JPH11329809A - 電気抵抗率の傾斜機能を有する永久磁石とその製造方法 - Google Patents
電気抵抗率の傾斜機能を有する永久磁石とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータ用の磁石として最適な電気抵抗率の傾
斜機能を有する永久磁石とその製造方法の提供。 【解決手段】 通常の高性能ＲＴＢ磁石用原料粉末層１
の上に高電気抵抗率の磁石が得られる組成や粒度の異な
る原料粉末層２，３，４を複数積層し、積層方向に配向
して成形した成形体を焼結して磁石化すると、磁石全体
の磁気特性の低下が少なく所望の電気抵抗値を有する焼
結ＲＴＢ磁石が得られる。
斜機能を有する永久磁石とその製造方法の提供。 【解決手段】 通常の高性能ＲＴＢ磁石用原料粉末層１
の上に高電気抵抗率の磁石が得られる組成や粒度の異な
る原料粉末層２，３，４を複数積層し、積層方向に配向
して成形した成形体を焼結して磁石化すると、磁石全体
の磁気特性の低下が少なく所望の電気抵抗値を有する焼
結ＲＴＢ磁石が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、希土類（但しＹ
を含む）と遷移金属とボロンを主成分とする永久磁石
（以下ＲＴＢ磁石という）の改良に係り、磁石内部が従
来の均一組成、構造と異なり組成などが順次異なる傾斜
構造を有し、磁化方向に電気抵抗率の傾斜機能を付与し
た新しい永久磁石とその製造方法に関する。
を含む）と遷移金属とボロンを主成分とする永久磁石
（以下ＲＴＢ磁石という）の改良に係り、磁石内部が従
来の均一組成、構造と異なり組成などが順次異なる傾斜
構造を有し、磁化方向に電気抵抗率の傾斜機能を付与し
た新しい永久磁石とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電機機器用モータ、発電機の小
型、軽量化、高効率化、省エネルギー化の流れからＲＴ
Ｂ磁石を使用した構成が採用されてきた。また同様の理
由により、電気自動車のモータや発電機にも使われてい
る。
型、軽量化、高効率化、省エネルギー化の流れからＲＴ
Ｂ磁石を使用した構成が採用されてきた。また同様の理
由により、電気自動車のモータや発電機にも使われてい
る。
【０００３】ＲＴＢ磁石は、磁石自体の電気抵抗率が低
いために磁石内部に渦電流を発生しやすく、磁気効率の
低下の原因となっている。そこで一般的には、モータの
鉄心材料、例えば珪素鋼板のように、最終的な磁石形状
に加工した後、磁石表面に絶縁皮膜を塗布することによ
り、渦電流を低減する対策が取られている。
いために磁石内部に渦電流を発生しやすく、磁気効率の
低下の原因となっている。そこで一般的には、モータの
鉄心材料、例えば珪素鋼板のように、最終的な磁石形状
に加工した後、磁石表面に絶縁皮膜を塗布することによ
り、渦電流を低減する対策が取られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の絶縁皮
膜は、磁石表面のみを絶縁するため、使用分野、用途、
使用条件に対応できない問題があった。
膜は、磁石表面のみを絶縁するため、使用分野、用途、
使用条件に対応できない問題があった。
【０００５】一方、ＲＴＢ磁石自体の組成などの変更に
よって電気抵抗率を高めると、磁気特性が低下するた
め、ＲＴＢ磁石自体の改良により、電気抵抗率を高める
ための構成や手段は提案されていなかった。
よって電気抵抗率を高めると、磁気特性が低下するた
め、ＲＴＢ磁石自体の改良により、電気抵抗率を高める
ための構成や手段は提案されていなかった。
【０００６】例えば、モータ用の磁石の場合、磁界が作
用する空隙側のみでも電気抵抗率が高いと渦電流の発生
を抑制できると予測されるが、従来、かかる磁石の容易
磁化方向に電気抵抗率の傾斜機能を持つＲＴＢ磁石に関
して、何らの提案もされていなかった。
用する空隙側のみでも電気抵抗率が高いと渦電流の発生
を抑制できると予測されるが、従来、かかる磁石の容易
磁化方向に電気抵抗率の傾斜機能を持つＲＴＢ磁石に関
して、何らの提案もされていなかった。
【０００７】この発明は、上述したＲＴＢ磁石の電気抵
抗率に関する問題点に鑑み、磁石の磁化方向に電気抵抗
率の傾斜機能を有する永久磁石とその製造方法の提供を
目的とするものである。
抗率に関する問題点に鑑み、磁石の磁化方向に電気抵抗
率の傾斜機能を有する永久磁石とその製造方法の提供を
目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者らは、例えば磁界
が作用する空隙側の所要部分のみ電気抵抗率が高い磁石
から構成され、モータ用の磁石として最適な電気抵抗率
の傾斜機能を有する永久磁石を目的に種々検討した結
果、通常の高性能ＲＴＢ磁石用原料粉末層の上に高電気
抵抗率の磁石が得られる組成や粒度の異なる原料粉末を
複数層積層し、積層方向に配向して成形した成形体を焼
結して磁石化すると、磁石全体の磁気特性の低下が少な
く、かつ所望の電気抵抗値を有する焼結ＲＴＢ磁石が得
られ、目的が達成できることを知見した。
が作用する空隙側の所要部分のみ電気抵抗率が高い磁石
から構成され、モータ用の磁石として最適な電気抵抗率
の傾斜機能を有する永久磁石を目的に種々検討した結
果、通常の高性能ＲＴＢ磁石用原料粉末層の上に高電気
抵抗率の磁石が得られる組成や粒度の異なる原料粉末を
複数層積層し、積層方向に配向して成形した成形体を焼
結して磁石化すると、磁石全体の磁気特性の低下が少な
く、かつ所望の電気抵抗値を有する焼結ＲＴＢ磁石が得
られ、目的が達成できることを知見した。
【０００９】発明者らは、さらに電気抵抗率の傾斜機能
を有する永久磁石の製造方法について種々検討した結
果、成形体を作製する方法として、原料粉末の成形に際
し、金型内に組成や粒度の異なる合金粉末を複数層積層
して充填し、積層方向に配向して磁場中成形する方法、
または、磁石主体となる合金粉末からなる所要厚みの母
層成形体と、高電気抵抗率用の原料粉末からなる所要厚
みの積層用成形体を作製して、これを母層上に複数層積
層したり、母層の両面に積層するなどの方法により、成
形体を容易に作製でき、所要の傾斜機能を有する焼結永
久磁石を製造できることを知見し、この発明を完成し
た。
を有する永久磁石の製造方法について種々検討した結
果、成形体を作製する方法として、原料粉末の成形に際
し、金型内に組成や粒度の異なる合金粉末を複数層積層
して充填し、積層方向に配向して磁場中成形する方法、
または、磁石主体となる合金粉末からなる所要厚みの母
層成形体と、高電気抵抗率用の原料粉末からなる所要厚
みの積層用成形体を作製して、これを母層上に複数層積
層したり、母層の両面に積層するなどの方法により、成
形体を容易に作製でき、所要の傾斜機能を有する焼結永
久磁石を製造できることを知見し、この発明を完成し
た。
【００１０】
【発明の実施の形態】希土類元素（但しＹを含む）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、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。
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、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。
【００１１】Ｒは、上記系磁石粉末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、Ｒは、１０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、Ｒは、１０原子
％〜３０原子％の範囲が望ましい。
【００１２】ボロンＢは、上記系磁石粉末における必須
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。
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。
【００１３】遷移金属、特にＦｅは、上記系磁石粉末に
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。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。
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。
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。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。
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。
【００１４】上記の主要成分の他、工業的生産上不可避
的不純物の存在を許容でき、例えばＣ，Ｐ，Ｓ，Ｃｕな
ど、さらにはＡｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｂｉ，Ｎ
ｂ，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。特に、磁気特性を高めるために少量の添
加元素としてＣｏ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗを添加
することも有効である。
的不純物の存在を許容でき、例えばＣ，Ｐ，Ｓ，Ｃｕな
ど、さらにはＡｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｂｉ，Ｎ
ｂ，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。特に、磁気特性を高めるために少量の添
加元素としてＣｏ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗを添加
することも有効である。
【００１５】磁石用原料には、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。
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。
【００１６】この発明によるＲＴＢ磁石の製造方法につ
いては通常の粉末焼結法を用いる。この発明の磁石の特
徴は傾斜組成を形成させるため、数種類の粒度及び／又
は組成の異なる合金粉末を作製し、例えば金型成形の場
合は、合金粉末のプレス成形時に各粉末を磁化方向（Ｎ
Ｓ方向）に層状に金型内に充填することにより、焼結後
の製品は電気抵抗率が磁化方向に変化するという傾斜構
造を持つものである。
いては通常の粉末焼結法を用いる。この発明の磁石の特
徴は傾斜組成を形成させるため、数種類の粒度及び／又
は組成の異なる合金粉末を作製し、例えば金型成形の場
合は、合金粉末のプレス成形時に各粉末を磁化方向（Ｎ
Ｓ方向）に層状に金型内に充填することにより、焼結後
の製品は電気抵抗率が磁化方向に変化するという傾斜構
造を持つものである。
【００１７】この発明によるＲＴＢ磁石の傾斜構造は、
例えば図１に示すごとく、電気抵抗率が低い主体の母層
１と電気抵抗率が高い傾斜層２，３，４からなる。具体
的には各層において焼結後の密度が異なるかあるいは成
分の違いにより電気抵抗率が各層で異なる構造である。
例えば図１に示すごとく、電気抵抗率が低い主体の母層
１と電気抵抗率が高い傾斜層２，３，４からなる。具体
的には各層において焼結後の密度が異なるかあるいは成
分の違いにより電気抵抗率が各層で異なる構造である。
【００１８】すなわち、通常のＲＴＢ磁石合金粉末部分
である母層１は電気抵抗率が通常品と同じく電気抵抗率
が低いが、一方粒度、組成を変えた傾斜層２，３，４は
電気抵抗率を高くできる。連続的に電気抵抗率を変える
にためには傾斜層を多層配置することが望ましいが、実
用的には２層、３層程度でも十分に機能させることがで
きる。
である母層１は電気抵抗率が通常品と同じく電気抵抗率
が低いが、一方粒度、組成を変えた傾斜層２，３，４は
電気抵抗率を高くできる。連続的に電気抵抗率を変える
にためには傾斜層を多層配置することが望ましいが、実
用的には２層、３層程度でも十分に機能させることがで
きる。
【００１９】また、傾斜層の厚みは、磁石の用途、要求
される特性、機能、形状、さらに傾斜層の層数など種々
の条件から適宜選定されるもので、例えばある種のモー
タの場合、実際にモータ等に使用される最大の回転数、
いいかえれば周波数により表皮効果が異なるため、これ
らの条件に応じて傾斜層の厚みを変える必要がある。通
常は傾斜層の厚みは１ｍｍから１５ｍｍ、好ましくは２
ｍｍから１０ｍｍである。
される特性、機能、形状、さらに傾斜層の層数など種々
の条件から適宜選定されるもので、例えばある種のモー
タの場合、実際にモータ等に使用される最大の回転数、
いいかえれば周波数により表皮効果が異なるため、これ
らの条件に応じて傾斜層の厚みを変える必要がある。通
常は傾斜層の厚みは１ｍｍから１５ｍｍ、好ましくは２
ｍｍから１０ｍｍである。
【００２０】なお、この傾斜層は通常は、磁気回路の空
隙側、モータの例ではロータとステータの間の空間の渦
電流の発生する側のみでよいが、モータの構造によって
は母層の両面に形成させるいわゆるサンドイッチ構造も
有効である。
隙側、モータの例ではロータとステータの間の空間の渦
電流の発生する側のみでよいが、モータの構造によって
は母層の両面に形成させるいわゆるサンドイッチ構造も
有効である。
【００２１】この発明において、粒度及び／又は組成の
異なる合金粉末としては、母層に対して粒度の大きい合
金粉末（電気抵抗率が高い）や、母層に対して希土類ま
たはボロン量の多い組成の合金粉末（電気抵抗率が高
い）等が適用でき、これらを適宜組み合せて使用するこ
とができる。
異なる合金粉末としては、母層に対して粒度の大きい合
金粉末（電気抵抗率が高い）や、母層に対して希土類ま
たはボロン量の多い組成の合金粉末（電気抵抗率が高
い）等が適用でき、これらを適宜組み合せて使用するこ
とができる。
【００２２】この発明による磁石は、磁石自体に電気抵
抗率の傾斜機能を持たせることを可能にしたことで、従
来のごとく、モータに用いられる永久磁石表面に絶縁皮
膜を塗布することなく、磁石製造工程中かかる機能を付
与できる、工程の省力化が可能である。また、任意に傾
斜機能を付加することができるため、使用分野、用途、
使用条件により種々の傾斜機能を具現できる。
抗率の傾斜機能を持たせることを可能にしたことで、従
来のごとく、モータに用いられる永久磁石表面に絶縁皮
膜を塗布することなく、磁石製造工程中かかる機能を付
与できる、工程の省力化が可能である。また、任意に傾
斜機能を付加することができるため、使用分野、用途、
使用条件により種々の傾斜機能を具現できる。
【００２３】
【実施例】実施例１ ２８ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄｙ−１．１ｗｔ％Ｂ−
０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ−０．４ｗｔ％Ｗ
−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解にて作製し、ボー
ルミル粉砕により２．８μｍ（粉末ａ）、４．８μｍ
（粉末ｂ）、６．９μｍ（粉末ｃ）、１２．５μｍ（粉
末ｄ）の４種の粉砕合金粉末を作製した。
０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ−０．４ｗｔ％Ｗ
−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解にて作製し、ボー
ルミル粉砕により２．８μｍ（粉末ａ）、４．８μｍ
（粉末ｂ）、６．９μｍ（粉末ｃ）、１２．５μｍ（粉
末ｄ）の４種の粉砕合金粉末を作製した。
【００２４】プレス成型用の金型に層状にそれぞれ母層
として粉末ａを２０ｍｍ、傾斜層としては粉末ｂ、粉末
ｃ、粉末ｄの各粉末をこの順序に各々２ｍｍの高さに充
填し、総充填厚みを略２６ｍｍにしたのち、プレス成型
して成形体を作製した。さらに高純度アルゴン雰囲気中
で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で熱処
理して焼結磁石を作製した。
として粉末ａを２０ｍｍ、傾斜層としては粉末ｂ、粉末
ｃ、粉末ｄの各粉末をこの順序に各々２ｍｍの高さに充
填し、総充填厚みを略２６ｍｍにしたのち、プレス成型
して成形体を作製した。さらに高純度アルゴン雰囲気中
で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で熱処
理して焼結磁石を作製した。
【００２５】比較例１ 比較例として、２８ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄｙ−
１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ
−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解
にて作製し、ボールミル粉砕により２．８ミクロンの粉
砕粉末を作製し、プレス成型用の金型に２６ｍｍの高さ
に充填したのち、プレス成型して成形体を作製した。さ
らに高純度アルゴン雰囲気中で１１００℃×３時間焼結
し、５８０℃×３時間で熱処理して焼結磁石を得た。
１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ
−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解
にて作製し、ボールミル粉砕により２．８ミクロンの粉
砕粉末を作製し、プレス成型用の金型に２６ｍｍの高さ
に充填したのち、プレス成型して成形体を作製した。さ
らに高純度アルゴン雰囲気中で１１００℃×３時間焼結
し、５８０℃×３時間で熱処理して焼結磁石を得た。
【００２６】実施例１と比較例１の焼結磁石の各層を層
状に切り出して、四端子法で電気抵抗率を測定した結果
を表１に示す。実施例１に明らかな如く、磁気特性は若
干低下するものの電気抵抗率の飛躍的向上が達成された
ことがわかる。
状に切り出して、四端子法で電気抵抗率を測定した結果
を表１に示す。実施例１に明らかな如く、磁気特性は若
干低下するものの電気抵抗率の飛躍的向上が達成された
ことがわかる。
【００２７】実施例２ ２８ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄｙ−１．１ｗｔ％Ｂ−
０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ−０．４ｗｔ％Ｗ
−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解にて作製し、ボー
ルミル粉砕により２．８μｍ（粉末ｅ）、４．８μｍ
（粉末ｆ）の２種の粉砕合金粉末を作製した。
０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ−０．４ｗｔ％Ｗ
−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解にて作製し、ボー
ルミル粉砕により２．８μｍ（粉末ｅ）、４．８μｍ
（粉末ｆ）の２種の粉砕合金粉末を作製した。
【００２８】プレス成型用の金型に層状に母層として粉
末ｅは２０ｍｍ、傾斜層として粉末ｆは２ｍｍの高さに
充填し、総充填高さを略２２ｍｍにした後、プレス成型
して成形体を作製した。さらに高純度アルゴン雰囲気中
で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で熱処
理して焼結磁石を得た。
末ｅは２０ｍｍ、傾斜層として粉末ｆは２ｍｍの高さに
充填し、総充填高さを略２２ｍｍにした後、プレス成型
して成形体を作製した。さらに高純度アルゴン雰囲気中
で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で熱処
理して焼結磁石を得た。
【００２９】比較例２ 比較例として、２８ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄｙ−
１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ
−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解
にて作製し、ボールミル粉砕により２．８ミクロンの粉
砕粉末を作製し、プレス成型用の金型に２２ｍｍの高さ
に充填したのち、プレス成型し、さらに高純度アルゴン
雰囲気中で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時
間で熱処理して焼結磁石を作製した。
１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ
−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解
にて作製し、ボールミル粉砕により２．８ミクロンの粉
砕粉末を作製し、プレス成型用の金型に２２ｍｍの高さ
に充填したのち、プレス成型し、さらに高純度アルゴン
雰囲気中で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時
間で熱処理して焼結磁石を作製した。
【００３０】実施例２と比較例２の焼結磁石の各層を層
状に切り出して、四端子法で電気抵抗率を測定した結
果、並びに実施例２と比較例２の焼結磁石の磁気特性を
測定した結果を表１に示す。
状に切り出して、四端子法で電気抵抗率を測定した結
果、並びに実施例２と比較例２の焼結磁石の磁気特性を
測定した結果を表１に示す。
【００３１】実施例３ ２８ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄｙ−１．１ｗｔ％Ｂ−
０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ−０．４ｗｔ％Ｗ
−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解にて作製し、ボー
ルミル粉砕により２．８μｍ（粉末ｇ）、１２．５μｍ
（粉末ｈ）の２種の粉砕粉末を作製した。
０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ−０．４ｗｔ％Ｗ
−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解にて作製し、ボー
ルミル粉砕により２．８μｍ（粉末ｇ）、１２．５μｍ
（粉末ｈ）の２種の粉砕粉末を作製した。
【００３２】プレス成型用の金型に層状に母層として粉
末ｇは２０ｍｍ、傾斜層として粉末ｈは２ｍｍの高さに
充填し、総充填高さを略２２ｍｍにした後、プレス成型
して成形体を作製した。さらに高純度アルゴン雰囲気中
で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で熱処
理して焼結磁石を得た。
末ｇは２０ｍｍ、傾斜層として粉末ｈは２ｍｍの高さに
充填し、総充填高さを略２２ｍｍにした後、プレス成型
して成形体を作製した。さらに高純度アルゴン雰囲気中
で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で熱処
理して焼結磁石を得た。
【００３３】比較例３ 比較例として、２８ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄｙ−
１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ
−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解
にて作製し、ボールミル粉砕により２．８μｍの粉砕粉
末を作製し、プレス成型用の金型に２２ｍｍの高さに充
填したのち、プレス成型し、さらに高純度アルゴン雰囲
気中で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で
熱処理して焼結磁石を作製した。
１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ
−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解
にて作製し、ボールミル粉砕により２．８μｍの粉砕粉
末を作製し、プレス成型用の金型に２２ｍｍの高さに充
填したのち、プレス成型し、さらに高純度アルゴン雰囲
気中で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で
熱処理して焼結磁石を作製した。
【００３４】実施例３と比較例３の焼結磁石の各層を層
状に切り出しての四端子法で電気抵抗率を測定した結果
と、実施例３と比較例３の磁気特性を測定した結果を表
１に示す。
状に切り出しての四端子法で電気抵抗率を測定した結果
と、実施例３と比較例３の磁気特性を測定した結果を表
１に示す。
【００３５】実施例４ 母層の合金Ａとして、２８ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄ
ｙ−１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％
Ａｌ−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成、傾斜層の合
金Ｂとして、２９ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄｙ−１．
４ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ−
０．４ｗｔ％Ｔｉ−０．７ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成
を各々真空溶解にて作製し、ボールミル粉砕により合金
Ａ粉末、合金Ｂ粉末ともに２．９μｍの粉砕粉末を作製
した。
ｙ−１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％
Ａｌ−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成、傾斜層の合
金Ｂとして、２９ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄｙ−１．
４ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ−
０．４ｗｔ％Ｔｉ−０．７ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成
を各々真空溶解にて作製し、ボールミル粉砕により合金
Ａ粉末、合金Ｂ粉末ともに２．９μｍの粉砕粉末を作製
した。
【００３６】プレス成型用の金型に層状に母層として合
金Ａ粉末は２０ｍｍ、傾斜層として合金Ｂ粉末は２ｍｍ
の高さに充填し、総充填高さを略２２ｍｍにしたのち、
プレス成型し、さらに高純度アルゴン雰囲気中で１０８
０℃×３時間焼結し、６００℃×３時間で熱処理して焼
結磁石を作製した。
金Ａ粉末は２０ｍｍ、傾斜層として合金Ｂ粉末は２ｍｍ
の高さに充填し、総充填高さを略２２ｍｍにしたのち、
プレス成型し、さらに高純度アルゴン雰囲気中で１０８
０℃×３時間焼結し、６００℃×３時間で熱処理して焼
結磁石を作製した。
【００３７】比較例４ 比較例として、２８ｗｔ％Ｎｄ−３．５ｗｔ％Ｄｙ−
１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ
−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解
にて作製し、ボールミル粉砕により２．９μｍの粉砕粉
末を作製し、プレス成型用の金型に２２ｍｍの高さに充
填したのち、プレス成型し、さらに高純度アルゴン雰囲
気中で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で
熱処理して焼結磁石を作製した。
１．１ｗｔ％Ｂ−０．２ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ
−０．４ｗｔ％Ｗ−ｂａｌＦｅの組成の合金を真空溶解
にて作製し、ボールミル粉砕により２．９μｍの粉砕粉
末を作製し、プレス成型用の金型に２２ｍｍの高さに充
填したのち、プレス成型し、さらに高純度アルゴン雰囲
気中で１１００℃×３時間焼結し、５８０℃×３時間で
熱処理して焼結磁石を作製した。
【００３８】実施例４と比較例４の焼結磁石の各層を層
状に切り出しての四端子法で電気抵抗率を測定した結果
と、実施例４と比較例４の磁気特性を測定した結果を表
１に示す。
状に切り出しての四端子法で電気抵抗率を測定した結果
と、実施例４と比較例４の磁気特性を測定した結果を表
１に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【発明の効果】この発明による磁石はＲＴＢを主成分と
しているため、基本的に高い磁気特性を実現でき、さら
に磁化容易方向に電気抵抗率の勾配を有するので、渦電
流の発生を低減できる効果を有している。また、例えば
モータ等の場合、いわゆる表皮効果によって、渦電流は
周波数に応じて変化することから、磁石表面側、すなわ
ちロータとステータとの間の空隙側に近いほど渦電流が
大きいため、渦電流の大きさに応じて傾斜層の厚みを変
えることによって、より最適な構成、機能を付与でき、
渦電流の低減が可能となる。
しているため、基本的に高い磁気特性を実現でき、さら
に磁化容易方向に電気抵抗率の勾配を有するので、渦電
流の発生を低減できる効果を有している。また、例えば
モータ等の場合、いわゆる表皮効果によって、渦電流は
周波数に応じて変化することから、磁石表面側、すなわ
ちロータとステータとの間の空隙側に近いほど渦電流が
大きいため、渦電流の大きさに応じて傾斜層の厚みを変
えることによって、より最適な構成、機能を付与でき、
渦電流の低減が可能となる。
【００４１】この発明による磁石は、全て母層からなる
ものに比較して磁気特性の若干の低下が否めないが、電
気抵抗率の向上の効果により、渦電流の発生が大きいモ
ータ、発電機用途に極めて有効である。さらに表皮効果
は、モータや発電機の回転数及びサイズで変化するが、
傾斜層数、傾斜層厚みを変えることにより、種々のモー
タ、発電機への最適なる適用が可能である。
ものに比較して磁気特性の若干の低下が否めないが、電
気抵抗率の向上の効果により、渦電流の発生が大きいモ
ータ、発電機用途に極めて有効である。さらに表皮効果
は、モータや発電機の回転数及びサイズで変化するが、
傾斜層数、傾斜層厚みを変えることにより、種々のモー
タ、発電機への最適なる適用が可能である。
【図１】この発明による電気抵抗率の傾斜機能を有する
永久磁石の構成を示す模式図である。
永久磁石の構成を示す模式図である。
１ 母層 ２，３，４ 傾斜層
Claims (3)
- 【請求項１】 粒度及び／又は組成の異なる希土類（但
しＹを含む）、遷移金属及びボロンを主成分とする合金
粉末からなる複数の粉末層が、磁石の磁化方向に積層さ
れて焼結された焼結磁石であり、該磁化方向に電気抵抗
率の傾斜機能を有する永久磁石。 - 【請求項２】 希土類（但しＹを含む）、遷移金属及び
ボロンを主成分とする合金粉末を、粒度及び／又は組成
の異なる複数種の材料となして、複数種の焼結原料を磁
化予定方向に所要厚みに積層し、成形体となし、これを
焼結、時効処理して、磁化方向に電気抵抗率の傾斜機能
を付与した永久磁石の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２において、合金粉末の結晶粒
径、粒度及び／又は組成の異なる複数種の材料を、それ
ぞれ薄板状にして積層後に所要形状の成形体となしてそ
の後焼結する電気抵抗率の傾斜機能を有する永久磁石の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14223198A JP4150983B2 (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 電気抵抗率の傾斜機能を有する永久磁石とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14223198A JP4150983B2 (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 電気抵抗率の傾斜機能を有する永久磁石とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11329809A true JPH11329809A (ja) | 1999-11-30 |
| JP4150983B2 JP4150983B2 (ja) | 2008-09-17 |
Family
ID=15310483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14223198A Expired - Lifetime JP4150983B2 (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 電気抵抗率の傾斜機能を有する永久磁石とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4150983B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009200320A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Yaskawa Electric Corp | 低鉄損永久磁石及びこれを用いた永久磁石型モータ |
| US8142573B2 (en) | 2007-04-13 | 2012-03-27 | Hitachi Metals, Ltd. | R-T-B sintered magnet and method for producing the same |
| CN102684323A (zh) * | 2011-03-09 | 2012-09-19 | 西门子公司 | 分层磁体 |
-
1998
- 1998-05-07 JP JP14223198A patent/JP4150983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8142573B2 (en) | 2007-04-13 | 2012-03-27 | Hitachi Metals, Ltd. | R-T-B sintered magnet and method for producing the same |
| JP2009200320A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Yaskawa Electric Corp | 低鉄損永久磁石及びこれを用いた永久磁石型モータ |
| CN102684323A (zh) * | 2011-03-09 | 2012-09-19 | 西门子公司 | 分层磁体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4150983B2 (ja) | 2008-09-17 |
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