TWI374458B - - Google Patents

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1374458 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 之製造方法。 本發明係關於一種永久磁石及永久磁石 【先前技術】

近年來，對於油電混合車或硬碟驅動器等中使用之永久 磁石電動機而言，要求小型輕量化、高輸出化及高效率化。 而且，於上述永久磁石電動機實現小型輕量化、高輸出化 及高效率化時，對埋設於永久磁石電動機中之永久磁石而 言’要求磁特性之進-步提高。再者，作為永久磁石有 鐵氧體磁石、Sm-Co系磁石、Nd_Fe_B系磁石、Sm2Fe”Nx 系磁石等，尤其係殘留磁通密度較高2Nd_Fe_B系磁石適於 作為永久磁石電動機用之永久磁石。 於此，作為永久磁石之製造方法，通常係使用粉末燒結 法。於此，粉末燒結法係首先將原材料進行粗粉碎，並利 用喷射磨機（乾式粉碎）或濕式珠磨機（濕式粉碎）製造已微 粉碎之磁石粉末。其後，將該磁石粉末放入模具，一面自 外部施加磁場，一面擠壓成形為所需之形狀。繼而，將成 形為所需形狀之固形狀之磁石粉末以特定溫度（例如 Nd-Fe-B系磁石為800°C〜1150°C)進行燒結，藉此製造永久 磁石。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開第3298219號公報（第4頁、第5頁） 【發明内容】 155069.doc 1374458 [發明所欲解決之問題] 又’眾所周知對於永久磁石之磁特性而言，由於磁石之 磁=性係根據單磁舞微粒子理論而導出，故若使燒結體之 變微小，則基本上會提高磁性能。而且，為了使 燒結體之晶體粒徑變微小，需要使燒結前之磁石原料之粒 徑亦微小。 科 於此’作為粉碎磁石原料時使用之粉碎方法之-的渴式 珠磨粉料於容器中填充珠粒（介質）並使其旋轉，添加將原 料混口至冷劑而成之漿料，將原料礙碎而使其粉碎之方 法。繼而，藉由進行濕式珠磨粉碎，可將磁石原料粉碎至 微小之粒徑範圍（例如0·1 μιη〜5.0 μιη)為止。 然而’於如上述濕式珠磨粉碎般之濕式粉碎中作為混 ，磁石原料之溶劑，使用甲苯、環己烷、乙酸乙醋、甲^ 等有機冷』因此’即便於粉碎後進行真空乾燥等而使有 機溶劑揮發，亦會使C含有物殘留於磁石内。而且，因灿 與碳之反應性非常高，故而若燒結步驟中c含有物殘留到高 溫為止，則會形成碳化物。其結果，存在因所形成之碳化 物而於燒結後之磁石之主相與晶界相之間產生空隙，無法 緻密地燒結磁石整體，使得磁性能顯著下降的問題。：， 即便於未產生空隙之情形時，亦存在因所形成之碳化物而 於燒結後之磁石之主相内析出aFe，使得磁石特性大幅下降 之問題。 本發明係為解決上述先前之問題點開發而成者，其目的 在於提供一種永久磁石及永久磁石之製造方法將濕式粉 155069.doc 1374458 碎中混入有有機溶劑之磁石粉末在燒結之前於氫氣環境下 進行預燒’藉此可預先減少磁石粒子所含之礙量，其結果， 於燒結後之磁石之主相與晶界相之間不會產生空隙，又， 可緻密地燒結磁石整體。 [解決問題之技術手段]

為達成上述目的，本發明之永久磁石之特徵在於其係藉 由如下步驟製造而成：將磁石原料於有機溶劑中進行濕式 粉碎而獲得磁讀末；藉㈣±述磁^粉末成形而形成成 形體；將上述成形體於氫氣環境下進行預燒而獲得預燒 體；以及對上述預燒體進行燒結。 又，本發明之永久磁石之特徵在於其係藉由如下步驟製 造而成：將磁石原料於有機溶劑中進行濕式粉碎而獲得磁 石粉末；將上述磁石粉末於氫氣環境下進行預燒而獲得預 燒體；藉由將上述預燒體成形而形成成形體；以及對上述 成形體進行燒結。

