JPH09186010A

JPH09186010A - 高電気抵抗希土類磁石およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09186010A
Application number: JP8241101A
Authority: JP
Inventors: Minoru Endo; 実遠藤; Mitsuaki Mochizuki; 光明望月; Nobuhiko Fujimori; 信彦藤森
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、高い電気抵抗と優れた磁気特性を
有する高電気抵抗希土類磁石を提供することを目的とす
る。【解決手段】希土類系磁石相と、希土類系磁石相を分
散する化合物相とからなり、化合物相がＬｉ，Ｎａ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少なくとも１種の元素を含む
フッ化物および／または酸化物であることを特徴とする
高電気抵抗希土類磁石。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転機器、電子部
品、電子機器等に使用される希土類永久磁石に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、永久磁石式回転機器には低価
格なフェライト磁石が主に使用されてきた。しかし、近
年回転機器の小型・効率化の要求に伴い希土類磁石が使
用されるようになった。希土類磁石としては、熱安定性
・耐食性の良いＳｍ−Ｃｏ磁石、高性能なＮｄ−Ｆｅ−
Ｂ磁石が用途によりそれぞれ使用されるている。Ｓｍ−
Ｃｏ磁石のうちＳｍ2Ｃｏ17磁石は、加工劣化の影響が
なく、コーティングがほとんどの場合必要がないといっ
た利点を有している。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石の特性も当初
は（ＢＨ）ｍａｘで３５ＭＧＯｅ程度であったが、現在
では４０−４５ＭＧＯｅの磁石が量産されるに至った。
当初問題であった耐熱性の問題も用途によってはほぼ問
題のないレベルに改善された。しかし、高性能なＮｄ−
Ｆｅ−Ｂ磁石であるがまだ種々の実用上の問題点を有し
ている。それらは、Ｂｒ，ｉＨｃの温度係数が大きい、
キュリー温度が低い、コーティングなしの磁石が作れな
い、金属であるため電気抵抗が低いといった点である。
これらについても今後改善が行われると考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、希土類
磁石は多くの分野で使用されるようになった。しかし、
希土類磁石は金属系であるため電気抵抗が低いという欠
点を有している。電気抵抗が低いと、モータ等の回転機
器において周期的に磁束量が変化するような環境下で使
用する場合、渦電流による発熱等を生じ、回転機器の効
率を低下させる結果となる。金属の電気抵抗を増加させ
るのは難しいがこれが達成できれば希土類磁石の適用範
囲をさらに広げることが可能と考えられる。金属磁石材
料の電気抵抗を高くしようとした試みにはＦｅ−Ｃｏ等
の金属微粉にＳｉＯ2等の絶縁膜をスパッタし、通電焼
結する（特開平４−１２５９０７号）、及びボンド磁石
粉をゾルーゲル法によりセラミックスバインダーをコー
トし、成形金型中で直接圧縮通電し、フル密度磁石を得
る（特開平５−１２１２２０号）といった報告がある
が、希土類磁石の特性としては十分ではなく、さらに改
善が必要であった。本発明は、高い電気抵抗と磁気特性
を兼ね備えた高電気抵抗希土類磁石およびその製造方法
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、希土類系
磁石と反応せず、電気抵抗を高める効果のある化合物に
ついて、種々のボライド、炭化物、窒化物、酸化物、フ
ッ化物を検討した結果、Ｒ−Ｃｏ系磁石、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ
系磁石と反応物を生成せずに磁石相を分散できる物質と
して、Ｌｉ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少な
くとも１種の元素を含むフッ化物および／または酸化物
からなる化合物が適当であることを見出した。

【０００５】したがって、本発明は、希土類系磁石相
と、希土類系磁石相を分散する化合物相とからなり、化
合物相がＬｉ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少な
くとも１種の元素を含むフッ化物および／または酸化物
である高電気抵抗希土類磁石である。

【０００６】化合物相として、Ｌｉ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃ
ａ，Ｂａ，Ｓｒの内少なくとも１種の元素を含むフッ化
物および／または酸化物を用いうるが、希土類系磁石相
としてＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石相と組み合わせる場合、反応
性が低いＬｉ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少
なくとも１種の元素を含むフッ化物を用いることが好ま
しい。

【０００７】希土類系磁石相としては、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系
磁石相、Ｒ−Ｃｏ系磁石相を用いることが好ましい。Ｒ
−Ｆｅ−Ｂ系磁石の組成は、Ｒ１０〜４０ｗｔ％、Ｂ
０．５〜２．０ｗｔ％、残部Ｆｅとすることが好まし
い。Ｒは、Ｙを含む希土類元素の内少なくとも１種から
なるが、特にＮｄを用いることが好ましい。Ｒ量全体の
０〜３０ｗｔ％をＤｙで置換することは磁気特性・コス
ト的に好ましく、Ｒ量全体の０〜５０ｗｔ％をＤｙで置
換することは保磁力の向上に効果がある。また、Ｒ−Ｆ
ｅ−Ｂ系磁石に種々の添加元素を加えてもよく、特にＣ
ｏ２５ｗｔ％以下、Ｎｂ５ｗｔ％以下、Ｍ（Ａｌ，Ｇ
ａ，Ｃｕの内少なくとも１種）０．０１〜２ｗｔ％を添
加することは好ましいことである。Ｃｏは耐食性と熱安
定性向上に寄与する元素であり、２５ｗｔ％以下の範囲
で含まれる。２５ｗｔ％を超えると残留磁束密度と保磁
力が低下し、好ましくない。Ｎｂは結晶粒成長抑制お
よび熱安定性向上に効果のある元素であるが、過剰に含
まれると残留磁束密度を低下させるので、添加量は５ｗ
ｔ％以下が好ましい。ＭはＡｌ，Ｇａ，Ｃｕの内少な
くとも１種で、保磁力向上に寄与する元素であるが過剰
な添加は残留磁束密度を低下させる。このため添加量の
総和が０．０１〜２ｗｔ％となるよう添加することが好
ましい。

【０００８】Ｒ−Ｃｏ系磁石を磁石相として用いる場
合、Ｒ１０〜３５ｗｔ％、Ｆｅ３０ｗｔ％以下、Ｃｕ１
〜１０ｗｔ％、Ｍ（ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの内少なくと
も１種）０．１〜５．０ｗｔ％、残部Ｃｏの組成とし、
Ｒ2Ｃｏ17型の結晶構造を有することが好ましい。希土
類元素Ｒは、Ｃｏとともに磁性をになうＲ2Ｃｏ17型結
晶構造を形成する元素で、Ｓｍを主体としてその他にＣ
ｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ等の各種希土類元素を用いること
ができる。Ｒが１０ｗｔ％未満であると保磁力と角型性
が低下し、３５ｗｔ％を超えると残留磁束密度が低下す
るので、１０〜３５ｗｔ％の範囲が好ましい。
Ｆ
ｅを添加することにより高いＢｒが得られるが、３０ｗ
ｔ％を超えると十分な保磁力が得られないので３０ｗｔ
％以下が好ましい。また、Ｂｒ向上の効果を十分に得る
ためには５ｗｔ％以上の添加とすることが好ましい。Ｃ
ｕは、保磁力向上のために添加するが、１ｗｔ％未満の
添加では保磁力が低下し、１０ｗｔ％以上を超えると残
留磁束密度および保磁力が低下するので、１〜１０ｗｔ
％とする。ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの内少なくとも１種か
らなり、溶体化処理後のＴｂＣｕ7相の生成を助ける元
素であるが、過剰に含まれると残留磁束密度を低下させ
るので、添加量は０．１〜５．０ｗｔ％が好ましい。な
お、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石およびＲ−Ｃｏ系磁石には、
上記Ｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍ以外に製造上不可避不純
物としてＣ，Ｎ，Ｏ，Ａｌ，Ｓｉ等の元素を含みうる。

【０００９】本発明高電気抵抗希土類磁石は、次のよう
な方法で製造することができる。希土類系磁石粉末と、
Ｌｉ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少なくとも
１種の元素を含むフッ化物および／または酸化物からな
る化合物との混合物を成形、焼結することにより作製で
きる。また、希土類系磁石粉末と、Ｌｉ，Ｎａ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少なくとも１種の元素を含む
フッ化物および／または酸化物からなる化合物との混合
物を放電プラズマ焼結することによっても作製できる。
希土類系磁石粉末と、Ｌｉ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂ
ａ，Ｓｒの内少なくとも１種の元素を含むフッ化物およ
び／または酸化物からなる化合物との混合物をホットプ
レス、ＨＩＰ、押し出し成形、据え込み加工のいづれか
1種により緻密化することにより作製することもでき
る。

【００１０】希土類系磁石粉末は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石
粉末、Ｒ−Ｃｏ系磁石粉末を用いることが望ましい。真
空中およびＡｒ中での加熱焼結に用いるＲ−Ｆｅ−Ｂ系
磁石粉末は、溶解、鋳造して作製したインゴットをディ
スクミル、ブラウンミル等で粗粉砕し、ついでジェット
ミル、ボールミルにより微粉砕することにより得られ
る。この磁石粉末に電気抵抗を向上させる物質としてＬ
ｉ，Ｎａ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒのうち１種または２種以上
の元素を含むフッ化物および／または化合物を混合し、
磁場中成形し、１０００〜１１５０℃で焼結した後、４
５０〜９００℃で熱処理することにより高電気抵抗な磁
石を得る。放電プラズマ焼結、ホットプレス、ＨＩＰに
用いるＲ−Ｆｅ−Ｂ磁石粉末には磁気的に等方性粉末お
よび異方性粉末が用いられる。磁気的に等方性粉末は超
急冷法により作製され、組織的にＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相とＲリ
ッチ相を有する粉末、α−ＦｅとＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相を有す
る粉末、Ｆｅ₃Ｂ相とＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相を有する粉末があ
り、いづれを用いてもよい。磁気的に異方性粉末は、Ｒ
−Ｆｅ−Ｂ系合金を水素吸蔵、脱水素処理する方法、Ｒ
−Ｆｅ−Ｂ系超急冷粉末を加熱・圧密化した後据え込み
加工したものを粉砕する方法により得られる。これら等
方性粉末および異方性粉末とＣａＦ₂高電気抵抗化物質
を混合し、等方性粉末は無磁場中で成形し、異方性粉末
は磁場中で成形し、放電プラズマ焼結、ホットプレス、
ＨＩＰを６００〜１０００℃の温度で行う。据え込み加
工および押し出し成形に用いるＲ−Ｆｅ−Ｂ磁石粉末
は、超急冷法によりＲ−Ｆｅ−Ｂ合金を溶湯急冷し、得
られたフレーク状試料を０．０５〜１ｍｍ程度に粉砕し
て使用する。粉砕されたＲ−Ｆｅ−Ｂ合金と高電気抵抗
化物質を混合し、６００℃〜１０００℃の温度で圧密化
し、同じく６００℃〜１０００℃の温度で据え込み加工
もしくは押し出しを行う。

【００１１】Ｒ−Ｃｏ系磁石粉末は、溶解法および希土
類フッ化物と希土類酸化物を還元拡散する還元拡散法に
より作製する。溶解法の場合はＲ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕ，
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ等の金属を高周波溶解、アーク溶解等
により溶解する。得られたインゴットは１０００〜１２
５０℃での溶体化処理、６００〜９００℃での時効処理
を行った後、粉砕し、Ｒ−Ｃｏ系磁石粉末とする。得ら
れたＲ−Ｃｏ系磁石粉末とＬｉ、Ｎａ，Ｍｇ，Ｃａ，
Ｂａ，Ｓｒのフッ化物および／または酸化物を混合し、
磁場中成形、焼結する。焼結は真空およびＡｒ等の不活
性ガス雰囲気中、もしくは放電プラズマ焼結、ホットプ
レス、ＨＩＰを用いて行う。必要に応じて得られた焼結
体に再度１０００〜１２２０℃で溶体化処理した後、６
５０〜９００℃で時効処理を行う。還元拡散法の場合
は、各種希土類フッ化物（ＳｍＦ３，ＣｅＦ３，ＣｅＦ
４，ＰｒＦ３，ＮｄＦ３等）もしくは希土類酸化物（Ｓ
ｍ₂Ｏ₃，ＣｅＯ₂，Ｐｒ₂Ｏ₃，Ｎｄ₂Ｏ₃等）とＣｏ粉
末、カーボニルＦｅ粉末、Ｃｕ粉末、Ｃｕ−Ｚｒ粉末、
ＺｒＯ２と、金属Ｎａ、Ｍｇ，ＣａもしくはＮａ、Ｍ
ｇ、Ｃａ水素化物を混合し、必要に応じてＮａ，Ｍｇ，
Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒのフッ化物をさらに混合し、これを９
００〜１３００℃の温度においてＡｒ等の不活性カガス
雰囲気中で加熱することにより、希土類フッ化物もしく
は希土類酸化物を還元し、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｒ等
と、反応し合金を得る。溶解、還元拡散反応により得ら
れた磁石粉末は、次に解砕、粉砕等により粒度を調整
し、再度フッ化物の調整を行うため、Ｎａ，Ｍｇ，Ｃ
ａ，Ｂａ，Ｓｒのフッ化物を混合する。添加するＮａ，
Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒのフッ化物粉末の粒径は１００
μｍ以下が望ましく、１０μｍ以下がより望ましい。こ
の時にフッ化物以外に安価な珪灰石、Ａｌ，Ｓｉの酸化
物、窒化物、ＳｉＣの粉末を用いることもできる。これ
らの磁石粉末との混合物を溶解法と同様の方法で、磁場
中成形、焼結、溶体化処理、時効処理する。また、焼結
の代替として、放電プラズマ焼結、ホットプレス、ＨＩ
Ｐ等により緻密化を行ってもよい。得られた磁石材料の
磁気特性は４０ｋＯｅの磁界で着磁後Ｂ−Ｈトレーサー
で、電気抵抗率は直流４端子抵抗測定法により行う。

【００１２】また、Ｌｉ、Ｎａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，
Ｓｒのフッ化物および／または酸化物からなる添加物と
希土類系磁石粉末との配合割合により、磁気特性と電気
抵抗を調整するが、添加物量が１ｗｔ％未満では電気抵
抗を高める効果が十分ではなく、５０ｗｔ％を超えると
磁気特性が低下するので、１〜５０ｗｔ％の範囲で添加
物を添加することにより実用的な高電気抵抗希土類磁石
が得られる。なお、放電プラズマ焼結とは、加圧化にお
いて粉体試料に直流パルス電圧を印可し粉体間に放電プ
ラズマを発生させ、局所的高温発生、粒子表面の活性化
等の効果を引き起こす焼結法であり、本発明においては
電気抵抗の高いフッ化物等の化合物を優先的にジュール
加熱して焼結を促進させ、磁石粉末の粒成長を抑制する
という効果が得られる。

【００１３】

【発明の実施の態様】

（実施例１）高周波溶解により、Ｎｄ24.0Ｐｒ7.0Ｄｙ
3.0ＦｅbalＣｏ2.5Ｂ1.0Ａｌ0.2Ｇａ0.1Ｃｕ0.06（ｗｔ
％）なる合金を作製し、粗粉砕により粒径を０．５ｍｍ
以下に調整した。これをジェットミル粉砕により平均粒
径約４．５μmの微粉末とした。これに平均粒径０．５
μｍのＣａＦ２粉末５０ｗｔ％を加え、混合した後、
１．５ton/cm²の成形圧力、１０ｋＯｅの配向磁場で横
磁場成形し、１１００℃×２ｈｒ真空焼結した。その
後、９００℃×２ｈｒ、４８０℃×２ｈｒの熱処理をし
た。熱処理後の通常のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ焼結磁石の電気抵
抗は１４０〜１６０μΩ・ｃｍであるから、本発明によ
り高い電気抵抗が得られることがわかる。また、通常の
フェライト磁石の磁気特性はＢｒ４ｋＧ，ｉＨｃ４ｋＯ
ｅであるが本発明により、磁気特性のうち特に保磁力に
優れた永久磁石が得られた。なお、電気抵抗率は、直流
四端子電気抵抗測定法で測定した。本発明により得られ
た高電気抵抗希土類磁石の金属組織写真を図１に示す。
図１において、白色に見えるのは希土類系磁石相であ
り、黒色に見えるのはＣａＦ２からなる化合物相および
それらが脱落した箇所である。図１より、粒径３〜１０
μｍの希土類系磁石相が化合物相により分散されている
のがわかる。

【００１４】（実施例２）表１に示す化合物および添加
量とした以外は、実施例１と同様の方法で高電気抵抗希
土類磁石を作製した。得られた磁石の磁気特性、電気抵
抗率を表１に示す表１より、２．０×１０^-4以上の高い
電気抵抗を有する希土類磁石が得られたことがわかる。
表１中、ＭｇＯ，ＣａＯを用いた磁石はＭｇＯ、ＣａＯ
が空気中の水と反応し、水酸化物を形成することにより
崩壊しやすいが、ＮａＦ、ＢａＦ₂、ＣａＦ２、ＳｒＦ
を用いた磁石は空気中の水と反応せず安定であった。特
にＣａＦ２、ＳｒＦは高電気抵抗磁石用の化合物として
最適であることがわかった。

【００１５】

【００１６】（実施例３）高周波溶解によりＮｄ12.0Ｆ
ｅbalＣｏ7.0Ｂ5.8Ａｌ0.8Ｇａ0.5Ｃｕ0.5（ａｔ％）な
る合金を作製し、これを幅０.８ｍｍ、長さ２０ｍｍの
ノズルから３０ｍ／ｓで回転するロール上に噴出させ、
これを３００μｍ以下に粉砕し、Ｒ2Ｆｅ14Ｂ相とＲリ
ッチ相とからなる超急冷磁石粉末を得た。高電気抵抗化
のための化合物はＣａＦ2を用い、これらを磁石粉末：
８０ｗｔ％，ＣａＦ2粉末２０ｗｔ％の比で混合し、８
５０℃でホットプレス、７００℃で放電プラズマ焼結し
た。放電プラズマ焼結では試料をグラファイトの金型に
挿入し、１０-3ｔｏｒｒに減圧した後、４０Ｖ，７５０
Ａのパルス電流を９０秒印加することにより放電を起こ
し、粉末粒子を活性化した後、直流電流を印加し、７０
０℃加熱し、２４０秒保持した。焼結時の加圧は５００
kgf/cm2とした。得られた磁気特性と電気抵抗を表１に
示す。表１より、明らかに、放電プラズマ焼結の場合が
磁気特性及び電気抵抗が高い結果となっているが、これ
はホットプレスでは磁石粉末もフッ化物粉末も同じ温度
に加熱されるのに対し、放電プラズマ焼結ではジュール
加熱により電気伝導度の低いフッ化物粉末が優先的に加
熱され、さらに加圧し、短時間で焼結が完了することに
より、磁石粉末の結晶粒が粗大化しない状態で緻密化で
きたためであると考えられる。

【００１７】

【００１８】（実施例４）実施例１と同様にＮｄ13.3Ｆ
ｅbalＣｏ10Ｂ6.0Ａｌ0.8Ｇａ0.5Ｃｕ0.5（ａｔ％）の
組成を有する合金から超急冷法によりＲ2Ｆｅ14Ｂ相と
Ｒリッチ相とからなる超急冷磁石粉末を作製した。添加
する高電気抵抗粉末として、ＭｇＦ2：５０ｗｔ％、Ｃ
ａＦ2：４６ｗｔ％、ＬｉＦ：２ｗｔ％、ＣａＯ：２ｗ
ｔ％の組成の化合物を用い、磁石粉末と高電気抵抗粉末
の配合比は８５：１５ｗｔ％とした。これを８５０℃で
圧密化した後、同じく８５０℃で据込み加工及び押し出
し加工した。得られた磁気特性と電気抵抗を表３に示
す。

【００１９】

【００２０】（実施例５）高周波溶解によりＮｄ7.0Ｆ
ｅbalＣｏ7.0Ｂ19.0Ａｌ0.8Ｇａ0.5Ｃｕ0.5（ａｔ％）
なる合金を作製し、これを幅０.６ｍｍ、長さ２０ｍｍ
のノズルから４５ｍ／ｓで回転するロール上に噴出さ
せ、Ｒ2Ｆｅ14Ｂ相およびＦｅ3Ｂ相とからなる超急冷磁
石粉末を作製した。高電気抵抗化の添加物はＭｇＦ2：
４５ｗｔ％、ＣａＦ2：４５ｗｔ％、ＬｉＦ：１０ｗｔ
％の組成とした。これらを、磁石粉末：７５ｗｔ％，
フッ化物粉末２５ｗｔ％の比で混合し、９００℃でホッ
トプレス、及び８００℃で放電プラズマ焼結した。得ら
れた磁気特性と電気抵抗を表４に示す。

