稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法、稀土類燒結磁體的制造方法、顆粒以及燒結體的制作方法

專利名稱：稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法、稀土類燒結磁體的制造方法、顆粒以及燒結體的制作方法
技術領域：
本發明涉及制造以Nd-Fe-B系為代表的稀土類燒結磁體時所使用的原料粉體，特別涉及一種下述的方法通過使原料粉體顆粒化，以提高磁場中成形時對模具的填充性，由此便可以獲得較高的生產效率，同時容易適應稀土類燒結磁體的小型化。
背景技術：
在制造稀土類燒結磁體時，通過將供給燒結的原料粉末微細化，以確保飽和磁通密度以及頑磁力等磁特性。但是，原料粉末的微細化成為損害成形體的尺寸精度以及生產效率的主要原因。
原料粉末通過磁場中的加壓成形而形成為成形體。于磁場中成形，就是施加靜磁場或脈沖磁場而使原料粉末的粒子取向。在該磁場中成形時，原料粉末越微細，其流動性越差，從而在模具中的填充性也就越成問題。當粉末在模具中的填充性較差時，粉末不能夠充分地填充到模具內，因而存在的問題是不能獲得成形體的尺寸精度，或者向模具內填充本身耗費時間而損害生產效率。特別難以高精度且有效地制造薄壁形狀和復雜形狀的成形體。
作為提高原料粉末流動性的手段之一，人們嘗試了原料粉末的顆粒化。例如，特開平8-107034號公報(專利文獻1)以及特開平8-88111號公報(專利文獻2)提出了噴涂并干燥在稀土類金屬粉末中添加粘合劑所制成的料漿而使之顆粒化的方案。另外，特公平7-6025號公報(專利文獻3)提出了對稀土類金屬粉末外加磁場而使之顆粒化的方案。再者，人們還提出了使容器內產生流體的流動(氣流)、并由該氣流賦予容器內的原料粉以動能而謀求顆粒化的技術(專利文獻4)。
根據專利文獻1以及2，通過制作顆粒可以提高流動性。但是，一次合金粒子之間例如用PVA(聚乙烯醇)這一粘合劑進行粘合，因此一次合金粒子之間的粘合力較強。即使這樣將粘合力強的顆粒供給磁場中成形，使各一次合金粒子取向也并非易事。因此，所得到的稀土類燒結磁體為取向度低、磁特性特別是剩余磁通密度(Br)低的燒結磁體。另外，粘合劑中含有的碳成為磁特性下降的主要原因，因此，去除該粘合劑的工序是必需的。
根據專利文獻3，需要制作加壓體時的磁場外加工序、以及將顆粒填充到模具中后用于提高磁特性的交流磁場外加工序。另外，由于是外加了磁場的顆粒，因此擔心因剩余磁化而引起流動性的降低。
專利文獻4的技術在借助于容器內流體的流動而形成顆粒的方法中，原料粉(顆粒)也在氣流的作用下，于容器內反復上升和下降，從而反復與容器內壁發生碰撞或者顆粒之間發生碰撞。在這些碰撞作用下，隨之產生的問題是顆粒破壞即顆粒的產額降低。
專利文獻1特開平8-107034號公報專利文獻2特開平8-88111號公報專利文獻3特公平7-6025號公報專利文獻4特開2004-131815號公報發明內容本發明是基于這樣的技術課題而完成的，其目的在于提供一種稀土類燒結磁體的制造方法，該方法使用具有優良流動性的顆粒，可以謀求成形體尺寸精度以及生產效率的提高而不會使特性有較大的降低。
如上所述，在以前的使用粘合劑的顆粒化技術中，作為溶解粘合劑的溶劑，以及作為分散一次合金粒子的分散介質，制作了含有預定量的所謂有機溶劑的料漿。本發明者著眼于該有機溶劑。其結果，可以只用有機溶劑制作顆粒，該顆粒在模具內填充時具有優良的流動性。而且已經確認只用有機溶劑制作的顆粒，由于一次合金粒子之間的粘合力較弱，因此通過磁場中成形時外加的磁場可分離一次合金粒子，能夠獲得良好的取向狀態。因此，本發明涉及一種稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于所述制造方法包括相對于預定組成的一次合金粒子添加有機液體而得到混合物的工序、以及用該混合物制作一次合金粒子被有機液體粘合的顆粒的工序。
在本發明中，相對于一次合金粒子，優選添加1.5～15.0wt％的有機液體。因為在1.5wt％以下時，往往難以高效地制作顆粒；而在超過15.0wt％時，濕成分過多，為了進行適宜的磁場中成形，往往需要去除不必要的濕成分。
本發明的有機液體優選具有20℃的飽和蒸氣壓為75mmHg(10.0kPa)以下、20℃的表面張力為20dyn/cm以上、20℃的粘度為0.35cp以上的特性。為了保持所制作的顆粒的形態，希望具有上述的物性。作為本發明的有機液體，優選的是乙醇、甲苯、卡必醇、萜烯系化合物、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、醋酸正丁酯、丁基溶纖劑、環己醇。進一步優選的是丁基溶纖劑、丁基卡必醇、萜品醇、蒎烯。
本發明者還發現，在只用有機液體制作顆粒的情況下，作為用于制作顆粒的濕成分所需要的有機液體量、與為了維持顆粒的形態所需要的有機液體量是不同的，只要后者較少即可。有機液體與以前的PVA等粘合劑相比，可以說對磁特性的影響極小，但也已經確認形成為顆粒狀態的有機液體量對稀土類燒結磁體的磁特性產生影響。
為了供給顆粒形成所需要的濕成分，當添加與之相適應的有機液體時，雖然很少但還是對磁特性有害。當然，在顆粒形成后的某一個階段，通過設置去除有機液體的工序，可以解決磁特性的問題，但從制造成本的角度考慮，希望該有機液體去除工序簡單一些。為了滿足這一要求，本發明者獲得了如下的見解一旦在使用有機液體制作出顆粒之后，殘留維持顆粒的形態所必需的量而去除其余的有機液體，這對實現本發明的目的是有效的。也就是說，如果使用形成顆粒后容易去除的有機液體、以及比該有機液體難于去除的有機液體制作顆粒，則此后可以優先從顆粒中去除的只是容易除去的有機液體，另一方面，難于去除的有機液體則可以殘留在顆粒中。
本發明是基于以上的見解而完成的，相對于預定組成的一次合金粒子，可以添加第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分而得到混合物。
該稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法因為使用第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分制作顆粒，所以在預定的減壓氣氛或加熱條件下(包括減壓下的加熱)，通過暴露該顆粒，便可以比第1有機液體更優先地從顆粒中去除液體成分。另外，通過選擇液體成分的飽和蒸汽壓，在低度的減壓氣氛中便能夠容易地去除液體成分，同時能夠使第1有機液體殘留在顆粒中。
在此，液體成分也可以是水等液體，但為了防止一次合金粒子的氧化，對本發明來說優選的是有機液體(第2有機液體)。在這種情況下，相對于一次合金粒子，優選添加6.0wt％以下(但不包括0)的第1有機液體、以及15.0wt％以下(但不包括0)的第2有機液體。第1有機液體只要存在足以使一次合金粒子維持顆粒形態的量即可，另一方面，第2有機液體意圖確保用于顆粒制作的濕成分。為了從由第1有機液體以及第2有機液體構成的顆粒中去除第2有機液體，如前所述，可以在減壓氣氛或加熱條件下(包括減壓下的加熱)暴露該顆粒。減壓的程度可以根據所使用的構成第1有機液體以及第2有機液體的具體組合物進行適當的決定。
本發明以最終獲得稀土類燒結磁體為目的，因此還提供一種稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括將預定組成的一次合金粒子被有機液體粘合的顆粒投入到模具模腔的工序，對顆粒外加磁場且進行加壓成形而得到成形體的工序，以及燒結成形體的工序。關于有機液體，優選具有上述的量和上述的物性。
為實現對模具模腔的快速投入，本發明的顆粒優選的休止角為53°以下。
另外，本發明優選適用的一次合金粒子具有包含R2T14B相(R為選自稀土類元素之中的1種、2種或更多種元素(其中稀土類元素是含有Y(釔)的概念)、T為含有Fe、或Fe和Co的選自過渡金屬元素之中的1種、2種或更多種元素)的組成，且平均粒徑為2.5～6μm。
本發明使用有機液體制成顆粒后，可以去除有機液體。該去除分部分去除有機液體的情況以及全部去除有機液體的情況。有機液體的去除對提高以后得到的稀土類燒結磁體的磁特性是有效的。有機液體的去除方法可以根據如上所述的方法。
在稀土類燒結磁體的制造方法中，使用第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的第2有機液體制作顆粒，從該顆粒中完成第2有機液體的去除之后，可以將顆粒投入模具模腔中。在此，第2有機液體比第1有機液體的飽和蒸氣壓高。因此，在上述去除處理中，第2有機液體比第1有機液體優先揮發。該去除處理優選將顆粒暴露在減壓氣氛中。
在本發明中，一旦將制作的顆粒供給至振動體上、從而顆粒的粒度分布得以調整之后，便可以投入模具模腔中。作為該振動體，優選的是振動篩。
雖然可以不管制作本發明顆粒的方法，但能夠適用某種轉動造粒法。也就是說，將稀土類燒結磁體的原料粉(一次合金粒子)以及顆粒化助劑投入容器內，使容器與容器內設置的主葉片相對旋轉，藉此通過顆粒化助劑使原料粉發生凝聚。將由此得到的凝聚物采用容器內設置的輔助葉片解碎，藉此便制作出顆粒。而且將制作的顆粒投入模具模腔中后，通過對顆粒外加磁場且進行加壓成形，便得到成形體，通過燒結該成形體，便制造出稀土類燒結磁體。
這樣，通過使容器和主葉片相對旋轉，原料粉與顆粒化助劑便發生凝聚，進而通過采用輔助葉片將得到的凝聚物解碎，便制作出顆粒，此時，顆粒也不會在高速下與容器和其它凝聚物發生碰撞，從而可以制作良好的顆粒。
作為上述的顆粒化助劑，只要能夠輔助(促進)原料粉的顆粒化，則任何助劑都可以使用。
然而，進行原料粉的顆粒化后，盡管流動性得以提高，但由于構成顆粒的原料粉之間的結合力，存在的問題是原料粉不容易進行磁場取向，磁特性特別是剩余磁通密度(Br)下降。因此，作為顆粒，優選以較弱的結合力構成顆粒，其中結合力弱到在進行磁場取向時，通過外加磁場可容易破壞這種結合的程度。
因此，本發明的稀土類燒結磁體的制造方法所使用的顆粒化助劑優選為有機液體和水等，并具有20℃的飽和蒸氣壓為75mmHg(10.0kPa)以下、20℃的表面張力為20dyn/cm以上、20℃的粘度為0.35cp以上的特性。
另外，在將有機液體和水等用作顆粒化助劑的情況下，如前所述，作為用于制作顆粒的濕成分所需要的顆粒化助劑量、與為了維持顆粒的形態所需要的顆粒化助劑量是不同的，只要后者較少即可。本發明的顆粒化助劑與以前的PVA等粘合劑相比，可以說對磁特性的影響極小，但也已經確認形成為顆粒狀態的顆粒化助劑量對稀土類燒結磁體的磁特性產生影響。因此，制成顆粒后，優選的是去除部分顆粒化助劑。再者，只要能夠借助于原料粉之間的范德華力維持顆粒，也可以完全去除顆粒化助劑。
如上所述，在顆粒形成后的某一個階段，通過設置去除顆粒化助劑的一部分或全部的工序，可以解決磁特性的問題，但從制造成本的角度考慮，希望該顆粒化助劑去除工序簡單一些。為了滿足這一要求，本發明者獲得了如下的見解一旦在制作出顆粒之后，殘留維持顆粒的形態所必需的量而去除其余的顆粒化助劑，這對實現本發明的目的是有效的。也就是說，如果使用形成顆粒后容易去除的液體成分、以及比該液體成分難于去除的第1有機液體制作顆粒，則此后可以優先從顆粒中去除的只是容易除去的液體成分，另一方面，難于去除的第1有機液體則可以殘留在顆粒中。這也就是說，作為顆粒化助劑，使用的是第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分。液體成分也可以是水等，能夠使用比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的有機液體(第2有機液體)。
另外，在本發明中，可以只用有機液體構成顆粒，但也允許含有若干有機粘合劑。也就是說，本發明作為顆粒化助劑，也可以設計為相對于有機液體(有機溶劑)、溶解有少量粘合劑材料的粘合劑溶液。然后，將稀土類燒結磁體的原料粉以及粘合劑溶液投入容器內，使容器與容器內設置的主葉片相對旋轉，藉此通過粘合劑溶液便使原料粉凝聚。由此，通過采用容器內設置的輔助葉片而將得到的凝聚物解碎，便制作出顆粒。其次，將制作的顆粒投入模具模腔中后，通過對顆粒外加磁場且進行加壓成形，便得到成形體，通過燒結該成形體，便制造出稀土類燒結磁體。
這樣，通過使容器和主葉片相對旋轉，原料粉與顆粒化助劑便發生凝聚，進而通過采用輔助葉片將得到的凝聚物解碎，便制作出顆粒，此時，顆粒也沒有在高速下與容器和其它凝聚物發生碰撞，從而可以制作良好的顆粒，并且能夠以少量的粘合劑形成顆粒。
在對陶瓷等進行造粒的情況下，作為有機粘合劑，一般廣泛使用PVA(聚乙烯醇)，在本發明中，作為有機粘合劑，也可以使用聚乙烯醇。聚乙烯醇得以廣泛使用的原因在于通過熱處理進行的脫粘合劑性較好，而且容易燒掉，因此對電磁特性沒有不良影響。
另外，聚乙烯醇縮丁醛(PVB)溶解于醇中，同時與聚乙烯醇一樣，通過熱處理進行的脫粘合劑性較好，而且容易燒掉，因此對電磁特性沒有不良影響。即使使用在醇中溶解有該聚乙烯醇縮丁醛的粘合劑溶液，也可以解決上述的問題。基于這一點，本發明的稀土類燒結磁體的制造方法進一步優選的是將聚乙烯醇縮丁醛用作有機粘合劑材料使用，將醇用作溶劑。
在制作顆粒的工序中，將粘合劑溶液中含有的聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇的量優選設定為，相對于原料粉的量為0.20wt％以下。通常，粘合劑中含有的碳成為磁特性降低的主要原因，所以去除該粘合劑的工序是必要的，但將聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇的量像上述那樣進行控制，由此從總體上看，碳含量可以達到忽略不計的水平，因此，可以省略脫粘合劑處理。而且即使在將這樣少量的聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇用作有機粘合劑的情況下，根據本發明的方法，也可能制作高強度的顆粒。
另外，制作顆粒的工序優選的是，將原料粉投入容器、使主葉片旋轉一定時間之后，往容器內投入粘合劑溶液。由此，可以將投入容器內的原料粉解碎，而且當容器內置換成不活潑氣體時，能夠將存在于原料粉空隙中的空氣等有效地趕出來。由此，可以均勻且高效地制作顆粒。
如以上那樣制作的本發明的顆粒之特征在于其是多個粒子由有機液體粘合而形成的。這樣的顆粒、以及形成顆粒的粒子雖然并不謀求對物種及其用途進行特別的限定，但本發明適宜應用于粉末冶金中。特別在稀土類燒結磁體的制造工序中，由有機液體粘合成為稀土類燒結磁體原料的具有預定組成的合金粒子而使之顆粒化是有效的。再者，本發明優選適用的合金粒子具有包含R2T14B相(R為選自稀土類元素之中的1種、2種或更多種元素(其中稀土類元素是含有Y的概念)、T為含有Fe、或Fe和Co的選自過渡金屬元素之中的1種、2種或更多種元素)的組成，且平均粒徑為2.5～6μm。
在這樣的顆粒中，有機液體至少介于多個粒子的接點部分之間。也就是說，在顆粒的狀態下，有機液體不蒸發而以液體的狀態存在，顆粒保持著被潤濕的狀態。
在本發明中，有機液體優選使用選自碳氫化合物、醇系化合物、醚系化合物、酯系化合物、酮系化合物、脂肪酸系化合物、萜烯系化合物之中的1種、2種。
在顆粒的狀態下，有機液體以液體的狀態存在，為了維持所制作的顆粒的形態，有機液體優選具有的特性包括20℃的飽和蒸氣壓為75mmHg(10.0kPa)以下，20℃的表面張力為20dyn/cm2以上，20℃的粘度為20cp以上，以及室溫下不氣化而沸點為50℃以上等。
另外，為了防止粒子的微粉碎粉末的氧化，有機液體優選使用氧濃度低、而且在水中的溶解度(水溶性)低的物質。
本發明也可以獲得使用上述的顆粒所形成的燒結體。
也就是說，該燒結體的特征在于其可以采用如下的方法獲得，即采用有機液體粘合多個粒子而形成顆粒，然后在模具模腔中外加磁場而對該顆粒進行加壓成形，進而對其進行燒結。
根據本發明，使用由有機液體粘合一次合金粒子的顆粒。有機液體所產生的粘合力極弱，因此，由本發明得到的稀土類燒結磁體用原料粉體借助于磁場中成形時外加的磁場，容易破壞而分離為一次合金粒子。因此，能夠得到較高的取向度。另外，在投入模具模腔的階段，因為已經成為顆粒的形態，所以有助于生產效率的提高，同時在成形體尺寸精度的提高方面也是有效的。再者，由于有機液體容易去除，因此不會使稀土類燒結磁體的特性有大的降低。


圖1表示立式的旋轉式造粒裝置的構成，(a)為主視剖視圖，(b)為俯視圖，(c)為(b)的右側視圖。
圖2表示臥式的旋轉式造粒裝置的構成，(a)為主視剖視圖，(b)為(a)的右側視圖。
圖3是表示有機液體物性的圖表。
圖4是表示第1實施例所使用的有機液體、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
圖5是表示第1實施例制作的顆粒外觀的SEM照片。
圖6是表示第1實施例制作的成形體外觀的SEM照片。
圖7是表示第1實施例的基于有機液體添加量所觀察和測定的結果的圖表。
圖8是表示在第1實施例進行的加料器試驗的結果的曲線圖。
圖9是表示第2實施例所使用的有機液體、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
圖10是表示第2實施例的有機液體殘留量、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
圖11是表示第2實施例的基于有機液體添加量所觀察和測定的結果的圖表。
圖12是表示第3實施例所使用的有機液體、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
圖13是表示第3實施例所使用的其它有機液體、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
圖14是表示第3實施例的基于有機液體添加量所觀察的結果的圖表。
圖15是表示在第3實施例進行的加料器試驗的結果的曲線圖。
圖16是表示第4實施例所使用的有機液體、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
圖17是表示第4實施例所使用的其它有機液體、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
圖18是表示在第4實施例進行的加料器試驗的結果的曲線圖。
圖19是表示第5實施例所使用的有機液體、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
圖20是表示第5實施例制作的顆粒外觀的SEM照片。
圖21是表示第6實施例所使用的有機液體、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
圖22是表示在第6實施例制作的顆粒外觀的SEM照片。
圖23是表示第6實施例制作的顆粒外觀的SEM照片。
圖24是表示第7實施例制作的顆粒粒度分布的曲線圖。
圖25是表示第7實施例制作的顆粒外觀的SEM照片。
圖26是表示第7實施例所使用的有機液體、以及得到的稀土類燒結磁體的磁特性的圖表。
符號說明10、10H、10V造粒裝置(顆粒制作裝置)11容器12主旋轉葉片(主葉片、旋轉葉片)13輔助旋轉葉片(輔助葉片)具體實施方式
下面基于實施方式就本發明進行詳細的說明。
本發明借助于有機液體使粉末之間粘合而構成顆粒。通過使有機液體存在于粒子之間，產生液體交聯而使一次合金粒子彼此粘合。由有機液體產生的粘合力，與以前的PVA等粘合劑所產生的粘合力相比是極弱的。因此，本發明所得到的稀土類燒結磁體用原料粉體在磁場中成形時，借助于外加磁場容易破壞而分離成一次合金離子。因此，能夠得到較高的取向度。迄今為止，作為顆粒制作的前提，人們考察了使用PVA等粘合劑的情況，但具有較大價值的是已經發現即使在像本發明那樣使用有機液體的情況下，也可以得到流動性高的顆粒。加之該顆粒借助于外加磁場而破壞，所以對于進行磁場中成形的稀土類燒結磁體是合適的。而且有機液體與以前的粘合劑即PVA等樹脂相比，從成形體中去除是極其容易的，從而也包含工序上的優點，可能省略以前使用顆粒時所必須的脫粘合劑工序。
下面就稀土類燒結磁體適用使用以上有機液體的顆粒化技術的制造方法進行說明。
原料合金可以在真空或不活潑氣體中、優選在Ar氣氛中用帶坯連鑄法(strip cast method)、或其它公知的熔煉法進行制作。帶坯連鑄法是將原料金屬在Ar氣氛等非氧化氣氛中熔煉而得到的熔液噴射在旋轉輥子的表面。被輥子急冷的熔液急冷凝固成薄板或薄片(鱗片)狀。該急冷凝固的合金具有晶體粒徑為1～50μm的均勻組織。原料合金不限于帶坯連鑄法，也可以采用高頻感應熔煉等熔煉法獲得。此外，為了防止熔煉后的偏析，例如可以傾注在水冷銅板上使其凝固。另外，由還原擴散法得到的合金也可以用作原料合金。
在得到R-T-B系燒結磁體的情況下，使用以R2T14B晶粒為主體的合金(低R合金)、以及比低R合金含有更多R的合金(高R合金)的所謂混合法也可以適用于本發明。
原料合金被供給粉碎工序。在采用混合法的情況下，低R合金以及高R合金可分別地或一起進行粉碎。粉碎工序包括粗粉碎工序和微粉碎工序。首先，將原料合金進行粗粉碎，使其粒徑達到數百μm左右。粗粉碎優選使用搗磨機、顎式破碎機以及布朗磨機等在不活潑氣體氣氛中進行。另外，采用以下的方法進行粉碎是有效的，即在粗粉碎之前使原料合金吸氫，然后進行脫氫。進行所述氫釋放處理的目的在于減少稀土類燒結磁體的成為雜質的氫。用于釋放氫的加熱保持溫度設定為200℃以上，優選設定為350℃以上。保持時間隨著與保持溫度的關系、原料合金的厚度等的變化而變化，但至少設定為30分鐘以上、優選設定為1小時以上。氫釋放處理在真空中或Ar氣流中進行。此外，吸氫處理、氫釋放處理并不是必須的處理。該氫粉碎定位于粗粉碎，也可以省略機械的粗粉碎工序。
粗粉碎工序后，進入微粉碎工序。微粉碎主要使用噴射式粉碎機，將粒徑為數百μm左右的粗粉碎粉末粉碎成平均粒徑為2.5～6μm、優選為3～5μm的粉末。噴射式粉碎方法是將高壓的不活潑氣體從狹窄的噴嘴噴出來從而產生高速的氣流，并借助于該高速的氣流使粗粉碎粉末加速，這樣粗粉碎粉末之間相互碰撞以及與沖擊板或容器壁發生碰撞，從而使粉碎得以進行。
在采用混合法的情況下，2種合金的混合時機并沒有什么限制，但在微粉碎工序中分別粉碎低R合金以及高R合金的情況下，將經過微粉碎的低R合金粉末以及高R合金粉末在氮氣氛中進行混合。低R合金粉末與高R合金粉末的混合比率以重量比計可以設定為80∶20～97∶3左右。低R合金與高R合金一起粉碎時，其混合比率也同樣如此。此外，以成形時的潤滑以及取向性的提高為目的，在粉碎時可以添加0.01～0.3wt％左右的脂肪酸、脂肪酸的衍生物或碳氫化合物，例如作為硬脂酸系和油酸系的硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、亞乙基雙異硬脂酸酰胺，作為碳氫化合物的石蠟以及萘等。
將以上得到的微粉碎粉末進行造粒以制作顆粒。
使用微粉碎粉末和有機液體制作顆粒的方法，可以適用以前公知的造粒法。作為能夠適用造粒方法，可以列舉出轉動造粒法、振動造粒法、混合造粒法、流動造粒法、解碎造粒法、壓縮成形造粒法、擠出造粒法、以及噴霧造粒法。微粉碎粉末和有機液體根據造粒法的不同，可分為在適用該造粒法之前進行混合和混煉的情況、以及在適用該造粒法時進行混合和混煉的情況。
在本發明中，優選使用圖1、圖2所示的造粒裝置10，通過向微粉碎粉末施加旋轉即讓每顆原料粉旋轉的動作而獲得顆粒。
如圖1、圖2所示，造粒裝置10所具有的構成是在容器11內設置有主葉片12和輔助葉片13。
容器11具有圖中未示出的能夠開閉的蓋子，在關閉蓋子的狀態下，能夠以氣密方式進行密閉。另外，容器11借助于圖中未示出的流體噴嘴和滴落噴嘴能夠添加有機液體。
主葉片12在旋轉軸12上設置有多個葉片構件12b，借助于圖中未示出的驅動電機，可以環繞旋轉軸12a的軸線進行旋轉驅動。輔助葉片13也同樣，在旋轉軸13a上設置有多個葉片構件13b，借助于圖中未示出的驅動電機，或者借助于由用于使主葉片旋轉的驅動電機經由齒輪和同步皮帶等驅動力傳動機構所傳遞的驅動力，可以環繞旋轉軸13a進行旋轉驅動。
這樣的造粒裝置10根據主葉片12的設置方式的不同，可分為圖1所示的立式、以及圖2所示的臥式。
在圖1所示的立式造粒裝置10V中，主葉片12被設置為旋轉軸12a于容器11內大致在鉛直方向具有軸線。另外，輔助葉片13被設置為在主葉片12的上方，并且旋轉軸13a于容器11內大致在水平方向具有軸線。
另外，在圖2所示的臥式造粒裝置10H中，主葉片12被設置為旋轉軸12a于容器11內大致在水平方向具有軸線。主葉片12的葉片構件12b沿著在容器11的圓周方向連續的周壁11a延伸出來，輔助葉片13被設置成位于這些葉片構件12b的內側。
對于這樣的造粒裝置10V、10H，往容器11內分別投入預定量的上述工序得到的微粉碎粉末和有機液體，通過使主葉片12以及輔助葉片13旋轉驅動而進行造粒。此時，主葉片12使微粉碎粉末和有機液體在容器11內旋轉，藉此通過有機液體而使微粉碎粉末凝聚，從而形成凝聚物，再通過可能旋轉的輔助葉片13解碎凝聚物，顆粒便不會在高速下與容器11和其它凝聚物發生碰撞，從而可以制作良好的顆粒。
在造粒裝置10V、10H中，以預先設定的預定時間間隔進行上述造粒，由此在容器11內通過有機液體使微粉碎粉末凝聚而進行造粒，從而制作出顆粒。
此外，將微粉碎粉末投入容器11中之后，為了防止微粉碎粉末的氧化，優選將容器11內置換成氮氣等不活潑氣體。此時，進一步優選使主葉片12旋轉一定時間以解碎微粉碎粉末，同時一邊將微粉碎粉末的間隙中存在的空氣趕出，一邊將容器11內置換成不活潑氣體。
另外，有機液體的投入時機也可以與微粉碎粉末同時進行，但如上所述，優選在投入微粉碎粉末且使主葉片12旋轉一定時間之后，再投入有機液體。
再者，在投入預定量的有機液體之后，也可以使主葉片12旋轉一定時間，以致使有機液體與微粉碎粉末溶合，從而使顆粒化得以促進。
此時，作為使用的有機液體，能夠從碳氫化合物、醇系化合物、醚系(包括乙二醇醚系)化合物、酯系(包括乙二醇酯系)化合物、酮系化合物、脂肪酸系化合物、萜烯系化合物之中的1種或2種。當列舉出這樣的有機液體的具體實例時，則作為碳氫化合物有甲苯、二甲苯，作為醇系化合物有萜品醇、乙醇，作為醚系化合物有丁基溶纖劑、溶纖劑、卡必醇、丁基卡必醇，作為酯系化合物有乙酸乙酯，作為酮系化合物有丙酮(二甲基甲酮)、甲基異丁甲酮、甲基乙基甲酮等。
當然，本發明并不局限于這里所列舉的有機液體，除此以外，例如也可以使用乙二醇、一縮二乙二醇等、或丙三醇等其它有機液體。
此外，有機液體一般包括被稱之為有機溶劑的物質，但在本發明中由于不作為溶劑發揮作用，因此稱為有機液體。
在使用有機液體制作的顆粒中，有機液體至少于微粉碎粉末彼此之間的接點處存在，并借助于該液體的交聯力而將微粉碎粉末彼此之間粘合在一起。此時，在微粉碎粉末彼此之間的接點處，其液體中實質上并不含有用于使微粉碎粉末彼此之間粘合的粘合劑等固相成分。但是，當為了提高粉碎性以及成形時的取向性而添加潤滑劑時，則容許該潤滑劑的固相成分在液體中存在。
使用有機液體制作的顆粒必須在預定的工序之前維持其形狀。一旦制作的顆粒不能維持其形狀，則因為微細而脫落的微細的一次合金粒子將粘合在顆粒周圍，從而降低顆粒的流動性。因此，作為本發明所使用的有機液體，優選不容易揮發的有機液體。于是，本發明優先使用20℃的飽和蒸氣壓為75mmHg(10.0kPa)以下的有機液體，更優選的是20℃的飽和蒸氣壓為20mmHg以下。進一步優選的是20℃的飽和蒸氣壓為5mmHg以下。
本發明所使用的有機液體為了維持顆粒，還需要賦予一次合金粒子之間以充分的粘合力。因此，優選特別指定有機液體的表面張力和粘度。有機液體優選的表面張力在20℃為20dyn/cm以上，更優選在20℃的表面張力為25dyn/cm以上，進一步優選在20℃的表面張力為30dyn/cm以上。另外，有機液體優選的粘度在20℃為0.35cp以上，更優選在20℃的粘度為1cp以上，進一步優選在20℃的粘度為2cp以上。
有機液體相對于微粉碎粉末的添加量并沒有特別的限制，但在有機液體的添加量過少時，不能確保足以在一次合金粒子之間產生液體交聯的液體量，因而難以實現顆粒化。另一方面，在有機液體的添加量過多時，在從得到的顆粒中去除有機液體的情況下，恐怕難以在預定的時間內去除有機液體。由此推薦有機液體相對于微粉碎粉末的添加量為1.5～15.0wt％。更優選的有機液體的添加量為2.5～10.0wt％，進一步優選的有機液體的添加量為2.5～8.0wt％。
另外，在形成顆粒時，可以使用第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分制作顆粒。在這種情況下，液體成分優選的是有機液體(第2有機液體)，但也可以使用例如水等有機液體以外的液體。水(20℃的飽和蒸氣壓＝17.5mmHg)有可能氧化一次合金粒子，但因為添加量少，進而可以使用氧化一次合金粒子的可能性小的純水等，因此，本發明容許有機液體以外的液體成分。
圖3表示各種有機液體的飽和蒸氣壓，以該值為基準可以選定第1和第2有機液體。例如，作為第1有機液體，可以使用含有蒎烯、萜烷、萜品醇的萜烯系化合物、丁基卡必醇醋酸酯、環己醇、乙二醇、丁基卡必醇、一縮二乙二醇、卡必醇、溶纖劑、丁基溶纖劑、丙酸酐。另外，作為第2有機液體，可以使用甲苯、二甲苯、乙醇、丙酮、甲基異丁甲酮、乙酸乙酯、甲基乙基甲酮、異丁醇、醋酸正丁酯、二丁基醚。不過，這完全是一種例示，并不確定本發明的范圍。例如，在作為第1有機液體例示的物質中，也可以構成第1有機液體和第2有機液體；在作為第2有機液體例示的物質中，也可以構成第1有機液體和第2有機液體。
在使用第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分制作顆粒的情況下，第1有機液體相對于微粉碎粉末的添加量優選設定為6.0wt％以下(但不包括0)。當沒有第1有機液體時，不容易借助于液體交聯形成顆粒，另一方面，當添加6.0wt％時，不能充分維持所形成的顆粒的形態，當添加量超過6.0wt％時，則成為磁特性降低的主要原因。因此，第1有機液體的添加量優選設定為6.0wt％以下(但不包括0)。另外，液體成分(第2有機液體)的添加量優選設定為15.0wt％以下(但不包括0)。當沒有液體成分(第2有機液體)時，則相對于微粉碎粉末難以賦予顆粒制作所需要的濕成分；當超過15.0wt％時，濕成分過多，需要耗費工時以去除液體成分(第2有機液體)。因此，液體成分(第2有機液體)的添加量優選設定為15.0wt％以下(但不包括0)。第1有機液體優選的添加量為4.0wt％以下(但不包括0)，液體成分(第2有機液體)優選的添加量為6.0～12.0wt％。
