JPH0531805B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［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、成形助剤として炭素と水素のみからなり液状
または微粉末状の有機化合物を用い、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、熱硬化性樹脂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
延等種々の成形法により製造されるが、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、例えば
第２図に示すように、圧縮成形法に関しては先ず
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。そしてそれを粉砕した後、
その時効処理後の粉体と結合剤とを混練し、磁場
中で形成した後、内部に含まれている結合剤をキ
ユア処理する構成が一般的である。 ［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。このため従来技述において、例
えばSm₂Co₁₇系のボンド磁石の場合には、成形時
に40〜50KOe以上の強い磁場を印加しなければ
ならない。 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（BH）max（最大エネルギ
ー積）は半分程度の値にとどまつている。この磁
気特性を更に向上させるためにはより一層磁石粉
体の充填率を向上し配向度を高める必要がある。 そこで成形前に成形助剤を加え成形し易い状態
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
れはその種類によりヒステリシスループの角形性
が劣化すことによる。 本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、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することのできる本発
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、成形補助として炭素
と水素のみからなり液状または微粉末状の有機化
合物を混合し、磁場中成形した後時効処理し、次
いで熱硬化性樹脂を含浸させキユア処理して固化
するようにした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
化が起こり高保磁力が出現する。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以下の低保磁力
状態である。このような低保磁力の磁石粉体を使
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作製
すれば、本発明法の方が従来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極めて磁気
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。 そして成形助剤として炭素と水素のみからなり
液状または微粉末状の有機化合物を使用し、それ
と前記磁石粉体とを混合する。このような成形助
剤としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、パラフ
イン、流動パラフイン等が挙げられる。成形助剤
の量を磁石粉体の６重量％以下としたのは、高磁
気特性、ここでは高Br、高（BH）maxを呈する
ボンド磁石を得るには、その磁石中での磁石粉体
が占める割合が大きいほど好ましいからである。
因に６重量％を超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。 次にこの混合物を磁場中で成形し、成形された
形状を保持したまま時効処理を行つて高い保磁力
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液状あるいは微粉末状の所
定組成の成形助剤を混入したことにより、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炭素と水素のみからなる有
機化合物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。 更に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（Co_0.68Fe_0.20Cu_0.10Zr_0.02）_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。次
にこの磁石粉体に対して成形助剤を２重量％加え
て混合し、15kOeの磁場中で3ton／cm²で圧縮成形
した。 次に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。ここで成形助剤としてはポリエ
チレン粉末（平均粒径2μｍ）とポリブチレン
（日本油脂(株)製ポリブテン30N）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で圧縮成形し、120℃で２時間のキユ
ア処理を行いボンド磁石を製作した。 これらの各試料にい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ると密度は上がる
が、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。 それら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
た磁気特性を生じさせることができる。 ［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、その後その形状を保持したまま析
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
向が可能となるし、また成形助剤として炭素と水
素のみからなる有機化合物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く、高い飽和磁化並
びに残留磁束密度を持つボンド磁石を製造できる
優れた効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 時効処理する以前の保持力が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％以下の炭素と水素のみからなり液状
   または微粉末状の有機化合物を混合し、磁場中成
   形した後、得られた成形体を時効処理し、次いで
   熱硬化性樹脂を含浸させキユア処理することによ
   り磁石粉体同士を結合させることを特徴とするボ
   ンド磁石の製造方法。