JPH0211006B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0211006B2 JPH0211006B2 JP13899483A JP13899483A JPH0211006B2 JP H0211006 B2 JPH0211006 B2 JP H0211006B2 JP 13899483 A JP13899483 A JP 13899483A JP 13899483 A JP13899483 A JP 13899483A JP H0211006 B2 JPH0211006 B2 JP H0211006B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slurry
- magnetic
- ferrite
- magnet
- orientation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 6
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 2
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 claims 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000011802 pulverized particle Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
本発明は径方向に磁気異方性を有する円筒形酸
化物（フエライト磁石）の製造方法特に径方向に
異方性を有する円筒形磁石の製法に係る。 一般にフエライト磁石はフエライト粒子粉末を
成形し、焼結して得られる。このフエライト粒子
は化学式MOnFe2O3で表わされるマグネトプラ
ンバイト型の六方晶の構造をもち、そのＣ軸が磁
気容易軸となる。上記学式中ＭはBa、Sr、Pbの
１種または２種以上でｎは5.0〜6.3で表わされ
る。 このため、このフエライト磁石の特性を向上す
る条件としては イ 焼結体の密度を上げること ロ 保持力Hcを劣化させないために結晶を単磁
に近づけること ハ 磁気容易軸方向を同一方向に揃えること が肝要である。なお、Ｃ軸を揃えないものを等方
性磁石、揃えたものを異方性磁石と呼び異方性磁
石は等方性に比べて２倍の残留磁束密度（Br）
と３倍以上の最大エネルギー積（BH）maxをも
つことが知られている。またＣ軸を揃えるには一
般にはフエライト粉末を成形の際磁場を印加し
て、その磁場方向にＣ軸を揃える。 ところでマイクロモータや小形発電機用の回転
子磁石としては円筒状磁石が用いられているが、
この円筒状磁石は径方向の磁力を用いるため、第
１図に示す如く径方向に異方性を有することがこ
の磁石の性能を向上させることとなる。このため
径方向にＣ軸を揃える成形方法が種々試みられて
きたが、プレス焼結工程によつて得られる磁石に
おいては、径方向への配向度を上げると焼結の冷
却過程においてクラツクを生ずる。そのため配向
度を大巾に下げなければならないため磁石特性は
等方性のたかだか20％改善されるに過ぎない。こ
の相反する現象を解決するため本願発明者らは昭
和57年特許願第184370号（特開昭59−72704号）
明細書において金型のキヤビテイに充填した粉末
と、少くとも16極以上の磁極によつて径方向に異
方性化して成形する方法を提案した。更に昭和58
年特許願第109004号（特開昭60−1820号）におい
て、外周部または内周部を多極に異方性とし、そ
の反対側を等方性とし、しかも一体の同心円構造
を持たせることによつてクラツクの生ずることの
ない磁気特性の透れた径方向に異方性をもつ円筒
形磁石を発明することができた。しかし乍らこの
フエライト磁石は焼結において残留磁束密度Br
を上げるために密度を上げると結晶成長して保持
力HCが下がるという相反する性質をもつが、こ
の異方性部と等方性部を一体として同心円にもつ
径方向異方性永久磁石の製造においては等方性部
と異方性部との焼結速度の違いにより保持力HC
を劣化させ IHC30000eになるためには焼結体
の密度を4.78ｇ/cm3以下とすることが必要である
ことを知見した。 しかし乍らこのフエライト磁石の理論密度（空
孔を０とした場合）は5.14ｇ/cm3であり、密度を
上げれば（BH）maxは向上する。 本願発明者等はこの等方性部と異方性部をもつ
円筒形永久磁石について更に研究を重ねた結果、
円筒状キヤビテイの外周または内周に磁極を配し
