JPH07201544A - 樹脂結合型磁石 - Google Patents

樹脂結合型磁石

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JPH07201544A
JPH07201544A JP5353443A JP35344393A JPH07201544A JP H07201544 A JPH07201544 A JP H07201544A JP 5353443 A JP5353443 A JP 5353443A JP 35344393 A JP35344393 A JP 35344393A JP H07201544 A JPH07201544 A JP H07201544A
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JP
Japan
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magnet
resin
magnetic
density
magnetic particles
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JP5353443A
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English (en)
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Takafumi Kuwazawa
隆文 桑沢
Shigeru Nishida
茂 西田
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Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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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
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    • H01F1/0578Alloys 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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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁性体粒に表面層を被着した後に樹脂と混合
して成形することにより、所望の磁石密度及び磁気特性
を備えるとともに、形状精度及び均一性の高い樹脂結合
型磁石を製造する。 【構成】 Nd−Fe−B系の磁性体粉末を構成する磁
性体粒Aの表面に、Ni−Wの電解メッキにより表面被
膜Bを形成する。この磁性体粉末に所定量の熱硬化性樹
脂を混合付着させ、所定圧力で圧縮成形した後に着磁す
る。磁性体粉末に被着したNi−Wの量を増加させると
磁石密度は増大し、表面被膜の量を30vol%にする
とSm−Co系磁石と同様の磁石密度及び磁束密度を備
えたネオジウム−鉄系の樹脂結合型磁石が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂結合型磁石に係り、
特に、希土類を含む鉄系磁石を製造する場合に好適な技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂結合型磁石は、磁性体粉末に熱可塑
性又は熱硬化性樹脂を混合し、これを射出成形、押出成
形又は圧縮成形で成形した後に着磁することにより製造
されている。この場合、熱硬化性樹脂を用いたときには
成形後に加熱処理を行って硬化させ、また鉄系の磁石で
は成形後に磁石表面を防錆用皮膜で被覆する。これらの
樹脂結合型磁石は、焼結磁石に較べて磁気特性は劣るも
のの、成形形状の自由度が高く複雑な形状に成形できる
ことから多方面で利用されている。特に、Sm(サマリ
ウム)、Nd(ネオジウム)、Pr(プラセオジウム)
等の希土類元素を含む磁石(以下、希土類磁石とい
う。)は非常に脆い性質をもつので、これらの多くは樹
脂結合型磁石として製造されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記樹脂結合型磁石は
磁性体粉末に樹脂を混合させているため、成形可能な範
囲内で樹脂の量を変えることにより磁気特性を調整する
ことができる。しかし、樹脂の量を調整すると必然的に
磁石の比重も樹脂の量に応じて変化してしまうため、磁
気特性と比重とを別個に設定することができないという
問題がある。この点が問題となる例としては、Sm−C
o系磁石の代替品として低価格且つ高磁気特性の希土類
磁石、例えばNd−Fe−B系磁石を用いる場合があ
る。Nd−Fe−B系の磁性体粉末はSm−Co系磁性
粉末よりも低比重であるため、Sm−Co系と同寸法に
形成しようとすると、同様の磁気特性に形成した磁石は
Sm−Co系磁石よりも軽くなり、例えばモータのロー
タ磁石として使用する場合、磁気特性とイナーシャとの
アンバランスにより磁気ノイズが発生するなどの不具合
が出る。そこで、本発明は上記問題点を解決するもので
あり、その課題は、所望の磁気特性と磁石密度とを自在
に得ることのできる樹脂結合型磁石を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁性体粒を樹
脂により結合させて所定形状に成形される樹脂結合型磁
石において、磁性体粒に結合用の樹脂とは異なる物質か
らなる表面層を被着し、この表面層の被着された磁性体
粒と樹脂とを混合して形成するものである。この場合、
磁性体粒を希土類を含む鉄系磁性体とする場合があり、
また、表面層を金属メッキ層とする場合がある。さら
に、表面層に、組成比の調整された複数元素を含有させ
る場合もある。
【0005】
【作用】かかる手段によれば、磁性体粒に表面層を被着
することにより、表面層の比重と被着量を変えることで
磁石密度を調整することができると同時に、表面層の被
着により粒子の表面形状が滑らかになり、成形時の充填
性が向上し、密度分布も均一化される。希土類を含む鉄
系磁石の場合には、表面層は防錆皮膜としても作用する
ので、磁石の耐蝕性を向上させることができる。表面層
に複数元素を含有させて組成比を調整することにより、
被着量を変えずに密度の調整を行うことができる。
【0006】
【実施例】次に、本発明に係る樹脂結合型磁石の実施例
を説明する。この実施例は、低価格且つ高磁気特性を備
えたNd−Fe−B系の希土類磁石である。この磁石の
原料となる磁性体粉末は、Nd,Fe,Bの各元素を所
定比率で溶融混合して例えばリボン上に急冷固化させる
ことにより得たアモルファス合金を粉砕することにより
形成される。この磁性体粉末を構成する磁性体粒の粒径
は300μm以下、主に100〜200μmの範囲内で
分布し、平均約150μmである。また図1(b)に示
すように、磁性体粒Aは、上記方法で形成した場合、薄
片状の角の多い形状となっており、比重は7.55g/
cmである。
【0007】この磁性体粉末をバレル内に収容し、Ni
(ニッケル)70wt%、W(タングステン)30wt
%の割合で含有するようにしたメッキ液の中に浸漬さ
せ、バレルを回転させながら電解メッキを施して図1
(b)に示す表面被膜Bを形成する。この表面被膜の被
着量は、電解メッキの電流及び時間を調整して行う。メ
ッキ量は、最終的に磁性体粉末の重量を63wt%、N
i−Wの表面皮膜Bの重量を37wt%とするように制
御される。このとき、磁性体粉末Nd−Fe−Bと表面
皮膜Bとの体積比は70:30であり、表面皮膜Bの平
均厚さは約6μmとなる。
【0008】このようにして形成した表面皮膜Bをもつ
磁性体粉末の比重は約8.44g/cmであり、Sm−
Co系磁性体粉末の比重8.4g/cmとほぼ同等にな
る。また表面皮膜Bにより、磁性体粒Aの表面の鋭角形
状が緩和され、丸みを帯びた滑らかな形状となる。この
磁性体粉末にエポキシ系又はフェノール系の熱硬化樹脂
を5〜20体積%(数wt%)の割合で混合付着させ、
成形圧力5〜10t/cm3 で所要形状に圧縮成形し
た。この後、180〜200℃で加熱処理を行うことに
より樹脂を硬化させ、最後に所要の着磁を行った。
【0009】図1(a)には、Nd−Fe−B系の磁性
体粉末(Feを77atom%含有、比重7.6g/c
m)を使用し、熱硬化性樹脂の混合量を12vol%、
成形圧力を9t/cm3 で一定とし、上述と同じメッキ
処理により表面皮膜Bとして被着されたNi−W(合金
比重は10.5g/cmである。)の量を変えて製造し
た磁石の密度を示す。ここで、図内に比較対象として示
したSm−Co系磁石のデータは、Sm2 Co17の異方
性磁石を粉砕した磁性体粉末に熱硬化性樹脂を2wt%
混合して成形圧力9t/cm3 で圧縮成形させたもの
で、現在モータのロータに使用されているものである。
このグラフにて分かるように、磁石の密度は表面皮膜の
量が増加すると直線的に増大し、表面皮膜Bの量を約3
0vol%にするとSm−Co系磁石と同等の密度にな
る。
【0010】図2には、上記図1(a)に示す磁石のフ
ラックス量を示す。磁石の磁束密度は表面皮膜Bの量が
増加するに従って低下し、表面皮膜Bの量を約30vo
l%にするとSm−Co系磁石と同等になる。図1及び
図2のデータからわかるように、上記磁石は、約30v
ol%の表面皮膜Bを形成した場合に目的のSm−Co
系磁石と同等の磁気特性及び密度になるように調整され
ている。一般に所望の磁気特性及び密度を実現したい場
合には、表面皮膜Bの比重を変えるために構成物質の変
更、組成比の変更及び/又は被着量の変更を行うか、或
いはこれらとともに樹脂量を変更すればよい。また、同
様の磁気特性及び密度を実現する場合でも、磁石の脆性
や形状・密度・磁気特性の精度或いは再現性等を考慮し
て上記条件の組合せを変更することも可能である。例え
ば、条件の変更により図1及び図2の直線の傾斜を変え
ることもできる。
【0011】上記表面皮膜Bの形成は磁性体粒の形状を
滑らかにするので、成形時の充填率が向上するとともに
その再現性も向上し、成形した磁石自体の密度の均一性
も向上するために、成形品の磁気特性の均一化と成形寸
法の高精度化を図ることができる。特に圧縮成形や射出
成形においては金型内部への材料の充填特性(フィード
性)が向上し、押出成形においてはダイを通過する際の
材料の通過特性が向上する。また、この表面皮膜Bによ
れば、磁性体粉末中に上記の皮膜材料を単に混合した場
合に予想される材料の偏在による磁気特性のばらつきを
も回避することができる。この実施例の磁性体粒にはF
eが含まれているので、表面被膜Bは防錆被膜としても
効果がある。この実施例では成形品に対して通常施され
る防錆皮膜の形成工程を省略することが可能であり、防
錆皮膜を従来と同様に形成した場合には従来よりも防錆
効果が高まり、耐蝕性を向上させることができる。
【0012】表面皮膜Bの材料に関しては、Ni−Wの
成分比率を変更することにより、磁気特性と比重との相
関関係を変更して磁石設計を行うことができる。この場
合、電解メッキを施す場合にはNi成分は必須である
が、Wの比率を0〜45wt%の範囲内で変更しても、
偏析を起こすことなくほぼ均一なメッキ処理を行うこと
ができ、Wの比率を高くすることにより僅かなメッキ量
で比重を大きく変化させることができる。Ni−Wに代
わる材料としては、磁石密度を増大させる場合Ni−W
−B、Ni−Co、Pb等が使用でき、密度を低下させ
る場合にはAl、Zn、Sn等を用いることができる。
勿論、金属以外の材料、例えば酸化物、セラミックス、
有機樹脂等も表面被膜の材料として用いることが可能で
ある。
【0013】表面皮膜の形成方法としては、電解メッキ
処理ではなく無電解メッキでも可能であり、さらに、C
VD法、スパッタリング法、PVD法、蒸着法等の気相
成長法、温度制御による液相成長法等を用いることもで
きる。上記実施例と同等の効果は、Nd−Fe−B系以
外の希土類鉄系磁石、例えばPrを含有するもの等でも
同様に奏され、また、希土類磁石以外でも樹脂結合型磁
石であれば同質の効果が得られる。また、上記磁石は、
圧縮成形以外の射出成形、押出成形等により製造した場
合でも同様の効果を奏することは明らかである。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表面層の形成により磁石密度を調整することができるた
め、表面層の構成物質、組成比、被着量を制御すること
により所望の磁気特性及び磁石密度を実現することがで
きるとともに、磁性体粒の表面が滑らかになるので、成
形時の充填性向上と密度・成分比率分布の均一化に起因
する成形寸法と密度の高精度化及び磁気特性と密度の均
一化並びにこれらの再現性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る樹脂結合型磁石の実施例において
磁性体粒に被着される表面皮膜の量と製造された磁石の
成形密度との関係を示すグラフ(a)、同実施例の製造
に用いる磁性体粉末を構成する磁性体粒Aと表面皮膜B
の概様を示す説明図(b)である。
【図2】同実施例において磁性体粒に被着される表面皮
膜の量と製造された磁石の磁気フラックスとの関係を示
すグラフである。
【符号の説明】
A 磁性体粒 B 表面皮膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年6月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【実施例】次に、本発明に係る樹脂結合型磁石の実施例
を説明する。この実施例は、低価格且つ高磁気特性を備
えたNd−Fe−B系の希土類磁石である。この磁石の
原料となる磁性体粉末は、Nd,Fe,Bの各元素を所
定比率で溶融混合して例えばリボン上に急冷固化させる
ことにより得たアモルファス合金を粉砕することにより
形成される。この磁性体粉末を構成する磁性体粒の粒径
は300μm以下、主に100〜200μmの範囲内で
分布し、平均約150μmである。また図1(b)に示
すように、磁性体粒Aは、上記方法で形成した場合、薄
片状の角の多い形状となっており比重は7.55であ
る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】このようにして形成した表面皮膜Bをもつ
磁性体粉末の比重は約8.44であり、Sm−Co系磁
性体粉末の比重8.4とほぼ同等になる。また表面皮膜
Bにより、磁性体粒Aの表面の鋭角形状が緩和され、丸
みを帯びた滑らかな形状となる。この磁性体粉末にエポ
キシ系又はフェノール系の熱硬化樹脂を5〜20体積%
(数wt%)の割合で混合付着させ、成形圧力5〜10
t/cm2 で所要形状に圧縮成形した。この後、180
〜200℃で加熱処理を行うことにより樹脂を硬化さ
せ、最後に所要の着磁を行った。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】図1(a)には、Nd−Fe─B系の磁性
体粉末(Feを77atom%含有、比重7.6)を使
用し、熱硬化性樹脂の混合量を12vol%、成形圧力
を9t/cm2 で一定とし、上述と同じメッキ処理によ
り表面皮膜Bとして被着されたNi−W(合金比重は1
0.5である。)の量を変えて製造した磁石の密度を示
す。ここで図内に比較対象として示したSm−Co系磁
石のデータは、Sm2Co17の異方性磁石を粉砕した磁
性体粉末に熱硬化性樹脂を2wt%混合して成形圧力9
t/cm2 で圧縮成形させたもので、現在モータのロー
タに使用されているものである。このグラフにて分かる
ように、磁石の密度は表面皮膜の量が増加すると直線的
に増大し、表面皮膜Bの量を約30vol%にするとS
m−Co系磁石と同等の密度になる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性体粒を樹脂により結合させて所定形
    状に成形された樹脂結合型磁石において、 前記磁性体粒に前記樹脂とは異なる物質からなる表面層
    を被着し、表面層の被着された前記磁性体粒を前記樹脂
    と混合して形成した樹脂結合型磁石。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記磁性体粒は、希
    土類を含む鉄系磁性体からなることを特徴とする樹脂結
    合型磁石。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記表面層は、金属
    メッキ層であることを特徴とする樹脂結合型磁石。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記表面層は、組成
    比の調整された複数元素を含有していることを特徴とす
    る樹脂結合型磁石。
JP5353443A 1993-12-29 1993-12-29 樹脂結合型磁石 Pending JPH07201544A (ja)

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JP5353443A JPH07201544A (ja) 1993-12-29 1993-12-29 樹脂結合型磁石

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JP5353443A JPH07201544A (ja) 1993-12-29 1993-12-29 樹脂結合型磁石

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7531050B2 (en) 2002-09-19 2009-05-12 Nec Tokin Corporation Method for manufacturing bonded magnet and method for manufacturing magnetic device having bonded magnet
JP2015042789A (ja) * 2006-05-18 2015-03-05 エクスタリック コーポレイションXtalic Corporation コーティングとしてのナノ結晶金属およびアモルファス金属ならびにそれらの合金の実施方法

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US7531050B2 (en) 2002-09-19 2009-05-12 Nec Tokin Corporation Method for manufacturing bonded magnet and method for manufacturing magnetic device having bonded magnet
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