JPH065642B2 - R−tm−b系ラジアル異方性永久磁石及びその製造方法 - Google Patents
R−tm−b系ラジアル異方性永久磁石及びその製造方法Info
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- JPH065642B2 JPH065642B2 JP62273905A JP27390587A JPH065642B2 JP H065642 B2 JPH065642 B2 JP H065642B2 JP 62273905 A JP62273905 A JP 62273905A JP 27390587 A JP27390587 A JP 27390587A JP H065642 B2 JPH065642 B2 JP H065642B2
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- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、希土類・遷移金属・硼素(以下「R−TM−
B」と略記する。)系ラジアル異方性永久磁石及びその
製造方法に関し、特に円径真円度が良好で、かつ減磁曲
線の角形性Hkが良好なものに関する。
B」と略記する。)系ラジアル異方性永久磁石及びその
製造方法に関し、特に円径真円度が良好で、かつ減磁曲
線の角形性Hkが良好なものに関する。
ステッピングモータ,リニアアクチュエータ,磁気カプ
リング等においては、磁化の異方性方向が放射状をな
す、いわゆるラジアル異方性の円筒上永久磁石が多用さ
れている。従来の等方性永久磁石に比べて表面の磁束密
度が高くとることができるからである。従って、ラジア
ル異方性永久磁石は前述の電子機器に対する軽薄短小の
ニーズに応えうるものとして要求が大きい。
リング等においては、磁化の異方性方向が放射状をな
す、いわゆるラジアル異方性の円筒上永久磁石が多用さ
れている。従来の等方性永久磁石に比べて表面の磁束密
度が高くとることができるからである。従って、ラジア
ル異方性永久磁石は前述の電子機器に対する軽薄短小の
ニーズに応えうるものとして要求が大きい。
ところで、従来のラジアル異方性永久磁石は、永久磁石
粉を磁場中で成形する方法で行なわれていた。この方法
は、希土類コバルト磁石においては周知であり、新素材
としてのR−TM−B系永久磁石においても、同様な原理
に基づくものの改良方法が提案されていた(特開昭61−
154118,特開昭61−284907号,特開昭62-117305号各号
公報参照)。
粉を磁場中で成形する方法で行なわれていた。この方法
は、希土類コバルト磁石においては周知であり、新素材
としてのR−TM−B系永久磁石においても、同様な原理
に基づくものの改良方法が提案されていた(特開昭61−
154118,特開昭61−284907号,特開昭62-117305号各号
公報参照)。
そして、ラジアル異方性永久磁石は前述の電子機器にお
ける回転子又は固定子として使用される際に、小型化に
よるギャップ寸法の減少傾向に伴ない、円筒内径の真円
度,円筒の真直度等の寸法精度の向上要求も強く、現状
でも真円度0.1mm以下,真直度0.05mm以下のもの
が求められていた。
ける回転子又は固定子として使用される際に、小型化に
よるギャップ寸法の減少傾向に伴ない、円筒内径の真円
度,円筒の真直度等の寸法精度の向上要求も強く、現状
でも真円度0.1mm以下,真直度0.05mm以下のもの
が求められていた。
しかし、従来の磁場中成形法にのみよる限りでは、焼結
時の割れが発生しやすく、配向度を低くして焼結せざる
を得ないのが現状であった(特開昭62−117305号公
報)。ラジアル配向することにより磁気的な異方性のみ
ならず、機械的な異方性を持つために焼結時の収縮に不
均一が発生するからである。従って前出の公報では配向
度70〜98%に制限していた。事実、本発明者が追試
したところによると、大形のリング異方性永久磁石にお
いては配向度を70%程度まで下げないと焼結時の割れ
不良が激しかった。更に磁気特性、特に減磁曲線におけ
る角形性が悪く、その結果、(BH)maxもその材質の本来
のポテンシャルを充分に引き出せないのが現状であっ
た。
時の割れが発生しやすく、配向度を低くして焼結せざる
を得ないのが現状であった(特開昭62−117305号公
報)。ラジアル配向することにより磁気的な異方性のみ
ならず、機械的な異方性を持つために焼結時の収縮に不
均一が発生するからである。従って前出の公報では配向
度70〜98%に制限していた。事実、本発明者が追試
したところによると、大形のリング異方性永久磁石にお
いては配向度を70%程度まで下げないと焼結時の割れ
不良が激しかった。更に磁気特性、特に減磁曲線におけ
る角形性が悪く、その結果、(BH)maxもその材質の本来
のポテンシャルを充分に引き出せないのが現状であっ
た。
また、製品として組み込む場合の円筒内径の真円度確保
のために焼結後、内面研削工程が必要でありコストアッ
プ要因であった。円筒の真直度については焼結時のソリ
により歩留低下が問題であった。
のために焼結後、内面研削工程が必要でありコストアッ
プ要因であった。円筒の真直度については焼結時のソリ
により歩留低下が問題であった。
そこで、本発明はR−TM−B系ラジアル異方性永久磁石
において、内径真円度が0.1mm以下、角形性Hkが10
KOe以上であることを特徴とするR−TM−B系ラジアル
異方性永久磁石及び拘束状態特に内径に円柱を挿入した
状態で焼結することを特徴とするR−TM−B系ラジアル
異方性永久磁石の製造方法である。
において、内径真円度が0.1mm以下、角形性Hkが10
KOe以上であることを特徴とするR−TM−B系ラジアル
異方性永久磁石及び拘束状態特に内径に円柱を挿入した
状態で焼結することを特徴とするR−TM−B系ラジアル
異方性永久磁石の製造方法である。
本発明者は、拘束状態で成形体を焼結することによって
ラジアル異方性永久磁石の内径真円度が向上するととも
に減磁曲線の角形性が向上する効果が誘起されることを
見出したものである。
ラジアル異方性永久磁石の内径真円度が向上するととも
に減磁曲線の角形性が向上する効果が誘起されることを
見出したものである。
本発明において、内径真円度は、内径の変形量(真円に
対する振れ幅の最大値)で定義する。また角形性Hkは、
永久磁石のヒステリシス曲線の第二象限(減磁曲線)の
曲線の角形の目安を表わすもので、磁束密度Bが残留磁
束密度Brの90%になる時の磁化力Hの値で定義する。
Hkの値が大きいほど角形性が良好であり(BH)maxも大き
い。本発明において拘束状態で焼結したR−TM−B系ラ
ジアル異方性永久磁石において、何故角形性Hkが向上す
るかは定かではないが、正方晶系の金属間化合物Nd2Fe
14BからなるR−TM−B系合金においてはR−Co系合金
(六方晶系)の場合と異なり、拘束により発生する応力
場、特にせん断応力の寄与が良好な磁気特性発現に効果
があるものと推測される。従って、拘束は円筒の内径面
に円柱を挿入することに本発明の効果は限られるもので
はない。
対する振れ幅の最大値)で定義する。また角形性Hkは、
永久磁石のヒステリシス曲線の第二象限(減磁曲線)の
曲線の角形の目安を表わすもので、磁束密度Bが残留磁
束密度Brの90%になる時の磁化力Hの値で定義する。
Hkの値が大きいほど角形性が良好であり(BH)maxも大き
い。本発明において拘束状態で焼結したR−TM−B系ラ
ジアル異方性永久磁石において、何故角形性Hkが向上す
るかは定かではないが、正方晶系の金属間化合物Nd2Fe
14BからなるR−TM−B系合金においてはR−Co系合金
(六方晶系)の場合と異なり、拘束により発生する応力
場、特にせん断応力の寄与が良好な磁気特性発現に効果
があるものと推測される。従って、拘束は円筒の内径面
に円柱を挿入することに本発明の効果は限られるもので
はない。
なお、本発明に用いる焼結は、粉末冶金学的な粒子と粒
子間の結合が発生する通常の焼結だけでなく、焼成とも
称される高温状態で塑性加工を付加するもの(特開昭60
-100402号公報参照)であってもよい。要するに拘束状
態で加熱する程度のものであればよい。
子間の結合が発生する通常の焼結だけでなく、焼成とも
称される高温状態で塑性加工を付加するもの(特開昭60
-100402号公報参照)であってもよい。要するに拘束状
態で加熱する程度のものであればよい。
また、本発明に用いる原料粉は、R−TM−B系鋳造合金
を粉砕したもの(例えば特開昭59−46008号公報参照)
であっても、超急冷によるもの(例えば特開昭59−64
739号公報参照)でもよく、あるいは超急冷によるもの
をホットプレス等で圧密化して塑性流れを起こさせて磁
気異方性を付与したもの(特開昭60−100402号公報参
照)を再粉砕したものでよい。
を粉砕したもの(例えば特開昭59−46008号公報参照)
であっても、超急冷によるもの(例えば特開昭59−64
739号公報参照)でもよく、あるいは超急冷によるもの
をホットプレス等で圧密化して塑性流れを起こさせて磁
気異方性を付与したもの(特開昭60−100402号公報参
照)を再粉砕したものでよい。
更に焼結時に何らかの応力付加を追加することによって
本発明による応力誘起異方性を強調することもできる。
本発明による応力誘起異方性を強調することもできる。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に例示する。
(実施例1) Nd0.9Dy0.1(FebalB0.08Nb0.015)5.7なる組成の磁石合金
をアーク溶解で作成し、水冷銅鋳型に鋳造し、スタンプ
ミルで35メッシュ通過の粗粉砕をして、次いでポール
ミルにより3時間微粉砕して平均粒径5μmとした。そ
の粉末を外径28.5×内径20.7×長さ25(mm)の金
型に充填し2230(G)の横磁場(成形方向に対して磁場印
加方向が垂直方向)成形した。成形機は25tonのメカプ
レスを用いた。成形圧力は0.7ton/cm2,磁場強度は10.7
00(Oe)である。
をアーク溶解で作成し、水冷銅鋳型に鋳造し、スタンプ
ミルで35メッシュ通過の粗粉砕をして、次いでポール
ミルにより3時間微粉砕して平均粒径5μmとした。そ
の粉末を外径28.5×内径20.7×長さ25(mm)の金
型に充填し2230(G)の横磁場(成形方向に対して磁場印
加方向が垂直方向)成形した。成形機は25tonのメカプ
レスを用いた。成形圧力は0.7ton/cm2,磁場強度は10.7
00(Oe)である。
ここで、成形後に直径(d)17.78〜19.80(mm)の13種類
の円柱を挿入したものと、比較例として円柱を挿入しな
い中空のものと作成した。
の円柱を挿入したものと、比較例として円柱を挿入しな
い中空のものと作成した。
得られた成形体を1050℃で2時間、前記円柱を挿入した
ままで焼結した。焼結体を900℃×2時間及び600
℃×1時間の二段熱処理を施した。
ままで焼結した。焼結体を900℃×2時間及び600
℃×1時間の二段熱処理を施した。
円柱を挿入しないで焼結したものの内径Dは17.6mmであ
り、挿入円柱直径dとの比d/Dと、得られた永久磁石の
磁気特性の関係を第1図に示す。ここで記号M//は異方
性方向に平行方向における磁気特性,記号M⊥は異方性
方向に垂直方向における磁気特性を示す。
り、挿入円柱直径dとの比d/Dと、得られた永久磁石の
磁気特性の関係を第1図に示す。ここで記号M//は異方
性方向に平行方向における磁気特性,記号M⊥は異方性
方向に垂直方向における磁気特性を示す。
第1図から直径d/Dが1.055〜1.125までの範囲で角形性H
kが10KOe以上になることがわかる。また(BH)maxも
17MGOe以上に向上しており、d/D=1.08ではHkが11.6K
Oe,(BH)maxが18.6MGOeと各々、従来の何ら拘束なしに
焼結した場合が7.8(KOe),16.6(MGOe)とHkで1.48倍,(B
H)maxで1.12倍と増大することは驚くべき効果である。
kが10KOe以上になることがわかる。また(BH)maxも
17MGOe以上に向上しており、d/D=1.08ではHkが11.6K
Oe,(BH)maxが18.6MGOeと各々、従来の何ら拘束なしに
焼結した場合が7.8(KOe),16.6(MGOe)とHkで1.48倍,(B
H)maxで1.12倍と増大することは驚くべき効果である。
また内径真円度は第1表に示す通り、比較例が0.095(m
m)であるのに対して、0.06(mm)程度まで低減できた。な
おサンプル数は各直径比に対して10ケであり、その平
均値を示す。
m)であるのに対して、0.06(mm)程度まで低減できた。な
おサンプル数は各直径比に対して10ケであり、その平
均値を示す。
第1表から、内径に円柱を挿入して拘束すると、角形性
Hk及び(BH)maxの好ましい範囲にすると若干内径真円度
は悪化する傾向はあるが、それでも従来の焼結法による
ものよりも優れていることがわかる。
Hk及び(BH)maxの好ましい範囲にすると若干内径真円度
は悪化する傾向はあるが、それでも従来の焼結法による
ものよりも優れていることがわかる。
なお、本発明によって得られたものの配向度は約94%
であり、割れは見られなかった。
であり、割れは見られなかった。
(実施例2) 実施例1と同様にして、配向度のみを変えた場合の角形
性Hkの値及び割れの有無を確認した。なお、この場合、
挿入する円柱の直径比は1.08に選んだ。この結果から本
発明においては配向度の高い状態で十分割れなく角形性
の良好(10KOe以上)なラジアル異方性永久磁石が得ら
れることがわかる。
性Hkの値及び割れの有無を確認した。なお、この場合、
挿入する円柱の直径比は1.08に選んだ。この結果から本
発明においては配向度の高い状態で十分割れなく角形性
の良好(10KOe以上)なラジアル異方性永久磁石が得ら
れることがわかる。
〔発明の効果〕 本発明によれば、従来予想しなかった角形性の向上効果
があり、高磁気エネルギ積を持ったラジアル異方性永久
磁石の量産が可能であり、しかも円筒の内径真円度も内
面研削することなしに良好なものが得られる。
があり、高磁気エネルギ積を持ったラジアル異方性永久
磁石の量産が可能であり、しかも円筒の内径真円度も内
面研削することなしに良好なものが得られる。
第1図は本発明の一実施例におけるラジアル異方性永久
磁石の円筒内径Dに対する挿入円柱直径dの比、d/Dに
対する角形性Hk及び最大磁気エネルギ積(BH)maxの関係
を示す図である。
磁石の円筒内径Dに対する挿入円柱直径dの比、d/Dに
対する角形性Hk及び最大磁気エネルギ積(BH)maxの関係
を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】組成が希土類(R),遷移金属(TM),硼素(B)
からなる円筒形状をしたラジアル異方性永久磁石におい
て、内径真円度が0.085mm以下、角形性Hkが10K
Oe以上であることを特徴とするR−TM−B系ラジアル異
方性永久磁石。 - 【請求項2】拘束状態で焼結することを特徴とするR−
TM−B系ラジアル異方性永久磁石の製造方法。 - 【請求項3】前記拘束を内径に円柱を挿入した状態で行
なうことを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載のR
−TM−B系ラジアル異方性永久磁石の製造方法。 - 【請求項4】前記円柱直径dと前記円筒形状の内径Dと
の比d/Dが1.01〜1.125であることを特徴とす
る特許請求の範囲第3項に記載のR−TM−B系ラジアル
異方性永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62273905A JPH065642B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | R−tm−b系ラジアル異方性永久磁石及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62273905A JPH065642B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | R−tm−b系ラジアル異方性永久磁石及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01117003A JPH01117003A (ja) | 1989-05-09 |
JPH065642B2 true JPH065642B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=17534207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62273905A Expired - Lifetime JPH065642B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | R−tm−b系ラジアル異方性永久磁石及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH065642B2 (ja) |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP62273905A patent/JPH065642B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01117003A (ja) | 1989-05-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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|
R350 | Written notification of registration of transfer |
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