磁铁的制造方法及磁铁技术

一种磁铁的制造方法，包括：准备由Fe-N系化合物、R-Fe-N系化合物(R：稀土类元素)中的一种以上构成的硬磁性体的磁粉(1)的工序(S1)；以破坏磁粉(1)的粒子的破坏压力以上的压力进行加压成型而得到一次成型体的工序(S4)、以及在小于磁粉(1)的分解温度T2的温度T4对一次成型体(5)进行加热的工序(S5)，其特征在于，磁粉(1)在测定粒度分布时累积频率50％的粒径(D50)与累积频率3％的粒径(D3)之比(D50/D3)小于8。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术基于2015年4月16日在日本申请的日本特愿2015-084011号公报，将其说明书、附图以及说明书摘要所公开的全部内容援引于此。
本专利技术涉及磁铁的制造方法及磁铁。
技术介绍
在日本特开2007-39794号公报中记载了含有Nd-Fe-B合金、Sm-Fe-N合金的磁铁。并且，在日本特开2007-39794号公报中记载了在上述合金中混合软磁性金属，进行加压成型、烧结。在日本特开2012-69962号公报中记载了将R-Fe-N-H系磁性材料与软磁性的粉体混合、压粉成型，使用水下冲击波进行冲击压缩固化，并且将冲击压缩后的残留温度抑制为磁性材料的分解温度以下。进而，该磁铁不含有树脂等粘合剂。在日本特开2005-223263号公报中记载了在Sm-Fe-N系化合物粉末形成氧化被膜后，在非氧化气氛中预备压缩成型为规定形状，接着在非氧化气氛中以350～500℃的温度固结化，由此制作稀土类永久磁铁。这样，能够以小于分解温度制造Sm-Fe-N系磁铁。在日本特开昭62-206801号公报中记载了在合金粉末中混合硬脂酸，在粉末粒子被覆硬脂酸后进行压缩成型，其后进行烧结。在日本特开2015-8200号公报中记载了通过使用由含有稀土类元素作为R的R-Fe-N系化合物或Fe-N系化合物成型的硬磁性体的磁粉，利用模具进行多次加压而形成一次成型体的加压工序以及以小于磁粉的分解温度的温度进行加热而使邻接的磁粉的表面彼此接合，从而形成二次成型体，由此制造磁铁。在日本特开2007-39794号公报和日本特开昭62-206801号公报中，
在含有Nd-Fe-B合金的磁铁中，需要使用价高且稀少的镝(Dy)。在使用Sm-Fe-N合金的情况下，由于Sm-Fe-N合金的分解温度低，因此很难进行烧结。如果进行烧结则温度为分解温度以上，因此，合金分解而不能发挥作为磁铁的性能。因此，Sm-Fe-N系磁铁通常通过树脂等粘结剂接合。但是，使用树脂等粘结剂则使磁铁的密度降低，成为剩余磁通密度降低的原因。日本特开2012-69962号公报和日本特开2005-223263号公报中，由于磁粉未烧结，因此成型的磁铁中成为在粉末间残留有间隙的状态。即，与烧结的情况相比，磁粉的密度变低。其结果，与烧结的情况相比，剩余磁通密度降低。属于针对这样的问题的技术的日本特开2015-8200号公报中，一次成型体的形状为复杂的形状时，由于模具的构成而无法施加高的加压压力。即，由于成型体的形状，密度提高有限。于是，所制造的磁铁的剩余磁通密度的提高也有限。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种抑制成本的上升且不使用接合剂而能够得到高的剩余磁通密度的磁铁的制造方法及磁铁。本专利技术的一个方式的磁铁的制造方法，包括：准备由Fe-N系化合物、R-Fe-N系化合物(R：稀土类元素)的一种以上构成的硬磁性体的磁粉的工序；为了得到一次成型体而以破坏磁粉的粒子的破坏压力以上的压力进行加压而成型的工序；以及，将一次成型体在小于磁粉的分解温度的温度进行加热的工序。磁粉在粒度分布中，累积频率50％的粒径(D50)与累积频率3％的粒径(D3)之比(D50/D3)小于8。根据本方式的磁铁的制造方法，由于使用Fe-N系化合物、R-Fe-N系化合物(R：稀土类元素)中的一种以上构成的化合物作为硬磁性体的磁粉，可廉价地制造磁铁。在本方式的制造方法中，在准备硬磁性体的磁粉的工序中，准备测
定粒度分布时D50/D3之比小于8的磁粉。该磁粉在其后的得到一次成型体的工序中以破坏压力以上的压力进行加压，则会破坏磁粉的粒子。该破坏是由于磁粉的粒子对其它的粒子施加大的负载(加压力)而产生。磁粉的粒子(其它的粒子)被破坏而形成粉碎颗粒。如果进一步加压，则会发生粉碎颗粒彼此的移动(再排列)。其结果，可得到间隙减少的致密的一次成型体。通过对该一次成型体进行加热而使磁粉的表面彼此接合，从而形成二次成型体。二次成型体具有填补了间隙的致密的一次成型体的磁粉粒子接合而成的构成。以上所述，本方式的制造方法可制造填补了间隙的致密磁铁。附图说明以下通过参照附图对本专利技术的优选实施方式进行详细描述，由此本专利技术前述的和其它的特点和优点得以进一步明确。其中，附图标记表示本专利技术的要素。图1是表示实施方式1的磁铁的制造方法的各工序的图。图2是表示实施方式1的磁铁与成型体的密度比的关系的图。图3是表示实施方式1的磁粉与润滑剂的混合工序的示意图。图4是表示实施方式1的磁粉与润滑剂的混合工序的示意图。图5是表示实施方式1的磁粉与润滑剂的加压工序的示意图。图6是表示实施方式1的磁粉与润滑剂的加压工序的示意图。图7是表示实施方式1的加压次数与成型体的密度比的关系的图。图8是磁粉A的成型体的放大照片。图9是磁粉C的成型体的放大照片。图10是表示实施方式1的热处理工序的加热温度的变化的图。具体实施方式关于本专利技术的磁铁的制造方法，参照图1～图10，通过实施方式进行具体说明。图1是表示本方式的磁铁的制造方法的各工序的图。如图1的步骤S1所示，准备作为磁铁的材料的硬磁性体的磁粉1。磁粉1使用由Fe-N系化合物、R-Fe-N系化合物中的一种以上构成的化合物。作为由R表示的稀土类元素，是作为所谓的稀土类元素而熟知的元素，优选为Dy以外的稀土类元素。特别优选为轻稀土类元素，其中，优选为Sm。在此所说的轻稀土类元素是镧系元素中原子量小于Gd的元素，即为La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu。磁粉1中只要为Fe-N系化合物、R-Fe-N系化合物，则具体的组成就没有限定。可优选使用Sm2Fe17N3或Fe16N2的粉末。磁粉1可以由具有相同的组成的粉末形成，也可以将具有不同组成的粉末混合而形成。优选由具有相同的组成的粉末形成。准备好的磁粉1在测定粒度分布时，累积频率50％的粒径(D50)与累积频率3％的粒径(D3)之比(D50/D3)小于8。粒度分布的测定方法并没有限定，可使用能够理解粒度和频率的测定方法(运算方法)。本方式的磁粉1是D50/D3之比小于8的磁粉。该磁粉1的D50与D3的间隔短。即，绘制粒度分布曲线时，可得到尖的峰。更具体而言，本方式的磁粉1是粒径的偏差少的粒径大致一致的磁粉。磁粉1的平均粒径优选为2～5μm左右。通过使用不需要Dy的硬磁性体，可廉价地制造磁铁。另外，磁粉1使用并非在其表面整体上形成了氧化膜的磁粉。如上述那样，在本方式中，用D50/D3之比规定磁粉1的粒度分布特性。该规定基于以下的理由。首先，准备表1中示出的粒度分布特性的磁粉A～C。应予说明，磁粉A与本专利技术的实施例相当，磁粉B～C与现有例(比较例)相当。表1粒度分布特性磁粉A磁粉B磁粉CD50（μm)3.113.283.19D1(μm)0.400.420.24D50/D17.87.813.3D3(μm)0.880.720.31D50/D33.54.610.3D10(μm)1.611.501.40D50/D101.92.22.3成型体密度比(％)106.90103.40100.00对于该磁粉A～C，实施图1中示出的步骤S1～S4的工序，对一次成型体进行加压成型。成型条件为加压力：1.5GPa、加压次数：80次。测定一次成型体的密度一同示于表1和图2。应予说明，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁铁的制造方法，包括：准备由Fe‑N系化合物、R‑Fe‑N系化合物中的一种以上构成的硬磁性体的磁粉的工序；为了得到一次成型体而以破坏该磁粉的粒子的破坏压力以上的压力进行加压而成型的工序；和将该一次成型体在小于该磁粉的分解温度的温度进行加热的工序；其中，该磁粉在粒度分布中，累积频率50％的粒径D50与累积频率3％的粒径D3之比D50/D3小于8。

【技术特征摘要】
2015.04.16 JP 2015-0840111.一种磁铁的制造方法，包括：准备由Fe-N系化合物、R-Fe-N系化合物中的一种以上构成的硬磁性体的磁粉的工序；为了得到一次成型体而以破坏该磁粉的粒子的破坏压力以上的压力进行加压而成型的工序；和将该一次成型体在小于该磁粉的分解温度的温度进行加热的工序；其中，该磁粉在粒度分布中，累积频率50％的粒径D50与累积频率3％的粒径D3之比D50/D3小于8。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：三尾巧美，西幸二，木元雄辅，田村高志，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本;JP