JPH0329302A - 異方性高分子複合型希土類磁石の製造方法 - Google Patents
異方性高分子複合型希土類磁石の製造方法Info
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- JPH0329302A JPH0329302A JP1164578A JP16457889A JPH0329302A JP H0329302 A JPH0329302 A JP H0329302A JP 1164578 A JP1164578 A JP 1164578A JP 16457889 A JP16457889 A JP 16457889A JP H0329302 A JPH0329302 A JP H0329302A
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-
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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】
イ.発明の目的
〔産業上の利用分野〕
本発明は、いわゆるゴム磁石やプラスチック磁石を典型
とした高分子複合型磁石の中でも特にNd・Fe−B系
永久磁石を代表とする希土類金属(R)と遷移金/I(
T)とホウ素(B)を主成分としてなる異方性R2T,
4B系磁石粉末を用いた異方性高分子型磁石の磁気特性
の改善に関するものである。
とした高分子複合型磁石の中でも特にNd・Fe−B系
永久磁石を代表とする希土類金属(R)と遷移金/I(
T)とホウ素(B)を主成分としてなる異方性R2T,
4B系磁石粉末を用いた異方性高分子型磁石の磁気特性
の改善に関するものである。
R2T14B系磁石の合金の液体急冷法によって得られ
た液体急冷の薄帯の粉末は等方性であり、この粉末を熱
間成形により高緻密化する。その後、ダイアツプセット
などの熱間塑性加工を施すことにより、異方性R2T,
.B系磁石の合金となる。この合金を粉砕することに
より異方性R2T14B系磁石の合金の粉末が製造され
ることが知られている。
た液体急冷の薄帯の粉末は等方性であり、この粉末を熱
間成形により高緻密化する。その後、ダイアツプセット
などの熱間塑性加工を施すことにより、異方性R2T,
.B系磁石の合金となる。この合金を粉砕することに
より異方性R2T14B系磁石の合金の粉末が製造され
ることが知られている。
従来の異方性R2T.4B系磁石の合金の粉末を使用し
た異方性高分子複合型磁石は、その粉末をエボキシ樹脂
等の高分子樹脂と混合し、磁界中で磁界印加方向と直角
方向より一方向に加圧成形して製造されていた。ここで
使用されていた磁界中成形は、磁界中での結晶粒の配同
性を低下させることなく成形することが望ましい。しか
しながら、熱間塑性加工によって得られた異方性R2T
14B系磁石の合金の粉末の粒子形状は配向方向が短く
、それと直交する方向には長い板状形となっている。そ
の粉末を磁界中成形した場合、加圧成形時における粉末
の移動にともない粒子の配向の乱れが生じるため、残留
磁束密度が減少する欠点があった。
た異方性高分子複合型磁石は、その粉末をエボキシ樹脂
等の高分子樹脂と混合し、磁界中で磁界印加方向と直角
方向より一方向に加圧成形して製造されていた。ここで
使用されていた磁界中成形は、磁界中での結晶粒の配同
性を低下させることなく成形することが望ましい。しか
しながら、熱間塑性加工によって得られた異方性R2T
14B系磁石の合金の粉末の粒子形状は配向方向が短く
、それと直交する方向には長い板状形となっている。そ
の粉末を磁界中成形した場合、加圧成形時における粉末
の移動にともない粒子の配向の乱れが生じるため、残留
磁束密度が減少する欠点があった。
従来の製造方法の工程を述べると(Fe−Nd−Bをア
ルゴン雰囲気中で溶解)→(急冷薄帯製作)→(300
μm以下に粉砕)→(粉末)→(700℃でl ton
/cm2プレス成形) − (700℃で0. 8to
n/cm2ダイアップセット体成形)→(50μm粉末
)→(粉末ナバインダー混練)→(一方向垂直磁場プレ
スにて製品製作)即ち純度約97胃t%のNd (残部
はCe, Prを主体とする希土類元素)、フェロボロ
ン(B純粉約20%)及び電解鉄を使用し、希土類元素
(R)が32wt%、Bがlwt%残部Feとなるよう
にアルゴン雰囲気で高周波加熱により溶解した縦100
mm、横280mm、厚さ12mm、重量2Kgの合金
インゴットを得る。
ルゴン雰囲気中で溶解)→(急冷薄帯製作)→(300
