[發明專利]磁鐵粉末、其制造方法和使用該磁鐵粉末的粘結磁鐵

有效

• 申請號: 99804570.5
• 申請日: 1999-03-26
• 公開（公告）號: CN1295714A
• 公開（公告）日: 2001-05-16
• 發明（設計）人: 櫻田新哉;新井智久;岡村正巳;橋本啟介;平井隆大
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01F1/06
• 分類號: H01F1/06;H01F1/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 魏金璽,楊麗琴

技術領域

本發明涉及可以作為高性能永久磁鐵使用的磁鐵粉末、其制造方法和使用該磁鐵粉末的粘結磁鐵。

技術背景

以往，作為高性能永久磁鐵的一種，人們熟知Sm-Co系磁鐵、Nd-Fe-B磁鐵等的稀土族系磁鐵。在這些磁鐵中含有大量的Fe或Co。對飽和磁通密度的增大作出了貢獻。此外，Nd或Sm等的稀土族元素，起因于結晶場中的4f電子的行為，將帶來非常大的磁各向異性。借助于此，可以實現矯頑力的增大。

這樣的高性能磁鐵，主要在揚聲器、電機和測量儀器等的電氣設備中使用。近年來，隨著對各種電氣設備的小型化的要求的高漲，為了應對這種要求，人們要求高性能的永久磁鐵。為了應對這一要求，人們提出了磁鐵特性優良的具有TbCu₇式晶體構造的化合物或在其中含有氮的化合物的方案(參看特開平6-172936號公報、特開平9-74006號公報、US?5480495號、US?5482573號、US?5549766號、US?5658396號、US?5716462號等)。

以TbCu₇式晶相為主相的磁鐵材料，通常是經由下述工序制作：用液體急冷法或機械熔合法等進行的母合金的制作工序；以母合金的金屬組織的控制為主要目的的熱處理工序；以向主相的晶格間位置導入氮以提高主相的晶體磁各向異性為主要目的的氮化處理工序等。

在氮化處理工序中，通常如以下那樣地向磁鐵材料中導入氮。就是說，在含有氮氣或氨等的氮化合物氣體的氣氛中，對材料進行熱處理使之吸收氮。這時，現有技術，為了提高氮的吸收率，對急冷薄帶等的母合金材料粉碎成平均粒子直徑為幾10微米到幾百微米左右以增大比表面積，然后，再實施作為氮化處理工序的熱處理。

在上邊所說的那種磁鐵材料的氮化處理工序中，在熱處理時，粒子直徑小的粉末會因過剩地吸收氮等而使磁特性劣化。現有的含氮的磁鐵材料，比較大量地含有因過剩地吸收氮等而使磁特性劣化的微粉。當大量地含有這樣的微粉時，作為磁鐵材料全體的磁特性會劣化。由此可知，施行氮化處理的磁鐵材料中，可以采用減低過剩吸收氮的微粉量的辦法，謀求對磁特性的降低的抑制。

此外，在上邊所說的磁鐵材料的制造工序之內，在急冷工序中，例如，可以用熔紡法制作薄帶狀的合金。在這樣的合金薄帶(急冷薄帶)中，可以生成具有從幾個nm到幾百nm這樣的平均晶體粒徑的微細的晶相(例如，TbCu₇式晶相)。這樣的微細的晶相將成為用來得到磁鐵材料的高的剩磁化，因而得到高的最大磁能積的必要條件。

但是，在現有的用熔紡法等進行的急冷工序中，在由TbCu₇式晶相等構成的主相的晶體粒徑中易于產生不均一，而這將成為磁鐵材料的剩磁化，以至于使最大磁能積降低的原因。這樣一來，在提高TbCu₇型結晶相作為主相的磁鐵材料的特性方面，將成為磁鐵材料的形成材料的急冷薄帶，以至于使用該急冷薄帶的磁鐵材料的晶體粒徑的控制，是重要的。于是，要求使晶體粒徑再現性好且均一地微細化的磁鐵材料。

本發明的目的在于，采用減少在氮化處理中使磁特性劣化的微粉的量的辦法，提供可以再現性良好地得到優良的磁特性的磁鐵粉末及其制造方法。本發明的另一個目的在于，采用使急冷薄帶的晶體粒徑均一地微細化的辦法，提供可以再現性良好地得到優良的磁特性的磁鐵粉末及其制造方法。本發明的再一個目的在于，采用使用這樣的磁鐵粉末的辦法，提供高性能的粘結磁鐵。

發明的公開

本發明人等，為了達到上述目的而反復進行銳意研究的結果發現，作為母合金，使用通過液體急冷法制作的急冷合金(例如急冷薄帶)，采用把該急冷合金供往氮化處理工序，而無須象現有技術那樣使之變成為平均粒徑為數十到數百微米左右那樣地進行粉碎的辦法，就可以得到具有高的磁特性的磁鐵粉末。

就是說，在假定急冷合金薄帶等的急冷合金的表面積為S時，采用對表面積S的平均值在0.5mm²以上的急冷合金，或表面積S在0.1mm²以上的粒子為50％以上的急冷合金，施行使之含氮的熱處理的辦法，就可以降低因過剩地吸收氮或受氧化的影響等使磁特性劣化的微粉量。倘采用降低了這樣的微粉量的磁鐵粉末，就可以提高作為磁鐵粉末全體的磁特性。