JPS624807A - 希土類磁石用合金粉末の製造方法 - 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】 利用産業分野 この発明は、Ｆｅ　　Ｂ　　Ｒ系永久磁石用合金粉末の
製造方法に係り、溶解２機械的粉砕なしで、所定の粒度
が得られ、かつ容易に’Ｉ造できるＣａ還元法による製
造方法で、最終成品の磁気特性を劣化させる酸素などの
不純物の少ない希土類磁石用合金粉末の製造方法に関す
る。

背景技術 現在の代表的な永久磁石材料は、アルニコ、ハ−ドフエ
ライトおよび希土類コバルト磁石である。

このうち希土類コバルト磁石は、磁気特性が格段にすぐ
れているため、多種用途に利用されているが、主成分の
Ｓｍ、Ｃｏは共に資源的に不足し、かつ高価であり、今
後長期間にわたって、安定して多量に供給されることは
困難である。そのため、磁気特性がすぐれ、かつ安価で
、ざらに資源的に豊富で今後の安定供給が可能な組成元
素からなる永久磁石材料が切望されてきた。

本出願人は先に、高価なＳｍや％を含有しない新しい高
性能永久磁石としてＦａ−Ｂ−Ｒ系（ＲはＹを含む希土
類元素のうち少なくとも１種）永久磁石を提案した（特
開昭５９−４６０（）８号、特開昭５９−６４７３３号
、特開昭５９−８９４０１号、特開昭５９−１３２１０
４号）。

この永久磁石は、Ｒとして陶や円を中心とする資源的に
豊富な軽希土類を用い、Ｆｓを主成分として１５　Ｍ　
Ｇ　Ｏｓ以上の極めて高いエネルギー積を示すすぐれた
永久磁石である。

また、このＦａ−Ｂ−Ｒ系永久磁石に、なお一層の高磁
石特性を与え、かつ安価に製造するための希土類磁石用
合金粉末の製造方法として、出願人は、先に、Ｃａ還元
法による製造方法を提案（特開昭５９−２１９４０４号
）し、さらに、酸素、炭素、カルシウム含有量を低減し
たＣａ還元による希土類磁石用合金粉末の製造方法を提
案（特願昭５９−１８２５７４号、特願昭５９−２４８
７９８号）した。

その要旨は、Ｒ（Ｒはｍ、　Ｐｒ、　Ｄｙ、　Ｈｏ、　
Ｔｈのうち少なくとも１種あるいはさらに、Ｌａ、　Ｃ
８，Ｓｍ。

（Ｊ、　Ｅｒ、　Ｅｕ、丁ｍ、　Ｙｂ、　Ｌｉ、　Ｙの
うち少なくとも１種からなる）１２．０原子％〜２０原
子％、Ｂ４原子％〜２０原子％、Ｆｅ８０原子％〜８３
原子％となるように、希土類酸化物のうち少なくとも１
種と、鉄粉。

純ボロン粉、フェロボロン粉および硼素酸化物のうち少
なくとも１種、あるいは上記構成元素の合金粉または混
合酸化物を上記組成に配合した混合粉に、上記希土類酸
化物などの原料粉末に含まれる酸素量に対して、化学量
論的必要量の１゜５〜３．５倍（重量比）の金ＲＣａと
希土類酸化物の１ｗｔ％〜１５ｗｔ％のＣａＣｌ２を混
合し、不活性ガス雰囲気中で９００℃〜１２００℃で還
元拡散を行ない、得られた反応生成物を水中に入れてス
ラリー化し、さらに該スラリーを水処理する希土類磁石
用合金粉末の製造方法である。

上記の技術によって、酸素量　ｓｏｏｏｐｐｍ以下、炭
素量　１ｏｏｏｐｐｍ以下、Ｃａ量　２０００ｐｌ）ｍ
　ＪＪ下（ＤＦａ−Ｅ３−Ｒ系永久Ｆｊ１ＥＪ合金粉末
が得られ、すぐれた磁石特性のＦｅ　−Ｂ　−Ｒ系永久
磁石が得られるが、さらにすぐれた磁石特性を得るには
、上記各含有量のより一層の低減が必要であった。

また、上記のＣａ還元法において、還元・拡散時の原料
粉末の歩留をさらに向上させ、生成合金粉末の組成の均
質化を図り、さらに該合金を使用して磁石化した際の磁
石特性にばらつきが発生しなことが望まれている。

発明の目的 この発明は、Ｆａ−Ｂ−Ｒ系永久！１石の磁石特性を向
上させることができるＣａ還元法による希土類磁石用合
金粉末の製造方法を目的とし、反応生成した希土類Ｉａ
石用合金粉末の酸素量、炭素量、カルシウム量の著しく
低減でき、還元・拡散の効率化と、精整合金粉未組織の
均質化を図り、すぐれた磁石特性の得られる希土類磁石
用合金粉末の製造方法を目的としている。

