JPS63187603A - 耐酸化性に優れた永久磁石及びその製造方法 - 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Ｎｄ２Ｆｅ、４Ｂ系合金で代表される希土類元
素（Ｒ）と遷移金属（Ｔ）とからなるＲ２Ｔ１４Ｂ　系
金属間化合物磁石に関し、特に耐酸化性を改善したＲ　
、　Ｆｅ　、　Ｂ系永久磁２石に関するものである。

〔従来技術〕

Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂで代表されるＲ−Ｆｅ−Ｂ　系磁石は。

従来の希土類永久磁石であるＳｍ−Ｃｏ系磁石に比較し
て高い磁気特性を有する。しかしながら、磁石合金は組
織中極めて酸化し易いＮｄ−Ｆｅ固溶体相を含み、さら
にＲ２Ｆｅ１４Ｂも酸化し易いため、磁気回路などの装
置に組み込んだ場合＋Ｓｍ−Ｃｏに比較して磁石の酸化
による特性の劣化及びばらつきが大きい。さらに、磁石
から発生した酸化物の飛散による周辺部品への汚染を引
き起こす。

この腐食性を改善する方法として、特開昭６０−５４４
０６号公報や特開昭６０−６３９０号公報が提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の公報に提案されている耐酸化性皮
膜は、皮膜形成工程中で多量の水を使用するため、処理
工程中で磁石材料が酸化する場合が多く、耐酸化性が十
分とは言い難い。

また、防錆表面処理の一般的方法である塗装法では、塗
料の基材が有機高分子であるため金属との親和性が不十
分で、磁石の部品化工程や使用時において亀裂や剥離が
生じ易いこと、また特に反応硬化型の塗料の場合は痕跡
種度の未反応の官能基の経時変化がサビ発生の原因とな
ることもあシ。

殊にこのような合金系では信頼性が不十分である。

さらに、スパッター、イオウ蒸着法を用いた金属皮膜形
成による酸化防止法は、磁石全面への均一コーティング
が困難であること、また被覆層組織が下地面に垂直方向
に方向性を持ち、被覆層に微細な間隙が生じ、十分な耐
食性が期待できない等の問題がある。

そこで２本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑み水、酸
素の影響を被ることなく、接着強度の優〔問題を解決す
るための手段〕 本発明によれば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂを主成分とするＲ２Ｔ１
４Ｂ　　系合金（Ｒはイツトリウムを含む希土類元素、
Ｔは遷移金属、・Ｂはホウ素を表わす。）からなる焼結
型の永久磁石の表面に皮膜を形成された耐酸化性に優れ
た永久磁石において、前記皮膜は、有機物のプラズマ重
合反応によシ生成された有機高分子皮膜であることを特
徴とする耐酸化性に優れた永久磁石が得られる。

また本発明によれば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ　　を主成分とする
Ｒ２Ｔ１４Ｂ系合金（Ｒはイツトリウムを含む希土類元
素、Ｔは遷移金属、Ｂはホウ素を表わす。）からなる焼
結型の永久磁石の表面に有機皮膜を形成する耐酸化性に
優れた永久磁石の製造方法において、前記永久磁石を準
備する準備工程と、有機物蒸気の存在下のグロー放電中
に、前記永久磁石を通し、前記有機物蒸気のプラズマ重
合反応により生成される有機高分子皮膜を前記永久磁石
の表面に形成する有機皮膜形成工程とを有することを特
徴とする耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法が得られ
る。

即ち２本発明によれば、グロー放電中にガス状の有機物
を導入すると有機高分子の薄膜を生成することができる
。このような有機高分子の合成法はプラズマ重合と呼ば
れ、新規な薄膜製造２表面処理法として近年実用化に向
けての検討がなされている。この方法によって固体表面
に形成した高分子膜は従来の有機高分子の製造法によっ
ては得られない次のような特徴を有する。

（１）官能基をもたない化合物からでも高分子が生成す
る。

（２）直接、基板上に高分子を生成し得る。

（３）グロー放電の条件によって同一出発物質から異な
った化学構造を有する高分子を生成し得る。

本発明者らはこれらの特徴を考慮して、このような反応
系にＲ−Ｆｅ−Ｂを主成分とするＲ２Ｔ１４Ｂ系合金の
焼結型永久磁石を導入することにより、該磁石表面に高
分子薄膜を形成することを鋭意検討の結果、意外にもグ
ロー放電によって該磁石表面が活性化され、前記の特徴
の他に、薄膜が、塗装法などの方法に比較すると非常に
高い接着性を具備することを見出し２本発明を完成する
に至った。

即ち２本発明はＲ−Ｆｅ　−Ｂ　　系焼結磁石の光面に
工程中で、水及び酸素の影響を受けることなく。

従来の有機高分子てよる表面処理法に比較してはるかに
高い耐酸化性、信頼性を具備した有機高分子皮膜の形成
方法を提供するものである。

その成膜工程は、まず磁石をトリクレン等の有機溶剤に
て、脱脂洗浄を行う。次に磁石を所要の電極を具備した
反応管の内部に置いた後に、ロータリーポンプ、拡散ポ
ンプにて真空引を行い反応管の内部を１Ｏ−３ｔｏｒｒ
以下とする。そして、この状態に保持した反応管内に所
要の圧力となるように有機物を導入し、グロー放電を行
い、有機高分子で被覆された磁石を得る。

ここで、処理を施す磁石は、溶剤で洗浄したままでも、
グロー放電を行うことによって表面が活性化されるので
、接着性の良好な皮膜が得られるが、有機物の種類によ
っては予め別途に前処理を行って有機物と化学的に結合
し得る官能基を導入することも可能である。例えば、官
能基を有する溶剤に浸漬し、加熱乾燥を施すものである
。具体的には有機物がビニル基を有するものである場合
は磁石表面にビニル基を、有機物がエポキシ基を有する
ものである場合は磁石表面にアミン基を導入するのが効
果的である。このような目的に使用される表面処理剤と
して、前者の場合はビニルトリエトキシシラン、後者の
場合はγ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。

次にツ反応に使用する有機物としては、前述のように高
分子化するための官能基を持たない化合物でも使用でき
るのがこの方法の大きな特徴であることから２種々の有
機化合物を挙げることができる。例として、ビニル基を
有する化合物としては、４−ビニルピリジン、スチレン
、Ｎ−ビニルピロリドン等が、２置換エチレンとしては
α−メチルスチレン、メタクリル酸等が、また、いわゆ
るビニル系モノマー以外の化合物としては、４−メチル
ベンジルアミン、５−エチル−２−メチルピリジン、フ
ラン、ｎ−ヘキサン、ジメチルスルホキシド等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。また、これ
らの化合物の反応管内への導入方法は２通常は蒸気とし
て導入するという方法が取られるが、該有機化合物が気
化し難い場合は霧状即ち液／気コロイドとして導入して
も良い。

そして、グロー放電の出力としては２本方法は。

同一の有機化合物を使用しても放電のエネルギーによる
プラズマ重合反応によって、生成する高分子膜の化学的
構造や物性が異なってくるというのも一つの特徴である
ため、使用する化合物等により適切な条件を選ぶ必要が
ある。しかし、あまり出力が小さいと反応が起こり難く
、あまシ出力が大きいと高分子生成反応よりも原料物質
の分解反応のみ優先して起こるので、自ずから限定され
。

１０〜３００Ｗ程度とするのが適当である。

このようにして得られた高分子皮膜は、そのままでも耐
酸化膜として十分な接着性と信頼性を有するが、該高分
子の融点以下で熱処理を施すことによυ、皮膜が緻密に
なシ、信頼性が向上する場合もある。また皮膜の厚みは
、耐酸化膜としての信頼性、経済性製品の寸法精度を考
慮して決定されるが、十分な耐酸化性を持たせるために
は５μｍ以上とすることが望ましい。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示し、説明する。

