JPH06151130A - 希土類−遷移金属系永久磁石用合金粉末 - Google Patents

希土類−遷移金属系永久磁石用合金粉末

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JPH06151130A
JPH06151130A JP4302659A JP30265992A JPH06151130A JP H06151130 A JPH06151130 A JP H06151130A JP 4302659 A JP4302659 A JP 4302659A JP 30265992 A JP30265992 A JP 30265992A JP H06151130 A JPH06151130 A JP H06151130A
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JP
Japan
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rare earth
alloy powder
alloy
powder
transition metal
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Pending
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JP4302659A
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English (en)
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Yasutaka Fukuda
泰隆 福田
Junichi Ota
純一 太田
Michio Shimotomai
道夫 下斗米
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0572Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes with a protective layer

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高エネルギー積を有し、かつ寸法精度が良
く、複雑形状の射出成形が可能な希土類磁石用合金粉末
を提供する。 【構成】 NiまたはCo−PまたはB合金被膜をメッ
キした希土類−遷移金属系永久磁石用合金粉末。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高エネルギー積を有す
る高寸法精度かつ複雑形状の希土類−遷移金属系永久磁
石用合金粉末に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器の小型化にともないそこで使用
される永久磁石もフェライト磁石から高エネルギー積の
希土類磁石へと移行しつつある。さらに希土類磁石の中
でもサマリウムコバルト系に代わって例えば特公昭61
−34242号公報に開示されたネオジウム系磁石が、
高磁気特性と、資源的な有利さを武器に、その生産量を
伸ばしつつある。また、希土類磁石の中には焼結磁石と
プラスチック磁石の2種類が存在し、前者は高密度を達
成できるため高エネルギー積磁石、後者は樹脂成形技術
を適用できるため複雑形状品が可能という各々の特長を
持っている。
【0003】しかし、焼結磁石にはより複雑形状磁石体
が望まれていたし、プラスティック磁石には、より高エ
ネルギー積磁石体が望まれていた。両者の特長を合わせ
もつ方法としてはステンレス鋼などで用いられているM
IM(Metal Injection Mouldi
ng)法の適用が考えられるが、この方法を希土類磁石
に適用するには希土類磁石用合金粉末が活性すぎ、製造
工程中に酸化、炭化などの反応が急速に進み磁気特性を
大幅に低下させるという問題点があった。
【0004】この問題点を解消する方法としては、希土
類磁石用合金粉末表面に金属膜をコーティングすること
が考えられる。コーティングの例としては特開昭64−
15301号公報においては磁粉表面にNiメッキを施
した希土類−鉄系ボンド磁石用合金粉末が提案されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
で対象としているMIM法では成形後焼結を行って製品
とする。したがって通常のNiメッキでは融点が高過ぎ
て焼結温度が高くならざるを得ない。結果として焼結体
の結晶粒を粗大化させたり、一部液相がでて磁石相の分
解がおこり磁気特性を著しく劣化させるという問題点が
あった。さらにソフト磁性体である純Niが粒界に存在
することは逆磁区の発生を容易にし、これまた磁気特性
(特に保磁力)を低下させるという問題もあった。本発
明は上記問題点を解決し、高エネルギー積を有し、かつ
高寸法精度で複雑形状を可能とする希土類−遷移金属系
永久磁石用合金粉末を提案することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、平均
粒径0.3〜50μm のREx TMI1-x-y y 合金粉
末の表面を厚さ0.1〜10μm のTMII1-z z 合金
メッキ被膜で被覆してなることを特徴とする希土類−遷
移金属系永久磁石用合金粉末であり、また本発明は、上
記のREx TMI1-x-y y 合金粉に8at%以下のM
g、Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Cu、
Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Hf、Mo、In、S
n、Ta、およびWから選んだ少なくとも1種を含むこ
とを特徴とする希土類−遷移金属系永久磁石用合金粉末
である。
【0007】ここでREはYを含む希土類元素、TMI
はFe、CoおよびNiから選んだ少なくとも1種の元
素、TMIIはCoおよびNiからの1種以上の元素、X
はPおよびBから選ばれた1種または2種の元素であ
り、x、y、zは次の範囲に限定される。 0.12≦x≦0.3、0.05≦y≦0.2、0.1
7≦z≦0.5
【0008】
【作用】以下、本発明の構成要因の作用および数値限定
理由について述べる。 REx TMI1-x-y y :本合金粉はRE2 TM14B化
合物を主体とするもので、本磁石の磁気特性発現の源と
なる。
【0009】REx TMI1-x-y y の平均粒径0.3
〜50μm :粒径は磁石の保磁力に大きな影響を与え、
粒径が小さいほど大きな保磁力が得られるが、あまり細
かすぎると製造工程での酸化が進行し、逆に保磁力を低
下させる。また、粒径が大きいと保磁力を低下させるだ
けでなく、1粒子中に結晶粒が複数個存在する可能性が
大きくなり、磁場中でプレスするさいの配向を低下させ
製品としての磁石の残留磁束密度、エネルギー積の低下
につながる。したがって平均粒径の上限、下限はそれぞ
れ50μm 、0.3μm とした。
【0010】0.12≦x≦0.3:REはRE2 TM
14B化合物を形成し、大きな保磁力を発現する源であ
る。したがって、xが0.12に満たない場合、RE2
TM14Bを形成し得なくなり、保磁力を低下させ、また
xが0.3を越えると必然的に他の元素量を低下させ磁
気特性(残留磁束密度および保磁力)を低下させる。
【0011】0.05≦y≦0.2:BはRE2 TM14
Bを形成するに必須の元素である。したがってyが0.
05に満たないとRE2 TM14Bを形成し得なくなり、
yが0.2を越えると必然的に他元素量が低下するため
磁気特性を低下させる。したがってyを0.05〜0.
2の範囲に限定する。
【0012】TMII1-z z 合金メッキ被膜厚さ0.1
〜10μm :TMII1-z z 合金メッキ被膜は成形、脱
脂時における酸化および炭化から磁場を守るためのもの
である。したがって0.1μm 未満だとこれらの効果に
乏しく、また、10μm を越えると必然的に主相量が低
下するため、その被膜厚みを0.1〜10μm に限定し
た。
【0013】0.17≦z≦0.5:P、Bを使用する
理由としてTMII1-z z 膜は脱脂後は焼結助剤として
働き、最終的には粒界相として磁石中に残存する。した
がって主相RE2 TM14Bよりも低融点でかつ室温で非
磁性であることが要求される。RE2 TM14Bの融点は
組成によって若干異なるが、おおむね1100〜120
0℃の範囲である。
【0014】zが0.17に満たないときは、TMII
1-z z 相は強磁性でかつ1200℃以上の高融点を示
し、また、zが0.5を越えるとこの相は非磁性ではる
が、やはり高融点を示す。したがってzの範囲として
は、0.17≦z≦0.5とした。 Mg、Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Mn、C
u、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Hf、Mo、I
n、Sn、Ta、およびWから選んだ少なくとも1種を
8at%以下:これらの元素は主に保磁力の改善に有効
な元素であるが、8at%を越えて加えた場合、必然的
に他元素量が低下するだけでなく、保磁力の改善効果そ
のものも低下するため、上限は8at%とした。
【0015】金属粉末の射出成形する場合の有機バイン
ダー量の添加量は次の通りである。有機バインダーの添
加量はコンパウンドの金型キャビテイ内への流動性を支
配する要因であり、35vol%未満では合金粉比率が
多く、流動性は悪く、充填しがたくなり、一方60vo
l%を越えると成形体は軟らかく、ひき続いて行う脱脂
で形状が崩れてしまうという欠陥が見られる。
【0016】以下に具体的な製造工程を記述するが、本
発明の工程は特にこれに限定されるものでない。 所定組成のREx TMI1-x-y y 合金の高周波溶
解 合金の粉砕 合金粉末表面へのTMII1-z z 被膜の無電解メッ
キ 熱可塑性樹脂、ワックス、可塑剤との混練によりコ
ンパウンドとする。
【0017】 100〜180℃で磁場中射出成形 脱脂、焼結 TMII−XのXは工程において還元剤として次亜燐酸
ソーダまたは水素化ホウ素のいずれかを用いることで決
まる。すなわち前者だとTMII−P、後者だとTMII−
Bとなる。P、Bの含有量はpHによってコントロール
する。
【0018】
【実施例】
実施例1 表1、表2に示す組成からなる合金を高周波溶解により
作製し、スタンプミル、ボールミルにて粉砕した。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】得られた合金粉末は塩化ニッケル30g/
l、次亜燐酸ソーダ10g/l、クエン酸10g/lか
らなる無電解メッキ液中に投入され激しく攪拌された状
態でメッキされた。メッキ後粉末はアセトン中で洗浄、
乾燥後メタクリル酸エステル、酢酸ビニル共重合体60
wt%、フタル酸エステル25wt%、パラフィンワッ
クス15wt%からなるバインダー混合物を合金粉末1
00gにたいして50vol%添加し、混練後10kO
eの磁場中に140℃で射出成形された。成形体は45
0℃で脱脂後1050〜1100℃で焼結された。この
時の条件と、磁気特性の関係を表1、2に示す。
【0022】本発明の実施例は、本発明の規定範囲をは
ずれた組成、もしくは条件で製造された比較例に比べ磁
気特性が優れていることは明らかである。 実施例2 Nd12at%、Fe41.5at%、Co30at
%、Ni9at%、B7.5at%の組成で8μm の粒
子径の合金粉について、実施例1と同様の工程を施し
た。メッキ浴は表3に示すものを用い、被膜をNi−
P、Ni−B、Co−P、Co−B等とした場合につい
て磁気特性を被膜組成、厚みとの関係で表4に示した。
【0023】被膜組成もしくは被膜の厚みが本発明の規
定範囲をはずれた比較例に比べ、本発明の実施例はいず
れも優れた磁気特性を示している。
【0024】
【表3】
【0025】
【表4】
【0026】
【発明の効果】本発明により、高エネルギー積を有する
高寸法精度かつ複雑形状の希土類−遷移金属系永久磁石
を射出成形により容易に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 1/053

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径0.3〜50μm のREx TM
    1-x-y y 合金粉末の表面を厚さ0.1〜10μm の
    TMII1-z z 合金メッキ被膜で被覆してなることを特
    徴とする稀土類−遷移金属系永久磁石用合金粉末。ここ
    でREはYを含む稀土類元素、TMIはFe、Coおよ
    びNiから選んだ少なくとも1種以上の元素、TMIIは
    CoおよびNiから選んだ少なくとも1種以上の元素、
    XはPおよびBから選ばれた1種または2種の元素であ
    り、x、y、zは次の範囲に限定される。 0.12≦x≦0.3、0.05≦y≦0.2、0.1
    7≦z≦0.5。
  2. 【請求項2】 平均粒径0.3〜50μm のREx TM
    1-x-y y 合金粉末が8at%以下のMg、Al、S
    i、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、
    Ge、Zr、Nb、Hf、Mo、In、Sn、Ta、お
    よびWから選んだ少なくとも1種の元素を含むことを特
    徴とする請求項1記載の希土類−遷移金属系永久磁石用
    合金粉末。
JP4302659A 1992-11-12 1992-11-12 希土類−遷移金属系永久磁石用合金粉末 Pending JPH06151130A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7972448B2 (en) 2002-11-28 2011-07-05 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Method for the production of an anisotropic magnetic powder and a bonded anisotropic magnet produced therefrom
CN113070478A (zh) * 2021-03-26 2021-07-06 深圳市注成科技股份有限公司 钨铜合金喂料、制备方法、钨铜合金工件及制造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7972448B2 (en) 2002-11-28 2011-07-05 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Method for the production of an anisotropic magnetic powder and a bonded anisotropic magnet produced therefrom
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CN113070478B (zh) * 2021-03-26 2023-08-08 深圳市注成科技股份有限公司 钨铜合金喂料、制备方法、钨铜合金工件及制造方法

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