JP2013191612A - 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 - Google Patents
希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013191612A JP2013191612A JP2012054696A JP2012054696A JP2013191612A JP 2013191612 A JP2013191612 A JP 2013191612A JP 2012054696 A JP2012054696 A JP 2012054696A JP 2012054696 A JP2012054696 A JP 2012054696A JP 2013191612 A JP2013191612 A JP 2013191612A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- green sheet
- sintering
- binder
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 81
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 75
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 64
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 53
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 27
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 17
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 78
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 31
- GHYOCDFICYLMRF-UTIIJYGPSA-N (2S,3R)-N-[(2S)-3-(cyclopenten-1-yl)-1-[(2R)-2-methyloxiran-2-yl]-1-oxopropan-2-yl]-3-hydroxy-3-(4-methoxyphenyl)-2-[[(2S)-2-[(2-morpholin-4-ylacetyl)amino]propanoyl]amino]propanamide Chemical compound C1(=CCCC1)C[C@@H](C(=O)[C@@]1(OC1)C)NC([C@H]([C@@H](C1=CC=C(C=C1)OC)O)NC([C@H](C)NC(CN1CCOCC1)=O)=O)=O GHYOCDFICYLMRF-UTIIJYGPSA-N 0.000 abstract description 24
- 229940125797 compound 12 Drugs 0.000 abstract description 24
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 69
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 31
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 23
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 19
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 13
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 12
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 9
- 229920000346 polystyrene-polyisoprene block-polystyrene Polymers 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- WWUVJRULCWHUSA-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-pentene Chemical compound CCCC(C)=C WWUVJRULCWHUSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 6
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical group C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 6
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N Methyl stearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000007757 hot melt coating Methods 0.000 description 4
- QSQLTHHMFHEFIY-UHFFFAOYSA-N methyl behenate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC QSQLTHHMFHEFIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 3
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 3
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001490 poly(butyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 3
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-1-ene Chemical compound CCC(C)=C MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N epoxidized methyl oleate Natural products CCCCCCCCC1OC1CCCCCCCC(=O)OC CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 ethyl acetate Chemical compound 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 2
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- UNILWMWFPHPYOR-KXEYIPSPSA-M 1-[6-[2-[3-[3-[3-[2-[2-[3-[[2-[2-[[(2r)-1-[[2-[[(2r)-1-[3-[2-[2-[3-[[2-(2-amino-2-oxoethoxy)acetyl]amino]propoxy]ethoxy]ethoxy]propylamino]-3-hydroxy-1-oxopropan-2-yl]amino]-2-oxoethyl]amino]-3-[(2r)-2,3-di(hexadecanoyloxy)propyl]sulfanyl-1-oxopropan-2-yl Chemical compound O=C1C(SCCC(=O)NCCCOCCOCCOCCCNC(=O)COCC(=O)N[C@@H](CSC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)C(=O)NCC(=O)N[C@H](CO)C(=O)NCCCOCCOCCOCCCNC(=O)COCC(N)=O)CC(=O)N1CCNC(=O)CCCCCN\1C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2CC/1=C/C=C/C=C/C1=[N+](CC)C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C1 UNILWMWFPHPYOR-KXEYIPSPSA-M 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000828 alnico Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000012691 depolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
【解決手段】磁石原料を磁石粉末に粉砕し、粉砕された磁石粉末とバインダーとを混合することによりコンパウンド12を生成する。そして、生成したコンパウンド12をシート状に成形したグリーンシート14を作製する。その後、成形したグリーンシート14の磁場配向を行い、更に、グリーンシート14を大気圧より高い圧力に加圧した非酸化性雰囲気下において200℃〜900℃で数時間保持することにより仮焼処理を行う。続いて、グリーンシート14を焼成温度で焼結することにより永久磁石1を製造する。
【選択図】図2
Description
更に、粉末状の磁石粒子に対して仮焼を行うので、成形後の磁石粒子に対して仮焼を行う場合と比較して、仮焼対象となる磁石の表面積を大きくすることができる。即ち、仮焼体中の炭素量をより確実に低減させることが可能となる。
更に、粉末状の磁石粒子に対して仮焼を行うので、成形後の磁石粒子に対して仮焼を行う場合と比較して、仮焼対象となる磁石の表面積を大きくすることができる。即ち、仮焼体中の炭素量をより確実に低減させることが可能となる。
先ず、本発明に係る永久磁石1の構成について説明する。図1は本発明に係る永久磁石1を示した全体図である。尚、図1に示す永久磁石1は扇型形状を備えるが、永久磁石1の形状は打ち抜き形状によって変化する。
本発明に係る永久磁石1はNd−Fe−B系の異方性磁石である。尚、各成分の含有量はNd:27〜40wt%、B:0.8〜2wt%、Fe(電解鉄):60〜70wt%とする。また、磁気特性向上の為、Dy、Tb、Co、Cu、Al、Si、Ga、Nb、V、Pr、Mo、Zr、Ta、Ti、W、Ag、Bi、Zn、Mg等の他元素を少量含んでも良い。図1は本実施形態に係る永久磁石1を示した全体図である。
更に、バインダーに樹脂を用いる場合には、構造中に酸素原子を含まず、且つ解重合性のあるポリマーを用いるのが好ましい。また、後述のようにホットメルト成形によりグリーンシートを成形する場合には、成形されたグリーンシートを加熱して軟化した状態で磁場配向を行う為に、熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には以下の一般式(1)に示されるモノマーから選ばれる1種又は2種以上の重合体又は共重合体からなるポリマーが該当する。
尚、バインダーに用いる樹脂としては、磁場配向を適切に行う為に250℃以下で軟化する熱可塑性樹脂、より具体的にはガラス転移点又は融点が250℃以下の熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。
次に、本発明に係る永久磁石1の製造方法について図2を用いて説明する。図2は本実施形態に係る永久磁石1の製造工程を示した説明図である。
先ず、ビーズミル11等で微粉砕された磁石粉末にバインダーを混合することにより、磁石粉末とバインダーからなる粉末状の混合物(コンパウンド)12を作製する。ここで、バインダーとしては、上述したように樹脂や長鎖炭化水素や脂肪酸メチルエステルやそれらの混合物等が用いられる。例えば、樹脂を用いる場合には構造中に酸素原子を含まず、且つ解重合性のあるポリマーからなる熱可塑性樹脂を用い、一方、長鎖炭化水素を用いる場合には、室温で固体、室温以上で液体である長鎖飽和炭化水素(長鎖アルカン)を用いるのが好ましい。また、脂肪酸メチルエステルを用いる場合には、ステアリン酸メチルやドコサン酸メチル等を用いるのが好ましい。また、バインダーの添加量は、上述したように添加後のコンパウンド12における磁石粉末とバインダーの合計量に対するバインダーの比率が、1wt%〜40wt%、より好ましくは2wt%〜30wt%、更に好ましくは3wt%〜20wt%となる量とする。尚、バインダーの添加は、窒素ガス、Arガス、Heガスなど不活性ガスからなる雰囲気で行う。尚、磁石粉末とバインダーとの混合は、例えば有機溶媒に磁石粉末とバインダーとをそれぞれ投入し、攪拌機で攪拌することにより行う。そして、攪拌後に磁石粉末とバインダーとを含む有機溶媒を加熱して有機溶媒を気化させることにより、コンパウンド12を抽出する。また、磁石粉末とバインダーとの混合は、窒素ガス、Arガス、Heガスなど不活性ガスからなる雰囲気で行うことが望ましい。また、特に磁石粉末を湿式法で粉砕した場合においては、粉砕に用いた有機溶媒から磁石粉末を取り出すことなくバインダーを有機溶媒中に添加して混練し、その後に有機溶媒を揮発させて後述のコンパウンド12を得る構成としても良い。
図3に示すようにスロットダイ方式に用いられるダイ15は、ブロック16、17を互いに重ね合わせることにより形成されており、ブロック16、17との間の間隙によってスリット18やキャビティ(液溜まり)19を形成する。キャビティ19はブロック17に設けられた供給口20に連通される。そして、供給口20はギアポンプ(図示せず)等によって構成される塗布液の供給系へと接続されており、キャビティ19には供給口20を介して、計量された流体状のコンパウンド12が定量ポンプ等により供給される。更に、キャビティ19に供給された流体状のコンパウンド12はスリット18へ送液されて単位時間一定量で幅方向に均一な圧力でスリット18の吐出口21から予め設定された塗布幅により吐出される。一方で、支持基材13はコーティングロール22の回転に伴って予め設定された速度で連続搬送される。その結果、吐出した流体状のコンパウンド12が支持基材13に対して所定厚さで塗布され、その後、放熱して凝固することにより支持基材13上に長尺シート状のグリーンシート14が成形される。
また、磁場配向した後に行うグリーンシート14の放熱及び凝固は、搬送状態で行うことが好ましい。それによって、製造工程をより効率化することが可能となる。
図6に示すように、加熱装置37は発熱体となる平板部材38の内部に略U字型の空洞39を形成し、空洞39内に所定温度(例えば100〜300℃)に加熱された熱媒体であるシリコーンオイルを循環させる構成とする。そして、図4に示すホットプレート26の代わりに、加熱装置37をソレノイド25内においてグリーンシート14に対して上下一対に配置する。それによって、連続搬送されるグリーンシート14を、熱媒体により発熱された平板部材38を介して加熱し、軟化させる。尚、平板部材38はグリーンシート14に対して当接させても良いし、所定間隔離間させて配置しても良い。そして、軟化したグリーンシート14の周囲に配置されたソレノイド25によって、グリーンシート14の面内方向且つ長さ方向(図4の矢印27方向)に対して磁場が印加され、グリーンシート14に対して適切に均一な磁場を配向させることが可能となる。尚、図6に示すような熱媒体を用いた加熱装置37では、一般的なホットプレート26のように内部に電熱線を有さないので、磁場中に配置した場合であってもローレンツ力によって電熱線が振動したり切断される虞が無く、適切にグリーンシート14の加熱を行うことが可能となる。また、電流による制御を行う場合には、電源のON又はOFFで電熱線が振動することにより疲労破壊の原因となる問題が有るが、熱媒体を熱源とした加熱装置37を用いることによって、そのような問題を解消することが可能となる。
また、特に磁石原料を有機溶媒中で湿式粉砕により粉砕した場合には、有機溶媒を構成する有機化合物の熱分解温度且つバインダー分解温度で仮焼処理を行う。それによって、残留した有機溶媒についても除去することが可能となる。有機化合物の熱分解温度については、用いる有機溶媒の種類によって決定されるが、上記バインダー分解温度であれば基本的に有機化合物の熱分解についても行うことが可能となる。
図7に示すようにSPS焼結を行う場合には、先ず、グラファイト製の焼結型41に成形体40を設置する。尚、上述した仮焼処理についても成形体40を焼結型41に設置した状態で行っても良い。そして、焼結型41に設置された成形体40を真空チャンパー42内に保持し、同じくグラファイト製の上部パンチ43と下部パンチ44をセットする。そして、上部パンチ43に接続された上部パンチ電極45と下部パンチ44に接続された下部パンチ電極46とを用いて、低電圧且つ高電流の直流パルス電圧・電流を印加する。それと同時に、上部パンチ43及び下部パンチ44に対して加圧機構(図示せず)を用いて夫々上下方向から荷重を付加する。その結果、焼結型41内に設置された成形体40は、加圧されつつ焼結が行われる。また、生産性を向上させる為に、複数(例えば10個)の成形体に対して同時にSPS焼結を行うことが好ましい。尚、複数の成形体40に対して同時にSPS焼結を行う場合には、一の空間に複数の成形体40を配置しても良いし、成形体40毎に異なる空間に配置するようにしても良い。尚、成形体40毎に異なる空間に配置する場合には、空間毎に成形体40を加圧する上部パンチ43や下部パンチ44は各空間の間で一体とする(即ち同時に加圧ができる)ように構成する。
尚、具体的な焼結条件を以下に示す。
加圧値:1MPa
焼結温度:940℃まで10℃/分で上昇させ、5分保持
雰囲気:数Pa以下の真空雰囲気
(実施例1)
実施例はNd−Fe−B系磁石であり、合金組成はwt%でNd/Fe/B=32.7/65.96/1.34とする。また、バインダーとしてはポリイソブチレン(PIB)を用いた。また、磁石原料はトルエンを有機溶媒に用いた湿式粉砕により粉砕した。また、加熱溶融したコンパウンドをスロットダイ方式により基材に塗工してグリーンシートを成形した。また、仮焼処理は、成形前の磁石粉末を大気圧(尚、本実施例では特に製造時の大気圧が標準大気圧(約0.1MPa)であると仮定する)より高い0.5MPaに加圧した水素雰囲気下において600℃で5時間保持することにより行った。尚、仮焼中の水素の供給量は5L/minとする。また、グリーンシートの焼結はSPS焼結(加圧値:1MPa、焼結温度:940℃まで10℃/分で上昇させ、5分保持)により行った。尚、他の工程は上述した[永久磁石の製造方法]と同様の工程とする。
混合するバインダーをスチレンとイソプレンの共重合体であるスチレン−イソプレンブロック共重合体(SIS)とした。仮焼時の加圧は0.5MPaとする。他の条件は実施例1と同様である。
混合するバインダーをイソプレンの重合体であるポリイソプレン(イソプレンゴム、IR)とした。仮焼時の加圧は0.5MPaとする。他の条件は実施例1と同様である。
混合するバインダーを1,3−ブタジエンの重合体であるポリブタジエン(ブタジエンゴム、BR)とした。仮焼時の加圧は0.5MPaとする。他の条件は実施例1と同様である。
混合するバインダーをスチレンとブタジエンの共重合体であるスチレン−ブタジエンブロック共重合体(SBS)とした。仮焼時の加圧は0.5MPaとする。他の条件は実施例1と同様である。
混合するバインダーをポリイソブチレン(PIB)とした。仮焼時の加圧は大気圧(約0.1MPa)とする。他の条件は実施例1と同様である。
混合するバインダーをスチレン−イソプレンブロック共重合体(SIS)とした。仮焼時の加圧は大気圧(約0.1MPa)とする。他の条件は実施例1と同様である。
混合するバインダーをイソプレンの重合体であるポリイソプレン(イソプレンゴム、IR)とした。仮焼時の加圧は大気圧(約0.1MPa)とする。他の条件は実施例1と同様である。
混合するバインダーを1,3−ブタジエンの重合体であるポリブタジエン(ブタジエンゴム、BR)とした。仮焼時の加圧は大気圧(約0.1MPa)とする。他の条件は実施例1と同様である。
混合するバインダーをスチレンとブタジエンの共重合体であるスチレン−ブタジエンブロック共重合体(SBS)とした。仮焼時の加圧は大気圧(約0.1MPa)とする。他の条件は実施例1と同様である。
仮焼処理に関する工程は行わずに製造した。他の条件は実施例1と同様である。
混合するバインダーをポリブチルメタクリレートとした。他の条件は実施例1と同様である。
ここで、図8は実施例1の磁場配向後のグリーンシートの外観形状を示した写真である。図8に示すように実施例1の磁石配向後のグリーンシートでは磁石表面に逆立ちは見られなかった。従って、図8に示すグリーンシートを打ち抜いて所望の形状とする実施例1の永久磁石では、焼結後の修正加工をする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。それにより、高い寸法精度で永久磁石を成形可能となる。
上記実施例1〜5及び比較例1〜7の各磁石内に残存する酸素濃度[ppm]及び炭素濃度[ppm]を測定した。また、実施例1〜5及び比較例1〜7の各磁石について残留磁束密度[kG]と保磁力[kOe]を測定した。図9に測定結果の一覧を示す。
また、グリーンシート14を焼結する前に、グリーンシート14を非酸化性雰囲気下でバインダー分解温度に一定時間保持することによりバインダーを飛散させて除去するので、磁石粒子の含有する炭素量を予め低減させることができる。その結果、焼結後の磁石の主相と粒界相との間に空隙を生じさせることなく、また、磁石全体を緻密に焼結することが可能となり、保磁力が低下することを防止できる。また、焼結後の磁石の主相内にαFeが多数析出することなく、磁石特性を大きく低下させることがない。特に、大気圧より高い圧力に加圧した非酸化性雰囲気下で仮焼処理を行うことによって、バインダーの分解及び除去を促進し、磁石粒子の含有する炭素量をより低減させることができる。また、有機溶媒を用いた湿式粉砕により磁石粉末を粉砕したり、アルコキシドや金属錯体等の有機金属化合物を添加した場合であっても、焼結前に残存する有機化合物を熱分解させて磁石粒子中に含有する炭素を予め焼失(炭素量を低減)させることができる。
また、仮焼処理を水素雰囲気下又は水素と不活性ガスの混合ガス雰囲気下において200℃〜900℃で一定時間保持することにより行うこととすれば、磁石内に含有する炭素をメタンとして排出することが可能となり、磁石内に含有する炭素量をより確実に低減させることができる。
また、バインダーは、酸素原子を含まないモノマーの重合体又は共重合体からなる樹脂であるので、磁石内に含有する酸素量を低減させることができる。また、特にバインダーとして熱可塑性樹脂を用いれば、加熱することにより一旦成形されたグリーンシート14を軟化させることができ、磁場配向を適切に行わせることが可能となる。
特にバインダーとして酸素原子を含まないポリイソブチレンやスチレンとイソプレンの共重合体を用いることにより、仮焼によってバインダーを分解させ、磁石粒子の含有する炭素量を低減させることができるとともに、磁石内に含有する酸素量についても低減させることができる。
また、ホットメルト成形によってグリーンシート14を成形するので、スラリー成形を行う場合等と比較して磁場配向時において液寄り、即ち、グリーンシート14の厚みの偏りが生じる虞が無い。また、バインダーが十分に絡まり合った状態となるので、脱バインダー工程での層間剥離が生じる虞が無い。
例えば、磁石粉末の粉砕条件、混練条件、仮焼条件、焼結条件などは上記実施例に記載した条件に限られるものではない。例えば、上記実施例では、スロットダイ方式によりグリーンシートを形成しているが、他の方式(例えばカレンダーロール方式、コンマ塗工方式、押出成型、射出成型、金型成型、ドクターブレード方式等)を用いてグリーンシートを形成しても良い。また、有機溶媒に磁石粉末やバインダーを混合したスラリーを生成し、その後に生成したスラリーをシート状に成形することによってグリーンシートを作成することとしても良い。その場合にはバインダーとして熱可塑性樹脂以外を用いることも可能である。また、仮焼を行う際の雰囲気は非酸化性雰囲気であれば水素雰囲気以外(例えば窒素雰囲気、He雰囲気等、Ar雰囲気等)で行っても良い。
11 ビーズミル
12 コンパウンド
13 支持基材
14 グリーンシート
15 ダイ
25 ソレノイド
26 ホットプレート
37 加熱装置
40 成形体
Claims (6)
- 磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、
前記粉砕された磁石粉末を成形体に成形する工程と、
前記成形体を大気圧より高い圧力に加圧した非酸化性雰囲気下で仮焼する工程と、
仮焼された前記成形体を焼成温度で保持することにより焼結する工程と、により製造されることを特徴とする希土類永久磁石。 - 磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、
前記粉砕された磁石粉末を大気圧より高い圧力に加圧した非酸化性雰囲気下で仮焼して仮焼体を得る工程と、
前記仮焼体を成形体に成形する工程と、
前記成形体を焼成温度で保持することにより焼結する工程と、により製造されることを特徴とする希土類永久磁石。 - 前記成形体又は前記磁石粉末を仮焼する工程では、前記成形体又は前記磁石粉末を水素雰囲気下又は水素と不活性ガスの混合ガス雰囲気下において200℃〜900℃で一定時間保持することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の希土類永久磁石。
- 磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、
前記粉砕された磁石粉末を成形体に成形する工程と、
前記成形体を大気圧より高い圧力に加圧した非酸化性雰囲気下で仮焼する工程と、
仮焼された前記成形体を焼成温度で保持することにより焼結する工程と、を有することを特徴とする希土類永久磁石の製造方法。 - 磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、
前記粉砕された磁石粉末を大気圧より高い圧力に加圧した非酸化性雰囲気下で仮焼して仮焼体を得る工程と、
前記仮焼体を成形体に成形する工程と、
前記成形体を焼成温度で保持することにより焼結する工程と、を有することを特徴とする希土類永久磁石の製造方法。 - 前記成形体又は前記磁石粉末を仮焼する工程では、前記成形体又は前記磁石粉末を水素雰囲気下又は水素と不活性ガスの混合ガス雰囲気下において200℃〜900℃で一定時間保持することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の希土類永久磁石の製造方法。
