JPH01319909A - Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法 - Google Patents
Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法Info
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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。
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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Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系水久磁石の製造方法に関するも
のであり、更に詳しくは超急冷法によって得られるＲ２
Ｆｅ＋＋Ｂ相と非晶質相とを共有するＦｅ−Ｂ−Ｒ系薄
片（但しＲはＹを含む１種または２種以上の希土類元素
）を出発原料とするＦｅ−Ｂ−Ｒ系水久磁石の製造方法
に関するものである。
のであり、更に詳しくは超急冷法によって得られるＲ２
Ｆｅ＋＋Ｂ相と非晶質相とを共有するＦｅ−Ｂ−Ｒ系薄
片（但しＲはＹを含む１種または２種以上の希土類元素
）を出発原料とするＦｅ−Ｂ−Ｒ系水久磁石の製造方法
に関するものである。
従来の技術
Ｒ２Ｆｅ＋＋Ｂ相と非晶質相とを共有する非平衡状態Ｆ
ｅ−Ｂ−Ｒ系薄片は、例えば１０’℃／ ｓ ｅ ｃ以
上の超急冷法によって高温融液状態から、少なくともそ
の一部を融液状態で凍結することで得られる。従って本
質的に２０〜３０μｍと薄（て、しかも概ね２０＋ｎｍ
以下の片の形状でしか得られない。このようなＲ２Ｆｅ
１Ｂ相と非晶質相とを共有する非平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ
系薄片は種々の形状が求められる実用的な永久磁石とし
て、そのまま直接用いられることな（、何等かの手段で
一体化する必要がある。実用的な永久磁石としては樹脂
磁石、ホットプレス磁石とする方法が知られている。
ｅ−Ｂ−Ｒ系薄片は、例えば１０’℃／ ｓ ｅ ｃ以
上の超急冷法によって高温融液状態から、少なくともそ
の一部を融液状態で凍結することで得られる。従って本
質的に２０〜３０μｍと薄（て、しかも概ね２０＋ｎｍ
以下の片の形状でしか得られない。このようなＲ２Ｆｅ
１Ｂ相と非晶質相とを共有する非平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ
系薄片は種々の形状が求められる実用的な永久磁石とし
て、そのまま直接用いられることな（、何等かの手段で
一体化する必要がある。実用的な永久磁石としては樹脂
磁石、ホットプレス磁石とする方法が知られている。
発明が解決しようとする課題
Ｒ２ＦｅｚＢ相と非晶質相とを共有する非平衡状態Ｆｅ
−Ｂ−Ｒ系薄片、例えばＦｅ８３ＮｄＩ３８４の相対密
度８０％樹脂磁石の（ＢＨ）ｍａｘは８ＭＧＯｅである
。この場合、相対密度８０％以上の高密度化が困難なこ
ともあって磁気特性の大幅な改善は困難である。一方、
例えばｐ６ａ３Ｎｄ＋３８４の相対密度９８〜９９％ホ
ットプレス磁石の（Ｂ Ｈ） ｍ ａ ｘは１４ＭＧＯ
ｅとなる。しかし、この場合６００〜９００℃と比較的
高い最適加工温度と１〜３ｔｏｎ／ｃｎｆと比較的高い
加工圧力とを採用する必要がある。
−Ｂ−Ｒ系薄片、例えばＦｅ８３ＮｄＩ３８４の相対密
度８０％樹脂磁石の（ＢＨ）ｍａｘは８ＭＧＯｅである
。この場合、相対密度８０％以上の高密度化が困難なこ
ともあって磁気特性の大幅な改善は困難である。一方、
例えばｐ６ａ３Ｎｄ＋３８４の相対密度９８〜９９％ホ
ットプレス磁石の（Ｂ Ｈ） ｍ ａ ｘは１４ＭＧＯ
ｅとなる。しかし、この場合６００〜９００℃と比較的
高い最適加工温度と１〜３ｔｏｎ／ｃｎｆと比較的高い
加工圧力とを採用する必要がある。
とくに加工温度はＲ２Ｆｅ＋４Ｂ相の生成または／およ
び成長温度領域であるため、該加工温度と加工圧力とを
時間と関連させて正確に制御し、且つ化学的には不活性
な雰囲気を確保し、維持しなければならない難点がある
。
び成長温度領域であるため、該加工温度と加工圧力とを
時間と関連させて正確に制御し、且つ化学的には不活性
な雰囲気を確保し、維持しなければならない難点がある
。
従って磁気特性では樹脂磁石を上回るホットプレス磁石
ではあるが、種々の形状が求められる実用的な磁石を製
造することが困難で、その工業的価値は乏しいものであ
った。
ではあるが、種々の形状が求められる実用的な磁石を製
造することが困難で、その工業的価値は乏しいものであ
った。
課題を解決するための手段
本発明は、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相と非晶質相とを共有する非
平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片をキャビティに充填し、一
軸の圧力と電流とを附加し、該薄片接触界面においてジ
ュール熱を発生させることにより接触界面の原子的結合
を行うとともに、薄片表面層からその内部へジュール熱
を吸収することにより薄片表面層を急冷するものである
。
平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片をキャビティに充填し、一
軸の圧力と電流とを附加し、該薄片接触界面においてジ
ュール熱を発生させることにより接触界面の原子的結合
を行うとともに、薄片表面層からその内部へジュール熱
を吸収することにより薄片表面層を急冷するものである
。
作用
抵抗焼結酸は放電焼結は難焼結材を焼結する方法として
知られている。本発明はこの方法をＲ２Ｆｅ＋＋Ｂ相と
非晶質相とを共有する非平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片の
焼結に採用することが極めて有効であることを見い出し
たものである。この方法の原理は薄片自体に瞬間的に大
電流を通電することによって、ジュール熱で焼結するこ
とである。
知られている。本発明はこの方法をＲ２Ｆｅ＋＋Ｂ相と
非晶質相とを共有する非平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片の
焼結に採用することが極めて有効であることを見い出し
たものである。この方法の原理は薄片自体に瞬間的に大
電流を通電することによって、ジュール熱で焼結するこ
とである。
薄片の集合体は個々の薄片が電気抵抗の大きな酸化膜を
一般に有しているので、全体としても大きな電気抵抗を
有している。薄片集合体の単位体積当たりのジュール熱
はＱ Ｂ＝ １２ ・ＲＢ （ＲＢは薄片接触界面の
電気抵抗）並びにＱＣ；１２ ・ＲＣ（ＲＣは薄片内部
の電気抵抗〉となる。ＲＢは一般にＲＣの１００倍以上
の水準であるため、ＲＢＲＣの直列回路を構成すると仮
定すれば、単位体積当たりのジュール熱もＱｓはＱｃの
１００倍以上の熱量となり、薄片接触界面が優先的に加
熱される。
一般に有しているので、全体としても大きな電気抵抗を
有している。薄片集合体の単位体積当たりのジュール熱
はＱ Ｂ＝ １２ ・ＲＢ （ＲＢは薄片接触界面の
電気抵抗）並びにＱＣ；１２ ・ＲＣ（ＲＣは薄片内部
の電気抵抗〉となる。ＲＢは一般にＲＣの１００倍以上
の水準であるため、ＲＢＲＣの直列回路を構成すると仮
定すれば、単位体積当たりのジュール熱もＱｓはＱｃの
１００倍以上の熱量となり、薄片接触界面が優先的に加
熱される。
そして、部分的に生じている酸化膜のない接触点での結
合が急速、且つ全体的に拡がる。この方法における特徴
は電気抵抗の大きな膜の厚みが僅か数１０ｎｍＬかない
こと、及び通電加熱にあり、ｍ５８Ｃ水準の通電によっ
てＲ２Ｆｅ＋４Ｂ相と非晶質相とを共有する非平衡状態
が移行することなく、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ薄片を焼結すること
ができることにある。尚、この通電時に薄片集合体に圧
力を加えて焼結に伴う薄片の再配列を促進させ、空孔を
減少させることは本発明に係るＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石
の磁気特性を改善することに極めて重要であり、必要な
条件である。
合が急速、且つ全体的に拡がる。この方法における特徴
は電気抵抗の大きな膜の厚みが僅か数１０ｎｍＬかない
こと、及び通電加熱にあり、ｍ５８Ｃ水準の通電によっ
てＲ２Ｆｅ＋４Ｂ相と非晶質相とを共有する非平衡状態
が移行することなく、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ薄片を焼結すること
ができることにある。尚、この通電時に薄片集合体に圧
力を加えて焼結に伴う薄片の再配列を促進させ、空孔を
減少させることは本発明に係るＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石
の磁気特性を改善することに極めて重要であり、必要な
条件である。
Ｒ２Ｆｅ＋４Ｂ相と非晶質相とを共有する非平衡状態Ｆ
ｅ−Ｂ−Ｒ系薄片の組成としては、とくに（１） １２
〜２０原子％のＮｄ、４〜１２原子％のＢ。
ｅ−Ｂ−Ｒ系薄片の組成としては、とくに（１） １２
〜２０原子％のＮｄ、４〜１２原子％のＢ。
残部Ｆｅおよび不可避の不純物、 ｃ２）１２〜２０原
子％のＮｄ、４〜１２原子％のＢ、３０原子％以下のＣ
ｏ（Ｏ原子％は除＜）、残部Ｆｅおよび不可避の不純物
・・・・・・を例示することができる。またＲ２Ｆｅｚ
３相と非晶質相とを共有する非平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系
薄片の製造方法としては（１）アーク溶解または高周波
溶解により母合金を作る。（２）該母合金を融液とし単
ロール法、双ロール法、または超音波ガスアトマイズ法
等の超急冷法により融液状態の母合金を少なくとも１０
’℃／ ｓ ｅ ｃ以上の冷却速度で、少なくともその
一部を融液状態で凍結した薄片とする。（３）該薄片を
必要に応じて適宜６００〜９５０℃の温度で、且つＡｒ
雰囲気中或は真空中で保持し、Ｒ２Ｆｅ＋４Ｂ相を高Ｈ
ｃｊ水準が得られる結晶粒径４０〜４００ｎｍとするこ
とによって得られるものである。
子％のＮｄ、４〜１２原子％のＢ、３０原子％以下のＣ
ｏ（Ｏ原子％は除＜）、残部Ｆｅおよび不可避の不純物
・・・・・・を例示することができる。またＲ２Ｆｅｚ
３相と非晶質相とを共有する非平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系
薄片の製造方法としては（１）アーク溶解または高周波
溶解により母合金を作る。（２）該母合金を融液とし単
ロール法、双ロール法、または超音波ガスアトマイズ法
等の超急冷法により融液状態の母合金を少なくとも１０
’℃／ ｓ ｅ ｃ以上の冷却速度で、少なくともその
一部を融液状態で凍結した薄片とする。（３）該薄片を
必要に応じて適宜６００〜９５０℃の温度で、且つＡｒ
雰囲気中或は真空中で保持し、Ｒ２Ｆｅ＋４Ｂ相を高Ｈ
ｃｊ水準が得られる結晶粒径４０〜４００ｎｍとするこ
とによって得られるものである。
実施例
以下本発明を実施例により説明する。
Ａｒ雰囲気中で単ロール法によりＦｅｅ３Ｎｄ＋３８４
超急冷薄片を得た。Ｘ線回折により、この薄片はＮｄ２
Ｆｅ＋４Ｂ相と非晶質相を共有する非平衡状態Ｆｅ−Ｂ
−Ｒ系薄片であることがわかった。
超急冷薄片を得た。Ｘ線回折により、この薄片はＮｄ２
Ｆｅ＋４Ｂ相と非晶質相を共有する非平衡状態Ｆｅ−Ｂ
−Ｒ系薄片であることがわかった。
この薄片を径５ ｍｍの円柱キャビティ内へ充填し、室
温でキャビティの高さ方向に一軸の圧力と電流を附加し
た。但し圧力は２ ｔ ｏ ｎ ／ ｃｄ、電流は所定
の直流電圧に昇圧整流し、コンデンサ群に充電後サイリ
スタを経て放電を行う瞬間直流電源から直接４２，０Ｏ
ＯＡ、３００ｍ５ｅｃ、２サイクル通電した。
温でキャビティの高さ方向に一軸の圧力と電流を附加し
た。但し圧力は２ ｔ ｏ ｎ ／ ｃｄ、電流は所定
の直流電圧に昇圧整流し、コンデンサ群に充電後サイリ
スタを経て放電を行う瞬間直流電源から直接４２，０Ｏ
ＯＡ、３００ｍ５ｅｃ、２サイクル通電した。
第１図は焼結体の薄片集合組織を示す。また、第２図（
ａ） 、 （ｂ）はそれぞれもとの薄片および焼結体に
おけるＮｄ２Ｆｅ＋４Ｂ結晶粒を示す。図から明らかな
ように薄片接触界面はジュール熱によって原子的結合を
行っており、しかも、この段階での加圧により焼結に伴
う薄片の再配列が促進され空孔が減少しており、相対密
度９８．５％と高密度化している。しかも、薄片表面層
から薄片内部へジュール熱を吸収することによって薄片
表面層を急冷することができるから焼結前後の段階で非
平衡状態の移行もＮｄ２Ｆｅ＋４Ｂ相の結晶粒の生成お
よび／または成長もない。
ａ） 、 （ｂ）はそれぞれもとの薄片および焼結体に
おけるＮｄ２Ｆｅ＋４Ｂ結晶粒を示す。図から明らかな
ように薄片接触界面はジュール熱によって原子的結合を
行っており、しかも、この段階での加圧により焼結に伴
う薄片の再配列が促進され空孔が減少しており、相対密
度９８．５％と高密度化している。しかも、薄片表面層
から薄片内部へジュール熱を吸収することによって薄片
表面層を急冷することができるから焼結前後の段階で非
平衡状態の移行もＮｄ２Ｆｅ＋４Ｂ相の結晶粒の生成お
よび／または成長もない。
上記焼結磁石は５０ＫＯｅのパルス着磁後の磁気特性で
Ｂｒ８ＫＧ、Ｈｃｂ６．８ＫＯｅ、Ｈｃｊ１５ＫＯｅ、
（ＢＨ）ｍａｘ１５ＭＧＯｅであり磁気的に等方性の磁
石として高度な性能が確保されたものである。
Ｂｒ８ＫＧ、Ｈｃｂ６．８ＫＯｅ、Ｈｃｊ１５ＫＯｅ、
（ＢＨ）ｍａｘ１５ＭＧＯｅであり磁気的に等方性の磁
石として高度な性能が確保されたものである。
発明の効果
本発明はＲ２ＦｅｚＢ相と非晶質相とを共有する非平衡
状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片を種々の形状を有する実用的な
磁石とする製造方法において高密度化が可能であるがＲ
２Ｆｅ１４Ｂ相の生成または／および成長温度領域で温
度と圧力とを時間との関連のもとに正確に制御し、且つ
化学的には不活性な雰囲気を確保し、維持しなければな
らないホットプレス法の改良をねらいとしたものである
。
状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片を種々の形状を有する実用的な
磁石とする製造方法において高密度化が可能であるがＲ
２Ｆｅ１４Ｂ相の生成または／および成長温度領域で温
度と圧力とを時間との関連のもとに正確に制御し、且つ
化学的には不活性な雰囲気を確保し、維持しなければな
らないホットプレス法の改良をねらいとしたものである
。
本発明は室温以上において、何等格別な雰囲気下でなく
とも非平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片の集合体に一軸の圧
力と電流とを附加することにより４高密度の焼結体とす
ることができるので工業的価値が高いものである。
とも非平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片の集合体に一軸の圧
力と電流とを附加することにより４高密度の焼結体とす
ることができるので工業的価値が高いものである。
第１図は非平衡状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片焼結体の集合組
織を示す顕微鏡写真、第２図（ａ）は焼結まえの薄片の
Ｒ２Ｆｅ＋４Ｂ結晶粒の粒子構造を示す顕微鏡写真、（
ｂ）は焼結後の薄片のＲ２ＦｅｚＢ結晶粒の粒子構造を
示す顕微鏡写真である。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図
織を示す顕微鏡写真、第２図（ａ）は焼結まえの薄片の
Ｒ２Ｆｅ＋４Ｂ結晶粒の粒子構造を示す顕微鏡写真、（
ｂ）は焼結後の薄片のＲ２ＦｅｚＢ結晶粒の粒子構造を
示す顕微鏡写真である。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図
Claims (1)
- Ｒ＿２Ｆｅ＿１＿４Ｂ相と非晶質相とを共有する非平衡
状態Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系薄片（但し、ＲはＹを含む１種また
は２種以上の希土類元素）をキャビティに充填し、一軸
の圧力と電流とを附加し、該薄片接触界面においてジュ
ール熱を発生させることにより接触界面の原子的結合を
行うとともに、薄片表面層からその内部へジュール熱を
吸収することにより薄片表面層を急冷するＦｅ−Ｂ−Ｒ
系永久磁石の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153268A JP2899290B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法 |
| EP89907291A EP0378698B1 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-21 | Method of producing permanent magnet |
| PCT/JP1989/000618 WO1989012902A1 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-21 | Method of producing permanent magnet |
| DE68911502T DE68911502T2 (de) | 1988-06-21 | 1989-06-21 | Verfahren zur herstellung eines dauermagnetes. |
| US07/465,190 US5100485A (en) | 1988-06-21 | 1989-06-21 | Method for manufacturing permanent magnets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153268A JP2899290B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01319909A true JPH01319909A (ja) | 1989-12-26 |
| JP2899290B2 JP2899290B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=15558745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63153268A Expired - Lifetime JP2899290B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2899290B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04703A (ja) * | 1990-04-18 | 1992-01-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 異方性永久磁石の製造方法 |
| JPH0410602A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 等方性永久磁石の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6484702A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-30 | Interimu Holdings Inc | Method of compressing fendb magnet |
| JPH01175705A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Daido Steel Co Ltd | 希土類磁石の製造方法 |
| JPH01192105A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Tdk Corp | 永久磁石の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63153268A patent/JP2899290B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6484702A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-30 | Interimu Holdings Inc | Method of compressing fendb magnet |
| JPH01175705A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Daido Steel Co Ltd | 希土類磁石の製造方法 |
| JPH01192105A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Tdk Corp | 永久磁石の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH04703A (ja) * | 1990-04-18 | 1992-01-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 異方性永久磁石の製造方法 |
| JPH0410602A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 等方性永久磁石の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2899290B2 (ja) | 1999-06-02 |
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