CN103403821B

CN103403821B - 稀土系粘结磁体的制造方法

Info

Publication number: CN103403821B
Application number: CN201280011367.2A
Authority: CN
Inventors: 高山和宏; 三次敏夫
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-02-27
Also published as: US9666361B2; JP5884820B2; CN103403821A; US20130323109A1; WO2012118001A1; JPWO2012118001A1

Abstract

在本发明的实施方式中，稀土系粘结磁体的制造方法包括：准备稀土系骤冷合金磁体粉末的工序；准备将常温中为固体的树脂用有机溶剂溶解得到的溶液的工序；通过混炼上述稀土系骤冷合金磁体粉末与上述溶液，使上述有机溶剂挥发，由此制作将构成上述稀土系骤冷合金磁体粉末的磁体粉末颗粒用上述树脂包覆得到的稀土系粘结磁体用复合物的工序；以1000MPa以上、2500MPa以下的压力压缩上述稀土系粘结磁体用复合物，制作压缩成型体的工序；和对上述压缩成型体进行热处理的工序。将所混炼的上述稀土系骤冷合金磁体粉末设为100质量%时，上述溶液含有0.4质量%以上、1.0质量%以下的树脂和1.2质量%以上、20质量%以下的有机溶剂。

Description

稀土系粘结磁体的制造方法

技术领域

本发明涉及通过提高磁体密度而使磁特性优异、且具有实用强度和高电阻的高生产率稀土系粘结磁体的制造方法。

背景技术

稀土系永磁体具有高的磁特性，当前在各种领域中使用。稀土系永磁体根据使用的原料粉末、制造方法，大致分类为烧结磁体和粘结磁体，但稀土系粘结磁体（以下，简称为粘结磁体）与稀土系烧结磁体相比，形状的自由度大，另外，由于在磁体粉末彼此之间存在作为绝缘物的树脂，因此具有电阻高的优点。另外，由于能够使用稀土类金属的使用量相比于稀土系烧结磁体为2/3左右的纳米复合材料磁粉，可以预测作为省稀土类永磁体今后会越来越受到关注。

然而，由于粘结磁体含有树脂粘合剂，磁体密度低于合金真密度（例如7.6g/cm³），一般而言，即使是树脂粘合剂的量少的压缩粘结磁体，也为5.5～6.2g/cm³（合金真密度的72～82%左右），磁特性不可避免地低于稀土系烧结磁体。

近年来，开发了稀土系骤冷合金磁体粉末（以下，简称为磁体粉末）不经由树脂粘合剂而通过在500～2500MPa的超高压下的冷轧压缩而结合得到的无粘合剂磁体，并在专利文献1中公开。专利文献1记载的无粘合剂磁体的密度为5.5g/cm³～7.0g/cm³（合金真密度的72～92%左右）。无粘合剂磁体由于不含树脂粘合剂，磁体粉末的体积比率高于粘结磁体，能够期待粘结磁体以往无法得到的磁特性。

然而，无粘合剂磁体，在将磁体粉末冷轧压缩成型后，需要在350℃以上、800℃以下的温度热处理使其进行烧结，实际上因该热处理而磁特性略微降低，因此难以得到期待的磁特性。另外，无粘合剂磁体中的磁体粉末彼此的结合，由于如上所述的低的温度的热处理而原子彼此的固相扩散，因此无法得到高的机械强度，使用用途受限。此外，由于无粘合剂磁体没有使用树脂，得不到粘结磁体所得到的高电阻。

专利文献2中公开了使用常温中为液状的树脂作为树脂粘合剂得到的压缩成型粘结磁体。根据专利文献2的记载，通过使用由流动性优异的磁体粉末和液状树脂粘合剂构成的粒状体，能够得到高密度的粘结磁体，其实施例中的密度为6.2～6.4g/cm³。然而，液状树脂难以操作，且生产效率非常低，因此专利文献2中记载的方法难以在大量生产中适用。

专利文献3中记载了在粘结磁体的制造工序中的复合物的制作时，通过将固态树脂用有机溶剂溶解而使用，能够将磁体粉末的表面用树脂均匀地包覆，通过将这样的复合物压缩成型，能够获得磁特性、机械强度、耐热性和耐蚀性优异的粘结磁体。专利文献3中公开了磁体密度比较高的粘结磁体，实施例中的磁体密度的最大值为6.3g/cm³。然而，根据专利文献3的记载，为了提高磁特性，增大磁体粉末的体积比率是有效的，因此需要减少树脂比例，但若考虑到粘结磁体的成型性、机械强度，则在减少树脂比例上存在界限，专利文献3记载的粘结磁体相对于磁体粉末含有1.5～2.0质量%的树脂，因此难以得到更高的磁体密度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/018123号