〈実施例１〉 純度９５係以上のＮｄ　、電解鉄、フェロボロンを所定
量秤量し、アルゴン雰囲気中、高周波加熱によシ、溶解
して鋳込み、６４．９　ｗｔ　％　Ｆｅ　−３４ｗｔ％
Ｎｄ　−１，１ｗｔ％Ｂ合金のインゴットを得た。次に
。

このインゴットを粗粉砕し、ゴールミルにより有機溶剤
とともに湿式粉砕し平均粒径３μｍの微粉末を得た。こ
の粉末を２０　ｋｏｅの磁界中ｒ　１　ｔｏｎ／７Ｆ＋
２の圧力で成形した。得られた成形体を１０５０〜１１
００℃、２時間真空焼結後、炉冷して焼結体を得た。

この焼結体を５００〜６００℃で１時間熱処理した後急
冷した。そして、得られた永久磁石から１０ｍｍＸ　１
０ｍｍＸ　１０ｒｒｖｎの寸法に試験片を切シ出した。

上記試験片をトリクレンで洗浄脱脂後２反応管内に設置
した。次に、この反応管内を真空引して５　Ｘ　ＩＱ　
　ｔｏｒｒ　　とした後、メタクリル酸メチルモノマー
の蒸気を導入し２反応管内を０．１　ｔｏｒｒ　　とし
て出力６０Ｗでグロー放電を４０分間行った。

この間、モノマーが消費されることによシ９９反応管内
減圧したので、　Ｏ，Ｌ　ｔｏｒｒの圧力を保持するよ
うに適宜モノマーを補給した。このようにして得た高分
子皮膜の厚みを測定したところ、最小で１１μｍ、最大
で１４μｍであった。

〈実施例２〉 実施例１と同様に調整した永久磁石試験片（焼結体）を
アリルトリエトキシシラン液に浸漬シ。

加熱乾燥させて前（表面）処理を行って、約２μｍの厚
みの表面処理層を付着させた。この後実施例１とまった
く同じ手法でグロー放電を通し高分子皮膜を形成した磁
石を得た。

〈実施例３〉 実施例１と同様に調整した試験片を、トリクレンで洗浄
脱脂後２反応管内に設置した。次に、この反応管内を真
空引して５　Ｘ　１０−’ｔｏｒｒとした後。

プロパンを導入し９反応管内を０．２　ｔｏｒｒ　とし
て出力４０Ｗでグロー放電を５０分間行った。この間、
プロパンの消費によシ反応管内の圧力が低下しないよう
に適宜プロパンを補給した。このようにして得た高分子
皮膜の厚みを測定したところ。

最小で１４μｍ、最大で１７μｍであった。

〈実施例４〉 グロー放電の出力を７０Ｗとした他は実施例３とまった
く同じ操作を行って、最小で１２μｍ。

最大で１４μｍの厚みを有する皮膜を得た。

〈実施例５〉 実施例１と同様に調整した試験片をトリクレンで洗浄脱
脂後２反応管内に設置した。次に、この反応管内を真空
引して５　Ｘ　１０−’ｔｏｒｒ　　とした後。

テトラフルオロメタンを導入し９反応管内を０．１ｔｏ
ｒｒ　として出力１２０Ｗでグロー放電を４０分間行っ
た。この間実施例１〜４と同様にテトラフルオロメタン
を補給した。この結果最小で１２μｍ、最大で１５μｍ
の厚みを持つ皮膜を得た。

〈実施例６〉 実施例５で得た皮膜を２８０℃×３０分間Ａｒ雰囲気中
で熱処理した。

く比較例１〉 実施例１と同様に調整した試験片に粘度平均分子量約３
０，０００のポリメタクリル酸メチルの１５ｗｔ％）ル
エン溶液を、乾燥後の塗膜の厚みが１５〜２５μｍとな
るように塗布した。

