JPH02117103A

JPH02117103A - 耐酸化性に優れた希土類永久磁石及びその製造方法

Info

Publication number: JPH02117103A
Application number: JP63269584A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Otsuka; 努大塚
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1990-05-01

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。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明はＲ２Ｔ１４Ｂ金属間化合物を主成分とするＲｘ
ＴｘＢ系永久磁石に関するものであり、特に耐酸化性に
優れた希土類永久磁石と、その製造方法に関するもので
ある。

〈従来の技術〉Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂで代表されるＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は、従
来より普及しているＳ　ｍ　−Ｃｏ系合金永久磁石に比
べ高い磁石特性をＨする。それ故その用途は拡大しつつ
ある。このＲ−ＦｅｅＢ系磁石はその金属組織中におい
て磁性相であるＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ相の値にＮｄリッチ相
、ＮｄＦｅ、Ｂ、相が存在する。この中でＮｄリッチ相
がバインダーのように作用しＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ相を接合
しているため、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石焼結体が存在してい
る。

しかしながら、このＮｄリッチ相は大気中において、極
めて酸化され易いため磁気回路等の装置に組込んだ場合
、磁石の酸化による特性劣化、バラツキが生じさらに磁
石より発生する酸化物の飛散による周辺部品への汚染を
引き起こすという欠点を有する。

この耐食性の改善に関する文献として、特開昭６０−５
４４０６号公報（Ｊ、Ｐ、Ａ）や特開昭６０−６３９０
３号公報等が挙げられる。これらの文献では磁石体表面
にめっき、化成処理等により耐酸化性皮膜を形成し、そ
の耐食性向上を図ることを目的としている。

［発明が解決しようとする課ＷＪ］しかし、これらの耐酸化性皮膜はその形成工程中におい
て、多量の水及び水溶液を使用するため、処理工程中に
磁石のＮｄリッチ相より酸化が進行し、皮膜形成後内部
において酸化が進行し、ふくれ又は皮膜の剥離等を生ず
るため、耐食性の改善としては適していない。

また、水を使用しない方法として、エポキシ等の耐酸化
性樹脂コーティング又は、最近普及してきたスパッタ、
蒸着、イオンブレーティング等の方法によるＡ、１７．
Ｎｉ等の金属皮膜形成させた乾式メツキ等の方法もある
。しかしながら、これらの水を使用しないコーティング
においても長期使用による皮膜の劣化、使用中又は製品
検査及び装置への組み込みなどの取扱い時に微小なカケ
等により磁石表面が大気と接した場合、この部分より磁
石組織中のＮｄリッチ相が時間と共に著しく酸化し磁石
内部全体に拡がっていくため、耐食性の改善としては適
していない。

以上のように、いずれの従来の耐食性改溌方法において
も磁石中に極めて大気中で活性であるＮｄリッチ相が焼
結体中に連続して存在しているため、上記の６方”策が
有する本来の耐食成を水系磁石に付与することは、極め
て困難であった。

すなわち、水系磁石においては、このＮｄリッチ相の耐
食性を根本的に改善しなければ、充分な耐食性を得るこ
とは不ロｆ能であった。

そこで本発明の技術課題は耐食性が極度に低いＮｄリッ
チ相を、より耐食性に優れたＲ５　（Ｐｄ、〜　ｘＴｘ）２゜Ｒｉ　　（Ｐ　ｄ＋ｘＴｘ）　２　、　　Ｒ（Ｐ　ｄ＋
〜　Ｔ）のうち、少なくとも一種以上より構成されるマ
トリックス相に代替することにより、焼結体磁石自身の
耐食性を向上させ、さらにめっき、化成皮膜等のＨする
本来の耐食性を水系磁石に付与することにある。

［課題を解決するための手段］本発明者らは種々の検討を重ねた結果Ｒｓ　　（Ｐ　ｄ　＋−ｘＴｘ）　２相。

Ｒｓ　　（ＰＤ１ｘＴｘ）２相、Ｒ（ｐｃｌ、−”ｒ、
）相が、Ｎｄリッチ相よりも優れた耐食性を有しており
、しかも通常の粉末冶金工程により　Ｎｄ２Ｆｅ＋ｉＢ
相が、これらの相の少なくとも一種以上のマトリックス
中に分散した複合組織を有する焼結体が得られることを
見い出し本発明に至ったものである。

すなわち、本発明によれば、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相を主相
とする合金粉末とＮｄｑ　　（ＰＤ１ｘＴｘ）２相。

Ｎｄｉ　　（Ｐ　ｄ＋ｘＴｘ）２　、Ｎｄ　（ＰＤ１、
Ｔ、）相の少なくとも一種以上の相を主成分とする合金
粉末を混合、成形、焼結を行うことにより、ＮｄｚＦｅ
ｚＢ相が、Ｎｄ、（ＰＤ１ｘＴｘ）２　。

Ｎｄｊ　（ＰＤ１−Ｔ、）２　、Ｎｄ　（ＰＤ１−Ｔ、
）相の少なくとも一種より構成されるマトリックス中に
分散した複合組織を有することを特徴とする焼結体が得
られるものである。この複合組織を有する焼結体中には
Ｎｄリッチ相がほとんど存在せず、存在する場合におい
てもＮｄ、（Ｐｄ１−、Ｔ、）２相。

Ｎｄ３　　（Ｐ　ｄ　ｌ−ｍ　ｘＴｘ）　２相。

Ｎｄ　（Ｐｄ１−　　Ｔ、）相中に球状で孤立した状態
で存在するため、゛このＮｄリッチ相が酸化しても焼結
体内部に進行せず、焼結体の酸化には影響しないため全
く問題はない。また、Ｎｄｓ　　（ＰｄＩ−ｘＴｘ）２相。

Ｎｄ　　３　　（Ｐｄ１−　　　　Ｔ　　菖　）　　２
　相　・Ｎｄ　（ＰｄＩ−ｘ　’ｒ、）相がＮｄリッチ
相よりも著しく優れた耐食性を有するため、焼結体自身
の耐食性も著しく向上゛させることができる。

それ故、さらに耐食性を向上させるために、通常のめっ
き、化成処理等の従来の耐酸化性コーティングを本発明
の磁石に施しても、その処理工程１に焼結体が酸化する
ことがないため、これら耐酸化性コーティング皮膜の有
する本来の耐酸化性をも水系磁石に付与することができ
、工業上極めて有益である。

ここで本発明において、Ｒ５（Ｐ　ｄｒｘＴｘ）　２　。

ＲＪ　（ＰｄＩｘＴｘ）　２　、　Ｒ（ＰｄＩ−ｘＴｘ
）相のＸを０〜０．３としたのは、Ｘが０．３を越えた
領域では過剰のＴにより本発明の目的とするＲｓ　　（
Ｐ　ｄｒｘＴｘ）　２　。

Ｒ３（Ｐ　ｄｒ−ｘＴｘ）　２．　Ｒ（Ｐ　ｄｉ−ｍ　
ｘＴｘ）相が得られなかったり、またＴにＦｅを用いた
場合には、過剰なＦｅは焼結体中にＦｅ相として残留し
、著しく磁石特性を劣化させるなどの悪影響を及はすた
めＸ　−ｓ　Ｑ〜０．３とする必要がある。

また、これらマトリックス相でＲ％　　（Ｐ　ｄ　＋−−Ｔヨ）２゜Ｒｉ　　（Ｐ　ｄ　＋ｘＴｘ）　２　、相でも充分に耐
食性を向上させることができるが、より耐食性を向上さ
せるためにはマトリックス中のＲ（ＰｄＩ−７つ）相の
存在比を５０ｖｏ１％以上とすることが好ましい。

以下に本発明の実施例について説明する。

−〈実施例−１〉純度９５９６以上のＮｄ、Ｆｅ、Ｂを用いＡｒ雰囲気中
にて高周波溶解により２７Ｎｄ−１，ＯＢ−Ｆ　ｅ　ｂ
ａｔ（ｖＬ％）の組成をａするＮｄ２Ｆｅ１４、Ｂ相を
主相とするインゴットを得た。このインゴットを粗粉砕
し、得られた粗粉末を（１）材とした。

次に、上記と同等のＮｄ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｂを用い、７ｇ
、３Ｎｄ−１８，２Ｐｄ−２，５Ｆｅ−１、ＯＢ、７３
Ｎｄ−２３Ｐｄ−３Ｆｅ−１，ＯＢ、６８．５Ｎｄ−２
７Ｐｄ−３，５Ｆｅ−１、ＯＢ、６４Ｎｄ−３１Ｐｄ−
４Ｆｅ−１，０Ｂ　　５９Ｎｄ−３５，５Ｐｄ−４，５
Ｆｅ１、ＯＢの５ｆＩ類の組成（νｔ％）を有するイン
ゴットを上記と同様の方法により得た。

これらインゴットを粗粉砕し、得られた５種類の粉末を
（ＩＩ）−１〜ら材とした。これら（ＩＩ）−１〜５材
のインゴットにおける金属組織をＥ、Ｄ、Ｘ、画像解析
装置を用い、その組成分析、各相の占積率を調査したと
ころ（ｎ）−１材はＮｄｑ　　（ＰｄＦｅ）２相が９０
％以上、１−２材はＮｄｑ　　（ＦｅＰｄ）２相とＮ　ｄ　３　　（Ｆ　ｅ　Ｐ　ｄ　）　２相が約５０％
づつ、（ＩＩ）−３材はＮｄ、（ＰｄＦｅ）２相が約９
０％以上、（ｎ）−４材はＮｄ＊　　（ＰｄＦ　ｅ）を
相、Ｎｄ　（ＰｄＦｅ）相が約５０％づつ、（■−５材
は、Ｎｄ　（ＦｅＰｎ）相が９０％の各組織を有してお
り、これら（ＩＩ）−１〜５材が、Ｎｄｑ　　（Ｐ　ｄ
　Ｆ　ｅ）　２　Ｆｌｊ、Ｎｄｉ　　（ＦｅＰｄ）２相
、Ｎｄ　（ＦｅＰｄ）の少なくとも一種以上を主成分と
する粉末であることがわかった。次に前述した（１）材
に（ＩＩ）−１〜５材をおのおの適量添加し、Ｎｄ値が
３２ｗｔ％となるように秤量し５種類の混合粉末を得た
。これら５種類の混合粉末をボールミルを用いてｌ均粒
径約４μｍに微粉砕した。次に得られた微粉末を２０　
ＸＯｅの磁界中１、　　ＯＬｏｎ　／ｃ−の圧力で成形
し圧粉体を得た。

これら圧粉体を１０００〜１１５０°ＣでＯ〜４ｈｒＡ
ｒ中焼結した。その後得られた焼結体を５００〜８００
℃で加熱した後急冷した。又比較材として３２　Ｎ　ｄ
　−１、ＯＢ　−Ｆ　ｅ　Ｌ＋ａｌ（ｗｔ％）の組成を
６する焼結体を通常の粉末冶金法により得た。

これら焼結体に、Ｃｕ下地めっきとしたＮｉめっきを施
した。これら試料の磁石特性、及び６０’ＣＸ　９５９
６恒温恒湿試験を施した結果を第１表に示す。第１表よ
り本発明による試験片は、いずれも比較例の試験片に比
べ優れた耐食性を示し、磁石特性の面においても希土類
永久磁石として優れた磁石特性を示すことがわかる。

またさらに耐食性の試験において（ＩＩ）材のＮｄ　（
ＰｄＦｅ）相の量が５０％以上の場合において、−段と
耐食性が向上することがわかる。

〈実施例−２〉実施例−１と同様にして５７Ｎｄ−４２Ｐｄ１、ＯＢ、
５７．８Ｎｄ−３９Ｐｄ−２，３Ｆｅ−０，９Ｂ、５８
．４Ｎｄ−３７，２Ｐｄ−３，４Ｆｅ−１，ＯＢ、５９
．６Ｎｄ−３３，５Ｐｄ−５，９Ｆｅ−１，ＯＢ、６０
．３Ｎｄ−３１，６Ｐｄ−７、ｌＦｅ−１，ＯＢ、６０
．９Ｎｄ−２９，７Ｐｄ−８，４Ｆｅ−１，ＯＢ　（い
ずれもＷ　Ｌ　％６、Ｆ　ｅ　／　Ｐ　ｄ比は０／１，
０．１１０．９，０．１５１０．８５，０．２１０．８
゜０．２５１０．７５，０．３１０．７，０．３５１０
．６５である）の組成を有する７ｆｉｌｉ類の粗粉末（
Ｉ［［）−１〜７材を得た。

そして、これら粗粉末は、各々１５ｗＬ％とし、残部８
５９６は実施例−１の（１）材を用い混合して、７種類
の混合粉末を得た。

そしてこれら混合粗粉末を実施例−１と同様にして、微
粉砕、磁場中成形、焼結、熱処理を行い焼結体磁石試料
を得た。

第１図にこれら焼結体の磁石特性と（ＩＩ［）−１〜７
材のＦｅ／Ｐｂの比との関係を示す。第１図より（ｍ）
−１〜６材のＦ　ｅ　／　Ｃｕ比が、０／１〜０．３１
０．７の間で、高い磁石特性を示すことがわかる。

以下余白以上、主にＮｄ−Ｆｅ−Ｂについてのみ述べたが、Ｙを
含めた希土類元素（Ｒ）、及び遷移金属Ｔ５及びＢより
なるＲｘＴｘＢ系合金についても同様の効果が期待でき
ることは容易に推察できるところである。

〈発明の効果〉以上述べた如く本発明によればＮｄ、Ｆｅ１４Ｂ相を主
相とする粉末にＮｄｓ　　（ＰｄＦｅ）２゜Ｎｄ３　（
ＰｄＦｅ）２、Ｎｄ　（Ｐｄ、Ｆｅ）相の少くとも一種
を主相とする粉末を混合し従来通りの粉末冶金法により
製造された焼結体磁石はＮｄ、（ＰｄＦｅ）２．Ｎｄ３
　（ＰｄＦｅ）２＋Ｎｄ　（Ｐｄ、Ｆｅ）相の一種以上
のマトリックス中にＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ相か分散した金属
組織を有している。

この焼結体磁石は、従来のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石に比べ耐
食性が著しく向上しており従来の水溶液を用いたＮｉ、
Ｃｕ、Ｃｒ等の耐酸化性めっき、化成皮膜等のもつ本来
の耐食性を付与することができるため、耐食性に優れた
希土類永久磁石を容易に得ることができ工業上極めて有
益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例−２における、Ｎｄ−（Ｆ　ｅ
　ｘ　Ｐ　ｄ　ｌ−＊　）　　ＢのＸの値を変化させた
粉末を混合して得られた焼結体のＦｅの置換圧と磁石特
性の関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｒ＿５（ＰＤ＿１＿−＿ｘＴ＿ｘ）＿２，Ｒ＿３
（Ｐｄ＿１＿−＿ｘＴ＿ｘ）＿２，Ｒ（ＰＤ＿１＿−＿
ｘＴ＿ｘ）（ここでＲは、Ｙを含めた希土類元素、Ｔは
遷移金属、ｘ＝０〜０．３の数を表わす。）のうち、少
なくとも一種より構成されるマトリックス中にＲ＿２Ｔ
＿１＿４Ｂ相が分散していることを特徴とする耐酸化性
に優れた希土類永久磁石。
（２）第１の請求項記載の希土類永久磁石において、前
記マトリックス中のＲ（ＰＤ＿１＿−＿ｘＴ＿ｘ）の体
積構成比が、５０％以上であることを特徴とする希土類
永久磁石。
（３）希土類磁石合金粉末を磁場中成形し、液相焼結す
る希土類永久磁石の製造方法において、上記希土類磁石
合金粉末は、Ｒ＿２Ｔ＿１＿４Ｂ金属間化合物を主成分
とする合金粉末に、Ｒ＿５（Ｐｄ＿１＿−＿ｘＴ＿ｘ）＿２，Ｒ＿３（Ｐｄ＿１＿−＿ｘＴ＿ｘ）＿２，Ｒ（Ｐｄ＿１
＿−＿ｘＴ＿ｘ）（ここでＲは、Ｙを含めた希土類元素
、Ｔは遷移金属、ｘ＝０〜０．３の数を表わす。）の少
なくとも一種の化合物を主成分とする合金粉末を混合し
てなることを特徴とする耐酸化性に優れた希土類永久磁
石の製造方法。