JPH01280303A - 高耐食性磁石 - Google Patents

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） 本発明は表面を耐食性にする表面被覆にした希土類鉄系
磁石に関するものである。

（発明の概要） 本発明はＮｄ−Ｆｅ系磁石を始めとする希土類鉄系磁石
の安定した品質を得ることを目的として、磁石表面にプ
ラズマ重合法を利用して、炭素と水素のみからなる被膜
を形成したもので、プラズマ重合法を利用することで、
表面にち密でピンホールの無い硬質の膜を形成し、耐食
性が良好で、長期安定性にすぐれた磁気特性を保つこと
ができるという利点を有する。

（従来の技術） 従来高エネルギー積磁石としては、Ｓｍ−Ｃ。

系磁石が用いられてきたが、コスト、機械加工性、より
高いエネルギー積といった点で有利な希土類鉄系磁石が
最近注目され、特に原子比で８〜３０％の稀土類元素、
２〜２８％のＢ１および残部Ｆｅおよび不可避不純物か
らなる組成が効果的であることが見出されている。

ところが、希土類鉄系磁石はＳｍ−Ｃｏ系に比べ、耐食
性という面では劣り、種々の表面処理が検討されている
状況にある。

（発明が解決しようとする問題点） 希土類鉄系磁石は焼結法および急冷法で作製されている
。この系の磁石は酸化し易いＮｄ、Ｆｅを多く含むので
、耐薬品性、特に酸、アルカリに弱く、湿式めっき等の
表面処理では、酸、アルカリ等による前処理或いはめっ
き工程中に表面が侵されたり、たとえめっきが出来ても
、内部に侵入した薬品の影響により、内部腐食が発生し
たり、結晶粒間が侵食されることで磁気特性が低下する
。急冷法で製造された材料は、焼結法で製造された材料
と比較して、外力による歪や熱による磁気特性の低下が
少ない。しかし、急冷粉末はプラスチック等でボンドし
て使われることが多く、磁石表面の磁石材料およびボン
ド材料の両方に対し、高い密着強度を有する被膜材料が
要求されている。

また、この系の磁石、特にこの系の焼結磁石にプラズマ
重合被膜を設けることは知られているが（特開昭６３−
６８１１）、従来の多元素系被膜では充分な重合度が得
難かった。

たとえばアクリル酸などではプラズマ重合中に活性な酸
素が存在し、プラズマ重合と同時にプラズマエツチング
が起こる。このため保護重合膜の硬度、ち密性が十分で
なく又重合度も低い。そのため十分なガスバリヤ−性が
得られない。また酸素の存在により重合膜にＯＨなどの
親水性の基が導入され、耐食性保護膜として充分に機能
できない。

これらの問題を膜厚の増加で解決することが考えられる
が、４０００人といった大きい膜厚を要し成膜に長時間
を要するだけでなく、膜の内部応力のために剥離し易く
なる。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、希土類鉄系磁石表面にプラ
ズマ重合により被膜を形成するようにした。

すなわち、本発明はＮｄ−Ｆｅ系磁石を始めとする希土
類鉄系磁石の表面にプラズマ重合法を利用して、実質的
に炭素と水素のみからなる被膜を形成したもので、表面
にち密でピンホールの無い硬質の膜を形成し、耐食性が
良好で、長期安定性にすぐれた磁気特性を保つことがで
きるという利点を有する。

本発明により形成される被膜は原子数の比（原子組成比
）で表わして好ましくは１．５以下であると三次元的に
充分架橋したプラズマ重合膜が形成できる。この場合、
膜厚が０．２μｍ以下で充分な耐食性が得られる。この
ようなプラズマ重合保護膜は炭化水素モノマーガスの量
を少なくし、反応圧力を低くし、且つ印加電力を大きく
することにより生成し得る。すなわち、反応圧力を低く
印加電力を大きくすることにより、モノマー単位量あた
りの分解エネルギーが大きく成って分解が進み、架橋し
たプラズマ重合保護膜が形成できる。本発明の実施に適
当なエネルギー密度Ｗ／（ＦＭ）はｌｏ”Ｊ／ｋｇ以上
である（Ｗはプラズマ投入電力５７秒、Ｆは原料ガス流
量ｋｇ／秒、Ｍは原料ガス分子量）。被膜形成用のガス
としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタ
ン、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジェン、アセ
チレン、メチルアセチレン、その他方飽和又は不飽和の
低級炭化水素の少なくとも１種、もしくはこれと水素、
不活性ガスとの混合ガスが使用できる。ただし不可避不
純物として入ってくる微量以上の酸素は用いてはならな
い。

本発明では生成される保護膜は不可避的に導入される不
純物ガスを除いて実質的に炭素と水素のみから成るため
高い耐食性を示すことになる。

また、予め有機溶剤による超音波洗浄等によりプラズマ
重合膜を形成する面を清浄化しても良い。更に、プラズ
マ重合膜を形成するとき、磁石の温度を上げておくこと
により更に効果を上げることができる。

（作用効果） プラズマ重合による被膜形成では、モノマーが気相にお
いてポリマー生成中間体を形成し、それが基板上に付着
して基板上で重合膜を生成するプロセス、基板表面ある
いは基板表面に吸着したモノマーおよび２〜３量体プラ
ズマにより活性化されて重合するプロセスおよび一度形
成された重合体が再びプラズマにより水素がエツチング
作用をうけて脱離し、架橋するプロセスが複雑にからみ
あっており、本件で示した特定の条件を選択すれば、高
密度に網目構造を有する被膜が形成可能で薄い膜でもピ
ンホールが無く、膜としても耐摩耗性、耐薬品性にすぐ
れる性質がある。また気相での被膜形成のため、微小す
きまへの付き回り（ステップカバレージ性）にもすぐれ
る性質を有し、これを応用することにより、希土類鉄系
磁石の耐食性、磁気安定性、機械的強度を向上させるも
のである。

中　　１　ボンド磁　） 原料を秤量し、溶融し、鋳造して、合金組成がＮｄｅ　
Ｆｅｔｅ、ｓ　Ｚｒ４Ｂｔ、ｓ　　（合金１）及びＮｄ
ａ、　５Ｆｅａ。

Ｚｒｓ、　ｓ　Ｂａ　（合金２）の２種類の合金インゴ
ットを製造した。これらをそれぞれ高周波溶解し、Ａｒ
雰囲気中Ｃｕ単ロール（周速２０ｍ／秒）の表面に射出
して高速急冷して合金薄帯を得た。これをＡｒ雰囲気中
、７００℃で３０分間熱処理した後、スタンプミルで５
０〜２００μｍの平均粒子径となるように粉砕して磁石
粉末を得た。

上記、磁石粉末に対して、２．５　ｗ　ｔ％のエポキシ
樹脂を混合し、５　ｔｏｎ／ｃｍ”で加圧成形し、次い
で１８０℃の温度で樹脂硬化を行なった。得られた成形
体の磁気特性は表１に示す通りである。

次いで、この成形体をプラズマ重合装置に装入し、圧力
０．０２　Ｔｏｒｒ　、ＲＦ電力８００Ｗ。

ＣＨ４５ＳＣＣＭの条件で成形体の表面に炭化水素重合
膜を成膜した。成膜処理はエリプソメーターを用いて測
定して約９００人の膜厚に成るまで行なった（合金１．
２に対してそれぞれ試料１．２）。得られた膜を二次電
子質量分析器ＳＩＭＳで測定したところ、Ｈ／Ｃ比は１
．２１であった。

圧力０．２　Ｔｏｒｒ　、　ＲＦ電力５０Ｗ、ＣＨ４５
０ＳＣＣＭの条件で成形体の表面に炭化水素重合膜を成
膜した。成膜処理はエリプソメーターを用いて測定して
約９００人の膜厚に成るまで行なった（合金１．２に対
してそれぞれ試料３．４）。得られた膜を二次電子質量
分析器ＳｒＭＳで測定したところ、Ｈ／Ｃ比は１．５で
あった。

次いで、得られた保護被覆つき成形体（試料１．２．３
．４）に対し８５℃、９０％ＲＨの環境条件で耐湿試験
を行なった。比較例として表面処理していないもの（比
較試料１．２）について同条件にて耐湿試験を行なった
。結果を表３に示す。

施伊２　　士磁 Ｎｄ＋ｓ　Ｆｅ７ｔ　Ｂａからなる組成の合金（合金３
）を作製し、粗粉砕した後、ジェットミルを用いて平均
粒径３．５μｍの磁性粉末に微粉砕した０本磁性粉末を
１０ｋＯｅの磁場中で１．５ｔｏｎ／ｃｍ”の圧力で成
形した。その後真空中で１１００℃、２ｈｒの焼結を行
ない、続いて６００’Ｃ１１ｈｒの時効処理を行なった
。

得られた磁石の磁気特性は表２に示す通りである。

本成形体に対して実施例１と同じプラズマ重合処理を施
し、Ｈ／Ｃ比がそれぞれ１．２１．１．５の試料５．６
の焼結磁石を得た。８５℃、９０％ＲＨの環境条件で耐
湿試験を行なった。比較例として表面処理を施していな
いもの（比較試料３）について同条件にて耐湿試験を行
なった。結果を表３に示す。

之較ヨ アクリル酸メタクリレートを原料ガスとし実施例２の焼
結合金３に実施例１の方法で被膜を９００μｍの厚さに
被覆した。比較試料４とする。８５℃、９０％ＲＨの環
境条件で耐湿試験を行なった。結果を表３に示す。

表　　１ 表　　２ 表　３　耐湿試験結果 （発明の効果） 以上述べてきたように本発明によれば、ち密でピンホー
ルが無く、耐食性、耐摩耗性にすぐれたプラズマ重合膜
を希土類鉄性磁石表面に形成することにより、耐食性に
すぐれ、磁気特性の長期安定性が高くかつ機械的強度に
すぐれた磁石を提供することができる。

また、この膜は磁石材料、ボンド材料の両者と高い密着
性を有する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）希土類鉄系磁石の表面にプラズマ重合法による組
   成が炭素と水素のみの重合膜を形成したことを特徴とす
   る高耐食性希土類鉄系磁石。
2. （２）前記重合膜の水素原子の数が炭素原子の数の１．
   ５倍以下で含まれる前記第１項記載の希土類鉄系磁石。
3. （３）磁石が希土類鉄系ボンド磁石である前記第１項又
   は第２項記載の希土類鉄系磁石。
4. （４）磁石が稀土類鉄系焼結磁石である前記第１項又は
   ２項記載の高耐食性稀土類鉄系磁石。