JP2941446B2 - 耐食性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石 - Google Patents
耐食性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石Info
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus 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
- H01F41/02—Apparatus 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｒ−ＴＮ−Ｂ系永久磁
石であって、磁石体表面に２層Ｎｉめっき層を被覆する
事により耐食性を著しく改善したものに関する。
石であって、磁石体表面に２層Ｎｉめっき層を被覆する
事により耐食性を著しく改善したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気・電子機器の高性能・小型化に伴な
って、その一部品たる永久磁石にも同様の要求が強まっ
てきた。すなわち以前の最強の永久磁石は希土類・コバ
ルト（Ｒ−Ｃｏ）系であったが、近年、より強力なＲ−
ＴＭ−Ｂ系永久磁石が台頭してきた（特開昭５９−４６
００８号）。ここにＲはＹを含む希土類元素の１種又は
２種以上の組合わせであり、ＴＭはＦｅ、Ｃｏ等の遷移
金属中心として、一部を他の金属元素又は非金属元素で
置換したもの、Ｂは硼素である。しかし、Ｒ−ＴＭ−Ｂ
系永久磁石は極めて錆やすいという問題点があった。そ
のため、耐食性を改善するために、永久磁石表面に耐酸
化性の被覆層を設ける手段がとられてきた。被覆層の種
類としては、Ｎｉめっき、耐酸化性樹脂、Ａｌイオンプ
レーティング等が提案されており、とりわけＮｉめっき
は簡易な処理でＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の耐食性を向上
するものとして注目されている（特開昭６０−５４４０
６号）。Ｎｉめっきは、耐酸化性樹脂と比較して表面被
覆層の機械的強度に優れており、また被覆層自体の吸湿
性がほとんどないという長所を有している。しかしなが
ら、耐酸化性樹脂と異なり、Ｎｉめっき被覆層表面には
ピンホールが存在するという問題点があった。そのため
被覆層自身の吸湿性の有無にかかわらず、経時変化に伴
い水分がピンホールを通じて磁石体に浸透し、腐食劣化
を引き起こすという問題があった。この問題を解決する
ため、現在までにＮｉめっき層の上に耐酸化性樹脂を施
し、ピンホールの埋め込みを行う手法が提案されている
（特開昭６３−１１０７０７号）。
って、その一部品たる永久磁石にも同様の要求が強まっ
てきた。すなわち以前の最強の永久磁石は希土類・コバ
ルト（Ｒ−Ｃｏ）系であったが、近年、より強力なＲ−
ＴＭ−Ｂ系永久磁石が台頭してきた（特開昭５９−４６
００８号）。ここにＲはＹを含む希土類元素の１種又は
２種以上の組合わせであり、ＴＭはＦｅ、Ｃｏ等の遷移
金属中心として、一部を他の金属元素又は非金属元素で
置換したもの、Ｂは硼素である。しかし、Ｒ−ＴＭ−Ｂ
系永久磁石は極めて錆やすいという問題点があった。そ
のため、耐食性を改善するために、永久磁石表面に耐酸
化性の被覆層を設ける手段がとられてきた。被覆層の種
類としては、Ｎｉめっき、耐酸化性樹脂、Ａｌイオンプ
レーティング等が提案されており、とりわけＮｉめっき
は簡易な処理でＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の耐食性を向上
するものとして注目されている（特開昭６０−５４４０
６号）。Ｎｉめっきは、耐酸化性樹脂と比較して表面被
覆層の機械的強度に優れており、また被覆層自体の吸湿
性がほとんどないという長所を有している。しかしなが
ら、耐酸化性樹脂と異なり、Ｎｉめっき被覆層表面には
ピンホールが存在するという問題点があった。そのため
被覆層自身の吸湿性の有無にかかわらず、経時変化に伴
い水分がピンホールを通じて磁石体に浸透し、腐食劣化
を引き起こすという問題があった。この問題を解決する
ため、現在までにＮｉめっき層の上に耐酸化性樹脂を施
し、ピンホールの埋め込みを行う手法が提案されている
（特開昭６３−１１０７０７号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、耐酸
化性樹脂の被覆による手法は、Ｎｉめっき層と耐酸化性
樹脂層との密着性ならびに耐酸化性樹脂層自身の耐食性
に関する問題点を有していた。そのため、上記手法では
十分な耐食性改善を図ることができず問題となってい
た。そこで、本発明の目的は、信頼性の高い耐食性を改
善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石を提供することにある。
化性樹脂の被覆による手法は、Ｎｉめっき層と耐酸化性
樹脂層との密着性ならびに耐酸化性樹脂層自身の耐食性
に関する問題点を有していた。そのため、上記手法では
十分な耐食性改善を図ることができず問題となってい
た。そこで、本発明の目的は、信頼性の高い耐食性を改
善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石を提供することにある。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】上記の課題を解決する
ために鋭意研究の結果、発明者らは著しく耐食性を改善
したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石に想到したものである。 す
なわち、第１の発明は、重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを
含む希土類元素の１種又は２種以上の組合わせ）５〜４
０％、ＴＭ（ここでＴＭは、Ｆｅ、Ｃｏを中心とする遷
移金属であって、一部を他の金属元素又は非金属で置換
してよい。）５０〜９０％、Ｂ（硼素）０．２〜８％か
らなるＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石において、該永久磁石の
表面に、０．００１〜０．０１ｗｔ％のＳを含有するＮ
ｉめっき層を下層として設け、その上に自然電位が前記
Ｎｉめっき層よりも卑である金属めっき層を上層として
設け耐食性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石である。
第２の発明は第１の発明において、上層の金属めっき層
を０．０１１〜１．０ｗｔ％のＳを含有するＮｉめっき
層とし耐食性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石であ
る。 第３の発明は重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを含む希
土類元素の１種又は２種以上の組合わせ）５〜４０％、
ＴＭ（ここでＴＭは、Ｆｅ、Ｃｏを中心とする遷移金属
であって一部を他の金属元素又は非金属元素で置換して
よい。）５０〜９０％、Ｂ（硼素）０．２〜８％からな
るＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石において、該永久磁石の表面
に、０．００１〜０．０１ｗｔ％のＳを含有するＮｉめ
っき層を下層として設け、その上に０．０１１〜１．０
ｗｔ％のＳを含有するＮｉめっき層を上層として設け、
当該上層のＮｉめっきは前記下層のＮｉめっき層よりも
０．０１ｗｔ％以上多くＳを含有する耐食性を改善した
Ｒ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石である。表材表面に、少量のＳ
を含有するＮｉめっき層を下層として設け、その上層と
して多層のＳを含有するＮｉめっき層を設けると、上層
の自然電位は下層に対し卑なものとなる。すなわち上層
がアノード化して陽極効果を発生することにより、下層
が防食されるものと考えられる。本発明は、上記２層め
っきの防食作用により、Ｒ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の耐食
性を向上するものである。本発明における、下層Ｎｉめ
っき層中のＳの含有量は、０．００１〜０．０１ｗｔ％
が良い。０．００１ｗｔ％未満であると、Ｎｉめっき層
は柱状晶組織となってしまい、組織の微細化の面で好ま
しくない。また、０．００１ｗｔ％未満であると素材と
の自然電位差が極端に大きくなり、Ｎｉめっき層の素材
表面への被覆の際にその界面において電気化学的な局部
電池を形成する可能性があることから、下層Ｎｉめっき
層中のＳの含有量は０．００１ｗｔ％未満であってはな
らない。上層Ｎｉめっき層中のＳの含有量は０．０１１
〜０．１ｗｔ％が良い。ここで注意すべき点は、下層Ｎ
ｉめっき層よりも０．０１ｗｔ％以上多くＳを含有する
Ｎｉめっき層を上層として設けることである。０．０１
ｗｔ％未満であると、前述した２層めっきの防食効果を
得ることができないため好ましくない。そのため上層と
しては、下層Ｎｉめっき層よりも０．０１ｗｔ％以上多
くＳを含有するＮｉめっき層を設けることが望ましい。
本発明において、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等のＴＭの一部を置
換する元素は、その添加目的に応じて、Ｇａ、Ａｌ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、
Ｇｅ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｎｉ他を添加でき、本発明は
いかなるＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石にも適用できる。ま
た、その製造方法は焼結法、溶湯急冷法、あるいはそれ
らの変形法のいずれの方法でもよい。製造方法として
は、有機溶剤による脱脂の後にめっきを施す。電流密度
は１〜２Ａ／ｄｍ2が良くめっき層の厚さは５〜２０μ
ｍが好ましい。めっき前処理に関しては、加工変質層の
除去及びめっき前活性化を図る上で、酸性溶液を用いる
のが良い。硫酸や塩酸等の強酸がめっき前活性化にとっ
て有効であるが、めっき前処理の材質への影響を極力避
けるためには、２〜１０ｖｏｌ％の硝酸による第１エッ
チング、その後過酸化水素５〜１０ｖｏｌ％、酢酸１０
〜３０ｖｏｌ％の混酸による第２エッチングが最も望ま
しい。次いでＮｉめっき処理を行う。本発明における２
層めっきに関しては、ワット浴スルファミン酸浴、アン
モン浴いずれでもよい。
ために鋭意研究の結果、発明者らは著しく耐食性を改善
したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石に想到したものである。 す
なわち、第１の発明は、重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを
含む希土類元素の１種又は２種以上の組合わせ）５〜４
０％、ＴＭ（ここでＴＭは、Ｆｅ、Ｃｏを中心とする遷
移金属であって、一部を他の金属元素又は非金属で置換
してよい。）５０〜９０％、Ｂ（硼素）０．２〜８％か
らなるＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石において、該永久磁石の
表面に、０．００１〜０．０１ｗｔ％のＳを含有するＮ
ｉめっき層を下層として設け、その上に自然電位が前記
Ｎｉめっき層よりも卑である金属めっき層を上層として
設け耐食性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石である。
第２の発明は第１の発明において、上層の金属めっき層
を０．０１１〜１．０ｗｔ％のＳを含有するＮｉめっき
層とし耐食性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石であ
る。 第３の発明は重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを含む希
土類元素の１種又は２種以上の組合わせ）５〜４０％、
ＴＭ（ここでＴＭは、Ｆｅ、Ｃｏを中心とする遷移金属
であって一部を他の金属元素又は非金属元素で置換して
よい。）５０〜９０％、Ｂ（硼素）０．２〜８％からな
るＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石において、該永久磁石の表面
に、０．００１〜０．０１ｗｔ％のＳを含有するＮｉめ
っき層を下層として設け、その上に０．０１１〜１．０
ｗｔ％のＳを含有するＮｉめっき層を上層として設け、
当該上層のＮｉめっきは前記下層のＮｉめっき層よりも
０．０１ｗｔ％以上多くＳを含有する耐食性を改善した
Ｒ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石である。表材表面に、少量のＳ
を含有するＮｉめっき層を下層として設け、その上層と
して多層のＳを含有するＮｉめっき層を設けると、上層
の自然電位は下層に対し卑なものとなる。すなわち上層
がアノード化して陽極効果を発生することにより、下層
が防食されるものと考えられる。本発明は、上記２層め
っきの防食作用により、Ｒ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の耐食
性を向上するものである。本発明における、下層Ｎｉめ
っき層中のＳの含有量は、０．００１〜０．０１ｗｔ％
が良い。０．００１ｗｔ％未満であると、Ｎｉめっき層
は柱状晶組織となってしまい、組織の微細化の面で好ま
しくない。また、０．００１ｗｔ％未満であると素材と
の自然電位差が極端に大きくなり、Ｎｉめっき層の素材
表面への被覆の際にその界面において電気化学的な局部
電池を形成する可能性があることから、下層Ｎｉめっき
層中のＳの含有量は０．００１ｗｔ％未満であってはな
らない。上層Ｎｉめっき層中のＳの含有量は０．０１１
〜０．１ｗｔ％が良い。ここで注意すべき点は、下層Ｎ
ｉめっき層よりも０．０１ｗｔ％以上多くＳを含有する
Ｎｉめっき層を上層として設けることである。０．０１
ｗｔ％未満であると、前述した２層めっきの防食効果を
得ることができないため好ましくない。そのため上層と
しては、下層Ｎｉめっき層よりも０．０１ｗｔ％以上多
くＳを含有するＮｉめっき層を設けることが望ましい。
本発明において、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等のＴＭの一部を置
換する元素は、その添加目的に応じて、Ｇａ、Ａｌ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、
Ｇｅ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｎｉ他を添加でき、本発明は
いかなるＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石にも適用できる。ま
た、その製造方法は焼結法、溶湯急冷法、あるいはそれ
らの変形法のいずれの方法でもよい。製造方法として
は、有機溶剤による脱脂の後にめっきを施す。電流密度
は１〜２Ａ／ｄｍ2が良くめっき層の厚さは５〜２０μ
ｍが好ましい。めっき前処理に関しては、加工変質層の
除去及びめっき前活性化を図る上で、酸性溶液を用いる
のが良い。硫酸や塩酸等の強酸がめっき前活性化にとっ
て有効であるが、めっき前処理の材質への影響を極力避
けるためには、２〜１０ｖｏｌ％の硝酸による第１エッ
チング、その後過酸化水素５〜１０ｖｏｌ％、酢酸１０
〜３０ｖｏｌ％の混酸による第２エッチングが最も望ま
しい。次いでＮｉめっき処理を行う。本発明における２
層めっきに関しては、ワット浴スルファミン酸浴、アン
モン浴いずれでもよい。
【０００５】
【実施例】Ｎｄ（Ｆｅ0.7Ｃｏ0.2Ｂ0.07Ｇａ0.03）6.5
なる組成の合金をアーク溶解にて作製し、得られたイン
ゴットをスタンプミル及びディスクミルで粗粉砕した。
その後、Ｎ2ガスを粉砕媒体としてジェットミルで微粉
砕を行い、粉砕粒度３．５μｍ（ＦＳＳＳ）の微粉砕粉
を得た。得られた原料粉を１５ＫＯｅの磁場中で横磁場
成形した。成形圧力は２Ｔｏｎ／ｃｍ2であった。本成
形体を真空中で１０９０℃×２時間焼結した。焼結体を
１８×１０×６ｍｍ寸法に切り出し、次いで９００℃の
アルゴン雰囲気中に２時間加熱保持した後に急冷し温度
を６００℃に保持したアルゴンの雰囲気中で１時間保持
した。こうして得られた試料について、めっき前処理と
して５ｖｏｌ％の硝酸による第１エッチング、その後過
酸化水素１０ｖｏｌ％、酢酸２５ｖｏｌ％の混酸による
第２エッチングを行った。その後、ワット浴により表１
に示したＮｉめっき層を被覆し、これを試験片とした。
なる組成の合金をアーク溶解にて作製し、得られたイン
ゴットをスタンプミル及びディスクミルで粗粉砕した。
その後、Ｎ2ガスを粉砕媒体としてジェットミルで微粉
砕を行い、粉砕粒度３．５μｍ（ＦＳＳＳ）の微粉砕粉
を得た。得られた原料粉を１５ＫＯｅの磁場中で横磁場
成形した。成形圧力は２Ｔｏｎ／ｃｍ2であった。本成
形体を真空中で１０９０℃×２時間焼結した。焼結体を
１８×１０×６ｍｍ寸法に切り出し、次いで９００℃の
アルゴン雰囲気中に２時間加熱保持した後に急冷し温度
を６００℃に保持したアルゴンの雰囲気中で１時間保持
した。こうして得られた試料について、めっき前処理と
して５ｖｏｌ％の硝酸による第１エッチング、その後過
酸化水素１０ｖｏｌ％、酢酸２５ｖｏｌ％の混酸による
第２エッチングを行った。その後、ワット浴により表１
に示したＮｉめっき層を被覆し、これを試験片とした。
【０００６】
【表１】 表１に示した試料に関して、８０℃９０％ＲＨでの１
０００時間の耐食試験及び３５℃５％ＮａＣｌでの２０
０時間の塩水噴霧試験を行った。結果を表２に示す。
０００時間の耐食試験及び３５℃５％ＮａＣｌでの２０
０時間の塩水噴霧試験を行った。結果を表２に示す。
【０００７】
【表２】 表２において、耐食試験結果は試料の外観変化を、塩水
噴霧試験結果は赤錆発生時間を示したものである。表２
より、本発明による永久磁石は、従来の磁石と比較し
て、耐食性を著しく向上し得ることがわかる。
噴霧試験結果は赤錆発生時間を示したものである。表２
より、本発明による永久磁石は、従来の磁石と比較し
て、耐食性を著しく向上し得ることがわかる。
【０００８】
【発明の効果】本発明により、希土類と鉄を主体とした
磁石において、従来のめっきでは不十分であった耐食性
の顕著な向上が図られた。
磁石において、従来のめっきでは不十分であった耐食性
の顕著な向上が図られた。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを含む希土
類元素の１種又は２種以上の組合わせ）５〜４０％、Ｔ
Ｍ（ここでＴＭは、Ｆｅ、Ｃｏを中心とする遷移金属で
あって、一部を他の金属元素又は非金属元素で置換して
よい。）５０〜９０％、Ｂ（硼素）０．２〜８％からな
るＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石において、該永久磁石体の表
面に、０．００１〜０．０１ｗｔ％のＳを含有するＮｉ
めっき層を下層として設け、その上に自然電位が前記Ｎ
ｉめっき層よりも卑である金属めっき層を上層として設
けることを特徴とする耐食性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系
永久磁石。 - 【請求項２】 前記上層の金属めっき層がＳを０．０１
１〜１．０ｗｔ％含有するＮｉめっき層であることを特
徴とする請求項１に記載の耐食性を改善したＲ−ＴＭ−
Ｂ系永久磁石。 - 【請求項３】 重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを含む希土
類元素の１種又は２種以上の組合わせ）５〜４０％、Ｔ
Ｍ（ここでＴＭは、Ｆｅ、Ｃｏを中心とする遷移金属で
あって、一部を他の金属元素又は非金属元素で置換して
よい。）５０〜９０％、Ｂ（硼素）０．２〜８％からな
るＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石において、該永久磁石の表面
に、０．００１〜０．０１ｗｔ％のＳを含有するＮｉめ
っき層を下層として設け、その上に０．００１〜１．０
ｗｔ％のＳを含有するＮｉめっき層を上層として設け、
当該上層のＮｉめっきは前記下層のＮｉめっき層よりも
０．０１ｗｔ％以上多くＳを含有することを特徴とする
耐食性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027902A JP2941446B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 耐食性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027902A JP2941446B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 耐食性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253306A JPH04253306A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2941446B2 true JP2941446B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=12233820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3027902A Expired - Lifetime JP2941446B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 耐食性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941446B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5850193B1 (ja) * | 2015-03-25 | 2016-02-03 | Tdk株式会社 | 磁石部材 |
| US9905345B2 (en) | 2015-09-21 | 2018-02-27 | Apple Inc. | Magnet electroplating |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP3027902A patent/JP2941446B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04253306A (ja) | 1992-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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