying After forming the coating film on the surface of the RTB-based sintered magnet base material, the coating film is held at a temperature of, for example, 80 to 100 ° C. for 30 minutes to 3 hours and dried. By this drying step, the base oil contained in the coating film is vaporized and the content of the base oil is reduced. The content of the base oil contained in the coating film is substantially eliminated.

(5)脱バインダ
乾燥の後、塗布膜は例えば350〜450℃の温度(T1)で1〜4時間の間、熱処理される。この熱処理により、塗布膜中のバインダの大部分が熱分解や蒸発などによって消失する。
(5) Debinding After drying, the coating film is heat-treated at a temperature (T1) of 350 to 450 ° C. for 1 to 4 hours, for example. By this heat treatment, most of the binder in the coating film disappears due to thermal decomposition or evaporation.

(6)拡散熱処理
次に、塗布膜に含まれる金属粉末粒子の融点(T2)を超える温度(T3)、例えば500〜1000℃で、10分〜72時間の熱処理を行うことにより、塗布膜中の金属成分をR−T−B系焼結磁石母材の表面から内部に拡散させる。
(6) Diffusion heat treatment Next, heat treatment is performed at a temperature (T3) exceeding the melting point (T2) of the metal powder particles contained in the coating film, for example, 500 to 1000 ° C. for 10 minutes to 72 hours. Is diffused from the surface of the RTB-based sintered magnet base material to the inside.

本開示の実施形態では、例えばRLM合金の粉末とRH化合物の粉末とをR−T−B系焼結磁石母材の表面に存在させた状態で熱処理を行うことができる。熱処理の開始後、RLM合金の粉末は溶融するため、RLM合金が熱処理中に常に「粉末」の状態を維持する必要は無い。熱処理の雰囲気は真空または不活性ガス雰囲気が好ましい。   In the embodiment of the present disclosure, for example, the heat treatment can be performed in a state where the powder of the RLM alloy and the powder of the RH compound are present on the surface of the RTB-based sintered magnet base material. Since the RLM alloy powder melts after the start of the heat treatment, it is not necessary for the RLM alloy to always maintain a “powder” state during the heat treatment. The atmosphere for the heat treatment is preferably a vacuum or an inert gas atmosphere.

(7)表面研削
次に、塗布膜の表面から例えば50〜500μm程度の深さまで研削し、塗布膜およびR−T−B系焼結磁石の表層を除去する。
(7) Surface grinding Next, it grinds to the depth of about 50-500 micrometers from the surface of a coating film, for example, and removes the surface layer of a coating film and a RTB system sintered magnet.

表1の成分および割合で、基油、バインダ、カップリング剤、および分散剤を配合し、高分子組成物を作製した。表1に示す基油のそれぞれの成分の詳細は以下の通りである。   A base oil, a binder, a coupling agent, and a dispersant were blended in the components and ratios shown in Table 1 to prepare a polymer composition. Details of each component of the base oil shown in Table 1 are as follows.

基油A:2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート 沸点253℃
基油B:ノルマルパラフィン 沸点210℃
基油C:トルエン80質量% エタノール 20質量%混合液 沸点78℃
基油D:ペンタエリスリトールテトラオレート
Base oil A: 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate Boiling point 253 ° C.
Base oil B: normal paraffin boiling point 210 ° C
Base oil C: Toluene 80% by mass Ethanol 20% by mass Mixed liquid boiling point 78 ° C
Base oil D: pentaerythritol tetraoleate

なお、基油Dの熱重量測定による減量開始温度は300℃以上であった。すなわち、熱天秤によって常温から300℃までの質量変化を測定したが減量を示す変化が起こらなかった。   In addition, the weight loss start temperature by thermogravimetric measurement of the base oil D was 300 degreeC or more. That is, a change in mass from room temperature to 300 ° C. was measured with a thermobalance, but no change indicating weight loss occurred.

表1に示すバインダ、カップリング剤、および分散剤の成分の詳細は以下の通りである。   Details of the binder, coupling agent, and dispersant components shown in Table 1 are as follows.

バインダ A:エチルセルロース(5%トルエン80/エタノール20液、25℃粘度:12〜16cps)
バインダ B:エチルセルロース(5%トルエン80/エタノール20液、25℃粘度:40〜52cps)
バインダ C:ロジン
カップリング剤 A:エポキシ系シランカップリング剤
カップリング剤 B:アミノ系チタンカップリング剤
分散剤 A:コハク酸イミド
Binder A: Ethylcellulose (5% toluene 80 / ethanol 20 liquid, 25 ° C. viscosity: 12 to 16 cps)
Binder B: Ethyl cellulose (5% toluene 80 / ethanol 20 liquid, 25 ° C. viscosity: 40 to 52 cps)
Binder C: Rosin Coupling agent A: Epoxy silane coupling agent Coupling agent B: Amino titanium coupling agent Dispersant A: Succinimide

Figure 0006600875
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また、遠心アトマイズ法で作製した粒径150μm以下のNd70Cu30合金粒子と粒径100μm以下のTbF3粒子を質量比6:4で混合して混合粉末を作製した。この混合粉末と表1に記載の高分子組成物を質量比8:2で配合してペーストを作製した。 Further, a mixed powder was prepared by mixing Nd 70 Cu 30 alloy particles having a particle size of 150 μm or less and TbF 3 particles having a particle size of 100 μm or less prepared by centrifugal atomization at a mass ratio of 6: 4. This mixed powder and the polymer composition shown in Table 1 were blended at a mass ratio of 8: 2 to prepare a paste.

なお、サンプル10では、高分子組成物の粘度が非常に高く、上記配合割合では塗布可能なペーストを作製することができなかった。また、サンプル6のペーストは問題なく塗布でき、熱処理以後の試験を進めることができたが、残ったペーストが数時間後に分離してしまった。サンプル6、10以外のペーストに、そのような数時間後の分離は見られなかった。   In Sample 10, the viscosity of the polymer composition was very high, and a paste that could be applied could not be produced with the above blending ratio. Further, the paste of Sample 6 could be applied without any problem and the test after the heat treatment could be proceeded, but the remaining paste was separated after several hours. No such separation after several hours was observed in the pastes other than Samples 6 and 10.

次に、ペーストを塗布する対象であるR−T−B系焼結磁石について説明する。   Next, an R-T-B system sintered magnet that is a target to which the paste is applied will be described.

まず、公知の方法で、組成比Nd=13.4、B=5.8、Al=0.5、Cu=0.1、Co=1.1、残部=Fe(原子%)のR−T−B系焼結磁石を作製した。これを機械加工することにより、5.7mm×15.6mm×70.2mmのR−T−B系焼結磁石母材を得た。得られたR−T−B系焼結磁石母材の磁気特性をB−Hトレーサーによって測定したところ、HcJは1052kA/m、Brは1.45Tであった。なお、R−T−B系焼結磁石母材の不純物量をガス分析装置によって測定したところ、酸素が740ppm、窒素が490ppm、炭素が880ppmであった。 First, by a known method, the composition ratio Nd = 13.4, B = 5.8, Al = 0.5, Cu = 0.1, Co = 1.1, and the balance = Fe (atomic%) RT -B system sintered magnet was produced. By machining this, an R-T-B system sintered magnet base material of 5.7 mm × 15.6 mm × 70.2 mm was obtained. Magnetic properties of the obtained R-T-B based sintered magnet base material where a measured by B-H tracer, H cJ is 1052kA / m, B r was 1.45 T. In addition, when the impurity amount of the R-T-B system sintered magnet base material was measured by the gas analyzer, oxygen was 740 ppm, nitrogen was 490 ppm, and carbon was 880 ppm.

サンプル10を除く表1のペーストを、R−T−B系焼結磁石母材の15.6mm×70.2mmの大きさの表面にスクリーン印刷法によって塗布した。塗布量は1mm2あたりのTb量が0.07mgとなるように調整した。塗布後、90℃で1時間乾燥した。同様にR−T−B系焼結磁石母材の反対側の面にもペーストを塗布し、乾燥した。サンプル7と11は乾燥工程で膜が剥がれてしまったため、この時点で試験を中止した。 The paste shown in Table 1 except for the sample 10 was applied to the surface of an R-T-B system sintered magnet base material having a size of 15.6 mm × 70.2 mm by screen printing. The coating amount was adjusted so that the amount of Tb per mm 2 was 0.07 mg. After application, it was dried at 90 ° C. for 1 hour. Similarly, the paste was applied to the opposite surface of the RTB-based sintered magnet base material and dried. Since samples 7 and 11 were peeled off during the drying process, the test was stopped at this point.

ペーストの塗布膜(乾燥膜)が両面に形成されたR−T−B系焼結磁石を図4のように塗布面が垂直面となるように立てて、熱処理を行った。具体的には、常温から10℃/minで400℃まで昇温した後、400℃で2時間の熱処理を行い、更に、10℃/minで900℃まで昇温した後、900℃で8時間の熱処理を施した。   An RTB-based sintered magnet having a paste coating film (dried film) formed on both sides thereof was erected so that the coating surface was vertical as shown in FIG. Specifically, after raising the temperature from room temperature to 400 ° C. at 10 ° C./min, heat treatment is performed at 400 ° C. for 2 hours, and further, the temperature is raised to 900 ° C. at 10 ° C./min, and then at 900 ° C. for 8 hours. The heat treatment was performed.

熱処理後の塗膜剥がれの状況を評価した。また、塗布面を両面から均等に機械加工にて除去して厚さを5.3mmとしてから、図4に示すR−T−B系焼結磁石100の破線で囲まれた部分100aから5.3mm×7.0mm×7.0mmの磁石片を切り出し、B−Hトレーサーによって磁気特性を測定した。剥がれの評価結果(剥がれあり=×、剥がれ無=○)と磁気特性の測定値とを表2に示す。なお、剥がれが生じたサンプルでは、全て、図4に示す斜線部分を含んだ部分が剥がれていた(裏側の面も同じ)。   The state of coating film peeling after heat treatment was evaluated. Further, the coated surface is uniformly removed from both surfaces by machining to a thickness of 5.3 mm, and then the portion 100a to the portion surrounded by the broken line of the RTB-based sintered magnet 100 shown in FIG. A magnet piece of 3 mm × 7.0 mm × 7.0 mm was cut out and the magnetic properties were measured with a BH tracer. Table 2 shows the evaluation results of peeling (peeling = x, no peeling = o) and measured values of magnetic properties. In all the samples where peeling occurred, the portion including the hatched portion shown in FIG. 4 was peeled off (the back side surface was the same).

Figure 0006600875
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表2から分かるように、実施例の高分子組成物を使用して作製したペーストを塗布して熱処理したサンプル1〜6では、塗布膜の密着が維持され、保磁力も大きく向上していた。しかし、本発明の範囲外である比較例のサンプル7〜12では高分子組成物を使用して作製したペーストを塗布して熱処理したサンプルでは、塗布可能なペーストが作製できなかったり、乾燥工程で塗布膜が剥がれてしまったり、熱処理工程を行えたものも塗布膜の上部が剥がれて脱落し、保磁力の向上度も小さかった。   As can be seen from Table 2, in Samples 1 to 6 in which the paste prepared using the polymer composition of the example was applied and heat-treated, the adhesion of the coating film was maintained and the coercive force was greatly improved. However, in Comparative Samples 7 to 12 which are outside the scope of the present invention, a paste prepared using a polymer composition was applied and heat-treated, and an applicable paste could not be prepared, or in the drying process. Even if the coating film was peeled off or the heat treatment step was performed, the upper part of the coating film was peeled off and dropped, and the degree of improvement in coercive force was small.

本発明は、より少ない重希土類元素RHによってR−T−B系焼結磁石のHcJを向上させることができるため、高い保磁力が求められる希土類焼結磁石の製造に使用され得る。また、本発明は、重希土類元素RH以外の他の金属元素を希土類焼結磁石に表面から拡散させることが必要な技術にも広く適用され得る。 Since the present invention can improve the H cJ of an RTB -based sintered magnet with less heavy rare earth element RH, it can be used for the production of a rare earth sintered magnet that requires a high coercive force. The present invention can also be widely applied to techniques that require diffusion of metal elements other than the heavy rare earth element RH from the surface to the rare earth sintered magnet.

22 金属粉末粒子
24 金属化合物粉末粒子
100 R−T−B系焼結磁石
200 塗布膜
22 Metal powder particles 24 Metal compound powder particles 100 RTB-based sintered magnet 200 Coating film

Claims (7)

R−T−B系焼結磁石を用意する工程と、
金属粉末および金属化合物粉末が混合された混合粉末と高分子組成物とを含むペーストの塗布膜を前記R−T−B系焼結磁石の表面に形成する工程と、
前記塗布膜が前記表面に形成された前記R−T−B系焼結磁石に対する熱処理を行うことによって前記塗布膜中の金属成分を前記R−T−B系焼結磁石の内部に拡散させる工程と、
を含み、
前記高分子組成物は、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートを含む基油と、バインダと、カップリング剤とを含む、R−T−B系焼結磁石の製造方法。
A step of preparing an R-T-B sintered magnet;
Forming a coating film of a paste containing a mixed powder obtained by mixing metal powder and metal compound powder and a polymer composition on the surface of the RTB-based sintered magnet;
A step of diffusing a metal component in the coating film into the RTB-based sintered magnet by performing a heat treatment on the RTB-based sintered magnet having the coating film formed on the surface. When,
Including
The polymer composition includes an RTB-based sintered magnet including a base oil containing 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, a binder, and a coupling agent. Manufacturing method.
前記高分子組成物は、さらに分散剤を含む、請求項1に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。   The method for producing an RTB-based sintered magnet according to claim 1, wherein the polymer composition further includes a dispersant. 前記ペースト全体に対する前記混合粉末の割合は70質量%以上90質量%以下である、請求項1または2に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。   The manufacturing method of the RTB system sintered magnet according to claim 1 or 2 whose ratio of said mixed powder to said paste whole is 70 mass% or more and 90 mass% or less. 前記混合粉末は、
RLM合金(RLはNdおよび/またはPr、MはCu、Fe、Ga、Co、Niから選ばれる1種以上)の粉末と、
RHフッ化物(RHはDyおよび/またはTb)、RH酸フッ化物、およびRH酸化物の少なくとも1つの粉末と、
を含有する、請求項1から3のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
The mixed powder is
Powder of RLM alloy (RL is Nd and / or Pr, M is one or more selected from Cu, Fe, Ga, Co, Ni);
At least one powder of RH fluoride (RH is Dy and / or Tb), RH acid fluoride, and RH oxide;
The manufacturing method of the RTB type | system | group sintered magnet in any one of Claim 1 to 3 containing this.
前記RLM合金の粉末は、前記混合粉末の全体の5質量%以上96質量%以下である、請求項4に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。   The RLM alloy powder manufacturing method according to claim 4, wherein the RLM alloy powder is 5% by mass or more and 96% by mass or less of the entire mixed powder. 前記基油の熱重量測定による減量開始温度は100℃〜300℃である、請求項1から5のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。   The method for producing an R-T-B system sintered magnet according to any one of claims 1 to 5, wherein the base oil has a weight loss starting temperature of 100C to 300C measured by thermogravimetry. 前記塗布膜を前記R−T−B系焼結磁石の表面に形成した後、前記塗布膜中の金属成分を前記R−T−B系焼結磁石の内部に拡散させる前において、
前記塗布膜中に含まれる前記基油の含有量を低減する乾燥工程と、
前記塗布膜中に含まれる前記バインダの含有量を低減する脱バインダ工程と、
を含む、請求項1から6のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
After forming the coating film on the surface of the RTB-based sintered magnet, before diffusing the metal component in the coating film into the RTB-based sintered magnet,
A drying step for reducing the content of the base oil contained in the coating film;
A binder removal step for reducing the content of the binder contained in the coating film;
The manufacturing method of the RTB type | system | group sintered magnet in any one of Claim 1 to 6 containing this.
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