JP3232037B2 - 圧壊強度にすぐれた高耐食性Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、薄肉のゴム磁石
あるいはプラスチック磁石と称されるボンド磁石、特に
リング状、薄板状、円板状のいずれかの形状からなるＲ
−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の改良に係り、ボンド磁石表面
に特定のめっき浴によるＮｉめっき層を強固に被着させ
て、耐食性に加え、圧壊強度、耐衝撃性等の機械的強度
を著しく向上させた圧壊強度にすぐれた高耐食性Ｒ−Ｆ
ｅ−Ｂ系ボンド磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ゴム磁石あるいはプラスチック
磁石とよばれるボンド磁石には、長らくフェライト系磁
性材が使用され、磁性材粉とゴム、各種樹脂などの有機
物バインダー等を混練して機械的に成形するため、焼結
フェライト磁石と比較して、焼結エネルギーが不要で寸
法精度がよく二次加工も不要なことから、小型化、軽量
化、薄肉製品、複雑形状製品に最適であるとされてい
た。

【０００３】今日では、磁石を使用した各種用途の製品
には、小型化、軽量化とともに高性能化が求められてお
り、等方性ボンド磁石から異方性ボンド磁石へ、前記フ
ェライト系ボンド磁石からより高磁力の希土類系ボンド
磁石へと高性能化が図られている。

【０００４】希土類系ボンド磁石には、Ｓｍ−Ｃｏ系磁
性材とＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材を用いるものが知られ、特
に、焼結磁石では最大エネルギー積が５０ＭＧＯｅ以上
の高磁気特性を発揮するＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材を用いる
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石が注目されている。

【０００５】このＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材粉は、所要のＲ
−Ｆｅ−Ｂ系合金を溶解し鋳造後に粉砕する溶解・粉砕
法（特開昭６０−６３３０４号、特開昭６０−１１９０
７０１号）、Ｃａ還元にて直接粉末を得る直接還元拡散
法（特開昭５９−２１９４０４号、特開昭６０−７７９
４３号）、所要のＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金を溶解しジェット
キャスターでリボン箔を得てこれを粉砕・焼鈍する急冷
合金法等の各種製法で得ることができる。

【０００６】いずれの製法で得られた磁性材粉を用いて
も、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石は、その組成に極めて酸
化しやすい成分相及びＦｅを多量に含むため錆びやすい
問題があり、表面に種々組成からなる樹脂層を電着塗
装、スプレー法、浸漬法、含浸法等で被着していた（例
えば、特開平１−１６６５１９号、特開平１−２４５５
０４号）。また、樹脂成形前の磁性材粉に予め有機金属
化合物による表面処理を行い耐酸化性を図ったＲ−Ｆｅ
−Ｂ系ボンド磁石（特開平１−１０５５０４号）も提案
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド
磁石は、フェライト系ボンド磁石と比較して著しく高性
能であるため、適用機器の小型化、軽量化に最適であ
り、例えば情報機器のディスク位置センサ、スピンドル
モーター、ＶＴＲカメラ用のシリンダモーター、キャプ
スタンモーター等の各種精密小型機器用のモーターに適
用すれば、より薄肉のリング状磁石、あるいは複雑形状
の極小磁石とすることができる。

【０００８】すなわち、ブラシレスモーター、ステッピ
ングモーター等のモーター用リング状Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボ
ンド磁石の場合、厚みが０．５〜３ｍｍ程度の薄肉にで
き、適用機器の小型化、軽量化に寄与する。

【０００９】しかし、これまでのＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド
磁石は機械的強度が小さいため、着磁、モーターの組立
時のハンドリングの際に割れや欠けが発生しやすい問題
があった。また、シャフトの圧入時や着磁の際に受けた
応力や、高速回転による遠心力などで破損し易く、さら
に樹脂塗装では塗膜厚さが厚くなるため磁気回路内での
磁気ギャップが大きくなる問題があった。

【００１０】すなわち、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石に施
されていた耐食性樹脂被膜は、いずれの組成からなるも
のも被着強度が比較的低く、苛酷な使用環境での発錆を
防止するためには膜厚みを厚くしたり、多層膜とする必
要があった。

【００１１】樹脂被膜を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁
石の機械的強度は僅かに向上するが、輸送や磁気回路の
組立てなどのハンドリング時の割れや欠けを防止するに
は十分ではなかった。

【００１２】一方、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石はその耐食
性を向上させるため表面にＮｉめっきされており、この
Ｎｉめっきは苛酷な使用環境でも発錆がみられず、すぐ
れた耐食性を示していた。この焼結磁石へのＮｉめっき
方法は電解めっき法あるいは無電解めっき法が用いられ
ていた。

