[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

在此，如上述专利文献1所示将磁铁粉末生片化时，提高生片的厚度精度在产业上是很重要的。其理由在于，生片的厚度精度低时，为了提高生产率而将多个磁铁同时烧结时，对于各磁铁而言产生烧结温度的偏差，存在不能适当地烧结的问题。特别地，使用加压烧结作为烧结方法时，加压值也产生偏差。但是，在使用注射成形、模具成形或刮刀方式等的现有生片制造方法中，难以实现生片的高厚度精度。

另一方面，已知磁铁的磁特性是由单畴颗粒理论来指导的，因此如果将烧结体的晶粒直径微小化，则磁特性基本上会提高。在此，为了将烧结体的晶粒直径微小化，需要使烧结前的磁铁原料的粒径也微小化。但是，即使将微细粉碎成微小粒径的磁铁原料成形和烧结，在烧结时也会发生磁铁粒子的晶粒生长，因此烧结后的烧结体的晶粒直径比烧结前增大，从而不能实现微小的晶粒直径。而且，晶粒直径增大时，在晶粒内产生的磁畴壁容易迁移，反向磁畴的体积增大，因此矫顽力显著下降。

本发明为了消除前述现有问题而创立，其目的在于提供通过将磁铁粉末生片化后利用加压烧结进行烧结而能够抑制烧结时的晶粒生长、并且通过将磁铁粉末与粘合剂的混合物以高精度涂布到基材上而能够提高生片的厚度精度、提高生产率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粘合剂混合而形成所述粘合剂相对于所述磁铁粉末与所述粘合剂的合计量的比率为1重量%～40重量%的混合物的工序；通过将所述混合物以高精度涂布到基材上而成形为相对于设定值具有±5%以内的厚度精度的片状从而制作生片的工序；和通过加压烧结将所述生片烧结的工序。

另外，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，在制作所述生片的工序中，使用缝模将所述混合物涂布到所述基材上，并且测定涂布后的片厚度，基于测定值对所述缝模与所述基材之间的间隙进行反馈控制。

另外，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，在通过加压烧结将所述生片烧结的工序中，通过单轴加压烧结进行烧结。

另外，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，在通过加压烧结将所述生片烧结的工序中，通过通电烧结进行烧结。

另外，本发明的稀土类永久磁铁的特征在于，在通过加压烧结将所述生片烧结之前，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，由此使所述粘合剂飞散而除去。