JPH0582322A - 耐食性及び膜厚均一性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石 - Google Patents
耐食性及び膜厚均一性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 希土類と鉄を主体とした磁石において、従来
のめっきでは不十分であった耐食性及び膜厚均一性の顕
著な向上を図ること。 【構成】 重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを含む希土類元
素の１種又は２種以上組合わせ）５〜４０％，ＴＭ（こ
こでＴＭはＦｅを主体とする遷移金属）５０〜９０％，
Ｂ（硼素）０．２〜８％からなるＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁
石の表面に電解Ｎｉストライクめっき層と、その上に無
電解Ｎｉ−Ｐめっき層からなる二重層を有する耐食性及
び膜厚均一性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石等であ
る。
のめっきでは不十分であった耐食性及び膜厚均一性の顕
著な向上を図ること。 【構成】 重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを含む希土類元
素の１種又は２種以上組合わせ）５〜４０％，ＴＭ（こ
こでＴＭはＦｅを主体とする遷移金属）５０〜９０％，
Ｂ（硼素）０．２〜８％からなるＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁
石の表面に電解Ｎｉストライクめっき層と、その上に無
電解Ｎｉ−Ｐめっき層からなる二重層を有する耐食性及
び膜厚均一性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石等であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｒ−ＴＭ−Ｂ系永久磁
石であって、磁石体において無電解によるＮｉ−Ｐめっ
き層を設けることにより耐食性及び膜厚均一性を著しく
改善したものに関する。
石であって、磁石体において無電解によるＮｉ−Ｐめっ
き層を設けることにより耐食性及び膜厚均一性を著しく
改善したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気・電子機器の高性能・小型化に伴な
って、その一部品たる永久磁石にも同様の要求が強まっ
てきた。すなわち以前の最強の永久磁石は希土類・コバ
ルト（Ｒ−Ｃｏ）系であったが、近年、より強力なＲ−
ＴＭ−Ｂ系永久磁石が台頭してきた（特開昭５９−４６
００８号）。ここにＲはＹを含む希土類元素の１種又は
２種以上の組合わせであり、ＴＭはＦｅ，Ｃｏ等の遷移
金属中心として、一部を他の金属元素又は非金属元素で
置換したもの、Ｂは硼素である。しかし、Ｒ−ＴＭ−Ｂ
系永久磁石は極めて錆やすいという問題点があった。そ
のため、耐食性を改善するために、永久磁石体表面に耐
酸化性の被覆層を設ける手段がとられきた。被覆層の種
類としては、電解Ｎｉめっき、耐酸化性樹脂、Ａｌイオ
ンプレーティング等が提案されており、とりわけ電解Ｎ
ｉめっきは簡易な処理でＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の耐食
性を向上するものとして注目されている（特開昭６０−
５４４０６号）。電解Ｎｉめっきは、耐酸化性樹脂と比
較して表面被覆層の機械的強度に優れており、また被覆
層自体の吸湿性がほとんどないという長所を有してい
る。
って、その一部品たる永久磁石にも同様の要求が強まっ
てきた。すなわち以前の最強の永久磁石は希土類・コバ
ルト（Ｒ−Ｃｏ）系であったが、近年、より強力なＲ−
ＴＭ−Ｂ系永久磁石が台頭してきた（特開昭５９−４６
００８号）。ここにＲはＹを含む希土類元素の１種又は
２種以上の組合わせであり、ＴＭはＦｅ，Ｃｏ等の遷移
金属中心として、一部を他の金属元素又は非金属元素で
置換したもの、Ｂは硼素である。しかし、Ｒ−ＴＭ−Ｂ
系永久磁石は極めて錆やすいという問題点があった。そ
のため、耐食性を改善するために、永久磁石体表面に耐
酸化性の被覆層を設ける手段がとられきた。被覆層の種
類としては、電解Ｎｉめっき、耐酸化性樹脂、Ａｌイオ
ンプレーティング等が提案されており、とりわけ電解Ｎ
ｉめっきは簡易な処理でＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の耐食
