JPH01270205A - 高耐食性希土類系永久磁石、その原料粉末およびその製造法 - Google Patents

高耐食性希土類系永久磁石、その原料粉末およびその製造法

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JPH01270205A
JPH01270205A JP63099068A JP9906888A JPH01270205A JP H01270205 A JPH01270205 A JP H01270205A JP 63099068 A JP63099068 A JP 63099068A JP 9906888 A JP9906888 A JP 9906888A JP H01270205 A JPH01270205 A JP H01270205A
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JP
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rare earth
alloy
permanent magnet
corrosion resistance
earth permanent
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Chuichi Kato
忠一 加藤
Takashi Haneda
羽田 隆司
Yukio Sasaki
行雄 佐々木
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Nippon Steel Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0572Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes with a protective layer

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、採材であれば大気中で容易に発錆しやすい希
土類系永久磁石の耐食性を高めた高耐食性希土類系永久
磁石、該磁石の原料用粉末およびその製造法に関するも
のである。
〔従来の技術〕
希土類系永久磁石、特にRE−Fe−B系合金永久磁石
は、大気中で容易に発請し7やすい性質をもっている。
そのため、これらの永久(9石を、非常に高い部品精度
が要求される小型電子機器等に用いた場合、磁石の表面
が発錆、腐食することによって小型電子機器の性能を著
しく劣化させ、大きな問題になっていた。
そのため、特開昭61−163266号公報にみられる
PVD等の乾式メツキによるTi、Cr、Ni皮膜ある
いは特開昭62−54868号公報にみられるような酸
化膜の形成による防錆方法が採られてきた。しかしなが
ら、これらの防錆方法は、卑な金属である希土類系永久
磁石材料の上に責な金属ないし酸化物を形成しているた
め、ピンホールが存在した場合全く役に立たず、そこか
らの発錆は防止し、ようがない。永久(9石はその使用
性能上微小部でも発錆すれば全体性能を損ねるため、こ
のような責な金属での被覆防錆では希土類系永久磁石の
劣耐食性を根本的に解決したことにはなっていない。
〔発明が解決しようとする課題〕
根本的に解決する被覆方法は、希土類系永久(1石より
もさらに卑な金属で被覆し、犠牲防食効果によって保護
することしかない。しかしながら、卑な金属はそれ自体
自己防食機能が弱いのが通常であり、犠牲防食効果の耐
久寿命が短いのが欠点であった。
例えば、卑金属の代表的金属であるZn、Δlは犠牲防
食効果は大きいものの自己消耗も激しいため全体として
の長期耐食性に劣る問題点を有する。
一方、鋼板への亜鉛めっきは電気めっきあるいはン容融
めっきによりめっきされ、亜鉛めっき鋼千反として家電
、建築材料を中心に広く用いられていることは周知の通
りであるが、本発明の対象とする粉末へのめっきは、溶
融法では粉末の凝集を生じ、また電気めっきは通電が極
めて困難なため満足できる方法がない。
そこで、希土類系永久磁石よりも電位的に卑であり、か
つ自己保護能力も大きい金属被覆による高耐食性希土類
系永久磁石の製造手段の開発が強く望まれていた。
