JP3220793B2 - サマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子を用いた射出成形磁石体 - Google Patents
サマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子を用いた射出成形磁石体Info
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Description
ｒ）、保磁力（Ｈｃ）、最大エネルギー積（ＢＨｍａ
ｘ）などの磁気特性に優れた新規なサマリウム−鉄−窒
素系の永久磁石用素材を用いた磁石体に係り、特にこの
新規な永久磁石用素材を用いて成形性に優れたボンド磁
石としたサマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子を用いた
射出成形磁石体に関する。
磁束（Ｂｒ）、保磁力（Ｈｃ）、最大エネルギー積（Ｂ
Ｈｍａｘ）が大きい特性の安定したものが好適であり、
それにはバリウム−フェライト（ＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）
やストロンチウム−フェライト（ＳｒＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）
などのフェライト磁石、サマリウム−コバルト（Ｓｍ2
Ｃｏ 17）やネオジウム−鉄−ボロン（Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ）
などの希土類系磁石が多く用いられている。
とから、焼結磁石、ボンド磁石を問わず広く用いられ、
特に高磁場を必要としない装置に幅広く使用されてい
る。ネオジウム−鉄−ボロンは、フェライト磁石をはる
かに上回る磁気特性を有し、サマリウム−コバルト磁石
の特性をも上回るものの、サマリウム−コバルト磁石よ
りも酸化しやすいことから酸化を防ぐための注意が必要
である。そしてサマリウム−コバルト磁石は、それまで
のフェライト磁石を大幅に上回る磁気特性を有すること
から、長い間使用され特性向上の研究開発も行われて一
層磁気特性が向上している。
ウム−コバルト磁石にあっては、コバルトが高価な金属
であることから、安価な磁石を得るためにコバルトを不
要とし、かつ磁気特性に優れた永久磁石用素材が求めら
れていた。そこで近年、約５００℃などの高温の窒素ガ
ス中にサマリウムと鉄との合金を置き、鉄の結晶格子に
窒素を侵入させることにより、ネオジウム−鉄−ボロン
磁石に匹敵する優れた磁気特性を有するサマリウム−鉄
−窒素系素材が得られている。しかし、このサマリウム
−鉄−窒素系素材であっては、高温にすると窒素が鉄の
結晶格子から飛び出してしまうことから、焼結磁石とし
て用いることができなかった。
磁気特性を発揮し得るサマリウム−鉄−窒素系素材を用
いて、磁気特性に優れたボンド磁石を得ることを目的と
する。
め、本発明のサマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子を用
いた射出成形磁石体は、サマリウムと鉄と該鉄の結晶格
子に侵入して存在する窒素からなるサマリウム−鉄−窒
素系の異方性粒子と異方性フェライト粒子を熱可塑性ポ
リオレフィン系合成樹脂に混入しこれを磁場成形機を用
いてアキシャル異方性、ラジアル異方性又は極異方性の
磁場配向させて射出成形して着磁してなることを特徴と
するものである。
は、約５００℃の窒素ガス中にサマリウムと鉄との合金
を置いて鉄の結晶格子に窒素を侵入させることで、鉄の
原子間の距離を大きくして飽和磁化を高めたサマリウム
−鉄−窒素系の永久磁石用素材であって、粉末状でかつ
異方性粒子になっている磁性粉と、バリウム−フェライ
ト（ＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）やストロンチウム−フェライ
ト（ＳｒＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）などの鉄を主体とする酸化物
からなるフェライト粒子の磁性粉を用いる。そして、こ
のサマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子とフェライト粒
子に、合成ゴム若しくは熱可塑性合成樹脂を混入する。
は熱可塑性合成樹脂のうち、まず合成ゴムとしては、Ｓ
ＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリル
ゴム）、ブタジエンゴム、シリコンゴム、ブチルゴム、
ウレタンゴム、フッ素ゴムなどがあり、また熱可塑性合
成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブデン、塩素化ポリエチレン、ポリスチレンなどのポリ
オレフィン系樹脂、塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどの
ビニル樹脂、スチレン系樹脂、その他にポリエステル、
ナイロン、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ），ＥＶＡ−塩化ビニルグラフト共重合体など
がある。この中でも特に、磁性粉等の無機質を含有し易
い熱可塑性樹脂としては、塩素化ポリエチレン、ＥＶ
Ａ、ＮＢＲ、ポリオレフィン系樹脂、合成ゴムなどがあ
り、これらを適宜に混ぜて使用することも可能である。
本実施例にあっては一例としてポリオレフィン系樹脂を
用いる。このポリオレフィン系樹脂と前述したサマリウ
ム−鉄−窒素系の異方性粒子とフェライト粒子を混入・
混練し、加熱溶融させて混練した材料を射出成形機に投
入する。
ル異方性、ラジアル異方性又は極異方性（多極異方性）
の処理を施すべく磁場成形機により磁場配向すること
で、粒子の配列が整然と揃った成形磁石が形成される。
この成形磁石に対して、粒子の配向に合わせて着磁装置
により適宜に着磁を行うことにより、磁石として完成す
る。
ェライト粒子からなる磁性粉と、熱可塑性ポリオレフィ
ン系合成樹脂との混合比にあっては、磁性粉が多いと磁
気特性は向上するものの結合材としての合成樹脂が減っ
て成形が困難になり、また合成樹脂が多いと成形し易い
ものの磁性粉の割合が減って磁石体としての磁気特性が
劣ることから、磁性粉は重量比で約９０％若しくはそれ
以上混入する。
異方性粒子に対するフェライト粒子の混合比率を適宜に
設定し、かつ異方性のフェライト粒子を適宜選択するこ
とにより、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が２〜７
（若しくは１０）（ＭＧ・Ｏｅ）の間で所望する値、例
えばサマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子を８０％とフ
ェライト粒子を２０％混合して最大エネルギー積（ＢＨ
ｍａｘ）が約５（ＭＧ・Ｏｅ）の永久磁石を得るといっ
た各種の設定が容易に行えるものである。
ム−鉄−窒素系の異方性粒子と異方性フェライト粒子を
用いた射出成形磁石体にあっては、最大エネルギー積
（ＢＨｍａｘ）が約７〜１０（ＭＧ・Ｏｅ）と極めて高
い値が得られた。これは、従来の射出成形によるフェラ
イト磁石の値が１．６〜２．３、射出成形によるネオジ
ウム−鉄−ボロン磁石の値が５〜７であることと比較す
ると、極めて優れた射出成形磁石といえる。
イト磁性粉を混入せずに、前述したサマリウム−鉄−窒
素系の永久磁石用素材で、かつ異方性粒子の磁性粉のみ
を用い、これに熱可塑性ポリオレフィン系合成樹脂（他
の合成ゴム、熱可塑性樹脂でもよい）を混入・混練し、
加熱溶融させて混練コンパンドとして射出成形機に投入
する。この混練した材料に対し、アキシャル異方性、ラ
ジアル異方性又は極異方性（多極異方性）の処理を施す
べく磁場成形機により磁場配向することで、粒子の配列
が整然と揃った成形磁石が形成され、この成形磁石に対
し粒子の配向に合わせて着磁装置により適宜に着磁を行
うことにより、磁石として完成する。このようにして得
られた本実施例のサマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子
を用いた射出成形磁石体にあっては、最大エネルギー積
（ＢＨｍａｘ）が約７〜１１（ＭＧ・Ｏｅ）と極めて高
い値が得られた。
鉄−窒素系の異方性粒子を用いた射出成形磁石体によれ
ば、サマリウムと鉄と該鉄の結晶格子に侵入して存在す
る窒素からなるサマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子と
異方性フェライト粒子を熱可塑性ポリオレフィン系合成
樹脂に混入しこれを磁場成形機を用いてアキシャル異方
性、ラジアル異方性又は極異方性の磁場配向させて射出
成形して着磁したことで、成形性に優れた射出成形磁石
において従来の磁石素材とは異なる幅広い任意の最大エ
ネルギー積（ＢＨｍａｘ）が得られ、磁気特性に優れた
好適な磁石が比較的廉価に得られる。また、異方性粒子
に混入するフェライト粒子の混合比率を適宜に設定する
ことで、所望する好適な最大エネルギー積の磁石が得ら
れるものである。
可塑性ポリオレフィン系合成樹脂とすることにより、無
機質である磁性粉と合成樹脂との良好な混合状態が得ら
れ、これにより好適な射出成形磁石体が得られ、さらに
フェライト粒子を異方性とするとともに射出成形時に磁
場成形機を用いてアキシャル異方性、ラジアル異方性又
は極異方性の磁場配向することで、成形性に優れた射出
成形磁石において従来の磁石素材とは異なる任意の最大
エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が得られ、磁気特性に優れ
た好適な磁石が比較的廉価に得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】 サマリウムと鉄と該鉄の結晶格子に侵入
して存在する窒素からなるサマリウム−鉄−窒素系の異
方性粒子と異方性フェライト粒子を熱可塑性ポリオレフ
ィン系合成樹脂に混入しこれを磁場成形機を用いてアキ
シャル異方性、ラジアル異方性又は極異方性の磁場配向
させて射出成形して着磁してなることを特徴とするサマ
リウム−鉄−窒素系の異方性粒子を用いた射出成形磁石
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29499198A JP3220793B2 (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | サマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子を用いた射出成形磁石体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29499198A JP3220793B2 (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | サマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子を用いた射出成形磁石体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000124018A JP2000124018A (ja) | 2000-04-28 |
| JP3220793B2 true JP3220793B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=17814942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29499198A Expired - Lifetime JP3220793B2 (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | サマリウム−鉄−窒素系の異方性粒子を用いた射出成形磁石体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3220793B2 (ja) |
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| CN109500398B (zh) * | 2018-12-28 | 2021-06-22 | 上海三环磁性材料有限公司 | 一种粘结稀土永磁体取向成型模具 |
| CN113077983B (zh) * | 2021-04-09 | 2023-06-02 | 杭州千石科技有限公司 | 一种用于无线充电的注塑c型磁环的制备方法 |
-
1998
- 1998-10-16 JP JP29499198A patent/JP3220793B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2000124018A (ja) | 2000-04-28 |
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