JPH01171215A - 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積層物の製造方法 - Google Patents
希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積層物の製造方法Info
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- JPH01171215A JPH01171215A JP33125087A JP33125087A JPH01171215A JP H01171215 A JPH01171215 A JP H01171215A JP 33125087 A JP33125087 A JP 33125087A JP 33125087 A JP33125087 A JP 33125087A JP H01171215 A JPH01171215 A JP H01171215A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積層物の製造方法に
関し、更に詳しくは、希土類−Ｆｅ−Ｂ界磁石を金属や
セラミクス等に接合させた積層物の製造方法に関する。
関し、更に詳しくは、希土類−Ｆｅ−Ｂ界磁石を金属や
セラミクス等に接合させた積層物の製造方法に関する。
最近の電気製品の小型化、高効率化の要求に伴い、その
材料として高い磁気的性能を持つ希土類元素とＦｅとボ
ロンとを基本成分とする合金を用いて磁石を造ることが
望まれている。すなわち、希土類−Ｆｅ−Ｂ界磁石であ
る。
材料として高い磁気的性能を持つ希土類元素とＦｅとボ
ロンとを基本成分とする合金を用いて磁石を造ることが
望まれている。すなわち、希土類−Ｆｅ−Ｂ界磁石であ
る。
ところで、磁石を実際に使う時には、磁石と鉄芯とを接
合したり、磁石をセラミクス基板に接合する等、８１層
物の形で利用することが多い。
合したり、磁石をセラミクス基板に接合する等、８１層
物の形で利用することが多い。
そこで、希土類−Ｆｅ−Ｂ界磁石を接若剤を用いて金属
やセラミクスと接合して積層物とすることが考えられる
が、一体化の強度に問題があると共に、接着剤層が磁気
的には空隙となって磁気抵抗を高める問題点もある。
やセラミクスと接合して積層物とすることが考えられる
が、一体化の強度に問題があると共に、接着剤層が磁気
的には空隙となって磁気抵抗を高める問題点もある。
従って、本発明の目的とするところは、希土類−Ｆｅ−
Ｂ界磁石と積層対象物とを強固に且つ磁気的特性に悪影
響を与えないで接合して積層物としうる製造方法を提供
することにある。
Ｂ界磁石と積層対象物とを強固に且つ磁気的特性に悪影
響を与えないで接合して積層物としうる製造方法を提供
することにある。
本発明の粘土’ＩｆＪ−Ｆｅ−Ｂ系磁石積層物の製造方
法は、希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする磁石
とｇｌＮ対象物とを合せ、密封容器に真空封入し、８５
０℃〜１０００℃で熱間等方圧成形（ＨＩ Ｐ ； １
ｌｏｔ ｌ５ｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ） ）
処理を行うことを構成上の特徴とするものである。
法は、希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする磁石
とｇｌＮ対象物とを合せ、密封容器に真空封入し、８５
０℃〜１０００℃で熱間等方圧成形（ＨＩ Ｐ ； １
ｌｏｔ ｌ５ｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ） ）
処理を行うことを構成上の特徴とするものである。
上記構成において、希土類元素としては、Ｙ。
Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが挙げられ、これら
のうちの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いる。
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが挙げられ、これら
のうちの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いる。
最も高い磁気的性能はＰｒで得られるから、実用的には
Ｐｒ、ＰｒとＮｄの組み合わせ、ＣｅとＰｒとＮｄの組
み合わせ等を用いるのが好ましい。
Ｐｒ、ＰｒとＮｄの組み合わせ、ＣｅとＰｒとＮｄの組
み合わせ等を用いるのが好ましい。
希土類元素の比率は、８〜３０原子％が適当である。希
土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする永久磁石の主
相はＲ２Ｆｅｌ ４ Ｂ （Ｒは希土類元素）であるが
、希土類元素が８原子％未満では上記化合物を形成せず
α−鉄と同一構造の立方晶組織となるため良好な磁気的
特性が得られない。
土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする永久磁石の主
相はＲ２Ｆｅｌ ４ Ｂ （Ｒは希土類元素）であるが
、希土類元素が８原子％未満では上記化合物を形成せず
α−鉄と同一構造の立方晶組織となるため良好な磁気的
特性が得られない。
他方、３０原子％を越えると非磁性のＲリッチ相が多く
なり、良好な磁気的特性を得られないからである。なお
、鋳造法によっても良好な磁気的特性を得るためには、
２５原子％以下とすることが適当である。
なり、良好な磁気的特性を得られないからである。なお
、鋳造法によっても良好な磁気的特性を得るためには、
２５原子％以下とすることが適当である。
ボロンの比率は、２〜２８原子％が適当である。
２原子％未満では菱面体のＲ−Ｆｅ系になるため高保磁
力を得られず、他方、２８原子％を越えると非磁性相が
多くなって残留磁束密度が著しく低下するからである。
力を得られず、他方、２８原子％を越えると非磁性相が
多くなって残留磁束密度が著しく低下するからである。
なお、鋳造法によっても良好な磁気的特性を得るために
は、８原子％以下とすることが適当である。
は、８原子％以下とすることが適当である。
また少量の添加元素、例えば、Ｃｏ、Ａｊ！、Ｍ。
、Ｓｉ等や、重希土元素のＤｙ、Ｔｂ等は、保磁力の向
上に有効である。
上に有効である。
Ｃｏはキュリー点を高めるのに有効である。永久磁石と
して考えられる１ｋＱｅ以上の保磁力を得るには５０原
子％以内がよい。ＣＯは基本的にＦｅのサイトを置換し
Ｒ，Ｃｏ、、Ｂを形成するのであるが、この化合物は結
晶異方性磁界が小さく、その量が増すにつれて磁石全体
としての保磁力が小さくなってしまうからである。
して考えられる１ｋＱｅ以上の保磁力を得るには５０原
子％以内がよい。ＣＯは基本的にＦｅのサイトを置換し
Ｒ，Ｃｏ、、Ｂを形成するのであるが、この化合物は結
晶異方性磁界が小さく、その量が増すにつれて磁石全体
としての保磁力が小さくなってしまうからである。
ＡＩは、保磁力の増大効果を有する。Ａｎの添加量は１
５原子％以下が良い。Ａｌは非磁性元素であるため、そ
の添加量を増すと残留磁束密度が低下し、１５原子％を
越えるとハードフェライト以下の残留磁束密度になって
しまうからである。
５原子％以下が良い。Ａｌは非磁性元素であるため、そ
の添加量を増すと残留磁束密度が低下し、１５原子％を
越えるとハードフェライト以下の残留磁束密度になって
しまうからである。
磁石の製造方法としては、いわゆる焼結法や、いわゆる
液体急冷法や、例えば特開昭６２−２０３３０２号公報
に開示の鋳造法等公知の方法を用いることができる。ま
た、希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金の
鋳塊に熱間加工を行って製造したり、鋳造時にレオキャ
スト法を通用して製造しても良い。
液体急冷法や、例えば特開昭６２−２０３３０２号公報
に開示の鋳造法等公知の方法を用いることができる。ま
た、希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金の
鋳塊に熱間加工を行って製造したり、鋳造時にレオキャ
スト法を通用して製造しても良い。
積層対象物としては、鉄芯、鉄板、セラミクス板等を具
体例として挙げることができる。
体例として挙げることができる。
８５０℃〜１０００℃とするのは、８５０℃未満では接
合性が悪く、１０００℃を越えると結晶粒が大きく成長
し過ぎるからである。
合性が悪く、１０００℃を越えると結晶粒が大きく成長
し過ぎるからである。
本発明は、熱間等方圧成形処理（ＨＩＰ）を行うことに
より、希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石と積層対象物とを接合さ
せる。従って、接着剤を用いることなく稍層物として一
体化し得るので、接合強度に優れ、且つ、磁気的な空隙
を生じないから磁気抵抗も小さくすることが出来る。
より、希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石と積層対象物とを接合さ
せる。従って、接着剤を用いることなく稍層物として一
体化し得るので、接合強度に優れ、且つ、磁気的な空隙
を生じないから磁気抵抗も小さくすることが出来る。
更に、希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石を製造するときに含まれ
るボイドを、ＨＩ Ｐ処理によって除去できるため、磁
石が高密度化され、強度を向上することが出来る。
るボイドを、ＨＩ Ｐ処理によって除去できるため、磁
石が高密度化され、強度を向上することが出来る。
更に、熱処理の’ＪＪ果が得られるため、望ましい平衡
状態に速かに推移させることが可能となる。
状態に速かに推移させることが可能となる。
従って、本発明は、希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石と積層対象
物とを良好に一体化するばかりでなく、磁気的特性を向
上させる効果をも得られるものである。
物とを良好に一体化するばかりでなく、磁気的特性を向
上させる効果をも得られるものである。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明
する。ここに第１図は希土類元素とＦｅとボロンとを基
本成分とする合金の鋳塊の一部破断図を含む斜視図、第
２図は第１図に示す鋳塊をカプセルに封入した状態の一
部破断斜視図、第３図は熱間押出工程の断面図、第４図
は円筒状希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石に鉄ヨークを挿入する
状態の！ｉ視図、第５図は密封容器に真空封入する状態
の説明のための断面図、第６図はＨＩＰ処理の概念図、
第７図はＨＩＰ処理の温度及び圧力の特性図、第８図は
モータのロータの斜視図、第９図は本発明の他の実施例
におけるＨＩＰ処理の概念図、第１０図は積層物の一例
の斜視図、第１１図は第１０図に示す積層物を用いたＶ
ＣＭの断面図である。なお、この実施例により本発明が
限定されるものではない。
する。ここに第１図は希土類元素とＦｅとボロンとを基
本成分とする合金の鋳塊の一部破断図を含む斜視図、第
２図は第１図に示す鋳塊をカプセルに封入した状態の一
部破断斜視図、第３図は熱間押出工程の断面図、第４図
は円筒状希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石に鉄ヨークを挿入する
状態の！ｉ視図、第５図は密封容器に真空封入する状態
の説明のための断面図、第６図はＨＩＰ処理の概念図、
第７図はＨＩＰ処理の温度及び圧力の特性図、第８図は
モータのロータの斜視図、第９図は本発明の他の実施例
におけるＨＩＰ処理の概念図、第１０図は積層物の一例
の斜視図、第１１図は第１０図に示す積層物を用いたＶ
ＣＭの断面図である。なお、この実施例により本発明が
限定されるものではない。
第１図〜第７図は、第８図に示すモータのロータ１５の
製造方法について説明するための一連の図である。
製造方法について説明するための一連の図である。
まず、プラセオジムと鉄とボロンとを基本成分とする合
金Ｐｒ ｌ ７ Ｆｅ７９ Ｂ、の合金の溶湯（１５０
０℃）を真空溶解炉で得、次に中空鋳型を用いて第１図
に示す如き管形状の鋳塊１を作製した。ここで一方向凝
固法を用いることにより、柱状晶１．を管軸方向に発達
させた。
金Ｐｒ ｌ ７ Ｆｅ７９ Ｂ、の合金の溶湯（１５０
０℃）を真空溶解炉で得、次に中空鋳型を用いて第１図
に示す如き管形状の鋳塊１を作製した。ここで一方向凝
固法を用いることにより、柱状晶１．を管軸方向に発達
させた。
次に、第２図に示すように、鋳塊１を軟鋼性のカプセル
２に入れ、脱気し、密封した。このカプセル２は鋳塊１
の管形状に適合する形状であり、中央にマンドレルホー
ル３を有している。カプセル１１の内面には、離型剤と
してアルミナを塗布した。
２に入れ、脱気し、密封した。このカプセル２は鋳塊１
の管形状に適合する形状であり、中央にマンドレルホー
ル３を有している。カプセル１１の内面には、離型剤と
してアルミナを塗布した。
次に、第３図に示すように、鋳塊１を入れたカプセル２
を８５０℃で熱間押出した。４はコンテナ、５は押盤、
６はマンドレル、７はダイスである。マンドレル６はカ
プセル２のマンドレルホール３に腫大されている。
を８５０℃で熱間押出した。４はコンテナ、５は押盤、
６はマンドレル、７はダイスである。マンドレル６はカ
プセル２のマンドレルホール３に腫大されている。
押出時に、鋳塊ｌはマンドレル６とダイス７とによりラ
ジアル方向に加圧されるため、ラジアル方向に配向する
。
ジアル方向に加圧されるため、ラジアル方向に配向する
。
熱間押し出し後、カットし、カプセル２を除去し、１０
００℃×２４ｈの熱処理を施し、第４図に示す如き円筒
状希土類−Ｆｅ−Ｂ界磁石９を得た。矢印９□はラジア
ル方向の配向を示している。
００℃×２４ｈの熱処理を施し、第４図に示す如き円筒
状希土類−Ｆｅ−Ｂ界磁石９を得た。矢印９□はラジア
ル方向の配向を示している。
この円筒状希土類−Ｆｅ−Ｆ３系磁石９に、鉄ヨーク１
０を嵌合し、第５図に示すようにカプセル１１に入れ、
脱気し、真空封入した。
０を嵌合し、第５図に示すようにカプセル１１に入れ、
脱気し、真空封入した。
次に、第６図に示すように、加熱手段１２を備えた加圧
容器１３中に入れ、ＨＩＰ処理を行った。
容器１３中に入れ、ＨＩＰ処理を行った。
そのＨＩＰ処理の温度と圧力の変化を第７図に示してい
る。
る。
次に、カプセル１１を除去し、鉄ヨーク１０にシャフト
孔を穿設し、所望の長さに切断し、シャフト孔にシャフ
ト１４を嵌入して、第８図に示す如きモータのロータ１
５を得た。
孔を穿設し、所望の長さに切断し、シャフト孔にシャフ
ト１４を嵌入して、第８図に示す如きモータのロータ１
５を得た。
得られたロータ１５は、円筒状希土類−Ｆｅ−Ｂ界磁石
９と鉄ヨークＩＯとが良好に接合され、且つ、強度も改
善された積層物であった。また、磁気的特性も向上して
いた。
９と鉄ヨークＩＯとが良好に接合され、且つ、強度も改
善された積層物であった。また、磁気的特性も向上して
いた。
次に、第９図〜第１１図は他の実施例を示すものである
。
。
台形の板状希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石２１．２２は、いわ
ゆる焼結法あるいは鋳塊を熱間圧延しカットすることで
得られたものである。
ゆる焼結法あるいは鋳塊を熱間圧延しカットすることで
得られたものである。
これらの希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石２１．２２を、板状の
鉄ヨーク２３の上に載置し、ステンレスフォイル製の密
封容器２４に入れ、真空封入する。
鉄ヨーク２３の上に載置し、ステンレスフォイル製の密
封容器２４に入れ、真空封入する。
密封容器２４の内面には離型剤としてアルミナを塗布し
た。
た。
次に、加熱手段２５を備えた圧力容器２６に入れ、ＨＩ
Ｐ処理を行う。その温度と圧力は、第７図に示す特性と
同様である。
Ｐ処理を行う。その温度と圧力は、第７図に示す特性と
同様である。
これにより第１θ図に示す如き積層物２７が得られたが
、希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石２１．２２と鉄ヨーク２３と
は良好に接合されており、且つ、強度も向上し石いた。
、希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石２１．２２と鉄ヨーク２３と
は良好に接合されており、且つ、強度も向上し石いた。
また、磁気的特性も改善されていた。
この積層物２７は、第１１図に示すように、鉄ヨーク２
８とコイル２９と組み合わされ、ＶＣＭ３０を構成する
ものである。
８とコイル２９と組み合わされ、ＶＣＭ３０を構成する
ものである。
本発明によれば、希土類元素と鉄とボロンとを基本成分
とする磁石と８Ｎ対象物とを合せ、密封容器に真空封入
し、８５０℃〜１０００℃で熱間等方圧成形処理を行う
ことを特徴とする希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積屓物の製造
方法が提供され、これにより希土類−Ｆａ−Ｂ系磁石と
積層対象物とが好適に接合されると共に、磁石中のボイ
ドが除去され、高密度化、高強度化を図ることが出来る
。
とする磁石と８Ｎ対象物とを合せ、密封容器に真空封入
し、８５０℃〜１０００℃で熱間等方圧成形処理を行う
ことを特徴とする希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積屓物の製造
方法が提供され、これにより希土類−Ｆａ−Ｂ系磁石と
積層対象物とが好適に接合されると共に、磁石中のボイ
ドが除去され、高密度化、高強度化を図ることが出来る
。
また、磁気的特性をも向上することが出来る。
第１図は希土類元素とＦｅとボロンとを基本成分とする
合金の鋳塊の一部破断図を含む斜視図、第２図は第１図
に示す鋳塊をカプセルに封入した状態の一部破断斜視図
、第３図は熱間押出工程の断面図、第４図は円筒伏希土
類−Ｆｅ−Ｂ系磁石に鉄ヨークを挿入する状態の斜視図
、第５図は密封容器に真空封入する状態の説明のための
断面図、第６図はＨＩＰ処理の概念図、第７図はＨＩＰ
処理の温度及び圧力の特性図、第８図はモータのロータ
の斜視図、第９図は本発明の他の実施例におけるＨＩＰ
処理の概念図、第１０図は積層物の一例の斜視図、第１
１図は第１０図に示す積層物を用いたＶＣＭの断面図で
ある。 〔符号の説明〕 ９・・・円筒状希土類−Ｆｅ−Ｂ磁石石ＩＯ・・・鉄ヨ
ーク １１・・・カプセル１２・・・加熱手段
１３・・・圧力容器１４・・・シャフト
１５・・・モータのロータ２１．２２・・・板状希土類
−Ｆｅ−Ｂ系磁石２３・・・鉄ヨーク ２４・・・ステンレスフォイル製の密封容器２５・・・
加熱手段 ２６・・・圧力容器２７・・・積層物
。
合金の鋳塊の一部破断図を含む斜視図、第２図は第１図
に示す鋳塊をカプセルに封入した状態の一部破断斜視図
、第３図は熱間押出工程の断面図、第４図は円筒伏希土
類−Ｆｅ−Ｂ系磁石に鉄ヨークを挿入する状態の斜視図
、第５図は密封容器に真空封入する状態の説明のための
断面図、第６図はＨＩＰ処理の概念図、第７図はＨＩＰ
処理の温度及び圧力の特性図、第８図はモータのロータ
の斜視図、第９図は本発明の他の実施例におけるＨＩＰ
処理の概念図、第１０図は積層物の一例の斜視図、第１
１図は第１０図に示す積層物を用いたＶＣＭの断面図で
ある。 〔符号の説明〕 ９・・・円筒状希土類−Ｆｅ−Ｂ磁石石ＩＯ・・・鉄ヨ
ーク １１・・・カプセル１２・・・加熱手段
１３・・・圧力容器１４・・・シャフト
１５・・・モータのロータ２１．２２・・・板状希土類
−Ｆｅ−Ｂ系磁石２３・・・鉄ヨーク ２４・・・ステンレスフォイル製の密封容器２５・・・
加熱手段 ２６・・・圧力容器２７・・・積層物
。
Claims (1)
- １．希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする磁石と
積層対象物とを合せ、密封容器に真空封入し、８５０℃
〜１０００℃で熱間等方圧成形処理を行うことを特徴と
する希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積層物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331250A JP2571244B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積層物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331250A JP2571244B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積層物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01171215A true JPH01171215A (ja) | 1989-07-06 |
| JP2571244B2 JP2571244B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=18241580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62331250A Expired - Lifetime JP2571244B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積層物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2571244B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01171219A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Seiko Epson Corp | 永久磁石の製造法 |
| JPH03101920U (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-23 | ||
| WO1998031497A1 (fr) * | 1997-01-20 | 1998-07-23 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Structure d'assemblage unifiee entre un aimant d'un metal des terres rares et une matiere metallique et procede d'assemblage |
| US6627326B2 (en) * | 2000-01-11 | 2003-09-30 | Delphi Technologies, Inc. | Manufacturing technique for multi-layered structure with magnet using an extrusion process |
| EP3713046A1 (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing motor core |
| WO2023034887A1 (en) * | 2021-09-01 | 2023-03-09 | Stereotaxis, Inc. | Drawn filled tubing magnets, and methods, devices, and systems related thereto |
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| JPS543292A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-11 | Seiko Epson Corp | Powder shaped magnet |
| JPS54125497A (en) * | 1978-03-23 | 1979-09-28 | Seiko Epson Corp | Member equipped with powder molding magnet and method for manufacturing the same |
| JPS62264609A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-17 | Seiko Epson Corp | 円筒状希土類磁石の製造方法 |
| JPH01171219A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Seiko Epson Corp | 永久磁石の製造法 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62331250A patent/JP2571244B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US6331214B1 (en) | 1997-01-20 | 2001-12-18 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Monolithically bonded construct of rare-earth magnet and metal material and method for bonding same |
| EP0899049A4 (en) * | 1997-01-20 | 2002-06-19 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | CONNECTING ARRANGEMENT BETWEEN RARE EARTH MAGNET AND METAL MATERIAL AND CONNECTING METHOD |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2571244B2 (ja) | 1997-01-16 |
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