JPH09148112A - 耐食性永久磁石及びその製造方法 - Google Patents
耐食性永久磁石及びその製造方法Info
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- JPH09148112A JPH09148112A JP8261482A JP26148296A JPH09148112A JP H09148112 A JPH09148112 A JP H09148112A JP 8261482 A JP8261482 A JP 8261482A JP 26148296 A JP26148296 A JP 26148296A JP H09148112 A JPH09148112 A JP H09148112A
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 塩水噴霧試験において、長時間の試験でも初
期磁石特性からの劣化が極力少なく、安定した高磁石特
性、耐磨耗性、耐食性を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石
並びにその製造方法を提供。 【解決手段】 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体表面をイオン
スパッター法等により清浄化した後、前記磁石体表面に
イオンプレーティング法等の薄膜形成法によりＴｉ被膜
を形成後、更にＡｌ被膜を中間層として形成後、Ｎ2ガ
ス中にてイオン反応プレーティング等の薄膜形成法によ
り、ＴｉＮ被膜を形成する。
期磁石特性からの劣化が極力少なく、安定した高磁石特
性、耐磨耗性、耐食性を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石
並びにその製造方法を提供。 【解決手段】 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体表面をイオン
スパッター法等により清浄化した後、前記磁石体表面に
イオンプレーティング法等の薄膜形成法によりＴｉ被膜
を形成後、更にＡｌ被膜を中間層として形成後、Ｎ2ガ
ス中にてイオン反応プレーティング等の薄膜形成法によ
り、ＴｉＮ被膜を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高磁気特性を有
しかつ密着性がすぐれ、耐食性、耐酸、耐アルカリ性、
耐摩耗性にすぐれた耐食性被膜を設けたＲ−Ｆｅ−Ｂ系
永久磁石に係り、耐食性、特に塩水噴霧試験において発
錆が少なく、初期磁石特性からの劣化が少なく極めて安
定した磁石特性を有する耐食性永久磁石およびその製造
方法に関する。
しかつ密着性がすぐれ、耐食性、耐酸、耐アルカリ性、
耐摩耗性にすぐれた耐食性被膜を設けたＲ−Ｆｅ−Ｂ系
永久磁石に係り、耐食性、特に塩水噴霧試験において発
錆が少なく、初期磁石特性からの劣化が少なく極めて安
定した磁石特性を有する耐食性永久磁石およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】先に、ＮｄやＰｒを中心とする資源的に
豊富な軽希土類を用いてＢ，Ｆｅを主成分とし、高価な
ＳｍやＣｏを含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最
高特性を大幅に超える新しい高性能永久磁石として、Ｒ
−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石が提案されている（特開昭５９−
４６００８号公報、特開昭５９−８９４０１号公報）。
豊富な軽希土類を用いてＢ，Ｆｅを主成分とし、高価な
ＳｍやＣｏを含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最
高特性を大幅に超える新しい高性能永久磁石として、Ｒ
−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石が提案されている（特開昭５９−
４６００８号公報、特開昭５９−８９４０１号公報）。
【０００３】前記磁石合金のキュリー点は、一般に３０
０℃〜３７０℃であるが、Ｆｅの一部をＣｏにて置換す
ることにより、より高いキュリー点を有するＲ−Ｆｅ−
Ｂ系永久磁石（特開昭５９−６４７３３号、特開昭５９
−１３２１０４号）を得ており、さらに、前記Ｃｏ含有
のＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石と同等以上のキュリー
点並びにより高い（ＢＨ）ｍａｘを有し、その温度特
性、特にｉＨｃを向上させるため、希土類元素（Ｒ）と
してＮｄやＰｒ等の軽希土類を中心としたＣｏ含有のＲ
−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石のＲの一部にＤｙ、Ｔｂ等
の重希土類のうち少なくとも１種を含有することによ
り、２５ＭＧＯｅ以上の極めて高い（ＢＨ）ｍａｘを保
有したままで、ｉＨｃをさらに向上させたＣｏ含有のＲ
−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石が提案（特開昭６０−３４
００５号公報）されている。
０℃〜３７０℃であるが、Ｆｅの一部をＣｏにて置換す
ることにより、より高いキュリー点を有するＲ−Ｆｅ−
Ｂ系永久磁石（特開昭５９−６４７３３号、特開昭５９
−１３２１０４号）を得ており、さらに、前記Ｃｏ含有
のＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石と同等以上のキュリー
点並びにより高い（ＢＨ）ｍａｘを有し、その温度特
性、特にｉＨｃを向上させるため、希土類元素（Ｒ）と
してＮｄやＰｒ等の軽希土類を中心としたＣｏ含有のＲ
−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石のＲの一部にＤｙ、Ｔｂ等
の重希土類のうち少なくとも１種を含有することによ
り、２５ＭＧＯｅ以上の極めて高い（ＢＨ）ｍａｘを保
有したままで、ｉＨｃをさらに向上させたＣｏ含有のＲ
−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石が提案（特開昭６０−３４
００５号公報）されている。
【０００４】しかしながら、上記のすぐれた磁気特性を
有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁気異方性焼結体からなる永久磁
石は主成分として、希土類元素及び鉄を含有する活性な
化合物組織を有するため、磁気回路に組込んだ場合に、
磁石表面に生成する酸化物により、磁気回路の出力低下
及び磁気回路間のばらつきを惹起し、また、表面酸化物
の脱落による周辺機器への汚染の問題があった。
有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁気異方性焼結体からなる永久磁
石は主成分として、希土類元素及び鉄を含有する活性な
化合物組織を有するため、磁気回路に組込んだ場合に、
磁石表面に生成する酸化物により、磁気回路の出力低下
及び磁気回路間のばらつきを惹起し、また、表面酸化物
の脱落による周辺機器への汚染の問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上記のＲ−Ｆ
ｅ−Ｂ系永久磁石の耐食性の改善のため、磁石体表面に
無電解めっき法あるいは電解めっき法により耐食性金属
めっき層を被覆した永久磁石（特公平３−７４０１２
号）が提案されているが、このめっき法では永久磁石体
が焼結体で有孔性のため、この孔内にめっき前処理での
酸性溶液またはアルカリ溶液が残留し、経年変化ととも
に腐食する恐れがあり、また磁石体の耐薬品性が劣るた
め、めっき時に磁石表面が腐食されて密着性、防蝕性が
劣る問題があった。また、耐食性めっきを設けても、温
度６０℃、相対湿度９０％の条件下の耐食性試験で１０
０時間放置にて、磁石特性は初期磁石特性の１０％以上
劣化し、非常に不安定であった。
ｅ−Ｂ系永久磁石の耐食性の改善のため、磁石体表面に
無電解めっき法あるいは電解めっき法により耐食性金属
めっき層を被覆した永久磁石（特公平３−７４０１２
号）が提案されているが、このめっき法では永久磁石体
が焼結体で有孔性のため、この孔内にめっき前処理での
酸性溶液またはアルカリ溶液が残留し、経年変化ととも
に腐食する恐れがあり、また磁石体の耐薬品性が劣るた
め、めっき時に磁石表面が腐食されて密着性、防蝕性が
劣る問題があった。また、耐食性めっきを設けても、温
度６０℃、相対湿度９０％の条件下の耐食性試験で１０
０時間放置にて、磁石特性は初期磁石特性の１０％以上
劣化し、非常に不安定であった。
【０００６】そのため、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の耐食
性の改善向上のため、前記磁石表面にイオンプレーティ
ング法、イオンスパッタリング法等により、ＴｉＮ、Ｔ
ｉ被膜を被着して耐食性の改善向上することが提案（特
公平５−１５０４３号）されている。しかし、ＴｉＮ被
膜はＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石体と結晶構造の他熱膨張係数、
延性等が相違するため密着性が悪く、またＴｉ被膜は密
着性、耐食性は良好であるが、耐摩耗性が低い等の欠点
があり、そのためＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体表面にＴｉ
とＴｉＮの積層被膜を被着することが提案（特開昭６３
−９９１９号公報）されている。ところが、Ｔｉ被膜と
ＴｉＮ被膜は結晶構造、熱膨張係数及び延性等が異なる
ため、その密着性が悪く、剥離等を生じて、耐食性の低
下を招来する問題があった。
性の改善向上のため、前記磁石表面にイオンプレーティ
ング法、イオンスパッタリング法等により、ＴｉＮ、Ｔ
ｉ被膜を被着して耐食性の改善向上することが提案（特
公平５−１５０４３号）されている。しかし、ＴｉＮ被
膜はＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石体と結晶構造の他熱膨張係数、
延性等が相違するため密着性が悪く、またＴｉ被膜は密
着性、耐食性は良好であるが、耐摩耗性が低い等の欠点
があり、そのためＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体表面にＴｉ
とＴｉＮの積層被膜を被着することが提案（特開昭６３
−９９１９号公報）されている。ところが、Ｔｉ被膜と
ＴｉＮ被膜は結晶構造、熱膨張係数及び延性等が異なる
ため、その密着性が悪く、剥離等を生じて、耐食性の低
下を招来する問題があった。
【０００７】そのため、下地との密着性にすぐれ、すぐ
れた耐食性永久磁石として、発明者はＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁
石体表面に薄膜形成法により、下地膜として特定膜厚の
