TW201338894A

TW201338894A - 脫脂體之製造方法及燒結體之製造方法

Info

Publication number: TW201338894A
Application number: TW102110761A
Authority: TW
Inventors: Shigeharu Yamahata; Hidefumi Nakamura; Tomo Takahashi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2013-10-01
Also published as: TWI577469B; JP5942537B2; JP2013204121A; CN103357873B; CN103357873A

Abstract

本發明之脫脂體之製造方法係對包含以Fe、Ni及Co中之任一者作為主成分之磁性金屬粉末及有機黏合劑的成形體實施脫脂處理者，並且所使用之有機黏合劑含有於1大氣壓下之分解溫度為TH[℃]之第1黏合劑成分、及於1大氣壓下之分解溫度未達上述TH之TL[℃]之第2黏合劑成分，上述脫脂處理包括以未達(TL-30℃)之溫度加熱成形體之第1脫脂升溫過程、以(TL-30℃)以上且未達(TL+50℃)之溫度加熱成形體之第2脫脂升溫過程、及以(TL+50℃)以上且未達(TH+200℃)之溫度加熱成形體之第3脫脂升溫過程。

Description

脫脂體之製造方法及燒結體之製造方法

本發明係關於一種脫脂體之製造方法及燒結體之製造方法。

燒結含有金屬粉末之成形體而製造金屬製品之粉末冶金法可獲得近淨尺寸(Near-net-shape)之燒結體，因此近年來於許多產業領域得到普及。例如，藉由使用磁性金屬粉末，可容易地獲得複雜形狀之磁芯，因此可用於例如磁致動器用零件之用途。

於燒結體之製造中，首先對金屬粉末與有機黏合劑進行混合、混練並使該混練物(化合物)成形而獲得成形體。繼而，對所獲得之成形體進行脫脂、煅燒而獲得燒結體。

其中，於脫脂步驟中，使用例如專利文獻1所揭示之脫脂裝置。脫脂裝置具有稱為脫脂爐之容器、向脫脂爐內供給脫脂氣體之脫脂氣體供給系統、攪拌脫脂爐內之脫脂氣體之攪拌翼、排出脫脂氣體之脫脂氣體排出系統等。藉由加熱收容於脫脂爐內之成形體而使有機黏合劑分解，其分解成分隨著脫脂氣體之流動而排出至脫脂爐外，藉此進行脫脂。繼而，於煅燒裝置內煅燒以此種方式獲得之脫脂體，藉此獲得燒結體。

影響所獲得之燒結體之機械特性或磁性特性者係脫脂狀態之好壞。所謂脫脂，係指自成形體中去除有機黏合劑，就最終所獲得之燒結體之機械特性或磁性特性之觀點而言，重要的是能否於成形體整體中均勻地進行該去除。因此，要求使影響脫脂狀態之脫脂步驟最佳化。

然而，於有機黏合劑中混合存在多種成分，故而嚴密地控制該脫脂之進行之步驟極其困難。因此，實際上係基於過去之經驗或反覆試誤而決定脫脂條件。因此，每次成形體之形狀發生改變，均必需抽出較長時間及工夫來研究脫脂條件。

又，於重視脫脂之均勻性之情形時，有脫脂步驟所需之時間明顯延長之虞。因此，確保脫脂體之均勻性並且以更短時間進行脫脂之方面成為重要課題。

進而，於金屬粉末之粒徑較小之情形時，存在有機黏合劑之分解成分未順利地排出而脫脂不良之情況。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平11-43704號公報

本發明之目的在於提供一種可高效地製造均勻之脫脂體的脫脂體之製造方法、及可高效地製造磁性特性優異之燒結體的燒結體之製造方法。

上述目的係藉由下述本發明而達成。

本發明之脫脂體之製造方法係對包含以Fe、Ni及Co中之任一者作為主成分之磁性金屬粉末及有機黏合劑的成形體實施脫脂處理而獲得脫脂體者，其特徵在於：上述有機黏合劑含有於1大氣壓下之分解溫度為TH[℃]之第1黏合劑成分、及於1大氣壓下之分解溫度為未達上述TH之TL[℃]之第2 黏合劑成分，上述脫脂處理包括：以未達(TL-30℃)之溫度加熱上述成形體之第1脫脂升溫過程，於上述第1脫脂升溫過程後，以(TL-30℃)以上且未達(TL+50℃)之溫度加熱上述成形體之第2脫脂升溫過程，及於上述第2脫脂升溫過程後，以(TL+50℃)以上且未達(TH+200℃)之溫度加熱上述成形體之第3脫脂升溫過程。

藉此，可謀求脫脂之均勻化並且於更短時間內完成脫脂，因此可高效地製造可製造磁性特性優異之燒結體之脫脂體。

於本發明之脫脂體之製造方法中，較佳為TH-TL為10℃以上且200℃以下。

藉此，於升溫過程中，在第2黏合劑成分與第1黏合劑成分之間，可於直至分解為止之時間內設置充分之時間差，獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體。

於本發明之脫脂體之製造方法中，較佳為上述有機黏合劑包含含有不飽和縮水甘油基之聚合物作為上述第1黏合劑成分或上述第2黏合劑成分。

藉此，縮水甘油基於成形體中開環並與磁性金屬粉末之粒子表面之羥基鍵結，因此磁性金屬粉末之粒子與含有不飽和縮水甘油基之聚合物顯示較高之密接性，其成為驅動力而使磁性金屬粉末與有機黏合劑無偏差地混合。其結果，獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

於本發明之脫脂體之製造方法中，較佳為上述有機黏合劑包含聚苯乙烯作為上述第1黏合劑成分或上述第2黏合劑成分。

藉此，對有機黏合劑賦予適度之機械強度，使成形體之保形性提高，因此獲得可製造尤其是尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

於本發明之脫脂體之製造方法中，較佳為上述有機黏合劑包含蠟類作為上述第1黏合劑成分或上述第2黏合劑成分。

藉此，對用以形成成形體之組合物賦予適度之流動性，使組合物之均勻性及成形性提高，因此獲得可製造尤其是均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

於本發明之脫脂體之製造方法中，較佳為上述有機黏合劑含有鄰苯二甲酸酯作為除上述第1黏合劑成分及上述第2黏合劑成分以外之成分。

於本發明之脫脂體之製造方法中，較佳為上述第1脫脂升溫過程於含有惰性氣體之環境中進行。

藉此，抑制有機黏合劑之無意之氣化或磁性金屬粉末之氧化、改性等，並且謀求成形體之溫度之均勻化，因此獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

於本發明之脫脂體之製造方法中，較佳為上述第2脫脂升溫過程於減壓環境中進行。

藉此，可促進第2黏合劑成分之分解，並且降低第2脫脂升溫過程中之加熱溫度，因此可謀求脫脂步驟之短時間化，並且由於第2黏合劑成分難以軟化，故而可抑制脫脂體之變形、破裂等異常。

於本發明之脫脂體之製造方法中，較佳為上述第3脫脂升溫過程於含有惰性氣體之環境中進行。

藉此，可抑制磁性金屬粉末之氧化、改性等，並且可藉由進行成形體周邊之氣體交換而高效地排出有機黏合劑之分解成分。

於本發明之脫脂體之製造方法中，較佳為上述磁性金屬粉末之平均粒徑為3 μm以上且15 μm以下。

藉此，可避免磁性金屬粉末之明顯之凝聚或成形時之壓縮性之降低，因此獲得可製造足夠緻密且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

本發明之燒結體之製造方法之特徵在於包括：以未達750℃之溫度加熱藉由本發明之脫脂體之製造方法所製造之脫脂體的第1煅燒升溫過程，於上述第1煅燒升溫過程後，以750℃以上且未達1050℃之溫度加熱上述脫脂體之第2煅燒升溫過程，及於上述第2煅燒升溫過程後，以1050℃以上且未達1600℃之溫度加熱上述脫脂體之第3煅燒升溫過程。

