JP2001345207A - 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、Ｒ_x（Ｆｅ_1-aＣｏ
_a）_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、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、
Ｍｏ、Ｈｆ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙ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：０．１〜３．０原子％、ａ：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、結合樹脂と混合し圧縮成形して密度ρ［Ｍｇ
／ｍ³］のボンド磁石としたとき、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］≧２．４０の関係を満足
し、かつ室温での固有保磁力Ｈ_cJが４００〜７５０ｋＡ
／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）〜（２３）の本発明により達成される。

【０００９】（１） Ｒ_x（Ｆｅ_1-aＣｏ_a）_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、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、
Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙ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：０．１〜３．０原子％、ａ：０〜０．３０）で
表される合金組成からなり、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る磁石粉末であって、
結合樹脂と混合し圧縮成形して密度ρ［Ｍｇ／ｍ³］の
ボンド磁石としたとき、当該ボンド磁石の室温での最大
磁気エネルギー積（ＢＨ）_max［ｋＪ／ｍ³］が、（Ｂ
Ｈ）_max／ρ²［×１０^-9Ｊ・ｍ³／ｇ²］≧２．４０の関
係を満足し、かつ当該ボンド磁石の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。

【００１０】（２） 結合樹脂と混合し圧縮成形して密
度ρ［Ｍｇ／ｍ³］のボンド磁石としたとき、当該ボン
ド磁石の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（１）に記載の磁石粉末。

【００１１】（３） Ｒ_x（Ｆｅ_1-aＣｏ_a）_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、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、
Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙ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：０．１〜３．０原子％、ａ：０〜０．３０）で
表される合金組成からなり、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る磁石粉末であって、
結合樹脂と混合し圧縮成形して密度ρ［Ｍｇ／ｍ³］の
ボンド磁石としたとき、当該ボンド磁石の室温での残留
磁束密度Ｂｒ［Ｔ］が、Ｂｒ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／
ｇ］≧０．１２５の関係を満足し、かつ当該ボンド磁石
の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。

【００１２】（４） 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）ないし（３）のいずれか
に記載の磁石粉末。

【００１３】（５） 前記急冷薄帯の厚さは、１０〜４
０μｍである上記（４）に記載の磁石粉末。

【００１４】（６） 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（４）または（５）
に記載の磁石粉末。

【００１５】（７） 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（６）に記載の磁石粉末。

【００１６】（８） 前記表面層は、セラミックスで構
成される上記（７）に記載の磁石粉末。

【００１７】（９） 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（８）
のいずれかに記載の磁石粉末。

【００１８】（１０） 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（９）のいずれかに記載の磁石粉末。

【００１９】（１１） 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（１０）のいずれかに
記載の磁石粉末。

【００２０】（１２） 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（１１）のいずれかに記載
の磁石粉末。

【００２１】（１３） 平均結晶粒径が５〜５０ｎｍ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） 平均粒径が０．５〜１５０μｍ
である上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の磁
石粉末。

【００２３】（１５） 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
４）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。

【００２４】（１６） 上記（１５）に記載の方法によ
り製造された磁石粉末を結合樹脂と混合し圧縮成形して
なることを特徴とするボンド磁石。

【００２５】（１７） 上記（１）ないし（１４）のい
ずれかに記載の磁石粉末を結合樹脂と混合し圧縮成形し
てなることを特徴とするボンド磁石。

【００２６】（１８） 前記圧縮成形は、前記結合樹脂
が溶融または軟化する温度で行われる上記（１６）また
は（１７）に記載のボンド磁石。

【００２７】（１９） Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、
Ｈｆ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙのうち少なくとも１種の元
素を含有するＲ−ＴＭ−Ｂ系合金（ただし、Ｒは、Ｄｙ
を除く少なくとも１種の希土類元素、ＴＭは、Ｆｅを主
とする遷移金属）の磁石粉末と、結合樹脂とを混合し圧
縮成形してなるボンド磁石であって、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］≧２．４０の関係を満足
し、かつ室温での固有保磁力Ｈ_cJが４００〜７５０ｋＡ
／ｍであることを特徴とするボンド磁石。

【００２８】（２０） 室温での残留磁束密度Ｂｒ
［Ｔ］が、Ｂｒ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／ｇ］≧０．１２
５の関係を満足する上記（１９）に記載のボンド磁石。

【００２９】（２１） Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、
Ｈｆ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙのうち少なくとも１種の元
素を含有するＲ−ＴＭ−Ｂ系合金（ただし、Ｒは、Ｄｙ
を除く少なくとも１種の希土類元素、ＴＭは、Ｆｅを主
とする遷移金属）の磁石粉末と、結合樹脂とを混合し圧
縮成形してなるボンド磁石であって、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の関係を満足し、かつ室温での固有保磁力Ｈ_cJが
４００〜７５０ｋＡ／ｍであることを特徴とするボンド
磁石。

【００３０】（２２） 最大磁気エネルギー積（ＢＨ）
_maxが５０ｋＪ／ｍ³以上である上記（１６）ないし（２
１）のいずれかに記載のボンド磁石。

【００３１】（２３） 不可逆減磁率（初期減磁率）の
絶対値が６．２％以下である上記（１６）ないし（２
２）のいずれかに記載のボンド磁石。

【００３２】

【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。

【００３３】［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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】［磁石粉末の合金組成］本発明の磁石粉末
は、Ｒ_x（Ｆｅ_1-aＣｏ_a）_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、Ｔ
ｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄ
ｙ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：０．１〜３．０
原子％、ａ：０〜０．３０）で表される合金組成からな
るものである。

【００３９】Ｒ（Ｄｙを除く希土類元素）としては、
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ
ｄ、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。

【００４０】Ｒの含有量（含有率）は、７．１〜９．９
原子％とされる。Ｒの含有量が７．１原子％未満では、
十分な保磁力が得られず、Ｍを添加しても保磁力の向上
が少ない。一方、Ｒ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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】Ｍは、保磁力向上にとって有利な元素であ
り、その含有量は、０．１〜３．０原子％とされる。特
に、Ｍの含有量は、０．２〜２．５原子％であるのが好
ましく、０．５〜２．０原子％であるのがより好まし
い。このような範囲でＭが含有されることにより、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、Ｒの含有
量が７．１原子％未満では、Ｍの添加によるこのような
効果は非常に小さい。また、Ｍの含有量が上限値を超え
ると、磁化の低下が生じる。

【００４６】なお、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、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
ａ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ａｇ、
Ａｌ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、Ｔａ、Ｃｕ、Ｇａ、
Ｓｉ、Ａｌ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】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。

【００８６】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。

【００８７】［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。

【００８８】本発明のボンド磁石は、磁石粉末と、結合
樹脂とを混合し、圧縮成形してなるものである。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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圧縮
成形機の成形金型内に充填し、磁場中または無磁場中
で、コンパウンドを加圧することにより、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。

【００９７】この圧縮成形は、前記結合樹脂が溶融また
は軟化する温度で行われるのが好ましい（温間圧縮成
形）。

【００９８】この温間圧縮成形は、例えば、成形金型を
加熱すること等により、成形時のコンパウンドの温度
を、用いられる結合樹脂が溶融または軟化する所定の温
度とした状態で行われる。

【００９９】このときの金型温度は、用いられる結合樹
脂の軟化点以上の温度であるのが好ましい。特に、金型
温度は、結合樹脂の融点をｔ℃としたとき、ｔ〜（ｔ＋
８０）℃程度であるのが好ましい。ただし、結合樹脂が
熱硬化性樹脂であり、かつこの結合樹脂の硬化を開始す
る温度が（ｔ＋８０）より低い場合、温間圧縮成形時に
おける金型温度の上限は、結合樹脂の硬化を開始する温
度未満の温度であるのが好ましい。

【０１００】このような温度で温間圧縮成形を行うこと
により、成形時におけるコンパウンドの流動性が向上
し、成形性が向上するとともに、空孔率の小さいボンド
磁石を製造することができ、更なる磁気特性の向上が図
れる。また、ボンド磁石の機械的強度も向上する。

【０１０１】圧縮成形時における成形圧力は、成形時の
温度等によって若干異なるが、１〜２５ｔｏｎ／ｃｍ²
であるのが好ましく、５〜２０ｔｏｎ／ｃｍ²であるの
がより好ましい。

【０１０２】このようにして得られるボンド磁石の空孔
率は、５ｖｏｌ％以下であるのが好ましく、３ｖｏｌ％
以下であるのがより好ましい。

【０１０３】このような圧縮成形は、射出成形や押出成
形に比べて、コンパウンドの流動性が要求されないの
で、射出成形や押出成形に比べて、ボンド磁石中の磁石
粉末の含有量を多くすることができる。しかも、本発明
の磁石粉末は、前述したように、従来の磁石粉末に比
べ、高い磁気特性を有している。したがって、本発明の
磁石粉末を用いて圧縮成形（特に、温間圧縮成形）を行
うことにより、それらの相乗効果で非常に優れた磁気特
性を有するボンド磁石を得ることができる。

【０１０４】ボンド磁石中の磁石粉末の含有量（含有
率）は、特に限定ないが、９０〜９９．５ｗｔ％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。

【０１０５】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。

【０１０６】なお、本発明では、成形性の向上等を優先
すべく、磁石粉末の含有量を少なくした場合でも、前述
したように、磁石粉末自体の磁気特性が高いので、十分
な磁気特性を得ることができる。

【０１０７】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。

【０１０８】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。

【０１０９】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。

【０１１０】［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、４３０〜７２０ｋＡ／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。

【０１１１】［２］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。

【０１１２】 ２．４０≦（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。

【０１１３】 ２．５０≦（ＢＨ）_max／ρ²［×１０^-9Ｊ・ｍ³／ｇ²］≦３．２０・・（II） ２．６０≦（ＢＨ）_max／ρ²［×１０^-9Ｊ・ｍ³／ｇ²］≦３．１０・・（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、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。

【０１１４】［３］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。

【０１１５】 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。

【０１１６】 ０．１２８≦Ｂｒ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／ｇ］≦０．１６０・・・（V） ０．１３０≦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、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。

【０１１７】［４］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５０ｋＪ／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。

【０１１８】［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。

【０１１９】

【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。

【０１２０】（実施例１）以下に述べるような方法で、
表１に示す合金組成で表される７種の磁石粉末（サンプ
ルＮｏ．１〜Ｎｏ．７）を得た。

【０１２１】まず、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｂおよび
Ｍの各原料を秤量して母合金インゴットを鋳造した。

【０１２２】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（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。

【０１２３】冷却ロール５としては、銅製の基部５１の
外周に、ＷＣよりなる厚さ約７μｍの表面層５２を設け
たもの（直径２００ｍｍ）を用いた。

【０１２４】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
（石英管の内圧と筒内２における液面の高さに比例して
かかる圧力の和と、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。

【０１２５】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。

【０１２６】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．７）にした。

【０１２７】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。これらの値を表１に示
す。

【０１２８】

【表１】

【０１２９】この磁石粉末に、エポキシ樹脂（融点８０
℃）を混合し、これらを１００℃×１５分間、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。

【０１３０】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、金型温度９５℃、圧力８ｔｏｎ／ｃｍ²で圧縮成形
（無磁場中）した。このとき、結合樹脂は、軟化した状
態（ただし、硬化には至らない状態）であった。冷却
後、成形金型から離型し、１５０℃で結合樹脂を加熱硬
化させて、直径１０ｍｍ×高さ７ｍｍの円柱状のボンド
磁石を得た。

【０１３１】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。

【０１３２】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。

【０１３３】また、各ボンド磁石について、密度ρをア
ルキメデス法により測定した。

【０１３４】これらの測定値および（ＢＨ）_max／ρ²、
Ｂｒ／ρの値を表２に示す。

【０１３５】

【表２】

【０１３６】表２から明らかなように、サンプルＮｏ．
２〜Ｎｏ．６（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Ｂｒ、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。

【０１３７】これに対し、サンプルＮｏ．１、Ｎｏ．７
（いずれも比較例）のボンド磁石は、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。

【０１３８】（実施例２）実施例１で得られた磁石粉末
に、ポリアミド樹脂（ナイロン１２、融点１７８℃）を
混合し、これらを２２５℃×１５分間、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、
磁石粉末とポリアミド樹脂との配合比率（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９
７ｗｔ％であった。

【０１３９】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、金型温度２１０℃、圧力６ｔｏｎ／ｃｍ²で圧縮成
形（無磁場中）した。このとき、結合樹脂は、溶融した
状態であった。冷却後、成形金型から離型し、直径１０
ｍｍ×高さ７ｍｍの円柱状のボンド磁石を得た。

【０１４０】これらのボンド磁石について、実施例１と
同様にして、磁気特性、不可逆減磁率および密度を測定
した。

【０１４１】これらの測定値および（ＢＨ）_max／ρ²、
Ｂｒ／ρの値を表３に示す。

【０１４２】

【表３】

【０１４３】表３から明らかなように、サンプルＮｏ．
２〜Ｎｏ．６（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Ｂｒ、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。

【０１４４】これに対し、サンプルＮｏ．１、Ｎｏ．７
（いずれも比較例）のボンド磁石は、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。

【０１４５】このように、所定量のＭを含有する磁石粉
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。

【０１４６】

【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。

【０１４７】・磁石粉末がＭ（Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、
Ｍｏ、Ｈｆ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙのうち少なくとも１
種の元素）を所定量含有し、また、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。

【０１４８】・含有されるＭ元素の組み合わせやそれら
の含有率を適宜選択することにより、さらに優れた磁気
特性、耐熱性が得られる。

【０１４９】・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。

【０１５０】・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。

【０１５１】・また、高い磁束密度が得られることか
ら、圧縮成形によりボンド磁石とした場合に、非常に高
い磁気特性を得ることができる。また、ボンド磁石用組
成物中における磁石粉末の含有量を比較的少なくした場
合であっても、優れた磁気特性のボンド磁石を得ること
ができるので、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。

【０１５２】・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。

【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 (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｒ_x（Ｆｅ_1-aＣｏ_a）_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、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｗ、
   Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙ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：０．１〜３．０原子％、ａ：０〜０．３０）で表さ
   れる合金組成からなり、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る磁石粉末であって、 結合樹脂と混合し圧縮成形して密度ρ［Ｍｇ／ｍ³］の
   ボンド磁石としたとき、当該ボンド磁石の室温での最大
   磁気エネルギー積（ＢＨ）_max［ｋＪ／ｍ³］が、（Ｂ
   Ｈ）_max／ρ²［×１０^-9Ｊ・ｍ³／ｇ²］≧２．４０の関
   係を満足し、かつ当該ボンド磁石の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】 結合樹脂と混合し圧縮成形して密度ρ
   ［Ｍｇ／ｍ³］のボンド磁石としたとき、当該ボンド磁
   石の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１に記載の磁石粉末。
3. 【請求項３】 Ｒ_x（Ｆｅ_1-aＣｏ_a）_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、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｗ、
   Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙ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：０．１〜３．０原子％、ａ：０〜０．３０）で表さ
   れる合金組成からなり、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る磁石粉末であって、 結合樹脂と混合し圧縮成形して密度ρ［Ｍｇ／ｍ³］の
   ボンド磁石としたとき、当該ボンド磁石の室温での残留
   磁束密度Ｂｒ［Ｔ］が、Ｂｒ／ρ［×１０^-6Ｔ・ｍ³／
   ｇ］≧０．１２５の関係を満足し、かつ当該ボンド磁石
   の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。
4. 【請求項４】 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ないし３のいずれかに記載の磁石
   粉末。
5. 【請求項５】 前記急冷薄帯の厚さは、１０〜４０μｍ
   である請求項４に記載の磁石粉末。
6. 【請求項６】 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４または５に記載の磁石
   粉末。
7. 【請求項７】 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６に記載の磁石粉末。
8. 【請求項８】 前記表面層は、セラミックスで構成され
   る請求項７に記載の磁石粉末。
9. 【請求項９】 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８のいずれかに
   記載の磁石粉末。
10. 【請求項１０】 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９の
    いずれかに記載の磁石粉末。
11. 【請求項１１】 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１０のいずれかに記載の磁石粉
    末。
12. 【請求項１２】 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１１のいずれかに記載の磁石粉末。
13. 【請求項１３】 平均結晶粒径が５〜５０ｎｍ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】 平均粒径が０．５〜１５０μｍである
    請求項１ないし１３のいずれかに記載の磁石粉末。
15. 【請求項１５】 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１４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。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の方法により製造さ
    れた磁石粉末を結合樹脂と混合し圧縮成形してなること
    を特徴とするボンド磁石。
17. 【請求項１７】 請求項１ないし１４のいずれかに記載
    の磁石粉末を結合樹脂と混合し圧縮成形してなることを
    特徴とするボンド磁石。
18. 【請求項１８】 前記圧縮成形は、前記結合樹脂が溶融
    または軟化する温度で行われる請求項１６または１７に
    記載のボンド磁石。
19. 【請求項１９】 Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、
    Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙのうち少なくとも１種の元素を含
    有するＲ−ＴＭ−Ｂ系合金（ただし、Ｒは、Ｄｙを除く
    少なくとも１種の希土類元素、ＴＭは、Ｆｅを主とする
    遷移金属）の磁石粉末と、結合樹脂とを混合し圧縮成形
    してなるボンド磁石であって、 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．
    ４０の関係を満足し、かつ室温での固有保磁力Ｈ_cJが４
    ００〜７５０ｋＡ／ｍであることを特徴とするボンド磁
    石。
20. 【請求項２０】 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１９に記載のボンド磁石。
21. 【請求項２１】 Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、
    Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｄｙのうち少なくとも１種の元素を含
    有するＲ−ＴＭ−Ｂ系合金（ただし、Ｒは、Ｄｙを除く
    少なくとも１種の希土類元素、ＴＭは、Ｆｅを主とする
    遷移金属）の磁石粉末と、結合樹脂とを混合し圧縮成形
    してなるボンド磁石であって、 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の関係を満足し、かつ室温での
    固有保磁力Ｈ_cJが４００〜７５０ｋＡ／ｍであることを
    特徴とするボンド磁石。
22. 【請求項２２】 最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_maxが
    ５０ｋＪ／ｍ³以上である請求項１６ないし２１のいず
    れかに記載のボンド磁石。
23. 【請求項２３】 不可逆減磁率（初期減磁率）の絶対値
    が６．２％以下である請求項１６ないし２２のいずれか
    に記載のボンド磁石。