JP2011091313A - Rare earth magnet - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rare earth magnet superior in corrosion resistance while superior in adhesion between a magnet element assembly and a coating layer. <P>SOLUTION: A rare earth magnet includes: a magnet element assembly 10 containing a rare earth element; and a coating layer 20 having a first layer 22 and a second layer 24 that are formed on the magnet element assembly from the magnet element assembly 10 side in this order. In the rare earth magnet 100, the first layer 22 contains at least one metal selected from a group consisting of Al, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn or an alloy containing the metal, and the second layer 24 contains a compound having silicon, nitrogen and hydrogen as a constituent element. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、被覆層を有する希土類磁石に関する。   The present invention relates to a rare earth magnet having a coating layer.

希土類元素を含むR−Fe−B系磁石等の希土類磁石は、高い磁気特性を有することから、永久磁石として様々な分野で活用されている。このような希土類磁石は、通常、比較的容易に腐食される希土類元素を含有する。このため、永久磁石としての磁気特性の低下を抑制するために、磁石素体の上に種々の材質の被覆層を設けることが提案されている。   Rare earth magnets such as R-Fe-B magnets containing rare earth elements have high magnetic properties and are used in various fields as permanent magnets. Such rare earth magnets usually contain rare earth elements that are relatively easily corroded. For this reason, in order to suppress the deterioration of the magnetic characteristics as a permanent magnet, it has been proposed to provide coating layers of various materials on the magnet body.

例えば、下記特許文献1では、種々の金属を含む下地皮膜の上に、水素含有非晶質カーボン被膜を設けて、希土類磁石の耐食性、耐水素性を向上させることが試みられている。   For example, in Patent Document 1 below, an attempt is made to improve the corrosion resistance and hydrogen resistance of a rare earth magnet by providing a hydrogen-containing amorphous carbon film on a base film containing various metals.

特開平2007−158030号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-158030

しかしながら、上述の特許文献1のような希土類磁石の水素含有非晶質カーボン被膜は、価電子の数が4である元素同士の結合を有することから、元素間に強固な結合が形成されるものの、結合の自由度が低いために大きな内部応力(残留応力)が発生しやすく、構造欠陥が生じやすい傾向にある。このため、腐食環境下で使用した場合に、構造欠陥から腐食性の物質が侵入して磁石素体が腐食されてしまい、本来の希土類磁石の磁気特性を維持することが困難であった。   However, since the hydrogen-containing amorphous carbon film of the rare earth magnet as described in Patent Document 1 has bonds between elements having 4 valence electrons, a strong bond is formed between the elements. Since the degree of freedom of bonding is low, large internal stress (residual stress) is likely to occur, and structural defects tend to occur. For this reason, when used in a corrosive environment, a corrosive substance enters from a structural defect and the magnet body is corroded, making it difficult to maintain the original magnetic properties of the rare earth magnet.

磁石素体の表面に設ける被覆層の他の例としては、窒化ケイ素膜が挙げられる。しかしながら、被覆層を窒化ケイ素のような半金属元素を有する化合物含む膜とした場合には、希土類元素を含む磁石素体と被覆層との密着性が十分ではなく、磁石素体から被覆層が剥離してしまい、磁石素体の腐食や磁気特性の低下の要因となり得ることが分かった。   Another example of the coating layer provided on the surface of the magnet body is a silicon nitride film. However, when the coating layer is a film containing a compound having a metalloid element such as silicon nitride, the adhesion between the magnet body containing the rare earth element and the coating layer is not sufficient, and the coating layer is not formed from the magnet body. It was found that they could be peeled off and could cause corrosion of the magnet body and deterioration of magnetic properties.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁石素体と被覆層との密着性に優れるとともに、耐食性に優れる希土類磁石を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the rare earth magnet which is excellent in the corrosion resistance while being excellent in the adhesiveness of a magnet element | base_body and a coating layer.

上記目的を達成するため、本発明者らは、被覆層の材質や構造を種々検討した。そして、被覆層として、特定の化合物を含有する層と、当該層と磁石素体との間に特定の成分を含有する層と、を設けることによって、被覆層と磁石素体の間の密着性に優れ、且つ優れた耐食性を有する希土類磁石が得られることを見出した。すなわち、本発明は、希土類元素を含む磁石素体と、その上に該磁石素体側から第1層と第2層とを有する被覆層と、を備える希土類磁石であって、第1層は、Al、Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu及びZnからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属又は当該金属を含む合金を含有し、第2層は構成元素としてケイ素、窒素及び水素を有する化合物を含有する希土類磁石を提供する。   In order to achieve the above object, the present inventors have studied various materials and structures of the coating layer. And as a coating layer, by providing a layer containing a specific compound and a layer containing a specific component between the layer and the magnet element body, adhesion between the coating layer and the magnet element body It was found that a rare earth magnet having excellent corrosion resistance and excellent corrosion resistance can be obtained. That is, the present invention is a rare earth magnet comprising a magnet body containing a rare earth element, and a coating layer having a first layer and a second layer on the magnet body side from the magnet body, wherein the first layer comprises: Containing at least one metal selected from the group consisting of Al, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn, or an alloy containing the metal, and the second layer is silicon as a constituent element; A rare earth magnet containing a compound having nitrogen and hydrogen is provided.

上記本発明の希土類磁石は、被覆層と磁石素体の間の密着性に優れており、耐食性にも優れる。本発明者らは、このような効果が得られる要因を次にように考えている。すなわち、本発明の希土類磁石の被覆層における第2層が、価電子の数がそれぞれ、4、3、1であるケイ素、窒素、水素を構成元素として有する化合物を含む。このような被覆層は、構成元素として、水素の代わりに酸素やホウ素、炭素、リン等を有する化合物を含む被覆層に比べて、構成元素間の結合が形成されやすく、緻密な構造になり易いと考えられる。これは、価電子数の多い構成元素同士の結合は密になる一方、結合末端を水素とすることができるために結合角が不安定である格子の数が低減されるためであると考えられる。したがって、本発明の希土類磁石は、腐食環境下においても、優れた耐食性を有する。   The rare earth magnet of the present invention has excellent adhesion between the coating layer and the magnet body, and also has excellent corrosion resistance. The inventors of the present invention consider the factors that can achieve such an effect as follows. That is, the second layer in the rare earth magnet coating layer of the present invention includes a compound having silicon, nitrogen, and hydrogen as constituent elements, each having 4, 3, and 1 valence electrons. Such a coating layer is more likely to have a dense structure than the coating layer containing a compound having oxygen, boron, carbon, phosphorus, or the like instead of hydrogen as a constituent element, and a dense structure. it is conceivable that. This is thought to be because the number of lattices with unstable bond angles is reduced because the bonds between constituent elements with a large number of valence electrons become dense while the bond ends can be made hydrogen. . Therefore, the rare earth magnet of the present invention has excellent corrosion resistance even in a corrosive environment.

また、本発明の希土類磁石は、第2層よりも磁石素体側に配置される第1層が主に磁石素体と被覆層の密着性の向上に寄与する。すなわち、磁石素体は原子量の大きい希土類元素を含有しているのに対し、第2層はケイ素、窒素、水素などの原子量の小さい元素を含有している。このため、磁石素体の表面上に直接第2層を積層した場合、良好な密着性が得られない傾向にある。しかしながら、本発明では、磁石素体と第2層との間に、磁石素体に含まれる成分及び第2層に含まれる成分の両方との相性に優れる所定の金属又は合金を含有する第1層を設けている。つまり、第1層は、金属元素を含んでいることから磁石素体との密着性が良好であり、希土類元素よりも原子半径の小さい金属元素を含んでいることから、第2層との密着性も良好である。このような作用によって、磁石素体と被覆層の密着性を向上することができると考えられる。ただし、本発明の効果が得られる理由は、上述の要因に限定されるものではない。   In the rare earth magnet of the present invention, the first layer disposed on the side of the magnet body with respect to the second layer mainly contributes to improving the adhesion between the magnet body and the coating layer. That is, the magnet body contains a rare earth element having a large atomic weight, whereas the second layer contains an element having a small atomic weight such as silicon, nitrogen, and hydrogen. For this reason, when a 2nd layer is laminated | stacked directly on the surface of a magnet element body, it exists in the tendency for favorable adhesiveness not to be acquired. However, in the present invention, the first metal containing the predetermined metal or alloy excellent in compatibility with both the component contained in the magnet body and the component contained in the second layer is provided between the magnet body and the second layer. A layer is provided. That is, since the first layer contains a metal element, the adhesion with the magnet body is good, and since the first layer contains a metal element having an atomic radius smaller than that of the rare earth element, the first layer is in close contact with the second layer. The property is also good. Such an action is considered to improve the adhesion between the magnet body and the coating layer. However, the reason why the effect of the present invention is obtained is not limited to the above-described factors.

本発明の希土類磁石は、第2層における水素の含有率が0.1〜50原子%であることが好ましい。これによって、第2層の気密性を十分に高くすることが可能となり、希土類磁石の耐食性を一層向上することができる。   In the rare earth magnet of the present invention, the hydrogen content in the second layer is preferably 0.1 to 50 atomic%. As a result, the airtightness of the second layer can be made sufficiently high, and the corrosion resistance of the rare earth magnet can be further improved.

本発明の希土類磁石における第1層は、第2層との接触面側に上記金属又は上記合金の水素化物を含むことが好ましい。このような水素化物を含有することによって、第1層と第2層との密着性を一層向上することができる。したがって、希土類磁石の優れた耐食性を一層向上することができる。   The first layer in the rare earth magnet of the present invention preferably contains a hydride of the metal or the alloy on the contact surface side with the second layer. By containing such a hydride, the adhesion between the first layer and the second layer can be further improved. Therefore, the excellent corrosion resistance of the rare earth magnet can be further improved.

本発明によれば、磁石素体と被覆層との密着性に優れるとともに、耐食性に優れる希土類磁石を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being excellent in the adhesiveness of a magnet body and a coating layer, the rare earth magnet excellent in corrosion resistance can be provided.

本発明の希土類磁石の好適な実施形態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically suitable embodiment of the rare earth magnet of this invention. 図1に示す希土類磁石をII−II線に沿って切断した場合の模式断面図である。It is a schematic cross section at the time of cut | disconnecting the rare earth magnet shown in FIG. 1 along the II-II line. 本発明の希土類磁石の別の実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically another Embodiment of the rare earth magnet of this invention.

以下、場合により図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。   In the following, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as the case may be. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本実施形態の希土類磁石を模式的に示す斜視図である。図2は、図1に示す希土類磁石100をII−II線に沿って切断した場合の模式断面図である。希土類磁石100は、磁石素体10と、該磁石素体10の表面を覆う被覆層20とを有する。被覆層20は、磁石素体10側から第1層22及び第2層24が順次積層された積層構造を有する。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing the rare earth magnet of the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view when the rare earth magnet 100 shown in FIG. 1 is cut along the line II-II. The rare earth magnet 100 includes a magnet body 10 and a coating layer 20 that covers the surface of the magnet body 10. The covering layer 20 has a stacked structure in which the first layer 22 and the second layer 24 are sequentially stacked from the magnet body 10 side.

磁石素体10は、希土類元素として、長周期型周期表の3族に属するスカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)及びランタノイドからなる群より選ばれる1種以上の元素を含む。ここで、ランタノイドは、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(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)及びルテチウム(Lu)を含む。   The magnet body 10 includes one or more elements selected from the group consisting of scandium (Sc), yttrium (Y), and lanthanoids belonging to Group 3 of the long-period periodic table as rare earth elements. Here, the lanthanoid is 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) and lutetium (Lu).

磁石素体10は、希土類元素として、上述したもののうち、Nd、Pr、Ho及びTbから選ばれる少なくとも1種の元素、又は、La、Sm、Ce、Gd、Er、Eu、Tm、Yb及びYから選ばれる少なくとも1種の元素を含むことが好ましい。   The magnet body 10 is, as the rare earth element, at least one element selected from Nd, Pr, Ho and Tb, or La, Sm, Ce, Gd, Er, Eu, Tm, Yb and Y among the elements described above. It is preferable to contain at least one element selected from

磁石素体10は、焼結磁石であってもよく、ボンド磁石であってもよい。磁石素体に含まれる磁性粒子としては、Sm−Co系の磁性粒子、Nd−Fe−B系の磁性粒子、Sm−Fe−N系の磁性粒子等が挙げられる。これらのなかでも、磁性粒子としては、SmCoやSmCo17で表されるSm−Co系の磁性粒子、又は、NdFe14Bで表されるNd−Fe−B系の磁性粒子が好ましい。 The magnet body 10 may be a sintered magnet or a bonded magnet. Examples of the magnetic particles contained in the magnet body include Sm—Co based magnetic particles, Nd—Fe—B based magnetic particles, and Sm—Fe—N based magnetic particles. Among these, as the magnetic particles, Sm—Co based magnetic particles represented by SmCo 5 and Sm 2 Co 17 or Nd—Fe—B based magnetic particles represented by Nd 2 Fe 14 B are used. preferable.

磁石素体10がNd−Fe−B系の焼結磁石である場合、磁石素体10中の希土類元素の含有割合は、好ましくは8〜40質量%であり、より好ましくは15〜35質量%である。希土類元素の含有割合が8質量%未満であると、高い保磁力(iHc)を有する希土類磁石100が得られ難くなる傾向にある。一方、希土類元素の含有割合が40質量%を超えると、Rリッチな非磁性相が多くなり、希土類磁石100の残留磁束密度(Br)が低下する傾向にある。   When the magnet body 10 is an Nd—Fe—B sintered magnet, the content ratio of the rare earth element in the magnet body 10 is preferably 8 to 40% by mass, more preferably 15 to 35% by mass. It is. If the content ratio of the rare earth element is less than 8% by mass, the rare earth magnet 100 having a high coercive force (iHc) tends to be hardly obtained. On the other hand, when the content of the rare earth element exceeds 40% by mass, the R-rich nonmagnetic phase increases, and the residual magnetic flux density (Br) of the rare earth magnet 100 tends to decrease.

磁石素体10中のFeの含有割合は、好ましくは42〜90質量%であり、より好ましくは60〜80質量%である。Feの含有割合が42質量%未満であると希土類磁石100のBrが低下する傾向にあり、90質量%を超えると希土類磁石100のiHcが低下する傾向にある。   The content ratio of Fe in the magnet body 10 is preferably 42 to 90 mass%, more preferably 60 to 80 mass%. If the Fe content is less than 42% by mass, Br of the rare earth magnet 100 tends to decrease, and if it exceeds 90% by mass, the iHc of the rare earth magnet 100 tends to decrease.

磁石素体10中のBの含有割合は、好ましくは0.5〜5質量%である。Bの含有割合が0.5質量%未満であると、希土類磁石100のiHcが低下する傾向にあり、5質量%を超えるとBリッチな非磁性相が多くなるため、希土類磁石100のBrが低下する傾向にある。   The content ratio of B in the magnet body 10 is preferably 0.5 to 5% by mass. If the B content is less than 0.5% by mass, the iHc of the rare earth magnet 100 tends to decrease, and if it exceeds 5% by mass, the B-rich nonmagnetic phase increases. It tends to decrease.

なお、Feの一部をコバルト(Co)で置換してもよい。これによって、希土類磁石100の磁気特性を損なうことなく温度特性を改善することができる。また、Bの一部を炭素(C)、リン(P)、硫黄(S)及び銅(Cu)からなる群より選ばれる1種以上の元素で置換してもよい。これによって、希土類磁石100の生産性が向上し、その生産コストを削減することができる。   A part of Fe may be substituted with cobalt (Co). As a result, the temperature characteristics can be improved without impairing the magnetic characteristics of the rare earth magnet 100. A part of B may be substituted with one or more elements selected from the group consisting of carbon (C), phosphorus (P), sulfur (S), and copper (Cu). As a result, the productivity of the rare earth magnet 100 can be improved and the production cost can be reduced.

希土類磁石100の保磁力の向上、生産性の向上及び低コスト化の観点から、磁石素体10は、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)及び/又はハフニウム(Hf)等のうちの1種以上の元素を含んでいてもよい。   From the viewpoint of improving the coercive force of the rare earth magnet 100, improving productivity, and reducing the cost, the magnet body 10 is made of 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), gallium (Ga), copper (Cu), and / or hafnium (Hf), and the like.

磁石素体10中には、不可避的不純物として、酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)及び/又はカルシウム(Ca)等が含まれていてもよい。   The magnet body 10 may contain oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C), and / or calcium (Ca) as inevitable impurities.

被覆層20は、磁石素体10側から順に第1層22及び第2層24を有する。第1層22は、Al、Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu及びZnからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属又は当該金属を含む合金を主成分として含有する。第1層22における金属及び合金の合計含有率は好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上である。なお、上述のAl以外の金属元素は、長周期型周期表の第4周期のDブロックに属する金属元素である。このような金属元素は、磁石素体10に含まれる希土類元素よりも小さい原子半径を有するため、第1層22と第2層24の間、及び磁石素体10と第1層22の間の両方の密着性を高くすることができる。   The covering layer 20 includes a first layer 22 and a second layer 24 in order from the magnet body 10 side. The first layer 22 contains as a main component at least one metal selected from the group consisting of Al, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, or an alloy containing the metal. The total content of metals and alloys in the first layer 22 is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more. The metal elements other than Al described above are metal elements belonging to the D block of the fourth period of the long-period periodic table. Since such a metal element has an atomic radius smaller than that of the rare earth element contained in the magnet body 10, it is between the first layer 22 and the second layer 24 and between the magnet body 10 and the first layer 22. Both adhesiveness can be made high.

第1層22は、Al,Ni,Cu及びZnからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属又は当該金属を含む合金を含むことが好ましい。このような金属又は合金に含まれる金属元素は、第2層24に含まれるSiと原子半径が近似していることから、第1層22と第2層24との密着性を一層向上することができる。   The first layer 22 preferably includes at least one metal selected from the group consisting of Al, Ni, Cu, and Zn or an alloy containing the metal. Since the metal element contained in such a metal or alloy is similar in atomic radius to Si contained in the second layer 24, the adhesion between the first layer 22 and the second layer 24 can be further improved. Can do.

第1層22は、上述の金属又は合金の水素化物を含んでいてもよい。このような水素化物は、第1層22に含まれる上記金属又は合金中に分散して存在していてよく、第1層の表面部に皮膜として形成されていてもよい。第1層22が、このような皮膜を第2層24との接触面に有すると、第1層22上に第2層24を形成(製膜)する際に、第2層24の化合物の形成初期から、当該化合物の歪が低減されることとなり、一層気密性に優れる第2層24を形成することができる。   The first layer 22 may include a hydride of the metal or alloy described above. Such a hydride may be present dispersed in the metal or alloy contained in the first layer 22, or may be formed as a film on the surface portion of the first layer. When the first layer 22 has such a coating on the contact surface with the second layer 24, the compound of the second layer 24 is formed when the second layer 24 is formed (film formation) on the first layer 22. From the initial stage of formation, the distortion of the compound is reduced, and the second layer 24 that is more airtight can be formed.

上述の金属又は合金の水素化物を含む場合、第1層22の第2層24との接触面における水素の含有率は、好ましくは0.1〜10原子%、より好ましくは0.3〜3原子%である。当該接触面における水素の含有率が0.1原子%未満であると、上述の歪低減効果があまり得られなくなる傾向にあり、10原子%を超えると、水素化の工程が長期化してしまい、製造効率が低下する傾向にある。   When the hydride of the metal or alloy described above is included, the hydrogen content in the contact surface of the first layer 22 with the second layer 24 is preferably 0.1 to 10 atomic%, more preferably 0.3 to 3 Atomic%. When the content of hydrogen at the contact surface is less than 0.1 atomic%, the above-described strain reduction effect tends to be hardly obtained. When the content exceeds 10 atomic%, the hydrogenation process is prolonged. Manufacturing efficiency tends to decrease.

第1層22は、具体的には、金属めっき層であることが好ましい。金属めっき層としては、種々のめっき層を用いることができる。例えば、電解Niめっき層、無電解Niめっき層及び電解Cuめっき層等が挙げられる。   Specifically, the first layer 22 is preferably a metal plating layer. Various plating layers can be used as the metal plating layer. Examples thereof include an electrolytic Ni plating layer, an electroless Ni plating layer, and an electrolytic Cu plating layer.

第2層24は、構成元素としてケイ素、窒素及び水素を有する化合物を主成分として含む。具体的な化合物としては、構成元素として水素を含むシリコン窒化物が挙げられる。第2層24は、このような化合物を、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上の含有率で含有する。   The second layer 24 contains, as a main component, a compound having silicon, nitrogen, and hydrogen as constituent elements. Specific examples of the compound include silicon nitride containing hydrogen as a constituent element. The second layer 24 contains such a compound in a content of preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more.

第2層24における水素の含有率は、第2層24に含まれる総原子数を基準として、好ましくは0.1〜50原子%、より好ましくは1〜45原子%、さらに好ましくは3〜40原子%である。第2層24における水素の含有率が50原子%を超える場合、又は、第2層24における水素の含有率が0.1原子%未満である場合、第2層24の優れた気密性が低下して、十分に優れた耐食性が損なわれる傾向にある。第2層24における水素の含有率が45原子%以下である場合、第2層24の形成が容易となり、高い製造効率で第2層24を形成することができる。また、第2層24における水素の含有率が1原子%以上であると、第2層24が一層緻密な層となり、希土類磁石100の耐食性を一層向上することができる。   The hydrogen content in the second layer 24 is preferably 0.1 to 50 atomic%, more preferably 1 to 45 atomic%, and further preferably 3 to 40, based on the total number of atoms contained in the second layer 24. Atomic%. When the hydrogen content in the second layer 24 exceeds 50 atomic%, or when the hydrogen content in the second layer 24 is less than 0.1 atomic%, the excellent hermeticity of the second layer 24 decreases. Thus, sufficiently good corrosion resistance tends to be impaired. When the hydrogen content in the second layer 24 is 45 atomic% or less, the second layer 24 can be easily formed, and the second layer 24 can be formed with high production efficiency. Further, when the hydrogen content in the second layer 24 is 1 atomic% or more, the second layer 24 becomes a denser layer, and the corrosion resistance of the rare earth magnet 100 can be further improved.

第2層24におけるケイ素の含有率は、気密性に一層優れた被覆層とする観点から、第2層24に含まれる総原子数を基準として、好ましくは10〜80原子%であり、より好ましくは20〜70原子%である。   The silicon content in the second layer 24 is preferably 10 to 80 atomic%, more preferably, based on the total number of atoms contained in the second layer 24 from the viewpoint of making the coating layer more airtight. Is 20-70 atomic%.

第2層24における窒素の含有率は、気密性に一層優れた被覆層とする観点から、第2層24に含まれる総原子数を基準として、好ましくは10〜70原子%であり、より好ましくは20〜60原子%である。   The nitrogen content in the second layer 24 is preferably 10 to 70 atomic%, more preferably, based on the total number of atoms contained in the second layer 24 from the viewpoint of making the coating layer more excellent in airtightness. Is 20 to 60 atomic%.

第2層24は、炭素の含有量が低いものであることが好ましい。これは、炭素を有することによって、グラファイト構造等を形成すると、クラックが発生し易くなり、第2層24の十分に高い緻密性が損なわれる可能性があるためである。このような観点から、第2層24における炭素の含有率は、好ましくは5原子%以下、より好ましくは1原子%以下である。   The second layer 24 preferably has a low carbon content. This is because if the graphite structure or the like is formed by containing carbon, cracks are likely to occur, and the sufficiently high density of the second layer 24 may be impaired. From such a viewpoint, the carbon content in the second layer 24 is preferably 5 atomic percent or less, more preferably 1 atomic percent or less.

第1層22と第2層24との界面は、市販の分析装置を用いて特定することができる。例えば、被覆層20を厚み方向(積層方向)に削りながら組成分析をすることが可能なグロー放電発光分光分析により構成元素の含有量を測定し、厚み方向に沿って、構成元素の含有率が不連続に変化する箇所を、層の界面として特定することができる。   The interface between the first layer 22 and the second layer 24 can be specified using a commercially available analyzer. For example, the content of the constituent element is measured by glow discharge emission spectroscopic analysis capable of analyzing the composition while cutting the coating layer 20 in the thickness direction (stacking direction), and the content of the constituent element is determined along the thickness direction. Locations that change discontinuously can be identified as layer interfaces.

なお、第2層24における各構成元素の含有率は均一でなくてもよい。例えば、第2層24の厚さ方向(積層方向)に沿って、各構成元素の含有率が連続的に変化していてもよい。このような構造のうち、第2層24における水素の含有率が、磁石素体10に近接するにつれて、低下することが好ましい。このような層とすることによって、被覆層20の気密性を一層向上することができる。   Note that the content of each constituent element in the second layer 24 may not be uniform. For example, the content rate of each constituent element may change continuously along the thickness direction (stacking direction) of the second layer 24. Among such structures, it is preferable that the hydrogen content in the second layer 24 decreases as it approaches the magnet body 10. By setting it as such a layer, the airtightness of the coating layer 20 can be improved further.

第1層22の厚みは、好ましくは0.1μm以上であり、より好ましくは0.3μm以上である。通常、磁石素体10は、表面の算術平均粗さRaが0.7〜3μmであるため、厚みが0.1μm未満となると、特に磁石素体10の凸部において、密着性を向上する作用が十分に得られなくなる傾向にある。第1層22の厚みが0.3μm以上であると、被覆層20と磁石素体10との密着性を十分に高くすることができる。   The thickness of the first layer 22 is preferably 0.1 μm or more, and more preferably 0.3 μm or more. Usually, since the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the magnet body 10 is 0.7 to 3 μm, when the thickness is less than 0.1 μm, particularly in the convex portion of the magnet body 10, the effect of improving the adhesion. Tends to be insufficient. When the thickness of the first layer 22 is 0.3 μm or more, the adhesion between the coating layer 20 and the magnet body 10 can be sufficiently increased.

第1層22の厚みは、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは30μm以下である。当該厚みが50μmを超えると、所定のサイズの希土類磁石における磁石素体の体積比率が低下し、十分に優れた磁気特性が得られ難くなる傾向にある。当該厚みが30μm以下であると、十分に優れた密着性を有する希土類磁石100を低い製造コストで製造することができる。   The thickness of the first layer 22 is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less. When the thickness exceeds 50 μm, the volume ratio of the magnet body in the rare earth magnet of a predetermined size is lowered, and it is difficult to obtain sufficiently excellent magnetic characteristics. When the thickness is 30 μm or less, the rare earth magnet 100 having sufficiently excellent adhesion can be produced at a low production cost.

第2層24の厚みは、好ましくは0.1μm以上であり、より好ましくは1μm以上である。当該厚みが0.1μm未満であると、十分に優れた耐食性や耐湿性が損なわれる傾向にある。当該厚みが1μm以上であると、耐食性及び耐湿性を一層向上することができる。   The thickness of the second layer 24 is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more. When the thickness is less than 0.1 μm, sufficiently excellent corrosion resistance and moisture resistance tend to be impaired. When the thickness is 1 μm or more, corrosion resistance and moisture resistance can be further improved.

第2層24の厚みは、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは5μm以下である。当該厚みが10μmを超えると、希土類磁石100の製造コストが高くなる傾向にある。第2層24の厚みが5μm以下であると、十分に優れた耐食性及び耐湿性を有する希土類磁石100を低い製造コストで製造することができる。   The thickness of the second layer 24 is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. If the thickness exceeds 10 μm, the manufacturing cost of the rare earth magnet 100 tends to increase. When the thickness of the second layer 24 is 5 μm or less, the rare earth magnet 100 having sufficiently excellent corrosion resistance and moisture resistance can be manufactured at a low manufacturing cost.

被覆層20全体の厚みは、好ましくは0.2μm以上であり、より好ましくは1.3μm以上である。当該厚みが0.2μm未満であると、十分に優れた耐食性や耐湿性が損なわれる傾向にある。当該厚みが1.3μm以上であると、耐食性及び耐湿性を一層向上することができる。   The thickness of the entire coating layer 20 is preferably 0.2 μm or more, and more preferably 1.3 μm or more. When the thickness is less than 0.2 μm, sufficiently excellent corrosion resistance and moisture resistance tend to be impaired. When the thickness is 1.3 μm or more, corrosion resistance and moisture resistance can be further improved.

