JP2023129176A - 高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法 - Google Patents

高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2023129176A
JP2023129176A JP2022062187A JP2022062187A JP2023129176A JP 2023129176 A JP2023129176 A JP 2023129176A JP 2022062187 A JP2022062187 A JP 2022062187A JP 2022062187 A JP2022062187 A JP 2022062187A JP 2023129176 A JP2023129176 A JP 2023129176A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rare earth
highly concentrated
earth permanent
permanent magnet
corrosion resistance
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.)
Pending
Application number
JP2022062187A
Other languages
English (en)
Inventor
密 厳
Mi Yan
佳瑩 金
Jiaying Jin
望 陳
Wang Chen
▲ちん▼ 呉
Chen Wu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Publication of JP2023129176A publication Critical patent/JP2023129176A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/026—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/10—Oxidising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/10—Oxidising
    • C23C8/12—Oxidising using elemental oxygen or ozone
    • C23C8/14—Oxidising of ferrous surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

【課題】本発明において高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法を提供する。【解決手段】前記方法において、７００～１０００°Ｃの高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の表面の元の位置に希土類酸化物の薄膜を形成することにより、高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を大幅に増加させることができる。その方法を高濃縮の希土類永久磁石に用いるとき、高濃縮の希土類元素Ｌａ／Ｃｅ／ＹとＮｄ／Ｐｒ／Ｄｙ／Ｔｂ等の他の希土類元素の相形成法則と拡散運動挙動が異なる特性を利用することにより、元の位置に基体との付着性がよい希土類酸化物薄膜を形成し、かつその薄膜の厚さを１０ｎｍ～１００μｍの範囲内において自在に変化させることができる。それにより磁石の耐腐食性と大幅に向上させるとともに磁性性能と力学性能を大幅に向上させることができる。また、本発明は、環境に優しく、寿命が長く、工程が簡単であるという利点を有しており、量産に適用することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、腐食防止技術の分野に属し、具体的に、高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法に関するものである。
２０世紀の８０年代から今まで、ＮｄＦｅＢ永久磁石材料（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ Ｆｅｒｒｕｍ Ｂｏｒｏｎ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）は総合的磁性性能が良いという利点を有しているので、新エネルギー、情報、交通、医療及び国防等の分野に幅広く用いられ、最も重要な希土類機能材料と国民産業の分野の重要な基礎材料になっている。ＮｄＦｅＢ産業は、希土類材料の分野において発展が最も速く、規模が最も大きい産業になっており、希土類材料の総使用量の略半分を使用している。ＮｄＦｅＢ材料の需要が迅速に増加することに伴い、物資が欠乏しているＮｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｔｂ等の希土類元素の使用量も大幅に増加している。Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ等の高濃縮の希土類元素の埋蔵量が豊富であるが、それらを希土類永久磁石の分野に多く使用しない。そのため、高濃縮の希土類永久磁石材料を研究し、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ等の高濃縮の希土類元素を大量に使用することは、近年、希土類永久磁石の分野において注目を集めている。