【００１３】かかるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石のＮｉめっ
きをボンド磁石へ適用することが考えられるが、例えば
代表的なワット浴では浴温が３０℃以上でかつ浴ｐＨが
低いため、本系ボンド磁石が溶解してめっきが不可能で
あり、薄肉リング状製品などは直ちに破壊されてしま
い、たとえ角ブロック状の製品に辛うじてめっきできた
としても浴組成に塩化物を多量に含むために、直ちに内
部から発錆して破壊される。

【００１４】この発明は、従来、表面に直接Ｎｉめっき
を形成することが不可能であったＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド
磁石の耐食性と圧壊強度が劣っていた現状に鑑み、特に
リング状、薄板状、円板状のボンド磁石の耐食性の向上
とともに、磁石自体の圧壊強度、耐衝撃性等の機械的強
度を向上させたＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の提供を目的
としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】発明者らは、リング状、
薄板状、円板状のいずれかの形状からなるＲ−Ｆｅ−Ｂ
系ボンド磁石、特に強度の低い薄肉のボンド磁石の耐食
性と機械的強度の向上を目的に表面処理について種々検
討した結果、従来は溶損もしくは発錆により金属めっき
が不可能であったボンド磁石に、特定のＮｉめっき浴を
用いることにより、溶損、発錆させることなく金属Ｎｉ
めっきを強固にかつ所要厚みに被着でき、この金属Ｎｉ
めっき層が強固なシェルとなり、圧壊強度、耐衝撃性等
の機械的強度が従来の樹脂被膜を設けたものに比較して
数倍以上と著しく向上することを知見し、この発明を完
成したものである。

【００１６】詳述すると、発明者らは、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系
焼結磁石ですぐれた耐食性を示すＮｉめっきを本系ボン
ド磁石に施すべく、Ｎｉめっき浴組成を検討した結果、
めっき前に表面活性化処理し、新規な浴組成とＮｉめっ
き方法にて電気めっきすることにより、容易にかつ極め
て高い被着強度でＮｉめっき層を形成でき、Ｒ−Ｆｅ−
Ｂ系ボンド磁石の表面にＮｉめっきを強固に被着したこ
とにより、実施例に示す如く、耐食性の向上は勿論のこ
と、圧壊強度、抗折力、耐衝撃性等の機械的強度が２倍
以上、数倍も向上し、高耐食性、高強度ボンド磁石が得
られることを知見したものである。

【００１７】すなわち、この発明は、厚さが０．５〜１
０ｍｍのリング状、薄板状、円板状のいずれかからな
り、磁性材粉８９ｗｔ％〜９８ｗｔ％の薄肉状Ｒ−Ｆｅ
−Ｂ系ボンド磁石の表面に、めっき後の圧壊強度が３ｋ
ｇ／ｍｍ²以上となるＮｉめっき層を有したことを特徴
とする圧壊強度にすぐれた高耐食性Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボン
ド磁石である。

【００１８】なお、この発明のボンド磁石は、成形固化
してめっきを施した後の圧壊強度が３ｋｇ／ｍｍ²以上
であることを特徴とするが、この圧壊強度は成形後の密
度や形状などによって大きく変動するため、樹脂の割合
と形状を規定し、さらに圧壊強度は以下の測定方法によ
る。

【００１９】バインダーにエポキシ樹脂を２ｗｔ％（磁
性材粉９８ｗｔ％）添加し、プレス成形圧力５ｔｏｎ／
ｃｍ²で成形し、１５０℃でキュアリングする製造方法
で製造したリング状ボンド磁石では、未表面処理の場
合、０．５〜２ｋｇ／ｍｍ²、Ｎｉめっき処理の場合、
実施例に示す如く、３〜３０ｋｇ／ｍｍ²、Ｎｉめっき
厚みが５〜３０μｍの場合、５〜２０ｋｇ／ｍｍ²であ
る。リング状ボンド磁石の圧壊強度測定は、ＪＩＳ Ｋ
６９１１の内径１００ｍｍ以下の積層管の曲げ試験方法
による。

【００２０】

【発明の実施の形態】この発明によるＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボ
ンド磁石は、所要組成、性状のＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材粉
を有機高分子を主体とするバインダーと、カップリング
材等の助剤とを加熱混練し、所要形状に射出成形、ある
いは圧延、圧縮成形して所要形状となし、これに表面活
性化処理し水洗したのち、後述する組成からなる特定の
Ｎｉめっき浴を用い、陽極にエスランドニッケルを用い
た電気Ｎｉめっきを施し、水洗、防錆封孔処理、洗浄す
る工程をへて、所要厚みのＮｉめっきを強固に被膜する
ことにより得られる。

【００２１】以下に、ボンド磁石の原料、製造方法、並
びにＮｉめっき方法などを詳述する。 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材粉 この発明によるＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石に用いるＲ−
Ｆｅ−Ｂ系磁性材粉は、所要のＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金を溶
解し鋳造後に粉砕する溶解・粉砕法、Ｃａ還元にて直接
粉末を得る直接還元拡散法、所要のＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金
を溶解しジェットキャスターでリボン箔を得てこれを粉
砕・焼鈍する急冷合金法、所要のＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金を
溶解し、これをガスアトマイズで粉末化して熱処理する
ガスアトマイズ法、所要原料金属を粉末化したのち、メ
カニカルアロイングにて微粉末化して熱処理するメカニ
カルアロイ法等の各種製法で得ることができる。

【００２２】溶解・粉砕法 原料を溶解して鋳造後に機械的粉砕する工程により製造
でき、例えば出発原料として、電解鉄、Ｂを含有し残部
はＦｅ及びＡｌ、Ｓｉ、Ｃ等の不純物からなるフェロボ
ロン合金、希土類金属、あるいはさらに、電解Ｃｏを配
合した原料粉を高周波溶解し、その後水冷銅鋳型に鋳造
し、水素吸蔵粉砕するか、スタンプミルアトライター等
の通常の機械的な粉砕により粗粉砕し、次にボールミ
ル、ジェットミル等の乾式粉砕並びに種々の溶媒を用い
る湿式粉砕により微粉砕するプロセス等が採用できる。

【００２３】直接還元拡散法 フェロボロン粉、フェロニッケル粉、コバルト粉、鉄
粉、希土類酸化物粉等からなる少なくとも１種の金属粉
及び／または酸化物粉からなる原料粉を所望する原料合
金粉末の組成に応じて選定し、上記原料粉に、金属Ｃａ
あるいはＣａＨ₂を上記希土類酸化物粉の還元に要する
化学量論的必要量の１．１〜４．０倍（重量比）混合
し、不活性ガス雰囲気中で９００℃〜１２００℃に加熱
し、得られた反応生成物を水中に投入して反応副生成物
を除去することにより、粗粉砕が不要な１０〜２００μ
ｍの平均粒度を有する粉末が得られる。さらに、ボール
ミル、ジェットミル等の乾式粉砕を行い微粉砕するのも
よい。

【００２４】例えば、溶解・粉砕法、直接還元拡散法で
得られる組成として、Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素
の少なくとも１種、好ましくはＮｄ、Ｐｒ等の軽希土類
を主体として、あるいはＮｄ、Ｐｒ 等との混合物を用
いる）８原子％〜３０原子％、Ｂ２原子％〜２８原子
％、Ｆｅ６５原子％〜８４原子％（Ｆｅの一部をＦｅの
５０％以下のＣｏ、Ｆｅの８．０％以下のＮｉのうち少
なくとも１種で置換したものを含む）を主成分とし、主
相が正方晶で、実質的に単結晶ないし数個の結晶粒から
なる平均粒度０．３〜８０μｍの微粉末が好ましい。

【００２５】また、保磁力を向上させるために、所要組
成の３μｍ以下のＲ−Ｆｅ−Ｂ系微粉砕粉を、磁界中配
向成形したのち解砕し、さらに８００〜１１００℃で熱
処理したのち解砕することにより、高保磁力を有したボ
ンド磁石用Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材粉を得ることができ
る。

【００２６】急冷合金法 所要のＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金を溶解し、ジェットキャスタ
ーでメルトスピンさせて２０μｍ厚み程度のリボン箔を
得てこれを微粉砕したのち、焼鈍熱処理し０．５μｍ以
下の微細結晶粒を有する粉末となす。好ましい組成は、
Ｒ８〜３０原子％、Ｆｅ４２〜９０原子％、Ｂ２〜２８
原子％、Ｃｏ１５原子％以下である。また、上記のリボ
ン箔から得た微細結晶粒を有する粉末をホットプレスし
て、異方性を付与したバルク磁石を得てこれを微粉砕
し、ボンド磁石用磁性材粉とするのもよい。

【００２７】アトマイズ法 所要のＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金を溶解し、細いノズルより溶
湯を落下させ、高速の不活性ガスまたは液体でアトマイ
ズして、これを櫛分けまたは粉砕後乾燥または焼鈍熱処
理してボンド磁石用Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材粉を得る。

【００２８】メカニカルアロイング 所要の原料粉末を、ボールミルや乾式アトライターによ
り、不活性ガス中で粉砕することにより非晶質化し、そ
の後焼鈍熱処理してボンド磁石用Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材
粉を得る。

【００２９】さらに、得られるボンド磁石の高保磁力
化、耐食性向上のために、上記製法で得られ配合したＲ
−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石用原料粉末に、Ｃｕ３．５原子
％以下、Ｓ２．５原子％以下、Ｔｉ４．５原子％以下、
Ｓｉ１５原子％以下、Ｖ９．５原子％以下、Ｎｂ１２．
５原子％以下、Ｔａ １０．５原子％以下、Ｃｒ８．５
原子％以下、Ｍｏ９．５原子％以下、Ｗ９．５原子％以
下、Ｍｎ３．５原子％以下、Ａｌ９．５原子％以下、Ｓ
ｂ２．５原子％以下、Ｇｅ７原子％以下、Ｓｎ３．５原
子％以下、Ｚｒ５．５原子％以下、Ｈｆ５．５原子％以
下、Ｃａ８．５原子％以下、Ｍｇ８．５原子％以下、Ｓ
ｒ７．０原子％以下、Ｂａ７．０原子％以下、Ｂｅ７．
０原子％以下、のうち少なくとも１種を添加含有させる
ことができる。

【００３０】ボンド磁石の好ましい実施態様 バインダー・成形方法 バインダーには公知の各種成形方法に応じて種々のもの
が採用でき、流動性が大きく加工の容易なもの、熱硬化
性、熱可塑性等の諸機能を有した有機高分子化合物が利
用でき、１〜１５ｗｔ％の割合で混練する。例えば、射
出成形には、６ＰＡ、１２ＰＡ、６ＰＡ、ＰＰＳ、ＰＢ
Ｔ、ＥＶＡ等、押出成形、カレンダーロール、圧延成形
には、ＰＶＣ、ＮＢＲ、ＣＰＥ、ＮＲ、ハイパロン等、
圧縮成形には、エポキシ樹脂、ＤＡＰ、フェノール樹脂
等が利用できる。また、必要に応じて、はんだなどの公
知の金属バインダーを用いることができる。

【００３１】助材 助材には成形を容易にする滑剤や樹脂と無機フィラーの
結合剤、シラン系、チタン系等のカップリング剤などを
用いることができる。

【００３２】形状 用途に応じて種々形状に成形されるが、例えば第２図
（ａ）の如きリング状、同図（ｂ）の如き薄板状、同図
（ｃ）の如き円板状が代表的なものであり、リング状の
ものとしては例えば、外径５〜１００ｍｍ、内径１〜１
００ｍｍ、厚さ０．５〜１０ｍｍ、高さ１〜１００ｍｍ
のものが成形できる。

【００３３】主な用途には、情報機器のディスク位置セ
ンサ、スピンドルモーター、ＶＴＲカメラ用のシリンダ
モーター、キャプスタンモーター、腕時計の駆動用モー
ター、自動車のディストリビューター、ワイパーモータ
ー、ミラーモーター、各種精密メーター、小型機器用の
ブラシレスモーター、ステップモーター、偏向ヨーク、
音響機器等がある。

【００３４】Ｎｉめっき浴とめっき方法 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の表面にＮｉめっきを設ける
には、洗浄→表面活性化処理→電気Ｎｉめっき→洗浄→
封孔処理→洗浄の工程で行う。

【００３５】表面活性化処理 表面活性化処理は、当該Ｎｉめっき工程でめっき浴とと
もに最も重要であり、この活性化処理されないボンド磁
石にはＮｉめっきが成膜され難い状態になり、たとえ成
膜しても膜の密着度は著しく低い。水洗などの洗浄後、
酸性フッ化アンモン０．５〜２ｗｔ％、あるいはフッ
酸、フッ素化合物０．０５〜５ｗｔ％、さらに界面活性
剤を適量、例えばインヒビター剤０．０１〜０．１ｗｔ
％を含む水溶液に、１〜２分間浸漬して、表面活性化処
理する。

【００３６】Ｎｉめっき浴 発明者らは、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石が塩化物を含む
水溶液によって腐食が進行するため、Ｎｉめっき浴液に
塩素イオンを含まない浴が必要であり、また、水素イオ
ンの影響を受けやすいため、浴ｐＨを５．４〜６．８の
領域でＮｉめっき処理を行なう必要があることを知見
し、下記の６成分を含むＮｉめっき浴を見出した。

【００３７】硫酸ニッケル（以下組成記号Ａ）、硫酸ナ
トリウム（以下組成記号Ｂ）、硫酸マグネシウム（以下
組成記号Ｃ）、クエン酸アンモニウムまたはクエン酸ナ
トリウム（以下組成記号Ｄ）、硫酸コバルト（以下組成
記号Ｅ）、ホウ酸（以下組成記号Ｆ）。

【００３８】この発明のＮｉめっき浴は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ
系ボンド磁石の組成に応じて、上記成分の組成比を適宜
選定するが、Ａ成分（硫酸ニッケル）を１００ｇ／ｌ〜
１５０ｇ／ｌとして、Ｂ成分（硫酸ナトリウム）、Ｃ成
分（硫酸マグネシウム）との間に、Ａ＝Ｂ＋Ｃという関
係があり、Ｂ＋Ｃの比率を可変することによって、Ｒ−
Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石へのＮｉめっきに、後述する新規
な機能を与えることができる。

【００３９】Ａ＝Ｂ＋Ｃという関係において、Ｂ成分が
Ｃ成分より少ない場合には、めっき膜質が微細化して軟
質なピンホールの少ないＮｉめっき膜を設けることがで
き、また、Ｃ成分が増すことによって、めっきの生成速
度が一定電流値では遅くなりめっき処理時間が長くな
る。逆にＢ成分がＣ成分より多い場合には、めっき膜粒
が粗大化しピンホールの発生確率が高くなるが、めっき
の付き廻り性、すなわちが密着性が向上する。従って、
Ｎｉ膜厚を厚くしてピンホールを消すことができる。特
にＡ＝Ｂ＋Ｃという関係において、Ｂ、Ｃの組成比は
Ｂ：Ｃ＝３〜７：７〜３が好ましい。

【００４０】Ｄ成分は、Ａ成分の２０〜２５％が最適な
組成範囲であり、このＤ成分の１／３〜１／２量のＦ成
分が建浴時の添加量として適当である。Ｅ成分はＡ成分
の１〜５％量が密着性を向上させる効果を示すため好ま
しい。

【００４１】ｐＨ調整はアンモニア水にて行いｐＨ５．
４〜６．８範囲で使用し、常温状態の浴温が好ましい。
例えば、めっき層に光沢を与えるためにサッカリンを添
加するなど、磁石用途に応じて、めっき浴に公知の各種
添加剤を適宜加えることができる。

【００４２】めっき方法 この発明において、Ｎｉめっきは上述しためっき浴を用
い、陽極板にＳあるいはさらにＣｏ成分を含有するニッ
ケルチップを使用して所要電流を流し、電気Ｎｉめっき
するが、上記Ｎｉめっき浴のＮｉ成分の溶け出しを安定
させるためは、電極にＳを含有するエスランドニッケル
チップを使用することが望ましい。

【００４３】従って、この発明によるＮｉめっき層に
は、電極からのＳ成分が０．０２〜０．５ｗｔ％含有さ
れ、あるいはさらにＮｉめっき浴成分及び／又はボンド
磁石組成からのＣｏ成分が０．０５〜５ｗｔ％含有され
ることを特徴とする。

【００４４】ＳはＮｉめっき浴の陽極Ｎｉ成分の溶け出
しを安定させるため、Ｎｉめっき層に０．０２ｗｔ％以
上含有される必要があるが、０．５ｗｔ％を越える含有
は耐食性が低下するため好ましくない。

【００４５】Ｃｏの含有はＮｉめっき層の下地との密着
性の向上に有効であり、この効果を得るには０．０５ｗ
ｔ％以上必要であり、５ｗｔ％を越える含有はめっき膜
質が脆化するとともに価格が上昇し好ましくない。

【００４６】Ｆｅの含有はＮｉめっき層の下地との密着
性の向上に有効であり、この効果を得るには０．０５ｗ
ｔ％以上必要であり、２ｗｔ％を越える含有はめっき膜
質が脆化するため好ましくない。

【００４７】また、Ｎｉめっき層には、上記Ｓ、Ｃｏ、
Ｆｅの他に、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、
Ｈｆ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｂ
ｅ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐ、Ｂ、Ｏ、Ｎ、Ｃ、Ｈ
などが不純物として含有されてもよい。

【００４８】めっき浴槽には、ボンド磁石形状に応じて
種々浴槽を使用することができ、特にリング状ボンド磁
石の場合、バレルめっき処理が望ましい。

【００４９】また、リング状ボンド磁石の場合、内外周
面に被着するＮｉめっき層厚みに大きな差が生じると、
各周面の被膜による応力にてひび、割れを招来するた
め、Ｎｉめっき層を所要厚みに制御する必要があり、後
述する回転めっき処理が望ましい。

【００５０】回転めっき処理は、図３に示す如く、外周
に電極１を所要間隔で配置したシャフト２をリング状ボ
ンド磁石３内に挿通させて回転させるとともに、電極シ
ュー４にて常にシャフト２の下側に回ってきた電極１が
陽極となるように通電することにより、リング状ボンド
磁石３内の陽極側の電極１が溶出して磁石内周面に積極
的にＮｉめっきを設けることができる。

【００５１】封孔処理 Ｎｉめっき処理後に水洗し、有機系防錆剤処理や珪酸塩
などの無機系防錆剤処理にて封孔処理する。例えば、実
施例に示す如く、アミン系防錆液と界面活性剤を含む水
溶液に２〜３分間浸漬して、ピンホールを封着するとよ
い。この封孔処理後に水洗、超音波洗浄などの適宜洗浄
方法を施して工程を完了する。

【００５２】好ましいＮｉめっき状態 ボンド磁石表面は粗面であるため、Ｎｉめっき厚みは２
μｍ以上必要であり、望ましくは５μｍ以上である。ま
た、Ｎｉめっき厚みが厚くなるほど耐食性や機械的強度
は向上するが、あまり厚すぎると磁気回路でのギャップ
を大きくする必要があり好ましくなく、また価格を上昇
させるため、１００μｍ以下が好ましく、望ましくは３
０μｍ以下である。例えば、リング状ボンド磁石で肉厚
み１〜２ｍｍの場合、Ｎｉめっきを内周面に５〜７０μ
ｍ厚み、外周面に１０〜１００μｍ厚みとすることがで
きる。

【００５３】この発明は耐食性や機械的強度の向上のた
め、Ｎｉめっき層を設けたことを特徴とするが、さら
に、耐食性を向上させたり、装飾性を向上させる目的
で、Ｎｉめっき層の上に、光沢Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｒなどのめっき層を、１層以上設け
た多層めっき構成とすることができ、上記封孔処理を省
略することもできる。

【００５４】

【実施例】

実施例１ Ｎｄ１２原子％、Ｆｅ７７原子％、Ｂ６原子％、Ｃｏ５
原子％の組成となるように配合したＲ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｏ
系合金を溶解し、３５ｍ／秒の周速度でメルトスピンさ
せて２０μｍ厚み程度のリボン箔を得てこれを微粉砕し
さらに焼鈍熱処理（６００℃×１時間）し、０．５μｍ
以下の微細結晶粒を有するボンド磁石用磁性材粉末を製
造した。

【００５５】得られた磁性材粉末に、バインダーとして
エポキシ樹脂、２ｗｔ％、助材としてシランカップリン
グ剤、０．５ｗｔ％を混合、混練、乾燥し、圧縮成形方
法にて、外径８×内径６×厚み４ｍｍ、外径１２．５×
内径１０×厚み３．５ｍｍ、外径２２×内径２０×厚み
５ｍｍのリング状ボンド磁石（磁性材粉９７．５ｗｔ
％）を作成した。

【００５６】次に、下記表面活性化処理液並びにＮｉめ
っき浴を用いて、水洗→表面活性化処理→電気Ｎｉめっ
き→水洗→封孔処理→水洗→温風乾燥のこの発明による
工程でＮｉめっきを行った。

【００５７】表面活性化処理液は、酸性フッ化アンモン
０．５ｗｔ％＋インヒビター剤０．２Ｖ％水溶液であ
り、浸漬時間は１〜２分であった。Ｎｉめっき浴組成
は、硫酸ニッケル１００ｇ／ｌ、硫酸ナトリウム５０ｇ
／ｌ、硫酸マグネシウム５０ｇ／ｌ、クエン酸アンモニ
ウム２５ｇ／ｌ、硫酸コバルト２ｇ／ｌ、ホウ酸１２ｇ
／ｌ、浴温２０℃、ｐＨ６．６であった。

【００５８】めっき条件は、バレルめっき処理、極電流
密度 １Ａ／ｄｍ²、めっき時間が３．５時間であっ
た。封孔処理はアミン系水溶液防錆液に２〜３分間浸漬
した。

【００５９】この発明による成膜されたＮｉめっき層の
成分分析を行った結果を、図４のアナライザーのグラフ
に示すようにＳ、Ｃｏ、Ｆｅの含有が認められる。

【００６０】得られたＮｉめっき付リング状ボンド磁石
のうち、外径２２×内径２０×厚み５ｍｍ寸法のもの１
００個に下記耐食性試験を施し、Ｎｉめっき層の耐食性
と密着性を調べた。なお、Ｎｉめっき層厚みは、内周
面：１５〜２５μｍ、外周面：４０〜５０μｍであっ
た。試験結果を表１に示す。

【００６１】従来例 下記の従来ワット浴を用いて、実施例１で得られた各寸
法のリング状ボンド磁石を１００個ずつＮｉめっきを行
ったところ、従来ワット浴を用いたものは全数に形状く
ずれ、割れなどが発生して損壊し、めっき不能であっ
た。

【００６２】従来のワット浴は、硫酸ニッケル３００ｇ
／ｌ、塩化ニッケル６０ｇ／ｌ、ホウ酸３０ｇ／ｌであ
り、めっき条件は、浴温５０℃、浴ｐＨ４．８、バレル
めっき時間が２時間、陰極電流密度が１Ａ／ｄｍ²であ
った。

【００６３】比較例１ 比較のため、実施例１において、Ｎｉめっきを設ける以
外は同様に製造し、表面に３０±５μｍのエポキシ樹脂
を電着塗装にて成膜した従来のリング状ボンド磁石にも
同一試験を行った。

【００６４】

【表１】

【００６５】実施例２ 実施例１において、得られたＮｉめっき付リング状ボン
ド磁石のうち、外径８×内径６×厚み４ｍｍ、外径１
２．５×内径１０×厚み３．５ｍｍ寸法のもの各１００
個に、圧壊試験と落下試験を行った。

【００６６】圧壊試験は図２（ａ）に示す如く、平坦面
に載置したリング状ボンド磁石の上端面に均等に荷重を
掛け破損する試験（ＪＩＳ Ｋ６９１１）を行い、その
結果をｋｇ／ｍｍ²（１００個の平均値）で示す。落下
試験は１ｍ高さから磁石を落下させて損傷状態で評価し
た。

【００６７】比較例２ 比較のため、Ｎｉめっきを設ける以外は実施例２と同様
に製造し、表面処理をしないもの、並びに表面に３０±
５μｍのエポキシ樹脂を電着塗装にて成膜した従来のリ
ング状ボンド磁石にも同一の圧壊試験と落下試験を行っ
た。試験結果を表２に示す。

【００６８】

【表２】

【００６９】実施例３ 出発原料として、純度９９．９％の電解鉄、Ｂ１９．４
％を含有し残部はＦｅ及びＡｌ、Ｓｉ、Ｃ等の不純物か
らなるフェロボロン合金、純度９９．７％以上のＮｄ及
びＤｙを使用し、これらをＡｒ雰囲気で高周波溶解し、
その後水冷銅鋳型に鋳造し、１４Ｎｄ−１．５Ｄｙ−
７．５Ｂ−７７Ｆｅ（ａｔ％）なる組成で正方晶を主相
とするデンドライド組織の鋳塊を得た。

【００７０】その後、水素吸蔵粉砕法により３５メッシ
ュ以下に粗粉砕し、次にボールミルにより微粉砕し、平
均粒度２．７μｍの微粉末を得た。この微粉末を金型に
装入し、１０ｋＯｅの磁界中で配向しながら１．５ｔ／
ｃｍ²の圧力で加圧し、その後で水素吸蔵粉砕法で解砕
し粒度１００μｍ〜５００μｍにした。

【００７１】得られた粉末を、１０Ｔｏｒｒ、Ａｒ気流
中、１０６０℃、１時間の条件で加熱し、その後Ａｒ中
で６００℃、１時間の時効処理を施し、水素吸蔵粉砕法
で粉末を劣化させることなく再度粒度１００μｍ〜５０
０μｍの集合粉末に解砕した。

【００７２】その後、集合粉末を金型に装入し１０ｋＯ
ｅの磁界中で配向し、２．０ｔ／ｃｍ²の圧力で成形
し、その後静水圧プレスにて、８０×１０×４ｍｍ寸法
の図２（ｂ）に示す如き薄板場の成型体を作製した。該
成型体をジメタアグリエートエステルを主成分とする合
成樹脂を含浸させ、１００℃、１時間の加熱硬化して板
状ボンド磁石を得た。

【００７３】次に、下記表面活性化処理液並びにＮｉめ
っき浴を用いて、水洗→表面活性化処理→電気Ｎｉめっ
き→水洗→封孔処理→水洗→温風乾燥のこの発明による
工程でＮｉめっきを行った。

【００７４】表面活性化処理液は、酸性フッ化アンモン
０．５ｗｔ％＋インヒビター剤０．２Ｖ％水溶液であ
り、１〜２分間浸漬した。Ｎｉめっき浴組成は、硫酸ニ
ッケル１２０ｇ／ｌ、硫酸ナトリウム５５ｇ／ｌ、硫酸
マグネシウム６５ｇ／ｌ、クエン酸アンモニウム３０ｇ
／ｌ、硫酸コバルト２ｇ／ｌ、ホウ酸１５ｇ／ｌ、浴温
２０℃、ｐＨ６．６であった。

【００７５】めっき条件は、バレルめっき処理、極電流
密度 １Ａ／ｄｍ²、めっき時間、３．５時間であっ
た。封孔処理は、アミン系水溶液防錆液に２〜３分間浸
漬した。

【００７６】得られたＮｉめっき付板状ボンド磁石の磁
気特性を測定したところ、（ＢＨ）ｍａｘ＝１９．２Ｍ
ＧＯｅ、ｉＨｃ＝１３．８ｋＯｅ、Ｂｒ＝８．９ｋＧで
あった。また、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠した薄板の曲
げ試験を行ったところ、Ｎｉめっき製品のとき、３〜７
ｋｇ／ｍｍ²の結果を得た。

【００７７】比較例３ 実施例３において、比較のため、Ｎｉめっきを設ける以
外は同様に製造し、表面に４０±５μｍのエポキシ樹脂
を成膜して磁気特性を測定したところ、５％程度の低下
がみられた。また、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠した薄板
の曲げ試験を行ったところ、表面処理なしのとき、０．
５〜２ｋｇ／ｍｍ²、上記樹脂塗装製品のとき、１〜
２．３ｋｇ／ｍｍ²、の結果を得た。

【００７８】実施例４ 実施例１で得られた外径２２×内径２０×厚み５ｍｍの
リング状ボンド磁石に、実施例１と同様の工程でＮｉめ
っきを行い、めっき時間を０．５〜６時間と変化させた
場合のＮｉめっき時間と膜厚、圧壊強度との関係を測定
し、その結果を図１に示す。図１に示すＮｉめっき膜厚
は、○印はリング状ボンド磁石の外周面、△印はリング
状ボンド磁石の内周面を示す。

