JP2001189209A

JP2001189209A - 焼結磁石およびその製造方法

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Publication number: JP2001189209A
Application number: JP37564299A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Sasaki; 光昭佐々木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-10
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP3960730B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低コスト化が可能であるが高特性が得られに
くい乾式成形法を用いて製造されるフェライト焼結磁石
において、焼結体密度を向上させることにより残留磁束
密度の向上をはかる。【解決手段】Ｓｒ、ＢａおよびＰｂから選択され、Ｓ
ｒを必ず含むものをＡとし、Ｙ、希土類元素およびＢｉ
から選択され、Ｌａを必ず含むものをＲとし、Ｃｏ、ま
たはＣｏおよびＺｎをＭとしたとき、主成分としてＡ，
Ｒ，ＦｅおよびＭを含有し、主成分を式Ａ_1-xＲ_x（Ｆｅ
_12-yＭ_y）_zＯ₁₉で表したとき、０．０４≦ｘ≦０．４
５、０．０４≦ｙ≦０．３、０．９≦ｘ／ｙ≦１．５、
０．９５≦ｚ≦１．０５であり、さらに、副成分として
ＳｉＯ₂およびＣａＯを含有し、主成分に対する副成分
の比率が０．４２〜０．８４質量％であり、副成分中の
モル比Ｃａ／Ｓｉが１．３〜２．２である焼結磁石。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乾式成形法を用い
てフェライト焼結磁石を製造する方法およびこの方法に
より製造されたフェライト焼結磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にＳｒ系のマグネトプランバイト型
（Ｍ型）フェライト磁石は、安価でしかも高い磁気特性
を有するという特徴から、家電製品や自動車に搭載され
る電装用モータなどに広く利用されている。

【０００３】フェライト磁石は、一般に、原料粉末を混
合して仮焼し、次いで、適度な粒度となるまで粉砕して
磁石材料粉末とした後、必要な形状に成形し、焼結する
ことにより製造する。異方性焼結磁石を製造するために
は、磁場中で成形を行う。成形方法は湿式法と乾式法と
に大別され、高磁気特性を目標とするものには湿式成形
法が用いられる。

【０００４】湿式成形法では、まず、磁石材料粉末を水
などの分散媒に懸濁させてスラリーを調製し、このスラ
リーを成形装置の成形空間内に圧送して充填し、磁場中
で加圧すると共に分散媒を成形空間外へ排除することに
より成形体を得る。湿式成形法では分散媒を用いるた
め、磁石材料粉末を構成する粒子が回転しやすく、その
結果、磁場印加による配向が容易となって高磁気特性、
特に高い残留磁束密度が得られる。しかし、湿式成形法
では分散媒を排除する必要があるため、成形時間が長く
なって生産性が低くなる、成形装置の金型構造が複雑に
なる、成形装置が大掛かりになる、といった短所も存在
する。

【０００５】一方、乾式成形法では、乾燥した磁石材料
粉末を成形空間内に充填し、磁場中で加圧して成形す
る。乾式成形法は、生産性が高く、成形装置の構造も単
純であるため、製造コストが低いという長所があるが、
湿式成形法に比べ磁場印加による配向性が劣る結果、高
い残留磁束密度が得られないという短所がある。なお、
磁石の残留磁束密度Ｂｒは、磁石の密度およびその配向
度と、その結晶構造で決まる飽和磁化（４πＩｓ）とで
決定され、Ｂｒ＝４πＩｓ×配向度×密度で表わされる。

【０００６】乾式成形法において配向性が悪いのは、磁
石材料粒子同士の凝集、摩擦を和らげる分散媒が存在し
ないためである。乾式成形法では、一般に、粒子間の摩
擦低減のために、界面活性剤等の有機物を添加したり、
加圧時の補形力を向上させるために有機バインダを添加
したりする。例えば特開平７−９９１２９号公報では、
仮焼後の湿式粉砕の際にスラリー中に界面活性剤を添加
することにより、配向度を向上させて高残留磁束密度を
得る提案がなされている。ただし、有機物の添加は密度
を低下させ、その結果、配向度向上による残留磁束密度
向上効果が相殺されてしまうので、有機物の添加量を抑
え得る配向度向上手段が望まれる。

【０００７】ところで、フェライト磁石の製造に際して
は、焼結助剤や結晶粒径制御剤として働く添加物を磁石
材料粒子間に介在させて液相化させることにより、焼結
体密度や保磁力を向上させることが一般的である。添加
物としてはＳｉＯ₂、ＣａＯが最も一般的である。例え
ば上記特開平７−９９１２９号公報では、ＳｉＯ₂を
０．１〜１．０質量％、ＣａＯを０．０５〜１．５質量
％含有させることが好ましい旨が開示され、実施例で
は、仮焼粉に対し０．５質量％のＳｉＯ₂と１質量％の
ＣａＣＯ₃とを添加している。また、特許第２９０８６
３１号公報では、焼結を促進するために、ＳｉＯ₂およ
びＣａＯに加えてＭＯ（ただしＭはＰｂ、ＢａおよびＳ
ｒの少なくとも１種）を添加し、ＭＯの一部を結晶粒界
中に存在させることを提案している。なお、同公報の実
施例には成形法についての記載はないが、記載されてい
る磁気特性から判断すると、湿式成形法を用いたものと
考えられる。また、特開平５−１８２８２０号公報で
は、ＳｉＯ₂、ＣａＣＯ₃、ＳｒＣＯ₃に加え、さらにＨ₃
ＢＯ₃を添加して焼結することが提案されている。同公
報の実施例では、湿式成形法を用いている。

【０００８】また、特開平１１−１５４６０４号公報に
は、Ｍ型のＳｒ系フェライトの主成分の一部をＬａおよ
びＣｏで置換することにより、高飽和磁化および高保磁
力を両立させる提案がなされている。ただし、同公報に
おいて高飽和磁化および高保磁力が確認されているのは
湿式成形を用いた場合である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従
来、Ｓｒ系フェライト磁石の高性能化には、まず、湿式
成形法を用いることが第１と考えられている。そのた
め、低コスト化が可能な乾式成形法を用い、かつ、磁石
の高性能化をはかる提案は少ない。

【００１０】本発明の目的は、低コスト化が可能である
が高特性が得られにくい乾式成形法を用いて製造される
フェライト焼結磁石において、焼結体密度を向上させる
ことにより残留磁束密度の向上をはかることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）および（２）の本発明により達成される。（１）六方晶マグネトプランバイト型フェライトを主
相として有し、Ｓｒ、Ｂａ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、Ｙ、希土類元素および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、またはＣｏおよびＺｎをＭとしたとき、主成分と
してＡ，Ｒ，ＦｅおよびＭを含有し、前記主成分の組成
を式Ａ_1-xＲ_x（Ｆｅ_12-yＭ_y）_zＯ₁₉ （ｘ，ｙ，ｚはモル数を表す）で表したとき、０．０４≦ｘ≦０．４５、０．０４≦ｙ≦０．３、０．９≦ｘ／ｙ≦１．５、０．９５≦ｚ≦１．０５であり、さらに、副成分としてＳｉＯ₂およびＣａＯを
含有し、主成分に対する副成分の比率が０．４２〜０．
８４質量％であり、副成分中のモル比Ｃａ／Ｓｉが１．
３〜２．２であり、乾式成形法を用いて製造されたもの
である焼結磁石。（２）上記（１）の焼結磁石を製造する方法であっ
て、出発原料の混合物を得る混合工程と、前記混合物を
焼成して仮焼体を得る仮焼工程と、前記仮焼体を粉砕し
て磁石材料粉末を得る粉砕工程と、前記磁石材料粉末を
乾式成形して成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼
結する焼結工程とを設け、混合工程またはこれと粉砕工
程とにおいて、副成分の出発原料を添加する焼結磁石の
製造方法。

【００１２】

【作用および効果】本発明では、従来のＳｒ系フェライ
ト磁石において添加物として一般的に用いられていたＳ
ｉＯ₂およびＣａＣＯ₃を添加する際に、両者の総量を従
来よりも低く抑えると共に、モル比Ｃａ／Ｓｉが所定範
囲内となるように制御する。本発明者は、ＳｉＯ₂およ
びＣａＣＯ₃をこのように添加して乾式成形し、得られ
た成形体を焼結したとき、磁石材料粒子が従来とは全く
異なる焼結挙動を示し、その結果、従来の乾式成形法で
は実現し得ない高残留磁束密度かつ十分な保磁力を備え
る焼結磁石が実現することを見いだした。