专利文献2：日本特开平11－312617号公报

专利文献3：日本特开平6－302418号公报

发明内容

发明所要解决的课题

为了提高磁体密度，如专利文献3所记载，需要减小树脂的比例，或者减少用压缩成型所制作的成型体的空隙。作为减少成型体的空隙的方法之一，可以考虑提高成型压力的方法。因此，本发明的发明人在以往的粘结磁体的制造方法中，尝试了提高成型压力。即，将在以往的制造方法中使用的复合物、例如、以与专利文献3同样的方法制得的复合物，用与专利文献1记载的无粘合剂磁体的压缩条件相同程度的成型压力（1960MPa）进行了压缩成型。然而，用这样的条件制得的粘结磁体不仅要用高的成型压力进行制作，而且得不到所期望的磁体密度。

另外，也尝试了使粘结磁体所含的树脂的比例为1质量%以下，但即使将成型压力提高至1960MPa，也得不到实用的机械强度。而且，电阻也低。

因此，本发明的发明人对于在上述粘结磁体中得不到所期望的磁体密度和机械强度的原因进行了研究，结果，在研究成型前的复合物时，在树脂量与专利文献3相同的复合物中，虽然磁体粉末由树脂大致均匀地包覆，但观察到了许多粒径比较小的磁体粉末的凝聚。另外，在树脂量为1.0质量%以下的复合物中，与前者的复合物同样观察到磁体粉末的凝聚，此外，磁体粉末表面没有形成由树脂的均匀包覆。即使将这样的复合物压缩成型，也无法得到所期望的机械强度、电阻。

本发明的目的在于提供具有相当于无粘合剂磁体的高的磁体密度和高的磁特性且兼具由于以往的粘结磁体同样的高电阻和实用的机械强度的稀土系粘结磁体的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明的稀土系粘结磁体的制造方法包括：准备稀土系骤冷合金磁体粉末的工序；准备将常温中为固体的树脂用有机溶剂溶解得到的溶液的工序；通过混炼上述稀土系骤冷合金磁体粉末与上述溶液，使上述有机溶剂挥发，制作将构成上述稀土系骤冷合金磁体粉末的磁体粉末颗粒用上述树脂包覆得到的稀土系粘结磁体用复合物的工序；以1000MPa以上、2500MPa以下的压力压缩上述稀土系粘结磁体用复合物，制作压缩成型体的工序；和对上述压缩成型体进行热处理的工序，其中，将所混炼的上述稀土系骤冷合金磁体粉末设为100质量%时，上述溶液含有0.4质量%以上、1.0质量%以下的树脂和1.2质量%以上、20质量%以下的有机溶剂。

在某个实施方式中，在上述稀土系粘结磁体用复合物中，上述树脂以90%以上的包覆率包覆上述磁体粉末颗粒。

在某个实施方式中，包覆上述磁体粉末颗粒的上述树脂的厚度为0.1μm以上、1μm以下。

在某个实施方式中，在制作上述压缩成型体的工序中，压缩上述稀土系粘结磁体用复合物，使得上述压缩成型体的密度达到上述稀土系骤冷合金磁体粉末的真密度的83%以上、86%以下的范围。

在某个实施方式中，还包括：上述热处理的工序之后，对上述压缩成型体进行滚磨处理的工序；在用有机溶剂稀释的含有2～13wt%的热固性树脂成分的树脂液中，浸渍上述滚磨处理过的上述压缩成型体的工序；和从上述树脂液取出上述压缩成型体，进行干燥的工序。

发明的效果

根据本发明的实施方式，能够得到在以往的稀土系粘结磁体中无法得到的高的磁体密度的稀土系粘结磁体。根据本发明得到的稀土系粘结磁体具有与高的磁体密度相应的高的磁特性。

根据本发明的实施方式，由于将用树脂极薄且均匀地包覆的磁体粉末在超高压下压缩成型进行制作，因此，可以制造兼具有高的电阻和实用的机械强度的粘结磁体。另外，本发明的制造方法使用容易操作的固态树脂（常温中为固体的树脂），适于大量生产。

