永久磁铁的制造方法、永久磁铁的制造装置、永久磁铁、旋转电机以及旋转电机用的永久磁铁的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及采用分别具有不同组分的多种磁性材料或者多种永久磁铁材料制造出的永久磁铁中的永久磁铁的制造方法、永久磁铁的制造装置、永久磁铁、旋转电机以及旋转电机用的永久磁铁。
【背景技术】
[0002]已知稀土类烧结磁铁是永久磁铁中性能最高的磁铁。稀土类烧结磁铁一直以来被广泛应用于伺服电机、电梯用电机等旋转设备以及家电制品等。
[0003]特别是稀土类烧结磁铁需要应对因旋转设备驱动时的温度上升而造成的高温环境，而且需要防止因高温而造成的退磁。
[0004]因此，要求稀土类烧结磁铁耐热性优异且具有高矫顽磁力。
[0005]作为提高稀土类烧结磁铁的矫顽磁力最有效的手段，可举出如下方法:将Nd等轻稀土类元素的一部分置换成Dy、Tb等重稀土类元素的组分的合金，用作稀土类烧结磁铁的原料。
[0006]然而，相对于稀土类烧结磁铁的矫顽磁力，稀土类烧结磁铁的残留磁通密度通常具有相反的特性。因此，向稀土类烧结磁铁添加Dy、Tb等重稀土类元素能够提高稀土类烧结磁铁的矫顽磁力。另一方面，将会降低稀土类烧结磁铁的残留磁通密度。因此，稀土类烧结磁铁很难兼顾矫顽磁力和残留磁通密度。
[0007]另外，由于Dy、Tb等重稀土类元素属于稀有金属，价格较高。因此，从保护地球环境和降低磁铁成本的观点来看，希望抑制Dy、Tb等重稀土类元素的使用量。
[0008]针对这样的问题，在专利文献I中用于旋转设备的永久磁铁，是用粘接剂将特别提高了矫顽磁力的永久磁铁与矫顽磁力低且残留磁通密度高的磁铁接合起来。
[0009]由此，能够在旋转电机驱动时温度上升的部分和来自定子的退磁场发生作用的部分使用提高了矫顽磁力的永久磁铁，而在其它部分使用残留磁通密度高的永久磁铁。因此，公开了一种能够选择性地提高永久磁铁的矫顽磁力，从而兼顾残留磁通密度和矫顽磁力，降低重稀土类元素的使用量的技术。
[0010]另外，在专利文献2中，作为永久磁铁的材料，使用了重稀土类元素的配比量不同的第I原料合金粉末和第2原料合金粉末两种原料合金粉末。该第I原料合金粉末是不含重稀土类元素或者重稀土类元素的混合比例比第2原料合金粉末低的原料合金粉末。另夕卜，第2原料合金粉末是重稀土类元素的混合比例比第I原料合金粉末高的原料合金粉末。[0011 ] 而且，通过如下步骤公开了 R-Fe-B系烧结磁铁的制造方法:填充步骤，将第I原料合金粉末和第2原料合金粉末分别填充到通过模具形成的腔体内的规定空间内；得到由第I成型体部分和第2成型体部分构成复合成型体的步骤，其中，第I成型体部分由第I原料合金粉末成型；第2成型体部分由第2原料合金粉末成型；以及通过烧结该复合成型体而得到第I成型体部分和第2成型体部分接合而成的烧结磁铁或者永久磁铁的步骤。
[0012]在该方法的填充步骤中，在纵向细长的腔体内配置纵向的隔板来对腔体内进行分害J。然后，将第I原料合金粉末和第2原料合金粉末分别填充到分割后的腔体内。然后，去除腔体内的隔板，对第I原料合金粉末和第2原料合金粉末进行加压成型。
[0013]由此，与专利文献I相同，能够选择性地提高永久磁铁的矫顽磁力，从而兼顾残留磁通密度和矫顽磁力，并降低重稀土类元素的使用量。
[0014]另外，在专利文献3中，是分别制作作为晶粒组分的Nd2Fel4B化合物合金的原料粉末和含有Dy、Tb等重稀土类元素的合金的原料粉末后混合烧结。
[0015]通过该烧结，含有重稀土类元素的合金变成液相。然后，该合金中的重稀土类元素会以包围Nd2Fel4B化合物合金的方式分布。因此，能够抑制永久磁铁的残留磁通密度的降低，同时增大矫顽磁力。
[0016]另外，在专利文献4中，是在烧结成型的永久磁铁的表面涂布含有Dy、Tb等重稀土类元素的氟化物，之后实施热处理。
[0017]通过该热处理，涂布在永久磁铁的表面的重稀土类元素渗入永久磁铁的内部。因此，重稀土类元素仅存在于永久磁铁的期望部分。
[0018]并且，永久磁铁通过热处理，只有晶粒界面附近的重稀土类元素变浓，晶粒界面附近的各向异性磁场増大。因此，能够抑制永久磁铁的残留磁通密度的降低，同时增大矫顽磁力。
[0019]这样，公开了一种能够兼顾永久磁铁的残留磁通密度和矫顽磁力，并降低重稀土类元素的使用量的永久磁铁的制造方法。
[0020]现有技术文献
[0021]专利文献
[0022]专利文献5:日本特开昭60-219947(第I页?第5页)
[0023]专利文献6: H 本特开 2010-98080 (段落
[0038]?
[0046]，图 6)
[0024]专利文献7:日本特开平5-21218号公报
[0025]专利文献8:日本特开2011-19401号公报(段落
[0015]?
[0059])
【发明内容】
[0026]发明要解决的课题
[0027]然而，如专利文献I所示，在通过机械加工而进行形状精加工后粘接微小的永久磁铁的方法中，机械加工的步骤变得烦杂，可能会因磁铁的缺陷、裂纹而导致成品率的恶化。而且，由于增加了机械加工的步骤，有可能导致成本增加。
[0028]另外，预先将第I原料合金粉末填充到模具中制造第I成型部分。然后，将第2原料合金粉末填充到模具中制造第2成型部分。然后，在使第I成型部分和第2成型部分抵接的状态下通过烧结步骤而使其一体化。在该方法的情况下，第I成型部分成型后的密度分布和第2成型部分成型后的密度分布彼此不同。因此，第I成型部分和第2成型部分烧结时的收缩尺寸不同。因此，烧结收缩时第I成型部分和第2成型部分分离，接触区域减少。因而，存在第I成型部分和第2成型部分无法相互充分紧密贴合而一体化的可能性。
[0029]另外，如专利文献2所示，由于特别强地施加来自定子的退磁场，因此，永久磁铁的需要高矫顽磁力的区域是永久磁铁的具有截面中的极小截面的区域。因此，为了在该较小的区域配置重稀土类元素的混合比例较高的原料合金粉末，采用在纵向较长的腔体内配置隔板来分割腔体的方法时，腔体的截面积减小，并且，腔体的深度加深。即，腔体的开口区域减小，成为深度方向细长的腔体。
[0030]在这样的开口区域减小且细长的腔体内填充原料合金粉末时，在腔体内产生原料合金粉末的桥(brige)、空洞等，无法进行均勾的填充。而且，产生无法在腔体内填充规定量的原料合金粉末的问题。
[0031]另外，在纵向较长的腔体中，填充于腔体下部的原料合金粉末受到腔体上部的原料合金粉末的挤压而被压实，产生定向系数降低的问题。此外，在填充原料合金粉末时在腔体内产生的原料合金粉末的填充密度差原样保持成型时的密度差的状态下被压缩成型。因此，由于在永久磁铁的高度方向产生密度差，因而烧结后的收缩率不同。由此，产生永久磁铁烧结体的扭曲变大，变形量变大的问题。
[0032]此外，由于原料合金粉末的深度方向、水平方向的填充密度差，产生在第I成型部分与第2成型部分的界面发生龟裂、破损的课题。
[0033]而且，在用隔板划分腔体内进行填充后，并在加压成型前去除隔板的方法中，将会导致与隔板的厚度相应地空出空间。因此，隔板所处区域的原料合金粉末的填充密度变低。因此，永久磁铁的形状由于烧结时的收缩而扭曲，产生上述界面发生龟裂、破损等的课题。
[0034]另外，在专利文献3所示的方法中，由于需要准备重稀土类元素的浓度不同的两种原料粉末进行混合，因而作业工时数增加。
[0035]而且，在将重稀土类元素混合于永久磁铁整体的状态下，在1000 °C左右的高温下烧结永久磁铁。因此，重稀土类元素由于高温的影响而扩散到晶粒的内部，残留磁通密度降低。结果，可能导致永久磁铁整体的残留磁通密度大幅降低。
[0036]另外，专利文献4所示的方法中，在烧结后的永久磁铁的表面涂布重稀土类元素，之后通过热处理使重稀土类元素渗入永久磁铁的内部。
[0037]但是，成型后的永久磁铁由于其原料粉末是被压缩烧结而成型的，因而粉末密度高。因此，重稀土类元素很难渗入永久磁铁的内部。
[0038]因此，重稀土类元素仅存在于永久磁铁的表面。因此，无法充分提高永久磁铁的期望部分的矫顽磁力。而且，永久磁铁表面的重稀土类元素的浓度变得过高，将会导致残留磁通密度变得过低。
[0039]此外，为了使重稀土类元素从永久磁铁的表面渗入到一定的深度，需要较长的时间和较高的热处理温度。
[0040]然而，如果热处理温度过高，则由于重稀土类元素扩散到晶粒内部，可能导致残留磁通密度降低。此外，如果延长用于渗入的时间，则产生时间过长而生产效率降低的课题。
[0041]本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种矫顽磁力和残留磁通密度优异且稀土类元素的使用量得到减少的永久磁铁中的永久磁铁的制造方法、永久磁铁的制造装置、永久磁铁、旋转电机以及旋转电机用的永久磁铁。
[0042]用于解决问题的手段
[0043]本发明的永久磁铁的制造方法具有:
[0044]填充步骤，向通过模具形成的腔体内填充磁性粉末；以及
[0045]加压步骤，通过对所述腔体内的所述磁性粉末加压，对所述磁性粉末进行压缩成型，其中，
[0046]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0047]所述填充步骤具有:
[0048]第I填充步骤，填充所述磁性粉末中的不含有重稀土类元素或含有重稀土类元素的第I磁性粉末；以及
[0049]第2填充步骤，将所述重稀土类元素的混合比例比所述第I磁性粉末高的第2磁性粉末填充到所述腔体内的规定位置。
[0050]本发明的永久磁铁的制造装置向通过模具形成的腔体内填充磁性粉末，通过对所述腔体内的所述磁性粉末加压，对所述磁性粉末进行压缩成型，其中，
[0051]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0052]所述永久磁铁的制造装置具有:
[0053]第I盖部，其在所述腔体内填充有所述磁性粉末的状态下进行封闭，在所述腔体侧的规定位置具有形成有凸部的预成型部；以及
[0054]第2盖部，其在所述腔体内填充有所述磁性粉末的状态下进行封闭，在所述腔体侧具有成型部，
[0055]所述预成型部被设置成，能够通过用该预成型部按压所述腔体内的所述磁性粉末，转印所述预成型部的形状而对在所述规定位置形成有凹部的所述磁性粉末进行成型，
[0056]所述成型部被设置成，能够通过用该成型部按压所述腔体内的所述磁性粉末，转印所述成型部的形状而对所述磁性粉末进行成型。
[0057]本发明的永久磁铁是使用如下的永久磁铁的制造方法而制造出的，该永久磁铁的制造方法具有:
[0058]填充步骤，向通过模具形成的腔体内填充磁性粉末；以及
[0059]加压步骤，通过对所述腔体内的所述磁性粉末加压，对所述磁性粉末进行压缩成型，其中，
[0060]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0061]所述填充步骤具有:
[0062]第I填充步骤，填充所述磁性粉末中的不含有重稀土类元素或含有重稀土类元素的第I磁性粉末；以及
[0063]第2填充步骤，将所述重稀土类元素的混合比例比所述第I磁性粉末高的第2磁性粉末填充到所述腔体内的规定位置。
[0064]本发明的旋转电机具有在周向等间隔地配置使用如下的永久磁铁的制造方法而制造出的永久磁铁而形成的转子，该永久磁铁的制造方法具有:
[0065]填充步骤，向通过模具形成的腔体内填充磁性粉末；以及
[0066]加压步骤，通过对所述腔体内的所述磁性粉末加压，对所述磁性粉末进行压缩成型，其中，
[0067]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0068]所述填充步骤具有:
[0069]第I填充步骤，填充所述磁性粉末中的不含有重稀土类元素或含有重稀土类元素的第I磁性粉末；以及
[0070]第2填充步骤，将所述重稀土类元素的混合比例比所述第I磁性粉末高的第2磁性粉末填充到所述腔体内的规定位置。
[0071]本发明的永久磁铁的制造方法具有:
[0072]填充步骤，向通过模具形成的腔体内填充永久磁铁材料；以及
[0073]加压步骤，通过对所述腔体内的所述永久磁铁材料加压，对所述永久磁铁材料进行压缩成型，其中，
[0074]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0075]所述填充步骤具有:
[0076]第I填充步骤，填充所述永久磁铁材料中的不含有重稀土类元素或含有重稀土类元素的第I永久磁铁材料；以及
[0077]第2填充步骤，将所述永久磁铁材料中的、将重稀土类元素混合到溶剂中而制作出的稀浆状的第2永久磁铁材料，填充到所述腔体内的规定位置。
[0078]本发明的永久磁铁的制造方法具有:
[0079]填充步骤，向通过模具形成的腔体内填充永久磁铁材料；以及
[0080]加压步骤，通过对所述腔体内的所述永久磁铁材料加压，对所述永久磁铁材料进行压缩成型，其中，
[0081]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0082]所述填充步骤具有:
