JP2545603B2 - 異方性焼結磁石の製造方法 - Google Patents
異方性焼結磁石の製造方法Info
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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、希土類系磁石、フェライト系磁石等の異方
性焼結磁石の製造方法に係り、特に有機バインダーとし
て有機溶剤で溶解したり、乾燥工程や粉砕工程を必要と
せず、そのまま原料粉末と混合して使用できる成形性の
優れた微粉末状の有機バインダーを用いることにより、
高密度でかつ配向度の高い異方性焼結磁石の製造を可能
とする異方性焼結磁石の製造方法に関する。
性焼結磁石の製造方法に係り、特に有機バインダーとし
て有機溶剤で溶解したり、乾燥工程や粉砕工程を必要と
せず、そのまま原料粉末と混合して使用できる成形性の
優れた微粉末状の有機バインダーを用いることにより、
高密度でかつ配向度の高い異方性焼結磁石の製造を可能
とする異方性焼結磁石の製造方法に関する。
希土類系磁石、フェライト系磁石等の異方性焼結磁石
は、通常これらの磁石用原料粉末を配合、混合後磁界中
にて加圧成形し、焼結工程を経て製造される。この場
合、上記原料粉末には加圧成形に際して潤滑性や結合力
を付与するためのバインダーを混和するのが通例になっ
ている。そして、このバインダーの種類や形状、分散状
態は成形性や磁石特性に重要な影響を与える。
は、通常これらの磁石用原料粉末を配合、混合後磁界中
にて加圧成形し、焼結工程を経て製造される。この場
合、上記原料粉末には加圧成形に際して潤滑性や結合力
を付与するためのバインダーを混和するのが通例になっ
ている。そして、このバインダーの種類や形状、分散状
態は成形性や磁石特性に重要な影響を与える。
上記異方性焼結磁石の製造に際して多用されているバ
インダーは昇華性有機バインダーである。このバインダ
ーとしてカンファー、ボルネオール、パラジクロールベ
ンゼン、ナフタリン、チモール等がある。
インダーは昇華性有機バインダーである。このバインダ
ーとしてカンファー、ボルネオール、パラジクロールベ
ンゼン、ナフタリン、チモール等がある。
これらの昇華性有機バインダーはプレス特性に優れ、
かつ焼結に際して、その昇華性のために残留しないとい
う利点を有するが、その性質上凝縮するために通常は比
較的大きな粒状やフレーク状あるいはブロック状をなし
ている。
かつ焼結に際して、その昇華性のために残留しないとい
う利点を有するが、その性質上凝縮するために通常は比
較的大きな粒状やフレーク状あるいはブロック状をなし
ている。
このため、フェライト系、希土類系等の異方性焼結磁
石のように原料粉末が特に微細な微粉末である場合、か
かる微粉末原料と上記昇華性有機バインダーとを混和す
るには、従来昇華性有機バインダーを原料粉末に直接
添加し、混合、粉砕するか、または昇華性有機バイン
ダーを有機溶剤に溶解し、原料粉末と混練した後乾燥さ
せて粉砕するかの方法が行われていた。
石のように原料粉末が特に微細な微粉末である場合、か
かる微粉末原料と上記昇華性有機バインダーとを混和す
るには、従来昇華性有機バインダーを原料粉末に直接
添加し、混合、粉砕するか、または昇華性有機バイン
ダーを有機溶剤に溶解し、原料粉末と混練した後乾燥さ
せて粉砕するかの方法が行われていた。
しかし、の場合には昇華性有機バインダーが十分微
粉砕されないため焼結後空孔が残り、密度の低い磁石と
なりやすい問題があり、の場合には有機溶剤による溶
解工程、乾燥工程を必要とするほか、乾燥によって昇華
性有機バインダーが昇華しやすい等の問題があった。
粉砕されないため焼結後空孔が残り、密度の低い磁石と
なりやすい問題があり、の場合には有機溶剤による溶
解工程、乾燥工程を必要とするほか、乾燥によって昇華
性有機バインダーが昇華しやすい等の問題があった。
また、この種の磁石の原料粉末に有機溶剤を用いて昇
華性有機バインダーと混練する場合、乾燥後粉砕された
個々の原料粉末は完全に分離解砕されず、従って、磁界
中で加圧成形する際、個々の原料粉末は完全に磁場の方
向に配向することが不可能であり、配向度に限界があっ
た。
華性有機バインダーと混練する場合、乾燥後粉砕された
個々の原料粉末は完全に分離解砕されず、従って、磁界
中で加圧成形する際、個々の原料粉末は完全に磁場の方
向に配向することが不可能であり、配向度に限界があっ
た。
一方、上記昇華性有機バインダーの他には、ステアリ
ン酸Ca、ステアリン酸Al、ステアリン酸Zn、ステアリン
酸Mg等微粉末状ステアリン酸塩の所謂、金属石鹸、ある
いは微粉末状ステアリン酸、微粉末状ワックスもバイン
ダーとして広く用いられている。然しながら、これらの
バインダーは焼結時にＣや酸化物が製品に残留したり、
分解生成物が焼結炉を汚染したりする問題があった。
ン酸Ca、ステアリン酸Al、ステアリン酸Zn、ステアリン
酸Mg等微粉末状ステアリン酸塩の所謂、金属石鹸、ある
いは微粉末状ステアリン酸、微粉末状ワックスもバイン
ダーとして広く用いられている。然しながら、これらの
バインダーは焼結時にＣや酸化物が製品に残留したり、
分解生成物が焼結炉を汚染したりする問題があった。
本発明は、上記問題点を全て解決するもので、特に希
土類系磁石、フェライト系磁石等の微細な原料粉末の加
圧形成に適した微粉末状有機バインダーを用いることに
より、高密度でかつ配向度の高い異方性焼結磁石の製造
を可能とする異方性焼結磁石の製造方法を提供すること
を目的とする。
土類系磁石、フェライト系磁石等の微細な原料粉末の加
圧形成に適した微粉末状有機バインダーを用いることに
より、高密度でかつ配向度の高い異方性焼結磁石の製造
を可能とする異方性焼結磁石の製造方法を提供すること
を目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成する為に種々の実験、
研究を行った結果、前記昇華性有機バインダーに少量の
微粉末状ステアリン酸、微粉末状ステアリン酸塩（以下
金属石鹸）、微粉末状ワックスを添加、混合して粉砕し
た微粉末バインダーは、再び凝縮することがなく、分散
した微粉末状態を保持することを知見した。
研究を行った結果、前記昇華性有機バインダーに少量の
微粉末状ステアリン酸、微粉末状ステアリン酸塩（以下
金属石鹸）、微粉末状ワックスを添加、混合して粉砕し
た微粉末バインダーは、再び凝縮することがなく、分散
した微粉末状態を保持することを知見した。
そして、この微粉末状有機バインダーを微粉末状の希
土類系又はフェライト系磁石用原料粉末と混和し、磁界
中で加圧形成、焼結して得られた異方性焼結磁石は従来
のバインダーを使用した異方性焼結磁石に比しはるかに
高密度であることが確認された。
土類系又はフェライト系磁石用原料粉末と混和し、磁界
中で加圧形成、焼結して得られた異方性焼結磁石は従来
のバインダーを使用した異方性焼結磁石に比しはるかに
高密度であることが確認された。
また、この微粉末状有機バインダーを使用すると、配
向度が著しく向上することも確認された。すなわち、上
記微粉末状有機バインダーはこの種磁石の原料粉末と簡
単に混合し、均一化するため、個々の原料粉末は完全に
分離解砕され、磁界中での加圧形成の際、個々の原料粉
末は略々完全に磁場の方向に配向する。
向度が著しく向上することも確認された。すなわち、上
記微粉末状有機バインダーはこの種磁石の原料粉末と簡
単に混合し、均一化するため、個々の原料粉末は完全に
分離解砕され、磁界中での加圧形成の際、個々の原料粉
末は略々完全に磁場の方向に配向する。
本発明は以上の知見に基づくもので、希土類系又はフ
ェライト系磁石用原料粉末に、昇華性有機バインダーに
該昇華性有機バインダー100％に対して1wt％〜30wt％の
微粉末状ステアリン酸、又は金属石鹸、あるいは微粉末
状ワックスを分散、混合し、粉砕してなる100μｍ以下
の平均粒度を有する微粉末有機バインダーを、前記原料
粉末100％に対して0.1wt％〜5wt％添加、混合後、磁界
中にて加圧形成し、焼結することを特徴とする異方性焼
結磁石の製造方法を要旨とする。
ェライト系磁石用原料粉末に、昇華性有機バインダーに
該昇華性有機バインダー100％に対して1wt％〜30wt％の
微粉末状ステアリン酸、又は金属石鹸、あるいは微粉末
状ワックスを分散、混合し、粉砕してなる100μｍ以下
の平均粒度を有する微粉末有機バインダーを、前記原料
粉末100％に対して0.1wt％〜5wt％添加、混合後、磁界
中にて加圧形成し、焼結することを特徴とする異方性焼
結磁石の製造方法を要旨とする。
本発明の製造方法は後述する実施例に示すSmCo磁石、
SrO、6Fe2O3磁石に限らず、磁界中にて加圧成形し磁石
原料粉末を磁界の方向に配向することによって異方性を
付与するいわゆる希土類系磁石、フェライト系の異方性
焼結磁石であればいずれの組成の磁石にも適用可能であ
る。
SrO、6Fe2O3磁石に限らず、磁界中にて加圧成形し磁石
原料粉末を磁界の方向に配向することによって異方性を
付与するいわゆる希土類系磁石、フェライト系の異方性
焼結磁石であればいずれの組成の磁石にも適用可能であ
る。
本発明の製造方法において、昇華性有機バインダーと
しては前記の如く、カンファー、ボルネオール、パラジ
クロールベンゼン、ナフタリン、チモール等の公知の材
料のいずれをも採用できる。又、昇華性有機バインダー
に混合する金属石鹸としても同様にステアリン酸Ca、ス
テアリン酸Al、ステアリン酸Zn、ステアリン酸Mgの公知
の微粉末状ステアリン酸塩が採用できる。
しては前記の如く、カンファー、ボルネオール、パラジ
クロールベンゼン、ナフタリン、チモール等の公知の材
料のいずれをも採用できる。又、昇華性有機バインダー
に混合する金属石鹸としても同様にステアリン酸Ca、ス
テアリン酸Al、ステアリン酸Zn、ステアリン酸Mgの公知
の微粉末状ステアリン酸塩が採用できる。
以下にこれらの添加量について詳述する。
昇華性有機バインダーに混合する微粉末ステアリン
酸、又は金属石鹸、あるいは微粉末状ワックスの量は1w
t％〜30wt％（昇華性有機バインダー100％に対して）と
する。すなわち、1wt％末端では微粉砕した昇華性有機
バインダーの凝縮防止に効果がなく、30wt％を超えると
昇華性有機バインダーの結合剤としての特性が低下する
からである。
酸、又は金属石鹸、あるいは微粉末状ワックスの量は1w
t％〜30wt％（昇華性有機バインダー100％に対して）と
する。すなわち、1wt％末端では微粉砕した昇華性有機
バインダーの凝縮防止に効果がなく、30wt％を超えると
昇華性有機バインダーの結合剤としての特性が低下する
からである。
本発明の製造方法において昇華性有機バインダーに混
合する微粉末状ステンレス酸、金属石鹸、微粉末状ワッ
クスはいずれも同様な効果を有することから、通常１種
の添加で目的を達成することができるが、各々の一部を
上記範囲内で互いに置換しても目的とする効果を得るこ
とが可能である。
合する微粉末状ステンレス酸、金属石鹸、微粉末状ワッ
クスはいずれも同様な効果を有することから、通常１種
の添加で目的を達成することができるが、各々の一部を
上記範囲内で互いに置換しても目的とする効果を得るこ
とが可能である。
希土類系又はフェライト系磁石用原料粉末への上記バ
インダーの添加量は0.1wt％〜5wt％（原料粉末100％に
対して）とする。すなわち、0.1wt％未満ではバインタ
ー効果が少なく、又5wt％を超えると得られる焼結磁石
の密度が低下するから好ましくない。特に好ましい範囲
は0.5wt％〜3wt％である。また微粉末有機バインダーの
平均粒度が100μｍを超えると得られる焼結磁石の外貌
が悪化し、且つ空孔を生成するので好ましくない。好ま
しい平均粒度としては50μｍ以下で微細である程よい。
インダーの添加量は0.1wt％〜5wt％（原料粉末100％に
対して）とする。すなわち、0.1wt％未満ではバインタ
ー効果が少なく、又5wt％を超えると得られる焼結磁石
の密度が低下するから好ましくない。特に好ましい範囲
は0.5wt％〜3wt％である。また微粉末有機バインダーの
平均粒度が100μｍを超えると得られる焼結磁石の外貌
が悪化し、且つ空孔を生成するので好ましくない。好ま
しい平均粒度としては50μｍ以下で微細である程よい。
本発明に採用する微粉末昇華性有機バインダーが凝縮
せずに分散状態を維持するためには微粉末昇華性有機バ
インダーが微粉末状ステアリン酸、又は金属石鹸あるい
は微粉末状ワックスと均一に混合されていることが必要
であるが、そのための混合および粉砕工程は通常０℃以
下の低温で行なう方が好ましい。然し、粉砕方法によっ
ては室温で行うことも可能である。
せずに分散状態を維持するためには微粉末昇華性有機バ
インダーが微粉末状ステアリン酸、又は金属石鹸あるい
は微粉末状ワックスと均一に混合されていることが必要
であるが、そのための混合および粉砕工程は通常０℃以
下の低温で行なう方が好ましい。然し、粉砕方法によっ
ては室温で行うことも可能である。
さらに、本発明に採用する微粉末昇華性有機バインダ
ーの分散状態は、昇華性有機バインダーの表面を微粉末
状ステアリン酸、又は金属石鹸、あるいは微粉末状ワッ
クスにてコーティングした状態であっても、あるいは昇
華性有機バインダーと微粉末状ステアリン酸、又は金属
石鹸、あるいは微粉末状ワックスとを単に均一に分散さ
せた状態であってもよい。
ーの分散状態は、昇華性有機バインダーの表面を微粉末
状ステアリン酸、又は金属石鹸、あるいは微粉末状ワッ
クスにてコーティングした状態であっても、あるいは昇
華性有機バインダーと微粉末状ステアリン酸、又は金属
石鹸、あるいは微粉末状ワックスとを単に均一に分散さ
せた状態であってもよい。
次に実施例について記載する。
実施例１ カンファーにステアリン酸Ca5wt％を添加し、−20℃
で混合、粉砕した平均粒度20μｍの微粉末有機バインダ
ーを、平均粒度５μｍに粉砕したSm（Ni0.15、Fe0.2、C
o0.55、Cu0.1）0.7なる組成の合金微粉末原料に2wt％添
加、混合した微粉末を12kOeの磁界中にて3TON/cm2の圧
力で成形し、該成形体を500℃で１時間の脱バインダー
後、1150℃で１時間焼結し、続いて800℃で２時間の時
効処理を行った結果、得られた磁石特性は配向度98％、
残留磁束密度（Br）10.8kGであった。
で混合、粉砕した平均粒度20μｍの微粉末有機バインダ
ーを、平均粒度５μｍに粉砕したSm（Ni0.15、Fe0.2、C
o0.55、Cu0.1）0.7なる組成の合金微粉末原料に2wt％添
加、混合した微粉末を12kOeの磁界中にて3TON/cm2の圧
力で成形し、該成形体を500℃で１時間の脱バインダー
後、1150℃で１時間焼結し、続いて800℃で２時間の時
効処理を行った結果、得られた磁石特性は配向度98％、
残留磁束密度（Br）10.8kGであった。
比較例としてカンファーを有機溶剤（エチルエーテ
ル）で溶解し、上記同様の組成の合金微粉末原料と混
練、乾燥後これを解砕して微粉末となし、上記同様の工
程を経て磁石化した結果、得られた磁石特性は配向度89
％、残留磁石密度Br10.2kGであった。
ル）で溶解し、上記同様の組成の合金微粉末原料と混
練、乾燥後これを解砕して微粉末となし、上記同様の工
程を経て磁石化した結果、得られた磁石特性は配向度89
％、残留磁石密度Br10.2kGであった。
なお、配向度はCuKα特性Ｘ線の回折強度より次式で
計算した。
計算した。
但、Ｉ（OOL）:C軸方向のＸ線回折強度 Ｉ（hKl）：各面のＸ線回折強度 実施例２ カンファーにステアリン酸Zn10wt％を添加し、−20℃
で混合、粉砕した平均粒度15μｍの微粉末有機バインダ
ーを、平均粒度１μｍに粉砕したSrO・6Fe2O3なる組成
の微粉末原料に1wt％添加、混合した微粉末を12kOeの磁
界中にて3TON/cm2の圧力で成形し、該成形体を500℃で
１時間の脱バインダー後、1250℃で１時間焼結した結
果、得られた磁石の特性は配向度90％、焼結密度4.8g/c
m2であった。
で混合、粉砕した平均粒度15μｍの微粉末有機バインダ
ーを、平均粒度１μｍに粉砕したSrO・6Fe2O3なる組成
の微粉末原料に1wt％添加、混合した微粉末を12kOeの磁
界中にて3TON/cm2の圧力で成形し、該成形体を500℃で
１時間の脱バインダー後、1250℃で１時間焼結した結
果、得られた磁石の特性は配向度90％、焼結密度4.8g/c
m2であった。
比較例として上記同様の組成の微粉末原料に、粒状カ
ンファー1wt％を添加、混合した後粉砕した微粉末を上
記同様の工程を経て磁石化した結果、得られた磁石の特
性は配向度88％、焼結密度4.3g/cm2であった。
ンファー1wt％を添加、混合した後粉砕した微粉末を上
記同様の工程を経て磁石化した結果、得られた磁石の特
性は配向度88％、焼結密度4.3g/cm2であった。
ただし、配向度は実施例１と同様な方法にて求めた。
以上に示す如く、本発明によれば焼結密度、配向度、
残留磁束密度等の異方性焼結磁石の全般的な特性を著し
く向上させることが可能となる。しかも、本発明に採用
する微粉末有機バインダーは従来の如く有機溶剤により
溶解したり、乾燥工程や粉砕工程を必要とせず、そのま
ま微細な原料粉末と混合して使用することができるた
め、本発明によつて作業性が向上し、工業的規模の量産
に際しても効率良く、高特性の異方性焼結磁石を製造す
ることが可能となる。
残留磁束密度等の異方性焼結磁石の全般的な特性を著し
く向上させることが可能となる。しかも、本発明に採用
する微粉末有機バインダーは従来の如く有機溶剤により
溶解したり、乾燥工程や粉砕工程を必要とせず、そのま
ま微細な原料粉末と混合して使用することができるた
め、本発明によつて作業性が向上し、工業的規模の量産
に際しても効率良く、高特性の異方性焼結磁石を製造す
ることが可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】希土類系又はフェライト系磁石用原料粉末
に、昇華性有機バインダーに該昇華性有機バインダー10
0％に対して1wt％〜30wt％の微粉末状ステアリン酸、又
は微粉末状ステアリン酸塩、あるいは微粉末状ワックス
を分散、混合し、粉砕してなる100μｍ以下の平均粒度
を有する微粉末有機バインダーを、前記原料粉末100％
に対して0.1wt％〜5wt％添加、混合後、磁界中にて加圧
成形し、焼結することを特徴とする異方性焼結磁石の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058277A JP2545603B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 異方性焼結磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058277A JP2545603B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 異方性焼結磁石の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58016629A Division JPS59143002A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 粉末冶金用微粉末有機バインダ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03224203A JPH03224203A (ja) | 1991-10-03 |
| JP2545603B2 true JP2545603B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=13079693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1058277A Expired - Lifetime JP2545603B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 異方性焼結磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545603B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2597660A2 (en) | 2004-07-01 | 2013-05-29 | Intermetallics Co., Ltd. | Method and system for manufacturing sintered rare-earth magnet having magnetic anisotropy |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156743A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Tdk Corp | 酸化物磁性体の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939796A (ja) * | 1972-08-28 | 1974-04-13 | ||
| JPS4985594A (ja) * | 1972-12-25 | 1974-08-16 | ||
| JPS5425496A (en) * | 1977-07-27 | 1979-02-26 | Tohoku Metal Ind Ltd | Method of making oxide permanent magnet |
| JPS6022484B2 (ja) * | 1977-11-07 | 1985-06-03 | 東北金属工業株式会社 | 酸化物永久磁石の製造方法 |
| JPS56122105A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-25 | Tohoku Metal Ind Ltd | Manufacture of permanent magnet |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1058277A patent/JP2545603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2597660A2 (en) | 2004-07-01 | 2013-05-29 | Intermetallics Co., Ltd. | Method and system for manufacturing sintered rare-earth magnet having magnetic anisotropy |
| EP2597659A2 (en) | 2004-07-01 | 2013-05-29 | Intermetallics Co., Ltd. | Method and system for manufacturing sintered rare-earth magnet having magnetic anisotropy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03224203A (ja) | 1991-10-03 |
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