废磁体的再生方法 技术领域 本发明涉及废磁体的再生方法， 特别涉及下述方法 ： 将使用过的或制造工序中成 为废品的烧结磁体进行回收， 不必从该烧结磁体中溶解萃取特定元素， 即可再生为高磁特 性烧结磁体 ( 永磁体 ) 的废磁体的再生方法。
背景技术
因为 Nd-Fe-B 系的烧结磁体 ( 所谓钕磁体 ) 是由铁和价格低廉、 资源丰富且可供 给稳定的 Nd、 B 元素组合构成的， 故在能够以低成本制造的同时还具有高磁特性 ( 最大磁能 积是铁氧体系磁体的 10 倍左右 )， 所以被利用在电子机器等各种产品上， 并且在混合动力 车用的马达或发电机等中采用， 使用量增加。
上述烧结磁体主要通过粉末冶金法生产， 该方法首先按规定的组分比配合 Nd、 Fe、 B。此时， 为提高矫顽力混合 Dy 等稀少的稀土类元素。而后， 经溶解、 铸造制作合金原料， 用 例如氢粉碎工序先进行一次粗粉碎， 接着， 经例如气流磨微粉碎工序进行微粉碎 ( 粉碎工 序 )， 得到合金原料粉末。接着， 将得到的合金原料粉末在磁场中取向 ( 磁场取向 )， 在施加 磁场的状态下压缩成形得到成形体。最后， 将该成形体在规定的条件下烧结制作烧结磁体 ( 参照专利文献 1)。
在上述烧结磁体的制造工序中， 由于成形不良或烧结不良等原因会产生废品。由 于废品也含有稀少的稀土类元素， 出于防止资源枯竭等原因有必要进行再生。
另一方面， 上述烧结磁体的居里温度低为约 300℃， 根据应用的产品的使用状况会 出现因热而退磁的问题， 由于退磁的烧结磁体不能原样地在其他用途中加以再利用， 上述 情况中的上述烧结磁体成为废品。因此， 需要将所述产品废品进行再生。
此处的废磁体由于烧结时的氧化等通常含有很多的氧、 氮、 碳等不纯物， 且由于烧 结时的晶粒长大使平均结晶粒径变大。因此， 如将废磁体原样粉碎， 用粉末冶金法进行再 生， 会产生得不到具有较高矫顽力的烧结磁体的问题。
根据现有技术， 在进行酸溶化后， 利用溶剂萃取法对 Nd 或 Dy 等稀土类元素进行分 离精制， 添加氟化氢、 草酸及碳酸钠等， 产生沉淀物后分离， 回收沉淀物后成为氧化物或氟 化物后， 通过熔化盐电解等进行再生。
另外， 专利文献 2 记载有下述废品及淤渣的再生方法， 将该废品投入以稀土类氧 化物为原料的熔化盐电解浴中， 使废品在电解浴中溶融分离为稀土类氧化物和磁体合金部 分， 通过电解将电解浴中溶解的稀土类氧化物还原为稀土类金属， 进而使磁体合金部分与 通过电解还原生成的稀土类金属发生合金化， 再生为稀土类金属 - 过渡金属 - 硼合金。
然而如上所述， 任何现有技术都是经过溶剂萃取等多个处理工序再生废磁体， 因 此生产率低下， 而且由于使用了氟化氢等数种溶剂， 导致了成本高的问题。
专利文献 1 ： 特开 2004-6761 号公报
专利文献 2 ： 特开 2004-296973 号公报发明内容 鉴于上述情况， 本发明的目的是提供一种高生产率、 低成本的废磁体的再生方法。
为了实现上述目的， 本发明的废磁体的再生方法， 其特征在于， 包括 ： 得到回收原 料粉末的工序， 将铁 - 硼 - 稀土类系的烧结磁体即废磁体进行回收并粉碎 ； 得到烧结体的工 序， 通过粉末冶金法由前述回收原料粉末得到烧结体 ； 以及扩散工序， 在将前述烧结体配置 在处理室内进行加热的同时， 使配置在同一或其他处理室内的包含 Dy、 Tb 的至少一种的金 属蒸发材料蒸发， 调节前述蒸发的金属原子向烧结磁体表面的供给量使金属原子附着， 使 该附着的金属原子扩散到烧结体的晶界和 / 或晶界相中。
