JP2652688B2 - Permanent magnet and manufacturing method thereof - Google Patents
Permanent magnet and manufacturing method thereofInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、R(ただし、RはYを含む希土類元素の1
種以上)、FeおよびBを含有する永久磁石およびその製
造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to R (where R is one of the rare earth elements including Y)
Or more), a permanent magnet containing Fe and B, and a method for producing the same.
<従来の技術> 高性能を有する永久磁石としては、粉末冶金法による
Sm−Co系磁石でエネルギー積として、32MGOeのものが量
産されている。<Conventional technology> Powder metallurgy is used as a high-performance permanent magnet.
Sm-Co magnets with an energy product of 32MGOe are mass-produced.
しかし、このものは、Sm、Coの原料価格が高いという
欠点を有する。希土類の中では原子量の小さい希土類元
素、たとえばセリウムやプラセオジム、ネオジムは、サ
マリウムよりも豊富にあり価格が安い。また、Feは安価
である。However, this has the disadvantage that the raw material prices of Sm and Co are high. Among rare earth elements, rare earth elements having a small atomic weight, such as cerium, praseodymium, and neodymium, are more abundant and cheaper than samarium. Fe is inexpensive.
そこで、近年Nd−Fe−B系磁石が開発され、特開昭59
−46008号公報では、焼結磁石が、また特開昭60−9852
号公報では、高速急冷法によるものが開示されている。In recent years, Nd-Fe-B magnets have been developed.
In JP-46008, sintered magnets are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-9852.
In Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, a method using a rapid quenching method is disclosed.
このものは、25MGOe以上の高エネルギー積を示す高性
能磁石であるが、主成分として酸化され易い希土類元素
と鉄とを含有するため、耐食性が低く、性能の劣化、バ
ラつき等が問題となっている。This is a high-performance magnet that shows a high energy product of 25MGOe or more, but because it contains a rare-earth element and iron, which are easily oxidized, as main components, the corrosion resistance is low, and the performance is degraded. I have.
このようなR−Fe−B系磁石の耐食性の低さを改善す
ることを目的として、耐食性を有する種々の保護層を表
面に有する永久磁石あるいはその製造方法が提案されて
いる(特開昭60−54406号公報、同60−63901号公報、同
60−63902号公報、同61−130453号公報、同61−150201
号公報、同61−166115号公報、同61−166116号公報、同
61−166117号公報、同61−185910号公報、同61−270308
号公報、同62−120004号公報等)。For the purpose of improving the low corrosion resistance of such R-Fe-B-based magnets, there has been proposed a permanent magnet having various corrosion-resistant protective layers on its surface or a method of manufacturing the same (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-1985). JP-A-54406, JP-A-60-63901,
No. 60-63902, No. 61-130453, No. 61-150201
JP-A-61-166115, JP-A-61-166116,
Nos. 61-166117, 61-185910, 61-270308
And JP-A-62-120004.
このような保護層は、金属、金属酸化物や金属窒化物
等の化合物、ガラス、樹脂等の有機物、あるいはこれら
の混合物を材質として構成されるものである。Such a protective layer is made of a material such as a metal, a compound such as a metal oxide or a metal nitride, an organic material such as glass or a resin, or a mixture thereof.
また、その設層方法としては、電気めっき等の液相め
っき、スパッタ、イオンプレーティング、真空蒸着等の
気相めっき、浸漬塗布、刷毛塗布、注入、溶融めっき、
電着塗布等の塗布法などが適用されている。In addition, as the layering method, liquid phase plating such as electroplating, sputtering, ion plating, vapor phase plating such as vacuum deposition, dip coating, brush coating, injection, hot dipping,
A coating method such as electrodeposition coating is applied.
<発明が解決しようとする課題> 上記のような保護層には、その材質そのものが構成要
素として含有する場合のみならず、その製造工程におい
て導入ないし混入されるなどして、塩素が含有されるこ
とが多い。<Problems to be Solved by the Invention> The protective layer as described above contains chlorine not only when the material itself is contained as a constituent element but also when introduced or mixed in the manufacturing process. Often.
また、塩素は、製造工程において、磁石表面や保護層
と磁石との界面にも導入ないし混入されて含有されるこ
とも多い。Further, chlorine is often introduced or mixed into the surface of the magnet or the interface between the protective layer and the magnet in the manufacturing process.
そして、このようにいずれかの方法で含有された塩素
は、保護層、保護層と磁石表面との界面やその近傍であ
る磁石表面層にて相互拡散し、これらの箇所に含有され
ることもある。Then, the chlorine contained in any of the methods as described above may be interdiffused in the protective layer, the interface between the protective layer and the magnet surface or the magnet surface layer in the vicinity thereof, and may be contained in these portions. is there.
このような塩素によって、時間の経過につれて、錆が
発生する。さらには、フクレが発生して保護層と磁石と
の密着性が劣化する。Such chlorine produces rust over time. Furthermore, blisters are generated and the adhesion between the protective layer and the magnet is deteriorated.
本発明は、経時による錆の発生や密着性の劣化を防止
することが可能な永久磁石を提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to provide a permanent magnet capable of preventing generation of rust and deterioration of adhesion due to aging.
<課題を解決するための手段> 上記目的を達成するために、本発明は下記(1)〜
(6)の構成を有する。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention provides the following (1) to
It has the configuration of (6).
(1)R(ただし、RはYを含む希土類元素の1種以
上)、FeおよびBを含有し、実質的に正方晶系の主相を
有する永久磁石体表面に保護層を設層した永久磁石であ
って、この保護層と永久磁石体との界面近傍の塩素含有
量が0.1重量%以下であることを特徴とする永久磁石。(1) R (where R is one or more rare earth elements including Y), Fe and B, and a protective layer is provided on the surface of a permanent magnet body having a substantially tetragonal main phase. A permanent magnet, wherein the chlorine content near the interface between the protective layer and the permanent magnet body is 0.1% by weight or less.
(2)前記保護層が電気めっきによって形成された上記
(1)に記載の永久磁石。(2) The permanent magnet according to (1), wherein the protective layer is formed by electroplating.
(3)前記保護層中の塩素含有量が200ppm以下である上
記(1)または(2)に記載の永久磁石。(3) The permanent magnet according to the above (1) or (2), wherein the chlorine content in the protective layer is 200 ppm or less.
(4)前記保護層がNiを主成分とする上記(1)〜
(3)のいずれかに記載の永久磁石。(4) The above (1) to (1) to wherein the protective layer contains Ni as a main component.
The permanent magnet according to any one of (3).
(5)R(ただし、RはYを含む希土類元素の1種以
上)、FeおよびBを含有し、実質的に正方晶系の主相を
有する永久磁石体表面に、めっき法により保護層を設層
する際に用いる溶液の塩素含有量が100ppm以下であるこ
とを特徴とする永久磁石の製造方法。(5) A protective layer is formed by plating on the surface of a permanent magnet body containing R (where R is one or more rare earth elements including Y), Fe and B and having a substantially tetragonal main phase. A method for producing a permanent magnet, wherein a chlorine content of a solution used for forming a layer is 100 ppm or less.
(6)前記溶液が、電気めっき法における前処理液、水
洗液およびめっき浴である上記(5)に記載の永久磁石
の製造方法。(6) The method for producing a permanent magnet according to the above (5), wherein the solution is a pretreatment solution, a washing solution, and a plating bath in an electroplating method.
<作用> 本発明によれば、好ましくは電気めっきによって形成
された保護層と永久磁石体との界面近傍の塩素含有量が
0.1wt%以下とされる。<Action> According to the present invention, preferably, the chlorine content near the interface between the protective layer formed by electroplating and the permanent magnet body is reduced.
0.1 wt% or less.
このような塩素含有量とすることにより、経時による
錆の発生および保護層と永久磁石体との密着性の劣化が
防止される。With such a chlorine content, generation of rust over time and deterioration of adhesion between the protective layer and the permanent magnet body are prevented.
<具体的構成> 以下、本発明の具体的構成について、詳細に説明す
る。<Specific Configuration> Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail.
本発明の永久磁石において、永久磁石体の表面に設層
される保護層と永久磁石体との界面(以下、界面)近傍
の塩素の含有量は、0.1wt%以下、好ましくは0.07wt%
以下とされる。In the permanent magnet of the present invention, the chlorine content near the interface between the protective layer provided on the surface of the permanent magnet body and the permanent magnet body (hereinafter, the interface) is 0.1 wt% or less, preferably 0.07 wt%.
It is as follows.
ここで、保護層と永久磁石体との界面近傍とは界面か
らそれぞれ50〜200μm程度の領域をいうが、保護層お
よび永久磁石体表面層が上記の塩素量であることが好ま
しい。Here, the vicinity of the interface between the protective layer and the permanent magnet body refers to a region of about 50 to 200 μm from the interface, respectively.
保護層にて、塩素の含有量を上記のようにすると、主
に経時によるフクレの発生を防止することができる。When the chlorine content in the protective layer is as described above, it is possible to mainly prevent the occurrence of blisters with the passage of time.
また、界面近傍の永久磁石体表面層の塩素含有量を上
記のようにすると、経時による錆の発生およびフクレの
発生を防止することができる。Further, when the chlorine content of the surface layer of the permanent magnet near the interface is as described above, it is possible to prevent the generation of rust and blistering over time.
従って、塩素の含有量が上記の範囲外になると経時に
よる錆の発生やフクレの発生が顕著になる。Therefore, when the chlorine content is outside the above range, rust and blistering over time become remarkable.
塩素は、保護層を構成する材質そのものに含有された
り、あるいは保護層を設層する製造工程等において、保
護層のみならず、永久磁石体表面層に導入ないし混入さ
れ含有されるものである。Chlorine is contained in the material constituting the protective layer itself, or is introduced or mixed not only into the protective layer but also into the surface layer of the permanent magnet body in the manufacturing process of forming the protective layer.
また、このようないずれかの方法で含有された塩素
は、保護層や界面部や永久磁石体表面層にて相互拡散し
て含有される場合もある。Further, the chlorine contained by any of such methods may be contained by being interdiffused in the protective layer, the interface, or the surface layer of the permanent magnet body.
従って、本発明においては、上記のようにして永久磁
石に含有される塩素の量を前記のように規制するもので
あって、このように規制することによって本発明の効果
が得られる。Therefore, in the present invention, the amount of chlorine contained in the permanent magnet is regulated as described above, and the effect of the present invention can be obtained by regulating as described above.
保護層、界面および永久磁石体表面層における塩素の
含有量は、EPMAによる分析によって定量することができ
る。この方法では、特に、微小部に集まった塩素量が測
定できる。実際の錆はこのような局所より発生するた
め、広い部分での含有量ではなく、微少部の塩素量が問
題となる。The chlorine content in the protective layer, the interface and the surface layer of the permanent magnet body can be quantified by EPMA analysis. In this method, in particular, the amount of chlorine collected in the minute part can be measured. Since actual rust is generated from such a local part, the content of chlorine in a minute part is not a problem in a wide part but a problem.
その他、オージェ電子分光法、EDAX、ESCAによっても
定量できる。In addition, it can be quantified by Auger electron spectroscopy, EDAX and ESCA.
本発明において用いる保護層の材質としては、金属、
金属酸化物、金属窒化物等の金属化合物、ガラス、樹脂
等の有機物、あるいはこれらの混合物などが挙げられ
る。The material of the protective layer used in the present invention, metal,
Examples thereof include metal compounds such as metal oxides and metal nitrides, organic substances such as glass and resin, and mixtures thereof.
そして、これらの材質は、塩素を構成要素としないも
のを用いるのは当然のことながら、混入量も200ppm以
下、好ましくは100ppm以下のものを用いるのがよい。Of these materials, it is natural to use those that do not contain chlorine, and it is better to use those having a mixing amount of 200 ppm or less, preferably 100 ppm or less.
また、保護層を設層する方法としては、電気めっき、
無電解めっき等の公知の液相めっき、スパッタ、イオン
プレーティング、真空蒸着等の公知の気相めっき、浸漬
塗布、刷毛塗布、注入、溶融めっき、電着塗布等の公知
の塗布法のいずれを選択してもよい。In addition, as a method of forming a protective layer, electroplating,
Any of the known coating methods such as known liquid-phase plating such as electroless plating, known vapor-phase plating such as sputtering, ion plating, and vacuum deposition, dip coating, brush coating, injection, hot-dip plating, and electrodeposition coating. You may choose.
そして、この場合も、塩素が設層に際して導入ないし
混入されるのを防止する必要があり、保護層等における
塩素の含有量を前記範囲内になるように条件を設定する
必要がある。Also in this case, it is necessary to prevent chlorine from being introduced or mixed in the layer, and it is necessary to set conditions so that the chlorine content in the protective layer or the like falls within the above range.
上記の保護層の材質と設層の方法とは、適宜、組み合
わせて用いればよく、さらには永久磁石の用途等に応じ
て、材質および設層の方法を選択すればよい。The material of the protective layer and the method of forming the layer may be appropriately combined and used, and the material and the method of forming the layer may be selected according to the use of the permanent magnet.
例えば、好ましい組み合わせとしては、Ni、Zn、Co−
Ni−Cr等の電気めっき、Ni、Al等のイオンプレーティン
グ、有機化合物の塗布、Zn、半田等の低融点金属の溶融
めっき等である。For example, preferred combinations include Ni, Zn, and Co-
Examples include electroplating of Ni-Cr or the like, ion plating of Ni or Al, coating of organic compounds, and hot-dip plating of low melting point metals such as Zn and solder.
このようななかでも、本発明においては、Ni、Zn、Co
−Ni−Cr等の電気めっき膜であることが好ましい。Among these, in the present invention, Ni, Zn, Co
-It is preferably an electroplating film of Ni-Cr or the like.
量産性に優れた高性能耐食膜が作製できるからであ
る。ただし、塩素の導入ないし混入を防止するには特別
の注意が必要である。This is because a high-performance corrosion resistant film excellent in mass productivity can be produced. However, special care must be taken to prevent the introduction or contamination of chlorine.
電気めっき膜の作製において、特に好ましい態様であ
るNiの電気めっきを用いる場合、めっき浴は、通常のワ
ット浴、スルファミン酸浴等には塩化ニッケルが含まれ
ているため、塩化ニッケル等、塩化物を含まない組成と
する必要がある。In the case of using Ni electroplating, which is a particularly preferred embodiment, in the preparation of the electroplated film, the plating bath is usually a watt bath, a sulfamic acid bath or the like contains nickel chloride. Must be included.
このようなことから、用いるめっき浴としては、塩化
ニッケル成分を含有しない上記のワット浴、スルファミ
ン酸浴や、ホウフッ化浴、臭化ニッケル浴等が挙げられ
る。ただし、この場合陽極の溶解が少なくなるため、ニ
ッケルイオンを浴に補充する必要が生じる。このニッケ
ルイオンは、硫酸ニッケルあるいは臭化ニッケルの溶液
として補充するのが好ましい。For this reason, examples of the plating bath used include the above-described Watt bath, sulfamic acid bath, borofluoride bath, and nickel bromide bath that do not contain a nickel chloride component. However, in this case, since the dissolution of the anode is reduced, it is necessary to replenish the bath with nickel ions. The nickel ions are preferably replenished as a solution of nickel sulfate or nickel bromide.
例えば、このようなめっき浴としては以下の組成のも
のが挙げられる。For example, such a plating bath has the following composition.
硫酸ニッケル 220〜370 g/ ホウ酸 30〜 60 g/ サッカリン 0.1〜 5 g/ 2−ブチン−1,4−ジオール 0.05〜 0.5g/ また、スルニックC[上村工業(株)製]として市販
されているものも好ましく用いられる。Nickel sulfate 220-370 g / boric acid 30-60 g / saccharin 0.1-5 g / 2-butyne-1,4-diol 0.05-0.5 g / Also commercially available as Sulnic C [produced by Uemura Kogyo Co., Ltd.] Are also preferably used.
この際、浴中の水も塩素を含有しないことが好まし
く、浴中の塩素量は100ppm以下とすることが好ましい。At this time, the water in the bath preferably does not contain chlorine, and the chlorine content in the bath is preferably 100 ppm or less.
このように、めっき浴から塩素成分を除くことによっ
て主に経時によるフクレの発生を防止することができ
る。As described above, by removing the chlorine component from the plating bath, it is possible to prevent blisters mainly due to aging.
めっき条件は、pH2.7〜4.5、温度35〜70℃、電流密度
0.2〜20A/m2程度とすればよい。Plating conditions are pH 2.7-4.5, temperature 35-70 ° C, current density
It may be about 0.2 to 20 A / m 2 .
また、上記の電気めっきを行う場合、被めっき物であ
る永久磁石体表面を清浄するために、通常、酸浸漬や脱
脂等の前処理が施される。このときも、塩素の混入を抑
制する必要がある。When the above-mentioned electroplating is performed, pretreatment such as acid immersion or degreasing is usually performed in order to clean the surface of the permanent magnet body which is the object to be plated. Also at this time, it is necessary to suppress the contamination of chlorine.
従って酸浸漬において用いる酸としては、塩素を含ま
ない酸とする必要があり、例えば、硫酸、硝酸、リン酸
等が好ましいが、特に硝酸、硫酸等が好ましい。硝酸は
単独で酸性溶液としても、併用して酸性溶液としてもよ
い。Therefore, the acid used in the acid immersion needs to be an acid containing no chlorine. For example, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and the like are preferable, and nitric acid and sulfuric acid are particularly preferable. Nitric acid may be used alone or in combination as an acidic solution.
このように、硝酸や硫酸を用いることによって、塩素
の混入を防止することができるのみならず、電気めっき
によって形成される保護層との密着性を向上させること
ができる。Thus, by using nitric acid or sulfuric acid, not only the incorporation of chlorine can be prevented, but also the adhesion to a protective layer formed by electroplating can be improved.
なお、塩酸等のクロル酸の使用は避けるべきである。 The use of chloric acid such as hydrochloric acid should be avoided.
クロル酸の使用を避けることによって経時による錆お
よびフクレの発生が防止できる。By avoiding the use of chloric acid, the generation of rust and blisters over time can be prevented.
また、酸性溶液中の塩素量は100ppm以下とする。 In addition, the amount of chlorine in the acidic solution is 100 ppm or less.
酸浸漬に用いる酸性溶液の濃度は、0.0001〜3N、特に
0.001〜0.1N程度であることが好ましい。The concentration of the acid solution used for acid immersion is 0.0001-3N, especially
It is preferably about 0.001 to 0.1N.
また、脱脂法を適用する場合も、塩素が混入しない条
件を選定する必要があり、塩素量を100ppm以下とする。Also, when applying the degreasing method, it is necessary to select conditions under which chlorine is not mixed, and the chlorine content is set to 100 ppm or less.
さらに、前処理やめっき工程において用いる水はイオ
ン交換等の処理を施して脱塩素化したものを用いること
が好ましい。このイオン交換水の塩素含有量は、通常、
1ppm以下のものとするのがよい。Further, it is preferable that water used in the pretreatment and the plating step is subjected to a treatment such as ion exchange and dechlorinated. The chlorine content of this ion exchange water is usually
It is better to be 1 ppm or less.
このようにイオン交換水等を使用することによって
は、主に経時による錆の発生を防止することができる。By using ion-exchanged water or the like as described above, it is possible to mainly prevent generation of rust due to aging.
この他、他の金属めっきを行う場合でもめっき浴の塩
素成分を同様に抑制する。In addition, even when performing other metal plating, the chlorine component of the plating bath is similarly suppressed.
本発明においては、めっき技術ガイドブック(東京鍍
金材料共同組合発行)115ページに記載されているよう
な公知のダブルニッケルめっき、トリニッケルめっき等
の耐食性向上を目的とした多層めっきも好ましく用いる
ことができる。In the present invention, known multi-layer plating such as double nickel plating and tri-nickel plating as described in page 115 of the plating technology guidebook (published by Tokyo Plating Materials Cooperative Union) is also preferably used. it can.
さらに、多層めっきのうちの少なくとも1層を無電解
ニッケルめっきにより設層し、保護層あるいは腐食犠牲
層とすることもできる。また、無電解めっきは、チュー
ブ状磁石の内壁面等の電気めっきにより設層することが
困難なところにも析出するため、磁石の形状に応じて用
いることが好ましい。Further, at least one of the multilayer platings may be formed by electroless nickel plating to serve as a protective layer or a corrosion sacrificial layer. In addition, since electroless plating is also deposited on a place where it is difficult to form a layer by electroplating such as the inner wall surface of a tubular magnet, it is preferable to use electroless plating according to the shape of the magnet.
なお、液相めっきにより保護層を設層する場合、磁石
のpH安定性を調べ、例えば前記したようなその安定pH範
囲内のめっき浴を用いることが好ましい。When the protective layer is formed by liquid phase plating, it is preferable to examine the pH stability of the magnet and use, for example, a plating bath within the stable pH range as described above.
保護層の層厚は、その材質、設層方法、用途等により
最適な範囲を選択すればよいが、通常、5〜100μm程
度である。The layer thickness of the protective layer may be selected in an optimum range depending on the material, layering method, application and the like, but is usually about 5 to 100 μm.
本発明において保護層が表面に設層される永久磁石体
は、R(ただし、RはYを含む希土類元素の1種以
上)、FeおよびBを含有するものである。In the present invention, the permanent magnet body on which the protective layer is provided on the surface contains R (where R is one or more rare earth elements including Y), Fe and B.
R、FeおよびBの含有量は、 5.5at%≦R≦30at% 42at%≦Fe≦90at% 2at%≦B≦28at% であることが好ましい。 The contents of R, Fe and B are preferably 5.5 at% ≦ R ≦ 30 at% 42 at% ≦ Fe ≦ 90 at% 2 at% ≦ B ≦ 28 at%.
特に、永久磁石体を焼結法により製造する場合、下記
の組成であることが好ましい。In particular, when the permanent magnet body is manufactured by the sintering method, the following composition is preferable.
希土類元素Rとしては、Nd、Pr、Ho、Tbのうち少なく
とも1種、あるいはさらに、La、Sm、Ce、Gd、Er、Eu、
Pm、Tm、Yb、Yのうち1種以上を含むものが好ましい。As the rare earth element R, at least one of Nd, Pr, Ho, and Tb, or La, Sm, Ce, Gd, Er, Eu,
Those containing at least one of Pm, Tm, Yb, and Y are preferable.
なお、Rとして2種以上の元素を用いる場合、原料と
してミッシュメタル等の混合物を用いることもできる。When two or more elements are used as R, a mixture such as misch metal can be used as a raw material.
Rの含有量は、8〜30at%であることが好ましい。 The content of R is preferably 8 to 30 at%.
8at%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、高い保磁力(iHc)が得られず、30a
t%を超えると、Rリッチな非磁性相が多くなり、残留
磁束密度(Br)が低下する。If the content is less than 8 at%, a high coercive force (iHc) cannot be obtained since the crystal structure has a cubic structure identical to that of α-iron, and
If it exceeds t%, the number of R-rich nonmagnetic phases increases, and the residual magnetic flux density (Br) decreases.
Feの含有量は42〜90at%であることが好ましい。 The content of Fe is preferably 42 to 90 at%.
Feが42at%未満であるとBrが低下し、90at%を超える
とiHcが低下する。If Fe is less than 42 at%, Br decreases, and if it exceeds 90 at%, iHc decreases.
Bの含有量は、2〜28at%であることが好ましい。 The B content is preferably 2 to 28 at%.
Bが2at%未満であると菱面体組織となるためiHcが不
十分であり、28at%を超えるとBリッチな非磁性相が多
くなるため、Brが低下する。If B is less than 2 at%, a rhombohedral structure is formed, resulting in insufficient iHc. If B exceeds 28 at%, the B-rich non-magnetic phase increases and the Br decreases.
なお、Feの一部をCoで置換することにより、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。この
場合、Co置換量がFeの50%を超えると磁気特性が劣化す
るため、Co置換量は50%以下とすることが好ましい。By replacing a part of Fe with Co, the temperature characteristics can be improved without impairing the magnetic characteristics. In this case, if the amount of Co substitution exceeds 50% of Fe, the magnetic properties deteriorate, so the amount of Co substitution is preferably set to 50% or less.
また、R、FeおよびBの他、不可避的不純物としてN
i、Si、Al、Cu、Ca等が全体の3at%以下含有されていて
もよい。Further, in addition to R, Fe and B, N
i, Si, Al, Cu, Ca and the like may be contained in an amount of 3 at% or less.
さらに、Bの一部を、C、P、S、Cuのうちの1種以
上で置換することにより、生産性の向上および低コスト
化が実現できる。この場合、置換量は全体の4at%以下
であることが好ましい。Further, by replacing a part of B with one or more of C, P, S, and Cu, improvement in productivity and reduction in cost can be realized. In this case, the substitution amount is preferably 4 at% or less of the whole.
また、保磁力の向上、生産性の向上、低コスト化のた
めに、Al、Ti、V、Cr、Mn、Bi、Nb、Ta、Mo、W、Sb、
Ge、Sn、Zr、Ni、Si、Hf等の1種以上を添加してもよ
い。この場合、添加量は総計で10at%以下とすることが
好ましい。In addition, in order to improve coercive force, improve productivity, and reduce costs, Al, Ti, V, Cr, Mn, Bi, Nb, Ta, Mo, W, Sb,
One or more of Ge, Sn, Zr, Ni, Si, Hf and the like may be added. In this case, it is preferable that the total amount is 10 at% or less.
本発明における永久磁石体は、実質的に正方晶系の結
晶構造の主相を有する。The permanent magnet body according to the present invention has a main phase having a substantially tetragonal crystal structure.
この主相の粒径は、1〜100μm程度であることが好
ましい。The particle size of the main phase is preferably about 1 to 100 μm.
そして、通常、体積比で1〜50%の非磁性相を含むも
のである。And usually, it contains a non-magnetic phase of 1 to 50% by volume ratio.
このような永久磁石体は、前述した特開昭61−185910
号公報等に開示されている。Such a permanent magnet body is disclosed in the above-mentioned JP-A-61-185910.
No. 6,009,036.
上記のような永久磁石体は、以下に述べるような焼結
法により製造されることが好ましい。The above-described permanent magnet body is preferably manufactured by a sintering method as described below.
まず、所望の組成の合金を鋳造し、インゴットを得
る。First, an alloy having a desired composition is cast to obtain an ingot.
得られたインゴットを、スタンプミル等により粒径10
〜100μm程度に粗粉砕し、次いで、ボールミル等によ
り0.5〜5μm程度の粒径に微粉砕する。The obtained ingot is subjected to particle size 10 by a stamp mill or the like.
It is roughly pulverized to about 100 μm and then finely pulverized to a particle size of about 0.5 to 5 μm by a ball mill or the like.
得られた粉末を、好ましくは磁場中にて成形する。こ
の場合、磁場強度は10kOe以上、成形圧力は1〜5t/cm2
程度であることが好ましい。The obtained powder is molded preferably in a magnetic field. In this case, the magnetic field strength is 10 kOe or more, and the molding pressure is 1 to 5 t / cm 2
It is preferred that it is about.
得られた成形体を、1000〜1200℃で0.5〜5時間焼結
し、急冷する。なお、焼結雰囲気は、Arガル等の不活性
ガス雰囲気であることが好ましい。The obtained compact is sintered at 1000 to 1200 ° C. for 0.5 to 5 hours and quenched. Note that the sintering atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as Ar gal.
この後、好ましくは不活性ガス雰囲気中で、500〜900
℃にて1〜5時間時効処理を行う。Thereafter, preferably in an inert gas atmosphere, 500 to 900
Aging treatment is performed at 1 ° C. for 1 to 5 hours.
なお、本発明は、上記の焼結法により製造される永久
磁石体に限らず、いわゆる急冷法により製造されるバル
ク体磁石にも好適に適用することができる。The present invention is not limited to the permanent magnet body manufactured by the sintering method described above, but can be suitably applied to a bulk magnet manufactured by a so-called quenching method.
急冷法により製造されるバルク体磁石であって、特に
磁気特性に優れ、本発明に好適に用いられる永久磁石
は、特願昭62−90709号、同62−191380号、同62−25937
3号等に開示されている。Bulk magnets manufactured by a quenching method and having particularly excellent magnetic properties and preferably used in the present invention are described in Japanese Patent Application Nos. 62-90709, 62-191380 and 62-25937.
No. 3, etc.
<実施例> 以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples.
実施例1 永久磁石体の作製 鋳造により14Nd−1Dy−7B−78Fe(数字は原子比)の
組成のインゴットを得た。Example 1 Production of Permanent Magnet Body An ingot having a composition of 14Nd-1Dy-7B-78Fe (the number is an atomic ratio) was obtained by casting.
このインゴットをスタンプミルにより粗粉砕後、ボー
ルミルにより微粉砕し、平均粒径3.5μmの合金粉末を
得た。This ingot was roughly pulverized by a stamp mill and then finely pulverized by a ball mill to obtain an alloy powder having an average particle size of 3.5 μm.
この合金粉末を12kOeの磁場中にて1.5t/cm2の圧力で
成形し、成形体を得た。This alloy powder was compacted under a magnetic field of 12 kOe at a pressure of 1.5 t / cm 2 to obtain a compact.
この成形体を、Ar雰囲気中で1100℃、1時間加熱後、
急冷し、焼結体を得た。After heating this molded body at 1100 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere,
It was quenched to obtain a sintered body.
得られた焼結体を、Ar雰囲気中で600℃にて2時間時
効処理を施し、永久磁石を得た。次いで、この永久磁石
から磁石片を切り出し永久磁石体を得た。The obtained sintered body was subjected to aging treatment at 600 ° C. for 2 hours in an Ar atmosphere to obtain a permanent magnet. Next, a magnet piece was cut out from the permanent magnet to obtain a permanent magnet body.
永久磁石体の脱脂・脱錆 ジャパンメタルフィニッシングカンパニー社製エンド
ックス114溶液(120g/、60℃)に、上記のようにして
作製した永久磁石体を10分間浸漬した。Degreasing and Derusting of Permanent Magnet The permanent magnet prepared as described above was immersed in Endox 114 solution (120 g /, 60 ° C.) manufactured by Japan Metal Finishing Company for 10 minutes.
なお、この溶液での塩素含有量は12ppmであった。 The chlorine content in this solution was 12 ppm.
酸浸漬処理 イオン交換水(塩素含有量0.5ppm)を用いて1N HNO3
溶液を調製した。この溶液に、上記処理を施した永久磁
石体を室温で5分間浸漬した。Acid immersion treatment 1N HNO 3 using ion exchange water (chlorine content 0.5ppm)
A solution was prepared. The permanent magnet thus treated was immersed in this solution at room temperature for 5 minutes.
保護層の設層 上記の処理を施した永久磁石体を前記のイオン交換水
で水洗した後、下記組成のめっき浴を用い、浴温55℃、
電流密度3A/dm2にて電気めっきを行った。なお、浴pHは
4.5とし、めっき工程に用いた水はすべてイオン交換水
とした。また、めっき浴における塩素含有量は7ppmであ
った。After the permanent magnet body subjected to the above treatment was washed with the above ion-exchanged water, using a plating bath having the following composition, a bath temperature of 55 ° C,
Electroplating was performed at a current density of 3 A / dm 2 . The bath pH is
4.5, and all water used in the plating step was ion-exchanged water. Further, the chlorine content in the plating bath was 7 ppm.
(めっき浴組成) 硫酸ニッケル(NiSO4・7H2O) 300g/ ホウ酸(H3BO3) 40g/ サッカリン 2g/ ラウリル硫酸ナトリウム 0.05g/ このようにして、膜厚20μmの保護層を得た。(Plating bath composition) in the nickel sulfate (NiSO 4 · 7H 2 O) 300g / boric acid (H 3 BO 3) 40g / saccharin 2 g / sodium lauryl sulfate 0.05 g / Thus, to obtain a protective layer having a thickness of 20μm .
このめっきは光沢めっきであった。 This plating was bright plating.
なお、膜厚はセイコー電子蛍光X線膜厚計により測定
した。The film thickness was measured with a Seiko electron fluorescent X-ray film thickness meter.
このようにして作製した永久磁石をサンプルNo.1とす
る。The permanent magnet manufactured in this manner is referred to as Sample No. 1.
上記サンプルNo.1において、酸浸漬処理で使用する1N
HNO3溶液の調製をイオン交換水のかわりに水道水(塩素
含有量20ppm)を用いて行う他は同様にして作製したも
のをサンプルNo.2とする。1N used in acid immersion treatment in sample No. 1 above
Sample No. 2 was prepared in the same manner except that HNO 3 solution was prepared using tap water (chlorine content: 20 ppm) instead of ion-exchanged water.
また、サンプルNo.1において、めっき浴を上村工業
(株)製のスルニックC(塩素フリー浴:塩素含有量20
ppm)を用いる他は同様にして作製したものでサンプルN
o.3とする。In sample No. 1, the plating bath was changed to Sulnic C (chlorine-free bath: chlorine content of 20
ppm) except that Sample N was used.
o.3.
サンプルNo.3において、酸浸漬処理で前記したイオン
交換水を用いて調製した0.5N H2SO4溶液(塩素含有量2
0ppm)を用いる他は同様にして作製したものをサンプル
No.4とする。In sample No. 3, a 0.5NH 2 SO 4 solution (chlorine content 2
0ppm) except that the sample was prepared in the same way.
No.4.
