JP2761942B2 - 高耐食性磁石 - Google Patents

高耐食性磁石

Info

Publication number
JP2761942B2
JP2761942B2 JP1249023A JP24902389A JP2761942B2 JP 2761942 B2 JP2761942 B2 JP 2761942B2 JP 1249023 A JP1249023 A JP 1249023A JP 24902389 A JP24902389 A JP 24902389A JP 2761942 B2 JP2761942 B2 JP 2761942B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
film
earth iron
rare
plasma
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1249023A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03112103A (ja
Inventor
正俊 中山
国博 上田
正典 柴原
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.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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 TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP1249023A priority Critical patent/JP2761942B2/ja
Priority to US07/497,549 priority patent/US5154978A/en
Publication of JPH03112103A publication Critical patent/JPH03112103A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2761942B2 publication Critical patent/JP2761942B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus 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
    • H01F41/02Apparatus 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
    • H01F41/0253Apparatus 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
    • H01F41/026Apparatus 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は表面に耐食性表面被覆を有する稀土類鉄系磁
石に関するものである。
(従来の技術) 従来高エネルギー積磁石としては、Sm−Co系磁石が用
いられてきたが、コスト、機械加工性、より高いエネル
ギー積といった点で有利な稀土類鉄系磁石が最近注目さ
れ、特に原子比で8〜30%の稀土類元素、2〜28%の
B、および残部Feおよび不可避不純物からなる組成が効
果的であることが見出されている。
ところが、稀土類鉄系磁石はSm−Co系に比べ、耐食性
という面では劣り、種々の表面保護処理が検討されてい
る状況にある。
(発明が解決しようとする問題点) 稀土類鉄系磁石は焼結法および急冷法で作製されてい
る。この系の磁石は酸化し易いNd、Feを多く含むので、
耐薬品性、特に酸、アルカリに弱く、湿式めっき等の表
面処理は、酸、アルカリ等による前処理或いはめっき工
程中に表面が侵されたり、たとえめっきが出来ても、内
部に侵入した薬品の影響により、内部腐食が発生した
り、結晶粒間が侵食されることで磁気特性が低下する。
急冷法で製造された材料は、焼結法で製造された材料
と比較して、外力による歪や熱による磁気特性の低下が
少ない。しかし、急冷粉末はプラスチック等でボンドし
て使われることが多く、磁石表面の磁石材料およびボン
ド材料の両方に対し、高い密着強度を有する被膜材料が
要求されている。
また、稀土類焼結金属磁石の表面に保護膜としてプラ
ズマ重合被膜を設けること(特開昭63−6811)、高分子
樹脂膜を形成することも行なわれているが(特開昭61−
198221号公報、同56−81908号公報、同60−63901号
等)、これらの保護膜は稀土類焼結金属磁石との親和性
が低いので、充分な接着を確保することができないた
め、結果的に耐食性に劣るものとなっていた。
キシリレン樹脂のような耐食性の大きい膜を用いるこ
とも提案されているが(気相重合法は米国ユニオン・カ
ーバイド社より提案され、市販されている)接着性が悪
