JP2011023605A - Magnetic material - Google Patents
Magnetic material Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011023605A JP2011023605A JP2009168145A JP2009168145A JP2011023605A JP 2011023605 A JP2011023605 A JP 2011023605A JP 2009168145 A JP2009168145 A JP 2009168145A JP 2009168145 A JP2009168145 A JP 2009168145A JP 2011023605 A JP2011023605 A JP 2011023605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- magnetic material
- powder
- magnetic
- temperature
- 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
Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 26
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 25
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 7
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018648 Mn—N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052773 Promethium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 hydroxide ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- BWHLPLXXIDYSNW-UHFFFAOYSA-N ketorolac tromethamine Chemical compound OCC(N)(CO)CO.OC(=O)C1CCN2C1=CC=C2C(=O)C1=CC=CC=C1 BWHLPLXXIDYSNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N promethium atom Chemical compound [Pm] VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001954 samarium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940075630 samarium oxide Drugs 0.000 description 1
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、磁性材料に関する。 The present invention relates to a magnetic material.
従来より、高い磁気特性を有する磁石として、Nd−Fe−B系の組成を有する焼結磁石(以下、Nd−Fe−B焼結磁石と称する。)が知られている。このようなNd−Fe−B焼結磁石は、通常、耐熱性を向上させるために、希少資源であるDyなどの重希土類を含有させる必要がある。
一方、近年では、資源の枯渇の観点から、Dyなどの重希土類を配合する必要がない、Nd−Fe−B焼結磁石の代替磁石が求められている。
Conventionally, a sintered magnet having an Nd—Fe—B composition (hereinafter referred to as an Nd—Fe—B sintered magnet) is known as a magnet having high magnetic properties. Such an Nd—Fe—B sintered magnet usually needs to contain a heavy rare earth such as Dy, which is a rare resource, in order to improve heat resistance.
On the other hand, in recent years, from the viewpoint of depletion of resources, there is a demand for an alternative magnet for a Nd—Fe—B sintered magnet that does not need to contain a heavy rare earth such as Dy.
そのような磁石としては、窒素系磁石(例えば、Sm−Fe−N系の組成を有する磁石など)が提案されている。窒素系磁石はポテンシャルが高く、優れた磁気特性を有するが、熱的に不安定であるため、焼結すると窒素系磁石の成分の分解により、磁気特性が低下する場合がある。
そのため、例えば、Sm2Fe17N2.6化合物粉末に、粉末に対する重量比で3%のエポキシ樹脂を混合し、8ton/cm2の圧力を加えることによって圧縮成形した樹脂ボンド磁石が、提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
As such a magnet, a nitrogen-based magnet (for example, a magnet having an Sm—Fe—N-based composition) has been proposed. Nitrogen-based magnets have high potential and excellent magnetic properties, but are thermally unstable. Therefore, when sintered, the magnetic properties may deteriorate due to decomposition of the components of the nitrogen-based magnet.
Therefore, for example, a resin-bonded magnet compression-molded by mixing Sm 2 Fe 17 N 2.6 compound powder with 3% epoxy resin in a weight ratio to the powder and applying a pressure of 8 ton / cm 2 has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の樹脂ボンド磁石はエポキシ樹脂を含むので、成形体自体を緻密に形成できるが、磁石成分の密度を向上することができず、そのため、十分な磁気特性を得ることができないという不具合がある。
本発明の目的は、簡易に製造でき、優れた磁気特性を備える磁性材料を提供することにある。
However, since the resin-bonded magnet described in Patent Document 1 contains an epoxy resin, the molded body itself can be densely formed, but the density of the magnet component cannot be improved, and therefore sufficient magnetic properties can be obtained. There is a bug that you can not.
An object of the present invention is to provide a magnetic material that can be easily manufactured and has excellent magnetic properties.
上記目的を達成するために、本発明の磁性材料は、磁石粉末と金属ガラスとを混合するとともに、前記金属ガラスの変形開始温度以上の温度に加熱することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the magnetic material of the present invention is characterized in that magnet powder and metal glass are mixed and heated to a temperature equal to or higher than the deformation start temperature of the metal glass.
本発明の磁性材料によれば、簡易な製造によって、高い磁気特性を確保することができる。 According to the magnetic material of the present invention, high magnetic properties can be ensured by simple manufacturing.
本発明の磁性材料は、磁石粉末と金属ガラスとを含有している。磁石粉末としては、例えば、窒素系磁石、ナノコンポジット磁石などが挙げられる。
本発明において、窒素系磁石としては、特に制限されないが、例えば、希土類−遷移金属−窒素系磁石などが挙げられる。
希土類−遷移金属−窒素系磁石としては、例えば、Sm−Fe−N系磁石、Sm−Fe−Mn−N系磁石などが挙げられ、好ましくは、Sm−Fe−N系磁石が挙げられる。
The magnetic material of the present invention contains magnet powder and metallic glass. Examples of the magnet powder include a nitrogen-based magnet and a nanocomposite magnet.
In the present invention, the nitrogen-based magnet is not particularly limited, and examples thereof include a rare earth-transition metal-nitrogen-based magnet.
Examples of rare earth-transition metal-nitrogen based magnets include Sm—Fe—N based magnets, Sm—Fe—Mn—N based magnets, and preferably Sm—Fe—N based magnets.
Sm−Fe−N系磁石は、Sm−Fe−N系の組成を有する磁石(以下、SmFeNと称する場合がある。)の粉末であって、例えば、公知の方法により得られたSmFeNを粉砕することにより、製造することができる。
より具体的には、例えば、まず、サマリウム酸化物および鉄粉から、還元拡散法によってSmFe合金の粉末を製造し、次いで、得られたSmFe合金の粉末を、例えば、N2ガス、NH3ガス、N2およびH2混合ガスなどの雰囲気中において、例えば、600℃以下の温度で加熱することにより、SmFeNを製造する。
The Sm-Fe-N-based magnet is a powder of a magnet having an Sm-Fe-N-based composition (hereinafter sometimes referred to as SmFeN), for example, pulverizing SmFeN obtained by a known method. Can be manufactured.
More specifically, for example, first, an SmFe alloy powder is produced from a samarium oxide and iron powder by a reduction diffusion method, and then the obtained SmFe alloy powder is obtained by, for example, N 2 gas or NH 3 gas. In an atmosphere such as a mixed gas of N 2 and H 2 , SmFeN is manufactured by heating at a temperature of 600 ° C. or lower, for example.
その後、得られたSmFeNを、例えば、ジェットミル、ボールミルなどの公知の粉砕装置で微粉砕する。これにより、Sm−Fe−N系磁石を得ることができる。
また、Sm−Fe−N系磁石は、SmFeNを粉砕することなく製造することもできる。この方法では、例えば、まず、SmおよびFeを酸に溶解し、SmイオンおよびFeイオンを得た後、その溶解液に、例えば、SmイオンおよびFeイオンと反応して不溶性の塩を形成する陰イオン(例えば、水酸化物イオン、炭酸イオンなど)などを添加し、塩の沈殿物を得る。
Thereafter, the obtained SmFeN is finely pulverized by a known pulverizer such as a jet mill or a ball mill. Thereby, an Sm-Fe-N magnet can be obtained.
Further, the Sm—Fe—N magnet can be manufactured without pulverizing SmFeN. In this method, for example, first, Sm and Fe are dissolved in an acid to obtain Sm ions and Fe ions, and then the solution is reacted with, for example, Sm ions and Fe ions to form an insoluble salt. Ions (for example, hydroxide ions, carbonate ions, etc.) are added to obtain a salt precipitate.
その後、得られた沈殿物を焼成し、金属酸化物を製造した後、その金属酸化物を還元処理する。これにより、Sm−Fe−N系磁石を得ることができる。
なお、Sm−Fe−N系磁石は、上記の方法に限定されず、他の公知の方法により製造することができる。
このようなSm−Fe−N系磁石として、より具体的には、Sm2Fe17N3(キュリー点:474℃)などが挙げられる。
Thereafter, the obtained precipitate is fired to produce a metal oxide, and then the metal oxide is reduced. Thereby, an Sm-Fe-N magnet can be obtained.
Note that the Sm—Fe—N magnet is not limited to the above method, and can be manufactured by other known methods.
More specific examples of such Sm—Fe—N magnets include Sm 2 Fe 17 N 3 (Curie point: 474 ° C.).
これら窒素系磁石は、単独使用または2種類以上併用することができる。
なお、窒素系磁石の分解温度は、例えば、600℃以上である。さらには、このような窒化物磁石は、加熱により、例えば、500℃から徐々に分解し、SmN、Feなどを生じる。
また、窒素系磁石の体積平均粒子径は、例えば、1〜20μm、好ましくは、2〜4μmである。
These nitrogen-based magnets can be used alone or in combination of two or more.
In addition, the decomposition temperature of a nitrogen-type magnet is 600 degreeC or more, for example. Furthermore, such a nitride magnet is gradually decomposed from, for example, 500 ° C. by heating to generate SmN, Fe, and the like.
Moreover, the volume average particle diameter of a nitrogen-type magnet is 1-20 micrometers, for example, Preferably, it is 2-4 micrometers.
