(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素を含む磁石素体と、
前記磁石素体の表面に形成される第１被覆層と、
前記第１被覆層の上に積層される第２被覆層と、を有する磁石であって、
前記第１被覆層が、磁性金属からなり、
前記第２被覆層が、Ｃｕ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｆｅ合金から選ばれる１つのＣｕ合金からなり、
前記Ｃｕ−Ｎｉ合金のＣｕ含有量が、１０〜８０原子％であり、
前記Ｃｕ−Ｓｎ合金のＣｕ含有量が、１０〜９０原子％であり、
前記Ｃｕ−Ｚｎ合金のＣｕ含有量が、１０〜７０原子％であり、
前記Ｃｕ−Ｆｅ合金のＣｕ含有量が、３０〜９０原子％であり、
前記第２被覆層の厚みが、前記第１被覆層の厚みよりも、薄いことを特徴とする磁石。
【請求項２】
前記磁性金属が、ＮｉまたはＮｉ−Ｐ合金である請求項１に記載の磁石。
【請求項３】
前記磁石素体が、Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙ元素を含む希土類元素から選ばれる１つ以上）、ＴＭ（ただし、ＴＭは、Ｆｅを主成分とする遷移元素）およびＢを含むＲ−ＴＭ−Ｂ系希土類磁石である請求項１または２に記載の磁石。
【請求項４】
前記第２被覆層の厚みが、０．５〜３μｍである請求項１〜３の何れかに記載の磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類を含む磁石素体に被覆層が形成されてなる磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類磁石は、高性能であるため、各種機器のモーターやアクチュエーター用等として、広範に用いられている。特に、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石（ただし、ＲはＹ元素または希土類元素）は、高い磁気特性を有しつつ、比較的に安価な原料が用いられているため、適用範囲が広がっている。
【０００３】
ところが、この希土類磁石は、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に、耐食性が比較的低く、性能の劣化や、ばらつきなどが課題となっている。そのため、磁石素体にめっきや蒸着などの表面処理を施して、耐食性を向上させる方法が提案されており、特に、安価で、比較的に耐食性が優れることからＮｉめっきが広く採用されている。
【０００４】
しかしながら、Ｎｉめっきは、磁石素体との密着性は良好であるが、高い信頼性が要求される環境下での耐食性は充分ではなく、また、耐傷性にも劣るという問題があった。また、耐食性を向上させるために、めっき厚みを増やしていくと、めっき層に生じる応力のために、磁石界面に割れが生じてめっきの剥離を誘発し、逆に耐食性が劣るという問題があった。このため、磁石素体との密着性が良好であるＣｕを磁石素体上に直接めっきし、さらにその上にＮｉやＮｉ合金などをめっきすることで耐食性を向上させる方法が採用されている（たとえば、特許文献１および２）。
【０００５】
たとえば、特許文献１では、Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系希土類磁石（ただし、ＲはＹを含む希土類元素の少なくとも１種）上にＣｕ層と、Ｎｉ−Ｐ合金層とを形成している。また、特許文献２では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類磁石（ただし、ＲはＹを含む希土類元素の少なくとも１種、ＴはＦｅまたはＦｅおよびＣｏ）上にＣｕ層と、Ｃｕ−Ｎｉ合金層とを形成している。
【０００６】
ところで、希土類磁石とコイルとで磁気回路を設計する場合には、磁気回路において高い磁束を得る必要があり、そのためには、希土類磁石の表面とコイルとの距離、すなわち、非磁性部分のギャップを小さくする必要がある。しかしながら、特許文献１および２において、希土類磁石素体の表面に形成されているめっき層は非磁性であるため、めっき層の厚みの分だけ、希土類磁石とコイルとの距離が広がっていることになる。その結果、磁気回路において得られる磁束が低下する問題があった。
【０００７】
このため、たとえば、ハードディスクドライブのヘッド駆動用ボイスコイルモーターなどの高信頼性および高性能が要求される用途にも適用させるために、耐食性および耐傷性に優れ、さらには、磁束の低下を抑制できる希土類磁石が求められていた。
【特許文献１】特開平１−４２８０５号公報
【特許文献２】特開２００２−３３２５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、たとえば、コイルと磁気回路を形成した場合であっても、高い磁束が得られ、かつ、耐傷性および耐食性に優れる磁石を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、希土類を含む磁石の表面に、磁性金属を含む第１被覆層を形成し、さらに、銅合金を含む第２被覆層を形成することにより、磁石素体と被覆層との密着性を維持し、かつ、磁気回路において高い磁束を得ることができ、さらには、耐傷性および耐食性に優れる磁石とすることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
すなわち、本発明に係る磁石は、
希土類元素を含む磁石素体と、
前記磁石素体の表面に形成される第１被覆層と、
前記第１被覆層の上に積層される第２被覆層と、を有する磁石であって、
前記第１被覆層が、磁性金属を含み、
前記第２被覆層が、Ｃｕ合金を含む。
【００１１】
前記第１被覆層が磁性金属を含むことで、磁石素体との密着性を維持しつつ、磁気回路において、高い磁束を得ることができる。さらに、前記第２被覆層を、Ｃｕ合金とすることで、耐傷性および耐食性に優れた磁石を得ることができる。なお、磁石素体に形成される第１被覆層は、磁石素体全体を隙間無く被覆することが好ましいが、必ずしも磁石素体全体を被覆する必要はない。また、第２被覆層についても同様である。
【００１２】
好ましくは、前記Ｃｕ合金が、Ｃｕと、Ｎｉ、Ｓｎ、ＺｎおよびＦｅから選ばれる少なくとも１つ以上の金属と、の合金である。Ｃｕと、上記の金属との合金は、充分な硬度を有しているため、第２被覆層がＣｕと上記の金属との合金で構成されることにより、耐傷性に優れた磁石を得ることができる。さらに、Ｃｕと、上記の金属との合金は、耐食性にも優れているため、前記磁石は、耐傷性と耐食性とを両立させることができる。
【００１３】
好ましくは、前記磁性金属が、ＮｉまたはＮｉ−Ｐ合金である。磁性金属の中でも、ＮｉおよびＮｉ−Ｐ合金は、前記磁石素体との密着性が良好であり、かつ、前記磁石素体の表面に容易に形成させることができる。
【００１４】
好ましくは、前記第２被覆層の厚みを、前記第１被覆層の厚みよりも、薄くなるようにする。このようにすることで、磁束を向上させる効果を大きくすることができる。
【００１５】
好ましくは、前記磁石素体が、Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙ元素を含む希土類元素から選ばれる１つ以上）、ＴＭ（ただし、ＴＭは、Ｆｅを主成分とする遷移元素）およびＢを含むＲ−ＴＭ−Ｂ系希土類磁石である。
【００１６】
前記磁石素体を、Ｒ−ＴＭ−Ｂ系希土類磁石とすることで、磁気回路における磁束などの磁気特性が良好であり、かつ、耐食性および耐傷性に優れた希土類磁石を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ここにおいて、
図１は、本発明の一実施形態に係る希土類磁石の概略断面図、
図２は、磁界と、磁束密度との関係を示す磁気履歴曲線のグラフの第２象限のみを示すグラフである。
磁石２
【００１８】
図１に示すように、本実施形態において、磁石２は、磁石素体４の表面に、第１被覆層６が、厚みＴ１で形成されており、さらに第１被覆層６の表面に、第２被覆層８が、厚みＴ２で形成されてなる。
磁石素体４
【００１９】
磁石素体４としては、希土類を含む磁石であれば特に限定されないが、好ましくは、Ｒ（ただし、ＲはＹを含む希土類元素の１つ以上）、ＴＭ（ただし、ＴＭは、Ｆｅを主成分とする遷移元素）およびＢを含むＲ−ＴＭ−Ｂ系希土類磁石である。
【００２０】
Ｒとしては、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，Ｇｄ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｐｍ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙのうち１種以上を含むものが好ましい。
【００２１】
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。
【００２２】
Ｒの含有量は、５．５〜３０原子％であることが好ましい。Ｒの含有量が少なすぎると、磁石の結晶構造がα−Ｆｅ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、多すぎると、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。
【００２３】
なお、Ｒが、Ｎｄである場合には、Ｎｄの一部をＰｒで置換することにより、耐食性を向上させることができる。同時に、水素吸蔵性も低下させるため、めっき処理時に水素ガスが発生した場合であっても、水素吸蔵による磁石素体の脆化を抑制することができる。この場合、Ｐｒ置換量が、Ｎｄの１〜５０原子％であることが好ましい。
【００２４】
ＴＭの含有量は４２〜９０原子％であることが好ましい。ＴＭの含有量が少なすぎると、Ｂｒが低下し、多すぎると、ｉＨｃが低下する。
【００２５】
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原子％を超えると磁気特性が劣化するため、Ｃｏ置換量は５０原子％以下とすることが好ましい。
【００２６】
Ｂの含有量は、２〜２８原子％であることが好ましい。Ｂの含有量が少なすぎると、磁石の結晶構造が菱面体組織となるため保磁力（ｉＨｃ）が不十分であり、多すぎると、Ｂリッチな非磁性相が多くなるため、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下する。
【００２７】
なお、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４原子％以下であることが好ましい。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１０原子％以下とすることが好ましい。
【００２８】
また、Ｒ、ＦｅおよびＢの他、不可避的不純物として、Ｎｉ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃａ等が全体の３原子％以下含有されていてもよい。
【００２９】
本実施形態における磁石素体４は、実質的に正方晶系の結晶構造の主相を有する。この主相の粒径は、１〜１００μｍ程度であることが好ましい。そして、通常、体積比で１〜５０％の非磁性相を含むものである。また、磁石素体４は、焼結磁石であってもよいし、ボンド磁石（樹脂結合型磁石）であってもよい。
第１被覆層６
【００３０】
第１被覆層６は、磁性金属（合金も含む）であれば特に限定はされず、磁石素体４との密着性を有しているものであればよい。好ましくは、ＮｉまたはＮｉ−Ｐ合金である。ＮｉおよびＮｉ−Ｐ合金は、磁石素体４との密着性が良好であり、かつ、電解めっきや無電解めっきなどにより、容易に磁石素体４の表面に形成することができる。なお、磁石素体４に形成される第１被覆層６は、磁石素体４全体を隙間無く被覆することが好ましいが、必ずしも磁石素体４全体を被覆する必要はない。
【００３１】
第１被覆層６は、磁性を有しているため、磁石素体４からの磁界により、第１被覆層６の表面に磁極が誘起される。その結果、磁気回路における磁束を向上させることができる。なお、後述する第２被覆層８を構成する合金を、第１被覆層６とした場合には、磁石素体４との密着性を得ることができず、さらには、第２被覆層８を構成する合金は、非磁性であるため、磁気回路における磁束を向上させる効果を得ることができない。また、第２被覆層８が最表面である場合には、第２被覆層８を磁性金属で構成するよりも、Ｃｕ合金で構成したほうが耐食性が上がる。したがって、第１被覆層６を下地層として、磁石素体４の表面に形成し、さらに、第１被覆層６の表面に、第２被覆層８を形成するのが好ましい。
【００３２】
第１被覆層６を構成する磁性金属が、Ｎｉ−Ｐ合金である場合には、磁性を有するために、Ｎｉ−Ｐ合金中におけるＰ含有量を、好ましくは、１０原子％以下、より好ましくは、７原子％以下とする。
【００３３】
第１被覆層６の厚みは、好ましくは、１〜３０μｍ、より好ましくは、３〜２０μｍである。第１被覆層６の厚みが薄すぎると、ピンホールが生じ、磁石素体４との充分な密着性が得難い傾向にある。一方、第１被覆層６の厚みが厚すぎると、第１被覆層６を形成する工程における製造コストが増大する傾向にあり、さらには、第１被覆層６に生じる応力により磁石素体４との界面に割れが発生し、第１被覆層６の剥離を誘発する傾向にある。
第２被覆層８
【００３４】
第２被覆層８には、Ｃｕ合金が含まれ、磁石素体４を保護する役割を持つ。第２被覆層にＣｕ合金が含まれることで、本実施形態に係る磁石は、耐傷性と耐食性とを両立させることができる。Ｃｕ単体では、柔らかいため、磁石素体４を保護する性能は低く、耐傷性に劣るが、他の金属との合金を形成することで、硬度を上昇させることができ、耐傷性を向上させることができる。同時に耐食性も改善される。好ましくは、Ｃｕと、Ｎｉ、Ｓｎ、ＺｎおよびＦｅから選ばれる少なくとも１つ以上の金属と、の合金である。Ｃｕと合金を形成する金属を上記の金属とすることで、より合金の硬度を上昇させることができるため、耐食性を維持しつつ、耐傷性が著しく向上する。なお、第２被覆層８は、磁石素体４全体および第１被覆層６全体を隙間無く被覆することが好ましいが、必ずしも磁石素体４全体および第１被覆層６全体を被覆する必要はない。
【００３５】
第２被覆層８を構成するＣｕ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金およびＣｕ−Ｆｅ合金の各組成は、特に限定されないが、充分な耐傷性および耐食性を確保するためには、上記の合金におけるＣｕ含有量を以下のようにするのが好ましい。Ｃｕ−Ｎｉ合金においては、Ｃｕ含有量が好ましくは、１０〜９０原子％、さらに好ましくは、１０〜８０原子％である。Ｃｕ−Ｓｎ合金においては、Ｃｕ含有量が好ましくは、１０〜９０原子％、さらに好ましくは、２０〜８０原子％である。Ｃｕ−Ｚｎ合金においては、Ｃｕ含有量が好ましくは、１０〜９０原子％、さらに好ましくは、１０〜７０原子％である。Ｃｕ−Ｆｅ合金においては、Ｃｕ含有量が好ましくは、１０〜９０原子％、さらに好ましくは、３０〜９０原子％である。
【００３６】
第２被覆層８の厚みは、好ましくは、０．５〜２５μｍ、より好ましくは、２〜１５μｍである。第２被覆層８の厚みが薄すぎると、耐傷性および耐食性が低下する傾向にある。一方、第２被覆層８の厚みが厚すぎると、第１被覆層６の表面と、磁石２の表面とのギャップが大きくなり、磁気回路における磁束を向上させる効果が小さくなる傾向にあり、さらに、第２被覆層８を形成する工程における製造コストが増大する傾向にある。また、好ましくは、第２被覆層８の厚みが、第１被覆層６の厚みよりも薄い。このようにすることで、磁気回路における磁束を向上させる効果を大きくすることができる。
磁石の製造方法
【００３７】