根据本发明， 将废磁体原样粉碎得到回收原料粉末后， 通过粉末冶金法得到烧结 体。 此时， 烧结体与再生前的烧结磁体比较含有很多的氧等不纯物， 如此得不到具有高矫顽 力的高性能磁体。此时， 在将上述烧结体配置处理室内加热的同时， 实施下述处理 ( 真空蒸 气处理 ) ： 使配置在同一或其他处理室内的包含 Dy、 Tb 至少一方的金属蒸发材料蒸发， 调节 前述蒸发的金属原子向烧结磁体表面的供给量使金属原子附着， 使该附着的金属原子扩散 到烧结磁体的晶界和 / 或晶界相中。
据此， 通过使 Dy 或 Tb 均匀扩散到烧结磁体的晶粒和 / 或晶界相中， 晶界及晶界相 中具有 Dy、 Tb 的富相 ( 含有 5 ～ 80％范围的 Dy、 Tb 的相 )， 并且仅使 Dy 或 Tb 扩散到晶粒 表面附近， 其结果， 磁化及矫顽力得到有效恢复， 得到了高性能的再生磁体。
本发明中， 因为废磁体回收后立刻回到粉碎工序， 通过粉末冶金法再次得到烧结 体后， 仅实施上述真空蒸气处理， 因此不需要溶剂萃取等多个处理工序即可得到高性能磁 体， 可提高生产率， 并且同时能减少生产设备， 可实现低成本化。 此时， 由于混合在再生前的 废磁体中的稀少的稀土类元素可原样得到再利用， 故对于防止资源枯竭等方面来说也行之 有效。
本发明中， 如在前述回收原料粉末中， 混合粉碎通过急冷法制作的铁 - 硼 - 稀土类 系磁体用合金原料而得到的原料粉末， 再生时可以减少带入烧结体中的氧等不纯物的量， 其结果， 使该再生磁体还可以再次得到再生。
另外， 优选前述粉碎为经氢粉碎及气流磨微粉碎的各工序。
另外， 本发明中， 包含在前述金属蒸发材料的蒸发中， 向配置了前述烧结磁体的处 理室内导入惰性气体的工序， 通过改变前述惰性气体的分压前调节述供给量， 在形成由附 着的金属原子构成的薄膜前使前述金属原子扩散到晶界和 / 或晶界相中。据此， 该处理后 的永磁体的表面状态与处理前的状态大致相同， 不需要表面的精加工可进一步提高生产性 率
另外， 在使前述金属原子扩散到前述烧结体的晶界和 / 或晶界相中后， 在低于前 述加热温度的温度下实施热处理， 使再生烧结磁体的磁特性进一步提高。
具体实施方式
以下参照附图对本发明实施方式的铁 - 硼 - 稀土类系烧结磁体即废磁体的再生方 法进行说明。
使用烧结磁体制造工序中成形不良及烧结不良等产生的废品及使用完毕的产品 废品作为废磁体。此处， 在产品废品的情况下， 会存在例如为保持耐蚀性通过镀 Ni 等形成保护膜的情形。此时与现有技术同样， 在再生前根据保护膜的种类通过公知的剥离处理方 法剥离该保护膜， 适当洗净。
对回收的废磁体， 根据其形状和大小， 使用例如捣磨机， 适当粉碎为 5 ～ 10mm 左右 厚的薄片。而后， 通过公知的氢粉碎工序再次粗粉碎。此时， 也可依据废磁体形状和大小， 不粉碎成薄片， 经氢粉碎工序粗粉碎。接着， 通过气流磨微粉碎工序在氮气气氛中微粉碎， 成为平均粒径 3 ～ 10μm 的回收原料粉末。
上述废磁体， 由于例如烧结时的氧化含有很多的氧、 氮、 碳等不纯物。 此时， 例如氧 和碳含量超过规定值 ( 例如、 氧约 8000ppm、 碳 1000ppm) 时， 烧结工序中会产生不能进行液 相烧结等故障。
因此本实施方式中， 根据废料烧结磁体的不纯物含量， 将 Nd-Fe-B 系原料粉末以 规定混合比进行混合。此时， 为在加速后述真空蒸气处理时金属原子向烧结磁体的扩散速 度的同时， 得到高性能烧结磁体， 原料粉末的混合量优选设定为烧结磁体自身的氧含有量 在 3000ppm 以下。
原料粉末如下制作。 即， 将工业用纯铁、 金属 Nd、 低碳铁硼进行配比， 使用真空感应 加热炉进行熔化， 再通过急冷法、 例如带铸法首先制作 0.05mm ～ 0.5mm 的合金原料， 使 Fe、 Nd、 B 成为规定的组分比。或者， 也可用离心铸造法制作 5 ～ 10mm 厚度的合金原料， 配比时 可添加 Dy、 Tb、 Co、 Cu、 Nb、 Zr、 Al、 Ga 等。优选稀土类元素的合计含有量多于 28.5％， 且为 不生成 α 铁的铸块。
而后将制作的合金原料通过公知的氢粉碎工序粗粉碎， 接着， 通过气流磨微粉碎 工序在氮气气氛中微粉碎。据此， 得到平均粒径 3 ～ 10μm 的原料粉末。另外， 对于混合原 料粉末和回收原料粉末的时机没有特别限定， 在氢粉碎工序前或任一粉末通过氢粉碎工序 碎粉碎为微粉末时混入另一方的粉末， 一边粉碎两者一边混合， 可使粉碎工序高效化。
接着， 将上述制作的、 回收原料粉末或回收原料粉末及原料粉末的混合微粉末， 使 用公知的压缩成形机在磁场中压缩成形为规定形状。 随后将从压缩成形机中取出的成形体 放入未图示的烧结炉内， 在真空及规定的温度下 ( 例如 1050℃ ) 进行规定时间的液相烧结 ( 烧结工序 )， 得到烧结体 ( 粉末冶金法 )。 而后， 使用线切割机等通过机械加工适当加工为 规定形状。然后对得到的烧结体 S 实施真空蒸气处理。对实施该真空蒸气处理的真空蒸气 处理装置使用图 1 说明如下。
真空蒸气处理装置 1， 具有可通过涡轮分子泵、 低温泵、 扩散泵等真空排气装置 2 -5 被减压到规定的压力 ( 例如 1×10 Pa) 并保持的真空腔 3。真空腔 3 内设置有加热装置 4， 该加热装置 4 由环绕后述的处理箱周围的隔热件 41、 及在其内侧配置的发热体 42 构成。 隔 热件 41， 例如为 Mo 制， 另外， 发热体 42 为具有 Mo 制灯丝 ( 未图示 ) 的加热器， 由未图示的 电源向灯丝通电， 可通过电阻加热方式加热由隔热件 41 围绕的设置处理箱的空间 5。在该 空间 5 中， 例如设置 Mo 制的承载台 6， 可承载至少 1 个处理箱 7。
处理箱 7 由上面开口的长方体形状的箱部 71、 以及在开口的箱部 71 上面可自由 装卸的盖部 72 构成。围绕盖部 72 的外周边部全周上形成向下方弯曲的凸缘 72a， 箱部 71 的上面安装盖部 72 时， 凸缘 72a 与箱部 71 的外壁嵌合 ( 此时， 未设置金属密封等真空密 封 )， 形成与真空腔 3 隔绝的处理室 70。而后， 使真空排气装置 2 动作将真空腔 3 减压到 -5 规定的压力 ( 例如、 1×10 Pa) 时， 处理室 70 被减压到比真空腔 3 约高半位的压力 ( 例如、5×10-4Pa)。据此， 不必附加真空排气装置， 可将处理室 70 内减压到适当规定的真空压。
如图 3 所示， 在处理箱 7 的箱部 71 上， 通过衬垫 8 使上述烧结磁体 S 及金属蒸发材 料 v 以相互不接触的方式上下重叠来收纳两者。衬垫 8 用多条线材 81( 例如 0.1 ～ 10mm) 组成格子状构成， 比箱部 72 的剖面面积小， 其外周边部呈大致直角地弯向上方 ( 参照图 2)。 该弯曲部位的高度， 被设定为高于应真空蒸气处理的烧结体 S 的高度。而后， 在该衬垫 8 的 水平部分等间隔并列承载多个烧结体 S。而且， 衬垫 8 也可由所谓的膨胀合金构成。
对于金属蒸发材料 v， 可使用能大大提高主相的磁晶各向异性的 Dy 或 Tb， 或在此 基础上， 配比 Nd、 Pr、 Al、 Cu 及 Ga 等可进一步提高矫顽力的金属合金 (Dy 和 Tb 的质量比为 50％以上 )， 在以规定的混合比例配比上述各金属后， 在例如电弧熔化炉中熔化后， 以规定 的厚度形成板状。此时， 金属蒸发材料 v 具有能被衬垫 8 的大致呈直角弯曲的外周边部上 面全周所支撑的面积。
在箱部 71 的底面上设置板状的金属蒸发材料 v 后， 在其上侧设置承载烧结磁体 S 的衬垫 8、 和其他的板状金属蒸发材料 v。如上所述， 金属蒸发材料 v 与并列设置了多个烧 结磁体 S 的衬垫 8 层状交互重叠达到处理箱 7 的上端部 ( 参照图 2)。另外， 因为最上层衬 垫 8 的上方与盖部 72 位置接近， 也可省略金属蒸发材料 v。 处理箱 7 和衬垫 8 可用 Mo 以外的材料， 例如 W、 V、 Nb、 Ta 及以上的合金 ( 包括稀 土类添加型 Mo 合金、 Ti 添加型 Mo 合金等 ) 和 CaO、 Y2O3、 或稀土类氧化物制作， 也可用以上 材料在其他隔热处理的表面成膜为内张膜而构成。据此， 可防止与 Dy 和 Tb 反应而在其表 面形成反应生成物。
但是， 如上述在处理箱 7 内以分层构造上下重叠金属蒸发材料 v 和烧结体 S 时， 金 属蒸发材料 v 和烧结体 S 间的间隙会变窄。在该状态下使金属蒸发材料 v 蒸发， 有受到蒸 发的金属原子直进性影响强烈的危险。即在烧结体 S 中， 与金属蒸发材料 v 相对的面上容 易发生金属原子的局部附着， 并且， 烧结体 S 与衬垫 8 的接触面上线材 81 的阴影部 Dy 和 Tb 供给困难。因此， 在实施上述真空蒸气处理时， 得到的再生磁体 M 上存在局部矫顽力高的部 分和低的部分， 结果， 退磁曲线的方型性遭到破坏。
本实施方式中， 在真空腔 3 中设置了惰性气体导入装置。惰性气体导入装置具有 与剖面材料 41 围绕形成的空间 5 相通的气体导入管 9， 气体导入管 9 通过未图示的质量流 量控制器与惰性气体的气体源连通。而后， 真空蒸气处理中， 导入一定量 He、 Ar、 Ne、 Kr、 N2 等惰性气体。此时， 可改变真空蒸气处理中惰性气体的导入量 ( 最初加大惰性气体的导入 量、 随后减少， 或者是开始减小惰性气体的导入量、 随后增加， 以及重复上述过程 )。可在例 如金属蒸发材料 v 开始蒸发后和达到设定的加热温度后导入惰性气体， 优选仅在设定的真 空蒸气处理时间内或前后的规定时间导入。 并且， 导入惰性气体时， 优选设置与真空排气装 置 2 相通的可自由调节排气管开闭度的阀门 10， 以调节真空腔 3 内的惰性气体的分压。
据此， 导入空间 5 的惰性气体也被导入处理箱 7 内， 此时由于 Dy 和 Tb 的金属原子 的平均自由行程较短， 通过导入惰性气体， 可减少处理箱 7 内蒸发的金属原子扩散并直接 附着到烧结磁体 S 表面的金属原子的量， 同时， 可从多个方向供给烧结磁体 S 表面。因此， 即使在该烧结体 S 与金属蒸发材料 V 间的间隔狭窄的情况 ( 例如 5mm 以下 ) 下， 蒸发的 Dy 和 Tb 蔓延附着到线材 81 的阴影部。结果， 可防止 Dy 和 Tb 金属原子过量扩散到晶粒内， 最 大磁能积及残留磁束密度低下。 并且， 可抑制存在局部矫顽力高的部分与低的部分， 可防止
损伤退磁曲线的方型性。
接着， 使用上述真空蒸气处理装置 1， 对使用 Dy 作为金属蒸发材料 v 的真空蒸气处 理进行说明。首先如上所述将烧结体 S 和板状的金属蒸发材料 v 借助衬垫 8 交互重叠设置 在箱部 71 上 ( 据此， 处理室 20 内烧结体 S 与金属蒸发材料 v 间隔配置 )。而后， 将盖部 72 安装到箱部 71 的开口上面后， 在真空腔 3 内通过加热装置 4 围绕的空间 5 中承载台 6 上设 置处理箱 7( 参照图 1)。随后， 借助真空排气装置 2 将真空腔 3 真空排气减压到规定的压力 -4 ( 例如 1×10 Pa)， ( 处理室 70 被真空排气到约高半位压力 )、 真空腔 3 达到规定压力后， 加 热装置 4 动作加热处理室 70。
在减压下处理室 70 内的温度达到规定温度， 处理室 70 内的 Dy 被加热到与处理室 70 大致相同的温度开始蒸发， 在处理室 70 内形成 Dy 蒸气气氛。此时， 气体导入装置工作， 以一定的导入量向真空腔 3 内导入惰性气体。如此惰性气体也被导入处理箱 7 内， 通过该 惰性气体在处理室 70 内蒸发的金属原子发生扩散。
Dy 开始蒸发时， 因为烧结磁体 S 与 Dy 配置为相互不接触， 不会产生熔化的 Dy 直接 附着到表面 Nd 富相熔化的烧结磁体 S 中。而后， 处理箱内扩散达到 Dy 蒸气气氛中的 Dy 原 子， 从直接或重复冲撞的多个方向， 被供给至加热到与 Dy 大致同温的烧结磁体 S 的大致整 个表面并附着， 该附着的 Dy 扩散到烧结磁体 S 的晶界和 / 或晶界相中。 此时， 为形成 Dy 层 ( 薄膜 )， Dy 蒸气气氛中的 Dy 原子被供给至烧结磁体 S 表面 时， 在烧结磁体 S 表面附着堆积的 Dy 再结晶后， 永磁体 M 表面发生显著劣化 ( 表面粗度变 差 )， 并且， 在处理中被加热到大致同温的烧结磁体 S 表面附着堆积的 Dy 发生熔化， 过量地 扩散到烧结磁体 S 表面附近的区域中的晶粒内， 不能有效提高或恢复磁特性。
即， 一旦在烧结磁体 S 表面形成 Dy 薄膜， 与薄膜邻近的烧结磁体表面 S 的平均组 成为 Dy 富相， 成为 Dy 富相的组成则液相温度下降， 烧结磁体 S 表面熔化 ( 即主相熔化液相 的量增加 )。结果， 烧结磁体 S 表面附近熔化崩塌、 凹凸增加。并且， Dy 与多量液相一起过 量侵入晶粒内， 表示磁特性的最大磁能积及残留磁束密度进一步低下。
本实施方式中， 金属蒸发材料 v 为 Dy 时， 为控制该 Dy 的蒸发量， 控制加热装置 4 将处理室 70 内的温度设定在 800℃～ 1050℃、 优选控制在 850℃～ 950℃的范围 ( 例如处 理室内温度为 900℃～ 1000℃时， Dy 的饱和蒸气压约为 1×10-2 ～ 1×10-1Pa)。
处理室 70 内的温度 ( 进而烧结磁体 S 的加热温度 ) 低于 800℃时， 烧结磁体 S 表 面上附着的 Dy 原子向晶界和 / 或晶界层扩散的速度变慢， 在烧结磁体 S 表面上形成薄膜前 不能均匀扩散到烧结磁体的晶界和 / 或晶界相中。另一方面， 超过 1050℃的温度下， Dy 的 蒸气压过高， 具有蒸气气氛中的 Dy 原子过量供给至烧结磁体 S 表面的危险。另外， 还有 Dy 扩散到晶粒内的风险， Dy 如扩散到晶粒内则晶粒内的磁化会大幅下降， 因此最大磁能积及 残留磁束密度会进一步下降。
另外， 阀门 11 的开闭度变化， 使真空腔 3 内导入的惰性气体的分压为 3Pa ～ 50000Pa。低于 3Pa 的压力下， Dy 和 Tb 局部附着在烧结磁体 S 上， 退磁曲线的方型性发生 恶化。并且压力超过 50000Pa 则金属蒸发材料 v 的蒸发受到抑制， 处理时间过分延长。
据此， 调节 Ar 等惰性气体的分压控制 Dy 的蒸发量， 通过该惰性气体的导入使蒸发 的 Dy 原子在处理箱内扩散， 抑制 Dy 原子向烧结磁体 S 的供给量的同时使 Dy 原子附着在其 整个表面上， 再加上通过在规定温度范围内加热烧结磁体 S 加快扩散速度， 使烧结磁体 S 表
面上附着的 Dy 原子， 在烧结磁体 S 表面堆积形成 Dy 层 ( 薄膜 ) 之前， 可均匀高效地扩散到 烧结磁体 S 的晶界和 / 或晶界相中 ( 参照图 3)。结果， 防止了再生磁体 M 表面发生劣化， 且抑制了 Dy 过量地扩散到烧结磁体表面附近区域的晶界内， 晶界相中具有 Dy 富相 ( 含有 5 ～ 80％范围 Dy 的相 )， 进而通过 Dy 仅扩散到晶粒表面附近， 有效恢复磁化及矫顽力。
此外， 机械加工时， 烧结磁体表面的主相晶粒中有时会产生裂纹、 磁特性显著劣化 的情况， 表面附近晶粒的裂纹内侧上由于形成了 Dy 富相 ( 参照图 3)， 防止了磁特性受损， 并 且具有非常强的耐蚀性、 耐候性。
另外， 在该处理箱 7 内蒸发的金属原子扩散而存在、 烧结磁体 S 被用细线材 81 组 装成格子状的衬垫 8 承载、 该烧结磁体 S 与金属蒸发材料 v 之间的间隔狭窄的情况下， 蒸发 的 Dy 和 Tb 迂回进入并附着到线材 81 的阴影部分。结果， 局部出现矫顽力高的部分和低的 部分得到抑制， 对烧结磁体 S 实施上述真空蒸气处理也可防止退磁曲线的方型性被破坏。
最后实施规定时间的上述处理 ( 例如 4 ～ 48 小时 ) 后， 在停止加热装置 4 的动作 的同时， 暂时停止由气体导入装置导入惰性气体。接着， 再次导入惰性气体 (100kPa)， 使金 属蒸发材料 v 停止蒸发。另外， 也可不停止惰性气体的导入， 仅增加其导入量使蒸发停止。 而后处理室 70 内的温度暂时下降到例如 500℃。接着， 使加热装置 4 再次动作， 将处理室 70 内的温度设定在 450℃～ 650℃的范围， 为进一步提高和恢复矫顽力， 实施热处理。然后 急冷到大致室温， 从真空腔 3 取出处理箱 7。 上述本实施方式中， 回收废磁体直接粉碎、 通过末冶金法得到烧结体 S 后， 因为仅 实施上述真空蒸气处理， 而不需要溶剂萃取等多个处理工序， 再加上不需要精加工， 可提高 取得高性能再生磁体的生产率， 并且可实现低成本化。 此时， 因为再生前的废磁体中混合的 稀少的稀土类元素被原样再利用， 从防止资源枯竭等角度上看也是有效的。 另外， 通过将原 料粉末适当混合把磁体的氧含有量控制在规定值 ( 例如 3000ppm) 以下， 使得通过上述制作 的再生磁体可被再次回收利用。
另外， 本实施方式中， 对与线材组装成格子状的构成一体形成支撑片 9 的衬垫 8 进 行了说明， 实际并不限定于此， 只要是满足允许蒸发的金属原子通过的结构， 其形态不限。 并且， 以上就板状的金属蒸发材料 v 为例进行了说明， 实际不限于此， 也可在衬垫部件上承 载的烧结磁体上面中， 承载格子状组装线材的其他衬垫， 在该衬垫上铺设粒状的金属蒸发 材料。
本实施方式中， 以使用 Dy 作金属蒸发材料为例进行了说明， 也可使用能加快扩散 速度的烧结体 S 的加热温度范围中蒸气压较低的 Tb、 Dy 和 Tb 的混合物。使用 Tb 时， 优选 将处理室 70 在 900℃～ 1150℃的范围内加热。低于 900℃的温度下， 达不到可向烧结磁体 S 表面供给 Tb 原子的蒸气压。而超过温度 1150℃， Tb 会过量地扩散到晶粒内， 降低最大磁 能积及残留磁束密度。
为了除去 Dy 和 Tb 扩散到晶界和 / 或晶界相之前， 烧结体 S 表面吸附的杂质、 气体 -5 及水分， 优选借助真空排气装置 2 将真空腔 3 减压到规定压力 ( 例如 1×10 Pa)， 并保持规 定时间。此时， 优选使加热装置 4 动作将处理室 70 内加热到例如 100℃， 并保持规定时间。
并且， 本实施方式中， 以得到烧结体 S 后， 原封不动实施真空蒸气处理为例进行了 说明， 也可实施下述处理 ： 将制作的烧结体收纳到未图示的真空热处理炉内， 在真空气氛下 加热到规定温度， 根据一定温度下蒸气压的不同 ( 例如 1000℃下 Nd 的蒸气压为 10-3Pa、 Fe
的蒸气压为 10-5Pa、 B 的蒸气压为 10-13Pa)、 仅使一次烧结体的 R 富相中的稀土类元素 R 蒸 发。
此时， 加热温度设定为 900℃以上、 且未达到烧结温度的温度。低于 900℃则稀土 类元素 R 的蒸发速度迟缓， 若超过烧结温度则发生异常粒成长、 磁特性大幅下降。另外， 炉 -3 -3 内的压力设定为 10 Pa 以下。压力高于 10 Pa 则稀土类元素 R 不能效率良好地蒸发。据 此， 结果 Nd 富相的比率减少， 表示磁特性的最大磁能积 ((BH)max) 及残留磁束密度 (Br) 得 到提高， 可制作出更加高性能的再生磁体 S。
实施例 1
实施例 1 中， 回收混合动力车上使用的废磁体， 制作再生磁体。废磁体以工业用纯 铁、 金属钕、 低碳铁硼、 金属钴为原料， 按 23Nd-6Dy-1Co-0.1Cu-0.1B- 余量 Fe 的配比 ( 重 量％ ) 制作。另外， 回收的废磁体施有镀 Ni 等表面处理， 故使用公知的隔离剂剥离表面处 理层 ( 保护膜 ) 并洗净。而后， 将该废品粉碎为 5mm 左右得到回收原料。
另外， 以工业用纯铁、 金属钕、 低碳铁硼为主原料， 按照 24(Nd+Pr)-6Dy-1Co-0.1Cu -0.1Hf-0.1Ga-0.98B- 余量 Fe 的配比 ( 重量％ )， 进行真空感应熔化， 用带铸法得到厚度约 0.4mm 的薄片状铸块 ( 熔化原料 )。
接着， 将回收原料按规定的混合比混入上述原料粉末中， 通过氢粉碎工序进行粗 粉碎。此时， 氢粉碎机在 100kg 分批、 1 个大气压的氢气氛下工作 5 小时， 而后， 在 600℃下 进行 5 小时的脱氢处理。冷却后， 将混合的粉末通过气流磨微粉碎机微粉碎。此时， 在8气 压的氮气粉碎气体中进行微粉碎处理， 得到平均粒径 3μm 的混合原料粉末。
接 着， 使 用 具 有 公 知 结 构 的 横 磁 场 压 缩 成 型 装 置、 在 18kOe 的 磁 场 中 得 到 50mm×50mm×50mm 的成形体。随后将成形体进行真空脱气体处理后， 在真空烧结炉中 1100℃的温度下液相烧结 2 小时得到烧结体 S。而后， 在 550℃下进行 2 小时热处理， 冷却 后取出得到烧结体。再通过线切割机把结磁体加工为 40×20×7mm 的形状后， 使用硝酸系 蚀刻溶液洗净表面。
接着使用图 1 所示真空蒸气处理装置 1， 针对上述制作的烧结磁体 S 实施真空蒸气 处理。此时， 使用厚度 0.5mm 形成板状的 Dy(99.5％ ) 作为金属蒸发材料 v， 将该金属蒸发 材料 v 和烧结磁体 S 收纳入 Nb 制的处理箱 7。而后当真空腔 3 内的压力达到 10-4Pa 后， 使 加热装置 4 动作， 将处理室 70 内的温度设定为 850℃、 处理时间设定为 18 小时进行蒸气处 理， 得到再生磁体。
图 4 为表示改变向回收原料粉末中混入的原料粉末的混合比制作的再生磁体的 磁特性 ( 通过 BH 波形记录器测定 ) 的平均值和氧含有量 ( 使用 LECO 公司制红外线吸光分 析机、 通过吸光分析法測定 ) 的平均值， 并且一并示出真空蒸气处理前烧结体 S 的磁特性的 平均值和氧含有量。
据此可知， 仅仅用回收原料粉末制作烧结体 S 时， 矫顽力较低为 16.5kOe， 若对 烧结体实施真空蒸气处理则矫顽力提高至 23.5kOe。并且， 氧含有量的平均值也仅增加 20ppm， 可得到高性能的再生磁体。 另外可知， 在回收原料中混合熔化原料制作再生磁体时， 随着熔化原料的混合比例的增大， 矫顽力提高的同时， 可减少氧含有量。因此可以判断， 应 用本发明再生的再生磁体， 也可有效地再次再生。附图说明
[ 图 1] 实施真空蒸气处理的真空蒸气处理装置的剖面示意图。 [ 图 2] 向处理箱装载烧结磁体和金属蒸发材料的立体示意图。 [ 图 3] 本发明制作的永磁体的剖面示意图。 [ 图 4] 实施例 1 制作的永磁体的磁特性示意表。 附图标记说明 1 真空蒸气处理装置 2 真空排气装置 3 真空腔 4 加热装置 7 处理箱 71 箱部 72 盖部 8 衬垫 81 线材 S 废磁体 M 再生磁体 v 金属蒸发材料