JPH0821511B2 - 耐食性のすぐれた永久磁石の製造方法 - Google Patents
耐食性のすぐれた永久磁石の製造方法Info
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- JPH0821511B2 JPH0821511B2 JP6107538A JP10753894A JPH0821511B2 JP H0821511 B2 JPH0821511 B2 JP H0821511B2 JP 6107538 A JP6107538 A JP 6107538A JP 10753894 A JP10753894 A JP 10753894A JP H0821511 B2 JPH0821511 B2 JP H0821511B2
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- corrosion resistance
- thin film
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
- H01F41/026—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ｒ（ＲはＹを含む希
土類元素のうち少なくとも１種）、Ｂ、Ｆｅを主成分と
する永久磁石の製造方法に係り、気相めっき処理により
永久磁石の耐食性を改善した希土類・ボロン・鉄系永久
磁石の製造方法に関する。
土類元素のうち少なくとも１種）、Ｂ、Ｆｅを主成分と
する永久磁石の製造方法に係り、気相めっき処理により
永久磁石の耐食性を改善した希土類・ボロン・鉄系永久
磁石の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の代表的な永久磁石材料は、アルニ
コ、ハードフェライトおよび希土類コバルト磁石であ
る。近年のコバルトの原料事情の不安定化に伴ない、コ
バルトを２０〜３０ｗｔ％含むアルニコ磁石の需要は減
り、鉄の酸化物を主成分とする安価なハードフェライト
が磁石材料の主流を占めるようになった。
コ、ハードフェライトおよび希土類コバルト磁石であ
る。近年のコバルトの原料事情の不安定化に伴ない、コ
バルトを２０〜３０ｗｔ％含むアルニコ磁石の需要は減
り、鉄の酸化物を主成分とする安価なハードフェライト
が磁石材料の主流を占めるようになった。
【０００３】一方、希土類コバルト磁石はコバルトを５
０〜６０ｗｔ％も含むうえ、希土類鉱石中にあまり含ま
れていないＳｍを使用するため大変高価であるが、他の
磁石に比べて、磁気特性が格段に高いため、主として小
型で付加価値の高い磁気回路に多用されるようになっ
た。
０〜６０ｗｔ％も含むうえ、希土類鉱石中にあまり含ま
れていないＳｍを使用するため大変高価であるが、他の
磁石に比べて、磁気特性が格段に高いため、主として小
型で付加価値の高い磁気回路に多用されるようになっ
た。
【０００４】出願人は先に、高価なＳｍやＣｏを含有し
ない新しい高性能永久磁石としてＦｅ−Ｂ−Ｒ系（Ｒは
Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）永久磁石を
提案した（特開昭５９−４６００８号）。この永久磁石
は、ＲとしてＮｄやＰｒを中心とする資源的に豊富な軽
希土類を用い、Ｆｅを主成分として２５ＭＧＯｅ以上の
極めて高いエネルギー積を示す、すぐれた永久磁石であ
る。
ない新しい高性能永久磁石としてＦｅ−Ｂ−Ｒ系（Ｒは
Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）永久磁石を
提案した（特開昭５９−４６００８号）。この永久磁石
は、ＲとしてＮｄやＰｒを中心とする資源的に豊富な軽
希土類を用い、Ｆｅを主成分として２５ＭＧＯｅ以上の
極めて高いエネルギー積を示す、すぐれた永久磁石であ
る。
【０００５】しかしながら、上記のすぐれた磁気特性を
有するＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石は主成分として、空気中
で酸化し易い希土類元素及び鉄を含有するため、磁気回
路に組込んだ場合に、磁石表面に生成する酸化物によ
り、磁気回路の出力低下及び磁気回路間のばらつきを惹
起し、また、表面酸化物の脱落による周辺機器への汚染
の問題があった。
有するＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石は主成分として、空気中
で酸化し易い希土類元素及び鉄を含有するため、磁気回
路に組込んだ場合に、磁石表面に生成する酸化物によ
り、磁気回路の出力低下及び磁気回路間のばらつきを惹
起し、また、表面酸化物の脱落による周辺機器への汚染
の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、出願人は先
に、上記のＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の耐食性の改善のた
め、磁石体表面に無電解めっき法あるいは電解めっき法
により耐食性金属めっき層を被覆した永久磁石（特願昭
５８−１６２３５０号（特開昭６０−５４４０６
号））、及び磁石体表面にスプレー法あるいは浸漬法に
よって、耐食性樹脂層を被覆した永久磁石を提案（特願
昭５８−１７１９０７号（特開昭６０−６３９０１
号））した。
に、上記のＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の耐食性の改善のた
め、磁石体表面に無電解めっき法あるいは電解めっき法
