技術力

磁石特性

磁石はその磁気特性と物理特性の違いにより

特徴的な形状があります

使用者にとって重要なのが、磁気特性等による磁石の“形状”です。
最新の《希土類磁石》は、残留磁束密度Br(吸着力に関係)と保磁力bHc(減磁に関係)がともに最強であるため、他の磁石に比べておもいきった小型化や偏平化が可能となります。
戦前から広く使用されている《アルニコ磁石》は保磁力が小さいため、磁極間(N極から一方磁束密度については希土類と同様に高いので磁石の断面を小さくでき、以上の理由から形状は細長くなります。利点は、温度変化に対する安定性に優れていることです。
《フェライト磁石》は保磁力が大きいので、磁極間を短くできます。ただし磁束密度は低いので、磁石の断面積を大きくする必要があります。したがって形状は偏平なのが特徴です。

磁気特性とその物理特性

代表的磁石

磁石の種類 希土類 フェライト アルニコ
項目 単位 ネオジ サマリウム
コバルト
等方性 異方性
ドライ
異方性
ウェット
アルニコ-5 アルニコ-8
残留磁束密度Br kG 12.4 10.5 2.2 3.6 4 12.7 8.8
mT 1,240 1,050 220 360 400 1,270 880
保持力bHc kOe 11.6 8 1.9 3 3.3 0.65 1.47
kA/m 923 636 151 238 262 51 117
最大エネルギー積
Bhmax
MGOe 37 24 1 3 3.8 5.3 5.2
kJ/m3 294.5 191 8 23.9 30.2 42.2 41.4
Brの温度特性 %/℃ -0.12 -0.04 -0.18 -0.18 -0.18 -0.02 -0.01
キュリー点 320 750 460 460 460 850 850
密度 g/cm3 7.4 8.3 4.8 4.8 4.9 7.3 7.3

代表的磁石のB-H曲線

希土類

項目 単位 ネオジ サマリウムコバルト
組成 Nd2・Fe14・B Sm2Co17
成形方法 磁界成形 磁界成形
残留磁束密度
Br
mT 1210~1270 970~1020
kG 12.1~12.7 9.7~1.02
保磁力
bHc
kA/m 867~979 557~836
KOe 10.9~12.3 7~10.5
保磁力
iHc
kA/m >1353 716~1194
KOe >17 9~15
最大エネルギ-積
(BH)max
kJ/m3 278~310 175~199
MGOe 35~39 22~25
温度係数Br %/K -0.12 -0.04
温度係数iHc %/K -0.58 -0.03
キューリー温度
Tc
K 593 1093
320 820
リコイル比透磁率
μrec
1.05 1.05
密度 g/cm3 7.4 8.3
坑折強度 Mpa 245 118
Kgf/mm2 25 12
圧縮強度 MPa 1050 500~519
Kgf/mm2 107 51~53
引張強度 MPa 44 36
Kgf/mm2 4.5 3.6
比熱 J/(Kg・K) 0.50×103 034×103
cal/g・℃ 0.12 0.08
硬度 HV 600 550
熱膨張係数
ppm/K 5.5~7.5 8
熱膨張係数
ppm/K -3~0.5 11
JIS REFe280/120 RECo160/70
MMPA
必要着磁磁界 kA/m 2400 1990
KOe 30 25
電気比抵抗 nΩ・m 1.3×10-4 0.8~0.9

フェライト

項目 単位 等方性 乾式異方性 湿式異方性
組成 BaO・6FeO3 SrO・6Fe2O3 SrO・6Fe2O3
成形方法 乾式成形 乾式磁界成形 湿式磁界成形
残留磁束密度
Br
mT ≧200 310~360 380~400
kG ≧2.0 3.1~3.6 3.8~4.0
保磁力
bHc
kA/m 127~159 220~250 230~275
KOe 1.6~2.0 2.8~3.2 2.9~3.5
保磁力
iHc
kA/m 135~167 280~320 235~290
KOe 1.7~2.1 3.5~4.0 3.0~3.7
最大エネルギ-積
(BH)max
kJ/m3 6.3~9.5 20~24 27~32
MGOe 0.8~1.2 2.5~3.0 3.4~4.1
温度係数Br %/K -0.18 -0.18 -0.18
温度係数iHc %/K 0.22 0.27~0.42 0.27~0.42
キューリー温度
Tc
K 723 733 733
450 460 460
リコイル比透磁率
μrec
1.1~1.2 1.1~1.2 1.05~1.1
密度 g/cm3 4.8 4.9 4.9
坑折強度 Mpa 29~68 49~88 49~88
Kgf/mm2 3~7 5~9 5~9
圧縮強度 MPa >686 >686 >686
Kgf/mm2 >70 >70 >70
引張強度 MPa 19~49 19~49 19~49
Kgf/mm2 2~5 2~5 2~5
比熱 J/(Kg・K) 0.84×103 0.84×103 0.84×103
cal/g・℃ 0.2 0.2 0.2
硬度 HV 530 530 530
熱膨張係数
ppm/K 9.9 11 13
熱膨張係数
ppm/K 9.9 9 8
JIS MPB-8/15D MPS-24/24D MPS-31/24W
MMPA CERAMIC-1 CERAMIC-6 CERAMIC-8
必要着磁磁界 kA/m 800 800 800
KOe 10 10 10
電気比抵抗 nΩ・m >102 >102 >102

アルニコ

項目 単位 アルニコー5 アルニコー8 焼結アルニコ
組成 8Al-14Ni-24Co-3Cu-残Fe 7Al-15Ni-34Co-4Cu-残Fe 8Al-14Ni-24Co-3Cu-残Fe
成形方法 鋳造 鋳造 湿式磁界成形
残留磁束密度
Br
mT 1250~1300 830~900 1150
kG 12.5~13 8.3~9.0 11.5
保磁力
bHc
kA/m 47.7~52.5 110~123 50
KOe 0.60~0.66 1.38~1.55 0.63
保磁力
iHc
kA/m
KOe
最大エネルギ-積
(BH)max
kJ/mm3 38.2~43.8 38.2~43.0 37
MGOe 4.8~5.5 4.8~5.4 4.6
温度係数Br %/K -0.02 -0.02 -0.02
温度係数iHc %/K
キューリー温度
Tc
K 1123 1123 1123
850 850 850
リコイル比透磁率 μrec 3.6 3.6 3.6
密度 g/cm3 7.3 7.3 7.1
坑折強度 Mpa 73.5 73.5 7.35
Kgf/mm2 7.5 7.5 7.5
圧縮強度 MPa
Kgf/mm2
引張強度 MPa 37.2 37.2 37.3
Kgf/mm2 3.8 3.8 3.8
比熱 J/(Kg・K)
cal/g・℃
硬度 HV 650 650 650
熱膨張係数
ppm/K 11 11 11
熱膨張係数
ppm/K 11 11 11
JIS AlNiCo37/5 AlNiCo38/11 AlNiCo S-34/5
MMPA AlNiCO-5 AlNiCO-8
必要着磁磁界 kA/m 240 640 240
KOe 3.0 8.0 3.0
電気比抵抗 nΩ・m 4.7×102 4.7×102 47×102

その他

項目 単位 ネオジボンド ラバー異方性 ラバー等方性
組成 Nd2・Fe14・B
成形方法 圧縮成形 射出成形 圧延成形 圧延成形
残留磁束密度
Br
mT 640~710 640~710 230 1370
kG 6.4~7.1 6.4~7.1 2.3 1.37
保磁力
bHc
kA/m 570~760 410~620 135 102
KOe 5.7~7.6 4.1~6.2 1.7 1.28
保磁力
iHc
kA/m 370~470 250~400
KOe 4.7~5.9 3.1~4.9
最大エネルギ-積
(BH)max
kJ/m3 60~96 28~60 8.8 4.0
MGOe 7.5~12.0 3.5~7.5 1.1 0.5
温度係数Br %/K -0.1~-0.15 -0.1~-0.15 -0.18~-0.19 -0.18
温度係数iHc %/K 0.35~0.5 0.35
キューリー温度
Tc
K ※393 ※393 ※353 ※353
※120 ※120 ※80 ※80
リコイル比透磁率
μrec
1.1~1.2 1.1~1.2 1.03~1.07 1.03~1.07
密度 g/cm3 5.6~6.2 4.2~5.5 3.7 3.7
坑折強度 Mpa 49.0~58.8
Kgf/mm3 5.0~6.0
圧縮強度 MPa
Kgf/mm3
引張強度 MPa 30000 666 392
Kgf/mm3 3061 68 40
比熱 J/(Kg・K) 0.7~0.8×103 0.7~0.8×103
cal/g・℃ 0.167~0.191 0.167~0.191
硬度 HV 430 430 760 450
熱膨張係数
ppm/K 13~15 50
熱膨張係数
ppm/K 13~15 50 100~150 100~150
JIS REFe63/64p REFe63/64p
MMPA
必要着磁磁界 kA/m 2000 2000 800 800
KOe 25 25 10 10
電気比抵抗 nΩ・m 56×103 56×103