JPH04116101A - 高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉及びその製造方法 - Google Patents
高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉及びその製造方法Info
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- JPH04116101A JPH04116101A JP2234107A JP23410790A JPH04116101A JP H04116101 A JPH04116101 A JP H04116101A JP 2234107 A JP2234107 A JP 2234107A JP 23410790 A JP23410790 A JP 23410790A JP H04116101 A JPH04116101 A JP H04116101A
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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。
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R(Rはイツトリウムを含む希土類元素の少な
(とも1種)、ホウ素、M(MはFe、 Co。
(とも1種)、ホウ素、M(MはFe、 Co。
Niの少なくとも1種以上)を主成分とし、優れた磁気
特性を有する異方性ボンド磁石用磁粉に関する。
特性を有する異方性ボンド磁石用磁粉に関する。
希土類ボンド磁石用の磁粉は、これまで大別して、Sm
−Co系とNd−Fe−B系の磁粉が提案されているが
、前者は全希土類金属中敷原子%しか含まれていないS
mを使用すること、さらに原料供給が不安定なCOを多
量に含んでいることから資源上の問題を抱えている。後
者は近年精力的に研究されている永久磁石材料であり、
高価なCOを含まず、資源的にもSmより豊富なNdを
主体とした永久磁石材料であり、注目されている。これ
まで実用化されているNd−Fe−B系磁石粉に関する
製造方法は、特開昭59−64739号公報に代表され
るように、溶融合金を急冷薄帯製造装置によってアモル
ファスリボンにし、その後熱処理、粉砕することによっ
て磁粉を得る方法である。さらにこの方法による異方性
磁石粉の製造方法は特開昭60−100402号公報に
開示されているように上記の等方性磁粉をホットプレス
によって成形体としだ後(こ、高温下で塑1生変形させ
ることによって異方性の)<ルり磁石を?↓I、その後
粉砕することによって異方性のボンド磁石用磁粉を得て
いる。
−Co系とNd−Fe−B系の磁粉が提案されているが
、前者は全希土類金属中敷原子%しか含まれていないS
mを使用すること、さらに原料供給が不安定なCOを多
量に含んでいることから資源上の問題を抱えている。後
者は近年精力的に研究されている永久磁石材料であり、
高価なCOを含まず、資源的にもSmより豊富なNdを
主体とした永久磁石材料であり、注目されている。これ
まで実用化されているNd−Fe−B系磁石粉に関する
製造方法は、特開昭59−64739号公報に代表され
るように、溶融合金を急冷薄帯製造装置によってアモル
ファスリボンにし、その後熱処理、粉砕することによっ
て磁粉を得る方法である。さらにこの方法による異方性
磁石粉の製造方法は特開昭60−100402号公報に
開示されているように上記の等方性磁粉をホットプレス
によって成形体としだ後(こ、高温下で塑1生変形させ
ることによって異方性の)<ルり磁石を?↓I、その後
粉砕することによって異方性のボンド磁石用磁粉を得て
いる。
しかしながら、上記の急冷リボン(こよる方法(よ異方
性の磁粉か得られるものの等方性の磁粉をホットプレス
した後、高温下て据込み加工をするぜ・要があり、複雑
な工程を必要とするばかりでなく、品質的にばらつきが
大きいという問題を有してしする。また、粉末冶金法に
よる異方性焼結磁石を粉砕して磁粉を得る方法はこれま
てのところ粉砕によって大幅に保磁力(iHc)か低下
し、実用に耐えないことか判明している。
性の磁粉か得られるものの等方性の磁粉をホットプレス
した後、高温下て据込み加工をするぜ・要があり、複雑
な工程を必要とするばかりでなく、品質的にばらつきが
大きいという問題を有してしする。また、粉末冶金法に
よる異方性焼結磁石を粉砕して磁粉を得る方法はこれま
てのところ粉砕によって大幅に保磁力(iHc)か低下
し、実用に耐えないことか判明している。
本発明は、上記の様な従来技術が有する問題を解決し、
高い磁気特性を有する異方性ボンド磁石用の磁粉及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
