JP3411605B2 - 耐食性永久磁石 - Google Patents
耐食性永久磁石Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高磁気特性を有しか
つ耐食性にすぐれたＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石に係り、
表面に酸化錫膜を介して、耐酸化性樹脂を被覆し、耐食
性、特に８０℃、相対湿度９０％の雰囲気に長時間放置
した場合の初期磁石特性からの劣化が少なく、きわめて
安定した磁石特性を有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石に
関する。 【０００２】 【従来の技術】先に、ＮｄやＰｒを中心とする資源的に
豊富な軽希土類を用いてＢ，Ｆｅを主成分とし、高価な
ＳｍやＣｏを含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最
高特性を大幅に超える新しい高性能永久磁石として、Ｆ
ｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石が提案されている（特開昭５９
−４６００８号公報、特開昭５９−８９４０１号公
報）。 【０００３】前記磁石合金のキュリー点は、一般に３０
０℃〜３７０℃であるが、Ｆｅの一部をＣｏにて置換す
ることにより、より高いキュリー点を有するＦｅ−Ｂ−
Ｒａ系永久磁石（特開昭５９−６４７３３号、特開昭５
９−１３２１０４号）を得ており、さらに、前記Ｃｏ含
有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石と同等以上のキュ
リー点並びにより高い（ＢＨ）ｍａｘを有し、その温度
特性、特にｉＨｃを向上させるため、希土類元素（Ｒ
ａ）としてＮｄやＰｒ等の軽希土類を中心としたＣｏ含
有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石のＲａの一部にＤ
ｙ、Ｔｂ等の重希土類のうち少なくとも１種を含有する
ことにより、２５ＭＧＯｅ以上の極めて高い（ＢＨ）ｍ
ａｘを保有したままで、ｉＨｃをさらに向上させたＣｏ
含有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石が提案（特開昭
６０−３４００５号）されている。 【０００４】しかしながら、上記のすぐれた磁気特性を
有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系磁気異方性焼結体からなる永久
磁石は主成分として、空気中で酸化し易い希土類元素及
び鉄を含有するため、磁気回路に組込んだ場合に、磁石
表面に生成する酸化物により、磁気回路の出力低下及び
磁気回路間のばらつきを惹起し、また、表面酸化物の脱
落による周辺機器への汚染の問題があった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】そこで、上記のＦｅ−
Ｂ−Ｒａ系永久磁石の耐食性の改善のため、磁石体表面
に無電解めっき法あるいは電解めっき法により耐食性金
属めっき層を被覆した永久磁石（特願昭５８ー１６２３
５０号）が提案されているが、このめっき法では永久磁
石体が焼結体で有孔性のため、この孔内にめっき前処理
での酸性溶液またはアルカリ溶液が残留し、経年変化と
ともに腐食する恐れがあり、また磁石体の耐薬品性が劣
るため、めっき時に磁石表面が腐食されて密着性、防蝕
性が劣る問題があった。また、耐食性めっき層を設けて
も、温度６０℃、相対湿度９０％の条件下の耐食性試験
で１００時間放置にて、磁石特性は初期磁石特性の１０
％以上劣化し、非常に不安定であった。また、上記のＦ
ｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石の耐食性の改善のため、磁石体
表面に耐酸化性樹脂層も被覆した永久磁石（特開昭６０
−６３９０１号）が提案され、更にまた磁石体表面に耐
酸化性化成被膜と耐酸化性樹脂層を積層被覆した永久磁
石（特開昭６０−６３９０２号）が提案されているが、
前者は永久磁石表面との密着性が劣るため、防食性が十
分でなく、また後者は、化成処理液が永久磁石と均一に
反応せず、化成処理被膜が磁石表面に均一に被着せず、
密着性、防食性が劣る、問題点があった。 【０００６】この発明は、Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石下
地との密着性にすぐれ、磁石表面の溶出を防止し、耐食
性の改善を目的とし、特に温度８０℃、相対湿度９０％
の雰囲気条件下で長時間放置した場合の初期磁石特性か
らの劣化を極力少なくし、安定した高磁石特性を有する
Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石を安価に提供することを目的
とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明は、すぐれた耐
食性、特に温度80℃、相対湿度90%の雰囲気条件下で長
時間放置した場合においても、下地との密着性がすぐれ
磁石表面の溶出を防止し、その磁石特性が安定したFe-B
-Ra系永久磁石を目的に、永久磁石体の表面処理につい
て種々研究した結果、特定成分を有するFe-B-Ra系磁石
体表面に、スズアルコキシド化合物溶液を用いて熱分解
法により酸化錫被覆層を被着、さらに、耐酸化性樹脂層
を被着することにより、すぐれた耐食性と共にFe-B-Ra
磁石表面との密着性がすぐれ、すぐれた耐食性ときわめ
て安定した磁石特性が安価に得られることを知見し、こ
の発明を完成したものである。 【０００８】すなわち、この発明は、主相が正方晶相か
らなるＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石体表面に、Ｃを１００
ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ含有する膜厚５００Å以下の酸
化錫膜を介して、塗布焼付けによる耐酸化性樹脂を被覆
してなることを特徴とする耐食性永久磁石である。 【０００９】この発明において、磁石体表面の酸化錫被
膜層は、スズアルコキシド化合物溶液（一般式 Ｓｎ
（ＯＲ）ｎ、Ｒ：アルキル基またはアルキル基＋他の官
能基、ｎ：酸化数）に浸漬又はスプレーした磁石体表面
を乾燥後、２００℃〜４５０℃に３０分〜１０時間の熱
処理により被膜され、酸化錫膜の厚みは５００Å以下が
好ましい。かかる酸化錫膜厚が５００Åを超えると、膜
の密着強度が低下して、酸化錫膜表面に被着の金属層が
剥離する恐れがあるため、５００Å以下の厚みとする。
また、この発明の酸化錫膜中には、Ｃを１００ｐｐｍ〜
１０００ｐｐｍ含有することを特徴とするが、Ｃ量が１
００ｐｐｍ未満では膜内でクラックが生じ、１０００ｐ
ｐｍを超えると熱分解が十分でなく、好ましくないため
である。 【００１０】また、この発明において、耐酸化性樹脂に
はエポキシ樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、アルキド樹
脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂などの塗料用合成樹脂
あるいはこれらの樹脂の複合樹脂であればよく、防錆塗
膜補強改善の目的で、上記樹脂中に酸化亜鉛、クロム酸
亜鉛、クロム酸ストロンチウム、鉛丹などの防錆用顔料
を含有してもよく、あるいはベンゾトリアゾールを含有
するものでもよい。樹脂中に含有される上記顔料は、樹
脂に対して８０％以下でよく、またベンゾトリアゾール
量は樹脂に対して１％以下でよい。また、この発明にお
いて、酸化錫膜層を有する永久磁石体表面に耐酸化性樹
脂層を被覆する方法としては、スプレー法、浸漬法など
により塗布したのち焼付けを行うのもよく、かかる樹脂
層は５μｍ以上の厚みがあればよく、２５μｍを超える
と所定の製品の寸法精度を得ることが困難となるため、
２５μｍ以下の厚みが好ましい。 【００１１】この発明の永久磁石に用いる希土類元素Ｒ
ａは、組成の１０原子％〜３０原子％を占めるが、Ｎ
ｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂのうち少なくとも１種、あ
るいはさらに、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｅｕ、
Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙのうち少なくとも１種を含むもの
が好ましい。また、通常Ｒａのうち１種をもって足りる
が、実用上は２種以上の混合物（ミッシュメタル，ジジ
ム等）を入手上の便宜等の理由により用いることができ
る。なお、このＲａは純希土類元素でなくてもよく、工
業上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有する
ものでも差支えない。Ｒａは、上記系永久磁石における
必須元素であって、１０原子％未満では結晶構造がα−
鉄と同一構造の立方晶組織となるため、高磁気特性、特
に高保磁力が得られず、３０原子％を超えるとＲａリッ
チな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下
してすぐれた特性の永久磁石が得られない。よって、Ｒ
ａ１０原子％〜３０原子％の範囲が望ましい。 【００１２】Ｂは、上記系永久磁石における必須元素で