附图说明

图1是表示本发明的粘结磁体的制造方法的一例的流程图。

图2的（a）至（d）是表示本发明的制造方法中，利用扫描型电子显微镜观察从混炼的初期到结束为止的磁体粉末的表面状态的结果（SEM图像）的图。

图3的（a）至（b）是表示适合本发明的稀土系粘结磁体的制造方法的实施方式使用的压缩成型装置的结构例的图。

图4是表示适合本发明的实施方式使用的超高压粉末压制装置的结构例的图。

图5的（a）和（b）是分别表示作为样品No.10（比较例）和No.13（实施例）的复合物的观察结果的SEM图像的图。

图6的（a）和（b）是分别表示包覆磁体粉末的表面的树脂的截面的SEM图像（样品No.1、13）的图。

图7的（a）和（b）是分别表示滚磨处理后的磁体的表面的SEM图像（样品No.1、11）的图。

具体实施方式

本发明的发明人对制作磁体粉末的颗粒由树脂均匀地包覆、且磁体粉末的颗粒没有凝聚的粘结磁体用复合物的方法进行了深入研究。其结果发现，在混炼磁体粉末与树脂时，使树脂量比以往相对降低，且将磁体粉末的颗粒表面薄且均匀地包覆的方法，从而完成了本发明。本发明中，通过将该新型的粘结磁体用复合物（以下，简称为“复合物”）在超高压下压缩成型，以以往被认为不可能得到实用的机械强度的1质量%以下的树脂量，得到了磁体密度为上述磁体粉末的真密度的83%以上、86%以下和具有相当于无粘合剂磁体的高且机械强度为30MPa以上的实用强度的粘结磁体。

下面，边参照图1，边说明本发明的稀土系粘结磁体的制造方法。

本发明的稀土系粘结磁体的制造方法进行准备稀土系骤冷合金磁体粉末的工序（S100）；和准备将固态的树脂用有机溶剂溶解得到的溶液的工序（S120）。将所混炼的上述稀土系骤冷合金磁体粉末设为100质量%时，溶液含有0.4质量%以上、1.0质量%以下的树脂和1.2质量%以上、20质量%以下的有机溶剂。根据本发明的发明人的研究可知，当使用上述溶液，以磁体粉末的质量为基准，以树脂为0.4质量%以上、1.0质量%以下的比例混合磁体粉末，制作复合物时，磁体粉末不凝聚，能够制作各个粉末颗粒的表面由树脂薄且均匀地包覆的复合物。

接着，混炼上述的稀土系骤冷合金磁体粉末与溶液（S140）。此时，树脂的量，如上所述，相对于稀土系骤冷合金磁体粉末，以质量比率调整为0.4质量%以上、1.0质量%以下的方式进行混炼。在混炼中通过使有机溶剂挥发，能够制作构成稀土系骤冷合金磁体粉末的磁体粉末颗粒由树脂包覆的稀土系粘结磁体用复合物。在优选的实施方式中，复合物中的树脂以90%以上包覆率包覆磁体粉末颗粒，该树脂的厚度为0.1μm以上、1μm以下。

接着，以1000MPa以上、2500MPa以下的压力压缩稀土系粘结磁体用复合物，制作压缩成型体（S160）。然后，对压缩成型体进行热处理（S180）。在制作该压缩成型体的工序中，优选压缩稀土系粘结磁体用复合物，使得压缩成型体的密度达到稀土系骤冷合金磁体粉末的真密度的83%以上、86%以下的范围。

如上所述，本发明中使用的复合物所含的树脂的比例，以磁体粉末的质量为基准，为0.4质量%以上、1.0质量%以下。当树脂的比例小于0.4质量%时，无法得到实用的机械强度，当超过1.0质量%时，无法得到所期望的磁体密度。树脂的比例优选为0.5质量%以上、0.9质量%以下。

使用相对于磁体粉末为1.2质量%以上、20质量%以下的有机溶剂溶解树脂。当使用该量的有机溶剂溶解树脂时，得到比以往的制造方法、例如专利文献3中记载的制造方法的溶液稀的溶液，当通过将这样的溶液与磁体粉末混合，树脂能够均匀地遍布磁体粉末表面，以比以往薄的树脂厚度均匀地包覆。有机溶剂相对于磁体粉末的比例小于1.2质量%时，混炼磁体粉末与溶液时，在树脂遍布磁体粉末表面整体之前，有可能有机溶剂挥发而不能均匀包覆。根据本发明的发明人的研究可知，有机溶剂相对于磁体粉末的比例在0.9质量%和1.2质量%之间，具有是否能够利用树脂均匀包覆磁体粉末的临界点，在0.9质量%时，包覆率为50%以下，相对于此，在1.2质量%时，能够实现包覆率为90%以上的均匀包覆。此外，当有机溶剂相对于磁体粉末的比例超过20质量%时，有机溶剂挥发完耗费时间，在生产率的方面不优选。

