JPH07176413A - 希土類磁石の製造方法 - Google Patents

希土類磁石の製造方法

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JPH07176413A
JPH07176413A JP5317747A JP31774793A JPH07176413A JP H07176413 A JPH07176413 A JP H07176413A JP 5317747 A JP5317747 A JP 5317747A JP 31774793 A JP31774793 A JP 31774793A JP H07176413 A JPH07176413 A JP H07176413A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 希土類磁石の湿式成形方法において、希土類
永久磁石用微粉と植物油の混合物を湿式成形、焼結する
ことにより配向性を改善し、耐酸化性も向上させる。 【構成】 希土類焼結磁石用の微粉と植物油の混合物を
磁界を印加した金型キャビティ内に充填した後、磁界を
印加したまま湿式加圧成形して成形体とし、得られた成
形体を焼結する希土類磁石の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、R−Co5系、R2−C
17系、R−Fe−B系(RはYを含む希土類元素の内
の1種または2種以上)希土類焼結磁石の製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】希土類焼結磁石は、原料金属を溶解し、
鋳型に注湯して得られたインゴットを粉砕、成形、焼
結、熱処理、加工して製造される。粉砕は、不活性高圧
ガス雰囲気中で粒子どうしを衝突させ乾粉を得るジェッ
トミル粉砕法、ボ−ルミル、振動ミル等を用い、有機溶
媒中で原料粉を粉砕しその後有機溶媒を乾燥させて乾粉
を得る湿式粉砕法で行われるのが一般的である。乾粉を
成形するにあたっては、所定量の乾粉を秤量し、これを
金型キャビティ内に投入する、あるいはフィ−ドボック
ス等を用いて擦り切り法にて金型キャビティ内に投入す
る方法が採られ、給粉後、配向磁界を印加して成形を行
う。また、あらかじめ磁界を印加したキャビティ内に上
記方法で乾粉を給粉し、成形する方法が採られる場合も
ある。一方、粉砕後の希土類焼結磁石用粉末は、化学的
に非常に活性であるため大気中で急激に酸化し、磁気特
性の劣化を招いてしまう。これを防止する方法として
は、例えば特開昭58−157924号、特開昭61−
114505号、特開平1−303710号、特開平3
−1504号、特開平4−83319号に開示されてい
るように、原料粉末と有機溶媒との混合物を作製し、こ
れを上記の乾粉と同様の方法で金型キャビティ内に給粉
し、磁界中にて成形し、得られた成形体を乾燥、焼結及
び熱処理する製造方法がある。この製造方法によれば、
湿式で成形するため乾粉で問題となる酸化による磁気特
性の劣化が乾粉に比べて多少緩和される。しかし、有機
溶媒には微量の水分や空気が含まれており、疎水性有機
溶媒であるヘキサンやトルエンを使用しても含有水分や
空気による微粉の酸化による経時変化は避けられず、得
られる永久磁石の磁気特性の水準は、満足すべきもので
はなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
従来の湿式成形法で満足すべき磁気特性が得られない原
因についてさらに研究した結果、先に示した有機溶媒中
に含有されている水分と空気による微粉の酸化の他に、
他の原因が関与していることを見いだした。粉砕後の希
土類磁石微粉末は、その固有保磁力の値が、例えば、フ
ェライト磁石の数倍大きいため微粉末間に強い相互作用
が生じ、微粉がブリッジを組みやすい。このため配向印
加磁場下においてもキャビティ内の希土類磁石原料粉は
局所的に配向の不揃いを有している。このため配向性が
低下し、磁気特性の内、特に残留磁束密度と最大エネル
ギ−積の低下をもたらす。従って、希土類磁石原料粉の
良好な配向性を得るためには、微粉間の相互作用による
ブリッジの生成を防止する必要がある。発明者等は、上
記の従来の湿式成形法で溶媒として使用される有機溶媒
には、微粉間の相互作用によるブリッジの生成を防止す
る何等の効果も無いことを確認した。即ち、希土類磁石
微粉と有機溶媒とを混合して作製した原料混合物の配向
磁界に対する配向性は乾粉と何等変わらず不十分なもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】以上の理由から、希土類
磁石原料粉の有するポテンシャルを引き出して良好な磁
気特性を得るためには、製造工程における微粉の酸化を
防止すると共に、微粉間の相互作用によるブリッジの生
成を防止し、良好な配向性を得る必要がある。発明者等
は鋭意検討の結果、希土類磁石原料微粉と植物油とを混
合して原料混合物とし、これを磁界中で湿式成形するこ
とによって上記2つの目的が達せられることを見いだし
て本発明に至ったものである。本発明では、希土類磁石
原料微粉と植物油とが混合され原料混合物とされる。植
物油は微粉の表面を被覆し、これによって化学的に活性
な微粉の表面が大気から遮断されるため、微粉の酸化が
防止される。希土類磁石原料微粉と植物油の混合方法は
特に限定されるものではない。粉砕された微粉と植物油
を各々所定量秤量し、これらをミキサ−等で混合しても
よい。あるいは、ジェットミル粉砕機の微粉排出口に植
物油を満たした容器を設置し、植物油中に直接微粉を回
収して原料混合物としてもよい。また、ボ−ルミル、振
動ミル、アトライタ−などの粉砕機に植物油を溶媒とし
て使用し、この中へ希土類永久磁石粗粉を所定量装入し
て湿式粉砕し、原料混合物を作製することができる。
【0005】原料混合物中の希土類永久磁石微粉の量比
は重量百分率で50〜80%とされる。微粉の量比が5
0%未満の場合、原料混合物中の溶媒である植物油の割
合が多くなって上澄みが生じ、原料混合物の定量供給に
困難を生じる。また、微粉の量比が80%より多い場
合、溶媒である植物油の割合が少なすぎて原料混合物の
供給時に切れが生じ、同じく原料混合物の定量供給が困
難となる。尚、ここで言う植物油とは植物より抽出され
る油を指し、その種類も特定の植物に限定されるもので
はないが、例えば大豆油、なたね油、コ−ン油、べにば
な油、ひまわり油、ごま油、つばき油などが揚げられ
る。また、植物油の2種類以上を適量混合したものも使
用できる。さらに、植物油の少なくとも1種類以上を主
成分とし、これに必要な添加物を加えたものなども使用
できる。また、希土類磁石原料微粉と植物油とを混合し
た原料混合物の配向磁界に対する配向性は、乾粉あるい
は有機溶媒を用いて作製した原料混合物の配向性に比べ
て大幅に向上する。これは、植物油の潤滑性による微粉
表面の改質、特に微粉相互間の摩擦力の低減が有効に作
用しているものと考えられる。これによって、微粉間の
相互作用によるブリッジの生成が無くなり、配向性が改
善されるものと考えられる。
【0006】原料混合物の金型キャビティへの充填方法
には特に制限は無く、例えばモノポンプ等の定量供給装
置で定量をキャビティ内に供給する方法、擦り切りフィ
−ダ等でキャビティに擦り切り充填する方法等があげら
れる。配向磁界は、あらかじめ印加してから原料混合物
をキャビティに充填しても、あるいは原料混合物をキャ
ビティに充填してから印加してもよく、その効果は双方
で変わらない。また、磁界を印加した金型キャビティ内
に原料混合物を加圧フィ−ダ等を用いて加圧注入しても
よい。この場合は、金型キャビティ内の微粉の充填密度
が上記の定量供給法擦り切り法の場合に比べて高まるた
め、磁気特性の内特に残留磁束密度のさらなる向上がは
かられる。さらに、上記定量供給法あるいは擦り切り法
で金型キャビティに原料混合物を充填後、印加磁界を保
持したまま加圧フィ−ダ等を用いて原料混合物を金型キ
ャビティ内に加圧注入し追加充填してもよい。この場合
も上記と同じ理由で残留磁束密度の向上がはかられる。
上記いずれの原料混合物の金型キャビティ内への充填方
法においても、印加磁界の強度は2KOe以上とされ
る。磁界強度が2KOe未満では、原料混合物中の磁粉
の配向性が不十分で高い残留磁束密度が得られない。ま
た、加圧フィ−ダ等によって原料混合物を金型キャビテ
ィ内へ充填あるいは追加充填する上記の方法において
は、加圧注入時の注入圧力は1Kgf/cm2以上とさ
れる。注入圧力が1Kgf/cm2未満では注入圧力が
不足し、1.8g/cc以上という高い充填密度が得ら
れず、充填密度は定量供給方式、擦り切り方式での水準
と変わらないため、加圧注入する意味がなくなる。
【0007】以上の各種の充填方法によって金型キャビ
ティ内に充填された原料混合物は、印加磁界が保持され
た状態で湿式成形され、成形体が得られる。この成形体
内部には、溶媒である植物油が残留している。この様な
成形体を常温から焼結温度である950〜1200℃ま
でに急激に昇温すると成形体の内部温度が急激に上昇
し、成形体内に残留した植物油と成形体内の希土類元素
が反応することによって希土類炭化物が生成する。この
ため焼結に十分な量の液相の発生が妨げられ、十分な密
度の焼結体が得られず磁気特性の劣化を招く恐れがあ
る。これを防止するためには、温度50〜500℃好ま
しくは50〜250℃、圧力10-1torr以下の条件
下で30分以上保持する脱植物油処理を施すことが望ま
しい。この処理により成形体中に残留した植物油を十分
に除去することができる。尚、保持は50〜500℃の
温度範囲であれば一点である必要はなく二点以上であっ
てもよい。また10-1torr以下の圧力下で室温から
500℃までの昇温速度を10℃/min以下、好まし
くは5℃/min以下とする脱植物油処理を施すことに
よっても、温度50〜500℃好ましくは50〜250
℃、圧力10-1torr以下の条件で30分以上保持す
る処理と同様な効果を得ることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を成形方向と磁界の印加方向が
平行な、いわゆる縦磁場成形での実施例をもって具体的
に説明するが、本発明の内容はこれによって限定される
ものではなく、成形方向と磁界の印加方向が直角な、い
わゆる横磁場成形や、径方向に異方性を有するラジアル
リング成形、径2極成形、極異方性成形等においても有
効である。 (実施例1)重量百分率でSm36.5%、Co63.
5%の組成を有するSmCo5系希土類原料粗粉をN2
ス雰囲気中でジェットミル粉砕し、平均粒度が5.0μ
mの微粉とした。この微粉6Kgに大豆油4Kgを混ぜ
混合物とした。この混合物を図1に示す成形装置にて成
形した。成形条件は、金型キャビティに原料混合物を擦
り切って充填し、上パンチをダイ面まで下降させた後に
金型キャビティに8KOeの配向磁界を印加し、次いで
配向磁界を印加したまま成形圧力3ton/cm2で湿
式成形し、成形体を得た。金型キャビティに対する微粉
の充填密度は1.6g/ccであった。なおこの場合、
フィルタは1mm厚さの布製のものを使用した。次ぎに
成形体に5×10-2torrの圧力下で200℃×1時
間の脱植物油処理を施した後、Arガス雰囲気中で11
30℃×4時間の焼結条件で焼結した。さらに、焼結体
にArガス雰囲気中で800℃×2時間の熱処理を施し
た。この成形から熱処理までの一連の作業は、同一の原
料混合物を使用して、微粉砕直後の原料混合物作製から
24時間後を起点として24時間毎に繰り返し行った。
熱処理後の各試料を機械加工後、その磁気特性、酸素量
を測定したところ、表1に示すように、時間の経過に対
する焼結体酸素量の増加はきわめて少なく、いずれの試
料においても良好な磁気特性が得られた。
【0009】(比較例1)実施例1で微粉砕して作製し
たSmCo5系希土類原料微粉を真空パック中に保管
し、微粉砕から24時間後を起点として24時間毎に真
空パックを開封して成形、焼結、熱処理を繰り返し行っ
た。成形条件は、図1に示す成形装置の金型キャビティ
に微粉を擦り切って充填し、実施例1と同一条件で成形
して成形体を得た。金型キャビティへの微粉の充填密度
は1.6g/ccであった。なおこの場合、上パンチは
油の排出孔無しのものと交換し、フィルタは使用しなか
った。各成形体は、成形直後に実施例1と同一の条件で
焼結、熱処理を行った。熱処理後の各試料を機械加工
後、磁気特性、酸素量を測定したところ、表1に示すよ
うに、時間の経過に対する焼結体酸素量の増加が実施例
1の場合に比べて大きく、これに伴って保磁力の低下が
見られた。また、焼結体酸素量の増加がそれほど大きく
ない初期の段階の試料においても残留磁束密度の値は実
施例1の試料の値に比べて低く、このことから実施例1
の場合に比べて配向性が劣っていることが判った。
【0010】(実施例2)重量百分率でSm25.0
%、Fe14.0%、Cu4.5%、Zr2.5%、C
o54.0%の組成を有するSm2Co17系希土類原料
粗粉をコ−ン油中でボ−ルミル粉砕し、原料微粉とコ−
ン油の混合物を回収した。この混合物に占める原料微粉
の重量比率は65%であった。また混合物中の原料微粉
の平均粒度は5.0μmであった。この混合物を図1に
示す成形装置にて成形した。成形条件は、金型キャビテ
ィに原料混合物を擦り切って充填し、上パンチをダイ面
まで下降させた後に金型キャビティに6KOeの配向磁
界を印加し、次いで配向磁界を印加したまま成形圧力2
ton/cm2で湿式成形し、成形体を得た。金型キャ
ビティに対する微粉の充填密度は1.5g/ccであっ
た。なおこの場合、フィルタは0.5mm厚さの金属製
のものを使用した。次ぎに成形体に5×10-2torr
の圧力下で100℃×1時間の脱植物油処理を施した
後、H2Arガス雰囲気中で1200℃×2時間の焼結
条件で焼結した。さらに、焼結体にArガス雰囲気中で
1180℃×1時間の溶体化処理と750℃×20時間
の時効処理を施した。この成形から熱処理までの一連の
作業は、同一の原料混合物を使用して、微粉砕直後の原
料混合物作製から24時間後を起点として24時間毎に
繰り返し行った。熱処理後の各試料を機械加工後、その
磁気特性、酸素量を測定したところ、表1に示すよう
に、時間の経過に対する焼結体酸素量の増加はきわめて
少なく、いずれの試料においても良好な磁気特性が得ら
れた。
【0011】(比較例2)実施例2で使用したSm2
17系希土類磁石原料粗粉をトルエン中でボ−ルミル粉
砕し、これを乾燥して平均粒度が5.0μmの微粉とし
た。この微粉を真空パック中に保管し、微粉砕から24
時間後を起点として24時間毎に真空パックを開封して
成形、焼結、熱処理を繰り返し行った。成形条件は、図
1に示す成形装置の金型キャビティに微粉を擦り切って
充填し、実施例2と同一条件で成形して成形体を得た。
金型キャビティへの微粉の充填密度は1.5g/ccで
あった。なおこの場合、上パンチは油の排出孔無しのも
のと交換し、フィルタは使用しなかった。各成形体は、
成形直後に実施例2と同一の条件で焼結、熱処理を行っ
た。熱処理後の各試料を機械加工後、磁気特性、酸素量
を測定したところ、表1に示すように、時間の経過に対
する焼結体酸素量の増加が実施例2の場合に比べて大き
く、これに伴って保磁力の低下が見られた。また、焼結
体酸素量の増加がそれほど大きくない初期の段階の試料
においても残留磁束密度の値は実施例2の試料の値に比
べて低く、このことから実施例2の場合に比べて配向性
が劣っていることが判った。
【0012】(実施例3)重量百分率でNd28.0
%、Pr1.5%、Dy1.0%、B1.0%、Nb
1.0%、Co3.5%、Al0.3%、残部Feの組
成を有するNd−Fe−B系希土類磁石原料粗粉をN2
ガス雰囲気中でジェットミル粉砕し、粉砕機の微粉排出
口になたね油を満たした容器を設置し、N2ガス雰囲気
中で排出微粉を直接なたね油の中に回収し、原料混合物
とした。この原料混合物中の原料微粉の重量比率は70
%であった。またこの原料微粉の平均粒度は3.9μm
であった。この混合物を図1に示す成形装置にて成形し
た。成形条件は、金型キャビティに原料混合物を擦り切
って充填し、次に上パンチをダイ面まで下降させた後
に、金型キャビティに3KOeの配向磁界を印加し、配
向磁界を印加したまま成形圧力1.0ton/cm2
湿式成形し、成形体を得た。金型キャビティへの微粉の
充填密度は1.6g/ccであった。なおこの場合フィ
ルタは、上パンチに多孔質金属材料を溶接したものを使
用した。次ぎに、成形体に5×10-2torrの圧力下
で、室温から500℃までの昇温速度が5℃/minの
脱植物油処理を施し、その後同じ圧力で1070℃まで
を30℃/minの昇温速度で昇温し、その温度で4時
間保持して焼結した。焼結体は、Arガス雰囲気中で、
900℃×1時間と600℃×1時間の熱処理を各1回
施した。この成形から熱処理までの一連の作業は、同一
の原料混合物を使用して、微粉砕直後の原料混合物作製
から24時間後を起点として24時間毎に繰り返し行っ
た。熱処理後の各試料を機械加工後、その磁気特性、酸
素量を測定したところ、表1に示すように、時間の経過
に対する焼結体酸素量の増加はきわめて少なく、いずれ
の試料においても良好な磁気特性が得られた。
【0013】(比較例3)実施例3で使用したNd−F
e−B系希土類磁石原料粗粉をN2ガス雰囲気中でジェ
ットミル粉砕し、粉砕機の微粉排出口に気密容器を接続
して、微粉を直接機密容器中に回収した。この微粉の平
均粒度は4.0μmであった。この微粉を、微粉砕から
24時間を起点として24時間毎にArガス雰囲気中で
気密容器を開いて成形、焼結、熱処理を繰り返し行っ
た。成形は、図1に示す成形装置をArガス雰囲気中に
設置し、金型キャビティに微粉を擦り切って充填し、実
施例3と同一条件で成形して成形体をえた。金型キャビ
ティへの微粉の充填密度は1.6g/ccであった。な
おこの場合、上パンチは植物油排出孔無しのものと交換
し、フィルタは使用しなかった。各成形体は、成形直後
に大気に接触させないようにして焼結炉に装入し、実施
例3と同一条件で焼結、熱処理を行った。熱処理後の各
試料を機械加工後、磁気特性、酸素量を測定したとこ
ろ、表1に示すように、時間の経過に対する焼結体酸素
量の増加が実施例3の場合に比べて大きく、これに伴っ
て保磁力の低下が見られた。また、焼結体酸素量の増加
がそれほど大きくない初期の段階の試料においても、残
留磁束密度の値は実施例3の試料の値に比べて低く、こ
のことから実施例3の場合に比べて配向性が劣っている
ことが判った。
【0014】(実施例4)重量百分率でNd27.5
%、Pr2.5%、Dy1.5%、B1.0%、Nb
0.6%、Co2.5%、Al0.2%、Ga0.2
%、残部Feの組成を有するNd−Fe−B系希土類磁
石原料粗粉をN2ガス雰囲気中でジェットミル粉砕し、
粉砕機の微粉排出口に大豆油となたね油の混合油を満た
した容器を設置し、N2ガス雰囲気中で排出微粉を直接
混合油の中に回収し、原料混合物とした。この原料混合
物中の原料微粉の重量比率は70%であった。またこの
原料微粉の平均粒度は4.0μmであった。この混合物
を図2に示す成形装置にて成形した。成形条件は、上パ
ンチをダイ面まで下降させた後に、金型キャビティに8
KOeの配向磁界を印加し、配向磁界を保持したまま金
型キャビティ内へ、加圧供給装置に充填した原料混合物
を10Kgf/cm2の注入圧力で充填した。充填後の
金型キャビティに対する微粉の充填密度は2.8g/c
cであった。原料混合物を金型キャビティ内に充填した
後、配向磁界を印加したまま成形圧力1.0ton/c
2で湿式成形し、成形体を得た。なおこの場合フィル
タ1mm厚さの布製のものを使用した。次ぎに、成形体
に5×10-2torrの圧力下で、室温から500℃ま
での昇温速度が5℃/minの脱植物油処理を施し、そ
の後同じ圧力で1100℃までを30℃/minの昇温
速度で昇温し、その温度で4時間保持して焼結した。焼
結体は、Arガス雰囲気中で、900℃×1時間と60
0℃×1時間の熱処理を各1回施した。機械加工後、そ
の磁気特性、酸素量、炭素量、焼結体密度を測定したと
ころ、表1に示すような良好な値が得られた。
【0015】(比較例4)実施例4で作製した原料混合
物を、図2に示す成形装置にて成形した。成形条件は、
上パンチをダイ面まで下降させ、金型キャビティに1K
Oeの磁界を印加し、印加磁界を保持したまま金型キャ
ビティ内へ、加圧供給装置に充填した原料混合物を10
Kgf/cm2の注入圧力で充填した。充填後の金型キ
ャビティに対する微粉の充填密度は3.0g/ccであ
った。原料混合物を金型キャビティ内に充填した後、配
向磁界を印加したまま成形圧力1.0ton/cm2
湿式成形し、成形体を得た。なおこの場合フィルタ1m
m厚さの布製のものを使用した。次ぎに、成形体に5×
10-2torrの圧力下で、室温から500℃までの昇
温速度が5℃/minの脱植物油処理を施し、その後同
じ圧力で1100℃までを30℃/minの昇温速度で
昇温し、その温度で4時間保持して焼結した。焼結体
は、Arガス雰囲気中で、900℃×1時間と600℃
×1時間の熱処理を各1回施した。機械加工後、その磁
気特性を測定したところ、表1に示すように、残留磁束
密度と最大エネルギ−積の値は実施例4に比べて大幅に
低いものであった。
【0016】(比較例5)実施例4で作製した原料混合
物を、図2に示す成形装置にて成形した。成形条件は、
上パンチをダイ面まで下降させ、金型キャビティに8K
Oeの磁界を印加し、印加磁界を保持したまま金型キャ
ビティ内へ、加圧供給装置に充填した原料混合物を0.
5Kgf/cm2の注入圧力で充填した。充填後の金型
キャビティに対する微粉の充填密度は1.2g/ccで
あった。原料混合物を金型キャビティ内に充填した後、
配向磁界を印加したまま成形圧力1.0ton/cm2
で湿式成形し、成形体を得た。なおこの場合フィルタ1
mm厚さの布製のものを使用した。次ぎに、成形体に5
×10-2torrの圧力下で、室温から500℃までの
昇温速度が5℃/minの脱植物油処理を施し、その後
同じ圧力で1100℃までを30℃/minの昇温速度
で昇温し、その温度で4時間保持して焼結した。焼結体
は、Arガス雰囲気中で、900℃×1時間と600℃
×1時間の熱処理を各1回施した。機械加工後、その磁
気特性を測定したところ、表1に示すように、残留磁束
密度と最大エネルギ−積の値は実施例4に比べて大幅に
低いものであった。
【0017】(比較例6)実施例4で使用したNd−F
e−B系希土類磁石原料粗粉をN2ガス雰囲気中でジェ
ットミル粉砕し、粉砕機の微粉排出口に実施例4の場合
と同一の配合比の大豆油となたね油の混合油を満たした
容器を設置し、N2ガス雰囲気中で排出微粉を直接混合
油の中に回収し、原料混合物とした。この原料混合物中
の原料微粉の重量比率は40%であった。またこの原料
微粉の平均粒度は4.1μmであった。この混合物を図
2に示す成形装置にて、実施例4と同一条件で成形しよ
うとしたが、原料混合物中の植物油の量が多すぎるため
上澄みが生成し、原料混合物の加圧供給装置による加圧
供給時に供給量が安定せず、成形毎に充填密度と成形体
寸法が大きく変動し、さらにはこれが磁気特性のバラツ
キをも誘起したため、製品とすることができなかった。
【0018】(比較例7)実施例4で使用したNd−F
e−B系希土類磁石原料粗粉をN2ガス雰囲気中でジェ
ットミル粉砕し、粉砕機の微粉排出口に実施例4の場合
と同一の配合比の大豆油となたね油の混合油を満たした
容器を設置し、N2ガス雰囲気中で排出微粉を直接混合
油の中に回収し、原料混合物とした。この原料混合物中
の原料微粉の重量比率は90%であった。またこの原料
微粉の平均粒度は3.8μmであった。この混合物を図
2に示す成形装置にて、実施例4と同一条件で成形しよ
うとしたが、原料混合物中の原料微粉の量が多すぎるた
め原料混合物に切れが生じ、原料混合物の加圧供給装置
による加圧供給時に供給量が安定せず、成形毎に充填密
度と成形体寸法が大きく変動し、さらにはこれが磁気特
性のバラツキをも誘起したため、製品とすることができ
なかった。
【0019】(実施例5)重量百分率でNd28.0
%、Dy4.0%、B1.0%、Nb1.0%、Co
4.5%、Al0.3%、残部Feの組成を有するNd
−Fe−B系希土類磁石原料粗粉をN2ガス雰囲気中で
ジェットミル粉砕し、平均粒度3.8μmの微粉とし
た。この微粉5.5Kgにゴマ油4.5Kgを混ぜ、こ
れを混合して合計10Kgの原料混合物とした。この混
合物を図3に示す成形装置にて成形した。成形条件は、
金型キャビティに原料混合物を擦り切って充填し、次に
上パンチをダイ面まで下降させた後に、金型キャビティ
に10KOeの配向磁界を印加し、配向磁界を保持した
まま金型キャビティ内へ、加圧供給装置に充填した原料
混合物を20Kgf/cm2の注入圧力で追加充填し
た。追加充填後の金型キャビティに対する微粉の充填密
度は2.9g/ccであった。原料混合物を金型キャビ
ティ内に追加充填した後、配向磁界を印加したまま成形
圧力1.0ton/cm2で湿式成形し、成形体を得
た。なおこの場合フィルタ1mm厚さの布製のものを使
用した。次ぎに、成形体に5×10-2torrの圧力下
で、室温から500℃までの昇温速度が7℃/minの
脱植物油処理を施し、その後同じ圧力で1100℃まで
を20℃/minの昇温速度で昇温し、その温度で2時
間保持して焼結した。焼結体は、Arガス雰囲気中で、
900℃×1時間と550℃×1時間の熱処理を各1回
施した。機械加工後、その磁気特性を測定したところ、
表1に示すような良好な値が得られた。
【0020】(比較例8)実施例5で成形した成形体に
5×10-2torrの圧力下で、室温から500℃まで
の昇温速度が15℃/minの脱植物油処理を施し、そ
の後同じ圧力で1100℃までを20℃/minの昇温
速度で昇温し、その温度で2時間保持して焼結した。焼
結体は、Arガス雰囲気中で900℃×1時間と550
℃×1時間の熱処理を各1回施した。機械加工後、その
焼結体の炭素量と磁気特性を測定したところ、表1に示
すように焼結体の炭素量は実施例5の場合に比べて高
く、逆に焼結体密度と残留磁束密度、最大エネルギ−
積、保磁力は低い値であった。
【0021】(実施例6)重量百分率でNd28.0
%、Dy1.5%、B1.0%、Nb1.2%、Al
0.3%、残部Feの組成を有するNd−Fe−B系希
土類磁石原料粗粉をN2ガス雰囲気中でジェットミル粉
砕し、粉砕機の微粉排出口にひまわり油を満たした容器
を設置し、N2ガス雰囲気中で排出微粉を直接ひまわり
油の中に回収し、原料混合物とした。この原料混合物中
の原料微粉の重量比率は75%であった。またこの原料
微粉の平均粒度は3.7μmであった。この混合物を図
3に示す成形装置にて成形したが、この場合は注入孔を
2つ持つダイを使用し、加圧フィ−ダからの原料供給ホ
−スも途中で二股に分かれているものを使用した。成形
条件は、金型キャビティに原料混合物を擦り切って充填
し、次に上パンチをダイ面まで下降させた後に、金型キ
ャビティに4KOeの配向磁界を印加し、配向磁界を保
持したまま金型キャビティ内へ、加圧供給装置に充填し
た原料混合物を10Kgf/cm2の注入圧力で追加充
填した。追加充填後の金型キャビティに対する微粉の充
填密度は2.7g/ccであった。原料混合物を金型キ
ャビティ内に追加充填した後、配向磁界を印加したまま
成形圧力1.0ton/cm2で湿式成形し、成形体を
得た。なおこの場合フィルタは、上パンチに多孔質金属
材料を溶接したものを使用した。次ぎに、成形体に5×
10-2torrの圧力下で、室温から500℃までの昇
温速度が3℃/minの脱植物油処理を施し、その後同
じ圧力で1060℃までを30℃/minの昇温速度で
昇温し、その温度で3時間保持して焼結した。焼結体
は、Arガス雰囲気中で、900℃×1時間と600℃
×1時間の熱処理を各1回施した。機械加工後、その磁
気特性を測定したところ、表1に示すような良好な値が
得られた。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の原料作
成、成形方法により希土類焼結磁石の配向性が改善さ
れ、かつ耐酸化性も向上するため高性能の希土類焼結磁
石が安定に量産できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例、比較例に用いる成形装置の部
分縦断面図である。
【図2】本発明の他の実施例、比較例に用いる成形装置
の部分縦断面図である。
【図3】本発明の他の実施例、比較例に用いる成形装置
の部分縦断面図である。
【符号の説明】
1 上パンチ、2 フィルタ、3 下パンチ、4 ダ
イ、5 配向コイル、6 擦り切りフィ−ダ、7 原料
混合物、8 原料供給ホ−ス、9 原料供給フィ−ダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 1/08 41/02 G H01F 1/08 B

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 RCo5系、R2Co17系あるいはR−F
    e−B系(RはYを含む希土類元素の内の1種類または
    2種類以上)希土類永久磁石用の微粉と植物油を混合
    し、この混合物を磁界を印加した金型キャビティ内に充
    填し、あるいはこの混合物を金型キャビティ内に充填し
    た後磁界を印加し、しかる後に印加磁界を保持したまま
    湿式加圧成形して成形体とし、その後焼結することを特
    徴とする希土類永久磁石の製造方法。
  2. 【請求項2】 RCo5系、R2Co17系あるいはR−F
    e−B系(RはYを含む希土類元素の内の1種類または
    2種類以上)希土類永久磁石用の微粉と植物油を混合
    し、この混合物を磁界を印加した金型キャビティ内に加
    圧注入して充填し、しかる後に印加磁界を保持したまま
    湿式加圧成形して成形体とし、その後焼結することを特
    徴とする希土類永久磁石の製造方法。
  3. 【請求項3】 RCo5系、R2Co17系あるいはR−F
    e−B系(RはYを含む希土類元素の内の1種類または
    2種類以上)希土類永久磁石用の微粉と植物油を混合
    し、この混合物を磁界を印加した金型キャビティ内に充
    填しあるいはこの混合物を金型キャビティ内に充填した
    後磁界を印加し、次いで印加磁界を保持したまま金型キ
    ャビティ内に混合物を追加加圧注入して充填し、しかる
    後に印加磁界を保持したまま湿式加圧成形して成形体と
    し、その後焼結することを特徴とする希土類永久磁石の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3に示す希土類永久磁石の製
    造方法において、混合物中の希土類永久磁石用微粉の量
    が重量百分比率で50〜80%であることを特徴とする
    製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3に示す希土類永久磁石の製
    造方法において、金型キャビティ内への印加磁界が2K
    Oe以上であることを特徴とする製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項2、3に示す希土類永久磁石の製
    造方法において、原料混合物の加圧注入時あるいは追加
    加圧注入時の注入圧力が1Kgf/cm2以上であるこ
    とを特徴とする製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項2、3に示す希土類永久磁石の製
    造方法において、原料混合物の加圧注入後あるいは追加
    加圧注入後の金型キャビティ内の微粉の充填密度が1.
    8g/cc以上であることを特徴とする製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜3に示す希土類永久磁石の製
    造方法において、焼結前に成形体を温度50〜500
    ℃、圧力10-1torr以下の条件下で30分以上保持
    して脱植物油処理を施し、その後焼結することを特徴と
    する製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項1〜3に示す希土類永久磁石の製
    造方法において、焼結前に成形体に10-1torr以下
    の圧力下で常温から500℃までの温度範囲の昇温速度
    を10℃/分以下とする脱植物油処理を施し、その後焼
    結することを特徴とする製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005105343A1 (ja) * 2004-04-30 2008-03-13 日立金属株式会社 希土類磁石用原料合金および粉末ならびに焼結磁石の製造方法
JP2011216732A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Nitto Denko Corp 永久磁石及び永久磁石の製造方法
JP2011216724A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Nitto Denko Corp 永久磁石及び永久磁石の製造方法
JP2011216666A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Nitto Denko Corp 希土類焼結磁石の製造方法

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