又，本發明之永久磁石之特徵在於，燒結後 量為O.lwt%以下。 又’本發明之永久磁石之製造方法之特徵在於包含如下 2 ·:將磁石原料於有機溶财進行濕式粉碎而獲得磁石 刀，藉由將上述磁石粉末成形而形成成形體；將上述成 =體於氫氣環境下進行職㈣得預㈣； 燒體進行燒結。 Μ上4預 下：：：：發明之永久磁石之製造方法之特徵在於包含如 .Μ原料於有機溶财進行H粉碎而獲得磁 J55069.doc 1374458 石粉末；將上述磁石粉末於氫氣環境下進行預燒而獲得預 燒體；藉由將上述預燒體成形而形成成形體；以及對上述 成形體進行燒結。 [發明之效果] 根據具有上述構成之本發明之永久磁石，將作為永久磁 石之製造步轉之濕式粉碎中混入有有機溶劑之磁石粉末之 成形體在燒結之前於氫氣環境下進行預燒，藉此可預先減 少磁石粒子所含之碳量。其結果，於燒結後之磁石之主相 與晶界相之間不會產生空隙，又，可敏密地燒結磁石整體， 且可防止保磁力下降。又’於燒結後之磁石之主相内不會 析出很多aFe ’不會大幅度降低磁石特性。 又，根據本發明之永久磁石，將作為永久磁石之製造步 驟之濕式粉碎中混入有有機溶劑之磁石粉末在燒結之前於 氫氣環境下進行預燒，藉此可預先減少磁石粒子所含之碳 量。其結果，於燒結後之磁石之主相與晶界相之間不會產 生空隙’又’可緻密地燒結磁石整體，且可防止保磁力下 降。又’於燒結後之磁石之主相内不會析出很多aFe，不會 大幅度降低磁石特性。 進而’由於對粉末狀之磁石粒子進行預燒’因此與對成 形後之磁石粒子進行預燒之情形相比，對於磁石粒子整體 而言可更容易進行有機化合物之熱分解。即，可更確實地 減少預燒體中之碳量。 又，根據本發明之永久磁石，由於燒結後所殘存之碳量 為〇.1 wt%以下，因此於磁石之主相與晶界相之間不會產生 155069.doc 1374458 空隙，又，可設為緻密地燒結磁石整體之狀態，且可防止 殘留磁通密度下降。又，於燒結後之磁石之主相内不會析 出很多otFe，不會大幅度降低磁石特性。 又’根據本發明之永久磁石之製造方法，將濕式粉碎中 混入有有機溶劑之磁石粉末之成形體在燒結之前於氫氣環 境下進行預燒，藉此可預先減少磁石粒子所含之碟量。其 結果，於燒结後之磁石之主相與晶界相之間不會產生空 隙’又’可緻密地燒結磁石整體，且可防止保磁力下降。 又，於燒結後之磁石之主相内不會析出很多aFe，不會大幅 度降低磁石特性。 進而’根據本發明之永久磁石之製造方法，將濕式粉碎 中混入有有機溶劑之磁石粉末在燒結之前於氫氣環境下進 行預燒，藉此可預先減少磁石粒子所含之碳量。其結果， 於燒結後之磁石之主相與晶界相之間不會產生空隙，又， 可緻密地燒結磁石整體，且可防止保磁力下降。又，於燒 結後之磁石之主相内不會析出很多aFe，不會大幅度降低磁 石特性。 進而’由於對粉末狀之磁石粒子進行預燒，因此與對成 形後之磁石粒子進行預燒之情形相比，對於磁石粒子整體 而言可更容易進行有機化合物之熱分解。即，可更確實地 減少預燒體中之碳量。 【實施方式】 以下，關於本發明之永久磁石及永久磁石之製造方法經 具體化之實施形態，下面參照圖式而進行詳細說明。 155069.doc 1374458 [永久磁石之構成] 首先’對本發明之永久磁石1之構成進行說明。圖1係表 示本發明之永.久磁石1之整體圖。再者，圖1所示之永久磁 石1具有圓柱形狀’但永久磁石1之形狀係根據成形時使用 之模腔之形狀而產生變化。 作為本發明之永久磁石1 ’例如使用Nd-Fe-B系磁石。又， 如圖2所示’永久磁石1係作為有助於磁化作用之磁性相之 主相11與非磁性且稀土類元素濃縮而成之低炫點之富Nd相 12共存之合金。圖2係將構成永久磁石iiNd磁石粒子放大 表示之圖。 於此’主相11成為作為化學計量組成之Nd2Fei4B金屬間 化合物相（Fe之一部分亦可被Co取代）佔較高之體積比例之 狀態。另一方面，富Nd相12包含較相同之作為化學計量組 成之Nd2FeMB(Fe之一部分亦可被（：0取代）相比Ndi組成比 率更多之金屬間化合物相（例如，Nd2Q〜3〇Fei4B金屬間化合 物相）。又，於富Nd相12中，為提高磁特性，亦可少量含有 Dy > Tb、Co、Cu、A卜Si等其他元素。 而且，於永久磁石，富Nd相12承擔如下所述之作用。 (1)熔點較低（約600。〇 ’燒結時成為液相，有助於磁石之 高密度化、即磁化之提高。（2)消除晶界之凹凸，減少逆磁 疇之新產生點（new creation site)而提高保磁力。（3)將主相 磁性絕緣並增加保磁力。 因此，若燒結後之永久磁石i中之富12之分散狀態不 良，則會導致局部燒結不良、磁性之下降，故而於燒結後 155069.doc -8 - 1374458 之永久磁石1中均勻地分散有富Nd相12將變得重要。 又，作為>id-Fe-B系磁石之製造中產生之問題，可列舉已 燒結之合金中生成aFe之情況。作為原因，可列舉於使用包 . 含基於化學計量組成之含量之磁石原料合金而製造永久磁 石之情形時，製造過程中稀土類元素與氧或碳結合，導致 稀土類元素相對化學計量組成不夠之狀態。於此，“以係具 有變形能且未被粉碎而殘存於粉碎機中，故而不僅降低粉 • 碎合金時之粉碎效率，而且亦對粉碎前後之組成變動、粒 度分佈造成影響❾進而，若aFe在燒結後亦殘存於磁石中’ 則會導致磁石之磁特性之下降。 而且，上述永久磁石丨中之含有Nd2全稀土類元素之含量 ' 較理想的是較基於上述化學計量組成之含量（26.7 wt%)多 wt/〇〜1〇·〇 wt〇/〇、更佳多〇」糾〇/。〜5 〇加〇/〇之範圍内。具 體而。，將各成分之含量設為如下，即，Nt Μ〜p wt%， B: i〜2 wt%，Fe(電解鐵）：6〇〜75 將永久磁石ι中之 # 冑土類元素之含里设為上述範圍，ϋ此可使富Nd相12均勻 地分散至燒結後之永久磁石^。又，即便製造過程中稀土 類70素與氧或石反結合，亦不會使稀土類元素相對化學計量 . 組成不肖，可抑制燒結後之永久磁石i中生成aFe。 再者於永久磁石1中之稀土類元素之含量少於上述範圍 之情形時，難以形成富則相12。又，無法充分抑制aFe之生 成。另一方面’於永久磁石1中之稀土類元素之組成多於上 述範圍之情形時，保磁力之増加停滯，且導致殘留磁通密 度下降，故不實用。 155069.doc 、 明中，於將磁石原料粉碎成微小粒徑之磁 一 之所明濕式粉碎。然而，若將磁石原料於有機 冷劑中進行濕式粉碎’料便藉由隨後進行真空乾燥等而 使有機溶劑揮發’亦會使有機溶劑等有機化合物殘留於磁 石内。而且’因Nd與碳之反應性非常高，故而若燒結步驟 中C 3有物殘留到高溫為止，則會形成碳化物。其結果，存 在一因所形成之碳化物而於燒結後之磁石之主相與晶界相 (田Nd相）之間產生空隙，無法緻密地燒結磁石整體，使得 磁性能顯著下降的問題。然而，於本發明中，在燒結之前 進行下述氫預燒處理，藉此可預先減少磁石粒子所含之碳 量。 又’較理想的是將主相丨丨之晶體粒徑設為〇 1 〇 μπι。再者，主相丨丨與富Nd相12之構成係可藉由例如 SEM( Scanning Electron Microscope，掃描式電子顯微鏡）或 TEM(Transmission Electron Microscope ’ 穿透式電子顯微 鏡）或二維原子探針法（3D Atom Probe method)而確認。 又，若富Nd相12中含有Dy或Tb，則Dy或Tb抑制晶界之逆 磁疇之生成，藉此可提高保磁力。 [永久磁石之製造方法1] 其次，對本發明之永久磁石1之第1製造方法，使用圖3 進行說明。圖3係表示本發明之永久磁石1之第1製造方法中 之製造步驟之說明圖。 首先，製造包含特定分率之Nd-Fe-B(例如Nd : 32.7 wt°/〇， 155069.doc -10· 丄丄74458

Fe(電解鐵）：65.96 wt%，B : 1.34 wt%)之鑄錠。其後，藉 由搗碎機或粉碎機等而將鑄錠粗粉碎成2〇〇 右之大 小。或者，溶解鑄錠，利用薄片連鑄法（Strip Casting Meth〇d) 製作薄片，利用氫壓碎法進行粗粉化。藉此，獲得粗粉碎 磁石粉末3 1。 接著，藉由利用珠磨機之濕式法而將粗粉碎磁石粉末31 微粉碎成特定範圍之粒徑（例如〇 Λ μιη〜5 〇 μιη)，並且將磁 石粉末分散至溶劑中，從而製作漿料42。再者，於濕式粉 碎時，相對於磁石粉末0 5 kg，使用甲苯4 kg作為溶劑。 再者’詳細的分散條件為如下。 •分散裝置：珠磨機 刀散介質.氧化錯珠粒 、又粉碎時使用之溶劑係有機溶劑，但對於溶劑之種類 並無特別限制’可使用異㈣、乙醇、甲醇等醇類，乙酸 乙酯等酯類’戊烷、己烷等低級烴類，笨、甲苯、二甲苯 等芳香族類，酮類，彼等之混合物等。 八後，將所生成之漿料42於成形之前藉由真空乾燥等事 前進行乾燥’ Μ已乾燥之磁石时43。其後，藉由成形 裝置50而將已乾燥之磁石粉末壓粉成形為特定形狀。再 者’於壓粉成料’存在將上述已乾社㈣末填充至模 腔之乾式法、以及未將漿料42乾燥而填充至模腔之濕式 法’於本發”，例示使用乾式法之情形。又，亦可使有 機溶劑於成形後之煅燒階段揮發。 如圖3所示，成形裝置50包括圓筒狀之鑄模5卜相對於鑄 155069.doc -11· 1374458 模5 1 士上下方向滑動之下衝頭52 '以及相對於相同之鑄模 5 1沿上下方向滑動之上衝頭53，由該等包圍之空間構成模 腔54。 又，於成形裝置50中，將一對磁場產生線圈55、56配置 於核腔54之上下位置，對填充至模腔54之磁石粉末43施加 磁力線。將需施加之磁場設為例如1 M A/m。 繼而，於進行壓粉成形時，首先將已乾燥之磁石粉末43 填充至模腔54。其後，驅動下衝頭52及上衝頭53，對填充 至模腔54之磁石粉末43沿箭頭61方向施加壓力而使其成 开/又於加壓之同時’對填充至模腔54之磁石粉末43， 藉由磁場產生線圈55、56沿與加壓方向平行之箭頭62方向 施加脈衝磁場。藉此，沿所需之方向定向磁場。再者，定 向磁場之方向係必須考慮對由磁石粉末43成形之永久磁石 1要求之磁場方向而決定。 又，於使用濕式法之情形時，亦可一面對模腔54施加磁 %，一面注入漿料，於注入途中或注入結束後，施加較最 初磁場更強之磁場而進行濕式成形。又，亦可以使施加方 向垂直於加壓方向之方式，配置磁場產生線圈55、56。 其次，於氫氣環境下以200。(：〜900。(：、更佳為以 400°C〜90(TC (例如600t)將藉由壓粉成形所成形之成形體 71保持數小時（例如5小時）’藉此進行氫中預燒處理❶將預 燒中之氫供給量設為5 L/min。於該氫中預燒處理中，進行 使殘存之有機化合物熱分解而減少預燒體中之碳量之所謂 脫碳（decarbonizing)。又，氫中預燒處理係於使預燒體中之 155069.doc -12- 1374458 碳量未達o.i wt%、更佳為未達〇 〇5 wt%之條件下進行。藉 此，藉由隨後之燒結處理而可緻密地燒結永久磁石丨整體， 不會降低殘留磁通密度或保磁力。 於此’存在藉由上述氫中預燒處理進行預燒之成形體η 中存在NdH3而容易與氧結合之問題，但於第丨製造方法中， 成形體71係於氫預燒後不與外部氣體相接觸地移至下述煅 燒，故而不需要脫氫步驟。於煅燒中，脫去成形體中之氫。 接著’進行將藉由氫中預燒處理進行預燒之成形體^進 行燒結之燒結處理。再者，作為成形體71之燒結方法除 一般之真空燒結以外，亦可利用將成形體71加壓之狀態下 進仃燒結之加壓燒結等。例如，於利用真空燒結進行燒結 之情形時，以特定之升溫速度升溫至8〇〇〇c〜1〇8〇ec左右為 止，並保持2小時左右》此期間成為真空煅燒，但真空度較 佳設為10·4 Ton·以下。其後進行冷卻，並再次以 600°C〜1000°C進行熱處理2小時。繼而，燒結之結果，製造 永久磁石1。 另-方面，作為加壓燒結，例如有熱壓燒結、熱均壓 (HIP，Hot Astatic Pressing)燒結、超高壓合成燒結、氣體 加壓燒結、放電等離子（SPS，Spark piasma〜…㈣）燒結 等。&中，為抑制燒結時之磁石粒子之晶粒成長並且抑制 燒結後之磁石中產生之龜曲’較佳為利用沿單軸方向加壓 之單轴加壓燒結且藉由通電燒結進行燒結之sps燒結。再 者，於利用SPS燒結進行燒結之情形時，較佳為將加壓值設 為30 MPa,於數Pa以下之真空氣體環境下以i〇ec/min上升 155069.doc -13· 1374458 至940°C為止，其後保持5分鐘。其後進行冷卻，並再次以 600°C〜1000°C進行熱處理2小時。繼而，燒結之結果，製造 永久磁石1。 [永久磁石之製造方法2] 其次’對本發明之永久磁石1之其他製造方法即第2製造 方法’使用圖4進行說明。圖4係表示本發明之永久磁石！ 之第2製造方法中之製造步驟之說明圖。 再者’直至生成漿料42為止之步驟係與使用圖3既已說明 之第1製造方法中之製造步驟相同，因此省略說明。 首先’將所生成之漿料42於成形之前藉由真空乾燥等事 則進订乾燥’取出已乾燥之磁石粉末43。其後，於氫氣環 *兄下以200 C〜900。(：、更佳為以4〇〇。〇〜90(TC (例如60(TC )將 已乾燥之磁石粉末43保持數小時（例如5小時），藉此進行氫 中預燒處理。將預燒中之氫供給量設為5 L/min。於該氫中 預燒處理中’進行使殘存之有機化合物熱分解而減少預燒 體中之妷量之所謂脫碳。又，氫中預燒處理係於使預燒體 中之碳里未達0.1 wt%、更佳為未達〇 〇5 wt%之條件下進 行。藉此，藉由隨後之燒結處理而可緻密地燒結永久磁石1 整體，不會降低殘留磁通密度或保磁力。 其_人’於真空氣體環境下以200。(：〜60CTC '更佳為以 400 C〜600 C 1〜3小時保持藉由氫中預燒處理進行預燒之粉 末狀之預燒體82’藉此進行脫氫處理。再者，作為真空度， 較佳設為〇·1 Torr以下。 於此存在於藉由上述氫中預燒處理進行預燒之預燒體 155069.doc 1374458 82中存在NdH3而容易與氧結合之問題。 圖5係將進行氫中預燒處理之Nd磁石粉末及未進行氫中 預燒處理之Nd磁石粉末分別暴露於氧濃度7 ppm及氧濃度 66 ppm之氣體環境時’表示相對於暴露時間之磁石粉末内 之氧量的圖。如圖5所示，若將進行氫中預燒處理之磁石粉 末放置於高氧濃度66 ppm之氣體環境，則以約丨〇〇〇 sec磁石 粉末内之氧量自0_4°/〇上升至〇·8%為止。又，即便放置於低 氧濃度7 ppm之氣體環境，亦以約5〇〇〇 sec磁石粉末内之氧 1自0.4%相同地上升至〇.8%為止。繼而，若Nd與氧結合， 則成為殘留磁通密度或保磁力下降之原因。 因此，於上述脫氫處理中，將藉由氫中預燒處理所生成 之預燒體82中之NdH3(活性度大）階段性地變成NdH3(活性 度大）->NdH2(活性度小）’藉此降低藉由氫中預燒處理而活 化之預燒體82之活性度。藉此，即便於將藉由氫中預燒處 理進行預燒之預燒體82於隨後移動到大氣中之情形時，亦 可防止Nd與氧結合，且不會降低殘留磁通密度或保磁力。 其後’藉由成形裝置50而將進行脫氫處理之粉末狀之預 燒體82壓粉成形為特定形狀。由於成形裝置5〇之詳細情況 與使用圖；3既已說明之第丨製造方法中之製造步驟相同，因 此省略說明。 其後，進行將已成形之預燒體82進行燒結之燒結處理。 再者，燒結處理係與上述第丨製造方法相同地，藉由真空燒 結或加壓燒结等進行。由於燒結條件之詳細内容與既已說 月之第1製造方法中之製造步驟相同，因此省略說明。繼 155069.doc -15-

1 J 而’燒結之結果，製造永久磁石卜 於上述第2製造方法中，由於對粉末狀之磁石粒子 行氫中預燒處理’因此與對成形後之磁石粒子進行氫中 燒處理之上述第丨製造方法相比，具有對於殘存之磁石粒 子整體而言可更交具冰/· 4易進仃有機化合物之熱分解之優點。 /、上述第1製造方法相比’可更確實地減少預 碳量。 另方面’於第1製造方法中’成形體71係於氫預燒後不 ”外部氣體相接觸地移至炮燒，故而不需要脫氫步驟。因 此與上述第2製造方法相比，可使製造步驟簡化。其中， 於上述第2製造方法中， 中亦於虱預燒後不與外部氣體相接觸 地進行锻燒之情形時，不需要脫氫步驟。 [實施例] 、下對本發明之實施例，一面與比較例進行比較，一 面進行說明。 (實施例） 實施例之敛磁石粉末之合金組成係較基於化學計量組 成之分率（Nd . 26.7 wt%，Fe(電解鐵）：72 3 «，b : ι 〇 wt%)相比更提高Nd之比率，例如以㈣。計設

Nd/Fe/B=32.7/65.96/l 34。v 从 * . ，作為進行濕式粉碎時之有機 溶劑，使用甲苯。又，預燒處理係藉由於氫氣環境下以6〇代 將成形前之磁石粉末保持5小時而進行。繼而， 氨供給量設為5L/mine又，已成形之預燒體之燒 SPS燒結而進行。再者，將其他步驟設為 由 155069.doc -16 · 之製造方法2]相同之步驟。 (比較例） 作為進行濕式粉碎時之有機溶劑，使用甲ρ又，對渴 式粉碎後之磁石粉末未進行氫中預燒處理而成形。繼而， 對已成形之磁石粉末藉由sps燒結進行燒、心其他條件係與 實施例相同。 (實施例與比較例之殘碳量之比較討論） 圖6係分別表示實施例與比較例之永久磁石之永久磁石 中殘存碳量[wt%]之圖。 如圖6所不，可知實施例係與比較例相比可大幅度減少殘 存於磁石粒子中之碳1。尤其是，於實施例中，可將殘存 於磁石粒子中之碳量設為〇 〇5wt%以下。 又，若將實施例與比較例進行比較，則可知儘管使用相 同之有機溶劑進行濕式粉碎，但進行氫中預燒處理之情形 係/、未進行氫中預燒處理之情形相比，可大幅度減少磁石 粒子中之碳里。即，可知能夠進行藉由氫中預燒處理而使 有機化合物熱分解，從而減少預燒體中之碳量的所謂脫 碳。作為其結果，可防止磁石整體之緻密燒結或保磁力之 下降。 (實施例之永久磁石中之藉由XMA(x_ray MicroAnaiyZer , X 射線微量分析儀）之表面分析結果討論） 對貫施例與比較例之永久磁石，利用XMA進行表面分 析。圖7係表示實施例之永久磁石之燒結後之sem照片及晶 界相之元素分析結果之圖。圖8係表示比較例之永久磁石之 155069.doc •17- 1374458 燒結後之SEM照片及晶界相之元素分析結果之圖。 又，若將實施例與比較例之各SEM照片進行比較，則於 殘留碳量為固定量以下（例如〇. 1 wt%以下）之實施例中，基 本上由鈥磁石之主相（Nc^Fe丨4B)91及看作白色斑點狀之晶 界相92形成有燒結後之永久磁石。又，雖然少量但亦形 成有aFe相。與此相對，於較實施例相比殘留碳量更多之比 較例中’除主相91及晶界相92以外，形成有複數個看作黑 色帶狀之aFe相93。於此，aFe係由於燒結時殘留之碳化物 所產生者。即，因Nd與C之反應性非常高，故而如比較例 般，若燒結步驟中有機化合物中之c含有物殘留到高溫為 止，則形成碳化物。其結果，由於所形成之碳化物而於燒 結後之磁石之主相内析出aFe，大幅度降低磁石特性。 另一方面，於實施例中，如上所述進行氫中預燒處理， 藉此可使有機化合物熱分解而預先燒去（減少碳量）所含之 碳。尤其是，將預燒時之溫度設為2〇(TC〜90(rc、更佳為設 為400°C〜900t，藉此可燒去必要量以上之所含碳，可使燒 結後殘存於磁石内之碳量未達〇.! wt%、更佳為未達〇〇5 wt%。繼而，於殘存於磁石内之碳量未達〇丄之實施例 中，於燒結步驟中幾乎不會形成有碳化物，不存在如比較 例般形成複數個aFe相93之虞》其結果，如圖7所示，可藉 由燒結處理緻密地燒結永久磁石丨整體。又，於燒結後之磁 石之主相内不會析出很多aFe，不會大幅度降低磁石特性。 再者，若未添加醇鹽而進行濕式珠磨，並未進行氫預燒 而進行燒結，則殘存碳係於使用甲苯作為溶劑之情形時成 155069.doc 1374458 為】2000 PPm ’於使用環己烷作為溶劑之情形時成為31000 ppm。另一方面’若進行氫預燒則於使用甲苯或環己烷之 情形時’均可將殘存碳量降低至30〇ppm左右。 • 再者，於上述實施例及比較例中，使用[永久磁石之製造 ]之乂驟中製造之永久磁石，但於使用[永久磁石之製 . 泣方法1]之步驟中製造之永久磁石之情形時，亦可獲得相 同之結果。 如上說明般’於本實施形態之永久磁石1及永久磁石1之 籲 冑16方法中’將已粗粉碎之磁石粉末於溶劑中藉由珠磨機 進订粉碎，其後，於氫氣環境下以2001〜900。(：將已壓粉成 形之成形體保持數小時，藉此進行氨中預燒處理。接著， - 以则^〜⑴代進行般燒^此製造永久磁石卜藉此’即 便於使用有機溶劑而將磁石原料進行濕式粉碎之情形時， 亦可在燒結之前使殘存之有機化合物熱分解而預先燒去 (減少碳量）磁石粒子所含之碳，故而燒結步驟中幾乎不會形 • 以碳化物。其結果，於燒結後之磁石之主相與晶界相之 間不會產生空隙，又，可緻密地燒結磁石整體，且可防止 保磁力下降。又’於燒結後之磁石之主相内不會析出很多 aFe ’不會大幅度降低磁石特性。 ’ 進而’將成形體或磁石粉末進行預燒之步驟係藉由於尤 佳為20(TC 〜90(rc、更佳為4〇〇t：〜9〇〇t之溫度範圍内將成 形體保持特定時間而進行，因此可燒去必要量以上之磁石 粒子中之所含碳。 其結果’燒結後殘存於磁石之碳量成為〇1#/〇以下更 155069.doc 1374458 佳為成為0.05 wt%以下，因此於磁石之主相與晶界相之間 不會產生空隙，又，可設為緻密地燒結磁石整體之狀態， 且可防止殘留磁通密度下降。 又，尤其是第2製造方法中，由於對粉末狀之磁石粒子進 行預燒，因此與對成形後之磁石粒子進行預燒之情形相 比’對於磁石粒子整體而言可更容易進行殘存之有機化合 物之熱分解。即’可更確實地減少預燒體中之碳量。又， 於預燒處理後進行脫氫處理，藉此可降低藉由預燒處理而 活化之預燒體之活性度。藉此，防止隨後磁石粒子與氧結 合，且不會降低殘留磁通密度或保磁力。 再者’當然本發明並不限定於上述實施例，於不脫離本 發明之主旨之範圍内可進行各種改良、變形。 又，磁石粉末之粉碎條件、混煉條件 '預燒條件、脫氫 條件、燒結條件等並不限定於上述實施例所揭示之條件。 又，關於脫氫步驟，亦可省略。 再者，於上述實施例中，作為將磁石粉末進行濕式於 之手段，使用濕式珠磨機，但亦可使用其他濕式粉碎工方碎 例如，亦可使用Nanomizer等。 式0 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明之永久磁石之整體圖； 圖2係將本發明之永久磁石之晶界附近放大表_ 圖； 不之模式 圖3係表示本發明之永久磁石之第1製造方法中 驟之說明圖； 〈製造步 155069.doc -20- ^/4458 圖4係表示本發明之永久磁石之第2製造方法中之製造夕 驟之說明圖； 瓜 圖5係表示進行氫中預燒處理之情形與未進行之 之氧量變化之圖； 圖6係表示實施例與比較例之永久磁石之永久磁石中之 殘存碳量之圖；

圖7係表示貫施例之永久磁石之燒結後之SEM照片及主 相與晶界相之元素分析結果之圖；及 圖8係表不比較例之永久磁石之燒結後之sEM照片及主 相與晶界相之元素分析結果之圖。 【主要元件符號說明】

情形時 1 永久磁石 11 主相 12 富Nd相 31 粗粉碎磁石粉末 42 漿料 43 磁石粉末 50 成形裝置 51 鑄模 52 下衝頭 53 上衝頭 54 模腔 55、56 磁場產生線圈 61 ' 62 箭頭 155069.doc -21- 1374458 71 成形體 82 預燒體 91 主相 92 晶界相 93 aFe相 D 粒徑 d 厚度 155069.doc

Claims (1)

1. 第100111411號專利申請案 七、申請專利範圍： ㈣糊細叫叫^ Τ Ώ 1·種永久磁石’其特徵在於其係藉由如下步驟製造而成: 將磁石原料於有機溶劑中進行濕式粉碎而獲得磁石粉 末； 將上述磁石粉末於氫氣環境下進行預燒而獲得預燒 體； 於真空氣體環境下藉由使上述預燒體保持以固定溫度 加熱之狀態，使上述預燒體之活性度降低； 藉由將活性度降低之上述預燒體成形而形成成形體； 以及 對上述成形體進行燒結。 2. 如請求項1之永久磁石，其中燒結後所殘存之碳量為^ wt%以下。 3. —種永久磁石之製造方法，其特徵在於包含如下步驟： 將磁石原料於有機溶劑中進行濕式粉碎而獲得磁石粉 末， 將上述磁石粉末於氫氣環境下進行預燒而獲得預燒 體； 於真空氣體環境下藉由使上述預燒體保持以固定溫度 加熱之狀態，使上述預燒體之活性度降低； 藉由將活性度降低之上述預燒體成形而形成成形體； 以及 對上述成形體進行燒結。 155069-10I0814.doc