200935462 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明,係有關於永久磁石之製造方法以及永久磁 石,特別是,係有關於僅在Nd-Fe-B系之燒結磁石的結晶 粒界以及/又或是結晶粒界相中使Dy或Tb擴散所成的高 性能磁石之製造方法以及藉由此製造方法所製造之永久磁 石。 【先前技術】 D-Fe-B系之燒結磁石(所謂的銨磁石),係爲由鐵和低 價且資源豐富而可安定地供給之Nd、B的元素之組合所 成,而在可低價地製造的同時,具備有高磁性特性(最大 能量積係爲鐵氧體系磁石之10倍左右),因此,係被利用 在電子機器等之各種的製品中,且在油電混合汽車用之馬 達或是發電機中亦被採用,而使用量係增加。 〇 上述燒結磁石之居禮溫度,係爲約300 °c而爲低,因 此,依存於所採用之製品的使用狀況,會有被昇溫至超過 特定溫度的情況,而若是超過特定溫度,則會有由於熱而 造成減磁的問題。又,當製作了上述燒結磁石後而作爲所 期望之製品來利用的情況時,係有將燒結磁石機械加工爲 特定形狀的情況,經由此機械加工,在存在於燒結磁石之 表面附近的結晶粒中,會產生缺陷(碎裂等)或是變形,而 產生加工劣化(被形成有加工劣化層),而成爲容易磁化反 轉。其結果’會有保磁力之降低等的磁性特性顯著劣化之 -5- 200935462 問題。 因此,於先前技術中,係週知有:在將從Yb、Eu、 Sm中所選擇之稀土類金屬與Nd-Fe-B系之燒結磁石作了 混合的狀態下而配置於處理室內,並藉由對此處理室作加 熱,而使稀土類金屬蒸發,並使蒸發後之稀土類金屬原子 附著於燒結磁石處,再進而使此金屬原子擴散於燒結磁石 之結晶粒界相中,藉由此,而在燒結磁石表面以及結晶粒 界相中將稀土類金屬均一地導入特定量,而使磁化以及保 磁力提昇又或是回復(專利文獻1)。 於此,係週知:稀土類金屬中之Dy、Tb,係具備有 較Nd爲更大之4f電子的磁向異性,並與Nd相同地具備 有負的史蒂芬因子(Stevens factor),而能夠將主相之結晶 磁向異性大幅提昇。但是,若是在製作燒結磁石時添加 Dy或是Tb,則由於Dy、Tb係會在主相結晶格中形成與 Nd逆向之螺旋配列的亞鐵磁性(Ferrimagnetism)構造,因 此,磁場強度乃至代表磁性特性之最大能量積係大幅降 低。 因此,雖然係提案有使用Dy、Tb並經由上述方法來 將Dy、Tb均一地以所期望之量來導入至結晶粒界以及/又 或是結晶粒界相中,但是,若是使用上述方法而以使在燒 結磁石表面處亦存在有Dy或是Tb的方式(亦即是,以在 燒結磁石表面形成Dy或是Tb薄膜的方式)來供給蒸發後 之Dy、Tb的金屬原子,則在燒結磁石表面處堆積之金屬 原子係會再結晶,而產生使燒結磁石表面顯著的劣化(使 -6- 200935462 表面粗度變差)的問題。在以將稀土類金屬與燒結磁石混 合後之狀態來作配置的上述方法中,由於在將金屬蒸發材 料加熱時所溶融之稀土類金屬會直接附著在燒結磁石上’ 因此,薄膜之形成或是突起之形成係爲無法避免。 又,若是以使燒結時表面處形成Dy、Tb之薄膜的方 式而對燒結磁石表面供給過剩之金屬原子,則會堆積在於 處理中被作加熱之燒結磁石的表面,而由於Dy、Tb之量 @ 的增加,表面附近之融點係降低,而堆積於表面處之 Dy、Tb係溶融,並過剩地進入至特別是在燒結磁石表面 處附近的結晶粒內。當過剩地進入結晶粒內的情況時, 係如上述一般地,由於Dy、Tb係會在主相結晶格中形成 與Nd逆向之螺旋配列的亞鐵磁性構造,因此,會有無法 將磁化以及保磁力有效的提昇又或是回復之虞。 亦即是,一旦在燒結磁石表面處形成有Dy或是Tb 之薄膜,則鄰接於該薄膜之燒結磁石表面的平均組成,係 〇 成爲Dy或是Tb之富含稀土類組成,而若是成爲富含稀 土類組成’則液相溫度係降低,燒結磁石表面係成爲溶融 (亦即是’主相係溶融,而液相之量係增加)。其結果,燒 結磁石表面係溶融並崩壞,而成爲增加凹凸。並且,Dy 會與多量之液相而一同過剩地侵入至結晶粒內,並使代表 磁性特性之最大能量積以及殘留磁通量密度更進而降低。 作爲此種問題之解決策,係由本申請人而提案有:在 處理箱內,將鐵-硼-稀土類系之燒結磁石,與包含有 Dy、Tb之至少一方的金屬蒸發材料,相互地分離而作收 200935462 容,並將此處理箱在真空氛圍下作加熱而使金屬蒸發材料 蒸發,再對此蒸發後之金屬原子的對於燒結磁石表面之供 給量作調節,而使此金屬原子附著,並對此附著後之金屬 原子,施加以不在燒結磁石表面處形成由金屬蒸發材料所 成之薄膜的方式而使其在燒結磁石之結晶粒界以及/又或 是結晶粒界相中擴散的處理(真空蒸氣處理)(國際申請 PCT/JP2007/066272)。 [專利文獻1]日本特開2004-296973號公報(例如,參 @ 考申請專利範圍之記載)。 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 若藉由上述真空處理,則該當處理後之永久磁石的表 面狀態,係成爲與處理前之狀態爲略相同,而不需要額外 之後處理工程,再加上,藉由將Dy或Tb在燒結磁石之 結晶粒子以及/又或是結晶粒界相中擴散並均一地分佈, u 在結晶粒界以及/又或是結晶粒界相中,係具備有Dy、Tb 之富含(rich)相(以 5〜80%之範圍而包含有 Dy、Tb之 相),進而,Dy或Tb係僅在結晶粒之表面附近擴散,其 結果,能夠得到將磁化以及保磁力有效地提昇又或是回復 後的高性能磁石。 又,藉由將配置有燒結磁石之處理室真空抽取至高真 空(1CT4P a)),並進行上述真空處理,能夠使氧等之不純物 難以被取入至燒結磁石表面處,且在機械加工時,係在作 -8 - 200935462 爲燒結磁石表面之主相的結晶粒處所產生的碎裂中,被形 成有Dy富含相,因此’係不需要Ni電鍍所致的保護 膜’而成爲具備有極強之耐蝕性、耐候性的高性能磁石。 然而’係判明了:若是在處理箱內不將燒結磁石與金 屬蒸發材料空出有特定之間隔來作配置,則會大大受到蒸 發後之金屬原子的直進性之影響。亦即是,例如在將燒結 磁石載置在將細的線材組裝爲格子狀所成的載置台上一般 0 的情況時’若是上述間隔爲小’則在燒結磁石中之與金屬 蒸發材料相對向的面處,金屬原子係成爲容易局部性的附 著,又’在成爲線材之陰影的部分處,會成爲難以供給 Dy或是Tb。因此’在施加了上述真空蒸氣處理之永久磁 石處’係局部性的存在有保磁力爲高的部分與爲低的部 分,其結果,會有損減磁曲線之角型性。另—方面,若是 在處理箱內將燒結磁石與金屬蒸發材料之間的間隔增大, 則在1個的處理箱內所能處理之磁石的數量會被限制,而 Q 無法得到高量產性。 因此’有鑑於上述問題點’本發明,係以提供一種就 算是將燒結磁石與金屬蒸發材料作近接配置,亦不會有損 減磁曲線之角型性’而能夠達成闻量產性的永久磁石之製 造方法、以及藉由此製造方法所製造之永久磁石爲課題。 [用以解決課題之手段] 爲了解決上述課題’本發明之永久磁石之製造方法, 係爲在處理室內配置鐵-硼-稀土類系之燒結磁石並加熱 -9- 200935462 至特定溫度’同時,使配置在同一又或是其他處理室內之 含有Dy、Tb的至少一方之金屬蒸發材料蒸發,並將此蒸 發後之金屬原子的對於燒結磁石之表面的供給量作調節, 來使此金屬原子附著,並使此附著之金屬原子在燒結磁石 之結晶粒界以及/又或是結晶粒界相中擴散的永久磁石之 製造方法,其特徵爲:在前述金屬蒸發材料蒸發的期間 中,在被配置有該當燒結磁石之處理室內導入惰性氣體。 若藉由本發明,則在金屬蒸發材料蒸發的期間中,由 於係在配置有燒結磁石之處理室內導入惰性氣體,因此, 由於Dy或Tb之金屬原子的平均自由行程係爲短,故藉 由惰性氣體,在處理室內蒸發之金屬原子係擴散,而成爲 在使直接附著於燒結磁石表面處之金屬原子的量減少的同 時,亦成爲從複數之方向而被供給至燒結磁石表面處。故 而,就算是在該當燒結磁石與金屬蒸發材料之間的間隔爲 狹窄的情況時,蒸發後之Dy或是Tb亦會繞入至成爲線 材之陰影的部分並附著。其結果,能夠對Dy或是Tb之 金屬原子在結晶粒內過剩地擴散並使最大能量積以及殘留 磁通量密度降低的事態、或是局部性的存在有保磁力爲高 的部分與爲低的部分之事態作抑制,而能夠防止損及減磁 曲線之角型性的事態。進而,由於係在處理箱內將燒結磁 石與金屬蒸發材料之間的間隔變窄,而能夠在上下左右方 向處作近接配置,因此,能夠增加在1個的處理箱內之燒 結磁石的積載量,而能夠達成高量產性。 在本發明中,在直到使前述燒結磁石達到特定溫度爲 -10- 200935462 止之昇溫工程中,若是將直到導入前述惰性氣體爲止的配 置有前述燒結磁石之處理室內的壓力保持在O.lPa以下、 較理想係爲保持在l〇_2Pa以下、更理想爲保持在l〇_4Pa 以下,則氧等之不純物係不會被取入至燒結磁石中,而能 夠使磁化以及保磁力更進一步的提昇又或是回復。 又,在本發明中,係以使前述惰性氣體之分壓變化, 而對前述供給量作調節爲理想。 II 於此情況,係以使前述處理室內之惰性氣體的分壓成 爲lkPa〜30kPa之範圍爲理想。若是較lkPa爲更低,則 受到金屬蒸發材料之強直進性的影響,會有損減磁曲線之 角型性。另一方面,若是超過3 OkPa,則由於惰性氣體, 而會成爲難以將金屬原子充分地供給至燒結磁石表面處。 又,爲了將附著於燒結磁石表面處之金屬原子,在形 成由金屬蒸發材料所成之薄膜之前而在該結晶粒界以及/ 又或是結晶粒界相中擴散並均一的分佈,而得到生產性優 〇 良之高性能磁石,係以將對前述供給量作調節的時間設爲 4〜1 00小時之範圍爲理想。若是爲較4小時更短之時 間,則係無法在燒結磁石之結晶粒界以及/又或是結晶粒 界相中將金屬原子有效率的擴散,而會損及減磁曲線之角 型性。另一方面,若是超過100小時,則金屬原子會進入 燒結磁石表面附近之結晶粒內,並產生局部性的保磁力爲 高之部分與爲低之部分,而與前述同樣的,會有損減磁曲 線之角型性。 進而,在本發明中,當爲了增加積載量,而在處理箱 -11 - 200935462 內將燒結磁石與金屬蒸發材料之間的間隔變窄的情況時, 在使該當金屬材料蒸發時,係有需要防止金屬蒸發材料直 接附著在燒結磁石上。故而,當將前述燒結磁石與金屬蒸 發材料配置在同一之處理室內的情況時,係只要以不使燒 結磁石以及金屬蒸發材料相互接觸的方式來作配置即可。 於此情況’若是將前述燒結磁石與金屬蒸發材料間的 間隔設爲0.3〜l〇mm、更理想係爲設定爲〇·3〜2 mm的範 圍’則能夠以良好生產性,而得到磁化以及保磁力係更加 @ 提昇又或是回復,且不會損及減磁曲線之角型性的高性能 磁石。 另外,若是在使前述金屬原子於前述燒結磁石之結晶 粒界相中擴散後,以較前述溫度爲更低之特定溫度來施加 熱處理,則能夠將永久磁石之磁性特性更進一步的提昇, 而爲理想。 又,爲了解決上述課題,本發明之永久磁石,係爲使 用如申請專利範圍第1項乃至第7項中之任一項所記載之 ◎ 永久磁石之製造方法而製作的永久磁石,其特徵爲:使前 述金屬原子在燒結磁石之結晶粒界以及/又或是結晶粒界 相中,以具備有從磁石表面而朝向其之中心而使含有濃度 渐漸變薄之分佈的方式來作擴散,同時,於該表面處係均 一地存在有Dy以及Tb之至少一方的金屬原子(換言之’ 於表面並不存在有Dy或是Tb富含化後之區域),且’氧 濃度係爲均一(換言之,並不局部性的存在有氧濃度變濃 的部分)。 -12- 200935462 【實施方式】 若是參考圖1並作說明,則在本實施形態中,永久磁 石M’係將以下之一連串的處理(真空蒸氣處理)同時地進 行而被製作:在被製作爲特定形狀之Nd-Fe-B系的燒結磁 石S之表面處使金屬蒸發材料v蒸發,並使該蒸發後之金 屬原子附著,而使其在燒結磁石S之結晶粒界以及/又或 φ 是結晶粒界相中擴散。 身爲出發材料之Nd-Fe-B系的燒結磁石S,係如同下 述一般而被製作。亦即是,以使Fe、Nd、B成爲特定之 組成比的方式,而將工業用純鐵、金屬銨、低碳素硼鐵合 金作配合並使用真空感應爐而溶解,再藉由急冷法、例如 藉由片鑄(strip cast)法而首先製作 〇.〇5mm〜0.5mm之合 金原料。或者是,亦可藉由遠心鑄造法而製作5〜1 0mm 左右之厚度的合金原料,而在配合時,亦可添加Dy、 〇 Tb、Co、Cu、Zr、Al、Ga等。將稀土類元素之合計含有 量設爲較28.5%爲更多,而設爲不會生成α鐵之鑄碇》 接下來,將所製作之合金原料,藉由週知之氫粉碎工 程而作粗粉碎,接下來,藉由噴射硏磨機微粉碎工程而在 氮氣氛圍中作微粉碎,而得到平均粒徑3〜1 Ομηι之合金 原料粉末。將此合金原料粉末,使用週知之壓縮成形機而 在磁場中壓縮成形爲特定之形狀。而後,將從壓縮成形機 中所取出之成形體,收容在省略圖示之燒結爐中’並在真 空中以特定之溫度(例如,l〇50°C )來作特定時間之燒結 -13- 200935462 (燒結工程),而得到一次燒結體。 接下來,將製作了的一次燒結體,收容在省略圖示之 真空熱處理爐內,並在真空氛圍下加熱至特定溫度。將加 熱溫度設定在90(TC以上未滿燒結溫度之溫度。在較900 °(:爲更低的溫度下,稀土類元素之蒸發速度係爲慢,又, 若是超過燒結溫度,則會產生異常粒成長,而磁性特性會 大幅降低。又,將爐內之壓力設定爲l〇_3Pa以下之壓 力。在較l(T3Pa更高之壓力下,係無法將稀土類元素有 效率地蒸發。 藉由此,經由在一定溫度下之蒸氣壓的差異(例如, 在1000°C下,Nd之蒸氣壓係爲10_3Pa,Fe之蒸氣壓係爲 l〇_5Pa ’ B之蒸氣壓係爲l(Ti3Pa),僅有在一次燒結體之 稀土類富含相中的稀土類元素會蒸發。其結果,Nd富含 相之比例係減少,而製作將代表磁性特性之最大能量積 ((BH)max)以及殘留磁通量密度(Br)作了提昇的燒結磁石 S。於此情況’爲了得到高性能之永久磁石S,而進行加 熱處理’直到永久磁石之稀土類元素R的含有量成爲未滿 28.5wt%、又或是稀土類元素R之平均濃度的減少量成爲 0.5重量%以上爲止。而後’對如此這般所得到之燒結磁 石S施加真空蒸氣處理。以下,使用圖2,對施加此真空 處理之真空蒸氣處理裝置作說明。 真空蒸氣處理裝置1’係具備有經由渦輪分子幫浦、 低溫幫浦(Cry opump)、擴散幫浦等之真空排氣手段2而能 夠減壓至特定壓力(例如1x10.5Pa)並作保持的真空處理室 200935462 3。在真空處理室3內’係被設置有加熱手段4,其係由 將後述之處理箱之周圍作包圍的絕熱材41、和被配置在 其內側之發熱體4 2所構成。絕熱材4 2,例如係爲μ 〇 製’又’作爲發熱體42,係爲具備有Mo製之燈絲(未圖 示)的電性加熱器,並由省略圖示之電源來對燈絲通電, 而能夠藉由電阻加熱式來將藉由絕熱材41所被圍繞之設 置有處理箱的空間5作加熱。在此空間5中,係被設置有 例如Mo製之載置台6’並成爲能夠載置至少1個的處理 箱7。 處理箱7’係由上面作了開口之直方體形狀的箱部 71、和在開口之箱部71的上面而可自由裝著脫離之蓋部 72所構成。在蓋部72之外週邊緣部處,係涵蓋其全週而 被形成有被向下方彎折之凸緣72a,若是在箱部71之上 面裝著蓋部72,則凸緣72a係嵌合於箱部71之外壁(於此 情況,係並未設置有金屬密封構件等之真空密封構件), ❹ 而區隔出被與真空處理室3隔絕之處理室70。而後,若 是使真空排氣手段2動作並將真空處理室3減壓至特定壓 力(例如,lxl (T5Pa),則處理室70係被減壓至較真空處理 室3而高出略1個數量級的壓力(例如,5xlO_4Pa)。藉由 此,成爲不需要附加性的真空排氣手段,便能夠將處理室 70內減壓至適宜之特定真空壓。 如圖3中所示一般,在處理箱7之箱部71處,係以 使上述燒結磁石S以及金屬蒸發材料v不會相互接觸的方 式,而在兩者之間使間隔物8介於存在並將兩者於上下作 -15- 200935462 重疊而收容之。間隔物8,係爲以使其成爲較箱部71之 橫剖面爲更小之面積的方式,而將複數根之線材8 1 (例如 Φ 0.1〜10mm)組裝爲格子狀所構成者,其外週邊緣部,係 被略直角地朝向上方彎折。此彎折之場所的高度,係被設 定爲較應進行真空蒸氣處理之燒結磁石S的高度爲更高, 在本實施形態中,此彎折後之外週邊緣部,係構成將其與 被設置在上側之金屬蒸發材料v之間的空間作確保之支持 片9。而後,在此間隔物8之水平部分處,將複數個的燒 φ 結磁石S以等間隔來並排載置。 於此,係以使燒結磁石S與金屬蒸發材料v之間的上 下方向之間隔成爲0.3〜10mm、更理想係成爲0.3〜2mm 之範圍的方式,來對支持片9的高度作設定爲理想。藉由 此,Dy原子係理想地被作供給,而能夠以良好生產性來 得到將磁化以及保磁力更進一步的提昇又或是回復、且不 會損及減磁曲線之角型性的高性能磁石。另外,亦可採 用:與支持片9 —同地、又或是代替支持片9,而將由例 ◎ 如Mo製之實心筒體所成的高度調節用治具(未圖示)立設 在金屬蒸發材料v與間隔物8的水平部分之間,而對上述 間隔作調節之構成。 