JPH07176418A - 高性能のホットプレス済み磁石 - Google Patents
高性能のホットプレス済み磁石Info
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- JPH07176418A JPH07176418A JP6271523A JP27152394A JPH07176418A JP H07176418 A JPH07176418 A JP H07176418A JP 6271523 A JP6271523 A JP 6271523A JP 27152394 A JP27152394 A JP 27152394A JP H07176418 A JPH07176418 A JP H07176418A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子を約5〜約
25重量%、好ましくは約10〜約20重量%の希土類
金属と約0.5〜約4.5重量%、好ましくは約0.8
〜約4.0重量%のホウ素を含み、更には任意的に約2
〜約16重量%のコバルトを含み、残部が主に鉄である
組成物であって該希土類金属とホウ素との合計量が該組
成物の約9〜約26重量%を占めるものから形成し;か
つ、形成された磁石が少なくとも9kGの残留磁化を有
することを特徴とするホットプレス済み鉄−希土類元素
−ホウ素永久磁石。 【効果】 ホウ素を希土と共に添加することにより慣用
的なホットプレス温度を使用して形成できる。
25重量%、好ましくは約10〜約20重量%の希土類
金属と約0.5〜約4.5重量%、好ましくは約0.8
〜約4.0重量%のホウ素を含み、更には任意的に約2
〜約16重量%のコバルトを含み、残部が主に鉄である
組成物であって該希土類金属とホウ素との合計量が該組
成物の約9〜約26重量%を占めるものから形成し;か
つ、形成された磁石が少なくとも9kGの残留磁化を有
することを特徴とするホットプレス済み鉄−希土類元素
−ホウ素永久磁石。 【効果】 ホウ素を希土と共に添加することにより慣用
的なホットプレス温度を使用して形成できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項1の前文に記載
されているように、鉄と、ネオジム及び/又はプラセオ
ジム及び/又はジスプロシウムのような希土と、ホウ素
とを主なベースとする、残留磁気の高いホットプレス済
み鉄−希土−ホウ素永久磁石に関する。より詳細には、
本発明は、少なくとも9kGの残留磁気、最も一般的に
は約10kGの残留磁気を有するような磁石を、約5〜
約25重量%、最も好ましくは約10〜約20重量%の
希土を、好ましくは約0.5〜約4.5重量%、最も好
ましくは約0.8〜約4.0重量%のホウ素と一緒に、
該希土類成分とホウ素の合計量が約9〜約26重量%、
最も好ましくは約12〜約22重量%となるように含む
永久磁石粒子をホットプレスすることによって形成する
ことに関する。
されているように、鉄と、ネオジム及び/又はプラセオ
ジム及び/又はジスプロシウムのような希土と、ホウ素
とを主なベースとする、残留磁気の高いホットプレス済
み鉄−希土−ホウ素永久磁石に関する。より詳細には、
本発明は、少なくとも9kGの残留磁気、最も一般的に
は約10kGの残留磁気を有するような磁石を、約5〜
約25重量%、最も好ましくは約10〜約20重量%の
希土を、好ましくは約0.5〜約4.5重量%、最も好
ましくは約0.8〜約4.0重量%のホウ素と一緒に、
該希土類成分とホウ素の合計量が約9〜約26重量%、
最も好ましくは約12〜約22重量%となるように含む
永久磁石粒子をホットプレスすることによって形成する
ことに関する。
【0002】
【従来の技術】鉄、ネオジム及び/又はプラセオジムを
含む組成物をベースとする永久磁石は、知られており且
つ商業的な利用に供されている。そのような永久磁石
は、必須的な磁性相として、例えば、鉄、ネオジム及び
ホウ素の割合が経験式Nd2Fe1 4Bによって例示され
る正方晶の粒子を含有する。これら磁石組成物とそれら
の製造方法は、1989年2月7日発行のCroatの
米国特許第4,802,931号明細書に詳述されてい
る。磁性相の粒子は二次相に囲まれている。該二次相
は、必須的な磁性相と比較すると、一般的には希土リッ
チ、例えばネオジムリッチである。そのような組成物を
ベースとする磁石は、該組成物の溶湯を溶融紡糸(メル
トスピニング)のように急速凝固させて、リボン状フラ
グメントから微粒化された磁気的に等方性のプレートレ
ットを形成することによって製造できることが知られて
いる。磁石は、これらの等方性粒子から該粒子を適切な
樹脂を用いて接合するような既知の方法によって形成す
ることができる。
含む組成物をベースとする永久磁石は、知られており且
つ商業的な利用に供されている。そのような永久磁石
は、必須的な磁性相として、例えば、鉄、ネオジム及び
ホウ素の割合が経験式Nd2Fe1 4Bによって例示され
る正方晶の粒子を含有する。これら磁石組成物とそれら
の製造方法は、1989年2月7日発行のCroatの
米国特許第4,802,931号明細書に詳述されてい
る。磁性相の粒子は二次相に囲まれている。該二次相
は、必須的な磁性相と比較すると、一般的には希土リッ
チ、例えばネオジムリッチである。そのような組成物を
ベースとする磁石は、該組成物の溶湯を溶融紡糸(メル
トスピニング)のように急速凝固させて、リボン状フラ
グメントから微粒化された磁気的に等方性のプレートレ
ットを形成することによって製造できることが知られて
いる。磁石は、これらの等方性粒子から該粒子を適切な
樹脂を用いて接合するような既知の方法によって形成す
ることができる。
【0003】これらの等方性リボンから形成された磁石
はいくつかの用途においては満足すべきものであった
が、それらは典型的には約8〜約10MGOeのエネル
ギー積(BHmax)しか示さない。これは、その外の
多くの用途には不十分なものである。エネルギー積を改
善するために、等方性粒子をホットプレスして約13〜
約14MGOeのエネルギー積と約8kG程度の残留磁
気を示す磁石を形成することは知られている。
はいくつかの用途においては満足すべきものであった
が、それらは典型的には約8〜約10MGOeのエネル
ギー積(BHmax)しか示さない。これは、その外の
多くの用途には不十分なものである。エネルギー積を改
善するために、等方性粒子をホットプレスして約13〜
約14MGOeのエネルギー積と約8kG程度の残留磁
気を示す磁石を形成することは知られている。
【0004】しかしながら、そのようなホットプレス済
み磁石がより高い残留磁気の値を示すことが望ましい用
途がある。一例としては、ホットプレス済み磁石がその
最大残留磁気における又はその近くにおいて適用される
ときには、その残留磁界を増大させて、その磁石の仕事
能力を増大させることが望ましい場合がある。
み磁石がより高い残留磁気の値を示すことが望ましい用
途がある。一例としては、ホットプレス済み磁石がその
最大残留磁気における又はその近くにおいて適用される
ときには、その残留磁界を増大させて、その磁石の仕事
能力を増大させることが望ましい場合がある。
【0005】慣用的には、鉄−希土類金属タイプのホッ
トプレス済み磁石では、その希土の成分の合計量は、約
25重量を超え、最も一般的には約29重量%を超え
る。これは、希土の含有量がより少ない組成物では粒界
相がより少なく、そのために、より高いプレス温度を必
要とする。かかる温度を使用すると、ホットプレス用パ
ンチの寿命を悪影響を及ぼし、且つ、望ましくない追加
的なコストがプレス処理にかかる。従って、先行技術は
概していつも、このタイプのホットプレス済み永久磁石
組成物は、最小限、少なくとも25%の希土成分を含ま
せなければならないと教示している。
トプレス済み磁石では、その希土の成分の合計量は、約
25重量を超え、最も一般的には約29重量%を超え
る。これは、希土の含有量がより少ない組成物では粒界
相がより少なく、そのために、より高いプレス温度を必
要とする。かかる温度を使用すると、ホットプレス用パ
ンチの寿命を悪影響を及ぼし、且つ、望ましくない追加
的なコストがプレス処理にかかる。従って、先行技術は
概していつも、このタイプのホットプレス済み永久磁石
組成物は、最小限、少なくとも25%の希土成分を含ま
せなければならないと教示している。
【0006】未だ、ホットプレス済み磁石の残留磁気
を、例えば少なくとも9kG〜10kGの値まで、増大
させ、同時に、組成物中の希土成分の量を減少又は最少
にする手段を提供することが望ましい。希土類成分はそ
の外の成分と比べて一般的にコストがかなり高いからで
ある。しかしながら、そのような残留磁気の増大を達成
する手段はホットプレス温度の増大を伴うものであって
はならない。
を、例えば少なくとも9kG〜10kGの値まで、増大
させ、同時に、組成物中の希土成分の量を減少又は最少
にする手段を提供することが望ましい。希土類成分はそ
の外の成分と比べて一般的にコストがかなり高いからで
ある。しかしながら、そのような残留磁気の増大を達成
する手段はホットプレス温度の増大を伴うものであって
はならない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、少なくとも9kG、好ましくは10kGの残留磁気
を示す等方性ホットプレス済み永久磁石を提供すること
である。
は、少なくとも9kG、好ましくは10kGの残留磁気
を示す等方性ホットプレス済み永久磁石を提供すること
である。
【0008】本発明の更なる目的は、等方性ホットプレ
ス済み磁石を、その磁気成分として、正方晶相RE2T
M14Bであって、主にネオジム及び/又はプラセオジ
ム、鉄並びにホウ素を主なベースとし、希土類成分は約
5〜約25重量%、好ましくは約10〜約20重量%含
まれ、ホウ素成分は約0.5〜約4.5重量%、好まし
くは約0.8〜約4.0重量%含まれ、組成物中の希土
とホウ素の合計量は約9〜約26重量%、最も好ましく
は約12〜約22重量%であるものとすることである。
ス済み磁石を、その磁気成分として、正方晶相RE2T
M14Bであって、主にネオジム及び/又はプラセオジ
ム、鉄並びにホウ素を主なベースとし、希土類成分は約
5〜約25重量%、好ましくは約10〜約20重量%含
まれ、ホウ素成分は約0.5〜約4.5重量%、好まし
くは約0.8〜約4.0重量%含まれ、組成物中の希土
とホウ素の合計量は約9〜約26重量%、最も好ましく
は約12〜約22重量%であるものとすることである。
【0009】更に、本発明の目的は、少なくとも9〜1
0kGの残留磁気を有するホットプレス済み磁石を慣用
的なプレス温度でプレスすることである。
0kGの残留磁気を有するホットプレス済み磁石を慣用
的なプレス温度でプレスすることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のホットプレス済
み鉄−希土−ホウ素永久磁石を、等方性鉄−希土−ホウ
素金属粒子を準備し、該等方性鉄−希土−ホウ素金属粒
子を等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子永久磁石を形成す
るのに十分な温度及び時間においてホットプレスする工
程を含む方法で形成する方法は、該等方性鉄−希土−ホ
ウ素金属粒子を約5〜約25重量%の希土類金属と約
0.5〜約4.5重量%を含み残部が主に鉄である組成
物であって該希土類金属とホウ素との合計量が組成物の
約9〜約26重量%を占めるものから形成し;かつ、形
成された磁石が少なくとも9kGの残留磁化を有するこ
とを特徴とする。
み鉄−希土−ホウ素永久磁石を、等方性鉄−希土−ホウ
素金属粒子を準備し、該等方性鉄−希土−ホウ素金属粒
子を等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子永久磁石を形成す
るのに十分な温度及び時間においてホットプレスする工
程を含む方法で形成する方法は、該等方性鉄−希土−ホ
ウ素金属粒子を約5〜約25重量%の希土類金属と約
0.5〜約4.5重量%を含み残部が主に鉄である組成
物であって該希土類金属とホウ素との合計量が組成物の
約9〜約26重量%を占めるものから形成し;かつ、形
成された磁石が少なくとも9kGの残留磁化を有するこ
とを特徴とする。
【0011】本発明の好適な実施態様によれば、これら
及びその外の目的と有利な点は次のようにして達成され
る。
及びその外の目的と有利な点は次のようにして達成され
る。
【0012】本発明によれば、等方性ホットプレス済み
鉄−希土類金属−ホウ素永久磁石であって、少なくとも
9kG、最も一般的に10kGの残留磁気を示し、この
材料に関して62%に近い飽和磁化を示すものが提供さ
れる。これはこのタイプの等方性磁石に関して報告され
ているもので最も高い値であると信じる。本発明のホッ
トプレス済み磁石は、等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子
をプレスすることによって製造される。等方性粒子は、
既知の方法、例えば、適切な鉄−希土−ホウ素金属組成
物を溶融紡糸によって過冷却又は最適な条件にするよう
な方法で形成できる。溶融紡糸によって形成された等方
性粒子は概してリボン状であり、望ましい粒径にまで容
易に粒径を小さくできる。
鉄−希土類金属−ホウ素永久磁石であって、少なくとも
9kG、最も一般的に10kGの残留磁気を示し、この
材料に関して62%に近い飽和磁化を示すものが提供さ
れる。これはこのタイプの等方性磁石に関して報告され
ているもので最も高い値であると信じる。本発明のホッ
トプレス済み磁石は、等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子
をプレスすることによって製造される。等方性粒子は、
既知の方法、例えば、適切な鉄−希土−ホウ素金属組成
物を溶融紡糸によって過冷却又は最適な条件にするよう
な方法で形成できる。溶融紡糸によって形成された等方
性粒子は概してリボン状であり、望ましい粒径にまで容
易に粒径を小さくできる。
【0013】好適な組成物は、希土類成分は約5〜約2
5重量%、最も好ましくは約10〜約20重量%含み、
ホウ素は約0.5〜約4.5重量%、最も好ましくは約
0.8〜約4.0重量%含み、希土とホウ素の合計量は
約9〜約26重量%、最も好ましくは約12〜約22重
量%であり、任意的な成分として、コバルトを約2〜約
16重量%含み、残部は本質的に鉄である。
5重量%、最も好ましくは約10〜約20重量%含み、
ホウ素は約0.5〜約4.5重量%、最も好ましくは約
0.8〜約4.0重量%含み、希土とホウ素の合計量は
約9〜約26重量%、最も好ましくは約12〜約22重
量%であり、任意的な成分として、コバルトを約2〜約
16重量%含み、残部は本質的に鉄である。
【0014】その外の元素は約2重量%までの少量であ
れば単独で又は組み合わせて含まれていてもよい。これ
らの元素には、タングステン、クロム、ニッケル、アル
ミニウム、銅、マグネシウム、マンガン、ガリウム、ニ
オブ、バナジウム、モリブデン、チタン、タンタル、ジ
ルコニウム、炭素、錫及びカルシウムがある。ケイ素
も、酸素や窒素のように、少量含まれてもよい。
れば単独で又は組み合わせて含まれていてもよい。これ
らの元素には、タングステン、クロム、ニッケル、アル
ミニウム、銅、マグネシウム、マンガン、ガリウム、ニ
オブ、バナジウム、モリブデン、チタン、タンタル、ジ
ルコニウム、炭素、錫及びカルシウムがある。ケイ素
も、酸素や窒素のように、少量含まれてもよい。
【0015】その後、等方性粒子は、慣用的な温度でホ
ットプレスする。該温度は、本発明の磁石組成物中の希
土の含有量が比較的低いレベルのときには有用な残留磁
気を得るためには高いホットプレス温度を必要とすると
の先行技術の教示に反するものである。希土と一緒に好
適な含有量のホウ素が含まれることによって、慣用的な
ホットプレス温度の使用が可能になったものと信ずる。
本発明のホットプレス済み鉄−希土類金属永久磁石は、
約8kGの残留磁気を示すが約25重量%を越える希土
を含有する先行技術の慣用的なホットプレス済み磁石と
は対照的に、約9〜10kGの改善された残留磁気を示
す。
ットプレスする。該温度は、本発明の磁石組成物中の希
土の含有量が比較的低いレベルのときには有用な残留磁
気を得るためには高いホットプレス温度を必要とすると
の先行技術の教示に反するものである。希土と一緒に好
適な含有量のホウ素が含まれることによって、慣用的な
ホットプレス温度の使用が可能になったものと信ずる。
本発明のホットプレス済み鉄−希土類金属永久磁石は、
約8kGの残留磁気を示すが約25重量%を越える希土
を含有する先行技術の慣用的なホットプレス済み磁石と
は対照的に、約9〜10kGの改善された残留磁気を示
す。
【0016】従って、本発明では、約9kG、好ましく
は約10kG程度の残留磁気が、ホットプレス済み磁石
であって該磁石の組成物が、希土の含有量が比較的少な
いが最適な含有量のホウ素と一緒に用いた磁石において
達成された。更に、残留磁気の増大が、希土の含有量が
少ない好適なホットプレス済み組成物において、ホット
プレス温度を高温にすることなく、達成される。
は約10kG程度の残留磁気が、ホットプレス済み磁石
であって該磁石の組成物が、希土の含有量が比較的少な
いが最適な含有量のホウ素と一緒に用いた磁石において
達成された。更に、残留磁気の増大が、希土の含有量が
少ない好適なホットプレス済み組成物において、ホット
プレス温度を高温にすることなく、達成される。
【0017】加えて、希土類成分は一般的にはこれらの
タイプの磁石組成物の最も高価な成分なので、磁石組成
物中に含まれる希土の量を低減することは全体の価格の
低減につながり、これは本発明の好適な組成物が有する
追加的な利点である。
タイプの磁石組成物の最も高価な成分なので、磁石組成
物中に含まれる希土の量を低減することは全体の価格の
低減につながり、これは本発明の好適な組成物が有する
追加的な利点である。
【0018】本発明の外の目的及び有利な点は以下の詳
細な説明からより容易に評価できるであろう。
細な説明からより容易に評価できるであろう。
【0019】添付図面に言及する。
【0020】図1乃至5は、本発明の好適な鉄−希土−
ホウ素組成物の磁気的に等方性の粒子から形成されたホ
ットプレス済み磁石に関する消磁曲線を示している。
ホウ素組成物の磁気的に等方性の粒子から形成されたホ
ットプレス済み磁石に関する消磁曲線を示している。
【0021】本発明の好適な組成物は、少なくとも9k
G、最も一般的に約10kGの残留磁気を示す、等方性
のホットプレス済み稠密永久磁石となる。好適な組成物
は、ホウ素と結合した比較的に含有量の低い希土を特徴
とする。有利なことに、ホットプレス済み磁石は、慣用
的なホットプレス温度で形成できる。
G、最も一般的に約10kGの残留磁気を示す、等方性
のホットプレス済み稠密永久磁石となる。好適な組成物
は、ホウ素と結合した比較的に含有量の低い希土を特徴
とする。有利なことに、ホットプレス済み磁石は、慣用
的なホットプレス温度で形成できる。
【0022】本発明の鉄−希土類金属永久磁石用の適切
な組成物には、適切な繊維金属成分、適切な希土成分及
びホウ素が含まれ、更にはコバルトを可能な限り少量添
加でき、一般的には、経験式RE2TM14Bで示され
る。既述のように、好適な組成物では、約40〜90原
子%の鉄又はコバルトと鉄の混合物を鉄は好ましくは希
土類金属以外のものの含有量の少なくとも60原子%を
占めるように含み、約3〜約12原子%の希土類金属を
ネオジム及び/又はプラセオジムを必ず含むように含有
し、このときネオジム及び/又はプラセオジムは好まし
くは希土の含有量の少なくとも60原子%を占め、希土
と一緒に約4〜約20原子%のホウ素を含む。鉄は、好
ましくは、組成物中で少なくとも40原子%を占める。
な組成物には、適切な繊維金属成分、適切な希土成分及
びホウ素が含まれ、更にはコバルトを可能な限り少量添
加でき、一般的には、経験式RE2TM14Bで示され
る。既述のように、好適な組成物では、約40〜90原
子%の鉄又はコバルトと鉄の混合物を鉄は好ましくは希
土類金属以外のものの含有量の少なくとも60原子%を
占めるように含み、約3〜約12原子%の希土類金属を
ネオジム及び/又はプラセオジムを必ず含むように含有
し、このときネオジム及び/又はプラセオジムは好まし
くは希土の含有量の少なくとも60原子%を占め、希土
と一緒に約4〜約20原子%のホウ素を含む。鉄は、好
ましくは、組成物中で少なくとも40原子%を占める。
【0023】このタイプのホットプレスされ、稠密で、
等方性の永久磁石を作製するのに有用である特殊な組成
物は、Fe14Nd2Bの硬質磁性相(又はそれと等価
の)正方晶と、約5〜約25重量%、最も好ましくは約
10〜約20重量%の希土を含み、そのうち50重量%
を越える成分はネオジムであり残部はプラセオジム及び
/又はジスプロシウムであり、約0.5〜約4.5重量
%、最も好ましくは約0.8〜約4.0重量のホウ素を
更に含み、該希土類金属とホウ素との合計量が組成物の
約9〜約26重量%、最も好ましくは約12〜約22重
量%を占め、任意的に約2〜約16重量%のコバルトを
含み、残部が本質的に鉄である。
等方性の永久磁石を作製するのに有用である特殊な組成
物は、Fe14Nd2Bの硬質磁性相(又はそれと等価
の)正方晶と、約5〜約25重量%、最も好ましくは約
10〜約20重量%の希土を含み、そのうち50重量%
を越える成分はネオジムであり残部はプラセオジム及び
/又はジスプロシウムであり、約0.5〜約4.5重量
%、最も好ましくは約0.8〜約4.0重量のホウ素を
更に含み、該希土類金属とホウ素との合計量が組成物の
約9〜約26重量%、最も好ましくは約12〜約22重
量%を占め、任意的に約2〜約16重量%のコバルトを
含み、残部が本質的に鉄である。
【0024】既述のように、外の元素は約2重量%まで
の少量であれば単独でも組み合わせでも含まれてもよ
い。これらの元素には、タングステン、クロム、ニッケ
ル、アルミニウム、銅、マグネシウム、マンガン、ガリ
ウム、ニオブ、バナジウム、モリブデン、チタン、タン
タル、ジルコニウム、炭素、錫及びカルシウムが含まれ
る。ケイ素は、酸素や窒素と同様に、少量ならば含まれ
てもよい。
の少量であれば単独でも組み合わせでも含まれてもよ
い。これらの元素には、タングステン、クロム、ニッケ
ル、アルミニウム、銅、マグネシウム、マンガン、ガリ
ウム、ニオブ、バナジウム、モリブデン、チタン、タン
タル、ジルコニウム、炭素、錫及びカルシウムが含まれ
る。ケイ素は、酸素や窒素と同様に、少量ならば含まれ
てもよい。
【0025】しかしながら、この発明が、既に原子%で
既述されているより大きい族に適用可能であり、どの大
きい族の組成物が一般的に鉄−希土−ホウ素組成物とし
てみなされるかは理解されるであろう。
既述されているより大きい族に適用可能であり、どの大
きい族の組成物が一般的に鉄−希土−ホウ素組成物とし
てみなされるかは理解されるであろう。
【0026】一般的に、好適な組成物の永久磁石体は、
乾燥した実質的に酸素を含まないアルゴンの不活性又は
真空雰囲気下で誘導加熱して均一な溶融組成物を形成す
ることによって形成できる。好ましくは、溶融組成物
は、その後、急速に凝固させて非晶質物質又は微小結晶
質物質であって粒径がその最大寸法でも400ナノメー
トル未満であるものを生成させる。急速に凝固させて得
た物質は粒径が約20ナノメートル未満であるのが好ま
しい。そのような物質は、例えば、慣用的な溶融紡糸作
業によって生成できる。慣用的には、実質的に非晶質又
は微小結晶質の溶融紡糸された鉄−ネオジム−ホウ素リ
ボンをその後粉砕して粉末にする。なお、本発明ではリ
ボンを直接使用できる。
乾燥した実質的に酸素を含まないアルゴンの不活性又は
真空雰囲気下で誘導加熱して均一な溶融組成物を形成す
ることによって形成できる。好ましくは、溶融組成物
は、その後、急速に凝固させて非晶質物質又は微小結晶
質物質であって粒径がその最大寸法でも400ナノメー
トル未満であるものを生成させる。急速に凝固させて得
た物質は粒径が約20ナノメートル未満であるのが好ま
しい。そのような物質は、例えば、慣用的な溶融紡糸作
業によって生成できる。慣用的には、実質的に非晶質又
は微小結晶質の溶融紡糸された鉄−ネオジム−ホウ素リ
ボンをその後粉砕して粉末にする。なお、本発明ではリ
ボンを直接使用できる。
【0027】この時点で磁気的に等方性の、鉄−ネオジ
ム−ホウ素粒子を、その後、稠密な物質を形成するため
に十分な時間十分な圧力でホットプレスする。典型的に
は、これは、組成物を適切な温度、例えば約750℃又
は好ましくは約750〜約800℃でダイ中で加熱し、
該組成物を上方と下方のパンチの間で、例えば約77.
22MPa〜約92.67MPa(約5〜約6トン/i
n2)の圧力下で圧縮して、実質的に稠密で平坦なシリ
ンダー状プラグを形成する。一般的に、粒径が約20ナ
ノメートル未満の溶融紡糸した物質をそのような高温で
1分間程度加熱すると、永久磁石となる。粒状物質が該
ホットプレス温度に適切な時間保持されたならば、約2
0〜約500ナノメートル、好ましくは約20〜100
ナノメートルの範囲の粒径となるであろう。
ム−ホウ素粒子を、その後、稠密な物質を形成するため
に十分な時間十分な圧力でホットプレスする。典型的に
は、これは、組成物を適切な温度、例えば約750℃又
は好ましくは約750〜約800℃でダイ中で加熱し、
該組成物を上方と下方のパンチの間で、例えば約77.
22MPa〜約92.67MPa(約5〜約6トン/i
n2)の圧力下で圧縮して、実質的に稠密で平坦なシリ
ンダー状プラグを形成する。一般的に、粒径が約20ナ
ノメートル未満の溶融紡糸した物質をそのような高温で
1分間程度加熱すると、永久磁石となる。粒状物質が該
ホットプレス温度に適切な時間保持されたならば、約2
0〜約500ナノメートル、好ましくは約20〜100
ナノメートルの範囲の粒径となるであろう。
【0028】
【実施例】本発明に従って形成されたホットプレス済み
等方性永久磁石の磁気特性は、慣用的なヒステリシスグ
ラフマグネトメーター(HGM)試験によって測定し
た。試験用試料は整列の方向に平行な軸がHGMによっ
て印加された磁界の方向に平行となるように置いた。試
料はそれぞれ飽和まで磁化しその後消磁した。
等方性永久磁石の磁気特性は、慣用的なヒステリシスグ
ラフマグネトメーター(HGM)試験によって測定し
た。試験用試料は整列の方向に平行な軸がHGMによっ
て印加された磁界の方向に平行となるように置いた。試
料はそれぞれ飽和まで磁化しその後消磁した。
【0029】第2のコードラント消磁プロットが図1乃
至5に(残留磁気4πM(kG)対保磁力H(kO
e)、本発明の好適な等方性のホットプレス済み永久磁
石に関して示されている。
至5に(残留磁気4πM(kG)対保磁力H(kO
e)、本発明の好適な等方性のホットプレス済み永久磁
石に関して示されている。
【0030】試験した特定の試料は以下に詳細に記載す
る。以下の特定の試料に関しては、22m/secの割
合で溶融紡糸し、その後、磁気的に等方性の溶融紡糸し
た物質を粉砕して粒状物質とし、その後に、プレフォー
ムに造形した。該プレフォームを約750℃の温度で、
約77.22MPa〜約92.67MPa(5〜約6ト
ン/in2)の圧力でホットプレスして、稠密で磁石を
形成した。これは、希土の含有量が高い慣用的なホット
プレス済み永久磁石体を形成するのに用いられたのと本
質的に同じ条件である。本発明の結合は、これらの実施
例で用いられた特別な溶融紡糸割合とホットプレス温度
に限定されるものではないことに留意されたい。
る。以下の特定の試料に関しては、22m/secの割
合で溶融紡糸し、その後、磁気的に等方性の溶融紡糸し
た物質を粉砕して粒状物質とし、その後に、プレフォー
ムに造形した。該プレフォームを約750℃の温度で、
約77.22MPa〜約92.67MPa(5〜約6ト
ン/in2)の圧力でホットプレスして、稠密で磁石を
形成した。これは、希土の含有量が高い慣用的なホット
プレス済み永久磁石体を形成するのに用いられたのと本
質的に同じ条件である。本発明の結合は、これらの実施
例で用いられた特別な溶融紡糸割合とホットプレス温度
に限定されるものではないことに留意されたい。
【0031】実施例1 稠密で、ホットプレスされた等方性の永久磁石を上述の
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約12.7
重量%の希土(このうち少なくとも95重量%はネオジ
ムであり残部は本質的にプレセオジムである)、約3.
9重量%のホウ素、約3.5重量%のコバルト、約1.
2重量%のガリウムを含み、残部は鉄であった。磁石
は、直径が約16mmで、高さが約11mmで、重量が
約10gであった。
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約12.7
重量%の希土(このうち少なくとも95重量%はネオジ
ムであり残部は本質的にプレセオジムである)、約3.
9重量%のホウ素、約3.5重量%のコバルト、約1.
2重量%のガリウムを含み、残部は鉄であった。磁石
は、直径が約16mmで、高さが約11mmで、重量が
約10gであった。
【0032】この磁石の第2のコードラント消磁プロッ
トは図1に示されており、約10.0kGの残留磁気
(Br)と約3.4kOeの保磁力(Hci)とを示し
た。この希土の含有量の少ない組成物の飽和磁化は約1
6kGであり、それ故、ホットプレス後に得られた10
kGの残留磁気は飽和の値の62%より大きかったこと
が測定された。この値は、このタイプの等方性磁石に関
して報告されているものでは最も高いものと信ずる。磁
石の特性を3方向の全てで試験し、該磁石は等方性であ
ることが判明した。
トは図1に示されており、約10.0kGの残留磁気
(Br)と約3.4kOeの保磁力(Hci)とを示し
た。この希土の含有量の少ない組成物の飽和磁化は約1
6kGであり、それ故、ホットプレス後に得られた10
kGの残留磁気は飽和の値の62%より大きかったこと
が測定された。この値は、このタイプの等方性磁石に関
して報告されているものでは最も高いものと信ずる。磁
石の特性を3方向の全てで試験し、該磁石は等方性であ
ることが判明した。
【0033】実施例2 稠密で、ホットプレスされた等方性の永久磁石を上述の
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約13.9
重量%の全希土(このうち少なくとも95重量%はネオ
ジムであり残部は本質的にプレセオジムである)、約4
重量%のホウ素を含み、残部は鉄であった。
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約13.9
重量%の全希土(このうち少なくとも95重量%はネオ
ジムであり残部は本質的にプレセオジムである)、約4
重量%のホウ素を含み、残部は鉄であった。
【0034】この磁石の第2のコードラント消磁プロッ
トは図2に示されており、約9.6kGの残留磁気(B
r)と約2.4kOeの保磁力(Hci)とを示した。
トは図2に示されており、約9.6kGの残留磁気(B
r)と約2.4kOeの保磁力(Hci)とを示した。
【0035】実施例3 稠密で、ホットプレスされた等方性の永久磁石を上述の
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約2.6重
量%のジスプロシウムと;ネオジムを含み、希土の全量
は11.2重量%であり、約3.8重量%のホウ素を含
み、約3.5重量%のコバルトを含み、約1.3重量%
のガリウムを含み、残部は鉄であった。
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約2.6重
量%のジスプロシウムと;ネオジムを含み、希土の全量
は11.2重量%であり、約3.8重量%のホウ素を含
み、約3.5重量%のコバルトを含み、約1.3重量%
のガリウムを含み、残部は鉄であった。
【0036】この磁石の第2のコードラント消磁プロッ
トは図3に示されており、約10kGの残留磁気(B
r)と約2.8kOeの保磁力(Hci)とを示した。
トは図3に示されており、約10kGの残留磁気(B
r)と約2.8kOeの保磁力(Hci)とを示した。
【0037】実施例4 稠密で、ホットプレスされた等方性の永久磁石を上述の
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約19重量
%の希土(このうち少なくとも95%はジオジムであ
り)、約3.8重量%のホウ素を含み、残部は鉄であっ
た。
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約19重量
%の希土(このうち少なくとも95%はジオジムであ
り)、約3.8重量%のホウ素を含み、残部は鉄であっ
た。
【0038】この磁石の第2のコードラント消磁プロッ
トは図4に示されており、約9.9kGの残留磁気(B
r)と約2.8kOeの保磁力(Hci)とを示した。
トは図4に示されており、約9.9kGの残留磁気(B
r)と約2.8kOeの保磁力(Hci)とを示した。
【0039】実施例5 稠密で、ホットプレスされた等方性の永久磁石を上述の
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約12.6
重量%の希土(このうち少なくとも95%はネオジムで
あり残部はプラセオジムである)、約1重量%のホウ素
と一緒に含み、残部は鉄である。
ように形成し且つ試験した。公称組成物は、約12.6
重量%の希土(このうち少なくとも95%はネオジムで
あり残部はプラセオジムである)、約1重量%のホウ素
と一緒に含み、残部は鉄である。
【0040】この磁石の第2のコードラント消磁プロッ
トは図5に示されており、約9.6kGの残留磁気(B
r)と約4.3kOeの保磁力(Hci)とを示した。
トは図5に示されており、約9.6kGの残留磁気(B
r)と約4.3kOeの保磁力(Hci)とを示した。
【0041】上記から、少なくとも9kG、より典型的
には約10.0kGの改善された残留磁気を有するホッ
トプレス済み等方性永久磁石を、十分な量のホウ素と結
合した比較的含有量の少ない希土を含有する組成物を使
用して形成できる。好適なNd−Fe−B合金中に含ま
れるネオジムの量を減らすことによって、該合金中に含
まれるFe3B相がNb2Fe14B相に対する平衡相とな
る。加えて、α−Fe相も同様に含まれる。これらの好
適な合金の残留磁気はFe3B軟質磁性相に支配される
が、保磁力はNd2Fe14B硬質磁性相の分散によって
制御される。それ故、磁気特性の更なる改善が、本発明
の開示に従う特殊な合金化により個々の相が有する固有
の特性の改変を介して可能である。
には約10.0kGの改善された残留磁気を有するホッ
トプレス済み等方性永久磁石を、十分な量のホウ素と結
合した比較的含有量の少ない希土を含有する組成物を使
用して形成できる。好適なNd−Fe−B合金中に含ま
れるネオジムの量を減らすことによって、該合金中に含
まれるFe3B相がNb2Fe14B相に対する平衡相とな
る。加えて、α−Fe相も同様に含まれる。これらの好
適な合金の残留磁気はFe3B軟質磁性相に支配される
が、保磁力はNd2Fe14B硬質磁性相の分散によって
制御される。それ故、磁気特性の更なる改善が、本発明
の開示に従う特殊な合金化により個々の相が有する固有
の特性の改変を介して可能である。
【0042】
【発明の目的】本発明の特別な利点は、希土成分が比較
的低レベルでも、先行技術の開示に反して、慣用的なホ
ットプレス温度を使用できることである。これは、希土
と結合した最適なレベルのホウ素が存在するためであ
る。本発明のホットプレス済み鉄−希土−ホウ素永久磁
石は、約25重量%を超えるレベルで希土を含み且つ約
8kGの残留磁気を有する慣用的なホットプレス済み磁
石に比べて、少なくとも9〜10kGの改善された残留
磁気を示す。
的低レベルでも、先行技術の開示に反して、慣用的なホ
ットプレス温度を使用できることである。これは、希土
と結合した最適なレベルのホウ素が存在するためであ
る。本発明のホットプレス済み鉄−希土−ホウ素永久磁
石は、約25重量%を超えるレベルで希土を含み且つ約
8kGの残留磁気を有する慣用的なホットプレス済み磁
石に比べて、少なくとも9〜10kGの改善された残留
磁気を示す。
【0043】加えて、有意的なコスト節約が、本発明の
組成物を用いることにより、磁気特性は殆ど損失するこ
となしに達成できる。これは、このタイプの永久磁石に
とって最も高価な成分である希土成分の量が有意的に減
少するからである。
組成物を用いることにより、磁気特性は殆ど損失するこ
となしに達成できる。これは、このタイプの永久磁石に
とって最も高価な成分である希土成分の量が有意的に減
少するからである。
【0044】従って、本発明の開示によれば、少なくと
も9kG、好ましくは10kG程度のこのタイプの等方
性磁石に関して報告されているうちで最も高いと信ずる
残留磁気が、磁石の組成物は最適な量のホウ素と一緒に
希土を比較的少ない含有量で含むホットプレス済み磁石
において容易に達成される。
も9kG、好ましくは10kG程度のこのタイプの等方
性磁石に関して報告されているうちで最も高いと信ずる
残留磁気が、磁石の組成物は最適な量のホウ素と一緒に
希土を比較的少ない含有量で含むホットプレス済み磁石
において容易に達成される。
【0045】それ故、本発明は好適な実施態様をもって
詳述されているが、当業者がその他の形態も適宜採用し
うることは明らかである。例えば、磁性粒子の組成物
は、好適な重量%及び原子%の範囲で、既述のように他
の成分を添加したり又は添加せずにおけ、また、ホット
プレス済み等方性磁石を形成するために使用する等方性
粒子を製造するために異なる又は追加的な処理工程を採
用することができ、また、他の改変もできる。従って、
本発明の範囲は特許請求の範囲の記載のみに限定される
ものではない。
詳述されているが、当業者がその他の形態も適宜採用し
うることは明らかである。例えば、磁性粒子の組成物
は、好適な重量%及び原子%の範囲で、既述のように他
の成分を添加したり又は添加せずにおけ、また、ホット
プレス済み等方性磁石を形成するために使用する等方性
粒子を製造するために異なる又は追加的な処理工程を採
用することができ、また、他の改変もできる。従って、
本発明の範囲は特許請求の範囲の記載のみに限定される
ものではない。
【図1】本発明の好適な鉄−希土−ホウ素組成物の磁気
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
【図2】本発明の好適な鉄−希土−ホウ素組成物の磁気
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
【図3】本発明の好適な鉄−希土−ホウ素組成物の磁気
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
【図4】本発明の好適な鉄−希土−ホウ素組成物の磁気
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
【図5】本発明の好適な鉄−希土−ホウ素組成物の磁気
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
的に等方性の粒子から形成されたホットプレス済み磁石
に関する消磁曲線を示している。
Claims (12)
- 【請求項1】 ホットプレス済み鉄−希土−ホウ素永久
磁石を、等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子を準備し、該
等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子を等方性鉄−希土−ホ
ウ素金属粒子永久磁石を形成するのに十分な温度及び時
間においてホットプレスする工程を含む方法で形成する
方法であって、 該等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子を約5〜約25重量
%の希土類金属と約0.5〜約4.5重量%を含み残部
が主に鉄である組成物であって該希土類金属とホウ素と
の合計量が該組成物の約9〜約26重量%を占めるもの
から形成し;かつ、形成された磁石が少なくとも9kG
の残留磁化を有することを特徴とするホットプレス済み
鉄−希土−ホウ素永久磁石の形成方法。 - 【請求項2】 該希土類成分の50重量%を超えるもの
はネオジムである、請求項1に記載のホットプレス済み
鉄−希土−ホウ素永久磁石の形成方法。 - 【請求項3】 該組成物は約2〜約16重量%のコバル
トも含む、請求項1に記載のホットプレス済み鉄−希土
−ホウ素永久磁石の形成方法。 - 【請求項4】 該組成物中の該希土含有量の約10〜約
20重量%は希土類金属であり、該組成物中のホウ素含
有量は約0.8〜約4.0重量%であり、該組成物中の
該希土類金属と該ホウ素の合計量は該組成物中の約12
〜約22重量%である、請求項1に記載のホットプレス
済み鉄−希土−ホウ素永久磁石の形成方法。 - 【請求項5】 該等方性鉄−希土類金属粒子の粒径は5
00ナノメートル以下である、請求項1に記載のホット
プレス済み鉄−希土−ホウ素永久磁石の形成方法。 - 【請求項6】 ホットプレス済み鉄−希土−ホウ素永久
磁石を、粒径が500ナノメートル以下の等方性鉄−希
土−ホウ素金属粒子を準備し、該等方性鉄−希土−ホウ
素金属粒子を等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子永久磁石
を形成するのに十分な温度及び時間においてホットプレ
スする工程を含む方法で形成する方法であって、 該等方性鉄−希土−ホウ素金属粒子を、約5〜約25重
量%の希土類金属をその内ネオジムが50重量%を超え
るように含み、約0.5〜約4.5重量%のホウ素を含
み、残部が主に鉄である組成物であって該希土類金属と
ホウ素との合計量が組成物の約9〜約26重量%を占め
るものから形成し;かつ、形成された磁石がNd2Fe
14Bの硬質磁性相とFe3B及びα−Feの軟質磁性相
の両方の相を均一に含みかつ少なくとも9kGの残留磁
気を有することを特徴とするホットプレス済み鉄−希土
−ホウ素永久磁石の形成方法。 - 【請求項7】 該組成物は約2〜約16重量%のコバル
トも含む、請求項6に記載のホットプレス済み鉄−希土
−ホウ素永久磁石の形成方法。 - 【請求項8】 該組成物中の該希土含有量の約10〜約
20重量%は希土類金属であり、該組成物中のホウ素含
有量は約0.8〜約4.0重量%であり、該組成物中の
該希土成分と該ホウ素の合計量は該組成物中の約12〜
約22重量%である、請求項6に記載のホットプレス済
み鉄−希土−ホウ素永久磁石の形成方法。 - 【請求項9】 該ホットプレス工程を約750〜800
℃の範囲の温度で実施する請求項6に記載のホットプレ
ス済み鉄−希土−ホウ素永久磁石の形成方法。 - 【請求項10】 組成として約5〜約25重量%の希土
類金属をその内ネオジムが50重量%を超えるように含
み、約0.5〜約4.5重量%のホウ素を含み、該希土
類金属とホウ素との合計量が組成物の約9〜約26重量
%を占め、残部が主に鉄であり、該磁石はNd2Fe14
Bの硬質磁性相とFe3B及びα−Feの軟質磁性相の
両方の相を均一に含みかつ少なくとも9kGの残留磁化
を有することを特徴とするホットプレス済み鉄−希土−
ホウ素永久磁石。 - 【請求項11】 該磁石が約2〜約16重量%のコバル
トを更に含む請求項10に記載のホットプレス済み鉄−
希土−ホウ素永久磁石。 - 【請求項12】 該希土成分が約10〜20重量%の希
土類金属を含み、該ホウ素含有量は約0.8〜約4.0
重量%であり、該希土類金属とホウ素との合計量が組成
物の約12〜約22重量%を占める請求項10に記載の
ホットプレス済み鉄−希土−ホウ素永久磁石。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US148155 | 1993-11-05 | ||
US08/148,155 US5514224A (en) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | High remanence hot pressed magnets |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07176418A true JPH07176418A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=22524543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6271523A Pending JPH07176418A (ja) | 1993-11-05 | 1994-11-04 | 高性能のホットプレス済み磁石 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5514224A (ja) |
EP (1) | EP0652572B1 (ja) |
JP (1) | JPH07176418A (ja) |
DE (1) | DE69423846T2 (ja) |
SG (1) | SG52433A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6120620A (en) * | 1999-02-12 | 2000-09-19 | General Electric Company | Praseodymium-rich iron-boron-rare earth composition, permanent magnet produced therefrom, and method of making |
US6377049B1 (en) | 1999-02-12 | 2002-04-23 | General Electric Company | Residuum rare earth magnet |
US6891287B2 (en) * | 2003-07-17 | 2005-05-10 | Les Produits Associes Lpa, S.A. | Alternating current axially oscillating motor |
CN100501883C (zh) * | 2007-05-31 | 2009-06-17 | 钢铁研究总院 | 高强韧性铁基稀土永磁体及其制备方法 |
WO2009135212A2 (en) | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Epicentre Technologies Corporation | Selective 5' ligation tagging of rna |
US8821650B2 (en) * | 2009-08-04 | 2014-09-02 | The Boeing Company | Mechanical improvement of rare earth permanent magnets |
CN107146673B (zh) * | 2017-05-17 | 2020-06-23 | 成都银磁材料有限公司 | 一种粘结磁粉及其制备方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4792367A (en) * | 1983-08-04 | 1988-12-20 | General Motors Corporation | Iron-rare earth-boron permanent |
JPS62291904A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-18 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 永久磁石の製造方法 |
JPS6321804A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-29 | Toshiba Corp | 希土類鉄系永久磁石の製造方法 |
DE3777523D1 (de) * | 1986-10-10 | 1992-04-23 | Philips Nv | Magnetisches material aus eisen, bor und seltenerdmetall. |
US5100485A (en) * | 1988-06-21 | 1992-03-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing permanent magnets |
JP2780429B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1998-07-30 | 松下電器産業株式会社 | 希土類―鉄系磁石の製造方法 |
US5093076A (en) * | 1991-05-15 | 1992-03-03 | General Motors Corporation | Hot pressed magnets in open air presses |
US5178692A (en) * | 1992-01-13 | 1993-01-12 | General Motors Corporation | Anisotropic neodymium-iron-boron powder with high coercivity and method for forming same |
JP2999648B2 (ja) * | 1992-03-19 | 2000-01-17 | 住友特殊金属株式会社 | 希土類磁石並びに希土類磁石合金粉末とその製造方法 |
-
1993
- 1993-11-05 US US08/148,155 patent/US5514224A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-10-13 DE DE69423846T patent/DE69423846T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-13 SG SG1996004490A patent/SG52433A1/en unknown
- 1994-10-13 EP EP94202963A patent/EP0652572B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-04 JP JP6271523A patent/JPH07176418A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0652572A1 (en) | 1995-05-10 |
US5514224A (en) | 1996-05-07 |
EP0652572B1 (en) | 2000-04-05 |
SG52433A1 (en) | 1998-09-28 |
DE69423846D1 (de) | 2000-05-11 |
DE69423846T2 (de) | 2001-02-08 |
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