により耐食性金属めっき層を被覆した永久磁石（特願昭
５８−１６２３５０号（特開昭６０−５４４０６
号））、及び磁石体表面にスプレー法あるいは浸漬法に
よって、耐食性樹脂層を被覆した永久磁石を提案（特願
昭５８−１７１９０７号（特開昭６０−６３９０１
号））した。
【０００７】しかし、前者のめっき法では、永久磁石体
が焼結体の場合、該焼結体は特に有孔性のため、この孔
内にめっき前処理での酸性溶液またはアルカリ溶液が残
留し、経年変化とともに腐食する恐れがあり、また磁石
体の耐薬品性が劣るため、めっき時に磁石表面が腐食さ
れて密着性・防蝕性が劣る問題があった。
が焼結体の場合、該焼結体は特に有孔性のため、この孔
内にめっき前処理での酸性溶液またはアルカリ溶液が残
留し、経年変化とともに腐食する恐れがあり、また磁石
体の耐薬品性が劣るため、めっき時に磁石表面が腐食さ
れて密着性・防蝕性が劣る問題があった。
【０００８】また、後者のスプレー法による樹脂の塗装
には方向性があるため、被処理物表面全体に均一な樹脂
被膜を施すのに多大の工程、手間を要し、特に形状が複
雑な異形磁石体に均一厚みの被膜を施すことは困難であ
り、また、浸漬法では樹脂被膜厚みが不均一になり、製
品寸法精度が悪い問題があった。
には方向性があるため、被処理物表面全体に均一な樹脂
被膜を施すのに多大の工程、手間を要し、特に形状が複
雑な異形磁石体に均一厚みの被膜を施すことは困難であ
り、また、浸漬法では樹脂被膜厚みが不均一になり、製
品寸法精度が悪い問題があった。
【０００９】この発明は、希土類・ボロン・鉄を主成分
とし主相が正方晶相からなる新規な永久磁石材料の耐食
性を改善したＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法を目的
とし、また、腐蝕性薬品等を使用、残留させる湿式めっ
き処理に代えて、密着性、防蝕性にすぐれた耐食性薄膜
を、磁石材料表面に均一厚みで設けることが可能なＦｅ
−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法の提供を目的としてい
る。
とし主相が正方晶相からなる新規な永久磁石材料の耐食
性を改善したＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法を目的
とし、また、腐蝕性薬品等を使用、残留させる湿式めっ
き処理に代えて、密着性、防蝕性にすぐれた耐食性薄膜
を、磁石材料表面に均一厚みで設けることが可能なＦｅ
−Ｂ−Ｒ系永久磁石の製造方法の提供を目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、Ｒ（但しＲ
はＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種）８原子％
〜３０原子％、Ｂ ２原子％〜２８原子％、Ｆｅ ４２
原子％〜９０原子％を主成分とし主相が正方晶相からな
る永久磁石体表面に、真空蒸着法、イオンスパッタリン
グ法、イオンプレーティング法、イオン蒸着薄膜形成法
（ＩＶＤ）、あるいはプラズマ蒸着薄膜形成法（ＣＶ
Ｄ）等の気相めっき処理にて、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃ
ｕ、Ｃｏ、等の金属あるいはその合金、また、Ｓｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ等
の耐食性気相めっき層を被着したことを特徴とする耐食
性のすぐれた永久磁石の製造方法である。
はＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種）８原子％
〜３０原子％、Ｂ ２原子％〜２８原子％、Ｆｅ ４２
原子％〜９０原子％を主成分とし主相が正方晶相からな
る永久磁石体表面に、真空蒸着法、イオンスパッタリン
グ法、イオンプレーティング法、イオン蒸着薄膜形成法
（ＩＶＤ）、あるいはプラズマ蒸着薄膜形成法（ＣＶ
Ｄ）等の気相めっき処理にて、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃ
ｕ、Ｃｏ、等の金属あるいはその合金、また、Ｓｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ等
の耐食性気相めっき層を被着したことを特徴とする耐食
性のすぐれた永久磁石の製造方法である。
【００１１】この発明における耐食性気相めっき層を磁
石材料表面に形成する気相めっき処理方法は、真空蒸着
法、イオンスパッタリング法、イオンプレーティング
法、イオン蒸着薄膜形成法（ＩＶＤ）、あるいはプラズ
マ蒸着薄膜形成法（ＣＶＤ）等が採用できる。この発明
において、上述した各種の気相めっき層形成処理にて成
膜された、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石表面の耐食性気相め
っき層の厚みは、磁気特性や耐食性などを考慮すると３
０μｍ以下の厚みが好ましい。
石材料表面に形成する気相めっき処理方法は、真空蒸着
法、イオンスパッタリング法、イオンプレーティング
法、イオン蒸着薄膜形成法（ＩＶＤ）、あるいはプラズ
マ蒸着薄膜形成法（ＣＶＤ）等が採用できる。この発明
において、上述した各種の気相めっき層形成処理にて成
膜された、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石表面の耐食性気相め
っき層の厚みは、磁気特性や耐食性などを考慮すると３
０μｍ以下の厚みが好ましい。