又,作爲金屬蒸發材料v,係使用能夠使主相之結晶 磁性向異性大幅提昇之Dy以及Tb,又或是在此些之中配 合有Nd、Pr、A卜Cu以及Ga等的能夠更進一步提昇保 磁力之金屬的合金(Dy、Tb之質量比爲50%以上),在將 上述各金屬以特定之混合比例作了配合後,藉由例如電弧 -16- 200935462 溶解爐而溶解,之後,形成爲特定之厚度的板狀。於此情 況,金屬蒸發材料V係具備有藉由支持片9之全週而被支 持一般大小之面積。 而後,在將板狀之金屬蒸發材料v設置在箱部71之 底面後,於其上側,將載置有燒結磁石S之間隔物8作載 置,並進而以藉由支持片9之上端而被支持的方式,而設 置其他之板狀的金屬蒸發材料V。如此這般,而將金屬蒸 φ 發材料v與並排配置有複數個燒結磁石S之間隔物8以階 層狀來交互重疊,直到到達處理箱7之上端部爲止。另 外,在最上層之間隔物8的上方,由於係近接存在有蓋部 72,因此,亦可省略金屬蒸發材料v。 藉由此,能夠增加被收容在1個的處理箱7內之燒結 磁石S的數量(使積載量增加),而能夠提昇量產性。又, 由於係採用如同本實施形態一般之將並排配置在間隔物 8(同一平面)上之燒結磁石S的上下藉由板狀之金屬蒸發 〇 材料V來作挾持的所謂三明治構造,因此,在處理室70 內之所有的燒結磁石S的近旁處,係存在有金屬蒸發材料 ν’當使該金屬蒸發材料v蒸發時,此被蒸發之金屬原子 係成爲被供給至各燒結磁石S之表面處並附著。其結果, 係使Dy或Tb原子在燒結磁石之結晶粒界以及/又或是結 晶粒界相中擴散,而不會對使磁化以及保磁力作提昇又或 是回復之所謂的真空蒸氣處理的效果有所損害。除此之 外’僅藉由將間隔物8與板狀之金屬蒸發材料v作重疊, 便能夠在燒結磁石S與被重疊堆積在其上之金屬蒸發材料 -17- 200935462 V之間確保特定之空間’而能夠防止兩者之相互的接觸, 將金屬蒸發材料V與燒結磁石S收容於處理箱7內之作業 性係爲良好。 處理箱7或是間隔物8,除了 Mo製以外,例如亦可 由W、V、Nb、Ta又或是此些之合金(包含有稀土類添加 型Mo合金、Ti添加型Mo合金等)、或是CaO、Y203、 或者是由稀土類氧化物來製作,又或是,亦可由將此些之 材料作爲內張膜而成膜於其他之絕熱材的表面處者所構 成。藉由此,能夠防止其與Dy或是Tb產生反應並在其 表面處形成反應生成物的事態,而爲理想。 又’如上述一般,若是在將金屬蒸發材料v與燒結磁 石S以三明治構造而在處理箱7內作上下堆積重疊的狀態 下’而使金屬蒸發材料v蒸發,則會有強烈受到蒸發後之 金屬原子的直進性之影響之虞。亦即是,在燒結磁石S 中,於與金屬蒸發材料v相對向之面處,金屬原子係成爲 容易局部性的附著,又,在燒結磁石S之與間隔物8的抵 接面處,在成爲線材81之陰影的部分處,Dy或Tb係成 爲難以被供給。因此,若是施加上述真空蒸氣處理,則在 所得到之永久磁石Μ處,係局部性的存在有保磁力爲高 的部分與爲低的部分,其結果,會有損減磁曲線之角型 性。 在本實施形態中’係在真空處理室3處,設置有惰性 氣體導入手段。惰性氣體導入手段,係具備有通過藉由絕 熱材41所圍繞之空間5的氣體導入管1〇,氣體導入管 -18- 200935462 1 ο,係經由省略圖示之質量流控制器,而通連於惰性氣體 之氣體源。而,在真空蒸氣處理之期間,係成爲以一定量 而導入He、Ar、Ne、ΚΓ等之惰性氣體。亦可在真空蒸氣 處理中,使惰性氣體之導入量作變化(於起始時將惰性氣 體之導入量設爲較多,之後使其減少,或者是於起始時將 惰性氣體之導入量設爲較少,之後使其增加,又或是將此 些作反覆進行)。惰性氣體,例如,係只要在金屬蒸發材 φ 料ν之蒸發開始後或是在到達了加熱溫度之後而被導入, 並在所設定之真空蒸氣處理時間的期間中、又或是該期間 之前後的特定時間中作導入即可。又,在導入了惰性氣體 時,係以在通過真空排氣手段2之排氣管處,設置以能夠 對真空處理室3內之惰性氣體的分壓作調節的方式來自由 地調節開閉度之閥1 1爲理想。 藉由此,則被導入至空間5中之惰性氣體係亦被導入 至處理箱7內,此時,由於Dy或Tb之金屬原子的平均 φ 自由行程係爲短,故藉由惰性氣體,在處理箱7內蒸發之 金屬原子係擴散,而成爲在使直接附著於燒結磁石S表面 處之金屬原子的量減少的同時,亦成爲從複數之方向而被 供給至燒結磁石S表面處。故而,就算是在該當燒結磁石 s與金屬蒸發材料V之間的間隔爲狹窄的情況時(例如 5mm以下),蒸發後之Dy或是Tb亦會繞入至成爲線材81 之陰影的部分並附著。其結果,能夠防止Dy或Tb之金 屬原子在結晶粒內過剩的擴散並使最大能量積以及殘留磁 通量密度降低。進而,能夠對局部性的存在有保磁力爲高 -19- 200935462 的部分與爲低的部分一事作抑制,而能夠防止對減磁曲線 之角型性造成損害。 接下來,參考圖4,針對接下來,參考圖4,針對作 爲金屬蒸發材料v而使用Dy,並經過了昇溫工程、蒸氣 處理工程以及退火工程之各工程所進行的本實施形態之永 久磁石之製造方法作說明。 首先,如上述一般而將燒結磁石S與板狀之金屬蒸發 材料v隔著間隔物8而交互堆積重疊,並將兩者先設置在 箱部71中(藉由此,在處理室70內,燒結磁石S與金屬 蒸發材料v係在上下方向而相離開有0.3〜10mm、較理想 係離開有0.3〜2mm之範圍而被配置)。而後,在箱部71 之開口的上面處裝著蓋部72,之後,在真空處理室3 內,於藉由加熱手段所圍繞之空間5內將處理箱7設置於 台6上(參考圖2),並開始昇溫工程。 在升溫工程中,係經由真空排氣手段2而將真空處理 室3作真空排氣並減壓直到到達特定壓力(例如,ΐχι〇·4 Pa)爲止(處理室70係被真空排氣至約高出半個數量級之 壓力),而若是真空處理室達到了特定壓力,則使加熱手 段4動作並將處理室70加熱。在此狀態下,真空處理室 3以及處理室70內的壓力係爲略一定。