性を向上するものとして注目されている（特開昭６０−
５４４０６号）。電解Ｎｉめっきは、耐酸化性樹脂と比
較して表面被覆層の機械的強度に優れており、また被覆
層自体の吸湿性がほとんどないという長所を有してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解Ｎ
ｉめっきによる手法は、めっき電流が磁石体のコーナ部
などの周辺部に集中しやすいことから膜厚が厚くなり、
内穴及び内径部には電流が流れにくいことから膜厚が薄
くなるという傾向を有していた。そのため電解Ｎｉめっ
きのままでは十分な膜厚均一化を図ることができず、特
に円筒状の様な異形品に関しては内径部にＮｉめっき層
をほとんど被覆することができず耐食性の面で問題とな
っていた。そこで本発明の目的は、信頼性の高い耐食性
及び膜厚均一性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石を提
供することにある。
ｉめっきによる手法は、めっき電流が磁石体のコーナ部
などの周辺部に集中しやすいことから膜厚が厚くなり、
内穴及び内径部には電流が流れにくいことから膜厚が薄
くなるという傾向を有していた。そのため電解Ｎｉめっ
きのままでは十分な膜厚均一化を図ることができず、特
に円筒状の様な異形品に関しては内径部にＮｉめっき層
をほとんど被覆することができず耐食性の面で問題とな
っていた。そこで本発明の目的は、信頼性の高い耐食性
及び膜厚均一性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石を提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は重量比でＲ（こ
こでＲはＹを含む希土類元素の１種又は２種以上組合わ
せ）５〜４０％，ＴＭ（ここでＴＭはＦｅを主体とする
遷移金属）５０〜９０％，Ｂ（硼素）０．２〜８％から
なるＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の表面に、電解によるＮｉ
ストライクめっき層を設け、その上に無電解によるＮｉ
−Ｐめっき層を設けることを特徴とする耐食性及び膜厚
均一性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石及びその製造
方法である。Ｎｉイオンから還元剤によってＮｉ金属を
析出させることを原理とし、析出した皮膜の非晶質構造
により高耐食性を示す無電解Ｎｉ−Ｐめっきは、外部か
ら電流を流して行なう電解Ｎｉめっきと比較し膜厚精度
が良好であるという長所を有している。そのため、電気
めっきでは膜厚均一化が困難だった円筒状の様な異形品
に関しても、内外径に関係なく均一にめっきを被覆でき
るものと考えられる。本発明は、前記した様に無電解に
よるＮｉ−Ｐめっきを施すことにより、Ｒ−ＴＭ−Ｂ系
永久磁石の耐食性及び膜厚均一性を向上するものであ
る。本発明において、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等のＴＭの一部
を置換する元素は、その添加目的に応じて、Ｇａ，Ａ
ｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，
Ｍｏ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｂｉ，Ｎｉ他を添加でき、本
発明はいかなるＲ−ＴＭ−Ｂ系磁石にも適用できる。ま
た、その製造方法は焼結法、溶湯急冷法、あるいはそれ
らの変形法のいずれの方法でもよい。めっき前処理に関
しては、加工変質層の除去及びめっき前活性化を図る上
で、酸性溶液を用いるのが良い。硫酸や塩酸等の強酸が
めっき前活性化にとって有効であるが、めっき前処理の
材質への影響を極力避けるためには、２〜１０ｖｏｌ％
の硝酸による第１エッチング、その後過酸化水素５〜１
０ｖｏｌ％、酢酸１０〜３０ｖｏｌ％の混酸による第２
エッチングが最も望ましい。次いで、電解によるＮｉス
トライクめっき処理を行なう。無電解によるＮｉ−Ｐめ
っき処理を行なう前に、必ず電解によるＮｉストライク
めっき処理を行なう。これはＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石を
無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に直接浸漬すると、めっき金属
が磁石体表面に析出する以前に磁石材料がめっき液によ
り腐食溶解してしまい、良好なめっき皮膜が形成されな
くなるためである。そのため、電解によるＮｉ−Ｐスト
ライク層を設けることにより触媒活性化を行なうこと
が、良好なめっき皮膜を形成させる上でより望ましい。
電解Ｎｉめっきの種類としては、ワット浴、スルファミ
ン酸浴、アンモン浴のいずれでも良い。また電流密度は
１〜１０Ａ／ｄｍ2が良く、Ｎｉめっき層の厚さは０．
５〜５μｍが好ましい。次いで、電解によるＮｉストラ
イクめっき処理後の水洗の後に、電解によるＮｉ−Ｐめ
っき処理を行なう。無電解Ｎｉ−Ｐめっき液の組成とし
ては、金属塩として塩化ニッケル、硫酸ニッケル、次亜
リン酸ニッケルのうち少なくとも一種を１００ｇ／ｌ以
下含有し、還元剤として次亜リン酸ナトリウムを１００
ｇ／ｌ以下、ｐＨ調整剤とし水酸化ナトリウム、水酸化
アンモニウム等の塩基性化合物、無機酸、有機酸のうち
少なくとも一種を１５０ｇ／ｌ以下含むものが好まし
い。なおこの電解液には緩衝剤としてクエン酸ナトリウ
ム、酢酸ナトリウム等のオキシカルボン酸、あるいは硼
素、炭酸等の無機酸のうち少なくとも１種を１５０ｇ／
ｌ以下、錯化剤としてクエン酸ナトリウム、酢酸ナトリ
ウム、水酸化アンモニウム、エチレングリコール、さら
には有機酸（酢酸、グリコール酸、クエン酸、酒石酸
等）のアルカリ塩、チオグリコール酸、アンモニア、ト
リエタノールアミン、エチレンジアミン、グリシン、ピ
リジンの少なくとも１種を１００ｇ／ｌ含むほか促進
剤、安定剤として１０ｇ／ｌ以下の硫化物、塩化物、フ
ッ化物、界面活性剤をそれぞれ含有することができ、こ
の水溶液はｐＨ３〜１３の範囲で用い、メッキ時の浴温
は２０〜１００℃の範囲である。析出しためっき皮膜は
ＮｉとＰを主成分とし、ＰがＮｉ中に可飽和に固溶した
非晶質相、あるいはＮｉとＮｉ3Ｐ等のリン化ニッケル
相との微細混合相から成るものであり、耐食性の面でめ
っきの厚さは１０〜２０μｍが好ましく、この層中のＰ
の割合は１〜１４ｗｔ％が好ましい。Ｎｉのみの無電解
めっき皮膜では、ピンホールが多いため耐食性に劣り使
用できない。またＮｉ−ＢあるいはＮｉ−Ｎ等の無電解
めっき皮膜もピンホールが多く十分な耐食性が得られな
いため、ＢあるいはＮを主成分とする還元剤を含む無電
解めっき液は使用してはならない。
こでＲはＹを含む希土類元素の１種又は２種以上組合わ
せ）５〜４０％，ＴＭ（ここでＴＭはＦｅを主体とする
遷移金属）５０〜９０％，Ｂ（硼素）０．２〜８％から
なるＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の表面に、電解によるＮｉ
ストライクめっき層を設け、その上に無電解によるＮｉ
−Ｐめっき層を設けることを特徴とする耐食性及び膜厚
均一性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石及びその製造
方法である。Ｎｉイオンから還元剤によってＮｉ金属を
析出させることを原理とし、析出した皮膜の非晶質構造
により高耐食性を示す無電解Ｎｉ−Ｐめっきは、外部か
ら電流を流して行なう電解Ｎｉめっきと比較し膜厚精度
が良好であるという長所を有している。そのため、電気
めっきでは膜厚均一化が困難だった円筒状の様な異形品
に関しても、内外径に関係なく均一にめっきを被覆でき
るものと考えられる。本発明は、前記した様に無電解に
よるＮｉ−Ｐめっきを施すことにより、Ｒ−ＴＭ−Ｂ系
永久磁石の耐食性及び膜厚均一性を向上するものであ
る。本発明において、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等のＴＭの一部
を置換する元素は、その添加目的に応じて、Ｇａ，Ａ
ｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，
Ｍｏ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｂｉ，Ｎｉ他を添加でき、本
発明はいかなるＲ−ＴＭ−Ｂ系磁石にも適用できる。ま
た、その製造方法は焼結法、溶湯急冷法、あるいはそれ
らの変形法のいずれの方法でもよい。めっき前処理に関
しては、加工変質層の除去及びめっき前活性化を図る上
で、酸性溶液を用いるのが良い。硫酸や塩酸等の強酸が
めっき前活性化にとって有効であるが、めっき前処理の
材質への影響を極力避けるためには、２〜１０ｖｏｌ％
の硝酸による第１エッチング、その後過酸化水素５〜１
０ｖｏｌ％、酢酸１０〜３０ｖｏｌ％の混酸による第２
エッチングが最も望ましい。次いで、電解によるＮｉス
トライクめっき処理を行なう。無電解によるＮｉ−Ｐめ
っき処理を行なう前に、必ず電解によるＮｉストライク
