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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