NdFeB系烧结磁铁的制造方法及NdFeB烧结磁铁制造用模的利记博彩app
【专利说明】NdFeB系烧结磁铁的制造方法及NdFeB烧结磁铁制造用模
[0001]本申请是申请号:200880102582.7，申请日:2008.08.20，发明名称:^NdFeB系烧结磁铁的制造方法及NdFeB烧结磁铁制造用模”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及NdFeB系烧结磁铁的制造方法。特别是涉及将NdFeB系烧结磁铁用合金粉末(以下将其称作合金粉末)充填到根据产品的形状及尺寸设计好的容器(以下将其称作模)中，对该合金粉末施加磁场，使粉末的结晶方向一致，在加入合金粉末的状态下对容器分别加热并进行烧结，由此制造所希望形状的NdFeB系烧结体的方法。下面，将这些工序统称为无挤压工序。
【背景技术】
[0003]现有的无挤压工序中，如专利文献I所记载，将平均粒度2?5 μπι的合金粉末以充填密度2.7g/cm3?3.5g/cm 3的方式充填于模中，在模的上面载置盖，对粉末施加磁场并进行取向，在烧结后将烧结体从模中取出，进行时效处理。在此，上述平均粒度在专利文献I中未记载，但认为是通过该文献申请时广泛使用的Fisher法测得的。
[0004]目前，模的材料使用作为不与合金粉末反应的金属的最佳例举出的Mo、W、Ta、Pt、Cr。但是，本申请发明者发现这些金属都存在具有⑴高价；(ii)加工困难；(iii) 一次升温中脆化这三点中任一或多个缺点的重大问题。
[0005]与之相对，本申请发明者提出，作为模的材料，使用专利文献I中未举出的不锈钢及坡莫合金等Fe — Ni合金(专利文献2)。
[0006]得知，在量产NdFeB烧结磁铁时，将合金粉末挤压并将压粉体载置于金属板上或加入金属制箱内进行烧结时，合金粉末与Fe - Ni合金发生反应或强力溶融，及烧结后的磁铁大幅度变形。因此，专利文献I中，考虑未举出Fe - Ni合金的材料作为模的材料。本申请发明者进一步提出了通过在模的内面进行涂敷来解决这种与合金粉末的反应性有关的问题，使用了比其廉价且容易加工且不会发生脆化的Fe - Ni合金的模(专利文献3)。
[0007]专利文献1:(日本)特开07 — 153612号公报
[0008]专利文献2:(日本)特开2007 - 180375号公报
[0009]专利文献3:(日本)特开2007 - 180373号公报
[0010]但是，本申请发明者发现，在使用内部实施了适宜的涂敷的Fe - Ni合金制的模时，如上述，虽然能够防止如上所述与合金粉末的反应，但不能避免烧结后的产品稍弯曲或变形。因此，在使用这样的模的情况下，为得到最终产品，需要首先通过无挤压工序制作比最终产品大的物品，通过机械加工除去弯曲的部分。其结果是，发生产品的成品率低下的问题。
【发明内容】
[0011]本发明要解决的课题在于，提供可以使用廉价且容易加工且不会发生脆化的模以不产生弯曲及变形的方式制造NdFeB系烧结磁铁的方法及模。
[0012]本申请发明者发现，通过模中的至少一部分使用碳材料，解决上述问题。这是因为，在烧结时烧结收缩进行而生成烧结体时，和现有的模的材料与烧结体的摩擦相比，碳材料与烧结体的摩擦一方小，因此，难以阻碍烧结体的收缩。通过该发现实现本发明。
[0013]S卩，本发明提供一种NdFeB系烧结磁铁的制造方法，在粉末充填、烧结容器(以下称作模)中充填粉末，在进行磁场取向后，将模分别装入烧结炉，不对模内的粉末施加任何机械压力地进行加热，由此得到烧结体，其特征在于，
[0014]所述模的至少一部分由碳材料构成。
[0015]NdFeB系烧结磁铁的制造工序中，为提高烧结磁铁的磁特性，最重要的一个事项是极力抑制杂质的混入，碳是可能混入的杂质的代表元素。因此，认为目前使用与合金粉末直接接触的模的材料使用碳材料违反常识。但是，本发明者根据试验的结果发现，NdFeB磁铁的通常烧结时使用的氧极少的环境中，违反上述常识而不会发生碳和合金粉末的反应成为问题的情况，确认了本发明的有效性。
[0016]模内部空间的形状及大小考虑最终产品的形状及大小以及烧结时的收缩设计。
[0017]本发明的NdFeB系烧结磁铁的制造方法中，理想的是，与烧结时的模的底相当的部分由碳材料构成。
[0018]本发明NdFeB系烧结磁铁的制造方法中，模可使用具有由碳材料构成的部分和由金属材料构成的部分这两部分的材料。该情况下，理想的是，所述金属部分的至少一部分由强磁性体构成。另外，理想的是，在模的两端具有所述强磁性体，更理想的是，具有所述强磁性体，以包围所述模的内部空间四方。
[0019]本发明提供一种NdFeB系烧结磁铁制造用模，用于得到NdFeB系烧结磁铁的烧结体，该NdFeB系烧结磁铁的烧结体如下得到，该模以在内部充填粉末的状态进行磁场取向后，装入烧结炉中，不对模内的粉末施加任何机械压力进行加热，由此得到NdFeB系烧结磁铁的烧结体，其特征在于，
[0020]NdFeB系烧结磁铁制造用模至少一部分由碳材料构成。
[0021]所述模可使用具有由多个隔板区分开的多个孔的材料。
[0022]根据本发明，由于模的材料使用与烧结体的摩擦小的碳材料，所以不会产生以烧结收缩引起的摩擦为原因的弯曲及变形，可制造NdFeB系烧结磁铁。而且，碳材料廉价且容易加工，即使重复使用模，也不会发生脆化。对于这样的效果，通过烧结时烧结体的负荷所作用的底部使用碳材料，能够特别显著地得到。
[0023]通过使用具有由碳材料构成的部分和由金属构成的部分这两者，且金属部分的至少一部分为强磁性体的模，可以提高磁场取向的精度。特别是当以包围模的内部空间的四方的方式设置强磁性体时，由于形成通过强磁性体部分磁连结的磁电路，故而可进一步提高磁场取向的精度。
【附图说明】
[0024]图1是表示本发明的NdFeB系烧结磁铁制造用模的一实施方式的仅底板11由碳材料构成的结构的纵剖面图及横剖面图；
[0025]图2是表示壁面整体由碳材料构成的NdFeB系烧结磁铁制造用模的纵剖面图及横剖面图；
[0026]图3是表示在图2的模上进一步在两端设置有由强磁性体构成的磁极22的NdFeB烧结磁铁制造用模的纵剖面图及横剖面图；
[0027]图4是表示底板31和盖33由碳材料构成、侧板32由金属强磁性体构成的模的纵剖面图及横剖面图；
[0028]图5是表示具有隔板36的NdFeB系烧结磁铁制造用模的纵剖面图及横剖面图；
[0029]图6是表示本发明的模和使用该模且通过本发明的制造方法制造的NdFeB烧结磁铁之一例的照片；
[0030]图7是表示本发明的仅由碳材料构成的模和使用该模且通过本发明的制造方法制造的NdFeB烧结磁铁之一例的照片；
[0031]图8是表示本发明的具有磁极的模和使用该模且通过本发明的制造方法制造的NdFeB烧结磁铁之一例的照片；
[0032]图9是表示本发明的具有隔板的模和使用该模且通过本发明的制造方法制造的NdFeB烧结磁铁之一例的照片；
[0033]图10是表示比较例的模和使用该模制造的NdFeB烧结磁铁之一例的照片；
[0034]图11是表示为测定磁特性而从制造好的NdFeB烧结磁铁切出试样的位置的上面图；
[0035]图12是表示本实施例中制造的NdFeB烧结磁铁的磁特性的表。
[0036]符号说明
[0037]11,31 底板
[0038]12侧板.上板
[0039]33、42、52 盖
[0040]21 壁面
[0041]22、54、63 磁极
[0042]32 侧板
[0043]35碳薄板
[0044]36、62 隔板
[0045]41不锈钢容器
[0046]43、53、55、64、72 NdFeB 烧结磁铁
[0047]51、61 容器
[0048]71不锈钢模
【具体实施方式】
[0049]使用图1?图5对本发明的NdFeB系烧结磁铁制造方法及NdFeB系烧结磁铁制造用模的实施方式进行说明。
[0050]图1表示本发明的NdFeB系烧结磁铁制造用模的一例。该模中，仅底板11由碳材料构成，其以外的侧板.上板由不锈钢构成。该模中，磁场取向方向也可以在与底板11平行的方向、垂直的方向任一方向获取。对侧板?上板12的内壁实施用于防止与合金粉末反应的涂敷(未图示)。关于对不锈钢的涂敷专利文献3中有详细记载。也可以不对底板11实施涂敷。考虑强度及热传导，最好将碳板的厚度设为I?100_。
[0051]图2表示壁面21整体由碳材料构成的NdFeB系烧结磁铁制造用模。该模中，磁场取向方向也可以在与底板平行的方向、垂直的方向任一方向获取。仅碳材料有时机械强度不足，因此，也可以使由不锈钢等构成的金属壳体覆盖在壁面的外侧。这样，仅由碳材料构成的模的优点是，即使不全部实施涂敷，也能够得到良好的烧结体。
[0052]图3表示在图2的模中进一步在两端设置了由强磁弹性体构成的磁极22的模。该情况下，磁场取向方向为与壁面21的底板平行的方向。由此，与图2的模相比，可提高烧结体的取向度，且还可以减小取向度的分散。这被认为是，通过脉冲磁场取向的磁性粉末被磁极吸引而成高取向，且该状态被保持。磁极22的合金粉末侧的面通过进行涂敷或安装由碳材料构成的薄板，防止烧结时合金粉末与磁极融合。
[0053]图4表示底板31和盖33由碳材料构成、侧板32由金属强磁性体构成的模。侧板32包围模内的空间的四方(四面)。对于侧板32的四面中长度方向的两面，对内壁实施与专利文献3中记载的相同的由BN等构成的涂敷(未图示)，对于剩余的两面，在内壁设置由碳构成的薄板35。磁场取向方向为与底板31平行的方向。将合金粉末充填于该模，对与底板31平行的方向施加磁场时，从模内的磁性粉末(合金粉末)发出的磁通穿过由强磁性体构成的侧板32，制作闭电路，因此，可减弱从磁场取向后的模向模外漏出的磁通的强度。由此，在烧结炉内状填多个模时，模间的相互作用减弱，因此，模容易进行处理，另外，这样的相互作用带来的取向紊乱减少。
[0054]理想的是，磁极22及侧板32中进行磁场取向时成为磁极的部分使用层叠薄板状的强磁性体金属而成的层叠体、或使粉末状的强磁性体金属凝固而成的结构。这些层叠体或使粉末凝固而成的结构中，薄板之间或粉末中的粒子之间由电阻高的物质隔离。由此，在进行磁场取向时，磁极中的涡电流被抑制，贯通磁性粉末和