JPS61195946A - 磁性材料および永久磁石 - Google Patents

磁性材料および永久磁石

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JPS61195946A
JPS61195946A JP61037551A JP3755186A JPS61195946A JP S61195946 A JPS61195946 A JP S61195946A JP 61037551 A JP61037551 A JP 61037551A JP 3755186 A JP3755186 A JP 3755186A JP S61195946 A JPS61195946 A JP S61195946A
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rare earth
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permanent magnet
magnetic field
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JP61037551A
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クルト・ヘインツ・ユルヘン・ブシオウ
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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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】 本発明は主相が希土類遷移金属形の金属間化合、物によ
り形成されている磁性材料に関するものである。
ある種の希土類金属と、遷移金属との金属間化合物(R
E−TM )に基づく磁性材料は、かなりの大きさの保
磁力(数koe )を有する永久磁石に形成することが
できる。当該磁性材料は、この目的のため不完全結晶(
5ubcrystalline ) ノ大きさを有する
粒子に粉砕し、次いで磁界に整列させる。粒子の整列、
従って磁界配向を、焼結または結合剤(合成物質)中に
或いは鉛のような低融点金属中に粒子を浸すことにより
固定する。これ等の方法は希土類金属−遷移金属磁石を
製造する粉末冶金法と称せられる。かかる処理において
、これ等の金属間化合物は、常温で著しく高い固有保磁
力を発現する。
粉末冶金により磁石に加工することができる最も普通に
知られている金属間化合物は、主としてサマリウムとフ
パルトを、例えば単相BmCo、および多相smao□
但しzz7のような相を形成する分量を含有する。
、人、単相smco、に基づく永久磁石は現在大量に製
造されている。エネルギー積は20 MGOe程度であ
る。
B、多相SmC0z(但しzz7でcoは一部Feおよ
びOuで置き換えられる)に基づく永久磁石は高エネル
ギー積(27MGOe )を有する。然しこの種の磁石
の製造は複雑で極めて困難である。
最近提案された形の希土類遷移金属磁石は、R,F14
B (但しR=Nd、Pr)の三元化合物に基づくもの
であり、更に高いエネルギー積約85MGOeを有する
。これ等の磁石の製造は上記A項に記載したものに匹敵
する。即ち製造はB項に記載した多相Sm0o2の製造
より簡単である。R,F14B磁石の欠点は、キュリ一
温度が低く(Tc=807℃)で、これに付随して磁化
(σ)および保磁力(Ha)の負の温度係数が大である
ことである。この欠点は部分的にはCoの置換により除
失することができる。このことは欧州特許出願公開第1
06,948号に記載されている。
然し、上記欧州特許出願公開明細書には、Feを、Oo
により置換する場合、保磁力は、25チのFeがCOに
より置換される点から減少し始ることおよび実際に磁石
として用いられるのに必要である8 0 kA/Iまた
はそれ以上の保磁力を有する材料を現実するためには6
0チ以下のFeが置換されるべきであることが記載され
ている。従ってCoの置換によるキュリ一温度の上昇の
利点は、制限された範囲で役に立つだけである〇 本発明の目的は多相Smcozと少くとも同じ位い高い
エネルギー積を有する希土類遷移金属形の金属間化合物
に基づく、実際に使用し得る新規な磁性材料で多相Sm
0ozに基づく磁性材料より簡単な方法で製造すること
ができ、50%以下のFeがGOにより置換されている
R1Fe、、Bより高いキュリ一温度を有する磁性材料
を提供することにある。
この目的のため、本発明の磁性材料は、金属間化合物が
次式 %式%) (式中のXはOく’Xく0.2の範囲で、RはNd、p
rおよび/またはTb或いはこれ等の内の一つと希土成
を有する。
Xがoくxくo、gの範囲にあるR2 (”1−XFe
X )14B形の金属間化合物においては保磁力はCO
含有量が増すにつれて大きくなり、このことはまたキュ
リ一温度にもあてはまることを確かめた。RがY。
Ha # Pr e La e sm e Ga或いは
Tb(7)イずれかの単独または希土類金属とYから成
る群から選ばれた少くとも1種の元素との組合せを表わ
す場合に、正方晶結晶構造を形成する。
本発明の好適例は、金属間化合物が次式1式%) (式中0くxく0.1)で規定される組成を有すること
を特徴とする。この系はF6含有量が少く、このことは
耐食性に便利である。
本発明の特定例においては、金属間化合物は式R,Co
1.Hにより規定される組成を有することを特徴と゛す
る。
この系は保磁力の最高値を示し、一方鉄の不存、在によ
り最高の耐食性を有する。
R2(001−xFex ) B系の内Pr、 ((3
0,−z yex )とNd2(Co□−xFex)B
はそれ等の磁化値が高いことと関連して好ましい。
磁性材料は、鋳造物を粉砕し、これを融解した後800
℃より高い温度の酸化防止雰囲気中でアニーリング処理
することにより製造することが好ましい。このことによ
り正方晶の主相をできるだけ多くシ、他の望ましくない
相を最小にすることができる。
本発明の磁性材料は焼結磁石の形態で使用するのが好ま
しい。籾島形態で使用を本勾が好塾もらへこの形態で最
高エネルギー積が実現される。
異方性磁界測定に基づく計算により焼結したR、 (C
o□−xFex)□、B永久磁石の最大エネルギー積(
BH)maxが80MGOeの領域にあり得ることが分
った。
以下図面を参照して本発明を説明する。
複数の試料を調製するため99.9%の純度の出発物質
を用い、これを精製アルゴンガス中アルゴ、ンアーク下
で融解した。
試料を融解し、次いで冷却した後、タンタル箔内に包み
、排気した石英管内900℃の温度でアニーリング処理
をした。次いで試料を粉砕した。
生成した粉末粒子を磁界に機械的に整列させ、エポキシ
樹脂により結合した。このようにして得た磁石部材に対
して複数の測定を行った。これらの測定結果を次の第1
表に示す。
第   1   表 R,Co、、B    T (K)    a  (a
m”/に9)    藷Dc          5 R=Y     1015     10?     
lcL&     955     102   1c
Pr  995 1j14 1c Nd 1G07  IJ6 1c 3m    10j19      89   10a
a    1050       ss    1cT
b 1085 10 1c 表中T0はキュリ一温度である。Nd、Fe8Co、 
Bのキー%り一温度: −880K (Nd、(to、
、B : T0=、I O07K )は比較のために役
立つ。σ6は飽和磁化で、EMDは磁化容易方向である
。σ6は85Tまで磁界で4.2Kにおいて磁化を測定
することにより誘導される。磁化容易方向はC軸に対し
て与えられる。
単相Pr、Co□4Bの常温における異方性磁界は極め
て高い(100koe程度、第1図参照)。常温におけ
る飽和磁化もまた高い(100ムmfi/9)。
保磁力IHcのかなり大きい値は、人手により操作評価
値は約80 MGO6である。この評価は格子定数&=
8.68人、O= 11.87人により計算される8、
49A−の密度に基づく。
キュリ一温度の値T0は熱量計評価により測定した。
T0以下のσの温度依存の評価を第5図および第6図に
示す。得た結果をPr、Co14B (第5図)および
Nd、Co□、B (第6図)に対して示す。これ等の
結果は本発明における形態の金属間化合物の・特徴であ
る。
第1〜8図、第6図および第6図に結果を示す評価は、
整列中使用した磁界の方向に平行(σ厘)であった印加
磁界または整列中使用した磁界の方向に直角(σ↓)で
あった印加磁界を用いて行った。
異方性磁界は高磁界において4.2にで磁化評価を行っ
た結果を外挿することによって計算することができた。
この磁界はPr、Oo1□Bに対しては極めて高< (
ニア5T )、Nd、00.、Bに対しては約40Tで
あった。第8図はY、Co□、BおよびLa、(!O□
、Bの・・・異方性磁界がかなり低く、約5Tの値であ
ることを示す。
R,Co14B形の金属間化合物で、RがLa 、 P
r 、 Nd 。
sm、GdまたはTbを含む場合にNd 5F814B
に相当する正方晶結晶構造が見出された。またRがこれ
等の希土類金属の1種と他の希土類金属を一緒に含む場
合、例えばR= (La、yKy’)でyが0.1であ
る場合およびR=(Lax−yDyy )でyがo、g
である場合にも正方晶結晶構造が見出された。
【図面の簡単な説明】
第1図はPr、Co□、B試料の磁化σと印加磁界の強
さu(aooxで測定)の関係を示す曲II図、第2図
はNd、Co14B試料の磁化σと印加磁界の強さH(
800にで測定)の関係を示す曲線図、第8図は複数の
R,00□、B試料の磁化σと印加磁界の強さく 44
にで測定)の関係を示す曲線図、第4図はPr@001
4 B磁石(7) 4 KM−H特性曲線図、第6図は
Pr、Co14B試料の磁化σと温度との関係(B=O
JT)を示す曲S図、 第6図はNd、00,4B試料の磁化σと温度との関係
(B=0.6T)を示す曲線図、 第7図はprs ao yFe ? B磁石、Pr、C
o1.FeB磁石およびPr、Co□、B磁石夫々の保
磁カニH0と粉砕時間の関係を示す曲S図である。 一−H1kA/m) FIG、1 一+H(kA/m1 FIG、2 Uつ c5 ? 〜 −晦−−一一一 ε αコ (コ E−−−−−− 鴫f

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、主相が希土類遷移金属形の金属間化合物により形成
    された磁性材料において、金属間化合物が、次式 R_2(CO_1_−_XFe_X)_1_4B(式中
    のXは0≦X≦0.2、RはNd、Prおよび/または
    Tb或いはこれ等の内の一つと、希土類金属およびYか
    ら成る群から選ばれた少くとも1種の他の元素との組合
    せを示す)で表わされる組成を有することを特徴とする
    磁性材料。 2、Xが0≦X≦0.1の範囲である特許請求の範囲第
    1項記載の磁性材料。 3、金属間化合物がR_2CO_1_4Bで規定される
    組成を有する特許請求の範囲第1項記載の磁性材料。 4、RがPrおよび/またはNdである特許請求の範囲
    第1〜3項のいずれか一つの項に記載の磁性材料。 5、磁性材料が、鋳造物を粉砕し、これを融解した後酸
    化防止雰囲気中800℃より高い温度でアニーリング処
    理することにより製造された特許請求の範囲第1〜4項
    のいずれか一つの項に記載の磁性材料。 6、主相が、次式 R_2(CO_1_−_XFe_X)_1_4B(式中
    のXは0≦X≦0.2、RはNd、Prおよび/または
    Tb或いはこれ等の内の一つと、希土類金属およびYか
    ら成る群から選ばれた少くとも1種の他の元素との組合
    せを示す)で表わされる組成を有する希土類遷移金属形
    の金属間化合物により形成された磁性材料を主成分とし
    たことを特徴とする永久磁石。 7、上記磁性材料を焼結して形成され、最高エネルギー
    積(BH)maxが少くとも30MGOeである特許請
    求の範囲第6項記載の永久磁石。
JP61037551A 1985-02-26 1986-02-24 磁性材料および永久磁石 Pending JPS61195946A (ja)

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