JP2855068B2 - 希土類磁石の製造方法 - Google Patents
希土類磁石の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は希土類磁石の製造方法に
おける磁石焼結体の寸法精度の改善に関するものであ
る。
おける磁石焼結体の寸法精度の改善に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】希土類磁石は高い磁気特性もつため、高
価であるにも関わらず近年需要を伸ばしている。希土類
磁石は粉末焼結工程を経て製造されるが、活性な金属で
ある希土類元素を多く含むため、焼結時に磁石成形体と
焼結用金属板が反応して溶着し、磁石成形体に割れ、欠
け、変形等が発生する原因となっていた。溶着を防ぐに
はアルミナ、イットリア等の材質製の薄い板を磁石成形
体と焼結用金属板との間に挿入すれば良いが、アルミナ
板、イットリア板は熱ショックに弱く再利用が困難であ
る。また、アルミナ板の場合には希土類元素によって還
元されるので酸素の供給源となる欠点もある。
価であるにも関わらず近年需要を伸ばしている。希土類
磁石は粉末焼結工程を経て製造されるが、活性な金属で
ある希土類元素を多く含むため、焼結時に磁石成形体と
焼結用金属板が反応して溶着し、磁石成形体に割れ、欠
け、変形等が発生する原因となっていた。溶着を防ぐに
はアルミナ、イットリア等の材質製の薄い板を磁石成形
体と焼結用金属板との間に挿入すれば良いが、アルミナ
板、イットリア板は熱ショックに弱く再利用が困難であ
る。また、アルミナ板の場合には希土類元素によって還
元されるので酸素の供給源となる欠点もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この希土類磁石成形体
と金属製焼結板との反応を防ぐために、敷粉を用いて双
方が接触しないようにする方法もあるが、敷粉に要求さ
れる性能として、磁石成形体の滑りが良く、磁石成形体
に含まれる希土類元素に対して安定な焼結用敷粉が従来
はなく、アルミナ板、イットリア板を挿入する方法では
磁石成形体の収縮が円滑に平均して進まず、その結果、
磁石焼結体の寸法が上下で異なったり、リング状焼結体
の場合は敷粉と接触しているセット面の内径、外径の寸
法がバラつくなどの問題が生じていた。本発明は、希土
類磁石用の焼結用敷粉を開発して、従来使用してきたア
ルミナ、イットリア板よりも低コストで、かつ焼結時の
反応による割れ、欠け、変形あるいは磁石焼結体の寸法
のバラつきを抑え、寸法精度の良い磁石焼結体を提供し
ようとするものである。
と金属製焼結板との反応を防ぐために、敷粉を用いて双
方が接触しないようにする方法もあるが、敷粉に要求さ
れる性能として、磁石成形体の滑りが良く、磁石成形体
に含まれる希土類元素に対して安定な焼結用敷粉が従来
はなく、アルミナ板、イットリア板を挿入する方法では
磁石成形体の収縮が円滑に平均して進まず、その結果、
磁石焼結体の寸法が上下で異なったり、リング状焼結体
の場合は敷粉と接触しているセット面の内径、外径の寸
法がバラつくなどの問題が生じていた。本発明は、希土
類磁石用の焼結用敷粉を開発して、従来使用してきたア
ルミナ、イットリア板よりも低コストで、かつ焼結時の
反応による割れ、欠け、変形あるいは磁石焼結体の寸法
のバラつきを抑え、寸法精度の良い磁石焼結体を提供し
ようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる課
題を解決するために、希土類磁石の焼結に適した焼結用
敷粉について種々の検討を行なった結果、本発明に到達
したもので、その要旨は、希土類磁石の製造方法におい
て、1000℃以上の温度で焼成した５μｍ以上500μｍ以
下の粒子径を有するＹ2 Ｏ3 粉末を焼結用敷粉として用
い、希土類磁石成形体を焼結することをることを特徴と
する希土類磁石の製造方法にある。
題を解決するために、希土類磁石の焼結に適した焼結用
敷粉について種々の検討を行なった結果、本発明に到達
したもので、その要旨は、希土類磁石の製造方法におい
て、1000℃以上の温度で焼成した５μｍ以上500μｍ以
下の粒子径を有するＹ2 Ｏ3 粉末を焼結用敷粉として用
い、希土類磁石成形体を焼結することをることを特徴と
する希土類磁石の製造方法にある。
【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
