JP2023129177A - 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 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明において低温酸化／窒化処理によりＮｄＦｅＢの耐腐食性を増加させる方法を提供する。【解決手段】前記方法において、２００～４００℃の低温酸化／窒化処理方法によりＮｄＦｅＢ磁石表面の元の位置に酸化物、窒化物または窒化酸化物の薄膜を形成することにより、磁石の耐腐食性を大幅に増加させることができる。本発明の方法は、操作が簡単であり、製造のコストが多くかからないという利点を有している。また、従来の電気メッキ、化学メッキ方法を採用しないので、環境に優しく、安全であり、効率が高いという利点も有している。本発明において、工程を調節することにより磁石の表面に形成される酸化物、窒化物または窒化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、磁石の耐腐食性を向上させるとともによい磁性性能を確保することができる。本発明において、磁石表面の元の位置に形成される薄膜と基体との間の付着力をよいので、長時間の安定性を確保し、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、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に関するものである。
ＮｄＦｅＢ磁性材料は、抗磁力、残留磁気、磁性エネルギープロダクト（Magnetic energy product）等が高いという利点を有しており、いろいろな分野に幅広く使用されている希土類永久磁石（rare earth permanent magnet）である。現在、ＮｄＦｅＢ磁性材料は、新エネルギー産業、鉄道輸送システム、電子情報（electronic information）及びエアロスペース（aerospace）等の国民産業と国防産業に幅広く使用されている。ＮｄＦｅＢ材料は、磁性が非常に強いが、耐腐食性がよくないという欠点を有しているので、海上風力発電（Offshore wind power generation）と国防産業（National defense industry）等の重要な分野に使用することができない。測定によると、ＮｄＦｅＢ材料の耐腐食性がよくない主な原因は、結晶粒界（grain boundary）のネオジムガラスリッチフェーズ（Nd-rich phase）の電極の電位が非常に低いことによりその電極が酸化腐食するとともに水素吸収（hydrogen uptake）により粉末化が生じ、かつ結晶の間が腐食することにより鉄磁性（ferromagnetism）のＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ主相結晶粒子（Main phase grain crystal）が落ち、それにより磁石の磁性がなくなることにある。
ＮｄＦｅＢの耐腐食性を向上させるため、研究者たちは合金成分の調節と表面強化を含む２つの分野に精力を注いでいる。Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ主相の結晶構造を維持するとともに好適な磁性を確保する必要があるので、ＮｄＦｅＢの合金成分を調節ことにより耐腐食性を大幅に向上させることができない。表面強化を実施するとき、ＮｄＦｅＢ磁石に対して複数回の電気メッキ、化学メッキ（chemical plating）または電気泳動（cataphoresis）等を実施する必要があるので、製造のコストが増加し、汚染問題が発生するおそれがある。また、ＮｄＦｅＢ原料とメッキ層との間の接着性が良くないことにより、メッキ層がＮｄＦｅＢ原料から落ち、安定性が低下するおそれがある。したがって、ＮｄＦｅＢ磁石の耐腐食性を増加させることは、希土類永久磁石の技術分野において解決しなければならない問題になっている。
本発明の目的は、従来の技術の欠点を解決するため、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を提供することにある。
本発明において、低温酸化／窒化処理方法によりＮｄＦｅＢ磁石表面の元の位置に酸化物、窒化物または窒化酸化物の薄膜を形成することにより磁石の耐腐食性を大幅に増加させる。チューブ炉またはアトモスフィアファーネス内の気圧を１０－２～１０－４Ｐａの真空にした後気体を注入する。その気体は、Ｏ２、Ｎ２、ＮＨ３または水蒸気のちいずれか一種または複数種である。気体を注入する速度は１５～５０００ ｍｌ／ｍｉｎであり、低温酸化／低温窒化の温度を２００～４００℃に設定し、反応時間を０．５～２４ｈに設定する。