本發明不僅添加有機液體單體，除了有機液體以外，還容許添加若干有機粘合劑。
此時，作為所使用的構成粘合劑溶液的粘合劑，在使用聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇的同時，還使用醇作為溶劑。作為粘合劑溶液的溶劑，不用水而使用醇，由此在顆粒化時能夠抑制上述微粉碎粉末的氧含量的增加。
當通過造粒得到的顆粒的強度較弱時，則在磁場中成形時，不能充分獲得對模具的填充性的提高效果。在此，聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇的聚合度越高，則顆粒強度就越高。因此，本發明推薦使用聚合度為200以上的聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇。此外，200以上的聚合度是本發明優選的方式，并不是必須的要素。因為即使是聚合度不足200的聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇，如果增大其添加量，也能夠確保預定的顆粒強度。但是，當聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇的添加量增多時，在磁場中成形后，所進行的脫粘合劑的時間將增長等是必須加以考慮的，同時在脫粘合劑不充分的情況下，將導致殘留碳量的增加，從而對磁特性產生不良的影響。聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇優選的聚合度為500以上，進一步優選的聚合度為1000以上。
粘合劑溶液中的粘合劑的量相對于微粉碎粉末的量，優選設定為0.005～0.20wt％的范圍。因為不足0.005wt％時，不能得到添加粘合劑的效果；而在超過0.20wt％時，粘合力過強，從而在磁場中取向時難以進行取向。進一步優選的粘合劑的量為0.02～0.10wt％。
但是，聚乙烯醇為了在作為溶劑的醇中溶解，其皂化度優選為50mol％以下。從對醇的溶解性的角度考慮，聚乙烯醇更優選的皂化度為45mol％以下，進一步優選的皂化度為40mol％以下。
在本發明中作為溶劑使用的醇正如人們所熟知的那樣，是指鏈式或脂環族烴的氫原子被羥基OH置換的羥基化合物。其中，如果還考慮成本，則優先使用乙醇(ethanol)或者甲醇(methanol)。
在本發明中，以上得到的顆粒可以供給振動體處理，典型地可以供給振動篩處理。由轉動造粒得到的顆粒包括因相互粘合而成為大塊的顆粒、以及沒能成為顆粒大小適度的微細粉末。因此，通過用振動篩篩分該顆粒，可以將大塊顆粒破碎成適度尺寸的顆粒。另外，使微細粉末卷入其它的顆粒中，可以成為適度尺寸的顆粒。特別在顆粒中含有有機液體等液體時，該液體從顆粒表面滲出，粘合與之接觸的微細粉末而使其造粒，從而成為適度尺寸的顆粒。這樣地供給振動篩處理，可以整合顆粒粒徑而使之變小，并使粒度分布變窄。
振動篩可以使用一邊給予振動一邊能夠篩分粉體(顆粒)的常用的裝置。將顆粒投入到具有設置在振動篩裝置上的網狀水平面的預定容器內，借助于裝置上配置的振動設備使容器自動振動。這樣一來，顆粒在容器內的篩網上自由旋轉，粒度經整合后從篩網的網孔落下。篩網的網孔可以適當地加以選擇，例如為50～800μm，優選為100～500μm。此外，水平面也可以不像篩網那樣有網孔，而是具有沒有網孔的凹凸的水平面、或者平坦的水平面。顆粒即使只在平坦的水平面上旋轉，也能進行由旋轉產生的造粒，從而對粒徑進行整合。在本發明中，為了使顆粒的粒度分布更加狹窄且使資源得到有效利用，優選使所有的顆粒通過振動篩上設置的篩網的網孔，并將通過的顆粒完全用于后續的工序，但為了使其全部通過，某些場合在工序上需要耗費時間，因此，可以只使用通過篩網網孔的顆粒，或者也可以適當地混合并使用通過篩網網孔的顆粒與篩網上殘留的顆粒。
正如以上所敘述的那樣，也可以從供給振動篩處理過的顆粒中去除一部分或者全部的有機液體。另外，在使用第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分制作顆粒的情況下，則去除液體成分(第2有機液體)。
有機液體與以前的PVA等粘合劑相比，對磁特性的影響極小，且在后述的燒結工序中容易去除。但是，去除添加的全部有機液體是困難的，另一方面，為制作顆粒所添加的量實際上多于為形成顆粒所必需的最小限度的量。也就是說，制作顆粒時，有機液體需要賦予所有的一次合金粒子以濕成分，為此，所添加的有機液體量多于為構成和維持顆粒所必需的最低限度的有機液體量。于是，本發明在初期添加給予顆粒制作所必需的濕成分的量以制作顆粒之后，去除一部分或全部的有機液體，從而使有機液體在顆粒中的殘留量得以控制。此外，去除了全部有機液體的顆粒雖然處于干燥狀態，但由范德華力也能維持顆粒的形態。
另外，關于使用第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分以制作顆粒的方式，在制作顆粒時除了第1有機液體以外，還添加液體成分(第2有機液體)，由此給予所有的一次合金粒子以足夠進行顆粒制作的濕成分。為此，所添加的第1有機液體以及液體成分(第2有機液體)的量多于為維持顆粒所需要的最低限度的濕成分。于是，本發明將制作顆粒所必需的量作為第1有機液體以及液體成分(第2有機液體)的合計量而添加，在顆粒制作完成后，去除液體成分(第2有機液體)便可以控制殘留在顆粒中的有機液體(第1有機液體)。
用于去除有機液體以及液體成分的具體方法并沒有特別的限制，簡單有效的方法是在減壓氣氛中暴露顆粒而使其揮發。減壓氣氛也可以是在室溫下，但也可以設定為加熱的減壓氣氛，而且也可以設定為不減壓的加熱氣氛。當減壓氣氛的壓力過低時，有機液體的揮發不能充分進行。因此，本發明優選將減壓氣氛的壓力設定為10-1～10-5Torr(133×10-1Pa～133×10-5Pa)的范圍。但是，在加熱的減壓氣氛的情況下，在100～10-2Torr(133×100Pa～133×10-2Pa)的范圍就足夠了。此時的加熱溫度過低時，有機液體的揮發不能充分進行；反之在加熱溫度過高時，構成顆粒的一次合金粒子發生氧化而有可能招致磁特性的退化。因此，本發明將加熱溫度優選設定為40～80℃。
關于使用第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分制作顆粒的方式，簡單有效的方法是在減壓氣氛中暴露顆粒而使其揮發。在本發明中，由于液體成分(第2有機液體)的飽和蒸氣壓高于第1有機液體，所以通過調整減壓氣氛的壓力，便可以僅去除液體成分(第2有機液體)。減壓氣氛也可以是在室溫下，但也可以設定為加熱的減壓氣氛。另外，即使在大氣壓力下進行加熱，也可以進行液體成分(第2有機液體)的去除。
此外，去除液體的工序在上面的敘述中是在將顆粒供給振動篩處理之后實施的，但本發明并不局限于此，也可以在將顆粒供給振動篩處理之前進行。但是，在顆粒含有某種程度的液體的狀態下，供給振動篩處理更容易整合粒度。因此，在振動篩之前去除液體的情況下，優選的處理方法是不去除全部的液體、例如只去除第2有機液體，這樣使第1有機液體直接殘留下來而供給振動篩處理等，從而在顆粒中包含某種程度的有機液體。
如上所述，去除了有機液體和液體成分的顆粒在去除了一部分有機液體的情況下，借助于殘存的有機液體的液體交聯力和范德華力，可以維持顆粒的形態。另外，在完全去除有機液體的情況下，顆粒處于干燥狀態，由于只能借助于范德華力維持顆粒的形態，因此顆粒容易受到破壞。另外，在使用第1有機液體、以及比第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分制作顆粒的情況下，如果在去除液體成分(第2有機液體)的顆粒中殘留有第1有機液體，則容易維持顆粒的形態。另一方面，當顆粒中殘留的第1有機液體的量過多時，不能得到提高磁特性的效果。因此，本實施方式優選將顆粒中殘留的第1有機液體的量設定為6.0wt％以下(但不包括0)的范圍。更優選顆粒中殘留的第1有機液體的量為0.05～4.0wt％，進一步優選顆粒中殘留的第1有機液體的量為0.1～3.0wt％。以上優選的第1有機液體的量在使用1種有機液體制作顆粒時也同樣如此。
像以上那樣得到的顆粒狀的造粒粉供給磁場中成形。
顆粒對磁場中成形的模具具有優良的填充性。因此，能夠得到所期望的尺寸精度的成形體，同時在確保高的生產效率方面是有效的。尤其能夠以高精度且高效地制作薄壁形狀和復雜形狀的成形體。
磁場中成形的成形壓力可以設定為0.3～3ton/cm2(30～300MPa)的范圍。成形壓力從成形開始到成形結束，可以是恒定的，也可以是逐漸增加的或逐漸減少的，或者也可以是不規則變化的。成形壓力越低，則取向性越良好，但當成形壓力過低時，成形體的強度不足而在運送過程中產生問題，因此，考慮到這一點，要在上述范圍選擇成形壓力。采用磁場中成形得到的成形體的最終相對密度通常為50～60％。
外加的磁場可以設定為12～20kOe(960～1600kA/m)左右。通過外加這種程度的磁場，顆粒破壞而分解為一次合金粒子。外加磁場并不局限于靜磁場，也可以設定為脈沖磁場。另外，也可以并用靜磁場與脈沖磁場。
在采用由有機液體溶液化的粘合劑溶液制作顆粒的情況下，根據需要對成形體實施脫粘合劑處理，這是為了防止因碳殘留而引起磁特性的降低。脫粘合劑處理可以采用如下的方法進行，即在氫氣氛中將成形體于300～700℃的溫度范圍內保持0.25～3小時。通過該條件下的脫粘合劑處理，幾乎可以去除由聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇構成的粘合劑中含有的碳。
該脫粘合劑處理對于本發明并不是必須的，通過抑制添加的粘合劑量，可能省略脫粘合劑處理。在粘合劑量大致為0.20wt％以下的情況下，可能省略脫粘合劑處理。
在進行脫粘合劑處理的情況下，也可以將脫粘合劑處理和燒結作為分開的工序進行操作，但也可以將燒結的升溫過程用于脫粘合劑。例如，可以采用如下的方法進行脫粘合劑，即在氫氣氛下，將燒結的升溫過程中300～700℃的溫度范圍保持0.25～3小時。
其次，將成形體在真空中或不活潑氣體氣氛中進行燒結。燒結溫度需要根據組成、粉碎方法、平均粒徑和粒度分布等諸條件的不同進行調整，但在1000～1200℃進行1～10小時左右的燒結即可。
燒結后，可以對得到的燒結體實施時效處理。該工序是控制頑磁力的重要工序。在時效處理分2段進行的情況下，有效的方法是在800℃附近和600℃附近保持預定的時間。當在燒結后進行800℃附近的熱處理時，頑磁力得以增加，因此在混合法中是特別有效的。另外，600℃附近的熱處理可大大增加頑磁力，因此在進行1段時效處理的情況下，可以實施600℃附近的時效處理。
下面就適用本發明的稀土類燒結磁體進行說明。
本發明特別優選適用于R-T-B系燒結磁體。
該R-T-B系燒結磁體含有25～37wt％的稀土類元素(R)。在此，本發明的R具有包含Y的概念，因此，可以從Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu之中選擇1種、2種或更多種。當R量不足25wt％時，則成為R-T-B系燒結磁體之主相的R2T14B相的生成不充分，從而析出具有軟磁性的α-Fe等，導致頑磁力的顯著降低。另一方面，當R超過37wt％時，則作為主相的R2T14B相的體積比率降低，從而剩余磁通密度下降。另外，R與氧反應，隨著含有的氧量的增加，對產生頑磁力有效的R富集相減少，從而招致頑磁力的降低。因此，R的量設定為25～37wt％，優選的R量為28～35wt％，進一步優選的R量為29～33wt％。
另外，適用本發明的R-T-B系燒結磁體含有0.5～4.5wt％的硼(B)。當B不足0.5wt％時，不能獲得高的頑磁力；另一方面，當B超過4.5wt％時，則剩余磁通密度有下降的傾向。因此，B的上限設定為4.5wt％。優選的B量為0.5～1.5wt％，進一步優選的B量為0.8～1.2wt％。
適用本發明的R-T-B系燒結磁體可以含有2.0wt％以下(不含0)的Co，優選可以含有0.1～1.0wt％，進一步優選可以含有0.3～0.7wt％。Co形成與Fe同樣的相，對居里溫度的提高以及晶界相的耐蝕性的提高是有效的。
另外，適用本發明的R-T-B系燒結磁體可以在0.02～0.5wt％的范圍含有Al以及Cu之中的1種或2種。通過在該范圍使其含有Al以及Cu之中的1種或2種，所得到的燒結磁體的高頑磁力化、高耐蝕性化以及溫度特性的改善成為可能。在添加Al的情況下，優選的Al量為0.03～0.3wt％，進一步優選的Al量為0.05～0.25wt％。另外，在添加Cu的情況下，優選的Cu量為0.15wt％以下(不含0)，進一步優選的Cu量為0.03～0.12wt％。
適用本發明的R-T-B系燒結磁體容許含有其它元素。例如可以使其適當含有Zr、Ti、Bi、Sn、Ga、Nb、Ta、Si、V、Ag、Ge等元素。另一方面，優選竭力降低氧、氮、碳等雜質元素。特別是對磁特性有害的氧，其量優選設定為5000ppm以下，進一步優選設定為3000ppm以下。因為在氧量較多時，作為非磁性成分的稀土類氧化物相增多，從而使磁特性降低。
優選將本發明適用于R-T-B系燒結磁體，但也可以將本發明適用于其它稀土類燒結磁體。例如，也可以將本發明適用于R-Co系燒結磁體。
R-Co系燒結磁體含有R和選自Fe、Ni、Mn、Cr之中的1種以上的元素以及Co。在這種情況下，優選為進一步含有Cu或選自Nb、Zr、Ta、Hf、Ti、V之中的1種以上的元素，特別優選含有Cu和選自Nb、Zr、Ta、Hf、Ti、V之中的1種以上的元素。在它們當中，特別存在Sm與Co的金屬間化合物，優選以Sm2Co17金屬間化合物為主相、在晶界存在以SmCo5系為主體的副相。具體的組成可以根據制造方法以及所要求的磁特性等進行適當地選擇。例如優選的組成為，R∶20～30wt％，特別為22～28wt％左右；Fe、Ni、Mn、以及Cr之中的1種以上1～35wt％左右；Nb、Zr、Ta、Hf、Ti、以及V之中的1種以上0～6wt％，特別為0.5～4wt％左右；Cu0～10wt％，特別為1～10wt％左右；Co余量。
以上提及了R-T-B系燒結磁體、R-Co系燒結磁體，但本發明并不妨礙對其它稀土類燒結磁體的適用。
實施例<第1實施例>
采用帶坯連鑄法制作原料合金，其所具有的組成為26.5wt％Nd-5.9wt％Dy-0.25wt％Al-0.5wt％Co-0.07wt％Cu-1.0wt％B-余量Fe。
接著進行氫粉碎處理，即在室溫下使原料合金吸收氫，然后在Ar氣氛中進行600℃×1小時的脫氫。
在實施過氫粉碎處理的合金中，混合0.05～0.1％有助于提高粉碎性以及成形時的取向性的潤滑劑。潤滑劑的混合例如采用諾塔混合器(Nauta mixer)進行5～30分鐘左右即可。然后，用噴射式粉碎機得到平均粒徑為5.0μm的微粉碎粉末。
對于以上的微粉碎粉末，按照圖4所示的量添加圖4所示的各種有機液體，然后用乳缽進行充分的混煉。由該混煉物按如下的方法制作顆粒。隔開預定的間隔，在上下方向配置50網目的篩子(第1篩)與83網目的篩子(第2篩)。此外，第1篩位于上側。將得到的混煉物裝載在第1篩上，然后使第1篩以及第2篩均振動預定的時間。振動結束后，取出第2篩上殘留的顆粒。該顆粒根據第1篩以及第2篩的網孔尺寸，具有180～300μm的粒徑。按照以下的方法，就得到的顆粒進行了休止角的測定。其結果一并示于圖4中。此外，圖4也一并示出了顆粒化之前的微粉碎粉末(比較例1)的休止角。此外，圖5表示制作當中的若干種顆粒的外觀的SEM照片。
休止角的測定方法在φ60mm的圓形工作臺上，從一定的高度通過篩而使顆粒一點一點地落下。直至顆粒堆崩潰之前，停止顆粒的供給。測定圓形工作臺上形成顆粒堆的底角。使圓形工作臺每次作120°旋轉，對合計3個部位測定底角的角度，取其平均值作為休止角。
將得到的顆粒進行磁場中成形。具體地說，在15kOe的磁場中，以1.4ton/cm2的壓力進行成形，從而得到成形體。
實施例7以及比較例1的成形體的SEM照片如圖6所示。圖6(a)是實施例7的成形體的SEM照片，圖6(b)是比較例1的成形體的SEM照片。正如圖6(a)所示的那樣，使用有機液體進行顆粒化的顆粒所形成的成形體與微粉碎粉末不進行顆粒化而形成的成形體(參照圖6(b))相比較，為空隙較少的、致密的成形體。
將得到的成形體在真空中或者在Ar氣氛中升溫到1080℃，保持4小時以進行燒結。接著對得到的燒結體實施800℃×1小時和560℃×1小時(均在Ar氣氛中)的2段時效處理。
所得到的燒結體的磁特性的測定結果如圖4所示。此外，圖4一并示出了比較例1的燒結磁體和比較例2的燒結磁體的磁特性，其中比較例1是微粉碎粉末不進行顆粒化而與上述同樣實施磁場中成形、燒結以及時效處理所得到的燒結磁體，比較例2是噴射并干燥含有作為粘合劑的聚苯乙烯的料漿而得到的顆粒與上述同樣實施磁場中成形、燒結以及時效處理所得到的燒結磁體。此外，比較例2未進行脫粘合劑處理。
如圖4所示，微粉碎粉末的休止角為60°，與此相對照，通過使用有機液體進行顆粒化，其流動性得以提高，可以得到50°以下的休止角。另外還發現由使用有機液體的顆粒制作的燒結磁體與微粉碎粉末在磁場中成形所得到的燒結磁體(比較例1)具有同等的磁特性。特別在由使用PVA等粘合劑的顆粒制作燒結磁體的情況下，正如從比較例2可以看到的那樣，如果不進行脫粘合劑處理，則磁特性明顯下降，因而可以簡化制造工序且獲得高磁特性的本發明的效果是顯著的。
其次，使用乙醇作為有機液體，確認其添加量所產生的影響。其結果示于圖7。如圖7所示，作為有機液體的乙醇的添加量過少時，則用于制作顆粒的濕成分不足，殘存著相當多的沒有形成顆粒的微粉碎粉末。這樣，當有機液體的添加量少時，則顆粒制作的效率下降。另外，作為有機液體的乙醇的添加量過多時，則有可能產生裂紋，但通過去除濕成分，該裂紋能夠得以避免。并且從圖7中可知，作為有機液體的乙醇的添加量越多，休止角越小，流動性就越高，從而可以提高成形體的強度。根據以上的結果，第1實施例中有機液體的添加量優選設定為1.5～12.0wt％，更優選設定為2.5～8.0wt％，進一步優選設定為2.5～6.0wt％。此外，成形體強度使用20mm×18mm×6mm的成形體，采用3點彎曲試驗進行測定。
作為使用流動性良好的顆粒的優點，可以列舉出粉體容易對窄口的模具進行填充。為了確認這一點，進行了加料器試驗。在通常的批量生產工序中，為了向模具供給粉體而使用加料器這一裝置。該加料器是在模具上方沿水平方向做往復運動的箱體，在箱體的下部開設有供料孔。其結構是在箱體中保存有一定量的粉體，當該箱體往復運動時，從箱體下部的供料孔向模具內部落入粉體。流動性越好的粉體，通過一定次數的往復運動而落入越多的粉體。于是，擬合模具模腔開設了3mm×20mm的空隙，使采用有機液體的顆粒在其上部做往復運動。往復運動的速度設定為0.4m/s，測定了經5次往復從上述空隙落下的粉體的重量。以5次往復作為1次測定的對象，反復進行15次的測定。所使用的粉體是沒有顆粒化的上述微粉碎粉末(比較例1)、以及采用有機液體(實施例1、實施例7)的顆粒。其測定結果如圖8所示，可以確認通過使用顆粒，能夠提高對模具模腔的填充性。
<第2實施例>
對于與第1實施例同樣制作的微粉碎粉末，添加6wt％的圖9所示的各種有機液體，然后與第1實施例同樣制作顆粒。對于得到的顆粒，與第1實施例同樣地測定了休止角。其結果一并示于圖9。此外，圖9也一并示出了顆粒化前的微粉碎粉末的休止角。將以上得到的顆粒在具有圖9所示的真空度的減壓氣氛(室溫)中暴露20～300分鐘。
將得到的顆粒與第1實施例同樣進行磁場中成形，從而得到成形體。
對于得到的成形體，以與第1實施例同樣的條件實施燒結以及2段時效處理。
得到的燒結磁體的磁特性的測定結果如圖9所示。此外，圖9一并示出了比較例3的燒結磁體和比較例4的燒結磁體的磁特性，其中比較例3是微粉碎粉末不進行顆粒化而與上述同樣實施磁場中成形、燒結以及時效處理所得到的燒結磁體，比較例4是噴射并干燥含有作為粘合劑的聚苯乙烯的料漿而得到的顆粒與上述同樣實施磁場中成形、燒結以及時效處理所得到的燒結磁體。
如圖9所示，微粉碎粉末的休止角為60°，與此相對照，通過使用有機液體進行顆粒化，其流動性得以提高，可以得到50°以下的休止角。另外還發現由使用有機液體的顆粒制作的燒結磁體與微粉碎粉末在磁場中成形所得到的燒結磁體具有同等的磁特性。特別在由使用PVA等粘合劑的顆粒制作燒結磁體的情況下，正如從比較例4可以看到的那樣，如果不進行脫粘合劑處理，則磁特性明顯下降，因而可以簡化制造工序且獲得高磁特性的本發明的效果是顯著的。
另外，如圖9所示，在一次制作顆粒后，于減壓氣氛中暴露，由此能夠抑制殘留的有機液體的量，同時能夠使磁特性得以提高。
其次，添加4wt％的萜品醇作為有機液體，并在55℃、10-1Torr的減壓氣氛中暴露顆粒，除此以外，與上述同樣地制作燒結體磁體，并測定了磁特性，其結果如圖10所示。此外，改變在減壓氣氛中的暴露的時間，由此調整有機液體的殘留量。
如圖10所示，通過加熱，即使在10-1Torr左右的低真空氣氛中，也能夠控制有機液體的殘留量。另外，萜品醇的殘留量即使為0.06wt％左右，也能夠維持顆粒的形態，可以使休止角為50°以下。
其次，使用乙醇作為有機液體，確認其添加量所產生的影響。其結果示于圖11。如圖11所示，作為有機液體的乙醇的添加量過少時，則用于制作顆粒的濕成分不足，殘存著相當多的沒有形成顆粒的微粉碎粉末。當有機液體的添加量少時，則顆粒制作的效率下降。另外，作為有機液體的乙醇的添加量過多時，則產生如下的不良現象因濕成分過多而延長乙醇的去除時間，或者如果不降低減壓的壓力，則因濕成分過多而在成形后產生裂紋。另外，由圖11可知作為有機液體的乙醇的添加量越多，休止角越小，流動性就越高，從而可以提高成形體的強度。此外，成形體強度使用20mm×18mm×6mm的成形體，采用3點彎曲試驗進行測定。根據以上的結果，對于第2實施例的有機液體的添加量，優選設定為1.5～15.0wt％，更優選設定為2.5～10.0wt％，進一步優選設定為2.5～8.0wt％。
<第3實施例>
對于與第1實施例同樣制作的微粉碎粉末，添加圖12所示的各種有機液體6wt％，然后與第1實施例同樣地制作顆粒。
接著，在具有圖12所示的真空度的減壓氣氛(室溫)中，將所制作的顆粒暴露30～360分鐘，使有機液體完全揮發，直到有機液體的含量達到檢測極限以下，大概為0％，從而顆粒處于干燥狀態。
對于使有機液體揮發后的顆粒，與第1實施例同樣地測定了休止角。其結果一并示于圖12。此外，圖12也一并示出了顆粒化之前的微粉碎粉末的休止角。
將得到的顆粒與第1實施例同樣地進行磁場中成形，從而得到成形體。
對于得到的成形體，以與第1實施例同樣的條件實施燒結以及2段時效處理。
得到的燒結磁體的磁特性的測定結果如圖12所示。此外，圖12一并示出了比較例5的燒結磁體和比較例6的燒結磁體的磁特性，其中比較例5是微粉碎粉末不進行顆粒化而與上述同樣實施磁場中成形、燒結以及時效處理所得到的燒結磁體，比較例6是噴射并干燥含有作為粘合劑的聚苯乙烯的料漿而得到的顆粒與上述同樣實施磁場中成形、燒結以及時效處理所得到的燒結磁體。
如圖12所示，比較例5的微粉碎粉末的休止角為60°，與此相對照，使用有機液體進行顆粒化后處于干燥狀態的顆粒，其休止角為53°以下，從而流動性得以提高。另外還發現由使用有機液體的顆粒制作的燒結磁體與微粉碎粉末在磁場中成形所得到的燒結磁體具有同等的磁特性。特別在由使用PVA等粘合劑的顆粒制作燒結磁體的情況下，正如從比較例6可以看到的那樣，如果不進行脫粘合劑處理，則磁特性明顯下降，因而可以簡化制造工序且獲得高磁特性的本發明的效果是顯著的。
其次，作為有機液體，分別添加6wt％的圖13所示的有機液體，與上述同樣地形成顆粒，并將該顆粒暴露在55℃、10-1Torr的減壓氣氛中，待完全去除(檢測極限值以下)有機液體后，與上述同樣地制作燒結體磁體，測定休止角和磁特性。其結果如圖13所示。此外，調整在減壓氣氛中的暴露時間，以完全去除有機液體。
如圖13所示，可知通過加熱，即使在10-1Torr左右的低真空氣氛中，也能夠將完全去除有機液體的顆粒的休止角設定為53°以下，而且具有與微粉碎粉末經磁場成形所得到的燒結磁體同等的磁特性。
其次，使用乙醇作為有機液體，確認其添加量所產生的影響。其結果示于圖14。如圖14所示，作為有機液體的乙醇的添加量過少時，則用于制作顆粒的濕成分不足，殘存著相當多的沒有形成顆粒的微粉碎粉末，導致顆粒制作效率下降。另外，乙醇的添加量過多時，則因濕成分過多而延長乙醇的去除時間，或者如果不降低減壓的壓力，則不能完全去除乙醇。根據以上的結果，有機液體的添加量優選設定為1.5～15.0wt％，更優選設定為2.5～10.0wt％，進一步優選設定為2.5～8.0wt％。
與第1實施例同樣，使用甲苯作為有機液體而進行顆粒化后，對于使有機液體完全揮發的顆粒(實施例25)以及不進行顆粒化的上述微粉碎粉末(比較例5)也同樣進行加料器試驗。測定結果如圖15所示，可以確認通過使用顆粒，能夠提高對模具模腔的填充性。
<第4實施例>
如圖16所示，對于與第1實施例同樣制作的微粉碎粉末，按照圖16所示的量添加第1有機液體(萜品醇)和第2有機液體(甲苯)后，用乳缽進行充分的混煉。采用該混煉物與第1實施例同樣地制作顆粒。將這些顆粒在1.0Torr的氣氛下保持10～120分鐘。然后，與第1實施例同樣地測定了顆粒的休止角。其結果一并示于圖16。此外，圖16也一并示出了顆粒化之前的微粉碎粉末的休止角(圖16的最下邊)。
將得到的顆粒與第1實施例同樣進行磁場中成形，從而得到成形體。
對于得到的成形體，以與第1實施例同樣的條件實施燒結以及2段時效處理。
得到的燒結磁體的磁特性的測定結果如圖16所示。此外，圖16一并示出了微粉碎粉末不進行顆粒化而與上述同樣實施磁場中成形、燒結、以及時效處理所得到的燒結磁體的磁特性(圖16的最下邊)。
如圖16所示，微粉碎粉末的休止角為60°，與此相對照，通過使用有機液體進行顆粒化，其休止角為50°以下，從而可以提高流動性。另外還發現由使用有機液體的顆粒制作的燒結磁體與微粉碎粉末在磁場中成形所得到的燒結磁體具有同等的磁特性。
在一次制作顆粒后，于減壓氣氛中暴露，由此能夠去除作為第2有機液體的甲苯，同時能夠使磁特性得以提高。此外，對在減壓氣氛中暴露后的萜品醇和甲苯的殘存量進行了確認，結果可知萜品醇的添加量幾乎直接殘存下來，而甲苯完全被揮發掉。
除了使用圖17所示的有機液體(第1有機液體、第2有機液體)以外，與上述同樣地得到燒結磁體，并與上述同樣地對休止角和磁特性進行了評價。其結果如圖17所示。
與第1實施例1同樣進行加料器試驗。使用的粉體是沒有進行顆粒化的微粉碎粉末以及使用有機液體的顆粒。測定結果如圖18所示，可以確認通過使用顆粒，能夠提高對模具模腔的填充性。
<第5實施例>
將與第1實施例同樣制作的微粉碎粉末裝入造粒裝置的容器內，為了防止氧化，在容器內充滿氮氣。此時，造粒裝置使用圖1所示的立式裝置(實施例29～38、容器容積為4升)、以及圖2所示的臥式裝置(實施例39～44、容器容積為1.5升)。
然后，以預定的速度轉動造粒裝置的主旋轉葉片，攪拌微粉碎粉末。進而使輔助旋轉葉片旋轉。作為有機液體，使用萜品醇作為第1有機液體、使用乙醇作為第2有機液體，用噴嘴以預定時間(液體投入時間t1)分別往容器內添加圖19所示的量。
在添加完所有的有機液體后，為了使有機液體與微粉碎粉末溶合，使主旋轉葉片和輔助旋轉葉片繼續旋轉一定時間(細磨時間t2)。然后，停止主旋轉葉片和輔助旋轉葉片，將造粒物從容器中取出。
接著使取出的顆粒(造粒物)中含有的第2有機液體蒸發。為了防止微粉碎粉末的氧化，蒸發使用真空容器，在減壓氣氛中使其蒸發。
另外，使取出的顆粒(造粒物)中含有的第2有機液體蒸發后，進而使第1有機液體蒸發。(實施例38)。
作為比較例，也進行轉動流動層造粒。轉動流動層造粒通過氮氣噴射流制作出流動層，并通過沿垂直于地面的方向旋轉的旋轉葉片而產生旋轉(比較例7和8)。
圖20表示所制作的顆粒的外觀SEM照片。
如圖20所示，采用轉動流動層式造粒的比較例7和8，除了顆粒以外，還混合存在大量粉末，與此相對照，采用臥式旋轉式造粒的實施例30和31，可以說幾乎沒有與粉末混合存在，顆粒能良好地形成，而且能夠確保較大的產額。
對于使有機液體揮發后的顆粒，與第1實施例同樣地測定了休止角，其結果一并示于圖19。此外，圖19也一并示出了顆粒化前的微粉碎粉末的休止角(比較例9)。
其次，將得到的顆粒與第1實施例同樣進行磁場中成形，從而得到成形體。
對于得到的成形體，以與第1實施例同樣的條件實施燒結以及2段時效處理。
得到的燒結磁體的磁特性的測定結果如圖19所示。此外，圖19一并示出了比較例7、8的燒結磁體、比較例9的燒結磁體以及比較例10的燒結磁體的磁特性，其中比較例7、8是由轉動流動層造粒得到的顆粒與上述同樣實施磁場中成形、燒結、以及時效處理而得到的燒結磁體，比較例9是微粉碎粉末未經顆粒化而與上述同樣實施磁場中成形、燒結、以及時效處理所得到的燒結磁體，比較例10是噴射并干燥含有0.5wt％的作為粘合劑的PVA的料漿而得到的顆粒與上述同樣實施磁場中成形、燒結以及時效處理所得到的燒結磁體。
如圖19所示，使用有機液體、且采用轉動方式造粒的顆粒能夠將休止角設定為57°以下；而且有機液體的添加只要不花費較長時間(大約450秒以內)，便能夠將休止角設定為53°以下(實施例29～33、35～44)；再者，根據第1有機液體和第2有機液體的添加量的不同，能夠將休止角設定為48°以下(實施例29～33、36、37、40、41、43、44)。另外，在與實施例32同樣的條件下，即使對于不僅去除第2有機液體而且還去除第1有機液體的實施例38，也能夠將休止角設定為50°以下，而且能夠得到比實施例32更高的磁特性。這樣，對于使用有機液體且采用轉動方式造粒的顆粒，比較例9的微粉碎粉末的休止角為60°，與此相對照，卻可以提高流動性。另外還發現由使用有機液體且采用轉動方式造粒的顆粒所制作的燒結磁體，與微粉碎粉末經磁場中成形所得到的燒結磁體具有同等的磁特性。另外，特別在由使用PVA等粘合劑的顆粒制作燒結磁體的情況下，正如從比較例10可以看到的那樣，如果不進行脫粘合劑處理，則磁特性明顯下降，因而可以簡化制造工序且獲得高磁特性的本發明的效果是顯著的。
<第6實施例>
將與第1實施例同樣制作的微粉碎粉末裝入造粒裝置的容器內，為了防止氧化，在容器內充滿氮氣。此時，造粒裝置使用圖1所示的立式裝置(容器容積為4升)、以及圖2所示的臥式裝置(容器容積為1.5升)。
然后，以預定的速度轉動造粒裝置的主旋轉葉片，攪拌微粉碎粉末。進而使輔助旋轉葉片旋轉。粘合劑溶液的構成是使用聚乙烯醇縮丁醛作為粘合劑，并將聚乙烯醇縮丁醛分散在作為溶劑的乙醇中。使用噴嘴以預定的時間將該粘合劑溶液添加到容器內，使其分別達到圖21所示的濃度。
在添加完所有的粘合劑溶液后，為了使粘合劑溶液與微粉碎粉末溶合，使主旋轉葉片和輔助旋轉葉片繼續旋轉一定時間。然后，停止主旋轉葉片和輔助旋轉葉片，將造粒物從容器中取出。
接著使取出的顆粒(造粒物)中含有的粘合劑溶液中的乙醇蒸發。為了防止微粉碎粉末的氧化，蒸發使用真空容器，在減壓氣氛中使其蒸發。
為了進行比較，采用擠出造粒法、轉動流動層造粒法、以及噴霧干燥法制作了顆粒。擠出造粒法就是將一次合金粉制成膏糊，并采用螺桿將該膏糊從微孔中擠出(比較例11)。轉動流動層法就是通過氮氣噴射流制作出流動層，并通過沿垂直于地面的方向旋轉的旋轉葉片而產生旋轉，從而制作出顆粒(比較例12和13)。噴霧干燥法就是作為粘合劑以圖21所示的濃度使用聚乙烯醇縮丁醛，作為溶劑使用乙醇，從而制作出顆粒(比較例14和15)。
圖22和23表示所制作的顆粒的外觀SEM照片。
如圖22(a)所示，用旋轉法造粒的實施例2，形成出了良好的顆粒。另外，如圖22(b)所示，用擠出造粒法制作的顆粒也同樣能夠形成良好的顆粒。與此相對照，如圖23(a)所示，在用轉動流動層方式造粒的情況下，除了顆粒以外，還混合存在大量粉末。另外，如圖23(b)所示，用噴霧干燥法制作的顆粒與前者3種造粒法相比，其粒徑格外細小。
另外，對得到顆粒的顆粒強度進行了測定，測定用顆粒強度測定器進行。其方法是對一個顆粒施加載荷，在顆粒因破壞而使載荷釋放之前，將所施加的最大載荷作為測定值P，由其顆粒粒徑d并根據下式計算出顆粒強度。其結果一并示于圖21。
顆粒強度St＝2.8P/(π×d2)如圖21所示，可知使用轉動造粒法的實施例46和47，與擠出造粒法、轉動流動層造粒法相比，其顆粒強度得到大幅度提高。特別是實施例46，以采用其它造粒法制作顆粒本身很困難的這樣少量的粘合劑，就可以制作出高顆粒強度的顆粒。
再者，與第1實施例同樣就顆粒進行了休止角的測定，其結果一并示于圖21。此外，圖21也一并示出顆粒化前的微粉碎粉末的休止角(比較例16)。
其結果發現采用轉動造粒法的實施例46和47，其休止角達到47°以下，與轉動流動層造粒法和噴霧干燥造粒法相比，具有較高的的流動性。
其次，將得到的顆粒與第1實施例同樣進行磁場中成形，從而得到成形體，然后就得到的成形體的強度進行了測定。
對于得到的成形體，并就由采用擠出造粒法和噴霧干燥法制作的顆粒所形成的比較例13～15的成形體，進行了脫粘合劑處理。
對于得到的成形體，以與第1實施例同樣的條件實施燒結以及2段時效處理。
得到的燒結磁體的磁特性的測定結果如圖21所示。此外，為了進行比較，圖21也一并示出了采用轉動流動層造粒法、擠出造粒法、以及噴霧干燥法得到的顆粒與上述同樣實施磁場中成形、燒結、以及時效處理而得到的燒結磁體的磁特性。
如圖21所示，可知由使用粘合劑溶液且采用轉動造粒法制造的顆粒所制作的燒結磁體，與微粉碎粉末在磁場中成形所得到的燒結磁體具有同等的磁特性。
這樣采用轉動造粒法制作的顆粒具有高流動性和充分的顆粒強度，能夠用于制作具有高磁特性的燒結磁體。而且與其它造粒法相比較，能夠以少量的粘合劑形成這樣的顆粒，且可能省略脫粘合劑處理，從而具有非常大的工程效果。
<第7實施例>
將與第1實施例同樣制作的微粉碎粉末裝入造粒裝置的容器內，為了防止氧化，在容器內充滿氮氣。造粒裝置使用圖2所示的臥式裝置(容器容積為1.5升)。
然后，以預定的速度轉動造粒裝置的主葉片，攪拌微粉碎粉末。進而使輔助葉片旋轉。作為有機液體，用噴嘴以預定的時間往容器內相對于4000g微粉碎粉末添加80g萜品醇(第1有機液體)和270g乙醇(第2有機液體)。
在添加完所有的有機液體后，為了使有機液體與微粉碎粉末溶合，使主葉片和輔助葉片繼續旋轉一定時間。然后，停止主葉片和輔助葉片，將造粒物從容器中取出。
接著使取出的顆粒(造粒物)中含有的第2有機液體即乙醇蒸發而去除。為了防止微粉碎粉末的氧化，蒸發使用真空容器，在減壓氣氛中使其蒸發。這樣一來，將已經去除乙醇的顆粒供給振動篩處理。作為振動篩，使用的是電動篩(ニツト-公司制造AFN-300，(2800rpm))。該振動篩使用不帶網孔的不銹鋼制容器，使顆粒振動1分鐘而得到實施例48的顆粒。另外，該振動篩使用網孔為500μm的篩網，使顆粒振動1分鐘而得到實施例49的顆粒。另外，振動篩使用網孔為500μm的篩網，使上述乙醇去除之前的、也就是含有乙醇以及萜品醇的顆粒振動1分鐘，然后以上述同樣的方法去除乙醇而得到實施例50的顆粒。
另外，作為比較例17，得到了不供給振動篩處理且去除了乙醇的顆粒。
為了調查得到的實施例48～50以及比較例17的粒度分布，盡量不對顆粒施以振動，只施加使顆粒通過網孔的最低限度的力，一點一點地進行篩分，結果如圖24的曲線圖所示。
如圖24所示，比較實施例48以及比較例17，可知即使沒有篩網的網孔，僅使其振動也可以通過旋轉而制造出顆粒，并減少微粉。從實施例49可知，在使用具有網孔的振動篩的情況下，粒度分布變得更窄，顆粒集中于預定的粒度。一般認為其原因在于由于振動篩的振動，顆粒在篩網上旋轉，其結果是造粒得以進一步進行。另外，由于造粒成500μm以下的顆粒要通過篩網，所以也不會因旋轉而使其粗大化。而且還知道，將干燥前的顆粒供給振動篩處理而進行造粒的實施例50，其粒度分布比實施例49更加狹窄，顆粒集中于預定的粒度。當將這樣含有液體的顆粒供給振動篩處理時，則在轉動作用下，微粉因粘附在顆粒上而得以減少。另外，過大的顆粒因振動而破壞，成為更小的大小適度的顆粒。由這些結果可以認為，粒度分布變窄。
圖25表示實施例49、實施例50、以及比較例17的500μm以下的顆粒外觀的SEM照片。圖25清楚地表明適用振動篩的實施例49、實施例50的顆粒的微粉較少。干燥前供給振動篩處理的實施例50也許由于液體量特別多，因此顆粒更圓一些，粒徑小且粒度整齊。與實施例1同樣測定了這些試料的休止角，結果比較例17為50.7°，與此相對照，實施例49為48.3°、實施例50為44.8°，可知通過使用振動篩，使微粉減少且流動性提高。
其次，作為有機液體，相對于微粉碎粉末4000g，使用萜品醇20g和乙醇300g，除此以外分別與實施例48～50以及比較例17同樣得到實施例51～53以及比較例18的顆粒。并對所得到的實施例51～53以及比較例18的顆粒的休止角進行了測定。
另外，按以下要領測定了對模具模腔的填充偏差。在磁場中成形機上安裝開口部為15mm×4mm的模具，用加料器供給顆粒，對模具平滿地填充。該加料器是在模具上方沿水平方向做往復運動的箱體，在箱體的下部開設有供料孔。其結構是在箱體中保存有一定量的粉體，當該箱體往復運動時，從箱體下部的供料孔向模具內部落入粉體。流動性越好的粉體，通過一定次數的往復運動而落入越多的粉體。如上所述，將顆粒填充到模具中后，以15kOe的磁場、1.4ton/cm2的壓力進行成形，從而得到成形體。測定了所得到的成形體的重量。對于各種顆粒，進行磁場中成形50次，以各成形體重量的標準偏差σ除以平均重量所得到的值σ/ave乘以100倍，所得到的值即為填充偏差(％)。此外，通過除以平均重量，可以使體積密度不同的各種顆粒的填充量標準化。
另外，也就由實施例51～53以及比較例18的顆粒構成的成形體的強度進行了測定。關于成形體強度，是稱量各顆粒10g、填充到具有18mm×20mm的開口部的模具內，以與上述同樣的條件進行磁場中成形，由3點彎曲試驗法測定抗彎強度。
此外，將以上得到的成形體在真空中或者Ar氣氛中升溫到1080℃且保持4小時以進行燒結。接著，對得到的燒結體實施800℃×1小時和560℃×1小時(均在Ar氣氛中)的2段時效處理。
實施例51～53以及比較例18的休止角、填充偏差以及燒結磁體的磁特性的測定結果如圖26所示。此外，圖26還示出了作為原材料的如下的燒結磁體，該燒結磁體是使用不進行用于形成顆粒的造粒、且不供給篩處理的與實施例51～53材料同樣的微粉碎粉末，進行成形和燒結而得到的。
如圖26所示，可知上述原材料當然不用說，供給振動篩處理的實施例51～53的休止角甚至小于比較例18，從而具有較高的流動性。特別地在含有液體的狀態下，將顆粒供給篩處理的實施例53的休止角最小。而且還知道，休止角的值越小、流動性越好的粉，越容易填充到模具中，其結果，填充偏差也越小。另外，實施例53在磁特性方面也比比較例18、實施例51和52優良。此外，與比較例18、實施例51～53相比，原材料的磁特性盡管較高，但休止角太大，流動性不良，因而填充偏差顯著增大。
權利要求
1.一種稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括相對于預定組成的一次合金粒子添加有機液體而得到混合物的工序；以及用所述混合物制作所述一次合金粒子被所述有機液體粘合的顆粒的工序。
2.根據權利要求1所述的稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于相對于所述一次合金粒子，添加1.5～15.0wt％的所述有機液體。
3.根據權利要求1所述的稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于所述有機液體在20℃的飽和蒸氣壓為75mmHg以下，20℃的表面張力為20dyn/cm以上，20℃的粘度為0.35cp以上。
4.根據權利要求1所述的稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于去除所述顆粒中含有的所述有機液體的一部分或全部。
5.根據權利要求1所述的稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于相對于所述一次合金粒子，添加第1有機液體、以及比所述第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分而得到所述混合物。
6.根據權利要求5所述的稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于所述液體成分為比所述第1有機液體的飽和蒸氣壓高的第2有機液體。
7.根據權利要求6所述的稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于相對于所述一次合金粒子，添加大于0wt％但不超過6.0wt％的所述第1有機液體、以及大于0wt％但不超過15.0wt％的所述第2有機液體。
8.根據權利要求5所述的稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于具有在減壓氣氛中暴露所述顆粒的工序。
9.一種稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括將預定組成的一次合金粒子被有機液體粘合的顆粒投入到模具模腔的工序，對所述顆粒外加磁場且進行加壓成形而得到成形體的工序，以及燒結所述成形體的工序。
10.根據權利要求9所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于在所述顆粒中，相對于所述一次合金粒子，添加1.5～15.0wt％的所述有機液體。
11.根據權利要求9所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述有機液體在20℃的飽和蒸氣壓為75mmHg以下，20℃的表面張力為20dyn/cm以上，20℃的粘度為0.35cp以上。
12.根據權利要求9所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述顆粒的休止角為53°以下。
13.根據權利要求9所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述一次合金粒子具有包含R2T14B相的組成，且平均粒徑為2.5～6μm；其中R為選自稀土類元素之中的1種、2種或更多種元素，所述稀土類元素是含有釔的概念；T為含有Fe、或Fe和Co的選自過渡金屬元素之中的1種、2種或更多種元素。
14.根據權利要求9所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于從所述顆粒中去除所述有機液體后，將所述顆粒投入到所述模具模腔中。
15.根據權利要求14所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于從所述顆粒中去除所述有機液體的一部分。
16.根據權利要求14所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于去除所述有機液體直至所述顆粒處于干燥狀態。
17.根據權利要求14所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于通過在減壓氣氛中暴露所述顆粒來去除所述有機液體。
18.根據權利要求14所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于通過將所述顆粒暴露在加熱至預定溫度的氣氛中來去除所述有機液體。
19.根據權利要求9所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述有機液體含有第1有機液體、以及與所述第1有機液體不同的第2有機液體；從所述顆粒中完成所述第2有機液體的去除處理之后，將所述顆粒投入到所述模具模腔中。
20.根據權利要求19所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述第2有機液體比所述第1有機液體的飽和蒸氣壓高。
21.根據權利要求19所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述去除處理使所述第2有機液體比所述第1有機液體更優先地揮發。
22.根據權利要求19所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述去除處理是將所述顆粒暴露在減壓氣氛中。
23.根據權利要求9所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于將所述顆粒供給至振動體上，以調整所述顆粒的粒度分布，之后將所述顆粒投入到所述模具模腔中。
24.根據權利要求23所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述振動體為振動篩。
25.根據權利要求23所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于將所述一次合金粒子以及所述有機液體投入容器內，使所述容器與所述容器內設置的主葉片相對旋轉，藉此通過所述有機液體使所述一次合金粒子凝聚；將得到的凝聚物采用所述容器內設置的輔助葉片解碎，藉此制作出所述顆粒。
26.一種稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述制造方法包括將稀土類燒結磁體的原料粉以及顆粒化助劑投入容器內、使所述容器與所述容器內設置的主葉片相對旋轉、藉此通過所述顆粒化助劑使所述原料粉凝聚，將得到的凝聚物采用所述容器內設置的輔助葉片解碎、藉此制作出顆粒的工序；將所述顆粒投入到模具模腔中的工序；通過對所述顆粒外加磁場且進行加壓成形而得到成形體的工序；以及燒結所述成形體的工序。
27.根據權利要求26所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述顆粒化助劑具有20℃的飽和蒸氣壓為75mmHg以下、20℃的表面張力為20dyn/cm以上、20℃的粘度為0.35cp以上的特性。
28.根據權利要求27所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述顆粒化助劑為有機液體。
29.根據權利要求26所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述顆粒化助劑為第1有機液體、以及比所述第1有機液體的飽和蒸氣壓高的液體成分。
30.根據權利要求29所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述液體成分為比所述第1有機液體的飽和蒸氣壓高的第2有機液體。
31.根據權利要求29所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于在將所述顆粒填充到所述模具模腔中之前，還具有從所述顆粒中進行所述液體成分的去除處理的工序。
32.根據權利要求26所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述原料粉具有包含R2T14B相的組成，且平均粒徑為2.5～6μm；其中R為選自稀土類元素之中的1種、2種或更多種元素，所述稀土類元素是含有釔的概念；T為含有Fe、或Fe和Co的選自過渡金屬元素之中的1種、2種或更多種元素。
33.根據權利要求26所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述顆粒化助劑為有機粘合劑材料溶解于溶劑的粘合劑溶液。
34.根據權利要求33所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述有機粘合劑材料為聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇，所述溶劑為醇。
35.根據權利要求34所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述粘合劑溶液中含有的所述聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇的量相對于所述原料粉的量，為0.20wt％以下。
36.根據權利要求33所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于將所述原料粉末投入所述容器內，并使所述主葉片旋轉一定時間，然后將所述粘合劑溶液投入所述容器內。
37.根據權利要求26所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于將所述顆粒供給至振動體上，以調整所述顆粒的粒度分布，之后將所述顆粒投入到所述模具模腔中。
38.根據權利要求37所述的稀土類燒結磁體的制造方法，其特征在于所述振動體為振動篩。
39.一種顆粒，其特征在于所述顆粒是多個粒子由有機液體粘合而形成的。
40.根據權利要求39所述的顆粒，其特征在于所述粒子是被用于粉末冶金的粒子。
41.根據權利要求39所述的顆粒，其特征在于所述粒子是成為稀土類燒結磁體原料的具有預定組成的合金粒子。
42.根據權利要求39所述的顆粒，其特征在于所述粒子具有包含R2T14B相的組成，且平均粒徑為2.5～6μm；其中R為選自稀土類元素之中的1種、2種或更多種元素，所述稀土類元素是含有釔的概念；T為含有Fe、或Fe和Co的選自過渡金屬元素之中的1種、2種或更多種元素。
43.根據權利要求39所述的顆粒，其特征在于所述有機液體至少介于多個所述粒子的接點部分之間。
44.根據權利要求39所述的顆粒，其特征在于所述有機液體為選自碳氫化合物、醇系化合物、醚系化合物、酯系化合物、酮系化合物、脂肪酸系化合物、萜烯系化合物之中的1種、2種。
45.一種燒結體，其特征在于其是將由有機液體粘合多個粒子所形成的顆粒在模具中外加磁場并進行加壓成形、進而進行燒結而得到的。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種稀土類燒結磁體的制造方法，該方法使用具有優良流動性的顆粒，可以謀求成形體尺寸精度以及生產效率的提高而不會使特性有較大的降低。本發明涉及一種稀土類燒結磁體用原料粉體的制造方法，其特征在于所述制造方法包括相對于預定組成的一次合金粒子添加有機液體而得到混合物的工序、以及用所述混合物制作一次合金粒子被有機液體粘合的顆粒的工序。在本發明中，相對于一次合金粒子，優選添加1.5～15.0wt％的有機液體。因為在1.5wt％以下時，往往難以高效地制作顆粒；而在超過15.0wt％時，濕成分過多，為了進行適宜的磁場中成形，往往需要去除不必要的濕成分。
文檔編號C22C38/00GK1938115SQ200580010238
公開日2007年3月28日 申請日期2005年6月28日 優先權日2004年6月30日
發明者榎戶靖, 馬場文崇, 石坂力, 增田健 申請人:Tdk株式會社