[发明专利]永磁体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁体的制造方法，更具体而言，涉及制作具有高定向性Nd-Fe-B系永磁体时使用的方法。

背景技术

Nd-Fe-B系的烧结磁体(所谓钕磁体)是铁与廉价、资源丰富、可稳定供给的Nd、B元素的组合构成的，在可廉价制造出的同时，还具有高磁特性(最大能积是铁氧体系磁体的10倍左右)，因而被用于电子设备等各种产品中，近年来，在油电混用型汽车用的马达及发电机等中采用，使用量增加。

Nd-Fe-B系的磁体主要通过粉末冶金法生产，该方法首先按规定的组分比配合Nd、Fe、B，通过熔化、铸造制作出合金原料，例如用氢破碎工序先进行粗粉碎，继而用气流磨微粉碎工序进行细粉碎，获得合金原料粉末。接着使获得的原料粉末在磁场中定向(磁场定向)，通过在施加磁场的状态下压缩成形，获得成形体。并使该成形体在规定的条件下烧结即可制作出烧结磁体。。

对于磁场中的压缩成形法，通常可使用单轴加压式压缩成形机，该压缩成形机把原料粉末填充到模具的贯通孔内的模腔(填充室)中，利用上下一对冲头从上下方向上加压(冲压)使原料粉末成形，但存在下述问题：在用一对冲头压缩成形时，因填充在模腔内的原料粉末中的微粒间的摩擦及原料粉末和冲孔中设置的的模具壁面间的摩擦，无法获得高定向性，无法实现磁特性的提高。

为此出现了一种压缩成形方法，其在把原料粉末填充到模腔中之后当磁场定向时，使上冲头及下冲头中的至少一方在加压方向(冲压方向)上振动。该压缩成形法由于通过边用上冲头或下冲头使原料粉末振动边施加磁场，使填充在模腔中的原料粉末中微粒间的摩擦从静摩擦变为动摩擦，通过减少原料粉末中的微粒间的摩擦提高原料粉末的流动性，由于可使原料粉末以向与磁场定向方向一致的形态移动，因而可提高定向性(专利文献1)

专利文献1：国际公开2002/60677号公报(例如参照权利要求)

发明内容

发明要解决的课题

然而，上述压缩成形方法存在以下问题：由于磁场定向时仅使上冲头及下冲头中的任意一方振动，因而模腔内的原料粉末的微粒间的位置关系与填充到模腔中的状态相比几乎没有变化。因此当磁场定向方向上彼此相邻的原料粉末的微粒间的结晶断面(由于Nd-Fe-B系的烧结磁体的原料粉末是通过配合Nd、Fe、B，熔化、合金化后加以粉碎制作出的，在该原料粉末的表面上形成了无特定的解理面的结晶断面)不匹配的情况下，导致原料粉末的微粒间留有间隙，原料粉末的易磁化轴与磁场定向方向不一致，若在该状态下压缩成形，定向必然紊乱。

为此，鉴于上述情况，本发明的目的在于，通过在磁场或电场中组合具有更相等的结晶方位关系的粉末结晶断面，提供一种可制作出具有极高定向性的定向体、成形体及烧结体所组成的高性能的永磁体的制造方法。

解决课题的手段

为了解决上述课题，权利要求1所述的永磁体的制造方法，其特征在于：包括定向工序，其把原料粉末填充到填充室中，针对该原料粉末，边以面积小于该填充室的剖面面积的挤压装置进行挤压，边在磁场中进行定向：以及成形工序，将该经定向的原料粉末在磁场中压缩成规定形状。

若采用权利要求1记载的发明，把原料粉末填充到填充室中后在磁场中进行磁场定向。此时，对于填充室内的原料粉末，例如以规定的压力在与向填充室填充原料粉末的方向相同方向上挤压挤压装置。此处，因为该挤压装置与原料粉末接触面(挤压面)的面积被设定为小于填充室的剖面面积，一旦借助挤压装置挤压原料粉末，则原料粉末就会被压挤到挤压装置与填充室内侧之间的空间中。

由此，施加磁场时粉末微粒间的结合一旦被切断，填充室内的原料粉末的微粒间的位置关系从填充到填充室内时的状态发生了改变。在组合磁场定向方向上的结晶断面的过程中，可组合出具有更加相等的结晶方位关系的结晶断面的机会增多，由于具有相等结晶方位关系的结晶断面一旦结合，即形成牢固结合链，因而在磁场定向方向上结晶断面无间隙地结合在一起。而后，通过将在磁场定向方向上结晶断面无间隙地结合在一起的原料粉末压缩成形，即可获得具有无定向紊乱的高密度永磁体，可得到高性能的磁体。

在权利要求1记载的发明中，如果依次改变该挤压装置的位置，使挤压装置在所述填充室的遍及剖面的整个面上进行挤压，则填充室中的原料粉末可进一步混合，改变填充室内的粉末微粒间的位置关系，组合出具有相等的结晶方位关系的结晶断面的机会进一步增多。为此，填充室的剖面为矩形时特别有效。

此外，在按压所述挤压装置时，可使该挤压装置在其挤压方向上振动。

此时，还可预先在所述原料粉末中以规定的混合比例添加润滑剂后填充入袋体中放置，以加大原料粉末的流动性。