JPH0369981B2 - - Google Patents
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- JPH0369981B2 JPH0369981B2 JP60035292A JP3529285A JPH0369981B2 JP H0369981 B2 JPH0369981 B2 JP H0369981B2 JP 60035292 A JP60035292 A JP 60035292A JP 3529285 A JP3529285 A JP 3529285A JP H0369981 B2 JPH0369981 B2 JP H0369981B2
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- Japan
- Prior art keywords
- cerium
- cobalt
- permanent magnet
- magnetic properties
- iron
- Prior art date
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は永久磁石合金、更に詳細にはネオジ
ム、プラセオジム、鉄、コバルト、ホウ素、セリ
ウムを含む永久磁石合金に関する。 （従来の技術及び問題点） 従来より希土類元素−鉄−ホウ素系永久磁石合
金としてはNd−Fe−Ｂ系焼結体が公知であり、
この合金材料はSm−Co系永久磁石合金に比較し
て原料が入手しやすく、比較的安価で且つ磁気特
性が優れていることから特に注目を集めている。
ところが、Nd−Fe−Ｂ系焼結体はそのキユーリ
ー温度Tcが310℃であり、Sm−Co系永久磁石合
金のキユーリー温度Tc747℃に比較して温度特性
が著しく劣るという欠点がある。この温度特性を
改善するためNd−Fe−Ｂ系合金にコバルトを添
加する試みがなされているが、コバルトの添加に
よりキユーリー温度Tcは向上するが、磁気特性
が低下してしまうという欠点がある。 （発明の目的） 本発明によれば、Nd−Fe−Ｂ系焼結体永久磁
石合金より更に安価で高磁気特性を有し、しかも
優れた温度特性を兼ね備えた永久磁石合金を提供
することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 本発明の永久磁石合金は、下記の一般式 RXFeYCoZBECeF （式中、Ｒはネオジム65〜95重量％及びプラセオ
ジム35〜５重量％からなる希土類元素混合物、
Feは鉄、Coはコバルト、Ｂはホウ素、Ceはセリ
ウムを各々表わし、Ｘは11.5〜20.0原子％、Ｚは
5.0〜35.0原子％、Ｅは5.5〜12.0原子％、Ｆは0.1
〜3.0原子％及びＹが残部を示す）で表わされる
磁気異方性焼結体であることを特徴とする。 以下、本発明を更に詳細に説明する。 本発明では永久磁石合金成分としてネオジム
（Nd）65〜95重量％及びプラセオジム（Pr）35
〜５重量％からなる希土類元素混合物を用いる。
かような希土類元素混合物は、天然に存在する希
土類元素よりセリウム（Co）、ランタン（La）、
サマリウム（Sm）等を各方面の用途に応じて分
離した後に副生する、酸化ネオジム65〜95重量
％、酸化プラセオジム35〜５重量％からなる混合
物を利用して酸化物溶融塩電解法により得ること
ができるので、ネオジムを単体として含む従来の
Nd−Fe−Ｂ系永久磁石合金材料に比して大幅に
安価であり、工業的規模での生産が可能である。
前記希土類元素混合物中にはネオジム、プラセオ
ジム以外に不可避不純物として微量の、たとえば
0.5重量％程度の他の希土類元素が含まれていて
もよい。本発明にて用い上記希土類元素混合物中
のネオジムの量が65重量％未満になると相対的に
プラセオジムの量が35重量％を越え、飽和磁化Is
が低くなり磁気特性が低下する。また一方ネオジ
ムの量が95重量％を越える希土類元素混合物を得
ようとすると、必然的に分離工程が必要となる。
好ましい組成の副生混合物として存在するものを
わざわざ分離すると製造コストが高くなり工業的
に生産するには適さない。 本発明ではネオジム−プラセオジム−鉄−ホウ
素の系にコバルト（Co）及びセリウム（Ce）を
併用添加する点に大きな特徴を有する。コバルト
単独の添加では磁束密度の温度特性は改善される
が、磁気特性は低下してしまうことが知られてお