藉此，可高效地製造均勻且磁性特性優異之燒結體。

於本發明之燒結體之製造方法中，較佳為於上述第3煅燒升溫過程後，在減壓環境中冷卻上述脫脂體，其後於持續供給惰性氣體之環境中冷卻上述脫脂體。

藉此，可於減壓環境下抑制被處理物之污染或溫度急劇降低並且進行冷卻，因此可抑制燒結體之污染、破裂、變形等。

1‧‧‧磁軛盒

2‧‧‧檢測計

3‧‧‧燒結體

4‧‧‧包裝盒

5‧‧‧袋子

10‧‧‧盒本體

11‧‧‧邊緣部

12‧‧‧芯

13‧‧‧貫通孔

20‧‧‧測量計本體

21‧‧‧凸部

22‧‧‧貫通孔

41‧‧‧防銹紙

101‧‧‧貫通孔

圖1係表示脫脂步驟及煅燒步驟中所包括之升溫過程及降溫過程之步驟圖。

圖2係表示作為本發明所製造之燒結體之應用例的磁軛盒之(a)平面圖及(b)X-X線剖面圖。

圖3係表示可應用於圖2所示之磁軛盒之檢測中的檢測計之例之(a)平面圖及(b)Y-Y線剖面圖。

圖4係表示燒結體之包裝形態之一例的立體圖。

以下，基於隨附圖式所示之較佳實施形態而對本發明之脫脂體之製造方法及燒結體之製造方法進行詳細說明。

<組合物>

首先，對本發明之脫脂體之製造方法所使用之成形體及該成形體之製造所使用之組合物進行說明。

該組合物係包含磁性金屬粉末及有機黏合劑並對該等進行混練而成者。

其中，磁性金屬粉末係以Fe、Ni及Co中之任一者作為主成分。

另一方面，有機黏合劑係使磁性金屬粉末之粒子彼此黏著者，且含有於1大氣壓下之分解溫度為TH[℃]之第1黏合劑成分、及於1大氣壓下之分解溫度為TL[℃](其中TL未達TH)之第2黏合劑成分。再者，於有機黏合劑中含有3種以上成分之情形時，在其含有率較多之2種成分中，將於1大氣壓下之分解溫度較高者設為第1黏合劑成分，將較低者設為第2黏合劑成分。並且，將第1黏合劑成分於1大氣壓下之分解溫度設為TH[℃]，將第2黏合劑成分於1大氣壓下之分解溫度設為TL[℃](其中TL未達TH)。

以下，對組合物之各成分進行詳細敍述。

(磁性金屬粉末)

作為磁性金屬粉末，係如上所述般使用以Fe、Ni及Co中之任一者作為主成分之粉末。所謂主成分，係指於構成磁性金屬粉末之磁性金屬材料中包含最多且其含有率超過50質量%之元素。因此，作為磁性金屬材料，可列舉Fe基合金、Ni基合金、Co基合金等。具體而言，可列舉：純鐵、肥粒鐵系不鏽鋼、鐵矽鋁磁合金(Sendust)、鎳鐵導磁合金(Permalloy)、鎳鐵鉬超導磁合金(Supermalloy)、鐵鈷磁性合金(Permendur)、Fe-Si、Fe-Al、Fe-Cr、Fe-Al-Cr、Fe-Si-Cr等。

該等之中，可較佳地使用鐵鈷磁性合金(Fe-Co-V系合金)。Fe-Co-V系合金由於飽和磁通密度尤其較高，故而可實現具有優異之磁性特性之磁性金屬燒結體。

再者，此種磁性金屬粉末可為藉由任意方法而製造者，例如可使用藉由霧化法(水霧化法、氣體霧化法、高速旋轉水流霧化法等)、還原法、羰基法、粉碎法等方法所製造者。其中，磁性金屬粉末較佳為使用藉由霧化法所製造者。根據霧化法，可高效地製造微小之磁性金屬粉末。又，可獲得粒徑之不均較少且粒徑整齊之磁性金屬粉末。因此，藉由使用此種磁性金屬粉末，可確實地防止燒結體中之氣孔之生成，可謀求密度之提高。其結果，獲得磁性特性及機械特性優異之磁性金屬燒結體。

又，藉由霧化法所製造之金屬粉末由於形成相對接近圓球之球形，故而成為對於有機黏合劑之分散性或流動性優異者。因此，於將造粒粉末填充於成形模中而成形時，可提高其填充性，最終可獲得尺寸精度較高且緻密之燒結體。

本發明中所使用之磁性金屬粉末之平均粒徑較佳為設為3 μm以上且15 μm以下，更佳為設為5 μm以上且12 μm以下，進而較佳為設為6 μm以上且9 μm以下。此種粒徑之磁性金屬粉末可避免顯著之凝聚或成形時之壓縮性降低，並且可製造足夠緻密且尺寸精度較高之燒結體。再者，於平均粒徑未達上述下限值之情形時，有磁性金屬粉末容易凝聚且成形時之壓縮性顯著降低之虞。另一方面，於平均粒徑超過上述上限值之情形時，有磁性金屬粉末之粒子間之間隙過大而最終所獲得的燒結體之緻密化變得不充分之虞。

又，平均粒徑係利用雷射繞射法作為以質量基準計累積量成為50%時之粒徑D50而求出。

又，以質量基準計累積量成為10%時之粒徑D10較佳為1.5 μm以上且7 μm以下，更佳為2 μm以上且5 μm以下。

進而，以質量基準計累積量成為90%時之粒徑D90較佳為10 μm 以上且30 μm以下，更佳為15 μm以上且25 μm以下。

具有如上所述之粒度分佈之磁性金屬粉末係於製造燒結體時可製造均勻且磁性特性及機械特性優異之磁性金屬燒結體者。

又，本發明中所使用之磁性金屬粉末之振實密度較佳為3.5 g/cm³以上，更佳為3.8 g/cm³以上。若為如此振實密度較大之磁性金屬粉末，則於成形時粒子間之填充性變得尤其較高。因此，最終可獲得尤其緻密之燒結體。再者，磁性金屬粉末之振實密度例如可依據JIS Z 2512中規定之振實密度測定方法而進行測定。

又，本發明中所使用之磁性金屬粉末之比表面積並無特別限定，較佳為0.15 m²/g以上且0.8 m²/g以下，更佳為0.2 m²/g以上且0.7 m²/g以下，進而較佳為0.3 m²/g以上且0.6 m²/g以下。若為如上所述般比表面積較大之磁性金屬粉末，則表面之活性(表面能量)變高，因此即便賦予更少之能量，亦可容易地燒結。因此，於燒結成形體時，可於更短時間內燒結，易於提高保形性。另一方面，若比表面積超過上述上限值，則有磁性金屬粉末與有機黏合劑之接觸面積擴大至必要以上，組合物之穩定性或流動性降低之虞。再者，磁性金屬粉末之比表面積例如可依據JIS Z 8830中規定之利用氣體吸附之粉體(固體)之比表面積測定方法而進行測定。

(有機黏合劑)

如上所述，有機黏合劑含有於1大氣壓下之分解溫度為TH[℃]之第1黏合劑成分、及於1大氣壓下之分解溫度為TL[℃](其中TL未達TH)之第2黏合劑成分。因此，各成分可根據所選擇之組合中之分解溫度之大小關係而成為第1黏合劑成分或第2黏合劑成分。再者，分解溫度係隨著升溫而重量開始減少之溫度，例如可藉由熱重量分析、示差熱分析或該等二者而確定。

作為有機黏合劑中所含之成分，例如可列舉：如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯之聚烯烴，如聚乙烯-聚丙烯共聚物、聚乙烯-聚丁烯共聚物之聚烯烴系共聚物，如聚苯乙烯之苯乙烯系樹脂，如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯之丙烯酸系樹脂，聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚醯胺，如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯之聚酯，聚醚、聚乙烯醇、聚縮醛或該等之共聚物等各種樹脂，或含有不飽和縮水甘油基之聚合物、各種蠟、高級脂肪酸(例如，硬脂酸)、高級醇、高級脂肪酸酯、高級脂肪醯胺、鄰苯二甲酸酯等，可使用該等中之1種或2種以上之混合物。

其中，有機黏合劑較佳為包含含有不飽和縮水甘油基之聚合物、苯乙烯系樹脂及蠟類作為第1黏合劑成分或第2黏合劑成分，進而包含鄰苯二甲酸酯作為除此以外之黏合劑成分。該等之組合係分解溫度適度地不同之複數種黏合劑成分之組合，因此含有該等成分之成形體係於供給至下述條件下之脫脂處理時於短時間內均勻地脫脂。其結果，獲得均質且尺寸精度較高、機械特性或磁性特性優異之磁性金屬燒結體。以下，對該等成分進行說明。

((含有不飽和縮水甘油基之聚合物))

含有不飽和縮水甘油基之聚合物係包含含有不飽和縮水甘油基之單體作為重複單元之聚合物。作為含有不飽和縮水甘油基之單體，例如可列舉：(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚、α-乙基縮水甘油醚、巴豆醯基縮水甘油醚、巴豆酸縮水甘油酯、衣康酸單烷基酯單縮水甘油酯、富馬酸單烷基酯單縮水甘油酯、馬來酸單烷基酯單縮水甘油酯、含有脂環式環氧基之(甲基)丙烯酸酯等，本發明中所使用之含有不飽和縮水甘油基之聚合物係使用包含該等含有不飽和縮水甘油基之單體中之1種或2種以上者。又，尤佳是可較佳地使用(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。

此處，縮水甘油基係於混練、成形等過程中開環並與磁性金屬粉末之粒子表面之羥基鍵結。其結果，磁性金屬粉末之粒子與含有不飽和縮水甘油基之聚合物顯示較高之密接性，其成為驅動力而使磁性金屬粉末與有機黏合劑無偏差且均勻地混練。其結果，製造出最終可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

又，含有不飽和縮水甘油基之聚合物較佳為包含如上所述之含有不飽和縮水甘油基之單體及乙烯系不飽和酯化合物單體的共聚物。含有乙烯系不飽和酯化合物單體之共聚物有助於均質且填充性較高之成形體及脫脂體之實現。尤其是乙烯系不飽和酯化合物單體與含有不飽和縮水甘油基之單體均有助於與磁性金屬粉末粒子之親和性，因此可尤其提高均質性。

作為乙烯系不飽和酯化合物單體，例如可列舉：如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯之羧酸乙烯酯，α,β-不飽和羧酸烷基酯等，可使用含有該等中之1種或2種以上者。

於該等乙烯系不飽和酯化合物單體中，尤佳可較佳地使用含有乙酸乙烯酯及丙烯酸甲酯中之至少一種者。

再者，作為含有不飽和縮水甘油基之聚合物，例如可列舉：Rexpearl(Japan Polyethylene製造)、Modiper(日本油脂製造)、Umex(三洋化成工業製造)、Bondine(Simimoto Atofina製造)、Bondfast(住友化學製造)等。

又，含有不飽和縮水甘油基之聚合物較佳為除如上所述之含有不飽和縮水甘油基之單體以外，亦含有非極性α-烯烴系單體。含有不飽和縮水甘油基之聚合物藉由含有非極性α-烯烴系單體作為重複單元而成為富有與如苯乙烯系樹脂之烯烴系樹脂之親和性者。其結果，含有不飽和縮水甘油基之聚合物成為不僅如上所述般對磁性金屬粉末粒子具有親和性，而且對其他黏合劑成分亦具有親和性者，因此成為可於磁性金屬粉末與其他黏合劑成分之間穩定地存在者。其結果，可尤其抑制脫脂體(成形體)之成形性之提高、保形性之降低。

作為非極性α-烯烴系單體，例如可列舉：乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等，該等之中較佳為乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯。

又，本發明中所使用之含有不飽和縮水甘油基之聚合物的軟化點較佳為65℃以上且105℃以下，更佳為70℃以上且100℃以下。上述軟化點之含有不飽和縮水甘油基之聚合物於混練時及成形時顯示適度之柔軟性，有助於可製造均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體之製造。

又，本發明中所使用之含有不飽和縮水甘油基之聚合物的熔融質量流率(190℃)較佳為2[g/10 min]以上且10[g/10 min]以下左右，更佳為3[g/10 min]以上且8[g/10 min]以下左右。上述熔融質量流率之含有不飽和縮水甘油基之聚合物由於向成形模中之填充性優異，因此有助於可製造尤其是均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體之製造。再者，熔融流率可依據JIS K 6922-2中規定之方法以測定溫度190℃、測定荷重2.16 kg進行測定。

再者，作為構成含有不飽和縮水甘油基之聚合物之重複單元，如上所述般可列舉含有不飽和縮水甘油基之單體，可視需要添加乙烯系不飽和酯化合物單體或非極性α-烯烴系單體等。

該等之存在比並無特別限定，作為一例，相對於含有不飽和縮水甘油基之單體100質量份，非極性α-烯烴系單體較佳為300質量份以上且2000質量份以下，更佳為400質量份以上且1500質量份以下。藉此，可使非極性α-烯烴系單體與苯乙烯系樹脂之相溶性、及含有不飽和縮水甘油基之單體與磁性金屬粒子之親和性高度平衡，可謀求保形性與成形性之並存。其結果，可獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

又，相對於含有不飽和縮水甘油基之單體100質量份，乙烯系不飽和酯化合物單體較佳為20質量份以上且80質量份以下，更佳為25質量份以上且75質量份以下。

進而，作為含有不飽和縮水甘油基之聚合物，可較佳地使用其拉伸強度為4 MPa以上且25 MPa以下左右者，可更佳地使用其拉伸強度為5 MPa以上且20 MPa以下左右者。

再者，含有不飽和縮水甘油基之聚合物之重量平均分子量係考慮如上所述之熔融流率等而適當設定，作為一例，較佳為1萬以上且40萬以下，更佳為3萬以上且30萬以下。

有機黏合劑中之含有不飽和縮水甘油基之聚合物的含有率較佳為15質量%以上且40質量%以下左右，更佳為20質量%以上且35質量%以下左右。藉由將含有不飽和縮水甘油基之聚合物之含有率設定於上述範圍內，可提高苯乙烯系樹脂與磁性金屬粒子之親和性且提高組合物之成形性。其結果，可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體的製造成為可能。

((苯乙烯系樹脂))

苯乙烯系樹脂係對有機黏合劑賦予適度之機械強度而提高成形體之保形性。因此，有助於可製造尤其是尺寸精度較高之燒結體的脫脂體之製造。

作為苯乙烯系樹脂，可列舉含有苯乙烯單體作為重複單元之聚合物或共聚物，可較佳地使用均聚物之聚苯乙烯。

苯乙烯系樹脂之重量平均分子量並無特別限定，較佳為5000以上且70000以下左右，更佳為7000以上且50000以下左右。藉由含有上述分子量之苯乙烯系樹脂，可獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

作為苯乙烯系樹脂，較佳為使用其軟化點高於含有不飽和縮水甘油基之聚合物之軟化點、且為90℃以上且150℃以下者，更佳為使用其軟化點為100℃以上且140℃以下者。藉由將苯乙烯系樹脂之重量平均分子量設於上述範圍內，可將磁性金屬粉末與有機黏合劑更均勻地混合，可進一步提高組合物之成形性。其結果，可獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

有機黏合劑中之苯乙烯系樹脂之含有率較佳為10質量%以上且50質量%以下左右，更佳為15質量%以上且40質量%以下左右。藉由將苯乙烯系樹脂之含有率設定為上述範圍內，可對有機黏合劑賦予適度之機械強度而提高成形體之保形性，且謀求成形體之均質化。其結果，可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體的製造成為可能。

再者，苯乙烯系樹脂相對於含有不飽和縮水甘油基之聚合物的比率較佳為80質量%以上且150質量%以下，更佳為90質量%以上且140質量%以下，進而較佳為超過100質量%且130質量%以下。藉由將比率設定於上述範圍內，可使苯乙烯系樹脂與磁性金屬粒子之親和性、及組合物之成形性尤其高度地並存，且可製造尤其是均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體的製造成為可能。

((蠟類))

蠟類係對組合物賦予適度之流動性而提高組合物之均勻性及成形性。其結果，有助於可製造尤其是均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體之製造。

作為蠟類，例如可列舉：如堪地里拉蠟、巴西棕櫚蠟、米蠟、木蠟、荷荷芭油之植物系蠟，如蜂蠟、羊毛脂、鯨蠟之動物系蠟，如褐煤蠟、地石蠟、地蠟之礦物系蠟，如石蠟、微晶蠟、石蠟脂之石油系蠟等天然蠟；如聚乙烯蠟之合成烴，如褐煤蠟衍生物、石蠟衍生物、微晶蠟衍生物之改性蠟，如氫化蓖麻油、氫化蓖麻油衍生物之氫化蠟，如12-羥基硬脂酸之脂肪酸，如硬脂醯胺之醯胺，如無水鄰苯二甲醯亞胺之酯等合成蠟；可組合該等中之1種或2種以上使用。

再者，作為蠟類，尤其可較佳地使用石油系蠟或其改性物，可更佳地使用石蠟、微晶蠟、巴西棕櫚蠟或該等之衍生物，可進而較佳地使用石蠟或巴西棕櫚蠟。該等蠟與苯乙烯系樹脂之相溶性優異，因此可製備均質之黏合劑。

又，蠟類之重量平均分子量較佳為100以上且未達1萬，更佳為200以上且5000以下。藉由將蠟類之重量平均分子量設為上述範圍內，可將磁性金屬粉末與有機黏合劑更均勻地混合，可進一步提高組合物之成形性。

再者，作為蠟類，可較佳地使用其軟化點為30℃以上且100℃以下者，可更佳地使用其軟化點為50℃以上且95℃以下者。

又，於含有蠟類之情形時，亦可含有軟化點不同之複數種蠟類。藉此，可提高組合物之成形性。於該情形時，軟化點最高之蠟類與軟化點最低之蠟類的軟化點差並無特別限定，較佳為3℃以上且40℃以下左右，更佳為5℃以上且30℃以下左右。作為具體之組合，例如可列舉石蠟與巴西棕櫚蠟等。

有機黏合劑中之蠟類之含有率較佳為10質量%以上且45質量%以下左右，更佳為15質量%以上且40質量%以下左右。藉由將蠟類之含有率設定於上述範圍內，可對有機黏合劑賦予適度之流動性，且抑制保形性之降低。其結果，可製造能夠製造尤其是均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體。

再者，蠟類相對於含有不飽和縮水甘油基之聚合物之比率較佳為80質量%以上且150質量%以下，更佳為90質量%以上且140質量%以下，進而較佳為超過100質量%且130質量%以下。藉由將比率設定於上述範圍內，可對組合物賦予適度之流動性，且抑制保形性之降低。

((鄰苯二甲酸酯))

鄰苯二甲酸酯係對組合物賦予適度之流動性而提高組合物之均勻性及成形性。其結果，有助於可製造尤其是均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體之製造。

作為鄰苯二甲酸酯，例如可列舉：鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等，可組合該等中之1種或2種使用。

有機黏合劑中之鄰苯二甲酸酯之含有率較佳為5質量%以上且30質量%以下左右，更佳為10質量%以上且25質量%以下左右。藉由將比率設定於上述範圍內，可對組合物賦予適度之流動性，且抑制保形性之降低。

再者，鄰苯二甲酸酯相對於含有不飽和縮水甘油基之聚合物之比率較佳為30質量%以上且80質量%以下左右，更佳為40質量%以上且70質量%以下左右。藉由將比率設定於上述範圍內，可對組合物賦予適度之流動性，且抑制保形性之降低。

((其他成分))

又，於有機黏合劑中，除上述4種以外亦可含有上述其他成分。

飽和脂肪酸之碳數較佳為12以上且20以下左右。藉此，可尤其提高成形性。

又，作為高級脂肪酸，例如可列舉硬脂酸、油酸、亞麻油酸等，可尤其較佳地使用如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸之飽和脂肪酸。

又，作為醇類，例如可列舉多元醇、聚乙二醇、聚丙三醇等，可尤其較佳地使用鯨蠟醇、硬脂醇、油醇、甘露醇等。

又，作為脂肪酸金屬，例如可列舉如月桂酸、硬脂酸、琥珀酸、硬脂基乳酸、乳酸、鄰苯二甲酸、苯甲酸、羥基硬脂酸、蓖麻油酸、環烷酸、油酸、棕櫚酸、芥酸之高級脂肪酸與如Li、Na、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Al、Sn、Pb、Cd之金屬的化合物，尤佳為使用硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鋅、油酸鈣、油酸鋅、油酸鎂等。

又，作為非離子界面活性劑系潤滑劑，例如可列舉：Electrostripper TS-2、Electrostripper TS-3(花王)等。

又，作為聚矽氧系潤滑劑，例如可列舉：二甲基聚矽氧烷及其改性物、羧基改性聚矽氧、α-甲基苯乙烯改性聚矽氧、α-烯烴改性聚矽氧、聚醚改性聚矽氧、氟改性聚矽氧、親水性特殊改性聚矽氧、烯烴聚醚改性聚矽氧、環氧改性聚矽氧、胺基改性聚矽氧、醯胺改性聚矽氧、醇改性聚矽氧等。

進而，作為其他成分，例如可列舉：如棕櫚油之脂肪酸酯、如己二酸二丁酯之己二酸酯、如癸二酸二丁酯之癸二酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚醚、聚碳酸丙二酯、伸乙雙硬脂醯胺、海藻酸鈉、瓊脂、阿拉伯膠、樹脂、蔗糖、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等，可組合該等中之1種或2種以上使用。

有機黏合劑中之上述成分之含量較佳為0.1質量%以上且10質量%以下，更佳為1質量%以上且8質量%以下。

又，其他成分相對於含有不飽和縮水甘油基之聚合物的質量比較佳為0.005以上且0.3以下，更佳為0.01以上且0.2以下。

再者，組合物除上述成分以外，亦可含有抗氧化劑、脫脂促進劑、界面活性劑等。

又，組合物中之有機黏合劑之含有率較佳為相對於磁性金屬粉末100質量份而設為1質量份以上且50質量份以下左右，更佳為設為3質量份以上且30質量份以下左右。藉此，組合物成為可確實地製造能夠製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體者。

<脫脂體之製造方法及燒結體之製造方法>

繼而，對本發明之脫脂體之製造方法及燒結體之製造方法進行說明。

脫脂體之製造方法包括：對磁性金屬粉末與有機黏合劑進行混練而獲得混練物之混練步驟，使所獲得之混練物成形為所需之形狀之成形步驟，及對所獲得之成形體實施脫脂處理之脫脂步驟。又，燒結體之製造方法包括煅燒藉由上述脫脂體之製造方法所製造之脫脂體的煅燒步驟。以下，依序對各步驟進行說明。

(混練步驟)

混練物係對上述磁性金屬粉末、有機黏合劑等進行混練而製備，於該混練中，例如可使用加壓或雙臂捏合式混練機、輥式混練機、班伯裏型混練機、單軸或雙軸擠出機等各種混練機。

混練步驟中之混練溫度係根據有機黏合劑之各成分之軟化點而適當設定。例如，含有不飽和縮水甘油基之聚合物或蠟類由於與聚苯乙烯相比軟化點較低，因此較佳為將初始混練溫度設定為僅軟化點最低之成分軟化而軟化點較其高之成分不軟化的溫度。藉由自軟化點較低之側反覆進行該操作，可使成分一種一種地軟化。藉此，對磁性金屬粉末與有機黏合劑進行混練時之成分之分佈不均受到抑制，有助於可製造均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體之製造。

混練溫度並無特別限定，較佳為設定為各成分之軟化點與該軟化點-10℃之間的溫度。並且，較佳為，使混練溫度緩緩地上升，且將最終之混練溫度設定為軟化點最高之成分之軟化點與該軟化點+70℃之間的溫度。

再者，整體之混練時間較佳為15分鐘以上且210分鐘以下左右。

所獲得之混練物之黏度較佳為500 P以上且7000 P以下(50 Pa．s以上且700 Pa．s以下)，更佳為1000 P以上且6000 P以下(100 Pa．s以上且600 Pa．s以下)。藉此，可尤其提高成形時之成形性。再者，黏度之測定係將混練物保持於190℃之溫度並根據Capillograph而進行測定。

再者，供給至本步驟中之有機黏合劑較佳為使用粉末狀者。並且，於使有機黏合劑粉末化時，使用通常之粉碎方法，尤佳為使用冷凍粉碎。由冷凍粉碎所獲得之黏合劑粉末為尤其較細且均勻者，並且具有抑制粉碎時之熱影響之原本之黏合劑特性。

又，黏合劑粉末之平均粒徑較佳為分別為10 μm以上且500 μm以下左右，更佳為15 μm以上且400 μm以下左右。藉由利用冷凍粉碎進行粉碎直至上述程度之粒徑，可將混合時之比重之差之影響抑制為最小限，因此可使黏合劑粉末與磁性金屬粉末均勻地混合。

再者，平均粒徑係利用雷射繞射法作為以質量基準計累積量成為50%時之粒徑而求出。

又，對如上所述之組合物進行混練時，組合物之溫度因來自外部之加熱或者伴隨混練之自發熱而上升。其結果，於所獲得之混練物中，以覆蓋磁性金屬粉末之粒子之方式形成有以含有不飽和縮水甘油基之聚合物作為主材料之內層，於其外側形成有以其他成分作為主材料之外層。含有不飽和縮水甘油基之聚合物由於即便與金屬元素接觸，亦難以引起突發性分解，因此藉由形成內層而抑制伴隨於其他成分與金屬元素之接觸之觸媒性動作。該觸媒性動作係指於上述其他成分與金屬元素接觸時突發性地分解，對於該動作之抑制就抑制脫脂體之破裂等之方面而言較為有效。其結果，可抑制有機黏合劑之突發性分解而避免保形性之降低。

(成形步驟)

繼而，進行所獲得之混練物之成形。藉此，製造所需形狀、尺寸之成形體。

作為成形方法，使用射出成形法、壓縮成形法、擠出成形法等。所製造之成形體之形狀尺寸係估算由其後之脫脂及燒結引起之收縮量而決定。

又，亦可視需要對所獲得之成形體實施機械加工、雷射加工等後續加工。

再者，供給至本發明中之成形體並不限定於經由上述混練步驟及成形步驟所製造者，可為由任意方法所製造者。

(脫脂步驟)

繼而，對所獲得之成形體實施脫脂處理。藉此，將成形體中所含之黏合劑去除(脫脂)而獲得脫脂體。

圖1係表示脫脂步驟及下述煅燒步驟中所包括之升溫過程及降溫過程之步驟圖。

於脫脂步驟中加熱成形體，且本發明包括3段脫脂升溫過程。並且，各脫脂升溫過程中之加熱溫度係根據有機黏合劑中之第1黏合劑成分於1大氣壓下之分解溫度TH[℃]、及第2黏合劑成分於1大氣壓下之分解溫度TL[℃]而設定。

具體而言，本發明中之脫脂處理包括：以未達(TL-30℃)之溫度加熱成形體之第1脫脂升溫過程，於第1脫脂升溫過程後以(TL-30℃)以上且未達(TL+50℃)之溫度加熱成形體的第2脫脂升溫過程，及於第2脫脂升溫過程後以(TL+50℃)以上且未達(TH+200℃)之溫度加熱成形體的第3脫脂升溫過程。以下，對各脫脂升溫過程進行說明。

((第1脫脂升溫過程))

於第1脫脂升溫過程中，以未達(TL-30℃)之溫度加熱成形體。可認為，雖然於該溫度區域中使有機黏合劑升溫，但大部分並未升溫至分解。因此，抑制有機黏合劑之改性，且謀求成形體溫度之均勻化。

第1脫脂升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為0.5小時以上且15小時以下左右，更佳為設為1小時以上且10小時以下左右。再者，於該脫脂升溫過程中，上述溫度為最高溫度，可於上述加熱時間內持續以該最高溫度進行加熱，亦可於僅一部分時間內以最高溫度進行加熱，除此以外時間以低於最高溫度之溫度進行加熱。該情況於下述其他升溫過程中亦相同。

又，第1脫脂升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉：含有如氮氣、氬氣之惰性氣體之環境，含有如空氣之氧化性氣體之環境，含有如氫氣之還原性氣體之環境，使該等減壓而成之減壓環境等，尤佳為含有惰性氣體之環境，更佳為含有氮氣之環境。藉此，可抑制有機黏合劑無意之氣化或磁性金屬粉末之氧化、改性等，並且謀求成形體溫度之均勻化。其結果，有助於最終可製造均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體之製造。

於該情形時，環境壓力較佳為大致大氣壓左右(例如，50 kPa以上且200 kPa以下左右)或高於大氣壓之壓力。

再者，如上所述，該脫脂升溫過程中之加熱溫度係根據有機黏合劑各成分之組成而適當設定，作為加熱溫度之一例，設為100℃以下。

又，脫脂步驟係將被處理物載置於脫脂裝置內而進行，此時將被處理物排列於陶瓷製鋪板上，藉此被處理物容易操作，並且可對多個被處理物高效且均勻地實施脫脂處理。

鋪板之材質係考慮熱傳導、耐熱性(耐變形性、耐分解性等)、與被處理物之非反應性、與被處理物之低摩擦性等而選擇，例如可列舉氧化鋁。

又，於將被處理物載置於鋪板上之情形時，採用格子狀等之配置圖案以使其儘可能等間隔且配置密度均勻。藉此，抑制熱容量之不均，謀求脫脂處理之均勻化。

進而，該鋪板可以將複數片收納於箱狀殼體中之狀態載置於脫脂裝置內。藉此，被處理物之操作變得更容易，且脫脂裝置內之空間利用效率提高。

殼體之材質係考慮熱容量、熱傳導、耐熱性(耐變形性、耐分解性等)、與被處理物之非反應性等而選擇，例如可列舉碳。

((第2脫脂升溫過程))

於第2脫脂升溫過程中，以(TL-30℃)以上且未達(TL+50℃)之溫度加熱成形體。可認為，於該溫度區域中，第2黏合劑成分開始分解，另一方面第1黏合劑成分幾乎不分解。因此，於2種成分間產生分解之進行程度之差異，第2黏合劑成分被優先去除。藉此，實現並非大量黏合劑成分突發性地分解而使少量黏合劑成分緩緩地分解、去除之脫脂行為，且不易產生伴隨於突發性分解之成形體(脫脂體)之變形、破裂等異常。即，若第2黏合劑成分被優先去除，則於成形體中在第2黏合劑成分通過後形成微小之路徑，因此於其後之升溫過程中，第1黏合劑成分經由該升溫過程中所形成之路徑而順利排出。因此，藉由經由第2脫脂升溫過程而獲得最終可製造尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

第2脫脂升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為1小時以上且20小時以下左右，更佳為設為2小時以上且15小時以下左右。藉此，可於其後之升溫過程中使第1黏合劑成分順利地排出而形成足夠長度或直徑之路徑。

又，第2脫脂升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤佳為減壓環境，更佳為含有惰性氣體之環境之減壓環境。藉此，可促進第2黏合劑成分之分解，並且即便於上述範圍內亦可降低加熱溫度。其結果，可謀求脫脂步驟之短時間化，並且使第2黏合劑成分難以軟化而抑制脫脂體產生變形、破裂等異常。

再者，減壓環境中之壓力並無特別限定，較佳為設為10^-4 Pa以上且10 kPa以下左右，更佳為設為10^-3 Pa以上且1 kPa以下左右。藉此，可於相對短時間內選擇性地分解、去除第2黏合劑成分。其結果，可使保形性之確保及脫脂步驟之短時間化高度地並存。

又，如上所述，該脫脂升溫過程中之加熱溫度係根據有機黏合劑各成分之組成而適當設定，作為加熱溫度之一例，設為高於第1脫脂升溫過程中之加熱溫度且為50℃以上且350℃以下。

((第3脫脂升溫過程))

於第3脫脂升溫過程中，以(TL+50℃)以上且未達(TH+200℃)之溫度加熱成形體。可認為，於該溫度區域內，開始第1黏合劑成分之分解。如上所述般第1黏合劑成分經由形成於成形體(脫脂體)中之路徑而排出，因此可均勻地去除。其結果，獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體。

第3脫脂升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為0.5小時以上且15小時以下左右，更佳為設為1小時以上且10小時以下左右。藉此，可充分去除有機黏合劑成分。

又，第3脫脂升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤佳為含有惰性氣體之環境，更佳為含有氮氣之環境。藉此，可抑制磁性金屬粉末之氧化或改性，且藉由進行成形體(脫脂體)周邊之氣體交換而高效地排出有機黏合劑之分解成分。再者，就氣體交換效率之觀點而言，較佳為不完全封閉惰性氣體而向成形體之配置空間內持續地供給(流動)惰性氣體。

於該情形時，環境壓力較佳為大致大氣壓左右(例如，50 kPa以上且200 kPa以下左右)或高於大氣壓之氣壓。

再者，如上所述，該脫脂升溫過程中之加熱溫度係根據有機黏合劑各成分之組成而適當設定，作為加熱溫度之一例，設為高於第2 脫脂升溫過程中之加熱溫度、且為200℃以上且600℃以下。

又，TH-TL較佳為10℃以上且200℃以下，更佳為30℃以上且150℃以下。以分解溫度之差於上述範圍內之方式設定第2黏合劑成分之組成與第1黏合劑成分之組成，藉此可如上所述般於升溫過程中在黏合劑成分達到分解之時間內設置足夠之時間差，可獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體。

((脫脂降溫過程))

於如上所述之升溫過程後，冷卻脫脂體。該冷卻可為藉由大氣開放之自然冷卻，亦可為於填充有冷卻氣體之空間內之自然冷卻，或藉由使冷卻氣體吹拂或循環之強制冷卻。

作為冷卻氣體，可為升溫過程中之氣體，較佳為使用惰性氣體，更佳為使用氮氣。藉由使用該等氣體，可抑制磁性金屬粉末之氧化或改性，且亦可抑制脫脂裝置內之氧化或污染。

如上述完成脫脂步驟。

又，於如上所述之脫脂處理後，為了修整或形成溝槽等微小構造等，對於所獲得之脫脂體，例如亦可實施各種後續加工。

再者，成形體中之黏合劑亦可未藉由脫脂處理而完全去除，例如亦可於脫脂處理完成時殘存其一部分。

以上述方式，根據有機黏合劑之成分之分解溫度而分複數個階段進行脫脂步驟中之升溫過程，藉此可抑制於成形體(脫脂體)中產生各種異常且均勻地進行脫脂。藉此，可確實地獲得可製造均勻且尺寸精度較高之燒結體的脫脂體。

又，藉由以上述方式進行升溫過程，可提高脫脂效率並於更短時間內完成脫脂。因此，可於更短時間內製造上述脫脂體。

(煅燒步驟)

繼而，對煅燒步驟進行說明。藉由對脫脂體實施煅燒處理而燒結磁性金屬粉末並獲得燒結體。

於煅燒步驟中加熱脫脂體，本發明包括3段煅燒升溫過程。具體而言，包括：以未達750℃之溫度加熱脫脂體之第1煅燒升溫過程，於第1煅燒升溫過程後以750℃以上且未達1050℃之溫度加熱脫脂體之第2煅燒升溫過程，及於第2煅燒升溫過程後以1050℃以上且未達1600℃之溫度加熱脫脂體之第3煅燒升溫過程。以下，對各煅燒升溫過程進行說明。

((第1煅燒升溫過程))

於第1煅燒升溫過程中，以未達750℃之溫度加熱脫脂體。於該溫度區域中，去除殘存於脫脂體中之有機黏合劑，且謀求脫脂體之溫度均勻化。因此，藉由於該溫度區域內加熱一定時間，可於下述煅燒升溫過程中謀求燒結之進行之均勻化。再者，加熱溫度係根據有機黏合劑之組成而於上述範圍內適當設定，作為一例，較佳為設為500℃以上且未達750℃。

第1煅燒升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為1小時以上且20小時以下左右，更佳為設為2小時以上且15小時以下左右。藉此，謀求有機黏合劑之確實去除及脫脂體溫度之充分均勻化。

又，第1煅燒升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤佳為減壓環境，更佳為惰性氣體之減壓環境。藉此，可抑制磁性金屬粉末之氧化或改性，且藉由進行脫脂體周邊之氣體交換及真空排出而高效地排出有機黏合劑之分解成分。

((第2煅燒升溫過程))

於第2煅燒升溫過程中，以750℃以上且未達1050℃之溫度加熱脫脂體。於該溫度區域中，開始磁性金屬粉末之燒結。又，亦開始使磁性金屬粉末中所含之氧原子與有機黏合劑之分解成分中所含之碳原子鍵結、氣化而排出之反應。其結果，伴隨於磁性金屬粉末之還原的燒結性之提高與有機黏合劑之分解成分之排出同時進行，有助於最終所獲得之燒結體之機械特性或磁性特性等之提高。

第2煅燒升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為1小時以上且25小時以下左右，更佳為設為2小時以上且20小時以下左右。

又，第2煅燒升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤佳為含有惰性氣體之環境，更佳為含有氬氣之環境。藉此，可抑制磁性金屬粉末之氧化或改性且高效地燒結磁性金屬粉末。

再者，於該煅燒升溫過程中，例如藉由氧原子與碳原子之鍵結而產生一氧化碳等，因此較佳為藉由向脫脂體之配置空間內持續供給(流動)惰性氣體而提高氣體交換效率並促進廢物之排出。

於該情形時，環境壓力可為大氣壓以上，於考慮成本等之情形時，較佳為大致大氣壓左右(例如，50 kPa以上且200 kPa以下左右)。

((第3煅燒升溫過程))

於第3煅燒升溫過程中，以1050℃以上之溫度加熱脫脂體。於該溫度區域中，磁性金屬粉末達到最終之燒結狀態而製造燒結體。再者，最高加熱溫度係根據磁性金屬粉末之組成而適當設定，作為一例，設為1050℃以上且1400℃以下左右。

