JPH09148165A - ラジアル異方性ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 - Google Patents
ラジアル異方性ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石Info
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- JPH09148165A JPH09148165A JP7329877A JP32987795A JPH09148165A JP H09148165 A JPH09148165 A JP H09148165A JP 7329877 A JP7329877 A JP 7329877A JP 32987795 A JP32987795 A JP 32987795A JP H09148165 A JPH09148165 A JP H09148165A
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- 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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高いラジアル配向度を有する、磁気特性に優
れた異方性ボンド磁石を得る。 【解決手段】 ダイス１の内径以下の内径を有する電磁
コイル１０、１１をダイス１の上下に対向して配置し、
ダイス１の中心に配置したコア４と、下パンチ５とダイ
ス１の内面とで囲まれた成形空間にバインダーと混練し
た磁石粉末を充填した後、電磁コイル１０、１１により
ダイス１内に反発式にパルス磁界を発生させ、ダイス４
の中心からラジアル方向に流れる磁場内で成形を行い、
ラジアル方向への磁石粉末の配向度を高めながら、上パ
ンチ６を下降させて圧縮成形を行う。
れた異方性ボンド磁石を得る。 【解決手段】 ダイス１の内径以下の内径を有する電磁
コイル１０、１１をダイス１の上下に対向して配置し、
ダイス１の中心に配置したコア４と、下パンチ５とダイ
ス１の内面とで囲まれた成形空間にバインダーと混練し
た磁石粉末を充填した後、電磁コイル１０、１１により
ダイス１内に反発式にパルス磁界を発生させ、ダイス４
の中心からラジアル方向に流れる磁場内で成形を行い、
ラジアル方向への磁石粉末の配向度を高めながら、上パ
ンチ６を下降させて圧縮成形を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁石粉末をラジア
ル配向させたラジアル異方性ボンド磁石の製造方法およ
びこの方法により製造した円筒状ボンド磁石に関する。
ル配向させたラジアル異方性ボンド磁石の製造方法およ
びこの方法により製造した円筒状ボンド磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子デバイスの小型化に伴い、高
い磁気特性を有する希土類ボンド磁石の利用が拡大する
傾向にあり、中でも磁石粉末を放射状に配向（ラジアル
配向）させたラジアルボンド磁石は、特に高い磁気特性
を有するため用途が拡大しつつある。
い磁気特性を有する希土類ボンド磁石の利用が拡大する
傾向にあり、中でも磁石粉末を放射状に配向（ラジアル
配向）させたラジアルボンド磁石は、特に高い磁気特性
を有するため用途が拡大しつつある。
【０００３】この種のラジアルボンド磁石は、従来一般
には、バインダーと混練した磁石粉末を、磁性体ヨーク
による磁気回路を介して導いたラジアル方向の定常磁界
で配向させ、磁場が印加されている間にプレス成形（圧
縮成形）する方法により製造されている（例えば、特開
平２−２８１７２１号公報、特開平２−１８９０５号公
報、特開昭６３−３１０３５６号公報等参照）。しか
し、この従来の製造方法によれば、定常磁界を得るのに
電磁石を利用しているため、磁界強度が弱く、所望の磁
気特性を確保するのが困難であるという問題があった。
また、使用する磁性体ヨークは、断面積が小さくなるほ
ど磁気的に飽和し易いため、ダイス等との関係でその大
きさに制約を受ける場合は、十分なラジアル配向磁界が
得られず、この面からも所望の磁気特性を確保するのが
困難であるという問題があった。さらに、定常磁界を得
