KR102159079B1 - Method Of rare earth sintered magnet - Google Patents

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김동환
공군승
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성림첨단산업(주)
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Abstract

According to the present invention, a method for manufacturing a rare earth sintered magnet comprises: a step of manufacturing a rare earth sintered magnet of a composition of xwt%RE-ywt%B-zwt%TM-bal.wt%Fe (RE = rare earth element, TM=3d transition element, x=28-35, y=0.5-1.5, z=0-15); a step of processing the rare earth permanent magnet to a predetermined standard; a step of cleaning the sintered rare earth permanent magnet; a step of mixing heavy rare earth metal hydrogen compound powder with a liquid solvent to prepare a slurry, and applying the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to a surface of the cleaned permanent magnet; a step of stacking the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry in a stacking box through a releasing agent powder and stacking the rare earth permanent magnet in multiple stages; a step of charging the stacked box in which the multi-stage rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is applied to a heating furnace and diffusing the rare earth into the grain boundary of the rare earth permanent magnet in a vacuum or inert gas atmosphere; a stress relief heat treatment step of charging the rare earth permanent magnet in which heavy rare earth metals are diffused into the heating furnace and performing stress relief heat treatment in the vacuum or inert gas atmosphere on the grain boundary of the rare earth permanent magnet; and a final heat treatment step of performing heat treatment after the stress relief heat treatment step.

Description

희토류 영구자석의 제조방법{Method Of rare earth sintered magnet}Manufacturing method of rare earth permanent magnet {Method of rare earth sintered magnet}

본 발명은 희토류 영구자석의 경자기특성을 향상시키기 위해 소결체인 희토류 영구자석의 표면에 중희토금속 수소화합물을 미립화시켜 도포하고, 중희토금속이 도포된 희토류 영구자석을 다단으로 적층시 희토류 영구자석 사이에 이형제를 위치시켜 상/하부에 위치한 희토류 영구자석이 융착되는 것을 방지하고, 희토류 영구자석에 도포된 중희토금속의 확산성이 균등화되도록 하는 희토류 영구자석의 제조방법에 관한 것이다.In the present invention, in order to improve the hard magnetic properties of rare earth permanent magnets, a rare earth permanent magnet is applied by atomizing a heavy rare earth metal hydrogen compound on the surface of a sintered rare earth permanent magnet, and a rare earth permanent magnet coated with a heavy rare earth metal is laminated in multiple stages. The present invention relates to a method of manufacturing a rare earth permanent magnet in which a release agent is positioned between the upper and lower rare earth permanent magnets to prevent fusion and the diffusion of heavy rare earth metals applied to the rare earth permanent magnets is equalized.

최근 에너지 저감 및 환경친화형 녹색성장사업이 새로운 이슈로 급부상하면서 자동차산업에서는 화석원료를 사용하는 내연기관을 모터와 병행하여 사용하는 하이브리드차 혹은 환경친화형 에너지원인 수소 등을 대체에너지로 활용하여 전기를 발생시키고 모터를 구동하는 연료전지차에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.As energy reduction and eco-friendly green growth projects have recently emerged as a new issue, the automobile industry uses an internal combustion engine that uses fossil raw materials in parallel with a motor, or a hybrid vehicle that uses hydrogen, an eco-friendly energy source, as alternative energy. There is an active research on a fuel cell vehicle that generates and drives a motor.

이들 환경친화형 자동차들은 전기에너지를 이용하여 구동되기 때문에 영구자석형 모터 및 발전기가 필연적으로 채용되고 있고, 자성소재 측면에서는 에너지 효율을 더욱 향상시키기 위하여 보다 높은 잔류자속밀도 및 안정적인 보자력을 나타내는 희토류 영구자석에 대한 기술적 수요가 증가하는 추세이다.Since these eco-friendly vehicles are driven using electric energy, permanent magnet motors and generators are inevitably employed, and in terms of magnetic materials, rare-earth permanent materials that exhibit higher residual magnetic flux density and stable coercivity to further improve energy efficiency. The technological demand for magnets is on the rise.

또한, 자동차의 연비개선을 위한 다른 측면으로는 자동차 부품의 경량화 및 소형화를 실현하여야 하는데, 예를 들어 모터의 경우 경량화 및 소형화 실현을 위해서는 모터의 설계변경과 더불어 영구자석 소재는 기존에 사용되던 페라이트자석을 보다 우수한 자기적 성능을 나타내는 희토류 영구자석으로 대체하는 것이 필수적이다.In addition, in order to improve fuel efficiency of automobiles, it is necessary to realize weight reduction and miniaturization of automobile parts.For example, in the case of motors, in order to realize lighter weight and miniaturization, permanent magnet materials along with the design change of the motor are used. It is essential to replace the magnet with a rare earth permanent magnet that exhibits better magnetic performance.

희토류 NdFeB 소결자석은, 하이브리드카(hybrid car) 등의 모터용으로서 점점 수요가 확대되고 있어, 그 보자력(Hcj)을 한층 더 크게 하는 것이 요구되고 있다. NdFeB 소결자석의 보자력(Hcj)을 증대시키기 위하여서는 Nd의 일부를 Dy이나 Tb으로 치환하는 방법이 알려져 있지만, Dy이나 Tb의 자원은 부족하고 또한 편재(偏在)하고 있으며, 또한 이들 원소의 치환에 의하여 NdFeB 소결자석의 잔류자속밀도(Br)나 최대 에너지 적(積)((BH)max)이 저하되는 것이 문제이다Rare-earth NdFeB sintered magnets are increasingly in demand for motors such as hybrid cars, and the coercive force Hcj is required to be further increased. In order to increase the coercive force (Hcj) of NdFeB sintered magnets, a method of substituting part of Nd with Dy or Tb is known, but the resources of Dy or Tb are insufficient and ubiquitous, and it is also difficult to replace these elements. The problem is that the residual magnetic flux density (Br) and the maximum energy product ((BH)max) of the NdFeB sintered magnet are lowered.

최근, 스퍼터링(sputtering)에 의하여 NdFeB 소결자석의 표면에 Dy이나 Tb을 부착시켜, 700∼1000℃로 가열하면, 자석의 잔류자속밀도(Br)을 거의 저하시키지 않고 보자력(Hcj)을 크게 할 수 있는 것이 발견되었다.(비(非)특허문헌 1∼3)Recently, if Dy or Tb is attached to the surface of a NdFeB sintered magnet by sputtering and heated to 700 to 1000°C, the coercive force (Hcj) can be increased without substantially lowering the residual magnetic flux density (Br) of the magnet. It was found that there is (non-patent documents 1 to 3).

자석 표면에 부착시킨 Dy이나 Tb은, 소결체의 입계(粒界)를 통하여 소결체 내부로 보내져, 입계로부터 주상(主相, main phase) RE2Fe14B(RE은 희토류 원소)의 각 입자의 내부로 확산해 간다.(입계확산) 이때, 입계의 RE 리치상(相)은 가열에 의하여 액화되므로, 입계 속의 Dy이나 Tb의 확산속도는, 입계로부터 주상입자 내부로의 확산속도보다도 훨씬 빠르다.Dy or Tb attached to the magnet surface is sent to the inside of the sintered body through the grain boundary of the sintered body, and from the grain boundary to the inside of each particle of the main phase RE 2 Fe 14 B (RE is a rare earth element). At this time, since the RE-rich phase of the grain boundary is liquefied by heating, the diffusion speed of Dy or Tb in the grain boundary is much faster than the diffusion speed from the grain boundary to the columnar particles.

이 확산속도의 차를 이용하여, 열처리 온도와 시간을 조정함으로써, 소결체 전체에 걸쳐서, 소결체 속의 주상입자의 입계에 극히 가까운 영역(표면영역)에 있어서만 Dy이나 Tb의 농도가 높은 상태를 실현할 수 있다. NdFeB 소결자석의 보자력(Hcj)은 주상입자의 표면영역의 상태에 따라서 결정되므로, 표면영역의 Dy이나 Tb의 농도가 높은 결정립(結晶粒)을 가지는 NdFeB 소결자석은 고보자력을 가지게 된다. 또한 Dy이나 Tb의 농도가 높아지면 자석의 잔류자속밀도(Br)이 저하되지만, 그와 같은 영역은 각 주상입자의 표면영역만이기 때문에, 주상입자 전체로서는 잔류자속밀도(Br)는 거의 저하되지 않는다. 이와 같이 하여, 보자력(Hcj)이 크며, 잔류자속밀도(Br)는 Dy이나 Tb을 치환하지 않는 NdFeB 소결자석과 그다지 변화없는 고성능 자석을 제조할 수 있는데 이 방법은 입계확산법이라 한다.By adjusting the heat treatment temperature and time using this difference in diffusion rate, it is possible to realize a state in which the concentration of Dy or Tb is high only in the region (surface region) very close to the grain boundary of the columnar particles in the sintered body throughout the sintered body. have. Since the coercive force (Hcj) of the NdFeB sintered magnet is determined according to the state of the surface area of the columnar particles, the NdFeB sintered magnet having a high concentration of Dy or Tb in the surface area has a high coercivity. In addition, when the concentration of Dy or Tb increases, the residual magnetic flux density (Br) of the magnet decreases, but since such an area is only the surface area of each columnar particle, the residual magnetic flux density (Br) is hardly lowered as a whole. Does not. In this way, it is possible to manufacture a NdFeB sintered magnet that does not replace Dy or Tb with a high coercive force (Hcj) and a residual magnetic flux density (Br) and a high-performance magnet that does not change much. This method is called a grain boundary diffusion method.

입계확산법에 의한 NdFeB 소결자석의 공업적 제조방법으로서, Dy이나 Tb의 플루오르화물(Fluor化物)이나 산화물 미분말층을 NdFeB 소결자석의 표면에 형성하여 가열하는 방법이나, Dy이나 Tb의 플루오르화물이나 산화물의 분말과 수소화 Ca의 분말의 혼합분말 속에 NdFeB 소결자석을 매립하여 가열하는 방법이 이미 발표되어 있다.(비특허문헌 4, 5)As an industrial manufacturing method of NdFeB sintered magnet by grain boundary diffusion method, a method of forming and heating a fluoride or oxide fine layer of Dy or Tb on the surface of a sintered NdFeB magnet, or powder of fluoride or oxide of Dy or Tb A method of embedding and heating a sintered NdFeB magnet in a mixed powder of a hydrogenated Ca powder has already been published (Non-Patent Documents 4 and 5).

상기 중희토금속인 Dy이나 Tb 수소화합물 슬러리를 NdFeB 소결자석의 표면에 도포한 후 다층으로 적층한 후 확산로에 장입시켜 가열하면, 적층된 상하부 NdFeB 소결자석이 적층된 소결자석의 자중으로 서로 융착하고, 이때 도포된 중희토금속이 소결자석의 결정립계로 균일하게 확산되지 않는다. 또한 융착된 소결자석을 분리하여야 하는 번거로움이 발생한다.When the heavy rare earth metal Dy or Tb hydrogen compound slurry is applied to the surface of the NdFeB sintered magnet, stacked in multiple layers, charged in a diffusion furnace, and heated, the stacked upper and lower NdFeB sintered magnets are fused to each other by the self-weight of the stacked sintered magnets. In this case, the applied heavy rare earth metal does not uniformly diffuse to the grain boundaries of the sintered magnet. In addition, the trouble of separating the fused sintered magnet occurs.

종래에는 희토류 영구자석 소결체를 알루미나 플레이트에 올려 놓고 다시 알루미나 플레이트를 희토류 영구자석 소결체 위에 올려 놓는 방식으로 적층한 후 이를 확산로에 장입시켜 가열하였으나, 이와 같은 적층방식에 사용되는 알루미나 플레이트는 그 두께를 5㎜ 이하로 얇게 할 수 없어, 장입로에 한번 장입시 희토류 영구자석 소결체의 장입하는데 제한이 있는 단점이 있고, 알루미나 플레이트가 단열기능이 있어, 가열시 알루미나 플레이트에 접한 곳에서 확산온도로 가열되는데 표면보다는 늦게 가열되어 확산시 희토류 영구자석 소결체 표면에서의 확산속도에 차이가 발생되고, 희토류 영구자석 소결체 표면에서의 중희토금속 확산깊이에 차이가 발생되는 단점이 있었다.Conventionally, the rare-earth permanent magnet sintered body is placed on an alumina plate, and the alumina plate is stacked again by placing it on the rare-earth permanent magnet sintered body, and then charged to a diffusion furnace and heated. However, the alumina plate used in such a lamination method has its thickness reduced. Since it cannot be thinned to less than 5mm, there is a drawback that there is a limitation in charging the rare earth permanent magnet sintered body once charged into the charging path, and the alumina plate has a thermal insulation function, so it is heated at a diffusion temperature in contact with the alumina plate during heating. When it is heated later than the surface and diffuses, there is a disadvantage that a difference occurs in the diffusion rate at the surface of the rare earth permanent magnet sintered body, and a difference occurs in the diffusion depth of the heavy rare earth metal at the surface of the rare earth permanent magnet sintered body.

