JP4276631B2 - 希土類磁石及びその製造方法 - Google Patents
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Description
まず、磁石素体3について説明する。磁石素体3は、希土類元素を含有する永久磁石である。希土類元素とは、長周期型周期表の第3族に属するスカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)及びランタノイド元素のことをいう。ここで、ランタノイド元素には、例えば、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビニウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)等が含まれる。
次に、保護層5について説明する。保護層5は、上述の如く、磁石素体3側から順に、希土類元素を含む第1の層6、希土類元素を実質的に含有しない第2の層7、並びに、第1及び第2の層とは異なる組成を有する酸化物層8を備える3層構造を有している。
[希土類磁石の製造]
粉末冶金法により、組成が13.2Nd−1.5Dy−77.6Fe−1.6Co−6.1B(数字は原子百分率を表す。)である鋳塊を作製し、これを粗粉砕した。その後、不活性ガスによるジェットミル粉砕を行って、平均粒径約3.5μmの微粉末を得た。得られた微粉末を金型内に充填し、磁場中で成形した。次いで、真空中で焼結後、熱処理を施して焼結体を得た。得られた焼結体を35mm×19mm×6.5mmの寸法に切り出し加工し、実用形状に加工した磁石素体を得た。
まず、実施例1と同様にして、磁石素体を製造した後、酸洗浄を行った。次に、この磁石素体に対し、酸素濃度0.5%、水蒸気分圧74hPaの酸化性雰囲気下、390℃で10分の熱処理を行った。
まず、実施例1と同様にして、磁石素体を製造した後、酸洗浄を行い、更に、この磁石素体に対して、実施例1と同様の条件で熱処理を行った。
粉末冶金法により、組成が13.2Nd−1.5Dy−77.6Fe−1.6Co−6.1B(数字は原子百分率を表す。)である鋳塊を作製し、これを粗粉砕した。その後、不活性ガスによるジェットミル粉砕を行って、平均粒径約3.5μmの微粉末を得た。得られた微粉末を金型内に充填し、磁場中で成形した。次いで、真空中で焼結後、熱処理を施して焼結体を得た。得られた焼結体を35mm×19mm×6.5mmの寸法に切り出し加工し、実用形状に加工した磁石素体を得た。
まず、実施例1と同様にして磁石素体を製造した後、得られた磁石素体を2%HNO3水溶液中に2分間浸漬し、その後超音波水洗を施した。次いで、この酸洗浄(酸処理)を施した磁石素体の表面に、10μmの厚さとなるようにアクリル樹脂塗料を塗装し、保護層を形成させた。このようにして比較例2の希土類磁石を得た。
[特性評価]
実施例1〜3及び比較例1〜2の希土類磁石に対して、JIS K5600−7−1に準拠し、5%の塩水を用いて35℃で、96時間塩水噴霧試験を行った。その結果、実施例1〜3及び比較例2の希土類磁石では錆の発生が見られなかったのに対し、比較例1の希土類磁石では錆の発生が見られた。
実施例1〜3及び比較例1〜2の希土類磁石を、新日本石油社製ATF(オートミッショントランスファーフィールド)に、200℃、1000時間の条件で浸漬する浸漬試験を行った。その結果、実施例1〜3及び比較例1の希土類磁石は、浸漬後の磁束劣化がいずれも0.2%以下であったのに対し、比較例2の希土類磁石は、5.2%であった。
Claims (7)
- 希土類元素を含む磁石素体と、該磁石素体の表面上に形成された保護層と、を備え、
前記保護層は、前記磁石素体を覆い希土類元素を含有する第1の層と、前記第1の層を覆い希土類元素を実質的に含有しない第2の層と、前記第2の層を覆い前記第1及び第2の層とは異なる組成を有しており、Al、Ta、Zr、Hf、Nb、P、Si、Ti、Mg、Cr、Ni、Ba、Mo、V、W、Zn、Sr、Bi、B、Ca、Ga、Ge、Pb、In及びMnからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物を含む酸化物層と、を含むことを特徴とする希土類磁石。 - 前記磁石素体は、希土類元素及び希土類元素以外の遷移元素を含むものであり、
前記第1の層は、前記希土類元素、前記遷移元素及び酸素を含有し、
前記第2の層は、前記遷移元素及び酸素を含有し、且つ、前記希土類元素を実質的に含有しないことを特徴とする請求項1記載の希土類磁石。 - 前記第1の層における前記希土類元素、前記第1の層における前記遷移元素、及び、前記第2の層における前記遷移元素は、前記磁石素体由来の元素であることを特徴とする請求項2記載の希土類磁石。
- 前記酸化物層は、非晶質であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の希土類磁石。
- 前記第2の層は、p型酸化物半導体からなる層であり、前記酸化物層は、n型酸化物半導体からなる層であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の希土類磁石。
- 希土類元素を含有する磁石素体の表面上に保護層を形成する希土類磁石の製造方法であって、
前記磁石素体を熱処理して、前記磁石素体を覆い希土類元素を含有する第1の層、及び、当該第1の層を覆い希土類元素を実質的に含有しない第2の層を形成する第1工程と、
前記第2の層の表面上に前記第1及び第2の層とは異なる組成を有しており、Al、Ta、Zr、Hf、Nb、P、Si、Ti、Mg、Cr、Ni、Ba、Mo、V、W、Zn、Sr、Bi、B、Ca、Ga、Ge、Pb、In及びMnからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物を含む酸化物層を形成する第2工程と、
を有することを特徴とする希土類磁石の製造方法。 - 前記第1工程において、前記磁石素体の表面上に前記第1の層及び前記第2の層が形成されるように、酸化性ガス分圧、処理温度及び処理時間のうちの少なくとも一つの条件を調整することを特徴とする請求項6記載の希土類磁石の製造方法。
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