使用的树脂，只要常温中为固体即可，没有特别限制。作为能够合适使用的固态树脂，例如，可以列举双酚A型环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、苯酚酚醛清漆环氧树脂等。另外，作为固化剂，可以列举胺类、聚酰胺类、咪唑类、酸酐类、潜在性固化剂等。

使用的有机溶剂，从作业性的方面考虑，优选常温中为气体的挥发性的有机溶剂。作为能够合适使用的有机溶剂，例如，可以列举丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、苯、甲苯、二甲苯等。从安全性、操作性的观点出发，最优选甲乙酮等酮类。为了降低超高压下的压缩成型中的模具的损伤，希望在复合物中添加、混合硬脂酸钙等润滑剂等。

在使用上述有机溶剂溶解上述固态树脂而得到的溶液中，混合磁体粉末，进行混炼直到有机溶剂挥发，制作复合物。

图2（a）～（d）表示在本发明的制造方法中从混炼的初期到结束为止的磁体粉末的表面的利用扫描型电子显微镜（SEM：Scanning Electron Microscope）的图像。图2（a）表示混炼刚开始后的状态，图2（b）至图2（c）表示混炼的程度进一步进行的状态。图2（d）表示混炼结束的状态。

混炼的途中实际上残留着没有挥发的有机溶剂。但是，在途中停止混炼，在进行SEM观察的准备的过程中进行有机溶剂的挥发。因此，如图2（a）～图2（c）所示，在SEM观察的时刻，有机溶剂已经完全挥发，在磁体粉末颗粒的表面仅残留固态树脂。

在不进行SEM观察时，由于在混炼的途中残留有有机溶剂，进行由树脂的磁体粉末颗粒的包覆。在混炼结束的时刻，有机溶剂完全挥发。因此，在通过混炼结束所得到的复合物中，实质上没有残存有机溶剂，复合物所含的各个磁体粉末颗粒的表面处于由固态树脂包覆的状态。

从图2（a）～（d）可知，随着混炼进行，树脂的包覆进行。在混炼结束时刻，包覆率为90%以上。“包覆率”通过对磁体粉末颗粒表面进行SEM观察，对任意视野的反射电子束图像进行图像解析而求得。根据SEM观察中的反射电子图像，调整电子束的加速电压，通过设为电子束不透过薄的树脂、能够明确判别树脂和磁粉的条件，由对比度的差异能够区分重元素和轻元素。即，在磁体粉末颗粒的表面不存在树脂的区域和由树脂包覆的区域的区分变得容易。包覆率通过对反射电子束图像利用图像解析测得的视野整体的树脂包覆部分的面积/磁体粉末的面积来规定。

在图2的例子中，有机溶剂的量相对于磁体粉末为1.8质量%。因此，在有机溶剂完全挥发完以前，树脂的均匀包覆充分进行。但是，当有机溶剂的量少时，可以认为在树脂还没有充分包覆磁体粉末颗粒的状态（例如与图2（a）、（b）同样的阶段），有机溶剂全部挥发，混炼结束。

在本发明的优选实施方式中，如上操作，制作包覆磁体粉末的树脂的包覆率为90%以上的复合物。其中，包覆的部分的树脂厚度均匀，作为整体在1μm以下。包覆磁体粉末颗粒的树脂的典型厚度为0.1μm～0.5μm。

当包覆率小于90%时，由于没有由树脂包覆的磁体粉末彼此相接而导通，得不到高电阻值的概率提高。包覆率的上限为100%。

将由以上的方法制作的复合物以1000MPa以上、2500MPa以下的超高压力进行压缩成型。当成型压力小于1000MPa时，得不到实用的机械强度、高的磁体密度。另外当超过2500MPa时，由于向模具的负荷过大，作为量产技术不优选。成型压力更优选1400MPa以上、2000MPa以下。

