JP2003311379A - 冷却ロール、薄帯状磁石材料、磁石粉末およびボンド磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気特性が優れ、信頼性に優れた磁石を提供す
ることができる冷却ロール、薄帯状磁石材料、磁石粉末
およびボンド磁石を提供すること。 【解決手段】急冷薄帯製造装置１は、筒体２と、加熱用
のコイル４と、冷却ロール５とを備えている。冷却ロー
ル５は、ロール基材５１と、溶射により形成された表面
層５２とを有している。表面層５２の構成材料の室温付
近における熱伝導率は、８０Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１以下で
あり、ロール基材５１の構成材料の熱伝導率より低い。
また、冷却ロール５の周面５３には、ガス抜き手段が設
けられている。不活性ガス中、筒体２の下端に設けられ
たノズル３から磁石合金の溶湯６を射出し、周面５３に
衝突させ、冷却固化することにより、急冷薄帯８は製造
される。この場合、冷却ロール５の周面５３とパドル７
との間にガスが侵入するが、ガス抜き手段により、この
ガスは、周面５３とパドル７との間から排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却ロール、薄帯
状磁石材料、磁石粉末およびボンド磁石に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】磁石材料として、希土類元素を含む合金
で構成される希土類磁石材料は、高い磁気特性を有する
ため、モータ等に用いられた場合に、高性能を発揮す
る。

【０００３】このような磁石材料は、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。以下、この製
造方法を説明する。

【０００４】図２１は、従来の磁石材料を単ロール法に
より製造する装置（急冷薄帯製造装置）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。

【０００５】同図に示すように、所定の合金組成の磁石
材料（以下「合金」と言う）を溶融し、その溶湯６０を
図示しないノズルから射出し、ノズルに対して図２１中
矢印Ａ方向に回転している冷却ロール５００の周面５３
０に衝突させ、この周面５３０と接触させることにより
合金溶湯を急冷、凝固し、薄帯状（リボン状）の磁石材
料、すなわち急冷薄帯８０を連続的に形成する。なお、
図２１中、溶湯６０の凝固界面７１０を点線で示す。

【０００６】ここで、希土類元素は、酸化され易く、酸
化されると磁気特性が低下するため、前記急冷薄帯８０
の製造は、主として不活性ガス中で行われていた。

【０００７】そのため、周面５３０と溶湯６０のパドル
（湯溜り）７０との間にガスが侵入し、急冷薄帯８０の
ロール面（冷却ロール５００の周面５３０と接触する
面）８１０にディンプル（凹部）９を生じることがあっ
た。この傾向は、冷却ロール５００の周速度が大きくな
るほど顕著となり、生じるディンプルの面積も大きくな
る。

【０００８】このディンプル９（特に、巨大ディンプ
ル）が生じると、ディンプル部分においては、ガスの介
在により冷却ロール５００の周面５３０との接触不良が
生じ、冷却速度が低下して、急速な凝固が妨げられる。
そのため、ディンプル９が生じた部位では、合金の結晶
粒径が粗大化し、磁気特性が低下する。

【０００９】このような低磁気特性の部分を含む急冷薄
帯を粉砕して得られる磁石粉末は、磁気特性のバラツキ
が大きくなる。したがって、このような磁石粉末を用い
て製造されたボンド磁石は、低い磁気特性しか得られ
ず、また、耐食性も低下する。

【００１０】また、従来、急冷薄帯製造装置を構成する
冷却ロールとしては、銅合金、鉄合金等で構成されたも
のが使用されてきた。また、耐久性向上のために、冷却
ロールの周面に、Ｃｒめっき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。しかし、このような冷
却ロールは、いずれも、その周面が熱伝導性の高い金属
で構成されているため、得られる急冷薄帯は、冷却速度
の差から、そのロール面８１０とフリー面（ロール面８
１０と反対側の面）とにおける組織差（結晶粒径等の
差）が大きくなり、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。したがって、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。

【００１１】

【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
る冷却ロール、薄帯状磁石材料、磁石粉末およびボンド
磁石を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（３４）の本発明により達成される。

【００１３】（１） 磁石合金の溶湯をその周面に衝突
させ、冷却固化して、薄帯状磁石材料を製造するための
冷却ロールであって、ロール基材と、溶射により前記ロ
ール基材の外周面上に形成された表面層とを有し、前記
表面層の構成材料の室温付近における熱伝導率が、前記
ロール基材の構成材料の室温付近における熱伝導率より
低く、かつ８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下であり、前記周面上
に、前記周面と前記溶湯のパドルとの間に侵入したガス
を排出するガス抜き手段を設けたことを特徴とする冷却
ロール。

【００１４】（２） 前記表面層は、主として、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｓｉ、Ｂのうち少なくとも１種の元素
を含む材料で構成される上記（１）に記載の冷却ロー
ル。

【００１５】（３） 前記表面層は、セラミックスを主
とする材料で構成される上記（１）または（２）に記載
の冷却ロール。

【００１６】（４） 前記表面層の平均厚さは、５〜１
００μｍである上記（１）ないし（３）のいずれかに記
載の冷却ロール。

【００１７】（５） 前記表面層は、伝熱調整層を介し
て前記ロール基材の外周面上に設けられたものであり、
前記ロール基材の構成材料の室温付近における熱伝導率
をＣ_１［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１］、前記伝熱調整層の構成
材料の室温付近における熱伝導率をＣ_２［Ｗ・ｍ^−１・
Ｋ^−１］、前記表面層の構成材料の室温付近における熱
伝導率をＣ_３［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^{− １}］としたとき、Ｃ_１
＞Ｃ_２＞Ｃ_３の関係を満足する上記（１）ないし（４）
のいずれかに記載の冷却ロール。

【００１８】（６） 前記伝熱調整層の平均厚さは、
０．０５〜５０μｍである上記（５）に記載の冷却ロー
ル。

【００１９】（７） 前記伝熱調整層は、金属めっき層
である上記（５）または（６）に記載の冷却ロール。

【００２０】（８） 前記伝熱調整層は、無電解めっき
により形成されたものである上記（５）ないし（７）の
いずれかに記載の冷却ロール。

【００２１】（９） 前記伝熱調整層は、Ｎｉおよび／
またはＣｏを主とする材料で構成されたものである上記
（５）ないし（８）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００２２】（１０） 前記伝熱調整層は、Ｐおよび／
またはＢを含む材料で構成されたものである上記（５）
ないし（９）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００２３】（１１） 前記表面層は、前記伝熱調整層
の表面に対する清浄化処理を行った後に、形成されたも
のである上記（５）ないし（１０）のいずれかに記載の
冷却ロール。

【００２４】（１２） 前記周面の前記ガス抜き手段を
除く部分の表面粗さＲａは、０．０５〜５μｍである上
記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の冷却ロー
ル。

【００２５】（１３） 前記ガス抜き手段は、少なくと
も１本の溝である上記（１）ないし（１２）のいずれか
に記載の冷却ロール。

【００２６】（１４） 前記溝の平均幅は、０．５〜９
０μｍである上記（１３）に記載の冷却ロール。

【００２７】（１５） 前記溝の平均深さは、０．５〜
２０μｍである上記（１３）または（１４）に記載の冷
却ロール。

【００２８】（１６） 前記溝の平均幅をＬ₁、平均深
さをＬ₂としたとき、０．５≦Ｌ₁／Ｌ₂≦１５の関係を
満足する上記（１３）ないし（１５）のいずれかに記載
の冷却ロール。

【００２９】（１７） 前記溝の長手方向と、冷却ロー
ルの回転方向とのなす角は、３０°以下である上記（１
３）ないし（１６）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００３０】（１８） 前記溝は、前記冷却ロールの回
転軸を中心とする螺旋状に形成されたものである上記
（１３）ないし（１７）のいずれかに記載の冷却ロー
ル。

【００３１】（１９） 前記溝が並設されており、その
平均ピッチは、３〜１００μｍである上記（１３）ない
し（１８）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００３２】（２０） 前記溝は、前記周面の縁部に開
口しているものである上記（１３）ないし（１９）のい
ずれかに記載の冷却ロール。

【００３３】（２１） 前記周面上における前記溝の占
める投影面積の割合が１０〜９９．５％である上記（１
３）ないし（２０）のいずれかに記載の冷却ロール。

【００３４】（２２） 上記（１）ないし（２１）のい
ずれかに記載の冷却ロールを用いて製造されたことを特
徴とする薄帯状磁石材料。

【００３５】（２３） 平均厚さが８〜５０μｍである
上記（２２）に記載の薄帯状磁石材料。

【００３６】（２４） 薄帯状磁石材料は、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（２２）ま
たは（２３）に記載の薄帯状磁石材料。

【００３７】（２５） 薄帯状磁石材料は、ソフト磁性
相とハード磁性相とを有する複合組織で構成されるもの
である上記（２２）ないし（２４）のいずれかに記載の
薄帯状磁石材料。

【００３８】（２６） 前記ハード磁性相および前記ソ
フト磁性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍ
である上記（２５）に記載の薄帯状磁石材料。

【００３９】（２７） 上記（２２）ないし（２６）の
いずれか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。

【００４０】（２８） 磁石粉末は、その製造過程また
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（２７）に記載の磁石粉末。

【００４１】（２９） 平均粒径が１〜３００μｍであ
る上記（２７）または（２８）に記載の磁石粉末。

【００４２】（３０） 磁石粉末は、ソフト磁性相とハ
ード磁性相とを有する複合組織で構成されるものである
上記（２７）ないし（２９）のいずれかに記載の磁石粉
末。

【００４３】（３１） 前記ハード磁性相および前記ソ
フト磁性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍ
である上記（３０）に記載の磁石粉末。

【００４４】（３２） 上記（２７）ないし（３１）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。

【００４５】（３３） 室温での固有保磁力Ｈ_cJが３２
０〜１２００ｋＡ／ｍである上記（３２）に記載のボン
ド磁石。

【００４６】（３４） 最大磁気エネルギー積（ＢＨ）
_maxが４０ｋＪ／ｍ³以上である上記（３２）または（３
３）に記載のボンド磁石。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の冷却ロール、薄帯
状磁石材料、磁石粉末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。

【００４８】［冷却ロールの構造］図１は、本発明の冷
却ロールの第１実施形態と、その冷却ロールを用い、単
ロール法により薄帯状磁石材料を製造する装置（急冷薄
帯製造装置）の構成例とを示す斜視図、図２は、図１に
示す冷却ロールの正面図、図３は、図１に示す冷却ロー
ルの拡大断面図である。

