JP2003224024A - 耐食性永久磁石の製造方法 - Google Patents
耐食性永久磁石の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石下地との密着性に
すぐれ、磁石表面の溶出を防止し、温度８０℃、相対湿
度９０％の雰囲気条件下で長時間放置した場合の初期磁
石特性からの劣化を極力少なくし、安定した高磁石特性
を有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石の製造方法の提供。 【解決手段】 Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系磁石体をスズアルコキ
シド化合物溶液に浸漬又はスプレーした磁石体表面を乾
燥後、２００℃〜４５０℃に３０分〜１０時間の熱処理
により被膜し、エポキシ樹脂、熱硬化型アクリル樹脂等
の樹脂をスプレー法、浸漬法などにより塗布したのち焼
付けを行うなどの公知の塗布焼付け方法にて２５μｍ以
下の厚みに被着することにより、温度８０℃、相対湿度
９０％の条件下で、１０００時間放置した後、その磁石
特性の劣化がほとんどない。
すぐれ、磁石表面の溶出を防止し、温度８０℃、相対湿
度９０％の雰囲気条件下で長時間放置した場合の初期磁
石特性からの劣化を極力少なくし、安定した高磁石特性
を有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石の製造方法の提供。 【解決手段】 Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系磁石体をスズアルコキ
シド化合物溶液に浸漬又はスプレーした磁石体表面を乾
燥後、２００℃〜４５０℃に３０分〜１０時間の熱処理
により被膜し、エポキシ樹脂、熱硬化型アクリル樹脂等
の樹脂をスプレー法、浸漬法などにより塗布したのち焼
付けを行うなどの公知の塗布焼付け方法にて２５μｍ以
下の厚みに被着することにより、温度８０℃、相対湿度
９０％の条件下で、１０００時間放置した後、その磁石
特性の劣化がほとんどない。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高磁気特性を有しか
つ耐食性にすぐれたＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石に係り、
塗布・乾燥法により表面に酸化錫膜を介して耐酸化性樹
脂を被覆し、耐食性、特に８０℃、相対湿度９０％の雰
囲気に長時間放置した場合の初期磁石特性からの劣化が
少なく、きわめて安定した磁石特性を有するＦｅ−Ｂ−
Ｒａ系永久磁石の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】先に、ＮｄやＰｒを中心とする資源的に
豊富な軽希土類を用いてＢ，Ｆｅを主成分とし、高価な
ＳｍやＣｏを含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最
高特性を大幅に超える新しい高性能永久磁石として、Ｆ
ｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石が提案されている（特開昭５９
−４６００８号公報、特開昭５９−８９４０１号公
報）。 【０００３】前記磁石合金のキュリー点は、一般に３０
０℃〜３７０℃であるが、Ｆｅの一部をＣｏにて置換す
ることにより、より高いキュリー点を有するＦｅ−Ｂ−
Ｒａ系永久磁石（特開昭５９−６４７３３号、特開昭５
９−１３２１０４号）を得ており、さらに、前記Ｃｏ含
有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石と同等以上のキュ
リー点並びにより高い（ＢＨ）ｍａｘを有し、その温度
特性、特にｉＨｃを向上させるため、希土類元素（Ｒ
ａ）としてＮｄやＰｒ等の軽希土類を中心としたＣｏ含
有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石のＲａの一部にＤ
ｙ、Ｔｂ等の重希土類のうち少なくとも１種を含有する
ことにより、２５ＭＧＯｅ以上の極めて高い（ＢＨ）ｍ
ａｘを保有したままで、ｉＨｃをさらに向上させたＣｏ
含有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石が提案（特開昭
６０−３４００５号）されている。 【０００４】しかしながら、上記のすぐれた磁気特性を
有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系磁気異方性焼結体からなる永久
磁石は主成分として、空気中で酸化し易い希土類元素及
