[發明專利]各向異性粘結磁體的制造方法、磁路及各向異性粘結磁體

有效

• 申請號: 201010131730.7
• 申請日: 2010-02-23
• 公開（公告）號: CN101814368A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 中村芳文
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;B22F3/00;B22F3/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;楊楷

技術領域

本發明涉及各向異性粘結磁體的制造方法、磁路及各向異 性粘結磁體。

背景技術

永磁體分為粘結磁體(Bonded?magnets)、燒結磁體、鑄造 磁體等。粘結磁體是指用粘結劑(binder)將磁體粉末固化成形的復合永 磁體。以磁體粉末和粘結劑作為主成分，根據需要添加潤滑劑等。粘 結磁體由于包含粘結劑，與燒結磁體相比磁性能較差，但與燒結磁體 相比具有尺寸精度較高、形狀自由度較高(可以形成復雜的形狀)、機 械特性較好、容易利用金屬模成形進行批量生產(缺損率較小)等優點。

根據粘結劑的種類，粘結磁體分為金屬結合型粘結磁體、 陶瓷結合型粘結磁體、樹脂結合型粘結磁體等。樹脂結合型的粘結磁 體是向磁性粉末摻入熱硬化性樹脂等樹脂粘結劑來進行壓縮成形而 制造的。通過使用粉末形狀具有各向異性的各向異性磁性粉末來作為 上述磁性粉末，可以制造各向異性粘結磁體。

使用稀土類材料作為磁性粉末的粘結磁體被稱為稀土類 粘結磁體。 作為稀土類粘結磁體，例如有使用Sm₂Co₁₇等的Sm-Co系的磁性 粉末的Sm?Co粘結磁體(Bonded?SmCo?magnets)、使用Nd-Fe-B系的磁 性粉末的NdFeB粘結磁體(Bonded?NdFeB?magnets)、使用Sm-Fe-N系 的磁性粉末的SmFeN粘結磁體(Bonded?SmFeN?magnets)等。

Sm-Co系的磁性粉末由于耐熱性較好，因此被用于制造對 耐熱性有要求的磁體。Nd-Fe-B系的磁性粉末可以通過使用液體急冷 法來形成由非晶質與微細結晶的混合組織構成的構造，盡管具有磁化 方向隨機各向同性排列的構造，但可以得到較高的磁特性。另外，可 以使用Nd-Fe-B系的磁性粉末，利用熱壓使其塑性變形后粉碎，來形 成各向異性磁性粉末。并且，通過氫化歧化脫氫重組法(Hydrogenation Decomposition?Desorption?Recombination，以下稱為HDDR法)，可以 實現更高的磁特性。發現Sm-Fe-N系的磁性粉末的粒徑減小則其保持 力會增大，具有與Sm-Co系及Nd-Fe-B系的磁性粉末匹敵的較高的磁 特性，且比較廉價。

另外，粘結磁體例如有使用粒徑較小的氧化物的磁性粉末 的氧化物粘結磁體。粒徑較小的氧化物的磁性粉末比較廉價，容易制 造。作為氧化物的磁性粉末，有將Sr系、Ba系的氧化物的磁性粉末 或者Sr鐵氧體磁體的一部分置換為La和Co的氧化物的磁性粉末等。

對粘結磁體的磁特性、工業上的生產性、機械強度及耐腐 蝕性等有較高的要求。但是，例如若為了提高磁特性而增加磁性粉末 的量，則存在的問題是：粘結磁性粉末的熱硬化性樹脂(粘結劑)的量 會減少，機械強度會下降。 在專利文獻1～3、非專利文獻1中，披露了將粒徑形狀等不同的 多種磁性粉末混合，不減少樹脂(粘結劑)就能提高磁特性、工業上的 生產性、機械強度及耐腐蝕性等的方法。

專利文獻1涉及稀土類磁性粉末、其永磁體及其制造方法， 披露了由2種以上的磁性粉末構成，各剩余磁通密度具有Br_A＞Br_B的關系的磁性粉末等。 非專利文獻1涉及利用粉末間磁的相互作用使稀土類粘結磁體高 性能化，披露了高性能且溫度特性也較好的粘結磁體。 在專利文獻1及非專利文獻1，披露了例如為了提高方形性及取 向性，利用靜態的磁相互作用將磁相互作用為主要原因的RTM5系磁 性粉末和R2Tm17、R2Fe14B和R2Tm17Nx系磁性粉末混合。

專利文獻2涉及粘結磁體的磁場取向成形裝置及使用該裝 置的粘結磁體的磁場取向成形方法，披露了在被勵磁軛夾著的成形室 周邊部件上使用磁導率與粘結磁體材料實際相同的材料的磁場取向 成形裝置。此處，通過使用與各向異性磁性粉末的磁導率相同磁導率 的成形室周邊部件，防止磁場紊亂，從而形成均勻磁場。

另外，專利文獻3涉及永磁體、其制造方法、以及磁場中 沖壓成形裝置，披露了在磁場中沖壓成形時的壓模金屬模的部分使用 磁性體，向該壓模金屬模填充永磁體原料粉末，接下來為了使該永磁 體原料粉末向易磁化方向取向而施加磁場，然后進行壓縮成形的永磁 體制造方法。此處，使各向異性磁性粉末(永磁體原料粉末)與壓模金 屬模的磁特性相近，防止磁化的彎曲，得到均勻的平行磁場。