[發明專利]永久磁鐵和永久磁鐵的制造方法

有效

• 申請號: 200980113303.1
• 申請日: 2009-04-14
• 公開（公告）號: CN102007556A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（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;H01F1/08
• 代理公司: 中原信達知識產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要求小型輕量化、高功率化和高效率化。于是，為了在上述永磁電動機中實現小型輕量化、高功率化和高效率化，已經對埋設在永磁電動機中的永久磁鐵提出了減少膜厚度和進一步改進磁特性的要求。順便提及，作為永久磁鐵，可以提到的有鐵氧體磁鐵、Sm-Co系磁鐵、Nd-Fe-B系磁鐵、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，作為永久磁鐵的制造方法，通常采用粉末燒結法。此處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，為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。

而且，在粉末燒結法中，當用噴磨機粉碎原料時，通常向噴磨機中引入少量的氧以將作為粉碎介質的氮氣或Ar氣中的氧濃度控制在期望的范圍內。這是為了使磁鐵粉末的表面強制氧化，而未經這種氧化處理的微細粉碎的磁鐵粉末在接觸到空氣的同時便會燃燒。然而，在將經受氧化處理的磁鐵粉末進行燒結而得到的燒結體中，大部分氧與稀土元素如Nd結合，從而作為氧化物存在于晶粒間界中。因此，為了補充被氧化的稀土元素，必須增加燒結體中稀土元素的總量。然而，當增加燒結體中稀土元素的總量時，存在經燒結的磁鐵的飽和磁通密度減少的問題。

因此，專利文獻1(日本特開2004-250781號公報)公開了一種制造方法，其中當在噴磨機中粉碎稀土磁鐵原料時，在諸如礦物油或合成油的防銹油中回收粉碎的磁鐵原料以形成漿料，在進行脫油的同時在磁場中對該漿料進行濕式成形，在真空中對成形體進行脫油處理，并且進行燒結。

背景技術文件

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-250781號公報(第10至12頁、圖2)

發明內容

在另一方面，已知磁鐵的磁特性源自單疇微粒理論，因此通過使燒結體的晶粒度微細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，也有必要使燒結前的磁鐵原料的粒度微細化。然而，即使當對微細粉碎成3μm以下粒度的磁鐵原料進行成形和燒結時，在燒結時也會出現磁鐵粒子的晶粒生長。由此，不能將燒結后的燒結體的晶粒度減少至3μm以下。

因此，考慮了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1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1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的方式將晶粒生長抑制劑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，在燒結時不能充分地抑制晶粒生長。而且，這也促使磁鐵的剩余磁化減少。

進行了本發明以解決上述常規問題，并且本發明的目的是提供一種永久磁鐵和所述永久磁鐵的制造方法，其中通過將磁鐵原料與防銹油混合能夠防止粉碎的磁鐵原料的氧化，并且溶解在混合的防銹油中的含高熔點金屬元素的有機化合物或高熔點陶瓷的前體能夠抑制在燒結時磁鐵粒子的晶粒生長，由此能夠將燒結體的晶粒度調節至3μm以下，從而能夠改善磁性能。

即，本發明涉及下列(1)至(3)項。

(1)一種永久磁鐵，其是通過以下步驟制造的：

將磁鐵原料粉碎成粒度為3μm以下的細粒；

將所述粉碎的磁鐵原料與溶解有含高熔點金屬元素的有機化合物或高熔點陶瓷的前體的防銹油混合，從而制備漿料；

對所述漿料進行壓縮成形從而形成成形體；以及

燒結所述成形體。

順便提及，術語″含高熔點金屬元素的有機化合物″是指含高熔點金屬原子或高熔點金屬離子的化合物，所述高熔點金屬原子或高熔點金屬離子通過在有機化合物中通常包含的原子如碳、氮、氧、硫和磷來形成離子鍵和/或共價鍵和/或配位鍵。

(2)根據(1)所述的永久磁鐵，其中所述含高熔點金屬元素的有機化合物或高熔點陶瓷的前體在燒結后不均勻地分布在磁鐵原料的晶粒間界中。