压缩成型体例如能够由以下方法制作。

图3是表示在本发明的实施中能够合适使用的超高压粉末压制装置的概略构成的截面图。图3的装置为能够将在腔体内填充的磁体粉末材料2以高的压力进行单轴压制的装置，具备：形成规定腔体的侧面的内表面的模具4、具有规定腔体的底面的下侧加压面的下冲头6、和具有与下侧加压面对置的上侧加压面的上冲头8。模具4、下冲头6和/或上冲头8由未图示的驱动装置上下移动。

在图3（a）所示的状态下，腔体的上方开放，在腔体的内部填充磁体粉末2。然后，如图3（b）所示，上冲头8下降，或者模具4和下冲头6相对上升，由此腔体内的磁体粉末2被压缩成型，形成成型体（压缩成型体）10。

模具4和上下冲头6、8例如由超硬合金、粉末高速钢形成。模具4和上下冲头6、8不限于上述材料，也能够使用SKS、SKD、SKH等高强度材料。

这些高强度材料由于具有硬的反面、即脆的性质，如果在加压方向上即使略微错位，就容易破损。因此，为了能够进行本发明中实施的那样的超高压成型，需要将模具4和上下冲头6、8的中心轴的错位和倾斜的精度设为0.01mm以下。当该轴错位或轴倾斜大时，在施加超高压时，上下冲头6、8就会屈曲、破损。该问题由于压缩成型体的尺寸越小则上下冲头6、8的轴径越小，会显著发生。

为了防止上下冲头6、8的破损，稳定实施以往困难的超高压压制，本实施方式中使用的超高压粉末压制装置，希望具有图4所示的结构。以下，说明图4所示的高压粉末压制装置的结构。

在图4的装置中，固定模具板14固定模具4，在该模具4的贯通孔中***下冲头6。下冲头6通过下部滑块16上下运动，上冲头8通过上冲头外径增强导向单元28得到增强，通过上部滑块18进行上下运动。上部滑块18下降，上冲头外径增强导向单元28的下端与模具4的上表面接触后，上冲头外径增强导向单元28的下降停止，但上冲头8进一步下降，侵入模具4的贯通孔的内部。通过设置上冲头外径增强导向单元28，能够提高超高压下的上冲头8的耐久性。

该压制装置具备以固定模具板14的中心为基准轴而对称配置的一对线性导轨30a、30b。上部滑块18和下部滑块16通过线性导轨30a、30b连通，上下滑动。另外，在图4所示的压制装置中，由于采用直进（强振）式送料器，能够减小送料杯32的厚度H。由此，能够减小上冲头8退到上方时的上冲头8与模具4的间隙。该间隙越窄，则上冲头8的上下移动量越降低，因此能够降低易于伴随上下运动而产生的轴错位和轴倾斜。

通过对这样压缩成型得到的成型体进行热处理，树脂固化而制作粘结磁体。热处理条件根据使用的树脂的固化条件即可，一般在不活泼气体气氛中或减压气氛中为150℃～200℃、2hr左右，对磁特性几乎没有影响。

本发明中能够使用的稀土系骤冷合金磁体粉末没有特别限制。

例如，可以列举能够将规定组成的合金的熔化液用MS法或SC等辊骤冷法进行骤冷制作得到的骤冷合金薄带粉碎而制造的磁体粉末。作为合适的稀土系骤冷合金磁体粉末，可以列举例如国际公开第2006/064794号或国际公开第2006/101117号中记载的含Ti纳米复合材料磁体粉末、或美国专利第4802931号等中记载的稀土系骤冷合金磁体粉末。

这些粉末的各个磁体粉末颗粒的形状为扁平状（例如磁体粉末颗粒的形状长径比＝短径/长径为0.3以下）。本发明中，复合物中，几乎没有磁体粉末颗粒的凝聚。因此，在将稀土系骤冷合金磁体粉末压缩成型时，伴随复合物的凝聚在粒径大的磁体粉末颗粒间夹着粒径小的磁体粉末颗粒的情况少。因此，当使用具有扁平的形状的上述稀土系骤冷合金磁体粉末时，通过压缩成型，磁体粉末颗粒比较整齐地叠层，不易在磁体粉末颗粒间留下空隙或树脂，易于进行高密填充。

作为稀土系骤冷合金磁体粉末，在使用这样的扁平形状的稀土系骤冷合金磁体粉末时，在本发明的粘结磁体中，通过与压制方向平行的截面的观察求得的磁体粉末颗粒的长边（磁体粉末颗粒的截面在长径方向的边）相对的部分的磁体粉末颗粒间的间隔为2μm以下，典型地为0.1～1.0μm。

本发明的粘结磁体的磁体密度为真密度的83%以上、86%以下。本发明的磁体虽然为粘结磁体，但是具有能够与无粘合剂磁体相匹敌的高的磁体密度。本发明的粘结磁体的密度具体而言为6.4～6.6g/cm³左右，高于通常的粘结磁体的密度（磁体密度6.0～6.2g/cm³左右）以及专利文献2、3中记载的粘结磁体的密度。

另外，本发明的粘结磁体具有与通常的压缩粘结磁体相同程度的电阻。例如，在以4端子法测定本发明的粘结磁体的实施例的电阻时，为1600μΩ·m以上。本发明的优选实施方式的粘结磁体具有30MPa以上的实用的机械强度（环状时根据JIS Z2507记载的方法评价环压强度）。

另外，本发明的粘结磁体，在复合物的阶段包覆磁体粉末颗粒的树脂的典型厚度为0.1μm～0.5μm，非常薄，因此在热处理后的成型体（粘结磁体）表面露出的树脂的厚度也同样变薄。这样的薄的树脂能够由滚磨处理容易地去除。由滚磨处理去除了该薄的树脂的粘结磁体的表面润湿性非常好，因此能够进行在浓度非常低的树脂液中浸渍、干燥从而获得防锈膜的简易防锈。例如，即使通过在用有机溶剂稀释的热固性树脂得到的树脂液（树脂浓度为2～13wt%）中浸渍粘结磁体并进行干燥这样的极为简单的处理，供给80℃×90%RH×50小时的耐候性试验也不会生锈。另外，由于薄的防锈膜在粘结磁体整体形成，尺寸精度优异。以往的粘结磁体在表面露出的树脂的厚度为1μm以上，较厚，由滚磨处理无法去除该树脂。对于这样的粘结磁体实施上述那样的简易防锈处理，也由于残留的树脂的部分排斥用于防锈的树脂液，而得不到期望的耐候性，另外，防锈膜的厚度不均匀，所以尺寸精度变差。

滚磨处理只要是不使粘结磁体产生裂纹且能够去除表面的树脂即可，可以是任何处理，例如，使用SUS等钢介质或塑料介质，用振动滚筒、转动滚筒等进行2～5分钟左右即可。此时的振动数和转动数虽然也依赖于滚筒机的大小、使用的介质等，但要注意不使粘结磁体产生裂纹来确定。

上述树脂液中使用的树脂只要为热固性树脂即可，没有特别限制，作为能够合适使用的树脂，例如，可以列举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、苯酚酚醛清漆环氧树脂、改性环氧树脂、可溶酚醛树脂、线型酚醛树脂、改性酚醛树脂等。将这些树脂用有机溶剂稀释为树脂浓度2～13质量%。使用的有机溶剂可以列举甲醇、乙醇、IPA等。

在上述树脂液中浸渍粘结磁体，其浸渍时间优选为2～5分钟。浸渍后、进行干燥的条件虽然依赖于使用的树脂的固化条件，通常为100～200℃、10～60分钟左右。

在干燥后的粘结磁体表面形成0～10μm（其中除去0μm）厚度的防锈膜。防锈膜的厚度能够在利用SEM的截面观察中进行测定。防锈膜的厚度的下限超过0μm，部分非常薄到无法由显微镜观察测定，滚磨处理后的压缩成型体表面的润湿性非常好，这样即使是薄的防锈膜也可以在粘结磁体表面整体形成，因此上述工序后的粘结磁体即使供给80℃×95%RH的耐湿性试验，50小时以上也不生锈，具有实用的耐候性。

实施例

（实施例1）

作为磁体粉末，准备将由熔体纺丝法得到的Nd_8.6Pr_0.1Fe_84.4B_6.0Ti_0.9原子%组成的骤冷合金薄带粉碎并进行热处理得到的含Ti的纳米复合材料磁体粉末。磁体粉末的从利用筛的分级求得的50%质量粒径在75μm～105μm之间。

将混炼的磁体粉末的质量设为100质量%，以此为基准，准备表1的“树脂量”所示的质量比率的树脂、即双酚A型环氧树脂和固化剂（固化剂相对于环氧树脂为5质量%），制作将这些溶解于甲乙酮（MEK）得到的溶液。甲乙酮的量以所混炼的磁体粉末的质量为基准，根据表1的“MEK量”所示的质量比率规定。

