專利名稱：稀土磁體成形體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁體成形體及其制造方法。本發(fā)明所提供的磁體成形體例如用于發(fā)動(dòng)機(jī)等用途。
背景技術(shù)：
以往，作為發(fā)動(dòng)機(jī)等中使用的磁體成形體，主要使用屬于永久磁體的鐵氧體磁體。 然而，近年來，與發(fā)動(dòng)機(jī)的高性能化和小型化相呼應(yīng)，磁體特性更優(yōu)異的稀土磁體的用量正在增加。在這里，用于發(fā)動(dòng)機(jī)等的Nd-Fe-B系等稀土磁體具有耐熱性低的問題。對(duì)此，想出了利用絕緣物質(zhì)被覆磁體內(nèi)部的磁體顆粒，在三維上將渦流(eddy current)的流路切斷， 從而降低生熱量的方法，并且報(bào)告了許多關(guān)于絕緣物的種類、制造方法的技術(shù)。該技術(shù)通過渦流的抑制所伴隨的磁體自生熱量的降低，從而有助于提高發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境等中的耐熱性。然而，在該技術(shù)中，存在對(duì)于來自外部的加熱不能充分獲得高溫下的磁特性(矯頑力)的上升效果的問題。針對(duì)這些問題，專利文獻(xiàn)1中提出了一種磁體及其制造方法，該磁體在構(gòu)成磁體的磁體顆粒與絕緣相的界面上配置有與高磁特性(高矯頑力)化相關(guān)的元素?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2009-49378號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，為了應(yīng)對(duì)進(jìn)一步低生熱化的要求，需要進(jìn)一步提高絕緣性，因此，需要涂布厚的絕緣相。然而，根據(jù)本發(fā)明人等的研究判明，不小心增加絕緣相的厚度時(shí)，由于絕緣物質(zhì)與磁體顆粒的不可避免的化學(xué)反應(yīng)，磁特性劣化的問題明顯化。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過控制磁體顆粒的粒徑可解決上述問題。即，通過提高粒徑大的磁體顆粒的比例，發(fā)生上述化學(xué)反應(yīng)的界面面積減小，同時(shí)，絕緣相內(nèi)的磁體顆粒的磁力增大，因此，可以相對(duì)地使磁特性劣化的影響變得輕微。然而，另一方面，磁體顆粒過于粗大化時(shí)，妨礙磁體顆粒的磁特性的內(nèi)部缺陷的存在率增大、晶粒的方向性的不均增大。結(jié)果判明，即使使用上述專利文獻(xiàn)1中記載的方法， 高磁特性(矯頑力)化的效果也未必達(dá)到磁體顆粒內(nèi)部，發(fā)生了不能維持優(yōu)異的磁特性的問題。本發(fā)明是鑒于這種現(xiàn)有技術(shù)所具有的問題而做出的。并且，其目的在于提供在維持高磁特性(矯頑力)的同時(shí)、進(jìn)而在發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境等中的耐熱性也優(yōu)異的磁體成形體。本發(fā)明的第一實(shí)施方式的稀土磁體成形體含有稀土磁體顆粒和在前述稀土磁體顆粒之間存在的絕緣相。而且，選自由Dy、Tb、Pr和Ho組成的組中的至少一種元素發(fā)生了偏析的偏析區(qū)域在前述稀土磁體顆粒內(nèi)部分散存在。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式的稀土磁體成形體的制造方法包括以下工序?qū)⑦x自由 Dy、Tb、ft·和Ho組成的組中的一種或兩種以上的元素的單質(zhì)或其合金被覆在原料磁粉的表面以獲得表面修飾原料磁粉的工序；將所得表面修飾原料磁粉在磁場中進(jìn)行磁取向的同時(shí)在加熱氣氛下進(jìn)行加壓成形，從而獲得各向異性稀土磁體的工序；在將所得各向異性稀土磁體粉碎而獲得的稀土磁體顆粒的表面被覆絕緣相，從而獲得磁體成形前體的工序；在加壓下加熱所得磁體成形前體的工序。本發(fā)明的第三實(shí)施方式的稀土磁體成形體的制造方法包括以下工序?qū)⒌谝辉洗欧叟c第二原料磁粉的混合磁粉在磁場中進(jìn)行磁取向的同時(shí)在加熱氣氛下進(jìn)行加壓成形， 從而獲得各向異性稀土磁體的工序，其中所述第二原料磁粉是用選自由Dy、Tb、Pr和Ho組成的組中的至少一種元素置換前述第一原料磁粉的一部分元素而得的；在將所得各向異性稀土磁體粉碎而獲得的稀土磁體顆粒的表面被覆絕緣相，從而獲得磁體成形前體的工序； 在加壓下加熱所得磁體成形前體的工序。


圖1所示為本發(fā)明的實(shí)施方式的稀土磁體成形體的一個(gè)例子的截面照片。圖2所示為本發(fā)明的實(shí)施方式的稀土磁體成形體的另一例子的截面照片。圖3為存在混合區(qū)域的稀土磁體成形體的截面照片。圖4為應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式的稀土磁體成形體的集中繞組的表面磁體型發(fā)動(dòng)機(jī)的1/4截面圖。圖5所示為實(shí)施例1中制造的磁體成形體通過AES法分析偏析區(qū)域而獲得的結(jié)果圖。圖6為確認(rèn)比較例2中制造的磁體成形體沒有發(fā)現(xiàn)偏析區(qū)域的照片。
具體實(shí)施例方式以下使用附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式的磁體成形體及其制造方法。其中， 附圖的尺寸比率有時(shí)為了方便說明而被夸大，與實(shí)際的比率不同。[稀土磁體成形體]本發(fā)明的實(shí)施方式的稀土磁體成形體含有磁體顆粒和在前述磁體顆粒之間存在的絕緣相。而且，其特征在于，選自由鏑(Dy)、鋱(Tb)、鐠(Pr)和鈥(Ho)組成的組中的一種或兩種以上的元素發(fā)生了偏析的偏析區(qū)域在前述磁體顆粒的內(nèi)部分散存在。圖1為本實(shí)施方式的稀土磁體成形體1的截面照片。稀土磁體成形體1包含作為表現(xiàn)磁體特性的磁性顆粒的稀土磁體顆粒2和絕緣相3。絕緣相3存在于稀土磁體顆粒2 之間，形成稀土磁體顆粒2通過絕緣相3連接的結(jié)構(gòu)。而且，在上述稀土磁體成形體1中，規(guī)定元素發(fā)生了偏析的偏析區(qū)域4在稀土磁體顆粒2的內(nèi)部分散存在。該偏析區(qū)域4包含偏析元素。此處的“偏析元素”是指，偏析區(qū)域4中的該元素的平均濃度顯著高于稀土磁體顆粒2的元素。另外，在本申請(qǐng)中，某種元素的平均濃度比稀土磁體顆粒2的平均濃度高3% 以上時(shí)，則規(guī)定為“顯著高于”。另外，構(gòu)成元素的平均濃度的測定可以通過利用俄歇電子能譜法(AES)、X射線微區(qū)分析儀(ΕΡΜΑ)、能量色散型X射線分析(EDX)、波長色散型X射線分析(WDS)等儀器測定的線分析(元素的線輪廓)來進(jìn)行。
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此外，本申請(qǐng)的偏析區(qū)域中，相對(duì)偏析(濃度增加)的元素是鏑(Dy)、鋱(Tb)、鐠 (ft·)、鈥(Ho)、釹(Nd)和鈷(Co)。與此相反，在偏析區(qū)域中濃度相對(duì)減少的元素主要是鐵 (Fe)。另外，圖1所示的照片為了容易理解作為一個(gè)例子示出，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于圖示形態(tài)(形狀、尺寸等)的磁體?！按朋w顆粒”是指磁體材料的粉末。作為磁體顆粒的一個(gè)例子，可列舉出如圖1所示的稀土磁體顆粒2。作為構(gòu)成磁體顆粒的磁體材料，可以使用如鐵氧體磁體之類的原本渦流損耗小的材料。然而，稀土磁體是具有優(yōu)異導(dǎo)電性、且容易發(fā)生渦流的材料。因此，通過使用稀土磁體構(gòu)成上述磁體成形體，可以實(shí)現(xiàn)高性能磁特性與低渦流損耗兼顧的磁體成形體。因此，以下舉例說明構(gòu)成磁體成形體的磁體顆粒為稀土磁體顆粒的情況?！跋⊥链朋w顆?！比缟纤鍪侵复朋w顆粒的一種，是構(gòu)成如圖1所示的磁體成形體的成分。稀土磁體顆粒由強(qiáng)磁性的主相和其他成分構(gòu)成。稀土磁體為Nd-Fe-B系磁體時(shí)，主相為而2&#相?？紤]到提高磁體特性，稀土磁體顆粒優(yōu)選是由使用HDDR法(Hydrogenation Decomposition Desorption Recombination法，氫化-歧化-脫氫-再復(fù)合法)、熱塑性加工制備的各向異性稀土磁體用磁粉制造而成的。尤其，使用HDDR法制備的稀土磁體顆粒具有低熔點(diǎn)，可以在更低溫度下實(shí)施加熱加壓成形。結(jié)果，可以減慢絕緣相與磁體顆粒的反應(yīng)速度，可提供能獲得高的電阻率、低生熱性優(yōu)異的稀土磁體成形體。由使用HDDR法、熱塑性加工制備的各向異性稀土磁體用磁粉制造的稀土磁體顆粒形成許多晶粒的集合體。此時(shí)， 構(gòu)成稀土磁體顆粒的晶粒具有單疇粒徑左右的平均粒徑時(shí)，則在提高矯頑力上是優(yōu)選的。 稀土磁體顆粒除了 Nd-Fe-B系磁體以外還可由Sm-Co系磁體等構(gòu)成?？紤]到所得磁體成形體的磁體特性、制造成本等，稀土磁體顆粒優(yōu)選由Nd-Fe-B系磁體構(gòu)成。然而，本實(shí)施方式的磁體成形體并不限于由Nd-Fe-B系磁體構(gòu)成。根據(jù)情況，在磁體成形體中可以混合存在基本成分相同的兩種以上的磁性體。例如，可以含有兩種以上具有不同組成比的Nd-Fe-B 系磁體，或者可以使用Sm-Co系磁體。需要說明的是，在本說明書中，“Nd-Fe-B系磁體”是也包括NcUi^e的一部分被其他元素置換的形式的概念。Nd的一部分或全部可以被ft·置換。S卩，可以具有ft~xNd2_xFe14B 相、相等。另外，Nd的一部分可以被Dy、Tb、Ho等其他稀土元素置換。