JPH09199361A - 希土類・鉄系磁石の製造方法 - Google Patents

希土類・鉄系磁石の製造方法

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JPH09199361A
JPH09199361A JP8005117A JP511796A JPH09199361A JP H09199361 A JPH09199361 A JP H09199361A JP 8005117 A JP8005117 A JP 8005117A JP 511796 A JP511796 A JP 511796A JP H09199361 A JPH09199361 A JP H09199361A
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magnet powder
magnet
isotropic
powder
coercive force
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JP8005117A
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Kazuyoshi Amami
和由 天見
Kazuhiro Oyama
和浩 大山
Seiji Kojima
清司 小嶋
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
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Abstract

(57)【要約】 【課題】希土類・鉄系磁石粉末を圧縮と直接通電により
固定化しバルク磁石を製造する方法において、原材料で
ある異方性磁石粉末の平均粒子径に対する等方性磁石粉
末の平均粒子径の比率を0.25〜1.0とすることにより、
最大エネルギー積((BH)max)の向上を図る。 【解決手段】異方性磁石粉末に対する等方性磁石粉末の
平均粒子径の比率を0.25〜1.0とすることにより、配向
性を向上させる。また、原材料の等方性磁石粉末の保磁
力を最適熱処理時に発生する値の50%以下に制御するこ
とにより、バルク磁石の保磁力を組成のもつ最高保磁力
近くまで上げることができる。さらに、等方性磁石粉末
にGaを0.5〜1.0原子%含有することにより等方性磁石
粉末自体の保磁力を向上することができ、バルク磁石の
保磁力の向上が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ,スピーカ
等の磁気回路に使用される圧縮と直接通電によりバルク
化した磁石に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、モータ,スピーカにおいては高性
能化,小型軽量化の観点から磁気特性の優れた希土類系
磁石が広く使用されている。この中でも形状自由度の観
点からボンド磁石が使用されてきている。希土類系ボン
ド磁石としては、等方性Nd−Fe−B系磁石粉末を樹
脂などの異種材料で磁石粉末を固定化した樹脂結合型の
バルク磁石がある。このような樹脂で固定したバルク磁
石の最大エネルギー積(以下「(BH)max」とい
う)は、約9MGOeである(米国特許第4,689,163号
明細書、同4,981,635号明細書、同5,100,604号明細
書)。
【0003】一方、等方性Nd−Fe−B系磁石粉末を
熱間据え込み加工すると、Nd2 Fe14B相の結晶方位
の変化により強い異方性を示し(BH)maxは〜40
MGOeに達する。このバルク磁石を粉砕して異方性N
d−Fe−B系磁石粉末とし、当該磁石粉末を磁場配向
した後、樹脂などの異種材料で固定する提案もある(M.
Doser, V. Panchnathanの論文"Pulverizing anisotropi
c rapidly solidifiedNd-Fe-B materials for bonded m
agnet" J. Appl. Phys. 70(10),15(1991))。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案されている方法は、配向性が低く、(BH)maxも
低いという問題があった。異方性希土類・鉄系磁石粉末
を樹脂などの異種材料で固定するバルク磁石において、
高い(BH)maxを得ようとすれば、粉末自体の高い
磁気特性、粉末の配向と、配向を維持したまま粉末を緻
密化して空隙を減少せしめ粉末の体積分率の向上を図る
ような特有の粉末固定技術が重要である。
【0005】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、配向性質が高く、高(BH)maxのバルク磁石を
得ることができる希土類・鉄系磁石の製造方法を目的と
する。すなわち、緻密化に伴う粉末の損壊と配向の乱れ
を抑え、粉末の体積分率を高める希土類・鉄系磁石の製
造方法を目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の希土類・鉄系磁石の第1番目の製造方法
は、異方性磁石粉末と等方性磁石粉末を混合し、磁場配
向した後に、圧縮と直接通電することによりバルク磁石
を作成する方法において、原材料である異方性磁石粉末
の平均粒子径に対する等方性磁石粉末の平均粒子径の比
率が0.25〜1.0であることを特徴とする。
【0007】次に本発明の希土類・鉄系磁石の第2番目
の製造方法は、異方性磁石粉末と等方性磁石粉末を混合
し、磁場配向した後に、圧縮と直接通電することにより
バルク磁石を作成する方法において、原材料である等方
性磁石粉末の保磁力が最適熱処理により発生する保磁力
の50%以下であることを特徴とする。ここで、「原材
料である等方性磁石粉末の保磁力が最適熱処理により発
生する保磁力」は、実際に超急冷後の等方性磁石粉末に
最適条件で熱処理を施し、試料振動型磁力計(VSM)
によって測定することができる。
【0008】前記第1〜2番目の製造方法においては、
原料である等方性磁石粉末に、Gaを0.5〜1.0原
子%含有させることが好ましい。さらにバルク磁石の保
磁力を向上させるには、原材料の等方性磁石粉末にGa
を0.5〜1.0原子%含有していることが好ましい。
【0009】前記した本発明の構成によれば、異方性磁
石粉末に対する等方性磁石粉末の平均粒子径比を0.2
5〜1.0にすることにより、磁場配向時に異方性磁石
粉末の配向性を向上させることができ、圧縮と直接通電
により固定化されたバルク磁石の配向性を向上させるこ
ととなり残留磁束密度が向上し(BH)maxが向上す
る。また、等方性磁石粉末の保磁力を最適熱処理時に発
生する値の50%以下にすることにより圧縮と直接通電
により固定化されたバルク磁石の保磁力を最高値近くま
で上げることができる。さらに、原材料である等方性磁
石粉末にGaを0.5〜1.0原子%含有することによ
り、等方性磁石粉末自体の保磁力が向上し圧縮と直接通
電により固定化されたバルク磁石の保磁力も向上する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を用いて具体的に説
明する。 (実施例1)原材料である磁石粉末としては希土類・鉄
系磁石粉末であれば如何なる磁石粉末でも使用可能であ
るが、ここでは以下の2種類の磁石粉末を使用する。異
方性磁石粉末としては、HDDR法 (Hydrogenation-De
composition-Desorption-Recombination)により作成さ
れたNd−Fe−B系磁石粉末(GM社製、品番MQA
−T、組成比は公表されていないが、推定基本組成比は
Nd12.6Febal.Co11.6B6 .0Mx(Mx=Ga0.5,Zr0.1,Nb0.3,また
はHf0.3)(前記において"bal."は残分を示す。)を振い
分け使用した。一方等方性磁石粉末としては、以下に記
載するように作成し使用した。純度99.9% のNdを15
原子%,99.99%のFeを74原子%,99.9% のCoを4
原子%,99.8% のBを6原子%,99.9999%のGaを1原
子%を秤量し溶解鋳造する。Ga添加量については、検
討した結果、0.5〜1.0原子%添加で圧縮と直接通
電により固定化されたバルク磁石の保磁力が向上したた
め、本実施例においてはGa添加量を1.0原子%とし
た。溶解鋳造後に適当な大きさのブロックに粉砕し単ロ
ール方式の超急冷装置にて超急冷を行った。超急冷後の
薄帯を乳鉢にて粉砕し振い分けしたものを等方性磁石粉
末とした。
【0011】次に前記の2種類の磁石粉末を各50重量
%混合した。混合粉末をサイアロンの金型に投入し、30
kOe のパルス磁場により磁場配向を行った後に、配向方
向に圧力を加えた。その後、粉末にパルス通電を90秒
間行い、更に電流密度306A/cm2で直接通電を変形が
終了するまで行い、バルク磁石を作成した。得られたバ
ルク磁石の磁気特性はBHトレーサにて測定し結果を図
1に示す。
【0012】(比較例)異方性磁石粉末と等方性磁石粉
末を振い分けせずに使用する以外は実施例1と同条件で
磁場配向,圧縮,直接通電を行いバルク磁石を作成し
た。磁気特性をBHトレーサにて測定した。測定結果を
図1に破線で示す。
【0013】図1より、等方性磁石粉末の平均粒子径が
異方性磁石粉末に比べ小さくなるにつれて残留磁束密度
と(BH)maxは大きくなっている。これは、等方性
磁石粉末を異方性磁石粉末よりも細かくすることによ
り、磁場配向時に異方性磁石粉末が動きやすくなったた
めと、圧力を加えた時に空隙のよりある等方性磁石粉末
に圧力が逃げることにより、異方性磁石粉末の配向方向
を大きく乱すことなく磁石粉末が詰まったためと考えて
いる。また保磁力については、異方性磁石粉末に対する
等方性磁石粉末の平均粒子径の比率が0.25より小さ
くなると比較例よりも低下した。これは、等方性磁石粉
末の平均粒子径を細かくしすぎ表面積が大きくなった結
果、直接通電時にはジュール熱が粒子と粒子の接触部に
発生するために、等方性磁石粉末に熱が加わりすぎ結晶
粒が成長しすぎたためと考えている。
【0014】以上より、残留磁束密度,(BH)ma
x,保磁力のすべてを向上させるには、異方性磁石粉末
に対する等方性磁石粉末の平均粒子径の比率を0.25
〜1.0にする必要があることがわかる。
【0015】また(BH)maxの向上した分、等方性
磁石粉末の混合比率を高くすることによりさらに高保磁
力のバルク磁石を作成することができる。例えば、異方
性磁石粉末50重量%・等方性磁石粉末50重量%混合
系バルク磁石の保磁力が14.4kOe,(BH)ma
x19.5MGOeであるのに対し、異方性磁石粉末4
0重量%・等方性磁石粉末60重量%混合系バルク磁石
の保磁力は、15.2kOe,(BH)max18.7
MGOeであった。
【0016】(実施例2)純度99.9% のNdを15原子
%,99.99% のFeを74.5原子%,99.8%のBを4原子
%,99.9%のCoを6原子%,99.9999% のGaを0.5原
子%を秤量し、溶解鋳造した。溶解鋳造後に適正な大き
さに乳鉢にて粉砕し超急冷を行った。超急冷後の薄帯を
粉砕し、所定の熱処理条件で熱処理を行った。熱処理後
の磁石粉末をサイアロンの金型に投入し、圧力を加えた
後に、パルス通電を90秒間行い、更に電流密度306
A/cm2で直接通電を変形が終了するまで行い、バルク磁
石を作成した。得られたバルクの磁石の磁気特性は、B
Hトレーサにて測定した。測定結果を図2に示す。
【0017】図2より、原材料の等方性磁石粉末の保磁
力が、バルク磁石の保磁力に影響を与えていることがわ
かる。これは、直接通電時に粒子と粒子間にジュール熱
が発生し結晶粒成長に差が生じたものと考えている。つ
まり、発生するジュール熱が同じであれば出発原料の結
晶粒の大きさを制御することにより圧縮と直接通電によ
り固定化されたバルク磁石の結晶粒を制御することがで
き保磁力を制御することになると考えている。
【0018】以上より、原材料の等方性磁石粉末の保磁
力を最適熱処理時に発生する値の50%以下にすること
により、圧縮と直接通電により固定化されたバルク磁石
の保磁力を最高保磁力の80%以上にすることができる
ことがわかった。
【0019】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明では、原材料
である磁石粉末の粒子径を制御することにより配向性を
向上させ、残留磁束密度を向上させることができ、(B
H)maxを向上させることができる。さらに(BH)
maxの向上した分、等方性磁石粉末の混合比率を高く
することができ高保磁力のバルク磁石を得ることも可能
である。
【0020】また、原材料である磁石粉末の保磁力を制
御することにより、圧縮と直接通電により固定化された
バルク磁石の保磁力をその組成のもつ最高保磁力近くま
で上げることができる。
【0021】一方、原材料である等方性磁石粉末にGa
を0.5〜1.0原子%含有することにより等方性磁石
粉末自体の保磁力を向上させることができ、圧縮と直接
通電により固定化されたバルク磁石の保磁力を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】異方性磁石粉末に対する等方性磁石粉末の平均
粒子径の比率とバルク磁石の磁気特性との関係を示す特
性図。
【図2】最高保磁力に対する原材料磁石粉末の保磁力の
比率と最高保磁力に対するバルク磁石の保磁力の比率と
の関係を示す特性図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異方性磁石粉末と等方性磁石粉末を混合
    し、磁場配向した後に、圧縮と直接通電することにより
    バルク磁石を作成する方法において、原材料である異方
    性磁石粉末の平均粒子径に対する等方性磁石粉末の平均
    粒子径の比率が0.25〜1.0であることを特徴とす
    る希土類・鉄系磁石の製造方法。
  2. 【請求項2】 異方性磁石粉末と等方性磁石粉末を混合
    し、磁場配向した後に、圧縮と直接通電することにより
    バルク磁石を作成する方法において、原材料である等方
    性磁石粉末の保磁力が最適熱処理により発生する保磁力
    の50%以下であることを特徴とする希土類・鉄系磁石
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 原料である等方性磁石粉末に、Gaを
    0.5〜1.0原子%含有させる請求項1または2に記
    載の希土類・鉄系磁石の製造方法。
JP8005117A 1996-01-16 1996-01-16 希土類・鉄系磁石の製造方法 Pending JPH09199361A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016201478A (ja) * 2015-04-10 2016-12-01 住友電気工業株式会社 希土類磁石素材、及び希土類磁石素材の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016201478A (ja) * 2015-04-10 2016-12-01 住友電気工業株式会社 希土類磁石素材、及び希土類磁石素材の製造方法

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