るのに直流電流の通電時間が長くかかり、生産性が悪い
という問題もあった。
には、バインダーと混練した磁石粉末を、磁性体ヨーク
による磁気回路を介して導いたラジアル方向の定常磁界
で配向させ、磁場が印加されている間にプレス成形（圧
縮成形）する方法により製造されている（例えば、特開
平２−２８１７２１号公報、特開平２−１８９０５号公
報、特開昭６３−３１０３５６号公報等参照）。しか
し、この従来の製造方法によれば、定常磁界を得るのに
電磁石を利用しているため、磁界強度が弱く、所望の磁
気特性を確保するのが困難であるという問題があった。
また、使用する磁性体ヨークは、断面積が小さくなるほ
ど磁気的に飽和し易いため、ダイス等との関係でその大
きさに制約を受ける場合は、十分なラジアル配向磁界が
得られず、この面からも所望の磁気特性を確保するのが
困難であるという問題があった。さらに、定常磁界を得
るのに直流電流の通電時間が長くかかり、生産性が悪い
という問題もあった。
【０００４】そこで最近、対向電磁コイルにより反発式
にパルス磁界を発生させる方法の開発が進められてい
る。この方法は、図７に示すように、ダイス１の上下に
電磁コイル２、３を配置し、ダイス１の孔中心に配置さ
れたコア４と、ダイス１の孔内に挿入した下パンチ５
と、ダイス１の内面とで囲まれた成形空間にバインダー
と混練した磁石粉末を充填した後、上、下の電磁コイル
２、３によりダイス１内に反発式にパルス磁界を発生さ
せ、このパルス磁界内で上パンチ６を下降させて前記磁
石粉末を圧縮成形し、磁石体（成形体）７を得るように
したものである。この方法によれば、ダイスの大きさに
左右されることなく絶対強度の強い磁界を形成できるば
かりか、磁気特性に優れたラジアル異方性ボンド磁石を
効率よく製造できるようになる。
にパルス磁界を発生させる方法の開発が進められてい
る。この方法は、図７に示すように、ダイス１の上下に
電磁コイル２、３を配置し、ダイス１の孔中心に配置さ
れたコア４と、ダイス１の孔内に挿入した下パンチ５
と、ダイス１の内面とで囲まれた成形空間にバインダー
と混練した磁石粉末を充填した後、上、下の電磁コイル
２、３によりダイス１内に反発式にパルス磁界を発生さ
せ、このパルス磁界内で上パンチ６を下降させて前記磁
石粉末を圧縮成形し、磁石体（成形体）７を得るように
したものである。この方法によれば、ダイスの大きさに
左右されることなく絶対強度の強い磁界を形成できるば
かりか、磁気特性に優れたラジアル異方性ボンド磁石を
効率よく製造できるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記反
発式パルス磁界を利用する方法によれば、上、下の電磁
コイル２、３の内径がダイス１の内径よりも大きいた
め、円筒状の成形体７を得ようとすると、図２に示すよ
うに成形位置（成形空間）Ｐが垂直成分または斜め成分
の強い磁場に置かれることとなり、特にダイス１および
コア４に非磁性体を用いた場合にその傾向が著しくな
り、磁石粉末のラジアル配向が不十分となって、所望の
磁気特性を確保するのが困難になるという問題があっ
た。
発式パルス磁界を利用する方法によれば、上、下の電磁
コイル２、３の内径がダイス１の内径よりも大きいた
め、円筒状の成形体７を得ようとすると、図２に示すよ
うに成形位置（成形空間）Ｐが垂直成分または斜め成分
の強い磁場に置かれることとなり、特にダイス１および
コア４に非磁性体を用いた場合にその傾向が著しくな
り、磁石粉末のラジアル配向が不十分となって、所望の
磁気特性を確保するのが困難になるという問題があっ
た。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その課題とするところは、高いラジアル配
向度を有する、磁気特性に優れたラジアル異方性ボンド
磁石を安定的にかつ効率よく製造できるようにすること
にある。
れたもので、その課題とするところは、高いラジアル配
向度を有する、磁気特性に優れたラジアル異方性ボンド
磁石を安定的にかつ効率よく製造できるようにすること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、ダイス内径以下の内径を有する電磁コイル
を該ダイスの上下に対向して配置し、前記上下の電磁コ
イルによりダイス内に反発式にパルス磁界を発生させ
て、このパルス磁界内でバインダーと混練した磁石粉末
