JPH03173105A - 耐食性被膜を有する希土類永久磁石とその製造方法 - Google Patents

耐食性被膜を有する希土類永久磁石とその製造方法

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JPH03173105A
JPH03173105A JP31158889A JP31158889A JPH03173105A JP H03173105 A JPH03173105 A JP H03173105A JP 31158889 A JP31158889 A JP 31158889A JP 31158889 A JP31158889 A JP 31158889A JP H03173105 A JPH03173105 A JP H03173105A
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rare earth
earth permanent
corrosion
permanent magnet
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JP31158889A
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Takeshi Ohashi
健 大橋
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • 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
    • H01F41/026—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 protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment

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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) 磁性材料として有用なR−Fe−B系の耐食性に優れた
被膜を有する希土類永久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) R−Fe−B系希土類永久磁石は従来のSn+系希土類
永久磁石と比較し磁気特性の高さ、原料資源の豊富さか
ら使用範囲が急激に拡大し、電気、電子分野のモーター
 アクチュエーター、センサー等、特に自動車用電装品
に最適に使用されつつある。しかしこの磁石の耐食性の
悪さは焼結磁石、プラスチック磁石共に鉄以上であるた
めその改善には数多(の試みがなされている。
(発明が解決しようととする課題) その一つは磁石合金に耐食性を向上させる元素を添加す
る試みである。他の方法としては磁石の表面を耐食性の
ある物質被膜で被覆する事である。−膜内ににはNiメ
ッキ、A1イオンクロメート、吹き付は樹脂塗装、電着
樹脂塗装等が行なわれており、用途によって使い分けが
なされている(特開昭60−63903、特開昭60−
54406、特開昭60−63902、特開昭60−6
3901参照)。これらの被膜で被フされた磁石で実用
に耐え得る耐食性が得られ始めているが、未だ密着力、
耐食性の面で改良の余地が大きい。メッキ、樹脂塗装等
の被膜を載せるとき、磁石焼結体の表面状態が耐食性の
良否に大きく影響し、表面の酸化層、磁石特性の劣化し
ている加工劣化層、空孔等は耐食性低下の原因となる。
これらのことから電解メッキでは一般にピンホールフリ
ーのメッキを形成することは困難と言われている。また
水溶液を使用する電解メッキではメッキ操作中に発生す
る水素を磁石が吸収し、磁石の水素脆化を起こす恐れが
ある。特にR−Fe−B系希土類永久磁石は水素吸蔵が
著しい金属間化合物として知られているためこの点が問
題となっている。蒸着、スパッタリング、イオンブレー
ティングのようなPVD法では製造工程がバッチ処理で
あるため生産性に劣り、また磁石と被膜の密着性が良(
ないため耐食性にも劣るという欠点がある。本発明の目
的は電解AIメッキにより、ピンホールフリーで耐食性
に優れ水素脆化の恐れの無い電解AIメッキを有するR
−Fe−B系希土類永久磁石な提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明者等は、かかる課題を解決するために、種々の電
解メッキを検討した結果、電解AlメッキでAIメッキ
をR−Fe−B系希土類永久磁石表面に形成させれば、
ピンホールフリーの、水素脆化のない優れた耐食性被膜
が得られることを見い出した。
また粉末冶金法により製作された磁石焼結体表面に被膜
を形成し優れた耐食性を得るためには、磁石焼結体表面
を特定状態に保つメッキ前処理工程が重要であることも
同時に見い出して本発明に到達した。本発明の要旨は、 Nd−Fe−B系希土類永久磁石の表面に電解Alメッ
キよりなる耐食性被膜を有することを特徴とする希土類
永久磁石およびこの耐食性Al被膜を非水溶液系電解A
Iメッキで形成することを特徴とする耐食性被膜を有す