以上の実施例１〜６．比較例１で得られた皮膜の物性を
次に述べる方法で評価した。

（１）接着強度 試験片を５Ｓ−４１板にアラルダイトＡＶ−１３８（主
剤）　、　ＨＶ−９９８（硬化剤）（いずれも商品名）
を用いて接着した後剪断加圧試験を行った。

（２）塩水噴霧試験 ＪＩＳ　−＝Ｚ　−２３７１に準拠し、２４時間、５チ
食塩水を噴霧し２発錆の有無を観察した。

（３）溶媒抽出試験 試験片を８０℃に保持したキシレンに１時間浸漬し２重
量の変化を調べた。結果は抽出残率で表わし、その計算
法を次に示す。

抽出残率（％）＝ これらの試験結果を第１表に示す。

以下余日 第　　１　　表 第１表に示したように、実施例２のように表面処理した
方が皮膜が下地に化学的に結合する度合が増加（実施例
１との比較）することや、同じ出発物質によっても皮膜
の物性が変化する（実施例３．４では架橋度に差がある
と推定される）ことや、熱処理によって皮膜を緻密化で
きることが分かる。また、いずれにしても通常の塗装法
よシも優れた皮膜となっていることも明らかである。

〔発明の効果〕

以上の説明のとおシ１本発明によれば、水、酸素の影響
を被ることなく、接着強度の優れた有機高分子皮膜で、
永久磁石の表面を皮膜することができるから２耐酸化性
に優れた永久磁石を提供することができる。

ｈ、７ 手続補正書く自発） 昭和６２年９月８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　１、Ｒ−Ｆｅ−Ｂを主成分とするＲ＿２Ｔ＿１＿４Ｂ
   系合金（Ｒはイットリウムを含む希土類元素、Ｔ＿１＿
   ２遷移金属、Ｂはホウ素を表わす。）からなる焼結型の
   永久磁石の表面に皮膜を形成された耐酸化性に優れた永
   久磁石において、前記皮膜は、有機物のプラズマ重合反
   応により生成された有機高分子皮膜であることを特徴と
   する耐酸化性に優れた永久磁石。 　２、特許請求の範囲第１項記載の耐酸化性に優れた永
   久磁石において、前記有機高分子皮膜は、前記有機物と
   化学的及び物理的に相互作用し得る官能基からなる中間
   膜を介して前記永久磁石の表面に形成されていることを
   特徴とする耐酸化性に優れた永久磁石。 　３、Ｒ−Ｆｅ−Ｂを主成分とするＲ＿２Ｔ＿１＿４Ｂ
   系合金（Ｒはイットリウムを含む希土類元素、Ｔは遷移
   金属、Ｂはホウ素を表わす。）からなる焼結型の永久磁
   石の表面に有機皮膜を形成する耐酸化性に優れた永久磁
   石の製造方法において、前記永久磁石を準備する準備工
   程と、有機物蒸気の存在下のグロー放電中に、前記永久
   磁石を通し、前記有機物蒸気のプラズマ重合反応により
   生成される有機高分子皮膜を前記永久磁石の表面に形成
   する有機皮膜形成工程とを有することを特徴とする耐酸
   化性に優れた永久磁石の製造方法。 　４、特許請求の範囲第３項記載の耐酸化性に優れた永
   久磁石の製造方法において、前記有機皮膜形成工程は、
   前記プラズマ重合反応後、生成された前記有機高分子皮
   膜に熱処理を施こす熱処理工程を含むことを特徴とする
   耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法。 　５、特許請求の範囲第３項又は第４項記載の耐酸化性
   に優れた永久磁石の製造方法において、前記準備工程は
   、前記永久磁石を、前記有機物蒸気と化学的及び物理的
   に相互作用し得る官能基を有する溶剤に浸漬した後、加
   熱乾燥して中間膜を形成する前処理工程を含むことを特
   徴とする耐酸化性に優れた永久磁石の製造方法。