発明の構成と効果 希土類１石用合金粉末中の酸素、炭素、カルシウムの含
有量は、得られる永久磁石の特性を大きく左右するため
、かかる含有量の低減が必要不可欠であるが、上述のＣ
ａ還元において、Ｃａ還元・拡散により得られる反応生
成物をスラリー化して、水処理する場合、処理水の性状
が、生成合金粉末の酸素量、炭素量、カルシウム量に大
きく影響し、生成合金粉末の酸化を惹起していることが
分った。

発明者らは、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁５の磁石特性を向上
し得る合金粉末の製造方法について種々検討した結果、
Ｃａ還元・拡散により得た反応生成物をスラリー化し、
水処理する際に、１５℃以下に冷却したイオン交換水を
使用することにより、合金粉末中の酸素、炭素、カルシ
ウムの含有量を大きく低減でき、Ｆａ　−Ｂ　−Ｒ系永
久磁石材料の保磁力並びに減磁曲線の角型性を改善向上
させ得ることを知見し、この発明を完成したものである
。

すなわち、この発明は、 Ｒ（ＲはＮｄ、　Ｐｒ、　Ｄｙ、　Ｈｏ、　Ｔｂのうち
少なくとも１種あるいはさらに、Ｌａ、　Ｃｏ、　Ｓｍ
、　ＣｔＪ、　Ｅｒ、　Ｅｕ、丁ｍ。

Ｙｂ、　Ｌａ、　Ｙのうち少なくとも１種からなる）１
２原子％〜２０原子％、 Ｂ４４原子〜２０原子％、 Ｆｅ６５原子％〜８１原子％を主成分とし、主相が正方
品相で、含有酸素量が４０００ｐＩ）ｍ以下、含有炭素
量が６００ｐｐｍ以下、含有Ｃａｌが１０００ｐｐｍ以
下である希土類磁石用合金粉末の製造において、該希土
類酸化物のうち少なくとも１種と、粒度１５０１ＸｒＩ
以下の鉄粉と純ボロン粉、フェロボロン粉および硼素酸
化物のうち少なくとも１種、あるいは上記構成元素の合
金粉または混合酸化物、さらに粒度１５０Ｉ以下の添加
元素粉末を上記組成に配合した混合粉に、 上記希土類酸化物などの原料粉末に含まれる酸素量に対
して、化学量論的必要量の１．５〜３．５倍の金属Ｃａ
と希土類酸化物の１ｗｔ％〜１５ｗｔ％のＣａＣＲ２を
混合し、 不活性ガス雰囲気中で９００’Ｃ〜１２００℃に加熱し
て還元拡散を行ない、 得られた反応生成物を、１５℃以下に冷却したイオン交
換水中に投入し水と反応させてスラリー化し、ざらに該
スラリーを１５℃以下に冷却したイオン交換水により処
理することを特徴とする希土類磁石用合金粉末の製造方
法である。

この発明による合金粉末は、希土類金属を製造する前段
階における中間原料、すなわち、安価なＮｄ　２０３や
Ｐｒｓ　Ｏ＋ｔなどの軽希土類酸化物及びＴｂ３０ａや
ＤＶ２０３などの重希土類酸化物と、粒度１５０屡以下
のＦ＋ｓ粉と純ボロン粉（結晶性あるいはアモルファス
のいずれでもよい）、粒度１５０１．１ｍ以下のＦｅ−
８粉またはｅ２ｏ３粉末などの硼素酸化物を出発原料と
し、還元剤として金属Ｃａ、還元反応生成物の崩壊を容
易にするＣａＣＲ２を用い、Ｃａ還元拡散させる工程に
より製造するため、種々金属塊原料を用いるよりも安価
に高品質でおり、Ｆｅ　　Ｂ−Ｒ系永久磁石の磁石特性
を向上させることができ、また、工業的量産に最適であ
る。

この発明による希土類合金粉末は、Ｆａ　−Ｂ　−Ｒ系
永久磁石の製造に際して、そのまま微粉砕し、プレス成
形、焼結２時効処理する粉末冶金製造方法により、永久
磁石を得ることができ、希土類金属塊、鉄およびボロン
等の原料塊を原料として製造する鋳塊粉砕法に比較して
、原料溶解、鋳造。

