JPH0534401B2 - - Google Patents

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JPH0534401B2
JPH0534401B2 JP60195582A JP19558285A JPH0534401B2 JP H0534401 B2 JPH0534401 B2 JP H0534401B2 JP 60195582 A JP60195582 A JP 60195582A JP 19558285 A JP19558285 A JP 19558285A JP H0534401 B2 JPH0534401 B2 JP H0534401B2
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JP
Japan
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molding
powder
magnetic material
alloy powder
superplastic alloy
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JP60195582A
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JPS6270503A (ja
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Kunio Okimoto
Tomio Sato
Toshio Yamakawa
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、Zn−22Al超塑性合金粉末とフエラ
イト粉末との混合物にプラスチツクを含浸させて
成る複合磁性材料及びその成形方法に関するもの
である。 [従来の技術] 磁性材料は、一般に100Oe程度以上の抗磁力を
有する硬磁性材料と、それ以下の抗磁力を有する
軟磁性材料に区別される。硬磁性材料は、磁石材
料とも呼ばれ、フエライト磁石、燒結アルニコ磁
石、希土類コバルト磁石等がある。用途として
は、電気機器、各種計測器、通信機器、オーデイ
オ機器等の他、付着用磁石や玩具類などに広く使
用されている。 一方、軟磁性材料は、トランス、磁気ヘツド、
制振材、電磁波吸収材などとして使用されてい
る。 近年、重厚長大よりも軽薄短小であることに趣
が置かれるようになり、硬磁性材料の分野におい
ても製品の小型化、高性能化、複雑形状化に対す
る要請が高まつている。この要請をかなえるため
の硬磁性材料の製造方法の一つとして、プラスチ
ツク磁石やゴム磁石成形において代表される射出
成形法がある。 射出成形法は、複雑な形状を有する成形品を一
工程で製造できるので、最終部品形状に極めて近
い形状・寸法に加工する方法として優れている。
しかし、射出成形法において用いられる樹脂は一
般に絶縁性であるから、それによつて製造される
プラスチツク磁石は、近年問題となつている電磁
波吸収材など、導電性を要求される用途には本質
的に適さない。 また、近年は振動公害が社会的な問題となつて
おり、これを解決するための適当な振動吸収材・
制振材の開発が望まれている。 そこで、これらの問題を解決するために、プラ
スチツクの代替としてZn−22Al超塑性合金粉末
を用いる新しい複合磁性材料及びその成形方法
(特開昭62−20845号)を開示したが、この場合、
磁性材料粉末の配合割合が多くなると成形体の強
度が劣り、特に50重量%程度以上になると、成形
そのものは可能であるけれども成形体の強度が非
常に劣るという欠点があることがわかつた。 [発明が解決しようとする課題] 本発明の技術的課題は、上述の射出成形法によ
るプラスチツク磁石の絶縁性の問題と、Zn−
22Al超塑性合金粉末と磁性材料粉末から成る複
合磁性材料において、磁性材料粉末の配合割合が
多くなると成形体の強度が劣るという欠点を同時
に解消し、導電性、制振性及び電磁波シールド性
に富み、機械的性質の優れた新規な複合磁性材料
及びその成形方法を得ることにある。 [課題を解決するための手段、作用] 上記課題を解決するため、本発明者は、配合割
合が50重量%以下の磁性材料粉末とZn−22Al超
塑性合金粉末からなる複合磁性材料の機械的性質
を、適切な強化手段によつて一層改善すべく、各
種強化手段を試み、その結果、プラスチツクの含
浸が有効であることを確かめた。 本発明は、かかる知見に基づくものであつて、
その複合磁性材料の特徴とするところは、0.1〜
50重量%のフエライト粉末と残部がZn−22Al超
塑性合金粉末なる配合割合の混合粉末からなる成
形体に、プラスチツクを含浸させた点にある。 また、本発明の複合材料成形方法は、0.1〜50
重量%のフエライト粉末と、残部がZn−22Al超
塑性合金粉末からなる混合粉末を、室温〜250℃
の温度下にて、1〜30kgf/mm2なる成形圧で成形
した後、プラスチツクを含浸させ、あるいは、
0.1〜50重量%のフエライト粉末と、残部がZn−
22Al超塑性合金粉末からなる混合粉末を、200〜
250℃の温度下にて、1〜10kgf/mm2なる成形圧
で10〜60分間ホツトプレス成形した後、プラスチ
ツクを含浸させることを特徴とするものである。 本発明において用いるフエライト粉末は、上述
するように、0.1〜50重量%が適切である。その
理由は、複合磁性材料の場合、磁性粉末が50重量
%以上になると、成形体の強度が非常に劣るこ
と、トランス、磁気ヘツド、制振材等に利用する
本発明の場合には、50重量%もあれば十分である
こと、フエライト粉末の有する磁気的特性とZn
−22Al超塑性合金粉末の有する成形性、プラス
チツクによる機械的性質の強化程度等を勘案する
と、上記範囲が適切であること、などを挙げるこ
とができる。 本発明の複合磁性材料並びにその成形方法にお
いて用いるZn−22Al超塑性合金粉末は、一般に
空気噴霧法もしくはアルゴン噴霧法により製造さ
れる。本発明者は、先にこの超塑性合金粉末を
380℃で30分間の加熱した後に氷水に浸漬して急
冷処理を施すと、超塑性化に対して極めて効果的
であることを見出し、既に特開昭59−157201号と
して提案している。本発明においても、この急冷
処理を施したZn−22Al超塑性合金粉末をいると、
成形体の密度の向上や磁性材料粉末の配合割合を
大きくすることができ、一段と有効である。 第1図イは、その成形加工方法を実施する状態
を示すもので、同図において、1はフエライト粉
末、2はZn−22Al超塑性合金粉末、3,4はパ
ンチ、5はダイス、6は成形体に残存している空
孔である。また、第1図ロ成形体に残存している
空孔6にプラスチツクを含浸させた状態を模式的
に示している。 磁性材料としては、軟磁性材料としても使用可
能な各種フエライト系磁性材料を用いることが可
能である。以下においては、フエライト粉末とし
て、戸田工業(株)製GP−500を用いた例について説
明する。 フエライト粉末とZn−22Al超塑性合金粉末の
配合割合[フエライト粉末の重量÷(フエライト
粉末の重量+Zn−22Al超塑性合金粉末の重量)×
100%]であるが、Zn−22Al超塑性合金粉末の配
合割合が多い程、成形加工は容易である。 一方、フエライト粉末が大である程、磁気特性
は良くなるが、成形体の強度が加工性等で問題が
生ずる。第2図に示したものは冷間成形における
場合の成形圧力とフエライト配合割合を種々変え
た製品につき、成形体を金型から取出した際の成
形状態及び成形体の強度を示したものである。図
中における破壊領域は、成形体を金型から取出し
た際、成形体が破壊していたり(×印)、一部に
亀裂が認められる(△印)ことを示し、それ以外
の領域は成形が可能である領域を表わす。 次に、成形が可能である領域の成形体について
JSPM標準4−69で規定されている「金属圧粉体
のラトラ試験法」に準じた試験(試験片1個を使
用)を行うことにより、成形体の重量減少率を測
定した。成形体の成形状態が良好で、しかもラト
ラ試験における重量減少率が10%以下となるもの
を、第2図●印で示し、重量減少率が10%以上と
なるものを○印で示した。本発明の対象とする領
域は、成形領域の内で主として○印で示す領域で
ある。 第2図の○印で示した強度的に劣る成形体の強
化を図ることを目的として、Zn−22Al超塑性合
金粉末とフエライト粉末から成る成形体を密閉容
器に入れ、ロータリーポンプで容器内を真空に引
いた後、熱硬化性のエポキシ樹脂(笠井商工(株)製
27−770)を成形体に含浸させた。第3図は成形
圧力が10kgf/mm2の場合における成形体の強度と
フエライトの配合割合を示したものであるが、含
浸処理により強度が大幅に向上することが明らか
である。 次に、含浸前の成形体の成形加工条件である
が、これには主要な要素として加工温度、加圧力
及びその作用時間等が考えられる。これらの要素
の内、超塑性材料は所定の温度において大きな延
性と加工力の低減を発現するので、加工温度の適
正な設定が最も重要である。Zn−22Al超塑性合
金粉末の場合、室温においても十分な延性を有す
るものの200〜250℃が適当であり、特に250℃前
後が最適である。成形圧力に関しては、これが小
さすぎると粉末が固化せず、例え固化しても成形
体の強度が劣る。本発明の場合、成形体に含浸す
ることを目的としているので、成形圧力は過度に
大きくする必要はなく、250℃前後で成形する場
合には2.5kgf/mm2〜5.0kgf/mm2であれば十分であ
る。冷間成形の場合には1〜30kgf/mm2である。
加圧力の保持時間に関しては、機械プレスによる
鍛造のように保持時間が瞬時でも一向に差しつか
えないが、ホツトプレス法を用いて加圧時間を長
くすれば、成形体の密度の向上に対して有効であ
る。ただし、Zn−22Al超塑性材は250℃で、60分
間程度以上に渡つて放置すると結晶粒が粗大化し
て、超塑性能が低下する。そのためホツトプレス
法を用いる場合における圧力の保持時間の上限は
60分である。 上述のごとき条件下で成形体を製造した後にプ
ラスチツクを含浸すれば、強靭な磁性複合材料と
なる。 なお、含浸前の成形体を200〜400℃の温度範囲
で焼結すれば、成形体の強度は向上する。しかし
ながら、含浸作業を行うことにより成形体の強度
が飛躍的に向上するので、この焼結工程は省略し
ても一向に差しつかえない。 [実施例] 以下本発明の実施例を示す。 実施例 1 平均粒子径が約1μmであるバリウム・フエラ
イト粉末(戸田工業(株)製GP−500)と空気噴霧法
で製造した44μm以下のZn−22Al超塑性合金粉末
の配合割合を10〜70%に変化させ、成形圧力は
10kgf/mm2で一定として冷間成形した。得られた
成形体にエシキシ樹脂(笠井商工(株)製27−770)
を含浸させて得られた磁性材料の機械的強度を第
1表に示す。比較のためにプラスチツクを含浸し
ない場合の結果も併記した。
【表】 第1表結果より、プラスチツクを含浸した本発
明の場合には、機械的強度が大幅に向上し、その
有効性が明らかである。なお、機械的高度は円板
圧裂試験における円板圧裂強さで測定した。ここ
で、円板圧裂強さとは、円板の直径方向から加圧
して円板の破壊荷重Pを測定し、 σ=2P/πDH で求めた強度である。ただし、Dは試験片の直
径、Hは同高さである。 実施例 2 磁性粉末(戸田工業(株)製のSR−5〔平均粒子1μ
mのストロンチウム・フエライト粉末〕とMZ−
100〔平均粒子径1.10μmのMn−Zn系フエライト
粉末〕)と空気噴霧法で製造した44μm以下のZn
−22Al超塑性合金粉末の配合割合を0重量%、
20重量%とし、室温のもとで成形圧力10kgf/mm2
でこれらの混合粉末を成形した後に、実施例1と
【表】 同じエポキシ樹脂を含浸させて、制振用の磁性複
合材料を製造した。得られた複合材料の減衰能を
第2表に示す。 [発明の効果] 以上に述べてきたごとく、本発明によれば、射
出成形法によるプラスチツク磁石の絶縁性の問題
と、Zn−22Al超塑性合金粉末と磁性材料粉末か
ら成る複合磁性材料において、磁性材料粉末の配
合割合が多くなると成形体の強度が劣るという欠
点を同時に解消し、Zn−22Al超塑性合金の特性
であるところの導電性が良好であるという特徴を
そのまま生かし、且つプラスチツクの混合による
強化を図つた複合磁性材料を得ることができる。
この複合磁性材料は、導電性及び制振性に富み、
機械的性質において優れているので、制振材等と
して有効に利用でき、しかもその成形は一般の燒
結体を得ると同じような加圧成形法とその後の含
浸作業により行うことが可能であるために、効率
のよい製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図イとロは本発明の成形方法と含浸の概略
説明図、第2図は冷間成形における成形体の状態
とラトラ試験の結果を示すグラフ、第3図は成形
体の強度とフエライト粉末の配合割合との関係を
示すグラフである。 1……フエライト粉末、2……Zn−22Al超塑
性合金粉末、3,4……パンチ、5……ダイス、
6……成形体の空孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 0.1〜50重量%のフエライト粉末と残部がZn
    −22Al超塑性合金粉末なる配合割合の混合粉末
    からなる成形体に、プラスチツクを含浸させて成
    る複合磁性材料。 2 380℃で30分間の加熱後、急冷処理を施した
    Zn−22Al超塑性合金粉末を配合したことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の複合磁性材
    料。 3 0.1〜50重量%のフエライト粉末と、残部が
    Zn−22Al超塑性合金粉末からなる混合粉末を、
    室温〜250℃の温度下にて、1〜30kgf/mm2なる
    成形圧で成形した後、プラスチツクを含浸させる
    ことを特徴とする複合磁性材料の成形方法。 4 380℃で30分間の加熱後、急冷処理を施した
    Zn−22Al超塑性合金粉末を配合することを特徴
    とする特許請求の範囲第3項記載の複合磁性材料
    の成形方法。 5 0.1〜50重量%のフエライト粉末と、残部が
    Zn−22Al超塑性合金粉末からなる混合粉末を、
    200〜250℃の温度下にて、1〜10kgf/mm2なる成
    形圧で10〜60分間ホツトプレス成形した後、プラ
    スチツクを含浸させることを特徴とする複合磁性
    材料の成形方法。 6 380℃で30分間の加熱後、急冷処理を施した
    Zn−22Al超塑性合金粉末を配合することを特徴
    とする特許請求の範囲第5項記載の複合磁性材料
    の成形方法。
JP60195582A 1985-09-05 1985-09-05 Zn−22Al超塑性合金粉末を用いた複合磁性材料及びその成形方法 Granted JPS6270503A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS5934761B2 (ja) * 1975-10-13 1984-08-24 オンキヨー株式会社 吸振性金属材料
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JPS6270503A (ja) 1987-04-01

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