[发明专利]稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法。

背景技术

近年来，对于在混合动力车、硬盘驱动器等中使用的永磁电动机，要求小型轻量化、高输出功率化以及高效率化。因此，在实现上述永磁电动机的小型轻量化、高输出功率化、高效率化时，对于埋设在电动机中的永久磁铁，要求薄膜化以及进一步提高磁特性。

在此，作为永磁电动机中使用的永久磁铁的制造方法，以往一般使用粉末烧结法。在此，粉末烧结法中，首先利用气流粉碎机(干式粉碎)将原材料粉碎来制造磁铁粉末。然后，将该磁铁粉末放入模具中，从外部施加磁场的同时加压成形为期望的形状。然后，将成形为期望形状的固形磁铁粉末在预定温度(例如，Nd-Fe-B基磁铁为1100℃)下烧结来制造。

但是，通过上述的粉末烧结法制造永久磁铁时，存在以下问题。即，在粉末烧结法中，为了进行磁场取向，需要在加压成形的磁铁粉末中确保一定的空隙率。而且，将具有一定的空隙率的磁铁粉末烧结时，难以使烧结时产生的收缩均匀地进行，烧结后产生翘曲或凹陷等变形。另外，磁铁粉末的加压时产生压力不均匀，因此烧结后的磁铁产生疏密，从而在磁铁表面产生应变。因此，以往需要预先假定在磁铁表面产生应变并以比期望形状大的尺寸将磁铁粉末压缩成形。而且，烧结后进行金刚石切削研磨作业，进行修正为期望形状的加工。结果，制造工序增加，并且制造的永久磁铁的品质有可能下降。

另外，特别是通过如上所述从大尺寸的块体切出来制造薄膜磁铁时，材料成品率产生显著的下降。另外，还产生加工工时大幅增加的问题。

因此，作为解决上述问题的手段，提出了如下技术：通过将磁铁粉末与粘合剂混练而制作生片，并将制作的生片烧结，由此制造永久磁铁(例如，日本特开平1-150303号公报)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-150303号公报(第3页、第4页)

发明内容

发明所要解决的问题

但是，如上述专利文献1所述将磁铁粉末生片化后进行烧结时，烧结时的磁铁内残留含有粘合剂中所含的碳原子或氧原子的含有物。而且，Nd磁铁中Nd与碳的反应性非常高，因此在烧结工序中直到高温还残留有含碳物时，形成碳化物。结果，由于形成的碳化物而在烧结后的磁铁的主相与晶粒间界相之间产生空隙，存在不能将磁铁整体致密地烧结从而使磁性能显著下降的问题。另外，即使在不产生空隙的情况下，也会由于所形成的碳化物而在烧结后的磁铁的主相内析出αFe，存在使磁铁特性显著下降的问题。

同样地，在Nd磁铁中Nd与氧的反应性非常高，因此存在含氧物时，在烧结工序中Nd与氧结合而形成金属氧化物。结果，存在磁特性下降的问题。另外，由于Nd与氧结合而导致Nd相对于基于化学计量组成(例如Nd₂Fe₁₄B)的含量不足，在烧结后的磁铁的主相内析出αFe，存在使磁铁特性显著下降的问题。

本发明为了消除前述现有问题而创立，其目的在于提供在将磁铁粉末生片化后进行烧结的情况下能够预先减少磁铁中所含的碳量和氧量、结果能够防止磁铁特性下降的稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法。

用于解决问题的手段

为了实现前述目的，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，通过如下工序制造：将磁铁原料粉碎成磁铁粉末的工序；将所述粉碎得到的磁铁粉末与包含长链烃、不含氧原子的单体的聚合物或共聚物的粘合剂混合而形成混合物的工序；将所述混合物成形为片状而制作生片的工序；通过将所述生片在非氧化性气氛下在粘合剂分解温度保持一定时间，使所述粘合剂飞散而除去的工序；和将除去了所述粘合剂的所述生片升温至烧成温度进行烧结的工序。

另外，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，所述粘合剂为聚异丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚苯乙烯、苯乙烯与异戊二烯的共聚物、异丁烯与异戊二烯的共聚物或苯乙烯与丁二烯的共聚物中的任意一种。

另外，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，使用聚乙烯、聚丙烯以外的树脂作为所述粘合剂。

另外，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，在使所述粘合剂飞散而除去的工序中，将所述生片在氢气气氛下或氢气与惰性气体的混合气体气氛下在200～900℃保持一定时间。