JP2915560B2 - 希土類鉄系永久磁石の製造方法 - Google Patents

希土類鉄系永久磁石の製造方法

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JP2915560B2 JP2323799A JP32379990A JP2915560B2 JP 2915560 B2 JP2915560 B2 JP 2915560B2 JP 2323799 A JP2323799 A JP 2323799A JP 32379990 A JP32379990 A JP 32379990A JP 2915560 B2 JP2915560 B2 JP 2915560B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、NdとFeを主成分とする金属化合物系磁石、
特にNd−Fe−B系希土類鉄系永久磁石の製造方法に関す
るものである。
(従来の技術) 一般的にR−Fe−B系永久磁石は粉末冶金法によって
製造されている。粉末冶金法では、磁石合金インゴット
を数μmの微粉に粉砕後、静磁場中で磁場配向させ、磁
場がかかった状態のままプレス成形を行なう。この場合
粉砕粉末だけでは成形時の粉末同士の摩擦や粉末と金型
壁面との摩擦により磁場中で配向していた粉末が乱れ、
配向度が低下し、磁気特性を劣化させる。また、金型面
および成形体表面に傷、むしれ、割れ等が生じ易く、品
質上および製品歩留まり上好ましくなく、この解決策と
して潤滑剤の磁石粉末表面への被覆が行なわれている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながらこの潤滑剤の磁石表面への被覆は、一般
的には湿式法にて行なわれている。即ち、潤滑剤が主と
して有機化合物であるため、溶剤としてノルマルヘキサ
ン、トルエン、弗素系溶剤等の不活性有機溶媒が使用さ
れるが、被覆される磁石粉末が活性が強く、着火し易い
ため、溶剤と反応した場合爆発または有毒ガスを発生す
る恐れがあり、作業環境の悪化、コスト高になる等の不
利がある。
本発明はかかる問題点を解決するために有機溶剤を使
用する湿式法に代わる安全で投資のかからない簡便な潤
滑剤の被覆方法を提供しようとするものである。
(問題を解決するための手段) 本発明者らはかかる問題を解決するために潤滑剤の被
覆方法として乾式法を研究し、潤滑剤の添加工程、添加
量、添加方法等の条件を詳細に検討して本発明を完成さ
せた。
本発明の要旨は、組成式RXFe100-X-Y-ZBYMZ(但し、
RはNdを含む希土類元素のうち、少なくとも1種類もし
くは2種類以上の元素。MはAl,Co,Ga,Nb,Zrのうち少な
くとも1種類もしくは2種類以上の元素。原子百分率で
X=10〜25%、Y=1〜20%、Z=0〜20%)からなる
永久磁石合金粗粉100重量部に対して、潤滑剤0.05重量
部以上1.0重量部以下を乾式法で添加混合した混合物を
微粉砕し、表面が潤滑剤で被覆された微粉末とした後、
磁場中で配向させながらプレス成形することを特徴とす
る希土類鉄系永久磁石の製造方法にある。
以下、本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明の対象となる磁石組成は、組成式RXFe
100-X-Y-ZBYMZで表わされるR−Fe−B系磁石合金で、
RはNdを含む希土類元素の内少なくとも1種類もしくは
2種類以上の元素、MはAl,Co,Ga,Nb,Zrの内少なくとも
1種類もしくは2種類以上の元素、その組成比は原子百
分率でX=10〜25%、Y=1〜20%、Z=0〜20%から
なるものとする。
これら永久磁石の従来の湿式法による潤滑剤の被覆工
程を含む製造は次の工程で行なわれる。
上記合金組成を高周波炉、アーク炉等で真空または不
活性雰囲気中で溶解し、その後水冷鋳型に鋳造する。
ジョークラッシャー、ブラウンミル、スタンプミルなど
により20〜100μm程度まで粗粉砕し、次いで振動ミ
ル、ジェットミル、湿式ボールミル等で2〜10μm程度
まで微粉砕する。
この微粉末表面に湿式法により潤滑剤を被覆する。
金型を用いて磁場中で磁場配向及び圧縮成形を行なう。
潤滑剤被覆磁石合金粉末の配向、成形は、横押しまたは
縦押し成形が好ましい。焼結は1,000〜1,200℃の範囲
内の所定の温度に真空または不活性雰囲気中で30〜120
分間保持する。時効処理は同上雰囲気下で350℃〜焼
結温度の範囲内で30分間〜4時間保持する。この湿式法
による潤滑剤の被覆方法では有機溶剤を使用するため、
爆発または有毒ガスの発生、コスト高等の欠点があり、
その改良が望まれていた。
本発明はこれらの問題点を解決した乾式法を開発した
もので、前述の工程中磁石合金インゴットを粗粉砕後、
粗粉に潤滑剤をVミキサーにて混合し、この混合粉末を
ジェットミル、振動ミル、乾式ボールミル等の微粉砕機
により2〜10μm程度の微粉に粉砕すれば良い。この工
程で潤滑剤は粉砕時に発生する熱で溶融し磁石合金粉末
表面に均一に被覆される。
この潤滑剤は、高級脂肪酸、高級アルコール、ポリエ
チレングリコール等から選択される1種または2種以上
からなる。固体状粉末で融点が50〜100℃の範囲のもの
が良いが、液体状のものであってもよい。具体的にはス
テアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、ステアリルア
ルコール、セチルアルコール、分子量200〜20,000のポ
リエチレングリコール等が例示され、その添加量は磁石
合金粗粉に対して0.005〜1.0重量%が好ましく、0.005
重量%未満では添加効果がなく、1.0重量%を越えると
磁気特性を劣化させるようになる。
以上述べたように乾式法により磁石合金微粉末表面へ
潤滑剤を被覆した結果、これを原料として磁場中圧縮成
形し、焼結して保磁力低下の殆ど無い磁気特性に優れた
希土類永久磁石が得られ、さらに本願発明は、湿式法の
ように複雑な工程を必要とせず、安全性も極めて高く、
コストダウンにつながる製造方法である。
以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて説明する
が、本発明はこれら実施例によって限定されるものでは
ない。
(実施例1) 出発原料として純度99.7重量%以上のNd、純度99.9重
量%以上の電解鉄およびB 19.4重量%を含有し残部はFe
80.0重量%及びAl,Si,C等の不純物からなるフェロボロ
ン合金を使用し、これらを高周波溶解した後銅鋳型に鋳
造し、Nd15.06Dy0.34Fe71.96Co3.84B7Al1Nb0.4なる組成
のインゴットを得た。このインゴットをジョークラッシ
ャー、ブラウンミルにより32メッシュ以下に粗粉砕し
た。次にこの粗粉100重量部と潤滑剤としてステアリン
酸0.10重量部をVミキサーにて混合して混合粗粒とし、
これをジェットミルにより窒素気流中で微粉砕し、平均
粒径3μmの潤滑剤が被覆された原料磁石粉末を得た。
次いでこのようにして得られた磁石合金微粉末を用いて
10KOeの磁場中で配向し、1.0T/cm2にて加圧成形し、幅3
cm×長さ5cm×高さ2cmの成形体を100個連続成形した。
この成形性の評価として成形体に傷、欠け等の欠陥のな
い場合を○、ある場合を×として表1に示した。さらに
これらの成形体をアルゴン中1,080℃、1時間の条件で
焼結し、600℃、2時間の時効処理を施して永久磁石を
作製した。これらの永久磁石の磁気特性を表1に併記し
た。
(比較例1) 潤滑剤の被覆を湿式で実施した以外は、実施例1と同
一条件で磁石合金微粉末、成形体、永久磁石を作製し、
成形性、磁気特性を評価し、表1に併記した。湿式法は
磁石合金微粉末100重量部に対し、ステアリン酸0.1重量
部をトルエンを溶媒として混合した後、乾燥して潤滑剤
被覆磁石合金粉末とした。
(比較例2) 潤滑剤を被覆しない以外は、実施例1と同一条件で磁
石合金微粉末、成形体、永久磁石を作製し、性能を評価
した。
(発明の効果) 本発明によれば、Nd−Fe−B系希土類永久磁石合金粉
末に潤滑剤を複雑な工程を経ずに、かつ安全性が極めて
高く低コストで被覆することができる。これによれば、
磁場中成形時の配向の乱れを極力抑えることができ、そ
の結果、残留磁束密度は向上し、保磁力低下の殆ど無い
磁気特性に優れた希土類永久磁石が得られ、工業上その
利用価値は極めて高いものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22F 1/00 - 3/26 B22C 1/04 - 33/02 B22F 9/04 H01F 1/053 - 1/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】組成式RXFe100-X-Y-ZBYMZ(但し、RはNd
    を含む希土類元素のうち、少なくとも1種類もしくは2
    種類以上の元素。MはAl,Co,Ga,Nb,Zrのうち少なくとも
    1種類もしくは2種類以上の元素。原子百分率でX=10
    〜25%、Y=1〜20%、Z=0〜20%)からなる永久磁
    石合金粗粉100重量部に対して、潤滑剤0.05重量部以上
    1.0重量部以下を乾式法で添加混合した混合物を微粉砕
    し、表面が潤滑剤で被覆された微粉末とした後、磁場中
    で配向させながらプレス成形することを特徴とする希土
    類鉄系永久磁石の製造方法。
  2. 【請求項2】潤滑剤が高級脂肪酸、高級アルコール、ポ
    リエチレングリコールから選択される1種または2種以
    上からなる請求項1に記載の希土類鉄系永久磁石の製造
    方法。
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