JP2546990B2 - 耐酸化性に優れた永久磁石 - Google Patents
耐酸化性に優れた永久磁石Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＹを含む希土類元素（以下Ｒと略記する）
と,Fe,Bより成る金属間化合物及び非磁性元素Ｍより成
るR2Fe14B−Ｍ系磁石材料において，その耐酸化性の改
善に関するものである。
と,Fe,Bより成る金属間化合物及び非磁性元素Ｍより成
るR2Fe14B−Ｍ系磁石材料において，その耐酸化性の改
善に関するものである。
Ｒ−Fe−Ｂ系永久磁石の文献として，特開昭59−4600
8号公報や日本応用磁気学会第35回研究会資料（昭59年
５月）などの焼結法によるもの，超急冷（メルトスピニ
ング法による）物質の焼鈍法によるもの（特開昭60−10
0402），射出成形法及びボンド磁石法によるもの（特開
昭59−219904）などが挙げられる。
8号公報や日本応用磁気学会第35回研究会資料（昭59年
５月）などの焼結法によるもの，超急冷（メルトスピニ
ング法による）物質の焼鈍法によるもの（特開昭60−10
0402），射出成形法及びボンド磁石法によるもの（特開
昭59−219904）などが挙げられる。
これらの中で焼結法によるＲ−Fe−Ｂ系磁石が最も高
い磁気特性を有し，現在，市販されているSm−Co系磁石
の代替として広がりつつある。この焼結法によるＲ−Fe
−Ｂ磁石は,R−Fe−Ｂ系合金粉末成形体を常圧焼結法に
より得るものであり，その焼結法はSm−Co系永久磁石で
確立した技術を適用したものである。
い磁気特性を有し，現在，市販されているSm−Co系磁石
の代替として広がりつつある。この焼結法によるＲ−Fe
−Ｂ磁石は,R−Fe−Ｂ系合金粉末成形体を常圧焼結法に
より得るものであり，その焼結法はSm−Co系永久磁石で
確立した技術を適用したものである。
この常圧焼結法によりＲ−Fe−Ｂ系永久磁石を製造す
る場合，その緻密化は高Nd相（液相）の出現に伴う液相
焼結によって成される。それ故，焼結体中には，磁性相
であり主相であるR2Fe14B相，非磁性相であるＢ富裕相
酸化物相の他に液相成分相であるＲ富裕相が存在する。
一般に本系磁石合金では，これら各相の存在比に対応し
て，磁石特性（特にBr,（BH）max）は変化する。現状の
プロセスにより得られる焼結体中でこれら非磁性相の体
積構成比は約10％以上である。
る場合，その緻密化は高Nd相（液相）の出現に伴う液相
焼結によって成される。それ故，焼結体中には，磁性相
であり主相であるR2Fe14B相，非磁性相であるＢ富裕相
酸化物相の他に液相成分相であるＲ富裕相が存在する。
一般に本系磁石合金では，これら各相の存在比に対応し
て，磁石特性（特にBr,（BH）max）は変化する。現状の
プロセスにより得られる焼結体中でこれら非磁性相の体
積構成比は約10％以上である。
常圧焼結の場合には充分な緻密化を得るためには，液
相成分を体積構成比で５％以上必要とするため，常圧焼
結により得られる磁石特性には限界があった。さらにＲ
−Fe−Ｂ系磁石の常圧焼結は900〜1200℃という高温で
行なわれるため，収縮率が大きく焼結体表面に変質相を
生ずるため，寸法精度による歩留りにも限界がある。
相成分を体積構成比で５％以上必要とするため，常圧焼
結により得られる磁石特性には限界があった。さらにＲ
−Fe−Ｂ系磁石の常圧焼結は900〜1200℃という高温で
行なわれるため，収縮率が大きく焼結体表面に変質相を
生ずるため，寸法精度による歩留りにも限界がある。
またこの焼結法によるＲ−Fe−Ｂ系永久磁石は大気中
で極めて酸化し易い希土類元素,Feを含有し，特にその
金属組織中にＲ富裕相が存在するため，このＲ−Fe−Ｂ
系磁石を，磁気回路などの装置に組込んだ場合，磁石の
酸化による特性の劣化，バラツキが生ずる。又，磁石よ
り発生する酸化物の飛散による周辺部品への汚染の問題
があった。これら耐食性改善の文献として特開昭60−54
406号公報，特開昭60−63903号公報が挙げられる。これ
らの文献には，焼結して得られたＲ−Fe−Ｂ系磁石表面
に耐酸化性の化成皮膜，金属メッキ層を，形成すること
について述べてある。しかしながら，これら文献による
耐酸化性改善においても，その処理工程中に多量の水を
使用するため，処理工程中に，特にＲ富裕相が酸化する
恐れがあり耐酸化性が不充分であった。
で極めて酸化し易い希土類元素,Feを含有し，特にその
金属組織中にＲ富裕相が存在するため，このＲ−Fe−Ｂ
系磁石を，磁気回路などの装置に組込んだ場合，磁石の
酸化による特性の劣化，バラツキが生ずる。又，磁石よ
り発生する酸化物の飛散による周辺部品への汚染の問題
があった。これら耐食性改善の文献として特開昭60−54
406号公報，特開昭60−63903号公報が挙げられる。これ
らの文献には，焼結して得られたＲ−Fe−Ｂ系磁石表面
に耐酸化性の化成皮膜，金属メッキ層を，形成すること
について述べてある。しかしながら，これら文献による
耐酸化性改善においても，その処理工程中に多量の水を
使用するため，処理工程中に，特にＲ富裕相が酸化する
恐れがあり耐酸化性が不充分であった。
本発明は，これら問題点を解決するもので，その目的
は， １）非磁性金属相量の低減による特性向上， ２）製品寸法精度向上による歩留り向上， ３）磁石中のR.富裕相を低減させ，耐酸化性に優れた樹
脂を製品にコーティングすることによる磁石の耐酸化性
の向上 を実現した磁石材料を提供することにある。
は， １）非磁性金属相量の低減による特性向上， ２）製品寸法精度向上による歩留り向上， ３）磁石中のR.富裕相を低減させ，耐酸化性に優れた樹
脂を製品にコーティングすることによる磁石の耐酸化性
の向上 を実現した磁石材料を提供することにある。
上記目的を達成するため，本発明は原子百分率で10〜
20％のＲ（ここでＲはＹを含む希土類元素）,5〜15％の
B,残部Feよりなる磁性合金粉末と，体積構成比で０〜10
％（０は含まず）の比磁性金属Ｍ（ここでＭは,Al,Zn,
S,In,Ga,Ge,Sn,Te,Cu,Pbの内の少なくとも一種の元素，
これらの元素間の化合物，これら元素と希土類元素との
合金，及び又はこれらの元素とＢとの合金）の粉末との
混合粉末，又はその成形体を300〜1100℃の温度下で熱
間加圧成形して得られる永久磁石であって，前記非磁性
金属Ｍからなるマトリックス中に前記磁性合金R2Fe14B
の結晶粒が分散されたR2T14B−Ｍ系永久磁石と，前記R2
T14B−Ｍ系永久磁石の表面に被覆された耐酸化性樹脂と
を有することを特徴としている。ここで非磁性金属は，
粉末，あるいは磁性粉末への物理及び化学的表面被覆層
のいずれでもよい。また熱間加圧成形はいわゆるホット
プレス，熱間静水圧プレス，押し出しのいずれでも可能
であるが，製品寸法精度の点より，ホットプレス，押し
出しが適している。この熱間加圧成形体の表面に耐酸化
性樹脂を被覆する。
20％のＲ（ここでＲはＹを含む希土類元素）,5〜15％の
B,残部Feよりなる磁性合金粉末と，体積構成比で０〜10
％（０は含まず）の比磁性金属Ｍ（ここでＭは,Al,Zn,
S,In,Ga,Ge,Sn,Te,Cu,Pbの内の少なくとも一種の元素，
これらの元素間の化合物，これら元素と希土類元素との
合金，及び又はこれらの元素とＢとの合金）の粉末との
混合粉末，又はその成形体を300〜1100℃の温度下で熱
間加圧成形して得られる永久磁石であって，前記非磁性
金属Ｍからなるマトリックス中に前記磁性合金R2Fe14B
の結晶粒が分散されたR2T14B−Ｍ系永久磁石と，前記R2
T14B−Ｍ系永久磁石の表面に被覆された耐酸化性樹脂と
を有することを特徴としている。ここで非磁性金属は，
粉末，あるいは磁性粉末への物理及び化学的表面被覆層
のいずれでもよい。また熱間加圧成形はいわゆるホット
プレス，熱間静水圧プレス，押し出しのいずれでも可能
であるが，製品寸法精度の点より，ホットプレス，押し
出しが適している。この熱間加圧成形体の表面に耐酸化
性樹脂を被覆する。
すなわち，本発明では １）非磁性金属を用いて加圧成形することによる緻密化
の促進， ２）磁性粒子を滑らかな界面で包み込むことによる磁石
の高保磁力化， ３）熱間加圧成形を用いることにより非磁性相の流動及
び磁性相の塑性変形を利用した非磁性相との反応の抑制
の両者に起因するBrの向上， ４）磁石を耐酸化性に優れた樹脂をコーティングするこ
とによる耐食性の向上， 以上の機能により製品寸法精度が高く，高い磁石特性を
有し，しかも耐酸化性に優れた磁石材料を提供すること
ができる。
の促進， ２）磁性粒子を滑らかな界面で包み込むことによる磁石
の高保磁力化， ３）熱間加圧成形を用いることにより非磁性相の流動及
び磁性相の塑性変形を利用した非磁性相との反応の抑制
の両者に起因するBrの向上， ４）磁石を耐酸化性に優れた樹脂をコーティングするこ
とによる耐食性の向上， 以上の機能により製品寸法精度が高く，高い磁石特性を
有し，しかも耐酸化性に優れた磁石材料を提供すること
ができる。
本発明が適用される永久磁石材料は一般式 （R1-x-yFexBy）1-tMt （１） で示されるが，ここで式中のＲは,Yを含む希土類元素の
うち一種又は二種以上が用いられる。また（１）式にお
いて， x,yは原子分率で0.65≦ｘ≦0.85,0.05≦ｙ≦0.15,tは体
積構成比で０＜ｔ≦0.1 である。Feの量が多すぎるとBrは向上するもののHcは極
端に低下し，少なすぎるとBrの低下により（BH）maxが
減少するため，原子分率で0.65≦ｘ≦0.85とした。Ｂは
磁石特性の向上に著しく効果をもたらすが，原子分率で
0.15を越えると特性劣化を生ずるため，原子分率で0.05
≦ｙ≦0.15とした。また非磁性金属Ｍは量が多すぎる
と,Brの低下が著しく，本発明の目的に合わないため，
体積構成比で０＜ｔ≦0.1とする。（１）式で示される
磁石材料はR1-x-yFexByの組成を有する合金粉末と，非
磁性金属元素及び合金（Ｍ）粉末の混合粉末又はその圧
粉体を300〜1100℃の温度範囲にて５〜5000kg/cm2の圧
力下で熱間加圧成形を行うことにより製造される。
うち一種又は二種以上が用いられる。また（１）式にお
いて， x,yは原子分率で0.65≦ｘ≦0.85,0.05≦ｙ≦0.15,tは体
積構成比で０＜ｔ≦0.1 である。Feの量が多すぎるとBrは向上するもののHcは極
端に低下し，少なすぎるとBrの低下により（BH）maxが
減少するため，原子分率で0.65≦ｘ≦0.85とした。Ｂは
磁石特性の向上に著しく効果をもたらすが，原子分率で
0.15を越えると特性劣化を生ずるため，原子分率で0.05
≦ｙ≦0.15とした。また非磁性金属Ｍは量が多すぎる
と,Brの低下が著しく，本発明の目的に合わないため，
体積構成比で０＜ｔ≦0.1とする。（１）式で示される
磁石材料はR1-x-yFexByの組成を有する合金粉末と，非
磁性金属元素及び合金（Ｍ）粉末の混合粉末又はその圧
粉体を300〜1100℃の温度範囲にて５〜5000kg/cm2の圧
力下で熱間加圧成形を行うことにより製造される。
ここで，熱間加圧成形時の温度を300〜1100℃とした
のは,300℃未満では，成形体の充分な緻密化が図れず,1
100℃以上では,R−Fe−Ｂ系磁性粒子の粒成長及びこの
磁性相と非磁性元素又は合金との反応が顕著となり良好
な磁石特性が得られないためである。
のは,300℃未満では，成形体の充分な緻密化が図れず,1
100℃以上では,R−Fe−Ｂ系磁性粒子の粒成長及びこの
磁性相と非磁性元素又は合金との反応が顕著となり良好
な磁石特性が得られないためである。
また，熱間加圧成形圧力は,5kg/cm2未満では，成形体
の充分な緻密化が図れないため5kg/cm2以上とする必要
がある。
の充分な緻密化が図れないため5kg/cm2以上とする必要
がある。
さらに，上記製法により製造された磁石材料に耐酸化
性を付与するために，耐酸化性に優れた樹脂をコーティ
ングする。この樹脂は，エポキシ樹脂，アクリル樹脂，
ポリアミド樹脂，ポリイミド樹脂，アルキド樹脂等の塗
料用合成樹脂，又はこれらの複合樹脂であればよく，さ
らに，鉛丹，亜酸化鉛，酸化クロムなどの防錆用顔料を
含有しているものでもよい。
性を付与するために，耐酸化性に優れた樹脂をコーティ
ングする。この樹脂は，エポキシ樹脂，アクリル樹脂，
ポリアミド樹脂，ポリイミド樹脂，アルキド樹脂等の塗
料用合成樹脂，又はこれらの複合樹脂であればよく，さ
らに，鉛丹，亜酸化鉛，酸化クロムなどの防錆用顔料を
含有しているものでもよい。
またその，塗装方法は，スプレー法，ディップスピ
ン，静電粉体塗装法，電着塗装法などを用いることがで
き，これら方法で塗布した後，焼付けることにより磁石
表面に，その塗膜を得ることができる。またこの塗膜の
膜厚は，コスト面，寸法精度，耐酸化性，膜強度の点よ
り５〜20μｍが望ましい。
ン，静電粉体塗装法，電着塗装法などを用いることがで
き，これら方法で塗布した後，焼付けることにより磁石
表面に，その塗膜を得ることができる。またこの塗膜の
膜厚は，コスト面，寸法精度，耐酸化性，膜強度の点よ
り５〜20μｍが望ましい。
以下，その実施例について述べる。
〈実施例−１〉 純度95％以上のNd,Fe,Bを用いて，アルゴン雰囲気中
で高周波加熱して,Nd13Fe81B6の組成を有するNd2Fe14B
相を主相とするインゴットを得た。
で高周波加熱して,Nd13Fe81B6の組成を有するNd2Fe14B
相を主相とするインゴットを得た。
次にこのインゴットを粗粉砕した後，この粗粉末に純
度99.9％以上のAl粉末を,5vol％の比率で加え，ポール
ミルにて，平均粒子径約４μｍに湿式粉砕した。
度99.9％以上のAl粉末を,5vol％の比率で加え，ポール
ミルにて，平均粒子径約４μｍに湿式粉砕した。
次に，得られた微粉末を,20KOe磁界中にて1.0t/cm2の
圧力で成形後，真空中にて，この圧粉体を600℃前後の
温度下で,1.0t/cm2の圧力で,15分間ホットプレスした。
得られた磁石材料より10mm×10mm×8mmの試験片を切り
出し，エポキシ系樹脂，アクリル系樹脂，フッ素系ポリ
アミド，イミド樹脂をスプレーにて塗布した。又，マレ
イン化油変性ポリエステル樹脂（アルキド系樹脂）をカ
チオン電着塗装した。これら試験片を150〜250℃で10〜
20分間焼付けすることにより，耐酸化性樹脂膜をコーテ
ィングした試験片を得た。これら試験片及び比較のため
にコーティングしない試験片，及び焼結法により得られ
たNd15Fe78B7の組成を有する磁石にエポキシ系樹脂をス
プレーにて塗布後，焼付した（160℃×15分）試験片の
膜厚，及び磁石特性，及び，これら試験片をSS−41板に
アラルダイトAV−138（主剤）,HV−998（硬化剤）（い
ずれも商品名）を用いて，接着した後剪断加圧試験によ
る接着強度試験結果を第一表に示す。また，これら試験
片を,8時間の５％塩水噴霧試験（JIS−Ｚ−2371）した
結果を，第２表に示す。
圧力で成形後，真空中にて，この圧粉体を600℃前後の
温度下で,1.0t/cm2の圧力で,15分間ホットプレスした。
得られた磁石材料より10mm×10mm×8mmの試験片を切り
出し，エポキシ系樹脂，アクリル系樹脂，フッ素系ポリ
アミド，イミド樹脂をスプレーにて塗布した。又，マレ
イン化油変性ポリエステル樹脂（アルキド系樹脂）をカ
チオン電着塗装した。これら試験片を150〜250℃で10〜
20分間焼付けすることにより，耐酸化性樹脂膜をコーテ
ィングした試験片を得た。これら試験片及び比較のため
にコーティングしない試験片，及び焼結法により得られ
たNd15Fe78B7の組成を有する磁石にエポキシ系樹脂をス
プレーにて塗布後，焼付した（160℃×15分）試験片の
膜厚，及び磁石特性，及び，これら試験片をSS−41板に
アラルダイトAV−138（主剤）,HV−998（硬化剤）（い
ずれも商品名）を用いて，接着した後剪断加圧試験によ
る接着強度試験結果を第一表に示す。また，これら試験
片を,8時間の５％塩水噴霧試験（JIS−Ｚ−2371）した
結果を，第２表に示す。
第一表，第二表より，本発明による磁石は，耐酸化性
に優れており，さらに，耐酸化性樹脂コーティングによ
る特性劣化のないことがわかる。
に優れており，さらに，耐酸化性樹脂コーティングによ
る特性劣化のないことがわかる。
以上述べたように，本発明によれば,R2Fe14B相を主相
とする磁性粉末と非磁性金属粉末より得られる混合粉末
及び圧粉体を，熱間加圧成形を行い得られる磁石に耐酸
化性に優れた樹脂をコーティングすることにより，従来
の焼結法により得られるＲ−Fe−Ｂ系磁石よりも高い磁
石特性を有し，さらに耐酸化性に優れた永久磁石を得る
ことができる。
とする磁性粉末と非磁性金属粉末より得られる混合粉末
及び圧粉体を，熱間加圧成形を行い得られる磁石に耐酸
化性に優れた樹脂をコーティングすることにより，従来
の焼結法により得られるＲ−Fe−Ｂ系磁石よりも高い磁
石特性を有し，さらに耐酸化性に優れた永久磁石を得る
ことができる。
さらに，従来の焼結法に比べ低温で，成形体の緻密化
が図れ，製品寸法精度向上が実現できるため，工業上き
わめて有益である。
が図れ，製品寸法精度向上が実現できるため，工業上き
わめて有益である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 欣也 仙台市郡山６丁目７番１号 東北金属工 業株式会社内 (72)発明者 藤原 照彦 仙台市郡山６丁目７番１号 東北金属工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−63901（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−100402（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】原子百分率で10〜20％のＲ（ここでＲはＹ
を含む希土類元素）,5〜15％のB,残部Feよりなる磁性合
金粉末と，体積構成比で０〜10％（０は含まず）の非磁
性金属Ｍ（ここでＭは,Al,Zn,S,In,Ga,Ge,Sn,Te,Cu,Pb
の内の少なくとも一種の元素，これらの元素間の化合
物，これら元素と希土類元素との合金，及び又はこれら
の元素とＢとの合金）の粉末との混合粉末，又はその成
形体を300〜1100℃の温度下で熱間加圧成形して得られ
る永久磁石であって，前記非磁性金属Ｍからなるマトリ
ックス中に前記磁性合金R2Fe14Bの結晶粒が分散されたR
2T14B−Ｍ系永久磁石と，前記R2T14B−Ｍ系永久磁石の
表面に被覆された耐酸化性樹脂とを有することを特徴と
する耐酸化性に優れた永久磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61099754A JP2546990B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 耐酸化性に優れた永久磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61099754A JP2546990B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 耐酸化性に優れた永久磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256413A JPS62256413A (ja) | 1987-11-09 |
| JP2546990B2 true JP2546990B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=14255771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61099754A Expired - Fee Related JP2546990B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 耐酸化性に優れた永久磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546990B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3654807B2 (ja) * | 2000-01-24 | 2005-06-02 | Ｔｄｋ株式会社 | 電気絶縁性に優れたＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1236381A (en) * | 1983-08-04 | 1988-05-10 | Robert W. Lee | Iron-rare earth-boron permanent magnets by hot working |
| JPS6063901A (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-12 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 耐酸化性のすぐれた永久磁石 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP61099754A patent/JP2546990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256413A (ja) | 1987-11-09 |
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