【００４９】図１に示すように、冷却ロール５は、ロー
ル基材５１と、冷却ロール５の周面５３を形成する表面
層５２とを有している。

【００５０】ロール基材５１は、表面層５２の構成材料
の室温付近における熱伝導率（以下、単に「熱伝導率」
とも言う）より高い熱伝導率を有する材料で構成されて
いる。ロール基材５１の構成材料としては、例えば、銅
または銅系合金、鉄または鉄系合金等が挙げられる。

【００５１】ロール基材５１の構成材料の熱伝導率は、
例えば、６０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上であるのが好ましく、
１００Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上であるのがより好ましく、２
００Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上であるのがさらに好ましい。こ
のような熱伝導率を有する材料としては、例えば、銅ま
たは銅系合金、鉄または鉄系合金等が挙げられる。

【００５２】表面層５２の構成材料の熱伝導率は、８０
Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下とされる。冷却ロール５が、このよ
うな熱伝導率を有する表面層５２とロール基材５１とを
有するものであることにより、適度な冷却速度で溶湯６
を急冷することが可能となる。また、ロール面８１（冷
却ロールの周面と接触する側の面）とフリー面８２（ロ
ール面と反対側の面）とでの冷却速度の差が小さくな
る。したがって、得られる急冷薄帯８は、各部位におけ
る結晶粒径のバラツキが小さく、磁気特性に優れたもの
となる。

【００５３】このような熱伝導率を有する材料として
は、例えば、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｓｂ、Ｔｉ、Ｔ
ａ、Ｐｄ、Ｐｔ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。セラ
ミックスとしては、例えば、Ａｌ ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｔｉ
Ｏ₂、Ｔｉ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、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、Ａ
ｌＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、Ｖ
Ｎ、ＴａＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、Ｃｒ₂Ｎ等の窒化物系セ
ラミックス、グラファイト、ＳｉＣ、ＺｒＣ、Ａｌ
₄Ｃ₃、ＣａＣ₂、ＷＣ、ＴｉＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、Ｔａ
Ｃ、ＮｂＣ等の炭化物系のセラミックス、ＺｒＢ_２、Ｍ
ｏＢ、ＴｉＢ_２等のホウ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。このようなセラミックスは、従
来、冷却ロールの周面を構成する材料として用いられて
きたもの（Ｃｕ、Ｃｒなど）に比べ、高い硬度を有し、
耐久性（耐摩耗性）に優れている。このため、冷却ロー
ル５を繰り返し使用しても、周面５３の形状が維持さ
れ、後述するガス抜き手段の効果も劣化しにくい。

【００５４】上述した材料の中でも、表面層５２の構成
材料としては、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｓｉ、Ｂのうち
少なくとも１種の元素を含むものが、特に好ましい。こ
のような材料で表面層５２が構成されることにより、磁
気特性に優れる磁石材料が得られるとともに、加熱−急
冷を繰り返しても熱衝撃性に優れるため冷却ロールの寿
命が伸び、生産性が向上する。

【００５５】上述したように、本発明において、表面層
５２の構成材料の熱伝導率は、８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下
とされるが、特に、３〜６０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1であるのが
好ましく、５〜４０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1であるのがより好ま
しい。これにより、上述した効果はより顕著なものとな
る。

【００５６】ところで、前述したロール基材５１の構成
材料は、通常、比較的高い熱膨張率を有している。その
ため、表面層５２の構成材料の熱膨張率は、ロール基材
５１の熱膨張率に近い値であるのが好ましい。表面層５
２の構成材料の室温付近での熱膨張率（線膨張率α）
は、例えば、３．５〜１８［×１０^−６Ｋ^−１］程度で
あるのが好ましく、６〜１２［×１０^−６Ｋ^−１］程度
であるのがより好ましい。表面層５２の構成材料の室温
付近における熱膨張率（以下、単に「熱膨張率」とも言
う）がこのような範囲の値であると、ロール基材５１と
表面層５２との高い密着性を維持することができ、表面
層５２の剥離をより効果的に防止することができる。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】表面層５２が、上記のような積層体、傾斜
材料である場合、その熱伝導率は、表面層５２全体の平
均値として求めることができる。

【００６０】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、５〜１００
μｍであるのが好ましく、１０〜８０μｍであるのがよ
り好ましい。

【００６１】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。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付近では冷却速度が大
きく、非晶質になり易くなる。一方、フリー面８２付近
では、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付近では粗大粒、ロール面８１
付近では非晶質といった急冷薄帯となり易くなり、その
後に熱処理を施したとしても、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付近での結晶粒径
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付近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。

【００６２】また、表面層５２の平均厚さが上限値を超
えると、冷却速度が遅く、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。

【００６３】本発明では、表面層５２は、溶射により形
成されたものである。表面層５２を溶射で形成すること
により、ロール基材５１と表面層５２との密着性（接着
強度）は、特に優れたものとなる。

【００６４】また、表面層５２の形成方法として溶射を
用いることにより、形成される表面層５２の空孔率を、
比較的高いものとすることができる。その結果、前述し
たような熱伝導率を有する表面層５２を比較的容易に形
成することができる。また、表面層５２が、比較的高い
空孔率を有するものであると、表面層５２の加工性が向
上し、後述するガス抜き手段を、所望の形状を有するも
のとして、容易に形成することができる。

【００６５】また、冷却ロール５の周面５３には、周面
５３と溶湯６のパドル（湯溜り）７との間に侵入したガ
スを排出するガス抜き手段が設けられている。

【００６６】ガス抜き手段により、周面５３とパドル７
との間からガスが排出されると、周面５３とパドル７と
の密着性が向上する（巨大ディンプルの発生が防止され
る）。これにより、パドル７の各部位における冷却速度
の差は小さくなる。このため、得られる急冷薄帯８にお
ける結晶粒径のバラツキが小さくなり、結果として、磁
気特性のバラツキが小さい急冷薄帯８が得られる。

【００６７】このようなガス抜き手段が設けられること
による効果は、前述した表面層５２の効果と相乗的に作
用する。その結果、得られる急冷薄帯８は、磁気特性に
優れ、部位による磁気特性のバラツキが特に小さいもの
となる。したがって、この急冷薄帯８を用いることによ
り、特に優れた磁気特性の磁石を得ることができる。

【００６８】図示の構成では、ガス抜き手段として、溝
５４が形成されている。溝５４は、冷却ロールの回転方
向に対し、ほぼ平行に形成されている。ガス抜き手段が
このような溝であると、周面５３とパドル７との間から
溝５４に送り込まれたガスが溝５４の長手方向に沿って
移動するため、周面５３とパドル７との間に侵入したガ
スの排出効率は、特に高く、周面５３に対するパドル７
の密着性が向上する。

【００６９】図示の構成では、溝５４は複数本形成され
ているが、少なくとも１本形成されていればよい。

【００７０】溝５４の幅（周面５３へ開口している部分
での幅）Ｌ₁の平均値は、０．５〜９０μｍであるのが
好ましく、１〜５０μｍであるのがより好ましく、３〜
２５μｍであるのがさらに好ましい。溝５４の幅Ｌ₁の
平均値が下限値未満であると、周面５３とパドル７との
間に侵入したガスを十分に排出できない場合がある。一
方、溝５４の幅Ｌ₁の平均値が上限値を超えると、溶湯
６が溝５４に入り込み、溝５４がガス抜き手段として機
能しない場合がある。

【００７１】溝５４の深さ（最大深さ）Ｌ₂の平均値
は、０．５〜２０μｍであるのが好ましく、１〜１０μ
ｍであるのがより好ましい。溝５４の深さＬ₂の平均値
が下限値未満であると、周面５３とパドル７との間に侵
入したガスを十分に排出できない場合がある。一方、溝
５４の深さＬ₂の平均値が上限値を超えると、溝部分を
流れるガス流の流速が増大するとともに、渦を伴う乱流
となり易くなり、急冷薄帯８の表面に巨大ディンプルが
発生し易くなる。

【００７２】溝５４の幅Ｌ₁および溝５４の深さＬ₂は、
下記式（I）を満足するのが好ましい。 ０．５≦Ｌ₁／Ｌ₂≦１５・・・（I）

【００７３】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。 ０．８≦Ｌ₁／Ｌ₂≦１０・・・（II） １≦Ｌ₁／Ｌ₂≦８・・・（III）

【００７４】Ｌ₁／Ｌ₂の値が前記下限値未満であると、
ガス抜きのための十分な開口幅を得るのが困難となり、
周面５３とパドル７との間に侵入したガスを十分に排出
できない場合がある。また、溝５４の深さＬ₂の値が相
対的に大きくなるため、溝部分を流れるガス流の流速が
増大するとともに、渦を伴う乱流となり易くなり、急冷
薄帯８の表面に巨大ディンプルが発生し易くなる。

【００７５】一方、Ｌ₁／Ｌ₂の値が前記上限値を超える
と、溶湯６が溝５４に入り込み、溝５４がガス抜き手段
として十分に機能しない場合がある。また、溝５４の深
さＬ ₂の値が相対的に小さくなるため、周面５３とパド
ル７との間に侵入したガスを十分に排出できない場合が
ある。

【００７６】並設されている溝５４のピッチＬ₃の平均
値は、特に限定されないが、３μｍ以上１００μｍ未満
であるのが好ましく、５〜５０μｍであるのがより好ま
しい。溝５４の平均ピッチがこのような範囲の値である
と、溝５４がガス抜き手段として十分に機能し、かつパ
ドル７との接触部分−非接触部分の間隔が十分小さくな
る。その結果、パドル７において、周面５３と接触して
いる部分と接触していない部分との冷却速度の差は、十
分小さくなり、得られる急冷薄帯８の結晶粒径、磁気特
性のバラツキは小さくなる。特に、表面層５２が前述し
たようなセラミックスで構成されている場合、表面層５
２上にこのような十分に細かいピッチの溝５４が形成さ
れていても、表面層５２の摩耗や欠けによる表面形状の
劣化が起こりにくい。したがって、冷却ロール５を繰り
返し使用しても、ガス抜き手段としての効果が維持され
る。

【００７７】周面５３上における溝５４の占める投影面
積（周面に投影したときの面積）の割合は、１０〜９
９．５％であるのが好ましく、３０〜９５％であるのが
より好ましい。周面５３上における溝５４の占める投影
面積の割合が下限値未満であると、急冷薄帯８のロール
面８１付近では、冷却速度が大きくなり非晶質化しやす
くなるのに対し、フリー面８２付近ではロール面８１付
近に比べて冷却速度が遅いため結晶粒径の粗大化を招
き、結果として磁気特性が低下する場合がある。一方、
周面５３上における溝５４の占める投影面積の割合が上
限値を超えると、冷却速度が小さくなり、結晶粒径の粗
大化を招き、結果として磁気特性が低下する場合があ
る。

【００７８】また、このような溝が形成されていること
により、ロール基材５１の熱膨張率と表面層５２の熱膨
張率との差が比較的大きい場合であっても、ロール基材
５１と表面層５２との高い密着性を維持することがで
き、ロール基材５１からの表面層５２の剥離をより効果
的に防止することができる。これは、以下のような理由
によるものであると考えられる。

【００７９】図４は、図１に示す急冷薄帯製造装置にお
ける溶湯の冷却ロールへの接触部位付近の状態を模式的
に示す断面図である。図中、冷却ロール５付近での熱伝
導の主な経路を矢印で示す。

【００８０】このような溝５４が形成された冷却ロール
５の周面５３に溶湯６を接触させた場合、周面５３上の
溝５４以外の部位では溶湯６との接触が起こるのに対
し、溝５４内では実質的に溶湯６との接触が起こらな
い。このため、部位５２１付近の温度上昇が比較的大き
いのに対し、部位５２２付近では比較的低温の状態が維
持される。

【００８１】このようにして表面層５２に吸収された熱
は、ロール基材５１に伝導される。前述したように、部
位５２１付近に比べ、部位５２２付近の温度が低くなっ
ているため、ロール基材５１への熱伝導は、主として部
位５２１付近からのものとなる。

【００８２】本発明では、ロール基材５１の構成材料
は、表面層５２の構成材料に比べ高い熱伝導率を有して
いる。このため、部位５２１から部位５１１に伝導され
た熱は、十分に速い速度で部位５１２に伝導される。こ
れにより、ロール基材５１の部位による温度のバラツキ
が小さなものとなるとともに、ロール基材５１全体とし
ての温度上昇も緩和される。

【００８３】さらに、溶湯６から部位５２１に伝導され
た熱の一部は、溝５４の内面から溝５４内を流れるガス
に伝導（放散）される。このため、部位５２１から部位
５１１に伝導される熱量が少なくなり、結果として、ロ
ール基材５１に伝導される総熱量も少なくなり、ロール
基材５１全体の温度上昇も緩和される。

【００８４】したがって、ロール基材５１の熱膨張は小
さなものとなり、表面層５２とロール基材５１との熱膨
張の差も小さくなる。その結果、表面層５２とロール基
材５１との高い密着性が維持される。

【００８５】周面５３の溝５４を除く部分の表面粗さＲ
ａは、特に限定されないが、０．０５〜５μｍであるの
が好ましく、０．０７〜２μｍであるのがより好まし
い。表面粗さＲａが下限値未満であると、冷却ロール５
とパドル７との密着性が低下し、巨大ディンプルの発生
を十分に抑制できない可能性がある。一方、表面粗さＲ
ａが上限値を超えると、急冷薄帯８の厚さのバラツキが
顕著となり、結晶粒径のバラツキ、磁気特性のバラツキ
が大きくなる可能性がある。

【００８６】なお、図３は、冷却ロールの周面付近の断
面形状を説明するための図であり、ロール基材と表面層
との境界は、省略して示した。

【００８７】次に、上述した冷却ロール５の製造方法の
一例について説明する。まず、略円筒状のロール基材５
１を用意し、このロール基材５１の外周面上に表面層５
２を溶射により形成する。

【００８８】溶射の方法としては、フレーム溶射、爆発
溶射等のガス式溶射、アーク溶射、プラズマ溶射、線爆
溶射等の電気式溶射等が挙げられる。

【００８９】以下、溶射による表面層５２の形成方法の
一例について説明する。図５は、プラズマ溶射により、
表面層５２を形成する方法を示す模式図である。

【００９０】プラズマ溶射は、図５に示すような溶射ガ
ン１３を備えたプラズマ溶射装置を用いて行うことがで
きる。

【００９１】溶射ガン１３は、陽極ノズル１３１と、陰
極１３２と、これらの間に作動ガスを供給するための作
動ガス流路１３３とを有している。作動ガスとしては、
例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス、水素
ガス、酸素ガス等のうちの、１種または２種以上を組み
合わせて用いることができる。

【００９２】陽極ノズル１３１と陰極１３２との間にア
ークを発生させることにより、作動ガス流路１３３から
供給された作動ガスは、ジェットプラズマとなり、開口
部１３４から噴出する。

【００９３】このとき、陽極ノズル１３１の開口部１３
４付近に設けられた原料通路１３５から、原料１２がジ
ェットプラズマ中に供給される。

【００９４】原料１２としては、通常、前述した表面層
５２の構成材料が用いられるが、溶射時における化学反
応等により、最終的に前述した表面層５２の構成材料を
生成するものを用いてもよい。

【００９５】また、原料１２は、粉末であるのが好まし
い。原料１２が粉末であると、原料１２が、原料通路１
３５からジェットプラズマ中へ移動し易くなる。また、
原料１２が粉末であると、得られる表面層５２の空孔率
を比較的容易に高くすることができ、表面層５２の熱伝
導度を、容易に、前述した範囲の値とすることができ
る。その結果、得られる急冷薄帯８は、各部位での結晶
粒径のバラツキが小さく、磁気特性が特に優れたものと
なる。

【００９６】原料１２が粉末である場合、その平均粒径
は、例えば、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３
０〜３００μｍであるのがより好ましい。原料１２であ
る粉末の平均粒径がこのような範囲の値であると、適度
な空孔率を有し、かつ十分な機械的強度を有する表面層
５２を容易に形成することができる。

【００９７】原料１２は、通常、原料供給ガス（キャリ
アガス）とともに、ジェットプラズマ中に供給される。
原料供給ガスとしては、例えば、アルゴンガス、ヘリウ
ムガス、窒素ガス、水素ガス、酸素ガス等のうちの、１
種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

【００９８】ジェットプラズマ中に供給された原料１２
は、加熱され、少なくともその外表面付近が溶融または
活性化した状態となる。その後、この原料１２は、ロー
ル基材５１の外周面に衝突、付着して、表面層５２を形
成する。

【００９９】また、このような溶射は、減圧下で行われ
るのが好ましい。特に、雰囲気の圧力が０．０１〜１０
０Torrであるのが好ましく、０．０１〜１０Torrである
のが好ましい。雰囲気の圧力がこのような範囲の値であ
ると、形成される表面層５２の純度が特に優れたものと
なり、熱伝導率のコントロールがし易くなる。

【０１００】また、このような溶射は、形成される表面
層５２の厚さのバラツキが小さくなるように、ロール基
材５１と溶射ガン１３とを相対的に移動させつつ行うの
が好ましい。

【０１０１】ロール基材５１と溶射ガン１３との相対的
な移動方向は、ロール基材５１の外周方向（回転方向）
とほぼ同じ方向にするのが好ましい。これにより、形成
される表面層５２の周方向に沿っての厚さのバラツキ
が、特に小さいものとなる。これにより、この冷却ロー
ル５を用いて製造される急冷薄帯８は、各部位での冷却
速度のバラツキが特に小さいものとなり、結果として、
全体としての磁気特性に優れたものとなる。

【０１０２】このように、ロール基材５１と溶射ガン１
３との相対的な移動方向が、ロール基材５１の外周方向
（回転方向）とほぼ同じ方向となるように溶射する方法
としては、図５に示すように、ロール基材５１を回転軸
５１を中心に回転させた状態で、ロール基材５１の外周
面に向けて、原料１２を溶射する方法が挙げられる。こ
れにより、形成される表面層５２の周方向に沿っての厚
さのバラツキを、さらに小さいものとすることができ
る。このため、この冷却ロール５を用いて製造される急
冷薄帯８は、各部位での冷却速度のバラツキが特に小さ
いものとなり、結果として、全体としての磁気特性が特
に優れたものとなる。

【０１０３】なお、表面層５２の形成に先立ち、ロール
基材５１の外周面に対して、前処理を施してもよい。前
処理としては、例えば、洗浄化処理等が挙げられる。ロ
ール基材５１の外表面に対して、清浄化処理を施すこと
により、ロール基材５１と表面層５２との密着性が特に
優れたものとなる。前記清浄化処理としては、例えば、
水洗、アルカリ洗浄、酸洗浄、有機溶剤洗浄等の洗浄処
理や、ボンバード処理等が挙げられる。

【０１０４】また、以上のようにして形成された表面層
５２には、必要に応じて、後処理を施すことができる。

【０１０５】後処理としては、例えば、表面層５２の外
周面の表面粗さを調整するための、研削、研磨等のよう
な機械加工（後加工）や、水洗、アルカリ洗浄、酸洗
浄、有機溶剤洗浄等の洗浄処理等が挙げられる。

【０１０６】次に、表面層５２の外周面に、ガス抜き手
段としての溝５４を形成する。これにより、図６に示す
ような断面形状を有する冷却ロール５が得られる。

【０１０７】溝５４の形成方法は、特に限定されない
が、例えば、切削、転写（圧転）、研削、ブラスト処理
等の各種機械加工、レーザー加工、放電加工、化学エッ
チング等が挙げられる。その中でも、溝の幅、深さ、並
設された溝のピッチ等の精度を高くすることが比較的容
易である点で、機械加工、特に、切削であるのが好まし
い。

【０１０８】ところで、本発明においては、表面層５２
は、溶射により形成されたものであり、比較的高い空孔
率を有する。このため、表面層５２の構成材料が前述し
たセラミックスのような硬質の材料であっても、表面層
５２に対して、比較的容易に機械加工を施すことがで
き、所望の形状の溝５４を得ることができる。

【０１０９】以上のようにして溝５４を形成した後、必
要に応じて、表面層５２に後処理を施すことができる。

【０１１０】後処理としては、例えば、周面５３の溝５
４以外の部位の表面粗さを調整するための、研削、研磨
等のような機械加工（後加工）や、水洗、アルカリ洗
浄、酸洗浄、有機溶剤洗浄等の洗浄処理等が挙げられ
る。

【０１１１】なお、以上の説明では、ロール基材５１の
外周面上に表面層５２を形成した後に、ガス抜き手段を
形成する方法について説明したが、冷却ロール５の製造
方法はこれに限定されず、例えば、ロール基材５１の外
周面上に、前述した方法により溝を形成した後、溶射に
より表面層５２を形成する方法であってもよい。これに
より、図７に示すような断面形状を有する冷却ロール５
を得ることができる。この場合、表面層５２の表面に機
械加工を施すことなく、周面５３上にガス抜き手段であ
る溝５４が形成される。

【０１１２】［磁石材料の合金組成］本発明における薄
帯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）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］〜［５］の組成の
ものが好ましい。

【０１１３】［１］ Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｃ
ｏ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）。

【０１１４】［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（ＴＭ）と、Ｂとを基本成分とするもの（以下、
Ｒ−ＴＭ−Ｂ系合金と言う）。

【０１１５】［３］ Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｆ
ｅ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−ＴＭ−Ｎ系合金と言
う）。

【０１１６】［４］ Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土
類元素のうち少なくとも１種）とＦｅ等の遷移金属とを
基本成分とし、ソフト磁性相とハード磁性相とが相隣接
して（粒界相を介して隣接する場合も含む）存在する複
合組織（特に、ナノコンポジット組織と呼ばれるものが
ある）を有するもの。

【０１１７】［５］ 前記［１］〜［４］の組成のもの
のうち、少なくとも２種を混合したもの。この場合、混
合する各磁石粉末の利点を併有することができ、より優
れた磁気特性を容易に得ることができる。

【０１１８】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。

【０１１９】Ｒ−ＴＭ−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。

【０１２０】Ｓｍ−ＴＭ−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系合金等が挙げられる。ただし、これらＳｍ−Ｔ
Ｍ−Ｎ系合金の場合、Ｎは、急冷薄帯を作製した後、得
られた急冷薄帯に適切な熱処理を施し、窒化することに
より格子間原子として導入されるのが一般的である。

【０１２１】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。

【０１２２】また、保磁力、最大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、Ａ
ｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃ等を
含有することもできる。

【０１２３】前記複合組織（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８、図９または図１０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。

【０１２４】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（Ｊ−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。

【０１２５】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。

【０１２６】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。

【０１２７】このように、複合組織で構成される磁石
は、優れた磁気特性を有する。したがって、磁石粉末
は、このような複合組織を有するものであるのが特に好
ましい。

【０１２８】なお、図８〜図１０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い。

【０１２９】［薄帯状磁石材料の製造］次に、前述した
冷却ロール５を用いた薄帯状磁石材料の製造について説
明する。

【０１３０】薄帯状磁石材料は、磁石合金の溶湯を冷却
ロールの周面に衝突させ、冷却固化することにより製造
される。以下、その一例について説明する。

【０１３１】図１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Ａ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６を射出す
るノズル（オリフィス）３が形成されている。

【０１３２】筒体２のノズル３近傍の外周には、筒体２
内の磁石材料を加熱（誘導加熱）するための加熱用のコ
イル４が配置されている。

【０１３３】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、不活性ガスであるのが好ましい。不活性ガスと
しては、例えばアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス
等が挙げられる。

【０１３４】雰囲気ガスの圧力は、特に限定されない
が、１〜７６０Torrであるのが好ましい。

【０１３５】筒体２内の溶湯６の液面には、チャンバー
の内圧より高い所定の圧力がかけられている。溶湯６
は、この筒体２内の溶湯６の液面に作用する圧力と筒体
２内における液面の高さに比例してかかる圧力の和と、
チャンバー内の雰囲気ガスの圧力との差圧により、ノズ
ル３から射出する。

【０１３６】溶湯噴射圧（筒体２内の溶湯６の液面に作
用する圧力と筒体２内における液面の高さに比例してか
かる圧力の和と、チャンバー内の雰囲気ガスの圧力との
差圧）は、特に限定されないが、１０〜１００ｋＰａで
あるのが好ましい。

【０１３７】急冷薄帯製造装置１では、筒体２内に磁石
材料を入れ、コイル４により加熱して溶融し、その溶湯
６をノズル３から射出すると、図１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。このとき、パドル
７と周面５３との間に侵入したガスは、溝５４（ガス抜
き手段）を介して外部に排出される。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１中の矢印Ｂ方向に進行する。

【０１３８】このように、周面５３上にガス抜き手段が
設けられることにより、周面５３とパドル７との密着性
が向上し（巨大ディンプルの発生が防止され）、パドル
７の不均一な冷却が防止される。また、表面層５２が８
０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下という適度な熱伝導率を有してい
るため、ロール面８１付近とフリー面８２付近とでの冷
却速度の差も小さくなる。その結果、各部位における結
晶粒径のバラツキが小さく、高い磁気特性を有する急冷
薄帯８が得られる。

【０１３９】また、急冷薄帯８を実際に製造するに際し
ては、必ずしもノズル３を冷却ロール５の回転軸５０の
真上に設置しなくてもよい。

【０１４０】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、通
常、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。

【０１４１】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、８〜５０
μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４０μｍ程度であ
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８
２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。

【０１４２】なお、得られた急冷薄帯８に対しては、例
えば、非晶質組織（アモルファス組織）の再結晶化の促
進、組織の均質化等を目的として、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、４００〜
９００℃で、０．５〜３００分程度とすることができ
る。

【０１４３】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。

【０１４４】以上のようにして得られた急冷薄帯（薄帯
状磁石材料）８は、微細結晶組織、もしくは微細結晶が
非晶質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。

【０１４５】以上のような急冷薄帯８は、平均結晶粒径
が５００ｎｍ以下であるのが好ましく、２００ｎｍ以下
であるのがより好ましく、１０〜１２０ｎｍ程度がさら
に好ましい。平均結晶粒径が５００ｎｍを超えると、磁
気特性、特に保磁力および角型性の向上が十分に図れな
い場合がある。

【０１４６】特に、磁石材料が前記［４］のような複合
組織を有するものである場合、ソフト磁性相１０、ハー
ド磁性相１１の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎ
ｍであるのが好ましく、５〜５０ｎｍであるのがより好
ましい。平均結晶粒径がこのような範囲の大きさである
と、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１との間で、よ
り効果的に磁気的な交換相互作用を生じることとなり、
顕著な磁気特性の向上が認められる。

【０１４７】また、ロール面８１付近におけるハード磁
性相１１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１０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１１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１０
の平均結晶粒径をＤ２ｓとしたとき、下記式（IV）、
（V）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。 ０．５≦Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈ≦１．５ ・・・（IV） ０．５≦Ｄ１ｓ／Ｄ２ｓ≦１．５ ・・・（V）

【０１４８】Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈまたはＤ１ｓ／Ｄ２ｓがこ
のような範囲の値であると、ハード磁性相１１、ソフト
磁性相１０のそれぞれについて、ロール面８１付近とフ
リー面８２付近とで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。

【０１４９】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。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。

【０１５０】［磁石粉末の製造］以上のようにして製造
された急冷薄帯８を粉砕することにより、本発明の磁石
粉末が得られる。

【０１５１】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。

【０１５２】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（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、１〜３００μｍで
あるのが好ましく、５〜１５０μｍであるのがより好ま
しい。

【０１５３】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。

【０１５４】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。

【０１５５】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。

【０１５６】このような磁石粉末を用いてボンド磁石を
製造した場合、該磁石粉末は、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
石の製造に適しており、製造されたボンド磁石は、信頼
性の高いものとなる。

【０１５７】以上のような磁石粉末は、平均結晶粒径が
５００ｎｍ以下であるのが好ましく、２００ｎｍ以下で
あるのがより好ましく、１０〜１２０ｎｍ程度がさらに
好ましい。平均結晶粒径が５００ｎｍを超えると、磁気
特性、特に保磁力および角型性の向上が十分に図れない
場合がある。

【０１５８】特に、磁石材料が前記［４］のような複合
組織を有するものである場合、平均結晶粒径は、１〜１
００ｎｍであるのが好ましく、５〜５０ｎｍであるのが
より好ましい。平均結晶粒径がこのような範囲の大きさ
であると、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１との間
で、より効果的に磁気的な交換相互作用を生じることと
なり、顕著な磁気特性の向上が認められる。

【０１５９】［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。

【０１６０】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。

【０１６１】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。

【０１６２】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。

【０１６３】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。

【０１６４】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。

【０１６５】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。

【０１６６】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。

【０１６７】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。

【０１６８】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。

【０１６９】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。

【０１７０】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。

【０１７１】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。

【０１７２】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。

【０１７３】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。

【０１７４】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。

【０１７５】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。

【０１７６】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３２０〜１２００ｋＡ／ｍであるの
が好ましく、４００〜８００ｋＡ／ｍがより好ましい。
保磁力が前記下限値未満では、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
能なボンド磁石を提供することができる。

【０１７７】本発明のボンド磁石は、最大磁気エネルギ
ー積（ＢＨ）_maxが４０ｋＪ／ｍ³以上であるのが好まし
く、５０ｋＪ／ｍ³以上であるのがより好ましく、７０
〜１３０ｋＪ／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４０ｋＪ／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。

【０１７８】以上説明したように、本実施形態の冷却ロ
ール５は、ガス抜き手段として溝５４が設けられている
ため、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを排出
することができる。これにより、パドル７の浮き上がり
が防止され、周面５３とパドル７との密着性が向上す
る。また、表面層５２が８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下という
適度な熱伝導率を有しているため、ロール面８１付近と
フリー面８２付近とでの冷却速度の差も小さくなる。こ
れらの相乗効果により、各部位における結晶粒径のバラ
ツキが小さく、高い磁気特性を有する急冷薄帯８が得ら
れる。

【０１７９】したがって、前記急冷薄帯８から得られる
ボンド磁石は、優れた磁気特性を有している。また、ボ
ンド磁石の製造に際し、高密度化を追求しなくても高い
磁気特性を得ることができるため、成形性、寸法精度、
機械的強度、耐食性、耐熱性等の向上を図ることができ
る。

【０１８０】次に、本発明の冷却ロール５の第２実施形
態について、説明する。図１１は、本発明の第２実施形
態の冷却ロールの拡大断面図である。以下、第２実施形
態の冷却ロールについて、前記第１実施形態との相違点
を中心に説明し、同様の事項の説明は省略する。

【０１８１】図１１に示すように、本実施形態の冷却ロ
ール５は、ロール基材５１と表面層５２との間に、伝熱
調整層５７を有している。

【０１８２】伝熱調整層５７は、ロール基材５１の構成
材料の熱伝導率より低く、かつ、表面層５２の構成材料
の熱伝導率より高い熱伝導率を有する材料で構成されて
いる。すなわち、ロール基材５１の構成材料の熱伝導率
をＣ_１［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１］、伝熱調整層５７の構成
材料の熱伝導率をＣ_２［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１］、表面層
５２の構成材料の熱伝導率をＣ_３［Ｗ・ｍ^−１・
Ｋ^−１］としたとき、Ｃ_１＞Ｃ_２＞Ｃ_３の関係を満足す
る。

【０１８３】このような伝熱調整層５７を有することに
より、以下のような効果が得られる。

【０１８４】合金溶湯（急冷薄帯）は、冷却ロールと表
面層にて接触し、その熱がロール基材方向に抜熱・冷却
される。

【０１８５】ここで、表面層が比較的熱伝導率の低い材
料で構成されることにより、冷却ロールと急冷薄帯のロ
ール面との接触部分における実効的な熱伝達率を下げる
ことができる。これにより、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）付近と、フリー面（ロ
ール面と反対側の面）付近とでの冷却速度の差異を小さ
くすることができ、結果として、ロール面付近とフリー
面付近とでの組織差（例えば、結晶組織のバラツキ等）
を小さくすることが可能となる。

【０１８６】一方、ロール基材は、急冷薄帯からの熱を
効率的に抜熱するために、比較的高い熱伝導率を持つこ
とが好ましい。

【０１８７】このようなことから、冷却ロールは、低熱
伝導率の材料で構成された表面層と、高熱伝導率の材料
で構成されたロール基材とを有するものであるのが望ま
しい。

【０１８８】しかしながら、ロール基材の周面に、直
接、表面層を形成した場合、以下のような問題を生じ
る。

【０１８９】すなわち、表面層は、低熱伝導率の材料で
構成されているため、高温の合金溶湯を急冷する場合等
において、蓄熱し易いが、ロール基材との界面付近にお
いては、高熱伝導率を有するロール基材により、急激に
冷却されることになる。このため、表面層は、ロール基
材との界面付近と、それ以外の部分とで、大きな温度差
を生じることとなり、内部熱膨張あるいは熱衝撃による
表面層の破壊を生じ易くなる。

【０１９０】これに対し、ロール基材と表面層との間
に、後に詳述する伝熱調整層を設けた本発明の冷却ロー
ルでは、上述したような急激な温度勾配を解消すること
ができる。これにより、前述した表面層の効果と、ロー
ル基材の効果とを併有することができる。

【０１９１】また、ロール基材の周面に、直接、表面層
を形成した従来の冷却ロールでは、以下のような問題点
も有していた。

【０１９２】すなわち、所望の冷却速度を得るために比
較的厚い表面層を設けた場合、初期には適切な冷却速度
が得られていても回転数を重ねていく（操業時間を長く
していく）につれて表面層からロール基材への抜熱が表
面層の低熱伝導率のために妨げられて表面層の温度上昇
が顕著となり、冷却速度の低下が顕著となる。このため
操業を重ねるほど急冷薄帯の結晶粒径の粗大化が起こ
り、結果的に磁気特性の低下を招く。この様な事態を防
ぐために表面層のみを薄くしても冷却速度が大きくなり
過ぎて適切な結晶組織が得られなかったり、ロール基材
が高温にさらされることで基材が再結晶化するなど変質
してしまうという問題が生じる。

【０１９３】これに対して、本発明の冷却ロールは、ロ
ール基材と表面層との間に伝熱調整層を有しているた
め、繰り返し急冷薄帯を製造することによる（特に、連
続操業による）表面層の温度上昇を防ぐことができると
共に、冷却速度を適正な範囲に維持できる。このため、
均一微細な結晶組織の形成がなされ、結果として磁気特
性が向上する。

【０１９４】以下、伝熱調整層５７について詳細に説明
する。伝熱調整層５７は、ロール基材５１の構成材料の
熱伝導率より小さく、かつ表面層５２の構成材料の熱伝
導率より大きい材料で構成されたものであれば、いかな
るものであってもよい。

【０１９５】ロール基材５１の構成材料および表面層５
２の構成材料が、それぞれ、前述した範囲内の熱伝導率
を有するものである場合、伝熱調整層５７の構成材料と
しては、例えば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ等が挙げら
れ、この中でも特に、Ｎｉおよび／またはＣｏを主とす
るものが好ましい。これにより、伝熱調整層５７の伝熱
調整効果がより顕著なものとなるとともに、ロール基材
５１および表面層５２との密着性も特に優れたものとな
る。

【０１９６】また、伝熱調整層５７の構成材料は、Ｐお
よび／またはＢを含むものであるのが好ましい。これに
より、伝熱調整層５７の伝熱調整効果がさらに顕著なも
のとなるとともに、ロール基材５１および表面層５２と
の密着性も向上する。

【０１９７】また、伝熱調整層５７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。

【０１９８】また、伝熱調整層５７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。

【０１９９】伝熱調整層５７が、上記のような積層体、
傾斜材料である場合、その熱伝導率は、伝熱調整層５７
全体の平均値として求めることができる。

【０２００】伝熱調整層５７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、０．０
５〜５０μｍであるのが好ましく、０．５〜１０μｍで
あるのがより好ましい。

【０２０１】伝熱調整層５７の平均厚さが下限値未満で
あると、構成材料の熱伝導率等によっては、前述した伝
熱調整効果が十分に得られない可能性がある。

【０２０２】一方、伝熱調整層５７の平均厚さが上限値
を超えると、伝熱調整層５７自体の熱抵抗が大きくなっ
て冷却が不十分となり、薄帯状磁石材料の結晶粒粗大化
を生じさせて磁気特性の劣化を招く可能性がある。また
伝熱調整層とロール基材の界面と伝熱調整層と表層との
界面での温度差が大きくなり、調整層の剥離を招く可能
性がある。

【０２０３】伝熱調整層５７は、いかなる方法で形成さ
れたものであっても良いが、金属めっきにより形成され
たものであるのが好ましい。これにより、その厚さが比
較的薄く、かつ厚さのバラツキが小さい伝熱調整層５７
を、容易に形成することができる。

【０２０４】金属めっき法としては、例えば、電解めっ
き、無電解めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、Ｐ
ＶＤ等が挙げられるが、この中でも特に、無電解めっき
が好ましい。

【０２０５】伝熱調整層５７の形成方法として無電解め
っきを用いることにより、形成される伝熱調整層５７
は、ロール基材５１との密着性が特に優れたものとなる
とともに、各部位での厚さのバラツキの小さいものとな
る。また、伝熱調整層５７を形成時におけるロール基材
５１の温度上昇を効果的に防止、抑制することができる
ため、伝熱調整層５７の形成時等におけるロール基材５
１の構成材料の酸化等を効果的に防止することができる
とともに、伝熱調整層５７の形成後においても、ロール
基材５１の表面形状を劣化させることなく、維持するこ
とができる。

【０２０６】また、伝熱調整層５７の形成前に、ロール
基材５１の外表面に対して、清浄化処理を施してもよ
い。これにより、ロール基材５１と伝熱調整層５７との
密着性が特に優れたものとなる。前記清浄化処理として
は、例えば、アルカリ洗浄、酸洗浄、有機溶剤洗浄等の
洗浄処理や、ボンバード処理等が挙げられる。

【０２０７】次に、本発明の冷却ロール５の第３実施形
態について、説明する。図１２は、本発明の冷却ロール
の第３実施形態を示す正面図、図１３は、図１２に示す
冷却ロールの拡大断面図である。なお、図１３（後述す
る図１５、図１７、図１９、図２０も同様）は、冷却ロ
ールの周面付近の断面形状を説明するための図であり、
ロール基材と表面層との境界（ロール基材と伝熱調整層
との境界、伝熱調整層と表面層との境界）は、省略して
示した。以下、第３実施形態の冷却ロールについて、前
記第１実施形態、第２実施形態との相違点を中心に説明
し、同様の事項の説明は省略する。

【０２０８】図１２に示すように、溝５４は、冷却ロー
ル５の回転軸５０を中心とする螺旋状に形成されてい
る。溝５４がこのような形状であると、比較的容易に、
周面５３全体にわたり溝５４を形成することができる。
例えば、冷却ロール５を一定速度で回転させておき、旋
盤等の切削工具を回転軸５０に対して平行に、一定速度
で移動させながら、冷却ロール５の外周部を切削するこ
とによりこのような溝５４を形成することができる。

【０２０９】なお、螺旋状の溝５４は、１条（１本）で
あっても、２条（２本）以上であってもよい。

【０２１０】溝５４の長手方向と、冷却ロール５の回転
方向とのなす角θ（絶対値）は、３０°以下であるのが
好ましく、２０°以下であるのがより好ましい。θが３
０°以下であると、冷却ロール５のあらゆる周速度にお
いて、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを効率
よく排出することができる。

【０２１１】周面５３上の各部位において、θの値は、
一定であっても、一定でなくてもよい。また、溝５４を
２条以上有する場合、それぞれの溝５４について、θ
は、同一であっても、異なっていてもよい。

【０２１２】溝５４は、周面５３の縁部５５において、
開口部５６で開口している。これにより、周面５３とパ
ドル７との間から溝５４に排出されたガスがこの開口部
５６から冷却ロール５の側方へ排出されるため、排出さ
れたガスが再び周面５３とパドル７との間に侵入するの
を効果的に防止することができる。図示の構成では、溝
５４は、両縁部に開口しているが、一方の縁部にのみ開
口していてもよい。

【０２１３】次に、本発明の冷却ロール５の第４実施形
態について、説明する。図１４は、本発明の冷却ロール
の第４実施形態を示す正面図、図１５は、図１４に示す
冷却ロールの拡大断面図である。以下、第４実施形態の
冷却ロールについて、前記第１実施形態〜第３実施形態
との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明は省略す
る。

【０２１４】図１４に示すように、周面５３上には、螺
旋の回転方向が互いに逆向きである少なくとも２本の溝
５４が形成されている。これらの溝５４は、多点で交差
している。

【０２１５】このように、螺旋の回転方向が逆向きであ
る溝５４が形成されることにより、製造された急冷薄帯
８が右巻きの溝から受ける横方向の力と左巻きの溝から
受ける横方向の力とが相殺され、急冷薄帯８の図１４中
の横方向の移動が抑制され、進行方向が安定する。

【０２１６】また、図１４中、θ₁、θ₂で示すそれぞれ
の回転方向の溝５４の長手方向と冷却ロール５の回転方
向とのなす角（絶対値）は、前述したθと同様な範囲の
値であるのが好ましい。

【０２１７】次に、本発明の冷却ロール５の第５実施形
態について、説明する。図１６は、本発明の冷却ロール
の第５実施形態を示す正面図、図１７は、図１６に示す
冷却ロールの拡大断面図である。以下、第５実施形態の
冷却ロールについて、前記第１実施形態〜第４実施形態
との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明は省略す
る。

【０２１８】図１６に示すように、複数の溝５４が、冷
却ロール５の周面５３の幅方向のほぼ中央から両縁部５
５方向に、ハの字状に形成されている。

【０２１９】このような溝５４が形成された冷却ロール
５を用いた場合、その回転方向との組み合わせにより、
周面５３とパドル７との間に侵入したガスをより一層高
い効率で排出することができる。

【０２２０】また、このようなパターンの溝が形成され
た場合、冷却ロール５の回転に伴って生じる、図１６
中、左右の両溝５４からの力がつりあうことにより、冷
却ロール５の幅方向のほぼ中央に急冷薄帯８がよせられ
るため、急冷薄帯８の進行方向が安定する。

【０２２１】なお、本発明では、ガス抜き手段の形状等
の諸条件は、前述した第１実施形態〜第５実施形態に限
定されるものではない。

【０２２２】例えば、溝５４は、図１８に示すように間
欠的に形成されたものであってもよい。また、溝５４の
断面形状は、特に限定されず、例えば、図１９、図２０
に示すようなものであってもよい。

【０２２３】これらの図に示す冷却ロール５でも、前述
した第１実施形態〜第５実施形態の冷却ロール５と同様
の効果が得られる。

【０２２４】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。

【０２２５】（実施例１） ［冷却ロールの製造］まず、以下に示すような方法で冷
却ロールＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ
の１１種の冷却ロールを製造した。

【０２２６】＜冷却ロールＡ＞まず、銅製のロール基材
（直径：２００ｍｍ、幅：３０ｍｍ、２０℃における熱
伝導率：３９５Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1、２０℃における熱膨張
率（線膨張率α）：１６．５×１０^-6Ｋ^-1）を用意し、
その周面に切削加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ：
０．０７μｍ）とした。

【０２２７】次いで、このロール基材の外周面に、酸洗
浄処理およびアルカリ洗浄処理（脱脂処理）を施した。

【０２２８】このロール基材の外周面に、セラミックス
であるＷＣの表面層（２０℃における熱伝導率：２９．
０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率
α）：６．２×１０^−６Ｋ^-1）を溶射により形成した。

【０２２９】この溶射は、図５に示すような溶射ガンを
備えたプラズマ溶射装置を用いて、次のようにして行っ
た。

【０２３０】まず、プラズマ溶射装置が設置されたチャ
ンバー内を１×１０^−３Torrまで減圧した後、アルゴン
ガスを導入した。さらに、その後、１×１０^−５Torrま
で減圧した後、アルゴンガスを導入し、雰囲気圧を５To
rrとした。

【０２３１】次に、作動ガス流路から作動ガスを供給し
つつ、陽極ノズルと陰極との間にアークを発生させるこ
とにより、ジェットプラズマを発生させた。さらに、こ
のジェットプラズマ中に、原料を原料供給ガスととも
に、原料通路から供給し、一定速度で回転するロール基
材の外周面上に堆積されることにより、表面層を形成し
た。

【０２３２】この溶射は、チャンバー内の雰囲気圧が１
０Torr程度に維持された状態で行った。

【０２３３】なお、原料としては、平均粒径６０μｍの
ＷＣ粉末を用いた。また、作動ガス、原料供給ガスとし
ては、いずれも、アルゴンガスを用いた。プラズマアー
クの温度は約４０００℃であった。

【０２３４】その後、得られた表面層の周面に研磨加工
を施し、その表面粗さＲａを０．０７μｍとした。

【０２３５】さらに、表面層の外周面に切削加工を施す
ことにより、ロール基材の回転方向に対し、ほぼ平行な
溝を形成し、図１〜図３に示すような冷却ロールＡを得
た。

【０２３６】＜冷却ロールＢ＞まず、銅製のロール基材
（直径：２００ｍｍ、幅：３０ｍｍ、２０℃における熱
伝導率：３９５Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1）を用意し、その周面に
切削加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ：０．０７μ
ｍ）とした。

【０２３７】このロール基材の外周面に、酸洗浄処理お
よびアルカリ洗浄処理（脱脂処理）を施した後、Ｎｉ−
Ｐで構成された伝熱調整層（平均厚さ：２．５μｍ）を
形成した。

【０２３８】伝熱調整層の形成は無電解めっきにより行
い、Ｐ含有量が８％のめっき浴を用いた。まためっきに
先立ってアルカリ脱脂と酸洗浄を行い、めっき膜を形成
した。

【０２３９】次に、この伝熱調整層の外周面に、アルゴ
ンイオンボンバードメントによる清浄化処理を１０分間
施した後、セラミックスであるＷＣの表面層（２０℃に
おける熱伝導率：２９．０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1、２０℃にお
ける熱膨張率（線膨張率α）：６．２×１０^−６Ｋ^-1）
を溶射により形成した。

【０２４０】この溶射は、図５に示すような溶射ガンを
備えたプラズマ溶射装置を用いて、次のようにして行っ
た。

【０２４１】まず、プラズマ溶射装置が設置されたチャ
ンバー内を１×１０^−３Torrまで減圧した後、アルゴン
ガスを導入した。さらに、その後、１×１０^−５Torrま
で減圧した後、アルゴンガスを導入し、雰囲気圧を５To
rrとした。

【０２４２】次に、作動ガス流路から作動ガスを供給し
つつ、陽極ノズルと陰極との間にアークを発生させるこ
とにより、ジェットプラズマを発生させた。さらに、こ
のジェットプラズマ中に、原料を原料供給ガスととも
に、原料通路から供給し、一定速度で回転するロール基
材の外周面上に堆積されることにより、表面層を形成し
た。

【０２４３】この溶射は、チャンバー内の雰囲気圧が１
０Torr程度に維持された状態で行った。

【０２４４】なお、原料としては、平均粒径６０μｍの
ＷＣ粉末を用いた。また、作動ガス、原料供給ガスとし
ては、いずれも、アルゴンガスを用いた。プラズマアー
クの温度は約４０００℃であった。

【０２４５】その後、得られた表面層の周面に研磨加工
を施し、その表面粗さＲａを０．２０μｍとした。

【０２４６】さらに、表面層の外周面に切削加工を施す
ことにより、ロール基材の回転方向に対し、ほぼ平行な
溝を形成し、図１１に示すような冷却ロールＢを得た。

【０２４７】＜冷却ロールＣ＞溝の形状を図１２、図１
３に示すようなものとした以外は冷却ロールＢと同様に
して冷却ロールＣを製造した。なお、溝の形成は、以下
のようにして行った。すなわち、３本の切削工具を等間
隔に設置した旋盤を用いて、併設された溝のピッチが周
面上の各部位において、ほぼ一定となるように３条の溝
を形成した。

【０２４８】＜冷却ロールＤ＞溝の形状を図１４、図１
５に示すようなものとした以外は冷却ロールＣと同様に
して冷却ロールＤを製造した。

【０２４９】＜冷却ロールＥ＞溝の形状を図１６、図１
７に示すようなものとした以外は冷却ロールＣと同様に
して冷却ロールＥを製造した。

【０２５０】＜冷却ロールＦ＞表面層の構成材料をＮｂ
Ｃ（２０℃における熱伝導率：１４．７Ｗ・ｍ^-1・
Ｋ ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：６．８
×１０^−６Ｋ^-1）とした以外は冷却ロールＣと同様にし
て冷却ロールＦを製造した。

【０２５１】なお、原料としては、平均粒径１００μｍ
のＮｂＣ粉末を用いた。また、作動ガス、原料供給ガス
としては、いずれも、アルゴンガスを用いた。プラズマ
アークの温度は約４０００℃であった。

【０２５２】＜冷却ロールＧ＞表面層の構成材料をＳｉ
_３Ｎ_４（２０℃における熱伝導率：１５．０Ｗ・ｍ^-1・
Ｋ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：４．８
×１０^−６Ｋ^-1）とした以外は冷却ロールＣと同様にし
て冷却ロールＧを製造した。

【０２５３】なお、原料としては、平均粒径８０μｍの
Ｓｉ_３Ｎ_４粉末を用いた。また、作動ガス、原料供給ガ
スとしては、いずれも、アルゴンガスを用いた。プラズ
マアークの温度は約３５００℃であった。

【０２５４】＜冷却ロールＨ＞表面層の構成材料をＴｉ
Ｎ（２０℃における熱伝導率：２９．４Ｗ・ｍ^-1・
Ｋ ^-1、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：９．４
×１０^−６Ｋ^-1）とした以外は冷却ロールＣと同様にし
て冷却ロールＨを製造した。

【０２５５】なお、原料としては、平均粒径５０μｍの
ＴｉＮ粉末を用いた。また、作動ガス、原料供給ガスと
しては、いずれも、アルゴンガスを用いた。プラズマア
ークの温度は約３０００℃であった。

【０２５６】＜冷却ロールＩ＞伝熱調整層の構成材料を
Ｃｏ−Ｂとした以外は冷却ロールＣと同様にして冷却ロ
ールＩを製造した。

【０２５７】伝熱調整層の形成は、無電解めっきにより
行い、Ｂ含有量が５％のめっき浴を用いた。まためっき
に先立ってアルカリ脱脂と酸洗浄を行い、めっき膜を形
成した。

【０２５８】＜冷却ロールＪ＞銅製のロール基材（直
径：２００ｍｍ、幅：３０ｍｍ、２０℃における熱伝導
率：３９５Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1、２０℃における熱膨張率
（線膨張率α）：１６．５×１０^-6Ｋ^-1）を用意し、そ
の周面に切削加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ：
０．０７μｍ）とした。

【０２５９】その後、さらに切削加工を施し、ロール基
材の回転方向に対し、ほぼ平行な溝を形成し、冷却ロー
ルＪを得た。

【０２６０】＜冷却ロールＫ＞銅製のロール基材（直
径：２００ｍｍ、幅：３０ｍｍ、２０℃における熱伝導
率：３９５Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1）を用意し、その周面に切削
加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ：０．０７μｍ）
とした。

【０２６１】その後、ロール基材の外周面に、ＷＣで構
成された表面層をイオンプレーティングにより形成し、
冷却ロールＫを製造した。

【０２６２】各冷却ロールについて、伝熱調整層の平均
厚さ、表面層の平均厚さ、溝の幅Ｌ ₁（平均値）、深さ
Ｌ₂（平均値）、並設された溝のピッチＬ₃（平均値）、
溝の長手方向と冷却ロールの回転方向とのなす角θ、冷
却ロールの周面上における溝の占める投影面積の割合、
周面の溝を除く部分の表面粗さＲａの測定値を表１に示
す。

【０２６３】

【表１】

【０２６４】［急冷薄帯の製造および評価］このように
して得られた各冷却ロールを用いて、急冷薄帯を製造
し、磁気特性等の各種評価を行った。

【０２６５】まず、冷却ロールＡを用いた急冷薄帯の製
造、および各種評価について説明する。

【０２６６】図１に示すような構成の急冷薄帯製造装置
１を用いて、以下に述べるような方法で合金組成が（Ｎ
ｄ_0.77Ｐｒ_0.2Ｄｙ_0.03）_8.8Ｆｅ_bal.Ｃｏ_5.5Ｂ_6.2で表
される急冷薄帯を製造した。

【０２６７】まず、Ｎｄ、Ｐｒ、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。

【０２６８】急冷薄帯製造装置１において、底部にノズ
ル（円孔オリフィス）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（ヘリウム
ガス）を導入し、所望の温度および圧力の雰囲気とし
た。

【０２６９】その後、石英管内の母合金インゴットを高
周波誘導加熱により溶解し、さらに、冷却ロールの周速
度を所望の値とし、溶湯６の噴射圧（石英管の内圧と筒
体２内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）を４０ｋＰａ、雰囲気ガスの圧
力を６０ｋＰａとしたうえで、溶湯６を冷却ロール５の
回転軸５０のほぼ真上から冷却ロール５の頂部の周面５
３に向けて噴射し、急冷薄帯８を連続的に作製した。こ
のとき、冷却ロールの周速度を種々変化させて数ロット
の急冷薄帯を製造した。

【０２７０】得られた各急冷薄帯について、アルゴンガ
ス雰囲気中で、７００℃×５分間の熱処理を施した。そ
の後、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）により、各急冷薄帯
の磁気特性を測定した。測定に際しては、急冷薄帯の長
軸方向を印加磁界方向とした。なお、反磁界補正は行わ
なかった。このような測定で最も高い磁気特性を有して
いた急冷薄帯について、以下の各種評価を行った。

【０２７１】まず、長さ約５ｃｍの急冷薄帯をそれぞれ
取り出し、さらにそこから長さ約７ｍｍのサンプルを５
サンプル連続して作製した。

【０２７２】次に、これらの５サンプルについて、振動
試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いた磁気特性（保磁力
Ｈ_cJ、最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_max）の測定を改
めて行った。測定に際しては、急冷薄帯の長軸方向を印
加磁界方向とした。なお、反磁界補正は行わなかった。

【０２７３】次に、これらの５サンプルの平均厚さｔお
よび磁気特性を測定した。平均厚さｔは、レーザー顕微
鏡により１サンプルにつき２０箇所の測定点で測定し、
これを平均した値とした。

【０２７４】さらに、これらの５サンプルのロール面お
よびフリー面について、相構成を分析するため、Ｃｕ−
Ｋαを用い回折角（２θ）が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、いずれのサン
プルも、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、ロール面およびフリー面
における各相の平均結晶粒径を測定した。

【０２７５】上記の熱処理を施した急冷薄帯を粉砕し、
平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。

【０２７６】次に、磁石粉末とエポキシ樹脂とを混合
し、ボンド磁石用組成物（コンパウンド）を作製した。
このとき、コンパウンド中の磁石粉末の含有量（含有
率）は、約９７．５ｗｔ％であった。

【０２７７】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、室温において、圧力７００ＭＰａで圧縮成形（無磁
場中）して、成形体を得た。離型後、１７５℃で加熱硬
化させて、直径１０ｍｍ×高さ８ｍｍの円柱状のボンド
磁石を得た。

【０２７８】このボンド磁石について、磁場強度３．２
ＭＡ／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。

【０２７９】その後、冷却ロールＡを冷却ロールＢ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋに順次交換し、同
様にして急冷薄帯の製造および各種評価を行った。

【０２８０】これらの評価の結果を表２、表３、表４、
表５に示す。ただし、冷却ロールＪを用いて製造した急
冷薄帯のサンプルのロール面では、非晶質相が主相であ
り、結晶粒径の測定は行えなかった。

【０２８１】また、冷却ロールＢ〜Ｋを用いた急冷薄帯
の製造において、最も高い磁気特性を有する急冷薄帯が
得られたときの冷却ロールの周速度も表２〜表４に併せ
て示す。

【０２８２】

【表２】

【０２８３】

【表３】

【０２８４】

【表４】

【０２８５】

【表５】

【０２８６】表２〜表４から明らかなように、冷却ロー
ルＡ〜Ｉ（いずれも本発明）を用いて製造された急冷薄
帯では、ロール面とフリー面とでの各相の結晶粒径の差
が小さい。また、各急冷薄帯について、サンプル間での
磁気特性のバラツキが小さく、全体として磁気特性が高
い。これは、以下のような理由によるものであると推定
される。

【０２８７】冷却ロールＡ〜Ｉは、その周面上に、ガス
抜き手段を有している。そのため、周面とパドルとの間
に侵入したガスが効率よく排出され、周面とパドルとの
密着性が向上し、急冷薄帯のロール面への巨大ディンプ
ルの発生が防止または抑制され、各部位における冷却速
度のバラツキが小さくなる。さらに、表面層が熱伝導率
８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下の材料で構成され、かつ溶射に
より形成されたものであることにより、ロール面付近と
フリー面付近とでの冷却速度の差も小さくなる。これら
の相乗効果により、得られる急冷薄帯における結晶粒径
のバラツキが小さくなり、その結果、磁気特性のバラツ
キも小さくなるものであると考えられる。

【０２８８】これに対し、冷却ロールＪ（比較例）を用
いて製造された急冷薄帯は、サンプル間での磁気特性の
バラツキは比較的小さいが、全体的にその値が低くなっ
ている。また、冷却ロールＫ（比較例）を用いて製造さ
れた急冷薄帯は、ロール面とフリー面とでの平均結晶粒
径の差は比較的小さいが、サンプル間での磁気特性のバ
ラツキが大きい。これは、以下のような理由によるもの
であると推定される。

【０２８９】冷却ロールＪにはガス抜き手段が設けられ
ているため、この冷却ロールを用いて製造された急冷薄
帯は、冷却ロールの周面と、溶湯のパドルとの密着性に
は優れている。しかし、周面が銅で構成されているた
め、溶湯の冷却速度が大きすぎて、ロール面では非晶質
相が主相となる。これに対し、フリー面ではロール面に
比べ冷却速度が小さいため、非晶質相が減少し、多くの
結晶粒が形成される。このように、ロール面とフリー面
とでの組織差が大きいため、全体としての磁気特性が低
下すると考えられる。

【０２９０】冷却ロールＫにはＷＣで構成された表面層
が設けられているため、ロール面付近とフリー面付近と
での冷却速度の差は比較的小さい。しかし、周面上にガ
ス抜き手段が設けられていないため、周面と溶湯のパド
ルとの密着性が低下することにより、周面とパドルとの
間にガスが侵入する。周面とパドルとの間に侵入したガ
スは、そのまま残留し、急冷薄帯のロール面に巨大なデ
ィンプルが形成される。このため、周面に密着した部位
に比べ、ディンプルが形成された部位では冷却速度は低
下し、結晶粒径の粗大化が起こる。その結果、得られる
急冷薄帯の磁気特性のバラツキは大きくなると考えられ
る。

【０２９１】また、表５から明らかなように、冷却ロー
ルＡ〜Ｉによるボンド磁石では、優れた磁気特性が得ら
れているのに対し、冷却ロールＪ、Ｋによるボンド磁石
は、低い磁気特性しか有していない。

【０２９２】これは、冷却ロールＡ〜Ｉによるボンド磁
石が、磁気特性が高くかつ磁気特性のバラツキの小さい
急冷薄帯から得られる磁石粉末を用いて製造されたもの
であるのに対し、冷却ロールＪ、Ｋによるボンド磁石
は、磁気特性の低い急冷薄帯から得られる磁石粉末を用
いて製造されたものであるため、ボンド磁石としての磁
気特性も低くなっていると考えられる。

【０２９３】（実施例２）溝の平均幅、平均深さ、並設
された溝の平均ピッチを種々変化させた以外は、冷却ロ
ールＣと同様にして、６種の冷却ロール（冷却ロール
Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ）を得た。

【０２９４】各冷却ロールについて、溝の幅Ｌ₁（平均
値）、深さＬ₂（平均値）、並設された溝のピッチＬ
₃（平均値）の測定値を表６に示す。

【０２９５】

【表６】

【０２９６】まず、冷却ロールＬを使用し、実施例１と
同様にして、それぞれ数ロットの急冷薄帯を製造した。
これらの急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、
６６０℃×７分間の熱処理を施した後、振動試料型磁力
計（ＶＳＭ）により、各急冷薄帯の磁気特性を測定し
た。測定に際しては、急冷薄帯の長軸方向を印加磁界方
向とした。なお、反磁界補正は行わなかった。

【０２９７】このような測定で最も高い磁気特性を有し
ていた急冷薄帯を、アルゴンガス雰囲気中で粉砕し、平
均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。

【０２９８】その後、冷却ロールＫを冷却ロールＭ、
Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑに順次交換し、同様にして磁石粉末を製
造した。

【０２９９】このようにして得られた６種の磁石粉末に
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、各相の平均結晶粒径を測定した。

【０３００】次に、各磁石粉末とエポキシ樹脂とを混合
し、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、各サンプルについてほぼ等しい値とした。すな
わち、各サンプル中の磁石粉末の含有量（含有率）は、
約９７．５ｗｔ％であった。

【０３０１】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、室温において、圧力７００ＭＰａで圧縮成形（無磁
場中）して、成形体を得た。離型後、１７５℃で加熱硬
化させて、直径１０ｍｍ×高さ８ｍｍの円柱状のボンド
磁石を得た。

【０３０２】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。これ
らの結果を表７に示す。

【０３０３】

【表７】

【０３０４】表７から明らかなように、溝の幅Ｌ₁と溝
の深さＬ₂との比Ｌ₁／Ｌ₂が最適の範囲の値である冷却
ロールによる急冷薄帯を用いて製造されたボンド磁石
は、特に優れた磁気特性を有している。

【０３０５】

【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。

【０３０６】・冷却ロールの周面にガス抜き手段が設け
られているため、周面と溶湯のパドルとの密着性が向上
し、高い磁気特性が安定して得られる。

【０３０７】・冷却ロールの周面を形成する表面層が溶
射により形成され、かつ熱伝導率が８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1
以下の材料で構成されたものであるため、得られる急冷
薄帯のロール面側とフリー面側の組織差、特に冷却速度
の違いによる結晶粒径の差を小さくすることができ、そ
の結果、優れた磁気特性を持つ磁石材料、磁石粉末が得
られる。また、それより製造されたボンド磁石も優れた
磁気特性を発揮する。

