JPH04144207A

JPH04144207A - 希土類ボンド磁石

Info

Publication number: JPH04144207A
Application number: JP2267618A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ishibashi; 利之石橋; Shigenori Sato; 佐藤　成徳; Makoto Oketani; 誠桶谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1992-05-18

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、希土類ボンド磁石に関する。

［従来の技術］従来、ボンド磁石は磁性粉末を樹脂で結合させることか
ら、非磁性の樹脂を含む会得られる磁気特性は焼結磁石
などのバルク状磁石と比較すると低くなってしまう。そ
こで、低ν）磁気特性の改善手段としては密度を高める
ことが考えられる訳だが、具体的には樹脂を減らすこと
や成形圧を高めることが挙げられる。しかし、これらの
改善手段も粉末同士の摩擦力の問題などから自ずと限界
があることから、液体もしくは固体の潤滑材を添加する
ことにより、密度の向上を図ってきた。

［発明が解決しようとする課題］しかし、前記の従来技術では密度向上（＝磁気特性向上
）のために磁気特性に寄与しない液体もしくは固体の潤
滑材を添加することから、どうしても磁気特性が低下す
るといった問題点を有する。

そこで、本発明はこれらの問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、磁気特性を損なうことなく密度
を向上させ、高い磁気特性の希土類ボンド磁石を提供す
るところにある。

［課題を解決するための手段］本発明の希土類ボンド磁石は、基本組成が希土類金属、
鉄、ボロンおよび製造上不可避な不純物からなる異方性
磁性粉末と、それと同様の組成を有する球状磁性粉末と
を樹脂で結合させたことを特徴とする。

また、前記球状磁性粉末が、ガスアトマイズ法２回転電
極法、遠心アトマイズ法などの急冷凝固法を用いて得ら
れたものであることを特徴とする。

また、前記異方性磁性粉末が、急冷薄帯製造装置で作成
した薄片を熱間加工することによって機械的配向処理を
施して得られた磁気的に異方性化した圧密体磁石を粉砕
して得られたものであることを特徴とする。

また、前記異方性磁性粉末が、粉末冶金学的手法にもと
づく焼結法によって作成された焼結磁石を粉砕して得ら
れたものであることを特徴とする。

また、前記異方性磁性粉末が、鋳造合金を５００℃以上
の温度で熱間加工することによって結晶粒を微細化しそ
の結晶軸を特定の方向に配向させて得られた鋳造合金磁
石を粉砕して得られたものであることを特徴とする。

［作用］本発明の上記の構成によれば、異方性磁性粉末と、それ
と同様の組成の球状の磁性粉末を樹脂で結合させること
により、大きな粒子と小さな粒子の組み合せ効果および
球状粉末のコロ効果によって高密度化が達成でき、その
ために非磁性のものを添加しないことから、高磁気特性
の希土類ボンド磁石が得られるのである。

すなわち、異方性磁性粉末は、はとんどの場合異方性バ
ルク磁石を粉砕して得られるために、その形状は極めて
不定形である。さらに、程度の差はあれ、微粉末に粉砕
するほど保磁力や角形性などの磁気特性の劣化が見られ
、ボンド磁石に適した粒度の粉末を得ることは極めて困
難である。したがって、高性能化のために密度を向上さ
せようと樹脂量を減らしたり成形圧を高めたりすると、
このような粉末同士が接触するようになる。しかし、そ
の間の摩擦力は大きく互いに滑べり難いことから、高充
填化が進まず、高密度化が妨げられるのである。

本発明の効果のひとつは、大きな粒子と小さな粒子の組
み合わせ効果であるが、これは、２００ｃｃの大豆と２
００ｃｃのお米を混ぜても４００ｃｃにはならないこと
からも分かるだろう。すなわち、大きな不定形の粉末の
間に小さな球状粉末が入り込んでしまうことから、結果
的にはおのおのだけの場合と比べて密に詰めることがで
きるのである。

また、球状粒子のコロ効果は、不定形で凹凸があるゆえ
に摩擦力の大きな粉末間に球状の小さな粉末が入り込む
ことによって、不定形粉末間の滑べりの際に小さな球状
粉末が転がることによって摩擦力を大幅に低下させ、高
充填すなわち高密度化が実現できるのである。

なお、基本組成が希土類金属、鉄およびボロンからなる
希土類磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂがよく知られてい
るが、希土類金属としては、Ｙ、　Ｌａ、　Ｃｅ。

Ｐｒ、　Ｎｄ、　Ｐｍ、　Ｓｍ、　Ｅｕ、　Ｇｄ、　Ｔ
ｂ、　Ｄｙ、　Ｈｏ、　Ｅｒ、　Ｔｍ、　ＹｂおよびＬ
ｕの希土類元素のうちの１種または２種以上であればよ
く、ジジム（Ｐｒ−Ｎｄ）やセリウム・ジジム（Ｃｅ−
Ｐｒ−Ｎｄ）でも十分な磁気特性が得られ、供絵画・価
格面から有利である。さらに、ＤｙやＴｂなとの重希土
類金属の少量添加により、保磁力ｉＨｃを増大させるこ
とができ、温度特性の実質的な改善が達成される。

