JPH0444402B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0444402B2 JPH0444402B2 JP62146513A JP14651387A JPH0444402B2 JP H0444402 B2 JPH0444402 B2 JP H0444402B2 JP 62146513 A JP62146513 A JP 62146513A JP 14651387 A JP14651387 A JP 14651387A JP H0444402 B2 JPH0444402 B2 JP H0444402B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- coercive force
- magnetic field
- aging treatment
- magnet powder
- 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 - Lifetime
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- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、樹脂結合剤を用いて磁石粉体を結合
した永久磁石の製造方法に関し、更に詳しくは、
２−17系希土類磁石粉体を時効処理前の低保磁力
状態において磁場中成形を行い、その後に時効処
理を施し、特定性状の高分子樹脂を含浸固化させ
ることによつて磁気特性に優れ且つ機械的強度の
高い樹脂結合型永久磁石を製造できる方法に関す
るものである。
した永久磁石の製造方法に関し、更に詳しくは、
２−17系希土類磁石粉体を時効処理前の低保磁力
状態において磁場中成形を行い、その後に時効処
理を施し、特定性状の高分子樹脂を含浸固化させ
ることによつて磁気特性に優れ且つ機械的強度の
高い樹脂結合型永久磁石を製造できる方法に関す
るものである。
［従来の技術］
従来、樹脂結合型の希土類永久磁石を製造する
方法としては、先ず原料である希土類磁石合金を
粉砕し成形して焼結した後、そのまま時効処理を
行い、次にそれを粉砕した後、その時効処理後の
粉体と有機結合剤とを混練し、磁場中で形成した
後、内部に含まれている有機結合剤を固化処理す
る方法が一般的である。ここで有機結合剤として
は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が用いられ
る。
方法としては、先ず原料である希土類磁石合金を
粉砕し成形して焼結した後、そのまま時効処理を
行い、次にそれを粉砕した後、その時効処理後の
粉体と有機結合剤とを混練し、磁場中で形成した
後、内部に含まれている有機結合剤を固化処理す
る方法が一般的である。ここで有機結合剤として
は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が用いられ
る。
このような樹脂結合型の希土類磁石は、磁気特
性が比較的高く、量産性に優れ寸法精度が出し易
く、また形状の自由度が大きい等の利点があり、
近年、急速に種々な用途で使用されつつある。
性が比較的高く、量産性に優れ寸法精度が出し易
く、また形状の自由度が大きい等の利点があり、
近年、急速に種々な用途で使用されつつある。
［発明が解決しようとする問題点］
磁場中で成形を行う時に磁石粉体を十分に配向
させるためには、印加する磁場の強さは素材であ
る磁石粉体の保磁力の４〜５倍以上が必要である
と言われている。このため従来技術において、例
えばSm2Co17系の樹脂結合型永久磁石の場合に
は、成形時に40〜50kOe以上の強い磁場を印加し
なければならない。
させるためには、印加する磁場の強さは素材であ
る磁石粉体の保磁力の４〜５倍以上が必要である
と言われている。このため従来技術において、例
えばSm2Co17系の樹脂結合型永久磁石の場合に
は、成形時に40〜50kOe以上の強い磁場を印加し
なければならない。
しかし現在広く用いられている磁場プレス装置
で得られる磁場の強さは上記の値を満足できない
（一般に製造ラインで印加可能な磁場は15kOe程
度である）ため、実際に行われている磁場中成形
では素材原料粉体を十分に配向できない。
で得られる磁場の強さは上記の値を満足できない
（一般に製造ラインで印加可能な磁場は15kOe程
度である）ため、実際に行われている磁場中成形
では素材原料粉体を十分に配向できない。
このような問題を解決するため、本発明者等は
先に時効処理する以前の保磁力が6kOe以下の磁
石粉体を先に磁場中成形し、その後に時効処理を
施す方法を提案した。この方法は成形時に低磁場
でも磁石粉体の十分な配向ができることから、容
易に高い磁気特性を有する樹脂結合型永久磁石を
製造できる利点がある。
先に時効処理する以前の保磁力が6kOe以下の磁
石粉体を先に磁場中成形し、その後に時効処理を
施す方法を提案した。この方法は成形時に低磁場
でも磁石粉体の十分な配向ができることから、容
易に高い磁気特性を有する樹脂結合型永久磁石を
製造できる利点がある。
しかしこの製造方法では、時効処理後に高分子
樹脂を含浸させ固化処理する必要があり、得られ
る樹脂結合型磁石は、使用する高分子樹脂の条件
（性状）によつては磁石粉体と高分子樹脂とを均
一に分布させた状態で固着することが難しく、そ
のため、ややもすると機械的強度の低下を招く場
合があつた。
樹脂を含浸させ固化処理する必要があり、得られ
る樹脂結合型磁石は、使用する高分子樹脂の条件
（性状）によつては磁石粉体と高分子樹脂とを均
一に分布させた状態で固着することが難しく、そ
のため、ややもすると機械的強度の低下を招く場
合があつた。
本発明の目的は、本発明者等が先に提案した時
効処理する以前の保磁力が6kOe以下の磁石粉体
を用いて磁場中成形を行つた後に時効処理を施す
方法を更に発展させて、従来技術に比べてより一
層磁気特性を向上させることができるのは無論の
こと、磁石粉体と高分子樹脂とを均一に分布させ
て固着させ、機械的強度の優れた樹脂結合型永久
磁石を製造できる方法を提供することにある。
効処理する以前の保磁力が6kOe以下の磁石粉体
を用いて磁場中成形を行つた後に時効処理を施す
方法を更に発展させて、従来技術に比べてより一
層磁気特性を向上させることができるのは無論の
こと、磁石粉体と高分子樹脂とを均一に分布させ
て固着させ、機械的強度の優れた樹脂結合型永久
磁石を製造できる方法を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記のような目的を達成することのできる本発
明は、２−17系希土類磁石粉体を、時効処理する
以前の保磁力が6kOe以下の時に磁場中成形し、
その後、得られた成形体を時効処理し、次いで粘
度が20〜3000cp（センチポアズ）の高分子樹脂を
含浸させ固化処理する樹脂結合型永久磁石の製造
方法である。
明は、２−17系希土類磁石粉体を、時効処理する
以前の保磁力が6kOe以下の時に磁場中成形し、
その後、得られた成形体を時効処理し、次いで粘
度が20〜3000cp（センチポアズ）の高分子樹脂を
含浸させ固化処理する樹脂結合型永久磁石の製造
方法である。
原料となる２−17系の希土類石粉体は、
R2TM17（但し、ＲはＹを含むSm、Ce、Pr、Nd
等の希土類元素の１種又は２種以上、TMはFe、
Co、Ni等の遷移金属元素の１種又は２種以上）
で表される組成を主成分とするものである。この
ような原料は通常、所定の組成を有する合金を粉
砕した後、一定の形状に成形し焼結し、また必要
があればそれを所定の条件で溶体化処理すること
によつて得られる。
R2TM17（但し、ＲはＹを含むSm、Ce、Pr、Nd
等の希土類元素の１種又は２種以上、TMはFe、
Co、Ni等の遷移金属元素の１種又は２種以上）
で表される組成を主成分とするものである。この
ような原料は通常、所定の組成を有する合金を粉
砕した後、一定の形状に成形し焼結し、また必要
があればそれを所定の条件で溶体化処理すること
によつて得られる。
２−17系希土類磁石は、時効処理により析出硬
化が起こり高保磁力が出現する。本発明はこの現
象を有効に利用している。
化が起こり高保磁力が出現する。本発明はこの現
象を有効に利用している。
本発明では上記のような原料焼結体を先ず粉砕
する。これにより得られた磁石粉体は時効処理前
であり6kOe以下の低保持力状態である。このよ
うな低保持力の磁石粉体を使用するのは、本発明
者等が磁場成形前の磁石粉体の保磁力と時効後の
樹脂結合型永久磁石の磁気特性の関係について
種々の実験を行つた結果、保磁力が6kOe以下の
磁石粉体を用いて樹脂結合型永久磁石を作製すれ
ば、従来法により得られた同じ保磁力を有する樹
脂結合型永久磁石に比べて極めて磁気特性、特に
Brと（BH）maxが良好になることを見出したこ
とによる。
する。これにより得られた磁石粉体は時効処理前
であり6kOe以下の低保持力状態である。このよ
うな低保持力の磁石粉体を使用するのは、本発明
者等が磁場成形前の磁石粉体の保磁力と時効後の
樹脂結合型永久磁石の磁気特性の関係について
種々の実験を行つた結果、保磁力が6kOe以下の
磁石粉体を用いて樹脂結合型永久磁石を作製すれ
ば、従来法により得られた同じ保磁力を有する樹
脂結合型永久磁石に比べて極めて磁気特性、特に
Brと（BH）maxが良好になることを見出したこ
とによる。
そして前記磁石粉体を磁場中で成形し、成形さ
れた形状を保持したまま時効処理を行つて高い保
磁力を出現させる。その後、粘度が20〜3000cp
の高分子樹脂を含浸させ固化処理する。
れた形状を保持したまま時効処理を行つて高い保
磁力を出現させる。その後、粘度が20〜3000cp
の高分子樹脂を含浸させ固化処理する。
本発明の特徴は、上記のように磁石粉体を低保
磁力の状態で磁場中成形し、時効処理を行つた
後、20〜3000cpの粘度範囲を高分子樹脂を含浸
させ固化する点にある。
磁力の状態で磁場中成形し、時効処理を行つた
後、20〜3000cpの粘度範囲を高分子樹脂を含浸
させ固化する点にある。
ここで使用する高分子樹脂としては、エポキシ
樹脂、フエノール樹脂、アクリル樹脂、嫌気性樹
脂等、その粘度が20〜3000cpの範囲にあれば如
何なる種類の樹脂でも使用可能である。本発明に
おいて高分子樹脂の粘度を20〜3000cpとしたの
は実験結果から導き出された次のような理由によ
る。つまり20cp未満では含浸後あるいは硬化中
に樹脂の流れ出し現象がみられ、また3000cpを
超えると高粘度となりすぎ含浸が十分行えず中心
部に含浸残りが発生し易くなり、いずれにせよ第
１図に示すように機械的強度が極端に低下してし
まうからである。
樹脂、フエノール樹脂、アクリル樹脂、嫌気性樹
脂等、その粘度が20〜3000cpの範囲にあれば如
何なる種類の樹脂でも使用可能である。本発明に
おいて高分子樹脂の粘度を20〜3000cpとしたの
は実験結果から導き出された次のような理由によ
る。つまり20cp未満では含浸後あるいは硬化中
に樹脂の流れ出し現象がみられ、また3000cpを
超えると高粘度となりすぎ含浸が十分行えず中心
部に含浸残りが発生し易くなり、いずれにせよ第
１図に示すように機械的強度が極端に低下してし
まうからである。
なお特に残留磁束密度を向上し成形性を高くす
るため、成形時にPVA、PVB、CMC、PEG、
パラフイン等の成形助剤を添加し、時効処理前あ
るいは時効処理中にそれら成形助剤を加熱飛散さ
せてもよい。
るため、成形時にPVA、PVB、CMC、PEG、
パラフイン等の成形助剤を添加し、時効処理前あ
るいは時効処理中にそれら成形助剤を加熱飛散さ
せてもよい。
［作用］
本発明では時効処理前の低保磁力状態の磁石粉
末を用いて磁場中成形を行うから、一般の製造ラ
インで用いられているような磁場プレス装置を用
いても十分配向がなされる。そしてその状態のま
ま時効処理が行われるから、時効処理後の磁石粉
体の保磁力が大きくなつても良好な配向状態はそ
のまま保持され、高い磁気特性を発生させること
ができる。
末を用いて磁場中成形を行うから、一般の製造ラ
インで用いられているような磁場プレス装置を用
いても十分配向がなされる。そしてその状態のま
ま時効処理が行われるから、時効処理後の磁石粉
体の保磁力が大きくなつても良好な配向状態はそ
のまま保持され、高い磁気特性を発生させること
ができる。
そして20〜3000cpの粘度の高分子樹脂を含浸
させるので、成形体の全体にわたつて磁石粉体が
均一に分布し樹脂を固化することによつて機械的
強度の優れた樹脂結合型永久磁石が製造できる。
させるので、成形体の全体にわたつて磁石粉体が
均一に分布し樹脂を固化することによつて機械的
強度の優れた樹脂結合型永久磁石が製造できる。
［実施例］
原料としてSm（Co0.68Fe0.20Cu0.10Zr0.02）7.75で示
される低保磁力状態のサマリウム−コバルト合金
をジエツトミルで粉砕し、磁場中成形した後、焼
結したものを用いた。
される低保磁力状態のサマリウム−コバルト合金
をジエツトミルで粉砕し、磁場中成形した後、焼
結したものを用いた。
この原料焼結体をジヨークラツシヤーで粉砕し
篩別して平均粒径250μｍの磁石粉体を得た。次
に成形助剤を使用せずに、この磁石粉体を10mm×
10mm×20mm（配向方向）の寸法に11kOeの磁場中
で3ton／cm2で圧縮成形した。
篩別して平均粒径250μｍの磁石粉体を得た。次
に成形助剤を使用せずに、この磁石粉体を10mm×
10mm×20mm（配向方向）の寸法に11kOeの磁場中
で3ton／cm2で圧縮成形した。
そしてこの成形体について真空中800℃、１時
間の時効処理を行い高保磁力化した。その後、
種々の粘度のエポキシ樹脂を含浸して固化し樹脂
結合型希土類磁石を製造した。ここで含浸固化の
処理条件は次の通りである。まず成形体を真空度
１×10-3Torrの真空槽中で脱気処理し、同槽に
あるエポキシ樹脂液中に浸漬し30分間保持後、そ
のまま別の槽の中に移し５気圧加圧した状態で30
分間保持し含浸させた。そして含浸後、120℃で
２時間の加熱硬化処理を行つた。
間の時効処理を行い高保磁力化した。その後、
種々の粘度のエポキシ樹脂を含浸して固化し樹脂
結合型希土類磁石を製造した。ここで含浸固化の
処理条件は次の通りである。まず成形体を真空度
１×10-3Torrの真空槽中で脱気処理し、同槽に
あるエポキシ樹脂液中に浸漬し30分間保持後、そ
のまま別の槽の中に移し５気圧加圧した状態で30
分間保持し含浸させた。そして含浸後、120℃で
２時間の加熱硬化処理を行つた。
得られた樹脂結合型希土類磁石の磁気特性並び
に機械的強度特性を第１図に示す。この実験結果
から次のことが判る。まず最大エネルギー積
（BH）maxや残留磁束密度Brといつた磁気特性
は使用するエポキシ樹脂の粘度ηによらずほぼ一
定である。しかし曲げ強度は粘度ηが20cp未満
の場合や3000cpを超えると極端に低下してしま
う。その理由は、粘度が20cp未満だと固化の際
に高分子樹脂が流れ出してしまい、逆に3000cp
を超えると高粘度のための内部まで十分含浸でき
ず未結合の部分が残存し、いずれにせよ樹脂によ
る十分な結合が行われ難いためであると考えられ
る。
に機械的強度特性を第１図に示す。この実験結果
から次のことが判る。まず最大エネルギー積
（BH）maxや残留磁束密度Brといつた磁気特性
は使用するエポキシ樹脂の粘度ηによらずほぼ一
定である。しかし曲げ強度は粘度ηが20cp未満
の場合や3000cpを超えると極端に低下してしま
う。その理由は、粘度が20cp未満だと固化の際
に高分子樹脂が流れ出してしまい、逆に3000cp
を超えると高粘度のための内部まで十分含浸でき
ず未結合の部分が残存し、いずれにせよ樹脂によ
る十分な結合が行われ難いためであると考えられ
る。
なお比較のため従来方法に基づき上記と同様の
素材と条件で樹脂結合型希土類磁石を製造してみ
たが、本発明方法は従来法よりも磁気特性並びに
機械的強度特性の全ての面で優れていることが確
認された。
素材と条件で樹脂結合型希土類磁石を製造してみ
たが、本発明方法は従来法よりも磁気特性並びに
機械的強度特性の全ての面で優れていることが確
認された。
［発明の効果］
本発明は上記のように時効処理により析出硬化
する磁石粉体を析出硬化前の低保磁力状態の時に
磁場中成形し、その後その形状を保持したまま析
出硬化させ高保磁力を出現させる方法であるた
め、従来技術に比べてより一層磁気特性を向上さ
せることができる効果がある。
する磁石粉体を析出硬化前の低保磁力状態の時に
磁場中成形し、その後その形状を保持したまま析
出硬化させ高保磁力を出現させる方法であるた
め、従来技術に比べてより一層磁気特性を向上さ
せることができる効果がある。
また本発明では、磁石粉体を結合させるため含
浸固化する樹脂として20〜3000cpという特定粘
度範囲の高分子樹脂を使用しているから、磁石粉
体と高分子樹脂とを均一に分布させた状態で固着
させることができ、機械的強度も優れた樹脂結合
型永久磁石を製造できるすぐれた効果がある。
浸固化する樹脂として20〜3000cpという特定粘
度範囲の高分子樹脂を使用しているから、磁石粉
体と高分子樹脂とを均一に分布させた状態で固着
させることができ、機械的強度も優れた樹脂結合
型永久磁石を製造できるすぐれた効果がある。
第１図は本発明方法で使用する高分子樹脂の粘
度ηと作製した樹脂結合型希土類磁石の磁気特性
並びに曲げ強度の関係を示すグラフである。
度ηと作製した樹脂結合型希土類磁石の磁気特性
並びに曲げ強度の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- １ ２−17系希土類磁石粉体を、時効処理する以
前の保磁力が6kOe以下の時に磁場中成形し、そ
の後、得られた成形体を時効処理し、次いで粘度
が20〜3000センチポアズの高分子樹脂を含浸させ
固化処理することを特徴とする樹脂結合型永久磁
石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146513A JPS63308902A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 樹脂結合型永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146513A JPS63308902A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 樹脂結合型永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63308902A JPS63308902A (ja) | 1988-12-16 |
| JPH0444402B2 true JPH0444402B2 (ja) | 1992-07-21 |
Family
ID=15409339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62146513A Granted JPS63308902A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 樹脂結合型永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63308902A (ja) |
-
1987
- 1987-06-11 JP JP62146513A patent/JPS63308902A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63308902A (ja) | 1988-12-16 |
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