μm以下に粉砕)→(粉末)→(700℃でl ton
/cm2プレス成形) − (700℃で0. 8to
n/cm2ダイアップセット体成形)→(50μm粉末
)→(粉末ナバインダー混練)→(一方向垂直磁場プレ
スにて製品製作)即ち純度約97胃t%のNd (残部
はCe, Prを主体とする希土類元素)、フェロボロ
ン(B純粉約20%)及び電解鉄を使用し、希土類元素
(R)が32wt%、Bがlwt%残部Feとなるよう
にアルゴン雰囲気で高周波加熱により溶解した縦100
mm、横280mm、厚さ12mm、重量2Kgの合金
インゴットを得る。
次にこのインゴットを高周波溶解後、0. 4Kg/c
m2の圧力により3000rpmの周速で回転する銅ロ
ール上に片ロール法により噴出して急冷薄帯を作成する
。
m2の圧力により3000rpmの周速で回転する銅ロ
ール上に片ロール法により噴出して急冷薄帯を作成する
。
得られた急冷薄帯は、乳鉢にて300μm以下に粉砕し
、この粉末を使用して真空中にて700℃で加熱し、1
ton/Cm2の圧力で5分間加圧成形し、直径14m
m、高さ20mm、密度7. 6g/cm2の熱開成形
体を得る。
、この粉末を使用して真空中にて700℃で加熱し、1
ton/Cm2の圧力で5分間加圧成形し、直径14m
m、高さ20mm、密度7. 6g/cm2の熱開成形
体を得る。
次にこの熱開成形体を内径30mmのダイ、及び上パン
チ、下パンチからなる金型内に投入した後、真空中で7
00℃で加熱し、0. 8ton/cm2の圧力で5分
間ダイアップセットを行い直径30mm、高さ5mmの
ダイアップセット体を得る。次にこのダイアップセット
体を鉄乳鉢で50μm以下に粉砕し、この粉砕粉末をエ
ポキシ樹脂と混練して20KOeの磁界中約1ton/
cm”の圧力で一方向加圧成形である垂直磁界中加圧成
形を行い、製品を成形した後80℃で5時間硬化させて
異方性高分子複合型磁石とする。これら成形体の磁石粉
末の占積率は約80%である。この従来の高分子複合磁
石の磁気特性、及び物理的特性を表1に示した。垂直磁
界中の加圧成形を行った製品の磁気特性、及び物理的特
性を表1中に比較例として示す。
チ、下パンチからなる金型内に投入した後、真空中で7
00℃で加熱し、0. 8ton/cm2の圧力で5分
間ダイアップセットを行い直径30mm、高さ5mmの
ダイアップセット体を得る。次にこのダイアップセット
体を鉄乳鉢で50μm以下に粉砕し、この粉砕粉末をエ
ポキシ樹脂と混練して20KOeの磁界中約1ton/
cm”の圧力で一方向加圧成形である垂直磁界中加圧成
形を行い、製品を成形した後80℃で5時間硬化させて
異方性高分子複合型磁石とする。これら成形体の磁石粉
末の占積率は約80%である。この従来の高分子複合磁
石の磁気特性、及び物理的特性を表1に示した。垂直磁
界中の加圧成形を行った製品の磁気特性、及び物理的特
性を表1中に比較例として示す。
以下余白
表1
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の磁界中加圧成形は、磁界印加方向と加圧成形方向
を直交させて行う垂直磁界中加圧成形と、磁界印加方向
と加圧成形方向が同一方向となるように行う平行磁界中
加圧成形とがあった。熱間塑性加工をほどこしたR2T
14B系磁石を粉砕して製造される場合、成形体は熱間
加工方向と直交するような臂開性を示すため、粉末は長
い板状形の粒子となるが、磁化容易軸方向は板状形の粒
子の短軸方向であり,磁化困難軸方向は長軸方向となる
ために、加圧成形方向が一方向の従来方法によって磁界
中加圧成形した場合、加圧成形方向が一方向のために、
板状形をしている粒子は、磁界を印加されて粒子が磁化
容易軸方向にせっかく配向されたにもかかわらず、プレ
スの際に粒子の移動にともない配向が崩れてランダム化
してそのまま加圧されて成形される。その結果、残留磁
束密度が低くなり、従って、エネルギー積が低く磁気特
性が低くなるという問題があった。
を直交させて行う垂直磁界中加圧成形と、磁界印加方向
と加圧成形方向が同一方向となるように行う平行磁界中
加圧成形とがあった。熱間塑性加工をほどこしたR2T
14B系磁石を粉砕して製造される場合、成形体は熱間
加工方向と直交するような臂開性を示すため、粉末は長
い板状形の粒子となるが、磁化容易軸方向は板状形の粒
子の短軸方向であり,磁化困難軸方向は長軸方向となる
ために、加圧成形方向が一方向の従来方法によって磁界
中加圧成形した場合、加圧成形方向が一方向のために、
板状形をしている粒子は、磁界を印加されて粒子が磁化
容易軸方向にせっかく配向されたにもかかわらず、プレ
スの際に粒子の移動にともない配向が崩れてランダム化
してそのまま加圧されて成形される。その結果、残留磁
束密度が低くなり、従って、エネルギー積が低く磁気特
性が低くなるという問題があった。
本発明は、熱間塑性加工法を使用した異方性R2T14
B系磁石の製造工程の磁界中成形において加圧方向を複
数方向にすることにより成形時における粉末の移動にと
もなう粒子の配向の乱れを減少させ、高い磁気特性を持
った異方性高分子複合型希土類磁石を提供するものであ
る。
B系磁石の製造工程の磁界中成形において加圧方向を複
数方向にすることにより成形時における粉末の移動にと
もなう粒子の配向の乱れを減少させ、高い磁気特性を持
った異方性高分子複合型希土類磁石を提供するものであ
る。
ロ.発明の構成
〔課題を解決するための手段〕
液体急冷法により得られたR2T14B系磁石の合金の
粉末を熱間塑性加工法を施してR2Tl4B系磁石の合
金を作成し、次にこの磁石合金を粉砕した後、粉砕した
粉末を高分子樹脂と混合し、磁場プレス機によって磁場
配向した後に複数方向から加圧成形することにより粒子
の配同性を低下させることがむく、高い磁気特性を有す
る異方性高分子複合型磁石を製造する。
粉末を熱間塑性加工法を施してR2Tl4B系磁石の合
金を作成し、次にこの磁石合金を粉砕した後、粉砕した
粉末を高分子樹脂と混合し、磁場プレス機によって磁場
配向した後に複数方向から加圧成形することにより粒子
の配同性を低下させることがむく、高い磁気特性を有す
る異方性高分子複合型磁石を製造する。
即ち本発明は、R2T.4B系磁石の熱間塑性加工体を
粉砕して異方性高分子複合型磁石を製造する方法におい
て、粉砕した粉末を磁場中で加圧成形する際に、加圧成
形方向を複数方向とすることを特徴とした異方性高分子
複合型磁石の製造方法である。
粉砕して異方性高分子複合型磁石を製造する方法におい
て、粉砕した粉末を磁場中で加圧成形する際に、加圧成
形方向を複数方向とすることを特徴とした異方性高分子
複合型磁石の製造方法である。
従来の磁界中加圧成形は、磁界印加方向と直交させて行
う垂直磁界中加圧成形と、磁界印加方向と加圧成形方向
が同一となる平行磁界中加圧成形とがあることは前述し
た。
う垂直磁界中加圧成形と、磁界印加方向と加圧成形方向
が同一となる平行磁界中加圧成形とがあることは前述し
た。
R2T.4B系磁石を粉砕して製造される粉末は、粒子
の結晶の臂開面に割れて粉砕される。従って、粉砕され
た粉末の粒子は50μm以下であるが、薄い長細い板状
形をしている。即ち粒子は薄い綱長い粒子であって、結
晶の襞開面で割れるために、磁化容易軸方向は粒子の長
軸方向とはならずに板状形の粒子の短軸方向となり、従
って磁化困難軸方向は長軸方向となってしまう。熱間塑
性加工法を使用したR2T14B系磁石を粉砕して製逍
される粉末を従来の一方向に磁界中成形した場合、加圧
にともなう粉末の移動が等方的にランダム化し、乱れが
生ずるため、粒子配向度の低下が著しい。このため、粒
子の配向を保持したまま成形する必要がある。そのため
には、粉末の緻密化にともなう同一粒子の移動距離を出
来るだけ小さくすることが有効となる。このことにより
成形体の内部の粒子の配向度の低下は軽減され、高い磁
気特性を示すことになる。同一粒子の移動距離を小さく
する手法として本発明では成形方向を、従来なされてい
た一方向加圧ではなく静水圧プレスや2軸方向プレス等
により多方向により加圧することにより実現した。種々
検討した結果、理想的には球状に力U圧成形すればよい
ことが分かったが、現実的には球を圧縮する金型の作製
が困難であるので6面体の3方向より加圧する方法をと
って成形することにした。こうすることにより6面体で
あるので少なくとも二方向以上、即ち複数方向以上から
加圧成形することにより粒子の短軸方向にR2T14B
系磁石の粒子の配向を促催して残留磁束密度を高める働
きをする方法をとることが出来た。
の結晶の臂開面に割れて粉砕される。従って、粉砕され
た粉末の粒子は50μm以下であるが、薄い長細い板状
形をしている。即ち粒子は薄い綱長い粒子であって、結
晶の襞開面で割れるために、磁化容易軸方向は粒子の長
軸方向とはならずに板状形の粒子の短軸方向となり、従
って磁化困難軸方向は長軸方向となってしまう。熱間塑
性加工法を使用したR2T14B系磁石を粉砕して製逍
される粉末を従来の一方向に磁界中成形した場合、加圧
にともなう粉末の移動が等方的にランダム化し、乱れが
生ずるため、粒子配向度の低下が著しい。このため、粒
子の配向を保持したまま成形する必要がある。そのため
には、粉末の緻密化にともなう同一粒子の移動距離を出
来るだけ小さくすることが有効となる。このことにより
成形体の内部の粒子の配向度の低下は軽減され、高い磁
気特性を示すことになる。同一粒子の移動距離を小さく
する手法として本発明では成形方向を、従来なされてい
た一方向加圧ではなく静水圧プレスや2軸方向プレス等
により多方向により加圧することにより実現した。種々
検討した結果、理想的には球状に力U圧成形すればよい
ことが分かったが、現実的には球を圧縮する金型の作製
が困難であるので6面体の3方向より加圧する方法をと
って成形することにした。こうすることにより6面体で
あるので少なくとも二方向以上、即ち複数方向以上から
加圧成形することにより粒子の短軸方向にR2T14B
系磁石の粒子の配向を促催して残留磁束密度を高める働
きをする方法をとることが出来た。
純度約97wt%のNd (残部はCe, Prを主体
とする希土類元素)、フェロボロン(B純粉約20wt
%)、及び電解鉄を使用し、希土類元素(R)が32w
t%、Bがlwt%、残部Feとなるようにアルゴン雰
囲気中で高周波加熱により溶解し縦100mm、横28
0mm、厚さ12mm、重量2Kgの合金インゴットを
得た。
とする希土類元素)、フェロボロン(B純粉約20wt
%)、及び電解鉄を使用し、希土類元素(R)が32w
t%、Bがlwt%、残部Feとなるようにアルゴン雰
囲気中で高周波加熱により溶解し縦100mm、横28
0mm、厚さ12mm、重量2Kgの合金インゴットを
得た。
次にこのインゴットを高周波溶解後、0. 4Kg/c
m2の圧力により3000rpmの周速で回転する銅ロ
ール上に片ロール法により噴出して急冷薄帯を作成した
。
m2の圧力により3000rpmの周速で回転する銅ロ
ール上に片ロール法により噴出して急冷薄帯を作成した
。
得られた急冷薄帯は乳鉢にて300μm以下に粉砕し、
この粉末を使用して真空中にて700℃で加熱し、1t
on/cm2の圧力で5分間加圧成形し、直径14mm
、高さ20mm,密度7. 6g/cm2の熱間成形体
を得た。次にこの熱間成形体を内径30mn+のダイ、
及び上パンチ、下パンチからなる金型内に投入した後、
真空中で700℃で加熱し、0. 8ton/cm2の
圧力で5分間ダイアップセットを行い直径30mm、高
さ5mmのダイアップセット体を得た。次にこのダイア
ップセット体を鉄乳鉢で50μm以下に粉砕し、この粉
砕粉末をエボキシ樹脂と混練して20KOeの磁界中約
1 ton/cm2の圧力で磁場プレス機を用いて静水
圧成形した後、80℃で5時間硬化させて異方性高分子
複合型磁石とした。これら成形体の磁石粉末の占積率は
約80%であった。又、高分子複合磁石の磁気特性、及
び物理的特性を表2に示した。比較のため同条件で垂直
磁界中加圧成形を行った製品の磁気特性、及び物理的特
性を比較例として示す。
この粉末を使用して真空中にて700℃で加熱し、1t
on/cm2の圧力で5分間加圧成形し、直径14mm
、高さ20mm,密度7. 6g/cm2の熱間成形体
を得た。次にこの熱間成形体を内径30mn+のダイ、
及び上パンチ、下パンチからなる金型内に投入した後、
真空中で700℃で加熱し、0. 8ton/cm2の
圧力で5分間ダイアップセットを行い直径30mm、高
さ5mmのダイアップセット体を得た。次にこのダイア
ップセット体を鉄乳鉢で50μm以下に粉砕し、この粉
砕粉末をエボキシ樹脂と混練して20KOeの磁界中約
1 ton/cm2の圧力で磁場プレス機を用いて静水
圧成形した後、80℃で5時間硬化させて異方性高分子
複合型磁石とした。これら成形体の磁石粉末の占積率は
約80%であった。又、高分子複合磁石の磁気特性、及
び物理的特性を表2に示した。比較のため同条件で垂直
磁界中加圧成形を行った製品の磁気特性、及び物理的特
性を比較例として示す。
以下余白
表2
以上の実施例に示されるように、静水圧成形法にて磁界
中成形することにより、異方性高分子複合型磁石の磁石
特性の著しい向上が実現出来る。
中成形することにより、異方性高分子複合型磁石の磁石
特性の著しい向上が実現出来る。
以上の実施例では、Nd−Fe−B糸についてのみ述べ
たがNd−Dy−Fe−B系、Ce−Nd−Fe−B系
、Pr−Nd−Fe−B系の他のNdの一部をY及び他
の希土類元素、例えばGd, Tb, Ho等で置き換
えしたり、Bの一部を他の半金属、例えばSt, C等
で置き換えしても磁石合金の組成がNd−Fe−Bを主
成分の一部としており、又磁石の化合物でNd−Fe−
B系で代表されるようなR2T14B及びその結晶粒配
向が磁性に寄与しているものであれば、本開明の効果が
充分に実現出来る。
たがNd−Dy−Fe−B系、Ce−Nd−Fe−B系
、Pr−Nd−Fe−B系の他のNdの一部をY及び他
の希土類元素、例えばGd, Tb, Ho等で置き換
えしたり、Bの一部を他の半金属、例えばSt, C等
で置き換えしても磁石合金の組成がNd−Fe−Bを主
成分の一部としており、又磁石の化合物でNd−Fe−
B系で代表されるようなR2T14B及びその結晶粒配
向が磁性に寄与しているものであれば、本開明の効果が
充分に実現出来る。
又、本発明では成形方法として静水圧成形法のみについ
て述べたが、粒子の配向を保持するように同時に複数の
圧縮方向が設定することが、成形可能なものであればい
かなる或形方法(例えば複数軸成形金型)であっても本
允明の効果が充分実現出来る。
て述べたが、粒子の配向を保持するように同時に複数の
圧縮方向が設定することが、成形可能なものであればい
かなる或形方法(例えば複数軸成形金型)であっても本
允明の効果が充分実現出来る。
ハ.発明の効果
〔発明の効果〕
本発明では成形方法として静水圧成形法をとり静水圧プ
レス機を用いて20 KOeの磁界中で6面体の3方向
より加圧成形し、磁場プレスを行って異方性高分子複合
型磁石を製造した。この製造方法によりR2T14B系
磁石の粒子の配同性がよくなり、特に残留磁束密度が向
上して最大エネルギー積が向上した。
レス機を用いて20 KOeの磁界中で6面体の3方向
より加圧成形し、磁場プレスを行って異方性高分子複合
型磁石を製造した。この製造方法によりR2T14B系
磁石の粒子の配同性がよくなり、特に残留磁束密度が向
上して最大エネルギー積が向上した。
Claims (1)
- 1.R_2T_1_4B系磁石の熱間塑性加工体を粉砕
して異方性高分子複合型磁石を製造する方法において、
粉砕した粉末を磁場中で加圧成形する際に、加圧成形方
向を複数方向とすることを特徴とした異方性高分子複合
型磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164578A JPH0329302A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 異方性高分子複合型希土類磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164578A JPH0329302A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 異方性高分子複合型希土類磁石の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0329302A true JPH0329302A (ja) | 1991-02-07 |
Family
ID=15795833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1164578A Pending JPH0329302A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 異方性高分子複合型希土類磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0329302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012105226A1 (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-09 | パナソニック株式会社 | 異方性ボンド磁石の製造方法およびモータ |
-
1989
- 1989-06-26 JP JP1164578A patent/JPH0329302A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012105226A1 (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-09 | パナソニック株式会社 | 異方性ボンド磁石の製造方法およびモータ |
| CN102859622A (zh) * | 2011-02-03 | 2013-01-02 | 松下电器产业株式会社 | 各向异性粘结磁体的制造方法和电机 |
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