第3煅燒升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為1小時以上且25小時以下左右，更佳為設為2小時以上且20小時以下左右。

又，第3煅燒升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤佳為含有惰性氣體之環境，更佳為含有氬氣之環境。藉此，獲得與上述相同之效果。

再者，於該煅燒升溫過程中，較佳為使惰性氣體完全封閉於脫脂體之配置空間內。藉此，例如即便於磁性金屬粉末中含有Cr等蒸氣壓力相對較高之元素之情形時，藉由於封閉有惰性氣體之環境中進行該煅燒升溫過程，亦可使上述元素難以氣化，抑制磁性金屬粉末之組成之無意之變化。

((第1煅燒降溫過程))

於如上所述之升溫過程後，冷卻燒結體。該降溫過程並無特別限定，較佳為包括第1煅燒降溫過程及其後之第2煅燒降溫過程。

於第1煅燒降溫過程中，將燒結體置於減壓環境中。藉此，可防止燒結體與氧氣或氮氣之接觸而防止燒結體之污染。同時，亦可防止煅燒裝置內之污染。又，藉由置於減壓環境中，可防止燒結後之燒結體之溫度急劇下降。藉此，可抑制燒結體之污染、破裂、變形等之產生。再者，亦可視需要一面對燒結體進行加熱一面使溫度緩緩下降。

又，減壓環境較佳為惰性氣體之減壓環境。

又，減壓環境中之壓力並無特別限定，較佳為設為10^-4 Pa以上且10 kPa以下左右，更佳為設為10^-3 Pa以上且1 kPa以下左右。藉此，可使適度之降溫速度及燒結體之污染之防止並存，可於短時間內製造高品質之燒結體。

第1煅燒降溫過程中之冷卻時間並無特別限定，較佳為設為1分鐘以上且1小時以下左右，更佳為設為3分鐘以上且30分鐘以下左右。

((第2煅燒降溫過程))

於第2煅燒降溫過程中，將燒結體置於惰性氣體環境中。藉此，利用與環境之熱交換而進行燒結體之冷卻。又，藉由使用惰性氣體，可防止燒結體之氧化或煅燒裝置內之污染。又，於該情形時，只要藉由使惰性氣體於燒結體之配置空間內持續供給(流動)或循環而提高熱交換效率即可。

於該煅燒降溫過程中冷卻至常溫，藉此其後即便燒結體與大氣接觸，氧化之虞亦減少。

以上述方式製造燒結體。

可期待，所獲得之燒結體之相對密度例如成為95%以上，較佳為成為96%以上。此種燒結體成為燒結密度較高且外觀及尺寸精度優異者。

再者，亦可對所獲得之燒結體實施例如機械加工(切削加工、壓製加工、研磨加工等)、放電加工、雷射加工、蝕刻等各種後續加工。藉由實施此種後續加工，可進行修整、或謀求尺寸精度之進一步提高。

又，對於所獲得之燒結體，亦可視需要實施HIP處理(Hot Isostatic Pressing treatment，熱等靜壓處理)等。藉此，可謀求燒結體之進一步高密度化。

作為HIP處理之條件，例如可將溫度設為850℃以上且1100℃以下，將時間設為1小時以上且10小時以下。

又，加壓壓力較佳為50 MPa以上，更佳為100 MPa以上。

以上述方式獲得之燒結體可用於任意之目的，作為其用途，可列舉各種構造零件、各種醫療用構造體等。

圖2所示之磁軛盒1具有：具備俯視時貫通中心部之貫通孔101的圓環狀板狀體、即盒本體10，分別設置於盒本體10之外緣及內緣且厚度與盒本體10相比分別變厚的邊緣部11，於盒本體10之外緣與內緣之間沿著內緣等間隔排列且厚度與盒本體10相比分別變厚的12個芯12，及散佈於盒本體10之外緣與內緣之間且貫通盒本體10之複數個貫通孔13。

上述磁軛盒1係由軟磁性金屬粉末之燒結體構成。對各個芯12實施繞線，藉此磁軛盒1構成磁致動器之一部分。因此，對磁軛盒1要求極高之尺寸精度。

因此，對燒結後之磁軛盒1利用檢測計進行尺寸檢測。藉由使用檢測計，可不分別測定磁軛盒1之各部分尺寸而於短時間內檢測磁軛盒1之尺寸是否處於設計值之範圍內。

圖3所示之檢測計2具有：圓環狀之板狀體、即測量計本體20，於測量計本體20之內側以自測量計本體20之一側面突出之方式設置的凸部21，及沿著測量計本體20之外緣等間隔排列且貫通測量計本體20之貫通孔22。

若以與磁軛盒1重合之方式配置該檢測計2，則凸部21可插入盒本體10之貫通孔101中，另一方面，芯12可插入貫通孔22中。並且，凸部21之外徑反映貫通孔101之內徑之設計值，又，貫通孔22之配置、形狀及尺寸反映芯12之配置、形狀及尺寸之各設計值。因此，檢測計2係於可將凸部21插入貫通孔101中、將芯12插入貫通孔22中時，以可顯示滿足設計值之方式設計貫通孔101與貫通孔22。因此，磁軛盒1之檢測作業人員僅確認檢測計2能否適用，即能否將凸部21插入貫通孔101中、且將芯12插入貫通孔22中，即可於短時間內進行磁軛盒1之尺寸檢測。

又，製造後之燒結體3係排列於樹脂製之包裝盒4中而供於保管、運送。圖4係表示燒結體之包裝形態之一例的立體圖。於包裝盒4上，視需要被覆防銹紙41。藉此，可抑制燒結體3之氧化、變質等。

又，亦可以於包裝盒4上被覆有防銹紙41之狀態將該等收納於袋子5中。藉此，可使燒結體3不與外部氣體接觸而抑制燒結體3之氧化、變質等。再者，作為袋子5，例如可列舉聚乙烯製造者，可視需要使用實施鋁層壓板加工者。

以上，基於較佳之實施形態而對本發明進行了說明，但本發明並不限定於該等。例如，於脫脂步驟中，可視需要進而追加脫脂升溫過程或脫脂降溫過程，亦可於脫脂降溫過程後再次設置脫脂升溫過程。同樣地，於煅燒步驟中，可視需要進而追加煅燒升溫過程或煅燒降溫過程，亦可於煅燒降溫過程後再次設置煅燒升溫過程。

[實施例]

繼而，對本發明之具體實施例進行說明。

1.燒結體之製造 (實施例1)

首先，準備包含49質量% Fe-49質量% Co-2質量% V系合金(鐵鈷合金)之磁性金屬粉末。對於該磁性金屬粉末，利用雷射繞射方式之粒度分佈測定裝置(Microtrac，日機裝股份有限公司製造，HRA9320-X100)測定平均粒徑。其結果，D10為3.2 μm，D50為8.1 μm，D90為19.9 μm。

繼而，對含有不飽和縮水甘油基之聚合物、苯乙烯系樹脂、石蠟分別進行冷凍粉碎而獲得黏合劑粉末。

繼而，將磁性金屬粉末、黏合劑粉末及鄰苯二甲酸酯混合，利用加壓捏合機於混練溫度160℃下混練30分鐘。該混練係於氮氣環境中進行。再者，黏合劑成分相對於磁性金屬粉末100質量份之添加量係設為7.5質量份。

繼而，利用造粒機粉碎所獲得之混練物而獲得平均粒徑5 mm之顆粒。

繼而，使用所獲得之顆粒，於材料溫度：190℃、射出壓力：10.8 MPa(110 kgf/cm²)之成形條件下利用射出成形機進行成形。藉此，獲得成形體。

繼而，於表1所示之條件下對所獲得之成形體實施脫脂處理。藉此，獲得脫脂體。

繼而，於表1所示之條件下對所獲得之脫脂體實施煅燒處理。藉此，獲得燒結體。所獲得之燒結體係如圖2所示般，為形成為圓環狀之板狀體(磁軛盒)，其外徑為35 mm，內徑為10 mm，最大厚度為5 mm。

