JPS5841336B2 - ドウコウカエイキユウジシヤクゴウキンオヨビ ソノセイホウ - Google Patents

ドウコウカエイキユウジシヤクゴウキンオヨビ ソノセイホウ

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JPS5841336B2
JPS5841336B2 JP50093663A JP9366375A JPS5841336B2 JP S5841336 B2 JPS5841336 B2 JP S5841336B2 JP 50093663 A JP50093663 A JP 50093663A JP 9366375 A JP9366375 A JP 9366375A JP S5841336 B2 JPS5841336 B2 JP S5841336B2
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magnetic
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ジエイムス ペリー アントニー
メント アントン
ナーゲル ハルトムート
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UGIMAAKU REKOMA AG
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AMAN UGIMAAKU SA
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
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    • H01F1/0557Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together sintered

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コバルト、銅および少くとも1種の、周期律
系原子番号57〜71を有する希土類金属(SE ;
Set tene Erdrnetalle )より成
る銅硬化永久磁石合金および該合金の製法に関する。
すでに西ドイツ国特許公開公報第1915358号から
は、A(コバルトまたは鉄)、SE(サマリウム、セリ
ウム、ガドリニウム、プラセオジム、ランタン、イツト
リウム、ネオジムおよびホルミウムより成る群から選択
された、少くとも1種の元素)およびB(銅)の成分よ
り成る銅硬化永久磁石合金が公知である。
これら合金において、非磁性の銅による硬化は、磁区の
磁壁移動の著るしい減少を惹起し、その結果成分Bの分
量増加が保磁力を増加させることになる。
これに反し磁性成分A(例えばCo)は、分量の増加と
ともに残留磁気を改善する。
しかしながら、前記の公開公報に記載された合金(Co
、Cu)xSmないしは(co、Cu)xCe〔式中x
=5 : 5.5 : 6.24 :6.75および8
.5にわたる〕は、X=5に対してだけ、さらにまた熱
処理を施すことによって大きい値の保磁力H6と残留磁
気Brを有するにすぎない。
しかしながら多数の用途のために、磁性合金から製造さ
れた永久磁石は、最適の磁気特性で使用するのが望まし
いが、但しその際にこれら特性が永久磁石の購入価格を
高めてはならない。
従って本発明の課題は、最適の磁気特性を有するだけで
なく、安価な方法で製造することができ、かつさらに永
久磁石体に簡単に加工することができる銅硬化永久磁石
合金をつくり出すことである。
前記の課題は本発明によれば、銅硬化永久磁石合金は組
成がS E (Co 1− y Cu y ) a +
、〔式中O≦x < 1および0.1 s<y<o、3
5 )で表わされ、かつ粒径約1間の粗粒状組織である
ことにより解決される。
前記組成および組織の銅硬化永久磁石合金は、意外に大
きい保磁力値と残留磁気値を有する。
なかんずくサマリウム硬化合金では、20kOeおよび
l0KGまでのH6値およびBr値、および20MGO
eを越えるエネルギ積が得られた。
この結果は、当業者が西ドイツ国特許公開公報第191
5358号および、「アブライドフイジクスレタズj
(Applied Physics Letters)
第12巻、1968年6月号、361頁および次頁以下
のネスビット、ライレンズ、シャーウッド、ビューラー
およびヴエルニツク(E、 A、 Ne5bitt、
R,H,WillenslR,C,Sherwood、
E、 Buehler und J、 H。
Wernick )の論文から、(Co、Cu)5%m
合金だけが良好な磁気特性の永久磁石材料であると知る
ことができ、さらに当業者には、SmCo5合金だけが
良好な磁気特性を有するが、SmCo6合金またはSm
COB、5合金は該特性をもたないことが周知であるだ
けに驚異的である。
しかし本発明により選択された物質は、優れた磁気特性
を有するだけでなく、さらに高価な希土類金属の分量が
比較的わずかなため、原料価格を著しく低減することが
できる。
該合金は、統計的に分布するミリー〜センチメートノ状
の粒子より成る粗粒状組織または整列して凝固した組織
を有し、その場合それぞれの粒子が完全に整列せる永久
磁石であることを特徴とする。
該合金を熱処理することにより、磁気特性の著るしい改
善はえられない。
しかしながら意外にも、化学量論的に秤量しかつ混合せ
る、コバルト、銅および希土類金属の成分を約1400
℃で融解しかつ引続き冷却することにより銅硬化永久磁
石合金を製造する際、融解物の冷却速度は磁気特性に決
定的な影響を与えないことが明白になった。
以下に本発明を図面につき詳述する。
以下に記載せる、銅硬化永久磁石合金の全被験体を、コ
バルト、銅およびサマリウムの成分を誘導電気炉中で融
解することにより製造した。
この場合出発物質としては、99.9%の純粋なサマリ
ウム、99.99%の純粋なコバルトおよび酸素不含の
99.999%純粋な電解銅を粗粉砕し、窒化硼素坩堝
中へ入れて高純度アルゴン下に温度約1400℃で融解
し、かつ該融解物をその状態で、例えば50’C/分よ
り小さい冷却速度で凝固させた。
生じる材料は、粒径3〜5間の粒子より成り、それぞれ
の粒子がほぼ完全に整列せる永久磁石を表わす組織を有
する。
これら粒子の結晶学上の方向、従ってまた磁化容易軸の
方向は、該材料中にわたり統計的に分布している。
該材料の粒子から、ボールミルで、直径約2皿の球状単
結晶被験体に粉砕した。
この球状単結晶につき、振動式磁力計を使用し、最大磁
界23kOeで減磁曲線を記録し、これから保磁力Hc
と残留磁気Brを得た。
組成は、湿式分析で1咎まで厳密に定量した。
下表に、本発明による若干の合金の測定データを記載す
る。
第1および2図に、合金列 Sm(Coo、75 Cu0.25 )6+XおよびS
m(Co、 Cu )aの若干のこれら被験体の保
磁力と残留磁気を記載する。
合金列Sm(CoQ、75 cub、25 )a +
、において、残留磁気は、Co分量が一定であるためO
< x < 1の領域内ではほぼ等しく、これに反し保
磁力は、該領域境界の比較的小さい値から、該領域中央
の驚異的に大きい値に増大する。
該合金列の銅分量を変動させることにより、磁気特性を
さらに引続いて改善することができる。
このことは、合金列Sm(Co1− Cu )aの保
磁力値および残留磁気値を銅含量yに関して記載せる第
2図から明白である。
明らかに残留磁気は銅含量の増加とともに減少する、そ
れというのも銅原子は、コバルトと反対に磁気モーメン
トを有さないからであり、他方保磁力はy=0.15と
y=o、35間で極めて急勾配で上昇する。
殊に磁気材料として適当なのは、保磁力も残留磁気も大
きい値を有する、従って例えば第2図のy=0.2〜y
=0.3の範囲の材料である。
はぼ全ての被験体のエネルギ積は9MGOeを上廻り、
かつ合金Sm(COo、84 CuO,16)6.85
では約20 MGOeの最大値が得られた。
第3図に、合金Sm(COo、78 CuO,22)6
の例につき、磁気特性と、約2時間の熱処理による
加熱温度Tとの関係を示す。
450℃で熱処理することにより、保磁力がわずかに改
善されることは明白である。
650℃でも保磁力は若干改善されるが、この温度で該
合金は長時間後に2相より成る混合物に分解する。
サマリウムと共に、他のあらゆる希土類金属が自体単独
でまたは例えばCeミツミュメタルのような相互の混合
物で、本発明による合金の取分として使用されることが
できる。
融解物からつくられた粗粒状永久磁石材料から任意の大
きさの磁石体を製造するためには、2つの方法によるこ
とができる。
整列凝固することにより大きい単結晶を成長させるか、
または粗粒状材料を磨砕し、粒末を整列し、加圧成形し
かつ焼結することにより十分に大きい磁石体を製造する
ことができる。
磁石体の粉末冶金学的製法において、磨砕工程によりつ
くられる粉末の粒度は重要な影響をおよぼさないことが
殊に有利であると判明した、それというのも本発明によ
る材料の磁気特性は析出硬化により得られ、かっ磁区形
成および磁壁移動により変動されないからである。
以下に本発明の実施態様を列記する。
(1)該組織が、ミリメートル大の、統計的に配向せる
磁性単結晶微粒子より成ることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の銅硬化永久磁石合金。
(2)希土類金属がサマリウムであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項および上記1項記載の銅硬化永久
磁石合金。
(3)希土類金属がセリウム・ミツシュメタルであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項および上記1項記
載の銅硬化永久磁石合金。
(4)近似組成がSm(Co1= Cu )a C式
中0.15<y<o、35 )であることを特徴とする
上記2項記載の銅硬化永久磁石合金。
(5)近似組成がSm(CoO,75Cuo、25 )
6+xC式中o<x<i〕であることを特徴とする上記
2項記載の銅硬化永久磁石合金。
(6)該銅硬化永久磁石合金を約り50℃〜約650℃
間でほぼ2時間熱処理することを特徴とする特許請求の
範囲第2項記載の方法。
(7)該銅硬化永久磁石合金を磨砕し、磁場中で整列さ
せ、加圧成形しかつ引続き焼結することにより強化させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項および上記6
項記載の方法。
(8)特許請求の範囲第1項および上記1〜5項記載の
銅硬化永久磁石合金を、永久磁石の製造に際し原料とし
て使用すること。
【図面の簡単な説明】
第1図は合金列Sm(CO□、75 cub、25 )
a+、の保磁力H6および残留磁気Brとサマリウム含
量との関係図表、第2図は合金列Sm(Co1yCuy
)aの保磁力H6および残留磁気B、と銅含量との関係
図表、および第3図は合金Sm(Co□、73 Cu□
、22)6の保磁力Hおよび残留磁気Brと、約2時間
の爛焼時間における爛焼温度Tとの関係図表である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 コバルト、銅および少くとも1種の、周期律系原子
    番号57〜71を有する希土類金属(SE)より成る銅
    硬化永久磁石合金において、組成がS E (Co1
    y Cu y ) 6 + X C式中O≦X≦1およ
    び0、15<y<o、35 )で表わされ、かつ粒径約
    1間の粗粒状組織であることを特徴とする銅硬化永久磁
    石合金。 2、特許請求の範囲第1項記載の銅硬化永久磁石合金を
    、化学量論的に秤量しかつ混合せる、コバルト、銅、お
    よび希土類金属の成分より戒る合金を融解し、かつ引続
    き冷却することにより製造するに当り、該合金を約14
    00℃で融解しかつ最大50℃/分の速度で冷却するこ
    とを特徴とする銅硬化永久磁石合金の製法。
JP50093663A 1974-07-31 1975-07-31 ドウコウカエイキユウジシヤクゴウキンオヨビ ソノセイホウ Expired JPS5841336B2 (ja)

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