る希土類永久磁石の製造方法にある。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の適応範囲はR−Fe−B系希土類永久磁石(こ
こにRは希土類元素でNdを主体とする1種もしくは2
種以上とする)、特には粉末冶金法で製造した焼結磁石
が対象となる。磁石組成としての希土類元素Rは、Y 
、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、
 Gd、 Tb、 Dy * Ho * E r + 
T m e Yb及びLuのうちNdを含む1種以上で
あり、FeはGo、 AI、 Nb、 Mo、 Cr等
で置換されても良いが、Go、Cr等の耐食性向上元素
が含有されていることが望ましい。また、電解Alメッ
キの優れた耐食性を得るためには、焼結体表面に酸化層
、加工劣化層、空孔、傷等が少なく、組織が緻密な状態
で、焼結磁石の密度が真密度の95%以上である事が望
ましい。
本発明で採用した電解Alメッキは、非水溶液による電
解メッキであり、有機溶剤中にAlCl5.AI(CJ
i)m等のアルミニウム化合物を錯イオンの形で溶解し
、これにLiAlH4、NaF等の還元剤を加えてメッ
キ浴とし、通常の電解メッキと同じ方法でアルミニウム
被膜を形成する。有機溶剤としては、ジメチルエーテル
、トルエン、テトラヒドロフラン+ベンゼン系芳香族化
合物等が例示されるが、トルエン等が好ましく用いられ
る。 メッキ浴としては次の様なものが知られている。
1) NBS浴: AlC1,(Al錯イオン)、Li
AIH,またはLiH(還元剤)、ジメチルエーテル(
溶剤)。
2)改良NBS浴: AlC1a(Al錯イオン)、L
iAIH4またはLL旧還元剤)、テトラヒドロフラン
(THF)とペンゾール系芳香族化合物(混合溶剤)。
3)シーメンス浴: Al(CJs)s(Al錯イオン
)、NaF (還元剤)、 トルエン(溶剤) メッキ浴としてはl)〜3)のいずれを選択しても良い
が、メッキ浴自体が空気、水との接触により発火するた
め、取扱いには厳重な管理と注意が必要である。
電解AIメッキ工程は基本的には電解Niメッキ工程と
異なる点はないが本発明を工程順に説明すると、A)前
処理工程:脱脂、水洗、酸洗、水洗、乾燥、     
活性化処理 B)メッキ工程:電解AIメッキ C)後処理工程:水洗、(クロメート処理)、乾燥の三
工程からなり、磁石焼結体をA)工程から順次処理する
。各工程の目的は次の様になる。
(A>前処理工程: l)脱脂:先ず、磁石焼結体表面に付着している油脂類
を有機溶剤で洗浄する。
2)水洗:残存有機溶剤、塵埃を除去する。
3)酸洗:塩酸水溶液により酸化層、加工劣化層を除去
する。
4)水洗:残存塩酸を洗浄する。
5)乾燥:不活性ガス中で水分を除去する。
6)活性化処理:有機溶剤中で超音波洗浄にかける。(
後述) (B)メッキ工程:非水溶液系電解Alメッキ(前述) (C)後処理工程: 1)水洗:メッキ浴を洗浄、除去する。
2)クロメート処理ニクロム酸化膜をAlメッキ表面に
形成し、耐食性を向上させる。:必要に応じて行なう。
3)乾燥二人気中で乾燥する。
各工程の基本的技術は公知であるが、本発明では (A
)メッキ前処理工程に活性化処理を施すことが特徴の一
つである。この活性化処理とは酸洗浄と有機溶剤洗浄と
の組合せ処理を指し、酸洗浄で酸化層と加工劣化層の大
部分を除去し、その後、有機溶剤洗浄で完全に除去する
処理法である。メッキのピンホールの原因の一つは磁石
焼結体表面の空孔に前処理工程での酸、水分、酸化層等
が残存し良好なメッキ膜が形成されないことにある。
元来非水溶液系電解Alメッキの付き回り性は水溶液系
の電解メッキに比べて良好であるが、本発明においては
更にこれを改良するため、有機溶剤で超音波洗浄する活
性化工程を導入することにより、非常に緻密なAlメッ
キが形成可能となった。有機溶剤を使用するのは表面張
力が小さいため僅かの隙間、空孔にもよ(浸透し、洗浄
効果が挙がるためである。有機溶剤としてはフロン系の
フロン11、フロン112、フロン113等が挙げられ
るが、中でもフロン113等が好ましく用いられる。超
音波洗浄処理条件は磁石の表面状態、残存物質の種類と
量等から適宜選択すれば良い。
である。
電解Alメッキは陽極酸化が容易であるので、アルマイ
ト処理により表面硬化も可能であり、更にアルマイト処
理工程において着色することも可能であるので、装飾性
を持たせて付加価値を挙げることも可能である。
本発明の焼結希土類磁石は一般的に用いられている粉末
冶金法で得られる。その工程は原料メタルを不活性ガス
中で溶解、鋳型に傾注して合金インゴットを作製し、不
活性ガス中で平均粒径3〜5μmに微粉砕し、該微粉を
磁場中で磁場方向に配向させた状態でプレス成形する。
次いで該成形体を不活性ガス中で焼結(1000〜11
00℃)、熱処理(500〜700℃)を行い異方性焼
結磁石を作製する。焼結体の密度は高い程良いが、前述
した様に電解Alメッキの成否に関わり、各製造工程の
条件にも大きく影響されるため、各工程の製造条件は厳
密に制御されねばならない。
以下、本発明の具体的実施態様を実施例を挙げて説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1) 純度99.9%のFe、 Go、 Alと純度99%の
NdおよびBを用い、式Ndl5 (Feo、 5sc
Oo、 on) t*、 tBsAlo、 aからなる
磁石合金を作製した。これをN2ガスによるジェットミ
ルで3〜4μm径に微粉砕した。得られた微粉を12k
Oeの静磁場中で配向させ、プレス成形を行なった。成
形体は不活性ガス中で1000〜1100℃の温度で焼
結を行ない、引き続き500〜650℃の温度で熱処理
して焼結体を得た。該焼結体を20mmφX 1.5m
mtの円盤に加工し、電解Alメッキを10μm厚さに
形成した。電解Alメッキはメッキ前処理(アルカリ脱
脂、水洗、中和、水洗、酸洗、水洗、活性化処理)、電
解Alメッキ、メッキ後処理工程(水洗、乾燥)の工程
で行なった。メッキ前処理工程の活性化処理は、有機溶
剤としてフロン113を用い、超音波洗浄に掛けた。電
解Alメッキは、AlC1m 3モル/I2、LiA1
1(40,3モル/I2、混合溶剤lβ(THF 90
%、ベンゼンlO%)からなるメッキ浴を用いて行なっ
た。
比較のため活性化処理を施していないものとメッキ無し
のものとを作製し、これらを比較例1および2とした。
耐食性テストとしては各試料をオートクレーブ中にセッ
トし、120℃×2気圧の水蒸気中で100Hr放置し
た後の磁石特性を評価し、その結果を第1表に示した。
この結果から実施例と比較例では顕著な差があることが
分かる。
(実施例2) 純度99.9%のFo、 Ce、 Nbメタルと純度9
9%のPr。
Nd、 DyおよびBを用い、式 %式%( こにx=o、 oz、 0.06の二組酸を調整した)
からなる合金を作製し、以下実施例1と同条件で円盤に
加工し、電解AIメッキを施した。比較のために、実施
例2と同一組成、同一形状のものを電解NiメッキでN
i膜厚さ10μmを形成し比較例3とした。耐食性テス
トは塩水(NaC15%)噴霧を35℃×24Hr行い
メッキ膜のピンホールの数について評価しその結果を第
2表に示した。実施例では非常に優れた結果が得られて
いる。
JLLJ二 Nd焼結磁石へのAIメッキ膜、活性化処理の有無によ
る耐食性オートクレーブテスト(120℃X 100H
r ) Nd系磁石のAl被膜Ni被膜の塩水噴霧テスト[註]
 R,N、ニレ−ティングナンバーサンプル表面積に占
める腐食面積な%表示したとき、次式で表わされる値を
さす、腐食面積0%の時R,N、 =10、腐食面積5
0%の時R,N、 =1となる。
(発明の効果) 本発明はR−Fe−B系希土類永久磁石の表面に非水溶
液系電解Alメッキよりなる耐食性被膜を有する希土類
永久磁石およびその製造方法に関わるもので、鉄より腐
食性の高いR−Fe−B系希土類永久磁石の腐食防止法
として、従来法では得られなかった極めて高い耐食性と
水素脆化のない非水溶液系電解Alメッキに成功したも
のであり、産業上極めて高い利用価値を有するものであ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.R−Fe−B系希土類永久磁石(ここにRは希土類
    元素でNdを主体とする1種もしくは2種以上とする)
    の表面に電解Alメッキよりなる耐食性被膜を有する希
    土類永久磁石。
  2. 2.R−Fe−B系希土類永久磁石の表面に非水溶液系
    で電解Alメッキ処理して耐食性Al被膜を形成させる
    ことを特徴とする耐食性被膜を有する希土類永久磁石の
    製造方法。
  3. 3.非水溶液系電解Alメッキ直前に有機溶剤中で超音
    波洗浄することを特徴とする請求項2に記載の耐食性被
    膜を有する希土類永久磁石の製造方法。
JP31158889A 1989-11-30 1989-11-30 耐食性被膜を有する希土類永久磁石とその製造方法 Pending JPH03173105A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7391291B2 (en) * 2004-02-26 2008-06-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Sealed rare earth magnet and method for manufacturing the same
JP2009099853A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Hitachi Metals Ltd 高耐食性r−t−b系希土類磁石

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US7391291B2 (en) * 2004-02-26 2008-06-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Sealed rare earth magnet and method for manufacturing the same
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