JPH06188111A - ボンド磁石及びその製造方法 - Google Patents

ボンド磁石及びその製造方法

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JPH06188111A
JPH06188111A JP4336971A JP33697192A JPH06188111A JP H06188111 A JPH06188111 A JP H06188111A JP 4336971 A JP4336971 A JP 4336971A JP 33697192 A JP33697192 A JP 33697192A JP H06188111 A JPH06188111 A JP H06188111A
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JP
Japan
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powder
magnetic powder
rare earth
bonded magnet
silica powder
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JP4336971A
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Toshihiko Yokoyama
俊彦 横山
Tatsuya Endo
達也 遠藤
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/0533—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals in a bonding agent

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気特性を図るとともに成形安定性にも優れ
たボンド磁石及びその製造方法を提供すること。 【構成】 ボンド磁石は,希土類系磁性粉末95.0〜
99.5重量%とこの希土類系磁性粉末を結着するエポ
キシ系バインダー0.5〜5.0%と前記磁性粉末に対
して0〜0.5重量%(但し0は含まず)のシリカ粉末
とを含む。このボンド磁石を製造するには,希土類系磁
性粉末とエポキシ系バインダーとの混合物に,シリカ粉
末を含有させて加圧成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,希土類磁性粉末とエポ
キシ系バインダーとシリカ粉末とを含有するボンド磁石
に関するものであり,特にに磁気特性を向上せしめたボ
ンド磁石及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁性粉末をバインダーによって結着した
ボンド磁石は次に挙げるような焼結磁石では得られない
特徴を有するため近年需要の増加が著しい。
【0003】(イ)ラジアル異方性化が容易。
【0004】(ロ)機械強度が大きい。
【0005】(ハ)二次加工無しで寸法精度の高い製品
が得られる。
【0006】(ニ)薄肉形状品のものが容易に得られ
る。
【0007】一方ボンド磁石は非磁性のバインダーを加
える事により,その量に応じて磁気特性が低下する。こ
れを改善する方法として磁性粉末を出来るだけ多量に混
入する事,及び異方性粉末の場合配向度を100%に近
づける事が必要とされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記し
たボンド磁石を希土類磁性粉末とバインダーの混合物を
加圧成形によって製造する場合,磁気特性を高める方法
として,成形圧力を高める,粉末の粒度調整を行う,滑
剤,可塑剤などを添加する等の方法で密度及び配向度を
向上させる方法が提唱されており,製造方法の改善が進
んでいるが未だ充分とは言えない。
【0009】特に,バインダーとして液体状又は高粘性
を有するものを用いた場合は混合粉末の流動性が低下
し,特に薄肉形状品などにおいては該粉末の金型への供
給が均一でなく,又一定量となり難く,結果として成形
品の密度の低下,安定した寸法が得られないなどの問題
が問題が生ずる。
【0010】これを改善する方法として,例えば粉末バ
インダーを用いる方法が提案されているが,粉末の金型
への供給は均一化,安定化が図れるものの密度について
はむしろ低くなる傾向となる。又原料混合物を造粒して
流動性を向上させる方法も提唱されているが,この方法
では工程が繁栄になる他に,異方性品については配向度
が低下してしまうなどの問題点がある。
【0011】そこで,本発明の技術的課題は,磁気特性
を図るとともに成形安定性にも優れたボンド磁石及びそ
の製造方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは磁気特性を
向上させつつ,さらに成形時の粉末の安定供給化が図れ
るボンド磁石及びその製造方法を検討している中で,こ
の課題を解決しうる手段が,成形体の機械強度を低下さ
せる事なく,バインダー量を減少させる方法を見出す事
にあるとの観点から下記の性能を有する添加物の探索を
行った。
【0013】1)磁性粉末の空隙に充分に入り込める粒
径のもの。
【0014】2)磁性粉末間の摩擦を低減させるもの。
【0015】3)添加物自体の摩擦係数の小さいもの。
【0016】4)エポキシ樹脂との親和性が高いもの。
【0017】5)化学的,熱的に安定なもの。
【0018】その結果,本目的に合致する最適な添加物
としてシリカ粉末を見出し,本発明を完成するに至っ
た。
【0019】本発明によれば,希土類系磁性粉末95.
0〜99.5重量%とこの希土類系磁性粉末を結着する
エポキシ系バインダー0.5〜5.0%と前記磁性粉末
に対して0〜0.5重量%(但し0は含まず)のシリカ
粉末とを含むことを特徴とするボンド磁石が得られる。
【0020】また,本発明によれば,希土類系磁性粉末
とエポキシ系バインダーとの混合物を加圧成形するボン
ド磁石の製造方法において,前記混合物にシリカ粉末を
含有させることを特徴とするボンド磁石の製造方法が得
られる。
【0021】ここで,本発明に用いるシリカ粉末は出来
るだけ粒径が小さい方が好ましく特に10μm以下が好
適である。シリカ粉末の製造法については例えば粉砕
法,アルコキシド加水分解法,共沈法などが例示できる
が,これらに限定されるものではない。
【0022】また,本発明に用いられるシリカ粉末の添
加量は少量でも充分効果を発揮するが,逆に余りに多過
ぎると磁気特性の低下を招き,本来の効果が得られなく
なるため磁性粉末重量に対して0〜0.5重量%の範囲
内(但し0は含まず)が好適である。
【0023】また,本発明において,シリカ粉末の添加
時期は全く任意である。即ち磁性粉末とシリカ粉末を混
合し次いでバインダーを添加する方法,磁性粉末とバイ
ンダーを混合し,次いでシリカ粉末を添加する方法,さ
らにバインダーとシリカ粉末を混合しておき,次いでこ
のものと磁性粉末を混合分散させる方法などが挙げられ
る。
【0024】また,本発明に用いる希土類磁性粉末とし
ては,一般式SmCo5 及びSm2Co17等で表わされ
るサマリウムコバルト粉末,及び一般式R2 T14B(R
はイットリウムを含む希土類元素,Tは遷移金属,Bは
ホウ素)で表わされる合金粉末を用いる。
【0025】この合金粉末の各々の粒径は特に限定しな
いがSmCo5 系で数μ程度,Sm2 Co17系で10〜
100μ程度,R2 T14Bの場合,例えばNd−Fe−
B系で2〜200μ程度で用いられる。又,粒度分布の
異るものを混合してもかまわない。
【0026】本発明において用いる磁性粉末はバインダ
ー及びシリカ粉末を混合する前に予め表面処理を行う事
がより好ましい。表面処理の方法としてチタネート系,
シラン系,アルミネート系などのカップリング剤を用い
る方法が一般的であるが,特にこれらに限定されるもの
ではない。
【0027】又滑剤,可塑剤などの添加物を併用しても
かまわない。
【0028】本発明に用いるバインダーはエポキシ系の
バインダーが取扱いの容易さ,製品強度の点などから好
ましく,又タイプとして一液形又は二液形及び固体状
(粉末状)のものなどが用いられるが,本発明に対して
特に効果を発揮されるのは一液形及び二液形である。こ
のバインダーの量は余りに少いと充分な強度が得られ
ず,実用に耐えられなくなり,又余りに多いと磁気特性
の低下を引き起こす他ににじみ出しなどの不具合が生ず
るので好適な量として該磁性粉に対して0.5wt%〜
5.0wt%が望ましい。又この範囲でシリカ粉末の効
果も最適に発揮出来る。
【0029】本発明において,磁性粉末とバインダー及
びシリカ粉末はスーパーミキサー,ヘンシェルミキサ
ー,ニーダーなどで混合分散した後加圧成形により(異
方性粉の場合は磁場中での加圧成形により)所定の成形
品を得,その後加熱硬化処理を行い,硬化させる。
【0030】このようにして得られた成形品を従来法と
比較して磁気特性,機械強度などの評価を行ったが,従
来法よりも機械強度を落すことなく磁気特性の向上を図
ることが出来た。
【0031】
【実施例】以下本発明を実施例について詳細に説明す
る。
【0032】(実施例1〜7)2−17系サマリウムコ
バルト粉末(平均粒径24μ)にチタネート系カップリ
ング剤(日本曹達(株) S−152)を該磁性粉末に
対して0.3wt%添加し,充分混合した後100℃で
30分の処理を行った。
【0033】次いで該処理磁性粉末に対してシリカ粉末
を0.02wt%,及び一液形エポキシ系バインダー
(セメダイン(株)製 EP580)を表1に示した量
に従って添加し充分混合した。得られた混合物を圧縮成
形機にて,成形圧力6t/cm2 ,印加磁場15kOe
(1194kA/m)の条件で成形を行い,8.5φ×
5の成形品を得た。このものを150℃で1時間の硬化
処理を施した。得られた成形品の密度(g/cc),磁
気特性(最大エネルギー積,MGOe),及び圧壊強度
(kg)の測定結果を下記の表1に示した。
【0034】(比較例)実施例1〜7においてシリカ粉
末を添加しない以外は全く実施例1〜7と同じ方法で行
った。得られた成形品の評価結果を下記の表1に示し
た。
【0035】
【表1】
【0036】表1の比較から明かなように,本発明の実
施例1〜7で示されるシリカ粉末を添加した場合,バイ
ンダー量が1.2%以下になっても強度の低下が抑制さ
れ,なおかつ磁気特性も優れており,比較例によるシリ
カ粉末無添加と比べてその効果の著しい事が分る。
【0037】(実施例8〜14)ネオジウム−鉄−ホウ
素系磁性粉末(GM社製 MQ−1)にシリカ粉末0.
05wt%を添加し,充分に分散混合を行った。次いで
該混合粉末に一液形エポキシ系バインダー(日本ペルノ
ックス(株)製 XN5861)を下記の表2に示した
量を添加し,さらに充分に混合を行った。
【0038】得られた混合物を圧縮成形機にて成形圧力
7t/cm2 の条件で8.5φ×5の成形品を得た。得
られた成形品の密度(g/cc),磁気特性(最大エネ
ルギー積,MGOe),及び圧壊強度(kg)の測定結
果を下記の表2に示した。
【0039】又比較例として上記実施例8〜14におい
てシリカ粉末を添加しない事以外は全く上記実施例と同
様の方法で行い成形品を得た。その評価結果を下記の表
2に示した。
【0040】
【表2】
【0041】表2の結果より,シリカ粉末を添加した場
合はバインダー量を減少させても強度の低下は小さく,
又密度も高く従って磁気特性も高いレベルを維持してい
る事が分る。
【0042】(実施例15〜18)ネオジウム−鉄−ホ
ウ素系磁性粉末(GM社製 MQ−1)に一液形エポキ
シ系バインダー(セメダイン(株)製 PE580)を
1.5wt%添加し,充分に混合分散を行った。次いで
該混合物に下記の表3に示した量のシリカ粉末を添加
し,さらに充分に混合分散を行った。
【0043】得られた混合物は圧縮成形機にて成形圧力
7t/cm2 の条件で8.5φ×5の成形品を得た。得
られた成形品の密度(g/cc),磁気特性(最大エネ
ルギー積,MGOe),及び圧壊強度(kg)の測定結
果を下記の表3に示したが,シリカ粉末の量は少量でも
効果が表われ,磁気特性の向上及び機械強度の向上に顕
著な効果をもたらす事が分る。
【0044】
【表3】
【0045】(実施例19)2−17系サマリウムコバ
ルト粉末(平均24μ)にチタネート系カップリング剤
(日本曹達(株) S−152)を該粉末に対して0.
3wt%添加し,充分撹拌混合した後100℃で30分
処理した。
【0046】次いで該磁性粉末に対してシリカ粉末を
0.05wt%及び一液形エポキシ系バインダー(セメ
ダイン(株)製 EP580)を1.7wt%を添加
し,充分混合分散を行った。得られた混合物を圧縮成形
機にて,成形圧力6t/cm2 ,印加磁場15kOeの
反発磁界中で連続的に50ショット成形を行い,20φ
×18φ×7のラジアル配向成形品を得た。このものは
150℃で1時間の硬化処理を行った。
【0047】得られた成形品は径方向に着磁し,表面磁
束密度(Bo)を測定した。又重量及び密度のバラつき
(平均値及び標準偏差)も評価した。その結果を下記の
表4に示した。
【0048】(比較例−16)実施例−19においてシ
リカ粉末を添加しない以外は全く実施例−19と同様に
して行った。得られた成形品の評価結果を下記の表4に
示した。
【0049】
【表4】
【0050】表4で示すように実施例−19及び比較例
−16の比較から薄肉形状品においてもシリカ添加の効
果は全ての項目で勝っており,その効果の大なる事が分
る。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
磁気特性の向上を図るとともに成形安定性にも優れたボ
ンド磁石及びその製造方法を提供することができる。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希土類系磁性粉末95.0〜99.5重
    量%とこの希土類系磁性粉末を結着するエポキシ系バイ
    ンダー0.5〜5.0%と前記磁性粉末に対して0〜
    0.5重量%(但し0は含まず)のシリカ粉末とを含む
    ことを特徴とするボンド磁石。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のボンド磁石において,前
    記希土類系磁性粉末が,一般式SmCo5 又はSm2 C
    o17等で表わされるサマリウムコバルト系磁性粉末であ
    ることを特徴とするボンド磁石。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のボンド磁石において,前
    記希土類磁性粉末が一般式一般式R2 T14B(Rはイッ
    トリウムを含む希土類元素,Tは遷移金属,Bはホウ
    素)で表わされる合金粉末であることを特徴とするボン
    ド磁石。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のボンド磁石において,前
    記シリカ粉末の平均粒径は10μm以下であることを特
    徴とするボンド磁石。
  5. 【請求項5】 希土類系磁性粉末とエポキシ系バインダ
    ーとの混合物を加圧成形するボンド磁石の製造方法にお
    いて,前記混合物にシリカ粉末を含有させることを特徴
    とするボンド磁石の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のボンド磁石の製造方法に
    おいて,前記希土類系磁性粉末は一般式SmCo5 又は
    Sm2 Co17等で表わされるサマリウムコバルト系磁性
    粉末であることを特徴とするボンド磁石の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項5記載のボンド磁石の製造方法に
    おいて,前記希土類系磁性粉末が一般式一般式R2 T14
    B(Rはイットリウムを含む希土類元素,Tは遷移金
    属,Bはホウ素)で表わされる合金粉末であることを特
    徴とするボンド磁石の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項5記載のボンド磁石の製造方法に
    おいて,前記シリカ粉末の平均粒径が10μm以下のも
    のを使用することを特徴とするボンド磁石の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020057792A (ja) * 2019-11-26 2020-04-09 日亜化学工業株式会社 ボンド磁石

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020057792A (ja) * 2019-11-26 2020-04-09 日亜化学工業株式会社 ボンド磁石

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Effective date: 20021218