被覆層20全体の厚みは、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは30μm以下である。当該厚みが50μmを超えると、被覆層20の厚さが大きくなり過ぎて、所定のサイズの希土類磁石における磁石素体の体積比率が低下し、十分に優れた磁気特性が得られ難くなる傾向にある。被覆層20全体の厚みが30μm以下であると、十分に優れた磁気特性と、優れた耐食性及び耐湿性を有する希土類磁石100を低い製造コストで製造することができる。   The thickness of the entire coating layer 20 is preferably 50 μm or less, and more preferably 30 μm or less. If the thickness exceeds 50 μm, the thickness of the coating layer 20 becomes too large, the volume ratio of the magnet body in the rare earth magnet of a predetermined size is lowered, and it is difficult to obtain sufficiently excellent magnetic properties. is there. When the thickness of the entire coating layer 20 is 30 μm or less, the rare earth magnet 100 having sufficiently excellent magnetic properties, excellent corrosion resistance, and moisture resistance can be manufactured at a low manufacturing cost.

次に、本実施形態の希土類磁石100の製造方法の一例を説明する。ここで説明する希土類磁石100の製造方法は、磁石素体10を製造する第1工程と、磁石素体10の表面上に第1層22を形成する第2工程と、第1層22の表面上に第2層24を形成する第3工程とを有する。以下、各工程の詳細について説明する。   Next, an example of a method for manufacturing the rare earth magnet 100 of the present embodiment will be described. The manufacturing method of the rare earth magnet 100 described here includes a first step of manufacturing the magnet body 10, a second step of forming the first layer 22 on the surface of the magnet body 10, and the surface of the first layer 22. And a third step of forming the second layer 24 thereon. Details of each step will be described below.

第1工程では、磁石素体10がR−Fe−B系の磁性粒子を主成分とする焼結磁石である場合、以下に説明する焼結法によって磁石素体10を製造する。まず、希土類元素(R)、鉄(Fe)及びホウ素(B)や、上述の他の元素を所定の比率で含む組成物を鋳造し、インゴットを得る。得られたインゴットを、スタンプミル等を用いて粒径10〜100μm程度に粗粉砕し、続いて、ボールミル等を用いて粒径0.5〜5μm程度に微粉砕して磁性粉末を得る。   In the first step, when the magnet body 10 is a sintered magnet mainly composed of R-Fe-B based magnetic particles, the magnet body 10 is manufactured by a sintering method described below. First, a composition containing rare earth elements (R), iron (Fe), boron (B), and other elements described above in a predetermined ratio is cast to obtain an ingot. The obtained ingot is roughly pulverized to a particle size of about 10 to 100 μm using a stamp mill or the like, and then finely pulverized to a particle size of about 0.5 to 5 μm using a ball mill or the like to obtain a magnetic powder.

次に、得られた磁性粉末を、好ましくは磁場中にて成形して成形体を調製する。この場合、印加する磁場強度は10kOe以上であると好ましく、成形圧力は1〜5ton/cm程度であると好ましい。 Next, the obtained magnetic powder is preferably molded in a magnetic field to prepare a molded body. In this case, the applied magnetic field strength is preferably 10 kOe or more, and the molding pressure is preferably about 1 to 5 ton / cm 2 .

調製した成形体を、1000〜1200℃で0.5〜5時間程度焼結し、急冷する。なお、焼結雰囲気は、Arガス等の不活性ガス雰囲気であると好ましい。そして、好ましくは不活性ガス雰囲気中で、500〜900℃にて1〜5時間熱処理(時効処理)を行うことによって磁石素体10が得られる。   The prepared molded body is sintered at 1000 to 1200 ° C. for about 0.5 to 5 hours and rapidly cooled. The sintering atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as Ar gas. And preferably, the magnet body 10 is obtained by performing heat treatment (aging treatment) at 500 to 900 ° C. for 1 to 5 hours in an inert gas atmosphere.

磁石素体10がボンド磁石である場合、以下に説明する方法によって、磁石素体10を製造することができる。まず、焼結磁石の製造と同様にして、磁性粉末を得る。得られた磁性粉末と、バインダー樹脂及び硬化剤等とを混合した後、加圧ニーダー等の混練機に投入して混練し、混練物を得る。磁性粉末とバインダー樹脂の混合比率は、磁性粉末とバインダー樹脂の合計100質量部に対し、磁性粉末を95〜98質量部とすることが好ましい。   When the magnet body 10 is a bonded magnet, the magnet body 10 can be manufactured by the method described below. First, a magnetic powder is obtained in the same manner as in the production of a sintered magnet. After mixing the obtained magnetic powder, a binder resin, a curing agent, and the like, the mixture is put into a kneader such as a pressure kneader and kneaded to obtain a kneaded product. The mixing ratio of the magnetic powder and the binder resin is preferably 95 to 98 parts by mass of the magnetic powder with respect to 100 parts by mass of the total of the magnetic powder and the binder resin.

次いで、この混錬物を、圧縮成形機等により圧縮成形する。この際、磁場中で圧縮成形を行うことにより着磁を同時に行ってもよい。なお、着磁は、圧縮成形後に別途行ってもよい。優れた磁気特性を有する磁石素体10を得る観点からは、784〜980MPa程度の高圧力で圧縮成形を行うことが好ましい。   Next, the kneaded product is compression-molded by a compression molding machine or the like. At this time, magnetization may be performed simultaneously by performing compression molding in a magnetic field. Magnetization may be performed separately after compression molding. From the viewpoint of obtaining the magnet body 10 having excellent magnetic properties, it is preferable to perform compression molding at a high pressure of about 784 to 980 MPa.

バインダー樹脂としては、磁性粉末同士を結着させることができる熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を適用することができる。このようなバインダー樹脂としは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系のエラストマー、アイオノマー、エチレンプロピレン共重合体(EPM)、エチレン−エチルアクリレート共重合体等の熱可塑性樹脂が挙げられる。なかでも、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂がより好ましい。   As the binder resin, a thermosetting resin or a thermoplastic resin capable of binding magnetic powders can be used. Examples of such binder resins include thermosetting resins such as epoxy resins and phenol resins, styrene-based, olefin-based, urethane-based, polyester-based, polyamide-based elastomers, ionomers, ethylene-propylene copolymers (EPM), and ethylene. -Thermoplastic resins such as ethyl acrylate copolymer. Especially, a thermosetting resin is preferable and an epoxy resin or a phenol resin is more preferable.

バインダー樹脂として熱硬化性樹脂を用いた場合には、圧縮成形後、得られた成形体を100〜250℃程度で加熱することによりバインダー樹脂を硬化させて、磁石素体10を得ることができる。バインダー樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、このような熱硬化は行わなくてもよい。   When a thermosetting resin is used as the binder resin, the magnet body 10 can be obtained by curing the binder resin by heating the obtained molded body at about 100 to 250 ° C. after compression molding. . When a thermoplastic resin is used as the binder resin, such thermosetting may not be performed.

第2工程では、上述のようにして得られた磁石素体10の表面上に、Al、Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu及びZnからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属又は当該金属を含む合金を含有する第1層22を形成する。第1層22が金属めっき層である場合、通常の電解めっき又は無電解めっきによって第1層22を形成することができる。具体的には、電解Niめっき、無電解Niめっき、又は電解Cuめっきによって各めっき層を形成することができる。また、第1層22の形成方法は、上述の製造方法に限定されるものではなく、例えばスパッタや蒸着であってもよい。   In the second step, at least selected from the group consisting of Al, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn on the surface of the magnet body 10 obtained as described above. The first layer 22 containing a kind of metal or an alloy containing the metal is formed. When the first layer 22 is a metal plating layer, the first layer 22 can be formed by normal electrolytic plating or electroless plating. Specifically, each plating layer can be formed by electrolytic Ni plating, electroless Ni plating, or electrolytic Cu plating. Moreover, the formation method of the 1st layer 22 is not limited to the above-mentioned manufacturing method, For example, sputtering and vapor deposition may be sufficient.

例えば、電解Niめっき層は、ワット浴やスルファミン酸浴等のめっき浴を用いて形成することができる。好ましいめっき浴の組成は、以下の通りである。
NiSO・6HO: 200〜500g/l
NiCl : 10〜100g/l
BO : 10〜100g/l
For example, the electrolytic Ni plating layer can be formed using a plating bath such as a watt bath or a sulfamic acid bath. A preferred plating bath composition is as follows.
NiSO 4 · 6H 2 O: 200~500g / l
NiCl 2: 10~100g / l
H 3 BO 4 : 10 to 100 g / l

電解銅めっき層は、電解銅めっき液を準備し、バレル槽又は引っ掛け治具を用いて磁石素体を電解銅めっき液に浸漬して形成することができる。電解銅めっき液としては、硫酸銅濃度が20〜150g/Lであり、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のキレート剤の濃度が30〜250g/Lのものを用いることができる。電解銅めっきにおける電流密度は0.1〜1.5A/dm、電解銅めっき浴の温度は10〜70℃とすることができる。 The electrolytic copper plating layer can be formed by preparing an electrolytic copper plating solution and immersing the magnet body in the electrolytic copper plating solution using a barrel tank or a hooking jig. As the electrolytic copper plating solution, one having a copper sulfate concentration of 20 to 150 g / L and a chelating agent concentration of 30 to 250 g / L such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) can be used. The current density in electrolytic copper plating can be 0.1-1.5 A / dm < 2 >, and the temperature of an electrolytic copper plating bath can be 10-70 degreeC.