た金型のキヤビテイに最終製品の充填を100％と
したとき、平均粒径の小さいフエライト粒子を30
乃至80％充填し、磁極にこの細かい粒子を磁気配
向すると共に吸着させておき、その後平均粒度の
大きいフエライト粉末を主として前記粉末が磁気
的に吸着していない部分に充填するように残りの
量を充填し、圧縮成形後焼結することにより高い
密度をもつ等方性部と異方性部をもつ円筒形永久
磁石の製造に成功した。 一般的に六方晶の構造をもつマグネトプランバ
イト型のフエライト粉末は単軸粒子径が約1μmで
あり、磁場配向時の配向度を上げるために1μm以
下に粉砕することは当業者として普通のことであ
る。また逆に粒子径が1μmを超える粒子径のもの
は容易に磁場配向されず特性は低下する。本発明
においてはコア内部に配向された領域と配向され
ない領域を意図的につくり出すために磁極付近に
は配向しやすい粒径1μm以下の粒子を配し、他の
部分に配向しにくい1μm以上の粒子を配すること
を特徴とするものである。 本発明は従つて径方向に多極に磁気配向させた
円筒永久磁石を得る成型方法に関するものであつ
て、その要旨とするところは六方晶型の酸化物磁
性粉子を平均粒子径が1.0μm以下の第１の泥漿
と、1.0μmを越える第２の泥漿を別々に用意して
おき、径方向に磁力を及ぼす複数の磁極を周辺に
具備する充填用金型に前記第１の泥漿を注入して
磁気配向させておき、その後前記第２の泥漿を充
填し圧縮成型し焼結することを特徴とする径方向
異方性円筒状永久磁石の製造方法に係る。 本発明による円筒形永久磁石は4.98ｇ/cm3以上
の密度を示しながら、その製品特性は同一形状で
4.77ｇ/cm3程度の従来のものに比して５％以上の
特性の向上をみた。即ち、平均粒子径が1.0μm以
下好ましい径としては0.9μm以下のフエライト粒
子は金型の外周または内周に配された磁極によつ
て配向され、異方性部を構成する。この後に充填
された平均粒子径が1.0μmを越え好ましい径とし
ては1.1μm以上のフエライト粒子は粒径が粗いた
め容易に配向されずに等方性部を構成することと
なる。 実施例 １ 外径が28φ、内径が16φのキヤビテイ部を持つ
金型の外周部に16極の希土類永久磁石を配し仮焼
したSr−フエライトを0.7μm乃至1.56μmに粉砕
し、数種の泥漿を用意し、前記金型に充填圧縮成
型後成型体の金型の磁極にあたつた部分の配向度
を測定した。この結果を第２図に示す。なおこの
時の磁極より５mm離れたときの磁場は680Gであ
つた。フエライト粒子が1.1μmを越えると粒子配
向（Ｘ線配向度Ｆ）は470より小となり、本発明
において、後に充填される1.1μm以上の泥漿は磁
気的配向しにくいことが分る。この結果粒子の細
いものは磁気配向部分に、粗い粒子は等方性領域
に充填することが良いことが分る。 実施例 ２ 外径が28φ内径が16φのキヤビテイをもつ金型
の外周部に幅4.4mmの着磁した希土類磁石を1.9mm
づつ離して16ケ円周上に配した。このキヤビテイ
部に平均粒度が0.78μmのSr−フエライト泥漿を
それぞれ０％、25％、50％、75％、100％充填し、
配向後平均粒度を1.3μmとした泥漿をそれぞれ
100％、75％、50％、25％、０％充填し成形圧縮
後各々の成形体を1440℃、1180℃、1220℃で90分
焼結した。このときの焼結体密度及び IHCと着
磁後の開磁路での磁束Boを第１表に示す。
化物（フエライト磁石）の製造方法特に径方向に
異方性を有する円筒形磁石の製法に係る。 一般にフエライト磁石はフエライト粒子粉末を
成形し、焼結して得られる。このフエライト粒子
は化学式MOnFe2O3で表わされるマグネトプラ
ンバイト型の六方晶の構造をもち、そのＣ軸が磁
気容易軸となる。上記学式中ＭはBa、Sr、Pbの
１種または２種以上でｎは5.0〜6.3で表わされ
る。 このため、このフエライト磁石の特性を向上す
る条件としては イ 焼結体の密度を上げること ロ 保持力Hcを劣化させないために結晶を単磁
に近づけること ハ 磁気容易軸方向を同一方向に揃えること が肝要である。なお、Ｃ軸を揃えないものを等方
性磁石、揃えたものを異方性磁石と呼び異方性磁
石は等方性に比べて２倍の残留磁束密度（Br）
と３倍以上の最大エネルギー積（BH）maxをも
つことが知られている。またＣ軸を揃えるには一
般にはフエライト粉末を成形の際磁場を印加し
て、その磁場方向にＣ軸を揃える。 ところでマイクロモータや小形発電機用の回転
子磁石としては円筒状磁石が用いられているが、
この円筒状磁石は径方向の磁力を用いるため、第
