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1、10申请公布号CN102007548A43申请公布日20110406CN102007548ACN102007548A21申请号200980113297X22申请日20090414200810576120080415JPH01F1/06200601H01F1/053200601H01F1/08200601H01F7/02200601H01F41/0220060171申请人日东电工株式会社地址日本大阪72发明人尾关出光久米克也中山纯一福田佑纪星野利信堀尾友和74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人杨海荣穆德骏54发明名称永久磁铁和永久磁铁的制造方法57摘要本发明涉及通过以下。
2、步骤制造的永久磁铁粉碎磁铁原料；将所述粉碎的磁铁原料与溶解有DY化合物或TB化合物的防锈油混合，从而制备浆料；对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及烧结所述成形体。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010101586PCT申请的申请数据PCT/JP2009/0575322009041487PCT申请的公布数据WO2009/128460JA2009102251INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图3页CN102007562A1/1页21一种永久磁铁，其是通过以下步骤制造的粉碎磁铁原料；将所述粉碎的磁铁原料与溶解有DY化合物或TB化合物。
3、的防锈油混合，从而制备浆料；对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及烧结所述成形体。2根据权利要求1所述的永久磁铁，其中所述DY化合物或TB化合物在烧结后不均匀地分布在所述磁铁原料的晶粒间界中。3根据权利要求1或2所述的永久磁铁，其中所述DY化合物或TB化合物的含量为001至8重量。4一种永久磁铁，其是通过以下步骤制造的粉碎磁铁原料；将所述粉碎的磁铁原料与溶解有DY细粒或TB细粒的防锈油混合，从而制备浆料；对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及烧结所述成形体。5根据权利要求4所述的永久磁铁，其中所述DY细粒或TB细粒在烧结后不均匀地分布在所述磁铁原料的晶粒间界中。6根据权利要求4或5所述。
4、的永久磁铁，其中所述DY细粒或TB细粒的含量为001至8重量。7一种制造永久磁铁的方法，包含以下步骤粉碎磁铁原料；将所述粉碎的磁铁原料与溶解有DY化合物或TB化合物的防锈油混合，从而制备浆料；对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及烧结所述成形体。8根据权利要求7所述的永久磁铁，其中所述DY化合物或TB化合物的含量为001至8重量。9一种制造永久磁铁的方法，包含以下步骤粉碎磁铁原料；将所述粉碎的磁铁原料与溶解有DY细粒或TB细粒的防锈油混合，从而制备浆料；对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及烧结所述成形体。10根据权利要求9所述的永久磁铁，其中所述DY细粒或TB细粒的含量为001至8重。