り、一方セリウムは磁石材料としては悪い影響を
与えるというのが従来の常識であつた。更に詳細
には、Co−Fe−Ｂ系合金材料はNd−Fe−Ｂ系
合金材料に比して飽和磁化Isが前者の場合1.16テ
スラ（Ｔ）、後者の場合1.57テスラ（Ｔ）、または
異方性磁場Haが前者では3.7MA／ｍ、後者では
12MA／ｍと極端に差があるため、セリウムを永
久磁石材料中に含ませると飽和磁化、保磁力が低
くなり、高磁気特性が得られないと推測されてい
た。故に、磁石材料中にはセリウムをできる限り
除去することが常識とされていた。しかしなが
ら、驚くべきことに特許請求の範囲に記載する特
定範囲の量のセリウムを、特定範囲の量のコバル
トと併合することによりキユーリー温度を高く保
持し得ると共に焼結性が著しく改善された高密度
の焼結体が得られ、しかも保磁力が大きく従つて
最大エネルギー積が大きい高磁気特性と温度特性
とを兼ね備えた永久磁石合金が得られることが今
般本発明により明らかとなつた。 本発明にて用いるコバルトは電解法で製造され
たものを用いることができ、市販品としては日鉱
ニツケル・コバルト精練(株)製の純度99.9％のもの
がある。 また、本発明にて用いるセリウムは酸化セリウ
ムから溶融塩電解法にて製造されたものを用いる
ことができ、市販品としては三徳金属工業(株)製純
度99.5％のものがある。 本発明に用いるホウ素としては純ボロン、フエ
ロボロン等を用いることができ、不純物としてケ
イ素、アルミニウム、炭素等を含んでいてもよ
い。また鉄としては電解鉄、純鉄、低炭素軟鉄等
を用いることができる。 本発明では上述の希土類元素混合物11.5〜20.0
原子％、コバルト5.0〜35.0原子％、ホウ素5.5〜
12.0原子％、セリウム0.1〜3.0原子％、残部が鉄
の範囲の組成とする。希土類元素混合物が11.0原
子％未満ではα−Feの初晶がでてくるので強磁
性体が得られず、一方20.0原子％を越えると
R2Fe14Bの強磁性相の量が減少し、高磁気特性が
発現しない。また、コバルトが5.0原子％未満で
はキユーリー温度の上昇が認められず、一方35.0
原子％を越えると、磁気特性の低下が著しい。更
に、またホウ素が5.5原子％未満では安定な強磁
性相が得られない。また、ホウ素量の増加に伴い
飽和磁化Isが低下し、12.0原子％以上では高特性
が得られない。セリウムが0.1原子％未満では焼
結性が悪くなり、高磁気特性が得られず、また
3.0原子％を越えると、磁気特性が低下する。 本発明の永久磁石合金を製造するにあたつて原
料金属を1500℃程度にて溶解し、鋳造して合金イ
ンゴツトを調製し、これを粉砕した後、得られた
粉末を10KOe程度の磁界中で圧縮成形し、次い
で1000°〜1100℃程度で１時間焼結することによ
り焼結体として得ることができる。 （実施例） 以下、本発明を実施例につき説明する。 実施例 １ 酸化物溶融塩電解法にてネオジム75wt％、プ
ラセオジム25wt％を含む希土類元素混合物318ｇ
を製造し、鉄として電解鉄525ｇ、コバルト130
ｇ、ホウ素10ｇ、セリウム17ｇと共にアルミナル
ツボに入れ、10KVAの高周波真空溶解炉中にて
アルゴン気中1500℃にて溶解して合金インゴツト
を製造した。 この合金インゴツトを鉄乳鉢中で粗粉砕した
後、ヘキサン中ボールミルで粉砕し、平均粒径３
〜5μｍの微粉末を得た。次いて、この微粉末を
10KOeの磁界中で1.5Tor／cm2の圧力にて金型を
用いて圧縮成形した。この成形体を1040〜1100
℃、１時間焼結後、400〜600℃にて１時間熱処理
し、本発明の永久磁石合金を得た。 磁気特性を測定した結果を表に記載する。 実施例２〜４、比較例１〜３ 実施例１の手法に従つて、表に記載の組成の各
種合金を製造した。その磁気特性を表に記載す
る。
ム、プラセオジム、鉄、コバルト、ホウ素、セリ
ウムを含む永久磁石合金に関する。 （従来の技術及び問題点） 従来より希土類元素−鉄−ホウ素系永久磁石合
金としてはNd−Fe−Ｂ系焼結体が公知であり、
この合金材料はSm−Co系永久磁石合金に比較し
て原料が入手しやすく、比較的安価で且つ磁気特
性が優れていることから特に注目を集めている。
ところが、Nd−Fe−Ｂ系焼結体はそのキユーリ
ー温度Tcが310℃であり、Sm−Co系永久磁石合
金のキユーリー温度Tc747℃に比較して温度特性
が著しく劣るという欠点がある。この温度特性を
