JPS646260B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Beを添加したことを特徴とする希
土類磁石に関するものである。

希土類磁石（以後RM磁石と称す、Ｒは希土類
元素、Ｍはそれ以外の元素）は磁気特性が優れて
おり、広い用いられつつある。

特に磁石加工製品が小型、薄型でも磁気特性の
劣化が小さいことから小型、薄型、軽量機器に最
も適している。例えばウオツチ用ステツプモー
タ、アラーム、スピーカ、又クロツク、電卓、小
型テレコ、音響機器、通信機器、装飾用、医療
用、等と広く用いられつつある。

そして高い磁気特性を得るにはR.M金属間化
合物粉末を高密度に成形する必要がある、現在で
は焼結による方法が一番高密度で磁気特性も優れ
たものが得られている。

しかしこの焼結法によつて高密度にする場合、
高温で焼結する程高密度になるが一方磁気特性の
保磁力（以後 _IHcと称す。）が逆に低下する欠点
を有する。

本発明は上記欠点等を改良し、 _IHcの低化が
少なく磁気特性の優れた磁石を得ることを可能と
したものである。

RM磁石は、一般にRMx（５≦ｘ≦8.5）で表わ
され、Ｒ（希土類元素）がSm、Ce、Pr、Sc、Ｙ、
La、Nd、Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、
Yb、Lu、Tm、と、Co、Fe、Cu、Ni、Mn、Cr
を中心とした金属間化合物であり、大きな磁気異
方性を有し磁石として優れている。

その他にＭとして知られている有効な元素とし
て、Ｖ、Nb、Ta、Mo、Ｗ、Zr、Ti、Hf、Ag、
Au、Zn、Cd、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Al、
Ga、In、Ｃ、Si、Ge、Sn、Pb、Bi、Sb、As、
Ｐ、Ｓ、Te、Se、Po等がある。特にTi、Hf、
Zr、Mo、Ｖ、Mo、Ｗ、Ta、Nb等は優れた磁気
特性とする添加元素として知られている。

そしてこれらのRM金属間化合物を単磁区粒径
の10μ以下の粉末とし、これを圧縮成形又は磁場
中で圧縮成形する。この成形品のバインド方法は
有機物添加あるいは無機物添加をして成形する物
もあるが磁気特性の保磁力 _IHcおよび残留磁束
密度（以後Brと称す。）共に大きくする方法は焼
結法が現在の所一番有効である。

しかしこの方法でより高い磁気特性を得るため
高密度としなければならないがその為に焼結する
温度をより高くする必要がある。そして高密度に
すればBrは高くなるが一方 _IHcは逆に小さくな
る欠点がある。

本発明は、従来の希土類磁石にiHcの劣化が少
なく、BrとiHc共に優れた磁気特性を発揮させる
添加元素Beを見出し、この添加元素Beを加えた
RM金属間化合物の粉末を磁場中成形、焼結、熱
処理して従来に比べて著しく優れた磁石を得た。

特に、ＭとしてCo、Cu、Beからなる希土類磁
石、および、更にこれにFe、Zrを含めた希土類
磁石を対象にしたもので、焼結温度を高めること
による保持力を低下する欠点を、Beを含有させ
ることにより改善したものである。

上記添加元素Beは、Ｒ、Ｍと一緒に溶解し金
属間化合物としても良いし、また、RM金属間化
合物の粉末と本発明金属または合金の粉末を混合
しても良い。

このようにして製造した粉末を10μ以下に粉
砕、混合した磁場成形、焼結、熱処理を行なうこ
とによつて磁気特性のBrも高く、特に _IHcの劣
化が少なく防ぐことが可能となつた。

次に本発明磁石の製造方法について述べる。ま
ず希土類元素Ｒと元素Ｍ、更に本発明の添加元素
Beを秤量し真空置換した不活性ガスアルゴン中
で高周波溶解し金型に鋳造し金属間化合物を製造
する。この時Ｍの元素の一部は後の粉末混合の工
程で粉末として混合する為にこの溶解では加えな
い。又本発明の添加元素Beは少量でも効果があ
るが一方２重量％を超えるとどうしても磁気特性
のBrの低化をまねくために２％以下と限定する
必要がある。

次に鋳造したインゴツトは成分の均一化のため
に均一溶体化熱処理をする時もある。次にこのイ
ンゴツトは不活性ガス中、真空中又は水分や不純
物を含まない有機溶媒中にてスタンプミル、クラ
ツシヤー、ハンドミルで十分酸化に注意して0.5
mm角程度以下に粗粉砕する、この粗粉砕粉末ある
いは本発明の元素及び合金又はＭの元素の一部又
は合金等の粉末を混合するそしてこれらを更に
10μ以下に微粉砕するために不活性ガス中、真空
中又は有機溶媒中等でボールミル、プラネタリウ
ムミル、振動ミル、ジエツトミル等の微粉砕機で
粉砕をする。

これらの微粉末は磁場5000〜20000エルステツ
ドの中でプレス圧力0.3〜20t／cm²で圧縮成形す
る。そして湿式成分である有機溶媒や付着水分、
酸素を真空乾燥で除去する。又十分脱ガスするた
め真空中で500℃〜300℃で加熱する。次に焼結を
行なうが真空後置換したアルゴンガス中で1000℃
〜1300℃の間で一時間以上焼結をする、焼結後
200℃以下に空冷又は油中焼入れをし、その後900
℃〜400℃の間で一回以上の熱処理をする必要が
ある。

以下実施例をあげて本発明の説明をする。

実施例 １ Smを37重量％、Coを63％の従来組成および、
Sm37％、Co53％、Cu8％、Be2％の本発明組成
を秤量し、それぞれ、アルゴン中で溶解しインゴ
ツトを製造した。これらを、スタンプミルとクラ
ツシヤーによつて約0.5mm角に粗粉砕した。これ
らの粉末をステンレスポツトに入れ、鋼球とダイ
フロン溶媒と共に入れ振動ミルにて約10μ以下ま
で微粉砕した。この粉末を12000エルステツドの
磁界中で約2t／cm²の磁場プレスで成形した、真空
でダイフロンを除去した後、真空炉で450：２時
間更にダイフロこの除去を行なつたそしてアルゴ
ン導入後1230℃で１時間焼結後油中に急冷しその
後830℃で１時間熱処理し油中に焼入れしてサン
プルとした。その結果次の通りであつた。

本発明磁石はBr＝8950ガウス _IHc＝32600エルステツド 従来磁石ではBr＝8950ガウス _IHc＝24300エルステツド 実施例 ２ Sm26重量％、Fe15％、Cu10％、Zr2％、Co47
％の従来組成、およびSm26％、Fe15％、Cu10
％、Zr2％、Be2％、Co45％の本発明組成を上記
実施例１と同様にして製造した。その結果は次の
通りであつた。

本発明磁石 Br＝11950ガウス _IHc＝7480エルステツド 従来磁石 Br＝11980ガウス _IHc＝4630エルステツド 実施例 ３ 上記各実施例において、Beを0.1％、0.5％、１
％添加し、Coをその分減少させた場合について
も同様に磁気特性のiHcの向上が見られた。

実施例 ４ 実施例１と同様の方法で、Pr37重量％、Co53
％、Cu8％、Be2％なる組成で本発明の磁石を製
造した。

その結果は次の通りであつた。

Br＝8920ガウス iHc＝32300エルステツド この結果は、従来磁石より優れている。

実施例 ５ 実施例１と同様の方法で、Sm37重量％、Co51
％、Cu10％、Be2％なる組成で、本発明磁石を製
造した。

その結果は次の通りであつた。

Br＝8980ガウス iHc＝33500エルステツド この結果は、従来磁石に比べ優れた磁気特性が
得られた。

実施例 ６ 実施例２と同様の方法で、Sm26重量％、
Co58.5重量％、Fe5重量％、Cu8重量％、Zr0.5重
量％、Be2重量％なる組成で、本発明磁石を製造
した。

その結果は次の通りであつた。

Br＝11990ガウス iHc＝7420エルステツド これは、従来磁石に比べ優れた磁気特性であ
る。

ここで、実施例１の本発明材はSm（Co、Cu、
Be5.05、実施例２のそれはSm（Co、Cu、Fe、
Zr）8.27で示される。このようにｘ＝0.05および
8.27で良好な特性を示しており、また、従来材と
してSmCo₅〜Sm₂Co₁₇が知られていることから
も、５≦ｘ≦8.5で本発明が有効であることは明
らかである。

上記実施例はSmCo系およびPrCo系について
であるが、Beの添加はこれに限らず一般の希土
類コバルト系磁石においても有効であつた。

また、上記実施例を総合して明らかなように、
本発明の磁石では、８≦Cu≦10、0.1≦Be≦２、
５≦Fe≦15、0.5≦Zr≦２の範囲で優れた磁気特
性を有することが確認された。

以上のように本発明添加元素を加えることによ
つて従来の希土類磁石に比べ優れた磁気特性、特
にiHcが増大することがわかつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ RMxなる組成を有する希土類磁石において、
   Beを添加したことを特徴とする希土類磁石。こ
   こに、Ｒは希土類元素の少なくとも一種以上、ｘ
   は５≦ｘ≦8.5である。また、Ｍは、Co、Cu、Be
   からなり、重量％で８≦Cu≦10、0.1≦Be≦２、
   残部はCoである。 ２ RMxなる組成を有する希土類磁石において、
   Beを添加したことを特徴とする希土類磁石。 ここに、Ｒは希土類元素の少なくとも一種以
   上、ｘは５≦ｘ≦8.5である。また、Ｍは、Co、
   Cu、Be、Fe、Zrからなり、重量％で８≦Cu≦
   10、0.1≦Be≦２、５≦Fe≦15、0.5≦Zr≦２残
   部はCoである。