び鉄を含有するため、磁気回路に組込んだ場合に、磁石
表面に生成する酸化物により、磁気回路の出力低下及び
磁気回路間のばらつきを惹起し、また、表面酸化物の脱
落による周辺機器への汚染の問題があった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】そこで、上記のＦｅ−
Ｂ−Ｒａ系永久磁石の耐食性の改善のため、磁石体表面
に無電解めっき法あるいは電解めっき法により耐食性金
属めっき層を被覆した永久磁石（特願昭５８−１６２３
５０号）が提案されているが、このめっき法では永久磁
石体が焼結体で有孔性のため、この孔内にめっき前処理
での酸性溶液またはアルカリ溶液が残留し、経年変化と
ともに腐食する恐れがあり、また磁石体の耐薬品性が劣
るため、めっき時に磁石表面が腐食されて密着性、防蝕
性が劣る問題があった。また、耐食性めっき層を設けて
も、温度６０℃、相対湿度９０％の条件下の耐食性試験
で１００時間放置にて、磁石特性は初期磁石特性の１０
％以上劣化し、非常に不安定であった。 【０００６】また、上記のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石の
耐食性の改善のため、磁石体表面に耐酸化性樹脂層も被
覆した永久磁石（特開昭６０−６３９０１号）が提案さ
れ、更にまた磁石体表面に耐酸化性化成被膜と耐酸化性
樹脂層を積層被覆した永久磁石（特開昭６０−６３９０
２号）が提案されているが、前者は永久磁石表面との密
着性が劣るため、防食性が十分でなく、また後者は、化
成処理液が永久磁石と均一に反応せず、化成処理被膜が
磁石表面に均一に被着せず、密着性、防食性が劣る、問
題点があった。 【０００７】この発明は、Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石下
地との密着性にすぐれ、磁石表面の溶出を防止し、耐食
性の改善を目的とし、特に温度８０℃、相対湿度９０％
の雰囲気条件下で長時間放置した場合の初期磁石特性か
らの劣化を極力少なくし、安定した高磁石特性を有する
Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石を安価に提供することを目的
とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明は、すぐれた耐
食性、特に温度８０℃、相対湿度９０％の雰囲気条件下
で長時間放置した場合においても、下地との密着性がす
ぐれ磁石表面の溶出を防止し、その磁石特性が安定した
Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石を目的に、永久磁石体の表面
処理について種々研究した結果、特定成分を有するＦｅ
−Ｂ−Ｒａ系磁石体表面に、スズアルコキシド化合物溶
液を用いて熱分解法により酸化錫被覆層を被着、さら
に、塗布・乾燥法にて耐酸化性樹脂層を被着することに
より、すぐれた耐食性と共にＦｅ−Ｂ−Ｒａ磁石表面と
の密着性がすぐれ、すぐれた耐食性ときわめて安定した
磁石特性が安価に得られることを知見し、この発明を完
成したものである。 【０００９】すなわち、この発明は、主相が正方晶相か
らなるＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石体表面にスズアルコキ
シド化合物溶液を熱分解法にてＣを１００ｐｐｍ〜１０
００ｐｐｍ含有する膜厚５００Å以下の酸化錫膜を形成
する工程と、該酸化錫膜上に耐酸化性樹脂を塗布・乾燥
法にて耐酸化性樹脂層を被覆する工程とを有することを
特徴とする耐食性永久磁石の製造方法である。 【００１０】 【発明の実施の形態】この発明において、磁石体表面の
酸化錫被膜層は、スズアルコキシド化合物溶液（一般式
Ｓｎ（ＯＲ）ｎ、Ｒ：アルキル基またはアルキル基＋
他の官能基、ｎ：酸化数）に浸漬又はスプレーした磁石
体表面を乾燥後、２００℃〜４５０℃に３０分〜１０時
間の熱処理する、熱分解法により被膜され、酸化錫膜の
厚みは５００Å以下が好ましい。かかる酸化錫膜厚が５
００Åを超えると、膜の密着強度が低下して、酸化錫膜
表面に被着の金属層が剥離する恐れがあるため、５００
Å以下の厚みとする。 【００１１】また、この発明の酸化錫膜中には、Ｃを１
００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ含有することを特徴とする
が、Ｃ量が１００ｐｐｍ未満では膜内でクラックが生
じ、１０００ｐｐｍを超えると熱分解が十分でなく、好
ましくないためである。 【００１２】また、この発明において、耐酸化性樹脂に
はエポキシ樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、アルキド樹
脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂などの塗料用合成樹脂
あるいはこれらの樹脂の複合樹脂であればよく、防錆塗
膜補強改善の目的で、上記樹脂中に酸化亜鉛、クロム酸
亜鉛、クロム酸ストロンチウム、鉛丹などの防錆用顔料
を含有してもよく、あるいはベンゾトリアゾールを含有
するものでもよい。樹脂中に含有される上記顔料は、樹
脂に対して８０％以下でよく、またベンゾトリアゾール
量は樹脂に対して１％以下でよい。 【００１３】また、この発明において、酸化錫膜層を有
する永久磁石体表面に耐酸化性樹脂層を被覆する方法と
しては、スプレー法、浸漬法などにより塗布したのち焼
付けを行う等の乾燥処理する塗布・乾燥法があり、かか
る樹脂層は５μｍ以上の厚みがあればよく、２５μｍを
超えると所定の製品の寸法精度を得ることが困難となる
ため、２５μｍ以下の厚みが好ましい。 【００１４】この発明の永久磁石に用いる希土類元素Ｒ
ａは、組成の１０原子％〜３０原子％を占めるが、Ｎ
ｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂのうち少なくとも１種、あ
るいはさらに、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｅｕ、
Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙのうち少なくとも１種を含むもの
が好ましい。また、通常Ｒａのうち１種をもって足りる
が、実用上は２種以上の混合物（ミッシュメタル，ジジ
ム等）を入手上の便宜等の理由により用いることができ
る。なお、このＲａは純希土類元素でなくてもよく、工
業上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有する
ものでも差支えない。 【００１５】Ｒａは、上記系永久磁石における必須元素
であって、１０原子％未満では結晶構造がα−鉄と同一
構造の立方晶組織となるため、高磁気特性、特に高保磁
力が得られず、３０原子％を超えるとＲａリッチな非磁
性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下してすぐ
れた特性の永久磁石が得られない。よって、Ｒａ１０原
子％〜３０原子％の範囲が望ましい。 【００１６】Ｂは、上記系永久磁石における必須元素で
あって、２原子％未満では菱面体構造が主相となり、高
い保磁力（ｉＨｃ）は得られず、２８原子％を超えると
Ｂリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）
が低下するため、すぐれた永久磁石が得られない。よっ
て、Ｂは２原子％〜２８原子％の範囲が望ましい。 【００１７】Ｆｅは、上記系永久磁石において必須元素
であり、６５原子％未満では残留磁束密度（Ｂｒ）が低
下し、８０原子％を超えると高い保磁力が得られないの
で、Ｆｅは６５原子％〜８０原子％の含有が望ましい。 【００１８】また、Ｆｅの一部をＣｏで置換すること
は、得られる磁石の磁気特性を損うことなく、温度特性
を改善することができるが、Ｃｏ置換量がＦｅの２０％
を超えると、逆に磁気特性が劣化するため、好ましくな
い。Ｃｏの置換量がＦｅとＣｏの合計量で５原子％〜１
５原子％の場合は、（Ｂｒ）は置換しない場合に比較し
て増加するため、高磁束密度を得るために好ましい。 【００１９】また、Ｒａ、Ｂ、Ｆｅの他、工業的生産上
不可避的不純物の存在を許容でき、例えば、Ｂの一部を
４．０ｗｔ％以下のＣ、２．０ｗｔ％以下のＰ、２．０
ｗｔ％以下のＳ、２．０ｗｔ％以下のＣｕのうち少なく
とも１種、合計量で２．０ｗｔ％以下で置換することに
より、永久磁石の製造性改善、低価格化が可能である。 【００２０】さらに、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂ
ｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、
Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｈｆ、のうち少なくとも１種は、Ｆ
ｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石材料に対してその保磁力、減磁
曲線の角型性を改善あるいは製造性の改善、低価格化に
効果があるため添加することができる。なお、添加量の
上限は、磁石材料の（ＢＨ）ｍａｘを２０ＭＧＯｅ以上
とするには、（Ｂｒ）が少なくとも９ｋＧ以上必要とな
るため、該条件を満す範囲が望ましい。 【００２１】また、この発明の永久磁石は平均結晶粒径