(實施例2~10)

使用表1、2所示之組成者作為有機黏合劑，並且如表1、2所示般設定脫脂條件及煅燒條件，除此以外，分別以與實施例1相同之方式獲得燒結體。

(比較例1~6)

再者，表1、2中之有機黏合劑之各成分所表示之意義係如下所示。再者，於以下之含有不飽和縮水甘油基之聚合物中，E係指含有乙烯之重複單元，GMA係指含有甲基丙烯酸縮水甘油酯之重複單元，VA係指含有乙酸乙烯酯之重複單元，MA係指含有丙烯酸甲酯之重複單元。

<含有不飽和縮水甘油基之聚合物>

‧GMA-1：E-GMA-VA共聚物(分解溫度310℃)

‧GMA-2：E-GMA共聚物

‧GMA-3：E-GMA-MA共聚物(分解溫度280℃)

<苯乙烯系樹脂>

‧PS：聚苯乙烯(重量平均分子量10000)(分解溫度350℃)

<蠟類>

‧PW-1：石蠟(分解溫度260℃)

‧PW-2：石蠟(分解溫度230℃)

<鄰苯二甲酸酯>

‧DBP：鄰苯二甲酸二丁酯

又，關於含有不飽和縮水甘油基之聚合物之熔融流率，GMA-1為7 g/10 min，GMA-2為3 g/10 min，GMA-3為7 g/10 min。

2.燒結體之評價 2.1燒結密度之評價

對於各實施例及各比較例中所獲得之燒結體，利用依據阿基米德法(JIS Z 2501中規定)之方法測定密度。又，根據所測得之燒結密度及磁性金屬粉末之真實密度而算出燒結體之相對密度。

2.2外觀之評價

對於各實施例及各比較例中所獲得之100個燒結體，依據以下之評價基準評價其外觀。

<外觀之評價基準>

◎：破裂、缺損及變形之產生數為3個以下。

○：破裂、缺損及變形之產生數為4個以上且10個以下。

△：破裂、缺損及變形之產生數為11個以上且50個以下。

×：破裂、缺損及變形之產生數為51個以上。

2.3尺寸精度之評價

對於各實施例及各比較例中所獲得之100個燒結體，以測微計測定其外徑。並且，對於測定值之平均值，基於JIS B 0411(金屬燒結品之一般許可差)中規定之「寬度一般許可差」，並基於以下之評價基準而進行評價。

<尺寸精度之評價基準>

◎：等級為精品級別(許可差為±0.05 mm以下)。

○：等級為中等級別(許可差超過±0.05 mm且為±0.1 mm以下)。

△：等級為普通級別(許可差超過±0.1 mm且為±0.2 mm以下)。

×：許可範圍以外。

將以上之評價結果示於表1、2。

如表1、2所明確，可確認，與各比較例中所獲得之燒結體相比，各實施例中所獲得之燒結體之燒結密度均較高。又，可確認，與各比較例中所獲得之燒結體相比，各實施例中所獲得之燒結體之外觀及尺寸精度均較優異。

再者，關於各燒結體，對各芯纏繞導線，並對所形成之線圈通電，藉此對各芯之磁性特性進行測定、比較。其結果，可確認，與各比較例中所獲得之燒結體相比，各實施例中所獲得之燒結體之磁性特性均較高。具體而言，可確認鐵損及保磁力較小而磁通密度較大。並且，可確認該等之磁性特性係燒結密度越高者越優異。

又，於使用純鐵、矽鋼、鐵矽鋁磁合金及鎳鐵導磁合金代替鐵鈷合金之情形時，亦可確認與上述鐵鈷合金之情形時之實施例相同的傾向。

2.4燒結均勻性之評價

對於各實施例及各比較例中所獲得之燒結體，測定圖2所示之磁軛盒之各芯表面的維氏硬度。並且，算出12個測定值之分佈幅度，於各燒結體中對其進行比較。

其結果，與各比較例中所獲得之燒結體之維氏硬度的分佈幅度相比，各實施例中所獲得之燒結體之維氏硬度的分佈幅度均較窄。因此，可確認，與各比較例中所獲得之燒結體相比，各實施例中所獲得之燒結體之均勻性均較高。

又，使用各實施例及各比較例中所獲得之磁軛盒製作磁致動器。再者，於所製作之磁致動器中，對磁軛盒之各芯實施繞線並對該繞線通電，藉此使各芯產生磁力而驅動每個芯所配置之針。因此，於為圖2所示之磁軛盒之情形時，配置有12根針。

繼而，分別測定驅動該12根針時之驅動力。其結果，就驅動力之分佈幅度而言，與各比較例中所獲得之磁軛盒相比，各實施例中所獲得之磁軛盒均較窄。

Claims

一種脫脂體之製造方法，其係對於包含以Fe、Ni及Co中之任一者作為主成分之磁性金屬粉末及有機黏合劑的成形體實施脫脂處理而獲得脫脂體者，其特徵在於：上述有機黏合劑含有於1大氣壓下之分解溫度為TH[℃]之第1黏合劑成分、及於1大氣壓下之分解溫度為未達上述TH之TL[℃]之第2黏合劑成分，且上述脫脂處理包括：以未達(TL-30℃)之溫度加熱上述成形體之第1脫脂升溫過程，於上述第1脫脂升溫過程後，以(TL-30℃)以上且未達(TL+50℃)之溫度加熱上述成形體之第2脫脂升溫過程，及於上述第2脫脂升溫過程後，以(TL+50℃)以上且未達(TH+200℃)之溫度加熱上述成形體之第3脫脂升溫過程。
如請求項1之脫脂體之製造方法，其中TH-TL為10℃以上且200℃以下。
如請求項1或2之脫脂體之製造方法，其中上述有機黏合劑包含含有不飽和縮水甘油基之聚合物作為上述第1黏合劑成分或上述第2黏合劑成分。
如請求項1至3中任一項之脫脂體之製造方法，其中上述有機黏合劑包含聚苯乙烯作為上述第1黏合劑成分或上述第2黏合劑成分。
如請求項1至4中任一項之脫脂體之製造方法，其中上述有機黏合劑包含蠟類作為上述第1黏合劑成分或上述第2黏合劑成分。
如請求項1至5中任一項之脫脂體之製造方法，其中上述有機黏合劑包含鄰苯二甲酸酯作為除上述第1黏合劑成分及上述第2黏合劑成分以外之成分。
如請求項1至6中任一項之脫脂體之製造方法，其中上述第1脫脂升溫過程係於含有惰性氣體之環境中進行。
如請求項1至7中任一項之脫脂體之製造方法，其中上述第2脫脂升溫過程係於減壓環境中進行。
如請求項1至8中任一項之脫脂體之製造方法，其中上述第3脫脂升溫過程係於含有惰性氣體之環境中進行。
如請求項1至9中任一項之脫脂體之製造方法，其中上述磁性金屬粉末之平均粒徑為3 μm以上且15 μm以下。
一種燒結體之製造方法，其特徵在於包括：以未達750℃之溫度加熱藉由如請求項1至10中任一項之脫脂體之製造方法所製造之脫脂體的第1煅燒升溫過程，於上述第1煅燒升溫過程後，以750℃以上且未達1050℃之溫度加熱上述脫脂體之第2煅燒升溫過程，及於上述第2煅燒升溫過程後，以1050℃以上且未達1600℃之溫度加熱上述脫脂體之第3煅燒升溫過程。
如請求項11之燒結體之製造方法，其中於上述第3煅燒升溫過程後，在減壓環境中冷卻上述脫脂體，其後於持續供給惰性氣體之環境中冷卻上述脫脂體。