JP6712836B2 - Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法 - Google Patents
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Description
工程(A)
Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁化方向に垂直な一方表面に、有機接着剤を接着させ、
工程(B)
不活性ガスの保護条件において、前記Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の一方表面に接着された有機接着剤の上に重希土類粉末を均一に散布し、垂直方向に押圧して前記重希土類粉末を前記有機接着剤に接着させ、その後、前記有機接着剤に接着されなかった前記重希土類粉末を除去して、前記有機接着剤の表面に一層の前記重希土類粉末を均一に接着させ、
工程(C)
前記工程(A)と前記工程(B)と同一の方法により、前記Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁化方向に垂直な他方表面にも一層の前記重希土類粉末を均一に接着させ、当該工程(C)は前記工程(A)と前記工程(B)と同時に行っても良く、
工程(D)
磁化方向に垂直な両表面に前記重希土類粉末が接着された前記Nd−Fe−B系焼結永久磁性体を真空炉内に投入し、真空又はアルゴンガスの条件下で拡散処理及び時効処理を行う、
ことを特徴とする。
1.処理作業が簡単であり、生産効率が高く、重希土類粉末の利用効率も高い。
2.重希土類粉末の粒度を調整することで、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の面上に接着した重希土類元素の含有量を制御でき、重希土類元素の含有量の制御が容易である。
3.重希土類粉末を接着剤によってNd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁化方向に垂直な両面にのみ接着させるだけであり、重希土類粉末の使用料を少なくでき、また接着剤の用量が少ないため加熱工程において汚染ガスが揮発せず、重希土類粉末は汚染され難く、拡散処理工程における不純物の混入も少ない。
図1、図2、図3に基づいて、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法を説明する。
まず、20mm(W)×20mm(H)×1mm(T)のサイズからなるNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な一方表面に、有機接着剤2として厚さ3μmとなるようアクリル酸型感圧接着剤をシルクスクリーン印刷法で塗布し、550メッシュ及び500メッシュの篩を用いて、テルビウム粉末を篩に掛けた。500メッシュ篩を通過し、550メッシュ篩を通過しなかったテルビウム粉末を「500メッシュテルビウム粉末」と定義し、当該500メッシュテルビウム粉末を有機接着剤2の面上に均等に散布し、重し4を用いて押圧し、押圧後に吸塵装置を用いてNd−Fe−B系焼結永久磁性体1表面の接着剤で接着されていない粉末を除去し、同一方法によって、同メッシュのテルビウム粉末をNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な他方表面の面上に接着した。
なお、図1、図2、図3は、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な一方表面に重希土類元素を接着させる様子を示しているが、他方表面への接着方法も同じであるため省略する。また、磁化方向に垂直な2つの面に対する有機接着剤2の塗布、重希土類粉末の散布、押圧工程は、同時に行っても良い(以下、実施例2〜5についても同様)。
次に、テルビウム粉末を磁化方向に垂直な両面に接着したNd−Fe−B系焼結永久磁性体1を真空焼結炉内に載置し、950℃×6時間の拡散処理を行い、その後、磁性体を炉内で冷却し、引き続き温度を上昇させて、500℃×3時間の時効処理を行った。
実施例1で作成したNd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁気特性の測定結果を表1に記載する。
表1中の「オリジナルサンプル」とは、拡散処理を行う前のNd−Fe−B系焼結永久磁性体である。
図1、図2、図3に基づいて、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法を説明する。
まず、20mm(W)×20mm(H)×4mm(T)のサイズからなるNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な一方表面に、有機接着剤2が接着面となっている厚さ5μmのPET型アクリル酸型両面テープを貼り、250メッシュ及び200メッシュの篩を用いて、テルビウム粉末を篩に掛けた。200メッシュ篩を通過し、250メッシュ篩を通過しなかったテルビウム粉末を「200メッシュテルビウム粉末」と定義し、当該200メッシュテルビウム粉末をPET型アクリル酸型両面テープの接着面(有機接着剤面)の上に均等に散布し、重し4を用いて押圧し、押圧後に吸塵装置を用いてNd−Fe−B系焼結永久磁性体1表面の接着剤で接着されていない粉末を除去し、同一方法によって、同メッシュのテルビウム粉末をNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な他方表面の面上に接着した。
次に、テルビウム粉末を磁化方向に垂直な両面に接着したNd−Fe−B系焼結永久磁性体1を真空焼結炉内に載置し、850℃×72時間の拡散処理を行い、その後、磁性体を炉内で冷却し、引き続き温度を上昇させて、450℃×6時間の時効処理を行った。
実施例2で作成したNd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁気特性の測定結果を表2に記載する。
表2中の「オリジナルサンプル」とは、拡散処理を行う前のNd−Fe−B系焼結永久磁性体である。
図1、図2、図3に基づいて、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法を説明する。
まず、20mm(W)×20mm(H)×6mm(T)のサイズからなるNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な一方表面に、有機接着剤2が接着面となっている厚さ10μmの無基材型ポリウレタン型両面テープを貼り、150メッシュ及び200メッシュの篩を用いて、ジスプロシウム粉末を篩に掛けた。150メッシュ篩を通過し、200メッシュ篩を通過しなかったジスプロシウム粉末を「150メッシュジスプロシウム粉末」と定義し、当該150メッシュジスプロシウム粉末を無基材型ポリウレタン型両面テープの接着面(有機接着剤面)の上に均等に散布し、重し4を用いて押圧し、押圧後に吸塵装置を用いてNd−Fe−B系焼結永久磁性体1表面の接着剤で接着されていない粉末を除去し、同一方法によって、同メッシュのジスプロシウム粉末をNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な他方表面の面上に接着した。
次に、ジスプロシウム粉末を磁化方向に垂直な両面に接着したNd−Fe−B系焼結永久磁性体1を真空焼結炉内に載置し、950℃×12時間の拡散処理を行い、その後、磁性体を炉内で冷却し、引き続き温度を上昇させて、550℃×9時間の時効処理を行った。
実施例3で作成したNd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁気特性の測定結果を表3に記載する。
表3中の「オリジナルサンプル」とは、拡散処理を行う前のNd−Fe−B系焼結永久磁性体である。
図1、図2、図3に基づいて、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法を説明する。
まず、20mm(W)×20mm(H)×10mm(T)のサイズからなるNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な一方表面に、有機接着剤2が接着面となっている厚さ30μmのPVC型有機シリコン型両面テープを貼り、100メッシュ及び150メッシュの篩を用いて、水素化ジスプロシウム粉末を篩に掛けた。100メッシュ篩を通過し、100メッシュ篩を通過しなかった水素化ジスプロシウム粉末を「100メッシュ水素化ジスプロシウム粉末」と定義し、当該100メッシュ水素化ジスプロシウム粉末をPVC型有機シリコン型両面テープの接着面(有機接着剤面)の上に均等に散布し、重し4を用いて押圧し、押圧後に吸塵装置を用いてNd−Fe−B系焼結永久磁性体1表面の接着剤で接着されていない粉末を除去し、同一方法によって、同メッシュの水素化ジスプロシウム粉末をNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な他方表面の面上に接着した。
次に、水素化ジスプロシウム粉末を磁化方向に垂直な両面に接着したNd−Fe−B系焼結永久磁性体1を真空焼結炉内に載置し、950℃×24時間の拡散処理を行い、その後、磁性体を炉内で冷却し、引き続き温度を上昇させて、600℃×15時間の時効処理を行った。
実施例4で作成したNd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁気特性の測定結果を表4に記載する。
表4中の「オリジナルサンプル」とは、拡散処理を行う前のNd−Fe−B系焼結永久磁性体である。
図1、図2、図3に基づいて、Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法を説明する。
まず、20mm(W)×20mm(H)×8mm(T)のサイズからなるNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な一方表面に、有機接着剤2として厚さ30μmとなるようポリウレタン型感圧接着剤をシルクスクリーン印刷法で塗布し、100メッシュ及び150メッシュの篩を用いて、テルビウム−銅合金粉末(テルビウムの質量分率は85%)を篩に掛けた。100メッシュ篩を通過し、100メッシュ篩を通過しなかったテルビウム−銅合金粉末を「100メッシュテルビウム−銅合金粉末」と定義し、当該100メッシュテルビウム−銅合金粉末を有機接着剤2の面上に均等に散布し、重し4を用いて押圧し、押圧後に吸塵装置を用いてNd−Fe−B系焼結永久磁性体1表面の接着剤で接着されていない粉末を除去し、同一方法によって、同メッシュのテルビウム−銅合金粉末をNd−Fe−B系焼結永久磁性体1の磁化方向に垂直な他方表面の面上に接着した。
次に、テルビウム−銅合金粉末を磁化方向に垂直な両面に接着したNd−Fe−B系焼結永久磁性体1を真空焼結炉内に載置し、900℃×36時間の拡散処理を行い、その後、磁性体を炉内で冷却し、引き続き温度を上昇させて、650℃×10時間の時効処理を行った。
実施例5で作成したNd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁気特性の測定結果を表5に記載する。
表5中の「オリジナルサンプル」とは、拡散処理を行う前のNd−Fe−B系焼結永久磁性体である。
2 有機接着剤
3 重希土類粉末
4 重し
Claims (9)
- Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法であって、以下の(A)〜(D)の工程を含むものであり、
工程(A)
Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁化方向に垂直な一方表面に、有機接着剤を接着させ、
工程(B)
不活性ガスの保護条件において、前記Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の一方表面に接着された有機接着剤の上に重希土類粉末を均一に散布し、垂直方向に押圧して前記重希土類粉末を前記有機接着剤に接着させ、その後、前記有機接着剤に接着されなかった前記重希土類粉末を除去して、前記有機接着剤の表面に一層の前記重希土類粉末を均一に接着させ、
工程(C)
前記工程(A)と前記工程(B)と同一の方法により、前記Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の磁化方向に垂直な他方表面にも一層の前記重希土類粉末を均一に接着させ、当該工程(C)は前記工程(A)と前記工程(B)と同時に行っても良く、
工程(D)
磁化方向に垂直な両表面に前記重希土類粉末が接着された前記Nd−Fe−B系焼結永久磁性体を真空炉内に投入し、真空又はアルゴンガスの条件下で拡散処理及び時効処理を行う、
ことを特徴とするNd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法。 - 前記Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の表面に接着する前記有機接着剤は、感圧接着剤又は感圧接着剤を接着面とする両面テープである、
ことを特徴とする請求項1に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法。 - 前記感圧接着剤はアクリル酸型感圧接着剤、有機シリコン型感圧接着剤、ポリウレタン型感圧接着剤、ゴム型感圧接着剤のいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項2に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法。 - 前記両面テープは無基材型両面テープ、PET型両面テープ、PVC型両面テープのいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項2に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法。 - 前記有機接着剤の前記Nd−Fe−B系焼結永久磁性体の表面への接着方法は、シルクスクリーン印刷法又は両面テープの貼り付けである、
ことを特徴とする請求項1に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法。 - 前記有機接着剤の厚さは、3μm〜30μmである、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法。 - 前記重希土類粉末は、テルビウム、ジスプロシウム、又はジスプロシウム−テルビウム元素を含む合金或いは化合物粉末である、
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法。 - 前記重希土類粉末の粒度は100〜500メッシュである、
ことを特徴とする請求項1ないし7のずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法。 - 前記拡散処理の温度は850〜950℃、処理時間は6〜72時間、前記時効処理の温度は450〜650℃、処理時間は3〜15時間である、
ことを特徴とする請求項1ないし8のずれか1項に記載のNd−Fe−B系焼結永久磁性体の重希土類元素拡散処理方法。
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