窒素系磁石の体積平均粒子径が上記範囲であれば、保磁力が良好となる。
また、このような窒素系磁石としては、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、Z16(Sm−Fe−N系磁石(Sm2Fe17N3)、分解温度600℃、体積平均粒子径3μm、日亜化学工業社製)などを用いることができる。
本発明において、ナノコンポジット磁石としては、特に制限されないが、例えば、Nd−Fe−B系ナノコンポジット磁石、Sm−Fe−N系ナノコンポジット磁石などが挙げられる。
When the volume average particle diameter of the nitrogen-based magnet is within the above range, the coercive force is good.
Moreover, as such a nitrogen-based magnet, a commercially available one can be used. For example, Z16 (Sm—Fe—N-based magnet (Sm 2 Fe 17 N 3 ), decomposition temperature 600 ° C., volume average A particle diameter of 3 μm, manufactured by Nichia Corporation) can be used.
In the present invention, the nanocomposite magnet is not particularly limited, and examples thereof include Nd—Fe—B based nanocomposite magnets and Sm—Fe—N based nanocomposite magnets.
Nd−Fe−B系ナノコンポジット磁石は、例えば、Fe/Nd−Fe−B系の組織を有するナノコンポジット磁石の粉末であって、特に制限されないが、例えば、急冷法などにより製造することができる。
より具体的には、この方法では、例えば、まず、原料合金(Nd−Fe−B系合金)の溶湯を急冷し、急冷凝固合金を製造する。次いで、得られた急冷凝固合金を熱処理し、硬磁性相の内部にFe微粒子を分散させる。これにより、Nd−Fe−B系ナノコンポジット磁石を製造することができる。また、Nd−Fe−B系ナノコンポジット磁石は、必要により、さらに粉砕して用いることもできる。
The Nd—Fe—B nanocomposite magnet is, for example, a powder of a nanocomposite magnet having an Fe / Nd—Fe—B structure, and is not particularly limited. For example, the Nd—Fe—B nanocomposite magnet can be manufactured by a rapid cooling method or the like. .
More specifically, in this method, for example, first, a molten metal alloy (Nd—Fe—B alloy) is rapidly cooled to produce a rapidly solidified alloy. Next, the obtained rapidly solidified alloy is heat-treated to disperse Fe fine particles inside the hard magnetic phase. Thereby, an Nd—Fe—B nanocomposite magnet can be manufactured. Further, the Nd—Fe—B nanocomposite magnet can be further pulverized and used as necessary.
なお、Nd−Fe−B系ナノコンポジット磁石は、上記の方法に限定されず、他の公知の方法により製造することができる。
このようなNd−Fe−B系ナノコンポジット磁石として、より具体的には、FeとNd2Fe14B(キュリー点:310℃)とのナノコンポジット磁石などが挙げられる。
Sm−Fe−N系ナノコンポジット磁石は、例えば、Fe/Sm−Fe−N系の組織を有するナノコンポジット磁石の粉末であって、特に制限されないが、例えば、Sm−Fe−N系磁石に電流および圧力をかけることにより製造することができる。
Note that the Nd—Fe—B nanocomposite magnet is not limited to the above method, and can be manufactured by other known methods.
More specifically, examples of such Nd—Fe—B-based nanocomposite magnets include nanocomposite magnets of Fe and Nd 2 Fe 14 B (Curie point: 310 ° C.).
The Sm-Fe-N-based nanocomposite magnet is, for example, a powder of a nanocomposite magnet having a Fe / Sm-Fe-N-based structure, and is not particularly limited. And can be produced by applying pressure.
より具体的には、この方法では、例えば、放電プラズマ焼結機などを用いて、公知の方法により得られたSm−Fe−N系磁石を所定圧力で加圧するとともに、所定時間パルス通電する。これにより、Sm−Fe−N系磁石を部分的に分解することができ、高磁性相としてのSm−Fe−N単結晶相中に、軟磁性相としてのFe結晶相を形成することができる。これによりSm−Fe−N系ナノコンポジット磁石を製造することができる。また、Sm−Fe−N系ナノコンポジット磁石は、必要により、さらに粉砕して用いることもできる。 More specifically, in this method, for example, an Sm—Fe—N magnet obtained by a known method is pressurized at a predetermined pressure using a discharge plasma sintering machine or the like, and pulsed for a predetermined time. Thereby, the Sm—Fe—N magnet can be partially decomposed, and the Fe crystal phase as the soft magnetic phase can be formed in the Sm—Fe—N single crystal phase as the high magnetic phase. . Thereby, an Sm—Fe—N-based nanocomposite magnet can be manufactured. Further, the Sm—Fe—N-based nanocomposite magnet can be further pulverized for use.
