本發(fā)明涉及一種磁性成形體的制造方法及各向異性粘結(jié)磁體的制造方法。

背景技術(shù)：

1、sm-fe-n系永久磁體(釤-鐵-氮系永久磁體)與nd-fe-b系永久磁體(釹-鐵-硼系永久磁體)等其他稀土類磁體相比，能夠由便宜的原料制造，具有優(yōu)異的磁特性。另一方面，由于sm-fe-n系永久磁體的晶體結(jié)構(gòu)在高溫(約500℃)下容易劣化，因此難以從sm-fe-n系永久磁體制造燒結(jié)磁體。因此，sm-fe-n系永久磁體用于能夠通過(guò)在維持晶體結(jié)構(gòu)的低溫下的加熱(與磁體粉末混合的熱固性樹(shù)脂的熱固化)來(lái)制造的各向異性粘結(jié)磁體的原料。

2、作為各向異性粘結(jié)磁體的原料，使用包含磁體粉末(由永久磁體形成的多個(gè)磁體粒子)及熱固性樹(shù)脂的復(fù)合物。在各向異性粘結(jié)磁體的制造中，將復(fù)合物供給到模具內(nèi)。一邊將由線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)施加到模具內(nèi)的復(fù)合物，一邊用模具壓縮復(fù)合物，由此由復(fù)合物形成成形體。成形體中的各磁體粒子(各磁體粒子中的磁區(qū))沿磁場(chǎng)而磁化及取向(oriented)。成形體被脫磁，被脫磁的成形體通過(guò)加熱而固化，通過(guò)被固化的成形體的磁化，獲得各向異性粘結(jié)磁體。各向異性粘結(jié)磁體的重要磁特性之一的剩余磁通密度(br)通過(guò)成形體中的磁體粉末的取向及成形體中的磁體粉末的填充率的增加而提高。

3、除了上述制造方法以外，還已知使用了sm-fe-n系永久磁體的各種制造方法。例如，下述專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種通過(guò)在高壓(1～5gpa)下對(duì)包含金屬粘合劑(zn及cu等)的sm-fe-n系磁體粉末進(jìn)行冷壓成形來(lái)制造具有高剩余磁通密度的磁體成形體的方法。下述專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種由包含sm-fe-n系磁體粉末及低粘度的熱固性樹(shù)脂的復(fù)合物制造粘結(jié)磁體的方法。下述專利文獻(xiàn)3公開(kāi)了一種包含sm-fe-n系磁體粉末、環(huán)氧樹(shù)脂及蠟的復(fù)合物作為粘結(jié)磁體用原料。

4、以往技術(shù)文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2016-82175號(hào)公報(bào)

7、專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2021-127515號(hào)公報(bào)

8、專利文獻(xiàn)3：國(guó)際公開(kāi)第2019/106813號(hào)

9、專利文獻(xiàn)4：日本特開(kāi)2019-48948號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的技術(shù)課題

2、由sm-fe-n系永久磁體形成的磁體粉末能夠具有各向異性(anisotropy)。即，構(gòu)成由sm-fe-n系永久磁體形成的磁體粉末的各磁體粒子(各磁體粒子中的磁區(qū))能夠具有沿一個(gè)方向延伸的易磁化軸(晶體軸)。因此，在磁體粉末由sm-fe-n系永久磁體形成的情況下，在施加了磁場(chǎng)的復(fù)合物的壓縮過(guò)程中，復(fù)合物中的各磁體粒子因磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，各磁體粒子(各磁區(qū))的易磁化軸容易沿著磁場(chǎng)的方向取向。其結(jié)果，能夠獲得具有高剩余磁通密度的各向異性粘結(jié)磁體。然而，復(fù)合物中的熱固性樹(shù)脂的粘度越高，復(fù)合物中的各磁體粒子越難以因磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，各磁體粒子(各磁區(qū))的易磁化軸越難以沿著磁場(chǎng)的方向取向。即使在復(fù)合物中的熱固性樹(shù)脂的粘度高的情況下，通過(guò)使用具有高強(qiáng)度的脈沖磁場(chǎng)，復(fù)合物中的各磁體粒子也會(huì)因磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。但是，為了產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)，需要大型的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置。另一方面，在使用由小型的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的靜磁場(chǎng)(連續(xù)的恒定的磁場(chǎng))的情況下，難以使復(fù)合物中的各磁體粒子的易磁化軸沿著磁場(chǎng)充分取向。

3、在復(fù)合物除了磁體粉末及熱固性樹(shù)脂以外還包含蠟的情況下，由于蠟的潤(rùn)滑性，復(fù)合物中的各磁體粒子容易旋轉(zhuǎn)。然而，蠟與熱固性樹(shù)脂(粘合劑)不同，不通過(guò)加熱而固化，也不粘結(jié)磁體粒子彼此。因此，隨著復(fù)合物中的蠟的含量的增加，由復(fù)合物形成的成形體的機(jī)械強(qiáng)度降低，各向異性粘結(jié)磁體的機(jī)械強(qiáng)度也降低。例如，機(jī)械強(qiáng)度可以稱為壓碎強(qiáng)度(crushing?strength)或壓潰強(qiáng)度(radial?crushing?strength)。

4、本發(fā)明的一個(gè)方面的目的在于提供一種用于制造剩余磁通密度及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的各向異性粘結(jié)磁體的磁性成形體的制造方法及剩余磁通密度及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的各向異性粘結(jié)磁體的制造方法。

5、用于解決技術(shù)課題的手段

6、例如，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種下述[1]至[8]中任一項(xiàng)所述的磁性成形體的制造方法及下述[9]所述的各向異性粘結(jié)磁體的制造方法。

7、[1]一種磁性成形體的制造方法，其包括：供給工序(supplying?step)，將包含磁體粉末和熱固性樹(shù)脂和蠟的復(fù)合物供給到模具內(nèi)；成型工序(molding?step)，一邊對(duì)以成型溫度(molding?temperature)tm加熱的模具內(nèi)的復(fù)合物施加(apply)磁場(chǎng)，一邊壓縮(compress)模具內(nèi)的復(fù)合物，由此從復(fù)合物形成成形體(compact)且從成形體去除蠟；脫磁工序(demagnetizing?step)，在成型工序后，對(duì)成形體進(jìn)行脫磁；及熱固化工序(thermalcuring?step)，在脫磁工序后，以熱固性樹(shù)脂的熱固化溫度以上的溫度對(duì)成形體進(jìn)行加熱，由此從成形體獲得磁性成形體(magnetic?compact)，磁體粉末包含sm-fe-n系永久磁體(sm-fe-n?based?permanent?magnet)，成型溫度tm為蠟的滴點(diǎn)(dropping?point)以上且小于熱固性樹(shù)脂的熱固化溫度。

8、[2]根據(jù)[1]所述的磁性成形體的制造方法，其中，成型工序包括第一加壓工序和緊接著第一加壓工序之后的第二加壓工序，

9、在第一加壓工序中，作用于以成型溫度tm加熱的模具內(nèi)的復(fù)合物的壓力維持在第一壓力p1，

10、在第二加壓工序中，作用于以成型溫度tm加熱的模具內(nèi)的復(fù)合物的壓力維持在第二壓力p2，

11、第二壓力p2高于第一壓力p1，

12、在第二加壓工序中，從成形體去除蠟。

13、[3]根據(jù)[1]所述的磁性成形體的制造方法，其中，在成型工序中，通過(guò)使作用于以成型溫度tm加熱的模具內(nèi)的復(fù)合物的壓力連續(xù)增加至第二壓力p2，從而將蠟從成形體去除。

14、[4]根據(jù)[1]至[3]中任一項(xiàng)所述的磁性成形體的制造方法，其還包括：冷卻工序，將收容有成形體的模具從成型溫度tm冷卻至小于滴點(diǎn)的溫度，

15、在成型工序之后，緊接著進(jìn)行冷卻工序，

16、在冷卻工序之后實(shí)施脫磁工序。

17、[5]根據(jù)[1]～[4]中任一項(xiàng)所述的磁性成形體的制造方法，其中，間隙(clearance)形成于模具中，

18、成型溫度tm下的蠟的粘度低于成型溫度tm下的熱固性樹(shù)脂的粘度，在成型工序中，從成形體去除的蠟通過(guò)間隙排出到模具外。

19、[6]根據(jù)[1]至[5]中任一項(xiàng)所述的磁性成形體的制造方法，其中，磁體粉末的質(zhì)量及熱固性樹(shù)脂的質(zhì)量的合計(jì)表示為m1，

20、復(fù)合物中的蠟的質(zhì)量表示為m2，

21、(m2/m1)×100為2以上且10以下。

22、[7]根據(jù)[1]至[6]中任一項(xiàng)所述的磁性成形體的制造方法，其中，熱固性樹(shù)脂包含選自由環(huán)氧樹(shù)脂、馬來(lái)酰亞胺化合物、聚酰亞胺、聚酰胺及聚酰胺酰亞胺組成的組中的至少一種樹(shù)脂。

23、[8]根據(jù)[1]至[7]中任一項(xiàng)所述的磁性成形體的制造方法，其中，蠟包含褐煤酸酯。

24、[9]一種各向異性粘結(jié)磁體(anisotropic?bond?magnet)的制造方法，其包括[1]至[8]中任一項(xiàng)所述的磁性成形體的制造方法，

25、所述各向異性粘結(jié)磁體的制造方法還包括通過(guò)對(duì)磁性成形體進(jìn)行磁化來(lái)獲得各向異性粘結(jié)磁體的磁化工序(magnetizing?step)。

26、即，本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的各向異性粘結(jié)磁體的制造方法包括：供給工序，將包含磁體粉末、熱固性樹(shù)脂及蠟的復(fù)合物供給到模具內(nèi)；成型工序，一邊對(duì)以成型溫度tm加熱的模具內(nèi)的復(fù)合物施加磁場(chǎng)，一邊壓縮模具內(nèi)的復(fù)合物，由此由復(fù)合物形成成形體，并且從成形體去除蠟；脫磁工序，在成型工序之后，對(duì)成形體進(jìn)行脫磁；及熱固化工序，在脫磁工序之后，以熱固性樹(shù)脂的熱固化溫度以上的溫度對(duì)成形體進(jìn)行加熱，由此從成形體獲得磁性成形體；及磁化工序，通過(guò)對(duì)磁性成形體進(jìn)行磁化，獲得各向異性粘結(jié)磁體，磁體粉末包含sm-fe-n系永久磁體，成型溫度tm為蠟的滴點(diǎn)以上且小于熱固性樹(shù)脂的熱固化溫度。

27、發(fā)明效果

28、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可提供一種用于制造剩余磁通密度及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的各向異性粘結(jié)磁體的磁性成形體的制造方法及剩余磁通密度及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的各向異性粘結(jié)磁體的制造方法。