專利名稱：抗氧化稀土金屬基磁體粉末及其制造方法,用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物,稀土金屬 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗氧化稀土金屬基磁體粉末及其制造方法，該磁體粉末適合于制造不但抗氧化性優(yōu)異而且磁性能優(yōu)秀的稀土金屬基粘結(jié)磁體，同時(shí)涉及用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物，以及稀土金屬基粘結(jié)磁體及其制造方法。
背景技術(shù)：
稀土金屬基粘結(jié)磁體是通過(guò)使用熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂等作為粘結(jié)劑將稀土金屬基磁體粉末，例如以Nd-Fe-B基磁體粉末所代表的R-Fe-B(其中R代表稀土元素)基磁體粉末，成型為預(yù)定形狀制成的。由于加入了樹(shù)脂粘結(jié)劑，這些磁體的磁性能差于稀土金屬基燒結(jié)磁體；然而，與鐵磁體相比它們?nèi)跃哂凶銐蚋叩拇判阅?，并且具有稀土金屬基燒結(jié)磁體不具備的出色性能，例如容易得到具有復(fù)雜或薄的形狀的磁體，或徑向各向異性的磁體。因此，特別是在小型電動(dòng)機(jī)例如主軸電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中，稀土金屬基粘結(jié)磁體得到了廣泛的應(yīng)用，而且近年來(lái)對(duì)稀土金屬基粘結(jié)磁體的需求不斷增加。
雖然稀土金屬基磁體粉末具有優(yōu)異的磁性能，但是由于組成中具有高比例的R或Fe，因此它易于發(fā)生腐蝕或氧化。因此，在制造稀土金屬基粘結(jié)磁體中，將稀土金屬基磁體粉末與溶解或熔融(軟化)的樹(shù)脂粘結(jié)劑混合以便制備包含該磁體粉末的粉狀起始材料，其表面被樹(shù)脂粘結(jié)劑所包覆，將該起始材料稱為“復(fù)合物”；通過(guò)對(duì)該復(fù)合物進(jìn)行注射成型，壓力成型，或擠出成型將其成型為預(yù)定的形狀從而得到最終制品；在使用熱固性樹(shù)脂作為樹(shù)脂粘結(jié)劑的情形中，進(jìn)一步加熱該成型體以硬化該樹(shù)脂粘結(jié)劑以便獲得具有其最終形狀的制品。然而，即使以這種方式將稀土金屬基粘結(jié)磁體制成制品，由于少量存在的酸，堿或水對(duì)磁體粉末的腐蝕，暴露在磁體表面上的稀土金屬基磁體粉末會(huì)在空氣中甚至在約100℃的溫度下發(fā)生銹蝕，或逐漸氧化；而且有時(shí)這會(huì)導(dǎo)致例如將磁體組裝成元件時(shí)磁性能的劣化或波動(dòng)。此外，通常用作樹(shù)脂粘結(jié)劑的環(huán)氧樹(shù)脂和尼龍樹(shù)脂可透過(guò)水分和氧氣。因此，在使用這些樹(shù)脂作為樹(shù)脂粘結(jié)劑的稀土金屬基粘結(jié)磁體中，不可否認(rèn)存在由于水分或氧氣透過(guò)該樹(shù)脂引起腐蝕或氧化的可能性。此外，考慮到稀土金屬基磁體粉末容易被腐蝕或氧化，在進(jìn)行注射成型的情形中，需要注意揉捏和成型期間的溫度條件，并且在進(jìn)行壓力成型的情形中，必須在惰性氣氛或真空中進(jìn)行成型后的固化處理。
此外，由于磁體粉末顆粒與樹(shù)脂粘結(jié)劑之間的間隙的不充分填充，通過(guò)壓力成型將復(fù)合物成型為預(yù)定形狀制成的粘結(jié)磁體在其表面或內(nèi)部包含孔隙(空隙)。因此，問(wèn)題在于少量的酸，堿，或水可能侵入這些孔中引起由磁體表面開(kāi)始的逐漸腐蝕，從而會(huì)導(dǎo)致銹蝕的產(chǎn)生。作為解決這種問(wèn)題的方法，可以考慮增加樹(shù)脂粘結(jié)劑相對(duì)于混入復(fù)合物的磁體粉末的量；然而，在提高樹(shù)脂粘結(jié)劑的混合比的情形中，由于復(fù)合物的流動(dòng)性受損會(huì)引起制造問(wèn)題，或者由于降低的磁體粉末密度會(huì)導(dǎo)致差的磁性能。因此，在復(fù)合物中的樹(shù)脂粘結(jié)劑相對(duì)磁體粉末的混合比中設(shè)定一個(gè)上限(通常約3wt％)。由此，上述方法可能不是解決該問(wèn)題的有效方法。
為了克服上述的問(wèn)題，在例如JP-A-64-11304，JP-A-7-278602等中提出了通過(guò)在稀土金屬基磁體粉末的表面上形成由無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜(包含磷作為組分的包覆膜)為稀土金屬基磁體粉末提供抗氧化性的方法。然而，將具有無(wú)機(jī)磷酸化合物制成且形成在其表面上的包覆膜的稀土金屬基磁體粉末成型為預(yù)定形狀以便生產(chǎn)稀土金屬基粘結(jié)磁體時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于氧化作用該磁體的磁性能會(huì)產(chǎn)生顯著的時(shí)效現(xiàn)象。據(jù)設(shè)想該現(xiàn)象的發(fā)生應(yīng)歸因于磁體粉末不充分的流動(dòng)性，由于粘結(jié)磁體成型期間所施加的成型壓力會(huì)產(chǎn)生磁體粉末的破裂，因此，例如容易被氧化的顆粒的破裂表面與空氣接觸。
此外，正如本領(lǐng)域內(nèi)所熟知的，提出了多種方法用于處理稀土金屬基粘結(jié)磁體中存在的孔隙。例如，JP-A-2001-11504中提出了對(duì)已存在的孔隙進(jìn)行封閉的方法；該方法可有效處理磁體表面上存在的孔隙，然而，問(wèn)題是這種方法仍不足以處理磁體內(nèi)部存在的孔隙。因此，對(duì)于產(chǎn)生在稀土金屬基粘結(jié)磁體表面和內(nèi)部的孔隙，基于制造不產(chǎn)生孔隙的粘結(jié)磁體的觀點(diǎn)而并非基于封閉磁體中已存在的孔隙的觀點(diǎn)，這樣來(lái)研究解決該問(wèn)題的方法似乎更為合適。例如，JP-A-5-129119中所述的使用粒狀粉末制造粘結(jié)磁體的方法便是基于這個(gè)觀點(diǎn)，并且該方法通過(guò)在壓力成型期間促進(jìn)成型體的致密化，減少了孔隙的產(chǎn)生；這種方法包括在磁體粉末核的表面上形成固態(tài)樹(shù)脂的包覆膜，然后使用置于其間的液態(tài)樹(shù)脂包覆膜在該表面上粘附比該磁體粉末核更細(xì)的磁體粉末。這種方法值得注意，然而，問(wèn)題是需要進(jìn)行含有許多步驟的工藝。