混合该溶液和磁体粉末，进行混炼直到溶液中的甲乙酮完全挥发。然后，以磁体粉末的质量为基准，将0.3质量%的硬脂酸钙与磁体粉末混合，制作复合物。此外，样品No.16为不使用溶液、以磁体粉末为基准仅将0.3质量%的硬脂酸钙与磁体粉末混合得到的样品。

[表1]

对于所得到的复合物，进行利用SEM的观察，评价利用树脂的包覆率、包覆部分的树脂厚度、复合物的凝聚的有无。结果表示在表1中。此外，包覆率通过对SEM观察中的反射电子束图像进行图像解析求得。另外，树脂厚度通过将复合物用树脂包埋后进行研磨使复合物截面露出，用SEM观察复合物截面来测定厚度。图6（a）和（b）分别是表示包覆磁体粉末的表面的树脂的截面的显微镜图像（样品No.1、13）的图（照片上部表示显微镜观察用保护膜，中央部表示树脂，下部表示磁体粉末）。

相对于磁体粉末的树脂量在0.4～1.0质量%的范围且相对于磁体粉末的甲乙酮量在1.2～1.8质量%的复合物（样品No.6～9、11～14：实施例）中，没有磁体粉末的凝聚。另外，在该复合物中，各个磁体粉末颗粒由树脂大致均匀地包覆，其包覆率为90%以上。

从表1的结果（样品No.1～4：比较例）可知，树脂相对于混炼的磁体粉末的质量比率超过1.0质量%时，在复合物中包覆磁体粉末颗粒的树脂的厚度超过1μm。另外，与相对于磁体粉末的甲乙酮的量无关，都大量观察到比较小的磁体粉末的凝聚。

尽管树脂相对于混炼的磁体粉末的质量比率在0.4～1.0质量%的范围内，但相对于磁体粉末的甲乙酮的量小于1.2质量%的复合物（样品No.5、10：比较例）中，存在各个磁体粉末颗粒没有由树脂包覆的部分，其包覆率为42～50%。

在样品No.6～9、11～14（实施例）的复合物中，包覆部分的树脂的厚度为0.1～0.5μm左右，但在相对于磁体粉末的树脂量为0.3质量%的复合物（样品No.15：比较例）中，包覆部分的树脂的厚度为0.05～0.2μm左右。

图5（a）和（b）分别是表示样品No.10（比较例）和No.13（实施例）的复合物的SEM图像的图。从图5（a）可知，比较例的复合物中，大量观察到比较小的磁体粉末的凝聚，相对于此，从图5（b）可知，在实施例的复合物中，几乎看不到比较例那样的凝聚。另外，可知在实施例的复合物中，磁体粉末的各颗粒的整体由树脂大致均匀地包覆，但在比较例的复合物中，存在在磁体粉末的各颗粒中没有被包覆的部分。即，在比较例中，包覆率低于90%。

对这样得到的复合物（样品No.1～15），通过以表1的成型压力进行压缩成型，制作成型体。对该成型体，在减压气氛中以180℃的温度实施2小时热处理，得到内径7.7mm×外径12.8mm×高度4.8mm的环状粘结磁体。

对样品16的磁体粉末，以表1的成型压力进行压缩成型，由此制作成型体，通过以450℃进行热处理，得到无粘合剂磁体。评价所得到的粘结磁体和无粘合剂磁体的磁体密度、成型体强度（环压强度）、电阻。结果表示于表2。此外，密度从成型体的体积和质量计算求得。成型体强度根据JIS Z2507记载的方法，通过压缩试验机在径向施加负荷，测定发生破坏时的负荷。电阻通过另外从各个样品在相同条件下制作17mm×5mm×5mm的棱柱状粘结磁体和无粘合剂磁体，以4端子法测定。

由表2可知，实施例的粘结磁体在密度、强度、电阻的所有项目中，都满足磁体密度6.4g/c3以上、成型体强度30MPa以上、电阻1600μΩ·cm以上，但比较例的粘结磁体和样品No.16的无粘合剂磁体没有满足这些的所有项目。

[表2]

作为磁体粉末，准备Magnequench公司制的单相系骤冷磁体粉末，以与实施例1的样品13相同的条件制作复合物、成型体（样品No.17）。该单相系骤冷磁体粉末的组成为Nd₁₂Fe₇₇B₅Co₆（原子%），平均粒径（从通过筛的分级求得的50%质量粒径）为90μm。所得到的粘结磁体的密度为6.5g/cm³、环压强度为36MPa、电阻为2000μΩ·cm，具有所需要的密度、强度、电阻。

（实施例3）

以与实施例1和实施例2的样品No.1、7、8、11、12、13、17相同的条件制作复合物、成型体。各个条件汇总表示在表3中（磁体粉末A与实施例1中使用的磁体粉末相同，磁体粉末B与实施例2中使用的磁体粉末相同）。

[表3]

对这些成型体，使用SUS介质，用振动滚筒（TIPTON公司制CCL－50SB）进行3分钟滚磨处理。在图7（a）和（b）中表示将滚磨处理后的样品No.1和No.11的磁体表面分别用扫描型电子显微镜（SEM）观察得到的图像。可知在相对于磁体粉末的树脂量为2.0质量%的样品No.1的表面残留有树脂，相对于此，从相对于磁体粉末的树脂量为0.5质量%的样品No.11的表面，树脂被干净地去除。

将滚磨处理后的各个成型体在表4所示的树脂液（树脂I用IPA稀释甲酚型酚醛树脂，树脂II用乙醇稀释特殊改性环氧树脂，调整为表4所示的浓度）中浸渍3分钟，提出来在150℃的大气中干燥30分钟。在干燥后的实施例的成型体的表面形成0.5～3μm的树脂膜（防锈膜），在比较例的成型体的表面形成10～40μm（通过利用SEM的截面观察进行测定）的树脂膜（防锈膜）。对这些成型体进行尺寸精度和耐候性的评价。尺寸精度中，将树脂膜厚为±5μm作为合格，将在其以上作为不合格，耐候性中，将在80℃×95%RH的恒温恒湿槽内放置50小时，将没有生锈的作为合格，将生锈的作为不合格。结果表示在表4中。（尺寸精度、耐候性均合格：○、仅尺寸精度不合格：×、仅耐候性不合格：锈、尺寸精度、耐候性均不合格：锈×）

可知实施例的粘结磁体的树脂浓度在2～13质量%的范围，则尺寸精度、耐候性均合格。

[表4]

工业上的可利用性

本发明由于磁体密度高、磁特性优异，且具有实用强度和高的电阻，能够适合在现有的粘结磁体所使用的各种领域中使用。

符号说明

2 磁体粉末（稀土系骤冷合金磁体粉末）

4 模具

6 下冲头

8 上冲头

10 成型体（压缩成型体）

14 固定模具板

16 下部滑块

18 上部滑块

28 上冲头外径增强导向单元

30a 线性导轨

30b 线性导轨

32 送料杯

Claims

1.一种稀土系粘结磁体的制造方法，其特征在于，包括：

准备稀土系骤冷合金磁体粉末的工序；

准备将常温中为固体的树脂用有机溶剂溶解得到的溶液的工序；

通过混炼所述稀土系骤冷合金磁体粉末与所述溶液，使所述有机溶剂挥发，制作将构成所述稀土系骤冷合金磁体粉末的磁体粉末颗粒用所述树脂包覆得到的稀土系粘结磁体用复合物的工序；

以1000MPa以上、2500MPa以下的压力压缩所述稀土系粘结磁体用复合物，制作压缩成型体的工序；和

对所述压缩成型体进行热处理，由此，制作密度为6.4～6.6g/cm³、具有30MPa以上的机械强度的稀土系粘结磁体的工序，

所述磁体粉末的从利用筛的分级求得的50％质量粒径在75μm～105μm之间，

在所述稀土系粘结磁体用复合物中，所述树脂以90％以上的包覆率包覆所述磁体粉末颗粒，并且包覆所述磁体粉末颗粒的所述树脂的厚度为0.1μm以上、1μm以下，

在该制造方法中，将所混炼的所述稀土系骤冷合金磁体粉末设为100质量％时，所述溶液含有0.4质量％以上、1.0质量％以下的包含固化剂的树脂和1.2质量％以上、20质量％以下的有机溶剂。

2.如权利要求1所述的稀土系粘结磁体的制造方法，其特征在于，包括：

所述热处理的工序之后，对所述压缩成型体进行滚磨处理的工序；

在用有机溶剂稀释的含有2～13质量％的热固性树脂成分的树脂液中，浸渍所述滚磨处理过的所述压缩成型体的工序；和

从所述树脂液取出所述压缩成型体，进行干燥的工序。