[发明专利]NdFeB 系烧结磁体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种NdFeB(钕·铁·硼)系烧结磁体的制造方法，更详细而言，涉及一种使用晶界扩散法的NdFeB系烧结磁体的制造方法。此处的“NdFeB系(烧结)磁体”是以Nd₂Fe₁₄B为主相的(烧结)磁体，但并不限于仅含有Nd、Fe以及B的磁体，也可以是含有Nd以外的稀土类元素、Co、Ni、Cu、Al等其他元素的磁体。

背景技术

NdFeB(钕·铁·硼)系的烧结磁体是1982年由佐川(本发明人)等人发现的，其具有远远胜过在那之前的永磁体的特性，具有能够由Nd(稀土类的一种)、铁及硼这样的比较丰富且廉价的原料来制造这样的优点。因此，NdFeB系烧结磁体被使用于混合动力汽车、电动汽车的驱动用马达、电动辅助型汽车用马达、工业用马达、硬盘等的音圈马达、高级扬声器、耳机、永磁体式磁共振诊断装置等各种制品中。在上述用途中使用的NdFeB系烧结磁体要求具有较高的矫顽力H_cJ、较高的最大磁能积(BH)_max以及较高的矩形比SQ。此处的矩形比SQ在磁化曲线的第2象限中由与残留磁通密度B_r的90％相对应的磁场(H_k)与矫顽力(R_H)的比H_k/H_cJ定义的。

作为用于提高NdFeB系烧结磁体的矫顽力的方法，有在制作起始合金的阶段中添加作为重稀土类元素的Dy和/或Tb(以下，将“Dy和/或Tb”记为“R_H”)的方法(单合金法)。另外，有如下方法：制造不含R_H的主相系合金和添加有R_H的晶界相系合金这两种起始合金的粉末，将它们相互混合并使其烧结(双合金法)。进而，还有如下“晶界扩散法”：在制作NdFeB系烧结磁体后，将其作为基材并在其表面上涂布含有R_H的涂布物，通过连同涂布物一起对该基材进行加热，从而使R_H从基材表面穿过基材中的晶界而扩散至该基材内部(专利文献1)。

通过上述方法能够提高NdFeB系烧结磁体的矫顽力，但另一方面，公知的是，当在烧结磁体中的主相颗粒内存在R_H时，最大磁能积会降低。对于单合金法而言，由于在起始合金的阶段中主相颗粒内就包含R_H，因此导致基于其而制作的烧结磁体的主相颗粒内也包含R_H。因此，通过单合金法制作的烧结磁体的矫顽力提高，但最大磁能积降低。

与此相对，对于双合金法而言，R_H大多能够存在于主相颗粒间的晶界中。因此，与单合金法相比能够抑制最大磁能积的降低。另外，与单合金法相比能够减少作为稀有金属的R_H的用量。

并且，对于晶界扩散法而言，涂布在基材表面上的R_H穿过因加热而液化的基材内的晶界并向其内部扩散。因此，晶界中的R_H的扩散速度明显比从晶界向主相颗粒内部的扩散速度快，R_H被迅速地供给至基材内的深处。与此相对，由于主相颗粒仍为固体，因此从晶界向主相颗粒内的扩散速度慢。通过利用该扩散速度之差，调整热处理温度和时间，能够实现如下理想状态：Dy、Tb的浓度仅在非常接近烧结体中的主相颗粒的表面(晶界)的区域中较高，R_H的浓度在主相颗粒的内部较低。由此能够提高矫顽力H_cJ，并且与双合金法相比更加能够抑制最大磁能积(BH)_max的降低。另外，与双合金法相比更加能够抑制作为稀有金属的R_H的用量。

专利文献1：国际公开WO2006/043348号公报

专利文献2：国际公开WO2008/139690号公报

然而，在晶界扩散法中，存在将涂布物涂布在基材上之后的处理难以进行这样的问题。在将涂布有涂布物的基材载置在托盘等规定的台上之后，利用加热炉对其进行加热。在该基材的该基材与该托盘之间的接触面上涂布有涂布物的情况下，在加热时涂布物会熔接于托盘。

若涂布物熔接于托盘，则在再次使用托盘时，为了去除熔接物而需要花费额外的劳力和时间来对托盘进行研磨等。另外，由于在晶界扩散中所使用的R_H的量在基材与托盘之间的接触面处减少该熔接的量，因此会使由每单位使用量的R_H的制造磁体的性能降低。另外，会浪费珍贵的R_H。

发明内容