JPS6369205A - 樹脂磁石用希土類・鉄・ボロン合金粉末の製造方法 - Google Patents
樹脂磁石用希土類・鉄・ボロン合金粉末の製造方法Info
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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〕
本発明は希土類元素・鉄・ボロンを必須の構成元素とす
る樹脂磁石の改良に関するもので、各種産業、民生及び
電子機器の基幹材料として利用される。具体的にはＯＡ
機器用のプリンター、フロッピーディスク向けのステッ
プモーター、更には自動車用のスターターモーター等回
転機器として広範に利用される。又希土類磁石あるいは
フェライト磁石のその他の用途、例えば音響用としての
小型スピーカー、マイクロフォン、コンパクトディスク
用アクチェエータ−等への応用も可能である。
る樹脂磁石の改良に関するもので、各種産業、民生及び
電子機器の基幹材料として利用される。具体的にはＯＡ
機器用のプリンター、フロッピーディスク向けのステッ
プモーター、更には自動車用のスターターモーター等回
転機器として広範に利用される。又希土類磁石あるいは
フェライト磁石のその他の用途、例えば音響用としての
小型スピーカー、マイクロフォン、コンパクトディスク
用アクチェエータ−等への応用も可能である。
本発明はネオジウム・鉄・ボロンを代表組成とする希土
類・鉄・ボロン系樹脂磁石の原料粉末の改良に関するも
ので、一旦公知の製造方法により永久磁石となる焼結体
を作製した後、適宜粒径に再粉砕し、該粉末を不活性ガ
ス中にて３００℃〜７００℃の温度範囲で熱処理したこ
とを特徴とする。
類・鉄・ボロン系樹脂磁石の原料粉末の改良に関するも
ので、一旦公知の製造方法により永久磁石となる焼結体
を作製した後、適宜粒径に再粉砕し、該粉末を不活性ガ
ス中にて３００℃〜７００℃の温度範囲で熱処理したこ
とを特徴とする。
この様な方法で作製した粉末を用いて作られる樹脂磁石
の最大磁気エネルギー積は（ＢＨ）■ａＸ１８ ＭＧＯ
が得られ、従来の超急冷合金粉を使用した樹脂磁石の特
性を凌駕する。
の最大磁気エネルギー積は（ＢＨ）■ａＸ１８ ＭＧＯ
が得られ、従来の超急冷合金粉を使用した樹脂磁石の特
性を凌駕する。
希土類元素・鉄・ボロンを必須の構成元素とする永久磁
石は合金を粉砕１Ｍｉ場成形、焼結３時効する工程を経
て製造する焼結タイプと、急冷薄帯製造によって作られ
る粉末を原料とした樹脂磁石タイプに大別される。焼結
法によって得られる磁気特性は実験室レベルでは既に（
Ｂ）Ｉ）ｍａｘ５０ ＭＧＯの磁気特性が報告されてい
る。焼結磁石でこの様に高い磁気特性が得られることか
ら、樹脂磁石でも従来の最高特性であった焼結サマリウ
ムコバルト磁石に近い磁気特性が期待できるとして、希
土類・鉄・ボロン系原料を使用した樹脂磁石の開発が活
発に進められている。その代表的な製造方法は超急冷薄
帯法と呼ばれるもので、原料合金を溶解後水冷した銅板
の上、あるいは回転ロール等に溶射して厚み２０ミクロ
ン程度の薄帯を作製し、得られた薄帯を適宜粒径に粉砕
したものを樹脂と混練後プレスにより圧縮成形する方法
である。
石は合金を粉砕１Ｍｉ場成形、焼結３時効する工程を経
て製造する焼結タイプと、急冷薄帯製造によって作られ
る粉末を原料とした樹脂磁石タイプに大別される。焼結
法によって得られる磁気特性は実験室レベルでは既に（
Ｂ）Ｉ）ｍａｘ５０ ＭＧＯの磁気特性が報告されてい
る。焼結磁石でこの様に高い磁気特性が得られることか
ら、樹脂磁石でも従来の最高特性であった焼結サマリウ
ムコバルト磁石に近い磁気特性が期待できるとして、希
土類・鉄・ボロン系原料を使用した樹脂磁石の開発が活
発に進められている。その代表的な製造方法は超急冷薄
帯法と呼ばれるもので、原料合金を溶解後水冷した銅板
の上、あるいは回転ロール等に溶射して厚み２０ミクロ
ン程度の薄帯を作製し、得られた薄帯を適宜粒径に粉砕
したものを樹脂と混練後プレスにより圧縮成形する方法
である。
希土類・鉄・ボロン系の代表組成であるネオジウム・鉄
・ボロン合金を原料とした樹脂磁石は理論的には最大磁
気エネルギー積・（ＢＨ）ｍａｘ３０ ＭＧＯを優に越
える。しかしながら実際に得られる特性は超急冷薄帯法
で（ＢＨ）■ａｘ８ ＮＧＯ程度に留まっている。特性
が（ＢＨ）ｓａｘ８ ＭＧＯＬか得られない理由は、超
急冷薄帯法によって得られる結晶は車軸臨界半径よりも
微細な結晶が完全に等友釣にランダムに並んでいる為、
−軸方向に配向することは不可能である。理論値に比べ
磁気特性が著しく低いのは本質的に等方性磁石であるこ
とに起因するものである。一方通常の溶解法によって作
製する合金インゴットを用いた樹脂磁石の製造方法も研
究されているが、今のところ粉砕時に受ける機械的歪に
より急激な保磁力低下を招き磁石化されてない。
・ボロン合金を原料とした樹脂磁石は理論的には最大磁
気エネルギー積・（ＢＨ）ｍａｘ３０ ＭＧＯを優に越
える。しかしながら実際に得られる特性は超急冷薄帯法
で（ＢＨ）■ａｘ８ ＮＧＯ程度に留まっている。特性
が（ＢＨ）ｓａｘ８ ＭＧＯＬか得られない理由は、超
急冷薄帯法によって得られる結晶は車軸臨界半径よりも
微細な結晶が完全に等友釣にランダムに並んでいる為、
−軸方向に配向することは不可能である。理論値に比べ
磁気特性が著しく低いのは本質的に等方性磁石であるこ
とに起因するものである。一方通常の溶解法によって作
製する合金インゴットを用いた樹脂磁石の製造方法も研
究されているが、今のところ粉砕時に受ける機械的歪に
より急激な保磁力低下を招き磁石化されてない。
しかし、超急冷薄帯法とは異なり、基本的には磁場配向
で異方性化が可能で、超急冷薄帯法に比べて高い磁気特
性が得られる可能性を持つといえる０本発明はこの様な
実状に鑑みなされたものであって、通常の溶解法によっ
て作製した希土類・鉄・ボロン系合金を用いて、従来に
比べ高い磁気特性を有する樹脂磁石用合金粉末を得るこ
とを狙いとするものである。
で異方性化が可能で、超急冷薄帯法に比べて高い磁気特
性が得られる可能性を持つといえる０本発明はこの様な
実状に鑑みなされたものであって、通常の溶解法によっ
て作製した希土類・鉄・ボロン系合金を用いて、従来に
比べ高い磁気特性を有する樹脂磁石用合金粉末を得るこ
とを狙いとするものである。
本発明者らは通常の溶解法によって得られる希土類・鉄
・ボロン合金を樹脂磁石用原料として用いることに着目
し、磁気特性を改良すべく鋭意研究を行った。その結果
一旦、公知の製造方法により（ＢＨ）ｍａｙ３０ ＭＧ
Ｏ以上が得られる焼結体を作製した後、焼結体を適宜粒
径に再粉砕する。その後３゜Ｏ℃〜７００℃の温度範囲
で熱処理を施した原料を樹脂と混練し、磁界中で圧縮成
形する方法である。
・ボロン合金を樹脂磁石用原料として用いることに着目
し、磁気特性を改良すべく鋭意研究を行った。その結果
一旦、公知の製造方法により（ＢＨ）ｍａｙ３０ ＭＧ
Ｏ以上が得られる焼結体を作製した後、焼結体を適宜粒
径に再粉砕する。その後３゜Ｏ℃〜７００℃の温度範囲
で熱処理を施した原料を樹脂と混練し、磁界中で圧縮成
形する方法である。
焼結磁石では優れた磁気特性が得られる希土類・鉄・ボ
ロン系合金が一旦微粉末化されると磁気特性が著しく低
下し磁石化されない理由は、粉砕により主相となる金属
間化合物相の結晶粒界が破壊（結晶粒界の状態が保磁力
の発生の基になっている）されると推測されている。
ロン系合金が一旦微粉末化されると磁気特性が著しく低
下し磁石化されない理由は、粉砕により主相となる金属
間化合物相の結晶粒界が破壊（結晶粒界の状態が保磁力
の発生の基になっている）されると推測されている。
しかし、本発明によれば最適条件においては最大磁気エ
ネルギー積は実に（Ｂ）Ｉ）ｍａｘ１８ ＭＧＯを得る
ことができ、通常の溶解法によって作製した合金でも、
樹脂磁石用原料として利用できることを立証したのみな
らず、従来の超急冷薄帯法による磁気特性を大幅に上回
るものである。この様に通常の熔解法による合金が微粉
末化しても高い磁気特性が得られる理由は一旦、一連の
焼結磁石の製造を行うことによって、粉砕時に受けると
いわれている主相における結晶粒界の破壊を減じるのに
多大な効果を持たらしたことと、併せて微粉末化後に行
う熱処理が受けた結晶歪を除去することとが相乗的な効
果を持たらしたことによるものである。
ネルギー積は実に（Ｂ）Ｉ）ｍａｘ１８ ＭＧＯを得る
ことができ、通常の溶解法によって作製した合金でも、
樹脂磁石用原料として利用できることを立証したのみな
らず、従来の超急冷薄帯法による磁気特性を大幅に上回
るものである。この様に通常の熔解法による合金が微粉
末化しても高い磁気特性が得られる理由は一旦、一連の
焼結磁石の製造を行うことによって、粉砕時に受けると
いわれている主相における結晶粒界の破壊を減じるのに
多大な効果を持たらしたことと、併せて微粉末化後に行
う熱処理が受けた結晶歪を除去することとが相乗的な効
果を持たらしたことによるものである。
以下、本発明について実施例に基づき詳細に説明する。
〔実施例１〕
まず、最終組成が希土類・鉄・ボロン系磁石の代表組成
、Ｎｄ＋５ＢｓＦｅｔｔとなる様に各原料を調整し、不
活性ガス中で高周波誘導溶解を行い合金インゴットを作
製する０次に得られたインゴットは不活性ガス中で平均
粒径２０ミクロンに粉砕した。
、Ｎｄ＋５ＢｓＦｅｔｔとなる様に各原料を調整し、不
活性ガス中で高周波誘導溶解を行い合金インゴットを作
製する０次に得られたインゴットは不活性ガス中で平均
粒径２０ミクロンに粉砕した。
この後従来方法に従って、３れ％のエポキシ樹脂と混練
した。混練された磁性粉は１５ ｋ Ｏｅの磁界中で加
圧され、エポキシ樹脂をキュアーして磁石化した。一方
、従来方法と比較する本発明は、２０ミクロンに粉砕さ
れた粉末をボールミルにより更に平均粒径３ミクロンに
微粉末化した。この後１５ｋｏｅの磁界中で圧縮成形し
た。圧縮成形体は＾ｒガス中にて１０８０℃×１時間の
焼結を行い、焼結後保磁力改善の為の時効処理を６００
℃×１時間行った。
した。混練された磁性粉は１５ ｋ Ｏｅの磁界中で加
圧され、エポキシ樹脂をキュアーして磁石化した。一方
、従来方法と比較する本発明は、２０ミクロンに粉砕さ
れた粉末をボールミルにより更に平均粒径３ミクロンに
微粉末化した。この後１５ｋｏｅの磁界中で圧縮成形し
た。圧縮成形体は＾ｒガス中にて１０８０℃×１時間の
焼結を行い、焼結後保磁力改善の為の時効処理を６００
℃×１時間行った。
この様にして作製された焼結磁石の磁気特性は次の通り
であった。
であった。
Ｂｒ ： １２，０００ （Ｇ）、 ＢＨｃ：
１１．０００ （Ｏｅ）ＩＨｃ ： １５．０
００（Ｏｅ）、 （ＢＨ）ｗａｘ： ３４．９ （Ｍ
ＧＯ）次に上記の焼結体を不活性ガス中にて平均粒径２
０ミクロンとなる様粉砕した。その後、従来方法と同様
に３ｗｔ％のエポキシ樹脂を混練、圧縮成形。
１１．０００ （Ｏｅ）ＩＨｃ ： １５．０
００（Ｏｅ）、 （ＢＨ）ｗａｘ： ３４．９ （Ｍ
ＧＯ）次に上記の焼結体を不活性ガス中にて平均粒径２
０ミクロンとなる様粉砕した。その後、従来方法と同様
に３ｗｔ％のエポキシ樹脂を混練、圧縮成形。
キュアーを行い磁石化した。表−１に得られた磁気特性
を示す。
を示す。
表−１
表−１に示した様に本発明の効果が顕著であることが判
る。
る。
〔実施例２〕
実施例１で本発明の効果が顕著であることが確認された
ので、ここでは実施例１で準備された焼結体を用い、粉
末粒径が磁気特性に及ぼす影響を調査する為、焼結体を
それぞれ平均粒径５ミクロン、１０ミクロン、３０ミク
ロン、５０ミクロン、１００ミクロン及び１５０ ミク
ロンとなる様に粉砕した。
ので、ここでは実施例１で準備された焼結体を用い、粉
末粒径が磁気特性に及ぼす影響を調査する為、焼結体を
それぞれ平均粒径５ミクロン、１０ミクロン、３０ミク
ロン、５０ミクロン、１００ミクロン及び１５０ ミク
ロンとなる様に粉砕した。
得られた粉末は実施例１と同様の方法にて樹脂磁石化し
た。
た。
得られた結果を表２に示す。
表−２
表２から粉末粒径が３０μの時（ＢＨ）ｗａｘ８．ｏ門
ＧＯが得られ最も高い磁気特性を示す、この値は超急冷
薄帯を原料とした樹脂磁石と同等の磁気特性を示すもの
である。
ＧＯが得られ最も高い磁気特性を示す、この値は超急冷
薄帯を原料とした樹脂磁石と同等の磁気特性を示すもの
である。
〔実施例３〕
実施例１で粉砕時における合金主相の粒界破壊を減じる
ことにより磁気特性の向上を見出すことに成功した為、
更に特性向上を図る方法を種々検討した結果、焼結体を
平均粒径３０ミクロンに粉砕した後、５００℃以上で熱
処理することにより磁気特性が著しく改善されることを
見出した。そこで最適温度を選定すべく焼結体を平均粒
径３０ミクロンにした粉末をそれぞれ４００℃、５００
℃、６００℃、７００’Ｃ，９００℃、１１００℃の温
度で各１時間熱処理した。
ことにより磁気特性の向上を見出すことに成功した為、
更に特性向上を図る方法を種々検討した結果、焼結体を
平均粒径３０ミクロンに粉砕した後、５００℃以上で熱
処理することにより磁気特性が著しく改善されることを
見出した。そこで最適温度を選定すべく焼結体を平均粒
径３０ミクロンにした粉末をそれぞれ４００℃、５００
℃、６００℃、７００’Ｃ，９００℃、１１００℃の温
度で各１時間熱処理した。
熱処理した粉末は実施例１及び２と同様の方法で樹脂磁
石化した。得られた結果を第１図に示す。
石化した。得られた結果を第１図に示す。
即ち、Ｎｄ＋ｓＢ＊Ｆｅｔｖの組成をもつ合金により、
一旦、公知の製造方法にて（ＢＨ）ｗａｘ３４．９ Ｎ
ＧＯの焼結体を作製し、次いで平均粒径３０ミクロンに
再度粉砕した後、４００℃〜１１００℃の範囲で熱処理
した粉末を用いて樹脂磁石を作製した時の加熱温度と（
ＢＨ）ｗａｘの関係を第１図は示している。
一旦、公知の製造方法にて（ＢＨ）ｗａｘ３４．９ Ｎ
ＧＯの焼結体を作製し、次いで平均粒径３０ミクロンに
再度粉砕した後、４００℃〜１１００℃の範囲で熱処理
した粉末を用いて樹脂磁石を作製した時の加熱温度と（
ＢＨ）ｗａｘの関係を第１図は示している。
図で明らかの様に粉砕後熱処理することによって磁気特
性が著しく改善されることが顕著である。
性が著しく改善されることが顕著である。
この様に磁気特性が改善された理由は粉砕により受ける
応力歪が除去された為と、一度破壊された主相の結晶粒
径が熱処理することによって回復することができたこと
によるものである。
応力歪が除去された為と、一度破壊された主相の結晶粒
径が熱処理することによって回復することができたこと
によるものである。
以上、本発明を実施例に基づき説明したが、実施例及び
記載の態様は本発明をこれらに限定するものではない、
即ち実施例ではＮｄ＋５ＢｓＦｅｔｖ合金を用いた樹脂
磁石、及びその製法についてのみ説明したが、他の希土
類・鉄・ボロンを必須とする樹脂磁石においても同様の
効果を持たらすものである。
記載の態様は本発明をこれらに限定するものではない、
即ち実施例ではＮｄ＋５ＢｓＦｅｔｖ合金を用いた樹脂
磁石、及びその製法についてのみ説明したが、他の希土
類・鉄・ボロンを必須とする樹脂磁石においても同様の
効果を持たらすものである。
本発明は以上説明した様に、希土類・鉄・ボロンを必須
の原料とする樹脂磁石の磁気特性の改良に関するもので
、一旦、焼結磁石の製造方法にて（Ｂ）ｌ）ｍａｘ３０
以上の高い磁気特性が得られる焼結体を作製した後、再
び適宜粒径に粉末化し、更に５００℃以上の温度で熱処
理することによって樹脂磁石用に適した原料粉末を得る
もので、これまでに得られている（ＢＨ）ｍａｘ８ Ｍ
ＧＯをはるかに凌ぐ（ＢＨ）ｍａｘ１８の達成を可能と
した。これまで樹脂磁石は複雑形状が可能である等種々
なメリットがあり、その需要は増加する傾向にあるが、
焼結磁石に比べ特性が低過ぎるという大きな欠点を有し
ていたが、前述した様に焼結サマリウムコバルト磁石並
み（ＳｍＣｏｓ系）の特性が得られ、その工業的価値は
極めて大きい。
の原料とする樹脂磁石の磁気特性の改良に関するもので
、一旦、焼結磁石の製造方法にて（Ｂ）ｌ）ｍａｘ３０
以上の高い磁気特性が得られる焼結体を作製した後、再
び適宜粒径に粉末化し、更に５００℃以上の温度で熱処
理することによって樹脂磁石用に適した原料粉末を得る
もので、これまでに得られている（ＢＨ）ｍａｘ８ Ｍ
ＧＯをはるかに凌ぐ（ＢＨ）ｍａｘ１８の達成を可能と
した。これまで樹脂磁石は複雑形状が可能である等種々
なメリットがあり、その需要は増加する傾向にあるが、
焼結磁石に比べ特性が低過ぎるという大きな欠点を有し
ていたが、前述した様に焼結サマリウムコバルト磁石並
み（ＳｍＣｏｓ系）の特性が得られ、その工業的価値は
極めて大きい。
第１図は加熱温度と（ＢＨ）＋ｗａｘの関係を示した図
である。 以上
である。 以上
Claims (1)
- 希土類元素、鉄及びボロンを必須の構成元素とする金
属間化合物を適宜粒径に粉末化し、この粉末を圧縮成形
、焼結及び時効処理を施し、得られた焼結体を再度、適
宜粉末粒径にした後、５００℃以上で熱処理したことを
特徴とする樹脂磁石用希土類・鉄・ボロン合金粉末の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61212997A JPS6369205A (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 樹脂磁石用希土類・鉄・ボロン合金粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61212997A JPS6369205A (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 樹脂磁石用希土類・鉄・ボロン合金粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6369205A true JPS6369205A (ja) | 1988-03-29 |
Family
ID=16631762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61212997A Pending JPS6369205A (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 樹脂磁石用希土類・鉄・ボロン合金粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6369205A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01290205A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Tokin Corp | 高分子複合型希土類磁石の製造方法 |
| JPH0278204A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Tokin Corp | 高分子複合型希土類磁石及びその製造方法 |
| JPH02111001A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Tokin Corp | 高分子複合型希土類磁石用合金粉末の製造方法 |
| FR2692184A1 (fr) * | 1992-06-12 | 1993-12-17 | Renault | Procédé de fabrication d'un alliage métallique en poudre. |
| JPH07230907A (ja) * | 1988-04-20 | 1995-08-29 | Tokin Corp | 高分子複合型希土類磁石材料の製造方法 |
-
1986
- 1986-09-10 JP JP61212997A patent/JPS6369205A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07230907A (ja) * | 1988-04-20 | 1995-08-29 | Tokin Corp | 高分子複合型希土類磁石材料の製造方法 |
| JPH01290205A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Tokin Corp | 高分子複合型希土類磁石の製造方法 |
| JPH0278204A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Tokin Corp | 高分子複合型希土類磁石及びその製造方法 |
| JPH02111001A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Tokin Corp | 高分子複合型希土類磁石用合金粉末の製造方法 |
| FR2692184A1 (fr) * | 1992-06-12 | 1993-12-17 | Renault | Procédé de fabrication d'un alliage métallique en poudre. |
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