JPS60194503A - 複合永久磁石の製造方法 - Google Patents
複合永久磁石の製造方法Info
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- JPS60194503A JPS60194503A JP59050738A JP5073884A JPS60194503A JP S60194503 A JPS60194503 A JP S60194503A JP 59050738 A JP59050738 A JP 59050738A JP 5073884 A JP5073884 A JP 5073884A JP S60194503 A JPS60194503 A JP S60194503A
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- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/0555—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、希土類金属間化合物粉末と樹脂又は金属から
なる押し出し成形法でつくられた複合永久磁石材料に関
するものである。
なる押し出し成形法でつくられた複合永久磁石材料に関
するものである。
従来押し出し成形法でつくられる複合永久磁石材料とし
ては、例えば、特公昭59−28287、あるいは、文
献「5 t’b−R−Oo W@rk Sh@P(19
81) P 555〜569 、R,E、JoHNSO
Nなどが知られている。しかし特公昭39−28287
号公報の様に、酸化物磁石粉末と有機物樹脂混合物を加
熱溶融させてながらノズルより押し出し複合永久磁石を
つくるものである。しかしながらその磁気特性は低く、
且つ磁場配向は別の永久磁石で行うなど、量産性が悪く
また形状に限定される欠点があった。さらに引用文献5
tbha−00WorK3”hop ’P555−5’
69゜Development’m the proc
luction of bondedrareeart
h Cobalt magnets、R、E 、 Jo
hmsonSmOos 磁石粉末と熱硬化性エポキシ樹
脂を160℃に加熱しながら押し出し硬化させている。
ては、例えば、特公昭59−28287、あるいは、文
献「5 t’b−R−Oo W@rk Sh@P(19
81) P 555〜569 、R,E、JoHNSO
Nなどが知られている。しかし特公昭39−28287
号公報の様に、酸化物磁石粉末と有機物樹脂混合物を加
熱溶融させてながらノズルより押し出し複合永久磁石を
つくるものである。しかしながらその磁気特性は低く、
且つ磁場配向は別の永久磁石で行うなど、量産性が悪く
また形状に限定される欠点があった。さらに引用文献5
tbha−00WorK3”hop ’P555−5’
69゜Development’m the proc
luction of bondedrareeart
h Cobalt magnets、R、E 、 Jo
hmsonSmOos 磁石粉末と熱硬化性エポキシ樹
脂を160℃に加熱しながら押し出し硬化させている。
拳法は、押し出しスピードは遅く量産性が低く高コスト
でありまた、形状はシート状のものしかできない、ある
いは、磁気特性は低いなどの欠点゛を有していた。
でありまた、形状はシート状のものしかできない、ある
いは、磁気特性は低いなどの欠点゛を有していた。
本発明はこのような問題点を解決するもので、その目的
とするところは、次のようなことにある■磁気性能を高
めること ■加工品形状の自由度を飛躍的に高めること■社産性を
高め低コスト複合永久磁石をつくる〔概要〕 本発明の複合永久磁石は、イツ) IJウム(Y)およ
びラントナイド系希土類金属と遷移金属(TM)からな
る合金である。合金は、希土類金属間化合物で一般式で
表わせば、R(TM)4.6〜a8なる組成で、溶解法
、R/D法等により製造される。前記合金は溶体化処理
、時効処理、などの熱処理によって、磁気的硬化処理を
予め行ってから、粉末化工程に入る。粉末は粒度1μ常
9以上1000μ常以下の範囲である。好ましい粒度範
囲は、RTMS系であれば、単磁区粒子径である5μm
= 3μm 、 R2TM17Jでは3μm〜200
μ倶程度である。
とするところは、次のようなことにある■磁気性能を高
めること ■加工品形状の自由度を飛躍的に高めること■社産性を
高め低コスト複合永久磁石をつくる〔概要〕 本発明の複合永久磁石は、イツ) IJウム(Y)およ
びラントナイド系希土類金属と遷移金属(TM)からな
る合金である。合金は、希土類金属間化合物で一般式で
表わせば、R(TM)4.6〜a8なる組成で、溶解法
、R/D法等により製造される。前記合金は溶体化処理
、時効処理、などの熱処理によって、磁気的硬化処理を
予め行ってから、粉末化工程に入る。粉末は粒度1μ常
9以上1000μ常以下の範囲である。好ましい粒度範
囲は、RTMS系であれば、単磁区粒子径である5μm
= 3μm 、 R2TM17Jでは3μm〜200
μ倶程度である。
次に樹脂又は金槁結合痢と混合される。樹脂は、PFl
t、ナイロン、PP 、PPS 、PFiS 、FEE
Kなどの熱可塑性樹脂を用い2ことが好ましい。
t、ナイロン、PP 、PPS 、PFiS 、FEE
Kなどの熱可塑性樹脂を用い2ことが好ましい。
次に上記混合物(磁石粉末+樹脂)は押し出し成形機に
装入され、所望形状金型中で120℃〜400℃に加熱
され、さらに異方性を与\えるため磁場を約6〜35K
Oe加えながら加圧押し出し成形法により、複合永久磁
石制料をつくるものであり、今までにない高性能低コス
ト化を達成できる特徴を有する。
装入され、所望形状金型中で120℃〜400℃に加熱
され、さらに異方性を与\えるため磁場を約6〜35K
Oe加えながら加圧押し出し成形法により、複合永久磁
石制料をつくるものであり、今までにない高性能低コス
ト化を達成できる特徴を有する。
〔実施例1〕
第1表に示す試料を、溶解鋳造法で合金をつくり、磁石
原料とした。
原料とした。
第 1 表
先ず溶解は、仝KH2低周波溶解炉中で、アルミナルツ
ボに原料を装入しArガス雰凹気下で溶製した。各試料
Nαとも同一条件で行い、大きさ15 X50X150
%の合金塊を得た。次に該金塊は、定量分析し、訂1表
に示す組隆合金を得た。
ボに原料を装入しArガス雰凹気下で溶製した。各試料
Nαとも同一条件で行い、大きさ15 X50X150
%の合金塊を得た。次に該金塊は、定量分析し、訂1表
に示す組隆合金を得た。
次に各試料Nαとも、約0.89をNαT−2〜T −
8の合金を溶体化処理、時効処理を行い磁気的に硬化し
た。この処理を終えた合金は、ハンマーミルで粗粉砕し
2%〜0.1%の粉末をつくった。この粗粉末を、ジェ
ットミル法により、粒度2μ憤〜180μ常の微粉末を
つくった。なお、N[LT−1は1−5系原料磁石であ
るがら、当然単磁区粒子径である5μ雷につくった。N
(L T −2〜’r−8は、2−17系希土類金属間
化合物合金組成であり、保磁力機構は、ピンニングモデ
ルであり、よって粉末粒度は、余り制限を受けない。本
例は第1表に示した通り、粉末の大きさは人混になって
いる。
8の合金を溶体化処理、時効処理を行い磁気的に硬化し
た。この処理を終えた合金は、ハンマーミルで粗粉砕し
2%〜0.1%の粉末をつくった。この粗粉末を、ジェ
ットミル法により、粒度2μ憤〜180μ常の微粉末を
つくった。なお、N[LT−1は1−5系原料磁石であ
るがら、当然単磁区粒子径である5μ雷につくった。N
(L T −2〜’r−8は、2−17系希土類金属間
化合物合金組成であり、保磁力機構は、ピンニングモデ
ルであり、よって粉末粒度は、余り制限を受けない。本
例は第1表に示した通り、粉末の大きさは人混になって
いる。
次に該粉末は、ナイロン12と混合した。比率は磁石粉
末70〜73%(V・1%)、残部は表面処理剤である
シランカップリング剤とナイロン12である。予備混練
は、前記混合粉末を混練機(POM−30,池貝鉄工所
製)で300℃で加熱しながら混練した。続いてこのコ
ンパウンド(磁石粉末とナイロンの混合物)は、第1図
Gこ示す押し出し成形機で押し出し成形する。図中1は
、原料装入口でここよりコンパウンドを投入する。
末70〜73%(V・1%)、残部は表面処理剤である
シランカップリング剤とナイロン12である。予備混練
は、前記混合粉末を混練機(POM−30,池貝鉄工所
製)で300℃で加熱しながら混練した。続いてこのコ
ンパウンド(磁石粉末とナイロンの混合物)は、第1図
Gこ示す押し出し成形機で押し出し成形する。図中1は
、原料装入口でここよりコンパウンドを投入する。
2はスクリューで5〜60 r、p、mで前方に送シ込
まれる。3はバレンでシリンダー状になっていてこの中
で、コンパウンドは、混合、加熱、加圧される。6は、
ニクロム線ヒータ、−で、コンパウンドを加熱するため
の熱源であり、230〜300℃付近に加熱される。本
実施例では240±2’Cで行った。乙のヒーターによ
り加熱されると7の杵動物となりコンパウンドは、粘弾
性状となる。
まれる。3はバレンでシリンダー状になっていてこの中
で、コンパウンドは、混合、加熱、加圧される。6は、
ニクロム線ヒータ、−で、コンパウンドを加熱するため
の熱源であり、230〜300℃付近に加熱される。本
実施例では240±2’Cで行った。乙のヒーターによ
り加熱されると7の杵動物となりコンパウンドは、粘弾
性状となる。
この状態を維しながら、2のスクリューで前方に押し出
されながら、4の磁場コイルと5のグイ中を通過すると
きに、磁場中配向゛され異方性化される。この時5のダ
イギャップ部には、約12KOeの直流磁場を印加しな
がら異方性化を行った。次に押し出された磁石は、9の
ダイス中を通過しながら冷却固化される。冷却媒剤は水
で8のコイル中を通過させることにより行われる。さら
に8のコイルは、DC電流又はパルス状電流を通過させ
ながら、10の複合永久磁石を同時に脱磁作業を行うこ
とも特徴である。第2図に示すように、本例における永
久磁石は、円柱状で外径φ8%十〇′。6%で、異方性
方向は、軸方向であり、試料の長さは、全く任意であり
、その制限を受けない利点な有する。
されながら、4の磁場コイルと5のグイ中を通過すると
きに、磁場中配向゛され異方性化される。この時5のダ
イギャップ部には、約12KOeの直流磁場を印加しな
がら異方性化を行った。次に押し出された磁石は、9の
ダイス中を通過しながら冷却固化される。冷却媒剤は水
で8のコイル中を通過させることにより行われる。さら
に8のコイルは、DC電流又はパルス状電流を通過させ
ながら、10の複合永久磁石を同時に脱磁作業を行うこ
とも特徴である。第2図に示すように、本例における永
久磁石は、円柱状で外径φ8%十〇′。6%で、異方性
方向は、軸方向であり、試料の長さは、全く任意であり
、その制限を受けない利点な有する。
次に本実施例で得られた、複合永久磁石の緒特性を第2
表に示す。
表に示す。
第′ 2 表
磁石粉末の充てん率7o〜73%(VO1比)がらすれ
ばほぼ理想に近い緒特性を得られた。このことは、押し
出し成形性は、磁気特性を高めること及び、機械的性質
の性能向上に有益な方法である。
ばほぼ理想に近い緒特性を得られた。このことは、押し
出し成形性は、磁気特性を高めること及び、機械的性質
の性能向上に有益な方法である。
ちなみに比較例としてN[L T、−2組成の原料粉末
を用いて射出成形法により複合磁石をつくった。
を用いて射出成形法により複合磁石をつくった。
O原料粉末・・・・・・62%(VO2比)OSt脂
・・・・・・ナイロン12 (残りO射出成形条件・・
・温度=620℃ 磁場:11.8KOe 押し出し成形法に比べ、比較例は、加熱温度が高いこと
、及び、磁石粉末の量をこれ以上増すことができないな
どの欠点がある。
・・・・・・ナイロン12 (残りO射出成形条件・・
・温度=620℃ 磁場:11.8KOe 押し出し成形法に比べ、比較例は、加熱温度が高いこと
、及び、磁石粉末の量をこれ以上増すことができないな
どの欠点がある。
得られた試料の特性は、下記したように、本願とは大き
な違いがあった。
な違いがあった。
O磁気特性
(G) (Oe)
Br−=6000 、BHa−−−−−・5000 。
lBHlmax =・−a OM G Oe密度・・・
・・・5.2 ・機械的性質 抗張力・・・・・・720匁 抗折力・・・・・・290〃 実施例2 組成が一般式で、S m (Coba10ulLO7r
e O,32Zr0.014 )y、s 合金を溶解、
−:d造法により109つくった。この合金を塊状のま
ま次の条件で、磁気硬化熱処理を行った。
・・・5.2 ・機械的性質 抗張力・・・・・・720匁 抗折力・・・・・・290〃 実施例2 組成が一般式で、S m (Coba10ulLO7r
e O,32Zr0.014 )y、s 合金を溶解、
−:d造法により109つくった。この合金を塊状のま
ま次の条件で、磁気硬化熱処理を行った。
O(溶体化処処):1140℃1X30時間Arガス雰
囲気炉中で加熱後300 ℃まで −25℃/分で冷却 した。
囲気炉中で加熱後300 ℃まで −25℃/分で冷却 した。
0(時効処理):Arガス雰囲気炉中で800℃×16
時間加熱後600℃まで −28℃/分で冷却し同温度に 3時間保持後600℃まで、 一り℃/分で冷却した。
時間加熱後600℃まで −28℃/分で冷却し同温度に 3時間保持後600℃まで、 一り℃/分で冷却した。
次に磁気硬化処理を終えた合金インゴットは、粉末製、
造工程ラインに回され、粉末をつくった。
造工程ラインに回され、粉末をつくった。
(粗粉砕)ニジヨークラッシャーで0.5〜2′Xnの
粗粉末をつくった。
粗粉末をつくった。
(微粉砕):非酸化性雰囲気中、ボールミル法Qこより
粒度2μfTL〜80μmの微粉末とした。該粉末は、
酸化防止及び、 樹脂とのなじみ性改質を目的にシラ ンカップリング剤を1■o1%加えて 表面処理を行っである。
粒度2μfTL〜80μmの微粉末とした。該粉末は、
酸化防止及び、 樹脂とのなじみ性改質を目的にシラ ンカップリング剤を1■o1%加えて 表面処理を行っである。
こうして予備処理を終えた磁石粉末は、第3表に示す条
件で、混練しコンパウンドをつくった。
件で、混練しコンパウンドをつくった。
第3表
コンパウンドは、押し出し成形機で、次の条件により異
方性複合永久磁石をつくった。本実施例は、磁性粉末の
量をどこまで高められるか行ったもので、第4表の結果
の通り、磁石粉末85 vo1%付近が限界であった。
方性複合永久磁石をつくった。本実施例は、磁性粉末の
量をどこまで高められるか行ったもので、第4表の結果
の通り、磁石粉末85 vo1%付近が限界であった。
ここで押出し方法は、第1図に示したものと同じ装置、
1爬で行った。
1爬で行った。
第4表
ここで言えることは、比較例の射出成形法は、磁石粉末
の量は、高々65VO1%が限界であった。従って、押
し出法は、磁石粉末の比率を大巾に高められることがわ
かった。一方、寸法精度を見±0.05 ると、φ8 以下の条件では、磁石粉末の比率は74V
o1%〜6jVo1%であったが、これは押し出条件(
圧力、温度、スピードンを変えることによって範囲拡大
が可能である。すなわち、磁石粉末の量を80Vo1%
〜50%程度までは、高い加工精度を維持できることが
可能となった。
の量は、高々65VO1%が限界であった。従って、押
し出法は、磁石粉末の比率を大巾に高められることがわ
かった。一方、寸法精度を見±0.05 ると、φ8 以下の条件では、磁石粉末の比率は74V
o1%〜6jVo1%であったが、これは押し出条件(
圧力、温度、スピードンを変えることによって範囲拡大
が可能である。すなわち、磁石粉末の量を80Vo1%
〜50%程度までは、高い加工精度を維持できることが
可能となった。
また本発明におけるバインダーは熱可塑性樹脂であれば
良い。好ましくは、ナイロン6、ナイロン12.ナイロ
ン6−6、塩化ビニール、pp。
良い。好ましくは、ナイロン6、ナイロン12.ナイロ
ン6−6、塩化ビニール、pp。
PEi 、PES 、FtVA 、PEEK 、などを
用いることにより、押出し成形による、複合永久磁石を
提供できるものである。従って、コンパウンド可塑化の
ためには、加熱する必要が生ずる。その温度は、樹脂材
質によって変わり120℃〜400℃の範囲である。工
業生産性を考えると好ましくは、120℃〜300℃付
近に加熱するのが良い。さらに異方性化の方法は、−軸
異方性+81i’A方性ラジアル異方性等を用いること
ができる。
用いることにより、押出し成形による、複合永久磁石を
提供できるものである。従って、コンパウンド可塑化の
ためには、加熱する必要が生ずる。その温度は、樹脂材
質によって変わり120℃〜400℃の範囲である。工
業生産性を考えると好ましくは、120℃〜300℃付
近に加熱するのが良い。さらに異方性化の方法は、−軸
異方性+81i’A方性ラジアル異方性等を用いること
ができる。
こうしてつくられた押し出し法による複合永久磁石は、
人混な用途が期待される。例えば、小型ステッピングモ
ーター、D、C!モモ−−、コマ−レスモーター、セン
サー、入ビーカー、ヘッドホーン、クロック用モーター
、ウォッチ用ステッピングモーターなど、小型高性能化
を要求される分野に利用できる。
人混な用途が期待される。例えば、小型ステッピングモ
ーター、D、C!モモ−−、コマ−レスモーター、セン
サー、入ビーカー、ヘッドホーン、クロック用モーター
、ウォッチ用ステッピングモーターなど、小型高性能化
を要求される分野に利用できる。
以上のように本発明によれば、希土類永久磁石の量産性
を高め、また加工形状の自由度を高められる等極めて実
用性を向上させることを可能にした。
を高め、また加工形状の自由度を高められる等極めて実
用性を向上させることを可能にした。
具体的効果を列挙すれば以下の通りである。
(1) 本発明法は、磁場中押し出し成形法により、希
土類複合永久磁石材料を製造する方法で、連続的に所望
形状製品を生産できる極めて加工コストを低くできる効
果を有する。
土類複合永久磁石材料を製造する方法で、連続的に所望
形状製品を生産できる極めて加工コストを低くできる効
果を有する。
(2) 原料コストが在来のフェライト系磁石に比へ、
約100倍も高い希土類金属を主体に使用するので、加
工層の発生を極力少くしないとコストアップになってし
まう。本発明方法によれば、原料歩留りは、約95%と
従来法に比べ極めて高い効果を有する、ちなみに、焼結
法は、約50〜60%射出成形法では、60%である。
約100倍も高い希土類金属を主体に使用するので、加
工層の発生を極力少くしないとコストアップになってし
まう。本発明方法によれば、原料歩留りは、約95%と
従来法に比べ極めて高い効果を有する、ちなみに、焼結
法は、約50〜60%射出成形法では、60%である。
但し射出成形法は、スプール、ランナー等の原料はリサ
イクル使用するので原料歩留りは、もっと高くなる。し
かしリサイクル使用するため、磁気性能低下分を考えな
いとならないので、本発明法に比べ不利である。
イクル使用するので原料歩留りは、もっと高くなる。し
かしリサイクル使用するため、磁気性能低下分を考えな
いとならないので、本発明法に比べ不利である。
(3)本発明法は、ダイス形状により、異形状、薄肉形
状、長尺物等形状の任意性を大巾に高められる効果を有
する。薄肉は例えば外径60%以下で、゛肉厚0.2X
〜1%のものを容易に量産製造できる。
状、長尺物等形状の任意性を大巾に高められる効果を有
する。薄肉は例えば外径60%以下で、゛肉厚0.2X
〜1%のものを容易に量産製造できる。
第1図は、本発明の一実施例様を示す磁場中押し出し成
形装置の断面図である。 1・・・・・・材料供給口 2・・・・・・スクリュー 3・・・・・・ノぐレル 4・・・・・・磁場コイル 5・・・・・・ダ イ 6・・・・・・ヒーター 7・・・・・・溶融コンパウンド 8・・・F=a 水冷コイル(脱磁コイルも兼ねる)9
・・・・・・冷却ダイス 10・・・複合永久磁石材料 以 上 第1 図
形装置の断面図である。 1・・・・・・材料供給口 2・・・・・・スクリュー 3・・・・・・ノぐレル 4・・・・・・磁場コイル 5・・・・・・ダ イ 6・・・・・・ヒーター 7・・・・・・溶融コンパウンド 8・・・F=a 水冷コイル(脱磁コイルも兼ねる)9
・・・・・・冷却ダイス 10・・・複合永久磁石材料 以 上 第1 図
Claims (1)
- イ子トリウム(Y)およびラントナイド系希土類金属(
R)と遷・移金属(TM)からなり、一般式で表わせば
RTMZ (Z : 4.6−8.8)である金属間化
合物合金な用いてつくられた磁石粉末と結合のための熱
可塑性樹脂を混合した複合組成物を、温度120℃以上
400℃未満の金型中より、押し出し成形法によって製
造したことを特徴とする複合永久磁石材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59050738A JPH0616447B2 (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 複合永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59050738A JPH0616447B2 (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 複合永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60194503A true JPS60194503A (ja) | 1985-10-03 |
JPH0616447B2 JPH0616447B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=12867177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59050738A Expired - Lifetime JPH0616447B2 (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 複合永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0616447B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62260552A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-12 | Seiko Epson Corp | 小型モ−タ−用ロ−タ−磁石 |
WO1990003031A1 (fr) * | 1988-09-05 | 1990-03-22 | Seiko Epson Corporation | Dispositif d'enregistrement/reproduction |
JPH03117350A (ja) * | 1989-11-08 | 1991-05-20 | Seiko Epson Corp | 小型モーター用ローター |
US5888416A (en) * | 1992-05-12 | 1999-03-30 | Seiko Epson Corporation | Rare-earth bonded magnet composition, rare-earth bonded magnet and process for producing said rare-earth bonded magnet |
US6451221B1 (en) | 2000-12-28 | 2002-09-17 | Xerox Corporation | Extrudable magnet compound with improved flow properties |
-
1984
- 1984-03-16 JP JP59050738A patent/JPH0616447B2/ja not_active Expired - Lifetime
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