[發明專利]永久磁鐵及永久磁鐵的制造方法

有效

• 申請號: 201180003926.0
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN102511070A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 尾關出光;久米克也;平野敬祐;大牟禮智弘;太白啟介;星野利信;尾崎孝志
• 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;H01F1/053;H01F1/08;H02K15/03
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王海川;穆德駿

技術領域

本發明涉及永久磁鐵以及永久磁鐵的制造方法。

背景技術

近年來，對于在混合動力車、硬盤驅動器等中使用的永磁電動機，要求小型輕量化、高輸出功率化以及高效率化。而且，在上述永磁電動機中實現小型輕量化、高輸出功率化和高效率化時，對于埋設在永磁電動機中的永久磁鐵，要求進一步提高磁特性。另外，作為永久磁鐵，有鐵氧體磁鐵、Sm-Co基磁鐵、Nd-Fe-B基磁鐵、Sm₂Fe₁₇N_x基磁鐵等，特別是剩余磁通密度高的Nd-Fe-B基磁鐵作為永磁電動機用的永久磁鐵使用。

在此，作為永久磁鐵的制造方法，一般使用粉末燒結法。在此，粉末燒結法中，首先將原料粗粉碎，并利用噴射式粉碎機(干式粉碎)進行微細粉碎來制造磁鐵粉末。然后，將該磁鐵粉末放入模具中，從外部施加磁場的同時沖壓成形為所需的形狀。然后，通過將成形為所需形狀的固形磁鐵粉末在預定溫度(例如，Nd-Fe-B基磁鐵為800℃～1150℃)燒結來制造。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3298219號公報(第4頁、第5頁)

發明內容

另一方面，Nd-Fe-B等Nd基磁鐵存在耐熱溫度低的問題。因此，在將Nd基磁鐵用于永磁電動機的情況下，在將該電動機連續驅動時磁鐵的剩余磁通密度緩慢下降。另外，也產生不可逆退磁。因此，將Nd基磁鐵用于永磁電動機的情況下，為了提高Nd基磁鐵的耐熱性，添加磁各向異性高的Dy(鏑)或Tb(鋱)以進一步提高磁鐵的矯頑力。

在此，作為添加Dy或Tb的方法，過去有使Dy或Tb附著到燒結磁鐵的表面并進行擴散的晶粒間界擴散法、和分別制造與主相和晶粒間界相對應的粉末并進行混合(干混)的雙合金法。前者對板狀或小片的磁鐵有效，但是在大型的磁鐵中具有Dy或Tb的擴散距離不能延伸到內部的晶粒間界相的缺點。后者由于將兩種合金共混來制造磁鐵，因此Dy或Tb擴散到晶粒內從而具有不能偏在(偏在)于晶粒間界處的缺點。

另外，Dy和Tb是稀有金屬，產地也有限，因此哪怕是很少的程度，也期望將Dy或Tb相對于Nd的使用量進行抑制。另外，大量添加Dy或Tb時，也存在表示磁鐵強度的剩余磁通密度下降的問題。因此，期望通過有效地使微量的Dy或Tb偏在于晶粒間界處，而在不降低剩余磁通密度的情況下顯著提高磁鐵的矯頑力的技術。

另外，認為通過使Dy或Tb在分散到有機溶劑中的狀態下添加到Nd基磁鐵中，可以將Dy或Tb偏在地配置(偏在配置)到磁鐵的晶粒間界。但是，一般而言，將有機溶劑添加到磁鐵中時，雖然其后會通過進行真空干燥等使有機溶劑揮發，但是含碳物仍然會殘留在磁鐵內。而且，由于Nd與碳的反應性非常高，因此在燒結工序中直到高溫還殘留有含碳物時，形成碳化物。結果，由于所形成的碳化物，在燒結后的磁鐵的主相與晶粒間界相之間產生空隙，從而存在不能將磁鐵整體致密地燒結從而磁性能顯著下降的問題。另外，即使是不產生空隙的情況下，由于所形成的碳化物，在燒結后的磁鐵的主相內析出αFe，從而存在顯著降低磁特性的問題。

本發明為了消除所述現有問題而創立，其目的在于提供可以將有機金屬化合物中所含的微量的Dy或Tb有效地偏在地配置到磁鐵的晶粒間界，并且通過將添加有有機金屬化合物的磁鐵粉末的成形體在燒結前在氫氣氣氛中煅燒，可以預先減少磁鐵粒子所含有的碳量，結果在燒結后的磁鐵的主相與晶粒間界相之間不會產生空隙并且可以將磁鐵整體致密地燒結的永久磁鐵及永久磁鐵的制造方法。

為了實現所述目的，本發明的永久磁鐵的特征在于，通過以下工序制造：將磁鐵原料粉碎為磁鐵粉末的工序，通過在所述粉碎而得到的磁鐵粉末中添加以下結構式M-(OR)_x(式中，M為Dy或Tb，R為由烴構成的取代基，可以為直鏈或支鏈，x為任意的整數)表示的有機金屬化合物，使所述有機金屬化合物附著到所述磁鐵粉末的粒子表面的工序，通過將粒子表面附著有所述有機金屬化合物的所述磁鐵粉末成形而形成成形體的工序，將所述成形體在氫氣氣氛中煅燒而得到煅燒體的工序，和將所述煅燒體燒結的工序。

另外，本發明的永久磁鐵，其特征在于，形成所述有機金屬化合物的金屬，在燒結后偏在于所述永久磁鐵的晶粒間界處。

另外，本發明的永久磁鐵，其特征在于，所述結構式M-(OR)_x中的R為烷基。

另外，本發明的永久磁鐵，其特征在于，所述結構式M-(OR)_x中的R為碳原子數2～6的烷基中的任意一種。