JP2009099968A - Rare earth magnet and its manufacturing method - Google Patents

Rare earth magnet and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2009099968A
JP2009099968A JP2008246534A JP2008246534A JP2009099968A JP 2009099968 A JP2009099968 A JP 2009099968A JP 2008246534 A JP2008246534 A JP 2008246534A JP 2008246534 A JP2008246534 A JP 2008246534A JP 2009099968 A JP2009099968 A JP 2009099968A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rare earth
magnet
protective layer
magnet body
treatment liquid
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.)
Granted
Application number
JP2008246534A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5245682B2 (en
Inventor
Masashi Miwa
将史 三輪
Atsushi Hagiwara
萩原  淳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US12/237,802 priority Critical patent/US8383252B2/en
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2008246534A priority patent/JP5245682B2/en
Priority to AT08017009T priority patent/ATE475975T1/en
Priority to EP08017009A priority patent/EP2043115B1/en
Priority to KR1020080094480A priority patent/KR101029458B1/en
Priority to DE602008001932T priority patent/DE602008001932D1/en
Priority to CN2008101695464A priority patent/CN101447332B/en
Publication of JP2009099968A publication Critical patent/JP2009099968A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5245682B2 publication Critical patent/JP5245682B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01F41/0293Apparatus 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 diffusion of rare earth elements, e.g. Tb, Dy or Ho, into permanent magnets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/02Permanent magnets [PM]

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a rare earth magnet having a protective layer that can provide sufficient water resistance, and to provide a rare earth magnet obtained by the method. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the rare earth magnet comprising a magnet body containing a rare earth element and a protective layer formed on the surface of the magnet body includes: a first step in which a zinc compound soluble in an alkaline solution is dissolved in an alkali silicate solution to obtain a treatment solution; a second step in which the treatment solution is made to adhere to the surface of the magnet body; and a third step in which the treatment solution adhering to the magnet body surface is cured to form a protective layer comprising the cured product of the treatment solution. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、希土類磁石及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a rare earth magnet and a method for manufacturing the same.

希土類元素を含む希土類磁石は、優れた磁力を有するものの、主成分として酸化されやすい希土類元素を含有していることから耐食性が低い傾向にある。そのため、希土類磁石は、希土類元素を含む磁石素体の表面上に樹脂やめっき等からなる保護層が設けられた構成とされることが多い。近年では、希土類磁石において、磁石素体そのものの耐食性が改善されている場合や、従来ほどの耐食性が要求されない用途に用いられる場合等のために、従来よりも簡便に且つ低コストで、ある程度以上の耐食性を発揮し得る保護層を形成できることが求められる場合も増えている。   Although a rare earth magnet containing a rare earth element has an excellent magnetic force, it contains a rare earth element that is easily oxidized as a main component, and therefore tends to have low corrosion resistance. Therefore, rare earth magnets are often configured such that a protective layer made of resin, plating, or the like is provided on the surface of a magnet body containing a rare earth element. In recent years, in rare earth magnets, when the corrosion resistance of the magnet body itself has been improved, or when it is used for applications that do not require the corrosion resistance as in the past, it is easier and less expensive than before, to a certain extent In some cases, it is required to be able to form a protective layer capable of exhibiting the above corrosion resistance.

このような保護層が形成された希土類磁石の例としては、所定の金属のフレーク状微粉末とアルカリシリケートを含む処理液による処理膜を加熱することによって得られるフレーク状微粉末/アルカリケイ酸塩の複合皮膜を形成した耐食性希土類磁石が知られている(下記特許文献1参照)。
特開2006−49864号公報
Examples of rare earth magnets having such a protective layer include flaky fine powder / alkali silicate obtained by heating a treatment film with a treatment liquid containing flaky fine powder of a predetermined metal and alkali silicate. There is known a corrosion-resistant rare earth magnet having a composite film (see Patent Document 1 below).
JP 2006-49864 A

ところで、近年では、高特性を有する希土類磁石を様々な条件下で用いることが検討されており、希土類磁石に対して、水に対する耐性(耐水性)が求められることも増えている。   By the way, in recent years, the use of rare earth magnets having high characteristics under various conditions has been studied, and the rare earth magnets are increasingly required to have resistance to water (water resistance).

しかしながら、本発明者らが検討を行なったところ、上述した従来のフレーク状微粉末/アルカリケイ酸塩の複合皮膜を形成した耐食性希土類磁石は、通常の条件下での耐食性は得られるものの、耐水性の観点では未だ十分な特性を有していないのが現状であった。   However, as a result of investigations by the present inventors, the above-described conventional corrosion-resistant rare earth magnet formed with the flaky fine powder / alkali silicate composite film can obtain corrosion resistance under normal conditions. From the viewpoint of safety, the current situation is that they do not have sufficient characteristics.

そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、十分な耐水性が得られる保護層を有する希土類磁石を得ることができる希土類磁石の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a method for producing a rare earth magnet capable of obtaining a rare earth magnet having a protective layer capable of obtaining sufficient water resistance.

上記目的を達成するため、本発明の希土類磁石は、希土類元素を含む磁石素体と、この磁石素体の表面上に形成された保護層とを有する希土類磁石の製造方法であって、アルカリ溶液に可溶な亜鉛化合物をアルカリ珪酸塩水溶液に溶解させて処理液を得る第1工程と、磁石素体の表面に、処理液を付着させる第2工程と、磁石素体の表面に付着した処理液を硬化させて、当該処理液の硬化物からなる保護層を形成する第3工程とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a rare earth magnet of the present invention is a method for producing a rare earth magnet having a magnet element body containing a rare earth element and a protective layer formed on the surface of the magnet element element. First step of dissolving a zinc compound soluble in an alkali silicate aqueous solution to obtain a treatment liquid, a second step of attaching a treatment liquid to the surface of the magnet body, and a treatment attached to the surface of the magnet body And a third step of forming a protective layer made of a cured product of the treatment liquid by curing the liquid.

このような本発明の希土類磁石の製造方法によれば、アルカリ珪酸塩(いわゆる「水ガラス」)からなる皮膜に、亜鉛元素が均一に分散した形態の保護層が良好に形成される。このような保護層は、水に対しても高い耐性を有しており、また、水の透過も十分に防止することができる。したがって、本発明の製造方法により得られた希土類磁石は、優れた耐水性を有するものとなり得る。   According to such a method for producing a rare earth magnet of the present invention, a protective layer in which zinc elements are uniformly dispersed is satisfactorily formed on a film made of alkali silicate (so-called “water glass”). Such a protective layer has high resistance to water and can sufficiently prevent the permeation of water. Therefore, the rare earth magnet obtained by the production method of the present invention can have excellent water resistance.

なお、上記従来技術のフレーク状微粉末/アルカリケイ酸塩の複合皮膜も、フレーク状微粉末の原料が亜鉛であれば、一見、複合皮膜中に亜鉛が含まれる構造となり得る。しかしながら、本発明者らが検討を行なった結果、このような複合皮膜は、亜鉛をあくまでもフレーク状微粉末の形態で含むことから、皮膜の厚みが不均一となって耐水性が低くなる場合があるほか、粒子の脱落等によって、希土類磁石を搭載した電子機器に悪影響を及ぼす場合もあることが判明した。   In addition, the flaky fine powder / alkali silicate composite film of the above prior art may have a structure in which zinc is included in the composite film as long as the raw material of the flaky fine powder is zinc. However, as a result of investigations by the present inventors, such a composite coating contains zinc in the form of flaky fine powder to the end, so that the thickness of the coating is uneven and water resistance may be reduced. In addition, it has been found that dropping of particles may adversely affect electronic devices equipped with rare earth magnets.