めっき処理を行なう。これはＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石を
無電解Ｎｉ−Ｐめっき液に直接浸漬すると、めっき金属
が磁石体表面に析出する以前に磁石材料がめっき液によ
り腐食溶解してしまい、良好なめっき皮膜が形成されな
くなるためである。そのため、電解によるＮｉ−Ｐスト
ライク層を設けることにより触媒活性化を行なうこと
が、良好なめっき皮膜を形成させる上でより望ましい。
電解Ｎｉめっきの種類としては、ワット浴、スルファミ
ン酸浴、アンモン浴のいずれでも良い。また電流密度は
１〜１０Ａ／ｄｍ2が良く、Ｎｉめっき層の厚さは０．
５〜５μｍが好ましい。次いで、電解によるＮｉストラ
イクめっき処理後の水洗の後に、電解によるＮｉ−Ｐめ
っき処理を行なう。無電解Ｎｉ−Ｐめっき液の組成とし
ては、金属塩として塩化ニッケル、硫酸ニッケル、次亜
リン酸ニッケルのうち少なくとも一種を１００ｇ／ｌ以
下含有し、還元剤として次亜リン酸ナトリウムを１００
ｇ／ｌ以下、ｐＨ調整剤とし水酸化ナトリウム、水酸化
アンモニウム等の塩基性化合物、無機酸、有機酸のうち
少なくとも一種を１５０ｇ／ｌ以下含むものが好まし
い。なおこの電解液には緩衝剤としてクエン酸ナトリウ
ム、酢酸ナトリウム等のオキシカルボン酸、あるいは硼
素、炭酸等の無機酸のうち少なくとも１種を１５０ｇ／
ｌ以下、錯化剤としてクエン酸ナトリウム、酢酸ナトリ
ウム、水酸化アンモニウム、エチレングリコール、さら
には有機酸（酢酸、グリコール酸、クエン酸、酒石酸
等）のアルカリ塩、チオグリコール酸、アンモニア、ト
リエタノールアミン、エチレンジアミン、グリシン、ピ
リジンの少なくとも１種を１００ｇ／ｌ含むほか促進
剤、安定剤として１０ｇ／ｌ以下の硫化物、塩化物、フ
ッ化物、界面活性剤をそれぞれ含有することができ、こ
の水溶液はｐＨ３〜１３の範囲で用い、メッキ時の浴温
は２０〜１００℃の範囲である。析出しためっき皮膜は
ＮｉとＰを主成分とし、ＰがＮｉ中に可飽和に固溶した
非晶質相、あるいはＮｉとＮｉ3Ｐ等のリン化ニッケル
相との微細混合相から成るものであり、耐食性の面でめ
っきの厚さは１０〜２０μｍが好ましく、この層中のＰ
の割合は１〜１４ｗｔ％が好ましい。Ｎｉのみの無電解
めっき皮膜では、ピンホールが多いため耐食性に劣り使
用できない。またＮｉ−ＢあるいはＮｉ−Ｎ等の無電解
めっき皮膜もピンホールが多く十分な耐食性が得られな
いため、ＢあるいはＮを主成分とする還元剤を含む無電
解めっき液は使用してはならない。
【０００５】
【実施例】Ｎｄ（Ｆｅ0.7Ｃｏ0.2Ｂ0.07Ｇａ0.03）6.5
なる組成の合金をアーク溶解にて作製し、得られたイン
ゴットをスタンプミル及びディスクミルで粗粉砕した。
粉砕媒体としてはＮ2ガスを用いジェットミルで微粉砕
を行なう粉砕粒度３．５μｍ（ＦＳＳＳ）の微粉砕を得
た。得られた原料粉を１５ｋＯｅの磁場中で配向し、２
トン／ｃｍ2の圧力で円筒体に成形した。本成形体を真
空中で１０９０℃×２時間焼結した。焼結体を外径２０
×内径１６×高さ１０ｍｍ寸法の円筒体に切り出し次い
で９００℃のアルゴン雰囲気中に２時間加熱保持した後
に急冷し温度を６００℃に保持したアルゴン雰囲気中で
１時間保持した。こうして得られた試料について、めっ
き前処理として５ｖｏｌ％の硝酸による第１エッチン
グ、その後過酸化水素１０ｖｏｌ％、酢酸２５ｖｏｌ％
の混酸による第２エッチングを行なった。その後、表１
に示す作業条件で、円筒体外径部のめっき層の厚みが表
１に示した値となる様に各種表面処理を施した。
なる組成の合金をアーク溶解にて作製し、得られたイン
ゴットをスタンプミル及びディスクミルで粗粉砕した。
粉砕媒体としてはＮ2ガスを用いジェットミルで微粉砕
を行なう粉砕粒度３．５μｍ（ＦＳＳＳ）の微粉砕を得
た。得られた原料粉を１５ｋＯｅの磁場中で配向し、２
トン／ｃｍ2の圧力で円筒体に成形した。本成形体を真
空中で１０９０℃×２時間焼結した。焼結体を外径２０
×内径１６×高さ１０ｍｍ寸法の円筒体に切り出し次い
で９００℃のアルゴン雰囲気中に２時間加熱保持した後
に急冷し温度を６００℃に保持したアルゴン雰囲気中で
１時間保持した。こうして得られた試料について、めっ
き前処理として５ｖｏｌ％の硝酸による第１エッチン
グ、その後過酸化水素１０ｖｏｌ％、酢酸２５ｖｏｌ％
の混酸による第２エッチングを行なった。その後、表１
に示す作業条件で、円筒体外径部のめっき層の厚みが表
１に示した値となる様に各種表面処理を施した。
【０００６】
【表１】
【０００７】表１に示した試料に関して、円筒体内径部
のめっき層の厚みを測定し、１１９．６℃１００％ＲＨ
