(57)【要約】【課題】ＭｎＢｉ系合金粒子と、他の磁石合金粒子とを混合した磁石において、高温多湿環境においても飽和磁化の低下を低減できる磁石及びその製造方法を提供する。【解決手段】磁石構造体の製造方法、ＭｎＢｉ系合金粒子を含有する磁石本体１０、磁石本体１０の表面を被覆する第１の金属部材ＣＡ、及び、磁石本体１０の他の表面を被覆する第２の金属部材ＰＴ、を有する構造体１５０を用意する工程と、第１の金属部材ＣＡと第２の金属部材ＰＴとを接合して金属密閉容器２０を形成する工程と、を備える。接合する工程では、第１の金属部材ＣＡと第２の金属部材ＰＴとを常温圧接又は溶接する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭｎＢｉ系合金粒子及び前記ＭｎＢｉ系合金粒子以外の磁性粒子を含有する磁石本体、前記磁石本体の表面を被覆する第１の金属部材、及び、前記磁石本体の他の表面を被覆する第２の金属部材、を有する構造体を用意する工程と、
前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合して前記磁石本体を収容する金属密閉容器を形成する工程と、
を備え、
前記接合する工程では、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを溶接する、磁石構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第１の金属部材は有底筒型形状を有し、前記第２の金属部材は金属板である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記構造体を用意する工程は、
型内において金属塊を前記磁石本体でプレスして、前記有底筒型形状を有する前記第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の金属部材から露出する前記磁石本体の表面を前記第２の金属部材で覆う工程と、を備える、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記構造体を用意する工程は、
型内において金属塊をパンチでプレスして、前記有底筒型形状を有する前記第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の金属部材内に前記磁石本体を挿入する工程と、
前記第１の金属部材から露出する前記磁石本体の表面を前記第２の金属部材で覆う工程と、を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の金属部材は無底筒型形状を有し、前記第２の金属部材は一対の金属板である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記構造体を用意する工程は、
前記磁石本体の表面に接触させた金属材料を圧延して前記磁石本体の表面に無底筒型形状の前記第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の金属部材の両端の開口から露出する前記磁石本体の表面を第２の金属部材で覆う工程と、を備える、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記溶接は、圧接、又は、融接である、請求項１〜６のいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
前記接合する工程では、前記磁石本体、前記第１の金属部材、及び、前記第２の金属部材を、型内においてパンチでプレスして、前記第１の金属部材及び前記第２の金属部材を常温圧接する、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記接合する工程では、前記第１の金属部材、及び、前記第２の金属部材をロールでプレスして、前記第１の金属部材及び前記第２の金属部材を常温圧接する、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記接合する工程では、前記第１の金属部材及び前記第２の金属部材を、抵抗溶接、超音波溶接、又は、レーザ溶接する、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記構造体を用意する工程及び／又は前記接合する工程を、不活性雰囲気又は真空中で行う、請求項１〜１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記密閉容器の外表面を、前記密閉容器とは異なる材料で更に被覆して保護膜を形成する工程を更に備える、請求項１〜１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記ＭｎＢｉ系合金粒子以外の磁性粒子がＳｍＦｅＮ系合金粒子である、請求項１〜１２のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭｎＢｉ系合金は比較的高い飽和磁化と高い結晶磁気異方性をもち、かつ、高価な希土類元素を使用しないため、各種モータに使用される永久磁石として工業的に利用されることが期待される。そして、特許文献１に示すように、ＭｎＢｉ系合金粒子と、他の磁石合金粒子とを混合した永久磁石が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５５４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の永久磁石でも、高温多湿環境における耐食性が十分でなかった。
本発明者らは、永久磁石の表面に電解めっき及び無電解めっきにより金属膜を形成して、永久磁石の耐食性を向上することを試みた。しかしながら、めっき工程において永久磁石と水とが接触するためか、これらの方法では永久磁石の耐食性が十分に向上しない。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ＭｎＢｉ系合金粒子と、他の磁石合金粒子とを混合した永久磁石に対して、高温多湿環境においても高い耐食性を付与できる、磁石構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に掛かる磁石構造体の製造方法は、ＭｎＢｉ系合金粒子及び前記ＭｎＢｉ系合金粒子以外の磁性粒子を含有する磁石本体、前記磁石本体の表面を被覆する第１の金属部材、及び、前記磁石本体の他の表面を被覆する第２の金属部材、を有する構造体を用意する工程と、
前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合して前記磁石本体を収容する金属密閉容器を形成する工程と、
を備える。
前記接合する工程では、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを溶接する。
【０００７】
本発明によれば、第１の金属部材と第２の金属部材とを溶接により接合して磁石本体を密閉する金属密閉容器を形成している。これにより、金属密閉容器の封止性が高くなる。したがて、高温環境においても磁石本体に対する水などによる影響を抑制することができる。
【０００８】
ここで、前記第１の金属部材は有底筒型形状を有し、前記第２の金属部材は金属板であることができる。
【０００９】
このとき、前記構造体を用意する工程は、
型内において金属塊を前記磁石本体でプレスして、前記有底筒型形状を有する前記第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の金属部材から露出する前記磁石本体の表面を前記第２の金属部材で覆う工程と、を備えることができる。
