JP3391704B2 - 希土類磁石 - Google Patents
希土類磁石Info
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- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
- H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
- H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0578—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together bonded together
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁石の基本組成が
Ｒ、Ｆｅ、Ｂからなり樹脂結合法でつくられた希土類磁
石に関する。 【０００２】 【従来の技術】希土類金属、鉄、ボロンからなる希土類
金属間化合物の磁石化の試みは、例えばクーン等は（Ｆ
ｅ．８２．Ｂ．１８）．９Ｒｂ．０５Ｄａ．０５の超急
冷法リボンをアニールするとｉＨｃ＝９ｋＯｅ、Ｂｒ＝
５ｋＧ、但し（ＢＨ）ｍａｘが低い。（Ｎ．Ｃ．Ｋｏｏ
ｎ他Ａｐｌｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｅｒ３９．（１０），
１９８１．８４０−８４２）希土類・鉄・ボロン系超急
冷アモルファスリボンは粉末状でその諸特性を測定する
ことによって磁石化の可能性を論じている。実用材料と
しての評価は見当たらない。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は超急冷法で製
迄された、Ｒ．Ｆｅ．Ｂ粉末と結合材である有機物樹脂
（熱可塑性、熱硬化性樹脂のいずれかを用いる）からな
るボンド磁石である。 【０００４】従未は、超急冷法の例えばＮｄＦｅＢ、Ｐ
ｒＦｅ、ＹＦｅ、ＮｄＤｙＦｅＢ等の組成物の磁石物性
に関する研究例が主体的であった。 【０００５】また実用材料としてとらえれば基本組成が
鉄なので、大変酸化（錆）しやすい問題があった。 【０００６】また、実用永久磁石としてみれば、形状の
つくりやすさ、精度、量産性、磁石性など所望の特性が
得られていない。 【０００７】本発明は前記問題を解決するもので、等方
性の高性能磁石を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の希土類磁石は，
希土類元素，鉄，ボロンを主成分とし超急冷法で製造さ
れた磁石粉末と，樹脂結合材とからなり，前記磁石粉末
と前記樹脂結合材との混合物を無磁場中で成形して磁気
的に等方化してなる希土類磁石であって， 前記樹脂結
合材は，熱硬化性樹脂で構成され，その含有量は０．５
〜５ｗｔ％であり，前記磁石粉末の粒径が３〜５０μｍ
であり，磁気エネルギー積(BH)maxが６．２ＭＧＯｅ以
上であり，成形された希土類磁石の密度が５．１５ｇ／
ｃｍ3以上であることを特徴とする。微粉末化は，ヘキ
サン，トルエンなどの有機溶剤を加えたボールミル又は
アトライターミルなどで行う。 【０００９】バインダーの有機物樹脂は、熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂いずれかを選択すれば良い。 【００１０】熱可塑性樹脂は、ナイロン６、６６、１２
など、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＥＶＡ、ＰＰＳ、ＰＥ
ＥＫ等を磁石粉末と共に混練機などを用いて混練物（コ
ンパウンド）をつくる。その量は、成形方式にもよる
が、１５重量％以下である。好ましくは１０％〜５％の
範囲である。一方熱硬化性樹脂は、エポキシ、ポリエス
テル、フェノール、ケイ素等の有機物樹脂が適応され
る。その配合量は最大１５％であり、成形方法によって
好ましい範囲が選定される。 【００１１】本発明法では、金型を用いる加圧成形法で
は、圧縮圧力が１〜７トン／ｃｍ2と比較的高圧にし
て、高密度化すなわち高性能化を目的とするので樹脂量
は、０．５〜５％が適用される。また、射出成形、押出
成形カレンダーロール成形などは、混合物の流動性が重
要になるので、樹脂は５〜１５％と多くする。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下に本発明の効果を具体的に実
施例に従って詳述する。 【００１３】（実施例−１）Ｎｄ２９．８％，Ｂ０．８
％，残部Ｆｅおよび不可避の不純物からなる組成合金を
高周波溶解炉で溶解、水冷銅ロール上に吐出し超急冷法
によってリボン状薄帯粉末を得た。その、大きさは１０
〜３０μｍであった。次に素原料は、以下の手順で実用
永久磁石材料とした。 【００１４】 粉末粒度１７０μｍ以下に粉砕した。
もちろん、Ａｒガス零囲気下で、ボールミル中で行っ
た。 【００１５】 有機溶媒のダイフロン１１３（ダイキ
ン工業製）を加えアトライターミル中で約１０分間粉砕
した。粉末の量は、１０ｋｇ、ダイフロン１１３５ｋ
ｇ、ス一チールボール２０ｋｇの量を容器内に投入して
行った。 【００１６】 ＦＳＳＳ、（フィフシャーサブシーブ
サイザー）法による平均粒度を測定した。約１０μｍの
平均粒度であった。 【００１７】 バインダー（結合材）にエポキシ樹
脂、フェノール樹脂の熱硬化性樹脂を選定し、表１に示
す磁石粉末との混合比率のサンプルについて自動混練機
にて行った。 【００１８】 金型はφ１２×１０ｌｍｍ円柱状試料
とした。 【００１９】成形圧力は表１に示す条件で行った。この
時のプレスは、一軸油圧プレスで、ダイフローティング
方式によるもので成形した。 【００２０】 次に成形体は、加熱焼成固化させた
が、温度は、１００〜１８０℃×１時間、Ｎ2ガス中で
行った。 【００２１】 ＪＩＳ、Ｃ２５０１に準拠した自動自
記磁束計で、有効磁場２５ｋＯｅを加え磁気性能を測定
した。 【００２２】 【表１】【００２３】 【表２】【００２４】ここで比較例は、Ｓｍ（Ｃｏｂａｌ Ｃｕ
０．０７ Ｆｅ０．２ Ｚｒ０．０２）８．０組成から
なる２−１７系希土類金属間化合物磁石粉末である。本
実施例は圧縮成形法で等方性磁石をつくった例である
が、比較例に比べ高性能磁石を得られた。等方性磁石で
これだけ高性能の希土類樹脂結合磁石は知られていな
い。 【００２５】これだけ磁気性能が高い等方性磁石は、多
極着磁によって、高い磁束密度を得ることができ、スピ
ーカ、モータの高性能化に極めて有効となる。 【００２６】（実施例−２）実施例１と同一組成のＮｄ
ＦｅＢ磁石粉未を用いて、射出成形によって永久磁石を
つくった。試料．形状は、φ８０×φ２５×６ｍｍのリ
ング状である。表３に製造条件と諸特性を示す。 【００２７】バインダーは、ナイロン１２を使用し磁石
粉末との混練は、２８０℃に加熱しながらスクリュー式
混練機でコンパウンドをつくった。 【００２８】なお比較例の２−１７系Ｓｍ（Ｃｏ Ｃｕ
Ｆｅ Ｚｒ）合金粉末は実施例１と同様のものを使用
した。 【００２９】比較例と本発明法により得られた射出成形
法での比較でもやはり高い性能が得られた。 【００３０】 【表３】【００３１】このことは、Ｎｄ Ｆｅ Ｂ粉未の高い磁
気性能がそのまま、現出させることができた。 【００３２】このようにリング状の磁石でも、（ＢＨ）
ｍａｘ４〜６ＭＧＯｅ級の等方性磁石を得られた。この
ように、精密複雑形状の等方性磁石の登場は、モータ、
スピーカなどの小型、高性能化に有効となるであろう。 【００３３】本実施例は、ナイロン１２を用いたが、熱
可塑性の樹脂であれば、ＰＰＳ，ＰＥＥＫ，ＰＰなど同
様の効果を得られるものである。 【００３４】 【発明の効果】以上述べたように本発明によれば，基本
組成が希土類元素，鉄，ボロンからなる超急冷法で製造
された磁石粉末と，熱硬化性樹脂とからなる希土類磁石
であって，樹脂の種類，含有量，磁石粉末の粒径，磁気
エネルギー積および密度を所定に組み合わせることによ
り，成形性が良好で高い磁気特性を有する等方性磁石が
得られる。これを用いた機器は，例えばモータの高出力
化・小型化，ロッドレスシリンダー，スピーカー等へ低
コスト・高性能化を実現できるなど多大の効果をもたら
す。
Ｒ、Ｆｅ、Ｂからなり樹脂結合法でつくられた希土類磁
石に関する。 【０００２】 【従来の技術】希土類金属、鉄、ボロンからなる希土類
金属間化合物の磁石化の試みは、例えばクーン等は（Ｆ
ｅ．８２．Ｂ．１８）．９Ｒｂ．０５Ｄａ．０５の超急
冷法リボンをアニールするとｉＨｃ＝９ｋＯｅ、Ｂｒ＝
５ｋＧ、但し（ＢＨ）ｍａｘが低い。（Ｎ．Ｃ．Ｋｏｏ
ｎ他Ａｐｌｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｅｒ３９．（１０），
１９８１．８４０−８４２）希土類・鉄・ボロン系超急
冷アモルファスリボンは粉末状でその諸特性を測定する
ことによって磁石化の可能性を論じている。実用材料と
しての評価は見当たらない。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は超急冷法で製
迄された、Ｒ．Ｆｅ．Ｂ粉末と結合材である有機物樹脂
（熱可塑性、熱硬化性樹脂のいずれかを用いる）からな
るボンド磁石である。 【０００４】従未は、超急冷法の例えばＮｄＦｅＢ、Ｐ
ｒＦｅ、ＹＦｅ、ＮｄＤｙＦｅＢ等の組成物の磁石物性
に関する研究例が主体的であった。 【０００５】また実用材料としてとらえれば基本組成が
鉄なので、大変酸化（錆）しやすい問題があった。 【０００６】また、実用永久磁石としてみれば、形状の
つくりやすさ、精度、量産性、磁石性など所望の特性が
得られていない。 【０００７】本発明は前記問題を解決するもので、等方
性の高性能磁石を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の希土類磁石は，
希土類元素，鉄，ボロンを主成分とし超急冷法で製造さ
れた磁石粉末と，樹脂結合材とからなり，前記磁石粉末
と前記樹脂結合材との混合物を無磁場中で成形して磁気
的に等方化してなる希土類磁石であって， 前記樹脂結
合材は，熱硬化性樹脂で構成され，その含有量は０．５
〜５ｗｔ％であり，前記磁石粉末の粒径が３〜５０μｍ
であり，磁気エネルギー積(BH)maxが６．２ＭＧＯｅ以
上であり，成形された希土類磁石の密度が５．１５ｇ／
ｃｍ3以上であることを特徴とする。微粉末化は，ヘキ
サン，トルエンなどの有機溶剤を加えたボールミル又は
アトライターミルなどで行う。 【０００９】バインダーの有機物樹脂は、熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂いずれかを選択すれば良い。 【００１０】熱可塑性樹脂は、ナイロン６、６６、１２
など、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＥＶＡ、ＰＰＳ、ＰＥ
ＥＫ等を磁石粉末と共に混練機などを用いて混練物（コ
ンパウンド）をつくる。その量は、成形方式にもよる
が、１５重量％以下である。好ましくは１０％〜５％の
範囲である。一方熱硬化性樹脂は、エポキシ、ポリエス
テル、フェノール、ケイ素等の有機物樹脂が適応され
る。その配合量は最大１５％であり、成形方法によって
好ましい範囲が選定される。 【００１１】本発明法では、金型を用いる加圧成形法で
は、圧縮圧力が１〜７トン／ｃｍ2と比較的高圧にし
て、高密度化すなわち高性能化を目的とするので樹脂量
は、０．５〜５％が適用される。また、射出成形、押出
成形カレンダーロール成形などは、混合物の流動性が重
要になるので、樹脂は５〜１５％と多くする。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下に本発明の効果を具体的に実
施例に従って詳述する。 【００１３】（実施例−１）Ｎｄ２９．８％，Ｂ０．８
％，残部Ｆｅおよび不可避の不純物からなる組成合金を
高周波溶解炉で溶解、水冷銅ロール上に吐出し超急冷法
によってリボン状薄帯粉末を得た。その、大きさは１０
〜３０μｍであった。次に素原料は、以下の手順で実用
永久磁石材料とした。 【００１４】 粉末粒度１７０μｍ以下に粉砕した。
もちろん、Ａｒガス零囲気下で、ボールミル中で行っ
た。 【００１５】 有機溶媒のダイフロン１１３（ダイキ
ン工業製）を加えアトライターミル中で約１０分間粉砕
した。粉末の量は、１０ｋｇ、ダイフロン１１３５ｋ
ｇ、ス一チールボール２０ｋｇの量を容器内に投入して
行った。 【００１６】 ＦＳＳＳ、（フィフシャーサブシーブ
サイザー）法による平均粒度を測定した。約１０μｍの
平均粒度であった。 【００１７】 バインダー（結合材）にエポキシ樹
脂、フェノール樹脂の熱硬化性樹脂を選定し、表１に示
す磁石粉末との混合比率のサンプルについて自動混練機
にて行った。 【００１８】 金型はφ１２×１０ｌｍｍ円柱状試料
とした。 【００１９】成形圧力は表１に示す条件で行った。この
時のプレスは、一軸油圧プレスで、ダイフローティング
方式によるもので成形した。 【００２０】 次に成形体は、加熱焼成固化させた
が、温度は、１００〜１８０℃×１時間、Ｎ2ガス中で
行った。 【００２１】 ＪＩＳ、Ｃ２５０１に準拠した自動自
記磁束計で、有効磁場２５ｋＯｅを加え磁気性能を測定
した。 【００２２】 【表１】【００２３】 【表２】【００２４】ここで比較例は、Ｓｍ（Ｃｏｂａｌ Ｃｕ
０．０７ Ｆｅ０．２ Ｚｒ０．０２）８．０組成から
なる２−１７系希土類金属間化合物磁石粉末である。本
実施例は圧縮成形法で等方性磁石をつくった例である
が、比較例に比べ高性能磁石を得られた。等方性磁石で
これだけ高性能の希土類樹脂結合磁石は知られていな
い。 【００２５】これだけ磁気性能が高い等方性磁石は、多
極着磁によって、高い磁束密度を得ることができ、スピ
ーカ、モータの高性能化に極めて有効となる。 【００２６】（実施例−２）実施例１と同一組成のＮｄ
ＦｅＢ磁石粉未を用いて、射出成形によって永久磁石を
つくった。試料．形状は、φ８０×φ２５×６ｍｍのリ
ング状である。表３に製造条件と諸特性を示す。 【００２７】バインダーは、ナイロン１２を使用し磁石
粉末との混練は、２８０℃に加熱しながらスクリュー式
混練機でコンパウンドをつくった。 【００２８】なお比較例の２−１７系Ｓｍ（Ｃｏ Ｃｕ
Ｆｅ Ｚｒ）合金粉末は実施例１と同様のものを使用
した。 【００２９】比較例と本発明法により得られた射出成形
法での比較でもやはり高い性能が得られた。 【００３０】 【表３】【００３１】このことは、Ｎｄ Ｆｅ Ｂ粉未の高い磁
気性能がそのまま、現出させることができた。 【００３２】このようにリング状の磁石でも、（ＢＨ）
ｍａｘ４〜６ＭＧＯｅ級の等方性磁石を得られた。この
ように、精密複雑形状の等方性磁石の登場は、モータ、
スピーカなどの小型、高性能化に有効となるであろう。 【００３３】本実施例は、ナイロン１２を用いたが、熱
可塑性の樹脂であれば、ＰＰＳ，ＰＥＥＫ，ＰＰなど同
様の効果を得られるものである。 【００３４】 【発明の効果】以上述べたように本発明によれば，基本
組成が希土類元素，鉄，ボロンからなる超急冷法で製造
された磁石粉末と，熱硬化性樹脂とからなる希土類磁石
であって，樹脂の種類，含有量，磁石粉末の粒径，磁気
エネルギー積および密度を所定に組み合わせることによ
り，成形性が良好で高い磁気特性を有する等方性磁石が
得られる。これを用いた機器は，例えばモータの高出力
化・小型化，ロッドレスシリンダー，スピーカー等へ低
コスト・高性能化を実現できるなど多大の効果をもたら
す。
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フロントページの続き
(72)発明者 塩原 幸彦
長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ
コーエプソン株式会社内
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．希土類元素，鉄，ボロンを主成分とし超急冷法で製
造された磁石粉末と，樹脂結合材とからなり，前記磁石
粉末と前記樹脂結合材との混合物を無磁場中で成形して
磁気的に等方化してなる希土類磁石であって， 前記樹脂結合材は，熱硬化性樹脂で構成され，その含有
量は０．５〜５ｗｔ％であり，前記磁石粉末の粒径が３
〜５０μｍであり， 磁気エネルギー積(BH)maxが６．２ＭＧＯｅ以上であ
り，成形された希土類磁石の密度が５．１５ｇ／ｃｍ3
以上であることを特徴とする希土類磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16742098A JP3391704B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 希土類磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16742098A JP3391704B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 希土類磁石 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7255320A Division JPH08181011A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 希土類磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167515A JPH1167515A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3391704B2 true JP3391704B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=15849377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16742098A Expired - Lifetime JP3391704B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 希土類磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391704B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1061533B1 (en) | 1999-06-11 | 2006-09-27 | Seiko Epson Corporation | Magnetic powder and isotropic bonded magnet |
| JP3593939B2 (ja) | 2000-01-07 | 2004-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | 磁石粉末および等方性ボンド磁石 |
| JP2001196210A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-19 | Seiko Epson Corp | 磁石粉末および等方性ボンド磁石 |
| JP3593940B2 (ja) | 2000-01-07 | 2004-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | 磁石粉末および等方性ボンド磁石 |
| JP2001196211A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-19 | Seiko Epson Corp | 磁石粉末および等方性ボンド磁石 |
| CN115466859B (zh) * | 2022-09-07 | 2023-06-30 | 中国科学院赣江创新研究院 | 一种从钕铁硼废料盐酸优溶法所得铁尾渣中选择性浸出稀土和钴的方法 |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP16742098A patent/JP3391704B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1167515A (ja) | 1999-03-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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