【０３０８】・特に、表面層の形成材料、厚さ、ガス抜
き手段の形状等を好適な範囲に設定することにより、さ
らに優れた磁気特性が得られる。

【０３０９】・磁石粉末がソフト磁性相とハード磁性相
とを有する複合組織で構成されることにより、磁化が高
く、優れた磁気特性を発揮する。特に本発明により、固
有保磁力と角型性が改善される。

【０３１０】・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。

【０３１１】・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。

【０３１２】・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。

【０３１３】・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】 本発明の冷却ロールの第１実施形態と、その
冷却ロールを用いて薄帯状磁石材料を製造する装置（急
冷薄帯製造装置）の構成例とを模式的に示す斜視図であ
る。

【図２】 図１に示す冷却ロールの正面図である。

【図３】 図１に示す冷却ロールの周面付近の断面形状
を模式的に示す図である。

【図４】 図１に示す急冷薄帯製造装置における溶湯の
冷却ロールへの接触部位付近の状態を模式的に示す断面
図である。

【図５】 プラズマ溶射により、表面層を形成する方法
を示す模式図である。

【図６】 ガス抜き手段の形成方法を説明するための図
である。

【図７】 ガス抜き手段の形成方法を説明するための図
である。

【図８】 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９】 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１０】 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１１】 本発明の第２実施形態の冷却ロールの周面
付近の断面形状を模式的に示す図である。

【図１２】 本発明の冷却ロールの第３実施形態を模式
的に示す正面図である。

【図１３】 図１２に示す冷却ロールの周面付近の断面
形状を模式的に示す図である。

【図１４】 本発明の冷却ロールの第４実施形態を模式
的に示す正面図である。

【図１５】 図１４に示す冷却ロールの周面付近の断面
形状を模式的に示す図である。

【図１６】 本発明の冷却ロールの第５実施形態を模式
的に示す正面図である。

【図１７】 図１６に示す冷却ロールの周面付近の断面
形状を模式的に示す図である。

【図１８】 本発明の冷却ロールの他の実施形態を模式
的に示す正面図である。

【図１９】 本発明の冷却ロールの他の実施形態の周面
付近の断面形状を模式的に示す図である。

【図２０】 本発明の冷却ロールの他の実施形態の周面
付近の断面形状を模式的に示す図である。

【図２１】 従来の薄帯状磁石材料を単ロール法により
製造する装置（急冷薄帯製造装置）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……イル ５、５００……冷却ロール ５０……回転
軸 ５１……ロール基材 ５１１……部位 ５１２……
部位 ５２……表面層 ５２１……部位 ５２２……部
位 ５３、５３０……周面 ５４……溝 ５５……縁部
５６……開口部 ５７……伝熱調整層 ６、６０……溶湯 ７、７０……パドル ７１０……凝
固界面 ８、８０……急冷薄帯 ８１、８１０……ロー
ル面 ８２……フリー面 ９……ディンプル １０……ソフト磁性相 １１……ハード磁性相 １２…
…原料 １３……溶射ガン １３１……陽極ノズル １
３２……陰極 １３３……作動ガス流路 １３４……開
口部 １３５……原料通路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｆ 3/02 Ｂ２２Ｆ 3/02 Ｍ ５Ｅ０６２ Ｃ２２Ｃ 1/04 Ｃ２２Ｃ 1/04 Ｇ Ｈ０１Ｆ 1/06 Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｇ 41/02 Ｂ２２Ｆ 9/04 Ｅ // Ｂ２２Ｆ 9/04 Ｃ２３Ｃ 4/04 Ｃ２３Ｃ 4/04 Ｈ０１Ｆ 1/06 Ａ Ｆターム(参考） 4E004 DB02 DB16 NA05 NB07 NC09 QA01 QA03 SB01 SD01 TA03 4K017 AA06 BA08 BB06 CA07 DA04 EA03 EC02 4K018 AA11 BA05 BB04 BC01 BD01 CA08 KA46 4K031 AA08 AB02 CB42 CB43 CB44 CB45 CB46 5E040 AA04 AA19 CA01 HB05 HB11 HB17 NN01 NN12 5E062 CC05 CD04 CE01 CG01

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁石合金の溶湯をその周面に衝突させ、
   冷却固化して、薄帯状磁石材料を製造するための冷却ロ
   ールであって、 ロール基材と、溶射により前記ロール基材の外周面上に
   形成された表面層とを有し、 前記表面層の構成材料の室温付近における熱伝導率が、
   前記ロール基材の構成材料の室温付近における熱伝導率
   より低く、かつ８０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以下であり、 前記周面上に、前記周面と前記溶湯のパドルとの間に侵
   入したガスを排出するガス抜き手段を設けたことを特徴
   とする冷却ロール。
2. 【請求項２】 前記表面層は、主として、Ｎｂ、Ｍｏ、
   Ｚｒ、Ｗ、Ｓｉ、Ｂのうち少なくとも１種の元素を含む
   材料で構成される請求項１に記載の冷却ロール。
3. 【請求項３】 前記表面層は、セラミックスを主とする
   材料で構成される請求項１または２に記載の冷却ロー
   ル。
4. 【請求項４】 前記表面層の平均厚さは、５〜１００μ
   ｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の冷却ロー
   ル。
5. 【請求項５】 前記表面層は、伝熱調整層を介して前記
   ロール基材の外周面上に設けられたものであり、 前記ロール基材の構成材料の室温付近における熱伝導率
   をＣ_１［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１］、 前記伝熱調整層の構成材料の室温付近における熱伝導率
   をＣ_２［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１］、 前記表面層の構成材料の室温付近における熱伝導率をＣ
   _３［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^{− １}］としたとき、Ｃ_１＞Ｃ_２＞Ｃ
   _３の関係を満足する請求項１ないし４のいずれかに記載
   の冷却ロール。
6. 【請求項６】 前記伝熱調整層の平均厚さは、０．０５
   〜５０μｍである請求項５に記載の冷却ロール。
7. 【請求項７】 前記伝熱調整層は、金属めっき層である
   請求項５または６に記載の冷却ロール。
8. 【請求項８】 前記伝熱調整層は、無電解めっきにより
   形成されたものである請求項５ないし７のいずれかに記
   載の冷却ロール。
9. 【請求項９】 前記伝熱調整層は、Ｎｉおよび／または
   Ｃｏを主とする材料で構成されたものである請求項５な
   いし８のいずれかに記載の冷却ロール。
10. 【請求項１０】 前記伝熱調整層は、Ｐおよび／または
    Ｂを含む材料で構成されたものである請求項５ないし９
    のいずれかに記載の冷却ロール。
11. 【請求項１１】 前記表面層は、前記伝熱調整層の表面
    に対する清浄化処理を行った後に、形成されたものであ
    る請求項５ないし１０のいずれかに記載の冷却ロール。
12. 【請求項１２】 前記周面の前記ガス抜き手段を除く部
    分の表面粗さＲａは、０．０５〜５μｍである請求項１
    ないし１１のいずれかに記載の冷却ロール。
13. 【請求項１３】 前記ガス抜き手段は、少なくとも１本
    の溝である請求項１ないし１２のいずれかに記載の冷却
    ロール。
14. 【請求項１４】 前記溝の平均幅は、０．５〜９０μｍ
    である請求項１３に記載の冷却ロール。
15. 【請求項１５】 前記溝の平均深さは、０．５〜２０μ
    ｍである請求項１３または１４に記載の冷却ロール。
16. 【請求項１６】 前記溝の平均幅をＬ₁、平均深さをＬ₂
    としたとき、０．５≦Ｌ₁／Ｌ₂≦１５の関係を満足する
    請求項１３ないし１５のいずれかに記載の冷却ロール。
17. 【請求項１７】 前記溝の長手方向と、冷却ロールの回
    転方向とのなす角は、３０°以下である請求項１３ない
    し１６のいずれかに記載の冷却ロール。
18. 【請求項１８】 前記溝は、前記冷却ロールの回転軸を
    中心とする螺旋状に形成されたものである請求項１３な
    いし１７のいずれかに記載の冷却ロール。
19. 【請求項１９】 前記溝が並設されており、その平均ピ
    ッチは、３〜１００μｍである請求項１３ないし１８の
    いずれかに記載の冷却ロール。
20. 【請求項２０】 前記溝は、前記周面の縁部に開口して
    いるものである請求項１３ないし１９のいずれかに記載
    の冷却ロール。
21. 【請求項２１】 前記周面上における前記溝の占める投
    影面積の割合が１０〜９９．５％である請求項１３ない
    し２０のいずれかに記載の冷却ロール。
22. 【請求項２２】 請求項１ないし２１のいずれかに記載
    の冷却ロールを用いて製造されたことを特徴とする薄帯
    状磁石材料。
23. 【請求項２３】 平均厚さが８〜５０μｍである請求項
    ２２に記載の薄帯状磁石材料。
24. 【請求項２４】 薄帯状磁石材料は、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２２または２３
    に記載の薄帯状磁石材料。
25. 【請求項２５】 薄帯状磁石材料は、ソフト磁性相とハ
    ード磁性相とを有する複合組織で構成されるものである
    請求項２２ないし２４のいずれかに記載の薄帯状磁石材
    料。
26. 【請求項２６】 前記ハード磁性相および前記ソフト磁
    性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍである
    請求項２５に記載の薄帯状磁石材料。
27. 【請求項２７】 請求項２２ないし２６のいずれかに記
    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。
28. 【請求項２８】 磁石粉末は、その製造過程または製造
    後少なくとも１回熱処理が施されたものである請求項２
    ７に記載の磁石粉末。
29. 【請求項２９】 平均粒径が１〜３００μｍである請求
    項２７または２８に記載の磁石粉末。
30. 【請求項３０】 磁石粉末は、ソフト磁性相とハード磁
    性相とを有する複合組織で構成されるものである請求項
    ２７ないし２９のいずれかに記載の磁石粉末。
31. 【請求項３１】 前記ハード磁性相および前記ソフト磁
    性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍである
    請求項３０に記載の磁石粉末。
32. 【請求項３２】 請求項２７ないし３１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。
33. 【請求項３３】 室温での固有保磁力Ｈ_cJが３２０〜１
    ２００ｋＡ／ｍである請求項３２に記載のボンド磁石。
34. 【請求項３４】 最大磁気エネルギー積（ＢＨ）_maxが
    ４０ｋＪ／ｍ³以上である請求項３２または３３に記載
    のボンド磁石。