JPH1097908A - 熱安定性の良好な焼結型永久磁石 - Google Patents
熱安定性の良好な焼結型永久磁石Info
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- JPH1097908A JPH1097908A JP9266144A JP26614497A JPH1097908A JP H1097908 A JPH1097908 A JP H1097908A JP 9266144 A JP9266144 A JP 9266144A JP 26614497 A JP26614497 A JP 26614497A JP H1097908 A JPH1097908 A JP H1097908A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主相がＲ2Ｆｅ14Ｂ型金属間化合物であり、
Ｇａの含有により固有保磁力（ＩＨｃ）が増大しキュ
リー温度（Ｔｃ）がやや低下する作用を有し、含有され
るＧａが焼結時において主相を取り囲む希土類リッチ相
とともに液相を形成して焼結されることによってｉＨｃ
を著しく高め、極めて良好な熱安定性を付与した焼結型
永久磁石を提供する。 【解決手段】 原子比で式Ｒ（Ｆｅ1-x-y-z-uＣｏxＢy
ＧａzＭu）A（ここでＲはＮｄ，Ｐｒ，Ｃｅその他の希
土類元素の１種以上の組み合わせ、ＭはＮｂ，Ｗ，Ｖ，
Ｔａ，Ｍｏの１種以上の組み合わせ、０＜ｘ≦０．７、
０．０２≦ｙ≦０．３、０＜ｚ≦０．１５、０≦ｕ≦
０．１、４．０≦Ａ≦７．５）で表され、主相がＲ2Ｆ
ｅ14Ｂ型金属間化合物であり、Ｇａの含有により固有保
磁力（ＩＨｃ）が増大しキュリー温度（Ｔｃ）が低下す
る作用を有し、焼結時において含有されるＧａが希土類
リッチ相とともに液相を形成し焼結されたことを特徴と
する熱安定性の良好な焼結型永久磁石。
Ｇａの含有により固有保磁力（ＩＨｃ）が増大しキュ
リー温度（Ｔｃ）がやや低下する作用を有し、含有され
るＧａが焼結時において主相を取り囲む希土類リッチ相
とともに液相を形成して焼結されることによってｉＨｃ
を著しく高め、極めて良好な熱安定性を付与した焼結型
永久磁石を提供する。 【解決手段】 原子比で式Ｒ（Ｆｅ1-x-y-z-uＣｏxＢy
ＧａzＭu）A（ここでＲはＮｄ，Ｐｒ，Ｃｅその他の希
土類元素の１種以上の組み合わせ、ＭはＮｂ，Ｗ，Ｖ，
Ｔａ，Ｍｏの１種以上の組み合わせ、０＜ｘ≦０．７、
０．０２≦ｙ≦０．３、０＜ｚ≦０．１５、０≦ｕ≦
０．１、４．０≦Ａ≦７．５）で表され、主相がＲ2Ｆ
ｅ14Ｂ型金属間化合物であり、Ｇａの含有により固有保
磁力（ＩＨｃ）が増大しキュリー温度（Ｔｃ）が低下す
る作用を有し、焼結時において含有されるＧａが希土類
リッチ相とともに液相を形成し焼結されたことを特徴と
する熱安定性の良好な焼結型永久磁石。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主相がＲ2Ｆｅ14
Ｂ型金属間化合物であり、Ｇａの含有により固有保磁力
（ＩＨｃ）が増大しキュリー点（Ｔｃ）が低下する作用
を有し、含有されるＧａが焼結過程においてＲリッチ相
とともに液相を形成し焼結されてなることによりIＨｃ
を著しく高め、極めて良好な熱安定性を付与した焼結型
永久磁石に関する。
Ｂ型金属間化合物であり、Ｇａの含有により固有保磁力
（ＩＨｃ）が増大しキュリー点（Ｔｃ）が低下する作用
を有し、含有されるＧａが焼結過程においてＲリッチ相
とともに液相を形成し焼結されてなることによりIＨｃ
を著しく高め、極めて良好な熱安定性を付与した焼結型
永久磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石材料は、Ｒ−Ｃ
ｏ系永久磁石材料よりも高い磁気特性が得られる新しい
組成系として開発が進んでおり、数多くの発明が提案さ
れている。例えばＮｄ15Ｆｅ77Ｂ8［組成式表示でＮｄ
（Ｆｅ0.91Ｂ0.09）5.67］は最大磁気エネルギー積（Ｂ
Ｈ）maxが35MGOe，固有保磁力ＩＨｃが10KOeに達する磁
気特性を得ている（J.Appl.Phys.55(6)2083(1984)参
照。） しかしながら、開発初期に提案されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系永
久磁石はキュリー点（Ｔｃ）が低く、そのため熱安定性
が悪いという欠点がある。すなわち、従来のＲ−Ｃｏ系
の永久磁石では約800℃のＴｃを有するのに対し、開発
初期に提案されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石材料では通常
Ｔｃが約300℃程度であり、最高でも370℃程度と極めて
低い（特開昭59-46008号公報参照）。従って、熱安定性
が不十分であって、周囲温度が高い環境下での使用には
難点があった。それを解決する手段としては、直接Ｔｃ
を向上させること、室温における固有保磁力（ＩＨｃ）
を十分高くすることによって高温での減磁分があっても
耐えられるようにすることの２つが知られている。
ｏ系永久磁石材料よりも高い磁気特性が得られる新しい
組成系として開発が進んでおり、数多くの発明が提案さ
れている。例えばＮｄ15Ｆｅ77Ｂ8［組成式表示でＮｄ
（Ｆｅ0.91Ｂ0.09）5.67］は最大磁気エネルギー積（Ｂ
Ｈ）maxが35MGOe，固有保磁力ＩＨｃが10KOeに達する磁
気特性を得ている（J.Appl.Phys.55(6)2083(1984)参
照。） しかしながら、開発初期に提案されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系永
久磁石はキュリー点（Ｔｃ）が低く、そのため熱安定性
が悪いという欠点がある。すなわち、従来のＲ−Ｃｏ系
の永久磁石では約800℃のＴｃを有するのに対し、開発
初期に提案されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石材料では通常
Ｔｃが約300℃程度であり、最高でも370℃程度と極めて
低い（特開昭59-46008号公報参照）。従って、熱安定性
が不十分であって、周囲温度が高い環境下での使用には
難点があった。それを解決する手段としては、直接Ｔｃ
を向上させること、室温における固有保磁力（ＩＨｃ）
を十分高くすることによって高温での減磁分があっても
耐えられるようにすることの２つが知られている。
【０００３】前者として、Ｆｅの一部をＣｏで置換する
ことによってＴｃを上げる試みがなされた。その結果、
Ｔｃを400℃以上で、磁気特性を犠牲にすれば800℃にま
でも上昇させる効果が認められた（特開昭59-64733号公
報参照）。後者として、Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，
Ｚｎ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｂ
ｉ，Ｎｉ等の添加が行われてきた。中でもＡｌはＩＨｃ
向上に特に有効とされる（特開昭59-89401号、60-77960
号公報参照）。さらにＴｂ，Ｄｙ，Ｈｏのような重希土
類元素によるＮｄの一部置換が高い最大エネルギー積
［（ＢＨ）max］を保持しつつＩＨｃを改善するために
提案されており、約30MGOeの（ＢＨ）maxのときＩＨｃ
が9KOe程度のものが12〜18KOeに増大される（特開昭60-
32306，60-34005号公報参照）。加えて、ＣｏとＡｌの
複合添加が熱安定性向上の手段として提案されている。
すなわち、Ｆｅの一部をＣｏで置換するとＴｃは向上す
るが、反面ＩＨｃの低下が否めない。それは、Ｎｄ（Ｆ
ｅ，Ｃｏ）2で表わされる磁性を持った析出物が結晶粒
界に現われ逆磁区が発生してＩＨｃを低下するためと考
えられている。そこで、ＣｏにＡｌを複合添加すること
によって非磁性のＮｄ（Ｆｅ，Ｃｏ，Ａｌ）2で表わさ
れる相を出現させることによって逆磁区を発生させない
試みも行われている（Appl. Phys.Lett.48(19),1309(1
986))。
ことによってＴｃを上げる試みがなされた。その結果、
Ｔｃを400℃以上で、磁気特性を犠牲にすれば800℃にま
でも上昇させる効果が認められた（特開昭59-64733号公
報参照）。後者として、Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，
Ｚｎ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｂ
ｉ，Ｎｉ等の添加が行われてきた。中でもＡｌはＩＨｃ
向上に特に有効とされる（特開昭59-89401号、60-77960
号公報参照）。さらにＴｂ，Ｄｙ，Ｈｏのような重希土
類元素によるＮｄの一部置換が高い最大エネルギー積
［（ＢＨ）max］を保持しつつＩＨｃを改善するために
提案されており、約30MGOeの（ＢＨ）maxのときＩＨｃ
が9KOe程度のものが12〜18KOeに増大される（特開昭60-
32306，60-34005号公報参照）。加えて、ＣｏとＡｌの
複合添加が熱安定性向上の手段として提案されている。
すなわち、Ｆｅの一部をＣｏで置換するとＴｃは向上す
るが、反面ＩＨｃの低下が否めない。それは、Ｎｄ（Ｆ
ｅ，Ｃｏ）2で表わされる磁性を持った析出物が結晶粒
界に現われ逆磁区が発生してＩＨｃを低下するためと考
えられている。そこで、ＣｏにＡｌを複合添加すること
によって非磁性のＮｄ（Ｆｅ，Ｃｏ，Ａｌ）2で表わさ
れる相を出現させることによって逆磁区を発生させない
試みも行われている（Appl. Phys.Lett.48(19),1309(1
986))。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術には次に述べる問題点がある。 ＣｏによるＦｅの一部置換の場合 結晶磁気異方性を低下させるためＩＨｃを低下する。ま
た、原料面からコスト高、供給不安がある。 Ａｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｉ等を添加する場合 Ｎｉを除いて非磁性材料であるため、多量の添加は残留
磁束密度４πＩｒの低下を招来し、（ＢＨ）maxを下げ
る。Ｎｉも、強磁性材料ではあるが磁気モーメントが小
さいため、結局４πＩｒを低下する。 重希土類元素を添加する場合 非常に高価であるためコストの著しい上昇を伴なう。資
源的希少性に加えて永久磁石以外の用途が少ないためで
ある。 ＣｏとＡｌを複合添加する場合 Ａｌの添加はＴｃを著しく低下させるため、100℃以上
における高温での熱安定性に劣る。加えて、ＣｏとＡｌ
を複合添加したＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石のＩＨｃは、たかだ
か12KOe程度にすぎない。
術には次に述べる問題点がある。 ＣｏによるＦｅの一部置換の場合 結晶磁気異方性を低下させるためＩＨｃを低下する。ま
た、原料面からコスト高、供給不安がある。 Ａｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｉ等を添加する場合 Ｎｉを除いて非磁性材料であるため、多量の添加は残留
磁束密度４πＩｒの低下を招来し、（ＢＨ）maxを下げ
る。Ｎｉも、強磁性材料ではあるが磁気モーメントが小
さいため、結局４πＩｒを低下する。 重希土類元素を添加する場合 非常に高価であるためコストの著しい上昇を伴なう。資
源的希少性に加えて永久磁石以外の用途が少ないためで
ある。 ＣｏとＡｌを複合添加する場合 Ａｌの添加はＴｃを著しく低下させるため、100℃以上
における高温での熱安定性に劣る。加えて、ＣｏとＡｌ
を複合添加したＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石のＩＨｃは、たかだ
か12KOe程度にすぎない。
【０００５】従って、本発明の課題は、主相がＲ2Ｆｅ14
Ｂ型金属間化合物であり、Ｇａの含有により固有保磁力
（ＩＨｃ）が増大しキュリー温度（Ｔｃ）が低下する作
用を有し、含有されるＧａが焼結時において主相を取り
囲む希土類リッチ相とともに液相を形成して焼結される
ことによってＩＨｃを著しく高め、極めて良好な熱安定
性を付与した焼結型永久磁石を提供することである。
Ｂ型金属間化合物であり、Ｇａの含有により固有保磁力
（ＩＨｃ）が増大しキュリー温度（Ｔｃ）が低下する作
用を有し、含有されるＧａが焼結時において主相を取り
囲む希土類リッチ相とともに液相を形成して焼結される
ことによってＩＨｃを著しく高め、極めて良好な熱安定
性を付与した焼結型永久磁石を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決し
た本発明は、原子比で式Ｒ（Ｆｅ1-x-y-z-uＣｏxＢyＧ
ａzＭu）A（ここでＲはＮｄ，Ｐｒ，Ｃｅその他の希土
類元素の１種または２種以上の組み合わせ、ＭはＮｂ，
Ｗ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏの１種または２種以上の組み合わ
せ、０＜ｘ≦０．７、０．０２≦ｙ≦０．３、０＜ｚ≦
０．１５、０≦ｕ≦０．１，４．０≦Ａ≦７．５）で表
され、主相がＲ2Ｆｅ14Ｂ型金属間化合物であり、Ｇａ
の含有により固有保磁力（ＩＨｃ）が増大しキュリー点
（Ｔｃ）が低下する作用を有し、焼結過程において含有
されるＧａが主相を取り囲む希土類リッチ相とともに液
相を形成し焼結されてなることを特徴とする熱安定性の
良好な焼結型永久磁石である。上記、本発明磁石におい
て、０＜ｘ≦０．７、０．０２≦ｙ≦０．３、０．００
１≦ｚ≦０．１５、０≦ｕ≦０．１，４．０≦Ａ≦７．
５とすることが熱安定性の点からより好ましい。また、
０＜ｘ≦０．３９、０．０３≦ｙ≦０．２、０．００２
≦ｚ≦０．１、０．００２≦ｕ≦０．０４、４．５≦Ａ
≦７とすることが熱安定性の向上の点から特に好まし
い。また、ＲがＮｄでｕ＝０の場合、０＜ｘ≦０．３
９、０．０３≦ｙ≦０．２、０．００２≦ｚ≦０．１、
４．５≦Ａ≦７とすることが良好な熱安定性を得るため
に好ましい。
た本発明は、原子比で式Ｒ（Ｆｅ1-x-y-z-uＣｏxＢyＧ
ａzＭu）A（ここでＲはＮｄ，Ｐｒ，Ｃｅその他の希土
類元素の１種または２種以上の組み合わせ、ＭはＮｂ，
Ｗ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏの１種または２種以上の組み合わ
せ、０＜ｘ≦０．７、０．０２≦ｙ≦０．３、０＜ｚ≦
０．１５、０≦ｕ≦０．１，４．０≦Ａ≦７．５）で表
され、主相がＲ2Ｆｅ14Ｂ型金属間化合物であり、Ｇａ
の含有により固有保磁力（ＩＨｃ）が増大しキュリー点
（Ｔｃ）が低下する作用を有し、焼結過程において含有
されるＧａが主相を取り囲む希土類リッチ相とともに液
相を形成し焼結されてなることを特徴とする熱安定性の
良好な焼結型永久磁石である。上記、本発明磁石におい
て、０＜ｘ≦０．７、０．０２≦ｙ≦０．３、０．００
１≦ｚ≦０．１５、０≦ｕ≦０．１，４．０≦Ａ≦７．
５とすることが熱安定性の点からより好ましい。また、
０＜ｘ≦０．３９、０．０３≦ｙ≦０．２、０．００２
≦ｚ≦０．１、０．００２≦ｕ≦０．０４、４．５≦Ａ
≦７とすることが熱安定性の向上の点から特に好まし
い。また、ＲがＮｄでｕ＝０の場合、０＜ｘ≦０．３
９、０．０３≦ｙ≦０．２、０．００２≦ｚ≦０．１、
４．５≦Ａ≦７とすることが良好な熱安定性を得るため
に好ましい。
【０００７】希土類元素ＲはＮｄ，Ｐｒ，Ｃｅその他の
希土類元素であって、特にＮｄを主体としてＰｒ，Ｃｅ
のような軽希土類元素またはＤｙのような重希土類元素
で一部置換できる。なお、Ｈｏ，Ｔｂなどの重希土類元
素も利用できる。 Ｎｄの一部をＰｒで置換する場合には原子比率で98％を
越えると４πＩｒが低下し、Ｎｄの一部をＣｅで置換す
る場合には、原子比率で30％を越えると４πＩｒが低下
する。Ｎｄの一部をＤｙで置換する場合には原子比率で
3％未満ではＩＨｃ向上効果すなわち熱安定性がなく、5
％以上25％以下の置換によって最も好ましい効果がある
が、40％を越える置換は４πＩｒを低下するため好まし
くない。
希土類元素であって、特にＮｄを主体としてＰｒ，Ｃｅ
のような軽希土類元素またはＤｙのような重希土類元素
で一部置換できる。なお、Ｈｏ，Ｔｂなどの重希土類元
素も利用できる。 Ｎｄの一部をＰｒで置換する場合には原子比率で98％を
越えると４πＩｒが低下し、Ｎｄの一部をＣｅで置換す
る場合には、原子比率で30％を越えると４πＩｒが低下
する。Ｎｄの一部をＤｙで置換する場合には原子比率で
3％未満ではＩＨｃ向上効果すなわち熱安定性がなく、5
％以上25％以下の置換によって最も好ましい効果がある
が、40％を越える置換は４πＩｒを低下するため好まし
くない。
【０００８】本発明において、硼素Ｂの含有量ｙが0.02
未満だとＴｃが低くなり、かつ十分な保磁力が得られな
い。他方、ｙが0.3を超えると４πＩｓが低下し、磁気
特性に悪影響を及ぼす相が出現する。従って、ｙは0.02
〜0.3であり、より好ましくは0.03〜0.2、最も好ましく
は0.04〜0.15である。
未満だとＴｃが低くなり、かつ十分な保磁力が得られな
い。他方、ｙが0.3を超えると４πＩｓが低下し、磁気
特性に悪影響を及ぼす相が出現する。従って、ｙは0.02
〜0.3であり、より好ましくは0.03〜0.2、最も好ましく
は0.04〜0.15である。
【０００９】本発明において、Ｇａの添加はＩＨｃ向上
に顕著な効果がある。この効果はＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の
主相（金属間化合物Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ等。）を取り囲むＲ
リッチ相と密接に関係があると考えられる。 Ｇａの含有量ｚは良好な熱安定性を確保するために０＜
ｚ≦0.15とするのがよく、0.001≦ｚ≦0.15とするのが
より好ましく、0.002≦ｚ≦0.10とするのがさらに好ま
しく、0.005≦ｚ≦0.05とすることが特に好ましい。Ｇ
ａの含有量ｚが0.15を超えると飽和磁化４πＩｓとＴｃ
の著しい減少を呈し好ましくない。
に顕著な効果がある。この効果はＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の
主相（金属間化合物Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ等。）を取り囲むＲ
リッチ相と密接に関係があると考えられる。 Ｇａの含有量ｚは良好な熱安定性を確保するために０＜
ｚ≦0.15とするのがよく、0.001≦ｚ≦0.15とするのが
より好ましく、0.002≦ｚ≦0.10とするのがさらに好ま
しく、0.005≦ｚ≦0.05とすることが特に好ましい。Ｇ
ａの含有量ｚが0.15を超えると飽和磁化４πＩｓとＴｃ
の著しい減少を呈し好ましくない。
【００１０】本発明において、Ｃｏは必須であり、Ｔｃ
向上効果があるためＧａと複合添加することによって熱
安定性の際だった向上に効果がある。ｘで示されるＣｏ
の含有量が0.7を超えると磁石の４πＩｒ、ＩＨｃが低
下して好ましくない。ＩＨｃと４πＩｒおよびＴｃの良
好な均衡のためのＣｏの好ましい上限は0.39であり、最
も好ましくは0.25である。
向上効果があるためＧａと複合添加することによって熱
安定性の際だった向上に効果がある。ｘで示されるＣｏ
の含有量が0.7を超えると磁石の４πＩｒ、ＩＨｃが低
下して好ましくない。ＩＨｃと４πＩｒおよびＴｃの良
好な均衡のためのＣｏの好ましい上限は0.39であり、最
も好ましくは0.25である。
【００１１】本発明磁石には、添加元素Ｍ：Ｎｂ，Ｗ，
Ｖ，Ｔａ，Ｍｏを結晶粒の粗大化防止のために添加する
ことができる。なかでも、ＮｂとＷの効果が最も優れて
いる。 Ｎｂの添加は４πＩｒを若干低下するが、Ｇａほど４
πＩｒを低下させない。また、Ｎｂは耐蝕性向上にも効
果があるため、比較的高温にさらされる高耐熱永久磁石
にとって非常に有効な元素である。原子比で式Ｒ（Ｆｅ
1-x-y-z-uＣｏxＢyＧａzＭu）A（ここでＲは希土類元素
の１種または２種以上の組み合わせ、ＭはＮｂ，Ｗ，
Ｖ，Ｔａ，Ｍｏの1種または２種以上の組み合わせ、０
＜ｘ≦０．７、０．０２≦ｙ≦０．３、０＜ｚ≦０．１
５、０≦ｕ≦０．１、４．０≦Ａ≦７．５）で表され、
ＭがＮｂであり含有量ｕが0.001未満のときはＩＨｃの
十分な向上効果が得られず、また、十分な耐蝕性を示さ
ない。他方、0.1を超えるときは４πＩｒとＴｃの好ま
しくない減少を招来する。Ｎｂのより好ましい範囲は0.
002〜0.04である。Ｗの添加も熱安定性を著しく向上す
る。ｕで示されるＷの量が0.1を超えるときは、４πＩ
ｓおよびＩＨｃが著しく低下する。そして、0.001未満
のときはＩＨcの十分な向上効果が得られない。より好
ましい範囲は0.002〜0.04である。Ｖ，Ｔａ，Ｍｏの添
加も有効であり、ｕが0.001未満のときには十分なＩＨ
ｃ向上効果が得られず、0.1を超えるときには４πＩｓ
が著しく減少する。より好ましい範囲は0.002〜0.04で
ある。
Ｖ，Ｔａ，Ｍｏを結晶粒の粗大化防止のために添加する
ことができる。なかでも、ＮｂとＷの効果が最も優れて
いる。 Ｎｂの添加は４πＩｒを若干低下するが、Ｇａほど４
πＩｒを低下させない。また、Ｎｂは耐蝕性向上にも効
果があるため、比較的高温にさらされる高耐熱永久磁石
にとって非常に有効な元素である。原子比で式Ｒ（Ｆｅ
1-x-y-z-uＣｏxＢyＧａzＭu）A（ここでＲは希土類元素
の１種または２種以上の組み合わせ、ＭはＮｂ，Ｗ，
Ｖ，Ｔａ，Ｍｏの1種または２種以上の組み合わせ、０
＜ｘ≦０．７、０．０２≦ｙ≦０．３、０＜ｚ≦０．１
５、０≦ｕ≦０．１、４．０≦Ａ≦７．５）で表され、
ＭがＮｂであり含有量ｕが0.001未満のときはＩＨｃの
十分な向上効果が得られず、また、十分な耐蝕性を示さ
ない。他方、0.1を超えるときは４πＩｒとＴｃの好ま
しくない減少を招来する。Ｎｂのより好ましい範囲は0.
002〜0.04である。Ｗの添加も熱安定性を著しく向上す
る。ｕで示されるＷの量が0.1を超えるときは、４πＩ
ｓおよびＩＨｃが著しく低下する。そして、0.001未満
のときはＩＨcの十分な向上効果が得られない。より好
ましい範囲は0.002〜0.04である。Ｖ，Ｔａ，Ｍｏの添
加も有効であり、ｕが0.001未満のときには十分なＩＨ
ｃ向上効果が得られず、0.1を超えるときには４πＩｓ
が著しく減少する。より好ましい範囲は0.002〜0.04で
ある。
【００１２】本発明において、Ａが4未満のときは４π
Ｉｓが低く、7.5を超えるときはＦｅとＣｏリッチな相
が出現し、保磁力を著しく低下させる。従って、Ａは4〜
7.5であり、より好ましくは4.5〜7、最も好ましくは5.0
〜6.8である。
Ｉｓが低く、7.5を超えるときはＦｅとＣｏリッチな相
が出現し、保磁力を著しく低下させる。従って、Ａは4〜
7.5であり、より好ましくは4.5〜7、最も好ましくは5.0
〜6.8である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を説明
する。
する。
【００１４】（実施例１）Ｎｄ（Ｆｅ0.70Ｃｏ0.2Ｂ
0.07Ｍ0.03）6.5（ただし、Ｍ＝Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，
Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｗのいずれか１種）なる
組成の合金をアーク溶解にて作製した。得られたインゴ
ットをスタンプミルおよびディスクミルで粗粉砕した。
粉砕媒体としてＮ2ガスを用いジェットミルで微粉砕を
行い粉砕粒度3.5μｍ（ＦＳＳＳ）の微粉砕粉を得た。
得られた原料粉を15KOeの磁場中で横磁場成形（プレス
方向と磁場方向が直交）した。成形圧力は2トン/cm2であ
った。本成形体を真空中で1090℃×2時間焼結した。熱
処理は500〜900℃に1時間加熱保持した後、急冷した。
得られた結果を表１に示す。検討した１９元素の中でＩ
Ｈｃが10KOeを超えるものはＧａだけである。このよう
にＧａは保磁力の向上に非常に有効である。表１におい
て、本発明に属するＭ＝Ｇａ添加の場合のＴｃ＝４６８
℃に対し、Ｍ＝Ｂ添加のもののＴｃ＝４７７℃であり、
Ｇａの含有によってＴｃがやや低下する作用を有してい
ることがわかる。
0.07Ｍ0.03）6.5（ただし、Ｍ＝Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，
Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｗのいずれか１種）なる
組成の合金をアーク溶解にて作製した。得られたインゴ
ットをスタンプミルおよびディスクミルで粗粉砕した。
粉砕媒体としてＮ2ガスを用いジェットミルで微粉砕を
行い粉砕粒度3.5μｍ（ＦＳＳＳ）の微粉砕粉を得た。
得られた原料粉を15KOeの磁場中で横磁場成形（プレス
方向と磁場方向が直交）した。成形圧力は2トン/cm2であ
った。本成形体を真空中で1090℃×2時間焼結した。熱
処理は500〜900℃に1時間加熱保持した後、急冷した。
得られた結果を表１に示す。検討した１９元素の中でＩ
Ｈｃが10KOeを超えるものはＧａだけである。このよう
にＧａは保磁力の向上に非常に有効である。表１におい
て、本発明に属するＭ＝Ｇａ添加の場合のＴｃ＝４６８
℃に対し、Ｍ＝Ｂ添加のもののＴｃ＝４７７℃であり、
Ｇａの含有によってＴｃがやや低下する作用を有してい
ることがわかる。
【００１５】
【表１】
【００１６】（実施例２）Ｎｄ（Ｆｅ0.9-xＣｏxＢ0.07
Ｇａ0.03）5.8（ｘ＝0〜0.75）および比較例としてＮｄ
（Ｆｅ0.93-xＣｏxＢ0.07）5.8（ｘ＝0〜0.25）、Ｎｄ
0.9Ｄｙ0.1（Ｆｅ0.93-xＣｏxＢ0.07）5.8（ｘ＝0〜0.2
5）なる組成の合金を実施例1と同様な方法で粗粉砕、微
粉砕、焼結、熱処理した。得られた結果を表２、表３、表
４に示す。これらの結果からＣｏの添加量ｘは０．７以
下で適当であることがわかる。
Ｇａ0.03）5.8（ｘ＝0〜0.75）および比較例としてＮｄ
（Ｆｅ0.93-xＣｏxＢ0.07）5.8（ｘ＝0〜0.25）、Ｎｄ
0.9Ｄｙ0.1（Ｆｅ0.93-xＣｏxＢ0.07）5.8（ｘ＝0〜0.2
5）なる組成の合金を実施例1と同様な方法で粗粉砕、微
粉砕、焼結、熱処理した。得られた結果を表２、表３、表
４に示す。これらの結果からＣｏの添加量ｘは０．７以
下で適当であることがわかる。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】次に、Ｃｏ量が0および0.2の場合における
試料を所定温度に30分間加熱保持後、open fluxの変化
を測定し、熱安定性を調べた。測定に用いた試料はパー
ミアンス係数Ｐｃ＝−２となる形状に加工したものであ
る。得られた結果を図1、図2に示す。明らかにＧａを加
えると保磁力が高く熱安定性は非常に改善される。
試料を所定温度に30分間加熱保持後、open fluxの変化
を測定し、熱安定性を調べた。測定に用いた試料はパー
ミアンス係数Ｐｃ＝−２となる形状に加工したものであ
る。得られた結果を図1、図2に示す。明らかにＧａを加
えると保磁力が高く熱安定性は非常に改善される。
【００２１】（実施例３）Ｎｄ（Ｆｅ0.7Ｃｏ0.2Ｂ0.08
Ｇａ0.02）A（Ａ＝3.7〜7.7）、Ｎｄ（Ｆｅ
0.92Ｂ0.08）A（Ａ＝5.6〜6.6）なる組成の合金を実施
例1と同様な方法で粗粉砕、微粉砕、焼結、熱処理した。
得られた結果を表５（ａ）、表５（ｂ）に示す。Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂ3元系の場合、Ａ＝6.2以上においてはＩＨｃ、
(BH)maxはほとんどゼロであるのに対し、Ｃｏ，Ｇａを
複合添加することにより、Ａ＝6.6以上でも高保磁力が