ＮｄＦｅＢ永久磁石と比較してみると、高濃縮の希土類永久磁石の主相（Ｍａｉｎ ｐｈａｓｅ）と粒界相（Ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｐｈａｓｅ）の成分と構造が異なっている。ＮｄＦｅＢ永久磁石と高濃縮の希土類永久磁石の物理化学的特性（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）が異なることにより、ＮｄＦｅＢ永久磁石と高濃縮の希土類永久磁石は異なる磁性性能と耐腐食性を有している。研究によると、高濃縮の希土類永久磁石は、粒界相の化学成分、構造及び分布がより複雑である局部性特性を有していることにより、新しい腐食特性を有しており、耐腐食性に与える影響が従来のＮｄＦｅＢより多いことが分かることができる。ＮｄＦｅＢ永久磁石の耐腐食性を向上させる常用の方法は下記二種がある。１つ目の方法は、合金化により粒界相の電極の電位を増加させ、粒界相の電極の電位と主相の電極の電位との間の電位差を低減することであるが、その方法による効果が著しくない。２つ目の方法は、磁石の表面に保護層を塗布することにより、磁石を腐食する環境中の水及び他の腐食性の溶液等が磁石の表面に付着することを防止することである。しかしながら、磁石の表面に保護層を塗布するとき使用される液体は汚染問題を招来するおそれがあり、かつ保護層とＮｄＦｅＢ永久磁石との間の接着力がよくないことにより、ＮｄＦｅＢ永久磁石を長く保護することができない。高濃縮の希土類永久磁石を研究するとき、研究者たちは、高濃縮の希土類永久磁石の磁性を増加させることに没頭しているが、高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させることを無視する場合が多い。高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させると同時に、高濃縮の希土類永久磁石の磁性を増加させることは、解決しにくい新課題になっている。
本発明の目的は、従来の技術の欠点を解決するため、高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法を提供することにある。
本発明において、高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の表面の元の位置に希土類酸化物の薄膜を形成することにより、高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる。加熱処理炉内において高温酸化反応をするとき、温度を７００～１０００°Ｃに設定し、反応時間を０．２～５ｈに設定し、酸化時の酸素分圧を１０４Ｐａ以下に設定する。
前記希土類酸化物の薄膜の厚さを１０ｎｍ～１００μｍの範囲内において自在に変化させることができる。
前記高濃縮の希土類永久磁石の成分を原子百分比で計量し、その原子百分比は（ＲＥａＲＥ’１－ａ）ｘ（ＦｅｂＭ１－ｂ）１００－ｘ－ｙ－ｚＭ’ｙＢｚである。その式において、ＲＥは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ元素のうちいずれか一種または多種であり、ＲＥ’は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ以外の他のランタニド（ｌａｎｔｈａｎｉｄｅ）のうちいずれか一種または多種であり、Ｆｅは鉄元素であり、ＭはＣｏとＮｉのうちいずれか一種または二種であり、Ｍ’は、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｖ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｓｉ元素のうちいずれか一種または多種であり、Ｂはボロン（ｂｏｒｏｎ）元素である。ａ、ｂ、ｘ、ｙ、ｚは下記式、０．２５≦ａ≦１、０．８≦ｂ≦１、１２≦ｘ≦１８、０≦ｙ≦２、５．５≦ｚ≦６．５を満たす。
従来の技術と比較してみると、本発明の技術的事項により下記発明の効果を獲得することができる。
（１）本発明において、高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性がよくない原因を検出し、高濃縮の希土類元素Ｌａ／Ｃｅ／Ｙと従来のＮｄ／Ｐｒ／Ｄｙ／Ｔｂ等の他の希土類元素の相形成法則（Ｌａｗ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と拡散運動挙動（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃ ｂｅｈａｖｉｏｒ）が異なる特性を利用し、かつ粒界希土類リッチ相（Ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｒｉｃｈ ｐｈａｓｅ）が容易に酸化する特徴を利用することにより、高温酸化方法で元の位置に化学安定性がよい希土類酸化物薄膜を形成し、耐腐食性がよい高濃縮の希土類永久磁石を製造することができる。また、高温の熱処理により、基体の組織構造を改善し、かつ磁性性能を向上させることができる。酸化物薄膜を元の位置に形成することにより、酸化物薄膜と基体との間の付着力を増加させ、かつ力学性能を向上させることができる。本発明において、高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法を提供することにより、耐腐食性と磁性性能を向上させることができる。本発明の高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法により、従来の技術の欠点（すなわち、従来のＮｄＦｅＢの耐腐食方法（合金化方法と表面保護方法）を採用することによりＮｄＦｅＢの耐腐食性を向上させることができるが、ＮｄＦｅＢの耐腐食性と磁性性能が低下するおそれがあるという欠点）を容易に解決することができる。
（２）成分が異なっている高濃縮の希土類永久磁石において、合金成分の設計、粒界（Ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ）組織構造、分布形態、物理化学的特性、変形挙動（Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ）及び主相／粒界相のいろいろなインターフェースステーツ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｓｔａｔｅｓ）と、高温酸化を実施するとき組織構造の進化法則（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｌａｗ）とに基づいて、酸化工程を設計するとともに酸素分圧、酸化温度及び反応時間を調節することにより、希土類酸化物の薄膜の厚さを数十ｎｍ～数十μｍの範囲内において自在に変化させることができる。それにより、高濃縮の希土類永久磁石の高温酸化技術を獲得し、耐腐食性、磁性性能及び力学性能がよい高濃縮の希土類永久磁石材料を製造することができる。