【００１２】真空蒸着法は、コーティング物質を真空中
で、抵抗加熱法、電子ビーム法、誘導加熱法などにより
加熱し、原子状、分子状あるいは微粒子とし、被コーテ
ィング材料である永久磁石体表面に前記した金属や合金
あるいは化合物からなる耐食性薄膜を形成する方法であ
る。
で、抵抗加熱法、電子ビーム法、誘導加熱法などにより
加熱し、原子状、分子状あるいは微粒子とし、被コーテ
ィング材料である永久磁石体表面に前記した金属や合金
あるいは化合物からなる耐食性薄膜を形成する方法であ
る。
【００１３】イオンスパッタリング法は、真空容器内に
アルゴンガスを導入し、スパッタ電源により放電を起
し、イオン化されたアルゴンガスが電界により加速され
て、陰極のコーティング物質たるターゲット材に衝突
し、ターゲット材原子をたたき出し、陽極を構成してい
る被着側の永久磁石体表面に前記耐食性薄膜を形成する
方法である。
アルゴンガスを導入し、スパッタ電源により放電を起
し、イオン化されたアルゴンガスが電界により加速され
て、陰極のコーティング物質たるターゲット材に衝突
し、ターゲット材原子をたたき出し、陽極を構成してい
る被着側の永久磁石体表面に前記耐食性薄膜を形成する
方法である。
【００１４】イオンプレーティング法は、抵抗加熱法、
電子ビーム法、誘導加熱法などにより加熱し、原子状、
分子状あるいは微粒子とし、これに熱電子を衝突させて
イオン化させ、電界分布により走行するイオン化粒子が
他の蒸発粒子と衝突してさらにイオン化粒子を増加さ
せ、これらイオン化粒子が電界に引かれて陰極を構成す
る永久磁石体表面に付着し、前記耐食性薄膜を形成する
方法である。
電子ビーム法、誘導加熱法などにより加熱し、原子状、
分子状あるいは微粒子とし、これに熱電子を衝突させて
イオン化させ、電界分布により走行するイオン化粒子が
他の蒸発粒子と衝突してさらにイオン化粒子を増加さ
せ、これらイオン化粒子が電界に引かれて陰極を構成す
る永久磁石体表面に付着し、前記耐食性薄膜を形成する
方法である。
【００１５】イオン蒸着薄膜形成法（ＩＶＤ：Ｉｏｎ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）は、電子銃、アー
ク放電等によって蒸発させた蒸発物と、イオン源から引
出されたイオンを、高加速電圧で加速したものを同時
に、或る割合で付着及びイオン照射することにより、永
久磁石体表面に前記耐食性薄膜を形成する方法である。
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）は、電子銃、アー
ク放電等によって蒸発させた蒸発物と、イオン源から引
出されたイオンを、高加速電圧で加速したものを同時
に、或る割合で付着及びイオン照射することにより、永
久磁石体表面に前記耐食性薄膜を形成する方法である。
【００１６】プラズマ蒸着薄膜形成法（ＣＶＤ）は、真
空容器内に薄膜用原料ガスを導入し、真空ポンプを使用
して一定圧力に維持し、電極に高周波電力を印加して放
電させ、プラズマ化学反応により、永久磁石体表面に前
記耐食性薄膜を形成する方法である。
空容器内に薄膜用原料ガスを導入し、真空ポンプを使用
して一定圧力に維持し、電極に高周波電力を印加して放
電させ、プラズマ化学反応により、永久磁石体表面に前
記耐食性薄膜を形成する方法である。
【００１７】永久磁石の限定理由 この発明の永久磁石に用いる希土類元素Ｒは、８原子％
〜３０原子％のＮｄ，Ｐｒ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｔｂのうち少
なくとも１種、あるいはさらに、Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅ，Ｇ
ｄ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｐｍ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙのうち少
なくとも１種を含むものが好ましい。又、通例Ｒのうち
１種をもって足りるが、実用上は２種以上の混合物（ミ
ッシュメタル、ジジム等）を入手上の便宜等の理由によ
り用いることができる。なお、このＲは純希土類元素で
なくてもよく、工業上入手可能な範囲で製造上不可避な
不純物を含有するものでも差支えない。
〜３０原子％のＮｄ，Ｐｒ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｔｂのうち少
なくとも１種、あるいはさらに、Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅ，Ｇ
ｄ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｐｍ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙのうち少
なくとも１種を含むものが好ましい。又、通例Ｒのうち
１種をもって足りるが、実用上は２種以上の混合物（ミ
ッシュメタル、ジジム等）を入手上の便宜等の理由によ
り用いることができる。なお、このＲは純希土類元素で
なくてもよく、工業上入手可能な範囲で製造上不可避な
不純物を含有するものでも差支えない。
【００１８】Ｒ（Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも
１種）は、新規な上記系永久磁石における必須元素であ
って、８原子％未満では結晶構造がα−鉄と同一構造の
立方晶組織となるため、高磁気特性、特に高保磁力が得
られず、３０原子％を越えるとＲリッチな非磁性相が多
くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下して、すぐれた特
性の永久磁石が得られない。よって、Ｒは８原子％〜３
０原子％の範囲とする。
１種）は、新規な上記系永久磁石における必須元素であ
って、８原子％未満では結晶構造がα−鉄と同一構造の
立方晶組織となるため、高磁気特性、特に高保磁力が得
られず、３０原子％を越えるとＲリッチな非磁性相が多
くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下して、すぐれた特
性の永久磁石が得られない。よって、Ｒは８原子％〜３
０原子％の範囲とする。
【００１９】Ｂは、新規な上記系永久磁石における必須
元素であって、２原子％未満では菱面体組織となり、高
い保磁力（ｉＨｃ）は得られず、２８原子％を越えると
Ｂリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）
が低下するため、すぐれた永久磁石が得られない。よっ
て、Ｂは２原子％〜２８原子％の範囲とする。
元素であって、２原子％未満では菱面体組織となり、高
い保磁力（ｉＨｃ）は得られず、２８原子％を越えると
Ｂリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度（Ｂｒ）
が低下するため、すぐれた永久磁石が得られない。よっ
て、Ｂは２原子％〜２８原子％の範囲とする。
【００２０】Ｆｅは、新規な上記系永久磁石において必
須元素であり、４２原子％未満では残留磁束密度（Ｂ
ｒ）が低下し、９０原子％を越えると高い保磁力が得ら
れない。よって、Ｆｅは４２原子％〜９０原子％の含有
とする。また、この発明による永久磁石用合金におい
て、Ｆｅの一部をＣｏで置換することは、得られる磁石
の磁気特性を損うことなく、温度特性を改善することが
できるが、Ｃｏ置換量がＦｅの５０％を越えると、逆に
磁気特性が劣化するため、好ましくない。
須元素であり、４２原子％未満では残留磁束密度（Ｂ
ｒ）が低下し、９０原子％を越えると高い保磁力が得ら
れない。よって、Ｆｅは４２原子％〜９０原子％の含有
とする。また、この発明による永久磁石用合金におい
て、Ｆｅの一部をＣｏで置換することは、得られる磁石
の磁気特性を損うことなく、温度特性を改善することが
できるが、Ｃｏ置換量がＦｅの５０％を越えると、逆に
磁気特性が劣化するため、好ましくない。
【００２１】また、この発明による永久磁石は、Ｒ，
Ｂ，Ｆｅの他、工業的生産上不可避的不純物の存在を許
容できるが、Ｂの一部を４．０原子％以下のＣ、３．５
原子％以下のＰ、２．５原子％以下のＳ、３．５原子％
以下のＣｕのうち少なくとも１種、合計量で４．０原子
％以下で置換することにより、永久磁石の製造性改善、
低価格化が可能である。
Ｂ，Ｆｅの他、工業的生産上不可避的不純物の存在を許
容できるが、Ｂの一部を４．０原子％以下のＣ、３．５
原子％以下のＰ、２．５原子％以下のＳ、３．５原子％
以下のＣｕのうち少なくとも１種、合計量で４．０原子
％以下で置換することにより、永久磁石の製造性改善、
低価格化が可能である。
【００２２】また、下記添加元素のうち少なくとも１種
は、Ｒ−Ｂ−Ｆｅ系永久磁石に対してその保磁力等を改
善あるいは製造性の改善、低価格化に効果があるため添
加する。しかし、保磁力改善のための添加に伴ない残留
磁束密度（Ｂｒ）の低下を招来するので、従来のハード
フェライト磁石の残留磁束密度と同等以上となる範囲で
の添加が望ましい。９．５原子％以下のＡｌ、４．５原
子％以下のＴｉ、９．５原子％以下のＶ、８．５原子％
以下のＣｒ、８．０原子％以下のＭｎ、５原子％以下の
Ｂｉ、１２．５原子％以下のＮｂ、１０．５原子％以下
のＴａ、９．５原子％以下のＭｏ、９．５原子％以下の
Ｗ、２．５原子％以下のＳｂ、７原子％以下のＧｅ、
３．５原子％以下のＳｎ、５．５原子％以下のＺｒ、
５．５原子％以下のＨｆのうち少なくとも１種を添加含
有、但し、２種以上含有する場合は、その最大含有量は
当該添加元素のうち最大値を有するものの原子％以下の
含有させる。
は、Ｒ−Ｂ−Ｆｅ系永久磁石に対してその保磁力等を改
善あるいは製造性の改善、低価格化に効果があるため添
加する。しかし、保磁力改善のための添加に伴ない残留
磁束密度（Ｂｒ）の低下を招来するので、従来のハード
フェライト磁石の残留磁束密度と同等以上となる範囲で
の添加が望ましい。９．５原子％以下のＡｌ、４．５原
子％以下のＴｉ、９．５原子％以下のＶ、８．５原子％
以下のＣｒ、８．０原子％以下のＭｎ、５原子％以下の
Ｂｉ、１２．５原子％以下のＮｂ、１０．５原子％以下
のＴａ、９．５原子％以下のＭｏ、９．５原子％以下の
Ｗ、２．５原子％以下のＳｂ、７原子％以下のＧｅ、
３．５原子％以下のＳｎ、５．５原子％以下のＺｒ、
５．５原子％以下のＨｆのうち少なくとも１種を添加含
有、但し、２種以上含有する場合は、その最大含有量は
当該添加元素のうち最大値を有するものの原子％以下の
含有させる。
【００２３】この発明のＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石は、主
相が正方晶であることが不可欠であり、体積比で１％〜
５０％の非磁性相（酸化物相を除く）を含むことを特徴
とし、焼結磁石の場合には、結晶粒径が１〜１００μｍ
の正方晶系の結晶構造を有する化合物を主相とし、微細
で均一な合金粉末によりすぐれた磁気特性を有する焼結
永久磁石が得られる。また、この発明の永久磁石は、磁
場中プレス成型することにより磁気的異方性磁石が得ら
れ、また、無磁界中でプレス成型することにより、磁気
的等方性磁石を得ることができる。したがって、この発
明のＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石は、ＲとしてＮｄやＰｒを
中心とする資源的に豊富な軽希土類を主に用い、Ｆｅ，
Ｂ，Ｒを主成分とし主相が正方晶相からなることによ
り、２５ＭＧＯｅ以上の極めて高いエネルギー積並び
に、高残留磁束密度、高保持力を有し、かつ高い耐食性
を有する、すぐれた永久磁石を安価に得ることができ
る。
相が正方晶であることが不可欠であり、体積比で１％〜
５０％の非磁性相（酸化物相を除く）を含むことを特徴
とし、焼結磁石の場合には、結晶粒径が１〜１００μｍ
の正方晶系の結晶構造を有する化合物を主相とし、微細
で均一な合金粉末によりすぐれた磁気特性を有する焼結
永久磁石が得られる。また、この発明の永久磁石は、磁
場中プレス成型することにより磁気的異方性磁石が得ら
れ、また、無磁界中でプレス成型することにより、磁気
的等方性磁石を得ることができる。したがって、この発
明のＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石は、ＲとしてＮｄやＰｒを
中心とする資源的に豊富な軽希土類を主に用い、Ｆｅ，
Ｂ，Ｒを主成分とし主相が正方晶相からなることによ
り、２５ＭＧＯｅ以上の極めて高いエネルギー積並び
に、高残留磁束密度、高保持力を有し、かつ高い耐食性
を有する、すぐれた永久磁石を安価に得ることができ
る。
【００２４】この発明による永久磁石は、保磁力ｉＨｃ
≧１ｋＯｅ、残留磁束密度Ｂｒ＞４ｋＧ、を示し、最大
エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘはハードフェライトと同等
以上となり、最も好ましい組成範囲では、（ＢＨ）ｍａ
ｘ≧１０ＭＧＯｅを示し、最大値は２５ＭＧＯｅ以上に
達する。また、この発明の永久磁石のＲの主成分がその
５０％以上を軽希土類金属が占める場合で、Ｒ１２原子
％〜２０原子％、４原子％〜２４原子％、Ｆｅ６５原子
％〜８２原子％、を主成分とするとき、磁気的異方性焼
結磁石の場合最もすぐれた磁気特性を示し、特に軽希土
類金属がＮｄの場合には、（ＢＨ）ｍａｘはその最大値
が３５ＭＧＯｅ以上に達する。
≧１ｋＯｅ、残留磁束密度Ｂｒ＞４ｋＧ、を示し、最大
エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘはハードフェライトと同等
以上となり、最も好ましい組成範囲では、（ＢＨ）ｍａ
ｘ≧１０ＭＧＯｅを示し、最大値は２５ＭＧＯｅ以上に
達する。また、この発明の永久磁石のＲの主成分がその
５０％以上を軽希土類金属が占める場合で、Ｒ１２原子
％〜２０原子％、４原子％〜２４原子％、Ｆｅ６５原子
％〜８２原子％、を主成分とするとき、磁気的異方性焼
結磁石の場合最もすぐれた磁気特性を示し、特に軽希土
類金属がＮｄの場合には、（ＢＨ）ｍａｘはその最大値
が３５ＭＧＯｅ以上に達する。
【００２５】
【作用】この発明は、主相が正方晶相からなるＦｅ−Ｂ
−Ｒ系永久磁石材料表面に生成する酸化物を抑制するた
め、気相めっき処理にて該磁石材料表面に膜厚が均一で
強固かつ安定な耐食性気相めっき層を形成するものであ
り、この気相めっき層を施すことによって、磁石体表面
の酸化が抑制され、磁気特性が劣化することなく、ま
た、湿式めっき処理のごとく腐蝕性の薬品等を使用、残
留させることがないため、磁気特性が長期にわたって安
定する利点がある。
−Ｒ系永久磁石材料表面に生成する酸化物を抑制するた
め、気相めっき処理にて該磁石材料表面に膜厚が均一で
強固かつ安定な耐食性気相めっき層を形成するものであ
り、この気相めっき層を施すことによって、磁石体表面
の酸化が抑制され、磁気特性が劣化することなく、ま
た、湿式めっき処理のごとく腐蝕性の薬品等を使用、残
留させることがないため、磁気特性が長期にわたって安
定する利点がある。
【００２６】
【実施例】実施例１ 出発原料として、純度９９．９％の電解鉄、Ｂ１９．４
％を含有し残部はＦｅ及びＡｌ、Ｓｉ、Ｃ等の不純物か
らなるフェロボロン合金、純度９９．７％以上のＮｄを
使用し、これらを高周波溶解し、その後水冷銅鋳型に鋳
造し、１５Ｎｄ８Ｂ７７Ｆｅ（原子％）なる組成の鋳塊
を得た。その後インゴットを、スタンプミルにより粗粉
砕し、次にボールミルにより粉砕し、粒度３μｍの微粉
末を得た。この微粉末を金型に挿入し、１２ｋＯｅの磁
界中で配向し、磁界と平行方向に１．５ｔ／ｃｍ2の圧
力で成形した。得られた成形体を、１１００℃、１時
間、Ａｒ中の条件で焼結し、その後放冷し、さらにＡｒ
中で６００℃、２時間の時効処理を施して、永久磁石を
作製した。得られた永久磁石から外径２０ｍｍ×内径１
０ｍｍ×厚み１．５ｍｍ寸法に試験片を切り出した。
％を含有し残部はＦｅ及びＡｌ、Ｓｉ、Ｃ等の不純物か
らなるフェロボロン合金、純度９９．７％以上のＮｄを
使用し、これらを高周波溶解し、その後水冷銅鋳型に鋳
造し、１５Ｎｄ８Ｂ７７Ｆｅ（原子％）なる組成の鋳塊
を得た。その後インゴットを、スタンプミルにより粗粉
砕し、次にボールミルにより粉砕し、粒度３μｍの微粉
末を得た。この微粉末を金型に挿入し、１２ｋＯｅの磁
界中で配向し、磁界と平行方向に１．５ｔ／ｃｍ2の圧
力で成形した。得られた成形体を、１１００℃、１時
間、Ａｒ中の条件で焼結し、その後放冷し、さらにＡｒ
中で６００℃、２時間の時効処理を施して、永久磁石を
作製した。得られた永久磁石から外径２０ｍｍ×内径１
０ｍｍ×厚み１．５ｍｍ寸法に試験片を切り出した。
【００２７】次に、真空度１×１０-5Ｔｏｒｒの真空容
器内に上記試験片を入れ、前処理として、３５０℃、３
０分間加熱し、３００℃に降温したのち、コーティング
材料の１０ｍｍφ×１０ｍｍ寸法の純度９９．９９％以
上のＮｉ片に、０．６Ａ、８ｋＶの電子ビームを３０分
間照射して加熱、蒸発させて試験片に、Ｎｉ薄膜を真空
蒸着した。試験片の永久磁石表面に形成されたＮｉ薄膜
厚みは５μｍであった。この試験片に耐食性試験と耐食
性試験後のＮｉ薄膜の密着強度試験を行なった。また、
耐食性試験前後の磁気特性を測定した。試験結果及び測
定結果は表１に示す。
器内に上記試験片を入れ、前処理として、３５０℃、３
０分間加熱し、３００℃に降温したのち、コーティング
材料の１０ｍｍφ×１０ｍｍ寸法の純度９９．９９％以
上のＮｉ片に、０．６Ａ、８ｋＶの電子ビームを３０分
間照射して加熱、蒸発させて試験片に、Ｎｉ薄膜を真空
蒸着した。試験片の永久磁石表面に形成されたＮｉ薄膜
厚みは５μｍであった。この試験片に耐食性試験と耐食
性試験後のＮｉ薄膜の密着強度試験を行なった。また、
耐食性試験前後の磁気特性を測定した。試験結果及び測
定結果は表１に示す。
【００２８】比較例１ また、比較のため、上記試験片にトリクレンにて３分間
溶剤脱脂し、５％ＮａＯＨにて６０℃、３分間のアルカ
リ脱脂したのち、２％ＨＣｌにて室温、１０秒間の酸洗
し、ワット浴にて、電流密度４Ａ／ｄｍ2、浴温度６０
℃、２０分間の条件にて、電気ニッケルめっきを行ない
表面に１０μｍ厚みのニッケルめっき層を有する比較試
験片（比較例１）を得た。この比較試験片に上記の実施
例１と同一の試験及び測定を行ない、その結果を実施例
１と同様に表１に示す。
溶剤脱脂し、５％ＮａＯＨにて６０℃、３分間のアルカ
リ脱脂したのち、２％ＨＣｌにて室温、１０秒間の酸洗
し、ワット浴にて、電流密度４Ａ／ｄｍ2、浴温度６０
℃、２０分間の条件にて、電気ニッケルめっきを行ない
表面に１０μｍ厚みのニッケルめっき層を有する比較試
験片（比較例１）を得た。この比較試験片に上記の実施
例１と同一の試験及び測定を行ない、その結果を実施例
１と同様に表１に示す。
【００２９】耐食性試験は、上記試験片を６０℃の温
度、９０％の湿度の雰囲気に５００時間放置した場合の
試験片の外観状況でもって評価した。また、密着強度試
験は、耐食性試験後の上記試験片を、粘着テープで１ｍ
ｍ間隔の枡目部分を引張り、薄膜層が剥離するか否か
（無剥離枡目数／全枡目数）で評価した。
度、９０％の湿度の雰囲気に５００時間放置した場合の
試験片の外観状況でもって評価した。また、密着強度試
験は、耐食性試験後の上記試験片を、粘着テープで１ｍ
ｍ間隔の枡目部分を引張り、薄膜層が剥離するか否か
（無剥離枡目数／全枡目数）で評価した。
【００３０】実施例２ 実施例１と同一の試験片を用い、真空度１×１０-5Ｔｏ
ｒｒの真空容器内に上記試験片を入れ、さらにＡｒガス
を１．２×１０-2Ｔｏｒｒとなるまで導入し、つぎに１
５０ＷでＡｒガス中に放電を起させ、ターゲット材にＣ
ｏ−１８．５Ｃｒ合金片を使用して、５時間のスパッタ
リングを行ない、試験片表面にターゲット材と同組成の
薄膜を形成した。試験片表面に形成した薄膜厚みは５μ
ｍであった。この試験片に実施例１の同方法の耐食性試
験と耐食性試験後の気相薄膜の密着強度試験を行なっ
た。また、耐食性試験前後の磁気特性を測定した。試験
結果及び測定結果は表１に示す。
ｒｒの真空容器内に上記試験片を入れ、さらにＡｒガス
を１．２×１０-2Ｔｏｒｒとなるまで導入し、つぎに１
５０ＷでＡｒガス中に放電を起させ、ターゲット材にＣ
ｏ−１８．５Ｃｒ合金片を使用して、５時間のスパッタ
リングを行ない、試験片表面にターゲット材と同組成の
薄膜を形成した。試験片表面に形成した薄膜厚みは５μ
ｍであった。この試験片に実施例１の同方法の耐食性試
験と耐食性試験後の気相薄膜の密着強度試験を行なっ
た。また、耐食性試験前後の磁気特性を測定した。試験
結果及び測定結果は表１に示す。
【００３１】実施例３ 実施例１と同一の試験片を用い、真空度１×１０-5Ｔｏ
ｒｒの真空容器内に上記試験片を入れ、０．８Ｔｏｒｒ
のＡｒガス中、４００Ｖの電圧で１分間の逆スパッタを
行なった後、前処理として、３５０℃、３０分間加熱
し、３００℃に降温したのち、３〜５ｍｍφ粒状の溶融
石英からなるターゲット材を加熱し、溶融石英が分子状
となり、これに熱電子を衝突させてイオン化させ、電界
分布により走行するＳｉＯ2イオン化粒子が他の蒸発粒
子と衝突してさらにＳｉＯ2イオン化粒子を増加させ、
これらイオン化粒子が電界に引かれて陰極を構成する前
記試験片に付着し、ＳｉＯ2薄膜が該試験片表面に形成
された。この試験片表面に形成した薄膜厚みは５μｍで
あった。上記イオンプレーティングの条件は、試験片を
電圧１ｋＶ、イオン化電圧１００Ｖ、８０〜９０ｍＡ、
４０分間処理する条件であった。この試験片に実施例１
の同方法の耐食性試験と耐食性試験後の気相薄膜の密着
強度試験を行なった。また、耐食性試験前後の磁気特性
を測定した。試験結果及び測定結果は表１に示す。
ｒｒの真空容器内に上記試験片を入れ、０．８Ｔｏｒｒ
のＡｒガス中、４００Ｖの電圧で１分間の逆スパッタを
行なった後、前処理として、３５０℃、３０分間加熱
し、３００℃に降温したのち、３〜５ｍｍφ粒状の溶融
石英からなるターゲット材を加熱し、溶融石英が分子状
となり、これに熱電子を衝突させてイオン化させ、電界
分布により走行するＳｉＯ2イオン化粒子が他の蒸発粒
子と衝突してさらにＳｉＯ2イオン化粒子を増加させ、
これらイオン化粒子が電界に引かれて陰極を構成する前
記試験片に付着し、ＳｉＯ2薄膜が該試験片表面に形成
された。この試験片表面に形成した薄膜厚みは５μｍで
あった。上記イオンプレーティングの条件は、試験片を
電圧１ｋＶ、イオン化電圧１００Ｖ、８０〜９０ｍＡ、
４０分間処理する条件であった。この試験片に実施例１
の同方法の耐食性試験と耐食性試験後の気相薄膜の密着
強度試験を行なった。また、耐食性試験前後の磁気特性
を測定した。試験結果及び測定結果は表１に示す。
【００３２】実施例４ 出発原料として、純度９９．９％の電解鉄、Ｂ１９．４
％を含有し残部はＦｅ及びＡｌ、Ｓｉ、Ｃ等の不純物か
らなるフェロボロン合金、純度９９．７％以上のＮｄ及
びＤｙ金属を使用し、これらを高周波溶解しその後水冷
銅鋳型に鋳造し、１５Ｎｄ１．５Ｄｙ８Ｂ７５．５Ｆｅ
（原子％）なる組成の鋳塊を得た。その後インゴット
を、スタンプミルにより粗粉砕し、次にボールミルによ
り粉砕し、粒度３μｍの微粉末を得た。この微粉末を金
型に挿入し、１２ｋＯｅの磁界中で配向し、磁界と直角
方向に、１．５ｔ／ｃｍ2の圧力で成形した。得られた
成形体を、１１００℃、１時間、Ａｒ中の条件で焼結
し、その後放冷し、さらにＡｒ中ので６００℃、２時間
の時効処理を施して、永久磁石を作製した。得られた永
久磁石から外径２０ｍｍ×内径１０ｍｍ×厚み１．５ｍ
ｍ寸法に試験片を切り出した。
％を含有し残部はＦｅ及びＡｌ、Ｓｉ、Ｃ等の不純物か
らなるフェロボロン合金、純度９９．７％以上のＮｄ及
びＤｙ金属を使用し、これらを高周波溶解しその後水冷
銅鋳型に鋳造し、１５Ｎｄ１．５Ｄｙ８Ｂ７５．５Ｆｅ
（原子％）なる組成の鋳塊を得た。その後インゴット
を、スタンプミルにより粗粉砕し、次にボールミルによ
り粉砕し、粒度３μｍの微粉末を得た。この微粉末を金
型に挿入し、１２ｋＯｅの磁界中で配向し、磁界と直角
方向に、１．５ｔ／ｃｍ2の圧力で成形した。得られた
成形体を、１１００℃、１時間、Ａｒ中の条件で焼結
し、その後放冷し、さらにＡｒ中ので６００℃、２時間
の時効処理を施して、永久磁石を作製した。得られた永
久磁石から外径２０ｍｍ×内径１０ｍｍ×厚み１．５ｍ
ｍ寸法に試験片を切り出した。
【００３３】上記試験片を挿入した真空容器内の真空度
は１×１０-2Ｔｏｒｒ以下で、コーティング材のＴｉ薄
片をアーク放電により蒸発させると共に、Ｎ2ガスを引
出電圧４０ｋＶ、イオン化電流１００ｍＡ、ビームサイ
ズ４×１０ｃｍ2で、Ｎ2ガスイオンとして加速し、Ｔｉ
蒸発とＮ2ガスイオン照射を３時間行なうイオン蒸着薄
膜形成法にて、試験片表面にＴｉＮ薄膜を形成した。こ
のとき試験片表面のＴｉＮ薄膜厚みは５μｍであった。
この試験片に実施例１と同一の耐食性試験と耐食性試験
後の薄膜の密着強度試験を行なった。また、耐食性試験
前後の磁気特性を測定した。試験結果及び測定結果は表
１に示す。
は１×１０-2Ｔｏｒｒ以下で、コーティング材のＴｉ薄
片をアーク放電により蒸発させると共に、Ｎ2ガスを引
出電圧４０ｋＶ、イオン化電流１００ｍＡ、ビームサイ
ズ４×１０ｃｍ2で、Ｎ2ガスイオンとして加速し、Ｔｉ
蒸発とＮ2ガスイオン照射を３時間行なうイオン蒸着薄
膜形成法にて、試験片表面にＴｉＮ薄膜を形成した。こ
のとき試験片表面のＴｉＮ薄膜厚みは５μｍであった。
この試験片に実施例１と同一の耐食性試験と耐食性試験
後の薄膜の密着強度試験を行なった。また、耐食性試験
前後の磁気特性を測定した。試験結果及び測定結果は表
１に示す。
【００３４】比較例２ また、比較例として、上記試験片をトリクレンにて３分
間溶剤脱脂し、５％ＮａＯＨにて６０℃、３分間のアル
カリ脱脂したのち、２％ＨＣｌにて室温、１０秒間の酸
洗し、ワット浴にて、電流密度４Ａ／ｄｍ2、浴温度６
０℃、２０分間の条件にて、電気ニッケルめっきを行な
い表面に１０μｍ厚みのニッケルめっき層を有する比較
試験片（比較例２）を得た。この比較試験片に実施例４
と同様に、実施例１と同一の試験及び測定を行ない、そ
の結果を同様に表１に示す。
間溶剤脱脂し、５％ＮａＯＨにて６０℃、３分間のアル
カリ脱脂したのち、２％ＨＣｌにて室温、１０秒間の酸
洗し、ワット浴にて、電流密度４Ａ／ｄｍ2、浴温度６
０℃、２０分間の条件にて、電気ニッケルめっきを行な
い表面に１０μｍ厚みのニッケルめっき層を有する比較
試験片（比較例２）を得た。この比較試験片に実施例４
と同様に、実施例１と同一の試験及び測定を行ない、そ
の結果を同様に表１に示す。
【００３５】実施例５ 実施例４と同一の試験片を用い、該試験片を挿入した真
空容器内に、ＳｉＨ4ガスとＮ2Ｏガスを同時に流量１０
０ｍｌ／ｍｉｎで送給し、１３．５６ＭＨｚの高周波プ
ラズマにて２００Ｗで放電を行ない、予め２００℃に加
熱した試験片表面に、ＳｉＯ2薄膜を被着させるプラズ
マ蒸着薄膜形成法を３時間施し、試験片表面に厚み５μ
ｍのＳｉＯ2薄膜を形成した。この試験片に実施例１と
同一の耐食性試験と耐食性試験後の薄膜の密着強度試験
を行なった。また、耐食性試験前後の磁気特性を測定し
た。試験結果及び測定結果は表１に示す。
空容器内に、ＳｉＨ4ガスとＮ2Ｏガスを同時に流量１０
０ｍｌ／ｍｉｎで送給し、１３．５６ＭＨｚの高周波プ
ラズマにて２００Ｗで放電を行ない、予め２００℃に加
熱した試験片表面に、ＳｉＯ2薄膜を被着させるプラズ
マ蒸着薄膜形成法を３時間施し、試験片表面に厚み５μ
ｍのＳｉＯ2薄膜を形成した。この試験片に実施例１と
同一の耐食性試験と耐食性試験後の薄膜の密着強度試験
を行なった。また、耐食性試験前後の磁気特性を測定し
た。試験結果及び測定結果は表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【発明の効果】この発明は、所要組成のＲ、Ｂ、Ｆｅを
主成分とし主相が正方晶相からなる永久磁石体表面に、
真空蒸着法、イオンスパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法などの気相めっき処理にて耐食性気相めっき層
を設けるもので、実施例の表１の試験及び測定結果に明
らかなように、この発明による耐食性気相めっき層は、
湿式めっき処理による各比較例に対して、膜厚が所要厚
みでかつ格段にすぐれた均一度が得られ、さらにすぐれ
た耐食性並びに高い被膜密着強度が得られているため、
永久磁石体の酸化が確実に防止されており、耐食性試験
後の磁気特性の劣化がなく、各比較例に対して磁気特性
の向上が著しいことが分る。
主成分とし主相が正方晶相からなる永久磁石体表面に、
真空蒸着法、イオンスパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法などの気相めっき処理にて耐食性気相めっき層
を設けるもので、実施例の表１の試験及び測定結果に明
らかなように、この発明による耐食性気相めっき層は、
湿式めっき処理による各比較例に対して、膜厚が所要厚
みでかつ格段にすぐれた均一度が得られ、さらにすぐれ
た耐食性並びに高い被膜密着強度が得られているため、
永久磁石体の酸化が確実に防止されており、耐食性試験
後の磁気特性の劣化がなく、各比較例に対して磁気特性
の向上が著しいことが分る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 1/08
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素のうち
少なくとも１種）８原子％〜３０原子％、Ｂ ２原子％
〜２８原子％、Ｆｅ ４２原子％〜９０原子％を主成分
とし主相が正方晶相からなる永久磁石体表面に、気相め
っき処理にて耐食性気相めっき層を被着したことを特徴
する耐食性のすぐれた永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6107538A JPH0821511B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 耐食性のすぐれた永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6107538A JPH0821511B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 耐食性のすぐれた永久磁石の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59278489A Division JPS61150201A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 耐食性のすぐれた永久磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774043A JPH0774043A (ja) | 1995-03-17 |
| JPH0821511B2 true JPH0821511B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=14461735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6107538A Expired - Lifetime JPH0821511B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 耐食性のすぐれた永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821511B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4747462B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2011-08-17 | 日立金属株式会社 | 蒸着被膜を表面に有する希土類系永久磁石の製造方法 |
| JP2005285859A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Tdk Corp | 希土類磁石及びその製造方法 |
| CN114464386A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-05-10 | 杭州磁聚力科技有限公司 | 一种用于钐钴永磁材料表面防护的镀层及钐钴永磁材料表面的防护方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721842B2 (ja) * | 1972-12-26 | 1982-05-10 | ||
| JPS5946008A (ja) * | 1982-08-21 | 1984-03-15 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石 |
-
1994
- 1994-04-21 JP JP6107538A patent/JPH0821511B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0774043A (ja) | 1995-03-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |