JP6623995B2 - 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(Rは希土類元素、TはFeまたはFeとCo)の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for producing an RTB based sintered magnet (R is a rare earth element, T is Fe or Fe and Co).
R2T14B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 sintered magnets having an R 2 T 14 B-type compound as a main phase are known as the most high-performance magnets among permanent magnets, such as a voice coil motor (VCM) of a hard disk drive, It is used for various motors such as motors for hybrid vehicles and home electric 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。 In the RTB -based sintered magnet, the irreversible thermal demagnetization occurs because the 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 HcJ even at high temperatures when used for motors and the like.
R−T−B系焼結磁石は、R2T14B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。 It is known that the R-T-B based sintered magnet has an improved H cJ when a part of R in the R 2 T 14 B-type compound phase is replaced with a heavy rare earth element RH (Dy, Tb). . In order to obtain a high H cJ at a high temperature, it is effective to add a large amount of heavy rare earth element RH to the RTB based sintered magnet. However, in the RTB-based sintered magnet, when the light rare earth element RL (Nd, Pr) is replaced with a heavy rare earth element RH as R, the HcJ is improved, while the residual magnetic flux density Br (hereinafter simply referred to as " R "). B r ) is reduced. In addition, since the heavy rare earth element RH is a scarce resource, it is required to reduce its usage.
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、保磁力向上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, a fluoride or oxide of the heavy rare earth element RH, or various metals M or M alloys may be used alone or mixed on the surface of the sintered magnet and heat-treated in that state to improve 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。
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。
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。
上記の特許文献1〜4には、RH化合物の粉末を含む混合粉末を磁石表面の全体(磁石全面)に存在させて熱処理を行う方法が開示されている。これらの方法の具体例によると、上記混合粉末を水または有機溶媒に分散させたスラリーに磁石を浸漬して引き上げている(浸漬引上げ法)。浸漬引上げ法の場合、スラリーから引き上げられた磁石に対して熱風乾燥または自然乾燥が行われる。スラリーに磁石を浸漬する代わりに、スラリーを磁石にスプレー塗布することも開示されている(スプレー塗布法)。
これらの方法では、磁石全面にスラリーを塗布できる。このため、磁石全面から重希土類元素RHを磁石内に導入することが可能であり、熱処理後のHcJをより大きく向上させることができる。しかしながら、浸漬引上げ法では、どうしても重力によってスラリーが磁石下部に偏ってしまう。また、スプレー塗布法では、表面張力によって磁石端部の塗布厚さが厚くなる。いずれの方法もRH化合物を磁石表面に均一に存在させるのが困難である。 In these methods, the slurry can be applied to the entire surface of the magnet. Therefore, the heavy rare earth element RH can be introduced into the magnet from the entire surface of the magnet, and HcJ after the heat treatment can be further improved. However, in the immersion pulling method, the slurry is necessarily biased toward the lower part of the magnet due to gravity. Further, in the spray coating method, the coating thickness at the end of the magnet is increased by the surface tension. In either method, it is difficult to make the RH compound uniformly exist on the magnet surface.
粘度の低いスラリーを用いて塗布層を薄くすると、塗布層の厚さの不均一性をある程度改善することができる。しかし、スラリーの塗布量が少なくなるため、熱処理後のHcJを大きく向上させることができなくなってしまう。スラリーの塗布量を多くするために複数回の塗布を行うと、生産効率が非常に低下してしまう。特にスプレー塗布法を採用した場合、スプレー塗布装置の内壁面にもスラリーが塗布されてしまい、スラリーの利用歩留まりが低くなる。その結果、希少資源である重希土類元素RHを無駄に消費してしまうという問題がある。 When the coating layer is thinned using a slurry having a low viscosity, the unevenness of the thickness of the coating layer can be improved to some extent. However, since the amount of slurry applied is small, HcJ after the heat treatment cannot be significantly improved. If coating is performed a plurality of times in order to increase the amount of slurry applied, the production efficiency will be extremely reduced. In particular, when the spray coating method is adopted, the slurry is also applied to the inner wall surface of the spray coating device, and the use yield of the slurry is reduced. As a result, there is a problem that the heavy rare earth element RH which is a scarce resource is wasted.
本出願人は、特許文献5において、RLM合金粉末とRHフッ化物粉末とをR−T−B系焼結磁石表面に存在させた状態において拡散熱処理を行う方法を開示している。これらの粉末をR−T−B系焼結磁石表面に均一に存在させる方法については十分に確立されているとは言い難い。 The present applicant discloses in Patent Document 5 a method of performing diffusion heat treatment in a state where an RLM alloy powder and an RH fluoride powder are present on the surface of an RTB-based sintered magnet. It is hard to say that a method for uniformly dispersing these powders on the RTB-based sintered magnet surface is well established.
本開示は、R−T−B系焼結磁石に重希土類元素RHを拡散させてHcJを向上させるために重希土類元素RHを含む粉末粒子の層を磁石表面に形成するとき、これらの粉末粒子をR−T−B系焼結磁石の全面に均一に無駄なく効率的に塗布することができ、磁石表面から重希土類元素RHを内部に拡散させてHcJを大きく向上させることができる新しい方法を提供する。 The present disclosure relates to forming a layer of powder particles containing a heavy rare earth element RH on a magnet surface in order to diffuse heavy rare earth element RH into an RTB-based sintered magnet to improve H cJ , The particles can be uniformly and efficiently applied to the entire surface of the RTB-based sintered magnet without waste, and the HcJ can be greatly improved by diffusing the heavy rare earth element RH from the magnet surface into the inside. Provide a method.
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(Rは希土類元素、TはFeまたはFeとCo)を用意する工程と、DyおよびTbの少なくとも一方である重希土類元素RHの合金または化合物(RHはDy、Tbから選ばれる1種以上、RH化合物はRHフッ化物、RH酸フッ化物、RH酸化物から選ばれる1種以上)の粉末がバインダと共に造粒された造粒粉末を用意する工程と、前記R−T−B系焼結磁石の少なくとも表面を加熱し、前記R−T−B系焼結磁石の前記表面に前記造粒粉末を付着させる付着工程と、前記造粒粉末が付着したR−T−B系焼結磁石を、前記R−T−B系焼結磁石の焼結温度以下の温度で熱処理して、前記造粒粉末に含まれる重希土類元素RHを前記R−T−B系焼結磁石の表面から内部に拡散する拡散工程と、を含む。 The method of manufacturing an RTB based sintered magnet according to the present disclosure includes a step of preparing an RTB based sintered magnet (R is a rare earth element, T is Fe or Fe and Co), and a method of preparing Dy and Tb. An alloy or compound of at least one of the heavy rare earth elements RH (RH is at least one selected from Dy and Tb, and the RH compound is at least one selected from RH fluoride, RH oxyfluoride, and RH oxide) Preparing a granulated powder granulated together with a binder, heating at least a surface of the RTB based sintered magnet, and applying the granulated powder to the surface of the RTB based sintered magnet; And heating the RTB-based sintered magnet to which the granulated powder is attached at a temperature equal to or lower than the sintering temperature of the RTB-based sintered magnet. The heavy rare earth element RH contained in the powder is transferred to the surface of the RTB-based sintered magnet. Including, a diffusion step of diffusing inside Luo.
ある実施形態において、前記造粒粉末は、RH化合物の粉末を含む。 In one embodiment, the granulated powder includes an RH compound powder.
ある実施形態において、前記造粒粉末は、RLM1M2合金(RLはNd、Prから選ばれる1種以上、M1、M2はCu、Fe、Ga、Co、Ni、Alから選ばれる1種以上、M1=M2でもよい)の粉末を含む。 In one embodiment, the granulated powder is an RLM1M2 alloy (RL is at least one selected from Nd and Pr, M1 and M2 are at least one selected from Cu, Fe, Ga, Co, Ni, and Al; M1 = M2).
ある実施形態において、前記造粒粉末は、前記RLM1M2合金の粉末と、前記RLM1M2合金の粉末の粒度よりも低い粒度を有する前記RH化合物の粉末とを含み、前記RLM1M2合金の粉末と前記RH化合物の粉末とがバインダと共に造粒された造粒粉末である。 In one embodiment, the granulated powder comprises a powder of the RLM1M2 alloy, and a powder of the RH compound having a particle size smaller than that of the powder of the RLM1M2 alloy, wherein the powder of the RLM1M2 alloy and the powder of the RH compound are mixed. The powder is a granulated powder granulated together with a binder.
ある実施形態において、前記付着工程は、前記R−T−B系焼結磁石の全面に対して、前記造粒粉末を付着させる工程である。 In one embodiment, the attaching step is a step of attaching the granulated powder to the entire surface of the RTB-based sintered magnet.
ある実施形態において、前記R−T−B系焼結磁石の全面に付着させた前記造粒粉末に含まれるRH量の量は前記R−T−B系焼結磁石に対して0.7〜2.0質量%である。 In one embodiment, the amount of RH contained in the granulated powder attached to the entire surface of the RTB-based sintered magnet is 0.7 to 0.7% with respect to the RTB-based sintered magnet. 2.0% by mass.
ある実施形態において、前記付着工程は、流動させた前記造粒粉末の中に、加熱された前記R−T−B系焼結磁石を浸漬させることによって、前記R−T−B系焼結磁石の全面に対して前記造粒粉末を付着させる工程である。 In one embodiment, the adhering step comprises immersing the heated RTB-based sintered magnet in the fluidized granulated powder, thereby forming the RTB-based sintered magnet. And attaching the granulated powder to the entire surface of the substrate.
ある実施形態では、前記付着工程において、前記R−T−B系焼結磁石に付着した前記造粒粉末の厚さが100μm以上350μm以下となるように前記R−T−B系焼結磁石の前記表面の温度および浸漬時間を調整する。 In one embodiment, in the attaching step, the granulated powder adhered to the RTB-based sintered magnet has a thickness of 100 μm or more and 350 μm or less. Adjust the surface temperature and immersion time.
本開示の実施形態によると、R−T−B系焼結磁石に重希土類元素RHを拡散させてHcJを向上させるために、重希土類元素RHを含む粉末粒子の層をR−T−B系焼結磁石の全面に均一に無駄なく効率的に塗布することができる。 According to the embodiment of the present disclosure, in order to diffuse the heavy rare-earth element RH into the RTB-based sintered magnet and improve H cJ , the layer of the powder particles containing the heavy rare-earth element RH is formed by the RTB-based method. The coating can be uniformly and efficiently applied to the entire surface of the sintered sintered magnet without waste.
(1)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。
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
(1) Preparation of RTB Based Sintered Magnet Base Material An RTB based sintered magnet base material to be diffused by the heavy rare earth element RH is prepared. In this specification, for the sake of simplicity, the RTB-based sintered magnet to be diffused by 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" is intended to include such "RTB based sintered magnet base material". As the RTB-based sintered magnet base material, known ones can be used, and for example, have the following composition.
Rare earth element R: 12 to 17 atomic%
B (part of B (boron) may be substituted by C (carbon)): 5 to 8 atomic%
The additional 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 (transition metal element mainly composed of Fe and may contain Co) and unavoidable impurities: balance
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。 Here, the rare earth element R is mainly a light rare earth element RL (at least one element selected from Nd and Pr), but may contain a heavy rare earth element. When a heavy rare earth element is contained, it is preferable to contain at least one of Dy and Tb.
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。R−T−B系焼結磁石母材は焼結上がりでもよいし、切削加工や研磨加工が施されていてもよい。 The RTB-based sintered magnet base material having the above composition is manufactured by any manufacturing method. The RTB-based sintered magnet base material may be finished after sintering, or may be subjected to cutting or polishing.
(2)造粒粉末の準備
[拡散剤]
造粒粉末は、DyおよびTbの少なくとも一方である重希土類元素RHの合金または化合物の粉末をバインダと共に造粒することによって形成される。これらの合金および化合物の粉末は、いずれも拡散剤として機能する。
(2) Preparation of granulated powder [diffusing agent]
The granulated powder is formed by granulating an alloy or compound powder of the heavy rare earth element RH, which is at least one of Dy and Tb, with a binder. All of these alloys and compound powders function as diffusing agents.
重希土類元素RHの合金は、例えばRHM1M2合金(M1、M2はCu、Fe、Ga、Co、Ni、Alから選ばれる1種以上、M1=M2でもよい)である。 The alloy of the heavy rare earth element RH is, for example, an RHM1M2 alloy (M1 and M2 are at least one selected from Cu, Fe, Ga, Co, Ni, and Al, and M1 = M2).
RHM1M2合金粉末の作製方法は、特に限定されない。ロール急冷法によって合金薄帯を作製し、この合金薄帯を粉砕する方法で作製してもよいし、遠心アトマイズ法、回転電極法、ガスアトマイズ法、プラズマアトマイズ法などの公知のアトマイズ法で作製してもよい。鋳造法で作製したインゴットを粉砕してもよい。急冷法や鋳造法で作製する場合、粉砕性を良くするために、M1≠M2とすることが好ましい。RHM1M2合金の典型例は、DyFe合金、DyAl合金、DyCu合金、TbFe合金、TbAl合金、TbCu合金、DyFeCu合金、TbCuAl合金などである。RHM1M2合金粉末の粒度は、例えば500μm以下であり、小さいものは10μm程度である。 The method for producing the RHM1M2 alloy powder is not particularly limited. An alloy ribbon may be produced by a roll quenching method, and may be produced by a method of pulverizing the alloy ribbon, or may be produced by a known atomizing method such as a centrifugal atomizing method, a rotating electrode method, a gas atomizing method, or a plasma atomizing method. You may. The ingot produced by the casting method may be pulverized. When the quenching method or the casting method is used, it is preferable that M1 ≠ M2 in order to improve the pulverizability. Typical examples of the RHM1M2 alloy include a DyFe alloy, a DyAl alloy, a DyCu alloy, a TbFe alloy, a TbAl alloy, a TbCu alloy, a DyFeCu alloy, and a TbCuAl alloy. The particle size of the RHM1M2 alloy powder is, for example, 500 μm or less, and the small one is about 10 μm.
重希土類元素RHの化合物は、RHフッ化物、RH酸フッ化物、RH酸化物から選ばれる1種以上であり、これらを総称してRH化合物と称する。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。これらの化合物の粉末は単独で用いてもよいし、後述するRLM1M2合金粉末と混合して用いてもよい。入手可能な多くのRH化合物の粉末の粒度は、凝集した2次粒子の大きさにおいて、20μm以下、典型的には10μm以下、小さいものは1次粒子で数μm程度である。 The compound of the heavy rare earth element RH is at least one selected from RH fluoride, RH oxyfluoride, and RH oxide, and these are collectively referred to as RH compounds. The RH oxyfluoride may be included in the RH fluoride as an intermediate in the RH fluoride manufacturing process. Powders of these compounds may be used alone, or may be used as a mixture with RLM1M2 alloy powder described later. The particle size of many available RH compound powders is 20 μm or less, typically 10 μm or less, and small particles are about several μm of primary particles in the size of aggregated secondary particles.
[拡散助剤]
造粒粉末は、拡散助剤として機能する合金の粉末を含んでいても良い。このような合金の一例は、RLM1M2合金である。RLは、Nd、Prから選ばれる1種以上、M1、M2はCu、Fe、Ga、Co、Ni、Alから選ばれる1種以上であり、M1=M2でもよい。RLM1M2合金の典型例は、NdCu合金、NdFe合金、NdCuAl合金、NdCuCo合金、NdCoGa合金、NdPrCu合金、NdPrFe合金などである。これらの合金の粉末は、上述のRH化合物粉末と混合して用いられる。複数種のRLM1M2合金粉末とRH化合物粉末を混合して用いてもよい。RLM1M2合金の粉末の作製方法は特に限定されない。急冷法または鋳造法で作製される場合、粉砕性を良くするために、M1≠M2とし、例えば、NdCuAl合金、NdCuCo合金、NdCoGa合金などの3元系以上の合金を採用することが好ましい。RLM1M2合金粉末の粒度は、例えば500μm以下であり、小さいものは10μm程度である。
[Diffusion aid]
The granulated powder may include an alloy powder that functions as a diffusion aid. One example of such an alloy is the RLM1M2 alloy. RL is one or more selected from Nd and Pr, M1 and M2 are one or more selected from Cu, Fe, Ga, Co, Ni, and Al, and M1 = M2. Typical examples of the RLM1M2 alloy include NdCu alloy, NdFe alloy, NdCuAl alloy, NdCuCo alloy, NdCoGa alloy, NdPrCu alloy, NdPrFe alloy and the like. Powders of these alloys are used by mixing with the above-mentioned RH compound powder. A plurality of types of RLM1M2 alloy powder and RH compound powder may be mixed and used. The method for producing the RLM1M2 alloy powder is not particularly limited. When produced by a quenching method or a casting method, in order to improve the pulverizability, it is preferable that M1 ≠ M2, and for example, a ternary or higher alloy such as an NdCuAl alloy, an NdCuCo alloy, or an NdCoGa alloy is used. The particle size of the RLM1M2 alloy powder is, for example, 500 μm or less, and the small one is about 10 μm.
[造粒]
これらの粉末は、混合または単独で、バインダと共に造粒される。バインダと共に造粒することによって、加熱したR−T−B系焼結磁石の表面に造粒粉を接触させるだけで容易に粉末粒子をR−T−B系焼結磁石表面に付着させることができる。複数種の粉末を混合して用いる場合は、バインダと共に造粒することによって混合割合が均一な造粒粉末を作製することができる。このため、これらの粉末を所望の混合割合で均一にR−T−B系焼結磁石表面に存在させやすくなる。また、RH化合物粉末などの、粒度の小さい粉末を単独で用いる場合、造粒により、ある程度粒度を大きくしておくと、磁石表面に均一に効率よく付着させ易くなる。
[Granulation]
These powders may be mixed or granulated alone or with a binder. By granulating with the binder, the powder particles can be easily attached to the surface of the RTB-based sintered magnet simply by bringing the granulated powder into contact with the surface of the heated RTB-based sintered magnet. it can. When a mixture of a plurality of types of powders is used, a granulated powder having a uniform mixing ratio can be produced by granulating with a binder. For this reason, it becomes easy to make these powders uniformly exist at the desired mixing ratio on the RTB-based sintered magnet surface. When a powder having a small particle size, such as an RH compound powder, is used alone, if the particle size is increased to some extent by granulation, it becomes easy to uniformly and efficiently adhere to the magnet surface.
バインダは、熱可塑性を有し、乾燥、または混合した溶剤が除去されたときに粘着、凝集することなく、造粒粉末がさらさらと流動性を持てるものが好ましい。バインダの例としては、ポリエステル、PVA(ポリビニルアルコール)などがあげられる。適宜、水などの水系溶剤や、NMP(N−メチルピロリドン)などの有機溶剤を用いて混合してもよい。溶剤は、後述する造粒の過程で蒸発し除去される。 The binder preferably has thermoplasticity and does not stick or agglomerate when the dried or mixed solvent is removed, and the granulated powder preferably has fluidity. Examples of the binder include polyester and PVA (polyvinyl alcohol). The mixture may be appropriately made using an aqueous solvent such as water or an organic solvent such as NMP (N-methylpyrrolidone). The solvent evaporates and is removed in the process of granulation described below.
RLM1M2合金の粉末とRH化合物の粉末とを混合して用いる場合、これらの粉末のみの混合では互いに均一に混ざりにくいことがある。この理由は、RH化合物の粉末は、一般に、RLM1M2合金の粉末より相対的に粒度が小さいためである。例えば、RLM1M2合金の粉末の粒度は、典型的には500μm以下であり、RH化合物の粉末の粒度は、典型的には20μm以下である。このため、RLM1M2合金の粉末とRH化合物の粉末とをバインダと共に造粒した造粒粉末を採用することによって、RLM1M2合金の粉末とRH化合物の粉末の配合比を粉末全体で均一にできるという利点がある。また、これらの粉末粒子を磁石表面に均一に存在させることが可能となる。 When the powder of the RLM1M2 alloy and the powder of the RH compound are mixed and used, mixing these powders alone sometimes makes it difficult to mix them uniformly. This is because the powder of the RH compound generally has a relatively smaller particle size than the powder of the RLM1M2 alloy. For example, the particle size of the RLM1M2 alloy powder is typically 500 μm or less, and the particle size of the RH compound powder is typically 20 μm or less. For this reason, by employing granulated powder obtained by granulating the powder of the RLM1M2 alloy and the powder of the RH compound together with the binder, there is an advantage that the mixing ratio of the powder of the RLM1M2 alloy and the powder of the RH compound can be made uniform throughout the powder. is there. In addition, it becomes possible to make these powder particles uniformly exist on the magnet surface.
粉末をバインダと共に造粒する方法はどのようなものであってもよい。造粒の方法には、例えば、転動造粒法、流動層造粒法、振動造粒法、高速気流中衝撃法(ハイブリダイゼーション)、粉末とバインダを混合してペーストやスラリーを作製し、その後固化・解砕する方法、などがあげられる。 The method of granulating the powder with the binder may be any method. Granulation methods include, for example, tumbling granulation, fluidized bed granulation, vibration granulation, high-speed impact in a gas stream (hybridization), mixing a powder and a binder to produce a paste or slurry, Then, a method of solidifying and crushing, and the like can be mentioned.
造粒粉末の粒度は、500μm以下が好ましく、300μm以下がより好ましく、200μm以下が更に好ましい。造粒粉末の粒度が大きすぎると、粉末粒子の付着量を制御しにくくなる。造粒粉末に含まれる最も小さい粒子のサイズは10μm程度である。 The particle size of the granulated powder is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less, and even more preferably 200 μm or less. If the particle size of the granulated powder is too large, it is difficult to control the amount of powder particles attached. The size of the smallest particle contained in the granulated powder is about 10 μm.
RLM1M2合金の粉末とRH化合物の粉末とを混合する場合、粉末状態にあるRLM1M2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RLM1M2合金:RH化合物=96:4〜50:50とすることができる。すなわち、造粒粉末に含まれる混合粉末全体のうちRLM1M2合金の粉末は50質量%以上96質量%以下とすることができる。存在比率はRLM1M2合金:RH化合物=95:5〜60:40であり得る。すなわち、RLM1M2合金の粉末は、前記混合粉末の全体の60質量%以上95質量%以下であり得る。RLM1M2合金とRH化合物をこの質量比率で混合して使用すると、RLM1M2合金がRH化合物を効率よく還元する。その結果、十分に還元されたRHがR−T−B系焼結磁石中に拡散し、少ないRH量でHcJを大きく向上させることができる。RH化合物がRHのフッ化物または酸フッ化物を含む場合、RLM1M2合金がRH化合物を効率よく還元するので、RH化合物に含まれるフッ素はR−T−B系焼結磁石内部に侵入せず、RLM1M2合金のRLと結びついてR−T−B系焼結磁石外部に残存することが発明者らの別の実験で確かめられている。R−T−B系焼結磁石の内部にフッ素が侵入しないことはR−T−B系焼結磁石のBrを顕著に低下させない要因となると考えられる。本開示の実施形態によれば、R−T−B系焼結磁石の内部(例えば磁石表面から100μmの深さ)におけるフッ素濃度は、磁石全体の1質量%以下である。 When the powder of the RLM1M2 alloy and the powder of the RH compound are mixed, the abundance ratio (before heat treatment) of the powdered RLM1M2 alloy and the RH compound on the surface of the RTB-based sintered magnet is represented by the mass ratio of the RLM1M2 alloy. : RH compound = 96: 4 to 50:50. That is, the powder of the RLM1M2 alloy can be 50% by mass or more and 96% by mass or less in the entire mixed powder contained in the granulated powder. The abundance ratio may be RLM1M2 alloy: RH compound = 95: 5 to 60:40. That is, the powder of the RLM1M2 alloy may be 60% by mass or more and 95% by mass or less of the whole of the mixed powder. When the RLM1M2 alloy and the RH compound are mixed and used at this mass ratio, the RLM1M2 alloy efficiently reduces the RH compound. As a result, sufficiently reduced RH diffuses into the RTB -based sintered magnet, and HcJ can be greatly improved with a small amount of RH. When the RH compound contains a fluoride or oxyfluoride of RH, the RLM1M2 alloy efficiently reduces the RH compound, so that fluorine contained in the RH compound does not enter the RTB-based sintered magnet, and the RLM1M2 It has been confirmed by another experiment of the inventors that the RL of the alloy is left outside the RTB-based sintered magnet in association with the RL of the alloy. Of fluorine in the interior of the R-T-B based sintered magnet to prevent entry is considered to be a factor that does not reduce significantly the B r of the R-T-B based sintered magnet. According to the embodiment of the present disclosure, the fluorine concentration inside the RTB-based sintered magnet (for example, at a depth of 100 μm from the magnet surface) is 1% by mass or less of the entire magnet.
