JPH0917671A - Manufacturing method of rare earth sintered permanent magnet - Google Patents
Manufacturing method of rare earth sintered permanent magnetInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 合金粉末とバインダーとの反応を抑制し、焼
結体の残留酸素量、残留炭素量を低減させるとともに、
成形時の粉体の流動性、配向性、潤滑性を向上させて、
成形体の寸法精度の向上及び生産性の向上を図った希土
類系焼結永久磁石の製造方法の提供。
【構成】 R−Fe−B系合金粉末やR−Co系合金粉
末などの希土類含有合金粉末に、水溶性ポリマーと水か
らなる極少量のバインダーを添加、混練したスラリーを
スプレードライヤー装置により造粒して、その流動性を
改善し、造粒粉への脂肪酸エステルまたはホウ酸エステ
ル系の潤滑剤混合にて、粉末の磁場配向性を改善し、造
粒粉を成形用金型に充填した後、パルス磁場を印加した
後成形することにより、造粒粉を解砕するとともに配向
性を向上させ、成形、焼結、熱処理することにより、成
形体単重、密度バラツキが小さく、薄肉形状や複雑形状
でかつ優れた磁気特性を有する希土類系焼結永久磁石を
得る。(57) [Summary] [Purpose] The reaction between the alloy powder and the binder is suppressed to reduce the residual oxygen content and residual carbon content of the sintered body, and
Improves fluidity, orientation and lubricity of powder during molding,
Provided is a method for manufacturing a rare earth-based sintered permanent magnet, which improves the dimensional accuracy of a molded body and improves productivity. [Structure] A rare earth-containing alloy powder such as R-Fe-B alloy powder or R-Co alloy powder is mixed with a very small amount of a binder composed of a water-soluble polymer and water and kneaded, and a slurry is granulated by a spray dryer device. Then, improve its fluidity, improve the magnetic field orientation of the powder by mixing a fatty acid ester or borate ester lubricant into the granulated powder, and after filling the granulated powder into the molding die. By applying a pulsed magnetic field and then molding, the granulated powder is crushed and the orientation is improved, and by molding, sintering, and heat treatment, the unit weight of the molded product, the density variation is small, and the thin shape and complex To obtain a rare earth-based sintered permanent magnet having a shape and excellent magnetic properties.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、R−Fe−B系合金
やR−Co系合金などの希土類(R)含有合金からなる
造粒粉を用いた焼結永久磁石の製造方法に係り、該希土
類含有合金粉末に水溶性ポリマーと水とからなるバイン
ダーを添加しスプレードライヤー装置にて造粒粉となす
ことにより、圧縮成形時の粉体の流動性、潤滑性を向上
させ、この造粒粉に脂肪酸エステルまたはホウ酸エステ
ル系化合物を添加し、あるいはさらにパルス磁界を印加
することにより、成形サイクルの向上、成形体の寸法精
度を向上させ、かつ磁気特性の優れた薄肉形状や複雑形
状の焼結永久磁石を提供することができる希土類系焼結
永久磁石の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a sintered permanent magnet using a granulated powder made of a rare earth (R) -containing alloy such as an R-Fe-B alloy or an R-Co alloy. By adding a binder consisting of a water-soluble polymer and water to the rare earth-containing alloy powder and forming a granulated powder with a spray dryer device, the fluidity and lubricity of the powder at the time of compression molding are improved, and the granulation is performed. By adding a fatty acid ester or borate ester compound to the powder, or by applying a pulsed magnetic field, the molding cycle can be improved, the dimensional accuracy of the molded body can be improved, and thin and complex shapes with excellent magnetic properties can be obtained. The present invention relates to a method for producing a rare earth-based sintered permanent magnet that can provide a sintered permanent magnet.
【0002】[0002]
【従来の技術】今日、家電製品を初めコンピュータの周
辺機器や自動車等の用途に用いられる小型モーターやア
クチュエータ等には、小型化、軽量化とともに高性能化
が求められており、その磁石材料も小型化、軽量化、薄
肉化からさらに磁石材料表面の所定位置に凹凸を設けた
り、貫通孔を設ける等、複雑な形状製品が要求されてい
る。現在の代表的な焼結永久磁石材料としては、フェラ
イト磁石、R−Co系磁石、そして、出願人が先に提案
したR−Fe−B系磁石(特公昭61−34242号
等)が挙げられる。上記の中でも、特に、R−Co系磁
石やR−Fe−B系磁石などの希土類系磁石は、他の磁
石材料に比べて磁気特性が格段にすぐれるために、各種
用途に多用されている。2. Description of the Related Art Today, small motors and actuators used for home appliances, computer peripherals, automobiles, etc. are required to be small in size and light in weight and have high performance. Due to size reduction, weight reduction, and thinning, a product having a complicated shape is required, such as providing irregularities at predetermined positions on the surface of the magnet material or providing through holes. Ferrite magnets, R-Co based magnets, and R-Fe-B based magnets previously proposed by the applicant (Japanese Patent Publication No. 61-34242, etc.) can be cited as typical current sintered permanent magnet materials. . Among the above, in particular, rare earth magnets such as R—Co magnets and R—Fe—B magnets are remarkably superior in magnetic properties to other magnet materials, and are therefore widely used in various applications. .
【0003】上記の希土類系磁石、例えばR−Fe−B
系焼結永久磁石は、最大エネルギー積((BH)ma
x)が40MGOeを超え、最大では50MGOeを超
える極めて優れた磁気特性を有するが、それを発現させ
るためには、所要組成からなる合金を1〜10μm程度
の平均粒度に粉砕することが必要となる。しかし、合金
粉末の粒度を小さくすると、成形時の粉末の流動性が悪
くなり、成形体密度のバラツキや成形機の寿命を低下さ
せるとともに、焼結後の寸法精度にもバラツキを生じる
こととなり、特に薄肉形状や小型形状の製品を得るのが
困難であった。The above-mentioned rare earth magnets such as R-Fe-B.
System sintered permanent magnet has the maximum energy product ((BH) ma
x) exceeds 40 MGOe and exceeds 50 MGOe at the maximum, and has extremely excellent magnetic properties, but in order to develop it, it is necessary to pulverize the alloy having the required composition into an average grain size of about 1 to 10 μm. . However, when the particle size of the alloy powder is reduced, the fluidity of the powder during molding deteriorates, which causes variations in the density of the compact and the life of the molding machine, and also causes variations in the dimensional accuracy after sintering. In particular, it has been difficult to obtain a product having a thin shape or a small shape.
【0004】また、希土類系磁石は、大気中で酸化し易
い希土類元素や鉄を主成分として含有するため、合金粉
末の粒度を小さくすると、酸化により磁気特性が劣化す
る問題があり、特にR−Fe−B系焼結永久磁石は、従
来から知られる希土類コバルト磁石等に比べ極めて優れ
た磁気特性を発現するという特徴を有するが、その磁気
特性の発源となる希土類やBとの新たな組織の特定の化
合物や化合物相が活性なため、合金粉末の粒度を小さく
すると、酸化により磁気特性が劣化する問題もあった。Further, since the rare earth magnet contains as a main component a rare earth element or iron which is easily oxidized in the atmosphere, there is a problem that if the grain size of the alloy powder is reduced, the magnetic characteristics are deteriorated by the oxidation. The Fe-B sintered permanent magnet has a characteristic of exhibiting extremely excellent magnetic characteristics as compared with conventionally known rare earth cobalt magnets and the like, but has a new structure with rare earth or B which is a source of the magnetic characteristics. Since the specific compound and the compound phase are active, there is a problem that the magnetic properties are deteriorated by the oxidation when the particle size of the alloy powder is reduced.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そのため、特に成形性
を改良するために、成形前の合金粉末に、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル等を添加したもの(特公平4−
80961号)、それらにさらにパラフィンやステアリ
ン酸塩を添加したもの(特公平4−80962号、特公
平5−53842号)、またオレイン酸を添加したもの
(特公昭62−36365号)等が提案された。しか
し、ある程度の成形性は向上できるものの、その改善効
果にも限界があり、近年要求される薄肉形状や小型形状
の成形は依然困難であった。Therefore, in order to improve the moldability in particular, an alloy powder before molding is added with polyoxyethylene alkyl ether or the like (Japanese Patent Publication No. Hei 4-
80961), those to which paraffin or stearate is further added (Japanese Patent Publication No. 4-80962, Japanese Patent Publication No. 5-53842), and those to which oleic acid has been added (Japanese Patent Publication No. 62-36365). Was done. However, although the moldability can be improved to some extent, the effect of the improvement is limited, and it has been still difficult to form a thin or small shape required in recent years.
【0006】また、上記のバインダーや潤滑剤の添加と
ともに、さらに成形性を改良し、薄肉形状品や小型形状
品を製造する方法として、成形前の合金粉末に飽和脂肪
族カルボン酸や不飽和脂肪族カルボン酸にミリスチン酸
エチルやオレイン酸からなる滑剤を添加して混練した
後、造粒を行なって成形する方法(特開昭62−245
604号)、あるいはパラフィン混合物に飽和脂肪族カ
ルボン酸や不飽和脂肪族カルボン酸等添加、混練後、造
粒した後成形する方法(特開昭63−237402号)
も提案されている。Further, as a method for manufacturing thin-walled shaped products and small-sized shaped products by further improving the moldability together with the addition of the above-mentioned binder and lubricant, saturated alloyed carboxylic acid and unsaturated fat are added to the alloy powder before molding. A method in which a lubricant composed of ethyl myristate or oleic acid is added to an aromatic carboxylic acid, and the mixture is kneaded and then granulated to form a molded product (JP-A-62-245).
No. 604), or a method in which a saturated aliphatic carboxylic acid, an unsaturated aliphatic carboxylic acid or the like is added to a paraffin mixture, kneaded, granulated and then molded (JP-A-63-237402).
Has also been proposed.
【0007】しかし、上記の方法では、粉末粒子の結合
力が十分でなく、造粒粉が壊れやすいために、十分な粉
末の流動性を実現することが困難であった。成形性を向
上させたり、粉末粒子の結合力を高めるためには、種々
バインダーや潤滑剤の添加量を増やすことが考えられる
が、多量に添加すると、希土類合金粉末中のR成分とバ
インダーとの反応により、焼結後の焼結体の残留酸素
量、残留炭素量が増加し、磁気特性の劣化を招くことに
なるので、添加量にも制限があった。However, in the above method, it was difficult to realize sufficient fluidity of the powder because the binding force of the powder particles was not sufficient and the granulated powder was easily broken. In order to improve the moldability and the binding force of the powder particles, it is possible to increase the addition amount of various binders and lubricants, but if added in a large amount, the R component in the rare earth alloy powder and the binder The reaction increases the amount of residual oxygen and the amount of residual carbon in the sintered body after sintering, which causes deterioration of magnetic properties, so that the addition amount is also limited.
【0008】また、希土類含有の磁性合金粉末を対象と
するものではないが、Co系スーパーアロイ粉末を対象
とした圧縮成形用のバインダーとして、対象合金粉末に
対して、1.5〜3.5wt%のメチルセルロースとさ
らに所定量の添加物であるグリセリンとほう酸を混合し
た組成が提案(USP4,118,480)され、ま
た、工具用合金粉末の射出成形用のバインダーとして、
特殊組成からなり、対象合金粉末に対して0.5〜2.
5wt%のメチルセルロースに水、グリセリン等の可塑
剤、ワックスエマルジョン等の滑剤、離型剤を添加した
組成が提案(特開昭62−37302号)されている。
しかし、それらはいずれも所定の流動性と成形体強度を
確保するため、いずれも対象合金粉末に対して、上記の
ように例えば0.5wt%以上もの比較的多量のバイン
ダーを使用するもので、しかも種々のバインダー添加剤
の添加、例えばグリセリン等の可塑剤をメチルセルロー
スと同量程度添加することが不可欠であるため、射出成
形や圧縮成形後、脱脂した後、焼結後でもかなりの炭素
と酸素が残留し、特に希土類系焼結磁石の場合、磁気の
劣化を招くので、容易には適用できない。Although it is not intended for the rare earth-containing magnetic alloy powder, it is used as a binder for compression molding of the Co-based superalloy powder in an amount of 1.5 to 3.5 wt. % Methylcellulose and a composition in which glycerin and boric acid which are predetermined amounts of additives are further mixed (USP 4,118,480) are proposed, and as a binder for injection molding of alloy powder for tools,
It has a special composition and is 0.5-2.
A composition has been proposed in which water, a plasticizer such as glycerin, a lubricant such as a wax emulsion, and a release agent are added to 5 wt% of methyl cellulose (JP-A-62-37302).
However, all of them use a relatively large amount of binder such as 0.5 wt% or more as described above with respect to the target alloy powder in order to ensure a predetermined fluidity and compact strength. Moreover, since it is essential to add various binder additives, for example, plasticizers such as glycerin in the same amount as that of methyl cellulose, after injection molding or compression molding, after degreasing, even after sintering, a considerable amount of carbon and oxygen can be obtained. Remains, and particularly in the case of a rare earth-based sintered magnet, it causes deterioration of magnetism and cannot be easily applied.
【0009】また、フェライトなどの酸化物粉末を対象
として、平均粒度1μm以下の粉末に、バインダーとし
て0.6〜1.0wt%のポリビニルアルコールを添加
したのち、スプレードライヤー装置により造粒粉を製造
し、該造粒粉を成形、焼結する方法が知られている。し
かし、それらはいずれも酸化物粉末に対して0.6wt
%以上もの多量のバインダーを使用するもので、脱脂処
理を施したのちの焼結体にもかなりの炭素及び酸素が残
留するため、非常に酸化及び炭化しやすい性質を有し、
少しの酸化あるいは炭化によっても極端に磁気特性が劣
化するこの発明の対象とする希土類含有合金粉末に、上
記のような酸化物を対象とした方法をそのまま適用する
ことはできない。Further, for oxide powders such as ferrite, 0.6 to 1.0 wt% of polyvinyl alcohol as a binder is added to powder having an average particle size of 1 μm or less, and then granulated powder is manufactured by a spray dryer device. Then, a method of molding and sintering the granulated powder is known. However, each of them is 0.6 wt% with respect to the oxide powder.
% Using a large amount of binder, and since a considerable amount of carbon and oxygen remain in the sintered body after degreasing treatment, it has the property of being easily oxidized and carbonized,
The above-described method for oxides cannot be applied as it is to the rare earth-containing alloy powder targeted by the present invention, whose magnetic properties are extremely deteriorated by a little oxidation or carbonization.
【0010】特に、酸化物の場合は比較的多量のバイン
ダーを用いても大気中で脱脂、焼結できるため、脱脂、
焼結時にバインダーが燃焼してある程度の残留炭素の抑
制を図ることができるが、この発明の対象とする希土類
含有合金粉末の場合は、酸化により磁気特性が劣化する
ため大気中で脱脂、焼結することができないので、多量
のバインダー添加は得られる焼結磁石の磁気特性に致命
的な悪影響を及ぼすこととなる。このように、成形前の
合金粉末に、種々のバインダーや潤滑剤を添加したり、
さらに造粒を行なって、成形性を改良する試みが種々提
案されてはいるが、いずれの方法によっても、近年要求
されるような、薄肉形状や小型形状でかつ優れた磁気特
性を有する希土類系焼結磁石を製造するのは困難であっ
た。Particularly, in the case of oxides, even if a relatively large amount of binder is used, it is possible to degrease and sinter in the air.
Although the binder burns during sintering, a certain amount of residual carbon can be suppressed.However, in the case of the rare earth-containing alloy powder, which is the object of the present invention, the magnetic properties are deteriorated due to oxidation, so that degreasing and sintering are performed in air. Therefore, the addition of a large amount of binder has a fatal adverse effect on the magnetic properties of the obtained sintered magnet. In this way, adding various binders and lubricants to the alloy powder before molding,
Although various attempts have been made to further improve the formability by granulating, a rare earth-based material having a thin shape or a small shape and excellent magnetic properties as required in recent years has been proposed by any method. It was difficult to manufacture a sintered magnet.
【0011】この発明は、希土類系焼結永久磁石の製造
方法において、合金粉末とバインダーとの反応を抑制
し、焼結体の残留酸素量、残留炭素量を低減させるとと
もに、成形時の粉体の給粉流動性及び粉末配向性を向上
させて、成形体の寸法精度の向上、生産性及び磁気特性
の向上を図った、小型形状や複雑形状でかつ優れた磁気
特性を有する希土類系焼結永久磁石の製造方法の提供を
目的とする。This invention suppresses the reaction between the alloy powder and the binder in the method for producing a rare earth-based sintered permanent magnet, reduces the residual oxygen content and the residual carbon content of the sintered body, and reduces the powder during molding. Sintering with a compact and complex shape and excellent magnetic properties by improving the powder feeding fluidity and powder orientation to improve the dimensional accuracy of the compact, productivity and magnetic properties. It is intended to provide a method for manufacturing a permanent magnet.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】発明者らは、希土類含有
合金粉末とスプレードライ造粒時に使用するバインダー
との反応を抑制でき、焼結体の残留酸素量、残留炭素量
を低減させる方法を種々検討した結果、バインダーとし
て、水溶性ポリマーの少なくとも1種と水とからなるバ
インダーを用いることにより、焼結前の工程における希
土類含有合金粉末とバインダーとの反応を抑制すること
ができ、焼結後の焼結体の残留酸素量、残留炭素量を大
幅に低減できることを知見した。Means for Solving the Problems The present inventors have proposed a method for suppressing the reaction between a rare earth-containing alloy powder and a binder used in spray dry granulation, and reducing the residual oxygen content and residual carbon content of a sintered body. As a result of various studies, it was possible to suppress the reaction between the rare earth-containing alloy powder and the binder in the process before sintering by using a binder composed of at least one kind of water-soluble polymer and water as the binder. It was found that the amount of residual oxygen and the amount of residual carbon of the subsequent sintered body can be significantly reduced.
【0013】詳述すると、希土類含有合金粉末と上記の
バインダーとを添加、混練してスラリー状となし、該ス
ラリーをスプレードライヤー装置により得られた造粒粉
は十分な結合力を有し、プレス成形時の給粉流動性が良
好であることが分かった。しかし、造粒粉のままで成形
を行うと、造粒粉を構成する粉末(1次粒子)間の結合
力のために十分に配合せずに磁気特性が劣る欠点があっ
た。More specifically, the rare earth-containing alloy powder and the above binder are added and kneaded to form a slurry, and the granulated powder obtained by using the slurry with a spray dryer has sufficient binding force and is pressed. It was found that the powder feed fluidity at the time of molding was good. However, when the granulated powder is molded as it is, there is a drawback that the magnetic properties are inferior because the powder (primary particles) constituting the granulated powder is not sufficiently blended due to the binding force.
【0014】そこで発明者らは、造粒粉と脂肪酸エステ
ルまたはホウ酸エステル系の潤滑剤を混合して、プレス
成形することにより、造粒粉の破壊後の1次粒子粉末間
のすべり性を向上させて、粉末の磁場配向性を改善でき
ることを確認した。さらに原料造粒粉末を成形用金型に
充填した後、予備破砕磁場として、パルス磁場を印加し
た後成形することにより、造粒粉を解砕するとともに配
向性を向上させることで、成形体単重、密度バラツキが
小さく、かつ、小物形状や複雑形状で優れた磁気特性を
有する希土類系焼結永久磁石が効率よく得られることを
知見し、この発明を完成した。Therefore, the present inventors mixed the granulated powder with a fatty acid ester or borate ester-based lubricant and press-molded the mixture so that the slip property between the primary particle powders after the granulated powder was destroyed. It was confirmed that the magnetic field orientation of the powder could be improved. Further, after filling the raw material granulated powder into a molding die, by applying a pulse magnetic field as a preliminary crushing magnetic field and then molding, the granulated powder is crushed and the orientation is improved, whereby The present inventors have completed the present invention by finding that a rare earth-based sintered permanent magnet having small weight and density variations and excellent magnetic characteristics in a small shape or a complicated shape can be efficiently obtained.
【0015】すなわち、この発明は、希土類含有合金粉
末に、水溶性ポリマーの少なくとも1種と水とからなる
バインダーを添加、混練してスラリー状となし、該スラ
リーをスプレードライヤー装置により、造粒粉となし、
次いで該造粒粉に脂肪酸エステルまたはホウ酸エステル
系化合物の少なくとも一種以上を添加した後にプレス成
形し、続いて焼結する粉末冶金法により焼結永久磁石を
得ることを特徴とする希土類系焼結永久磁石の製造方法
である。また、発明者らは、上記の構成において、プレ
ス成形前にあらかじめ10kOe以上のパルス磁界を1
回以上印加させる希土類系焼結永久磁石の製造方法を併
せて提案する。That is, according to the present invention, a binder composed of at least one water-soluble polymer and water is added to a rare earth-containing alloy powder and kneaded to form a slurry, and the slurry is granulated powder by a spray dryer device. And nothing,
Next, at least one or more fatty acid ester or borate ester compound is added to the granulated powder, followed by press molding, followed by sintering to obtain a sintered permanent magnet by a powder metallurgy method. It is a manufacturing method of a permanent magnet. In addition, in the above-mentioned configuration, the inventors have previously applied a pulse magnetic field of 10 kOe or more before press molding.
We also propose a method for manufacturing a rare-earth sintered permanent magnet that is applied more than once.
【0016】希土類含有合金粉末 この発明において、対象とする希土類含有合金粉末は、
希土類元素Rを含有するいずれの組成のものも適用可能
であるが、中でもR−Fe−B系合金粉末や、R−Co
系合金粉末あるいはそれらの合金粉末中の希土類元素以
外の元素を別の元素で置換したもの、例えば、R−Fe
−B系のFeをCo等の遷移金属で、BをCやSi等の
半金属で置換したものなどが最も適している。特に、希
土類含有合金粉末としては、所要組成からなる単一の合
金を粉砕した粉末や、異なる組成の原料を混合して所要
組成に調整した粉末、保磁力の向上や製造性を改善する
ため添加元素を原料配合時や粉砕前後に加えたものな
ど、公知の合金粉末を用いることができる。Rare Earth-Containing Alloy Powder In the present invention, the target rare earth-containing alloy powder is
Any composition containing the rare earth element R is applicable, but among them, R-Fe-B based alloy powder and R-Co.
Alloy powders or alloy powders thereof in which an element other than the rare earth element is replaced with another element, for example, R-Fe
It is most suitable to replace —B type Fe with a transition metal such as Co and replace B with a semi-metal such as C or Si. In particular, as the rare earth-containing alloy powder, a powder obtained by pulverizing a single alloy having a required composition, a powder prepared by mixing raw materials having different compositions to have a required composition, and added to improve coercive force or improve manufacturability. Well-known alloy powders such as those obtained by adding the elements at the time of blending the raw materials or before and after crushing can be used.
【0017】また、その製造方法も、溶解・粉化法、超
急冷法、直接還元拡散法、水素含有崩壊法、アトマイズ
法等の公知の方法を適宜選定することができ、その粒度
も特に限定しないが、合金粉末の平均粒度が1μm未満
では大気中の酸素あるいはバインダー及び溶媒と反応し
て酸化しやすくなり、焼結後の磁気特性を低下させる恐
れがあるため好ましくなく、また、10μmを超える平
均粒径では粒径が大きすぎて焼結密度が95%程度で飽
和し、該密度の向上が望めないため好ましくない。よっ
て1〜10μmの平均粒度が好ましい範囲である。特に
好ましくは1〜6μmの範囲である。As the manufacturing method, known methods such as dissolution / pulverization method, ultra-quenching method, direct reduction diffusion method, hydrogen-containing disintegration method, atomizing method and the like can be appropriately selected, and the particle size thereof is also particularly limited. However, if the average particle size of the alloy powder is less than 1 μm, it is not preferable because it reacts easily with oxygen in the atmosphere or with a binder and a solvent to easily oxidize, which may deteriorate the magnetic properties after sintering, and exceeds 10 μm. The average particle size is not preferable because the particle size is too large and the sintered density is saturated at about 95%, and improvement in the density cannot be expected. Therefore, the average particle size of 1 to 10 μm is a preferable range. Particularly preferably, it is in the range of 1 to 6 μm.
【0018】バインダー成分 この発明において、合金粉末に添加するバインダーとし
ては水溶性ポリマーの少なくとも1種と水からなるもの
を用いる。水溶性ポリマーとしては、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリルアミド、水溶性セルロースエーテ
ル、ポリエチレンオキサイド、水溶性ポリビニルアセタ
ール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸誘導体から選ば
れた少なくとも1種が選定される。Binder Component In the present invention, the binder to be added to the alloy powder is composed of at least one water-soluble polymer and water. As the water-soluble polymer, at least one selected from polyvinyl alcohol, polyacrylamide, water-soluble cellulose ether, polyethylene oxide, water-soluble polyvinyl acetal, polyacrylic acid, and polyacrylic acid derivative is selected.
【0019】上記ポリビニルアルコール、ポリアクリル
アミド、水溶性セルロースエーテル、ポリエチレンオキ
サイド、水溶性ポリビニルアセタール、ポリアクリル
酸、ポリアクリル酸誘導体から選ばれたポリマーは、そ
の添加量を合金粉末100重量部に対して0.5重量部
以下としても、成形時に金型へ粉末を供給するためのフ
ィーダー内における振動にも充分耐えられる程度の一次
粒子の粒子間結合力と、充分な流動性および成形体強度
を得ることができる。また、少量の添加で均一なスラリ
ーとなし、しかも該スラリー粘度をスプレー造粒を行う
ために好適な粘度に調整することが容易であるととも
に、乾燥後においても高い結合力を保持することがで
き、また添加量が少量でよいため、粉末中の残留酸素
量、残留炭素量を低減することができる。The polymer selected from polyvinyl alcohol, polyacrylamide, water-soluble cellulose ether, polyethylene oxide, water-soluble polyvinyl acetal, polyacrylic acid and polyacrylic acid derivative is added in an amount of 100 parts by weight of alloy powder. Even if the amount is 0.5 parts by weight or less, the interparticle binding force of primary particles, which is sufficient to withstand the vibration in the feeder for supplying the powder to the mold at the time of molding, and the sufficient fluidity and molded body strength are obtained. be able to. Further, it is possible to form a uniform slurry by adding a small amount, and it is easy to adjust the viscosity of the slurry to a viscosity suitable for spray granulation, and it is possible to maintain a high binding force even after drying. Moreover, since the addition amount is small, the residual oxygen amount and residual carbon amount in the powder can be reduced.
【0020】この発明で用いるポリマーにおいて、ポリ
ビニルアルコールは水に容易に溶解し、かつ強力な接着
力を有し、化学的安定性、熱分解性、圧縮成形時の潤滑
性にも優れ、工業的に安価に入手できることから、この
発明に用いるポリマーとして好適である。これらの特性
を充分に活かすためには、重合度の目安として、20
℃、4%水溶液濃度が3〜70cpsのポリマーを用い
るのが好ましい。3cps未満の重合度ではポリマー自
体の破断強度が低くなり、得られる造粒粉の粒子間結合
力が低下し、完全に造粒化せず、一次粒子の微粉のまま
残存することになる。また、70cpsを越える重合度
においてはスラリー粘度が著しく上昇し、スプレードラ
イヤーへの定常的な供給が困難となり生産性が著しく低
下する。また、用いるポリマーの鹸化度は70〜99モ
ル%が好適である。70モル%未満の鹸化度では、残存
するアセチル基が多いためポリビニルアルコールが本来
有する特性が充分得られず、逆に99モル%を越える鹸
化度を有するポリマーを工業的に入手することは困難で
ある。In the polymer used in the present invention, polyvinyl alcohol is easily dissolved in water, has a strong adhesive force, is excellent in chemical stability, thermal decomposability and lubricity during compression molding, and is industrially used. Since it is available at a low price, it is suitable as the polymer used in the present invention. In order to make full use of these characteristics, as a measure of the degree of polymerization, 20
It is preferable to use a polymer having a 4% aqueous solution concentration of 3 to 70 cps at ℃. If the degree of polymerization is less than 3 cps, the breaking strength of the polymer itself will be low, the intergranular binding force of the obtained granulated powder will be reduced, and the granulated powder will not be completely granulated and will remain as fine powder of primary particles. Further, when the degree of polymerization exceeds 70 cps, the viscosity of the slurry is remarkably increased, and it becomes difficult to constantly supply the slurry to the spray dryer, resulting in a marked decrease in productivity. The saponification degree of the polymer used is preferably 70 to 99 mol%. If the saponification degree is less than 70 mol%, the properties inherent to polyvinyl alcohol cannot be sufficiently obtained due to the large number of residual acetyl groups, and conversely, it is difficult to industrially obtain a polymer having a saponification degree exceeding 99 mol%. is there.
【0021】この発明で用いるポリマーにおいて、ポリ
アクリルアミドは水に容易に溶解し、かつ強力な接着力
を有し、高い破断強度を有し、化学的安定性、熱分解
性、圧縮成形時の潤滑性にも優れ、工業的に安価に入手
できることから、本発明に用いるポリマーとして好適で
ある。これらの特性を充分に活すためには、平均分子量
数千〜百万程度のポリマーが好ましい。数千程度以下の
重合度では、ポリマー自体の破断強度が低くなり、得ら
れる造粒粉の粒子間結合力が低下し、完全に造粒化せ
ず、一次粒子の微粉のまま残存することになる。また、
百万程度以上の重合度においてはスラリー粘度が著しく
上昇し、スプレードライヤーへの定常的な供給が困難と
なり生産性が著しく低下する。In the polymer used in the present invention, polyacrylamide is easily dissolved in water, has a strong adhesive force, has a high breaking strength, is chemically stable, is thermally decomposable, and is a lubricant during compression molding. It is also suitable as the polymer used in the present invention because it has excellent properties and can be obtained industrially at low cost. In order to make full use of these characteristics, a polymer having an average molecular weight of several thousand to several million is preferable. At a degree of polymerization of about several thousand or less, the breaking strength of the polymer itself becomes low, the interparticle bonding force of the obtained granulated powder is reduced, and it is not completely granulated, and remains as fine powder of primary particles. Become. Also,
When the degree of polymerization is about 1 million or more, the slurry viscosity remarkably rises, making steady supply to the spray dryer difficult and the productivity remarkably lowered.
【0022】この発明において、セルロースエーテルと
は、セルロース骨格の3個の水酸基(−OH)を一部エ
ーテル化剤でエーテル化し、水酸基のかわりにエーテル
基(−OR)を導入した化合物であり、これにはメチル
セルロース(R:CH3)、エチルセルロース(R:C2
H5)、ベンジルセルロース(R:CH2C6H5)、シア
ンエチルセルロース(R:CH2CH2CN)、トリチル
セルロース(R:C(C6H5)3)、カルボキシルメチ
ルセルロース(R:CH2COOM、但しMは、1価の
金属あるいはアンモニウム基)、ヒドロキシプロピルセ
ルロース(R:CH2CH(OH)CH3)、ヒドロキシ
エチルセルロース(R:CH2CH2OH)等が有り、こ
れらの置換基を複数個有する、ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロース(R:CH2CH2OH,CH3,CH3)、
ヒドロキシエチルメチルセルロース(R:CH2CH2O
H,CH3)等を使用することができ、組合せ等に応じ
て、置換基と置換度を選定すると良い。In the present invention, the cellulose ether is a compound in which the three hydroxyl groups (--OH) of the cellulose skeleton are partially etherified with an etherifying agent and an ether group (--OR) is introduced instead of the hydroxyl groups. This includes methyl cellulose (R: CH 3 ), ethyl cellulose (R: C 2).
H 5 ), benzyl cellulose (R: CH 2 C 6 H 5 ), cyanethyl cellulose (R: CH 2 CH 2 CN), trityl cellulose (R: C (C 6 H 5 ) 3 ), carboxymethyl cellulose (R: CH 2 COOM, where M is a monovalent metal or ammonium group, hydroxypropyl cellulose (R: CH 2 CH (OH) CH 3 ), hydroxyethyl cellulose (R: CH 2 CH 2 OH), etc. Hydroxypropylmethylcellulose having a plurality of groups (R: CH 2 CH 2 OH, CH 3, CH 3 ),
Hydroxyethyl methyl cellulose (R: CH 2 CH 2 O
H , CH 3 ) or the like can be used, and it is advisable to select the substituent and the degree of substitution according to the combination and the like.
【0023】これらのセルロースエーテルは、水溶性に
優れ、増粘性を備え、界面活性を有し、化学的安定性に
優れることから好適である。用いるポリマーの重合度
は、エーテル化の種類、置換度によって異なるが、目安
として20℃、2%水溶液粘度が、10〜30000c
ps程度が好ましい。10cps未満の重合度ではポリ
マー自体の破断強度が低くなり、得られる造粒粉の粒子
間結合力が低下し、完全に造粒化せず、一次粒子の微紛
のまま残存することになる。また、30000cpsを
越える重合度においてはスラリー粘度が著しく上昇し、
スプレードライヤーへの定常的な供給が困難となり生産
性が著しく低下する。These cellulose ethers are preferable because they are excellent in water solubility, have a thickening property, have surface activity, and have excellent chemical stability. The degree of polymerization of the polymer used varies depending on the type of etherification and the degree of substitution, but as a guide, the viscosity of a 2% aqueous solution at 20 ° C is 10 to 30000c.
About ps is preferable. If the degree of polymerization is less than 10 cps, the breaking strength of the polymer itself will be low, the intergranular bonding force of the obtained granulated powder will be reduced, and the granules will not be completely granulated and will remain as fine particles of the primary particles. In addition, when the polymerization degree exceeds 30,000 cps, the viscosity of the slurry significantly increases,
The constant supply to the spray dryer becomes difficult and the productivity is significantly reduced.
【0024】上記のポリマーはそれぞれ単独あるいは複
合して用いることができ、また、セルロースエーテルの
複合添加も可能であり、好ましい組合せとしては、メチ
ルセルロース+ヒドロキシプロピルメチルセルロース、
メチルセルロース+ヒドロキシエチルメチルセルロース
等が挙げられる。The above polymers can be used alone or in combination, and cellulose ether can be added in combination. A preferable combination is methylcellulose + hydroxypropylmethylcellulose.
Examples include methyl cellulose + hydroxyethyl methyl cellulose and the like.
【0025】この発明で用いるポリマーにおいて、ポリ
エチレンオキサイドは、水に容易に溶解し、加温しても
ぜゲル化せず、熱分解性も良好であり、スラリー作製時
の粉末の分散性にも優れ、プレス成形時の潤滑性にも優
れていることから、この発明に用いるポリマーとして好
適である。これらの特性を充分に活すためには、その平
均分子量が2万〜数百万のものが好ましい。分子量が2
万以下であると、ポリマー自体がロウ状固体から液体と
なり、ポリマー自体の強度が充分でなく、その結果、造
粒工程において乾燥後の合金粒子に対する結合力が不足
し、完全に造粒せず、微粉のまま残存することがある。
また、その分子量が数百万を超えると、結合力は向上す
るが、水溶液粘度が著しく上昇し、スラリー作製時に少
量の添加でもスラリー粘度が高くなるため、回転ディス
クへの供給安定性が悪くなり、得られる造粒粉の粒度分
布が乱れることがある。またこれ以上の分子量のもの
は、工業的に汎用的には製造されておらず、経済的にも
不利である。In the polymer used in the present invention, polyethylene oxide is easily dissolved in water, does not gel even when heated, has good thermal decomposability, and has good dispersibility of powder during slurry preparation. Since it is excellent and has excellent lubricity during press molding, it is suitable as a polymer used in the present invention. In order to make full use of these characteristics, those having an average molecular weight of 20,000 to several million are preferable. Molecular weight 2
If it is less than 10,000, the polymer itself will change from a waxy solid to a liquid and the strength of the polymer itself will not be sufficient, and as a result, the binding force to the alloy particles after drying in the granulation process will be insufficient and the granulation will not be complete. , May remain as fine powder.
Further, when the molecular weight exceeds several million, the binding force is improved, but the viscosity of the aqueous solution is significantly increased, and the slurry viscosity becomes high even when added in a small amount during the preparation of the slurry, so that the supply stability to the rotating disk becomes poor. , The particle size distribution of the obtained granulated powder may be disturbed. Further, those having a higher molecular weight are not industrially and universally produced, and are economically disadvantageous.
【0026】この発明で用いるポリマーにおいて、水溶
性ポリビニルアセタールはポリビニルアルコールとアル
デヒドの縮合反応で得られるポリマーであこの反応で得
られるポリマーの特性は、出発原料のポリビニルアルコ
ールの分子量、鹸化度、およびアセタール化度等により
大きく異なる。この発明においては、目的とする結合力
を有するとともに適当なスラリー粘土とスラリー分散性
を得ることができれば、これらの値に制限されるもので
はないが、一般的には鹸化度70〜99、重合度数百か
ら数千程度のポリビニルアルコールを用い、数モル%か
ら数十モル%程度をアセタール化したポリマーが好適で
ある。In the polymer used in the present invention, the water-soluble polyvinyl acetal is a polymer obtained by the condensation reaction of polyvinyl alcohol and an aldehyde, and the characteristics of the polymer obtained by this reaction are the molecular weight of the starting polyvinyl alcohol, the saponification degree, and It greatly depends on the degree of acetalization. In the present invention, as long as it has a desired binding force and can obtain a proper slurry clay and slurry dispersibility, it is not limited to these values, but generally, the saponification degree is 70 to 99, and the polymerization is It is preferable to use a polymer in which polyvinyl alcohol of several hundred to several thousand is used and acetalized from several mol% to several tens mol%.
【0027】この発明で用いるポリマーにおいて、ポリ
アクリル酸、およびポリアクリル酸誘導体は、水溶性の
ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、およびこれらの金
属塩、アンモニウム塩等である。ポリアクリル酸、ポリ
メタクリル酸は無定形であり、非常に硬いポリマーであ
ることから、合金粒子に対して充分な結合力を与え、そ
の結果、少量の添加で造粒性を付与することが可能であ
る。また、それらの塩は、強度的には上記の2種のポリ
マーに比べて劣るものの、解膠作用を有することから、
スラリーの作製工程においてスラリーの均一性を向上さ
せるのに好適である。In the polymer used in the present invention, the polyacrylic acid and the polyacrylic acid derivative are water-soluble polyacrylic acid, polymethacrylic acid and their metal salts, ammonium salts and the like. Since polyacrylic acid and polymethacrylic acid are amorphous and are extremely hard polymers, they give sufficient bond strength to alloy particles, and as a result, granulation can be imparted with a small amount of addition. Is. Further, although those salts are inferior in strength to the above-mentioned two kinds of polymers, they have a peptizing action,
It is suitable for improving the uniformity of the slurry in the process of preparing the slurry.
【0028】この発明においては、合金粉末に上記ポリ
マーおよび溶媒である水を添加し、攪拌、混練すること
によりスラリーを作製するが、スラリー濃度はスラリー
粘度、合金粉末の分散性、スプレー造粒工程における処
理量等の観点から適宜選択することができるが、一般的
にはスラリー中の合金粉末濃度を40〜80重量%とす
ることが望ましい。40重量%未満では、攪拌混練工程
において固液分離が生じ、スラリーの分散性が低下し、
不均一なスラリーとなるのみならず、攪拌混練槽からス
プレードライヤー装置への供給中に供給パイプ内で沈降
が起こり、得られる造粒粉に造粒化されていない微紛が
混入したり、球状でない造粒粉になったりする。また、
逆に80重量%を超えるとスラリー粘度が著しく上昇
し、均一な攪拌混練ができないのみならず、攪拌混練槽
からスプレードライヤー装置まで該スラリーを供給でき
ない。In the present invention, a slurry is prepared by adding the above polymer and water as a solvent to the alloy powder, and stirring and kneading the mixture. The slurry concentration is the slurry viscosity, the dispersibility of the alloy powder, and the spray granulation process. The amount of the alloy powder in the slurry is preferably 40 to 80% by weight, although it can be appropriately selected from the viewpoint of the amount of treatment and the like. If it is less than 40% by weight, solid-liquid separation occurs in the stirring and kneading step, and the dispersibility of the slurry decreases,
Not only does it become a non-uniform slurry, but sedimentation occurs in the supply pipe during the supply from the agitating and kneading tank to the spray dryer device, and the resulting granulated powder is mixed with non-granulated fine powder, or has a spherical shape. It is not granulated powder. Also,
On the other hand, when it exceeds 80% by weight, the viscosity of the slurry is remarkably increased and uniform stirring and kneading cannot be performed, and the slurry cannot be supplied from the stirring and kneading tank to the spray dryer device.
【0029】この発明において、スプレードライヤーに
供給するスラリーは、少なくとも合金粉末、上記ポリマ
ーを含むポリマー類、溶媒である水からなるが、この時
添加するポリマー類の添加量は、該合金粉末100重量
部に対して、0.05重量部〜0.7重量部好ましくは
0.05〜0.5重量部である。添加量が0.05重量
部未満では造粒粉内の粒子間の結合力が弱く、粉末中に
未造粒の微紛が混入したり、成形前の給紛時に造粒粉が
壊れるとともに紛体の流動性が著しく低下する。また、
0.7重量部を超えると、焼結体における残留酸素量と
残留炭素量が増加して保磁力が低下し磁気特性が劣化す
るためである。In the present invention, the slurry supplied to the spray dryer comprises at least alloy powder, polymers containing the above polymer, and water as a solvent. The amount of the polymers added at this time is 100 weight% of the alloy powder. It is 0.05 to 0.7 parts by weight, preferably 0.05 to 0.5 parts by weight, based on parts. If the addition amount is less than 0.05 parts by weight, the bonding force between the particles in the granulated powder is weak, and ungranulated fine powder is mixed in the powder, or the granulated powder is broken during powder feeding before molding and the powder The fluidity of is significantly reduced. Also,
This is because if the amount exceeds 0.7 parts by weight, the amount of residual oxygen and the amount of residual carbon in the sintered body increase, the coercive force decreases, and the magnetic properties deteriorate.
【0030】この発明で用いる溶媒である水は、R−F
e−B系合金粉末のR成分との反応を極力抑制するため
に、脱溶存酸素処理した純水、あるいは窒素等の不活性
ガスでバブリング置換した水を用いることが望ましい。Water which is a solvent used in the present invention is R-F.
In order to suppress the reaction of the e-B alloy powder with the R component as much as possible, it is desirable to use deionized oxygen-treated pure water or water bubbled with an inert gas such as nitrogen.
【0031】この発明において、合金粉末へのバインダ
ーの添加、該スラリーの攪拌は、0℃〜30℃の温度範
囲で行うことが好ましく、合金粉末と水との酸化反応を
より抑制することができる。逆に30℃を超える温度範
囲の攪拌は、合金粉末と水との酸化反応を促進させ、そ
の結果得られる焼結体中の残存酸素量が増加し、磁気特
性が劣ることになる。従って、撹拌は0℃〜30℃の温
度範囲に保持する必要があり、そのためには予め該温度
に冷却した水を用いたり、攪拌槽を冷却水で保冷するな
どの手段などを採用することができる。In the present invention, the addition of the binder to the alloy powder and the stirring of the slurry are preferably carried out in the temperature range of 0 ° C. to 30 ° C., and the oxidation reaction between the alloy powder and water can be further suppressed. . On the contrary, stirring in the temperature range of more than 30 ° C. accelerates the oxidation reaction between the alloy powder and water, resulting in an increase in the amount of residual oxygen in the resulting sintered body, resulting in poor magnetic properties. Therefore, it is necessary to maintain the stirring in the temperature range of 0 ° C. to 30 ° C. For that purpose, it is possible to use water that has been cooled to the temperature in advance, or to employ means such as keeping the stirring tank cold with cooling water. it can.
【0032】また、上記スラリーに可塑剤を添加する
と、造粒化した粉末を用いてプレス成形する際に、少し
の力で粉末の形態を永久変形することができる。この発
明におけるポリマー類は、造粒化を容易にするために高
い粒子間結合力を有するため、保形性は優れているもの
の、プレス成形時において一定加圧下でも、その保形性
を保持するため、圧粉体密度が下がったり、時には磁場
中成形時において印加磁場に対して、その優れた粒子間
結合力のため完全に配向せず、その結果得られる焼結体
の残留磁束密度が低下し、磁気特性が劣化する原因とな
る。そこで、ポリマー鎖の分子間相互作用を低下させ、
ガラス転移温度を低くするために可塑剤を添加すること
が好ましい。When a plasticizer is added to the slurry, the powder form can be permanently deformed with a little force when press-molding the granulated powder. The polymers according to the present invention have a high interparticle bonding force for facilitating granulation, and thus have excellent shape-retaining properties, but retain their shape-retaining properties even under constant pressure during press molding. For this reason, the green compact density decreases, and sometimes the magnetic field applied during molding in a magnetic field does not completely align due to its excellent interparticle bonding force, and the residual magnetic flux density of the resulting sintered body decreases. However, this may cause deterioration of magnetic characteristics. Therefore, decrease the intermolecular interaction of the polymer chain,
It is preferable to add a plasticizer in order to lower the glass transition temperature.
【0033】可塑剤としては、その可塑効果、ポリマー
との相溶性、化学的安定性、物理特性(沸点,蒸気圧
等)、合金粉末との反応性などを考慮して、一般の公知
の可塑剤を用いることができ、この発明の如く水溶性ポ
リマーを用いた水系スラリーの場合には、エチレングリ
コール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリ
コール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレング
リコール、プロピレングリコール、グリセリン、ブタン
ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ールなどを用いることができる。As the plasticizer, in consideration of its plasticizing effect, compatibility with a polymer, chemical stability, physical properties (boiling point, vapor pressure, etc.), reactivity with an alloy powder, and the like, generally known plasticizers are used. Agents can be used, and in the case of an aqueous slurry using a water-soluble polymer as in the present invention, ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, propylene glycol, glycerin, butanediol. , Diethylene glycol, triethylene glycol and the like can be used.
【0034】水溶性スラリーへの可塑剤の添加量は、可
塑剤の上記特性により適宜選択できるが、通常スラリー
に添加するポリマー100重量部に対して、2〜100
重量部、好ましくは5〜70重量部である。添加量が2
重量部未満では、可塑効果が充分でなく、磁場中での配
向性が向上せず得られる焼結体の磁気特性(残留磁束密
度)が低下する。一方、100重量部を越える添加で
は、粒子間結合力が低下し、造粒性が低下し流動性が低
下するのみならず、これら水溶性可塑剤は一般的に吸湿
性が高いため、造粒工程での乾燥性が低下し粉末中の残
留水分が増加し酸化の原因になったり、粉末の保管中に
吸湿するといった問題を生じる。さらに必要に応じて、
解膠剤(分散剤)、滑剤、消泡剤、表面処理剤などの添
加剤を、焼結体の残留炭素濃度が大きく増加しない範囲
で添加することが可能である。The amount of the plasticizer added to the water-soluble slurry can be appropriately selected depending on the above-mentioned characteristics of the plasticizer, but is usually 2 to 100 relative to 100 parts by weight of the polymer added to the slurry.
Parts by weight, preferably 5 to 70 parts by weight. Addition amount is 2
When the amount is less than the weight part, the plasticizing effect is not sufficient, the orientation in a magnetic field is not improved, and the magnetic properties (residual magnetic flux density) of the obtained sintered body are deteriorated. On the other hand, if it is added in an amount of more than 100 parts by weight, not only the interparticle bonding force is lowered, the granulation property is lowered and the fluidity is lowered, and since these water-soluble plasticizers generally have high hygroscopicity, There is a problem that the drying property in the process is deteriorated, the residual water content in the powder is increased to cause oxidation, and the powder absorbs moisture during storage. If necessary,
Additives such as a deflocculant (dispersant), a lubricant, an antifoaming agent, and a surface treatment agent can be added within a range in which the residual carbon concentration of the sintered body does not significantly increase.
【0035】例えば、バインダーにグリセリン、ワック
スエマルジョン、ステアリン酸、フタール酸エステル、
ペトリオール、グライコール等の分散剤、潤滑剤のうち
少なくとも1種を添加するか、あるいはさらに、n−オ
クチルアルコール、ポリアルキレン誘導体、ポリエーテ
ル系誘導体等の消泡剤を添加すると、スラリーの分散
性、均一性の向上及びスプレードライヤー装置中での粉
化状態が良好になり、気泡が少なく、滑り性、流動性に
すぐれる球形の造粒粉が得ることが可能になる。なお、
添加する場合は、0.03wt%未満の含有量では造粒
粉を成形後の離型性改善に効果がなく、また0.3wt
%を超えると焼結体における残留炭素量と酸素量が増加
して保磁力が下がり磁気特性が劣化するので、0.03
wt%〜0.3wt%の含有量が好ましい。For example, as the binder, glycerin, wax emulsion, stearic acid, phthalic acid ester,
Dispersion of the slurry is achieved by adding at least one of a dispersant such as petriol and glycol and a lubricant, or by further adding an antifoaming agent such as n-octyl alcohol, a polyalkylene derivative and a polyether derivative. It is possible to obtain a spherical granulated powder having improved properties and homogeneity and a good powdered state in a spray dryer, less bubbles, and excellent in slipperiness and fluidity. In addition,
When added, if the content is less than 0.03 wt%, it has no effect on improving the releasability after molding the granulated powder.
%, The residual carbon content and oxygen content in the sintered body increase, the coercive force decreases, and the magnetic properties deteriorate.
A content of wt% to 0.3 wt% is preferable.
【0036】造粒方法 この発明において、合金粉末に前述したバインダーを添
加、混練したスラリーは、スプレードライヤー装置によ
って造粒粉にする。まず、スプレードライヤー装置を用
いた造粒粉の製造方法を説明すると、スラリー撹拌機か
らスラリーをスプレードライヤー装置に供給する、例え
ば、回転ディスクの遠心力で噴霧したり、加圧ノズル先
端部で霧状に噴霧され、噴霧された液滴は、加熱された
不活性ガスの熱風によって瞬時に乾燥されて造粒粉とな
り、回収部内の下部に自然落下する。Granulation Method In the present invention, the slurry obtained by adding the above-mentioned binder to the alloy powder and kneading the mixture into granulated powder by a spray dryer device. First, a method for producing granulated powder using a spray drier will be described. A slurry is supplied from a slurry stirrer to a spray drier, for example, sprayed by centrifugal force of a rotating disk, or atomized by a pressure nozzle tip. The sprayed droplets are instantaneously dried by hot air of the heated inert gas to become granulated powder, and fall naturally to the lower part in the collection unit.
【0037】この発明において、スプレードライヤー装
置として回転ディスク型には、ベーン型、ケスナー型、
ピン型等種々のタイプがあるが、原理的にはどのタイプ
でも、上下2枚のディスクから構成され、そのディスク
が回転する構造となっている。スプレードライヤー装置
全体の構成としては、公知の開放型スプレードライヤー
装置を用いてもよいが、造粒する磁性粉末が希土類含有
合金粉末は非常に酸化し易いために、装置のスラリー収
納部内あるいは造粒粉の回収部内を不活性ガスなどで置
換でき、かつその酸素濃度を常時3%以下に保持できる
密閉構造であることが好ましい。In the present invention, the rotary disk type as a spray dryer device is a vane type, a Kessner type,
Although there are various types such as a pin type, in principle, each type is configured by two upper and lower disks, and the disks are configured to rotate. As the configuration of the entire spray drier, a known open type spray drier may be used. It is preferable that the inside of the powder recovery section be replaced with an inert gas or the like, and the hermetic structure be such that the oxygen concentration can always be maintained at 3% or less.
