[發(fā)明專利]永久磁鐵和永久磁鐵的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980113298.4
• 申請日: 2009-04-14
• 公開（公告）號: CN102007555A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 尾關出光;久米克也;中山純一;福田佑紀;星野利信;堀尾友和
• 申請（專利權）人: 日東電工株式會社
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;B22F1/02;B22F3/00;B22F3/22;C22C38/00;H01F1/053;H01F1/08;H02K15/03
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

技術領域

本發(fā)明涉及永久磁鐵和永久磁鐵的制造方法。

背景技術

近年來，用于混合動力汽車、硬盤驅動器等的永磁電動機已經(jīng)要求小型輕量化、高功率化和高效率化。特別地，隨著近來對硬盤驅動器小型化的要求，已經(jīng)對用于硬盤驅動器的磁頭驅動的音圈電動機(在下文中稱作VCM)提出了進一步小型化和薄型化的要求，如專利文獻1(日本特開2006-286819號公報)中所示。

因而，為了實現(xiàn)上述VCM的小型化和薄型化，已經(jīng)對埋設在VCM中的永久磁鐵提出了減少膜厚度和進一步改善磁特性的要求。順便提及，作為永久磁鐵，有鐵氧體磁鐵、Sm-Co系磁鐵、Nd-Fe-B系磁體、Sm₂Fe₁₇N_x系磁鐵等。特別地，將具有高矯頑力的Nd-Fe-B系磁鐵用作永磁電動機的永久磁鐵。

這里，作為用于永磁電動機的永久磁鐵的制造方法，通常采用粉末燒結法。在本文中所用的粉末燒結法中，首先用噴磨機粉碎原料(干式粉碎)以制造如圖5中所示的磁鐵粉末。之后將磁鐵粉末置于模具中，并在從外部施加磁場的同時壓制成形為期望的形狀。然后在預定的溫度(例如，就Nd-Fe-B系磁鐵來說，1100℃)下對成形為期望形狀的固體磁鐵粉末進行燒結，從而制造永久磁鐵。

背景技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-286819號公報(第2頁、第3頁、圖4)

專利文獻2：日本特開2004-250781號公報(第10至12頁、圖2)

發(fā)明內(nèi)容

然而，當通過上述粉末燒結法來制造永久磁鐵時存在以下問題。即，在粉末燒結法中，為了進行磁場取向，必須確保在壓制成形的磁鐵粉末中有預定的孔隙度。并且當燒結具有預定孔隙度的磁鐵粉末時，難以均勻地進行發(fā)生于燒結時的收縮，并且燒結后出現(xiàn)諸如翹曲和凹陷的變形。此外，由于在壓制磁鐵粉末時出現(xiàn)壓力不均勻，所以在燒結后形成磁鐵的稀疏和致密，從而在磁鐵的表面上產(chǎn)生應變。通常，預先假設在磁鐵的表面上產(chǎn)生應變，因此需要將磁鐵粉末壓縮成形為比期望形狀大的尺寸。然后，在燒結后進行切削和研磨操作以進行修正為期望形狀的加工。結果，制造工序增加，并且所制造的永久磁鐵可能品質下降。

此外，特別是對于上述用于VCM的永久磁鐵，已經(jīng)要求減少膜的厚度(例如，厚度為1mm以下)。而與厚磁鐵相比，膜厚度減少的磁鐵在表面上具有表面加工情況下產(chǎn)生的加工劣化層的比例大。因此，當通過上述粉末燒結法來制造薄膜狀永久磁鐵時，也遇到了磁特性進一步降低的問題。

在另一方面，已知由于磁鐵的磁特性源自單疇微粒理論，從而通過使燒結體的晶粒度微小化基本上改善了永久磁鐵的磁特性。一般說來，當將燒結體的晶粒度調節(jié)至3μm以下時，能夠充分地改善磁性能。

這里，為了使燒結體的晶粒度微細化，還需要在燒結前使磁鐵原料的粒度微細化。然而，即使當對微粉碎成3μm以下粒度的磁鐵原料進行成形和燒結時，在燒結時也會出現(xiàn)磁鐵粒子的晶粒生長。因此不能將燒結后的燒結體的晶粒度減少至3μm以下。

因此，考慮過在燒結前向磁鐵原料中添加用于抑制磁鐵粒子的晶粒生長的材料(在下文中稱作晶粒生長抑制劑)的方法。根據(jù)這種方法，例如通過在燒結前以晶粒生長抑制劑如熔點高于燒結溫度的金屬化合物來包覆磁鐵粒子的表面，能夠抑制在燒結時磁鐵粒子的晶粒生長。例如，在專利文獻2中，向磁鐵粉末中添加磷(P)作為晶粒生長抑制劑。然而，如上述專利文獻2中所述，當通過預先在磁鐵原料的錠中包含晶粒生長抑制劑來將其添加至磁鐵粉末中時，在燒結后晶粒生長抑制劑并不位于磁鐵粒子的表面上，而是擴散入磁鐵粒子中。結果，不能充分地抑制燒結時的晶粒生長。而且，這也促使磁鐵的剩余磁化減少。

進行了本發(fā)明以解決上述常規(guī)問題，并且本發(fā)明的目的是提供永久磁鐵和所述永久磁鐵的制造方法，其中所述永久磁鐵在燒結后不出現(xiàn)諸如翹曲和凹陷的變形，因為通過形成生片使燒結所致的收縮變得均勻，進一步地，由于在壓制時沒有壓力不均勻，因此在燒結后其不需要進行修正加工，從而能夠簡化制造工序，并且其中將燒結體的晶粒度調節(jié)至3μm以下，從而能夠改善磁性能，因為通過以含高熔點金屬元素的有機化合物或高熔點陶瓷的前體來包覆磁鐵原料的表面能夠抑制在燒結時磁鐵粒子的晶粒生長。

即，本發(fā)明涉及下項(1)至(5)。

(1)一種永久磁鐵，其是通過以下步驟制造的：