JP2002015907A - 交換スプリング磁石粉末及びその製造方法 - Google Patents
交換スプリング磁石粉末及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有意な異方性を有し、良好な最大エネルギー
積を有する交換スプリング磁石を実現できる、異方性交
換スプリング磁石粉末、その製造方法及び異方性交換ス
プリング磁石を提供すること。 【解決手段】 永久磁石材料と軟磁性材料を複合化して
成る異方性交換スプリング磁石粉末である。元素成分と
して、希土類元素、遷移金属元素、ホウ素及び炭素等を
含み、永久磁石材料と軟磁性材料の結晶粒径が１５０ｎ
ｍ以下である。異方性交換スプリング磁石粉末の製造方
法は、永久磁石材料と軟磁性材料を含有する結晶質母材
やアモルファス部を有する該結晶質母材を、アモルファ
ス化工程とこれに続く結晶化工程から成る連続工程で１
回以上処理する。異方性交換スプリング磁石は、異方性
交換スプリング磁石粉末を異方性付与成形工程と固化工
程で処理して得られる。
積を有する交換スプリング磁石を実現できる、異方性交
換スプリング磁石粉末、その製造方法及び異方性交換ス
プリング磁石を提供すること。 【解決手段】 永久磁石材料と軟磁性材料を複合化して
成る異方性交換スプリング磁石粉末である。元素成分と
して、希土類元素、遷移金属元素、ホウ素及び炭素等を
含み、永久磁石材料と軟磁性材料の結晶粒径が１５０ｎ
ｍ以下である。異方性交換スプリング磁石粉末の製造方
法は、永久磁石材料と軟磁性材料を含有する結晶質母材
やアモルファス部を有する該結晶質母材を、アモルファ
ス化工程とこれに続く結晶化工程から成る連続工程で１
回以上処理する。異方性交換スプリング磁石は、異方性
交換スプリング磁石粉末を異方性付与成形工程と固化工
程で処理して得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異方性交換スプリ
ング磁石粉末及びその製造方法に係り、更に詳細には、
モータ、磁界センサ、回転センサ、加速度センサ及びト
ルクセンサ等に好適に用いることのできる異方性交換ス
プリング磁石粉末、その製造方法及びこれを用いた異方
性交換スプリング磁石に関する。
ング磁石粉末及びその製造方法に係り、更に詳細には、
モータ、磁界センサ、回転センサ、加速度センサ及びト
ルクセンサ等に好適に用いることのできる異方性交換ス
プリング磁石粉末、その製造方法及びこれを用いた異方
性交換スプリング磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の永久磁石材料としては、化学的に
安定で低コストなフェライト磁石や高性能な希土類系磁
石が実用化されている。これらの磁石は磁石化合物とし
てほぼ単一の化合物で構成されているが、近年、高保磁
力の永久磁石材料と高磁束密度の軟磁性材料を複合化し
た交換スプリング磁石が注目されている。かかる交換ス
プリング磁石には高い最大エネルギー積が期待されてお
り、理論的には７９００ＭＡ／ｍ（１００ＭＧＯｅ）以
上の極めて高い磁石特性が実現可能である。
安定で低コストなフェライト磁石や高性能な希土類系磁
石が実用化されている。これらの磁石は磁石化合物とし
てほぼ単一の化合物で構成されているが、近年、高保磁
力の永久磁石材料と高磁束密度の軟磁性材料を複合化し
た交換スプリング磁石が注目されている。かかる交換ス
プリング磁石には高い最大エネルギー積が期待されてお
り、理論的には７９００ＭＡ／ｍ（１００ＭＧＯｅ）以
上の極めて高い磁石特性が実現可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在開
発されている交換スプリング磁石は等方性磁石であり、
得られる最大エネルギー積も１５８０ＭＡ／ｍ（２０Ｍ
ＧＯｅ）程度の低い値にとどまっている。これは、交換
スプリング磁石を構成する結晶粒の方向性が一定方向に
揃っていないために特性向上がなされていないことが最
大の原因であり、交換結合を示すような微細で且つ結晶
方向が揃った異方性交換スプリング磁石を実現するため
に多くの研究がなされている。
発されている交換スプリング磁石は等方性磁石であり、
得られる最大エネルギー積も１５８０ＭＡ／ｍ（２０Ｍ
ＧＯｅ）程度の低い値にとどまっている。これは、交換
スプリング磁石を構成する結晶粒の方向性が一定方向に
揃っていないために特性向上がなされていないことが最
大の原因であり、交換結合を示すような微細で且つ結晶
方向が揃った異方性交換スプリング磁石を実現するため
に多くの研究がなされている。
【０００４】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、有意な異方性を有し、
良好な最大エネルギー積を有する交換スプリング磁石を
実現できる、異方性交換スプリング磁石粉末及びその製
造方法、並びにこの磁石粉末を用いてなる異方性交換ス
プリング磁石を提供することを目的としている。
題に鑑みてなされたものであり、有意な異方性を有し、
良好な最大エネルギー積を有する交換スプリング磁石を
実現できる、異方性交換スプリング磁石粉末及びその製
造方法、並びにこの磁石粉末を用いてなる異方性交換ス
プリング磁石を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、所定の結晶質母材
を特定のアモルファス化工程及び結晶化工程で処理する
ことなどにより、上記目的が達成できることを見出し、
本発明を完成するに至った。
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、所定の結晶質母材
を特定のアモルファス化工程及び結晶化工程で処理する
ことなどにより、上記目的が達成できることを見出し、
本発明を完成するに至った。
【０００６】即ち、本発明の異方性交換スプリング磁石
粉末は、永久磁石材料と軟磁性材料を複合化して成る異
方性交換スプリング磁石粉末において、元素成分とし
て、希土類元素と、遷移金属元素と、ホウ素（Ｂ）、炭
素（Ｃ）、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）から成る群より選
ばれた少なくとも１種の元素を含み、上記永久磁石材料
及び軟磁性材料の結晶粒径が１５０ｎｍ以下であること
を特徴とする。
粉末は、永久磁石材料と軟磁性材料を複合化して成る異
方性交換スプリング磁石粉末において、元素成分とし
て、希土類元素と、遷移金属元素と、ホウ素（Ｂ）、炭
素（Ｃ）、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）から成る群より選
ばれた少なくとも１種の元素を含み、上記永久磁石材料
及び軟磁性材料の結晶粒径が１５０ｎｍ以下であること
を特徴とする。
【０００７】また、本発明の異方性交換スプリング磁石
材料粉末の好適形態は、上記希土類元素の含有量が２〜
１５原子％であり、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素
（Ｎ）及び酸素（Ｏ）から成る群より選ばれた少なくと
も１種の元素の含有量が１〜２５原子％以下であること
を特徴とする。
材料粉末の好適形態は、上記希土類元素の含有量が２〜
１５原子％であり、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素
（Ｎ）及び酸素（Ｏ）から成る群より選ばれた少なくと
も１種の元素の含有量が１〜２５原子％以下であること
を特徴とする。
【０００８】また、本発明の異方性交換スプリング磁石
粉末の製造方法は、上述の如き異方性交換スプリング磁
石粉末を製造するに当たり、永久磁石材料と軟磁性材料
を含有する結晶質母材及び／又はアモルファス部を有す
る該結晶質母材を、アモルファス化工程とこれに続く結
晶化工程から成る連続工程で１回以上処理することを特
徴とする。
粉末の製造方法は、上述の如き異方性交換スプリング磁
石粉末を製造するに当たり、永久磁石材料と軟磁性材料
を含有する結晶質母材及び／又はアモルファス部を有す
る該結晶質母材を、アモルファス化工程とこれに続く結
晶化工程から成る連続工程で１回以上処理することを特
徴とする。
【０００９】更に、本発明の異方性交換スプリング磁石
粉末の製造方法の好適形態は、上記アモルファス部を有
する結晶質母材は、磁化の温度特性から得られるアモル
ファス部含有量が９５％以下であることを特徴とする。
粉末の製造方法の好適形態は、上記アモルファス部を有
する結晶質母材は、磁化の温度特性から得られるアモル
ファス部含有量が９５％以下であることを特徴とする。
【００１０】更にまた、本発明の異方性交換スプリング
磁石粉末の製造方法の他の好適形態は、上記結晶化工程
の際、上記アモルファス化工程でアモルファス化された
結晶質母材に異方性を付与して固化成形することを特徴
とする。
磁石粉末の製造方法の他の好適形態は、上記結晶化工程
の際、上記アモルファス化工程でアモルファス化された
結晶質母材に異方性を付与して固化成形することを特徴
とする。
【００１１】また、本発明の異方性交換スプリング磁石
は、上述の如き異方性交換スプリング磁石粉末を、異方
性付与成形工程及び固化工程で処理して得られることを
特徴とする。
は、上述の如き異方性交換スプリング磁石粉末を、異方
性付与成形工程及び固化工程で処理して得られることを
特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明によれば、結晶粒径が微細で且つ結晶方
向が揃った異方性交換スプリング磁石粉末及び異方性交
換スプリング磁石が得られる。なお、本発明の製造方法
を行う際、アモルファス化工程と結晶化工程の連続工程
を繰り返し実施すれば、より微細で磁石特性に優れた異
方性交換スプリング磁石粉末を得ることが可能である。
向が揃った異方性交換スプリング磁石粉末及び異方性交
換スプリング磁石が得られる。なお、本発明の製造方法
を行う際、アモルファス化工程と結晶化工程の連続工程
を繰り返し実施すれば、より微細で磁石特性に優れた異
方性交換スプリング磁石粉末を得ることが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の交換スプリング磁
石粉末について詳細に説明する。なお、本明細書におい
て、「％」は特記しない限り質量百分率を表すものとす
る。上述の如く、本発明の交換性スプリング磁石粉末
は、永久磁石材料と軟磁性材料を複合化して成る異方性
に優れた交換スプリング磁石粉末である。元素成分とし
ては、希土類元素と、遷移金属元素と、ホウ素（Ｂ）、
炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）又は酸素（Ｏ）及びこれらの任
意の混合元素を含み、永久磁石材料及び軟磁性材料の結
晶粒径が１５０ｎｍ以下である。
石粉末について詳細に説明する。なお、本明細書におい
て、「％」は特記しない限り質量百分率を表すものとす
る。上述の如く、本発明の交換性スプリング磁石粉末
は、永久磁石材料と軟磁性材料を複合化して成る異方性
に優れた交換スプリング磁石粉末である。元素成分とし
ては、希土類元素と、遷移金属元素と、ホウ素（Ｂ）、
炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）又は酸素（Ｏ）及びこれらの任
意の混合元素を含み、永久磁石材料及び軟磁性材料の結
晶粒径が１５０ｎｍ以下である。
【００１４】ここで、永久磁石材料としては、Ｎｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ−Ｂ系、
Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｓｍ−Ｃｏ−Ｂ系、Ｂａ６（バリウム）
−Ｆｅ２Ｏ３系及びＳｒ（ストロンチウム）６−Ｆｅ２
Ｏ３系などの材料を挙げることができ、軟磁性材料とし
ては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｃ
ｏ系、Ｆｅ−Ｎ系材料や、Ｍｎ（マンガン）−Ｚｎ（亜
鉛）系フェライト、Ｎｉ（ニッケル）−Ｚｎ系フェライ
ト及びＦｅ３Ｏ４系フェライトなどを挙げることができ
る。
ｅ−Ｂ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ−Ｂ系、
Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｓｍ−Ｃｏ−Ｂ系、Ｂａ６（バリウム）
−Ｆｅ２Ｏ３系及びＳｒ（ストロンチウム）６−Ｆｅ２
Ｏ３系などの材料を挙げることができ、軟磁性材料とし
ては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｃ
ｏ系、Ｆｅ−Ｎ系材料や、Ｍｎ（マンガン）−Ｚｎ（亜
鉛）系フェライト、Ｎｉ（ニッケル）−Ｚｎ系フェライ
ト及びＦｅ３Ｏ４系フェライトなどを挙げることができ
る。
【００１５】本発明の交換性スプリング磁石粉末では、
上述の如き永久磁石材料と軟磁性材料が複合化されてお
り、これを換言すると、この磁石粉末では、隣接する永
久磁石材料相の磁化と軟磁性材料相の磁化が交換結合し
ている状態で両者が混在していることになる。そして、
本発明の交換スプリング磁石粉末は、大きな異方性を示
し、代表的には、次式 Ｂｒ／／／Ｂｒ⊥＝１０〜３０ （式中のＢｒ／／は磁場中成形時の磁場印加方向の残留
磁束密度、Ｂｒ⊥はこの磁場印加方向に垂直方向の残留
磁束密度を示す）で表される異方性強度を有する。
上述の如き永久磁石材料と軟磁性材料が複合化されてお
り、これを換言すると、この磁石粉末では、隣接する永
久磁石材料相の磁化と軟磁性材料相の磁化が交換結合し
ている状態で両者が混在していることになる。そして、
本発明の交換スプリング磁石粉末は、大きな異方性を示
し、代表的には、次式 Ｂｒ／／／Ｂｒ⊥＝１０〜３０ （式中のＢｒ／／は磁場中成形時の磁場印加方向の残留
磁束密度、Ｂｒ⊥はこの磁場印加方向に垂直方向の残留
磁束密度を示す）で表される異方性強度を有する。
【００１６】一方、上述の如く、本発明の交換性スプリ
ング磁石粉末は、元素成分の観点からは、希土類元素
と、遷移金属元素と、Ｂ、Ｃ、Ｎ又Ｏ及びこれらの任意
の組合せに係る元素を含有し、希土類元素と、遷移金属
元素と、ＢやＣ等の元素を必須成分とする。この場合、
希土類元素としては、特に限定されるものではないが、
Ｎｄ、Ｐｒ又はＳｍ及びこれらの任意の組合せに係る元
素が好適であり、遷移金属元素としても特に限定される
ものではないが、Ｆｅ及び／又はＣｏを主成分として用
いることが好ましい。なお、遷移金属元素としては、そ
の他にバナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃ
ｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタ
ン（Ｔｉ）、ガリウム（Ｇａ）及びジルコニウム（Ｚ
ｒ）等の元素を用いることも可能である。
ング磁石粉末は、元素成分の観点からは、希土類元素
と、遷移金属元素と、Ｂ、Ｃ、Ｎ又Ｏ及びこれらの任意
の組合せに係る元素を含有し、希土類元素と、遷移金属
元素と、ＢやＣ等の元素を必須成分とする。この場合、
希土類元素としては、特に限定されるものではないが、
Ｎｄ、Ｐｒ又はＳｍ及びこれらの任意の組合せに係る元
素が好適であり、遷移金属元素としても特に限定される
ものではないが、Ｆｅ及び／又はＣｏを主成分として用
いることが好ましい。なお、遷移金属元素としては、そ
の他にバナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃ
ｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタ
ン（Ｔｉ）、ガリウム（Ｇａ）及びジルコニウム（Ｚ
ｒ）等の元素を用いることも可能である。
【００１７】また、本発明の交換スプリング磁石粉末に
おいて、上記希土類元素やＢ、Ｃ等の元素の含有量は、
上述した特性を発揮する限り特に限定されるものではな
いが、代表的には、希土類元素含有量が２〜１５原子
％、Ｂ、Ｃ等の元素含有量が１〜２５原子％以下である
ことが好ましい。希土類元素含有量が２原子％未満で
は、その後に製造される磁石中の永久磁石材料の含有量
が低下し、１５原子％を超えると、軟磁性材料の含有量
が低下して、いずれの場合でも磁石性能が低下してしま
うことがある。一方、Ｂ、Ｃ等の元素含有量が上述の範
囲を逸脱すると、本発明の狙いとする磁石材料にとって
好ましくない化合物が生成したり、磁石材料中の化合物
組成比が好ましい範囲を外れるなどの不都合が生じて磁
石材料の性能が低下してしまうことがある。なお、遷移
金属元素については、７０〜８５原子％とすることが好
ましい。
おいて、上記希土類元素やＢ、Ｃ等の元素の含有量は、
上述した特性を発揮する限り特に限定されるものではな
いが、代表的には、希土類元素含有量が２〜１５原子
％、Ｂ、Ｃ等の元素含有量が１〜２５原子％以下である
ことが好ましい。希土類元素含有量が２原子％未満で
は、その後に製造される磁石中の永久磁石材料の含有量
が低下し、１５原子％を超えると、軟磁性材料の含有量
が低下して、いずれの場合でも磁石性能が低下してしま
うことがある。一方、Ｂ、Ｃ等の元素含有量が上述の範
囲を逸脱すると、本発明の狙いとする磁石材料にとって
好ましくない化合物が生成したり、磁石材料中の化合物
組成比が好ましい範囲を外れるなどの不都合が生じて磁
石材料の性能が低下してしまうことがある。なお、遷移
金属元素については、７０〜８５原子％とすることが好
ましい。
【００１８】更に、本発明の交換スプリング磁石粉末に
おいては、上述した永久磁石材料及び軟磁性材料の結晶
粒径が１５０ｎｍ以下に制御されており、これにより、
この磁石粉末は良好な交換結合性を示す。粒径が１５０
ｎｍを超えると、良好な磁気特性が得られないことがあ
り、本発明の意図する磁石材料が得られない。
おいては、上述した永久磁石材料及び軟磁性材料の結晶
粒径が１５０ｎｍ以下に制御されており、これにより、
この磁石粉末は良好な交換結合性を示す。粒径が１５０
ｎｍを超えると、良好な磁気特性が得られないことがあ
り、本発明の意図する磁石材料が得られない。
【００１９】次に、本発明の交換スプリング磁石粉末の
製造方法について詳細に説明する。本発明の交換スプリ
ング磁石粉末の製造方法は、上述のような交換スプリン
グ粉末を得る方法であり、上記永久磁石材料と軟磁性材
料を含有する結晶質母材若しくはかかる結晶質母材の一
部にアモルファス部を形成した材料、又は両者の混合物
につき、アモルファス化処理と結晶化処理を少なくとも
１回ずつ連続的に施すことにより行われる。
製造方法について詳細に説明する。本発明の交換スプリ
ング磁石粉末の製造方法は、上述のような交換スプリン
グ粉末を得る方法であり、上記永久磁石材料と軟磁性材
料を含有する結晶質母材若しくはかかる結晶質母材の一
部にアモルファス部を形成した材料、又は両者の混合物
につき、アモルファス化処理と結晶化処理を少なくとも
１回ずつ連続的に施すことにより行われる。
【００２０】ここで、上記結晶質母材は、上述したよう
な永久磁石材料と軟磁性材料を含有する結晶質の磁性材
料であり、その元素成分も上述の通りであり、本発明の
交換スプリング磁石粉末との大きな差異は、隣接する永
久磁石相と軟磁性相の磁化が交換しているか否かであ
る。本発明の製造方法において、かかる結晶質母材への
アモルファス部の導入は、公知の技術、例えば高周波溶
解法や液体急冷法やアトマイズ法などによって行うこと
ができる。
な永久磁石材料と軟磁性材料を含有する結晶質の磁性材
料であり、その元素成分も上述の通りであり、本発明の
交換スプリング磁石粉末との大きな差異は、隣接する永
久磁石相と軟磁性相の磁化が交換しているか否かであ
る。本発明の製造方法において、かかる結晶質母材への
アモルファス部の導入は、公知の技術、例えば高周波溶
解法や液体急冷法やアトマイズ法などによって行うこと
ができる。
【００２１】このように、結晶質母材の一部に予めアモ
ルファス部を導入することの利点は、その後のアモルフ
ァス化工程を簡素化・短時間化できるため、母材の酸化
を十分に抑制できることにあり、これにより、得られる
交換スプリング磁石粉末の磁石特性を更に向上できる。
このとき、母材中のアモルファス部の含有量は、磁化の
温度特性から評価できるが、９５％以下の範囲とするこ
とが望ましい。これを超えてアモルファス部を多くする
と、母材結晶の配向度が低下して磁石特性が低下してし
まうことがある。
ルファス部を導入することの利点は、その後のアモルフ
ァス化工程を簡素化・短時間化できるため、母材の酸化
を十分に抑制できることにあり、これにより、得られる
交換スプリング磁石粉末の磁石特性を更に向上できる。
このとき、母材中のアモルファス部の含有量は、磁化の
温度特性から評価できるが、９５％以下の範囲とするこ
とが望ましい。これを超えてアモルファス部を多くする
と、母材結晶の配向度が低下して磁石特性が低下してし
まうことがある。
【００２２】また、上記アモルファス化工程は、ボール
ミル法やプラズマ照射法等を適用することによって行う
ことができ、この工程により、結晶質母材及び／又はこ
れにアモルファス部を導入した材料を、アモルファスマ
トリックスの中に微細な結晶粒が残留している状態へと
アモルファス化させる。そして、本製造方法では、この
アモルファス化工程に引き続き熱処理による結晶化工程
を実施するが、この工程により、上記アモルファスマト
リックス中の結晶粒が交換結合を行うような微細な結晶
粒に結晶化され、この際、在留していた微細結晶粒の方
向に連続的に結晶が成長するために、一つの結晶粒内で
は微細で且つ結晶粒径が揃った異方性交換スプリング磁
石粉末が形成されることになる。
ミル法やプラズマ照射法等を適用することによって行う
ことができ、この工程により、結晶質母材及び／又はこ
れにアモルファス部を導入した材料を、アモルファスマ
トリックスの中に微細な結晶粒が残留している状態へと
アモルファス化させる。そして、本製造方法では、この
アモルファス化工程に引き続き熱処理による結晶化工程
を実施するが、この工程により、上記アモルファスマト
リックス中の結晶粒が交換結合を行うような微細な結晶
粒に結晶化され、この際、在留していた微細結晶粒の方
向に連続的に結晶が成長するために、一つの結晶粒内で
は微細で且つ結晶粒径が揃った異方性交換スプリング磁
石粉末が形成されることになる。
【００２３】なお、本製造方法おいて、上記アモルファ
ス化工程及び／又は結晶化工程は、酸素を遮断した状
態、例えば真空中、不活性ガス中、窒素中又は有機溶媒
中で行うことが望ましい。かかる条件下で行うことによ
り、希土類系磁石化合物の劣化を防止することができ、
得られる交換スプリング磁石粉末の磁石特性の低下を防
止することが可能となる。また、本製造方法では、上記
アモルファス化工程と結晶化工程（アモルファス化−結
晶化の連続工程）を１回以上繰り返すことが望ましく、
これにより、結晶配向度がいっそう向上して異方性付与
効果が大きくなり、磁石特性の向上に有効となる。
ス化工程及び／又は結晶化工程は、酸素を遮断した状
態、例えば真空中、不活性ガス中、窒素中又は有機溶媒
中で行うことが望ましい。かかる条件下で行うことによ
り、希土類系磁石化合物の劣化を防止することができ、
得られる交換スプリング磁石粉末の磁石特性の低下を防
止することが可能となる。また、本製造方法では、上記
アモルファス化工程と結晶化工程（アモルファス化−結
晶化の連続工程）を１回以上繰り返すことが望ましく、
これにより、結晶配向度がいっそう向上して異方性付与
効果が大きくなり、磁石特性の向上に有効となる。
【００２４】なお、上記結晶化工程では、上述のような
交換結合を実現できる結晶化が行えれば十分であるが、
代表的には、結晶化加熱処理温度を９５０℃以下とする
ことが好ましい。９５０℃を超えると、微細な結晶粒の
異方性交換スプリング磁石粉末が得られないことがあ
り、磁気特性の劣化が発生するため、９５０℃以下で行
うことが望ましく、同様の理由で、結晶化加熱処理時間
は１時間以内にすることが望ましい。
交換結合を実現できる結晶化が行えれば十分であるが、
代表的には、結晶化加熱処理温度を９５０℃以下とする
ことが好ましい。９５０℃を超えると、微細な結晶粒の
異方性交換スプリング磁石粉末が得られないことがあ
り、磁気特性の劣化が発生するため、９５０℃以下で行
うことが望ましく、同様の理由で、結晶化加熱処理時間
は１時間以内にすることが望ましい。
【００２５】また、本製造方法では、この結晶化工程を
圧縮下に行うことも可能であり、これにより、結晶成長
を促進することができる。圧縮方法としては、例えばホ
ットプレスや放電プラズマ焼結方法が適用でき、ホット
プレスの場合は４９〜９８ＭＰａ（０．５〜１．０ｔｏ
ｎ／ｃｍ２）、放電プラズマ焼結方法の場合は４９０〜
９８０ＭＰａ（５〜１０ｔｏｎ／ｃｍ２）程度の圧力で
圧縮することが望ましい。
圧縮下に行うことも可能であり、これにより、結晶成長
を促進することができる。圧縮方法としては、例えばホ
ットプレスや放電プラズマ焼結方法が適用でき、ホット
プレスの場合は４９〜９８ＭＰａ（０．５〜１．０ｔｏ
ｎ／ｃｍ２）、放電プラズマ焼結方法の場合は４９０〜
９８０ＭＰａ（５〜１０ｔｏｎ／ｃｍ２）程度の圧力で
圧縮することが望ましい。
【００２６】更に、かかる熱処理による結晶化工程で
は、前工程でアモルファス化された磁性材料に異方性を
付与した後に固化成形し、これを結晶化させてもよく、
これにより、結晶配向度を更に向上して磁石特性を更に
改善することができる。かかる異方性を付与する方法と
しては、例えば磁場中において結晶方向を揃えた状態で
圧縮成形を行うといった方法がある。また、このときの
処理条件としては、磁場強度１５８０ＭＡ／ｍ（２０ｋ
Ｏｅ）以上、圧縮圧力９８〜２９４ＭＰａ（１〜３ｔｏ
ｎ／ｃｍ２）で、常温とすることが望ましい。
は、前工程でアモルファス化された磁性材料に異方性を
付与した後に固化成形し、これを結晶化させてもよく、
これにより、結晶配向度を更に向上して磁石特性を更に
改善することができる。かかる異方性を付与する方法と
しては、例えば磁場中において結晶方向を揃えた状態で
圧縮成形を行うといった方法がある。また、このときの
処理条件としては、磁場強度１５８０ＭＡ／ｍ（２０ｋ
Ｏｅ）以上、圧縮圧力９８〜２９４ＭＰａ（１〜３ｔｏ
ｎ／ｃｍ２）で、常温とすることが望ましい。
【００２７】次に、本発明の異方性交換スプリング磁石
について詳細に説明する。本発明の異方性交換スプリン
グ磁石は、上述した本発明の異方性交換スプリング磁石
粉末を用いて得られるものであり、かかる磁石粉末を異
方性付与成形工程及び固化工程で処理することによって
得られる。なお、この際の固化工程としては、結晶粒の
粗大化を防止する必要があるため、低温でのフルデンス
化が可能であるホットプレス法やプラズマ焼結法などが
有効である。
について詳細に説明する。本発明の異方性交換スプリン
グ磁石は、上述した本発明の異方性交換スプリング磁石
粉末を用いて得られるものであり、かかる磁石粉末を異
方性付与成形工程及び固化工程で処理することによって
得られる。なお、この際の固化工程としては、結晶粒の
粗大化を防止する必要があるため、低温でのフルデンス
化が可能であるホットプレス法やプラズマ焼結法などが
有効である。
【００２８】また、本発明の異方性交換スプリングは、
代表的にはバルク型異方性交換スプリング磁石として得
られるが、同じ形態の既存の樹脂や低融点金属ボンド磁
石又はフルデンス磁石に比べて大きな最大エネルギー積
を示すので、モータ、磁界センサ、回転センサ、加速度
センサ及びトルクセンサ等に応用すると、製品の小型軽
量化を促進し、例えば自動車用部品に適用した場合に
は、燃費の飛躍的向上が可能となる。更に、かかるバル
ク磁石は極めて大きな最大エネルギー積を有するため、
磁界センサ、回転センサ、加速度センサ及びトルクセン
サの中でも、特に電気自動車やハイブリッド電気自動車
の駆動用モータに適用することで、これまではスペース
の確保が困難であった場所に駆動用モータを搭載するこ
とを可能とし、環境問題を一気に解決できるものであ
る。
代表的にはバルク型異方性交換スプリング磁石として得
られるが、同じ形態の既存の樹脂や低融点金属ボンド磁
石又はフルデンス磁石に比べて大きな最大エネルギー積
を示すので、モータ、磁界センサ、回転センサ、加速度
センサ及びトルクセンサ等に応用すると、製品の小型軽
量化を促進し、例えば自動車用部品に適用した場合に
は、燃費の飛躍的向上が可能となる。更に、かかるバル
ク磁石は極めて大きな最大エネルギー積を有するため、
磁界センサ、回転センサ、加速度センサ及びトルクセン
サの中でも、特に電気自動車やハイブリッド電気自動車
の駆動用モータに適用することで、これまではスペース
の確保が困難であった場所に駆動用モータを搭載するこ
とを可能とし、環境問題を一気に解決できるものであ
る。
【００２９】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。
【００３０】（実施例１）高周波誘導溶解させたＮｄ４
Ｆｅ８８−ｘＣｏ５Ｎｂ３Ｂｘ組成合金を用い、液体急
冷法によりアモルファス部を含む結晶質の母材料を作製
した。次いで、この結晶質母材を１ｍｍ以下に粉砕した
粗粉末に、プラズマ照射法によるアモルファス化処理を
施し、その後、結晶化処理を所定のサイクル実施して本
例の異方性交換スプリング磁石粉末を作製した。この磁
石粉末において、永久磁石材料であるＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ
の結晶粒径は約４０ｎｍ、軟磁性材料であるＦｅ３Ｂの
結晶粒径は約４０ｎｍであった。なお、ここでのプラズ
マ照射法は、上記粗粉末を高周波アルゴン（Ａｒ）プラ
ズマ中に曝すことによって行い、この粗粉末をその表面
方向からプラズマエネルギーでアモルファス化させるも
のである。得られた交換スプリング磁石粉末を１００μ
ｍ以下に粉末化した後、１９７５ｋＡ／ｍ（２５ｋＯ
ｅ）の磁場中でプレス成形して圧粉体を作製し、最大１
９７５ｋＡ／ｍ（２５ｋＯｅ）の直流ＢＨトレーサに
て、磁場印加方向とこれに垂直方向での磁化曲線を測定
して、これらの曲線の相違から異方性の有無を確認し
た。
Ｆｅ８８−ｘＣｏ５Ｎｂ３Ｂｘ組成合金を用い、液体急
冷法によりアモルファス部を含む結晶質の母材料を作製
した。次いで、この結晶質母材を１ｍｍ以下に粉砕した
粗粉末に、プラズマ照射法によるアモルファス化処理を
施し、その後、結晶化処理を所定のサイクル実施して本
例の異方性交換スプリング磁石粉末を作製した。この磁
石粉末において、永久磁石材料であるＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ
の結晶粒径は約４０ｎｍ、軟磁性材料であるＦｅ３Ｂの
結晶粒径は約４０ｎｍであった。なお、ここでのプラズ
マ照射法は、上記粗粉末を高周波アルゴン（Ａｒ）プラ
ズマ中に曝すことによって行い、この粗粉末をその表面
方向からプラズマエネルギーでアモルファス化させるも
のである。得られた交換スプリング磁石粉末を１００μ
ｍ以下に粉末化した後、１９７５ｋＡ／ｍ（２５ｋＯ
ｅ）の磁場中でプレス成形して圧粉体を作製し、最大１
９７５ｋＡ／ｍ（２５ｋＯｅ）の直流ＢＨトレーサに
て、磁場印加方向とこれに垂直方向での磁化曲線を測定
して、これらの曲線の相違から異方性の有無を確認し
た。
【００３１】図１は、上記合金でｘ＝１９の組成を有
し、磁化の温度特性から評価したアモルファス含有量が
８０％である母材について、結晶化工程を６５０℃×１
０ｍｉｎの真空中熱処理とし、アモルファス化と結晶化
のサイクル回数と、異方性の強度（磁場中成形時の磁場
印加方向の残留磁束密度Ｂｒ／／とこれに垂直方向の残
留磁束密度Ｂｒ⊥比）の相対値を示したものである。図
１より、本発明のプロセスの効果は極めて大きく、１回
のアモルファス化と結晶化により異方性が付与できるこ
とが分かる。また、１回以上の繰り返しにより異方性の
大きさが増大する傾向も示されている。
し、磁化の温度特性から評価したアモルファス含有量が
８０％である母材について、結晶化工程を６５０℃×１
０ｍｉｎの真空中熱処理とし、アモルファス化と結晶化
のサイクル回数と、異方性の強度（磁場中成形時の磁場
印加方向の残留磁束密度Ｂｒ／／とこれに垂直方向の残
留磁束密度Ｂｒ⊥比）の相対値を示したものである。図
１より、本発明のプロセスの効果は極めて大きく、１回
のアモルファス化と結晶化により異方性が付与できるこ
とが分かる。また、１回以上の繰り返しにより異方性の
大きさが増大する傾向も示されている。
【００３２】図２は、図１と同様の材料の保磁力の相対
値を示したものである。磁石特性として重要な保磁力
は、母材状態では得られず、アモルファス化と結晶化を
１回以上行うことによって向上することが明らかであ
る。また、このようなプロセスの繰り返し回数による異
方性の増大は、表１に示したような各種の永久磁石材料
と何磁性材料を組み合わせた交換スプリング磁石粉末に
おいても同様であり、図２にデータを併記した。
値を示したものである。磁石特性として重要な保磁力
は、母材状態では得られず、アモルファス化と結晶化を
１回以上行うことによって向上することが明らかであ
る。また、このようなプロセスの繰り返し回数による異
方性の増大は、表１に示したような各種の永久磁石材料
と何磁性材料を組み合わせた交換スプリング磁石粉末に
おいても同様であり、図２にデータを併記した。
【００３３】
【表１】
【００３４】図３は、ｘ＝２０の組成を有し、磁化の温
度特性から評価したアモルファス含有量が９０％である
母材について、結晶化工程として、１９７５ｋＡ／ｍ
（２５ｋＯｅ）の磁場中で異方性付与して圧縮成形した
後に真空中、ホットプレス圧縮圧力５９ＭＰａ（０．６
ｔｏｎ／ｃｍ２）、６５０℃×１０ｍｉｎ．のホットプ
レスを行った場合のアモルファス化、結晶化のサイクル
回数と異方性の強度（Ｂｒ／／／Ｂｒ⊥比）の相対値を
示したものである。本プロセスの効果は極めて大きく１
回の実施により異方性が付与できることがわかる。ま
た、１回以上の繰り返しにより異方性の大きさが増大す
る傾向も示されている。
度特性から評価したアモルファス含有量が９０％である
母材について、結晶化工程として、１９７５ｋＡ／ｍ
（２５ｋＯｅ）の磁場中で異方性付与して圧縮成形した
後に真空中、ホットプレス圧縮圧力５９ＭＰａ（０．６
ｔｏｎ／ｃｍ２）、６５０℃×１０ｍｉｎ．のホットプ
レスを行った場合のアモルファス化、結晶化のサイクル
回数と異方性の強度（Ｂｒ／／／Ｂｒ⊥比）の相対値を
示したものである。本プロセスの効果は極めて大きく１
回の実施により異方性が付与できることがわかる。ま
た、１回以上の繰り返しにより異方性の大きさが増大す
る傾向も示されている。
【００３５】図４は、図３と同様の材料の保磁力の相対
値を示したものである。磁石特性として重要な保磁力
は、母材状態では得られず、アモルファス化と結晶化を
１回以上行うことによって向上することが明らかであ
る。
値を示したものである。磁石特性として重要な保磁力
は、母材状態では得られず、アモルファス化と結晶化を
１回以上行うことによって向上することが明らかであ
る。
【００３６】図５は、ｘ＝０．５〜３０の組成を有し、
磁化の温度特性から評価したアモルファス含有量が７５
％である母材に関して、結晶化工程を６５０℃×１０ｍ
ｉｎ．の真空中熱処理とし、アモルファス化と結晶化の
サイクル回数を３としてｘと異方性強度の関係を評価し
た圧粉体の最大エネルギー積を示したものである。この
ときの圧粉体の最大エネルギー積は、圧粉体作製時の磁
場印加方向の磁化曲線から求めたものであり、粉末の磁
気特性として示している。組成範囲としては、Ｂが１〜
２５原子％において、現状の磁石材料を上回る高特性が
得られることがわかる。
磁化の温度特性から評価したアモルファス含有量が７５
％である母材に関して、結晶化工程を６５０℃×１０ｍ
ｉｎ．の真空中熱処理とし、アモルファス化と結晶化の
サイクル回数を３としてｘと異方性強度の関係を評価し
た圧粉体の最大エネルギー積を示したものである。この
ときの圧粉体の最大エネルギー積は、圧粉体作製時の磁
場印加方向の磁化曲線から求めたものであり、粉末の磁
気特性として示している。組成範囲としては、Ｂが１〜
２５原子％において、現状の磁石材料を上回る高特性が
得られることがわかる。
【００３７】図６は、ｘ＝１９の組成を有する母材につ
いて、結晶化工程を６５０℃×１ｍｉｎ．の真空中熱処
理、結晶化のサイクル回数を３として、アモルファス部
含有量と異方性強度を評価した圧粉体の最大エネルギー
積の相対値を示したものである。アモルファス部含有量
は母材の磁化−温度特性から評価した。アモルファス部
含有量が９０％以上で急激に磁石特性が低下するのは、
異方性が低下することが原因である。また、アモルファ
ス部を含有させることにより酸素濃度の定量評価から素
材の酸化が低減できていることが判明した。
いて、結晶化工程を６５０℃×１ｍｉｎ．の真空中熱処
理、結晶化のサイクル回数を３として、アモルファス部
含有量と異方性強度を評価した圧粉体の最大エネルギー
積の相対値を示したものである。アモルファス部含有量
は母材の磁化−温度特性から評価した。アモルファス部
含有量が９０％以上で急激に磁石特性が低下するのは、
異方性が低下することが原因である。また、アモルファ
ス部を含有させることにより酸素濃度の定量評価から素
材の酸化が低減できていることが判明した。
【００３８】（実施例２）高周波誘導溶解したＮｄｘＦ
ｅ８４−ｘＣｏ８Ｖ２Ｂ６組成合金を用いて、液体急冷
法でアモルファス部を含む結晶質の母材を作製し、この
母材をステンレス製ボールとともにシクロヘキサンを溶
媒としてステンレス製ボールミルポット内に投入し、ボ
ールミル法によりアモルファス化処理を行った。その
後、結晶化工程を所定のサイクル実施して、本例の異方
性交換スプリング磁石粉末を作製した。なお、この磁石
粉末において、永久磁石材料であるＮｄ２Ｆｅ１４Ｂの
結晶粒径は約５０ｎｍ、軟磁性材料であるＦｅの結晶粒
径は約５０ｎｍであった。得られた粉末を１００μｍ以
下に粉末化した後、１９７５ｋＡ／ｍ（２５ｋＯｅ）の
磁場中でプレス成形して圧粉体を作製し、最大１９７５
ｋＡ／ｍ（２５ｋＯｅ）の直流ＢＨトレーサにて、磁場
印加方向とこれに垂直方向での磁化曲線を測定し、これ
らの曲線の差異により異方性の有無を確認した。
ｅ８４−ｘＣｏ８Ｖ２Ｂ６組成合金を用いて、液体急冷
法でアモルファス部を含む結晶質の母材を作製し、この
母材をステンレス製ボールとともにシクロヘキサンを溶
媒としてステンレス製ボールミルポット内に投入し、ボ
ールミル法によりアモルファス化処理を行った。その
後、結晶化工程を所定のサイクル実施して、本例の異方
性交換スプリング磁石粉末を作製した。なお、この磁石
粉末において、永久磁石材料であるＮｄ２Ｆｅ１４Ｂの
結晶粒径は約５０ｎｍ、軟磁性材料であるＦｅの結晶粒
径は約５０ｎｍであった。得られた粉末を１００μｍ以
下に粉末化した後、１９７５ｋＡ／ｍ（２５ｋＯｅ）の
磁場中でプレス成形して圧粉体を作製し、最大１９７５
ｋＡ／ｍ（２５ｋＯｅ）の直流ＢＨトレーサにて、磁場
印加方向とこれに垂直方向での磁化曲線を測定し、これ
らの曲線の差異により異方性の有無を確認した。
【００３９】図７は、上記合金においてｘ＝９の組成を
有し、磁化の温度特性から評価したアモルファス含有量
が５０％である母材について、結晶化工程を６００℃×
１０ｍｉｎ．の真空中熱処理として、アモルファス化と
結晶化のサイクル回数と異方性の強度（Ｂｒ／／／Ｂｒ
⊥比）の相対値を示したものである。本プロセスの効果
は極めて大きく、１回の実施により異方性が付与できる
ことが分る。また、１回以上の繰り返しにより異方性の
大きさが増大する傾向も示されている。
有し、磁化の温度特性から評価したアモルファス含有量
が５０％である母材について、結晶化工程を６００℃×
１０ｍｉｎ．の真空中熱処理として、アモルファス化と
結晶化のサイクル回数と異方性の強度（Ｂｒ／／／Ｂｒ
⊥比）の相対値を示したものである。本プロセスの効果
は極めて大きく、１回の実施により異方性が付与できる
ことが分る。また、１回以上の繰り返しにより異方性の
大きさが増大する傾向も示されている。
【００４０】図８は、図７と同様の材料の保磁力の相対
値を示したものである。磁石特性として重要な保磁力は
母材状態では得られず、アモルファス化と結晶化を１回
以上行うことによって向上することが明らかである。
値を示したものである。磁石特性として重要な保磁力は
母材状態では得られず、アモルファス化と結晶化を１回
以上行うことによって向上することが明らかである。
【００４１】図９は、ｘ＝８の組成を有し、磁化の温度
特性から評価したアモルファス含有量が６０％である母
材について、結晶化工程として、１９７５ｋＡ／ｍ（２
５ｋＯｅ）の磁場中で異方性付与して圧縮成形した後に
真空中、圧縮圧力９８０ＭＰａ（１０ｔｏｎ／ｃ
ｍ２）、６００℃×１０ｍｉｎ．の放電プラズマ焼結を
行った場合のアモルファス化と結晶化のサイクル回数と
異方性の強度（Ｂｒ／／／Ｂｒ⊥比）の相対値を示した
ものである。本プロセスの効果は極めて大きく、１回の
実施しにより異方性が付与できることが分る。また、１
回以上の繰り返しにより異方性の大きさが増大する傾向
が示されている。
特性から評価したアモルファス含有量が６０％である母
材について、結晶化工程として、１９７５ｋＡ／ｍ（２
５ｋＯｅ）の磁場中で異方性付与して圧縮成形した後に
真空中、圧縮圧力９８０ＭＰａ（１０ｔｏｎ／ｃ
ｍ２）、６００℃×１０ｍｉｎ．の放電プラズマ焼結を
行った場合のアモルファス化と結晶化のサイクル回数と
異方性の強度（Ｂｒ／／／Ｂｒ⊥比）の相対値を示した
ものである。本プロセスの効果は極めて大きく、１回の
実施しにより異方性が付与できることが分る。また、１
回以上の繰り返しにより異方性の大きさが増大する傾向
が示されている。
【００４２】図１０は、図９と同様の材料の保磁力の相
対値を示したものである。磁石特性として重要な保磁力
は母材状態では得られず、アモルファス化と結晶化を１
回以上行うことによって向上することが明らかである。
対値を示したものである。磁石特性として重要な保磁力
は母材状態では得られず、アモルファス化と結晶化を１
回以上行うことによって向上することが明らかである。
【００４３】図１１は、ｘ＝０．５〜２０の組成を有
し、磁化の温度特性から評価したアモルファス部含有量
が４５％である母材につき、アモルファス化と結晶化の
サイクル回数を２として、ｘと異方性強度の関係を評価
した圧粉体の最大エネルギー積を示したものである。こ
のときの圧粉体の最大エネルギー積は、圧粉体作製時の
磁場印加方向の磁化曲線から求めたものであり、粉末の
磁気特性として示している。組成範囲としては、２〜１
５原子％において、現状の磁石材料を上回る高特性が得
られることがわかる。また、希土類元素のＮｄに対し
て、Ｎｄ−Ｐｒ、Ｐｒ、Ｎｄ−Ｄｙ（ジスプロシウム）
などを希土類元素として用いた場合においても同様の効
果と高性能化が実現でき、これらのデータを合わせて図
示した。
し、磁化の温度特性から評価したアモルファス部含有量
が４５％である母材につき、アモルファス化と結晶化の
サイクル回数を２として、ｘと異方性強度の関係を評価
した圧粉体の最大エネルギー積を示したものである。こ
のときの圧粉体の最大エネルギー積は、圧粉体作製時の
磁場印加方向の磁化曲線から求めたものであり、粉末の
磁気特性として示している。組成範囲としては、２〜１
５原子％において、現状の磁石材料を上回る高特性が得
られることがわかる。また、希土類元素のＮｄに対し
て、Ｎｄ−Ｐｒ、Ｐｒ、Ｎｄ−Ｄｙ（ジスプロシウム）
などを希土類元素として用いた場合においても同様の効
果と高性能化が実現でき、これらのデータを合わせて図
示した。
【００４４】図１２は、ｘ＝７の組成を有し、磁化の温
度特性から評価したアモルファス含有量が５０％である
母材について、結晶化工程として「６５０℃×５ｍｉ
ｎ．の真空中熱処理」又は「１９７５ｋＡ／ｍ（２５ｋ
Ｏｅ）の磁場中で圧縮成形した後に真空中、７８４ＭＰ
ａ（８ｔｏｎ／ｃｍ２）、６５０℃×５ｍｉｎ．の放電
プラズマ焼結」を行い、アモルファス化と結晶化のサイ
クル回数と異方性の強度（Ｂｒ／／／Ｂｒ⊥比）の相対
値を示したものである。結晶化工程を真空中熱処理とし
た場合に比べて、磁場中成形後の焼結とした場合の方が
更に異方性度合いが増すことがわかる。
度特性から評価したアモルファス含有量が５０％である
母材について、結晶化工程として「６５０℃×５ｍｉ
ｎ．の真空中熱処理」又は「１９７５ｋＡ／ｍ（２５ｋ
Ｏｅ）の磁場中で圧縮成形した後に真空中、７８４ＭＰ
ａ（８ｔｏｎ／ｃｍ２）、６５０℃×５ｍｉｎ．の放電
プラズマ焼結」を行い、アモルファス化と結晶化のサイ
クル回数と異方性の強度（Ｂｒ／／／Ｂｒ⊥比）の相対
値を示したものである。結晶化工程を真空中熱処理とし
た場合に比べて、磁場中成形後の焼結とした場合の方が
更に異方性度合いが増すことがわかる。
【００４５】（実施例３）図１３は、実施例２で得られ
た異方性交換スプリング磁石粉末を用いて、バルクの異
方性交換スプリング磁石を作成し、これを電気自動車又
はハイブリッド電気自動車の駆動用モータに応用した例
を示している。従来の磁石を用いたモータに比べて最大
トルクが１．６７倍に増加した。
た異方性交換スプリング磁石粉末を用いて、バルクの異
方性交換スプリング磁石を作成し、これを電気自動車又
はハイブリッド電気自動車の駆動用モータに応用した例
を示している。従来の磁石を用いたモータに比べて最大
トルクが１．６７倍に増加した。
【００４６】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、所定の結晶質母材を特定のアモルファス化工程及び
結晶化工程で処理することなどとしたため、有意な異方
性を有し、良好な最大エネルギー積を有する交換スプリ
ング磁石を実現できる、異方性交換スプリング磁石粉末
及びその製造方法、並びにこの磁石粉末を用いてなる異
方性交換スプリング磁石が提供される。即ち、本発明の
製造方法は優れた磁石性能を有する異方性交換スプリン
グ磁石を提供する製造方法であり、これにより得られた
異方性交換スプリング磁石粉末は、従来の等方性磁石粉
末では得られなかった高性能なボンド磁石やフルデンス
磁石を実現できるため、磁石を用いたモータ、磁界セン
サ、回転センサ、加速度センサ、トルクセンサなどに本
発明の異方性交換スプリング磁石を応用すると、製品の
小型軽量化を促進し、自動車用部品に適用した場合に
は、飛躍的な燃費の向上が可能となる。
ば、所定の結晶質母材を特定のアモルファス化工程及び
結晶化工程で処理することなどとしたため、有意な異方
性を有し、良好な最大エネルギー積を有する交換スプリ
ング磁石を実現できる、異方性交換スプリング磁石粉末
及びその製造方法、並びにこの磁石粉末を用いてなる異
方性交換スプリング磁石が提供される。即ち、本発明の
製造方法は優れた磁石性能を有する異方性交換スプリン
グ磁石を提供する製造方法であり、これにより得られた
異方性交換スプリング磁石粉末は、従来の等方性磁石粉
末では得られなかった高性能なボンド磁石やフルデンス
磁石を実現できるため、磁石を用いたモータ、磁界セン
サ、回転センサ、加速度センサ、トルクセンサなどに本
発明の異方性交換スプリング磁石を応用すると、製品の
小型軽量化を促進し、自動車用部品に適用した場合に
は、飛躍的な燃費の向上が可能となる。
【図１】実施例１における工程サイクル数と異方性強度
相対値の関係を示すグラフである。
相対値の関係を示すグラフである。
【図２】実施例１における表１中の材料の工程サイクル
数と保磁力相対値の関係を示すグラフである。
数と保磁力相対値の関係を示すグラフである。
【図３】実施例１における工程サイクル数と異方性強度
相対値の関係を示すグラフである。
相対値の関係を示すグラフである。
【図４】実施例１における工程サイクル数と保磁力相対
値の関係を示すグラフである。
値の関係を示すグラフである。
【図５】実施例１における含有量ｘと最大エネルギー積
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図６】実施例１におけるアモルファス含有量と最大エ
ネルギー積相対値の関係を示すグラフである。
ネルギー積相対値の関係を示すグラフである。
【図７】実施例２における工程サイクル数と異方性強度
相対値の関係を示すグラフである。
相対値の関係を示すグラフである。
【図８】実施例２における工程サイクル数と保磁力相対
値の関係を示すグラフである。
値の関係を示すグラフである。
【図９】実施例２における工程サイクル数と異方性強度
相対値の関係を示すグラフである。
相対値の関係を示すグラフである。
【図１０】実施例２における工程サイクル数と保磁力相
対値の関係を示すグラフである。
対値の関係を示すグラフである。
【図１１】実施例２における含有量ｘと最大エネルギー
積の関係を示すグラフである。
積の関係を示すグラフである。
【図１２】実施例２における結晶化処理が異なる場合の
工程サイクル数と異方性強度相対値の関係を示すグラフ
である。
工程サイクル数と異方性強度相対値の関係を示すグラフ
である。
【図１３】実施例３における駆動モータの構造を示した
概略図である。
概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 宗勝 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 4K018 AA11 AA25 AA27 BA05 BA15 BA18 BB07 BC01 BD01 CA04 KA43 KA45 5E040 AA19 BD03 CA01 HB11 HB17 NN18 5E041 AA19 BD03 CA01 HB11 HB17 NN18 5E062 CC05 CD04 CG02 CG03
Claims (12)
- 【請求項１】 永久磁石材料と軟磁性材料を複合化して
成る異方性交換スプリング磁石粉末において、 元素成分として、希土類元素と、遷移金属元素と、ホウ
素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）から
成る群より選ばれた少なくとも１種の元素を含み、 上記永久磁石材料及び軟磁性材料の結晶粒径が１５０ｎ
ｍ以下であることを特徴とする異方性交換スプリング磁
石粉末。 - 【請求項２】 上記希土類元素の含有量が２〜１５原子
％であり、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）及び
酸素（Ｏ）から成る群より選ばれた少なくとも１種の元
素の含有量が１〜２５原子％以下であることを特徴とす
る請求項１記載の異方性交換スプリング磁石粉末。 - 【請求項３】 上記希土類元素が、ネオジウム（Ｎ
ｄ）、プラセオジウム（Ｐｒ）及びサマリウム（Ｓｍ）
から成る群より選ばれた少なくとも１種の元素であるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の異方性交換スプリ
ング磁石粉末。 - 【請求項４】 上記遷移金属元素が、鉄（Ｆｅ）又はコ
バルト（Ｃｏ）を主成分とすることを特徴とする請求項
１〜３のいずれか１つの項に記載の異方性交換スプリン
グ磁石粉末。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つの項に記載
の異方性交換スプリング磁石粉末を製造するに当たり、 永久磁石材料と軟磁性材料を含有する結晶質母材及び／
又はアモルファス部を有する該結晶質母材を、アモルフ
ァス化工程とこれに続く結晶化工程から成る連続工程で
１回以上処理することを特徴とする異方性交換スプリン
グ磁石粉末の製造方法。 - 【請求項６】 上記アモルファス部を有する結晶質母材
は、磁化の温度特性から得られるアモルファス部含有量
が９５％以下であることを特徴とする請求項５記載の異
方性交換スプリング磁石粉末の製造方法。 - 【請求項７】 上記結晶化工程の際、上記アモルファス
化工程でアモルファス化された結晶質母材に異方性を付
与して固化成形することを特徴とする請求項５又は６記
載の異方性交換スプリング磁石粉末の製造方法。 - 【請求項８】 上記アモルファス化工程を、真空中、不
活性ガス中、窒素中及び有機溶媒中のいずれかで酸素を
遮断した状態で行うことを特徴とする請求項５〜７のい
ずれか１つの項に記載の異方性交換スプリング磁石粉末
の製造方法。 - 【請求項９】 上記結晶化工程を、真空中、不活性ガス
中、窒素中及び有機溶媒中のいずれかで酸素を遮断した
状態で行うことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１
つの項に記載の異方性交換スプリング磁石粉末の製造方
法。 - 【請求項１０】 上記結晶化工程の結晶化加熱処理温度
が９５０℃以下であることを特徴とする請求項５〜９の
いずれか１つの項に記載の異方性交換スプリング磁石粉
末の製造方法。 - 【請求項１１】 上記結晶化工程の結晶化加熱処理時間
が１時間以内であることを特徴とする請求項５〜１０の
いずれか１つの項に記載の異方性交換スプリング磁石粉
末の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜４のいずれか１つの項に記
載の異方性交換スプリング磁石粉末を、異方性付与成形
工程及び固化工程で処理して得られることを特徴とする
異方性交換スプリング磁石。
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|---|---|---|---|
| JP2000195890A JP3822031B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 交換スプリング磁石粉末の製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2000195890A JP3822031B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 交換スプリング磁石粉末の製造方法 |
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| JP2002015907A true JP2002015907A (ja) | 2002-01-18 |
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| JP2000195890A Expired - Fee Related JP3822031B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 交換スプリング磁石粉末の製造方法 |
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| JP2012164983A (ja) * | 2012-02-17 | 2012-08-30 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 磁石用固形材料の製造方法 |
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| CN101853723B (zh) * | 2009-03-31 | 2012-11-21 | 比亚迪股份有限公司 | 一种复合磁性材料及其制备方法 |
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| CN114629256A (zh) * | 2020-11-26 | 2022-06-14 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于电机的双材料永磁体 |
| CN114835484A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-02 | 四川高鑫磁性材料有限公司 | 一种永磁复合材料及其制备方法 |
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| DE69814762T2 (de) * | 1997-08-22 | 2003-12-04 | Alps Electric Co Ltd | Hartmagnetische Legierung mit supergekühlter Schmelzregion,gesintertes Produkt davon und Anwendungen |
| JPH1197222A (ja) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 異方性希土類永久磁石材料及び磁石粉末 |
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| JPH11233322A (ja) | 1998-02-06 | 1999-08-27 | Tdk Corp | 磁石およびボンディッド磁石 |
| JP3278647B2 (ja) * | 1999-01-27 | 2002-04-30 | 住友特殊金属株式会社 | 希土類系ボンド磁石 |
| EP1031388B1 (en) * | 1999-02-26 | 2012-12-19 | Hitachi Metals, Ltd. | Surface-treatment of hollow work, and ring-shaped bonded magnet produced by the process |
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2001
- 2001-06-29 US US09/893,892 patent/US20020000262A1/en not_active Abandoned
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2005
- 2005-12-20 US US11/311,148 patent/US7344605B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US20060096669A1 (en) | 2006-05-11 |
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