JP5036207B2

JP5036207B2 - 磁石部材

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Publication number: JP5036207B2
Application number: JP2006099643A
Authority: JP
Inventors: 健坂本; 健一吉田; 和明縄; 和生佐藤; 信之眞保; 浩伊藤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP2007273863A

Description

本発明は、希土類磁石などの磁石素体と、それを被覆する磁性合金層とを有する磁石部材に関する。

Ｒ（ＲはＹを含む希土類元素の一種以上）、ＴＭ（ＴＭはＦｅを主成分とする遷移元素）およびホウ素を含むＲ−ＴＭ−Ｂ系磁石、すなわち、希土類磁石は、優れた磁気特性を有することが知られている。そのため、このような希土類磁石は、各種機器のモーターやアクチュエーター用などの永久磁石部材として、広範に用いられている。

しかしながら、この希土類磁石は、主成分として酸化され易い希土類元素と鉄とを含有するため、耐食性が比較的低く、性能の劣化や、ばらつきなどが問題となる。その対策として、磁石素体（希土類磁石）にめっきや蒸着などの表面処理を施して、耐食性を向上させる方法が提案されている。特に、安価で、耐食性に優れるニッケルをめっきした磁石部材が広く採用されている。

近年、ＨＤＤ、ＣＤ、ＤＶＤ関連機器等の小型、高性能化に伴い、それらに用いられる磁石部材に対しても、小型化および磁気特性の向上が要求されている。磁石部材を小型化していくと、磁石部材に占めるめっき膜の割合が増加する。よって、磁石部材を小型化するほど、めっき膜の磁気特性が、磁石部材全体の磁気特性に及ぼす影響が大きくなる。希土類磁石のめっき膜として多用されるニッケルは磁気特性を発現するが、更に検討の余地がある。よって、ニッケルのめっき膜を有する磁石部材においては、磁石部材を小型化するほど、その磁気特性の向上が望まれる。なぜなら、小型化した磁石部材では、ニッケルめっき膜の厚みの分だけ、磁石部材の磁気特性が低下するためである。これは、大型のネオジム磁石等では無視できる現象であるが、小型、薄膜型の磁石部材においては、課題となる。

特許文献１においては、大きな磁気抵抗とならないめっき膜として、磁石素体（希土類磁石）と同様の組成を有する非晶質材を用いる方法が示されている。しかしながら、特許文献１に示されためっき膜は、非晶質であるため、十分な磁気特性を示さない。よって、磁石素体と同様の組成を有する非晶質材をめっき膜として用いたとしても、磁石部材における磁気特性の低下を充分に防止できない。また、特許文献１においては、磁石部材の小型化に伴う磁気特性の低下に対しては、何ら有効な対策が示されていない。
特開２００２−２２２７０６号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、小型化した場合であっても、優れた磁気特性を有することができ、かつ、優れた耐食性を有することができる磁石部材を提供することである。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、磁石素体の表面に、従来のめっき膜であるＮｉより高い飽和磁束密度を有する磁性合金層を形成することにより、磁気特性および耐食性に優れた磁石部材が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本願発明に係る磁石部材は、
磁石素体と、
飽和磁束密度が０．７Ｔ以上である磁性合金層と、を有し、
前記磁性合金層が前記磁石素体を被覆することを特徴とする。

好ましくは、前記磁石素体が希土類磁石である。

従来のＮｉめっきよりも磁気特性に優れた磁性合金で磁石素体を被覆することによって、磁石部材の磁気特性を向上させることができる。また、磁性合金層で磁石素体を被覆することによって、磁石部材に耐食性を向上させることができる。

好ましくは、前記磁性合金層の飽和磁束密度が、前記磁石素体の残留磁束密度以上である。

磁性合金層の飽和磁束密度を、磁石素体の残留磁束密度以上とすることによって、磁石部材の磁束を向上させることができる。

好ましくは、前記磁性合金層が、Ｎｉ，Ｃｏ，およびＦｅのうち少なくとも２つの元素を含む。

上記の元素を含む磁性合金は、従来のめっき膜であるＮｉより高い飽和磁束密度を有する。この磁性合金で磁石素体を被覆することによって、Ｎｉめっき膜で被覆する場合に比べて、磁石部材の磁気特性を向上させることができる。

好ましくは、磁石部材が、
前記磁石素体と、
前記磁性合金層と、
非磁性金属層と、を有し、
前記非磁性金属層が、前記磁石素体を被覆し、
前記磁性合金層が、前記非磁性金属層に被覆された前記磁石素体を被覆する。

磁石素体である希土類磁石に対して、これに接するように、非磁性金属膜を形成し、次いで、磁性合金膜を形成する。その結果、希土類磁石主相が、希土類リッチ相と非磁性合金層で完全に覆われるので、磁石部材は、永久磁石として機能できる。このようにして磁気特性を向上させることができる。また、非磁性金属層を介して、磁性合金層を形成することによって、磁石素体と、非磁性金属層および磁性合金層との密着性を向上させることができる。

好ましくは、前記非磁性金属層が、Ｃｕを含む。また、好ましくは、前記非磁性金属層が、Ｓｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｐ，Ｂのうち少なくとも１つの元素と、Ｎｉと、を含む。

上記の金属、およびこれらの合金は、充分な硬度を有し、かつ、耐食性にも優れている。よって、上記の金属、およびこれらの合金を非磁性合金層に含有させることによって、磁石部材の耐傷性および耐食性を向上させることができる。

好ましくは、前記磁石素体における磁化方向の厚さが、１．５ｍｍ以下である。

好ましくは、前記磁性合金層の厚さが、３０μｍ以下である。また、好ましくは、前記非磁性金属層の厚さが、３０μｍ以下である。

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る磁石部材の概略断面図、
図２は、本発明の第２実施形態に係る磁石部材の概略断面図である。

第１実施形態
図１に示すように、第１実施形態において、磁石部材２は、磁石素体４と、磁性合金層６とから構成される。磁性合金層６は、磁石素体４の表面を被覆する。なお、磁性合金層６は、必ずしも、磁石素体４の表面全体を被覆する必要はなく、磁石素体４の表面の一部分を被覆してもよい。好ましくは、磁性合金層６は、磁石素体４の表面全体を被覆する。

磁石素体４
まず、磁石素体４について説明する。
磁石素体４としては、特に限定されないが、希土類磁石を用いることが好ましい。希土類磁石としては、特に限定されないが、Ｒ（ただし、ＲはＹを含む希土類元素の１種以上）、ＦｅおよびＢを含むＲ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石が好ましい。このＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石において、Ｒ、ＦｅおよびＢの含有量は、好ましくは、５．５原子％≦Ｒ≦３０原子％、４２原子％≦Ｆｅ≦９０原子％、２原子％≦Ｂ≦２８原子％である。

希土類磁石を焼結法により製造する場合、下記の組成であることが好ましい。

Ｒとしては、Ｎｄ，Ｐｒ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｔｂのうち少なくとも１種、あるいはさらに、Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅ，Ｇｄ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｐｍ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙのうち１種以上を含むものが好ましい。

なお、Ｒとして２種以上の元素を用いる場合、原料としてミッシュメタル等の混合物を用いることもできる。

Ｒの含有量は、５．５〜３０原子％であることが好ましい。
Ｒの含有量が少なすぎると、磁石の結晶構造がα−Ｆｅと同一構造の立方晶組織となるため、高い保磁力（ｉＨｃ）が得られず、多すぎると、Ｒ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。

Ｆｅの含有量は４２〜９０原子％であることが好ましい。
Ｆｅの含有量が少なすぎると、Ｂｒが低下し、多すぎると、ｉＨｃが低下する。

Ｂの含有量は、２〜２８原子％であることが好ましい。
Ｂの含有量が少なすぎると、磁石の結晶構造が菱面体組織となるため保磁力（ｉＨｃ）が不十分であり、多すぎると、Ｂリッチな非磁性相が多くなるため、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下する。

なお、Ｆｅの一部をＣｏで置換することにより、磁気特性を損なうことなく温度特性を改善することができる。この場合、Ｃｏ置換量がＦｅの５０原子％を超えると磁気特性が劣化するため、Ｃｏ置換量は５０原子％以下とすることが好ましい。

また、Ｒ、ＦｅおよびＢの他、不可避的不純物として、Ｎｉ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃａ等が全体の３原子％以下含有されていてもよい。

さらに、Ｂの一部を、Ｃ，Ｐ，Ｓ，Ｃｕのうちの１種以上で置換することにより、生産性の向上および低コスト化が実現できる。この場合、置換量は全体の４原子％以下であることが好ましい。また、保磁力の向上、生産性の向上、低コスト化のために、Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｂｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｓｂ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｚｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｈｆ等の１種以上を添加してもよい。この場合、添加量は総計で１０原子％以下とすることが好ましい。

本実施形態における希土類磁石は、実質的に正方晶系の結晶構造の主相を有する。この主相の粒径は、１〜１００μｍ程度であることが好ましい。そして、通常、体積比で１〜５０％の非磁性相を含むものである。

磁石素体４（希土類磁石）における磁化方向の厚さは、特に限定されないが、好ましくは、１．５ｍｍ以下である。小型の磁石素体４においては、磁化方向の厚さが１．５ｍｍ以下程度であり、磁化方向を法線とする磁石面が２ｃｍ^２以下程度である。この程度の寸法を有する磁石素体４にＮｉめっき膜を形成すると、磁石素体４の磁束が、およそ０．５％以上低下する。そこで、Ｎｉめっき膜の代わりとして、磁性合金層６を形成することによって、Ｎｉめっき膜の場合に比べて、磁石部材６全体の磁束を増加させることができる。

磁石素体４の形成方法
上記のような磁石素体４（希土類磁石）は、以下に述べるような粉末冶金法により製造される。

まず、原料となる金属や合金を所望の組成となるように配合する。そして、配合した原料を、真空または不活性ガス雰囲気にて、溶解し、その後、鋳造し、所望の組成を有する合金を得る。鋳造方法としては、特に限定されないが、たとえば、ストリップキャスト法などが挙げられる。ストリップキャスト法とは、溶融し、液体状となった合金を、回転ロール上に供給することにより、合金薄板を連続的に鋳造する方法である。鋳造により得られる合金は、必ずしも、最終組成を有する単一の合金でなくても良く、たとえば、組成の異なる複数種の合金を混合したものであっても良い。また、合金の形状も特に限定されず、必ずしも薄板状である必要はなく、たとえば、インゴットであっても良い。

そして、得られた合金を、ジョークラッシャなどを使用して粉砕することにより、５〜１００ｍｍ角程度の大きさの合金塊とし、得られた合金塊に対して水素吸蔵させる。次いで、水素吸蔵処理をした合金塊について、粗粉砕を行い、合金粉末を得る。なお、粗粉砕を行う際に、予め合金塊に水素を吸蔵させておくことにより、表面から自己崩壊的に粉砕を進行させることができる。その後、得られた合金粉末を熱処理することにより、脱水素処理を施す。

次いで、脱水素処理を行った合金粉末について、粉砕助剤を０．０３〜０．４重量％程度添加する。粉砕助剤を添加することにより、焼結後の残留炭素の量を低減することができ、磁気特性の向上を図ることができる。なお、粉砕助剤としては特に限定されないが、たとえば、脂肪酸系化合物が使用できる。

次いで、粉砕助剤を添加した合金粉末に対して、ジェットミルなどを使用して、微粉砕を行う。微粉砕は、たとえば、合金粉末の粒径が１〜１０μｍ程度、特に、３〜６μｍ程度となるまで行うことが好ましい。

次いで、微粉砕により得られた粉末を、好ましくは磁場中にて成形し、成形体を得る。この場合、磁場強度は４００〜１６００ｋＡ／ｍ程度、成形圧力は、５０〜５００ＭＰａ程度であることが好ましい。

得られた成形体を、１０００〜１２００℃で０．５〜５時間焼結し、急冷する。その後、好ましくは不活性ガス雰囲気中で、５００〜９００℃にて１〜５時間、熱処理（時効処理）を行う。なお、熱処理（時効処理）までの各工程は、酸化防止のため、真空中あるいはＡｒガス等の非酸化性ガス雰囲気中とすることが好ましい。

このようにして製造された磁石素体４（希土類磁石）は、たとえばＲがＮｄであるネオジム磁石である場合に、特に磁気特性に優れる。

磁性合金層６
次に、磁性合金層６について説明する。

磁性合金層６の飽和磁束密度は、好ましくは、０．７Ｔ以上、より好ましくは、１．０Ｔ以上、さらに好ましくは１．４Ｔ以上である。すなわち、磁性合金層６の飽和磁束密度は、好ましくは、Ｎｉの飽和磁束密度以上、より好ましくは、磁石素体４の残留磁束密度以上である。

従来、磁石素体４のめっき膜として多用されるＮｉの飽和磁束密度は、０．６Ｔ程度である。一方、高保磁力タイプのＲ−ＴＭ−Ｂ磁石においては、残留磁束密度が１．０Ｔ程度であり、高磁束密度タイプのＲ−ＴＭ−Ｂ磁石においては、残留磁束密度が１．４Ｔ程度である。このように、従来は、磁石素体４の残留磁束密度より低い飽和磁束密度を有するＮｉで磁石素体４をめっきするため、磁石部材２全体の磁束が低下してしまう。さらに、磁石部材２を小型化し、磁石部材２全体におけるＮｉめっき膜の体積比率が増加するほど、磁石部材２における磁束の低下が顕著になる。

そこで、Ｎｉより高い飽和磁束密度（０．７Ｔ以上）を有する磁性合金層６で磁石素体４を被覆することによって、磁石部材２の磁束を向上させることができる。すなわち、磁石素体４を被覆する磁性合金層６も磁石として機能させることによって、磁石部材２全体の磁束を向上させることができる。さらには、磁性合金層６の飽和磁束密度を、磁石素体４（Ｒ−ＴＭ−Ｂ磁石）の残留磁束密度（１．０Ｔ、あるいは１．４Ｔ）以上とすることによって、磁石部材２の磁束を向上させる効果が高くなる。

また、上記の磁性合金層６で磁石素体４を被覆することによって、磁石部材２に耐食性をもたせることができる。

好ましくは、磁性合金層６が、Ｎｉ，Ｃｏ，およびＦｅのうち少なくとも２つの元素を含む。これらの元素を含む磁性合金は、従来のめっき膜であるＮｉより高い飽和磁束密度を有する。この磁性合金で磁石素体４を被覆することによって、Ｎｉめっき膜の場合に比べて、磁石部材２の磁束を向上させることができる。

磁性合金層６に含まれるＮｉ原子の含有量は、特に限定されないが、好ましくは、磁性合金層全体に対して、５０〜９０原子％程度である。

磁性合金層６に含まれるＣｏ原子の含有量は、特に限定されないが、好ましくは、磁性合金層全体に対して、１０〜５０原子％程度である。

磁性合金層６に含まれるＦｅ原子の含有量は、特に限定されないが、好ましくは、磁性合金層全体に対して、５〜７０原子％程度である。

Ｎｉ，Ｃｏ，およびＦｅの含有量を、上記の範囲とすることによって、磁性合金層６に、適度な磁性を持たせることができる。

磁性合金層６の厚さＴ１は、特に限定されないが、好ましくは、３０μｍ以下程度である。

磁性合金層６の形成方法
次に、磁性合金層６について説明する。まず、磁石素体４の表面をアルカリ脱脂処理した後、酸による化学エッチングを施し、磁石素体４の表面を清浄する。この処理を行うことにより磁石素体４の表面の汚れを除去でき、確実に磁性合金層６を形成できる。化学エッチングで使用する酸としては、硝酸を用いることが好ましい。なお、アルカリ脱脂処理前に、磁石素体４の表面のバリなどを取り除くため、バレル研磨を行ってもよい。

上記の酸洗浄処理を施した後には、磁石素体４の表面に黒色異物（スマット）が残存しているため、超音波洗浄を行って、それらを除去することが好ましい。また、超音波洗浄の際には、グルコン酸溶液を用いることが好ましい。また、前記超音波洗浄の前後、および前記前処理の各過程で必要に応じて同様な水洗を行ってもよい。

次に、上述した前処理が施された磁石素体４の表面に、磁性合金層６を形成する。磁性合金層６を形成する方法としては、特に限定されないが、生産性に優れることから、湿式めっきにより形成するのが好ましい。本実施形態では、磁性合金層６を構成する合金の組成に応じて、電解めっきや無電解めっきなどを適宜選択するのが好ましい。具体的には、めっき液を所定の条件に調整しためっき浴に、磁石素体４を浸漬し、磁石素体４の表面に磁性合金層６を形成する。

磁性合金層６を形成するのに用いられるめっき液は、特に限定されず、磁性合金層６を構成する金属を含有するめっき液を適宜選択すればよい。本実施形態においては、磁性合金層６が、Ｎｉ，Ｃｏ，およびＦｅのうち少なくとも２つの元素を含むことが好ましい。よって、これら元素の金属塩化合物を含有するめっき液を用いればよい。

めっき液に含まれるニッケル塩化合物としては、特に限定されないが、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケルおよびピロリン酸ニッケルなどが挙げられる。

めっき液に含まれるコバルト塩化合物としては、特に限定されないが、硫酸コバルト、硝酸コバルト、炭酸コバルト、ピロリン酸コバルト、塩化コバルト、臭化コバルトなどが挙げられる。

めっき液に含まれる鉄塩化合物としては、特に限定されないが、硫酸第一鉄などが挙げられる。

めっき浴のｐＨおよび浴温度は、特に限定はされず、めっき液の組成に応じて適宜決めればよい。めっき浴のｐＨは、たとえば水酸化物塩などを用いて調整することができる。水酸化物塩としては、特に限定されないが、たとえば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどが挙げられる。また、水酸化物塩に加えて、ｐＨ緩衝材として、ホウ酸を含有していても良い。

めっき浴での処理時間は、特に限定されず、所望の層厚さＴ１に応じて、適宜決めればよい。処理時間が短すぎると、磁石素体４の表面に処理液が十分に接触せず、反応不十分となり均一な磁性合金層６を形成できない傾向がある。一方、処理時間が長すぎると、磁性合金層６が厚くなり過ぎる傾向にある。

次に、磁性合金層６で被覆された磁石素体４を、純水で洗浄し、８０〜１５０℃程度の温度で、磁性合金層表面の水分を乾燥させる。工程簡略化のためアルコール浸漬して風乾してもよい。

以上の工程を経ることにより、図１に示す磁石部材２が得られる。

本実施形態においては、上述のように、磁性合金層６で磁石素体４を被覆することによって、磁石部材２の磁気特性を向上させることができる。また、磁性合金層６で磁石素体４を被覆することによって、磁石部材６に耐食性をもたせることができる。特に、磁石部材２を小型化した場合において（例えば、磁化方向の厚さが、１．５ｍｍ以下）、本願発明に係る作用効果が顕著となる。

第２実施形態
第２実施形態においては、図２に示すように、磁石部材２は、磁石素体４と、磁性合金層６と、非磁性金属層８とを有する。非磁性金属層８は、磁石素体４の表面を被覆する。磁性合金層６は、非磁性金属層８の表面を被覆する。なお、非磁性金属層８は、複数の層から構成されてもよい。第２実施形態における磁石素体４および磁性合金層６ついては、第１実施形態と同様であるため、これらの説明は省略する。以下では、主に非磁性金属層８について説明する。

磁石素体４（希土類磁石）の一種であるネオジム磁石は、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂを主成分とする主相と、Ｎｄを多く含む希土類リッチ相と、Ｂを多く含むホウ素リッチ相と、から構成される。Ｎｄを多く含む希土類リッチ相は、主相の粒界に存在する。希土類磁石に接するように、非磁性金属層８を形成すると、主相が、希土類リッチ相と非磁性金属層８で完全に覆われる。よって、磁石部材６は、永久磁石として機能できる。このようにして磁石部材６の磁束を向上させることができる。また、非磁性金属層８を介して、磁性合金層６を形成することによって、磁石素体４と、非磁性金属層８および磁性合金層６との密着性を向上させることができる。

主相がＮｉなどの磁性層に接触していると、その接触部分以外は希土類リッチ相で被覆されていても電磁気的断絶が行われないので、磁気特性が充分に発現されない恐れがある。そこで、上記のような構成にすれば、主相と非磁性金属層８との界面においても、主相が磁気特性を有効に発現できる。

好ましくは、非磁性金属層８がＣｕを含む。非磁性金属層８がＣｕ単独で構成されていてもよい。また、好ましくは、非磁性金属層８が、Ｓｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｐ，Ｂのうち少なくとも１つの元素と、Ｎｉと、を含む。これらの金属、およびこれらの合金は、充分な硬度を有し、かつ、耐食性にも優れている。よって、磁石部材２の耐傷性および耐食性を向上させることができる。

非磁性金属層８の厚さＴ２は、特に限定されないが、好ましくは、３０μｍ以下程度である。

非磁性金属層８の形成方法
非磁性金属層８の形成方法は、第１実施形態において説明した磁性合金層６の場合と同様である。よって第１実施形態と重複する事項については、以下説明を省略する。

まず、第１実施形態と同様の方法で磁気素体４を形成する。次に、湿式めっき等によって、磁石素体４の表面に、非磁性金属層８を形成する。

本実施形態においては、非磁性金属層８が、Ｃｕを含むことが好ましい。また、非磁性金属層８が、Ｓｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｐ，Ｂのうち少なくとも１つの元素と、Ｎｉと、を含むことが好ましい。これらの金属を非磁性金属層８に含有させる場合、これらの金属塩化合物をめっき浴に含有させればよい。

次に、湿式めっき等によって、非磁性金属層８の表面に磁性合金層６を形成する。

以上の工程を経ることにより、図２に示す磁石部材２が得られる。

本実施形態においては、上述のように、非磁性金属層８で磁石素体４を被覆することにより、磁石部材６の永久磁石としての機能を向上させることができる。その結果、磁石部材６の磁気特性を向上させることができる。また、非磁性金属層８を介して、磁性合金層６を形成することによって、磁石素体４と、非磁性金属層８および磁性合金層６との密着性を向上させることができる。さらには、磁性合金層６で非磁性金属層８を被覆することによって、第１実施形態と同様に、磁石部材２の磁気特性を向上させることができる。また、磁性合金層６および非磁性金属層８で磁石素体４を被覆することによって、磁石部材６の耐食性を向上させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

例えば、磁性合金層６および／または非磁性金属層８を、真空蒸着、イオンスパッタリング、イオンプレーティングなどの気相反応を利用した方法等により形成してもよい。この場合も、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

実施例１〜４
実施例１〜４においては、電解めっきにより、磁石素体の表面に磁性合金層を形成した。

まず、粉末冶金法によって作成した１４Ｎｄ−１Ｄｙ−７Ｂ−７８Ｆｅ（数字は原子比）の組成をもつ焼結体を、Ａｒ雰囲気中で６００℃にて２時間、熱処理を施し、所定の寸法に加工して磁石素体を得た。

次いで、この磁石素体を、アルカリ性脱脂液で洗浄後、３％硝酸溶液にて表面の活性化を行い、純水で良く洗浄した。そして、この磁石素体の表面に、表１に示す組成を有するめっき浴を用いて、平行回転バレルによる電解めっき処理を行い、磁石素体表面にめっき膜（磁性合金層）を形成した。なお、各めっき浴は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を用いて、ｐＨが表１に示す値となるように適宜調整した。また、めっき処理の際におけるめっき条件（電流密度、およびめっき浴の温度）は、表１に示す通りとした。

そして、得られた各磁石部材について、磁束の測定および耐食性（恒温恒湿試験）の評価を行った。

磁束の測定は、得られた磁石部材を、飽和状態まで着磁し、その後、室温（２５℃）下に３０分以上放置した後に、フラックスメーターを用いて行った。

また、耐食性（恒温恒湿試験）の評価は、１２１℃、２ａｔｍ、１００％ＲＨ、４８時間の条件によるＰ．Ｃ．Ｔ．試験（プレッシャークッカー試験）により行った。本実施例では、Ｐ．Ｃ．Ｔ．試験の結果、錆が発生していないサンプルを「合格」とし、一方、少しでも錆が発生したサンプルを「不合格」とした。

実施例１〜４において得られた磁石素体の寸法、残留磁束密度（Ｂｒ）、および磁束を表２に示す。なお、表２に示す磁石素体の”厚さ”とは、磁石素体（希土類磁石）における磁化方向の厚さを意味する。また、得られためっき膜（磁性合金層）の組成、膜厚Ｔ１、および飽和磁束密度（Ｂｓ）を表２に示す。さらに、得られた磁石部材の磁束（ｍＷｂ・Ｔ、ミリウェーバーターン）、および恒温恒湿試験の結果を表２に示す。なお、以下の各表に示すめっき膜の組成比の単位は、原子％である。

実施例５
実施例５においては、以下に示すように、真空蒸着法によって、磁石素体の表面に磁性合金層を形成した。

まず、希土類磁石を、蒸着機能を備えた真空チャンバ内のホルダ上に設置した。次に、このチャンバ内を６．７×１０^−４Ｐａ（５×１０^−６Ｔｏｒｒ）に真空引きした。次に、イオン源からＡｒイオンを、加速電圧５ｋＶの条件で純鉄板の鏡面に５分間照射して、表面清浄化のための前処理を施した。次に、トリプルハース方式の電子ビーム蒸着法で、Ｎｉ、Ｃｏ金属を磁石素体に蒸着させた。その結果、表２に示す磁性合金層を、磁石素体の表面に形成した。

実施例６
実施例６においては、スパッタリングによって、磁石素体の表面に磁性合金層を形成した。

まず、高周波マグネトロンスパッタリング装置において、容器内を以下の条件下に調整した。
アルゴン圧：１Ｐａ、
高周波電力: ３００Ｗ、
基材（磁石素体）の温度５５０℃、
基材・ターゲット間距離、２００ｍｍ。

次に、純ニッケルターゲットと純コバルトターゲットとを保持台上に配置した。次に、磁石素体をターンテーブルに固定した。次に、磁石素体を、純ニッケルターゲット上に４秒間、純コバルトターゲット上に６秒間停止させる通過条件で、ターンテーブルを１８０°回転させた（成膜時間９０分間）。このようにしてスパッタ膜（磁気合金層）を得た。得られたスパッタ膜の組成をＩＣＰ分析で調べた。

比較例１
比較例１においては、電解めっきによって、磁石素体の表面にＮｉ単独で構成されるめっき膜を形成した。比較例１で用いためっき浴の組成、めっき条件を表１に示す。それ以外は実施例１と同じ条件で、比較例１の磁石部材を形成した。

実施例５、６、および比較例１で得られた磁石素体の寸法、残留磁束密度、および磁束を表２に示す。また、得られた磁性合金層の組成、膜厚Ｔ１、および飽和磁束密度を表２に示す。さらに、得られた磁石部材の磁束、および恒温恒湿試験の結果を表２に示す。

評価１
表２に示すように、実施例１〜６の各磁石部材においては、Ｎｉ-Ｃｏから成る磁性合金層が、磁石素体を被覆した。一方、比較例１の各磁石部材においては、Ｎｉ単独で構成されるめっき膜が、磁石素体を被覆した。実施例１〜６、比較例１においては、同じ磁石素体を用いた。

実施例１〜６においては、磁束が、０．３０〜０．３１ｍＷｂ・Ｔであった。一方、比較例１では、磁束が、０．２７ｍＷｂ・Ｔであった。また、いずれの膜厚においても、実施例１〜６における磁束は、比較例１より大きかった。すなわち、実施例１〜６においては、比較例１に比べて、磁石部材の磁気特性が優れていることが確認された。

また、実施例１〜６においては、磁石部材が優れた耐食性を有することが確認された。

実施例７〜１１
実施例７〜１１においては、めっき法によって、磁石素体の表面にめっき膜（磁性合金層）を形成した。実施例７〜１１で用いためっき浴の組成、めっき条件を表３に示す。それ以外は実施例１と同じ条件で、実施例７〜１１の磁石部材を形成した。

比較例２
比較例２においては、スパッタリングによって、磁石素体の表面に、磁石素体と同様の組成を有する磁性合金層を形成した。それ以外は実施例１と同じ条件で、比較例２の磁石部材を形成した。

実施例７〜１１、比較例２で得られた磁石素体の寸法、残留磁束密度（Ｂｒ）、および磁束を表４に示す。なお、表４に示す磁石素体の”厚さ”とは、磁石素体（希土類磁石）における磁化方向の厚さを意味する。また、得られためっき膜（磁性合金層）の組成、膜厚Ｔ１、および飽和磁束密度（Ｂｓ）を表４に示す。さらに、得られた磁石部材の磁束、および恒温恒湿試験の結果を表４に示す。

評価２
表４に示すように、実施例７〜１１においては、Ｎｉ，Ｃｏ，およびＦｅのうち少なくとも２つの元素を含む磁性合金層が、磁石素体を被覆した。一方、比較例２の磁石部材においては、磁石素体と同様の組成を有し、かつ、非晶質である磁性合金層が、磁石素体を被覆した。

実施例７〜１１においては、磁束が、０．３１〜０．３２ｍＷｂ・Ｔであった。一方、比較例２では、磁束が、０．２８ｍＷｂ・Ｔであった。これらの結果から、実施例７〜１１においては、比較例１、２に比べて、磁石部材の磁気特性が優れていることが確認された。

また、実施例７〜１１においては、磁石部材が優れた耐食性を有することが確認された。

一方、比較例２の結果から、磁石素体と同様の組成を有する非晶質材をめっき膜として用いたとしても、磁石部材における磁気特性の低下を充分に防止できないことが確認された。また、比較例２においては、磁石部材の耐食性が、実施例７〜１１に比べて劣ることが確認された。

実施例１２〜１４、比較例３〜５
実施例１２〜１４、比較例３〜５においては、めっき法によって、磁石素体の表面にめっき膜を形成した。実施例１２〜１４、比較例３〜５で用いためっき浴の組成、めっき条件を表５に示す。それ以外は実施例１と同じ条件で、実施例１２〜１４、比較例３〜５の磁石部材を形成した。

実施例１２〜１４、比較例３〜５で得られた磁石素体の寸法、残留磁束密度（Ｂｒ）、および磁束を表６に示す。なお、表６に示す磁石素体の”厚さ”とは、磁石素体（希土類磁石）における磁化方向の厚さを意味する。また、得られためっき膜の組成、膜厚Ｔ１、および飽和磁束密度（Ｂｓ）を表６に示す。さらに、得られた磁石部材の磁束、磁石部材（磁石素体）における磁化方向の厚さ１ｍｍ当りの磁束（以下、磁石１ｍｍ厚さ当りの磁束と記す）、および恒温恒湿試験の結果を表６に示す。

評価３
表６に示すように、実施例１２〜１４においては、Ｎｉ−Ｃｏから成る磁性合金層が、磁石素体を被覆した。一方、比較例３〜５の磁石部材においては、Ｎｉ単独で構成されるめっき膜が、磁石素体を被覆した。

実施例１２〜１４においては、磁石１ｍｍ厚さ当りの磁束が、０．４００ｍＷｂ・Ｔ／ｍｍであった。一方、比較例３〜５では、磁石１ｍｍ厚さ当りの磁束が、０．３３３〜０．３６０ｍＷｂ・Ｔ／ｍｍであった。これらの結果から、磁石素体（希土類磁石）における磁化方向の厚さに関係なく、実施例１２〜１４においては、比較例３〜５に比べて、磁石部材の磁気特性が優れていることが確認された。

また、実施例１２〜１４、比較例３〜５の結果から、磁石素体（希土類磁石）における磁化方向の厚さが薄くなるほど、磁石部材の磁気特性を向上させる効果が大きいことが確認された。

さらに、実施例１２〜１４においては、磁石部材が優れた耐食性を有することが確認された。

実施例１５，１６
実施例１５，１６においては、まず、めっき法によって、磁石素体の表面に非磁性金属層を形成した。次に、めっき法によって、非磁性金属層の表面に磁性合金層を形成した。実施例１５，１６で用いためっき浴の組成、めっき条件を表７に示す。それ以外は実施例１と同じ条件で、実施例１５，１６の磁石部材を形成した。

比較例６
比較例６においては、比較例１で用いためっき浴、めっき条件によって、磁石素体の表面にＮｉ単独で構成されるめっき膜を形成した。Ｎｉめっき膜の厚さは、１５μｍであった。それ以外は比較例１と同じ条件で、比較例６の磁石部材を形成した。

実施例１５，１６、比較例６で得られた磁石素体の寸法、残留磁束密度（Ｂｒ）、および磁束を表８に示す。なお、表８に示す磁石素体の”厚さ”とは、磁石素体（希土類磁石）における磁化方向の厚さを意味する。また、得られためっき膜（非磁性金属層／磁性合金層）の各組成、各膜厚、および各飽和磁束密度（Ｂｓ）を表８に示す。さらに、得られた磁石部材の磁束、および恒温恒湿試験の結果を表８に示す。

評価４
非磁性金属層および磁性合金層を有する実施例１５，１６の磁石部材においては、Ｎｉ単独から構成されるめっき膜を有する比較例６の磁石部材に比べて、磁束が大きかった。これらの結果から、実施例１５、１６においては、比較例６に比べて、磁石部材の磁気特性が優れていることが確認された。

また、実施例１５，１６においては、磁石部材が優れた耐食性を有することが確認された。

図１は、本発明の第１実施形態に係る磁石部材の概略断面図である。図２は、本発明の第２実施形態に係る磁石部材の概略断面図である。

符号の説明

２… 磁石部材
４… 磁石素体
６… 磁性合金層
８… 非磁性金属層

Claims

希土類磁石からなる磁石素体と、
飽和磁束密度が０．７Ｔ以上である磁性合金層と、
Ｓｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｐ，Ｂのうち少なくとも１つの元素と、Ｎｉと、を含む非磁性金属層と、を有し、
前記磁石素体における磁化方向の厚さが、１．５ｍｍ以下であり、
前記非磁性金属層が、前記磁石素体を被覆し、
前記磁性合金層が、前記非磁性金属層に被覆された前記磁石素体を被覆することを特徴とする磁石部材。
前記磁性合金層の飽和磁束密度が、前記磁石素体の残留磁束密度以上であることを特徴とする請求項１に記載の磁石部材。
前記磁性合金層が、Ｎｉ，Ｃｏ，およびＦｅのうち少なくとも２つの元素を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の磁石部材。
前記磁性合金層の厚さが、６〜１５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁石部材。
前記非磁性金属層の厚さが、９〜１５μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁石部材。