が１〜８０μｍの範囲にある正方晶系の結晶構造を有す
る化合物を主相とし、体積比で１％〜５０％の非磁性相
（酸化物相を除く）を含むことを特徴とする。この発明
による永久磁石は、保磁力ｉＨｃ≧１ｋＯｅ、残留磁束
密度Ｂｒ＞４ｋＧ、を示し、最大エネルギー積（ＢＨ）
ｍａｘは、（ＢＨ）ｍａｘ≧１０ＭＧＯｅを示し、最大
値は２５ＭＧＯｅ以上に達する。 【００２２】この発明による金属被覆層と耐酸化性樹脂
層を有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石が、苛酷な雰囲気
条件下において、初期磁石特性からの劣化が少なく、磁
石特性値が極めて安定する理由は未だ明らかではない。
しかし、前記Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系焼結磁石体表面に、スプ
レー法で塗布したのち焼付けを行った耐酸化性樹脂層を
被着した場合は、温度６０℃、相対湿度９０％に１００
時間放置の苛酷な耐食性試験条件で、その磁石特性値は
劣化し不安定となるが、これに対して、前記焼結磁石体
表面に特定膜厚を有する酸化錫被膜層を介して、耐酸化
性樹脂層を形成することにより、下地との密着性が改善
し該金属被覆層は緻密となり、湿気、ガス等の外部環境
の変化に対して、永久磁石を完全に保護できることが明
らかとなった。 【００２３】 【実施例】実施例１ 公知の鋳造インゴットを粉砕し、微粉砕後に成形、焼
結、熱処理後に、１５Ｎｄ−８Ｂ−７７Ｆｅ組成の径１
２ｍｍ×厚み２ｍｍ寸法の磁石体試験片を得た。その磁
石特性を表１に示す。次に、Ｓｎ（ＯＣ3Ｈ7）4 １ｇ
ｒをトリエタノールアミン１ｌに溶解して、Ｓｎアルコ
キシド溶液を調製し、この溶液をよく撹拌した後、前記
磁石体試験片を浸漬し、引き上げて余分な液を除去し
て、８０℃で乾燥後、Ａｒ雰囲気中で４００℃に５時間
の熱処理にて酸化錫被膜を生成し、膜厚２００Åの被膜
を得た。膜中のＣ量は３００ｐｐｍであった。 【００２４】さらに、表１に示す樹脂並びに塗膜条件で
樹脂被覆処理した。ついで各試料の磁気特性、耐酸化
性、接着強度及び寸法精度を測定し、その結果を表２に
示す。なお、耐酸化性試験は、上記試験片を６０℃の温
度、９０％の湿度の雰囲気に３日間放置した場合の試験
片の酸化増量をもって評価した。耐酸化性試験後の磁気
特性を表３に示す。 【００２５】また、接着強度試験は、樹脂被覆処理後の
上記試験片を保持板に接着材（商品名アラルダイトＡＷ
−１０６）で接着した後、試験片にアムスラー試験機に
より剪断力を加えて、単位面積当たりの接着強度を測定
した。また、寸法精度は処理後の試験片の寸法を測定
し、最大値−最小値＝Ｒにて表してある。 【００２６】比較例１ 実施例１と同一組成、同一製造条件にて得られた焼結磁
石体に、実施例１と同一のスズアルコキシド溶液の熱分
解法を１０回繰り返して、０．２５μｍ厚の酸化錫を得
た。 【００２７】この発明の永久磁石（試料Ｎｏ．１−１）
を、温度８０℃、相対湿度９０％の条件下で５００時間
放置した後の磁石特性、及びその劣化状況を測定した。
その結果を第３表に表す。１０００時間後の表面におい
ても、錆は発生せず。磁石特性も、ほとんど変わらな
い。 【００２８】これに対して、比較例１焼結磁石体の耐食
試験前後の磁石特性の劣化は、温度８０℃、相対湿度９
０％の条件下で５００時間放置後の特性を表３に示すと
おりであり、その後１０００時間では表面部分的に錆が
発生した。 【００２９】 【表１】 【００３０】 【表２】【００３１】 【表３】 【００３２】 【発明の効果】この発明によるＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁
石体は、実施例の如く、苛酷な耐食試験条件、特に、温
度８０℃、相対湿度９０％の条件下で、１０００時間放
置した後、その磁石特性の劣化はほとんどなく、現在、
最も要求されている高性能かつ安価な永久磁石として極
めて適している。
つ耐食性にすぐれたＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石に係り、
塗布・乾燥法により表面に酸化錫膜を介して耐酸化性樹
脂を被覆し、耐食性、特に８０℃、相対湿度９０％の雰
囲気に長時間放置した場合の初期磁石特性からの劣化が
少なく、きわめて安定した磁石特性を有するＦｅ−Ｂ−
Ｒａ系永久磁石の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】先に、ＮｄやＰｒを中心とする資源的に
豊富な軽希土類を用いてＢ，Ｆｅを主成分とし、高価な
ＳｍやＣｏを含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最
