JP2023047307A - 希土類磁性体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Nd-Fe-B系主合金及び重希土類拡散源を含み、
前記Nd-Fe-B系主合金は、Nd-Fe-B系合金、低融点合金及びその他添加剤を含み、
前記Nd-Fe-B系合金の原料は、それぞれ重量百分率で、
28%≦R≦30%、
0.8%≦B≦1.2%、
0%≦Hо≦5%、
0%≦M≦3%、であり、
前記Rは、Nd、Prの少なくとも一つ、
前記Mは、Co、Tiの少なくとも一つ、
その他の成分はFeであり、
前記低融点合金は、NdCu、NdAl、NdGaの少なくとも一つ、
各成分は重量百分率で、
0%≦NdCu≦3%、
0%≦NdAl≦3%、
0%≦NdGa≦3%、であり、
前記重希土類拡散源は、RxHyM1-x-yの式で示され、
Rは、Nd、Pr、Ce、La、Ho、Gdの少なくとも一つ、
Hは、Tb、Dyの少なくとも一つ、
Mは、Al、Cu、Ga、Ti、Co、Mg、Zn、Snの少なくとも一つであり、
x、yはそれぞれ重量百分率で、10%<x≦50%、40%<y≦70%であり、
前記重希土類拡散源はRH相に分布し、RHM相はモザイク状に均一に分布し、
前記希土類磁性体は主相、R元素シェル層、遷移金属元素シェル層、及び前記主相、前記R元素シェル層、前記遷移金属元素シェル層で囲まれる三角領域を有し、前記R元素シェル層のRは、Nd、Pr、Ce、La、Hо、Gdの少なくとも一つであり、前記遷移金属元素シェル層の遷移金属は、Cu、Al、Gaの少なくとも一つであり、
前記三角領域は、第一スキャン点がNdaFebRcMd、第二スキャン点がNdeFefRgHhKiMj、第三スキャン点がNdkFelRmDnMoで示され、
前記NdaFebRcMdにおいて、RはPr、Ce、La、Hо、Gdの少なくとも一つ、MはAl、Cu、Ga、Ti、Co、Mg、Zn、Snの少なくとも三つ、a、b、c、dはそれぞれ重量百分率で、30%≦a≦70%、5%≦b≦40%、5%≦c≦35%、0%≦d≦15%であり、
前記NdeFefRgHhKiMjにおいて、RはPr、Ce、Laの少なくとも一つ、HはTb、Dyの少なくとも一つ、KはHо又はGdであり、MはAl、Cu、Ga、Ti、Co、Mg、Zn、Snの少なくとも三つであり、e、f、g、h、i、jはそれぞれ重量百分率で、25%≦e≦65%、5%≦f≦35%、5%≦g≦30%、5%≦h≦30%、5%≦i≦10%、0%≦j≦10%であり、
前記NdkFelRmDnMoにおいて、RはPr、Ce、LaHо、Gdの少なくとも一つ、DはAl、Cu、Gaの少なくとも一つ、MはTi、Co、Mg、Zn、Snの少なくとも一つであり、k、l、m、n、oはそれぞれ重量百分率で、30%≦k≦70%、5%≦l≦35%、5%≦m≦35%、5%≦n≦25%、0%≦o≦10%、であることを特徴とする。
(ステップ1)前記Nd-Fe-B系合金の原料を溶錬及びストリップキャスト法によりNd-Fe-B系合金薄片を作成し、前記Nd-Fe-B系合金薄片を150~400μmの大きさに粉砕し、
(ステップ2)粉砕した前記Nd-Fe-B系合金薄片と前記低融点合金の粉末及び潤滑剤を混合及び撹拌し、混合物を水素処理炉に投入して水素吸着処理及び脱水素処理を行い、ジェットミルでNd-Fe-B系合金粉末に加工し、
(ステップ3)前記Nd-Fe-B系合金粉末を圧縮成形処理及び焼結処理して前記Nd-Fe-B系主合金からなる磁性体を作成し、
(ステップ4)焼結後の前記Nd-Fe-B系主合金からなる磁性体を所望の形状に加工し、前記Nd-Fe-B系主合金からなる磁性体に垂直、又は、C軸に平行な面に前記重希土類拡散源の薄膜を形成し、
(ステップ5)拡散処理及び時効処理を行う、ことを特徴とする。
前記Nd-Fe-B系合金粉末の粒子径は3~5μmである、ことを特徴とする。
前記時効処理の温度は420~680℃、時効時間は3~10時間、昇温速度は1~5℃/分、降温速度は5~20℃/分である、ことを特徴とする。
(ステップ1)ステップ2で添加する低融点合金以外の成分を溶錬し、スプリットキャスト法を用いてNd-Fe-B系合金の薄片を作成し、その後、粉砕機によって150~400μmの大きさに粉砕した。
Claims (8)
- 希土類磁性体であって、
Nd-Fe-B系主合金及び重希土類拡散源を含み、
前記Nd-Fe-B系主合金は、Nd-Fe-B系合金、低融点合金及びその他添加剤を含み、
前記Nd-Fe-B系合金の原料は、それぞれ重量百分率で、
28%≦R≦30%、
0.8%≦B≦1.2%、
0%≦Hо≦5%、
0%≦M≦3%、であり、
前記Rは、Nd、Prの少なくとも一つ、
前記Mは、Co、Tiの少なくとも一つ、
その他の成分はFeであり、
前記低融点合金は、NdCu、NdAl、NdGaの少なくとも一つ、
各成分は重量百分率で、