これに対し、本発明においては、上述の如く、亜鉛化合物を溶解させた処理液を用いていることから、形成される保護層は、亜鉛を原子の状態又は原子の大きさに近い状態(例えば、亜鉛化合物の分子の状態)で分散して含むようになる。その結果、本発明により得られる希土類磁石は、厚みが均一な保護層を有することから十分な耐水性を有し、しかも、粒子等の脱落による電子機器への悪影響も極めて生じ難いものとなる。また、本発明によれば、粒子を含まないため保護層の厚さを薄くすることができ、この保護層は、薄くても十分な耐水性を有するものとなり得る。したがって、本発明により得られる希土類磁石は、一定の大きさにおいて、保護層を薄くできることから磁石素体を相対的に大きくすることができ、これにより、十分な耐水性を得ながらも高い磁気特性を得やすいものとなる。   On the other hand, in the present invention, as described above, since the treatment liquid in which the zinc compound is dissolved is used, the protective layer to be formed has zinc in an atomic state or a state close to the atomic size (for example, , Zinc compound molecular state). As a result, the rare earth magnet obtained by the present invention has sufficient water resistance since it has a protective layer having a uniform thickness, and it is extremely difficult to cause adverse effects on electronic devices due to dropping of particles and the like. In addition, according to the present invention, since the particles are not included, the thickness of the protective layer can be reduced, and this protective layer can have sufficient water resistance even if it is thin. Therefore, the rare earth magnet obtained by the present invention can make the protective layer relatively thin in a certain size, so that the magnet body can be made relatively large, and thereby high magnetic properties can be obtained while obtaining sufficient water resistance. It will be easy to get.

また、第1工程においては、亜鉛化合物をアルカリ珪酸塩水溶液に添加した後、24時間以上攪拌することが好ましい。これにより、処理液中に亜鉛化合物がより確実に溶解されることとなり、上述した本発明の効果が一層得られ易くなる。   Moreover, in a 1st process, after adding a zinc compound to alkali silicate aqueous solution, it is preferable to stir 24 hours or more. Thereby, a zinc compound will be more reliably melt | dissolved in a process liquid, and it becomes easier to acquire the effect of this invention mentioned above.

本発明はまた、上記本発明の製造方法により好適に得られる希土類磁石を提供する。すなわち、本発明の希土類磁石は、希土類元素を含む磁石素体と、この磁石素体の表面上に形成された保護層とを有しており、保護層は、アルカリ珪酸塩を含み、且つ、亜鉛及び/又は亜鉛化合物が均一に分散したものであることを特徴とする。   The present invention also provides a rare earth magnet suitably obtained by the production method of the present invention. That is, the rare earth magnet of the present invention has a magnet body containing a rare earth element and a protective layer formed on the surface of the magnet body, the protective layer contains an alkali silicate, and Zinc and / or zinc compounds are uniformly dispersed.

このように構成された本発明の希土類磁石は、主にアルカリ珪酸塩からなる皮膜中に、亜鉛が亜鉛原子又は亜鉛化合物分子の状態で含まれる保護層を有している。そして、かかる保護層は、上述の如く、水に対して高い耐性を有しており、また、水の透過も十分に防止することができることから、優れた耐水性を有するとともに、保護層の薄型化が可能であるため、優れた磁気特性を有するものともなり得る。   The rare earth magnet of the present invention configured as described above has a protective layer in which zinc is contained in the state of zinc atoms or zinc compound molecules in a film mainly made of alkali silicate. Such a protective layer has a high resistance to water as described above, and can sufficiently prevent the permeation of water, so that it has excellent water resistance and a thin protective layer. Therefore, it can have excellent magnetic properties.

本発明によれば、薄くても十分な耐水性が得られる保護層を有し、しかも、高い磁気特性を発揮し得る希土類磁石及びその製造方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a rare earth magnet that has a protective layer that can provide sufficient water resistance even when thin, and that can exhibit high magnetic properties, and a method for manufacturing the rare earth magnet.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略することとする。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

まず、本発明の好適な実施形態に係る希土類磁石の製造方法について説明する。   First, a method for producing a rare earth magnet according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

希土類磁石の製造においては、まず、磁石素体を形成する。磁石素体としては、希土類元素を含有する永久磁石であり、希土類磁石として知られる組成のものを特に制限無く適用できる。磁石素体に含まれる希土類元素とは、長周期型周期表の第3族に属するスカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)及びランタノイド元素のことをいう。なお、ランタノイド元素には、例えば、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビニウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)等が含まれる。   In manufacturing a rare earth magnet, first, a magnet body is formed. The magnet body is a permanent magnet containing a rare earth element, and a composition known as a rare earth magnet can be applied without particular limitation. The rare earth element contained in the magnet body refers to scandium (Sc), yttrium (Y), and a lanthanoid element belonging to Group 3 of the long-period periodic table. Examples of the lanthanoid element include lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium. (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), lutetium (Lu) and the like are included.

磁石素体の構成材料としては、上記希土類元素と、希土類元素以外の遷移元素とを組み合わせて含有させたものが例示できる。この場合、希土類元素としては、Nd、Sm、Dy、Pr、Ho及びTbからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素が好ましく、これらの元素にLa、Ce、Gd、Er、Eu、Tm、Yb及びYからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を更に含有したものであるとより好適である。   Examples of the constituent material of the magnet body include those containing the rare earth element and a transition element other than the rare earth element in combination. In this case, as the rare earth element, at least one element selected from the group consisting of Nd, Sm, Dy, Pr, Ho and Tb is preferable, and these elements include La, Ce, Gd, Er, Eu, Tm, Yb and More preferably, it further contains at least one element selected from the group consisting of Y.

また、希土類元素以外の遷移元素としては、鉄(Fe)、コバルト(Co)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)及びタングステン(W)からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素が好ましく、Fe及び/又はCoがより好ましい。   As transition elements other than rare earth elements, iron (Fe), cobalt (Co), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), nickel (Ni), copper (Cu) At least one element selected from the group consisting of zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), hafnium (Hf), tantalum (Ta) and tungsten (W) is preferable, and Fe and / or Co are more preferable. preferable.

より具体的には、磁石素体の構成材料としては、R−Fe−B系やR−Co系のものが例示できる。前者の構成材料においては、RとしてNdを主成分とした希土類元素が好ましい。また、後者の構成材料においては、RとしてSmを主成分とした希土類元素が好ましい。   More specifically, examples of the constituent material of the magnet body include R—Fe—B and R—Co materials. In the former constituent material, R is preferably a rare earth element mainly composed of Nd. In the latter constituent material, R is preferably a rare earth element mainly composed of Sm.

磁石素体の構成材料としては、特に、R−Fe−B系の構成材料が好ましい。磁石素体がR−Fe−B系のものであると、優れた磁石特性が得られるほか、保護層の形成による耐食性向上効果がより良好に得られるようになる。   As the constituent material of the magnet body, an R—Fe—B constituent material is particularly preferable. When the magnet body is of the R—Fe—B system, excellent magnet characteristics can be obtained, and the effect of improving the corrosion resistance by forming the protective layer can be obtained more favorably.