5、量。权利要求书CN102007548ACN102007562A1/7页3永久磁铁和永久磁铁的制造方法技术领域0001本发明涉及永久磁铁和永久磁铁的制造方法。背景技术0002近年来，用于混合动力汽车、硬盘驱动器等中的永磁电动机已经要求小型轻量化、高功率化和高效率化。于是，为了在上述永磁电动机中实现小型轻量化、高功率化和高效率化，已经对埋设在永磁电动机中的永久磁铁提出了减少膜厚度和进一步改进磁特性的要求。顺便提及，作为永久磁铁，有铁氧体磁铁、SMCO系磁铁、NDFEB系磁铁、SM2FE17NX系磁铁等。特别地，将具有高矫顽力的NDFEB系磁铁用作永磁电动机的永久磁铁。0003这里，作为永久磁铁的制。
6、造方法，通常采用粉末烧结法。在此处所用的粉末烧结法中，首先用喷磨机粉碎原料干式粉碎以制造磁铁粉末。之后，将磁铁粉末置于模具中，并在从外部施加磁场的同时压制成形为期望的形状。然后，在预定的温度例如，就NDFEB系磁铁来说，为1100下对成形为期望形状的固体磁铁粉末进行烧结，从而制造永久磁铁。0004另外，在粉末烧结法中，当用喷磨机粉碎原料时，通常向喷磨机中引入少量的氧以将作为粉碎介质的氮气或AR气中的氧浓度控制在期望的范围内。这是为了使磁铁粉末的表面强制氧化，而未经这种氧化处理的微细粉碎的磁性粉末在接触到空气的同时便会燃烧。然而，在对经历了氧化处理的磁性粉末进行烧结而得到的烧结体中，大部分氧与稀。
7、土元素如ND结合，从而作为氧化物存在于晶粒间界中。因此，为了补充被氧化的稀土元素，必须增加烧结体中稀土元素的总量。然而，当增加烧结体中稀土元素的总量时，存在经烧结的磁铁的饱和磁通密度减少的问题。0005因此，专利文献1日本特开2004250781号公报第10至12页，图2公开了一种制造方法，其中当在喷磨机中粉碎稀土磁铁原料时，将粉碎的磁铁原料在诸如矿物油或合成油的防锈油中回收以形成浆料，对该浆料在进行脱油的同时在磁场中进行湿式成形，在真空中对成形体进行脱油处理，并且进行烧结。0006背景技术文献0007专利文献0008专利文献1日本特开2004250781号公报第10至12页、图2发明内容00。
8、09在另一方面，当在永磁电动机中使用ND系磁铁如NDFEB系磁铁时，为了提高电动机的输出功率，添加DY镝以进一步提高磁铁的矫顽力。这是由DY在磁铁粒子中固溶化而引起的。然而，在ND系磁铁的常规制造方法中，为了充分提高磁铁的矫顽力，磁铁粒子中DY的固溶化需要大量的DY。例如，基于ND，需要添加的DY的量已达到20至30重量。0010然而，DY是一种稀有金属，且其产地是有限的，因此期望的是尽可能地减少基于ND的DY用量。说明书CN102007548ACN102007562A2/7页40011而且，当如上述添加的DY在磁铁粒子中固溶化时，这促使磁铁的剩余磁化减少。0012因此，已经期望一种通过添加少。
9、量DY来大幅度提高磁铁的矫顽力而不减少剩余磁化的技术。0013进行了本发明以解决上述常规问题，并且本发明的目的是提供永久磁铁和所述永久磁铁的制造方法，其中通过将磁铁原料与防锈油混合能够防止粉碎的磁铁原料的氧化，且其中能够使溶解在混合的防锈油中的少量DY或TB不均匀地分布在磁铁粒子的晶粒间界中，从而能够由DY或TB而充分地提高剩余磁化和矫顽力，同时减少DY或TB的用量。0014即，本发明涉及下列1至10项。00151一种永久磁铁，其是通过以下步骤制造的0016粉碎磁铁原料；0017将所述粉碎的磁铁原料与溶解有DY化合物或TB化合物的防锈油混合，从而制备浆料；0018对所述浆料进行压缩成形从而形成。
10、成形体；以及0019烧结所述成形体。00202根据1的永久磁铁，其中所述DY化合物或TB化合物在烧结后不均匀地分布在所述磁铁原料的晶粒间界中。00213根据1或2的永久磁铁，其中所述DY化合物或TB化合物的含量为001至8重量。00224一种永久磁铁，其是通过以下步骤制造的0023粉碎磁铁原料；0024将所述粉碎的磁铁原料与溶解有DY细粒或TB细粒的防锈油混合，从而制备浆料；0025对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及0026烧结所述成形体。00275根据4的永久磁铁，其中所述DY细粒或TB细粒在烧结后不均匀地分布在所述磁铁原料的晶粒间界中。00286根据4或5的永久磁铁，其中所述DY细。
11、粒或TB细粒的含量为001至8重量。00297一种制造永久磁铁的方法，包含以下步骤0030粉碎磁铁原料；0031将所述粉碎的磁铁原料与溶解有DY化合物或TB化合物的防锈油混合，从而制备浆料；0032对所述浆料进行压缩成形从而形成成形体；以及0033烧结所述成形体。00348根据7的永久磁铁，其中所述DY化合物或TB化合物的含量为001至8重量。00359一种制造永久磁铁的方法，包含以下步骤0036粉碎磁铁原料；0037将所述粉碎的磁铁原料与溶解有DY细粒或TB细粒的防锈油混合，从而制备浆说明书CN102007548ACN102007562A3/7页5料；0038对所述浆料进行压缩成形从而形成成。
12、形体；以及0039烧结所述成形体。004010根据9所述的永久磁铁，其中所述DY细粒或TB细粒的含量为001至8重量。0041根据具有上述1的构成的永久磁铁，通过将所述磁铁原料与防锈油混合能够防止粉碎的磁铁原料的氧化。而且，能够使溶解在混合的防锈油中的少量DY化合物或TB化合物不均匀地分布在磁铁粒子的晶粒间界中，由此能够由DY或TB而充分提高矫顽力，同时减少DY或TB的用量。此外，能够防止DY或TB在磁铁粒子中固溶化及导致的剩余磁化减少。0042此外，根据上述2中所述的永久磁铁，所述DY化合物或TB化合物在烧结后不均匀地分布在所述磁铁原料的晶粒间界中，因此能够由DY或TB而充分提高矫顽力，同时。
13、减少DY或TB的用量。0043另外，根据上述3中所述的永久磁铁，上述DY化合物或TB化合物的含量为001至8重量，因此能够通过DY或TB来充分提高剩余磁化和矫顽力，同时减少DY或TB的用量。0044此外，根据上述4中所述的永久磁铁，通过将所述磁铁原料与防锈油混合能够防止粉碎的磁铁原料的氧化。而且，能够使溶解在混合的防锈油中的少量DY细粒或TB细粒不均匀地分布在磁铁粒子的晶粒间界中，由此能够由DY或TB而充分提高矫顽力，同时减少DY或TB的用量。此外，能够防止DY或TB在磁铁粒子中固溶化及导致的剩余磁化减少。0045另外，根据上述5中所述的永久磁铁，所述DY细粒或TB细粒不均匀地分布在磁铁粒子的。
14、晶粒间界中，因此能够由DY或TB而充分提高矫顽力，同时减少DY或TB的用量。0046此外，根据上述6中所述的永久磁铁，上述DY细粒或TB细粒的含量为001至8重量，因此能够通过DY或TB来充分提高剩余磁化和矫顽力，同时减少DY或TB的用量。0047此外，根据上述7中所述的永久磁铁的制造方法，通过将所述磁铁原料与防锈油混合能够防止粉碎的磁铁原料的氧化。而且，能够使溶解在混合的防锈油中的少量DY化合物或TB化合物不均匀地分布在磁铁粒子的晶粒间界中，由此能够制造由DY或TB而提高矫顽力的永久磁铁，同时减少DY或TB的用量。此外，能够防止DY或TB在磁铁粒子中固溶化及导致的剩余磁化减少。0048另外，。
15、根据上述8中所述的永久磁铁的制造方法，上述DY化合物或TB化合物的含量为001至8重量，因此能够通过DY或TB来充分提高剩余磁化和矫顽力，同时减少DY或TB的用量。0049另外，根据上述9中所述的永久磁铁的制造方法，通过将所述磁铁原料与防锈油混合能够防止粉碎的磁铁原料的氧化。此外，能够使溶解在混合的防锈油中的少量DY细粒或TB细粒不均匀地分布在磁铁粒子的晶粒间界中，由此能够制造由DY或TB而提高矫顽力的永久磁铁，同时减少DY或TB的用量。此外，能够防止DY或TB在磁铁粒子中固溶化及导致的剩余磁化减少。0050另外，根据上述10中所述的永久磁铁的制造方法，上述DY细粒或TB细粒的含量为001至8。
16、重量，因此能够通过DY或TB来充分提高剩余磁化和矫顽力，同时减少DY说明书CN102007548ACN102007562A4/7页6或TB的用量。附图说明0051图1是显示根据本实施方式的永久磁铁的全貌图。0052图2是显示构成永久磁铁的ND磁铁粒子的放大图。0053图3是显示铁磁体的磁滞曲线的图。0054图4是显示铁磁体的磁畴结构的示意图。0055图5是显示根据本实施方式的永久磁铁的制造方法的说明图。0056标记说明00571永久磁铁005835ND磁铁粒子005936DY层006042浆料具体实施方式0061下面将参考附图详细地说明根据本发明的永久磁铁和制造该永久磁铁的方法的具体实施方式。。
17、0062永久磁铁的构成0063首先，将使用图1至图4来说明永久磁铁1的构成。0064根据本实施方式的永久磁铁1是NDFEB系磁铁。而且，添加了DY镝以提高永久磁铁1的矫顽力。顺便提及，各组分的含量是ND27至30重量，包含在DY化合物中的DY组分或包含在TB化合物中的TB组分001至8重量，B1至2重量，以及铁电解铁60至70重量。此外，如图1中所示，根据本实施方式的永久磁铁1具有圆柱状，但是永久磁铁1的形状随着用于成形的型腔的形状而改变。图1是显示根据本实施方式的永久磁铁1的全貌图。0065然后，如下制备永久磁铁1如后所述，将与防锈油混合形成浆料状态的ND磁铁粉末倒入型腔中，所述型腔的形状与。
18、要成形的成形体的外形相对应，并烧结已压缩成形的成形制品。0066另外，在根据本实施方式的永久磁铁1中，如图2所示，以DY层36来包覆构成永久磁铁1的ND磁铁粒子35的表面，从而提高了永久磁铁1的矫顽力。图2是显示构成永久磁铁1的ND磁铁粒子的放大图。0067下面将使用图3和图4来说明以DY层36提高永久磁铁1的矫顽力的机理。图3是显示铁磁体的磁滞曲线的图，图4是显示铁磁体的磁畴结构的示意图。0068如图3中所示，永久磁铁的矫顽力是当从磁化状态朝反方向施加磁场时使磁极化为零即，使磁化反转所需的磁场强度。因此，如果能够抑制磁化反转，就能够得到高矫顽力。顺便提及，磁体的磁化过程包括基于磁矩旋转的旋转。
19、磁化以及其中作为磁畴边界的磁畴壁由90磁畴壁和180磁畴壁构成发生移动的磁畴壁位移。0069这里，在本实施方式中，当如后所述通过干式粉碎将磁铁粉末微细粉碎时，将溶解有少量DY化合物例如基于磁铁粉末，其量为001至8重量相对于ND的DY添加量，说明书CN102007548ACN102007562A5/7页7特别是在添加DY化合物的情形下要换算成DY配分的重量的防锈油与微细粉碎的磁铁粉末混合。这使得DY化合物均匀地附着到ND磁铁粒子35的粒子表面上，从而在之后对混有防锈油的磁铁粉末进行烧结时形成图2中所示的DY层36。结果，如图4中所示，DY不均匀地分布在磁铁粒子的界面中，从而能够提高永久磁铁1的。
20、矫顽力。0070另外，在本实施方式中，当在合适的烧结条件下对通过压缩成形而成形的成形体进行烧结时，能够防止DY扩散并渗入固溶化到磁铁粒子35中。这里，已知DY扩散并渗入到磁铁粒子35中减少了磁铁的剩余磁化在使磁场强度为零时的磁化。因此，在本实施方式中，能够防止永久磁铁1的剩余磁化减少。0071顺便提及，不要求DY层36是仅由DY化合物构成的层，并且其可以是由DY化合物与ND化合物的混合物构成的层。在这种情况下，通过添加ND化合物来形成由DY化合物与ND化合物的混合物构成的层。结果，能够促进在烧结时ND磁铁粉末的液相烧结。顺便提及，作为要添加的ND化合物，期望的是水合醋酸钕、三水合乙酰丙酮钕II。
21、I、2乙基己酸钕III、二水合六氟乙酰丙酮钕III、异丙醇钕、N水合磷酸钕III、三氟乙酰丙酮钕、三氟甲磺酸钕等。另外，作为要添加的TB化合物，期望的是N水合醋酸铽III、四水合醋酸铽III、三水合乙酰丙酮铽III、六水合草酸铽III、溴化铽III、N水合碳酸铽III、无水氯化铽III、六水合氯化铽III、氟化铽III、氟氧化铽、氢化铽III、六水合硝酸铽III或硫化铽。0072另外，通过将其中溶解了TB铽化合物来代替DY化合物的防锈油与微细粉碎的磁铁粉末混合也能够类似地提高永久磁铁1的矫顽力。当所述TB化合物溶解时，在ND磁铁粒子35的表面上类似地形成了TB化合物层。于是，通过形成TB层能够。
22、进一步提高永久磁铁1的矫顽力。0073此外，通过将其中溶解了DY细粒或TB细粒来代替DY化合物的防锈油与微细粉碎的磁铁粉末混合也能够类似地提高永久磁铁1的矫顽力。当DY细粒溶解时，所述DY细粒附着到ND磁铁粒子35的表面上，从而形成了DY层。在另一方面，当TB细粒溶解时，所述TB细粒附着到ND磁铁粒子35的表面上，从而形成了TB层。0074永久磁铁的制造方法0075下面将使用图5来说明根据本实施方式的永久磁铁1的制造方法。图5是显示根据本实施方式的永久磁铁1的制造方法的说明图。0076首先，制造了包含27至30重量的ND、60至70重量的FE和1至2重量的B的锭。之后，使用捣碎机、压碎机等将所。
23、述锭粗粉碎至约200M的尺寸。0077然后，在A由N2气和/或AR气构成且氧含量基本为0的气氛或B由N2气和/或AR气构成且氧含量为0005至05的气氛中用喷磨机41将粗粉碎的磁铁粉末微细粉碎成03至5M的粒度。顺便提及，术语“氧浓度基本为0”不限于其中氧浓度完全为0的情况，而是指氧的含量可以是使得在细粉末的表面上仅略微地形成氧化层的量。0078另外，将容纳防锈油的容器设置在喷磨机41的细粉末回收口中。这里，作为防锈油，可以使用矿物油、合成油或其混合油。此外，在防锈油中预先添加DY化合物并将其溶解。作为要溶解的DY化合物，适当地从下列物质选择可溶于防锈油中的物质来使用例如含DY有机物，更具体地。
24、，含镝阳离子的有机酸盐如脂肪族羧酸盐、芳香族羧酸盐、脂环族羧酸盐和烷基芳香族羧酸盐和含镝阳离子的有机络合物如乙酰丙酮络合物、酞菁络合说明书CN102007548ACN102007562A6/7页8物和部花青络合物。0079而且，即使粉碎成细粒的DY或DY化合物不溶于溶剂，在湿式分散时也添加其并使其均匀分散，由此能够均匀地粘附至ND磁铁粒子的表面。0080此外，对要溶解的DY化合物的量没有特别限制，但是优选将其调节为这样的量基于磁铁粉末，包含在所述DY化合物中的DY组分的含量达到001至8重量。0081顺便提及，可以在防锈油中溶解TB化合物、DY细粒或TB细粒来代替DY化合物。0082其后，在不。
25、接触大气的情况下在防锈油中回收由喷磨机41分级的细粉末，并且将磁铁原料的细粉末与防锈油互相混合，从而制备浆料42。顺便提及，使容纳防锈油的容器内部为由N2气和/或AR气构成的气氛。0083之后，通过成形装置50对制备的浆料42进行压粉成形，从而形成预定的形状。顺便提及，压粉成形包括干法和湿法，在干法中，将干燥的细粉末装入型腔中，而在湿法中，用溶剂等使细粉末成浆，然后再将其装入型腔中。在本实施方式中采用湿法。0084如图5中所示，所述成形装置50具有圆柱状模具51、可相对于所述模具51上下滑动的下冲杆52以及同样可相对于所述模具51上下滑动的上冲杆53，并且以此包围的空间构成了型腔54。0085。
26、另外，在所述成形装置50中，在型腔54的上下位置处设置一对磁场产生线圈55和56，并对填充在所述型腔54中的浆料42施加磁力线。此外，模具51上设置有通向所述型腔54的浆料注入孔57。0086当进行压粉成形时，首先通过浆料注入孔57将所述浆料42装入所述型腔54中。之后，驱动所述下冲杆52和上冲杆53以沿箭头61的方向对填充在所述型腔54中的所述浆料42施加压力，从而进行成形。另外，在施加压力的同时，通过磁场产生线圈55和56沿与施压方向平行的箭头62的方向对填充在所述型腔54中的所述浆料42施加脉冲磁场，从而使磁场在期望的方向取向。顺便提及，必须考虑由所述浆料42成形的永久磁铁1所要求的磁场。
27、方向来确定磁场取向的方向。0087此外，在对所述型腔54施加磁场的同时注入浆料，并且可以在注入过程中或在注入结束后，施加比初始磁场更强的磁场来进行湿式成形。此外，可以这样设置磁场产生线圈55和56，使得施压方向垂直于施加磁场的方向。0088然后，在减压下对由压粉成形得到的成形体进行加热，从而除去在所述成形体中的防锈油。在减压下，在下列条件下对所述成形体进行热处理真空度133PA约01托以下，例如约67PA约50102托，加热温度100以上，例如约200。另外，可根据成形体的重量或处理量来改变加热时间，但是优选为1小时以上。0089之后，对脱油的成形体进行烧结。顺便提及，在真空度为013PA约0。
28、001托以下，优选为67102PA约50104托以下，在1,100至1,150的范围内进行烧结约1小时。由此，作为烧结的结果，制造了永久磁铁1。0090如上所述，在根据本发明的永久磁铁1和永久磁铁1的制造方法中，使用喷磨机对包含27至30重量的ND、60至70重量的FE和1至2重量的B的磁铁原料进行干式粉碎。然后，将粉碎的细粉末与溶解有DY化合物或TB化合物、DY细粒和TB细粒中的任何一种的防锈油混合，从而制备浆料42。对制备的浆料42进行湿式成形，之后对其进行脱油和烧结，从而制造了永久磁铁1。由此，通过将磁铁原料与防锈油混合能够防止粉碎的说明书CN102007548ACN102007562A。
29、7/7页9磁铁原料的氧化。0091另外，能够使溶解在混合的防锈油中的少量DY化合物或TB化合物、DY细粒和TB细粒中的任何一种不均匀地分布在磁铁粒子的晶粒间界中，从而能够由DY或TB而充分提高矫顽力，同时减少DY或TB的用量。0092此外，当在合适的烧结条件下对成形体进行烧结时，能够防止DY或TB固溶化到磁铁粒子中。由此，能够防止磁铁1的剩余磁化减少。0093顺便提及，不应该将本发明理解为限于上述实施例，并且在不背离本发明要旨的情况下，当然可以进行各种改进和修改。0094此外，不应该将磁铁粉末的粉碎条件、捏合条件和烧结条件理解为限于上述实施例中所述的条件。0095尽管已参考其具体实施方式对本发。
30、明进行了详细说明，但是对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明主旨和范围的情况下，能够在其中进行各种改变和修改。0096顺便提及，本申请基于2008年4月15日提交的日本专利申请2008105761，以参考的方式引入其全文。0097而且，本文中引用的所有参考文献以它们的整体引入。0098工业实用性0099根据本发明的永久磁铁，通过将磁铁原料与防锈油混合能够防止粉碎的磁铁原料的氧化。而且，能够使溶解在混合的防锈油中的少量DY化合物或TB化合物不均匀地分布在磁铁粒子的晶粒间界中，从而能够由DY或TB而充分提高矫顽力，同时减少DY或TB的用量。此外，能够防止DY或TB在磁铁粒子中固溶化及导致的剩余磁化减少。说明书CN102007548ACN102007562A1/3页10图1图2图3说明书附图CN102007548ACN102007562A2/3页11图4说明书附图CN102007548ACN102007562A3/3页12图5说明书附图CN102007548A。