JP2002313656A - ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 - Google Patents
ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石Info
- Publication number
- JP2002313656A JP2002313656A JP2001110171A JP2001110171A JP2002313656A JP 2002313656 A JP2002313656 A JP 2002313656A JP 2001110171 A JP2001110171 A JP 2001110171A JP 2001110171 A JP2001110171 A JP 2001110171A JP 2002313656 A JP2002313656 A JP 2002313656A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonded magnet
- magnet
- bonded
- distribution
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 103
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims abstract description 51
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 59
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 59
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 42
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 33
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 24
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 15
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 11
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 9
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 13
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 13
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 8
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 8
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 8
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 8
- -1 composed of Fe Chemical class 0.000 description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 6
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 238000005551 mechanical alloying Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 4
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 3
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 2
- 229920000572 Nylon 6/12 Polymers 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007088 Archimedes method Methods 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017112 Fe—C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 1
- 229920003189 Nylon 4,6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006259 thermoplastic polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus 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
- H01F41/02—Apparatus 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
- H01F41/0253—Apparatus 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
- H01F41/0273—Imparting anisotropy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
提供することができるボンド磁石の製造方法およびボン
ド磁石を提供すること。 【解決手段】本発明のボンド磁石は、射出成形により成
形されたものであって、円筒または円柱の全部または一
部を構成する形状を有する。前記円筒または前記円柱の
中心軸に略平行な断面における磁粉1個あたりの面積を
各磁石粉末について集計した分布A、前記円筒または前
記円柱の中心軸に略垂直な断面における磁粉1個あたり
の面積を各磁石粉末について集計した分布Bとし、前記
分布A、分布Bの中心値を、それぞれAve(A)[μ
m2]、Ave(B)[μm2]、前記分布A、分布Bの標準偏
差を、それぞれΣa[μm2]、Σb[μm2]としたと
き、本発明のボンド磁石は、下記式(I)を満足する。 0.10≦|Ave(A)-Ave(B)|/|Σa-Σb|≦5.0 ・・・(I)
Description
方法およびボンド磁石に関するものである。
機バインダー)との混合物(コンパウンド)を所望の磁
石形状に加圧成形して製造されるものである。その成形
方法には、圧縮成形法、射出成形法および押出成形法が
利用されている。
金型中に充填し、これを圧縮成形して成形体を得、その
後、結合樹脂が熱硬化性樹脂である場合にはそれを硬化
させて磁石とする方法である。この方法は、他の方法に
比べ、結合樹脂の量が少なくても成形が可能であるた
め、得られるボンド磁石中の樹脂量が少なくなり、磁気
特性の向上にとって有利である。
ウンドを押出成形機の金型から押し出すとともに冷却固
化し、所望の長さに切断して、磁石とする方法である。
この方法では、磁石の形状に対する自由度が大きく、薄
肉、長尺の磁石をも容易に製造できるという利点がある
が、成形時における溶融物の流動性を確保するために、
結合樹脂の添加量を圧縮成形法のそれに比べて多くする
必要があり、従って、得られた磁石中の樹脂量が多く、
磁気特性が低下する傾向があるという欠点がある。
融し、十分な流動性を持たせた状態で該溶融物を金型内
に注入し、所定の磁石形状に成形する方法である。この
方法では、磁石の形状に対する自由度は、押出成形法に
比べさらに大きく、特に、異形状の磁石をも容易に製造
できるという利点がある。しかし、成形時における溶融
物の流動性は、前記押出成形法より高いレベルが要求さ
れるので、結合樹脂の添加量は、押出成形法のそれに比
べてさらに多くする必要があり、従って、得られた磁石
中の樹脂量が多く、磁気特性が低下する傾向があるとい
う欠点がある。
は、他の製造方法に比べ、高い磁気性能のボンド磁石を
得ることができるものの、次のような課題を有してい
た。
れるボンド磁石は、空孔率が高く、そのため機械的強度
が弱く、耐食性に劣ったものとなる。
も、用いる磁石粉末の磁気特性が十分に高いものでない
と、満足な磁気特性が得られない場合があった。
タに用いられるリング状(円筒状)のものである場合、
磁石の薄肉化等を図ることが困難となり、モータの小型
化に不利であった。
的強度が大きく、磁気特性に優れた磁石を提供すること
ができるボンド磁石の製造方法およびボンド磁石を提供
することにある。
(1)〜(23)の本発明により達成される。
を構成する形状のボンド磁石を製造する方法であって、
磁石粉末と結合樹脂とを含むボンド磁石用組成物を、成
形型内に射出する射出成形の工程を有し、得られた前記
ボンド磁石の、前記円筒または前記円柱の中心軸に略平
行な断面を断面A、得られた前記ボンド磁石の、前記円
筒または前記円柱の中心軸に略垂直な断面を断面B、前
記断面Aの単位面積における前記磁石粉末1個あたりの
面積を各磁石粉末について集計した分布を分布A、前記
断面Bの単位面積における前記磁石粉末1個あたりの面
積を各磁石粉末について集計した分布を分布B、前記分
布Aの中心値をAve(A)[μm2]、前記分布Bの中心値
をAve(B)[μm2]、前記分布Aの標準偏差をΣa[μm
2]、前記分布Bの標準偏差をΣb[μm2]としたと
き、下記式(I)を満足するようにボンド磁石を製造す
ることを特徴とするボンド磁石の製造方法。 0.10≦|Ave(A)-Ave(B)|/|Σa-Σb|≦5.0 ・・・(I)
型のゲートの位置が、前記中心軸の方向にある上記
(1)に記載のボンド磁石の製造方法。
磁石粉末と前記結合樹脂とを含む材料を混練して得られ
たものである上記(1)または(2)に記載のボンド磁
石の製造方法。
磁石粉末と前記結合樹脂とを含む材料を混練して得られ
た混練物を、造粒または整粒して得られた粒状体である
上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のボンド磁石
の製造方法。
8mmである上記(4)に記載のボンド磁石の製造方
法。
の融点以上の温度Tkで行うものである上記(3)ない
し(5)のいずれかに記載のボンド磁石の製造方法。
たとき、前記温度Tkは、Tm〜Tm+100[℃]であ
る上記(6)に記載のボンド磁石の製造方法。
0分間行うものである上記(3)ないし(7)のいずれ
かに記載のボンド磁石の製造方法。
たとき、前記射出成形時における前記ボンド磁石用組成
物の温度は、Tm+〜Tm+150[℃]である上記
(1)ないし(8)のいずれかに記載のボンド磁石の製
造方法。
したとき、前記射出成形時における前記成形型の温度
は、Tm〜(Tm+200)[℃]である上記(1)ない
し(9)のいずれかに記載のボンド磁石の製造方法。
力は、50〜500MPaである上記(1)ないし(1
0)のいずれかに記載のボンド磁石の製造方法。
は、5.0vol%以下である上記(1)ないし(1
1)のいずれかに記載のボンド磁石の製造方法。
石粉末の含有量は、85〜99.5wt%である上記
(1)ないし(12)のいずれかに記載のボンド磁石の
製造方法。
遷移金属とを含む合金組成を有するものである上記
(1)ないし(13)のいずれかに記載のボンド磁石の
製造方法。
製造されたものである上記(1)ないし(14)のいず
れかに記載のボンド磁石の製造方法。
300μmである上記(1)ないし(15)のいずれか
に記載のボンド磁石の製造方法。
または製造後少なくとも1回熱処理が施されたものであ
る上記(1)ないし(16)のいずれかに記載のボンド
磁石の製造方法。
ずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする
ボンド磁石。
前記円筒の径方向の厚さをw[mm]、前記円筒の直径
をd[mm]としたとき、0.001<w/d<0.5
の関係を満足する上記(18)に記載のボンド磁石。
3である上記(18)または(19)に記載のボンド磁
石。
0〜1200kA/mである上記(18)ないし(2
0)のいずれかに記載のボンド磁石。
maxが40kJ/m3以上である上記(18)ないし(2
1)のいずれかに記載のボンド磁石。
JIS Z 2507に準じて測定される圧環強度が2
0〜80MPaである上記(18)ないし(22)のい
ずれかに記載のボンド磁石。
方法およびボンド磁石の実施の形態について、詳細に説
明する。
脂とを含むボンド磁石用組成物を用いて製造されたもの
である。
粉末の合金組成]本発明における磁石粉末としては、優
れた磁気特性を有するものが好ましく、このようなもの
としては、例えば、R(ただし、Rは、Yを含む希土類
元素のうちの少なくとも1種)とTM(ただし、TM
は、遷移金属のうちの少なくとも1種)とを含む合金等
が挙げられ、次の[1]〜[5]の組成のものが好まし
い。
oを主とする遷移金属とを基本成分とするもの(以下、
Sm−Co系合金と言う)。
類元素のうちの少なくとも1種)と、Feを主とする遷
移金属(TM)と、Bとを基本成分とするもの(以下、
R−TM−B系合金と言う)。
eを主とする遷移金属と、Nを主とする格子間元素とを
基本成分とするもの(以下、Sm−Fe−N系合金と言
う)。
類元素のうち少なくとも1種)とFe等の遷移金属とを
基本成分とし、ソフト磁性相とハード磁性相とが相隣接
して(粒界相を介して隣接する場合も含む)存在する複
合組織(特に、ナノコンポジット組織と呼ばれるものが
ある)を有するもの。
のうち、少なくとも2種を混合したもの。この場合、混
合する各磁石粉末の利点を併有することができ、より優
れた磁気特性を容易に得ることができる。
は、SmCo5、Sm2TM17(ただしTMは、遷移金
属)が挙げられる。
は、Nd−Fe−B系合金、Pr−Fe−B系合金、N
d−Pr−Fe−B系合金、Nd−Dy−Fe−B系合
金、Ce−Nd−Fe−B系合金、Ce−Pr−Nd−
Fe−B系合金、これらにおけるFeの一部をCo、N
i等の他の遷移金属で置換したもの等が挙げられる。
ては、Sm2Fe17合金を窒化して作製したSm2Fe17
N3、TbCu7型相を主相とするSm−Zr−Fe−C
o−N系合金が挙げられる。ただし、これらSm−Fe
−N系合金の場合、Nは、急冷薄帯を作製した後、得ら
れた急冷薄帯に適切な熱処理を施し、窒化することによ
り格子間原子として導入されるのが一般的である。
e、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、ミッシュメタルが
挙げられ、これらを1種または2種以上含むことができ
る。また、前記遷移金属としては、Fe、Co、Ni等
が挙げられ、これらを1種または2種以上含むことがで
きる。
磁気特性を向上させるため、あるいは、耐熱性、耐食性
を向上させるために、磁石材料中には、必要に応じ、A
l、Cu、Ga、Si、Ti、V、Ta、Zr、Nb、
Mo、Hf、Ag、Zn、P、Ge、Cr、W等を含有
することもできる。
方法について説明する。
のであってもよいが、溶湯合金を急冷すること(急冷
法)により製造されたものであるのが好ましく、特に、
合金の溶湯を急冷、固化して得られた急冷薄帯(リボ
ン)を粉砕した製造されたものであるのが好ましい。以
下、その方法の一例について説明する。
帯状磁石材料を製造する装置(急冷薄帯製造装置)の構
成例を示す斜視図、図2は、図1に示す装置における溶
湯の冷却ロールへの衝突部位付近の状態を示す断面側面
図である。
は、磁石材料を収納し得る筒体2と、該筒体2に対し図
中矢印9A方向に回転する冷却ロール5とを備えてい
る。筒体2の下端には、磁石材料(合金)の溶湯を射出
するノズル(オリフィス)3が形成されている。
加熱用のコイル4が配置され、このコイル4に例えば高
周波を印加することにより、筒体2内を加熱(誘導加
熱)し、筒体2内の磁石材料を溶融状態にする。
は、チャンバー(図示せず)内に設置され、該チャンバ
ー内に、好ましくは不活性ガスやその他の雰囲気ガスが
充填された状態で作動する。特に、急冷薄帯8の酸化を
防止するために、雰囲気ガスは、例えばアルゴンガス、
ヘリウムガス等の不活性ガスであるのが好ましい。ま
た、雰囲気ガスとしては、窒素ガスを用いることもでき
る。これにより、得られる急冷薄帯8にN原子を導入す
ることができる。
材料(合金)を入れ、コイル4により加熱して溶融し、
その溶湯6をノズル3から吐出すると、図2に示すよう
に、溶湯6は、冷却ロール5の周面53に衝突し、パド
ル(湯溜り)7を形成した後、回転する冷却ロール5の
周面53に引きずられつつ急速に冷却されて凝固し、急
冷薄帯8が連続的または断続的に形成される。このよう
にして形成された急冷薄帯8は、やがて、そのロール面
81が周面53から離れ、図1中の矢印9B方向に進行
する。なお、図2中、溶湯の凝固界面71を点線で示
す。
成、周面53の溶湯6に対する濡れ性等によりその好適
な範囲が異なるが、磁気特性向上のために、通常、5〜
100m/秒であるのが好ましく、10〜80m/秒で
あるのがより好ましい。
薄帯8の体積流量(単位時間当たりに吐出される溶湯の
体積)によっては、急冷薄帯8の厚さtが厚くなり、結
晶粒径が増大する傾向を示し、逆に冷却ロール5の周速
度が速すぎると、大部分が非晶質組織となり、いずれの
場合にも、その後に熱処理を加えたとしても磁気特性の
向上が望めなくなる。
均厚さtは、1〜100μmであるのが好ましく、10
〜50μmであるのがより好ましい。
組織が占める割合が大きくなり、その後に、後述する熱
処理を施したとしても磁気特性が十分に向上しない場合
がある。また、単位時間当たりの生産性も低下する。一
方、平均厚さtが上限値を超えると、フリー面82側の
結晶粒径が粗大化する傾向を示し、ロール面81付近と
フリー面82付近とでの組織差が大きくなる。そのた
め、十分な磁気特性が得られない場合がある。
えば、非晶質組織の再結晶化の促進、組織の均質化のた
めに、熱処理を施すこともできる。この熱処理の条件と
しては、例えば、400〜900℃で、0.5〜300
分程度とすることができる。
に、真空または減圧状態下(例えば1×10-1〜1×1
0-6 Torr )、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリ
ウムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲気中
で行うのが好ましい。
薄帯(薄帯状磁石材料)8は、微細結晶組織、もしくは
微細結晶がアモルファス組織中に含まれるような組織と
なり、優れた磁気特性が得られる。そして、この急冷薄
帯8を粉砕することにより、磁石粉末が得られる。
ールミル、振動ミル、ジェットミル、ピンミル等の各種
粉砕装置、破砕装置を用いて行うことができる。この場
合、粉砕は、酸化を防止するために、真空または減圧状
態下(例えば1×10-1〜1×10-6 Torr )、あるい
は窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガ
ス中のような、非酸化性雰囲気中で行うこともできる。
が、後述する等方性ボンド磁石を製造するためのものの
場合、磁石粉末の酸化防止と、粉砕による磁気特性劣化
の防止とを考慮して、1〜200μm程度が好ましく、
5〜100μm程度がより好ましく、10〜50μm程
度がさらに好ましい。
形性を得るために、磁石粉末の粒径分布は、ある程度分
散されている(バラツキがある)のが好ましい。これに
より、得られたボンド磁石の空孔率を低減することがで
き、その結果、ボンド磁石中の磁石粉末の含有量を同じ
としたときに、ボンド磁石の密度や機械的強度をより高
めることができ、磁気特性をさらに向上することができ
る。
ば、粉砕により導入されたひずみの影響の除去、結晶粒
径の制御を目的として、熱処理を施すこともできる。こ
の熱処理の条件としては、例えば、350〜850℃
で、0.5〜300分程度とすることができる。
に、真空または減圧状態下(例えば1×10-1〜1×1
0-6 Torr )、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリ
ウムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲気中
で行うのが好ましい。
の導入は、例えば、窒化処理によって行われる。
モニアガス等のN原子を含むガスを雰囲気ガスとして用
