JPH0231401A - 希土類磁石合金粉末、その製造方法及びそれを用いた高分子複合型希土類磁石 - Google Patents

希土類磁石合金粉末、その製造方法及びそれを用いた高分子複合型希土類磁石

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JPH0231401A
JPH0231401A JP63180385A JP18038588A JPH0231401A JP H0231401 A JPH0231401 A JP H0231401A JP 63180385 A JP63180385 A JP 63180385A JP 18038588 A JP18038588 A JP 18038588A JP H0231401 A JPH0231401 A JP H0231401A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、Nd*Fe+<Bで代表されるR,T14B
金属間化合物を主相とするR−T−B系永久磁石合金粉
末に係わるものであり、特に粉末とその製造方法とそれ
を用いた高分子複合型希土類磁石に関するものである。
〈従来の技術〉 近年、従来より高性能磁石としてSm−Co系磁石より
も高い磁石特性を有するNd −Fe −B磁石が開発
され、その用途も拡大しつつある。このNd−Fe−B
系永久磁石は大別すると、焼結体磁石と、プラスチック
磁石(プラツクとも呼ばれる)の2種類がある。
この中で焼結磁石は、その製法、組成等もほぼ確立され
、高い磁石特性を有する製品が工業ラインで製造され、
ユーザーに提供されている。
しかしながら、プラツクの分野においては、現在のとこ
ろ磁石特性も低く、またその製造工程についても確立さ
れていないのが現状である。それ故ユーザーが満足いく
ような高い磁石特性を有するプラツクの製品は、提供さ
れていない。
現在、Nd −Fe −B系プラマグ用合金粉末として
は、合金溶湯急冷による液体急冷合金粉末(第1の合金
粉末と呼ぶ)、この液体急冷合金粉末を熱間加工した粉
末(第2の合金粉末と呼ぶ)、焼結体又はインゴットを
粉砕した粉末(第3の合金粉末と呼ぶ)の3種類が提案
されている。
しかしながら、第1の合金粉末は高いHcは有するもの
の粉末が等方的であるため、磁場配向ができず、Sm−
Co系よりも高い(B H) iaxを有する1ラマグ
を製造することができない、またさらにこの欠点を改良
し、粉末に異方性をもたせるために開発されたのが第2
の液体急冷合金粉末を熱間加工させた第2の合金粉末で
ある。この方法は、等方的である液体急冷合金粉末を熱
間加工することにより、ある一種の集合組織をもたせ、
形状異方性化をねらったものである。この方法によりあ
る程度の磁場配向の効果が生じBrも向上するもののそ
の効果は小さく、さらにHcの低下を生ずる。しかも、
工程が複雑で多大のコストアップとなるため工業上好ま
しくない、第3の方法である焼結体、インゴットの粉砕
粉末を使用する方法は、従来のSm−Co系プラマグの
製法をNd−Fe−Bにそのまま応用したものである。
しかしながらこの方法では磁場配向によるBrの向上は
可能であるが、Nd −Fe −B粉末は粉砕により著
しいHcの劣化を生ずるため、プラマグ用の粉末として
は、適用できない、この原因は、粉砕時に生ずる粉末表
面の加工変質層に起因するHcの低下やまた最大の原因
である粉砕された粉末がHd −Fe −Bの保磁力の
発生に不可欠なネオジウム富裕(N a rich)相
でかならずしもくるまれているとは限らないためである
即ち、本系磁石は、磁性相であるNd1Fe+*B相が
N d rich相にくるまれている時、このNdri
ch相に磁壁の移動がトラップされているため高保磁力
を発生すると考られる。従って、磁性相が粉末表面に露
出した場合、この場所より磁壁が自由に反転するため、
保磁力は著しく劣化する。ましてや、このNd2Fe+
iB相のみでは磁石とはなり得ないのである。
また、本系磁石粉末は、大気中で極めて活性である希土
類元素や、Feを主成分としているため、酸化しやすい
また、特に射出成形時には、高分子の粘性を下げ成形性
を良好にするため、200℃前後に昇温するが、この時
にも高温酸化の影響を受は磁石特性が劣化するという欠
点も有していた。
更に、成形した後においても、プラマグ表面に粉末表面
が露出している部分がある為に、使用中においても、こ
の部分より酸化が進行するため、予め粉末表面に各種化
学処理を施すことにより、耐酸化性をもなせようとして
いるが、まだ充分とは言い難く、成形したプラツクの表
面にさらに耐酸化性を目的とした樹脂コーティングを施
しているのが実状であり、コストアップとなっていた。
[発明が解決しようとする課題] 即ち、以上述べたような点より、いずれもNd・Fe−
B系のプラツク用粉末として適していなかった。
又本系合金は、その組成としてNd、Feといっな大気
中で酸化し易い元素を含有しているなめその合金、合金
粉末、焼結体は大気中の湿気等により酸化し錆を発生す
る。
それ故、これら合金粉末の取り扱いは困難であり、ボン
ド磁石作製時の加熱硬化等の工程において、磁石粉末の
酸化による特性劣化を生ずる。またさらにボンド磁石化
した後においても、表面に粉末が露出しているため、こ
こより酸化が進行し、磁石特性を劣化させるばかりでな
く、さらにこの酸化物による周辺部品への汚染や、極度
の酸化進行によるボンド磁石の破壊すら生ずることもあ
った。
この対策として、粉末をTiカップリングやシランカッ
プリング剤といった処理を施こしているものの全くとい
っていいほどその効果がないのが実状である。さらにボ
ンド磁石を作成した後、その表面に耐酸化性の樹脂コー
トをする方法もとられているが、射出成形等で成形され
る複雑な形状や細長い円筒状のものでは、完全にはコー
ティングできない場合もあり、その対策としては適して
いない。
本発明の技術課題は、 (1) N d 2 F 614B相がN d ric
h層により包まれた粉末を作製することにより、磁場配
向の効果を大きくし高Br及び高+Hcの粉末を作製す
る。
(2)さらにこの粉末の表面に、Ni、Cu等の有機電
解めっき層を形成させることにより耐酸化性を持たせる
以上2点を有a電解めっき法で達成させることにより、
高い磁場配向性を有し、しかも高保磁力を有しさらに耐
酸化性に優れた希土類プラマグ用粉末及びその製造方法
を低コストにて提供することにある。
また本発明のもう1つの技術課題はこれらボンド磁石用
粉末に耐食性に優れた金属又は合金を有a電解めっきに
よるめっきコーティングを施すことにより、耐食性に優
れたボンド磁石用R−T・B系合金粉末及びその製造方
法を提供す゛ることにある。
更に本発明のさらにもう1つの技術課題は、これらのR
−T−B系合金粉末を用いた高分子複合型希土類磁石を
提供することにある。
し課題を解決するための手段] 本発明によれば.Rt T14B (但し.RはYを含
む希土類元素、Tは遷移金属を表わす、)金属間化合物
を主相とするR−T−B系合金粉末表面に有機電解めっ
き層を有することを特徴とする希土類磁石合金粉末が得
られる。
本発明によれば、上記希土類磁石合金粉末において、上
記有機電解めっき層は.R,R−T.R−T−Bの少く
とも1種を含むことを特徴とする希土類磁石合金粉末が
得られる。
また、本発明によれば、上記希土類磁石合金粉末におい
て、上記有機電解めっき層はNi、AJ。
Cu、Zn、Co、Fe、Mo、Tiのうち少くとも1
種からなる金属層(合金層も含む)を含むことを特徴と
する希土類磁石合金粉末が得られる。
本発明によれば.R,T14B (但し.RはYを含む
希土類元素、Tは遷移金属を表わす。)金属間化合物を
主相とするR−T−B系合金粉末表面に.R,R−T.
R−T−Bの少くとも1種よりなる第1の有機電解めっ
き層を電着する第1のめっき工程を含むことを特徴とす
る希土類磁石合金粉末の製造方法が得られる。
本発明によれば、上記希土類磁石合金粉末の製造方法に
おいて、上記第1の有機電解めっき層表面に、Ni、A
J! 、Cu、Zn、Co、Fe。
Mo、Tiのうち少くとも1種よりなる金属(合金を含
む)の第2の有機電解めっき層を電着する第2のめっき
工程を含むことを特徴とする希土類磁石合金粉末の製造
方法が得られる。
ここで、本発明の希土類磁石合金粉末の製造方法におい
て、第2のめっき工程後工程として、400〜1000
℃で熱処理する熱処理工程を含むことが望ましい。
本発明によれば、上記希土類磁石合金粉末を高分子樹脂
を用いて成形してなる高分子複合型希土類磁石が得られ
る。
ここで本発明において高分子樹脂を用いて成形するとは
、原料粉末に高分子を混合して、圧縮成形、押出成形又
は射出成形して成形体を得ること、又は、原料粉末から
圧縮成形した成形体に、高分子樹脂を塗布又は含浸する
ことを含む。
Nd −Fe −B系1ラマグ用粉末としては前述した
如く、液体急冷合金粉末の高保磁力の特性を利用したも
のと、Nd−Fe−B焼結体又はインゴットの粉砕粉末
の高い磁場配向を利用したものが、提案されていたが、
いずれも、その磁場配向性による高Brと高い保磁力の
焼結体Nd−Fe・B磁石の有する特性の両者を生かす
ことは、できない。
またそれとは別にその耐酸化性という、実装上極めて大
きな問題点をも解決されていなかった。
本発明者らは種々の検討を加えた結果、有Im電解めっ
き法を用いることによりNd2T、、B相上にNdをめ
っきすることができることを見い出し本発明に至ったも
のである。
更に有機溶媒を用いた有機電解めっきを用いることによ
りR−T−B系合金粉末に種々の金属又は合金がめつき
できることを発見し本発明に至りたものである。
すなわち.R−T−B系磁石合金は極めて酸化し易い合
金であるため通常の水溶液を用いたメツキでは、メツキ
工程中に合金粉末が酸化してしまうためめっきすること
が不可能であった。さらに有機溶媒中では、Ndメタル
が酸化しないことに着目し有機電解めっきによりNdメ
タル表面上へ耐酸化性めっき(Ni、Cu等)を施すこ
とにより本発明の耐酸化性に優れた磁石粉末を発明する
ことができたものである。
すなわち本発明によれば、Nd1Fe+<B相を主相と
するR−T−8合金粉末にNdメタル又は主にN d 
rich相を主相とするR−T.R−T−B合金を有機
電解めっき法によりめっきすることによりNd2Fe1
4B相の有する高い一軸磁気異方性による高Br、及び
Nd2Fet4B相をRrichな相によりくるむこと
により得られる高保磁力の両特性を生かした粉末を得る
ことができるものである。
またさらに、この粉末の状態では粉末表面がRrich
な相となっているため耐酸化性が悪いものの、さらに有
機電解めっき法によりNi、Cu等のめっきを施すこと
により耐酸化性をもこの粉末に付与することができるも
のである。またさらにこれら粉末を400〜1000℃
の温度にて熱処理することにより、さらに保磁力の向上
が図れなり、まためっき層間及びR−T−B粉末とめっ
き層のなじみの向上による耐食性の向上をも図ることが
できる。
またさらに、これらめっき層を積層させることにより耐
食性を一段と向上することも可能となる。
ここで本発明において有lit解めっき法を用いたのは
通常の水溶液によるめっきでは水によりNi−Fe−B
が酸化してしまうためである。また、熱処理温度を40
0〜1000℃としたのは、400℃より低い温度では
その効果がほとんどなく、また1000℃以上では粉末
間での焼結が生じ、凝集状態となり、さらに粉末の磁石
特性も劣化するためである。
本発明では、このめっき液に有機溶媒を用いた有機電解
めっきを行った結果R−T−Bの粉末が酸化することな
くめっきができ、さらにこの粉末を用いたボンド磁石は
耐食性に優れ、従来まで必要としていたボンド磁石への
耐酸化性樹脂等のコーティングが不用となりコストダウ
ンも図ることができるものである。・ さらに粉末の酸化等による磁石特性の劣化も防ぐことが
でき、工業上極めて有益である。
以上述べた如(Nd2Fe+d3相を主相とするR−T
−B系粉末に.Rメタル又はRrichな相を主相とす
るR−T.R−T−B合金を有機電解めっき法によりめ
っきした後、さらに有機電解法によるNi、Cu、AJ
等の耐酸化性を有する金属又は合金をめっきすることに
より、磁石特性、耐食性に優れたプラマグ用粉末が製造
でき工業上極めて有益である。
また、この方法では、通常の有Ill電解めっきを用い
ることによりその目的が達成されるものであるなめ、コ
ストの低減も図れ、しがも量産性の極めて高い方策であ
る。
〈実施例〉 本発明の実施例について説明する。
実施例−1 純度95%以上Nd、電解鉄、フェロボロンを用い、A
r中高周波加熱により31Nd−1,OB −F e 
bat  (wt%ンの組成を有するインゴットを得な
さらにこのインゴットをAr中で高周波加熱による再溶
解をした後、同速度35m/secで回転するCu単ロ
ールに噴射し、厚さ約30μ信の合金薄帯を得た。こめ
薄帯を32メツシユ以下まで粉砕した。
この粉末を、トルエン、エタノール、グロピレンカーボ
ネイト、ジメチルホルムアミド及びNi。
AJ 、Ti 、Fe、Co、Zn、Mo、Cuの各金
属塩を用いた有機電解めっき洛中にてめっき厚5〜IO
μmとなるようめっきを施しな。
さらにこれら粉末を用い粉末とエポキシw指の混合比が
重量比で93ニアとなるよう混合したのち、30 KO
eの磁界中で5ton/dの圧力にて圧縮成形した。さ
らに100〜120℃でlhr加熱し圧縮成形ボンド磁
石を作製した。
また比較例としてめっきをしない粉末を上記と同様の方
法にてボンド磁石を作製した。
第1表に粉末にめっきした金属又は合金と磁石特性、及
び、80℃X90%R,H,試験結果を示す。
第1表より本発明よる有機電解めっきを施した粉末を用
いたボンド磁石は耐食性が極めて優れており、磁石特性
も優れていることがわがる。
実施例−2 純度95%以上のNd、Fe、Bを用い26.8Nd−
1,0B−Febal  (wt%)の組成を有するイ
ンゴットをAr中高周波溶解により得な。
このインゴットをディスクミルで粗粉砕した後ジェット
ミルにて平均粒径20〜30μmに微粉砕した。
この粉末をメタノール−塩化ネオジウム−ホウ酸の有機
溶解めっき浴中でNdメタル、90Nd10Fe、9O
Nd−9,5Fe−0,58(vt%)の3種類をアノ
ードとしためつきを施した。(3種類のめっき)この時
の膜厚は1μm程度であった。さらに続いて、それぞれ
の粉末をメタノール−酢酸Ni−ホウ酸の浴にてNiめ
つきを施した。この膜厚は5〜7μlであった。
これら粉末にエポキシ樹脂を25vo1%混合した後、
25 kOeの磁界中5ton/−の圧力で成形した。
さらに100〜120℃で1時間保持した。
また比較例として、市販されるGM社製のMQ1タイプ
の粉末を20〜30μlに粉砕した後、上記と同様の方
法にてエポキシ樹脂を25VO1%混合して、ボンド磁
石を作製した。
これら試料の磁石特性及び塩水噴霧試験(JIS−23
71)を72h「施した結果を第2表に示す。
第2表より本発明による粉末を用いたボンド磁石は、従
来のものに比べ磁石特性が著しく向上ししかも耐食性に
優れていることがわかる。
実施例−3 実施例−2で得られたNdメタル、Nd −Fe、Nd
−Fe−8のめっきとNiのめっきを施した粉末を真空
中にて、300〜1100’Cの温度で熱処理を施した
。さらにこの粉末を実施例と同様エポキシ樹脂を25v
o1%混合して25kOeの磁界中5tOn/cdの圧
力で成形じな。さらにエポキシ樹脂を硬化させるなめ、
100〜120℃の温度で保持した。
第1図に熱処理温度、めっきしたNd −Fe・B合金
の組成を変化させた時の磁石特性を示す。
第1図よりわかるように、熱処理温度が400〜100
0℃の間で、磁石特性が向上していることがわかる。ま
た、1100℃では粉末同志が結着しており、粉末では
なくなっていたなめ、試料とすることができなかった。
実施例−4 実施例−2で準備した26.8Nd−1,0B−Feb
al  (wt%)の組成を有する粉末に対し、実施例
−2と同様に第−層として、Ndメタルをめっきした。
さらにこの粉末に対し、有機電解法によりNi、Cu、
Aj 、Zn、Co、Mo。
Tiの金属及びNi−Zn、Fe−Co、Aj−Cu、
Mo−Fe、Ti−Ajの合金めっきを施した。この時
その膜厚は5〜10μlとなるようにした。
これら粉末に実施例−2と同様、エポキシ樹脂混合、磁
場中成形加熱硬化を施し、ボンド磁石を作製した。
これらボンド磁石の磁石特性を測定したところ、B r
 12. O〜12.4kg (BH)nax27〜3
08GOe、  +Hcは8.0〜10.2kOeであ
った。
またこれらボンド磁石と実施例−2で用いた比較例のG
M社製のMQ−1のパウダーを用いて作製したボンド磁
石をJIS−2371に基づき塩水噴霧試験を72h「
施した。その結果を第3表に示す。
第3表より本発明によるボンド磁石はいずれも耐食性に
優れていることがわかる。
臥下弦日 第  3  表 ◎− 〇− 八 − × − 変化なし ごく微量のさびが認められる 一部さびが認められる 全面に赤さびを露出 以上Nd−Fe−Bについてのみ述べたがYを含めた希
土類元素Rと遷移金属Tを用いたR−T・B系でも同様
のことが期待できることは容易に推察できるものである
さらにめっきする金属においても有機溶媒中で、めっき
が可能であり耐食性を有する金属、合金であれば何でも
よいことも容易に推察できるものである。尚、本★施例
においては、Ndメタルをめっき後、この表面“にNi
、Cu、AN 、Zn。
Co、Mo、Tiの少くとも1種よりなる金属又は合金
のめっきを施したが、本発明においてはこの金属又は合
金よりなるめっき膜は多層構造を有するものも含まれる
ことは、当業者では容易に理解できるものである。
〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば.R2T、4B相を主
相とするR−T−8合金粉末に有a電解めっき法により
、Ni、AJ! 、Ti、Fe、Co。
Zn、Mo、Cuの一種以上又は合金のめっき層を形成
させることによりその粉末の耐食性が著しく向上するた
め、その粉末を用いたボンド磁石も著しく耐食性の優れ
たものを製造することができ、又、製造工程中の酸化等
による磁石特性の劣化を防ぐことらでき工業上極めて有
益である。
また本発明では、通常のめっき工程とほぼ同様の有R電
解めっきを用いているため低コストでしかも大量生産が
可能であり有益である。
本発明によれば.R2T14B相を主相とするR・T−
8合金粉末に.Rメタル又はR−rich相を主相とす
るR−T.R−T−B合金と有機電解めっき法によりめ
っきすることにより従来の高分子複合型磁石用希土類磁
石合金粉末に比べ著しく磁石特性の優れた高分子複合型
磁石用希土類磁石合金粉末及び高分子複合型希土類磁石
が得られるものである。
これは従来までの粉末では、高い保磁力を得るなめには
等方性の粉末を使用せねばならずさらに高い磁気異方性
による高Brを得るためには、保磁力の極めて低い粉末
を使用さぜるをえない、といっな矛盾の挟間にあったが
、本発明により高い磁気異方性を有するR2T、、B相
粉末に高保磁力を発生させるために不可欠なRrich
相をめっきすることによりこの問題を解決でき、高特性
を享受しうるに至った。
さらに従来R−T−B系磁石合金粉末は、酸化し易いた
め扱いづらくさらにボンド磁石化した後に耐酸化性のコ
ーティングをせねばならなかったが、本発明では上記粉
末にさらに有m電解めっきを行うことによりNi、Aj
等の耐食性に優れた合金層を形成させることが可能とな
ったため、極めて耐食性に優れ、しかも磁石特性の高い
粉末及びそれを用いた高分子複合型希土類磁石を得るこ
とができるものである。
また、本発明の希土類磁石合金粉末は通常の有機電解め
っき工程を用いればよいため低コストで製造できしかも
量産性が高いので工業上極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る希土類磁石の熱処理温度
と各磁石特性を示す図である。 第1図 −−Δ−−9ONd−10Fe メツキ熱処I11厘(
@C)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.R_2T_1_4B(但し、RはYを含む希土類元
    素、Tは遷移金属を表わす。)金属間化合物を主相とす
    るR・T・B系合金粉末表面に有機電解めっき層を有す
    ることを特徴とする希土類磁石合金粉末。
  2. 2.上記有機電解めつき層はR,R−T,R−T−Bの
    少くとも1種を含むことを特徴とする第1の請求項記載
    の希土類磁石合金粉末。
  3. 3.上記有機電解めっき層はNi,Al,Cu,Zn,
    Co,Fe,Mo,Tiのうち少くとも1種からなる金
    属層(合金層も含む)を含むことを特徴とする第1の請
    求項記載の希土類磁石合金粉末。
  4. 4.R_2T_1_4B(但し、RはYを含む希土類元
    素、Tは遷移金属を表わす。)金属間化合物を主相とす
    るR・T・B系合金粉末表面に、R,R−T,R−T−
    Bの少くとも1種よりなる第1の有機電解めっき層を電
    着する第1のめっき工程を含むことを特徴とする希土類
    磁石合金粉末の製造方法。
  5. 5.上記第1の有機電解めっき層の表面にNi,Al,
    Cu,Zn,Co,Fe,Mo,Tiのうち少くとも1
    種よりなる金属(合金を含む)の第2の有機電解めっき
    層を電着する第2のめっき工程を含むことを特徴とする
    第4の請求項記載の希土類磁石合金粉末の製造方法。
  6. 6.第1又は第2の請求項記載の希土類磁石合金粉末を
    高分子樹脂を用いて成形してなる高分子複合型希土類磁
    石。
JP63180385A 1988-07-21 1988-07-21 希土類磁石合金粉末、その製造方法及びそれを用いた高分子複合型希土類磁石 Expired - Fee Related JP3028337B2 (ja)

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