JP2002110409A - 耐食性に優れた希土類永久磁石及びその製造方法 - Google Patents

耐食性に優れた希土類永久磁石及びその製造方法

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JP2002110409A
JP2002110409A JP2000295305A JP2000295305A JP2002110409A JP 2002110409 A JP2002110409 A JP 2002110409A JP 2000295305 A JP2000295305 A JP 2000295305A JP 2000295305 A JP2000295305 A JP 2000295305A JP 2002110409 A JP2002110409 A JP 2002110409A
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earth permanent
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Hideki Matsuzawa
秀樹 松沢
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Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 NdFe14B系合金を代表とする希土類
永久磁石の表面に、信頼性の優れた耐酸化性被膜を形成
すること。 【解決手段】 トリアゾンジチオール誘導体を有機溶媒
に溶解した電解液中で、希土類永久磁石を陽極として電
解を行うことにより、トリアゾンジチオール誘導体の電
解によって得られる被膜を、希土類永久磁石の表面に形
成する。この被膜の形成には、錆発生の要因となる水を
用いず、形成された被膜は撥水性を有し、かつ方向性を
持たないので、従来の耐酸化性被膜に比較して信頼性に
優れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、NdFe14
系合金で代表される、希土類元素:Rと、遷移金属:T
とを含むR14B系金属間化合物磁石に関し、特に
耐酸化性を向上したR14B系希土類永久磁石、及
びその製造方法に関するものである、
【0002】
【従来の技術】Nd−Fe−Bで代表されるR−Fe−
B系磁石は、従来の希土類永久磁石であるSm−Co系
磁石に比較して、高い磁気特性を有する。しかしこのよ
うな磁石合金は組織中に極めて酸化しやすいNd−Fe
合金相を含み、さらにRFe 14Bも酸化しやすいた
め、Sm−Coに比較して磁石の酸化による磁気特性の
劣化やバラツキが大きい。
【0003】さらに磁気回路などの装置に組み込んだ場
合、磁石から発生した酸化物の飛散による周辺部品への
汚染を引き起こす虞がある。
【0004】この問題を解決する方法として、特開昭6
0−54406号公報や特開昭60−63903号公報
が提案されている。しかしながら、これらの公報に提案
されている耐酸化性被膜は、被膜形成工程中で多量の水
を使用するため、処理工程中で磁石材料が酸化したり、
処理後であっても微量の水分の残留が原因となって酸化
したりする場合が多く、耐酸化性が十分とは言い難い。
【0005】また、金属の防錆表面処理の一般的方法で
ある塗装法では、塗料の基材が有機高分子であるため、
金属との親和性が不十分で、磁石の部品化工程や使用時
において亀裂や剥離を生じ易いこと、また特に反応硬化
型の塗料の場合は、痕跡程度の未反応官能基の経時変化
が錆発生の原因となることもあり、特にこのような合金
系では信頼性が不十分で、用途が限定されているのが現
状である。
【0006】さらに、スパッター、イオン蒸着法を用い
た金属被膜形成による酸化防止法は、磁石全体への均一
コーティングが困難であること、また被膜層組織が下地
面に垂直方向に方向性を持つため、被膜層に微細な間隙
を生じ、十分な耐食性が期待できないなどの問題があ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の技術
的課題は、上記欠点に鑑み、より耐食性に優れた希土類
永久磁石およびその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の塗装、
電解めっき、スパッター、イオン蒸着などとは、まった
く異なった方法により、R14B系希土類永久磁石
に耐酸化性を有する被膜を形成する方法を検討した結果
なされたものである。
【0009】即ち、本発明は、R−T−Bを主成分とす
るR14B系合金[R:イットリウム(Y)を含む
希土類元素のうち少なくとも1種以上、T:遷移金属、
B:ホウ素]からなる焼結型希土類永久磁石の表面に、
1,3,5−トリアジンの2、4、6の位置のいずれか
を−R、残部を−SM(RはSHまたはNRで、
Sはイオウ、Nは窒素、R、Rは水素、アルキル
基、フェニル基のいずれか、Mは水素、アルカリ金属、
アルカリ土類金属のいずれか)で置換したトリアジンジ
チオール誘導体の少なくとも1種の電解によって得られ
る耐酸化性の被膜が形成されてなることを特徴とする希
土類永久磁石である。
【0010】また、本発明は、R−T−Bを主成分とす
るR14B系合金[R:イットリウム(Y)を含む
希土類元素のうち少なくとも1種以上、T:遷移金属、
B:ホウ素]の焼結型希土類永久磁石を、1,3,5−
トリアジンの2、4、6の位置のいずれかを−R、残部
を−SM(RはSHまたはNRで、Sはイオウ、
Nは窒素、R、Rは水素、アルキル基、フェニル基
のいずれか、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金
属のいずれか)で置換したトリアジンジチオール誘導体
の少なくとも1種の溶液中で、電解処理することによ
り、前記焼結型希土類永久磁石の表面に耐酸化性の被膜
を形成することを特徴とする希土類永久磁石の製造方法
である。
【0011】また、本発明は、前記の希土類永久磁石の
製造方法において、前記溶液の溶媒が、有機溶媒である
ことを特徴とする希土類永久磁石の製造方法である。
【0012】また、本発明は、前記の希土類磁石の製造
方法において、前記溶液の温度を0〜80℃とすること
を特徴とする希土類永久磁石の製造方法である。
【0013】また、本発明は、前記の希土類永久磁石の
製造方法において、電解処理を、電圧が20V以下(0
を含まず)、電流密度が10mA/dm〜10A/d
の範囲で行うことを特徴とする希土類永久磁石の製
造方法である。
【0014】また、本発明は、前記の希土類永久磁石の
製造方法において、電解処理時間を、0.1秒〜10分
とすることを特徴とする希土類永久磁石の製造方法であ
る。
【0015】
【作用】本発明の耐酸化性被膜の形成方法によれば、電
解液中で、トリアジンジチオール誘導体が電離して、マ
イナスイオンを生じるため、磁石を陽極とすることによ
って、磁石表面にトリアジンジチオール誘導体が与える
マイナスイオンが電着して、被膜を形成することができ
る。
【0016】トリアジンジチオール誘導体より磁石表面
に生成された被膜は、従来の化成被膜などに比較して極
めて耐食性、耐久性に優れ、金属表面との結合力が大き
い。また、この被膜により、磁石表面に撥水性及び潤滑
性が付与されるので、着水、着氷などを防止できる。更
に、本発明の方法によれば、安価で短時間に、剥離し難
い薄膜が形成できる。
【0017】本発明に用いる電解液は、トリアゾンジチ
オール誘導体を有機溶媒に溶解させることにより調整で
きる。溶媒として有機化合物を用いる理由は、溶媒とし
て水を用いた場合では、被膜への水の残留により、磁石
表面での錆の発生を完全に防止できないためである。
【0018】有機溶媒としては、0〜80℃の温度範囲
で低粘度の液体であれば、特に限定されるものではな
く、殆どのものを使用できる。例えば、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチ
ルセルソルブのようなアルコール、アセトン、メチルエ
チルケトンのようなケトン、ジメチルホルムアミドのよ
うなアミド、酢酸エチルのようなエステル、テトラヒド
ロフランのようなフラン、ベンゼン、トルエンのような
芳香族炭化水素などを使用することができる。溶液の濃
度は、トリアゾンジチオール誘電体が1×10−1〜1
×10−6モル/l、好ましくは5×10−2〜5×1
−4モル/lになるようにする。
【0019】また、陰極には、陰極からの溶出物が被膜
中に混入するのを避けるため不溶性材料を使用する。こ
のような材料としては、例えば、白金、チタン、ステン
レス鋼、カーボン、グラファイトなどがある。
【0020】電解は、溶液の温度を0〜80℃に調整し
て、電圧20V以下、電流密度10mA/dm〜10
A/dmで0.1秒〜10分間電解する。溶液の温度
を限定した理由は、温度を0℃より低くすると、被膜を
形成するために長時間を要し、80℃より高くすると、
皮膜の厚さをコントロールするのが困難となるからであ
る。
【0021】また、電圧を限定した理由は、電圧を20
Vより高くすると、磁石表面への被膜の形成が不均一と
なるからである。更に、電流密度を限定した理由は、電
流密度を10mA/dmより小さくすると、被膜が形
成されず、電流密度を10A/dmより大きくする
と、被膜形成が不均一となるからである。
【0022】また、電解時間を限定した理由は、電解時
間が0.1秒未満であると、電流密度を10A/dm
にしても、磁石表面全体に被膜を形成できず、10分を
超えると、被膜が絶縁体として機能することから、電解
が実質的に不可能となるからである。
【0023】なお、一般に電解に用いる溶液には、溶液
の伝導性を向上したり、泳動電流を減少したりするた
め、電極で酸化還元を受け難い塩などを支持電解質とし
て加えるが、この場合も支持電解質の添加は一定の効果
を発現する。
【0024】
【実施例】以下に、本発明について具体的な実施例を挙
げ、説明する。
【0025】(実施例1)純度99%以上のNd、純度
99%の電解鉄、フェロボロン合金をそれぞれ所要量秤
量し、アルゴン雰囲気中で高周波加熱により溶解して鋳
込み、64.9重量%Fe−34重量%Nd−1.1重量
%Bのインゴットを得た。次に、このインゴットをディ
スクミルで粗粉砕し、更にボールミルで微粉砕し、平均
粒径が3μmの原料粉末を得た。
【0026】この原料粉末を20kOeの磁中で、1ト
ン/mの圧力で成形した。得られた成形体を1050
〜1100℃、2時間、真空焼結後、炉冷して焼結体を
得、この焼結体を500〜600℃で1時間熱処理した
後、急冷した。このようにして得られた希土類永久磁石
を1辺が10mmの立方体形状に切断し、耐酸化性を評
価するための試験片とした。
【0027】次に、トリアジンジチオール誘導体とし
て、化1に示した2−ブチルアミノ−4,6−ジチオー
ル−トリアジンを5×10−2モル/lの濃度となるよ
うに、支持電解質として、過塩素酸リチウム(LiCl
)を5×10−4モル/lとなるように、それぞれ
エチルアルコールに溶解し、電解液を調製した。
【0028】
【化1】
【0029】次に、この電解液を用いて、アセトンで洗
浄した前記の試験片を陽極、ステンレス(SUS30
4)鋼板を陰極として、溶液温度25〜30℃、電流密
度0.1〜2.0A/dmで、10〜240秒間電解
し、被膜を得た。
【0030】(実施例2)トリアジンジチオール誘導体
として、化2に示した2−オレイルアミノ−4,6−メ
ルカプト−トリアジンを、濃度が5×10−4モル/l
となるように、支持電解質として、フッ化ホウ素酸リチ
ウム(LiBF)を、濃度が5×10 /lとなる
ように、それぞれエチルアルコールに溶解して、電解液
を調製した。この電解液を用い、実施例1と同様に電解
を行い、耐酸化性被膜を得た。
【0031】
【化2】
【0032】次に、実施例1と実施例2で得た試験片、
及び比較のために対酸化性被膜を形成していない試験片
を用い、72時間5%食塩水噴霧試験、及び碁盤目テス
トを行った。その結果を表1に示した。
【0033】
【表1】
【0034】表1に示したように、本発明の方法で対酸
化性被膜を形成した試験片は、錆などの発生が見られ
ず、外観的な変化は何ら観察されなかった。これに対
し、耐酸性被膜を形成していない試験片では、著しい腐
食が認められ、本発明による耐酸化性被膜の効果が明ら
かであった。
【0035】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、表面に耐酸化性被膜を形成した希土類磁石が得ら
れ、耐食性が備え、かつ信頼性及び耐久性の高い永久磁
石を提供することができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 R−T−Bを主成分とするR14
    系合金[R:イットリウム(Y)を含む希土類元素のう
    ち少なくとも1種以上、T:遷移金属、B:ホウ素]か
    らなる焼結型希土類永久磁石の表面に、1,3,5−ト
    リアジンの2、4、6の位置のいずれかを−R、残部を
    −SM(RはSHまたはNRで、Sはイオウ、N
    は窒素、R、Rは水素、アルキル基、フェニル基の
    いずれか、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属
    のいずれか)で置換したトリアジンジチオール誘導体の
    少なくとも1種の電解によって得られる耐酸化性の被膜
    が形成されてなることを特徴とする希土類永久磁石。
  2. 【請求項2】 R−T−Bを主成分とするR14
    系合金[R:イットリウム(Y)を含む希土類元素のう
    ち少なくとも1種以上、T:遷移金属、B:ホウ素]の
    焼結型希土類永久磁石を、1,3,5−トリアジンの
    2、4、6の位置のいずれかを−R、残部を−SM(R
    はSHまたはNRで、Sはイオウ、Nは窒素、R
    、Rは水素、アルキル基、フェニル基のいずれか、
    Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属のいずれ
    か)で置換したトリアジンジチオール誘導体の少なくと
    も1種の溶液中で、電解処理することにより、前記焼結
    型希土類永久磁石の表面に耐酸化性の被膜を形成するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の希土類永久磁石の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の希土類永久磁石の製造
    方法において、前記溶液の溶媒は、有機溶媒であること
    を特徴とする、希土類永久磁石の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項2もしくは請求項3のいずれかに
    記載の希土類磁石の製造方法において、前記溶液の温度
    を0〜80℃とすることを特徴とする希土類永久磁石の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項2ないし請求項4のいずれかに記
    載の希土類永久磁石の製造方法において、電解処理を、
    電圧が20V以下(0を含まず)、電流密度が10mA
    /dm〜10A/dmの範囲で行うことを特徴とす
    る希土類永久磁石の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項2ないし請求項5のいずれかに記
    載の希土類永久磁石の製造方法において、電解処理時間
    を、0.1秒〜10分とすることを特徴とする希土類永
    久磁石の製造方法。
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