JPH0350805A

JPH0350805A - 永久磁石および接合型永久磁石

Info

Publication number: JPH0350805A
Application number: JP18713589A
Authority: JP
Inventors: Tooru Nonami; 亨野浪; Nobuo Yasui; 安井　信夫
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1991-03-05

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〉不発明は永久磁石および接合型永久磁石に関する。

〈従来の技術〉従来、焼結型の永久磁石では、圧延等ができず、焼結後
の異方性付与ができないので、これを異方性磁石とする
ためには、材料粉体を磁場プレスにより成型し、その後
所定温度で焼結している。

しかし、このような異方性磁石では、異方性Ｂ　ｒ　／
　Ｂ　ｓを十分高いものとはできず、その改良が望まれ
ている。

また、異種の焼結型永久磁石を接合した接合型永久磁石
も知られている。

この場合、通常の接着では十分な接合強度が得られず、
また磁石特性の劣化を生じることもある。

このため、異種の材料をスラリー状態で接合し、磁場プ
レス成形しているが、接合部で両材料が混合し、接合部
にてシャープに分離された特性をもつ接合型永久磁石を
得ることができない。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明の目的は、きわめて高い異方性を容易に付与する
ことのできる永久磁石と、接合強度が高（、特性の良好
な接合型永久磁石を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉このような目的は、下記（１）〜（７）の本発明によっ
て達成される。

（１）超塑性加工によって異方性を付与したことを特徴
とする永久磁石。

（２）前記超塑性加工が圧延である上記（１）に記載の
永久磁石。

（３）平均グレインサイズが２μｍ以下である上記（１
）または（２）に記載の永久磁石。

（４）超塑性加工によって複数の永久磁石を接合したこ
とを特徴とする接合型永久磁石。

（５）前記永久磁石が超塑性加工によって異方性を付与
されている上記（４）に記載の接合型永久磁石。

（６）多極着磁されている上記（４）または（５）に記
載の接合型永久磁石。

（７）前記複数の永久磁石が異なる材質である上記（４
）に記載の接合型永久磁石。

〈作用〉一般に、セラミックスは、焼結によって作製れ、その成
形に際しては、金属加工と同様に鍛造、押し出し、圧延
などの塑性加工も試みられている。　しかし、セラミッ
クスの塑性加工には融点の６０％程度以上の高温が必要
であり、材料によっては２０００℃にも達する。

ところが、超塑性を示すセラミックスは、Ｊｏｕｒｎａ
ｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＪＳＴＰ　ｖｏｌ、２９　ｎｏ、３
２６（１９８＆−３）、セラミックス２４　（１９８９
）Ｎｏ、　２、鉄と網筒７５巻（１９８９）第３号等に
記載されているように、焼結温度あるいは鍛造温度より
もはるかに低い温度、例えば５００°Ｃ程度低い温度に
おいて、低応力で１００％あるいはそれをこえる巨大な
延性を示す。

従来、超塑性を示すセラミックスとして知られている代
表的な材料は、Ｙ　−Ｔ　Ｚ　Ｐ　（Ｙｔｔｒｉａ−ｓ
ｔａｂｉｌｉｚｅｄ　Ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ　Ｚｒ０ｚ
　Ｐｏ１ｙｃｒｙｓｔａｌｓ）、ＺｒＯ□−ＡＩ２ｚＯ
ｓ系であり、その塑性変形を利用して、押し出し加工、
薄板成形などが試みられている。

本発明者らは、永久磁石材料の超塑性を検討したところ
、マグネトブランバイトや、金属間化合物等の材料のグ
レインサイズを制御すると、この超塑性現象を示し、こ
の超塑性加工により、きわめて高い異方性が付与されろ
こと、さらには接合ができることを見出したものである
。

なお、従来、マグネトブランバイト等の焼結型の永久磁
石材料が超塑性を示すという報告（よなされていない。

く具体的構成〉以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

本発明の永久磁石を構成する材料としては、Ｓｒフェラ
イト、Ｂａフェライト等のマグネトブランバイト型のも
のが好適である。

この他、Ｒ−Ｃｏ系（Ｒは希土類元素）Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系
等の金属化合物磁石を用いることもできる。

これら永久磁石材料は、焼結体である。

この場合、本発明の永久磁石の平均グレインサイズは、
２μｍ以下であることが好ましい。

平均グレインサイズは、走査型電子顕微鏡によって測定
すればよく、具体的にはグレイン最大径を平均して、こ
れを平均グレインサイズとする。

この場合、平均グレインサイズが２μｍをこえると、超
塑性の発現が不十分となる。

なお、平均グレインサイズは１μｍ以下、特に０．７μ
ｍ以下であることが好ましく、その下限は一般に０．０
０５μｍ程度であることが好ましい。

なお、マグネトブランバイトでは、焼結体は、六角板状
のグレイン形状であるが、アスペクト比（長径／厚さ）
は２〜１５程度であることが好ましい。

平均グレインサイズは、通常、本発明の超塑性加工によ
ってほぼ保持されるので、超塑性加工前の平均グレイン
サイズは、加工後のそれとほぼ同等とすればよい。

ただし、本発明の永久磁石では、−軸性の応力によって
圧縮されるので、グレインの変形およびグレイン間の配
向が認められ、これによって高い異方性が得られるもの
である。

この場合、グレインサイズは、圧縮方向に、１／２程度
以下圧縮された形状となって・もよい。　圧縮方向は、
マグネトブランバイトでは、グレイン厚さ方向とするこ
とが好ましい。

このような永久磁石材料は、超塑性加工として圧延を用
いるときには、通常、長尺の板状である。

また、この他線状や円筒状、さらには各種成形体形状で
あってもよい。

そして、その異方性は、Ｂ　ｒ　／　Ｂ　ｓで、９０％
以上、特に９５％以上、最も好ましい状態では９９％以
上が容易に得られるものである。

このような永久磁石は以下のようにして製造される。

まず、所定のグレインサイズの焼結体の永久磁石を作製
する。　平均グレインサイズは、最終の永久磁石の５０
〜１００％程度のものとする。

永久磁石焼結体作製に際しては、用いる材質に応じ公知
の方法に従えばよ＜、一般に混合、成型、仮焼、焼成を
行えばよい。

成型に際しては磁場プレスを行うことが好ましい。

次いで、この焼結体に超塑性加工を施す。

加工温度は、材質によって種々変更可能であるが、一般
に６００°Ｃ以上で、焼結温度より５０℃低い温度まで
の温度にて行う。　マグネトブランバイトの場合には、
一般に６００〜１１００″Ｃとすることが好ましい。

このような加工温度にて、超塑性加工は、圧縮速度０，
０１〜５０　ｍｍ／ｍｉｎ程度、１〜１００ＭＰａ程度
の圧縮応力にて、変形量は真ひずみで−０，１〜−１，
５程度の加工を行う。

この超塑性加工は、必要に応じ何回か（り返すこともで
きる。

この場合、最終的な圧縮率は、真ひずみで−０，１〜−
２程度とすることが好ましい。

用いる加工法としては、連続処理が可能で、量産性にす
ぐれる点で、圧延加工が好ましい。

このときには、通常、板状、あるいは線状に加工される
。

あるいは異径ローラを用いれば、円筒体を得ることもで
きる。

さらには、チューブ体等とするときには、引抜き、ある
いは押し出し加工を用いてもよい。

また、型およびパンチにてプレス加工を行ってもよい。

このような超塑性加工により、Ｂ　ｒ　／　Ｂ　ｓは１
０〜３０％程度向上する。

また、（ＢＨ）□８等の磁気特性が向上する。

このように超塑性加工により異方性を付与された永久磁
石は、そのまま用いることもできる。　あるいは、切断
、研削等を施して用いてもよい。　この際、この切断等
も、前記に準じた超塑性加工に従うことが好ましい。

さらには、必要に応じ、ストリップ化あるいはチップ化
した永久磁石を接合して接合体としてもよい。　接合は
、ガラス溶着等によってもよいが、やはり前記に準じた
超塑性加工によることが好ましい。

ガラス溶着等を行うときには、永久磁石が反応等によっ
て損傷したりするが、超塑性加工による接合を行うとき
には、各永久磁石の特性がそのまま維持される。

また、接合界面が圧接により固相ないし拡散接合するの
で、接合界面の安定性が高く、環境信頼性が向上する。

なお、超塑性による接合に際しては、前述の加工温度と
する。　接合時間は１〜２０分程度、接合圧力、１〜ｌ
　ＯＯＭＰａ程度とするこれにより、材料自体より十分
高い接合強度が得られる。

また、本発明では、場合によっては、圧延等と接合とを
同時に行っても、接合後に圧延等を行ってもよい。

第１図には、このようにして永久磁石１を積層接合した
接合型永久磁石２の例が示される。

図示例では、接合型永久磁石２は円弧状のセグメントで
あり、互いに隣接接合した永久磁石１の外周方向および
内周方向は、異なる固唾となるように着磁されている。

この他、接合された接合型永久磁石２の着Ｅ玉の仕方は
種々のものであってもよく、いずれもシャープな着磁磁
界プロフィールを得ることができる。

この場合、前記のとおり超塑性加工により異方性を付与
し、配向度のきわめて高い永久磁石片を接合すれば、磁
極数をきわめて高いものとすることができる。

さらに、本発明の接合型永久磁石は、残留磁束密度Ｂｒ
および保磁力Ｈｃの異なる２種以上の永久磁石を、前記
の条件で超塑性加工により接合したものであってもよい
。

成形時にスラリー状態で接合するときは、】ｍｍにも及
ぶ混合層が生じ、磁気特性の９雛が不十分となるが、超
塑性加工によって接合すると、接合部での特性変化はき
わめてシャープなものとなる。

また接合強度も、材料自体よりも高いものがえられる。

〈実施例〉以下、本発明の具体的実施例を掲げ、本発明を更に詳細
に説明する。

実施例ＩＢＥＴ値約１０ｍ”／ｇの所定の原料を秤量混合してこ
れを仮焼、粉砕して、Ｂａフェライトを含むスラリーを
えた。　その後、これを磁場プレスした。

次いで、これを大気中で、１２００°Ｃ１２時間の条件
で焼成した。

焼結体ブロックの相対密度は９９．２％、平均グレイン
サイズは０．６μｍ、アスペクト比は４であり、Ｂ　ｒ
　／　Ｂ　ｓは７０％、（ＢＨ）、、。

３　ＭＧＯｅであった。

これを１１５０″Ｃにて、圧縮応力５０ＭＰａ圧縮速度
１　、５　ｍｍ／ｍｉｎにて、変形量で圧延した。

これを３回（つかえし、真ひずみ−０，５の最終延伸率
にて、厚さ１　ｍｍの異方性永久磁石をえた。

なお、平均グレインサイズはほとんど変わらなかった。

また、Ｂ　ｒ　／　Ｂ　ｓは９９％、（ＢＨ）ｚａｘ　
４　！＋ＩＧＯｅであった。

次に、この永久磁石を前記の超塑性加工により切断し、
これを第１図に示されるように接合して多極着磁した。

永久磁石間の接合強度は十分高いものであった。

このものを第１図に示されるように着磁したところ、き
わめてシャープな着磁プロフィールかえられた。

実施例２実施例１において、マグネトブランバイトをＳｒフェラ
イトにかえ、その他は実施例１と同様にして、磁気特性
の異なる２種の異方性磁石をえた。

このものを実施例１と同様に超塑性加工により接合した
ところ、十分な接合強度かえられ、しかも接合部ではき
わめてシャープな特性変化を示した。

〈発明の効果〉本発明によれば、きわめて異方性の高い永久磁石が実現
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の永久磁石および接合型永久磁石を示す
正面図である。符号の説明１・・・永久磁石２・・・接合型永久磁石

Claims

【特許請求の範囲】

（１）超塑性加工によって異方性を付与したことを特徴
とする永久磁石。
（２）前記超塑性加工が圧延である請求項１に記載の永
久磁石。
（３）平均グレインサイズが２μｍ以下である請求項１
または２に記載の永久磁石。
（４）超塑性加工によって複数の永久磁石を接合したこ
とを特徴とする接合型永久磁石。
（５）前記永久磁石が超塑性加工によって異方性を付与
されている請求項４に記載の接合型永久磁石。
（６）多極着磁されている請求項４または５に記載の接
合型永久磁石。
（７）前記複数の永久磁石が異なる材質である請求項４
に記載の接合型永久磁石。