JPH11307379A - R−Fe−B系磁石の製造方法 - Google Patents
R−Fe−B系磁石の製造方法Info
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- JPH11307379A JPH11307379A JP10123955A JP12395598A JPH11307379A JP H11307379 A JPH11307379 A JP H11307379A JP 10123955 A JP10123955 A JP 10123955A JP 12395598 A JP12395598 A JP 12395598A JP H11307379 A JPH11307379 A JP H11307379A
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Abstract
より高磁界で粉末配向が可能な磁場中配向を実現するこ
と。 【解決手段】 原料粉末を装填する型3の外周に配置し
た超電導コイル4を極低温状態に保つことにより、導電
体となる超電導マグネットは超電導状態を発現し、20
kOeをはるかに上回る磁界強度が得られ、この均一磁
界空間の寸法的制限がないため、超電導コイルを用いる
ことにより配向磁界強度の大幅に増加させることが実現
でき、R−Fe−B系原料粉末の配向度を大きく向上さ
せて、高性能永久磁石を容易に製造できる。
Description
磁石用原料粉末を型内に充填し、前記原料粉末を超電導
磁場中にて配向することにより、原料粉末の配向性を高
めて磁気特性のすぐれたR−Fe−B系磁石を得る製造
方法に関する。
るためには、その原料粉末の配向性を高めることは極め
て重要である。そのため、従来から、成形時の磁場成形
としては、通常の電磁石あるいはパルス磁界を用いて型
内の原料粉末を配向、成形されている。
磁気回路を形成する必要があり、配設された継鉄はたか
だか20kOeの磁界で飽和するため、それ以上の高磁
界による粉末配向に用いることはできない。
は、20kOe以上の磁界強度は得られるが、繰り返し
使用時にコイルが発熱し、均一磁場空間の拡大が難しい
等の問題があり、該空間の寸法的な制限が多く、汎用性
に欠ける問題があった。
B系磁石のより一層の高性能化のために、より高強度磁
界中で粉末配向する必要があるが、従来、通常の電磁石
型は高磁界の形成が困難であり、パルス型は均一磁場空
間寸法に制約が多い問題がある。
に制約がなく、より高磁界で粉末配向が可能な磁場中配
向を実現して高性能磁石を容易に製造できるR−Fe−
B系磁石の製造方法の提供を目的としている。
度を高めて、型内の原料粉末の配向性を向上させるため
に、種々研究した結果、超電導コイルを極低温状態に保
つことにより、導電体となる超電導マグネットは超電導
状態を発現し、従来の磁界コイルによる配向磁界をはる
かに上回る磁界強度が得られ、また、従来の常磁界のご
とく寸法的制限がないため、超電導コイルを用いること
により配向磁界強度の大幅に増加させることが実現で
き、R−Fe−B系原料粉末の配向度を大きく向上させ
ることが可能であるを知見し、この発明を完成した。
石用原料粉末を型内に充填後、前記原料粉末を超電導コ
イルにて磁界配向後、成形あるいは超電導コイル内にて
配向させながら成形を行った後、焼結、時効処理するこ
とを特徴とするR−Fe−B系磁石の製造方法である。
向装置の一例を図2により説明する。図2において、冷
却槽1内は液体ヘリウムを充満する冷却室2であり、そ
の中央の加圧流体部5に原料粉末を装填する型3を配置
し、さらに型3の外周部に超電導コイル4が配置される
構成からなり、冷却槽1内で型3と超電導コイル4が液
体ヘリウム温度(−270℃)に保持される。なお、冷
却槽1は、超電導コイル4を冷却するもので、液体ヘリ
ウムによる冷却の他、冷凍機による冷却方法を適用する
ことも可能である。
充填し、超電導コイルによる磁界強度と粉末の配向強度
Brの関係を調査し、その結果を図1に曲線aで示す。
また、従来の電磁石常磁界による磁界強度と粉末の配向
強度Brの関係を曲線bで示す。
よる配向磁界は、従来の常磁界コイルによる配向磁界、
20kOe以上の強磁界を発生することが可能で、また
従来の常磁界のごとく、寸法的制限がない。
填後、液体ヘリウム温度に冷却された超電導コイル4に
より磁界強度を20kOe以上に付加して、原料粉末を
磁場配向後、例えば図2に示すごとく冷間静水圧プレス
(CIP)したり、あるいは図3に示すごとく上下加圧
成形するか、さらに図4に示すごとく粉末を充填したゴ
ムモールドを上下加圧成形することにて成形体となす。
000℃〜11500℃に1時間〜4時間の焼結、45
0℃〜800℃に1時間〜8時間の時効処理して、高性
能磁石を得る。
電導状態を発現する際、磁界発生の空間、すなわち粉末
を配向させる空間部において、冷却槽との断熱、並びに
型のゴム型固定のために断熱材の保護を行うことも有効
である。
TiあるいはNb3Sn等からなる超電導材料を使用で
き、−270℃の液体ヘリウムあるいは冷凍機にて冷却
することにより、超電導状態を発現させて使用するもの
であり、磁場強度は大きければ大きいほど好ましく、最
低20kOe以上で使用するもので、好ましくは30k
Oe〜60kOeである。
型、上下のパンチ成形の場合は、金型を使用し、さらに
金型内にゴムモールドを配置してもよく、図2のCIP
の場合の成形圧は0.3T/cm2〜4.0T/cm2、
図3の金型におけるパンチ成形(上下加圧)の場合の成
形圧は0.2T/cm2〜2.0T/cm2、図4の金型
内にゴムモールドを配置してパンチ成形(上下加圧)の
場合の成形圧は0.2T/cm2〜4.0T/cm2が好
ましい。
は、所要のR−Fe−B系合金を溶解し、鋳造後に粉砕
する溶解粉砕法、Ca還元にて直接粉末を得る直接還元
拡散法、所要のR−Fe−B系合金を溶解ジェットキャ
スターでリボン箔を得てこれを粉砕・焼鈍する急冷合金
法、所要のR−Fe−B系合金を溶解し、これをガスア
トマイズで粉末化して熱処理するガスアトマイズ法、所
要原料金属を粉末化したのち、メカニカルアロイングに
て微粉末化して熱処理するメカニカルアロイ法及び所要
のR−Fe−B系合金を水素中で加熱して分解並びに再
結晶させる方法(HDDR法)などの各種製法で得た等
方性、異方性粉末が利用できる。
原料粉末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,Tm,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、シジム等)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し支えない。
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、Rは、10原子
%〜30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。
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。
れる磁石の磁気特性を損なうことなく、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。C
o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。
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。
i,Nb,Ta,Mo,W,Sb,Ge,Ga,Sn,
Zr,Ni,Si,Zn,Hfのうち少なくとも1種
は、磁石粉末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、磁石の
(BH)maxや(Br)値を所要値とするに必要な該
条件を満たす範囲が望ましい。
5at%、Fe78.5at%、Co1.0at%組成
からなる原料粉末を、図2に示す冷却槽1内の冷却室2
に充填した液体ヘリウムガスにて冷却されたNdTiか
らなる超電導コイル4を周囲に配没されたゴム製型3内
に装填し、前記コイル4に磁場強度50kOeを発生さ
せて、型3内の原料粉末を配向した。
て冷間静水圧プレスし、さらに前記成形体をアルゴンガ
ス雰囲気中で1090℃、3時間の焼結を施した後、6
00℃に1時間の時効処理して焼結磁石を得た。得られ
た磁石の磁気特性を表1に示す。
用いて磁場強度10kOeにて磁場配向後、実施例1と
同一条件にて冷間静水圧プレス、焼結、時効処理して焼
結磁石を得た。得られた磁石の磁気特性を表1に表す。
周に配置した超電導コイルを極低温状態に保つことによ
り、導電体となる超電導マグネットは超電導状態を発現
し、20kOeをはるかに上回る磁界強度が得られ、こ
の均一磁界空間の寸法的制限がないため、超電導コイル
を用いることにより配向磁界強度の大幅に増加させるこ
とが実現でき、R−Fe−B系原料粉末の配向度を大き
く向上させて、高性能永久磁石を容易に製造できる。
Brの関係を示すグラフである。
縦断説明図である。
す縦断説明図である。
す縦断説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 R−Fe−B系磁石用原料粉末を型内に
充填後、前記原料粉末を超電導コイルにて磁場配向後、
成形、焼結、時効処理することを特徴とするR−Fe−
B系磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10123955A JPH11307379A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | R−Fe−B系磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10123955A JPH11307379A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | R−Fe−B系磁石の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11307379A true JPH11307379A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14873490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10123955A Pending JPH11307379A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | R−Fe−B系磁石の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11307379A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003031432A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Showa Denko Kk | 希土類焼結磁石の製造方法および希土類焼結磁石 |
CN102479599A (zh) * | 2010-11-29 | 2012-05-30 | 湖南吉瑞斯材料科技有限公司 | 永磁体的制作方法 |
FR3104058A1 (fr) * | 2019-12-09 | 2021-06-11 | Sintermat | Procédé de fabrication d’une pièce solide par traitement de frittage à chaud d’au moins une matière organique solide |
-
1998
- 1998-04-16 JP JP10123955A patent/JPH11307379A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003031432A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Showa Denko Kk | 希土類焼結磁石の製造方法および希土類焼結磁石 |
JP4648586B2 (ja) * | 2001-07-16 | 2011-03-09 | 昭和電工株式会社 | 希土類焼結磁石の製造方法および希土類焼結磁石 |
CN102479599A (zh) * | 2010-11-29 | 2012-05-30 | 湖南吉瑞斯材料科技有限公司 | 永磁体的制作方法 |
FR3104058A1 (fr) * | 2019-12-09 | 2021-06-11 | Sintermat | Procédé de fabrication d’une pièce solide par traitement de frittage à chaud d’au moins une matière organique solide |
WO2021116598A1 (fr) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | Sintermat | Procede de fabrication d'une piece solide par traitement de frittage a chaud d'au moins une matiere organique solide |
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