（３）本発明に係る技術は、国内と国外においてまだ公開されていない技術であるため創造性を有しており、耐腐食性がよくないことにより高濃縮の希土類永久磁石の発展と応用に影響を与える問題を解決することができる。また、高温酸化処理（７００～１０００°Ｃ）のみにより耐腐食性がよくない問題を解決することができるので、工程が簡単であり、コストが多くかからず、量産に適用するという利点を有している。
（４）高濃縮の希土類永久磁石に対して高温酸化を実施した後、磁石の元の位置に希土類酸化物の薄膜を形成することにより、緊密であり、連続であり、疎水性がよいという磁石を獲得し、かつ酸素分圧、酸化温度及び反応時間を精密に調節することができる。また、本発明の磁石は低温酸化後のＮｄＦｅＢ磁石（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ Ｆｅｒｒｕｍ Ｂｏｒｏｎ Ｍａｇｎｅｔｓ）のようにＦｅ酸化物等を含まない。
以下、具体的な実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記実施例にのみ限定されるものでない。
実施例１
高濃縮（ｈｉｇｈｌｙ ｅｎｒｉｃｈｅｄ）の希土類永久磁石（Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）の成分を原子百分比（ａｔｏｍｉｃ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ）で計量し、その原子百分比は［（Ｐｒ０．２Ｎｄ０．８）０．５Ｃｅ０．５］１３．９（Ｆｅ０．９８Ｃｏ０．０２）７８．６（Ｃｕ０．２Ｃｏ０．２Ａｌ０．３Ｇａ０．１Ｚｒ０．２）１．５Ｂ６である。加熱処理炉内において高温酸化反応をするとき、温度を９００℃に設定し、反応時間を４ｈに設定し、酸素分圧（Ｐａｒｔｉａｌ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ Ｏｘｙｇｅｎ）を１０Ｐａに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている希土類酸化物（ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｏｘｉｄｅｓ）の薄膜の厚さは～７μｍである。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、表面酸化処理が実施される磁石の残留磁気（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｍａｇｎｅｔｉｓｍ）は１２．４ｋＧであり、抗磁力（ｃｏｅｒｃｉｖｅ ｆｏｒｃｅ）は９．０ｋＯｅであることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーション（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ）の測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において表面酸化処理が実施される磁石の腐食電流（ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ）は７μＡ／ｃｍ２であることが分かることができる。
対比例１
対比例１と実施例１の相違点は、対比例１の高濃縮の希土類永久磁石に対して高温酸化を実施するときの酸素分圧が１０５Ｐａであることにある。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、対比例１の磁石の残留磁気は１２．３ｋＧであり、抗磁力は８．５ｋＯｅであり、その数値は実施例１の数値より低下していることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において対比例１の磁石の腐食電流は５０μＡ／ｃｍ２であり、その数値は実施例１の数値より大きいことが分かることができる。
対比例２
対比例２と実施例１の相違点は、対比例２の高濃縮の希土類永久磁石に対して高温酸化を実施する時間が１０ｈであることにある。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、対比例２の磁石の残留磁気は１２．２ｋＧであり、抗磁力は７．９ｋＯｅであり、その数値は実施例１の数値より低下していることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において対比例２の磁石の腐食電流は４１μＡ／ｃｍ２であり、その数値は実施例１の数値より大きいことが分かることができる。
対比例３
対比例３と実施例１の相違点は、対比例３の高濃縮の希土類永久磁石に対して高温酸化を実施しないことにある。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、対比例３の磁石の残留磁気は１２．３ｋＧであり、抗磁力は８．６ｋＯｅであり、その数値は実施例１の数値より低下していることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において対比例３の磁石の腐食電流は８２μＡ／ｃｍ２であり、その数値は実施例１の数値より十倍以上増加することが分かることができる。
対比例４
対比例４と実施例１の相違点は、対比例４において、ＣｕとＣｏ元素の含量及び高濃縮の希土類永久磁石の成分が増加し、希土類永久磁石の原子百分比が［（Ｐｒ０．２Ｎｄ０．８）０．５Ｃｅ０．５］１３．９ （Ｆｅ０．９８Ｃｏ０．０２）７７．１（Ｃｕ０．４Ｃｏ０．３Ａｌ０．１５Ｇａ０．０５Ｚｒ０．１）３Ｂ６であり、かつ対比例４の高濃縮の希土類永久磁石に対して高温酸化を実施しないことにある。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、対比例４の磁石の残留磁気は１１．８ｋＧであり、抗磁力は５．７ｋＯｅであり、その数値は実施例１の数値より大幅に低下していることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において対比例４の磁石の腐食電流は７３μＡ／ｃｍ２であり、その数値は実施例１の数値より十倍以上増加することが分かることができる。
対比例５
対比例５と実施例１の相違点は、対比例５の高濃縮の希土類永久磁石に対して高温酸化を実施しないが、メッキ工程により希土類永久磁石の表面に銀色のニッケルメッキ層を形成し、そのニッケルメッキ層の厚さが～７μｍであることにある。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、対比例５の磁石の残留磁気は１２．１ｋＧであり、抗磁力は８．１ｋＯｅであり、その数値は実施例１の数値より低下していることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において対比例５の磁石の腐食電流は１８μＡ／ｃｍ２であり、その数値は実施例１の数値より大きいことが分かることができる。
実施例２
高濃縮の希土類永久磁石の成分を原子百分比で計量し、その原子百分比は［（Ｐｒ０．２Ｎｄ０．８）０．５５ （Ｌａ０．１５Ｃｅ０．８５）０．４５］１５Ｆｅ７７．８（Ｇａ０．６Ｃｕ０．２Ａｌ０．２５Ｎｂ０．３２）１Ｂ５．８３である。加熱処理炉内において高温酸化反応をするとき、温度を８５０℃に設定し、反応時間を５ｈに設定し、酸素分圧を０．５Ｐａに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている希土類酸化物の薄膜の厚さは～３μｍである。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、表面酸化処理が実施される磁石の残留磁気は１２．４ｋＧであり、抗磁力は７．２ｋＯｅであることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において表面酸化処理が実施される磁石の腐食電流は１２μＡ／ｃｍ２であることが分かることができる。
対比例６
対比例６と実施例２の相違点は、対比例６の高濃縮の希土類永久磁石に対して高温酸化を実施しないことにある。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、対比例６の磁石の残留磁気は１２．４ｋＧであり、抗磁力は５．６ｋＯｅであり、その数値は実施例２の数値より低下していることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において対比例６の磁石の腐食電流は１３５μＡ／ｃｍ２であり、その数値は実施例２の数値より十倍以上増加することが分かることができる。
実施例３
高濃縮の希土類永久磁石の成分を原子百分比で計量し、その原子百分比は［Ｎｄ０．７５（Ｙ０．１Ｃｅ０．９）０．２５］１５．５（Ｆｅ０．９２Ｃｏ０．０８）７６．９（Ｃｕ０．２Ｇａ０．１Ａｌ０．３５Ｓｉ０．２Ｎｂ０．１５）１．５Ｂ６．１である。加熱処理炉内において高温酸化反応をするとき、温度を７００℃に設定し、反応時間を５ｈに設定し、酸素分圧を０．５Ｐａに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている希土類酸化物の薄膜の厚さは～８００ｎｍである。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、表面酸化処理が実施される磁石の残留磁気は１２．６ｋＧであり、抗磁力は１２．２ｋＯｅであることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において表面酸化処理が実施される磁石の腐食電流は２０μＡ／ｃｍ２であることが分かることができる。
対比例７
対比例７と実施例３の相違点は、対比例７の高濃縮の希土類永久磁石に対して高温酸化を実施しないことにある。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、対比例７の磁石の残留磁気は１２．３ｋＧであり、抗磁力は１０．１ｋＯｅであり、その数値は実施例３の数値より低下していることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において対比例７の磁石の腐食電流は２５０μＡ／ｃｍ２であり、その数値は実施例３の数値より十倍以上増加することが分かることができる。
実施例４
高濃縮の希土類永久磁石の成分を原子百分比で計量し、その原子百分比は［Ｎｄ０．３５（Ｙ０．３Ｃｅ０．７）０．６５］１６．０（Ｆｅ０．８７Ｃｏ０．１３）７５．９（Ｃｕ０．３Ｇａ０．１Ａｌ０．３５Ｓｉ０．３５Ｚｒ０．０５Ｎｂ０．１５）１．５Ｂ６．１５である。加熱処理炉内において高温酸化反応をするとき、温度を９００℃に設定し、反応時間を３ｈに設定し、酸素分圧を０．０１Ｐａに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている希土類酸化物の薄膜の厚さは～１μｍである。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、表面酸化処理が実施される磁石の残留磁気は１１．５ｋＧであり、抗磁力は７．１ｋＯｅであることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において表面酸化処理が実施される磁石の腐食電流は３５μＡ／ｃｍ２であることが分かることができる。
対比例８