S卩，可以具有 DyxNd2_xFe14B 相、TbxNd2_xFe14B 相、HoxNd2_xFe14B 相、(DymTb1J xNd2_xFe14B 相、(DymHo1J xNd2_xFe14B相、(TbmH0l_m)xNd2_xFei4B相等。置換可以通過調(diào)節(jié)元素合金的配混量來進(jìn)行。通過這種置換，可以謀求提高Nd-Fe-B系磁體的矯頑力。被置換的Nd的量相對(duì)于Nd優(yōu)選為 0. 01 50atOm%。在這種范圍內(nèi)置換Nd時(shí)，可充分確保置換帶來的效果，并且可以將剩余磁通密度維持在高水平。另一方面Je可以用Co等其他過渡金屬來置換。通過這種置換，可以提高Nd-Fe-B 系磁體的居里溫度(TC)，擴(kuò)大使用溫度范圍。被置換的狗的量相對(duì)于狗優(yōu)選為0. 01 30atOm%。在這種范圍內(nèi)置換狗時(shí)，可充分確保置換帶來的效果，并且可改善熱性質(zhì)。另外，上述磁體成形體根據(jù)情況可以使用燒結(jié)磁體用的磁粉作為磁體顆粒來構(gòu)成。然而，在該情況下，需要使用具有一定程度的尺寸、即使是一粒磁體粉末也能發(fā)揮作為單疇顆粒磁粉的集合體的磁體行為的磁體粉末。本實(shí)施方式的磁體成形體的稀土磁體顆粒的平均粒徑優(yōu)選為5 500 μ m,更優(yōu)選為15 450 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為20 400 μ m。如果稀土磁體顆粒的平均粒徑為5 μ m以上，則可抑制磁體比表面積的增大，防止磁體成形體的磁體特性降低。另一方面，如果平均粒徑為500μπι以下，則可防止因制造時(shí)的壓力引起的磁體顆粒破碎、與此相伴的電阻的降低。 而且，例如，以通過HDDR處理制作的各向異性稀土磁體用磁粉作為原料來制造各向異性磁體時(shí)，容易使稀土磁體顆粒中的主相(Nd-Fe-Β系磁體中的NdJe14B相)的取向方向一致。 稀土磁體顆粒的粒徑可通過調(diào)節(jié)作為磁體原料的稀土磁體用磁粉的粒徑來控制。另外，稀土磁體顆粒的平均粒徑可由SEM圖像來算出。具體而言，在50倍和500倍的倍率下各觀察 30個(gè)視野，最長直徑相當(dāng)于1 μ m以下的顆粒除外，由任意的300個(gè)以上的顆粒的最短直徑與最長直徑的平均值來確定平均粒徑。如圖1所示，另外“絕緣相”也是構(gòu)成稀土磁體成形體的成分。該絕緣相由絕緣性材料構(gòu)成，作為該絕緣性材料，例如可列舉出稀土氧化物。根據(jù)這種方式，可充分確保稀土磁體的絕緣性，獲得高電阻的稀土磁體成形體。作為絕緣性材料，可列舉出具有用式(I)表示的組成的稀土氧化物。[化學(xué)式1]R2O3(I)上述稀土氧化物可以是非晶質(zhì)的，也可以是晶質(zhì)的。在式(I)中，R表示稀土元素。 作為R的具體例子，可列舉出鏑(Dy)、鈧( )、釔(Y)、鑭(La)、鋪(Ce)、鐠(Pr)M (Nd)、 钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿( )、镥(Lu)?？梢院袃煞N以上的稀土氧化物。尤其，絕緣相3優(yōu)選由氧化釹、氧化鏑、氧化鋱、氧化鐠、氧化鈥構(gòu)成。根據(jù)這種方式，可以降低在磁體成形體1中的磁體顆粒和根據(jù)情況在下述磁體微粒中含有的Nd的氧化，抑制對(duì)于磁特性重要的Nd2Fe14B(原子比)相的分解。結(jié)果，可以降低不需要的富狗』相等軟磁性相的生成，能獲得可維持高磁特性(矯頑力)的磁體成形體。另外，從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)考慮，絕緣相3特別優(yōu)選由氧化鏑構(gòu)成。這樣，稀土氧化物只要是稀土元素的氧化物即可，可以是混合物，也可以是復(fù)合氧化物，對(duì)此沒有特別限制。另外，作為構(gòu)成成分，只要是絕緣物質(zhì)就沒有特別限制，除了稀土氧化物以外，還可以具有金屬氧化物、氟化物或玻璃等。另外，即使在絕緣相由稀土氧化物構(gòu)成的情況下，當(dāng)然也不可避免存在除此以外的雜質(zhì)、制造工序中產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物、未反應(yīng)殘留物、微小空隙等。這些雜質(zhì)的混入量從導(dǎo)電性、磁特性的觀點(diǎn)來看越少越優(yōu)選。然而，只要絕緣相中的稀土氧化物的含量為80體積％以上，優(yōu)選為90體積％以上，則制品磁體的磁特性、導(dǎo)電性實(shí)質(zhì)上沒有問題。對(duì)絕緣相的含量沒有特別限制，按相對(duì)于本實(shí)施方式的全部磁體成形體的體積比計(jì)，優(yōu)選為1 20%，更優(yōu)選為3 10%。如果絕緣相的含量為以上，則可確保磁體的高絕緣性，提供高電阻的磁體成形體。另外，如果絕緣相的含量為20%以下，則可防止稀土磁體顆粒的含量相對(duì)減少所伴有的磁特性的降低。另外，可以表現(xiàn)出高于以往的用樹脂固化磁體粉末而獲得的所謂粘結(jié)磁體的磁特性。稀土磁體成形體1中的絕緣相3的厚度優(yōu)選根據(jù)磁特性(矯頑力)與電阻率值的比較衡量來確定。以下具體說明。首先，絕緣相3所要求的電阻只要是阻礙顆粒間的路徑使得通過發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢引起的磁體顆粒和磁體微粒內(nèi)的感應(yīng)電流在該顆粒內(nèi)部回流的電阻即可。另外，即使由于一部分絕緣相的缺陷，顆粒發(fā)生局部短路，由于渦流的強(qiáng)度與透過磁通的垂直截面的截面積成比例，因此磁體成形體內(nèi)部的局部短路也基本上不有助于生熱。因此，本實(shí)施方式的絕緣相3不需要由完全氧化物形成的絕緣相所預(yù)計(jì)具有的那樣高的絕緣性值，只要具有相對(duì)高于磁體顆粒和磁體微粒的電阻，就能充分實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)所期望的目的， 發(fā)揮效果。接著，描述絕緣相3所必需的電阻率值和厚度。電阻是絕緣材料的電阻率與厚度的乘積，電阻率值高的物質(zhì)可以減小厚度。通常，使用氧化物化狀態(tài)的絕緣相時(shí)，構(gòu)成該絕緣相的氧化物的電阻率值具有比性質(zhì)近似于金屬材料的稀土磁體的磁體顆粒高10位數(shù)以上的值。因此，絕緣相3的厚度即使為數(shù)十納米級(jí)，也能發(fā)揮充分的效果。然而，如下所述以稀土元素的有機(jī)絡(luò)合物作為原料、通過熱分解而獲得的絕緣相3 的情況下，不可避免地含有雜質(zhì)、殘留物。即，使用XPS(光電子光譜法)等分析稀土元素的鍵合形態(tài)時(shí)，可確認(rèn)稀土元素與碳、烴的鍵和稀土元素與氧的鍵混雜存在。而且，與完全氧化物化的狀態(tài)相比，發(fā)生了不少的電阻率下降。從抑制生熱量的觀點(diǎn)來看，這些氧化物以外的上述鍵優(yōu)選盡可能少。另一方面，從維持磁體顆粒和下述磁性微粒的磁特性的觀點(diǎn)來看，為了抑制損害磁體特性的相轉(zhuǎn)變與晶粒生長，通常難以將熱分解溫度提高到形成完全氧化物所需的高溫。因此，不可避免殘留的雜質(zhì)、殘留物在絕緣相中存在。在該情況下，如果是使用稀土氧化物之類的電阻率值高的絕緣材料作為主成分的絕緣相，只要具有50nm以上的厚度，就可以充分避免電阻的劣化。此外，如果具有IOOnm以上的厚度，則可以基本上可靠地避免電阻的劣化。在此處，“主成分”是按體積比計(jì)含量最多的成分，優(yōu)選含量按體積比計(jì)為50%以上。另外，即使在使用如上所述的稀土氧化物以外的絕緣材料的情況下，與稀土氧化物相同，其電阻率充分大于磁體顆粒。因此，所需的絕緣層的厚度可以與稀土磁體氧化物同樣地考慮。另一方面，絕緣相3過厚時(shí)，磁體顆粒的體積率減少，反而損害磁特性。因此，結(jié)果優(yōu)選限制在相對(duì)于原料用的磁體顆粒的最常見的平均粒徑而言充分小的值。具體而言，絕緣相3的厚度為20 μ m以下，更優(yōu)選為IOym以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5μπι以下。在具備磁體顆粒表面吸附有磁體微粒的結(jié)構(gòu)的顆粒表面上形成這些絕緣相時(shí)，有時(shí)形成磁體微粒卷入絕緣相內(nèi)的狀態(tài)。具體而言，在磁體顆粒的表面上存在的、各個(gè)磁體微?；虼貭畹拇朋w微粒通過宛如粘合劑或粘結(jié)劑那樣起作用的絕緣相的滲透而形成固著在磁體顆粒上的狀態(tài)。在該情況下，加工成磁體成形體之后觀察截面時(shí)，磁體微粒的層與絕緣相的層未必形成明顯的層狀結(jié)構(gòu)，可觀察到磁體微粒進(jìn)入到絕緣相內(nèi)的結(jié)構(gòu)。然而，即使具有這種結(jié)構(gòu)，磁體微粒發(fā)生連續(xù)短路而發(fā)揮導(dǎo)體那樣的作用也是困難的，作為本實(shí)施方式的磁體成形體不發(fā)生特別的問題。在稀土磁體成形體1中，在稀土磁體顆粒2之間存在絕緣相3時(shí)，稀土磁體成形體 1的電阻顯著增高。另外，稀土磁體顆粒2優(yōu)選完全被絕緣相3被覆，但只要表現(xiàn)提高電阻、 抑制渦流的效果，也可以存在不被絕緣相3被覆的部分。另外，絕緣相3的形狀可以是如圖所示形成連續(xù)的壁來包圍稀土磁體顆粒2的形狀，也可以是粒狀的塊體連接而將稀土磁體顆粒2隔離的形狀。此外，本實(shí)施方式的稀土磁體成形體1特征在于，規(guī)定元素發(fā)生了偏析的偏析區(qū)域4在稀土磁體顆粒2的內(nèi)部分散存在。偏析區(qū)域4另外也是圖1所示的稀土磁體的構(gòu)成成分。如圖1所示，偏析區(qū)域4是在稀土磁體顆粒2的內(nèi)部存在的相。優(yōu)選的是，偏析區(qū)域 4如圖1所示作為連續(xù)的區(qū)域分散在稀土磁體顆粒2的內(nèi)部。偏析區(qū)域4含有選自由Dy、Tb、ft·和Ho組成的組中的一種或兩種以上的元素。特別優(yōu)選含有Dy或Tb，最優(yōu)選含有Dy。根據(jù)這種方式，可抑制用以往的方法難以避免的、磁體顆粒粗大化時(shí)的Dy、Tb、ft~、Ho的添加效果的降低。結(jié)果，能獲得兼有優(yōu)異的磁特性(矯頑力)與高電阻率帶來的低生熱性的稀土磁體成形體。另外，偏析區(qū)域4可以含有其他元素。作為可在偏析區(qū)域4中含有的其他元素，例如可列舉出Co。偏析區(qū)域4含有Co時(shí)，磁體成形體的耐氧化性提高，可抑制因添加的稀土元素導(dǎo)致的劣化。結(jié)果，可獲得磁特性更優(yōu)異的稀土磁體成形體。另外，偏析區(qū)域4含有Co 時(shí)，優(yōu)選進(jìn)一步含有Nd。偏析區(qū)域4除了 Co以外進(jìn)一步含有Nd時(shí)，偏析區(qū)域4的熔點(diǎn)下降。結(jié)果，與磁體顆粒(原料磁粉)容易熔合，因此，Dy、Tb、Pr、Ho的元素組可有效分散在磁體顆粒內(nèi)。另外，原料磁粉內(nèi)存在裂紋等缺陷時(shí)，由于容易滲透到缺陷部中，可發(fā)揮修復(fù)缺陷的效果。結(jié)果，降低了加壓時(shí)的破裂缺口的發(fā)生，可獲得磁特性(矯頑力)和低生熱性優(yōu)異的稀土磁體成形體。此外，通過在加熱加壓成形時(shí)存在液相，還存在能在更低溫度更低壓力下促進(jìn)高密度化的效果。其中，偏析區(qū)域4的存在可通過用例如掃描型電子顯微鏡(SEM)、透射型電子顯微鏡(TEM)觀察來確認(rèn)。在本說明書中，元素的“濃度”是指，存在該元素的相中的該元素按原子換算計(jì)的含有百分率(atom% )。而且，稀土磁體顆粒2中的“平均濃度”是指，構(gòu)成本實(shí)施方式的磁體成形體的各個(gè)磁體顆粒中的元素濃度的平均值。例如，作為通常的稀土磁體主相的Ndfe14B 相中的 Nd 濃度為 2/(2+14+1) = 11. 8atom%0對(duì)稀土磁體顆粒2的內(nèi)部的偏析區(qū)域4的含量沒有特別限制。然而，內(nèi)部具有偏析區(qū)域的稀土磁體顆粒的個(gè)數(shù)比率優(yōu)選為具有200 μ m以上粒徑的稀土磁體顆粒的50% 以上，這樣的稀土磁體顆粒的個(gè)數(shù)比率更優(yōu)選為具有100 μ m以上粒徑的稀土磁體顆粒的 50%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為具有100 μ m以上粒徑的稀土磁體顆粒的80%以上。對(duì)于上述磁體成形體1，從低生熱的觀點(diǎn)來看，可以是由各向同性磁體粉末制造的各向同性磁體、使各向異性磁體粉末隨機(jī)取向的各向同性磁體、以及使各向異性磁體粉末按一定方向取向的各向異性磁體的任何一種。然而，如果象汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)那樣必需具有高的最大磁能積的磁體，以各向異性磁體粉末為原料、使其在磁場中取向的各向異性磁體是優(yōu)選的。圖2是作為本方式的磁體成形體的另一實(shí)施方式的稀土磁體成形體的截面照片。 如圖2所示，在本實(shí)施方式的磁體成形體中，在稀土磁體顆粒2的外周部中存在磁體微粒聚集的聚集區(qū)域5。構(gòu)成該聚集區(qū)域5的磁體微粒雖然具有與稀土磁體顆粒2同樣的組成，但粒徑極小。對(duì)該磁體微粒的粒徑?jīng)]有特別限制，但必需是可自發(fā)磁化的粒徑，且粒徑值小于稀土磁體顆粒2的平均粒徑。磁體微粒的平均粒徑優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為25 μ m以下。如本實(shí)施方式那樣存在聚集區(qū)域5時(shí)，由于磁體微粒吸附在稀土磁體顆粒2的表面上， 具有突起的尖角狀磁體顆粒發(fā)生球狀化。因此，可抑制因加工成磁體成形體1而導(dǎo)致的絕緣相3的破損，此外，提高絕緣相3的連續(xù)性。結(jié)果，可提供能獲得更高的電阻率、低生熱性優(yōu)異的稀土磁體成形體1。另外，對(duì)上述磁體微粒的平均粒徑的下限沒有特別限制，可以為 O-Ium0另外，磁體微粒的平均粒徑可以與上述稀土磁體顆粒同樣地進(jìn)行測定。存在聚集區(qū)域5時(shí)，對(duì)稀土磁體成形體1中的聚集區(qū)域5的含量沒有特別限制。優(yōu)選的聚集區(qū)域5的量根據(jù)所使用的稀土磁體顆粒的形狀而不同，如果是機(jī)械粉碎的磁體粉末，聚集區(qū)域5所占的比例按體積比計(jì)為5%以上時(shí)，可充分發(fā)揮上述作用效果。另外，存在聚集區(qū)域5時(shí)，更優(yōu)選存在構(gòu)成該聚集區(qū)域5的磁體微粒與絕緣相3混合而成的區(qū)域。根據(jù)這種方式，可抑制絕緣相3和聚集區(qū)域5的體積率，且可以維持高的電阻率。因此，可獲得磁特性優(yōu)異的稀土磁體成形體。圖3中示出了存在這種混合區(qū)域的稀土磁體成形體的截面照片。另外，是否“存在構(gòu)成聚集區(qū)域5的磁體微粒與絕緣相3混合而成的區(qū)域”可如下判斷以短邊為20 μ m以上的磁體顆粒為對(duì)象，在200倍下對(duì)任意的150 個(gè)以上的磁體顆粒進(jìn)行組織觀察。這種觀察的結(jié)果，位于磁體顆粒間的磁體微粒與絕緣相的邊界不能清楚地分離的混合狀態(tài)在所觀察顆粒的30%以上中存在時(shí)，則認(rèn)為滿足上述規(guī)定。另外，上述圖2是雖然存在聚集區(qū)域5、但不存在混合區(qū)域的情況的例子。在此處，再次參照?qǐng)D2，可以清楚地分離磁體微粒燒結(jié)而成的區(qū)域(聚集區(qū)域5)與絕緣相3的邊界。換而言之，磁體微粒的燒結(jié)層與絕緣相3具有連續(xù)的層狀結(jié)構(gòu)(layer structure) 0這樣，磁體微粒與絕緣相的邊界能清楚地區(qū)別的區(qū)域是指絕緣相為具有至少3μπι以上的截面厚度的連續(xù)皮膜的區(qū)域。與此相反，混合區(qū)域(即，不能清楚地區(qū)別邊界的區(qū)域)是指絕緣相滲透到磁體微粒層中而變薄，厚度小于3μπι的絕緣相在磁體微粒層內(nèi)連續(xù)或不連續(xù)存在的狀態(tài)。[稀土磁體成形體的制造方法]接著，說明稀土磁體成形體的制造方法。稀土磁體成形體的制造方法包括將選自由Dy、Tb、ft·和Ho組成的組中的一種或兩種以上的元素的單質(zhì)或其合金被覆在原料磁粉的表面以獲得表面修飾原料磁粉的工序(第一工序)；將所得表面修飾原料磁粉在磁場中進(jìn)行磁取向的同時(shí)在加熱氣氛下進(jìn)行加壓成形，從而獲得各向異性稀土磁體的工序(第二工序)。進(jìn)一步包括在將所得各向異性稀土磁體粉碎而獲得的磁體顆粒的表面被覆絕緣相， 從而獲得磁體成形前體的工序(第三工序)；在加壓下加熱所得磁體成形前體的工序(第四工序)。根據(jù)這種制造方法，可以有效地將Dy、Tb、Pr、Ho的元素分散在用絕緣相3被覆的磁體顆粒2內(nèi)。因此，可制造高磁特性(矯頑力)的稀土磁體成形體。另外，即使在使用如用HDDR法制造的原料磁粉那樣在顆粒內(nèi)部存在許多裂紋的原料磁粉的情況下，通過將裂紋壓接，也不容易發(fā)生破裂。結(jié)果，可提供能獲得高電阻率、低生熱性優(yōu)異的稀土磁體成形體。以下以磁體粉末是稀土磁體粉末的情況為例來說明制造方法的每一個(gè)工序。(第一工序)在本工序中，將選自由Dy、Tb、ft·和Ho組成的組中的一種或兩種以上的元素的單質(zhì)或其合金被覆在原料磁粉的表面以獲得表面修飾原料磁粉。首先，準(zhǔn)備原料磁粉。作為準(zhǔn)備的原料磁粉，只要是Nd-Fe-B系的稀土磁體的原料粉末即可，不論種類如何。使用燒結(jié)磁體用粉末、用HDDR法制備的磁體粉末、用鐓鍛法 (upset method)制造的磁體粉末等具有各向異性的磁體粉末時(shí)，磁特性優(yōu)異，因而是優(yōu)選的。另外，作為原料磁粉，可以單獨(dú)使用僅一種，也可以如下述實(shí)施例17那樣使用兩種以上的原料磁粉的混合物。使用兩種以上的原料磁粉的混合物時(shí)，可以使用一種磁粉(第一原料磁粉)與用Dy、Tb、ft·或Ho置換該第一原料磁粉的一部分元素的另一磁粉(第二原料磁粉)的混合磁粉。這種方法稱之為所謂的二合金法。根據(jù)這種方式，與在原料磁粉的表面被覆含有Dy、Tb、ft·或Ho元素的合金的方法相比，可以簡便且有效地使這些元素分散在磁體顆粒內(nèi)部。然而，所使用的原料磁粉增大時(shí)，難以使元素均一地分散在磁體顆粒內(nèi)。此外，原料磁粉過細(xì)時(shí)，會(huì)發(fā)生為了提高矯頑力而使昂貴的Dy、Tb等元素的用量相對(duì)增加的問題。 另外，如燒結(jié)磁體用的原料磁粉那樣，在IOym以下的微細(xì)原料磁粉的表面被覆異物時(shí)，由于顆粒界面的鈍化效果不足，加工為塊狀磁體(bulk magnet)時(shí)，有可能顯著損害磁特性。因此，包括二合金法在內(nèi)，使用燒結(jié)磁體用粉末時(shí)，與HDDR法的磁粉同樣地，可以使用將一旦作為通常的燒結(jié)磁體塊狀化的材料再次粉碎、平均粒徑數(shù)百μ m的粉末作為原料磁粉。由此，具有不論原來的原料磁粉的種類、大小如何可獲得穩(wěn)定質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。即，優(yōu)選的是，在燒結(jié)磁體用的原料磁粉中，具有總共3次塊狀化過程，在HDDR磁體、鐓煅磁體用的原料磁粉中，具有總共2次塊狀化過程。在本工序中，接著，在準(zhǔn)備的原料磁粉的表面被覆上述規(guī)定元素的單質(zhì)或合金。由此，可獲得表面修飾原料磁粉。作為上述規(guī)定元素，使用Dy、Tb、Pr、Ho。這些元素在Nd-Fe-B系稀土磁體中具有增大磁晶各向異性(MagnetoCrystalline Anisotropy)、提高矯頑力的效果。另外，除了上述規(guī)定元素以外，還可以添加Co。由此，可獲得升高居里溫度的效果。另外，Dy、Nd的稀土元素使熔點(diǎn)降低，在塊狀化過程中，可以將加熱加壓條件設(shè)定為更低溫度更低壓力。通過將 Nd、Dy、Tb、Pr、Ho的稀土元素與Co合金化，或者同時(shí)添加到原料磁粉表面上，可降低稀土元素的活性度、抑制氧化，從而顯著提高操作性。另外，由于熔點(diǎn)降低，可獲得促進(jìn)均一涂布、 致密化的效果。對(duì)將上述規(guī)定元素和其他元素被覆在原料磁粉的表面上的方法沒有特別限制。例如，可以使預(yù)先合金化的顆粒進(jìn)行附著，也可以使用通過物理或化學(xué)蒸鍍方法直接在粉末表面上成膜的方法。在表面被覆低熔點(diǎn)的單相合金時(shí)，在真空室內(nèi)實(shí)施化學(xué)蒸鍍的方法是簡便的。(第二工序)在本工序中，將上述第一工序中獲得的表面修飾原料磁粉在磁場中進(jìn)行磁取向的同時(shí)在加熱氣氛下進(jìn)行加壓成形。由此，獲得各向異性稀土磁體。表面修飾原料磁粉通過使用適于原料磁粉的種類的塊狀化工藝來成形。使用燒結(jié)磁體用的磁體粉末作為原料磁粉時(shí)，可以在不實(shí)施加壓的狀態(tài)下利用1100°C左右的高溫下的加熱來燒結(jié)。另一方面，使用其他磁體粉末時(shí)，由于組織變化、晶粒生長的影響，難以加熱至高溫，必需實(shí)施加壓。加熱加壓成形可應(yīng)用放電等離子燒結(jié)(discharge plasmasintering)、熱壓等。具體而言，在模具中投入表面修飾原料磁粉，在下述的磁場中實(shí)施取向處理之后，在550°C以上的高溫下實(shí)施加熱加壓成形。高溫側(cè)的范圍根據(jù)所使用的原料磁粉的成分與種類而不同，對(duì)于HDDR、鐓煅等因內(nèi)部組織變化而導(dǎo)致磁特性顯著劣化的原料粉末，優(yōu)選為8000C以下。相反，如燒結(jié)磁體那樣，加熱溫度過低時(shí)，不表現(xiàn)磁特性，通常在不加壓而加熱至1200°C
11之后使用的原料磁粉的情況下，可以加熱至1200°C左右。然而，在這種高溫下，成形模具與原料磁粉或表面修飾原料磁粉有可能發(fā)生反應(yīng)而燒焦。因此，需要使用實(shí)施了涂布等特殊的成形模具的保護(hù)處理的成形模具，從而變得不經(jīng)濟(jì)。因此，在實(shí)施加熱加壓成形時(shí)，優(yōu)選在800°C以下進(jìn)行處理。關(guān)于加壓壓力，優(yōu)選為50MPa以上。成形壓力在不發(fā)生燒焦的范圍內(nèi)越高越優(yōu)選，優(yōu)選為200MPa以上，更優(yōu)選為400MPa以上。另外，在加熱之前，有必要預(yù)先在磁場中對(duì)表面修飾原料磁粉實(shí)施取向處理。具有各向異性的磁體粉末通過在磁場中實(shí)施取向處理，磁方向一致，從而可獲得具有優(yōu)異磁特性的各向異性的磁體成形體。另外，所施加的取向磁場通常為1. 2 2. 2MA/m左右，預(yù)成形的壓力為49 490ΜΙ^左右。磁場取向時(shí)，根據(jù)成形模具的大小、材質(zhì)，有必要調(diào)節(jié)取向磁場以使成形模具內(nèi)的表面修飾原料磁粉發(fā)生旋轉(zhuǎn)、易磁化軸在磁場方向上取向。如本工序那樣，一旦實(shí)施加熱加壓成形，可以將HDDR磁體中見到的原料磁粉內(nèi)部的氣孔、裂紋壓接。結(jié)果，可抑制構(gòu)成絕緣相破損的起點(diǎn)的磁體顆粒的破裂。尤其，HDDR磁體是利用儲(chǔ)氫-脫氫處理產(chǎn)生的體積變化而粉碎的原料磁粉。因此，內(nèi)部的裂紋在稀土磁體成形體的塊狀化工序中成為磁體顆粒破裂的起點(diǎn)，破損至用于獲得高電阻的絕緣相。因此，HDDR磁粉具有顯著妨礙稀土磁體成形體的高電阻化的問題。與此相對(duì)，通過使用本制造方法，可以大幅降低磁體顆粒內(nèi)的破裂，有助于獲得高電阻。另外，對(duì)于燒結(jié)磁體，在原料粉末上直接涂布絕緣相時(shí)，具有不能表現(xiàn)磁特性的問題。因此，在以往的方法中，為了獲得高電阻而在原料磁粉上被覆絕緣相是不可能的。與此相對(duì)，根據(jù)本制造方法，可加工成具有即使被覆絕緣相也能維持磁特性程度的尺寸的磁體顆粒。(第三工序)在本工序中，在將上述第二工序中獲得的各向異性稀土磁體粉碎而獲得的磁體顆粒的表面被覆絕緣相。由此，獲得磁體成形前體。首先，將上述獲得的各向異性稀土磁體粉碎。此后，根據(jù)需要使用篩等進(jìn)行分級(jí)。 對(duì)粉碎的具體方法沒有特別限制，優(yōu)選在惰性氣體中或真空中實(shí)施。對(duì)磁體顆粒的粒度分布也沒有特別限制，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)以便提高體積密度(bulk density) 0本發(fā)明的特征之一在于，以往方法中難以獲得的具有優(yōu)異磁特性的粗大各向異性磁體顆?？蛇@樣容易地獲得。在本工序中，接著，在所得磁體顆粒的表面被覆絕緣相，在這之前，可以進(jìn)行將磁體顆粒與磁體微?；旌隙顾鼈円惑w化的工序。在進(jìn)行這種工序的情況下，通過一體化獲得的磁體顆粒供給下述被覆工序。進(jìn)行這種工序時(shí)，由于磁體微粒吸附在磁體顆粒的表面上，可以降低加熱加壓成形中的絕緣相的破損。結(jié)果，可獲得能獲得更高的電阻率、低生熱性優(yōu)異的稀土磁體成形體。在此處，首先詳細(xì)說明將磁體顆粒與磁體微粒混合而一體化的工序。另外，本工序是用于將磁體微粒配置在磁體顆粒的外周部的處理。用于與磁體顆粒一體化的磁體微粒從提高電阻率的觀點(diǎn)來看，只要是原料磁粉即可，沒有特別限制。然而，磁體微粒為與磁體顆粒相同物質(zhì)的粉碎物時(shí)，由于不伴有因不需要且不利的化學(xué)反應(yīng)所導(dǎo)致的磁體顆粒的劣化，因而是優(yōu)選的。在此處，進(jìn)一步就前述 “相同物質(zhì)”而言，從經(jīng)濟(jì)性、操作性的觀點(diǎn)來看，磁體顆粒與磁體微粒優(yōu)選由完全相同的物質(zhì)形成。更具體而言，如果磁體顆粒與磁體微粒具有相同組成，通過用球磨機(jī)、桶式研磨(barrel grinding)、噴射磨等進(jìn)行研磨，可以獲得直接磁體微粒發(fā)生吸附而球狀化的磁體顆粒的粉末，制造性優(yōu)異，因而是優(yōu)選的。然而，在基本上不伴有由不需要且不利的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的磁體顆粒的劣化的范圍內(nèi)，在磁體微粒中可以添加其他成分。例如，為了調(diào)節(jié)軟化點(diǎn)、產(chǎn)生液相、改善液相的滲透性、改進(jìn)各向異性磁場、升高居里點(diǎn)(Curie point)，可以添加其他成分。在此處，前述用于調(diào)節(jié)軟化點(diǎn)而控制的參數(shù)是增大Nd量。另外，用于產(chǎn)生液相而控制的參數(shù)例如是增大Dy、 Nd量。此外，改善液相滲透性的元素是鋁(Al)、銅(Cu)、鎵(Ga)。另外，前述用于改進(jìn)各向異性磁場而控制的成分是使多個(gè)單疇顆粒(domain)的朝向基本上一致而改進(jìn)磁場的成分，具體而言，是Dy、Tb、Pr、Ho等。作為用于提高居里點(diǎn)的元素，Co是常用的。另外，在本實(shí)施方式的稀土磁體成形體中，優(yōu)選的是，相對(duì)于100質(zhì)量％磁體顆粒，磁體微粒的60質(zhì)量％以上為相同組成。在此處，更詳細(xì)說明上述“60質(zhì)量％以上”，即磁體微粒相對(duì)于磁體顆粒優(yōu)選具有60質(zhì)量％以上的相同組成的理由。通過添加這些元素而產(chǎn)生的化合物相，會(huì)相對(duì)降低作為主相的NdJe14B的比率、損害磁化或最大磁能積，因此過度添加具有發(fā)生不需要且不利的劣化的問題。另一方面，為了提高磁特性(矯頑力)，已知含有Dy、Tb等元素是有效的。例如， 在燒結(jié)磁體中，作為二合金法，已知有將富含Nd2Fe14B的主相的低稀土組成的原料磁粉與高 Dy且相對(duì)于主相化學(xué)計(jì)量組成過量含有Nd、Dy等稀土元素的高稀土組成的原料磁粉混合的方法。另外，已知有使Dy在由低稀土組成的原料磁粉獲得的稀土磁體成形體的表面上進(jìn) 晶界擴(kuò)散(grain boundary diffusion)的方法。在本方式中，為了提高磁特性(矯頑力)，通過使用相對(duì)于磁體顆粒過量含有稀土元素、尤其Dy、Tb的磁體微粒，與二合金法、晶界擴(kuò)散磁體同樣地，可獲得高磁特性(矯頑力)化的效果。而且，通過在絕緣相的內(nèi)部形成低熔點(diǎn)的合金層，可降低在塊狀化工序中的加壓成形時(shí)的破裂，獲得電阻率也優(yōu)異的磁體成形體。這樣，大量使用過量含有稀土元素的磁粉時(shí)，電阻率、磁特性(矯頑力)、耐熱性提高。另一方面，如上所述，作為主相的Ndfe14B的比率減少，磁化性和最大磁能積降低。因此，在本實(shí)施方式的稀土磁體成形體中，將相對(duì)于磁體顆粒的磁體微粒的含有率設(shè)定為40 體積％以下時(shí)，可避免過度降低磁化性、最大磁能積，因而是優(yōu)選的。在本實(shí)施方式中，例如在表面上吸附等而與磁體顆粒一體化的磁體微粒的平均粒徑與磁體顆粒的平均粒徑相比過大時(shí)，阻礙了球狀化。另外，不僅磁體微粒磁化，連作為原料的磁體顆粒也磁化時(shí)，由于磁體顆粒彼此一體化(吸附)，因此，不能獲得規(guī)定的效果。 因此，優(yōu)選的是，在使磁體微粒磁化的狀態(tài)下，使該磁體微粒吸附到作為原料的磁體顆粒上等，從而將磁體顆粒球狀化。而且，由于磁體微粒作為獨(dú)立的顆粒發(fā)揮作用，因此，從進(jìn)一步提高一體化的程度的觀點(diǎn)來看，磁體微粒的平均粒徑在可自發(fā)磁化的范圍內(nèi)越小越優(yōu)選。具體而言，相對(duì)于磁體顆粒的平均粒徑，磁體微粒的平均粒徑優(yōu)選為1/10以下， 更優(yōu)選為1/20以下。另外，為了將磁體顆粒球狀化，磁體微粒必需作為磁體吸附到磁體顆粒上。因此，磁體微粒的平均粒徑過大時(shí)，采取多疇結(jié)構(gòu)，磁體微粒難以吸附在磁體顆粒上。 為了即使不從外部實(shí)施磁化處理，磁體微粒也表現(xiàn)作為磁體的特性而在磁體顆粒上吸附， 優(yōu)選為采取單疇結(jié)構(gòu)的程度的大小。因此，磁體微粒的平均粒徑優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為20μπι以下。
在此處，更詳細(xì)說明吸附、粒徑和磁化的相關(guān)性。磁體微粒具有一定以上的粒徑時(shí)，分割為在不同方向上磁化的若干個(gè)疇，發(fā)生多疇化，形成磁體微粒全體不帶磁化的狀態(tài)。與此相對(duì)，磁體微粒具有一定以下的粒徑時(shí)，發(fā)生單疇化，從而形成磁體微粒在一個(gè)方向上被磁化的一個(gè)磁體。如果所述磁體微粒通過磁力吸附在磁體顆粒上，則能夠均一地吸附在磁體顆粒上，磁體顆粒、磁體微粒不會(huì)不均一地吸附、聚集。換而言之，可獲得適度球狀化的磁體顆粒與磁體微粒的一體化結(jié)構(gòu)。另外，關(guān)于磁體顆粒與磁體微粒的一體化的形態(tài)，也存在磁體微粒簇狀聚集的情況、在絕緣相中混合存在的情況。關(guān)于磁體顆粒與磁體微粒的一體化的方法，例如僅通過將磁體微粒與磁體顆?；旌?，就能獲得滿足上述技術(shù)原理的本申請(qǐng)所期望的形態(tài)。然而，如上所述，更優(yōu)選通過對(duì)磁體顆粒進(jìn)行表面研磨處理來獲得磁體微粒。對(duì)表面研磨處理沒有特別限制，從容易獲得單疇顆粒的理由來看，球磨機(jī)、桶式研磨處理是優(yōu)選的。另外，更優(yōu)選的是，從能夠進(jìn)一步減少研磨量，且能夠進(jìn)一步減小微粒的粒徑的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選使用球磨機(jī)。此時(shí)，為了不使所生成的磁體微粒和表面研磨后的磁體顆粒的新生表面氧化，優(yōu)選控制處理時(shí)的氣氛。具體而言，在真空或惰性氣體中的研磨或在充分脫水的有機(jī)溶劑中的濕式研磨是優(yōu)選的。在磁體顆粒與通過下述工序制作的絕緣相之間存在比磁體顆粒微細(xì)的磁體微粒時(shí)，具有如下所述的優(yōu)點(diǎn)。即，磁體微粒進(jìn)入具有多個(gè)銳利突起的磁體顆粒的間隙中，磁體顆粒與磁體微粒一體化，形狀變成大致球形。結(jié)果，在下述工序中形成絕緣相，將其加熱加壓成形(包括燒結(jié))時(shí)，可有效地防止龜裂的傳播。換而言之，上述磁體顆粒與磁體微粒的一體化結(jié)構(gòu)能有效防止因銳利突起引起的絕緣相的破損和磁體顆粒自身的破裂。此外，上述一體化工序也有助于提高所制造的稀土磁體成形體的磁特性。其原因據(jù)推測如下。絕緣相的原料(絕緣被覆材料)與磁體成分的化學(xué)反應(yīng)在絕緣相與磁體成分之間積極地進(jìn)行。此時(shí)，磁體微粒以填埋磁體顆粒與絕緣相的間隙的方式存在，因此，上述化學(xué)反應(yīng)至少幾乎不會(huì)進(jìn)行到磁體顆粒的內(nèi)部。另外，該化學(xué)反應(yīng)在到達(dá)磁體顆粒之前，主要在由存在于磁體顆粒和絕緣相之間的至少一部分中的磁體微粒與前述絕緣相形成的“反應(yīng)層”中發(fā)生。因此，前述反應(yīng)層還實(shí)現(xiàn)了阻止絕緣被覆材料向磁體顆粒內(nèi)部滲透、總體上抑制因絕緣被覆材料導(dǎo)致的磁體顆粒的劣化的作用。因此，即使在壓密化之后也能維持磁體顆粒固有的優(yōu)異磁特性。此外據(jù)推測，通過防止絕緣相的龜裂，可更加有效地防止磁體顆粒之間的龜裂的傳播。在本工序中，接著，在由粉碎獲得的磁體顆粒的表面被覆絕緣相。由此，獲得磁體成形前體。作為在磁體顆粒上被覆絕緣性材料(稀土氧化物等)而形成絕緣相的方法，例如可以使用利用物理氣相蒸鍍(PVD)法和化學(xué)氣相蒸鍍(CVD)法等的蒸鍍法以及使磁體顆粒上涂布的稀土絡(luò)合物氧化的方法等。根據(jù)上述蒸鍍法，可形成由高純度的稀土氧化物構(gòu)成的理想的絕緣相，另一方面， 有時(shí)成本增高。因此，用絕緣相被覆一體化的磁體顆粒和磁體微粒的工序優(yōu)選采用由以下階段構(gòu)成的方法將含有稀土絡(luò)合物的溶液涂布于磁體顆粒或磁體顆粒與磁體微粒一體化的顆粒上的階段；以及，將前述稀土絡(luò)合物熱分解使其氧化物化，形成稀土氧化物的階段。艮口，通過采用由使用溶液的2階段構(gòu)成的方法，可獲得均一厚度的絕緣相。而且，可獲得具有對(duì)磁體顆粒的密合性和對(duì)氧化物的潤濕性優(yōu)異的絕緣相的磁體成形前體。作為上述稀土絡(luò)合物，只要含有稀土元素，能夠在磁體顆粒、磁體微粒上被覆絕緣相即可，對(duì)此沒有特別限制，例如，可以使用用R1L3表示的稀土絡(luò)合物。其中，R1表示稀土元素。作為R1的具體例子，可列舉出釔(Y)，此外還有鏑(Dy)、鈧( )、鑭(La)、鋪(Ce)、 鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿 (Yb)、镥(Lu)。尤其優(yōu)選 Nd、Dy、Tb、Pr、Ho。另一方面，L是有機(jī)物的配體，表示(CO(CO3)CHCO(CH3))-、(CO(C(CH3)3) CHCO (CCH3) )-、(CO(C(CH3)3)CHCO(C3F7))-和(CO (CF3) CHCO (CF3))-、以及 β-二酮離子等陰離子的有機(jī)基團(tuán)。另外，例如(C0(C03)CHC0(CH3))-中的“-”表示鍵，這對(duì)于在此處列舉的其他化合物來說也是同樣的。另外，在形成絕緣相時(shí)，可以使用甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇等醇類，丙酮、甲乙酮、二乙酮等酮類，或己烷等?？梢栽谀苋芙釸1L3的這些低沸點(diǎn)溶劑中溶解之后進(jìn)行涂布。另外，稀土磁體由于容易被水分氧化，損害磁特性，因此，優(yōu)選的是，這些溶劑使用無水物，此外預(yù)先用沸石等實(shí)施脫水處理等來防止水分的混入。在磁體顆粒和磁體微粒上的涂布例如如下進(jìn)行在氧濃度和露點(diǎn)得到管理的手套箱內(nèi)，適宜地在攪拌轉(zhuǎn)移到燒杯等容器中的顆粒的同時(shí)滴加上述稀土絡(luò)合物溶液，在遍布全體顆粒之后進(jìn)行干燥。溶液的滴加和干燥可以適當(dāng)反復(fù)進(jìn)行。(第四工序)在本工序中，在加壓下加熱上述第三工序中獲得的磁體成形前體。由此，完成稀土磁體成形體。第三工序中獲得的磁體成形前體可以使用與前述表面修飾原料磁粉的加熱加壓成形同樣的方法加工成稀土磁體成形體。然而，在磁體成形前體中，絕緣相以被覆磁體顆粒、磁體微粒的方式存在。因此，如通常的燒結(jié)磁體那樣僅僅加熱，是不能進(jìn)行由磁體顆粒、 磁體微粒之間的液相燒結(jié)引起的高密度化的，因而加壓是不可缺少的。加熱加壓成形可以使用放電等離子燒結(jié)、熱壓等。將磁體成形前體插入到模具中， 在磁場中實(shí)施取向處理之后，在^(TC以上的高溫下實(shí)施加熱加壓成形。為了防止原料、成形模具的氧化，加熱加壓成形中的氣氛優(yōu)選為高真空或惰性氣體氣氛。真空優(yōu)選為0. IPa 以下的高真空。關(guān)于加熱溫度，與前述表面修飾原料磁粉的加熱加壓成形同樣，高溫側(cè)的范圍根據(jù)所使用的原料磁粉的成分與種類而不同。一般，在實(shí)施加熱加壓成形時(shí)，由于絕緣相的存在，難以由表面修飾原料磁粉致密化，因此優(yōu)選在更高溫度下燒結(jié)。然而，對(duì)于HDDR、鐓鍛等因內(nèi)部組織變化導(dǎo)致磁特性顯著劣化的原料磁粉，限制在800°C以下。另一方面，如燒結(jié)磁體那樣，加熱溫度過低時(shí)，不表現(xiàn)磁特性，通常在不加壓而加熱至1200°C之后使用的原料磁粉的情況下，可以加熱至1200°C左右。然而，從必需使用實(shí)施涂布等保護(hù)處理的成形模具的觀點(diǎn)來看，與前述表面修飾原料磁粉的加熱加壓成形同樣，通常優(yōu)選在950°C以下進(jìn)行加熱加壓成形。關(guān)于成形壓力，優(yōu)選為50MPa以上，在不發(fā)生燒焦的范圍內(nèi)，越高越優(yōu)選。具體而言，優(yōu)選為200MPa以上，更優(yōu)選為400MPa以上。另外，壓力過大時(shí)，成形模具破損，因此，上限值自然而然地受所使用的成形模具的形狀與材質(zhì)限制。加壓可以在室溫到加熱過程中維持一定的加壓壓力，也可以進(jìn)行諸如在到達(dá)規(guī)定的溫度之后增減加壓壓力之類的階段性調(diào)節(jié)加壓壓力的行為。通常，在到達(dá)高溫之后增大加壓壓力會(huì)抑制磁體顆粒與絕緣物質(zhì)的反應(yīng)，因此，磁特性(矯頑力)、電阻率傾向于變得優(yōu)異，另外，自室溫開始賦予大的加壓壓力時(shí)，具有促進(jìn)高密度化的優(yōu)點(diǎn)。為了提高磁特性，優(yōu)選對(duì)通過加熱加壓成形獲得的稀土磁體成形體實(shí)施熱處理。 熱處理優(yōu)選至少將溫度設(shè)定為400 600°C，實(shí)施0. 5小時(shí)以上。具有除去加壓成形所伴有的殘留應(yīng)變、促進(jìn)內(nèi)部缺陷修復(fù)的效果。此外，根據(jù)所使用的原料磁粉，在400 600°C的熱處理之前，適宜實(shí)施在600 800°C下10分鐘以上的熱處理。通過多階段的熱處理，有時(shí)效果變得顯著。[發(fā)動(dòng)機(jī)]接著，說明本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)。具體而言，上述發(fā)動(dòng)機(jī)是使用上述磁體成形體或同樣地通過上述制造方法制造的磁體成形體而成的發(fā)動(dòng)機(jī)。在供參考的圖4中，示出了應(yīng)用上述磁體成形體的集中繞組的表面磁體型發(fā)動(dòng)機(jī)的1/4截面圖。圖4中，附圖標(biāo)記11、12 為u相繞組線，附圖標(biāo)記13、14為ν相繞組線，附圖標(biāo)記15、16為w相繞組線，17為鋁殼， 18為定子，19為磁體，20為轉(zhuǎn)子鐵芯，21為軸。上述磁體成形體具有高電阻，而且，矯頑力等磁體特性也優(yōu)異。因此，利用使用該磁體成形體制造的發(fā)動(dòng)機(jī)的話，可容易地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的連續(xù)輸出功率，可以稱得上適合作為中輸出功率 大輸出功率的發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，使用上述磁體成形體的發(fā)動(dòng)機(jī)由于矯頑力等磁體特性優(yōu)異，可實(shí)現(xiàn)制品的小型輕量化。例如，在適用于汽車用部件時(shí)，伴隨車體的輕量化而可改善燃耗。此外，尤其作為電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力型電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)用發(fā)動(dòng)機(jī)是有效的。據(jù)認(rèn)為，即使在迄今難以確保空間的場所也能搭載驅(qū)動(dòng)用發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力型電動(dòng)汽車的通用化起到了很大的作用。實(shí)施例以下根據(jù)實(shí)施例來具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍不受以下實(shí)施例的任何限制。[實(shí)施例1]作為原料磁粉，使用用HDDR法制備的Nd-Fe-B系各向異性磁體的粉末。具體的制備步驟如下所述。首先，準(zhǔn)備具有“Nd12. 6%, Co 17. 4%, B 6. 5%, Ga :0. 3 Al :0. 5 %, Zr 0.1%, Fe 剩余部分(質(zhì)量％ )，，的成分組成的鑄塊，將該鑄塊在1120°C下保持20小時(shí)來進(jìn)行均質(zhì)化。進(jìn)一步，將均質(zhì)化的鑄塊在氫氣氣氛下從室溫升溫至50(TC、保持，進(jìn)一步升溫至850°C、保持。接著，在850°C的真空中保持之后冷卻而獲得具有微細(xì)強(qiáng)磁性相的再結(jié)晶組織的合金。用顎式粉碎機(jī)(jaw crusher)和布勞恩磨機(jī)(Braun mill)在氬氣氣氛下使該合金粉體化，獲得平均粒徑300 μ m的稀土磁體原料磁粉。另外，對(duì)于粒徑小于25 μ m的顆粒和粒徑為525μπι以上的顆粒，可以使用篩除去。接著，使用真空濺射裝置，以DyCoNd合金作為靶材料，將該合金被覆在所得原料磁粉的表面上，從而獲得表面修飾原料磁粉。另外，用于被覆的DyCoNd合金用以下的方法準(zhǔn)備。即，首先，準(zhǔn)備具有 46. 8% Nd-13. 2% Dy-20. 5% Co_0. 5 % B_0. 3 % Al-剩余部分 Fe(質(zhì)量％)的成分組成的鑄塊，將該鑄塊在1120°C下保持20小時(shí)來進(jìn)行均質(zhì)化。此后， 使用顎式粉碎機(jī)和布勞恩磨機(jī)在氬氣氣氛下粉體化。將所得粉末成形為直徑約50mm、高度約20mm的圓盤狀，在氬氣氣氛下在1050°C下燒結(jié)。另外，均質(zhì)化之后，直接將該合金加工成圓盤后使用也沒有特別問題。被覆時(shí)，將原料磁粉插入到圓筒狀的玻璃皿中，斷續(xù)地使玻璃皿旋轉(zhuǎn)以使來自靶材料的濺射顆粒遍布原料磁粉的全部表面上。同時(shí)，在玻璃皿內(nèi)設(shè)置擦洗器(scrubber)， 形成每當(dāng)玻璃皿旋轉(zhuǎn)時(shí)，用擦洗器攪混粉末的結(jié)構(gòu)，將粉末進(jìn)行攪拌。通過該方法并調(diào)節(jié)濺射時(shí)間，被覆規(guī)定膜厚的含有Dy、Co和Nd的合金，獲得表面修飾原料磁粉。在本實(shí)施例中， 將20g的原料磁粉投入到玻璃皿中，在5X 10_5Pa的真空條件下，使用氬氣進(jìn)行合計(jì)150分鐘濺射，玻璃皿每隔1分鐘進(jìn)行10秒鐘、5rpm速度的斷續(xù)旋轉(zhuǎn)。對(duì)于所得表面修飾原料磁粉的表面，通過AES分析從表面到深度方向的元素分布。結(jié)果，確認(rèn)形成了約0. 5μ m的含有Dy、Co和Nd的合金層。接著，將20g表面修飾原料磁粉填充到具有20mmX20mm的壓制面的模具中，在室溫下進(jìn)行磁場取向的同時(shí)進(jìn)行預(yù)成形。此時(shí)的取向磁場為1.6MA/m，成形壓力為20MPa。而且，通過將上述預(yù)成形體在5X 10-5 左右的真空條件下進(jìn)行加熱加壓成形，力口工成塊狀磁體。該加熱加壓成形可以使用放電等離子燒結(jié)裝置等電磁工藝技術(shù)、HIP等等靜壓工藝，只要是加熱與加壓可同時(shí)進(jìn)行的工藝就可以沒有特別限制地使用。在此處，在該成形中使用熱壓機(jī)，在升溫中也保持一定的成形壓力OOOMPa)。與此同時(shí)，在成形溫度700°C 下保持1分鐘，此后進(jìn)行冷卻，由此加工成具有20mmX20mmX約5mm尺寸的稀土磁體。另夕卜，在冷卻過程中也保持真空條件直至達(dá)到室溫。接著，用錘子將所得稀土磁體(塊狀磁體)機(jī)械粉碎，用篩將具有25 525 μ m粒徑的顆粒分級(jí)，作為磁體顆?；厥?。其中，所得磁體顆粒的平均粒徑為約350 μ m。此后，通過以下方法將絕緣相被覆在所得磁體顆粒的表面上。在磁體顆粒的表面形成絕緣相時(shí)，首先，涂布作為稀土醇鹽的三異丙醇鏑(株式會(huì)社高純度化學(xué)研究所制造)。接著，通過加熱處理使三異丙醇鏑縮聚，使稀土氧化物固著在表面上，從而被覆絕緣相。從絕緣相形成到磁體成形的詳細(xì)步驟如下所述。(1)在充滿露點(diǎn)為-80°C以下的氬氣的手套箱內(nèi)，在20g作為稀土醇鹽的三異丙醇鏑中添加作為有機(jī)溶劑的脫水己烷，并溶解，制備總量IOOmL的鏑表面處理液。由于所得溶液容易與大氣中的水分反應(yīng)而凝膠化，因此，作為控制溶液中的Dy濃度的手段，首先，使 2. 5mL的溶液干燥，提取殘?jiān)?。進(jìn)一步，通過ICP發(fā)射光譜分析法，由殘?jiān)泻械腄y含量分析溶液中的Dy濃度，結(jié)果為5. 7mg/mL。(2)在氬氣氣氛的手套箱內(nèi)，將85mL上述制備的鏑表面處理液添加到IOg上述獲得的磁體顆粒中，進(jìn)行攪拌。接著，除去溶劑，在磁體顆粒的表面被覆稀土醇鹽(三異丙醇鏑)。(3)將通過上述操作獲得的具有皮膜的磁體顆粒在真空中在350°C下熱處理30分鐘。接著，在600°C下實(shí)施60分鐘處理以將絡(luò)合物熱分解，獲得磁體顆粒用絕緣相被覆的磁體成形前體。根據(jù)形成了絕緣相的磁體成形前體的截面的SEM觀察結(jié)果，由稀土氧化物形成的絕緣相的厚度在厚處約為4 μ m。另外，根據(jù)通過AES分析測定氧自表面滲透的深度的結(jié)果， 在薄處為約lOOnm。 接著，將4g上述獲得的磁體成形前體填充到具有IOmmX IOmm的壓制面的模具中，在室溫下進(jìn)行磁場取向的同時(shí)進(jìn)行預(yù)成形。此時(shí)的取向磁場為1.6MA/m，成形壓力為 20MPa。 通過將預(yù)成形的上述磁體成形前體在5 X IO-5Pa左右的真空條件下進(jìn)行加熱加壓成形，從而加工成塊狀磁體。該加熱加壓成形只要是能同時(shí)加熱與加壓的工藝即可，可以使用任何工藝。在此處，成形使用熱壓機(jī)，在升溫中也保持一定的成形壓力G90MPa)。與此同時(shí)，在成形溫度650°C下保持3分鐘，此后進(jìn)行冷卻，由此加工成具有IOmmX IOmmX約4mm 尺寸的稀土磁體成形體。另外，在冷卻過程中也保持真空條件直至達(dá)到室溫。最后，將所得稀土磁體成形體在600°C下實(shí)施1小時(shí)的熱處理。對(duì)于這樣獲得的稀土磁體成形體，測定磁特性(矯頑力)(iHc)(單位kA/m)和電阻率(單位μ Ωπι)。另外，磁特性(矯頑力)如下測定使用東英工業(yè)株式會(huì)社制造的脈沖勵(lì)磁型磁化器ΜΡΜ-15在磁化磁場IOT中預(yù)先將試驗(yàn)片磁化，此后，使用東英工業(yè)株式會(huì)社制造的BH測定器TRF-5AH-25Auto來測定。另外，電阻率的測定使用NPS INC.制造的電阻率探針通過4探針法來測定。在此處，探針的針材料采用碳化鎢，針尖端半徑為40 μ m，針間隔為1mm，4根針的總負(fù)荷為400g。另外，對(duì)在與磁場取向方向平行的面上切割所得磁體成形體而形成的截面進(jìn)行組織觀察。進(jìn)一步通過EBSP (電子背散射衍射)分析和WDX分析來進(jìn)行偏析部的線分析，確認(rèn)有無偏析區(qū)域。另外，此處所述的偏析區(qū)域不是固溶元素的波動(dòng)水平的偏析，而是在AES 法或EPMA法等線分析中根據(jù)利用CPS計(jì)數(shù)的線分析認(rèn)為有顯著性差異的水平。另外，通過這種方法確認(rèn)的偏析區(qū)域同時(shí)在利用光學(xué)顯微鏡或SEM的觀察中根據(jù)對(duì)比度、色調(diào)可被充分識(shí)別。圖1示出了在磁體顆粒內(nèi)部存在的偏析區(qū)域的觀察結(jié)果，圖5示出了偏析區(qū)域的 AES法分析結(jié)果。在本實(shí)施例中，偏析區(qū)域存在的有無如下確定如圖5所示，根據(jù)利用AES 法的CPS計(jì)數(shù)求出的原子％，在偏析區(qū)域與磁體顆粒內(nèi)部之間見到了 3%以上的平均濃度差時(shí)，則認(rèn)為存在偏析區(qū)域。此時(shí)，在有無偏析區(qū)域的確認(rèn)中，以短邊為20μπι以上的磁體顆粒為對(duì)象，對(duì)任意的100個(gè)以上的磁體顆粒實(shí)施組織觀察。而且，含有偏析區(qū)域和能夠鑒定偏析元素的部位的磁體顆粒的存在比例為全部磁體顆粒的30%以上時(shí)，則認(rèn)為磁體成形體具有偏析區(qū)域。以上的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1中。另外，表1中所示的磁特性(矯頑力)和電阻率的值是以下述比較例1或比較例4的值為1. 00時(shí)的相對(duì)值。[實(shí)施例2]作為稀土醇鹽，使用三異丙醇鐠代替三異丙醇鏑，形成由ft·氧化物構(gòu)成的絕緣相，除此以外，通過與上述實(shí)施例1同樣的方法獲得稀土磁體成形體。另外，鐠表面處理液的ft·濃度用ICP分析，調(diào)節(jié)溶液涂布量，使得相對(duì)于IOg磁體顆粒，涂布量合計(jì)為40mg。[實(shí)施例3]作為原料磁粉，使用燒結(jié)磁體用的原料磁粉代替通過HDDR法制作的原料磁粉，除此以外，用與上述實(shí)施例1同樣的方法獲得稀土磁體成形體。另外，原料磁粉通過以下方法制備。
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通過鑄帶法(stripcast method)將配混成具有 Nd :31. 8、B :0. 97,Co :0. 92,Cu 0. 1 =Al :0. Μ、剩余部分Fe (質(zhì)量％ )的組成的合金加工成厚度0. 2 0. 3mm的合金薄帶。 接著，將該合金薄帶填充到容器內(nèi)，收容到氫處理裝置內(nèi)。而且，通過用壓力500kl^的氫氣氣氛充滿氫處理裝置內(nèi)，在室溫下對(duì)合金薄帶進(jìn)行儲(chǔ)氫，之后，置換為氬氣，進(jìn)一步減壓至 10_5Pa，放出氫。通過進(jìn)行這種氫處理，將合金薄帶加工成大小約0. 15 0. 2mm的不定形粉末。相對(duì)于100質(zhì)量％由上述氫處理制作的粗粉碎粉末，添加0. 05質(zhì)量％的硬脂酸鋅作為粉碎助劑進(jìn)行混合，之后，用噴射磨裝置進(jìn)行粉碎工序，制作平均粒徑約3 μ m的微粉末。通過壓制裝置將所得微粉末成形，制作粉末成形體。具體而言，在施加磁場中將微粉末在磁場取向的狀態(tài)下壓縮，進(jìn)行壓制成形。取向磁場設(shè)定為1.6MA/m，成形壓力設(shè)定為 20MPa。此后，將成形體從壓制裝置中拔出，通過真空爐在1020°C下進(jìn)行4小時(shí)燒結(jié)，制作燒結(jié)體的塊狀磁體。用錘子將所得塊狀磁體機(jī)械粉碎，用篩將具有25 355 μ m粒徑的顆粒分級(jí)，作為原料磁粉回收。所得原料磁粉的平均粒徑為約230 μ m。另外，在本實(shí)施例中，隨著原料磁粉的變更，變更磁體成形前體的加熱加壓成形條件。具體而言，成形壓力為200MPa，成形溫度為720V。在本實(shí)施例中，省略表面修飾原料磁粉的AES分析，但由原料磁粉的顆粒的外觀和濺射前后的粉末的重量變化判斷出，形成了與實(shí)施例1同等程度厚度的、含有Dy、Co和Nd
的合金層ο在所得磁體顆粒上被覆絕緣相、制作磁體成形前體的工序也采用與實(shí)施例1同樣的方法。然而，作為此時(shí)的熱壓機(jī)的加壓加熱成形條件，在升溫中也保持一定的成形壓力 G90MPa)，且在成形溫度870°C下保持3分鐘，此后冷卻。由此，加工成具有IOmmXlOmmX 約4mm尺寸的稀土磁體成形體。另外，在此時(shí)，在冷卻過程中也保持真空條件直至達(dá)到室溫。另外，在750°C以上的加熱時(shí)，為了防止模具與磁體成形體的熔合，使用碳片材作為脫模齊U。最后，進(jìn)一步將所得稀土磁體成形體在600°C下實(shí)施2小時(shí)的熱處理，然后在800°C下實(shí)施1小時(shí)的熱處理。[實(shí)施例4]在獲得表面修飾原料磁粉時(shí)，代替合金的濺射，采用將DyCo合金的氫化物的粉末與原料磁粉混合，并將該粉末熔融的方法，除此以外，用與上述實(shí)施例3同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。具體而言，將原料磁粉加工成表面修飾原料磁粉時(shí)，將原料磁粉與DyCo合金(氫化物)的微?；旌?，在真空中加熱，從而在因脫氫引起熔點(diǎn)降低的同時(shí)使DyCo合金熔融，附著在原料磁粉的表面上。其中，DyCo合金的微粉末如下制備將35% Dy-65% Co (質(zhì)量％ ) 的組成的合金熔煉，利用儲(chǔ)氫引起的體積變化進(jìn)行粗粉碎，之后進(jìn)一步用球磨機(jī)粉碎，從而制備。按1 9(質(zhì)量比)的比例將所得DyCo氫化物的微粉末與原料磁粉混合，在約740°C 下在真空條件下加熱，從而獲得表面修飾原料磁粉。[實(shí)施例5]作為濺射的靶材料，使用直徑100mm、高度5mm的Dy純金屬，除此以外，通過與上述實(shí)施例3同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[實(shí)施例6]在獲得表面修飾原料磁粉時(shí)，代替合金的濺射，采用將DyCo合金的氫化物的粉末與原料磁粉混合，并將該粉末熔融的方法，除此以外，通過與上述實(shí)施例1同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。另外，獲得表面修飾原料磁粉的具體方法如上述實(shí)施例4中所述。[實(shí)施例7]在磁體顆粒的表面被覆絕緣相時(shí)，通過真空蒸鍍被覆絕緣相，除此以外，通過與上述實(shí)施例6同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。本實(shí)施例中的具體的絕緣相的被覆方法如以下所述。將15g所得磁體顆粒(具有25 525 μ m粒徑的顆粒，平均粒徑約350 μ m)投入到玻璃皿中。接著，在玻璃制的攪拌器中攪拌磁體顆粒。在該攪拌的同時(shí)，使用具有Dy金屬(純度99.9%，直徑(φ ) 8mm)作為陰極電極的等離子體發(fā)生裝置，在IO^a數(shù)量級(jí)的
真空條件下，通過真空電弧放電在磁體顆粒的表面形成作為絕緣相的厚度50nm的Dy皮膜。 另外，使用上述裝置預(yù)先在硅基板上進(jìn)行成膜實(shí)驗(yàn)，求出放電次數(shù)與膜厚的關(guān)系，以此為基礎(chǔ)，確定獲得所需膜厚的放電次數(shù)。此后，使氧流入到上述裝置中，使真空度變化至數(shù)量級(jí)，在上述形成的Dy皮膜上進(jìn)一步形成厚度200nm的Dy2O3皮膜。通過X射線分析來分析所形成的皮膜的晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)果為無定形狀態(tài)。將形成有Dy2O3皮膜的粉末在20CC/min的氬氣氣流中在500°C下加熱15分鐘。由此，獲得最外部具有晶化的Dy2O3的磁體成形前體。通過DSC (差示掃描量熱測定)分析所得被覆粉末直至達(dá)到700°C，除了成膜物質(zhì)的晶化以外，沒有特別發(fā)現(xiàn)熔融現(xiàn)象。另外，使用預(yù)先在Si基板上形成同樣的Dy2O3的試樣，通過4探針法測定電阻率。 此時(shí)，由于超出額定界限，不能測定電阻率，因此確認(rèn)是絕緣性充分高的皮膜。[實(shí)施例8]作為濺射的靶材料，使用Dy-Tb-Pr-Co合金，除此以外，通過與上述實(shí)施例1同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。對(duì)于上述合金，通過真空電弧熔解將市售的IOg ft·粉末、30g Dy粉末、IOg Tb粉末和50g Co粉末的合計(jì)IOOg合金化，制作金屬鈕扣(metal button)。而且，將所得合金進(jìn)行儲(chǔ)氫處理來粗粉碎，獲得氫化物的粉末。進(jìn)一步，使用錘子和球磨機(jī)粉碎之后，通過熱壓燒結(jié)，加工成Φ 50mm的圓盤狀的靶材料。在此處，儲(chǔ)氫只要能通過體積變化使龜裂進(jìn)展和粗粉碎即可，熱壓只要能塊狀化，可以在任意的條件下實(shí)施。關(guān)于靶材料的組成，為了抑制 Pr、Tb的氧化而添加Co，但可根據(jù)目標(biāo)偏析元素和濃度選擇任意的組成。[實(shí)施例9]作為稀土醇鹽，使用三異丙醇釔代替三異丙醇鏑，形成由Y氧化物構(gòu)成的絕緣相， 除此以外，通過與上述實(shí)施例6同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[實(shí)施例10]作為濺射的靶材料，使用上述實(shí)施例5中使用的Dy純金屬，通過與上述實(shí)施例9 同樣的方法在磁體顆粒上實(shí)施絕緣相的被覆，除此以外，通過與上述實(shí)施例1同樣的方法， 獲得稀土磁體成形體。
[實(shí)施例11]作為陰極電極，使用30% Tb-15% Pr-IO% Ho_剩余部分Co合金代替Dy金屬，除此以外，通過與上述實(shí)施例7同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。另外，對(duì)于上述合金，通過真空電弧熔解制備Tb、Pr、Ho的Co合金作為母合金，通過ICP進(jìn)行濃度分析，之后混合母合金，使得達(dá)到規(guī)定的濃度，通過高頻真空熔解熔煉合金。通過機(jī)械加工由所得鑄造合金加工成Φ8mm的電極。[實(shí)施例12]將絕緣相被覆在磁體顆粒上而加工成磁體成形前體時(shí)，使用球磨機(jī)對(duì)磁體顆粒進(jìn)行桶式研磨，除此以外，通過與上述實(shí)施例6同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。另外，桶式研磨的具體方法如下所述。首先，用篩將所得磁體顆粒分級(jí)，將30g具有100 μ m以上且小于525 μ m粒徑的磁體顆粒與55g磨石(Tipton Corp.制造，產(chǎn)品編號(hào)SC-4) —起在露點(diǎn)_80°C的氬氣流中的手套箱內(nèi)投入到內(nèi)徑55mm、高度60mm的SUS制罐中。進(jìn)一步，添加30mL己烷，使全體插入物浸漬，之后蓋上罐的蓋子，用行星式球磨機(jī)(RETSCH Co. Ltd.制造)在300轉(zhuǎn)下攪拌2小時(shí)，實(shí)施磁體顆粒的表面研磨。研磨結(jié)束之后，將容器轉(zhuǎn)移到手套箱內(nèi)，啟封，以不接觸大氣的方式干燥。研磨中生成的磁體微粒是非常微細(xì)的，立即吸附到作為被研磨對(duì)象的磁體顆粒上，因此獲得了大致球狀的磁體顆粒與磁體微粒的混合體。圖3為本實(shí)施例中的磁體微粒和絕緣相的放大照片。在本實(shí)施例中，以短邊20 μ m 以上的磁體顆粒為對(duì)象，對(duì)于任意的150個(gè)以上的磁體顆粒，在200倍下進(jìn)行組織觀察。結(jié)果，位于磁體顆粒之間的磁體微粒與絕緣相的邊界不能清楚地分離的混合狀態(tài)以全部邊界的約40%的量存在。[實(shí)施例13]在磁體顆粒上被覆絕緣相而加工為磁體成形前體之前的時(shí)點(diǎn)，通過與上述實(shí)施例 12同樣的方法，對(duì)磁體顆粒進(jìn)行桶式研磨，除此以外，通過與上述實(shí)施例7同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[實(shí)施例14]在磁體顆粒上被覆絕緣相而加工為磁體成形前體之前的時(shí)點(diǎn)，通過與上述實(shí)施例 12同樣的方法，對(duì)磁體顆粒進(jìn)行桶式研磨，除此以外，通過與上述實(shí)施例1同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[實(shí)施例15]在磁體顆粒上被覆絕緣相而加工為磁體成形前體之前的時(shí)點(diǎn)，通過與上述實(shí)施例 12同樣的方法，對(duì)磁體顆粒進(jìn)行桶式研磨，除此以外，通過與上述實(shí)施例5同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[實(shí)施例16]在磁體顆粒上被覆絕緣相而加工為磁體成形前體之前的時(shí)點(diǎn)，通過與上述實(shí)施例 12同樣的方法，對(duì)磁體顆粒進(jìn)行桶式研磨，除此以外，通過與上述實(shí)施例3同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[實(shí)施例17]
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將Dy濃度不同的兩種原料磁粉的混合粉末塊狀化，使用其粉碎物作為磁體顆粒， 除此以外，通過與上述實(shí)施例1同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。具體而言，首先，準(zhǔn)備具有“Nd12. 6%, Co 17. 4%, B 6. 5%, Ga 0. 3%, Al 0. 5%,Zr 0. l%,Fe 剩余部分”的成分組成的鑄塊，通過與上述實(shí)施例1同樣的方法，加工成與原料磁粉同樣的狀態(tài)。另一方面，準(zhǔn)備具有“Nd12. 0%,Dy :8. 5%,Co :17. 4%,B :6. 5%,Ga :0. 3%,A1 0. 5%,Zr :0. l%,Fe 剩余部分”的成分組成的鑄塊，通過同樣的方法，加工成與原料磁粉同樣的狀態(tài)。將上述獲得的兩種原料磁粉按1 1的重量比混合，作為本實(shí)施例中的磁體顆粒使用。[比較例1]除了不進(jìn)行在原料磁粉上涂布DyCoNd合金的表面修飾且不在磁體顆粒上被覆絕緣相以外，通過與上述實(shí)施例1同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[比較例2]除了不進(jìn)行在原料磁粉上涂布DyCoNd合金的表面修飾以外，通過與上述實(shí)施例1 同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。本實(shí)施例中獲得的稀土磁體成形體的組織觀察結(jié)果作為沒有發(fā)現(xiàn)偏析區(qū)域的例子在圖6中示出。[比較例3]除了不進(jìn)行使用DyCo合金的氫化物實(shí)施原料磁粉的表面修飾以外，通過與上述實(shí)施例6同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[比較例4]除了不進(jìn)行使用DyCo合金的氫化物實(shí)施原料磁粉的表面修飾且不在磁體顆粒上被覆絕緣相以外，通過與上述實(shí)施例4同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[比較例5]除了不進(jìn)行使用DyCo合金的氫化物實(shí)施原料磁粉的表面修飾以外，通過與上述實(shí)施例4同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[比較例6]除了不進(jìn)行使用DyCo合金的氫化物實(shí)施原料磁粉的表面修飾以外，通過與上述實(shí)施例12同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。[比較例7]除了不進(jìn)行通過被覆DyCoNd合金來實(shí)施原料磁粉的表面修飾以外，通過與上述實(shí)施例16同樣的方法，獲得稀土磁體成形體。表 權(quán)利要求
1.一種稀土磁體成形體，其特征在于，所述稀土磁體成形體含有稀土磁體顆粒和在所述稀土磁體顆粒之間存在的絕緣相，其中，選自由Dy、Tb,Pr和Ho組成的組中的至少一種元素發(fā)生了偏析的偏析區(qū)域在所述稀土磁體顆粒內(nèi)部分散存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土磁體成形體，其特征在于，所述稀土磁體成形體進(jìn)一步含有具有可自發(fā)磁化的粒徑且平均粒徑小于所述稀土磁體顆粒的平均粒徑的磁體微粒，所述磁體微粒發(fā)生了聚集的聚集區(qū)域在所述稀土磁體顆粒的外周的至少一部分中存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土磁體成形體，其特征在于，所述稀土磁體成形體中存在所述磁體微粒與所述絕緣相混合而成的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的稀土磁體成形體，其特征在于，所述偏析區(qū)域進(jìn)一步含有Co。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土磁體成形體，其特征在于，所述偏析區(qū)域進(jìn)一步含有Nd。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)所述的稀土磁體成形體，其特征在于，所述稀土磁體顆粒是通過對(duì)用HDDR法制造的原料磁體粉末進(jìn)行加工而制作的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任一項(xiàng)所述的稀土磁體成形體，其特征在于，所述絕緣相含有選自由Nd、Dy、Tb、Pr和Ho組成的組中的至少一種元素的氧化物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的稀土磁體成形體，其特征在于，所述絕緣相含有選自由Dy、Tb 和ft"組成的組中的至少一種元素的氧化物。
9.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其具備權(quán)利要求1 8的任一項(xiàng)所述的稀土磁體成形體。
10.一種稀土磁體成形體的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下工序?qū)⑦x自由Dy、Tb、ft·和Ho組成的組中的一種或兩種以上的元素的單質(zhì)或其合金被覆在原料磁粉的表面以獲得表面修飾原料磁粉的工序；將所得表面修飾原料磁粉在磁場中進(jìn)行磁取向的同時(shí)在加熱氣氛下進(jìn)行加壓成形，從而獲得各向異性稀土磁體的工序；在將所得各向異性稀土磁體粉碎而獲得的稀土磁體顆粒的表面被覆絕緣相，從而獲得磁體成形前體的工序；在加壓下加熱所得磁體成形前體的工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的稀土磁體成形體的制造方法，其特征在于，進(jìn)一步包括混合將所得各向異性稀土磁體粉碎而獲得的稀土磁體顆粒與磁體微粒來使之一體化的工序，在所述一體化的稀土磁體顆粒的表面被覆絕緣相。
12.—種稀土磁體成形體的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下工序 將第一原料磁粉與第二原料磁粉的混合磁粉在磁場中進(jìn)行磁取向的同時(shí)在加熱氣氛下進(jìn)行加壓成形，從而獲得各向異性稀土磁體的工序，其中所述第二原料磁粉是用選自由 Dy、Tb、Pr和Ho組成的組中的至少一種元素置換所述第一原料磁粉的一部分元素而得的； 在將所得各向異性稀土磁體粉碎而獲得的稀土磁體顆粒的表面被覆絕緣相，從而獲得磁體成形前體的工序；在加壓下加熱所得磁體成形前體的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的稀土磁體成形體的制造方法，其特征在于，進(jìn)一步包括混合將所得各向異性稀土磁體粉碎而獲得的稀土磁體顆粒與磁體微粒來使之一體化的工序， 在所述一體化的稀土磁體顆粒的表面被覆絕緣相。
全文摘要
本發(fā)明的稀土磁體成形體(1)含有稀土磁體顆粒(2)和在前述稀土磁體顆粒(2)之間存在的絕緣相(3)。而且，選自由Dy、Tb、Pr和Ho組成的組中的至少一種元素發(fā)生了偏析的偏析區(qū)域(4)在前述稀土磁體顆粒(2)內(nèi)部分散存在。結(jié)果，可提供在維持高磁特性(矯頑力)的同時(shí)、進(jìn)而在發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境等中的耐熱性也優(yōu)異的磁體成形體。
文檔編號(hào)H01F1/053GK102483991SQ201080036638
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者保田芳輝, 宮本隆司, 川下宜郎, 浦本清弘 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社