次に、本実施形態に係る磁石２の製造方法について説明する。
【００３８】
（１）まず、磁石素体４を製造する。磁石素体４の製造には、粉末冶金法を用いることが好ましい。粉末冶金法による磁石素体４の製造は、以下のようにして行われる。
【００３９】
まず、所望の組成の合金を、鋳造法やストリップキャスト法などの各種合金製造プロセスを用いて作製する。次いで、得られた合金を、ジョークラッシャー、ブラウンミル、スタンプミルなどの粗粉砕機を用いて１０〜１００μｍ程度の粒径に粗粉砕した後、ジェットミル、アトライター、ボールミルなどの微粉砕機により０．５〜５μｍ程度の粒径に微粉砕する。次いで、得られた粉末を、好ましくは磁場中にて成形する。この得られた成形体を、焼結し、急冷する。焼結時の雰囲気は、Ａｒガス等の不活性ガスであることが好ましい。この後、好ましくは、不活性ガス雰囲気中で熱処理（時効処理）を行う。
【００４０】
（２）次に、得られた磁石素体４の表面をアルカリ脱脂処理した後、酸による化学エッチングを施し、前記磁石素体４の表面を清浄する。この処理を行うことにより磁石素体４の表面の汚れを除去でき、確実に第１被覆層６を形成できるメリットがある。化学エッチングで使用する酸としては、硝酸を用いることが好ましい。なお、アルカリ脱脂処理前に、磁石素体４の表面のバリなどを取り除くため、バレル研磨を行ってもよい。
【００４１】
上記の酸洗浄処理を施した後には、磁石素体４の表面に黒色異物（スマット）が残存しているため、超音波洗浄を行って、それらを除去することが好ましい。また、超音波洗浄の際には、グルコン酸溶液を用いることが好ましい。また、前記超音波洗浄の前後、および前記前処理の各過程で必要に応じて同様な水洗を行ってもよい。
【００４２】
（３）次に、上述した前処理が施された磁石素体４の表面に、第１被覆層６および第２被覆層８を形成する。第１被覆層６および第２被覆層８を形成する方法としては、特に限定されず、真空蒸着、イオンスパッタリング、イオンプレーティングなどの気相反応を利用した方法であってもよいが、生産性に優れることから、湿式めっきにより形成するのが好ましい。本実施形態では、第１被覆層６および第２被覆層８を構成する金属または合金の組成に応じて、バレルめっきや無電解めっきなどを適宜選択するのが好ましい。具体的には、まず、所定の条件に調製した第１めっき浴に、磁石素体４を浸漬し、磁石素体４の表面に第１被覆層６を形成する。
【００４３】
第１被覆層６を形成するのに用いられる第１めっき浴は、特に限定されず、第１被覆層を構成する金属に応じて適宜選択すればよい。たとえば、第１被覆層６として、Ｎｉを形成する場合には、Ｎｉワット浴を用いてもよい。また、第１被覆層６として、Ｎｉ−Ｐ合金を形成する場合には、硫酸ニッケルや次亜リン酸ナトリウムなどを含む第１めっき浴を用いて、無電解めっきを行ってもよい。また、第１めっき浴には、光沢剤などが含まれていてもよい。
【００４４】
第１めっき浴のｐＨおよび浴温度は、特に限定はされず、第１めっき浴の組成に応じて適宜決めればよい。しかしながら、ｐＨが低すぎると、Ｎｄなどの希土類元素が磁石素体４から溶解されて、所望の形状が得られなくなったり、磁気特性を低下させてしまう傾向にあり、ｐＨが高すぎると、Ｆｅが磁石素体４から溶解されて、所望の形状が得られなくなったり、磁気特性を低下させてしまう傾向にある。また、処理温度が低すぎると、処理液中での反応が乏しく処理性が低下する傾向がある。一方、処理温度が高すぎると、シミなどが発生して美観を損なうおそれがある。
【００４５】
第１めっき浴での処理時間は、特に限定されず、所望の層厚みに応じて、適宜決めればよい。しかしながら、処理時間が短すぎると、磁石素体４の表面に処理液が十分に接触せず、反応不十分となり均一な第１被覆層６を形成できない傾向がある。一方、処理時間が長すぎると、第１被覆層６の厚みが３０μｍを超えてしまい、製造コストが増大する傾向にある。
【００４６】
（４）次に、第１被覆層６の表面をアルカリ脱脂処理した後、純水で十分に表面を洗浄する。この処理を行うことにより第１被覆層６の表面に付着した汚れ（光沢剤などの有機物）を除去でき、確実に第２被覆層８を形成できるメリットがある。
【００４７】
（５）次に、第１被覆層６の表面に、第２めっき浴を用いて、湿式めっきを行い、第２被覆層８を形成する。具体的には、所定の条件に調製した第２めっき浴に、第１被覆層６が形成された磁石素体４を浸漬し、第１被覆層６の表面に第２被覆層８を形成する。
【００４８】
第２被覆層８を形成するのに用いられる第２めっき浴は、特に限定されず、第２被覆層８を構成する金属に応じて適宜選択すればよい。たとえば、第２被覆層８として、Ｃｕ−Ｓｎ合金を形成する場合には、ピロリン酸銅やピロリン酸第一スズなどを含む第１めっき浴を、用いてもよい。また、第２被覆層８として、Ｃｕ−Ｚｎ合金を形成する場合には、シアン化第一銅やシアン化亜鉛などを含む第２めっき浴を、用いてもよい。また、第２めっき浴には、光沢剤などが含まれていてもよい。
【００４９】
第２めっき浴のｐＨおよび浴温度は、特に限定はされず、第２めっき浴の組成に応じて適宜決めればよい。しかしながら、第２めっき浴のｐＨが高すぎると、水酸化物が共析して充分な硬度が得られない傾向がある。一方、第２めっき浴のｐＨが低すぎると、めっき浴が不安定となる傾向がある。また、処理温度が低すぎると、処理液中での反応が乏しく処理性が低下する傾向がある。一方、処理温度が高すぎると、シミなどが発生して美観を損なうおそれがある。
【００５０】
第２めっき浴での処理時間は、特に限定されず、所望の層厚みに応じて、適宜決めればよい。しかしながら、処理時間が短すぎると、第１被覆層６の表面に処理液が十分に接触せず、反応不十分となり均一な第２被覆層８を形成できない傾向がある。一方、処理時間が長すぎると、第２被覆層８の厚みが２５μｍを超えてしまい、製造コストが増大する傾向にある。
【００５１】
（６）上記の第２めっき浴に浸漬することにより第２被覆層８が形成された磁石素体４を、純水で洗浄し、乾燥させる。このとき、通常は８０〜１５０℃で乾燥を行い表面の水分を除去するが、工程簡略化のためアルコール浸漬して風乾することも好ましい。
【００５２】
（７）以上の工程を経ることにより、図１に示す本実施形態に係る磁石２が製造される。
【００５３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００５４】
たとえば、上述した実施形態では、磁石素体の表面に第１被覆層を直接形成し、第１被覆層の表面に第２被覆層を直接形成しているが、必ずしも直接的に形成されている必要はなく、間接的に形成されていても良い。すなわち、磁石素体と第１被覆層との間に、別の被覆層が形成されていても良いし、第１被覆層と第２被覆層との間に、別の被覆層が形成されていても良い。あるいは、第２被覆層の表面に、さらに別の被覆層が形成されていても良い。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例１
【００５６】
粉末冶金法によって作成した２７．４Ｎｄ−３Ｄｙ−１Ｂ−６８．６Ｆｅ（数字は重量比）の組成からなるインゴットを、スタンプミルおよびボールミルにより粉砕し、上記組成の合金微粉末を得た。得られた合金微粉末を、磁場中で、プレス成形を行い、成形体を得た。この成形体を、保持温度：１１００℃、保持時間：１時間の条件で焼結させ、Ａｒガス雰囲気下、保持温度：６００℃、保持時間：２時間の条件で時効処理を施し、焼結体を得た。得られた焼結体を、２０×１０×１（ｍｍ）の大きさに加工し、さらにバレル研磨処理により面取りを行なって磁石素体を得た。なお、この磁石素体の原子比による組成は、１２．４Ｎｄ−１．２Ｄｙ−６．１Ｂ−８０．３Ｆｅであった。
【００５７】
次いで、この磁石素体の試料に、アルカリ脱脂処理、硝酸溶液による酸洗浄処理、グルコン酸溶液による超音波洗浄処理を行い、以下に説明する無電解めっき法またはバレルめっき法により、第１被覆層および第２被覆層を形成した。
【００５８】
まず、第１被覆層を形成するための第１めっき浴の組成を、硫酸ニッケル：０．０７５ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム：０．１４ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム：０．１ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモン：０．６ｍｏｌ／ｌとした。この第１めっき浴を、ｐＨ：９．５、浴温度：４５℃に調製した。このめっき浴に、上記にて得られた磁石素体を浸漬させ、第１被覆層の厚みＴ１が７μｍになるまで無電解めっきを行った。
【００５９】
次に、第１被覆層が形成された磁石素体について、上記のアルカリ脱脂処理および超音波洗浄処理を行った後、さらに第２被覆層を形成した。第２被覆層を形成するための第２めっき浴の組成を、硫酸ニッケル：０．０９５ｍｏｌ／ｌ、硫酸銅：０．００５ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム：０．２ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム：０．２ｍｏｌ／ｌとした。この第２めっき浴を、ｐＨ：１０．０（水酸化ナトリウムで調整）、浴温度：８０℃に調製した。このめっき浴に、上記にて得られた磁石素体を浸漬させ、第２被覆層の厚みＴ２が３μｍになるまで無電解めっきを行った。
【００６０】
第１被覆層および第２被覆層が形成された磁石を純水で洗浄し、さらに乾燥させることで、希土類磁石の試料を得た。得られた希土類磁石試料について、ＥＰＭＡ（電子プローブマイクロアナリシス）観察を行った結果、第１被覆層が均一な組成のＮｉ−Ｐ合金、第２被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｎｉ−Ｐ合金からなることが確認できた。また、Ｎｉ−Ｐ合金におけるＰ含有量は、６原子％、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ合金におけるＣｕ含有量は、１５原子％、Ｐ含有量は、５原子％であった。
【００６１】
上記の希土類磁石試料について、以下に示す方法により、磁石素体と第１被覆層との密着性および耐食性について、特性評価を行った。
密着性試験
【００６２】
第１被覆層および第２被覆層が形成された磁石について、磁石素体と、第１被覆層との密着性を、碁盤目テープ法（ＪＩＳ  Ｋ５４００）により評価した。すなわち、第１層被覆および第２被覆層が形成された磁石表面の１ｃｍ四方の領域に１ｍｍ間隔の碁盤目状（１００箇所）の切り込みを入れる。その上に、テープを１枚貼り、そのテープをはがす際に、第１被覆層が、磁石素体から剥離しなかった箇所の数により密着性を評価した。（磁石素体と第１被覆層との密着性）＝（第１被覆層が剥離しなかった箇所）／１００、とした。たとえば、１００箇所のうち、第１被覆層が剥離した箇所が１箇所の場合には、上記の密着性は９９／１００となる。密着性は、１００／１００を良好とした。結果を表１に示す。
耐食性試験
【００６３】
耐食性は、塩水噴霧試験（ＪＩＳ  Ｃ００２３）により評価した。塩水濃度は、５％ＮａＣｌ、試験温度は３５℃とした。上記の条件下で９６時間保持後の試料の表面状態を目視観察し、錆や被覆層の剥離による膨れを観察した。錆や膨れが観察されなかった試料を「○」とし、錆や膨れが観察された試料を「×」とした。また、試験前の試料と、試験後の試料と、を各２０個ずつ２Ｔで着磁し、７回巻きサーチコイルおよびフラックスメータを用いて、試料表面から０．５ｍｍの位置での磁束を測定し、平均値を算出した。試験前の試料の磁束の測定値と試験後の試料の磁束の測定値とから、試験前後における磁束の低下率を算出した。低下率は、３％以下を良好とした。結果を表１に示す。
実施例２
【００６４】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴および第２被覆層を形成するための第２めっき浴を、以下の組成および条件とした以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層および第２被覆層を形成した。
第１めっき浴
硫酸ニッケル：１．１５ｍｏｌ／ｌ、
塩化ニッケル：０．２ｍｏｌ／ｌ、
ホウ酸：０．５５ｍｏｌ／ｌ、
ｐＨ：４．０、
浴温度：４５℃。
第２めっき浴
硫酸ニッケル：０．２５ｍｏｌ／ｌ、
硫酸銅：０．０１ｍｏｌ／ｌ、
グリシン：０．８ｍｏｌ／ｌ、
ｐＨ：７．０（水酸化ナトリウムで調整）、
浴温度：６０℃。
得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一なＮｉ、第２被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｎｉ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｎｉ合金におけるＣｕ含有量は、７０原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
実施例３
【００６５】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、実施例２の第１めっき浴と同様にし、第２被覆層を形成するための第２めっき浴を、以下の組成および条件とした以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層および第２被覆層を形成した。
ピロリン酸銅：０．１５ｍｏｌ／ｌ、
ピロリン酸第一スズ：０．２ｍｏｌ／ｌ、
ピロリン酸ナトリウム：０．６ｍｏｌ／ｌ、
シュウ酸アンモニウム：０．１５ｍｏｌ／ｌ、
ｐＨ：９．０（水酸化ナトリウムで調整）、
浴温度：６０℃。
得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一なＮｉ、第２被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｓｎ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｓｎ合金におけるＣｕ含有量は、５５原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
実施例４
【００６６】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、実施例２の第１めっき浴と同様にし、第２被覆層を形成するための第２めっき浴を、以下の組成および条件とした以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層および第２被覆層を形成した。
シアン化第一銅：０．２ｍｏｌ／ｌ、
シアン化亜鉛：０．７ｍｏｌ／ｌ、
シアン化ナトリウム：１．２ｍｏｌ／ｌ、
ｐＨ：１３．０（水酸化ナトリウムで調整）、
浴温度：３５℃。
得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一なＮｉ、第２被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｚｎ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｚｎ合金におけるＣｕ含有量は、２５原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
実施例５
【００６７】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、実施例２の第１めっき浴と同様にし、第２被覆層を形成するための第２めっき浴を、以下の組成および条件とした以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層および第２被覆層を形成した。
シアン化第一銅：０．１３ｍｏｌ／ｌ、
フェロシアン鉄：０．１０ｍｏｌ／ｌ、
ロッシェル塩：０．０６ｍｏｌ／ｌ、
ｐＨ：１１．５（水酸化カリウムで調整）、
浴温度：６０℃。
得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一なＮｉ、第２被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｆｅ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｆｅ合金におけるＣｕ含有量は、８５原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
比較例１
【００６８】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、実施例１の第２めっき浴と同様とし、第１被覆層の厚みＴ１を１０μｍとし、第２被覆層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、無電解めっき法により第１被覆層を形成した。得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｎｉ−Ｐ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ合金におけるＣｕ含有量は、１５原子％、Ｐ含有量は、５原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
比較例２
【００６９】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、実施例２の第２めっき浴と同様とし、第１被覆層の厚みＴ１を１０μｍとし、第２被覆層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層を形成した。得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｎｉ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｎｉ合金におけるＣｕ含有量は、７０原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
比較例３
【００７０】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、実施例３の第２めっき浴と同様とし、第１被覆層の厚みＴ１を１０μｍとし、第２被覆層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層を形成した。得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｓｎ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｓｎ合金におけるＣｕ含有量は、５５原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
比較例４
【００７１】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、実施例４の第２めっき浴と同様とし、第１被覆層の厚みＴ１を１０μｍとし、第２被覆層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層を形成した。得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｚｎ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｚｎ合金におけるＣｕ含有量は、２５原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
比較例５
【００７２】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、実施例５の第２めっき浴と同様とし、第１被覆層の厚みＴ１を１０μｍとし、第２被覆層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層を形成した。得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｆｅ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｆｅ合金におけるＣｕ含有量は、８５原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
比較例６
【００７３】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、以下の組成および条件とし、第２被覆層を形成するための第２めっき浴を、実施例２の第２めっき浴と同様にした以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層および第２被覆層を形成した。
シアン化第一銅：０．２８ｍｏｌ／ｌ、
シアン化ナトリウム：０．７ｍｏｌ／ｌ、
炭酸ナトリウム：０．２８ｍｏｌ／ｌ、
水酸化ナトリウム：０．２５ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ：１２．５、
浴温度：４５℃。
得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一なＣｕ、第２被覆層が均一な組成のＣｕ−Ｎｉ合金からなることが確認できた。また、Ｃｕ−Ｎｉ合金におけるＣｕ含有量は、７０原子％であった。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
比較例７
【００７４】
第１被覆層を形成するための第１めっき浴を、実施例２の第１めっき浴と同様とし、第１被覆層の厚みＴ１を１０μｍとし、第２被覆層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、磁石素体を製造し、バレルめっき法により第１被覆層を形成した。得られた試料は、ＥＰＭＡ観察により第１被覆層が均一なＮｉからなることが確認できた。さらに、得られた試料について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
0004770556.tif 000002
【００７６】
表１より、以下のことが確認できる。実施例１〜５の試料は、密着性、耐食性、のいずれについても良好な結果が得られている。また、第１被覆層を磁性金属で構成しているため、高い磁束を得ることができ、かつ、耐食性試験前後における磁束の変化率がほぼ０となっていることが確認できる。
【００７７】
これに対し、比較例１〜５の試料は、第１被覆層を実施例１〜５の試料の第２被覆層の合金で構成し、第２被覆層を形成していない。その結果、第１被覆層と磁石素体との密着性に劣り、さらには耐食性試験において、２４時間後に膨れを生じ、耐食性にも劣ることが確認できる。また、第１被覆層が、非磁性金属で構成されているため、耐食性試験前の磁束の値が、実施例１〜５の試料よりも小さくなっている。さらに、耐食性試験において、膨れが生じているため、試験後の磁束が測定不能となっていることが確認できる。
【００７８】
また、第１被膜層をＣｕ、第２被覆層をＣｕ−Ｎｉとした比較例６の試料は、第１被膜層がＣｕからなるため、磁石素体との密着性は良好であり、耐食性についても、実施例１〜５の試料と同程度となっている。しかしながら、第１被覆層が、非磁性金属で構成されているため、磁束の値が、実施例１〜５の試料よりも低くなっていることが確認できる。
【００７９】
第１被覆層をＮｉとし、第２被覆層を形成しなかった比較例７の試料は、磁石素体との密着性は良好であるが、耐食性試験において、４８時間後に錆を生じ、耐食性に劣る結果となっている。また、第１被覆層が磁性金属で構成されているため、耐食性試験前には、実施例１〜５の試料と同程度の磁束が得られている。しかしながら、耐食性試験において、錆を生じているため、試験前後における磁束の低下率が大きくなっていることが確認できる。
【００８０】
実施例１〜５の試料が、比較例１〜６の試料よりも、高い磁束を得ることができるのは、たとえば、以下のようにして説明することができる。
【００８１】
一般に、希土類磁石とコイルとを用いて、ボイスコイルモータなどの磁気回路を設計する場合には、希土類磁石とコイルとが接触しないように、一定の距離を設計する。ここで、実施例１〜５の試料は、第１被覆層を磁性金属で構成しているため、磁石素体からの磁場により、第１被覆層の表面に磁極が誘起される。その結果、第１被覆層の表面に磁極が存在するため、磁極が存在する面とコイルとの距離は、第１被覆層を磁性金属で構成していない場合よりも、小さくなる。パーミアンスは、磁極が存在する面とコイルとの距離、すなわち、非磁性部分のギャップの逆数に比例するため、比較例１〜６の試料のパーミアンスＰｃをＰｃ１とし、実施例１〜５の試料のパーミアンスＰｃをＰｃ２とすると、実施例の試料のパーミアンスＰｃ２は、比較例の試料のパーミアンスＰｃ１よりも大きくなる。
【００８２】
ここで、磁界と磁束密度との関係を示す磁気履歴曲線のグラフの第２象限のみを示したグラフを図２とする。パーミアンスの値（Ｐｃ１およびＰｃ２）を傾きとする原点を通る直線（パーミアンス線）を引くと、パーミアンス線と、減磁曲線との交点は、上記の磁気回路におけるＰｃ１およびＰｃ２に対応する磁束密度Ｂｄ１およびＢｄ２となる。また、一般には、パーミアンスＰｃが大きいほど、磁束密度Ｂｄが大きくなるため、実施例の試料の磁束密度Ｂｄ２は、比較例の試料の磁束密度Ｂｄ１よりも大きくなる。したがって、実施例の試料の磁束も、比較例の試料の磁束よりも大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る希土類磁石の概略断面図である。
【図２】図２は、磁界と、磁束密度との関係を示す磁気履歴曲線のグラフの第２象限のみを示すグラフである。
【符号の説明】
【００８４】
２…  希土類磁石
４…    磁石素体
６…    第１被覆層
８…    第２被覆層
【図１】
0004770556.tif 000003
【図２】
0004770556.tif 000004