高い磁気特性を有する異方性ボンド磁石用の磁粉及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明の第1は、R(但し、Rはイ・ソトリウム
を含む希土類元素の少なくとも1種):lO〜30原子
%、B(ホウ素):2〜28原子%、M(但し、MはF
e、 Co、 Niの少なくとも1種以上):65〜8
2原子%を主成分とする合金90〜99重量%と希土類
酸化物1〜lO重量%からなる平均粒子径20〜500
μmの高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉であり、本発
明の第2はR(但し、Rはイツトリウムを含む希土類元
素の少なくとも1種):lO〜30原子%、ホウ素=2
〜28原子%、M(但し、MはFe、 Co、 Niの
少なくとも1種以上):65〜82原子%を主成分とす
る合金微粉末90〜99重量%とNd2O5,Pr5O
i+、’DY*Os、 Tb40t’、 HO20!の
うち少なくとも1種以上からなる希土類酸化物1〜lO
重量%を含む組成を有する平均粒子径0.5〜50μm
の合金粉末を磁場中成形し、還元性または非酸化性雰囲
気において900〜1200°Cで焼結する一工程と一
焼結後平均粒子径20〜500μmまで粉砕する工程と
からなる高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉の製造方法
を内容とする。
を含む希土類元素の少なくとも1種):lO〜30原子
%、B(ホウ素):2〜28原子%、M(但し、MはF
e、 Co、 Niの少なくとも1種以上):65〜8
2原子%を主成分とする合金90〜99重量%と希土類
酸化物1〜lO重量%からなる平均粒子径20〜500
μmの高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉であり、本発
明の第2はR(但し、Rはイツトリウムを含む希土類元
素の少なくとも1種):lO〜30原子%、ホウ素=2
〜28原子%、M(但し、MはFe、 Co、 Niの
少なくとも1種以上):65〜82原子%を主成分とす
る合金微粉末90〜99重量%とNd2O5,Pr5O
i+、’DY*Os、 Tb40t’、 HO20!の
うち少なくとも1種以上からなる希土類酸化物1〜lO
重量%を含む組成を有する平均粒子径0.5〜50μm
の合金粉末を磁場中成形し、還元性または非酸化性雰囲
気において900〜1200°Cで焼結する一工程と一
焼結後平均粒子径20〜500μmまで粉砕する工程と
からなる高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉の製造方法
を内容とする。
本発明における希土類元素(R)はイツトリウム(Y)
を含む希土類元素の1種以上であって、ネオジム(Nd
)、プラセオジム(Pr)、 ランタン(La)。
を含む希土類元素の1種以上であって、ネオジム(Nd
)、プラセオジム(Pr)、 ランタン(La)。
セリウム(Ce)、サマリウム(Sm)、ガドリニウム
(Gd)、プロメジウム(Pm)、ユーロピウム(Eu
) 、 ルテチウム(Lu)などが例示される。イツト
リウム(Y)は希土類元素ではないか本発明ては他の希
土類元素と同様に扱える。希土類元素(R)の含有量が
10原子%以下であると、保磁力(iHc)か低くなり
、30原子%以上であると残留磁束密度(Br)か低く
なり高性能磁石となり得ない。また、Bの含有量が2原
子%未満であると保磁力が低くなり、28原子%以上で
あると残留磁束密度が低くなる。
(Gd)、プロメジウム(Pm)、ユーロピウム(Eu
) 、 ルテチウム(Lu)などが例示される。イツト
リウム(Y)は希土類元素ではないか本発明ては他の希
土類元素と同様に扱える。希土類元素(R)の含有量が
10原子%以下であると、保磁力(iHc)か低くなり
、30原子%以上であると残留磁束密度(Br)か低く
なり高性能磁石となり得ない。また、Bの含有量が2原
子%未満であると保磁力が低くなり、28原子%以上で
あると残留磁束密度が低くなる。
さらに、本発明における希土類酸化物はNd2O5,P
r5O++、 llY2O3+、 Tb4O7,HO’
203が例示できるか、好ましくはDy202.Tb4
0□が高磁気性能を発揮し得るものである。本発明の組
成物は上記のR−Fe−B合金と希土類酸化物から成る
か、希土類酸化物の添加量が1重量%未満であると高い
保磁力が得られなく、10重量%以上であると残留磁束
密度が低下し、高性能な磁石材料となり得ない。粉砕後
の磁粉の平均粒子径か20μmより小さいと保磁力か大
幅に低下してしまい永久磁石としての性能か満足にてき
るレベルになく、500μm以上であるとボンド磁石に
成形した時、寸法精度、表面の平滑性に問題かあり実用
的でなくなる。さらに希土類酸化物の平均粒子径が0.
51μm以下であると焼結密度か低下してしまい、10
μm以上であると希土類か主相である、例えばNd2F
e+J+相に均一に拡散しない。
r5O++、 llY2O3+、 Tb4O7,HO’
203が例示できるか、好ましくはDy202.Tb4
0□が高磁気性能を発揮し得るものである。本発明の組
成物は上記のR−Fe−B合金と希土類酸化物から成る
か、希土類酸化物の添加量が1重量%未満であると高い
保磁力が得られなく、10重量%以上であると残留磁束
密度が低下し、高性能な磁石材料となり得ない。粉砕後
の磁粉の平均粒子径か20μmより小さいと保磁力か大
幅に低下してしまい永久磁石としての性能か満足にてき
るレベルになく、500μm以上であるとボンド磁石に
成形した時、寸法精度、表面の平滑性に問題かあり実用
的でなくなる。さらに希土類酸化物の平均粒子径が0.
51μm以下であると焼結密度か低下してしまい、10
μm以上であると希土類か主相である、例えばNd2F
e+J+相に均一に拡散しない。
本発明における粉砕前の異方性焼結磁石の製造方法は一
般に公知な粉末冶金法を用いることができる。すなわち
、所定の組成の溶解・鋳造合金を微粉砕した後に磁場プ
レスで成形体を作製し、102Torr以上の真空状態
またはArガス中で900〜1200°Cの温度で焼結
し異方性焼結磁石を得ることかできる。さらに、焼結磁
石の粉砕は通常の機械的粉砕法または焼結磁石に水素を
吸蔵させて崩壊させる水素吸蔵法によって行うこともで
きる。機械的粉砕法においては粉砕時の磁粉の急激な酸
化を防止するために不活性ガス中または有機溶剤中にお
いて粉砕することか好ましい。さらに、より高性能な磁
粉を得るためには、粉砕後の磁粉を不活性ガス中もしく
は1O−2Torr以上の高真空下て500〜1000
°Cの温度で熱処理を施すことによって、特に保磁力の
向上を果たすことかできる。
般に公知な粉末冶金法を用いることができる。すなわち
、所定の組成の溶解・鋳造合金を微粉砕した後に磁場プ
レスで成形体を作製し、102Torr以上の真空状態
またはArガス中で900〜1200°Cの温度で焼結
し異方性焼結磁石を得ることかできる。さらに、焼結磁
石の粉砕は通常の機械的粉砕法または焼結磁石に水素を
吸蔵させて崩壊させる水素吸蔵法によって行うこともで
きる。機械的粉砕法においては粉砕時の磁粉の急激な酸
化を防止するために不活性ガス中または有機溶剤中にお
いて粉砕することか好ましい。さらに、より高性能な磁
粉を得るためには、粉砕後の磁粉を不活性ガス中もしく
は1O−2Torr以上の高真空下て500〜1000
°Cの温度で熱処理を施すことによって、特に保磁力の
向上を果たすことかできる。
本発明によるポンド磁石か優れた性能を発揮しうるメカ
ニズムをNd、 Fe並びにBを主成分とする合金と希
土類酸化物であるDy2Q3を含む合金粉末を用いた場
合を例にとって説明する。即ち、本発明のように、希土
類酸化物、特に重希土類酸化物を混合し、異方性焼結磁
石を作製した場合、焼結の際に、希土類酸化物か液相と
して出現するNdによって還元され主相であるNd2F
e l 4 B +相のNdサイトを置換し、異方性磁
場の値を大幅に向上させる。
ニズムをNd、 Fe並びにBを主成分とする合金と希
土類酸化物であるDy2Q3を含む合金粉末を用いた場
合を例にとって説明する。即ち、本発明のように、希土
類酸化物、特に重希土類酸化物を混合し、異方性焼結磁
石を作製した場合、焼結の際に、希土類酸化物か液相と
して出現するNdによって還元され主相であるNd2F
e l 4 B +相のNdサイトを置換し、異方性磁
場の値を大幅に向上させる。
代わって酸化されたNdか主相の周りの粒界に偏在する
か、この酸化Nd相は機械的にもろい相であるため粉砕
時に優先的に且つ容易に破壊され、主相の破壊を極力抑
えた粉砕が可能となる。以上のような機構によって粉砕
後の磁粉は高い保磁力を有し、高性能なボンド磁石用磁
粉になり得ると考えられる。
か、この酸化Nd相は機械的にもろい相であるため粉砕
時に優先的に且つ容易に破壊され、主相の破壊を極力抑
えた粉砕が可能となる。以上のような機構によって粉砕
後の磁粉は高い保磁力を有し、高性能なボンド磁石用磁
粉になり得ると考えられる。
以下、本発明を実施例により説明するか、本発明はこれ
らにより何ら制限されるものではない。
らにより何ら制限されるものではない。
実施例1〜3
出発原料としてNd:15原子%、Feニア7原子%。
B:8原子%の組成に調整した合金をアーク溶解によっ
て作製した。得られた合金スタンプミルによって50〜
500μmに粗粉砕し、平均粒子径が1μmのDy20
sを第1表に示した混合比になるように混合し、エタノ
ールとともにボールミルによって微粉砕を行った。得ら
れた微粉砕粉を20kOeの磁場中てプレス成形した後
、1080’Cの温度で、真空中1時間、Arガス中1
時間の焼結を行い、焼結後は室温まで急冷した。その後
、Ar中で700°C12時間の熱処理を施して異方性
焼結磁石を得た。
て作製した。得られた合金スタンプミルによって50〜
500μmに粗粉砕し、平均粒子径が1μmのDy20
sを第1表に示した混合比になるように混合し、エタノ
ールとともにボールミルによって微粉砕を行った。得ら
れた微粉砕粉を20kOeの磁場中てプレス成形した後
、1080’Cの温度で、真空中1時間、Arガス中1
時間の焼結を行い、焼結後は室温まで急冷した。その後
、Ar中で700°C12時間の熱処理を施して異方性
焼結磁石を得た。
得られた異方性焼結磁石をスタンプミルによって50〜
300μmの粒度範囲となるように粉砕し、その後、磁
粉含率が97重量%となるようにエポキシ樹脂を混合し
、ボンド磁石用混合物を得た。続いて、20kOeの磁
場中てこれらの混合物をプレス成形し、本発明に係わる
異方性ボンド磁石を得た。
300μmの粒度範囲となるように粉砕し、その後、磁
粉含率が97重量%となるようにエポキシ樹脂を混合し
、ボンド磁石用混合物を得た。続いて、20kOeの磁
場中てこれらの混合物をプレス成形し、本発明に係わる
異方性ボンド磁石を得た。
得られたポンド磁石の磁気特性を第1表に示す。
実施例4
希土類酸化物か平均粒子径1μmのTb4O7てあり、
且つ混合比か5重量%である以外は実施例1と同様の方
法で異方性ボンド磁石を得た。結果を第1表に示す。
且つ混合比か5重量%である以外は実施例1と同様の方
法で異方性ボンド磁石を得た。結果を第1表に示す。
実施例5
実施例2と同様の組成、製造方法で作製した異方性磁粉
をArガス中において700°Cて1時間熱処理し、そ
の後室温まで急冷して熱処理磁粉を得た。
をArガス中において700°Cて1時間熱処理し、そ
の後室温まで急冷して熱処理磁粉を得た。
この磁粉を用いて実施例2と同様の方法で異方性ボンド
磁石を作製した。結果を第1表に示す。
磁石を作製した。結果を第1表に示す。
比較例1
実施例において希土類酸化物を添加しないでその他は同
様の方法で異方性ボンド磁石を作製した。
様の方法で異方性ボンド磁石を作製した。
結果を第1表に示す。
比較例2
実施例1において合金組成をNd:12原子%、Dy:
3原子%、Feニア7原子%、B:8原子%に調整し、
希土類酸化物を添加しない組成で、その他は実施例1と
同様の方法で異方性ボンド磁石を作製した。結果を第1
表に示す。
3原子%、Feニア7原子%、B:8原子%に調整し、
希土類酸化物を添加しない組成で、その他は実施例1と
同様の方法で異方性ボンド磁石を作製した。結果を第1
表に示す。
第1表に示した実施例1〜3のデーターに示されるよう
に、Dy20aの添加量の増加に対応して保磁力は向上
し、比較例1. 2に比べて極めて優れた磁気特性を有
するボンド磁石が得られることかわかった。また希土類
酸化物としてTb40□を用いた実施例4でも高い保磁
力を有するボンド磁石が得られることがわかった。更に
、実施例5のデータか示すように、熱処理を施すことに
よって保磁力の更なる向上が望めることもわかる。
に、Dy20aの添加量の増加に対応して保磁力は向上
し、比較例1. 2に比べて極めて優れた磁気特性を有
するボンド磁石が得られることかわかった。また希土類
酸化物としてTb40□を用いた実施例4でも高い保磁
力を有するボンド磁石が得られることがわかった。更に
、実施例5のデータか示すように、熱処理を施すことに
よって保磁力の更なる向上が望めることもわかる。
これらに対し、希土類酸化物の添加を行わなかった比較
例1. 2ではその保磁力は極めて低いレベルにしかな
らなかった。
例1. 2ではその保磁力は極めて低いレベルにしかな
らなかった。
以上、詳述したように本発明によれば高い保磁力を有す
る異方性ボンド磁石用磁粉を作製することか可能であり
、かかる磁粉を用いた異方性ボンド磁石を良好な生産性
をもって提供することができる。
る異方性ボンド磁石用磁粉を作製することか可能であり
、かかる磁粉を用いた異方性ボンド磁石を良好な生産性
をもって提供することができる。
第1表
Claims (5)
- (1)R(但し、Rはイットリウムを含む希土類元素の
少なくとも1種):10〜30原子%、ホウ素:2〜2
8原子%、M(但し、MはFe,Co,Niの少なくと
も1種以上):65〜82原子%を主成分とする合金9
0〜99重量%と希土類酸化物1〜10重量%からなる
平均粒子径20〜500μmの高保磁力型異方性ボンド
磁石用磁粉。 - (2)希土類酸化物がNd_2O_3,Pr_6O_1
_1,Dy_2O_3,Tb_4O_7,Ho_2O_
3のうち、少なくとも1種以上を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の高保磁力型異方性ボンド磁
石用磁粉。 - (3)R(但し、Rはイットリウムを含む希土類元素の
少なくとも1種):10〜30原子%、ホウ素:2〜2
8原子%、M(但し、MはFe,Co,Niの少なくと
も1種以上):65〜82原子%を主成分とする合金微
粉末90〜99重量%とNd_2O_3,Pr_6O_
1_1,Dy_2O_3,Tb_4O_7,Ho_2O
_3のうち少なくとも1種以上からなる希土類酸化物1
〜10重量%を含む組成を有する平均粒子径0.5〜5
0μmの合金粉末を磁場中成形し、還元性または非酸化
性雰囲気において900〜1200℃で焼結する工程と
、焼結後平均粒子径20〜500μmまで粉砕する工程
とからなる高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉の製造方
法。 - (4)希土類酸化物の平均粒子径が0.5〜10μmで
あることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の高保
磁力型異方性ボンド磁石用磁粉の製造方法。 - (5)粉砕によって得られた異方性磁粉を不活性ガス中
または10^−^2Torr以上の高真空中で500〜
1000℃の温度で熱処理することを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載の高保磁力型異方性ボンド磁石用磁
粉の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234107A JPH04116101A (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | 高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234107A JPH04116101A (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | 高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116101A true JPH04116101A (ja) | 1992-04-16 |
Family
ID=16965741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234107A Pending JPH04116101A (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | 高保磁力型異方性ボンド磁石用磁粉及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04116101A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0952592A1 (en) * | 1998-04-22 | 1999-10-27 | Sanei Kasei Co., Ltd. | A composition for a permanent magnet |
| JP2005183781A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Nissan Motor Co Ltd | 希土類磁石およびその製造方法 |
| CN105489335A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-04-13 | 北京科技大学 | 一种晶界扩散提高烧结钕铁硼磁性能的方法 |
| CN109440182A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-08 | 北京工业大学 | 一种还原扩散法制造尺寸可调的单晶钕铁硼颗粒及氢破除钙的方法 |
-
1990
- 1990-09-03 JP JP2234107A patent/JPH04116101A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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