JPS60254707A - 永久磁石の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、家庭電化製品、音響製品１時計部品、自動
車部品、精密機器等々の永久磁石を用いる広範囲な用途
に使用することができる永久磁石を製造するのに適用さ
れる永久磁石の製造方法に関するものである。

（従来技術） 近年、永久磁石材料における最大エネルギ積（（Ｂ　Ｈ
）　ｗａｘ　）の向上はかってのアルニコ系磁石材料等
のそれに比べて著しいものがあり、とくに家庭電化製品
、音響製品、時計部品、自動車部品、精密機器等々の小
型軽量化および高性能化等に大きく貢献している。

従来、このような優れた特性の永久磁石材料としては希
土類−コバルト系磁石が代表的なものであり、その最大
エネルギ積（（ＢＨ）　ｗａｘ　）はかなり高い値を示
している。しかし、最大エネルギ積（（ＢＨ）　ｗａｘ
　）をさらに向上させるための研究はいぜんとして続け
られ、一部では他の希土類磁石の開発も進んでおり、な
かには希土類−鉄系磁石材料についての開発も行われて
いる。この希土類−鉄系磁石材料としてはＮｄ−Ｆｅ−
Ｂ系のものもあるが、このような希土類系の永久磁石に
おいても磁気特性をさらに向上させることが望まれてい
た。

（発明の目的） この発明は上述した従来の要望に着目してなされたもの
で、保磁力（ＢＨＣ、ＩＨａ）および最大エネルギ積（
（ＢＨ）　ｗａｘ　）が優れていると共に、残留磁束密
度（Ｂｒ）をさらに向上させた希土類系永久磁石の製造
方法を提供することを目的としている。

（発明の構成）。

この発明による永久磁石の製造方法は、一般式、Ｒ１−
、−β−７Ｍ（ｘＡβＸアで表わされ、Ｒが希土類元素
の１種または２種以上、ＭがＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎの
１種または２種以上、ＡがＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ
、Ｔａ、Ｃｒ。

Ｍｏ、Ｗの１種または２種以上、ＸがＢ、Ｃ。

Ｎ、Ｓｔ、Ｐの１種または２種以上であり、０．６０≦
α≦０．８５． ０≦β≦ｏ、ｉｏ、 γ＜０．１５ からなる組成のインゴットを微粉砕して粒度調整し、粒
径が４　、　Ｏｐ、ｍ以上のものか１０％以下であるよ
うにして、この粉末を磁場中プレス成形するようにした
ことを特徴としている。

この発明が適用される永久磁石材料の組成は、上記のよ
うに、一般式、Ｒ１−６−β−７Ｍ（ｘＡβＸアで表わ
されるが、式中のＲはＹを含む希土類元素の１種または
２種以上であることを示し、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｐｍ。

Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ。

Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種または２種以上が用いら
れる。

また、上記一般式において１ＭはＦｅ、Ｃｏ。

Ｎｉ、Ｍｎのうちの１種または２種以上が用いられ、０
．６０≦α≦０．８５の範囲としている。

ここで、Ｍの量が多すぎると、残留磁束密度（Ｂｒ）は
向上するものの、保磁力（ＢＨＣ。

ｚＨｃ）が減少するため、すぐれた最大エネルギ積（（
ＢＨ）１１ａＸ）を得がたくなるノテ、α≦０．８５と
した。一方、Ｍの量が少なすぎると残留磁束密度（Ｂ　
ｒ）が低くなり、最大エネルギ積（（Ｂ　Ｈ）　ｗａｘ
　、）が減少するので、０．６０≦αとした。

さらに、上記一般式において、ＡはＴｉ。

Ｚｒ、Ｈｆ　、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのうち
の１種または２種以上であり、０≦β≦０．１０の範囲
としている。また、ＸはＢ、Ｃ。

Ｎ、Ｓｉ、Ｐの１種または２種以上であり、γく０．１
５の範囲としている、ここで、上記Ａは添加しない場合
もこの発明に含まれるが、上記Ｘ元素と複合添加するこ
とによりＡの一部が硼化物。

炭化物、窒化物、珪化物、燐化物となり、保磁力（ＢＨ
ｃ、ＩＨｅ）の向上および残留磁束密度（Ｂｒ）の温度
係数の向上に効果をもたらす。この場合、Ａの量が少な
いと残留磁束密度（Ｂｒ）の温度係数の向上は小さいた
め、添加する場合は０．０１≦βとするのが望ましく、
Ａの量が多すぎると前記硼化物、炭化物、窒化物、珪化
物、燐化物等の形成量が多くなり、磁気特性が劣化する
ので、β≦０，１０とする必要がある。また、上記Ｘは
希土類系磁石、たとえばＮｄ−Ｆｅ系磁石のキュリ一点
を常温程度から３００℃以上に昇温させる効果を有する
ものであるが、Ｘの量が多すぎると保磁力（ＢＨＣ、Ｉ
ＨＣ）および残留磁束密度（Ｂ　ｒ）が減少（特に残留
磁束密度が単調に減少）し、すぐれた最大エネルギ積（
（ＢＨ）ｍａｘ　）が得られなくなるので、γ＜０．１
５とした。

次に、この発明においては、上記組成の合金を溶製した
のち造塊し、得られたインゴットを微粉砕して粒度調整
する工程において、粒径が４．０ｇｍ以上のものが１０
％以下であるようにし、全体が上記組成の永久磁石を製
造する場合には、前記粉末を磁場中プレス成形したのち
、焼結あるいは焼結後熱処理する。また、上記組成の粉
末を含むプラスチック磁石を製造する場合には、前記粒
度調製した粉末を合成樹脂と混合し、前記混合体を成形
型内に入れて磁場中プレス成形したり、前記粉末を磁場
中プレス成形したのち、得られた成形体に合成樹脂を含
浸して硬化させたりする。

ここで、粉末の粒径が４．０．ｐｍ以上のものが１０％
以下であるようにしたのは、このように調整した粉末を
使用することによって、永久磁石の保磁力（Ｂ　Ｈｃ　
、　Ｉ　Ｈｃ）および最大エネルギ積（（Ｂ　Ｈ）　ｍ
ａｘ　）ならびにとくに残留磁束密度（Ｂｒ）を向上さ
せることができるためである。

（実施例１） ＮｄＯ，ＩＥＩ　ＦｅＯ，？ＥＩＢＯ，０ｆ３Ｗ０．０
２なる組成の合金をアルゴン雰囲気中に調整したボタン
溶解炉を用いて溶製したのち造塊した。次いで、前記組
成のインゴットをアルゴン雰囲気中で粗粉砕した後、供
給速度７０ｇ　／　ｓｉｎ　、　６０ｇ　／　１Ｉｌｉ
ｎ、３０ｇ　／ｗｉｎの３種類でジェｙ　トミルにて微
粉砕した。ここで得られた粉末の粒度分布を調べたとこ
ろ、７０ｇ／ｆｆ１ｉｎの場合は粒径４ＩＬｍ以上のも
のが１８％、５０ｇ／ｗｉｎの場合は粒径４ｇｍ以上の
ものが９％、３０ｇ／ｗｉｎの場合は粒径４ｐｍ以上の
ものが５％であった・ 次に、それぞれにおいて得られた粉末を１５ＫＯｅの磁
場中で約２　ｔｏｎｆ／　ａｍ２の圧力をかけてプレス
成形したのち、得られた成形体をアルゴン雰囲気中にお
いて１０００℃で１時間の条件で焼結を行い、室温まで
急冷した後さらに所定の熱処理を施した。

次いで、得られた磁石の残留磁束密度 （Ｂｒ）、保磁力（Ｂ）ｉｃ　、ＩＨａ）、最大エネル
ギ積（（ＢＨ）　ｌｌ１ａｘ　）および密度を調べたと
ころ、第１表に示す結果となった。

第１表に示すように、粉末粒径が４　、　ＯＩＬｍ以上
のものが１０％以下であるようにした粉末を用いたＮｏ
、　２　、３では、粉末粒径が４．０４ｍ以上のものが
１８％であるＮｏ、１に比べて保磁力（ＢＨＣ、ｚＨｃ
）、最大エネルギ積（（Ｂ　Ｈ）　ｍａｔ　）および残
留磁束密度（Ｂ　ｒ）が向上していることが明らかであ
る。

（実施例２） ＮｄＯ，１７ＦｅＯ，７５ＮＯ，０１ＳｉＯ，０１３Ｔ
’　０．０１なる組成の合金をアルゴン雰囲気中に調整
したボタン溶解炉を用いて溶製したのち造塊した。次い
で、前記組成のインゴットをアルゴン雰囲気中で粗粉砕
した後、供給速度７０ｇ／ｗｉｎ　、　５０ｇ／＋ｍｔ
ｎ　。

３０ｇ／ｇｉｎの３種類でジェットミルにて微粉砕した
。ここで得られた粉末の粒度分布を調べたところ、７０
ｇ／鳳ｉｎの場合は粒径４ｐ、、ｍ以上のものが２１％
、５０ｇ／ｗｉｎの場合は粒径４ｇｍ以上のものが８％
、３０ｇ／ｓｉｎの場合は粒径４ＩＬｍ以上のものが６
％であった・ 次に、それぞれにおいて得られた粉末を１５ＫＯｅの磁
場中で約２　ｔｏｎｆ／　ｃｍ２の圧力をかけてプレス
成形したのち、得られた成形体をアルゴン雰囲気中にお
いて１０００℃で１時間の条件で焼結を行い、室温まで
急冷した後さらに所定の熱処理を施した。

次いで、得られた永久磁石の残留磁束密度（Ｂｒ）、保
磁力（ＢＨＣ、ＩＨｅ）、最大エネルギ積（（ＢＨ）　
ｗａｘ　）および密度を調べたところ、第２表に示す結
果となった。

第２表に示すように、粉末粒径が４ｐ−ｍ以上のものが
１０％以下であるようにした粉末を用いたＮＯ，５，６
では、粉末粒径が４ｇｍ以上のものが２１％である崩、
４に比べて保磁力（ＢＨＣ。

ＩＨＣ）、最大エネルギ積（（Ｂ　Ｈ）　ｎ＋ａｘ　）
および残留磁束密度（Ｂｒ）が向上していることが明ら
かである。

（実施例３） ＮｄＯ，１４ＰｒＯ，０２Ｆｅ０．７５ＢＯ，０５Ｃ０
，０１Ｐ０．０１なる組成の合金をアルゴン雰囲気中に
調整したボタン溶解炉を用いて溶製したのち造塊した。

次いで、前記組成のインゴットをアルゴン雰囲気中で粗
粉砕した後、供給速度１５０ｇ／ｗｉｎ　、　６０ｇ／
ｗｉｎ　、　４０ｇ／ｗｉｎの３種類でジェットミルに
て微粉砕した。ここで得られた粉末の粒度分布を調べた
ところ、１５０　ｇ／ｗｉｎの場合は粒径４ＩＬｍ以上
のものが２９％、Ｂｏｇ／■ｉｎの場合は粒径４ｐｍ以
上のものが９％、４０　ｇ／ｓｉｎの場合は粒径４ト層
以上のものが６％であった。

次に、それぞれにおいて得られた粉末を９３重量％と、
ポリアミド（商品名ナイロン）１２を７重量％の割合で
混合し、２５０℃で混練したのち、２５０°Ｃに加熱し
た金型内に入れて１５ＫＯｅの磁場中で約２　ｔｏｎｆ
／　ｃｗｒ２の圧力をかけてプレス成形してプラスチ・
ンク磁石を製造した。

次いで、得られた永久磁石の残留磁束密度（Ｂｒ）、保
磁力（ＢＨＣ、ＩＨｃ）、最大エネルギ積（（Ｂ　Ｈ）
　ｍａｒ　）および密度を調べたところ、第３表に示す
結果となった。

第３表に示すように、粉末粒径が４１Ｌｆｆ１以上のも
のが１０％以下であるようにした粉末を用いたプラスチ
ック磁石Ｎｏ、８．９では、粉末粒径が４ｇｍ以上のも
のが２９％である粉末を用いたプラスチック磁石陥、７
に比べて保持力（ＢＨＣ。

ＩＨＣ）、最大エネルギ積（（ＢＨ）　ｌ１ｌａｘ　）
および残留磁束密度（Ｂｒ）が向上していることが明ら
かである。

（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明による永久磁石の製
造方法は、一般式、 Ｒ１−ｃｘ−β−アＭｃｘＡβＸアで表わされ、Ｒが希
土類元素の１種または２種以上９ＭがＦｅ。

Ｇｏ、Ｎｉ、Ｍｎの１種または２種以上、ＡがＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ。

Ｍ　ｏ　、　Ｗ（１）　１種または２種以上、ＸがＢ、
Ｃ。

Ｎ、Ｓｔ、Ｐの１種または２種以上であり、０．６０≦
α≦０．８５、 Ｏ≦β≦０．１０、 γ＜０．１５ からなる組成のインゴットを微粉砕して粒度調整し、粒
径が４．０７ｚｍ以上のものが１０％以下であるように
して、この粉末を磁場中プレス成形するようにしたから
、残留磁束密度（Ｂｒ）、保持力（ＢＨＣ、ＩＨｃ）お
よび最大エネルーギ積（’（Ｂ　Ｈ）　ｗａｘ　）が大
きな値を示す永久磁石を得ることができ、これによって
、家庭電化製品、音響製品、時計部品、自動車部品、精
密機器等々の小型軟部化・高性能４５等を永久磁石の面
から実現することが可能であるという非常に優れた効果
をもたらしうるものである。

特許出願人　大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士　小　塩　豊

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）式、Ｒ１−ａ−β”ｙＭａＡβｘｙで表わされ、
   Ｒが希土類元素の１１４または２種以上、ＭがＦｅ　、
   Ｃｏ　、Ｎｆ　、Ｍｎの１種または２種以上、ＡがＴｉ
   　、Ｚｒ、Ｈｆ　、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ。 Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの１種または２種以上、ＸがＢ。 Ｃ，Ｎ、Ｓｔ　、Ｐの１種または２種以上であり、 ０．６０≦α≦０．８５． ０≦β≦０．１０゜ γ＜ｏ、ｉｓ からなる組成のインゴットを微粉砕して粒度調整し、粒
   径が４　、０　ＪＬｍ以上のものが１０％以下であるよ
   うにして、この粉末を磁場中プレス成形することを特徴
   とする永久磁石の製造方法。