JP2022044560A - Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック前駆体溶液吹き付け装置、及びＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。 - Google Patents

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック前駆体溶液吹き付け装置、及びＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。 Download PDF

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Abstract

【課題】セラミック前駆体溶液の利用率を高め、コストを大幅に削減し、絶縁性、耐熱性、耐食性に優れたセラミックコーティングＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の製造装置、製造方法を提供する。【解決手段】Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面に、セラミック化が可能な高分子材料であるポリシラザン又は変性ポリシラザンとセラミック素材（ガラスセラミック材料等）と組み合わせて混合したセラミック前駆体溶液を、スプレー装置を用いて磁性体の表面に吹き付け、その後、熱処理してセラミック層を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の加工分野に属し、特にＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面にセラミック層を形成するための装置及び形成方法に関する。
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体は、高性能磁性体として新エネルギー乗用車、空調コンプレッサ、風力発電機、ロボット等の分野において必要不可欠な素材である。Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体は、ネオジム、鉄、ホウ素及び少量の希土類元素等の金属を、冶金設備によって製造されているが、耐食性、耐熱性、耐摩耗性等の面において課題を有している。
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂには、活性希土類金属であるネオジムが含まれるため、特に高温多湿の環境での耐食性と耐熱性に劣る。一般的にＮｄ－Ｆｅ－Ｂは、化学的腐食（金属表面と接触する物質との間で直接発生する酸化還元反応）及び電気化学的腐食（金属表面とイオン伝導する媒体（水）との間に発生する電気化学的反応）が発生する。乾燥した環境下では磁性体の酸化に問題はないが、高温多湿の環境下では、各相間で電気化学的な電位が相違し且つギャップが大きいことから、ミクロセル腐食が発生し、結晶間で腐食が生じる。
Ｎｄの電極電位は最も負（陽極）であり、主相は陰極であることから、大陰極と小陽極を形成する特徴を有する。Ｎｄは電流密度が大きく、格子状に腐食するため、腐食が加速する。Ｎｄ金属は化学的に活性であり、多くの構造上の欠陥が存在する。塩化物イオン等の活性イオンが結晶粒界に付着し、結晶粒界で優先的に腐食が発生する。Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂの優れた特性の一つとして、材質自体の異方性磁場が高いことが挙げられる。最も重要なのは、その構造に依拠した材料の優れた磁気特性が奏されることであるが、高温や腐食の影響を受けることで、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の耐用年数が大幅に短くなり、使用時の安定性や信頼性が低下してしまう欠点があり、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の耐食性、耐熱性、耐摩耗性は、解決する必要のある課題となっている。
中国実用新案ＣＮ２０７３９１５３６Ｕ、及び中国特許ＣＮ１０９６５２７９８Ａには、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面にプラズマ溶射法でＡｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２複合セラミック層を形成する技術が開示されているが、プラズマ溶射のキャリアガスは高価であり、溶射材料に対する要求も厳しく、プロセスは複雑であり、制御すべきパラメータが多く、コストも高い。
また中国特許ＣＮ１０７９３１０６２Ａには、静電吹付法により、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アミン系硬化剤、促進剤及び潤滑剤をＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体に吹付け、防食コート層を形成する技術が開示されている。さらに中国特許ＣＮ１０２３９７８３５Ａには、エポキシ樹脂、成膜剤、請成膜助剤及びナノセラミックで溶液を生成し、コーティング法で防食コート層を形成する技術が開示されているが、いずれも（１）形成されたセラミックコート層は、セラミック成分を含む有機複合コーティングであること、（２）セラミック層のセラミック化が進行しておらず、有機成分を含むことから、耐熱性に劣ると言う課題を有している。
中国実用新案ＣＮ２０７３９１５３６Ｕ公報 中国特許ＣＮ１０９６５２７９８Ａ公報 中国特許ＣＮ１０７９３１０６２Ａ公報 中国特許ＣＮ１０２３９７８３５Ａ公報