なお、Sm−Fe−N系ナノコンポジット磁石は、上記の方法に限定されず、他の公知の方法により製造することができる。
このようなSm−Fe−N系ナノコンポジット磁石として、より具体的には、FeとSm2Fe17N3(キュリー点:474℃)とのナノコンポジット磁石などが挙げられる。
The Sm—Fe—N-based nanocomposite magnet is not limited to the above method, and can be manufactured by other known methods.
More specifically, examples of such Sm—Fe—N-based nanocomposite magnets include nanocomposite magnets of Fe and Sm 2 Fe 17 N 3 (Curie point: 474 ° C.).
これらナノコンポジット磁石は、単独使用または2種類以上併用することができる。
一般に、磁性材料の製造においてナノコンポジット磁石を焼成すると、その結晶が粗大化して、保磁力が低下する。
ナノコンポジット磁石の結晶が粗大化する温度は、例えば、600℃以上である。
また、ナノコンポジット磁石の体積平均粒子径は、例えば、30〜300μm、好ましくは、50〜150μmである。
These nanocomposite magnets can be used alone or in combination of two or more.
In general, when a nanocomposite magnet is fired in the production of a magnetic material, the crystal becomes coarse and the coercive force decreases.
The temperature at which the crystal of the nanocomposite magnet becomes coarse is, for example, 600 ° C. or higher.
Moreover, the volume average particle diameter of a nanocomposite magnet is 30-300 micrometers, for example, Preferably, it is 50-150 micrometers.
ナノコンポジット磁石の体積平均粒子径が上記範囲であれば、磁紛充填率が向上し残留磁束密度が良好となる。
これら磁石粉末は、単独使用または2種類以上併用することができる。
本発明において、金属ガラスは、結晶化温度未満の温度で変形開始(軟化)するアモルファス合金であって、優れた磁気特性を備えている。このような金属ガラスは、加熱することにより、変形開始(軟化)し、その後、結晶化する。
When the volume average particle diameter of the nanocomposite magnet is in the above range, the magnetic particle filling rate is improved and the residual magnetic flux density is improved.
These magnet powders can be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, metallic glass is an amorphous alloy that begins to deform (softens) at a temperature lower than the crystallization temperature, and has excellent magnetic properties. Such metal glass starts to be deformed (softened) by heating and then crystallizes.
金属ガラスとしては、特に制限されず、公知の金属ガラスを用いることができる。金属ガラスとして、具体的には、例えば、希土類元素−鉄系の組成を有する金属ガラス(以下、希土類元素−鉄系金属ガラスと称する。)が挙げられる。
希土類元素としては、好ましくは、資源の枯渇の観点から、軽希土類元素が挙げられ、より具体的には、例えば、Sc(スカンジウム)、Y(イットリウム)、La(ランタン)、Ce(セリウム)、Pr(プラセオジム)、Nd(ネオジム)、Pm(プロメチウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユーロピウム)、Gd(ガドリニウム)などが挙げられる。
The metal glass is not particularly limited, and a known metal glass can be used. Specific examples of the metallic glass include metallic glass having a rare earth element-iron-based composition (hereinafter referred to as rare earth element-iron-based metallic glass).
The rare earth element is preferably a light rare earth element from the viewpoint of resource depletion, and more specifically, for example, Sc (scandium), Y (yttrium), La (lanthanum), Ce (cerium), Examples include Pr (praseodymium), Nd (neodymium), Pm (promethium), Sm (samarium), Eu (europium), and Gd (gadolinium).
これら希土類元素は、単独使用または2種類以上併用することができる。
希土類元素として、好ましくは、Nd(ネオジム)が挙げられる。
また、希土類元素−鉄系金属ガラスは、好ましくは、さらに、例えば、Al(アルミニウム)などの元素(希土類元素および鉄を除く元素)を含むことができる。
金属ガラスとして、好ましくは、Nd−Fe−Al系の組成を有する金属ガラス(以下、Nd−Fe−Al系金属ガラスと称する。)が挙げられる。
These rare earth elements can be used alone or in combination of two or more.
The rare earth element is preferably Nd (neodymium).
Moreover, the rare earth element-iron-based metallic glass can preferably further contain elements (elements other than rare earth elements and iron) such as Al (aluminum).
The metal glass is preferably a metal glass having an Nd—Fe—Al-based composition (hereinafter referred to as “Nd—Fe—Al-based metal glass”).
金属ガラスとしてNd−Fe−Al系金属ガラスを用いることにより、残留磁束密度、保磁力および最大エネルギー積を向上することができる。
このような金属ガラスは、例えば、ガスアトマイズ法などにより製造することができる。
より具体的には、この方法では、例えば、高圧の噴射ガス(例えば、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガスなど)を、上記の各成分を含有する金属溶湯に噴き付け、金属溶湯を急冷するとともに微粉化する。これにより、金属ガラスの粉末を得ることができる。また、金属ガラスは、必要により、さらに粉砕して用いることもできる。
By using Nd—Fe—Al-based metallic glass as the metallic glass, the residual magnetic flux density, coercive force and maximum energy product can be improved.