0%≦NdCu≦3%、
0%≦NdAl≦3%、
0%≦NdGa≦3%、であり、
前記重希土類拡散源は、RxHyM1-x-yの式で示され、
Rは、Nd、Pr、Ce、La、Ho、Gdの少なくとも一つ、
Hは、Tb、Dyの少なくとも一つ、
Mは、Al、Cu、Ga、Ti、Co、Mg、Zn、Snの少なくとも一つであり、
x、yはそれぞれ重量百分率で、10%<x≦50%、40%<y≦70%であり、
前記重希土類拡散源はRH相に分布し、RHM相はモザイク状に均一に分布し、
前記希土類磁性体は主相、R元素シェル層、遷移金属元素シェル層、及び前記主相、前記R元素シェル層、前記遷移金属元素シェル層で囲まれる三角領域を有し、前記R元素シェル層のRは、Nd、Pr、Ce、La、Hо、Gdの少なくとも一つであり、前記遷移金属元素シェル層の遷移金属は、Cu、Al、Gaの少なくとも一つであり、
前記三角領域は、第一スキャン点がNdaFebRcMd、第二スキャン点がNdeFefRgHhKiMj、第三スキャン点がNdkFelRmDnMoで示され、
前記NdaFebRcMdにおいて、RはPr、Ce、La、Hо、Gdの少なくとも一つ、MはAl、Cu、Ga、Ti、Co、Mg、Zn、Snの少なくとも三つ、a、b、c、dはそれぞれ重量百分率で、30%≦a≦70%、5%≦b≦40%、5%≦c≦35%、0%≦d≦15%であり、
前記NdeFefRgHhKiMjにおいて、RはPr、Ce、Laの少なくとも一つ、HはTb、Dyの少なくとも一つ、KはHо又はGdであり、MはAl、Cu、Ga、Ti、Co、Mg、Zn、Snの少なくとも三つであり、e、f、g、h、i、jはそれぞれ重量百分率で、25%≦e≦65%、5%≦f≦35%、5%≦g≦30%、5%≦h≦30%、5%≦i≦10%、0%≦j≦10%であり、
前記NdkFelRmDnMoにおいて、RはPr、Ce、LaHо、Gdの少なくとも一つ、DはAl、Cu、Gaの少なくとも一つ、MはTi、Co、Mg、Zn、Snの少なくとも一つであり、k、l、m、n、oはそれぞれ重量百分率で、30%≦k≦70%、5%≦l≦35%、5%≦m≦35%、5%≦n≦25%、0%≦o≦10%、である
ことを特徴とする希土類磁性体。 - 前記希土類磁性体の厚さは、0.3~6.0mmである、
ことを特徴とする請求項1に記載の低重希土類磁性体。 - 請求項1又は2に記載の希土類磁性体の製造方法であって、
(ステップ1)前記Nd-Fe-B系合金の原料を溶錬及びストリップキャスト法によりNd-Fe-B系合金薄片を作成し、前記Nd-Fe-B系合金薄片を150~400μmの大きさに粉砕し、
(ステップ2)粉砕した前記Nd-Fe-B系合金薄片と前記低融点合金の粉末及び潤滑剤を混合及び撹拌し、混合物を水素処理炉に投入して水素吸着処理及び脱水素処理を行い、ジェットミルでNd-Fe-B系合金粉末に粉砕し、
(ステップ3)前記Nd-Fe-B系合金粉末を圧縮成形処理及び焼結処理して前記Nd-Fe-B系主合金からなる磁性体を作成し、
(ステップ4)焼結後の前記Nd-Fe-B系主合金からなる磁性体を所望の形状に加工し、前記Nd-Fe-B系主合金からなる磁性体に垂直、又は、C軸に平行な面に前記重希土類拡散源の薄膜を形成し、
(ステップ5)拡散処理及び時効処理を行う、
ことを特徴とする希土類磁性体の製造方法。 - 前記重希土類拡散源は、噴霧製粉法、アモルファスストリップ法又はインゴットにより作成される、
ことを特徴とする請求項3に記載の低重希土類磁性体の製造方法。 - 前記(ステップ2)における前記脱水素処理における脱水素温度は、400~600℃である、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の希土類磁性体の製造方法。 - 前記(ステップ2)における前記低融点合金の前記粉末の粒子径は、200nm~4μmであり、
前記Nd-Fe-B系合金粉末の粒子径は3~5μmである、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の希土類磁性体の製造方法。 - 前記(ステップ3)における焼結工程の焼結温度は980~1060℃、焼結時間は6~15時間である、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の希土類磁性体の製造方法。 - 前記(ステップ5)における前記拡散処理の温度は850~930℃、拡散時間は6~30時間、
前記時効処理の温度は420~680℃、時効時間は3~10時間、昇温速度は1~5℃/分、降温速度は5~20℃/分である、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の希土類磁性体の製造方法。
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