【００２１】

【００２２】（実施例６）高周波溶解によりＮｄ14.0Ｆ
ｅbalＣｏ2.0Ｂ6.0Ａｌ0.8Ｇａ0.1Ｃｕ0.1（ａｔ％）の
合金を作製し、これを５００μｍ以下に粉砕した後、ジ
ェットミルにより４〜５μｍのＲ2Ｆｅ14Ｂ相とＲリッ
チ相とからなる超急冷磁石粉末を得た。磁石粉末とＣａ
Ｆ2粉末の混合比を８３：１７ｗｔ％の割合で混合し、
縦磁場成形により２０φ×１５ｔの円柱状試料を作製し
た。これをグラファイト金型に装入し、８００℃でホッ
トプレス、放電プラズマ焼結を行い４００〜７００℃で
熱処理した。得られた特性を表５に示す。表５より、放
電プラズマ焼結により、磁気特性に優れ、電気抵抗の高
い高電気抵抗希土類磁石が得られることがわかる。

【００２３】

【００２４】（実施例７）ＭＱＩ社製Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系
異方性磁石粉末（水素吸脱法によるＲ2Ｆｅ14Ｂ異方性
磁石粉末）を粒径が８０〜１５０μｍとなるようにふる
い分けをして磁石粉末を得た。この磁石粉末にＣａＦ₂粉
末１２ｗｔ％を添加、混合し、外部磁場１０ｋＯｅ、圧
力６ｔｏｎ／ｃｍ²で横磁場成形後、放電プラズマ焼結
した。放電プラズマ焼結は６×１０^-3ｔｏｒｒに減圧し
た後、０．５ｔｏｎ／ｃｍ²の加圧下において、４０
Ｖ、７５０Ａのパルス電流を４０秒間印可することで粉
末粒子を活性化した後、直流電流を印可し２℃／ｓの昇
温速度で６５℃まで加熱した後、急冷し、高電気抵抗希
土類磁石を得た。得られた磁石の磁気特性と電気抵抗を
測定したところ、Ｂｒ８．３ｋＧ、ｉＨｃ１４．０ｋＯ
ｅ、電気抵抗１．０×１０^-3Ω・cmであった。図２に、
得られた高電気抵抗磁石の金属組織写真を示す。図２に
おいて、白色に見えるのは希土類系磁石相であり、黒色
に見えるのはＣａＦ２からなる化合物相である。図２よ
り、希土類磁石相が化合物相により分散されているのが
わかる。

【００２５】（実施例８）合金１：Ｓｍ₂₅Ｃｏ_balＦｅ
₁₇Ｃｕ_5.2Ｚｒ_2.7（ｗｔ％）、合金２：Ｓｍ₂₃Ｃｏ_bal
Ｆｅ₂₀Ｃｕ_5.2Ｚｒ_2.0（ｗｔ％）の２種類の合金を高周
波溶解により作製した。合金１はジョークラッシャー等
により粉砕した後、ジェットミル等により平均粒径焼く
５μｍの微粉砕粉を作製した。これにＣａＦ₂２５ｗｔ
％を添加・混合し、１０ｋＯｅの磁場中で配向させ、横
磁場成形した。成形圧力は４ｔｏｎ／ｃｍ²で行った。
得られた成形体は１２００℃×２ｈｒの真空中で焼結し
た後、１１６０℃×４ｈｒの条件で溶体化処理し、７８
０℃×２４ｈｒの条件で時効処理を行った。放電プラズ
マ焼結、ホットプレス、ＨＩＰの場合は、合金２を用い
た。合金２は１１４０℃×２４ｈｒの条件で溶体化処理
し、８２０℃×１２ｈｒで時効処理を行った。これをジ
ョークラッシャー、ブラウンミル等で粉砕し、２００μ
ｍ以下の粉を得た。これにＣａＦ₂２５ｗｔ％を添加・混
合し、横磁場成形により成形体を得た。これを８００℃
の温度で放電プラズマ焼結、ホットプレス、ＨＩＰを行
った。印加圧力は放電プラズマ焼結、ホットプレスの場
合は１ｔｏｎ／ｃｍ²で、ＨＩＰの場合は１０⁵Ｐａであ
った。得られた高電気抵抗磁石の磁気特性と電気抵抗値
を表６に示す。また、比較例としてフッ化物を含まない
従来のＲ₂Ｃｏ₁₇型焼結磁石の磁気特性と電気抵抗率を
も示す。

【００２７】真空焼結の方が磁気特性、電気抵抗率とも低い理由は磁
性粉の比表面積が大きく、高い電気抵抗率を得るにはよ
り多くのＣａＦ₂等のフッ化物で覆う必要があるためで
ある。また、本発明は従来法の比較例と比較して磁気特
性は低下するものの高い電気抵抗が得られていることが
分かる。

【００２８】（実施例９）ＳｍＦ₃，ＣｅＦ₄，Ｆｅ，Ｃ
ｏ，Ｃｕ−Ｚｒ，Ｃｕ粉末を所定量混合し、これにＣａ
Ｈ₂を所定量添加し、全量で１ｋｇの混合物とした。こ
れをＡｒガス雰囲気中１１８０℃で５時間加熱した。得
られたＲ₂Ｃｏ₁₇磁石粉末とＣａＦ₂の混合物を解砕後、
さらにＣａＦ₂を添加し、ＣａＦ₂の添加量が１５、２
０、２５、３０、３５ｗｔ％のものを作製した。これら
を横磁場成形により成形し、８００℃で放電プラズマ焼
結した。得られた焼結体を実施例８と同様に溶体化処理
と時効処理を行った。得られた磁気特性を表７に示す。
ＣａＦ2１５ｗｔ％添加のときの高電気抵抗希土類磁石
の金属組織写真を図３に示す。図３において、白色に見
えるのは希土類系磁石相であり、黒色に見えるのはＣａ
Ｆ２からなる化合物相およびそれらが脱落箇所である。
図３より、希土類磁石相が化合物相により分散されてい
るのがわかる。

【００２９】

【００３０】（実施例１０）ＳｍＦ₃，ＮｄＦ₃，ＰｒＦ
₃，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｆｅ−Ｚｒ，Ｃｕ粉末を所定量混合
し、これにＣａＨ₂を所定量添加し、全量で１ｋｇの混
合物とした。これをＡｒガス雰囲気中１１８０℃で６時
間加熱した。得られたＲ₂Ｃｏ₁₇磁石粉末とＣａＦ₂の混
合物を解砕後、さらにＮａＦ，ＭｇＦ₂，ＣａＦ₂，Ｂａ
Ｆ₂，ＳｒＦ₂をそれぞれ１０ｗｔ％添加した粉末を作製
した。これらを横磁場成形により成形し、８００℃で放
電プラズマ焼結した。得られた焼結体を実施例８と同様
に溶体化処理と時効処理を行った。得られた磁気特性を
表８に示す。表８より、フッ化物を用いることにより高
い電気抵抗を有する希土類磁石が得られることがわかっ
たが、フッ化物のうちＮａＦ、ＭｇＦ₂、ＢａＦ₂は希土
類磁石と僅かに反応するが、ＣａＦ₂、ＳｒＦ₂は希土類
磁石と全く反応しないため、ＣａＦ₂、ＳｒＦ₂が高電気
抵抗希土類磁石用の化合物として好ましい。

【００３１】

【００３２】（実施例１１）高周波溶解によりＳｍ−Ｃ
ｏ−Ｆｅ−Ｃｕ−Ｚｒ系の合金を作製した。これを１１
７０℃×４ｈの条件で溶体化処理し、８００℃×２４ｈ
後に０.７℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却した。これをジ
ョークラッシャー、ブラウンミル等により粉砕し、平均
粒径３１μｍの粉を得た。これに珪灰石、Ａｌ₂Ｏ₃，Ｓ
ｉＯ₂，ＡｌＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＳｉＣの粉末をそれぞれ３
０ｗｔ％添加した粉末を作製した。これらを横磁場成形
により成形し、７５０℃で放電プラズマ焼結した。得ら
れた磁気特性を表９に示す。

【００３３】

【発明の効果】上記のように希土類系磁石粉末とＮａ，
Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒのフッ化物および／または酸化
物の粉末を添加し、これらを磁場中成形後に真空及び不
活性ガス雰囲気中の焼結、放電プラズマ焼結、ホットプ
レス、ＨＩＰすることにより得られる高電気抵抗希土類
磁石は高い電気抵抗と磁気特性を有し、回転機器等に使
用した場合に高いエネルギー効率を発揮することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明高電気抵抗希土類磁石の金属組織写真
である。

【図２】本発明高電気抵抗希土類磁石の金属組織写真
である。

【図３】本発明高電気抵抗希土類磁石の金属組織写真
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希土類系磁石相と、希土類系磁石相を分
散する化合物相とからなり、化合物相がＬｉ，Ｎａ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少なくとも１種の元素を含む
フッ化物および／または酸化物であることを特徴とする
高電気抵抗希土類磁石。
【請求項２】希土類系磁石相がＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石相
（ＲはＹを含む希土類元素の内少なくとも1種）である
請求項１に記載の高電気抵抗希土類磁石。
【請求項３】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石相が、重量百分率で
Ｒ１０〜３０ｗｔ％、Ｂ０．５〜２０ｗｔ％、残部Ｆｅ
からなる組成を有する請求項２に記載の高電気抵抗希土
類磁石。
【請求項４】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石相が、重量百分率で
Ｒ（希土類元素のうち少なくとも１種）２５〜４０ｗｔ
％、Ｂ０．５〜２．０ｗｔ％、Ｃｏ０〜２５ｗｔ％、
Ｎｂ０〜５．０ｗｔ％、Ｍ０．０１〜２．０ｗｔ％（Ｍ
はＡｌ，Ｇａ，Ｃｕの内少なくとも1種）、残部Ｆｅか
らなる組成を有する請求項２に記載の高電気抵抗希土類
磁石。
【請求項５】希土類系磁石がＲ−Ｃｏ系磁石相である
請求項１に記載の高電気抵抗希土類磁石。
【請求項６】Ｒ−Ｃｏ系磁石相が、重量百分率で、
Ｒ（希土類元素のうち少なくとも１種）１０〜３５ｗｔ
％，Ｆｅ３０ｗｔ％、Ｃｕ１〜１０ｗｔ％、Ｍ（ＭはＴ
ｉ、Ｚｒ，Ｈｆの内少なくとも１種）０．１〜５．０ｗ
ｔ％なる組成を有する請求項２に記載の高電気抵抗希土
類磁石。
【請求項７】化合物相がＣａＦ２および／またはＳｒ
Ｆ２である請求項１ないし６のいづれかに記載の高電気
抵抗希土類磁石。
【請求項８】希土類系磁石粉末と、Ｌｉ，Ｎａ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少なくとも１種の元素を含む
フッ化物および／または酸化物からなる化合物との混合
物を成形、焼結したことを特徴とする高電気抵抗希土類
磁石の製造方法。
【請求項９】希土類系磁石粉末と、Ｌｉ，Ｎａ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少なくとも１種の元素を含む
フッ化物および／または酸化物からなる化合物との混合
物を放電プラズマ焼結したことを特徴とする高電気抵抗
希土類磁石の製造方法。
【請求項１０】希土類系磁石粉末と、Ｌｉ，Ｎａ，
Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの内少なくとも１種の元素を含
むフッ化物および／または酸化物からなる添加物との混
合物をホットプレス、ＨＩＰ、押し出し成形、据え込み
加工のいづれか1種により緻密化したことを特徴とする
高電気抵抗希土類磁石の製造方法。
【請求項１１】希土類系磁石粉末がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系
磁石粉末である請求項８ないし１０のいづれかに記載の
高電気抵抗希土類磁石の製造方法。
【請求項１２】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末が、重量百分
率でＲ１０〜３０ｗｔ％、Ｂ０．５〜５．０ｗｔ％、残
部Ｆｅからなる組成を有する請求項１１に記載の高電気
抵抗希土類磁石の製造方法。
【請求項１３】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末が、重量百分
率でＲ１０〜３０ｗｔ％、Ｂ０．５〜５．０ｗｔ％、
Ｃｏ０〜２５ｗｔ％、Ｎｂ０〜５．０ｗｔ％、Ｍ０．０
１〜５．０ｗｔ％（ＭはＡｌ，Ｇａ，Ｃｕの内少なくと
も1種）、残部Ｆｅからなる組成を有する請求項１１に
記載の高電気抵抗希土類磁石の製造方法。
【請求項１４】希土類系磁石粉末がＲ−Ｃｏ系磁石粉
末である請求項８ないし１０のいづれかに記載の高電気
抵抗希土類磁石の製造方法。
【請求項１５】Ｒ−Ｃｏ系磁石粉末が、重量百分率
で、Ｒ（希土類元素のうち少なくとも１種）１０〜３
５ｗｔ％，Ｆｅ３０ｗｔ％、Ｃｕ１〜１０ｗｔ％、Ｍ
（ＭはＴｉ、Ｚｒ，Ｈｆの内少なくとも１種）０．１〜
５．０ｗｔ％なる組成を有する請求項１４に記載の高電
気抵抗希土類磁石の製造方法。
【請求項１６】化合物がＣａＦ２および／またはＳｒ
Ｆ２である請求項８に記載の高電気抵抗希土類磁石。