JPH0473907A - 永久磁石とその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気的特性が優れ、機械的強度の大なる永久磁
石とその製造方法に関する。

（従来の技術） 近年、高性能永久磁石として希土類元素を含んだ、いわ
ゆる希土類磁石が開発され、ネオジム−鉄−ボロン系や
、サマリウム−コバルト系の焼結磁石はその磁気エネル
ギー積や保磁力などの磁気特性が優れているため、小型
で高効率な機器に広く採用されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述のような希土類磁石は、その磁気的特性の向上を第
１として開発されたため、機械的強度の優れたものがな
く、特に高速回転型の発電機や電動機の回転磁石タイプ
のロータとして使用するには、高速回転にて生ずる強力
な遠心力に耐える引張り強度が不足となり、このため高
強度材からなるスリーブを被せるなどの補強手段を必要
としている。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は磁気的特性が優れており、その上、超高速回
転に８ける遠心力にも耐え得るような機械的強度の大な
る永久磁石とその製造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明によれば、希土類元
素を含む磁性合金粉末を焼結した永久磁石において、前
記磁性合金粉末は添加合金の粉末が添加されて互いに焼
結結合されている永久磁石とその製造方法が提供される
。

（作用） 本発明における永久磁石の製造方法においては、希土類
磁石に焼結される磁性合金粉末に所定の添加合金粉末を
添加して混合し、該混合合金粉末を加圧して磁場中で成
形して焼結すると、磁気的特性が優れるとともに機械的
強度の増強された永久磁石が得られる。

（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明にかかる永久磁石とその製造方法の実施
例にあける製造手順の一例を示すフロー図、第２図は本
実施例におけるネオジム−鉄−ボロン系磁石の組成の一
例を示す図表図である。

第１図におけるステップ１にては、まず第２図の磁石成
分となるネオジム（純度９９．７％以上）、電解鉄・ボ
ロンのフェロボロン合金（純度９９．９％以上）および
コバルト（純度９９．７％以上）の所定量を秤量、配合
し、これらをステップ２にてアルゴン雰囲気中で、高周
波溶解またはアーク溶解する。

ステップ３では溶解されて生じた合金をスタンプミルに
より２５０メツシユに粉砕し、乾式または湿式法でボー
ルミルにて、約３〜４μｍになるまで粉砕する。

一方、ステップ４では添加合金として第２図の添加牧柵
に示したチタンと鉄、コバルトまたはニッケルとのチタ
ン合金、あるいはジルコニウムとニッケルまたはコバル
トとのジルコニウム合金を用いて高周波またはアーク溶
解する。そしてステップ５にて鉄乳鉢を用いて前述の添
加合金を粗粉砕し、ついでステップ６でジェットミルに
て３μｍ程度に微粉砕する。なお粉砕雰囲気にアルゴン
ガスを用いる。

つぎにステップ７ではステップ３にて粉砕した磁性合金
粉末と、ステップ６にて粉砕した添加合金粉末とを混合
し、該混合合金粉末をステップ８では１．５ｔｏｎ／ｃ
ｍ”の圧力、１２ｋｏｅの磁場中で成形し、ステップ９
にてアルゴン雰囲気中にて１０００〜１１００℃で１〜
４時間焼結を行う。

ついで、ステップ１０で６００℃にて２時間の時効処理
を行った後、ステップ１１にて所定の着磁を行って永久
磁石に製造する。

第３図はこのような製造方法を用いて製造したネオジム
−鉄−ボロン系磁石の機械的および磁気的特性の一例を
示す図表図であり、同図から明らかなように各試料にお
ける最大磁気エネルギー積は従来の優れた磁気的特性を
有する希土類磁石と同等の値を有するとともに、引張り
強度は従来品の４〜５　Ｋ　ｇ　／　ｍｍ”強度に比較
して大幅な増強となって改善されている。

第４図は本実施例におけるサマリウム−コバルト系磁石
の組成の一例を示す図表図であり、同図に示した組成に
より、前述の製造方法に準じて希土類磁石に仕上げられ
るものである。

つぎにこの製造方法を第１図のフローに従って説明する
と、ステップ１ではコバルト（純度９９．９％以上）、
サマリウムＣ純度９９．７％以上）、銅およびジルコニ
ウム（それぞれ純度９９．９％以上）の所定量を秤量し
、これらをステップ２でアルゴン雰囲気中にて高周波ま
たはアーク溶解する。

ステップ３ではこの磁性合金をスタンプミルにより２５
０メツシユに粉砕し、乾式または湿式法でボールミルに
て、約３〜４μｍになるまで粉砕する。なおこの粉砕雰
囲気はアルゴンガスである。一方、ステップ４では添加
合金として、第４図の添加牧柵に示したチタン合金また
はジルコニウム合金を前述のように溶解し、ステップ５
および６にて粉砕を行って、約３μｍの粒度とする。

つぎにステップ７ではステップ３にての磁性合金粉末と
、ステップ６にての添加合金粉末とを混合し、ステップ
８では２．５ｔｏｎ／ｃｍ”の圧力、１０ｋＯｅの磁場
中で成形して、これをステップ９にて１１６０〜１２５
０℃でアルゴン雰囲気中にて１〜２時間の焼結を行う。

ついで１１８０℃で１時間アルゴンガス中にて溶体化処
理を行い、油または水中に投じて急冷を行う。

これをつぎのステップ１０にて８００〜９００℃で一時
間の時効処理をした後、ステップ１１にて所定の着磁を
行って永久磁石とする。

第５図は第４図に示した組成の試料を上述のような製造
方法によって永久磁石としたものの機械的特性と磁気的
特性とを示したものであり、同図においても前述の第３
図に示したネオジム−鉄−ボロン系磁石と同様に優れた
機械的特性が得られている。なお、第３図および第５図
に示した引張強度は引張強度試験機により測定したもの
で、磁気的特性は振動試料型磁気測定装置によって測定
したものである。

以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらの
変形を本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 上述のように本発明によれば、従来の磁気的特性の優れ
た希土類磁石と同程度の最大磁気エネルギー積を有する
とともに、引張強度の増強された永久磁石が得られるの
で、超高速回転する電動機構のロータに用いても、その
遠心力に耐えることができ、したがってスリーブなどに
よる補強する手数が省けるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる永久磁石とその製造方法の実施
例における製造手順のフロー図、第２図はネオジム−鉄
−ボロン系磁石の組成の一例を示す図表図、第３図はそ
の組成にて製造された磁石の機械的および磁気的特性の
一例の図表図、第４図はサマリウム−コバルト系磁石の
組成の一例を示す図表図、第５図はその組成にて製造さ
れた磁石の機械的および磁気的特性の一例の図表図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）希土類元素を含む磁性合金粉末を焼結した永久磁
   石において、前記磁性合金粉末は添加合金の粉末が添加
   されて互いに焼結結合されていることを特徴とする永久
   磁石。 （２）前記の添加合金はＴｉ＿１＿−＿ｘＦｅ＿ｘ、Ｔ
   ｉ＿１＿−＿ｘＣｏ＿ｘ、Ｔｉ＿１＿−＿ｘＮｉ＿ｘ、
   Ｚｒ＿１＿−＿ｘＮｉ＿ｘ、Ｚｒ＿１＿−＿ｘＣｏ＿ｘ
   （但し、０．１５＜ｘ＜０．３５）の合金のうちの１種
   または２種以上の組合せからなる合金のうちのいずれか
   であることを特徴とする請求項（１）記載の永久磁石。 （３）前記永久磁石はネオジム−鉄−ボロン系磁石であ
   ることを特徴とする請求項（１）記載の永久磁石。 （４）前記永久磁石はサマリウム−コバルト系磁石であ
   ることを特徴とする請求項（１）記載の永久磁石。 （５）希土類元素を含む磁性合金粉末を焼結した永久磁
   石の製造方法において、前記磁性合金粉末と添加合金の
   粉末とを混合するステップと、該混合後の混合合金粉末
   を加圧し磁場中で成形して焼結せしめるステップとを有
   することを特徴とする永久磁石の製造方法。（６）前記
   の添加合金はＴｉ＿１＿−＿ｘＦｅ＿ｘ、Ｔｉ＿１＿−
   ＿ｘＣｏ＿ｘ、Ｔｉ＿１＿−＿ｘＮｉ＿ｘ、Ｚｒ＿１＿
   −＿ｘＮｉ＿ｘ、Ｚｒ＿１＿−＿ｘＣｏ＿ｘ（但し、０
   ．１５＜ｘ＜０．３５）の合金のうちの１種または２種
   以上の組合せからなる合金のうちのいずれかであること
   を特徴とする請求項（５）記載の永久磁石の製造方法。 （７）前記永久磁石はネオジム−鉄−ボロン系磁石であ
   ることを特徴とする請求項（５）記載の永久磁石の製造
   方法。 （８）前記永久磁石はサマリウム−コバルト系磁石であ
   ることを特徴とする請求項（５）記載の永久磁石の製造
   方法。