JPH0444403B2 - - Google Patents
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- JPH0444403B2 JPH0444403B2 JP62146515A JP14651587A JPH0444403B2 JP H0444403 B2 JPH0444403 B2 JP H0444403B2 JP 62146515 A JP62146515 A JP 62146515A JP 14651587 A JP14651587 A JP 14651587A JP H0444403 B2 JPH0444403 B2 JP H0444403B2
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- powder
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Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、樹脂結合剤を用いて磁石粉体を結合
したボンド磁石の製造方法に関し、更に詳しく
は、成形助剤としてマイクロクリスタリンワツク
スを用い、時効処理前の低保磁力状態の２−17系
希土類磁石粉体と混合して磁場中成形を行い、そ
の後に時効処理を施し、結合剤を含浸させ固化さ
せるようにしたボンド磁石の製造方法に関するも
のである。 ［従来の技術］ 希土類磁石粉体を結合剤（バインダー）により
複合化したボンド磁石は従来公知である。結合剤
としては、熱可塑性または熱硬化性樹脂の他、金
属や合金等、あるいはガラス系の無機物質等が用
いられている。そして圧縮、射出、押し出し、圧
延等により形成されるが、なかでも高エネルギー
積を生じさせるため一般には圧縮成形が行われて
いる。 このような希土類ボンド磁石は、磁気特性が高
く、量産性に優れ寸法精度が出し易く、また形状
の自由度が大きい等の利点があり、近年、急速に
様々な用途で使用されつつある。 従来の希土類ボンド磁石の製造方法は、圧縮成
形法の場合、第２図に示すような工程で行われて
いる。先ず原料である合金を粉砕し成形して焼結
した後そのまま時効処理を行う。それを粉砕し結
合剤と混練して磁場中で成形した後、内部に含ま
れている結合剤をキユア処理し製品を得る。 ［発明が解決しようとする問題点］ 磁場中で成形を行う時に磁石粉体を十分に配向
させるためには、印加する磁場の強さは素材であ
る磁石粉体の保磁力の４〜５倍以上が必要である
と言われている。従来技術において例えば
Sm2Co17系ボンド磁石の場合には、時効処理後の
粉砕品は高保磁力化されており、そのため論理的
には成形時に40〜50kOe以上の強い磁場を印加す
る必要がある。 しかし現在広く用いられている磁場プレス装置
で得られる磁場の強さは上記の値を満足できない
（一般に製造ラインで印加可能な磁場は15kOe程
度である）ため、実際に行われている磁場中成形
では素材原料粉体を十分に配向できていない。 このような問題を解決するため、本発明者等は
先に時効処理する以前の保磁力が6kOe以下の磁
石粉体を磁場中成形し、その後に時効処理を施す
方法を提案した。この方法は成形時には磁石粉体
は未だ低保持力状態にあり、そのため低磁場で磁
石粉体の十分な配向ができることから、容易に高
い特性を有するボンド磁石を製造できる利点があ
る。しかしこのような製造方法を採用しても焼結
品と比較すると、その最大エネルギー積（BH）
maxは半分程度の値にとまどつている。この磁
石特性を更に向上させるためには磁石粉体の充填
率をより一層向上し配高度を高める必要がある。 そこで成形前に成形助剤を加え形成し易い状態
にしてから磁場中成形を行う方法が考えられる
が、前記の本発明者等が提案した方法では磁場中
成形後に磁石粉体を高保磁力化するために400〜
1000℃程度の高温で時効処理を行わねばならず、
成形助剤の種類によつてはかえつて（BH）max
を低下させる現象が生じることが認められた。こ
れはヒステリシスループの角形性が劣化すること
による。 本発明の目的は、本発明者等が先に提案した時
効処理する以前の保磁力が6kOe以下の磁石粉体
を用いて磁場中成形を行つた後に時効処理を施す
方法を更に発展させて、充填率を向上させ配向度
を高め、且つ角形性を劣化させることのない成形
助剤を用いて、より一層磁気特性を向上させるこ
とができるようにしたボンド磁石の製造方法を提
供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成できる本発明は、時効
処理する以前の保磁力が6kOe以下の２−17系希
土類磁石粉体に、成形助剤としてマイクロクリス
タリンワツクスを混合し、磁場中成形してから時
効処理し、結合剤を含浸させキユア処理して固化
するボンド磁石の製造方法である。 原料となる２−17系の希土類磁石粉体は、
R2TM17（但し、ＲはＹを含むSm，Ce，Pr，Nd
等の希土類元素の１種又は２種以上、TMはFe，
Co，Ni等の遷移金属元素の１種又は２種以上）
で表される組成を主成分とするものである。この
ような原料は、通常、所定の組成を有する合金を
粉砕した後、一定の形状に成形して焼結し、また
必要があればそれを所定の条件で溶体化処理する
ことによつて得られる。 ２−17系希土類磁石は、時効処理により析出硬
化が起こり高保持力が出現する。本発明はこの現
象を有効に利用している。 第１図に示すように本発明では上記のような原
料焼結体を先ず粉砕する。これにより得られた磁
石粉体は時効処理前であり6kOe以下の低保持力
状態である。このような低保持力の磁石粉体を使
用するのは、本発明者等が磁場成形前の磁石粉体
の保磁力と時効後のボンド磁石の磁気特性の関係
について種々の実験を行つた結果、保磁力が
6kOe以下の磁石粉体を用いてボンド磁石を製作
すれば、従来方法により得られた同じ保磁力を有
するボンド磁石に比べて磁気特性、特にBrと
（BH）maxが良好になることを見出したことに
よる。 成形助剤としてマイクロクリスタリンワツクス
を使用し、それと前記磁石粉体とを混合する。マ
イクロクリスタリンワツクスは結晶ろうと呼ば
れ、１分子中に炭素原子を30〜70個有し、熱着性
に富み可撓性に優れた有機化合物である。成形助
剤の量を磁石粉体の６重量％以下としたのは、
Br並びに（BH）maxの高いボンド磁石を得るに
は、その磁石中で磁石粉体が占める割合が大きい
ほど好ましくなるからである。ちなみに６重量％
を越える量を使用すると成形助剤を使用しない時
よりも磁気特性が低下してしまう。 この混合物を磁場中で成形し、その形状を保持
したまま時効処理を行つて高い保持力を出現させ
る。その後エポキシ樹脂やフエノール樹脂、アク
リル樹脂等の熱硬化性合成樹脂を含浸させキユア
処理する。 ［作用］ 本発明では成形前に添加した成形助剤は、磁石
粉体間の間隙を充填すると共に滑剤的役目を果た
す。このため磁石粉末間の摩擦が減少し、配向性
が向上すると共に磁石粉末を密に充填することが
可能となる。 また成形助剤としてマイクロクリスタリンワツ
クスを使用しているから、磁石粉体と同時に高温
での時効処理を行つても、それらはスムーズに加
熱飛散し、得られた製品の磁石特性に悪影響を及
ぼさない。 本発明では時効処理前の低保磁力状態の磁石粉
末を用いて磁場中成形を行うから、一般に製造ラ
インで用いられているような磁場プレス装置を用
いても十分配向させることができ、高い磁石特性
を発生させることができる。 なお粒度調整がなされた磁石粉体を用いるなら
ば本発明の効果は更に大きくなる。 ［実施例］ 原料としてSm（Co0.68Fe0.20Cu0.10Zr0.02）7.9で示
される低保磁力状態の合金をジヨークラツシヤー
で粉砕し平均粒径200μｍの磁石粉体を得た。こ
の磁石粉体に対して成形助剤としてマイクロクリ
スタリンワツクスを２重量％加えて混合し、
15kOeの磁場中で3ton／cm2の圧力で圧縮成形し
た。 その成形体について800℃、１時間の時効処理
を行い高保磁力化した。その後エポキシ樹脂を含
浸させ120℃で２時間のキユア処理を行いボンド
磁石を得た。 本実施例ではマイクロクリスタリンワツクスと
して三洋化成(株)製のMULTIWAX Ｘ−145，Ｗ
−445（いずれも商品名）を使用した。 また比較例として成形助剤にエポキシ樹脂を用
いた場合と成形助剤を用いない場合についても同
様の手順でボンド磁石を製作した。 更に従来例として同じ組成の合金について800
℃で１時間の時効処理を行い高保磁力化した後、
ジヨークラツシヤーで粉砕し平均粒径200μｍと
し、エポキシ樹脂と混練した後、15kOeの磁場中
で3ton／cm2の圧力で圧縮形成し、120℃で２時間
のキユア処理を行いボンド磁石を製作した。 これら各試料について磁気特性と密度を測定し
た結果を第１表に示す。
したボンド磁石の製造方法に関し、更に詳しく
は、成形助剤としてマイクロクリスタリンワツク
スを用い、時効処理前の低保磁力状態の２−17系
希土類磁石粉体と混合して磁場中成形を行い、そ
の後に時効処理を施し、結合剤を含浸させ固化さ
せるようにしたボンド磁石の製造方法に関するも
のである。 ［従来の技術］ 希土類磁石粉体を結合剤（バインダー）により
複合化したボンド磁石は従来公知である。結合剤
としては、熱可塑性または熱硬化性樹脂の他、金
属や合金等、あるいはガラス系の無機物質等が用
いられている。そして圧縮、射出、押し出し、圧
延等により形成されるが、なかでも高エネルギー
積を生じさせるため一般には圧縮成形が行われて
いる。 このような希土類ボンド磁石は、磁気特性が高
く、量産性に優れ寸法精度が出し易く、また形状
の自由度が大きい等の利点があり、近年、急速に
様々な用途で使用されつつある。 従来の希土類ボンド磁石の製造方法は、圧縮成
形法の場合、第２図に示すような工程で行われて
いる。先ず原料である合金を粉砕し成形して焼結
した後そのまま時効処理を行う。それを粉砕し結
合剤と混練して磁場中で成形した後、内部に含ま
れている結合剤をキユア処理し製品を得る。 ［発明が解決しようとする問題点］ 磁場中で成形を行う時に磁石粉体を十分に配向
させるためには、印加する磁場の強さは素材であ
る磁石粉体の保磁力の４〜５倍以上が必要である
と言われている。従来技術において例えば
Sm2Co17系ボンド磁石の場合には、時効処理後の
粉砕品は高保磁力化されており、そのため論理的
には成形時に40〜50kOe以上の強い磁場を印加す
る必要がある。 しかし現在広く用いられている磁場プレス装置
で得られる磁場の強さは上記の値を満足できない
（一般に製造ラインで印加可能な磁場は15kOe程
度である）ため、実際に行われている磁場中成形
では素材原料粉体を十分に配向できていない。 このような問題を解決するため、本発明者等は
先に時効処理する以前の保磁力が6kOe以下の磁
石粉体を磁場中成形し、その後に時効処理を施す
方法を提案した。この方法は成形時には磁石粉体
は未だ低保持力状態にあり、そのため低磁場で磁
石粉体の十分な配向ができることから、容易に高
い特性を有するボンド磁石を製造できる利点があ
る。しかしこのような製造方法を採用しても焼結
品と比較すると、その最大エネルギー積（BH）
maxは半分程度の値にとまどつている。この磁
石特性を更に向上させるためには磁石粉体の充填
率をより一層向上し配高度を高める必要がある。 そこで成形前に成形助剤を加え形成し易い状態
にしてから磁場中成形を行う方法が考えられる
が、前記の本発明者等が提案した方法では磁場中
成形後に磁石粉体を高保磁力化するために400〜
1000℃程度の高温で時効処理を行わねばならず、
成形助剤の種類によつてはかえつて（BH）max
を低下させる現象が生じることが認められた。こ
れはヒステリシスループの角形性が劣化すること
による。 本発明の目的は、本発明者等が先に提案した時
効処理する以前の保磁力が6kOe以下の磁石粉体
を用いて磁場中成形を行つた後に時効処理を施す
方法を更に発展させて、充填率を向上させ配向度
を高め、且つ角形性を劣化させることのない成形
助剤を用いて、より一層磁気特性を向上させるこ
とができるようにしたボンド磁石の製造方法を提
供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成できる本発明は、時効
処理する以前の保磁力が6kOe以下の２−17系希
土類磁石粉体に、成形助剤としてマイクロクリス
タリンワツクスを混合し、磁場中成形してから時
効処理し、結合剤を含浸させキユア処理して固化
するボンド磁石の製造方法である。 原料となる２−17系の希土類磁石粉体は、
R2TM17（但し、ＲはＹを含むSm，Ce，Pr，Nd
等の希土類元素の１種又は２種以上、TMはFe，
Co，Ni等の遷移金属元素の１種又は２種以上）
で表される組成を主成分とするものである。この
ような原料は、通常、所定の組成を有する合金を
粉砕した後、一定の形状に成形して焼結し、また
必要があればそれを所定の条件で溶体化処理する
ことによつて得られる。 ２−17系希土類磁石は、時効処理により析出硬
化が起こり高保持力が出現する。本発明はこの現
象を有効に利用している。 第１図に示すように本発明では上記のような原
料焼結体を先ず粉砕する。これにより得られた磁
石粉体は時効処理前であり6kOe以下の低保持力
状態である。このような低保持力の磁石粉体を使
用するのは、本発明者等が磁場成形前の磁石粉体
の保磁力と時効後のボンド磁石の磁気特性の関係
について種々の実験を行つた結果、保磁力が
6kOe以下の磁石粉体を用いてボンド磁石を製作
すれば、従来方法により得られた同じ保磁力を有
するボンド磁石に比べて磁気特性、特にBrと
（BH）maxが良好になることを見出したことに
よる。 成形助剤としてマイクロクリスタリンワツクス
を使用し、それと前記磁石粉体とを混合する。マ
イクロクリスタリンワツクスは結晶ろうと呼ば
れ、１分子中に炭素原子を30〜70個有し、熱着性
に富み可撓性に優れた有機化合物である。成形助
剤の量を磁石粉体の６重量％以下としたのは、
Br並びに（BH）maxの高いボンド磁石を得るに
は、その磁石中で磁石粉体が占める割合が大きい
ほど好ましくなるからである。ちなみに６重量％
を越える量を使用すると成形助剤を使用しない時
よりも磁気特性が低下してしまう。 この混合物を磁場中で成形し、その形状を保持
したまま時効処理を行つて高い保持力を出現させ
る。その後エポキシ樹脂やフエノール樹脂、アク
リル樹脂等の熱硬化性合成樹脂を含浸させキユア
処理する。 ［作用］ 本発明では成形前に添加した成形助剤は、磁石
粉体間の間隙を充填すると共に滑剤的役目を果た
す。このため磁石粉末間の摩擦が減少し、配向性
が向上すると共に磁石粉末を密に充填することが
可能となる。 また成形助剤としてマイクロクリスタリンワツ
クスを使用しているから、磁石粉体と同時に高温
での時効処理を行つても、それらはスムーズに加
熱飛散し、得られた製品の磁石特性に悪影響を及
ぼさない。 本発明では時効処理前の低保磁力状態の磁石粉
末を用いて磁場中成形を行うから、一般に製造ラ
インで用いられているような磁場プレス装置を用
いても十分配向させることができ、高い磁石特性
を発生させることができる。 なお粒度調整がなされた磁石粉体を用いるなら
ば本発明の効果は更に大きくなる。 ［実施例］ 原料としてSm（Co0.68Fe0.20Cu0.10Zr0.02）7.9で示
される低保磁力状態の合金をジヨークラツシヤー
で粉砕し平均粒径200μｍの磁石粉体を得た。こ
の磁石粉体に対して成形助剤としてマイクロクリ
スタリンワツクスを２重量％加えて混合し、
15kOeの磁場中で3ton／cm2の圧力で圧縮成形し
た。 その成形体について800℃、１時間の時効処理
を行い高保磁力化した。その後エポキシ樹脂を含
浸させ120℃で２時間のキユア処理を行いボンド
磁石を得た。 本実施例ではマイクロクリスタリンワツクスと
して三洋化成(株)製のMULTIWAX Ｘ−145，Ｗ
−445（いずれも商品名）を使用した。 また比較例として成形助剤にエポキシ樹脂を用
いた場合と成形助剤を用いない場合についても同
様の手順でボンド磁石を製作した。 更に従来例として同じ組成の合金について800
℃で１時間の時効処理を行い高保磁力化した後、
ジヨークラツシヤーで粉砕し平均粒径200μｍと
し、エポキシ樹脂と混練した後、15kOeの磁場中
で3ton／cm2の圧力で圧縮形成し、120℃で２時間
のキユア処理を行いボンド磁石を製作した。 これら各試料について磁気特性と密度を測定し
た結果を第１表に示す。
【表】
この第１表の比較例から判るように、エポキシ
樹脂を成形助剤として混入した場合には、成形助
剤を入れないものよりもかえつて磁気特性が低下
する。つまり成形助剤を使用すれば密度はあがる
ものの、それだからといつて必ずしも磁気特性
（BH）maxが向上するわけではない。 それに対して本発明方法を採用すれば、従来方
法のみならず比較例のものよりもはるかに優れた
磁気特性が得られる。 ［発明の効果］ 本発明は上記のように時効処理により析出硬化
する磁石粉体を析出硬化前の低保磁力状態の時に
磁場中成形し、その成形を保持したまま析出硬化
させ高保磁力を出現させる方法であり、成形助剤
を使用しているため磁石粉体の高充填、高配高が
可能となる。 そのうえ成形助剤としてマイクロクリスタリン
ワツクスを使用しているため、成形後に高温で時
効処理を行つても成形助剤が角形性に悪影響を及
ぼすこともない。 これらの結果、本発明では高い飽和磁化並びに
残留磁束密度を持つボンド磁石の製造が可能とな
るすぐれた効果が生じる。
樹脂を成形助剤として混入した場合には、成形助
剤を入れないものよりもかえつて磁気特性が低下
する。つまり成形助剤を使用すれば密度はあがる
ものの、それだからといつて必ずしも磁気特性
（BH）maxが向上するわけではない。 それに対して本発明方法を採用すれば、従来方
法のみならず比較例のものよりもはるかに優れた
磁気特性が得られる。 ［発明の効果］ 本発明は上記のように時効処理により析出硬化
する磁石粉体を析出硬化前の低保磁力状態の時に
磁場中成形し、その成形を保持したまま析出硬化
させ高保磁力を出現させる方法であり、成形助剤
を使用しているため磁石粉体の高充填、高配高が
可能となる。 そのうえ成形助剤としてマイクロクリスタリン
ワツクスを使用しているため、成形後に高温で時
効処理を行つても成形助剤が角形性に悪影響を及
ぼすこともない。 これらの結果、本発明では高い飽和磁化並びに
残留磁束密度を持つボンド磁石の製造が可能とな
るすぐれた効果が生じる。
第１図は本発明方法によるボンド磁石の製造工
程の一例を示す工程説明図、第２図は従来技術の
一例を示す工程説明図である。
程の一例を示す工程説明図、第２図は従来技術の
一例を示す工程説明図である。
Claims (1)
- １ 時効処理する以前の保磁力が6kOe以下の２
−17系希土類磁石粉体に、成形助剤として磁石粉
体の６重量％以下のマイクロクリスタリンワツク
スを混合し、磁場中成形した後、得られた成形体
を時効処理し、次いで結合剤を含浸させキユア処
理することを特徴とするボンド磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146515A JPS63308904A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | ボンド磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146515A JPS63308904A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | ボンド磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63308904A JPS63308904A (ja) | 1988-12-16 |
| JPH0444403B2 true JPH0444403B2 (ja) | 1992-07-21 |
Family
ID=15409386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62146515A Granted JPS63308904A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | ボンド磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63308904A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0775363A1 (de) * | 1995-06-14 | 1997-05-28 | Institut für Festkörper- und Werkstofforschung Dresden e.V. | Verfahren zur herstellung hartmagnetischer teile |
-
1987
- 1987-06-11 JP JP62146515A patent/JPS63308904A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63308904A (ja) | 1988-12-16 |
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