希土類磁石焼結用敷粉は、1000℃以上の温度で焼成され
た５〜500 μｍの粒子径を持つイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）
粉末より成る。当該敷粉の形状によってその性能が左右
されることは少ないが、磁石成形体との接触抵抗を減ら
し、滑りを良くする敷粉の機能から考えると球状が望ま
しい。この敷粉は通常市販品として得られる粒子径約１
μｍのＹ2 Ｏ3 粉末を任意の形状に成形、仮焼したもの
を粉砕し、更に1000℃以上の温度で焼成、篩分して５〜
500 μｍの粒子径範囲に調整する乾式造粒法によっても
良いし、粒子径約１μｍのＹ2 Ｏ3 粉末にバインダーを
加えてスラリー状にしたものをスプレードライヤー等を
用いて直接球状粉末を作製し、1000℃以上の温度で焼
成、篩分して５〜500 μｍの粒子径範囲に調整する湿式
造粒法によっても良い。乾式造粒法の場合は、篩分け時
に粒子の角が取れて球状に近い形状となる。また、湿式
造粒法の場合には空中で凝固乾燥するために真球に近い
形状の粒子が得られる。
希土類磁石焼結用敷粉は、1000℃以上の温度で焼成され
た５〜500 μｍの粒子径を持つイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）
粉末より成る。当該敷粉の形状によってその性能が左右
されることは少ないが、磁石成形体との接触抵抗を減ら
し、滑りを良くする敷粉の機能から考えると球状が望ま
しい。この敷粉は通常市販品として得られる粒子径約１
μｍのＹ2 Ｏ3 粉末を任意の形状に成形、仮焼したもの
を粉砕し、更に1000℃以上の温度で焼成、篩分して５〜
500 μｍの粒子径範囲に調整する乾式造粒法によっても
良いし、粒子径約１μｍのＹ2 Ｏ3 粉末にバインダーを
加えてスラリー状にしたものをスプレードライヤー等を
用いて直接球状粉末を作製し、1000℃以上の温度で焼
成、篩分して５〜500 μｍの粒子径範囲に調整する湿式
造粒法によっても良い。乾式造粒法の場合は、篩分け時
に粒子の角が取れて球状に近い形状となる。また、湿式
造粒法の場合には空中で凝固乾燥するために真球に近い
形状の粒子が得られる。
【０００６】
【作用】希土類磁石焼結用敷粉に要求される性能とし
て、磁石成形体の滑りが良く、磁石成形体に含まれる希
土類元素に対して安定な焼結用敷粉が従来はなく、アル
ミナ板、イットリア板を挿入する方法では磁石成形体の
収縮が円滑に平均して進まず、その結果、磁石焼結体の
寸法が上下で異なったり、リング状焼結体の場合は敷粉
と接触しているセット面の内径、外径の寸法がバラつく
などの問題が生じていた。本発明の希土類磁石の焼結用
敷粉は、従来使用してきたアルミナ、イットリア板より
も低コストで、かつ焼結時の反応による割れ、欠け、変
形あるいは磁石焼結体の寸法のバラつきを抑え、寸法精
度の良い磁石焼結体を得ることができる。
て、磁石成形体の滑りが良く、磁石成形体に含まれる希
土類元素に対して安定な焼結用敷粉が従来はなく、アル
ミナ板、イットリア板を挿入する方法では磁石成形体の
収縮が円滑に平均して進まず、その結果、磁石焼結体の
寸法が上下で異なったり、リング状焼結体の場合は敷粉
と接触しているセット面の内径、外径の寸法がバラつく
などの問題が生じていた。本発明の希土類磁石の焼結用
敷粉は、従来使用してきたアルミナ、イットリア板より
も低コストで、かつ焼結時の反応による割れ、欠け、変
形あるいは磁石焼結体の寸法のバラつきを抑え、寸法精
度の良い磁石焼結体を得ることができる。
【０００７】希土類磁石中に含まれる元素の中で活性の
強いものは希土類元素なので、希土類元素の酸化物より
も、1000℃〜1300℃の焼結温度領域で、自由エネルギー
の低いＹ2 Ｏ3 を敷粉として用いた場合に、最も良い結
果が得られた。敷粉の粒子径が５μｍ未満では磁石成形
体と焼結用金属板の隙間が著しく小さく、磁石成形体と
焼結用金属板が反応してしまうので好ましくない。ま
た、 500μｍを越えると磁石成形体と焼結用金属板の反
応は起こらないが、磁石成形体と敷粉が接触していた部
分で磁石焼結体に窪みが生じたり、塗布した敷粉の単位
面積当たりの重量が増加して敷粉の消費量も増えるので
好ましくない。希土類磁石成形体の焼結温度は1000℃〜
1300℃の範囲で行われるので、この温度範囲で不要なガ
スが敷粉から発生しないよう、焼結用敷粉の焼結温度は
希土類磁石成形体の焼結温度よりも高い温度で焼成する
必要がある。また焼結時に敷粉が崩れないよう敷粉の強
度を上げるためには、1300℃以上で焼成することが望ま
しい。敷粉の焼結用金属板に塗布する方法としては、有
機溶剤を用いてスラリーを作り、刷毛等で塗ってもよい
し、篩等を用いて焼結用金属板の表面に振りかけても良
い。
強いものは希土類元素なので、希土類元素の酸化物より
も、1000℃〜1300℃の焼結温度領域で、自由エネルギー
の低いＹ2 Ｏ3 を敷粉として用いた場合に、最も良い結
果が得られた。敷粉の粒子径が５μｍ未満では磁石成形
体と焼結用金属板の隙間が著しく小さく、磁石成形体と
焼結用金属板が反応してしまうので好ましくない。ま
た、 500μｍを越えると磁石成形体と焼結用金属板の反
応は起こらないが、磁石成形体と敷粉が接触していた部
分で磁石焼結体に窪みが生じたり、塗布した敷粉の単位
面積当たりの重量が増加して敷粉の消費量も増えるので
好ましくない。希土類磁石成形体の焼結温度は1000℃〜
1300℃の範囲で行われるので、この温度範囲で不要なガ
スが敷粉から発生しないよう、焼結用敷粉の焼結温度は
希土類磁石成形体の焼結温度よりも高い温度で焼成する
必要がある。また焼結時に敷粉が崩れないよう敷粉の強
度を上げるためには、1300℃以上で焼成することが望ま
しい。敷粉の焼結用金属板に塗布する方法としては、有
機溶剤を用いてスラリーを作り、刷毛等で塗ってもよい
し、篩等を用いて焼結用金属板の表面に振りかけても良
い。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて具
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 （実施例１、２）焼結用敷粉は、乾式造粒法で製造した
Ｙ2 Ｏ3 粉末を篩分して、粒子径が50μｍ以下、50〜15
0 μｍ、150 〜430 μｍに夫々分級したものを実施例１
に用いた。また、湿式造粒法で製造した平均粒子径120
μｍのＹ2 Ｏ3 粉末を実施例２に用いた。磁石成形体に
は外径62mmφ、内径39mmφ、高さ10mmのリング状で、そ
の磁性粉末にはＳm2Ｃo17 系のものを用いた。磁石成形
体の焼結は、敷粉を篩によって焼結用金属板上に振りか
けた上に磁石成形体のリング底面を載せ、1200℃で１時
間焼成した。評価方法として、焼結後のリング状磁石の
上部と下部の外径をマイクロメーターにて１μｍの精度
で測定し、四捨五入して10μｍまでのデータを得、その
分散度合いで敷粉の粒度が及ぼす影響を評価した。各例
について母集団を45とした。実施例の結果を表１に示
す。表中Ｄ１、Ｄ２は、夫々リング状磁石の上部、下部
の外径を表わす。これらの結果から実施例は比較例に較
べて寸法精度が格段に向上していることがわかる。
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 （実施例１、２）焼結用敷粉は、乾式造粒法で製造した
Ｙ2 Ｏ3 粉末を篩分して、粒子径が50μｍ以下、50〜15
0 μｍ、150 〜430 μｍに夫々分級したものを実施例１
に用いた。また、湿式造粒法で製造した平均粒子径120
μｍのＹ2 Ｏ3 粉末を実施例２に用いた。磁石成形体に
は外径62mmφ、内径39mmφ、高さ10mmのリング状で、そ
の磁性粉末にはＳm2Ｃo17 系のものを用いた。磁石成形
体の焼結は、敷粉を篩によって焼結用金属板上に振りか
けた上に磁石成形体のリング底面を載せ、1200℃で１時
間焼成した。評価方法として、焼結後のリング状磁石の
上部と下部の外径をマイクロメーターにて１μｍの精度
で測定し、四捨五入して10μｍまでのデータを得、その
分散度合いで敷粉の粒度が及ぼす影響を評価した。各例
について母集団を45とした。実施例の結果を表１に示
す。表中Ｄ１、Ｄ２は、夫々リング状磁石の上部、下部
の外径を表わす。これらの結果から実施例は比較例に較
べて寸法精度が格段に向上していることがわかる。
【０００９】（比較例）焼結用敷粉として平均粒子径３
μｍのＹ2 Ｏ3 粉末を用い、焼結用金属板にヘキサンで
スラリー状にしたものを刷毛で塗布し、乾燥した以外は
実施例１と同様の磁石成形体を同条件で焼結した。その
結果を表１に併記した。
μｍのＹ2 Ｏ3 粉末を用い、焼結用金属板にヘキサンで
スラリー状にしたものを刷毛で塗布し、乾燥した以外は
実施例１と同様の磁石成形体を同条件で焼結した。その
