JPH04329602A - 複合磁石の製造方法 - Google Patents
複合磁石の製造方法Info
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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。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複合磁石の製造方法に関
する。更に詳しくはR2TM14B化合物(但しRはN
d/Pr、TMはFe/Pr)を主相とする準安定状態
の希土類−鉄系急冷磁石材料とガラス薄片との複合磁石
の製造方法に関する。これにより得られる本発明複合磁
石は例えば高出力化と減磁耐力とが要求される各種モー
タやアクチュエータなどに研削加工レスでそのまま実装
可能な高度な寸法精度を有する。しかも磁石組織中に電
気絶縁層を特定方向に配列した構造を採るから渦電流損
失低減を求められる環状磁石回転子などに対してとくに
有効である。
する。更に詳しくはR2TM14B化合物(但しRはN
d/Pr、TMはFe/Pr)を主相とする準安定状態
の希土類−鉄系急冷磁石材料とガラス薄片との複合磁石
の製造方法に関する。これにより得られる本発明複合磁
石は例えば高出力化と減磁耐力とが要求される各種モー
タやアクチュエータなどに研削加工レスでそのまま実装
可能な高度な寸法精度を有する。しかも磁石組織中に電
気絶縁層を特定方向に配列した構造を採るから渦電流損
失低減を求められる環状磁石回転子などに対してとくに
有効である。
【0002】
【従来の技術】急冷磁石材料の製造は例えばEgami
による発表論文“Low−FieldMagnetic
Property of Amorphous
Alloys”(Journal of The
American CeramicSociety
,vol.60,No.3 p.128 1977
)に連続スプラット急冷法が開示されている。
による発表論文“Low−FieldMagnetic
Property of Amorphous
Alloys”(Journal of The
American CeramicSociety
,vol.60,No.3 p.128 1977
)に連続スプラット急冷法が開示されている。
【0003】希土類元素Rと代表的遷移金属元素Feと
Bとを2:14:1に近い割合で含む合金溶湯をメルト
スピニングと称する連続スプラット急冷するとR2TM
14B化合物(但しRはNd/Pr、TMはFe/Co
)を主相とする準安定状態で磁気的に等方性の急冷磁石
材料が得られる(特開昭59−64739号,特開昭6
0−9852号)。この希土類−鉄系急冷磁石材料の磁
石特性は固有保磁力HCJ>8kOe、残留磁化≒8k
G程度で有用な磁石材料である。この磁石材料の磁石特
性の発現は20〜400nmのR2TM14B化合物(
但しRはNd/Pr、TMはFe/Pr)が非晶質Fe
相に分散された微細構造に基づくもので結晶化温度は約
580℃程度である。
Bとを2:14:1に近い割合で含む合金溶湯をメルト
スピニングと称する連続スプラット急冷するとR2TM
14B化合物(但しRはNd/Pr、TMはFe/Co
)を主相とする準安定状態で磁気的に等方性の急冷磁石
材料が得られる(特開昭59−64739号,特開昭6
0−9852号)。この希土類−鉄系急冷磁石材料の磁
石特性は固有保磁力HCJ>8kOe、残留磁化≒8k
G程度で有用な磁石材料である。この磁石材料の磁石特
性の発現は20〜400nmのR2TM14B化合物(
但しRはNd/Pr、TMはFe/Pr)が非晶質Fe
相に分散された微細構造に基づくもので結晶化温度は約
580℃程度である。
【0004】上記急冷磁石材料の材料形態は薄帯或いは
薄片など粉末状に限定される。従って一般のバルク状磁
石とするためには材料形態の変換、すなわち薄帯或いは
薄片を何等かの方法で固定化する技術が必要となる。粉
末冶金における基本的な固定化技術は常圧焼結であるが
急冷磁石材料は準安定状態に基づく固有保磁力HCJを
維持する必要があるので常圧焼結の適用は困難である。 そこで一般のバルク状磁石への変換はもっぱら急冷磁石
材料を樹脂で固定化する樹脂磁石が先行した。樹脂は急
冷磁石材料をその結晶化温度以下で固定化できるためH
CJは基本的に不変である。しかし樹脂磁石は概ね6g
/cm3以上の高密度化は困難で残留磁化≦6.2kG
に制約される。
薄片など粉末状に限定される。従って一般のバルク状磁
石とするためには材料形態の変換、すなわち薄帯或いは
薄片を何等かの方法で固定化する技術が必要となる。粉
末冶金における基本的な固定化技術は常圧焼結であるが
急冷磁石材料は準安定状態に基づく固有保磁力HCJを
維持する必要があるので常圧焼結の適用は困難である。 そこで一般のバルク状磁石への変換はもっぱら急冷磁石
材料を樹脂で固定化する樹脂磁石が先行した。樹脂は急
冷磁石材料をその結晶化温度以下で固定化できるためH
CJは基本的に不変である。しかし樹脂磁石は概ね6g
/cm3以上の高密度化は困難で残留磁化≦6.2kG
に制約される。
【0005】一方、急冷磁石材料を熱間圧縮で固定化す
る技術によればHCJの水準を或る程度維持しながらそ
の真密度に近い状態まで高密度化したフル密度磁石とな
る。このフル密度磁石は残留磁化≦8.4kGである。 またフル密度磁石を更に塑性変形すると磁気異方性の誘
発が促進されることがR.W.Leeらによる発表論文
“Hot−pressed neodymium−i
ron−boron magnets”(Appli
ed Physics Letters Vo1
.46 No.8、p.790、1985)に報告さ
れ塑性変形の程度に応じて残留磁化≧8kGが得られる
ことが知られている。
る技術によればHCJの水準を或る程度維持しながらそ
の真密度に近い状態まで高密度化したフル密度磁石とな
る。このフル密度磁石は残留磁化≦8.4kGである。 またフル密度磁石を更に塑性変形すると磁気異方性の誘
発が促進されることがR.W.Leeらによる発表論文
“Hot−pressed neodymium−i
ron−boron magnets”(Appli
ed Physics Letters Vo1
.46 No.8、p.790、1985)に報告さ
れ塑性変形の程度に応じて残留磁化≧8kGが得られる
ことが知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】急冷磁石材料を3〜5
wt%程度の樹脂で固定化した磁気的に等方性の環状樹
脂磁石は半径方向へも残留磁化≦6.2kGが得られる
ので各種モータやアクチュエータへ応用される(例えば
、USP.4,689,163、USP.4,981,
635)。なお回転体として実装する場合も渦電流損失
への配慮は不要である。しかし残留磁化≦6.2kGで
あり高出力化の要求を十分満たせない欠点がある。 また樹脂磁石の寸法安定性や機械的強度などは樹脂成分
の性質に重大な影響を受けるので実使用での耐環境に対
する信頼性確保に十分な配慮を必要とする。
wt%程度の樹脂で固定化した磁気的に等方性の環状樹
脂磁石は半径方向へも残留磁化≦6.2kGが得られる
ので各種モータやアクチュエータへ応用される(例えば
、USP.4,689,163、USP.4,981,
635)。なお回転体として実装する場合も渦電流損失
への配慮は不要である。しかし残留磁化≦6.2kGで
あり高出力化の要求を十分満たせない欠点がある。 また樹脂磁石の寸法安定性や機械的強度などは樹脂成分
の性質に重大な影響を受けるので実使用での耐環境に対
する信頼性確保に十分な配慮を必要とする。
【0007】一方急冷磁石材料を熱間圧縮で固定化した
環状フル密度磁石は磁気的にほぼ等方性であり半径方向
へも残留磁化≒8kGが得られる。従って樹脂磁石に比
較して各種モータやアクチュエータを≦30%高出力化
することが可能である。しかも寸法安定性は樹脂成分の
影響を排除でき機械的強度も高くなるので耐環境に対す
る信頼性の確保に有利となる。しかし電気抵抗が150
μΩcm程度であるため回転体として実装する場合は渦
電流損失への配慮が必要になる。
環状フル密度磁石は磁気的にほぼ等方性であり半径方向
へも残留磁化≒8kGが得られる。従って樹脂磁石に比
較して各種モータやアクチュエータを≦30%高出力化
することが可能である。しかも寸法安定性は樹脂成分の
影響を排除でき機械的強度も高くなるので耐環境に対す
る信頼性の確保に有利となる。しかし電気抵抗が150
μΩcm程度であるため回転体として実装する場合は渦
電流損失への配慮が必要になる。
【0008】以上のように残留磁化≦6.2kGの希土
類−鉄系樹脂磁石や残留磁化≦4.2kGのフェライト
焼結磁石の電気抵抗は>104μΩcmである。しかし
、例えば残留磁化>6.2kGの希土類−鉄系焼結磁石
の電気抵抗は150μΩcm程度、希土類−コバルト系
焼結磁石は85μΩcm程度に低下してしまう。従って
残留磁化≧6.2kGの高性能磁石を回転体として実装
する場合は何れにしても渦電流損失への配慮が必要にな
る。
類−鉄系樹脂磁石や残留磁化≦4.2kGのフェライト
焼結磁石の電気抵抗は>104μΩcmである。しかし
、例えば残留磁化>6.2kGの希土類−鉄系焼結磁石
の電気抵抗は150μΩcm程度、希土類−コバルト系
焼結磁石は85μΩcm程度に低下してしまう。従って
残留磁化≧6.2kGの高性能磁石を回転体として実装
する場合は何れにしても渦電流損失への配慮が必要にな
る。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するため
に、残留磁化≧6.2kGの高性能磁石を回転体として
実装する場合に渦電流損失への配慮を不要とする複合磁
石の製造方法を提供することを目的とする。
に、残留磁化≧6.2kGの高性能磁石を回転体として
実装する場合に渦電流損失への配慮を不要とする複合磁
石の製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の複合磁石の製造方法は急冷磁石材料を熱間圧
縮で固定化した残留磁化≧6.2kGの高性能磁石で磁
石組織中に電気絶縁層を特定方向に配列した構造を与え
るものである。
に本発明の複合磁石の製造方法は急冷磁石材料を熱間圧
縮で固定化した残留磁化≧6.2kGの高性能磁石で磁
石組織中に電気絶縁層を特定方向に配列した構造を与え
るものである。
【0011】本発明複合磁石は希土類−鉄系合金の急冷
磁石材料とガラス薄片との混合体を成形型中で熱間圧縮
することで得られる。この複合磁石の製造方法では(1
)急冷磁石材料をメルトスピニングした薄帯または/お
よび薄片とし、(2)混合体のガラス薄片を14重量%
以下とし、(3)熱間圧縮を混合体への定荷重負荷によ
る圧縮と直接通電で行う。
磁石材料とガラス薄片との混合体を成形型中で熱間圧縮
することで得られる。この複合磁石の製造方法では(1
)急冷磁石材料をメルトスピニングした薄帯または/お
よび薄片とし、(2)混合体のガラス薄片を14重量%
以下とし、(3)熱間圧縮を混合体への定荷重負荷によ
る圧縮と直接通電で行う。
【0012】
【作用】以下、本発明を更に詳しく説明する。
【0013】先ず、本発明複合磁石の出発原料である希
土類−鉄系合金の急冷磁石材料とガラス薄片の混合体に
ついて説明する。本発明で言う希土類−鉄系合金の急冷
磁石材料とは希土類元素Rと代表的遷移金属元素Feと
Bとを2:14:1に近い割合で含む合金溶湯をメルト
スピニングと称する連続スプラット急冷したものである
。この磁石材料は400nm以下のR2TM14B化合
物(但しRはNd/Pr、TMはFe/Co)を主相と
する準安定状態を呈し磁気的に等方性である。また材料
形態は厚さ30μm程度の不定形の薄帯または/および
薄片である。なお希土類−鉄系合金の添加元素として結
晶粒成長を抑制したりHCJを高める元素Zn,Al,
Si,Nb,Ta,Ti,Zr,Hf,Wなどは残留磁
化が低下しない範囲で使用することができる。一方のガ
ラス薄片はSiO2を主成分とする厚さ4μm程度の不
定形の薄片で他の成分としてAl2O3,CaO,Mg
O,B2O3,ZnOなどの酸化物が存在しても差し支
えない。
土類−鉄系合金の急冷磁石材料とガラス薄片の混合体に
ついて説明する。本発明で言う希土類−鉄系合金の急冷
磁石材料とは希土類元素Rと代表的遷移金属元素Feと
Bとを2:14:1に近い割合で含む合金溶湯をメルト
スピニングと称する連続スプラット急冷したものである
。この磁石材料は400nm以下のR2TM14B化合
物(但しRはNd/Pr、TMはFe/Co)を主相と
する準安定状態を呈し磁気的に等方性である。また材料
形態は厚さ30μm程度の不定形の薄帯または/および
薄片である。なお希土類−鉄系合金の添加元素として結
晶粒成長を抑制したりHCJを高める元素Zn,Al,
Si,Nb,Ta,Ti,Zr,Hf,Wなどは残留磁
化が低下しない範囲で使用することができる。一方のガ
ラス薄片はSiO2を主成分とする厚さ4μm程度の不
定形の薄片で他の成分としてAl2O3,CaO,Mg
O,B2O3,ZnOなどの酸化物が存在しても差し支
えない。
【0014】次に上記急冷磁石材料とガラス薄片の混合
体を成形型中で熱間圧縮するプロセスを図面により説明
する。
体を成形型中で熱間圧縮するプロセスを図面により説明
する。
【0015】図1は本発明複合磁石を製造するための熱
間圧縮の構成を示す要部外観図である。図において1は
ダイ、2a,2bはダイ1に対応した一対の電極である
。ここで電極2a,2bはダイ1とキャビティを形成す
る。3a,3bは電極2a,2bの反キャビティ面に配
置した一対の熱補償体である。4は所定の複合磁石とす
る急冷磁石材料とガラス薄片の混合体である。5a,5
bは定荷重負荷の加圧系、6aは放電処理電源、6bは
直流定電流電源である。なおこれらの電源6a,6bは
加圧系5a,5bの圧力軸ロッドと電気的に接続されて
いる。なおダイ材質は窒化珪素或いはサイアロン,電極
材質は超硬合金(例えばJIS H5501;G5)
、熱補償体はグラファイトが好ましい。
間圧縮の構成を示す要部外観図である。図において1は
ダイ、2a,2bはダイ1に対応した一対の電極である
。ここで電極2a,2bはダイ1とキャビティを形成す
る。3a,3bは電極2a,2bの反キャビティ面に配
置した一対の熱補償体である。4は所定の複合磁石とす
る急冷磁石材料とガラス薄片の混合体である。5a,5
bは定荷重負荷の加圧系、6aは放電処理電源、6bは
直流定電流電源である。なおこれらの電源6a,6bは
加圧系5a,5bの圧力軸ロッドと電気的に接続されて
いる。なおダイ材質は窒化珪素或いはサイアロン,電極
材質は超硬合金(例えばJIS H5501;G5)
、熱補償体はグラファイトが好ましい。
【0016】次に上記構成の熱間圧縮装置で本発明複合
磁石を製造する動作を説明する。先ず、一対の熱補償体
3a,3bの端面より電極2a,2bを介して混合体4
に200〜500kgf/cm2の定荷重負荷による圧
縮を加える。圧縮により混合体4のポテンシャルエネル
ギーは低下する。続いて混合体4に対して放電を行う。 放電による電子,イオン,励起種などの活性化学種が或
る程度の運動エネルギーをもって混合体の表面に衝突す
ることにより混合体表面に付着している汚染物質や低分
子化合物と反応するエッチング効果で混合体4のポテン
シャルエネルギーは更に低下する。
磁石を製造する動作を説明する。先ず、一対の熱補償体
3a,3bの端面より電極2a,2bを介して混合体4
に200〜500kgf/cm2の定荷重負荷による圧
縮を加える。圧縮により混合体4のポテンシャルエネル
ギーは低下する。続いて混合体4に対して放電を行う。 放電による電子,イオン,励起種などの活性化学種が或
る程度の運動エネルギーをもって混合体の表面に衝突す
ることにより混合体表面に付着している汚染物質や低分
子化合物と反応するエッチング効果で混合体4のポテン
シャルエネルギーは更に低下する。
【0017】上記のような放電処理ののち混合体4への
定荷重負荷による圧縮圧力を保持したまま一対の熱補償
体3a,3bと電極2a,2bを介して混合体4へ直接
通電する。各部の電流密度ΔIの二乗および比抵抗ρと
体積比熱の比ρ/scの両者に比例したジュール熱の発
生で昇温が始まる。
定荷重負荷による圧縮圧力を保持したまま一対の熱補償
体3a,3bと電極2a,2bを介して混合体4へ直接
通電する。各部の電流密度ΔIの二乗および比抵抗ρと
体積比熱の比ρ/scの両者に比例したジュール熱の発
生で昇温が始まる。
【0018】混合体4の初期状態のρ/scは10−4
程度である。そこでキャビティを構成する電極2a,2
bのρ/scを10−4程度、或いはそれよりやや低い
10−5水準とする。そして電極2a,2bの反キャビ
ティ面に接する一対の熱補償体3a,3bのρ/scを
10−3水準とする。これにより混合体4の昇温を熱補
償体4a,4bからの伝熱で補正することができる。昇
温が補正されたキャビティ中の混合体4は定荷重負荷に
よる圧縮圧力下で急冷磁石材料の結晶化温度以上に加熱
されると10−1〜10−2mm/s或るいはそれ以上
の歪み速度で塑性変形し緻密化する。歪み速度は混合体
4の昇温に伴う粘性低下で加速されるが緻密化の進展に
よってピークを示し次第に小さな値に推移する。歪み速
度10−3〜0mm/sec程度になった時点で電流を
遮断すれば混合体4はHCJを維持したまま本発明複合
磁石となる。なおHCJの水準の維持には急冷磁石材料
の結晶化温度〜750℃以下とすることや熱間圧縮を1
0−1〜10−3Torrの真空雰囲気中にて行うこと
が望ましい。
程度である。そこでキャビティを構成する電極2a,2
bのρ/scを10−4程度、或いはそれよりやや低い
10−5水準とする。そして電極2a,2bの反キャビ
ティ面に接する一対の熱補償体3a,3bのρ/scを
10−3水準とする。これにより混合体4の昇温を熱補
償体4a,4bからの伝熱で補正することができる。昇
温が補正されたキャビティ中の混合体4は定荷重負荷に
よる圧縮圧力下で急冷磁石材料の結晶化温度以上に加熱
されると10−1〜10−2mm/s或るいはそれ以上
の歪み速度で塑性変形し緻密化する。歪み速度は混合体
4の昇温に伴う粘性低下で加速されるが緻密化の進展に
よってピークを示し次第に小さな値に推移する。歪み速
度10−3〜0mm/sec程度になった時点で電流を
遮断すれば混合体4はHCJを維持したまま本発明複合
磁石となる。なおHCJの水準の維持には急冷磁石材料
の結晶化温度〜750℃以下とすることや熱間圧縮を1
0−1〜10−3Torrの真空雰囲気中にて行うこと
が望ましい。
【0019】
【実施例】以下、本発明複合磁石を実施例により説明す
る。
る。
【0020】(実施例1)希土類−鉄系合金の急冷磁石
材料は合金組成Nd13Fe68Co18B6の母合金
をArガス雰囲気中で高周波加熱することにより溶融状
態とし周速度約50m/secのCu製単ロールに噴射
するメルトスピニングで厚さ30μm程度の不定形薄帯
とした。次にその薄帯を粉砕し53〜350μmの粒度
範囲の薄片とした。この急冷磁石材料を3wt%のエポ
キシ樹脂と混合し10ton/cm2で圧縮したのち樹
脂硬化して得た密度6.30g/cm3のΦ20mm×
8mmh樹脂磁石とした。この樹脂磁石の50kOeパ
ルス着磁時のHCJは18.5kOe,残留磁化6.1
kGであった。
材料は合金組成Nd13Fe68Co18B6の母合金
をArガス雰囲気中で高周波加熱することにより溶融状
態とし周速度約50m/secのCu製単ロールに噴射
するメルトスピニングで厚さ30μm程度の不定形薄帯
とした。次にその薄帯を粉砕し53〜350μmの粒度
範囲の薄片とした。この急冷磁石材料を3wt%のエポ
キシ樹脂と混合し10ton/cm2で圧縮したのち樹
脂硬化して得た密度6.30g/cm3のΦ20mm×
8mmh樹脂磁石とした。この樹脂磁石の50kOeパ
ルス着磁時のHCJは18.5kOe,残留磁化6.1
kGであった。
【0021】続いて図2に示すような厚さ30μm程度
の不定形ガラス薄片を急冷磁石材料に任意量混合した。 使用したガラス薄片の組成はSiO2 52wt%、
Al2O3 16wt%、CaO 15wt%、M
gO 5wt%、B2O3 10wt%、ZnO
2wt%であり真密度は2.52g/cm3、電気抵
抗1013Ωである。
の不定形ガラス薄片を急冷磁石材料に任意量混合した。 使用したガラス薄片の組成はSiO2 52wt%、
Al2O3 16wt%、CaO 15wt%、M
gO 5wt%、B2O3 10wt%、ZnO
2wt%であり真密度は2.52g/cm3、電気抵
抗1013Ωである。
【0022】上記急冷磁石材料とガラス薄片の混合体を
外径Φ26mm/内径Φ20mm×40mmhのサイア
ロン製ダイと先端にBN(窒化ボロン)/有機高分子膜
を設けたΦ20mm×5mmhの超硬合金製電極で形成
したキャビティ中へ一定体積(Φ20mm×8mmh)
の複合磁石となる量だけ充填した。そして外径Φ20m
m×20mmhのグラファイト製熱補償体を使用し図1
のような熱間圧縮装着とした。
外径Φ26mm/内径Φ20mm×40mmhのサイア
ロン製ダイと先端にBN(窒化ボロン)/有機高分子膜
を設けたΦ20mm×5mmhの超硬合金製電極で形成
したキャビティ中へ一定体積(Φ20mm×8mmh)
の複合磁石となる量だけ充填した。そして外径Φ20m
m×20mmhのグラファイト製熱補償体を使用し図1
のような熱間圧縮装着とした。
【0023】一対の熱補償体と電極を介し混合体に25
0kgf/cm2の定荷重負荷の圧縮圧力を加え10−
1〜10−3Torrの真空雰囲気を維持した状態で混
合体を放電処理して活性化し圧着・固化し、更に通電に
より発生する熱補償体のジュール熱を電極を介して混合
体へ伝熱することにより結晶化温度以上に加熱して緻密
化させ所定体積の複合磁石とした。ただし放電処理はパ
ルス幅20msec,10V直流電圧の30s印加、続
いての通電は電流密度150〜300A/cm2の直流
定電流である。通電による加熱と定荷重負荷の圧縮圧力
のもとで混合体は急速に粘性低下し歪み速度が増加する
。しかし混同体の緻密化が90%を越えた時点では歪み
速度はピークを越え緻密化進展に伴って次第に小さな値
になる。歪み速度10−3〜0mm/secの範囲で通
電電流を遮蔽しダイの外表面温度が冷却に転じたのち真
空雰囲気と圧縮圧力を解除した。この操作によって混合
体から直接一定体積(Φ20mm×8mmh)の複合磁
石を得た。この複合磁石はΦ20±0.01mm×8.
0±0.5mmという優れた寸法精度を有していた。
0kgf/cm2の定荷重負荷の圧縮圧力を加え10−
1〜10−3Torrの真空雰囲気を維持した状態で混
合体を放電処理して活性化し圧着・固化し、更に通電に
より発生する熱補償体のジュール熱を電極を介して混合
体へ伝熱することにより結晶化温度以上に加熱して緻密
化させ所定体積の複合磁石とした。ただし放電処理はパ
ルス幅20msec,10V直流電圧の30s印加、続
いての通電は電流密度150〜300A/cm2の直流
定電流である。通電による加熱と定荷重負荷の圧縮圧力
のもとで混合体は急速に粘性低下し歪み速度が増加する
。しかし混同体の緻密化が90%を越えた時点では歪み
速度はピークを越え緻密化進展に伴って次第に小さな値
になる。歪み速度10−3〜0mm/secの範囲で通
電電流を遮蔽しダイの外表面温度が冷却に転じたのち真
空雰囲気と圧縮圧力を解除した。この操作によって混合
体から直接一定体積(Φ20mm×8mmh)の複合磁
石を得た。この複合磁石はΦ20±0.01mm×8.
0±0.5mmという優れた寸法精度を有していた。
【0024】上記複合磁石のHCJと残留磁化はRFM
、密度はアルキメデス法で求めた。図3は上記複合磁石
中ガラス薄片6wt%複合磁石製造時の電流密度に対す
る50kOeパルス着磁時のHCJ、残留磁化および密
度の関係をガラス薄片0wt%磁石HCJと対比した特
性図である。複合磁石の密度は一定であるにも拘らず電
流密度が200A/cm2を越えるとHCJと残留磁化
は大きく低下する。一方ガラス薄片0wt%磁石では3
00A/cm2でもHCJの低下がない。密度一定下で
のHCJと残留磁化の低下は過熱によるR2TM14B
化合物の粗大化を意味し換言すれば複合磁石の電気抵抗
増加を示唆している。
、密度はアルキメデス法で求めた。図3は上記複合磁石
中ガラス薄片6wt%複合磁石製造時の電流密度に対す
る50kOeパルス着磁時のHCJ、残留磁化および密
度の関係をガラス薄片0wt%磁石HCJと対比した特
性図である。複合磁石の密度は一定であるにも拘らず電
流密度が200A/cm2を越えるとHCJと残留磁化
は大きく低下する。一方ガラス薄片0wt%磁石では3
00A/cm2でもHCJの低下がない。密度一定下で
のHCJと残留磁化の低下は過熱によるR2TM14B
化合物の粗大化を意味し換言すれば複合磁石の電気抵抗
増加を示唆している。
【0025】図4は上記複合磁石のガラス薄片混合量(
wt%)に対する50kOeパルス着磁時のHCJと残
留磁化および密度の関係を示す特性図である。図中
wt%)に対する50kOeパルス着磁時のHCJと残
留磁化および密度の関係を示す特性図である。図中
【0
026】
026】
【外1】
【0027】
【外2】
は磁石製造時の電流密度最適値での、また
【0028】
【外3】
【0029】
【外4】
は電流密度300A/cm2一定下でのHCJと残留磁
化のガラス薄片含有量依存性である。
化のガラス薄片含有量依存性である。
【0030】ガラス薄片0wt%磁石の密度7.65g
/cm3に対してガラス薄片14wt%複合磁石の密度
は5.96g/cm3であった。すなわちガラス薄片体
積分率33%相当で磁石中に空隙は存在しない。また密
度はガラス薄片含有量の増加に伴って直線的に低下する
のでガラス薄片14wt%以下の範囲であっても空隙は
存在せずガラス薄片体積分率相当で電気絶縁されている
のである。
/cm3に対してガラス薄片14wt%複合磁石の密度
は5.96g/cm3であった。すなわちガラス薄片体
積分率33%相当で磁石中に空隙は存在しない。また密
度はガラス薄片含有量の増加に伴って直線的に低下する
のでガラス薄片14wt%以下の範囲であっても空隙は
存在せずガラス薄片体積分率相当で電気絶縁されている
のである。
【0031】密度6.30g/cm3,3wt%樹脂磁
石はHCJ18.5kOe,残留磁化6.1kG,密度
5.96g/cm3ガラス薄片14wt%複合磁石はH
CJ17.5kOe,残留磁化6.1kGである。すな
わちガラス薄片14wt%複合磁石は前記樹脂磁石に対
する密度が94.6%であるにも拘らず樹脂磁石で得ら
れる最高水準の残留磁化を示す。これは急冷磁石材料の
磁気異方性の誘発による。すなわちガラス薄片含有量1
4wt%以下とすれば樹脂磁石では得られない高残留磁
化の複合磁石がHCJ1kOe程度の変動で得られる。 とくにガラス薄片含有量3wt%以下とすれば電流密度
で代表される磁石製造条件を安定化することができ樹脂
磁石に対する残留磁化を25〜30%高めることができ
る。
石はHCJ18.5kOe,残留磁化6.1kG,密度
5.96g/cm3ガラス薄片14wt%複合磁石はH
CJ17.5kOe,残留磁化6.1kGである。すな
わちガラス薄片14wt%複合磁石は前記樹脂磁石に対
する密度が94.6%であるにも拘らず樹脂磁石で得ら
れる最高水準の残留磁化を示す。これは急冷磁石材料の
磁気異方性の誘発による。すなわちガラス薄片含有量1
4wt%以下とすれば樹脂磁石では得られない高残留磁
化の複合磁石がHCJ1kOe程度の変動で得られる。 とくにガラス薄片含有量3wt%以下とすれば電流密度
で代表される磁石製造条件を安定化することができ樹脂
磁石に対する残留磁化を25〜30%高めることができ
る。
【0032】図5はガラス薄片1wt%複合磁石の圧縮
方向に対する垂直面の磁石組織を示す特性図である。図
中(外1)は固定化した急冷磁石材料薄片であり、(外
2)は(外1)と複合化したガラス薄片である。このよ
うに本発明複合磁石は磁石組織中にガラス薄片からなる
電気絶縁層が特定方向に層状に配列した構造を呈する。
方向に対する垂直面の磁石組織を示す特性図である。図
中(外1)は固定化した急冷磁石材料薄片であり、(外
2)は(外1)と複合化したガラス薄片である。このよ
うに本発明複合磁石は磁石組織中にガラス薄片からなる
電気絶縁層が特定方向に層状に配列した構造を呈する。
【0033】
【発明の効果】本発明によって得られる複合磁石は残留
磁化≧6.1kGの高性能磁石である。しかも磁石組織
中に電気絶縁層を特定方向に配列した構造であるから回
転体として実装する場合には渦電流損失の低減が可能で
ある。
磁化≧6.1kGの高性能磁石である。しかも磁石組織
中に電気絶縁層を特定方向に配列した構造であるから回
転体として実装する場合には渦電流損失の低減が可能で
ある。
図1 熱間圧縮の構成を示す要部外観図図2 ガラ
ス薄片の粒子構造を示す写真図3 HCJ,残留磁化
,密度の電流密度依存性を示す特性図 図4 HCJ,残留磁化,密度のガラス薄片含有量依
存性を示す特性図 図5 複合磁石の組織を示す粒子構造写真
ス薄片の粒子構造を示す写真図3 HCJ,残留磁化
,密度の電流密度依存性を示す特性図 図4 HCJ,残留磁化,密度のガラス薄片含有量依
存性を示す特性図 図5 複合磁石の組織を示す粒子構造写真
1 ダイ
2a,2b 電極
3a,3b 熱補償体
4 混合体
5a,5b 加圧系
6a,6b 電源
(外1) 急冷磁石材料
(外2) ガラス薄片
Claims (6)
- 【請求項1】希土類−鉄系合金の急冷磁石材料とガラス
薄片との混合体を成形型中で熱間圧縮する複合磁石の製
造方法。 - 【請求項2】急冷磁石材料がメルトスピニングした薄帯
または/および薄片である請求項1記載の複合磁石の製
造方法。 - 【請求項3】混合体のガラス薄片が14重量%以下であ
る請求項1記載の複合磁石の製造方法。 - 【請求項4】成形型中での熱間圧縮が混合体への定荷重
負荷による圧縮と直接通電である請求項1記載の複合磁
石の製造方法。 - 【請求項5】環状に熱間圧縮する請求項1記載の複合磁
石の製造方法。 - 【請求項6】磁気異方性を誘発する請求項1記載の複合
磁石の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3128666A JPH04329602A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 複合磁石の製造方法 |
US07/875,290 US5464576A (en) | 1991-04-30 | 1992-04-29 | Method of making isotropic bonded magnet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3128666A JPH04329602A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 複合磁石の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04329602A true JPH04329602A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14990442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3128666A Pending JPH04329602A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 複合磁石の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04329602A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003022905A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Daido Steel Co Ltd | 高抵抗希土類磁石とその製造方法 |
JP2008144278A (ja) * | 2008-01-21 | 2008-06-26 | Honda Motor Co Ltd | 磁性材料 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP3128666A patent/JPH04329602A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003022905A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Daido Steel Co Ltd | 高抵抗希土類磁石とその製造方法 |
JP2008144278A (ja) * | 2008-01-21 | 2008-06-26 | Honda Motor Co Ltd | 磁性材料 |
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