また、サンプルNo.1において、下記組成のめっき浴を
用い、電流密度を4A/dm3とする他は、同様にして作製し
たものをサンプルNo.5とする。なお、めっき浴中の塩素
含有量は1.3wt%であった。Sample No. 5 was prepared in the same manner as in Sample No. 1 except that a plating bath having the following composition was used and the current density was 4 A / dm 3 . The chlorine content in the plating bath was 1.3% by weight.
(めっき浴組成) 硫酸ニッケル(NiSO4・7H2O) 280g/ 塩化ニッケル(NiCl4・6H2O) 45g/ ホウ酸(H3BO3) 40g/ サッカリンナトリウム 2g/ ラウリル硫酸ナトリウム 0.05g/ サンプルNo.3において、酸浸漬処理を前記したイオン
交換水を用いて調製した1NHCl溶液(塩素含有量3.6wt
%)によって10分間行う他は、同様にして作製したもの
を、サンプルNo.6とする。(Plating bath composition) nickel sulfate (NiSO 4 · 7H 2 O) 280g / nickel chloride (NiCl 4 · 6H 2 O) 45g / boric acid (H 3 BO 3) 40g / saccharin 2 g / sodium lauryl sulfate 0.05 g / sample No .3, a 1N HCl solution (chlorine content 3.6 wt.
%), The sample was prepared in the same manner except that the measurement was performed for 10 minutes, and the sample was designated as Sample No. 6.
サンプルNo.2における酸浸漬処理を適用し、さらに水
道水(塩素含有量20ppm)にて水洗した後、サンプルNo.
3におけるめっき浴を適用して作製したものを、サンプ
ルNo.7とする。After applying the acid immersion treatment in sample No. 2 and further rinsing with tap water (chlorine content 20 ppm),
Sample No. 7 was prepared by applying the plating bath in No. 3.
このようにして作製したサンプルNo.1〜No.7につい
て、保護層を永久磁石体より物理的に力を加え剥離し
た。For the samples No. 1 to No. 7 thus produced, the protective layer was peeled off by applying a physical force from the permanent magnet body.
剥離は永久磁石体と保護層との界面付近で発生した。 Peeling occurred near the interface between the permanent magnet body and the protective layer.
この剥離面をEPMAにて塩素量を定量した。この場合、
各サンプルについて10点測定し、その最大値を塩素量と
した。The amount of chlorine on the peeled surface was determined by EPMA. in this case,
Ten points were measured for each sample, and the maximum value was defined as the amount of chlorine.
なお、測定スポット径は0.5μm〜1μmとした。 In addition, the measurement spot diameter was set to 0.5 μm to 1 μm.
また、上記サンプルNo.1〜No.7を、60℃、90%RHの条
件下で2000時間放置して耐候試験を行い、外観変化を観
察した。Further, the samples No. 1 to No. 7 were allowed to stand for 2000 hours under the conditions of 60 ° C. and 90% RH to perform a weather resistance test and observe changes in appearance.
結果を表1に示す。 Table 1 shows the results.
<発明の効果> 本発明によれば、経時による錆の発生および永久磁石
体と保護層との密着性の劣化を防止することができる。 <Effects of the Invention> According to the present invention, it is possible to prevent the generation of rust over time and the deterioration of the adhesion between the permanent magnet body and the protective layer.
Claims (6)
種以上)、FeおよびBを含有し、実質的に正方晶系の主
相を有する永久磁石体表面に保護層を設層した永久磁石
であって、この保護層と永久磁石体との界面近傍の塩素
含有量が0.1重量%以下であることを特徴とする永久磁
石。1. R (where R is one of the rare earth elements including Y)
A permanent magnet comprising Fe and B, a substantially tetragonal main phase, and a protective layer provided on the surface of the permanent magnet, in the vicinity of the interface between the protective layer and the permanent magnet. A permanent magnet having a chlorine content of 0.1% by weight or less.
た請求項1に記載の永久磁石。2. The permanent magnet according to claim 1, wherein said protective layer is formed by electroplating.
ある請求項1または2に記載の永久磁石。3. The permanent magnet according to claim 1, wherein the chlorine content in the protective layer is 200 ppm or less.
3のいずれかに記載の永久磁石。4. The protective layer according to claim 1, wherein the protective layer contains Ni as a main component.
3. The permanent magnet according to any one of 3.
種以上)、FeおよびBを含有し、実質的に正方晶系の主
相を有する永久磁石体表面に、めっき法により保護層を
設層する際に用いる溶液の塩素含有量が100ppm以下であ
ることを特徴とする永久磁石の製造方法。5. R (where R is one of the rare earth elements including Y)
), The chlorine content of the solution used for forming the protective layer by plating on the surface of the permanent magnet body containing Fe and B and having a substantially tetragonal main phase is 100 ppm or less. A method for producing a permanent magnet, comprising:
液、水洗液およびめっき浴である請求項5に記載の永久
磁石の製造方法。6. The method for producing a permanent magnet according to claim 5, wherein the solution is a pretreatment solution, a washing solution and a plating bath in an electroplating method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JPH02139904A JPH02139904A (en) | 1990-05-29 |
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-
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