Ｔｉ被膜を形成後、特定条件のＡｒガスとＮ2ガスの混
合ガスを導入しながら、薄膜形成法により、前記Ｔｉ被
膜表面の特定膜厚に表面に近づくにつれて、Ｎ濃度が増
加するＮ拡散層を形成後、Ｎ2ガス中にて、イオンプレ
ーティング等の薄膜形成法により、特定膜厚のＴｉＮ被
膜を被覆した耐食性永久磁石を提案（特開平６−３４９
６１９号）したり、また、下地膜として特定膜厚のＡｌ
被膜を有する耐食性永久磁石（特願平６−６５５４２
号）を提案した。
れた耐食性永久磁石として、発明者はＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁
石体表面に薄膜形成法により、下地膜として特定膜厚の
Ｔｉ被膜を形成後、特定条件のＡｒガスとＮ2ガスの混
合ガスを導入しながら、薄膜形成法により、前記Ｔｉ被
膜表面の特定膜厚に表面に近づくにつれて、Ｎ濃度が増
加するＮ拡散層を形成後、Ｎ2ガス中にて、イオンプレ
ーティング等の薄膜形成法により、特定膜厚のＴｉＮ被
膜を被覆した耐食性永久磁石を提案（特開平６−３４９
６１９号）したり、また、下地膜として特定膜厚のＡｌ
被膜を有する耐食性永久磁石（特願平６−６５５４２
号）を提案した。
【０００８】しかし、前記耐食性磁石は温度８０℃、相
対湿度９０％の耐食性試験ではすぐれた耐食性を有する
が、塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１ 試験条件３４℃
〜３６℃、５％中性ＮａＣｌ溶液での噴霧試験）のごと
き苛酷な耐食性試験ではその耐食性は十分でなく、例え
ば、大気中でアンジュレーター等に使用する場合は、塩
水噴霧試験においても十分なる耐食性を有する耐食性磁
石が要望された。
対湿度９０％の耐食性試験ではすぐれた耐食性を有する
が、塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１ 試験条件３４℃
〜３６℃、５％中性ＮａＣｌ溶液での噴霧試験）のごと
き苛酷な耐食性試験ではその耐食性は十分でなく、例え
ば、大気中でアンジュレーター等に使用する場合は、塩
水噴霧試験においても十分なる耐食性を有する耐食性磁
石が要望された。
【０００９】この発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石下地
との密着性にすぐれ、耐摩耗性、耐食性の改善向上を目
的に、特に温度３４℃〜３６℃、５％中性ＮａＣｌ溶液
による塩水噴霧試験において、長時間の試験でも初期磁
石特性からの劣化が極力少なく、安定した高磁石特性、
耐磨耗性、耐食性を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石並び
にその製造方法を提供することを目的にする。
との密着性にすぐれ、耐摩耗性、耐食性の改善向上を目
的に、特に温度３４℃〜３６℃、５％中性ＮａＣｌ溶液
による塩水噴霧試験において、長時間の試験でも初期磁
石特性からの劣化が極力少なく、安定した高磁石特性、
耐磨耗性、耐食性を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石並び
にその製造方法を提供することを目的にする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】発明者らは、すぐれた耐
食性、特に温度３４℃〜３６℃、５％中性ＮａＣｌ溶液
の塩水噴霧により発錆するまでの時間を長時間に延長で
き、下地との密着性がすぐれ、被着した耐食性被膜の耐
食性、耐磨耗性により、その磁石特性が安定したＲ−Ｆ
ｅ−Ｂ系永久磁石を目的に、永久磁石体表面へのＴｉＮ
被膜形成法について種々検討した結果、下地被膜が前記
の提案されたＴｉ被膜、あるいはＡｌ被膜のみの場合は
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石全体としての電位はＴｉあるいはＡ
ｌよりも「貴」であるが、磁石内のＮｄ部分等局部的に
非常に「卑」な部分が存在するため、苛酷な耐食性試験
の塩水噴霧試験ではＴｉＮ被膜のわずかなピンホールを
通して発錆が起こり易いことを知見した。
食性、特に温度３４℃〜３６℃、５％中性ＮａＣｌ溶液
の塩水噴霧により発錆するまでの時間を長時間に延長で
き、下地との密着性がすぐれ、被着した耐食性被膜の耐
食性、耐磨耗性により、その磁石特性が安定したＲ−Ｆ
ｅ−Ｂ系永久磁石を目的に、永久磁石体表面へのＴｉＮ
被膜形成法について種々検討した結果、下地被膜が前記
の提案されたＴｉ被膜、あるいはＡｌ被膜のみの場合は
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石全体としての電位はＴｉあるいはＡ
ｌよりも「貴」であるが、磁石内のＮｄ部分等局部的に
非常に「卑」な部分が存在するため、苛酷な耐食性試験
の塩水噴霧試験ではＴｉＮ被膜のわずかなピンホールを
通して発錆が起こり易いことを知見した。
【００１１】そこで、発明者らは、ＴｉＮ被膜形成法に
ついてさらに検討した結果、ＴｉＮ被膜の下地として、
まずＴｉ被膜層を、次いでＡｌ被膜層を設けることによ
って、Ｔｉに比べてＡｌの方が電気化学的に若干「卑」
であるため、Ａｌ被膜層がＴｉ被膜層に対して犠牲被膜
として作用し、表面層のＴｉＮ被膜の僅かなピンホール
から腐食が発生しても、素地の磁石体まで下地膜を一気
に貫通することなく、下地層のＴｉ被膜と表面層のＴｉ
Ｎ被膜の間の中間層としてＡｌ被膜が存在する限り、下
地層のＴｉ被膜に被覆されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体
は保護され、さらに、Ａｌ被膜上にＴｉＮ被膜を形成す
ることにより、界面にはＴｉ1- ■Ａｌ■Ｎ■（但し、０
＜α＜１、０＜β＜１）なるＴｉ、Ａｌ、Ｎの複合被膜
が生成し、このＴｉ1-■Ａｌ■Ｎ■の組成、膜厚は基板
温度、バイアス電圧、成膜スピード等によって変化し、
ＴｉＮ界面に向かってＴｉ，Ｎが連続的に増加する組成
となっており、これによりＡｌ被膜とＴｉＮ被膜との密
着性が著しく改善できることを知見し、この発明を完成
した。
ついてさらに検討した結果、ＴｉＮ被膜の下地として、
まずＴｉ被膜層を、次いでＡｌ被膜層を設けることによ
って、Ｔｉに比べてＡｌの方が電気化学的に若干「卑」
であるため、Ａｌ被膜層がＴｉ被膜層に対して犠牲被膜
として作用し、表面層のＴｉＮ被膜の僅かなピンホール
から腐食が発生しても、素地の磁石体まで下地膜を一気
に貫通することなく、下地層のＴｉ被膜と表面層のＴｉ
Ｎ被膜の間の中間層としてＡｌ被膜が存在する限り、下
地層のＴｉ被膜に被覆されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体
は保護され、さらに、Ａｌ被膜上にＴｉＮ被膜を形成す
ることにより、界面にはＴｉ1- ■Ａｌ■Ｎ■（但し、０
＜α＜１、０＜β＜１）なるＴｉ、Ａｌ、Ｎの複合被膜
が生成し、このＴｉ1-■Ａｌ■Ｎ■の組成、膜厚は基板
温度、バイアス電圧、成膜スピード等によって変化し、
ＴｉＮ界面に向かってＴｉ，Ｎが連続的に増加する組成
となっており、これによりＡｌ被膜とＴｉＮ被膜との密
着性が著しく改善できることを知見し、この発明を完成
した。
【００１２】すなわち、この発明は、清浄化された主相
が正方晶相からなるＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体表面に薄
膜形成法により膜厚０．１μｍ〜３．０μｍのＴｉ被膜
を形成後、前記Ｔｉ被膜上に膜厚０．１μｍ〜５μｍの
Ａｌ被膜を形成し、前記Ａｌ被膜上に膜厚０．５μｍ〜
１０μｍのＴｉＮ被膜層を形成した耐食性永久磁石およ
びその製造方法である。
が正方晶相からなるＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体表面に薄
膜形成法により膜厚０．１μｍ〜３．０μｍのＴｉ被膜
を形成後、前記Ｔｉ被膜上に膜厚０．１μｍ〜５μｍの
Ａｌ被膜を形成し、前記Ａｌ被膜上に膜厚０．５μｍ〜
１０μｍのＴｉＮ被膜層を形成した耐食性永久磁石およ
びその製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明において、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ
系永久磁石体表面にＴｉ被膜層を形成後、Ｔｉ被膜層上
に形成されたＡｌ被膜層を介してＴｉＮ被膜層を設けた
ことを特徴とする耐食性永久磁石の製造方法の一例を以
下に詳述する。 １）例えば、アークイオンプレーティング装置を用い
て、真空容器を到達真空度１×１０-3ｐａ以下まで真空
排気した後、Ａｒガス圧１０ｐａ、−５００ＶでＡｒイ
オンによる表面スパッターにてＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石体表
面を清浄化する。次に、Ａｒガス圧０．１ｐａ、バイア
ス電圧−８０Ｖにより、ターゲットのＴｉを蒸発させ
て、アークイオンプレーティング法にて、磁石体表面に
０．１μｍ〜３．０μｍ膜厚のＴｉ被膜層を形成する。
系永久磁石体表面にＴｉ被膜層を形成後、Ｔｉ被膜層上
に形成されたＡｌ被膜層を介してＴｉＮ被膜層を設けた
ことを特徴とする耐食性永久磁石の製造方法の一例を以
下に詳述する。 １）例えば、アークイオンプレーティング装置を用い
て、真空容器を到達真空度１×１０-3ｐａ以下まで真空
排気した後、Ａｒガス圧１０ｐａ、−５００ＶでＡｒイ
オンによる表面スパッターにてＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石体表
面を清浄化する。次に、Ａｒガス圧０．１ｐａ、バイア
ス電圧−８０Ｖにより、ターゲットのＴｉを蒸発させ
て、アークイオンプレーティング法にて、磁石体表面に
０．１μｍ〜３．０μｍ膜厚のＴｉ被膜層を形成する。
【００１４】２）次に、Ａｒガス圧０．１ｐａ、バイア
ス電圧−５０Ｖにより、ターゲットのＡｌを蒸発させ
て、アークイオンプレーティング法にて、Ｔｉ被膜層上
に１μｍ〜５μｍ膜厚のＡｌ被膜層を形成する。 ３）続いて、ターゲットとしてＴｉを用い、基板の磁石
温度を２５０℃に保持し、Ｎ2ガス圧１ｐａ、バイアス
電圧−１００Ｖ、アーク電流１００Ａの条件にて、Ａｌ
被膜層上に特定厚のＴｉＮ被膜層を形成する。
ス電圧−５０Ｖにより、ターゲットのＡｌを蒸発させ
て、アークイオンプレーティング法にて、Ｔｉ被膜層上
に１μｍ〜５μｍ膜厚のＡｌ被膜層を形成する。 ３）続いて、ターゲットとしてＴｉを用い、基板の磁石
温度を２５０℃に保持し、Ｎ2ガス圧１ｐａ、バイアス
電圧−１００Ｖ、アーク電流１００Ａの条件にて、Ａｌ
被膜層上に特定厚のＴｉＮ被膜層を形成する。
【００１５】この発明において、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁
石体表面に被着のＴｉ被膜層、Ａｌ被膜層、ＴｉＮ被膜
層の形成方法としては、イオンプレーティング法や蒸着
法などの公知の薄膜形成法を適宜選定できるが、被膜の
緻密性、均一性、被膜形成速度等の理由から、イオンプ
レーティング法、イオン反応プレーティング法が好まし
い。被膜生成時の基板磁石の温度は２００℃〜５００℃
に設定するのが好ましく、２００℃未満では基板磁石と
の反応密着が十分でなく、また５００℃を超えると常温
（−２５℃）との温度差が大きくなり、処理後の冷却過
程で被膜に亀裂が入り、一部基板より剥離を発生するた
め、基板磁石の温度を２００℃〜５００℃に設定する。
石体表面に被着のＴｉ被膜層、Ａｌ被膜層、ＴｉＮ被膜
層の形成方法としては、イオンプレーティング法や蒸着
法などの公知の薄膜形成法を適宜選定できるが、被膜の
緻密性、均一性、被膜形成速度等の理由から、イオンプ
レーティング法、イオン反応プレーティング法が好まし
い。被膜生成時の基板磁石の温度は２００℃〜５００℃
に設定するのが好ましく、２００℃未満では基板磁石と
の反応密着が十分でなく、また５００℃を超えると常温
（−２５℃）との温度差が大きくなり、処理後の冷却過
程で被膜に亀裂が入り、一部基板より剥離を発生するた
め、基板磁石の温度を２００℃〜５００℃に設定する。
【００１６】この発明において、磁石体表面のＴｉ被膜
厚を０．１μｍ〜３．０μｍに限定した理由は、０．１
μｍ未満では磁石表面との密着性が十分でなく、３．０
μｍを越えると効果的には問題ないが、下地膜としては
コスト上昇を招来して、実用的でなく好ましくないの
で、Ｔｉ被膜厚は０．１μｍ〜３．０μｍとする。
厚を０．１μｍ〜３．０μｍに限定した理由は、０．１
μｍ未満では磁石表面との密着性が十分でなく、３．０
μｍを越えると効果的には問題ないが、下地膜としては
コスト上昇を招来して、実用的でなく好ましくないの
で、Ｔｉ被膜厚は０．１μｍ〜３．０μｍとする。
【００１７】また、この発明において、Ｔｉ被膜に形成
されるＡｌ被膜厚を０．１μｍ〜５μｍに限定した理由
は、０．１μｍ未満ではＴｉ被膜表面にＡｌが均一に付
着しにくく、中間層膜としての効果が十分でなく、また
５μｍを越えると効果的には問題ないが、中間層膜とし
てコスト上昇を招来して好ましくないので、Ａｌ被膜厚
は０．１μｍ〜５μｍとする。
されるＡｌ被膜厚を０．１μｍ〜５μｍに限定した理由
は、０．１μｍ未満ではＴｉ被膜表面にＡｌが均一に付
着しにくく、中間層膜としての効果が十分でなく、また
５μｍを越えると効果的には問題ないが、中間層膜とし
てコスト上昇を招来して好ましくないので、Ａｌ被膜厚
は０．１μｍ〜５μｍとする。
【００１８】また、ＴｉＮ被膜厚を０．５μｍ〜１０μ
ｍに限定した理由は、０．５μｍ未満ではＴｉＮとして
の耐食性、耐摩耗性が十分でなく、１０μｍを超えると
効果的には問題ないが、製造コスト上昇を招来するので
好ましくない。
ｍに限定した理由は、０．５μｍ未満ではＴｉＮとして
の耐食性、耐摩耗性が十分でなく、１０μｍを超えると
効果的には問題ないが、製造コスト上昇を招来するので
好ましくない。
【００１９】この発明の永久磁石に用いる希土類元素Ｒ
は、組成の１０原子％〜３０原子％を占めるが、Ｎｄ、
Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂのうち少なくとも１種、あるい
はさらに、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙのうち少なくとも１種を含むものが
好ましい。また、通常Ｒのうち１種をもって足りるが、
実用上は２種以上の混合物（ミッシュメタル、ジジム
等）を入手上の便宜等の理由により用いることができ
る。なお、このＲは純希土類元素でなくてもよく、工業
上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有するも
のでも差支えない。
は、組成の１０原子％〜３０原子％を占めるが、Ｎｄ、
Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂのうち少なくとも１種、あるい
はさらに、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙのうち少なくとも１種を含むものが
好ましい。また、通常Ｒのうち１種をもって足りるが、
実用上は２種以上の混合物（ミッシュメタル、ジジム
等）を入手上の便宜等の理由により用いることができ
る。なお、このＲは純希土類元素でなくてもよく、工業
上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有するも
のでも差支えない。
【００２０】Ｒは、上記系永久磁石における必須元素で
あって、１０原子％未満では結晶構造がα−鉄と同一構
造の立方晶組織となるため、高磁気特性、特に高保磁力
が得られず、３０原子％を超えるとＲリッチな非磁性相
が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下してすぐれた
特性の永久磁石が得られない。よって、Ｒ１０原子％〜
３０原子％の範囲が望ましい。
あって、１０原子％未満では結晶構造がα−鉄と同一構
造の立方晶組織となるため、高磁気特性、特に高保磁力
が得られず、３０原子％を超えるとＲリッチな非磁性相
が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下してすぐれた
特性の永久磁石が得られない。よって、Ｒ１０原子％〜
３０原子％の範囲が望ましい。
【００２１】Ｂは、上記系永久磁石における必須元素で
あって、２原子％未満では菱面体構造が主相となり、高
い保磁力（ｉＨｃ）は得られず、２８原子％を超えると
Ｂリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）
が低下するため、すぐれた永久磁石が得られない。よっ
て、Ｂは２原子％〜２８原子％の範囲が望ましい。
あって、２原子％未満では菱面体構造が主相となり、高
い保磁力（ｉＨｃ）は得られず、２８原子％を超えると
Ｂリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）
が低下するため、すぐれた永久磁石が得られない。よっ
て、Ｂは２原子％〜２８原子％の範囲が望ましい。
【００２２】Ｆｅは、上記系永久磁石において必須元素
であり、６５原子％未満では残留磁束密度（Ｂｒ）が低
下し、８０原子％を超えると高い保磁力が得られないの
で、Ｆｅは６５原子％〜８０原子％の含有が望ましい。
また、Ｆｅの一部をＣｏで置換することは、得られる磁
石の磁気特性を損うことなく、温度特性を改善すること
ができるが、Ｃｏ置換量がＦｅの２０％を超えると、逆
に磁気特性が劣化するため、好ましくない。Ｃｏの置換
量がＦｅとＣｏの合計量で５原子％〜１５原子％の場合
は、（Ｂｒ）は置換しない場合に比較して増加するた
め、高磁束密度を得るために好ましい。
であり、６５原子％未満では残留磁束密度（Ｂｒ）が低
下し、８０原子％を超えると高い保磁力が得られないの
で、Ｆｅは６５原子％〜８０原子％の含有が望ましい。
また、Ｆｅの一部をＣｏで置換することは、得られる磁
石の磁気特性を損うことなく、温度特性を改善すること
ができるが、Ｃｏ置換量がＦｅの２０％を超えると、逆
に磁気特性が劣化するため、好ましくない。Ｃｏの置換
量がＦｅとＣｏの合計量で５原子％〜１５原子％の場合
は、（Ｂｒ）は置換しない場合に比較して増加するた
め、高磁束密度を得るために好ましい。
【００２３】また、Ｒ、Ｂ、Ｆｅの他、工業的生産上不
可避的不純物の存在を許容でき、例えば、Ｂの一部を
４．０ｗｔ％以下のＣ、２．０ｗｔ％以下のＰ、２．０
ｗｔ％以下のＳ、２．０ｗｔ％以下のＣｕのうち少なく
とも１種、合計量で２．０ｗｔ％以下で置換することに
より、永久磁石の製造性改善、低価格化が可能である。
可避的不純物の存在を許容でき、例えば、Ｂの一部を
４．０ｗｔ％以下のＣ、２．０ｗｔ％以下のＰ、２．０
ｗｔ％以下のＳ、２．０ｗｔ％以下のＣｕのうち少なく
とも１種、合計量で２．０ｗｔ％以下で置換することに
より、永久磁石の製造性改善、低価格化が可能である。
【００２４】さらに、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂ
ｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、
Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｈｆ、のうち少なくとも１種は、Ｒ
−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石材料に対してその保磁力、減磁曲
線の角型性を改善あるいは製造性の改善、低価格化に効
果があるため添加することができる。なお、添加量の上
限は、磁石材料の（ＢＨ）ｍａｘを２０ＭＧＯｅ以上と
するには、Ｂｒが少なくとも９ｋＧ以上必要となるた
め、該条件を満す範囲が望ましい。
ｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、
Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｈｆ、のうち少なくとも１種は、Ｒ
−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石材料に対してその保磁力、減磁曲
線の角型性を改善あるいは製造性の改善、低価格化に効
果があるため添加することができる。なお、添加量の上
限は、磁石材料の（ＢＨ）ｍａｘを２０ＭＧＯｅ以上と
するには、Ｂｒが少なくとも９ｋＧ以上必要となるた
め、該条件を満す範囲が望ましい。
【００２５】また、この発明の永久磁石は平均結晶粒径
が１〜８０μｍの範囲にある正方晶系の結晶構造を有す
る化合物を主相とし、体積比で１％〜５０％の非磁性相
（酸化物相を除く）を含むことを特徴とする。この発明
による永久磁石は、保磁力ｉＨｃ≧１ｋＯｅ、残留磁束
密度Ｂｒ＞４ｋＧを示し、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍ
ａｘは、（ＢＨ）ｍａｘ≧１０ＭＧＯｅを示し、最大値
は２５ＭＧＯｅ以上に達する。
が１〜８０μｍの範囲にある正方晶系の結晶構造を有す
る化合物を主相とし、体積比で１％〜５０％の非磁性相
（酸化物相を除く）を含むことを特徴とする。この発明
による永久磁石は、保磁力ｉＨｃ≧１ｋＯｅ、残留磁束
密度Ｂｒ＞４ｋＧを示し、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍ
ａｘは、（ＢＨ）ｍａｘ≧１０ＭＧＯｅを示し、最大値
は２５ＭＧＯｅ以上に達する。
【００２６】
実施例１ 公知の鋳造インゴットを粉砕し、微粉砕後に成形、焼
結、熱処理後に、１５Ｎｄ−７７Ｆｅ−８Ｂ組成の径１
２ｍｍ×厚み２ｍｍ寸法の磁石体試験片を得た。その磁
石特性を表１に示す。真空容器内を１×１０-3ｐａ以下
に真空排気し、Ａｒガス圧１０ｐａ、−５００Ｖで２０
分間、表面スパッターを行って、磁石体表面を清浄化し
た後、Ａｒガス圧０．１ｐａ、バイアス電圧−８０Ｖ、
アーク電流１００Ａ、基板磁石温度を２８０℃にて、タ
ーゲットとして金属Ｔｉをアークイオンプレーティング
法にて、磁石体表面に１μｍ厚のＴｉ被膜層を形成す
る。
結、熱処理後に、１５Ｎｄ−７７Ｆｅ−８Ｂ組成の径１
２ｍｍ×厚み２ｍｍ寸法の磁石体試験片を得た。その磁
石特性を表１に示す。真空容器内を１×１０-3ｐａ以下
に真空排気し、Ａｒガス圧１０ｐａ、−５００Ｖで２０
分間、表面スパッターを行って、磁石体表面を清浄化し
た後、Ａｒガス圧０．１ｐａ、バイアス電圧−８０Ｖ、
アーク電流１００Ａ、基板磁石温度を２８０℃にて、タ
ーゲットとして金属Ｔｉをアークイオンプレーティング
法にて、磁石体表面に１μｍ厚のＴｉ被膜層を形成す
る。
【００２７】その後、Ａｒガス圧０．１ｐａ、バイアス
電圧−５０Ｖ、アーク電流５０Ａ、基板磁石温度を２５
０℃にして、ターゲットとして金属Ａｌを用いて、アー
クイオンプレーティング法にて、Ｔｉ被膜表面に２μｍ
厚のＡｌ被膜層を形成した。次に基板磁石温度３５０
℃、バイアス電圧−１００Ｖ、アーク電流１００Ａで、
Ｎ2ガス１ｐａにて、ターゲットとして金属Ｔｉをアー
クイオンプレーティング法にて２時間でＡｌ被膜表面に
膜厚２μｍのＴｉＮ被膜層を形成した。
電圧−５０Ｖ、アーク電流５０Ａ、基板磁石温度を２５
０℃にして、ターゲットとして金属Ａｌを用いて、アー
クイオンプレーティング法にて、Ｔｉ被膜表面に２μｍ
厚のＡｌ被膜層を形成した。次に基板磁石温度３５０
℃、バイアス電圧−１００Ｖ、アーク電流１００Ａで、
Ｎ2ガス１ｐａにて、ターゲットとして金属Ｔｉをアー
クイオンプレーティング法にて２時間でＡｌ被膜表面に
膜厚２μｍのＴｉＮ被膜層を形成した。
【００２８】その後、放冷後、得られたＴｉＮ被膜を表
面に有する永久磁石を温度３５℃、５％中性ＮａＣｌ溶
液の条件による塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１）を行
い、発錆時間を測定して、その結果を磁石特性と共に表
２に表す。
面に有する永久磁石を温度３５℃、５％中性ＮａＣｌ溶
液の条件による塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１）を行
い、発錆時間を測定して、その結果を磁石特性と共に表
２に表す。
【００２９】比較例１ 実施例１と同一組成の磁石体試験片を用いて、実施例１
と同一条件にて磁石体試験片にＴｉ被膜層を３μｍ形成
後、実施例１と同一条件にて同一膜厚（２μｍ）のＴｉ
Ｎ被膜層を形成後、実施例１と同一条件の塩水噴霧試験
を行い、発錆時間を測定して、その結果を磁石特性と共
に表２に表す。
と同一条件にて磁石体試験片にＴｉ被膜層を３μｍ形成
後、実施例１と同一条件にて同一膜厚（２μｍ）のＴｉ
Ｎ被膜層を形成後、実施例１と同一条件の塩水噴霧試験
を行い、発錆時間を測定して、その結果を磁石特性と共
に表２に表す。
【００３０】比較例２ 実施例１と同一組成の磁石体試験片を用いて、前記磁石
体表面に実施例１と同一条件にてＡｌ被膜層を３μｍ形
成後、実施例１と同一条件にて、同一膜厚のＴｉＮ被膜
層を形成後、実施例１と同一条件の塩水噴霧試験を行
い、発錆時間を測定して、その結果を磁石特性と共に表
２に表す。
体表面に実施例１と同一条件にてＡｌ被膜層を３μｍ形
成後、実施例１と同一条件にて、同一膜厚のＴｉＮ被膜
層を形成後、実施例１と同一条件の塩水噴霧試験を行
い、発錆時間を測定して、その結果を磁石特性と共に表
２に表す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【発明の効果】この発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体
表面をイオンスパッター法等により清浄化した後、前記
磁石体表面にイオンプレーティング法等の薄膜形成法に
よりＴｉ被膜を形成後、更にＡｌ被膜を中間層として形
成後、Ｎ2ガス中にてイオン反応プレーティング等の薄
膜形成法により、ＴｉＮ被膜を形成したことを特徴と
し、中間層としてＡｌ被膜層を存在させることにより、
永久磁石体と下地層のＴｉ被膜に対して犠牲被膜として
作用し、Ｔｉ被膜間の密着性が著しく改善されると共
に、苛酷な耐食性試験の塩水噴霧試験においても発錆時
間を延長して、すぐれた耐食性、耐磨耗性により、その
磁石特性の安定したＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石が得られ
る。
表面をイオンスパッター法等により清浄化した後、前記
磁石体表面にイオンプレーティング法等の薄膜形成法に
よりＴｉ被膜を形成後、更にＡｌ被膜を中間層として形
成後、Ｎ2ガス中にてイオン反応プレーティング等の薄
膜形成法により、ＴｉＮ被膜を形成したことを特徴と
し、中間層としてＡｌ被膜層を存在させることにより、
永久磁石体と下地層のＴｉ被膜に対して犠牲被膜として
作用し、Ｔｉ被膜間の密着性が著しく改善されると共
に、苛酷な耐食性試験の塩水噴霧試験においても発錆時
間を延長して、すぐれた耐食性、耐磨耗性により、その
磁石特性の安定したＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石が得られ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 主相が正方晶相からなるＲ−Ｆｅ−Ｂ系
永久磁石体表面に形成された膜厚０．１μｍ〜３．０μ
ｍのＴｉ被膜上に、膜厚０．１μｍ〜５μｍのＡｌ被膜
を介して膜厚０．５μｍ〜１０μｍのＴｉＮ被膜層を有
することを特徴とする耐食性永久磁石。 - 【請求項２】 清浄化された主相が正方晶相からなるＲ
−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石体表面に薄膜形成法により膜厚
０．１μｍ〜３．０μｍのＴｉ被膜を形成後、前記Ｔｉ
被膜上に膜厚０．１μｍ〜５μｍのＡｌ被膜を形成し、
前記Ａｌ被膜上に膜厚０．５μｍ〜１０μｍのＴｉＮ被
膜層を形成することを特徴とする耐食性永久磁石の製造
方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26148296A JP3652816B2 (ja) | 1995-09-21 | 1996-09-09 | 耐食性永久磁石及びその製造方法 |
| EP97933019A EP0923087B1 (en) | 1996-08-30 | 1997-07-25 | Corrosion-resistant permanent magnet and method for manufacturing the same |
| CNB971981345A CN1138285C (zh) | 1996-08-30 | 1997-07-25 | 耐蚀永磁体及其制备方法 |
| DE69728547T DE69728547T2 (de) | 1996-08-30 | 1997-07-25 | Korrosionsfeste dauermagnet und herstellungsverfahren |
| PCT/JP1997/002579 WO1998009300A1 (fr) | 1996-08-30 | 1997-07-25 | Aimant permanent resistant a la corrosion et procede de fabrication dudit aimant |
| KR1019997001596A KR20000035885A (ko) | 1996-08-30 | 1997-07-25 | 내식성 영구 자석 및 그 제조 방법 |
| US09/242,825 US6211762B1 (en) | 1996-08-30 | 1997-07-25 | Corrosion-resistant permanent magnet and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-269134 | 1995-09-21 | ||
| JP26913495 | 1995-09-21 | ||
| JP26148296A JP3652816B2 (ja) | 1995-09-21 | 1996-09-09 | 耐食性永久磁石及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148112A true JPH09148112A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3652816B2 JP3652816B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=26545098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26148296A Expired - Lifetime JP3652816B2 (ja) | 1995-09-21 | 1996-09-09 | 耐食性永久磁石及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3652816B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107419231A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-01 | 威海蓝膜光热科技有限公司 | 钕铁硼永磁防腐绝缘镀层的制备方法及具有该镀层的钕铁硼永磁体 |
| CN111218655A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-02 | 沈阳中北真空设备有限公司 | 一种钕铁硼永磁器件表面涂层设备及表面涂层方法 |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP26148296A patent/JP3652816B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107419231A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-01 | 威海蓝膜光热科技有限公司 | 钕铁硼永磁防腐绝缘镀层的制备方法及具有该镀层的钕铁硼永磁体 |
| CN107419231B (zh) * | 2017-07-26 | 2019-11-15 | 沈阳广泰真空科技有限公司 | 钕铁硼永磁防腐绝缘镀层的制备方法及具有该镀层的钕铁硼永磁体 |
| CN111218655A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-02 | 沈阳中北真空设备有限公司 | 一种钕铁硼永磁器件表面涂层设备及表面涂层方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3652816B2 (ja) | 2005-05-25 |
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