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供適用于制造稀土金屬基粘結(jié)磁體的抗氧化稀土金屬基磁體粉末和制造該粉末的方法，其中該磁體不但具有優(yōu)異的抗氧化性而且具有優(yōu)良的磁性能，以及提供用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物，稀土金屬基粘結(jié)磁體和制造該磁體的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面和特征，除第一個(gè)特征以外，該顏料是無(wú)機(jī)顏料。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面和特征，除第二個(gè)特征以外，該無(wú)機(jī)顏料是炭黑。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面和特征，除第一個(gè)特征以外，該顏料是有機(jī)顏料。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面和特征，除第四個(gè)特征以外，該有機(jī)顏料是陰丹士林基顏料或酞菁基顏料。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面和特征，除第一個(gè)特征以外，該顏料的平均顆粒直徑(主軸直徑)在0.01μm至0.5μm的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第七個(gè)方面和特征，除第一個(gè)特征以外，該稀土金屬基磁體粉末的平均顆粒直徑(主軸直徑)不大于200μm。
根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)方面和特征，除第七個(gè)特征以外，該稀土金屬基磁體粉末是HDDR磁體粉末。
根據(jù)本發(fā)明的第九個(gè)方面和特征，除第一個(gè)特征以外，該稀土金屬基磁體粉末具有附著在最外表面上的附著層，并且具有形成在該稀土金屬基磁體粉末表面上的一個(gè)或多個(gè)包覆膜的中間層。
根據(jù)本發(fā)明的第十個(gè)方面和特征，除第九個(gè)特征以外，形成在稀土金屬基磁體粉末表面上的包覆膜是由無(wú)機(jī)磷酸化合物形成的包覆膜。
根據(jù)本發(fā)明的第十一個(gè)方面和特征，除第九個(gè)特征以外，形成在稀土金屬基磁體粉末表面上的包覆膜是由金屬形成的包覆膜。
根據(jù)本發(fā)明的第十二個(gè)方面和特征，提供了制造抗氧化稀土金屬基磁體粉末的方法，該磁體粉末在其表面上具有包含顏料作為主要成分的附著層，該方法的特征在于它包括將稀土金屬基磁體粉末與包含顏料的處理溶液混合，然后對(duì)其表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末進(jìn)行干燥。
根據(jù)本發(fā)明的第十三個(gè)方面和特征，除第十二個(gè)特征以外，該方法包括將稀土金屬基磁體粉末與包含顏料的處理溶液混合，然后對(duì)其表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末進(jìn)行過(guò)濾而獲得。
根據(jù)本發(fā)明的第十四個(gè)方面和特征，除第十二個(gè)特征以外，該顏料占含顏料的處理溶液的5wt％至33wt％。
根據(jù)本發(fā)明的第十五個(gè)方面和特征，除第十二個(gè)特征以外，該包含顏料的處理溶液包含有機(jī)分散介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的第十六個(gè)方面和特征，提供了制造抗氧化稀土金屬基磁體粉末的方法，該粉末具有附著在最外表面的且包含顏料作為主要成分的附著層，且該稀土金屬基磁體粉末的表面上形成有一個(gè)或多個(gè)包覆膜的中間層，該方法的特征在于它包括將稀土金屬基磁體粉末與含顏料的處理溶液混合，且該粉末的表面上形成有一層或多層包覆膜，然后對(duì)其最外表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末進(jìn)行干燥。
根據(jù)本發(fā)明的第十七個(gè)方面和特征，提供了用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物，該復(fù)合物的特征在于它包含根據(jù)第一個(gè)特征的抗氧化稀土金屬基磁體粉末和樹(shù)脂粘結(jié)劑。
根據(jù)本發(fā)明的第十八個(gè)方面和特征，提供了稀土金屬基粘結(jié)磁體，其特征在于使用根據(jù)第十七個(gè)特征的用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物并成型為預(yù)定的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的第十九個(gè)方面和特征，提供了制造稀土金屬基粘結(jié)磁體的方法，該方法的特征在于它包括使用根據(jù)第十七個(gè)特征的用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物并以包括至少一個(gè)壓力成型步驟的工藝將其成型為預(yù)定的形狀，隨后如有必要可對(duì)該成型體進(jìn)行加熱和硬化。
根據(jù)本發(fā)明的第二十個(gè)方面和特征，除第十九個(gè)特征以外，通過(guò)0.1GPa至1GPa的壓力進(jìn)行壓力成型。
根據(jù)本發(fā)明，提供了用于制造稀土金屬基粘結(jié)磁體的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，該磁體不但具有優(yōu)異的抗氧化性而且具有優(yōu)良的磁性能，而且提供了制造該磁體粉末的方法，用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物，稀土金屬基粘結(jié)磁體和制造該磁體的方法。


圖1是實(shí)施例I的曲線圖，顯示了加熱測(cè)試之后磁通量退化系數(shù)(不可逆退磁系數(shù))的測(cè)量結(jié)果，該加熱測(cè)試包括在空氣中在100℃下加熱500小時(shí)。
圖2是與圖1類似的曲線圖，只是加熱測(cè)試包括在空氣中在150℃下加熱100小時(shí)。
圖3是實(shí)施例I的圖表，顯示了表面上存在的孔的數(shù)目。
圖4是實(shí)施例I的曲線圖，顯示了在水中的浸入時(shí)間和重量改變率之間的關(guān)系。
圖5是實(shí)施例II的曲線圖，顯示了加熱測(cè)試之后磁通量退化系數(shù)(不可逆退磁系數(shù))的測(cè)量結(jié)果，該加熱測(cè)試包括在空氣中在100℃下加熱500小時(shí)。
圖6是與圖5類似的曲線圖，只是加熱測(cè)試包括在空氣中在150℃下加熱100小時(shí)。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末可以通過(guò)例如如下方法進(jìn)行制造將稀土金屬基磁體粉末與包含顏料的處理溶液混合，然后對(duì)其表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末進(jìn)行干燥。
作為制備包含顏料的處理溶液的方法，可以提到例如包括將顏料分散到弱堿性水中的方法，使用氨水等將該弱堿性水的pH控制在6.5至9.0的范圍。將處理溶液的pH值控制在6.5至9.0范圍以避免該處理溶液引起的稀土金屬基磁體粉末的腐蝕?？紤]到保證良好的操作性能，該處理溶液的粘度優(yōu)選在2cP至50cP的范圍內(nèi)。另外，該含顏料的處理溶液可以是包含分散在例如乙醇，異丙醇等有機(jī)溶劑中的顏料的處理溶液。
作為顏料，可以使用兩種類型的顏料，即有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料。作為有機(jī)顏料，除陰丹士林基顏料或酞菁基顏料以外，可以提到偶氮基，喹吖啶酮基，蒽醌基，二噁嗪基，靛藍(lán)基，硫靛藍(lán)基，紫環(huán)酮(perinone)基，苝基，異吲哚啉基，甲亞胺(azomethine)偶氮基，和二酮基吡咯并吡咯基等。在使用有機(jī)顏料作為顏料的情形中，其表面上具有附著層且該附著層包含有機(jī)顏料作為主要成分的稀土金屬基磁體粉末可以向包含樹(shù)脂粘結(jié)劑的稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物提供合適的粘彈性和優(yōu)異的流動(dòng)性，同時(shí)，構(gòu)成附著層的有機(jī)顏料可吸收和松弛壓力成型期間施加于復(fù)合物的壓力；因此，考慮到防止磁體粉末破裂產(chǎn)生新的斷裂表面，這種情形是優(yōu)選的。此外，一些類型的有機(jī)顏料可以賦予粘結(jié)磁體高的電阻率。特別地，由于陰丹士林基顏料和酞菁基顏料具有優(yōu)異的抗腐蝕性和耐熱性，可以將它們稱為優(yōu)選的有機(jī)顏料。
作為無(wú)機(jī)顏料，可以提到炭黑，二氧化鈦，氧化鐵，氧化鉻，氧化鋅，氧化鋁，硫化鋅，滑石，云母，碳酸鈣等。在使用無(wú)機(jī)顏料作為顏料的情形中。其表面上具有附著層且該附著層包含無(wú)機(jī)顏料作為主要成分的稀土金屬基磁體粉末優(yōu)選可以向磁體粉末提供特別優(yōu)秀的抗氧化性，因?yàn)樵摳街鴮訉?duì)氧氣和水氣具有優(yōu)異的不滲透性?？梢詫⑻亢诜Q為優(yōu)選的無(wú)機(jī)顏料。
考慮到確保顏料在包含該顏料的處理溶液中均勻的分散性，該顏料的平均顆粒直徑(主軸直徑)優(yōu)選在0.01μm至0.5μm的范圍內(nèi)。如果平均顆粒直徑小于0.01μm，不但該顏料的生產(chǎn)變得困難，而且易于在處理溶液中發(fā)生團(tuán)聚從而損害操作性能。如果平均顆粒直徑超過(guò)0.5μm，處理溶液中的比重將變得過(guò)大從而引起沉淀。
處理溶液中顏料含量的范圍優(yōu)選為5wt％至33wt％。如果其含量低于5wt％，稀土金屬基磁體粉末的表面上不能形成包含足夠高數(shù)量顏料的附著層，因此，恐怕這會(huì)導(dǎo)致不能為磁體粉末提供優(yōu)異的抗氧化性。如果其含量超過(guò)33wt％，該顏料可能在處理溶液中發(fā)生團(tuán)聚或沉淀由此產(chǎn)生不良的分散性。因此，處理溶液中顏料含量的范圍更優(yōu)選為10wt％至30wt％。
優(yōu)選在包含顏料的處理溶液中加入有機(jī)分散介質(zhì)。使用該有機(jī)分散介質(zhì)的目的是抑制處理溶液中的顏料的團(tuán)聚或沉淀。考慮到實(shí)現(xiàn)上述的目標(biāo)，并且考慮到與顏料的親和力以及成本，優(yōu)選使用的有機(jī)分散介質(zhì)是陰離子分散介質(zhì)(例如脂肪族多元羧酸，聚醚聚酯羧酸的鹽，高分子聚酯酸聚胺的鹽，高分子多元羧酸長(zhǎng)鏈胺的鹽等等)，非離子分散介質(zhì)(例如羧酸鹽，磺酸鹽，或聚氧乙烯烷基醚或脫水山梨醇酯的銨鹽等等)，高分子分散介質(zhì)(例如羧酸鹽，磺酸鹽，或水溶性環(huán)氧化物的銨鹽；苯乙烯-丙烯酸共聚物，膠等等)。
處理溶液中有機(jī)分散介質(zhì)的添加量的范圍優(yōu)選是9wt％至24wt％。如果該添加量低于9wt％，可能降低顏料的分散性。另一方面，如果添加量超過(guò)24wt％，處理溶液的粘度可能變得過(guò)高從而會(huì)損害操作性能。
可以通過(guò)如下方法制造抗氧化稀土金屬基磁體粉末，例如，將稀土金屬基磁體粉末浸入以前述方式制備且包含顏料的處理溶液中，混合并攪拌，然后將其表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末濾出，干燥所得產(chǎn)物。用于將稀土金屬基磁體粉末浸入包含顏料的處理溶液中隨后混合并攪拌的總時(shí)間通常為1至20分鐘，但是該時(shí)間取決于稀土金屬基磁體粉末的量。在將其表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末濾出的情形中，通過(guò)使用減壓過(guò)濾或加壓過(guò)濾，可以使顏料更緊密地吸附到磁體粉末的表面上。為了向稀土金屬基磁體粉末提供抗氧化性而不會(huì)引起磁性能的劣化，優(yōu)選通過(guò)自然干燥或者在惰性氣氛(例如氮?dú)?，氬氣等?中進(jìn)行干燥，或者通過(guò)在真空中在80℃至120℃下進(jìn)行加熱干燥。在使用加熱干燥的情形中，雖然干燥時(shí)間取決于稀土金屬基磁體粉末的量，但是干燥時(shí)間通常為20分鐘至2小時(shí)。如果如此濾出的表面上附著有含顏料處理溶液的稀土金屬基磁體粉末呈現(xiàn)團(tuán)塊狀，優(yōu)選將該團(tuán)塊粉碎后進(jìn)行干燥。另外，可以通過(guò)將含顏料的處理溶液噴灑到稀土金屬基磁體粉末上來(lái)得到表面上附著有含顏料處理溶液的稀土金屬基磁體粉末。
以上述方式得到的在稀土金屬基磁體粉末表面上形成的包含顏料作為主要成分的附著層可以向磁體粉末提供優(yōu)異的抗氧化性，然而該附著層的形成并不是通過(guò)其中該磁體粉末成分參與的化學(xué)反應(yīng)，而是通過(guò)磁體粉末表面上納米尺寸微細(xì)顏料顆粒的分子間力的吸附作用。因此，其形成過(guò)程中不存在例如該磁體粉末表面附近的性質(zhì)發(fā)生變化從而使磁性能變差的問(wèn)題。因此，通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，可以生產(chǎn)不但具有優(yōu)異的抗氧化性而且具有優(yōu)良磁性能的稀土金屬基粘結(jié)磁體。
此外，使用根據(jù)本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末制造的稀土金屬基粘結(jié)磁體具有優(yōu)異的抗氧化性，不僅僅因?yàn)樵摯朋w粉末具有優(yōu)異的抗氧化性。通常，在粘結(jié)磁體的成型中，由于磁體粉末不充分的流動(dòng)性，粘結(jié)磁體的成型期間外加的成型壓力會(huì)引起磁體粉末的破裂；因此，存在例如磁體粉末發(fā)生破裂從而產(chǎn)生易被氧化的顆粒斷裂表面的情況。然而，在使用本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末的情形中，據(jù)認(rèn)為構(gòu)成磁體粉末表面上的附著層的顏料顆?？杀憩F(xiàn)出潤(rùn)滑作用從而可改善粘結(jié)磁體成型期間磁體粉末的流動(dòng)性，并且抑制了外加成型壓力導(dǎo)致磁體粉末破裂引起的顆粒的易氧化斷裂表面的產(chǎn)生。