高特性を大幅に超える新しい高性能永久磁石として、Ｆ
ｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石が提案されている（特開昭５９
−４６００８号公報、特開昭５９−８９４０１号公
報）。 【０００３】前記磁石合金のキュリー点は、一般に３０
０℃〜３７０℃であるが、Ｆｅの一部をＣｏにて置換す
ることにより、より高いキュリー点を有するＦｅ−Ｂ−
Ｒａ系永久磁石（特開昭５９−６４７３３号、特開昭５
９−１３２１０４号）を得ており、さらに、前記Ｃｏ含
有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石と同等以上のキュ
リー点並びにより高い（ＢＨ）ｍａｘを有し、その温度
特性、特にｉＨｃを向上させるため、希土類元素（Ｒ
ａ）としてＮｄやＰｒ等の軽希土類を中心としたＣｏ含
有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石のＲａの一部にＤ
ｙ、Ｔｂ等の重希土類のうち少なくとも１種を含有する
ことにより、２５ＭＧＯｅ以上の極めて高い（ＢＨ）ｍ
ａｘを保有したままで、ｉＨｃをさらに向上させたＣｏ
含有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石が提案（特開昭
６０−３４００５号）されている。 【０００４】しかしながら、上記のすぐれた磁気特性を
有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系磁気異方性焼結体からなる永久
磁石は主成分として、空気中で酸化し易い希土類元素及
び鉄を含有するため、磁気回路に組込んだ場合に、磁石
表面に生成する酸化物により、磁気回路の出力低下及び
磁気回路間のばらつきを惹起し、また、表面酸化物の脱
落による周辺機器への汚染の問題があった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】そこで、上記のＦｅ−
Ｂ−Ｒａ系永久磁石の耐食性の改善のため、磁石体表面
に無電解めっき法あるいは電解めっき法により耐食性金
属めっき層を被覆した永久磁石（特願昭５８−１６２３
５０号）が提案されているが、このめっき法では永久磁
石体が焼結体で有孔性のため、この孔内にめっき前処理
での酸性溶液またはアルカリ溶液が残留し、経年変化と
ともに腐食する恐れがあり、また磁石体の耐薬品性が劣
るため、めっき時に磁石表面が腐食されて密着性、防蝕
性が劣る問題があった。また、耐食性めっき層を設けて
も、温度６０℃、相対湿度９０％の条件下の耐食性試験
で１００時間放置にて、磁石特性は初期磁石特性の１０
％以上劣化し、非常に不安定であった。 【０００６】また、上記のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石の
耐食性の改善のため、磁石体表面に耐酸化性樹脂層も被
覆した永久磁石（特開昭６０−６３９０１号）が提案さ
れ、更にまた磁石体表面に耐酸化性化成被膜と耐酸化性
樹脂層を積層被覆した永久磁石（特開昭６０−６３９０
２号）が提案されているが、前者は永久磁石表面との密
着性が劣るため、防食性が十分でなく、また後者は、化
成処理液が永久磁石と均一に反応せず、化成処理被膜が
磁石表面に均一に被着せず、密着性、防食性が劣る、問
題点があった。 【０００７】この発明は、Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石下
地との密着性にすぐれ、磁石表面の溶出を防止し、耐食
性の改善を目的とし、特に温度８０℃、相対湿度９０％
の雰囲気条件下で長時間放置した場合の初期磁石特性か
らの劣化を極力少なくし、安定した高磁石特性を有する
Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石を安価に提供することを目的
とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明は、すぐれた耐
食性、特に温度８０℃、相対湿度９０％の雰囲気条件下
で長時間放置した場合においても、下地との密着性がす
ぐれ磁石表面の溶出を防止し、その磁石特性が安定した
Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石を目的に、永久磁石体の表面
処理について種々研究した結果、特定成分を有するＦｅ
−Ｂ−Ｒａ系磁石体表面に、スズアルコキシド化合物溶
液を用いて熱分解法により酸化錫被覆層を被着、さら
に、塗布・乾燥法にて耐酸化性樹脂層を被着することに
より、すぐれた耐食性と共にＦｅ−Ｂ−Ｒａ磁石表面と
の密着性がすぐれ、すぐれた耐食性ときわめて安定した
磁石特性が安価に得られることを知見し、この発明を完
成したものである。 【０００９】すなわち、この発明は、主相が正方晶相か
らなるＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石体表面にスズアルコキ
シド化合物溶液を熱分解法にてＣを１００ｐｐｍ〜１０
００ｐｐｍ含有する膜厚５００Å以下の酸化錫膜を形成
する工程と、該酸化錫膜上に耐酸化性樹脂を塗布・乾燥
法にて耐酸化性樹脂層を被覆する工程とを有することを
特徴とする耐食性永久磁石の製造方法である。 【００１０】 【発明の実施の形態】この発明において、磁石体表面の
酸化錫被膜層は、スズアルコキシド化合物溶液（一般式
Ｓｎ（ＯＲ）ｎ、Ｒ：アルキル基またはアルキル基＋
他の官能基、ｎ：酸化数）に浸漬又はスプレーした磁石
体表面を乾燥後、２００℃〜４５０℃に３０分〜１０時
間の熱処理する、熱分解法により被膜され、酸化錫膜の
厚みは５００Å以下が好ましい。かかる酸化錫膜厚が５
００Åを超えると、膜の密着強度が低下して、酸化錫膜
表面に被着の金属層が剥離する恐れがあるため、５００
Å以下の厚みとする。 【００１１】また、この発明の酸化錫膜中には、Ｃを１
００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ含有することを特徴とする
が、Ｃ量が１００ｐｐｍ未満では膜内でクラックが生
じ、１０００ｐｐｍを超えると熱分解が十分でなく、好
ましくないためである。 【００１２】また、この発明において、耐酸化性樹脂に
はエポキシ樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、アルキド樹
脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂などの塗料用合成樹脂
あるいはこれらの樹脂の複合樹脂であればよく、防錆塗
膜補強改善の目的で、上記樹脂中に酸化亜鉛、クロム酸
亜鉛、クロム酸ストロンチウム、鉛丹などの防錆用顔料
を含有してもよく、あるいはベンゾトリアゾールを含有
するものでもよい。樹脂中に含有される上記顔料は、樹
脂に対して８０％以下でよく、またベンゾトリアゾール
量は樹脂に対して１％以下でよい。 【００１３】また、この発明において、酸化錫膜層を有
する永久磁石体表面に耐酸化性樹脂層を被覆する方法と
しては、スプレー法、浸漬法などにより塗布したのち焼
付けを行う等の乾燥処理する塗布・乾燥法があり、かか
る樹脂層は５μｍ以上の厚みがあればよく、２５μｍを
超えると所定の製品の寸法精度を得ることが困難となる
ため、２５μｍ以下の厚みが好ましい。 【００１４】この発明の永久磁石に用いる希土類元素Ｒ
ａは、組成の１０原子％〜３０原子％を占めるが、Ｎ
ｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂのうち少なくとも１種、あ
るいはさらに、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｅｕ、
Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙのうち少なくとも１種を含むもの
が好ましい。また、通常Ｒａのうち１種をもって足りる
が、実用上は２種以上の混合物（ミッシュメタル，ジジ
ム等）を入手上の便宜等の理由により用いることができ
る。なお、このＲａは純希土類元素でなくてもよく、工
業上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有する
ものでも差支えない。 【００１５】Ｒａは、上記系永久磁石における必須元素
であって、１０原子％未満では結晶構造がα−鉄と同一
構造の立方晶組織となるため、高磁気特性、特に高保磁
力が得られず、３０原子％を超えるとＲａリッチな非磁
性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下してすぐ
れた特性の永久磁石が得られない。よって、Ｒａ１０原
子％〜３０原子％の範囲が望ましい。 【００１６】Ｂは、上記系永久磁石における必須元素で
あって、２原子％未満では菱面体構造が主相となり、高
い保磁力（ｉＨｃ）は得られず、２８原子％を超えると
Ｂリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）
が低下するため、すぐれた永久磁石が得られない。よっ
て、Ｂは２原子％〜２８原子％の範囲が望ましい。 【００１７】Ｆｅは、上記系永久磁石において必須元素
であり、６５原子％未満では残留磁束密度（Ｂｒ）が低
下し、８０原子％を超えると高い保磁力が得られないの
