專利名稱：經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及即使在未進(jìn)行溫度和濕度管理的輸送環(huán)境或保管環(huán)境等那樣的、溫度和濕度變動(dòng)的環(huán)境中也具有充分的抗蝕性，并且具有優(yōu)異的磁特性的經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法。
背景技術(shù)：
以Nd-Fe-B系燒結(jié)磁鐵為代表的R-Fe-B系燒結(jié)磁鐵等稀土類燒結(jié)磁鐵，由于使用資源豐富且廉價(jià)的材料，且具有高的磁特性，故目前在各種領(lǐng)域中得到使用，但由于含有反應(yīng)性高的稀土類金屬R，故具有在大氣中容易被氧化腐蝕這樣的特性。因此，通常，稀土類 燒結(jié)磁鐵在其表面形成金屬膜或樹脂膜等抗蝕性膜以供實(shí)際使用，但在如用作混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、或裝入空調(diào)器的壓縮機(jī)等的I PM(內(nèi)部永久磁鐵)電動(dòng)機(jī)等那樣，磁鐵為被嵌入部件而使用的狀態(tài)的情況下，未必需要在磁鐵的表面形成這種抗蝕性被膜。但是，在從制成磁鐵到被嵌入部件的期間中確保磁鐵的抗蝕性當(dāng)然是必要的。如上所述，作為對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵賦予抗蝕性的方法，具有代表性的是在其表面形成金屬被膜或樹脂被膜等抗蝕性被膜的方法，但近年來，通過對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵進(jìn)行在氧化性氣氛下的熱處理(氧化熱處理)而將磁鐵的表面進(jìn)行改性的方法作為簡(jiǎn)單的提高抗蝕性的技術(shù)收到關(guān)注。例如，在專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2中，記載有利用氧形成氧化性氣氛而進(jìn)行熱處理的方法，在專利文獻(xiàn)3 專利文獻(xiàn)7中，記載有單獨(dú)利用水蒸氣或使氧與水蒸氣組合形成氧化性氣氛而進(jìn)行熱處理的方法。但是，本發(fā)明人經(jīng)過研究得知，在這些方法中，即使對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵進(jìn)行表面改性，在像未進(jìn)行溫度和濕度的管理的輸送環(huán)境或保管環(huán)境等那樣的因溫度和濕度變動(dòng)而在磁鐵的表面反復(fù)產(chǎn)生微細(xì)的結(jié)露的環(huán)境下，未必得到充分的抗蝕性，在專利文獻(xiàn)3 專利文獻(xiàn)7中，水蒸氣分壓為IOhPa(IOOOPa)以上才合適，但若在這種水蒸氣分壓高的氣氛下進(jìn)行熱處理時(shí)，由于在磁鐵的表面產(chǎn)生的氧化反應(yīng)，氫作為副產(chǎn)物大量地生成，磁鐵吸留所生成的氫而脆化，由此磁特性就會(huì)降低。因此，作為對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵的更優(yōu)異的表面改性方法，本發(fā)明人在專利文獻(xiàn)8中提出了如下方法，即，在適當(dāng)?shù)乜刂屏搜醴謮汉驮趯＠墨I(xiàn)3 專利文獻(xiàn)7中不適合的不足IOhPa的水蒸氣分壓的氧化性氣氛下的熱處理方法，具體地說，在氧分壓為1\10午& 1\10中&、水蒸氣分壓為O. IPa IOOOPa (但是IOOOPa除外)的氣氛下，在200°C 600°C進(jìn)行熱處理的方法。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :特許第2844269號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :特開2002-57052號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :特開2006-156853號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :特開2006-210864號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 :特開2007-103523號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :特開2007-207936號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)7 :特開2008-244126號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 :國(guó)際公開第2009/041639號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題根據(jù)在專利文獻(xiàn)8中本發(fā)明人提出的對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵的表面改性方法，即使在溫度和濕度變動(dòng)的環(huán)境中也可通過氧化熱處理賦予充分的抗蝕性，并且可以抑制氧化熱處理造成的磁特性的降低，在專利文獻(xiàn)I 專利文獻(xiàn)7中記載的表面改性方法所具有的問題被徹底解決。但是，在其后的研究中發(fā)現(xiàn)，即使是通過專利文獻(xiàn)8中記載的表面改性方法進(jìn)行了表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵，在進(jìn)行高溫高濕的嚴(yán)酷條件下的抗蝕性加速試驗(yàn)時(shí)，盡管很少，但也存在生銹的磁鐵。 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種即使在溫度和濕度變動(dòng)的環(huán)境中也具有極其優(yōu)異的抗蝕性，并且具有優(yōu)異的磁特性的經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法。用于解決課題的手段本發(fā)明人鑒于上述的問題，對(duì)在專利文獻(xiàn)8中提出的對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵的表面改性方法中是否具有改良的余地反復(fù)進(jìn)行了銳意的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過盡可能減小水蒸氣分壓，使氧分壓與水蒸氣分壓的比率(氧分壓/水蒸氣分壓)比在專利文獻(xiàn)8中認(rèn)為適合的比率(I 400)大，能夠?qū)崿F(xiàn)抗蝕性的提高?；谏鲜龅囊娊舛瓿傻谋景l(fā)明的經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法，如技術(shù)方案I所述，其特征在于，該方法包括對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵在氧分壓為I X IO3Pa I X 105Pa、水蒸氣分壓為45Pa以下、且氧分壓與水蒸氣分壓的比率(氧分壓/水蒸氣分壓)為450 20000的氣氛下，在200°C 600°C進(jìn)行熱處理的工序。另外，技術(shù)方案2的制造方法的特征在于，在技術(shù)方案I的制造方法中，將氣氛的總壓力設(shè)定為9 X IO4Pa I. 2 X IO5Pa0另外，技術(shù)方案3的制造方法的特征在于，在技術(shù)方案I的制造方法中，在與進(jìn)行熱處理的氣氛相同的氣氛下，進(jìn)行從常溫到進(jìn)行熱處理的溫度的升溫和/或進(jìn)行了熱處理后的降溫。另外，如技術(shù)方案4所述，本發(fā)明的經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵，其特征在于，所述表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵是通過技術(shù)方案I所述的制造方法制造而成。另外，技術(shù)方案5的稀土類燒結(jié)磁鐵的特征在于，在技術(shù)方案4的稀土類燒結(jié)磁鐵中，表面電位差為O. 35V以內(nèi)。另外，技術(shù)方案6的稀土類燒結(jié)磁鐵的特征在于，在技術(shù)方案4的稀土類燒結(jié)磁鐵中，作為改性層的構(gòu)成成分，含有實(shí)質(zhì)上由赤鐵礦構(gòu)成的氧化鐵和實(shí)質(zhì)上由R2O3構(gòu)成的R氧化物。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供即使在溫度和濕度變動(dòng)的環(huán)境中也具有極其優(yōu)異的抗蝕性，并且具有優(yōu)異的磁特性的經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法。


圖I是能夠恰當(dāng)?shù)赜糜诒景l(fā)明的經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法的連續(xù)處理爐的一個(gè)例子的概略圖(側(cè)面圖)；圖2是使用拉曼分光分析裝置對(duì)通過在實(shí)施例中的實(shí)施例I的條件下進(jìn)行處理而形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的構(gòu)成成分進(jìn)行分析的結(jié)果；圖3是通過在實(shí)施 例I的條件下進(jìn)行處理而被表面改性的燒結(jié)磁鐵表面的電位起伏像(電位^ )；圖4是進(jìn)行表面改性前的燒結(jié)磁鐵表面的電位起伏像。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法，其特征在于，包括對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵在氧分壓為I X IO3Pa I X 105Pa、水蒸氣分壓為45Pa以下，且氧分壓與水蒸氣分壓的比率(氧分壓/水蒸氣分壓)為450 20000的氣氛下，在200°C 600°C進(jìn)行熱處理的工序。之所以將氧分壓規(guī)定為I X IO3Pa I X IO5Pa,是因?yàn)槿粞醴謮盒∮贗 X IO3Pa,由于氣氛中的氧量過少，磁鐵的表面改性花費(fèi)過多時(shí)間，或磁鐵與其保持部件接觸的部分的表面改性不能充分地進(jìn)行，由此，在該部分有可能不被賦予充分的抗蝕性，或在該部分會(huì)殘留與保持部件的接點(diǎn)痕跡。另一方面，即使增大氧分壓使其大于I X IO5Pa,增大氧分壓帶來的抗蝕性的提高效果也并不怎么被看到，有可能只帶來成本的增高。因此，為了更有效地且低成本地對(duì)磁鐵的表面進(jìn)行所希望的改性，氧分壓優(yōu)選為lX104Pa 3X104Pa。之所以將水蒸氣分壓規(guī)定為45Pa以下，是因?yàn)槿羲魵夥謮捍笥?5Pa，由于氣氛中的水蒸氣量過多，則有可能不能在磁鐵的表面形成發(fā)揮優(yōu)異的抗蝕性的穩(wěn)定的改性層。另外，水蒸氣分壓的下限沒有特別限制，但通常優(yōu)選IPa。之所以將氧分壓與水蒸氣分壓的比率(氧分壓/水蒸氣分壓)規(guī)定為450 20000，是因?yàn)槿粼摫嚷市∮?50，由于相對(duì)于氣氛中的氧量，水蒸氣量過多，有可能不能在磁鐵的表面形成發(fā)揮優(yōu)異的抗蝕性的穩(wěn)定的改性層。另一方面，因?yàn)樵摫嚷蚀笥?0000的氣氛可以說是特殊環(huán)境，不實(shí)用。因此，該比率優(yōu)選500 10000，更優(yōu)選600 5000。處理室內(nèi)的氣氛例如也可以通過分別地導(dǎo)入這些氧化性氣體以達(dá)到規(guī)定的分壓而形成，或者也可以通過導(dǎo)入具有以規(guī)定的分壓含有這些氧化性氣體的露點(diǎn)的大氣而形成。另外，在處理室內(nèi)，也可以使氮或氬等惰性氣體共存。可以說，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，只要將氣氛的總壓力設(shè)定為大氣壓或其附近的壓力(具體地說，例如9X IO4Pa I. 2X IO5Pa)，不需要特別的壓力調(diào)節(jié)裝置就能夠容易地形成規(guī)定的氣氛而進(jìn)行磁鐵的表面改性。之所以將熱處理溫度規(guī)定為200°C 600°C，是因?yàn)槿魺崽幚頊囟鹊陀?00°C，有可能難以對(duì)磁鐵的表面進(jìn)行所希望的改性，另一方面，若熱處理溫度高于600°C，有可能給磁鐵的磁特性帶來不利影響。因此，熱處理溫度優(yōu)選240°C 500°C，更優(yōu)選350°C 450°C。熱處理時(shí)間優(yōu)選I分鐘 3小時(shí)，更優(yōu)選15分鐘 2. 5小時(shí)。若時(shí)間過短，有可能難以對(duì)磁鐵的表面進(jìn)行所希望的改性，另一方面，若時(shí)間過長(zhǎng)，有可能給磁鐵的磁特性帶來不利影響。另外，將磁鐵從常溫升溫到進(jìn)行熱處理的溫度的工序，優(yōu)選在與進(jìn)行熱處理的氣氛相同的氣氛下進(jìn)行。通過采用與進(jìn)行熱處理的氣氛相同的氣氛，使很多自然吸附于磁鐵表面的水分早期脫離，由此能夠盡量避免磁鐵表面存在的水分在升溫時(shí)對(duì)磁鐵造成不利影響。另外，還具有在進(jìn)行升溫后不必變更處理室內(nèi)的氣氛而能夠連續(xù)地進(jìn)行熱處理的優(yōu)點(diǎn)。升溫速度例如設(shè)定為100°c /小時(shí) 2000°C /小時(shí)即可。另外，在本發(fā)明中所謂“常溫”是指進(jìn)行表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵在開始升溫的時(shí)刻所放置的環(huán)境的溫度(例如室溫)，舉例來說，意味著在日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Jis Z 8703中被規(guī)定為5°C 35°C的溫度。另外，將對(duì)進(jìn)行了熱處理后的磁鐵進(jìn)行降溫的工序，也優(yōu)選在與進(jìn)行熱處理的氣氛相同的氣氛下進(jìn)行。通過在這種氣氛下進(jìn)行降溫，能夠防止在工序中因磁鐵的表面結(jié)露而腐蝕磁鐵，從而使磁特性減低的現(xiàn)象。將磁鐵從常溫升溫到進(jìn)行熱處理的溫度的工序、對(duì)磁鐵進(jìn)行熱處理的工序、將進(jìn)行了熱處理后的磁鐵進(jìn)行降溫的工序，也可以使容納有磁鐵的處理室內(nèi)的環(huán)境依次變化為用于進(jìn)行各個(gè)工序的環(huán)境而進(jìn)行，也可以將處理室內(nèi)分割成控制為用于進(jìn)行各個(gè)工序的環(huán)境的區(qū)域，通過使磁鐵依次移動(dòng)到各區(qū)域而進(jìn)行?！DI是內(nèi)部被分割為被控制在用于進(jìn)行各個(gè)工序的環(huán)境的區(qū)域，且使磁鐵依次移動(dòng)到各區(qū)域，由此可進(jìn)行以上的三個(gè)工序的連續(xù)處理爐的一個(gè)例子的概略圖(側(cè)面圖)。在圖I所示的連續(xù)處理爐中，利用傳送帶等移動(dòng)裝置邊使磁鐵從圖的左側(cè)向右側(cè)移動(dòng)邊實(shí)施各處理。箭頭為由圖示省略的給氣裝置和排氣裝置形成的各區(qū)域中的氣氛氣體的流向。升溫區(qū)域的入口及降溫區(qū)域的出口例如用氣簾來劃分，升溫區(qū)域和熱處理區(qū)域的邊界及熱處理區(qū)域和降溫區(qū)域的邊界，例如利用箭頭的氣氛氣體的流動(dòng)來劃分(這些劃分也可以用機(jī)械式的開閉器來進(jìn)行)。只要使用這種連續(xù)處理爐，就能夠?qū)Υ罅康拇盆F連續(xù)地進(jìn)行穩(wěn)定的質(zhì)量的表面改性。通過按照以上的工序?qū)ο⊥令悷Y(jié)磁鐵進(jìn)行表面改性，在磁鐵的表面形成均勻的改性層，表面電位差(最高的電位和最低的電位的差)在O. 35V以內(nèi)，有效地抑制了電位差腐蝕，結(jié)果認(rèn)為提高了抗蝕性。位于磁鐵表面的主相上部的改性層由以穩(wěn)定性優(yōu)異的赤鐵礦(Ci-Fe2O3)為主體的氧化鐵構(gòu)成，位于晶界三重點(diǎn)上部的改性層由以穩(wěn)定性優(yōu)異的R2O3為主體的R氧化物構(gòu)成。作為改性層的構(gòu)成成分而含有的氧化鐵，優(yōu)選其75質(zhì)量％以上為赤鐵礦。更優(yōu)選為80質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為90質(zhì)量％以上。另外，作為改性層的構(gòu)成成分而含有的R氧化物，優(yōu)選其75質(zhì)量％以上為R203。更優(yōu)選為80質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為90質(zhì)量％以上。另外，氧化鐵中的赤鐵礦的比率和R氧化物中的R2O3的比率，例如可以用拉曼分光分析法進(jìn)行分析。另外,在稀土類燒結(jié)磁鐵的表面形成的表面改性層的厚度優(yōu)選O. 5 μ m 10 μ m。若厚度過薄，有可能不能發(fā)揮充分的抗蝕性，而若厚度過厚，有可能給磁鐵的磁特性帶來不利影響。作為適用本發(fā)明的稀土類燒結(jié)磁鐵，例如，可舉出通過下述的制造方法制造的R-Fe-B系燒結(jié)磁鐵。準(zhǔn)備包含25質(zhì)量％ 40質(zhì)量％的稀土類元素R、0. 6質(zhì)量％ I. 6質(zhì)量％的B (硼)、剩余部分的Fe及不可避免的雜質(zhì)的合金。在此，R也可以含有重稀土類元素RH。另夕卜，B的一部分也可以被C(碳)置換，F(xiàn)e的一部分(50質(zhì)量％以下)也可以被其他的過渡金屬元素(例如，Co或Ni)置換。該合金根據(jù)各種不同的目的，也可以含有O. 01質(zhì)量％ I. O 質(zhì)量％程度的選自 Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Pb及Bi中的至少一種添加元素M。上述的合金可通過例如帶坯連鑄法將原料合金的熔融液進(jìn)行急冷而恰當(dāng)?shù)刂圃臁Ｏ旅?，?duì)利用帶坯連鑄法的急冷凝固合金的制造進(jìn)行說明。首先，將具有上述組成的原料合金在氬氣氛中通過高頻熔化進(jìn)行熔化，形成原料合金的熔融液。接著，將該熔融液保持在1350°C左右，之后通過單輥法進(jìn)行急冷，獲得例如厚度約O. 3mm的片狀合金鑄塊。將這樣操作而制成的合金鑄片，在接下來的氫粉碎處理前粉碎成例如Imm IOmm的片狀。另外，利用帶坯連鑄法的原料合金的制造方法，例如，公開在美國(guó)專利第5，383，978號(hào)說明書中。[粗粉碎工序]將被粗粉碎成上述薄片狀的合金鑄片容納在氫爐的內(nèi)部。接著，在氫爐的內(nèi)部進(jìn)行氫脆化處理(下面，有時(shí)稱為“氫粉碎處理”或僅稱為“氫處理”)工序。從氫爐中取出氫 粉碎處理后的粗粉碎粉合金粉末時(shí)，優(yōu)選在惰性氣氛下實(shí)行取出動(dòng)作，以使粗粉碎粉不與大氣接觸。因?yàn)檫@樣操作，可防止粗粉碎粉氧化、發(fā)熱，從而可抑制磁鐵的磁特性的降低。通過氫粉碎處理，稀土類合金被粉碎成O. Imm 數(shù)mm程度的大小，其平均粒徑成為500 μπι以下。優(yōu)選將氫粉碎處理后脆化的原料合金進(jìn)行更細(xì)的粉碎，同時(shí)進(jìn)行冷卻。在溫度比較高的狀態(tài)下取出原料時(shí)，只要相對(duì)地延長(zhǎng)冷卻處理的時(shí)間即可。[微粉碎工序]接著，使用噴射磨粉碎裝置對(duì)粗粉碎粉實(shí)行微粉碎。在本實(shí)施方式中使用的噴射磨粉碎裝置上連接有旋風(fēng)分級(jí)機(jī)。噴射磨粉碎裝置接受在粗粉碎工序中被粗粉碎的稀土類合金(粗粉碎粉)，在粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎。在粉碎機(jī)內(nèi)被粉碎的粉末經(jīng)過旋風(fēng)分級(jí)機(jī)被收集在回收槽內(nèi)。這樣，能夠獲得O. I μπι 20 μπι程度(典型的平均粒徑為3μπι 5μπι)的微粉末。這種微粉碎所使用的粉碎裝置不限定于噴射磨，也可以是超微粉碎機(jī)或球磨機(jī)。在進(jìn)行粉碎時(shí)，也可以使用硬脂酸鋅等潤(rùn)滑劑作為粉碎助劑。[壓制成型]在本實(shí)施方式中，對(duì)用上述方法制作的磁性粉末，例如在搖擺式混合機(jī)內(nèi)添加、混合例如0.3質(zhì)量％的潤(rùn)滑劑，用潤(rùn)滑劑包覆合金粉末粒子的表面。接著，使用公知的壓制裝置在定向磁場(chǎng)中，對(duì)用上述的方法制作的磁性粉末進(jìn)行成型。施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度例如為
I.5特斯拉 I. 7特斯拉(T)。另外，成型壓力為以成型體的生坯密度達(dá)到例如4. Og/cm3
4.5g/cm3程度的方式來設(shè)定。[燒結(jié)工序]對(duì)上述的粉末成型體，例如，在1000°C 1200°C的范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行10分鐘 240分鐘。也可以依次進(jìn)行在650°C 1000°C的范圍內(nèi)的溫度下保持10分鐘 240分鐘的工序、其后在比上述的保持溫度更高的溫度(例如，1000°C 1200°C )下進(jìn)一步進(jìn)行燒結(jié)的工序。在燒結(jié)時(shí)、特別是生成液相時(shí)(溫度處于650°C 1000°C的范圍內(nèi)時(shí))，晶界相中的富R相開始熔化，形成液相。其后進(jìn)行燒結(jié)，形成燒結(jié)磁鐵體。也可以在燒結(jié)工序之后進(jìn)行時(shí)效處理(400°C 700°C )或用于尺寸調(diào)節(jié)的磨削。通過本發(fā)明的制造方法制造的表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵，利用氧化熱處理賦予了優(yōu)異的抗蝕性，并且抑制了氧化熱處理造成的磁特性的降低，所以，例如，適于用作混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，或適于在裝入空調(diào)器的壓縮機(jī)等中的IPM電動(dòng)機(jī)中的使用。另外，使用通過本發(fā)明的制造方法制造的表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵制造IPM電動(dòng)機(jī)時(shí)，只要經(jīng)過向轉(zhuǎn)子的內(nèi)部嵌入磁鐵的工序來進(jìn)行即可。實(shí)施例下面，利用實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明不被解釋為限定于此。(實(shí)施例I)通過帶坯連鑄法制作具有Nd 18. 5、Pr :5. 7、Dy :7. 2、B :1. 00、Co :0. 9、Cu :0. I、Al 0. 2、剩余部分Fe(單位為質(zhì)量％ )的組成的厚度O. 2mm O. 3mm的合金薄片。接著，將該合金薄片填充到容器中，容納在氫處理裝置內(nèi)。然后，通過用壓力500kPa的氫氣將氫處理裝置內(nèi)充滿，在室溫下使合金薄片吸留氫之后放出。通過進(jìn)行這樣的氫處理，使合金薄片脆化，制成大小約O. 15mm O. 2mm的粗粉碎粉末。·
對(duì)通過上述的氫處理制作的粗粉碎粉末，作為粉碎助劑添加O. 04質(zhì)量％的硬脂酸鋅并進(jìn)行混合后，進(jìn)行利用噴射磨裝置的粉碎工序，由此，制成粉末粒徑約3μ m的微粉末。利用壓制成型裝置對(duì)這樣操作而制作的微粉末進(jìn)行成型，制成粉末成型體。具體地說，在施加的磁場(chǎng)中將粉末粒子在磁場(chǎng)定向的狀態(tài)下壓縮，進(jìn)行壓制成型。其后將成型體從壓制裝置中取出，進(jìn)行利用真空爐于1050°C燒結(jié)4小時(shí)的燒結(jié)工序，獲得燒結(jié)體塊。將所獲得的燒結(jié)體塊在真空中，在490°C進(jìn)行2. 5小時(shí)的時(shí)效處理后，對(duì)其表面進(jìn)行研磨加工，將尺寸調(diào)節(jié)為厚6mmX縱向7mmX橫向7mm,通過進(jìn)行超聲波水洗而獲得燒結(jié)磁鐵。使用圖I所示的連續(xù)處理爐并用以下的方法，對(duì)用上述的方法獲得的燒結(jié)磁鐵實(shí)行升溫工序、氧化熱處理工序、降溫工序，進(jìn)行表面改性。(I)升溫工序在露點(diǎn)-35°C的大氣(氧分壓20000Pa，水蒸氣分壓32Pa，氧分壓/水蒸氣分壓=625。以下相同)的氣氛下，以500°C/小時(shí)的升溫速度進(jìn)行從常溫(意味著25°C。以下相同)到進(jìn)行氧化熱處理的溫度(400°C )的升溫。(2)氧化熱處理工序在露點(diǎn)-35°C的大氣的氣氛下、在400°C進(jìn)行30分鐘熱處理。(3)降溫工序在露點(diǎn)-35°C的大氣的氣氛下通過自然放冷，從400°C冷卻到常溫。用以上的方法形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的厚度為2. 2 μπι。另外，在對(duì)經(jīng)表面改性的燒結(jié)磁鐵進(jìn)行樹脂填補(bǔ)研磨后，使用離子束斷面加工裝置(SM09010 :日本電子社制造)進(jìn)行試樣制作，使用場(chǎng)致發(fā)射型掃描電子顯微鏡(S-4300 :日立ο行”口 7—社制造)進(jìn)行斷面觀察，測(cè)定改性層的厚(以下相同)。(實(shí)施例2)除在露點(diǎn)_45°C的大氣(氧分壓20000Pa，水蒸氣分壓llPa，氧分壓/水蒸氣分壓=1818)的氣氛下進(jìn)行升溫工序、氧化熱處理工序、降溫工序以外，用與實(shí)施例I相同的方法進(jìn)行了表面改性。其結(jié)果是，形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的厚度為I. 9 μπι。(實(shí)施例3)除在340 0C進(jìn)行2小時(shí)氧化熱處理工序以外，用與實(shí)施例I相同的方法進(jìn)行了表面改性。其結(jié)果是，形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的厚度為1.3μπι。(實(shí)施例4)除在露點(diǎn)-32°C的大氣(氧分壓20000Pa，水蒸氣分壓42Pa，氧分壓/水蒸氣分壓= 476)的氣氛下進(jìn)行升溫工序、氧化熱處理工序、降溫工序以外，用與實(shí)施例I相同的方法進(jìn)行了表面改性。其結(jié)果是，形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的厚度為I. 8 μπι。(實(shí)施例5)
除在露點(diǎn)_60°C的大氣(氧分壓20000Pa，水蒸氣分壓2Pa，氧分壓/水蒸氣分壓=10000)的氣氛下進(jìn)行升溫工序、氧化熱處理工序、降溫工序以外，用與實(shí)施例I相同的方法進(jìn)行了表面改性。其結(jié)果是，形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的厚度為2. 2 μπι。(比較例I)除在露點(diǎn)0°C的大氣(氧分壓20000Pa，水蒸氣分壓600Pa，氧分壓/水蒸氣分壓=33. 3)的氣氛下進(jìn)行升溫工序、氧化熱處理工序、降溫工序以外，用與實(shí)施例I相同的方法進(jìn)行了表面改性。其結(jié)果是，形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的厚度為2. O μπι。(比較例2)除在露點(diǎn)10°C的大氣(氧分壓20000Pa，水蒸氣分壓1230Pa，氧分壓/水蒸氣分壓=16.3)的氣氛下進(jìn)行升溫工序、氧化熱處理工序、降溫工序以外，用與實(shí)施例I相同的方法進(jìn)行了表面改性。其結(jié)果是，形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的厚度為2. 3 μπι。(比較例3)除在氣溫21 °C X相對(duì)濕度63%的大氣(氧分壓20000Pa，水蒸氣分壓1570Pa，氧分壓/水蒸氣分壓=12.7)的氣氛下進(jìn)行升溫工序、氧化熱處理工序、降溫工序以外，用與實(shí)施例I相同的方法進(jìn)行了表面改性。其結(jié)果是，形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的厚度為
2.2 μ m0(比較例4)除使用真空熱處理爐在露點(diǎn)_60°C (水蒸氣分壓2Pa)且壓力IOOPa (O. 75托)的負(fù)壓氧氣氛下(氧分壓/水蒸氣分壓=50)進(jìn)行升溫工序、氧化熱處理工序、降溫工序以夕卜，用與實(shí)施例I相同的方法進(jìn)行了表面改性。其結(jié)果是，形成于燒結(jié)磁鐵表面的改性層的厚度為I. 6 μ m。(試驗(yàn)例I)預(yù)備1000個(gè)燒結(jié)磁鐵，在實(shí)施例I的條件下每一次處理對(duì)100個(gè)燒結(jié)磁鐵進(jìn)行表面改性，通過共計(jì)10次處理而獲得1000個(gè)經(jīng)表面改性的燒結(jié)磁鐵。同樣地，在實(shí)施例2 實(shí)施例5、比較例I 比較例4的各自的條件下分別通過共計(jì)10次的處理而獲得1000個(gè)經(jīng)表面改性的燒結(jié)磁鐵。對(duì)這樣操作而獲得的經(jīng)表面改性的燒結(jié)磁鐵，進(jìn)行在溫度60°C X相對(duì)濕度90%的高溫高濕條件下的24小時(shí)的抗蝕性加速試驗(yàn)，之后進(jìn)行外觀觀察,調(diào)查1000個(gè)磁鐵中生銹的磁鐵的個(gè)數(shù)。將結(jié)果示于表I。另外，在表I中同時(shí)表示對(duì)進(jìn)行表面改性前的燒結(jié)磁鐵1000個(gè)進(jìn)行了上述的抗蝕性加速試驗(yàn)的結(jié)果(參考例)。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法，其特征在于，包括對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵在氧分壓為1\10午& 1\10中&、水蒸氣分壓為45 &以下、且氧分壓與水蒸氣分壓的比率(氧分壓/水蒸氣分壓)為450 20000的氣氛下，在200°C 600°C進(jìn)行熱處理的工序。
2.權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在于，將氣氛的總壓力設(shè)定為9XIO4Pa I. 2 X IO5Pa0
3.權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在于，在與進(jìn)行熱處理的氣氛相同的氣氛下，進(jìn)行從常溫到進(jìn)行熱處理的溫度的升溫及/或進(jìn)行了熱處理后的降溫。
4.一種經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵，其特征在于，通過權(quán)利要求I所述的制造方法來制造。
5.權(quán)利要求4所述的稀土類燒結(jié)磁鐵，其特征在于，表面電位差為O.35V以內(nèi)。
6.權(quán)利要求4所述的稀土類燒結(jié)磁鐵，其特征在于，作為改性層的構(gòu)成成分，含有實(shí)質(zhì)上由赤鐵礦構(gòu)成的氧化鐵和實(shí)質(zhì)上由R2O3構(gòu)成的R氧化物。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供一種即使在溫度和濕度變動(dòng)的環(huán)境中也具有極其優(yōu)異的抗蝕性，并且具有優(yōu)異的磁特性的經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法。作為其解決手段的本發(fā)明的經(jīng)表面改性的稀土類燒結(jié)磁鐵的制造方法，其特征在于，包括對(duì)稀土類燒結(jié)磁鐵在氧分壓為1×103Pa～1×105Pa、水蒸氣分壓為45Pa以下，且氧分壓與水蒸氣分壓的比率(氧分壓/水蒸氣分壓)為450～20000的氣氛下，在200℃～600℃進(jìn)行熱處理的工序。
文檔編號(hào)H01F41/02GK102959653SQ201180032708
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者藤原真秀, 吉村公志 申請(qǐng)人:日立金屬株式會(huì)社