を圧縮成形するようにしたことを特徴とする。
決するため、ダイス内径以下の内径を有する電磁コイル
を該ダイスの上下に対向して配置し、前記上下の電磁コ
イルによりダイス内に反発式にパルス磁界を発生させ
て、このパルス磁界内でバインダーと混練した磁石粉末
を圧縮成形するようにしたことを特徴とする。
【０００８】このように構成することにより、図２に示
すように水平成分（ラジアル成分）の強い磁場内に成形
位置Ｑを置くことができ、磁石粉末を強くラジアル配向
させることができる。
すように水平成分（ラジアル成分）の強い磁場内に成形
位置Ｑを置くことができ、磁石粉末を強くラジアル配向
させることができる。
【０００９】本発明において、上記パルス磁界は、電磁
コイルの中心で20〜50ｋＯe の強度を有するようにする
のが望ましい。この磁界強度が20ｋＯe より小さい場合
は、保磁力の大きい希土類磁石粉末を対象にした場合
に、高いラジアル配向度を得るのが困難となり、一方、
50ｋＯe を越える強度とした場合は、連続印加で電磁コ
イルの発熱が大きくなり、製造が困難になる。本発明
は、パルス電流の流れ始めからピーク値までの通電時
間、すなわちパルス電流の立ち上がり時間を特に規定す
るものではないが、0.5 〜500 ｍsec 程度とするのが望
ましい。
コイルの中心で20〜50ｋＯe の強度を有するようにする
のが望ましい。この磁界強度が20ｋＯe より小さい場合
は、保磁力の大きい希土類磁石粉末を対象にした場合
に、高いラジアル配向度を得るのが困難となり、一方、
50ｋＯe を越える強度とした場合は、連続印加で電磁コ
イルの発熱が大きくなり、製造が困難になる。本発明
は、パルス電流の流れ始めからピーク値までの通電時
間、すなわちパルス電流の立ち上がり時間を特に規定す
るものではないが、0.5 〜500 ｍsec 程度とするのが望
ましい。
【００１０】また、本発明において、上記磁石粉末とし
ては、磁気的に異方性を有する希土類合金粉末、例えば
ネオジウム−鉄−ホウ素系、サマリウム−鉄−窒素系、
サマリウム−コバルト系などの合金粉末を始め、フェラ
イト粉末を用いることができる。また、これら磁石粉末
に加えるバインダーとしては、エポキシ樹脂やフェノー
ル樹脂などの熱硬化性樹脂を始め、亜鉛やスズなどの金
属バインダーを用いることができる。
ては、磁気的に異方性を有する希土類合金粉末、例えば
ネオジウム−鉄−ホウ素系、サマリウム−鉄−窒素系、
サマリウム−コバルト系などの合金粉末を始め、フェラ
イト粉末を用いることができる。また、これら磁石粉末
に加えるバインダーとしては、エポキシ樹脂やフェノー
ル樹脂などの熱硬化性樹脂を始め、亜鉛やスズなどの金
属バインダーを用いることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基いて説明する。
に基いて説明する。
【００１２】図１は、本発明の第１の実施の形態を示し
たものである。なお、本第１の実施の形態で用いる成形
装置の基本構造は前出図７に示したものと同一であるの
で、ここでは、同一部分に同一符号を付すこととする。
本第１の実施の形態において、ダイス１の上下に配置さ
れる電磁コイル１０、１１は、ダイス１の内径ｄ1 より
も小さくかつコア４の直径Ｄよりもわずか大きな内径ｄ
2 を有している。これら電磁コイルのうち、上側の電磁
コイル１０は駆動手段（図示略）により昇降駆動される
昇降台１２の下端部側に、下側の電磁コイル１０は位置
固定の支持台１３の上端部にそれぞれ内蔵されている。
また、上パンチ６は前記昇降台１２の下面に垂下保持さ
れ、一方、下パンチ５は前記支持台１３の上面に載置さ
れている。なお、ダイス１は、昇降手段（図示略）に支
持されて任意昇降できるようになっている。
たものである。なお、本第１の実施の形態で用いる成形
装置の基本構造は前出図７に示したものと同一であるの
で、ここでは、同一部分に同一符号を付すこととする。
本第１の実施の形態において、ダイス１の上下に配置さ
れる電磁コイル１０、１１は、ダイス１の内径ｄ1 より
も小さくかつコア４の直径Ｄよりもわずか大きな内径ｄ
2 を有している。これら電磁コイルのうち、上側の電磁
コイル１０は駆動手段（図示略）により昇降駆動される
昇降台１２の下端部側に、下側の電磁コイル１０は位置
固定の支持台１３の上端部にそれぞれ内蔵されている。