あって、２原子％未満では菱面体構造が主相となり、高
い保磁力（ｉＨｃ）は得られず、２８原子％を超えると
Ｂリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）
が低下するため、すぐれた永久磁石が得られない。よっ
て、Ｂは２原子％〜２８原子％の範囲が望ましい。 【００１３】Ｆｅは、上記系永久磁石において必須元素
であり、６５原子％未満では残留磁束密度（Ｂｒ）が低
下し、８０原子％を超えると高い保磁力が得られないの
で、Ｆｅは６５原子％〜８０原子％の含有が望ましい。
また、Ｆｅの一部をＣｏで置換することは、得られる磁
石の磁気特性を損うことなく、温度特性を改善すること
ができるが、Ｃｏ置換量がＦｅの２０％を超えると、逆
に磁気特性が劣化するため、好ましくない。Ｃｏの置換
量がＦｅとＣｏの合計量で５原子％〜１５原子％の場合
は、（Ｂｒ）は置換しない場合に比較して増加するた
め、高磁束密度を得るために好ましい。 【００１４】また、Ｒａ、Ｂ、Ｆｅの他、工業的生産上
不可避的不純物の存在を許容でき、例えば、Ｂの一部を
４．０ｗｔ％以下のＣ、２．０ｗｔ％以下のＰ、２．０
ｗｔ％以下のＳ、２．０ｗｔ％以下のＣｕのうち少なく
とも１種、合計量で２．０ｗｔ％以下で置換することに
より、永久磁石の製造性改善、低価格化が可能である。
さらに、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、
Ｚｎ、Ｈｆ、のうち少なくとも１種は、Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ
系永久磁石材料に対してその保磁力、減磁曲線の角型性
を改善あるいは製造性の改善、低価格化に効果があるた
め添加することができる。なお、添加量の上限は、磁石
材料の（ＢＨ）ｍａｘを２０ＭＧＯｅ以上とするには、
（Ｂｒ）が少なくとも９ｋＧ以上必要となるため、該条
件を満す範囲が望ましい。 【００１５】また、この発明の永久磁石は平均結晶粒径
が１〜８０μｍの範囲にある正方晶系の結晶構造を有す
る化合物を主相とし、体積比で１％〜５０％の非磁性相
（酸化物相を除く）を含むことを特徴とする。この発明
による永久磁石は、保磁力ｉＨｃ≧１ｋＯｅ、残留磁束
密度Ｂｒ＞４ｋＧ、を示し、最大エネルギー積（ＢＨ）
ｍａｘは、（ＢＨ）ｍａｘ≧１０ＭＧＯｅを示し、最大
値は２５ＭＧＯｅ以上に達する。 【００１６】 【作用】この発明による金属被覆層を有するＦｅ−Ｂ−
Ｒａ系永久磁石が、苛酷な雰囲気条件下において、初期
磁石特性からの劣化が少なく、磁石特性値が極めて安定
する理由は未だ明らかではない。しかし、前記Ｆｅ−Ｂ
−Ｒａ系焼結磁石体表面に、スプレー法で塗布したのち
焼付けを行った耐酸化性樹脂層を被着した場合は、温度
６０℃、相対湿度９０％に１００時間放置の苛酷な耐食
性試験条件で、その磁石特性値は劣化し不安定となる
が、これに対して、前記焼結磁石体表面に特定膜厚を有
する酸化錫被膜層を介して、耐酸化性樹脂層を形成する
ことにより、下地との密着性が改善し該金属被覆層は緻
密となり、湿気、ガス等の外部環境の変化に対して、永
久磁石を完全に保護できることが明らかとなった。 【００１７】 【実施例】実施例１ 公知の鋳造インゴットを粉砕し、微粉砕後に成形、焼
結、熱処理後に、１５Ｎｄ−８Ｂ−７７Ｆｅ組成の径１
２ｍｍ×厚み２ｍｍ寸法の磁石体試験片を得た。その磁
石特性を表１に示す。次に、Ｓｎ（ＯＣ3Ｈ7）4 １ｇ
ｒをトリエタノールアミン１ｌに溶解して、Ｓｎアルコ
キシド溶液を調製し、この溶液をよく撹拌した後、前記
磁石体試験片を浸漬し、引き上げて余分な液を除去し
て、８０℃で乾燥後、Ａｒ雰囲気中で４００℃に５時間
の熱処理にて酸化錫被膜を生成し、膜厚２００Åの被膜
を得た。膜中のＣ量は３００ｐｐｍであった。さらに、
表１に示す樹脂並びに塗膜条件で樹脂被覆処理した。つ
いで各試料の磁気特性、耐酸化性、接着強度及び寸法精
度を測定し、その結果を表２に示す。なお、耐酸化性試
験は、上記試験片を６０℃の温度、９０％の湿度の雰囲
気に３日間放置した場合の試験片の酸化増量をもって評
価した。耐酸化性試験後の磁気特性を表３に示す。 【００１８】また、接着強度試験は、樹脂被覆処理後の
上記試験片を保持板に接着材(商品名アラルダイトAW-10
6)で接着した後、試験片にアムスラー試験機により剪断
力を加えて、単位面積当たりの接着強度を測定した。ま
た、寸法精度は処理後の試験片の寸法を測定し、最大値
-最小値=Rにて表してある。 【００１９】比較例１ 実施例１と同一組成、同一製造条件にて得られた焼結磁
石体に、実施例１と同一のスズアルコキシド溶液の熱分
解法を１０回繰り返して、０．２５μｍ厚の酸化錫を得
た。 【００２０】 【表１】【００２１】 【表２】 【００２２】この発明の永久磁石(試料No.1-1)を、温度
80℃、相対湿度90%の条件下で500時間放置した後の磁石
特性、及びその劣化状況を測定した。その結果を表3に
表す。1000時間後の表面においても、錆は発生せず。磁
石特性も、ほとんど変わらない。これに対して、比較例
1焼結磁石体の耐食試験前後の磁石特性の劣化は、温度8
0℃、相対湿度90%の条件下で500時間放置後の特性を表3
に示すとおりであり、その後1000時間では表面部分的に
錆が発生した。 【００２３】 【表３】【００２４】 【発明の効果】この発明によるＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁
石体は、実施例の如く、苛酷な耐食試験条件、特に、温
度８０℃、相対湿度９０％の条件下で、１０００時間放
置した後、その磁石特性の劣化はほとんどなく、現在、
最も要求されている高性能かつ安価な永久磁石として極
めて適している。
つ耐食性にすぐれたＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石に係り、
表面に酸化錫膜を介して、耐酸化性樹脂を被覆し、耐食
性、特に８０℃、相対湿度９０％の雰囲気に長時間放置
した場合の初期磁石特性からの劣化が少なく、きわめて
安定した磁石特性を有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石に
関する。 【０００２】 【従来の技術】先に、ＮｄやＰｒを中心とする資源的に
豊富な軽希土類を用いてＢ，Ｆｅを主成分とし、高価な
ＳｍやＣｏを含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最
高特性を大幅に超える新しい高性能永久磁石として、Ｆ
ｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石が提案されている（特開昭５９
−４６００８号公報、特開昭５９−８９４０１号公
報）。 【０００３】前記磁石合金のキュリー点は、一般に３０
０℃〜３７０℃であるが、Ｆｅの一部をＣｏにて置換す
ることにより、より高いキュリー点を有するＦｅ−Ｂ−
Ｒａ系永久磁石（特開昭５９−６４７３３号、特開昭５
９−１３２１０４号）を得ており、さらに、前記Ｃｏ含
有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石と同等以上のキュ
リー点並びにより高い（ＢＨ）ｍａｘを有し、その温度
特性、特にｉＨｃを向上させるため、希土類元素（Ｒ
ａ）としてＮｄやＰｒ等の軽希土類を中心としたＣｏ含
有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石のＲａの一部にＤ
ｙ、Ｔｂ等の重希土類のうち少なくとも１種を含有する
ことにより、２５ＭＧＯｅ以上の極めて高い（ＢＨ）ｍ
ａｘを保有したままで、ｉＨｃをさらに向上させたＣｏ
含有のＦｅ−Ｂ−Ｒａ系希土類永久磁石が提案（特開昭
６０−３４００５号）されている。 【０００４】しかしながら、上記のすぐれた磁気特性を
有するＦｅ−Ｂ−Ｒａ系磁気異方性焼結体からなる永久
磁石は主成分として、空気中で酸化し易い希土類元素及
び鉄を含有するため、磁気回路に組込んだ場合に、磁石
表面に生成する酸化物により、磁気回路の出力低下及び
磁気回路間のばらつきを惹起し、また、表面酸化物の脱
落による周辺機器への汚染の問題があった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】そこで、上記のＦｅ−
Ｂ−Ｒａ系永久磁石の耐食性の改善のため、磁石体表面
に無電解めっき法あるいは電解めっき法により耐食性金
属めっき層を被覆した永久磁石（特願昭５８ー１６２３
５０号）が提案されているが、このめっき法では永久磁
石体が焼結体で有孔性のため、この孔内にめっき前処理
での酸性溶液またはアルカリ溶液が残留し、経年変化と
ともに腐食する恐れがあり、また磁石体の耐薬品性が劣
るため、めっき時に磁石表面が腐食されて密着性、防蝕
性が劣る問題があった。また、耐食性めっき層を設けて
も、温度６０℃、相対湿度９０％の条件下の耐食性試験
で１００時間放置にて、磁石特性は初期磁石特性の１０
％以上劣化し、非常に不安定であった。また、上記のＦ
ｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石の耐食性の改善のため、磁石体
表面に耐酸化性樹脂層も被覆した永久磁石（特開昭６０
−６３９０１号）が提案され、更にまた磁石体表面に耐
酸化性化成被膜と耐酸化性樹脂層を積層被覆した永久磁
石（特開昭６０−６３９０２号）が提案されているが、
前者は永久磁石表面との密着性が劣るため、防食性が十
