JP2001332410A - 磁石粉末、磁石粉末の製造方法およびボンド磁石 - 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】 本発明の磁石粉末は、（Ｒ1-aＤｙa）x
（Ｆｅ1-bＣｏb）100-x-yＢy（ただし、Ｒは、Ｄｙを除
く少なくとも１種の希土類元素、ｘ：７．１〜９．９原
子％、ｙ：４．６〜８．０原子％、ａ：０．０２〜０．
２、ｂ：０〜０．３０）で表される合金組成からなる磁
石粉末であって、ハード磁性相とソフト磁性相とを有す
る複合組織で構成され、室温での固有保磁力ＨcJが４０
０〜７５０ｋＡ／ｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁石粉末、磁石粉
末の製造方法およびボンド磁石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モータ等の小型化を図るためには、その
モータに使用される際の（実質的なパーミアンスにおい
ての）磁石の磁束密度が高いことが望まれる。ボンド磁
石における磁束密度を決定する要因は、磁石粉末の磁化
の値と、ボンド磁石中における磁石粉末の含有量（含有
率）とがある。従って、磁石粉末自体の磁化がそれほど
高くない場合には、ボンド磁石中の磁石粉末の含有量を
極端に多くしないと十分な磁束密度が得られない。

【０００３】ところで、現在、高性能な希土類ボンド磁
石として使用されているものとしては、希土類磁石粉末
として、ＭＱＩ社製のＭＱＰ−Ｂ粉末を用いた等方性ボ
ンド磁石が大半を占めている。等方性ボンド磁石は、異
方性ボンド磁石に比べ次のような利点がある。すなわ
ち、ボンド磁石の製造に際し、磁場配向が不要であるた
め、製造プロセスが簡単で、その結果製造コストが安価
となることである。しかしこのＭＱＰ−Ｂ粉末に代表さ
れる従来の等方性ボンド磁石には、次のような問題点が
ある。

【０００４】１） 従来の等方性ボンド磁石では、磁束
密度が不十分であった。すなわち用いられる磁石粉末の
磁化が低いため、ボンド磁石中の磁石粉末の含有量（含
有率）を高めなければならないが、磁石粉末の含有量を
高くすると、ボンド磁石の成形性が悪くなるため、限界
がある。また、成形条件の工夫等により磁石粉末の含有
量を多くしたとしても、やはり、得られる磁束密度には
限界があり、このためモータの小型化を図ることはでき
ない。

【０００５】２） ナノコンポジット磁石で残留磁束密
度の高い磁石も報告されているが、その場合は保磁力が
小さすぎて、実用上モータとして得られる磁束密度（実
際に使用される際のパーミアンスでの）は非常に低いも
のであった。また、保磁力が小さいため、熱的安定性も
劣る。

【０００６】３） ボンド磁石の耐食性、耐熱性が低く
なる。すなわち、磁石粉末の磁気特性の低さを補うため
に、ボンド磁石中の磁石粉末の含有量を多くしなければ
ならず（すなわちボンド磁石の密度を極端に高密度化す
ることとなり）、その結果、ボンド磁石は、耐食性、耐
熱性が劣り信頼性が低いものとなる。

【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、信頼性に優れた磁石を提供することができ
る磁石粉末および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）〜（２１）の本発明により達成される。

【０００９】（１） （Ｒ_1-aＤｙ_a）_x（Ｆｅ_1-bＣ
ｏ_b）_100-x-yＢ_y（ただし、Ｒは、Ｄｙを除く少なくと
も１種の希土類元素、ｘ：７．１〜９．９原子％、ｙ：
４．６〜８．０原子％、ａ：０．０２〜０．２、ｂ：０
〜０．３０）で表される合金組成からなる磁石粉末であ
って、ハード磁性相とソフト磁性相とを有する複合組織
で構成され、室温での固有保磁力Ｈ_cJが４００〜７５０
ｋＡ／ｍであることを特微とする磁石粉末。

【００１０】（２） （Ｒ_1-aＤｙ_a）_x（Ｆｅ_1-bＣ
ｏ_b）_100-x-y-zＢ_yＭ_z（ただし、Ｒは、Ｄｙを除く少な
くとも１種の希土類元素、Ｍは、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｓ
ｎ、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｌのうち少なくとも１種の元素、
ｘ：７．１〜９．９原子％、ｙ：４．６〜８．０原子
％、ｚ：３．０原子％以下（ただし、０を除く）、ａ：
０．０２〜０．２、ｂ：０〜０．３０）で表される合金
組成からなる磁石粉末であって、ハード磁性相とソフト
磁性相とを有する複合組織で構成され、室温での固有保
磁力Ｈ_cJが４００〜７６０ｋＡ／ｍであることを特微と
する磁石粉末。

【００１１】（３） 磁石粉末は、急冷薄帯を粉砕して
得られたものである上記（１）または（２）に記載の磁
石粉末。

【００１２】（４） 前記急冷薄帯の厚さは、１０〜４
０μｍである上記（３）に記載の磁石粉末。

【００１３】（５） 前記急冷薄帯は、磁石材料の溶湯
を回転する冷却ロールの周面に衝突させ、冷却固化する
ことにより得られるものである上記（３）または（４）
に記載の磁石粉末。

【００１４】（６） 前記冷却ロールは、金属または合
金で構成される基部と、周面を構成する表面層とを有
し、該表面層の熱伝導率が前記基部の熱伝導率より小さ
いものである上記（５）に記載の磁石粉末。

【００１５】（７） 前記表面層は、セラミックスで構
成される上記（６）に記載の磁石粉末。

【００１６】（８） 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（１）ないし（７）
のいずれかに記載の磁石粉末。

【００１７】（９） 前記Ｒは、Ｐｒを含み、その割合
が前記Ｒ全体に対して５〜７５％である上記（１）ない
し（８）のいずれかに記載の磁石粉末。

【００１８】（１０） 前記複合組織は、ナノコンポジ
ット組織である上記（１）ないし（９）のいずれかに記
載の磁石粉末。

【００１９】（１１） 磁石粉末は、その製造過程およ
び／または製造後に、少なくとも１回熱処理が施された
ものである上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載
の磁石粉末。

【００２０】（１２） 平均結晶粒径が５〜５０ｎｍで
ある上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の磁石
粉末。

【００２１】（１３） 平均粒径が０．５〜１５０μｍ
である上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の磁
石粉末。

【００２２】（１４） 磁石材料の溶湯を回転する冷却
ロールの周面に衝突させ、冷却固化することにより急冷
薄帯を得、該急冷薄帯を粉砕して上記（１）ないし（１
３）のいずれかに記載の磁石粉末を得ることを特徴とす
る磁石粉末の製造方法。

【００２３】（１５） 上記（１４）に記載の方法によ
り製造された磁石粉末を結合樹脂で結合してなることを
特徴とするボンド磁石。

【００２４】（１６） 上記（１）ないし（１３）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
を特徴とするボンド磁石。

【００２５】（１７） 室温での固有保磁力Ｈ_cJが４０
０〜７５０ｋＡ／ｍである上記（１５）または（１６）
に記載のボンド磁石。

【００２６】（１８） 最大磁気エネルギー積（ＢＨ）
_maxが５０ｋＪ／ｍ³以上である上記（１５）ないし（１
７）のいずれかに記載のボンド磁石。

【００２７】（１９） ボンド磁石の密度をρ［Ｍｇ／
ｍ³］としたとき、室温での最大磁気エネルギー積（Ｂ
Ｈ）_max［ｋＪ／ｍ³］が、（ＢＨ）_max／ρ²［×１０^-9
Ｊ・ｍ³／ｇ²］≧２．１０の関係を満足する上記（１
５）ないし（１８）のいずれかに記載のボンド磁石。

【００２８】（２０） ボンド磁石の密度をρ［Ｍｇ／
ｍ³］としたとき、室温での残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］
が、Ｂｒ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／ｇ］≧０．１２５の関
係を満足する上記（１５）ないし（１９）のいずれかに
記載のボンド磁石。

【００２９】（２１） 不可逆減磁率（初期減磁率）の
絶対値が６．２％未満である上記（１５）ないし（２
０）のいずれかに記載のボンド磁石。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁石粉末、磁石粉
末の製造方法およびボンド磁石の実施の形態について、
詳細に説明する。

【００３１】［本発明の概要］モータなどの小型化を図
るために、磁束密度が高い磁石を得ることが課題となっ
ている。ボンド磁石における磁束密度を決定する要因
は、磁石粉末の磁化の値と、ボンド磁石中における磁石
粉末の含有量（含有率）とがあるが、磁石粉末自体の磁
化がそれほど高くない場合には、ボンド磁石中の磁石粉
末の含有量を極端に多くしないと十分な磁束密度が得ら
れない。

【００３２】現在普及している前述のＭＱＩ社製のＭＱ
Ｐ−Ｂ粉末は、前述したように、用途によっては磁束密
度が不十分であり、よって、ボンド磁石の製造に際し、
ボンド磁石中の磁石粉末の含有量を高めること、すなわ
ち高密度化を余儀なくされ、耐食性、耐熱性や機械的強
度等の面で信頼性に欠けるとともに、保磁力が高いた
め、着磁性が悪いという欠点を有している。

【００３３】これに対し、本発明の磁石粉末およびボン
ド磁石は、十分な磁束密度と適度な保磁力が得られ、こ
れにより、ボンド磁石中の磁石粉末の含有量（含有率）
をそれほど高める必要がなく、その結果、高強度で、成
形性、耐食性、着磁性等に優れた信頼性の高いボンド磁
石を提供することができ、また、ボンド磁石の小型化、
高性能化により、モータ等の磁石搭載機器の小型化にも
大きく貢献することができる。

【００３４】さらに、本発明の磁石粉末は、ハード磁性
相とソフト磁性相とを有する複合組織を構成するものと
することができる。

【００３５】前述のＭＱＩ社製のＭＱＰ−Ｂ粉末は、ハ
ード磁性相の単相組織であるが、このような複合組織で
は磁化の高いソフト磁性相が存在するため、トータルの
磁化が高くなるという利点があり、さらにリコイル透磁
率が高くなるため、一旦逆磁場を加えてもその後の減磁
率が小さいという利点を有する。

【００３６】［磁石粉末の合金組成］本発明の磁石粉末
は、（Ｒ_1-aＤｙ_a）_x（Ｆｅ_1-bＣｏ_b）_100-x-yＢ_yまた
は（Ｒ_1-aＤｙ_a）_x（Ｆｅ_1-bＣｏ_b）_100-x-y-zＢ_yＭ
_z（ただし、Ｒは、Ｄｙを除く少なくとも１種の希土類
元素、Ｍは、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇ、Ａ
ｌのうち少なくとも１種の元素、ｘ：７．１〜９．９原
子％、ｙ：４．６〜８．０原子％、ｚ：３．０原子％以
下（ただし０を除く）、ａ：０．０２〜０．２、ｂ：０
〜０．３０）で表される合金組成からなるものである。

【００３７】この合金組成では、Ｄｙと、それ以外の希
土類元素Ｒとを含む。Ｒ（Ｄｙを除く希土類元素）とし
ては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、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。

【００３８】希土類元素（ＲおよびＤｙ）の含有量
（ｘ：含有率）は、７．１〜９．９原子％とされる。希
土類元素の含有量が７．１原子％未満では、十分な保磁
力が得られず、後述するＤｙ、Ｍの添加による保磁力向
上の効果が少ない。一方、希土類元素の含有量が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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】Ｄｙは、保磁力向上にとって有利な元素で
あり、希土類元素全体（ＲおよびＤｙ）に対するＤｙの
比率（ａ）は、０．０２〜０．２とされ、特に、０．０
４〜０．１８であるのが好ましく、０．０７〜０．１３
であるのがより好ましい。このような範囲でＤｙを含有
することにより、顕著な保磁力向上の効果が現れる。ま
た、このような範囲では、保磁力向上に追随して、角型
性および最大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、全希土類元素の含有量が７．１原子％未満
では、Ｄｙの添加によるこのような効果は非常に小さ
い。また、Ｄｙの含有量が上限値を超えると、磁化の低
下が生じる。

【００４２】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（ｂ）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。

【００４３】Ｂ（ボロン）は、高い磁気特性を得るのに
有効な元素であり、その含有量は、４．６〜８．０原子
％とされる。Ｂが４．６原子％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８．０原子％を超えると、非磁性相が多くなり、磁束
密度が急減する。

【００４４】Ｍは、保磁力向上にとって有利な元素であ
る。Ｍを含有する場合、その含有量は、３．０原子％以
下であるのが好ましく、０．０２〜１．５原子％である
のがより好ましい。

【００４５】また、ＭをＤｙとともに含有することによ
り、相乗的な効果が得られる。すなわち、保磁力の向上
はさらに顕著なものとなり、それとともに、角型性およ
び最大磁気エネルギー積もさらに向上する。また、耐熱
性および耐食性もより優れたものとなる。

【００４６】なお、ＤｙおよびＭ自体は新規な物質では
ないが、本発明では、実験、研究を重ねた結果、ソフト
磁性相とハード磁性相を有する複合組織で構成される磁
石粉末において、Ｄｙ、Ｍを前述の範囲内で含有せしめ
ることにより、優れた角型性、最大磁気エネルギー積
を確保しつつ保磁力の向上が図れる、不可逆減磁率の
改善（絶対値の低減）が図れる、良好な耐食性を保持
できる、という３つの効果が得られること、特にこれら
の効果が同時に得られることを見出したものであり、こ
の点に本発明の意義がある。

【００４７】また、磁気特性をさらに向上させる等の目
的で、磁石粉末を構成する合金中には、必要に応じ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇ
ｅ、Ｃｒ、Ｗよりなる群（以下この群を「Ｑ」で表す）
から選択される少なくとも１種の元素を含有することも
できる。Ｑに属する元素を含有する場合、その含有量
は、２．０原子％以下であるのが好ましく、０．１〜
１．５原子％であるのがより好ましく、０．２〜１．０
原子％であるのがさらに好ましい。

【００４８】Ｑに属する元素の含有は、その種類に応じ
た固有の効果を発揮する。例えば、Ｖ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｃ
ｒ、Ｎｂは、耐食性を向上させる効果がある。

【００４９】［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を有する複合組織となっている。

【００５０】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（粒界相を介して隣接する場合
も含む）、磁気的な交換相互作用を生じる。

【００５１】平均結晶粒径は、５〜５０ｎｍであるのが
好ましく、１０〜４０ｎｍであるのがより好ましい。平
均結晶粒径が下限値未満であると、結晶粒間の交換相互
作用の影響が強くなり過ぎて、磁化反転が容易となり、
保磁力が劣化する場合がある。

【００５２】一方、平均結晶粒径が上限値を超えると、
結晶粒径の粗大化と、結晶粒間の交換相互作用の影響が
弱くなることから、磁束密度、保磁力、角型性、最大エ
ネルギー積が劣化する場合がある。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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）。 ２）着磁性が良く、比較的低い磁場で着磁できる。 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。 ４）磁気特性の経時変化が小さい。 ５）微粉砕しても磁気特性が劣化しない。

【００５７】前述した合金組成において、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。

【００５８】ハード磁性相：Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ系（ただし、
ＴＭは、ＦｅまたはＦｅとＣｏを主とする遷移金属） ソフト磁性相：ＴＭ（特にα−Ｆｅ，α−（Ｆｅ，Ｃ
ｏ））

【００５９】［磁石粉末の製造］本発明の磁石粉末は、
溶湯合金を急冷することにより製造されたものであるの
が好ましく、特に、合金の溶湯を急冷、固化して得られ
た急冷薄帯（リボン）を粉砕して製造されたものである
のが好ましい。以下、その方法の一例について説明す
る。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】表面層５２は、基部５１と同じ材質で一体
構成されていてもよいが、基部５１の構成材料より熱伝
導率の小さい材料で構成されているのが好ましい。

【００６５】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。

【００６６】また、表面層５２の構成材料としては、例
えば、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｗ等、またはこれらを含む合
金等の金属薄層や金属酸化物層、セラミックス等が挙げ
られる。その中でも、特に、急冷薄帯８のロール面（冷
却ロール５と接触する側の面）８１とフリー面（ロール
面８１の反対側の面）８２との冷却速度の差をより小さ
くできるという点で、セラミックスであるのが好まし
い。

【００６７】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。

【００６８】また、表面層５２は、図示のような単層の
みならず、例えば組成の異なる複数の層の積層体であっ
てもよい。この場合、隣接する層同士は、密着性の高い
ものが好ましく、その例としては、隣接する層同士に同
一の元素が含まれているものが挙げられる。

【００６９】また、表面層５２が単層で構成されている
場合でも、その組成は、厚さ方向に均一なものに限ら
ず、例えば、含有成分が厚さ方向に順次変化するもの
（傾斜材料）であってもよい。

【００７０】表面層５２の平均厚さ（前記積層体の場合
はその合計厚さ）は、特に限定されないが、０．５〜５
０μｍであることが好ましく、１〜２０μｍであること
がより好ましい。

【００７１】表面層５２の平均厚さが下限値未満である
と、次のような問題が生じる場合がある。すなわち、表
面層５２の材質によっては、冷却能が大きすぎて、厚さ
がかなり大きい急冷薄帯８でもロール面８１では冷却速
度が大きく、非晶質になり易くなる。一方、フリー面８
２では急冷薄帯８の熱伝導率が比較的小さいので急冷薄
帯８の厚さが大きいほど冷却速度が小さくなり、その結
果、結晶粒径の粗大化が起こり易くなる。すなわち、フ
リー面８２では粗大粒、ロール面８１では非晶質といっ
た急冷薄帯となり易くなり、満足な磁気特性が得られな
い場合がある。また、フリー面８２での結晶粒径を小さ
くするために、例えば、冷却ロール５の周速度を大きく
して、急冷薄帯８の厚さを小さくしたとしても、ロール
面８１での非晶質がよりランダムなものとなり、急冷薄
帯８の作成後に、熱処理を施したとしても、十分な磁気
特性が得られない場合がある。

【００７２】また、表面層５２の平均厚さが上限値を超
えると、急冷速度が遅く、結晶粒径の粗大化が起こり、
結果として磁気特性が低下する場合がある。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】冷却ロール５の周速度は、合金溶湯の組
成、表面層５２の構成材料（組成）、周面５３の表面性
状（特に、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、５
〜６０ｍ／秒であるのが好ましく、１０〜４０ｍ／秒で
あるのがより好ましい。冷却ロール５の周速度が下限値
未満であると、溶湯６（パドル７）の冷却速度が低下
し、結晶粒径が増大する傾向を示し、磁気特性が低下す
る場合がある。一方、冷却ロール５の周速度が上限値を
超えると、逆に冷却速度が大きくなり、非晶質組織が占
める割合が大きくなり、その後に、後述する熱処理を施
したとしても、磁気特性が十分に向上しない場合があ
る。

【００７６】以上のようにして得られた急冷薄帯８は、
その幅ｗおよび厚さができるだけ均一であるものが好ま
しい。この場合、急冷薄帯８の平均厚さｔは、１０〜４
０μｍであるのが好ましく、１２〜３０μｍであるのが
より好ましい。平均厚さｔが下限値未満であると、非晶
質組織が占める割合が大きくなり、その後に、後述する
熱処理を施したとしても磁気特性が十分に向上しない場
合がある。単位時間当たりの生産性も低下する。一方、
平均厚さｔが上限値を超えると、フリー面８２側の結晶
粒径が粗大化する傾向を示すため、磁気特性が低下する
場合がある。

【００７７】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、
０．２〜３００分程度とすることができる。

【００７８】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^-6Ｔｏｒｒ）、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。

【００７９】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。そして、この急冷
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。

【００８０】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^-6Ｔｏｒｒ ）、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。

【００８１】磁石粉末の平均粒径は、特に限定されない
が、後述する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。

【００８２】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。

【００８３】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、０．２〜３００分程度とすることができる。

【００８４】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^-6Ｔｏｒｒ）、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。

【００８５】このようにして得られた磁石粉末の保磁力
（室温での固有保磁力）Ｈ_cJは、４００〜７５０ｋＡ／
ｍ（Ｍを含む場合は、４００〜７６０ｋＡ／ｍ）であ
る。保磁力が前記下限値未満では、磁石粉末を後述する
ボンド磁石の製造に用いた場合、そ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。一方、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、ボンド磁石として、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
る。

【００８６】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。

【００８７】なお、以上では、急冷法として、単ロール
法を例に説明したが、双ロール法を採用してもよい。ま
た、その他、例えばガスアトマイズのようなアトマイズ
法、回転ディスク法、メルト・エクストラクション法、
メカニカル・アロイング（ＭＡ）法等により製造しても
よい。このような急冷法は、金属組織（結晶粒）を微細
化することができるので、ボンド磁石の磁石特性、特に
保磁力等を向上させるのに有効である。

【００８８】［ボンド磁石およびその製造］次に、本発
明のボンド磁石について説明する。

【００８９】本発明のボンド磁石は、好ましくは、前述
の磁石粉末を結合樹脂で結合してなるものである。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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）とを混合、
混練（例えば、温間混練）して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。

【００９８】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。

【００９９】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、８
５〜９７．５ｗｔ％程度であるのがより好ましい。

【０１００】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、９３〜９８．５
ｗｔ％程度であるのがより好ましい。

【０１０１】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〜
９７ｗｔ％程度であるのがより好ましい。

【０１０２】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、４．５〜６．６Ｍｇ／ｍ³程
度であるのが好ましく、５．５〜６．４Ｍｇ／ｍ³程度
であるのがより好ましい。

【０１０３】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、高い最大磁気
エネルギー積（ＢＨ）_max）が得られる。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】このようなボンド磁石は、以下に述べる条
件を満足するのが好ましい。 ［１］ボンド磁石の保磁力（室温での固有保磁力）Ｈ_cJ
は、４００〜７５０ｋＡ／ｍであるのが好ましく、４３
０〜７２０ｋＡ／ｍ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。

【０１０７】［２］ボンド磁石は、最大磁気エネルギー
積（ＢＨ）_maxが５０ｋＪ／ｍ³以上であるのが好まし
く、６０ｋＪ／ｍ³以上であるのがより好ましく、７０
〜１２０ｋＪ／ｍ³であるのがさらに好ましい。最大磁
気エネルギー積（ＢＨ）_maxが小さすぎると、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。

【０１０８】［３］ボンド磁石は、最大磁気エネルギー
積（ＢＨ）_max［ｋＪ／ｍ³］と密度ρ［Ｍｇ／ｍ³］と
の間で、下記式（I）を満足するのが好ましい。

【０１０９】 ２．１０≦（ＢＨ）_max／ρ²［×１０^-9Ｊ・ｍ³／ｇ²］・・・（I） また、式（I）に代わり、式（II）を満足するのがより
好ましく、式（III）を満足するのがさらに好ましい。

【０１１０】 ２．２≦（ＢＨ）_max／ρ²［×１０^-9Ｊ・ｍ³／ｇ²］≦３．２・・・（II） ２．３≦（ＢＨ）_max／ρ²［×１０^-9Ｊ・ｍ³／ｇ²］≦３．１・・・（III） （ＢＨ）_max／ρ²［×１０^-9Ｊ・ｍ³／ｇ²］の値が前記
式中の下限値未満であると、磁石の密度を高くしない
と、すなわち磁石粉末の含有量（含有率）を高くしない
と、十分な磁気特性が得られない。そうした場合、成形
方法の制約、高コスト化、結合樹脂の減少による成形性
の低下という問題を招く。また、一定の磁気特性を得る
ためには、体積が増えることとなり、機器の小型化が困
難となる。

【０１１１】［４］ボンド磁石は、室温での残留磁束密
度Ｂｒ［Ｔ］と密度ρ［Ｍｇ／ｍ³］との間で、下記式
（IV）を満足するのが好ましい。

【０１１２】 ０．１２５≦Ｂｒ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／ｇ］・・・（IV） また、式（IV）に代わり、式（V）を満足するのがより
好ましく、式（VI）を満足するのがさらに好ましい。

【０１１３】 ０．１２８≦Ｂｒ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／ｇ］≦０．１６・・・（V） ０．１３≦Ｂｒ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／ｇ］≦０．１５５・・・（VI） Ｂｒ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／ｇ］の値が前記式中の下限
値未満であると、磁石の密度を高くしないと、すなわち
磁石粉末の含有量（含有率）を高くしないと、十分な磁
束密度が得られない。そうした場合、成形方法の制約、
高コスト化、結合樹脂の減少による成形性の低下という
問題を招く。また、一定の磁束密度を得るためには、体
積が増えることとなり、機器の小型化が困難となる。

【０１１４】［５］ボンド磁石は、不可逆減磁率（初期
減磁率）の絶対値が６．２％以下であるのが好ましく、
５％以下であるのがより好ましく、４％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。

【０１１５】

【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。

【０１１６】（実施例１）以下に述べるような方法で合
金組成が（Ｎｄ_1-aＤｙ_a）_8.7Ｆｅ_balＣｏ_7.5Ｂ_{5 .6}で表
される磁石粉末（ＮｄとＤｙとの含有量の比を種々変化
させた６種の磁石粉末）を得た。

【０１１７】まず、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｂの各原
料を秤量して母合金インゴットを鋳造した。

【０１１８】図４および図５に示す構成の急冷薄帯製造
装置１を用意し、底部にノズル（円孔オリフィス：オリ
フィス直径０．６ｍｍ）３を設けた石英管内に前記母合
金インゴットを入れた。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（アルゴ
ンガス）を導入し、所望の温度および圧力の雰囲気とし
た。

【０１１９】冷却ロール５としては、銅製の基部５１の
外周に、ＺｒＣよりなる厚さ約５μｍの表面層５２を設
けたもの（直径２００ｍｍ）を用いた。

【０１２０】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）、冷却ロールの周
速度を調整して、急冷薄帯を作製した。このとき得られ
た急冷薄帯の厚さは、いずれも約２０μｍであった。

【０１２１】得られた急冷薄帯を粗粉砕した後、アルゴ
ンガス雰囲気中で６８０℃×３００秒の熱処理を施し
て、磁石粉末を得た。

【０１２２】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６０μｍの磁石粉末（サンプルＮｏ．
１〜Ｎｏ．６）にした。

【０１２３】同様にして、合金組成が（Ｎｄ_0.7Ｐｒ_0.2
Ｄｙ_0.1）_8.7Ｆｅ_balＣｏ_7.5Ｂ_5.6で表される磁石粉末
（サンプルＮｏ．７）を得た。

【０１２４】得られた各磁石粉末について、その相構成
を分析するため、Ｃｕ−Ｋαを用い回折角２０°〜６０
°にてＸ線回折を行った。回折パターンからハード磁性
相であるＲ₂（Ｆｅ・Ｃｏ）₁₄Ｂ型相と、ソフト磁性相
であるα−（Ｆｅ，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、
いずれも、複合組織（ナノコンポジット組織）を形成し
ていることが確認された。また、各磁石粉末について、
平均結晶粒径の測定を行った。さらに、各磁石粉末につ
いて、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて、保磁力Ｈ
_cJの測定を行った。測定時の温度は、２３℃（室温）で
あった。各磁石粉末について、希土類元素全体に対する
Ｄｙの比率ａ、平均結晶粒径、保磁力Ｈ_cJの値を表１に
示す。

【０１２５】

【表１】

【０１２６】表１から明らかなように、サンプルＮｏ．
２〜Ｎｏ．５、Ｎｏ．７（いずれも本発明）の磁石粉末
は、いずれも、優れた保磁力Ｈ_cJを有しているのに対
し、サンプルＮｏ．１、Ｎｏ．６（いずれも比較例）の
磁石粉末は、保磁力Ｈ_cJが劣っている。

【０１２７】このように、希土類元素全体に対するＤｙ
の比率ａが０．０２〜０．２である場合、優れた保磁力
Ｈ_cJが得られる。

【０１２８】これらの各磁石粉末に、エポキシ樹脂を混
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。このとき、磁石粉末とエポキシ樹脂との配合比
率（重量比）は、各ボンド磁石についてほぼ等しい値と
した。すなわち、各ボンド磁石中の磁石粉末の含有量
（含有率）は、約９８ｗｔ％であった。

【０１２９】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。離型後、１５０℃で加熱硬化させて、直
径１０ｍｍ×高さ７ｍｍの円柱状のボンド磁石を得た。

【０１３０】これらのボンド磁石について、磁場強度
３．２ＭＡ／ｍのパルス着磁を施した後、直流自記磁束
計（東英工業（株）製、ＴＲＦ−５ＢＨ）にて最大印加
磁場２．０ＭＡ／ｍで磁気特性（磁束密度Ｂｒ、保磁力
Ｈ_cJおよび最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_max）を測定
した。測定時の温度は、２３℃（室温）であった。

【０１３１】次に耐熱性のテストを行った。この耐熱性
は、ボンド磁石を１００℃×１時間の環境下に保持した
後、室温に戻した際の不可逆減磁率（初期減磁率）を測
定し、評価した。不可逆減磁率（初期減磁率）の絶対値
が小さいほど、耐熱性（熱安定性）に優れる。

【０１３２】また、各ボンド磁石の密度ρをアルキメデ
ス法により測定した。これらの測定値および（ＢＨ）
_max／ρ²、Ｂｒ／ρの値を表２に示す。

【０１３３】

【表２】

【０１３４】表２から明らかなように、サンプルＮｏ．
２〜Ｎｏ．５、Ｎｏ．７（いずれも本発明）によるボン
ド磁石は、いずれも、優れた磁気特性（残留磁束密度Ｂ
ｒ、最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_maxおよび保磁力Ｈ
_cJ）を有するとともに、不可逆減磁率が小さく、熱的安
定性（耐熱性）にも優れている。

【０１３５】これに対し、サンプルＮｏ．１、Ｎｏ．６
（いずれも比較例）によるボンド磁石は、磁気特性が劣
っているとともに、不可逆減磁率の絶対値が大きく、熱
的安定性も低い。

【０１３６】このように、希土類元素全体に対するＤｙ
の比率ａが０．０２〜０．２である磁石粉末を用いて、
製造されたボンド磁石は、優れた磁気特性、熱的安定性
（耐熱性）を有する。

【０１３７】（実施例２）実施例１と同様にして、表３
に示す合金組成で表される磁石粉末（サンプルＮｏ．８
〜Ｎｏ．１４）を得た。

【０１３８】得られた各磁石粉末について、その相構成
を分析するため、Ｃｕ−Ｋαを用い回折角２０°〜６０
°にてＸ線回折を行った。回折パターンからハード磁性
相であるＲ₂（Ｆｅ・Ｃｏ）₁₄Ｂ型相と、ソフト磁性相
であるα−（Ｆｅ，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、
いずれも、複合組織（ナノコンポジット組織）を形成し
ていることが確認された。また、各磁石粉末について、
平均結晶粒径の測定を行った。さらに、各磁石粉末につ
いて、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて、保磁力Ｈ
_cJの測定を行った。測定時の温度は、２３℃（室温）で
あった。各磁石粉末について、合金組成、平均結晶粒
径、保磁力Ｈ_cJを表３に示す。

【０１３９】

【表３】

【０１４０】表３から明らかなように、サンプルＮｏ．
８〜Ｎｏ．１４（いずれも本発明）の磁石粉末は、いず
れも、優れた保磁力Ｈ_cJを有している。

【０１４１】また、サンプルＮｏ．７の磁石粉末とサン
プルＮｏ．８の磁石粉末との比較から、ＤｙとともにＭ
を含有する場合、Ｍを含有しない場合に比べて、さらに
優れた保磁力Ｈ_cJが得られることが確認された。

【０１４２】これらの各磁石粉末に、エポキシ樹脂を混
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。このとき、磁石粉末とエポキシ樹脂との配合比
率（重量比）は、各ボンド磁石についてほぼ等しい値と
した。すなわち、各ボンド磁石中の磁石粉末の含有量
（含有率）は、約９８ｗｔ％であった。

【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。離型後、１５０℃で加熱硬化させて、直
径１０ｍｍ×高さ７ｍｍの円柱状のボンド磁石を得た。

【０１４４】これらのボンド磁石について、磁場強度
３．２ＭＡ／ｍのパルス着磁を施した後、直流自記磁束
計（東英工業（株）製、ＴＲＦ−５ＢＨ）にて最大印加
磁場２．０ＭＡ／ｍで磁気特性（磁束密度Ｂｒ、保磁力
Ｈ_cJおよび最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_max）を測定
した。測定時の温度は、２３℃（室温）であった。

【０１４５】次に耐熱性のテストを行った。この耐熱性
は、ボンド磁石を１００℃×１時間の環境下に保持した
後、室温に戻した際の不可逆減磁率（初期減磁率）を測
定し、評価した。不可逆減磁率（初期減磁率）の絶対値
が小さいほど、耐熱性（熱安定性）に優れる。

【０１４６】また、各ボンド磁石の密度ρをアルキメデ
ス法により測定した。これらの測定値および（ＢＨ）
_max／ρ²、Ｂｒ／ρの値を表４に示す。

【０１４７】

【表４】

【０１４８】表４から明らかなように、サンプルＮｏ．
８〜Ｎｏ．１４（いずれも本発明）によるボンド磁石
は、いずれも、さらに優れた磁気特性および熱的安定性
（耐熱性）を有している。

【０１４９】また、サンプルＮｏ．７によるボンド磁石
とサンプルＮｏ．８によるボンド磁石との比較から、Ｄ
ｙとともにＭを含有する場合、Ｍを含有しない場合に比
べて、さらに優れた磁気特性、熱的安定性（耐熱性）が
得られることが確認された。

【０１５０】これは、ＤｙとＭとをともに含有すること
により、相乗的な効果が得られるためであると考えられ
る。

【０１５１】

【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。

【０１５２】・磁石粉末がＤｙを所定量含有し、かつソ
フト磁性相とハード磁性相とを有する複合組織を有する
ことにより、磁化が高く、優れた磁気特性を発揮し、特
に固有保磁力と角型性が改善される。

【０１５３】・所定量のＭ（Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｓｎ、
Ｉｎ、Ａｇ、Ａｌのうち少なくとも１種の元素）をＤｙ
とともに含有することにより、相乗的な効果が得られ、
さらに優れた磁気特性が得られる。また、耐熱性および
耐食性もより優れたものとなる。

【０１５４】・不可逆減磁率の絶対値が小さく、優れた
耐熱性（熱的安定性）が得られる。 ・高い磁束密度が得られるので、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。

【０１５５】・また、高い磁束密度が得られることか
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、耐
熱性（熱的安定性）等のさらなる向上が図れ、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。

【０１５６】・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。

【０１５７】・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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁石粉末における複合組織（ナノコン
ポジット組織）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複合組織（ナノコン
ポジット組織）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複合組織（ナノコン
ポジット組織）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 ロール基材 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 ９Ａ 矢印 ９Ｂ 矢印 １０ ソフト磁性相 １１ ハード磁性相

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ｒ_1-aＤｙ_a）_x（Ｆｅ_1-bＣｏ_b）
   _100-x-yＢ_y（ただし、Ｒは、Ｄｙを除く少なくとも１種
   の希土類元素、ｘ：７．１〜９．９原子％、ｙ：４．６
   〜８．０原子％、ａ：０．０２〜０．２、ｂ：０〜０．
   ３０）で表される合金組成からなる磁石粉末であって、 ハード磁性相とソフト磁性相とを有する複合組織で構成
   され、室温での固有保磁力Ｈ_cJが４００〜７５０ｋＡ／
   ｍであることを特微とする磁石粉末。
2. 【請求項２】 （Ｒ_1-aＤｙ_a）_x（Ｆｅ_1-bＣｏ_b）
   _100-x-y-zＢ_yＭ_z（ただし、Ｒは、Ｄｙを除く少なくと
   も１種の希土類元素、Ｍは、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｓｎ、
   Ｉｎ、Ａｇ、Ａｌのうち少なくとも１種の元素、ｘ：
   ７．１〜９．９原子％、ｙ：４．６〜８．０原子％、
   ｚ：３．０原子％以下（ただし、０を除く）、ａ：０．
   ０２〜０．２、ｂ：０〜０．３０）で表される合金組成
   からなる磁石粉末であって、 ハード磁性相とソフト磁性相とを有する複合組織で構成
   され、室温での固有保磁力Ｈ_cJが４００〜７６０ｋＡ／
   ｍであることを特微とする磁石粉末。
3. 【請求項３】 磁石粉末は、急冷薄帯を粉砕して得られ
   たものである請求項１または２に記載の磁石粉末。
4. 【請求項４】 前記急冷薄帯の厚さは、１０〜４０μｍ
   である請求項３に記載の磁石粉末。
5. 【請求項５】 前記急冷薄帯は、磁石材料の溶湯を回転
   する冷却ロールの周面に衝突させ、冷却固化することに
   より得られるものである請求項３または４に記載の磁石
   粉末。
6. 【請求項６】 前記冷却ロールは、金属または合金で構
   成される基部と、周面を構成する表面層とを有し、該表
   面層の熱伝導率が前記基部の熱伝導率より小さいもので
   ある請求項５に記載の磁石粉末。
7. 【請求項７】 前記表面層は、セラミックスで構成され
   る請求項６に記載の磁石粉末。
8. 【請求項８】 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１ないし７のいずれかに
   記載の磁石粉末。
9. 【請求項９】 前記Ｒは、Ｐｒを含み、その割合が前記
   Ｒ全体に対して５〜７５％である請求項１ないし８のい
   ずれかに記載の磁石粉末。
10. 【請求項１０】 前記複合組織は、ナノコンポジット組
    織である請求項１ないし９のいずれかに記載の磁石粉
    末。
11. 【請求項１１】 磁石粉末は、その製造過程および／ま
    たは製造後に、少なくとも１回熱処理が施されたもので
    ある請求項１ないし１０のいずれかに記載の磁石粉末。
12. 【請求項１２】 平均結晶粒径が５〜５０ｎｍである請
    求項１ないし１１のいずれかに記載の磁石粉末。
13. 【請求項１３】 平均粒径が０．５〜１５０μｍである
    請求項１ないし１２のいずれかに記載の磁石粉末。
14. 【請求項１４】 磁石材料の溶湯を回転する冷却ロール
    の周面に衝突させ、冷却固化することにより急冷薄帯を
    得、該急冷薄帯を粉砕して請求項１ないし１３のいずれ
    かに記載の磁石粉末を得ることを特徴とする磁石粉末の
    製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の方法により製造さ
    れた磁石粉末を結合樹脂で結合してなることを特徴とす
    るボンド磁石。
16. 【請求項１６】 請求項１ないし１３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
    ボンド磁石。
17. 【請求項１７】 室温での固有保磁力Ｈ_cJが４００〜７
    ５０ｋＡ／ｍである請求項１５または１６に記載のボン
    ド磁石。
18. 【請求項１８】 最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_maxが
    ５０ｋＪ／ｍ³以上である請求項１５ないし１７のいず
    れかに記載のボンド磁石。
19. 【請求項１９】 ボンド磁石の密度をρ［Ｍｇ／ｍ³］
    としたとき、室温での最大磁気エネルギー積（ＢＨ）
    _max［ｋＪ／ｍ³］が、（ＢＨ）_max／ρ²［×１０^-9Ｊ・
    ｍ³／ｇ²］≧２．１０の関係を満足する請求項１５ない
    し１８のいずれかに記載のボンド磁石。
20. 【請求項２０】 ボンド磁石の密度をρ［Ｍｇ／ｍ³］
    としたとき、室温での残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］が、Ｂｒ
    ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／ｇ］≧０．１２５の関係を満足
    する請求項１５ないし１９のいずれかに記載のボンド磁
    石。
21. 【請求項２１】 不可逆減磁率（初期減磁率）の絶対値
    が６．２％未満である請求項１５ないし２０のいずれか
    に記載のボンド磁石。