JP2001093715A - 永久磁石材料およびその製造方法 - Google Patents

永久磁石材料およびその製造方法

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JP2001093715A JP26721799A JP26721799A JP2001093715A JP 2001093715 A JP2001093715 A JP 2001093715A JP 26721799 A JP26721799 A JP 26721799A JP 26721799 A JP26721799 A JP 26721799A JP 2001093715 A JP2001093715 A JP 2001093715A
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thin film
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permanent magnet
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Nobuyuki Yoshino
吉野  信幸
Hidetake Hashimoto
英豪 橋本
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Citizen Watch Co Ltd
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Citizen Watch Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/026Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Nd−Fe−B組成の希土類焼結永久磁石に
関し、研削加工による磁気特性劣化を防止した永久磁石
材料およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 研削加工を行ったNd−Fe−B組成か
らなる焼結磁石材料の被研削加工面に、SmとCoを主
成分とする組成からなる薄膜層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、R−Fe−B系組
成(Rは希土類元素)の希土類焼結永久磁石に関し、特
に研削加工等による磁気特性劣化を防止した永久磁石材
料とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】Nd−Fe−B組成からなる希土類永久
磁石は、非常に優れた磁気特性を持ち、特にその最大エ
ネルギー積はSmCo系磁石を凌ぎ、最近では50MG
Oeを越える高性能磁石が量産化されており、現在の情
報エレクトロニクス社会に必要不可欠な機能性材料とし
て活躍している。
【0003】近年、磁石を応用したコンピュータ関連機
器やCDプレーヤー、ミニディスクシステム、携帯電話
をはじめとする電子機器の軽薄短小化、高密度化、高容
量化、高性能化、省電力・省エネルギー化に伴い、Nd
−Fe−B組成からなる希土類永久磁石、特に、Nd−
Fe−B組成の焼結磁石の小型化、薄型化が要求されて
いる。
【0004】小型化あるいは薄型のNd−Fe−B系焼
結磁石を実用形状に加工し、磁気回路に実装するために
は、成形焼結したブロック状の焼結磁石を研削加工する
必要があり、この加工にはワイヤーソー等の切断機や表
面研削機、センタレス研磨機、ラッピングマシン等が使
用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような研削加工を行うと加工表面に加工歪みや微小クラ
ック、粒界相の欠落が発生し、これが原因となって減磁
曲線で示される磁石全体の磁気特性が大幅に劣化する問
題が生じた。
【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、Nd−Fe−B組成の希土類焼結永
久磁石に関し、研削加工による磁気特性劣化を防止した
永久磁石材料およびその製造方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による永久磁石材料およびその製造方法は、
下記記載の手段を採用する。本発明の永久磁石材料は、
Nd−Fe−B組成からなる焼結磁石材料の被研削加工
面に、SmとCoを主成分とする組成からなる薄膜層が
形成されていることを特徴とする。
【0008】本発明による永久磁石材料の製造方法は、
Nd−Fe−B組成からなる焼結磁石材料を研削加工
後、被研削加工面に、SmとCoを主成分とする組成か
らなる薄膜層を形成することを特徴とする。
【0009】本発明の永久磁石材料の製造方法は、Sm
とCoを主成分とする組成からなる薄膜層を形成中ある
いは形成後に、真空中あるいは不活性雰囲気中で、30
0℃から1100℃の範囲で熱処理をすることを特徴と
する。
【0010】(作用)本発明者は研削加工を行ったNd
−Fe−B組成からなる焼結磁石材料の磁気特性劣化を
回復する手段について種々検討した結果、被研削加工面
に、SmとCoを主成分とする組成からなる薄膜層を形
成することによって磁気特性が回復することを見い出し
た。この原因については現在、解析中であるが、恐らく
この薄膜層を被覆することによって微小クラックや高保
持力を出現させるために必要なミクロレベルでの粒界相
が補修されること、あるいは加工によって生じた加工歪
みを有する被研削加工面の組成、結晶構造がSmとCo
を主成分とする組成からなる薄膜層を形成することによ
って改質されることが要因であると推察している。尚、
形成したSmとCoを主成分とする組成からなる薄膜層
は、Nd−Fe−B組成からなる焼結磁石材料の内部へ
拡散していないことが本発明者によって確認されてい
る。
【0011】SmとCoを主成分とする組成からなる薄
膜層の形成には真空蒸着、イオンプレーティング、スパ
ッタ等のPVD法(物理的気相成長法)から各種薄膜形
成手段を適用できるが、これに限るものではない。
【0012】本発明の薄膜層の膜厚は特に限定するもの
ではないが、膜厚が5μmを越えると形成した薄膜層の
内部応力によって剥離する可能性が生ずる。従って、薄
膜層の膜厚は5μm以下が好ましく、更には1μm程度
でも効果があり、加工寸法精度の面からも薄膜層の膜厚
は薄い方が有利であると考えられる。
【0013】本発明においてSmとCoを主成分とする
組成からなる薄膜層を形成中あるいは形成後に、真空中
あるいは不活性雰囲気中で熱処理をするのは薄膜層の密
着性を向上させるためである。
【0014】また、Nd−Fe−B組成からなる焼結磁
石材料は通常、腐食しやすく、空気中の水分と反応し、
容易に錆びて磁気特性も大幅に劣化してしまう。しかし
ながら本発明の薄膜層を被研削加工面を含む焼結磁石材
料全面に被覆することにより特別なコーティング等の処
理を行わずとも高耐食性を同時に付与することが可能と
なる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により詳細に説明する。 (実施例1)以下、本発明の実施例における永久磁石材
料およびその製造方法について説明する。本発明で用い
るNd−Fe−B組成からなる焼結磁石材料の製造方法
はまず、高周波溶解により所定組成のNd−Fe−B合
金を溶解しインゴットを作製する。このインゴットを粗
粉砕機と微粉砕機との組み合わせにより、平均粒径3μ
mまで粉砕し、微粉末を得る。この微粉末を磁場中でプ
レスして、c軸方向が揃った成形体を作製する。この成
形体をアルゴン雰囲気中、1100℃付近の温度で焼結
し、その後、アルゴン雰囲気中で約600℃で熱処理す
ることにより長さ40mm、幅30mm、厚み20mm
の高磁気エネルギー積、(BH)maxを有するブロッ
ク状の焼結磁石材料を得た。
【0016】その後、上記のブロック状の焼結体をワイ
ヤーソーを用いて切断し、その後、表面研削機やラッピ
ングマシン等により研削し、各辺が長さ1mm、幅1m
m、厚さ0.5mm寸法の直方体を作製し、試験用サン
プルとした。このサンプルを1−5系サマリウム・コバ
ルト焼結磁石として知られているSmCo5 の組成から
成る合金をターゲット材とする直流放電型スパッタリン
グ装置に設置し、アルゴンガス雰囲気下、5×10-4
orrの真空度で片面に1μmの薄膜層を形成し、その
後、反対の面に同様にして1μmの薄膜層を形成した。
この方法によれば側面にも約1.2μmの薄膜層が形成
されていることが断面のSEM(走査型電子顕微鏡)観
察から確認することができた。そして、薄膜層を形成
後、真空中で600℃、1時間の熱処理を行うことによ
って、本発明による永久磁石材料を作製した。
【0017】熱処理の温度は300℃から1100℃が
適当である。これは300℃以下であるとSmとCoを
主成分とする組成からなる薄膜層の密着性は改善され
ず、衝撃により剥離を生ずる場合がある。また、110
0℃を越えると焼結磁石中の成分が溶融、更には蒸発
し、磁気特性が劇的に低下するためである。
【0018】本実施例においてSmとCoを主成分とす
る組成からなる薄膜層の形成はSmCo5 合金をターゲ
ット材とする直流放電型スパッタリングによって行った
が、この時、形成された薄膜層の組成は必ずしもターゲ
ット材の組成と等しいものではなく、本実施例で形成し
た薄膜層中のCo含有量は約90原子%であった。ま
た、ターゲット組成はSmCo5 に限るものではなく、
Sm1-xCox(0<x<1)の組成を有する合金で良
い。更には、たとえば2−17系サマリウム・コバルト
焼結磁石として知られているSm2(CoFeCuZ
r)17 の様なSmやCo以外の元素を微量に含む組成
の合金でも良い。またこれらの合金はスパッタリングに
限らず、真空蒸着やイオンプレーティングの蒸着源にも
適用できる。
【0019】SmとCoを主成分とする組成からなる薄
膜層の組成比は特に限定するものではないが、SmとC
oが全体の約70原子%以上含むことが本発明の効果発
現に必須であることが本発明者により明らかとなってい
る。
【0020】なお、本実施例に対する比較例1として、
ブロック状の焼結体を切断、研削して試験用サンプルと
した後、SmとCoを主成分とする薄膜層を形成せず、
更には熱処理も行わずに作製した永久磁石材料と、比較
例2としてブロック状の焼結体を切断、研削して試験用
サンプルとした後、SmとCoを主成分とする薄膜層を
形成せずに本実施例と同じ条件で熱処理だけを行った永
久磁石材料を作製した。
【0021】このようにして得られた実施例および比較
例1と2の永久磁石材料の磁気特性を振動試料型磁力計
(VSM)を用いて測定した。その結果、図1に示す減
磁曲線を得た。また、この時、同時に得られた主な測定
値を表1に示す。
【0022】これらの結果から、比較例1及び2と比
べ、本発明による永久磁石材料では高い磁気特性を示
し、その減磁曲線も肩部に角形性のある良好な曲線であ
ることが明らかとなった。
【0023】(実施例2)実施例1と同様にブロック状
の焼結体をワイヤーソーを用いて切断し、その後、表面
研削機やラッピングマシン等により研削し、試験用サン
プルとした。このサンプルを1−5系サマリウム・コバ
ルト焼結磁石として知られているSmCo5 の組成から
成る合金をターゲット材とする直流放電型スパッタリン
グ装置に設置し、アルゴンガス雰囲気下、5×10-4
orrの真空度で片面に1μmの薄膜層を形成し、その
後、反対の面に同様にして1μmの薄膜層を形成した。
この時、スパッタリングを行う前にサンプルを設置基板
裏面にあるヒーターにより加熱し、サンプル表面温度を
600℃に設定し、スパッタリング中も同じ温度に保持
しながら薄膜層を形成した。この方法によっても側面に
は約1.2μmの薄膜層が形成されていることが断面の
SEM(走査型電子顕微鏡)観察から確認することがで
きた。このようにして、本発明による永久磁石材料を作
製した。
【0024】その後、実施例1と同様に実施例2で得ら
れた永久磁石材料の磁気特性を振動試料型磁力計(VS
M)を用いて測定した結果、実施例1とほぼ等しい図1
に示す減磁曲線と表1に示す測定値が得られた。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による永久
磁石材料およびその製造方法では、研削加工を行ったN
d−Fe−B組成からなる焼結磁石材料の被研削加工面
に、SmとCoを主成分とする組成からなる薄膜層を形
成することによって加工によって劣化した磁気特性が回
復し、その結果、優れた磁気特性を有する永久磁石材料
の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係わる実施例と比較例
の永久磁石材料の減磁曲線である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01F 41/22 H01F 1/04 H

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 R−Fe−B系組成(Rは希土類元素)
    からなる焼結磁石材料の被研削加工面に、SmとCoを
    主成分とする組成からなる薄膜層が形成されていること
    を特徴とする永久磁石材料。
  2. 【請求項2】 R−Fe−B系組成(Rは希土類元素)
    からなる焼結磁石材料を研削加工後、被研削加工面に、
    SmとCoを主成分とする組成からなる薄膜層を形成す
    ることを特徴とする永久磁石材料の製造方法。
  3. 【請求項3】 SmとCoを主成分とする組成からなる
    薄膜層を形成中あるいは形成後に、真空中あるいは不活
    性雰囲気中で、300℃から1100℃の範囲で熱処理
    をすることを特徴とする請求項2に記載の永久磁石材料
    の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7402226B2 (en) 2003-03-31 2008-07-22 Japan Science And Technology Agency Minute high-performance rare earth magnet for micromini product and process for producing the same
US7655325B2 (en) 2005-12-28 2010-02-02 Hitachi Metals, Ltd. Rare earth magnet and method for producing same
JP2015008295A (ja) * 2014-07-11 2015-01-15 株式会社東芝 モータおよび発電機
JP2015008294A (ja) * 2014-07-11 2015-01-15 株式会社東芝 永久磁石

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7402226B2 (en) 2003-03-31 2008-07-22 Japan Science And Technology Agency Minute high-performance rare earth magnet for micromini product and process for producing the same
US7655325B2 (en) 2005-12-28 2010-02-02 Hitachi Metals, Ltd. Rare earth magnet and method for producing same
JP2015008295A (ja) * 2014-07-11 2015-01-15 株式会社東芝 モータおよび発電機
JP2015008294A (ja) * 2014-07-11 2015-01-15 株式会社東芝 永久磁石

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