対比例８と実施例４の相違点は、対比例８の高濃縮の希土類永久磁石に対して高温酸化を実施しないことにある。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、対比例８の磁石の残留磁気は１１．２ｋＧであり、抗磁力は６．１ｋＯｅであり、その数値は実施例４の数値より低下していることが分かることができる。ＡＭＥＴＥＫ電気化学ワークステーションの測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において対比例８の磁石の腐食電流は５８０μＡ／ｃｍ２であり、その数値は実施例４の数値より十倍以上増加することが分かることができる。

Claims (4)

  1. 高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の表面の元の位置に希土類酸化物の薄膜を形成することを特徴とする高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法。
  2. 加熱処理炉内において高温酸化反応をするとき、温度を７００～１０００°Ｃに設定し、反応時間を０．２～５ｈに設定し、酸化時の酸素分圧を１０４Ｐａ以下に設定することを特徴とする請求項１に記載の高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法。
  3. 前記希土類酸化物の薄膜の厚さを１０ｎｍ～１００μｍの範囲内において自在に変化させることを特徴とする請求項１に記載の高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法。
  4. 前記高濃縮の希土類永久磁石の成分を原子百分比で計量し、その原子百分比は（ＲＥａＲＥ’１－ａ）ｘ（ＦｅｂＭ１－ｂ）１００－ｘ－ｙ－ｚＭ’ｙＢｚであり、その式において、ＲＥは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ元素のうちいずれか一種または多種であり、ＲＥ’は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ以外の他のランタニドのうちいずれか一種または多種であり、Ｆｅは鉄元素であり、ＭはＣｏとＮｉのうちいずれか一種または二種であり、Ｍ’は、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｖ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｓｉ元素のうちいずれか一種または多種であり、Ｂはボロン元素であり、ａ、ｂ、ｘ、ｙ、ｚは下記式、０．２５≦ａ≦１、０．８≦ｂ≦１、１２≦ｘ≦１８、０≦ｙ≦２、５．５≦ｚ≦６．５を満たすことを特徴とする請求項１に記載の高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法。
JP2022062187A 2022-03-02 2022-04-02 高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法 Pending JP2023129176A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210199186.2A CN114420439B (zh) 2022-03-02 2022-03-02 高温氧化处理提高高丰度稀土永磁抗蚀性的方法
CN202210199186.2 2022-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023129176A true JP2023129176A (ja) 2023-09-14

Family

ID=81261956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022062187A Pending JP2023129176A (ja) 2022-03-02 2022-04-02 高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230282415A1 (ja)
EP (1) EP4239655A1 (ja)
JP (1) JP2023129176A (ja)
CN (1) CN114420439B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114574806A (zh) * 2022-03-02 2022-06-03 浙江大学 一种稀土永磁材料表面耐蚀涂层及其制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6362204A (ja) * 1986-09-03 1988-03-18 Tdk Corp 耐食性が改良された永久磁石およびその製造方法
JPH06120014A (ja) * 1992-10-05 1994-04-28 Tokin Corp 希土類コバルト系磁石合金の表面処理方法
WO1999002337A1 (en) * 1997-07-11 1999-01-21 Aura Systems, Inc. High temperature passivation of rare earth magnets
JP4190743B2 (ja) * 2000-05-31 2008-12-03 信越化学工業株式会社 希土類永久磁石の製造方法
JP4873201B2 (ja) * 2007-05-30 2012-02-08 信越化学工業株式会社 高耐食性希土類永久磁石の製造方法及び使用方法
JP5408340B2 (ja) * 2010-03-30 2014-02-05 Ｔｄｋ株式会社 希土類焼結磁石及びその製造方法、並びにモータ及び自動車
JP5501829B2 (ja) * 2010-03-31 2014-05-28 日東電工株式会社 希土類永久磁石の製造方法
JP5146552B2 (ja) * 2011-01-20 2013-02-20 日立金属株式会社 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石およびその製造方法
CN103123839B (zh) * 2013-01-30 2015-04-22 浙江大学 一种应用高丰度稀土Ce生产的稀土永磁体及其制备方法
JP5565499B1 (ja) * 2013-04-25 2014-08-06 Ｔｄｋ株式会社 Ｒ−ｔ−ｂ系永久磁石
JP2016186990A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 Tdk株式会社 Ｒ−ｔ−ｂ系薄膜永久磁石
CN107871602A (zh) * 2016-09-26 2018-04-03 厦门钨业股份有限公司 一种R‑Fe‑B系稀土烧结磁铁的晶界扩散方法、HRE扩散源及其制备方法
CN109841367B (zh) * 2017-11-29 2020-12-25 有研稀土新材料股份有限公司 稀土粘结磁粉及其制备方法和粘结磁体
CN111063536B (zh) * 2019-12-31 2022-03-22 浙江大学 一种适用于大块稀土永磁材料的晶界扩散方法
CN113130200B (zh) * 2021-04-26 2022-06-17 浙江大学 一种提高富Ce-Y稀土永磁体磁性能的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4239655A1 (en) 2023-09-06
US20230282415A1 (en) 2023-09-07
CN114420439B (zh) 2022-12-27
CN114420439A (zh) 2022-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106119739B (zh) 铁基非晶纳米晶软磁合金及其制备方法
CN101055779A (zh) 晶界添加氧化物或氮化物提高钕铁硼永磁材料性能的方法
CN101499346A (zh) 一种高工作温度和高耐蚀性烧结钕铁硼永磁体
Chen Recent progress of grain boundary diffusion process of Nd-Fe-B magnets
JP2012511632A (ja) 被覆された磁性合金材料およびその製造法
Weiqiang et al. Improvement of coercivity and corrosion resistance of Nd-Fe-B sintered magnets by doping aluminium nano-particles
JP2023129176A (ja) 高温酸化処理により高濃縮の希土類永久磁石の耐腐食性を増加させる方法
Guan et al. Investigation on the grain boundary diffusion of Dy2O3 film prepared by electrophoretic deposition for sintered Nd-Fe-B magnets
CN103915231A (zh) 具高饱和磁感应强度的铁基非晶-纳米晶态软磁合金及其应用
CN103060657B (zh) 一种制备高矫顽力和高耐蚀性烧结钕铁硼永磁材料的方法
CN108597710B (zh) 一种钐铁氮磁纳米阵列的制备方法
Li et al. Improvement in magnetic properties, corrosion resistance and microstructure of Nd–Fe–B sintered magnets through intergranular addition of Tb68Ni32
ZHONG et al. Magnetocaloric properties, microhardness and corrosion resistance of Gd100-xZrx alloys
US11753707B2 (en) Amorphous strip master alloy and method for preparing same
CN102867607A (zh) 一种高强高硬铁镍软磁材料的制备方法
CN106636981A (zh) 一种软磁铁基非晶合金制品
CN113077954B (zh) 一种硬磁性液态金属膏体复合材料及其制备方法
CN1028883C (zh) 一种铁基耐蚀合金
Zhou et al. Fully understanding the performance of nanocrystalline ternary Pr-Fe-B alloys with three typical phase constitutions
CN105206374B (zh) 一种具有耐蚀性的铁基非晶态软磁合金及其制备方法
JP2023129177A (ja) 低温酸化／窒化処理によりＮｄＦｅＢの耐腐食性を増加させる方法
CN112458506B (zh) 一种金属基材电镀液
CN108987018A (zh) 一种制备高矫顽力和高耐蚀性烧结钕铁硼磁体的方法
Xi et al. Effect of magnetic field annealing on magnetic properties and corrosion resistance of MnBi alloy
Yi et al. A Magnetic Properties and Corrosion Resistance of Fe-Si Alloy Coating Prepared on Mild Steel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220402

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230328

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20230607

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20230608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230828

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230912