JPH02145739A - 永久磁石材料および永久磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） ［産業上の利用分野］ 本発明は、永久磁石材料に関つ、特に希土類−鉄系の組
成を有するる永久磁石材料に関する。

［従来の技術］ 永久磁石材料としては、残留磁化及び保磁力が大きく、
かつ磁気的安定性が高いことが必要である。この条件を
具備する材料として、従来、希土類−コバルト系である
ＲＣｏ５　　（Ｒ＝Ｓｍ。

Ｃｅなどの希土類金属）　、Ｒ＝　　（Ｃｏ、Ｃｕ。

Ｆ　ｅ、　Ｍ）　１７型（Ｍ−Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等）が
知られており、電子機器、回転機器等に広く用いられて
いる。

一方、最近新しい合金系の永久磁石材料として、Ｓｍ−
Ｔｉ＝Ｆｅ系が報告されている。これは、スパッタ法に
よりＳｍＦ　ｅ５のＦｅの一部をＴｉで置換したもので
あり、液体急冷法で製作することによりこの系が保磁力
３．２ＫＯｅを有することも示されている。

（発明が解決しようとする課題） 前記、希土類−コバルト系材料は必須元素であるコ丸ル
トが非常に高価である上、その特性を示す最大エネルギ
ー積も３０ＭＧＯｅ程度においてほぼ限界に達している
。そこで、前記Ｓｍ−Ｔｉ＝Ｆｅ系に代表される希土類
−鉄系の材料が注目されているが、この系ではキュリー
温度が約３００℃と比較的低くかつ、保磁力も十分では
ないという問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、希土類−鉄系の永久磁石材料において、キュリ
ー温度及び保磁力を改善し、より高性能の永久磁石材料
を提供することを目的とする。

（発明の概要） ［課題を解決するための手段］ 本発明は、希土類−鉄系材料であるＳｍ−Ｔｉ＝Ｆｅ系
において、第４成分を添加することを特徴とする。本発
明に示される合金系は、一般式 ％式％ Ｒ：Ｓｍあるいは一部をＹ、Ｌａ、Ｎｄ。

Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｔｂから選ばれる 少なくとも一種で置換。

Ｔ：ＦｅあるいはＦｅＣ。

Ｍ：Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆから選ばれる少なくとも一種。

Ｙ：Ｂ、　Ｃ，Ｎ、　Ｈ，Ｐ、　Ｓｉから選ばれる少な
くとも一種。

ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ　−１００（原子％）５≦ａ≦２０ ０．５≦ｃ≦８ １≦ｄ≦１５ ０≦ｅ≦８ ｂ；残部 で示される。

［作用］ 前記一般式で示される合金系において、基本的な元素群
はＲとＴであり、基本用であるＲＴ５相を形成している
。Ｒはこの合金系において、５原子％未満では保磁力が
低下し、２Ｏ原子％より多くなると飽和磁化が低下し、
最大エネルギー積の低下が起こるので、５〜２Ｏ原子％
の範囲で存在する。ＴはＦｅを主とするが、−部をＣｏ
に置換することによりキュリー温度が上昇する。但し、
５０％以上置換すると保磁力が低下するためこれ以上が
望ましい。

しかし、このＲＴ５は安定相ではないため、Ｔｉが安定
化元素としてこの合金系に含まれ、（ＲＴ５　＋　Ｔ　
ｉ　）相を形成する。Ｔｉは、１原子％未満では十分に
作用せず、１５原子％より多いと基本用以外の相が多く
なりすぎて磁気特性が劣下するので１〜１５原子％の範
囲で存在する。

Ｙは、（ＲＴ５　＋Ｔｉ）相をさらに安定化させる元素
で、８原子％より大では、飽和磁化が低下するためこれ
以下が望ましい。

Ｍは、保磁力の改善のためにこの合金系に加えられ、特
にＮｂ、Ｎｂ＋Ｚｒ、Ｎｂ＋Ｈｆの場合に保磁力の改善
が顕著である。

［実施例］ 以下、本発明に関る第一の実施例について説明する。

Ｓｍ１Ｏ原子％、Ｆｅ８２原子％、Ｎｂ　４原子％。

Ｔｉ４原子％からなる合金を高周波溶解炉で溶解して作
成し、母合金とした。この母合金をアルゴン雰囲気中で
急令し、同時にロール周速２０ｍ／ｓｅｃの単ロール法
より薄片状の試料を得、さらに７００℃の真空中で１０
分間熱処理後、平均粒径２００μｍ以下に粉砕した。こ
の試料を樹脂と混合してプラスチック磁石材料とし、射
出成形等によって成形後着磁器により着磁して等方性の
プラスチック磁石を得た。また比較例として、ＳｍＬＯ
原子％、Ｆｅ８２原子％、Ｔ【　８原子％、からなる合
金についても前記と同じ工程にてプラスチック磁石化し
た。

これらのプラスチック磁石について、直流磁化測定装置
を用いて磁石特性を求めた。結果を表１に示す。実施例
において、保磁力Ｈｅが特に改善されており、最大エネ
ルギー積（ＢＨ）ｍａｘの改善につながっている。

表　　す る２種を用いたものである。これらの磁石の磁石特性及
びキュリー温度を求めた結果を表３に示す。

表　　２ さらに、表２に示す５種類の合金についてそれぞれ前記
と同じ工程にてプラスチック磁石化した。表２は合金の
成分元素及び存在比を示すもので、同図中上段は各成分
の合金中の存在率（原子％）、下段は各成分の具体的な
元素芯及びこの成分が複数元素よりなる場合にはその存
在比を示す。表２に示される各合金は添加する台４成分
としてＮｂ、　　Ｚｒ、　Ｈｆ、から選ばれ表 いずれの実施例においても、比較例に比して特に保磁力
が改善されている。また、キュリー温度も従来知られて
いる同系の磁石より上昇している。

本実施例においては、等方性のプラスチック磁石とした
が、成形と同時に着磁を行なうことにより、異方性のプ
ラスチック磁石とすることも可能である。

次に本発明の台２の実施例を説明する。表２と同様に表
４にその成分と存在率の示されている５種類の合金をそ
れぞれ高周波溶解にて作成し、さらに窒素ガス中でジェ
ットミルにより平均粒径１〜１０μｍの大きさに微粉砕
した。得られた粉末を１．５Ｔｏｎ／ｃｇｔでプレス成
形と同時に１５ＫＯｅの磁場をかけて着磁し、次にアル
ゴン雰囲気で１．ＯＯ０〜１２００℃にて１時間焼結後
、さらに真空中で５００〜９００℃にて２時間熱処理を
施して異方性の焼結磁石を得た。また、比較例として、
Ｓｍ１３原子％、Ｆｅ７９原子％、Ｔｉ８原子％からな
る合金についても前記と同じ工程にて焼結磁石化した。

これらの磁石の磁石特性を表５に示す。いずれの実施例
においても保磁力が比較例より著しく改善されている。

本実施例では異方性磁石を作成したが、等方性磁石とす
ることも可能である。

表　　４ 表　　５ （発明の効果） 本発明によれば、希土類−コバルト系よりも安価な希土
類−鉄系の合金にて、キュリー温度、保磁力、最大エネ
ルギー積の高い高性能の永久磁石材料を提供することが
できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｒ＿ａＴ＿ｂＭ＿ｃＴｉ＿ｄＹ＿ｅの一般式で表
   わされ、Ｒ＝Ｓｍあるいは一部をＹ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｃｅ
   ，Ｐｒ，Ｄｙ，Ｔｂから選ばれる 少なくとも一種で置換、 Ｔ＝ＦｅあるいはＦｅ，Ｃｏ Ｍ＝Ｎｂ，Ｚｒ，Ｈｆから選ばれる少なく とも一種、 Ｙ＝Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｈ，Ｐ，Ｓｉから選ばれ る少なくとも一種、 さらに ５≦ａ≦２０ ０．５≦ｃ≦８ １≦ｄ≦８ ０≦ｅ≦８ ｂ；残部 なる材料よりなることを特徴とする永久磁石材料。
2. （２）請求項（１）記載の永久磁石材料と樹脂との混合
   物よりなることを特徴とする永久磁石。
3. （３）異方性焼結体であることを特徴とする請求項（１
   ）記載の永久磁石材料。