JPH04318182A

JPH04318182A - 希土類合金の防錆方法

Info

Publication number: JPH04318182A
Application number: JP10979291A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kaya; 雅詔賀屋
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-04-15
Filing date: 1991-04-15
Publication date: 1992-11-09

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、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久
磁石等のＮｄおよびＦｅを含有する希土類合金の発錆を
防止する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高性能でしかも安価な希土類磁石として
、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が知られている。しかし、Ｎｄ
−Ｆｅ−Ｂ磁石は、耐酸化性が低いため錆び易く、発錆
により磁気特性が劣化してしまうという欠点がある。

【０００３】製品磁石では、Ｎｉ等の保護被膜を形成し
て耐食性向上を計ることができるが、製造工程における
発錆を防止することは困難である。希土類磁石の製造工
程では、所定の形状とするための研削、表面性向上のた
めの研磨、これらの研削や研磨の後の洗浄、各工程の間
における保存などの際に、磁石に錆が生じ易い。

【０００４】発錆を防止するためには、各工程における
作業や各工程間の保存などを不活性雰囲気中で行なえば
よいが、コストが高くなりすぎ、量産の際に利用するこ
とは難しい。また、研削や研磨の際には、冷却のために
水をかけたり、研削や研磨後、水で洗浄したりする。こ
のとき用いる水には、有機抑制剤（吸着性抑制剤）等の
防錆剤が入れられているが、このような防錆剤は毒性が
あるため、飛散や吸入等による人体への悪影響が問題に
なる他、排水処理の問題も生じる。

【０００５】また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の他にも、Ｎ
ｄおよびＦｅを必須元素として含有する希土類−鉄系合
金は錆び易く、効果的な発錆防止手段が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情からなされたものであり、ＮｄおよびＦｅを含有する
希土類合金の発錆を、簡易な手段で防止する方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

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

【０００８】（１）　　少なくともＮｄおよびＦｅを含
有する希土類合金を、ｐＨが１１を超える水と接触させ
ることにより、前記希土類合金の発錆を防止することを
特徴とする希土類合金の防錆方法。

【０００９】（２）　　前記水として、ｐＨが１４以下
のものを用いる上記（１）に記載の希土類合金の防錆方
法。

【００１０】（３）　　前記希土類合金が、Ｂおよび／
またはＣｏの少なくとも１種を含有する上記（１）また
は（２）に記載の希土類合金の防錆方法。

【００１１】（４）　　前記希土類合金が永久磁石であ
る上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の希土類合
金の防錆方法。

【００１２】（５）　　前記希土類合金を製造する際に
前記水と接触させる上記（１）ないし（４）のいずれか
に記載の希土類合金の防錆方法。

【００１３】（６）　　前記希土類合金を保存する際に
前記水と接触させる上記（１）ないし（４）のいずれか
に記載の希土類合金の防錆方法。

【００１４】（７）　　前記希土類合金を使用する際に
前記水と接触させる上記（１）ないし（４）のいずれか
に記載の希土類合金の防錆方法。

【００１５】

【作用】本発明では、少なくともＮｄおよびＦｅを含有
する希土類合金の発錆を防止するために、ｐＨが１１を
超える水と接触させる。この範囲の高ｐＨ水と接触させ
ることにより、前記合金の発錆は著しく減少し、例えば
前記希土類合金としてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を用い
た場合、磁気特性の劣化を防止することができる。

【００１６】前記水のｐＨが１４以下であれば、前記水
と希土類合金との接触が長期に及んでも、希土類合金の
金属光沢を保つことが可能であるが、前記水のｐＨが１
４を超えていると、希土類合金表面に黒褐色の被膜が形
成されることがある。この被膜はいわゆる黒錆（Ｆｅ３
Ｏ４　）と考えられる。この被膜は防食層として働くた
め、希土類合金の酸化が抑制され、外観を問わない用途
には、この被膜を有する状態で適用することが可能であ
る。本発明の防錆方法は、希土類合金の製造、保存、使
用の際などに好適であるが、これらに限らず、希土類合
金を取り扱う様々な場合に適用が可能である。

【００１７】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成を詳細に説明
する。

【００１８】本発明では、少なくともＮｄおよびＦｅを
含有する希土類合金の発錆を防止するために、ｐＨが１
１を超える水と接触させる。

【００１９】水のｐＨが前記範囲以下であると防錆効果
が臨界的に低下し、希土類合金の表面には赤錆状の錆が
発生する。この錆中には、いわゆる赤錆（ＦｅＯ（ＯＨ
））やＮｄ酸化物などが含まれる。

【００２０】用いる水のｐＨの上限は特にないが、ｐＨ
が１４を超える水は製造が困難であり、また、ｐＨが１
４を超える水と接触した場合、希土類合金表面が黒変す
ることがある。ただし、希土類合金表面が黒変すること
はあっても、著しい磁気特性劣化が生じるような赤錆状
の発錆は生じない。なお、ｐＨ１４以下の水を用いれば
、長期に亙って水と接触した場合でも希土類合金表面は
黒変せずに金属光沢が保たれる。

【００２１】本発明では、希土類合金と水とを接触させ
る際の状況は特に限定されないが、特に、希土類合金の
製造、保存および使用の際に本発明が適用されることが
好ましい。

【００２２】希土類合金の製造に際しては、加工工程お
よび洗浄工程に本発明を適用することが好ましい。

【００２３】本発明が適用される加工工程としては、研
削や研磨が挙げられる。研削は、合金を所定の形状とす
るために行なわれ、研磨は、合金の表面性向上のために
行なわれる。このような加工の際に合金は発熱するため
、水中で加工したり、合金に水を噴射しながら加工する
など、合金を水と接触させて冷却しながら加工するのが
一般的であるが、このときの冷却水として上記ｐＨの水
を用いる。

【００２４】洗浄工程は、上記加工工程の後、削り屑な
どを洗い落とすために水洗する工程であり、上記ｐＨの
水により水洗すれば、合金の発錆が防止される。なお、
加工工程の後の洗浄に限らず、例えば、表面処理工程の
際の水洗にも本発明は好適である。

【００２５】本発明を希土類合金の保存に適用する場合
、希土類合金を上記ｐＨの水中に浸漬する形態とするこ
とが好ましい。本発明が適用される保存としては、例え
ば、製造の際の各工程間での保存が挙げられ、本発明に
よればめっき膜などの防錆膜を形成する前であっても発
錆をほぼ完全に防止することができる。特に、合金を粉
末化した場合には比表面積が極めて大きくなるため、本
発明の効果は極めて高くなる。また、防錆膜を多層構造
のめっき膜とする場合において、上層を形成するまでの
一時的な保存にも本発明は有効である。

【００２６】希土類合金を使用する際の適用例としては
、例えば、マグネトロンスパッタ装置が挙げられる。マグネトロンスパッタ装置では、カソード表面はスパッ
タされて高温となっており、そのカソード裏面側には磁
石が配置されている。このため、磁石と接触するように
冷却水を流している。磁石には防錆膜が設けられている
が、防錆膜にはピンホール等の欠陥が存在することがあ
り、完璧に近い防錆膜を形成することは困難であり、ま
た、コスト高となる。しかし、冷却水として上記ｐＨの
水を用いれば、磁石の発錆を低コストで効果的に防止す
ることができる。

【００２７】本発明で用いる上記範囲のｐＨを有する水
の製造方法は特に限定されず、例えば純水中に各種化合
物などを添加することにより製造することができる。こ
のような化合物としては、例えば、アルカリ金属の水酸
化物、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ金属の酸
化物およびアルカリ土類金属の酸化物から選択される１
種以上が好ましい。アルカリ金属の水酸化物としては、
ＫＯＨ、ＮａＯＨが好ましく、アルカリ土類金属の水酸
化物としては、Ｃａ（ＯＨ）２　が好ましい。また、ア
ルカリ金属の酸化物としては、Ｋ２　Ｏ、Ｎａ２　Ｏが
好ましく、アルカリ土類金属の酸化物としては、ＣａＯ
が好ましい。

【００２８】なお、これらの化合物の他、ヒドラジンな
どが必要に応じて添加されてもよい。なお、ヒドラジン
は、溶存酸素の除去のために添加される。

【００２９】本発明は、少なくともＮｄおよびＦｅを含
有する希土類合金の製造に適用される。このような希土
類合金は、例えば、永久磁石や水素吸蔵合金などとして
利用されている。本発明を適用する場合、希土類合金の
組成に特に制限はなく、用途や特性等に応じて適宜決定
すればよい。

【００３０】本発明が適用される希土類合金の形状およ
び製造方法にも特に制限はない。例えば、製造方法が、
焼結法、急冷法、鋳造法等のいずれであった場合でも、
本発明の効果は実現する。また、希土類合金の形状が塊
状、板状、薄帯状、粒状、粉末状等のいずれである場合
でも本発明の効果は実現するが、特に比表面積の大きい
薄帯状、粒状、粉末状等の場合に、本発明の効果は顕著
である。

【００３１】以下、本発明が特に好ましく適用されるＮ
ｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の製造方法について説明する。

【００３２】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、Ｎｄ２　Ｆ
ｅ１４Ｂ金属間化合物を主相とし、この主相は実質的に
正方晶系の結晶構造を有する。

【００３３】本発明が適用される場合、磁石全体の組成
は特に限定されず、焼結法や急冷法等の製造方法に応じ
て、あるいは要求される磁気特性等に応じて適宜組成を
選択すればよいが、通常、５．５原子％≦Ｎｄ≦３０原子％、４２原子％≦Ｆｅ≦９０原子％および２原子％≦Ｂ≦２８原子％程度とされる。

【００３４】そして、Ｎｄの一部を、他の希土類元素、
例えば、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｇｄ、
Ｅｒ、Ｅｕ、Ｐｍ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｙ等の１種以上で置換
してもよい。Ｎｄに対するこれらの元素の置換率は、２
０％以下であることが好ましい。

【００３５】また、温度特性の改善のために、Ｆｅの一
部をＣｏで置換してもよい。Ｆｅに対するＣｏの置換率
は、５０％以下とすることが好ましい。

【００３６】また、これらの元素の他、Ｃａ、Ｃ、Ｐ、
Ｓ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｎｂ、
Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ
、Ｈｆ等の１種以上が含有されていてもよい。これらの
元素の含有率は、通常、総計で１０原子％以下とするこ
とが好ましい。

【００３７】本発明が適用される希土類磁石の製造方法
は、前述したように特に限定されず、通常の焼結法、急
冷法、鋳造法等を用いればよい。なお、焼結法を用いる
場合、原料インゴットを粉砕した粉末の保存にも本発明
は適用できる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００３９】原子百分率で１４．５％Ｎｄ、０．６％Ｄ
ｙ、６．７％Ｂ、７８．２％Ｆｅの組成を有する焼結永
久磁石を、粉末冶金法により作製した。

【００４０】この焼結永久磁石から直方体状の磁石片サ
ンプルを複数個切りだし、各サンプルをそれぞれポリエ
ステル樹脂中に封入した。封入後、樹脂を研磨し、サン
プルの一端面を樹脂外に露出させた。このときの各サン
プルの露出面の寸法は縦１０ｍｍ、横１０ｍｍであり、
各サンプルの高さは８ｍｍであった。

【００４１】これらのサンプルについて、東方技研のコ
ロージョンレートモニターにより腐食抵抗のｐＨ依存性
を測定した。なお、腐食抵抗とは、電解質水溶液中にて
サンプルに電位を与えたときに流れる電流から算出され
る抵抗値であり、腐食抵抗が大きいほど耐食性（耐湿食
性）が高いことになる。

【００４２】腐食抵抗測定の際には、対極にはＰｔ電極
を、参照電極には飽和カロメル電極を用い、これらの電
極を３０℃の０．２Ｍ　Ｋ２　ＳＯ４　溶液中に浸漬し
、低ｐＨ側はＨ２　ＳＯ４　添加により、高ｐＨ側はＫ
ＯＨ添加によりｐＨを調整した。結果を図１に示す。

【００４３】また、各サンプルを、腐食抵抗のｐＨ依存
性測定の際に用いた溶液中に１０日間保存後、サンプル
の腐食部分を超音波洗浄により除去し、初期の重量から
超音波洗浄後の重量を減じた値に基づいて腐食減肉量を
算出し、そのｐＨ依存性を調べた。結果を図２に示す。

【００４４】図１および図２に示される結果から、本発
明の効果が明らかである。すなわち、図１に示されるよ
うに、ｐＨが１１を超える範囲において腐食抵抗は１桁
以上もの著しい増加を示し、図２に示されるように、腐
食抵抗の増加に対応して腐食減肉量が著減している。な
お、腐食抵抗が１０　ｋΩを超える場合、測定の際のノ
イズが著しく増加して誤差が生じるため、図１では１０
　ｋΩ・ｃｍ２　までを示した。

【００４５】上記実施例で作製した焼結永久磁石を研削
加工する際に、冷却水のｐＨを変化させて発錆量の変化
を調べたところ、図１に示される腐食抵抗の増加に対応
して発錆量が減少した。また、研削加工後の洗浄の際の
発錆も、図１に示される腐食抵抗の増加に対応して減少
した。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、希土類合金をｐＨが１
１を超える水と接触させるという簡易な手段により、希
土類合金の発錆を効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】腐食抵抗のｐＨ依存性を示すグラフである。

【図２】腐食減肉量のｐＨ依存性を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　少なくともＮｄおよびＦｅを含有する
希土類合金を、ｐＨが１１を超える水と接触させること
により、前記希土類合金の発錆を防止することを特徴と
する希土類合金の防錆方法。
【請求項２】　　前記水として、ｐＨが１４以下のもの
を用いる請求項１に記載の希土類合金の防錆方法。
【請求項３】　　前記希土類合金が、Ｂおよび／または
Ｃｏの少なくとも１種を含有する請求項１または２に記
載の希土類合金の防錆方法。
【請求項４】　　前記希土類合金が永久磁石である請求
項１ないし３のいずれかに記載の希土類合金の防錆方法
。
【請求項５】　　前記希土類合金を製造する際に前記水
と接触させる請求項１ないし４のいずれかに記載の希土
類合金の防錆方法。
【請求項６】　　前記希土類合金を保存する際に前記水
と接触させる請求項１ないし４のいずれかに記載の希土
類合金の防錆方法。
【請求項７】　　前記希土類合金を使用する際に前記水
と接触させる請求項１ないし４のいずれかに記載の希土
類合金の防錆方法。