前記酸化物、前記窒化物または前記窒化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ＮｄＦｅＢ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、ＲＥ’は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ元素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、０．５５≦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）従来の技術において、低電位のネオジムガラスリッチフェーズの特性をは把握した程度に基づいて、合金化方法によりネオジムガラスリッチフェーズの成分を若干調節することにより電極の電位を増加させ、ネオジムガラスリッチフェーズと主相の電位差を低減するか或いは、磁石の表面にＣｕ、Ｎｉ等をメッキすることにより保護層を形成することによりネオジムガラスリッチフェーズと腐食液体が直接に接触することを防止する。本発明の方法は従来の方法と異なっている。本発明は、ネオジムガラスリッチフェーズ中の希土類元素の含量が高く、それが容易に酸化するか或いは窒化する特性を利用し、かつ低温酸化／窒化処理によりＮｄＦｅＢ磁石の表面に高電位の酸化物、窒化物または窒化酸化物の薄膜を形成することにより、良好な化学安定性とコンパクト性（compactness）を獲得し、磁石の腐食電位を大幅に増加させ、腐食電流を低減し、磁石の表面を保護する効果を獲得することができる。
（１）従来の技術において、低電位のネオジムガラスリッチフェーズの特性をは把握した程度に基づいて、合金化方法によりネオジムガラスリッチフェーズの成分を若干調節することにより電極の電位を増加させ、ネオジムガラスリッチフェーズと主相の電位差を低減するか或いは、磁石の表面にＣｕ、Ｎｉ等をメッキすることにより保護層を形成することによりネオジムガラスリッチフェーズと腐食液体が直接に接触することを防止する。本発明の方法は従来の方法と異なっている。本発明は、ネオジムガラスリッチフェーズ中の希土類元素の含量が高く、それが容易に酸化するか或いは窒化する特性を利用し、かつ低温酸化／窒化処理によりＮｄＦｅＢ磁石の表面に高電位の酸化物、窒化物または窒化酸化物の薄膜を形成することにより、良好な化学安定性とコンパクト性（compactness）を獲得し、磁石の腐食電位を大幅に増加させ、腐食電流を低減し、磁石の表面を保護する効果を獲得することができる。
（２）成分が異なるＮｄＦｅＢ磁石において、高濃縮の希土類元素Ｌａ、Ｃｅ、Ｙの含量、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの含量、合金化元素の含量等が異なることにより、磁石のネオジムガラスリッチフェーズの成分、構造、含量及び分布が異なるが、酸化／窒化工程のパラメーターを適当に調節することにより磁石の耐腐食性を大幅に向上させることができる。
（３）磁石表面の元の位置に形成される酸化物、窒化物または窒化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。それにより、サイズが異なっているいろいろな磁石（例えば、数ｍｍ程度の磁石からサイズが１０ｃｍ以上である磁石）の耐腐食性を向上させるとともによい磁性性能を確保することができる。
（４）磁石表面の元の位置に形成される酸化物、窒化物または窒化酸化物の薄膜とＮｄＦｅＢ磁石の基体との間の付着力をよいことにより、使用の寿命を向上させることができる。
（５）真空の環境または不活性気体（inert gas）の保護下においてＮｄＦｅＢ磁石に対して高温熱処理（４５０～１０５０°Ｃ）を実施する従来の方法と比較してみると、本発明は、低温酸化／窒化処理（２００～４００℃）のみを実施するので、工程が簡単であり、コストが多くかからないという利点を有している。
（６）酸化／窒化処理を実施したＮｄＦｅＢ磁石に対して電気メッキ、化学メッキ等のメッキ処理を実施する必要がないので、汚染を減少させることができる。
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
ＮｄＦｅＢ磁石（Neodymium Ferrum Boron Magnets）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）１４Ｆｅ７８．９５（Ｃｕ０．５Ａｌ０．２Ｇａ０．２Ｚｒ０．１）１Ｂ６．０５である。チューブ炉（Tube furnace）内の気圧を２×１０－２Ｐａの真空にした後、８００ｍｌ／ｍｉｎの速度でＯ２を注入し、低温酸化の温度を３５０℃に設定し、反応時間を３ｈに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている酸化物薄膜の厚さは～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（residual magnetism）は１４．０ｋＧであり、抗磁力（coercive force）は１４．８ｋＯｅ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５μＡ／ｃｍ２であることが分かることができる。
ＮｄＦｅＢ磁石（Neodymium Ferrum Boron Magnets）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）１４Ｆｅ７８．９５（Ｃｕ０．５Ａｌ０．２Ｇａ０．２Ｚｒ０．１）１Ｂ６．０５である。チューブ炉（Tube furnace）内の気圧を２×１０－２Ｐａの真空にした後、８００ｍｌ／ｍｉｎの速度でＯ２を注入し、低温酸化の温度を３５０℃に設定し、反応時間を３ｈに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている酸化物薄膜の厚さは～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（residual magnetism）は１４．０ｋＧであり、抗磁力（coercive force）は１４．８ｋＯｅ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５μＡ／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の磁石に対して低温酸化処理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１の磁石の残留磁気は１４．０ｋＧであり、抗磁力は１４．９ｋＯｅであり、その数値は実施例１の数値に類似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７０μＡ／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１と実施例１の相違点は、対比例１の磁石に対して低温酸化処理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１の磁石の残留磁気は１４．０ｋＧであり、抗磁力は１４．９ｋＯｅであり、その数値は実施例１の数値に類似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７０μＡ／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２
対比例２と実施例１の相違点は、対比例２のＣｕ元素の含量が増加し、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）１４Ｆｅ７７．９５（Ｃｕ１．５Ａｌ０．２Ｇａ０．２Ｚｒ０．１）１Ｂ６．０５であり、かつ対比例２の磁石に対して低温酸化処理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２の磁石の残留磁気は１３．６ｋＧであり、抗磁力は１１．７ｋＯｅであり、その数値は実施例１の数値より大幅に減少す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５２μＡ／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２と実施例１の相違点は、対比例２のＣｕ元素の含量が増加し、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）１４Ｆｅ７７．９５（Ｃｕ１．５Ａｌ０．２Ｇａ０．２Ｚｒ０．１）１Ｂ６．０５であり、かつ対比例２の磁石に対して低温酸化処理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２の磁石の残留磁気は１３．６ｋＧであり、抗磁力は１１．７ｋＯｅであり、その数値は実施例１の数値より大幅に減少す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５２μＡ／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３
対比例３と実施例１の相違点は、対比例３の磁石に対して低温酸化処理を実施せず、表面メッキ処理を実施し、かつメッキ層は銀色のニッケル銅ニッケルメッキ層であり、メッキ層の厚さは～１０μｍ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３の磁石の残留磁気は１３．７ｋＧであり、抗磁力は１４．２ｋＯｅ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１０μＡ／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と実施例１の相違点は、対比例３の磁石に対して低温酸化処理を実施せず、表面メッキ処理を実施し、かつメッキ層は銀色のニッケル銅ニッケルメッキ層であり、メッキ層の厚さは～１０μｍ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３の磁石の残留磁気は１３．７ｋＧであり、抗磁力は１４．２ｋＯｅ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１０μＡ／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
ＮｄＦｅＢ磁石の成分を原子百分比で計量し、その原子百分比は［Ｎｄ０．６５（Ｌａ０．３５Ｃｅ０．６５）０．３５］１６（Ｆｅ０．９７Ｃｏ０．０３）７６．１５（Ｇａ０．３５Ｃｕ０．２Ａｌ０．２Ｎｂ０．１Ｚｒ０．０５）２Ｂ５．８５である。チューブ炉内の気圧を３×１０－３Ｐａの真空にした後、２００ｍｌ／ｍｉｎの速度でＯ２を注入し、低温酸化の温度を３００℃に設定し、反応時間を０．５ｈに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている酸化物薄膜の厚さは～２００ｎｍ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１１．１ｋＯｅ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圧（Corrosion voltage）は－４３０ｍＶであることが分かることができる。
ＮｄＦｅＢ磁石の成分を原子百分比で計量し、その原子百分比は［Ｎｄ０．６５（Ｌａ０．３５Ｃｅ０．６５）０．３５］１６（Ｆｅ０．９７Ｃｏ０．０３）７６．１５（Ｇａ０．３５Ｃｕ０．２Ａｌ０．２Ｎｂ０．１Ｚｒ０．０５）２Ｂ５．８５である。チューブ炉内の気圧を３×１０－３Ｐａの真空にした後、２００ｍｌ／ｍｉｎの速度でＯ２を注入し、低温酸化の温度を３００℃に設定し、反応時間を０．５ｈに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている酸化物薄膜の厚さは～２００ｎｍ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１１．１ｋＯｅ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圧（Corrosion voltage）は－４３０ｍＶであ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２の相違点は、対比例４の磁石に対して低温酸化処理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１２．４ｋＧであり、抗磁力は１１．２ｋＯｅであり、その数値はいずれも実施例２の数値に類似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の磁石の腐食電圧は－８７０ｍＶであり、その数値は実施例２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。
対比例４と実施例２の相違点は、対比例４の磁石に対して低温酸化処理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１２．４ｋＧであり、抗磁力は１１．２ｋＯｅであり、その数値はいずれも実施例２の数値に類似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の磁石の腐食電圧は－８７０ｍＶであり、その数値は実施例２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。
実施例３
ＮｄＦｅＢ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）１８Ｆｅ７５．５５（Ｇａ０．７Ａｌ０．１５Ｚｒ０．１５）０．５５Ｂ５．９である。アトモスフィアファーネス（Atmosphere furnace）内の気圧を２×１０－４Ｐａの真空にした後、８０ｍｌ／ｍｉｎの速度でＮＨ３を注入し、低温窒化の温度を４００℃に設定し、反応時間を１ｈに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている窒化物薄膜の厚さは～３００ｎｍである。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、表面窒化処理が実施される磁石の残留磁気は１３．６ｋＧであり、抗磁力は１７．５ｋＯｅ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、表面窒化処理が実施される磁石の腐食電流は１１μＡ／ｃｍ２であることが分かることができる。
ＮｄＦｅＢ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）１８Ｆｅ７５．５５（Ｇａ０．７Ａｌ０．１５Ｚｒ０．１５）０．５５Ｂ５．９である。アトモスフィアファーネス（Atmosphere furnace）内の気圧を２×１０－４Ｐａの真空にした後、８０ｍｌ／ｍｉｎの速度でＮＨ３を注入し、低温窒化の温度を４００℃に設定し、反応時間を１ｈに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている窒化物薄膜の厚さは～３００ｎｍである。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、表面窒化処理が実施される磁石の残留磁気は１３．６ｋＧであり、抗磁力は１７．５ｋＯｅ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、表面窒化処理が実施される磁石の腐食電流は１１μＡ／ｃｍ２であ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３の相違点は、対比例５の磁石に対して低温窒化処理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５の磁石の残留磁気は１３．５ｋＧであり、抗磁力は１７．４ｋＯｅであり、その数値はいずれも実施例３の数値に類似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３１７μＡ／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。
対比例５と実施例３の相違点は、対比例５の磁石に対して低温窒化処理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５の磁石の残留磁気は１３．５ｋＧであり、抗磁力は１７．４ｋＯｅであり、その数値はいずれも実施例３の数値に類似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３１７μＡ／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