【００１０】
また、このとき、前記構造体を用意する工程は、
型内において金属塊をパンチでプレスして、前記有底筒型形状を有する前記第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の金属部材内に前記磁石本体を挿入する工程と、
前記第１の金属部材から露出する前記磁石本体の表面を前記第２の金属部材で覆う工程と、を備えることもできる。
【００１１】
一方、前記第１の金属部材は無底筒型形状を有し、前記第２の金属部材は一対の金属板でありこともできる。
【００１２】
この場合、前記構造体を用意する工程は、
前記磁石本体の表面に接触させた金属材料を圧延して前記磁石本体の表面に無底筒型形状の前記第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の金属部材の両端の開口から露出する前記磁石本体の表面を第２の金属部材で覆う工程と、を備えることもできる。
【００１３】
前記溶接は、圧接、又は、融接であることができる。
【００１４】
また、上記の方法において、前記接合する工程では、前記磁石本体、前記第１の金属部材、及び、前記第２の金属部材を、型内においてパンチでプレスして、前記第１の金属部材及び前記第２の金属部材を常温圧接することができる。
【００１５】
一方、上記の方法において、前記接合する工程では、前記第１の金属部材、及び、前記第２の金属部材をロールでプレスして、前記第１の金属部材及び前記第２の金属部材を常温圧接することもできる。
【００１６】
さらに、前記接合する工程では、前記第１の金属部材及び前記第２の金属部材の接合方法は、溶接であれば特に限定されない。溶接の例は、圧接、及び、融接である。型内でのプレス、又は、ロールによるプレス以外の常温圧接方法としては、超音波溶接が挙げられる。一方、融接としては、抵抗溶接、および、レーザ溶接があげられる。
【００１７】
また、前記構造体を用意する工程及び／又は前記接合する工程を、不活性雰囲気又は真空中で行うことができる。
【００１８】
また、前記密閉容器の外表面を、前記密閉容器とは異なる材料で更に被覆して保護膜を形成する工程を更に備えることができる。
【００１９】
また、前記ＭｎＢｉ系合金粒子以外の磁性粒子がＳｍＦｅＮ系合金粒子であることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高温多湿環境においても磁石本体の飽和磁化が低下しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる磁石構造体の概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態にかかる磁石構造体の製造方法をしめす概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態にかかる磁石構造体の製造方法をしめす概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態にかかる磁石構造体の製造方法をしめす概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態にかかる磁石構造体について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。
【００２３】
本発明の実施形態にかかる磁石構造体１００は、図１に示すように、磁石本体１０と、磁石本体１０を被覆する金属密閉容器２０と、を備える。
【００２４】
（磁石本体）
磁石本体１０は、第１の磁性粒子、及び、第２の磁性粒子を含む。
【００２５】
（第１の磁性粒子）
第１の磁性粒子は、ＭｎＢｉ系合金粒子である。ＭｎＢｉ系合金の成分組成は、Ｍｎ１００−ｗＢｉｗで表され、ｗは原子パーセントで４０％≦ｗ≦６０％であることを満たす。ＭｎＢｉ系合金は、主としてＮｉＡｓ型の六方晶系の結晶構造（ＭｎＢｉ低温相（ＬＴＰ））を有し、この構造はｗ＝５０％の化学量論比を持つため、好ましくは、４５％≦ｗ≦５５％である。
【００２６】
ｗが４０％未満であるとＭｎ相が増加してＭｎＢｉ低温相（ＬＴＰ）が減少するので残留磁束密度が低下し、ｗが６０％を超えるとＢｉ相が増加してＭｎＢｉ低温相が減少するので残留磁束密度が低下する。第１の磁性粒子は、ＭｎＢｉ低温相（ＬＴＰ）とＢｉ相のコンポジットであってもよい。第１の磁性粒子は、Ｍｎ相を含有してもよい。
【００２７】
ＭｎＢｉ低温相を形成するためには、ＭｎＢｉ系合金に２００〜３５０℃の熱処理を施すことができる。Ｍｎ相とＢｉ相とを反応させ、ＭｎＢｉ低温相（ＬＴＰ）を多くするには、３時間以上の熱処理を施すことが望ましい。
【００２８】
第１の磁性粒子の粒径の上限は２００μｍであることができ、１０μｍであることができ、５μｍであることができる。下限は、０．０１μｍであることができ、０．０５μｍであることができ、０．１μｍであることができる。本明細書において、粒径は、断面ＳＥＭ写真の面積円相当径である。
【００２９】
第１の磁性粒子のキュリー点は２４０〜３５５℃であることができる。
【００３０】
ＭｎＢｉ系合金は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐからなる群から選ばれる一種以上の元素をさらに含有することができる。添加量はＭｎＢｉ系合金に対して０．１ｍａｓｓ％以上、５ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。０．１ｍａｓｓ％以上でＭｎＢｉ系合金の耐食性が向上し、５ｍａｓｓ％以下で磁石の磁気特性を高めることができる。また、これらの元素の添加方法としてあらかじめこれらの元素との合金をつくっておいてもよいし、熱処理のときに添加してＭｎＢｉ系合金に拡散させてもよいし、粉砕のときに添加してもよい。
【００３１】
添加元素は第１の磁性粒子中に単体として存在してもよいし、ＭｎＢｉ系合金との３元素以上の合金として存在してもよい。添加元素はＭｎＢｉ系合金粒子の表面に被膜として存在してもよいし、一様に分布していてもよい。
【００３２】
（第２の磁性粒子）
第２の磁性粒子は、ＭｎＢｉ系合金粒子以外の磁性粒子であれば良い。第２の磁性粒子の例は、ＳｍＦｅＮ系合金（Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３系合金等）、ＮｄＦｅＢ系合金（Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ系合金等）、ＳｍＣｏ系合金（ＳｍＣｏ５系合金、Ｓｍ２Ｃｏ１７系合金等）、ＳｍＦｅ系合金（Ｓｍ５Ｆｅ１７系合金、ＳｍＦｅ１２系合金）である。
【００３３】
第２の磁性粒子は、ＭｎＢｉ系合金よりも飽和磁化の高い磁石合金の粒子であることが好適である。
【００３４】
各合金粒子において、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｇａ、Ａｌ、Ｂ、Ｃ、Ｃａから選ばれる少なくとも１種を含むことができる。また、Ｂ、ＳｉまたはＰから選ばれる少なくとも１種を含むこともできる。添加量は磁石合金に対して０．１ｍａｓｓ％以上、５ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
【００３５】
以下の実施形態では、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ系合金を用いた例について説明する。
Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ系合金（ｘは１〜４）の成分組成は、ＲｖＦｅ１００−（ｖ＋ｙ＋ｚ）ＭｙＮｚで表され、ＲはＳｍを必須元素とした希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ＭはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｇａ、Ａｌ、Ｂ、Ｃ、Ｃａから選ばれる少なくとも１種であり、ｖ、ｙ、ｚ、は原子パーセントで３％≦ｖ≦１５％、ｙ≦３．０％、５％≦ｚ≦１５％、であることを満たす。
【００３６】
Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ系合金は、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３相を含むことが好適である。ｖが３％より少なくても１５％より多くてもＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３相が得られない。８％≦ｖ≦１０％となることが好ましい。ｙは０％でも良いが、Ｍを少量添加することで結晶組織が微細になり、保磁力が高くなる効果がある。ｙが３％より多くなると異相が出現してＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３相が相対的に少なくなったり、Ｆｅが置換されることで飽和磁化が低下するため、ｙ≦３％が好ましい。ｚが５％より少ないと保磁力が低くなり、１５％より多いＮ原子はＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３相中に固溶するのが困難になる。１３％≦ｚ≦１５％となることが好ましい。
【００３７】
また、成分組成中Ｍについて、特にＭがＺｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗの場合、粒子内に偏析物があっても良く、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗの粒状の偏析があっても構わない。
【００３８】
Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ系合金のキュリー点は４６０〜６５０℃であり、主としてＴｈ２Ｚｎ１７型の菱面体晶系かＴｂＣｕ７型の六方晶系の結晶構造を有する。
【００３９】
第２の磁性粒子の上限は２００μｍであることができ、５０μｍであることができ、１０μｍであることができる。下限は、０．０１μｍであることができ、０．１μｍであることができ、０．５μｍであることができる。
【００４０】
第２の磁性粒子の粒径は、第１の磁性粒子であるＭｎＢｉ系合金粒子の粒径よりも大きくても良い。この場合、第２の磁性粒子の隙間に、小さな第１の磁性粒子（ＭｎＢｉ系合金粒子）が侵入することができる。第１の磁性粒子（ＭｎＢｉ系合金粒子）は柔らかいので、第２の磁性粒子単体で構成される磁石に比べて、成形後に高密度で低空隙の磁石が得られ、磁石の内部への水分や酸素の侵入経路が減少するので耐食性がより向上する場合がある。具体的には、第１の磁性粒子であるＭｎＢｉ系合金粒子の粒径は０．１〜５μｍ、第２の磁性粒子の粒径は０．５〜１０μｍであることが好ましい。
【００４１】
これに対して、第２の磁性粒子の粒径は、第１の磁性粒子であるＭｎＢｉ系合金粒子の粒径と同じでもよく、第１の磁性粒子であるＭｎＢｉ系合金粒子の粒径より小さくても良い。混合された２つの磁性粒子の粒径が同程度の場合、乾燥状態で粒子同士が分離しにくい。また、第２の磁性粒子がＭｎＢｉ系合金粒子より小さい場合、ＭｎＢｉの比重が大きいため、溶媒中における分散状態で粒子同士が分離しにくい。
【００４２】
第１及び第２の磁性粒子の粒度分布は成形性を高めるために、ある程度分布を持つことが好ましい。
【００４３】
磁石本体１０における、第１の磁性粒子と、第２の磁性粒子との配合比は、体積比で、５：９５〜７０：３０とすることができる。第１の磁性粒子と第２の磁性粒子との合計質量は、磁石本体１０の質量を１００として、６７以上とすることができ、７６以上とすることができる。
【００４４】
（他の添加剤）
磁石本体１０は、第１の磁性粒子及び第２の磁性粒子に加えて、添加剤を含むことができる。
【００４５】
（金属バインダー）
磁石本体１０は、磁性粒子同士を結合する金属バインダーを含むことができる。金属バインダーを含むと、磁性粒子への酸素及び／又は水分の侵入を防ぐことができ、耐食性をより向上させられる場合がある。金属バインダーの例は、Ｂｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐからなる群から選ばれる少なくとも１種からなる金属又は合金である。金属バインダーは、より好ましくは、金属Ｂｉ、金属Ｓｎ、Ｂｉ−Ｓｎ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ系合金、Ｂｉ−Ｚｎ系合金、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｚｎ系合金である。金属バインダーの量が磁石本体の総質量に対して１ｍａｓｓ％以上であると磁石が緻密化されて耐食性が向上する傾向があり、２０ｍａｓｓ％以下であることで磁石の飽和磁化が高くなるので好ましい。金属バインダーは、１４０℃〜３００℃の低融点金属／合金が好ましい。このような磁石は金属ボンディッド磁石と呼ばれる。磁性粒子と金属バインダーとの界面は拡散相が形成されていてもよい。
【００４６】
（樹脂バインダー）
磁石本体１０は、磁性粒子同士を結合する樹脂バインダーを含むことができる。磁石が樹脂バインダーを含むことで磁石が緻密化され、磁石への酸素や水分の侵入を防ぐことができ、耐食性をより向上させることができるので好ましい。樹脂バインダーは、磁石本体の総質量に対して０．１ｍａｓｓ％以上であることで耐食性をより向上させることができ、３ｍａｓｓ％以下であることで飽和磁化の高い磁石を得ることができるので好ましい。
【００４７】
樹脂バインダーは、特に限定されることはなく、各種熱可塑性樹脂単体または混合物、あるいは各種熱硬化性樹脂単体あるいは混合物であり、それぞれの物性、性状等も所望の特性が得られる範囲でよく特に限定されることはない。熱可塑性樹脂は、磁性粒子のバインダーとして働くものであれば、特に制限なく、従来公知のものを使用できる。その具体例としては、エポキシ樹脂、６ナイロン、６−６ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、６−１２ナイロン、芳香族系ナイロン、これらの分子を一部変性した変性ナイロン等のポリアミド樹脂、直鎖型ポリフェニレンサルファイド樹脂、架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂、セミ架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂、アイオノマー樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、メタクリル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂、エチレン−四フッ化エチレン共重合樹脂、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアリルエーテルアリルスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアリレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、酢酸セルロース樹脂、樹脂系エラストマー等が挙げられ、これらの単重合体や他種モノマーとのランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、他の物質での末端基変性品等が挙げられる。
【００４８】
また、樹脂バインダーは、樹脂バインダーを可塑化する可塑剤（例えば、ステアリン酸塩、脂肪酸）、潤滑剤、その他成形助剤等の各種添加剤を含むことができる。樹脂バインダーへの潤滑剤の添加は、成形時の流動性を向上させるので、より少ない樹脂バインダーの添加量で同様の特性を得ることができ、好ましい。また、可塑剤の添加についても同様である。潤滑剤の添加量は、０．２〜２．５ｖｏｌ％であるのが好ましい。また、可塑剤の添加量は、０．１〜２．０ｖｏｌ％程度であるのが好ましい。
【００４９】
樹脂バインダーは、安定剤を含有してもよい。安定剤の例は、ビス（２、２、６、６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１、２、２、６、６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−｛３−（３，５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ｝エチル］−４−｛３−（３、５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ｝−２、２、６、６−テトラメチルピペリジン、８−ベンジル−７、７、９、９−テトラメチル−３−オクチル−１、２、３−トリアザスピロ［４、５］ウンデカン−２、４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２、２、６、６−テトラメチルピペリジン、こはく酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２、２、６、６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ［［６−（１、１、３、３−テトラメチルブチル）イミノ−１、３、５−トリアジン−２、４−ジイル］［（２、２、６、６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［［２、２、６、６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］］、２−（３、５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１、２、２、６、６−ペンタメチル−４−ピペリジル）等のヒンダード・アミン系安定剤のほか、フェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系などの抗酸化剤等が挙げられる。これらの安定剤も、一種単独でも二種以上組み合わせても良い。
【００５０】
樹脂バインダーの融点は４００℃以下であることが好ましい。特に３００℃以下であることが好ましい。樹脂バインダーの融点が低いと成形時にＳｍＦｅＮ系合金、ＭｎＢｉ系合金の分解や酸化が抑えられ、磁気特性の高い磁石が得られる。
【００５１】
磁性粒子と金属バインダーおよび樹脂バインダーとの混合比率は、全磁性粒子８５〜９９ｍａｓｓ％に対して、金属バインダーおよび樹脂バインダーを１〜１５ｍａｓｓ％とすることが好ましい。すなわち、全磁性粒子の量を８５ｍａｓｓ％以上、金属バインダーおよび樹脂バインダーの量を１５ｍａｓｓ％以下とすることで高い磁気特性を得ることができる。一方、全磁性粒子の量を９９ｍａｓｓ％以下、金属バインダーおよび樹脂バインダーの量を１ｍａｓｓ％以上とすることで強度の高い磁石を得ることができる。
【００５２】
（滑剤）
磁石本体１０は、必要に応じて滑剤を含んでもよい。滑剤の例は、パラフィンワックス、流動パラフィン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、エステルワックス、カルナウバ、マイクロワックス等のワックス類；ステアリン酸、１，２−オキシステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸等の脂肪酸類；ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸カルシウム、リノール酸亜鉛、リシノール酸カルシウム、２−エチルヘキソイン酸亜鉛等の脂肪酸塩（金属石鹸類）；ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ジステアリルアジピン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類；ステアリン酸ブチル等の脂肪酸エステル；エチレングリコール、ステアリルアルコール等のアルコール類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、及びこれら変性物からなるポリエーテル類；ジメチルポリシロキサン、シリコングリース等のポリシロキサン類；弗素系オイル、弗素系グリース、含弗素樹脂粉末といった弗素化合物；窒化珪素、炭化珪素、酸化マグネシウム、アルミナ、二酸化珪素、二硫化モリブデン、タルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）などの無機化合物の滑剤が挙げられる。これらの滑剤は、一種単独でも二種以上組み合わせても良い。
【００５３】
磁石は、これらの滑剤以外に、アミン系化合物、アミノ酸系化合物、ニトロカルボン酸類、ヒドラジン化合物、シアン化合物などを含んでいてもよい。
【００５４】
磁石本体１０の形状に特に限定はない。例えば、形状に関しては、例えば、円柱状、角柱状、円筒状、円弧状、平板状、湾曲板状等のあらゆる形状のものが可能であり、その大きさも、大型のものから超小型のものまであらゆる大きさのものが可能である。
【００５５】
（金属密閉容器）
金属密閉容器２０は、金属含有膜から形成されている。金属密閉容器２０は、複数の金属を含有していることもできる。金属密閉容器における全金属の濃度は、５０質量％以上、７０質量％以上、９０質量％以上、９５質量％以上、９８質量％以上、９９質量％以上とすることができる。
【００５６】
金属密閉容器２０に含まれる金属の例は、Ａｇ，Ａｌ，Ｂｉ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｉｎ，Ｎｉ，Ｐ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｔｉ，及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種からなる金属（合金でもよい）である。
【００５７】
Ａｇ，Ｂｉ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｉｎ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｚｎなどは、Ｍｎよりも貴な金属であるためＭｎに比べて酸化しにくいため金属密閉容器の材料として好適である。また、Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｉなどは水や酸素との接触により不動態を形成するため金属密閉容器の材料としてとして好適である。Ｎｉは強磁性材料で有るため、磁石構造体１００の見かけの飽和磁化が小さくなりにくいという効果がある。
【００５８】
金属密閉容器２０に含まれる金属は、好ましくは、金属Ｂｉ、金属Ｓｎ、Ｂｉ−Ｓｎ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ系合金、Ｂｉ−Ｚｎ系合金、及び、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｚｎ系合金である。
【００５９】
加工性の観点から、金属密閉容器２０に含まれる金属は、１４０℃〜３００℃の融点を有する低融点金属／合金や軟らかい金属／合金であることが好ましい。軟らかい金属の例は、上述の中でもＺｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｂｉ或いは、これらの合金である。なかでも、Ｓｎ，Ｉｎ，Ｂｉ、或いは、これらの合金は特に軟らかい。軟らかい金属の場合には、金属密閉容器の継ぎ目などのピンホールを少なくしやすいので、耐食性の向上に寄与する。また、磁石本体を傷つけにくい。
【００６０】
金属密閉容器２０の厚みに限定はないが、１０μｍ以上であることが好ましい。耐食性を向上させる観点から、金属密閉容器２０の厚みは２０μｍ以上であることが好適であり、４０μｍ以上であることがより好適である。金属密閉容器２０が厚いと、酸素や水の透過を抑制しやすく、また、金属密閉容器の一部が酸化されても酸化されていない他の部分での耐食性を維持しやすい。
【００６１】
磁石構造体１００の体積あたりの飽和磁化を高く維持する観点から、金属密閉容器２０の厚みは５００μｍ以下が好ましく、４００μｍ以下がより好ましく、３００μｍ以下が更に好ましく、２５０μｍ以下が特に好ましい。２００μｍ以下とすることもできる。
【００６２】
金属密閉容器２０は、磁石本体１０の外表面の全体を覆い、磁石本体１０を密閉している。
【００６３】
（保護膜）
磁石構造体１００は、さらに、金属密閉容器２０を覆う保護膜３０を有していても良い。保護膜３０の材料は、金属密閉容器２０とは異なる材料であればよい。保護膜３０は、例えば、金属密閉容器２０とは異なる種類の金属膜でもよい。この場合の金属膜の例は、上述した金属膜の例と同じである。保護膜３０の材料の他の例は、ウレタン系、アクリル系およびシリコン系の塗料の固化物；リン酸系、ケイ酸系、又はホウ酸系の金属塩；ナイロン系、ＰＰＳなどの熱可塑性樹脂、エポキシなどの熱硬化性樹脂の硬化物、ＷＣなどの金属又は半金属の炭化物、ＢＮなどの金属又は半金属の窒化物、ＳｉＯ２等の金属や半金属の酸化物である。
【００６４】
保護膜３０の厚みは特に限定されない。例えば、下限は２０μｍ、３０μｍとすることができる。上限は、４００μｍ、３００μｍとすることができる。
【００６５】
保護膜３０は、金属密閉容器２０の外表面の７０％以上、８０％以上、９０％以上、９５％以上、９９％以上を覆うことができる。もっとも好ましいのは、保護膜３０が、金属密閉容器２０の外表面の全体を覆っている態様である。
【００６６】
このような磁石構造体１００によれば、ＭｎＢｉ系合金粒子を含む磁石本体１０の表面が金属密閉容器２０で密閉されている。したがって、磁石本体１０のＭｎＢｉ系合金粒子への酸素及び／又は水分の侵入を防ぐことができる。したがって、ＭｎＢｉ系合金粒子の酸化が抑制され、高温高湿試験後でも、磁石本体１０の飽和磁化を維持できる。
【００６７】
また、金属密閉容器２０により磁石本体１０の外表面を覆うことにより耐食性を向上させているため、各ＭｎＢｉ系合金粒子の表面に金属膜を形成する必要が無い。したがって、各ＭｎＢｉ系合金粒子の表面に金属膜を形成する場合に比べて、磁石構造体１００の全体に対する金属の量を少なくすることができ、磁石構造体１００の全体積に対する見かけの飽和磁化が低下しにくい。
【００６８】
（磁石構造体の製造方法）
続いて、本実施形態の磁石の製造方法を説明する。
【００６９】
（第１磁性粒子、及び、第２磁性粒子の準備）
まず、第１の磁性粒子及び第２の磁性粒子のそれぞれの所望の磁石合金の成分組成に従って所定の金属を秤量し、アーク溶解およびまたは高周波溶解など溶解法によって磁石材料の融点以上（およそ８００〜１４００℃）にすることで溶湯とし、鋳造法、ストリップキャスト法、溶湯急冷法、アトマイズ法などの凝固法によって合金を作製する。より好ましくは異方性の合金が得られるストリップキャスト法である。また、第２の磁性粒子においては、共沈法、Ｃａ還元法、アンモニア窒化法などを経て作製しても良い。合金に対して、好適な磁石特性を得るために、必要に応じて熱処理をすることができる。
【００７０】
得られた２種類の磁石合金を、ブラウンミル、ピンミル、振動ミル、ボールミルおよびまたはジェットミルなどの粉砕方法により磁性粒子にする。粒子の平均粒径は例えば５００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは、５０μｍ以下、より好ましくは、１０μｍ以下である。
【００７１】
（２種の磁性粒子の混合）
続いて、第１の磁性粒子、第２の磁性粒子を混合する。混合は、ダブルコーンミキサー、ナウタミキサー、ロッキングミキサー、アトライター、ヘンシェルミキサー又はＶ型混合機等で行うことができる。混合は、室温から３５０℃までの間に温度調節しながら混合することができる。添加剤は、磁性粒子の混合と同時に添加してもよいが、磁性粒子の混合の後に添加することが好ましい。また、必要に応じて１００〜２００℃に加熱してこれらを混練してもよい。
【００７２】
（磁性粒子混合物の成形による磁石本体の製造）
第１の磁性粒子と第２の磁性粒子の混合粉を一軸加圧成形法によって圧縮成形して、磁石本体１０の成形を行うことができる。例えば、圧縮成形によれば、混合物を所望の形状の成形型に充填し、加圧すれば良い。低圧で仮成形をした後、高圧で後成形を行ってもよい。磁場中で加圧してもよい。
【００７３】
最終的な成形圧は、例えば、１００ＭＰａ以上とすることができ、３００ＭＰａ以上とすることもできる。金型の耐久性を考慮すると３０００ＭＰａ以下の圧力で成形することが好ましい。
【００７４】
成形温度は、樹脂バインダーを使用する場合、室温〜１００℃以下、金属バインダーを使用する場合、１３０℃以上３５０℃以下であることが好ましい。バインダーを使用しない場合には、２０〜２７０℃とすることができる。３００℃以下とすることでＭｎＢｉ系合金やＳｍＦｅＮ系合金の劣化を抑えることができ、高い磁気特性を得ることができる。
【００７５】
成形により得られる磁石本体１０の密度は、相対密度５５〜９７％が好適である。５５％以下では、その後のコート工程によって磁場配向が乱れる恐れがあり、９７％以上では予備成形工程において、金型の損傷や成形装置の故障など様々な不具合を発生する恐れがある。以下、「成形体」とは予備成形工程で得られたものとする。
【００７６】
（金属有底筒ＣＡの成形：磁石本体による後方押し出し）
まず、図２の（ａ）に示すように、筒状のダイス４０、下パンチ４２、及び、上パンチ４４を用意する。
【００７７】
ダイス４０は、内部に鉛直方向に伸びる貫通穴Ｈを有する。下パンチ４２は、ダイス４０の下面と当接する環状の当接部４２ｂと、ダイス４０の貫通穴Ｈに下から上に挿入される突起部４２ａとを有する。突起部４２ａの水平断面の形状は、ダイス４０の貫通穴Ｈの水平断面の形状と同一である。ダイス４０の貫通穴Ｈの水平断面の形状は、磁石本体１０の水平断面の形状よりも大きい。
【００７８】
上パンチ４４は、ダイス４０の貫通穴Ｈに上から下に挿入される突起部４４ａを有する。突起部４４ａの水平断面の形状は、ダイス４０の貫通穴Ｈの水平断面より小さい。上パンチ４４の突起部４４ａの水平断面の形状は、図２の(a)に示すように、磁石本体１０の水平断面の形状と同じであることが好適であるが、ダイス４０の貫通穴Ｈの水平断面よりも小さければ、磁石本体１０の水平断面の形状よりも大きくても良く、磁石本体１０の水平断面の形状よりも小さくても良い。
【００７９】
まず、ダイス４０の下から、下パンチ４２の突起部４２ａを貫通孔内に挿入し、下パンチ４２の当接部４２ｂをダイス４０の下面に当接させる。これにより、ダイス４０の内面及び下パンチ４２の上面により、有底のキャビティＶを有する型Ｍが形成される。
【００８０】
続いて、型Ｍの底、すなわち、ダイス４０内における突起部４２ａの上面に金属塊ＭＢを配置する。金属塊ＭＢの形状は、金属塊ＭＢの配置の安定性から、直方体、円柱、立方体など、上面及び下面が互いに平行な平面であることが好ましい。
【００８１】
続いて、金属塊ＭＢの上に、磁石本体１０を配置する。磁石本体１０とダイス４０の内面との距離が水平面内で各方向に均等となるように、磁石本体１０を金属塊ＭＢの上に配置することが好ましい。
【００８２】
次に、図２の（ｂ）に示すように、上パンチ４４の突起部４４ａをキャビティＶ内に挿入し、突起部４４ａで磁石本体１０を下方にプレスして、それにより、磁石本体１０で金属塊ＭＢをプレスして、金属塊ＭＢを型Ｍの内面に沿って塑性変形させて、金属塊ＭＢを、磁石本体１０の底面及び側面を覆うと共に上面が解放された金属有底筒（第１の金属部材）ＣＡに成形する。このような金属塊ＭＢからの金属有底筒ＣＡの成形は、後方押出加工と呼ばれることがある。
【００８３】
金属有底筒ＣＡの側面の上端は、磁石本体１０の上端と同じ位置か、磁石本体１０の上端よりも上方に突出させることが好適である。
【００８４】
次に、図２の（ｃ）に示すように、上パンチ４４を磁石本体１０から引き離す。金属有底筒ＣＡは開口ＯＰを有し、開口ＯＰから磁石本体１０の上面が露出する。
【００８５】
（金属有底筒（第１の金属部材）ＣＡと金属板（第２の金属部材）ＰＴとの接合による金属密閉容器２０の形成）
続いて、図２の（ｄ）に示すように、金属有底筒ＣＡの開口ＯＰから露出する磁石本体１０の上面を金属板（第２の金属部材）ＰＴで覆う。ここで、磁石本体１０、金属有底筒ＣＡ、及び、金属板ＰＴが、構造体１５０を構成する。
【００８６】
次に、ダイス４０のキャビティ（貫通孔）Ｖと同じ水平断面積を有する突起部４４ｃを有する上パンチ４５を用意する。上述した上パンチ４４の突起部４４ａに対して、筒状の追加パンチ４４ｂを追加して、突起部４４ｃとしても良い。
【００８７】
上パンチ４５の突起部４４ｃを型ＭのキャビティＶ内に挿入して金属板ＰＴ、金属有底筒ＣＡ及び磁石本体１０を有する構造体１５０を型Ｍ内でプレスして、金属板ＰＴと金属有底筒ＣＡとを常温圧接する。これにより、金属板ＰＴ及び金属有底筒ＣＡが塑性変形して金属有底筒ＣＡと金属板ＰＴとが接合され、金属材料による金属密閉容器２０が形成される。このような接合工程は、密閉据込加工とも呼ばれる。
【００８８】
常温圧接及び後方押出時の金属部材の温度は、金属材料の融点未満であればよいが、具体的には、常温、すなわち、０〜５０℃であることが好適である。
【００８９】
後方押出及び密閉据込のプレス圧力は、金属材料に応じて変更できるが、典型的には、１００〜１０００ＭＰａである。
【００９０】
必要に応じて、金属密閉容器２０の外表面を、金属密閉容器の材料と異なる材料の保護膜で被覆してもよい。保護膜の形成方法としては、保護膜形成液の塗布及び乾燥、押出加工、据込加工、圧延加工、電解メッキ、無電解メッキ、蒸着、スパッタリング、溶射、エアロゾルディポジション、粉体塗装、焼付けなど、従来公知の方法を採用できる。
【００９１】
（作用）
本実施形態によれば、磁石本体１０、金属有底筒ＣＡ、及び、金属板ＰＴを含む構造体１５０を型Ｍ内でプレスするので、容易に金属有底筒ＣＡと金属板ＰＴとの密閉性の高い接合が行える。また、磁石本体１０が水と接触しないので、磁石本体の劣化も抑制できる。
【００９２】
また、磁石本体１０で金属塊ＭＢを後方押出して、金属有底筒ＣＡを形成しているので、磁石本体１０と金属有底筒ＣＡとの密着性も向上する。
【００９３】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態にかかる磁石構造体の製造方法について説明する。
本実施形態では、図３の（ａ）に示すように、型Ｍ、すなわち、ダイス４０内において金属塊ＭＢ上に磁石本体１０を配置せず、金属塊ＭＢを上パンチ４４の突起部４４ａで直接プレスして、図３の（ｂ）に示すように、金属塊ＭＢを、上面に開口を有する金属有底筒（第１の金属部材）ＣＡに成形する。このような金属塊ＭＢの成形も、後方押出加工と呼ばれることがある。
【００９４】
その後、図３の（ｃ）に示すように、金属有底筒ＣＡから上パンチ４４の突起部４４ａを引き抜き、さらに、金属有底筒ＣＡ内に磁石本体１０を挿入し、その後、図３の（ｄ）に示すように、金属有底筒ＣＡの開口ＯＰから露出する磁石本体１０の表面に金属板（第２の金属部材）ＰＴを配置して、磁石本体１０、金属有底筒ＣＡ、及び、金属板ＰＴを含む構造体１５０を形成する。その後は、第１実施形態と同様に型Ｍ内で上パンチ４４の突起部４４ｃによる構造体１５０をプレスして、常温圧接を行えば良い。
【００９５】
本実施形態では、上パンチ４４と金属塊ＭＢとの間に磁石本体１０を挟んで後方押出加工しないため，磁石本体１０が破損することがなく、また予めサイクルタイムの異なる別工程で第１の金属部材だけ作り貯めすることもできるので，工程全体の工数を削減できるというメリットがある。
【００９６】
（第３実施形態）
まず、図４の（ａ）に示すように、直方体形状を有する磁石本体１０における一対の互いに対向する表面にそれぞれ金属板ＰＴを配置する。続いて、磁石本体１０、及び、磁石本体１０の両面に金属板ＰＴが配置された構造体ＳＴを、一対のロール（カレンダーとも呼ばれる）３００間を通過させる。この際、磁石本体１０の各金属板ＰＴ上をロール３００が通過するように、構造体ＳＴを配置する。これにより、図４の（ｂ）に示すように、各金属板ＰＴが圧延され、各金属板ＰＴが磁石本体１０に圧着されて張り付く。その後、図４の（ｃ）に示すように、金属板ＰＴの余分な部分を除去し、金属板ＰＴの端面を磁石本体１０の面と同一面上に配置されるようにする。
【００９７】
同様にして、図示は省略するが、磁石本体１０の他の一対の互いに対向する面（図４の（ｃ）における図の手前側と奥側の面）に、それぞれ新たな金属板を配置し、一対の新たな金属板、すでに貼り付けられた一対の金属板ＰＴ、及び、磁石本体１０を含む構造体を、一対のロール間を通過させて新たな金属板を圧延し、その後、圧延された金属板の余分な部分を除去する。この際、磁石本体１０の新たな金属板上をロールが通過するように、構造体を配置する。これにより、合計４枚の金属板ＰＴが磁石本体１０に張り付くと共に、金属板と金属板との接触部が塑性変形して互いに圧接され、図４の（ｄ）に示すように、磁石本体１０の４面（両横面、手前面、及び奥の面）を取り囲む金属無底筒（第１の金属部材）ＣＡ’が得られる。
【００９８】
続いて、図４の（ｅ）に示すように、磁石本体１０の残りの一対の互いに対向する面（上下面）に、それぞれ新たな金属板ＰＴ（第２の金属部材）を配置する。新たな金属板ＰＴ、磁石本体１０、及び、金属無底筒ＣＡ’を含む構造体１５０を、一対のロール３００間を通過させる。この際、磁石本体１０の新たな金属板ＰＴ上をロール３００が通過するように、構造体１５０を配置する。これにより、図４の（ｆ）に示すように、新たな金属板が圧延されて磁石本体１０の上下面に張り付くと共に、新たな金属板と既設の金属無底筒ＣＡ’との接触部が塑性変形し、これらが互いに圧接される。これにより、金属製の金属密閉容器２０が完成する。必要に応じて、その後、図４の（ｇ）に示すように、金属密閉容器２０の不要部を除去する。
本実施形態によれば、磁石本体１０と金属密閉容器２０との各面との密着性が向上しやすい。
【００９９】
本発明は上記形態に限定されず、様々な変形態様をとることができる。
【０１００】
例えば、第１の金属部材及び第２の金属部材の形状は、磁石本体を収容して密閉できる形状であれば特に限定されない。
【０１０１】
また、第１及び第２実施形態で用いられるダイス及びパンチの形状も限定はなく、例えば、ダイスと下パンチが一体化した型を用いてもよい。
【０１０２】
また、第１の金属部材と第２の金属部材との接合は、溶接であればその種類に限定はない。溶接とは、熱又は圧力もしくはその両者を加えて２つの部材を接合する方法である。溶接の内、熱を加えて接合部を溶融させる方法を融接と呼び、接合部を溶融させずに圧力を加えて接合する方法を圧接と呼ぶ。
【０１０３】
例えば、第１及び第２実施形態において、第１の金属部材（金属有底筒ＣＡ）と第２の金属部材（金属板ＰＴ）とを、ロールによる圧延で常温圧接しても良く、第３実施形態において、第１の金属部材（金属無底筒ＣＡ’）と第２の金属部材（一対の金属板ＰＴ）とを型内でプレスして常温圧接しても良い。
【０１０４】
なお、本明細書において、「常温圧接」とは、金属部材同士の境界部に外部から加熱又は電流を加えることなく、延性を有する金属部材同士の境界部を、室温のままで、強く圧縮して、局部的に塑性変形させて接合する方法である。
【０１０５】
また、上記実施形態では、第１の金属部材と、第２の金属部材とを、常温圧接により接合しているが、接合部同士を溶融しない範囲で加熱しながら圧接（高温圧接）して接合することも可能である。
【０１０６】
また、第１の金属部材と、第２の金属部材とを、超音波圧接して接合しても良い。超音波圧接（超音波溶接とも呼ぶ）とは、金属部材同士の境界部を振動子間に配置し、加圧しながら超音波を与え、その超音波振動を利用して行う固相接合方法である。
【０１０７】
また、第１の金属部材と、第２の金属部材とを、融接により行っても良い。融接では、外部からの電流、レーザ等により金属部材同士の境界部を加熱することができる。必要に応じてさらに圧力を与えてもよい。融接の例は、抵抗溶接、レーザ溶接である。
【０１０８】
また、溶接の他の例として、ろう付けを挙げることもできる。ろう付けとは、はんだ又はろうを用いて金属部材同士の境界部間のぬれ現象及びすき間の毛管現象を利用し、金属部材をできるだけ溶融しないで接合する方法である。
【０１０９】
溶接方法としては、上述の中でも、圧接及び融接が好ましく、中でも、高温による影響を与えにくい観点からは常温圧接が好ましく、密閉性の観点からは、レーザ溶接、超音波溶接、抵抗溶接が好ましい。
【実施例】
【０１１０】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。
【０１１１】
（実施例１）
（ＭｎＢｉ磁性粉末の作製）
粒状のＭｎ（高純度化学研究所、純度：４Ｎ）と粉末状Ｂｉ（高純度化学研究所、純度：４Ｎ）をそれぞれ電子天秤でＭｎとＢｉをそれぞれ５６：４４ａｔ％で秤量し、アーク溶解でインゴットを作製した。作製したインゴットをＡｒ雰囲気中で高周波溶解を用いて溶解し、液体急冷法でＭｎＢｉ薄帯を作製した。得られたＭｎＢｉ薄帯をＡｒ雰囲気中で３００℃×１２時間加熱をし、ボールミルで２０時間粉砕して平均粒径が３μｍのＭｎＢｉ粒子を得た。
【０１１２】
（第２の磁性粉末の作製）
住友金属鉱山製のＳｍＦｅＮ系合金の粗粉をボールミルで粉砕し、平均粒径２μｍのＳｍＦｅＮ粒子を得た。
【０１１３】
（磁性粉末の混合）
Ａｒ雰囲気中でＶ型混合器の容器内にＭｎＢｉ粒子とＳｍＦｅＮ粒子をそれら合計の総量に対してそれぞれ３３ｍａｓｓ％、６７ｍａｓｓ％となるよう秤量した。以下の実施例では全て同じ比率でＭｎＢｉ粉末とＳｍＦｅＮ粉末を秤量した。この磁性粒子の混合物を１時間混合して最終混合物を得た。
【０１１４】
（磁性粉末の成形）
ついでＡｒ雰囲気中で上記最終混合物を、１５０℃に加熱した金型に充填し、加圧方向に対して垂直に２Ｔの磁場を印加し、成形圧力７５０ＭＰａに圧力保持したまま１００℃に冷却した後、離型することで相対密度８８％の６．８ｍｍ角（約６．８ｍｍ×約６．８ｍｍ×約６．８ｍｍ）の成形体としての磁石本体を得た。
【０１１５】
（Ｓｎ製密閉容器の形成工程）
本工程を大気中で行った。室温下、６ｍｍ×６ｍｍ×７００μｍのＳｎ金属板を７ｍｍ角の金型のキャビティの底上に収容し、さらに、Ｓｎ金属板の上に上記の磁石本体を載せた。その後、６．８ｍｍ角のパンチを用いて磁石本体をプレスし、磁石本体でＳｎ金属板を５００ＭＰａの圧力でプレスすることで、Ｓｎ金属板を後方押出加工して、磁石本体の５面を覆う、約１００μｍの厚さを有する金属有底筒（第１の金属部材）を形成した。
金属有底筒から露出する上記磁石本体の表面上に、６．８ｍｍ×６．８ｍｍ×１００μｍの金属板を積載して金属有底筒の開口を閉じ、磁石本体、金属有底筒、及び、金属板を、上記の型内で７ｍｍ角のパンチで５００ＭＰａの成形圧力でプレスし、金属板と金属有底筒とを密閉据込加工することで、金属板と金属有底筒とを常温接合し、磁石本体の全体を覆う約１００μｍの厚みのＳｎ密閉容器を形成した。これにより、磁石本体と、Ｓｎ密閉容器とを有する、磁石構造体が完成した。
【０１１６】
（耐食性試験）
得られた磁石構造体の飽和磁化４πＭｓをＢＨトレーサ（玉川製作所製、最大印加磁場：３０ｋＯｅ）で評価した。飽和磁化は、磁石構造体の体積あたりの値である。評価後、磁石構造体を６０℃、ＲＨ９０％の雰囲気で２００時間放置した。試験後の磁石構造体の飽和磁化４πＭｓを再び評価した。
【０１１７】
（実施例２、３）
Ｓｎ製密閉容器の形成工程を、アルゴン雰囲気、窒素雰囲気で行う以外は実施例１と同様とした。
【０１１８】
（実施例４）
窒素中で、室温下、６ｍｍ×６ｍｍ×７００μｍのＳｎ金属板を７ｍｍ角の金型のキャビティの底上に収容し、その後、６．８ｍｍ角のパンチを用いてＳｎ金属板を５００ＭＰａの圧力でプレスすることで、Ｓｎ金属板を後方押出加工して、磁石本体の５面を覆うことができる約１００μｍの厚さを有する金属有底筒（第１の金属部材）を形成した。次に、金属有底筒内に磁石本体を収容した。
金属有底筒から露出する上記磁石本体の表面上に、６．８ｍｍ×６．８ｍｍ×１００μｍの金属板を積載して金属有底筒の開口を閉じ、磁石本体、金属有底筒、及び、金属板を、上記の型内で７ｍｍ角のパンチで５００ＭＰａの成形圧力でプレスし、金属板と金属有底筒とを密閉据込加工することで、金属板と金属有底筒とを常温接合し、磁石本体の全体を覆う約１００μｍの厚みのＳｎ密閉容器を形成した。これにより、磁石本体と、Ｓｎ密閉容器とを有する、磁石構造体が完成した。
【０１１９】
（実施例５）
窒素中で、室温下、６ｍｍ×６ｍｍ×１２０μｍの一対のＳｎ金属板で、上記の磁石本体の対向する２面を挟んだ構造体を形成した。次に、この構造体を一対のロール間に供給して通過させ、各Ｓｎ金属板を圧延し、各Ｓｎ金属板を磁石本体の対向する２面にそれぞれ圧着した。圧延は、ロール間のギャップが７ｍｍになるまで繰り返し、金属板の厚みは約１００μｍとなった。また、圧延は、各Ｓｎ金属板の表面が各ロールと接触するように行った。その後、磁石本体の貼り付け面からはみ出たバリを除去した。
次に、磁石本体の他の対向２面にも、同様にして、上記の一対のＳｎ金属板を圧延して厚み約１００μｍの金属板を張り付け、バリを除去した。これにより、金属板同士の常温接合が行われ、金属無底筒（第１の金属部材）が得られた。
続いて、磁石本体の残りの対向２面に、同様にして、上記の一対のＳｎ金属板を圧延して厚み約１００μｍの金属板を張り付け、バリを除去した。これにより、無底金属筒と、一対の金属板との常温接合が行われ、磁石本体の全体を覆う約１００μｍの厚みのＳｎ密閉容器が形成された。このようにして、磁石本体と、Ｓｎ密閉容器とを有する、磁石構造体が完成した。
【０１２０】
（実施例６〜８）
Ｓｎ製密閉容器の形成工程を、真空雰囲気で行う以外は、実施例３〜５と同様とした。
【０１２１】
（実施例９〜１１）
金属有底筒、及び、金属板を、型内でプレスする代わりに、金属有底筒と金属板とを、順に、抵抗溶接、超音波溶接、レーザ溶接する以外は、実施例７と同様とした。
【０１２２】
（実施例１２〜２２）
Ｓｎ密閉容器の外表面の全面に、順に、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、リン酸金属塩、ホウ酸金属塩、ケイ酸、ナイロン系化合物、ＰＰＳ樹脂、エポキシ系樹脂、無電解Ｎｉめっき、蒸着Ａｌによる保護膜を形成する以外は、実施例７と同様とした。なお、樹脂膜の厚みは約５０μｍ、Ｎｉめっき膜の厚みは約２０μｍ、蒸着Ａｌ膜の厚みは約５μｍとした。
【０１２３】
（実施例２３〜２７）
第２の磁性粒子として、ＳｍＦｅＮ粒子に代えて、順に、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ、ＳｍＣｏ５、Ｓｍ２Ｃｏ１７、Ｓｍ５Ｆｅ１７、ＳｍＦｅ１２粒子を用いた以外は、実施例７と同様とした。
【０１２４】
（実施例２８〜３６）
金属有底筒状部材及び金属板の材料として、Ｓｎに代えて、それぞれ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ８５Ｚｎ１５、Ｂｉ９２Ｚｎ８、Ｂｉ３８Ｓｎ５７Ｚｎ５、Ｂｉ４３Ｓｎ５７、を用いる以外は、実施例７と同様とした。
【０１２５】
（実施例３７）
金属有底筒、及び、金属板を、型内でプレスする代わりに、金属有底筒と金属板とをレーザ溶接し、さらに、密閉容器の外表面の全面に保護膜として５μｍのＡｌ蒸着膜を形成する以外は、実施例３６と同様とした。
【０１２６】
（比較例１）
Ｓｎ製密閉容器の形成工程を行わないこと以外は実施例１と同様とした。
【０１２７】
（比較例２）
磁石本体の外表面の全面に厚み５０μｍのシリコーン系樹脂の保護膜を形成する以外は比較例１と同様にして磁石を得た。
【０１２８】
結果を表１〜表５に示す。
【表１】
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【０１２９】
【表２】
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【０１３０】
【表３】
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【０１３１】
【表４】
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【０１３２】
【表５】
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【０１３３】
各実施例によれば、比較例１，２に比べて、磁化の減少率が低減されている。
また、実施例１と実施例２、３，６の比較により、Ｓｎ製密閉容器の形成工程を不活性ガス雰囲気又は真空雰囲気で行うことが好適であることがわかる。
【０１３４】
また、実施例３と実施例４との比較から、磁石本体で後方押出を行うと、パンチで後方押出を行った場合と比べて、耐食試験前の磁化が大きくなっている。これは、磁石本体と密閉容器との密着性が向上し、隙間が小さくなっていることが考えられる。
【０１３５】
また、実施例４の方が実施例３よりも磁化減少率が少ない。この理由としては、実施例３のように磁石本体で直接金属塊をプレスするのでは無く、実施例４のように金型パンチで直接金属塊をプレスして金属有底筒の成形を行う場合、成形後に金属有底筒から金型パンチを抜くために金型パンチの側面に、先端よりも根元の幅が太くなるテーパーが設けられている。したがって、実施例３のように磁石本体で直接金属塊をプレスする場合（磁石成形体を金属有底筒から抜く必要は無い）と比べて、実施例４では金属有底筒の筒部の開口側端部の厚みが、筒部の底面側の厚みに比べて１０〜３０μｍ程度薄くなる。したがって、実施例４では、金属有底筒とＳｎ金属板との接合面積が実施例３よりも相対的に小さくなる。密閉据込加工では磁石本体の圧壊を防ぐため、実施例３および実施例４ともに同じ圧力（５００ＭＰａ）で成形するが、接合面積が小さい実施例４では、密閉据込加工初期段階の塑性変形時において、接合面により大きな圧力が加わるため、金属板と金属有底筒との界面の密閉性が高まり、界面からの酸素や水分の侵入がしにくくなっている可能性が高いと考えられる。
【０１３６】
また、実施例５では、実施例３よりも一層耐食試験前の磁化が大きくなっており、これは、密閉容器と磁石本体との各面での密着性が向上することが寄与していると考えられる。ただ、実施例５では実施例３よりも接合長さが長くなるためか、磁化減少率は実施例３よりも大きくなった。
【０１３７】
また、実施例５に比べて、実施例８は試験結果にほとんど変化がないが、実施例３および４に比べて、実施例６および７は磁化減少率が改善し、耐食試験前の飽和磁化が大きかった。これは、雰囲気が真空の場合、型内のプレスにおいて金属膜と成形体の間の空隙に気体が残留していないため、これらの密着性が高まり、見かけ密度が高くなるため、飽和磁化が若干高まった可能性が考えられる。それに伴って金属皮膜同士の密着性も高まることによって、結果的に密閉性も高まるため、実施例６および７は減少率が改善されたと考えられる。
【０１３８】
実施例７に比べて、実施例９〜１１において、試験前の飽和磁化は低下するものの、磁化減少率は改善した。これは溶接によって金属板と金属有底筒の界面を接合し、密閉性を高めた影響であると考えられる。また、レーザ溶接、超音波溶接、抵抗溶接の順に成形体に与える熱が大きくなるため、磁性粒子が劣化し、試験前の飽和磁化が減少したと考えられる。
【０１３９】
実施例１２〜２２において、耐食試験前の飽和磁化が異なるのは、保護膜の厚さが厚いものほど、磁石全体の体積に占める磁性粒子からなる成形体の体積割合が小さくなるため、飽和磁化が減少するものと思われる。しかしながら、いずれの保護膜においても、実施例７に比べて、減少率が小さくなり、金属皮膜の密閉性を改善することに若干寄与していることが分かる。
【０１４０】
実施例２３〜２７において、試験前の飽和磁化が異なるのは、第２の磁性粒子の飽和磁化が異なることによるものである。いずれの磁性粒子においても、実施例７に比べて減少率はやや大きいが、概ね５％以下の減少率に留まっているのは、異なる第２の磁性粒子を用いても密閉性を維持できたため、減少率が良好になったと考えることができる。
【０１４１】
実施例２８〜３６において、試験前の飽和磁化がＮｉの場合だけやや大きいのは、Ｎｉ自身が飽和磁化５５ｅｍｕ／ｇを持つためであり、磁石構造体全体としての飽和磁化が大きくなるものと思われる。そして、いずれの金属種においても、減少率は５％以下と良好であり、これらの金属種は密閉性を付与できることが分かる。
【０１４２】
実施例３７において、実施例７に比べて、減少率は極めて小さくなり、密閉金属の密閉性が相当に改善されたことが分かる。
【符号の説明】
【０１４３】
１０…磁石本体、２０…金属密閉容器、３０…保護膜、１００…磁石構造体、１５０…構造体、３００…ロール、ＣＡ…金属有底筒（第１の金属部材）、ＣＡ’…金属無底筒（第１の金属部材）、ＰＴ…金属板（第２の金属部材）、Ｍ…型、ＭＢ…金属塊、４４、４５…上パンチ（パンチ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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