又,藉由將真空 排氣手段2之排氣速度保持於一定等,而將處理室70內 之壓力保持在0.1 Pa以下、較理想係爲l(T2Pa以下,更理 想係爲l(T4Pa以下(參考圖4中之A部)。於此情況,雖然 亦會有由於從燒結磁石S所放出之氣體而使壓力變高的情 -20- 200935462 形,但是,只要如以下一般,使直到導入惰性氣體爲止之 時間中的約7成係被包含在上述壓力範圍內即可。藉由 此,氧等之不純物係成爲難以被取入至燒結磁石S中,而 能夠將磁化以及保磁力更進一步的提昇又或是回復。 若是處理室70內之溫度到達了特定溫度,則由於處 理室70之Dy係被加熱至與處理室70略同溫並開始蒸 發,並在處理室70內形成Dy蒸氣氛圍,因此,係在成 U 爲蒸發溫度前,導入1〜lOOkPa之惰性氣體,而抑制Dy 之蒸發。 而後,在Dy之蒸發開始後,若是處理室70內之溫 度到達了特定溫度,則對閥1 1之開度作調節,而對真空 處理室3內之惰性氣體的壓力作調節。此時,惰性氣體係 亦被導入至處理箱7內,而藉由該當惰性氣體,在處理室 70內蒸發之金屬原子係擴散。 當Dy開始蒸發的情況時,由於係將燒結磁石S與Dy Q 以不相互接觸的方式而作了配置,因此,溶解之Dy,係 不會直接附著在表面Nd富含相溶解後之燒結磁石S上。 而後,移行至以略一定之溫度而保持特定時間的蒸氣處理 工程。 在蒸氣處理工程中,在處理箱7內擴散之Dy蒸氣氛 圍中的Dy原子,係直接又或是反覆進行衝突地而從複數 之方向朝向被加熱至與Dy略同溫之溫度的燒結磁石S之 表面略全體處作供給並附著’而此附著後之Dy係在燒結 磁石S之結晶粒界以及/又或是結晶粒界相中擴散’並得 -21 - 200935462 到永久磁石。 於此,若是以被形成有Dy層(薄膜)的方式而將Dy蒸 氣氛圍中的Dy原子供給至燒結磁石S之表面處,則當附 著於燒結磁石S之表面並堆積的Dy再結晶時,會使永久 磁石Μ之表面顯著的劣化(表面粗度變差),又,附著並堆 積於在處理中被加熱至略同溫之燒結磁石S表面處的Dy 係會溶解,並在接近燒結磁石S表面之區域處的粒界內過 剩地擴散,而無法將磁性特性有效地提昇又或是回復。 亦即是,一旦在燒結磁石S表面處形成有Dy之薄 膜,則鄰接於薄膜之燒結磁石S表面的平均組成,係成爲 Dy富含組成,而若是成爲Dy富含組成,則液相溫度係降 低,燒結磁石S表面係成爲溶融(亦即是,主相係溶融, 而液相之量係增加)。其結果,燒結磁石S表面係溶融並 崩壞,而成爲增加凹凸。並且,Dy會與多量之液相而一 同過剩地侵入至結晶粒內,並使代表磁性特性之最大能量 積以及殘留磁通量密度更進而降低。 在本實施形態中,當金屬蒸發材料v係爲Dy時,爲 了對此D y之蒸發量作控制,係對加熱手段4作控制,並 將處理室70內之溫度設爲800C〜1050。〇、較理想係設 爲850 °C〜950 °C之範圍內(例如,當處理室內溫度爲900 °C〜100 0°C時’ Dy之飽和蒸氣壓係成爲約1χ1〇-2〜 1χι〇-ι Pa) ° 若是處理室70內之溫度(進而’燒結磁石S之加熱溫 度)係較800°C爲更低’則附著於燒結磁石s表面上之Dy -22 - 200935462 原子的朝向結晶粒界以及/又或是結晶粒界層之擴散速度 係變慢’而無法在於燒結磁石S表面上被形成有薄膜之 前’使其在燒結磁石之結晶粒界以及/又或是結晶粒界相 中擴散並均一地分佈。另一方面,在超過1050。(:之溫度 下’ Dy之蒸氣壓係變高,而會有蒸氣氛圍中之Dy原子被 過剩地供給至燒結磁石S表面之虞。又,係會有Dy在結 晶粒內擴散之虞,而若是Dy在結晶粒內擴散,則由於會 〇 使結晶粒內之磁化大幅降低,因此,會成爲使最大能量積 以及殘留磁通量密度更進而降低。 除了上述之外,亦使閥11之開閉度變化,而設爲使 導入至真空處理室3內之惰性氣體的分壓成爲lkPa〜 3 0kPa之範圍。若是較ikPa爲更低,則受到Dy之強直進 性的影響,Dy原子會局部性地附著在燒結磁石S上,而 有損減磁曲線之角型性。另一方面,若是超過3 OkPa,則 由於惰性氣體,Dy之蒸發係被抑制,而使Dy原子無法被 〇 有效率地供給至燒結磁石S表面,而使處理時間變得過 長。 藉由此,而對Ar等之惰性氣體的分壓作調節並對Dy 之蒸發量作控制,經由該當惰性氣體之導入,而使蒸發後 之Dy原子在處理箱內擴散,藉由此,在對對於燒結磁石 S之Dy原子的供給量作抑制的同時,亦使Dy原子附著在 其表面全體上,並且,經由將燒結磁石S加熱至特定溫度 範圍,而使擴散速度變快,藉由以上兩者之相互配合,能 夠將附著於燒結磁石S表面上之Dy原子,在堆積於燒結 -23- 200935462 磁石S之表面並形成Dy層之前,便在燒結磁石S之結晶 粒界以及/又或是結晶粒界相中有效率地擴散並均一地分 佈(參考圖1)。
其結果,係防止永久磁石Μ表面之劣化,又,在接 近燒結磁石表面之區域的粒界中之Dy的過剩擴散係被抑 制,藉由在結晶粒界相中具備有Dy富含相(以5〜80%之 範圍而含有Dy之相),並進而僅在結晶粒之表面附近而使 Dy擴散,能夠將磁化以及保磁力有效的提昇又或是回 Q 復。 又,藉由將處理室70真空抽取至l(T4Pa,並在升溫 工程中亦保持特定之壓力,而在其後一面導入惰性氣體一 面施加真空蒸氣處理,在永久磁石Μ之表面,氧等之不 純物係變的難以被取入,而永久磁石Μ之氧含有量,係 成爲與該當真空蒸氣處理前之燒結磁石爲略相等,並且, 能夠得到不需要最後加工之生產性優良的永久磁石Μ。 進而,在該當處理箱7內蒸發後之金屬原子係擴散存 © 在,而燒結磁石S,係被載置於將細的線材81組裝爲格 子狀後的間隔物8上,故而,就算是在該當燒結磁石S與 金屬蒸發材料ν之間的間隔爲狹窄的情況時,蒸發後之 Dy或是Tb亦會繞入至成爲線材81之陰影的部分並附 著。其結果,能夠對局部性的存在有保磁力爲高的部分與 爲低的部分一事作抑制,就算是對燒結磁石S施加上述真 空蒸氣處理,亦能夠防止對減磁曲線之角型性造成損害, 而能夠達成高量產性。 -24- 200935462 將對供給至燒結磁石S表面之Dy原子的供給量作調 節之時間設爲4〜100小時的範圍。若是爲較4小時更短 之時間,則係無法在燒結磁石S之結晶粒界以及/又或是 結晶粒界相中將金屬原子有效率的擴散,而會損及減磁曲 線之角型性。另一方面,若是超過1 00小時,則金屬原子 會進入燒結磁石表面附近之結晶粒內,並產生局部性的保 磁力爲高之部分與爲低之部分,而與前述同樣的,會有損 0 減磁曲線之角型性。 最後,若是將上述一般之處理實施特定時間,則係移 行至退火工程。在退火工程中,係使加熱手段4之動作停 止,並暫時停止氣體導入手段所致之惰性氣體的導入。接 著,再度導入惰性氣體(lOOkPa),並停止金屬蒸發材料v 之蒸發。藉由此,Dy之蒸發係停止,而該供給係停止。 另外,亦可不停止惰性氣體之導入,而藉由僅使惰性氣體 之導入量增加來使蒸發停止。而後,將處理室70內之溫 ❹ 度暫時降低至例如500 °C。接著,再度使加熱手段4動 作,並將處理室70內之溫度設定爲450 °C〜650 °C之範圍 內,而施加用以使保磁力更進一步提昇又或是回復之熱處 理。而後,急速冷卻至略室溫,並將處理箱7從真空處理 室3而取出。 於此,圖5,係爲展示對燒結磁石S施加上述之真空 蒸氣處理,並在該當永久磁石之表面上形成有Ni電鍍層 者(發明品)之磁石表面附近的SEM照片以及ΕΡΜΑ照片 (Ni元素、Ρ元素、Nd元素、Fe元素、Dy元素以及氧元 -25- 200935462 素之色映射(color m aping)分析),而圖6,係爲展示從磁 石表面而朝向其中央之Dy分佈的線分析結果之圖表。
若是藉由此,則在如同先前技術一般之在藉由濺鍍法 等而一旦形成了 Dy膜之後,再施加熱處理而使Dy在結 晶粒界以及/又或是結晶粒界相中擴散後的磁石(先前技術 品)中,於磁石表面係必定會殘留有Dy被富含之層,但 是,在本發明品中,於磁石表面係並不存在有D被富含 之層(Dy之濃度係成爲均一),並且,Dy原子係在磁石之 Q 結晶粒界以及/又或是結晶粒界相中,具備有從磁石表面 朝向其之中心而含有濃度逐漸變薄的分佈,而可以得知其 係均一地擴散(參考圖5(f)以及圖6)。又,在先前技術品 中,由於係在成膜了 Dy之後,藉由進行使其擴散之熱處 理,而形成有表面劣化層,因此,若是將此表面劣化層藉 由機械加工而除去,則磁石表面附近之氧含有量係增加,
但是,在本發明品中,係不存在有表面劣化層(磁石表面 係並非爲硏磨面),而可以得知氧係在磁石內均一的存在 U (並不局部性的存在有氧濃度變濃之部分:參考圖5(g))。 進而,在先前技術品中,由於磁石表面係富含有Dy,因 此,在磁石內之Nd分佈中係可見到有濃淡分佈,但是, 在本發明品中,可以得知Nd係在磁石內略均等地分佈(參 考圖5(d))。 另外,在上述實施形態中,作爲間隔物8,雖係針對 在將線材組裝爲格子狀而構成者處一體化地形成支持片9 的情況作了說明,但是,係並不被限定於此,只要是能夠 -26- 200935462 容許蒸發後之金屬原子的通過者,則亦可使用例如所謂的 延伸金屬(expand metal)。 又’作爲金屬蒸發材料v,雖係針對形成爲板狀者而 作了說明,但是’係並不被限定於此,亦可在被載置於間 隔物上之燒結磁石S的上面,載置其他之間隔物,並在此 間隔物上敷設粒狀之金屬蒸發材料v(參考圖7)。進而, 亦可在板狀之金屬蒸發材料v上,設置將線材組裝爲格子 ❹ 狀所構成之間隔物8 ’而後,在間隔物8上並排設置複數 個的燒結磁石S’再於其之上,設置具備有相同構成之其 他的間隔物8’並進而在其之上設置板狀之金屬蒸發材料 v。而後,如此這般地作堆積重疊,直到到達處理箱7之 上端部爲止(參考圖8)。藉由此,能夠使對於處理箱7之 燒結磁石S的積載量更爲增多。此時,只要在金屬蒸發材 料v與間隔物8之間立設由Mo製之筒體所成的高度調節 用治具,並對板狀之金屬蒸發材料v與燒結磁石S上面之 〇 間的間隔作調節即可。 又,在上述實施形態中,雖係針對作爲金屬蒸發材料 v而使用Dy者爲例而作了說明,但是,亦可使用能夠將 最適當之擴散速度加快的在燒結磁石S之加熱溫度範圍下 其蒸氣壓爲低之Tb,於此情況’只要將處理室70加熱至 900 °C〜1150 °C之範圍即可。在較 900 °C爲更低之溫度 下,係無法達到能夠將Tb原子供給至燒結磁石S表面處 之蒸氣壓。另一方面,在超過1150 °C之溫度下,Tb係在 結晶粒內過剩的擴散,並使最大能量積以及殘留磁通量密 -27- 200935462 度降低。 又,爲了在使Dy或是Tb於結晶粒界以及/又或是結 晶粒界相中擴散之前,將吸著於燒結磁石S表面之髒污、 氣體或是水分除去,亦可經由真空排氣手段11來將真空 處理室12減壓至特定壓力(例如,ixi (T5Pa),並將處理室 20減壓至較真空處理室12而高出略丨個數量級的壓力 (例如,5xl(T4Pa),而後,保持特定時間。此時,亦可使 加熱手段4動作並將處理室70內加熱至例如300 °C,並 保持特定時間。 進而’在上述實施形態中,雖係針對將蓋部72裝著 於箱部71之上面而構成處理箱7者作了說明,但是,只 要是能夠與真空處理室3相隔絕且能夠伴隨著真空處理室 3之減壓而使處理室70被減壓者,則係並不被限定於 此’例如’亦可在將金屬蒸發材料v與燒結磁石S收容在 箱部71中之後’將其之上面開口藉由例如Mo製之薄片 來作覆蓋。另一方面’例如,亦可設爲能夠在真空處理室 3內將處理室70密閉,並構成爲能夠使處理室7〇與真空 處理室3相獨立地保持在特定壓力。 又’在上述實施形態中,雖係針對將燒結磁石S與金 屬蒸發材料v收容在處理箱7中者爲例而作了說明,但 是’亦可設爲以能夠使燒結磁石S與金屬蒸發材料v被加 熱爲相異之溫度的方式,來例如在真空處理室內,設置與 處理室相異之蒸發室(其他之處理室,未圖示),同時,設 置將蒸發室作加熱之其他的加熱手段,而在蒸發室中使金 200935462 屬蒸發材料蒸發’之後,經由將處理室與蒸發室相通連的 通連路,而將蒸氣氛圍中之金屬原子供給至處理室內之燒 結磁石處。於此情況,只要在金屬蒸發材料蒸發的期間 中,將惰性氣體導入至被配置有燒結磁石之處理室內良p 可。 作爲燒結磁石s,由於氧含有量越少,則Dy或是Tb 之對於結晶粒界以及/又或是結晶粒界相的擴散速度係、_ Q 得越快,因此,燒結磁石s本身之氧含有量,係只要爲 3000ppm以下、較理想係爲2000ppm以下、更理想係爲 lOOOppm以下即可。 [實施例1] 在實施例1中’係使用圖2所示之真空蒸氣處理裝置 1 ’並對下述之燒結磁石S施加真空蒸氣處理,而得到了 永久磁石Μ。作爲燒結磁石S,係將工業用純鐵、金屬 ® 銨、低碳素硼鐵合金、電解姑、純銅作爲原料,並以配合 組成(重量%)而以使其成爲: 25Nd-7Pr-lB-0.05Cu-0.05Ga-0.05Zr-Bal Fe(試料 1)、 7Nd-25Pr-lB-0.03Cu-0.3Al-0.1Nb-Bal Fe(試料 2)、28Nd- lB-0.O5Cu-0.01Ga-0.02Zr-Bal Fe(試料 3)、27Nd-2Dy-lB_ 0.05Cu-0_05Al-0.〇5Nb-Bal Fe(試料 4)、29Nd_〇 95B_ 0.01CU-0.02V-0.02Zr-Bal Fe(試料 5)、UNdq 1B_〇 〇3Cu_ 0.02V-0.02Nb-Bal Fe(試料 6)、32Nd-l.lB-〇.〇3Cu.〇 〇2v_ 0.02Nb-Bal Fe(試料7)’的方式,來進行真空感應溶解, -29- 200935462 並藉由片鑄法而得到厚度約〇.3mm之薄片狀鑄錠。接下 來,藉由氫粉碎工程而先進行粗粉碎,接著,藉由例如噴 射硏磨機微粉碎工程而進行微粉碎,並得到合金原料粉 末。 接下來,使用具備有週知之構造的橫磁場壓縮成形裝 置,而得到成形體,接著,在真空燒結爐中,在1 050 °c 之溫度下作2小時之燒結,而得到燒結磁石S。而後,在 藉由鋼線切斷而將燒結磁石加工爲2x40x40mm之形狀 後,以使其之表面粗度成爲ΙΟμιη以下的方式來進行最後 加工,之後,藉由稀硝酸來對表面作蝕刻。 接下來,使用於圖1中所示之真空蒸氣處理裝置1, 而對於如同上述一般所分別製作之燒結磁石S(各1 〇個), 施加了真空蒸氣處理。於此情況,作爲金屬蒸發材料V, 係使用以厚度〇.5mm所形成之板狀的Dy(99%),並將該當 金屬蒸發材料v與燒結磁石S收容在W製之處理箱7 內。而後,在真空處理室3內之壓力到達了 l(T4Pa之 後,使加熱手段4動作,並將處理室70內之溫度設爲 8 00 °C〜950 °C,將處理時間設爲3〜15小時,而進行了上 述處理。 圖9,係爲展示:對處理箱2內之燒結磁石S與金屬 蒸發材料v間之間隔、和真空蒸氣處理中所導入之惰性氣 體的氣體種類、和此時之惰性氣體的分壓作變化,而求取 出最適當之處理條件,並得到了永久磁石時,其最高之値 的磁性特性(藉由BH曲線描繪器(curve tracer)來作測定) 200935462 以及處理條件的表。於此,表中之角型比(%),係爲在角 型減磁曲線之第2象限中,磁化之値減少至一定比例爲止 所需要的減磁場之大小,在本實施例中,係爲將減少了 1 0%的情況時之磁場的大小設爲Hk(以下,亦稱爲「Hk 値」),並將Hk/iHc以百分率來表示者。 若藉由此,則可以得知,在將處理箱7內之燒結磁石 S與金屬蒸發材料v之間的間隔設爲1 0mm的情況時,係 〇 以不導入惰性氣體的情況時,更能夠提昇保磁力(iHc)。 另一方面,若是上述間隔成爲了 5mm以下,則若是不導 入惰性氣體而施加真空處理,則代表磁性特性之最大能量 積係成爲約一半,而角型比係成爲74%以下。相對於此, 若是適宜地導入特定之惰性氣體,則可以得知,係能夠得 到98%以上之高角型比。藉由此,可以得知,爲了將處理 箱7內之燒結磁石S與金屬蒸發材料v之間的間隔縮小並 增加燒結磁石S之積載量而提昇量產性,惰性氣體之導入 〇 係爲有效。 [實施例2]
在實施例2中,係使用於圖2中所示之真空蒸氣處理 裝置1’而對於與實施例1之試料6同樣地製作了的燒結 磁石S施加了真空蒸氣處理。但是,係分別準備了將燒結 磁石之厚度設爲了 1、3、5、10、15以及20mm者。而 後’在間隔物上,將10個的燒結磁石、和以厚度〇.5mm 所形成之板狀的Dy(99.5%)作上下堆積重疊,並收容在W -31 - 200935462 製之處理箱7內。此時,係在間隔物8之四角隅處立設 Mo製之筒體,並對金屬蒸發材料v與燒結磁石S上面又 或是下面之間的間隔作適宜變化。 接下來,作爲真空蒸氣處理時之條件,在真空處理室 3內之壓力到達了 10_5Pa之後,使加熱手段4動作,並將 處理室70內之溫度(蒸氣處理工程)設爲900 °C,將處理時 間(相當於對Dy原子之供給量作調節的時間)因應於燒結 磁石之厚度而設定爲5〜120小時。此時,若是處理室70 之溫度到達了 7〇〇°C,則將Ar氣體導入至處理室內,並 使閥11之開閉度變化,而使導入至真空處理室3內之Ar 氣體的分壓在500Pa〜50 kP a的範圍內適宜作變化,而對 各燒結磁石S施加了上述處理。最後,作爲退火工程,而 以5 1 0 °C來施加了 4小時之熱處理。 圖10(a)乃式(f),係爲展示當使處理箱70內之燒結 磁石S與金屬蒸發材料v之間的間隔和Ar氣體之分壓作 變化並得到永久磁石時之 Hk値(kOe)。另外,於圖1〇 中,「※」係代表Dy之供給量變多,而使施加了真空蒸 氣處理之燒結磁石和間隔物8融著並成爲無法測定者。 若根據此,則可以得知,當Ar氣體之分壓爲低的情 況時,無關於燒結磁石之厚度,Dy之直進性係變強,而 Hk値係爲低,其結果,角型性係爲差。又,在藉由目視 而對真空蒸氣處理後之永久磁石作了確認後,得知係產生 有處理不均。 另一方面,在Ar氣體之分壓爲lkPa〜3 0kPa的範圍 200935462 中,當燒結磁石與板狀之Dy間的間隔爲0.1mm時,Dy 之供給量係變得過多,而產生有間隔物與燒結磁石相附著 之問題,但是,在0.3〜10 mm的範圍中,Dy係理想地被 作供給,而能夠得到1 6kOe以上之高的値,可以得知角型 性係爲優良。另外,當Ar氣體分壓爲50kPa時,可以得 知,Dy之蒸發量係被抑制,而在燒結磁石表面處係未被 供給有Dy原子。又,若是處理時間超過1〇〇小時,則可 0 以得知,就算是對Ar氣體之分壓作調節,亦無法得到高 性能磁石。 [實施例3] 在實施例3中,係使用於圖2中所示之真空蒸氣處理 裝置1’而對於燒結磁石S施加了真空蒸氣處理。作爲燒 結磁石,係準備了 組成爲 28.5(Nd + Pr)-3Dy-0.5Co-0.02Cu-0.1Zr-0·05Ga-l.lB-Bal Fe 之 20x20xtmm(厚度 t 爲 1.5 以 G 及l〇mm)的市販之物。 而後,在間隔物上,設置10個的燒結磁石,之後, 於其之上設置其他之間隔物,並以5g之總重量而設置粒 狀之Dy(99.5%),並收容在w製之處理箱7內。 接下來’作爲真空蒸氣處理時之條件,在真空處理室 3內之壓力達到了 1 (T4pa之後,使加熱手段4動作,並將 處理室70內之溫度(蒸氣處理工程)設定爲900。(:,在Dy 開始蒸發後’適宜地將Ar氣體導入至真空處理室3內, 並在l(T4Pa〜50kPa之壓力下,實施最適當之蒸氣處理, -33- 200935462 而後,以5 1 0 °C而施加4小時之熱處理(退火工程)。 圖1 1(a)乃至(h),係爲展示當使處理箱內之燒結磁石 S與金屬蒸發材料v之間的間隔和在真空蒸氣處理中所導 入之 Ar氣體之分壓作變化並得到永久磁石時之Hk値 (kOe)。另外,於圖η中,「※」係代表Dy之供給量變 多,而使施加了真空蒸氣處理之燒結磁石和間隔物8融著 並成爲無法測定者。 若根據此,則在lkPa〜30kPa的範圍中,可以得知, 若是燒結磁石S與金屬蒸發材料v之間的間隔係爲0.3〜 10mm的範圍(參考圖i 1(b)乃至(f)),則能夠得到不會對減 磁曲線之角型性有所損傷的高性能磁石。 [實施例4] 在實施例4中,係使用於圖2中所示之真空蒸氣處理 裝置1,而對於與實施例1之試料6同樣地製作了的燒結 磁石(30x40xt5mm)施加了真空蒸氣處理。而後,在間隔物 上’將10個的燒結磁石、和以厚度0.5mm所形成之板狀 的Dy (9 9.5%)作上下堆積重叠,並收容在W製之處理箱7 內。 接下來’作爲真空蒸氣處理時之條件,在真空處理室 3內之壓力到達了 10_3Pa之後,使加熱手段4動作,並將 處理室70內之溫度(蒸氣處理工程)設爲875 °C,將處理時 間設爲28小時。此時,若是處理室7〇之溫度到達了 875 °C ’則在處理室內以13kPa之分壓來導入 Ar氣體。而 -34- 200935462 後,以5 1 (TC來施加了 4小時之熱處理(退火工程)。 圖1 2,係爲展示當使閥1 1之開閉度變化並使直到將 Ar氣體導入爲止的真空處理室內之壓力在〇.5Pa〜4xl(T5 Pa之範圍中作變化時的磁性特性(藉由ΒΗ曲線描繪器來 作測定)之平均値。若根據此,則可以得知,若是將直到 導入Ar氣體爲止之真空處理室內的壓力保持爲較l〇_2Pa 更低,則磁性特性係提昇,而若是將壓力保持爲更低,則 n 能夠得到更高之磁性特性的永久磁石。 【圖式簡單說明】 [圖1 ]對藉由本發明所製作之永久磁石的剖面作模式 性說明之剖面圖。 [圖2]對實施本發明之處理的真空處理裝置作槪略展 示之剖面圖。 [圖3]模式性說明對於處理箱之燒結磁石與金屬蒸發 G 材料的積載之立體圖。 [圖4]對真空蒸氣處理時之惰性氣體的導入與處理室 內的加熱溫度間之關係作說明的圖》 [圖5](a)乃至(g),係爲對於燒結磁石而施加真空蒸氣 處理’並在永久磁石之表面處形成了 Ni電鍍層者(發明品) 之磁石表面附近的SEM照片以及ΕΡΜΑ照片。 [圖6]對圖4之從永久磁石表面起朝向其中央的Dy 之分佈作展示的圖表。 [圖7]模式性說明變形例之對於處理箱之燒結磁石與 -35- 200935462 金屬蒸發材料的積載之立體圖。 [® 8]模式性說明其他變形例之對於處理箱之燒結磁 石與金屬蒸發材料的積載之立體圖。 [圖9]展示實施例1所製作之永久磁石的磁性特性之 表。 [圖1 0]展示實施例2所製作之永久磁石的磁性特性 (Hk値)之表。
[圖1 1 ]展示實施例3所製作之永久磁石的磁性特性 H (Hk値)之表。 [圖12]展示實施例4所製作之永久磁石的磁性特性之 表。 【主要元件符號說明】 1 :真空蒸氣處理裝置 2 :真空排氣手段 3 :真空處理室 0 4 :加熱手段 7 :處理箱 71 :箱部 72 :蓋部 8 :間隔物 81 :線材 9 :支持片 1〇:氣體導入管(氣體導入手段) -36- 200935462
1 1 :閥 S :燒結磁石 Μ :永久磁石 V :金屬蒸發材料 -37