JP2602650B2 - 耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法 - Google Patents
耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法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Nd2Fe14B系合金で代表される希土類元素:Rと
遷移金属:TとからなるR2T14B系金属間化合物磁石の中で
特にR,Fe,Bを主成分とする永久磁石に係わり、耐酸化性
を改善したR,Fe,B系磁石に関するものである。
遷移金属:TとからなるR2T14B系金属間化合物磁石の中で
特にR,Fe,Bを主成分とする永久磁石に係わり、耐酸化性
を改善したR,Fe,B系磁石に関するものである。
Nd−Fe−Ｂで代表されるＲ−Fe−Ｂ系磁石は、従来の
希土類永久磁石であるSm−Co系磁石に比較して、高い磁
気特性を有する。しかし、このような磁石合金は組織中
に極めて酸化し易いNd−Fe合金相を含み、さらにR2Fe14
Bも酸化し易いため、Sm−Co系磁石に比較して磁石の酸
化による磁気特性の劣化やばらつきが大きい。さらに磁
気回路等の装置に組み込んだ場合、磁石から発生した酸
化物の飛散による周辺部品への汚染を引き起こす。
希土類永久磁石であるSm−Co系磁石に比較して、高い磁
気特性を有する。しかし、このような磁石合金は組織中
に極めて酸化し易いNd−Fe合金相を含み、さらにR2Fe14
Bも酸化し易いため、Sm−Co系磁石に比較して磁石の酸
化による磁気特性の劣化やばらつきが大きい。さらに磁
気回路等の装置に組み込んだ場合、磁石から発生した酸
化物の飛散による周辺部品への汚染を引き起こす。
この問題点を解決する方法として、特開昭60−54406
号広報や特開昭60−63903号広報が提案されている。
号広報や特開昭60−63903号広報が提案されている。
しかしながら、これらの広報に提案されている耐酸化
性皮膜は、皮膜形成工程中で多量の水を使用するため、
処理工程中で磁石材料が酸化したり、処理後であっても
微量の水分の残留が原因となって酸化する場合が多く、
耐酸化性が十分とは言い難い。
性皮膜は、皮膜形成工程中で多量の水を使用するため、
処理工程中で磁石材料が酸化したり、処理後であっても
微量の水分の残留が原因となって酸化する場合が多く、
耐酸化性が十分とは言い難い。
また金属の防錆表面処理の一般的方法である塗装法で
は、塗料の基材が有機高分子であるため金属との親和性
が不十分で、磁石の部品化工程や使用時において亀裂や
剥離を生じ易いこと、また特に反応硬化型の塗料の場合
は痕跡程度の未反応の官能基の経時変化が発錆の原因と
なることもあり、殊にこのような合金系では信頼性が不
十分で、用途が限定されているのが現状である。
は、塗料の基材が有機高分子であるため金属との親和性
が不十分で、磁石の部品化工程や使用時において亀裂や
剥離を生じ易いこと、また特に反応硬化型の塗料の場合
は痕跡程度の未反応の官能基の経時変化が発錆の原因と
なることもあり、殊にこのような合金系では信頼性が不
十分で、用途が限定されているのが現状である。
そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑み、よ
り耐食性に優れた永久磁石の製造方法を提供することで
ある。
り耐食性に優れた永久磁石の製造方法を提供することで
ある。
本発明によれば、Ｒ−Fe−Ｂを主成分とするR2T14B系
合金（R:イットリウムを含む希土類元素、T:遷移金属、
B:ホウ素）を含む焼結型永久磁石の表面に、電解液を用
いて電気めっき被膜を形成して、耐酸化性を付与するめ
っき工程を含む耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法に
おいて、前記めっき工程は、前記電解液の溶媒に有機溶
媒を含む有機電解液を用い、前記有機電解液に窒素原子
を含むクリプタンドを添加して、アニオン錯体を形成す
ることにより、金属カチオンを活性化するものであるこ
とを特徴とする耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法が
得られる。
合金（R:イットリウムを含む希土類元素、T:遷移金属、
B:ホウ素）を含む焼結型永久磁石の表面に、電解液を用
いて電気めっき被膜を形成して、耐酸化性を付与するめ
っき工程を含む耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法に
おいて、前記めっき工程は、前記電解液の溶媒に有機溶
媒を含む有機電解液を用い、前記有機電解液に窒素原子
を含むクリプタンドを添加して、アニオン錯体を形成す
ることにより、金属カチオンを活性化するものであるこ
とを特徴とする耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法が
得られる。
希土類金属の化合物は３価のイオン性化合物が主であ
る。金属は陽性で反応性に富み、冷水と徐徐に次のよう
に反応する。
る。金属は陽性で反応性に富み、冷水と徐徐に次のよう
に反応する。
Ｒ＋3H2O→Ｒ（OH）３＋3/2H2 さらに反応が進行すると、ここで生成した水酸化物が
酸化物となることは容易に推定される。このことから
も、R2T14B系合金に耐酸化性皮膜を付与する際には、水
との接触を極力避ける必要があることが分かる。しか
し、一方で、R2T14B系合金の耐酸化性皮膜としては電気
めっきにより金属の皮膜が信頼性の点で塗装やスパッタ
ー、イオン蒸着よりも優れている。
酸化物となることは容易に推定される。このことから
も、R2T14B系合金に耐酸化性皮膜を付与する際には、水
との接触を極力避ける必要があることが分かる。しか
し、一方で、R2T14B系合金の耐酸化性皮膜としては電気
めっきにより金属の皮膜が信頼性の点で塗装やスパッタ
ー、イオン蒸着よりも優れている。
本発明者らはこの点に鑑み、R2T14B系合金の電気めっ
きを該合金との反応性を有しない有機溶媒中で行うこと
を鋭意検討の結果、この目的に対して有用な電解液の組
成、電解条件を見出し本発明を完成するに至ったもので
ある。即ち、本発明はR2T14B系合金の焼結磁石に非水溶
媒系で電気めっきを施し、該磁石の耐酸化性を向上する
ものである。
きを該合金との反応性を有しない有機溶媒中で行うこと
を鋭意検討の結果、この目的に対して有用な電解液の組
成、電解条件を見出し本発明を完成するに至ったもので
ある。即ち、本発明はR2T14B系合金の焼結磁石に非水溶
媒系で電気めっきを施し、該磁石の耐酸化性を向上する
ものである。
本発明のめっき工程は、基本的には、従来の電気めっ
きと同一であり、溶媒として水の代替として有機溶媒を
使用するものであるが、次の理由から使用される溶媒を
限定特定した。
きと同一であり、溶媒として水の代替として有機溶媒を
使用するものであるが、次の理由から使用される溶媒を
限定特定した。
（１） 一般に有機溶媒は、塩類の溶解度が小さいた
め、導電率が低く、電流密度を上げることができない。
め、導電率が低く、電流密度を上げることができない。
（２） 高価なもの、あるいは、取扱いに困難を伴うも
のが多い。
のが多い。
これらの点に鑑み、使用できる溶媒としては、高い比
誘電率、低い粘度、室温付近で液体であり、揮発性が低
い等の物性が要求される。使用される代表的な溶媒を第
１表に示す。
誘電率、低い粘度、室温付近で液体であり、揮発性が低
い等の物性が要求される。使用される代表的な溶媒を第
１表に示す。
これらの溶媒を使用するに当たって、最も注意すべき
は、水分である。何故なら、これら極性溶媒は水を溶解
するものが多く、多量に水分を含んだ状態では本発明の
目的に沿わないからである。
は、水分である。何故なら、これら極性溶媒は水を溶解
するものが多く、多量に水分を含んだ状態では本発明の
目的に沿わないからである。
次に、本発明に使用される溶質について述べる。本発
明では種々の化合物が溶質として使用し得る。しかし、
電解液の安定な電位範囲が広いこと、活性水素を持たな
い溶媒を使用した場合に、金属電析時の同時発生がない
こと等から、水溶液からの電析が通常は無理であるアル
ミニウムやチタンの塩が使用できることも本発明の特徴
である。
明では種々の化合物が溶質として使用し得る。しかし、
電解液の安定な電位範囲が広いこと、活性水素を持たな
い溶媒を使用した場合に、金属電析時の同時発生がない
こと等から、水溶液からの電析が通常は無理であるアル
ミニウムやチタンの塩が使用できることも本発明の特徴
である。
具体的には、塩化鉛（PbCl2）、硝酸鉛（Pb（N
O3）２）、臭化アルミニウム（AlBr3）、トリフルオロ
酢酸ニッケル（Ni（CF3COO）２）等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。
O3）２）、臭化アルミニウム（AlBr3）、トリフルオロ
酢酸ニッケル（Ni（CF3COO）２）等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。
また一方で、前述のように有機溶媒中での電解反応で
は、水溶液の場合に比較して、塩類の溶解度が小さいた
め、結果的に反応速度も小となることは避けられない。
本発明者らはこの問題点を改善するため、電離したイオ
ンと錯体を形成し、有機溶媒への溶解度を増加し得る化
合物を種々検討した。その結果、本発明の目的にかなう
化合物として、アニオンを包接し得る双環性クラウン化
合物、即ち、クリプタンドを見出した。クリプタンドが
効果があったことは、この化合物がアニオンを包接して
有機溶媒中に可溶化するとともに、通常、電解質は、溶
液中でイオン対で存在し溶液全体は電気的に中性である
が、アニオンが包接されることによって、あたかも溶液
中にカチオンだけが存在するような状態となったためと
解される。このような化合物の具体例としては、次のよ
うな物が挙げられる。
は、水溶液の場合に比較して、塩類の溶解度が小さいた
め、結果的に反応速度も小となることは避けられない。
本発明者らはこの問題点を改善するため、電離したイオ
ンと錯体を形成し、有機溶媒への溶解度を増加し得る化
合物を種々検討した。その結果、本発明の目的にかなう
化合物として、アニオンを包接し得る双環性クラウン化
合物、即ち、クリプタンドを見出した。クリプタンドが
効果があったことは、この化合物がアニオンを包接して
有機溶媒中に可溶化するとともに、通常、電解質は、溶
液中でイオン対で存在し溶液全体は電気的に中性である
が、アニオンが包接されることによって、あたかも溶液
中にカチオンだけが存在するような状態となったためと
解される。このような化合物の具体例としては、次のよ
うな物が挙げられる。
〔実施例〕 以下に本発明の実施例を示し説明する。
＜実施例−１＞ 純度95％以上のNd、電解鉄、フェロボロンを所定量秤
了し、アルゴン雰囲気中高周波加熱により溶解して鋳込
み、64.9wt％ Fe−34wt％ Nd−1.1wt％Ｂ合金のインゴ
ットを得た。次にこのインゴットを粗粉砕し、ボールミ
ルによる湿式粉砕で平均粒径３μｍの微粉末を得た。こ
の粉末を20kOeの磁界中、1ton/m2の圧力で成形した。得
られた成形体を1050〜1100℃、２時間真空焼結後、炉冷
して焼結体を得、この焼結体を500〜600℃で１時間熱処
理した後急冷した。そして、前記の方法で得た永久磁石
から10mm×10mm×10mmの寸法に試験片を切り出した。
了し、アルゴン雰囲気中高周波加熱により溶解して鋳込
み、64.9wt％ Fe−34wt％ Nd−1.1wt％Ｂ合金のインゴ
ットを得た。次にこのインゴットを粗粉砕し、ボールミ
ルによる湿式粉砕で平均粒径３μｍの微粉末を得た。こ
の粉末を20kOeの磁界中、1ton/m2の圧力で成形した。得
られた成形体を1050〜1100℃、２時間真空焼結後、炉冷
して焼結体を得、この焼結体を500〜600℃で１時間熱処
理した後急冷した。そして、前記の方法で得た永久磁石
から10mm×10mm×10mmの寸法に試験片を切り出した。
上記試験片のトリクレンで洗浄脱脂後、陰極として、
ジメチルホルムアミド中に保持した。陽極には白金を用
いた。溶質には塩化すず（SnCl2）を使用し、0.11M/
の濃度となるように溶解した。電解は30℃、電流密度8m
A/cm2で60分間行った。その結果、最大で３μｍ、最小
で２μｍの膜厚を有するめっき層を得た。
ジメチルホルムアミド中に保持した。陽極には白金を用
いた。溶質には塩化すず（SnCl2）を使用し、0.11M/
の濃度となるように溶解した。電解は30℃、電流密度8m
A/cm2で60分間行った。その結果、最大で３μｍ、最小
で２μｍの膜厚を有するめっき層を得た。
＜実施例−２＞ 実施例−１と同様に調整した試験片を実施例−１と同
組成の電解液で陰極として保持し、次式で示されるクリ
プタンドの混合物を60g/の比率で添加し、実施例−１
と同様の条件で電解を行ったところ最大５μｍ、最小で
４μｍの膜厚を有するめっき層を得た。
組成の電解液で陰極として保持し、次式で示されるクリ
プタンドの混合物を60g/の比率で添加し、実施例−１
と同様の条件で電解を行ったところ最大５μｍ、最小で
４μｍの膜厚を有するめっき層を得た。
＜実施例−３＞ 実施例−１と同様に調整した試験片をエタノール中に
陰極として保持した。陽極にはニッケルを使用した。溶
質にはペンタフルオロプロピオン酸ニッケル（C2F5COON
i）を1.5M/の濃度となるように溶解した。電解は40
℃、電流密度7mA/で60分間行ったその結果、、最大で
４μｍ最小で２μｍの膜厚を有するめっき層を得た。
陰極として保持した。陽極にはニッケルを使用した。溶
質にはペンタフルオロプロピオン酸ニッケル（C2F5COON
i）を1.5M/の濃度となるように溶解した。電解は40
℃、電流密度7mA/で60分間行ったその結果、、最大で
４μｍ最小で２μｍの膜厚を有するめっき層を得た。
以上のようにして得られた試験片、および比較のため
の無処理試験片の72時間５％食塩水噴霧試験結果および
ゴバン目テストの結果を第２表に示した。
の無処理試験片の72時間５％食塩水噴霧試験結果および
ゴバン目テストの結果を第２表に示した。
〔発明の効果〕 本発明について、以上詳細に説明した。これによれ
ば、R2T14B系永久磁石の表面に耐酸化性に優れた皮膜が
得られる。しかも本発明は従来提案されている皮膜に比
較して格段に高い信頼性を有し、用途拡大に寄与する所
が大であり、工業上非常に有益である。
ば、R2T14B系永久磁石の表面に耐酸化性に優れた皮膜が
得られる。しかも本発明は従来提案されている皮膜に比
較して格段に高い信頼性を有し、用途拡大に寄与する所
が大であり、工業上非常に有益である。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｒ−Fe−Ｂを主成分とするR2T14B系合金
（R:イットリウムを含む希土類元素、T:遷移金属、B:ホ
ウ素）を含む焼結型永久磁石の表面に、電解液を用いて
電気めっき被膜を形成して、耐酸化性を付与するめっき
工程を含む耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法におい
て、前記めっき工程は、前記電解液の溶媒に有機溶媒を
含む有機電解液を用い、前記有機電解液に窒素原子を含
むクリプタンドを添加して、アニオン錯体を形成するこ
とにより、金属カチオンを活性化するものであることを
特徴とする耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62090911A JP2602650B2 (ja) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | 耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62090911A JP2602650B2 (ja) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | 耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63259096A JPS63259096A (ja) | 1988-10-26 |
| JP2602650B2 true JP2602650B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=14011592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62090911A Expired - Fee Related JP2602650B2 (ja) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | 耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602650B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2779830B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1998-07-23 | 株式会社 トーキン | Ｒ▲下２▼ｔ▲下１▼▲下４▼ｂ金属間化合物永久磁石のメッキ膜用有機溶媒電気メッキ液 |
| WO1992004484A1 (en) * | 1989-04-20 | 1992-03-19 | Tokin Corporation | Electroplating bath using organic solvent for plating permanent magnet of r2t14b intermetallic compound |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55158289A (en) * | 1979-05-30 | 1980-12-09 | Tatsuko Takei | Electrodialysis method from nonaqueous solution of aluminum and beryllium |
| JPS6054406A (ja) * | 1983-09-03 | 1985-03-28 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 耐酸化性のすぐれた永久磁石 |
| DE3406472A1 (de) * | 1984-02-23 | 1985-08-29 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Elektrochemische zelle oder batterie |
-
1987
- 1987-04-16 JP JP62090911A patent/JP2602650B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63259096A (ja) | 1988-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |