JPH04236402A - 圧縮ボンド磁石用希土類−鉄系合金粉末の処理方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械強度が高く、圧縮
ボンド磁石の製造用として好適な、プレス機への給粉性
に優れている希土類−鉄系粉末合金を得ることができる
圧縮ボンド磁石用希土類−鉄系合金粉末の処理方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気特性に優れ、しかも成形性の良好な
希土類−鉄系圧縮ボンド磁石は、電子機器部品として広
範囲に亘って使用されている。

【０００３】このボンド磁石は、希土類−鉄系合金粉末
（以下、合金粉末という）に熱硬化性樹脂（以下、樹脂
という）及びその硬化剤とを配合し、均一に混合して得
られた混合物をプレス機に給粉して圧縮成形し、次に、
得られた成形体に、熱処理、着磁の工程を経させて製造
されている。

【０００４】この製造工程のうち、合金粉末と樹脂及び
その硬化剤との均一混合物を得る方法として、■樹脂を
微粉化して合金粉末と機械的に混合する方法、■液体の
樹脂又は有機溶剤に溶解した固体樹脂を合金粉末と混合
して硬化させるか、又は、乾燥して得られたバルク状物
を粉砕する方法などが挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、■の方
法では、樹脂と合金粉末との密着性が悪いため得られる
ボンド磁石の機械強度が高くならず、又、■の方法では
、樹脂が被覆された合金粉末が２次粒子化してプレス機
への給粉性が劣るといった問題をそれぞれ有している。 これらの問題をなくすために、樹脂量を変化させた場合
、■の方法では、樹脂含量を増加すると磁気特性を低下
させ、■の方法で樹脂量が極端に減少すると機械強度が
低下するといった問題がある。

【０００６】本発明は、磁気特性を保ちつつ、機械強度
が十分な圧縮ボンド磁石の製造用として好適な、プレス
機への給粉性にも優れている合金粉末を得ることができ
る処理する方法を提供することを目的とするものである
。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題を解
決し、前記目的を達成するために研究を重ねた結果、特
定粒径の合金粉末と樹脂粉末とを混合しながら特定波長
の高周波を印加する手段をとることによって目的を達し
得ることを見出して本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、粒径が５０〜２００μｍの粒子を７０重
量％以上含む希土類−鉄系合金粉末と粒径が２５０μｍ
以下の熱硬化性樹脂粉末とを混合しながら、０．５〜５
０ｋＨｚの高周波を印加して、該熱硬化性樹脂粉末の一
部を溶融させて前記希土類−鉄系合金粉末表面に被覆せ
しめた後、得られた混合物を冷却する圧縮ボンド磁石用
希土類−鉄系合金粉末の処理方法である。

【０００８】本発明において使用する希土類−鉄系合金
粉末としては、たとえばネオジム（　Ｎｄ）−鉄（Ｆｅ
）−ボロン（Ｂ）３元系のものが挙げられる。この合金
の粉末は、たとえば、液体急冷法で製造することが望ま
しい。すなわち、所定割合のネオジム、鉄およびボロン
配合物を高周波溶解し、高速回転している銅又はアルミ
ニウム製パドルに吹き付けてリボン状物を得、粒径４２
５μｍ以下まで粉砕して合金粉末とする方法によって製
造する。この合金粉末の粒径が大きくなると、圧縮成形
に供する合金粉末の粒径が大きくなり、得られた成形体
の密度が高くならず磁気特性が低下するものである。一
方、粒径が細かすぎると、高周波を印加し高温となった
ときに表面酸化を受け易く、同様に磁気特性が低下する
ものであって、粒径５０〜２００μｍのものが７０重量
％以上であれば成形密度が十分であり、しかも、表面酸
化を受け難いことを見出した。

【０００９】又、バインダー樹脂としては、熱硬化性樹
脂、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙
げられ、粒径が２５０μｍ以下の粉末としたものを使用
する。このために、樹脂と合金粉末との接触面積が大き
く、均一に付着させることができる。すなわち、液状の
ものでは、合金粉末との混合物が２次粒子化してプレス
時の給粉性が劣り、２５０μｍより大きい粉末、又は、
ペレットでは、均一な圧縮成形用合金粉末を得ることが
困難である。