２気圧での１００時間の耐食試験および８０℃９０％
ＲＨでの５００時間の耐湿試験を行なった。結果を表２
に示す。
のめっき層の厚みを測定し、１１９．６℃１００％ＲＨ
２気圧での１００時間の耐食試験および８０℃９０％
ＲＨでの５００時間の耐湿試験を行なった。結果を表２
に示す。
【０００８】
【表２】
【０００９】表２において、耐食試験結果及び耐湿試験
結果は試料の外観変化を示したものである。表２より、
本発明による永久磁石は、従来の磁石と比較して、耐食
性及び膜厚均一性を著しく向上し得ることがわかる。
結果は試料の外観変化を示したものである。表２より、
本発明による永久磁石は、従来の磁石と比較して、耐食
性及び膜厚均一性を著しく向上し得ることがわかる。
【００１０】
【発明の効果】本発明により、希土類と鉄を主体とした
磁石において、従来のめっきでは不十分であった耐食性
及び膜厚均一性の顕著な向上が図られた。
磁石において、従来のめっきでは不十分であった耐食性
及び膜厚均一性の顕著な向上が図られた。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを含む希土
類元素の１種又は２種以上組合わせ）５〜４０％，ＴＭ
（ここでＴＭはＦｅを主体とする遷移金属）５０〜９０
％，Ｂ（硼素）０．２〜８％からなるＲ−ＴＭ−Ｂ系永
久磁石の表面に電解Ｎｉストライクめっき層と、その上
に無電解Ｎｉ−Ｐめっき層からなる二重層を有する耐食
性及び膜厚均一性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石。 - 【請求項２】 重量比でＲ（ここでＲは、Ｙを含む希土
類元素の１種又は２種以上の組合せ）５〜４０％，ＴＭ
（ここでＴＭはＦｅを主体とする遷移金属であって一部
を他の金属元素又は非金属元素で置換してもよい。）５
０〜９０％，Ｂ（硼素）０．２〜８％からなるＲ−ＴＭ
−Ｂ系永久磁石の表面にＮｉストライクめっき層を有
し、その上にＮｉ−Ｐめっき層からなる二重層を有する
耐食性及び膜厚均一性を改善したＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁
石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239463A JPH0582322A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 耐食性及び膜厚均一性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239463A JPH0582322A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 耐食性及び膜厚均一性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582322A true JPH0582322A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17045137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3239463A Pending JPH0582322A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 耐食性及び膜厚均一性を改善したｒ−ｔｍ−ｂ系永久磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582322A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008010726A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Daido Electronics Co Ltd | 希土類ボンド磁石 |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3239463A patent/JPH0582322A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008010726A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Daido Electronics Co Ltd | 希土類ボンド磁石 |
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