本開示の実施形態において、RLM1M2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全体に占める「RLM1M2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。 In the embodiment of the present disclosure, it is not necessarily excluded that a powder (third powder) other than the powder of the RLM1M2 alloy and the RH compound is present on the surface of the RTB-based sintered magnet. Care must be taken not to prevent RH in the RH compound from diffusing into the RTB based sintered magnet. The mass ratio of the “RLM1M2 alloy and RH compound” powder to the entire powder present on the surface of the RTB based sintered magnet is desirably 70% or more.
[付着]
予備加熱した磁石を上述の造粒粉末に接触させる。この接触により、造粒粉末のバインダを磁石表面の熱によって溶融させて造粒粉末を磁石表面に付着させることができる。加熱された磁石は、その表面に接触した造粒粉末中のバインダを選択的に溶融するため、造粒粉末を構成する粉末粒子をR−T−B系焼結磁石の全面に均一に無駄なく効率的に付着させることができる。したがって、本開示の方法によれば、従来技術の浸漬法またはスプレー法のように、塗布膜の厚さが重力で偏ったり、表面張力で偏ったりすることがない。また、造粒粉末は予備加熱された磁石以外には付着しないので無駄が無い。さらに、予め造粒した粉末を用いるので1回の塗布作業で必要な量の粉末粒子を磁石表面に均一に付着させることができ、効率的である。
[Adhesion]
The preheated magnet is brought into contact with the granulated powder described above. By this contact, the binder of the granulated powder can be melted by the heat of the magnet surface to adhere the granulated powder to the magnet surface. The heated magnet selectively melts the binder in the granulated powder in contact with its surface, so that the powder particles constituting the granulated powder can be uniformly and uniformly applied to the entire surface of the RTB-based sintered magnet. It can be attached efficiently. Therefore, according to the method of the present disclosure, unlike the conventional immersion method or spray method, the thickness of the coating film is not biased by gravity or surface tension. Further, since the granulated powder does not adhere to anything other than the preheated magnet, there is no waste. Further, since the pre-granulated powder is used, the required amount of powder particles can be uniformly adhered to the magnet surface by one coating operation, which is efficient.
以下、本開示の実施形態における付着工程をより詳細に説明する。 Hereinafter, the attaching step in the embodiment of the present disclosure will be described in more detail.
(1) R−T−B系焼結磁石を予備加熱する。予備加熱の目的は、造粒粉末のバインダを磁石表面の熱によって溶融させてR−T−B系焼結磁石表面に付着させるためである。加熱温度の下限は造粒粉末に使用するバインダの溶融温度(溶融を開始して磁石表面に付着可能になる温度)以上であり、バインダにもよるが、具体的には100℃程度である。また加熱温度が高すぎると造粒粉末が多く付着しすぎて付着量のコントロールが困難になるので、加熱温度の上限は230℃であり、180℃が好ましく、150℃がより好ましい。 (1) Preheat the RTB-based sintered magnet. The purpose of the preheating is to melt the binder of the granulated powder by the heat of the magnet surface and attach it to the RTB based sintered magnet surface. The lower limit of the heating temperature is equal to or higher than the melting temperature of the binder used for the granulated powder (the temperature at which melting starts and can be adhered to the magnet surface). On the other hand, if the heating temperature is too high, a large amount of the granulated powder adheres, making it difficult to control the amount of adhesion. Therefore, the upper limit of the heating temperature is 230 ° C, preferably 180 ° C, more preferably 150 ° C.
(2) 造粒粉末を付着させる。予備加熱したR−T−B系焼結磁石に造粒粉末を付着させる。付着させる方法はどのようなものでも良いが、例えば、造粒粉末を収容した処理容器内に予備加熱したR−T−B系焼結磁石を浸漬する方法、予備加熱したR−T−B系焼結磁石に造粒粉末を振り掛ける方法、などがあげられる。この際、造粒粉末を収容した処理容器に振動を与えたり、造粒粉末をエアーで流動させたりしてもよい。中でも、流動させた造粒粉末の中に予備加熱したR−T−B系焼結磁石を浸漬させる方法いわゆる流動浸漬法(fulidized bed coating process)が好ましい。 (2) Adhere the granulated powder. The granulated powder is attached to the pre-heated RTB-based sintered magnet. Any method may be used for the attachment, for example, a method in which a preheated RTB-based sintered magnet is immersed in a processing container containing granulated powder, a method in which a preheated RTB-based magnet is used. A method of sprinkling granulated powder on a sintered magnet. At this time, vibration may be applied to the processing container containing the granulated powder, or the granulated powder may be caused to flow by air. Above all, a so-called fluidized bed coating process in which a preheated RTB-based sintered magnet is immersed in fluidized granulated powder is preferred.
以下、流動浸漬法を本開示における付着工程に応用する例について説明する。流動浸漬法は、従来、粉体塗装の分野で広く行われている方法であり、流動させた熱可塑性の粉体塗料の中に加熱した被塗物を浸漬し被塗物表面の熱によって塗料を融着させる方法である。この例では流動浸漬法を磁石に応用するために、熱可塑性の粉体塗料の代わりに、上述のように拡散剤のRH合金または化合物や拡散助剤のRL合金などの金属または金属化合物を熱可塑性のバインダで造粒して用いる。 Hereinafter, an example in which the fluid immersion method is applied to the attaching step in the present disclosure will be described. The fluid immersion method is a method widely used in the field of powder coating, in which a heated object is immersed in a fluidized thermoplastic powder coating, and the coating is heated by the heat of the surface of the object. Is a method of fusing. In this example, in order to apply the fluidized immersion method to a magnet, instead of a thermoplastic powder coating, a metal or a metal compound such as an RH alloy or a compound of a diffusing agent or an RL alloy of a diffusing agent is heated as described above. Used by granulating with a plastic binder.
造粒粉末を流動させる方法はどのような方法でも良い。例えば、1つの具体例として、下部に多孔質の隔壁を設けた容器を用いる方法を説明する。この例では、容器内に造粒粉末を入れ、隔壁の下部から大気または不活性ガスなどの気体に圧力をかけて容器内に注入し、その圧力または気流で隔壁上方の造粒粉末を浮かせて流動させることができる。本開示の方法では、造粒粉末が粉体塗料に比べて重いので、前記気体の流量は粉体塗装の場合に比べて多くする必要がある。 The method of flowing the granulated powder may be any method. For example, as one specific example, a method using a container provided with a porous partition wall at the bottom will be described. In this example, the granulated powder is put in a container, pressure is applied to a gas such as the atmosphere or an inert gas from the lower part of the partition wall, and the granulated powder is injected into the container. Can be fluidized. In the method of the present disclosure, since the granulated powder is heavier than the powder coating, the flow rate of the gas needs to be larger than that in the case of powder coating.
容器の内部で流動する造粒粉末にR−T−B系焼結磁石を浸漬する時間は、予備加熱の温度にも依存するが、例えば0.5〜5.0秒程度である。この方法では、予備加熱温度と浸漬時間を調整することによって付着量を制御できる。ある所望の付着量を実現したいとき、予備加熱温度を高くすれば浸漬時間を短くできるが、あまり高すぎると浸漬時間の制御がしにくくなる。また予備加熱温度が低すぎると浸漬時間が長くなりすぎて効率が悪くなる。なお、付着量は、同じ浸漬時間でも単位体積当たりの比表面積が大きい磁石ほど多くなる傾向にある。磁石形状に応じて、所望の付着量を付着させたいときの予備加熱温度と浸漬時間を実験によって求めることができる。 The time for immersing the RTB-based sintered magnet in the granulated powder flowing inside the container depends on the preheating temperature, but is, for example, about 0.5 to 5.0 seconds. In this method, the amount of adhesion can be controlled by adjusting the preheating temperature and the immersion time. When it is desired to achieve a certain desired adhesion amount, the immersion time can be shortened by increasing the preheating temperature, but if it is too high, it becomes difficult to control the immersion time. On the other hand, if the preheating temperature is too low, the immersion time will be too long and the efficiency will be poor. It should be noted that the attached amount tends to increase as the specific surface area per unit volume increases for the same immersion time. Depending on the shape of the magnet, the preheating temperature and the immersion time when a desired amount of adhesion is desired can be determined by experiments.
上記方法によれば、従来技術の浸漬法またはスプレー法のように、塗布膜の厚さが重力で偏ったり、表面張力で偏ったりすることがない。更に、予備加熱温度、浸漬時間を調整することによって、造粒粉末の付着量、ひいてはRHの付着量を制御することが可能となる。R−T−B系焼結磁石に付着した造粒粉末の厚さが100μm以上350μm以下となるように前記R−T−B系焼結磁石の前記表面の温度および浸漬時間を調整することが好ましい。 According to the above method, the thickness of the coating film is not deviated by gravity or deviated by surface tension unlike the conventional immersion method or spray method. Further, by adjusting the preheating temperature and the immersion time, it is possible to control the amount of the granulated powder adhered, and thus the amount of the adhered RH. The temperature and immersion time of the surface of the RTB-based sintered magnet may be adjusted so that the thickness of the granulated powder attached to the RTB-based sintered magnet is 100 μm or more and 350 μm or less. preferable.
RHの付着量は、造粒粉末をR−T−B系焼結磁石の全面に付着させた場合、R−T−B系焼結磁石の0.7〜2.0質量%であることが好ましい。R−T−B系焼結磁石に拡散させる重希土類元素RHのR−T−B系焼結磁石に対する質量比率がゼロから増加するにつれて保磁力の増加幅は大きくなる。しかし、別途行った実験から、熱処理条件など、RH量以外の条件が同じ場合、RH量が1.0質量%付近で保磁力は飽和し、RH量を2.0質量%よりも増加させても保磁力の増加幅は大きくならないことがわかった。すなわち、R−T−B系焼結磁石の0.7〜2.0質量%となる量のRHをR−T−B系焼結磁石の表面の全体に付着させたとき、最も効率よく保磁力を向上させることができる。 When the granulated powder is adhered to the entire surface of the RTB-based sintered magnet, the amount of the attached RH may be 0.7 to 2.0% by mass of the RTB-based sintered magnet. preferable. As the mass ratio of the heavy rare earth element RH diffused into the RTB-based sintered magnet to the RTB-based sintered magnet increases from zero, the increasing range of the coercive force increases. However, according to experiments performed separately, when the conditions other than the RH amount, such as the heat treatment conditions, are the same, the coercive force is saturated when the RH amount is around 1.0% by mass, and the RH amount is increased from 2.0% by mass. It was also found that the increase in coercive force did not increase. That is, when the amount of RH of 0.7 to 2.0% by mass of the RTB-based sintered magnet is applied to the entire surface of the RTB-based sintered magnet, it is most efficiently maintained. The magnetic force can be improved.
(3) 後加熱工程を行ってもよい。加熱温度は150〜200℃が好ましい。この時、バインダが溶融固着することによって造粒粉末がより固着されるので、付着した造粒粉末の脱落を防ぎハンドリング性が向上する。 (3) A post-heating step may be performed. The heating temperature is preferably from 150 to 200C. At this time, the granulated powder is more firmly fixed by the binder being melted and fixed, so that the attached granulated powder is prevented from falling off and the handling property is improved.
(4) 拡散熱処理を行う。熱処理温度はR−T−B系焼結磁石の焼結温度以下(具体的には例えば1000℃以下)であり、かつ、造粒粉末がRLM1M2合金の粉末を含む場合はその融点よりも高い温度であるが、具体的には、500℃以上が好ましい。熱処理時間は例えば10分〜72時間である。また前記熱処理の後必要に応じてさらに400〜700℃で10分〜72時間の熱処理を行ってもよい。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。 (4) Diffusion heat treatment is performed. The heat treatment temperature is equal to or lower than the sintering temperature of the RTB-based sintered magnet (specifically, for example, equal to or lower than 1000 ° C.), and is higher than the melting point when the granulated powder includes RLM1M2 alloy powder. However, specifically, 500 ° C. or higher is preferable. The heat treatment time is, for example, 10 minutes to 72 hours. After the heat treatment, if necessary, heat treatment may be further performed at 400 to 700 ° C. for 10 minutes to 72 hours. The atmosphere for the heat treatment is preferably a vacuum or an inert gas atmosphere.
(実験例1)
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、大きさが4.9mm×7.5mm×40mm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1023kA/m、Brは1.45Tであった。
(Experimental example 1)
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 of Fe (atomic%) RTB A sintered magnet was produced. This was machined to obtain an RTB-based sintered magnet base material having a size of 4.9 mm × 7.5 mm × 40 mm. Magnetic properties of the obtained R-T-B based sintered magnet base material where a measured by B-H tracer, H cJ is 1023kA / m, B r was 1.45 T.
次に、TbF3粉末とNdCu粉末とをバインダと共に造粒して造粒粉末を作製した。TbF3粉末は市販の非球形粉末であり、粒度は10μm以下であった。NdCu粉末は遠心アトマイズ法で作製した球形のNd70Cu30合金の粉末であった。バインダとしてポリエステル、溶媒としてNMP(N−メチルピロリドン)を用いた。TbF3粉末:NdCu粉末:ポリエステル:NMP=36:54:5:5(質量比)で混合したペーストを作製した。次に、このペーストを熱風乾燥して溶媒を蒸発させ、Ar雰囲気中で粉砕した後、篩で分級して106μm以下の造粒粉末を得た。 Next, TbF 3 powder and NdCu powder were granulated together with a binder to prepare a granulated powder. The TbF 3 powder was a commercially available non-spherical powder having a particle size of 10 μm or less. The NdCu powder was a spherical Nd 70 Cu 30 alloy powder produced by centrifugal atomization. Polyester was used as a binder, and NMP (N-methylpyrrolidone) was used as a solvent. A paste was prepared by mixing TbF 3 powder: NdCu powder: polyester: NMP = 36: 54: 5: 5 (mass ratio). Next, the paste was dried with hot air to evaporate the solvent, pulverized in an Ar atmosphere, and classified with a sieve to obtain a granulated powder having a particle size of 106 μm or less.
次に、流動浸漬法で使用するため、図1Aに模式的に示す構成を備える処理容器20を用意した。この処理容器は、上方が解放された概略的に円筒形状を持ち、底部に多孔質の隔壁30を有している。実験で使用した処理容器20の内径は78mm、高さは200mmであり、隔壁30の平均気孔径は15μm、空孔率40%であった。この処理容器20の内部に造粒粉末を深さ50mm程度まで入れた。多孔質隔壁30の下方から大気を処理容器20の内部に2リットル/minの流量で注入することによって造粒粉末を流動させた。流動する粉末の高さは約70mmであった。乾燥炉内で120℃に予備加熱したR−T−B系焼結磁石母材100を不図示のクランプ治具で固定し、流動する造粒粉末内に1秒浸漬させて引き上げ、R−T−B系焼結磁石母材100に造粒粉末を付着させた。なお、治具は磁石の4.9mm×40mmの面の両側2点接触で固定し、4.9mm×7.5mmの最も面積の狭い面を上下面として浸漬した。造粒粉末が付着した磁石を150℃で15分間後加熱して造粒粉末を固着させた。
Next, a
造粒粉末が固着したR−T−B系焼結磁石母材100の4.9mm方向の厚さを測定した。1つのR−T−B系焼結磁石母材につき3カ所、図1Bの測定位置1、2、3について測定した(N=各5)。浸漬時において測定位置1は上側、測定位置3は下側にあった。造粒粉末が付着する前のR−T−B系焼結磁石母材100より増加した値の1/2の値(片面の増加分の値)を表1に示す。3カ所ともほぼ同じ値であり、測定箇所による厚さのバラツキはほとんどなかった。
The thickness in the 4.9 mm direction of the RTB based sintered
(実験例2)
大きさが4.5mm×15.0mm×26.0mmであること以外は実験例1と同じR−T−B系焼結磁石母材と、造粒粉末を用意した。実験例1と同じ処理容器を用い、予備加熱温度と浸漬時間を表2の各値にしたこと以外は実験例1と同じ方法でR−T−B系焼結磁石母材に造粒粉末を付着させた。後加熱工程は行わなかった。磁石の重量増加から求めた造粒粉末の付着量およびそれから計算したTb付着量を表2に示す。図2は、この実験によって得られた、Tb付着量、予備加熱温度、および浸漬時間の関係を示すグラフである。グラフの縦軸はTb付着量(単位:質量%)、横軸は浸漬時間(単位:秒)である。図2のグラフにおけるTb付着量は、R−T−B系焼結磁石母材の全体質量に対する磁石表面に存在するTbの質量比率である。このTb付着量は、R−T−B系焼結磁石母材の全面に付着した造粒粉末の質量と、造粒粉末中のTb濃度とから求められた。図2から、R−T−B系焼結磁石母材の予備加熱温度が高いほど、また、浸漬時間が長いほど、重希土類元素RHの付着量(RH付着量)を増加させることができ、予備加熱温度と浸漬時間を調整することによってRH付着量を制御できることがわかった。また、RH量をR−T−B系焼結磁石母材の0.7〜2.0質量%とするには、予備加熱温度を100〜120℃の範囲内で調整するのが好ましいことがわかった。
(Experimental example 2)
Except that the size was 4.5 mm × 15.0 mm × 26.0 mm, the same RTB based sintered magnet base material as in Experimental Example 1 and granulated powder were prepared. Granulated powder was added to the RTB-based sintered magnet base material in the same manner as in Experimental Example 1 except that the preheating temperature and the immersion time were set to the values shown in Table 2 using the same processing container as in Experimental Example 1. Attached. No post-heating step was performed. Table 2 shows the adhesion amount of the granulated powder obtained from the increase in the weight of the magnet and the adhesion amount of Tb calculated therefrom. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of deposited Tb, the preheating temperature, and the immersion time, obtained by this experiment. The vertical axis of the graph is the Tb adhesion amount (unit: mass%), and the horizontal axis is the immersion time (unit: second). The Tb adhesion amount in the graph of FIG. 2 is the mass ratio of Tb present on the magnet surface to the total mass of the RTB based sintered magnet base material. The Tb adhesion amount was determined from the mass of the granulated powder adhered to the entire surface of the RTB based sintered magnet base material and the Tb concentration in the granulated powder. From FIG. 2, it can be seen that the higher the preheating temperature of the RTB based sintered magnet base material and the longer the immersion time, the larger the amount of heavy rare earth element RH attached (the amount of RH attached), It was found that the RH adhesion amount could be controlled by adjusting the preheating temperature and the immersion time. In order to set the RH amount to 0.7 to 2.0% by mass of the RTB-based sintered magnet base material, it is preferable to adjust the preheating temperature within the range of 100 to 120 ° C. all right.
(実験例3)
予備加熱温度を90〜120℃とし、浸漬時間をさらに長時間(1〜10秒)にする実験を行った。実験例1で用いたR−T−B系焼結磁石母材と同じ組成、形状およびサイズを有する磁石母材を用い、実験例2と同様の方法で実験を行った。また、同様にして、Tb付着量、予備加熱温度、および浸漬時間の関係を求めた。図3は、この実験によって得られた、Tb付着量、予備加熱温度、および浸漬時間の関係を示すグラフである。グラフの縦軸はTb付着量(単位:質量%)、横軸は浸漬時間(単位:秒)である。予備加熱温度が90℃のとき、造粒粉末は磁石母材に付着しなかった。このため、図3のグラフには予備加熱温度が90℃のときの結果は示されていない。図3から、予備加熱温度が100〜120℃、浸漬時間が1〜10秒の間でRH付着量をR−T−B系焼結磁石母材の0.7〜2.0質量%に制御できることがわかった。
(Experimental example 3)
An experiment was conducted in which the preheating temperature was set to 90 to 120 ° C. and the immersion time was set to be longer (1 to 10 seconds). An experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 2, using a magnet preform having the same composition, shape, and size as the RTB-based sintered magnet preform used in Experimental Example 1. Similarly, the relationship among the amount of deposited Tb, the preheating temperature, and the immersion time was determined. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of deposited Tb, the preheating temperature, and the immersion time, obtained by this experiment. The vertical axis of the graph is the Tb adhesion amount (unit: mass%), and the horizontal axis is the immersion time (unit: second). When the preheating temperature was 90 ° C., the granulated powder did not adhere to the magnet base material. For this reason, the result when the preheating temperature is 90 ° C. is not shown in the graph of FIG. From FIG. 3, the RH adhesion amount is controlled to 0.7 to 2.0% by mass of the RTB based sintered magnet base material when the preheating temperature is 100 to 120 ° C. and the immersion time is 1 to 10 seconds. I knew I could do it.
(実験例4)
表3に示す拡散源と実験例1と同じバインダ、溶剤を用いて、造粒粉末を作製した。作製した造粒粉末を実験例1と同じ方法で実験例1と同じR−T−B系焼結磁石母材に付着させた。片面の付着量増加(付着厚み)を100μm以上350μm以下の範囲とし、かつ、各試料のRH付着量が下記の表3の値を示すように、予備加熱温度と浸漬時間とを調整した。その後、RHが付着したR−T−B系焼結磁石母材に対して、100PaのAr雰囲気中、表3に示す熱処理温度で、表3に示す時間だけ熱処理し、磁石表面に付着した造粒粉末における拡散源中の元素をR−T−B系焼結磁石母材中に拡散させた。熱処理後のR−T−B系焼結磁石の中央部分から4.7mm×7.25mm×6.3mmの直方体を切り出し、保磁力を測定した。測定した保磁力からR−T−B系焼結磁石母材の保磁力を引いた△HcJの値を表3に示す。これらすべてのR−T−B系焼結磁石について、保磁力が大きく向上していることが確認された。
(Experimental example 4)
A granulated powder was produced using the diffusion source shown in Table 3 and the same binder and solvent as in Experimental Example 1. The produced granulated powder was adhered to the same RTB-based sintered magnet base material as in Experimental Example 1 in the same manner as in Experimental Example 1. The preheating temperature and the immersion time were adjusted so that the increase in the amount of adhesion (adhesion thickness) on one side was in the range of 100 μm or more and 350 μm or less, and the RH adhesion amount of each sample showed the value shown in Table 3 below. Thereafter, the RTB-based sintered magnet base material to which RH was adhered was heat-treated in an Ar atmosphere of 100 Pa at a heat treatment temperature shown in Table 3 for a time shown in Table 3 to form a structure adhered to the magnet surface. The element in the diffusion source in the granular powder was diffused into the RTB based sintered magnet base material. A 4.7 mm × 7.25 mm × 6.3 mm rectangular parallelepiped was cut out from the center of the heat-treated RTB-based sintered magnet, and the coercive force was measured. Table 3 shows the value of ΔH cJ obtained by subtracting the coercive force of the RTB based sintered magnet base material from the measured coercive force. It was confirmed that the coercive force of all of these RTB-based sintered magnets was greatly improved.
本発明の実施形態は、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。 The embodiment of the present invention can improve the H cJ of the RTB -based sintered magnet with less heavy rare earth element RH, and therefore can be used for manufacturing a rare earth sintered magnet requiring a high coercive force. .
20 処理容器
30 多孔質隔壁
100 R−T−B系焼結磁石母材
Claims (8)
DyおよびTbの少なくとも一方である重希土類元素RHの合金または化合物(RHはDy、Tbから選ばれる1種以上、RH化合物はRHフッ化物、RH酸フッ化物、RH酸化物から選ばれる1種以上)の粉末がバインダと共に造粒された造粒粉末を用意する工程と、
前記R−T−B系焼結磁石の少なくとも表面を加熱し、前記R−T−B系焼結磁石の前記表面に前記造粒粉末を付着させる付着工程と、
前記造粒粉末が付着したR−T−B系焼結磁石を、前記R−T−B系焼結磁石の焼結温度以下の温度で熱処理して、前記造粒粉末に含まれる重希土類元素RHを前記R−T−B系焼結磁石の表面から内部に拡散する拡散工程と、
を含む、R−T−B系焼結磁石の製造方法。 A step of preparing an RTB based sintered magnet (R is a rare earth element, T is Fe or Fe and Co);
Alloy or compound of heavy rare earth element RH that is at least one of Dy and Tb (RH is at least one selected from Dy and Tb, and RH compound is at least one selected from RH fluoride, RH oxyfluoride, and RH oxide B) preparing a granulated powder obtained by granulating the powder together with a binder;
Heating at least the surface of the RTB-based sintered magnet, and attaching the granulated powder to the surface of the RTB-based sintered magnet;
The RTB-based sintered magnet to which the granulated powder is attached is heat-treated at a temperature equal to or lower than the sintering temperature of the RTB-based sintered magnet, and the heavy rare earth element contained in the granulated powder is A diffusion step of diffusing RH from the surface of the RTB-based sintered magnet to the inside;
A method for producing an RTB-based sintered magnet, comprising:
前記RLM1M2合金の粉末と前記RH化合物の粉末とがバインダと共に造粒された造粒粉末である、請求項3に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。 The granulated powder includes a powder of the RLM1M2 alloy and a powder of the RH compound having a particle size smaller than a particle size of the powder of the RLM1M2 alloy,
The method for producing an RTB-based sintered magnet according to claim 3, wherein the powder of the RLM1M2 alloy and the powder of the RH compound are granulated powder granulated together with a binder.
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