結果を表１に併記した。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、希土類磁石焼結用敷粉
を用いることにより、寸法精度良く希土類焼結磁石を製
造することが可能となり、歩留りが向上し、より低価格
で高性能の製品を市場に提供できることになり、産業上
その利用価値は極めて高い。
を用いることにより、寸法精度良く希土類焼結磁石を製
造することが可能となり、歩留りが向上し、より低価格
で高性能の製品を市場に提供できることになり、産業上
その利用価値は極めて高い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01F 1/08,41/02 B22F 3/00
Claims (1)
- 【請求項１】希土類磁石の製造方法において、1000℃以
上の温度で焼成した５μｍ以上500 μｍ以下の粒子径を
有するＹ2 Ｏ3 粉末を焼結用敷粉として用い、希土類磁
石成形体を焼結することを特徴とする希土類磁石の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5307918A JP2855068B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 希土類磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5307918A JP2855068B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 希土類磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07161560A JPH07161560A (ja) | 1995-06-23 |
| JP2855068B2 true JP2855068B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=17974738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5307918A Expired - Fee Related JP2855068B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 希土類磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855068B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0917676A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-01-17 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類系焼結永久磁石の製造方法 |
| US6548014B2 (en) | 2000-06-21 | 2003-04-15 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Suspension application apparatus and method for manufacturing rare earth magnet |
| US7014811B2 (en) | 2001-07-02 | 2006-03-21 | Neomax Co., Ltd. | Method for producing rare earth sintered magnets |
| CN106653264B (zh) * | 2016-11-28 | 2019-05-10 | 宁波科星材料科技有限公司 | 一种钐钴基复合磁性材料制备方法及钐钴基复合磁性材料 |
| JP7055951B2 (ja) * | 2019-10-01 | 2022-04-19 | 東京窯業株式会社 | 焼成治具 |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP5307918A patent/JP2855068B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07161560A (ja) | 1995-06-23 |
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