JP2000182813A - 希土類・鉄・ボロン系永久磁石及びその製造方法 - Google Patents
希土類・鉄・ボロン系永久磁石及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性に優れた希土類・鉄・ボロン系永久磁
石及び安価かつ簡便な該永久磁石の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 金属微粒子を分散したアルカリけい酸塩
水溶液を、希土類・鉄・ボロン系永久磁石の表面に被着
した後、加熱処理を行う。
石及び安価かつ簡便な該永久磁石の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 金属微粒子を分散したアルカリけい酸塩
水溶液を、希土類・鉄・ボロン系永久磁石の表面に被着
した後、加熱処理を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高耐食性を有する
希土類・鉄・ボロン系永久磁石及びその製造方法に関す
る。
希土類・鉄・ボロン系永久磁石及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】希土類永久磁石は、磁気特性、経済性等
に優れていることから、電気・電子機器の分野で多用さ
れており、近年、ますます、その高性能化が要求されて
いる。希土類永久磁石の中でも、Ｎｄ2 Ｆｅ14Ｂ1 等か
らなる希土類・鉄・ボロン系永久磁石は、ＳｍＣｏ5 や
Ｓｍ2 Ｃｏ17等からなる希土類コバルト系磁石とは異な
り、高価なＳｍやＣｏを多量に必要とはせず、また、そ
の主要元素であるＮｄは豊富に存在するため原材料費が
非常に安く、さらに、磁気特性についても希土類コバル
ト系磁石をはるかに凌ぐことから、極めて優れた永久磁
石である。そのため、これまで希土類コバルト系磁石を
使用してきた小型磁気回路のみならず、ハードフェライ
トや電磁石を使用していた分野でも、希土類・鉄・ボロ
ン系永久磁石が利用されつつある。しかしながら、希土
類・鉄・ボロン系永久磁石は、主成分として希土類元素
及び鉄を含有するので耐食性が低い。そのため、湿気の
ある空気中で、短時間の内に容易に酸化し、その結果、
磁気回路に組み込んだ場合、磁気回路の出力が低下した
り、機器周辺が汚染したりするという問題があった。
に優れていることから、電気・電子機器の分野で多用さ
れており、近年、ますます、その高性能化が要求されて
いる。希土類永久磁石の中でも、Ｎｄ2 Ｆｅ14Ｂ1 等か
らなる希土類・鉄・ボロン系永久磁石は、ＳｍＣｏ5 や
Ｓｍ2 Ｃｏ17等からなる希土類コバルト系磁石とは異な
り、高価なＳｍやＣｏを多量に必要とはせず、また、そ
の主要元素であるＮｄは豊富に存在するため原材料費が
非常に安く、さらに、磁気特性についても希土類コバル
ト系磁石をはるかに凌ぐことから、極めて優れた永久磁
石である。そのため、これまで希土類コバルト系磁石を
使用してきた小型磁気回路のみならず、ハードフェライ
トや電磁石を使用していた分野でも、希土類・鉄・ボロ
ン系永久磁石が利用されつつある。しかしながら、希土
類・鉄・ボロン系永久磁石は、主成分として希土類元素
及び鉄を含有するので耐食性が低い。そのため、湿気の
ある空気中で、短時間の内に容易に酸化し、その結果、
磁気回路に組み込んだ場合、磁気回路の出力が低下した
り、機器周辺が汚染したりするという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】希土類・鉄・ボロン系
永久磁石の耐食性を改善するため、例えば、樹脂塗装、
イオンプレーティング等の気相めっき、Ｎｉめっき等の
湿式めっきといった各種表面処理法が提案されている。
しかし、これらの表面処理法は複雑な工程を必要とする
ため、表面処理コストが高くなるという問題があった。
この問題に対処するため、より簡易な表面処理法とし
て、希土類・鉄・ボロン系永久磁石に、クロム酸処理の
みを施す方法が提案されている（特開平６−３０２４２
０号公報）。しかし、この方法は、クロム酸処理を施す
前に、硝酸等による酸洗浄処理を必要とし、また、クロ
ム酸処理液の廃液処理が困難であることから、必ずしも
表面処理コストが安価であるとは言えなかった。その
他、廃液処理が容易で安価なアルカリけい酸塩水溶液を
用いて、希土類・鉄・ボロン系永久磁石の表面に、ガラ
ス状保護層を形成する方法が提案されている（特開平９
−７８６８号公報）。しかし、この方法は、ある程度の
防錆効果が認められるものの、長期間、湿気をおびた空
気中に放置すると腐食が始まり、十分な耐食性を得るに
は至らなかった。そこで、本発明は、耐食性に優れた希
土類・鉄・ボロン系永久磁石及び安価で簡便なその製造
方法を提供することを課題とする。
永久磁石の耐食性を改善するため、例えば、樹脂塗装、
イオンプレーティング等の気相めっき、Ｎｉめっき等の
湿式めっきといった各種表面処理法が提案されている。
しかし、これらの表面処理法は複雑な工程を必要とする
ため、表面処理コストが高くなるという問題があった。
この問題に対処するため、より簡易な表面処理法とし
て、希土類・鉄・ボロン系永久磁石に、クロム酸処理の
みを施す方法が提案されている（特開平６−３０２４２
０号公報）。しかし、この方法は、クロム酸処理を施す
前に、硝酸等による酸洗浄処理を必要とし、また、クロ
ム酸処理液の廃液処理が困難であることから、必ずしも
表面処理コストが安価であるとは言えなかった。その
他、廃液処理が容易で安価なアルカリけい酸塩水溶液を
用いて、希土類・鉄・ボロン系永久磁石の表面に、ガラ
ス状保護層を形成する方法が提案されている（特開平９
−７８６８号公報）。しかし、この方法は、ある程度の
防錆効果が認められるものの、長期間、湿気をおびた空
気中に放置すると腐食が始まり、十分な耐食性を得るに
は至らなかった。そこで、本発明は、耐食性に優れた希
土類・鉄・ボロン系永久磁石及び安価で簡便なその製造
方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、希土類・
鉄・ボロン系永久磁石に対する耐食性被膜及びその形成
法について鋭意検討した結果、金属微粒子を分散したア
ルカリけい酸塩水溶液を磁石表面に被着してガラス状保
護層を形成することにより、長期間、腐食が防止され、
また、従来の表面処理法より安価に表面処理ができ、か
つ廃液処理が容易であることを知見し、諸条件について
検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、
本発明は、金属微粒子が分散したガラス状保護層により
表面が被覆されていることを特徴とする希土類・鉄・ボ
ロン系永久磁石、並びに金属微粒子を分散したアルカリ
けい酸塩水溶液を、希土類・鉄・ボロン系永久磁石の表
面に被着した後、加熱処理を行うことを特徴とする該永
久磁石の製造方法である。本発明の希土類・鉄・ボロン
系永久磁石は、後述する理由により、ガラス状保護層の
厚さが５ｎｍ〜５０μｍ、金属微粒子の平均粒径が５ｎ
ｍ〜５０μｍ、ガラス状保護層における金属微粒子の割
合は、それらの総体積に対して、１０〜９０ｖｏｌ％で
あることが好ましい。
鉄・ボロン系永久磁石に対する耐食性被膜及びその形成
法について鋭意検討した結果、金属微粒子を分散したア
ルカリけい酸塩水溶液を磁石表面に被着してガラス状保
護層を形成することにより、長期間、腐食が防止され、
また、従来の表面処理法より安価に表面処理ができ、か
つ廃液処理が容易であることを知見し、諸条件について
検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、
本発明は、金属微粒子が分散したガラス状保護層により
表面が被覆されていることを特徴とする希土類・鉄・ボ
ロン系永久磁石、並びに金属微粒子を分散したアルカリ
けい酸塩水溶液を、希土類・鉄・ボロン系永久磁石の表
面に被着した後、加熱処理を行うことを特徴とする該永
久磁石の製造方法である。本発明の希土類・鉄・ボロン
系永久磁石は、後述する理由により、ガラス状保護層の
厚さが５ｎｍ〜５０μｍ、金属微粒子の平均粒径が５ｎ
ｍ〜５０μｍ、ガラス状保護層における金属微粒子の割
合は、それらの総体積に対して、１０〜９０ｖｏｌ％で
あることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の希土類・鉄・ボロン系永
久磁石は、上記したように、金属微粒子が分散したガラ
ス状保護層により表面が被覆されていることを特徴とす
る。このガラス状保護層は、主として、Ｎａ2 ＯとＳｉ
Ｏ2 を主成分とする水ガラス、けい酸カリウム、けい酸
リチウム等のアルカリけい酸塩から構成される。ガラス
状保護層の厚さは、５ｎｍ〜５０μｍが適当であり、特
に１００ｎｍ〜１０μｍの範囲にあると、高耐食性の効
果が顕著に現れる。厚さが５ｎｍ未満では、磁石表面の
凹凸に対して十分な被覆ができず、したがって、良好な
耐食性は得られない。一方、厚さが５０μｍを超える
と、耐食性については問題はないが、厚さを均一に形
成、維持することが困難となる。また、ガラス状保護層
を特に厚くしたものは、そうでないものに比べ、両者の
形状、大きさを同一にした場合に、全体の体積中に占め
る磁石の体積割合が小さくなるため、磁石の性能の点か
らも好ましくない。
久磁石は、上記したように、金属微粒子が分散したガラ
ス状保護層により表面が被覆されていることを特徴とす
る。このガラス状保護層は、主として、Ｎａ2 ＯとＳｉ
Ｏ2 を主成分とする水ガラス、けい酸カリウム、けい酸
リチウム等のアルカリけい酸塩から構成される。ガラス
状保護層の厚さは、５ｎｍ〜５０μｍが適当であり、特
に１００ｎｍ〜１０μｍの範囲にあると、高耐食性の効
果が顕著に現れる。厚さが５ｎｍ未満では、磁石表面の
凹凸に対して十分な被覆ができず、したがって、良好な
耐食性は得られない。一方、厚さが５０μｍを超える
と、耐食性については問題はないが、厚さを均一に形
成、維持することが困難となる。また、ガラス状保護層
を特に厚くしたものは、そうでないものに比べ、両者の
形状、大きさを同一にした場合に、全体の体積中に占め
る磁石の体積割合が小さくなるため、磁石の性能の点か
らも好ましくない。
【０００６】金属微粒子を構成する金属としては、Ｍ
ｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｓｎの中から選ばれる
少なくとも１種又はこれらの合金や化合物が挙げられ
る。金属微粒子の平均粒径は、５ｎｍ〜５０μｍ、特に
は５ｎｍ〜１０μｍが好ましい。平均粒径が５ｎｍ未満
になると、金属微粒子の製造が困難となり、生産コスト
が高くなる。一方、平均粒径が５０μｍを超えると、金
属微粒子が存在する部分のガラス状保護層の厚さが５０
μｍを超えてしまうことになり、上述した理由から好ま
しくない。また、微粒子の粒径が大きくなりすぎると、
ガラス状保護層で微粒子を保持するのが困難となり、微
粒子が脱粒しやすくなる。
ｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｓｎの中から選ばれる
少なくとも１種又はこれらの合金や化合物が挙げられ
る。金属微粒子の平均粒径は、５ｎｍ〜５０μｍ、特に
は５ｎｍ〜１０μｍが好ましい。平均粒径が５ｎｍ未満
になると、金属微粒子の製造が困難となり、生産コスト
が高くなる。一方、平均粒径が５０μｍを超えると、金
属微粒子が存在する部分のガラス状保護層の厚さが５０
μｍを超えてしまうことになり、上述した理由から好ま
しくない。また、微粒子の粒径が大きくなりすぎると、
ガラス状保護層で微粒子を保持するのが困難となり、微
粒子が脱粒しやすくなる。
【０００７】ガラス状保護層における金属微粒子の割合
は、それらの総体積に対して、１０〜９０ｖｏｌ％であ
ることが好ましい。金属微粒子の割合が１０ｖｏｌ％未
満では、耐食性の効果が十分に得られず、また、９０ｖ
ｏｌ％を超えると、ガラス状保護層に金属微粒子を保持
するのが困難となり、微粒子が脱粒しやすくなる。
は、それらの総体積に対して、１０〜９０ｖｏｌ％であ
ることが好ましい。金属微粒子の割合が１０ｖｏｌ％未
満では、耐食性の効果が十分に得られず、また、９０ｖ
ｏｌ％を超えると、ガラス状保護層に金属微粒子を保持
するのが困難となり、微粒子が脱粒しやすくなる。
【０００８】本発明において、金属微粒子を分散したガ
ラス状保護層を設けたことにより、単なるガラス状保護
層で被覆した場合に比べて、耐食性がより向上する詳細
な理由は不明であるが、おおよそ以下のように考えられ
る。すなわち、金属微粒子は表面の活性が高いため、表
面が先に酸化されやすく、その結果、磁石の表面は陰極
防食されるという理由である。特に、卑金属であるＭ
ｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ等の金属微粒子は、酸化されやす
いので効果的である。また、金属微粒子が分散すると、
ガラス状保護層に凹凸が生じて腐食電流が分散するた
め、各腐食孔に流れる腐食電流が少なくなり、その結
果、磁石素地の腐食速度が遅くなるという理由も考えら
れる。
ラス状保護層を設けたことにより、単なるガラス状保護
層で被覆した場合に比べて、耐食性がより向上する詳細
な理由は不明であるが、おおよそ以下のように考えられ
る。すなわち、金属微粒子は表面の活性が高いため、表
面が先に酸化されやすく、その結果、磁石の表面は陰極
防食されるという理由である。特に、卑金属であるＭ
ｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ等の金属微粒子は、酸化されやす
いので効果的である。また、金属微粒子が分散すると、
ガラス状保護層に凹凸が生じて腐食電流が分散するた
め、各腐食孔に流れる腐食電流が少なくなり、その結
果、磁石素地の腐食速度が遅くなるという理由も考えら
れる。
【０００９】ガラス状保護層で被覆する希土類・鉄・ボ
ロン系永久磁石の組成成分割合は、通常、希土類元素５
〜４０重量％、鉄５０〜９０重量％、ボロン２〜８重量
％である。希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｌｕ、Ｙｂの中から選択される１種又は２種以上を
使用する。特には、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｔ
ｂの内、少なくとも１種を含むのが好ましい。また、希
土類・鉄・ボロン系永久磁石の鉄の一部をＣｏで置換す
ることにより温度特性を改善することができる。ただ
し、Ｃｏの添加量が０．１重量％未満では十分な温度特
性改善効果が得られず、１５重量％を超えると、ガラス
状保護層の保持力が低下するので、Ｃｏの添加量は０．
１〜１５重量％の範囲が好ましい。また、磁気特性の改
善、コスト低減のために、Ｎｉ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｃａ、
Ｍｇ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｚｎの中から選択される少な
くとも１種を上記磁石に添加することができる。
ロン系永久磁石の組成成分割合は、通常、希土類元素５
〜４０重量％、鉄５０〜９０重量％、ボロン２〜８重量
％である。希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｌｕ、Ｙｂの中から選択される１種又は２種以上を
使用する。特には、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｔ
ｂの内、少なくとも１種を含むのが好ましい。また、希
土類・鉄・ボロン系永久磁石の鉄の一部をＣｏで置換す
ることにより温度特性を改善することができる。ただ
し、Ｃｏの添加量が０．１重量％未満では十分な温度特
性改善効果が得られず、１５重量％を超えると、ガラス
状保護層の保持力が低下するので、Ｃｏの添加量は０．
１〜１５重量％の範囲が好ましい。また、磁気特性の改
善、コスト低減のために、Ｎｉ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｃａ、
Ｍｇ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｚｎの中から選択される少な
くとも１種を上記磁石に添加することができる。
【００１０】本発明の希土類・鉄・ボロン系永久磁石を
製造するには、まず、上記アルカリけい酸塩に、必要な
イオン交換水を加えて適当な濃度とし、これに金属微粒
子を分散させて、アルカリけい酸塩水溶液を調製する。
アルカリけい酸塩として、水ガラスを使用する場合、そ
の主成分であるＳｉＯ2 とＭ2 Ｏ（ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉ
等のアルカリ金属）のモル比は、ガラス状保護層の性質
を決定する重要な因子の一つであり、具体的には、モル
比を１．５〜２０．０の範囲にするのが好ましい。モル
比が１．５未満であると、ガラス状保護層中のアルカリ
イオン濃度が高くなり、アルカリイオンが大気中の水分
と反応して耐水性が低下する。また、ガラス状保護層中
のアルカリイオン濃度が高いと、水分と反応したアルカ
リイオンが、さらに大気中の二酸化炭素と反応して炭酸
塩を析出し、その結果、機器周辺を汚染することにな
る。一方、モル比が２０．０を超えると、アルカリイオ
ン濃度が低くなり、加熱処理時にシラノール基が脱水縮
合する結果、ガラス状保護層の収縮が過度に起こってク
ラックが生じるため、十分な耐食性を得ることができな
くなる。なお、好適なモル比に調整するため、超微粒子
状シリカ、コロイダルシリカ等を水ガラスに添加しても
よい。
製造するには、まず、上記アルカリけい酸塩に、必要な
イオン交換水を加えて適当な濃度とし、これに金属微粒
子を分散させて、アルカリけい酸塩水溶液を調製する。
アルカリけい酸塩として、水ガラスを使用する場合、そ
の主成分であるＳｉＯ2 とＭ2 Ｏ（ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉ
等のアルカリ金属）のモル比は、ガラス状保護層の性質
を決定する重要な因子の一つであり、具体的には、モル
比を１．５〜２０．０の範囲にするのが好ましい。モル
比が１．５未満であると、ガラス状保護層中のアルカリ
イオン濃度が高くなり、アルカリイオンが大気中の水分
と反応して耐水性が低下する。また、ガラス状保護層中
のアルカリイオン濃度が高いと、水分と反応したアルカ
リイオンが、さらに大気中の二酸化炭素と反応して炭酸
塩を析出し、その結果、機器周辺を汚染することにな
る。一方、モル比が２０．０を超えると、アルカリイオ
ン濃度が低くなり、加熱処理時にシラノール基が脱水縮
合する結果、ガラス状保護層の収縮が過度に起こってク
ラックが生じるため、十分な耐食性を得ることができな
くなる。なお、好適なモル比に調整するため、超微粒子
状シリカ、コロイダルシリカ等を水ガラスに添加しても
よい。
【００１１】金属微粒子は、その形状、比重、粒径等に
よっては、沈降したり浮んだりして分散状態を維持しに
くい場合がある。このような場合は、超音波を使用した
り、スターラーで攪拌したりするとよい。また、金属微
粒子の分散性を向上させるため、アルカリけい酸塩水溶
液に界面活性剤を添加してもよい。
よっては、沈降したり浮んだりして分散状態を維持しに
くい場合がある。このような場合は、超音波を使用した
り、スターラーで攪拌したりするとよい。また、金属微
粒子の分散性を向上させるため、アルカリけい酸塩水溶
液に界面活性剤を添加してもよい。
【００１２】次に、金属微粒子を分散したアルカリけい
酸塩水溶液を、希土類・鉄・ボロン系永久磁石の表面に
被着する。被着方法としては、上記水溶液中に希土類・
鉄・ボロン系永久磁石を浸漬したり、磁石表面に水溶液
を塗布や噴霧したりする方法が例示される。
酸塩水溶液を、希土類・鉄・ボロン系永久磁石の表面に
被着する。被着方法としては、上記水溶液中に希土類・
鉄・ボロン系永久磁石を浸漬したり、磁石表面に水溶液
を塗布や噴霧したりする方法が例示される。
【００１３】最後は、アルカリけい酸塩水溶液を被着し
た希土類・鉄・ボロン系永久磁石を加熱する。加熱処理
する際の加熱温度は、水分の蒸発及びシラノール基の脱
水縮合が十分に起こるように、５０〜４５０℃、特には
１２０〜４５０℃の範囲が好ましい。加熱温度が５０℃
未満では、水分の蒸発及びシラノール基の脱水縮合が十
分に起こらず、また、処理時間が長くなるため、コスト
の面でも好ましくない。１２０℃以上では、水分の蒸発
及びシラノール基の脱水縮合が十分に起こり、４５０℃
を超えると、希土類・鉄・ボロン系磁石の組織に影響し
て、磁気特性が劣化する。また、加熱時間は、１〜１２
０分が好ましい。加熱時間が１分未満では、水分の蒸発
及びシラノール基の脱水縮合が十分に進行せず、一方、
１２０分を超えると、耐食性の点では問題ないが、生産
性が低下し、コスト的に好ましくない。なお、上記した
アルカリけい酸塩水溶液の被着及びその後の加熱工程を
２回以上繰り返しても差し支えない。
た希土類・鉄・ボロン系永久磁石を加熱する。加熱処理
する際の加熱温度は、水分の蒸発及びシラノール基の脱
水縮合が十分に起こるように、５０〜４５０℃、特には
１２０〜４５０℃の範囲が好ましい。加熱温度が５０℃
未満では、水分の蒸発及びシラノール基の脱水縮合が十
分に起こらず、また、処理時間が長くなるため、コスト
の面でも好ましくない。１２０℃以上では、水分の蒸発
及びシラノール基の脱水縮合が十分に起こり、４５０℃
を超えると、希土類・鉄・ボロン系磁石の組織に影響し
て、磁気特性が劣化する。また、加熱時間は、１〜１２
０分が好ましい。加熱時間が１分未満では、水分の蒸発
及びシラノール基の脱水縮合が十分に進行せず、一方、
１２０分を超えると、耐食性の点では問題ないが、生産
性が低下し、コスト的に好ましくない。なお、上記した
アルカリけい酸塩水溶液の被着及びその後の加熱工程を
２回以上繰り返しても差し支えない。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて具
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。
【００１５】（実施例１〜６、比較例１〜２）Ａｒ雰囲
気下、高周波溶解法により、３２Ｎｄ−１．２Ｂ−５
９．８Ｆｅ−７Ｃｏ（重量比）の組成を有するインゴッ
トを作製した。このインゴットをジョウクラッシャーで
粗粉砕し、さらに窒素ガスによるジェットミルで微粉砕
して、平均粒径３．５μｍの微粉末を得た。次に、この
微粉末を１０ｋＯｅの磁界が印加された金型内に充填
し、１．０ｔ／ｃｍ2 の圧力で成形した。続いて、真空
中、１，１００℃で２時間焼結した後、５５０℃で１時
間、時効処理を施して永久磁石を作製した。得られた永
久磁石から、径２１ｍｍ×厚さ５ｍｍ寸法の磁石片を切
り出し、バレル研磨処理を行った後、超音波水洗を行
い、これを試験片とした。一方、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ
（モル比）を４．０に調整したアルカリけい酸ナトリウ
ム水溶液に、表１に示す種類、濃度の金属微粒子（平均
粒径は、いずれも５〜１０μｍ）を混合して水性懸濁液
を作製し、スターラーで攪拌しながら使用した。この懸
濁液に上記試験片を浸漬した後、熱風型オーブン中で、
１５０℃、２０分間の加熱処理を行った。得られた各試
験片のガラス状保護層の厚さは、表１に示す通りであっ
た。その後、８０℃、９０％ＲＨの条件下で、５００時
間経過後における上記試験片の外観を観察して、耐食性
に関する評価を行い、その結果を表１に示した（実施例
１〜６）。また、比較例１、２として、それぞれ、未処
理の試験片、金属微粒子を含有しないガラス状保護層を
被覆した試験片について、同様の評価を行い、その結果
を表１に示した。表１から分るように、未処理品や金属
微粒子を含有しないガラス状保護層を被覆した試験片に
比べて、金属微粒子が分散したガラス状保護層を被覆し
た試験片は、耐食性がかなり向上した。また、金属微粒
子の濃度が少ない場合、耐食性はやや低下するが、金属
微粒子を含有しない場合に比べて、耐食性はかなり向上
した。
気下、高周波溶解法により、３２Ｎｄ−１．２Ｂ−５
９．８Ｆｅ−７Ｃｏ（重量比）の組成を有するインゴッ
トを作製した。このインゴットをジョウクラッシャーで
粗粉砕し、さらに窒素ガスによるジェットミルで微粉砕
して、平均粒径３．５μｍの微粉末を得た。次に、この
微粉末を１０ｋＯｅの磁界が印加された金型内に充填
し、１．０ｔ／ｃｍ2 の圧力で成形した。続いて、真空
中、１，１００℃で２時間焼結した後、５５０℃で１時
間、時効処理を施して永久磁石を作製した。得られた永
久磁石から、径２１ｍｍ×厚さ５ｍｍ寸法の磁石片を切
り出し、バレル研磨処理を行った後、超音波水洗を行
い、これを試験片とした。一方、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ
（モル比）を４．０に調整したアルカリけい酸ナトリウ
ム水溶液に、表１に示す種類、濃度の金属微粒子（平均
粒径は、いずれも５〜１０μｍ）を混合して水性懸濁液
を作製し、スターラーで攪拌しながら使用した。この懸
濁液に上記試験片を浸漬した後、熱風型オーブン中で、
１５０℃、２０分間の加熱処理を行った。得られた各試
験片のガラス状保護層の厚さは、表１に示す通りであっ
た。その後、８０℃、９０％ＲＨの条件下で、５００時
間経過後における上記試験片の外観を観察して、耐食性
に関する評価を行い、その結果を表１に示した（実施例
１〜６）。また、比較例１、２として、それぞれ、未処
理の試験片、金属微粒子を含有しないガラス状保護層を
被覆した試験片について、同様の評価を行い、その結果
を表１に示した。表１から分るように、未処理品や金属
微粒子を含有しないガラス状保護層を被覆した試験片に
比べて、金属微粒子が分散したガラス状保護層を被覆し
た試験片は、耐食性がかなり向上した。また、金属微粒
子の濃度が少ない場合、耐食性はやや低下するが、金属
微粒子を含有しない場合に比べて、耐食性はかなり向上
した。
【００１６】
【表１】
【００１７】（実施例７〜１３、比較例３）ＳｉＯ2 ／
Ｎａ2 Ｏ（モル比）を４．０に調整したけい酸ナトリウ
ム水溶液に表２に示す平均粒径の金属亜鉛微粒子（濃度
は２０ｖｏｌ％）を混合して、水性懸濁液を作製した。
この懸濁液をスターラーで攪拌しながら、実施例１と同
様に処理して作製した試験片を浸漬した後、熱風型オー
ブン中で、１５０℃、２０分間の加熱処理を行った。得
られた各試験片のガラス状保護層の厚さは、表２に示す
通りであった。耐食性の評価は、８０℃、９０％ＲＨの
条件下で、５００時間経過後における上記試験片の外観
を観察して行い、その結果を表２に示した（実施例７〜
１３）。また、比較例３として、平均粒径１００μｍの
金属亜鉛微粒子を分散したガラス状保護層を被覆した試
験片について、同様の評価を行い、その結果を表２に示
した。表２から分るように、金属微粒子の平均粒径が１
００μｍの場合は、ガラス状保護層から金属微粒子が脱
粒しやすくなり、均一な膜厚のガラス状保護層を形成す
ることが困難であった。また、金属微粒子の平均粒径を
１０μｍ以下にすると耐食性及び均一な膜厚のガラス状
保護層の形成、維持の点で好適であった。
Ｎａ2 Ｏ（モル比）を４．０に調整したけい酸ナトリウ
ム水溶液に表２に示す平均粒径の金属亜鉛微粒子（濃度
は２０ｖｏｌ％）を混合して、水性懸濁液を作製した。
この懸濁液をスターラーで攪拌しながら、実施例１と同
様に処理して作製した試験片を浸漬した後、熱風型オー
ブン中で、１５０℃、２０分間の加熱処理を行った。得
られた各試験片のガラス状保護層の厚さは、表２に示す
通りであった。耐食性の評価は、８０℃、９０％ＲＨの
条件下で、５００時間経過後における上記試験片の外観
を観察して行い、その結果を表２に示した（実施例７〜
１３）。また、比較例３として、平均粒径１００μｍの
金属亜鉛微粒子を分散したガラス状保護層を被覆した試
験片について、同様の評価を行い、その結果を表２に示
した。表２から分るように、金属微粒子の平均粒径が１
００μｍの場合は、ガラス状保護層から金属微粒子が脱
粒しやすくなり、均一な膜厚のガラス状保護層を形成す
ることが困難であった。また、金属微粒子の平均粒径を
１０μｍ以下にすると耐食性及び均一な膜厚のガラス状
保護層の形成、維持の点で好適であった。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、単純な工程かつ低コス
トで耐食性に優れた希土類・鉄・ボロン系永久磁石が得
られるため、産業上の利用価値は極めて高い。
トで耐食性に優れた希土類・鉄・ボロン系永久磁石が得
られるため、産業上の利用価値は極めて高い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 美濃輪 武久 福井県武生市北府２丁目１番５号 信越化 学工業株式会社磁性材料研究所内 Ｆターム(参考） 5E040 AA04 AA19 BC01 BD01 CA01 HB11 HB14 NN05 5E062 CC03 CD04 CF01 CG02 CG07
Claims (5)
- 【請求項１】 金属微粒子が分散したガラス状保護層に
より表面が被覆されていることを特徴とする希土類・鉄
・ボロン系永久磁石。 - 【請求項２】 ガラス状保護層の厚さが５ｎｍ〜５０μ
ｍである請求項１記載の希土類・鉄・ボロン系永久磁
石。 - 【請求項３】 金属微粒子の平均粒径が５ｎｍ〜５０μ
ｍである請求項１記載の希土類・鉄・ボロン系永久磁
石。 - 【請求項４】 ガラス状保護層における金属微粒子の割
合が、それらの総体積に対して、１０〜９０ｖｏｌ％で
ある請求項１記載の希土類・鉄・ボロン系永久磁石。 - 【請求項５】 金属微粒子を分散したアルカリけい酸塩
水溶液を、希土類・鉄・ボロン系永久磁石の表面に被着
した後、加熱処理を行うことを特徴とする請求項１から
請求項４のいずれか１項に記載の希土類・鉄・ボロン系
永久磁石の製造方法。
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| JP35572198A JP3966631B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 希土類・鉄・ボロン系永久磁石の製造方法 |
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| JP35572198A JP3966631B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 希土類・鉄・ボロン系永久磁石の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1511046A1 (en) * | 2002-11-29 | 2005-03-02 | Neomax Co., Ltd. | Method for producing corrosion-resistant rare earth based permanent magnet, corrosion-resistant rare earth based permanent magnet, dip spin coating method for work piece, and method for forming coating film on work piece |
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| CN109637767A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-16 | 浙江中杭新材料科技有限公司 | 一种钕铁硼磁体的烧结方法 |
-
1998
- 1998-12-15 JP JP35572198A patent/JP3966631B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP1734539A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-12-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Corrosion-resistant rare earth magnets and process for production thereof |
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| JP2009099968A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Tdk Corp | 希土類磁石及びその製造方法 |
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| CN109637767A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-16 | 浙江中杭新材料科技有限公司 | 一种钕铁硼磁体的烧结方法 |
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