[发明专利]磁铁的制造方法及磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及磁铁的制造方法及磁铁。

背景技术

至今，一直在使用钕磁铁（Nd-Fe-B系磁铁）作为高性能磁铁。但是，为了使钕磁铁高性能化，使用昂贵且稀少的镝（Dy），因此近年来一直进行不使用镝的磁铁的开发。作为不使用镝的磁铁，已知有Sm-Fe-N系磁铁。Sm-Fe-N系化合物的分解温度低，所以难以使用高温烧结。如果在分解温度以上进行烧结，则化合物分解，有可能无法发挥作为磁铁的性能。因此，通过粘结剂进行接合。但是，使用粘结剂是使材料粉末的密度降低，并使残留磁通密度降低的原因。

日本特开2009－76755号公报中记载了在真空或惰性气体中，通过对稀土类元素-过渡金属系的合金粉末照射微波，从而能够烧结合金粉末。

很难通过对利用Sm-Fe-N系化合物粉末形成的成型体照射微波来制造该磁铁。如果向成型体照射微波，则在被照射的成型体的表面侧产生微波加热从而使该表面侧的粉末彼此接合。但是，如果粉末彼此在成型体的表面侧接合，则微波没有照射到成型体的内部侧而成为内部侧的粉末彼此不接合的状态。这样，磁铁的抗折强度低。另外，如果对成型体的表面侧继续照射微波，则成型体的表面侧为高温，超过分解温度，是磁铁性能降低的原因。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种磁铁的制造方法及磁铁，该方法通过使用不利用镝的硬磁性材料且照射微波而进行加热时，能够得到高抗折强度。

本发明的磁铁的制造方法是使用由R-Fe-N系化合物的材料粉末或Fe-N系化合物的材料粉末构成的硬磁性材料的磁铁的制造方法，所述R-Fe-N系化合物含有轻稀土类元素作为R，该制造方法具备：成型工序，按照在成型体的表面侧和内部侧所述硬磁性材料的密度不同的方式配置所述硬磁性材料的密度，将所述成型体成型，以使得在对成型体的表面照射微波时该成型体的内部侧由微波加热所致的接合进行速度比表面侧快；微波加热工序，对所述成型体的表面照射微波产生微波加热，利用所述硬磁性材料上生成的氧化膜将所述硬磁性材料彼此接合。

附图说明

通过参照附图对例示的实施方式进行详细描述，本发明的前述和其它特征及优点会显而易见，其中，相同的符号用于表示相同的元件，其中:

图1是表示第一实施方式中的磁铁的制造方法的流程图。

图2是利用图1的步骤S2中的离心分离机成型而成的临时成型体的示意截面图。

图3是利用图1的步骤S3中的挤出成型机成型而成的主成型体的示意截面图。

图4是图1的步骤S4中的加热处理中途的主成型体的示意截面图。

图5是图1的步骤S4中的加热处理结束时的主成型体的示意截面图。

图6是图1的步骤S4中的加热处理工序图。

图7是第二实施方式中的加热处理后的主成型体的示意截面图。

具体实施方式

＜第一实施方式＞

参照图1～图6对本实施方式的磁铁的制造方法进行说明。以下进行详细说明。首先，在非加热状态将材料粉末10压缩成型成规定形状。在本实施方式中，使用离心分离机进行。换句话说，将材料粉末10投入到离心分离机100中（步骤S1）。

本实施方式中，仅使用硬磁性材料的粉末11、12作为投入的材料粉末。投入的材料中不含有粘结剂等。硬磁性材料的粉末11、12使用含有轻稀土类元素作为R的R-Fe-N系化合物或Fe-N系化合物。作为轻稀土类元素R，优选为Sm。换句话说，硬磁性材料的粉末中优选使用Sm₂Fe₁₇N₃或Fe₁₆N₂。其中，硬磁性材料的粉末11、12使用多种尺寸不同的材料。例如，使用平均粒径大的硬磁性材料的粉末11和平均粒径小的硬磁性材料的粉末12。因此，大的硬磁性材料的粉末11比小的硬磁性材料的粉末12的质量大。应予说明，硬磁性材料的粉末11、12的化合物种类相同。

接下来，驱动离心分离机100，在氧化性环境下，使临时成型体20成型（步骤S2）。临时成型体20形成为圆盘状或圆筒状，硬磁性材料的粉末11、12一体化至可保持形状的程度。该临时成型体20的轴向截面图如图2所示。如图2所示，通过驱动离心分离机100，大的离心力所作用的质量大的粉末的大部分向径向外侧移动，而质量小的粉末的大部分位于径向内侧。另外，由于使用离心分离机100的关系，在临时成型体20的中心形成贯通孔。