JPH06295809A - 熱安定性と耐食性の良好な永久磁石およびその製造方法 - Google Patents
熱安定性と耐食性の良好な永久磁石およびその製造方法Info
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- JPH06295809A JPH06295809A JP5081852A JP8185293A JPH06295809A JP H06295809 A JPH06295809 A JP H06295809A JP 5081852 A JP5081852 A JP 5081852A JP 8185293 A JP8185293 A JP 8185293A JP H06295809 A JPH06295809 A JP H06295809A
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Gaに代わって安価な元素で熱安定性を向上
する。 【構成】 RaFebCocBdZneMfAlg (ここで、RはNd,Pr,Ceを含む希土類元素のう
ち少なくとも1種、MはV,Mo,Nb,Wのうち少な
くとも1種で、5≦a≦18at%、65≦b≦85
at%、c≦20 at%、4≦d≦15at%、e≦
7at%、0≦f≦7at%、g≦5at%)の組成か
らなることを特徴とする熱安定性と耐食性の良好な永久
磁石。
する。 【構成】 RaFebCocBdZneMfAlg (ここで、RはNd,Pr,Ceを含む希土類元素のう
ち少なくとも1種、MはV,Mo,Nb,Wのうち少な
くとも1種で、5≦a≦18at%、65≦b≦85
at%、c≦20 at%、4≦d≦15at%、e≦
7at%、0≦f≦7at%、g≦5at%)の組成か
らなることを特徴とする熱安定性と耐食性の良好な永久
磁石。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、VCM(ボイスコイル
モータ),回転機器等に使用される高性能希土類永久磁
石に関するものである。
モータ),回転機器等に使用される高性能希土類永久磁
石に関するものである。
【0002】
【従来の技術】Nd−Fe−B系磁石(特公昭63−6
5742号)は飽和磁化が大きく、高エネルギ−積が得
られることから幅広い用途に使用されるようになった。
これまで問題とされていた耐熱性および耐食性といった
問題はある程度解決され、実用上は問題ある程度解決さ
れた。最大エネルギ−積も30ー45MGOeのものが
生産されるになった。
5742号)は飽和磁化が大きく、高エネルギ−積が得
られることから幅広い用途に使用されるようになった。
これまで問題とされていた耐熱性および耐食性といった
問題はある程度解決され、実用上は問題ある程度解決さ
れた。最大エネルギ−積も30ー45MGOeのものが
生産されるになった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記Nd−Fe−B系
磁石の熱安定性を改善するため、Dyを添加して保磁力
を向上させる方法が一般的に用いられている。しかし、
Dyは高価なため使用量を最小限にする必要がある。こ
のため、Al及びNbなどをDyと一緒に添加してい
る。この他に、さらに熱安定性を向上させるために、G
aを添加する場合もある。しかし、Gaは高価であるた
め、安価な元素で熱安定性を向上することが望まれてい
た。
磁石の熱安定性を改善するため、Dyを添加して保磁力
を向上させる方法が一般的に用いられている。しかし、
Dyは高価なため使用量を最小限にする必要がある。こ
のため、Al及びNbなどをDyと一緒に添加してい
る。この他に、さらに熱安定性を向上させるために、G
aを添加する場合もある。しかし、Gaは高価であるた
め、安価な元素で熱安定性を向上することが望まれてい
た。
【0004】そこで、本発明は、Gaに代わって安価な
元素で熱安定性を向上した永久磁石の提供を課題とす
る。
元素で熱安定性を向上した永久磁石の提供を課題とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者はGaに代わっ
て熱安定性を向上させる元素を探索したところ、以下の
知見を得るにいたった。即ち、Gaと同様な効果を発揮
する元素として周期律表の左隣に位置するZnも同様な
効果を有する可能性があるので、Nd−Fe−B三元系
へのZn添加を検討した。しかし、Nd−Fe−B系に
Znを添加すると、iHcは向上するものの角型性が悪
くなり、永久磁石としては好ましくないことがわかっ
た。しかし、このZn添加したNd−Fe−B磁石にC
oとAlを同時に複合添加することにより、角型性が改
善され、好ましい磁石特性を発揮することがわかった。
このCoとAlを複合添加したZn添加Nd−Fe−B
磁石は固有保磁力向上に効果があるばかりでなく、熱安
定性と耐食性の改善にも効果があることがわかった。本
発明は以上の知見を基に見出されたものであり、 RaFebCocBdZneMfAlg (ここで、RはNd,Pr,Ceを含む希土類元素のう
ち少なくとも1種、MはV,Mo,Nb,Wのうち少な
くとも1種で、5≦a≦18at%、65≦b≦85
at%、c≦20 at%、4≦d≦15at%、e≦
7at%、0≦f≦7at%、g≦5at%)の組成か
らなることを特徴とする熱安定性と耐食性の良好な永久
磁石
て熱安定性を向上させる元素を探索したところ、以下の
知見を得るにいたった。即ち、Gaと同様な効果を発揮
する元素として周期律表の左隣に位置するZnも同様な
効果を有する可能性があるので、Nd−Fe−B三元系
へのZn添加を検討した。しかし、Nd−Fe−B系に
Znを添加すると、iHcは向上するものの角型性が悪
くなり、永久磁石としては好ましくないことがわかっ
た。しかし、このZn添加したNd−Fe−B磁石にC
oとAlを同時に複合添加することにより、角型性が改
善され、好ましい磁石特性を発揮することがわかった。
このCoとAlを複合添加したZn添加Nd−Fe−B
磁石は固有保磁力向上に効果があるばかりでなく、熱安
定性と耐食性の改善にも効果があることがわかった。本
発明は以上の知見を基に見出されたものであり、 RaFebCocBdZneMfAlg (ここで、RはNd,Pr,Ceを含む希土類元素のう
ち少なくとも1種、MはV,Mo,Nb,Wのうち少な
くとも1種で、5≦a≦18at%、65≦b≦85
at%、c≦20 at%、4≦d≦15at%、e≦
7at%、0≦f≦7at%、g≦5at%)の組成か
らなることを特徴とする熱安定性と耐食性の良好な永久
磁石
【0006】本発明において希土類元素Rは5at%以
上、18at%以下で、好ましくは10at%以上、1
6at%以下の範囲で含有される。RはPr,Ndの場
合に高い磁気特性が得られ、TbやDyを含む場合に大
きい保磁力が得られる。特にDyを用いた場合、Ndと
Dyの比率としては99.95:0.05から80:2
0の範囲がコスト的に好ましく、飽和磁化を大きく減少
させずに、高保磁力が得られるため望ましい。
上、18at%以下で、好ましくは10at%以上、1
6at%以下の範囲で含有される。RはPr,Ndの場
合に高い磁気特性が得られ、TbやDyを含む場合に大
きい保磁力が得られる。特にDyを用いた場合、Ndと
Dyの比率としては99.95:0.05から80:2
0の範囲がコスト的に好ましく、飽和磁化を大きく減少
させずに、高保磁力が得られるため望ましい。
【0007】Feは65≦b≦85 at%の範囲で含
まれる。65at%未満では飽和磁化が低く、また85
at%を越えると保磁力が著しく低下するからである。
まれる。65at%未満では飽和磁化が低く、また85
at%を越えると保磁力が著しく低下するからである。
【0008】Coは前述のようにZnとともに熱安定性
向上に寄与する元素であり、20at%以下の範囲で含
まれる。20at%を越えると飽和磁化と保磁力が低下
するからである。なお、FeとCoの比率は、適度な角
型性と保磁力を保持するため99.95:0.05から
77:23の範囲にするのが望ましい。
向上に寄与する元素であり、20at%以下の範囲で含
まれる。20at%を越えると飽和磁化と保磁力が低下
するからである。なお、FeとCoの比率は、適度な角
型性と保磁力を保持するため99.95:0.05から
77:23の範囲にするのが望ましい。
【0009】Bの量は4≦d≦15at%が好ましく、
この範囲外では残留磁束密度と保磁力が小さくなる。
この範囲外では残留磁束密度と保磁力が小さくなる。
【0010】ZnはCoとともに熱安定性向上に寄与す
る元素であるが、7at%を越えると残留磁束密度を低
下させるので7at%以下とする。良好な磁気特性は
0.01≦e≦4at%の範囲とするのが好ましい。
る元素であるが、7at%を越えると残留磁束密度を低
下させるので7at%以下とする。良好な磁気特性は
0.01≦e≦4at%の範囲とするのが好ましい。
【0011】M元素は結晶粒成長抑制および熱安定性向
上に効果のある元素であるが、過剰に含まれると飽和磁
化を低下させるので添加する場合は7at%以下とする
のが好ましい。
上に効果のある元素であるが、過剰に含まれると飽和磁
化を低下させるので添加する場合は7at%以下とする
のが好ましい。
【0012】Alは保磁力向上に効果がある。しかし過
剰に含まれるとキュリー温度を下げるので、5at%以
下とする。
剰に含まれるとキュリー温度を下げるので、5at%以
下とする。
【0013】次に本発明磁石の製造方法について説明す
る。本発明磁石は、焼結法により作成することができ
る。その一つの方法として、最終目標組成と同一の組成
を有する溶融合金から、公知のガスアトマイズ法により
合金粉末を得るか、インゴットを作成しこのインゴット
に水素吸蔵・脱水素処理を施した後、さらに微粉砕して
合金粉末を得て、その後に磁場中成形、焼結する方法が
ある。しかし,Znは融点および沸点が非常に低く、溶
解時に蒸気を非常に多く放出し、以上の方法によるとZ
n量の減少が著しい。このため、低融点のNd−Fe−
Co−B−Zn系のNdリッチ合金を溶解により作成
し、溶湯急冷もしくは水素吸蔵+脱水素を行った後、粉
砕し、別途準備したNd−Fe−Co−B−Nb合金粉
末と混合し、成形、焼結、熱処理するという手段を採用
するとZnの減少を少なくすることができる。
る。本発明磁石は、焼結法により作成することができ
る。その一つの方法として、最終目標組成と同一の組成
を有する溶融合金から、公知のガスアトマイズ法により
合金粉末を得るか、インゴットを作成しこのインゴット
に水素吸蔵・脱水素処理を施した後、さらに微粉砕して
合金粉末を得て、その後に磁場中成形、焼結する方法が
ある。しかし,Znは融点および沸点が非常に低く、溶
解時に蒸気を非常に多く放出し、以上の方法によるとZ
n量の減少が著しい。このため、低融点のNd−Fe−
Co−B−Zn系のNdリッチ合金を溶解により作成
し、溶湯急冷もしくは水素吸蔵+脱水素を行った後、粉
砕し、別途準備したNd−Fe−Co−B−Nb合金粉
末と混合し、成形、焼結、熱処理するという手段を採用
するとZnの減少を少なくすることができる。
【0014】
(実施例1) 組成1:(Nd0.9Dy0.1)14.8Fe75.6-xCoxB6.8
Zn1.0Nb1.3Al0.5 (x=0,2,4,6,8),なる合金を作製し、水素
吸蔵させた後、400ー600℃の温度に加熱しながら
脱水素した。得られた合金粉を粗粉砕・微粉砕した後、
横磁場成形により成形し、1090℃で焼結した。得ら
れた焼結体を540℃で熱処理し、磁気特性を評価し
た。
Zn1.0Nb1.3Al0.5 (x=0,2,4,6,8),なる合金を作製し、水素
吸蔵させた後、400ー600℃の温度に加熱しながら
脱水素した。得られた合金粉を粗粉砕・微粉砕した後、
横磁場成形により成形し、1090℃で焼結した。得ら
れた焼結体を540℃で熱処理し、磁気特性を評価し
た。
【0015】図1に得られた減磁曲線を示す。明らか
に、Coを含有しない場合、角型性が悪く、永久磁石と
して好ましくない。しかし、Co量が4at%以上添加
することにより角型性は顕著に改善され、良好な固有保
磁力を示している。
に、Coを含有しない場合、角型性が悪く、永久磁石と
して好ましくない。しかし、Co量が4at%以上添加
することにより角型性は顕著に改善され、良好な固有保
磁力を示している。
【0016】(実施例2) 組成2:Nd11.8Dy2.6Fe72-xCo5B6.6Nb1.0Z
n1.0Alx (x=0,0.6,1.2)なる合金を実施例1と同様
な方法で作製し、磁気特性を評価した。得られた減磁曲
線を図2に示す。明らかに、Al量が0at%の場合、
保磁力が小さく、角型性が悪いのに対し、Al量が0.
6at%以上で保磁力と角型性が改善されている。この
ように、Zn添加Nd−Fe−B焼結磁石において良い
保磁力と角型性を得るには、CoとAlの複合添加が必
要である。
n1.0Alx (x=0,0.6,1.2)なる合金を実施例1と同様
な方法で作製し、磁気特性を評価した。得られた減磁曲
線を図2に示す。明らかに、Al量が0at%の場合、
保磁力が小さく、角型性が悪いのに対し、Al量が0.
6at%以上で保磁力と角型性が改善されている。この
ように、Zn添加Nd−Fe−B焼結磁石において良い
保磁力と角型性を得るには、CoとAlの複合添加が必
要である。
【0017】(実施例3) 組成3:Nd11.8Dy2.6Fe72-xCo5B6.6Nb1.0Z
n1.0Alx 組成4:Nd11.8Dy2.6Fe73-xCo5B6.6Nb1.0A
lx (x=0,0.3,0.6,0.9,1.2)なる合金を実
施例1と同様な方法で作製し、Pc=2の形状に加工
し、220℃加熱後の不可逆減磁率を測定した。得られ
た結果を図3に示し、Znを添加した場合(組成4)と
Znを添加しない場合(組成5)を比較した。明らか
に、Znを添加した場合、得られる保磁力は大きく、ま
た、不可逆減磁率も小さい。Zn添加においてAl量0
at%の場合に不可逆減磁率が大きいのは図2に示すよ
うに、減磁曲線の角型性が悪いためである。また、組成
3,4の磁石をコーティングしない状態で120℃、1
00%RH、1kg/cm2の条件下で48,96時間
放置した場合の腐食減量を図4に示す。図よりZnを添
加することにより腐食減量は少なくなり、Zn添加は耐
食性の改善にも効果あることがわかる。
n1.0Alx 組成4:Nd11.8Dy2.6Fe73-xCo5B6.6Nb1.0A
lx (x=0,0.3,0.6,0.9,1.2)なる合金を実
施例1と同様な方法で作製し、Pc=2の形状に加工
し、220℃加熱後の不可逆減磁率を測定した。得られ
た結果を図3に示し、Znを添加した場合(組成4)と
Znを添加しない場合(組成5)を比較した。明らか
に、Znを添加した場合、得られる保磁力は大きく、ま
た、不可逆減磁率も小さい。Zn添加においてAl量0
at%の場合に不可逆減磁率が大きいのは図2に示すよ
うに、減磁曲線の角型性が悪いためである。また、組成
3,4の磁石をコーティングしない状態で120℃、1
00%RH、1kg/cm2の条件下で48,96時間
放置した場合の腐食減量を図4に示す。図よりZnを添
加することにより腐食減量は少なくなり、Zn添加は耐
食性の改善にも効果あることがわかる。
【0018】(実施例4) 組成5:Nd70Fe15Co10B1Zn4 組成6:Nd12.6Fe78.4Co3.0B5.5Nb1.0Al0.5 組成5,6の合金を溶解により作製し、組成5は水素吸
蔵と脱水素を行い粉末状試料を得た。組成6は同じく水
素吸蔵と脱水素により粗粉を作製し、微粉砕を行った。
得られた組成5の粉末と組成6の微粉末を一定比率で混
合し、成形、焼結、熱処理した。得られた磁気特性を表
1に示す。
蔵と脱水素を行い粉末状試料を得た。組成6は同じく水
素吸蔵と脱水素により粗粉を作製し、微粉砕を行った。
得られた組成5の粉末と組成6の微粉末を一定比率で混
合し、成形、焼結、熱処理した。得られた磁気特性を表
1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】Nd−Fe−B系磁石にZnを添加し、
且つCoとAlを複合添加することにより、熱安定性と
耐食性に優れる磁石を得た。
且つCoとAlを複合添加することにより、熱安定性と
耐食性に優れる磁石を得た。
【図1】組成1の磁石のCo量による減磁曲線の変化を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図2】組成2の磁石のAl量による減磁曲線の変化を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図3】組成3,4の磁石のAl量による不可逆減磁率
と保磁力の変化を示すグラフである。
と保磁力の変化を示すグラフである。
【図4】組成3,4の磁石のAl量による腐食減量の変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/02 Z
Claims (7)
- 【請求項1】 RaFebCocBdZneMfAlg (ここで、RはNd,Pr,Ceを含む希土類元素のう
ち少なくとも1種、 MはV,Mo,Nb,Wのうち少なくとも1種で、 5≦a≦18at%、65≦b≦85 at%、c≦2
0 at%、 4≦d≦15at%、e≦7at%、0≦f≦7at
%、g≦5at%)の組成からなることを特徴とする熱
安定性と耐食性の良好な永久磁石。 - 【請求項2】 2.5at%≦(c+e+g)である請
求項1に記載の熱安定性と耐食性の良好な永久磁石。 - 【請求項3】 1at%≦c≦8at%、0.05at
%≦e≦2at%、0.1≦g≦2at%である請求項
1または請求項2に記載の熱安定性と耐食性の良好な永
久磁石。 - 【請求項4】 RがNd,Pr,Dy,Ceの一種また
は二種以上であり、10≦a≦15at%、5≦d≦1
5at%、f≦2at%である請求項1ないし請求項3
のいずれかに記載の熱安定性と耐食性の良好な永久磁
石。 - 【請求項5】 RがPr,NdとDyを含み、Nd+P
rとDyの比率が99:1から75:25の範囲にある
請求項1〜請求項4のいずれかにことを特徴とする請求
項1及び2に記載の熱安定性と耐食性の良好な永久磁
石。 - 【請求項6】 FeとCoの比率が99.95:0.0
5から77:23の範囲である請求項1ないし5のいず
れかに記載の熱安定性と耐食性の良好な永久磁石。 - 【請求項7】 NdリッチなNd−Fe−Co−B−Z
n合金粉末と、Nd−Fe−Co−B−Nb合金粉末と
を請求項1記載の組成になるように混合した後に焼結す
ることを特徴とする永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5081852A JPH06295809A (ja) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | 熱安定性と耐食性の良好な永久磁石およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5081852A JPH06295809A (ja) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | 熱安定性と耐食性の良好な永久磁石およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06295809A true JPH06295809A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13758023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5081852A Pending JPH06295809A (ja) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | 熱安定性と耐食性の良好な永久磁石およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06295809A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0983831A3 (en) * | 1998-09-01 | 2002-09-04 | Sumitomo Special Metals Company Limited | Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor |
-
1993
- 1993-04-08 JP JP5081852A patent/JPH06295809A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0983831A3 (en) * | 1998-09-01 | 2002-09-04 | Sumitomo Special Metals Company Limited | Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor |
US6505394B2 (en) | 1998-09-01 | 2003-01-14 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor |
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