【００１３】具体的には、主としてＳｉＯ₂含有量を削
減することにより、結晶の板状化が促進される結果、焼
結体密度が著しく向上する。そして、この板状化促進に
よって焼結時の結晶の再配列が活発となるので、配向性
の悪い乾式成形法を用いた場合でも焼結後の配向度が良
好となる。このように焼結体密度および配向度が向上す
る結果、残留磁束密度が著しく向上する。一方、結晶粒
の板状化が進んで粒径が均一となり、微小粒子の比率が
減少するため、保磁力はやや低下する。これに対し本発
明では、主組成の置換成分として上記元素Ｒおよび元素
Ｍを含有させることにより保磁力を向上させる。その結
果、本発明では、従来の乾式成形フェライト磁石では実
現不可能であった著しく高い残留磁束密度と十分に高い
保磁力とが得られる。

【００１４】本発明により実現する上記作用効果は、従
来全く知られていないことである。前記した各公報に
は、ＳｉＯ₂およびＣａＣＯ₃の添加量の下限として、本
発明において限定する範囲を包含する範囲が記載されて
いるものもある。しかし、前記各公報の実施例に記載さ
れているように、ＳｉＯ₂とＣａＣＯ₃との合計量を本発
明で限定する範囲内として磁石を作製した例はない。本
発明で限定する副成分含有量はＳｉＯ₂＋ＣａＯとして
算出されているため、これをＳｉＯ₂＋ＣａＣＯ₃に換算
すると、ほぼ０．６〜１．２質量％となる。これを前記
各公報の実施例における添加量と比較すると、例えば、
湿式成形法を用いてＬａおよびＣｏを含有する磁石が製
造されている上記特開平１１−１５４６０４号公報では
ＳｉＯ₂＋ＣａＣＯ₃が２．０質量％となり、また、乾式
成形法を用いている上記特開平７−９９１２９号公報で
は、ＳｉＯ₂＋ＣａＣＯ₃が１．５質量％となり、いずれ
も本発明で限定する範囲を大きく上回る。

【００１５】このように、従来、ＳｉＯ₂およびＣａＣ
Ｏ₃を本発明で限定する範囲内で添加した例がないの
は、ＳｉＯ₂およびＣａＣＯ₃が単なる結晶粒径制御剤お
よび焼結助剤として考えられていたからである。そのた
め、これらを少量しか添加しないと焼結体密度が低くな
って残留磁束密度が低くなると考えられていた。これに
対し本発明者は、上述したように結晶の板状化が促進さ
れること、その結果、配向度および焼結体密度が向上す
ること、これにより残留磁束密度が向上することを、全
く新たに見いだした。

【００１６】また、上記作用効果と同様、本発明による
予期し得ない効果として、焼結時の温度変動および雰囲
気変動による磁気特性（特に保磁力）への影響が小さく
なる、という効果が得られることがわかった。フェライ
ト磁石を製造する際には、その焼結工程において、バイ
ンダや分散剤等の分解・燃焼に伴う酸素の吸収、構成元
素の価数の変化や構造の変化に伴う酸素の吸収・放出等
により、焼成雰囲気中の酸素分圧が絶えず変動してい
る。その変動の幅は、被焼成体の組成および焼成炉への
投入量、添加物の種類および添加量など、各種条件に応
じて大きく異なるため、酸素分圧が常に一定となるよう
に制御することは難しい。したがって、焼成時の酸素分
圧変動により特性が影響されやすい組成のフェライト磁
石では、本来の高保磁力を安定して実現することが難し
い。特に、量産時の生産性向上に有効である連続炉で
は、バッチ炉に比べ酸素分圧の変動がより大きくなる。
また、焼成に要するコストが低い炉、例えばガス燃焼炉
など燃料の燃焼を利用して加熱する方式の炉では、燃料
の燃焼の際に酸素を消費するため、炉中の酸素分圧が激
しく変動する。したがって、連続炉および燃焼炉ならび
に燃焼炉タイプの連続炉を利用する場合には、特に、焼
成時の酸素分圧変動に影響されにくいフェライト磁石が
求められる。このような要望に対し、本発明では焼結時
の温度変動および雰囲気変動による磁気特性への影響を
小さくできるので、乾式成形法を用いることによる低コ
スト化に加え、焼成炉の選択にかかわる低コスト化も可
能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明では、六方晶Ｍ型フェライ
トを主相とする焼結磁石が製造される。

【００１８】本発明により製造される焼結磁石は、Ｓ
ｒ、Ｂａ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、Ｙ、希土類
元素および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を主
成分として含有する。

【００１９】上記主成分の組成を式Ａ_1-xＲ_x（Ｆｅ_12-yＭ_y）_zＯ₁₉ （ｘ，ｙ，ｚはモル数を表す）で表したとき、０．０４≦ｘ≦０．４５、０．０４≦ｙ≦０．３、０．９≦ｘ／ｙ≦１．５、０．９５≦ｚ≦１．０５であり、好ましくは０．０８≦ｘ≦０．２６、０．０８≦ｙ≦０．２、１．０≦ｘ／ｙ≦１．３、０．９７５≦ｚ≦１．０２５である。

【００２０】上記式において、ｘが小さすぎると、すな
わち元素Ｒの量が少なすぎると、六方晶フェライトに対
する元素Ｍの固溶量を多くできなくなり、飽和磁化向上
効果および／または異方性磁場向上効果が不十分となっ
てくる。ｘが大きすぎると六方晶フェライト中に元素Ｒ
が置換固溶できなくなり、例えば元素Ｒを含むオルソフ
ェライトが生成して飽和磁化が低くなってくる。ｙが小
さすぎると飽和磁化向上効果および／または異方性磁場
向上効果が不十分となってくる。ｙが大きすぎると六方
晶フェライト中に元素Ｍが置換固溶できなくなってく
る。また、元素Ｍが置換固溶できる範囲であっても、異
方性定数（Ｋ₁）や異方性磁場（Ｈ_A）の劣化が大きくな
ってしまう。ｚが小さすぎるとＳｒおよび元素Ｒを含む
非磁性相が増えるため、飽和磁化が低くなってしまう。
ｚが大きすぎるとα−Ｆｅ₂Ｏ₃相または元素Ｍを含む非
磁性スピネルフェライト相が増えるため、飽和磁化が低
くなってしまう。

【００２１】上記式において、ｘ／ｙが小さすぎても大
きすぎても元素Ｒと元素Ｍとの価数の平衡がとれなくな
り、Ｗ型フェライト等の異相が生成しやすくなる。元素
Ｍは２価であるから、元素Ｒが３価イオンである場合、
理想的にはｘ／ｙ＝１である。なお、ｘ／ｙが１超の領
域で許容範囲が大きい理由は、ｙが小さくてもＦｅ³⁺→
Ｆｅ²⁺の還元によって価数の平衡がとれるためである。

【００２２】元素Ａ中のＳｒの比率は、好ましくは５１
モル％以上、より好ましくは７０モル％以上、さらに好
ましくは１００モル％である。元素Ａ中のＳｒの比率が
低すぎると、飽和磁化および保磁力を十分に高くできな
い。

【００２３】元素Ｒ中においてＬａの占める割合は、好
ましくは４０モル％以上、より好ましくは７０モル％以
上であり、飽和磁化向上のためには元素ＲとしてＬａだ
けを用いることが最も好ましい。これは、六方晶Ｍ型フ
ェライトに対する固溶限界量を比較すると、Ｌａが最も
多いためである。したがって、元素Ｒ中のＬａの割合が
低すぎると元素Ｒの固溶量を多くすることができず、そ
の結果、元素Ｍの固溶量も多くすることができなくな
る。また、Ｂｉを併用すれば仮焼温度および焼結温度を
低くすることができるので、生産上有利である。

【００２４】元素Ｍは、ＣｏであるかＣｏおよびＺｎで
ある。元素Ｍ中のＣｏの比率は、好ましくは５０モル％
以上、より好ましくは８０モル％以上であり、最も好ま
しくは１００モル％である。Ｃｏの比率が低すぎると、
保磁力および飽和磁化の向上が不十分となる。

【００２５】組成を表わす上記式において、酸素（Ｏ）
のモル数は１９となっているが、これは、元素Ｒがすべ
て３価であって、かつｘ＝ｙ、ｚ＝１のときの化学量論
組成比を示したものである。元素Ｒの種類やｘ、ｙ、ｚ
の値によって、酸素のモル数は異なってくる。また、例
えば焼成雰囲気が還元性雰囲気の場合は、酸素の欠損
（ベイカンシー）ができる可能性がある。さらに、Ｆｅ
はＭ型フェライト中においては通常３価で存在するが、
これが２価などに変化する可能性もある。また、Ｃｏ等
の元素Ｍも価数が変化する可能性があり、これらにより
金属元素に対する酸素の比率は変化する。本明細書で
は、元素Ｒの種類やｘ、ｙ、ｚの値によらず酸素のモル
数を１９と表示してあるが、実際の酸素のモル数は化学
量論組成比から多少偏倚していてもよい。

【００２６】焼結磁石中には、上記主成分に加え、副成
分としてＳｉＯ₂およびＣａＯが含有される。上記主成
分に対するＳｉＯ₂およびＣａＯの合計量の比率は、
０．４２〜０．８４質量％、好ましくは０．４２〜０．
７５質量％である。なお、主成分の質量は、磁石中に含
有される金属元素量に基づいて、上記組成式を利用して
算出する。また、副成分中におけるモル比Ｃａ／Ｓｉ
は、１．３〜２．２、好ましくは１．６〜２．２であ
る。

【００２７】副成分の比率およびＣａ／Ｓｉを上記範囲
内とすることにより、焼結時の異常粒成長を抑制できる
と共に、結晶粒の板状化が促進される。その結果、焼結
時の結晶の再配列が進むと共に緻密な焼結体が得られる
ので、残留磁束密度が極めて高い焼結磁石が実現する。
主成分に対する副成分の比率が低すぎると、焼結に必要
な液相の生成が不十分となって焼結体密度の向上が不十
分となる結果、残留磁束密度が低くなる。一方、主成分
に対する副成分の比率が高すぎても、焼結体密度の向上
が不十分となり、残留磁束密度が低くなってしまう。モ
ル比Ｃａ／Ｓｉが小さすぎると、焼結体密度の向上が不
十分となる。一方、モル比Ｃａ／Ｓｉが大きすぎると、
すなわち、ＳｉＯ₂が多すぎると、粒成長の制御が効か
ず、保磁力が低くなってしまう。

【００２８】焼結磁石には、Ａｌ₂Ｏ₃が含有されていて
もよい。Ａｌ₂Ｏ₃の含有量は、好ましくは１．０質量％
以下である。本発明を適用すれば、Ａｌ₂Ｏ₃含有量をこ
の程度に抑えても、十分に高い保磁力が得られるため、
残留磁束密度の低下を抑えることができる。なお、Ａｌ
₂Ｏ₃添加の効果を十分に発揮させるためには、Ａｌ₂Ｏ₃
含有量を０．１質量％以上とすることが好ましい、

【００２９】焼結磁石には、Ｂ₂Ｏ₃が含まれていてもよ
い。Ｂ₂Ｏ₃を含むことにより仮焼温度および焼結温度を
低くすることができるので、生産上有利である。Ｂ₂Ｏ₃
の含有量は、主成分に対し０．５質量％以下であること
が好ましい。Ｂ₂Ｏ₃含有量が多すぎると、飽和磁化が低
くなってしまう。

【００３０】焼結磁石中には、Ｎａ、ＫおよびＲｂの少
なくとも１種が含まれていてもよい。これらをそれぞれ
Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂ＯおよびＲｂ₂Ｏに換算したとき、これら
の含有量の合計は、焼結磁石全体の３質量％以下である
ことが好ましい。これらの含有量が多すぎると、飽和磁
化が低くなってしまう。これらの元素をＭ^Iで表わした
とき、焼結磁石中においてＭ^Iは例えばＳｒ_1.3-2aＲ_aＭ^I _a-0.3Ｆｅ_11.7Ｍ_0.3Ｏ₁₉ の形で含有される。なお、この場合、０．３＜ａ≦０．
５であることが好ましい。ａが大きすぎると、飽和磁化
が低くなってしまう他、焼成時に元素Ｍ^Iが多量に蒸発
してしまうという問題が生じる。

【００３１】また、このほか、例えばＧａ，Ｉｎ，Ｌ
ｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｇ
ｅ，Ｓｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｓｂ，Ｗ，Ｍｏ等を酸化物
の形で、それぞれ酸化ガリウム５質量％以下、酸化イン
ジウム３質量％以下、酸化リチウム１質量％以下、酸化
マグネシウム３質量％以下、酸化マンガン３質量％以
下、酸化ニッケル３質量％以下、酸化クロム５質量％以
下、酸化銅３質量％以下、酸化チタン３質量％以下、酸
化ジルコニウム３質量％以下、酸化ゲルマニウム３質量
％以下、酸化スズ３質量％以下、酸化バナジウム３質量
％以下、酸化ニオブ３質量％以下、酸化タンタル３質量
％以下、酸化アンチモン３質量％以下、酸化タングステ
ン３質量％以下、酸化モリブデン３質量％以下程度含有
されていてもよい。

【００３２】焼結磁石の組成は、蛍光Ｘ線定量分析など
により測定することができる。また、主相、すなわち六
方晶構造を有するフェライト相の存在は、Ｘ線回折によ
り確認できる。

【００３３】次に、本発明の製造方法を説明する。本発
明の製造方法は、乾式成形法を用いる通常の方法と同様
に、出発原料の混合物を得る混合工程と、前記混合物を
焼成して仮焼体を得る仮焼工程と、前記仮焼体を粉砕し
て磁石材料粉末を得る粉砕工程と、前記磁石材料粉末を
乾式成形して成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼
結する焼結工程とを有する。

【００３４】出発原料としては、焼成により酸化物とな
る各種化合物、例えば炭酸塩、シュウ酸塩等を用いれば
よい。

【００３５】仮焼は、空気中等の酸化性雰囲気中におい
て好ましくは１０００〜１３５０℃で１秒間〜１０時
間、特に１秒間〜３時間程度行えばよい。仮焼体は、実
質的にマグネトプランバイト型のフェライト構造をも
つ。

【００３６】粉砕工程は、一般に顆粒状として得られる
仮焼体を粉砕ないし解砕するために設ける。粉砕工程で
は、まず、乾式粗粉砕を行うことが好ましい。乾式粗粉
砕には、フェライト粒子に結晶歪を導入して、保磁力Ｈ
cBをいったん小さくする効果もある。保磁力の低下によ
り粒子の凝集が抑制され、分散性が向上する。また、粒
子の凝集を抑制することにより、配向度が向上する。粒
子に導入された結晶歪は、後の焼成工程において解放さ
れ、保磁力が回復することによって永久磁石とすること
ができる。

【００３７】乾式粗粉砕の際には、上記副成分の出発原
料として、ＳｉＯ₂と、焼成によりＣａＯとなるＣａＣ
Ｏ₃とが添加される。副成分の出発原料は、一部を仮焼
前に、すなわち上記混合工程において添加してもよい。
ただし、副成分の出発原料は仮焼後に添加したほうが、
より有効に粒界成分として機能し、焼結時の均一な粒成
長に寄与する。そのため、粉砕工程において添加する量
は、副成分全体の好ましくは５０質量％以上、より好ま
しくは８０質量％とする。不純物および添加されたＳｉ
やＣａは、大部分粒界や三重点部分に偏析するが、一部
は粒内のフェライト部分（主相）にも取り込まれる。特
にＣａは、Ｓｒサイトにはいる可能性が高い。

【００３８】乾式粗粉砕後、粉砕粉と水とを含む粉砕用
スラリーを調製し、これを用いて湿式粉砕を行うことが
好ましい。湿式粉砕後、乾燥することにより磁石材料粉
末が得られる。

【００３９】なお、粉砕工程では、界面活性剤および／
または有機バインダを必要に応じて添加してもよい。

【００４０】成形工程では、磁場中で乾式成形を行う。
成形圧力は２９〜４９MPa程度、印加磁場は０．５〜
１．０T程度とすればよい。

【００４１】焼成工程では、空気中等の酸化性雰囲気中
において、好ましくは１１５０〜１２７０℃、より好ま
しくは１１６０〜１２４０℃の温度（安定温度）で焼成
する。焼成時に安定温度に保持する時間（安定時間）
は、０．５〜３時間程度とすることが好ましい。

【００４２】本発明により製造される焼結磁石は、所定
の形状に加工され、例えば下記に示すような幅広い用途
に使用される。

【００４３】例えば、フュエルポンプ用、パワーウィン
ドウ用、ＡＢＳ用、ファン用、ワイパ用、パワーステア
リング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、
ドアロック用、電動ミラー用等の自動車用モータ；ＦＤ
Ｄスピンドル用、ＶＴＲキャプスタン用、ＶＴＲ回転ヘ
ッド用、ＶＴＲリール用、ＶＴＲローディング用、ＶＴ
Ｒカメラキャプスタン用、ＶＴＲカメラ回転ヘッド用、
ＶＴＲカメラズーム用、ＶＴＲカメラフォーカス用、ラ
ジカセ等キャプスタン用、ＣＤ，ＬＤ，ＭＤスピンドル
用、ＣＤ，ＬＤ，ＭＤローディング用、ＣＤ，ＬＤ光ピ
ックアップ用等のＯＡ、ＡVI機器用モータ；エアコンコ
ンプレッサー用、冷蔵庫コンプレッサー用、電動工具駆
動用、扇風機用、電子レンジファン用、電子レンジプレ
ート回転用、ミキサ駆動用、ドライヤーファン用、シェ
ーバー駆動用、電動歯ブラシ用等の家電機器用モータ；
ロボット軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器
テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等のＦＡ機器用
モータ；その他、オートバイ用発電器、スピーカ・ヘッ
ドホン用マグネット、マグネトロン管、ＭＲＩ用磁場発
生装置、ＣＤ−ＲＯＭ用クランパ、ディストリビュータ
用センサ、ＡＢＳ用センサ、燃料・オイルレベルセン
サ、マグネットラッチ等に好適に使用される。

【００４４】

【実施例】実施例１原料粉末として、Ｆｅ₂Ｏ₃およびＳｒＣＯ₃を用意し、
これらをＳｒＯ・ｎＦｅ₂Ｏ₃ においてｎ＝７．０となるように秤量し、水を分散媒と
して用いて湿式混合した。

【００４５】次いで、空気中において１３００℃で２時
間仮焼し、仮焼体を得た。この仮焼体を振動ミルで乾式
粗粉砕し、平均粒径３μmの粗粉砕粉を得た。

【００４６】この粗粉砕粉に、主成分の出発原料として
Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｌａ（ＯＨ）₃およびＣｏ₃Ｏ₄を添加した。
これらの添加量は、焼結後の主成分組成が式Ｓｒ_1-xＬａ_x（Ｆｅ_12-yＣｏ_y）_zＯ₁₉ においてｘ＝０．１９、ｙ＝０．１８、ｚ＝１．０となるものとした。また、同時に、副成分の出発原料と
してＳｉＯ₂粉末およびＣａＣＯ₃粉末を添加した。副成
分の出発原料の添加量は、ＳｉＯ₂＋ＣａＯの主組成に
対する質量比およびＣａ／Ｓｉが表１〜表３に示される
値となるように選択した。次いで、全体の平均粒径が１
μmとなるまで湿式アトライタで粉砕した。なお、この
粉砕における分散媒には水を用いた。

【００４７】湿式粉砕後、スラリーを脱水して乾燥し、
次いで、昇華性バインダを１質量％添加した後、ハンマ
ーミルにより凝集粉を解砕し、磁石材料粉末を得た。

【００４８】次いで、磁石材料粉末を乾式成形装置の成
形空間内に充填し、０．７Tの磁場中において３９MPaの
圧力で乾式成形し、円柱状の成形体を得た。

【００４９】得られた成形体を空気中において１２３０
℃で１時間焼成し、焼結体を得た。次いで、焼結体を面
研磨して評価用サンプルとし、各サンプルについてＢＨ
トレーサにより磁気特性を測定し、また、密度を測定し
た。各サンプルの残留磁束密度Ｂｒを表１に、保磁力Ｈ
cJを表２に、密度ｄｆを表３に、それぞれ示す。また、
表１および表２に示される結果を、図１にＨcJ−Ｂｒグ
ラフとして示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】

【表３】

【００５３】表１〜表３および図１から、本発明の効果
が明らかである。すなわち、副成分の合計含有量が０．
４２〜０．８４質量％であって、かつ副成分中のモル比
Ｃａ／Ｓｉが１．３〜２．２である場合、焼結体密度ｄ
ｆの向上に伴って高いＢｒが得られており、かつ、ＨcJ
も十分に高い値となっている。これに対し、従来のフェ
ライト磁石と同等の副成分を添加した場合には、Ｃａ／
Ｓｉを調整してもＢｒが本発明サンプルに全くおよばな
い。

【００５４】実施例２ＳｉＯ₂＋ＣａＯの主組成に対する質量比およびＣａ／
Ｓｉならびに焼結温度を表４および表５に示される値と
したほかは実施例１と同様にして、評価用サンプルを作
製した。なお、１２３０℃で焼結したサンプルは、実施
例１と同じものである。これらのサンプルについて、Ｂ
ｒおよびＨcJを測定した。Ｂｒを表４に、ＨcJを表５に
それぞれ示す。

【００５５】

【表４】

【００５６】

【表５】

【００５７】表５から、本発明サンプルでは焼結温度が
異なってもＨcJの違いが小さいことがわかる。この結果
から、本発明によれば、焼結温度が変動した場合でもＨ
cJのばらつきを抑えられることがわかる。

【００５８】実施例３ＳｉＯ₂＋ＣａＯの主組成に対する質量比およびＣａ／
Ｓｉならびに焼結雰囲気中の酸素分圧を表６および表７
に示される値としたほかは実施例１と同様にして、評価
用サンプルを作製した。なお、酸素分圧８％は、ガス燃
焼タイプの連続炉における安定温度付近の位置での値で
ある。また、酸素分圧２０％で焼結したサンプルは、実
施例１と同じものである。これらのサンプルについて、
ＢｒおよびＨcJを測定した。Ｂｒを表６に、ＨcJを表７
にそれぞれ示す。

【００５９】

【表６】

【００６０】

【表７】

【００６１】表７から、本発明サンプルでは焼結雰囲気
が異なってもＨcJの違いが小さいことがわかる。この結
果から、本発明によれば、焼結雰囲気が変動した場合で
もＨcJのばらつきを抑えられることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フェライト焼結磁石の保磁力ＨcJと残留磁束密
度Ｂｒとの関係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】六方晶マグネトプランバイト型フェライ
トを主相として有し、Ｓｒ、Ｂａ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、Ｙ、希土
類元素および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、またはＣ
ｏおよびＺｎをＭとしたとき、主成分としてＡ，Ｒ，Ｆ
ｅおよびＭを含有し、前記主成分の組成を式Ａ_1-xＲ_x（Ｆｅ_12-yＭ_y）_zＯ₁₉ （ｘ，ｙ，ｚはモル数を表す）で表したとき、０．０４≦ｘ≦０．４５、０．０４≦ｙ≦０．３、０．９≦ｘ／ｙ≦１．５、０．９５≦ｚ≦１．０５であり、さらに、副成分としてＳｉＯ₂およびＣａＯを含有し、
主成分に対する副成分の比率が０．４２〜０．８４質量
％であり、副成分中のモル比Ｃａ／Ｓｉが１．３〜２．
２であり、乾式成形法を用いて製造されたものである焼結磁石。
【請求項２】請求項１の焼結磁石を製造する方法であ
って、出発原料の混合物を得る混合工程と、前記混合物を焼成
して仮焼体を得る仮焼工程と、前記仮焼体を粉砕して磁
石材料粉末を得る粉砕工程と、前記磁石材料粉末を乾式
成形して成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼結す
る焼結工程とを設け、混合工程またはこれと粉砕工程とにおいて、副成分の出
発原料を添加する焼結磁石の製造方法。