JPH04107201A - 希土類金属を含有する合金粉末の保存方法 - 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、希土類金属を含有する合金粉末の保存方法に
関する。

（従来技術） ネオジム等の希土類金属を含有する合金粉末は、永久磁
石材料、水素貯蔵材料等の用途として広く使用されてい
る０例えば、永久磁石材料として、希土類−コバルト系
合金、希土類−鉄−ホウ素系合金等が知られており、ま
た水素貯蔵材料として、希土類−ニッケル合金等が知ら
れている。

これらの希土類金属を含有する合金材料は、−船釣に活
性が高く、しかも常に粉体として使用されているために
、反応性が極めて高いという特性を有している。従って
、目的とする製品の製造工程中や中間製品の保存に際し
て、水分、塩素、酸素等との接触に充分な注意を払う必
要がある。即ち、これらの合金粉末が、水分等に接触あ
るいは曝されると、酸化による特性劣化、腐食等を生じ
るばかりか、急激な酸化による発火、爆発等の危険が生
じるためである。

このような不都合を回避するために、取引や製造のため
にこれら合金粉末を保存する場合、できる限り外気や湿
気を排除する工夫がなされている。

例えば、従来においては、これら合金粉末の保存方法と
して、 （イ）エタノール等の液体中に合金粉末を保存しておく
、 （ロ）不活性ガスとともに、密閉容器中に合金粉末を保
存しておく、 （ハ）ナイロン樹脂シート材等から成る袋中に合金粉末
を詰め、真空封入包装する、 （ニ）前記手段を組み合わせる、 等が用いられている。

（発明が解決しようとする課題） 然しなから、上記（イ）の方法は、短期間の保存には有
効であるが、長期間の保存には適当でない、Ｕち、時間
の経過とともに、液体中に水分や酸素が溶解するために
、液体中に保存されてしする合金粉末も酸化されたりあ
るいは腐食を生じるという問題がある。また使用に際し
ては、合金粉末と液体とを分離しなければならず、工程
が増す上に、目的とする製品中に該液体や該液体が化学
変化したものが不純物として混入し、製品の特性劣化を
生じるという問題もある。

また上記（ロ）の方法は、（イ）の方法に比べれば効果
は高いが、極めて高価な高純度不活性ガスや密閉性を良
くした特殊な容器を必要とし、経済的に不利である。さ
らに（イ）の方法にも共通するが、保存される合金粉末
のかさはその体積の５〜２０倍にもなり、これに容器自
体の体積も加わって、貯蔵のために極めて大きな空間を
必要としなければならない。

さらに上記（ハ）の方法は、（イ）及び（ロ）の方法と
比較すると、保存作業が容易であり、貯蔵のための空間
も小さなものとすることができる。

然しなから、この方法では、外気や湿気の遮断を完全に
行うことが困難であり、真空封入時に粉体中に残された
外気や湿気のために、またナイロン等の袋を透過する外
気等によって、袋内の合金粉末が僅かづつ酸化され、あ
るいは腐食されていく。

従って本発明は、格別に大きな空間や高価な容器等を必
要とせず、有効に希土類を含有する合金粉末を、長期間
、安定に保持してお（ことが可能な保存方法を提供する
ことを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、希土類金属を含有する合金粉末を、見
掛は密度／真密度で定義される密度比が０．２８〜０．
４０の範囲にある圧粉体として保存することを特徴とす
る該合金粉末の保存方法が提供される。

即ち本発明においては、合金粉末を、一定の密度比を有
する圧粉体の状態で保存することが顕著な特徴であり、
このような圧粉体とすることにより、外気に曝される合
金粉末の表面積が減少し、この結果として、保存中にお
ける合金粉末の酸化、腐食等が有効に防止されるもので
ある。

金主粗末 本発明が適用される合金は、ネオジム、ジスプロシウム
、サマリウム、イツトリウム、ランタン、セリウム等の
希土類金属を含有する種々の合金であり、これに限定さ
れるものではないが、例えば、永久磁石材料として、ネ
ジラム−ジスプロシウム−鉄−ホウ素合金、サマリウム
−コバルト合金、サマリウム−鉄−チタン合金、セリウ
ム−コバルト合金、プラセオジウム−鉄−ホウ素合金等
、水素貯蔵材料として、ランタン−ニッケル合金、イン
ドリウム−コバルト合金等の合金を具体例として挙げる
ことができる。

またこれら合金粉末の平均粒度は、１２メツシユ（タイ
ラー法、以下同様）を通過し得るようなものであれば任
意であり、１２メツシユを通過し得ないような場合には
、粉砕等により粒度調整される。

皿圧底形 本発明の保存方法においては、上述した合金粉末を加圧
成形することにより、見掛は密度／真密度で定義される
密度比が０．２８〜０．４０の範囲の圧粉体とする。こ
の圧粉体の形状は任意のものとすることができるが、密
度比が０．２８よりも小さい場合には、目的とする優れ
た保存安定効果が発現されず、また０、４０よりも大と
なると、合金粉末を構成する粒子が塑性変形し、該合金
粉末を使用する際に、この圧粉体を崩して粉体とするこ
とが困難となる。

この加圧成形は、油圧式、水圧式、ガス圧式、電動式等
のそれ自体公知の任意の方式の装置を使用して行うこと
ができる。またこの加圧成形は、成形時における酸化等
の劣化を防止するために、アルゴン、窒素等の不活性ガ
ス雰囲気中あるいは真空中で行うことが望ましい。本発
明において、後述する実施例に示されるように、優れた
保存安定効果が発現するのは、粉末粒子間に存在する外
気や湿気が、このような加圧成形により押し出されて排
除されることも一因ではないかと考えられる。

圧粉迷 上記の如くして得られた合金粉末の圧粉体は、上述した
ように、密度比が０．２８〜０．４０の範囲にあり、加
圧成形前の粉末に比して外気等に接する表面積が小さく
なっている。

また、この圧粉体の見掛は密度は、合金粉末の嵩密度よ
りもかなり大であり、その貯蔵に際して大きな空間を必
要としないという利点もある。

かかる圧粉体は、例えば窒素、アルゴン等の不活性ガス
雰囲気中あるいは真空中に保存しておくことが望ましい
、特に好適には、ナイロン等のポリアミドやポリエチレ
ンテレフタレート等のポリエステルなどのガスバリヤ−
性に優れた樹脂のフィルム乃至シートから成る袋中に、
真空封入あるいは不活性ガスとともに封入して保存して
おくことが望ましい。本発明によれば、希土類金属を含
有する反応性の高い合金粉末を、このような圧粉体の形
で保存することにより、以下の実施例の通り、これを１
５０日間以上保存した場合においても、その酸素含有量
を１重量％以下に保持しておくことが可能となる。

またこの圧粉体は、加圧することによって容易に崩れて
微粒の粉体となるので、保存後の使用も極めて容易であ
る。

（実施例） 皇蓋貫上 組成が、原子比でＮｄ／Ｄｙ／Ｆｅ／Ｂ　＝１３．８／
１．３／７６．８／８．１の合金を真空溶解法により製
造し、これをハンマーにより粗砕した後、振動ミルを用
いてさらに粉砕し、３５メツシユの篩で分級した０ｗｊ
下の合金粉末の平均粒径は、２２．０μｍ　（フィッシ
ャー法による、以下同じ）であった。

この合金粉末１に、を、油圧式プレス機を用い、＾ｒ雰
囲気中、２０ｋｇｆ／ｃ■８の圧力で加圧成形した。

得られた圧粉体は、直径８０ｍｍ、高さ９０５ｍの円筒
形であった。またこの圧粉体の成形圧力、見掛は密度、
密度比（真密度７．６ｇ／ｃｍ’）を第１表に示す。

この圧粉体を、ポリエステル製袋に入れ、さらにナイロ
ン製袋に入れ、真空封入した。

上記の方法で４個の試料を作成し、保存開始時、３０日
、６０日、９０日及び１５０日保存後の合金粉体中の酸
素含有量を、ＬＥＣＯ法（不活性ガス融解法）により測
定した。その結果を第２表に示す。

保存後の圧粉体は、袋を開封後にへらを用いて砕（と、
何れも容易に崩れて全て３５メツシユの篩を通すことが
できた。

１１１じ− 成形圧力を１００ｋｇｆ／ｃｍ”とした以外は実施例１
と同様の方法で、直径８０■−１高さ７７ｍｍの円筒形
の圧粉体を製造した。この圧粉体の成形圧力、見掛は密
度、密度比（真密度７．６ｇ／ｃｍ’）を第１表に示す
。

また実施例１と同様の方法により、合金粉体中の酸素含
有量の変化を測定した。結果を第２表に示す、また保存
後の圧粉体は、加圧することにより実施例１と同様に容
易に崩れて粉体となった。

！Ｕ主 成形圧力を１９０ｋｇｆ／ｃｓ＋”とした以外は実施例
１と同様の方法で、直径８０ｍｍ、高さ６６Ｉｌ１１１
の円筒形の圧粉体を製造した。この圧粉体の成形圧力、
見掛は密度、密度比（真密度７．６ｇ／ｃｓ＋’）を第
１表に示す。

また実施例１と同様の方法により、この圧粉体の保存を
行ったところ、保存後の圧粉体は、加圧することにより
実施例１と同様に容易に崩れて粉体となった。

止較■土 成形圧力を２００ｋｇｆ／ｃｍ”とした以外は実施例１
と同様の方法で、直径８〇−醜、高さ６４−の円筒形の
圧粉体を製造した。この圧粉体の成形圧力、見掛は密度
、密度比（真密度７．６ｇ／ｃｉｅ’）を第１表に示す
。

また実施例１と同様の方法により、この圧粉体の保存を
行い、保存後の圧粉体の崩壊性を調べた。

保存後の圧粉体は、容易に崩れず、加圧しても一部が固
く凝集しており、３５メツシユの篩に全て通すことはで
きなかった（篩上２８重量％）。

１較１ 実施例１で用いたものと同じ合金粉末１ｋｇを、加圧成
形せずにそのままポリエステル製袋に入れ、さらにナイ
ロン製袋に入れ、真空封入した。

実施例１と同様に酸素含有量の変化を調べ、その結果を
第２表に示した。またこの粉体の見掛は密度、密度比を
第１表に示す。

ｉ較貫主 実施例１で用いたものと同じ合金粉末１ｋｇを、５００
ｄのポリエステル製広口ビン中に３００ｄのエタノール
（純度９９．９　ｖｏｌ、χ）とともに封入し、実施例
１と同様に酸素含有量の変化を調べた。酸素量の測定は
、吸引ろ過性によりエタノールと合金粉末とを分離した
後、ロータリーポンプを用いて２時間、合金粉末を乾燥
した後に行った一結果を第１表及び第２表に示した。

止較■土 実施例１で用いたものと同じ合金粉末１ｋｇを、加圧成
形せずにそのまま５００＋ｄのポリエステル製広口ビン
中にＡｒガス（純度９９．９９χ）とともに封入し、実
施例１と同様に酸素含有量の変化を調べた。

結果を第１表及び第２表に示した。

第１表 第２表 実ｌＩｌ土 組成が原子比でＳｓ／Ｃｏ＝１６．７／８３．３の合金
を真空溶解法により製造し、実施例１と同様の方法で平
均粒径２０，０μｍの粉末とした後、さらに６．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ”の圧力の窒素ガスを用いてジェットミル粉砕
し、平均粒径４６６μ−の微粉末とした。

この合金粉末１ｋｇを、油圧式プレス機を用い、Ａｒ雰
囲気中、２０ｋｇｆ／ｃｍ”の圧力で加圧成形した。

得られた圧粉体は、直径８０−ｍ、高さ８０−の円筒形
であった。この圧粉体の成形圧力、見掛は密度、密度比
（真密度１３．６ｇ／ｃｍりを第３表に示す。

この圧粉体を、実施例１と同様にしてポリエステル製袋
に入れ、さらにナイロン製袋に入れ、真空封入し、４個
の試料を作成した。実施例１と同様に合金粉体中の酸素
含有量の測定を行い、その結果を第４表に示した。

保存後の圧粉体は、袋を開封後にへらを用いて砕くと、
何れも容易に崩れて全て１００メツシユの篩を通すこと
ができた。

裏隻■立 成形圧力を１００ｋｇｆ／ｃｍ”とした以外は実施例４
と同様の方法で、直径８０ｍｍ　、高さ６９ｍｍの円筒
形の圧粉体を製造した。この圧粉体の成形圧力、見掛は
密度、密度比を第３表に示す。

また実施例４と同様にして圧粉体の保存を行い、その酸
素含有量の変化を測定した。結果を第４表に示す、また
保存後の圧粉体は、加圧すると実施例４と同様に容易に
崩れた。

裏隻Ｍ旦 成形圧力を１９０ｋｇｆ／ｃｍ”とした以外は実施例４
と同様の方法で、直径８０ｍ５．高さ５９−の円筒形の
圧粉体を製造した。この圧粉体の成形圧力、見掛は密度
、密度比を第３表に示す。

また実施例４と同様にして圧粉体の保存を行い、保存後
の圧粉体の崩壊性を調べた。保存後の圧粉体は、加圧す
ると実施例４と同様に容易に崩れた。

１較１ 成形圧力を２００ｋｇｆ／ｃｍ”とした以外は実施例４
と同様の方法で、直径８０ｍｍ、高さ５７−の円筒形の
圧粉体を製造した。この圧粉体の成形圧力、見掛け密度
、密度比を第３表に示す。

また実施例４と同様にして圧粉体の保存を行い、保存後
の圧粉体の崩壊性を調べた。保存後の圧粉体は、容易に
崩れず、加圧しても一部が固く凝集しており、３５メツ
シユの篩に全て通すことはできなかった（ｌｉ上３５重
量％）。

１較１ 実施例４で用いたものと同じ合金粉末１ｋｇを、加圧成
形せずにそのままポリエステル製袋に入れ、さらにナイ
ロン製袋に入れ、真空封入した。

実施例４と同様に酸素含有量の変化を調べ、その結果を
第４表に示した。またこの粉体の見掛は密度、密度比を
第３表に示す。

止較■工 実施例４で用いた合金粉末を用いた以外は比較例３と同
様にして、合金粉末をエタノールとともにポリエステル
製の広口ビン中に封入し、合金粉末中の酸素含有量の変
化を調べた。結果を第３表及び第４表に示す。

１較１ 実施例４で用いた合金粉末を用いた以外は比較例４と同
様にして、合金粉末をＡｒガスとともにポリエステル製
の広口ビン中に封入し、合金粉末中の酸素含有量の変化
を調べた。結果を第３表及び第４表に示す。

第３表 第４表 （発明の効果） 本発明の保存方法によれば、反応性の高い希土類金属を
含有する合金粉末を、長期間、安定に保存することが可
能となり、例えば１５０日間もの長期間保存した場合に
も、その酸素含有量を１重量％以下の範囲に抑制するこ
とができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）希土類金属を含有する合金粉末を、見掛け密度／
   真密度で定義される密度比が０．２８〜０．４０の範囲
   にある圧粉体として保存することを特徴とする該合金粉
   末の保存方法。