Such a metallic glass can be manufactured by, for example, a gas atomizing method.
More specifically, in this method, for example, a high-pressure jet gas (for example, helium gas, argon gas, nitrogen gas, etc.) is sprayed on the molten metal containing the above components, and the molten metal is rapidly cooled. Micronize. Thereby, the powder of metallic glass can be obtained. Further, the metal glass can be further pulverized and used if necessary.
なお、金属ガラスは、上記の方法に限定されず、他の公知の方法により製造することができる。
金属ガラスの変形開始温度は、例えば、400℃以上、さらには、450℃以上、例えば、600℃以下、さらには、500℃以下である。
本発明において、金属ガラスの変形開始温度は、例えば、放電プラズマ焼結機によって測定することができる。
In addition, metal glass is not limited to said method, It can manufacture by another well-known method.
The deformation start temperature of the metallic glass is, for example, 400 ° C. or higher, further 450 ° C. or higher, for example, 600 ° C. or lower, and further 500 ° C. or lower.
In the present invention, the deformation start temperature of the metallic glass can be measured by, for example, a discharge plasma sintering machine.
より具体的には、この方法では、放電プラズマ焼結機により、金属ガラスを真空中において一定の昇温速度(40℃/分)で加熱するとともに、一定圧力(800MPa)で加圧し、温度上昇に対するプレス変位の変化を測定する。このとき、プレス変位が急激に変化する温度を、変形開始温度とする。
なお、金属ガラスのガラス転移温度が既知である場合には、そのガラス転移温度を、変形開始温度として採用することもできる。
More specifically, in this method, the metal glass is heated at a constant rate of temperature increase (40 ° C./min) in a vacuum by a discharge plasma sintering machine and pressurized at a constant pressure (800 MPa) to increase the temperature. Measure the change in press displacement with respect to. At this time, the temperature at which the press displacement rapidly changes is defined as the deformation start temperature.
In addition, when the glass transition temperature of metal glass is known, the glass transition temperature can also be employ | adopted as a deformation | transformation start temperature.
また、金属ガラスの体積平均粒子径は、例えば、0.01〜100μm、好ましくは、0.01〜10μmである。
金属ガラスの体積平均粒子径が上記範囲であれば、磁石粉末の隙間に金属ガラスを充填でき、残留磁束密度、保磁力および最大エネルギー積が良好となる。
これら金属ガラスは、単独使用または2種類以上併用することができる。
Moreover, the volume average particle diameter of metallic glass is 0.01-100 micrometers, for example, Preferably, it is 0.01-10 micrometers.
When the volume average particle diameter of the metal glass is in the above range, the gap between the magnet powders can be filled with the metal glass, and the residual magnetic flux density, coercive force and maximum energy product are good.
These metallic glasses can be used alone or in combination of two or more.
本発明において、磁性材料を製造するには、まず、磁石粉末と金属ガラスとを混合する。
磁石粉末と金属ガラスとの配合割合は、磁石粉末と金属ガラスとの総量100質量部に対して、磁石粉末が、例えば、60〜99質量部、好ましくは、80〜95質量部であり、金属ガラスが、例えば、1〜40質量部、好ましくは、5〜20質量部である。
In the present invention, in order to produce a magnetic material, first, magnet powder and metallic glass are mixed.
The blending ratio of the magnet powder and the metal glass is such that the magnet powder is, for example, 60 to 99 parts by mass, preferably 80 to 95 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the magnet powder and the metal glass. Glass is 1-40 mass parts, for example, Preferably, it is 5-20 mass parts.
混合は、磁石粉末と金属ガラスとを十分に混合できれば、特に制限されず、例えば、ボールミルなどの公知の混合装置を用いることができる。
この方法では、好ましくは、磁石粉末と金属ガラスとを、不活性ガス(例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど)雰囲気下において、混合する。
混合条件としては、特に制限されないが、ボールミル(容量0.3L)を使用する場合には、回転数が、例えば、100〜300rpm、好ましくは、150〜250rpmであって、混合時間が、例えば、10〜60分間、好ましくは、15〜45分間である。
The mixing is not particularly limited as long as the magnet powder and the metal glass can be sufficiently mixed. For example, a known mixing device such as a ball mill can be used.
In this method, the magnetic powder and the metal glass are preferably mixed in an inert gas (for example, nitrogen gas, argon gas, etc.) atmosphere.
Although it does not restrict | limit especially as mixing conditions, When using a ball mill (capacity 0.3L), rotation speed is 100-300 rpm, for example, Preferably, it is 150-250 rpm, and mixing time is, for example, 10 to 60 minutes, preferably 15 to 45 minutes.