い。
これに対して、本発明者らは先に特願平1−69289号
においてキシリレン膜の稀土類鉄系磁石に対する接着性
と耐食性を改善するために、磁石の表面を予め1ミクロ
ンm以下の表面粗度(JIS規格のRa)に研磨することに
より接着性及び耐食性の大幅な改善が得られることを見
出した。この方法は優れた方法ではあるが、研磨工程を
必要とし時間とコストがかかる。
(発明の目的) 本発明の目的は稀土類鉄系磁石の耐食性を向上するこ
とにあり、より具体的には稀土類鉄系磁石と保護膜との
間の接着性を向上しそれにより磁石の耐食性を向上させ
ることにある。
(問題点を解決する手段) 本発明者は上記欠点を解決するために種々の検討を加
えたところ、稀土類鉄系磁石の表面粗度が耐食性に重大
な関係を有するけれども、保護膜の接着性及び耐食性は
磁石の表面粗度に対して相関的に保護膜の厚さを選定す
ることにより充分に改善出来ることを見出した。
すなわち、本発明は保護膜として耐食性の気相重合膜
を選択し、保護膜の厚さを磁石の表面粗度の3倍以上に
すれば良いことが分かった。
(発明の具体的な説明) 本発明の構成により磁石の耐食性が向上する理由はお
そらく気相法による重合膜が稀土類鉄系磁石の表面の凹
所内或は凸部の先端の箇所へのステップカバレージ特性
(回り込み性)と表面粗度の均衡が取れることにより保
護膜が磁石にうまく接着し膜として被覆することによる
ものであろう。なぜなら、表面粗度が大きいと起伏が激
しくなるため表面積が大きくなり、平均膜厚が薄くな
る。特に凹部の底の部分の膜厚は更に薄くなる傾向とな
る。それゆえ拡散浸透し易いガスを用いてその場で重合
する気相重合法が優れている。
先の特願平1−69289号には、磁石の表面粗度の大き
い磁石はどの様な保護膜をつけても厳しい耐候テストに
は合格しないと記載されている。しかしこの認識は現在
入手し得る各種の膜材に関しては成り立っても厚さに関
しては正しくない。稀土類鉄系磁石は通常表面粗度Raが
1μm以上、通常は2μm以上であるが、最大Ra=4μ
m程度までは特に研磨しなくても本発明により充分な接
着性及び耐食性が得られることが分かった。表面粗度が
余り大きすぎるときは余り大きい膜厚は不経済であるば
かりか、膜が剥離し易い等の理由で耐食性は却って低下
する。特願平1−141235号では塗料を使用したため塗布
膜の厚さを厚くすると寸法精度が悪化したが、気相法に
よる重合膜では寸法精度が悪化しないことが判明した。
このことは重合がガスの接触する部分で行なわれるため
であり磁石表面は均一な厚さに被覆される。
稀土類鉄系磁石は耐食性に劣るもので、一般にR−T
−B又はR−T−B−M(ただしRは稀土類元素、Tは
Fe又はFe、Coを主体とする遷移金属、MはZr、Nb、Mo、
Hf、Ta、Wの少なくとも1種)の組成を有するもの、例
えばNd−Fe−B、Nd−Fe−B−Zr、ミッシュメタル任意
の希土類鉄系磁石を挙げることができる。このような磁
石は粉末を成形し焼結した焼結型磁石、あるいはこれら
の磁石を機械的に粉砕し10重量%以下の有機バインダー
で結合したボンド磁石の形で使用することができる。
焼結型又はボンド磁石の形態の稀土類鉄系磁石は通常
2μm以上の表面粗度Raを有する。
本発明では炭化水素系等のプラズマ重合膜、p−キシ
リレン重合膜系等の合成樹脂膜、あるいはこれら両者の
形成に先立って、稀土類鉄系磁石の表面を清浄にする必
要がある。又余り大きい表面粗度の場合には4μm以下
に粗研磨する必要がある。
磁石の清浄化は洗浄その他の方法が可能であるが、特
に稀土類鉄系磁石合金の表面にArその他の活性化用イオ
ンによりプラズマ処理を施すことが好ましい。これによ
りその後に被覆した保護膜による耐食性は更に向上し、
又接着性、及び場合により耐衝撃性も向上する。
プラズマ処理の前に超音波洗浄等により表面を洗浄し
ておいても良い。プラズマ処理はAr、He、Ne等の希ガス
H2、N2、O2、CO、CO2、H2O、NO、NO2、NOx、NH3等のガ
スを真空室に導入し、プラズマ化しこれを稀土類鉄系磁
石に照射することにより行なわれる。プラズマ処理の条
件としては通常次ぎのものを使用する。ガス圧力0.01〜
10Torrにて電源は直流、交流が使用でき、交流の周波数
は50HzからGHzまで使用できる。サンプルの形状及び量
により処理条件は異なるが使用電力10W〜10KW処理時間
0.5秒〜10分に設定することができる。処理後の表面の
接触角は30°以下が望ましい。プラズマ処理は稀土類鉄
系磁石の表面を活性化し、使用するガスの種類により各
種の活性なラジカル、OH基等の官能基が生じその後に形
成されるプラズマ重合膜又は合成樹脂膜に対する反応
性、濡れ、及び接着性を改善し、それにより耐食性を向
上する。特に樹脂膜がp−キシリレン重合膜又は塩素化
p−キシリレン重合膜のような接着性の極めて低い合成
樹脂膜に対しても強固な接着を確保し得る。
又磁石の表面を予め気相めっき膜を施すことにより更
に良い効果が得られる。磁石表面を気相めっきによって
予め金属化合物又は金属層を形成しておくことにより重
合体の接着性が格段に向上する。これはプラズマ重合膜
を形成するモノマーラジカル又は例えばp−キシリレン
ラジカルが磁石表面に付着する際に磁石の細孔を大部分
保存している細孔内に侵入し、細孔内で重合して細孔を
完全に充填してしまい、そのためアンカー効果を生じて
いることと、めっき層の表面がある程度活性になってい
ることとが共同しているのであろう。気相めっき層は例
えば特開昭61−150201号に記載されているような各種の
公知の方法で形成出来る。この方法としては、真空蒸着
法、イオンスパッターリング法、イオンプレーテイング
法、イオン蒸着法、プラズマ蒸着法、等があり、真空蒸
着法は原料を抵抗加熱、電子ビーム加熱、RF誘導加熱な
どの方法により加熱蒸発させて原子状又は分子状蒸気を
作り、これを前処理した又は前処理しない磁石の表面に
付着させる方法である。イオンスパッタリング法は真空
容器内にAr等の不活性ガスを導入し、放電を作用させて
イオン化し、これを電界により加速して原料ターゲット
を衝撃して原料のイオン流を形成し、これを磁石の表面
に付着させる方法である。イオンプレーテイング法は原
料の抵抗加熱、電子ビーム加熱、RF誘導加熱などの方法
により加熱蒸発させて蒸気を作り、これに熱電子を衝突
させて原料の原子又は分子のイオン流を作り、これを電
界によって加速し磁石の表面に付着成膜する方法であ
る。イオン蒸着法は電子銃、アーク放電等により蒸発さ
せた原料蒸発物を、原料イオン源からのイオンとを同時
かつある割合で磁石表面に付着させる法法である。プラ
ズマ蒸着法は真空室に原料ガスを導入し、このガスを放
電等によりプラズマ化し、磁石表面に成膜する方法であ
る。
p−キシリレン重合膜又は塩素化p−キシリレン重合
膜はガス及び水蒸気透過性が極めて低く、不純物の混入
が抑制でき、ピンホールの少ない、均一な膜を成膜でき
るので好ましい。しかしこのものはそのままでは接着性
が極めて低いので上記のプラズマ処理、及び(又は)後
記のプラズマ重合膜と併用する必要がある。このような
キシリレン樹脂は米国ユニオン・カーバイド社よりパリ
レンN(ポリp−キシリレン)、パリレンC(ポリモノ
クロクロロp−キシリレン)パリレンD(ポリジクロロ
p−キシリレン)等があるがガス透過性が低いので特に
パリレンCが好ましい。ポリp−キシリレン等の膜は2
量体のガスを減圧下に熱分解することにより得られる。
プラズマ重合膜は、従来知られている任意のモノマー
ガスを使用し得る。例えばメタン、エタン、プロパン、
ブタン、ペンタン、エチレン、プロピレン、ブテン、ブ
タジエン、アセチレン、メチルアセチレン等の炭化水素
モノマーの他、テトラメトキシシラン等のケイ素系モノ
マー、テトラフルオロエチレン等のフッ化水素系モノマ
ー、メチルメタアクリレート等を挙げることができる。
特に実質的に炭素と水素のみからなるプラズマ重合膜は
被膜を形成したもので、被膜にち密でピンホールの無い
硬質の膜を形成し、耐食性が良好で、長期安定性に優れ
た磁気特性を保つことができるという利点を有するので
好ましく、中でも原子数の比(原子組成比)で表わして
好ましくはH/C=1.5以下であると三次元的に充分架橋し
た特性の良いプラズマ重合膜が形成できる。このような
プラズマ重合保護膜は炭化水素モノマーガスの量を少な
くし、反応圧力を低くし、且つ印加電力を大きくするこ
とにより生成し得る。すなわち、反応圧力を低く印加電
力を大きくすることにより、モノマー単位量あたりの分
解エネルギーが大きく成って分解が進み、架橋したプラ
ズマ重合保護膜が形成できる。本発明の実施に適当なエ
ネルギー密度W/(FM)は108J/kg以上である(Wはプラ
ズマ投入電力J/秒、Fは原料ガス流量kg/秒、Mは原料
ガス分子量)。その他キャリアガスとして水素、不活性
ガス等のガスが使用できる。ただし不可避不純物として
入ってくる微量以上の酸素は用いてはならない。このよ
うに不可避的な不純物ガスを除いて実質的に炭素と水素
のみから成る時高い耐食性を示すことになる。更に、プ
ラズマ重合膜を形成するとき、磁石の温度を上げておく
ことにより更に効果を上げることができる。
次に、必要ならば他物との接着性を向上するために保
護膜の表面に合成樹脂膜を形成しても良い。熱可塑性、
熱硬化性、又は電子線硬化性樹脂膜を使用し得る。この
ような、樹脂の例は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
アルキル置換フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエ
ステル樹脂、弗素樹脂、ビニル変性弗素樹脂、シリコー
ン樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、
キシレン樹脂、メラミン樹脂等、電子線硬化性樹脂とし
ては、不飽和2重結合を2以上有する化合物で変性した
各種樹脂等がある。
(実施例の説明) 実施例1(ボンド磁石) 原料を秤量し、溶融し、鋳造して、合金組成がNd9Fe
79.5Zr4B7.5(合金1)及びNd8.5Fe80Zr3.5B8(合金
2)の2種類の合成インゴットを製造した。これらをそ
れぞれ高周波溶解し、Ar雰囲気中Cu単ロール(周速20m/
秒)の表面に射出して高速急冷して合金薄帯を得た。こ
れをAr雰囲気中、700℃で30分間熱処理した後、スタン
プミルで50〜200μmの平均粒子径となるように粉砕し
て磁石粉末を得た。
上記、磁石粉末に対して、2.5wt%のエポキシ樹脂を
混合し、5ton/cm2で加圧成形し、次いで180℃の温度で
樹脂硬化を行なった。得られた成形体の磁気特性は表1
に示す通りである。
又これらの成形体の表面粗度Raはそれぞれ2.1μmであ
った。
次いでこれら試料の表面に下記の条件によりプラズマ
処理を施した。
O2ガスを用いガス圧0.1Torrで13.56MHzのRF電源にて
電力100Wの条件で表面をプラズマ処理した。表面の接触
角は10°であった。
次いで、これらの成形体をプラズマ重合装置に装入
し、圧力0.02Torr、RF電力800W、CH45SCCMの条件で成形
体の表面に炭化水素重合膜を成膜した。成膜処理はエリ
プソメーターを用いて測定して約0.15μm、2.0μm及
び7.0μmの膜厚に成るまで行なった。得られた膜を二
次電子質量分析器SIMSで測定したところ、H/C比は1.21
であった。
次いで、得られた保護被覆つき成形体(合金1、2に
対してそれぞれ試料1−1、1−2、1−3、及び2−
1、2−2、2−3)に対し120℃、100%RH、2気圧の
環境条件で耐湿試験を行なった。結果を表3に示す。
実施例2(焼結磁石) Nd15Fe77B8からなる組成の合金(合金3)を作製し、
粗粉砕した後、ジェットミルを用いて平均粒径3.5μm
の磁性粉末に微粉砕した。本磁性粉末を10kOeの磁場中
で1.5ton/cm2の圧力で成形した。その後真空中で1100
℃、2hrの焼結を行ない、続いて600℃、1hrの時効処理
を行なった。
得られた磁石の磁気特性は表2に示す通りである。表
面粗度は2.3μmであった。
本成形体に対して実施例1と同じ処理を施し、H/C比
が1.21の表面被覆を有する焼結磁石を得た。次いで120
℃、100%RH、2気圧の環境条件で耐湿試験を行なっ
た。試料3−1、3−2、3−3とする。結果を表3に
示す。
実施例3(ボンド磁石) 実施例1の合金1、2にプラズマ重合膜を形成する代
わりにパリレンCを形成した。保護膜として前記のパリ
レンCを25℃、0.05Torrの条件下に熱分解及び重合によ
り成膜した膜厚は1、5、8μmであった。それぞれ試
料1−1′、1−2′、3−3′、及び2−1′、2−
2′、2−3′とする。結果を表3に示す。
実施例4(焼結磁石) 実施例2における合金3を使用した。この合金にに対
して実施例3と同じ条件でパリレンCを成膜した。試料
3−1′とする。結果を表4に示す。
(作用効果のまとめ) 以上の実施例から分かるように本発明は表面粗度が1
μm以上の稀土類鉄系磁石にその3倍以上の膜厚の接着
性で耐食性の高い保護膜を形成したから耐食性を著しく
向上することができた。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01F 7/02 H01F 1/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】稀土類鉄系磁石の表面に該表面粗度Raの3
    倍以上の膜厚の気相法重合膜を形成したことを特徴とす
    る高耐食性磁石。
  2. 【請求項2】気相法重合膜がp−キシリレン重合膜、塩
    素化p−キシリレン重合膜、又はプラズマ重合膜より選
    択される前記第1項記載の高耐食性磁石。
  3. 【請求項3】稀土類鉄系磁石の表面が予めプラズマ処理
    されたものである前記第1又は第2項記載の項記載の高
    耐食性磁石。
  4. 【請求項4】稀土類鉄系磁石の表面に予め気相めっき層
    を形成したものである前記第1項又は第2項記載の高耐
    食性磁石。
JP1249023A 1989-03-22 1989-09-27 高耐食性磁石 Expired - Fee Related JP2761942B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1249023A JP2761942B2 (ja) 1989-09-27 1989-09-27 高耐食性磁石
US07/497,549 US5154978A (en) 1989-03-22 1990-03-22 Highly corrosion-resistant rare-earth-iron magnets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1249023A JP2761942B2 (ja) 1989-09-27 1989-09-27 高耐食性磁石

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03112103A JPH03112103A (ja) 1991-05-13
JP2761942B2 true JP2761942B2 (ja) 1998-06-04

Family

ID=17186861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1249023A Expired - Fee Related JP2761942B2 (ja) 1989-03-22 1989-09-27 高耐食性磁石

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2761942B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6958616B2 (ja) * 2017-06-29 2021-11-02 信越化学工業株式会社 希土類磁石表面への被膜の形成方法及び希土類磁石
EP3425204B1 (de) * 2017-07-04 2021-04-14 Levitronix GmbH Magnetisch lagerbarer rotor sowie rotationsmaschine mit einem solchen rotor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03112103A (ja) 1991-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5154978A (en) Highly corrosion-resistant rare-earth-iron magnets
US5089066A (en) Magnets having improved corrosion resistance
WO1997023884A1 (fr) Aimant permanent destine a des applications dans des conditions d'ultravide et procede de fabrication
Milde et al. Adhesion behavior of PVD coatings on ECR plasma and ion beam treated polymer films
JP2761942B2 (ja) 高耐食性磁石
US4966668A (en) Method for the treatment of metal objects
JP2753588B2 (ja) p―キシリレン重合膜を有する稀土類鉄系合金焼結磁石とその製造法
JPH0515043B2 (ja)
CN111304596A (zh) 一种钕铁硼磁体表面防腐涂层的制备方法
JP2753586B2 (ja) 高耐食性磁石
JP4529260B2 (ja) R−Fe−B系永久磁石およびその製造方法
JP2893455B2 (ja) 接着性向上処理を施したp−パラキシリレン重合膜を有する稀土類鉄ホウ素系磁石物品
JP2856768B2 (ja) 接着性及び硬度向上処理をしたp―キシリレン重合膜を有する物品
JP2882484B2 (ja) 高耐食性稀土類鉄系磁石及びその製造方法
JPH07130520A (ja) 高耐食性永久磁石とその製造方法
JP4401994B2 (ja) 積層体
Anders et al. Low energy ion implantation/deposition as a film synthesis and bonding tool
JPH01280304A (ja) 高耐食耐衝撃性磁石
JPH01280303A (ja) 高耐食性磁石
JPH10340823A (ja) 耐塩水性にすぐれたR−Fe−B系永久磁石の製造方法
JPS63232304A (ja) 耐酸化性に優れた永久磁石とその製造方法
JP4375131B2 (ja) 磁気特性に優れた耐酸化性hddr磁石粉末の製造方法
JP2001189205A (ja) ポリイミド樹脂被膜を有する希土類系永久磁石の製造方法
JPS636811A (ja) 磁石
JPH02250304A (ja) 高耐食性磁石

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090327

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees