JPH06283317A - 希土類磁石の製造方法 - Google Patents
希土類磁石の製造方法Info
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- JPH06283317A JPH06283317A JP5118554A JP11855493A JPH06283317A JP H06283317 A JPH06283317 A JP H06283317A JP 5118554 A JP5118554 A JP 5118554A JP 11855493 A JP11855493 A JP 11855493A JP H06283317 A JPH06283317 A JP H06283317A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 押出成形時に配向のための磁場を必要としな
い押出成形法を用いて異方性の樹脂もしくは金属結合型
磁石を製造する。 【構成】 磁場中配向させて、成形した磁石熱ゆらぎに
よる脱磁を行い、磁場なしで押出成形し異方性の磁石と
する。 【効果】 押出成形時に配向のための磁場を必要としな
い押出成形法を用いて異方性の樹脂もしくは金属結合型
磁石を得ることができる。
い押出成形法を用いて異方性の樹脂もしくは金属結合型
磁石を製造する。 【構成】 磁場中配向させて、成形した磁石熱ゆらぎに
よる脱磁を行い、磁場なしで押出成形し異方性の磁石と
する。 【効果】 押出成形時に配向のための磁場を必要としな
い押出成形法を用いて異方性の樹脂もしくは金属結合型
磁石を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は異方性の樹脂及び金属結
合型磁石の製造方法に関する。
合型磁石の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂または金属結合型磁石の成形方法と
しては以下に示すような成形方法が挙げられる。すなわ
ち圧縮成形法、射出成形法、押出成形法である。前記方
法はいずれも一般的には希土類磁石粉末と熱硬化性樹脂
もしくは熱可塑性樹脂よりなる磁石組成物を直接成形機
に給材し成形を行なうものである。このうち押出成形法
は、まず混練過程で熱可塑性バインダーが軟化する温度
以上で加熱して混練を行ない、得られた磁石組成物を押
出成形機に給材して所定の形状に絞り込みながら、押出
成形金型により製品形状に成形する方法である。この成
形方法により等方性の樹脂もしくは金属結合型磁石を得
る事ができる。また異方性磁石を得るには、成形時に磁
気回路を用いて押出成形金型の周辺部に磁場を印加し、
磁石組成物を配向させながら成形する。押出成形法は圧
縮成形法、射出成形法など他の成形法と異なり、成形品
を連続して得ることができるため押出成形金型の大きさ
に比べて長い磁石をつくることが可能であり、圧縮成形
法による成形品よりも薄肉で、異形状の品物を成形する
ことも可能である。さらに射出成形法よりも磁石粉末の
含有量の多い成形が可能なため、磁気特性が高い成形品
を得ることができ、射出成形では避けられないスプール
やランナー等の成形ロス部分を無くすこともできる。
しては以下に示すような成形方法が挙げられる。すなわ
ち圧縮成形法、射出成形法、押出成形法である。前記方
法はいずれも一般的には希土類磁石粉末と熱硬化性樹脂
もしくは熱可塑性樹脂よりなる磁石組成物を直接成形機
に給材し成形を行なうものである。このうち押出成形法
は、まず混練過程で熱可塑性バインダーが軟化する温度
以上で加熱して混練を行ない、得られた磁石組成物を押
出成形機に給材して所定の形状に絞り込みながら、押出
成形金型により製品形状に成形する方法である。この成
形方法により等方性の樹脂もしくは金属結合型磁石を得
る事ができる。また異方性磁石を得るには、成形時に磁
気回路を用いて押出成形金型の周辺部に磁場を印加し、
磁石組成物を配向させながら成形する。押出成形法は圧
縮成形法、射出成形法など他の成形法と異なり、成形品
を連続して得ることができるため押出成形金型の大きさ
に比べて長い磁石をつくることが可能であり、圧縮成形
法による成形品よりも薄肉で、異形状の品物を成形する
ことも可能である。さらに射出成形法よりも磁石粉末の
含有量の多い成形が可能なため、磁気特性が高い成形品
を得ることができ、射出成形では避けられないスプール
やランナー等の成形ロス部分を無くすこともできる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の製
造方法は以下に示す問題点を有する。
造方法は以下に示す問題点を有する。
【０００４】（１）等方性の樹脂もしくは金属結合型磁
石を高性能化するには磁石粉末の含有量を増加させる必
要がある。しかしその場合、混練工程において磁石組成
物の分散性低下や粘度上昇による混練機のトルク上昇な
どが生じ混練が難しくなるため、磁石粉末の含有量には
限界があり高性能な樹脂もしくは金属結合型磁石を得る
ことができない。
石を高性能化するには磁石粉末の含有量を増加させる必
要がある。しかしその場合、混練工程において磁石組成
物の分散性低下や粘度上昇による混練機のトルク上昇な
どが生じ混練が難しくなるため、磁石粉末の含有量には
限界があり高性能な樹脂もしくは金属結合型磁石を得る
ことができない。
【０００５】（２）特定の方向に高い磁気性能を持たせ
た異方性の磁石を得るためには希土類磁石粉末を、磁場
中で配向させながら成形を行う必要がある。しかし希土
類磁石粉末は配向磁場の働きにより着磁される。そのた
め配向磁場を取り去ると、着磁された磁石粉末が互いに
吸着し配向を乱す。よって配向を保持するためには熱可
塑性バインダーが溶融し、磁場中で希土類磁石粉末が配
向した状態から、熱可塑性バインダーが冷却固化し、希
土類磁石粉末が配向を保持したまま固定されるまでの間
は、配向のための磁場を絶えず印加し続けなければなら
ない。しかし熱可塑性バインダーが溶融し、希土類磁石
粉末を固定できる状態にまで冷却固化させる広い温度範
囲で、希土類磁石粉末を配向させ、なおかつ配向を保持
する磁場を加え続けることは磁場発生設備面、金型構造
面、冷却速度と冷却時間の面からも困難である。
た異方性の磁石を得るためには希土類磁石粉末を、磁場
中で配向させながら成形を行う必要がある。しかし希土
類磁石粉末は配向磁場の働きにより着磁される。そのた
め配向磁場を取り去ると、着磁された磁石粉末が互いに
吸着し配向を乱す。よって配向を保持するためには熱可
塑性バインダーが溶融し、磁場中で希土類磁石粉末が配
向した状態から、熱可塑性バインダーが冷却固化し、希
土類磁石粉末が配向を保持したまま固定されるまでの間
は、配向のための磁場を絶えず印加し続けなければなら
ない。しかし熱可塑性バインダーが溶融し、希土類磁石
粉末を固定できる状態にまで冷却固化させる広い温度範
囲で、希土類磁石粉末を配向させ、なおかつ配向を保持
する磁場を加え続けることは磁場発生設備面、金型構造
面、冷却速度と冷却時間の面からも困難である。
【０００６】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、その目的とするところは、押出成形時に配向の
ための磁場を必要としない押出成形法を用いて異方性の
樹脂もしくは金属結合型磁石を得ることのできる樹脂結
合型磁石の製造方法を提供することにある。
もので、その目的とするところは、押出成形時に配向の
ための磁場を必要としない押出成形法を用いて異方性の
樹脂もしくは金属結合型磁石を得ることのできる樹脂結
合型磁石の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の希土類磁石の製
造方法は、希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂よりなる樹脂
結合型磁石の製造方法において、希土類磁石粉末と熱可
塑性樹脂との混合物を磁場中で配向させ、異方性を付加
した状態のまま希土類磁石粉末のキュリー温度以上に加
熱して熱ゆらぎにより脱磁した後、冷却固化して仮成形
品を得、更に仮成形品を押出成形して異方性の樹脂結合
型磁石を得ることを特徴とする。
造方法は、希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂よりなる樹脂
結合型磁石の製造方法において、希土類磁石粉末と熱可
塑性樹脂との混合物を磁場中で配向させ、異方性を付加
した状態のまま希土類磁石粉末のキュリー温度以上に加
熱して熱ゆらぎにより脱磁した後、冷却固化して仮成形
品を得、更に仮成形品を押出成形して異方性の樹脂結合
型磁石を得ることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の希土類磁石の製造方法は希
土類磁石粉末と金属バインダーよりなる金属結合型磁石
の製造方法において、希土類磁石粉末と融点が２００℃
以上、希土類磁石粉末のキュリー温度以下の金属粉末と
の混合物を磁場中で配向させ、異方性を付加した状態の
まま希土類磁石粉末のキュリー温度以上に加熱し脱磁し
た後、冷却固化して仮成形品を得、更に仮成形品を押出
成形して異方性の樹脂結合型磁石を得ることを特徴とす
る。
土類磁石粉末と金属バインダーよりなる金属結合型磁石
の製造方法において、希土類磁石粉末と融点が２００℃
以上、希土類磁石粉末のキュリー温度以下の金属粉末と
の混合物を磁場中で配向させ、異方性を付加した状態の
まま希土類磁石粉末のキュリー温度以上に加熱し脱磁し
た後、冷却固化して仮成形品を得、更に仮成形品を押出
成形して異方性の樹脂結合型磁石を得ることを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】本発明の上記製造方法によれば、希土類磁石粉
末と熱可塑性バインダーよりなる結合型磁石の製造方法
において、希土類磁石粉末と熱可塑性バインダーとの混
合物を磁場中で配向させ、異方性を付加した状態のまま
希土類磁石粉末のキュリー温度以上に加熱した後、冷却
固化して仮成形品を得、更に仮成形品を押出成形して異
方性の結合型磁石を得る。つまり希土類磁石粉末と熱可
塑性バインダーとの混合物を加熱し、熱可塑性バインダ
ーが溶融したところで希土類磁石粉末を異方性化させる
ための配向磁場を印加する。更に混合物に圧力を加えて
所定の仮成形品の大きさを決定する。配向磁場を印加
し、圧力を加えたまま加熱し温度を上昇させる。希土類
磁石粉末が磁力を失う温度、つまり熱ゆらぎにより脱磁
現象が起こるキュリー温度以上に上昇した後、配向磁場
を停止して圧力を加えたまま熱可塑性バインダーが冷却
固化する温度まで冷却する。このようにして得られた仮
成形品は配向磁場の働きにより異方性の結合型磁石であ
るけれども、全ての磁石粒子が脱磁された状態になって
いる。この仮成形品の異方性方向を揃えて押出成形機を
用い、成形を行えば異方性の樹脂もしくは金属結合型磁
石を得る事が可能となる。よって等方性に比較して磁石
粉末の含有量を増加させることなく磁気特性の高い樹脂
もしくは金属結合型磁石を得ることができる。
末と熱可塑性バインダーよりなる結合型磁石の製造方法
において、希土類磁石粉末と熱可塑性バインダーとの混
合物を磁場中で配向させ、異方性を付加した状態のまま
希土類磁石粉末のキュリー温度以上に加熱した後、冷却
固化して仮成形品を得、更に仮成形品を押出成形して異
方性の結合型磁石を得る。つまり希土類磁石粉末と熱可
塑性バインダーとの混合物を加熱し、熱可塑性バインダ
ーが溶融したところで希土類磁石粉末を異方性化させる
ための配向磁場を印加する。更に混合物に圧力を加えて
所定の仮成形品の大きさを決定する。配向磁場を印加
し、圧力を加えたまま加熱し温度を上昇させる。希土類
磁石粉末が磁力を失う温度、つまり熱ゆらぎにより脱磁
現象が起こるキュリー温度以上に上昇した後、配向磁場
を停止して圧力を加えたまま熱可塑性バインダーが冷却
固化する温度まで冷却する。このようにして得られた仮
成形品は配向磁場の働きにより異方性の結合型磁石であ
るけれども、全ての磁石粒子が脱磁された状態になって
いる。この仮成形品の異方性方向を揃えて押出成形機を
用い、成形を行えば異方性の樹脂もしくは金属結合型磁
石を得る事が可能となる。よって等方性に比較して磁石
粉末の含有量を増加させることなく磁気特性の高い樹脂
もしくは金属結合型磁石を得ることができる。
【００１０】ここで用いられる磁石粉末としては基本組
成がＲ（Ｙを含む１種または２種以上の希土類元素）と
鉄を主体とする遷移金属及びほう素からなるＲ−Ｆｅ−
Ｂ系磁石粉末や基本組成がＲと鉄を主体とする遷移金属
及び窒素からなるＲ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末等が挙げられ
る。
成がＲ（Ｙを含む１種または２種以上の希土類元素）と
鉄を主体とする遷移金属及びほう素からなるＲ−Ｆｅ−
Ｂ系磁石粉末や基本組成がＲと鉄を主体とする遷移金属
及び窒素からなるＲ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末等が挙げられ
る。
【００１１】使用するバインダーとしては樹脂バインダ
ーについてはポリエーテルサルファイド（ＰＰＳ）や液
晶ポリマーやポリアミド樹脂、ポリエ−テルニトリル
（ＰＥＮ）等の熱可塑性樹脂が挙げられる。樹脂につい
ては成形磁石の耐熱性の関係や磁石粉末のキュリー温度
以上の高温に加熱することから融点が２００℃以上の耐
熱性の高い樹脂が望ましい。
ーについてはポリエーテルサルファイド（ＰＰＳ）や液
晶ポリマーやポリアミド樹脂、ポリエ−テルニトリル
（ＰＥＮ）等の熱可塑性樹脂が挙げられる。樹脂につい
ては成形磁石の耐熱性の関係や磁石粉末のキュリー温度
以上の高温に加熱することから融点が２００℃以上の耐
熱性の高い樹脂が望ましい。
【００１２】また、金属バインダーについては融点を２
００℃以上、希土類磁石粉末のキュリー温度以下と規定
したがこれは融点が２００℃以下の時には成形磁石の耐
熱性が不十分となることから、２００℃以上が望まし
い。また、上限を使用する磁石粉末のキュリー温度以下
としたのは金属バインダーの融点を磁石粉末のキュリー
温度以上とすると仮成形時に磁石粉末を配向させること
ができず、異方性の磁石を成形することができなくなる
ためである。金属バインダーとしては亜鉛（Ｚｎ）、鉛
（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、ハンダ等が
挙げられる。
００℃以上、希土類磁石粉末のキュリー温度以下と規定
したがこれは融点が２００℃以下の時には成形磁石の耐
熱性が不十分となることから、２００℃以上が望まし
い。また、上限を使用する磁石粉末のキュリー温度以下
としたのは金属バインダーの融点を磁石粉末のキュリー
温度以上とすると仮成形時に磁石粉末を配向させること
ができず、異方性の磁石を成形することができなくなる
ためである。金属バインダーとしては亜鉛（Ｚｎ）、鉛
（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、ハンダ等が
挙げられる。
【００１３】
【実施例】本発明に使用する希土類磁石粉末は、基本組
成を希土類金属と鉄を主体とする遷移金属およびホウ素
からなるＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末及び希土類金属と鉄を
主体とする遷移金属及び窒素からなるＲ−Ｆｅ−Ｎ系磁
石粉末を用いた。また熱可塑性バインダーとしては融点
が２５０℃以上の液晶ポリマー樹脂やＰＰＳ樹脂等の樹
脂や亜鉛や錫等の金属を用いた。希土類磁石粉末と熱可
塑性バインダーとの混合物を磁場中で配向させ、異方性
を付加した状態のまま希土類磁石粉末のキュリー温度以
上に加熱し、その後冷却固化して仮成形品を得、更に仮
成形品を押出成形して異方性の樹脂もしくは金属結合型
磁石を得る。
成を希土類金属と鉄を主体とする遷移金属およびホウ素
からなるＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末及び希土類金属と鉄を
主体とする遷移金属及び窒素からなるＲ−Ｆｅ−Ｎ系磁
石粉末を用いた。また熱可塑性バインダーとしては融点
が２５０℃以上の液晶ポリマー樹脂やＰＰＳ樹脂等の樹
脂や亜鉛や錫等の金属を用いた。希土類磁石粉末と熱可
塑性バインダーとの混合物を磁場中で配向させ、異方性
を付加した状態のまま希土類磁石粉末のキュリー温度以
上に加熱し、その後冷却固化して仮成形品を得、更に仮
成形品を押出成形して異方性の樹脂もしくは金属結合型
磁石を得る。
【００１４】以下に詳細な実施例を示す。
【００１５】（実施例１）希土類磁石粉末は、組成がNd
14Fe81B5となる磁石粉末で、この磁石粉末は急冷法によ
って得られた等方性の磁石薄帯をホットプレスによりバ
ルク状にし、さらにダイアップセット法により異方化し
た磁石を粉砕したものである。このようにして得られた
希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂である液晶ポリマー樹脂
とを、磁石粉末 67vol％、樹脂 33vol％となるように秤
量し両者を混合して、更に加熱し混練を行う。この混練
物を金型内に充填し、金型をヒーターにより 270℃まで
加熱して液晶ポリマー樹脂を溶融状態にする。次に3kOe
の磁場を加えて希土類磁石粉末を特定方向に配向させ
る。この状態で金型に1.5t/cm2の圧力を加える。さらに
配向磁場と圧力を加えたままヒーターにより 330℃まで
加熱して、熱ゆらぎにより希土類磁石粉末を脱磁する。
次に配向磁場を停止して圧力を加えたまま金型を冷却す
る。 120℃になり樹脂が冷却固化した状態で金型から仮
成形品を取り出す。本実施例では厚さ方向に異方性化さ
れた長さ25、幅10、厚さ 8mmの仮成形品を得た。
14Fe81B5となる磁石粉末で、この磁石粉末は急冷法によ
って得られた等方性の磁石薄帯をホットプレスによりバ
ルク状にし、さらにダイアップセット法により異方化し
た磁石を粉砕したものである。このようにして得られた
希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂である液晶ポリマー樹脂
とを、磁石粉末 67vol％、樹脂 33vol％となるように秤
量し両者を混合して、更に加熱し混練を行う。この混練
物を金型内に充填し、金型をヒーターにより 270℃まで
加熱して液晶ポリマー樹脂を溶融状態にする。次に3kOe
の磁場を加えて希土類磁石粉末を特定方向に配向させ
る。この状態で金型に1.5t/cm2の圧力を加える。さらに
配向磁場と圧力を加えたままヒーターにより 330℃まで
加熱して、熱ゆらぎにより希土類磁石粉末を脱磁する。
次に配向磁場を停止して圧力を加えたまま金型を冷却す
る。 120℃になり樹脂が冷却固化した状態で金型から仮
成形品を取り出す。本実施例では厚さ方向に異方性化さ
れた長さ25、幅10、厚さ 8mmの仮成形品を得た。
【００１６】比較例として、本発明と同様の組成がNd14
Fe81B5となる希土類磁石粉末を用いた。この磁石粉末は
急冷法によって得られた等方性の磁石薄帯をホットプレ
スによりバルク状にし、さらにダイアップセット法によ
り異方化した磁石を粉砕したものである。このようにし
て得られた希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂である液晶ポ
リマー樹脂とを、磁石粉末 67vol％、樹脂 33vol％とな
るように秤量し両者を混合して、更に加熱し混練を行
う。この混合物を金型内に充填し、金型をヒーターによ
り 270℃まで加熱して樹脂を溶融状態にする。次に3kOe
の配向磁場を加えて希土類磁石粉末を特定方向に異方性
化する。この状態で金型に1.5t/cm2の圧力を加える。次
に配向磁場はそのままにして、圧力を加えたまま金型を
冷却する。樹脂が冷却固化されて 120℃になった時点で
配向磁場を停止する。最後に液晶ポリマー樹脂が冷却固
化した状態で金型から仮成形品を取り出す。本発明と同
様に厚さ方向に異方性を付加した長さ25、幅10、厚さ 8
mmの仮成形品を得た。仮成形品は配向磁場により着磁さ
れているため空心コイル内に入れてピーク値40kOe の交
流減衰磁場により脱磁した。脱磁後の残留磁束密度は市
販のガウスメーターとホールプローブにより測定したと
ころ20ガウス以下であった。
Fe81B5となる希土類磁石粉末を用いた。この磁石粉末は
急冷法によって得られた等方性の磁石薄帯をホットプレ
スによりバルク状にし、さらにダイアップセット法によ
り異方化した磁石を粉砕したものである。このようにし
て得られた希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂である液晶ポ
リマー樹脂とを、磁石粉末 67vol％、樹脂 33vol％とな
るように秤量し両者を混合して、更に加熱し混練を行
う。この混合物を金型内に充填し、金型をヒーターによ
り 270℃まで加熱して樹脂を溶融状態にする。次に3kOe
の配向磁場を加えて希土類磁石粉末を特定方向に異方性
化する。この状態で金型に1.5t/cm2の圧力を加える。次
に配向磁場はそのままにして、圧力を加えたまま金型を
冷却する。樹脂が冷却固化されて 120℃になった時点で
配向磁場を停止する。最後に液晶ポリマー樹脂が冷却固
化した状態で金型から仮成形品を取り出す。本発明と同
様に厚さ方向に異方性を付加した長さ25、幅10、厚さ 8
mmの仮成形品を得た。仮成形品は配向磁場により着磁さ
れているため空心コイル内に入れてピーク値40kOe の交
流減衰磁場により脱磁した。脱磁後の残留磁束密度は市
販のガウスメーターとホールプローブにより測定したと
ころ20ガウス以下であった。
【００１７】表１はこのようにして成形された、双方の
磁石の仮成形品についてＢＨトレーサーにより測定した
磁気特性を示したものである。なお参考として配向磁場
を掛けない等方性の仮成形品も作り磁気特性を測定し
た。
磁石の仮成形品についてＢＨトレーサーにより測定した
磁気特性を示したものである。なお参考として配向磁場
を掛けない等方性の仮成形品も作り磁気特性を測定し
た。
【００１８】
【表１】
【００１９】本発明及び比較例の仮成形品とも、ほぼ同
等の磁気特性を示している。等方性の仮成形品は本発明
と同量の、磁石粉末を混合してあるが磁気特性は低い。
次に本発明及び、比較例の双方の仮成形品を、押出成形
機によりかわら形状の磁石として成形した。押出成形機
は磁場発生装置のないラム式で、仮成形品を金型内に順
送りで挿入し、加熱しながら徐々に絞り込んでかわらの
厚さ方向に異方性が揃うような構造にしてある。金型の
絞り込み部分の温度を 260℃に設定し、吐出側の冷却部
分は液晶ポリマー樹脂が冷却固化する 130℃に冷却し
た。押出圧力は50kg/cm2、押出速度は 1mm/sec、成形さ
れた磁石は中心角 115°、肉厚 1.2mm、外半径 5mmのか
わら形状磁石を得た。
等の磁気特性を示している。等方性の仮成形品は本発明
と同量の、磁石粉末を混合してあるが磁気特性は低い。
次に本発明及び、比較例の双方の仮成形品を、押出成形
機によりかわら形状の磁石として成形した。押出成形機
は磁場発生装置のないラム式で、仮成形品を金型内に順
送りで挿入し、加熱しながら徐々に絞り込んでかわらの
厚さ方向に異方性が揃うような構造にしてある。金型の
絞り込み部分の温度を 260℃に設定し、吐出側の冷却部
分は液晶ポリマー樹脂が冷却固化する 130℃に冷却し
た。押出圧力は50kg/cm2、押出速度は 1mm/sec、成形さ
れた磁石は中心角 115°、肉厚 1.2mm、外半径 5mmのか
わら形状磁石を得た。
【００２０】表２はこのようにして押出成形された、か
わら形状の磁石についての磁気特性を振動型磁力計で測
定した結果を示したものである。
わら形状の磁石についての磁気特性を振動型磁力計で測
定した結果を示したものである。
【００２１】
【表２】
【００２２】本発明の熱ゆらぎによる脱磁方法によれば
磁石粒子まで脱磁できるため、比較例のように成形体と
して外部磁場により脱磁する方法と異なり、加熱して形
状を変化させながら形を作り込んでも配向による異方性
が乱れない。表２から明らかなように本発明に用いた方
法によれば、無磁場成形でも磁気特性の高いかわら形状
の樹脂結合型磁石を成形することが可能である。
磁石粒子まで脱磁できるため、比較例のように成形体と
して外部磁場により脱磁する方法と異なり、加熱して形
状を変化させながら形を作り込んでも配向による異方性
が乱れない。表２から明らかなように本発明に用いた方
法によれば、無磁場成形でも磁気特性の高いかわら形状
の樹脂結合型磁石を成形することが可能である。
【００２３】本発明の樹脂結合型磁石の製造方法を用い
ることにより、押出成形時に配向のための磁場を必要と
しないで、異方性の樹脂結合型磁石を得ることができ
る。
ることにより、押出成形時に配向のための磁場を必要と
しないで、異方性の樹脂結合型磁石を得ることができ
る。
【００２４】（実施例２）組成が、Nd14Fe81B5となる希
土類磁石粉末で、この磁石粉末は急冷法によって得られ
た等方性の磁石薄帯をホットプレスによりバルク状に
し、さらにダイアップセット法により異方化した磁石を
粉砕したものである。このようにして得られて希土類磁
石粉末と熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイ
ト樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と呼称する）とを、磁石粉末
72vol％、樹脂 28vol％となるように秤量し両者を混合
して、加熱し混練をする。この混練物を金型内に充填
し、金型をヒーターにより 300℃まで加熱してＰＰＳ樹
脂を溶融状態にする。次に1.5kOeの磁場を加えて希土類
磁石粉末を特定方向に配向させる。 この状態で金型
に1.5t/cm2の圧力を加える。 さらに配向磁場と圧力を
加えたままヒーターにより 350℃まで加熱して、熱ゆら
ぎにより希土類磁石粉末を脱磁する。次に配向磁場を停
止して圧力を加えたまま金型を冷却する。 140℃になり
樹脂が冷却固化した状態で金型から仮成形品を取り出
す。本実施例では厚さ方向に異方性を付加した長さ20、
幅9、厚さ 7mmの仮成形品を得た。
土類磁石粉末で、この磁石粉末は急冷法によって得られ
た等方性の磁石薄帯をホットプレスによりバルク状に
し、さらにダイアップセット法により異方化した磁石を
粉砕したものである。このようにして得られて希土類磁
石粉末と熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイ
ト樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と呼称する）とを、磁石粉末
72vol％、樹脂 28vol％となるように秤量し両者を混合
して、加熱し混練をする。この混練物を金型内に充填
し、金型をヒーターにより 300℃まで加熱してＰＰＳ樹
脂を溶融状態にする。次に1.5kOeの磁場を加えて希土類
磁石粉末を特定方向に配向させる。 この状態で金型
に1.5t/cm2の圧力を加える。 さらに配向磁場と圧力を
加えたままヒーターにより 350℃まで加熱して、熱ゆら
ぎにより希土類磁石粉末を脱磁する。次に配向磁場を停
止して圧力を加えたまま金型を冷却する。 140℃になり
樹脂が冷却固化した状態で金型から仮成形品を取り出
す。本実施例では厚さ方向に異方性を付加した長さ20、
幅9、厚さ 7mmの仮成形品を得た。
【００２５】比較例として、本発明と同様の組成がNd14
Fe81B5となる希土類磁石粉末を用いた。この磁石粉末は
急冷法によって得られた等方性の磁石薄帯をホットプレ
スによりバルク状にし、さらにダイアップセット法によ
り異方化した磁石を粉砕したものである。このようにし
て得られて希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂であるＰＰＳ
樹脂とを、磁石粉末 72vol％、樹脂 28vol％となるよう
に秤量し両者を混合して、加熱し混練する。この混合物
を金型内に充填し、金型をヒーターにより 300℃まで加
熱してＰＰＳ樹脂を溶融状態にする。次に1.5kOeの磁場
を加えて希土類磁石粉末を特定方向に配向させる。この
状態で金型に1.5t/cm2の圧力を加える。次に磁場はその
ままにして、圧力を加えたまま金型を冷却する。樹脂が
冷却固化された 130℃になった時点で磁場を停止する。
最後に樹脂が冷却固化した状態で金型から仮成形品を取
り出す。本発明と同様に厚さ方向に異方性化された長さ
20、幅9、厚さ7mmの仮成形品を得た。仮成形品は配向磁
場により着磁されているため空心コイル内に入れてピー
ク値 40kOeの交流減衰磁場により脱磁した。なお脱磁後
の残留磁束密度は市販のガウスメーターとホールプロー
ブにより測定したところ10ガウス以下であった。
Fe81B5となる希土類磁石粉末を用いた。この磁石粉末は
急冷法によって得られた等方性の磁石薄帯をホットプレ
スによりバルク状にし、さらにダイアップセット法によ
り異方化した磁石を粉砕したものである。このようにし
て得られて希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂であるＰＰＳ
樹脂とを、磁石粉末 72vol％、樹脂 28vol％となるよう
に秤量し両者を混合して、加熱し混練する。この混合物
を金型内に充填し、金型をヒーターにより 300℃まで加
熱してＰＰＳ樹脂を溶融状態にする。次に1.5kOeの磁場
を加えて希土類磁石粉末を特定方向に配向させる。この
状態で金型に1.5t/cm2の圧力を加える。次に磁場はその
ままにして、圧力を加えたまま金型を冷却する。樹脂が
冷却固化された 130℃になった時点で磁場を停止する。
最後に樹脂が冷却固化した状態で金型から仮成形品を取
り出す。本発明と同様に厚さ方向に異方性化された長さ
20、幅9、厚さ7mmの仮成形品を得た。仮成形品は配向磁
場により着磁されているため空心コイル内に入れてピー
ク値 40kOeの交流減衰磁場により脱磁した。なお脱磁後
の残留磁束密度は市販のガウスメーターとホールプロー
ブにより測定したところ10ガウス以下であった。
【００２６】表３はこのようにして成形された、双方の
磁石の仮成形品についてＢＨトレーサーにより測定した
磁気特性を示したものである。
磁石の仮成形品についてＢＨトレーサーにより測定した
磁気特性を示したものである。
【００２７】本発明及び比較例の仮成形品とも、ほぼ同
等の磁気特性を示している。次に双方の仮成形品を、押
出成形機により断面が、かわら形状の磁石として連続し
て成形した。押出成形機は磁場発生装置のないラム式
で、仮成形品を金型内に順送りで挿入し、加熱しながら
徐々に絞り込んで、かわらの厚さ方向に異方性が揃うよ
うな構造にしてある。金型の絞り込み部分の温度を 280
℃に設定し、吐出側の冷却部分はＰＰＳ樹脂が冷却固化
する 130℃に冷却した。押出圧力は50kg/cm2、押出速度
は 1mm/sec、成形された磁石は中心角 110°、肉厚 1.0
mm、外半径 4.8mmのかわら形状磁石を得た。
等の磁気特性を示している。次に双方の仮成形品を、押
出成形機により断面が、かわら形状の磁石として連続し
て成形した。押出成形機は磁場発生装置のないラム式
で、仮成形品を金型内に順送りで挿入し、加熱しながら
徐々に絞り込んで、かわらの厚さ方向に異方性が揃うよ
うな構造にしてある。金型の絞り込み部分の温度を 280
℃に設定し、吐出側の冷却部分はＰＰＳ樹脂が冷却固化
する 130℃に冷却した。押出圧力は50kg/cm2、押出速度
は 1mm/sec、成形された磁石は中心角 110°、肉厚 1.0
mm、外半径 4.8mmのかわら形状磁石を得た。
【００２８】
【表３】
【００２９】表４はこのようにして押出成形された、か
わら形状の磁石についての磁気特性を振動型磁力計で測
定した結果を示したものである。
わら形状の磁石についての磁気特性を振動型磁力計で測
定した結果を示したものである。
【００３０】
【表４】
【００３１】本発明の熱ゆらぎによる脱磁方法によれば
個々の磁石粒子まで脱磁できるため、比較例のように成
形体として磁場により脱磁する方法と異なり、加熱して
形状を変化させながら形を作り込んでも配向による異方
性が乱れない。 表４から明らかなように本発明に用い
た方法によれば、無磁場成形でも磁気特性の高いかわら
形状に樹脂結合型磁石を成形することが可能である。
個々の磁石粒子まで脱磁できるため、比較例のように成
形体として磁場により脱磁する方法と異なり、加熱して
形状を変化させながら形を作り込んでも配向による異方
性が乱れない。 表４から明らかなように本発明に用い
た方法によれば、無磁場成形でも磁気特性の高いかわら
形状に樹脂結合型磁石を成形することが可能である。
【００３２】本発明の樹脂結合型磁石の製造方法を用い
ることにより、押出成形時に配向のための磁場を必要と
しないで、異方性の樹脂結合型磁石を得ることができ
る。
ることにより、押出成形時に配向のための磁場を必要と
しないで、異方性の樹脂結合型磁石を得ることができ
る。
【００３３】（実施例３）Ｓｍ２４．５wt％、Ｆｅ７
５．５wt％の組成となるように高周波溶解炉を用い、ア
ルゴンガス雰囲気中で溶解、鋳造を行なった。この合金
を＜１２５μｍに粉砕し、アルゴンガス中で１１００
℃、６時間の均質化処理を施した後、水素＋アンモニア
混合ガス中で４５０℃で１時間、アルゴンガス中で４５
０℃で２時間の窒化処理を施した。その後、ボールミル
で微粉砕し、粒径２〜５μｍのＲ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末
を得た。このようにして得られた希土類磁石粉末と表５
に示した金属バインダーを、磁石粉末 70vol％、樹脂 3
0vol％となるように秤量し両者を混合した後、各金属バ
インダーの融点以上に加熱した混練機に投入し、混練を
行なった。この混練物を金型内に充填し、金型をヒータ
ーにより各金属の（融点＋０〜３０）℃まで加熱してバ
インダーを溶融状態にする。次に10kOe の磁場を加えて
希土類磁石粉末を特定方向に配向させる。この状態で金
型に1.5t/cm2の圧力を加える。さらに配向磁場と圧力を
加えたままヒーターにより 450℃以上に加熱して、熱ゆ
らぎにより希土類磁石粉末を脱磁する。次に配向磁場を
停止して圧力を加えたまま金型を冷却する。 120℃にな
りバインダーが冷却固化した状態で金型から仮成形品を
取り出す。本実施例では厚さ方向に異方性化された長さ
25、幅10、厚さ 8mmの仮成形品を得た。
５．５wt％の組成となるように高周波溶解炉を用い、ア
ルゴンガス雰囲気中で溶解、鋳造を行なった。この合金
を＜１２５μｍに粉砕し、アルゴンガス中で１１００
℃、６時間の均質化処理を施した後、水素＋アンモニア
混合ガス中で４５０℃で１時間、アルゴンガス中で４５
０℃で２時間の窒化処理を施した。その後、ボールミル
で微粉砕し、粒径２〜５μｍのＲ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末
を得た。このようにして得られた希土類磁石粉末と表５
に示した金属バインダーを、磁石粉末 70vol％、樹脂 3
0vol％となるように秤量し両者を混合した後、各金属バ
インダーの融点以上に加熱した混練機に投入し、混練を
行なった。この混練物を金型内に充填し、金型をヒータ
ーにより各金属の（融点＋０〜３０）℃まで加熱してバ
インダーを溶融状態にする。次に10kOe の磁場を加えて
希土類磁石粉末を特定方向に配向させる。この状態で金
型に1.5t/cm2の圧力を加える。さらに配向磁場と圧力を
加えたままヒーターにより 450℃以上に加熱して、熱ゆ
らぎにより希土類磁石粉末を脱磁する。次に配向磁場を
停止して圧力を加えたまま金型を冷却する。 120℃にな
りバインダーが冷却固化した状態で金型から仮成形品を
取り出す。本実施例では厚さ方向に異方性化された長さ
25、幅10、厚さ 8mmの仮成形品を得た。
【００３４】
【表５】
【００３５】比較例として、本発明と同様Ｒ−Ｆｅ−Ｎ
系磁石粉末を用いた。この希土類磁石粉末と表５に示し
た金属バインダーを、磁石粉末 70vol％、樹脂 30vol％
となるように秤量し両者を混合した後、各金属バインダ
ーの融点以上に加熱した混練機に投入し、混練を行なっ
た。この混合物を金型内に充填し、金型をヒーターによ
り 各金属の融点以上に加熱して溶融状態にする。次に1
0kOeの配向磁場を加えて希土類磁石粉末を特定方向に異
方性化する。この状態で金型に1.5t/cm2の圧力を加え
る。次に配向磁場はそのままにして、圧力を加えたまま
金型を冷却する。樹脂が冷却固化されて 120℃になった
時点で配向磁場を停止する。最後にバインダーが冷却固
化した状態で金型から仮成形品を取り出す。本発明と同
様に厚さ方向に異方性を付加した長さ25、幅10、厚さ 8
mmの仮成形品を得た。仮成形品は配向磁場により着磁さ
れているため空心コイル内に入れてピーク値40kOe の交
流減衰磁場により脱磁した。脱磁後の残留磁束密度は市
販のガウスメーターとホールプローブにより測定したと
ころ20ガウス以下であった。
系磁石粉末を用いた。この希土類磁石粉末と表５に示し
た金属バインダーを、磁石粉末 70vol％、樹脂 30vol％
となるように秤量し両者を混合した後、各金属バインダ
ーの融点以上に加熱した混練機に投入し、混練を行なっ
た。この混合物を金型内に充填し、金型をヒーターによ
り 各金属の融点以上に加熱して溶融状態にする。次に1
0kOeの配向磁場を加えて希土類磁石粉末を特定方向に異
方性化する。この状態で金型に1.5t/cm2の圧力を加え
る。次に配向磁場はそのままにして、圧力を加えたまま
金型を冷却する。樹脂が冷却固化されて 120℃になった
時点で配向磁場を停止する。最後にバインダーが冷却固
化した状態で金型から仮成形品を取り出す。本発明と同
様に厚さ方向に異方性を付加した長さ25、幅10、厚さ 8
mmの仮成形品を得た。仮成形品は配向磁場により着磁さ
れているため空心コイル内に入れてピーク値40kOe の交
流減衰磁場により脱磁した。脱磁後の残留磁束密度は市
販のガウスメーターとホールプローブにより測定したと
ころ20ガウス以下であった。
【００３６】表６はこのようにして成形された、双方の
磁石の仮成形品についてＢＨトレーサーにより測定した
磁気特性を示したものである。
磁石の仮成形品についてＢＨトレーサーにより測定した
磁気特性を示したものである。
【００３７】
【表６】
【００３８】本発明及び比較例の仮成形品とも、ほぼ同
等の磁気特性を示している。次に本発明及び、比較例の
双方の仮成形品を、押出成形機によりかわら形状の磁石
として成形した。押出成形機は磁場発生装置のないラム
式で、仮成形品を金型内に順送りで挿入し、加熱しなが
ら徐々に絞り込んでかわらの厚さ方向に異方性が揃うよ
うな構造にしてある。金型の絞り込み部分の温度を 各
金属の（融点＋０〜５０）℃に設定し、吐出側の冷却部
分は金属バインダーが冷却固化する（融点−５０）℃に
冷却した。押出圧力は50kg/cm2、押出速度は 1mm/sec、
成形された磁石は中心角 115°、肉厚 1.2mm、外半径 5
mmのかわら形状磁石を得た。
等の磁気特性を示している。次に本発明及び、比較例の
双方の仮成形品を、押出成形機によりかわら形状の磁石
として成形した。押出成形機は磁場発生装置のないラム
式で、仮成形品を金型内に順送りで挿入し、加熱しなが
ら徐々に絞り込んでかわらの厚さ方向に異方性が揃うよ
うな構造にしてある。金型の絞り込み部分の温度を 各
金属の（融点＋０〜５０）℃に設定し、吐出側の冷却部
分は金属バインダーが冷却固化する（融点−５０）℃に
冷却した。押出圧力は50kg/cm2、押出速度は 1mm/sec、
成形された磁石は中心角 115°、肉厚 1.2mm、外半径 5
mmのかわら形状磁石を得た。
【００３９】表７はこのようにして押出成形された、か
わら形状の磁石についての磁気特性を振動型磁力計で測
定した結果を示したものである。
わら形状の磁石についての磁気特性を振動型磁力計で測
定した結果を示したものである。
【００４０】
【表７】
【００４１】本発明の熱ゆらぎによる脱磁方法によれば
磁石粒子まで脱磁できるため、比較例のように成形体と
して外部磁場により脱磁する方法と異なり、加熱して形
状を変化させながら形を作り込んでも配向による異方性
が乱れない。表７から明らかなように本発明に用いた方
法によれば、無磁場成形でも磁気特性の高いかわら形状
の樹脂結合型磁石を成形することが可能である。
磁石粒子まで脱磁できるため、比較例のように成形体と
して外部磁場により脱磁する方法と異なり、加熱して形
状を変化させながら形を作り込んでも配向による異方性
が乱れない。表７から明らかなように本発明に用いた方
法によれば、無磁場成形でも磁気特性の高いかわら形状
の樹脂結合型磁石を成形することが可能である。
【００４２】ここで融点が６００℃以上であるＡｌを金
属バインダーとして使用したときには磁気性能が低い。
これは仮成形温度が６００℃以上となるため磁石粉末の
キュー温度以上で成形を行なうこととなることから磁石
粉末を配向させることができなかったことと成形温度が
高いことによる酸化等による低下が考えられる。このこ
とから使用する金属バインダーの融点は使用する磁石粉
末のキュリー温度以下が適当である。
属バインダーとして使用したときには磁気性能が低い。
これは仮成形温度が６００℃以上となるため磁石粉末の
キュー温度以上で成形を行なうこととなることから磁石
粉末を配向させることができなかったことと成形温度が
高いことによる酸化等による低下が考えられる。このこ
とから使用する金属バインダーの融点は使用する磁石粉
末のキュリー温度以下が適当である。
【００４３】次にここで成形した磁石を１５０℃の高温
槽に１０００時間静置し、寸法変化を測定した。一般に
結合型磁石に求められる耐熱性は１５０℃程度であり、
寸法精度は±５／１００ｍｍが求められる。投入前の各
磁石の寸法精度はどのサンプルも±２／１００ｍｍであ
った。これらの磁石を１０００時間静置した後に寸法精
度を調べたところ金属バインダーとしてインジウムを使
用したものの寸法精度は±８／１００ｍｍ、その他の磁
石が±５／１００ｍｍ以内という結果であった。これは
融点の低いインジウムを使用したときには耐熱性が低く
寸法変化が生じたものと思われる。この様な結果から金
属バインダーの融点は２００℃以上が適当である。
槽に１０００時間静置し、寸法変化を測定した。一般に
結合型磁石に求められる耐熱性は１５０℃程度であり、
寸法精度は±５／１００ｍｍが求められる。投入前の各
磁石の寸法精度はどのサンプルも±２／１００ｍｍであ
った。これらの磁石を１０００時間静置した後に寸法精
度を調べたところ金属バインダーとしてインジウムを使
用したものの寸法精度は±８／１００ｍｍ、その他の磁
石が±５／１００ｍｍ以内という結果であった。これは
融点の低いインジウムを使用したときには耐熱性が低く
寸法変化が生じたものと思われる。この様な結果から金
属バインダーの融点は２００℃以上が適当である。
【００４４】本発明の樹脂もしくは金属結合型磁石の製
造方法を用いることにより、押出成形時に配向のための
磁場を必要としないで、異方性の希土類磁石を得ること
ができる。
造方法を用いることにより、押出成形時に配向のための
磁場を必要としないで、異方性の希土類磁石を得ること
ができる。
【００４５】
【発明の効果】以上述べたように本発明の希土類磁石磁
石の製造方法によれば、押出成形時に配向のための磁場
を必要としない押出成形法を用いて異方性の樹脂もしく
は金属結合型磁石を得ることができる。
石の製造方法によれば、押出成形時に配向のための磁場
を必要としない押出成形法を用いて異方性の樹脂もしく
は金属結合型磁石を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 7/02 Ａ (72)発明者 井熊 健 長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコー エプソン株式会社内 (72)発明者 秋岡 宏治 長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコー エプソン株式会社内 (72)発明者 池田 俊男 神奈川県相模原市東大沼１−20−８ (72)発明者 南条 尚志 神奈川県相模原市東林間１−９−24ヴィラ イースト103号 (72)発明者 一條 俊宏 福島県郡山市富久山町久保田字大原48−１ 大原コーポ102号 (72)発明者 池尻 広隆 神奈川県相模原市豊町15−19フラットアゼ リア102号
Claims (2)
- 【請求項１】 希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂よりなる
樹脂結合型磁石の製造方法において、希土類磁石粉末と
熱可塑性樹脂との混合物を磁場中で配向させ、異方性を
付加した状態のまま希土類磁石粉末のキュリー温度以上
に加熱し脱磁した後、冷却固化して仮成形品を得、更に
仮成形品を押出成形して異方性の樹脂結合型磁石を得る
ことを特徴とする希土類磁石の製造方法。 - 【請求項２】 希土類磁石粉末と金属バインダーよりな
る金属結合型磁石の製造方法において、希土類磁石粉末
と融点が２００℃以上、希土類磁石粉末のキュリー温度
以下の金属粉末との混合物を磁場中で配向させ、異方性
を付加した状態のまま希土類磁石粉末のキュリー温度以
上に加熱し脱磁した後、冷却固化して仮成形品を得、更
に仮成形品を押出成形して異方性の樹脂結合型磁石を得
ることを特徴とする希土類磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5118554A JPH06283317A (ja) | 1993-01-27 | 1993-05-20 | 希土類磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-11980 | 1993-01-27 | ||
| JP1198093 | 1993-01-27 | ||
| JP5118554A JPH06283317A (ja) | 1993-01-27 | 1993-05-20 | 希土類磁石の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283317A true JPH06283317A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=26347511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5118554A Pending JPH06283317A (ja) | 1993-01-27 | 1993-05-20 | 希土類磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283317A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005340861A (ja) * | 2005-08-12 | 2005-12-08 | Seiko Epson Corp | 希土類ボンド磁石の製造方法および希土類ボンド磁石 |
| JP2006005376A (ja) * | 2005-08-12 | 2006-01-05 | Seiko Epson Corp | 希土類ボンド磁石の製造方法および希土類ボンド磁石 |
| JP2017135269A (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | Tdk株式会社 | 金属ボンディッド磁石の製造方法 |
-
1993
- 1993-05-20 JP JP5118554A patent/JPH06283317A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005340861A (ja) * | 2005-08-12 | 2005-12-08 | Seiko Epson Corp | 希土類ボンド磁石の製造方法および希土類ボンド磁石 |
| JP2006005376A (ja) * | 2005-08-12 | 2006-01-05 | Seiko Epson Corp | 希土類ボンド磁石の製造方法および希土類ボンド磁石 |
| JP2017135269A (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | Tdk株式会社 | 金属ボンディッド磁石の製造方法 |
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