次いで、この方法では、磁石粉末と金属ガラスとの混合物を、金属ガラスの変形開始温度以上の温度に加熱する。
より具体的には、この方法では、例えば、ホットプレス装置、放電プラズマ焼結機などを用いて、磁石粉末と金属ガラスとの混合物を、例えば、20〜1500MPa、好ましくは、200〜1000MPaの圧力条件下において、金属ガラスの変形開始温度より、例えば、0〜200℃、好ましくは、10〜150℃高い温度、具体的には、例えば、400〜600℃、好ましくは、410〜500℃に加熱する。
Next, in this method, the mixture of the magnet powder and the metal glass is heated to a temperature equal to or higher than the deformation start temperature of the metal glass.
More specifically, in this method, for example, using a hot press apparatus, a discharge plasma sintering machine or the like, a mixture of magnet powder and metal glass is applied at a pressure of 20 to 1500 MPa, preferably 200 to 1000 MPa. Under conditions, it is heated to, for example, 0 to 200 ° C., preferably 10 to 150 ° C. higher than the deformation start temperature of the metallic glass, specifically 400 to 600 ° C., preferably 410 to 500 ° C. To do.
これにより、磁石粉末および金属ガラスを含む磁性材料を得ることができる。
加熱は、特に制限されないが、例えば、常温から一定の昇温速度で加熱することができ、そのような場合には、昇温速度は、例えば、10〜200℃/分、好ましくは、20〜100℃/分である。
また、磁性材料の製造においては、必要により、上記の加熱処理から継続して、磁石粉末と金属ガラスとの混合物を、高温条件下において所定時間保持することもできる。
Thereby, the magnetic material containing magnet powder and metal glass can be obtained.
Although heating is not particularly limited, for example, heating can be performed at a constant temperature increase rate from room temperature. In such a case, the temperature increase rate is, for example, 10 to 200 ° C./min, preferably 20 to 20 ° C. 100 ° C./min.
In the production of the magnetic material, if necessary, the mixture of the magnet powder and the metallic glass can be maintained for a predetermined time under high temperature conditions, continuing from the above heat treatment.
そのような場合には、上記の加熱処理の後、例えば、400〜600℃、好ましくは、410〜500℃において、例えば、1〜120分間、好ましくは、10〜60分間保持する。
これにより、得られる磁性材料の磁気特性を、より一層向上することができる。
また、磁性材料の製造においては、例えば、磁石粉末と金属ガラスとの混合物を、磁場中で加圧することもできる。
In such a case, after said heat processing, it hold | maintains at 400-600 degreeC, for example, preferably 410-500 degreeC, for 1 to 120 minutes, Preferably, it is 10 to 60 minutes.
Thereby, the magnetic characteristics of the obtained magnetic material can be further improved.
In the production of a magnetic material, for example, a mixture of magnet powder and metallic glass can be pressurized in a magnetic field.
磁場中で加圧すると、磁石粉末を所定方向に配向することができるため、得られる磁性材料の磁気特性を、より一層向上することができる。
そして、このようにして得られる磁性材料では、磁石粉末が焼成されることにより生じる材料劣化、より具体的には、窒素系磁石の分解によるSmN、Feなどの生成や、ナノコンポジット磁石の結晶の粗大化などが抑制されるとともに、磁石粉末の隙間(空隙)に、磁気特性に優れる金属ガラスが充填されている。
When pressed in a magnetic field, the magnetic powder can be oriented in a predetermined direction, so that the magnetic properties of the obtained magnetic material can be further improved.
In the magnetic material thus obtained, the material deterioration caused by firing the magnet powder, more specifically, the generation of SmN, Fe, etc. by the decomposition of the nitrogen-based magnet, the crystal of the nanocomposite magnet, While coarsening and the like are suppressed, a gap (gap) between magnet powders is filled with metallic glass having excellent magnetic properties.
そのため、このような磁性材料によれば、簡易な製造によって、高い磁気特性を確保することができる。
従って、この磁性材料は、樹脂(例えば、エポキシ樹脂など)を含有する樹脂ボンド磁石に比べて、その磁気特性を向上することができる。
Therefore, according to such a magnetic material, high magnetic characteristics can be ensured by simple manufacturing.
Therefore, this magnetic material can improve the magnetic characteristics as compared with a resin bonded magnet containing a resin (for example, an epoxy resin).
次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
製造例1 金属ガラス(Nd60Fe30Al10)の製造
ガスアトマイズ法(噴射ガス:Ar)によりNd60Fe30Al10を製造した後、ボールミル(伊藤製作所製 LP−1)により微粉砕した。これにより、体積平均粒子径1μmの、Nd60Fe30Al10の粉末を得た。
Next, although this invention is demonstrated based on an Example and a comparative example, this invention is not limited by the following Example.
Production Example 1 Production of Metallic Glass (Nd 60 Fe 30 Al 10 ) Nd 60 Fe 30 Al 10 was produced by a gas atomization method (injection gas: Ar) and then finely pulverized by a ball mill (LP-1 manufactured by Ito Seisakusho). Accordingly, the volume average particle diameter of 1 [mu] m, to obtain a powder of Nd 60 Fe 30 Al 10.
また、得られたNd60Fe30Al10の粉末を、真空(5×10−2Pa)下においてSPS(放電プラズマ焼結機、SPSシンテックス社製)で加熱および加圧し、温度に対するプレス変位を測定することにより、Nd60Fe30Al10の変形開始温度を測定したところ、変形開始(軟化)温度は400℃であった。変形開始温度の測定条件を下記に示す。 The obtained Nd 60 Fe 30 Al 10 powder was heated and pressurized with SPS (discharge plasma sintering machine, manufactured by SPS Syntex) under vacuum (5 × 10 −2 Pa), and the press displacement with respect to temperature By measuring the deformation start temperature of Nd 60 Fe 30 Al 10 , the deformation start (softening) temperature was 400 ° C. The measurement conditions of the deformation start temperature are shown below.
SPS型:超硬型(試料充填部サイズ:8×6mm)
試料充填量:1.5g
昇温速度:40℃/分
加圧力:800MPa
実施例1
製造例1において得られたNd60Fe30Al10の粉末と、Z16(磁石粉末、Sm−Fe−N系磁石(Sm2Fe17N3)、分解温度600℃、体積平均粒子径3μm、日亜化学工業社製)とを、それらの総量に対してNd60Fe30Al10が5質量%となるように配合し、窒素雰囲気下において、ボールミル(伊藤製作所製 LP−1 容量0.3L)によって、250rpmで30分間混合した。
SPS type: Carbide type (sample filling part size: 8x6mm)
Sample filling amount: 1.5 g
Temperature increase rate: 40 ° C./min Applied pressure: 800 MPa
Example 1
Nd 60 Fe 30 Al 10 powder obtained in Production Example 1, Z16 (magnet powder, Sm-Fe-N magnet (Sm 2 Fe 17 N 3 ), decomposition temperature 600 ° C., volume average particle diameter 3 μm, day Ada Chemical Industries, Ltd.) is blended so that Nd 60 Fe 30 Al 10 is 5% by mass based on the total amount thereof, and in a nitrogen atmosphere, a ball mill (LP-1 capacity 0.3 L manufactured by Ito Seisakusho) For 30 minutes at 250 rpm.
その後、得られたNd60Fe30Al10とZ16との混合物を0.5g採取して、金型(サイズ:5mm×5mm、超硬製型)に充填し、放電プラズマ焼結機(SPSシンテックス社製)によって、1000MPaに加圧するとともに、10分かけて420℃まで加熱(昇温)した後、放冷した。これにより、磁性材料を得た。
実施例2
420℃まで加熱(昇温)した後、420℃において30分間保持した以外は、実施例1と同様に操作し、磁性材料を得た。
Thereafter, 0.5 g of the obtained mixture of Nd 60 Fe 30 Al 10 and Z16 was collected and filled in a mold (size: 5 mm × 5 mm, cemented carbide mold), and a discharge plasma sintering machine (SPS thin film) The pressure was increased to 1000 MPa by Tex Co., Ltd., heated to 420 ° C. over 10 minutes, and then allowed to cool. As a result, a magnetic material was obtained.
Example 2
A magnetic material was obtained in the same manner as in Example 1 except that heating (heating) to 420 ° C. and holding at 420 ° C. for 30 minutes were performed.
比較例1
Nd60Fe30Al10の粉末を配合しなかった以外は、実施例1と同様に操作し、磁性材料を得た。
評価
各実施例および比較例により得られた各磁性材料について、VSM(玉川製作所製)にて減磁曲線を測定し、それらの磁気特性を評価した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1
A magnetic material was obtained in the same manner as in Example 1 except that Nd 60 Fe 30 Al 10 powder was not blended.
Evaluation About each magnetic material obtained by each Example and the comparative example, the demagnetization curve was measured in VSM (made by Tamagawa Seisakusho), and those magnetic characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.
なお、表中において、Brは残留磁束密度を、bHcは保磁力(B保磁力)を、iHcは保磁力(I保磁力)を、BHmaxは最大エネルギー積を、それぞれ示す。
また、これらは、いずれもその値が高いほど磁気特性が良好であることを示す。
In the table, Br represents the residual magnetic flux density, bHc represents the coercive force (B coercive force), iHc represents the coercive force (I coercive force), and BHmax represents the maximum energy product.
Moreover, as for these, all show that a magnetic characteristic is so favorable that the value is high.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009168145A JP5335590B2 (en) | 2009-07-16 | 2009-07-16 | Magnetic material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009168145A JP5335590B2 (en) | 2009-07-16 | 2009-07-16 | Magnetic material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011023605A true JP2011023605A (en) | 2011-02-03 |
JP5335590B2 JP5335590B2 (en) | 2013-11-06 |
Family
ID=43633405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009168145A Expired - Fee Related JP5335590B2 (en) | 2009-07-16 | 2009-07-16 | Magnetic material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5335590B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012092359A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-17 | Hayashi Shokai:Kk | Regenerated rare earth, and regeneration method of rare earth |
CN103081035A (en) * | 2010-09-06 | 2013-05-01 | 大发工业株式会社 | Magnetic material and method for producing same |
CN103430248A (en) * | 2011-03-16 | 2013-12-04 | 大发工业株式会社 | Magnetic material |
JP2017193773A (en) * | 2016-04-13 | 2017-10-26 | ミネベアミツミ株式会社 | Rare earth permanent magnet and method for producing rare earth permanent magnet |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63252403A (en) * | 1987-04-09 | 1988-10-19 | Tokin Corp | Liquisol quenching alloy composite type rare earth permanent magnet and manufacture thereof |
JP2000216015A (en) * | 1998-05-15 | 2000-08-04 | Alps Electric Co Ltd | Compressed type rigid magnetic material and manufacture thereof |
JP2000348919A (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Nanocomposite crystalline sintered magnet and manufacture of the same |
-
2009
- 2009-07-16 JP JP2009168145A patent/JP5335590B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63252403A (en) * | 1987-04-09 | 1988-10-19 | Tokin Corp | Liquisol quenching alloy composite type rare earth permanent magnet and manufacture thereof |
JP2000216015A (en) * | 1998-05-15 | 2000-08-04 | Alps Electric Co Ltd | Compressed type rigid magnetic material and manufacture thereof |
JP2000348919A (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Nanocomposite crystalline sintered magnet and manufacture of the same |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103081035A (en) * | 2010-09-06 | 2013-05-01 | 大发工业株式会社 | Magnetic material and method for producing same |
JP2012092359A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-17 | Hayashi Shokai:Kk | Regenerated rare earth, and regeneration method of rare earth |
CN103430248A (en) * | 2011-03-16 | 2013-12-04 | 大发工业株式会社 | Magnetic material |
DE112012001234T5 (en) | 2011-03-16 | 2013-12-19 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Magnetic material |
JP2017193773A (en) * | 2016-04-13 | 2017-10-26 | ミネベアミツミ株式会社 | Rare earth permanent magnet and method for producing rare earth permanent magnet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5335590B2 (en) | 2013-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2377680C2 (en) | Rare-earth permanaent magnet | |
JP6488976B2 (en) | R-T-B sintered magnet | |
JP5754232B2 (en) | Manufacturing method of high coercive force NdFeB magnet | |
TWI476791B (en) | RTB rare earth publication magnet | |
JP5344171B2 (en) | Anisotropic rare earth-iron resin magnet | |
JP6493138B2 (en) | R-T-B sintered magnet | |
WO2012032961A1 (en) | Magnetic material and method for producing same | |
JPWO2013191276A1 (en) | Sintered magnet | |
JP2017508269A (en) | Low-B rare earth magnet | |
JP6094612B2 (en) | Method for producing RTB-based sintered magnet | |
JP2015204390A (en) | permanent magnet and motor | |
US9818516B2 (en) | High temperature hybrid permanent magnet | |
WO2015159612A1 (en) | Rare-earth permanent magnet | |
JP2006303436A (en) | Rare earth permanent magnet | |
CN103280290A (en) | Cerium-containing low-melting-point rare-earth permanent magnet liquid phase alloy and production method of permanent magnet comprising same | |
JP2019169621A (en) | R-t-b-based sintered magnet | |
JP5335590B2 (en) | Magnetic material | |
CN108630367B (en) | R-T-B rare earth magnet | |
CN111724955B (en) | R-T-B permanent magnet | |
JP7424126B2 (en) | RTB series permanent magnet | |
JP5859753B2 (en) | Manufacturing method of magnetic material | |
JP2018160669A (en) | R-t-b based rare earth magnet | |
JP2011014600A (en) | Rare earth magnet | |
CN111863369A (en) | Magnetic binder and preparation method thereof, and preparation method of composite permanent magnetic material | |
JPWO2018101409A1 (en) | Rare earth sintered magnet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120626 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130301 |
|
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: 20130730 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130731 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |