JP7042012B2 - 円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置及び製造方法 - Google Patents

円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置及び製造方法 Download PDF

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Description

本発明はＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の加工技術であって、主に円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置及び製造方法に関する。
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体は、１９８３年の登場以来、コンピュータ、自動車、医療機器及び風力発電機等の分野において幅広く利用されているが、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体は、その特殊な形状及び配向方向によって、特にモータ分野において利用されている。しかしながらモータは、高速回転の過程で生じる熱によってＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の磁気特性が弱まるため、モータの性能に大きな影響を与えている。こうした状況を回避するために、モータに利用されるＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の保磁力の向上は必須の課題となっている。
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体は、金属間化合物であるＮｄ２Ｆｅ１４Ｂを基材とする永久磁性材であり、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相の境界にジスプロシウム、テルビウム元素又はその合金を添加してＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ相の結晶磁気異方性を高めることにより、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の保磁力を高めることが可能である。この理論によって発展してきた結晶粒界拡散技術は、優れた性能向上と言う利点と高い経済的価値によって、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造技術として幅広く用いられており、且つ様々な拡散法が提示されてきた。しかしながら、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の場合、その特殊な形状により、従来の拡散法のいずれもが、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体に対して低コスト且つ高効率な重希土類の拡散を行うことができず、その保磁力を十分に高めることができていない。
包頭天和磁材技術有限公司は、中国特許公開ＣＮ１０６７８２９８０Ａにおいて、電気めっき液として重希土類溶融塩を用い、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の表面に一層の重希土類めっき層を電気めっきし、その後、高温拡散処理によって磁気特性を向上させる方法を開示している。この方法は、角形、瓦型、マントウ形、輻射リング形といった様々な形状のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の表面を一層の重希土類膜層で覆った後に、拡散及び時効処理を行ってＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の保磁力高めるものである。この方法は高い汎用性を有するものの、重希土類電気めっき液が酸化し易く、電気めっきプロセスが妨げられる一方で、電気めっきプロセス中のピンチポイント及びコーナー効果の存在も、重希土類膜層の均一性に影響を与えるといった課題が存在する。
中国特許公開ＣＮ１０６７８２９８０Ａ
本発明は、特に円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体に対する拡散処理に係る問題を解決し、重希土類コーティング膜の均一化、安定化及び大量生産が可能な、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本願の第一の発明は、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置であって、密閉ブースと、当該密閉ブースの内部に１又は複数の支持ラックを立設し、前記支持ラックには水平方向に延伸するロール軸が取り付けられ、前記ロール軸の外周面には、前記ロール軸の径方向に伸縮して前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内周面を支持又は開放する伸縮手段を備え、前記ロール軸の軸線方向の先端外方には、重希土類スラリーを前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内周面に吹き付ける第１スプレー手段が設置され、前記ロール軸の軸線方向と垂直方向の外方には、前記重希土類スラリーを前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の外周面に吹き付ける第２スプレー手段が設置される、ことを特徴とする。
また、前記ロール軸の軸線方向と垂直方向の外方には、更に熱風乾燥ノズルが設置される、ことを特徴とする。
また、前記支持ラックには、上下動可能なスライドレールが更に取り付けられ、前記スライドレール上には、当該スライドレールに沿って往復運動し、前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を保持する支持体が設けられる、ことを特徴とする。
また、前記密閉ブースの外部には、前記重希土類スラリーを充填する圧力撹拌桶が設けられ、前記第１スプレー手段及び前記第２スプレー手段は、配管を介して前記圧力撹拌桶に接続されている、ことを特徴とする。
また、前記支持ラックが複数立設される場合、複数の前記支持ラックは互いに平行で、かつ隣接する前記支持ラックの間の距離は調整可能である、ことを特徴とする。
さらに、前記第２スプレー手段は、前記ロール軸との距離を調整可能であり、かつロール軸の軸線方向と平行に移動可能である、ことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本願の第二の発明は、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造方法であって、以下の工程（ａ）～工程（ｅ）を含み、
工程（ａ）重希土類スラリーの調整
重希土類粉末、有機接着剤、有機溶剤を混合して重希土類スラリーを調整し、
工程（ｂ）前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体のセット
前記重希土類スラリーを吹付ける前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を、回転制御可能な回転機構にセットし、
工程（ｃ）前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の外周面への重希土類コーティング層の形成
前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を、前記回転機構によって回転させつつ、その外周面に前記重希土類スラリーを吹き付け、吹付け完了後に熱風乾燥して前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の外周面に重希土類コーティング層を形成し、
工程（ｄ）前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内周面への重希土類コーティング層の形成
外周面に重希土類コーティング層を形成した前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内周面に、前記重希土類スラリーを吹き付け、吹付け完了後、焼付箱内に設置して乾燥させ、前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内外周面に重希土類コーティング層を形成し、
工程（ｅ）拡散及び時効処理
内外周面に前記重希土類コーティング層が形成された前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を、真空又は不活性ガス雰囲気保護下で拡散及び時効処理を行う、
ことを特徴とする。
また、前記工程（ａ）における前記重希土類粉末の成分は、金属テルビウム又は金属ジスプロシウムであり、前記重希土類粉末は、純金属粉末、化合物粉末又は合金粉末であり、前記有機接着剤は、樹脂系接着剤又はゴム系接着剤であり、前記有機溶剤は、ケトン類、ベンゼン類又はエステル類溶剤である、ことを特徴とする。
また、前記工程（ｅ）における拡散処理温度は８５０℃～９５０℃、拡散時間は４～７２時間、時効処理温度は４５０℃～６５０℃、時効時間は３～１５時間である、ことを特徴とする。
また、前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の前記内周面に形成される前記重希土類コーティング層の厚さは、前記外周面に形成される重希土類コーティング層の厚さより厚い、ことを特徴とする。
さらに、前記工程（ｂ）～前記工程（ｄ）は、上記第一発明に係る円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置を用いて行われる、ことを特徴とする。
上記した本発明によれば、回転するロール軸に円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を固定し、スプレー手段を用いて内外表面に重希土類スラリーを塗布することで、従来技術である電気泳動法や電気めっき法を用いる方法に比べて、膜厚制御が容易で、迅速かつ均一な重希土類コーティング層を形成することができ、その後の拡散処理によって円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の保磁力を均一かつ効果的に高めることができる。
本発明の製造装置の側面図である。 本発明の製造装置の正面図である。
本発明の実施形態につき、図１、図２に基づいて詳細に説明する。
本発明に係る円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置は、密閉ブース２と、その内部に設置される回転機構及び支持機構を有し、回転機構はロール軸５及び当該ロール軸５の外周面に設けられた伸縮手段７を含み、支持機構は固定台３、支持ラック４、スライドレール６及び支持体９を含み、更に吹付手段（スプレー手段）としての第１スプレーガン８及び第２スプレーガン１０と、熱風乾燥ノズル１２を有する。なお図１、２では複数の支持ラック４を有する構成を示しているが、支持ラック４は１つであっても良い。
第１スプレーガン８及び第２スプレーガン１０は、各々管路を介して密閉ブース２の外部に設けた圧力撹拌桶１に連結され、圧力撹拌桶１内には重希土類スラリーが充填され、第１スプレーガン８及び第２スプレーガン１０のノズルヘッドから重希土類スラリーを蓄圧式によって噴霧するものである。
密閉ブース２の底部には固定台３が設けられ、固定台３の一端に支持ラック４が複数立設され、支持ラック４の上部にはモータ（図示せず）によって回転するロール軸５が水平方向に延出している。
処理すべき円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１は、伸縮手段７によってロール軸７に固定され、ロール軸７の回転と同調して回転する。伸縮手段７は、図１に示すように十字状に４本の伸縮シャフトを備えており、処理すべき円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の内径に応じ、モータ（図示せず）によって伸縮制御される。図１、２において、７－１は伸状態にある伸縮手段を示し、７－２は縮状態にある伸縮手段を示している。
図１、２に示すように、本実施例においては、複数の支持ラック４に、一本のロール軸５が設けられ、当該ロール軸５には、その軸線方向に３個の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を直列に並べて配置した場合について説明するが、ロール軸５の長さ、本数、各ロール軸５に挿入される円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の数量は、必要に応じて調整可能である。即ち、同時に処理する円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１は、３個に限定されず、１個又は２個でもよく、更には４個以上であっても良い。
第２スプレーガン１０及び熱風乾燥ノズル１２は、いずれもロール軸５の軸線方向と垂直方向の外方に位置し、かつロール軸５の軸線方向と平行な線上を移動することができ、さらに第２スプレーガン１０及び熱風乾燥ノズル１２とロール軸５との距離は調整可能である。伸縮手段７によってロール軸５に固定された３つの円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１が、ロール軸５の回転に伴って回転を開始すると、第２スプレーガン１０は、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の外周面に対して重希土類スラリーの吹付けを行う。圧力撹拌桶１内の重希土類スラリーは、ガス圧によって霧化され噴射される。
支持ラック４の下部位置にはスライドレール６が設けられ、スライドレール６は、モータ（図示せず）に制御されて支持ラック４に沿って上下に往復運動し、スライドレール６にはスライドレール６上を往復運動する支持体９が設けられ、支持体９はＶ字形、波紋状又は表面に突起を有する構成である。
支持体９はロール軸５の直下に位置し、スライドレール６の上下動によって、支持体９が円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を下から保持又は非保持する状態になるように構成されている。
ロール軸５の軸線方向において支持ラック４から遠い側の端部外方には、第１スプレーガン８が設けられ、第１スプレーガン８はロール軸５の中心軸線と同一直線上にあり、第１スプレーガン８は、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の内周面に対する重希土類スラリーの吹付けに用いられる。
スライドレール６を、支持ラック４に沿って円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の下方まで移動させ、支持体９によって円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を下から保持すると、伸縮手段７が縮動作して収納され、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１は伸縮手段から解放されて、支持体９のみによって支持される。その後、支持体９の移動によって円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１が第１スプレーガン８側へと移動し、３つの円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１が第１スプレーガン８を順次通過し、第１スプレーガン８によって３つの円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の内周面に、重希土類スラリーが吹付けられる。
本発明の製造装置を用いた円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の製造は、具体的に以下の工程で行われる。
工程（ａ）重希土類スラリーの調合、準備
重希土類粉末、有機接着剤及び有機溶剤を混合して重希土類スラリーを調合し、調合が完了した重希土類スラリーを圧力撹拌桶１内に投入して撹拌する。重希土類スラリーは、金属テルビウム又は金属ジスプロシウムの純金属粉末、化合物粉末又は合金粉末であり、有機接着剤は、樹脂系接着剤又はゴム系接着剤であり、有機溶剤は、ケトン類、ベンゼン類又はエステル類溶剤である。
工程（ｂ）円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体のセット
円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１をロール軸５に挿入し、伸縮手段７を延伸動作させて、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の内周面に圧着させ、ロール軸５に固定し、ロール軸を回転させて円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を同調して回転を開始する。
工程（ｃ）円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体外周面の重希土類コーティング
第２スプレーガン１０及び熱風乾燥ノズル１２を、吹付け待ちの円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の上方へ移動させ、かつ第２スプレーガン１０と円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１との距離を調節し、その後、第２スプレーガン１０を起動し、回転している円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の外周面に沿って重希土類スラリーの吹付けを行う。吹付け完成後に、第２スプレーガン１０を停止し、続いて熱風乾燥ノズル１２を起動し、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を熱風で乾燥し、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の外周面に吹付けた重希土類スラリーを硬化させ、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の外周面に重希土類コーティング層を形成する。
工程（ｄ）円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体内周面の重希土類コーティング
上記工程（ｃ）によって外周面が乾燥した段階でロール軸５の回転を停止し、その後、スライドレール６を上方向に移動させ、Ｖ字形の支持体９が円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を下から保持する状態にする。ロール軸５の伸縮手段７を縮状態にし、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１をロール軸５から完全に離脱させて、支持体９によって保持する。モータを起動し、支持体９で円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を保持した状態で、第１スプレーガン８へ向けて移動させ、第１スプレーガン８を起動し、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の内周面に重希土類スラリーの吹付けを開始する。吹付け完了後の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を装置から取り出し、焼付箱内に置いて乾燥させ、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の内周面上の重希土類スラリーを硬化させて重希土類コーティング層を形成する。
工程（ｅ）拡散及び時効処理
内外表面のいずれにも重希土類コーティング層を成形した円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１に対し、真空又は不活性ガス雰囲気による保護の下で拡散及び時効処理を行い、最終製品としての円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を完成させる。
なお、上記工程（ｃ）における第１スプレーガン８と吹付け待ちの円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１表面との距離は、１０～１００ｍｍであり、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１内周面の重希土類コーティング層の厚さは、外周面の重希土類コーティング層の厚さより、厚くすることが好ましい。
また、上記工程（ｃ）（ｄ）で形成する重希土類コーティング層は、一層であっても、また場合によって多層であっても良い。
また工程（ｅ）において、拡散処理温度は８５０℃～９５０℃、拡散時間は４～７２時間、時効処理温度は４５０℃～６５０℃、時効時間は３～１５時間である。
上記製造装置及び方法を用いて製造する円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の具体的実施例について、以下、説明する。
実施例１
純ジスプロシウム粉末、樹脂系接着剤及びベンゼン類希釈剤を混合して混合して重希土類スラリーを調合し、重希土類スラリーを圧力撹拌桶１内に投入して撹拌した。
内径５ｍｍ、壁厚１ｍｍ、長さ５ｍｍの拡散処理前の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を用意し、これをロール軸５に挿入し、伸縮手段７を調節し、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１をロール軸５に固定した。その後、ロール軸５を回転させ、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を同調して回転させ、第２スプレーガン１０を円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の外周面からの距離を１０ｍｍにセットし、第２スプレーガン１０を起動し、重希土類スラリーを円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の外周面に吹付け、塗膜の厚さを５μｍとした。続いて熱風乾燥ノズル１２を起動し、吹付け完了後の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を熱風で乾燥し、乾燥後に熱風乾燥ノズル１２を停止した。
ロール軸５の回転を停止し、スライドレール６を上昇させ、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を支持体９によって下から保持し、ロール軸５の伸縮手段７を縮状態とした。ロール軸５の軸線方向に沿って支持体９とともに円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を第１スプレーガン８側へ移動させ、第１スプレーガン８を起動し、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の内周面への重希土類スラリーの吹付けを開始した。重希土類スラリーの厚さを８μｍとなるよう制御した。吹付け完了後の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を装置から取り出し、オーブンに置いて乾燥させた。乾燥後、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を真空炉内に置き、９００℃で４時間の拡散処理及び５００℃で３時間の時効処理を行った。拡散後の磁気特性を測定し、比較例として拡散前の素地との磁気特性の対比を行った。結果は表１に示すとおりである。
表１
Figure 0007042012000001
表１に示すとおり、本発明の製造方法によってジスプロシウムを拡散した実施例１に係る円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１は、残留磁束密度が０．１ｋＧｓ低下したものの、保磁力は４．４ｋＯｅ向上し、角形比の変化は極めて少ない結果となった。
実施例２
実施例２の製造方法は基本的に実施例１と同じであるが、重希土類スラリーの成分として水素化テルビウム粉末に樹脂系接着剤及びケトン類希釈剤を混合したものを用い、また拡散処理前の磁性体は、内径２０ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を選択した。
第２スプレーガン１０と円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１との距離を５０ｍｍとし、外周面に吹付ける膜の厚さを５０μｍに制御し、内周面に吹付ける膜の厚さを８０μｍに制御した。乾燥後、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を真空炉内に置き、８５０℃で７２時間の拡散処理及び４５０℃で１５時間の時効処理を行った。拡散後の磁気特性を測定し、比較例として拡散前の素地との磁気特性の対比を行った。結果は表２に示すとおりである。
表２
Figure 0007042012000002
表２に示すとおり、本発明の製造方法によって水素化テルビウムを拡散した実施例２に係る円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１は、残留磁束密度が０．３ｋＧｓ低下したものの、保磁力は９．８ｋＯｅ向上し、角形比の変化は極めて少ない結果となった。
実施例３
実施例３の製造方法は基本的に実施例１と同じであるが、重希土類スラリーの成分としてテルビウム－銅合金粉末に樹脂系接着剤及びエステル類希釈剤を混合したものを用い、また拡散処理前の磁性体は、内径３０ｍｍ、肉厚１５ｍｍ、長さ５０ｍｍの円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を選択した。
第２スプレーガン１０と円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１との距離を１００ｍｍとし、外周面に吹付ける膜の厚さを１００μｍに制御し、内周面に吹付ける膜の厚さを１３０μｍに制御した。乾燥後、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１を真空炉内に置き、９５０℃で３０時間の拡散処理及び６５０℃で１０時間の時効処理を行った。拡散後の磁気特性を測定し、比較例として拡散前の素地との磁気特性の対比を行った。結果は表３に示すとおりである。
表３
Figure 0007042012000003
表３に示すとおり、本発明の製造方法によってテルビウム－銅合金を拡散した実施例３に係る円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１は、残留磁束密度が０．２ｋＧｓ低下したものの、保磁力は９．１ｋＯｅ向上し、角形比の変化は極めて少ない結果となった。
上記各実施例から明らかなとおり、本発明の製造装置及び製造方法によれば、円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１の内外周面に重希土類コーティング層を均一かつ迅速に形成することが可能であり、拡散及び時効処理を経た円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体１１は、残留磁束密度の低下はわずかでありながら、その保磁力を著しく向上させることができる。
なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明で開示した技術思想の範囲内において、様々な具体的方法によって実施することができる。
１ 圧力撹拌桶
２ 密閉ブース
３ 固定台
４ 支持ラック
５ ロール軸
６ スライドレール
７ 伸縮手段
７－１ 伸状態にある伸縮手段
７－２ 縮状態にある伸縮手段
８ 第１スプレーガン
９ 支持体
１０ 第２スプレーガン
１１ 円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体
１２ 熱風乾燥ノズル

Claims (11)

  1. 円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置であって、
    密閉ブースと、当該密閉ブースの内部に１又は複数の支持ラックを立設し、前記支持ラックには水平方向に延伸するロール軸が取り付けられ、
    前記ロール軸の外周面には、前記ロール軸の径方向に伸縮して前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内周面を支持又は開放する伸縮手段を備え、
    前記ロール軸の軸線方向の先端外方には、重希土類スラリーを前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内周面に吹き付ける第１スプレー手段が設置され、
    前記ロール軸の軸線方向と垂直方向の外方には、前記重希土類スラリーを前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の外周面に吹き付ける第２スプレー手段が設置される、
    ことを特徴とする円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置。
  2. 前記ロール軸の軸線方向と垂直方向の外方には、更に熱風乾燥ノズルが設置される、
    ことを特徴とする請求項１に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置。
  3. 前記支持ラックには、上下動可能なスライドレールが更に取り付けられ、前記スライドレール上には、当該スライドレールに沿って往復運動し、前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を保持する支持体が設けられる、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置。
  4. 前記密閉ブースの外部には、前記重希土類スラリーを充填する圧力撹拌桶が設けられ、前記第１スプレー手段及び前記第２スプレー手段は、配管を介して前記圧力撹拌桶に接続されている、
    ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置。
  5. 前記支持ラックが複数立設される場合、複数の前記支持ラックは互いに平行で、かつ隣接する前記支持ラックの間の距離は調整可能である、
    ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置。
  6. 前記第２スプレー手段は、前記ロール軸との距離を調整可能であり、かつロール軸の軸線方向と平行に移動可能である、
    ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置。
  7. 円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造方法であって、以下の工程（ａ）～工程（ｅ）を含み、
    工程（ａ）重希土類スラリーの調整
    重希土類粉末、有機接着剤、有機溶剤を混合して重希土類スラリーを調整し、
    工程（ｂ）前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体のセット
    前記重希土類スラリーを吹付ける前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を、回転制御可能な回転機構にセットし、
    工程（ｃ）前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の外周面への重希土類コーティング層の形成
    前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を、前記回転機構によって回転させつつ、その外周面に前記重希土類スラリーを吹き付け、吹付け完了後に熱風乾燥して前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の外周面に重希土類コーティング層を形成し、
    工程（ｄ）前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内周面への重希土類コーティング層の形成
    外周面に重希土類コーティング層を形成した前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内周面に、前記重希土類スラリーを吹き付け、吹付け完了後、焼付箱内に設置して乾燥させ、前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の内外周面に重希土類コーティング層を形成し、
    工程（ｅ）拡散及び時効処理
    内外周面に前記重希土類コーティング層が形成された前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体を、真空又は不活性ガス雰囲気保護下で拡散及び時効処理を行う、
    ことを特徴とする円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造方法。
  8. 前記工程（ａ）における前記重希土類粉末の成分は、金属テルビウム又は金属ジスプロシウムであり、前記重希土類粉末は、純金属粉末、化合物粉末又は合金粉末であり、
    前記有機接着剤は、樹脂系接着剤又はゴム系接着剤であり、
    前記有機溶剤は、ケトン類、ベンゼン類又はエステル類溶剤である、
    ことを特徴とする請求項７に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造方法。
  9. 前記工程（ｅ）における拡散処理温度は８５０℃～９５０℃、拡散時間は４～７２時間、時効処理温度は４５０℃～６５０℃、時効時間は３～１５時間である、
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造方法。
  10. 前記円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の前記内周面に形成される前記重希土類コーティング層の厚さは、前記外周面に形成される重希土類コーティング層の厚さより厚い、
    ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造方法。
  11. 前記工程（ｂ）～前記工程（ｄ）は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造装置を用いて行われる、
    ことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の円筒状Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造方法。
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