粗粉砕などの手間とコストを要する製造工程を省略する
ことができ、また上記した如く、安価な希土類酸化物な
どの出発原料を用い、かつ原料粉末の歩留がよいため、
永久磁石価格を安価にし、特に、粉末中の酸素含有量等
が少ないこと及び組成の均質化が向上していることによ
り、ばらつきがなく、すぐれた磁石特性のＦａ　−Ｂ　
−Ｒ系永久磁石を安価に量産できる利点を有する。

この発明による合金粉末を使用して得られたＦａ−Ｂ−
Ｒ系永久磁石は、（Ｂ　Ｈ）ｍａＸ　　２０ＭＧＯａ以
上、！ＨＣ１０ｋｏｅ以上であり、角型性Ｈｋ　８ｋＯ
ｓ以上の磁石特性を有し、特性のばらつきが少なく、か
つ該特性を維持しなから至澗以上の温度雰囲気中でも十
分に安定した使用が可能となる。なお、角型性Ｈｋは磁
束密度Ｂが残留磁束密度Ｂｒが９０％となる時の磁界Ｈ
の値である。

発明の限定理由 この発明による希土類磁石用合金粉末の製造工程は以下
のとおりであり、限定理由を合せて説明する。

まず、Ｎｄ酸化物（Ｎｄｚ０３　）や円酸化物（Ｐｒ６
０＋＋）なとの軽希土類酸化物の少なくとも１種、ある
いはざらに、Ｔｂ酸化物（Ｔｂ３０ｃ＞やＮ酸化物（〜
２０３）などの重希土類酸化物の少なくとも一種と、 粒度１５０通以下のＦａ粉と純ボロン粉、フェロボロン
ｙ１（Ｆｅ−Ｂ粉）、８□０３粉末などの硼素酸化物の
うち少なくとも１種の原料粉末を、 Ｒ１２原子％〜２０原子％、 Ｂ４４原子〜２０原子％、 Ｆｅ６５原子％〜８１原子％ （ここで、Ｒはｍ、　Ｐｒ、　ｕ、　ｌ（ｏ、　Ｔｂの
うち少なくとも１種あるいはさらに、Ｌａ、　Ｃｅ、　
Ｓｍ、　Ｇｄ、　Ｅｒ。

Ｅｕ、丁ｍ、　Ｙｂ、　Ｌａ、　Ｙのうち少なくとも１
種からなる） の組成となるように配合し、必要に応じて、粒度１５０
項以下の金属粉、酸化物粉（構成元素との混合酸化物も
含む）２合金粉（構成元素との混合酸化物も含む）おる
いはその他のＣａ還元可能な化合物粉末として添加元素
を加えて原料混合粉末とする。

なお、構成元素との合金として、Ｖ、　ＴＬ、　Ｚｒ。

田、Ｔａ、Ｎｏ等の硼化物がおる。

この発明において、希土類酸化物との還元反応を促進さ
せ、上記原料粉との拡散反応を均一にかつ充分に進行さ
せ、均質・単相でかつ含有酸素量の少ない合金粉末を得
るためには、Ｆｓ粉、純ボロン粉、フェロボロン粉（Ｆ
＠−Ｂ粉）、Ｂ２Ｏ３粉末などの硼素酸化物のうち少な
くとも１種の原料粉末あるいは種々の添加元素は、粒度
が１５０燗以下でおることが必要でり、好ましくは、７
５加以下でおる。

同様に、混合粉の希土類酸化物の平均粒度は１〜１０Ｉ
で、さらには２〜８々ｍ、原料粉の平均粒度は１〜１５
０証でさらに２〜ｓｏ、ｎであることが最も望ましい。

ざらに、上記原料混合粉末に、希土類元素の還元剤とし
て金属Ｃａ粉末、還元反応生成物の崩壊を容易にするた
めのＣａＣＲｚ　’ＦＡ末を添加する。金属Ｃａの必要
量は、希土類酸化物などの原料粉末に含まれる酸素量に
対して、化学量論的必要量の１．５〜３．５倍であり、
ＣａＣｂは希土類酸化物のＩｗｔ％〜１５ｗｔ％とする
。

この発明による合金粉末には、必須元素として、Ｂを含
有するため、例えば、原料粉のフェロボロン粉の融点は
、鉄粉に比較して、１００℃〜４００℃低いため、還元
反応時の希土類元素とフェロボロンとの拡散が速く有利
でおるが、Ｃａの配合量が、使用した希土類酸化物を還
元するのに必要な化学量論的必要量の１．５倍未満では
、希土類酸化物が十分に還元されないため、合金粉末中
には含有酸素量が多く、所定の合金粉末組成が得られな
い。

一方、還元反応時に生成される反応副生成物であるＣａ
Ｏは、合金粉末の還元反応時の結晶粒成長を抑止し、所
定の平均粒度を有する合金粉末を得ることができる。し
かし、希土類酸化物を還元するのに必要な化学量論的必
要量の３．５倍を越える過剰のＣａ還元剤は、工程のコ
ストを上昇させるだけでなく、還元反応後に水中に投入
する際、ＣａＯとＨ２Ｏの過激な発熱反応を生ぜしめ、
得られる合金粉末の酸素量は増加するので、好ましくな
く、また、得られる合金粉末中の残存Ｃａが多くなり、
このため製造する永久Ｆｌｉ石の磁気特性は低くなるた
め、３．５倍を上限とする。

また、希土類酸化物を十分還元し、所定の平均粒度を有
し、低い酸素含有量並びに残存Ｃａｌが少なくて、かつ
所定の組成を有する磁石用合金粉末を、歩留よく得るた
めに、必要な還元剤の量は、化学量論的必要量の１．５
〜２゜５倍の場合が最も好ましい。

Ｃａ（Ｊｚ量は、希土類元素量の１５ｗｔ％を越えると
、還元・拡散反応物を、特定温度のイオン交換水で処理
する際に、その水中のＣＲ−が著しく増大し、生成した
希土類合金粉末と反応して粉末の酸素量が４０００１）
ｌ）１１１以上となり、Ｆｓ　　Ｂ　−Ｒ系永久磁石用
合金粉末として使用できず、また、１ｗｔ３未満では、
還元・拡散反応物を前記イオン交換水中に投入しても、
崩壊せず、前記イオン交換水により処理できないため、
１ｗｔ％〜１５ｗｔ％とする。

上述した希土類酸化物及び粒度１５０１１Ｉ以下のＦｓ
粉等の原料粉、還元剤を所定量配合したのち、例えばＶ
型混合機等を使用し、不活性ガス雰囲気中で、混合を行
なう。ついで、混合した粉末を不活性ガス流気雰囲気で
、９（）Ｏ℃〜１２００′Ｇの温度範囲で、０．５時間
から５時間、還元・拡散反応を行なわせる。このとき、
昇温速度は、出発原料粉末に含有される吸着水分ガス成
分を除去するため、５’Ｃ／　ｍ　ｉ　ｎ以下が好まし
い。

ここで、還元温度を９００℃〜１２００℃に限定したの
は、９００℃未満では、希土類酸化物のＣａによる還元
が不十分となり、所定の組成を有する合金粉末が得られ
ず、また、合金粉末の含有酸素量が増大するため、好ま
しくないためであり、また、還元温度が１２００℃を越
えると、還元時の拡散反応が促進されすぎて、結成粒成
長を起し、所定の平均粒度を有する合金粉末が得られず
、また、反応生成物中のＣａの残存量が多くなり、永久
磁石用合金粉末として好ましくないためである。また、
所定の平均粒度及び成分組成を有し、かつ低い含有酸素
量並びに残存Ｃａ量を有する高性能永久磁石用合金粉末
を得るためには、９００℃〜１ｉｏｏ°ｃの還元温度が
最も望ましい。

Ｃａによる還元・拡散反応において、Ｃａで還元された
溶融状態の希土類金属がただちに粒度１５０．ａ以下の
Ｆ８粉やＦθ−Ｂ粉と、極めて容易にかつ均質に合金化
し、希土類酸化物から使用の合金粉末が歩留よく回収で
きる。

還元・拡散反応終了接は、室温まで炉冷あるいは急速冷
却してもよいが、冷却雰囲気は、得られた合金粉末を酸
化させないように、不活性ガス中が望ましい。また、反
応生成物を予め粉砕して用いるのもよい。

得られた還元反応生成物を、１５℃以下に冷却されたイ
オン交換水中に投入し、反応副生成物のＣａＯ、ＣａＯ
２ＣａＣＪｚをＨａ０と反応させて、Ｃａ（ＤＨ）２と
なす、すなわち、化学量論的必要量の１．５〜３．５倍
の還元剤を配合して得られた還元反応生成物は、水中に
おいて、発熱、自然崩壊してスラリー状態となるので、
特別に機械的粉砕を必要としない利点がある。このスラ
リーをさらに、１５℃以下に冷却したイオン交換水を用
いて、充分にＣａ分を除去処理して、ざらに、室温で真
空乾燥し、１０〜５００．のＦ日−Ｂ−Ｒ系永久磁石用
合金粉末を得る。

この発明において、還元・拡散後の反応生成物をスラリ
ー化し、水処理する処理水に、１５℃以下に冷却したイ
オン交換水を用いたのは、水をイオン交換することによ
り、希土類磁石に有害な合金粉末中のＣＩ　”、　ＮＯ
３−、ＣＯ３−−、５Ｏ４−一等の陰イオンを除去し、
粉末の酸化を防止し、さらに難溶性のＣａ塩の生成を防
止するためでおり、かつ１５℃以下に冷却することによ
り、原料粉末中の０２濃度。

Ｃａ１１度を低減し、１麦続の磁石化処理により、（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ＞２０）ＩＧＯａ、　　ｉＨｃ　＞１０　ｋ
ｏｅ、角型性Ｈｋ　＞　８　ｋｏｅのすぐれた１１石特
性を得ることができる。

以上に詳述した製造方法で得られるこの発明による合金
粉末は、 Ｒ（ＲはＮｄ、　Ｐｒ、　Ｄｙ、　Ｈａ、　Ｔｂのうち
少なくとも１種おるいはざらに、Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｓｔ
ｎ、　Ｇｄ、　Ｅｒ、　Ｅｕ、　Ｔｍ。

Ｙｂ、　Ｌａ、　Ｙのうち少なくとも１種からなる）１
２原子％〜２０原子％、 Ｂ４４原子〜２０原子％、 Ｆｅ６５原子％〜８１原子％を主成分とし、主相が正方
晶相で、含有酸素量が４０００ｐｐｍ以下、含有炭素量
が６００ｐｐｍ以下、含有Ｃａ量が１１０００ｐｐ以下
でおる。

上記合金粉末に含まれる酸素は、最も酸化しやすい希土
類元素と結合して希土類酸化物となり、永久磁石中に酸
化物Ｒ２Ｏ３として残留するため好ましくなく、酸素量
が４０００ｐｐｍを越えると、角型性Ｈｋ　＜　８　ｋ
ｏｅとなる。

また、含有炭素量が、６００ｐｐｍを越えると、著しい
保磁力角型性の劣化を生じ、好ましくない。

また、含有Ｃａ量が、１１０００ｐｐを越えると、）炎
続のこの合金粉末を用いて磁石化する途中の焼結工程に
おいて、還元性の極めて高いＣａ蒸気を多量に発生し、
熱処理炉を著しく損傷し、工業的生産における安定性に
欠け、また、永久磁石中の残存Ｃａ量が増えて、磁石特
性を劣化させるため好ましくない。

永久磁石の成分限定理由 この発明の希土類合金粉末中の希土類元素Ｒは、組成の
１２原子％〜２０原子％を占めるが、ｔｂ、　Ｐｒ。

〜、ｌ−に＋、Ｔｈのうち少なくとも１種、あるいはざ
らに、Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｓｍ、　（＜、　Ｅｒ、　Ｅｕ
、　Ｔｍ、　ｙｂ、　Ｌａ、　Ｙのうち少なくとも１種
を含むものからなる。

また、通常Ｒのうち１種をもって足りるが、実用上は２
種以上の混合物（ミツシュメタル、ジジム等）を入手上
の便宜等の理由により用いることができる。

なお、このＲは純希土類元素でなくてもよく、工業上入
手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有するもので
も差支えない。

Ｒは、新規なＦｅ　　Ｂ　　Ｒ系永久磁石における、必
須元素であって、１２原子％未満では、結晶構造がα−
鉄と同一構造の立方品組織となるため、高磁気特性、特
に高保磁力が得られず、２０原子％を越えると、Ｒリッ
チな非磁性相が多くなり、保磁力は１０　ｋｏｅ以上で
あるが、残留磁束密度Ｂｒが低下して、すぐれた特性の
永久磁石が得られない。

よって、希土類元素は、１２原子％〜２０原子％の範囲
とする。

Ｂは、Ｆｅ　　Ｂ　　Ｒ系永久磁石にあける、必須元素
であって、４原子％未満では、菱面体構造が主相となり
、高い保磁力１ｌ−（ｃは得られず、１０　ｋｏｅ以下
となり、２０原子％を越えると、Ｂリッチな非磁性相が
多くなり、残留磁束密度［３ｒが低下し、（Ｂ　Ｈ）ｍ
ａＸ　　２０）ＩＧＯｅ未満となり、すぐれた永久磁石
が得られない。よって、Ｂは、４原子％〜２０原子％の
範囲とする。

Ｆｅは、新規な上記系永久磁石において、必須元素でお
り、６５原子％未満では残留磁束密度３ｒが低下し、８
１原子％を越えると、高い保磁力が得られないので、Ｆ
ｅは６５原子％〜８１原子％の含有とする。

また、この発明による永久磁石材料において、Ｆ８の一
部をうで置換することは、得られる磁石の磁気特性を損
うことなく、温度特性を改善し耐食性を向上することが
できるが、Ｇ置換量がＦｅの３０％を越えると、逆に磁
気特性が劣化するため、好ましくなく、望ましくはＦｅ
の２０％以下でおる。

また、この発明による永久磁石は、Ｒ，Ｂ、Ｆａの他、
工業的生産上不可避的不純物の存在を許容できるが、Ｂ
の一部を４．０原子％以下のＣ１３，５原子％以下のＰ
、２．５原子％以下のＳ、１．５原子％以下の伍、５原
子％以下のＳＬのうち少なくとも１種、合計量で５．０
原子％以下で置換することにより、永久磁石の製造性改
善、低価格化が可能である。

また、下記添加元素のうち少なくとも１種は、Ｒ−Ｂ−
Ｆｅ系永久磁石に対してその保磁力、減磁曲線の角型性
を改善おるいは製造性の改善、低価格化に効果があるた
め添加することができる。しかし、保磁力改善のための
添加に伴ない残留磁束密度（Ｂｒ）の低下を招来するの
で、従来のハードフェライト磁石の残留磁束密度と同等
以上となる範囲での添加が望ましい。

５．０原子％以下のＡ１．３．０原子％以下の月、５．
５原子％以下のＶ、４．５原子％以下のＣｒ、５．０原
子％以下のＨｎ、　　５．０原子％以下のＢｉ、９．０
原子％以下のＮｂ、７．０原子％以下の丁ａ、５．２原
子％以下のＨａ、５．０原子％以下の−１１，０原子％
以下のｓｂ、３．５原子％以下のＧｅ、１．５原子％以
下のＳｎ、３．３原子％以下のＺｒ。

６．０原子％以下のＮｉ、１．１原子％以下のＺｎ、３
．３原子％以下のＨｆ、 のうち少なくとも１種を添加含有、但し、２種以上含有
する場合は、その最大含有量は当該添加元素のうち最大
値を有するものの原子％以下の含有させることにより、
永久磁石の高保磁力化が可能になる。また、特に好まし
い添加元素は、Ｖ　、　Ｎｂ。

Ｔａ、　）ｉｏ、　Ｗ　、　Ｃｒ、　ＡＩであり、含有
量は少量が好ましく、３原子％以下が有効でおり、〃は
０．１〜３原子％、望ましくは０．２〜２原子％である
。

これらの添加元素は、出発原料混合粉末に、金属粉、酸
化物、あるいは構成元素との合金粉、化合物粉ないし混
合酸化物、あるいはＣａにより還元可能な化合物として
添加することができる。

結晶相は主相（特定の相が８０％以上）が正方晶である
ことが、磁石として高い磁気特性を発現し得る微細で均
一な合金粉末を得るのに不可欠でおる。この磁性相はＦ
ｅ２　Ｒ正方品化合物結晶で構成され、非磁性層により
粒界を囲まれている。非磁性相は主としてＲリッチ相か
らなり、Ｂの多い場合、Ｂリッチ相も部分的に存在し得
る。非磁性層粒界域の存在は高特性に寄与するものと考
えられ、本発明合金の重要な組織上の特徴をなし、はん
の僅かな量でも有効であり、例えばＩＶＯ１％以上は充
分な四である。

また、この発明の永久磁石は、磁場中プレス成型するこ
とにより磁気的異方性磁石が得られ、また、無磁界中で
プレス成型することにより、磁気均等方性磁石を得るこ
とができる。

この発明による永久１ａ５は、保磁力用Ｃ≧１０　ｋＯ
ｅ、残留磁束密度Ｂｒ＞　９ｋＧ、を示し、最大エネル
ギー積（１３＋−１）ｍａｘは、最も好ましい組成範囲
では、（Ｂ）ｌ　）ｍａｘ≧２０８ＧＯｓを示し、最大
値は３０）ＩＧＯｓ以上に達する。

また、この発明永久磁石用合金粉末のＲの主成分がその
５０％以上をＭ及び円を主とする軽希土類金属が占める
場合で、Ｒ１２原子％〜２０原子％、Ｂ４４原子〜２０
原子％、Ｆｅ　　７４原子％〜８０原子％、を主成分と
するとき、（ＢＨ）ｍａＸ　３５ＨＧＯｅ以上のすぐれ
た磁気特性を示し、特に軽希土類金属が陶の場合には、
その最大値が４２８ＧＯｅ以上に達する。

実施例 実施例１ Ｎｄ２０３粉末　　　　　　　　１５４．７（］Ｄソ２
０３　粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１７．３　　（］、Ｆｅ粉末（粒度７０ｍ以下）
　　　　２２７．５　ｇフェロボロン粉末　　　　　　
２３．（ＮＪ（粒度７０ｐｍ以下、１９．５８−Ｆｅ合
金粉末）金属Ｃａ粉末　　　　　　　　１７０．８ｇ（
還元に要する化学論必要量の２．４倍）ＣａＣＪ２粉末
　　　　　　　　　７、Ｏｇ（希土類酸化物原料の３．
５ｗｔ％） 以上の原料粉末総量６００ｇを用い、３０．５Ｎｃｌ−
３，６Ｄｙ　−１，１５Ｂ　−６４，７５Ｆｓ（ｗｔ％
）を目標に、Ｖ型混合機を使用し、Ａｒガス雰囲気中で
、混合した。

ついで、上記の混合粉末を、還元炉のＡｒガス流気雰囲
気中で、１０５０℃、２．０１１１８間、の条件で、還
元拡散反応を促進させたのち、室温まで炉冷した。

得られた還元反応生成物６００ｇを、６２の７℃に冷却
したイオン交換水に投入し、スラリー化した後、ざらに
、スラリー状合金粉末を、１℃に冷却したイオン交換水
で数回洗浄し、さらに、真空乾燥し、この発明による合
金粉末３５１．７　ｇ（歩留９０％）を得た。

得られた合金粉末は、成分組成が、 Ｎｄ３０．２ｖｔ％、Ｄｙ　　３．４ｖｔ％、８　１．
０７　ｖｔ％、Ｆｅ　　６２．２ｗｔ％、０２　２４０
０ｐｐｍ　、　Ｃ４９０ｐｐｍ　ＳＣａ　　５００ｐｐ
ｍ　。

粒度は、平均粒度８９〃ｍであった。

この合金粉末を微粉砕して平均粒度２．８μｍの微粉砕
粉を得、磁界１０ＫＯθ中で配向し、１．５ｔＪにて加
圧成型して１５ｍｍＸ　１６１Ｔ１ｍＸ　１０ｍｎｎ寸
法に成形し、その接、Ａｒ雰囲気中で１０８０’Ｃ，２
時間、の条件で焼結し、さらに、Ａｒ中で８００℃Ｘ　
１　Ｈｒと、６３０℃Ｘ　１　Ｈｒの２段時効処理を行
ない、永久磁石となした。

得られた永久磁石の磁気特性を測定し、第１表に結果を
示す。

また、比較のため、 Ｎｄ２ｏ３粉末　　　　　　　　１７８．９ｇ〜２０３
粉末　　　　　　　　　１７．３ｉＪ、Ｆθ粉末（粒度
１５０〜７０証）　　　２１Ｂ、７ｐフエロボロン粉末
　　　　　　２１．９　Ｑ（粒度１５０〜７０１Ｊｒｎ
、　１９．５８−Ｆｅ合金粉末）金属Ｃａ粉末　　　　
　　　　１６２．９ｇ（還元に要する化学論必要量の２
．４倍）ＣａＣｆ１２粉末　　　　　　　　　７．０ｇ
（希土類酸化物原料の３．５針％） 以上の原料粉末総量６００　ｇを用い、イオン交換水の
温度を２０’Ｃにして、スラリー化し、さらに洗浄処理
する以外は、前記の条件の製造方法で得た合金粉末（３
２６，７ｇ、歩留８１％）は、Ｎｄ３０．５ｗｔ％、Ｄ
ｙ　　３．４ｗｔ％、Ｂ　　１．１０ｖｔ％、Ｆａ　　
６２．６ｗｔ％、Ｏｅ　　８８００ｐｐｍ　、　Ｃ６７
０ＤＤｍ　、　Ｃａ　　８００１）ｌ）ｍ　。

粒度は、平均１５７１Ｊｍであった。

この比較合金粉末を用いて前記条件で磁石化し、その磁
気特性を測定した。結果は第１表に示すとおりである。

第１表 実施例２ Ｎｄ２０３粉末　　　　　　　　１７８．９（］Ｄソ２
０３粉末　　　　　　　　　５．８ｇ、Ｆｅ粉末（粒度
７０ＡＬｒｎ以下＞　　　　　２２６．２　ｇフェロボ
ロン粉末　　　　　　２１．３　ｇ（粒度７０１１ｒＨ
以下、１９．５８−Ｆｅ合金粉末）フェロニオブ粉末　
　　　　　３，４ｑ（粒度７０Ａｔｍ以下、６７．６Ｎ
ｂ−Ｆｅ合金粉末）金属Ｃａ粉末　　　　　　　　１５
７．９　ｇ（還元に要する化学論必要量の２．４倍）Ｃ
ａ（Ｊ２粉末　　　　　　　　　６．５ｑ（希土類酸化
物原料の３．５ｗｔ％） 以上の原料粉末総量６００　ｇを用い、３０．５Ｍ−１
，２Ｄｙ　−０，６Ｎｂ　−１，１Ｂ−６６，６Ｆｅ（
ｗｔ％）を目標に、Ｖ型混合機を使用し、Ａｒガス雰囲
気中で、混合した。

ついで、上記の混合粉末を、還元炉のＡｒガス流気雰囲
気中で、１０５０℃、２．０時間、の条件で、還元拡散
反応を促進させたのち、室温まで炉冷した。

得られた還元反応生成物６００　（］を、６ｚの７℃に
冷却したイオン交換水に投入し、スラリー化した後、さ
らに、スラリー状合金粉末を、７℃に冷却したイオン交
換水で数回洗浄し、さらに、真空乾燥し、この発明によ
る合金粉末を得た。

得られた合金粉末（３８０，７ｇ、歩留９３％）は、成
分組成が、 Ｎｄ３０．７ｗｔ％、Ｄｙ　　１．１６　ｗｔ％、Ｎｂ
　　０．６ｗｔ％、８　１．０８　ｗｔ％、Ｆｅ　　６
３．６ｗｔ％、０２　２３００ｐｐｍ　、　Ｃ５１０Ｄ
Ｄｍ　、　Ｃａ　　４００ｐｐｍ　。

粒度は、平均８５．４ｍであった。

この合金粉末を微粉砕して平均粒度２．８．の微粉砕粉
を得、磁界１０ＫＯθ中で配向し、１．５　ｔ、Ｊにて
加圧成型して１５ｍｍＸ　１６ｎｕｒ＋Ｘ　１０ｍｍ寸
法に成形し、その後、Ａｒ雰囲気中でｔｔｏｏｏｃ、　
２時間、の条件で焼結し、ざらに、Ａｒ中で８００’Ｃ
Ｘ　１　Ｈｒと、６３０’ＣＸ　１　Ｈｒの２段時効処
理を行ない、永久ｖｉｉ石となした。得られた永久磁石
の磁気特性を測定し、第２表に結果を示す。

また、比較のため、Ｆｅ粉末、フェロボロン粉末。

フェロニオブ粉末に粒度が１５０１Ｘｎから７０１１ｍ
の粉末を用いる以外は、前記の条件の製造方法で得た合
金粉末（３４７，９Ｑ、歩留８５％）は、Ｎｄ３０．６
ｗｔ％、Ｄｙ　　１．１６ｗｔ％、Ｎｂ　　Ｏ，６ｗｔ
％、Ｂ　　１．０７　ｖｔ％、Ｆｅ　　６３．５ｗｔ％
、０２２５００ｐＩ）ｍ　、　Ｃ４９０１）Ｉ）ｍ　Ｓ
Ｃａ　　５００ｐｐｍ　。

粒度は、平均１４７々ｍであった。

この比較合金粉末を用いて前記条件で磁石化し、その磁
気特性を測定した。結果は第２表に示すとおりである。

第２表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　Ｒ（ＲはＮｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂのうち少な
   くとも１種あるいはさらに、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、
   Ｅｒ、Ｅｕ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌａ、Ｙのうち少なくとも１
   種からなる）１２原子％〜２０原子％、 Ｂ４原子％〜２０原子％、 Ｆｅ６５原子％〜８１原子％を主成分とし、主相が正方
   晶相で、含有酸素量が４０００ｐｐｍ以下、含有炭素量
   が６００ｐｐｍ以下、含有Ｃａ量が１０００ｐｐｍ以下
   である希土類磁石用合金粉末の製造において、 該希土類酸化物のうち少なくとも１種と、粒度１５０μ
   ｍ以下の鉄粉と純ボロン粉、フェロボロン粉および硼素
   酸化物のうち少なくとも１種、あるいは上記構成元素の
   合金粉または混合酸化物、さらに粒度１５０μｍ以下の
   添加元素粉末を上記組成に配合した混合粉に、 上記希土類酸化物などの原料粉末に含まれる酸素量に対
   して、化学量論的必要量の１．５〜３．５倍の金属Ｃａ
   と希土類酸化物の１ｗｔ％〜１５ｗｔ％のＣａＣｌ＿２
   を混合し、 不活性ガス雰囲気中で９００℃〜１２００℃に加熱して
   還元拡散を行ない、 得られた反応生成物を、１５℃以下に冷却したイオン交
   換水中に投入してスラリー化し、 さらに該スラリーを１５℃以下に冷却したイオン交換水
   により処理することを特徴とする希土類磁石用合金粉末
   の製造方法。