[发明专利]磁铁粉末、其制造方法和使用该磁铁粉末的粘结磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及可以作为高性能永久磁铁使用的磁铁粉末、其制造方法和使用该磁铁粉末的粘结磁铁。

技术背景

以往，作为高性能永久磁铁的一种，人们熟知Sm-Co系磁铁、Nd-Fe-B磁铁等的稀土族系磁铁。在这些磁铁中含有大量的Fe或Co。对饱和磁通密度的增大作出了贡献。此外，Nd或Sm等的稀土族元素，起因于结晶场中的4f电子的行为，将带来非常大的磁各向异性。借助于此，可以实现矫顽力的增大。

这样的高性能磁铁，主要在扬声器、电机和测量仪器等的电气设备中使用。近年来，随着对各种电气设备的小型化的要求的高涨，为了应对这种要求，人们要求高性能的永久磁铁。为了应对这一要求，人们提出了磁铁特性优良的具有TbCu₇式晶体构造的化合物或在其中含有氮的化合物的方案(参看特开平6-172936号公报、特开平9-74006号公报、US 5480495号、US 5482573号、US 5549766号、US 5658396号、US 5716462号等)。

以TbCu₇式晶相为主相的磁铁材料，通常是经由下述工序制作：用液体急冷法或机械熔合法等进行的母合金的制作工序；以母合金的金属组织的控制为主要目的的热处理工序；以向主相的晶格间位置导入氮以提高主相的晶体磁各向异性为主要目的的氮化处理工序等。

在氮化处理工序中，通常如以下那样地向磁铁材料中导入氮。就是说，在含有氮气或氨等的氮化合物气体的气氛中，对材料进行热处理使之吸收氮。这时，现有技术，为了提高氮的吸收率，对急冷薄带等的母合金材料粉碎成平均粒子直径为几10微米到几百微米左右以增大比表面积，然后，再实施作为氮化处理工序的热处理。

在上边所说的那种磁铁材料的氮化处理工序中，在热处理时，粒子直径小的粉末会因过剩地吸收氮等而使磁特性劣化。现有的含氮的磁铁材料，比较大量地含有因过剩地吸收氮等而使磁特性劣化的微粉。当大量地含有这样的微粉时，作为磁铁材料全体的磁特性会劣化。由此可知，施行氮化处理的磁铁材料中，可以采用减低过剩吸收氮的微粉量的办法，谋求对磁特性的降低的抑制。

此外，在上边所说的磁铁材料的制造工序之内，在急冷工序中，例如，可以用熔纺法制作薄带状的合金。在这样的合金薄带(急冷薄带)中，可以生成具有从几个nm到几百nm这样的平均晶体粒径的微细的晶相(例如，TbCu₇式晶相)。这样的微细的晶相将成为用来得到磁铁材料的高的剩磁化，因而得到高的最大磁能积的必要条件。

但是，在现有的用熔纺法等进行的急冷工序中，在由TbCu₇式晶相等构成的主相的晶体粒径中易于产生不均一，而这将成为磁铁材料的剩磁化，以至于使最大磁能积降低的原因。这样一来，在提高TbCu₇型结晶相作为主相的磁铁材料的特性方面，将成为磁铁材料的形成材料的急冷薄带，以至于使用该急冷薄带的磁铁材料的晶体粒径的控制，是重要的。于是，要求使晶体粒径再现性好且均一地微细化的磁铁材料。

本发明的目的在于，采用减少在氮化处理中使磁特性劣化的微粉的量的办法，提供可以再现性良好地得到优良的磁特性的磁铁粉末及其制造方法。本发明的另一个目的在于，采用使急冷薄带的晶体粒径均一地微细化的办法，提供可以再现性良好地得到优良的磁特性的磁铁粉末及其制造方法。本发明的再一个目的在于，采用使用这样的磁铁粉末的办法，提供高性能的粘结磁铁。

发明的公开

本发明人等，为了达到上述目的而反复进行锐意研究的结果发现，作为母合金，使用通过液体急冷法制作的急冷合金(例如急冷薄带)，采用把该急冷合金供往氮化处理工序，而无须象现有技术那样使之变成为平均粒径为数十到数百微米左右那样地进行粉碎的办法，就可以得到具有高的磁特性的磁铁粉末。

就是说，在假定急冷合金薄带等的急冷合金的表面积为S时，采用对表面积S的平均值在0.5mm²以上的急冷合金，或表面积S在0.1mm²以上的粒子为50％以上的急冷合金，施行使之含氮的热处理的办法，就可以降低因过剩地吸收氮或受氧化的影响等使磁特性劣化的微粉量。倘采用降低了这样的微粉量的磁铁粉末，就可以提高作为磁铁粉末全体的磁特性。