で、Ｆｅは６５原子％〜８０原子％の含有が望ましい。 【００１８】また、Ｆｅの一部をＣｏで置換すること
は、得られる磁石の磁気特性を損うことなく、温度特性
を改善することができるが、Ｃｏ置換量がＦｅの２０％
を超えると、逆に磁気特性が劣化するため、好ましくな
い。Ｃｏの置換量がＦｅとＣｏの合計量で５原子％〜１
５原子％の場合は、（Ｂｒ）は置換しない場合に比較し
て増加するため、高磁束密度を得るために好ましい。 【００１９】また、Ｒａ、Ｂ、Ｆｅの他、工業的生産上
不可避的不純物の存在を許容でき、例えば、Ｂの一部を
４．０ｗｔ％以下のＣ、２．０ｗｔ％以下のＰ、２．０
ｗｔ％以下のＳ、２．０ｗｔ％以下のＣｕのうち少なく
とも１種、合計量で２．０ｗｔ％以下で置換することに
より、永久磁石の製造性改善、低価格化が可能である。 【００２０】さらに、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂ
ｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、
Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｈｆ、のうち少なくとも１種は、Ｆ
ｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石材料に対してその保磁力、減磁
曲線の角型性を改善あるいは製造性の改善、低価格化に
効果があるため添加することができる。なお、添加量の
上限は、磁石材料の（ＢＨ）ｍａｘを２０ＭＧＯｅ以上
とするには、（Ｂｒ）が少なくとも９ｋＧ以上必要とな
るため、該条件を満す範囲が望ましい。 【００２１】また、この発明の永久磁石は平均結晶粒径
が１〜８０μｍの範囲にある正方晶系の結晶構造を有す
る化合物を主相とし、体積比で１％〜５０％の非磁性相
（酸化物相を除く）を含むことを特徴とする。この発明
による永久磁石は、保磁力ｉＨｃ≧１ｋＯｅ、残留磁束
密度Ｂｒ＞４ｋＧ、を示し、最大エネルギー積（ＢＨ）
ｍａｘは、（ＢＨ）ｍａｘ≧１０ＭＧＯｅを示し、最大
値は２５ＭＧＯｅ以上に達する。 【００２２】この発明による金属被覆層と耐酸化性樹脂
層を有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石が、苛酷な雰囲気
条件下において、初期磁石特性からの劣化が少なく、磁
石特性値が極めて安定する理由は未だ明らかではない。
しかし、前記Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系焼結磁石体表面に、スプ
レー法で塗布したのち焼付けを行った耐酸化性樹脂層を
被着した場合は、温度６０℃、相対湿度９０％に１００
時間放置の苛酷な耐食性試験条件で、その磁石特性値は
劣化し不安定となるが、これに対して、前記焼結磁石体
表面に特定膜厚を有する酸化錫被膜層を介して、耐酸化
性樹脂層を形成することにより、下地との密着性が改善
し該金属被覆層は緻密となり、湿気、ガス等の外部環境
の変化に対して、永久磁石を完全に保護できることが明
らかとなった。 【００２３】 【実施例】実施例１ 公知の鋳造インゴットを粉砕し、微粉砕後に成形、焼
結、熱処理後に、１５Ｎｄ−８Ｂ−７７Ｆｅ組成の径１
２ｍｍ×厚み２ｍｍ寸法の磁石体試験片を得た。その磁
石特性を表１に示す。次に、Ｓｎ（ＯＣ3Ｈ7）4 １ｇ
ｒをトリエタノールアミン１ｌに溶解して、Ｓｎアルコ
キシド溶液を調製し、この溶液をよく撹拌した後、前記
磁石体試験片を浸漬し、引き上げて余分な液を除去し
て、８０℃で乾燥後、Ａｒ雰囲気中で４００℃に５時間
の熱処理にて酸化錫被膜を生成し、膜厚２００Åの被膜
を得た。膜中のＣ量は３００ｐｐｍであった。 【００２４】さらに、表１に示す樹脂並びに塗膜条件で
樹脂被覆処理した。ついで各試料の磁気特性、耐酸化
性、接着強度及び寸法精度を測定し、その結果を表２に
示す。なお、耐酸化性試験は、上記試験片を６０℃の温
度、９０％の湿度の雰囲気に３日間放置した場合の試験
片の酸化増量をもって評価した。耐酸化性試験後の磁気
特性を表３に示す。 【００２５】また、接着強度試験は、樹脂被覆処理後の
上記試験片を保持板に接着材（商品名アラルダイトＡＷ
−１０６）で接着した後、試験片にアムスラー試験機に
より剪断力を加えて、単位面積当たりの接着強度を測定
した。また、寸法精度は処理後の試験片の寸法を測定
し、最大値−最小値＝Ｒにて表してある。 【００２６】比較例１ 実施例１と同一組成、同一製造条件にて得られた焼結磁
石体に、実施例１と同一のスズアルコキシド溶液の熱分
解法を１０回繰り返して、０．２５μｍ厚の酸化錫を得
た。 【００２７】この発明の永久磁石（試料Ｎｏ．１−１）
を、温度８０℃、相対湿度９０％の条件下で５００時間
放置した後の磁石特性、及びその劣化状況を測定した。
その結果を第３表に表す。１０００時間後の表面におい
ても、錆は発生せず。磁石特性も、ほとんど変わらな
い。 【００２８】これに対して、比較例１焼結磁石体の耐食
試験前後の磁石特性の劣化は、温度８０℃、相対湿度９
０％の条件下で５００時間放置後の特性を表３に示すと
おりであり、その後１０００時間では表面部分的に錆が
発生した。 【００２９】 【表１】 【００３０】 【表２】【００３１】 【表３】 【００３２】 【発明の効果】この発明によるＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁
石体は、実施例の如く、苛酷な耐食試験条件、特に、温
度８０℃、相対湿度９０％の条件下で、１０００時間放
置した後、その磁石特性の劣化はほとんどなく、現在、
最も要求されている高性能かつ安価な永久磁石として極
めて適している。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 池田 重良
大阪府吹田市青山台４丁目23番４
Ｆターム(参考） 5E062 CD04 CG07
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 主相が正方晶相からなるＦｅ−Ｂ−Ｒａ
系永久磁石体表面にスズアルコキシド化合物溶液を熱分
解法にてＣを１００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ含有する膜
厚５００Å以下の酸化錫膜を形成する工程と、該酸化錫
膜上に耐酸化性樹脂を塗布・乾燥法にて耐酸化性樹脂層
を被覆する工程とを有する耐食性永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003017451A JP2003224024A (ja) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | 耐食性永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003017451A JP2003224024A (ja) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | 耐食性永久磁石の製造方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35679492A Division JP3411605B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 耐食性永久磁石 |
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|---|---|
| JP2003224024A true JP2003224024A (ja) | 2003-08-08 |
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ID=27751591
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| JP2003017451A Pending JP2003224024A (ja) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | 耐食性永久磁石の製造方法 |
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| JP (1) | JP2003224024A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014232777A (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | 日本電産サンキョー株式会社 | 希土類磁石、ロータおよび希土類磁石の製造方法 |
-
2003
- 2003-01-27 JP JP2003017451A patent/JP2003224024A/ja active Pending
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| JP2014232777A (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | 日本電産サンキョー株式会社 | 希土類磁石、ロータおよび希土類磁石の製造方法 |
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