ＮｄＦｅＢ磁石の成分を原子百分比で計量し、その原子百分比は［（Ｐｒ０．１Ｎｄ０．９）０．７５（Ｙ０．１５Ｃｅ０．８５）０．２５］１５（Ｆｅ０．９Ｃｏ０．１）７７．４（Ｃｕ０．３Ｇａ０．１５Ａｌ０．２５Ｓｉ０．２Ｎｂ０．１）１．５Ｂ６．１である。チューブ炉内の気圧を１×１０－３Ｐａの真空にした後、８０ｍｌ／ｍｉｎの速度で比例が７：３であるＯ２とＮ２の混合気体を注入し、低温酸化と低温窒化の温度を３５０℃に設定し、反応時間を１２ｈに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている酸化窒化物の薄膜の厚さは～５μｍである。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、表面の酸化処理と窒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１３．０ｋＯｅ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の測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において、表面の酸化処理と窒化処理が実施される磁石の腐食電圧は－２４０ｍＶであることが分かることができる。
ＮｄＦｅＢ磁石の成分を原子百分比で計量し、その原子百分比は［（Ｐｒ０．１Ｎｄ０．９）０．７５（Ｙ０．１５Ｃｅ０．８５）０．２５］１５（Ｆｅ０．９Ｃｏ０．１）７７．４（Ｃｕ０．３Ｇａ０．１５Ａｌ０．２５Ｓｉ０．２Ｎｂ０．１）１．５Ｂ６．１である。チューブ炉内の気圧を１×１０－３Ｐａの真空にした後、８０ｍｌ／ｍｉｎの速度で比例が７：３であるＯ２とＮ２の混合気体を注入し、低温酸化と低温窒化の温度を３５０℃に設定し、反応時間を１２ｈに設定する。磁石表面の元の位置に形成されている酸化窒化物の薄膜の厚さは～５μｍである。ＡＭＴ－４永久磁石特性測定装置の測定結果によると、表面の酸化処理と窒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１３．０ｋＯｅ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の測定結果によると、３．５％のＮａＣｌ溶液において、表面の酸化処理と窒化処理が実施される磁石の腐食電圧は－２４０ｍＶ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４の相違点は、対比例６の磁石に対して低温酸化処理と低温窒化処理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１２．６ｋＧであり、抗磁力は１３．３ｋＯｅであり、その数値はいずれも実施例４の数値に類似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の磁石の腐食電圧は－７３０ｍＶであり、その数値は実施例４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。
対比例６と実施例４の相違点は、対比例６の磁石に対して低温酸化処理と低温窒化処理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１２．６ｋＧであり、抗磁力は１３．３ｋＯｅであり、その数値はいずれも実施例４の数値に類似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の磁石の腐食電圧は－７３０ｍＶであり、その数値は実施例４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。
Claims (4)
- 低温酸化／窒化処理方法によりＮｄＦｅＢ磁石表面の元の位置に酸化物、窒化物または窒化酸化物の薄膜を形成することを特徴とする低温酸化／窒化処理によりＮｄＦｅＢの耐腐食性を増加させる方法。
- チューブ炉またはアトモスフィアファーネス内の気圧を１０－２～１０－４Ｐａの真空にした後気体を注入し、その気体は、Ｏ２、Ｎ２、ＮＨ３または水蒸気のちいずれか一種または複数種であり、気体を注入する速度は１５～５０００ ｍｌ／ｍｉｎであり、低温酸化／低温窒化の温度を２００～４００℃に設定し、反応時間を０．５～２４ｈに設定することを特徴とする請求項１に記載の低温酸化／窒化処理によりＮｄＦｅＢの耐腐食性を増加させる方法。
- 前記酸化物、前記窒化物または前記窒化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ことを特徴とする請求項１に記載の低温酸化／窒化処理によりＮｄＦｅＢの耐腐食性を増加させる方法。
- 前記ＮｄＦｅＢ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、ＲＥ’は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ元素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はボロン元素である。ａ、ｂ、ｘ、ｙ、ｚは下記式、０．５５≦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。
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