【００１０】本発明において高周波を印加するのは、ま
ず、合金粉末を加熱し、その熱で樹脂粉末の一部を溶融
させるためであり、樹脂粉末と合金粉末とを同時に加熱
する方法では、樹脂による合金粉末の被覆が十分でなか
ったり、樹脂が粉末状を維持し難くなるからである。 又、周波数は、０．５〜５０ｋＨｚとしたが、これは、
渦電流又はヒステリシス損により合金粉末を加熱する際
、１０〜３０分間で３００℃以上まで昇温させない条件
で加熱混合するためである。すなわち、０．５ｋＨｚ未
満の高周波では発熱が十分でなく、５０ｋＨｚを超える
と急激に加熱され、樹脂同志が２次粒子化して給粉性を
劣化させ、又、合金粉末を酸化させ、得られるボンド磁
石の磁気特性を劣化させるからである。さらに、高周波
印加中に混合するのは、より均一な圧縮成形用合金粉末
を得るために重要であり、混合操作をしないと、２次粒
子化がいちじるしいからである。

【００１１】ここで得られた圧縮成形用合金粉末の粒度
は、大きくなると給粉性が劣化し、逆に、小さくなると
樹脂の付着量が少ないため機械強度が十分でなく、粒径
１００〜４００μｍのものが８０重量％以上あれば機械
強度及び給粉性ともに優れたものを得るのに望ましいも
のである。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例を述べる。 実施例　　１ １）　　合金粉末の調製 Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金の鋳塊を高周波溶融後、周
速度４０ｍ／秒で回転する銅ロール面に、圧力０．５ｋ
ｇ／ｃｍ２で吹き付けて急冷し、幅２ｍｍ、厚さ２０μ
ｍのリボンを得た。このリボンを真空中７５０℃で１０
分間加熱して常温まで冷却した後、スタンプミルで４２
５μｍ以下まで粉砕し、合金粉末（Ｎｄ：１２．５原子
％、Ｃｏ５．５原子％、Ｂ：５．０原子％、残りＦｅ）
を得た。

【００１３】２）　　圧縮成形用合金粉末の製造１）で
得た合金粉末に、粒径２５０μｍ以下に調整したエポキ
シ樹脂と無水フタル酸（硬化剤）とからなるバインダー
｛エポキシ樹脂：無水フタル酸＝５：１（　重量比）｝
を２．０重量％加え、この混合物をタンマン管ルツボ中
に入れ、銅製の高周波コイル中にセットする。ついで、
高周波を直流電圧３０〜５０Ｖで直流電流５Ａの条件で
１０分間印加する。この間、ルツボ中にテフロン製のか
きまぜ器を入れて十分機械混合を続けた。１０分後、混
合物の温度が１５０℃に達した後、高周波の印加をやめ
、ルツボから混合物を取り出し、放冷し、圧縮成形用粉
末（１００〜４００μｍの粉末が８３重量％あった）を
得た。なお、前記各粉末の粒度の調整及び測定は、タッ
プ式分級器によって行なった。

【００１４】３）　　ボンド磁石の製造２）で得た圧縮
成形用粉末を２．０ｇ採り、面圧力５ｔ／ｃｍ２で圧縮
成形し、１５０℃で１時間加熱することにより、幅５ｍ
ｍ、長さ１０ｍｍ、高さ６ｍｍの硬化物を得た。この硬
化物を５０ｋＯｅの磁場中で着磁してボンド磁石とした
。

【００１５】４）　　各種試験 イ）　　給粉性：形状、幅９ｍｍ、長さ１１ｍｍ、深さ
２１ｍｍのキャビテイに圧縮成形用粉末５００ｃｃを盛
り上げ、すりきった後のキャビテイ内の粉末量を測定す
る処理を２０回繰り返して行ない、平均給粉量を測定し
て給粉性を求めた。

【００１６】ロ）　　機械強度：前記寸法のボンド磁石
をオートグラフにて抗折力を測定して機械強度を求めた
。

【００１７】ハ）　　磁気特性：チオフイー型自記磁束
計にてボンド磁石の最大エネルギー積を測定して求めた
。

【００１８】これらの結果を表１に示す。 実施例　　２ 樹脂粒径を１５０μｍ以下とした以外は、実施例１と同
様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様にして各
種試験を行なった。これらの結果を表１に示す。 実施例　　３、４ 高周波印加に際して、周波数を３０ｋＨｚ（実施例３）
及び５０ｋＨｚ（実施例４）とした以外は、実施例１と
同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様にして
各種試験を行なった。これらの結果を表１に示す。 実施例　　５ バインダー添加量を５．０重量％とした以外は、実施例
１と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様に
して各種試験を行なった。これらの結果を表１に示す。 比較例　　１ 樹脂粒径を２５０〜４２５μｍとした以外は、実施例１
と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様にし
て各種試験を行なった。これらの結果を表１に示す。 比較例　　２、３ 高周波印加に際して、周波数を０．２ｋＨｚ（比較例２
）及び１００ｋＨｚ（比較例３）とした以外は、実施例
１と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様に
して各種試験を行なった。これらの結果を表１に示す。 比較例　　４ 高周波印加に際して、かきまぜを行なわずに印加した以
外は、実施例１と同様にしてボンド磁石を製造し、実施
例１と同様にして各種試験を行なった。これらの結果を
表１に示す。 従来例　　１ 常温で液状のエポキシ樹脂と無水フタール酸（硬化剤）
からなるバインダー樹脂２．０重量％と実施例１と同様
な合金粉末２．０ｇとをＶブレンダーにて１０分間混合
して得た混合物を使用し圧縮成形物を８０℃で３０分、
および１５０℃で３０分加熱して硬化物を得る以外は実
施例１〜５と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１
と同様にして各種試験を行なった。これらの結果を表１
に示す。 従来例　　２ 粒径２５０μｍ以下の粉末状エポキシ樹脂を使用した以
外は、従来例１と同様にしてボンド磁石を製造し、実施
例１と同様にして各種試験を行なった。これらの結果を
表１に示す。 実施例　　６ バインダー樹脂として粒径２５０μｍ以下に調整したフ
ェノール樹脂と無水フタール酸（硬化剤）を用い、高周
波印加に際して、周波数を５ｋＨｚとした以外は、実施
例１と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様
にして各種試験を行なった。これらの結果を表２に示す
。 実施例　　７ 樹脂粒径を１５０μｍ以下とした以外は、実施例６と同
様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様にして各
種試験を行なった。これらの結果を表２に示す。 実施例　　８、９ 高周波印加に際して、周波数を２０ｋＨｚ（実施例８）
及び４０ｋＨｚ（実施例９）とした以外は、実施例６と
同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様にして
各種試験を行なった。これらの結果を表２に示す。 実施例　　１０ バインダー樹脂添加量を５．０重量％とした以外は、実
施例６と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同
様にして各種試験を行なった。これらの結果を表２に示
す。 比較例　　５ 樹脂粒径を２５０〜４２５μｍとした以外は、実施例６
と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様にし
て各種試験を行なった。これらの結果を表２に示す。 比較例　　６、７ 高周波印加に際して、周波数を０．３ｋＨｚ（比較例６
）及び１００ｋＨｚ（比較例７）とした以外は、実施例
６と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様に
して各種試験を行なった。これらの結果を表２に示す。 比較例　　８ 高周波印加に際して、かきまぜ器によるかきまぜを行な
わずに印加した以外は、実施例６と同様にしてボンド磁
石を製造し、実施例１と同様にして各種試験を行なった
。これらの結果を表２に示す。 従来例　　３ 常温で液状のフェノール樹脂を使用した以外は、従来例
１と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１と同様に
して各種試験を行なった。これらの結果を表２に示す。 従来例　　４ 粒径２５０μｍ以下のフェノール樹脂を使用した以外は
、従来例１と同様にしてボンド磁石を製造し、実施例１
と同様にして各種試験を行なった。これらの結果を表２
に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【発明の効果】本発明は、特定粒径の希土類−鉄系合金
粉末とバインダー樹脂とをかきまぜながら特定波長の高
周波を印加するようにしたので、希土類−鉄系のもつ磁
気特性を保ちつつ、給粉性と機械強度ともに優れている
ボンド磁石用希土類−鉄系合金粉末を得ることのできる
処理方法を提供することができたものであって顕著な効
果が認められる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　粒径が５０〜２００μｍの粒子を７０
   重量％以上含む希土類−鉄系合金粉末と粒径が２５０μ
   ｍ以下の熱硬化性樹脂粉末とを混合しながら、０．５〜
   ５０ｋＨｚの高周波を印加して、該熱硬化性樹脂粉末の
   一部を溶融させて前記希土類−鉄系合金粉末表面に被覆
   せしめた後、得られた混合物を冷却することを特徴とす
   る圧縮ボンド磁石用希土類−鉄系合金粉末の処理方法。