[0083]第I填充步骤，填充所述永久磁铁材料中的不含有重稀土类元素或含有重稀土类元素的第I永久磁铁材料；
[0084]第2填充步骤，将所述永久磁铁材料中的、将重稀土类元素制作成粉末状的第3永久磁铁材料填充到所述腔体内的规定位置；以及
[0085]第I晃动步骤，使填充在所述腔体内的所述永久磁铁材料晃动。
[0086]本发明的永久磁铁的制造装置向通过模具形成的腔体内填充永久磁铁材料，通过对所述腔体内的所述永久磁铁材料加压，对所述永久磁铁材料进行压缩成型，其中，
[0087]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0088]在所述腔体内具有能够排出所述永久磁铁材料中的稀浆状的永久磁铁材料的排出部。
[0089]本发明的永久磁铁是使用如下的永久磁铁的制造方法而制造出的，该永久磁铁的制造方法具有:
[0090]填充步骤，向通过模具形成的腔体内填充永久磁铁材料；以及
[0091]加压步骤，通过对所述腔体内的所述永久磁铁材料加压，对所述永久磁铁材料进行压缩成型，其中，
[0092]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0093]所述填充步骤具有:
[0094]第I填充步骤，填充所述永久磁铁材料中的不含有重稀土类元素或含有重稀土类元素的第I永久磁铁材料；以及
[0095]第2填充步骤，将所述永久磁铁材料中的、将重稀土类元素混合到溶剂中而制作出的稀浆状的第2永久磁铁材料填充到所述腔体内的规定位置。
[0096]本发明的永久磁铁是使用如下的永久磁铁的制造方法而制造出的，该永久磁铁的制造方法具有:
[0097]填充步骤，向通过模具形成的腔体内填充永久磁铁材料；以及
[0098]加压步骤，通过对所述腔体内的所述永久磁铁材料加压，对所述永久磁铁材料进行压缩成型，其中，
[0099]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0100]所述填充步骤具有:
[0101]第I填充步骤，填充所述永久磁铁材料中的不含有重稀土类元素或含有重稀土类元素的第I永久磁铁材料；
[0102]第2填充步骤，将所述永久磁铁材料中的、将重稀土类元素制作成粉末状的第3永久磁铁材料填充到所述腔体内的规定位置；以及
[0103]第I晃动步骤，使填充在所述腔体内的所述永久磁铁材料晃动。
[0104]本发明的旋转电机具有在周向等间隔地配置使用如下的永久磁铁的制造方法而制造出的永久磁铁而形成的转子，该永久磁铁的制造方法具有:
[0105]填充步骤，向通过模具形成的腔体内填充永久磁铁材料；以及
[0106]加压步骤，通过对所述腔体内的所述永久磁铁材料加压，对所述永久磁铁材料进行压缩成型，其中，
[0107]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0108]所述填充步骤具有:
[0109]第I填充步骤，填充所述永久磁铁材料中的不含有重稀土类元素或含有重稀土类元素的第I永久磁铁材料；以及
[0110]第2填充步骤，将所述永久磁铁材料中的、将重稀土类元素混合到溶剂中而制作出的稀浆状的第2永久磁铁材料填充到所述腔体内的规定位置。
[0111]本发明的旋转电机具有在周向等间隔地配置使用如下的永久磁铁的制造方法而制造出的永久磁铁而形成的转子，该永久磁铁的制造方法具有:
[0112]填充步骤，向通过模具形成的腔体内填充永久磁铁材料；以及
[0113]加压步骤，通过对所述腔体内的所述永久磁铁材料加压，对所述永久磁铁材料进行压缩成型，其中，
[0114]所述腔体以该腔体的长边方向在水平方向延伸的方式形成为槽状，
[0115]所述填充步骤具有:
[0116]第I填充步骤，填充所述永久磁铁材料中的不含有重稀土类元素或含有重稀土类元素的第I永久磁铁材料；
[0117]第2填充步骤，将所述永久磁铁材料中的、将重稀土类元素制作成粉末状的第3永久磁铁材料填充到所述腔体内的规定位置；以及
[0118]第I晃动步骤，使填充在所述腔体内的所述永久磁铁材料晃动。
[0119]本发明的旋转电机用的永久磁铁配置于旋转电机，由R-T-B系(R为Nd、Pr、Dy、Tb中的至少任意一种以上的稀