R−Fe−B系の磁石素体は、実質的に正方晶系の結晶構造の主相を有し、この主相の粒界部分に希土類元素の配合割合が高い希土類リッチ相、及びホウ素原子の配合割合が高いホウ素リッチ相を有する構造となっている。これらの希土類リッチ相及びホウ素リッチ相は磁性を有していない非磁性相である。このような非磁性相は通常、磁石構成材料中に0.5〜50体積%含有されている。また、主相の粒径は、通常1〜100μm程度である。   The R-Fe-B based magnet body has a main phase with a substantially tetragonal crystal structure, and a rare earth rich phase with a high blending ratio of rare earth elements in the grain boundary portion of the main phase, and boron atoms It has the structure which has a boron rich phase with a high compounding ratio. These rare earth-rich phase and boron-rich phase are nonmagnetic phases that do not have magnetism. Such a nonmagnetic phase is usually contained in an amount of 0.5 to 50% by volume in the magnet constituting material. Moreover, the particle size of the main phase is usually about 1 to 100 μm.

このようなR−Fe−B系の構成材料においては、希土類元素の含有量が8〜40原子%であると好ましい。希土類元素の含有量が8原子%未満である場合、主相の結晶構造がα鉄とほぼ同じ結晶構造となり、保磁力(iHc)が小さくなる傾向にある。一方、40原子%を超えると希土類リッチ相が過度に形成されてしまい、残留磁束密度(Br)が小さくなる傾向にある。   In such R—Fe—B-based constituent materials, the rare earth element content is preferably 8 to 40 atomic%. When the rare earth element content is less than 8 atomic%, the crystal structure of the main phase becomes almost the same as that of α-iron, and the coercive force (iHc) tends to decrease. On the other hand, if it exceeds 40 atomic%, a rare earth-rich phase is excessively formed, and the residual magnetic flux density (Br) tends to be small.

また、Feの含有量は42〜90原子%であると好ましい。Feの含有量が42原子%未満であるとBrが小さくなり、また、90原子%を超えるとiHcが小さくなる傾向にある。さらに、Bの含有量は2〜28原子%であると好ましい。Bの含有量が2原子%未満であると菱面体構造が形成され易く、これによりiHcが小さくなる傾向にある。また、28原子%を超えると、ホウ素リッチ相が過度に形成されて、これによりBrが小さくなる傾向にある。   Further, the Fe content is preferably 42 to 90 atomic%. When the Fe content is less than 42 atomic%, Br decreases, and when it exceeds 90 atomic%, iHc tends to decrease. Furthermore, the content of B is preferably 2 to 28 atomic%. If the B content is less than 2 atomic%, a rhombohedral structure is likely to be formed, and this tends to reduce iHc. On the other hand, if it exceeds 28 atomic%, a boron-rich phase is excessively formed, and this tends to decrease Br.

上述した構成材料においては、R−Fe−B系におけるFeの一部が、Coで置換されていてもよい。このようにFeの一部をCoで置換すると、磁気特性を低下させることなく温度特性を向上させることができる。この場合、Coの置換量は、Feの含有量よりも大きくならない程度とすることが望ましい。Co含有量がFe含有量を超えると、磁石素体2の磁気特性が低下する傾向にある。   In the constituent materials described above, a part of Fe in the R—Fe—B system may be substituted with Co. Thus, if a part of Fe is replaced by Co, the temperature characteristics can be improved without deteriorating the magnetic characteristics. In this case, it is desirable that the amount of substitution of Co not be larger than the content of Fe. If the Co content exceeds the Fe content, the magnetic properties of the magnet body 2 tend to deteriorate.

また上記構成材料におけるBの一部は、炭素(C)、リン(P)、硫黄(S)又は銅(Cu)等の元素により置換されていてもよい。このようにBの一部を置換することによって、磁石素体の製造が容易となるほか、製造コストの低減も図れるようになる。このとき、これらの元素の置換量は、磁気特性に実質的に影響しない量とすることが望ましく、構成原子総量に対して4原子%以下とすることが好ましい。   A part of B in the constituent material may be substituted with an element such as carbon (C), phosphorus (P), sulfur (S) or copper (Cu). By replacing a part of B in this way, the magnet body can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced. At this time, the substitution amount of these elements is desirably an amount that does not substantially affect the magnetic properties, and is preferably 4 atomic% or less with respect to the total amount of constituent atoms.

さらに、iHcの向上や製造コストの低減等を図る観点から、上記構成に加え、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、ビスマス(Bi)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アンチモン(Sb)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、ジルコニウム(Zr)、ニッケル(Ni)、ケイ素(Si)、ガリウム(Ga)、銅(Cu)、ハフニウム(Hf)等の元素を添加してもよい。これらの添加量も磁気特性に影響を及ぼさない範囲とすることが好ましく、構成原子総量に対して10原子%以下とすることが好ましい。また、その他、不可避的に混入する成分としては、酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)、カルシウム(Ca)等が考えられ、これらは構成原子の総量に対して3原子%程度以下の量で含有されていても構わない。   Further, from the viewpoint of improving iHc and reducing manufacturing costs, in addition to the above-described structure, aluminum (Al), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), bismuth (Bi) Niobium (Nb), Tantalum (Ta), Molybdenum (Mo), Tungsten (W), Antimony (Sb), Germanium (Ge), Tin (Sn), Zirconium (Zr), Nickel (Ni), Silicon (Si) Further, elements such as gallium (Ga), copper (Cu), and hafnium (Hf) may be added. These addition amounts are also preferably in a range that does not affect the magnetic properties, and are preferably 10 atomic% or less with respect to the total amount of constituent atoms. In addition, oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C), calcium (Ca), etc. are conceivable as components inevitably mixed, and these are about 3 atomic% with respect to the total amount of constituent atoms. It may be contained in the following amounts.

このような磁石素体は、例えば、粉末冶金法によって製造することができる。この方法においては、まず、鋳造法やストリップキャスト法等の公知の合金製造プロセスにより所望の組成を有する合金を作製する。次に、この合金をジョークラッシャー、ブラウンミル、スタンプミル等の粗粉砕機を用いて10〜100μmの粒径となるように粉砕(粗粉砕)した後、更にジェットミル、アトライター等の微粉砕機により0.5〜5μmの粒径となるように微粉砕する。それから、こうして得られた粉末を、好ましくは600kA/m以上の磁場強度を有する磁場のなかで、0.5〜5t/cmの圧力で成形し、成形体を得る。 Such a magnet body can be manufactured by, for example, powder metallurgy. In this method, first, an alloy having a desired composition is manufactured by a known alloy manufacturing process such as a casting method or a strip casting method. Next, this alloy is pulverized (coarsely pulverized) to a particle size of 10 to 100 μm using a coarse pulverizer such as a jaw crusher, brown mill, stamp mill, and then further finely pulverized using a jet mill, an attritor or the like. Finely pulverize to a particle size of 0.5-5 μm with a machine. Then, the powder thus obtained is molded at a pressure of 0.5 to 5 t / cm 2 in a magnetic field having a magnetic field strength of preferably 600 kA / m or more to obtain a molded body.

その後、得られた成形体を、好ましくは不活性ガス雰囲気又は真空中、1000〜1200℃、0.5〜10時間の条件で焼成する。焼成後、得られた焼結体を急冷してもよい。さらに、この焼結体に、必要に応じ、不活性ガス雰囲気又は真空中、500〜900℃で1〜5時間の熱処理を施したり、焼結体を切断加工又は研磨すること等によって所望の形状(実用形状)に加工したりして、磁石素体を得る。   Thereafter, the obtained molded body is preferably fired in an inert gas atmosphere or in a vacuum at 1000 to 1200 ° C. for 0.5 to 10 hours. After firing, the obtained sintered body may be quenched. Furthermore, this sintered body is subjected to heat treatment at 500 to 900 ° C. for 1 to 5 hours in an inert gas atmosphere or in a vacuum, if necessary, or by cutting or polishing the sintered body. (Practical shape) to obtain a magnet body.

