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ネオジム磁石とは

ネオジム磁石とは

永久磁石の中で、最も磁力の強い磁石です。ネオジム磁石は、Ndネオジム、Fe鉄、Bボロン(ホウ素)を主原料とした希土類磁石の一つ。1984年に、住友特殊金属株式会社(現:株式会社プロテリアル)の、佐川眞人氏によって開発された焼結磁石です。

主原材料

基本組成は約60%がFe、約30%がNd、他Dyなどを添加し、Dyの含有量が多い程、耐熱性が高くなります。原料にNdやDyなど、希少鉱物が含む為、市況に依り、ネオジム磁石の製品価格も、著しく変動する。

用途目的

小さくても強力な磁石な為、小型から大型なサイズまで、幅広い分野目的で利用されています。永久磁石は、電化製品や生活用品、自動車産業から、先端医療、ハイテク分野に至る迄、一般的に製品の外装に内蔵された状態で用いられています。その為、普段磁石の現物を目視する機会はありません。しかし、私たちの身近なあらゆる場所で用いられ、モーターやスピーカー、電子記録媒体などに内蔵されています。例えば私たちが日々使っている、携帯電話の中には、スピーカー音、吸着、振動など、異なる用途と動作目的で、複数の形状のネオジム磁石が内蔵されています。従って今日では、ネオジム磁石は私たちの生活になくてはならない、必須品と、考えられています。

利点欠点

小さくて強力であることが、最大の利点です。しかし、ネオジム磁石には、様々な欠点と対策が必要とされています。鉱物原料紛を圧縮し焼き固めて作られた製品である為、所感は硬質であるものの、軟性がない故、落下や衝突などの衝撃で、用意に破損します。原材料に、限られた希少金属が含まれている為、一般的に高額になる傾向があります。また錆び易く、空気の触れる環境下では、金属メッキあるいは、エポキシメッキなど、表面処理コーティングは必須とされています。

選定方法

ネオジム磁石には、実に60種類以上の材質等級があり、現在でも開発が進められ、更に高い耐熱性と、強い磁力が誕生しつつあります。これらは用途と目的によって選定する事ができます。等級番号の数値が高い程、Br残留磁束密度(磁力・吸着力)が強くなります。同じく等級記号が高い程、Hc保持力(耐熱性)が高くなります。これらの特性の違いは、原料の含有比率によって調整管理されています。現在の製法と配合の技術では、磁力と耐熱性を、両方共に高める事ができない為、Br(磁力)を高くすれば、Hc(耐熱)が低くなり、Hc(耐熱)を高くすれば、Br(磁力)が低くなります。これらの優れた特性を、どちらも共に兼ね備える事ができない為、用途目的により、これらのバランスを、最大エネルギー積(BH-max)の値で、判断選定することもできます。

材質等級別特性比較表
等級 記号 Br
残留磁束密度
Normal Midiam High Super Ultra Extra Awesome Residual Flux Density
N M H SH UH EH AH mT kG
番号 28 ● 1040-1090 10.4-10.9
30 ● ● ● 1080-1130 10.8-11.3
33 ● ● ● ● 1130-1170 11.7-12.2
35 ● ● ● ● ● ● ● 1170-1220 11.7-12.2
38 ● ● ● ● ● ● ● 1220-1250 12.2-12.5
40 ● ● ● ● ● ● ● 1250-1280 12.5-12.8
42 ● ● ● ● ● ● 1280-1320 12.8-13.2
45 ● ● ● ● ● 1320-1380 13.2-13.8
48 ● ● ● ● 1370-1420 13.7-14.2
50 ● ● ● ● 1390-1440 13.9-14.4
52 ● ● ● ● 1420-1470 14.2-14.7
55 ● ● ● 1460-1520 14.6-15.2
保持力 Hcj kA/m 955 1114 1353 1592 1990 2388 2706 Coercive Force
kOe 12 14 17 20 25 30 34
耐熱 上限工作 ℃ 80 100 120 150 180 200 220 Working Temperature
キュリー ℃ 310 320 330 340 350 350 400 Curie Temperature
含有量 Nd % 16-24.8 17.6-24.8 18.4-24 19.2-23.2 20-21.6 19.2-23.2 19.2-23.2 Neodymium
Fe % 66-67.5 66-67.5 66-67.5 66-67.5 66-67.5 66-67.5 66-67.5 Ferrum
B % 1 1 1 1 1 1 1 Boron
Dy % 0 0-0.5 0-0.8 0.5-2 3.8-5.8 4-8.5 0-3 Dysprosium
Pr % 4-6.2 4.4-6.2 4.6-6 4.8-5.8 5-5.4 4.8-5.8 4.8-5.8 Praseodymium
Al % 0-0.5 0.3-1 0.5-1 0.3-0.8 0.2-0.5 0.2-0.3 0-0.2 Aluminium
Cu % 0-0.2 0-0.2 0-0.2 0-0.2 0-0.2 0-0.2 0-0.2 Cuprum

電解金属鍍金

ネオジム磁石は錆び易い為、空気に触れる環境で、表面処理が必須です。これらの性質を利用し、美観的外観を重視した製品に用いる事もできます。防錆能力を維持しながら、環境に適した金属鍍金の選定や、ある程度の色合いや、光沢度を選ぶことが可能です。

金属電解鍍金色見本
1

3層光沢ニッケル

2

3層半光沢ッケル

3

亜鉛三価クロメート

4

グレーエポキシ

5

ニッケル+クロム

6

ニッケル+スズ

7

ニッケル+銀

8

ニッケル+銅

9

ブライトニッケル銅ニッケル

10

ブラック ジンク

11ブラッグエポキシ

12

ブラッグサテン+ニッケル

13

ブラッグニッケル+銅+ニッケル

14

ブルー&ホワイト亜鉛

15

ホワイトサテンニッケル

16

単層光沢ニッケル

17

単層半光沢ニッケル

18

金