JPH02265222A - 高耐食性希土類系永久ボンド磁石、希土類系永久磁石粉末およびその製造方法 - Google Patents

高耐食性希土類系永久ボンド磁石、希土類系永久磁石粉末およびその製造方法

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JPH02265222A
JPH02265222A JP1086503A JP8650389A JPH02265222A JP H02265222 A JPH02265222 A JP H02265222A JP 1086503 A JP1086503 A JP 1086503A JP 8650389 A JP8650389 A JP 8650389A JP H02265222 A JPH02265222 A JP H02265222A
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JP
Japan
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powder
zinc
rare
earth
rare earth
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JP1086503A
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Yukihiro Yamamoto
幸弘 山本
Toshio Hashizume
橋爪 利夫
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH02265222A publication Critical patent/JPH02265222A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0572Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes with a protective layer

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、採材であれば大気中で容易に発錆し易い希土
類系永久磁石の耐食性を高めた高耐食性希土類系永久磁
石粉末の製造方法および防錆処理を施した高耐食性希土
類系永久磁石粉末を用いた希土類系永久ボンド磁石およ
びその製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
希土類系永久磁石、特にRE−Fe (Co)−B系合
金永久磁石は、大気中で容易に発錆し易い性質を持って
いる。そのため、これらの永久磁石を非常に高い部品精
度が要求される小型電子5機器等に用いた場合、磁石の
表面が発情、腐蝕することにょって小型電子機器の性能
を著しく劣化させ大きな問題になっていた。
そのため、特開昭61−163266号公報にみられる
PVDなどの乾式メツキによるTi、 Cr、旧皮膜な
ど、あるいは特開昭62−54868号公報にみられる
ような酸化膜の形成による防錆方法が採られてきた。
しかしながら、これらの防錆方法は卑な金属である希土
類系永久磁石材料の上に責な金属または酸化物を形成し
ているため、ピンホールが存在した場合全く役に立たず
、そこからの発錆は防止しようがない。永久磁石はその
使用性能上微小部でも発錆すれば磁気特性の劣化あるい
は発錆部の機械的強度の劣化に伴う部分的欠は落ちなど
全体性能を損なうため、このような責な金属での防錆で
は希土類系永久磁石の劣耐食性を根本的に解決したこと
にはならない。また特開昭60−54406号公報にみ
られるように、希土類系永久磁石材料よりも卑であるZ
nなどをメツキすることは容易に期待されるが、焼結磁
石のような成形体へのメツキ以外では困難であり、現実
にはその技術は確立されていない。
〔発明が解決しようとする課題〕
鉄系材料より卑な金属で、いわゆる犠牲防食効果の大き
い金属として亜鉛がその性能、経済性両面からみて最適
であることは周知の通りである。
したがって金属亜鉛粉を単純に混合することでも磁性粉
と金属亜鉛粉を電気化学的に接触させて犠牲防食効果を
発揮させることは可能であるが、混合粉は輸送またはハ
ンドリングなどにより分離するため工業的には有効では
ない。さらに、磁性粉表面に亜鉛を被着させる技術とし
て無電界めっき法、電気めっき法などが考えられるが、
コスト面や生産技術的に難しい面があり現実的な技術と
して確立されていない。Znの被着のみでは、さらにき
びしい条件、例えば温度60°C1湿度95%。
500時間を考えた時、Znが消失し犠牲防錆効果がな
くなると、錆が発生する。そこで、このZnの消費を防
ぐ必要があり、何らかの添加物の助けをかりる必要があ
る。
ごのような課題に対して、本発明は希土類系永久磁石に
亜鉛系金属を、及び亜鉛の錆びるのを遅らせる目的でシ
リカ粉を効率的に被着させ高耐食性の希土類系永久ボン
ド磁石7.高耐食性の希土類系永久磁石粉末およびその
製造方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記目的を達成すべく希土類系永久磁石
への亜鉛系金属及び各種添加助剤を強固に被着させる方
法に関して詳細に検討を加えたところ、亜鉛系金属によ
る犠牲防食効果は亜鉛系金属が磁性粉表面全体に均一に
皮膜化する必要はなく、電気化学的に亜鉛系金属と磁性
粉末が局部電池を形成する範囲内で接触していれば犠牲
防食効果が得られることが判った。また、亜鉛系金属は
磁性粉末に比べて柔らかく磁性粉末に対して亜鉛系金属
を外力をかけて押しつければ被着することおよび添加助
剤としてはシリカが良いということが分かった。すなわ
ち希土類系永久磁石粉末と亜鉛系金属粒及びシリカ粉と
を混合してボールミル中で混練することによって、容易
に希土類系永久磁石粉末上に亜鉛系金属及びシリカ粉が
強固に被着する事実を見出し、本発明の高耐食性希土類
系永久ボンド磁石、高耐食性希土類系永久磁石粉末、お
よびその製造方法を開発するに至った。
本発明者等は磁石粉末と亜鉛の比が1:oytで防錆効
果のある事を知見し、この知見に基づいてすでに特願昭
63−205400号として特許出願している。本発明
は、シリカ粉の添加によりさらに防錆効果のあることを
確かめ、この知見に基づいて本発明を構成したものであ
る。
本発明の要旨とするところは下記のとおりである。
(1)  RE−Fe (Co)−B系合金(但しRE
 、 Yを含む希土類元素のうち少なくとも一種類)か
らなる希土類系磁石粉末に亜鉛系金属及びシリカ粉を機
械的に被着させた高耐食性希土類系永久磁石粉末と樹脂
とからなる高耐食性希土類系永久ボンド磁石。
(2)  RE−Fe (Co)−B系合金(但しRE
 、 Yを含む希土類元素のうち少なくとも一種類)か
らなる希土類系磁石粉末に亜鉛系金属及びシリカ粉を機
械的に被着させた高耐食性希土類系永久磁石粉末の前記
希土類系磁石粉末と被着した亜鉛の重量比が1:O,0
01〜1 : 0.1でかつ前記希土類系磁石粉末と被
着したシリカ粉の重量比が1:0.001〜t:o、i
であることを特徴とする高耐食性希土類系永久磁石粉末
(3)希土類系永久磁石粉末に亜鉛系金属及びシリカ粉
を機械的に被着させるにあたり、希土類系磁石粉末と亜
鉛系金属粒または亜鉛系砂状粒粉末及びシリカ粉とをボ
ールミル中で4時間〜10時間混練することを特徴とす
る前項2記載の高耐食性希土類系永久磁石粉末の製造方
法。
本発明に用いる希土類系磁石としてのRE−Fe −B
系合金とは、主成分としてNdおよび/或いはPrより
なるYを含む一種類以」二の希土類元素が5〜20at
%、Bが2〜1Oat%、およびFe (Coを20a
t%までFeに置換させても良い)より成り立ち、主成
分以外には、Zr、 Ga、 Cr、  A j2 +
 S++ Nt+Mn、ν、 Cu、 Cなどを一種類
以上含む合金である。
さらにこのRE−Fe −B系合金の粉末はRE−Fe
−B系合金塊の機械的な粉砕あるいは溶湯を急冷させて
得られる急冷凝固薄片の粉砕等どの様な方法によって製
造したものであっても良い。また、個々の磁石粉の粒径
、厚みもどのようなものでも良く、通常象、冷凝固薄片
を粉砕したものに見られるように球状ではなく厚さ30
μm程度で1世程度角の微少薄片で鋭角な端面を有する
形状であっても良い。
ここで用いられる亜鉛系金属とは金属亜鉛を始めとして
亜鉛合金、マグネシウムやマグネシウム合金、アルミニ
ウムなど鉄に対して犠牲陽極として働く金属を指し、そ
の粒゛または砂状粒粉末は一般の試薬などと同様に工業
的に容易に入手できるものであり、粒状であれば平均粒
径は数〜±JJm程度のものである。
さらに、ここで用いられる、シリカ粉とは、たとえば日
本アエロジル社製のアエロジル380等があり、乾式で
合成され、0.0 O1〜1.0μm程度の粒径をもつ
均一なシリカ粉である。
これらの希土類磁石粉末と亜鉛系金属粒または砂状粒粉
末及びシリカ粉をボールミル中で混合するがその際のボ
ールミルはアトライターボールミル、回転型ボールミル
、遊星型ボールミル、振動型ボールミルなどいずれでも
よい。またその際のボールミルの材質は、ステンレス鋼
、アルミナ、ジルコニア、プラスチックなどいずれでも
よい。
混練に用いるボールの種類もミルの材質同様ステンレス
鋼、アルミナ、ジルコニア、プラスチックなどいずれで
もよい。
RE −Fe−B基磁性粉末の耐食性を改善するために
は、磁石粉末の表面に亜鉛系金属及びシリカ粉を重量比
でそれぞれ1:0.001〜1:0.1被着させるが、
ボールミルに磁性粉末と金属亜鉛粉末およびシリカ粉の
仕込む比率は用いるボールミルの材質や大きさ、混合時
間、混合速度(回転数)によって異なる。例えば、プラ
スチック製回転型ボールミルに6卿φのジルコニアポー
ルを用いて磁性粉末と亜鉛粉末の比率を1 : 0.1
、同じく磁性粉末とシリカ粉の比率を1:0.005に
し、混練時間を4時間以上行えば上記比率の亜鉛系金属
およびシリカ粉を被着させることができる。混練時間が
4時間未満では被着率が低く防錆効果が十分得られない
。また攪拌時間が10時間を越えても効果が飽和するの
で上限を10時間とした。
ここで磁性粉末と亜鉛系金属及びシリカ粉の比を夫々1
:0.001以上としたのは、これ未満では亜鉛系金属
及びシリカ粉が被着された磁性粉末とこれらが被着して
いない磁性粉末の距離が離れすぎ、電気化学的接触を保
つ確率が満足されないため、犠牲防食効果が期待出来な
くなるからであり、望ましくは1:0.003以上とす
る。また上限を1:0.1以下としたのは、これを超え
る亜鉛系金属およびシリカ粉が含まれると非磁性である
亜鉛系金属およびシリカ粉により磁気特性を劣化させ磁
石として十分な性能を発揮できなくなるからであり、望
ましくは夫々1:0.03以下とする。
ところで、発錆現象は磁性粉の露出表面あるいは成形体
を製諧する際の加工に伴い発生する磁性粉の新生面の湿
潤雰囲気下での電気化学反応であリ、亜鉛系金属による
犠牲防食効果は亜鉛系金属が磁性粉末にくらべて電気的
に卑であるために磁性粉末より先に溶出することで達成
される。すなわち、亜鉛系金属は基本的に消耗するわけ
であるから長期的に防錆効果をもたせることは限界があ
る。従って防錆効果を長期的に発揮させるためには磁性
粉末の表面を湿潤雰囲気より遮断し、遮断しきれない状
況例えば加工時に発錆する新生面などで遮断が完全に行
われない部分に対して亜鉛系金属による犠牲防食効果は
期待できる。さらに亜鉛の犠牲防食効果をより長く発揮
させるために、シリカ粉を添加することがよいことを見
い出したものである。
以下、実施例を用いて説明する。
〔実施例〕
Nd−Fe−8磁性粉をプラスチック類等のボールミル
に入れ、1wt%の亜鉛粉と0.5wt%のシリカ粉を
加え、ジルコニア等のポールを使用し、3.4及び10
時間混練した3サンプルを製造した。混練後、エポキシ
等の樹脂を混ぜ、圧縮成形によりボンド磁石を製造した
。比較例として、何も処理しない磁性粉を用いてボンド
磁石を製造した。それぞれの磁石を温度60″c1湿度
95%で250時間放置した。亜鉛とシリカ粉を4時間
および10時間混練した磁石は全く錆を生じなかった。
3時間混練したものは、100時間で発錆した。処理を
しなかった磁石は全血清が出ていた。さらに、亜鉛のみ
で処理したものは、酸化亜鉛とみられる白錆を発生した
。以上の結果を第1表に示した。
第1表 磁性粉の処理条件と発錆状況 0100時間で発錆 Δ 白錆 ◎ 発錆なし × 発錆 〔発明の効果〕 本発明に従って、希土類系磁石粉末に亜鉛系金属および
シリカ粉を機械的に被着させることにより、耐食性に著
しく優れたボンド磁石を提供することができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)RE−Fe(Co)−B系合金(但しRE;Yを
    含む希土類元素のうち少なくとも一種類)からなる希土
    類系磁石粉末に亜鉛系金属及びシリカ粉を機械的に被着
    させた高耐食性希土類系永久磁石粉末と樹脂とからなる
    高耐食性希土類系永久ボンド磁石。
  2. (2)RE−Fe(Co)−B系合金(但しRE;Yを
    含む希土類元素のうち少なくとも一種類)からなる希土
    類系磁石粉末に亜鉛系金属及びシリカ粉を機械的に被着
    させた高耐食性希土類系永久磁石粉末の前記希土類系磁
    石粉末と被着した亜鉛の重量比が1:0.001〜1:
    0.1でかつ前記希土類系磁石粉末と被着したシリカ粉
    の重量比が1:0.001〜1:0.1であることを特
    徴とする高耐食性希土類系永久磁石粉末。
  3. (3)希土類系永久磁石粉末に亜鉛系金属及びシリカ粉
    を機械的に被着させるにあたり、希土類系磁石粉末と亜
    鉛系金属粒または亜鉛系砂状粒粉末及びシリカ粉とをボ
    ールミル中で4時間〜10時間混練することを特徴とす
    る請求項2記載の高耐食性希土類系永久磁石粉末の製造
    方法。
JP1086503A 1989-04-05 1989-04-05 高耐食性希土類系永久ボンド磁石、希土類系永久磁石粉末およびその製造方法 Pending JPH02265222A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04246138A (ja) * 1991-01-29 1992-09-02 Sharp Corp 水素吸蔵合金材料及びその製造方法
JP2015029016A (ja) * 2013-07-30 2015-02-12 ミネベア株式会社 ボンド磁石
JP2017073480A (ja) * 2015-10-08 2017-04-13 ミネベアミツミ株式会社 希土類ボンド磁石および希土類ボンド磁石の製造方法
CN113403620A (zh) * 2021-06-23 2021-09-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 具有防腐镀层的稀土永磁体及其制备方法与应用

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