無電解Niめっき層は、ニッケルイオンを所定量含有するとともに、例えば、次亜リン酸ナトリウム等の還元剤、クエン酸ナトリウム等の錯化剤、及び硫酸アンモニウム等を含有するニッケル化学めっき液(温度:80℃程度)に、磁石素体10を浸漬することによって形成することができる。   The electroless Ni plating layer contains a predetermined amount of nickel ions and, for example, a nickel chemical plating solution containing a reducing agent such as sodium hypophosphite, a complexing agent such as sodium citrate, and ammonium sulfate (temperature: It can be formed by immersing the magnet body 10 in about 80 ° C.).

第1層22は、一種類のめっき層からなるものであってもよく、二種類以上のめっき層を組み合わせて積層したものであってもよい。また、上述のめっき層以外の層を、公知の方法によって形成し、第1層22としてもよい。   The first layer 22 may be composed of one type of plating layer, or may be a combination of two or more types of plating layers. In addition, a layer other than the plating layer described above may be formed by a known method to form the first layer 22.

第3工程では、構成元素としてケイ素、窒素及び水素を有する化合物を主成分として含む第2層24を形成する。第2層24の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、CVD法若しくは溶射法等の気相成長法、塗布法若しくは溶液析出法等の液相成長法、又はゾルゲル法等の公知の成膜技術を用いることができる。これらのなかで、組成の異なる層を連続的に形成できる点、及び磁石素体10の表面に多少の凹凸があっても、当該表面に被覆層20を確実に形成できる点で、CVD法が好ましい。CVD法としては、プラズマCVD法、熱CVD法、又はCat−CVD法などを例示することができる。   In the third step, the second layer 24 containing as a main component a compound having silicon, nitrogen and hydrogen as constituent elements is formed. As a method for forming the second layer 24, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a vapor phase growth method such as a CVD method or a thermal spraying method, a liquid phase growth method such as a coating method or a solution deposition method, or a sol-gel method. A known film forming technique such as, for example, can be used. Among these, the CVD method is advantageous in that layers having different compositions can be formed continuously, and even if the surface of the magnet body 10 has some irregularities, the coating layer 20 can be reliably formed on the surface. preferable. Examples of the CVD method include a plasma CVD method, a thermal CVD method, and a Cat-CVD method.

CVD法では、原料ガスとして、例えばSiHガス、Nガス、NHガス、Hガス等を用い、これらを所定の条件で反応させて、磁石素体10の表面上に、構成元素としてケイ素、窒素及び水素を含む非晶質からなる第2層24を形成する。この際、SiHガス、Nガス、NHガス、Hガスの供給比率を調製し、第2層24における水素の含有率を、好ましくは0.1〜50原子%、より好ましくは1〜45原子%、さらに好ましくは3〜40原子%とする。このような組成を有する第2層を容易に形成するために、原料ガスとして、SiHガス、Hガス及びNHガスの混合ガスを用いることが好ましい。このような混合ガスを用いる場合、原料ガス全体に対するNHガスの体積比率は、所定の水素含有率を有する第2層24を効率よく形成する観点から、好ましくは0〜90体積%、より好ましくは5〜85体積%、さらに好ましくは10〜80体積%である。一方、原料ガス全体に対するHガスの体積比率は、好ましくは0〜30体積、より好ましくは0〜20体積%であり、原料ガス全体に対するSiHガスの体積比率は、好ましくは1〜30体積%、より好ましくは2〜12体積%である。このような原料ガスを用いることによって、所望の水素の含有率を有する第1層22を容易に形成することができる。 In the CVD method, for example, SiH 4 gas, N 2 gas, NH 3 gas, H 2 gas or the like is used as a raw material gas, and these are reacted under predetermined conditions to form a constituent element on the surface of the magnet body 10. A second layer 24 made of an amorphous material containing silicon, nitrogen and hydrogen is formed. At this time, the supply ratio of SiH 4 gas, N 2 gas, NH 3 gas, and H 2 gas is adjusted, and the hydrogen content in the second layer 24 is preferably 0.1 to 50 atomic%, more preferably 1 ˜45 atomic%, more preferably 3 to 40 atomic%. In order to easily form the second layer having such a composition, it is preferable to use a mixed gas of SiH 4 gas, H 2 gas, and NH 3 gas as the source gas. When such a mixed gas is used, the volume ratio of NH 3 gas to the entire raw material gas is preferably 0 to 90% by volume, more preferably from the viewpoint of efficiently forming the second layer 24 having a predetermined hydrogen content. Is 5 to 85% by volume, more preferably 10 to 80% by volume. On the other hand, the volume ratio of H 2 gas to the entire source gas is preferably 0 to 30 volume, more preferably 0 to 20 volume%, and the volume ratio of SiH 4 gas to the entire source gas is preferably 1 to 30 volume. %, More preferably 2 to 12% by volume. By using such a source gas, the first layer 22 having a desired hydrogen content can be easily formed.

CVD法では、上述の原料ガスの他に、キャリアーガスとして、ArガスやHeガスを用いてもよい。なお、上述の混合ガスにおける各原料ガスの体積比率の計算にキャリアーガスの流量は用いない。すなわち、キャリアーガスの使用の有無にかかわらず、各原料ガスの体積比率の好適な範囲は上述の範囲となる。   In the CVD method, Ar gas or He gas may be used as the carrier gas in addition to the above-described source gas. Note that the flow rate of the carrier gas is not used for calculating the volume ratio of each raw material gas in the mixed gas. That is, regardless of whether or not the carrier gas is used, the preferable range of the volume ratio of each source gas is the above-described range.

以上の工程によって、磁石素体10の上に、第1層22及び第2層24からなる被覆層20を有する希土類磁石100を製造することができる。このような希土類磁石100は、構成元素としてケイ素及び窒素に加えて水素を有する緻密な第2層24と、第2層24と強固に密着する第1層22とを有する被覆層20を備える。この被覆層20は、磁石素体10との密着性に優れていることから、腐食環境下で使用しても、腐食物質による磁石素体10の腐食を十分に抑制することができる。すなわち、希土類磁石100は十分に優れた耐食性を長期間に亘って維持することができる。このような特性を有する本実施形態の希土類磁石100は、例えば、優れた耐食性を有することが求められる電動機器の回転素子に好適に用いられる。   Through the above steps, the rare earth magnet 100 having the covering layer 20 composed of the first layer 22 and the second layer 24 can be manufactured on the magnet body 10. Such a rare earth magnet 100 includes a coating layer 20 having a dense second layer 24 having hydrogen in addition to silicon and nitrogen as constituent elements, and a first layer 22 that is in close contact with the second layer 24. Since this coating layer 20 is excellent in adhesiveness with the magnet body 10, even if it is used in a corrosive environment, the corrosion of the magnet body 10 due to a corrosive substance can be sufficiently suppressed. That is, the rare earth magnet 100 can maintain sufficiently excellent corrosion resistance over a long period of time. The rare earth magnet 100 of this embodiment having such characteristics is suitably used for a rotating element of an electric device that is required to have excellent corrosion resistance, for example.

次に、本発明の希土類磁石の別の実施形態を説明する。   Next, another embodiment of the rare earth magnet of the present invention will be described.

図3は、本発明の希土類磁石のさらに別の実施形態を模式的に示す断面図である。希土類磁石300は、磁石素体10と、磁石素体10の上に被覆層30を備える。被覆層30は、磁石素体10側から、第1層32、中間層34、第2層36が順次積層された積層構造を有する。第1層32及び第2層36は、上記実施形態の第1層22及び第2層24と同様の層である。すなわち、希土類磁石300は、第1層32と第2層36の間に中間層34を有している点で、上記実施形態の希土類磁石100と相違する。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing still another embodiment of the rare earth magnet of the present invention. The rare earth magnet 300 includes a magnet body 10 and a coating layer 30 on the magnet body 10. The covering layer 30 has a stacked structure in which a first layer 32, an intermediate layer 34, and a second layer 36 are sequentially stacked from the magnet body 10 side. The first layer 32 and the second layer 36 are the same layers as the first layer 22 and the second layer 24 of the above embodiment. That is, the rare earth magnet 300 is different from the rare earth magnet 100 of the above embodiment in that the intermediate layer 34 is provided between the first layer 32 and the second layer 36.

中間層34は、第1層32に含まれる金属Al、Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu及びZnからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属の水素化物又は当該金属を含む合金の水素化物を主成分として含有する。この中間層34は、第1層32に含まれる金属又は合金の水素化物を含有していることから、第2層36の形成時に、第2層36に含まれる化合物に生じる歪を十分に低減することができる。   The intermediate layer 34 includes at least one metal hydride selected from the group consisting of metals Al, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn contained in the first layer 32 or the metal. As a main component, a hydride of an alloy containing is contained. Since the intermediate layer 34 contains the hydride of the metal or alloy contained in the first layer 32, the strain generated in the compound contained in the second layer 36 is sufficiently reduced when the second layer 36 is formed. can do.

また、中間層34は、第1層32と同様の金属成分を含有していることから、第1層32と強固に密着することができる。さらに、中間層34は、水素を含有することから、第2層36とも強固に密着することができる。このように、被覆層30は、層間の密着性が十分に優れていることから、希土類磁石300は、十分に優れた耐食性を有しており、優れた磁気特性を長期間に亘って維持することができる。   Further, since the intermediate layer 34 contains the same metal component as that of the first layer 32, the intermediate layer 34 can be firmly adhered to the first layer 32. Furthermore, since the intermediate layer 34 contains hydrogen, it can be firmly adhered to the second layer 36. Thus, since the coating layer 30 has sufficiently excellent adhesion between layers, the rare earth magnet 300 has sufficiently excellent corrosion resistance, and maintains excellent magnetic properties over a long period of time. be able to.

中間層34は、第1層32を形成した後、水素雰囲気中で、50〜300℃の温度で0.1〜1時間加熱する水素化処理を施すことによって、形成することができる。   The intermediate layer 34 can be formed by performing a hydrogenation treatment in which the first layer 32 is formed and then heated in a hydrogen atmosphere at a temperature of 50 to 300 ° C. for 0.1 to 1 hour.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。水素化物は、希土類磁石300の中間層34のように層を形成せずに、例えば、希土類磁石100の第1層22の第2層24との接触面近傍に含まれていてもよい。また、希土類磁石100及び300は、被覆層20及び30の上に、当該被覆層を構成する層とは異なる組成を有する層(例えば構成元素として水素を含有しない化合物からなる層)を有していてもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments. The hydride may be included in the vicinity of the contact surface between the first layer 22 and the second layer 24 of the rare earth magnet 100 without forming a layer like the intermediate layer 34 of the rare earth magnet 300. Moreover, the rare earth magnets 100 and 300 have a layer (for example, a layer made of a compound not containing hydrogen as a constituent element) having a composition different from that of the layer constituting the coating layer on the coating layers 20 and 30. May be.

本発明の内容を実施例及び比較例を参照してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   The contents of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[希土類磁石の作製と被覆層の組成分析]
(実施例1)
<磁石素体の調製>
粉末冶金法によって、Nd−Dy−B−Fe系合金からなるインゴットを得た。このインゴットの組成は、Nd含有率:27.4質量%、Dy含有率:3質量%、B含有率:1質量%、Fe含有率:68.6質量%であった。このインゴットを、スタンプミル及びボールミルにより粉砕して、上記組成の合金微粉末を得た。
[Preparation of rare earth magnet and composition analysis of coating layer]
Example 1
<Preparation of magnet body>
An ingot made of an Nd—Dy—B—Fe alloy was obtained by powder metallurgy. The composition of this ingot was Nd content: 27.4% by mass, Dy content: 3% by mass, B content: 1% by mass, and Fe content: 68.6% by mass. The ingot was pulverized by a stamp mill and a ball mill to obtain fine alloy powder having the above composition.

得られた合金微粉末を、磁場中でプレス成形して成形体を調製した。この成形体を、保持温度1100℃、保持時間1時間の条件下で焼結して焼結体を得た。その後、焼結体に、Arガス雰囲気下、保持温度600℃、保持時間2時間の条件で時効処理を施した。時効処理を施した焼結体を、20×20×1(mm)のサイズの直方体形状に加工し、バレル研磨処理によって面取りを行って、磁石素体を得た。   The obtained alloy fine powder was press-molded in a magnetic field to prepare a compact. The molded body was sintered under the conditions of a holding temperature of 1100 ° C. and a holding time of 1 hour to obtain a sintered body. Thereafter, the sintered body was subjected to an aging treatment under the conditions of a holding temperature of 600 ° C. and a holding time of 2 hours in an Ar gas atmosphere. The sintered body subjected to the aging treatment was processed into a rectangular parallelepiped shape having a size of 20 × 20 × 1 (mm), and chamfered by barrel polishing treatment to obtain a magnet body.

<前処理>
磁石素体に、アルカリ脱脂処理、水洗、硝酸溶液による酸洗浄処理、水洗、超音波洗浄によるスマット除去処理、水洗を順次行う前処理を施した。
<Pretreatment>
The magnet body was subjected to a pretreatment in which an alkaline degreasing treatment, water washing, acid washing treatment with a nitric acid solution, water washing, smut removal treatment by ultrasonic washing, and water washing were sequentially performed.

<第1層の形成>
以下の成分からなるめっき浴を調製した。
硫酸ニッケル・六水和物:270g/L
塩化ニッケル・六水和物:50g/L
ホウ酸:45g/L
サッカリンナトリウム:5g/L
クマリン:0.3g/L
<Formation of the first layer>
A plating bath comprising the following components was prepared.
Nickel sulfate hexahydrate: 270 g / L
Nickel chloride hexahydrate: 50 g / L
Boric acid: 45 g / L
Saccharin sodium: 5 g / L
Coumarin: 0.3 g / L

上記めっき浴(pH:4.0、温度:50℃)に、前処理を施した磁石素体を浸漬し、電気めっき処理を行った。電気めっき処理は、バレルめっき法により、電流密度0.2A/dmで行い、磁石素体の表面上に厚み3μmのNiめっき層(第1層)を形成した。 The pre-treated magnet body was immersed in the plating bath (pH: 4.0, temperature: 50 ° C.), and electroplating was performed. The electroplating process was performed at a current density of 0.2 A / dm 2 by a barrel plating method, and a Ni plating layer (first layer) having a thickness of 3 μm was formed on the surface of the magnet body.

<第2層の形成>
表面上に第1層が形成された磁石素体を、真空成膜チャンバーの内部に配置した後、当該真空成膜チャンバーの内部の圧力が所定値(1×10−3Pa)以下になるまで、当該真空成膜チャンバーの排気を行った。
<Formation of second layer>
After the magnet body having the first layer formed on the surface is placed inside the vacuum film formation chamber, the pressure inside the vacuum film formation chamber becomes a predetermined value (1 × 10 −3 Pa) or less. The vacuum film formation chamber was evacuated.

プラズマCVD気相成膜法によって、構成元素として水素を含むシリコン窒化物からなる第2層(厚み:2μm)を、Niめっき層の上に形成した。プラズマCVD気相製膜法の条件は以下の通りとした。   A second layer (thickness: 2 μm) made of silicon nitride containing hydrogen as a constituent element was formed on the Ni plating layer by plasma CVD vapor deposition. The conditions of the plasma CVD vapor deposition method were as follows.

導入ガス:SiH(シラン)、N(窒素)
導入ガスの流量:SiH=20ml/分、N=600ml/分
(導入ガスの流量は、温度及び圧力を、25℃及び1気圧に換算した値である。)
チャンバー内の圧力:30Pa
磁石素体の表面温度:150℃
高周波電力:300W
Introduced gas: SiH 4 (silane), N 2 (nitrogen)
Flow rate of introduced gas: SiH 4 = 20 ml / min, N 2 = 600 ml / min (The flow rate of introduced gas is a value obtained by converting temperature and pressure to 25 ° C. and 1 atm.)
Pressure in the chamber: 30Pa
Surface temperature of magnet body: 150 ° C
High frequency power: 300W

このようにして、磁石素体の上に、ニッケルからなる第1層と、構成元素として水素を含むシリコン窒化物からなる第2層と、からなる被覆層が形成された希土類磁石を得た。   In this way, a rare earth magnet was obtained in which a coating layer composed of a first layer made of nickel and a second layer made of silicon nitride containing hydrogen as a constituent element was formed on the magnet body.

<組成分析>
得られた希土類磁石の被覆層のグロー放電発光分光分析(JOBIN YVON社製、装置名:GD−PROFILER2)を行って、被覆層を構成する第1層及び第2層の組成を分析した。なお、分析条件は、グロー放電電力:20W、放電範囲:直径2mmとした。その結果、第1層はニッケルを含有しており、第2層はケイ素、窒素及び水素を含有していた。第2層における水素の含有率は5原子%であった。
<Composition analysis>
Glow discharge emission spectroscopic analysis (manufactured by JOBIN YVON, device name: GD-PROFILER2) of the obtained rare earth magnet coating layer was performed to analyze the composition of the first layer and the second layer constituting the coating layer. The analysis conditions were glow discharge power: 20 W, discharge range: diameter 2 mm. As a result, the first layer contained nickel and the second layer contained silicon, nitrogen and hydrogen. The hydrogen content in the second layer was 5 atomic%.

(実施例2)
プラズマCVD気相成膜法による第2層の形成条件を、以下の条件にしたこと以外は、実施例1と同様にして希土類磁石を得た。
(Example 2)
A rare earth magnet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conditions for forming the second layer by the plasma CVD vapor deposition method were as follows.

導入ガス:SiH(シラン)、NH(アンモニア)、N(窒素)
ガス流量:SiH=60ml/分、NH=30ml/分、N=600ml/分
(導入ガスの流量は、温度及び圧力を、25℃及び1気圧に換算した値である。)
チャンバー内の圧力:30Pa
第1層の表面温度:200℃
高周波電力:300W
Introduced gas: SiH 4 (silane), NH 3 (ammonia), N 2 (nitrogen)
Gas flow rate: SiH 4 = 60 ml / min, NH 3 = 30 ml / min, N 2 = 600 ml / min (The flow rate of the introduced gas is a value obtained by converting temperature and pressure into 25 ° C. and 1 atm.)
Pressure in the chamber: 30Pa
Surface temperature of the first layer: 200 ° C
High frequency power: 300W

実施例1と同様にして、磁石素体の上に形成された被覆層の組成を分析した。その結果、第1層はニッケルを含有しており、第2層はケイ素、窒素及び水素を含有していた。第2層の水素の含有率は15原子%であった。   In the same manner as in Example 1, the composition of the coating layer formed on the magnet body was analyzed. As a result, the first layer contained nickel and the second layer contained silicon, nitrogen and hydrogen. The hydrogen content of the second layer was 15 atomic%.

(実施例3)
プラズマCVD気相成膜法による第2層の形成条件を、以下の条件にしたこと以外は、実施例1と同様にして希土類磁石を得た。
(Example 3)
A rare earth magnet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conditions for forming the second layer by the plasma CVD vapor deposition method were as follows.

導入ガス:SiH(シラン)、NH(アンモニア)、H(水素)
ガス流量:SiH=60ml/分、NH=500ml/分、H=100ml/分 (導入ガスの流量は、温度及び圧力を、25℃及び1気圧に換算した値である。)
チャンバー内の圧力:30Pa
第1層の表面温度:300℃
高周波電力:300W
Introduced gas: SiH 4 (silane), NH 3 (ammonia), H 2 (hydrogen)
Gas flow rate: SiH 4 = 60 ml / min, NH 3 = 500 ml / min, H 2 = 100 ml / min (The flow rate of the introduced gas is a value obtained by converting temperature and pressure into 25 ° C. and 1 atm.)
Pressure in the chamber: 30Pa
Surface temperature of the first layer: 300 ° C
High frequency power: 300W

実施例1と同様にして、磁石素体の上に形成された被覆層の組成を分析した。その結果、第1層はニッケルを含有しており、第2層はケイ素、窒素及び水素を含有していた。第2層の水素の含有率は30原子%であった。   In the same manner as in Example 1, the composition of the coating layer formed on the magnet body was analyzed. As a result, the first layer contained nickel and the second layer contained silicon, nitrogen and hydrogen. The hydrogen content of the second layer was 30 atomic%.

(実施例4)
実施例1のNiめっき層に代えて、以下の条件で形成したCuめっき層を第1層としたこと以外は、実施例2と同様にして希土類磁石を得た。
Example 4
Instead of the Ni plating layer of Example 1, a rare earth magnet was obtained in the same manner as Example 2 except that the Cu plating layer formed under the following conditions was the first layer.

<第1層の形成>
以下の成分からなるめっき浴を調製した。
ピロリン酸銅・三水和物:10g/L
ピロリン酸カリウム:200g/L
クエン酸カリウム:60g/L
28質量%アンモニア水:1mL/L、
<Formation of the first layer>
A plating bath comprising the following components was prepared.
Copper pyrophosphate trihydrate: 10 g / L
Potassium pyrophosphate: 200 g / L
Potassium citrate: 60 g / L
28% by mass ammonia water: 1 mL / L,

上記めっき浴(pH:10.5、温度:40℃)に、前処理を施した磁石素体を浸漬し、電気めっき処理を行った。電気めっき処理は、バレルめっき法により、電流密度0.2A/dmで行い、磁石素体の表面上に厚み3μmのCuめっき層(第1層)を形成した。 The pre-treated magnet body was immersed in the plating bath (pH: 10.5, temperature: 40 ° C.), and electroplating was performed. The electroplating process was performed at a current density of 0.2 A / dm 2 by barrel plating, and a Cu plating layer (first layer) having a thickness of 3 μm was formed on the surface of the magnet body.

実施例2と同様にして第2層を形成した後、磁石素体の上に形成された被覆層の組成を分析した。その結果、第1層は銅を含有しており、第2層はケイ素、窒素及び水素を含有していた。第2層の水素の含有率は15原子%であった。   After forming the second layer in the same manner as in Example 2, the composition of the coating layer formed on the magnet body was analyzed. As a result, the first layer contained copper and the second layer contained silicon, nitrogen and hydrogen. The hydrogen content of the second layer was 15 atomic%.

(実施例5)
磁石素体の上にNiめっきによって第1層を形成した後、プラズマCVD気相成膜法によって第2層を形成する前に下記の水素化工程を行ったこと以外は、実施例2と同様にして希土類磁石を得た。
(Example 5)
Example 2 is the same as Example 2 except that the following hydrogenation step was performed after forming the first layer on the magnet body by Ni plating and then forming the second layer by plasma CVD vapor deposition method. Thus, a rare earth magnet was obtained.

<水素化工程>
第1層が形成された磁石素体を、100℃、1気圧の条件下、水素雰囲気中で30分間保持した。
<Hydrogenation process>
The magnet body on which the first layer was formed was held in a hydrogen atmosphere for 30 minutes at 100 ° C. and 1 atm.

保持後に、実施例2と同様にして第2層を形成し、磁石素体の上に形成された被覆層の組成を分析した。その結果、第1層はニッケルを含有しており、第2層はケイ素、窒素及び水素を含有していた。また、第1層は、第1層と第2層との界面近傍に水素を含有していた。第1層の当該界面近傍における水素の含有率は1原子%であり、第2層の水素の含有率は15原子%であった。   After the holding, the second layer was formed in the same manner as in Example 2, and the composition of the coating layer formed on the magnet body was analyzed. As a result, the first layer contained nickel and the second layer contained silicon, nitrogen and hydrogen. The first layer contained hydrogen in the vicinity of the interface between the first layer and the second layer. The hydrogen content in the vicinity of the interface of the first layer was 1 atomic%, and the hydrogen content in the second layer was 15 atomic%.

(実施例6)
磁石素体の上にCuめっき層(第1層)を形成した後、プラズマCVD気相成膜法によって第2層を形成する前に下記の水素化工程を行ったこと以外は、実施例4と同様にして希土類磁石を得た。
(Example 6)
Example 4 except that after the Cu plating layer (first layer) was formed on the magnet body, the following hydrogenation step was performed before the second layer was formed by the plasma CVD vapor deposition method. In the same manner as above, a rare earth magnet was obtained.

<水素化工程>
第1層が形成された磁石素体を、100℃、1気圧の条件下、水素雰囲気中で30分間保持した。
<Hydrogenation process>
The magnet body on which the first layer was formed was held in a hydrogen atmosphere for 30 minutes at 100 ° C. and 1 atm.

保持後に、実施例4と同様にして第2層を形成し、磁石素体の上に形成された被覆層の組成を分析した。その結果、第1層は銅を含有しており、第2層はケイ素、窒素及び水素を含有していた。また、第1層は、第1層と第2層との界面近傍に水素を含有していた。第1層の当該界面近傍における水素の含有率は1原子%であり、第2層の水素の含有率は15原子%であった。   After the holding, a second layer was formed in the same manner as in Example 4, and the composition of the coating layer formed on the magnet body was analyzed. As a result, the first layer contained copper and the second layer contained silicon, nitrogen and hydrogen. The first layer contained hydrogen in the vicinity of the interface between the first layer and the second layer. The hydrogen content in the vicinity of the interface of the first layer was 1 atomic%, and the hydrogen content in the second layer was 15 atomic%.

(比較例1)
実施例1と同様にして、磁石素体を調製して、実施例1と同様の前処理を行った。
(Comparative Example 1)
A magnet body was prepared in the same manner as in Example 1, and the same pretreatment as in Example 1 was performed.

<被覆層の形成>
プラズマCVD気相成膜法によって、構成元素として水素を含むシリコン窒化物からなる被覆層(厚み:5μm)を磁石素体の表面上に形成した。プラズマCVD気相製膜法の条件は、実施例2の第2層を形成するときの条件と同じとした。
<Formation of coating layer>
A coating layer (thickness: 5 μm) made of silicon nitride containing hydrogen as a constituent element was formed on the surface of the magnet body by plasma CVD vapor deposition. The conditions for the plasma CVD vapor deposition method were the same as those for forming the second layer of Example 2.

<組成分析>
実施例1と同様にして、磁石素体の上に形成された被覆層の組成分析を行った。その結果、被覆層はケイ素、窒素及び水素を含有しており、水素の含有率は15原子%であった。
<Composition analysis>
In the same manner as in Example 1, the composition analysis of the coating layer formed on the magnet body was performed. As a result, the coating layer contained silicon, nitrogen and hydrogen, and the hydrogen content was 15 atomic%.

(比較例2)
第2層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にして希土類磁石を得た。すなわち、比較例2の希土類磁石は、磁石素体の上に、第1層のみからなる被覆層(厚み:5μm)を有していた。実施例1と同様にして被覆層の組成分析を行ったところ、被覆層はニッケルを含有していた。
(Comparative Example 2)
A rare earth magnet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second layer was not formed. That is, the rare earth magnet of Comparative Example 2 had a coating layer (thickness: 5 μm) consisting only of the first layer on the magnet body. When the composition analysis of the coating layer was performed in the same manner as in Example 1, the coating layer contained nickel.

(比較例3)
第2層を形成しなかったこと以外は、実施例4と同様にして希土類磁石を得た。すなわち、比較例2の希土類磁石は、磁石素体の上に、第1層のみからなる被覆層(厚み:5μm)を有していた。実施例1と同様にして被覆層の組成分析を行ったところ、被覆層は銅を含有していた。
(Comparative Example 3)
A rare earth magnet was obtained in the same manner as in Example 4 except that the second layer was not formed. That is, the rare earth magnet of Comparative Example 2 had a coating layer (thickness: 5 μm) consisting only of the first layer on the magnet body. When the composition analysis of the coating layer was performed in the same manner as in Example 1, the coating layer contained copper.

(比較例4)
プラズマCVD気相成膜法による第2層の形成を行わなかったこと以外は、実施例5と同様にして希土類磁石を得た。すなわち、比較例4の希土類磁石は、磁石素体の上に、第1層のみからなる被覆層(厚み:5μm)を有しており、第1層の表面近傍が水素化されていた。実施例5と同様にして被覆層の組成分析を行ったところ、被覆層は、ニッケルを含有していた。また、被覆層の表面近傍には水素を含まれていた。被覆層の表面近傍における水素の含有率は1原子%であった。
(Comparative Example 4)
A rare earth magnet was obtained in the same manner as in Example 5 except that the second layer was not formed by the plasma CVD vapor deposition method. That is, the rare earth magnet of Comparative Example 4 had a coating layer (thickness: 5 μm) consisting only of the first layer on the magnet body, and the vicinity of the surface of the first layer was hydrogenated. The composition of the coating layer was analyzed in the same manner as in Example 5. As a result, the coating layer contained nickel. Moreover, hydrogen was contained near the surface of the coating layer. The hydrogen content in the vicinity of the surface of the coating layer was 1 atomic%.

[希土類磁石の特性評価]
各実施例及び各比較例で得られた希土類磁石を試料として、耐食性、耐湿性及び密着性を以下の手順で評価した。
[Characteristic evaluation of rare earth magnets]
Using the rare earth magnets obtained in each Example and each Comparative Example as samples, corrosion resistance, moisture resistance and adhesion were evaluated by the following procedures.

<耐食性評価>
JIS C0023の規格に準拠して、塩水(NaCl濃度:5質量%)、試験温度35℃の条件で塩水噴霧試験(SST)を行った。この条件下で、試料を24時間保持し、保持後の試料の表面状態を目視で観察して、錆、被覆層の剥離及び膨れの有無を評価した。錆、被覆層の剥離及び膨れが観察されなかった試料を「A」、錆、被覆層の剥離及び膨れの少なくとも一つが観察された試料を「B」と判定した。評価結果を表1に示す。
<Corrosion resistance evaluation>
In accordance with the standard of JIS C0023, a salt spray test (SST) was performed under conditions of salt water (NaCl concentration: 5 mass%) and a test temperature of 35 ° C. Under this condition, the sample was held for 24 hours, and the surface state of the sample after holding was visually observed to evaluate the presence or absence of rust, peeling of the coating layer, and swelling. A sample in which rust and coating layer peeling and swelling were not observed was judged as “A”, and a sample in which at least one of rust and coating layer peeling and swelling was observed was judged as “B”. The evaluation results are shown in Table 1.

実施例1〜6の希土類磁石は、錆、被覆層の剥離及び膨れが観察されず、優れた耐食性を有していた。一方、比較例2〜4の希土類磁石は、錆や膨れが発生した。これらの結果から、比較例2〜4の希土類磁石は、実施例1〜6の希土類磁石よりも耐食性に劣ることが確認された。   The rare earth magnets of Examples 1 to 6 had excellent corrosion resistance, with no rust, peeling or swelling of the coating layer observed. On the other hand, in the rare earth magnets of Comparative Examples 2 to 4, rust and swelling occurred. From these results, it was confirmed that the rare earth magnets of Comparative Examples 2 to 4 were inferior in corrosion resistance to the rare earth magnets of Examples 1 to 6.

<耐湿性評価>
飽和水蒸気が存在する雰囲気下、試料温度:121℃の条件下で、プレッシャークッカー試験(PCT)を行った。この条件下で試料を300時間保持し、保持後の試料の表面状態を目視で観察して、錆の発生、被覆層の剥離及び膨れの有無を観察した。錆、被覆層の剥離及び膨れが観察されなかった試料を「A」、錆、被覆層の剥離及び膨れの少なくとも一つが観察された試料を「B」と判定した。評価結果を表1に示す。
<Moisture resistance evaluation>
A pressure cooker test (PCT) was performed under the condition of a sample temperature of 121 ° C. in an atmosphere containing saturated water vapor. The sample was held for 300 hours under these conditions, and the surface state of the sample after holding was visually observed to observe the occurrence of rust, peeling of the coating layer, and swelling. A sample in which rust and coating layer peeling and swelling were not observed was judged as “A”, and a sample in which at least one of rust and coating layer peeling and swelling was observed was judged as “B”. The evaluation results are shown in Table 1.

実施例1〜6の希土類磁石は、300時間保持後も、錆、被覆層の剥離及び膨れが観察されず、優れた耐湿性を有していた。一方、比較例1の希土類磁石には、100時間保持後に、被覆層の剥離が発生した。また、比較例2〜4の希土類磁石には、膨れが発生した。これらの結果から、比較例1〜4の希土類磁石は、実施例1〜6の希土類磁石よりも耐湿性に劣ることが確認された。   The rare earth magnets of Examples 1 to 6 had excellent moisture resistance without rusting, peeling or swelling of the coating layer being observed even after being held for 300 hours. On the other hand, in the rare earth magnet of Comparative Example 1, peeling of the coating layer occurred after holding for 100 hours. In addition, the rare earth magnets of Comparative Examples 2 to 4 were swollen. From these results, it was confirmed that the rare earth magnets of Comparative Examples 1 to 4 were inferior in moisture resistance to the rare earth magnets of Examples 1 to 6.

<密着性評価>
PCT前の試料とPCT後の試料とを、それぞれ準備した。そして、それぞれの試料の密着性を、JIS K5400に準拠して、碁盤目テープ法により評価した。具体的には、被覆層が形成された希土類磁石の表面における10mm四方の領域に、1mm間隔の碁盤目状(100箇所)の切込みを入れた。その上に、テープを1枚貼り、そのテープをはがす際に被覆層が磁石素体から剥離しなかった箇所の数を求め、密着性を評価した。結果を表1に示す。例えば、100箇所の領域のうち、被覆層が剥離した箇所が1箇所の場合、表1における密着性の表記は99/100となる。密着性は95/100以上のものを良好とした。また、剥離した箇所においては、目視によって剥離部位を特定した。
<Adhesion evaluation>
A sample before PCT and a sample after PCT were prepared. And the adhesiveness of each sample was evaluated by the cross-cut tape method according to JIS K5400. Specifically, grid-like cuts (100 locations) with an interval of 1 mm were made in a 10 mm square region on the surface of the rare earth magnet on which the coating layer was formed. On top of that, one tape was applied, and when the tape was peeled off, the number of places where the coating layer did not peel from the magnet body was determined, and the adhesion was evaluated. The results are shown in Table 1. For example, when the number of areas where the coating layer is peeled is one in 100 areas, the adhesion notation in Table 1 is 99/100. Adhesion of 95/100 or higher was considered good. Moreover, in the peeled location, the peeling site | part was pinpointed visually.

実施例1〜6の希土類磁石は、PCT前の密着性がいずれも100/100であり、優れた密着性を有していた。一方、比較例1の希土類磁石は、PCT前の密着性が83/100であり、各実施例よりも被覆層の密着性が劣ること確認された。また、PCT後では、実施例1〜4の希土類磁石には、第1層と第2層との界面において若干の剥離が観察された。しかしながら、これらの希土類磁石では、第1層と磁石素体との界面における剥離は観察されず、磁石素体と被覆層は依然として優れた密着性を有していることが確認された。実施例5、6の希土類磁石では、剥離は全く発生せず、一層優れた密着性を有することが確認された。   The rare earth magnets of Examples 1 to 6 each had 100/100 adhesion before PCT, and had excellent adhesion. On the other hand, the rare earth magnet of Comparative Example 1 had an adhesion before PCT of 83/100, and it was confirmed that the adhesion of the coating layer was inferior to each example. Further, after the PCT, some peeling was observed at the interface between the first layer and the second layer in the rare earth magnets of Examples 1 to 4. However, in these rare earth magnets, peeling at the interface between the first layer and the magnet body was not observed, and it was confirmed that the magnet body and the coating layer still have excellent adhesion. In the rare earth magnets of Examples 5 and 6, no peeling occurred and it was confirmed that the rare earth magnets had better adhesion.

一方、比較例1の希土類磁石では、PCT後に密着性が著しく低下した。また、比較例2〜4の希土類磁石は、PCT後に、被覆層が膨れてしまい、密着性を評価することができなかった。   On the other hand, in the rare earth magnet of Comparative Example 1, the adhesion was remarkably lowered after PCT. In the rare earth magnets of Comparative Examples 2 to 4, the coating layer swelled after PCT, and the adhesion could not be evaluated.

Figure 2011091313
Figure 2011091313

10…磁石素体、20,30…被覆層、22,32…第1層、24,36…第2層、34…中間層、100,300…希土類磁石。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Magnet body, 20, 30 ... Covering layer, 22, 32 ... First layer, 24, 36 ... Second layer, 34 ... Intermediate layer, 100, 300 ... Rare earth magnet.

Claims (3)

希土類元素を含む磁石素体と、その上に該磁石素体側から第1層と第2層とを有する被覆層と、を備える希土類磁石であって、
前記第1層は、Al、Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu及びZnからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属又は当該金属を含む合金を含有し、
前記第2層は、構成元素としてケイ素、窒素及び水素を有する化合物を含有する希土類磁石。
A rare earth magnet comprising: a magnet element body including a rare earth element; and a coating layer having a first layer and a second layer from the magnet element side on the magnet element body,
The first layer contains at least one metal selected from the group consisting of Al, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn, or an alloy containing the metal,
The second layer is a rare earth magnet containing a compound having silicon, nitrogen and hydrogen as constituent elements.
前記第2層における水素の含有率が0.1〜50原子%である請求項1に記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to claim 1, wherein the hydrogen content in the second layer is 0.1 to 50 atomic%. 前記第1層は、前記第2層との接触面側に前記金属又は前記合金の水素化物を含む請求項1又は2に記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to claim 1, wherein the first layer includes a hydride of the metal or the alloy on a contact surface side with the second layer.
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