【0038】また、スプレードライヤー装置の回収部内
の構成としては、上述した回転ディスクにより噴霧され
た液滴を瞬時に乾燥させるために、回転ディスクの上方
に加熱された不活性ガスを噴射する噴射口を配置し、ま
た回収部内の下部に、噴射されたガスを回収部外へ排出
する排出口を設けるが、その際、予め装置外部あるいは
装置に付属された加熱器で所要温度に加熱された不活性
ガスの温度を低下させないように、上記噴射口を不活性
ガスの温度に応じた温度、例えば60〜150℃に保持
することが好ましい。Further, as a constitution in the recovery part of the spray dryer device, an injection port for injecting a heated inert gas above the rotary disc in order to instantly dry the droplets sprayed by the rotary disc. In addition, a discharge port for discharging the injected gas to the outside of the recovery unit is provided in the lower part of the recovery unit, but at that time, it is not possible to heat it to the required temperature outside the device or with a heater attached to the device in advance. It is preferable to maintain the injection port at a temperature corresponding to the temperature of the inert gas, for example, 60 to 150 ° C. so as not to lower the temperature of the active gas.
【0039】すなわち、不活性ガスの温度が低下する
と、噴霧された液滴を短時間で十分乾燥することができ
なくなるため、スラリーの供給量を減少させなければな
らず能率が低下してしまう。また、比較的大きな粒径の
造粒粉を作る場合は、回転ディスクの回転数を低下させ
るが、その際に不活性ガスの温度が低下していると、噴
霧された液滴を十分乾燥することができないので、結果
としてスラリーの供給量を減少させることにより、大き
な粒径の造粒粉を得る場合には極端に能率が低下するこ
とになる。従って、予め加熱された不活性ガスの温度を
そのまま維持しながら回収部内へ送り込むには、噴射口
の温度を60〜150℃に保持することが好ましく、特
に100℃前後に保持することが最も好ましい。That is, when the temperature of the inert gas decreases, the sprayed liquid droplets cannot be dried sufficiently in a short time, so that the supply amount of the slurry must be reduced and the efficiency decreases. Also, when making a granulated powder with a relatively large particle size, the rotation speed of the rotating disk is lowered, but if the temperature of the inert gas is lowered at that time, the sprayed droplets are sufficiently dried. Since it is not possible, as a result, by reducing the supply amount of the slurry, the efficiency becomes extremely low when a granulated powder having a large particle size is obtained. Therefore, in order to feed the preheated inert gas into the recovery unit while maintaining the temperature as it is, it is preferable to maintain the temperature of the injection port at 60 to 150 ° C, and most preferably about 100 ° C. .
【0040】また、不活性ガスの噴射口と排出口の温度
差が小さい場合も処理能率が低下する傾向があるので、
排出口の温度は50℃以下、好ましくは40℃以下、特
に好ましくは常温に設定することが望ましい。不活性ガ
スとしては、窒素ガスやアルゴンガスが好ましく、加熱
温度は60〜150℃が好ましい。Further, when the temperature difference between the inert gas injection port and the exhaust port is small, the processing efficiency tends to decrease.
The temperature of the outlet is desirably set at 50 ° C. or lower, preferably 40 ° C. or lower, and particularly preferably at room temperature. As the inert gas, nitrogen gas or argon gas is preferable, and the heating temperature is preferably 60 to 150 ° C.
【0041】得られる造粒粉の粒度は、スプレードライ
ヤー装置へ供給するスラリーの濃度やその供給量、ある
いは回転ディスクの回転数によって制御することができ
るが、例えば、希土類含有合金造粒粉の平均粒径が10
μm未満では、造粒粉の流動性がほとんど向上せず、ま
た、平均粒径が400μmを超えると、粒径が大きすぎ
て成形時の金型内への充填密度が低下するとともに成形
体密度も低下し、ひいては、焼結後の焼結体密度の低下
を来たすこととなるため好ましくなく、よって、造粒粉
の平均粒径は10〜400μmが好ましい。さらに好ま
しくは40〜200μmである。また、ふるいによりア
ンダーカット、オーバーカットを行なうことにより、さ
らに極めて流動性に富んだ造粒粉を得ることができる。
当然ながら該造粒粉は等方性である。The particle size of the obtained granulated powder can be controlled by the concentration of the slurry supplied to the spray dryer device, the amount of the slurry supplied, or the rotation speed of the rotating disk. Particle size is 10
If it is less than μm, the fluidity of the granulated powder is hardly improved, and if the average particle size exceeds 400 μm, the particle size is too large, the packing density in the mold during molding is reduced, and the density of the compact is reduced. This is not preferable because the density of the sintered body after sintering is lowered. Therefore, the average particle size of the granulated powder is preferably 10 to 400 μm. More preferably, it is 40 to 200 μm. Further, by performing undercutting and overcutting with a sieve, it is possible to obtain a granulated powder having an extremely high fluidity.
Naturally, the granulated powder is isotropic.
【0042】ついで、この造粒粉に脂肪酸エステルまた
はホウ酸エステル系化合物を潤滑剤として添加するが、
これはプレス成形時の磁場により造粒粉を構成する個々
の粉末が配向し易くなるためである。個々の粉末の表面
にはバインダーが付着しており、粒子間結合力があるた
め、またバインダーのすべり効果は十分ではなく、磁場
による配合性が造粒粉は劣るため、この造粒粉を用いた
永久磁石の磁気特性、特にBr(残留磁束密度)は低く
なるが、上記潤滑剤を添加することで、粒子間の滑りが
よくなり、Brが向上する。Then, a fatty acid ester or borate ester compound is added to this granulated powder as a lubricant.
This is because the individual powders constituting the granulated powder are easily oriented by the magnetic field during press molding. Since the binder adheres to the surface of each powder and has an inter-particle bonding force, and the sliding effect of the binder is not sufficient, and the blending property by the magnetic field is inferior to the granulated powder, this granulated powder is used. Although the magnetic properties of the permanent magnet, particularly Br (residual magnetic flux density), are lowered, the addition of the above-mentioned lubricant improves the slip between particles and improves Br.
【0043】脂肪酸エステルまたはホウ酸エステルを用
いるのは、少量の添加ですべり効果が大きいこと、焼結
体に残る炭素が少なく、磁気特性に悪影響を及ぼさない
ためである。この発明において、脂肪酸エステル系化合
物としては、C12〜C30の飽和(不飽和)脂肪族基を有
する脂肪酸エステルが好ましく、例えば、ラウリン酸メ
チル、ラウリン酸エチル、パルミチン酸メチル、ステア
リン酸メチル、オレイン酸メチル、等のモノカルボン酸
エステル、エチレングリコールジステアレート等の多価
カルボン酸エステル等を挙げることができる。C12以下
の脂肪酸エステルは、その潤滑性が低く、逆にC30以上
の脂肪酸エステルは、工業的に入手が難しい。The reason why the fatty acid ester or borate ester is used is that addition of a small amount has a large sliding effect and a small amount of carbon remains in the sintered body, which does not adversely affect magnetic properties. In the present invention, the fatty acid ester compound is preferably a fatty acid ester having a C 12 to C 30 saturated (unsaturated) aliphatic group, and examples thereof include methyl laurate, ethyl laurate, methyl palmitate, methyl stearate, Examples thereof include monocarboxylic acid esters such as methyl oleate and polyvalent carboxylic acid esters such as ethylene glycol distearate. Fatty acid esters of C 12 or less have low lubricity, while fatty acid esters of C 30 or more are industrially difficult to obtain.
【0044】この発明において、ホウ酸エステル系化合
物とは、ホウ酸(オルトホウ酸H5BO3とメタホウ酸H
BO2を含む)または無水ホウ酸(B2O3)を1種もし
くは2種以上の1価または多価アルコールと反応させて
エステル化することにより得られるホウ酸トリエステル
型の化合物を意味する。In the present invention, the boric acid ester compound means boric acid (orthoboric acid H 5 BO 3 and metaboric acid H 5
(Including BO 2 ) or boric anhydride (B 2 O 3 ) is meant a boric acid triester type compound obtained by reacting with one or more monohydric or polyhydric alcohols for esterification. .
【0045】ホウ酸または無水ホウ酸のエステル化に使
用できる1価または多価アルコールとしては、下記
(1)〜(4)の化合物が例示される。 (1) 一般式:R1−OHで示される1価アルコー
ル、(2) 下記一般式で示されるジオール、(3)
グリセリンまたは置換グリセリンとそれらのモノまたは
シエステル、(4) 上記(2)および(3)以外の多
価アルコールならびにそのエステルもしくはアルキレン
オキサイド付加物。Examples of monohydric or polyhydric alcohols that can be used for the esterification of boric acid or boric anhydride include the following compounds (1) to (4). (1) General formula: monohydric alcohol represented by R 1 —OH, (2) diol represented by the following general formula, (3)
Glycerin or substituted glycerin and their mono- or cis-esters, (4) Polyhydric alcohols other than the above (2) and (3), and their ester or alkylene oxide adducts.
【0046】[0046]
【化1】 Embedded image
【0047】上記一般式において、R1は炭素数3〜2
2の脂肪族、芳香族または複素環式の飽和または不飽和
有機基、R2,R3,R4,R5は、同一でも異なるもので
もよく、それぞれHまたは炭素数1〜15の脂肪族また
は芳香族の飽和または不飽和1価有機基、R6は、単結
合、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、または炭
素数1〜20の脂肪族もしくは芳香族の飽和もしくは不
飽和有機2価基を意味する。In the above general formula, R 1 has 3 to 2 carbon atoms.
The two aliphatic, aromatic or heterocyclic saturated or unsaturated organic groups, R 2, R 3 , R 4 and R 5 may be the same or different and each is H or aliphatic having 1 to 15 carbon atoms. Or an aromatic saturated or unsaturated monovalent organic group, R 6 is a single bond, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, or an aliphatic or aromatic group having 1 to 20 carbon atoms. It means a saturated or unsaturated organic divalent group.
【0048】(1)の1価アルコールとしては、例えば
n−ブタノール、iso−ブタノール、n−ベンタノー
ル、n−ヘキサノール、n−ヘブタノール、n−オクタ
ノール、2−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノ
ール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノー
ル、テトラデカノール、ベンタデカノール、ヘキサデカ
ノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデ
カノールなどが挙げられ、好ましくは、炭素数3〜18
のアルコールである。そのほか、アリルアルコール、ク
ロチルアルコール、プロバルギルアルコールなどの脂肪
族不飽和アルコール、シクロベンタノール、シクロヘキ
サノールなどの脂環式アルコール、ベンジルアルコー
ル、シンナミルアルコールなどの芳香族アルコール、フ
ルフリルアルコールなどの複素環式アルコールも使用で
きる。Examples of the monohydric alcohol (1) include n-butanol, iso-butanol, n-pentanol, n-hexanol, n-hebutanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol. , Tridecanol, tetradecanol, ventadecanol, hexadecanol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol and the like, and preferably has 3 to 18 carbon atoms.
Is alcohol. In addition, aliphatic unsaturated alcohols such as allyl alcohol, crotyl alcohol, and probargyl alcohol, alicyclic alcohols such as cyclopentanol and cyclohexanol, aromatic alcohols such as benzyl alcohol and cinnamyl alcohol, and furfuryl alcohol. Heterocyclic alcohols can also be used.
【0049】炭素原子数2以下の1価アルコール(メタ
ノール、エタノール)とのほう酸エステルは沸点が低
く、R−Fe−B系合金粉末と混合した後に揮散する可
能性があるので、好ましくない。また、炭素数22以上
の1価アルコールとのホウ酸エステルは、融点が高く、
均一混合性にやや劣る上、焼結後に残炭として残存する
可能性がある。A boric acid ester with a monohydric alcohol (methanol or ethanol) having 2 or less carbon atoms has a low boiling point and may volatilize after being mixed with the R—Fe—B alloy powder, which is not preferable. Further, boric acid ester with a monohydric alcohol having 22 or more carbon atoms has a high melting point,
In addition to being slightly inferior in homogeneity, it may remain as residual carbon after sintering.
【0050】(2)のジオール(2価アルコール)の例
としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオー
ル、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−
ベンタンジオール、ネオベンチルグリコール、1,6−
ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8
−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,1
0−デカンジオールなどのα、ω−グリコール類;ピナ
コール、ヘキサン−1,2−ジオール、オクタン−1,
2−ジオール、ブタノイル−α−グリコールなど対称α
−グリコール類が挙げられる。総炭素数が10以下で、
融点が比較的低いジオールが、合成が容易でコスト的に
も有利であることから好ましい。Examples of the diol (dihydric alcohol) of (2) include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol and 2-methyl-2. , 4-
Bentandiol, Neobenthyl glycol, 1,6-
Hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8
-Octanediol, 1,9-nonanediol, 1,1
Α, ω-glycols such as 0-decanediol; pinacol, hexane-1,2-diol, octane-1,
Symmetrical α such as 2-diol, butanoyl-α-glycol
-Glycols. Total carbon number is 10 or less,
A diol having a relatively low melting point is preferable because it is easy to synthesize and is advantageous in cost.
【0051】(3)のグリセリン類の例としては、グリ
セリンそれ自体、ならびにグリセリンと炭素数8〜18
の脂肪酸とのモノエステルまたはジエステルが挙げられ
る。これらのエステルの代表例はラウリン酸モノおよび
ジグリセライド、オレイン酸モノおよびジグリセライド
などである。また、置換グリセリン(例、ブタン−1,
2,3−トリオール、2−メチルプロパン−1,2,3
−トリオール、ペンタン−2,3,4−トリオール、2
−メチルブタン−1,2,3−トリオール、ヘキサン−
2,3,4−トリオールなど)それ自体、ならびにそれ
らと炭素数8〜18の脂肪酸とのモノエステルまたはジ
エステルも使用できる。Examples of the glycerins of (3) include glycerin itself, glycerin and C8-18.
And monoesters or diesters with fatty acids of. Representative examples of these esters are lauric acid mono and diglycerides, oleic acid mono and diglycerides and the like. In addition, substituted glycerin (eg, butane-1,
2,3-triol, 2-methylpropane-1,2,3
-Triol, pentane-2,3,4-triol, 2
-Methylbutane-1,2,3-triol, hexane-
2,3,4-triol, etc.) as well as their monoesters or diesters with fatty acids having 8 to 18 carbon atoms can be used.
【0052】(4)の多価アルコールの例としては、ト
リメチロールプロパン、ベンタエリトリット、アラビッ
ト、ソルビット、ソルビタン、マンニット、マンニタン
などが挙げられる。また、これらの多価アルコールと炭
素数8〜18の脂肪酸とのモノエステル、ジエステルま
たはトリエステルなどのエステル化物(但し、少なくと
も1個のOH基が残留)、ならびにこれらの多価アルコ
ールにアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイドなど)を1〜20モル、好ましくは
4〜18モル付加させたエーテル型の付加物も使用でき
る。Examples of the polyhydric alcohol of (4) include trimethylolpropane, bentaerythritol, arabite, sorbit, sorbitan, mannitol and mannitan. Further, ester products such as monoesters, diesters or triesters of these polyhydric alcohols and fatty acids having 8 to 18 carbon atoms (however, at least one OH group remains), and alkylene oxides in these polyhydric alcohols. An ether type adduct obtained by adding 1 to 20 mol, preferably 4 to 18 mol of (ethylene oxide, propylene oxide, etc.) can also be used.
【0053】ホウ酸または無水ホウ酸と上記アルコール
とのエステル化反応は、これらの反応成分を単に一緒に
加熱するだけで容易に進行する。反応温度はアルコール
の種類によっても異なるが、通常は100〜180℃程
度である。反応成分は、ほぼ化学量論比で反応させるこ
とが好ましい。得られたホウ酸エステルの性状は通常は
液体もしくは固体である。The esterification reaction of boric acid or boric anhydride with the above alcohols proceeds easily by simply heating the reaction components together. Although the reaction temperature varies depending on the type of alcohol, it is usually about 100 to 180 ° C. The reaction components are preferably reacted in a substantially stoichiometric ratio. The properties of the borate ester obtained are usually liquid or solid.
【0054】この発明において、脂肪酸エステルまたは
ホウ酸エステルの添加量は、0.01wt%未満では造
粒粉末への被覆が不十分となり、磁場中成形時の配合性
向上の効果が十分に得られず、また2.0wt%を超え
ると、焼結後の焼結体に炭素が残留して磁気特性が劣化
するため、0.01〜2.0wt%が好ましい添加量で
あり、さらに好ましくは0.1〜1.0wt%の範囲で
ある。In the present invention, if the amount of the fatty acid ester or borate ester added is less than 0.01 wt%, the granulated powder will be insufficiently coated, and the effect of improving the mixability during molding in a magnetic field will be sufficiently obtained. If it exceeds 2.0 wt%, carbon remains in the sintered body after sintering and the magnetic properties deteriorate, so 0.01 to 2.0 wt% is a preferable addition amount, and more preferably 0 The range is from 0.1 to 1.0 wt%.
【0055】プレス成形以降の工程 次に潤滑剤を混合した造粒粉のプレス成形を行うが、こ
のときプレス成形前にあらかじめ磁場を印加して行うの
が望ましい。合金粉末をプレス成形して、異方性磁石を
製造する場合には、1次粒子を配合させるため、通常プ
レス成形中に8〜15kOeの磁場強度の静磁場で行
う。しかし造粒粉の成形時においては、バインダーによ
る個々の粒子間の結合力のため、前記強度レベルの静磁
場では十分に配向しないため、プレス成形前に1回以上
のパルス磁場を印加した後、プレス成形するのが望まし
い。この時プレス成形中にも磁場を印加するが、プレス
成形中に印加する磁場は静磁場でも前記パルス磁場を継
続したものであってもよい。印加時の磁場強度は10k
Oe以上が望ましく、プレス成形中もパルス磁場を印加
し続ける場合には、プレス成形前のパルスも含め、パル
ス回数は3回以上が高配向を得るためには好ましい。成
形圧力は0.3〜2ton/cm2程度である。Steps after press molding Next, the granulated powder mixed with a lubricant is press-molded. At this time, it is desirable to apply a magnetic field in advance before press-molding. When an anisotropic magnet is manufactured by press-forming alloy powder, primary particles are blended, and therefore the process is usually performed in a static magnetic field having a magnetic field strength of 8 to 15 kOe during press forming. However, at the time of molding the granulated powder, due to the binding force between the individual particles due to the binder, the static magnetic field of the above-mentioned strength level does not cause sufficient orientation, so after applying a pulse magnetic field at least once before press molding, Press molding is preferable. At this time, the magnetic field is applied also during press molding, but the magnetic field applied during press molding may be a static magnetic field or a continuation of the pulse magnetic field. Magnetic field strength when applied is 10k
Oe or more is desirable, and when the pulsed magnetic field is continuously applied during press molding, the number of pulses is preferably 3 or more including the pulse before press molding in order to obtain high orientation. The molding pressure is about 0.3 to 2 ton / cm 2 .
【0056】成形時の金型の表面は脂肪酸エステル等で
潤滑し、焼付けを防止する必要があり、金型材料には、
例えば非磁性の超硬材料を用いることが望ましく、Si
C、Si3N4等のセラミックス材料を用いるとさらに配
向性が向上する。また、焼結前には、真空中で加熱する
一般的な方法や、水素流気中で100〜200℃/時間
で昇温し、300〜600℃で1〜2時間程度保持する
方法などにより脱バインダー処理を行なうことが好まし
い。脱バインダー処理を施すことにより、バインダー中
のほぼ全炭素が脱炭され、磁気特性の向上に繋がる。It is necessary to lubricate the surface of the mold at the time of molding with a fatty acid ester or the like to prevent baking.
For example, it is desirable to use a non-magnetic superhard material, and Si
If a ceramic material such as C or Si 3 N 4 is used, the orientation will be further improved. In addition, before sintering, a general method of heating in a vacuum, a method of raising the temperature at 100 to 200 ° C./hour in flowing hydrogen, and holding at 300 to 600 ° C. for about 1 to 2 hours, etc. It is preferable to perform a binder removal treatment. By performing the binder removal treatment, almost all carbon in the binder is decarburized, which leads to improvement in magnetic properties.
【0057】なお、R元素を含む合金粉末は、水素を吸
蔵しやすいために、水素流気中での脱バインダー処理後
には脱水素処理工程を行なうことが好ましい。脱水素処
理は、真空中で昇温速度は、50〜200℃/時間で昇
温し、500〜800℃で1〜2時間程度保持すること
により、吸蔵されていた水素はほぼ完全に除去される。
なお脱水素処理後は、引き続いて昇温加熱して焼結を行
うことが好ましく、500℃を超えてからの昇温速度は
任意に選定すればよく、例えば100〜300℃/時間
など、焼結に際して取られる公知の昇温方法を採用でき
る。Since the alloy powder containing the R element easily absorbs hydrogen, it is preferable to carry out the dehydrogenation treatment step after the binder removal treatment in flowing hydrogen. In the dehydrogenation treatment, the stored hydrogen is almost completely removed by raising the temperature in a vacuum at a rate of 50 to 200 ° C./hour and maintaining the temperature at 500 to 800 ° C. for about 1 to 2 hours. You.
After the dehydrogenation treatment, it is preferable to subsequently perform heating and heating to perform sintering, and the temperature rising rate after the temperature exceeds 500 ° C. may be arbitrarily selected, and for example, 100 to 300 ° C./hour or the like. A publicly known temperature rising method taken at the time of binding can be adopted.
【0058】脱バインダー処理後の成形品の焼結並びに
焼結後の熱処理条件は、選定した合金粉末組成に応じて
適宜選定されるが、例えばR−Fe−B系磁石の場合で
あれば、焼結並びに焼結後の熱処理条件としては、10
00〜1200℃、1〜2時間保持する焼結工程、45
0〜800℃、1〜8時間保持する時効処理工程などが
好ましい。Sintering of the molded product after the binder removal treatment and heat treatment conditions after the sintering are appropriately selected according to the selected alloy powder composition. For example, in the case of R-Fe-B magnets, Sintering and heat treatment conditions after sintering are 10
Sintering process of holding at 0 to 1200 ° C. for 1 to 2 hours, 45
An aging treatment step of holding at 0 to 800 ° C. for 1 to 8 hours is preferable.
【0059】[0059]
【作用】この発明は、希土類系焼結永久磁石の製造に際
して、成形時の粉体の給粉流動性及び粉末配向性を向上
させて、成形体の寸法精度の向上、生産性及び磁気特性
の向上を図るため、従来、希土類含有合金粉末が1〜1
0μm程度の微粉であるために流動性が悪く、安定して
プレス成形ができないことに鑑み、該合金粉末を特定の
バインダーを用いて造粒することによりその流動性を改
善し、さらにバインダーの粒子結合力によって十分に配
向性が向上しないことに対し、造粒粉への脂肪酸エステ
ルまたはホウ酸エステル系化合物の少なくとも一種から
なる潤滑剤の混合とあるいはさらにパルス磁場成形によ
って改善したもので、粉体の流動性、配向性が格段に向
上し、成形サイクルが向上するとともに、成形体密度の
バラツキや成形機の寿命を低下させることもなく、焼結
後の寸法精度にもすぐれる、薄肉形状や複雑形状でかつ
優れた磁気特性を有する希土類系焼結永久磁石が得られ
る。According to the present invention, in the production of a rare earth sintered permanent magnet, the powder feeding fluidity and the powder orientation of the powder at the time of molding are improved to improve the dimensional accuracy of the molded product, the productivity and the magnetic properties. Conventionally, rare earth-containing alloy powder is 1 to 1 for improvement.
In view of the fact that the fine powder having a particle size of about 0 μm has poor fluidity and stable press molding cannot be performed, the fluidity is improved by granulating the alloy powder with a specific binder, and further the binder particles are used. In contrast to the fact that the orientation is not sufficiently improved by the binding force, it is improved by mixing a granulated powder with a lubricant containing at least one of a fatty acid ester or a borate compound, or by pulse magnetic field molding. The fluidity and orientation of the powder are significantly improved, the molding cycle is improved, and the variation in the density of molded products and the life of the molding machine are not reduced, and the dimensional accuracy after sintering is also excellent. A rare earth-based sintered permanent magnet having a complicated shape and excellent magnetic properties can be obtained.
【0060】なお、この発明における造粒粉は、元の微
粉の1次粒子は異方性であるが、造粒粉自体は等方性で
あるので、磁場を印加せずに成形した場合は当然のこと
ながら等方性の成形体になるが、磁場を印加しながら成
形すると、圧縮応力と磁場の作用によって、造粒粉が壊
れて元の一次粒子となり、該一次粒子が磁場によって配
向し、異方性の成形体が得られるもので、このときの1
次粒子の動きやすさがBr値を決定することから、この
発明の内部潤滑剤とパルス磁場が1次粒子の配合性の向
上を促進する。さらに、この発明における造粒粉は、バ
インダーによって被覆されているため、大気中において
酸化し難いので、成形工程における作業性が向上すると
いう利点も有する。In the granulated powder according to the present invention, the primary particles of the original fine powder are anisotropic, but the granulated powder itself is isotropic. Therefore, when the granulated powder is molded without applying a magnetic field, As a matter of course, it becomes an isotropic molded body, but when molded while applying a magnetic field, the granulated powder is broken into the original primary particles by the action of the compressive stress and the magnetic field, and the primary particles are oriented by the magnetic field. , An anisotropic molded product can be obtained.
Since the ease of movement of the secondary particles determines the Br value, the internal lubricant and pulsed magnetic field of the present invention promote the improvement of the blendability of the primary particles. Further, since the granulated powder according to the present invention is coated with the binder, it is difficult to oxidize in the air, and thus there is an advantage that workability in the molding process is improved.
【0061】[0061]
実施例1 Rとして、Nd30.5原子%、Pr0.31原子%、
Dy1.5原子%、Co2.5原子%、B1.0原子
%、残部Fe及び不可避的不純物からなる原料を、Ar
ガス雰囲気中で高周波溶解して、ボタン状溶製合金を得
た。次に、該合金を粗粉砕した後、ジョークラッシャー
などにより平均粒度約15μmに粉砕し、さらに、ジェ
ットミルにより平均粒度3μmの粉末を得た。該粉末に
表1に示す種類及び添加量のバインダー(A,B)、
水、滑剤等を添加して室温で混練してスラリー状とな
し、該スラリーをディスク回転型スプレードライヤー装
置により、不活性ガスに窒素を用い、熱風入口温度を1
00℃、出口温度を40℃に設定して造粒を行なった。Example 1 As R, Nd 30.5 at%, Pr 0.31 at%,
A raw material composed of Dy 1.5 at%, Co 2.5 at%, B 1.0 at%, the balance Fe and unavoidable impurities is Ar.
High frequency melting was performed in a gas atmosphere to obtain a button-shaped ingot alloy. Next, after roughly pulverizing the alloy, it was pulverized with a jaw crusher or the like to an average particle size of about 15 μm, and further, a powder having an average particle size of 3 μm was obtained by a jet mill. Binders (A, B) of the types and addition amounts shown in Table 1 in the powder,
Water, a lubricant, etc. are added and kneaded at room temperature to form a slurry, and the slurry is heated by a disc rotary spray dryer using nitrogen as an inert gas and a hot air inlet temperature of 1
Granulation was carried out at 00 ° C. and the outlet temperature set to 40 ° C.
【0062】得られた造粒粉を#350のふるいにより
微粒子をアンダーカットし、また#70のふるいにより
粗粒子をオーバーカットして、表1に示す平均粒度の造
粒粉No.1、2を得た。この時、#350〜#70の
歩留りは90%であった。該造粒粉にオレイン酸モノグ
リセライドとn−ブタノールとほう酸とを等モルづつ縮
合反応させて得た、代表的には下記構造で示されるほう
酸エステル系化合物をn−ドデカンで2倍に希釈した潤
滑剤を造粒粉100部に対して0.2wt%の割合でス
プレーで添加し、万能混合撹拌機により常温で乾式混合
し、潤滑剤を造粒粉中に均一に分散させた。この時、造
粒粉が解砕しないように撹拌を低速度、短時間で行なっ
た。得られた潤滑剤混合造粒粉をNo.3,4,5,6
とする。The obtained granulated powder was subjected to undercutting of fine particles with a sieve of # 350 and overcutting of coarse particles with a sieve of # 70 to obtain granulated powder No. 1 having an average grain size shown in Table 1. I got 1 and 2. At this time, the yield of # 350 to # 70 was 90%. Lubrication obtained by subjecting the granulated powder to a condensation reaction of oleic acid monoglyceride, n-butanol and boric acid in equimolar proportions, typically a boric acid ester compound represented by the following structure, which is twice diluted with n-dodecane: The agent was sprayed at a ratio of 0.2 wt% to 100 parts of the granulated powder, and dry mixed at room temperature with a universal mixing stirrer to uniformly disperse the lubricant in the granulated powder. At this time, stirring was performed at a low speed for a short time so that the granulated powder was not crushed. The obtained lubricant-mixed granulated powder was No. 3, 4, 5, 6
And
【0063】[0063]
【化2】 Embedded image
【0064】次いで、これら造粒粉を成形圧力1.3t
on/cm2で磁場プレス成形を行った。No.1,
2,3,4は磁場強度10kOeの静磁場成形、No.
5,6に対しては、磁場強度40kOeのパルス磁場成
形(パルス回数 成形前1回、成形中2回、合計3回)
を行った。金型潤滑はミリスチン酸メチルを使用し、成
形圧力は共に1.3ton/cm2であり、成形体の形
状は、φ25mm×φ18mm×厚み10.0mmのリ
ング状であった。上記成形体を水素雰囲気中で、室温か
ら300℃迄を昇温速度100℃/hで加熱する脱バイ
ンダー処理を行い、引き続いて真空中で1100℃まで
昇温し4時間保持する焼結を行い、さらに焼結終了後、
Arガスを導入して7℃/minの速度で800℃迄冷
却し、その後100℃/hの速度で冷却して、550℃
で2時間保持の時間処理を施して異方性の焼結体を得
た。Next, these granulated powders are molded under a molding pressure of 1.3 t.
Magnetic field press molding was performed at on / cm 2 . No. 1,
Nos. 2, 3 and 4 are static magnetic field moldings with a magnetic field strength of 10 kOe, No.
For 5 and 6, pulsed magnetic field shaping with a magnetic field strength of 40 kOe (pulse number: 1 time before shaping, 2 times during shaping, 3 times in total)
Was done. Methyl myristate was used for mold lubrication, the molding pressure was 1.3 ton / cm 2 , and the shape of the molded body was a ring shape of φ25 mm × φ18 mm × thickness 10.0 mm. The above-mentioned molded body is subjected to a binder removal treatment by heating it from room temperature to 300 ° C at a temperature rising rate of 100 ° C / h in a hydrogen atmosphere, and subsequently, sintering is carried out by raising the temperature to 1100 ° C in vacuum and holding it for 4 hours. , After further sintering,
Introduce Ar gas and cool to 800 ° C at a rate of 7 ° C / min, then cool at a rate of 100 ° C / h to 550 ° C.
Then, a time treatment of holding for 2 hours was performed to obtain an anisotropic sintered body.
【0065】成形時の造粒粉の流れ性、成形体の寸法、
密度及び得られた焼結磁石の残留酸素量、残留炭素量、
磁気特性を表2に示す。流れ性は内径8mmのロート管
を100gの原料粉が自然落下し、通過するまでに要し
た時間で測定した。また、得られた焼結体はどの場合で
も、割れ、ひび、変形は全くみられなかった。表2から
明らかなように、造粒粉末に内部潤滑することで配合性
が向上し、Br、(BH)maxが大きくなって、磁気
特性が改善されている。さらに、パルス磁場をかけるこ
とで磁気特性が大きく向上していることがわかる。Flowability of granulated powder at the time of molding, size of molded body,
Density and residual oxygen content of the obtained sintered magnet, residual carbon content,
The magnetic properties are shown in Table 2. The flowability was measured by the time required for 100 g of the raw material powder to fall naturally through a funnel having an inner diameter of 8 mm and to pass through. In all cases, no cracks, cracks or deformations were observed in the obtained sintered bodies. As is clear from Table 2, the internal lubrication of the granulated powder improves the mixability, increases the Br and (BH) max, and improves the magnetic properties. Furthermore, it can be seen that the magnetic characteristics are greatly improved by applying the pulsed magnetic field.
【0066】また、従来例として同じ3μm粉末を用い
て、造粒を行わずに、そのまま同一の磁場プレス機によ
り静磁場強度10kOe、成形圧力1.3ton/cm
2の条件でφ25mm×φ18mm×厚み10.0mm
のリングを成形した。金型潤滑は本発明例と同一の脂肪
酸エステルである。次いで、成形体を真空中で1100
℃で4時間保持する焼結を行い、さらに焼結完了後、A
rガスを導入して7℃/minの速度で800℃迄冷却
し、その後100℃/hの速度で冷却した後、550℃
で2時間保持の時効処理を施してNo.7の焼結磁石を
得た。Further, using the same 3 μm powder as in the conventional example, the static magnetic field strength was 10 kOe and the molding pressure was 1.3 ton / cm by the same magnetic field press machine without granulation.
Φ2 mm x φ18 mm x thickness 10.0 mm under 2 conditions
Ring was molded. Mold lubrication is the same fatty acid ester as in the present invention. Then, the molded body is vacuumed at 1100.
Sintering for 4 hours at ℃, and after completion of sintering,
After introducing r gas and cooling at a rate of 7 ° C / min to 800 ° C, and then at a rate of 100 ° C / h, 550 ° C
After aging treatment of holding for 2 hours at No. 7 sintered magnet was obtained.
【0067】成形時の粉末No.7の流れ性、成形体の
各特性を従来例として表2に示した。造粒しない粉末N
o.7の流れ性は悪く、プレス成形品の寸法バラツキは
大きい。一方、比較例の造粒粉No.1,2は流れ性は
良好で寸法バラツキは小さいが、配向性が少し低く、B
r、(BH)maxが小さくなっている。ところが、本
発明例No.3,4,5,6によれば、流れ性が改善さ
れるとともに配向性が改善されて磁気特性が優れている
ことが明かになっている。Powder No. at the time of molding The flowability of No. 7 and each characteristic of the molded product are shown in Table 2 as a conventional example. Non-granulated powder N
o. The flowability of No. 7 is poor, and the dimensional variation of the press-formed product is large. On the other hand, the granulated powder No. of the comparative example. Nos. 1 and 2 have good flowability and small dimensional variation, but the orientation is a little low, and B
r and (BH) max are small. However, the present invention example No. According to Nos. 3, 4, 5 and 6, it is clear that the flowability is improved, the orientation is improved, and the magnetic characteristics are excellent.
【0068】[0068]
【表1】 [Table 1]
【0069】[0069]
【表2】 [Table 2]
【0070】実施例2 Sm 11.9at%、Cu 8.8at%、Fe 1
2.6at%、Zr1.2at%、残部Co及び不可避
的不純物からなる原料を、Arガス雰囲気中で高周波溶
解して、ボタン状溶製合金を得た。次に、該合金を粗粉
砕した後、ジョークラッシャーなどにより平均粒度約1
5μmに粉砕し、さらにジェットミルにより平均粒度3
μmの粉末を得た。該粉末に表1のAに示す種類及び添
加量のバインダー、水、滑剤等を添加して室温で混練し
てスラリー状となし、該スラリーをディスク回転型スプ
レードライヤー装置により、不活性ガスに窒素を用い、
熱風入口温度を100℃、出口温度を40℃に設定して
造粒を行った。Example 2 Sm 11.9 at%, Cu 8.8 at%, Fe 1
A raw material composed of 2.6 at%, Zr1.2 at%, the balance Co and unavoidable impurities was subjected to high frequency melting in an Ar gas atmosphere to obtain a button-shaped ingot alloy. Next, after roughly crushing the alloy, an average particle size of about 1 is obtained with a jaw crusher or the like.
Grind to 5 μm, and then use a jet mill to obtain an average particle size of 3
A μm powder was obtained. Binder, water, lubricant, etc. of the types and addition amounts shown in A of Table 1 are added to the powder and kneaded at room temperature to form a slurry, and the slurry is mixed with nitrogen in an inert gas by a disk rotary spray dryer device. Using
Granulation was performed by setting the hot air inlet temperature to 100 ° C and the outlet temperature to 40 ° C.
【0071】得られた造粒粉を#350のふるいにより
微粒子をアンダーカットし、また#70のふるいにより
粗粒子をオーバカットして、表3に示す平均粒度の造粒
粉8を得た。この時、#350〜#70の歩留りは86
%であった。造粒粉に実施例1で用いたホウ酸エステル
をn−ドデカンで2倍に希釈した潤滑剤を造粒粉100
部に対して0.2wt%の割合でスプレーで添加し、万
能混合撹拌機により常温で乾式混合し、潤滑剤を造粒粉
中に均一に分散させた。この時、造粒粉が解砕しないよ
うに撹拌を低速度、短時間で行った。得られた潤滑剤混
合造粒粉を9,10とする。The obtained granulated powder was undercut with a sieve of # 350 to overcut fine particles, and the coarse particles were overcut with a sieve of # 70 to obtain granulated powder 8 having an average grain size shown in Table 3. At this time, the yield of # 350 to # 70 is 86.
%Met. For the granulated powder, a lubricant obtained by diluting the boric acid ester used in Example 1 with n-dodecane to 2 times was granulated powder 100.
0.2 wt% to the parts was added by spraying, and the mixture was dry-mixed at room temperature by a universal mixing stirrer to uniformly disperse the lubricant in the granulated powder. At this time, stirring was performed at a low speed for a short time so that the granulated powder was not crushed. The obtained lubricant mixed granulated powder is set to 9,10.
【0072】次いで、これら造粒粉を磁場プレス成形を
行った。No.8は磁場強度10kOe、成形圧力1.
3ton/cm2の静磁場成形、No.9,10に対し
ては、磁場強度10kOeの静磁場成形と、磁場強度1
0kOeのパルス磁場成形(パルス回数: 成形前1
回、成形中2回、合計3回)を行った。金型潤滑は脂肪
酸エステルを使用し、成形圧力は共に1.3ton/c
m2であり、成形体の形状は、φ25mm×φ18mm
×厚み10.0mmのリング状であった。Next, these granulated powders were subjected to magnetic field press molding. No. 8 is a magnetic field strength of 10 kOe and a molding pressure of 1.
No. 3 ton / cm 2 static magnetic field molding. For 9 and 10, static magnetic field shaping with magnetic field strength of 10 kOe and magnetic field strength of 1
Pulsed magnetic field shaping of 0 kOe (Number of pulses: Before shaping 1
Times, twice during molding, a total of 3 times). Mold lubrication uses fatty acid ester, molding pressure is both 1.3 ton / c
m 2 and the shape of the molded body is φ25 mm × φ18 mm
× It was a ring shape with a thickness of 10.0 mm.
【0073】上記成形体を水素雰囲気中で、室温から3
00℃までを昇温速度100℃/hで加熱する脱バイン
ダー処理を行い、引き続いて真空中で1200℃まで昇
温し1時間保持する焼結を行い、更に焼結完了後、11
60℃にて溶体化処理を施し、Arガスを導入して80
0℃から400℃まで多段時効処理を施した。成形時の
造粒粉の流れ性、成形体の寸法、密度及び得られた焼結
磁石の残留酸素量、残留炭素量、磁気特性を表3に示
す。流れ性は内径8mmのロート管を100gの原料粉
が自然落下し、通過するまでに要した時間で測定した。
また、得られた焼結体はどの場合でも、割れ、ひび、変
形は全く見られなかった。表3から明らかなように、造
粒粉末に内部潤滑することで配合性が向上し、Br、
(BH)maxが大きくなって、磁気特性が改善されて
いる。さらに、パルス磁場をかけることで磁気特性が大
きく向上していることが分かる。The above molded body was heated in a hydrogen atmosphere from room temperature to 3
A binder removal treatment is performed by heating up to 00 ° C. at a temperature rising rate of 100 ° C./h, followed by sintering by raising the temperature to 1200 ° C. in a vacuum and holding for 1 hour.
The solution heat treatment is performed at 60 ° C., Ar gas is introduced, and then 80
Multi-step aging treatment was performed from 0 ° C to 400 ° C. Table 3 shows the flowability of the granulated powder at the time of molding, the size and density of the molded body, the residual oxygen content, residual carbon content, and magnetic characteristics of the obtained sintered magnet. The flowability was measured by the time required for 100 g of the raw material powder to fall naturally through a funnel having an inner diameter of 8 mm and to pass through.
In all cases, cracks, cracks or deformations were not observed in the obtained sintered bodies. As is clear from Table 3, the internal lubrication of the granulated powder improves the mixability, and Br,
(BH) max is increased and the magnetic characteristics are improved. Further, it can be seen that the magnetic characteristics are greatly improved by applying the pulsed magnetic field.
【0074】また、従来例として同じ3μm粉末を用い
て、造粒を行わず、そのまま同一の磁場プレス機によ
り、磁場強度10kOe、圧力1ton/cm2で10
mm×15mm×厚み10mmの形状に成形した後、真
空中で1200℃で1時間保持する焼結を行い、さらに
焼結完了後は本実施例2と同一条件で多段時効処理を施
した。成形時の造粒粉の流れ性、成形体の寸法及び密度
及び得られた焼結磁石(No.11)の残留酸素量、残
留炭素量、磁気特性を実施例と共に表3に示す。成形時
の粉末No.11の流れ性、成形体の各特性を従来例と
して表3に示した。造粒しない粉末No.11の流れ性
は悪く、プレス成形品の寸法バラツキは大きい。一方、
比較例の造粒粉No.8は流れ性は良好で寸法バラツキ
は小さいが、配向性が少し低く、Br、(BH)max
が小さくなっている。ところが、本発明No.9.10
によれば、流れ性が改善されるとともに配向性が改善さ
れて磁気特性が優れていることが明らかになっている。Further, as the conventional example, the same 3 μm powder was used, without granulation, using the same magnetic field press machine as it was, at a magnetic field strength of 10 kOe and a pressure of 1 ton / cm 2 .
After being molded into a shape of mm × 15 mm × thickness of 10 mm, sintering was carried out at 1200 ° C. for 1 hour in vacuum, and after completion of sintering, multi-step aging treatment was performed under the same conditions as in Example 2. Table 3 shows the flowability of the granulated powder at the time of molding, the size and density of the molded body, the amount of residual oxygen, the amount of residual carbon, and the magnetic properties of the obtained sintered magnet (No. 11) together with the examples. Powder No. at the time of molding The flowability of No. 11 and the characteristics of the molded product are shown in Table 3 as a conventional example. Powder No. which is not granulated The flowability of No. 11 is poor, and the dimensional variation of the press-formed product is large. on the other hand,
Granulated powder No. of the comparative example. No. 8 has good flowability and small dimensional variation, but its orientation is a little low, and Br, (BH) max
Is getting smaller. However, according to the present invention No. 9.10
According to the document, it is clear that the flowability is improved and the orientation is improved, and the magnetic properties are excellent.
【0075】[0075]
【表3】 [Table 3]
【0076】実施例3 実施例1において、表1に示すバインダー組成にかえ
て、表4に示す5種類の組成のバインダーC〜Gを用い
た点を除いて実施例1と同様に造粒を行いアンダーカッ
ト、オーバーカットして、造粒粉No.12〜16を得
た。この時の得られた造粒粉の平均粒度、及び歩留りを
表1に示す。ここでポリエチレンオキサイドとして、平
均分子量500000のものを、ポリビニルアセタール
として、平均分子量30000、アセタール基10mo
l%、アセチル基5mol%、水酸基85mol%のも
のを、ポリアクリル酸として、平均分子量10000の
ものを、ポリアクリル酸アンモニウムとして、平均分子
量20000のものを用いた。次いで、実施例1で用い
たホウ酸エステルを同様にして、混合し、潤滑剤混合造
粒粉No.17〜26を準備した。そして、これらN
o.12〜26の造粒粉を用い、磁場プレス成形を行っ
た。ここで、No.12〜16、17、19、21、2
3、25については、10kOeの静磁場を印加しなが
ら成形を行い、No.18、20、22、24、26に
ついては40kOeのパルス磁場をプレス成形前に加え
た後、10kOeの静磁場を印加しながら成形を行っ
た。Example 3 Granulation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the binder compositions shown in Table 1 were replaced with the binders C to G having 5 kinds of compositions shown in Table 4. Granulate powder No. 12-16 were obtained. Table 1 shows the average particle size and the yield of the granulated powder obtained at this time. Here, polyethylene oxide having an average molecular weight of 500000 is used as polyvinyl acetal, and average molecular weight is 30,000 and an acetal group is 10 mo.
1%, acetyl groups 5 mol% and hydroxyl groups 85 mol% were used as polyacrylic acid having an average molecular weight of 10,000 and ammonium polyacrylate having an average molecular weight of 20,000. Then, the borate ester used in Example 1 was mixed in the same manner, and the lubricant-mixed granulated powder No. 17-26 were prepared. And these N
o. Magnetic field press molding was performed using 12 to 26 granulated powder. Here, No. 12 to 16, 17, 19, 21, 2
For Nos. 3 and 25, molding was performed while applying a static magnetic field of 10 kOe, and No. For 18, 20, 22, 24, and 26, a pulsed magnetic field of 40 kOe was applied before press molding, and then molding was performed while applying a static magnetic field of 10 kOe.
【0077】得られた成形体を実施例1と同様に焼結、
時効処理して、焼結磁石を得た。それらの試験結果を表
5,6に示す。また、得られた焼結体は、いずれの場合
も割れ、ひび、変形は見られなかった。表5から明らか
なようにどのバインダーを用いて造粒しても、実施例
1、2と同様に造粒粉末に内部潤滑することで配合性が
向上し、Br、(BH)maxが大きくなって磁気特性
が改善されている。さらにプレス成形前にあらかじめパ
ルス磁場を印加することで磁気特性が大きく向上してい
る。The obtained molded body was sintered in the same manner as in Example 1,
Aging treatment was performed to obtain a sintered magnet. The test results are shown in Tables 5 and 6. Moreover, the obtained sintered body was not cracked, cracked or deformed in any case. As is clear from Table 5, no matter which binder was used for granulation, the compounding property was improved by internally lubricating the granulated powder in the same manner as in Examples 1 and 2, and Br and (BH) max were increased. The magnetic properties are improved. Furthermore, by applying a pulsed magnetic field in advance before press molding, the magnetic characteristics are greatly improved.
【0078】[0078]
【表4】 [Table 4]
【0079】[0079]
【表5】 [Table 5]
【0080】[0080]
【表6】 [Table 6]
【0081】[0081]
【発明の効果】この発明による希土類系焼結永久磁石の
製造方法は、R−Fe−B系合金粉末やR−Co系合金
粉末などの希土類含有合金粉末に、少なくとも1種以上
の水溶性ポリマーと水からなるバインダーを添加、混練
してスラリー状となし、該スラリーをスプレードライヤ
ー装置により流動性の高い球状の造粒粉となし、造粒粉
と脂肪酸エステルまたはホウ酸エステル系の潤滑剤を混
合して、プレス成形することにより、造粒粉の破壊後の
1次粒子粉末間のすべり性を向上させて、粉末の磁場配
向性を改善でき、さらに成形時における静磁場に代えて
造粒粉を成形用金型に充填した後、予備破砕磁場とし
て、パルス磁場あるいはパルス磁場と静磁場を印加した
後成形することにより、造粒粉を解砕するとともに配向
性を向上させることで、成形体単重、密度バラツキが小
さく、かつ、小物形状や複雑形状で優れた磁気特性を有
する希土類系焼結永久磁石が効率よく得られる。The method for producing a rare earth-based sintered permanent magnet according to the present invention comprises a rare earth-containing alloy powder such as an R—Fe—B alloy powder or an R—Co alloy powder, and at least one water-soluble polymer. A binder composed of water and water is added and kneaded to form a slurry, and the slurry is formed into a highly fluid spherical granulated powder by a spray dryer device. The granulated powder and a fatty acid ester or borate ester lubricant are used. By mixing and press-molding, it is possible to improve the slidability between the primary particle powders after the granulated powder is broken, and improve the magnetic field orientation of the powders. Furthermore, granulation is used instead of the static magnetic field during molding. After filling powder into a molding die, applying a pulse magnetic field or a pulse magnetic field and a static magnetic field as a preliminary crushing magnetic field and then molding to crush the granulated powder and improve the orientation. Moldings unit weight, small density variations, and rare earth metal-based sintered permanent magnet having excellent magnetic properties at small shape or a complicated shape can be efficiently obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 芳久 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 山下 治 大阪府三島郡島本町江川2丁目15ー17 住 友特殊金属株式会社山崎製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Yoshihisa Kishimoto, 4-53, Kitahama, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Osamu Yamashita, Egawa 2-chome, Shimamoto-cho, Mishima-gun, Osaka Prefecture 15ー 17 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Yamazaki Works
Claims (2)
の少なくとも1種と水とからなるバインダーを添加、混
練してスラリー状となし、該スラリーをスプレードライ
ヤー装置により造粒粉となし、次いで該造粒粉に脂肪酸
エステルまたはホウ酸エステル系化合物の少なくとも一
種以上を添加した後にプレス成形し、続いて焼結する粉
末冶金法により焼結永久磁石を得ることを特徴とする希
土類系焼結永久磁石の製造方法。1. A rare earth-containing alloy powder is added with a binder consisting of at least one water-soluble polymer and water and kneaded to form a slurry, and the slurry is formed into a granulated powder by a spray dryer device, and then the granulated powder is prepared. A rare earth-based sintered permanent magnet characterized in that a sintered permanent magnet is obtained by a powder metallurgy method in which at least one of fatty acid ester or borate ester-based compound is added to granulated powder, followed by press molding and subsequent sintering. Manufacturing method.
10kOe以上のパルス磁界を1回以上印加させること
を特徴とする希土類系焼結永久磁石の製造方法。2. The method for manufacturing a rare earth-based sintered permanent magnet according to claim 1, wherein a pulse magnetic field of 10 kOe or more is applied once or more in advance before press molding.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7183440A JPH0917671A (en) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | Manufacturing method of rare earth sintered permanent magnet |
| US08/793,368 US6187259B1 (en) | 1995-06-26 | 1996-06-25 | Method for preparing rare-earth system sintered magnet |
| DE69633490T DE69633490T2 (en) | 1995-06-26 | 1996-06-25 | MANUFACTURING METHOD FOR RARE-SINTERED MAGNETS |
| KR1019970701207A KR100300933B1 (en) | 1995-06-26 | 1996-06-25 | Manufacturing method of rare earth sintered magnet |
| EP96918894A EP0778594B1 (en) | 1995-06-26 | 1996-06-25 | Process for producing sintered rare earth magnet |
| CN96190684A CN1122287C (en) | 1995-06-26 | 1996-06-25 | Process for producing sintered earth magnet |
| PCT/JP1996/001745 WO1997001855A1 (en) | 1995-06-26 | 1996-06-25 | Process for producing sintered earth magnet |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7183440A JPH0917671A (en) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | Manufacturing method of rare earth sintered permanent magnet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917671A true JPH0917671A (en) | 1997-01-17 |
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ID=16135813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7183440A Pending JPH0917671A (en) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | Manufacturing method of rare earth sintered permanent magnet |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0917671A (en) |
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