JP2001155911A - 薄帯状磁石材料、磁石粉末および希土類ボンド磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気特性が優れ、信頼性の高い磁石、特に熱的
安定性に優れた磁石を提供すること。 【解決手段】本発明の薄帯状磁石材料（急冷薄帯８）
は、希土類元素と遷移金属とを含む合金の溶湯６をノズ
ル３から噴出させ、冷却ロール５の周面５３に衝突させ
て急冷することにより得られ、その構成組織は、ソフト
磁性相とハード磁性相とが相隣接して存在する組織とな
っている。急冷薄帯８は、ロール面８１付近におけるハ
ード磁性相およびソフト磁性相の平均結晶粒径を各々Ｄ
１ｈ、Ｄ１ｓ、フリー面８２付近におけるハード磁性相
およびソフト磁性相の平均結晶粒径を各々Ｄ２ｈ、Ｄ２
ｓとしたとき、下記式［１］および［２］を満足するの
が好ましく、下記式［３］、［４］のうちの少なくとも
一方を満足するのが好ましい。 Ｄ１ｓ／Ｄ１ｈ≦０．９ ・・・［１］ Ｄ２ｓ／Ｄ２ｈ≦０．８ ・・・［２］ ０．５≦Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈ≦１ ・・・［３］ ０．５≦Ｄ１ｓ／Ｄ２ｓ≦１ ・・・［４］

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄帯状磁石材料、
磁石粉末および希土類ボンド磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁石粉末を結合樹脂で結合してなるボン
ド磁石は、形状の自由度が広いという利点を有し、モー
タや各種アクチュエータに広く用いられている。

【０００３】このようなボンド磁石を構成する磁石材料
は、例えば急冷薄帯製造装置を用いた急冷法により製造
される。急冷薄帯製造装置が単一の冷却ロールを備える
ものである場合は、単ロール法と呼ばれる。

【０００４】この単ロール法では、所定の合金組成の磁
石材料を加熱、溶融し、その溶湯をノズルから射出し、
ノズルに対して回転している冷却ロールの周面に衝突さ
せ、該周面と接触させることにより急冷、凝固し、薄帯
状（リボン状）の磁石材料、すなわち急冷薄帯を連続的
に形成する。そして、この急冷薄帯を粉砕して磁石粉末
とし、この磁石粉末よりボンド磁石を製造する。

【０００５】単ロール法で用いられる冷却ロールは、一
般に、銅合金、鉄合金等で構成されたものである。ま
た、耐久性向上のために、冷却ロールの周面に、Ｃｒメ
ッキ等の金属または合金の表面層を設けたものも知られ
ている。

【０００６】ところで、このような冷却ロールは、その
周面が熱伝導性の高い金属で構成されているため、急冷
薄帯のロール面（冷却ロールの周面と接触する側の面）
とフリー面（ロール面と反対側の面）とで、冷却速度の
差が生じ、それらの面における組織差（結晶粒径等の
差）が大きくなる。そのため、これを粉砕して磁石粉末
としたときに、各磁石粉末ごとの磁気特性にバラツキが
生じる。従って、このような磁石粉末からボンド磁石を
製造した場合に、満足な磁気特性が得られない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁気
特性が優れ、信頼性の高い磁石を提供することができる
薄帯状磁石材料、磁石粉末および希土類ボンド磁石を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（２４）の本発明により達成される。

【０００９】（１） 希土類元素と遷移金属とを含む合
金の溶湯を冷却体に接触させることにより得られ、か
つ、その構成組織が、ソフト磁性相とハード磁性相とを
有する複合組織となっている薄帯状磁石材料であって、
前記冷却体と接触していた側の面である第１面付近にお
ける前記ハード磁性相の平均粒径をＤ１ｈ、前記第１面
付近における前記ソフト磁性相の平均粒径をＤ１ｓ、前
記第１面と反対側の面である第２面付近における前記ハ
ード磁性相の平均粒径をＤ２ｈ、前記第２面付近におけ
る前記ソフト磁性相の平均粒径をＤ２ｓとしたとき、下
記式［１］および［２］を満足することを特徴とする薄
帯状磁石材料。

【００１０】Ｄ１ｓ／Ｄ１ｈ≦０．９ ・・・［１］ Ｄ２ｓ／Ｄ２ｈ≦０．８ ・・・［２］

【００１１】（２） 下記［３］、［４］のうちの少な
くとも一方を満足する上記１に記載の薄帯状磁石材料。

【００１２】 ０．５≦Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈ≦１ ・・・［３］ ０．５≦Ｄ１ｓ／Ｄ２ｓ≦１ ・・・［４］

【００１３】（３） 希土類元素と遷移金属とを含む合
金の溶湯を冷却体に接触させることにより得られ、か
つ、その構成組織が、ソフト磁性相とハード磁性相とを
有する複合組織となっている薄帯状磁石材料であって、
前記冷却体と接触していた側の面である第１面付近にお
ける前記ハード磁性相の平均粒径をＤ１ｈ、前記第１面
付近における前記ソフト磁性相の平均粒径をＤ１ｓ、前
記第１面と反対側の面である第２面付近における前記ハ
ード磁性相の平均粒径をＤ２ｈ、前記第２面付近におけ
る前記ソフト磁性相の平均粒径をＤ２ｓとしたとき、下
記式［３］、［４］のうちの少なくとも一方を満足する
ことを特徴とする薄帯状磁石材料。

【００１４】 ０．５≦Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈ≦１ ・・・［３］ ０．５≦Ｄ１ｓ／Ｄ２ｓ≦１ ・・・［４］

【００１５】（４） 前記Ｄ１ｓ、Ｄ２ｓの少なくとも
一方が、７５ｎｍ以下である上記（１）ないし（３）の
いずれかに記載の薄帯状磁石材料。

【００１６】（５） 前記Ｄ１ｈ、Ｄ２ｈの少なくとも
一方が、７５ｎｍ以下である上記（１）ないし（４）の
いずれかに記載の薄帯状磁石材料。

【００１７】（６） 前記Ｄ１ｈ、Ｄ２ｈ、Ｄ１ｓおよ
びＤ２ｓは、Ｘ線回折法により測定され、求められたも
のである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の薄
帯状磁石材料。

【００１８】（７） 合金組成中にＢ（ボロン）を含む
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の薄帯状磁石
材料。

【００１９】（８） 合金組成中にＡｌ（アルミニウ
ム）を含む上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の
薄帯状磁石材料。

【００２０】（９） 合金組成が、Ｒ_x（Ｆｅ_1-yＣ
ｏ_y）_100-x-z-wＢ_zＡｌ_w（ただし、Ｒは少なくとも１種
の希土類元素、ｘ：７．１〜９．９原子％、ｙ：０〜
０．３０、ｚ：４．６〜６．８原子％、ｗ：０．０２〜
１．５原子％）で表される上記（１）ないし（６）のい
ずれかに記載の薄帯状磁石材料。

【００２１】（１０） 前記ＲはＮｄおよび／またはＰ
ｒを主とする希土類元素である上記（９）に記載の薄帯
状磁石材料。

【００２２】（１１） 前記Ｒは、Ｐｒを含み、その割
合が前記Ｒ全体に対し５〜７５％である上記（９）また
は（１０）に記載の薄帯状磁石材料。

【００２３】（１２） 前記Ｒは、Ｄｙを含み、その割
合が前記Ｒ全体に対し１４％以下である上記（９）ない
し（１１）のいずれかに記載の薄帯状磁石材料。

【００２４】（１３） 前記冷却体に接触後、熱処理が
施されたものである上記（１）ないし（１２）のいずれ
かに記載の薄帯状磁石材料。

【００２５】（１４） 前記冷却体は、冷却ロールであ
る上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の薄帯状
磁石材料。

【００２６】（１５） 上記（１）ないし（１４）に記
載の薄帯状磁石材料を粉砕して得られたことを特徴とす
る磁石粉末。

【００２７】（１６） 磁石粉末は、その製造過程で、
または製造後少なくとも１回熱処理が施されたものであ
る上記（１５）に記載の磁石粉末。

【００２８】（１７） 平均粒径が０．５〜１５０μｍ
である上記（１５）または（１６）に記載の磁石粉末。

【００２９】（１８） 上記（１５）ないし（１７）の
いずれかに記載の磁石粉末を結合樹脂で結合してなるこ
とを特徴とする希土類ボンド磁石。

【００３０】（１９） 磁石粉末の含有量が７５〜９
５．５ｗｔ％である上記（１８）に記載の希土類ボンド
磁石。

【００３１】（２０） 保磁力Ｈ_cJが３２０〜７２０ｋ
Ａ／ｍである上記（１８）または（１９）に記載の希土
類ボンド磁石。

【００３２】（２１） 磁気エネルギー積（ＢＨ）_max
が６０ｋＪ／ｍ³以上である上記（１８）ないし（２
０）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。

【００３３】（２２） 不可逆減磁率（初期減磁率）の
絶対値が５．７％以下である上記（１８）ないし（２
１）のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。

【００３４】（２３） 多極着磁に供される、または多
極着磁された上記（１８）ないし（２２）のいずれかに
記載の希土類ボンド磁石。

【００３５】（２４） モータに用いられる上記（１
８）ないし（２３）のいずれかに記載の希土類ボンド磁
石。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の薄帯状磁石材料、
磁石粉末およびこれを用いた希土類ボンド磁石の実施の
形態について、詳細に説明する。

【００３７】［磁石材料の金属組成］まず、本発明にお
ける磁石材料の金属組成について説明する。

【００３８】本発明の薄帯状（薄片状）磁石材料や磁石
粉末としては、優れた磁気特性を有するものが好まし
く、このようなものとしては、Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを
含む希土類元素のうちの少なくとも１種）とＴＭ（ただ
し、ＴＭは、遷移金属のうちの少なくとも１種）とを含
む合金、特にＲ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素の
うちの少なくとも１種）とＴＭ（ただし、ＴＭは、遷移
金属のうちの少なくとも１種）とＢ（ボロン）とを含む
合金が挙げられ、次の［１］〜［４］の組成のものが好
ましい。 ［１］ Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｃｏを主とする
遷移金属とを基本成分とするもの（以下、Ｓｍ−Ｃｏ系
合金と言う）。 ［２］ Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうち
の少なくとも１種）と、Ｆｅを主とする遷移金属（Ｔ
Ｍ）と、Ｂとを基本成分とするもの（以下、Ｒ−ＴＭ−
Ｂ系合金と言う）。 ［３］ Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｆｅを主とする
遷移金属と、Ｎを主とする格子間元素とを基本成分とす
るもの（以下、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金と言う）。

【００３９】Ｓｍ−Ｃｏ系合金の代表的なものとして
は、ＳｍＣｏ₅、Ｓｍ₂ＴＭ₁₇（ただしＴＭは、遷移金
属）が挙げられる。

【００４０】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金の代表的なものとして
は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎ
ｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｂ系合
金、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂ系合金、これらにおけるＦｅの一部をＣｏ、Ｎ
ｉ等の他の遷移金属で置換したもの等が挙げられる。

【００４１】Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金の代表的なものとし
ては、Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇合金を窒化して作製したＳｍ₂Ｆｅ₁₇
Ｎ₃、ＴｂＣｕ₇型相を主相とするＳｍ−Ｚｒ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ−Ｎ系合金が挙げられる。

【００４２】前記希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミッシュメタルが
挙げられ、これらを１種または２種以上含むことができ
る。また、前記遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等
が挙げられ、これらを１種または２種以上含むことがで
きる。

【００４３】次に、磁石材料のより好ましい金属組成に
ついて説明する。

【００４４】本発明では、特に、Ｒ_x（Ｆｅ_1-yＣｏ_y）
_100-x-z-wＢ_zＡｌ_w（ただし、Ｒは少なくとも１種の希
土類元素、ｘ：７．１〜９．９原子％、ｙ：０〜０．３
０、ｚ：４．６〜６．８原子％、ｗ：０．０２〜１．５
原子％）で表される合金組成が好ましい。

【００４５】Ｒ（希土類元素）としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミッシュメタルが
挙げられ、これらを１種または２種以上含むことができ
る。

【００４６】Ｒの含有量（含有率）は、７．１〜９．９
原子％とされるのが好ましい。Ｒが７．１原子％未満で
は、十分な保磁力が得られず、例えばＡｌを添加しても
保磁力の向上が少ない。一方、Ｒが９．９原子％を超え
ると、磁化のポテンシャルが下がるため、十分な磁束密
度が得られなくなる。

【００４７】ここで、ＲはＮｄおよび／またはＰｒを主
とする希土類元素であるのが好ましい。その理由は、こ
れらの希土類元素は、複合組織（特にナノコンポジット
組織）を構成するハード磁性相の飽和磁化を高め、また
磁石として良好な保磁力を実現するために有効だからで
ある。

【００４８】また、Ｒは、Ｐｒを含み、その割合がＲ全
体に対し５〜７５％であるのが好ましく、２０〜６０％
であるのがより好ましい。この範囲であると、残留磁束
密度の低下をほとんど生じることなく、保磁力および角
型性を向上させることができるためである。

【００４９】また、Ｒは、Ｄｙを含み、その割合がＲ全
体に対し１４％以下であるのが好ましい。この範囲であ
ると、残留磁束密度の著しい低下を生じることなく、保
磁力を向上させることができると共に、温度特性（熱的
安定性）の向上も可能となるからである。

【００５０】Ｃｏは、Ｆｅと同様の特性を有する遷移金
属である。このＣｏを添加すること（Ｆｅの一部を置換
すること）により、キュリー温度が高くなり、温度特性
が向上するが、Ｆｅに対するＣｏの置換比率が０．３０
を超えると、保磁力、磁束密度は共に低下する傾向を示
す。Ｆｅに対するＣｏの置換比率が０．０５〜０．２０
の範囲では、温度特性の向上のみならず、磁束密度自体
も向上するので、さらに好ましい。

【００５１】Ｂ（ボロン）は、高い磁気特性を得るのに
有効な元素であり、その好ましい含有量は、４．６〜
６．８原子％とされる。Ｂが４．６％未満であると、Ｂ
−Ｈ（Ｊ−Ｈ）ループにおける角型性が悪くなる。一
方、Ｂが６．８％を超えると、非磁性相が多くなり、磁
束密度が減少する。

【００５２】Ａｌは、保磁力向上にとって有利な元素で
あり、特に、０．０２〜１．５原子％の範囲で保磁力向
上の効果が顕著に現れる。また、この範囲では、保磁力
向上に追随して、角型性および磁気エネルギー積も向上
する。さらに、耐熱性および耐食性についても良好とな
る。ただし、上述したように、Ｒが７．１原子％未満で
は、Ａｌ添加によるこのような効果は非常に小さい。ま
た、Ａｌが１．５原子％を超えると、磁化の低下が生じ
る。

【００５３】本発明の磁石材料は、保磁力、磁気エネル
ギー積等の磁気特性を向上させるため、あるいは、耐熱
性、耐食性を向上させるために、磁石材料中には、必要
に応じ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇｅ等を含有
することもできる。

【００５４】［複合組織］また、磁石材料は、ソフト磁
性相とハード磁性相とが存在する組織（複合組織）とな
っている。

【００５５】この複合組織（ナノコンポジット組織）
は、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１とが、例えば
図１、図２または図３に示すようなパターン（モデル）
で存在しており、各相の厚さや粒径がナノメーターレベ
ル（例えば１〜１００ｎｍ）で存在している。そして、
ソフト磁性相１０とハード磁性相１１とが相隣接し、磁
気的な交換相互作用を生じる。なお、図１〜図３に示す
パターンは、一例であって、これらに限られるものでは
なく、例えば図２に示すパターンにおいて、ソフト磁性
相１０とハード磁性相１１とが逆になっているものでも
よい。

【００５６】ソフト磁性相の磁化は、外部磁界の作用に
より容易にその向きを変えるので、ハード磁性相に混在
すると、系全体の磁化曲線はＢ−Ｈ図の第二象現で段の
ある「へび型曲線」となる。しかし、ソフト磁性相のサ
イズが数１０ｎｍ以下と十分小さい場合には、ソフト磁
性体の磁化が周囲のハード磁性体の磁化との結合によっ
て十分強く拘束され、系全体がハード磁性体として振舞
うようになる。

【００５７】このような複合組織（ナノコンポジット組
織）を持つ磁石は、主に、以下に挙げる特徴１）〜５）
を有している。

【００５８】１）Ｂ−Ｈ図（Ｊ−Ｈ図）の第二象現で、
磁化が可逆的にスプリングバックする（この意味で「ス
プリング磁石」とも言う）。

【００５９】２）着磁性が良く、比較的低い磁場で着磁
できる。

【００６０】３）磁気特性の温度依存性がハード磁性相
単独の場合に比べて小さい。

【００６１】４）磁気特性の経時変化が小さい。

【００６２】５）微粉砕しても磁気特性が劣化しない。

【００６３】前述したＲ−ＴＭ−Ｂ系合金において、ハ
ード磁性相およびソフト磁性相は、例えば次のようなも
のとなる。

【００６４】ハード磁性相：Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ系（ＴＭは、
ＦｅまたはＦｅとＣｏ）、またはＲ₂ＴＭ₁₄ＢＱ系（Ｑ
は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｚｒ、
Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇｅ等のうちの少
なくとも１種） ソフト磁性相：ＴＭ（特にα−Ｆｅ，α−（Ｆｅ，Ｃ
ｏ））、ＴＭとＱとの合金相、またはＴＭとＢとの化合
物相

【００６５】［薄帯状磁石材料の製造］次に、本発明の
薄帯状磁石材料の製造方法について説明する。

【００６６】溶融した磁石材料（合金）を冷却体に接触
させて急冷し、固化することにより、薄帯状の磁石材料
（急冷薄帯またはリボンと呼ばれる）を製造する。以
下、その方法の一例について説明する。

【００６７】図４は、単ロールを用いた急冷法により磁
石材料を製造する装置（急冷薄帯製造装置）の構成例を
示す斜視図、図５は、図４に示す装置における溶湯の冷
却ロールへの衝突部位付近の状態を示す断面側面図であ
る。

【００６８】図４に示すように、急冷薄帯製造装置１
は、磁石材料を収納し得る筒体２と、該筒体２に対し図
中矢印９Ａ方向に回転する冷却ロール５（冷却体）とを
備えている。筒体２の下端には、磁石材料（合金）の溶
湯を射出するノズル（オリフィス）３が形成されてい
る。

【００６９】また、筒体２のノズル３近傍の外周には、
加熱用のコイル４が配置され、このコイル４に例えば高
周波を印加することにより、筒体２内を加熱（誘導加
熱）し、筒体２内の磁石材料を溶融状態にする。

【００７０】冷却ロール５は、基部５１と、冷却ロール
５の周面５３を形成する表面層５２とで構成されてい
る。

【００７１】基部５１の構成材料は、表面層５２と同じ
材質で一体構成されていてもよく、また、表面層５２と
は異なる材質で構成されていてもよい。

【００７２】基部５１の構成材料は、特に限定されない
が、表面層５２の熱をより速く放散できるように、例え
ば銅または銅系合金のような熱伝導率の高い金属材料で
構成されているのが好ましい。

【００７３】また、表面層５２は、熱伝導率が基部５１
と同等かまたは基部５１より低い材料で構成されている
のが好ましい。表面層５２の具体例としては、Ｃｒ等の
金属薄層または金属酸化物層や、セラミックスが挙げら
れる。

【００７４】セラミックスとしては、例えば、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｔｉ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、Ｙ
₂Ｏ₃、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の
酸化物系セラミックス、ＡｌＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＴｉＮ、Ｂ
Ｎ等の窒化物系セラミックス、グラファイト、ＳｉＣ、
ＺｒＣ、Ａｌ₄Ｃ₃、ＣａＣ₂、ＷＣ等の炭化物系のセラ
ミックス、あるいは、これらのうちの２以上を任意に組
合せた複合セラミックスが挙げられる。

【００７５】このような急冷薄帯製造装置１は、チャン
バー（図示せず）内に設置され、該チャンバー内に、好
ましくは不活性ガスやその他の雰囲気ガスが充填された
状態で作動する。特に、急冷薄帯８の酸化を防止するた
めに、雰囲気ガスは、例えばアルゴンガス、ヘリウムガ
ス、窒素ガス等の不活性ガスであるのが好ましい。

【００７６】急冷薄帯製造装置１では、筒体２内に磁石
材料（合金）を入れ、コイル４により加熱して溶融し、
その溶湯６をノズル３から吐出すると、図５に示すよう
に、溶湯６は、冷却ロール５の周面５３に衝突し、パド
ル（湯溜り）７を形成した後、回転する冷却ロール５の
周面５３に引きずられつつ急速に冷却されて凝固し、急
冷薄帯８が連続的または断続的に形成される。このよう
にして形成された急冷薄帯８は、やがて、そのロール面
８１が周面５３から離れ、図４中の矢印９Ｂ方向に進行
する。なお、図５中、溶湯の凝固界面７１を点線で示
す。

【００７７】冷却ロール５の周速度は、合金溶湯の組
成、周面５３の溶湯６に対する濡れ性等によりその好適
な範囲が異なるが、磁気特性向上のために、通常、１〜
６０ｍ／秒であるのが好ましく、５〜４０ｍ／秒である
のがより好ましい。冷却ロール５の周速度が遅すぎる
と、急冷薄帯８の体積流量（単位時間当たりに吐出され
る溶湯の体積）によっては、急冷薄帯８の厚さｔが厚く
なり、結晶粒径が増大する傾向を示し、逆に冷却ロール
５の周速度が速すぎると、大部分が非晶質組織となり、
いずれの場合にも、その後に熱処理を加えたとしても磁
気特性の向上が望めなくなる。

【００７８】なお、得られた急冷薄帯８に対しては、例
えば、非晶質組織の再結晶化の促進、組織の均質化のた
めに、少なくとも１回熱処理を施すこともできる。この
熱処理の条件としては、例えば、４００〜９００℃で、
０．５〜３００分程度とすることができる。

【００７９】また、この熱処理は、酸化を防止するため
に、真空または減圧状態下（例えば１×１０^-1〜１×１
０^-6 Torr ）、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリ
ウムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲気中
で行うのが好ましい。

【００８０】以上のような製造方法により得られた急冷
薄帯（薄帯状の磁石材料）８は、微細結晶組織、もしく
は微細結晶がアモルファス組織中に含まれるような組織
となり、優れた磁気特性が得られる。

【００８１】このようにして得られた急冷薄帯８は、ロ
ール面（冷却体と接触していた側の第１面）８１付近に
おけるハード磁性相（主相）の平均結晶粒径をＤ１ｈ、
ロール面８１付近におけるソフト磁性相の平均結晶粒径
をＤ１ｓ、フリー面８２付近におけるハード磁性相の平
均結晶粒径をＤ２ｈ、フリー面８２付近におけるソフト
磁性相の平均結晶粒径をＤ２ｓとしたとき、下記式「１」
および［２］を満足するのが好ましい。

【００８２】Ｄ１ｓ／Ｄ１ｈ≦０．９ ・・・［１］ Ｄ２ｓ／Ｄ２ｈ≦０．８ ・・・［２］ Ｄ１ｓ／Ｄ１ｈ≦０．９であると、ロール面８１側にお
いて、主相であるハード磁性相との結晶粒間相互作用に
より、ソフト磁性相の低磁界での磁化反転が抑制され、
優れた磁気特性が得られる。

【００８３】また、Ｄ２ｓ／Ｄ２ｈ≦０．８であると、
フリー面８２側において、主相であるハード磁性相との
結晶粒間相互作用により、ソフト磁性相の低磁界での磁
化反転が抑制され、優れた磁気特性が得られる。

【００８４】そして、式「１」および［２］の双方を満た
すことにより、全体として均一で、優れた磁気特性の磁
石材料が得られる。より詳しく述べると、急冷薄帯８か
ら磁石粉末を製造し、さらには該磁石粉末を用いてボン
ド磁石を製造したとき、高い磁気エネルギー積（ＢＨ）
_maxが得られると共に、ヒステリシスループにおける角
型性が良好となり、その結果、不可逆減磁率の絶対値が
小さくなるので、磁石の信頼性も向上する。

【００８５】ここで、Ｄ１ｓ／Ｄ１ｈの上限値が０．９
であるのに対し、Ｄ２ｓ／Ｄ２ｈの上限値が０．８であ
り、これらは異なっている。この理由は、フリー面８２
側では、ハード磁性相、ソフト磁性相共に、ロール面８
１側に比べて結晶粒径が大きくなる傾向を示すが、この
結晶の大型化の傾向は、ハード磁性相とソフト磁性相と
で異なることを本発明者は見出し、その結果、高磁気特
性を発揮し得る上限値を繰り返し実験により求めたもの
である。

【００８６】従って、Ｄ１ｓ／Ｄ１ｈの上限値としてよ
り好ましい値は、０．８であり、Ｄ２ｓ／Ｄ２ｈの上限
値としてより好ましい値は、０．７５である。これによ
り、さらに高い磁気特性が得られる。

【００８７】また、下記式［３］、［４］のうちの少な
くとも一方を満足するのが好ましく、双方を満足するの
がより好ましい。

【００８８】 ０．５≦Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈ≦１ ・・・［３］ ０．５≦Ｄ１ｓ／Ｄ２ｓ≦１ ・・・［４］ 前述した様に、フリー面８２側では、ハード磁性相、ソ
フト磁性相共に、ロール面８１側に比べて結晶粒径が大
きくなる傾向を示すので、Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈの上限値およ
びＤ１ｓ／Ｄ２ｓの上限値は、いずれも１とされる。

【００８９】また、Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈまたはＤ１ｓ／Ｄ２
ｓが０．５以上であると、ロール面８１とフリー面８２
とで、ハード磁性相、ソフト磁性相の結晶粒径の差が少
なく、その結果、磁気特性が均一となり、全体として優
れた磁気特性が得られる。より詳しく述べると、急冷薄
帯８から磁石粉末を製造し、さらには該磁石粉末を用い
てボンド磁石を製造したとき、高い磁気エネルギー積
（ＢＨ）_maxが得られると共に、ヒステリシスループに
おける角型性が良好となり、その結果、不可逆減磁率の
絶対値が小さくなるので、磁石の信頼性も向上する。

【００９０】Ｄ１ｓ、Ｄ２ｓの値は、特に限定されない
が、Ｄ１ｓ、Ｄ２ｓの少なくとも一方（好ましくは双
方）が、７５ｎｍ以下であるのが好ましく、５０ｎｍ以
下であるのがより好ましい。この範囲であると、特に、
残留磁束密度および角型性が向上する。

【００９１】また、Ｄ１ｈ、Ｄ２ｈの値は、特に限定さ
れないが、Ｄ１ｈ、Ｄ２ｈの少なくとも一方（好ましく
は双方）が、７５ｎｍ以下であるのが好ましく、５０ｎ
ｍ以下であるのがより好ましい。この範囲であると、特
に、保磁力および角型性が向上する。

【００９２】なお、Ｄ１ｓ、Ｄ１ｈ、Ｄ２ｓ、Ｄ２ｈの
測定方法は、特に限定されないが、例えば、次のような
Ｘ線回折法で測定することができる。

【００９３】急冷薄帯８のロール面８１とフリー面８２
のそれぞれについて、Ｘ線回折を行ない、ハード磁性相
の回折ピークと、ソフト磁性相の回折ピークとを求め
る。さらに、ハード磁性相の特定の回折面の回折ピーク
と、ソフト磁性相の特定の回折面の回折ピークとにおけ
る回折角２θおよび半値幅βを求め、このθおよびβを
下記式［５］に代入し、結晶粒径Ｄ（Ｄ１ｓ、Ｄ１ｈ、
Ｄ２ｓ、Ｄ２ｈ）を求める。

【００９４】 Ｄ＝０．９λ／β・cosθ （ただし、λ＝０．１５４ｎｍ） ・・・［５］ このようなＸ線回折法によれば、ハード磁性相およびソ
フト磁性相の結晶粒径を簡単にかつ正確に求めることが
できる。

【００９５】なお、以上では、冷却体として冷却ロール
を用いた単ロール法を例に説明したが、本発明は、これ
に限定されず、例えば、回転ディスク法、メルト・エク
ストラクション法のような他の冷却体を用いた製造方法
に対しても適用される。

【００９６】［磁石粉末の製造］以上のような急冷薄帯
８を粉砕することにより、本発明の磁石粉末が得られ
る。

【００９７】粉砕の方法は、特に限定されず、例えばボ
ールミル、振動ミル、ジェットミル、ピンミル等の各種
粉砕装置、破砕装置を用いて行うことができる。この場
合、粉砕は、酸化を防止するために、真空または減圧状
態下（例えば１×１０^-1〜１×１０^-6 Torr ）、あるい
は窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガ
ス中のような、非酸化性雰囲気中で行うこともできる。

【００９８】磁石粉末の平均粒径は、特に限定されない
が、後述する等方性希土類ボンド磁石を製造するための
ものの場合、磁石粉末の酸化防止と、粉砕による磁気特
性劣化の防止とを考慮して、０．５〜１５０μｍ程度が
好ましく、０．５〜８０μｍ程度がより好ましく、１〜
５０μｍ程度がさらに好ましい。

【００９９】また、ボンド磁石の成形時のより良好な成
形性を得るために、磁石粉末の粒径分布は、ある程度分
散されている（バラツキがある）のが好ましい。これに
より、得られたボンド磁石の空孔率を低減することがで
き、その結果、ボンド磁石中の磁石粉末の含有量を同じ
としたときに、ボンド磁石の密度や機械的強度をより高
めることができ、磁気特性をさらに向上することができ
る。

【０１００】なお、得られた磁石粉末に対しては、例え
ば、粉砕により導入されたひずみの影響の除去、結晶粒
径の制御を目的として、熱処理を施すこともできる。こ
の熱処理の条件としては、例えば、３５０〜８５０℃
で、０．５〜３００分程度とすることができる。

【０１０１】また、この熱処理は、酸化を防止するため
に、真空または減圧状態下（例えば１×１０^-1〜１×１
０^-6 Torr ）、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリ
ウムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲気中
で行うのが好ましい。

【０１０２】以上のような磁石粉末を用いてボンド磁石
を製造した場合、そのような磁石粉末は、結合樹脂との
結合性（結合樹脂の濡れ性）が良く、そのため、このボ
ンド磁石は、機械的強度が高く、熱安定性（耐熱性）、
耐食性が優れたものとなる。従って、当該磁石粉末は、
ボンド磁石の製造に適している。

【０１０３】［ボンド磁石およびその製造］次に、本発
明の希土類ボンド磁石（以下単に「ボンド磁石」とも言
う）について説明する。

【０１０４】本発明のボンド磁石は、前述の磁石粉末を
結合樹脂で結合してなるものである。

【０１０５】結合樹脂（バインダー）としては、熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。

【０１０６】熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミ
ド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナ
イロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロ
ン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可
塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマ
ー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィ
ン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等、
またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマ
ーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種
以上を混合して用いることができる。

【０１０７】これらのうちでも、成形性が特に優れてお
り、機械的強度が高いことから、ポリアミド、耐熱性向
上の点から、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイ
ドを主とするものが好ましい。また、これらの熱可塑性
樹脂は、磁石粉末との混練性にも優れている。

【０１０８】このような熱可塑性樹脂は、その種類、共
重合化等により、例えば成形性を重視したものや、耐熱
性、機械的強度を重視したものというように、広範囲の
選択が可能となるという利点がある。

【０１０９】一方、熱硬化性樹脂としては、例えば、ビ
スフェノール型、ノボラック型、ナフタレン系等の各種
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン
樹脂、ポリエステル（不飽和ポリエステル）樹脂、ポリ
イミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙
げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して
用いることができる。

【０１１０】これらのうちでも、成形性が特に優れてお
り、機械的強度が高く、耐熱性に優れるという点から、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリ
コーン樹脂が好ましく、エポキシ樹脂が特に好ましい。
また、これらの熱硬化性樹脂は、磁石粉末との混練性、
混練の均一性にも優れている。

【０１１１】なお、使用される熱硬化性樹脂（未硬化）
は、室温で液状のものでも、固形（粉末状）のものでも
よい。

【０１１２】このような本発明のボンド磁石は、例えば
次のようにして製造される。磁石粉末と、結合樹脂と、
必要に応じ添加剤（酸化防止剤、潤滑剤等）とを含むボ
ンド磁石用組成物（コンパウンド）を製造し、このボン
ド磁石用組成物を用いて、圧縮成形（プレス成形）、押
出成形、射出成形等の成形方法により、無磁場中で所望
の磁石形状に成形する。結合樹脂が熱硬化性樹脂の場合
には、成形後、加熱等によりそれを硬化する。

【０１１３】ここで、前記３種の成形方法のうち、押出
成形および射出成形（特に、射出成形）は、形状選択の
自由度が広く、生産性が高い等の利点があるが、これら
の成形方法では、良好な成形性を得るために、成形機内
におけるコンパウンドの十分な流動性を確保しなければ
ならないため、圧縮成形に比べて、磁石粉末の含有量を
多くすること、すなわちボンド磁石を高密度化すること
ができない。しかしながら、本発明では、後述するよう
に、高い磁束密度が得られ、そのため、ボンド磁石を高
密度化しなくても優れた磁気特性が得られるので、押出
成形、射出成形により製造されるボンド磁石にもその利
点を享受することができる。

【０１１４】ボンド磁石中の磁石粉末の含有量（含有
率）は、特に限定されず、通常は、成形方法や、成形性
と高磁気特性との両立を考慮して決定される。具体的に
は、７５〜９９．５wt％程度であるのが好ましく、８５
〜９７．５wt％程度であるのがより好ましい。

【０１１５】特に、ボンド磁石が圧縮成形により製造さ
れたものの場合には、磁石粉末の含有量は、９０〜９
９．５wt％程度であるのが好ましく、９３〜９８．５wt
％程度であるのがより好ましい。

【０１１６】また、ボンド磁石が押出成形または射出成
形により製造されたものの場合には、磁石粉末の含有量
は、７５〜９８wt％程度であるのが好ましく、８５〜９
７wt％程度であるのがより好ましい。

【０１１７】ボンド磁石の密度ρは、それに含まれる磁
石粉末の比重、磁石粉末の含有量、空孔率等の要因によ
り決定される。本発明のボンド磁石において、その密度
ρは特に限定されないが、５．３〜６．６ｇ／ｃｍ³程
度であるのが好ましく、５．５〜６．４ｇ／ｃｍ³程度
であるのがより好ましい。

【０１１８】本発明では、磁石粉末の磁束密度、保磁力
が大きいので、ボンド磁石に成形した場合に、磁石粉末
の含有量が多い場合はもちろんのこと、含有量が比較的
少ない場合でも、優れた磁気特性（特に、高磁気エネル
ギー積、高保磁力）が得られる。

【０１１９】本発明のボンド磁石の形状、寸法等は特に
限定されず、例えば、形状に関しては、例えば、円柱
状、角柱状、円筒状（リング状）、円弧状、平板状、湾
曲板状等のあらゆる形状のものが可能であり、その大き
さも、大型のものから超小型のものまであらゆる大きさ
のものが可能である。特に、小型化、超小型化された磁
石に有利であることは、本明細書中で度々述べている通
りである。

【０１２０】本発明のボンド磁石は、保磁力（室温での
固有保磁力）Ｈ_cJが３２０〜７２０ｋＡ／ｍ程度である
のが好ましく、４００〜６４０ｋＡ／ｍ程度であるのが
より好ましい。保磁力が前記下限値未満では、モータの
用途によっては逆磁場がかかったときの減磁が顕著にな
り、また、高温における耐熱性が劣る。また、保磁力が
前記上限値を超えると、着磁性が低下する。従って、保
磁力Ｈ_cJを上記範囲とすることにより、ボンド磁石（特
に、円筒状磁石）に多極着磁等をするような場合に、十
分な着磁磁場が得られないときでも、良好な着磁が可能
となり、十分な磁束密度が得られ、高性能なボンド磁
石、特にモータ用ボンド磁石を提供することができる。

【０１２１】本発明のボンド磁石は、磁気エネルギー積
（ＢＨ）_maxが６０ｋＪ／ｍ³以上であるのが好ましく、
６５ｋＪ／ｍ³以上であるのがより好ましく、７０〜１
３０ｋＪ／ｍ³であるのがさらに好ましい。磁気エネル
ギー積（ＢＨ）_maxが６０ｋＪ／ｍ³未満であると、モー
タ用に用いた場合、その種類、構造によっては、十分な
トルクが得られない。

【０１２２】本発明のボンド磁石は、不可逆減磁率（初
期減磁率）の絶対値が５．７％以下であるのが好まし
く、４．４％以下であるのがより好ましく、３．２％以
下であるのがさらに好ましい。これにより、熱的安定性
（耐熱性）に優れたボンド磁石が得られる。

【０１２３】本発明のボンド磁石の形状、寸法等は特に
限定されず、例えば、形状に関しては、例えば、円柱
状、角柱状、円筒状（リング状）、円弧状、平板状、湾
曲板状等のあらゆる形状のものが可能であり、その大き
さも、大型のものから超小型のものまであらゆる大きさ
のものが可能である。

【０１２４】このようなことから、本発明のボンド磁石
は、多極着磁に供される、または多極着磁されたもので
あるのが好ましい。

【０１２５】

【実施例】（実施例１）以下に述べるような方法で合金
組成が（Ｎｄ_0.7Ｐｒ_0.25Ｄｙ_0.05）_8.7Ｆｅ_{ba l}Ｃｏ_7.0
Ｂ_5.6Ａｌ_0.5（以下、「組成Ａ」とする）の急冷薄帯
（薄帯状磁石材料）を得た。

【０１２６】まず、Ｎｄ，Ｐｒ，Ｄｙ，Ｆｅ，Ｃｏ，
Ｂ，Ａｌの各原料を秤量して母合金インゴットを鋳造
し、このインゴットから約１５ｇのサンプルを切り出し
た。

【０１２７】図４および図５に示す構成の急冷薄帯製造
装置を用意し、底部にノズル（円孔オリフィス：直径１
０ｍｍ）を設けた石英管内に前記サンプルを入れた。急
冷薄帯製造装置１が収納されているチャンバー内を脱気
した後、不活性ガス（Ａｒガス）を導入し、所望の温度
および圧力の雰囲気とした。

【０１２８】冷却ロール５としては、銅製の基部５１の
外周に、スパッタリングにより平均厚さ８μｍのＡｌ₂
Ｏ₃よりなる表面層５２を設けたもの（ロール半径：１
００ｍｍ）を用いた。

【０１２９】その後、石英管内のインゴットサンプルを
高周波誘導加熱により溶解し、さらに、溶湯の噴射圧
（石英管の内圧と雰囲気圧との差圧）を４０ｋＰａに調
整して、溶湯を冷却ロールの周面に向けて噴射し、急冷
薄帯（平均厚さｔ：約３０μｍ、平均幅Ｗ：約２ｍｍ）
を得た。

【０１３０】このとき、冷却ロールの周速度を１０〜２
２ｍ／秒の間で変化させると共に、チャンバー内の雰囲
気圧を１３〜７５ｋＰａの間で変化させて、Ｎｏ．１〜
Ｎｏ．５の５種の急冷薄帯サンプルを製造した。

【０１３１】得られた各急冷薄帯のロール面およびフリ
ー面に対し、それぞれ、ディフラクトメータによるＸ線
回折試験を行なった。Ｘ線ターゲットは、Ｃｕとした。
この場合、測定Ｘ線波長は、λ＝０．１５４ｎｍであっ
た。測定時には、モノクロメータを用い、回折角２θ＝
２０°〜６０°の範囲でＸ線回折を行った。

【０１３２】測定の結果、ハード磁性相であるＲ₂（Ｆ
ｅ・Ｃｏ）₁₄Ｂ₁型相と、ソフト磁性相であるα−（Ｆ
ｅ，Ｃｏ）型相の回折ピークが確認でき、透過型電子顕
微鏡（ＴＥＭ）による観察結果から、ナノコンポジット
組織（複合組織）を形成していることが確認された。

【０１３３】得られたＸ線プロファイルから、バックグ
ラウンド除去後、ハード磁性相の（２２４）回折面の回
折ピークと、ソフト磁性相の（１１０）回折面の回折ピ
ークとにおける回折角２θおよび半値幅βを求め、この
θおよびβを前記式［５］に代入し、結晶粒径Ｄ１ｓ、
Ｄ１ｈ、Ｄ２ｓおよびＤ２ｈを求めた。

【０１３４】これらの値から、Ｄ１ｓ／Ｄ１ｈ、Ｄ２ｓ
／Ｄ２ｈ、Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈおよびＤ１ｓ／Ｄ２ｓを求め
た。その結果を下記表１に示す。

【０１３５】表１中、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．４が本
発明の実施例であり、サンプルＮｏ．５が比較例であ
る。なお、Ｄｌｓ、Ｄｌｈ、Ｄ２ｓおよびＤ２ｈの値
は、サンプルＮｏ．５を除き、いずれも５０ｎｍ以下で
あった。

【０１３６】また、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．５の各急
冷薄帯について、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）により磁
気特性（保磁力Ｈ_cJ、磁気エネルギー積（ＢＨ）_max）
を測定した。なお、測定にあたり、反磁界補正は行わな
かった。

【０１３７】測定の結果を下記表１に示す。

【０１３８】

【表１】

【０１３９】表１から明らかなように、本発明の急冷薄
帯であるサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．４は、いずれも、優
れた磁気特性（Ｈ_cJおよび（ＢＨ）_max）を発揮するの
に対し、比較例であるサンプルＮｏ．５は、磁気特性が
劣っている。

【０１４０】（実施例２）サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．５
の各急冷薄帯を粗粉砕した後、Ａｒガス雰囲気中で７０
０℃×３００ｓｅｃの熱処理を施して、組成Ａの磁石粉
末を得た。

【０１４１】次に、粒度調整のために、この磁石粉末を
さらに粉砕機（ライカイ機）を用いてアルゴンガス中で
粉砕し、平均粒径４０μｍの磁石粉末とした。

【０１４２】この磁石粉末と、エポキシ樹脂（結合樹
脂）と、少量のヒドラジン系酸化防止剤とを混合、混練
してボンド磁石用組成物（コンパウンド）を作製した。

【０１４３】次いで、このコンパウンドを粉砕して粒状
とし、この粒状物を秤量してプレス装置の金型内に充填
し、圧力７ｔｏｎ／ｃｍ²で圧縮成形（無磁場中）し
て、成形体を得た。

【０１４４】離型後、加熱によりエポキシ樹脂を硬化さ
せて（キュア処理）、直径１０ｍｍφ×高さ７ｍｍの円
柱状の等方性希土類ボンド磁石を得た。各ボンド磁石に
おいて、磁石粉末の含有量は、９８．０ｗｔ％、密度ρ
は、６．２ｇ／ｃｍ³であった。

【０１４５】得られた５種のボンド磁石について、１０
０℃×１時間の環境下に保持した後、室温まで戻した際
の不可逆減磁率（初期減磁率）を調べた。その結果を、
下記表２に示す。

【０１４６】得られた５種のボンド磁石について、磁場
強度３．２ＭＡ／ｍでパルス着磁した後、直流自記磁束
計にて最大印加磁場２．０ＭＡ／ｍで磁気特性（残留磁
束密度Ｂｒ、保磁力Ｈ_cJ、磁気エネルギー積（ＢＨ）
_max）を測定した。測定時の温度は、２３℃（室温）で
あった。その結果を下記表２に示す。

【０１４７】また、各ボンド磁石について、１００℃×
１時間の環境下に保持した後、室温まで戻した際の不可
逆減磁率（初期減磁率）を調べた。その結果を、下記表
２に示す。

【０１４８】

【表２】

【０１４９】表２から明らかなように、サンプルＮｏ．
１〜Ｎｏ．４の磁石材料から得られたボンド磁石は、い
ずれも、優れた磁気特性（Ｂｒ、Ｈ_cJおよび（ＢＨ）
_max）を発揮するとともに、不可逆減磁率の絶対値が
５．０％以下と低く、熱的安定性（耐熱性）にも優れて
いる。

【０１５０】これに対し、比較例であるサンプルＮｏ．
５に磁石材料から得られたボンド磁石は、磁気特性が劣
っているとともに、不可逆減磁率が−５．９％と、その
絶対値が大きく、熱的安定性も低い。

【０１５１】（実施例３）サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．５
の磁石材料から実施例２と同様にして、外径２２ｍｍφ
×内径２０ｍｍφ×高さ４ｍｍの円筒状（リング状）の
等方性希土類ボンド磁石を製造し、得られた各ボンド磁
石を８極に多極着磁した。着磁の際に着磁コイルに流す
電流値は１６ｋＡとした。

【０１５２】なお、このとき、着磁率９０％を達成する
のに要した着磁磁界の大きさは、比較的小さく、よっ
て、着磁性は良好であった。

【０１５３】このようにして着磁された各ボンド磁石を
ロータ磁石として用いて、ＣＤ−ＲＯＭ用スピンドルモ
ータを組み立てた。

【０１５４】各ＣＤ−ＲＯＭ用スピンドルモータにおい
て、ロータを１０００ｒｐｍで回転させたときの巻線コ
イルに発生した逆起電圧を測定した。その結果、サンプ
ルＮｏ．５によるボンド磁石を用いたモータは電圧が
０．８０Ｖであったのに対し、サンプルＮｏ．１〜Ｎ
ｏ．４によるボンド磁石を用いたモータは、０．９６Ｖ
と２０％以上高い値が得られた。

【０１５５】その結果、本発明のボンド磁石を用いる
と、高性能のモータが製造できることが確認された。

【０１５６】ボンド磁石を押出成形により製造した以外
は、上記実施例１〜３と同様にして本発明のボンド磁石
およびモータを製造し、性能評価を行ったところ、前記
と同様の結果が得られた。

【０１５７】ボンド磁石を射出成形により製造した以外
は、上記実施例１〜３と同様にして本発明のボンド磁石
およびモータを製造し、性能評価を行ったところ、前記
と同様の結果が得られた。

【０１５８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。

【０１５９】・磁石材料が、ソフト磁性相とハード磁性
相とを有する複合組織となっており、しかもその性状、
特性が均一であるため、磁化が高く、優れた磁気特性を
発揮する。特に、固有保磁力と角型性が改善される。

【０１６０】・不可逆減磁率の絶対値が小さく、熱的安
定性（耐熱性）に優れる。

【０１６１】・高い磁束密度が得られ、等方性であって
も、高磁気特性を持つボンド磁石が得られる。特に、従
来の等方性ボンド磁石に比べ、より小さい体積のボンド
磁石で同等以上の磁気性能を発揮することができるの
で、より小型で高性能のモータを得ることが可能とな
る。

【０１６２】・また、高い磁束密度が得られることなど
から、ボンド磁石の製造に際し、高密度化を追求しなく
ても十分に高い磁気特性を得ることができ、その結果、
成形性の向上と共に、寸法精度、機械的強度、耐食性、
熱的安定性等の向上が図れ、信頼性の高いボンド磁石を
容易に製造することが可能となる。

【０１６３】・着磁性が良好なので、より低い着磁磁場
で着磁することができ、特に多極着磁等を容易かつ確実
に行うことができ、かつ高い磁束密度を得ることができ
る。

【０１６４】・高密度化を要求されないことから、圧縮
成形法に比べて高密度の成形がしにくい押出成形法や射
出成形法によるボンド磁石の製造にも適し、このような
成形方法で成形されたボンド磁石でも、前述したような
効果が得られる。よって、ボンド磁石の成形方法の選択
の幅、さらには、それによる形状選択の自由度が広が
る。

【０１６５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁石粉末におけるナノコンポジット組
織（マクロ組織）の一例を模式的に示す図である。

【図２】本発明の磁石粉末におけるナノコンポジット組
織（マクロ組織）の一例を模式的に示す図である。

【図３】本発明の磁石粉末におけるナノコンポジット組
織（マクロ組織）の一例を模式的に示す図である。

【図４】磁石材料を製造する装置（急冷薄帯製造装置）
の構成例を示す斜視図である。

【図５】図４に示す装置における溶湯の冷却ロールへの
衝突部位付近の状態を示す断面側面図である。

【符号の説明】

１ 急冷薄帯製造装置 ２ 筒体 ３ ノズル ４ コイル ５ 冷却ロール ５１ 基部 ５２ 表面層 ５３ 周面 ６ 溶湯 ７ パドル ７１ 凝固界面 ８ 急冷薄帯 ８１ ロール面 ８２ フリー面 ９Ａ 矢印 ９Ｂ 矢印 １０ ソフト磁性相 １１ ハード磁性相

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K017 AA04 BA06 BB01 BB06 BB12 BB18 CA03 CA07 DA02 EA03 ED01 4K018 BA18 BB01 BB04 BB06 BC02 BD01 5E040 AA04 AA19 AC05 BB05 BD00 CA01 CA20 HB00 HB07 HB11 NN01 NN04 NN06 NN12 NN14 NN15

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 希土類元素と遷移金属とを含む合金の溶
   湯を冷却体に接触させることにより得られ、かつ、その
   構成組織が、ソフト磁性相とハード磁性相とを有する複
   合組織となっている薄帯状磁石材料であって、 前記冷却体と接触していた側の面である第１面付近にお
   ける前記ハード磁性相の平均粒径をＤ１ｈ、 前記第１面付近における前記ソフト磁性相の平均粒径を
   Ｄ１ｓ、 前記第１面と反対側の面である第２面付近における前記
   ハード磁性相の平均粒径をＤ２ｈ、 前記第２面付近における前記ソフト磁性相の平均粒径を
   Ｄ２ｓとしたとき、 下記式［１］および［２］を満足することを特徴とする
   薄帯状磁石材料。 Ｄ１ｓ／Ｄ１ｈ≦０．９ ・・・［１］ Ｄ２ｓ／Ｄ２ｈ≦０．８ ・・・［２］
2. 【請求項２】 下記［３］、［４］のうちの少なくとも
   一方を満足する請求項１に記載の薄帯状磁石材料。 ０．５≦Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈ≦１ ・・・［３］ ０．５≦Ｄ１ｓ／Ｄ２ｓ≦１ ・・・［４］
3. 【請求項３】 希土類元素と遷移金属とを含む合金の溶
   湯を冷却体に接触させることにより得られ、かつ、その
   構成組織が、ソフト磁性相とハード磁性相とを有する複
   合組織となっている薄帯状磁石材料であって、 前記冷却体と接触していた側の面である第１面付近にお
   ける前記ハード磁性相の平均粒径をＤ１ｈ、 前記第１面付近における前記ソフト磁性相の平均粒径を
   Ｄ１ｓ、 前記第１面と反対側の面である第２面付近における前記
   ハード磁性相の平均粒径をＤ２ｈ、 前記第２面付近における前記ソフト磁性相の平均粒径を
   Ｄ２ｓとしたとき、 下記式［３］、［４］のうちの少なくとも一方を満足す
   ることを特徴とする薄帯状磁石材料。 ０．５≦Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈ≦１ ・・・［３］ ０．５≦Ｄ１ｓ／Ｄ２ｓ≦１ ・・・［４］
4. 【請求項４】 前記Ｄ１ｓ、Ｄ２ｓの少なくとも一方
   が、７５ｎｍ以下である請求項１ないし３のいずれかに
   記載の薄帯状磁石材料。
5. 【請求項５】 前記Ｄ１ｈ、Ｄ２ｈの少なくとも一方
   が、７５ｎｍ以下である請求項１ないし４のいずれかに
   記載の薄帯状磁石材料。
6. 【請求項６】 前記Ｄ１ｈ、Ｄ２ｈ、Ｄ１ｓおよびＤ２
   ｓは、Ｘ線回折法により測定され、求められたものであ
   る請求項１ないし５のいずれかに記載の薄帯状磁石材
   料。
7. 【請求項７】 合金組成中にＢ（ボロン）を含む請求項
   １ないし６のいずれかに記載の薄帯状磁石材料。
8. 【請求項８】 合金組成中にＡｌ（アルミニウム）を含
   む請求項１ないし７のいずれかに記載の薄帯状磁石材
   料。
9. 【請求項９】 合金組成が、Ｒ_x（Ｆｅ_1-yＣｏ_y）
   _100-x-z-wＢ_zＡｌ_w（ただし、Ｒは少なくとも１種の希
   土類元素、ｘ：７．１〜９．９原子％、ｙ：０〜０．３
   ０、ｚ：４．６〜６．８原子％、ｗ：０．０２〜１．５
   原子％）で表される請求項１ないし６のいずれかに記載
   の薄帯状磁石材料。
10. 【請求項１０】 前記ＲはＮｄおよび／またはＰｒを主
    とする希土類元素である請求項９に記載の薄帯状磁石材
    料。
11. 【請求項１１】 前記Ｒは、Ｐｒを含み、その割合が前
    記Ｒ全体に対し５〜７５％である請求項９または１０に
    記載の薄帯状磁石材料。
12. 【請求項１２】 前記Ｒは、Ｄｙを含み、その割合が前
    記Ｒ全体に対し１４％以下である請求項９ないし１１の
    いずれかに記載の薄帯状磁石材料。
13. 【請求項１３】 前記冷却体に接触後、熱処理が施され
    たものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の薄
    帯状磁石材料。
14. 【請求項１４】 前記冷却体は、冷却ロールである請求
    項１ないし１３のいずれかに記載の薄帯状磁石材料。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし１４に記載の薄帯状磁
    石材料を粉砕して得られたことを特徴とする磁石粉末。
16. 【請求項１６】 磁石粉末は、その製造過程で、または
    製造後少なくとも１回熱処理が施されたものである請求
    項１５に記載の磁石粉末。
17. 【請求項１７】 平均粒径が０．５〜１５０μｍである
    請求項１５または１６に記載の磁石粉末。
18. 【請求項１８】 請求項１５ないし１７のいずれかに記
    載の磁石粉末を結合樹脂で結合してなることを特徴とす
    る希土類ボンド磁石。
19. 【請求項１９】 磁石粉末の含有量が７５〜９５．５ｗ
    ｔ％である請求項１８に記載の希土類ボンド磁石。
20. 【請求項２０】 保磁力Ｈ_cJが３２０〜７２０ｋＡ／ｍ
    である請求項１８または１９に記載の希土類ボンド磁
    石。
21. 【請求項２１】 磁気エネルギー積（ＢＨ）_maxが６０
    ｋＪ／ｍ³以上である請求項１８ないし２０のいずれか
    に記載の希土類ボンド磁石。
22. 【請求項２２】 不可逆減磁率（初期減磁率）の絶対値
    が５．７％以下である請求項１８ないし２１のいずれか
    に記載の希土類ボンド磁石。
23. 【請求項２３】 多極着磁に供される、または多極着磁
    された請求項１８ないし２２のいずれかに記載の希土類
    ボンド磁石。
24. 【請求項２４】 モータに用いられる請求項１８ないし
    ２３のいずれかに記載の希土類ボンド磁石。