このようにして得られた磁石素体に対しては、表面の凹凸や表面に付着した不純物等を除去するため、適宜、洗浄を行ってもよい。洗浄は、例えば、酸溶液を用いた酸洗浄が好ましい。酸洗浄によれば、磁石素体の表面の凹凸や不純物を溶解除去して平滑な表面を有する磁石素体が得られ易くなる。   The magnet body obtained in this manner may be washed as appropriate in order to remove surface irregularities and impurities adhering to the surface. The cleaning is preferably, for example, acid cleaning using an acid solution. According to the acid cleaning, it becomes easy to obtain a magnet body having a smooth surface by dissolving and removing irregularities and impurities on the surface of the magnet body.

この酸洗浄で使用する酸としては、硝酸が好ましい。一般の鋼材にメッキ処理を施す場合、塩酸、硫酸等の非酸化性の酸が用いられることが多い。しかし、磁石素体のように希土類元素を含む場合には、これらの酸を用いて処理を行うと、酸により発生する水素が磁石素体の表面に吸蔵され、吸蔵部位が脆化して多量の粉状未溶解物が発生するおそれがある。この粉状未溶解物は、表面処理後の面粗れ、欠陥、密着不良等を引き起こす可能性があり、望ましくない。したがって、酸洗浄に用いる処理液には、上述した非酸化性の酸は含有させないことが好ましい。そこで、本実施形態では、水素の発生が少ない酸化性の酸である硝酸を用いることが好ましい。   Nitric acid is preferred as the acid used in this acid cleaning. When plating a general steel material, non-oxidizing acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid are often used. However, when a rare earth element is contained as in a magnet body, if these acids are used for treatment, hydrogen generated by the acid is occluded on the surface of the magnet body, and the occlusion site becomes brittle and a large amount of There is a possibility of generating powdery undissolved material. This powdery undissolved material is not desirable because it may cause surface roughness, defects, poor adhesion and the like after the surface treatment. Therefore, it is preferable not to include the non-oxidizing acid described above in the treatment liquid used for the acid cleaning. Therefore, in this embodiment, it is preferable to use nitric acid, which is an oxidizing acid that generates little hydrogen.

酸洗浄に硝酸を用いる場合、処理液中の硝酸濃度は、好ましくは1規定以下、特に好ましくは0.5規定以下である。硝酸濃度が高すぎると、磁石素体の溶解速度が速くなり過ぎて溶解量の制御が困難となり、特にバレル処理のような大量処理においてばらつきが大きくなって、製品の寸法精度の維持が困難となる傾向がある。一方、硝酸濃度が低すぎると、溶解量が不足する傾向がある。このため、硝酸濃度は1規定以下とすることが好ましく、特に0.5〜0.05規定とすることが好ましい。なお、処理終了時のFeの溶解量は、1〜10g/l程度であると好適である。   When nitric acid is used for the acid cleaning, the nitric acid concentration in the treatment liquid is preferably 1 N or less, particularly preferably 0.5 N or less. If the concentration of nitric acid is too high, the dissolution rate of the magnet body becomes too fast and it becomes difficult to control the amount of dissolution, especially in large-scale processing such as barrel processing, and it is difficult to maintain the dimensional accuracy of the product. Tend to be. On the other hand, if the nitric acid concentration is too low, the amount of dissolution tends to be insufficient. For this reason, the nitric acid concentration is preferably 1 N or less, and particularly preferably 0.5 to 0.05 N. The amount of Fe dissolved at the end of the treatment is preferably about 1 to 10 g / l.

このような酸洗浄による磁石素体の表面の溶解量は、表面から平均厚みで5μm以上、好ましくは10〜15μmとするのが好適である。こうすれば、磁石素体の表面の加工による変質層や酸化層をほぼ完全に除去することができ、後述する保護層の形成工程において、所望の保護層をより精度よく形成することができる。   The amount of dissolution of the surface of the magnet body by such acid cleaning is preferably 5 μm or more, preferably 10 to 15 μm in average thickness from the surface. By doing so, the altered layer and the oxide layer due to the processing of the surface of the magnet body can be almost completely removed, and the desired protective layer can be formed with higher accuracy in the protective layer forming step described later.

また、磁石素体には、上記酸洗浄後、水洗により酸洗浄に用いた処理液を除去した後、表面に残存した少量の未溶解物や残留酸成分を完全に除去するために、超音波を使用した洗浄を実施することが好ましい。この超音波洗浄は、例えば、磁石素体の表面に錆を発生させる塩素イオンが極めて少ない純水中や、アルカリ性溶液中等で行うことができる。この超音波洗浄後には、必要に応じて水洗を行ってもよい。   In addition, after removing the treatment liquid used for the acid cleaning by washing with water after the above acid cleaning, the magnet body is subjected to ultrasonic waves in order to completely remove a small amount of undissolved substances and residual acid components remaining on the surface. It is preferable to carry out washing using This ultrasonic cleaning can be performed, for example, in pure water or an alkaline solution with very little chlorine ions that generate rust on the surface of the magnet body. After the ultrasonic cleaning, water cleaning may be performed as necessary.

希土類磁石の製造においては、このように磁石素体を形成するとともに、この磁石素体の表面に付着させる処理液の調製を行う。処理液は、アルカリ溶液に可溶な亜鉛化合物をアルカリ珪酸塩水溶液に溶解させることによって得られる。この処理液の調製工程では、亜鉛化合物を処理液に少なくとも一部溶解させるが、この溶解の程度は、得られた処理液を濁度計(例えば、ハック社製2100P型)により測定した場合に得られた濁度が10NTU以下となるようにすることが好ましく、20NTU以下となるようにすることがより好ましい。こうすれば、亜鉛化合物が処理液中に十分に溶解され、高い耐食性を有する保護層が得られるようになる。   In the production of rare earth magnets, a magnet body is formed in this way, and a treatment liquid to be attached to the surface of the magnet body is prepared. The treatment liquid is obtained by dissolving a zinc compound soluble in an alkaline solution in an aqueous alkali silicate solution. In this treatment liquid preparation step, at least a part of the zinc compound is dissolved in the treatment liquid. The degree of dissolution is determined when the obtained treatment liquid is measured with a turbidimeter (for example, 2100P type manufactured by Hack). The obtained turbidity is preferably 10 NTU or less, and more preferably 20 NTU or less. If it carries out like this, a zinc compound will fully be melt | dissolved in a process liquid, and a protective layer which has high corrosion resistance comes to be obtained.

特に、本実施形態では、処理液の調製において、亜鉛化合物をアルカリ珪酸塩水溶液に完全に溶解させることがより好ましい。ここで、亜鉛化合物が「完全に溶解した状態」とは、上述した濁度が、100NTU以下である場合を意味する。こうすれば、保護層中に亜鉛や亜鉛化合物の粒子が含まれることが殆どなくなり、一層優れた耐水性が得られやすくなるほか、保護層の薄型化も容易となる。   In particular, in this embodiment, it is more preferable to completely dissolve the zinc compound in the aqueous alkali silicate solution in the preparation of the treatment liquid. Here, the “completely dissolved state” of the zinc compound means that the turbidity described above is 100 NTU or less. In this case, zinc or zinc compound particles are hardly included in the protective layer, and it becomes easier to obtain better water resistance, and the protective layer can be easily made thinner.

