成形体输送系统和稀土烧结磁体的制造方法与流程

1.本发明涉及成形体输送系统、和使用该成形体输送系统的稀土烧结磁体的制造方法。


背景技术：

2.r-t-b系烧结磁体(r为稀土元素中至少一种元素且必须含有nd，t为过渡金属元素中至少一种元素且必须含有fe)，作为永磁体中性能最高的磁体而为人们所知，可用于硬盘驱动器的音圈电动机(vcm)、电动汽车(ev、hv、phv)用电动机、工业设备用电动机等各种电动机和家电产品等各种用途。
3.r-t-b系烧结磁体主要由主相和位于该主相的晶界部分的晶界相(二晶粒晶界或晶界多重点)构成，其中，主相由r2t
14
b化合物构成。作为主相的r2t
14
b化合物是具有高的饱和磁化和各向异性磁场的铁磁性材料，决定了r-t-b系烧结磁体的特性的基础。
4.r-t-b系烧结磁体例如可以经由准备合金粉末的工序、对合金粉末进行冲压成形来制作粉末成形体的工序、对粉末成形体进行烧结的工序而制造。另外，合金粉末例如可以通过下述的方法制作。首先，通过铸锭法或薄带连铸法等方法，从各种原料金属的熔液制造合金。将所得到的合金供于粉碎工序，得到具有规定的粒径分布的合金粉末。利用冲压机对合金粉末进行压缩来制作粉末成形体。然后，在炉烧结中对粉末成形体进行烧结来制作稀土烧结磁体。
5.这样的r-t-b系烧结磁体，在高温下矫顽力h
cj
(下面，有时简记为“h
cj”)会降低，发生不可逆热退磁。因此，特别是在被用于电动汽车用电动机的情况下，为了即使在高温下也能够维持高的h
cj
，在室温下要求更高的h
cj
。
6.以往，为了提高h
cj
，在r-t-b系烧结磁体中大量添加了重稀土元素(主要是dy)，但是存在残留磁通密度br(下面，有时简记为“br”)会降低的问题。因此，近年来，采用了如下方法：使重稀土元素从r-t-b系烧结磁体的表面向内部扩散，在主相晶粒的外壳部使重稀土元素浓化来抑制br的降低，并且得到高的h
cj
。
7.但是，dy等重稀土元素存在价格高，并且价格会发生变动等问题。因此，需要使dy等重稀土元素的使用量尽可能减少并使r-t-b系烧结磁体的h
cj
提高的技术。
8.专利文献1中公开了下述内容：通过与通常的r-t-b系合金相比使b量降低，并且含有选自al、ga和cu中的一种以上的金属元素m，来生成r2t
17
相，并充分确保以该r2t
17
相为原料而生成的富过渡金属相(r6t
13
m)的体积率，由此能得到能够抑制dy的含量、并且矫顽力高的r-t-b系稀土烧结磁体。
9.另外，作为专利文献1中公开的方法以外的提高h
cj
等的高性能化方法，例如可以举出使粉末颗粒微细化、使含氧量降低等。另外，r-t-b系烧结磁体还被要求在高性能化的同时低成本化。
10.现有技术文献
11.专利文献
12.专利文献1：国际公开第2013/008756号


技术实现要素：

13.发明要解决的技术问题
14.根据本发明人的研究得知，特别是在使用使粉末颗粒微细化、并使含氧量降低了的r-t-b系烧结磁体合金粉末来制作粉末成形体的情况下，存在烧结工序后的r-t-b系烧结磁体会产生翘曲等变形的问题。
15.根据本发明人的进一步研究得知，r-t-b系烧结磁体的变形是由于被微细化并且使含氧量降低了的r-t-b系烧结磁体合金的粉末成形体在冲压成形后部分地被氧化而产生的。
16.本发明提供能够解决上述技术问题的新的成形体输送系统、和使用该成形体输送系统的稀土烧结磁体的制造方法。
17.用于解决技术问题的手段
18.本发明的成形体输送系统，在例示性的实施方式中，是从粉末冲压机向烧结炉输送粉末成形体的成形体输送系统，其特征在于，包括：成形体排列室，其用于接收用于装载粉末成形体的空的容器，并使装载有由所述粉末冲压机制作的所述粉末成形体的所述容器在不活泼气体气氛中待机；和至少一台移动体，其用于将装载有所述粉末成形体的所述容器从所述成形体排列室输送至所述烧结炉。所述至少一台移动体具有：保管腔室，其用于收纳装载有所述粉末成形体的所述容器；和台车，其用于载置所述保管腔室并移动，所述保管腔室具有：能够上下开闭或左右开闭的门；和用于向所述保管腔室内导入不活泼气体的气体导入管。所述成形体排列室具有：能够上下开闭或左右开闭的闸门；和将所述闸门包围的中间室，所述中间室在所述闸门和所述保管腔室的所述门打开时，能够利用不活泼气体气氛将所述成形体排列室和所述保管腔室连通。
19.在某个实施方式中，所述成形体排列室具有用于与所述气体导入管连接的连接器，所述成形体排列室能够通过所述气体导入管向所述保管腔室内供给不活泼气体。
20.在某个实施方式中，所述成形体输送系统具有：用于测量所述保管腔室内的氧浓度的第一氧传感器；和用于测量所述中间室内的氧浓度的第二氧传感器，在所述保管腔室内的氧浓度大于第一规定值的情况下，所述保管腔室的所述门不打开，在所述中间室内的氧浓度大于第二规定值的情况下，所述成形体排列室的所述闸门不打开。
21.在某个实施方式中，能够在所述保管腔室的所述门和所述成形体排列室的所述闸门打开后，使在所述成形体排列室中准备的装载有所述粉末成形体的所述容器从所述成形体排列室通过所述中间室移动至所述移动体的所述保管腔室内。
22.在某个实施方式中，所述至少一台移动体包括一起移动的第一移动体和第二移动体，能够在使在所述成形体排列室中准备的装载有所述粉末成形体的所述容器从所述成形体排列室通过所述中间室移动至所述第一移动体的所述保管腔室内之后，使空的容器从所述第二移动体的所述保管腔室通过所述中间室移动至所述成形体排列室。
23.在某个实施方式中，能够在使所述空的容器从所述第二移动体的所述保管腔室通过所述中间室移动至所述成形体排列室的期间，通过所述气体导入管向所述第一移动体的保管腔室供给不活泼气体。
24.在某个实施方式中，所述中间室和所述保管腔室能够以经由缓冲材料彼此接触从而形成与大气隔绝的空间的方式连结。
25.在某个实施方式中，所述保管腔室被由透明材料形成的外壁包围，能够从所述保管腔室的外部看到所述保管腔室的内部。
26.在某个实施方式中，所述中间室具有：框体，其以将所述成形体排列室的所述闸门包围的方式被固定在所述成形体排列室上；和用于向所述中间室内导入不活泼气体的气体导入口。
27.在某个实施方式中，所述粉末成形体为稀土烧结磁体用合金粉末的成形体。
28.在例示性的实施方式中，本发明的稀土烧结磁体的制造方法包括：利用上述任一个成形体输送系统，将由粉末冲压机制作的稀土烧结磁体用合金的粉末成形体从所述粉末冲压机输送至烧结炉的工序；和在所述烧结炉中对所述粉末成形体进行烧结来制作稀土烧结磁体的工序。
29.发明效果
30.采用本发明的实施方式，能够提供能够抑制使含氧量降低了的稀土烧结磁体用合金的粉末成形体在冲压成形后被氧化、防止稀土烧结磁体的翘曲等变形的新的成形体输送系统、和使用该成形体输送系统的稀土烧结磁体的制造方法。
附图说明
31.图1是示意性地表示本发明的实施方式的成形体输送系统的结构例的图。
32.图2是示意性地表示本发明的实施方式中的移动体的结构例的立体图。
33.图3是示意性地表示本发明的实施方式中的成形体排列室的结构例的立体图。
34.图4的(a)～(f)是表示在本发明的实施方式中包括多个移动体的成形体输送系统的图。
35.附图标记说明
36.10
……
粉末成形体，20
……
容器，32
……
闸门，37
……
框体，34
……
中间室，34s
……
第二氧传感器，35
……
连接器，38
……
气体导入口，40
……
保管腔室，40s
……
第一氧传感器，44
……
门，46
……
气体导入管，100
……
冲压机，200
……
烧结炉，300
……
成形体排列室，400
……
移动体，400a
……
第一移动体，400b
……
第二移动体。
具体实施方式
37.下面，对本发明的成形体输送系统的实施方式进行说明。
38.参照图1。图1是示意性地表示本实施方式的成形体输送系统的结构例的图。本实施方式的成形体输送系统1000是用于从粉末冲压机100向烧结炉200输送粉末成形体10的成形体输送系统。成形体输送系统1000包括成形体排列室300和至少一台移动体400。
39.粉末冲压机100例如是利用上冲头和下冲头对被填充在模具的腔室中的粉末进行压缩，来制作具有各种形状的粉末成形体的装置。粉末冲压机100的结构没有特别限定，是任意的。优选具有能够将含氧量降低了的稀土烧结磁体用的合金粉末恰当地成形而不会使其氧化的结构。
40.成形体排列室300能够接收移动体400输送来的空的容器20。容器20例如是箱状的
金属制容器。移动体400能够载置堆叠在托盘上的多个容器20并移动。成形体排列室300优选包括能够按每个托盘从移动体400接收多个容器20的输送部。这样的输送部例如具有多个辊排列的结构，能够通过辊的旋转使搭载有容器20的托盘从移动体400移动。这样的容器20优选由能够直接在烧结炉200的内部承受用于烧结的热处理的高熔点材料形成。例如，可以使用钼制盒作为容器20。
41.在成形体排列室300中，例如机械臂将由粉末冲压机100制作的粉末成形体10装载在空的容器20中。成形体排列室300能够使装载有粉末成形体10的容器20在不活泼气体气氛中待机。不活泼气体的典型例子为氮气。
42.移动体400能够从成形体排列室300接收装载有粉末成形体10的容器20，并将其输送至烧结炉200。移动体400可以是通过人用手推而移动的车辆，也可以是无人输送车(automatic guided vehicle：agv)。其中，“无人”这一用语是指车辆的操纵不需要人，并不排除无人输送车装载“人(例如进行货物装卸的人)”而移动。agv可以是轨道车辆，也可以是无轨车辆。
43.在图1中，示意性地表示出了搭载了装载有粉末成形体10的容器20的移动体400从成形体排列室300向烧结炉200移动的情形。另外，在图1中还示意性地表示出了搭载有多个空的容器20的移动体400向成形体排列室300去的情形。在图1中，表示出了具有一台移动体400，且该一台移动体400移动的情形，但是成形体输送系统1000可以具有多个移动体400。另外，可以是成形体输送系统1000能够从多个成形体排列室300中的任一个向多个烧结炉200中的任一个进行输送。
44.接着，参照图2和图3对移动体400和成形体排列室300的结构例进行说明。图2是示意性地表示移动体400的结构例的立体图。图3是示意性地表示成形体排列室300的结构例的立体图。在图中，为了参考，记载有彼此正交的x轴、y轴和z轴。
45.如图2所示，移动体400具有保管腔室40和用于载置保管腔室40并移动的台车42。保管腔室40具有能够收纳装载有粉末成形体10的容器20的形状和大小。保管腔室40具有：能够上下开闭或左右开闭的门44；和用于向保管腔室40的内部导入不活泼气体的气体导入管46。
46.在优选的实施方式中，保管腔室40被由透明材料形成的外壁包围，能够从保管腔室40的外部看到保管腔室40的内部。保管腔室40例如可以由丙烯酸树脂板等透明的合成树脂板或玻璃板构成。在图2的例子中，门44能够通过向下方移动而使保管腔室40的正面部敞开。门44的上下移动例如可以由空气压或电动机驱动。
47.成形体排列室300具有：能够上下开闭或左右开闭的闸门32；和将闸门32包围的中间室34。在图3的例子中，闸门32移动至上方时，成形体排列室300成为“开状态”，闸门32移动至下方时，成形体排列室300成为“关状态”。在图3的例子中，1个成形体排列室300具有2个成形体取出口，分别设置有能够上下移动的闸门32。但是，为了使得容易理解，左侧的中间室34省略了记载，仅记载有右侧的中间室34。
48.中间室34能够在闸门32和保管腔室40的门44打开时，利用不活泼气体气氛将成形体排列室300和保管腔室40连通。在图1中还表示出了移动体400经由中间室34与成形体排列室300连接的状态。在该状态下，在成形体排列室300的闸门32打开、并且移动体400的保管腔室40的门44打开时，中间室34的内部能够被保持为与大气隔绝的状态。其结果是，能够
抑制含有氧的大气流入成形体排列室300和移动体400的保管腔室40。
49.在优选的实施方式中，成形体排列室300具有用于与气体导入管46连接的连接器35。成形体排列室300能够通过气体导入管46向保管腔室40的内部供给不活泼气体。
50.优选具有：用于测量保管腔室40的内部的氧浓度的第一氧传感器40s；和用于测量中间室34的内部的氧浓度的第二氧传感器34s。保管腔室40的门44构成为在保管腔室40的内部的氧浓度大于第一规定值的情况下不打开。另外，成形体排列室300的闸门32构成为在中间室34的内部的氧浓度大于第二规定值的情况下不打开。氧浓度的规定值均为例如150ppm以下。
51.移动体400经由中间室34与成形体排列室300连接时，在由第一氧传感器40s和第二氧传感器34s各自测量的氧浓度大于上述的规定值的情况下，向保管腔室40和/或中间室34的内部供给氮气等不活泼气体。而且，当各自的氧浓度测量值成为规定值以下时，打开闸门32和门44。例如在供给200升/分钟的氮气的情况下，由氮气进行的充分的置换在几分钟内完成，氧浓度能够成为规定值以下。不活泼气体的供给速率可以根据供给目的地的空间的容积来适当地确定。
52.为了使得大气中的氧气不会侵入到中间室34和保管腔室40的内部，优选中间室34和保管腔室40能够以经由例如橡胶等具有弹性的缓冲材料彼此接触从而形成与大气隔绝的空间的方式连结。
53.在图的例子中，中间室34具有：框体37，其以将成形体排列室300的闸门32包围的方式被固定在成形体排列室300上；和用于向中间室34内导入不活泼气体的气体导入口38。
54.在保管腔室40的门44和成形体排列室300的闸门32打开后，使在成形体排列室300中准备的装载有粉末成形体10的容器20从成形体排列室300通过中间室34移动至移动体400的保管腔室40内。
55.而且，如图1所示，移动体400载置装载有粉末成形体10的容器20并从成形体排列室300的前方移动至烧结炉200的位置。优选保管腔室40气密地构成，以使得在移动中，能够充分抑制氧气从大气中侵入到移动体400的保管腔室40的内部。从成形体排列室300到烧结炉200的移动所需要的时间例如可以为5～30分钟左右。当在移动的中途，保管腔室40内的氧浓度超过规定值并增加的情况下，可以使用气体导入管46从设置在工厂内的不活泼气体供给装置向保管腔室40的内部供给不活泼气体。
56.接着，参照图4对包括多个移动体400的成形体输送系统1000的实施方式进行说明。
57.在本实施方式中，多个移动体400包括一起移动的第一移动体400a和第二移动体400b。
58.在图4的(a)所示的例子中，没有搭载容器20的第一移动体400a为了接收在成形体排列室300中准备的装载有粉末成形体10的容器20，被配置在成形体排列室300的作为目标的中间室34的正面。
59.接着，如图4的(b)所示，第一移动体400a的保管腔室40经由中间室34与成形体排列室300连接。然后，从成形体排列室300通过气体导入管46向保管腔室40供给不活泼气体。同样也向中间室34的内部供给不活泼气体。当由第一氧传感器40s和第二氧传感器34s各自测量的氧浓度成为规定值以下时，打开闸门32和门44。
60.接着，如图4的(c)所示，使在成形体排列室300中准备的装载有粉末成形体10的容器20从成形体排列室300通过中间室34移动至第一移动体400a的保管腔室40内。
61.接着，如图4的(d)所示，在使装载有粉末成形体10的容器20从成形体排列室300通过中间室34移动至第一移动体400a的保管腔室40内之后，将第一移动体400a移动到旁边。然后，将第二移动体400b的保管腔室40经由中间室34与成形体排列室300连接。虽然为了简单而没有图示，但是此时，从成形体排列室300通过气体导入管46向第二移动体400b的保管腔室40供给不活泼气体。同样也向中间室34的内部供给不活泼气体。当由第一氧传感器40s和第二氧传感器34s各自测量的氧浓度成为规定值以下时，打开闸门32和门44。
62.接着，如图4的(e)和图4的(f)所示，使空的容器20从第二移动体400b的保管腔室40通过中间室34移动至成形体排列室300。在本实施方式中，在使空的容器20从第二移动体400b的保管腔室40通过中间室34移动至成形体排列室300的期间，通过气体导入管46向第一移动体400a的保管腔室40供给不活泼气体。
63.然后，第二移动体400b能够与第一移动体400a同样地从成形体排列室300接收装载有粉末成形体10的容器20。
64.此外，在图4中，没有使用成形体排列室300的左侧的闸门，但是如图1所示，也可以是从左侧的闸门进行来自第二移动体400b的空的容器的移动。
65.另外，也可以是将气体导入管46设置在成形体排列室300。在该情况下，可以在移动体400上设置连接器来代替气体导入管46。另外，也可以是成形体排列室300和移动体400两者具有气体导入管46。在该情况下，可以将两者的气体导入管46连接。
66.采用本实施方式，能够抑制在输送粉末成形体的过程中粉末成形体被部分地氧化，解决在烧结工序中变形的问题。
67.＜稀土烧结磁体的制造方法＞
68.下面，作为本发明的稀土烧结磁体的制造方法的实施方式，对r-t-b系烧结磁体的制造方法的实施方式进行说明。
69.本实施方式中制作的r-t-b系烧结磁体，氧的含量以质量比计例如为500ppm以上4000ppm以下。为了得到更高的磁特性，r-t-b系烧结磁体的氧含量例如优选为500ppm以上3000ppm以下，进一步优选为500ppm以上2500ppm以下。
70.下面，给出r-t-b系烧结磁体的优选组成。
71.r为稀土元素，且必须含有选自nd、pr和ce中的至少一种元素。优选使用以nd-dy、nd-tb、nd-dy-tb、nd-pr-dy、nd-pr-tb、nd-pr-dy-tb表示的稀土元素的组合。
72.r中的dy和tb特别能够对提高h
cj
发挥效果。除了上述元素以外，也可以含有la等其它稀土元素，也可以使用混合稀土金属或钕镨。另外，r也可以不是纯元素，可以在工业上可获得的范围内含有制造上不可避免的杂质。含量例如为27量％以上35质量％以下。优选r-t-b系烧结磁体的r含量为31质量％以下(27质量％以上31质量％以下，优选29质量％以上31质量％以下)。
73.t包含铁(也包括t实质上由铁构成的情况)，也可以以质量比计将其50％以下用钴(co)置换(包括t实质上由铁和钴构成的情况)。co对温度特性的提高和耐腐蚀性的提高是有效的，合金粉末可以含有10质量％以下的co。t的含量可以占r和b的剩余部分或者r和b和后述的m的剩余部分。
74.b的含量也可以是公知的含量，例如，0.9质量％～1.2质量％为优选的范围。当b的含量小于0.9质量％时，存在得不到高的h
cj
的情况，当b的含量大于1.2质量％时，存在br降低的情况。此外，b的一部分可以用c(碳)置换。b的含量更优选为1.0质量％以下，进一步优选为0.96质量％以下。
75.除了上述元素以外，为了提高h
cj
，可以添加m元素。m元素为选自al、si、ti、v、cr、mn、ni、cu、zn、ga、zr、nb、mo、in、sn、hf、ta和w中的一种以上的元素。m元素的添加量优选为5.0质量％以下。这是因为当m元素的添加量大于5.0质量％时，存在br降低的情况。另外，也可以允许含有不可避免的杂质。
76.r-t-b系烧结磁体中的n(氮)的含量以质量比计优选为50ppm以上600ppm以下。由此，能够抑制由氮化引起的磁特性的降低。氮的含量进一步优选为50ppm以上400ppm以下，最优选为100ppm以上300ppm以下。这是因为能够进一步改善粉碎性，并且抑制由氮化引起的r-t-b系烧结磁体的磁特性的降低。另外，r-t-b系烧结磁体中的c(碳)的含量以质量比计优选为80ppm以上1500ppm以下，进一步优选为80ppm以上1000ppm以下。另外，c的含量的下限也可以设为500ppm，也可以设为800ppm以上。
77.本实施方式的r-t-b系烧结磁体的主相即r2t
14
b相的平均结晶粒径为2.5μm以上8.0μm以下。此外，上述平均结晶粒径可以通过利用ebsd(后方散射电子衍射(electron back scatter diffraction))进行评价的晶粒(5000个以上)的圆当量直径的个数平均来求得。
78.＜准备r-t-b系烧结磁体用合金的粗粉碎粉的工序的例子＞
79.在本实施方式中，准备平均粒度为10μm以上500μm以下的r-t-b系烧结磁体用合金的粗粉碎粉的工序包括：准备r-t-b系烧结磁体用合金的工序；和利用例如氢粉碎法等对该合金进行粗粉碎的工序。
80.下面例示r-t-b系烧结磁体用合金的制造方法。可以通过将事先调整为上述的组成的金属或合金熔解，并放入铸模中的锭铸造法来得到合金锭。另外，可以通过以使上述金属或合金的熔液与单辊、双辊、旋转盘或旋转圆筒铸模等接触将其骤冷，制作比利用锭铸造法制作的合金薄的凝固合金的薄带连铸法或离心铸造法为代表的骤冷法来制造合金片。
81.在本发明的实施方式中，可以使用通过锭铸造法和骤冷法中的任一方法制造的材料，但是优选通过薄带连铸法等骤冷法制造。通过骤冷法制作的骤冷合金的厚度通常在0.03mm～1mm的范围，为片形状。合金熔液从与冷却辊接触的面(辊接触面)开始凝固，结晶从辊接触面起在厚度方向上呈柱状生长。骤冷合金与通过以往的锭铸造法(模具铸造法)制作的合金(锭合金)相比，在短时间内被冷却，因此，能够使组织微细化，结晶粒径小。另外，晶界的面积大。富r相会在晶界内大幅扩展，因此，骤冷法在富r相的分散性方面优异。因此，容易通过氢粉碎法在晶界断裂。通过对骤冷合金进行氢粉碎，能够使氢粉碎粉(粗粉碎粉)的尺寸为例如1.0mm以下。利用喷射磨对这样得到的粗粉碎粉进行粉碎。
82.＜得到微粉末的工序的例子＞
83.将被粉碎物供给至喷射磨装置进行粉碎工序。被粉碎物是平均粒度为10μm以上500μm以下的r-t-b系烧结磁体用合金的粗粉碎粉。此外，本发明中的平均粒度(d50)可以通过气流分散式激光衍射法(按照jis z 8825：2013年修订版)进行测量。即，在本说明书中，平均粒度是指从小粒径侧起的累计粒度分布(体积基准)成为50％的粒径(中值粒径)。
84.此外，本发明的实施方式的平均粒度(d50)表示在新帕泰克(sympatec)公司制造的粒度分布测量装置“helos&rodos”中，在分散压：4bar、测量范围：r2、计算模式：hrld的条件下测量的d50。
85.r-t-b系烧结磁体用合金的粉末性质活泼，容易氧化。因此，作为在喷射磨装置中使用的气体，为了避免发热/起火的危险性、使作为杂质的氧含量降低以实现磁体的高性能化，通常使用露点为-60℃以下的干燥的(高纯度的)氮气、氩气、氦气等不活泼气体。也可以是在向这样的不活泼气体中有意地导入水分的加湿状态下进行粉碎。
86.不活泼气体的例子为氮气、氩气、氦气。其中，氮气因为能够以低成本获得纯度高的气体，所以最优选。
87.此外，在利用冲压机制作粉末成形体的工序中，为了使氧量低，例如可以进行磁场中湿式冲压或不活泼气体气氛中的磁场中冲压，并对所得到的成形体进行烧结。得到微粉末的工序中的微粉末的平均粒度为2.0μm以上6.0μm以下。当平均粒度小于2.0μm时，微粉末的粉碎粒度过小，有可能无法抑制喷射磨粉碎时的粉碎效率的降低，当平均粒度大于6.0μm时，有可能得不到高的磁特性。微粉末的粉碎粒度更优选为2.0μm以上5.0m以下。通过使平均粒度小，能够提高磁体特性。
88.＜粉末成形体的制作工序的例子＞
89.在优选的实施方式中，制作微粉末的烧结体的工序包括：通过磁场中冲压从上述微粉末制作粉末成形体的工序；和对该粉末成形体进行烧结的工序。在磁场中冲压中，从抑制氧化的观点出发，优选通过不活泼气体气氛中的冲压或湿式冲压来形成粉末成形体。特别是在湿式冲压中，构成粉末成形体的颗粒的表面被油剂等分散剂包覆，能够抑制与大气中的氧和水蒸气的接触。因此，能够防止或抑制在冲压工序的前后或冲压工序中颗粒被大气氧化。
90.在进行磁场中湿式冲压的情况下，准备在微粉末中混合有分散介质的浆料，将其供给到湿式冲压装置的模具的腔室中，在磁场中进行冲压成形。
91.·
分散介质
92.分散介质是能够通过使合金粉末分散在其内部而得到浆料的液体。
93.作为本发明中使用的优选的分散介质，可以举出矿物油或合成油。矿物油或合成油的种类没有特别限定，但是当常温下的动态粘度大于10cst时，会因粘性的增大而导致合金粉末彼此的结合力变强，存在会对磁场中湿式成形时的合金粉末的取向性造成不良影响的情况。因此，矿物油或合成油的常温下的动态粘度优选为10cst以下。另外，当矿物油或合成油的分馏点大于400℃时，得到成形体后的脱油会变得困难，存在烧结体内的残留碳量变多而导致磁特性降低的情况。因此，矿物油或合成油的分馏点优选为400℃以下。另外，作为分散介质，也可以使用植物油。植物油是指从植物提取的油，植物的种类也不限于特定的植物。
94.·
浆料的制作
95.能够通过将所得到的合金粉末和分散介质混合而得到浆料。
96.合金粉末和分散介质的混合比例没有特别限定，但是浆料中的合金粉末的浓度以质量比计优选为70％以上(即，70质量％以上)。这是因为，能够以20～600cm3/秒的流量高效率地将合金粉末供给到腔室内部，并且能够得到优异的磁特性。浆料中的合金粉末的浓
度以质量比计优选为90％以下。合金粉末和分散介质的混合方法没有特别限定。可以是分别准备合金粉末和分散介质，通过将两者称量规定量并混合而制造。另外，也可以是在利用喷射磨等对粗粉碎粉进行干式粉碎得到合金粉末时，在喷射磨等粉碎装置的合金粉末排出口配置放入有分散介质的容器，将粉碎而得到的合金粉末直接回收到容器内的分散介质中来得到浆料。在该情况下，优选使容器内也为由氮气和/或氩气构成的气氛，不使所得到的合金粉末与大气接触而将其直接回收到分散介质中来制成浆料。另外，也可以是在将粗粉碎粉保持在分散介质中的状态下使用振动磨机、球磨机或磨碎机等进行湿式粉碎，得到由合金粉末和分散介质构成的浆料。
97.通过将这样得到的浆料利用公知的湿式冲压装置进行成形，能够得到具有规定的大小和形状的成形体。
98.＜粉末成形体的输送工序＞
99.利用上述的实施方式的成形体输送系统，将粉末成形体输送至烧结炉。采用本发明的实施方式的成形体输送系统，能够将从制作粉末成形体的工序到烧结工序的期间的r-t-b系烧结磁体的氧含量的增加抑制在例如以质量比计为150ppm以下，更典型地为100ppm以下。
100.＜烧结工序＞
101.接着，对成形体进行烧结来得到稀土烧结磁体(烧结体)。
102.成形体的烧结优选在0.13pa(10-3
torr)以下、更优选0.07pa(5.0
×
10-4
torr)以下的压力下，在温度1000℃～1150℃的范围进行。为了防止由烧结引起的氧化，气氛的残留气体可以利用氦气、氩气等不活泼气体置换。优选对所得到的烧结体进行热处理。通过热处理，能够提高磁特性。热处理温度、热处理时间等热处理条件可以采用公知的条件。对这样得到的稀土烧结磁体，根据需要实施磨削/研磨工序、表面处理工序和磁化工序，最终的稀土烧结磁体完成。
103.在某个优选的实施方式中，可以进行使重稀土元素rh(rh为tb、dy和ho中的至少一种元素)从烧结体的表面向内部扩散的扩散工序。当使重稀土元素rh从烧结体的表面向内部扩散时，能够高效率地提高矫顽力。
104.采用本实施方式，能够抑制使含氧量降低了的稀土烧结磁体用合金的粉末成形体在冲压成形后被氧化，防止稀土烧结磁体的变形。

技术特征：
1.一种成形体输送系统，其为从粉末冲压机向烧结炉输送粉末成形体的成形体输送系统，其特征在于，包括：成形体排列室，其用于接收用于装载粉末成形体的空的容器，并使装载有由所述粉末冲压机制作的所述粉末成形体的所述容器在不活泼气体气氛中待机；和至少一台移动体，其用于将装载有所述粉末成形体的所述容器从所述成形体排列室输送至所述烧结炉，所述至少一台移动体具有：保管腔室，其用于收纳装载有所述粉末成形体的所述容器；和台车，其用于载置所述保管腔室并移动，所述保管腔室具有：能够上下开闭或左右开闭的门；和用于向所述保管腔室内导入不活泼气体的气体导入管，所述成形体排列室具有：能够上下开闭或左右开闭的闸门；和将所述闸门包围的中间室，所述中间室在所述闸门和所述保管腔室的所述门打开时，能够利用不活泼气体气氛将所述成形体排列室和所述保管腔室连通。2.根据权利要求1所述的成形体输送系统，其特征在于：所述成形体排列室具有用于与所述气体导入管连接的连接器，所述成形体排列室能够通过所述气体导入管向所述保管腔室内供给不活泼气体。3.根据权利要求1或2所述的成形体输送系统，其特征在于，具有：用于测量所述保管腔室内的氧浓度的第一氧传感器；和用于测量所述中间室内的氧浓度的第二氧传感器，在所述保管腔室内的氧浓度大于第一规定值的情况下，所述保管腔室的所述门不打开，在所述中间室内的氧浓度大于第二规定值的情况下，所述成形体排列室的所述闸门不打开。4.根据权利要求1～3中任一项所述的成形体输送系统，其特征在于：能够在所述保管腔室的所述门和所述成形体排列室的所述闸门打开后，使在所述成形体排列室中准备的装载有所述粉末成形体的所述容器从所述成形体排列室通过所述中间室移动至所述移动体的所述保管腔室内。5.根据权利要求1～4中任一项所述的成形体输送系统，其特征在于：所述至少一台移动体包括一起移动的第一移动体和第二移动体，能够在使在所述成形体排列室中准备的装载有所述粉末成形体的所述容器从所述成形体排列室通过所述中间室移动至所述第一移动体的所述保管腔室内之后，使空的容器从所述第二移动体的所述保管腔室通过所述中间室移动至所述成形体排列室。6.根据权利要求5所述的成形体输送系统，其特征在于：能够在使所述空的容器从所述第二移动体的所述保管腔室通过所述中间室移动至所述成形体排列室的期间，通过所述气体导入管向所述第一移动体的保管腔室供给不活泼气体。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的成形体输送系统，其特征在于：所述中间室和所述保管腔室能够以经由缓冲材料彼此接触从而形成与大气隔绝的空间的方式连结。8.根据权利要求1～7中任一项所述的成形体输送系统，其特征在于：所述保管腔室被由透明材料形成的外壁包围，能够从所述保管腔室的外部看到所述保管腔室的内部。9.根据权利要求1～8中任一项所述的成形体输送系统，其特征在于：所述中间室具有：框体，其以将所述成形体排列室的所述闸门包围的方式被固定在所述成形体排列室上；和用于向所述中间室内导入不活泼气体的气体导入口。10.根据权利要求1～9中任一项所述的成形体输送系统，其特征在于：所述粉末成形体为稀土烧结磁体用合金粉末的成形体。11.一种稀土烧结磁体的制造方法，其特征在于，包括：利用权利要求1～10中任一项所述的成形体输送系统，将由粉末冲压机制作的稀土烧结磁体用合金的粉末成形体从所述粉末冲压机输送至烧结炉的工序；和在所述烧结炉中对所述粉末成形体进行烧结来制作稀土烧结磁体的工序。

技术总结
本发明提供能够抑制含氧量降低的稀土烧结磁体用合金的粉末成形体在冲压成形后被氧化，防止稀土烧结磁体的变形的成形体输送系统和稀土烧结磁体的制造方法。成形体输送系统包括：成形体排列室，其用于使装载有粉末成形体的容器在不活泼气体气氛中待机；和移动体，其用于将装载有粉末成形体的容器从成形体排列室输送至烧结炉。移动体具有：保管腔室，其用于收纳装载有粉末成形体的容器；和台车，其用于载置保管腔室并移动。保管腔室具有：门；和用于向保管腔室内导入不活泼气体的气体导入管。成形体排列室具有闸门和将闸门包围的中间室，中间室在闸门和保管腔室的门打开时，能够通过不活泼气体气氛将成形体排列室和保管腔室连通。活泼气体气氛将成形体排列室和保管腔室连通。活泼气体气氛将成形体排列室和保管腔室连通。


技术研发人员：森田英树 小野亮二 岛村秀成 瀬户亨
受保护的技术使用者：株式会社博迈立铖
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/9/25