JPH067525B2 - 樹脂結合永久磁石の製造方法 - Google Patents
樹脂結合永久磁石の製造方法Info
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- JPH067525B2 JPH067525B2 JP60242327A JP24232785A JPH067525B2 JP H067525 B2 JPH067525 B2 JP H067525B2 JP 60242327 A JP60242327 A JP 60242327A JP 24232785 A JP24232785 A JP 24232785A JP H067525 B2 JPH067525 B2 JP H067525B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets 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
- H01F1/04—Magnets 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
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- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
- H01F1/0571—Alloys 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
- H01F1/0575—Alloys 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 pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0578—Alloys 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 pressed, sintered or bonded together bonded together
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＲ（Ｔ，Ｍ）（ただしＲは稀土類元素；ＴはFe
もしくはFe，Co；ＭはＢもしくはＢを主体としＣ，Ｐ，
Siを含む半金属元素の組合せからなる）を主成分とする
高性能樹脂結合型永久磁石用原料粉体の製造方法に関す
るものである。
もしくはFe，Co；ＭはＢもしくはＢを主体としＣ，Ｐ，
Siを含む半金属元素の組合せからなる）を主成分とする
高性能樹脂結合型永久磁石用原料粉体の製造方法に関す
るものである。
［従来の技術］ 近年、Nd−Fe−Ｂから構成される合金が、従来磁気特性
が最高とされていたSm−Co系材料を越える高性能な永久
磁石材料となることが確認されて以来、銅系合金の工業
化が期待されるている。現在では研究段階において50MG
Oeに及ぶほどの高エネルギー積の達成が報告されるよう
になった。この高性能永久磁石は従来のSm−Co系材料と
同様な粉末焼結技術を応用して高密度な焼結体を形成し
ている。
が最高とされていたSm−Co系材料を越える高性能な永久
磁石材料となることが確認されて以来、銅系合金の工業
化が期待されるている。現在では研究段階において50MG
Oeに及ぶほどの高エネルギー積の達成が報告されるよう
になった。この高性能永久磁石は従来のSm−Co系材料と
同様な粉末焼結技術を応用して高密度な焼結体を形成し
ている。
一方上記とは別の要求、すなわち高磁気特性はある程度
制限されても複雑な形状加工が可能でしかも量生産にす
ぐれた製造方法として、射出成形等により樹脂結合型永
久磁石の用途がSm−Co系磁石の普及に伴なって言及され
るようになってきた。しかしながら現状のSm−Co系射出
成形磁石は、樹脂と共に金型中へ封入させる流動性を与
えるために体積で40％の高分子樹脂を混合するので、そ
の磁気特性は飽和磁束密度が40％減少し、最終的な磁気
特性はBrが約６KG，最大エネルギー積で約11MGOeが限界
となり、磁気特性的に実用面では焼結型の最大エネルギ
ー積20〜30MGOeに対してその減少が大きく、しかも磁石
構成体中のSm−Co系材料の重量比は約93％で焼結型に比
較して大差ないため、形状の自由度，量生産の利点が十
分に活用されなかった。
制限されても複雑な形状加工が可能でしかも量生産にす
ぐれた製造方法として、射出成形等により樹脂結合型永
久磁石の用途がSm−Co系磁石の普及に伴なって言及され
るようになってきた。しかしながら現状のSm−Co系射出
成形磁石は、樹脂と共に金型中へ封入させる流動性を与
えるために体積で40％の高分子樹脂を混合するので、そ
の磁気特性は飽和磁束密度が40％減少し、最終的な磁気
特性はBrが約６KG，最大エネルギー積で約11MGOeが限界
となり、磁気特性的に実用面では焼結型の最大エネルギ
ー積20〜30MGOeに対してその減少が大きく、しかも磁石
構成体中のSm−Co系材料の重量比は約93％で焼結型に比
較して大差ないため、形状の自由度，量生産の利点が十
分に活用されなかった。
一方Nd−Fe−Ｂ系材料で同様な射出成形磁石を得る場
合、理論的に40％の磁気特性の減少が生ずるにもかかわ
らず、Brが約８KG，最大エネルギー積が約16MGOeまでは
容易に実現できると考えられており、原料合金の安価
性，形状の自由度，量産性をそのまま実現できると考え
られる。
合、理論的に40％の磁気特性の減少が生ずるにもかかわ
らず、Brが約８KG，最大エネルギー積が約16MGOeまでは
容易に実現できると考えられており、原料合金の安価
性，形状の自由度，量産性をそのまま実現できると考え
られる。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、Nd−Fe−Ｂ系材料は機械的な歪みに極端に敏感
であり粉砕、加工等は応力が作用すると保磁性が低下す
る現像が存在するため、射出成形用原料粉を製造するこ
とが困難であった。この欠点を改善する方法として遠心
噴霧法による溶融状態から微小片を得る方法、あるいは
直接還元法による目的合金組成からなる還元粉末の直接
製造方法等が考えられる。ただし前者では粒径の制御が
容易でなく、しかも約数100μｍが限度とされ５〜100μ
ｍの微小粉は製造困難であり、後者の方法では粒径は制
御できるが、還元後の洗浄が酸化しやすい活性粉のた
め、煩雑な工程となり目的の磁気特性も劣化しやすいた
め達成困難である。
であり粉砕、加工等は応力が作用すると保磁性が低下す
る現像が存在するため、射出成形用原料粉を製造するこ
とが困難であった。この欠点を改善する方法として遠心
噴霧法による溶融状態から微小片を得る方法、あるいは
直接還元法による目的合金組成からなる還元粉末の直接
製造方法等が考えられる。ただし前者では粒径の制御が
容易でなく、しかも約数100μｍが限度とされ５〜100μ
ｍの微小粉は製造困難であり、後者の方法では粒径は制
御できるが、還元後の洗浄が酸化しやすい活性粉のた
め、煩雑な工程となり目的の磁気特性も劣化しやすいた
め達成困難である。
本発明はこの点を考慮して、粒径の制御が容易で処理後
の粉体の溶着が防止できる、Nd−Fe−Ｂ系樹脂結合型永
久磁石用原料粉体の製造方法を提供することを目的とす
る。
の粉体の溶着が防止できる、Nd−Fe−Ｂ系樹脂結合型永
久磁石用原料粉体の製造方法を提供することを目的とす
る。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は原素材として組成範囲がＡ：Ｒ（Ｔ1-xＭｘ）
ｙおよびＢ：Ｒ（Ｔ1-xＭｘ）ｚ（ただしＲは稀土類元
素；ＴはFeもしくはFe，Co；ＭはＢもしくはＢを主体と
しＣ，Ｐ，Ｓｉを含む半金属元素の組合せからなる）で
与えられｘ，ｙ，ｚの範囲がそれぞれ、 0.01≦ｘ≦0.2 4≦ｙ≦9 1≦ｚ≦3 で規定されるＡ，Ｂ二種類の組成合金を使用する。これ
ら二種類の合金は真空中誘導溶解，Ar中アーク溶解など
によってインゴットにし、次にＡ，Ｂ合金をそれぞれ所
望の割合で混合し粉砕工程を施こすことにより混合，微
粉化させる。次工程として本発明の特徴である攪拌加熱
処理を微粉化された混合粉に施こし、主成分Ａ合金粒子
相互の焼結を防止しながらＢ成分粒子をＡ合金粒子表面
に融着，拡散させ粉砕工程によって破壊されたＡ合金槽
を再現させると共に、表面層をＡ合金相よりも稀土類濃
度の高い組織を形成させることにより、粒子内部がＡ合
金相，表面が合金相より稀土類成分の高い合金相を示す
複合粒子を製造し、樹脂等と混合し永久磁石材料を製造
することからなる。
ｙおよびＢ：Ｒ（Ｔ1-xＭｘ）ｚ（ただしＲは稀土類元
素；ＴはFeもしくはFe，Co；ＭはＢもしくはＢを主体と
しＣ，Ｐ，Ｓｉを含む半金属元素の組合せからなる）で
与えられｘ，ｙ，ｚの範囲がそれぞれ、 0.01≦ｘ≦0.2 4≦ｙ≦9 1≦ｚ≦3 で規定されるＡ，Ｂ二種類の組成合金を使用する。これ
ら二種類の合金は真空中誘導溶解，Ar中アーク溶解など
によってインゴットにし、次にＡ，Ｂ合金をそれぞれ所
望の割合で混合し粉砕工程を施こすことにより混合，微
粉化させる。次工程として本発明の特徴である攪拌加熱
処理を微粉化された混合粉に施こし、主成分Ａ合金粒子
相互の焼結を防止しながらＢ成分粒子をＡ合金粒子表面
に融着，拡散させ粉砕工程によって破壊されたＡ合金槽
を再現させると共に、表面層をＡ合金相よりも稀土類濃
度の高い組織を形成させることにより、粒子内部がＡ合
金相，表面が合金相より稀土類成分の高い合金相を示す
複合粒子を製造し、樹脂等と混合し永久磁石材料を製造
することからなる。
本発明の最も効果的な構成要点はＡ，Ｂ合金の組織，そ
の混合比費，粒径，攪拌方法，攪拌処理温度等を規定す
ることから成る。
の混合比費，粒径，攪拌方法，攪拌処理温度等を規定す
ることから成る。
Ａ合金は磁気性能を誘起する主たる成分であり、この主
の合金の場合Ｒ（Ｔ1-xＭｖ）ｙの一般形でＲ／（Ｔ，
Ｍ）比が1:5〜1:8の範囲で磁性が観察されるが、ｙ＜４
では磁性の構成因子中飽和磁化Bsの低下を示しｙ＞９で
は遷移金属が単独で析出し保磁性の低下を与える。また
Ｂ合金は基本的にＡ合金が固相である状態で液相となり
Ａ合金粒子表面を包囲しなければならないで稀土類成分
が多く、かつ粒子状態で扱うため酸化性も考慮しなけれ
ばならない。一般に希土類成分が多いと活性度が高いの
で結果としてＲ（Ｔ1-xＭｘ）ｚの一般式においてＲ／
（Ｔ，Ｍ）比は１≦ｚ≦３の範囲が好ましい。ｘの限定
理由は同様に保磁持力と飽和磁化の相関から決定されｘ
＞0.2ではBsは低下、ｘ＜0.01では保磁力が得られない
ため0.01≦ｘ≦0.2において効果がある。
の合金の場合Ｒ（Ｔ1-xＭｖ）ｙの一般形でＲ／（Ｔ，
Ｍ）比が1:5〜1:8の範囲で磁性が観察されるが、ｙ＜４
では磁性の構成因子中飽和磁化Bsの低下を示しｙ＞９で
は遷移金属が単独で析出し保磁性の低下を与える。また
Ｂ合金は基本的にＡ合金が固相である状態で液相となり
Ａ合金粒子表面を包囲しなければならないで稀土類成分
が多く、かつ粒子状態で扱うため酸化性も考慮しなけれ
ばならない。一般に希土類成分が多いと活性度が高いの
で結果としてＲ（Ｔ1-xＭｘ）ｚの一般式においてＲ／
（Ｔ，Ｍ）比は１≦ｚ≦３の範囲が好ましい。ｘの限定
理由は同様に保磁持力と飽和磁化の相関から決定されｘ
＞0.2ではBsは低下、ｘ＜0.01では保磁力が得られない
ため0.01≦ｘ≦0.2において効果がある。
Ａ，Ｂの混合比は、Ａ，Ｂの組成によって大幅に変化す
るがＢ合金相が液相となる処理温度にてＡ合金粉末表面
を均等に液相状態のＢ合金で被膜を形成するには、少な
くとも0.5wt％の添加が要求される。すなわち0.5wt％以
下のＢ合金混合ではＡ合金を粉砕した際に生ずるＡ相粒
子内部の機械的な合金組織の損傷や表面層のＲ成分酸化
に伴なうＲ成分の欠損を十分に補完することができず、
結果として粉体のもつ磁気特性、特に減磁曲線の直線性
が所望の性能に至らない。一方10wt％以上のＢ合金相を
混在すると、Ａ合金粉体表面の改質に必要な分量を超過
し、減磁曲線の直線性は理想に近い性能を示すが、Ｂ相
自体非磁性成分として残留するため全体の磁化を薄めて
しまうので、10wt％を超過しない範囲にしなければなら
ない理由から、本発明においてＡ合金を90〜99.5wt%，
Ｂを0.5〜10wt％に規定したとき所望の磁気特性が達成
できる。粒径はＡは大きく、Ｂは小さくする必要からＡ
は10〜200μｍに粉砕しＢは２〜10μｍに粉砕した後に
混合することが好ましいが、Ａ，Ｂ共２〜200μｍに含
有されていれば本発明の目的は達成できる。攪拌方法は
各種考えられるが、基本的に同じＡ合金粒子が相互に固
着しなければ問題ない。攪拌処理温度はＢ合金粒子がＡ
合金粒子に融着しかつ拡散して内部Ａ合金相を再生しな
ければならないため600〜1000℃の範囲で規定される。6
00℃未満では充分な拡散が得られないため所望の保磁性
が達成できないし、1000℃を越えるとＡ合金の相互固着
が生じ粒状の複合体が製造できない。
るがＢ合金相が液相となる処理温度にてＡ合金粉末表面
を均等に液相状態のＢ合金で被膜を形成するには、少な
くとも0.5wt％の添加が要求される。すなわち0.5wt％以
下のＢ合金混合ではＡ合金を粉砕した際に生ずるＡ相粒
子内部の機械的な合金組織の損傷や表面層のＲ成分酸化
に伴なうＲ成分の欠損を十分に補完することができず、
結果として粉体のもつ磁気特性、特に減磁曲線の直線性
が所望の性能に至らない。一方10wt％以上のＢ合金相を
混在すると、Ａ合金粉体表面の改質に必要な分量を超過
し、減磁曲線の直線性は理想に近い性能を示すが、Ｂ相
自体非磁性成分として残留するため全体の磁化を薄めて
しまうので、10wt％を超過しない範囲にしなければなら
ない理由から、本発明においてＡ合金を90〜99.5wt%，
Ｂを0.5〜10wt％に規定したとき所望の磁気特性が達成
できる。粒径はＡは大きく、Ｂは小さくする必要からＡ
は10〜200μｍに粉砕しＢは２〜10μｍに粉砕した後に
混合することが好ましいが、Ａ，Ｂ共２〜200μｍに含
有されていれば本発明の目的は達成できる。攪拌方法は
各種考えられるが、基本的に同じＡ合金粒子が相互に固
着しなければ問題ない。攪拌処理温度はＢ合金粒子がＡ
合金粒子に融着しかつ拡散して内部Ａ合金相を再生しな
ければならないため600〜1000℃の範囲で規定される。6
00℃未満では充分な拡散が得られないため所望の保磁性
が達成できないし、1000℃を越えるとＡ合金の相互固着
が生じ粒状の複合体が製造できない。
［実施例］ Nd0.8Pr0.1Dy0.1［（Fe0.8Co0.2）０．９Ｂ0.1］6.5の
組成合金(A)およびNd0.8Pr0.1Dy0.1［（Fe0.8Co0.2）
0.9Ｂ0.1］1.5の組成合金(B)をそれぞれアーク溶解して
得た。次に(A)を98ｇ，(B)を８ｇ秤量し、混合した後ス
テンレス乳鉢により１mm以下の粗粉としその粗粉をトル
エンで充満されたポット内に封入し振動ミルにより平均
粒径で〜15μｍまで粉砕した。次に第１図の構成からな
る真空管状炉に封入し、10rpmの速度で管を回転させ900
℃，30minの加熱処理を施しそのまま回転さを炉冷し
た。得られた粒子は〜20μｍの平均粒径であった。
組成合金(A)およびNd0.8Pr0.1Dy0.1［（Fe0.8Co0.2）
0.9Ｂ0.1］1.5の組成合金(B)をそれぞれアーク溶解して
得た。次に(A)を98ｇ，(B)を８ｇ秤量し、混合した後ス
テンレス乳鉢により１mm以下の粗粉としその粗粉をトル
エンで充満されたポット内に封入し振動ミルにより平均
粒径で〜15μｍまで粉砕した。次に第１図の構成からな
る真空管状炉に封入し、10rpmの速度で管を回転させ900
℃，30minの加熱処理を施しそのまま回転さを炉冷し
た。得られた粒子は〜20μｍの平均粒径であった。
振動磁力計系により処理後の粒子の磁気特性を計測し第
２図の磁化曲線を得た。
２図の磁化曲線を得た。
［発明の効果］ 本発明により、Nb−Fe−Ｂ系樹脂結合型永久磁石用原料
粉体の粉砕によって誘起された機械的歪が除去されるだ
けでなく、複合化されることから高い保磁性が達成さ
れ、本来の磁気特性が容易に得られるようになった。
粉体の粉砕によって誘起された機械的歪が除去されるだ
けでなく、複合化されることから高い保磁性が達成さ
れ、本来の磁気特性が容易に得られるようになった。
第１図は本発明を実施するための装置の一実施例の部分
的断面図である。第２図は本発明の磁気特性を示す減磁
曲線である。 1：真空系 2：モータ 3：ヒータ 4：カプセル 5：粉体 6：炉芯管
的断面図である。第２図は本発明の磁気特性を示す減磁
曲線である。 1：真空系 2：モータ 3：ヒータ 4：カプセル 5：粉体 6：炉芯管
Claims (1)
- 【請求項１】稀土類−鉄系粉体を主成分とした樹脂結合
型永久磁石であって、一般式でＡ：Ｒ（Ｔ1-xＭｘ）ｙ
およびＢ：Ｒ（Ｔ1-xＭｘ）ｚ（ただしＲは稀土類元
素；ＴはFeもしくはFe，Co；ＭはＢもしくはＢを主体と
しＣ，Ｐ，Ｓｉを含む半金属元素の組合せからなる）で
与えられｘ，ｙ，ｚの範囲がそれぞれ、 0.01≦ｘ≦0.2 4≦ｙ≦9 1≦ｚ≦3 で規定されるＡ，Ｂ二種類の組成合金において、Ａを90
〜99.5wt％，Ｂを0.5〜10wt％の割合で混合し、２〜200
μｍの粒子まで粉砕し、600〜1000℃の温度で主成分Ａ
粒子が互いに固着しないよう該混合粉を攪拌させながら
熱処理し、個々の主成分Ａ粒子表面にＢ粒子を融着、拡
散させることから粒子内部がＡ合金相，表皮部分はＡ合
金相より稀土類濃度が高い組織から構成した複合粒子を
形成させた後に高分子結合材と混合し、硬化させること
を特徴とした樹脂結合永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60242327A JPH067525B2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 樹脂結合永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60242327A JPH067525B2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 樹脂結合永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62102504A JPS62102504A (ja) | 1987-05-13 |
| JPH067525B2 true JPH067525B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=17087550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60242327A Expired - Lifetime JPH067525B2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 樹脂結合永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067525B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4975213A (en) * | 1988-01-19 | 1990-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Resin-bonded rare earth-iron-boron magnet |
| JPH02288305A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-28 | Nippon Steel Corp | 希土類磁石及びその製造方法 |
| US5387291A (en) * | 1992-03-19 | 1995-02-07 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Process for producing alloy powder material for R-Fe-B permanent magnets and alloy powder for adjusting the composition therefor |
| CN113571281B (zh) * | 2021-07-26 | 2023-03-10 | 包头天石稀土新材料有限责任公司 | 钕铁硼磁体的制备方法及提高晶界扩散效果的方法 |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP60242327A patent/JPH067525B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62102504A (ja) | 1987-05-13 |
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