[发明专利]纳米复合材料块材磁体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及Nd₂Fe₁₄B相(硬磁性相)和α-Fe相(软磁性相)在同一金属组织内混合存在的纳米复合材料块材磁体及其制造方法。

背景技术

目前，开发了具有纳米级大小的微细Nd₂Fe₁₄B相等的硬磁性相和Fe-B或α-Fe等的软磁性相存在于同一金属组织内的纳米复合材料型永久磁体(以下，称为“纳米复合材料磁体”。)。在纳米复合材料磁体中，晶粒通过交换相互作用而磁性结合，发挥优异的磁体特性。

在小型发动机或感应器等的电子工业制品领域，要求剩余磁通密度高的磁体。根据该要求，为了提高纳米复合材料磁体的剩余磁通密度，提高纳米复合材料磁体所含的α-Fe相的存在比例较为有效。其原因在于α-Fe相的饱和磁通密度比Nd₂Fe₁₄B相或Fe-B相的饱和磁通密度高，若纳米复合材料磁体所含的α-Fe相的比例增加，则与之相应磁体整体的剩余磁通密度升高。

专利文献1或专利文献2公开了α-Fe系纳米复合材料磁体。这些纳米复合材料磁体，由于作为软磁性相主要含有α-Fe，所以可以期待显示0.9T以上的高剩余磁通密度。但是，现有的α-Fe系纳米复合材料磁体，其矫顽力在400kA/m以下而较低，不能供实用。

本申请人开发了一种α-Fe系纳米复合材料磁体，其通过Ti的添加抑制α-Fe相的析出、成长，在Nd₂Fe₁₄B晶粒的晶界上形成微细化的α-Fe，公开在专利文献3和专利文献4中。该纳米复合材料磁体具有0.9T以上的高剩余磁通密度和超过400kA/m的矫顽力，优选在粘结磁体中使用。在粘结磁体中，公开了剩余磁通密度B_r显示0.6T以上的高值。此外，本申请人在专利文献5中公开了含有Ti的复合材料磁体的块材磁体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-162312号公报

专利文献2：日本特开平10-53844号公报

专利文献3：国际公开第2006/064794号

专利文献4：国际公开第2006/101117号

专利文献5：日本专利4089304号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献3、4公开了由复合材料磁体粉末形成的粘结磁体，但没有公开“块材磁体”。粘结磁体是通过在磁体粉末中混合树脂而制作的磁体，在磁体中以体积比例10～40％左右含有磁体粉末以外的成分(树脂：非磁性体)。因此，“粘结磁体”的密度低于作为磁体成分的合金密度(真密度)的90％，作为粘结磁体整体的磁体特性，随着所含的树脂成分的体积比例而降低。另一方面，块材磁体是通过加压、压缩磁体粉末，颗粒彼此直接结合而得到的磁体，因此块材磁体整体的密度显示与磁体成分的密度(真密度)相近的值，所以也称为完全致密磁体(fully dense magnet)，其磁体特性也比粘结磁体优异。

已知如果想由专利文献3、4所公开的纳米复合材料磁体粉末制造这样的块材磁体，则不能够充分减小块材磁体所含的空隙率。即，若通过公知的制造方法，由专利文献3、4的磁体粉末制作块材磁体，则其密度不能达到真密度的96％以上。而且，由专利文献5所公开的含有Ti纳米复合磁体制造的块材磁体中，密度只能得到合金真密度的94％。以专利文献5所公开的方法不能制作密度为合金真密度的96％以上的块材磁体。关于这些理由在后面详细说明。

本发明就是为了解决上述问题而进行的，其目的在于提供一种可以将密度提高到真密度的96％以上(优选为98％以上)，其磁体特性比粘结磁体优异的α-Fe系纳米复合材料块材磁体。

用于解决课题的方法