JPH03224203A

JPH03224203A - 異方性焼結磁石の製造方法

Info

Publication number: JPH03224203A
Application number: JP1058277A
Authority: JP
Inventors: Michio Yamashita; 三千雄山下
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1991-10-03
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: JP2545603B2

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、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
を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。

〔従来の技術］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。

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はカンファー、ボルネオール、バ
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４を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番こ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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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学孔が残り、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
。

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ＡＩＶ、、ステアリンサ酸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。然しなか
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目
的とする。

［課題を解決するための手段］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、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。

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。

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％〜３Ｑ
ｗｔ％の微粉末状ステアリン酸、又は微粉末状ステアリ
ン酸塩（以下金属石鹸）、あるいは微粉末状ワックスを
分散、混合し、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
、５ｒＯ１６ＦｅｚＯｉ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。

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Ｉｗｔ
％〜３Ｑｗｔ％（昇華性有機バインダー１００％に対し
て）とする。すなわち、１ｗｔ％末矯では微粉砕した昇
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・７
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０．１　ｗ　ｔ％〜５ｗｔ％（原料
粉末１００％に対して）とする。すなわち、０、１　ｗ
　ｔ％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１００μ
ｍ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Ｏ′Ｃ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：よ、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。

；実施例］、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Ｃａ　５ｗｔ％を添加し、−
２０°Ｃ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　（Ｎ
　ｉｏ、　ｌ　５、Ｆｅ０．２、Ｃｏ０．５５、Ｃｕ０
．１）０．７なる組成の合金微粉末原料に２ＷＬ％添加
、混合した微粉末を１２ｋＯｅの磁界中にて３７　ＯＮ
　／　ｃｄの圧力で成形し、該成形体を５００°Ｃで１
時間の脱バインダー後、１１５０°Ｃで１時間焼結し、
続いて８００°Ｃ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％、残留磁石密度（Ｂｒ）
１０．８ｋＣ；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Ｂｒ１Ｏ２ｋＧ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。

但、Ｉ　（ＯＯＬ）：Ｃ軸方向のＸ線回折強度１　（ｈ
ＫＡ）：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Ｚｎ　１０ｗｔ％を添加し、
−２０°Ｃ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Ｓｒ０・
６Ｆｅ２０３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３７　ＯＮ　／
　ｃｄ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°Ｃ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
／ｃｄ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／ｃ−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。

［発明の効果］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、
本発明によって作業性が向上し、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

【特許請求の範囲】

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１００％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、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。