JPS63155602A - ボンド磁石の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、樹脂結合剤を用いて磁石粉体を結合したボン
ド磁石の製造方法に関し、更に詳しくは、成形助剤とし
て炭素と水素のみからなり液状または微粉末状の有機化
合物を用い、時効処理前の低保磁力状態の２−１７系希
土類磁石粉体と混合して磁場中成形を行い、その後に時
効処理を施し、結合剤を含浸させ固化させるようにした
ボンド磁石の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 希土類磁石粉体を結合剤（バインダー）により複合化し
たボンド磁石は従来公知である。結合剤としては、熱可
塑性または熱硬化性樹脂の他、金属や合金等、あるいは
ガラス系の無機物質等が用いられている。そして圧縮、
射出、押し出し、圧延等種々の成形法により製造される
が、なかでも高エネルギー積を生じさせるため一般には
圧縮成形が行われている。

このような希土類ボンド磁石は、磁気特性が高く、量産
性に優れ寸法精度が出し易く、また形状の自由度が大き
い等の利点があり、近年、急速に様々な用途で使用され
つつある。

従来の希土類ボンド磁石の製造方法は、例えば第２図に
示すように、圧縮成形法に関しては先ず原料である合金
を粉砕し成形して焼結した後そのまま時効処理を行う。

そしてそれを粉砕した後、その時効処理後の粉体と結合
剤とを混練し、磁場中で形成した後、内部に含まれてい
る結合剤をキュア処理する構成が一般的である。

［発明が解決しようとする問題点］ 磁場中で成形を行う時に磁石粉体を十分に配向させるた
めには、印加する磁場の強さは素材である磁石粉体の保
磁力の４〜５倍以上が必要であると言われている。この
ため従来技術において、例えば３ｍ２ＣＯ＋７系のボン
ド磁石の場合には、成形時に４０〜５０ｋＯｅ以上の強
い磁場を印加しなければならない。

しかし現在広く用いられている磁場プレス装置で得られ
る磁場の強さは上記の値を満足できない（一般に製造ラ
インで印加可能な磁場は１５ｋＯｅ程度である）ため、
実際に行われている磁場中成形では素材原料粉体を十分
に配向できていない。

このような問題を解決するため、本発明者等は先に時効
処理する以前の保磁力が６ｋＯｅ以下の磁石粉体を磁場
中成形し、その後に時効処理を施す方法を提案した。こ
の方法は成形時に低磁場で磁石粉体の十分な配向ができ
ることから、容易に高い特性を有するボンド磁石を製造
できる利点がある。しかしこのような製造方法を採用し
ても焼結晶と比較するとその（ＢＨ）ｍａｙ　　（最大
エネルギー積）は半分程度の値にとどまっている。この
磁気特性を更に向上させるためにはより一層磁石粉体の
充填率を向上し配向度を高める必要がある。

そこで成形前に成形助剤を加え成形し易い状態にしてか
ら磁場中成形を行う方法が考えられるが、前記の本発明
者等が提案した方法では磁場中成形後に磁石粉体を高保
磁力化するために４００〜１０００℃程度の高温で時効
処理を行わねばならず、成形助剤の種類によってはかえ
って（ＢＨ）ｍａｙを低下させる現象が生じることが認
められた。これはその種類によりヒステリシスループの
角形性が劣化することによる。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、本発明者等が先に提案した時効処理する以前の保磁力
が６ｋＯｅ以下の磁石粉体を用いて磁場中成形を行った
後に時効処理を施す方法を更に発展させて、充填率を向
上させ配向度を高め、且つ角形性を劣化させることのな
い成形助剤を用いてより一層磁気特性を向上させること
ができるようにしたボンド磁石の製造方法を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、時
効処理する以前の保磁力が６ｋＯｅ以下の２−１７系希
土類磁石粉体に、成形助剤として炭素と水素のみからな
り液状または微粉末状の有機化合物を混合し、磁場中成
形した後時効処理し、次いで結合剤を含浸させキュア処
理して固化するようにしたボンド磁石の製造方法である
。

原料となる２−１７系の希土類磁石粉体は、ＲＺＴ　Ｍ
　Ｉ、（但し、ＲはＹを含むＳｍ、Ｃｅ。

Ｐｒ、Ｎｄ等の希土類元素の１種又は２種以上、ＴＭは
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の遷移金属元素の１種又は２種以上
）で表される組成を主成分とするものである。このよう
な原料は通常、所定の組成を有する合金を粉砕した後、
一定の形状に成形し焼結し、また必要があればそれを所
定の条件で溶体化処理することによって得られる。

２−１７系希土類磁石は、時効処理により析出硬化が起
こり高保磁力が出現する。本発明はこの現象を有効に利
用している。

第１図に示すように本発明では上記のような原料焼結体
を先ず粉砕する。これにより得られた磁石粉体は時効処
理前であり６ｋＯｅ以下の低保磁力状態である。このよ
うな低保磁力の磁石粉体を使用するのは、本発明者等が
磁場成形前の磁石粉体の保磁力と時効後のボンド磁石の
磁気特性の関係について種々の実験を行った結果、保磁
力が６ｋＯｅ以下の磁石粉体を用いてボンド磁石を作製
すれば、本発明法の方が従来法により得られた同じ保磁
力を有するボンド磁石に比べて極めて磁気特性、特にＢ
ｒと（Ｂ　Ｈ）ｍａｘが良好になることを見出したこと
による。

そして成形助剤として炭素と水素のみからなり液状また
は微粉末状の有機化合物を使用し、それと前記磁石粉体
とを混合する。このような成形助剤としては、例えばポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ
イソプレン、パラフィン、流動パラフィン等が挙げられ
る。成形助剤の量を磁石粉体の６重量％以下としたのは
、高磁気特性、ここでは高Ｂｒ、高（ＢＨ）ｍａｘを呈
するボンド磁石を得るには、その磁石中での磁石粉体が
占める割合が大きいほど好ましいからである。因に６重
量％を超える量を使用すると成形助剤を使用しない時よ
りも磁気特性が低下してしまう。

次にこの混合物を磁場中で成形し、成形された形状を保
持したまま時効処理を行って高い保磁力を出現させる。

その後エポキシ樹脂やフェノール樹脂、アクリル樹脂等
の熱硬化性合成樹脂を含浸させキュア処理する。

［作用］ 本発明では成形前に液状あるいは微粉末状の所定組成の
成形助剤を混入したことにより、磁石粉体間の間隙を充
填すると共に滑剤的役目を果たす。このため磁石粉末間
の摩擦が減少し、配向性が向上すると共に磁石粉末を密
に充填することが可能となる。

また成形助剤として炭素と水素のみからなる有機化合物
を使用しているから、磁石粉体と同時に高温での時効処
理を行っても、それらはスムーズに加熱飛散し、得られ
た製品の磁石特性に悪影響を及ぼさない。

更に本発明では時効処理前の低保磁力状態の磁石粉末を
用いて磁場中成形を行うから、一般に製造ラインで用い
られているような磁場プレス装置を用いても十分配向さ
せることができ、高い磁石特性を発生させることができ
る。

なお粒度調整がなされた磁石粉体を用いるならば本発明
の効果は更に大きくなる。

［実施例］ 原料としてＳｍ　（ＣＯｏ、６ａＦ　ｅｏ、ｚｏｃ　ｕ
ｏｌ、。

Ｚｒｏ、。２）７．９で示される低保磁力状態の合金を
ショークラッシャーで粉砕し平均粒径２００μｍの磁石
粉体を得た。次にこの磁石粉体に対して成形助剤を２重
量％加えて混合し、１５ｋｏｅの磁場中で３　ｔｏｎ　
／　ｃｍ２で圧縮成形した。

次にその成形体について８００℃、１時間の時効処理を
行い高保磁力化した。その後エポキシ樹脂を含浸させ１
２０℃で２時間のキュア処理を行いボンド磁石を得た。

ここで成形助剤としてはポリエチレン粉末（平均粒径２
μｍ）とポリブチレン（日本油脂側製ポリブテン３ＯＮ
）を使用した。

また比較例として成形助剤にエポキシ樹脂を用いた場合
と成形助剤を用いない場合についても同様の手順でボン
ド磁石を製作した。

更に従来例として同じ組成の合金について８００℃で１
時間の時効処理を行い高保磁力化した後、ショークラッ
シャーで粉砕し、平均粒径２００μｍとし、エポキシ樹
脂と混練した後１５ｋＯｅの磁場中で３　ｔｏｎ　／　
ｃｍ２で圧縮成形し、１２０°Ｃで２時間のキュア処理
を行いボンド磁石を製作した。

これら各試料について磁気特性と密度を測定した結果を
第１表に示す。

第１表 この第１表の比較例から判るように、エポキシ樹脂を成
形助剤として混入した場合には、成形助剤を入れないも
のよりもかえって磁気特性が低下する。つまり成形助剤
を使用すると密度は上がるが、それだからといって必ず
しも磁気特性（ＢＨ）ｍａｘが向上するわけではない。

それらに対して本発明方法を採用すれば、従来方法のみ
ならず比較例のものよりもはるかに優れた磁気特性を生
じさせることができる。

［発明の効果］ 本発明は上記のように時効処理により析出硬化する磁石
粉体を析出硬化前の低保磁力状態の時に磁場中成形し、
その後その形状を保持したまま析出硬化させ高保磁力を
出現させる方法であり、成形助剤を使用しているため磁
石粉体の高充填高配向が可能となるし、また成形助剤と
して炭素と水素のみからなる有機化合物を使用している
ため成形後に高温で時効処理を行っても成形助剤が角形
性に悪影響を及ぼすこともなく、高い飽和；、、′を化
並びに残留磁束密度を持つボンド磁石を製造できる優れ
た効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によるボンド磁石の製造工程の一例
を示す工程説明図、第２図は従来技術の一例を示す工程
説明図である。 特許出願人　　富士電気化学株式会社 代　　理　　人　　　　　茂　　見　　　　　穣第１図
　　　第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、時効処理する以前の保磁力が６ｋＯｅ以下の２−１
   ７系希土類磁石粉体に、成形助剤として磁石粉体の６重
   量％以下の炭素と水素のみからなり液状または微粉末状
   の有機化合物を混合し、磁場中成形した後、得られた成
   形体を時効処理し、次いで結合剤を含浸させキュア処理
   することを特徴とするボンド磁石の製造方法。