[發明專利]NdFeB系燒結磁體

有效

• 申請號: 201280021381.0
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103797549A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 佐川真人;溝口徹彥
• 申請（專利權）人: 因太金屬株式會社
• 主分類號: H01F1/08
• 分類號: H01F1/08;B22F1/00;B22F3/00;C22C33/02;H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及通過晶界擴散處理制造的NdFeB系燒結磁體。

背景技術

NdFeB系燒結磁體于1982年被佐川（本發明人之一）等發現，其具有顯著超越當時的永久磁體的特性，具有能夠由Nd（稀土類的一種）、鐵和硼這樣的較豐富且廉價的原料來制造的優點。因此，NdFeB系燒結磁體被應用于混合動力汽車或電動汽車的驅動用馬達、電動輔助型汽車用馬達、產業用馬達、硬盤等的音圈馬達、高級揚聲器、耳機、永久磁體式磁共振診斷裝置等各種制品中。這些用途中使用的NdFeB系燒結磁體要求具有高矯頑力H_cJ、高最大磁能積(BH)_max和高矩形比SQ。此處的矩形比SQ如下定義：在從橫軸為磁場、縱軸為磁化強度的圖表的第1象限橫穿第2象限的磁化強度曲線中，與磁場為0相對應的磁化強度值降低10%時的磁場絕對值H_k除以矯頑力H_cJ所得的值H_k/H_cJ。

作為用于提高NdFeB系燒結磁體的矯頑力的方法，有在制作起始合金的階段中添加Dy和/或Tb（以下，將“Dy和/或Tb”記為“R_H”）的方法（單合金法）。另外，有如下方法：制造不含R_H的主相系合金和添加有R_H的晶界相系合金這兩種起始合金的粉末，將它們相互混合并使其燒結（雙合金法）。進而，還有如下方法：在制作NdFeB系燒結磁體后，將其作為基材，通過對表面涂布、蒸鍍等而使R_H附著，并進行加熱，由此使R_H從基材表面穿過基材中的晶界而擴散至該基材內部（晶界擴散法）（專利文獻1）。

通過上述方法能夠提高NdFeB系燒結磁體的矯頑力，但另一方面，已知燒結磁體中的主相粒子內存在R_H時，最大磁能積降低。對于單合金法而言，由于在起始合金粉末的階段中主相粒子內就包含R_H，因此導致基于其而制作的燒結磁體的主相粒子內也包含R_H。因此，通過單合金法制作的燒結磁體的矯頑力提高，但最大磁能積降低。

與此相對，對于雙合金法而言，R_H大多能夠存在于主相粒子間的晶界中。因此，與單合金法相比能夠抑制最大磁能積的降低。另外，與單合金法相比能夠減少作為稀有金屬的R_H的用量。

對于晶界擴散法而言，附著在基材表面的R_H穿過因加熱而液化的基材內的晶界并向其內部擴散。因此，晶界中的R_H的擴散速度明顯比從晶界向主相粒子內部的擴散速度快，R_H被迅速地供給至基材內的深處。與此相對，由于主相粒子仍為固體，因此從晶界向主相粒子內的擴散速度慢。通過利用該擴散速度之差，調整熱處理溫度和時間，能夠實現如下理想狀態：僅在非常接近基材中的主相粒子的表面（晶界）的區域中R_H濃度高，在主相粒子的內部R_H濃度低。由此能夠提高矯頑力，并且與雙合金法相比更加能夠抑制最大磁能積(BH)_max的降低。另外，與雙合金法相比更加能夠抑制作為稀有金屬的R_H的用量。

另一方面，作為用于制造NdFeB系燒結磁體的方法，有加壓磁體制造方法和無加壓磁體制造方法。加壓磁體制造方法為如下方法：將起始合金的微粉末（以下記為“合金粉末”）填充到模具中，利用壓制機對合金粉末施加壓力，并且施加磁場，由此同時進行壓縮成形體的制作和該壓縮成形體的取向處理，加熱從模具中取出的壓縮成形體并使其燒結。無加壓磁體制造方法為如下方法：對填充到規定填充容器中的合金粉末不進行壓縮成型，而是以填充在該填充容器中的狀態直接進行取向并燒結。

對于加壓磁體制造方法而言，為了制作壓縮成形體而需要大型的壓制機，因此難以在密閉空間內進行，而與此相對，由于無加壓磁體制造工序中不使用壓制機，因此具有能夠在密閉空間內進行從填充起到燒結為止的操作的優點。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開WO2006/043348號公報

專利文獻2：國際公開WO2011/004894號公報

發明內容

發明要解決的問題