JP2892013B2 - 希土類プラスチック磁石の製造方法 - Google Patents
希土類プラスチック磁石の製造方法Info
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- JP2892013B2 JP2892013B2 JP63170458A JP17045888A JP2892013B2 JP 2892013 B2 JP2892013 B2 JP 2892013B2 JP 63170458 A JP63170458 A JP 63170458A JP 17045888 A JP17045888 A JP 17045888A JP 2892013 B2 JP2892013 B2 JP 2892013B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高磁気特性をもつプラスチック磁石、特には
ポーラスな焼結体に熱硬化性樹脂を含浸させた希土類プ
ラスチック磁石の製造方法に関するものである。
ポーラスな焼結体に熱硬化性樹脂を含浸させた希土類プ
ラスチック磁石の製造方法に関するものである。
（従来の技術と問題点） 従来より知られている焼結磁石は、脆くて加工し難い
欠点を有している為、複雑な形状の物を得ようとする
と、コストも極めて高いものになってしまう。プラスチ
ック磁石は、この様な問題点を解決する為に、開発され
たものであり、磁性材料としては、初期の頃のフェライ
ト系酸化物に代って、最近は、強力、小型、軽量化の要
請から希土・コバルト系の金属磁性材料が使用される様
になってきた。
欠点を有している為、複雑な形状の物を得ようとする
と、コストも極めて高いものになってしまう。プラスチ
ック磁石は、この様な問題点を解決する為に、開発され
たものであり、磁性材料としては、初期の頃のフェライ
ト系酸化物に代って、最近は、強力、小型、軽量化の要
請から希土・コバルト系の金属磁性材料が使用される様
になってきた。
しかし、プラスチック磁石は、樹脂を必要とする為、
その占める体積分だけ残留磁束密度が減少し、エネルギ
ー積については、それ以上に減少してしまう欠点を持っ
ている。そこで最近では、如何に樹脂の含有率を抑え、
かつ、機械的強度を持たせるかが研究課題で、Sm2Co17
系合金で粒径の異なった粉体を組合せ、密度＝7.0g/c
m3、Br＝8.3kG、iHc＝7.3kOe、(BH)m＝17MGOeのプラス
チック磁石の製造まで可能になってきている。しかし、
これでも、焼結磁石に比べると、50％強程度のエネルギ
ー積しか得られていない。
その占める体積分だけ残留磁束密度が減少し、エネルギ
ー積については、それ以上に減少してしまう欠点を持っ
ている。そこで最近では、如何に樹脂の含有率を抑え、
かつ、機械的強度を持たせるかが研究課題で、Sm2Co17
系合金で粒径の異なった粉体を組合せ、密度＝7.0g/c
m3、Br＝8.3kG、iHc＝7.3kOe、(BH)m＝17MGOeのプラス
チック磁石の製造まで可能になってきている。しかし、
これでも、焼結磁石に比べると、50％強程度のエネルギ
ー積しか得られていない。
（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、プラスチック磁石の磁気特性を更に向
上させる為、鋭意研究を進め、従来にない、磁気特性の
高いプラスチック磁石を得ることに成功し、本発明に到
達した。
上させる為、鋭意研究を進め、従来にない、磁気特性の
高いプラスチック磁石を得ることに成功し、本発明に到
達した。
その要旨とするところは、 式R(Co1-x-y-zFexCuyMz)u （式中Ｒは希土類元素、ＭはZr、Ti、Mn、Mo、Al、の１
種または２種以上、ｘは0.1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦
0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.04、ｕは7.0≦ｕ≦8.0であ
る。）で示される磁石合金微粉を磁場垂直方向に圧縮成
形し、これをアルゴン雰囲気中で1,100〜1,250℃で焼
結、溶体化し、次いでこれを粗砕して平均粒度を10〜50
μｍが70〜80重量％、３〜９μｍが30〜20重量％になる
ように粒度調整し、この調製物を磁場中で配向させ、圧
縮成形し、この成形体をアルゴン雰囲下に1100〜1250℃
で焼結後、400〜900℃で時効処理し、ついでこの焼結体
に熱硬化性樹脂を含浸させた後、これを硬化させること
を特徴とする希土類プラスチック磁石の製造方法にあ
る。
種または２種以上、ｘは0.1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦
0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.04、ｕは7.0≦ｕ≦8.0であ
る。）で示される磁石合金微粉を磁場垂直方向に圧縮成
形し、これをアルゴン雰囲気中で1,100〜1,250℃で焼
結、溶体化し、次いでこれを粗砕して平均粒度を10〜50
μｍが70〜80重量％、３〜９μｍが30〜20重量％になる
ように粒度調整し、この調製物を磁場中で配向させ、圧
縮成形し、この成形体をアルゴン雰囲下に1100〜1250℃
で焼結後、400〜900℃で時効処理し、ついでこの焼結体
に熱硬化性樹脂を含浸させた後、これを硬化させること
を特徴とする希土類プラスチック磁石の製造方法にあ
る。
本発明の最大の特徴は、 従来の製造工程が、 １）工程：磁石合金インゴットを２〜５μｍに微粉砕し
磁場中で配向させ、圧縮成形し、1100〜1250℃で焼結、
溶体化し、400〜900℃で時効処理し、 ２）工程：次いでこれを再粉砕し、２〜20μｍに粒度調
整後再び磁場中で圧縮成形し、 ３）工程：熱硬化性樹脂をバインダーとして含浸し、10
0〜150℃でキュアー処理し、切削、切断、研摩等の後加
工後着磁する方法。
磁場中で配向させ、圧縮成形し、1100〜1250℃で焼結、
溶体化し、400〜900℃で時効処理し、 ２）工程：次いでこれを再粉砕し、２〜20μｍに粒度調
整後再び磁場中で圧縮成形し、 ３）工程：熱硬化性樹脂をバインダーとして含浸し、10
0〜150℃でキュアー処理し、切削、切断、研摩等の後加
工後着磁する方法。
によって行われているのに対し、 先ず、上記従来法の１）工程の時効処理を省略し、次
に、２）工程で再粉砕後平均粒度を10〜50μｍが70〜80
重量％、３〜９μｍが30〜20重量％になる様に粒度調製
を行い、磁場中で配向、圧縮成形を行う。次いで、アル
ゴン雰囲気下で1100〜1250℃で再焼結、溶体化し、400
〜900℃で時効処理する工程」を採り入れたことにあ
る。この様な工程の新編成によって、高磁気特性を有
し、３）工程における後加工を殆ど必要としない希土類
プラスチック磁石を得ることが出来た。
に、２）工程で再粉砕後平均粒度を10〜50μｍが70〜80
重量％、３〜９μｍが30〜20重量％になる様に粒度調製
を行い、磁場中で配向、圧縮成形を行う。次いで、アル
ゴン雰囲気下で1100〜1250℃で再焼結、溶体化し、400
〜900℃で時効処理する工程」を採り入れたことにあ
る。この様な工程の新編成によって、高磁気特性を有
し、３）工程における後加工を殆ど必要としない希土類
プラスチック磁石を得ることが出来た。
次に、本発明を工程順に詳説する。
先ず、原料である磁石合金組成は、 式R(Co1-x-y-zFexCuyMz)u （式中Ｒは希土類元素、ＭはZr、Ti、Mn、Mo、Al、の１
種または２種以上、ｘは0.1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦
0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.04、ｕは7.0≦ｕ≦8.0であ
る。）で表される公知の希土類永久磁石であって、Sm(C
o72Fe20Cu5.5Zr2.5)7.36、(Sm50Ce50)(Co72.8Fe19.4Cu
5.8Zr2)7.27等が例示され、本発明の製造方法が最も効
率良く適用され、高い磁気特性が得られる。
種または２種以上、ｘは0.1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦
0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.04、ｕは7.0≦ｕ≦8.0であ
る。）で表される公知の希土類永久磁石であって、Sm(C
o72Fe20Cu5.5Zr2.5)7.36、(Sm50Ce50)(Co72.8Fe19.4Cu
5.8Zr2)7.27等が例示され、本発明の製造方法が最も効
率良く適用され、高い磁気特性が得られる。
１）工程は、この磁石合金インゴットを２〜５μｍに
微粉砕し、磁場中で配向させ、その垂直方向に圧縮成形
し、この圧粉体をアルゴン雰囲気中で1100〜1250℃の温
度で焼結、溶体化する。本工程処理により、飽和磁化の
高い焼結体が得られ、２）工程でこれを微粉砕しなくて
も、粗粉中の磁極が均一に一方向に配向している為、磁
場中再成形の際、粗粉を用いても高い配向性が得られ
る。また、本工程で時効処理を省略したことによって、
保磁力が抑えられ、配向磁場が弱くても、高い配向性が
得られる様になる。更に、粗粉を用いた粒度調整により
圧粉体の高密度化がし易くなる。次に、２）工程では、
この焼結体を再び粗粉砕し、平均粒度を10〜50μｍが70
〜80重量％及び３〜９μｍが30〜20重量％の割合に粒度
調整し、この調整物を磁場中で配向させ、圧縮成形し、
この圧粉体をアルゴン雰囲気中で1100〜1250℃で再焼
結、再溶体化処理し、次いで、400〜900℃で時効処理す
る。本工程は、前述した様に本発明の特徴とする所であ
り、前工程で充分高配向化された焼結体を再び粉砕、粒
度調整、磁場中配向、圧縮成形、焼結、溶体化処理し、
次いで、ここで初めて400〜900℃で時効処理すると、先
に高配向化された粗粉末は、粒度調整と熱収縮によって
更に密度が高められ、また、粉砕及び磁場中成形の際の
機械的歪をもほぼ完全に除去出来、従来にない高い磁気
特性が得られる。更に、粒度の粗い粉体を用いる為、ポ
ーラスな焼結体が得られる。
微粉砕し、磁場中で配向させ、その垂直方向に圧縮成形
し、この圧粉体をアルゴン雰囲気中で1100〜1250℃の温
度で焼結、溶体化する。本工程処理により、飽和磁化の
高い焼結体が得られ、２）工程でこれを微粉砕しなくて
も、粗粉中の磁極が均一に一方向に配向している為、磁
場中再成形の際、粗粉を用いても高い配向性が得られ
る。また、本工程で時効処理を省略したことによって、
保磁力が抑えられ、配向磁場が弱くても、高い配向性が
得られる様になる。更に、粗粉を用いた粒度調整により
圧粉体の高密度化がし易くなる。次に、２）工程では、
この焼結体を再び粗粉砕し、平均粒度を10〜50μｍが70
〜80重量％及び３〜９μｍが30〜20重量％の割合に粒度
調整し、この調整物を磁場中で配向させ、圧縮成形し、
この圧粉体をアルゴン雰囲気中で1100〜1250℃で再焼
結、再溶体化処理し、次いで、400〜900℃で時効処理す
る。本工程は、前述した様に本発明の特徴とする所であ
り、前工程で充分高配向化された焼結体を再び粉砕、粒
度調整、磁場中配向、圧縮成形、焼結、溶体化処理し、
次いで、ここで初めて400〜900℃で時効処理すると、先
に高配向化された粗粉末は、粒度調整と熱収縮によって
更に密度が高められ、また、粉砕及び磁場中成形の際の
機械的歪をもほぼ完全に除去出来、従来にない高い磁気
特性が得られる。更に、粒度の粗い粉体を用いる為、ポ
ーラスな焼結体が得られる。
３）工程では、前２）工程で得られたポーラスな焼結
体に熱硬化性樹脂を含浸させ、100〜150℃で熱硬化させ
る。ここで用いる熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、シリコーン樹脂等が例示されるが、これ
らに限定されるものではない。
体に熱硬化性樹脂を含浸させ、100〜150℃で熱硬化させ
る。ここで用いる熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、シリコーン樹脂等が例示されるが、これ
らに限定されるものではない。
（発明の効果） 本発明の製造方法によって、従来方法では達成出来な
かった高い磁気特性を持つ希土類プラスチック磁石が得
られる。比較例と対比した第１表に明らかなように、特
にエネルギー積において顕著な向上が見られた。また、
圧粉体密度を充分高めることが出来た為、焼結による熱
収縮量が減少し、切削、切断、研摩等の後加工も殆どし
なくて済むようになった。
かった高い磁気特性を持つ希土類プラスチック磁石が得
られる。比較例と対比した第１表に明らかなように、特
にエネルギー積において顕著な向上が見られた。また、
圧粉体密度を充分高めることが出来た為、焼結による熱
収縮量が減少し、切削、切断、研摩等の後加工も殆どし
なくて済むようになった。
次に、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。
はこれらに限定されるものではない。
（実施例１） Sm(Co72Fe20Cu5.5Zr2.5)7.36の組成のインゴットを３
μｍ以下の粉末にし、磁場中で配向し、その垂直方向に
圧縮成形し、その圧粉体をAr雰囲気中で1220℃×1Hr、
次いで1200℃×0.5Hr焼結溶体化する。次に、これを平
均粒度50μｍ以下までに再び粗砕する。この粉体を平均
粒度３〜９μm20重量％、10〜50μm80重量％となるよう
に粒度調整し、更にステアリン酸0.1重量％を加え混合
する。この粗粉を磁場中配向し、圧縮成形し、この成形
体をアルゴン雰囲下に1220℃×1Hrの再焼結、1200℃×3
0分の溶体化、次に800℃×20Hrの時効処理を行った。得
られたポーラスな焼結体にエポキシ樹脂を含浸させ、15
0℃×1Hrのキュア処理をした後、磁気特性を測定した。
結果を第１表に示す。
μｍ以下の粉末にし、磁場中で配向し、その垂直方向に
圧縮成形し、その圧粉体をAr雰囲気中で1220℃×1Hr、
次いで1200℃×0.5Hr焼結溶体化する。次に、これを平
均粒度50μｍ以下までに再び粗砕する。この粉体を平均
粒度３〜９μm20重量％、10〜50μm80重量％となるよう
に粒度調整し、更にステアリン酸0.1重量％を加え混合
する。この粗粉を磁場中配向し、圧縮成形し、この成形
体をアルゴン雰囲下に1220℃×1Hrの再焼結、1200℃×3
0分の溶体化、次に800℃×20Hrの時効処理を行った。得
られたポーラスな焼結体にエポキシ樹脂を含浸させ、15
0℃×1Hrのキュア処理をした後、磁気特性を測定した。
結果を第１表に示す。
（実施例２） (Sm50Ce50)(Co72.8Fe19.4Cu5.8Zr2)7.27の組成のイン
ゴットを３μｍ以下に粉砕し、磁場垂直方向に圧縮成形
し、その圧粉体をアルゴンン雰囲気下1170℃×1Hr焼結
する。次に、これを平均粒度50μｍ以下まで再び粗砕す
る。この粉体を平均粒度３〜９μm20重量％、10〜50μm
80重量％となる様に粒度調整し、更に、ステアリン酸0.
1重量％を加え混合する。この粉末を磁場中圧縮成形
し、アルゴン雰囲気下で1170℃×1Hrで焼結し、1150℃
×0.5Hrで溶体化し、次いで800℃×20Hrの時効処理を行
った。得られたポーラスな焼結体に実施例１と同様エポ
キシ樹脂含浸、キュア処理を行った後、磁気特性を測定
した。
ゴットを３μｍ以下に粉砕し、磁場垂直方向に圧縮成形
し、その圧粉体をアルゴンン雰囲気下1170℃×1Hr焼結
する。次に、これを平均粒度50μｍ以下まで再び粗砕す
る。この粉体を平均粒度３〜９μm20重量％、10〜50μm
80重量％となる様に粒度調整し、更に、ステアリン酸0.
1重量％を加え混合する。この粉末を磁場中圧縮成形
し、アルゴン雰囲気下で1170℃×1Hrで焼結し、1150℃
×0.5Hrで溶体化し、次いで800℃×20Hrの時効処理を行
った。得られたポーラスな焼結体に実施例１と同様エポ
キシ樹脂含浸、キュア処理を行った後、磁気特性を測定
した。
（比較例） Sm(Co72Fe20Cu5.5Zr2.5)7.36の組成のインゴットを３
μｍの粉末にし、磁場垂直方向に配向し、圧縮成形し、
その圧粉体にアルゴン雰囲気下1220℃×1Hrの焼結、120
0℃×30min.の溶体化、900℃×20Hrの時効の熱処理を行
う。次に、これを平均粒度３〜20μｍまで再び粉砕す
る。
μｍの粉末にし、磁場垂直方向に配向し、圧縮成形し、
その圧粉体にアルゴン雰囲気下1220℃×1Hrの焼結、120
0℃×30min.の溶体化、900℃×20Hrの時効の熱処理を行
う。次に、これを平均粒度３〜20μｍまで再び粉砕す
る。
この粗粉を磁場中で圧縮成形し、その成形体にエポキ
シ樹脂を含浸し、150℃で硬化させ、磁気特性を測定し
た結果を第１表に示す。
シ樹脂を含浸し、150℃で硬化させ、磁気特性を測定し
た結果を第１表に示す。
Claims (1)
- 【請求項１】式R(Co1-x-y-zFexCuyMz)u （式中Ｒは希土類元素、ＭはZr、Ti、Mn、Mo、Al、の１
種または２種以上、ｘは0.1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦
0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.04、ｕは7.0≦ｕ≦8.0であ
る。） で示される合金粉末微粉を磁場垂直方向に圧縮成形し、
これをアルゴン雰囲気中で1,100〜1,250℃で焼結、溶体
化し、次いでこれを粗砕して平均粒度を10〜50μｍが70
〜80重量％、３〜９μｍが30〜20重量％になる様に粒度
調整し、この調製物を磁場中で配向させ、圧縮成形し、
この成形体をアルゴン雰囲気中で1,100〜1,250℃で再焼
結、溶体化し、400〜900℃で時効処理し、次にこの焼結
体に熱硬化性樹脂を含浸させた後、これを硬化させるこ
とを特徴とする希土類プラスチック磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170458A JP2892013B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 希土類プラスチック磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170458A JP2892013B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 希土類プラスチック磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0220002A JPH0220002A (ja) | 1990-01-23 |
| JP2892013B2 true JP2892013B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=15905312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63170458A Expired - Fee Related JP2892013B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 希土類プラスチック磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2892013B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190115126A1 (en) * | 2017-10-16 | 2019-04-18 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Feedstock and heterogeneous structure for tough rare earth permanent magnets and production process therefor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53132425A (en) * | 1977-04-26 | 1978-11-18 | Fujitsu Ltd | Production of rare earth elements-cobalt magnet |
| JPS5656606A (en) * | 1979-10-16 | 1981-05-18 | Daido Steel Co Ltd | Manufacture of permanent magnet |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP63170458A patent/JP2892013B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0220002A (ja) | 1990-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |