JPS63255902A - Ｒ−Ｂ−Ｆｅ系焼結磁石およびその製造方法 - 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〕 本発明はＲ−Ｂ−Ｆｅ系焼結磁石において、弗化物を添
加することにより磁気特性を改善したものである。

〔従来の技術〕

近年、従来のＳｏ　−Ｃｏ系磁石に比較し、より高磁気
特性を有しかつ資源的にも高価なＳｍやＣｏを、必らず
しも含まないＮｄ−Ｂ−Ｆｅ系永久磁石が、発明された
。（俵用ほか、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、５５（６１，
１５Ｍａｒｃｈ１９８４、　Ｐ２Ｏ８３〜２０８７、お
よび特開昭５９−４６００８号公報、同６０−１８２１
０４号公報参照）それらによれば、製造方法として溶解
、鋳造し得られた合金インゴットを粉砕し、必要に応じ
て磁界を印加しながらプレス成形し、さらに焼結および
熱処理することが開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これら従来の方法による製造方法では磁気特性
の点で、十分満足のできる磁気特性が得られるには、至
ってない。

本発明は上述した従来技術の問題点を解消し、磁気特性
の優れたＲ−Ｂ−Ｆｅ系焼結磁石およびその製造方法を
、提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち本発明はＲ（但しＲはＹを含む希土類元素の内
、少くとも１種）、ＢおよびＦｅを必須成分とするＲ−
Ｂ−Ｆｅ系合金粉またはそれと同組成となる混合粉にさ
らに希土類フッ化物ＮｄＦ、、　ＤＹＦ３の内、少（と
も１種を配合し、混合、成形、焼結および熱処理を行う
ことを特徴とするものである。

本発明を詳述すると先ず公知の手段にて所定成分を有す
るＲ−Ｂ−Ｆｅ系合金粉またはそれと同組成となり得る
混合粉が準備される。例えば、溶解。

鋳造しインゴットを粉末にする方法または溶解しアトマ
イズする方法または希土類酸化物を出発原料とする還元
拡散法で合金粉は作成される。上記合金粉の少くとも一
部をＦｅを代表とする遷移金属粉、ボロン粉、希土類金
属粉、Ｂ−遷移金属合金粉、Ｒ−遷移金属合金粉などの
１種または２種以上で代替とした混合粉を使用しても本
発明の効果は失なわれない。

なお、希土類フッ化物ＮｄＦｉ、　ＤｙＦ３の内掛くと
も１種は焼結および熱処理後の製品に、ハロゲン元素フ
ッ素（Ｆ）が、重■％にて０．００１〜０．８シロ含有
されるように、配合添加される。０．００１％未満およ
び０．８％を越えると、効果が少いことと磁気特性が低
下するため０．００１〜０．８ｗｔ％とされる。

上記方法にて得られた混合粉を圧縮プレスなどにて成形
−圧密化を行う。）（ＩＰ等の１益間静水圧成形も可能
である。

なお、上記成形−圧密化は、０．５〜Ｌｏｔ／ｃｔｄの
成形圧力が良く、必要に応じ成形時において、磁界（５
ＫＯｅ以上）を印加することにより、磁気特性は向上す
る。一連の成形−圧密化は湿式あるいは乾式でよく、常
温以外の高温度にて行っても良い。雰囲気は非酸化性雰
囲気が望ましく、例えば真空中、不活性ガス中あるいは
還元性ガス中にて行っても良い。得られた成形体を９０
０〜１２００°Ｃの温度にて焼結する。９００℃未満で
は、宙度があがらないためＢｒが十分でなく１２００’
ｃを越えるとＢｒおよび角形性が低下する理由による。

焼結は、Ｒ元素の酸化防止のための非酸化性雰囲気中に
て行なうことが望ましい。すなわち、真空または不活性
ガスの雰囲気が良い。なお、焼結時室温からの昇温速度
は特に規定しないが、昇温途中２００〜８００°Ｃの温
度範囲で少くとも０．５時間保持することにより、被加
熱部の温度均一性を改善したり、真空中において脱ガス
処理を行うことも可能となる。

従って、焼結における雰囲気としては、真空あるいは不
活性ガス（例えばＡｒ）などの非酸化性雰囲気が良い。

加熱保持後の冷却速度は、特に規定しないが、０゜１〜
ｂ は０．２〜ｂ による磁気特性のバラツキが少なくなるためである。ま
た冷却は一度常温まで冷却することも良くあるいは、５
００°Ｃ位迄行い、次の熱処理のため再度昇温するよう
に、焼結と熱処理を連続的に行っても良い。

以上の焼結後、さらに磁気特性を向上せしめるため、５
００〜７００℃で時効処理を行うが、ａ：要に応じ時効
処理前に８００〜１０００°Ｃで保持−徐冷という中間
熱処理を行うことにより一層ｆｎ気特性が向上する。時
効処理、中間熱処理などの熱処理は前記焼結と同じく、
非酸化性雰囲気が望ましい。

なお、時効処理は５００〜７００℃で少くとも０．５時
間保持し、急冷することで良い。５００℃未満では効果
が少なく　７００　’Ｃを越えると磁気特性の低下が生
じるからである。

次に本発明を適用する希土類・ボロン・鉄系焼結磁石の
成分限定理由について説明すると、本発明の磁石は希土
類元素Ｒ（ただしＲはＹを含む希土類元素の少くとも１
種）、ボロンおよび鉄を必須元素どする。さらに詳述す
ると、Ｒとしてはネオジム（Ｎｄ）　、プラセオジム（
Ｐｒ）またはそれらの混合物（ジジム）が好ましく、他
にランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）　、テルビウム
（Ｔｂ）、　ジスプロシウム（Ｄｙ）　、ホルミウム（
Ｊｉｏ）、エルビウム（Ｅｒ）。

ユウロピウム（Ｅｕ）　、サマリウム（Ｓｍ）　、カド
リニウム（Ｇｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、ツリウム（
Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）
及びイソトリウム（Ｙ）などの希土類元素を含んで良く
、総量で８〜３０原子％とされる。８原子％未満では十
分な保磁力が得られず、３０原子％を越えると、残留磁
束密度が低下するためである。ボロンＢは２〜２８原子
％とされる。２原子％未満では十分な保磁力が得られず
、２８原子％を越えると残留磁束密度が低下し優れた磁
気特性が得られないためである。上記ＲおよびＢ以外の
元素としてＦｅは必須元素であり４０〜９０原子％含有
される。

４０原子％未満では残留磁束密度（Ｂｒ）が低下、　　
し、９０原子％を越えると高い保磁力（ｉｌｌｃ）が得
られないためである。

上記Ｒ−ＢおよびＦｅを必須元素とし、希土類・ボロン
・鉄系焼結磁石は作成されるが下記の如く、鉄の一部を
他の元素で置換することや、不純物を含んでも本発明の
効果は失なわれない。

すなわち、Ｆｅ０代りに、５０原子％以下のＣｏ。

８原子％以下のＮｉで代替しても良い。Ｃｏは５０原子
％を越えると高いｉＨｃが得られず、Ｎｉは８％を越え
ると高いＢｒが得られないためである。また上記以外の
元素として下記所定原子％以下のＡ元素の１種以上（た
だし、２種以上含む場合のＡ元素の総量は当該含有Ａ元
素の内最大値を有するものの値以下）をＦｅ元素と置換
しても本発明の効果は失なわれない。Ａ元素を下記する
。

次に本発明の実施例について説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。

実施例１ 第１表の如＜　、ＮｄＦｚを配合添加し、重量％にて３
３８ｄ　　１．ＩＢ−（ｘ）Ｆ−残Ｆｅの焼結体が得ら
れるよう原料粉（平均粒径３．１μｍ）を作成した。

得られた原料粉を２ｔ／ａ１１で磁場中（８ＫＯｅ）で
成形し、得られた成形体を真空中（１０−’Ｔｏｒｒ）
で、１０５０℃×２時間の焼結後、炉冷し、再度６４０
℃×１時間の熱処理後、急冷し磁気特性の測定に供した
。

得られた製品の磁気特性値を第１表に示す。

第１表に見る如く、Ｆの無添加材（階１）に比較しＦ含
有材（患２〜６）の磁気特性が優れていることが分る。

しかし、過度の添加量では、阻７の如く磁気特性は低下
する。

実施例２ 第２表の如＜　、）ｌｄＦ、およびＤｙＦ、を配合添加
し、重量％にて、３ＯＮｄ−１，０Ｂ−３，５Ｄｙ−（
ｘ）Ｆ−残Ｆｅの焼結体が得られるよう原料粉（平均粒
径３，５μｍ）を作成し、以後、実施例１と同様に行っ
た結果を第２表に示す。

ＮｄＦ２およびＤｙｔ’Ｈの複合添加においてもＦ添加
による磁気特性の向上が認められる。

第１表でのＮｄＦ３単独、第２表でのＮｄＦ３．　Ｄｙ
Ｆ：＋の複合配合した場合に見る如く、磁気特性（Ｂｒ
、１ｌｌｃおよび（Ｂ１１）ＭＡＸ）を著しく向上させ
ることがわかる。

（発明の効果） Ｄｙ、　Ｎｄの弗化物の添加により残留磁束密度（Ｂｒ
）。

保磁力（ｉ　ｔ（ｃ　）　、最大エネルギー積（ＢＨｎ
＋ａｘ＋　）などの磁気特性を著しく向上する。従って
、サーボモーター等の減磁界が作用する用途に適するだ
けでなく、Ｖ、Ｃ，Ｍｏ等の高磁束量を要求される用途
にも好適である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｒ（但しＲは、Ｙを含む希土類元素の内少くとも１
   種）、ＢおよびＦｅを必須成分とするＲ−Ｂ−Ｆｅ系合
   金粉または、それと同組成となる混合粉に希土類フッ化
   物ＮｄＦ＿３、ＤｙＦ＿３の内、少くとも１種を配合し
   、混合、成形、焼結および熱処理することを特徴とする
   Ｒ−Ｂ−Ｆｅ系焼結磁石の製造方法。 ２、ハロゲン元素フッ素（Ｆ）が重量％にて０．００１
   〜０．８％含有されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の製造方法。 ３、ハロゲン元素フッ素（Ｆ）が、重量％にて０．００
   １〜０．８％含有することを特徴とするＲ−Ｂ−Ｆｅ系
   焼結磁石。