処理液に含まれるアルカリ珪酸塩としては、例えば、リチウムシリケート、ナトリウムシリケート、カリウムシリケート、アンモニウムシリケート等が挙げられる。アルカリ珪酸塩は、一種を単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。なかでも、ナトリウムシリケートとリチウムシリケートとの混合物が、高い耐食性を有する保護層を形成できることから好ましい。   Examples of the alkali silicate contained in the treatment liquid include lithium silicate, sodium silicate, potassium silicate, ammonium silicate and the like. An alkali silicate may be used individually by 1 type, and may be used in combination of multiple types. Among these, a mixture of sodium silicate and lithium silicate is preferable because a protective layer having high corrosion resistance can be formed.

また、亜鉛化合物は、アルカリ溶液に可溶なものであり、好ましくは、pH10〜11程度のアルカリ溶液に可溶な特性を有するものが好適である。このような亜鉛化合物は、ほぼ常温で上述したアルカリ珪酸塩水溶液に完全に溶解させることができ、本発明の希土類磁石の製造方法に特に好適である。亜鉛化合物としては、例えば、硫酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、塩基性炭酸亜鉛、酢酸亜鉛、塩化亜鉛、グルコン酸亜鉛等が例示できる。これらは、水和物の形態で用いてもよい。   The zinc compound is soluble in an alkaline solution, and preferably has a property soluble in an alkaline solution having a pH of about 10 to 11. Such a zinc compound can be completely dissolved in the above-described alkali silicate aqueous solution at approximately room temperature, and is particularly suitable for the method for producing a rare earth magnet of the present invention. Examples of the zinc compound include zinc sulfate, zinc borate, basic zinc carbonate, zinc acetate, zinc chloride, and zinc gluconate. These may be used in the form of hydrates.

処理液の調製において、アルカリ珪酸塩水溶液としては、アルカリ珪酸塩の濃度が1〜50質量%であるものを用いることが好ましく、5〜40質量%であるものを用いることがより好ましい。このようなアルカリ珪酸塩水溶液によれば、耐食性に優れる保護層を形成できるほか、亜鉛化合物を良好に溶解することができる。   In the preparation of the treatment liquid, the alkali silicate aqueous solution preferably has an alkali silicate concentration of 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass. According to such an alkali silicate aqueous solution, a protective layer excellent in corrosion resistance can be formed, and a zinc compound can be dissolved well.

また、処理液中、亜鉛化合物は、アルカリ珪酸塩中の珪素1モルに対して0.001〜0.05モル含まれると好ましく、0.002〜0.02モル含まれるとより好ましい。こうすれば、亜鉛が保護層中に均一に分散され、優れた耐食性が得られ易くなる。亜鉛化合物の含有量が少なすぎると、希土類磁石の耐食性が低下する傾向にある。一方、多すぎると、処理液の安定性が悪くなる傾向にあるため、好ましくない。   In the treatment liquid, the zinc compound is preferably contained in an amount of 0.001 to 0.05 mol, more preferably 0.002 to 0.02 mol, based on 1 mol of silicon in the alkali silicate. If it carries out like this, zinc will be disperse | distributed uniformly in a protective layer and it will become easy to obtain the outstanding corrosion resistance. When the content of the zinc compound is too small, the corrosion resistance of the rare earth magnet tends to decrease. On the other hand, if the amount is too large, the stability of the treatment liquid tends to deteriorate, which is not preferable.

また、処理液の調製においては、亜鉛化合物をアルカリ珪酸塩水溶液に添加した後、24時間以上攪拌することが好ましく、48時間以上攪拌することがより好ましい。こうすれば、亜鉛化合物をアルカリ珪酸塩水溶液により確実に溶解させることが可能となる。攪拌時間が24時間未満であると、亜鉛化合物の溶解が不十分となり、耐水性が十分に得られない場合がある。さらに、この際の温度は、10〜50℃とすると、亜鉛化合物を更に良好に溶解させることができる。   Moreover, in preparation of a process liquid, after adding a zinc compound to alkaline silicate aqueous solution, it is preferable to stir for 24 hours or more, and it is more preferable to stir for 48 hours or more. In this way, the zinc compound can be reliably dissolved by the aqueous alkali silicate solution. When the stirring time is less than 24 hours, the zinc compound is not sufficiently dissolved, and water resistance may not be sufficiently obtained. Furthermore, when the temperature at this time is 10 to 50 ° C., the zinc compound can be dissolved more satisfactorily.

次に、上述した磁石素体の表面に、上記で調製した処理液を付着させる。処理液の付着は、例えば、磁石素体の表面に処理液を滴下又は噴霧したり、磁石素体を処理液中に浸漬したりすることで行うことができる。磁石素体の全面に均一に処理液を付着させる観点からは、磁石素体を処理液中に浸漬することが好ましい。具体的には、処理液の付着は、磁石素体を溶液に浸漬させた後に引き上げ、更に磁石素体を回転させること等により余分な処理液を振り切る、ディップスピンコート法によって行うことが好ましい。   Next, the treatment liquid prepared above is adhered to the surface of the magnet body described above. The treatment liquid can be attached by, for example, dropping or spraying the treatment liquid on the surface of the magnet body or immersing the magnet body in the treatment liquid. From the viewpoint of uniformly attaching the treatment liquid to the entire surface of the magnet body, it is preferable to immerse the magnet body in the treatment liquid. Specifically, the treatment liquid is preferably attached by a dip spin coating method in which the magnet element body is dipped in the solution and then pulled up, and the magnet element body is further rotated to shake off excess treatment liquid.

このように磁石素体の表面に処理液を付着させた後、表面に付着した処理液を硬化させる。この硬化は、主に、処理液に含まれるアルカリ珪酸塩の硬化であり、アルカリ珪酸塩水溶液から溶媒である水が除去されることによって生じる。   After the treatment liquid is attached to the surface of the magnet body in this way, the treatment liquid attached to the surface is cured. This hardening is mainly hardening of the alkali silicate contained in the treatment liquid, and is caused by removing water as a solvent from the aqueous alkali silicate solution.

処理液の硬化は、例えば、処理液が付着した磁石素体を加熱することによって行うことができる。加熱温度は、100〜500℃とすることが好ましく、120〜350℃とすることがより好ましい。また、加熱時間は、1分〜10時間とすることが好ましく、5分〜1時間とすることがより好ましい。この加熱温度が低すぎたり、加熱時間が短すぎたりすると、十分な硬化が生じず、良好な耐水性が得られ難くなる場合がある。一方、加熱温度が高すぎたり、加熱時間が長すぎたりすると、磁気特性が低下し易くなるため、好ましくない。   The curing of the treatment liquid can be performed, for example, by heating the magnet body to which the treatment liquid is attached. The heating temperature is preferably 100 to 500 ° C, more preferably 120 to 350 ° C. The heating time is preferably 1 minute to 10 hours, and more preferably 5 minutes to 1 hour. If the heating temperature is too low or the heating time is too short, sufficient curing may not occur and it may be difficult to obtain good water resistance. On the other hand, if the heating temperature is too high or the heating time is too long, the magnetic properties are likely to deteriorate, such being undesirable.

このようにして、磁石素体の表面に付着した処理液が硬化し、磁石素体の表面上に処理液の硬化物からなる保護層が形成されて、好適な実施形態の希土類磁石が得られる。   In this way, the treatment liquid adhering to the surface of the magnet body is cured, and a protective layer made of a cured product of the treatment liquid is formed on the surface of the magnet body, thereby obtaining the rare earth magnet of the preferred embodiment. .

以下、こうして得られた希土類磁石の構造の一例について説明する。図1は、本発明の製造方法により得られた希土類磁石の一例を示す斜視図である。また、図2は、図1に示す希土類磁石のII−II線に沿う断面構成を模式的に示す図である。図示されるように、本実施形態の希土類磁石1は、磁石素体2と、その表面を覆うように形成された保護層4とから構成され、全体として略直方体の形状を有している。   Hereinafter, an example of the structure of the rare earth magnet thus obtained will be described. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a rare earth magnet obtained by the production method of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows typically the cross-sectional structure which follows the II-II line | wire of the rare earth magnet shown in FIG. As shown in the drawing, the rare earth magnet 1 of the present embodiment includes a magnet body 2 and a protective layer 4 formed so as to cover the surface thereof, and has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole.

この希土類磁石1において、磁石素体2は上述した組成を有する。一方、保護層4は、亜鉛化合物をアルカリ珪酸塩水溶液に溶解させた処理液が硬化することにより形成された層である。この保護層4は、例えば、アルカリ珪酸塩からなるガラス状の皮膜中に、亜鉛が金属元素単体、又は、原料として用いた亜鉛化合物の状態で分散した構成を有する。保護層4の形成においては、亜鉛化合物がほぼ完全に溶解した処理液を用いているため、亜鉛は原子の状態又は原子の大きさに近い状態で保護層4に含まれている。   In this rare earth magnet 1, the magnet body 2 has the composition described above. On the other hand, the protective layer 4 is a layer formed by curing a treatment liquid in which a zinc compound is dissolved in an aqueous alkali silicate solution. The protective layer 4 has a configuration in which, for example, zinc is dispersed in a state of a metal element alone or a zinc compound used as a raw material in a glassy film made of alkali silicate. In the formation of the protective layer 4, since the treatment liquid in which the zinc compound is almost completely dissolved is used, zinc is contained in the protective layer 4 in an atomic state or a state close to the atomic size.

また、保護層4において、亜鉛及び/又は亜鉛化合物は、上記のように、亜鉛化合物を溶解させた処理液によって形成されることから、アルカリ珪酸塩からなるガラス状の皮膜中に均一に分散した状態となる。ここで、「均一に分散した状態」とは、亜鉛や亜鉛化合物が保護層4における特定の領域のみに存在しているのではなく、全体にわたって存在している状態を示す。例えば、保護層4の断面をTEM−EDSで分析したとき、亜鉛又は亜鉛化合物がかたまって形成された領域が、最も大きい場合であっても10nm以上の幅を有していない態様が「均一に分散した状態」に該当する。   Further, in the protective layer 4, since zinc and / or zinc compound is formed by the treatment liquid in which the zinc compound is dissolved as described above, the zinc and / or zinc compound is uniformly dispersed in the glassy film made of alkali silicate. It becomes a state. Here, the “uniformly dispersed state” refers to a state in which zinc and a zinc compound are present not only in a specific region in the protective layer 4 but over the entire region. For example, when the cross section of the protective layer 4 is analyzed by TEM-EDS, even when the region formed by gathering zinc or the zinc compound is the largest, the aspect having no width of 10 nm or more is “uniformly”. Corresponds to "Distributed state".

希土類磁石1における保護層中の亜鉛又は亜鉛化合物は、亜鉛元素の割合で、アルカリ珪酸塩中の珪素1モルに対して0.001〜0.05モル含まれると好ましく、0.002〜0.02モル含まれるとより好ましい。なお、保護層4中に亜鉛又は亜鉛化合物が含まれているか否か、或いはその含有割合は、例えば、XRF(蛍光X線分析法)、EPMA(X線マイクロアナライザー法)、XPS(X線光電子分光法)、AES(オージェ電子分光法)又はEDS(エネルギー分散型蛍光X線分光法)等の公知の組成分析法を用いて測定することにより確認することができる。   The zinc or zinc compound in the protective layer in the rare earth magnet 1 is preferably contained in an amount of 0.001 to 0.05 mol per 1 mol of silicon in the alkali silicate in the proportion of zinc element. More preferably, 02 mol is contained. It should be noted that whether or not zinc or a zinc compound is contained in the protective layer 4 or the content thereof is, for example, XRF (fluorescence X-ray analysis method), EPMA (X-ray microanalyzer method), XPS (X-ray photoelectron). It can be confirmed by measuring using a known composition analysis method such as spectroscopy), AES (Auger electron spectroscopy) or EDS (energy dispersive X-ray fluorescence spectroscopy).

希土類磁石1における保護層4の厚さは、0.01〜10μmであると好ましく、0.1〜3μmであるとより好ましい。この厚さが薄すぎると、希土類磁石1の耐水性を主とする耐食性が低下する傾向にある。一方、厚すぎると、一定の希土類磁石1の大きさにおいて、磁石素体1が相対的に小さくなり、十分な磁気特性が得られなくなる場合がある。本実施形態の保護層4によれば、少なくとも上述した最小値以上の厚さを有していれば、十分な耐水性が得られることから、これよりも厚くしなければならない保護層を形成した場合に比して、優れた磁気特性が得られるようになる。なお、磁気特性よりも耐食性が要求される用途等においては、上記の範囲よりも厚い保護層4を有していてもよい。   The thickness of the protective layer 4 in the rare earth magnet 1 is preferably 0.01 to 10 μm, and more preferably 0.1 to 3 μm. If this thickness is too thin, the corrosion resistance mainly of the water resistance of the rare earth magnet 1 tends to decrease. On the other hand, if it is too thick, the magnet element body 1 becomes relatively small at a certain size of the rare earth magnet 1, and sufficient magnetic properties may not be obtained. According to the protective layer 4 of the present embodiment, sufficient water resistance can be obtained as long as it has a thickness of at least the above-described minimum value, so that a protective layer that must be thicker than this is formed. As compared with the case, excellent magnetic properties can be obtained. In applications where corrosion resistance is required rather than magnetic properties, the protective layer 4 may be thicker than the above range.

以上、本発明の好適な実施形態について説明を行ったが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記の実施形態では、亜鉛化合物を、アルカリ珪酸塩水溶液に添加し、これを攪拌することにより処理液を調製したが、順序はこれに限定されず、亜鉛化合物、アルカリ珪酸塩及び水を同時に混合し、これを攪拌することによって処理液を調製してもよい。また、処理液の硬化は、必ずしも加熱により行う必要はなく、例えば、塗布後、所定時間放置することによって行なってもよい。   For example, in the above embodiment, the treatment liquid was prepared by adding the zinc compound to the alkali silicate aqueous solution and stirring the solution. However, the order is not limited thereto, and the zinc compound, the alkali silicate, and water are added. You may prepare a process liquid by mixing simultaneously and stirring this. Further, the curing of the treatment liquid is not necessarily performed by heating, and may be performed by leaving it for a predetermined time after application, for example.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to these Examples.

[希土類磁石の製造]
(実施例1〜6、比較例1〜4)
まず、粉末冶金法により、組成が27.6Nd−4.9Dy−0.5Co−0.4Al−0.07Cu−1.0B−残部Fe(数字は重量百分率を表す。)である鋳塊を作製し、これを粗粉砕した。その後、不活性ガスによるジェットミル粉砕を行って、平均粒径約3.5μmの微粉末を得た。得られた微粉末を金型内に充填し、磁場中で成形した。次いで、真空中で焼結後、熱処理を施して焼結体を得た。得られた焼結体を20mm×10mm×2mmの寸法に切り出し加工し、磁石素体を得た。次に、得られた磁石素体を脱脂処理した後、超音波洗浄を行った。
[Manufacture of rare earth magnets]
(Examples 1-6, Comparative Examples 1-4)
First, an ingot having a composition of 27.6Nd-4.9Dy-0.5Co-0.4Al-0.07Cu-1.0B-remaining Fe (numbers represent weight percentage) is produced by powder metallurgy. This was coarsely pulverized. Thereafter, jet milling with an inert gas was performed to obtain a fine powder having an average particle size of about 3.5 μm. The obtained fine powder was filled in a mold and molded in a magnetic field. Next, after sintering in vacuum, heat treatment was performed to obtain a sintered body. The obtained sintered body was cut into a size of 20 mm × 10 mm × 2 mm and processed to obtain a magnet body. Next, the obtained magnet body was degreased and then subjected to ultrasonic cleaning.

また、3号珪酸ソーダ(富士化学株式会社製)、リチウムシリケート(日産化学工業株式会社製リチウムシリケート45)、亜鉛化合物及び水を下記表1に示す組み合わせ及び割合で混合、攪拌することにより、処理液を調製した。この際の攪拌温度は25℃とし、攪拌時間は表1に示す通りとした。なお、表1中、比較例1は、亜鉛化合物を添加しなかったものである。   Moreover, it is processed by mixing and stirring No. 3 sodium silicate (manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.), lithium silicate (lithium silicate 45 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), zinc compound and water in combinations and proportions shown in Table 1 below. A liquid was prepared. The stirring temperature at this time was 25 ° C., and the stirring time was as shown in Table 1. In Table 1, Comparative Example 1 is one in which no zinc compound was added.

その後、磁石素体に各処理液をディップスピンコートにより0.7μmの厚みに塗布した。塗布後、150℃20分間熱処理することにより、処理液を硬化させ、磁石素体の表面上に保護層が形成された希土類磁石を得た。

Figure 2009099968
Thereafter, each treatment solution was applied to the magnet body to a thickness of 0.7 μm by dip spin coating. After the application, heat treatment was performed at 150 ° C. for 20 minutes to cure the treatment liquid, thereby obtaining a rare earth magnet having a protective layer formed on the surface of the magnet body.
Figure 2009099968

実施例1〜6で得られた希土類磁石を、集束イオンビーム加工装置を用いて薄片化し、その表面近傍の構造を透過型電子顕微鏡(日本電子製のJEM−3010)で観察し、保護層に含まれる元素の分布をEDS(NoraanInstruments社製のVoyagerIII)を用いて分析した。その結果、保護層においては、亜鉛元素が10nm以上の領域にかたまって形成している部分は見られなかった。したがって、保護層では、亜鉛が均一に分散していることが確認された。   The rare earth magnets obtained in Examples 1 to 6 were sliced using a focused ion beam processing apparatus, and the structure near the surface was observed with a transmission electron microscope (JEM-3010 manufactured by JEOL) to form a protective layer. The distribution of the contained elements was analyzed using EDS (Voyager III manufactured by Noraan Instruments). As a result, in the protective layer, a portion where the zinc element was formed in a region of 10 nm or more was not observed. Therefore, it was confirmed that zinc was uniformly dispersed in the protective layer.

[特性評価]
(高温高湿試験)
実施例1〜6及び比較例1〜4の希土類磁石を、85℃85%RHの雰囲気に放置する耐湿性試験を行い、試験後の各希土類磁石の観察を行った。
[Characteristic evaluation]
(High temperature and high humidity test)
A humidity resistance test was performed in which the rare earth magnets of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were left in an atmosphere of 85 ° C. and 85% RH, and each rare earth magnet after the test was observed.

その結果、実施例1〜6の希土類磁石では、400h経過後も発錆が見られなかったのに対して、比較例1の磁石では100h経過後に膜の白化が、比較例2、3、4では240h経過後に発錆が見られた。得られた結果を表2にまとめて示す。   As a result, in the rare earth magnets of Examples 1 to 6, no rusting was observed even after 400 hours, whereas in the magnet of Comparative Example 1, the film was whitened after 100 hours. Then, rusting was observed after 240 hours. The obtained results are summarized in Table 2.

(接着性試験)
実施例1〜6及び比較例1〜4の希土類磁石の表面に、それぞれ直径4.1mmのAl製スタッドピンをエポキシ接着剤で接着し、これを加熱硬化させた。この磁石を60℃95%RHの雰囲気に24時間放置した後、スタッドピンを希土類磁石から引き剥がす引張試験を行った。
(Adhesion test)
An aluminum stud pin having a diameter of 4.1 mm was adhered to the surface of each of the rare earth magnets of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 with an epoxy adhesive, and this was cured by heating. The magnet was left in an atmosphere of 60 ° C. and 95% RH for 24 hours, and then a tensile test was performed to peel the stud pin from the rare earth magnet.

その結果、実施例1〜6の磁石は500Nでも剥離しなかったが、比較例1の磁石は270N、比較例2の磁石は410N、比較例3の磁石では320N、比較例4の磁石では370Nで剥離した。得られた結果を表2にまとめて示す。   As a result, the magnets of Examples 1 to 6 did not peel even at 500 N, but the magnet of Comparative Example 1 was 270 N, the magnet of Comparative Example 2 was 410 N, the magnet of Comparative Example 3 was 320 N, and the magnet of Comparative Example 4 was 370 N. Peeled off. The obtained results are summarized in Table 2.

(耐水性試験)
実施例1〜6及び比較例1〜4の希土類磁石を、それぞれ50℃の純水3ml中に1時間浸漬した後に、純水中に溶出したシリカ成分の濃度をデジタルパックテスト・マルチ(商品名:株式会社共立理化学研究所)を用いてモリブデン青法により測定した。得られた結果を表2にまとめて示す。この溶出量が多いほど、保護層が水により腐食され易く、耐水性が劣ることを示している。

Figure 2009099968
(Water resistance test)
After the rare earth magnets of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were immersed in 3 ml of pure water at 50 ° C. for 1 hour, the concentration of the silica component eluted in the pure water was measured using Digital Pack Test Multi (trade name) : Kyoritsu Riken Co., Ltd.) and measured by the molybdenum blue method. The obtained results are summarized in Table 2. The greater the amount of elution, the more easily the protective layer is corroded by water, indicating poor water resistance.
Figure 2009099968

表2より、実施例1〜6で得られた希土類磁石によれば、処理液中に亜鉛化合物を十分に溶解させなかった、または溶解できなかった比較例1〜4に比して、高温高湿試験でも錆の発生が見られなかったことから高い耐食性を有しており、高温高湿処理後でも優れた接着性が得られ、しかも、水中に浸漬しても高い耐久性が得られることが判明した。   From Table 2, according to the rare earth magnets obtained in Examples 1 to 6, the zinc compound was not sufficiently dissolved in the treatment liquid, or compared with Comparative Examples 1 to 4 in which dissolution was not possible. Rust generation was not observed even in the humidity test, so it has high corrosion resistance, excellent adhesion even after high-temperature and high-humidity treatment, and high durability even when immersed in water There was found.

本発明の製造方法により得られる希土類磁石の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the rare earth magnet obtained by the manufacturing method of this invention. 図1に示す希土類磁石のII−II線に沿う断面構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross-sectional structure which follows the II-II line | wire of the rare earth magnet shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…希土類磁石、2…磁石素体、4…保護層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rare earth magnet, 2 ... Magnet base body, 4 ... Protective layer.

Claims (3)

希土類元素を含む磁石素体と、該磁石素体の表面上に形成された保護層と、を有する希土類磁石の製造方法であって、
アルカリ溶液に可溶な亜鉛化合物をアルカリ珪酸塩水溶液に溶解させて処理液を得る第1工程と、
前記磁石素体の表面に、前記処理液を付着させる第2工程と、
前記磁石素体の表面に付着した前記処理液を硬化させて、当該処理液の硬化物からなる保護層を形成する第3工程と、
を有することを特徴とする希土類磁石の製造方法。
A method for producing a rare earth magnet having a magnet body containing a rare earth element, and a protective layer formed on the surface of the magnet body,
A first step of dissolving a zinc compound soluble in an alkaline solution in an aqueous alkali silicate solution to obtain a treatment liquid;
A second step of attaching the treatment liquid to the surface of the magnet body;
A third step of curing the treatment liquid adhering to the surface of the magnet body to form a protective layer made of a cured product of the treatment liquid;
A method for producing a rare earth magnet, comprising:
前記第1工程において、前記亜鉛化合物を前記アルカリ珪酸塩水溶液に添加した後、24時間以上攪拌する、ことを特徴とする請求項1記載の希土類磁石の製造方法。   The method for producing a rare earth magnet according to claim 1, wherein, in the first step, the zinc compound is added to the alkali silicate aqueous solution and then stirred for 24 hours or more. 希土類元素を含む磁石素体と、該磁石素体の表面上に形成された保護層と、を有しており、
前記保護層は、アルカリ珪酸塩を含み、且つ、亜鉛及び/又は亜鉛化合物が均一に分散したものである、ことを特徴とする希土類磁石。
A magnet body containing a rare earth element, and a protective layer formed on the surface of the magnet body,
2. The rare earth magnet according to claim 1, wherein the protective layer contains an alkali silicate and zinc and / or a zinc compound are uniformly dispersed.
JP2008246534A 2007-09-28 2008-09-25 Rare earth magnet and manufacturing method thereof Active JP5245682B2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008246534A JP5245682B2 (en) 2007-09-28 2008-09-25 Rare earth magnet and manufacturing method thereof
US12/237,802 US8383252B2 (en) 2007-09-28 2008-09-25 Rare earth magnet and its production method
EP08017009A EP2043115B1 (en) 2007-09-28 2008-09-26 Rare earth magnet and its production method
KR1020080094480A KR101029458B1 (en) 2007-09-28 2008-09-26 Rare earth magnet and method for making the same
AT08017009T ATE475975T1 (en) 2007-09-28 2008-09-26 RARE EARTH MAGNET AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE602008001932T DE602008001932D1 (en) 2007-09-28 2008-09-26 Rare earth magnet and process for its production
CN2008101695464A CN101447332B (en) 2007-09-28 2008-09-28 Rare earth magnet and method for making the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007255326 2007-09-28
JP2007255326 2007-09-28
JP2008246534A JP5245682B2 (en) 2007-09-28 2008-09-25 Rare earth magnet and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009099968A true JP2009099968A (en) 2009-05-07
JP5245682B2 JP5245682B2 (en) 2013-07-24

Family

ID=40702622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008246534A Active JP5245682B2 (en) 2007-09-28 2008-09-25 Rare earth magnet and manufacturing method thereof

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5245682B2 (en)
KR (1) KR101029458B1 (en)
CN (1) CN101447332B (en)
AT (1) ATE475975T1 (en)
DE (1) DE602008001932D1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011199180A (en) * 2010-03-23 2011-10-06 Tdk Corp Rare earth magnet and rotating machine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106409458B (en) * 2016-05-27 2018-08-17 慈溪市华夏电器实业有限公司 A kind of motor composite permanent-magnetic material and preparation method thereof
CN106373498A (en) * 2016-12-06 2017-02-01 深圳市洲明科技股份有限公司 LED (Light-emitting Diode) lamp bead protection method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000182813A (en) * 1998-12-15 2000-06-30 Shin Etsu Chem Co Ltd Rare earth/iron/boron based permanent magnet and its manufacture
JP2006049864A (en) * 2004-06-30 2006-02-16 Shin Etsu Chem Co Ltd Corrosion resistant rare earth magnet and manufacturing method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03123009A (en) * 1989-06-09 1991-05-24 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Manufacture of synthetic resin coupling type magnet
JP3624263B2 (en) * 1997-12-19 2005-03-02 信越化学工業株式会社 High corrosion resistance permanent magnet and method of manufacturing the same
CN100361239C (en) * 2002-11-29 2008-01-09 株式会社新王磁材 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 coatin
CN1934660A (en) * 2004-06-30 2007-03-21 信越化学工业株式会社 Corrosion-resistant rare earth magnets and process for production thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000182813A (en) * 1998-12-15 2000-06-30 Shin Etsu Chem Co Ltd Rare earth/iron/boron based permanent magnet and its manufacture
JP2006049864A (en) * 2004-06-30 2006-02-16 Shin Etsu Chem Co Ltd Corrosion resistant rare earth magnet and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011199180A (en) * 2010-03-23 2011-10-06 Tdk Corp Rare earth magnet and rotating machine

Also Published As

Publication number Publication date
CN101447332B (en) 2012-02-22
ATE475975T1 (en) 2010-08-15
KR101029458B1 (en) 2011-04-15
DE602008001932D1 (en) 2010-09-09
KR20090033076A (en) 2009-04-01
CN101447332A (en) 2009-06-03
JP5245682B2 (en) 2013-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5098390B2 (en) Rare earth magnets
JP4029095B2 (en) Rare earth magnet and manufacturing method thereof
JP2001230108A (en) Method of manufacturing corrosion-resistant rare earth magnet
JP5245682B2 (en) Rare earth magnet and manufacturing method thereof
JP4508065B2 (en) Rare earth magnets
JP2007207936A (en) Rare earth permanent magnet
EP2043115B1 (en) Rare earth magnet and its production method
JP4173893B2 (en) Rare earth magnet and manufacturing method thereof
JP4548377B2 (en) Plating solution and method for producing conductive material
JP5682416B2 (en) Rare earth magnet, manufacturing method thereof, and rotating machine
JP4760811B2 (en) Rare earth magnet and manufacturing method thereof
JP4224072B2 (en) Rare earth magnet and manufacturing method thereof
JP4775104B2 (en) Rare earth magnets
JP4835407B2 (en) Rare earth magnet and manufacturing method thereof
JPS62120002A (en) Permanent magnet with excellent corrosion resistance
JP4224073B2 (en) Rare earth magnet and manufacturing method thereof
JP4665694B2 (en) Rare earth magnet manufacturing method
JP3248982B2 (en) Permanent magnet and manufacturing method thereof
JP3734479B2 (en) Rare earth magnet manufacturing method
JP2009088206A (en) Method for manufacturing rare earth magnet
JP2006156853A (en) Rare earth magnet
JP4276636B2 (en) Magnets and composites
JP2004289021A (en) Method of producing rare earth magnet
JP4899928B2 (en) Rare earth magnet manufacturing method
JP2004273582A (en) Rare earth permanent magnet assuring excellent adhesive property

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110531

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120308

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120417

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120615

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130312

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130325

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5245682

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160419

Year of fee payment: 3