종래기술인 희토류 영구자석 소결체인 영구자석의 표면에 중희토금속 수소화합물 증착이나 스퍼터링법, 중희토금속 함유 화합물 현탁액에 소결체를 침지후 건조법, 중희토 함유 화합물 현탁액 분사후 건조법, 소결체에 점착층 형성후 중희토금속류 함유 화합물 현탁액에 소결체를 침지하여 진동 및 교반하는 방법 등과 같이 설비나 공정 등의 관점에서 양산하기에는 문제점이 많고, 생산성이 나쁘고, 또한 소결체 표면에 도포되는 중희토금속의 도포량을 제어하기 어려워 필요량보다 많은 량의 중희토금속을 사용하여야 하는 단점이 있었다. Heavy rare earth metal hydrogen compound deposition or sputtering method on the surface of permanent magnet, which is a rare earth permanent magnet sintered body, drying method after immersing the sintered body in a heavy rare earth metal-containing compound suspension, drying method after spraying heavy rare earth compound suspension, and after forming an adhesive layer on the sintered body There are many problems in mass production from the viewpoint of equipment and processes, such as a method of immersing a sintered body in a suspension of a compound containing heavy rare earth metals to vibrate and stir, etc., and the productivity is poor, and it is difficult to control the amount of heavy rare earth metal applied to the surface of the sintered body. There was a drawback of having to use a larger amount of heavy rare earth metal than necessary.

특허문헌 1에는 희토류 금속분말 성형체를 소결시 성형체 사이에 금속입자를 분산시켜 소결하고, 이후 질산 수용액에 침지하여 소결체를 분리하는 기술이 개시되어 있다. 이는 질산 수용액에 침지하고, 이후 세정하여야 하는 불편함이 있다.Patent Document 1 discloses a technique of dispersing metal particles between the compacts when sintering a compact of a rare earth metal powder to sinter, and then immersing the compact in an aqueous nitric acid solution to separate the compact. It is inconvenient to be immersed in an aqueous nitric acid solution and then washed.

특허문헌 2에는 희토류 금속분말 성형체를 소결시 성형체 사이에 산화물분말을 분산시켜 소결하는 기술이 개시되어 있다. 이때 성형온도에서 산화물이 환원되어 희토류 영구자석의 표면에 산소량이 증가하여 자기 특성이 열화하는 단점이 있다.Patent Document 2 discloses a technique of sintering a rare earth metal powder compact by dispersing oxide powder between the compacts when sintering. At this time, the oxide is reduced at the molding temperature and the amount of oxygen on the surface of the rare earth permanent magnet increases, resulting in deterioration of magnetic properties.

특허문헌 3에는 중희토금속 함유 화합물 현탁액에 소결체를 침지후 건조, 분사후 건조, 소결체에 점착층 형성후 침지하여 진동 및 교반하는 방법이 개시되어 있다. 이와 같은 방법은 설비나 공정 등의 관점에서 양산하기에는 문제점이 많고, 생산성이 나쁘다.Patent Document 3 discloses a method of immersing a sintered body in a suspension of a heavy rare earth metal-containing compound and drying it, drying after spraying, forming an adhesive layer on the sintered body and immersing it to vibrate and stir. Such a method has many problems and poor productivity to mass-produce in terms of facilities or processes.

일본공개특허공보 특개2006-097092호 (2006년 04월 13일 공개)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-097092 (published on April 13, 2006) 일본공개특허공보 특개2001-335808호 (2001년 12월 04일 공개)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-335808 (published on December 4, 2001) 한국등록특허공보 제10-1534717호 (2015년 07월 01일 등록)Korean Registered Patent Publication No. 10-1534717 (registered on July 01, 2015)

[비특허문헌 1] K T Park et al, "Effect of Metal-Coating and Consecutive [0009] Heat Treatment on Coercivity of Thin Nd-Fe-B Sintered Magnets", Proceedings of the Sixteenth International Workshop on Rare-Earth Magnets and their Applications (2000), pp257-264[Non-Patent Document 1] KT Park et al, "Effect of Metal-Coating and Consecutive [0009] Heat Treatment on Coercivity of Thin Nd-Fe-B Sintered Magnets", Proceedings of the Sixteenth International Workshop on Rare-Earth Magnets and their Applications (2000), pp257-264 [비특허문헌 2] Naoyuki Ishigaki et al, "Surface Modification and Characteristics Improvement of Micro-sized Neodymium Sintered Magnet", NEOMAX Technical Report, published by Kabusiki Kaisha NEOMAX, vol 15(2005), pp15-19[Non-Patent Document 2] Naoyuki Ishigaki et al, "Surface Modification and Characteristics Improvement of Micro-sized Neodymium Sintered Magnet", NEOMAX Technical Report, published by Kabusiki Kaisha NEOMAX, vol 15(2005), pp15-19 [비특허문헌 3] Ken-ichi Machida et al, "Grain Boundary Modification and Magnetic Characteristics of Sintered NdFeB Magnet", Speech Summaries of 2004 Spring Meeting of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, published by the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 1-47A[Non-Patent Document 3] Ken-ichi Machida et al, "Grain Boundary Modification and Magnetic Characteristics of Sintered NdFeB Magnet", Speech Summaries of 2004 Spring Meeting of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, published by the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 1-47A [비특허문헌 4] Kouichi Hirota et al, "Increase in Coercivity of Sintered NdFeB Magnet by Grain Boundary Diffusion Method", Speech Summaries of 2005 Spring Meeting of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, published by the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, p143[Non-Patent Document 4] Kouichi Hirota et al, "Increase in Coercivity of Sintered NdFeB Magnet by Grain Boundary Diffusion Method", Speech Summaries of 2005 Spring Meeting of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, published by the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, p143 [비특허문헌 5] Ken-ichi Machida et al, "Magnetic Characteristics of Sintered NdFeB Magnet with Modified Grain Boundary", Speech Summaries of 2005 Spring Meeting of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, published by the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, p144[Non-Patent Document 5] Ken-ichi Machida et al, "Magnetic Characteristics of Sintered NdFeB Magnet with Modified Grain Boundary", Speech Summaries of 2005 Spring Meeting of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, published by the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, p144

본 발명은 종래기술인 희토류 영구자석 소결체인 희토류 영구자석의 표면에 중희토금속 수소화합물 증착이나 스퍼터링법, 중희토금속 함유 화합물 현탁액에 소결체를 침지후 건조법, 중희토 함유 화합물 현탁액 분사후 건조법, 소결체에 점착층 형성후 중희토금속류 함유 화합물 현탁액에 소결체를 침지하여 진동 및 교반하는 방법 등과 같이 설비나 공정 등의 관점에서 양산하기에는 문제점이 많고, 생산성이 나쁘고, 또한 소결체 표면에 도포되는 중희토금속의 도포량을 제어하기 어려워 필요량보다 많은 량의 중희토금속을 사용하여야 하는 단점을 해결하는데 있다. The present invention relates to the deposition or sputtering of heavy rare earth metal hydrogen compounds on the surface of the rare earth permanent magnet, which is a sintered rare earth permanent magnet in the prior art, a drying method after immersing a sintered body in a heavy rare earth metal-containing compound suspension, a drying method after spraying a heavy rare earth-containing compound suspension, and a sintered body. There are many problems to mass-produce from the viewpoint of equipment and processes, such as a method of immersing the sintered body in a suspension of a compound containing heavy rare earth metals after forming the adhesive layer to vibrate and stir, etc., and the productivity is poor, and the amount of heavy rare earth metal applied to the surface of the sintered body It is difficult to control and solve the disadvantage of having to use a larger amount of heavy rare earth metal than necessary.

본 발명의 과제는 중희토금속 수소화합물 슬러리를 정량펌프를 이용하여 액적으로 공급하고, 공급된 액적을 초음파를 이용해 미립화시켜 1회 이상 도포하여 중희토금속 수소화합물의 도포량을 정밀하게 제어하는 희토류 영구자석의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to supply a heavy rare earth metal hydrogen compound slurry as a droplet using a quantitative pump, and to atomize the supplied droplet using ultrasonic waves and apply one or more times to precisely control the amount of heavy rare earth metal hydrogen compound applied. It is to provide a method of manufacturing a magnet.

본 발명의 또 다른 과제는 상기 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec 의 속도로 목표로 하는 위치에 정밀하게 분사하여 중희토금속의 도포시 비산되어 발생되는 손실을 감소시키는 희토류 영구자석의 제조방법을 제공하는 것이다.Another problem of the present invention is that the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry atomized using the ultrasonic wave is precisely sprayed at a target position at a speed of 0.8 to 2 m/sec through a carrier gas and scattered when heavy rare earth metal is applied. It is to provide a method of manufacturing a rare earth permanent magnet that reduces the loss.

본 발명의 또 다른 과제는 희토류 영구자석 소결체를 적층시 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구체적으로 중희토금속이 도포된 희토류 영구자석을 다단으로 적층시 희토류 영구자석 사이에 이형제를 위치시켜 희토류 영구자석이 서로 융착되는 것을 방지하고, 희토류 영구자석에 도포된 중희토금속의 확산성을 균등화시키는 희토류 영구자석의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to solve the problem that occurs when the rare-earth permanent magnet sintered body is laminated. Specifically, when a rare-earth permanent magnet coated with a heavy rare-earth metal is laminated in multiple stages, a release agent is placed between the rare-earth permanent magnets. It is to provide a method of manufacturing a rare earth permanent magnet that prevents magnets from being fused to each other and equalizes the diffusivity of heavy rare earth metals applied to the rare earth permanent magnets.

본 발명의 또 다른 과제는 중희토금속의 결정립계 확산시 희토류 영구자석 표면에서의 확산속도에 차이가 없어 희토류 영구자석 표면에서의 중희토금속 확산깊이 차이를 감소시키는데 있다.Another object of the present invention is to reduce the difference in the diffusion depth of the heavy rare earth metal on the surface of the rare earth permanent magnet because there is no difference in the diffusion rate at the surface of the rare earth permanent magnet when the heavy rare earth metal is diffused at grain boundaries.

본 발명의 또 다른 과제는 확산온도에서 이형제가 환원되어 희토류 영구자석의 표면에 산소량이 증가함으로써 희토류 영구자석의 자기 특성이 열화하는 것을 방지하는데 있다.Another object of the present invention is to prevent deterioration of the magnetic properties of the rare earth permanent magnet by reducing the release agent at the diffusion temperature and increasing the amount of oxygen on the surface of the rare earth permanent magnet.

본 발명의 또 다른 과제는 희토류 영구자석 사이에 위치되는 이형제의 두께가 얇아져 종전의 알루미나 플레이트에 비하여 1회의 희토류 영구자석의 가열로 장입량을 증가시키는데 있다.Another object of the present invention is to increase the charging amount by heating the rare earth permanent magnet once compared to the conventional alumina plate because the thickness of the release agent positioned between the rare earth permanent magnets is thin.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법은, 31wt%Nd-1wt%Tb-1wt%B-2wt%TM-Bal.wt%Fe(TM=Cu, Al, Nb, Co) 조성의 희토류 영구자석을 제조하는 단계; 상기 제조된 희토류 영구자석을 1.0 ~ 5.0㎛ 이하 크기로 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 희토류 영구자석을 자장배향 및 압축성형하여 자화시켜 희토류 영구자석을 제조하는 단계; 상기 자화된 희토류 영구자석을 소결하는 단계; 상기 소결된 희토류 영구자석을 소정규격으로 가공하는 단계; 상기 가공된 희토류 영구자석을 세정하는 단계; 중희토금속 수소화합물 분말을 액상용매와 혼련하여 슬러리를 제조하고, 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 상기 세정된 희토류 영구자석의 표면에 도포하는 단계; 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 적층상자내에 이형제 분말을 매개로 적층시켜 다단으로 적층하는 단계; 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석이 다단 적층된 적층상자를 가열로에 장입하고 진공 또는 불활성기체 분위기에서 영구자석의 결정립계상으로 중희토금속을 확산시키는 단계; 상기 희토류 영구자석의 결정립계상으로 중희토금속가 확산된 희토류 영구자석을 가열로에 장입하고 진공 또는 불활성기체 분위기에서 응력제거열처리하는 응력제거열처리단계; 상기 응력제거열처리단계이후 열처리를 하는 최종열처리단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method of manufacturing a rare earth permanent magnet according to the present invention is 31wt%Nd-1wt%Tb-1wt%B-2wt%TM-Bal.wt%Fe(TM=Cu, Al, Nb, Co) preparing a rare earth permanent magnet composition; Pulverizing the prepared rare earth permanent magnet to a size of 1.0 ~ 5.0㎛ or less; Manufacturing a rare earth permanent magnet by magnetizing the pulverized rare earth permanent magnet by magnetic field orientation and compression molding; Sintering the magnetized rare earth permanent magnet; Processing the sintered rare earth permanent magnet to a predetermined standard; Cleaning the processed rare earth permanent magnet; Preparing a slurry by mixing heavy rare earth metal hydrogen compound powder with a liquid solvent, and applying the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to the surface of the cleaned rare earth permanent magnet; Stacking the rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry in a stacking box through a releasing agent powder and stacking them in multiple stages; Charging the multi-layered stacked box of rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry into a heating furnace, and diffusing the heavy rare earth metal to the grain boundaries of the permanent magnet in a vacuum or inert gas atmosphere; A stress relief heat treatment step of charging a rare earth permanent magnet in which heavy rare earth metals are diffused into a heating furnace and performing stress relief heat treatment in a vacuum or inert gas atmosphere on the grain boundary of the rare earth permanent magnet; And a final heat treatment step of performing heat treatment after the stress relief heat treatment step.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서, RE=Nd, Pr, La, Ce, Ho, Dy, Tb 중 하나 이상의 희토금속을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, it is characterized in that it contains at least one rare earth metal of RE=Nd, Pr, La, Ce, Ho, Dy, and Tb.

상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 상기 세정된 희토류 영구자석의 표면에 도포하는 단계에서 사용되는 중희토금속은 Nd, Pr, La, Ce, Ho, Dy, Tb 중 하나 이상의 중희토금속을 포함하는 중희토금속 수소화합물인 것으로 특징으로 것을 특징으로 한다. 상기 중희토금속은 Dy가 바람직하다.The heavy rare earth metal used in the step of applying the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to the surface of the cleaned rare earth permanent magnet includes one or more heavy rare earth metals of Nd, Pr, La, Ce, Ho, Dy, Tb It is characterized by being a rare earth metal hydrogen compound. The heavy rare earth metal is preferably Dy.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서, TM=Co, Cu, Al, Ga, Nb, Ti, Mo, V, Zr, Zn 중 하나 이상의 3d 천이금속을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, it is characterized in that it comprises at least one 3d transition metal of TM = Co, Cu, Al, Ga, Nb, Ti, Mo, V, Zr, Zn.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리의 도포단계에서 사용되는 중희토금속 수소화합물은 Nd-Hydride, Ho-Hydride, Dy-Hydride, Tb-Hydride 화합물 중 하나 또는 하나 이상인 것으로 특징으로 한다.The heavy rare earth metal hydrogen compound used in the application step of the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry in the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention is one or one of Nd-Hydride, Ho-Hydride, Dy-Hydride, and Tb-Hydride compounds. It is characterized by the above.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 중희토금속 수소화합물 슬러리는 중희토금속 수소화합물 15 ~ 25wt%와, 알콜 75 ~ 85wt%가 혼련된 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is characterized in that 15 to 25 wt% of a heavy rare earth metal hydrogen compound and 75 to 85 wt% of an alcohol are mixed.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 상기 세정된 희토류 영구자석의 표면에 도포하는 단계에서 희토류 영구자석을 100℃ 이하의 온도로 가열하는 것으로 특징으로 한다. 바람직하기로는 60 ~ 80℃ 온도범위에서 가열한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, in the step of applying the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to the surface of the cleaned rare earth permanent magnet, the rare earth permanent magnet is heated to a temperature of 100° C. or less. It is preferably heated in the temperature range of 60 ~ 80 ℃.

본 발명에 따른 희토 류영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 정량펌프를 이용하여 액적으로 공급하고, 공급된 액적을 초음파를 이용해 미립화시켜 1회 이상 도포하는 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is supplied as droplets using a metering pump, and the supplied droplets are atomized using ultrasonic waves and applied at least once.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec 의 속도로 희토류 영구자석의 표면에 1회 이상 도포하는 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry atomized using the ultrasonic wave is applied to the surface of the rare earth permanent magnet at least once at a rate of 0.8 to 2 m/sec through a carrier gas. do.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec 의 속도로 희토류 영구자석의 표면에 도포시 회오리형태의 방향성을 갖도록 1회 이상 도포하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a rare earth permanent magnet according to the present invention, when the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry atomized using the ultrasonic wave is applied to the surface of the rare earth permanent magnet at a speed of 0.8 to 2 m/sec through a carrier gas, it has a tornado shape. It is characterized in that it is applied more than once.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리의 도포는 초음파에 의하여 액적형태로 도포한 이후, 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 100℃ 이하의 온도로 가열하는 것으로 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is applied in droplet form by ultrasonic waves, and then the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is applied at a temperature of 100°C or less. It is characterized by heating.

상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 정량펌프를 이용하여 액적으로 공급하고, 공급된 액적을 초음파를 이용해 미립화시켜 희토류 영구자석의 표면에 도포한 이후 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 100℃ 이하의 온도로 가열하고, 상기 가열된 희토류 영구자석의 표면에 다시 중희토금속 수소화합물 슬러리를 미립화시켜 도포하는 순으로 2회 이상 도포하는 것을 특징으로 한다.The heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is supplied as droplets using a quantitative pump, and the supplied droplets are atomized using ultrasonic waves and applied to the surface of the rare earth permanent magnet, and then the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is 100 It is characterized in that it is heated to a temperature of not more than °C, and applied twice or more in the order of atomizing and applying a heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to the surface of the heated rare earth permanent magnet again.

상기 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec 의 속도로 희토류 영구자석의 표면에 도포시 회오리형태의 방향성을 갖도록 도포하되, 10 ~15초간 도포하는 것을 특징으로 한다.When the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry atomized using the ultrasonic wave is applied to the surface of a rare earth permanent magnet at a speed of 0.8 to 2 m/sec through a carrier gas, it is applied so as to have a tornado-like directionality, but is applied for 10 to 15 seconds. To do.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리의 도포는 초음파에 의하여 액적형태로 도포한 이후, 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 100℃ 이하의 온도로 가열하고, 상기 가열된 희토류 영구자석의 표면에 앞서 도포된 중희토금속 수소화합물 슬러리와는 다른 중희토금속 수소화합물 슬러리을 도포하고, 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 100℃ 이하의 온도로 가열하는 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is applied in droplet form by ultrasonic waves, and then the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is applied at a temperature of 100°C or less. After heating, a heavy rare earth metal hydrogen compound slurry different from the previously applied heavy rare earth metal hydrogen compound slurry was applied to the surface of the heated rare earth permanent magnet, and the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry was applied at a temperature of 100°C or less. It is characterized by heating to temperature.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 적층하는 단계에서 사용하는 이형제 분말은 카본분말, 알루미나분말, BN분말, MoS2분말 중 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the release agent powder used in the step of laminating the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is one or more of carbon powder, alumina powder, BN powder, and MoS2 powder. To do.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 적층하는 단계에서 사용하는 이형제 분말은 알콜 더 구체적으로는 에탄올인 유기용제와 혼련한 이형제분말 슬러리인 것을 특징으로 한다.The release agent powder used in the step of laminating the rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry in the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention is an alcohol, more specifically, a release agent powder slurry kneaded with an organic solvent such as ethanol. It features.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 적층은 2 ~ 10층 연속적으로 적층하는 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry are laminated in succession by 2 to 10 layers.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 이형제분말 슬러리는 스프레이 도포 방식으로 일정두께로 도포한다. 이형제분말 슬러리 도포두께는 0.2㎜ ~ 2㎜ 범위로 도포하고, 바람직하게는 0.5㎜ ~ 1.5㎜ 범위로 도포하는 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the release agent powder slurry is applied to a predetermined thickness by spray coating. The coating thickness of the release agent powder slurry is applied in the range of 0.2 mm to 2 mm, preferably in the range of 0.5 mm to 1.5 mm.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 이형제분말은 중희토금속 수소화합물의 확산온도에서 희토류 영구자석, 중희토금속과 반응하지 않아, 중희토금속이 희토류 영구자석의 결정립계상으로 중희토금속이 확산되는데 방해되지 않는 물질인 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the release agent powder does not react with the rare earth permanent magnet and heavy rare earth metal at the diffusion temperature of the heavy rare earth metal hydrogen compound, so that the heavy rare earth metal is formed on the grain boundary of the rare earth permanent magnet. It is characterized in that it is a material that does not interfere with diffusion.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 적층하는 단계에서 사용하는 이형제 분말의 크기는 10nm ~ 500㎛ 범위의 분말입도를 갖는 것으로 특징으로 한다. 바람직하게는 이형제 분말의 크기는 1 ~ 10㎛ 범위의 분말입도를 갖는 것을 특징으로 한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the size of the release agent powder used in the step of laminating the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is characterized by having a powder particle size in the range of 10 nm to 500 μm. . Preferably, the size of the mold release agent powder is characterized by having a powder particle size in the range of 1 to 10㎛.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 희토류 영구자석의 결정립계상으로 중희토금속을 확산시키는 단계에서 확산온도는 900℃ 온도에서 6시간 또는 800℃ 온도에서 10시간, 850℃ 온도에서 9시간 유지하는 것으로 특징으로 한다.In the step of diffusing the heavy rare earth metal to the grain boundary phase of the rare earth permanent magnet in the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the diffusion temperature is 6 hours at 900°C or 10 hours at 800°C, 9 hours at 850°C. It is characterized by maintaining.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 희토류가 확산된 희토류 영구자석을 응력제거열처리시키는 단계에서 열처리온도는 400∼1000℃ 범위에서 2 ~ 15시간 응력제거열처리를 실시한다. 바람직하기로는 850 ~ 950℃ 온도에서 8 ~ 12시간 응력제거열처리를 실시하는 것을 특징으로 한다. In the step of stress-relieving heat treatment of the rare-earth permanent magnet in which the rare-earth permanent magnet is diffused in the manufacturing method of the rare-earth permanent magnet according to the present invention, the stress-relieving heat treatment is performed at a temperature of 400 to 1000°C for 2 to 15 hours. Preferably, stress relief heat treatment is performed at a temperature of 850 to 950°C for 8 to 12 hours.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에 의하면, 중희토금속 수소화합물 슬러리를 정량펌프를 이용하여 액적으로 공급하고, 공급된 액적을 초음파를 이용해 미립화시켜 1회 이상 희토류 영구자석 소결체인 희토류 영구자석의 표면에 도포함으로써 중희토금속 수소화합물의 도포량을 정밀하게 제어할 수 있다.According to the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, a rare earth permanent magnet, which is a rare earth permanent magnet sintered body at least once, by supplying a heavy rare earth metal hydrogen compound slurry as a droplet using a metering pump and atomizing the supplied droplet using ultrasonic waves. By coating on the surface of, the amount of heavy rare earth metal hydrogen compound applied can be precisely controlled.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에 의하면, 상기 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec 의 속도로 목표로 하는 위치에 정밀하게 분사하여 중희토금속의 도포시 비산되어 발생되는 손실을 감소시킬 수 있다.According to the method of manufacturing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry atomized by using the ultrasonic wave is precisely sprayed at a target position at a speed of 0.8 to 2 m/sec through a carrier gas. It is possible to reduce the loss caused by scattering during the application.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에 의하면, 상기 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리 도포량이 균일해지는 효과가 있다.According to the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, there is an effect that the coating amount of the slurry of the heavy rare earth metal hydrogen compound atomized using the ultrasonic wave is uniform.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에 의하면, 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 다단으로 적층시 희토류 영구자석 사이에 이형제를 위치시켜 상하부에 위치한 희토류 영구자석이 서로 융착되는 것을 방지할 수 있다.According to the method of manufacturing a rare earth permanent magnet according to the present invention, when a rare earth permanent magnet coated with a heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is laminated in multiple stages, a release agent is placed between the rare earth permanent magnets to prevent the rare earth permanent magnets located in the upper and lower parts be fused to each other. Can be prevented.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에 의하면, 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 다단으로 적층시 희토류 영구자석 사이에 위치한 이형제가 접한 면과 이형제와 접하지 않는 면에서의 가열온도간 차이가 낮아 희토류 영구자석 표면에 도포된 중희토금속의 확산이 균등해지는 효과가 있다.According to the method of manufacturing a rare earth permanent magnet according to the present invention, when a rare earth permanent magnet coated with a heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is laminated in multiple stages, heating on the side where the release agent is located between the rare earth permanent magnets and the side not in contact with the release agent The difference between temperatures is low, so the diffusion of heavy rare earth metals applied to the surface of the rare earth permanent magnet is equalized.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에 의하면, 중희토금속의 결정립계 확산시 희토류 영구자석 표면에서의 확산속도에 차이가 없어 희토류 영구자석 표면에서의 중희토금속 확산깊이 차이를 감소시키는 효과가 있다.According to the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, there is no difference in the diffusion rate at the surface of the rare earth permanent magnet when the grain boundary of the heavy rare earth metal is diffused, so there is an effect of reducing the difference in the diffusion depth of the heavy rare earth metal on the surface of the rare earth permanent magnet. .

