JP4622767B2 - ラジアル磁気異方性多極磁石の製造方法 - Google Patents
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Description
melt−spun Nd−Fe−B bonded magnet to the micro−motor”,Proc.of the 11th International Rare−Earth Magnets and Their Applications, Pittsburgh,USA,pp.583−595(1990)]、Kasai[“MQ1,2&3 magnets applied to motors and actuators”, Polymer Bonded Magnets’92,Embassy Suite O’Hare−Rosemont,Illinois,USA,(1992)](非特許文献3、4、5参照)などによってなされ、1990年代から、主にOA、AV、PCおよびその周辺機器、情報通信機器の永久磁石型モータ用途の環状磁石として、広く普及した経緯がある。
織制御した材料に加え、近年ではメルトスピニング以外の急冷凝固法により、粉末形状の異なる等方性希土類磁石粉末も工業的に利用可能になっている[例えば、入山恭彦,“高性能希土類ボンド磁石の開発動向”,文部科学省イノベーション創出事業/希土類資源の有効利用と先端材料シンポジウム,東京,pp.19−26(2002)、B.H.Rabin,B.M.Ma,“Recent developments in Nd−Fe−B powder”,120th Topical Symposium of the
Magnetic Society of Japan,pp.23−28(2001)、B.M.Ma,“Recent powder development at magnequench”,Polymer Bonded Magnets 2002,
Chicago(2002)、S.Hirasawa,H.Kanekiyo,T.Miyoshi,K.Murakami,Y.Shigemoto,T.Nishiuchi,“Structure and magnetic properties of Nd2Fe14B/FexB−type nanocomposite permanent magnets prepared by strip casting”,9th Joint MMM/INTERMAG,CA(2004)FG−05](非特許文献6,7,8,9参照)。また、等方性でありながら(BH)maxが220kJ/m3に達するというDaviesらの報告もある[H.A.Davies,J.I.Betancourt,C.L.Harland,“Nanophase Pr and Nd/Pr based rare−earth−iron− boron alloys”,Proc.of 16th Int.Workshop on Rare−Earth Magnets and Their Applications,Sendai,pp.485−495(2000)](非特許文献10参照)。しかし、工業的に利用可能な急冷凝固粉末の(BH)maxは〜134kJ/m3、等方性Nd2Fe14Bボンド磁石の(BH)maxは、ほぼ80kJ/m3と見積もられる。
ukai,“Fully−dense Nd−Fe−B magnets prepared from hot−rolled anisotropic powders”,Proc.11th Int.Workshop on Rare−earth Magnets and Their Applications,Pittsburg,pp.72−84(1990)](非特許文献13参照)。このように、GaやCuの添加で熱間加工性を向上させ、Nd2Fe14B結晶粒径を制御して高HCJ化した粉末が知られた。1991年、V.Panchanathanらは熱間加工バルクの粉砕法とし、粒界から水素を侵入させNd2Fe14BHXとして崩壊させ、真空加熱で脱水素したHD(Hydrogen Decrepitation)−Nd2Fe14B粒子とし、(BH)max 150 kJ/m3の異方性ボンド磁石とした[M.Doser,V.Panchanacthan,and R.K.Mishra,“Pulverizing anisotropic rapidly solidified Nd−Fe−B materials
for bonded magnets”,J.Appl.Phys.,Vol.70,pp.6603−6805(1991)](非特許文献14参照)。2001年、IriyamaはNd0.137Fe0.735Co0.067B0.055Ga0.006を同法で310kJ/m3の粒子とし、(BH)max177kJ/m3の異方性ボンド磁石に改良した[T.Iriyama,“Anisotropic bonded NdFeB magnets made from hot−upset powders”,Polymer Bonded
Magnet 2002,Chicago(2002)](非特許文献15参照)。
Applications,Kyoto,pp.551−562(1989)]、1999年にはHDDR−Nd2Fe14B粒子から(BH)max193kJ/m3の異方性ボンド磁石を作製した[K.Morimoto,R.Nakayama,K.Mori,K.Igarashi,Y.Ishii,M.Itakura,N.Kuwano,K.Oki,“Nd2Fe14B−based magnetic powder with high remanence produced by modified HDDR process”,IEEE.Trans.Magn.,Vol.35,pp.3253−3255(1999)](非特許文献16、17参照)。
processes powder”,IEEE.Trans.Magn.,Vol.37,pp.2467−2470(2001)]、N.Hamadaらは(BH)max358kJ/m3の同d−HDDR異方性Nd2Fe14B粒子を150℃、2.5Tの配向磁界中、0.9GPaで圧縮し、密度6.51Mg/m3、(BH)max213kJ/m3の立方体(7mm×7mm×7mm)異方性ボンド磁石を作製している[N.Hamada,C.Mishima,H.Mitarai and Y.Honkura,“Development of anisotropic bonded magnet with 27 MGOe”IEEE.Trans.Magn.,Vol.39,pp.295
3−2956(2003)](非特許文献18、19参照)。しかし、立方体磁石は、一般の永久磁石型モータには適合しない。例えば、肉厚1mm程度の環状、或いは円弧状のラジアル異方性磁石として永久磁石型モータへの形状対応力を高める必要がある。
Ring− or Arc−Shaped Rare−Earth Bonded Magnets Using Self−Organization Technique”,IEEE Trans.Magn.,Vol.40,No.4 pp.2059−2064(2004)](非特許文献24参照)。これにより、小口径化(或いは、長尺化)してもラジアル方向の磁気特性が、殆ど低下しないラジアル磁気異方性磁石が製造できるようになった。
める。しかしながら、モータの回転に伴うトルク脈動も15倍以上に増大する。
本発明にかかるラジアル磁気異方性多極磁石は、とくに、出力特性を維持しつつ薄型化が
望まれる、例えば高さ1〜2mm程度の環状磁石が採用される各種記録媒体のスピンドルモータのように、偏肉化や磁極のスキュー付与など従来技術の組み合わせでは困難なものであっても、鉄心と磁石との空隙磁束密度を正弦波状に近づけ、出力特性を維持しながらトルク脈動を抑制することができる。
ると高い保磁力HCJが得られない。よって、Feは65〜80原子%が望ましい。また、Feの一部をCoで置換することは、磁石粉末の磁気特性を損なうことなく、キュリー温度Tcの上昇によって実使用温度範囲の残留磁化Jrの温度係数を改善できる。しかしながら、CoのFe置換量が20原子%を超えると飽和磁化Jsが減少する。すなわち、Co置換量が5〜15原子%の範囲では、残留磁化Jrが一般に増加するため、高(BH)maxを得るには好ましい。
の熱処理によって架橋間巨大分子Dを含む厚さ1.35mm以下の垂直磁気異方性薄板磁石を作製する。
に対応できるラジアル磁気異方性多極磁石を提供することができる
異方性希土類磁石粉末は粒子径38〜150μmの多結晶集合型HDDR−Nd2Fe14B、粒子径3〜5μmの単磁区粒子型RD−Sm2Fe17N3を使用した。また、結合剤のうち磁石粉末固定成分としてのオリゴマーはエポキシ当量205〜220g/eq、融点70−76℃のノボラック型エポキシ、架橋間巨大分子Dを形成するポリマーには融点80℃、分子量4000〜12000のポリアミド、ケミカルコンタクトは融点80〜100℃のイミダゾール誘導体、また、滑剤として融点約52℃のペンタエリスリトールC17トリエステルを使用した。これは、1分子中1つの水酸基(−OH)、炭素数16のヘキサデシル基(−(CH2)16CH3)を3つ有する。極性基はポリマーとの相溶性、一方のヘキサデシル基は磁石粉末間や成形型壁面との潤滑を見込んでいる。
図2は50MPaで成形した本発明に準ずる一様な厚さ(1.03mm)、密度5.8Mg/m3のSm2Fe17N3/Nd2Fe14B磁石の破断面を示す。図から明らかなように、Nd2Fe14B粒子はSm2Fe17N3微粉末よって隔離され、Nd2Fe14B粒子の成形加工での破砕や表面の損傷が抑制される。したがって、高温下での減磁曲線のHk/HcJ(Hkは残留磁化Jrの90%磁化に相当する減磁界)が良化することによって、初期不可逆減磁率が減少する。(例えば、F.Yamashita,H.Fukunaga,“Radially−Anisotropic Rare−Earth Hybrid Magnet with Sel−Organizing Binder Consolidated Under a Heat and a Low−Pressure Configuration”,Proc.18th Int.Workshop on High Performance Magnets and Their Applications,Annecy,France,pp.76−83(2004)。
and characterization of composite−type bonded magnets of Sm2Fe17Nx and Nd−Fe−B HDDR powders”,Proc.16th Int.Workshop on RE Magnets and Their Applications,pp.845−854,2000)。
これに対し、本発明にかかるSm2Fe17N3/Nd2Fe14B垂直磁気異方性薄板磁石では容易に高密度化ができるため、140kJ/m3以上の(BH)maxが容易に得られる。
and Their Applications,pp.72?84(1990))の添加による加工性の向上と同様に本発明にかかる磁石の製造に有効である。
図5は本発明に準ずる一様な厚さのSm2Fe17N3/Nd2Fe14B垂直磁気異方性薄板磁石の圧延を示す。図中1は直径90mmの等速圧延ロール、2は圧延によって磁石に含まれる架橋間巨大分子を一軸延伸する状態、3は延伸方向に生じる可撓性を利用して磁石の異方性の方向を面垂直からラジアル方向に転換した状態を示すが、このような可撓性の発現には圧下率3−5%を要する。
以上のように、本発明にかかるリジッドな垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向を面垂直からラジアル方向に転換するには3−5%の圧下率を要する。また、95%の確率で異方性に変化がない圧延率の限界が6.4%であるから、先ず図7(a)のように、磁極に相当する部分を基準として磁極間に相当する部分を厚くした垂直方向磁気異方性薄板磁石を作製する。然る後、図7(b)のように磁極に相当する部分を圧延率3〜6.4%、磁極間に相当する部分を圧延率6.4〜20%で一様な厚さの薄板磁石とする。
Claims (4)
- 架橋間巨大分子を含む垂直磁気異方性薄板磁石の圧延率が3〜6.4%、並びに6.4〜20%の範囲となるように、規則的に厚さの異なる磁石を圧延し、ほぼ一様な厚さの磁石とし、異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性多極磁石の製造方法。
- 磁石粉末がSm2Fe17N3微粉末と多結晶集合型Nd2Fe14B粒子との混合磁石とする請求項1記載のラジアル磁気異方性多極磁石の製造方法。
- 平行磁界中、滑りを伴う溶融流動条件下で圧縮成形した規則的に厚さの異なる磁石である請求項1記載のラジアル磁気異方性多極磁石の製造方法。
- 薄板磁石が密度5.8Mg/m3以上、最大エネルギー積(BH)max140kJ/m3以上である請求項1記載のラジアル磁気異方性多極磁石の製造方法。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02308512A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-21 | Hitachi Metals Ltd | 偏倚異方性を有するR―Fe―B系永久磁石及びその製造方法 |
JPH0423404A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Seiko Epson Corp | 熱間圧延による異方性永久磁石の製造方法 |
JPH07135120A (ja) * | 1985-08-13 | 1995-05-23 | Seiko Epson Corp | 希土類−鉄系永久磁石の製造方法 |
JPH09186012A (ja) * | 1996-12-26 | 1997-07-15 | Aichi Steel Works Ltd | 磁気異方性樹脂結合型磁石 |
JPH09246026A (ja) * | 1996-03-11 | 1997-09-19 | Seiko Epson Corp | 永久磁石およびその製造方法 |
JP2004153867A (ja) * | 2001-10-31 | 2004-05-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ラジアル異方性焼結磁石及びその製造方法並びに磁石ロータ及びモータ |
JP2005086130A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自己組織化した希土類ボンド磁石とその製造方法、並びに小型モータ |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07135120A (ja) * | 1985-08-13 | 1995-05-23 | Seiko Epson Corp | 希土類−鉄系永久磁石の製造方法 |
JPH02308512A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-21 | Hitachi Metals Ltd | 偏倚異方性を有するR―Fe―B系永久磁石及びその製造方法 |
JPH0423404A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Seiko Epson Corp | 熱間圧延による異方性永久磁石の製造方法 |
JPH09246026A (ja) * | 1996-03-11 | 1997-09-19 | Seiko Epson Corp | 永久磁石およびその製造方法 |
JPH09186012A (ja) * | 1996-12-26 | 1997-07-15 | Aichi Steel Works Ltd | 磁気異方性樹脂結合型磁石 |
JP2004153867A (ja) * | 2001-10-31 | 2004-05-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ラジアル異方性焼結磁石及びその製造方法並びに磁石ロータ及びモータ |
JP2005086130A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自己組織化した希土類ボンド磁石とその製造方法、並びに小型モータ |
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