【００７９】実施例５ 平均粒度１．５μｍのＮｄ₂Ｏ₃粉末、Ｐｒ₂Ｏ₃粉末、Ｄ
ｙ₂Ｏ₃粉末、平均粒度１５．８μｍを有しＢ５６．４％
のフェロボロン粉末、平均粒度９．８μｍの鉄粉、平均
粒度１１．２μｍのコバルト粉、平均粒度１０ｍｅｓｈ
の金属Ｃａ粒を還元に要する化学論必要量の２．７倍量
の粉体をＶ型混合器を使用しＡｒガス雰囲気中で混合し
た。ついで、上記の混合粉末をＡｒガス流気雰囲気中で
昇温し、還元拡散反応を促進させたのち、室温まで炉冷
した。

【００８０】得られた還元反応生成物を水に投入し、反
応副生成物のＣａＯをＨ₂Ｏと反応させてＣａ（ＯＨ）₂
となし、水酸化カルシウム懸濁液にリーチングした。得
られたスラリー状合金粉末をメタノールで数回洗浄し、
さらに真空乾燥して、１９Ｎｄ−３Ｐｒ−５Ｄｙ−１Ｂ
−１５Ｃｏ−５７Ｆｅ（ｗｔ％）なる組成のボンド磁石
用合金粉末を得た。

【００８１】得られた磁性材粉末に、バインダーとして
ナイロン１２、１０ｗｔ％、助材としてシランカップリ
ング剤、１ｗｔ％を混合、混練し、射出成形方法にて、
外径２２×内径２０×厚み５ｍｍのリング状ボンド磁石
（磁性材粉８９ｗｔ％）を作成した。

【００８２】次に、下記表面活性化処理液並びにＮｉめ
っき浴を用いて、水洗→表面活性化処理→電気Ｎｉめっ
き→水洗→封孔処理→水洗→温風乾燥のこの発明による
工程でＮｉめっきを行った。

【００８３】表面活性化処理液は、酸性フッ化アンモン
０．５ｗｔ％＋インヒビター剤０．２Ｖ％水溶液であ
り、１〜２分間浸漬した。Ｎｉめっき浴組成は、硫酸ニ
ッケル１３０ｇ／ｌ、硫酸ナトリウム４５ｇ／ｌ、硫酸
マグネシウム８５ｇ／ｌ、クエン酸アンモニウム３０ｇ
／ｌ、硫酸コバルト３．８ｇ／ｌ、ホウ酸１５ｇ／ｌ、
浴温２０℃、ｐＨ６．４であった。

【００８４】めっき条件は、バレルめっき処理、極電流
密度 １Ａ／ｄｍ²、めっき時間、１．５時間、３．５
時間であった。封孔処理は、アミン系水溶液防錆液に２
〜３分間浸漬した。

【００８５】得られたＮｉめっき付リング状ボンド磁石
のＮｉめっき時間（１．５時間、３．５時間）と、膜
厚、圧壊強度との関係を測定し、その結果を実施例４の
結果とともに、□印にて図１に示す。

【００８６】

【発明の効果】この発明は、めっき前に表面活性化処理
し、新規な浴組成とＮｉめっき方法にて電気めっきする
ことにより、容易にかつ極めて高い被着強度でＮｉめっ
き層を形成でき、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の表面にＮ
ｉめっきを強固に被着したことにより、実施例に示す如
く、耐食性の向上は勿論のこと、圧壊強度、抗折力、耐
衝撃性等の機械的強度が２倍以上、十数倍も向上し、圧
壊強度にすぐれた高耐食性Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｎｉめっき時間とＢｒ、膜厚、圧壊強度との関
係を示すグラフである。

【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの発明によるボン
ド磁石の一例を示す斜視説明図である。

【図３】この発明におけるめっき方法を示すボンド磁石
の斜視説明図である。

【図４】この発明によるボンド磁石のＮｉめっき層の成
分分析を行った結果を示すアナライザーのグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 電極 ２ シャフト ３ リング状ボンド磁石 ４ 電極シュー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 寛 東京都新宿区市谷本村町２番11号 日本 表面化学株式会社内 (72)発明者 西沢 杲 東京都新宿区市谷本村町２番11号 日本 表面化学株式会社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚さが０．５〜１０ｍｍのリング状、薄
   板状、円板状のいずれかからなり、磁性材粉８９ｗｔ％
   〜９８ｗｔ％の薄肉状Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の表面
   に、めっき後の圧壊強度が３ｋｇ／ｍｍ²以上となるＮ
   ｉめっき層を有したことを特徴とする圧壊強度にすぐれ
   た高耐食性Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石。