발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에 의하면, 이형제는 확산온도에서 희토류 영구자석, 중희토금속과 반응하지 않아, 중희토금속이 희토류 영구자석의 결정립계상으로 중희토금속이 확산되는데 방해되지 않아 희토류 영구자석의 자기 특성이 열화되지 않는다. According to the method of manufacturing a rare earth permanent magnet according to the invention, the release agent does not react with the rare earth permanent magnet and heavy rare earth metal at the diffusion temperature, and the heavy rare earth metal does not interfere with the diffusion of heavy rare earth metal on the grain boundary of the rare earth permanent magnet. Magnetic properties of permanent magnets do not deteriorate.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에 의하면, 희토류 영구자석 사이에 위치되는 이형제의 두께가 얇아져 종전의 알루미나 플레이트에 비하여 1회의 희토류 영구자석의 가열로 장입량을 증가시키는 효과가 있다.According to the method of manufacturing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the thickness of the release agent positioned between the rare earth permanent magnets is reduced, so that the amount of charging by heating the rare earth permanent magnet once is increased compared to the conventional alumina plate.

도 1은 본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법의 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 일예의 중희토금속 수소화합물 미립화 도포 및 이형제 매개 적층의 순서도.
도 3은 종래기술의 중희토금속이 도포된 희토류 영구자석 적층구조의 예시도,
도 4는 본 발명에 의한 중희토금속이 도포된 희토류 영구자석 적층구조의 예시도.
1 is a flow chart of a method of manufacturing a rare earth permanent magnet according to the present invention.
2 is a flow chart of an example of a heavy rare earth metal hydrogen compound atomization coating and a release agent mediated lamination according to the present invention.
3 is an exemplary view of a rare-earth permanent magnet laminate structure coated with a heavy rare-earth metal of the prior art,
Figure 4 is an exemplary view of a rare earth permanent magnet laminate structure coated with a heavy rare earth metal according to the present invention.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. Hereinafter, “upward”, “downward”, “front” and “rear” and other directional terms are defined based on the state shown in the drawings.

[제조방법][Manufacturing method]

본 발명의 전체적인 제조방법은 도 1에 개시된 순서도를 참고로 설명한다.The overall manufacturing method of the present invention will be described with reference to the flow chart disclosed in FIG. 1.

[준비 공정][Preparation process]

원료 분말로서, 희토류 합금으로 이루어진 분말을 준비한다. 희토류 합금은, RE=Y, La, Ce, Pr, Nd, Dy, Tb 및 Sm에서 선택되는 적어도 1종 및 Fe, TM=3d 천이금속에서 선택되는 적어도 1종, B로 할 때, RE-Fe 합금, 또는 RE-Fe-TM 합금, RE-Fe-B 합금, RE-Fe-TM-B 합금을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, Nd-Fe-B 합금, Nd-Fe-Co 합금, Nd-Fe-Co-B 합금 등을 들 수 있다. 희토류 소결 자석에 이용되고 있는 공지된 희토류 합금으로 이루어진 분말을 원료 분말에 이용할 수 있다.As a raw material powder, a powder made of a rare earth alloy is prepared. The rare earth alloy is at least one selected from RE=Y, La, Ce, Pr, Nd, Dy, Tb, and Sm, and at least one selected from Fe, TM=3d transition metal, when B is RE-Fe Alloys, or RE-Fe-TM alloys, RE-Fe-B alloys, and RE-Fe-TM-B alloys. More specifically, an Nd-Fe-B alloy, an Nd-Fe-Co alloy, and an Nd-Fe-Co-B alloy may be mentioned. Powders made of known rare earth alloys used in rare earth sintered magnets can be used as raw material powders.

원료 분말은, 원하는 조성의 합금으로 이루어진 용해 주조 잉곳이나 급냉 응고법에 의해 얻어진 박상체(箔狀體;foil)를 젯밀, 아트리타밀, 볼밀, 진동밀 등의 분쇄 장치에 의해 분쇄하거나, 가스 아토마이즈법과 같은 아토마이즈법을 이용하여 제조할 수 있다. 공지된 분말의 제조방법에 의해 얻어진 분말이나 아토마이즈법에 의해 제조한 분말을 더 분쇄하여 이용하여도 좋다. 분쇄 조건이나 제조 조건을 적절하게 변경함으로써, 원료 분말의 입도 분포나 분말을 구성하는 각 입자의 형상을 조정할 수 있다. 입자의 형상은, 특별히 상관없지만, 진구(眞球)에 가까울수록 치밀화하기 쉬운 데다가, 자장의 인가에 의해 입자가 회전하기 쉽다. 아토마이즈법을 이용하면, 진구도가 높은 분말을 얻을 수 있다.The raw material powder is pulverized by a pulverizing device such as a jet mill, an atita mill, a ball mill, or a vibration mill, or gas atomized by a melt casting ingot made of an alloy of a desired composition or a thin foil obtained by a rapid cooling solidification method. It can be manufactured by using an atomization method such as the mize method. A powder obtained by a known method for producing powder or a powder produced by an atomizing method may be further pulverized and used. By appropriately changing the grinding conditions and production conditions, the particle size distribution of the raw material powder and the shape of each particle constituting the powder can be adjusted. The shape of the particles is irrelevant in particular, but the closer it is to a true sphere, the easier it is to be densified, and the particles are easily rotated by the application of a magnetic field. If the atomization method is used, a powder having a high sphericity degree can be obtained.

이때, 합금 인곳트로부터 원료 분말로 제조하는 공정은 산소가 오염되어 자기특성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 질소 혹은 불활성가스 분위기에서 수행하는 것이 바람직하다.At this time, the process of manufacturing the raw material powder from the alloy ingot is preferably performed in a nitrogen or inert gas atmosphere to prevent deterioration of magnetic properties due to contamination of oxygen.

원료 분말은, 입경이 2 ~ 10㎛ 의 미세 입자를 함유하는 것을 특징의 하나로 한다. 원료 분말의 입도는, 레이저 회절식 입도 분포 장치에 의해 측정한 값으로 한다.One of the characteristics of the raw material powder is that it contains fine particles having a particle diameter of 2 to 10 µm. The particle size of the raw material powder is a value measured by a laser diffraction particle size distribution device.

원료 분말은, 미세할수록 충전 밀도를 높이기 쉽기 때문에, 최대 입경은 10 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다.The finer the raw material powder is, the easier it is to increase the packing density. Therefore, the maximum particle diameter is more preferably 10 µm or less.

원료 분말에는, 윤활제를 첨가할 수 있다. 윤활제를 포함하는 혼합물로 하면, 자장의 인가시에 원료 분말을 구성하는 각 입자가 회전하기 쉬워져, 배향성을 높이기 쉽다. 윤활제는, 원료 분말과 실질적으로 반응하지 않는 여러 가지 재질, 형태(액상, 고체상)의 것을 이용할 수 있다. 예컨대, 액상 윤활제는, 에탄올, 기계유, 실리콘오일, 피마자유 등을 들 수 있고, 고체상 윤활제는, 스테아르산아연 등의 금속염, 육방정 질화붕소, 왁스 등을 들 수 있다. 윤활제의 첨가량은, 액상 윤활제에서는, 원료 분말 100 g에 대하여 0.01 질량% 이상 10 질량% 이하 정도, 고체상 윤활제에서는, 원료 분말의 질량에 대하여 0.01 질량% 이상 5 질량% 이하 정도를 들 수 있다.A lubricant can be added to the raw material powder. When a mixture containing a lubricant is used, each particle constituting the raw material powder is easily rotated when a magnetic field is applied, and orientation is easily improved. As the lubricant, various materials and forms (liquid or solid) that do not substantially react with the raw material powder can be used. For example, the liquid lubricant includes ethanol, machine oil, silicone oil, castor oil, and the like, and the solid lubricant includes metal salts such as zinc stearate, hexagonal boron nitride, and wax. The amount of the lubricant added is about 0.01% by mass or more and 10% by mass or less with respect to 100 g of the raw material powder in the liquid lubricant, and about 0.01% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the mass of the raw material powder in the solid lubricant.

[금형 충진공정][Mold filling process]

원하는 형상·크기의 압분 성형체를 얻을 수 있도록, 원하는 형상·크기의 성형용 금형을 준비한다. 성형용 금형은, 종래, 소결 자석의 소재에 이용되고 있는 압분 성형체의 제조에 이용되고 있는 것, 대표적으로는, 다이, 상하 펀치를 구비한 것을 이용할 수 있다. 기타, 정수압 가압(Cold Isostatic Press)을 이용할 수 있다.In order to obtain a green compact having a desired shape and size, a molding mold having a desired shape and size is prepared. As for the molding die, what is conventionally used for the manufacture of a green compact used for a material of a sintered magnet, typically, a die and a top and bottom punch can be used. In addition, it is possible to use cold isostatic press.

[배향공정][Orientation process]

원료분말이 성형용 금형에 충진되면, 질소분위기에서 성형용 금형의 좌측과 우측에 위치하는 전자석에 펄스전류를 인가하여 고자장을 발생시킴으로서 분말을 완전히 배향시키고, 이어서 직류전류를 인가함으로서 발생되는 직류자장에 의해 이미 완전히 배향시킨 분말의 방향을 유지하면서 동시에 압축성형을 실시하여 희토류 영구자석을 제조한다.When the raw material powder is filled into the molding mold, a pulse current is applied to the electromagnets located on the left and right sides of the molding mold in a nitrogen atmosphere to generate a high magnetic field to completely orient the powder, followed by applying a DC current. A rare earth permanent magnet is produced by performing compression molding while maintaining the direction of the powder already fully oriented by the magnetic field.

[소결공정][Sintering process]

자장성형에 의해 얻어진 희토류 영구자석을 소결로에 장입하고 진공분위기 및 400℃ 이하에서 충분히 유지하여 잔존하는 불순 유기물을 완전히 제거한다.The rare earth permanent magnet obtained by magnetic field molding is charged into the sintering furnace and sufficiently maintained in a vacuum atmosphere and below 400°C to completely remove the remaining impurity organic matter.

다시 소결 조건인 온도 900℃∼1200℃, 유지 시간: 0.5시간∼3시간, 분위기: 진공, 아르곤 등의 조건에서 소결한다. 바람직하기로는 1,000 ~ 1,100℃의 온도범위가 바람직하고, 유지시간은 1 ~2시간 30분이 바람직하다.Again, sintering is performed under conditions such as temperature 900°C to 1200°C, holding time: 0.5 hour to 3 hours, atmosphere: vacuum, argon, etc. Preferably, the temperature range of 1,000 to 1,100°C is preferable, and the holding time is preferably 1 to 2 hours and 30 minutes.

