稀土類磁鐵的制造方法技術

提供一種不大量地添加Dy、Tb等稀有金屬便能提高矯頑力的各向異性稀土類磁鐵的制造方法。該稀土類磁鐵的制造方法包括使成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序，所述成型體通過對稀土類磁鐵的組成的燒結體施加用于賦予各向異性的熱加工而獲得。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及能夠提高矯頑力的，更詳細而言，涉及不大量地添加Dy、Tb等稀有金屬便能提高矯頑力的。
技術介紹
作為磁性材料，若大致地分類則存在硬磁性材料和軟磁性材料，在這兩者的對比中，要求硬磁性材料為高矯頑力，軟磁性材料矯頑力小但要求較高的最大磁化。該硬磁性材料中特征性的矯頑力是與磁鐵的穩定性有關系的特性，矯頑力越高越能在高溫下使用。作為硬磁性材料的磁鐵之一，公知有NdFeB系的磁鐵。已知該NdFeB系的磁鐵可含有微小結晶組織。而且，公知含有該微小結晶組織的高矯頑力的驟冷帶(ribbon)能夠改善溫度特性，可以改善高溫矯頑力。但是，含有微小結晶組織的NdFeB系的磁鐵在塊狀(bulk)化時的燒結以及燒結后的取向控制時會導致矯頑力降低。對于該NdFeB系磁鐵，為了改進矯頑力、殘留磁通密度等特性而提出了各種方案。例如，在專利文獻I中記載了一種永磁鐵,該永磁鐵通過塑性加工使經過熔融物驟冷而制成的R — Fe — B系合金(R是含有Y的稀土類元素)磁性各向異性化而形成，平均結晶顆粒直徑為0.1 μ m以上0.5 μ m以下，結晶顆粒直徑超過0.7 μ m的結晶粒的體積百分率小于20%。而且，塑性加工后的平均結晶顆粒直徑小于0.1 μπι的情況表明結晶粒的各向異性化沒有充分地進行。并且，作為制造方法的具體例，表示了通過對熔融物進行驟冷實現的薄片化、冷軋成形、熱壓接著通過塑性加工使其各向異性化，從而得到稀土類磁鐵的例子。 另外，專利文獻2中記載了一種稀土類永磁鐵的制造方法，在該制造方法中，對由組成:Ra — I\b — Be (R表示從含有Y以及Sc的稀土類元素中選出的I種或者2種以上，T1表示Fe以及Co中的I種或者2種，a、b、c表示原子百分率)構成的燒結體，以在燒結體的表面存在由下述組成=M1Cl - M2e (M1^M2 是從 Al、S1、C、P、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Pb、Bi 中選出的 I 種或者 2 種以上，但 M1 與M2不同。D、e表不原子百分率)構成且含有70體積％以上金屬間化合物相的合金粉末的狀態，并以燒結體的燒結溫度以下的溫度在真空或者惰性氣體中實施熱處理，使粉末中含有的M1以及M2的I種或者2種以上元素擴散到燒結體內部的晶界部和/或燒結體主相粒內的晶界部附近。專利文獻1:日本專利第2693601號公報專利文獻2:日本特開2008 - 235343號公報但是，通過這些公知的技術，也無法得到具有應該滿足的矯頑力的稀土類磁鐵。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的在于，提供不大量地添加Dy、Tb等稀有金屬便能夠提高矯頑力的各向異性。本專利技術涉及的包括使成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序，所述成型體通過對燒結體施加用于賦予各向異性的熱加工而獲得，上述燒結體的組成是稀土類磁鐵。根據本專利技術，能夠容易地得到不大量地添加Dy、Tb等稀有金屬便提高了矯頑力的各向異性稀土類磁鐵。附圖說明圖1是表示本專利技術的實施方式中的磁鐵以及本專利技術的范圍外的磁鐵的減磁曲線的圖表。圖2是表示本專利技術的一個實施方式的工序的示意圖。圖3是表示本專利技術的一個實施方式的各工序中的燒結體、熱加工后的成型體、接觸工序后的磁鐵的納米結晶組織的不意圖。圖4是對各向異性磁鐵的顆粒直徑貢獻的因素與粒間的分離性貢獻的因素的貢獻示意性進行表示的圖表，其中，該各向異性磁鐵是經本專利技術的一個實施方式的各工序即原料粉末(薄帶)、燒結體、基于熱加工形成的成型體以及與低熔點合金熔融液的接觸工序所得到的。圖5是對各種磁鐵的矯頑力的溫度依賴性進行比較而表示的圖表。圖6是對各種磁鐵的H。/ Ms與Ha / Ms之間的關系進行比較而表示的圖表。圖7是將在實施例中改變接觸時間而得到的磁鐵的磁特性評價結果與接觸處理前的磁鐵的磁特性評價結果進行比較而表示的圖表。圖8是將在實施例中改變低熔點合金熔融液的種類而得到的稀土類磁鐵的磁特性評價結果與接觸處理前的磁鐵的磁特性評價結果進行比較而表示的圖表。圖9是將在實施例中改變與低熔點合金熔融液接觸的溫度而得到的稀土類磁鐵的磁特性評價結果與接觸處理前的磁鐵的磁特性評價結果進行比較而表示的圖表。具體實施例方式根據本專利技術，能夠通過包括下述工序的，獲得提高了矯頑力的各向異性稀土類磁鐵，所述工序是指使成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序，其中，該成型體是對稀土類磁鐵的組成的燒結體施加用于向其賦予各向異性的熱加工而得到的。在本說明書中，低熔點合金是指合金的熔點比Nd2Fe14B相的熔點低的合金。下面，參照圖1 圖4對本專利技術進行說明。如圖1所示，根據本專利技術的實施方式可知:使對燒結體施加賦予各向異性的熱加工而得到的成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸處理所獲得的磁鐵與本專利技術范圍外的由熱加工而獲得的成型體構成的磁鐵、取代接觸處理而改變了熱歷程的磁鐵、對燒結體實施了接觸處理后的磁鐵中任意一個相比，矯頑力都大。在本說明書中，當上述的熱加工的加工度(用壓縮率表示)大時，即壓縮率為10%以上、例如為20%以上時，通常也稱為強熱加工。另外，如圖2所示，本專利技術的一個實施方式例如可包括:在加壓下對由賦予稀土類磁鐵的組成的熔融物得到的驟冷薄帶(也稱為驟冷帶)進行燒結來得到燒結體的工序；對燒結體施加用于賦予各向異性的熱加工來獲得成型體的工序；和使得到的成型體與含有稀土類的低熔點合金液接觸的工序。另外，如圖3所示，根據本專利技術的一個實施方式，對驟冷帶進行燒結而得到的燒結體(A)為各向同性。為了對該燒結體賦予各向異性而進行熱加工所得到的成型體(B)為各向異性、雖然包括結晶性的納米粒子，但結晶粒因加工引起的變形而稍微粗大化，而且因晶界相被除去使得結晶粒彼此直接接觸而產生磁的耦合，并且由于處于殘留形變內在狀態，所以矯頑力降低。使該成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸而得到的磁鐵(C)為各向異性，因為低熔點合金液相進入到磁鐵內部，浸滲于結晶粒間，所以產生減磁時的磁化反轉單位的微細化和內部應力的釋放，矯頑力提高。雖然沒有弄清通過本專利技術的方法得到的稀土類磁鐵具有良好矯頑力的理論依據，但可以認為通過將使用對燒結體施加用于賦予各向異性的熱加工而得到的成型體的做法、與使其和含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的做法組合，能夠通過與熔融液的接觸來除去因熱加工而產生的殘留形變、以及由于含有稀土類元素的低熔點合金充分浸透到結晶晶界而提高磁分離性的協同效果，從而使得到的稀土類磁鐵的矯頑力提高。如圖4所示，在本專利技術的一個實施方式中，對將驟冷帶原料燒結后得到的燒結體而言，依賴于通過后述的實施例中詳述的方法求出的磁鐵減磁時發生反轉的單位的大小(主要由顆粒直徑貢獻)的因素即Neff值小，依賴于結晶粒的磁獨立程度即磁分開性(主要由晶界相的厚度貢獻)的因素α小。即，雖然粒子的顆粒直徑小，但粒子間的分開性低。另一方面，燒結磁鐵雖然粒子間的分開性高，但如上述那樣Neff值大、即結晶粒子的顆粒直徑大。對燒結后的燒結體進行強熱加工而得到的成型體與燒結體相比，粒子間的分開性稍高、結晶粒子的顆粒直徑較大。通過使燒結原料粉末之后進行強熱加工而得到的成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.15 JP 2010-206963;2010.12.10 JP 2010-275991.一種稀土類磁鐵的制造方法，其中， 包括使成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序，所述成型體通過對燒結體施加用于賦予各向異性的熱加工而獲得，上述燒結體的組成是稀土類磁鐵。2.根據權利要求1所述的制造方法，其中， 上述含有稀土類元素的低熔點合金熔融液由具有小于700°C的熔點的合金形成。3.根據權利要求1或者2所述的制造方法，其中， 上述含有稀土類元素的低熔點合金熔融液由選自La、Ce、Pr以及Nd中的至少I種稀土類元素與選自Fe、Co、N1、Zn、Ga、Al、Au、Ag、In以及Cu中的至少I種金屬的合金構成。4.根據權利要求3所述的制造方法，其中， 上述低熔點合金熔融液中含有的稀土類元素是Nd或者Pr。5.根據權利要求4所述的制造方法，其中， 上述低熔點合金熔融液中含有的稀土類元素是Nd。6.根據權利要求5所述的制造方法，其中， 上述含有稀土類元素的低熔點合金是NdAl。7.根據權利要求5所述的制造方法，其中， 上述含...

【專利技術屬性】
技術研發人員：莊司哲也，宮本典孝，大村真也，一期崎大輔，山本武士，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：
國別省市：