JPH02139908A - 極異方性希土類磁石の製造方法 - Google Patents
極異方性希土類磁石の製造方法Info
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- JPH02139908A JPH02139908A JP29340788A JP29340788A JPH02139908A JP H02139908 A JPH02139908 A JP H02139908A JP 29340788 A JP29340788 A JP 29340788A JP 29340788 A JP29340788 A JP 29340788A JP H02139908 A JPH02139908 A JP H02139908A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
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］
本発明は極異方性希土類磁石の製造方法に関し、特に電
子・電気分野のモーターに利用して好適な希土類永久磁
石の製造方法に関する。
子・電気分野のモーターに利用して好適な希土類永久磁
石の製造方法に関する。
［従来技術とその問題点］
径方向配向、極異方性配向の永久磁石を得る試みは既に
幾つか成されている０例えば特開昭５９−２１６４５３
号公報にはパルス磁場と静的な加圧方法（例えば油圧プ
レス）により極異方性を作製することが開示されている
０本発明者らもパルス磁場とパルス圧力の組合せによる
磁場成形について極異方性成形を含めその製造方法につ
いて出願している。（特開昭５８−１５７９０１号、特
開昭６１−２４３１０２号、特開昭６１−２４１９０５
号）、シかし従来の方法による成形では時金型内のパル
ス磁場分布が大きくなり磁石微粉に片寄りを生じること
が多い、その結果ひどい場合は成形体にクラックが生じ
たり、成形時には成形体の見かけはクラックがなく健全
であっても焼結時にクラックや割れが生じることが多い
、これは磁場が不均一であるとその磁場勾配に沿って磁
石微粉を移動させる力が働き成形体内の密度に分布が生
じるためである。また希土類磁石では一般に磁化方向と
その垂直方向の熱膨張率に差があり冷却の過程で２方向
の応力差に磁石の強度が耐えられなくなり割れや亀裂を
生じるからである。昔通は両方が重畳するためかなりの
頻度で割れまたはクラックが生じる。
幾つか成されている０例えば特開昭５９−２１６４５３
号公報にはパルス磁場と静的な加圧方法（例えば油圧プ
レス）により極異方性を作製することが開示されている
０本発明者らもパルス磁場とパルス圧力の組合せによる
磁場成形について極異方性成形を含めその製造方法につ
いて出願している。（特開昭５８−１５７９０１号、特
開昭６１−２４３１０２号、特開昭６１−２４１９０５
号）、シかし従来の方法による成形では時金型内のパル
ス磁場分布が大きくなり磁石微粉に片寄りを生じること
が多い、その結果ひどい場合は成形体にクラックが生じ
たり、成形時には成形体の見かけはクラックがなく健全
であっても焼結時にクラックや割れが生じることが多い
、これは磁場が不均一であるとその磁場勾配に沿って磁
石微粉を移動させる力が働き成形体内の密度に分布が生
じるためである。また希土類磁石では一般に磁化方向と
その垂直方向の熱膨張率に差があり冷却の過程で２方向
の応力差に磁石の強度が耐えられなくなり割れや亀裂を
生じるからである。昔通は両方が重畳するためかなりの
頻度で割れまたはクラックが生じる。
このため焼結体の外側を非磁性スリーブで覆ったり、割
れ部に樹脂を含浸したりすることが行なわれている。こ
の方法は生産性の面からも特性面からも好ましくなく、
極異方性磁石の適用範囲を狭める原因の１つとなってい
た。
れ部に樹脂を含浸したりすることが行なわれている。こ
の方法は生産性の面からも特性面からも好ましくなく、
極異方性磁石の適用範囲を狭める原因の１つとなってい
た。
［発明の目的］
本発明は極異方性磁石作製上の上述した従来の問題を改
良することを目的としている０本発明に係る希土類径異
カ性磁石の製造方法によれば、電気・電子分野で用いら
れるモーター用磁石として最適な永久磁石を提供するこ
とができる。
良することを目的としている０本発明に係る希土類径異
カ性磁石の製造方法によれば、電気・電子分野で用いら
れるモーター用磁石として最適な永久磁石を提供するこ
とができる。
［発明の構成］
本発明の要旨は磁化方向が径方向のリング状極異方性磁
石の製造において、非磁性スリーブを磁性ヨークで焼き
ばめし、この磁性ヨークに銅の巻き線を施したダイスの
中に磁性硬質金属でできたコアーを配置し、残りのキャ
ビティー空隙部に粘土磁石微粉を充填した後、磁石粉を
パルス磁場中で多極の径方向に配向させ、前記パルス磁
場発生時間内に成形を完了させることを特徴とする製造
方法にある。
石の製造において、非磁性スリーブを磁性ヨークで焼き
ばめし、この磁性ヨークに銅の巻き線を施したダイスの
中に磁性硬質金属でできたコアーを配置し、残りのキャ
ビティー空隙部に粘土磁石微粉を充填した後、磁石粉を
パルス磁場中で多極の径方向に配向させ、前記パルス磁
場発生時間内に成形を完了させることを特徴とする製造
方法にある。
以下本発明について詳細に説明する０本発明ではコンデ
ンサーの放電を利用してパルス磁場を発生させ、磁場発
生中の短時間内にパルス圧力でプレス成形を行なう、こ
の場合に使用する金型は、第１図に示すように、鉄の多
極配向ヨーク１０内に金型スリーブ１２が焼きばめされ
一体化されて成るダイス内に、磁性硬質金属でできたコ
アー１３が挿入された金型で、その空隙部（キャビティ
ー）１４に粘土磁石粉を充填してパルス磁場により極方
向に配向する。尚、スリーブ１２は非磁性であり、参照
番号１５は後述するパルス磁場を発生させる導線である
０本発明の要旨はこの様な金型を使用することによりパ
ルス磁場による磁石粉−の不均一分布を改良することに
ある。
ンサーの放電を利用してパルス磁場を発生させ、磁場発
生中の短時間内にパルス圧力でプレス成形を行なう、こ
の場合に使用する金型は、第１図に示すように、鉄の多
極配向ヨーク１０内に金型スリーブ１２が焼きばめされ
一体化されて成るダイス内に、磁性硬質金属でできたコ
アー１３が挿入された金型で、その空隙部（キャビティ
ー）１４に粘土磁石粉を充填してパルス磁場により極方
向に配向する。尚、スリーブ１２は非磁性であり、参照
番号１５は後述するパルス磁場を発生させる導線である
０本発明の要旨はこの様な金型を使用することによりパ
ルス磁場による磁石粉−の不均一分布を改良することに
ある。
第２図に本発明のプレス成形を行なう装置の概略を示す
。高圧空気を一旦空気タンク２０に蓄積する。タンク２
０内の高圧空気は開閉弁２２により所望の圧力に調整さ
れた後衝撃圧発生装置２４内のハンマー２６を加速する
。ハンマー２６により金型上パンチ２８を打撃すること
によりダイス内の磁石粉３２を成形する。ハンマー２６
が下降して光ビーム３４を横切った時発生するパルスを
遅延パルサー３６に入力してパルス圧力とパルス磁場の
タイミングを調節する。尚、参照番号３８はコンデンサ
ーバンク（パルス磁場発生器）である。
。高圧空気を一旦空気タンク２０に蓄積する。タンク２
０内の高圧空気は開閉弁２２により所望の圧力に調整さ
れた後衝撃圧発生装置２４内のハンマー２６を加速する
。ハンマー２６により金型上パンチ２８を打撃すること
によりダイス内の磁石粉３２を成形する。ハンマー２６
が下降して光ビーム３４を横切った時発生するパルスを
遅延パルサー３６に入力してパルス圧力とパルス磁場の
タイミングを調節する。尚、参照番号３８はコンデンサ
ーバンク（パルス磁場発生器）である。
パルス圧力とパルス磁場のタイミングは第３図（Ａ）の
ようなパルス磁場Ｈに僅かに遅れてパルス圧力Ｐがかか
るようにするのが好ましい、第３図（Ｂ）のようにパル
ス磁場Ｈに遥かに遅れてパルス圧力Ｐ又は静的な圧力が
かかる場合でも極異方性磁石が成形可能だが、加圧中に
磁場がかかっていないため配向度が低下し磁気特性が低
下する。
ようなパルス磁場Ｈに僅かに遅れてパルス圧力Ｐがかか
るようにするのが好ましい、第３図（Ｂ）のようにパル
ス磁場Ｈに遥かに遅れてパルス圧力Ｐ又は静的な圧力が
かかる場合でも極異方性磁石が成形可能だが、加圧中に
磁場がかかっていないため配向度が低下し磁気特性が低
下する。
上記のような方法により配向した成形体は第４図に示す
ような配向をしており、これは特開昭６１−２４３１０
２号でも述べた通りである。尚、第４図は８極配向を模
式化したものであり上半分のみを表している。
ような配向をしており、これは特開昭６１−２４３１０
２号でも述べた通りである。尚、第４図は８極配向を模
式化したものであり上半分のみを表している。
第１図に示すような金型を使用することにより成形体の
割れ（つまり磁石粉の不均一分布が原因）が改良できる
ことについて説明する０例えば今ダイス内径２８φ、コ
アー外径φの金型を使用する場合を考える。をルス磁場
により金型ダイス内に生じる磁場分布はコアーが非磁性
の場合第５図のように着磁ヨークに近いところが磁場が
高く、着磁ヨークより遠いコアー付近で磁場が低くなっ
ており、これからダイスキャビティー１４内（第１図参
照）の外側方向に磁石微粉が引き寄せられることが分か
る。それ故キャビティー１４内の磁場分布を小さくでき
れば磁石粉の片寄りが少なくなる。コアー１３に磁性硬
質金属を使用すると、いままでヨーク１０の１つの極か
ら隣の極に流れていた磁束が強磁性のヨークに引っ張ら
れヨーク方向にも磁束が流れるようになる。これにより
ダイスキャビティー１４内の磁場分布がなだらかになり
（後述する実施例１の表参考）、磁石粉の片寄りが大幅
に軽減されるため成形体の割れ、また焼粘体の割れが殆
どなくなった。コアーの材質としては例えばコバルトを
焼結助剤としたタングステンカーバイド超硬合金や焼き
入れした鉄などが用いられる。成形が油圧プレスのよう
な静的な圧力によって行われる場合でもこの様な金型を
使用すると効果のあることはいうまでもな、い０本発明
で用いられる希土類磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂを主
構成元素とするＮｄ磁石（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ−（Ｍ）、Ｎ
ｄ−Ｒ−Ｆｅ−Ｂ−（Ｍ）但しＲ＝Ｐｒ、Ｃｅ、Ｄｙ、
Ｔｂ、Ｍ＝ＡＩ。
割れ（つまり磁石粉の不均一分布が原因）が改良できる
ことについて説明する０例えば今ダイス内径２８φ、コ
アー外径φの金型を使用する場合を考える。をルス磁場
により金型ダイス内に生じる磁場分布はコアーが非磁性
の場合第５図のように着磁ヨークに近いところが磁場が
高く、着磁ヨークより遠いコアー付近で磁場が低くなっ
ており、これからダイスキャビティー１４内（第１図参
照）の外側方向に磁石微粉が引き寄せられることが分か
る。それ故キャビティー１４内の磁場分布を小さくでき
れば磁石粉の片寄りが少なくなる。コアー１３に磁性硬
質金属を使用すると、いままでヨーク１０の１つの極か
ら隣の極に流れていた磁束が強磁性のヨークに引っ張ら
れヨーク方向にも磁束が流れるようになる。これにより
ダイスキャビティー１４内の磁場分布がなだらかになり
（後述する実施例１の表参考）、磁石粉の片寄りが大幅
に軽減されるため成形体の割れ、また焼粘体の割れが殆
どなくなった。コアーの材質としては例えばコバルトを
焼結助剤としたタングステンカーバイド超硬合金や焼き
入れした鉄などが用いられる。成形が油圧プレスのよう
な静的な圧力によって行われる場合でもこの様な金型を
使用すると効果のあることはいうまでもな、い０本発明
で用いられる希土類磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂを主
構成元素とするＮｄ磁石（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ−（Ｍ）、Ｎ
ｄ−Ｒ−Ｆｅ−Ｂ−（Ｍ）但しＲ＝Ｐｒ、Ｃｅ、Ｄｙ、
Ｔｂ、Ｍ＝ＡＩ。
Ｎｄ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｍｏなど）やＳｍ−Ｇｏを主構成元
素とするＳｍ磁石、例えばＳｍＣｏ５のＳｍ１−５磁石
、Ｓｍ （ＣｏＦｅＣｕＭ）ｚのＳｍ２−１７磁石（Ｍ
＝＝Ｚ ｒ 、 Ｔ ｉ 、 Ｖ、 Ｍｎなど）や他に
Ｃｅ （ＣｏＦｅＣｕＭ）５磁石、ＳｍＲ（ＣｏＦｅＣ
ｕＭ）ｚ磁石（Ｒ＝Ｐｒ、Ｎｅ。
素とするＳｍ磁石、例えばＳｍＣｏ５のＳｍ１−５磁石
、Ｓｍ （ＣｏＦｅＣｕＭ）ｚのＳｍ２−１７磁石（Ｍ
＝＝Ｚ ｒ 、 Ｔ ｉ 、 Ｖ、 Ｍｎなど）や他に
Ｃｅ （ＣｏＦｅＣｕＭ）５磁石、ＳｍＲ（ＣｏＦｅＣ
ｕＭ）ｚ磁石（Ｒ＝Ｐｒ、Ｎｅ。
Ｃｅ）が挙げられるが、勿論上記のものに限定されるも
のではない。
のではない。
［発明の効果］
高い配向度を有する＠異方性磁石を任意の極数で製作す
ることが可能となり、電子・電気分野で有用なモーター
用磁石を作れるようになった。
ることが可能となり、電子・電気分野で有用なモーター
用磁石を作れるようになった。
［実施例］
尺腹且ユ
純度９９゜９％Ｓｍ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒメタルを
重量百分比で２５％Ｓｍ、−１５％Ｆｅ。
重量百分比で２５％Ｓｍ、−１５％Ｆｅ。
４．１％Ｃｕ、２．５％Ｚｒ残部ＣＯとなるように秤量
し、高周波溶解炉で不活性ガス雰囲気中にて溶解後、水
冷銅鋳型に傾注して合金インゴットを作製した。該イン
ゴットをボールミルにて湿式粉砕を行ない、平均粒径３
．５μｍに微粉砕した。
し、高周波溶解炉で不活性ガス雰囲気中にて溶解後、水
冷銅鋳型に傾注して合金インゴットを作製した。該イン
ゴットをボールミルにて湿式粉砕を行ない、平均粒径３
．５μｍに微粉砕した。
第１図に示される６ｇ！異方性金型に磁石粉を充填し、
第２図の装置にてパルス磁場ピーク１５ｋＯｅ、パルス
磁場の立ち上がり１ｍ５ｅｃのパルス磁場にて極方向に
配向させ、パルス磁場より２ｍ５ｅｃ遅れたパルス圧力
にてピーク圧力１．２ｔ／ｄで成形を行なった。該成形
体をＡｒガス中１２１０℃で２時間焼結を行ない、その
７１１１９０℃で１時間溶体化処理をした後室２１１ま
で冷却した。
第２図の装置にてパルス磁場ピーク１５ｋＯｅ、パルス
磁場の立ち上がり１ｍ５ｅｃのパルス磁場にて極方向に
配向させ、パルス磁場より２ｍ５ｅｃ遅れたパルス圧力
にてピーク圧力１．２ｔ／ｄで成形を行なった。該成形
体をＡｒガス中１２１０℃で２時間焼結を行ない、その
７１１１９０℃で１時間溶体化処理をした後室２１１ま
で冷却した。
時効熱処理として８００℃で２時間保持し０．５’Ｃ／
ｍｉｎの速度で４００℃まで冷却し、その後急冷した。
ｍｉｎの速度で４００℃まで冷却し、その後急冷した。
該焼結体にはクラックは１つも見られなかった。測定は
パルス磁場にて６極に着磁したリング試料の側面にホー
ル素子を当てオープンフラックスを測定した。その結果
を第６図に示す。
パルス磁場にて６極に着磁したリング試料の側面にホー
ル素子を当てオープンフラックスを測定した。その結果
を第６図に示す。
比較のため実施例のダイスに非磁性、のコアーを勘合し
、磁石組成やその他の製造条件は同じにして成形・焼結
を行なった。比較例の焼結体はリングの軸方向に割れが
生じ、２つに割れてしまった。
、磁石組成やその他の製造条件は同じにして成形・焼結
を行なった。比較例の焼結体はリングの軸方向に割れが
生じ、２つに割れてしまった。
本実施例に使用した金型のキャビティー内の磁場分布を
スリーブ表面とコアー表面で測定した結果を下記の表に
示す、比較のため同じ寸法の非磁性コアーを作製しこれ
を嵌合せしめたダイス金型内の磁場分布を測定した結果
も第１表に示す、測定は第１図金型のＡとＢでホール素
子を使用して測定された。
スリーブ表面とコアー表面で測定した結果を下記の表に
示す、比較のため同じ寸法の非磁性コアーを作製しこれ
を嵌合せしめたダイス金型内の磁場分布を測定した結果
も第１表に示す、測定は第１図金型のＡとＢでホール素
子を使用して測定された。
第１表
各々純度９９％Ｎｄ、９９．９％Ｆｅ、Ｃｏ。
９９．５％Ｂ、９９．９％ＡＩを重量百分率で３３％Ｎ
ｄ、６９％Ｆｅ、５．１％Ｃｏ、１． １％Ｂ、１％Ａ
ｔとなるように秤量し、実施例１と同じ条件で１２極の
極異方性成形体を作製した。該成形体を不活性ガス中１
０８０℃で２時間焼結、９００℃で１時間溶体化後急冷
し、その後６００℃で２時間熱処理して急冷した。該焼
結体の表面にはなんらのクラックも認められなかった。
ｄ、６９％Ｆｅ、５．１％Ｃｏ、１． １％Ｂ、１％Ａ
ｔとなるように秤量し、実施例１と同じ条件で１２極の
極異方性成形体を作製した。該成形体を不活性ガス中１
０８０℃で２時間焼結、９００℃で１時間溶体化後急冷
し、その後６００℃で２時間熱処理して急冷した。該焼
結体の表面にはなんらのクラックも認められなかった。
外側側面をセンタレス研磨して円形にした後、ホール素
子で測定を行なった。その結果を第７図に示す。
子で測定を行なった。その結果を第７図に示す。
第１図は本発明の実施に使用する金型を説明する図、第
２図は本発明の実施に使用する装置の概略図、第３図は
本発明を説明するグラフ図、第４図及び第５図は本発明
を説明する図、第６図及び第７図は夫々本発明を説明す
るオープンブラックスの測定結果を示す図である。 図中、１０は金型のヨーク、１２は金型のスリーブ、１
４は磁石粉が挿入される金型の空隙部を示す。 第１ 特許出願人 信越化学工業株式会社
２図は本発明の実施に使用する装置の概略図、第３図は
本発明を説明するグラフ図、第４図及び第５図は本発明
を説明する図、第６図及び第７図は夫々本発明を説明す
るオープンブラックスの測定結果を示す図である。 図中、１０は金型のヨーク、１２は金型のスリーブ、１
４は磁石粉が挿入される金型の空隙部を示す。 第１ 特許出願人 信越化学工業株式会社
Claims (1)
- 希土類磁石で磁化方向が径方向のリング状極異方性磁石
の製造において、非磁性硬質金属スリーブの外側に鉄の
多極着磁ヨークが焼きばめされてなるダイスと磁性硬質
金属のコアーと非磁性硬質金属の上下パンチよりなる極
興方性磁石成形用金型に希土類磁石微粉を充填してパル
ス磁場で径方向に多極配向をおこなわせ、前記パルス磁
場の発生時間内に前記希土類磁石微粉の成形を完了する
ことを特徴とする希土類永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29340788A JPH02139908A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 極異方性希土類磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29340788A JPH02139908A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 極異方性希土類磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02139908A true JPH02139908A (ja) | 1990-05-29 |
| JPH0552045B2 JPH0552045B2 (ja) | 1993-08-04 |
Family
ID=17794372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29340788A Granted JPH02139908A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 極異方性希土類磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02139908A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003124019A (ja) * | 2001-10-18 | 2003-04-25 | Yaskawa Electric Corp | 永久磁石とそれを用いた回転形モータのロータ |
| JP2013140993A (ja) * | 2013-02-04 | 2013-07-18 | Toshiba Corp | 永久磁石およびそれを用いたモータおよび発電機 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5194406A (ja) * | 1975-02-19 | 1976-08-19 | Jiseifunmatsuseikeipuresuyokanagata | |
| JPS5227356A (en) * | 1975-08-27 | 1977-03-01 | Nec Corp | Manufacturing process of silicon epitaxial wafer |
| JPS5710729U (ja) * | 1980-06-20 | 1982-01-20 | ||
| JPS59216453A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-06 | Hitachi Metals Ltd | 円筒状永久磁石の製造方法 |
| JPS6037112A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-02-26 | Hitachi Metals Ltd | 異方性複合磁石の製造方法 |
| JPS61241905A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 異方性永久磁石の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5388369A (en) * | 1977-01-14 | 1978-08-03 | Tokyo Electric Co Ltd | Centrifugal separating apparatus for juicer |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP29340788A patent/JPH02139908A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS61241905A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 異方性永久磁石の製造方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552045B2 (ja) | 1993-08-04 |
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