[소정크기 가공공정][Prescribed size processing process]

소결된 희토류 영구자석은 12.5*12.5*5mm 크기의 자석으로 가공한다.The sintered rare earth permanent magnet is processed into a 12.5*12.5*5mm size magnet.

[가공체 세척공정][Process for washing the workpiece]

소정크기로 분할된 희토류 영구자석을 알칼리탈지제 용액에 담근 후, 파이 2~10mm 크기의 세라믹볼과 함께 문질러줌으로써 자석 표면에 묻어있는 기름성분을 제거하였고, 다시 자석을 증류수로 수차례 깨끗이 세정함으로써 잔존하는 탈지제를 완전히 제거하였다. After immersing the rare earth permanent magnet divided into predetermined size in an alkaline degreasing agent solution, the oil component on the surface of the magnet was removed by rubbing it with a ceramic ball of 2 to 10 mm size, and the magnet was washed several times with distilled water to remain. The degreasing agent was completely removed.

[세정된 희토류 영구자석에 중희토금속 수소화합물 도포공정][Coating process of heavy rare earth metal hydrogen compound to cleaned rare earth permanent magnet]

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 중희토금속 수소화합물을 제조하는 과정과 중희토금속 수소화합물 슬러리를 제조한 후, 세정된 희토류 영구자석의 표면에 도포하는 과정은 도 2에서 개시된 순서를 기초로 아래에서 설명한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the process of preparing a heavy rare earth metal hydrogen compound and preparing a heavy rare earth metal hydrogen compound slurry, and then applying it to the surface of the cleaned rare earth permanent magnet, follow the sequence disclosed in FIG. It is described below as a basis.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 중희토금속 수소화합물을 제조하는 방법은 알곤분위기에서 하나 또는 하나 이상의 중희토금속을 유도가열방식에 의해 고온에서 용융시킨 후, 칠몰드케스팅 주조법에 의해 중희토금속 인곳트로 제조한다. 상기 제조된 중희토금속 인곳트를 수mm ~ 수cm크기로 조분쇄한 후, 진공로에 장입하고, 진공펌프를 이용하여 진공로 내부를 진공배기 한 후에, 다시 수소를 대기압상태로 채우고 상온에서 500℃ 범위로 가열하면서 중희토금속 수소화합물을 제작한다. 상기 중희토금속 수소화합물을 알콜용매에 혼련하여 습식분쇄방식으로 중희토금속 분말을 1 ~ 2㎛ 크기로 분쇄하면서 중희토금속 수소화합물 슬러리를 제조한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, a method of producing a heavy rare earth metal hydrogen compound is obtained by melting one or more heavy rare earth metals at high temperature by induction heating method in an argon atmosphere, and then using a chill mold casting method. Manufactured with rare earth metal ingots. After coarsely pulverizing the prepared heavy rare earth metal ingot into a size of several mm to several cm, charging it into a vacuum furnace, evacuating the inside of the vacuum furnace using a vacuum pump, and again filling hydrogen to atmospheric pressure and at room temperature. Heavy rare earth metal hydrogen compound is produced while heating to 500℃. The heavy rare earth metal hydrogen compound is kneaded in an alcohol solvent, and the heavy rare earth metal powder is pulverized to a size of 1 to 2 μm by a wet grinding method to prepare a heavy rare earth metal hydrogen compound slurry.

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물은 Nd-Hydride, Ho-Hydride, Dy-Hydride, Tb-Hydride 화합물 중 하나 또는 하나 이상이 혼합된 중희토금속 수소화합물을 사용하거나, 순차적으로 각기 다른 중희토금속 수소화합물을 다수회 사용한다.In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the heavy rare earth metal hydrogen compound is a heavy rare earth metal hydrogen compound in which one or more of Nd-Hydride, Ho-Hydride, Dy-Hydride, Tb-Hydride compounds are mixed, or , Different heavy rare earth metal hydrogen compounds are sequentially used a number of times.

이후 세정된 희토류 영구자석의 표면에 중희토금속 수소화합물을 원활하게 도포하기 위하여 중희토금속 수소화합물을 슬러리화하는 것이 바람직하다.It is preferable to slurry the heavy rare earth metal hydrogen compound to smoothly apply the heavy rare earth metal hydrogen compound to the surface of the cleaned rare earth permanent magnet.

상기 중희토금속 수소화합물 슬러리는 중희토금속 수소화합물 15 ~ 25wt% 범위와, 알콜 75 ~ 85wt% 범위의 비율로 혼련하여 슬러리를 제조한다.The heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is kneaded in a ratio of 15 to 25 wt% of heavy rare earth metal hydrogen compound and 75 to 85 wt% of alcohol to prepare a slurry.

상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 정량펌프를 이용하여 액적으로 공급하고, 공급된 액적을 초음파를 이용해 미립화시켜 1회 이상 도포한다.The heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is supplied as droplets using a metering pump, and the supplied droplets are atomized using ultrasonic waves and applied one or more times.

보다 구체적으로 상기 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec 의 속도로 희토류 영구자석의 표면에 도포한다.More specifically, the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry atomized using the ultrasonic wave is applied to the surface of the rare earth permanent magnet at a speed of 0.8 to 2 m/sec through a carrier gas.

다른 도포방법은 상기 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec의 속도로 희토류 영구자석의 표면에 도포시 회오리형태의 방향성을 갖도록 도포한다.Another application method is to apply the slurry of the heavy rare earth metal hydrogen compound atomized using the ultrasonic wave to the surface of the rare earth permanent magnet at a speed of 0.8 to 2 m/sec through a carrier gas so as to have a tornado-like directionality.

상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 희토류 영구자석의 표면에 분사하여 도포단계에서 희토류 영구자석을 100℃ 이하의 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 바람직하기로는 60 ~ 80℃ 온도범위에서 가열한다.It is preferable to spray the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry onto the surface of the rare earth permanent magnet to heat the rare earth permanent magnet to a temperature of 100° C. or less in the coating step. It is preferably heated in the temperature range of 60 ~ 80 ℃.

또는 상기 중희토금속 수소화합물의 도포는 초음파에 의하여 액적형태로 도포한 이후, 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석을 100℃ 이하의 온도로 가열한다. 이때 바람직하기로는 60 ~ 80℃ 온도범위에서 가열한다.Alternatively, the heavy rare earth metal hydrogen compound is applied in the form of droplets by ultrasonic waves, and then the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound is heated to a temperature of 100°C or less. At this time, it is preferably heated in the temperature range of 60 ~ 80 ℃.

상기와 같은 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec 의 속도로 희토류 영구자석의 표면에 도포시 회오리 형태의 방향성을 갖도록 도포한 후, 가열에 의해 도포된 중희토금속 수소화합물 슬러리에서 알콜용매가 기화되고 중희토금속 수소화합물이 희토류 영구자석의 표면에 얇은 막형태로 부착된다.When applying the atomized heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to the surface of a rare earth permanent magnet at a speed of 0.8 ~ 2m/sec through a carrier gas using the ultrasonic wave as described above, it is applied to have a directionality in a tornado shape, and then applied by heating. The alcohol solvent is vaporized in the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry, and the heavy rare earth metal hydrogen compound adheres to the surface of the rare earth permanent magnet in the form of a thin film.

이와 같은 분사방식의 도포와 가열과정을 통해 희토류 영구자석의 표면에 도포되는 도포량을 제어하는 것이 가능하고, 희토류 영구자석의 표면에 고르게 도포하는 것이 가능하게 된다.It is possible to control the amount of coating applied to the surface of the rare earth permanent magnet through the coating and heating process of the spray method, and it is possible to evenly apply it to the surface of the rare earth permanent magnet.

예를 들면, 희토류 영구자석의 표면에 중희토금속 수소화합물 슬러리를 1회 도포만으로는 희토류 영구자석의 결정립계 확산에 필요로 하는 중희토금속 수소화합물의 량을 도포하는데 어려움이 있고, 전체적으로 고르게 도포할 수 없어, 국부적으로 과다한 량이 도포된다.For example, it is difficult to apply the amount of heavy rare earth metal hydrogen compound required for the diffusion of the grain boundary of the rare earth permanent magnet with only one application of the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry on the surface of the rare earth permanent magnet, and it is possible to apply evenly throughout. No, an excessive amount is applied locally.

본 발명과 같이 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec 의 속도로 희토류 영구자석의 표면에 도포시 회오리 형태의 방향성을 갖도록 도포하면 1회에 도포할 수 있는 중희토금속 수소화합물 량을 쉽게 제어할 수 있고, 다수회 도포함으로써 필요로 하는 중희토금속 수소화합물 량을 희토류 영구자석의 표면에 고르게 도포할 수 있게 되는 것이다.When the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry atomized using ultrasonic waves as in the present invention is applied to the surface of a rare earth permanent magnet at a speed of 0.8 to 2 m/sec through a carrier gas, it can be applied once if it is applied to have a directionality in a tornado shape. The amount of heavy rare earth metal hydrogen compound can be easily controlled, and by applying multiple times, the required amount of heavy rare earth metal hydrogen compound can be evenly applied to the surface of rare earth permanent magnet.

또한 초음파를 이용해 미립화된 중희토금속 수소화합물 슬러리를 캐리어 가스를 통해 0.8 ~ 2m/sec 의 낮은 속도로 회오리 형태의 방향성을 갖도록 희토류 영구자석의 표면에 도포하면, 희토류 영구자석에 도포시 희토류 영구자석과 부딛쳐 비산함으로써 손실되는 중희토금속 수소화합물이 감소되고, 방향성을 갖게 되어 도포의 균일성을 향상시키는데 효과적이다.In addition, if an atomized heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is applied to the surface of a rare earth permanent magnet to have a whirl-like directionality at a low speed of 0.8 ~ 2m/sec through a carrier gas, the rare earth permanent magnet is applied to the rare earth permanent magnet. Heavy rare earth metal hydrogen compounds lost by scattering and hitting are reduced, and it is effective in improving the uniformity of coating by having a directionality.

[중희토금속 수소화합물 도포된 희토류 영구자석의 이형제 매개 적층공정][Release agent mediated lamination process of rare earth permanent magnet coated with heavy rare earth metal hydrogen compound]

본 발명에 따른 희토류 영구자석의 제조방법에서 상기 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석(30)을 적층상자(10)내에 이형제 분말, 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석, 이형제분말(50), 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석(30) 순으로 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석(30)을 도 4와같이 다단으로 적층한다. In the method for producing a rare earth permanent magnet according to the present invention, the rare earth permanent magnet 30 coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound is placed in a stacking box 10 with a release agent powder, a rare earth permanent magnet coated with a heavy rare earth metal hydrogen compound, and a release agent powder (50), the rare earth permanent magnets 30 coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound are stacked in multiple stages as shown in FIG. 4 in the order of the rare earth permanent magnets 30 coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound.

상기 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석을 적층하는 단계에서 사용하는 이형제 분말은 카본분말, 알루미나분말, BN분말, MoS2분말 중 하나 이상을 사용한다.The release agent powder used in the step of laminating the rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound is one or more of carbon powder, alumina powder, BN powder, and MoS2 powder.

추가적으로 이형제분말(50)은 알콜인 유기용제와 혼련한 이형제분말(50) 슬러리화하는 것이 바람직하다.In addition, the mold release agent powder 50 is preferably a slurry of the mold release agent powder 50 kneaded with an organic solvent which is an alcohol.

상기 슬러리 형태의 이형제 분말과 유기용제를 적층상자(10)의 하측에 스프레이 분사하고, 이형제 분말 위에 상기 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석을 올려놓고, 다시 슬러리 형태의 이형제 분말과 유기용제를 스프레이 분사, 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석 순으로 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석을 적층하되, 적층은 2 ~ 10층 연속적으로 적층한다.The slurry form of the release agent powder and the organic solvent are spray-sprayed on the lower side of the stacking box 10, and the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound is placed on the release agent powder, and the release agent powder and organic solvent in a slurry form The rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound are laminated in the order of spray spraying and the rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound, and 2 to 10 layers are continuously stacked.

상기 적층되는 이형제분말(50) 슬러리 도포 두께는 0.2㎜ ~ 2㎜ 범위로 도포하고, 바람직하게는 0.5㎜ ~ 1.5㎜ 범위로 도포하는 것을 특징으로 한다.The layered release agent powder 50 slurry coating thickness is applied in the range of 0.2 mm to 2 mm, preferably in the range of 0.5 mm to 1.5 mm.

상기 이형제분말(50)은 중희토금속 수소화합물의 확산온도에서 희토류 영구자석, 중희토금속과 반응하지 않아, 중희토금속이 희토류 영구자석의 결정립계상으로 희토류를 확산되는데 방해되지 않는 물질을 사용한다.The release agent powder 50 uses a material that does not react with rare earth permanent magnets and heavy rare earth metals at the diffusion temperature of the heavy rare earth metal hydrogen compound, so that the heavy rare earth metal does not interfere with diffusion of rare earth metals to the grain boundary of the rare earth permanent magnet. .

상기 이형제분말(50)의 크기는 10nm ~ 500㎛ 범위의 분말입도를 갖는 것으로 특징으로 한다. 바람직하게는 이형제 분말의 크기는 1 ~ 10㎛ 범위의 분말입도를 갖는다.The size of the release agent powder 50 is characterized by having a powder particle size in the range of 10nm ~ 500㎛. Preferably, the size of the mold release agent powder has a powder particle size in the range of 1 to 10 μm.

이와 같은 이형제분말(50) 입도와 이형제분말(50) 도포 두께는 확산로에서 가열시 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석 표면(30)에서 균등한 온도로 가열되어 확산속도와 확산깊이를 일정하게 유지하는 기능을 갖는 효과가 있다.The particle size of the releasing agent powder 50 and the coating thickness of the releasing agent powder 50 are heated at an equal temperature on the rare earth permanent magnet surface 30 coated with a heavy rare earth metal hydrogen compound when heated in a diffusion furnace to reduce the diffusion speed and diffusion depth. It has the effect of having a function to keep it constant.

또한 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석(30)의 적층시 얇은 두께의 이형제분말(50) 슬러리를 분사함으로 인해 많은 갯수의 희토류 영구자석을 적층할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the rare earth permanent magnet 30 coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound is laminated, a large number of rare earth permanent magnets can be stacked by spraying a thin-thick release agent powder 50 slurry.

이는 종래의 알루미나 플레이트(40)를 사용하는 적층방식에 비하여 10 ~15% 적층갯수를 높일 수 있어, 생산성이 향상된다.This can increase the number of stacking by 10 to 15% compared to the stacking method using the conventional alumina plate 40, thereby improving productivity.

도 3 및 도 4에서 미설명부호 10은 적층상자 커버이다.3 and 4, reference numeral 10 denotes a stacked box cover.

[입계확산공정][Intergranular diffusion process]

상기 중희토금속 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석이 적층된 적층상자(10)를 확산로에 장입하고 알곤 분위기에서 승온속도=1℃/min.으로 가열하여 확산온도를 유지하면서 중희토금속 수소화합물이 중희토금속으로 분해되어 희토류 영구자석 내부로 확산되어 침투반응이 진행시킨다.The stacked box 10 in which the rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound are applied is charged into a diffusion furnace and heated in an argon atmosphere at a heating rate = 1° C./min. to maintain the diffusion temperature while maintaining the heavy rare earth metal hydrogen compound. It is decomposed into the heavy rare earth metal and diffuses into the rare earth permanent magnet to proceed with the penetration reaction.

바람직하기는 900℃ 온도에서 6시간 또는 800℃ 온도에서 10시간, 850℃ 온도에서 9시간 유지한다.Preferably, the temperature is maintained at 900°C for 6 hours or at 800°C for 10 hours and at 850°C for 9 hours.

이와 같이 가열하면 입계확산을 용이하게 실시할 수 있어, 희토류 영구자석의 고특성화, 즉, 잔류자속밀도(Br)나 최대 에너지 적(積)((BH)max)을 입계확산 처리 전보다 높은 상태로 유지할 수 있고, 고보자력(Hcj)화할 수 있다. 입계확산법이 두께가 얇은 자석에 대하여 효과가 큰 것도 지금까지의 보고와 같다. 5㎜ 이하의 두께에 대하여 특히 유효하다.When heated in this way, grain boundary diffusion can be easily carried out, so that the high characterization of rare earth permanent magnets, that is, the residual magnetic flux density (Br) or the maximum energy product ((BH) max) is higher than before the grain boundary diffusion treatment It can be maintained and high coercivity (Hcj) can be achieved. It is the same as the reports so far that the grain boundary diffusion method is effective for thin magnets. It is particularly effective for thicknesses of 5 mm or less.

[응력제거열처리 및 최종열처리][Stress removal heat treatment and final heat treatment]

상기 입계확산처리 후 표면에 잔존하는 중희토금속 수소화합물 슬러리 도포층을 제거한 후 400 ~ 1,000℃ 온도에서 2 ~ 15시간 응력제거열처리를 실시한다. 바람직하기로는 850 ~ 950℃ 온도에서 8 ~ 12시간 응력제거열처리를 실시한다.After removing the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry coating layer remaining on the surface after the grain boundary diffusion treatment, stress relief heat treatment is performed at a temperature of 400 to 1,000°C for 2 to 15 hours. Preferably, stress relief heat treatment is performed at a temperature of 850 to 950°C for 8 to 12 hours.

상기 응력제거열처리이후, 400 ~ 600℃ 온도에서 0.5 ~ 3시간 최종열처리를 실시한다. 바람직하기로는 450 ~ 550℃ 온도에서 1.5 ~ 2.5시간 최종열처리를 실시한다.After the stress relief heat treatment, final heat treatment is performed at a temperature of 400 to 600° C. for 0.5 to 3 hours. Preferably, the final heat treatment is performed at a temperature of 450 to 550°C for 1.5 to 2.5 hours.

이하, 비교예와 실시예를 들어, 본 발명의 보다 구체적인 실시형태를 설명한다.Hereinafter, a more specific embodiment of the present invention will be described with reference to comparative examples and examples.

표 1은 비교예와 실시예 1 내지 4의 희토류 영구자석 표면에 중희토금속 수소화합물 도포횟수, 도포량 및 확산로 장입 희토류 영구자석의 적층에 따른 자기특성변화, 융착성을 비교한 것이고, 31wt%Nd-1wt%B-2wt%TM-Bal.Bal.wt%Fe(TM=Cu, Al, Nb, Co) 조성의 희토류 영구자석를 제조한 후, 희토류 영구자석을 12.5*12.5*5mm 크기의 자석으로 분할가공하였다.Table 1 is a comparison of changes in magnetic properties and fusion properties according to the stacking of rare earth permanent magnets charged with a diffusion furnace and the number of applications of heavy rare earth metal hydrogen compounds on the surface of the rare earth permanent magnets of Comparative Examples and Examples 1 to 4, the amount of application, and After manufacturing a rare earth permanent magnet of Nd-1wt%B-2wt%TM-Bal.Bal.wt%Fe(TM=Cu, Al, Nb, Co) composition, the rare earth permanent magnet is converted into a 12.5*12.5*5mm size magnet. It was divided and processed.


샘플
제조
조건

Sample
Produce
Condition
공정조건Process conditions 확산diffusion 자기특성Magnetic properties



Jung
Wear
castle
이형제물질Release agent material 중희토금속 수소화합물 도포량Heavy rare earth metal hydrogen compound applied amount 희토류 영구
자석
적층
갯수
Rare earth permanent
magnet
Lamination
amount
도포
방식
apply
system
시간
(sec)/횟수
time
(sec)/number
도포량
(wt%)
Application amount
(wt%)
잔류자속밀도Br(kG)Residual magnetic flux density Br(kG) 보자력
Hcj(kOe)
Coercivity
Hcj(kOe)
최대
에너지 적(積)
BH(max)
(MGOe)
maximum
Energy enemy
BH(max)
(MGOe)
비교예1Comparative Example 1 알루미나판Alumina plate 1.0%1.0% 5층5th floor 침지Immersion 120120 1.11.1 13.6913.69 29.3829.38 47.6847.68 양호Good 실시예1Example 1 카본
분말
Carbon
powder
1.0%1.0% 5층5th floor 분사jet 1회1 time 0.50.5 13.9713.97 30.2930.29 49.5449.54 양호Good
실시예2Example 2 MoS2
분말
MoS2
powder
1.0%1.0% 5층5th floor 2회Episode 2 0.610.61 13.8313.83 31.6631.66 48.9948.99 양호Good
실시예3Example 3 카본
분말
Carbon
powder
1.0%1.0% 10층10th floor 3회3rd time 0.720.72 13.7213.72 31.8931.89 47.8247.82 양호Good
실시예4
Example 4
알루미나분말Alumina powder 1.0%1.0% 10층10th floor 4회4 times 0.890.89 13.6813.68 32.8432.84 47.6447.64 양호Good

분할가공된 희토류 영구자석을 알칼리탈지제 용액에 담근 후, 파이 2~10mm 크기의 세라믹볼과 함께 문질러줌으로써 희토류 영구자석 표면에 묻어있는 기름성분을 제거하였고, 다시 희토류 영구자석을 증류수로 수차례 깨끗이 세정함으로써 잔존하는 탈지제를 완전히 제거하였다. 희토류 영구자석의 표면에 희토류 확산물질 도포하기 위한 도포물질을 제조하는 방법으로서 알곤분위기에서 Dy금속을 유도가열방식에 의해 고온에서 용융시킨 후 칠몰드케스팅 주조법에 의해 금속인곳트로 제조하였다. 제조된 금속인곳트를 수mm ~ 수cm크기로 조분쇄 한 후, 진공로에 장입하였고, 진공펌프를 이용하여 진공로 내부를 진공배기 한 후, 다시 수소를 대기압상태로 채우고 상온 ~ 500℃ 범위로 가열하면서 Dy 수소화합물을 제작하였다. 제작된 Dy 수소화합물을 알콜용매에 혼련하여 습식분쇄방식으로 희토합금 분말을 1.5㎛ 크기로 분쇄하면서 Dy 수소화합물 슬러리를 제조하였다.After dipping the divided processed rare-earth permanent magnet in an alkaline degreasing agent solution, the oil component on the surface of the rare-earth permanent magnet was removed by rubbing it with a ceramic ball of 2 to 10 mm size, and the rare-earth permanent magnet was washed several times with distilled water. Thus, the remaining degreasing agent was completely removed. As a method of manufacturing a coating material for applying a rare earth diffusion material to the surface of a rare earth permanent magnet, Dy metal was melted at high temperature by induction heating method in an argon atmosphere, and then made into a metal ingot by the chill mold casting method. After coarsely pulverizing the manufactured metal ingot into a size of several mm to several cm, it was charged into a vacuum furnace, and after evacuating the inside of the vacuum furnace using a vacuum pump, hydrogen was again filled to atmospheric pressure, and the temperature ranged from room temperature to 500℃. Dy hydrogen compound was prepared while heating with. The prepared Dy hydrogen compound was kneaded in an alcohol solvent, and the rare earth alloy powder was pulverized to a size of 1.5 μm by a wet grinding method to prepare a Dy hydrogen compound slurry.

상기 과정까지는 비교예와 실시예 1 내지 4 모두 동일하다.Until the above process, both Comparative Examples and Examples 1 to 4 are the same.

[비교예와 실시예 1 내지 4][Comparative Examples and Examples 1 to 4]

비교예와 실시예 1 내지 4는 31wt%Nd-1wt%Tb-1wt%B-2wt%TM-Bal.wt%Fe(TM=Cu, Al, Nb, Co) 조성의 희토류 영구자석를 제조하여, 희토류 영구자석을 12.5*12.5*5mm 크기의 자석으로 분할가공하고, 세정된 희토류 영구자석의 표면을 세정하였다.Comparative Examples and Examples 1 to 4 produced a rare earth permanent magnet of 31wt%Nd-1wt%Tb-1wt%B-2wt%TM-Bal.wt%Fe (TM=Cu, Al, Nb, Co) composition, The permanent magnet was divided into 12.5*12.5*5mm sized magnets, and the surface of the cleaned rare earth permanent magnet was cleaned.

[비교예 1][Comparative Example 1]

상기 Dy 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석을 적층상자에 적재하는 방법으로서 기존의 알루미나 플레이트 10㎜ 두께를 사용하여 5층으로 적층하여 확산로에 장입하였다.As a method of loading the rare earth permanent magnet coated with the Dy hydrogen compound in the stacking box, the existing alumina plate 10 mm thick was stacked in 5 layers and loaded into a diffusion furnace.

상기 확산로를 알곤 분위기에서 승온속도=1℃/min.으로 가열하여 900℃ 온도에서 6시간 유지하면서 Dy 수소화합물이 Dy로 분해되어 자석 내부로 확산되어 침투반응이 진행되도록 하였다. 확산처리 후 표면에 확산층을 제거한 후 900℃ 온도에서 10시간 응력제거열처리를 실시하고, 이어서 500℃ 온도에서 2시간 최종열처리를 실시하였다.The diffusion furnace was heated in an argon atmosphere at a temperature increase rate = 1° C./min. and maintained at 900° C. for 6 hours, while the Dy hydrogen compound was decomposed into Dy and diffused into the magnet to allow the penetration reaction to proceed. After the diffusion treatment, after removing the diffusion layer from the surface, stress relief heat treatment was performed at 900°C for 10 hours, followed by final heat treatment at 500°C for 2 hours.

비교예인 기존의 알루미나 플레이트사용시 잔류자속밀도 13.69 Br(kG)와 보자력 33.06 Hcj(kOe), 융착은 없었다.When using the conventional alumina plate as a comparative example, there was no residual magnetic flux density of 13.69 Br (kG), coercive force of 33.06 Hcj (kOe), and no fusion.

상기 세정된 영구자석의 표면에 중희토금속 수소화합물을 균일하게 도포하기 위해 Tb-Hydride 화합물과 알콜의 비율이 각각 20%:80%로 혼합하여 균일하게 혼련함으로써 중희토금속 화합물 슬러리를 제조하였다.In order to uniformly apply the heavy rare earth metal hydrogen compound to the surface of the cleaned permanent magnet, a heavy rare earth metal compound slurry was prepared by mixing the Tb-Hydride compound and the alcohol at a ratio of 20%:80%, respectively, and kneading uniformly.

세정된 희토류 영구자석 표면은 Dy 수소화합물 슬러리용액 담아 초음파세정기를 이용하여 균일하게 분산시키면서 희토류 영구자석을 침적한 후 1~2분 유지하면서 Dy 수소화합물이 희토류 영구자석 표면에 균일하게 도포되도록 하였다.The cleaned rare-earth permanent magnet surface was uniformly dispersed using an ultrasonic cleaner with a slurry solution of Dy hydrogen compound, and the rare-earth permanent magnet was immersed for 1 to 2 minutes, and the Dy-hydrogen compound was uniformly applied to the surface of the rare-earth permanent magnet.

[실시예1][Example 1]

도 2에서 개시된 실시예 1은 Tb-Hydride 화합물 슬러리를 정량 펌프를 이용하여 액적(Droplet) 형태로 공급하면서 액적을 초음파를 이용하여 미립화시켜 1.25m/sec의 낮은 속도 10초간 분무하여 중희토금속 수소화합물 슬러리를 희토류 영구자석 표면에 균일하게 도포시켰다. 이때 피도포대상인 희토류 영구자석은 도포의 균일성 확보를 위해 히팅 플레이트(Heating plate)에 위치시키고 70℃의 온도로 가열된 상태에서 도포(도 2)하였다. Example 1 disclosed in FIG. 2 is a heavy rare earth metal hydrogen by spraying the Tb-Hydride compound slurry in the form of droplets using a quantitative pump and atomizing the droplets using ultrasonic waves for 10 seconds at a low speed of 1.25 m/sec. The compound slurry was evenly applied to the surface of a rare earth permanent magnet. At this time, the rare earth permanent magnet to be coated was placed on a heating plate to ensure uniformity of application, and applied while heated to a temperature of 70°C (FIG. 2).

상기 Dy 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석을 적층상자에 적재하는 방법으로서 카본분말의 이형제를 사용하였다. 사용된 카본분말의 평균입도는 5.0㎛이고, 이형제 슬러리를 1㎜ 두께로 균일하게 스프레이분사하였다. 희토류 영구자석은 5층으로 적층하여 확산로에 장입하였다.As a method of loading the rare earth permanent magnet coated with the Dy hydrogen compound in the stacked box, a release agent of carbon powder was used. The average particle size of the carbon powder used was 5.0 μm, and the release agent slurry was sprayed uniformly to a thickness of 1 mm. The rare earth permanent magnets were stacked in 5 layers and loaded into the diffusion furnace.

상기 확산로를 알곤 분위기에서 승온속도=1℃/min.으로 가열하여 900℃ 온도에서 6시간 유지하면서 Dy 수소화합물이 Dy로 분해되어 자석 내부로 확산되어 침투반응이 진행되도록 하였다. 확산처리 후 표면에 확산층을 제거한 후 900℃ 온도에서 10시간 응력제거열처리를 실시하고, 이어서 500℃ 온도에서 2시간 최종열처리를 실시하였다.The diffusion furnace was heated in an argon atmosphere at a temperature increase rate = 1° C./min. and maintained at 900° C. for 6 hours, while the Dy hydrogen compound was decomposed into Dy and diffused into the magnet to allow the penetration reaction to proceed. After the diffusion treatment, after removing the diffusion layer from the surface, stress relief heat treatment was performed at 900°C for 10 hours, followed by final heat treatment at 500°C for 2 hours.

[실시예2][Example 2]

실시예 2는 실시예 1 이후 실시예 1과 같은 방법으로 중희토금속 수소화합물을 5초간 분무 희토류 영구자석 표면에 균일하게 도포시키고, 이후 피도포대상인 희토류 영구자석을 히팅 플레이트(Heating plate)에 위치시키고 70℃의 온도로 가열하여 유기용매인 알콜을 기화시켰다.Example 2 is a heavy rare earth metal in the same manner as in Example 1 after Example 1 The hydrogen compound was evenly applied on the surface of the sprayed rare earth permanent magnet for 5 seconds, and then the rare earth permanent magnet to be coated was placed on a heating plate and heated to a temperature of 70° C. to evaporate alcohol as an organic solvent.

상기 Dy 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석을 적층상자에 적재하는 방법으로서 알루미나분말의 이형제를 사용하였다. 사용된 알루미나분말의 평균입도는 5.1㎛이고, 이형제 슬러리를 1㎜ 두께로 균일하게 스프레이분사하였다. 희토류 영구자석은 5층으로 적층하여 확산로에 장입하였다.A release agent of alumina powder was used as a method of loading the rare earth permanent magnet coated with the Dy hydrogen compound on the stacked box. The average particle size of the alumina powder used was 5.1 μm, and the release agent slurry was sprayed uniformly to a thickness of 1 mm. The rare earth permanent magnets were stacked in 5 layers and loaded into the diffusion furnace.

상기 확산로를 알곤 분위기에서 승온속도=1℃/min.으로 가열하여 900℃ 온도에서 6시간 유지하면서 Dy 수소화합물이 Dy로 분해되어 자석 내부로 확산되어 침투반응이 진행되도록 하였다. 확산처리 후 표면에 확산층을 제거한 후 900℃ 온도에서 10시간 응력제거열처리를 실시하고, 이어서 500℃ 온도에서 2시간 최종열처리를 실시하였다.The diffusion furnace was heated in an argon atmosphere at a temperature increase rate = 1° C./min. and maintained at 900° C. for 6 hours, while the Dy hydrogen compound was decomposed into Dy and diffused into the magnet to allow the penetration reaction to proceed. After the diffusion treatment, after removing the diffusion layer from the surface, stress relief heat treatment was performed at 900°C for 10 hours, followed by final heat treatment at 500°C for 2 hours.

[실시예3][Example 3]

실시예 3은 실시예 2 이후 실시예 2와 같은 방법으로 중희토금속 수소화합물을 5초간 분무 희토류 영구자석 표면에 균일하게 도포시키고, 이후 피도포대상인 희토류 영구자석을 히팅 플레이트(Heating plate)에 위치시키고 70℃의 온도로 가열하여 유기용매인 알콜을 기화시켰다.In Example 3, a heavy rare earth metal hydrogen compound was uniformly applied to the surface of a sprayed rare earth permanent magnet for 5 seconds in the same manner as Example 2 after Example 2, and then the rare earth permanent magnet to be coated was placed on a heating plate. And heated to a temperature of 70 ℃ to vaporize the organic solvent alcohol.

상기 Dy 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석을 적층상자에 적재하는 방법으로서 MoS2분말의 이형제를 사용하였다. 사용된 MoS2분말의 평균입도는 5.1㎛이고, 이형제 슬러리를 1㎜ 두께로 균일하게 스프레이분사하였다. 희토류 영구자석은 5층으로 적층하여 확산로에 장입하였다.A release agent of MoS 2 powder was used as a method of loading the rare earth permanent magnet coated with the Dy hydrogen compound in the stacked box. The average particle size of the MoS 2 powder used was 5.1 μm, and the release agent slurry was sprayed uniformly to a thickness of 1 mm. The rare earth permanent magnets were stacked in 5 layers and loaded into the diffusion furnace.

상기 확산로를 알곤 분위기에서 승온속도=1℃/min.으로 가열하여 900℃ 온도에서 6시간 유지하면서 Dy 수소화합물이 Dy로 분해되어 자석 내부로 확산되어 침투반응이 진행되도록 하였다. 확산처리 후 표면에 확산층을 제거한 후 900℃ 온도에서 10시간 응력제거열처리를 실시하고, 이어서 500℃ 온도에서 2시간 최종열처리를 실시하였다.The diffusion furnace was heated in an argon atmosphere at a temperature increase rate = 1° C./min. and maintained at 900° C. for 6 hours, while the Dy hydrogen compound was decomposed into Dy and diffused into the magnet to allow the penetration reaction to proceed. After the diffusion treatment, after removing the diffusion layer from the surface, stress relief heat treatment was performed at 900°C for 10 hours, followed by final heat treatment at 500°C for 2 hours.

실시예 1 내지 3의 이형제를 사용한 경우 잔류자속밀도는 13.7 ~ 13.9 Br(kG)로 비교예의 13.69 Br(kG)와 큰 차이를 보이지 않았고, 실시예 1 내지 3의 보자력은 30~31 Hcj(kOe)으로 비교예의 보자력 29.38 Hcj(kOe)보다 향상된 결과를 얻었다. 이를 얇은 두께의 이형제로 인하여 희토류 영구자석의 표면 전체적으로 가열온도가 균등해서 중희토금속 확산속도와 확산깊이가 균등해 졌기 때문이라고 판단된다. 또한 실시예 1 내지 3 모두 융착은 없었다.When the release agents of Examples 1 to 3 were used, the residual magnetic flux density was 13.7 to 13.9 Br (kG), which did not show a significant difference from 13.69 Br (kG) of the comparative example, and the coercivity of Examples 1 to 3 was 30 to 31 Hcj (kOe ), an improved result was obtained than the coercive force of 29.38 Hcj (kOe) of the comparative example. It is believed that this is because the heating temperature is uniform throughout the surface of the rare earth permanent magnet due to the thin release agent, and the diffusion rate and diffusion depth of the heavy rare earth metal are equalized. In addition, there was no fusion bonding in any of Examples 1 to 3.

[실시예4][Example 4]

실시예 4는 실시예 3 이후 실시예 3과 같은 방법으로 중희토금속 수소화합물을 5초간 분무 희토류 영구자석 표면에 균일하게 도포시키고, 희토류 영구자석은 도포의 균일성 확보를 위해 히팅 플레이트(Heating plate)에 위치시키고 70℃의 온도로 가열시켰다.In Example 4, a heavy rare earth metal hydrogen compound was uniformly applied to the surface of a spray rare earth permanent magnet for 5 seconds in the same manner as in Example 3 after Example 3, and the rare earth permanent magnet was a heating plate to ensure uniformity of application. ) And heated to a temperature of 70°C.

상기 Dy 수소화합물이 도포된 희토류 영구자석을 적층상자에 적재하는 방법으로서 카본분말의 이형제를 사용하였다. 사용된 카본분말의 평균입도는 5.0㎛이고, 이형제 슬러리를 1㎜ 두께로 균일하게 스프레이분사하였다. 희토류 영구자석은 10층으로 적층하여 확산로에 장입하였다.As a method of loading the rare earth permanent magnet coated with the Dy hydrogen compound in the stacked box, a release agent of carbon powder was used. The average particle size of the carbon powder used was 5.0 μm, and the release agent slurry was sprayed uniformly to a thickness of 1 mm. Rare earth permanent magnets were stacked in 10 layers and loaded into the diffusion furnace.

상기 확산로를 알곤 분위기에서 승온속도=1℃/min.으로 가열하여 900℃ 온도에서 6시간 유지하면서 Dy 수소화합물이 Dy로 분해되어 자석 내부로 확산되어 침투반응이 진행되도록 하였다. 확산처리 후 표면에 확산층을 제거한 후 900℃ 온도에서 10시간 응력제거열처리를 실시하고, 이어서 500℃ 온도에서 2시간 최종열처리를 실시하였다.The diffusion furnace was heated in an argon atmosphere at a temperature increase rate = 1° C./min. and maintained at 900° C. for 6 hours, while the Dy hydrogen compound was decomposed into Dy and diffused into the magnet to allow the penetration reaction to proceed. After the diffusion treatment, after removing the diffusion layer from the surface, stress relief heat treatment was performed at 900°C for 10 hours, followed by final heat treatment at 500°C for 2 hours.

실시예 4의 이형제를 사용한 경우 잔류자속밀도는 13.68 Br(kG)로 비교예의 13.69 Br(kG)와 큰 차이를 보이지 않았고, 실시예 1 내지 3의 보자력은 32.84 Hcj(kOe)으로 비교예의 보자력 29.38 Hcj(kOe)보다 향상된 결과를 얻었다.When the release agent of Example 4 was used, the residual magnetic flux density was 13.68 Br (kG), which did not show a significant difference from 13.69 Br (kG) of the comparative example, and the coercive force of Examples 1 to 3 was 32.84 Hcj (kOe), and the coercive force of the comparative example was 29.38. An improved result was obtained than that of Hcj (kOe).

실시예 1 내지 4와 같은 초음파를 이용하여 미립화시키면 도포되는 중희토금속 수소화합물의 량을 정밀하게 제어할 수 있다는 장점을 갖는다는 것을 표 1의 도포량과 분무시간을 통해 확인할 수 있다. 분무시간을 변경함으로써 필요로 하는 도포량을 제어할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. It can be confirmed from the application amount and spray time in Table 1 that it has the advantage of being able to precisely control the amount of the heavy rare earth metal hydrogen compound applied when atomizing using ultrasonic waves as in Examples 1 to 4. It can be seen that by changing the spraying time, the required application amount can be controlled.

본 발명과 같은 초음파를 이용하여 미립화시키고 캐리어 가스를 통해 도포되는 중희토금속 수소화합물의 량을 정밀하게 제어할 수 있다는 장점을 갖는다는 것을 확인할 수 있다.It can be seen that it has the advantage of being able to precisely control the amount of the heavy rare earth metal hydrogen compound that is atomized using ultrasonic waves as in the present invention and applied through a carrier gas.

또한, 본 발명은, 전술한 실시형태의 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않게 적절하게 변경하는 것이 가능하다. 예컨대, 원료 분말의 조성, 성형체의 형상·크기, 자장인가 속도, 소결 조건 등을 적절하게 변경할 수 있다.In addition, the present invention is not limited to the form of the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. For example, the composition of the raw material powder, the shape and size of the compact, the magnetic field application rate, the sintering conditions, and the like can be appropriately changed.

Claims (3)

31wt%Nd-1wt%Tb-1wt%B-2wt%TM-Bal.wt%Fe(TM=Cu, Al, Nb, Co) 조성의 희토류 영구자석을 제조하는 단계;
상기 제조된 희토류 영구자석을 1.0 ~ 5.0㎛ 이하 크기로 분쇄하는 단계;
상기 분쇄된 희토류 영구자석을 자장배향 및 압축성형하여 자화시켜 희토류 영구자석을 제조하는 단계;
상기 자화된 희토류 영구자석을 소결하는 단계;
상기 소결된 희토류 영구자석을 소정규격으로 가공하는 단계;
상기 가공된 희토류 영구자석을 세정하는 단계;
중희토금속 수소화합물 분말을 액상용매와 혼련하여 슬러리를 제조하고, 상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 상기 세정된 희토류 영구자석의 표면에 도포하는 단계;
상기 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 적층상자내에 이형제 분말을 매개로 적층시켜 다단으로 적층하는 단계;
상기 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석이 다단 적층된 적층상자를 가열로에 장입하고 진공 또는 불활성기체 분위기에서 희토류 영구자석의 결정립계상으로 중희토금속을 확산시키는 단계;
상기 희토류 영구자석의 결정립계상으로 중희토금속가 확산된 희토류 영구자석을 가열로에 장입하고 진공 또는 불활성기체 분위기에서 응력제거열처리하는 응력제거열처리단계;
상기 응력제거열처리단계이후 열처리를 하는 최종열처리단계;로 이루어지되,
상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 상기 세정된 희토류 영구자석의 표면에 도포하는 단계는
상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 정량펌프를 이용하여 액적으로 공급하고, 공급된 액적을 초음파를 이용해 미립화시켜 희토류 영구자석의 표면에 도포한 이후 중희토금속 수소화합물 슬러리가 도포된 희토류 영구자석을 100℃ 이하의 온도로 가열하고, 상기 가열된 희토류 영구자석의 표면에 다시 중희토금속 수소화합물 슬러리를 미립화시켜 도포하는 순으로 2회 이상 도포하고,
상기 이형제 분말을 매개로 하는 적층단계에서 매개체는,
이형제 분말과 유기용제를 혼련한 이형제 분말 슬러리이고,
이형제 분말은 중희토금속 수소화합물의 확산온도에서 희토류 영구자석, 중희토금속과 반응하지 않아, 중희토금속이 희토류 영구자석의 결정립계상으로 희토류를 확산되는데 방해되지 않는 물질이고,
상기 이형제 분말 슬러리를 스프레이 분사방식으로 분사시켜 도포하는 것을 특징으로 하는 희토류 영구자석의 제조방법.
31wt%Nd-1wt%Tb-1wt%B-2wt% TM-Bal.wt%Fe (TM = Cu, Al, Nb, Co) preparing a rare earth permanent magnet composition;
Pulverizing the prepared rare earth permanent magnet to a size of 1.0 ~ 5.0㎛ or less;
Manufacturing a rare earth permanent magnet by magnetizing the pulverized rare earth permanent magnet by magnetic field orientation and compression molding;
Sintering the magnetized rare earth permanent magnet;
Processing the sintered rare earth permanent magnet to a predetermined standard;
Cleaning the processed rare earth permanent magnet;
Preparing a slurry by mixing heavy rare earth metal hydrogen compound powder with a liquid solvent, and applying the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to the surface of the cleaned rare earth permanent magnet;
Stacking the rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry in a stacking box through a releasing agent powder and stacking them in multiple stages;
Charging the stacked box in which the multi-layered rare earth permanent magnets coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is applied to a heating furnace and diffusing the heavy rare earth metal onto the grain boundaries of the rare earth permanent magnets in a vacuum or inert gas atmosphere;
A stress relief heat treatment step of charging a rare earth permanent magnet in which heavy rare earth metals are diffused into a heating furnace and performing stress relief heat treatment in a vacuum or inert gas atmosphere;
Consisting of; a final heat treatment step of performing heat treatment after the stress relief heat treatment step,
The step of applying the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to the surface of the cleaned rare earth permanent magnet
The heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is supplied as droplets using a quantitative pump, and the supplied droplets are atomized using ultrasonic waves and applied to the surface of the rare earth permanent magnet, and then the rare earth permanent magnet coated with the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is 100 Heated to a temperature below °C, and applied twice or more in the order of atomizing and applying a heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to the surface of the heated rare earth permanent magnet again,
In the lamination step via the release agent powder as a medium, the medium is
It is a release agent powder slurry obtained by kneading a release agent powder and an organic solvent,
The release agent powder does not react with rare earth permanent magnets and heavy rare earth metals at the diffusion temperature of heavy rare earth metal hydrogen compounds, so it is a material that does not interfere with the diffusion of rare earth metals to the grain boundaries of rare earth permanent magnets.
The method of manufacturing a rare earth permanent magnet, characterized in that spraying the release agent powder slurry by spraying and applying it.
제1항에 있어서,
상기 중희토금속 수소화합물 슬러리의 도포단계에서 사용되는 중희토금속 수소화합물은 Nd-Hydride, Ho-Hydride, Dy-Hydride, Tb-Hydride 화합물 중 하나 또는 하나 이상인 것으로 특징으로 하는 희토류 영구자석의 제조방법.
The method of claim 1,
The heavy rare earth metal hydrogen compound used in the application step of the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry is one or more of Nd-Hydride, Ho-Hydride, Dy-Hydride, and Tb-Hydride compounds. .
제1항에 있어서,
상기 중희토금속 수소화합물 슬러리를 상기 세정된 희토류 영구자석의 표면에 도포하는 단계에서 사용되는 중희토금속은 Nd, Pr, La, Ce, Ho, Dy, Tb 중 하나 이상의 중희토금속을 포함하는 중희토금속 수소화합물인 것으로 특징으로 하는 희토류 영구자석의 제조방법.
The method of claim 1,
The heavy rare earth metal used in the step of applying the heavy rare earth metal hydrogen compound slurry to the surface of the cleaned rare earth permanent magnet includes one or more heavy rare earth metals of Nd, Pr, La, Ce, Ho, Dy, Tb A method for producing a rare earth permanent magnet, characterized in that it is a rare earth metal hydrogen compound.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001335808A (en) 2000-05-24 2001-12-04 Tdk Corp Method of manufacturing sintered permanent magnet
JP2005183810A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Tdk Corp Method for manufacturing rare earth sintered magnet
JP2006097092A (en) 2004-09-29 2006-04-13 Tdk Corp Method for sintering rare-earth magnet
JP2009275283A (en) * 2008-04-18 2009-11-26 Honda Motor Co Ltd Surface-coated magnetic powder, permanent magnet, and method for producing them
KR101534717B1 (en) 2013-12-31 2015-07-24 현대자동차 주식회사 Process for preparing rare earth magnets
KR20190061244A (en) * 2017-11-27 2019-06-05 현대자동차주식회사 Method for preparing rare-earth permanent magnet

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001335808A (en) 2000-05-24 2001-12-04 Tdk Corp Method of manufacturing sintered permanent magnet
JP2005183810A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Tdk Corp Method for manufacturing rare earth sintered magnet
JP2006097092A (en) 2004-09-29 2006-04-13 Tdk Corp Method for sintering rare-earth magnet
JP2009275283A (en) * 2008-04-18 2009-11-26 Honda Motor Co Ltd Surface-coated magnetic powder, permanent magnet, and method for producing them
KR101534717B1 (en) 2013-12-31 2015-07-24 현대자동차 주식회사 Process for preparing rare earth magnets
KR20190061244A (en) * 2017-11-27 2019-06-05 현대자동차주식회사 Method for preparing rare-earth permanent magnet

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
[비특허문헌 1] K T Park et al, "Effect of Metal-Coating and Consecutive [0009] Heat Treatment on Coercivity of Thin Nd-Fe-B Sintered Magnets", Proceedings of the Sixteenth International Workshop on Rare-Earth Magnets and their Applications (2000), pp257-264
[비특허문헌 2] Naoyuki Ishigaki et al, "Surface Modification and Characteristics Improvement of Micro-sized Neodymium Sintered Magnet", NEOMAX Technical Report, published by Kabusiki Kaisha NEOMAX, vol 15(2005), pp15-19
[비특허문헌 3] Ken-ichi Machida et al, "Grain Boundary Modification and Magnetic Characteristics of Sintered NdFeB Magnet", Speech Summaries of 2004 Spring Meeting of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, published by the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 1-47A
[비특허문헌 4] Kouichi Hirota et al, "Increase in Coercivity of Sintered NdFeB Magnet by Grain Boundary Diffusion Method", Speech Summaries of 2005 Spring Meeting of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, published by the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, p143
[비특허문헌 5] Ken-ichi Machida et al, "Magnetic Characteristics of Sintered NdFeB Magnet with Modified Grain Boundary", Speech Summaries of 2005 Spring Meeting of Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, published by the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, p144

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