また、鉄の一部を他の遷移金属群で置換することによっ
ても、磁気特性や耐食性、温度特性などを改善すること
ができる。例えば、コバルトはキューリー温度の向上を
もたらし温度特性を改善するだけでなく耐食性をも改善
する。ジルコニウムは希土類金属置換効果により低希土
類組成で実用となる磁気特性が得られ、耐食性も向上す
る。

また、銅や錫なども結晶粒微細化の効果により保磁力の
増大など磁気特性を改善する。

つまり、本発明はいかなる組成のものを用いても同様の
効果が得られるものであり、特定の組成系に限定される
ものではない。

［実施例］以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明する
。

（実施例−１）実施例−１では、特許請求の範囲請求項３記載の圧密体
磁石の場合について記す。

Ｎｄｘ３Ｆｅｇ２．７Ｂａ、３の組成となるように、高
周波溶解炉を用いアルゴンガス雰囲気中で溶解・鋳造し
、得られたインゴットを急冷薄帯製造装置を用い、アル
ゴンガス雰囲気中、直径２０ｍ　ｍ銅製ロールなどの条
件で急冷薄帯を作成した。この急冷薄帯を軽く壊し、型
のなかにいれて、アルゴンガス雰囲気中、７００〜８０
０℃の温度で短時間のうちに、２０ｋｇ／ｍｍ２の圧力
で高温圧縮成形を施した。得られた圧密体は、密度がほ
ぼ１００％であった。この圧密体を、再びアルゴンガス
雰囲気中、７００〜８００℃の温度で、１０ｋｇ／ｍｍ
２の圧力で最初の圧縮方向と垂直な方向に高温圧縮成形
を施した。すなわち、ダイアップセットを施したのであ
る。

得られた圧密体磁石の磁気特性は、ｉＨｃ　＝　１４．２　［ｋＯｅｌＢｒ　＝　１２．３　［ｋＧ］（ＢＨ）ｍａ−＝　３７．９　［ＭＧＯｅｌであった。

この圧密体磁石を粉砕し、異方性磁性粉末を得た。

つぎに同じインゴットを用い、アルゴンガスアトマイズ
法を用い、球状微粉末を得、同様の熱処理を施した。

以上の二種類の粉末を９８：２の割合で混ぜ合わせ、２
重量％のエポキシ樹脂と混合・混練したものを１７ｋＯ
ｅの磁場中で５０ｋｇ／ｍｍ２で加圧成形し、キュア処
理して８ＸｇＸ１２ｍｍのボンド磁石を作成した。これ
を本発明１とする。

また、比較例１として圧密体の粉末だけのボンド磁石を
、比較例２として比較例１に潤滑剤としてオレイン酸を
０．５重量％添加したボンド磁石を作成した。

各ボンド磁石の磁気特性を第」表に示しな。

第１表第１表から分かるように、比較例１のボンド磁石が密度
が低くその結果残留磁束密度（Ｂｒ）が低くなっており
、最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）も低くなってい
る。また、比較例２のボンド磁石は密度が高くなってい
るものの磁気特性に寄与しない潤滑剤を含んでいること
がらＢｒの向上はわずかである。それに対し、本分ＦＩ
Ａｌのボンド磁石は保磁力（ｉＨｃ）はあまり変ること
なく、密度が高くなっており、Ｂｒ、　（ＢＨ）ｍユも
大きく改善されている。

つまり、本発明は、磁気特性を大きく改善することがで
きる。

また、本発明はダイアップセット法だけに限定するもの
ではなく、熱間押出や熱間圧延など熱間加工によって得
られな圧密体磁石を粉砕して得れた異方性粉末であれば
いずれのものでも同じ３果が得られる。

（実施例−２）実施例−２では、特許請求の範囲請求項４記１の焼結磁
石の場合について記す。

Ｎｒｈ３ＤｙｘＦｅ７ｑＢ７の組成となるように、高周
波溶解炉を用いアルゴンガス雰囲気中で溶解・鋳がし、
スタンプミル・ボールミルを用い粉砕して、平均粒径で
３〜５μｍの磁性粉末を得た。この磁性２末を金型に充
填し、１５　ｋｏｅの磁場で磁場は移行させ、１５ｋｇ
／ｍｍ２の成形圧で圧縮成形し、このクリーン体をアル
ゴンガス雰囲気中で１１００’Ｃで焼昶を施し、６００
℃で熱処理を施した。

得られた焼結磁石の磁気特性は、ｉＨｃ　＝　２３．７　［ｋＯｅｌＢｒ　＝　１２．７　［ｋＧｌ（ＢＨ）ｍａｘ　＝　３８．１　［ＭＧＯｅｌであった
。

この焼結磁石を粉砕し、異方性磁性粉末を得た。

つぎに同じインゴットを用い、回転電極法を用い、球状
微粉末を得、同様の熱処理を施した。

以上の二種類の粉末を９６：４の割合で混ぜ合わせたも
の（本発明２）、焼結磁石を粉砕した異方性粉末だけの
もの（比較例３）および比較例３に潤滑剤としてステア
リン酸を０，５重量％添加したもの（比較例４）の三種
類のボンド磁石を作成した。結果を第２表に示す。

第２表から明らかなように、比較例３，４と比べ本発明
２は、実施例−１と同様に高い磁気特性が得られている
。

（実施例−３）実施例−３では、特許請求の範囲請求項５記載の鋳造合
金磁石の場合について記す。

Ｐｒ１７Ｆｅ７６．５Ｂｓｃｕ１．ｓの組成となるよう
に、高周波溶解炉を用いアルゴンガス雰囲気中で溶解・
鋳造し、得られたインゴットをアルゴンガス雰囲気中、
　１０００℃で８０％の熱間プレスを施し、アルゴンガ
ス雰囲気中で１０００’Ｃで２時間、　５００’Ｃで２
時間熱処理を施しな。

得られた鋳造合金磁石の磁気特性は、ｉＨｃ　＝　２１．４　［ｋＯｅｌＢｒ　＝　１２．６　［ｋＧｌ（ＢＨ）ｍｉｘ　＝　３７．０　［ＭＧＯｅｌであった
。

この鋳造合金磁石を粉砕し、異方性磁性粉末を得た。

つぎに同じインゴットを用い、遠心アトマイズ法を用い
、球状微粉末を得、同様の熱処理を施した。

以上の二種類の粉末を９５：５の割合で混ぜ合わせたも
の（本発明３）、鋳造合金磁石を粉砕した異方性粉末だ
けのもの（比較例５）および比較例３に潤滑剤としてス
テアリン酸亜鉛を０．６重量％添加したもの（比較例６
）の三種類のボンド磁石を作成した。結果を第３表に示
す。

第３表から明らかなように、比較例５，６と比べ本発明
３は、実施例−１，２と同様に高い磁気特性が得られて
いる。

また、本発明は熱間ブレス法だけに限定するものではな
く、熱間押出や熱間圧延、熱間鍛造など熱間加工によっ
て得られた鋳造合金磁石を粉砕して得られた異方性粉末
であればいずれのものでも同じ効果が得られる。

以上から明らかなように、本発明は、磁性粉末の組成や
製造方法、配合量などに依存することなく、高い磁気特
性を有するボンド磁石を得ることができる。

［発明の効果］以上に述べたように本発明によれば、基本組成が希土類
金属、鉄、ボロンおよび製造上不可避な不純物からなる
異方性磁性粉末と、それと同様の組成を有する球状磁性
粉末とを樹脂で結合させたことを特徴とすることにより
、ボンド磁石の密度を高めることができることから、高
い磁気特性のボンド磁石が得られ、さらには、これを用
いることによって例えば高トルクや小型のモータなどが
実現できるなど応用面にも多大の効果を有するものであ
る。

以上出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基本組成が希土類金属（ただしＹを含む希土類元
素のうち少なくとも１種；以下Ｒと略す），鉄（Ｆｅ）
，ボロン（Ｂ）および製造上不可避な不純物からなる異
方性磁性粉末と、それと同様の組成を有する球状磁性粉
末とを樹脂で結合させたことを特徴とする希土類ボンド
磁石。
（２）前記球状磁性粉末が、ガスアトマイズ法，回転電
極法，遠心アトマイズ法などの急冷凝固法を用いて得ら
れたものであることを特徴とする請求項１記載の希土類
ボンド磁石。
（３）前記異方性磁性粉末が、急冷薄帯製造装置で作成
した薄片を熱間加工することによって機械的配向処理を
施して得られた磁気的に異方性化した圧密体磁石を粉砕
して得られたものであることを特徴とする請求項１記載
の希土類ボンド磁石。
（４）前記異方性磁性粉末が、粉末冶金学的手法にもと
づく焼結法によって作成された焼結磁石を粉砕して得ら
れたものであることを特徴とする請求項１記載の希土類
ボンド磁石。
（５）前記異方性磁性粉末が、鋳造合金を５００℃以上
の温度で熱間加工することによって結晶粒を微細化しそ
の結晶軸を特定の方向に配向させて得られた鋳造合金磁
石を粉砕して得られたものであることを特徴とする請求
項１記載の希土類ボンド磁石。