[发明专利]稀土类烧结磁体形成用烧结体及其制造方法

说明书

本发明提供通过抑制加压烧结的缺点、即因加压而产生的磁体组织的不均而制造具有高磁特性的期望形状的稀土类烧结磁体形成用烧结体的方法、以及具有给定特性的稀土类烧结磁体等。在使易磁化轴在一平面内取向的状态下，将含有磁体材料粒子的稀土类磁体形成用材料填充至上述模具内，一边对填充至模具内的稀土类磁体形成用材料作用给定大小的加压力，一边将稀土类磁体形成用材料加热至烧结温度来进行烧结，由此形成将磁体材料粒子一体烧结而成的烧结体，然后，对烧结体进行高温热处理，该高温热处理在低于烧结时的加压力的压力，并且在设定为高于900℃且1100℃以下的最高到达温度的范围内、且与进行加压烧结时的最高到达温度之差在250℃以内的温度下进行。

技术领域

本发明涉及稀土类烧结磁体形成用烧结体的制造方法，特别涉及包含具有易磁化轴的磁体材料粒子的稀土类烧结磁体形成用烧结体的利用加压烧结的制造方法、和通过该方法形成的稀土类烧结磁体形成用烧结体。本发明还涉及由稀土类烧结磁体形成用烧结体磁化而成的稀土类烧结磁体。

背景技术

作为在各种电气、电子设备的马达等旋转设备中使用的磁体，瞩目于稀土类永磁体。稀土类永磁体通常经过以高温将成型为期望形状的固体状的磁体粉末在烧结用模具内烧结的烧结工序而制造。经过烧结工序，与例如将树脂混合而制作的粘结(bond)磁体相比，可提高顽磁力、残留磁通密度等磁特性、耐热性。然而，由于烧结时发生的收缩(各向异性收缩)，在烧结前的成型品(稀土类磁体形成用材料)与烧结后的烧结体之间发生形状及尺寸变化，因此，存在难以控制作为最终产品的磁体的形状等这样的问题。

作为解决该问题的对策之一，提倡一边在烧结用模具内对成型品进行加压一边进行烧结的加压烧结。通过进行加压烧结，可抑制因烧结而发生的收缩的不均，从而得到期望形状的磁体，也就是说能够进行网形(net shape)烧结。然而，由于加压烧结时的加压而使磁体组织产生不均，与不进行加压而进行所谓的真空烧结的情况相比，产生磁特性降低这样的新问题。

需要说明的是，作为与稀土类磁体相关的发明、即与本申请同样地将烧结工序中的热处理作为课题的现有技术，存在以下发明。

日本特开2016-42763号公报(专利文献1)是由本申请的申请人申请的专利，其中公开了如下所述的制造方法：作为加压烧结，使用热压烧结、热等静压(HIP)烧结、超高压合成烧结、气体加压烧结、放电等离子体(SPS)烧结等，对于对混合有磁体粉末和粘合剂的混合物进行了磁场取向后的生片的成型体、再换言之对于包含在给定方向取向的具有易磁化轴的磁体粒子的成型体，利用真空中的无加压烧结、在向单轴方向加压的状态下进行烧结的单轴加压烧结、在向双轴方向上加压的状态下进行烧结的双轴加压烧结、在各向同性地加压的状态下进行烧结的各向同性加压烧结等，例如，在通过SPS烧结进行烧结的情况下，在数Pa以下的真空气氛中升温至940℃，然后冷却，再以300℃～1000℃进行2小时的热处理。然而，该专利文献1中，不仅将加压烧结作为对象，还将真空烧结也作为对象，本身不像本申请发明那样解决伴随着加压烧结的问题。

日本特开2011-210879号公报(专利文献2)中公开了如下所述的稀土类磁体的制造方法：将HDDR粉末成型而制作的压粉体利用热压机在20～3000MPa的压力下、以500℃～900℃的温度进行加压烧结，然后，在500℃以上且900℃以下进行热处理。这里，将加压烧结后进行的热处理设为900℃以下是因为如果在高于900℃的温度下进行，则主相的粒子生长明显化，顽磁力降低。此外，在制作各向异性块状磁体的情况下，优选使进行热压时的加压方向与压粉体中的HDDR粉末的易磁化轴的取向方向(形成压粉体时施加的磁场的方向)一致。然而，本申请的发明人等反复进行了深入研究，结果查明了为了保持磁特性，需要使加压烧结后进行的热处理高于900℃，进而在热处理中的温度需要根据与烧结处理时的最高到达温度的关系确定。另外，专利文献2中，使HDDR粉末的易磁化轴的取向方向与加压方向一致，但因此存在HDDR粉末产生不均、磁特性降低的忧虑。