改善するためNd−Fe−Ｂ系合金にコバルトを添
加する試みがなされているが、コバルトの添加に
よりキユーリー温度Tcは向上するが、磁気特性
が低下してしまうという欠点がある。 （発明の目的） 本発明によれば、Nd−Fe−Ｂ系焼結体永久磁
石合金より更に安価で高磁気特性を有し、しかも
優れた温度特性を兼ね備えた永久磁石合金を提供
することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 本発明の永久磁石合金は、下記の一般式 RXFeYCoZBECeF （式中、Ｒはネオジム65〜95重量％及びプラセオ
ジム35〜５重量％からなる希土類元素混合物、
Feは鉄、Coはコバルト、Ｂはホウ素、Ceはセリ
ウムを各々表わし、Ｘは11.5〜20.0原子％、Ｚは
5.0〜35.0原子％、Ｅは5.5〜12.0原子％、Ｆは0.1
〜3.0原子％及びＹが残部を示す）で表わされる
磁気異方性焼結体であることを特徴とする。 以下、本発明を更に詳細に説明する。 本発明では永久磁石合金成分としてネオジム
（Nd）65〜95重量％及びプラセオジム（Pr）35
〜５重量％からなる希土類元素混合物を用いる。
かような希土類元素混合物は、天然に存在する希
土類元素よりセリウム（Co）、ランタン（La）、
サマリウム（Sm）等を各方面の用途に応じて分
離した後に副生する、酸化ネオジム65〜95重量
％、酸化プラセオジム35〜５重量％からなる混合
物を利用して酸化物溶融塩電解法により得ること
ができるので、ネオジムを単体として含む従来の
Nd−Fe−Ｂ系永久磁石合金材料に比して大幅に
安価であり、工業的規模での生産が可能である。
前記希土類元素混合物中にはネオジム、プラセオ
ジム以外に不可避不純物として微量の、たとえば
0.5重量％程度の他の希土類元素が含まれていて
もよい。本発明にて用い上記希土類元素混合物中
のネオジムの量が65重量％未満になると相対的に
プラセオジムの量が35重量％を越え、飽和磁化Is
が低くなり磁気特性が低下する。また一方ネオジ
ムの量が95重量％を越える希土類元素混合物を得
ようとすると、必然的に分離工程が必要となる。
好ましい組成の副生混合物として存在するものを
わざわざ分離すると製造コストが高くなり工業的
に生産するには適さない。 本発明ではネオジム−プラセオジム−鉄−ホウ
素の系にコバルト（Co）及びセリウム（Ce）を
併用添加する点に大きな特徴を有する。コバルト
単独の添加では磁束密度の温度特性は改善される
が、磁気特性は低下してしまうことが知られてお
り、一方セリウムは磁石材料としては悪い影響を
与えるというのが従来の常識であつた。更に詳細
には、Co−Fe−Ｂ系合金材料はNd−Fe−Ｂ系
合金材料に比して飽和磁化Isが前者の場合1.16テ
スラ（Ｔ）、後者の場合1.57テスラ（Ｔ）、または
異方性磁場Haが前者では3.7MA／ｍ、後者では
12MA／ｍと極端に差があるため、セリウムを永
久磁石材料中に含ませると飽和磁化、保磁力が低
くなり、高磁気特性が得られないと推測されてい
た。故に、磁石材料中にはセリウムをできる限り
除去することが常識とされていた。しかしなが
ら、驚くべきことに特許請求の範囲に記載する特
定範囲の量のセリウムを、特定範囲の量のコバル
トと併合することによりキユーリー温度を高く保
持し得ると共に焼結性が著しく改善された高密度
の焼結体が得られ、しかも保磁力が大きく従つて
最大エネルギー積が大きい高磁気特性と温度特性
とを兼ね備えた永久磁石合金が得られることが今
般本発明により明らかとなつた。 本発明にて用いるコバルトは電解法で製造され
たものを用いることができ、市販品としては日鉱
ニツケル・コバルト精練(株)製の純度99.9％のもの
がある。 また、本発明にて用いるセリウムは酸化セリウ
ムから溶融塩電解法にて製造されたものを用いる
ことができ、市販品としては三徳金属工業(株)製純
度99.5％のものがある。 本発明に用いるホウ素としては純ボロン、フエ
ロボロン等を用いることができ、不純物としてケ
イ素、アルミニウム、炭素等を含んでいてもよ
い。また鉄としては電解鉄、純鉄、低炭素軟鉄等
を用いることができる。 本発明では上述の希土類元素混合物11.5〜20.0
原子％、コバルト5.0〜35.0原子％、ホウ素5.5〜
12.0原子％、セリウム0.1〜3.0原子％、残部が鉄
の範囲の組成とする。希土類元素混合物が11.0原
子％未満ではα−Feの初晶がでてくるので強磁
性体が得られず、一方20.0原子％を越えると
R2Fe14Bの強磁性相の量が減少し、高磁気特性が
発現しない。また、コバルトが5.0原子％未満で
はキユーリー温度の上昇が認められず、一方35.0
原子％を越えると、磁気特性の低下が著しい。更
に、またホウ素が5.5原子％未満では安定な強磁
性相が得られない。また、ホウ素量の増加に伴い
飽和磁化Isが低下し、12.0原子％以上では高特性
が得られない。セリウムが0.1原子％未満では焼
結性が悪くなり、高磁気特性が得られず、また
3.0原子％を越えると、磁気特性が低下する。 本発明の永久磁石合金を製造するにあたつて原
料金属を1500℃程度にて溶解し、鋳造して合金イ
ンゴツトを調製し、これを粉砕した後、得られた
粉末を10KOe程度の磁界中で圧縮成形し、次い
で1000°〜1100℃程度で１時間焼結することによ
り焼結体として得ることができる。 （実施例） 以下、本発明を実施例につき説明する。 実施例 １ 酸化物溶融塩電解法にてネオジム75wt％、プ
ラセオジム25wt％を含む希土類元素混合物318ｇ
を製造し、鉄として電解鉄525ｇ、コバルト130
ｇ、ホウ素10ｇ、セリウム17ｇと共にアルミナル
ツボに入れ、10KVAの高周波真空溶解炉中にて
アルゴン気中1500℃にて溶解して合金インゴツト
を製造した。 この合金インゴツトを鉄乳鉢中で粗粉砕した
後、ヘキサン中ボールミルで粉砕し、平均粒径３
〜5μｍの微粉末を得た。次いて、この微粉末を
10KOeの磁界中で1.5Tor／cm2の圧力にて金型を
用いて圧縮成形した。この成形体を1040〜1100
℃、１時間焼結後、400〜600℃にて１時間熱処理
し、本発明の永久磁石合金を得た。 磁気特性を測定した結果を表に記載する。 実施例２〜４、比較例１〜３ 実施例１の手法に従つて、表に記載の組成の各
種合金を製造した。その磁気特性を表に記載す
る。
【表】
表の結果から、実施例１〜４ではいずれも焼結
性（密度）、磁気特性及びキユーリー温度のバラ
ンスがとれていることが判るが、比較例１ではコ
バルト及びセリウムが添加されていないため、キ
ユーリー温度が低く、また焼結性も悪い。比較例
２ではセリウムが多すぎるため、磁気特性が悪
く、また比較例３ではコバルトが多すぎるためキ
ユーリー温度は著しく高くなるが、磁気特性が著
しく低下することが判る。
性（密度）、磁気特性及びキユーリー温度のバラ
ンスがとれていることが判るが、比較例１ではコ
バルト及びセリウムが添加されていないため、キ
ユーリー温度が低く、また焼結性も悪い。比較例
２ではセリウムが多すぎるため、磁気特性が悪
く、また比較例３ではコバルトが多すぎるためキ
ユーリー温度は著しく高くなるが、磁気特性が著
しく低下することが判る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記の一般式 RXFeYCoZBECeF （式中、Ｒはネオジム65〜95重量％及びプラセオ
ジム35〜５重量％からなる希土類元素混合物、
Feは鉄、Coはコバルト、Ｂはホウ素、Ceはセリ
ウムを各々表わし、Ｘは11.5〜20.0原子％、Ｚは
5.0〜35.0原子％、Ｅは5.5〜12.0原子％、Ｆは0.1
〜3.0原子％及びＹが残部を示す）で表わされる
磁気異方性焼結体であることを特徴とする永久磁
石合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035292A JPS61195954A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 永久磁石合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035292A JPS61195954A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 永久磁石合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61195954A JPS61195954A (ja) | 1986-08-30 |
| JPH0369981B2 true JPH0369981B2 (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=12437695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60035292A Granted JPS61195954A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 永久磁石合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61195954A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4747562B2 (ja) * | 2004-06-25 | 2011-08-17 | 株式会社日立製作所 | 希土類磁石及びその製造方法、並びに磁石モータ |
| BRPI0506147B1 (pt) | 2004-10-19 | 2020-10-13 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd | método para preparar um material de ímã permanente de terra rara |
| MY142131A (en) * | 2005-03-23 | 2010-09-30 | Shinetsu Chemical Co | Functionally graded rare earth permanent magnet |
| MY141999A (en) * | 2005-03-23 | 2010-08-16 | Shinetsu Chemical Co | Functionally graded rare earth permanent magnet |
| TWI364765B (en) * | 2005-03-23 | 2012-05-21 | Shinetsu Chemical Co | Rare earth permanent magnet |
| TWI413136B (zh) * | 2005-03-23 | 2013-10-21 | Shinetsu Chemical Co | 稀土族永久磁體 |
| JP4656323B2 (ja) | 2006-04-14 | 2011-03-23 | 信越化学工業株式会社 | 希土類永久磁石材料の製造方法 |
| US7955443B2 (en) | 2006-04-14 | 2011-06-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for preparing rare earth permanent magnet material |
| JP4840606B2 (ja) | 2006-11-17 | 2011-12-21 | 信越化学工業株式会社 | 希土類永久磁石の製造方法 |
| JP5107198B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2012-12-26 | 株式会社東芝 | 永久磁石および永久磁石の製造方法並びにそれを用いたモータ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5964733A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-12 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石 |
| JPS59211551A (ja) * | 1983-05-14 | 1984-11-30 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石材料 |
-
1985
- 1985-02-26 JP JP60035292A patent/JPS61195954A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61195954A (ja) | 1986-08-30 |
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| JPH0467325B2 (ja) | ||
| JPS62156247A (ja) | 合金系永久磁石材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |