JPS6043900B2 - 永久磁石材料 - Google Patents
永久磁石材料Info
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- JPS6043900B2 JPS6043900B2 JP53094802A JP9480278A JPS6043900B2 JP S6043900 B2 JPS6043900 B2 JP S6043900B2 JP 53094802 A JP53094802 A JP 53094802A JP 9480278 A JP9480278 A JP 9480278A JP S6043900 B2 JPS6043900 B2 JP S6043900B2
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Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＲ−Ｃｏ−Ｍｎ−Ｆｅ系合金に第５金属元素を
添加した従来の永久磁石よりも大きなエネルギー積を有
する永久磁石材料に関するものてある。
添加した従来の永久磁石よりも大きなエネルギー積を有
する永久磁石材料に関するものてある。
希土類金属とコバルトは種々の金属間化合物を形成する
。
。
それらは、ＲＣｏ、Ｏ、Ｒ。Ｃｏ、、、ＲＣへ、Ｒ５Ｃ
０１９９Ｒ２Ｃ０７９ＲＣ０３９ＲＣ０２９Ｒ２Ｃ０３
、Ｒ４Ｃ０３、Ｒ。。Ｃｏ、、、Ｒ、Ｃｏ。、Ｒ。Ｃｏ
等である。これらの金属間化合物中、現在永久磁石材料
として用いられているのはＲＣｏ、とＲ。Ｃｏ、、であ
る。特にＲＣｏ５系の磁石はすでに工業的に定着して、
需要は年を追つて伸びている。ＲＣｏ、系の磁石の代表
格である磁石あるいは白金コバルト磁石に比べはるかに
大きいエネルギー積を有するものである。Ｒ。Ｃｏ、、
はＲＣｏ、よりも一般的に飽和磁化Ｍｓが高く磁石材料
としては有望であるにもかかわらず、保磁力Ｈｃの値が
低いものしか得られなかつた。それ故一時は実用材料と
しての見通しがたたなかつたが、Ｃｕを適当量加えるこ
とにより保磁力を高めることができることが発見されて
から脚光をあびることとなつた。Ｃｕ含有Ｒ２Ｃｏ、、
系磁石は現在、ＪＲ対Ｃｏが１対７付近で最大の性能、
すなわち３０ＭＧ０ｅが得られている。これはＦｅをＣ
ｏと置換してＭｓを高めた結果得られたものである。Ｒ
２Ｃｏ、、とＲ。Ｆｅ、、は疑２元系を構成し、例えば
ＲがＳｍの場合はＲ。（Ｃｏ、−ｘＦｅｘ）、、で表わ
すとＸ■０、田度までＸの増加に伴いＭｓは増加し、一
軸異方性も維持される。保磁力の目安となる異方性磁場
Ｈａはｘ＝０では６５に０ｅ程度で、ｘ■０．２を過ぎ
ると低くなり始めてｘ■０．５では２０ＫＯｅ程度にな
つてしまう。よつて実用材料としてはＦｅ（７）Ｃｏと
の置換はｘ■０．５が限度であろう。これらのことは他
のＲについてもだいたい当てはまり、Ｆｅ置換はｘ■０
．５が限度と思われる。特許請求範囲第１項でＶ値を０
．０５＜り≦０．５にしたのは以上のような理由からで
ある。上記したようにＲ２Ｃｏ、、系の保磁力を得るた
めには現在ＣＯにＣｕを置換してなされているが、Ｃｕ
置換はＲ２ＣＯｌ７系のＭｓをかなり下げてしまう。
０１９９Ｒ２Ｃ０７９ＲＣ０３９ＲＣ０２９Ｒ２Ｃ０３
、Ｒ４Ｃ０３、Ｒ。。Ｃｏ、、、Ｒ、Ｃｏ。、Ｒ。Ｃｏ
等である。これらの金属間化合物中、現在永久磁石材料
として用いられているのはＲＣｏ、とＲ。Ｃｏ、、であ
る。特にＲＣｏ５系の磁石はすでに工業的に定着して、
需要は年を追つて伸びている。ＲＣｏ、系の磁石の代表
格である磁石あるいは白金コバルト磁石に比べはるかに
大きいエネルギー積を有するものである。Ｒ。Ｃｏ、、
はＲＣｏ、よりも一般的に飽和磁化Ｍｓが高く磁石材料
としては有望であるにもかかわらず、保磁力Ｈｃの値が
低いものしか得られなかつた。それ故一時は実用材料と
しての見通しがたたなかつたが、Ｃｕを適当量加えるこ
とにより保磁力を高めることができることが発見されて
から脚光をあびることとなつた。Ｃｕ含有Ｒ２Ｃｏ、、
系磁石は現在、ＪＲ対Ｃｏが１対７付近で最大の性能、
すなわち３０ＭＧ０ｅが得られている。これはＦｅをＣ
ｏと置換してＭｓを高めた結果得られたものである。Ｒ
２Ｃｏ、、とＲ。Ｆｅ、、は疑２元系を構成し、例えば
ＲがＳｍの場合はＲ。（Ｃｏ、−ｘＦｅｘ）、、で表わ
すとＸ■０、田度までＸの増加に伴いＭｓは増加し、一
軸異方性も維持される。保磁力の目安となる異方性磁場
Ｈａはｘ＝０では６５に０ｅ程度で、ｘ■０．２を過ぎ
ると低くなり始めてｘ■０．５では２０ＫＯｅ程度にな
つてしまう。よつて実用材料としてはＦｅ（７）Ｃｏと
の置換はｘ■０．５が限度であろう。これらのことは他
のＲについてもだいたい当てはまり、Ｆｅ置換はｘ■０
．５が限度と思われる。特許請求範囲第１項でＶ値を０
．０５＜り≦０．５にしたのは以上のような理由からで
ある。上記したようにＲ２Ｃｏ、、系の保磁力を得るた
めには現在ＣＯにＣｕを置換してなされているが、Ｃｕ
置換はＲ２ＣＯｌ７系のＭｓをかなり下げてしまう。
実験によればＲ２（ＣＯｌ−２ＣＬ１Ｘ）、７と表わし
た時、ｘ＝０．１のとき１２％、ｘ＝０．２のとき２５
％減少してしまう。Ｃｕよりも保磁力を出す点では劣る
が、Ｍｎ置一換はＭｓの低下を少くし、ある程度の保磁
力が得られる点で有望である。本発明は、このようなＭ
ｎの利点を他元素をさらに添加することにより、一層顕
著にするためになされた。すなわちＲ２ＣＯｌ７系にＭ
ｎを単独に置換したＲ２（ＣＯＭｎ）１７系，ではＲ２
（ＣＯＣＵ）７系よりも保磁力が劣つているが、ある種
の金属元素、特にＡｌ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｇｅを加えるとＲ
２（ＣＯＣＵ）７系よりも高い保磁力が出、しかもＭｓ
の値がＲ２（ＣＯＣＵ）１７よりもさほど低くならない
という発見にもとずくものである、よつてＲ２（ＣＯＭ
ｎ）１，のＣＯをＦｅて置換していつたときＭｓ値が上
昇するのを保磁力を出すため犠性にすることなくＲ２（
ＣＯＣＵ）１７系よりもさらに高いエネルギー種を有す
る磁石の製造が可能となつた、これらの元素の添加によ
つて保磁力が上昇する機構４については明確ではないが
非磁性添加物が相内に析出物として介在し磁壁の移動を
困難にする働きからと推測している。Ａｌ，Ｓｉ，Ｍｇ
，Ｇｅはそれぞれに単独で効果を発現するし、同時に添
加してもその効果を減殺することはない。次に組成範囲
の−限定理由についてのべる。特許請求の範囲において
、先す、０〈ｕ≦０．３はＭｎ置換が０．３を越すと急
激にＭｓ値の低下を招くためである。またＡｌ，ＳＩ，
Ｍｇ，Ｇｅの添加はその比ｗが０．００１を越えると保
磁力向上の効果が認められ０．２を越えて添加するとＭ
ｓ値の低下或いは合金の脆化が激しく成形性に影響を与
える。従つて０．００１〈ｗ≦０．２０に限定される。
これらの元素は単独て添加するを基本としても２種以上
同時に添加しても良い。実施例を用いて具体的に説明す
る。
た時、ｘ＝０．１のとき１２％、ｘ＝０．２のとき２５
％減少してしまう。Ｃｕよりも保磁力を出す点では劣る
が、Ｍｎ置一換はＭｓの低下を少くし、ある程度の保磁
力が得られる点で有望である。本発明は、このようなＭ
ｎの利点を他元素をさらに添加することにより、一層顕
著にするためになされた。すなわちＲ２ＣＯｌ７系にＭ
ｎを単独に置換したＲ２（ＣＯＭｎ）１７系，ではＲ２
（ＣＯＣＵ）７系よりも保磁力が劣つているが、ある種
の金属元素、特にＡｌ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｇｅを加えるとＲ
２（ＣＯＣＵ）７系よりも高い保磁力が出、しかもＭｓ
の値がＲ２（ＣＯＣＵ）１７よりもさほど低くならない
という発見にもとずくものである、よつてＲ２（ＣＯＭ
ｎ）１，のＣＯをＦｅて置換していつたときＭｓ値が上
昇するのを保磁力を出すため犠性にすることなくＲ２（
ＣＯＣＵ）１７系よりもさらに高いエネルギー種を有す
る磁石の製造が可能となつた、これらの元素の添加によ
つて保磁力が上昇する機構４については明確ではないが
非磁性添加物が相内に析出物として介在し磁壁の移動を
困難にする働きからと推測している。Ａｌ，Ｓｉ，Ｍｇ
，Ｇｅはそれぞれに単独で効果を発現するし、同時に添
加してもその効果を減殺することはない。次に組成範囲
の−限定理由についてのべる。特許請求の範囲において
、先す、０〈ｕ≦０．３はＭｎ置換が０．３を越すと急
激にＭｓ値の低下を招くためである。またＡｌ，ＳＩ，
Ｍｇ，Ｇｅの添加はその比ｗが０．００１を越えると保
磁力向上の効果が認められ０．２を越えて添加するとＭ
ｓ値の低下或いは合金の脆化が激しく成形性に影響を与
える。従つて０．００１〈ｗ≦０．２０に限定される。
これらの元素は単独て添加するを基本としても２種以上
同時に添加しても良い。実施例を用いて具体的に説明す
る。
第１表で示される合金組成のインゴットを融製した。磁
石の製法は、アルゴンガス中で高周波加熱炉で溶解し、
鋳型に鋳込んでインゴットとなす。
石の製法は、アルゴンガス中で高周波加熱炉で溶解し、
鋳型に鋳込んでインゴットとなす。
これを粗粉砕後、ボールミルで５μｍ程度の粒径の粉に
する。その粉を１５Ｋ０ｅの磁場中でブレス成型して、
１２０００Ｃ〜１２５０℃の温度で焼結し、アルゴン中
で急冷し、冷却後１１０００Ｃ〜１１５０℃で１時間熱
処理した後、引き続き８００℃で１時間、４００℃で８
〜川時間熱処理を施して磁石となした。第２表は第１表
に示す組成比からなる焼結磁石の磁気特性を示す。
する。その粉を１５Ｋ０ｅの磁場中でブレス成型して、
１２０００Ｃ〜１２５０℃の温度で焼結し、アルゴン中
で急冷し、冷却後１１０００Ｃ〜１１５０℃で１時間熱
処理した後、引き続き８００℃で１時間、４００℃で８
〜川時間熱処理を施して磁石となした。第２表は第１表
に示す組成比からなる焼結磁石の磁気特性を示す。
この例から各添加元素合金の効果が明らかである。内Ｎ
Ｏ．８合金は無添加の例である。以上の説明は焼結型永
久磁石を中心に説明を加えたが該磁性化合物はこれを粉
末状にして非磁性結合剤を用いて固形化することもでき
ることは特に説明をまたない。
Ｏ．８合金は無添加の例である。以上の説明は焼結型永
久磁石を中心に説明を加えたが該磁性化合物はこれを粉
末状にして非磁性結合剤を用いて固形化することもでき
ることは特に説明をまたない。
但し該非磁性化合物は粉末を極端に細かくすると飽和磁
束を減少しまた粒径が大きすぎると結合剤を加えた成形
体の強度が低下する。その意味において粉末は３〜５０
μに入ることが望ましい。しかしながら加工方法等を考
慮して量産性のある９０％以上が前記範囲になつている
ことが望ましい。永久磁石中に占める磁性化合物は多い
程磁気特性が高い。しかし焼結手段を用いないで得られ
る結合剤タイプは結合剤が減少する″ことによつて強度
面の低下はさけられない。結合剤タイプの永久磁石は一
般に他部品などとアセンブルして用いることが多く強度
面の要求も強い。ここでは結合剤が体積率（以下同じ）
で１０％以下では前記使用に耐えるような強度（例えば
抗折力て５ｋ９／Ｒｆｌ：Ｍ２）が得られい。また３５
％を超えて加えれは磁気特性は著しく低下するばかりで
なくたとえば液状の有機物樹脂などを結合剤として用い
る場合は圧粉成形が不可能である。ここで１つの実施例
を揚げると第１表褐．６組成の磁性化合物インゴットを
１２００℃で均熱処理し更に１１００℃から急冷した。
束を減少しまた粒径が大きすぎると結合剤を加えた成形
体の強度が低下する。その意味において粉末は３〜５０
μに入ることが望ましい。しかしながら加工方法等を考
慮して量産性のある９０％以上が前記範囲になつている
ことが望ましい。永久磁石中に占める磁性化合物は多い
程磁気特性が高い。しかし焼結手段を用いないで得られ
る結合剤タイプは結合剤が減少する″ことによつて強度
面の低下はさけられない。結合剤タイプの永久磁石は一
般に他部品などとアセンブルして用いることが多く強度
面の要求も強い。ここでは結合剤が体積率（以下同じ）
で１０％以下では前記使用に耐えるような強度（例えば
抗折力て５ｋ９／Ｒｆｌ：Ｍ２）が得られい。また３５
％を超えて加えれは磁気特性は著しく低下するばかりで
なくたとえば液状の有機物樹脂などを結合剤として用い
る場合は圧粉成形が不可能である。ここで１つの実施例
を揚げると第１表褐．６組成の磁性化合物インゴットを
１２００℃で均熱処理し更に１１００℃から急冷した。
更に８００℃で１時間の時効処理を加えたこのインゴッ
トをボールミルを用いて粉砕しおよそ５〜２５μの粉末
を得た。該粉末に３．３％（重量比）の液状エポキシ樹
脂（一液性）を加えて混練し約１０Ｋ０ｅの磁場中で圧
粉成形し１５０′Ｃで加熱して固化した。該永久磁石は
Ｂｒ８．７ＫＧ．．ＢＨｍａｘｌ７．２ＭＧＯｅであつ
た。更に磁石中に占める磁性粉末は体積率で約６９％で
あつた。また磁石の抗折強度は１３ｋｇ／ＷｒＪｎ２で
あつた。ここで結合剤はエポキシ樹脂に限定されること
はなくまた性状も粉末等の固形も可能である。次にＳｍ
，Ｐｂ，Ｃｕ等の非磁性金属或いは合金をいることも可
能である。磁性化合物は粉砕後メッキ、熱処理（窒化、
硫化等も含む）などによつて表面層を磁気的に硬化する
ことを結合剤使用タイプの永久磁石においては可能であ
る。
トをボールミルを用いて粉砕しおよそ５〜２５μの粉末
を得た。該粉末に３．３％（重量比）の液状エポキシ樹
脂（一液性）を加えて混練し約１０Ｋ０ｅの磁場中で圧
粉成形し１５０′Ｃで加熱して固化した。該永久磁石は
Ｂｒ８．７ＫＧ．．ＢＨｍａｘｌ７．２ＭＧＯｅであつ
た。更に磁石中に占める磁性粉末は体積率で約６９％で
あつた。また磁石の抗折強度は１３ｋｇ／ＷｒＪｎ２で
あつた。ここで結合剤はエポキシ樹脂に限定されること
はなくまた性状も粉末等の固形も可能である。次にＳｍ
，Ｐｂ，Ｃｕ等の非磁性金属或いは合金をいることも可
能である。磁性化合物は粉砕後メッキ、熱処理（窒化、
硫化等も含む）などによつて表面層を磁気的に硬化する
ことを結合剤使用タイプの永久磁石においては可能であ
る。
以上のとおり本願発明は高性能な永久磁石を提供するも
のでこれを応用して高品質機器の実用化を可能にしまた
工業用以外でも装身具などへの適用もできる。
のでこれを応用して高品質機器の実用化を可能にしまた
工業用以外でも装身具などへの適用もできる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 組成が一般式 Ｒ（Ｃｏ＿１＿−＿ｕ＿−＿ｖ＿−＿ｗＭｎ＿ｕＦｅ＿
ｖＴ＿ｗ）＿ｚただし０＜ｕ≦０．３００．０５＜ｖ≦
０．５０ ０．００１＜ｗ≦０．２０ ７．５≦ｚ≦８．５ Ｒは希土類金属の１種あるいは２種以上の混合物、Ｔは
Ｇｅ、Ａｌ、ＳｉもしくはＭｇのうちいずれか１種ある
いは２種以上の混合物で表わされることを特徴とする永
久磁石材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53094802A JPS6043900B2 (ja) | 1978-08-03 | 1978-08-03 | 永久磁石材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53094802A JPS6043900B2 (ja) | 1978-08-03 | 1978-08-03 | 永久磁石材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5521575A JPS5521575A (en) | 1980-02-15 |
| JPS6043900B2 true JPS6043900B2 (ja) | 1985-10-01 |
Family
ID=14120182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53094802A Expired JPS6043900B2 (ja) | 1978-08-03 | 1978-08-03 | 永久磁石材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043900B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02133596U (ja) * | 1989-03-31 | 1990-11-06 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5783004A (en) * | 1980-11-11 | 1982-05-24 | Seiko Epson Corp | Rare earth metal-cobalt permanent magnet |
| JPS5784106A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-26 | Seiko Epson Corp | Rare earth cobalt permanent magnet |
| JPS57102001A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Seiko Epson Corp | Rare earth cobalt permanent magnet |
| JPS57101638A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-24 | Seiko Epson Corp | Rare earth cobalt permanent magnet |
| JPS57101639A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-24 | Seiko Epson Corp | Rare earth cobalt permanent magnet |
| JPS57104201A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-29 | Seiko Epson Corp | Permanent magnet made of rare-earth cobalt |
| JPS57104202A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-29 | Seiko Epson Corp | Permanent magnet made of rare-earth cobalt |
| JPS57106007A (en) * | 1980-12-22 | 1982-07-01 | Seiko Epson Corp | Permanent magnet of rare earth cobalt |
| JPS57107007A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-03 | Seiko Epson Corp | Permanent magnet made of rare-earth cobalt |
| JPS57107006A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-03 | Seiko Epson Corp | Permanent magnet made of rare-earth cobalt |
| JPS57107008A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-03 | Seiko Epson Corp | Permanent magnet made of rare-earth cobalt |
| JPS57107009A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-03 | Seiko Epson Corp | Permanent magnet made of rare-earth cobalt |
-
1978
- 1978-08-03 JP JP53094802A patent/JPS6043900B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02133596U (ja) * | 1989-03-31 | 1990-11-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5521575A (en) | 1980-02-15 |
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