JPH04125907A - ナノコンポジット永久磁石材料 - Google Patents

ナノコンポジット永久磁石材料

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JPH04125907A
JPH04125907A JP2248179A JP24817990A JPH04125907A JP H04125907 A JPH04125907 A JP H04125907A JP 2248179 A JP2248179 A JP 2248179A JP 24817990 A JP24817990 A JP 24817990A JP H04125907 A JPH04125907 A JP H04125907A
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JP
Japan
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permanent magnet
particles
powder
thin film
magnetic
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Pending
Application number
JP2248179A
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English (en)
Inventor
Takeshi Hirota
健 廣田
Yasuhiro Sugaya
康博 菅谷
Osamu Inoue
修 井上
Koichi Kugimiya
公一 釘宮
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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
    • H01F1/06Magnets 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 in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/061Magnets 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 in the form of particles, e.g. powder 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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、電子部品、電子機器等に使用する永久磁石材
料に関するものである。
[従来の技術] 従来より電子部品、電子機器、モーター等に使用する永
久磁石材料として、高磁気特性の希土類磁石のSm−C
o系の磁石や、Nd−Fe−B系の永久磁石がある。
永久磁石の磁気特性を評価する指標として、いわゆるエ
ネルギー積(BH)maxがある。Sm−C0系の磁石
で20〜25MGOe XNd−Fe−B系の永久磁石
で40〜50MGOeであり、Nd−Fe−B系の永久
磁石は(BH)maxがSm−Co系の磁石の約2倍で
あるが、更に高い(BH)maxが電子部品の小型化、
高性能化にともなって要求されている。
また、Nd−Fe−B系の永久磁石は、磁気特性が消失
する温度即ちキューリー温度Tcが約350℃と実用上
充分高いとは言えず、やや高温雰囲気下で使用したり、
かかる雰囲気下にさらされると磁気特性が消失すること
もあり、信頼性の点でかなり不安定である。
[発明が解決しようとする課題] 従来の永久磁石材料では、(BH)mawがまだ不足す
ると云う問題と、(BH)mawが比較的高いNd−F
e−B系の永久磁石ではTcが約350℃と低いため、
使用、動作時に永久磁石の温度が上昇すると、飽和磁束
密度Bsが減少し、よって(BH)maxが低下する等
、熱的な安定性が不足すると云う問題があった。
また、高価な希土類元素をその構成物質として含むため
、永久磁石材料それ自身も高価にならざるを得ないし、
その産出場所が国際的に特定の地域及び国に限定されて
いるため、恒常的な安定供給と云う点で問題があった。
本発明はかかる欠点を軽減ないし解消し、高い残留磁束
密度Brと高い(BH)maxを有し、安価で極めて入
手しやすい材料にも適用する事ができ、熱的にも安定で
高磁気特性の永久磁石を、提供するものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、以下に述べるナノコンポジット永久磁石によ
り、前述の課題を解決するものである。
(1)磁性金属よりなる母相粒子(第1の物質)の表面
が、少なくとも誘電体材料ないしは絶縁体材料(第2の
物質)を主として含有する物質の薄膜でほぼ覆われてな
る微小粒複合体の集合体からなり、前記母相粒子が前記
薄膜で相互にほぼ隔絶された構造を有してなるナノコン
ポジット永久磁石材料。
(2)母相粒子が単磁区構造を取る寸法以下の磁性金属
の粒子であり、且つ、母相粒子がその磁化容易軸を一定
の方向に揃えられている前記1項。
に記載のナノコンポジット永久磁石材料。
(3)母相粒子が針状形状を有する粒子である前記1項
に記載のナノコンポジット永久磁石材料。
[作用コ 本発明では、磁性金属よりなる母相粒子(第1の物質)
を、誘電体ないしは絶縁体(第2の物質)の極薄い層で
相互に隔絶し、相対密度95%以上の高密度にすること
により、有効飽和磁束密度(Bs ) effが飽和磁
束密度Bsの0.95以上になり、ひいては、高い残留
磁束密度Brを得、Nd−Fe−B系の永久磁石よりも
高い(BH)maIを得ることができる。
また、本発明では、磁性金属からなる母相粒子の大きさ
を、その飽和磁束密度Bs及び磁気異方性定数Kcに依
って決まる単磁区構造になる寸法Dc以下の大きさにし
、且つ磁化容易軸を一定方向に配列させることにより、
B−)(曲線(減磁曲線)の形を角形にし、(BH)m
awを更に向上させることができる。
更にその磁性金属からなる母相粒子粉末の形状を針状と
することにより、高抗磁力を得ることができる。
[実施例] 本発明では、安価なFe系及び、特に飽和磁束密度Bs
が大きいFe−Co系の粉末に応用する事ができ、それ
らの高いキューリー温度Tcを有効に利用できるので、
熱的にも安定で高磁気特性の永久磁石を、供給できる。
本発明において使用できる磁性金属としては、必ずしも
上記のものに限られるわけではなく、その他のMn−A
l系、Pt−Co系、Sm−C。
系、Nd−Fe−B系、(MM)Cos系(但し、MM
は希土類金属を含む合金で、いわゆるミツシュメタルを
示す。)なども使用できることは勿論である。
磁性金属からなる母相粒子の大きさは通常0゜01〜1
00μmのものが用いられる。
誘電体材料ないしは絶縁体材料(第2の物質)を主とし
て含有する物質の薄膜の厚みは特に制限するものではな
いが通常5〜1100nの範囲であるのが好ましい。
誘電体材料ないしは絶縁体材料としては例えばSiO1
A1203のほか、A I −0−N系や5t−AI−
0−N系の材料など適宜のものが用いられる。
磁性金属よりなる母相粒子(第1の物質)は、誘電体材
料ないし、絶縁体材料(第2の物質)の極薄い相でほぼ
覆われているが、更に、少なくとも第2の物質を追加形
成ないしはこれら以外の第3の物質が部分的に形成され
て母相粒子表面を覆っていることがより好ましい。
かかる第3の物質としては第1の物質や第2の物質以外
のものであればよいが、代表的な例はFeの酸化薄膜で
ある。Fed、α−またはγ−Fe2 o、Fe304
ないしはこれらの混在したものなどである。
以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する。な
お本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
実施例1 第1の物質として、Fe−40%Co合金の平均粒径1
〜3μmの球状粉(粉体A)と、粉体Aの表面にスパッ
ターにより3102の薄膜を5〜20nmの厚さで形成
した球状粉(粉体B)を用意した。
これら二種類の粉体をそれぞれグリセリン溶液中に撹拌
し、よく分散させて湿式成形し、それぞれ成形体A及び
成形体Bを作製した。この成形体を不活性雰囲気中で、
600〜800℃の温度範囲で熱処理し相対密度95%
以上の焼結体を作製した。
成形体Aから作製した焼結体Aは、いわゆる従来の永久
磁石の製造法により作製されたものであり、成形体Bか
ら作製した焼結体Bは、本発明に係る永久磁石である。
得られた焼結体の磁気特性を測定すると、焼結体Aでは
(BH)marが6.5MGOeであり、本実施例の焼
結体Bでは、(BH)maIが約40M G Oeであ
り、従来報告されているNd−Fe−B系の焼結磁石の
(BH)mar 〜4QMGOeとほぼ同程度であった
焼結体Aの微細構造を観察すると、焼結体を構成する粒
子が出発原料粒子より、粒成長していたが、焼結体Bで
は、第2の物質により、母相粒子がそれぞれ隔離されて
いるため、熱処理後も粒子成長をせず、且つ高密度に焼
結されていることが確認できた。
又、焼結時、0. 1%以下の酸素ガスと不活性ガス(
Arガス)の混合ガス雰囲気中で、成形体Bの焼結を行
なうと、成形前に形成した8102の薄膜以外に母相粒
子の表面にFeの酸化薄膜が形成され、SiO2の薄膜
とこのFeの酸化薄膜の三者によって、焼結体の金属粒
子がほぼ完全に相互に隔離されていることが確認された
。その焼結体の磁気特性は、前述の焼結体より、更にエ
ネルギー積で1〜3MGOe大きくなっていた。
更に、本発明のナノコンポジット永久磁石では、高いキ
ューリー温度Tc  (750℃)と(BH)maIが
大きいだけでなく、材料自身の電気抵抗が10〜109
Ωcmと絶縁体と同程度の高抵抗を示した。とくに若干
の酸素ガスが混在する雰囲気下で焼結を行なったもので
は、永久磁石の電気抵抗が109〜10IOΩcmと大
きくなることもわかった。
実施例2 母相粒子として粉体粒子の大きさが0.05〜0、 1
μmのFe−Co系の単磁区構造を取る限界値0. 1
μm以下のほぼ球状の粉体粒子(粉体C)を用い、その
粉体の表面に実施例1と同様にS iO2の薄膜を形成
し、この粉体をグリセリン溶液中に撹拌し、よく分散さ
せて、外部直流磁場方向とプレス軸方向が垂直になるよ
うに湿式磁場中(磁場10000 0e、成形圧力10
00kg/cm 2)でプレス成形し、成形体B′を作
製し、不活性雰囲気下で焼結体を作製した。
その焼結体は母相粒子の磁化容易軸が一定の方向に揃え
られており、その(BH)mawは、45〜48MGO
eと、実施例1よりも更に高い(BH) maxの値が
得られた。
しかも、その電気抵抗値は実施例1の本発明のナノコン
ポジット永久磁石と同じ107〜109Ωcmの高抵抗
を示した。
また、組成をFe−Co以外の磁性合金とした場合では
、例えば、Mn−A1合金、pt−G。
合金、Sm−Co合金(S m Co s系)、(MM
)Co s  [MM :希土類金属を含む合金すなわ
ちミツシュメタルを示す。]等を使用し、それぞれの単
磁区構造を取る粒子径以下の粉体を作製し、その粉体の
表面に絶縁性薄膜(Sio2や、A 1203等)を形
成し、本発明の実施例1と同様の製進法で永久磁石を作
製すると、それぞれの(BH)maIは、Mn−A1合
金で8〜9MGOe 、 P t−Co合金で20〜2
2MGOe 、 Sm−Co合金で22〜23MGOe
 、(MM)C05で15〜17MGOeであった。
このように、本発明では、従来の永久磁石合金粉末を使
用した場合、従来の製造法で作製されたものより数10
%から数倍以上高い(BH)maxの値が得られる。
実施例3 実施例1と同一組成のFe−Co系の磁性合金で、針状
形状(長軸が0.1μm1短軸が0.05μm)の粉体
りを用いて、実施例1と同様に、その粉体の表面に絶縁
性薄膜を形成後、湿式磁場中プレスをし、その成形体を
不活性雰囲気中で熱処理し、ナノコンポジット焼結磁石
を作製した。
特に粉体りを使用した際には、磁場中湿式成形時に、針
状粉の長軸方向が外部磁場と平行に並ぶように、粉体を
スラリー状にするとき、粉体の分散性をよくするため、
グリセリン溶液中に分散剤を添加し、また超音波振動等
を加えた。
針状形状粉を出発原料にしたこのナノコンポジット永久
磁石材料の磁気特性を測定すると、(BH) mawは
48〜52MGOeであり、実施例1及び実施例2のナ
ノコンポジット永久磁石材料のそれより、数MGOe特
性が向上した。本発明ではこの様に、出発原料の母相粒
子の形状を針状とすることにより、形状異方性を付与し
、更に(BH) maxを向上させることができる。
実施例4 はぼFeのみからなるFe主体の平均粒径1〜3μmの
金属粉末を、実施例1の粉末Bと同様に、その表面に5
〜20nmのSio2の薄膜を形成した(粉末E)。こ
の粉末Eを使用して、実施例1と同様に、磁場中成形し
、これを不活性ガス雰囲気中でホットプレス焼結し、相
対密度98%以上の高密度焼結体の永久磁石を作製した
。その磁気特性を評価すると、(BH)mawは30〜
35M G Oeであり、従来のFe系の永久磁石の4
〜5 M G Oeよりも格段に特性が向上していた。
尚、同一組成で、その粉末の形状を長軸方向が0.1μ
m1短軸方向が0.05μmのほぼ針状形状の粉末(粉
末F)を用いて、粉末Eと同様に永久磁石を作製した。
尚、この粉末の単磁区構造を取る寸法は約0.1μmで
ある。この焼結体永久磁石の(BH)maxは35〜3
8MGOeであり、はぼこの組成金属の理論限界の90
〜95%の(BH) maxの値が得られた。
[発明の効果] 本発明によれば、高エネルギー積(BH)maxで、熱
的に安定性のよい、且つ、高電気抵抗の永久磁石が安価
に得られる。
また、母相粒子の磁化容易軸を一定方向に揃えることに
より、より高い(BH)maxを有する永久磁石が得ら
れる。
更にまた、針状形状の母相粒子を用いることにより、よ
り高い(BH)maxを有する永久磁石が得られる。
特許出願人 松下電器産業株式会社

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)磁性金属よりなる母相粒子の表面が、少なくとも
    誘電体材料ないしは絶縁体材料を主として含有する物質
    の薄膜でほぼ覆われてなる微小粒複合体の集合体からな
    り、前記母相粒子が前記薄膜で相互にほぼ隔絶された構
    造を有してなるナノコンポジット永久磁石材料。
  2. (2)母相粒子が単磁区構造を取る寸法以下の磁性金属
    の粒子であり、且つ、母相粒子がその磁化容易軸を一定
    の方向に揃えられている請求項1に記載のナノコンポジ
    ット永久磁石材料。
  3. (3)母相粒子が針状形状を有する粒子である請求項1
    に記載のナノコンポジット永久磁石材料。
JP2248179A 1990-09-17 1990-09-17 ナノコンポジット永久磁石材料 Pending JPH04125907A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5858124A (en) * 1995-10-30 1999-01-12 Hitachi Metals, Ltd. Rare earth magnet of high electrical resistance and production method thereof
JP2005251995A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Nissan Motor Co Ltd 永久磁石
JP2007173501A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Hitachi Ltd 圧粉磁石およびそれを用いた回転機
JP2011181942A (ja) * 2011-04-18 2011-09-15 Nissan Motor Co Ltd 永久磁石

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5858124A (en) * 1995-10-30 1999-01-12 Hitachi Metals, Ltd. Rare earth magnet of high electrical resistance and production method thereof
JP2005251995A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Nissan Motor Co Ltd 永久磁石
JP2007173501A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Hitachi Ltd 圧粉磁石およびそれを用いた回転機
JP4719568B2 (ja) * 2005-12-22 2011-07-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 圧粉磁石およびそれを用いた回転機
JP2011181942A (ja) * 2011-04-18 2011-09-15 Nissan Motor Co Ltd 永久磁石

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