有耐腐蚀膜的稀土金属为基础的永磁体及其生产方法技术

技术编号:3110083 阅读:147 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种生产在其表面上有含特定平均粒度的并分散在由硅化合物形成的膜相中的无机细颗粒的耐腐蚀膜的稀土金属为基础的永磁体的方法。在形成膜的热处理中,通过硅化合物的水解反应和热分解反应,随后的聚合反应,通过膜的收缩在膜内产生应力。但是,用本发明专利技术的生产方法形成的耐腐蚀膜中,由于无机细颗粒的存在,这样的应力被消散,因此抑制了物理缺陷例如裂纹的产生。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产在其表面上有薄的和致密的膜的稀土金属为基础的永磁体,所述的膜具有用作耐腐蚀膜所需的各种特性。稀土金属为基础的永磁体例如Nd-Fe-B为基础的永磁体代表的R-Fe-B为基础的永磁体和Sm-Fe-N为基础的永磁体代表的R-Fe-N为基础的永磁体与Sm-Co为基础的永磁体相比,由一种资源丰富和廉价的材料制成,并具有高的磁性。所以,现在R-Fe-B为基础的永磁体特别适用于各种应用领域。但是,稀土金属为基础的永磁体在大气中易于氧化腐蚀,因为它含有高活性的稀土金属(R)。当稀土金属为基础的永磁体在未经任何处理就使用时,由于少量酸、碱和/或水的存在,磁体从表面开始腐蚀生成锈斑,从而使磁性受损和偏离。此外,当其中生有锈斑的磁体结合到设备例如磁路中时,有可能锈斑被分散,使周围的部件或组件被污染。由于上述原因,迄今已研究了在稀土金属为基础的永磁体的表面上形成耐腐蚀膜的方法。有一些按传统提出的方法,例如这样一种方法,该法涉及将含有水、醇和无机细颗粒(SiO2)的胶体溶液涂覆到磁体的表面上,然后将胶体溶液加热和固化(参见日本专利申请书未决公开No.63-301506);这样一种方法,该法涉及将磁体浸入含有超细氧化硅颗粒分散在其中的碱性硅酸盐水溶液的处理溶液中,或将这样的处理溶液涂覆到磁体上,然后加热有处理溶液涂覆在上面的磁体(参见日本专利申请书未决公开No.9-63833);以及这样一种方法,该法涉及将磁体浸入含有细金属颗粒分散其中的碱性硅酸盐水溶液的处理溶液中,或将这样的处理溶液涂覆到磁体上,然后加热有处理溶液涂覆在上面的磁体(参见日本专利申请书未决公开No.2000-182813)。近年来,在使用稀土金属为基础的永磁体的电子和仪表工业中,推行了部件尺寸小型化。与此相适应,需要磁体本身减小尺寸和降低价格。从这样的背景出发,磁体的表面处理必需在更高的尺寸准确度下以及在低费用下进行(降低膜的厚度以及提高薄膜的耐腐蚀性),增加磁体的有效体积。对于耐腐蚀薄膜来说,以下的特性是需要的。首先,膜必需是致密的。这是因为,如果膜不致密,它就不可能防止磁体腐蚀,以及不可能降低膜的厚度。其次,即使膜是致密的,在膜中也不应有任何物理缺陷,例如裂纹。如果物理缺陷在膜中存在,水就可通过缺陷部分进入磁体,其结果会从磁体的表面开始腐蚀。第三,膜本身必需极耐腐蚀。如果膜易于腐蚀,它就不可能防止磁体腐蚀。此外,膜还必需极紧密地附着到磁体上。即使膜本身极耐腐蚀等,但如果膜易于从磁体表面上剥落,它也不可能防止磁体腐蚀。最后,为了形成有高尺寸准确度的膜,膜可能是薄的,但它必需有均匀的厚度以及必需满意地显示上述特性。用日本专利申请书未决公开No.63-301506公开的方法生产的膜不过是仅用无机细颗粒粘合在一起形成的膜。所以,膜中相邻的无机细颗粒之间存在空洞。由于这一原因,该膜缺乏致密性。膜与磁体表面的反应性差。由于这一原因,该膜不能极紧密地附着到磁体上。在日本专利申请书未决公开No.9-63833和2000-182813公开的方法中,可通过将超细氧化硅颗粒或细金属颗粒分散在碱性硅酸盐水溶液中来降低碱性离子在膜中的含量,从而提高膜本身的耐腐蚀性。但是,如果碱性离子的含量过低,那么会产生裂纹。所以,难以同时达到提高膜的耐腐蚀性和抑制物理缺陷的生成,因而产生了这样一个问题如果优先达到这些特性中某一特性,那么另一特性就差。因此,本专利技术的一个目的是提供一种生产在其表面上有薄的和致密的膜的稀土金属为基础的永磁体的方法,所述的膜具有作为耐腐蚀膜所需的各种特性。由于上述原因,本专利技术人已进行了各种研究,其结果他们发现,通过硅化合物的水解反应和热分解反应,随后通过聚合反应形成膜的热处理中,通过膜的收缩在膜中产生应力,但这样的应力可通过将有特定平均粒度的无机细颗粒分散到由硅化合物形成的膜中来消散,从而抑制了物理缺陷例如裂纹的形成。还发现,相邻无机细颗粒之间的空洞被由硅化合物形成的膜相填满,因此膜是致密的;因为膜中不合碱性离子,因此膜本身有极好的耐腐蚀性;以及通过与磁体表面的极好反应性使形成的膜达到极紧密的附着。此外,还发现,形成膜的特性与用于形成膜的处理溶液的特性有关,特别是可通过控制处理溶液的粘度形成极好的膜。在日本专利申请书未决公开No.7-230906中公开了将固体粉末例如氧化硅加到氧化硅前体组分例如原硅酸四乙酯和有机前体组分例如乙烯基三乙氧基硅烷的混合物中来形成膜。但是,在该专利中公开的膜是一种含有氧化硅前体组分和有机前体组分作为必不可少的组分的膜,它与本专利技术的技术构思不同。此外,形成的膜与固体粉末的粒度的相关性以及形成的膜与用于形成膜的处理溶液的相关性以前未以任何方式公开过。本专利技术借助上述知识来实现,为了达到上述目的,根据本专利技术的第一方面和特点,提供了一种,该法包括以下步骤将含有至少一个羟基和/或至少一个可水解基团的硅化合物和平均粒度为1-100纳米的无机细颗粒的处理溶液涂覆到磁体的表面上;将上面涂覆有处理溶液的磁体进行热处理。根据本专利技术的第二方面和特点,除了第一方面特点外,处理溶液的粘度调节到20厘泊或更低。根据本专利技术的第三方面和特点,除了第二方面特点外,通过用20℃下的蒸汽压为1毫米汞柱或更大的有机溶剂稀释处理溶液的方法将处理溶液的粘度调节到20厘泊或更低。根据本专利技术的第四方面和特点,除了第一方面特点外,稀土金属为基础的永磁体为R-Fe-B为基础的永磁体。根据本专利技术的第五方面和特点,除了第一方面特点外,稀土金属为基础的永磁体为R-Fe-N为基础的永磁体。根据本专利技术的第六方面和特点,除了第一方面特点外,处理溶液为通过溶胶-凝胶反应生产的溶胶溶液,在反应中至少硅化合物沉积。根据本专利技术的第七方面和特点,除了第一方面特点外,硅化合物为通式R1nSiX4-n表示的化合物,其中R1为可有取代基的低碳烷基、低碳链烯基或可有取代基的芳基;X为羟基或OR2(其中R2为可有取代基的低碳烷基、酰基、可有取代基的芳基或烷氧基烷基);和n为0-3的整数。根据本专利技术的第八方面和特点,除了第七方面特点外,通式中的n为1-3的整数。根据本专利技术的第九方面和特点,除了第一方面特点,无机细颗粒为含有选自SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、MgO和BaTiO3至少一种的金属氧化物的细颗粒。根据本专利技术的第十方面和特点,除了第九方面特点外,无机细颗粒为含有SiO2的金属氧化物的细颗粒。根据本专利技术的第十一方面和特点,除了第一方面特点外,在处理溶液中硅化合物(按SiO2计)与无机细颗粒的混合比(重量比)为1∶0.01至1∶100。根据本专利技术的第十二方面和特点,除了第一方面特点外,耐腐蚀膜的厚度为0.01-10微米。根据本专利技术的第十三方面和特点,提供了一种在其表面上有这样一种膜的稀土金属为基础的永磁体,所述的膜含有平均粒度为1-100纳米的无机细颗粒,所述的无机细颗粒分散在由有至少一个羟基和/或至少一个可水解基团的硅化合物形成的膜相中。根据本专利技术的第十四个方面和特点,除了第十三方面特点外,磁体用权利要求1的生产方法来生产。用本专利技术,可在磁体的表面上形成含有特定平均粒度并分散在由硅化合物形成的膜相中的无机细颗粒的耐腐蚀膜。通过硅化合物的水解反应和热分解反应随后通过聚合反应形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产有耐腐蚀膜的稀土金属为基础的永磁体的方法,该法包括以下步骤,将含有至少一个羟基和/或至少一个可水解基团的硅化合物和平均粒度为1-100纳米的无机细颗粒的处理溶液涂覆到磁体的表面上,然后将涂覆有处理溶液的磁体进行热处理。

【技术特征摘要】
JP 2000-8-7 238587/2000;JP 1999-8-30 243473/19991.一种生产有耐腐蚀膜的稀土金属为基础的永磁体的方法,该法包括以下步骤,将含有至少一个羟基和/或至少一个可水解基团的硅化合物和平均粒度为1-100纳米的无机细颗粒的处理溶液涂覆到磁体的表面上,然后将涂覆有处理溶液的磁体进行热处理。2.根据权利要求1的方法,其中所述的处理溶液的粘度调节到20厘泊或更低。3.根据权利要求2的方法,其中通过用20℃下蒸汽压为1毫米汞柱或更高的有机溶剂稀释处理溶液的方法,将所述的处理溶液的粘度调节到20厘泊或更低。4.根据权利要求1的方法,其中所述的稀土金属为基础的永磁体为R-Fe-B为基础的永磁体。5.根据权利要求1的方法,其中所述的稀土金属为基础的永磁体为R-Fe-N为基础的永磁体。6.根据权利要求1的方法,其中所述的处理溶液为溶胶-凝胶反应生产的溶胶溶液,在反应中至少所述的硅化合物沉积。7.根据权利要求1的方法,其中所述的硅...

【专利技术属性】
技术研发人员:西内武司菊川笃菊井文秋
申请(专利权)人:株式会社新王磁材
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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