JP2001093714A

JP2001093714A - 複合型異方性ボンド磁石

Info

Publication number: JP2001093714A
Application number: JP2000247188A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Iwasaki; 克典岩崎; Masahiro Tobise; 飛世　　正博; Yasunobu Ogata; 安伸緒方; Mikio Shindo; 幹夫新藤; Hiroshi Okajima; 弘岡島
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2000-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】異方性焼結フェライト磁石と同等以上の（Ｂ
Ｈ）maxを有し、かつ着磁性および耐熱性を改善した複
合型の異方性ボンド磁石を提供する。【解決手段】主成分組成がＲ_αＴ_{１００ーαーβ}Ｎ_β
（ＲはＹを含む希土類元素、ＴはＦｅまたはＦｅとＣ
ｏ、５≦α≦２０、５≦β≦３０）で表されるＲ−Ｔ−
Ｎ系磁石材料粉末２０〜８０重量部と、 (Ａ_１−ｘＲ’_ｘ)Ｏ・ｎ［ (Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ)
_２Ｏ_３］（原子比率） (ＡはＳｒおよび／またはＢａ、Ｒ’はＹを含む希土類
元素でＬａを必ず含む）、０.０１≦ｘ≦０.４、０．０
０５≦ｙ≦０．０４、５≦ｎ≦６で表される主成分組成
および実質的にマグネトプランバイト型結晶構造を有す
る磁気異方性のフェライト粉末８０〜２０重量部と、前
記２種の磁石材料粉末を結着している樹脂部とからなる
複合型異方性ボンド磁石。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広範囲な磁石応用
製品分野、例えば各種の回転機、音響用スピーカ、ブザ
ー、吸着または磁界発生用磁石等に有用であり、異方性
焼結フェライト磁石と同等以上の最大エネルギー積（Ｂ
Ｈ）maxを有し、着磁性および耐熱性を改善した複合型
の異方性ボンド磁石に関する。また本発明は、異方性焼
結フェライト磁石と同等以上の（ＢＨ）maxを有し、着
磁性、耐熱性および表面磁束密度のばらつきを改善した
複合型の異方性ボンド磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、着磁性が悪くかつ耐熱性の尺度で
ある例えばパーミアンス係数：Ｐｃ＝１〜２（Ｐｃ＝Ｂ
ｄ／（−Ｈｄ）；Ｂｄ、ＨｄはＢ−Ｈ減磁曲線上の動作
点におけるＢ値およびＨ値）で評価した不可逆減磁率が
大きいＮｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ型金属間化合物を主相とする等
方性または異方性の磁石粉末を用いた希土類ボンド磁石
を代替可能なものとして、例えばＳｍ_２Ｆｅ_１７Ｎ
_ｘ（ｘ＝２〜６）系磁石材料（特許第２７０３２８１号
等）の実用化が進められつつある。しかし、Ｓｍ_２Ｆｅ
_１７Ｎ_ｘを用いた希土類ボンド磁石は、最近の磁石応用
製品の小型化、高性能化のニーズを満足するための耐熱
性および着磁性が十分ではなく、今後の改良が期待され
ている。

【０００３】ＷＯ98/38654（PCT/JP98/00764）には、六
方晶構造を有するフェライトを主相とし、かつＳｒ、Ｂ
ａ、ＣａおよびＰｂから選択される少なくとも1種の元
素であって、Ｓｒを必ず含むものをＡとし、希土類元素
（Ｙを含む）およびＢｉから選択される少なくとも1種
の元素であってＬａを必ず含むものをＲとし、Ｃｏであ
るかＣｏおよびＺｎをＭとしたとき、Ａ，Ｒ、Ｆｅおよ
びＭそれぞれの金属元素の総計の構成比率が、全金属元
素量に対し、Ａ：１〜１３原子％、Ｒ：０．０５〜１０
原子％、Ｆｅ：８０〜９５原子％、Ｍ：０．１〜５原子
％である組成を有する酸化物磁性材料を含有するフェラ
イト粒子からなるボンド磁石を記載している。このボン
ド磁石の具体例として、最終組成がＳｒ_０．７Ｌａ
_０．３Ｆｅ_１２−７Ｃｏ_０．３Ｏ_１９（仮焼前に重量％
でＳｉＯ_２を０．２％、ＣａＣＯ_３を０．１５％添加）
の仮焼体を、乾式振動ミルで粉砕後、大気中で１０００
℃×５分間アニールして作製したボンド磁石用フェライ
ト粉末の保磁力ｉＨｃが４．３１ｋＯｅである記載があ
る。しかし、この異方性ボンド磁石の（ＢＨ）maxは異
方性焼結フェライト磁石の（ＢＨ）max未満であり、異
方性焼結フェライト磁石の用途を代替することは困難で
ある。

【０００４】特開昭６０−２２３０９５号公報には、ハ
ードフェライト粉末と希土類コバルト磁石粉末とを所定
比率で配合し、樹脂で結着したボンド磁石からなり、磁
束密度の温度係数を−０．０３〜−０．２０％／℃にし
た、バブルメモリデバイス用磁界装置に組み込まれる界
磁用磁石が記載されている。しかし、この界磁用磁石は
磁束密度の温度係数を前記範囲に調整したものであり、
耐熱性および着磁性等の改善を目的としていない。

【０００５】レアメタル・ニュース、No.1936（刊行
日：1999年2月8日）には、磁気異方性を有するＳｍ−Ｆ
ｅ−Ｎ系磁石粉末とフェライト磁石粉末を所定比率で配
合することにより、異方性焼結フェライト磁石（最大エ
ネルギー積：（ＢＨ）max＝４〜５ＭＧＯｅ）まで磁気
特性を向上できる可能性がある旨の示唆がある。しかし
ながら、本発明者らの検討によれば、従来の磁気異方性
を有するボンド磁石用のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末とフ
ェライト磁石粉末とを所定比率で配合し、樹脂で結着し
て複合型異方性ボンド磁石を作製した場合、異方性焼結
フェライト磁石以上の（ＢＨ）max（３．２ＭＧＯｅ以
上）を有するとともに、実用上重要な着磁性および耐熱
性、さらには表面磁束密度の均一性を向上した複合型異
方性ボンド磁石を実現困難なことがわかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、異方性焼結フェライト磁石と同等以上の（Ｂ
Ｈ）maxを有し、かつ着磁性および耐熱性を改善した複
合型の異方性ボンド磁石を提供することである。また本
発明の課題は、異方性焼結フェライト磁石と同等以上の
（ＢＨ）maxを有し、かつ着磁性、耐熱性および表面磁
束密度の均一性を向上した複合型の異方性ボンド磁石を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の複合型異方性ボンド磁石は、磁気異方性を有し、平
均粒径が２〜１０μｍであり、主成分組成がＲ_αＴ
_{１００ーαーβ}Ｎ_β（ＲはＹを含む希土類元素の１種ま
たは２種以上であり、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏであ
り、α、βはそれぞれ原子％であり、５≦α≦２０、５
≦β≦３０）で表されるＲ−Ｔ−Ｎ系磁石材料粉末２０
〜８０重量部と、 (Ａ_１−ｘＲ’_ｘ)Ｏ・ｎ［ (Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ)
_２Ｏ_３］（原子比率） (ＡはＳｒおよび／またはＢａであり、Ｒ’はＹを含む
希土類元素の１種または２種以上でありＬａを必ず含
む）、０.０１≦ｘ≦０.４、０．００５≦ｙ≦０．０
４、５≦ｎ≦６で表される主成分組成を有し、ＳｉＯ
_２に換算したＳｉ含有量およびＣａＯに換算したＣａ含
有量の合計が０．２重量％以下であり、Ａｌ_２Ｏ_３に換
算したＡｌ含有量およびＣｒ_２Ｏ_３に換算したＣｒ含有
量の合計が０．１３重量％以下であり、かつ実質的にマ
グネトプランバイト型結晶構造を有する平均粒径が０．
９〜２μｍの磁気異方性を有するフェライト粉末８０〜
２０重量部と、前記２種の磁石材料粉末を結着している
樹脂部とからなることを特徴とする。前記複合型異方性
ボンド磁石は、異方性焼結フェライト磁石と同等以上の
（ＢＨ）maxを有し、かつ良好な着磁性および耐熱性を
有する。また前記複合型異方性ボンド磁石にラジアル異
方性または極異方性を付与したものが実用性に富んでい
る。

【０００８】また本発明の複合型異方性ボンド磁石は、
磁気異方性を有し、平均粒径が２〜１０μｍであり、主
成分組成がＲ_αＴ_{１００ーαーβ}Ｎ_β（ＲはＹを含む希
土類元素の１種または２種以上であり、ＴはＦｅまたは
ＦｅとＣｏであり、α、βはそれぞれ原子％であり、５
≦α≦２０、５≦β≦３０）で表されるＲ−Ｔ−Ｎ系磁
石材料粉末２０〜８０重量部と、 (Ａ_１−ｘＲ’_ｘ)Ｏ・ｎ［(Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ)_２Ｏ_３］
（原子比率） (ＡはＳｒおよび／またはＢａであり、Ｒ’はＹを含む
希土類元素の１種または２種以上でありＬａを必ず含
む）、０.０１≦ｘ≦０.４、０．００５≦ｙ≦０．０
４、５≦ｎ≦６で表される主成分組成を有し、かつ実
質的にマグネトプランバイト型結晶構造を有する平均粒
径が２μｍ超１０μｍ以下の磁気異方性を有するフェラ
イト粉末８０〜２０重量部と、前記２種の磁石材料粉末
を結着している樹脂部とからなることを特徴とする。前
記複合型異方性ボンド磁石は、異方性焼結フェライト磁
石と同等以上の（ＢＨ）maxを有し、かつ良好な着磁
性、耐熱性および表面磁束密度の均一性を有する。また
前記複合型異方性ボンド磁石にラジアル異方性または極
異方性を付与したものが実用性に富んでいる。

【０００９】本発明に用いるＲ−Ｔ−Ｎ系磁石材料粉末
について以下に説明する。本発明に用いるＲ−Ｔ−Ｎ系
磁石材料粉末は良好な磁気異方性を有するために、平均
粒径が２〜１０μｍにされる。平均粒径が２μｍ未満で
は酸化劣化が顕著になり、かつ充填密度が減少して（Ｂ
Ｈ）maxが大きく低下する。１０μｍ超では磁気異方性
が低下するとともに、芯部が窒化されないかあるいは窒
化不十分な部分を有するＲ−Ｔ−Ｎ系磁石材料粉末の比
率が増大して、（ＢＨ）maxが低下する。前記Ｒ−Ｔ−
Ｎ系磁石材料粉末として、例えばＴｈ₂Ｚｎ₁₇型、Ｔｈ₂
Ｎｉ₁₇型、ＴｂＣｕ₇型の結晶構造相のいずれかを磁石
主相とするＳｍ‐Ｔ‐Ｎ系磁石合金粉末（ＴはＦｅまた
はＦｅとＣｏである）を用いることができる。Ｒ含有量
は原子％で５〜２０％が好ましい。５％未満ではｉＨｃ
が大きく低下する。２０％超では残留磁束密度Ｂｒが大
きく低下する。ＲにはＹを含む希土類元素の１種または
２種以上を不可避に含むことが許容される。５ｋＯｅ以
上のｉＨｃを確保するために、Ｒに占めるＳｍ比率を原
子％で５０％以上、より好ましくは９０％以上、理想的
には不可避不純物を除いてＲ＝Ｓｍとすることがよい。
窒素は原子％で５〜３０％が好ましい。５％未満では磁
気異方性が小さくなり、ｉＨｃが大きく低下する。３０
％を超えると飽和磁化が小さくなり実用上有用でなくな
る。ＳｍやＦｅの一部をＣｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｈｆ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒの１種または２種以上で
置換できる。これらの置換量はＣｏを除いてＳｍとＦｅ
の合計量に対して約１０原子％以下がよい。これより多
くなると飽和磁化が小さくなり好ましくない。Ｃｏ置換
の場合は飽和磁化の低下が小さいのでＦｅ量に対して
０．１〜７０原子％の範囲で置換可能であり、キュリー
温度を高める効果が得られる。Ｎの一部をＣ、Ｐ、Ｓ
ｉ、Ｓ、Ａｌの１種または２種以上で置換可能である。
その置換量はＮ含有量に対し約１０原子％以下であり、
これより多い添加量ではｉＨｃが低下するため好ましく
ない。

【００１０】また、前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石材料粉末とし
て、ＴｈＭｎ_１２型の結晶構造相を磁石主相とし、原子
％表示でＮｄ_５〜１０Ｔ_ｂａｌＮ_３〜１３（ＴはＦｅま
たはＦｅとＣｏである）の主成分組成を有するととも
に、平均粒径が２〜１０μｍである磁石合金粉末を用い
ることができる。Ｎｄが５〜１０原子％、Ｎが３〜１３
原子％を外れると、本発明の有用な磁気特性を実現する
ことが困難である。

【００１１】前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石材料粉末の原料合金
として、溶製法および／またはＲ／Ｄ法により、対応し
た主成分組成に調整されたＲ−Ｔ系母合金を用いること
ができる。窒化処理に供するＲ−Ｔ系母合金粉末の作製
または窒化処理後の粉末を微粒化するための粉砕は、不
活性ガス雰囲気に保持したハンマーミル、ディスクミ
ル、振動ミル、アトライターあるいはジェットミル等で
効率的に行うことがよい。続いて、粉砕した窒化用Ｒ−
Ｔ系母合金粉末に窒化処理を施し、高い飽和磁化および
異方性磁界を付与する。窒化処理は、窒化用母合金粉末
を、窒素ガスあるいは窒素と水素の混合ガスあるいはア
ンモニアガスあるいはアンモニアを含む還元性の混合ガ
ス（例えばアンモニアと水素の混合ガス、アンモニアと
窒素の混合ガス、アンモニアとアルゴンの混合ガス）雰
囲気（気流中）に、３００〜６５０℃×０．１〜３０時
間加熱保持することにより行う。３００℃×０．１時間
未満および６５０℃×３０時間を超えると上記の最適な
窒素含有量のものを得ることが困難である。窒化用母合
金粉末は窒化処理の有無に関係なく不可避に水素を含む
が、水素を含む窒化ガス中にさらされることにより、最
終的に０．０１〜１０原子％の水素を含有する。

【００１２】本発明の複合型異方性ボンド磁石を構成す
るフェライト粉末について以下に説明する。ｎ（モル
比）の値は５〜６とすることが好ましい。ｎが６を超え
るとマグネトプランバイト相以外の異相(例えばα-Ｆｅ
_２Ｏ_３)が生成し、磁気特性が大きく低下する。ｎが５
未満の場合にはＢｒが顕著に低下する。ｘの値は０．０
１≦ｘ≦０．４とする。０．０１≦ｘ≦０．４において
本発明による有益な効果（Ｂｒ、ｉＨｃの向上）を得ら
れるが、ｘが０．４を超えるとＢｒおよびｉＨｃが低下
する。ｘが０．０１未満では添加効果が認められない。
Ｒ’はＹを含む希土類元素の１種または２種以上であ
り、Ｌａが必須である。Ｒ’原料としてＬａとＮｄ，Ｐ
ｒ，Ｃｅの１種または２種以上とを含む混合希土類酸化
物を用いてもよい。飽和磁化を高めるために、Ｒ’に占
めるＬａの割合を、好ましくは５０原子％以上、より好
ましくは７０原子％以上、特に好ましくは９９原子％以
上とするのがよく、Ｒ’としてＬａだけを用いてもよ
い。電荷補償の目的を実現するために、ｙとｘの間には
理想的にはｙ＝ｘ／(２．０ｎ) の関係が成り立つ必要
があるが、ｙがｘ／(２．６ｎ)以上、ｘ／(１．６ｎ)以
下であれば電荷補償による効果を実質的に損なうことは
無く、好ましい。本発明ではｙの値がｘ／(２．０ｎ)か
らずれた場合、Ｆｅ^２＋を含むことがあるが、何ら支障
はない。一方、ｘ／ｎｙ値が２．６を超えた場合または
１．６未満では磁気特性の顕著な低下が認められる。し
たがって、ｘ／ｎｙの範囲は１．６〜２．６が好まし
い。これをｙについて整理すると、ｙの値は（ｘ／
（２．６ｎ））≦ｙ≦（ｘ／（１．６ｎ））で示され
る。典型的な例では、ｙの好ましい範囲は０．０４以下
であり、特に０．００５〜０．０３である。

【００１３】前記フェライト粉末の平均粒径が０．９〜
２μｍの場合、重量％で、不純物として含有されるＳｉ
Ｏ_２に換算したＳｉ含有量およびＣａＯに換算したＣａ
含有量の合計：（ＳｉＯ_２＋ＣａＯ）は０．２％以下で
あり、Ａｌ_２Ｏ_３に換算したＡｌ含有量およびＣｒ_２Ｏ
_３に換算したＣｒ含有量の合計：（Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｃｒ _２
Ｏ_３）は０．１３％以下である必要がある。（ＳｉＯ_２
＋ＣａＯ）が０．２％超であるか、（Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｃｒ
_２Ｏ_３）が０．１３％超であると、本発明の有用な磁気
特性を実現することが困難である。より好ましくは、
（ＳｉＯ_２＋ＣａＯ）は０．１５％以下であり、（Ａｌ
_２Ｏ_３＋Ｃｒ_２Ｏ_３）は０．１％以下である。ただし、
工業生産上の観点から、原料の純度および使用する粉砕
機からのＳｉ，Ｃｒ等の混入は避けられず、（ＳｉＯ_２
＋ＣａＯ）を０．００５％以下にし、（Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｃ
ｒ_２Ｏ_３）を０．００５％以下にすることは事実上困難
である。この平均粒径が０．９〜２μｍであるフェライ
ト粉末を、以後「第１のフェライト粉末」という。第１
のフェライト粉末は、例えば固相反応法を用いて、原料
粉の混合→仮焼によるフェライト化（固相反応）→粉砕
→熱処理→解砕処理という工程により製造できる。フ
ェライト化反応（固相反応）に使用する酸化鉄の純度は
重要であり、重量％で、Ｓｉ含有量（ＳｉＯ_２に換算）
およびＣａ含有量（ＣａＯに換算）の合計は好ましくは
０．０６％以下、より好ましくは０．０５％以下、特に
好ましくは０．０４％以下であり、またＡｌ含有量（Ａ
ｌ_２Ｏ_３に換算）およびＣｒ含有量（Ｃｒ_２Ｏ_３に換
算）の合計は好ましくは０．１％以下、より好ましくは
０．０９％以下、特に好ましくは０．０８％以下であ
る。このために、高純度酸化鉄として鋼材の塩酸洗浄廃
液を噴霧ばい焼して得られるリサイクル酸化鉄を用いる
のがよい。リサイクル酸化鉄は、鉄鉱石→微粉砕→分級
→磁力選鉱の工程を経て得られる精製鉄鉱石からの酸化
鉄、あるいはミルスケールまたはスクラップを処理した
硫酸鉄系酸化鉄に比べて低不純物量のものである。第１
のフェライト粉末は仮焼段階で目標主成分組成にしてお
くことが好ましい。すなわち、Ｒ’元素およびＣｏの化
合物は前記製造工程の混合段階で加えた方が仮焼と熱処
理の２回の高温加熱処理を経ることになり、固体内拡散
が進行してより均質なフェライト組成物が得られる。ま
た、Ａ’Ｏ・ｎＦｅ_２Ｏ_３(Ａ’はＳｒおよび／または
Ｂａであり、ｎ＝５〜６である)で表される主成分組成
のフェライト仮焼粉を得た後、Ｒ’元素およびＣｏの化
合物を粉砕時に添加するかまたは熱処理前に添加し、混
合することにより、前記主成分組成に調整してもよい。
混合、仮焼、粉砕は焼結フェライト磁石と略同様の製造
条件を採用することができる。例えば湿式混合後、大気
中で１１５０〜１３００℃×１〜５時間加熱するフェラ
イト化反応を行う。１１５０℃未満ではフェライト化が
不十分であり、１３００℃を超えると仮焼体が堅くなり
粉砕効率が低下する。公知の粗粉砕機、微粉砕機を組み
合わせて粉砕することは任意であり、微粉砕には乾式ま
たは湿式のアトライタ、ボーミル、振動ボールミル等を
用いる。微粉砕平均粒径は、好ましくは０．８〜１．９
μｍ、より好ましくは０．９〜１．４μｍ、特に好まし
くは０．９５〜１．２μｍである。熱処理は大気中で７
５０〜９５０℃×０．５〜３時間の加熱条件が好まし
い。７５０℃×０．５時間未満ではｉＨｃを高めること
が困難であり、９５０℃×３時間を超えるとフェライト
粉末同士の凝集が顕著になりＢｒが低下する。熱処理に
よる凝集対策として転動型または流動層型の熱処理装置
を用いることがよい。熱処理後のフェライト粉末の平均
粒径は前記微粉砕粉の平均粒径対比で０．０５〜０．１
μｍ程度大きくなる。よって、熱処理後のフェライト粉
末の平均粒径は、好ましくは０．９〜２μｍ、より好ま
しくは１．０〜１．５μｍ、特に好ましくは１．０５〜
１．３μｍである。平均粒径が０．９μｍ未満では混練
物への磁粉の充填性が低下し、ボンド磁石とした場合の
密度、Ｂｒ、（ＢＨ）maxが大きく低下する。２μｍ超
ではｉＨｃ、（ＢＨ）maxが低下し、ｉＨｃ≧３．５ｋ
Ｏｅを得ることが困難である。第１のフェライト粉末の
平均粒径は空気透過法（フィッシャーサフ゛シフ゛サイサ゛ー）により測
定する。

【００１４】平均粒径２μｍ超１０μｍ以下である磁気
異方性を有する前記フェライト粉末のうち、下記の異方
性造粒粉を、以後「第２のフェライト粉末」という。第
２のフェライト粉末（異方性造粒粉）は、例えば固相反
応法により、原料粉の混合→フェライト化（固相反応）
のための仮焼→粉砕→磁場中成形→解砕→熱処理→解砕
処理という工程により製造できる。この場合の使用酸化
鉄は第１のフェライト粉末の場合と同様に高純度のもの
が必須である。前記主成分組成に調整された仮焼体を、
平均粒径で、好ましくは０．９〜１．４μｍ、より好ま
しくは０．９５〜１．３５μｍ、特に好ましくは１．０
〜１．３μｍまで微粉砕する。微粉の平均粒径が、０．
９μｍ未満では第２のフェライト粉末のＢｒが大きく低
下する。また１．４μｍ超ではＢｒおよびｉＨｃが低下
する。続いて、湿式または乾式磁場中成形を行い成形体
を得る。湿式または乾式のいずれでも、磁場中成形は室
温で８〜１５ｋＯｅの磁場を印加しつつ、０．３５〜
０．４５トン／ｃｍ^２程度の成形圧力で行うのが好まし
い。このようにして得られる異方性成形体の密度は２．
６〜３．２ｇ／ｃｍ^３程度である。続いて成形体をジョ
ークラッシャー等で解砕後篩分または風力分級し、最終
的に解砕粉の平均粒径を２μｍ超１０μｍ以下に調整す
る。次に、第１のフェライト粉末と同条件で熱処理す
る。必要に応じて得られた熱処理粉末の凝集を解く処理
を施し、平均粒径２μｍ超１０μｍ以下の、磁化容易軸
が特定方向に略揃った磁気異方性を有する、異方性造粒
粉が得られる。異方性造粒粉の平均粒径は、２μｍ超１
０μｍ以下であり、より好ましくは２．５〜５μｍ、特
に好ましくは３〜４μｍである。平均粒径が２μｍ以下
では、第１のフェライト粉末に対するメリットが出な
い。１０μｍ超のものはＢｒの低下が顕著である。異方
性造粒粉の平均粒径は日本電子（株）製のヘロス・ロー
ドス粒度分布測定装置により測定する。この異方性造粒
粉は、従来のＳｒおよび／またはＢａフェライト粉末よ
りも高いｉＨｃおよび同等以上のＢｒを有し、かつ平均
粒径が大きい分コンパウンドの流動性（成形性）が改善
される。そのため、軸方向の長さ寸法が２０〜５００ｍ
ｍの長尺円筒形状の異方性ボンド磁石（例えば着磁によ
り４〜２４極の対称または非対称磁極を形成できる中実
円筒体またはリング等）を成形した場合、異方性造粒し
ていない従来の場合に比べて、外周面磁極の軸方向に沿
う表面磁束密度のばらつきが改善されるという利点を得
られる。

【００１５】平均粒径２μｍ超１０μｍ以下である磁気
異方性を有する前記フェライト粉末のうち、下記の主成
分組成を有する異方性焼結体を砕き、必要に応じて前記
と同様の熱処理および解砕処理を行ったものを、以後
「第３のフェライト粉末」という。第３のフェライト粉
末は、 (Ａ_１−ｘＲ’_ｘ)Ｏ・ｎ［ (Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ)
_２Ｏ_３］（原子比率） (ＡはＳｒおよび／またはＢａであり、Ｒ’はＹを含む
希土類元素の１種または２種以上でありＬａを必ず含む
）、０.０１≦ｘ≦０.４、０．００５≦ｙ≦０．０
４、５≦ｎ≦６で表される主成分組成を有し、磁気異
方性を有する多結晶体の粉末である。第３のフェライト
粉末の好適な平均粒径は第２のフェライト粉末と同様で
あり、平均粒径はヘロス・ロードス粒度分布測定装置に
より測定する。第３のフェライト粉末は、原料粉の混合
→仮焼によるフェライト化（固相反応）→粉砕→磁場中
成形→焼結→粉砕→熱処理→解砕処理という工程で製
造できる。第３のフェライト粉末を構成する焼結体（異
方性焼結フェライト磁石）には適量のＳｉＯ_２およびＣ
ａＯを含有することが緻密な焼結体組織とするためによ
い。ＳｉＯ_２は焼結時の結晶粒成長を抑制する添加物で
あり、含有量は重量％で０.０５〜０.５％が好ましい。
０.０５％未満では焼結時に結晶粒成長が過度に進行
し、ｉＨｃが低下する。０.５％を超えると結晶粒成長
が過度に抑制され、結晶粒成長とともに進行する配向度
の改善が不十分となり、Ｂｒが低下する。一方ＣａＯは
結晶粒成長を促進する元素であり、含有量は重量％で
０.３５〜０.８５％が好ましい。０.８５％を超えると
焼結時に結晶粒成長が過度に進行し、ｉＨｃが低下す
る。０.３５％未満では結晶粒成長が過度に抑制され、
結晶粒成長とともに進行する配向度の改善が不十分とな
り、Ｂｒが低下する。

【００１６】本発明に用いるフェライト粉末として、前
記第１〜第３のフェライト粉末を所定比率で混合して用
いてもよい。

【００１７】前記熱処理に際し、フェライト微粉末に対
してＢｉ化合物をＢｉ_２Ｏ_３換算で０．２〜０．６重量
％添加し混合後、大気中でＢｉ_２Ｏ_３の融点以上である
８２５〜９５０℃×０．５〜３時間加熱することによ
り、歪が除去されて高い磁化と保磁力が付与される。熱
処理条件が８２５℃×０．５時間未満ではＢｉ_２Ｏ_３の
液相化による凝集抑制効果が不十分であり、ｉＨｃも十
分でない。９５０℃×３時間超ではｉＨｃが増大する
が、相対的にＢｒが低下する。Ｂｉ化合物をＢｉ_２Ｏ_３
換算で０．２〜０．６重量％添加した後熱処理すること
により、無添加の場合と比較して粒子のｃ軸方向の厚み
が増して丸みを帯びた粒子形態が得られる傾向にある。
丸みを帯びた粒子形態はバインダー中への分散性、充填
性および磁場配向性の向上のために好ましい。添加量が
０．２重量％未満では添加効果が認められず、０．６重
量％を超えると添加効果が飽和する。

【００１８】前記のＲ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末とフェライト
粉末の配合重量比率は、２０〜８０：８０〜２０である
ことが好ましい。前記配合比率を外れると、本発明の有
用な磁気特性を実現困難である。

【００１９】結着樹脂として、公知の熱硬化性樹脂また
は熱可塑性樹脂またはゴム材料を用いる。圧縮成形法に
よる場合は熱硬化性樹脂が好ましく、押出成形法または
射出成形法による場合は熱可塑性樹脂が好ましい。例え
ば磁場中圧縮成形法により複合型異方性ボンド磁石を作
製する場合、磁場配向時の結着樹脂分の粘性の低いもの
を選定することが、３〜１０ｋＯｅ、より好ましくは３
〜６ｋＯｅ、特に好ましくは３〜５ｋＯｅの実用的な配
向磁場強度下で高い（ＢＨ）maxを実現するためによ
い。このことは磁場中押出成形法あるいは磁場中射出成
形法を適用する場合も同じである。特に、結着樹脂分を
有機溶媒で希釈し、低粘性の樹脂中に磁石材料粉末が略
均一に分散した状態で、室温において磁場中圧縮成形、
磁場中押出成形または磁場中射出成形を行うことが好ま
しい。あるいは、不活性ガス雰囲気に保持した温間での
押出成形あるいは射出成形も有効である。この場合は、
磁石粉末を分散したペレットも所定温度に加熱されるた
めＲ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末の保磁力が低下し、かつ結着樹
脂部の粘度も低下するので、前記の実用的な配向磁場強
度下で良好な異方性を付与できる。

【００２０】本発明のラジアル異方性あるいは極異方性
ボンド磁石は、特に外径が１〜２００ｍｍでかつ０．１
〜１００ｍｍの軸方向の長さ寸法を有するリング形状の
ものが有用である。外径が１ｍｍ未満では異方性の付与
が困難であり、２００ｍｍ超では磁石応用製品の小型化
のニーズに適合しない。また長さが０.１ｍｍ未満では
脆弱な強度になりハンドリングに困難を伴い、１００ｍ
ｍ超では長尺用途を除いて小型化のニーズに適合しな
い。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を詳し
く説明するが、これら実施例により本発明が限定される
ものではない。

【００２２】（実施例１）（Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末の作製）Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末として、平均粒径が１５μｍであ
り、原子％でＳｍ_９. _１Ｆｅ_７６.８Ｍｎ_０.５Ｎ_１３.６
の主成分組成を有する磁石粉末を準備した。続いて、ジ
ェットミルにより平均粒径４.０μｍまで微粉砕し、さ
らにヘキサンを用いた湿式ボールミルにより微粉砕して
ヘロス・ロードス粒度分布測定装置による平均粉末粒径
が２.３μｍ、粒径分布が０.５〜３０μｍの微粉を得
た。ジェットミル微粉砕と湿式ボールミル微粉砕を組み
合わせた理由は、ジェットミル微粉砕では０.５〜３０
μｍのシャープな粒径分布の微粉を得られるが平均粒径
を４μｍ未満にすることは粉砕効率が悪く工業生産に適
さないからである。また湿式ボールミル微粉砕のみでは
０.５μｍ未満の非常に細かいサブミクロン粒子が多く
発生するからである。（第１のフェライト粉末の作製）重量％で、酸化鉄（α
−Ｆｅ_２Ｏ_３）：純分９９．４％、Ｃｌ：０．０５６
％、ＳＯ_４：０．０２％、ＭｎＯ：０．２９０％、Ｓｉ
Ｏ_２：０．０１０％、ＣａＯ：０．０１８％、Ｃｒ_２Ｏ
_３：０．０２７％、Ａｌ_２Ｏ_３：０．０６０％の高純度
のリサイクル酸化鉄、純度９９％以上のＳｒＣＯ_３、Ｌ
ａ_２Ｏ_３およびＣｏの酸化物を用いて、(Ｓｒ_１−ｘＬ
ａ_ｘ)Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ）_２Ｏ_３］で示さ
れる主成分組成式において、ｎ＝５.８５、ｘ＝０.１
５、ｙ＝ｘ／２ｎになるよう配合し湿式にて混合し
た。その後１２００℃で２時間、大気中で仮焼した。仮
焼粉をローラーミルで乾式粉砕を行い粗粉砕粉とした。
続いて、ボールミルの粉砕ポット（容量１０リットル、
ＳＵＪ３製）に粉砕媒体の鋼球（直径６ｍｍ、ＳＵＪ３
製）１０ｋｇ、粉砕助剤のエチルアルコール（初期添加
量５０ｃｃ）、前記粗粉砕粉７００ｇを入れて密封し、
周速０．７ｍ／秒の条件でボールミルによる乾式微粉砕
を行い、空気透過法（フィッシャーサフ゛シフ゛サイサ゛ー）による平均
粒径で１．０５μｍのフェライト微粉を得た。次に、前
記微粉に対し０．２重量％相当のＢｉ_２Ｏ_３を添加し混
合したものを耐熱性容器に入れて大気雰囲気の加熱炉内
にセットし、８３０±２℃×３時間の熱処理（歪み取り
焼鈍）を行って室温まで冷却した。次に、前記熱処理粉
を水中に浸漬することにより熱処理により生じたフェラ
イト粉末粒子の凝集を解いた後、１００℃に加熱して水
分を除去し、室温まで冷却した。続いて１５０メッシュの篩
いを通過させて平均粒径１．１０μｍのボンド磁石用フ
ェライト粉末（第１のフェライト粉末）を得た。このフ
ェライト粉末の換算した（ＳｉＯ_２＋ＣａＯ）含有量は
０．１３３重量％、換算した（Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｃｒ_２Ｏ
_３）含有量は０．０８２重量％であった。（複合型異方性ボンド磁石の作製）前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁
石粉末と第１のフェライト粉末とを、８０／２０の重
量比で配合したものをミキサーに投入し混合した。次
に、前記混合磁粉１００重量部に対し、２.８重量部の
液状エポキシ樹脂および０.７重量部の硬化剤（ＤＤ
Ｓ；ジアミノジフェニルスルフォン）、ならびに有機溶
媒として液状エポキシ樹脂と同重量（２.８重量部）の
メチルエチルケトン（沸点７９.５℃）を秤量し、攪拌
機中に投入した。続いて２０r.p.m.で２０分間撹拌して
スラリー化した。このスラリーを用いて、室温で、配向
磁場強度６ｋＯｅ、８トン／ｃｍ^２の成形圧力で湿式磁
場中圧縮成形した。成形体を８５℃で１時間加熱して脱
溶媒後、１７０℃で２時間加熱硬化して、表１に示すＮ
ｏ．１の複合型異方性ボンド磁石を得た。次に、前記Ｒ
−Ｔ−Ｎ系磁石粉末と第１のフェライト粉末とを、５０
／５０、２０／８０の重量比で配合した以外は前記と
同様にして、表１に示すＮｏ．２、３の複合型異方性ボ
ンド磁石を得た。次に、実用上の組み込み着磁を想定
し、Ｎｏ．１〜３のボンド磁石を交流脱磁後、２０℃に
おいてＢ−Ｈトレーサーにより１０ｋＯｅで着磁して減
磁曲線を描き、ｉＨｃ、（ＢＨ）maxを測定した。Ｎ
ｏ．２の減磁曲線を図１に示す。次に、Ｎｏ．１〜３の
着磁性を評価した。着磁性は、着磁磁場強度が５ｋＯｅ
のときのＢｒ値（Ｂｒ_５ｋＯｅ）と着磁磁場強度が５０
ｋＯｅのときのＢｒ値（Ｂｒ_{５０ｋＯｅ}）との比率であ
り、下記式で定義する。着磁性の評価結果を表１に示
す。また、Ｎｏ．３の着磁性の着磁磁場強度依存性を図
２に示す。（着磁性）＝（Ｂｒ_５ｋＯｅ）／（Ｂｒ_{５０ｋＯｅ}）×
１００（％）次に、Ｎｏ．１〜３の各任意のものを、パーミアンス係
数（Ｐｃ）が２；（磁化方向の厚み）／（直径）＝０．
７になるように機械加工した。次に、２０℃において
３０ｋＯｅで着磁し総磁束量（Φ）を測定した。次に前
記３種の機械加工したボンド磁石試料に対し、それぞれ
４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７
０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、１０
０℃、１０５℃、１１０℃、１１５℃、１２０℃、１２
５℃、１３０℃、１３５℃、１４０℃の各温度に１時間
加熱後、室温まで冷却したものを得た。冷却後の前記各
試料の総磁束量（Φ’）を測定し、下記式で定義する総
磁束量の変化率（不可逆減磁率）が５％に達する温度
で、Ｎｏ．１〜３の複合型異方性ボンド磁石の耐熱温度
を評価した。結果を表１に示す。（不可逆減磁率）＝（Φ−Φ’）／（Φ）×１００
（％）（比較例１）前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末のみを用いた以
外は実施例１と同様にして異方性ボンド磁石を作製し、
評価した結果を表１のＮｏ．１１に示す。またＮｏ．
１１の着磁性の着磁磁場強度依存性を図２に示す。（比較例２）第１のフェライト粉末を用いた以外は実施
例１と同様にして異方性ボンド磁石を作製し、評価した
結果を表１のＮｏ．１２に示す。（比較例３）磁石粉末としてＭＱＩ（マグネクエンチイ
ンターナショナル）社製のＭＱＡ−Ｔ材（ＨＤＤＲ法に
より作製されたＮｄ_２Ｆｅ_１４Ｂを主相とする異方性の
磁石粉末）を用いた以外は、実施例１と同様にしてボン
ド磁石を作製し、評価した。結果を表１のＮｏ．１３に
示す。また、Ｎｏ．１３の着磁性の着磁磁場強度依存
性を図２に示す。（比較例４）磁石粉末としてＭＱＩ社製のＭＱＰ−Ｂ材
（Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂを主相とする等方性の磁石粉末）を
用いて無磁場で圧縮成形した以外は、実施例１と同様に
してボンド磁石を作製し、評価した。結果を表１のＮ
ｏ．１４に示す。また、Ｎｏ．１４の減磁曲線を図１
に、着磁性の着磁磁場強度依存性を図２に示す。（参考例１）ＳｒＯ・５．８５Ｆｅ_２Ｏ_３で示される
主成分組成とした以外は実施例１と同様にして平均粒径
１．１０μｍのボンド磁石用フェライト粉末を得た。こ
のフェライトと前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末の配合重量比
を２０／８０、５０／５０、８０／２０とし、以降は実
施例１と同様にして複合型異方性ボンド磁石を作製し評
価した。結果を表１のＮｏ．１５〜１７に示す。（参考例２）乾式ボールミル微粉砕時にＳｉＯ_２とＣｒ
_２Ｏ_３とを添加して、換算した（ＳｉＯ_２＋ＣａＯ）含
有量を０．２５重量％、換算した（Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｃｒ
_２Ｏ _３）含有量を０．１８重量％としたものを準備し
た。このフェライト粉末を「フェライト（イ）」とい
う。前記フェライト粉末を用いて、以降は実施例１と同
様にして３種の複合型異方性ボンド磁石を作製し、評価
した。結果を表１のＮｏ．１８〜２０に示す。（実施例２）実施例１において、第１のフェライト粉末
の乾式ボールミル微粉砕条件を変えた以外は実施例１と
同様にして平均粒径が０．９４μｍであり、重量％で
（ＳｉＯ_２＋ＣａＯ）含有量が０．１７８％、（Ａｌ_２
Ｏ_３＋Ｃｒ_２Ｏ_３）含有量が０．０８３％であるボン
ド磁石用フェライト粉末を得た。この第１のフェライト
粉末と前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末の配合重量比率を２０
／８０とした以外は、実施例１と同様にして複合型異方
性ボンド磁石を作製し、評価した。結果を表１のＮｏ．
２１に示す。（実施例３）実施例１において、第１のフェライト粉末
の乾式ボールミル微粉砕条件を変えた以外は実施例１と
同様にして、平均粒径が１．９８μｍであり、重量％で
（ＳｉＯ_２＋ＣａＯ）含有量が０．０４１％、（Ａｌ_２
Ｏ_３＋Ｃｒ_２Ｏ_３）含有量が０．０７６％であるボン
ド磁石用フェライト粉末を得た。この第１のフェライト
粉末と前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末の配合重量比率を２０
／８０とした以外は、実施例１と同様にして複合型異方
性ボンド磁石を作製し、評価した。結果を表１のＮｏ．
２２に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１より、実施例１のＮｏ．1〜３では
（ＢＨ）maxが４．３ＭＧＯｅ以上、着磁性が７０％以
上、耐熱温度が８５℃以上に改善されていることがわか
る。また、第１のフェライト粉末の平均粒径が０．９４
μｍの実施例２（Ｎｏ．２１）および第１のフェライト
粉末の平均粒径が１．９８μｍの実施例３（Ｎｏ．２
２）でも（ＢＨ）maxが大きく、着磁性が７０％以上で
あり、耐熱温度が８０℃以上であることがわかる。比較
例１のＮｏ．１１では着磁性が６７％、耐熱温度が６０
℃であり実施例１〜３に比べて劣っている。第１のフェ
ライト粉末のみの比較例２のＮｏ．１２では（ＢＨ）ma
xが低い。Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂを主相とする磁石粉末を用
いた比較例３のＮｏ．１３（異方性）、比較例４のＮ
ｏ．１４（等方性）のボンド磁石は着磁性が悪い。ま
た、Ｎｏ．１４に比較して、Ｎｏ．１、２の方が（Ｂ
Ｈ）maxが高くなっている。参考例１では、Ｒ−Ｔ−Ｎ
系磁石粉末の比率が高いＮｏ．１５でＮｏ．１４より高
い（ＢＨ）maxを得られたが、同一混合比で比較する
と、Ｎｏ．１５〜１７はＮｏ．１〜３に比べて、いずれ
も（ＢＨ）max、ｉＨｃ、耐熱温度が劣っていることが
わかる。参考例２では、重量％で、（ＳｉＯ_２＋Ｃａ
Ｏ）含有量が０．２％超、（Ａｌ _２Ｏ_３＋Ｃｒ
_２Ｏ_３）含有量が０．１３％超であるために、同一混合
比で比較すると、Ｎｏ．１〜３に比べて、いずれも（Ｂ
Ｈ）max、ｉＨｃ、着磁性が低かった。

【００２５】（実施例４）（第２のフェライト粉末の作製）実施例１で作製した仮
焼粗粉を湿式アトライタ（溶媒：水）により、平均粒径
０．９０μｍまで微粉砕した。得られたスラリ−を用い
て、１０ｋＯｅの磁場中で湿式成形を行い成形体を得
た。脱磁後、大気中で１００℃以下に加熱して水分を除
去し冷却した。成形体をジョークラッシャーにより解砕
後、篩分して平均粒径２μｍ超１５μｍ以下に調整した
粉末を作製し、大気中で７５０〜１０００℃×１時間の
熱処理を施した。以後、実施例１と同様にして水中浸
漬、乾燥、篩分による解砕を行い、異方性造粒粉を得
た。得られた異方性造粒粉のうち、平均粒径が３μｍの
ものの磁気特性をＶＳＭにより測定した。測定はＶＳＭ
ホルダに熱処理温度を変えた異方性造粒粉およびワック
スをそれぞれ特定比率でかつ総重量が一定になるように
充填後密封してＶＳＭにセットした。次に、６ｋＯｅの
平行磁場を印加しながら加熱してワックスを溶かした後
固化して磁粉を固定した。この状態で室温で減磁曲線を
描き、磁粉１００％に補正したＢｒ，ｉＨｃを求めた。
測定結果を図６、７に示す。図６、７に示すように、熱
処理温度７５０〜９５０℃を選択した場合、３．５〜
３．７５ｋＧのＢｒおよび２．８５〜４．７５ｋＯｅの
ｉＨｃが得られた。なお、平均粒径が１０μｍ超では図
６の同一熱処理温度で比較して約５％以上のＢｒの低下
が認められた。９００℃×１時間の熱処理を施した平均
粒径３μｍの異方性造粒粉（第２のフェライト粉末）を
準備した。（複合型異方性ボンド磁石の作製）第２のフェライト粉
末の一定量をヘンシェルミキサーに投入し、攪拌しなが
ら、アミノシラン（ＫＢＭ−６０３；信越化学（株）
製）を投入したフェライト粉末に対して０．２５重量％
相当分添加して混合した。続いて、大気中で８０℃×３
時間加熱し室温まで冷却する表面処理を行った。また、
前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末にも前記第２のフェライト粉
末と同様の表面処理を施した。次に、前記２種の表面処
理粉末を、混合重量比率が２０／８０、５０／５０、８
０／２０になるように配合し、ミキサーで混合した。次
に、密度換算で前記３種の各混合磁粉の比率が６０体積
％、ナイロン１２（Ｐ−３０１４Ｕ；宇部興産（株）
製）が４０体積％になるように配合し、さらに前記配合
物に対しステアリン酸アミド（ＡＰ−１；日本化成
（株）製）を０．４重量％相当分添加した３種のコンパ
ウンド用原料を配合し、各々ミキサーで混合した。これ
らを、順次、アルゴン雰囲気中の二軸ニーダーで混練
し、３種のペレットを得た。３種のペレットを各々射出
成形機に投入し、射出温度２８０℃、射出圧力１０００
ｋｇｆ／ｃｍ^２の条件で射出成形機に付属した磁気回路
付金型のキャビティ（配向磁場強度＝５．０±０．２ｋ
Ｏｅ）に射出成形して複合型異方性ボンド磁石を得た。
以降は実施例１と同様にして磁気特性を評価した結果を
表２のＮｏ．３１〜３３に示す。また、Ｎｏ．３１、３
２の不可逆減磁率の評価結果を図３に示す。（比較例５）磁石粉末として実施例１のＲ−Ｔ−Ｎ系磁
石粉末のみを用いて、（Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末）／（ナ
イロン１２）の体積比率が６０／４０になるように配合
し、かつ前記配合物に対しステアリン酸アミドを０．４
重量％相当分添加したコンパウンド用原料を配合し、ミ
キサーで混合した。以後は実施例４と同様にして異方性
ボンド磁石を作製し、評価した。結果を表２のＮｏ．４
１に示す。（比較例６）磁石粉末として実施例４の第２のフェライ
ト粉末のみを用いた以外は、比較例５と同様にして異方
性ボンド磁石を作製し、評価した。結果を表２のＮｏ．
４２に示す。（比較例７）磁石粉末としてＭＱＩ社製のＭＱＡ−Ｔ材
を用いた以外は、比較例５と同様にして異方性ボンド磁
石を作製し、評価した結果を表２のＮｏ．４３に示す。（比較例８）磁石粉末としてＭＱＩ社製のＭＱＰ−Ｂ材
を用いて無磁場で圧縮成形した以外は、比較例５と同様
にして等方性ボンド磁石を作製し、評価した結果を表２
のＮｏ．４４に示す。（比較例９）実施例１のＲ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末と、参考
例１の従来のＳｒフェライト粉末とを用いて、両者の配
合重量比が２０／８０、５０／５０、８０／２０となる
ようにし、以後は実施例４と同様にして複合型異方性ボ
ンド磁石を作製し評価した。結果を表２のＮｏ．４５〜
４７に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２より、実施例４のＮｏ．３１〜３３
は、比較例５のＮｏ．４１に比べて着磁性および耐熱温
度が改善されている。比較例６の（ＢＨ）maxは非常に
低い。比較例７、８のものは着磁性が悪い。また実施例
４と比較例９の比較から、同一配合比で見ると、いずれ
も実施例４の方が（ＢＨ）max、ｉＨｃおよび耐熱温度
が改善されていることがわかる。

【００２８】次に、Ｎｏ．２（実施例１）の複合型異方
性ボンド磁石およびＮｏ．１４（比較例４）のボンド磁
石の、２０℃および７５℃におけるＢ−Ｈ減磁曲線を図
４に示す。さらに、図４のＢ−Ｈ減磁曲線から、Ｐｃ＝
１．０，２．０においてそれぞれ２０℃から７５℃に変
化したときの磁束密度の変化：ｄＢｄおよび減磁率を求
めた。結果を表３に示す。ｄＢｄ＝Ｂｄ_２０℃−Ｂｄ_７５℃ （減磁率）＝（ｄＢｄ／Ｂｄ_２０℃）×１００（％）

【００２９】

【表３】

【００３０】表３より、Ｎｏ．２のボンド磁石の優位性
が明らかである。また、実施例１のＮｏ．１、３および
実施例２、３、４の複合型異方性ボンド磁石に対し、図
４と同様の評価を行った結果、いずれも減磁率が５％以
下になることが確認された。これに対し、Ｎｏ．１４
（比較例４）では減磁率が１０％を超えていた。

【００３１】（実施例５）Ｎｏ．２（実施例１）の複合
型異方性ボンド磁石の作製に用いたスラリーで、外径２
５ｍｍ、内径（コア外径）２２ｍｍのキャビティを有
し、対称８極の極異方性配向磁場（配向磁場強度約４ｋ
Ｏｅ）発生コイル付き成形金型を設置した圧縮成形機に
て、成形圧力８トン／ｃｍ^２で室温の湿式磁場中成形を
行い、極異方性の対称８極リング状成形体（外径２５ｍ
ｍ、内径２２ｍｍ、厚さ１.５ｍｍ）を得た。成形体を
８０℃に加熱して脱溶媒後、加熱硬化して複合型の極異
方性リング状ボンド磁石を得た。このボンド磁石の極異
方性付与方向に沿って着磁磁場強度１０ｋＯｅで着磁
後、外径面周方向の表面磁束密度波形を測定した。結果
を図５に示す。図５に示すように、表面磁束密度の最大
値は２７００〜２７５０Ｇという高い値であった。（比較例８）比較例３のスラリーを用いた以外は実施例
５と同様にして、極異方性の対称８極リング状ボンド磁
石（外径２５ｍｍ、内径２２ｍｍ、厚さ１.５ｍｍ）を
作製し、表面磁束密度波形を測定した。結果を図５に示
す。図５に示すように、この極異方性ボンド磁石の表面
磁束密度は約１９００Ｇという低い値であった。

【００３２】（実施例６）（第３のフェライト粉末の作製）実施例１と同じＳｒＣ
Ｏ_３、α−Ｆｅ_２Ｏ_３を用いて、ＳｒＯ・５．９Ｆｅ
_２Ｏ_３で示される主成分組成に配合し、湿式にて混合し
た後、１２５０℃で２時間、大気中で仮焼した。仮焼粉
をローラーミルで乾式粉砕を行い粗粉砕粉とした。その
後、アトライターにより湿式微粉砕を行い、平均粒径が
約０.６μｍの微粉砕粉を含むスラリーを得た。この微
粉砕初期に実施例１と同じＬａ_２Ｏ_３、Ｃｏ酸化物およ
びＦｅ_３Ｏ_４(マグネタイト)を微粉砕機に投入した粗粉
砕粉に対する重量比でそれぞれ２．５％、１.２％、６.
０％添加した。同時に、焼結助剤として、ＳｒＣＯ_３、
ＣａＣＯ_３およびＳｉＯ_２を微粉砕粉に対する重量比で
それぞれ０.３％、１.０％および０.３％添加した。得
られた微粉砕スラリーを用いて１０ｋＯｅの磁場中で湿
式成形を行った。成形体を１２００℃で２時間焼結し
た。焼結体は下記の主成分組成を有していた。 (Ｓｒ_１−ｘＬａ_ｘ)Ｏ・ｎ［(Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ)
_２Ｏ_３］ｘ＝２ｎｙ、ｘ＝０.１５、ｎ＝５．５５次に、焼結体を粗砕後、ローラーミルで乾式粉砕を行い
粗粉砕粉とした。次に、乾式ボールミルで微粉砕して平
均粒径３．１μｍにした。次に、８３０±２℃×２時間
の熱処理を施した。次に、水を満たしたミキサー中に熱
処理粉末を投入して水中に浸漬し、６０r.p.m.×３０秒
間攪拌して解砕後、８０℃に加熱して水分を除去し冷却
した。このものを第３のフェライト粉末とした。（コンパウンドの作製）回転機用途の長尺のラジアル異
方性リング状ボンド磁石を押出成形するために下記４種
のコンパウンドを準備した。（コンパウンドＡ）実施例４で作製した、（Ｒ−Ｔ−Ｎ
系磁石粉末）／（第２のフェライト粉末）の混合比率が
５０／５０の混合磁粉を用いたナイロン１２系コンパウ
ンドを準備した。（コンパウンドＢ）（前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末）／
（第１のフェライト粉末）の混合比率が５０／５０の混
合磁粉を用いた以外はコンパウンドＡと同様にして作製
したナイロン１２系コンパウンドを準備した。（コンパウンドＣ）（前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末）／
（第３のフェライト粉末）の混合比率が５０／５０の混
合磁粉を用いた以外はコンパウンドＡと同様にして作製
したナイロン１２系コンパウンドを準備した。（コンパウンドＤ）（前記Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末）／
（参考例１のフェライト粉末）の混合比率が５０／５０
の混合磁粉を用いた以外はコンパウンドＡと同様にして
作製したナイロン１２系コンパウンドを準備した。

【００３３】（押出成形機の説明）図９は、ラジアル異
方性リング状ボンド磁石の押出成形機の全体構成を示す
断面図であり、図１０は図９の成形装置の配向金型の詳
細を示す断面図である。図９において、成形装置を構成
する２軸混練型の押出機６は一端側にホッパー６１を有
する複数個に分割されたバレル６２と、その内部に配設
された２本のスクリュー６３（図では１本のみ示す）
と、バレル６２の先端に設置されたアダプタ６４とを有
する。アダプタ６４の吐出口には、配向金型７が接続さ
れている。配向金型７は、リング状スぺーサ７１とマン
ドレル７２と両者の間に形成された円筒状の空間７３と
を有するとともに、リング状スぺーサ７１の周囲に配設
された磁場発生部材７４を有する。成形装置６を使用
し、以下のようにしてラジアル異方性ボンド磁石を製造
できる。ホッパー６１を介してバレル６２内に投入した
コンパウンドに、一対のスクリュー６３の回転によりせ
ん断力を加えるとともに、２３０〜２８０℃の温度で加
熱溶融しながら配向金型７内に搬送し、そこで磁場をか
けながら所定の断面積に絞り込まれた成形空間内を通過
させる。具体的な磁場強度は３〜６ｋＯｅが実用性に富
んでいる。このレベルの配向磁場強度のラジアル異方性
または極異方性磁場中で成形すると、実用に耐えるラジ
アル異方性または極異方性の複合型リング状ボンド磁石
を得られる。３ｋＯｅ未満では有用な磁気特性の付与が
困難である。

【００３４】（複合型ラジアル異方性リング状ボンド磁
石の作製、評価）コンパウンドＡ〜Ｄをそれぞれ用い
て、図９、１０に示す押出成形機に投入し、その先端部
分に配設された配向金型７を通過するときにラジアル異
方性を付与した。得られた４種の円筒状成形体を冷却、
脱磁し、次いで所定寸法に切断した。切断したリング状
成形体（外径２５ｍｍ×内径２２ｍ×長さ１００ｍｍ）
に対称８極着磁を施した。着磁後の４種のリング状ボン
ド磁石において、それぞれ各外径面の任意の１磁極の軸
方向に沿う表面磁束密度を測定した。両端から１０ｍｍ
部分の測定結果を除外して評価した表面磁束密度（Ｂ
ｏ）の平均値（相対値）および表面磁束密度のばらつき
（ｄＢｏ＝Ｂｏの最大値−Ｂｏの最小値）の評価結果を
表４に示す。また、図８（ａ）にコンパウンドＤ、図８
（ｂ）にコンパウンドＡを用いて形成した前記ラジアル
異方性リング状ボンド磁石のｄＢｏを示す。

【００３５】

【表４】

【００３６】表４から、Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石粉末と第１の
フェライト粉末とを最適比率で配合したコンパウンドＢ
を用いるとＢｏの平均値が向上することがわかる。コン
パウンドＡまたはＣを用いるとそれらに配合したフェラ
イト粉末の磁気異方性を反映して従来のコンパウンドＤ
を用いた場合に比べてＢｏの平均値が向上すると同時に
ｄＢｏを小さく抑えられる効果を得られる。これはコン
パウンドＡまたはＣに配合したフェライト粉末の平均粒
径がコンパウンドＤに配合したフェライト粉末の平均粒
径より大きいためにコンパウンドの流動性（成形性）が
改善される効果である。

【００３７】

【発明の効果】以上記述の通り、本発明によれば、着磁
性および耐熱性、さらには表面磁束密度の均一性を向上
した複合型異方性ボンド磁石を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】減磁曲線の一例を示す図である。

【図２】着磁性の評価結果の一例を示す図である。

【図３】不可逆減磁率の一例を示す図である。

【図４】耐熱性の一例を示す減磁曲線である。

【図５】表面磁束密度波形の一例を示す図である。

【図６】本発明に用いるフェライト粉末の熱処理温度と
Ｂｒの相関の一例を示す図である。

【図７】本発明に用いるフェライト粉末の熱処理温度と
ｉＨｃの相関の一例を示す図である。

【図８】長尺ラジアルリング状ボンド磁石の表面磁束密
度ばらつきを示す一例であり、（ａ）コンパウンドＤを
用いた場合、（ｂ）コンパウンドＡを用いた場合である
る。

【図９】押出成形機を示す断面図である。

【図１０】配向金型を示す断面図である。

【符号の説明】

６押出機、７配向用金型、７４磁場発生部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｆ 1/113 Ｈ０１Ｆ 1/113 (72)発明者新藤幹夫埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式会社磁性材料研究所内 (72)発明者岡島弘埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式会社磁性材料研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気異方性を有し、平均粒径が２〜１０
μｍであり、主成分組成がＲ_αＴ_{１００ーαーβ}Ｎ
_β（ＲはＹを含む希土類元素の１種または２種以上であ
り、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏであり、α、βはそれぞ
れ原子％であり、５≦α≦２０、５≦β≦３０）で表さ
れるＲ−Ｔ−Ｎ系磁石材料粉末２０〜８０重量部と、 (Ａ_１−ｘＲ’_ｘ)Ｏ・ｎ［ (Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ)
_２Ｏ_３］（原子比率） (ＡはＳｒおよび／またはＢａであり、Ｒ’はＹを含む
希土類元素の１種または２種以上でありＬａを必ず含む
）、０.０１≦ｘ≦０.４、０．００５≦ｙ≦０．０
４、５≦ｎ≦６で表される主成分組成を有し、ＳｉＯ
_２に換算したＳｉ含有量およびＣａＯに換算したＣａ含
有量の合計が０．２重量％以下であり、Ａｌ _２Ｏ_３に換
算したＡｌ含有量およびＣｒ_２Ｏ_３に換算したＣｒ含有
量の合計が０．１３重量％以下であり、かつ実質的にマ
グネトプランバイト型結晶構造を有する平均粒径が０．
９〜２μｍの磁気異方性を有するフェライト粉末８０〜
２０重量部と、前記２種の磁石材料粉末を結着している樹脂部とからな
ることを特徴とする複合型異方性ボンド磁石。
【請求項２】ラジアル異方性または極異方性が付与さ
れている請求項１に記載の複合型異方性ボンド磁石。
【請求項３】磁気異方性を有し、平均粒径が２〜１０
μｍであり、主成分組成がＲ_αＴ_{１００ーαーβ}Ｎ
_β（ＲはＹを含む希土類元素の１種または２種以上であ
り、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏであり、α、βはそれぞ
れ原子％であり、５≦α≦２０、５≦β≦３０）で表さ
れるＲ−Ｔ−Ｎ系磁石材料粉末２０〜８０重量部と、 (Ａ_１−ｘＲ’_ｘ)Ｏ・ｎ［ (Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ)
_２Ｏ_３］（原子比率） (ＡはＳｒおよび／またはＢａであり、Ｒ’はＹを含む
希土類元素の１種または２種以上でありＬａを必ず含
む）、０.０１≦ｘ≦０.４、０．００５≦ｙ≦０．０
４、５≦ｎ≦６で表される主成分組成を有し、かつ実
質的にマグネトプランバイト型結晶構造を有する平均粒
径が２μｍ超１０μｍ以下の磁気異方性を有するフェラ
イト粉末８０〜２０重量部と、前記２種の磁石材料粉末を結着している樹脂部とからな
ることを特徴とする複合型異方性ボンド磁石。
【請求項４】ラジアル異方性または極異方性が付与さ
れている請求項３に記載の複合型異方性ボンド磁石。