また、上パンチ６は前記昇降台１２の下面に垂下保持さ
れ、一方、下パンチ５は前記支持台１３の上面に載置さ
れている。なお、ダイス１は、昇降手段（図示略）に支
持されて任意昇降できるようになっている。
【００１３】上記成形装置を用いてボンド磁石を製造す
るには、始めに昇降台１２を上昇させて、ダイス１の内
面と、コア４と、下パンチ５とで囲まれた成形空間にバ
インダーと混練した磁石粉末を充填し、その後、上、下
の電磁コイル１０、１１に電流を印加しながら昇降台１
２を下降させ、上パンチ６を前記成形空間に押込む。す
ると、上、下の電磁コイル１０、１１によりダイス１内
に反発式にパルス磁界が形成され、このパルス磁界内で
前記磁石粉末の圧縮成形が進行し、遂には円筒状の磁石
体（成形体）７が得られる。しかして、上記電磁コイル
１０、１１がダイス１の内径ｄ1 よりも小さい内径ｄ2
を有していることから、図２に示すように、前記成形空
間Ｑが水平成分（ラジアル成分）の強い磁場内に置か
れ、これにより圧縮成形中、磁石粉末がラジアル方向に
強く配向させられ、磁気特性に優れた磁石体７が得られ
るようになる。なお、成形後は、昇降台１２の上昇に続
いてダイス１が下降し、相対的に下パンチ５が上昇し
て、磁石体７がダイス１上に払い出される。
るには、始めに昇降台１２を上昇させて、ダイス１の内
面と、コア４と、下パンチ５とで囲まれた成形空間にバ
インダーと混練した磁石粉末を充填し、その後、上、下
の電磁コイル１０、１１に電流を印加しながら昇降台１
２を下降させ、上パンチ６を前記成形空間に押込む。す
ると、上、下の電磁コイル１０、１１によりダイス１内
に反発式にパルス磁界が形成され、このパルス磁界内で
前記磁石粉末の圧縮成形が進行し、遂には円筒状の磁石
体（成形体）７が得られる。しかして、上記電磁コイル
１０、１１がダイス１の内径ｄ1 よりも小さい内径ｄ2
を有していることから、図２に示すように、前記成形空
間Ｑが水平成分（ラジアル成分）の強い磁場内に置か
れ、これにより圧縮成形中、磁石粉末がラジアル方向に
強く配向させられ、磁気特性に優れた磁石体７が得られ
るようになる。なお、成形後は、昇降台１２の上昇に続
いてダイス１が下降し、相対的に下パンチ５が上昇し
て、磁石体７がダイス１上に払い出される。
【００１４】本第１の実施の形態では、このようにラジ
アル成分の強い磁界内で成形を行うことができるので、
ダイス１およびコア４として非磁性体を用いても磁石粉
末のラジアル配向は十分となり、したがってダイス１お
よびコア４を非磁性材料（例えばセミックス）から形成
して、耐摩耗性の向上を図ることができる。なお、上、
下パンチ６、５については、耐摩耗性の点から非磁性超
硬材料を用いるのが望ましい。
アル成分の強い磁界内で成形を行うことができるので、
ダイス１およびコア４として非磁性体を用いても磁石粉
末のラジアル配向は十分となり、したがってダイス１お
よびコア４を非磁性材料（例えばセミックス）から形成
して、耐摩耗性の向上を図ることができる。なお、上、
下パンチ６、５については、耐摩耗性の点から非磁性超
硬材料を用いるのが望ましい。
【００１５】図３は、本発明の第２の実施の形態を示し
たものである。本第２の実施の形態の特徴とするところ
は、コア４として、大径部４ａの上下に小径部４ｂを連
設した段付き形状のものを用い、その上下の小径部４ｂ
に小型の電磁コイル２０、２１を嵌装し、かつ電磁コイ
ル２０、２１の外径を上、下パンチ６、５の内径よりも
小さく設定した点にある。成形に際しては、コア４の大
径部４ａがダイス１内に配置されるようにコア４を位置
決めし、電磁コイル２０、２１を上、下パンチ６、５内
に納める。本第２の実施の形態においても、上記第１の
実施の形態と同様に成形空間Ｑが水平成分（ラジアル成
分）の強い磁場内に置かれるので、磁石粉末がラジアル
方向に強く配向させられ、磁気特性に優れた磁石体７が
得られる。なお、本第２の実施の形態では、電磁コイル
２０、２１が小型となって発生磁界の絶対強度も小さく
なるので、ダイス１およびコア４としては、磁性体（磁
性金属）を用いるのが望ましい。
たものである。本第２の実施の形態の特徴とするところ
は、コア４として、大径部４ａの上下に小径部４ｂを連
設した段付き形状のものを用い、その上下の小径部４ｂ
に小型の電磁コイル２０、２１を嵌装し、かつ電磁コイ
ル２０、２１の外径を上、下パンチ６、５の内径よりも
小さく設定した点にある。成形に際しては、コア４の大
径部４ａがダイス１内に配置されるようにコア４を位置
決めし、電磁コイル２０、２１を上、下パンチ６、５内
に納める。本第２の実施の形態においても、上記第１の
実施の形態と同様に成形空間Ｑが水平成分（ラジアル成
分）の強い磁場内に置かれるので、磁石粉末がラジアル
方向に強く配向させられ、磁気特性に優れた磁石体７が
得られる。なお、本第２の実施の形態では、電磁コイル
２０、２１が小型となって発生磁界の絶対強度も小さく
なるので、ダイス１およびコア４としては、磁性体（磁
性金属）を用いるのが望ましい。
【００１６】
実施例１ 水素処理法（HDDR法）により製造されたネオジウム−鉄
−ホウ素系磁石粉末を、ピンミルを用いて粉砕し、粒径
150ミクロン（μｍ）以下の粉末を得、続いてこの粉末
に一液性エポキシ樹脂を２wt％添加してよく混練し、造
粒粉を得た。次に、この造粒粉を、前出図１に記載の成
形装置（装置Ａ）および図７に記載の従来の成形装置
（装置Ｂ）の成形空間にそれぞれ充填し、電磁コイル１
０，１１または２，３の中心位置で20ｋＯe の強度とな
るパルス磁界を印加して造粒粉をラジアル配向させ、98
0 ＭＰa （10 ton/cm2）の圧力で成形を行って円筒状成
形体を得た。なお、装置Ａ（第１の実施の形態）におけ
る電磁コイル１０，１１として内径18.96mm のものを、
装置Ｂ（比較例）の電磁コイル２，３として内径25mmの
ものをそれぞれ用いた。また、ダイス１の内径は、装置
Ａおよび装置Ｂ共に21.38mm とし、さらに、ダイス１お
よびコア４には、非磁性金属を使用した。
−ホウ素系磁石粉末を、ピンミルを用いて粉砕し、粒径
150ミクロン（μｍ）以下の粉末を得、続いてこの粉末
に一液性エポキシ樹脂を２wt％添加してよく混練し、造
粒粉を得た。次に、この造粒粉を、前出図１に記載の成
形装置（装置Ａ）および図７に記載の従来の成形装置
（装置Ｂ）の成形空間にそれぞれ充填し、電磁コイル１
０，１１または２，３の中心位置で20ｋＯe の強度とな
るパルス磁界を印加して造粒粉をラジアル配向させ、98
0 ＭＰa （10 ton/cm2）の圧力で成形を行って円筒状成
形体を得た。なお、装置Ａ（第１の実施の形態）におけ
る電磁コイル１０，１１として内径18.96mm のものを、
装置Ｂ（比較例）の電磁コイル２，３として内径25mmの
ものをそれぞれ用いた。また、ダイス１の内径は、装置
Ａおよび装置Ｂ共に21.38mm とし、さらに、ダイス１お
よびコア４には、非磁性金属を使用した。
【００１７】次に、上記円筒状成形体を10ｋＯe のパル
ス磁界で減磁し、その後、真空中で150℃、１時間のキ
ュア処理を行い、円筒状ボンド磁石を完成し、各ボンド
磁石を磁気特性の測定試験に供した。なお、前記完成し
た円筒状ボンド磁石の寸法は、外径21.5mm，内径19mm，
高さ６mmであった。測定試験は、図４に示すように各ボ
ンド磁石をダイヤモンドレンジカッタを備えたスライサ
ーを用いて高さ方向に分断して、１mm角の立方体試料を
各３個（Ｎo.１，Ｎo.２，Ｎo.３）製作し、それぞれを
60ｋＯe のパルス磁界で着磁した後、振動試料型磁力計
（VSM ）を用いて磁気特性を求める方法を採用した。測
定結果を図４の表部分に示す。
ス磁界で減磁し、その後、真空中で150℃、１時間のキ
ュア処理を行い、円筒状ボンド磁石を完成し、各ボンド
磁石を磁気特性の測定試験に供した。なお、前記完成し
た円筒状ボンド磁石の寸法は、外径21.5mm，内径19mm，
高さ６mmであった。測定試験は、図４に示すように各ボ
ンド磁石をダイヤモンドレンジカッタを備えたスライサ
ーを用いて高さ方向に分断して、１mm角の立方体試料を
各３個（Ｎo.１，Ｎo.２，Ｎo.３）製作し、それぞれを
60ｋＯe のパルス磁界で着磁した後、振動試料型磁力計
（VSM ）を用いて磁気特性を求める方法を採用した。測
定結果を図４の表部分に示す。
【００１８】図４に示す結果より、本発明の装置Ａで製
作した試料は、保磁力 iＨc において装置Ｂで製作した
比較例と大差がないものの、残留磁束密度Ｂr および最
大エネルギー積ＢＨmax は比較例に比べて著しく高値と
なっており、磁気特性に優れていることが明らかになっ
た。また、部位による比較では、比較例のものがＮo.
１，Ｎo.２，Ｎo.３の各部位によってかなり大きな差が
認めれるのに対し、本発明の装置Ａで製作した試料は、
各部位（Ｎo.１，Ｎo.２，Ｎo.３）によるばらつきが極
めて小さいことが明らかになった。
作した試料は、保磁力 iＨc において装置Ｂで製作した
比較例と大差がないものの、残留磁束密度Ｂr および最
大エネルギー積ＢＨmax は比較例に比べて著しく高値と
なっており、磁気特性に優れていることが明らかになっ
た。また、部位による比較では、比較例のものがＮo.
１，Ｎo.２，Ｎo.３の各部位によってかなり大きな差が
認めれるのに対し、本発明の装置Ａで製作した試料は、
各部位（Ｎo.１，Ｎo.２，Ｎo.３）によるばらつきが極
めて小さいことが明らかになった。
【００１９】実施例２ 実施例１と同様にして得た造粒粉を装置Ａの成形空間に
充填し、電磁コイル１０，１１の中心におけるパルス磁
界の強度を０〜50ｋＯe まで変化させて、980ＭＰa （1
0 ton/cm2）の圧力で成形した。その後、実施例１と同
様にして円筒状ボンド磁石の磁気特性を測定した。測定
結果を図５に示す。
充填し、電磁コイル１０，１１の中心におけるパルス磁
界の強度を０〜50ｋＯe まで変化させて、980ＭＰa （1
0 ton/cm2）の圧力で成形した。その後、実施例１と同
様にして円筒状ボンド磁石の磁気特性を測定した。測定
結果を図５に示す。
【００２０】図５に示す結果より、円筒状ボンド磁石の
磁気特性、特に残留磁束密度と最大エネルギー積は、印
加磁界がが０から増大するほど上昇して約20ｋＯe で飽
和に達している。このように低磁界で磁気特定が低いの
は、非磁性金属のダイス、コアにおける渦電流損失、お
よびネオジウム−鉄−ホウ素系磁石粉末の保磁力が大き
いことが影響し、粉末の配向度が不十分となるためであ
る。一方、20ｋＯe 以上の磁界では粉末がすでに十分配
向しているため、これ以上の磁界を印加しても改善効果
が少なく、前記したように磁気特性が飽和する。さら
に、50ｋＯe 以上とした場合は、電磁コイル１０，１１
の発熱が著しくなる。したがって本発明を実行するに際
しては、電磁コイルの中心で20〜50ｋＯe の磁界強度と
するのが望ましいことが分かる。
磁気特性、特に残留磁束密度と最大エネルギー積は、印
加磁界がが０から増大するほど上昇して約20ｋＯe で飽
和に達している。このように低磁界で磁気特定が低いの
は、非磁性金属のダイス、コアにおける渦電流損失、お
よびネオジウム−鉄−ホウ素系磁石粉末の保磁力が大き
いことが影響し、粉末の配向度が不十分となるためであ
る。一方、20ｋＯe 以上の磁界では粉末がすでに十分配
向しているため、これ以上の磁界を印加しても改善効果
が少なく、前記したように磁気特性が飽和する。さら
に、50ｋＯe 以上とした場合は、電磁コイル１０，１１
の発熱が著しくなる。したがって本発明を実行するに際
しては、電磁コイルの中心で20〜50ｋＯe の磁界強度と
するのが望ましいことが分かる。
【００２１】実施例３ 純度99.9％のサマリウムおよび電解鉄を所定の比率で配
合し、高周波溶解してＴh2Ｚn17 型結晶構造を有する、
Ｓm 24.1wt％−Ｆe 75.9wt％組成の合金インゴットを製
造した。次に、この合金インゴットにアルゴンガス雰囲
気下で1100℃に12時間保持する均質化処理を施し、続い
て、これをジョークラッシャ、ピンミルにより粉砕して
平均粒径20〜30μｍの合金粉末を得た。次に、この合金
粉末に７気圧の窒素ガス中で450 ℃に32時間保持する窒
化処理を施し、その後、ジェットミルにより微粉砕して
微粉末を得、続いて、この微粉末に一液性エポキシ樹脂
を３wt％添加してよく混練し、造粒粉を得た。
合し、高周波溶解してＴh2Ｚn17 型結晶構造を有する、
Ｓm 24.1wt％−Ｆe 75.9wt％組成の合金インゴットを製
造した。次に、この合金インゴットにアルゴンガス雰囲
気下で1100℃に12時間保持する均質化処理を施し、続い
て、これをジョークラッシャ、ピンミルにより粉砕して
平均粒径20〜30μｍの合金粉末を得た。次に、この合金
粉末に７気圧の窒素ガス中で450 ℃に32時間保持する窒
化処理を施し、その後、ジェットミルにより微粉砕して
微粉末を得、続いて、この微粉末に一液性エポキシ樹脂
を３wt％添加してよく混練し、造粒粉を得た。
【００２２】次に、この造粒粉を前出図４に記載の成形
装置（第２の実施の形態）の成形空間に充填し、電磁コ
イル２０，２１の中心位置で25ｋＯe の強度となるパル
ス磁界を印加して造粒粉をラジアル配向させ、290 〜19
60ＭＰa （３〜20 ton/cm2）まで圧力を変化させて成形
を行って円筒状成形体を得た。なお、該成形装置におけ
る電磁コイル２０，２１としては内径６mm、外径18.96m
m の大きさのものを用い、また、ダイス１の内径は21.3
8mm とし、さらに、ダイス１およびコア４には、鉄を主
成分とする磁性金属を使用した。
装置（第２の実施の形態）の成形空間に充填し、電磁コ
イル２０，２１の中心位置で25ｋＯe の強度となるパル
ス磁界を印加して造粒粉をラジアル配向させ、290 〜19
60ＭＰa （３〜20 ton/cm2）まで圧力を変化させて成形
を行って円筒状成形体を得た。なお、該成形装置におけ
る電磁コイル２０，２１としては内径６mm、外径18.96m
m の大きさのものを用い、また、ダイス１の内径は21.3
8mm とし、さらに、ダイス１およびコア４には、鉄を主
成分とする磁性金属を使用した。
【００２３】そして、上記円筒状成形体を10ｋＯe のパ
ルス磁界で減磁し、その後、真空中で 150℃、１時間の
キュア処理を行い、円筒状ボンド磁石を完成し、各ボン
ド磁石を磁気特性の測定試験に供した。なお、前記完成
した円筒状ボンド磁石の寸法は、外径21.5mm，内径19m
m，高さ３mmであった。測定試験は、ダイヤモンドレジ
ンカッタを備えたスライサーを用いて、各ボンド磁石の
高さ方向中間付近から１mm角の立方体試料を切り出し、
それぞれを60ｋＯe のパルス磁界で着磁した後、振動試
料型磁力計（VSM ）により磁気特性を求める方法を採用
した。測定結果を図６に示す。
ルス磁界で減磁し、その後、真空中で 150℃、１時間の
キュア処理を行い、円筒状ボンド磁石を完成し、各ボン
ド磁石を磁気特性の測定試験に供した。なお、前記完成
した円筒状ボンド磁石の寸法は、外径21.5mm，内径19m
m，高さ３mmであった。測定試験は、ダイヤモンドレジ
ンカッタを備えたスライサーを用いて、各ボンド磁石の
高さ方向中間付近から１mm角の立方体試料を切り出し、
それぞれを60ｋＯe のパルス磁界で着磁した後、振動試
料型磁力計（VSM ）により磁気特性を求める方法を採用
した。測定結果を図６に示す。
【００２４】図６に示す結果より、円筒状ボンド磁石の
磁気特性、特に残留磁束密度と最大エネルギー積は、成
形圧力が３ton/cm2 から増大するほど上昇して980 ＭＰ
a （10ton/cm2 ）で飽和に達している。そして、特に成
形体密度が合金理論密度のほぼ70％となる成形圧力 735
ＭＰa （7.5 ton/cm2 ）で、14ＭＧＯe 以上の高い最大
エネルギー積を示し、従来の市販品では得られない優れ
た磁気特性を有することが明らかになった。一方、10 t
on/cm2以上の成形圧力では、高密度化される反面、粉末
と金型との摩擦により粉末の配向が乱れてしまうため、
前記したように成形圧力が増大しても磁気特性がほとん
ど向上しないものと推量される。
磁気特性、特に残留磁束密度と最大エネルギー積は、成
形圧力が３ton/cm2 から増大するほど上昇して980 ＭＰ
a （10ton/cm2 ）で飽和に達している。そして、特に成
形体密度が合金理論密度のほぼ70％となる成形圧力 735
ＭＰa （7.5 ton/cm2 ）で、14ＭＧＯe 以上の高い最大
エネルギー積を示し、従来の市販品では得られない優れ
た磁気特性を有することが明らかになった。一方、10 t
on/cm2以上の成形圧力では、高密度化される反面、粉末
と金型との摩擦により粉末の配向が乱れてしまうため、
前記したように成形圧力が増大しても磁気特性がほとん
ど向上しないものと推量される。
【００２５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係るラジアル異方性ボンド磁石の製造方法によれば、高
いラジアル配向度を有するボンド磁石を安定的にかつ高
能率に製造でき、その利用価値は大なるものがある。
係るラジアル異方性ボンド磁石の製造方法によれば、高
いラジアル配向度を有するボンド磁石を安定的にかつ高
能率に製造でき、その利用価値は大なるものがある。
【図１】本発明の第１の実施の形態で用いる成形装置の
構造を模式的に示す断面図である。
構造を模式的に示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態における磁場解析結果を従来
の方法と対比して示す模式図である。
の方法と対比して示す模式図である。
【図３】第２の実施の形態で用いる成形装置の構造を模
式的に示す断面図である。
式的に示す断面図である。
【図４】第１の実施の形態の成形装置を用いて製造した
円筒状ボンド磁石の磁気特性を比較例と対比して示す図
および表である。
円筒状ボンド磁石の磁気特性を比較例と対比して示す図
および表である。
【図５】第１の実施の形態の成形装置を用いて製造した
円筒状ボンド磁石の磁気特性に及ぼす印加磁界の影響を
示すグラフである。
円筒状ボンド磁石の磁気特性に及ぼす印加磁界の影響を
示すグラフである。
【図６】第２の実施の形態の成形装置を用いて製造した
円筒状ボンド磁石の磁気特性に及ぼす成形圧力の影響を
示すグラフである。
円筒状ボンド磁石の磁気特性に及ぼす成形圧力の影響を
示すグラフである。
【図７】従来の円筒状ボンド磁石の製造に用いる成形装
置の構造を模式的に示す断面図である。
置の構造を模式的に示す断面図である。
１ ダイス ４ コア ５ 下パンチ ６ 上パンチ 10 電磁コイル 11 電磁コイル 20 電磁コイル 21 電磁コイル
Claims (4)
- 【請求項１】 ダイス内径以下の内径を有する電磁コイ
ルを該ダイスの上下に対向して配置し、前記上下の電磁
コイルによりダイス内に反発式にパルス磁界を発生させ
て、このパルス磁界内でバインダーと混練した磁石粉末
を圧縮成形することを特徴とするラジアル異方性ボンド
磁石の製造方法。 - 【請求項２】 パルス磁界が、電磁コイルの中心で20〜
50ｋＯe の強度を有する、請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法により製
造してなる円筒状ラジアル異方性ボンド磁石。 - 【請求項４】 密度が、合金理論密度の７０％以上であ
る請求項３に記載の円筒状ラジアル異方性ボンド磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7329877A JPH09148165A (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ラジアル異方性ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7329877A JPH09148165A (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ラジアル異方性ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148165A true JPH09148165A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=18226250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7329877A Pending JPH09148165A (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ラジアル異方性ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09148165A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103042211A (zh) * | 2012-07-27 | 2013-04-17 | 宁波市鄞州泰源磁业有限公司 | 一种辐射取向烧结钕铁硼磁环的模具及其制作工艺 |
| WO2013073141A1 (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-23 | パナソニック株式会社 | 軸流送風機およびそれを搭載した電気機器 |
| JP2013106486A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Panasonic Corp | 軸流送風機およびそれを搭載した電気機器 |
| JP2014043818A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Panasonic Corp | 軸流送風機およびそれを搭載した電気機器 |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP7329877A patent/JPH09148165A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013073141A1 (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-23 | パナソニック株式会社 | 軸流送風機およびそれを搭載した電気機器 |
| JP2013106486A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Panasonic Corp | 軸流送風機およびそれを搭載した電気機器 |
| CN103042211A (zh) * | 2012-07-27 | 2013-04-17 | 宁波市鄞州泰源磁业有限公司 | 一种辐射取向烧结钕铁硼磁环的模具及其制作工艺 |
| JP2014043818A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Panasonic Corp | 軸流送風機およびそれを搭載した電気機器 |
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