いて、熱処理を施すことにより行うことができる。雰囲
気ガスとして、窒素ガスを用いた場合、窒化処理は、例
えば、350〜650℃、0.1〜200時間程度の条
件で熱処理を施すことにより行うことができる。また、
この熱処理(窒化処理)は、前述の結晶粒径の制御等の
目的を兼ねて行われるものであってもよい。
に行われるものであっても、粉砕前に行われるものであ
ってもよい。
化処理)によるものに限定されない。例えば、RN等の
窒素化合物を原料として用い、固相反応によりNの導入
を行ってもよい。
法を例に説明したが、双ロール法を採用してもよい。ま
た、その他、例えばガスアトマイズのようなアトマイズ
法、回転ディスク法、メカニカル・アロイング(MA)
法等により製造してもよい。このような急冷法は、金属
組織(結晶粒)を微細化することができるので、ボンド
磁石の磁石特性、特に保磁力等を向上させるのに有効で
ある。
500nm以下であるのが好ましく、200nm以下で
あるのがより好ましく、10〜120nm程度がさらに
好ましい。平均結晶粒径が500nmを超えると、磁気
特性、特に保磁力および角型性の向上が十分に図れない
場合がある。
うな磁石粉末を用いて、ボンド磁石用組成物を作製す
る。
粉末と結合樹脂とを含むものである。
性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。
ド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナ
イロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロ
ン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、熱可
塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマ
ー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィ
ン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等、
またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマ
ーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種
以上を混合して用いることができる。
り、機械的強度が高いことから、ポリアミド、耐熱性向
上の点から、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイ
ドを主とするものが好ましい。また、これらの熱可塑性
樹脂を用いることにより、磁石粉末と結合樹脂とが均一
に分散したボンド磁石を容易に得ることができる。すな
わち、各部位での磁石粉末含有量のバラツキが小さいボ
ンド磁石を容易に得ることができる。その結果、得られ
るボンド磁石は、安定した磁気特性、機械的強度、耐食
性等を有するものとなる。
重合化等により、例えば成形性を重視したものや、耐熱
性、機械的強度を重視したものというように、広範囲の
選択が可能となるという利点がある。
スフェノール型、ノボラック型、ナフタレン系等の各種
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン
樹脂、ポリエステル(不飽和ポリエステル)樹脂、ポリ
イミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙
げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して
用いることができる。
り、機械的強度が高く、耐熱性に優れるという点から、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリ
コーン樹脂が好ましく、エポキシ樹脂が特に好ましい。
また、これらの熱硬化性樹脂を用いることにより、磁石
粉末と結合樹脂とが均一に分散したボンド磁石を容易に
得ることができる。すなわち、各部位での磁石粉末含有
量のバラツキが小さいボンド磁石を容易に得ることがで
きる。その結果、得られるボンド磁石は、安定した磁気
特性、機械的強度、耐食性等を有するものとなる。
は、室温で液状のものでも、固形(粉末状)のものでも
よい。
むものを用いた場合、通常、成形後(射出成形後)に、
加熱等によりそれを硬化する。
脂とを含むものであれば特に限定されないが、磁石粉末
と結合樹脂とを含む材料を混練して得られたものである
のが好ましい。これにより、ボンド磁石用組成物中にお
ける磁石粉末と結合樹脂との均一性がさらに向上する。
その結果、安定した磁気特性、機械的強度、耐食性等を
有するボンド磁石を容易に得ることが可能となる。
ー、二軸押出混練機等の混練機等を用いて行うことがで
きる。
いられる結合樹脂の融点以上の温度Tk[℃]で行うの
が好ましい。特に、結合樹脂の融点をTm[℃]とした
とき、混練温度Tk[℃]は、Tm+〜(Tm+100)
[℃]であるのが好ましく、(Tm+10)〜(Tm+5
0)[℃]であるのがより好ましい。なお、結合樹脂が
熱硬化性樹脂である場合、混練は、結合樹脂の融点以上
の温度で、かつ結合樹脂が硬化に至らない条件で行うの
が好ましい。
混練の効率が向上し、常温で混練する場合に比べて、よ
り短時間で均一に混練することが可能となるとともに、
結合樹脂の粘度が下がった状態で混練されるので、磁石
粉末の周囲を結合樹脂が覆うような状態となり、ボンド
磁石中の空孔率の低減に寄与する。その結果、得られる
ボンド磁石は、特に磁気特性、機械的強度、耐食性等に
優れたものとなる。
間行うものであるのが好ましく、1〜60分間行うもの
であるのがより好ましい。
したような混練による効果が十分得られない場合があ
る。一方、混練時間が前記上限値を超えると、混練時に
おける磁石粉末の劣化や、バインダーの分解等を生じ易
くなる。また、バインダーが熱硬化性樹脂を含むもので
ある場合、混練中に熱硬化性樹脂の硬化反応が進行し、
後述するボンド磁石の製造が不能になることがある。
うな混練により得られた混練物を、造粒または整粒して
得られた粒状体であるのが好ましい。
いが、粉砕により行うのが好ましい。この粉砕は、例え
ば、ボールミル、振動ミル、破砕機、ジェットミル、ピ
ンミル等を用いて行うことができる。また、造粒、整粒
は、例えば、押出式造粒機のような造粒機を用いて行う
こともでき、さらには、造粒機による造粒と、前記粉砕
とを組み合わせて行うこともできる。
い等を用いて分級すること等により行うことができる。
て、射出成形機内へのボンド磁石用組成物の投入をより
簡単に行うことかできる。また、得られるボンド磁石の
寸法のバラツキが抑制され、寸法安定性が向上する。
が0.5〜8mmであるのが好ましく、1〜6mmであ
るのがより好ましい。
と、得られるボンド磁石の空孔率が上昇する傾向を示
す。一方、粒状体の平均粒径が前記上限値を超えると、
粒状体の射出成形機内への投入がし難くなり、得られる
ボンド磁石の寸法精度が低下する可能性がある。
応じて、磁石粉末、結合樹脂以外の成分(例えば、酸化
防止剤、可塑剤、潤滑剤、成形助剤等の各種添加物)が
含まれていてもよい。
のボンド磁石およびその製造方法について説明する。図
3は、円柱状のボンド磁石の製造に用いることができる
射出成形機の成形型を模式的に示す断面図である。
ンド磁石用組成物を射出成形することにより製造され
る。
するため、優れた成形性でボンド磁石を製造することが
できる。このため、薄肉、長尺の磁石等も容易に製造す
ることができる。また、例えば、製造するボンド磁石が
円筒状のものである場合等において、磁石の薄肉化等を
容易に達成することができるため、モータの小型化にも
有利である。
柱または円筒の全部または一部を構成する形状を有して
いる。円柱または円筒の一部を構成する形状としては、
例えば、円弧状、湾曲板状等が挙げられる。
う。まず、前記ボンド磁石用組成物を射出成形機内に投
入し、加熱する。
を成形型10の成型空間(キャビティー)12内に加圧
注入し、固化させることにより、ボンド磁石を得る。
えば、横型、縦型のもの等が挙げられる。
射出圧力は、例えば、50〜500MPaであるのが好
ましく、200〜400MPaであるのがより好まし
い。
れるボンド磁石中の空孔率が高くなる傾向を示し、十分
な磁気特性、機械的強度、耐食性が得られない可能性が
ある。一方、射出圧力が前記上限値を超えると、射出成
形機の耐圧力構造により、射出成形機のコストが高くな
るために好ましくない。
置が前記円筒または前記円柱の中心軸の方向にある状態
で行うのが好ましい。このようにして射出成形を行うこ
とにより、ボンド磁石用組成物は、図3中の矢印で示す
ような方向に射出される。これにより、ボンド磁石用組
成物は、前記円筒または前記円柱の中心軸の方向と実質
的に同じ方向に押圧されることとなる。その結果、後述
する式(I)の関係を満足するボンド磁石を容易に製造
することが可能となる。
に用いることができる射出成形機の成形型を模式的に示
すものであるが、例えば、円筒状のボンド磁石は、成形
型として、図3中の成型空間12の中心部付近に中型を
配置したものを用いることにより、好適に製造すること
ができる。
とき、射出成形時におけるボンド磁石用組成物の温度
(成形型内に射出されるボンド用組成物の温度)は、T
m〜(Tm+150)[℃]であるのが好ましく、(Tm
+10)〜(Tm+100)[℃]であるのがより好ま
しい。
温度を前記範囲内の値とすることにより、得られるボン
ド磁石中の空孔率を十分低くすることができる。その結
果、得られるボンド磁石は、磁気特性、機械的強度、耐
食性等が特に優れたものとなる。
温度が前記下限値未満であると、ボンド磁石への成形性
が低下する。また、得られるボンド磁石中における磁石
粉末と結合樹脂との均一性が低下し、結果として、安定
した磁気特性、機械的強度、耐食性等を有するボンド磁
石を製造するのが困難となる場合がある。一方、射出成
形時におけるボンド磁石用組成物の温度が前記上限値を
超えると、酸化等による磁石粉末の劣化が激しくなり、
磁石粉末の磁気特性が低下する可能性がある。その結
果、十分な磁気特性を有するボンド磁石が得られない可
能性がある。
とき、射出成形時における成形型の温度は、Tm+〜
(Tm+200)[℃]であるのが好ましく、(Tm+5
0)〜(Tm+150)[℃]であるのがより好まし
い。
囲内の値とすることにより、得られるボンド磁石中の空
孔率を十分低くすることができる。その結果、得られる
ボンド磁石は、磁気特性、機械的強度、耐食性等が特に
優れたものとなる。
限値未満であると、ボンド磁石への成形性が低下する。
また、得られるボンド磁石中における磁石粉末と結合樹
脂との均一性が低下し、結果として、安定した磁気特
性、機械的強度、耐食性等を有するボンド磁石を製造す
るのが困難となる場合がある。一方、射出成形時におけ
る成形型の温度が前記上限値を超えると、成形時に、磁
石粉末が酸化して、十分な磁気特性が得られなくなる場
合がある。
ド磁石が以下の関係を満足することに特徴を有する。
筒または前記円柱の中心軸に略平行な断面を断面A、前
記円筒または前記円柱の中心軸に略垂直な断面を断面
B、断面Aの単位面積における前記磁石粉末1個あたり
の面積を各磁石粉末について集計した分布を分布A、断
面Bの単位面積における前記磁石粉末1個あたりの面積
を各磁石粉末について集計した分布を分布B、分布Aの
中心値をAve(A)[μm2]、分布Bの中心値をAve(B)
[μm2]、分布Aの標準偏差をΣa[μm2]、分布B
の標準偏差をΣb[μm2]としたとき、下記式(I)を
満足する。
ンド磁石を製造することにより、機械的強度が大きく、
磁気特性に優れた磁石を提供することが可能となる。
0未満であると、酸化等による磁石粉末の劣化が激しく
なり、磁石粉末の磁気特性、耐熱性が低下する。その結
果、ボンド磁石として、十分な磁気特性、耐熱性が得ら
れない。一方、|Ave(A)-Ave(B)|/|Σa-Σb|の値が5.
0を超えると、ボンド磁石中における磁石粉末の含有量
を十分に高いものとすることが困難となり、十分な磁気
特性が得られない。
するのが好ましく、式(III)を満足するのがより好ま
しい。これにより、前述した効果はさらに顕著なものと
なる。
率)は、特に限定されず、通常は、成形性と高磁気特性
との両立を考慮して決定される。具体的には、85〜9
9.5wt%程度であるのが好ましく、90〜99wt
%程度であるのがより好ましい。
率)が前記下限値未満であると、用途によっては、満足
な磁気特性が得られない可能性がある。一方、ボンド磁
石中の磁石粉末の含有量(含有率)が前記上限値を超え
ると、用途によっては、満足な機械的強度が得られない
可能性がある。
石粉末の比重、磁石粉末の含有量、空孔率等の要因によ
り決定される。本発明のボンド磁石において、その密度
ρは特に限定されないが、3.0〜8.0Mg/m3程
度であるのが好ましく、5.0〜7.0Mg/m3程度
であるのがより好ましい。
以下であるのが好ましく、2.0vol%以下であるの
がより好ましい。
超えると、用途によっては、満足な磁気特性、機械的強
度が得られない可能性がある。
固有保磁力)HcJが320〜1200kA/mであるの
が好ましく、400〜800kA/mがより好ましい。
保磁力が前記下限値未満では、逆磁場がかかったときの
減磁が顕著になり、また、高温における耐熱性が劣る。
また、保磁力が前記上限値を超えると、着磁性が低下す
る。従って、保磁力HcJを上記範囲とすることにより、
ボンド磁石(特に、円筒状磁石)に多極着磁等をするよ
うな場合に、十分な着磁磁場が得られないときでも、良
好な着磁が可能となり、十分な磁束密度が得られ、高性
能なボンド磁石を提供することができる。
ー積(BH)maxが40kJ/m3以上であるのが好まし
く、50kJ/m3以上であるのがより好ましく、70
〜120kJ/m3であるのがさらに好ましい。最大磁
気エネルギー積(BH)maxが40kJ/m3未満である
と、モータ用に用いた場合、その種類、構造によって
は、十分なトルクが得られない。
を有するものであるのが好ましい。ボンド磁石の形状が
円筒状である場合、例えば、JIS Z 2507に準
じて測定される圧環強度は、20〜80MPaであるの
が好ましく、30〜60MPaであるのがより好まし
い。これにより、ボンド磁石を、優れた機械的強度が求
められるモータ等に用いることができる。
記円筒の径方向の厚さw[mm]と、前記円筒の直径d
[mm]との間で、0.001<w/d<0.5の関係
が成立するのが好ましく、0.01<w/d<0.1の
関係が成立するのがより好ましい。
柱または円筒の全部または一部を構成する形状を有して
いるが、その大きさは、大型のものから超小型のものま
でいかなるものであってもよい。特に、小型化、超小型
化された磁石に有利であることは、本明細書中で度々述
べている通りである。
る。
プルNo.1A、No.1B、No.1C、No.1
D、No.1E、No.1F、No.1Gの7種類のボ
ンド磁石を製造した。
>まず、図1、図2に示すような構成の急冷薄帯製造装
置を用意した。
下に述べるような方法で合金組成がNd12Fe77Co5
B6で表される磁石粉末を製造した。
量して母合金インゴットを鋳造した。
バー内を脱気した後、不活性ガス(ヘリウムガス)を導
入し、所望の温度および圧力の雰囲気とした。
とし、さらに、冷却ロールの周速度を28m/秒とし
た。雰囲気ガスの圧力を60kPa、溶湯の噴射圧を4
0kPaとしたうえで、溶湯を冷却ロールの周面に向け
て噴射し、急冷薄帯を連続的に作製した。得られた急冷
薄帯の厚さは、約30μmであった。
た後、アルゴンガス雰囲気中675℃×300秒の熱処
理を施すことにより、磁石粉末を得た。このようにして
得られた磁石粉末の平均粒径は、約100μmであっ
た。
分析するため、Cu−Kαを用い、回折角(2θ)が2
0°〜60°の範囲において、X線回折試験を行った。
その結果、ハード磁性相であるR2TM14B型相による
ピークが認められた。
鏡(TEM)を用いて、構成組織の観察を行った。その
結果、磁石粉末は、主として、ハード磁性相であるR2
TM1 4B型相で構成されるものであることが確認され
た。透過型電子顕微鏡(TEM)による観察結果からR
2TM14B型相の平均結晶粒径を測定した。その結果、
R2TM14B型相の平均結晶粒径は、90nmであっ
た。
キシ樹脂(融点:80℃)と、少量のヒドラジン系酸化
防止剤とを混合し、これらを100℃×15分間混練
(温間混練)して、混練物を得た。このとき、磁石粉
末、エポキシ樹脂、ヒドラジン系酸化防止剤の配合比率
(重量比率)は、それぞれ97.5wt%、1.3wt
%、1.2wt%とした。なお、磁石粉末とエポキシ樹
脂とヒドラジン系酸化防止剤との混練は、二軸押出混練
機を用いて行った。その後、得られた混練物を粉砕(造
粒、整粒)し、平均粒径3mmのボンド磁石用組成物
(粒状体)を作製した。
形することにより、内径20mm×外径23mm×高さ
5mmの円筒状(リング状)のボンド磁石を製造した。
この射出成形は、横型の射出成形機(日精樹脂工業株式
会社製、FS−150SE)を用いて行った。また、成
形型としては、図3中の成型空間12の中心部付近に中
型を配置したような形状のものを用いた。
位置が前記円筒の中心軸の方向にあるような状態で行っ
た。
温度、射出圧力および成形型の温度は、それぞれ、10
0℃、150MPa、125℃とし、射出成形後、15
0℃に加熱することにより、エポキシ樹脂を硬化させ
た。
は、アルキメデス法による測定から5.5Mg/m3と
求められた。また、磁石粉末と結合樹脂と酸化防止剤と
の配合比、およびボンド磁石の密度から、ボンド磁石中
の空孔率を求めた。その結果を表1に示す。
ド磁石の製造>ボンド磁石用組成物の作製時における材
料の混練温度・混練時間、粒状体(ボンド磁石用組成
物)の平均粒径、射出成形時におけるボンド磁石用組成
物の温度・射出圧力・成形型の温度を、表1に示したよ
うに変更した以外は、サンプルNo.1Aのボンド磁石
と同様にして、サンプルNo.1B〜No.1Gのボン
ド磁石を製造した。
の各ボンド磁石について、前記円柱の中心軸に略平行な
面(断面A)と、前記円柱の中心軸に略垂直な面(断面
B)とが得られるように切断した。これらの断面を#1
000の研磨紙で研磨し、それぞれの断面における磁石
粉末の粒径分布を以下のようにして求めた。
ぞれの断面について、異なる10箇所において観察写真
を撮影した。これらの観察写真について像のコントラス
ト差を利用して磁石粉末を認識し、その面積を画素数に
換算して各磁石粉末の面積を求めた。そして、これらの
各磁石粉末を真円とみなしたときの当該真円の粒径を各
磁石粉末の粒径として、各断面における粒径分布を求め
た。
個あたりの面積を各磁石粉末について集計した分布をそ
れぞれ分布A、分布Bとしたときの、分布Aの中心値Av
e(A)[μm2]、分布Bの中心値Ave(B)[μm2]、分布
Aの標準偏差Σa[μm2]、分布Bの標準偏差Σb[μ
m2]を示した。
ド磁石(切断されていないもの)について、磁場強度
3.2MA/mのパルス着磁を施した後、直流自記磁束
計(東英工業(株)製、TRF−5BH)にて最大印加
磁場2.0MA/mで磁気特性(保磁力HcJ、残留磁束
密度Brおよび最大磁気エネルギー積(BH)max)を
測定した。測定時の温度は、23℃(室温)であった。
た。この耐熱性は、各ボンド磁石を100℃×1時間の
環境下に保持した後、室温まで戻した際の不可逆減磁率
(初期減磁率)を測定し、評価した。不可逆減磁率(初
期減磁率)の絶対値が小さいほど、耐熱性(熱的安定
性)に優れる。
験を行った各ボンド磁石について、圧環強度を測定し
た。圧環強度の測定は、JIS Z 2507に準じて
行った。磁気特性の測定、耐熱性の試験、機械的強度の
測定の結果を表2に示す。
1A〜No.1Eのボンド磁石(いずれも本発明)で
は、磁気特性、耐熱性、機械的強度のいずれもが優れて
いる。
1Gのボンド磁石(いずれも比較例)では、磁気特性、
耐熱性、機械的強度のいずれもが劣っている。
プルNo.2A、No.2B、No.2C、No.2
D、No.2E、No.2F、No.2Gの7種類のボ
ンド磁石を製造した。
>前記実施例1で製造した磁石粉末に、ポリアミド樹脂
(ナイロン12、融点:178℃)と、少量のヒドラジ
ン系酸化防止剤とを混合し、これらを200℃×30分
間混練(温間混練)して、混練物を得た。このとき、磁
石粉末、ポリアミド樹脂、ヒドラジン系酸化防止剤の配
合比率(重量比率)は、それぞれ97.5wt%、1.
3wt%、1.2wt%とした。なお、磁石粉末とポリ
アミド樹脂とヒドラジン系酸化防止剤との混練は、二軸
押出混練機を用いて行った。その後、得られた混練物を
粉砕(造粒、整粒)し、平均粒径3mmのボンド磁石用
組成物(粒状体)を作製した。
形することにより、内径20mm×外径23mm×高さ
5mmの円筒状(リング状)のボンド磁石を製造した。
この射出成形は、横型の射出成形機(日精樹脂工業株式
会社製、FS−150SE)を用いて行った。また、成
形型としては、図3中の成型空間12の中心部付近に中
型を配置したような形状のものを用いた。
位置が前記円筒の中心軸の方向にあるような状態で行っ
た。
温度、射出圧力および成形型の温度は、それぞれ、22
0℃、120MPa、250℃とした。
ド磁石の製造>ボンド磁石用組成物の作製時における材
料の混練温度・混練時間、粒状体(ボンド磁石用組成
物)の平均粒径、射出成形時におけるボンド磁石用組成
物の温度・射出圧力・成形型の温度を、表3に示したよ
うに変更した以外は、サンプルNo.2Aのボンド磁石
と同様にして、サンプルNo.2B〜No.2Gのボン
ド磁石を製造した。
の各ボンド磁石について、前記円柱の中心軸に略平行な
面(断面A)と、前記円柱の中心軸に略垂直な面(断面
B)とにおける磁石粉末の粒径分布を前記実施例1と同
様にして求めた。
個あたりの面積を各磁石粉末について集計した分布をそ
れぞれ分布A、分布Bとしたときの、分布Aの中心値Av
e(A)[μm2]、分布Bの中心値Ave(B)[μm2]、分布
Aの標準偏差Σa[μm2]、分布Bの標準偏差Σb[μ
m2]を示した。
ド磁石(切断されていないもの)について、前記実施例
1と同様にして磁気特性の測定、耐熱性の試験、機械的
強度の測定を行った。磁気特性の測定、耐熱性の試験、
機械的強度の測定の結果を表4に示す。
2A〜No.2Eのボンド磁石(いずれも本発明)で
は、磁気特性、耐熱性、機械的強度のいずれもが優れて
いる。
2Gのボンド磁石(いずれも比較例)では、磁気特性、
耐熱性、機械的強度のいずれもが劣っている。
−7パウダー(Magnequench社製)を使用した以外は、
前記実施例1で製造したサンプルNo.1A、No.1
B、No.1C、No.1D、No.1E、No.1
F、No.1Gの各ボンド磁石と同様にして、それぞ
れ、サンプルNo.3A、No.3B、No.3C、N
o.3D、No.3E、No.3F、No.3Gの各ボ
ンド磁石を製造した。
の各ボンド磁石について、前記円柱の中心軸に略平行な
面(断面A)と、前記円柱の中心軸に略垂直な面(断面
B)とにおける磁石粉末の粒径分布を前記実施例1と同
様にして求めた。
個あたりの面積を各磁石粉末について集計した分布をそ
れぞれ分布A、分布Bとしたときの、分布Aの中心値Av
e(A)[μm2]、分布Bの中心値Ave(B)[μm2]、分布
Aの標準偏差Σa[μm2]、分布Bの標準偏差Σb[μ
m2]を示した。
ド磁石(切断されていないもの)について、前記実施例
1と同様にして磁気特性の測定、耐熱性の試験、機械的
強度の測定を行った。磁気特性の測定、耐熱性の試験、
機械的強度の測定の結果を表6に示す。
3A〜No.3Eのボンド磁石(いずれも本発明)で
は、磁気特性、耐熱性、機械的強度のいずれもが優れて
いる。
3Gのボンド磁石(いずれも比較例)では、磁気特性、
耐熱性、機械的強度のいずれもが劣っている。
0.7Zr0.3)(Co0.05Fe0.95)9B0.1Nで表される
ものとした以外は、前記実施例2で製造したサンプルN
o.2A、No.2B、No.2C、No.2D、N
o.2E、No.2F、No.2Gの各ボンド磁石と同
様にして、それぞれ、サンプルNo.4A、No.4
B、No.4C、No.4D、No.4E、No.4
F、No.4Gの各ボンド磁石を製造した。
の各ボンド磁石について、前記円柱の中心軸に略平行な
面(断面A)と、前記円柱の中心軸に略垂直な面(断面
B)とにおける磁石粉末の粒径分布を前記実施例1と同
様にして求めた。
個あたりの面積を各磁石粉末について集計した分布をそ
れぞれ分布A、分布Bとしたときの、分布Aの中心値Av
e(A)[μm2]、分布Bの中心値Ave(B)[μm2]、分布
Aの標準偏差Σa[μm2]、分布Bの標準偏差Σb[μ
m2]を示した。
ド磁石(切断されていないもの)について、前記実施例
1と同様にして磁気特性の測定、耐熱性の試験、機械的
強度の測定を行った。磁気特性の測定、耐熱性の試験、
機械的強度の測定の結果を表8に示す。
4A〜No.4Eのボンド磁石(いずれも本発明)で
は、磁気特性、耐熱性、機械的強度のいずれもが優れて
いる。
4Gのボンド磁石(いずれも比較例)では、磁気特性、
耐熱性、機械的強度のいずれもが劣っている。
よれば、磁石粉末、結合樹脂の種類によらず、磁気特性
および機械的強度に優れたボンド磁石が得られることが
わかる。
≦|Ave(A)-Ave(B)|/|Σa-Σb|≦5.0の関係を満足す
るような条件で製造された本発明のボンド磁石は、磁石
粉末、結合樹脂の種類によらず、磁気特性および機械的
強度に優れたボンド磁石が得られることがわかる。
のような効果が得られる。
ンド磁石中の空孔率を低くすることできるため、高磁気
特性で、かつ機械的強度、耐食性等にも優れたボンド磁
石を得ることができる。
ンド磁石に比べ、より小さい体積のボンド磁石で同等以
上の磁気特性を発揮することができる。
で、高密度のボンド磁石においても、高い耐食性を有す
る。
とが可能なので、薄肉、長尺の磁石等を容易に製造する
ことができる。
ことができるので、モータ等のさらなる小型化を図るこ
とができる。
装置)の構成例を示す斜視図である。
衝突部位付近の状態を示す断面側面図である。
る射出成形機の成形型を模式的に示す断面図である。
Claims (23)
- 【請求項1】 円筒または円柱の全部または一部を構成
する形状のボンド磁石を製造する方法であって、 磁石粉末と結合樹脂とを含むボンド磁石用組成物を、成
形型内に射出する射出成形の工程を有し、 得られた前記ボンド磁石の、前記円筒または前記円柱の
中心軸に略平行な断面を断面A、 得られた前記ボンド磁石の、前記円筒または前記円柱の
中心軸に略垂直な断面を断面B、 前記断面Aの単位面積における前記磁石粉末1個あたり
の面積を各磁石粉末について集計した分布を分布A、 前記断面Bの単位面積における前記磁石粉末1個あたり
の面積を各磁石粉末について集計した分布を分布B、 前記分布Aの中心値をAve(A)[μm2]、 前記分布Bの中心値をAve(B)[μm2]、 前記分布Aの標準偏差をΣa[μm2]、 前記分布Bの標準偏差をΣb[μm2]としたとき、 下記式(I)を満足するようにボンド磁石を製造するこ
とを特徴とするボンド磁石の製造方法。 0.10≦|Ave(A)-Ave(B)|/|Σa-Σb|≦5.0 ・・・(I) - 【請求項2】 前記射出成形時における前記成形型のゲ
ートの位置が、前記中心軸の方向にある請求項1に記載
のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項3】 前記ボンド磁石用組成物は、前記磁石粉
末と前記結合樹脂とを含む材料を混練して得られたもの
である請求項1または2に記載のボンド磁石の製造方
法。 - 【請求項4】 前記ボンド磁石用組成物は、前記磁石粉
末と前記結合樹脂とを含む材料を混練して得られた混練
物を、造粒または整粒して得られた粒状体である請求項
1ないし3のいずれかに記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項5】 前記粒状体の平均粒径が0.5〜8mm
である請求項4に記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項6】 前記材料の混練は、前記結合樹脂の融点
以上の温度Tkで行うものである請求項3ないし5のい
ずれかに記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項7】 前記結合樹脂の融点をTm℃としたと
き、前記温度Tkは、T m〜Tm+100[℃]である請
求項6に記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項8】 前記材料の混練は、0.1〜120分間
行うものである請求項3ないし7のいずれかに記載のボ
ンド磁石の製造方法。 - 【請求項9】 前記結合樹脂の融点をTm℃としたと
き、前記射出成形時における前記ボンド磁石用組成物の
温度は、Tm+〜Tm+150[℃]である請求項1ない
し8のいずれかに記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項10】 前記結合樹脂の融点をTm℃としたと
き、前記射出成形時における前記成形型の温度は、Tm
〜(Tm+200)[℃]である請求項1ないし9のい
ずれかに記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項11】 前記射出成形時における射出圧力は、
50〜500MPaである請求項1ないし10のいずれ
かに記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項12】 前記ボンド磁石における空孔率は、
5.0vol%以下である請求項1ないし11のいずれ
かに記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項13】 前記ボンド磁石における前記磁石粉末
の含有量は、85〜99.5wt%である請求項1ない
し12のいずれかに記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項14】 前記磁石粉末は、希土類元素と遷移金
属とを含む合金組成を有するものである請求項1ないし
13のいずれかに記載のボンド磁石の製造方法。 - 【請求項15】 前記磁石粉末は、急冷法により製造さ
れたものである請求項1ないし14のいずれかに記載の
ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項16】 前記磁石粉末の平均粒径が1〜300
μmである請求項1ないし15のいずれかに記載のボン
ド磁石の製造方法。 - 【請求項17】 前記磁石粉末は、その製造過程または
製造後少なくとも1回熱処理が施されたものである請求
項1ないし16のいずれかに記載のボンド磁石の製造方
法。 - 【請求項18】 請求項1ないし17のいずれかに記載
の方法により製造されたことを特徴とするボンド磁石。 - 【請求項19】 円筒状のボンド磁石であって、前記円
筒の径方向の厚さをw[mm]、前記円筒の直径をd
[mm]としたとき、0.001<w/d<0.5の関
係を満足する請求項18に記載のボンド磁石。 - 【請求項20】 密度が3.0〜8.0Mg/m3であ
る請求項18または19に記載のボンド磁石。 - 【請求項21】 室温での固有保磁力HcJが320〜1
200kA/mである請求項18ないし20のいずれか
に記載のボンド磁石。 - 【請求項22】 最大磁気エネルギー積(BH)maxが
40kJ/m3以上である請求項18ないし21のいず
れかに記載のボンド磁石。 - 【請求項23】 円筒状のボンド磁石であって、JIS
Z 2507に準じて測定される圧環強度が20〜8
0MPaである請求項18ないし22のいずれかに記載
のボンド磁石。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001110171A JP2002313656A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001110171A JP2002313656A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002313656A true JP2002313656A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18961994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001110171A Withdrawn JP2002313656A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002313656A (ja) |
-
2001
- 2001-04-09 JP JP2001110171A patent/JP2002313656A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2003049204A (ja) | 鉄基希土類合金粉末および鉄基希土類合金粉末を含むコンパウンドならびにそれを用いた永久磁石 | |
JP3275882B2 (ja) | 磁石粉末および等方性ボンド磁石 | |
KR100363373B1 (ko) | 자석 분말 및 등방성 결합된 자석 | |
KR100414463B1 (ko) | 자석 분말, 자석 분말의 제조방법 및 결합 자석 | |
JP2001196213A (ja) | 磁石粉末および等方性ボンド磁石 | |
JP4000768B2 (ja) | 混練物の製造方法、混練物およびボンド磁石 | |
JP2001351810A (ja) | 磁石粉末、磁石粉末の製造方法およびボンド磁石 | |
US6478891B1 (en) | Ribbon shaped magnet material magnetic powder and rare earth bonded magnet | |
JP3277932B2 (ja) | 磁石粉末、ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 | |
JP2001267111A (ja) | 磁石粉末および等方性ボンド磁石 | |
JP3277933B2 (ja) | 磁石粉末、ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 | |
KR100363371B1 (ko) | 자석 분말 및 등방성 결합된 자석 | |
JP2001196210A (ja) | 磁石粉末および等方性ボンド磁石 | |
JP2000077219A (ja) | 磁石材料の製造方法、磁石材料およびボンド磁石 | |
JP3840893B2 (ja) | ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 | |
JP2002319518A (ja) | ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 | |
JP2002313656A (ja) | ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 | |
JPH1012472A (ja) | 希土類ボンド磁石の製造方法 | |
JP2002299142A (ja) | ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 | |
JP2002313657A (ja) | ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 | |
KR100414460B1 (ko) | 자석 분말, 자석 분말의 제조방법 및 결합 자석 | |
JP2000348917A (ja) | 磁石粉末、磁石粉末の製造方法及びボンド磁石 | |
JPH0845719A (ja) | ボンド磁石用急冷薄帯、ボンド磁石用粉末、ボンド磁石及びそれらの製造方法 | |
JP2001267110A (ja) | 磁石粉末および等方性ボンド磁石 | |
JP3653852B2 (ja) | 希土類ボンド磁石の製造方法および希土類ボンド磁石 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050819 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051019 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051019 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20051019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060131 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060313 |