[发明专利]各向异性粘结磁体的制造方法、磁路及各向异性粘结磁体

说明书

技术领域

本发明涉及各向异性粘结磁体的制造方法、磁路及各向异 性粘结磁体。

背景技术

永磁体分为粘结磁体(Bonded magnets)、烧结磁体、铸造 磁体等。粘结磁体是指用粘结剂(binder)将磁体粉末固化成形的复合永 磁体。以磁体粉末和粘结剂作为主成分，根据需要添加润滑剂等。粘 结磁体由于包含粘结剂，与烧结磁体相比磁性能较差，但与烧结磁体 相比具有尺寸精度较高、形状自由度较高(可以形成复杂的形状)、机 械特性较好、容易利用金属模成形进行批量生产(缺损率较小)等优点。

根据粘结剂的种类，粘结磁体分为金属结合型粘结磁体、 陶瓷结合型粘结磁体、树脂结合型粘结磁体等。树脂结合型的粘结磁 体是向磁性粉末掺入热硬化性树脂等树脂粘结剂来进行压缩成形而 制造的。通过使用粉末形状具有各向异性的各向异性磁性粉末来作为 上述磁性粉末，可以制造各向异性粘结磁体。

使用稀土类材料作为磁性粉末的粘结磁体被称为稀土类 粘结磁体。 作为稀土类粘结磁体，例如有使用Sm₂Co₁₇等的Sm-Co系的磁性 粉末的Sm Co粘结磁体(Bonded SmCo magnets)、使用Nd-Fe-B系的磁 性粉末的NdFeB粘结磁体(Bonded NdFeB magnets)、使用Sm-Fe-N系 的磁性粉末的SmFeN粘结磁体(Bonded SmFeN magnets)等。

Sm-Co系的磁性粉末由于耐热性较好，因此被用于制造对 耐热性有要求的磁体。Nd-Fe-B系的磁性粉末可以通过使用液体急冷 法来形成由非晶质与微细结晶的混合组织构成的构造，尽管具有磁化 方向随机各向同性排列的构造，但可以得到较高的磁特性。另外，可 以使用Nd-Fe-B系的磁性粉末，利用热压使其塑性变形后粉碎，来形 成各向异性磁性粉末。并且，通过氢化歧化脱氢重组法(Hydrogenation Decomposition Desorption Recombination，以下称为HDDR法)，可以 实现更高的磁特性。发现Sm-Fe-N系的磁性粉末的粒径减小则其保持 力会增大，具有与Sm-Co系及Nd-Fe-B系的磁性粉末匹敌的较高的磁 特性，且比较廉价。

另外，粘结磁体例如有使用粒径较小的氧化物的磁性粉末 的氧化物粘结磁体。粒径较小的氧化物的磁性粉末比较廉价，容易制 造。作为氧化物的磁性粉末，有将Sr系、Ba系的氧化物的磁性粉末 或者Sr铁氧体磁体的一部分置换为La和Co的氧化物的磁性粉末等。

对粘结磁体的磁特性、工业上的生产性、机械强度及耐腐 蚀性等有较高的要求。但是，例如若为了提高磁特性而增加磁性粉末 的量，则存在的问题是：粘结磁性粉末的热硬化性树脂(粘结剂)的量 会减少，机械强度会下降。 在专利文献1～3、非专利文献1中，披露了将粒径形状等不同的 多种磁性粉末混合，不减少树脂(粘结剂)就能提高磁特性、工业上的 生产性、机械强度及耐腐蚀性等的方法。

专利文献1涉及稀土类磁性粉末、其永磁体及其制造方法， 披露了由2种以上的磁性粉末构成，各剩余磁通密度具有Br_A＞Br_B的关系的磁性粉末等。 非专利文献1涉及利用粉末间磁的相互作用使稀土类粘结磁体高 性能化，披露了高性能且温度特性也较好的粘结磁体。 在专利文献1及非专利文献1，披露了例如为了提高方形性及取 向性，利用静态的磁相互作用将磁相互作用为主要原因的RTM5系磁 性粉末和R2Tm17、R2Fe14B和R2Tm17Nx系磁性粉末混合。

专利文献2涉及粘结磁体的磁场取向成形装置及使用该装 置的粘结磁体的磁场取向成形方法，披露了在被励磁轭夹着的成形室 周边部件上使用磁导率与粘结磁体材料实际相同的材料的磁场取向 成形装置。此处，通过使用与各向异性磁性粉末的磁导率相同磁导率 的成形室周边部件，防止磁场紊乱，从而形成均匀磁场。

另外，专利文献3涉及永磁体、其制造方法、以及磁场中 冲压成形装置，披露了在磁场中冲压成形时的压模金属模的部分使用 磁性体，向该压模金属模填充永磁体原料粉末，接下来为了使该永磁 体原料粉末向易磁化方向取向而施加磁场，然后进行压缩成形的永磁 体制造方法。此处，使各向异性磁性粉末(永磁体原料粉末)与压模金 属模的磁特性相近，防止磁化的弯曲，得到均匀的平行磁场。