[发明专利]稀土磁体粉末的制造方法和稀土粘结磁体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土磁体粉末的制造方法和稀土粘结磁体(bond magnet)的制造方法。

背景技术

近来，对作为具有优异的磁性的磁体的稀土磁体给予了大量关注。在用于稀土磁体的各种磁体材料中，通过将SmFe合金等氮化而制得的磁体(以下称作氮化化合物磁体)，作为具有高居里点和优异的磁各向异性的磁体材料，受到了特别关注。

具有稀土元素作为主要成分的氮化化合物磁体的制造方法通常具有以下步骤：合金熔化、粉碎、氮化、压力成型、烧结、加工和磁化等。通常，在氮化中，在N₂或NH₃等的气体氛围或者此类气体和H₂的混合气体氛围下对合金粉末进行加热，从而通过固-气反应在晶格中引入氮。在这样的氮化中，在合金粉末在高温容易氮化的同时，当该粉末在约650℃的高温进行加热时，发生氮化化合物的分解，导致软磁性的α-Fe相的形成。因此，有必要在低温长时间进行氮化。

为了应对该问题，日本特开平5-109518描述了一种方法，其中，在1.5atm(大气压)～300atm的高压和500℃以下的温度的条件下加热合金粉末，从而抑制氮化化合物的分解。日本特开平5-135978描述了一种方法，其中，在高压(2atm以上)通过等离子烧结进行氮化，从而抑制氮化化合物的分解，并且减少了处理时间，尽管迄今为止其还是较长。

日本特开平11-87118描述了一种方法，其中，当具有较细粒径的稀土磁体粉末在包含NH₃和H₂的混合气体的氛围下被氮化时，控制各气体的分压从而抑制过度氮化。而且，Imaoka等，“Magnetic Properties andNitriding Process of Sm₂Fe₁₇N_x”，Transaction A of The Institute of ElectricalEngineers of JAPAN，第113卷，第4期，第276～285页，1992年9月28日，描述了一种方法，其中，通过氨-氢混合法进行氮化，从而改善氮化效率。

不过，在如日本特开平5-109518或日本特开平5-135978所述的方法在高压进行加热的方法中，存在氮化不充分的问题，从而在稀土元素/过渡金属类磁体材料中形成未氮化的区域，因而磁体材料被不均匀氮化。

而且，在如日本特开平11-87118所述的在氮化中控制混合气体的分压的方法中，作为氮化对象的合金粒子的晶体粒径较小，为50nm以下，因而即使NH₃和H₂的各分压被控制，合金粒子也可能被不均匀地氮化。

此外，在使用“Magnetic Properties and Nitriding Process ofSm₂Fe₁₇N_x”，Transaction A of The Institute of Electrical Engineers ofJAPAN，第113卷，第4期所述的氨-氢混合法的方法中，尽管可以减少处理时间，由于在氨和氢分别以预定流速流动的同时进行加热，所以在管状电炉中有时形成氨或氢的量不均匀的区域。结果，仅在稀土元素/过渡金属类磁体材料的特定部位中，氮化容易进行，导致不均匀氮化。而且，当氢残留在磁体中时，在长期使用条件下磁体逐渐变得显著易碎，这不是优选的。

作为用于进行上述各类氮化的装置，通常使用大型外置炉。此时，合金粉末容易被氧化，因而容易形成软磁相。因此，采取下述手段，例如，将高纯度氮气充入该炉，或者将炉内氮气重复置换或重复抽空，从而抑制氧化。不过，此时，处理时间增加，从而生产效率下降，另外，成本显著上升。而且，即使置换或抽空氮气，也难以将氧气从合金粉末的内部完全除去。

这样，各方法均有各种问题，并且目前通过各方法氮化的稀土元素/过渡金属类磁体的磁性值与理论值相比仍然相当低。

鉴于上述问题而作出了本发明，本发明的目的是提供具有优异的磁性的稀土磁体粉末的制造方法和稀土粘结磁体的制造方法。

本发明的另一目的是提供一种稀土磁体粉末的制造方法和一种稀土粘结磁体的制造方法，通过各方法，可以降低氮化步骤的处理时间。

发明内容

为了解决所述问题，本发明的第一方面的要旨在于具有氮化步骤，其中，在含有氮原子的氛围中用微波照射稀土元素/过渡金属类合金粉末，从而使所述氮原子进入晶格。