１図に示す如く径方向に異方性を有することがこ
の磁石の性能を向上させることとなる。このため
径方向にＣ軸を揃える成形方法が種々試みられて
きたが、プレス焼結工程によつて得られる磁石に
おいては、径方向への配向度を上げると焼結の冷
却過程においてクラツクを生ずる。そのため配向
度を大巾に下げなければならないため磁石特性は
等方性のたかだか20％改善されるに過ぎない。こ
の相反する現象を解決するため本願発明者らは昭
和57年特許願第184370号（特開昭59−72704号）
明細書において金型のキヤビテイに充填した粉末
と、少くとも16極以上の磁極によつて径方向に異
方性化して成形する方法を提案した。更に昭和58
年特許願第109004号（特開昭60−1820号）におい
て、外周部または内周部を多極に異方性とし、そ
の反対側を等方性とし、しかも一体の同心円構造
を持たせることによつてクラツクの生ずることの
ない磁気特性の透れた径方向に異方性をもつ円筒
形磁石を発明することができた。しかし乍らこの
フエライト磁石は焼結において残留磁束密度Br
を上げるために密度を上げると結晶成長して保持
力HCが下がるという相反する性質をもつが、こ
の異方性部と等方性部を一体として同心円にもつ
径方向異方性永久磁石の製造においては等方性部
と異方性部との焼結速度の違いにより保持力HC
を劣化させ IHC30000eになるためには焼結体
の密度を4.78ｇ/cm3以下とすることが必要である
ことを知見した。 しかし乍らこのフエライト磁石の理論密度（空
孔を０とした場合）は5.14ｇ/cm3であり、密度を
上げれば（BH）maxは向上する。 本願発明者等はこの等方性部と異方性部をもつ
円筒形永久磁石について更に研究を重ねた結果、
円筒状キヤビテイの外周または内周に磁極を配し
た金型のキヤビテイに最終製品の充填を100％と
したとき、平均粒径の小さいフエライト粒子を30
乃至80％充填し、磁極にこの細かい粒子を磁気配
向すると共に吸着させておき、その後平均粒度の
大きいフエライト粉末を主として前記粉末が磁気
的に吸着していない部分に充填するように残りの
量を充填し、圧縮成形後焼結することにより高い
密度をもつ等方性部と異方性部をもつ円筒形永久
磁石の製造に成功した。 一般的に六方晶の構造をもつマグネトプランバ
イト型のフエライト粉末は単軸粒子径が約1μmで
あり、磁場配向時の配向度を上げるために1μm以
下に粉砕することは当業者として普通のことであ
る。また逆に粒子径が1μmを超える粒子径のもの
は容易に磁場配向されず特性は低下する。本発明
においてはコア内部に配向された領域と配向され
ない領域を意図的につくり出すために磁極付近に
は配向しやすい粒径1μm以下の粒子を配し、他の
部分に配向しにくい1μm以上の粒子を配すること
を特徴とするものである。 本発明は従つて径方向に多極に磁気配向させた
円筒永久磁石を得る成型方法に関するものであつ
て、その要旨とするところは六方晶型の酸化物磁
性粉子を平均粒子径が1.0μm以下の第１の泥漿
と、1.0μmを越える第２の泥漿を別々に用意して
おき、径方向に磁力を及ぼす複数の磁極を周辺に
具備する充填用金型に前記第１の泥漿を注入して
磁気配向させておき、その後前記第２の泥漿を充
填し圧縮成型し焼結することを特徴とする径方向
異方性円筒状永久磁石の製造方法に係る。 本発明による円筒形永久磁石は4.98ｇ/cm3以上
の密度を示しながら、その製品特性は同一形状で
4.77ｇ/cm3程度の従来のものに比して５％以上の
特性の向上をみた。即ち、平均粒子径が1.0μm以
下好ましい径としては0.9μm以下のフエライト粒
子は金型の外周または内周に配された磁極によつ
て配向され、異方性部を構成する。この後に充填
された平均粒子径が1.0μmを越え好ましい径とし
ては1.1μm以上のフエライト粒子は粒径が粗いた
め容易に配向されずに等方性部を構成することと
なる。 実施例 １ 外径が28φ、内径が16φのキヤビテイ部を持つ
金型の外周部に16極の希土類永久磁石を配し仮焼
したSr−フエライトを0.7μm乃至1.56μmに粉砕
し、数種の泥漿を用意し、前記金型に充填圧縮成
型後成型体の金型の磁極にあたつた部分の配向度
を測定した。この結果を第２図に示す。なおこの
時の磁極より５mm離れたときの磁場は680Gであ
つた。フエライト粒子が1.1μmを越えると粒子配
向（Ｘ線配向度Ｆ）は470より小となり、本発明
において、後に充填される1.1μm以上の泥漿は磁
気的配向しにくいことが分る。この結果粒子の細
いものは磁気配向部分に、粗い粒子は等方性領域
に充填することが良いことが分る。 実施例 ２ 外径が28φ内径が16φのキヤビテイをもつ金型
の外周部に幅4.4mmの着磁した希土類磁石を1.9mm
づつ離して16ケ円周上に配した。このキヤビテイ
部に平均粒度が0.78μmのSr−フエライト泥漿を
それぞれ０％、25％、50％、75％、100％充填し、
配向後平均粒度を1.3μmとした泥漿をそれぞれ
100％、75％、50％、25％、０％充填し成形圧縮
後各々の成形体を1440℃、1180℃、1220℃で90分
焼結した。このときの焼結体密度及び IHCと着
磁後の開磁路での磁束Boを第１表に示す。
【表】
この表から分るように1.3μm粉末を用いた泥漿
が75％以上では IHCは高くなるが異方性部が減
少し、Boが低下する。しかし1.3μm25％〜75％
では焼結密度を高めても IHCが3000以上を示し、
焼結密度の上昇に伴つて開磁路での磁束Boが向
上した。 以上本発明を上述の実施例について説明したが
単一粒径の粉末でもつて径方向に多極配向する場
合はBoと保持力 IHCとは相反して特にマイクロ
モータ用回転子としては好ましいものでは無かつ
た。本発明は上述の欠点を解消せんとするもので
磁場成型時に多極の磁極に細い粒子を磁気的に吸
着及び配向させ、その後磁石特性にあまり影響を
及ぼさない部分には粗い粒子を充填して磁気的に
ほぼ等方性領域を構成させる。この様にすること
により磁石特性を保持力 IHC及び開磁路での磁
束Boを所望値に制御することができた。 また磁気配向領域だけ（即ち細い粒子での配
向）では、磁気配向に方向により熱膨張係数の差
によりクラツクが発生するが、本発明では磁気配
向しない領域が形成されるため、このクラツクは
皆無となつた。
が75％以上では IHCは高くなるが異方性部が減
少し、Boが低下する。しかし1.3μm25％〜75％
では焼結密度を高めても IHCが3000以上を示し、
焼結密度の上昇に伴つて開磁路での磁束Boが向
上した。 以上本発明を上述の実施例について説明したが
単一粒径の粉末でもつて径方向に多極配向する場
合はBoと保持力 IHCとは相反して特にマイクロ
モータ用回転子としては好ましいものでは無かつ
た。本発明は上述の欠点を解消せんとするもので
磁場成型時に多極の磁極に細い粒子を磁気的に吸
着及び配向させ、その後磁石特性にあまり影響を
及ぼさない部分には粗い粒子を充填して磁気的に
ほぼ等方性領域を構成させる。この様にすること
により磁石特性を保持力 IHC及び開磁路での磁
束Boを所望値に制御することができた。 また磁気配向領域だけ（即ち細い粒子での配
向）では、磁気配向に方向により熱膨張係数の差
によりクラツクが発生するが、本発明では磁気配
向しない領域が形成されるため、このクラツクは
皆無となつた。
第１図は経方向に異方性を有する円筒状磁石の
平面図、第２図は本願発明者の実験結果を示す粉
砕粒径に対する配向度曲線を示す。
平面図、第２図は本願発明者の実験結果を示す粉
砕粒径に対する配向度曲線を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 六方晶型の酸化物磁粒子を平均粒子径が
1.0μm以下の第１の泥漿と、1.0μmを超える第２
の泥漿を別々に用意しておき、径方向に磁力を及
ぼす複数の磁極を周辺に具備する充填用金型に前
記第１の泥漿を注入して磁気配向させておき、そ
の後前記第２の泥漿を充填し圧縮成型し焼結する
ことを特徴とする径方向異方性円筒状永久磁石の
製造方法。 ２ 第１の泥漿の平均粒子径を0.9μm以下とし、
第２の泥漿を1.1μmとする特許請求の範囲第１項
記載の径方向異方性円筒状永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899483A JPS6046016A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 径方向異方性円筒状永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899483A JPS6046016A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 径方向異方性円筒状永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046016A JPS6046016A (ja) | 1985-03-12 |
| JPH0211006B2 true JPH0211006B2 (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=15234996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13899483A Granted JPS6046016A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 径方向異方性円筒状永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046016A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128260U (ja) * | 1989-03-25 | 1990-10-23 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0442116Y2 (ja) * | 1986-08-08 | 1992-10-05 |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13899483A patent/JPS6046016A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128260U (ja) * | 1989-03-25 | 1990-10-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6046016A (ja) | 1985-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1157082A (en) | Anisotropic permanent magnets and method of manufacturing same | |
| US4547758A (en) | Cylindrical permanent magnet and method of manufacturing | |
| Hirosawa et al. | Magnetization and magnetic anisotropy of R2Co14B and Nd2 (Fe1− x Co x) 14B measured on single crystals | |
| CN1153232C (zh) | 一种利用放电等离子烧结制备稀土永磁材料的方法 | |
| US4063970A (en) | Method of making permanent magnets | |
| Eshelman et al. | Properties of Nd‐Fe‐B anisotropic powder prepared from rapidly solidified materials | |
| US6605162B2 (en) | Anisotropic magnet and process of producing the same | |
| JPH0211006B2 (ja) | ||
| JP2002057015A (ja) | 異方性磁石とその製造方法およびこれを用いたモータ | |
| JPH0341965B2 (ja) | ||
| Li et al. | Simple hot deformation process for fabrication of anisotropic NdFeB magnet | |
| JPH0340487B2 (ja) | ||
| JPS6351991B2 (ja) | ||
| JPH0580121B2 (ja) | ||
| JP2002057014A (ja) | 異方性磁石とその製造方法およびこれを用いたモータ | |
| JPH0559572B2 (ja) | ||
| US5170084A (en) | Wide-angle arc segment magnet and brush motor containing it | |
| JP2001006913A (ja) | ロータ | |
| JPS601820A (ja) | 円筒状永久磁石の製造方法 | |
| JP2963786B2 (ja) | ボンド磁石の製造方法 | |
| JP3682850B2 (ja) | 回転機 | |
| JPH1174143A (ja) | 磁性粉末の成形方法 | |
| KR100201684B1 (ko) | 희토류 마그네트 제조방법 | |
| JPH067525B2 (ja) | 樹脂結合永久磁石の製造方法 | |
| JPH04125907A (ja) | ナノコンポジット永久磁石材料 |