此外，對(duì)于稀土金屬基粘結(jié)磁體的成型，在使用壓力成型方法或包括壓力成型和輥壓的組合的成型方法(例如，參見(jiàn)“F.Yamashita，Applications Of Rare-Earth Magnets to the Small motor industry，pp.100-111，Proceedings of the seventeenth internationalworkshop，Rare Earth Magnets and Their Applications，August18-22，2002，Newark，Delaware，USA，Edited by G.C.Hadjipanayisand M.J.Bonder，Rinton Press”)等等情形中，制成的粘結(jié)磁體的表面上通常會(huì)產(chǎn)生許多孔隙。然而，在使用本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末制成的稀土金屬基粘結(jié)磁體的情形中，構(gòu)成該磁體粉末表面上的附著層的顏料顆?？杀憩F(xiàn)出孔封閉的效果。此外據(jù)認(rèn)為使用本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末有助于實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異抗氧化性能的稀土金屬基粘結(jié)磁體。
由于本發(fā)明不會(huì)使磁體粉末表面附近的性質(zhì)(quarity)改變，即使對(duì)于具有較小的平均顆粒直徑(主軸直徑)(例如200μm或更小)的稀土金屬基磁體粉末，例如平均顆粒直徑為約80μm至100μm的磁各向異性HDDR(氫化-歧化-解吸附-重組)磁體粉末(參見(jiàn)JP-B-6-82575)，這種粉末是通過(guò)在氫氣中加熱稀土金屬基磁性合金以便吸附氫，隨后進(jìn)行氫的解吸附處理，而后冷卻制成的，可以向其提供優(yōu)異的抗氧化性而不會(huì)引起磁性能的劣化。此外，可以通過(guò)本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法，例如酸洗，脫脂，洗滌等對(duì)稀土金屬基磁體粉末進(jìn)行預(yù)處理。
此外，根據(jù)本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末可以是具有附著層的磁體粉末，該附著層包含顏料作為主要成分，該顏料附著在最外表面，且該稀土金屬基磁體粉末的表面上形成有一個(gè)或多個(gè)包覆膜的插入層?？梢酝ㄟ^(guò)例如如下方法制造這樣的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，將其表面上具有一個(gè)或多個(gè)包覆膜層的稀土金屬基磁體粉末與包含顏料的處理溶液混合，然后對(duì)最外表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末進(jìn)行干燥。作為其表面上形成有一個(gè)或多個(gè)包覆膜層的稀土金屬基磁體粉末，可以提到，例如具有無(wú)機(jī)磷酸化合物制成的包覆膜作為其表面上形成的抗氧化包覆膜的稀土金屬基磁體粉末，如JP-A-64-11304和JP-A-7-278602所述。然而，稀土金屬基磁體粉末表面上形成的包覆膜不限于由無(wú)機(jī)磷酸化合物制成的包覆膜，而且可以是本領(lǐng)域所熟知的任何抗氧化包覆膜，例如由金屬制成的包覆膜如鋁包覆膜和鋅包覆膜；或例如聚酰亞胺包覆膜的樹(shù)脂包覆膜或由多個(gè)包覆膜構(gòu)成的多層膜。因此，即使在稀土金屬基磁體粉末表面上形成抗氧化性不充分的包覆膜作為底層，稀土金屬基磁體粉末最外表面上形成的以顏料為主要成分的附著層可有效補(bǔ)償或增強(qiáng)抗氧化性。
可以通過(guò)本領(lǐng)域內(nèi)熟知的方法，由與樹(shù)脂粘結(jié)劑混合的根據(jù)本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末制造稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物。作為樹(shù)脂粘結(jié)劑，可利用的有熱固性樹(shù)脂例如環(huán)氧樹(shù)脂，酚醛樹(shù)脂，蜜胺樹(shù)脂等；熱塑性樹(shù)脂例如聚酰胺(尼龍66，尼龍6，尼龍12等)，聚乙烯，聚丙稀，聚氯乙烯，聚酯，聚苯硫醚等；橡膠和estramer；它們的改性制品，共聚物，和混合物(例如包含分散在熱固性樹(shù)脂(環(huán)氧樹(shù)脂等)中的熱塑性樹(shù)脂粉末的制品參見(jiàn)“F.Yamashita，Applications Of Rare-Earth Magnets to the Small motor industry，pp.100-111，Proceedings of the seventeenth internationalworkshop，Rare Earth Magnets and Their Applications，August18-22，2002，Newark，Delaware，USA，Edited by G.C.Hadjipanayisand M.J.Bonder，Rinton Press”)。相對(duì)于抗氧化稀土金屬基磁體粉末，該樹(shù)脂粘結(jié)劑在該復(fù)合物中的混合量?jī)?yōu)選為3wt％或更少。在獲得該復(fù)合物中，可以以該領(lǐng)域內(nèi)通常使用的量加入例如偶聯(lián)劑，潤(rùn)滑劑，硬化劑等添加劑。
使用根據(jù)本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末的稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物的制備，是通過(guò)將以前述方式制成的用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物成型為預(yù)定的形狀，成型是通過(guò)壓力成型，注塑成型，擠出成型等。例如，在使用壓力成型方法的情形中，除本領(lǐng)域內(nèi)常用的壓力成型方法以外，包括包含壓力成型與輥壓的組合的成型方法(例如，參見(jiàn)上述的“F.Yamashita，Applications Of Rare-Earth Magnetsto the Small motor industry，pp.100-111，Proceedings of theseventeenth international workshop，Rare Earth Magnets andTheir Applications，August 18-22，2002，Newark，Delaware，USA，Edited by G.C.Hadjipanayis and M.J.Bonder，Rinton Press”).
通過(guò)對(duì)稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物進(jìn)行壓力成型，可以將構(gòu)成磁體粉末最外表面上形成的附著層的顏料擠入磁體粉末顆粒之間的間隙中從而將間隙填充。在這種方法中，可以減少粘結(jié)磁體表面和內(nèi)部的孔隙的產(chǎn)生。優(yōu)選以0.1GPa至1GPa，且更優(yōu)選以0.3GPa至0.6GPa范圍的壓力進(jìn)行該復(fù)合物的壓力成型。如果壓力低于0.1GPa，則壓力過(guò)低不能獲得足夠高的粘結(jié)磁體的致密化，并且這不能有效減少孔隙的產(chǎn)生。另一方面，如果壓力超過(guò)1GPa，壓力變得過(guò)高，恐怕會(huì)引起磁體粉末的破裂以致產(chǎn)生新的斷裂表面。成型溫度通常在室溫(20℃)到120℃的范圍內(nèi)，但是其取決于樹(shù)脂粘結(jié)劑的類型。為了通過(guò)減少磁體粉末顆粒之間或磁體粉末顆粒與樹(shù)脂粘結(jié)劑的摩擦獲得高密度的粘結(jié)磁體，或者為了通過(guò)提高流動(dòng)性以確保顏料的平滑移動(dòng)促進(jìn)帶有構(gòu)成磁體粉末最外表面上的附著層的顏料的磁體粉末顆粒之間的間隙的填充，優(yōu)選將成型溫度設(shè)定在80℃至100℃的范圍內(nèi)。
在使用熱固性樹(shù)脂作為粘結(jié)劑的情形中，最后對(duì)如此得到的成型體進(jìn)行加熱和硬化以便獲得稀土金屬基粘結(jié)磁體。依照常規(guī)方法進(jìn)行該加熱和硬化，例如在140℃至200℃的溫度下在惰性氣氛(例如氮?dú)?，氬氣?或真空中加熱1至5小時(shí)。
此外，為了提供進(jìn)一步的耐腐蝕性等，可以在根據(jù)本發(fā)明制成的稀土金屬基粘結(jié)磁體上形成多種類型的包覆膜，例如樹(shù)脂涂料包覆膜的單層或疊層，電鍍包覆膜等等。
實(shí)施例下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)介紹本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明不限于此。在下列實(shí)施例中，使用HDDR磁體粉末(平均晶體顆粒直徑0.4μm)，該磁體粉末是通過(guò)如下方法制成射頻熔煉并制成鑄錠，該鑄錠的組成為12.8at％的Nd，1.0at％的Dy，6.3at％的B，14.8at％的Co，0.5at％的Ga，0.09at％的Zr，和余量的Fe，在氬氣氣氛中在1100℃下對(duì)該鑄錠退火24小時(shí)，在氧濃度為0.5％或更低的氬氣氣氛中進(jìn)行粉碎制備平均顆粒直徑為100μm的粉碎的粉末，在0.15MPa的加壓氫氣氣氛下在870℃下對(duì)該粉碎粉末進(jìn)行氫化熱處理3小時(shí)，脫氫處理之后在降低壓力下在氬氣流(1kPa)中在850℃下冷卻1小時(shí)。
實(shí)施例I(實(shí)施例A)實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)通過(guò)在水中混合炭黑與水溶性環(huán)氧羧酸酯并用氨水將pH控制在7.2來(lái)制備水性處理溶液(粘度10cP)，該水性處理溶液包含17wt％用作顏料的無(wú)機(jī)顏料的炭黑(平均顆粒直徑0.08μm)和15wt％作為有機(jī)分散介質(zhì)的水溶性環(huán)氧羧酸酯。
將50gHDDR磁體粉末浸入50mL該處理溶液中，然后在室溫下混合并攪拌3分鐘，使用水流抽氣機(jī)通過(guò)減壓過(guò)濾30秒回收如此處理的磁體粉末，然后在真空中在100℃下加熱1小時(shí)以便干燥。在研缽中粉碎由此得到的團(tuán)塊以便獲得黑色的抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末表面附著有包含炭黑作為主要成分的附著層。
對(duì)1g如此制備的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行加熱測(cè)試，該測(cè)試包括在空氣中在150℃下加熱100小時(shí)以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前重量的氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表1所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)將重量比為100∶3的環(huán)氧樹(shù)脂和酚醛硬化劑的混合物溶解在甲乙酮中以便制備樹(shù)脂溶液。以樹(shù)脂溶液應(yīng)占抗氧化HDDR磁體粉末和樹(shù)脂溶液總重量3％的方式將實(shí)驗(yàn)1中生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末與該樹(shù)脂溶液均勻混合，之后允許甲乙酮在常溫下?lián)]發(fā)以便獲得粉末顆粒形式的用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物。對(duì)由此獲得的用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物進(jìn)行壓力成型(磁場(chǎng)下的100℃熱成型，Hex＝0.96MA/m，0.6GPa)，然后在氬氣氣氛中在150℃下加熱如此獲得的成型體1小時(shí)以便硬化環(huán)氧樹(shù)脂。由此得到長(zhǎng)12.0mm，寬7.6mm，高7.4mm，密度為5.9g/cm3的粘結(jié)磁體。
對(duì)由此制造的粘結(jié)磁體進(jìn)行加熱測(cè)試，該測(cè)試包括在空氣中在150℃下加熱100小時(shí)以便測(cè)量測(cè)試之后氧化引起的相對(duì)于測(cè)試前重量的重量增加比率。此外，將該粘結(jié)磁體磁化之后，分別進(jìn)行在空氣中在100℃下加熱500小時(shí)和在空氣中在150℃下加熱100小時(shí)的加熱測(cè)試以便測(cè)量測(cè)試之后相對(duì)于各測(cè)試之前磁通量的磁通量退化系數(shù)(不可逆退磁系數(shù))。然后，對(duì)在空氣中且在150℃下加熱100小時(shí)的粘結(jié)磁體進(jìn)行再次磁化以便測(cè)量再次磁化之后相對(duì)于測(cè)試前磁通量的磁通量退化系數(shù)(永久退磁系數(shù))。結(jié)果如圖1和2和表2所示。
(實(shí)施例B)實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)通過(guò)在水中混合陰丹士林與水溶性環(huán)氧羧酸酯并用氨水將pH控制在7.2來(lái)制備水性處理溶液(粘度15cP)，該水性處理溶液包含17wt％用作顏料的有機(jī)顏料陰丹士林(平均顆粒直徑0.06μm)和15wt％作為有機(jī)分散介質(zhì)的水溶性環(huán)氧羧酸酯。
由此，與實(shí)施例A中的實(shí)驗(yàn)1相似，使用上述處理溶液來(lái)制造靛藍(lán)色抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末表面附著有包含陰丹士林作為主要成分的附著層。然后，對(duì)由此生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表1所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用上面實(shí)驗(yàn)1中所得的抗氧化HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖1和2和表2所示。
(實(shí)施例C)實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)通過(guò)在水中混合銅酞菁與水溶性環(huán)氧羧酸酯并用氨水將pH控制在7.2來(lái)制備水性處理溶液(粘度17cP)，該水性處理溶液包含17wt％用作顏料的有機(jī)顏料銅酞菁(平均顆粒直徑0.06μm)和15wt％作為有機(jī)分散介質(zhì)的水溶性環(huán)氧羧酸酯。
由此，與實(shí)施例A中的實(shí)驗(yàn)1相似，使用上述處理溶液來(lái)制造靛藍(lán)色抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末表面附著有包含銅酞菁作為主要成分的附著層。然后，對(duì)由此生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表1所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用上面實(shí)驗(yàn)1中所得的抗氧化HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖1和2和表2所示。
(實(shí)施例D)實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)通過(guò)在乙醇中混合陰丹士林與丙烯酸聚合物基高分子分散介質(zhì)來(lái)制備乙醇處理溶液(粘度30cP)，該溶液包含17wt％用作顏料的有機(jī)顏料陰丹士林(平均顆粒直徑0.06μm)和15wt％作為有機(jī)分散介質(zhì)的丙烯酸聚合物基高分子分散介質(zhì)。
由此，與實(shí)施例A中的實(shí)驗(yàn)1相似，使用上述處理溶液來(lái)制造靛藍(lán)色抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末表面附著有包含陰丹士林作為主要成分的附著層。然后，對(duì)由此生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表1所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用上面實(shí)驗(yàn)1中所得的抗氧化HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖1和圖2和表2所示。
(實(shí)施例E)實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)通過(guò)在乙醇中混合炭黑與丙烯酸聚合物基高分子分散介質(zhì)來(lái)制備乙醇處理溶液(粘度28cP)，該溶液包含17wt％用作顏料的無(wú)機(jī)顏料炭黑(平均顆粒直徑0.08μm)和15wt％作為有機(jī)分散介質(zhì)的丙烯酸聚合物基高分子分散介質(zhì)。
由此，與實(shí)施例A中的實(shí)驗(yàn)1相似，使用上述處理溶液來(lái)制造黑色抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末表面附著有包含炭黑作為主要成分的附著層。然后，對(duì)由此生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表1所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用上面實(shí)驗(yàn)1中所得的抗氧化HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖1和2和表2所示。
(對(duì)照實(shí)施例)對(duì)未經(jīng)過(guò)任何表面處理的HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試，并測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表1所示。此外，利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用未經(jīng)過(guò)任何表面處理的HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖1和2和表2所示。
表1

表2

(n＝3)從表1可以清楚，與未進(jìn)行任何表面處理的HDDR磁體粉末相比，實(shí)施例A至實(shí)施例E每一個(gè)中制造的抗氧化HDDR磁體粉末都具有低得多的氧化引起的重量增加比率，因此上述磁體粉末具有優(yōu)異的抗氧化性。
此外，從圖1和2和表2可以清楚地看出，與對(duì)照實(shí)施例的粘結(jié)磁體相比，實(shí)施例A至實(shí)施例E的粘結(jié)磁體可以產(chǎn)生較小的氧化所引起的重量增加比率和磁通量退化系數(shù)。可以通過(guò)如下事實(shí)來(lái)解釋實(shí)施例A至實(shí)施例E的粘結(jié)磁體的這種優(yōu)異性能使用賦予了優(yōu)異抗氧化性能的HDDR磁體粉末將它們成型為預(yù)定形狀，而且在復(fù)合物制備過(guò)程中，在將該復(fù)合物成型為預(yù)定形狀的壓力成型過(guò)程中，或者在成型之后的任何時(shí)期都抑制了由于磁體粉末破裂等因素引起的表面缺陷的產(chǎn)生，由此可有效防止氧化的發(fā)生。此外，使用掃描電子顯微鏡觀察上述粘結(jié)磁體的表面，可以發(fā)現(xiàn)與粘結(jié)磁體的樹(shù)脂粘結(jié)劑粘合的顏料顆粒將其孔隙密封。據(jù)認(rèn)為這種效果也有助于粘結(jié)磁體的優(yōu)異抗氧化性。評(píng)價(jià)A粘結(jié)磁體表面上存在的孔的數(shù)目對(duì)三種粘結(jié)磁體，即實(shí)施例A，實(shí)施例B，和對(duì)照實(shí)施例每一個(gè)的粘結(jié)磁體，沿高度方向?qū)㈤L(zhǎng)12.0mm且高7.4mm的平面劃分為7個(gè)相等的區(qū)域，沿壓力方向即從上端到下端將劃分的區(qū)域編號(hào)。使用電子顯微鏡觀察每一個(gè)區(qū)域的表面。統(tǒng)計(jì)每個(gè)區(qū)域中直徑為20μm或更大的孔隙，并計(jì)算每1mm2的孔數(shù)目。結(jié)果如圖3所示。從圖3可以清楚，實(shí)施例A和實(shí)施例B的粘結(jié)磁體的孔數(shù)目遠(yuǎn)小于對(duì)照實(shí)施例的粘結(jié)磁體的孔數(shù)目。
評(píng)價(jià)B浸入水中的持續(xù)時(shí)間與粘結(jié)磁體的重量變化率之間的關(guān)系對(duì)三種粘結(jié)磁體，即實(shí)施例A，實(shí)施例B，和對(duì)照實(shí)施例每一個(gè)的粘結(jié)磁體，研究了浸入水中的持續(xù)時(shí)間與重量變化率之間的關(guān)系。結(jié)果如圖4所示。從圖4可以清楚，實(shí)施例A和實(shí)施例B的粘結(jié)磁體的重量變化率遠(yuǎn)小于對(duì)照實(shí)施例的粘結(jié)磁體的重量變化率。此外，通過(guò)為對(duì)照實(shí)施例的粘結(jié)磁體進(jìn)行孔封閉處理得到的粘結(jié)磁體的重量變化率在實(shí)施例A和實(shí)施例B的粘結(jié)磁體的重量變化率與對(duì)照實(shí)施例的粘結(jié)磁體的重量變化率之間。這些結(jié)果顯示，通過(guò)為對(duì)照實(shí)施例的粘結(jié)磁體進(jìn)行孔封閉處理得到的粘結(jié)磁體使其表面上的孔隙被有效處理，但是該磁體內(nèi)部的孔隙未得到充分處理；另一方面，這表明，對(duì)于實(shí)施例A和實(shí)施例B的粘結(jié)磁體，不但減少了磁體表面上孔隙的產(chǎn)生而且減少磁體內(nèi)部孔隙的產(chǎn)生。
注對(duì)照實(shí)施例的粘結(jié)磁體的孔封閉處理方法將對(duì)照實(shí)施例的粘結(jié)磁體浸入實(shí)施例A的步驟1中制備的水性處理溶液中，在壓力保持在0.5Pa的真空容器中的減壓下將處理溶液滲透到孔中之后，在恢復(fù)常壓時(shí)，將粘結(jié)磁體從容器中取出并用水沖洗其表面以便除去過(guò)量附著的處理溶液，隨后在空氣中在120℃下干燥20分鐘。
實(shí)施例II(實(shí)施例A)
實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)將100gHDDR磁體粉末浸入300mL含0.09mol/L磷酸的乙醇溶液中，在室溫下混合并攪拌3分鐘之后，使用水流抽氣機(jī)通過(guò)減壓過(guò)濾30秒回收如此處理的磁體粉末，然后在真空中在120℃下加熱30分鐘以便干燥。由此在HDDR磁體粉末的表面上形成了由無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜。
通過(guò)在水中混合銅酞菁與水溶性環(huán)氧羧酸酯并用氨水將pH控制在7.2來(lái)制備水性處理溶液(粘度17cP)，該水性處理溶液包含17wt％用作顏料的有機(jī)顏料銅酞菁(平均顆粒直徑0.06μm)和15wt％作為有機(jī)分散介質(zhì)的水溶性環(huán)氧羧酸酯。
將50g表面上形成有無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜HDDR磁體粉末浸入50mL該處理溶液中，在室溫下混合并攪拌3分鐘之后，使用水流抽氣機(jī)通過(guò)減壓過(guò)濾30秒回收如此處理的磁體粉末，然后在真空中在100℃下加熱1小時(shí)以便干燥。在研缽中粉碎由此得到的團(tuán)塊以便獲得靛藍(lán)色的抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末具有包含銅酞菁作為主要成分的附著層，且該附著層附著在其間插入有無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜的最外表面上。
對(duì)1g如此制備的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行加熱測(cè)試，該測(cè)試包括在空氣中在150℃下加熱100小時(shí)以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表3所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)將重量比為100∶3的環(huán)氧樹(shù)脂和酚醛硬化劑的混合物溶解在甲乙酮中以便制備樹(shù)脂溶液。以樹(shù)脂溶液應(yīng)占抗氧化HDDR磁體粉末和樹(shù)脂溶液總重量3％的方式將實(shí)驗(yàn)1中生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末與該樹(shù)脂溶液均勻混合，之后允許甲乙酮在常溫下?lián)]發(fā)以便獲得粉末顆粒形式的稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物。對(duì)由此獲得的用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物進(jìn)行壓力成型(磁場(chǎng)下的100℃熱成型，Hex＝0.96MA/m，0.6GPa)，然后在氬氣氣氛中在150℃下加熱如此獲得的成型體1小時(shí)以便硬化環(huán)氧樹(shù)脂。由此得到長(zhǎng)12.0mm，寬7.6mm，高7.4mm，密度為5.9g/cm3的粘結(jié)磁體。
對(duì)由此制造的粘結(jié)磁體進(jìn)行加熱測(cè)試，該測(cè)試包括在空氣中在150℃下加熱100小時(shí)以便測(cè)量測(cè)試之后氧化引起的相對(duì)于測(cè)試前重量的重量增加比率。此外，將該粘結(jié)磁體磁化之后，分別進(jìn)行在空氣中在100℃下加熱500小時(shí)和在空氣中在150℃下加熱100小時(shí)的加熱測(cè)試以便測(cè)量測(cè)試之后相對(duì)于各測(cè)試之前磁通量的磁通量退化系數(shù)(不可逆退磁系數(shù))。然后，對(duì)在空氣中且在150℃下加熱100小時(shí)的粘結(jié)磁體進(jìn)行再次磁化以便測(cè)量再次磁化之后相對(duì)于測(cè)試前磁通量的磁通量退化系數(shù)(永久退磁系數(shù))。結(jié)果如圖5和圖6和表4所示。(實(shí)施例B)實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)通過(guò)在乙醇中混合陰丹士林與丙烯酸聚合物基高分子分散介質(zhì)來(lái)制備乙醇處理溶液(粘度30cP)，該溶液包含17wt％用作顏料的有機(jī)顏料陰丹士林(平均顆粒直徑0.06μm)和15wt％作為有機(jī)分散介質(zhì)的丙烯酸聚合物基高分子分散介質(zhì)。
由此，與實(shí)施例A中的實(shí)驗(yàn)1相似，使用上述處理溶液來(lái)制造靛藍(lán)色抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末具有包含陰丹士林作為主要成分的附著層，且該附著層附著在其間插入有無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜的最外表面上。然后，對(duì)由此生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表3所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用上面實(shí)驗(yàn)1中所得的抗氧化HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖5和6和表4所示。
(實(shí)施例C)實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)將100gHDDR磁體粉末浸入300mL含0.14mol/L磷酸二氫鈉的水溶液中，在室溫下混合并攪拌3分鐘之后，使用水流抽氣機(jī)通過(guò)減壓過(guò)濾30秒回收如此處理的磁體粉末，然后在真空中在120℃下加熱30分鐘以便干燥。由此在HDDR磁體粉末的表面上形成了由無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜。
由此，與實(shí)施例A中的實(shí)驗(yàn)1相似，使用與實(shí)施例A中的實(shí)驗(yàn)1所用的相同處理溶液來(lái)制造靛藍(lán)色抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末具有包含銅酞菁作為主要成分的附著層，且該附著層附著在其間插入有無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜的最外表面上。然后，對(duì)由此生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表3所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用上面實(shí)驗(yàn)1中所得的抗氧化HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖5和6和表4所示。
(實(shí)施例D)實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)與實(shí)施例C中的實(shí)驗(yàn)1類似，使用與實(shí)施例B中實(shí)驗(yàn)1所用的相同處理溶液來(lái)生產(chǎn)靛藍(lán)色的抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末具有包含陰丹士林作為主要成分的附著層，且該附著層附著在其間插入有無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜的最外表面上。然后，對(duì)由此生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表3所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用上面實(shí)驗(yàn)1中所得的抗氧化HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖5和6和表4所示。
(實(shí)施例E)實(shí)驗(yàn)1抗氧化HDDR磁體粉末的生產(chǎn)通過(guò)本領(lǐng)域熟知的真空沉積方法在HDDR磁體粉末的表面上形成0.3μm厚的Al包覆膜。
由此，與實(shí)施例A中的實(shí)驗(yàn)1相似，使用與實(shí)施例A中的實(shí)驗(yàn)1所用的相同處理溶液來(lái)制造靛藍(lán)色抗氧化HDDR磁體粉末，該粉末具有包含銅酞菁作為主要成分的附著層，且該附著層附著在其間插入有Al包覆膜的最外表面上。然后，對(duì)由此生產(chǎn)的抗氧化HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試以便測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表3所示。
實(shí)驗(yàn)2粘結(jié)磁體的制造及其性質(zhì)利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用上面實(shí)驗(yàn)1中所得的抗氧化HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖5和6和表4所示。
(對(duì)照實(shí)施例1)對(duì)未經(jīng)過(guò)任何表面處理的HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試，并測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表3所示。此外，利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用未經(jīng)過(guò)任何表面處理的HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖5和6和表4所示。
(對(duì)照實(shí)施例2)對(duì)按照實(shí)施例A實(shí)驗(yàn)1的方法制造的其表面上具有無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜的HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試，并測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表3所示。此外，利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用這種HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖5和6和表4所示。
(對(duì)照實(shí)施例3)對(duì)按照實(shí)施例C的實(shí)驗(yàn)1的方法制造的其表面上具有無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜的HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試，并測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表3所示。此外，利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用這種HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖5和6和表4所示。
(對(duì)照實(shí)施例4)對(duì)按照實(shí)施例E的實(shí)驗(yàn)1的方法制造的其表面上具有Al包覆膜的HDDR磁體粉末進(jìn)行類似于實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)1的加熱測(cè)試，并測(cè)量相對(duì)于測(cè)試前的重量氧化作用引起的測(cè)試后重量的增加比率。結(jié)果如表3所示。此外，利用與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的方法制造粘結(jié)磁體，只是使用這種HDDR磁體粉末。對(duì)由此制得的粘結(jié)磁體進(jìn)行與實(shí)施例A的實(shí)驗(yàn)2相同的測(cè)試。結(jié)果如圖5和6和表4所示。
表1

表2

(n＝3)從表3可以清楚，與對(duì)照實(shí)施例1中未進(jìn)行任何表面處理的HDDR磁體粉末相比，實(shí)施例A至實(shí)施例E中制造的抗氧化HDDR磁體粉末，以及對(duì)照實(shí)施例2至對(duì)照實(shí)施例4中制造的表面包覆HDDR磁體粉末都具有低得多的氧化引起的重量增加比率，因此上述磁體粉末具有優(yōu)異的抗氧化性。
然而，從圖5和6和表4可以清楚，對(duì)照實(shí)施例2至對(duì)照實(shí)施例4的粘結(jié)磁體由于氧化作用表現(xiàn)出的不同重量增加比率和磁通量退化系數(shù)與對(duì)照實(shí)施例1的粘結(jié)磁體相當(dāng)。另一方面，與對(duì)照實(shí)施例1的粘結(jié)磁體相比，實(shí)施例A至實(shí)施例E的粘結(jié)磁體由于氧化作用產(chǎn)生較小的重量增加比率和磁通量退化系數(shù)。可以通過(guò)如下事實(shí)來(lái)解釋實(shí)施例A至實(shí)施例E的粘結(jié)磁體的這種優(yōu)異性能使用賦予了優(yōu)異抗氧化性能的HDDR磁體粉末將它們成型為預(yù)定形狀，并且不同于對(duì)照實(shí)施例2至對(duì)照實(shí)施例4的粘結(jié)磁體，在復(fù)合物制備過(guò)程中，在將該復(fù)合物成型為預(yù)定形狀的壓力成型過(guò)程中，或者在成型之后的任何時(shí)期都抑制了由于磁體粉末破裂等因素引起的表面缺陷的產(chǎn)生，由此可有效防止氧化的發(fā)生。此外，使用掃描電子顯微鏡觀察上述粘結(jié)磁體的表面，可以發(fā)現(xiàn)與粘結(jié)磁體的樹(shù)脂粘結(jié)劑粘合的顏料顆粒將該表面上的孔隙密封。據(jù)認(rèn)為這種效果也有助于粘結(jié)磁體的優(yōu)異抗氧化性。
工業(yè)適用性本發(fā)明具有以下方面的工業(yè)適用性提供適用于制造稀土金屬基粘結(jié)磁體的抗氧化稀土金屬基磁體粉末和制造該磁體粉末的方法，該粘結(jié)磁體不但具有優(yōu)異的抗氧化性而且具有優(yōu)異的磁性能，和提供用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物，提供稀土金屬基粘結(jié)磁體以及制造該磁體的方法。
權(quán)利要求
1.抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于該粉末在其表面上具有包含顏料作為主要成分的附著層。
2.權(quán)利要求1的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于所述顏料是無(wú)機(jī)顏料。
3.權(quán)利要求2的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于所述無(wú)機(jī)顏料是炭黑。
4.權(quán)利要求1的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于所述顏料是有機(jī)顏料。
5.權(quán)利要求4的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于所述有機(jī)顏料是陰丹士林基顏料或酞菁基顏料。
6.權(quán)利要求1的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于所述顏料的平均顆粒直徑(主軸直徑)在0.01μm至0.5μm的范圍內(nèi)。
7.權(quán)利要求1的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于所述稀土金屬基磁體粉末的平均顆粒直徑(主軸直徑)不大于200μm。
8.權(quán)利要求7的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于所述稀土金屬基磁體粉末是HDDR磁體粉末。
9.權(quán)利要求1的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于該粉末具有附著在最外表面上的附著層，并且具有在所述稀土金屬基磁體粉末的表面上形成的一個(gè)或多個(gè)包覆膜的中間層。
10.權(quán)利要求9的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于形成在所述稀土金屬基磁體粉末表面上的所述包覆膜是由無(wú)機(jī)磷酸化合物構(gòu)成的包覆膜。
11.權(quán)利要求9的抗氧化稀土金屬基磁體粉末，其特征在于形成在所述稀土金屬基磁體粉末表面上的所述包覆膜是由金屬構(gòu)成的包覆膜。
12.抗氧化稀土金屬基磁體粉末的制造方法，該粉末在其表面上具有包含顏料作為主要成分的附著層，該方法的特征在于它包括將稀土金屬基磁體粉末與包含顏料的處理溶液混合，然后對(duì)其表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末進(jìn)行干燥。
13.權(quán)利要求12的制造方法，其特征在于該方法包括將稀土金屬基磁體粉末與包含顏料的處理溶液混合，然后通過(guò)對(duì)其表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末進(jìn)行過(guò)濾得到。
14.權(quán)利要求12的制造方法，其特征在于顏料占所述包含顏料的處理溶液的5wt％至33wt％。
15.權(quán)利要求12的制造方法，其特征在于所述包含顏料的處理溶液包含有機(jī)分散介質(zhì)。
16.抗氧化稀土金屬基磁體粉末的制造方法，該粉末具有附著在最外表面上且包含顏料作為主要成分的附著層，并且?guī)в性谠撓⊥两饘倩朋w粉末的表面上形成的一個(gè)或多個(gè)包覆膜的中間層，該方法的特征在于它包括將稀土金屬基磁體粉末與含顏料的處理溶液混合，其中該粉末具有在其表面上形成的一層或多層包覆膜，然后對(duì)最外層表面上附著有含顏料的處理溶液的稀土金屬基磁體粉末進(jìn)行干燥。
17.用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物，其特征在于它包含權(quán)利要求1的抗氧化稀土金屬基磁體粉末和樹(shù)脂粘結(jié)劑。
18.稀土金屬基粘結(jié)磁體，其特征在于使用了權(quán)利要求17的用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物并將其成型為預(yù)定的形狀。
19.稀土金屬基粘結(jié)磁體的制造方法，其特征在于它包括使用權(quán)利要求17的用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物并以包括至少一個(gè)壓力成型步驟的工藝將其成型為預(yù)定的形狀，隨后如有必要可對(duì)該成型件進(jìn)行加熱和硬化。
20.權(quán)利要求19的制造方法，其特征在于通過(guò)0.1GPa至1GPa的壓力進(jìn)行所述的壓力成型。
全文摘要
本發(fā)明的目標(biāo)是提供適用于制造稀土金屬基粘結(jié)磁體的抗氧化稀土金屬基磁體粉末和制造該粉末的方法，其中該磁體不但具有優(yōu)異的抗氧化性而且具有優(yōu)良的磁性能，以及提供用于稀土金屬基粘結(jié)磁體的復(fù)合物，稀土金屬基粘結(jié)磁體和制造該磁體的方法。本發(fā)明的抗氧化稀土金屬基磁體粉末的特征在于其表面上具有包含顏料作為主要成分的附著層。
文檔編號(hào)H01F1/08GK1745440SQ200480003320
公開(kāi)日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2004年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月10日
發(fā)明者吉村公志, 大島一英 申請(qǐng)人:株式會(huì)社新王磁材