本発明は、上記従来技術が有する課題を解決するためになされたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック前駆体溶液吹き付け装置、及びＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面のセラミック層形成方法であり、耐食性、耐熱性、耐摩耗性に優れたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体を製造するための技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本願の第一発明は、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面にセラミック前駆体溶液を吹き付けるための装置であって、
溶液収容タンク、ポンプ、スプレー装置及び磁性体挟持装置を含み、
前記ポンプは第一管路及び第二管路を介して前記溶液収容タンク及び前記スプレー装置にそれぞれ連結され、
前記スプレー装置は前記磁性体挟持装置の上方に位置し、前記スプレー装置と前記磁性体挟持装置との間には空隙が存在し、
前記磁性体挟持装置は第三管路を介して溶液回収タンクに連結され、前記溶液回収タンクは第五管路を介して前記溶液収容タンクに連結され、
前記スプレー装置は、溶液噴射ノズルを含み、前記第二管路によって前記ポンプに連結され、
前記磁性体挟持装置は、支持板、上回収溝板及び下回収溝板を含み、前記下回収溝板は前記支持板の上方に位置し、前記下回収溝板の両端には前記上回収溝板が対称に設置され、前記上回収溝板と前記下回収溝板との間に前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体を収容する収容空間が形成される、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記溶液噴射ノズルには複数の噴射孔を有し、複数の前記噴射孔はマトリクス型に配置される、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記スプレー装置は、前記溶液噴射ノズルの面を除く外方周囲が溶液回収カバーで覆われ、前記溶液回収カバーの上部は前記第二管路を貫通して前記スプレー装置の上方側に固定され、前記溶液回収カバーの下端は前記スプレー装置の下端に固定され、前記溶液回収カバーは第四管路を介して前記溶液回収タンクに連結される、ことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本願の第二発明は、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面にセラミック層を形成する方法であって、
（ステップａ）重量含有量でポリシラザン又は変性ポリシラザン０～５０％、セラミックフィラー０～１０％、有機溶剤４０～９６％、接着剤０～１０％を多段階で撹拌・混合して均一なスラリー状のセラミック前駆体溶液を作成し、
（ステップｂ）Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体を収容空間内に設置して挟持固定し、
（ステップｃ）前記セラミック前駆体溶液を、ポンプによってスプレー装置へ送り、前記スプレー装置によって前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面に前記セラミック前駆体溶液を噴射し、
（ステップｄ）噴射が完了した後、表面に前記セラミック前駆体溶液がコーティングされた前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体を熱処理し、前記セラミック前駆体溶液を乾燥硬化させてセラミック層を形成する、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記スプレー装置の噴射ノズルと前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体との距離は５～５０ｍｍである、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記（ステップｂ）及び前記（ステップｃ）の各工程は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック前駆体溶液吹き付け装置を用いる、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体は、前記セラミック前駆体溶液を吹き付ける前に、純水、３重量％～５重量％の硝酸溶液、純水の順で洗浄し、超音波で除灰し、９９重量％のアルコールを投入して脱水し、ブロー乾燥後に、５０～６０℃のオーブンを併用して２０分間乾燥させた脱脂処理したものである、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体は、正方形及び異形の磁性体を含む、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記セラミックフィラーは、低融点ガラス粉、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、炭化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化ケイ素、ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタン、希土類酸化物の一つ又は複数を含む、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記有機溶剤は、エステル溶剤、エーテル溶剤、脂環式炭化水素溶剤及び脂肪族炭化水素溶剤のいずれかである、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記接着剤は、エポキシ樹脂、アクリル酸、有機シリコン、ポリウレタン、アクリル酸及び硬化接着剤の一つ又は複数を混合してなる、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記セラミック前駆体溶液を乾燥させる温度は５０～４００℃、処理時間は０．１～１時間であり、セラミック化させる温度は４００～７５０℃、処理時間は０．５～４時間である、ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記セラミック層の厚さは、５～３５μｍである、 ことを特徴とする。
また一実施形態において、前記（ステップａ）～（ステップｄ）の工程は、前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体のコーティングが必要な各面に順次実施される、ことを特徴とする。
本願発明は、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面に、セラミック前駆体溶液、具体的にはセラミック化が可能な高分子材料であるポリシラザン又は変性ポリシラザンとセラミック素材（ガラスセラミック材料等）と組み合わせて混合した溶液をＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面に吹き付け、その後、熱処理することでセラミック層を形成するものであり、吹付手段としてのスプレー装置と溶液回収手段を用いることで、セラミック前駆体溶液の利用率を高め、コストを削減できるとともに、熱処理後のセラミック層はＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面に強く結合し、かつ厚さも一定であり、耐食性、耐熱性、耐摩耗性に優れたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体とすることができる。
本願発明に係るセラミック前駆体溶液吹き付け装置の構造概要を示す図。 セラミック前駆体溶液が吹き付けられた状態のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の平面図。
以下、本願発明を実施形態と組み合わせて詳細に説明する。下記実施例は、本発明の解釈のみに用いるものであり、本願発明に係る構成を限定するものではない。
図１は、本願発明に係るセラミック前駆体溶液吹き付け装置の構造概要を示す図である。図示するように、セラミック前駆体溶液（以下、単に溶液とも言う）吹き付け装置は、溶液収容タンク１、ポンプ２、スプレー装置５及び磁性体挟持装置Ａを含み、ポンプ２は第一管路３－１を介して溶液収容タンク１に、また第二管路３―２を介してスプレー装置５に、それぞれ連結されている。
スプレー装置５は、磁性体挟持装置Ａの上方に位置し、スプレー装置５と磁性体挟持装置Ａとの間には空隙（所定の空間）が成形され、磁性体挟持装置Ａは第三管路６を介して溶液回収タンク７に連結され、溶液回収タンク７は第五管路１３を介して溶液収容タンク１に連結されている。溶液回収タンク７は、磁性体挟持装置Ａ及びスプレー装置５でＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８に吹き付けられなかった溶液（漏れ出した溶液を含む）を回収して再利用するものである。
スプレー装置５は、溶液を噴射する溶液噴射ノズル５－１を含み、第二管路３－２によってポンプ２に連結している。
磁性体挟持装置Ａは、セラミック前駆体溶液を吹き付けるＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８を挟持してセットするものであり、アルミニウム製の支持板１１、上回収溝板９及び下回収溝板１０を含み、下回収溝板１０は支持板１１の上方に位置し、下回収溝板１０の両端には上回収溝板９が対称に設置され、上回収溝板９と下回収溝板１０との間にＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８を収容する収容空間が形成されている。
溶液噴射ノズル５－１は複数の噴射孔を有し、複数の噴射孔は、図２に示す磁性体挟持装置ＡにセットされているＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８に対して、セラミック前駆体溶液を均一に吹き付けるために、マトリクス型に配置されている。
スプレー装置５の溶液噴射ノズル面を除く外方周囲は、逆漏斗形の溶液回収カバー４で覆われており、溶液回収カバー４の上部は第二管路３－２を貫通してスプレー装置５の上部に固定され、溶液回収カバー４の下端はスプレー装置５の下端に固定されている。溶液回収カバー４は第四管路１２を介して溶液回収タンク７に接続されており、スプレー装置５から飛び散った溶液を溶液回収カバー４で回収するようにしている。
図２は、上回収溝板９と下回収溝板１０との間にＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８をセットし、セラミック前駆体溶液が吹き付けられた状態のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８の平面図を示している。
上回収溝板９と下回収溝板１０は、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８に吹き付けられなかった溶液を回収する機能を有し、第三管路６を介して溶液回収タンク７に接続されている。
セラミック前駆体溶液は、重量含有量でポリシラザン又は変性ポリシラザン０～５０％、セラミックフィラー０～１０％、有機溶剤４０～９６％、接着剤０～１０％を多段階で撹拌・混合して均一なスラリー状としたものであり、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８の表面に噴霧した後、熱処理することで硬化し、セラミック化させるものである。
上記セラミックフィラーは、低融点ガラス粉、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、炭化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化ケイ素、ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタン、希土類酸化物の一つ又は複数であって良い。
上記有機溶剤は、エステル溶剤、エーテル溶剤、脂環式炭化水素溶剤及び脂肪族炭化水素溶剤のいずれかであり、上記接着剤は、エポキシ樹脂、アクリル酸、有機シリコン、ポリウレタン、アクリル酸及び硬化接着剤の一つ又は複数を混合したものである。
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８に吹き付けられたセラミック前駆体溶液を乾燥させる温度はその成分によって５０～４００℃、処理時間は０．１～１時間が好ましく、セラミック化させる温度は４００～７５０℃、処理時間は０．５～４時間であることが好ましい。磁性体の表面に形成されるセラミック層の厚さは、５～３５μｍであること好ましい。
また、セラミック層を形成する前のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８は、事前に脱脂処理しておくことが好ましく、脱脂処理は、純水、３重量％～５重量％の硝酸溶液、純水の順で洗浄し、超音波で除灰し、９９重量％のアルコールを投入して脱水し、ブロー乾燥後に、５０～６０℃のオーブンを併用して２０分間乾燥させるものであるが、これに限らず他の方法であっても良い。
また、スプレー装置５の溶液噴射ノズル５－１とＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８との距離は、処理するＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８の数量等によっても異なるが、概ね５～５０ｍｍ程度であることが好ましい。
また、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８のセラミック層によるコーティングが必要な各面に対し、セラミック前駆体溶液の吹き付け、熱処理の各工程を実施し、必要な面にセラミック層がコーティングされた所望のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体を得ることができる。なお、処理対象となるＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８の形状は、長方形、正方形に限らず、それ以外の異形の磁性体を含む。
以下、本願発明に係るセラミック前駆体溶液吹き付け装置、及びセラミック層形成方法を用いて、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面にセラミック層を形成した具体例（実施例１～４）について説明する。
＜実施例１＞
表面を脱脂処理後のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８を用意し、セラミック前駆体溶液吹き付け装置にセットした。
実施例１に係るセラミック前駆体溶液の成分は、重量％でポリシラザン３０％、接着剤５％、脂質溶剤６０％、フィラー５％（低融点ガラス粉末４．５％及びその他成分０．５％）とした。まず接着剤、脂質溶剤を十分に攪拌して均一化して完全に溶解させた後、ポリシラザンを加えて均一に攪拌し、最後にフィラーを添加して混濁したスラリー状のセラミック前駆体溶液を作成した。
上記セラミック前駆体溶液を、スプレー装置５でＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８の一表面に吹き付け、吹付が完了した磁性体を２００℃で乾燥した。次に、その他の面にも同様にセラミック前駆体溶液の吹付作業と乾燥作業を順次行い、全ての面の乾燥が完了した後、オーブンで５００℃、２時間熱処理した。得られたセラミック層の厚さは、２０μｍであった。
セラミック層でコーティングされたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８に対する試験を行ったところ、７１０時間の中性塩水噴霧試験でも腐食は見られず、１５０℃で１時間の高温試験での減磁率は０．００６％であり、クロスカット試験での引っかき傷は無く、良好な耐食性、耐熱性、耐摩耗性を示した。
＜実施例２＞
表面を脱脂処理後のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８を用意し、セラミック前駆体溶液吹き付け装置にセットした。
実施例２に係るセラミック前駆体溶液の成分は、重量％でポリシラザン１０％、接着剤１０％、脂質溶剤３０％、エーテル溶剤４０％、セラミック化可能フィラー１０％（９％低融点ガラス粉末及び１％のその他フィラー）とした。まず接着剤、脂質溶剤及びエーテル溶剤を十分に攪拌して均一化し、完全に溶解させた後、ポリシラザンを加えて均一に攪拌し、最後にセラミック化可能フィラーを添加して混濁したスラリー状のセラミック前駆体溶液を作成した。
上記セラミック前駆体溶液を、スプレー装置５でＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８の一表面に吹き付け、吹付が完了した磁性体を１８０℃で乾燥した。次に、その他の面にも同様にセラミック前駆体溶液の吹付作業と乾燥作業を順次行い、全ての面の乾燥が完了した後、オーブンで４００℃、２時間熱処理した。得られたセラミック層の厚さは、１５μｍであった。
セラミック層でコーティングされたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８に対する試験を行ったところ、６９０時間の中性塩水噴霧試験でも腐食は見られず、１５０℃で１時間の高温試験での減磁率は０．００８％であり、クロスカット試験での引っかき傷は無く、良好な耐食性、耐熱性、耐摩耗性を示した。
＜実施例３＞
表面を脱脂処理後のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８を用意し、セラミック前駆体溶液吹き付け装置にセットした。
実施例３に係るセラミック前駆体溶液の成分は、重量％でポリシラザン５０％、接着剤５％、脂質溶剤３９％、セラミック化可能フィラー６％（５％低融点セラミック粉末及び１％のその他フィラー）とした。まず接着剤及び脂質溶剤を十分に攪拌して均一化し、完全に溶解させた後、ポリシラザンを加えて均一に攪拌し、最後にセラミック化可能フィラーを添加して混濁したスラリー状のセラミック前駆体溶液を作成した。
上記セラミック前駆体溶液を、スプレー装置５でＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８の一表面に吹き付け、吹付が完了した磁性体を２５０℃で乾燥した。次に、その他の面にも同様にセラミック前駆体溶液の吹付作業と乾燥作業を順次行い、全ての面の乾燥が完了した後、オーブンで５００℃、３時間熱処理した。得られたセラミック層の厚さは、３５μｍであった。
セラミック層でコーティングされたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８に対する試験を行ったところ、７５０時間の中性塩水噴霧試験でも腐食は見られず、１５０℃で１時間の高温試験での減磁率は０．００５％であり、クロスカット試験での引っかき傷は無く、良好な耐食性、耐熱性、耐摩耗性を示した。
実施例４
表面を脱脂処理後のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８を用意し、セラミック前駆体溶液吹き付け装置にセットした。
実施例４に係るセラミック前駆体溶液の成分は、ポリシラザン５０％、脂質溶剤４０％、接着剤５％、セラミック化可能フィラー５％（４．５％低融点ガラス粉末及び１％のその他フィラー）とした。まず接着剤及び脂質溶剤を十分に攪拌して均一化し、完全に溶解させた後、ポリシラザン及びセラミック化可能フィラーを加えて均一に攪拌し、均一な混濁したスラリー状のセラミック前駆体溶液を作成した。
上記セラミック前駆体溶液を、スプレー装置５でＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８の一表面に吹き付け、吹付が完了した磁性体を２００℃で乾燥した。次に、その他の面にも同様にセラミック前駆体溶液の吹付作業と乾燥作業を順次行い、全ての面の乾燥が完了した後、オーブンで５００℃、２時間熱処理した。得られたセラミック層の厚さは、２０μｍであった。
セラミック層でコーティングされたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体８に対する試験を行ったところ、６５０時間の中性塩水噴霧試験でも腐食は見られず、１５０℃で１時間の高温試験での減磁率は０．００４％であり、クロスカット試験での引っかき傷は無く、良好な耐食性、耐熱性、耐摩耗性を示した。
以上のとおり、本発明に係るＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック前駆体溶液吹き付け装置、及びＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面のセラミック層形成方法によれば、セラミック前駆体溶液の利用効率は９０％以上と大幅に高まりセラミック前駆体溶液の損失量を減少させ、かつコーティングされたセラミック層の厚さは均一であり、磁性体の耐食性、耐熱性、耐摩耗性を向上させることができる。
上記の実施例は、本発明の具体的な実施方法を説明するためにのみ使用されるものであり、本発明を限定するものではない。本発明の内容及びロジックに基づいて行われるいかなる修正、置換等も本発明の保護範囲内に属する。
１ 溶液収容タンク
２ ポンプ
３―１ 第一管路
３－２ 第二管路
４ 溶液回収カバー
５ スプレー装置
５－１ 溶液噴射ノズル
６ 第三管路
７ 溶液回収タンク
８ Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体
９ 上回収溝板
１０ 下回収溝板
１１ 支持板
１２ 第四管路
１３ 第五管路

Claims (14)

  1. Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面にセラミック前駆体溶液を吹き付けるための装置であって、
    溶液収容タンク、ポンプ、スプレー装置及び磁性体挟持装置を含み、
    前記ポンプは第一管路及び第二管路を介して前記溶液収容タンク及び前記スプレー装置にそれぞれ連結され、
    前記スプレー装置は前記磁性体挟持装置の上方に位置し、前記スプレー装置と前記磁性体挟持装置との間には空隙が存在し、
    前記磁性体挟持装置は第三管路を介して溶液回収タンクに連結され、前記溶液回収タンクは第五管路を介して前記溶液収容タンクに連結され、
    前記スプレー装置は溶液噴射ノズルを含み、前記第二管路によって前記ポンプに連結され、
    前記磁性体挟持装置は、支持板、上回収溝板及び下回収溝板を含み、前記下回収溝板は前記支持板の上方に位置し、前記下回収溝板の両端には前記上回収溝板が対称に設置され、前記上回収溝板と前記下回収溝板との間に前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体を収容する収容空間が形成される、
    ことを特徴とするＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック前駆体溶液吹き付け装置。
  2. 前記溶液噴射ノズルは複数の噴射孔を有し、複数の前記噴射孔はマトリクス型に配置される、
    ことを特徴とする請求項１に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック前駆体溶液吹き付け装置。
  3. 前記スプレー装置は、前記溶液噴射ノズルの面を除く外方周囲が溶液回収カバーで覆われ、前記溶液回収カバーの上部は前記第二管路を貫通して前記スプレー装置の上方側に固定され、前記溶液回収カバーの下端は前記スプレー装置の下端に固定され、前記溶液回収カバーは第四管路を介して前記溶液回収タンクに連結される、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック前駆体溶液吹き付け装置。
  4. Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面にセラミック層を形成する方法であって、
    （ステップａ）重量含有量でポリシラザン又は変性ポリシラザン０～５０％、セラミックフィラー０～１０％、有機溶剤４０～９６％、接着剤０～１０％を多段階で撹拌・混合して均一なスラリー状のセラミック前駆体溶液を作成し、
    （ステップｂ）Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体を収容空間内に設置して挟持固定し、
    （ステップｃ）前記セラミック前駆体溶液を、ポンプによってスプレー装置へ送り、前記スプレー装置によって前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体の表面に前記セラミック前駆体溶液を噴射し、
    （ステップｄ）噴射が完了した後、表面に前記セラミック前駆体溶液がコーティングされた前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体を熱処理し、前記セラミック前駆体溶液を乾燥硬化させてセラミック層を形成する、
    ことを特徴とするＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  5. 前記スプレー装置の噴射ノズルと前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体との距離は５～５０ｍｍである、
    ことを特徴とする請求項４に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  6. 前記（ステップｂ）及び前記（ステップｃ）の各工程は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック前駆体溶液吹き付け装置を用いる、
    ことを特徴とする請求項４又は５に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  7. 前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体は、前記セラミック前駆体溶液を吹き付ける前に、純水、３重量％～５重量％の硝酸溶液、純水の順で洗浄し、超音波で除灰し、９９重量％のアルコールを投入して脱水し、ブロー乾燥後に、５０～６０℃のオーブンを併用して２０分間乾燥させた脱脂処理したものである、
    ことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  8. 前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体は、正方形、長方形、及びこれら以外の異形の磁性体を含む、
    ことを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  9. 前記セラミックフィラーは、低融点ガラス粉、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、炭化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化ケイ素、ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタン、希土類酸化物の一つ又は複数を含む、
    ことを特徴とすることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  10. 前記有機溶剤は、エステル溶剤、エーテル溶剤、脂環式炭化水素溶剤及び脂肪族炭化水素溶剤のいずれかである、
    ことを特徴とする請求項４ないし９のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  11. 前記接着剤は、エポキシ樹脂、アクリル酸、有機シリコン、ポリウレタン、アクリル酸及び硬化接着剤の一つ又は複数を混合してなる、
    ことを特徴とする請求項４ないし１０のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  12. 前記セラミック前駆体溶液を乾燥させる温度は５０～４００℃、処理時間は０．１～１時間であり、セラミック化させる温度は４００～７５０℃、処理時間は０．５～４時間である、
    ことを特徴とする請求項４ないし１１のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  13. 前記セラミック層の厚さは、５～３５μｍである、
    ことを特徴とする請求項４ないし１２のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。
  14. 前記（ステップａ）～（ステップｄ）の工程は、前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体のコーティングが必要な各面に順次実施される、
    ことを特徴とする請求項４ないし１３のいずれか１項に記載のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系永久磁性体表面へのセラミック層形成方法。

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