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012054696A JP5969782B2 (ja) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | 希土類永久磁石の製造方法 |
KR1020197009509A KR102123194B1 (ko) | 2012-03-12 | 2013-03-08 | 희토류 영구 자석의 제조 방법 |
KR1020207016346A KR20200069385A (ko) | 2012-03-12 | 2013-03-08 | 희토류 영구 자석의 제조 방법 |
EP13761122.4A EP2827348B1 (en) | 2012-03-12 | 2013-03-08 | Rare earth permanent magnet and method for producing rare earth permanent magnet |
PCT/JP2013/056433 WO2013137134A1 (ja) | 2012-03-12 | 2013-03-08 | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 |
KR1020167036329A KR20170003707A (ko) | 2012-03-12 | 2013-03-08 | 희토류 영구 자석의 제조 방법 |
US14/233,286 US10770207B2 (en) | 2012-03-12 | 2013-03-08 | Rare-earth permanent magnet and method for manufacturing rare-earth permanent magnet |
CN201380004067.6A CN103959412B (zh) | 2012-03-12 | 2013-03-08 | 稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法 |
KR1020147004671A KR20140134258A (ko) | 2012-03-12 | 2013-03-08 | 희토류 영구 자석 및 희토류 영구 자석의 제조 방법 |
TW102108735A TWI578343B (zh) | 2012-03-12 | 2013-03-12 | Manufacture method of rare earth permanent magnet and rare earth permanent magnet |
US16/927,431 US20200357545A1 (en) | 2012-03-12 | 2020-07-13 | Rare-earth permanent magnet and method for manufacturing rare-earth permanent magnet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012054696A JP5969782B2 (ja) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | 希土類永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013191612A true JP2013191612A (ja) | 2013-09-26 |
JP5969782B2 JP5969782B2 (ja) | 2016-08-17 |
Family
ID=49391598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012054696A Expired - Fee Related JP5969782B2 (ja) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | 希土類永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5969782B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170132215A (ko) | 2015-03-24 | 2017-12-01 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 희토류 자석 형성용 소결체 및 희토류 소결 자석 |
US10867729B2 (en) | 2015-03-24 | 2020-12-15 | Nitto Denko Corporation | Method for producing sintered body that forms rare-earth permanent magnet and has non-parallel easy magnetization axis orientation |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55164048A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of intermetallic compound ferromagnetic body |
JPS5655533A (en) * | 1979-10-08 | 1981-05-16 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Manufactre of rare earth element magnet |
JPH04369203A (ja) * | 1991-06-17 | 1992-12-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 希土類永久磁石およびその製造方法 |
JPH05135978A (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-01 | Seiko Epson Corp | 希土類磁石の製造方法 |
JP2005136091A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Sony Corp | 磁歪素子 |
JP2007266038A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Tdk Corp | 希土類永久磁石の製造方法 |
-
2012
- 2012-03-12 JP JP2012054696A patent/JP5969782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55164048A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of intermetallic compound ferromagnetic body |
JPS5655533A (en) * | 1979-10-08 | 1981-05-16 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Manufactre of rare earth element magnet |
JPH04369203A (ja) * | 1991-06-17 | 1992-12-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 希土類永久磁石およびその製造方法 |
JPH05135978A (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-01 | Seiko Epson Corp | 希土類磁石の製造方法 |
JP2005136091A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Sony Corp | 磁歪素子 |
JP2007266038A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Tdk Corp | 希土類永久磁石の製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170132215A (ko) | 2015-03-24 | 2017-12-01 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 희토류 자석 형성용 소결체 및 희토류 소결 자석 |
US10867729B2 (en) | 2015-03-24 | 2020-12-15 | Nitto Denko Corporation | Method for producing sintered body that forms rare-earth permanent magnet and has non-parallel easy magnetization axis orientation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5969782B2 (ja) | 2016-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5411956B2 (ja) | 希土類永久磁石、希土類永久磁石の製造方法及び希土類永久磁石の製造装置 | |
WO2013137134A1 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP5969781B2 (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
JP5103553B1 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP2013219322A (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
WO2013137132A1 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP5411957B2 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP2015226337A (ja) | 回転電機用永久磁石、回転電機用永久磁石の製造方法、回転電機及び回転電機の製造方法 | |
JPWO2015121917A1 (ja) | Spmモータ用リング磁石、spmモータ用リング磁石の製造方法、spmモータ及びspmモータの製造方法 | |
JP6251545B2 (ja) | 加圧焼結装置及び加圧焼結方法 | |
WO2015121915A1 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP5203520B2 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP5969782B2 (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
JP6147505B2 (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
WO2015121914A1 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
WO2015121916A1 (ja) | 永久磁石、永久磁石の製造方法、spmモータ及びspmモータの製造方法 | |
JP5203522B2 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP2013191610A (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP2013191609A (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP5926989B2 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP2015207687A (ja) | 永久磁石及び永久磁石の製造方法 | |
WO2015121913A1 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 | |
JP2016032024A (ja) | 永久磁石、永久磁石の製造方法、回転電機及び回転電機の製造方法 | |
JP5969783B2 (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
JP5203521B2 (ja) | 希土類永久磁石及び希土類永久磁石の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160301 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160621 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160708 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5969782 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |