[發明專利]燒結磁體制造用模具以及使用該燒結磁體制造用模具的燒結磁體制造方法

在審

• 申請號: 201480022697.0
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN105144322A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 紺村一之;佐川真人
• 申請（專利權）人: 因太金屬株式會社
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;B22F3/00;B22F3/02
• 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;張會華

技術領域

本發明涉及一種用于制造含有稀土類元素R(Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一種或者兩種以上)、Fe以及B的RFeB系(R₂Fe₁₄B)、含有R和Co的RCo系(RCo₅、R₂Co₁₇)等的燒結磁體的模具以及使用該模具的燒結磁體制造方法。

背景技術

RFeB系燒結磁體具有剩余磁通密度等許多的磁特性高于當前的永久磁體的磁特性這樣的優點。因此，RFeB系燒結磁體被使用于面向混合動力汽車和電動汽車的馬達、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。

在制造RFeB系燒結磁體時，以往采用如下方法，該方法包括：將起始合金的微粉末(以下記為“合金粉末”)填充到模具的模腔(填充工序)；通過對模腔內的合金粉末施加磁場而使該合金粉末的粒子取向(取向工序)；接著，通過對合金粉末施加壓力而制作出壓縮成形體(壓縮成形工序)；對該壓縮成形體進行加熱而使其燒結(燒結工序)。或者，也可以采用如下方法：在填充工序后，通過對合金粉末施加磁場，同時利用壓力機施加壓力，從而能夠同時進行上述取向工序和壓縮成形工序。總之，由于使用壓力機來進行壓縮成形，所以在本申請中將這些方法稱為“壓制法”。

對于利用壓制法制作的初始的RFeB系燒結磁體而言，具有如下缺點：在稀土類R為Nd、Pr等輕稀土類元素的情況下，保磁力較弱，在稀土類R為Dy、Tb等重稀土類元素的情況下，最大磁能積變小。為了改善這些缺點，使用如下方法：(1)將含有輕稀土類元素的RFeB系合金的粉末與Dy、Tb等重稀土類元素的單體或者化合物的粉末混合而得到的混合物作為原料來制作RFeB系燒結磁體的方法(雙合金法)、或者(2)通過在使重稀土類元素的粉末附著在含有輕稀土類元素的RFeB系的燒結體的表面的基礎上進行加熱、從而經由燒結體的晶界在RFeB系的晶粒的表面附近導入重稀土類元素的方法(晶界擴散法)、(3)縮小構成RFeB系燒結磁體的各個晶粒的粒徑(4μm以下，希望是2μm以下)的方法。這些方法中的(3)雖然在無論稀土類R的種類如何都能應用這方面出色，但是兼有由于縮小晶粒的粒徑而使該晶粒的表面積變大、由此變得容易氧化的缺點。如果晶粒發生氧化，不僅最大磁能積降低，而且也有著火的危險性。

最近，作為適合上述(3)的方法、并且能夠解決(3)的上述課題的RFeB系燒結磁體的制造方法，發現了如下方法：針對填充到模腔的合金粉末，不施加用于成形的壓力就進行取向工序和燒結工序(專利文獻1)。在本申請中，像這樣不進行壓縮成形工序來制造燒結磁體的方法被稱為“PLP(Press-lessProcess)法”。因為在PLP法中無需使用壓力機，所以從合金粉末的填充到燒結的工序能夠在非活性氣體氣氛中容易地進行。因此，在PLP法中，幾乎不使平均粒徑比壓制法的情況下的平均粒徑小的合金粉末氧化就能夠使用，能夠在抑制燒結磁體的最大磁能積的降低的同時提高保磁力。另外，因為在取向工序中不對合金粉末施加壓力，所以在取向工序中合金粉末變得容易取向，同時，因為在取向工序后也不對合金粉末施加壓力，所以能夠防止產生由施加壓力引起的取向的紊亂。由此，能夠更進一步抑制伴隨著保磁力的提高而最大磁能積降低的情況。

在PLP法中，能夠獲得具有與模腔的形狀相近的形狀(同時復合成形)的燒結磁體。例如，在馬達的轉子中，使用將長方形或者正方形的平板彎成了弓形那樣的形狀(弓形板狀)的磁體，在專利文獻1中記載有如下內容：為了制作這樣形狀的RFeB系燒結磁體，使用模腔為弓形板狀的模具。另外，在轉子中，多個弓形板狀磁體以圓周狀排列的方式配置，這些弓形板狀磁體看上去像是將1個圓筒狀的磁體分割而成的，因此，弓形板狀磁體也被稱為“弓形(部分)磁體”。

對于專利文獻1所記載的模具而言，模腔以弓形板狀磁體90中的凸面91、凹面92以及長方形側面93(參照圖12)立起的方式、即、在深度方向上平行的方式設定，這樣的多個模腔以凸面91(或者凹面92)彼此平行的方式配置。各個模腔在弓形板狀磁體的弓形側面94(該圖12)上開口，從該開口向模腔內供給合金粉末。

專利文獻1：國際公開WO2006/004014號

發明內容

發明要解決的問題