分でなく、また後者は、化成処理液が永久磁石と均一に
反応せず、化成処理被膜が磁石表面に均一に被着せず、
密着性、防食性が劣る、問題点があった。 【０００６】この発明は、Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石下
地との密着性にすぐれ、磁石表面の溶出を防止し、耐食
性の改善を目的とし、特に温度８０℃、相対湿度９０％
の雰囲気条件下で長時間放置した場合の初期磁石特性か
らの劣化を極力少なくし、安定した高磁石特性を有する
Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石を安価に提供することを目的
とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明は、すぐれた耐
食性、特に温度80℃、相対湿度90%の雰囲気条件下で長
時間放置した場合においても、下地との密着性がすぐれ
磁石表面の溶出を防止し、その磁石特性が安定したFe-B
-Ra系永久磁石を目的に、永久磁石体の表面処理につい
て種々研究した結果、特定成分を有するFe-B-Ra系磁石
体表面に、スズアルコキシド化合物溶液を用いて熱分解
法により酸化錫被覆層を被着、さらに、耐酸化性樹脂層
を被着することにより、すぐれた耐食性と共にFe-B-Ra
磁石表面との密着性がすぐれ、すぐれた耐食性ときわめ
て安定した磁石特性が安価に得られることを知見し、こ
の発明を完成したものである。 【０００８】すなわち、この発明は、主相が正方晶相か
らなるＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁石体表面に、Ｃを１００
ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ含有する膜厚５００Å以下の酸
化錫膜を介して、塗布焼付けによる耐酸化性樹脂を被覆
してなることを特徴とする耐食性永久磁石である。 【０００９】この発明において、磁石体表面の酸化錫被
膜層は、スズアルコキシド化合物溶液（一般式 Ｓｎ
（ＯＲ）ｎ、Ｒ：アルキル基またはアルキル基＋他の官
能基、ｎ：酸化数）に浸漬又はスプレーした磁石体表面
を乾燥後、２００℃〜４５０℃に３０分〜１０時間の熱
処理により被膜され、酸化錫膜の厚みは５００Å以下が
好ましい。かかる酸化錫膜厚が５００Åを超えると、膜
の密着強度が低下して、酸化錫膜表面に被着の金属層が
剥離する恐れがあるため、５００Å以下の厚みとする。
また、この発明の酸化錫膜中には、Ｃを１００ｐｐｍ〜
１０００ｐｐｍ含有することを特徴とするが、Ｃ量が１
００ｐｐｍ未満では膜内でクラックが生じ、１０００ｐ
ｐｍを超えると熱分解が十分でなく、好ましくないため
である。 【００１０】また、この発明において、耐酸化性樹脂に
はエポキシ樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、アルキド樹
脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂などの塗料用合成樹脂
あるいはこれらの樹脂の複合樹脂であればよく、防錆塗
膜補強改善の目的で、上記樹脂中に酸化亜鉛、クロム酸
亜鉛、クロム酸ストロンチウム、鉛丹などの防錆用顔料
を含有してもよく、あるいはベンゾトリアゾールを含有
するものでもよい。樹脂中に含有される上記顔料は、樹
脂に対して８０％以下でよく、またベンゾトリアゾール
量は樹脂に対して１％以下でよい。また、この発明にお
いて、酸化錫膜層を有する永久磁石体表面に耐酸化性樹
脂層を被覆する方法としては、スプレー法、浸漬法など
により塗布したのち焼付けを行うのもよく、かかる樹脂
層は５μｍ以上の厚みがあればよく、２５μｍを超える
と所定の製品の寸法精度を得ることが困難となるため、
２５μｍ以下の厚みが好ましい。 【００１１】この発明の永久磁石に用いる希土類元素Ｒ
ａは、組成の１０原子％〜３０原子％を占めるが、Ｎ
ｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂのうち少なくとも１種、あ
るいはさらに、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｅｕ、
Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙのうち少なくとも１種を含むもの
が好ましい。また、通常Ｒａのうち１種をもって足りる
が、実用上は２種以上の混合物（ミッシュメタル，ジジ
ム等）を入手上の便宜等の理由により用いることができ
る。なお、このＲａは純希土類元素でなくてもよく、工
業上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有する
ものでも差支えない。Ｒａは、上記系永久磁石における
必須元素であって、１０原子％未満では結晶構造がα−
鉄と同一構造の立方晶組織となるため、高磁気特性、特
に高保磁力が得られず、３０原子％を超えるとＲａリッ
チな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下
してすぐれた特性の永久磁石が得られない。よって、Ｒ
ａ１０原子％〜３０原子％の範囲が望ましい。 【００１２】Ｂは、上記系永久磁石における必須元素で
あって、２原子％未満では菱面体構造が主相となり、高
い保磁力（ｉＨｃ）は得られず、２８原子％を超えると
Ｂリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）
が低下するため、すぐれた永久磁石が得られない。よっ
て、Ｂは２原子％〜２８原子％の範囲が望ましい。 【００１３】Ｆｅは、上記系永久磁石において必須元素
であり、６５原子％未満では残留磁束密度（Ｂｒ）が低
下し、８０原子％を超えると高い保磁力が得られないの
で、Ｆｅは６５原子％〜８０原子％の含有が望ましい。
また、Ｆｅの一部をＣｏで置換することは、得られる磁
石の磁気特性を損うことなく、温度特性を改善すること
ができるが、Ｃｏ置換量がＦｅの２０％を超えると、逆
に磁気特性が劣化するため、好ましくない。Ｃｏの置換
量がＦｅとＣｏの合計量で５原子％〜１５原子％の場合
は、（Ｂｒ）は置換しない場合に比較して増加するた
め、高磁束密度を得るために好ましい。 【００１４】また、Ｒａ、Ｂ、Ｆｅの他、工業的生産上
不可避的不純物の存在を許容でき、例えば、Ｂの一部を
４．０ｗｔ％以下のＣ、２．０ｗｔ％以下のＰ、２．０
ｗｔ％以下のＳ、２．０ｗｔ％以下のＣｕのうち少なく
とも１種、合計量で２．０ｗｔ％以下で置換することに
より、永久磁石の製造性改善、低価格化が可能である。
さらに、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、
Ｚｎ、Ｈｆ、のうち少なくとも１種は、Ｆｅ−Ｂ−Ｒａ
系永久磁石材料に対してその保磁力、減磁曲線の角型性
を改善あるいは製造性の改善、低価格化に効果があるた
め添加することができる。なお、添加量の上限は、磁石
材料の（ＢＨ）ｍａｘを２０ＭＧＯｅ以上とするには、
（Ｂｒ）が少なくとも９ｋＧ以上必要となるため、該条
件を満す範囲が望ましい。 【００１５】また、この発明の永久磁石は平均結晶粒径
が１〜８０μｍの範囲にある正方晶系の結晶構造を有す
る化合物を主相とし、体積比で１％〜５０％の非磁性相
（酸化物相を除く）を含むことを特徴とする。この発明
による永久磁石は、保磁力ｉＨｃ≧１ｋＯｅ、残留磁束
密度Ｂｒ＞４ｋＧ、を示し、最大エネルギー積（ＢＨ）
ｍａｘは、（ＢＨ）ｍａｘ≧１０ＭＧＯｅを示し、最大
値は２５ＭＧＯｅ以上に達する。 【００１６】 【作用】この発明による金属被覆層を有するＦｅ−Ｂ−
Ｒａ系永久磁石が、苛酷な雰囲気条件下において、初期
磁石特性からの劣化が少なく、磁石特性値が極めて安定
する理由は未だ明らかではない。しかし、前記Ｆｅ−Ｂ
−Ｒａ系焼結磁石体表面に、スプレー法で塗布したのち
焼付けを行った耐酸化性樹脂層を被着した場合は、温度
６０℃、相対湿度９０％に１００時間放置の苛酷な耐食
性試験条件で、その磁石特性値は劣化し不安定となる
が、これに対して、前記焼結磁石体表面に特定膜厚を有
する酸化錫被膜層を介して、耐酸化性樹脂層を形成する
ことにより、下地との密着性が改善し該金属被覆層は緻
密となり、湿気、ガス等の外部環境の変化に対して、永
久磁石を完全に保護できることが明らかとなった。 【００１７】 【実施例】実施例１ 公知の鋳造インゴットを粉砕し、微粉砕後に成形、焼
結、熱処理後に、１５Ｎｄ−８Ｂ−７７Ｆｅ組成の径１
２ｍｍ×厚み２ｍｍ寸法の磁石体試験片を得た。その磁
石特性を表１に示す。次に、Ｓｎ（ＯＣ3Ｈ7）4 １ｇ
ｒをトリエタノールアミン１ｌに溶解して、Ｓｎアルコ
キシド溶液を調製し、この溶液をよく撹拌した後、前記
磁石体試験片を浸漬し、引き上げて余分な液を除去し
て、８０℃で乾燥後、Ａｒ雰囲気中で４００℃に５時間
の熱処理にて酸化錫被膜を生成し、膜厚２００Åの被膜
を得た。膜中のＣ量は３００ｐｐｍであった。さらに、
表１に示す樹脂並びに塗膜条件で樹脂被覆処理した。つ
いで各試料の磁気特性、耐酸化性、接着強度及び寸法精
度を測定し、その結果を表２に示す。なお、耐酸化性試
験は、上記試験片を６０℃の温度、９０％の湿度の雰囲
気に３日間放置した場合の試験片の酸化増量をもって評
価した。耐酸化性試験後の磁気特性を表３に示す。 【００１８】また、接着強度試験は、樹脂被覆処理後の
上記試験片を保持板に接着材(商品名アラルダイトAW-10
6)で接着した後、試験片にアムスラー試験機により剪断
力を加えて、単位面積当たりの接着強度を測定した。ま
た、寸法精度は処理後の試験片の寸法を測定し、最大値
-最小値=Rにて表してある。 【００１９】比較例１ 実施例１と同一組成、同一製造条件にて得られた焼結磁
石体に、実施例１と同一のスズアルコキシド溶液の熱分
解法を１０回繰り返して、０．２５μｍ厚の酸化錫を得
た。 【００２０】 【表１】【００２１】 【表２】 【００２２】この発明の永久磁石(試料No.1-1)を、温度
80℃、相対湿度90%の条件下で500時間放置した後の磁石
特性、及びその劣化状況を測定した。その結果を表3に
表す。1000時間後の表面においても、錆は発生せず。磁
石特性も、ほとんど変わらない。これに対して、比較例
1焼結磁石体の耐食試験前後の磁石特性の劣化は、温度8
0℃、相対湿度90%の条件下で500時間放置後の特性を表3
に示すとおりであり、その後1000時間では表面部分的に
錆が発生した。 【００２３】 【表３】【００２４】 【発明の効果】この発明によるＦｅ−Ｂ−Ｒａ系永久磁
石体は、実施例の如く、苛酷な耐食試験条件、特に、温
度８０℃、相対湿度９０％の条件下で、１０００時間放
置した後、その磁石特性の劣化はほとんどなく、現在、
最も要求されている高性能かつ安価な永久磁石として極
めて適している。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−176911（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−77102（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−162035（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01F 1/00 - 1/117
C22C 38/00 303
C23C 28/00
C25D 13/12
H01F 7/02
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 主相が正方晶相からなるＦｅ−Ｂ−Ｒａ
系永久磁石体表面に、Ｃを１００ｐｐｍ〜１０００ｐｐ
ｍ含有する膜厚５００Å以下の酸化錫膜を介して、塗布
焼付けによる耐酸化性樹脂を被覆してなることを特徴と
する耐食性永久磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35679492A JP3411605B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 耐食性永久磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35679492A JP3411605B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 耐食性永久磁石 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003017451A Division JP2003224024A (ja) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | 耐食性永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188112A JPH06188112A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3411605B2 true JP3411605B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=18450806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35679492A Expired - Lifetime JP3411605B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 耐食性永久磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411605B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-21 JP JP35679492A patent/JP3411605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06188112A (ja) | 1994-07-08 |
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