JP2002520870A - 希土類永久磁石の腐食防止改善方法 - Google Patents
希土類永久磁石の腐食防止改善方法Info
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Abstract
Description
止を有する燒結材料、特に磁石体の製造方法、並びに腐食を抑制する金属からな
る被膜を有する希土類元素含有磁石体に関する。
腐食を減らすため金属による被膜によって保護される。かっては腐食を減らすた
め磁石上にラックを塗ることが行われたが、現在は主にニッケル、錫、カドミウ
ム又はアルミニウムをベースとする金属被膜が腐食を減らすために使用される。
‐Fe‐B磁石の既に十分な腐食防止が、アルミニウムをベースとする金属被膜に
よって得ることができることが実証されている。
‐21、1989年6月、8.2〜8.2.8頁から、IVD(イオン蒸着)法によるNd‐Fe‐B磁
石のアルミニウム被膜のための方法が知られている。この印刷物によれば、磁石
は先ず清浄化のためサンドブラストされ、次いでIVD法を使用するための真空室
中でアルゴンイオンによる衝撃を加えられる。こうして表面におけるIVDアルミ
ニウムの付着性が改善され、それによって磁石の耐食性が改善される。
ミニウム被膜形成のための方法が認められる。この刊行物によれば、前述のプロ
セスに続き少なくとも400℃の温度での熱処理によって耐食性の更なる改善を得
ることができる。この方法により造られた磁石は、130℃、2.7barの圧力におけ
るHAST試験(高加速水蒸気試験)により測定して100時間の耐食性を有する。
るが、特に高い熱的又は化学的負荷においては、或は攻撃性の条件下においては
、磁石の耐食性がなお充分ではない。それ故希土類永久磁石の耐食性の更なる改
善の必要性が存在する。
有する磁石体に導く方法を提供することにある。
サンドブラスト又はコランダム吹付けのような機械的ブラスト浸食による永久磁
石の表面処理を必要としない被膜形成のための方法を提供することにある。
に続く熱処理による改善された腐食防止を有する燒結材料の製造方法において、
表面の被膜形成の前の活性化の期間において、次のステップ、 ‐燒結材料の表面上に付着している粒子を腐食剤による表面処理によって除去す
ること ‐a)親水性溶媒による処理、b)燐酸塩被覆溶液による処理、c)クロマイジ
ング溶液による処理、d)表面の脱水化のための液体による処理、又はe)燒結
材料の熱処理の群から選ばれた少なくとも1つのステップにより表面を不動態化
すること及び ‐燒結材料を乾燥させること を実施することにより解決される。
化物又は付着している磁石紛)は、実証されているように腐食被膜の固着性及び
その腐食防止特性を著しく減ずるものであるが、この望ましくない粒子の除去を
表面の腐食剤による処理によって行う。この被膜形成の前に行う表面の予備処理
の方法は、耐食性に関して改善された結果を提供するものである。それ故、表面
活性化のための従来技術において公知の他の方法を行うことは一般に必要としな
い。とりわけ、燒結材料の活性化、ないし、例えばサンドブラスト又はコランダ
ムブラストのような機械的ブラスト浸食のための装置を使用した被膜形成前の不
純物除去は全く必要としない。
の物質を意味し、磁石体の固着性又は耐腐食性を低下させる惧れのあるものであ
る。
される。付着している粒子の除去のために使用する腐食剤は酸を含むのが有利で
ある。
しい。適切な酸の例は、硝酸、亜硝酸、過酸化物‐硫酸、又は過酸化物‐硝酸混
合物である。特に好ましい腐食剤は0.2〜25重量%の範囲、特に1〜15重量%の範
囲の酸成分を有する溶液である。更に好ましい腐食剤は8〜15%水溶液の硝酸で
ある。
浄液による超音波浴内の洗浄によって予備洗浄することもできる。この予備洗浄
は、温度を高めて、例えば沸騰した脱脂溶液内で有効に行われる。予備洗浄後又
は腐食剤による処理後であっても、例えば水洗浄で実施可能な付加の洗浄工程を
行うのが好ましい。
行われる。 a)親水性溶媒による処理、 b)燐酸塩被覆溶液による処理、 c)クロマイジング溶液による処理、 d)表面の脱水化のための液体による処理、又は e)燒結材料の熱処理。
トン、アセトン、グリコールエーテルアルコール及びN‐メチルピロリドンであ
る。
odine)20である。
標名:Immunox)黄色 Znである。
水化のための液体の一例は鉱油、又は水分を排除する特性を持つ炭化水素混合物
、例えばキャストロール社(Castrol)のセーフコート(Safecoat)である。
被覆により行うことができる)、不動態化に続いて更に水による洗浄ステップを
挿入するのが好ましい。
に行うのが好ましい。
真空乾燥又は遠心分離により行うことができる。
れる。これと関連して、本発明により予備処理された燒結体は、被膜形成前に耐
食性を損なうことなくかなりの期間、例えば数週間貯蔵できることは極めて驚く
べきことである。
しい。
edings」、ロンドン、20‐21,1989年6月、8.2〜8.2.8頁及びヨーロッパ特許出
願公開第0794268号明細書から知られている。
空室内でイオン化されたアルゴンを使用して浄化される。次いでその真空室内に
おいて蒸着すべき金属が連続的に気化せしめられる。
の浄化が、本発明による予備処理により更に改善され得ることが実証された。
のが好ましい。特に金属表面が総てアルミニウムから成ると好ましい。
故更に機械的な凝縮ステップが、特に燒結体の表面上にガラス球又はガラス玉が
吹付けられることにより行われるのが好ましい。
対応する熱処理は、少なくとも400℃の温度で行われるのが好ましい。熱処理の
時間は少なくとも30分が好ましい。熱処理は空気、真空又は保護ガスの雰囲気内
でおこなうのが有効である。
とができる。それ故本発明は、主として金属を含み表面上に設けられた腐食抑制
被膜を有する希土類元素含有の磁石体にもかかわる。本発明による磁石体は、耐
食性が40μmより薄い膜厚においてHAST試験により測定して少なくとも50時間、
特に150時間の値を有するという特徴を有し、そのHAST試験は飽和水蒸気雰囲気
中で130℃の温度、2.7barの圧力で実施され、試験は上述の期間内には気泡又
は膜裂け領域のような腐食現象が形成されないとき合格とするものである。
しては1μmの膜厚が好ましい。
るのが好ましい。
を凌駕している。それ故多くの適用に対し、単一の腐食抑制膜を設けるだけで申
し分なく充分である。それ故燒結材料は磁石体の表面上にただ1つの腐食抑制膜
を有するのが好ましい。
した通常使用されるすべての材料を使用することができる。主としてSE‐FE‐B
からなる材料が好ましく、ここでSEはYを含む希土類の少なくとも1つの元素を
意味する。
を使用するのが特に有利である。
磨された。この棒磁石は7 lの容量の電気メッキ用ドラム内に入れられ、15rpmの
回転数において60秒間、10%の硝酸中で腐食処理された。次いで磁石は水道水で
3回洗浄され、その後脱イオン水で2回洗浄された。
。この際、乾燥時の部材の腐食を防止するため、不動態化のための物質から水分
は完全に除去される。乾燥は溶媒で濡れた状態から直接、遠心分離機内で80度の
温度、500rpmの回転数で実施された。得られた磁石部材は表面にいかなる塵埃や
錆も有しなかった。
。被膜形成後、5〜15μmの膜厚が得られた。形成されたアルミニウム膜は最後の
ステップにおいてガラス球ブラストを使用して凝縮された。
、飽和蒸気雰囲気に曝された(HAST試験)。その後磁石部材は目視により評価さ
れた。
ち、水による洗浄後、引き続き部材は脱水液、例えばキャストロール社(Castro
l)のセーフコート(商標名:Safecoat)中に浸され、それにより部材上に存在
する水分が排除される。脱水液で濡れた磁石部材は次いで例1に相応して乾燥さ
れ、アルミニウム膜が設けられた。
による洗浄後、引き続き部材は市販のクロム酸(カンプシュルテ社(Kampschult
e)の黄色クロマイジング型、シトリン(商標名:Citrin)106)を含む水溶液中
に60秒間浸された。その後部材は水道水で3回、脱イオン水で2回洗浄された。
り評価された。
た。それに続いて磁石部材に油を含まない圧搾空気の吹付けが行われた。上述の
例とは異なり、部材は表面活性化の直ぐ後で、即ち30分以内にIVD装置の被膜形
成室に入れられ、被膜が形成された。
より評価された。
膜裂けを示した。残りの7個においては48時間後に早くも完全な膜剥離ないし膜
裂けを示した。
第0794268号明細書に記載された方法により500℃の温度の空気で2時間後処理さ
れた。
り測定して150時間の耐食性を示した。
時間のHAST試験に合格することを示す。熱後処理により磁石部材の耐食性はHAST
試験により測定して少なくとも150時間に高めることができる。従来技術により
造られた磁石部材(例4)によればこれらの要求は満たさない。
Claims (18)
- 【請求項1】 表面の活性化、続いて金属による表面の被膜形成及び更に続
く熱処理により改善された腐食防止を有する燒結材料の製造方法であって、 表面の被膜形成前の活性化の期間に、以下の ‐燒結材料の表面上に付着する粒子の腐食剤での表面処理による除去 ‐a)親水性溶媒による処理、b)燐酸塩被覆溶液による処理、c)クロマイ
ジング溶液による処理、d)表面の脱水化のための液体による処理、又はe)燒
結材料の熱処理、の群から選ばれた少なくとも1つのステップによる表面の不動
態化、及び ‐燒結材料の乾燥 の各ステップが行われることを特徴とする燒結材料の製造方法。 - 【請求項2】 燒結材料が被膜形成の前に、サンドブラスト又はコランダム
ブラストのような機械的なブラスト浸食のための装置によることなく不純物を浄
化されることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 腐食剤が酸を含むことを特徴とする請求項2記載の方法。
- 【請求項4】 腐食剤が水溶液中に存在することを特徴とする請求項1〜3
のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項5】 腐食剤が0.2〜25重量%の範囲にある酸成分を含む溶液であ
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項6】 腐食剤による処理のための媒体が水溶液中に存在し、燒結材
料の不動態化がクロム酸塩溶液、脱水液、又は水と混合可能な溶媒により行われ
ることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項7】 表面に設けられた金属被膜が少なくとも75重量%のアルミニ
ウムで構成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項8】 金属被膜が物理蒸着法(PVD)に従って設けられることを特
徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項9】 設けられた金属被膜がガラス球ブラストによって凝縮される
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項10】 被膜形成に続き熱処理が400℃以上の温度で少なくとも30
分行われることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項11】 表面に設けられた腐食抑制膜を有し、この膜がほぼ1つの
金属を含む、希土類含有磁石体であって、40μmより薄い膜厚でHAST試験に従い
測定された耐食性が少なくとも50時間の値を有し、その際HAST試験は飽和水蒸気
雰囲気中で130℃の温度、2.7barの圧力において行われ、試験は上述の時間内に
気泡又は膜裂け領域のような腐食現象が形成されないとき合格とすることを特徴
とする磁石体。 - 【請求項12】 腐食を抑制する膜の厚さが25μmより薄いことを特徴とす
る請求項11記載の磁石体。 - 【請求項13】 腐食を抑制する膜の厚さが少なくとも1μmであることを特
徴とする請求項11又は12に記載の磁石体。 - 【請求項14】 腐食を抑制する膜が少なくとも75重量%のアルミニウムか
らなることを特徴とする請求項11〜13のいずれか1つに記載の磁石体。 - 【請求項15】 腐食を抑制するただ1つの膜が磁石体の表面に設けられる
ことを特徴とする請求項11〜14のいずれか1つに記載の磁石体。 - 【請求項16】 腐食を抑制する膜の金属性表面がクロマイジングされるこ
とを特徴とする請求項11〜15のいずれか1つに記載の磁石体。 - 【請求項17】 磁石体がほぼSE‐FE‐Bからなり、SEはYを含む希土類の少
なくとも1つの元素であることを特徴とする請求項11〜16のいずれか1つに
記載の磁石体。 - 【請求項18】 耐食性が請求項11による測定規約により少なくとも150
時間の値であることを特徴とする請求項11記載の磁石体。
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