得られ、高特性が得られる。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ3元系は、Ａ
＝6.2以上においてはＮｄの酸化により焼結過程で液相
として働くＮｄリッチ相が減少することが原因となっ
て、保磁力の発生を妨げている。。これに対し、Ｃｏ，
Ｇａ複合添加の場合、Ｇａが酸化したＮｄの代りに液相
として働き、高保磁力を発生させている。
Ｇａ0.02）A（Ａ＝3.7〜7.7）、Ｎｄ（Ｆｅ
0.92Ｂ0.08）A（Ａ＝5.6〜6.6）なる組成の合金を実施
例1と同様な方法で粗粉砕、微粉砕、焼結、熱処理した。
得られた結果を表５（ａ）、表５（ｂ）に示す。Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂ3元系の場合、Ａ＝6.2以上においてはＩＨｃ、
(BH)maxはほとんどゼロであるのに対し、Ｃｏ，Ｇａを
複合添加することにより、Ａ＝6.6以上でも高保磁力が
得られ、高特性が得られる。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ3元系は、Ａ
＝6.2以上においてはＮｄの酸化により焼結過程で液相
として働くＮｄリッチ相が減少することが原因となっ
て、保磁力の発生を妨げている。。これに対し、Ｃｏ，
Ｇａ複合添加の場合、Ｇａが酸化したＮｄの代りに液相
として働き、高保磁力を発生させている。
【００２２】
【表５】
【００２３】（実施例４）（Ｎｄ0.8Ｄｙ0.2）（Ｆｅ
0.86-zＣｏ0.06Ｂ0.08ＧａZ）5.5（ｚ＝0〜0.18）なる
合金を実施例１と同様な方法で溶解、粉砕、成形、焼結
した。さらに、900℃×2時間の加熱保持後、1.5℃／min
で常温まで冷却した後、580℃×1時間の時効処理をAr気
流中で行い水中で冷却した。得られた磁気特性を表６に
示し、220℃加熱による不可逆減磁率を表７に示す。Ｇ
ａの添加により４πＩｒ、(BH)maxは低下していくがＩ
Ｈcは大幅に上昇し、耐熱性も向上していることがわか
る。Ｇａの添加量ｚは0.001で効果が認められ、0.15を
越えると４πＩｒが顕著に減少するので0＜ｚ≦0.15が
好ましく、0.001≦ｚ≦0.15とするのがより好ましく、
0.002≦ｚ≦0.10とするのがさらに好ましく、0.005≦ｚ
≦0.05とすることが特に好ましい。
0.86-zＣｏ0.06Ｂ0.08ＧａZ）5.5（ｚ＝0〜0.18）なる
合金を実施例１と同様な方法で溶解、粉砕、成形、焼結
した。さらに、900℃×2時間の加熱保持後、1.5℃／min
で常温まで冷却した後、580℃×1時間の時効処理をAr気
流中で行い水中で冷却した。得られた磁気特性を表６に
示し、220℃加熱による不可逆減磁率を表７に示す。Ｇ
ａの添加により４πＩｒ、(BH)maxは低下していくがＩ
Ｈcは大幅に上昇し、耐熱性も向上していることがわか
る。Ｇａの添加量ｚは0.001で効果が認められ、0.15を
越えると４πＩｒが顕著に減少するので0＜ｚ≦0.15が
好ましく、0.001≦ｚ≦0.15とするのがより好ましく、
0.002≦ｚ≦0.10とするのがさらに好ましく、0.005≦ｚ
≦0.05とすることが特に好ましい。
【００２４】
【表６】
【００２５】
【表７】
【００２６】（実施例５）（Ｎｄ0.9Ｄｙ0.1）（Ｆｅ
0.845-zＣｏ0.06Ｂ0.08Ｎｂ0.015ＧａZ）5.5（ｚ＝0〜
0.06）なる合金を実施例１と同様な方法で溶解、粉砕、
成形、焼結、熱処理した。得られた磁気特性を表８に示
し、220℃加熱による不可逆減磁率を表９に示す。Ｄｙ
置換量の少ない場合においてもＧａの添加により熱安定
性は向上することがわかる。また、Ｇａの添加量は0。00
1で効果が認められ、0.15を越えると４πＩｒが著しく
減少することがわかる。従って、Ｇａの添加量ｚは0＜
ｚ≦0.15が好ましく、0.001≦ｚ≦0.15とするのがより
好ましく、0.002≦ｚ≦0.10とするのがさらに好まし
く、0.005≦ｚ≦0.05とすることが特に好ましいことが
わかる。
0.845-zＣｏ0.06Ｂ0.08Ｎｂ0.015ＧａZ）5.5（ｚ＝0〜
0.06）なる合金を実施例１と同様な方法で溶解、粉砕、
成形、焼結、熱処理した。得られた磁気特性を表８に示
し、220℃加熱による不可逆減磁率を表９に示す。Ｄｙ
置換量の少ない場合においてもＧａの添加により熱安定
性は向上することがわかる。また、Ｇａの添加量は0。00
1で効果が認められ、0.15を越えると４πＩｒが著しく
減少することがわかる。従って、Ｇａの添加量ｚは0＜
ｚ≦0.15が好ましく、0.001≦ｚ≦0.15とするのがより
好ましく、0.002≦ｚ≦0.10とするのがさらに好まし
く、0.005≦ｚ≦0.05とすることが特に好ましいことが
わかる。
【００２７】
【表８】
【００２８】
【表９】
【００２９】
【発明の効果】以上、実施例に示したように、従来のＲ
−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石においては含有される希土類元素
Ｒの酸化により焼結過程で液相として働くＲリッチ相が
減少することが原因となって有効な未酸化の含有Ｒ分が
不足した状態で焼結されるために保磁力が著しく減少す
るのに対し、本発明磁石においては焼結過程において未
酸化の有効な含有Ｒ分の不足を補うように含有されてい
るＧａが液相として存在し焼結が進行するために極めて
高いＩＨｃを発現し際立って良好な熱安定を獲得するこ
とができる。
−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石においては含有される希土類元素
Ｒの酸化により焼結過程で液相として働くＲリッチ相が
減少することが原因となって有効な未酸化の含有Ｒ分が
不足した状態で焼結されるために保磁力が著しく減少す
るのに対し、本発明磁石においては焼結過程において未
酸化の有効な含有Ｒ分の不足を補うように含有されてい
るＧａが液相として存在し焼結が進行するために極めて
高いＩＨｃを発現し際立って良好な熱安定を獲得するこ
とができる。
【図１】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ、Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｂおよび
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ−Ｇａ磁石の加熱温度に対する不可逆減
磁率を示す図である。
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ−Ｇａ磁石の加熱温度に対する不可逆減
磁率を示す図である。
【図２】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ、Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ−ＢおよびＮｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｇａ磁石の加熱温
度に対する不可逆減磁率を示す図である。
ｏ−ＢおよびＮｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｇａ磁石の加熱温
度に対する不可逆減磁率を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 原子比で式Ｒ（Ｆｅ1-x-y-z-uＣｏxＢy
ＧａzＭu）A（ここでＲはＮｄ，Ｐｒ，Ｃｅその他の希
土類元素の１種または２種以上の組み合わせ、ＭはＮ
ｂ，Ｗ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏの１種または２種以上の組み合
わせ、０＜ｘ≦０．７、０．０２≦ｙ≦０．３、０＜ｚ
≦０．１５、０≦ｕ≦０．１、４．０≦Ａ≦７．５）で
表され、主相がＲ2Ｆｅ14Ｂ型金属間化合物であり、Ｇ
ａの含有により固有保磁力（ＩＨｃ）が増大しキュリー
点（Ｔｃ）が低下する作用を有し、焼結過程において含
有されるＧａが希土類リッチ相とともに液相を形成し焼
結されてなることを特徴とする熱安定性の良好な焼結型
永久磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26614497A JP3255593B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 熱安定性の良好な焼結型永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26614497A JP3255593B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 熱安定性の良好な焼結型永久磁石の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62183881A Division JP2751109B2 (ja) | 1986-07-23 | 1987-07-23 | 熱安定性の良好な焼結型永久磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1097908A true JPH1097908A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3255593B2 JP3255593B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=17426925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26614497A Expired - Lifetime JP3255593B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 熱安定性の良好な焼結型永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3255593B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002536842A (ja) * | 2000-02-02 | 2002-10-29 | ベイオトウ・アイアン・アンド・スティール・（グループ）・カンパニイ・リミテッド | ＣｅとＮｄおよび／またはＰｒを含むＦｅ−Ｂ−Ｒ型の永久磁石材料およびその製造方法 |
| US7534311B2 (en) | 2003-08-12 | 2009-05-19 | Hitachi Metals, Ltd. | R-t-b sintered magnet and rare earth alloy |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26614497A patent/JP3255593B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002536842A (ja) * | 2000-02-02 | 2002-10-29 | ベイオトウ・アイアン・アンド・スティール・（グループ）・カンパニイ・リミテッド | ＣｅとＮｄおよび／またはＰｒを含むＦｅ−Ｂ−Ｒ型の永久磁石材料およびその製造方法 |
| US7534311B2 (en) | 2003-08-12 | 2009-05-19 | Hitachi Metals, Ltd. | R-t-b sintered magnet and rare earth alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3255593B2 (ja) | 2002-02-12 |
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