E課題を解決するための手段〕 本発明は自己保護能力も大きいZn系合金をめっきして
なる高耐食性の希土類系永久磁石粉末の製造を可能とし
たものである。
対象とする希土類系永久磁石は急冷凝固法により薄片を
造り、これを微粉砕したものを樹脂と共に混合、成形し
て造られる。薄片は、その硬く脆い合金特性上コイル状
に巻取ることは不可能であり、必然的に長さ20薗×幅
5I[lIn×厚さ3Lrm程度の極薄片となる。した
がって、薄片および粉末は個別に通電しての電気めっき
は極めて困難である。
本発明者らは、上記の耐食性の劣る希土類系永久磁石の
耐食性向上について、電位的にZnよりあまり貴になら
ず、犠牲防食効果を落とさず、しかも自己保護能力の大
きいめっき法を種々検討した結果、Znより責なSr1
.N5Cr、Co+Feの諸元素とZnとの合金めっき
とクロメート処理との複合処理がその目的に叶うこと、
及び電導性網上に置くことあるいは篭中に置くことによ
って容易に電気めっきが可能であることを見い出し、本
発明をなすに至った。
すなわち、本発明はRE−Fe−B系合金(但しRE;
Yを含む希土類元素のうち少なくとも一種類、FeはG
oで20%まで置換してもよい)の希土類系磁石粉末に
Zn系合金皮膜を形成させた後クロメート処理を施した
高耐食性希土類系永久磁石粉末を用いた希土類系ボンド
磁石に関するもので、そのZn系合金皮膜の形成方法と
して急冷凝固法により得られた希土類系磁石薄片を、電
導性を有する組上に置き、Zn系合金イオンを含むめっ
き液中へ浸漬し、咳網を通じて希土類系永久磁石薄片に
通電することあるいは薄片を粉砕して得られる希土類系
磁石粉末を電導性を有する篭中に置き、Zn系合金イオ
ンを含むめっき液中へ浸漬し、該篭を通じて希土類系永
久磁石粉に通電することを特徴とする。
本発明に用いるRE−Fe−B系合金薄片に対するZn
系合金皮膜はZnと5ntNi+Cr+Go+Feの元
素の内の一種以上との合金であること、その皮膜厚みt
I。
と希土類系永久磁石粉の厚み1.との比to/lIは1
/150以上1/4以下であることが望ましい。
電導性を有する網および篭は、この上に置かれた希土類
系永久磁石薄片あるいは粉末に通電性を持たせるための
ものであり、その材質は特に問わない。例えばステンレ
ス、軟鋼、カーボンファイバー製でよい。しかし、薄片
あるいは粉末の落下を防ぐため薄片の場合は網目の大き
さは5I[1fflを超、えないこと、粉末の場合は3
0μmを超えないことが望ましい。網上の希土類系永久
磁石薄片および篭中の粉末は、めっき均一性を出すため
望ましくは互いに折り重ならない程度の疎らさか、もし
くは多重積の場合は、網および篭を振動ないし回転させ
ることによって、薄片および粉末が必ずめっき液と接触
するよう配慮する。
本発明に用いるZn系合金皮膜はZnとSn、Ni、C
r、Co。
Feの元素の内の一種以上との合金であればよい。
Sn + N i+ Cr + Co + F eはい
ずれも電位的に責な元素であるが、Znとの合金として
析出したものはZnよりやや貴になる程度であり、希土
類系永久磁石よりは卑で十分犠牲防食効果を発揮するこ
とがわかった。
しかも、これらの合金は純Znよりも中性液環境におい
て自己腐食速度が遅いため純Znよりも下地の希土類系
永久磁石を保護する期間が長くなる。Sn。
Ni、Cr+Co+Feはあまりにも極微量ではその効
果がなく、臨界量を超えて含有すると本来の責な特性の
ために合金が希土類系永久磁石よりも貴になってしまう
ので、それぞれSn1〜80%、 NiO,5〜25%
、 CrO,5〜25%、 Co0.1〜10%、 F
eO,1〜25%が最も望ましい。
これらの合金を析出させるめっき液組成はそれぞれの金
属イオン量を所定の量にすればよく、特別な工夫は要し
ない。
めっきされた薄片は、通常の方法によって粉砕され、さ
らに成形加工される。希土類系永久磁石粉は極めて脆い
ので、粉砕時のみならず、成形加工時にも破断し新生面
が露出する。しかし、合金の機械的性質から薄片の幅及
び長さ方向にのみ破断し、板厚方向の破断はない。した
がって、常に板厚面が第1図に示すような破断非めっき
面となって露出する。しかし、Zn系合金のめっき層で
あれば腐食環境に置かれた場合、全体を水膜が覆うため
に表裏のめっき面が犠牲防食効果を発揮して、自らの腐
食を防止するとともに非めっき端面の腐食をも防止し得
るが、その効果を発揮するためには、破断面が板幅、長
さ方向のみであるため、めっき皮膜厚みと希土類系永久
磁石極薄片厚みとの比t o / t mでもって制御
することが可能であり、その比を1/150以上とすれ
ばよい。1 /150未満であればめっき皮膜と磁石粉
厚み中央部との距離が離れすぎて犠牲防食効果が発揮で
きない。
しかし、逆にt o / t *が1/4を超えると、
非磁性めっき皮膜のために全体の磁気特性が劣化するた
め、上限を1/4とするのが望ましい。
本発明のもう一つの特徴は、Zn系合金をめっきした後
クロメート処理を施すことである。Znめっきの後耐食
性向上及び塗料密着性向上を図ってクロメート処理を施
すことは亜鉛めっき鋼板においては公知の事実であるが
、希土類系永久磁石におけるZn系合金めっき後クロメ
ート処理も耐食性向上に効果が認められ、またその後の
樹脂を混入しての成形に際して樹脂との馴染みを良くす
る効果がある。クロメート処理は通常の方法で行えば良
いが、耐食性向上を重視する必要が大きいので有利には
電解クロメート処理が好ましく、また通常のクロメート
処理浴にSingを添加して耐食性を一層向上させた処
理液の使用も好ましい。
上述のような処理を施された粉末あるいは磁石成形体は
、水洗、乾燥されて次工程処理に入ればよい。
〔実施例〕
実施例I Nd−Fe−B系の希土類系磁石合金をゑ、冷凝固し、
3〇−厚X 4〜5 mm幅×20〜3oIIII11
ノ薄片とした後、ステンレス鋼製金網上に置き、電気め
っきにより皮膜を約1uTn形成した(第1表の試料2
゜4.6.8,10,12,13.14)。また粉末を
ステンレス鋼製の篭中に入れ、めっき皮膜を形成した(
試料3. 5. 7. 9. 11)、 Zn−Snは
有機カルボン酸浴、  25”C,2A/dnl、それ
以外は硫酸塩浴、50°C,5A/dnlで行った。さ
らにその後、クロム酸とほう酸とからなるクロメート処
理液中へ室温で5秒間浸漬し、水洗、乾燥後、10φX
l0mm[+の円柱にプレス成形した後、耐食性を調べ
た。
ここで、めっき厚みは重量増からの換算値、発錆試験結
果は恒温恒温試験(90%、60°C)500時間後の
赤錆発錆率である。
試料3〜14が本発明に関わるもの、試料1は希土類系
永久磁石棟材の比較材であり、試料2は純亜鉛をめっき
した比較例である。
第1表より明かな如く、棟材に対しZnをめっきしたも
のは3倍程度耐食性がよくなっているものの赤錆発錆が
見られた。本試験条件では極僅かな発錆でも磁石として
使用困難であるので、純Znではまだ使用性能が不十分
であるのに対し、本発明に関わるZnとSn、Ni、C
r+Go+Feとの合金をめっきしたものは全(発錆が
見られず、極めて優れた耐食性を有している。
実施例2 Nd−Fe−B系の希土類系永久磁石合金を急、冷凝固
し、30μm厚X 4〜5 mm幅×20〜30ml1
1の薄片とした後、ステンレス鋼製金網上に置き、Zn
−12%Ni電気めっきを約1μm施した後、各種のク
ロメート処理を施し耐食性を調べた。
第2表 ここで、クロメート処理厚みは重量増からの換算値、発
錆試験結果はめっき後薄片を粉砕し、10φX10mm
Hの円柱にプレス成形後、恒温恒湿試験(90%、60
’C)1500時間後の赤錆発錆率である。
試料2〜4が本発明に関わるもの、試料1はZn−12
%Niめっきのみのもので比較例である。
浸漬クロメート処理はCrO3+H3BOi液に常温に
て浸漬、浸漬Sin、クロメート処理はCry3+ H
:lBO3+コロイダルシリカ液に常温にて浸漬、電解
クロメート処理は(:r03+H2S0n液中にて60
°Cで陰極電解して行った。
第2表より明かな如く、無処理材に対しクロメート処理
を施したものは長時間の発錆試験においても耐食性がよ
くなっている。
実施例3 Nd−Fe−B系の希土類系永久磁石合金を急冷凝固し
、30μm厚×4〜5胴幅×20〜30鵬の薄片とした
後、ステンレス鋼製金網上に置き、Zn −Ni電気め
っきを施した。通電時間を変えることにようてめっき皮
膜厚みを変化させtn/lsが変化するよう調整した薄
片を作製し、その後クロメート処理、粉砕処理を施し、
10φX10+++mHの円柱にプレス成形して後、磁
気特性及び耐食性を調べた。耐食性は実施例1と同様な
方法で行い、磁気特性は採材に比べ最大エネルギー積差
ΔBHMAXがI MGOe以下の劣化で済んだものを
◎、1〜2 MGOe劣化したものを○、2 MGOe
以上劣化したものを×とした。
試料3〜6が本発明に関わるものであり、試料1は採材
、試料2はめっき厚みの薄いもの、試料7は厚いもので
、それぞれ比較例である。
第3表より明かな如く、to/1mが1 /160のも
のは磁気特性は問題ないものの耐食性が悪く、また、1
/3の試料7は耐食性は極めて優れているが、磁気特性
の劣化が激しいので、両者共に使用に耐えない。
〔発明の効果〕
本発明は、犠牲防食効果の大きくかつ自己保護能力の大
きいZn系合金のめっきは全表面に施されていなくても
有効な耐食効果が得られるという知見のもとに、電気め
っきの手法により、工業的に容易にかつ安価にめっきし
た希土類系永久磁石粉末を製造するものであり、本防錆
処理を施した高耐食性希土類系磁石粉末を用いた希土類
系ボンド磁石はその優れた磁気特性を損ねることなく、
最大の欠陥である劣耐食性を大幅に改善できるため、小
型電子機器等用の永久磁石として使用して利点が大きく
、極めて工業的に有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図はZn系合金皮膜を施した希土類系永久磁石薄片
゛の粉砕後の形状例を示す説明図である。 ■、3・・・Znn系合金皮膜ジクロメート皮膜2・・
・希土類系永久磁石粉末(フレーク状)。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)RE−Fe−B系合金(但しRE;Yを含む希土
    類元素のうち少なくとも一種類、FeはCoで20%ま
    で置換してもよい)の希土類系磁石粉末表面に、Zn系
    合金を被覆し、その後クロメート処理を施した高耐食性
    希土類系永久磁石粉末を用いたことを特徴とする高耐食
    性希土類系永久磁石。
  2. (2)RE−Fe−B系合金(但しRE;Yを含む希土
    類元素のうち少なくとも一種類、FeはCoで20%ま
    で置換してもよい)の希土類系磁石粉末表面にZn系合
    金を被覆し、その後クロメート処理を施した高耐食性希
    土類系永久磁石粉末。
  3. (3)急冷凝固法によって得られた希土類系磁石薄片あ
    るいはその粉砕粉末を電導性を有する網上もしくは篭中
    に置き、Zn系合金イオンを含むめっき液中へ浸漬し、
    該網もしくは該篭を通じて希土類系磁石薄片に通電する
    ことによって、薄片上にZn系合金皮膜を形成させた後
    、さらにクロメート処理を施し、その後薄片の場合は微
    粉砕して粉末状とすることを特徴とした請求項2記載の
    高耐食性希土類系永久磁石粉末の製造法。
  4. (4)Zn系合金がZnとSn,Ni,Cr,Co,F
    eの元素の内の一種以上の元素との合金であることを特
    徴とする請求項2記載の高耐食性希土類系永久磁石粉末
    の製造法。
  5. (5)Zn系合金皮膜厚みt_Dと希土類系永久磁石粉
    末の厚みt_Bとの比t_D/t_Bが1/150以上
    1/4以下であることを特徴とする請求項2記載の高耐
    食性希土類系永久磁石粉末の製造法。
JP63099068A 1988-04-21 1988-04-21 高耐食性希土類系永久磁石、その原料粉末およびその製造法 Pending JPH01270205A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005026663A (ja) * 2003-06-11 2005-01-27 Neomax Co Ltd 耐酸化性希土類系磁石粉末およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005026663A (ja) * 2003-06-11 2005-01-27 Neomax Co Ltd 耐酸化性希土類系磁石粉末およびその製造方法

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