JP2006165364A - Ferrite permanent magnet and method of manufacturing the same - Google Patents

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国士 大野
Yoshihiko Minachi
良彦 皆地
Shigeki Yanagida
茂樹 柳田
Junichi Nagaoka
淳一 長岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a ferrite permanent magnet with a high coercive force (HcJ) approximately without reducing a magnetic characteristic potential. <P>SOLUTION: A ferrite permanent magnet that is mainly composed of Wurzite M-type ferrite and contains F: 10 to 400 ppm. It is preferable that the Wurzite M-type ferrite includes a composition represented by a formula (I): A<SB>1-x</SB>R<SB>x</SB>(Fe<SB>12-y</SB>Me<SB>y</SB>)<SB>z</SB>O<SB>19</SB>. In such a case, however, A is at least one kind of element selected from Sr, Ba, Ca and Pb and surely contains Sr, R is at least one kind of element selected from rare earth elements (including Y) and Bi and surely contains La, and Me is Co or Co and Zn. Furthermore, the conditions of 0.04≤x≤0.9, 0.04≤y≤1.0, 0.4≤x/y≤5.0 and 0.7≤z≤1.2 are established. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フェライト永久磁石の磁気特性向上に関し、特に磁気特性ポテンシャルを低下させることなく残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)のバランスを調整することのできるフェライト永久磁石を提供する。   The present invention relates to an improvement in magnetic properties of a ferrite permanent magnet, and particularly provides a ferrite permanent magnet capable of adjusting the balance of residual magnetic flux density (Br) and coercive force (HcJ) without reducing the magnetic property potential.

フェライト永久磁石には、六方晶系のSrフェライトやBaフェライトがあるが、現在はマグネトプランバイト型(M型)構造のSrフェライト又はBaフェライトが主に用いられており、これらのフェライト焼結体やボンディッド磁石が製造されている。
フェライト永久磁石を用いるモータ、その他の回転機を設計する場合には、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)という2つの磁気特性を考慮する。つまり、高い残留磁束密度(Br)が要求される場合もあれば、高い保磁力(HcJ)が要求される場合もある。通常、高い残留磁束密度(Br)を得ようとすると保磁力(HcJ)が低下し、逆に高い保磁力(HcJ)を得ようとすると残留磁束密度(Br)が低下する傾向にある。
Ferrite permanent magnets include hexagonal Sr ferrite and Ba ferrite. Currently, magnetoplumbite (M type) structure Sr ferrite or Ba ferrite is mainly used, and these ferrite sintered bodies Bonded magnets are manufactured.
When designing a motor using a ferrite permanent magnet and other rotating machines, two magnetic characteristics of residual magnetic flux density (Br) and coercive force (HcJ) are considered. That is, a high residual magnetic flux density (Br) may be required, and a high coercive force (HcJ) may be required. Usually, when a high residual magnetic flux density (Br) is to be obtained, the coercive force (HcJ) is reduced, and conversely, when a high coercive force (HcJ) is to be obtained, the residual magnetic flux density (Br) tends to be reduced.

これまで、フェライト永久磁石において、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)のバランスを調整するため、酸化アルミニウム(Al23)、酸化クロム(Cr23)、酸化シリコン(SiO2)、酸化カルシウム(CaO)等の微量の酸化物を添加する方法が従来から行われている(例えば、特開昭55−138204号公報(特許文献1)、特開昭60−152009号公報(特許文献2))。 Until now, in ferrite permanent magnets, in order to adjust the balance of residual magnetic flux density (Br) and coercive force (HcJ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2) ), A method of adding a trace amount of oxide such as calcium oxide (CaO) has been conventionally performed (for example, JP-A-55-138204 (Patent Document 1), JP-A-60-152009 ( Patent Document 2)).

特開昭55−138204号公報JP-A-55-138204 特開昭60−152009号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-152009

従来用いられてきた酸化アルミニウム、酸化クロムは、焼結性を抑制する添加物であり、結果的に高保磁力(HcJ)を実現することができる。
ここで、磁気特性ポテンシャルについて、図2を参照しつつ説明する。
同じ組成を有するフェライト永久磁石であっても、焼成温度を調整することにより、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の値を変えることができる。例えば、図2の線分aはその一例を示している。線分aは、あるフェライト焼結磁石を例えば焼成温度を変えて製造したときの残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の変動を示している。図2の線分b、cも同様である。
Conventionally used aluminum oxide and chromium oxide are additives for suppressing sinterability, and as a result, a high coercive force (HcJ) can be realized.
Here, the magnetic characteristic potential will be described with reference to FIG.
Even in the case of ferrite permanent magnets having the same composition, the values of residual magnetic flux density (Br) and coercive force (HcJ) can be changed by adjusting the firing temperature. For example, a line segment a in FIG. 2 shows an example. A line segment a indicates fluctuations in the residual magnetic flux density (Br) and the coercive force (HcJ) when a certain ferrite sintered magnet is manufactured by changing the firing temperature, for example. The same applies to the line segments b and c in FIG.

線分がグラフの右上方にあるほど高い残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)を得ることができるので、磁気特性ポテンシャルが高いということができる。   Since the higher the residual magnetic flux density (Br) and the coercive force (HcJ) can be obtained as the line segment is at the upper right of the graph, it can be said that the magnetic characteristic potential is higher.

焼成温度の調整による高保磁力(HcJ)化には限界があるため、酸化アルミニウム等を添加する手法が用いられている。この手法によれば、線分aで示される磁気特性を線分bにシフトすることができるものの、通常、磁気特性ポテンシャルは低下してしまう。したがって、線分cのように磁気特性ポテンシャルを低下させることなく高保磁力(HcJ)化することが望まれる。そのため、本発明は、磁気特性ポテンシャルをほとんど低下させることなく、高保磁力(HcJ)のフェライト永久磁石の製造を可能とすることを目的とする。   Since there is a limit to increasing the coercive force (HcJ) by adjusting the firing temperature, a method of adding aluminum oxide or the like is used. According to this method, the magnetic characteristic indicated by the line segment a can be shifted to the line segment b, but the magnetic characteristic potential is usually lowered. Therefore, it is desired to increase the coercive force (HcJ) without reducing the magnetic characteristic potential as in the line segment c. Therefore, an object of the present invention is to enable the production of a ferrite permanent magnet having a high coercive force (HcJ) without substantially reducing the magnetic characteristic potential.

かかる目的のもと、本発明の六方晶M型フェライトを主成分とし、F:10〜400ppmを含むことにより前記課題を解決することができる。
本発明において、六方晶M型フェライトが下記の式(I)で表される組成を有すること
が好ましい。
1-xx(Fe12-yMeyz19 …(I)
ただし、AはSr、Ba、Ca及びPbから選択される少なくとも1種の元素であって、Srを必ず含み、Rは希土類元素(Yを含む)及びBiから選択される少なくとも1種の元素であってLaを必ず含み、MeはCoであるかCo及びZnである。
0.04≦x≦0.9
0.04≦y≦1.0
0.4≦x/y≦5.0
0.7≦z≦1.2
また本発明のフェライト永久磁石は、F:50〜300ppmであることが好ましい。
For this purpose, the above problem can be solved by using the hexagonal M-type ferrite of the present invention as a main component and containing F: 10 to 400 ppm.
In the present invention, the hexagonal M-type ferrite preferably has a composition represented by the following formula (I).
A 1-x R x (Fe 12-y Me y ) z O 19 (I)
However, A is at least one element selected from Sr, Ba, Ca and Pb, and necessarily contains Sr, and R is at least one element selected from rare earth elements (including Y) and Bi. La must be included, and Me is Co or Co and Zn.
0.04 ≦ x ≦ 0.9
0.04 ≦ y ≦ 1.0
0.4 ≦ x / y ≦ 5.0
0.7 ≦ z ≦ 1.2
Moreover, it is preferable that the ferrite permanent magnet of this invention is F: 50-300 ppm.

以上のフェライト永久磁石は、六方晶M型フェライトの原料粉末と、フッ素化合物:0.01〜0.45wt%を含む組成物を加圧成形して成形体を得る工程(a)と、成形体を所定温度で加熱保持して焼結体を得る工程(b)と、を備えるフェライト永久磁石の製造方法により製造することができる。
ここで、フッ素化合物としてはSrF2であることが好ましい。
The above ferrite permanent magnet includes a step (a) of obtaining a molded body by pressure-molding a composition containing hexagonal M-type ferrite raw material powder and a fluorine compound: 0.01 to 0.45 wt%, and a molded body And a step (b) of obtaining a sintered body by heating and holding at a predetermined temperature, and a method for producing a ferrite permanent magnet.
Here, the fluorine compound is preferably SrF 2 .

本発明によれば、磁気特性ポテンシャルをほとんど低下させることなく、高保磁力(HcJ)のフェライト永久磁石の製造を可能とする。   According to the present invention, a ferrite permanent magnet having a high coercive force (HcJ) can be manufactured with almost no decrease in magnetic characteristic potential.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフェライト永久磁石は、F(フッ素)を含有することにより磁気特性ポテンシャルを低下させることなく、高保磁力(HcJ)のフェライト永久磁石を得ることを可能とする。ただし、Fの含有量が10ppm未満では保磁力(HcJ)向上の効果を享受することが困難である。一方で、Fの含有量が400ppmを超えると保磁力(HcJ)の低下を引き起こす。したがって、本発明のフェライト永久磁石は、F含有量を10〜400ppmとする。好ましいF含有量は、50〜300ppm、さらに好ましいF含有量は80〜200ppmである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
By containing F (fluorine), the ferrite permanent magnet of the present invention can obtain a ferrite permanent magnet having a high coercive force (HcJ) without lowering the magnetic characteristic potential. However, if the F content is less than 10 ppm, it is difficult to enjoy the effect of improving the coercive force (HcJ). On the other hand, when the content of F exceeds 400 ppm, the coercive force (HcJ) is reduced. Therefore, the ferrite permanent magnet of the present invention has an F content of 10 to 400 ppm. A preferable F content is 50 to 300 ppm, and a more preferable F content is 80 to 200 ppm.

本発明において、Fを含有させることにより上述した効果が得られる理由は明確ではないが、後述する実施例にて示すように、保磁力(HcJ)向上のために従来から用いられている酸化アルミニウムは飽和磁化(σs)を低下させるのに対し、Fを含有させると飽和磁化(σs)が高くなる。また、Fを含有するフェライト永久磁石は、焼結体の結晶粒径が、Fを含有しない場合に比べて微細化するものの、酸化アルミニウムを添加する場合よりも絶対的な結晶粒径は大きい。そのために、酸化アルミニウムを含有するフェライト永久磁石に比べて残留磁束密度(Br)が高く、磁気特性ポテンシャルの低下を防ぐことができる。   In the present invention, the reason why the above-described effect can be obtained by containing F is not clear, but as shown in Examples described later, aluminum oxide conventionally used for improving coercive force (HcJ) is used. Decreases the saturation magnetization (σs), while the inclusion of F increases the saturation magnetization (σs). In addition, the ferrite permanent magnet containing F has a larger crystal grain size than the case where aluminum oxide is added, although the crystal grain size of the sintered body is reduced as compared with the case where F is not contained. Therefore, the residual magnetic flux density (Br) is higher than that of a ferrite permanent magnet containing aluminum oxide, and a decrease in magnetic characteristic potential can be prevented.

本発明を適用することのできるフェライト永久磁石は、特に限定されず、六方晶M型フェライトを主相とするフェライト永久磁石全般に適用することができる。
ここで、六方晶M型フェライトについて念のため言及しておくと、A2+O・6Fe23又はAFe1219の一般式で示される。そして、Aは一般的に、Sr、Ba、Ca及びPbの1種又は2種以上である。
The ferrite permanent magnet to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to all ferrite permanent magnets having hexagonal M-type ferrite as a main phase.
Here, if the hexagonal M-type ferrite is mentioned as a precaution, it is represented by the general formula of A 2+ O.6Fe 2 O 3 or AFe 12 O 19 . A is generally one or more of Sr, Ba, Ca and Pb.

本発明は、Aの一部をLaで置換し、さらにFeの一部をCoで置換したLa−Co含有M型フェライトに適用することが好ましい。このLa−Co含有M型フェライトは、下記の式(I)で表される主成分を有することが好ましい。
1-xx(Fe12-yMeyz19 …(I)
ただし、AはSr、Ba、Ca及びPbから選択される少なくとも1種の元素であって、Srを必ず含み、Rは希土類元素(Yを含む)及びBiから選択される少なくとも1種の元素であってLaを必ず含み、MeはCoであるかCo及びZnである。
0.04≦x≦0.9
0.04≦y≦1.0
0.4≦x/y≦5.0
0.7≦z≦1.2
より好ましくは、
0.04≦x≦0.5、
0.04≦y≦0.5、
であり、さらに好ましくは、
0.1≦x≦0.4、
0.04≦y≦0.4、
である。
The present invention is preferably applied to an La-Co-containing M-type ferrite in which a part of A is substituted with La and a part of Fe is substituted with Co. This La-Co-containing M-type ferrite preferably has a main component represented by the following formula (I).
A 1-x R x (Fe 12-y Me y ) z O 19 (I)
However, A is at least one element selected from Sr, Ba, Ca and Pb, and necessarily contains Sr, and R is at least one element selected from rare earth elements (including Y) and Bi. La must be included, and Me is Co or Co and Zn.
0.04 ≦ x ≦ 0.9
0.04 ≦ y ≦ 1.0
0.4 ≦ x / y ≦ 5.0
0.7 ≦ z ≦ 1.2
More preferably,
0.04 ≦ x ≦ 0.5,
0.04 ≦ y ≦ 0.5,
And more preferably
0.1 ≦ x ≦ 0.4,
0.04 ≦ y ≦ 0.4,
It is.

元素A:
式(I)によるフェライト永久磁石の飽和磁化および保磁力を高くするためには、元素
AとしてSrおよびCaの少なくとも1種を用いることが好ましく、特にSrを用いることが好ましい。元素A中においてSr+Caの占める割合、特にSrの占める割合は、好ましくは51原子%以上、より好ましくは70原子%以上、さらに好ましくは100原子%である。元素A中のSrの比率が低すぎると、飽和磁化と保磁力とを共に高くすることが難しくなる。
Element A:
In order to increase the saturation magnetization and the coercive force of the ferrite permanent magnet according to the formula (I), it is preferable to use at least one of Sr and Ca as the element A, and particularly preferably Sr. The ratio of Sr + Ca in element A, particularly the ratio of Sr, is preferably 51 atomic% or more, more preferably 70 atomic% or more, and further preferably 100 atomic%. If the ratio of Sr in the element A is too low, it is difficult to increase both the saturation magnetization and the coercive force.

R(x):
式(I)において、元素Rの量を示すxが小さすぎる、つまり元素Rの量が少なすぎる
と、六方晶M型フェライトに対する元素Meの固溶量を多くできなくなってきて、飽和磁化向上効果および/または異方性磁場向上効果が不充分となってくる。xが大きすぎると、六方晶M型フェライト中に元素Rが置換固溶できなくなってきて、例えば元素Rを含むオルソフェライトが生成し、飽和磁化が低くなってくる。したがって式(I)におけるx
は、0.04≦x≦0.9とすることが好ましい。
R (x):
In the formula (I), if x indicating the amount of the element R is too small, that is, if the amount of the element R is too small, the amount of the element Me dissolved in the hexagonal M-type ferrite cannot be increased, thereby improving the saturation magnetization. And / or the anisotropic magnetic field improvement effect becomes insufficient. If x is too large, the element R cannot be substituted and dissolved in the hexagonal M-type ferrite. For example, orthoferrite containing the element R is generated, and the saturation magnetization is lowered. Therefore, x in formula (I)
Is preferably 0.04 ≦ x ≦ 0.9.

元素Rとして用いる希土類元素は、Y、Scおよびランタノイド元素である。元素Rとしては、Laを必ず用い、そのほかの元素を用いる場合には、好ましくはランタノイド元素の少なくとも1種、より好ましくは軽希土類元素の少なくとも1種、さらに好ましくはNdおよびPrの少なくとも1種を用いる。元素R中においてLaの占める割合は、好ましくは40原子%以上、より好ましくは70原子%以上であり、飽和磁化向上のためには元素RとしてLaだけを用いることが最も好ましい。これは、六方晶M型フェライトに対する固溶限界量を比較すると、Laが最も多いためである。したがって、元素R中のLaの割合が低すぎると元素Rの固溶量を多くすることができず、その結果、元素Meの固溶量も多くすることができなくなり、磁気特性向上効果が小さくなってしまう。なお、Biを併用すれば、仮焼温度および焼結温度を低くすることができるので、生産上有利である。   The rare earth elements used as the element R are Y, Sc and lanthanoid elements. As element R, La must be used, and when other elements are used, preferably at least one of lanthanoid elements, more preferably at least one of light rare earth elements, more preferably at least one of Nd and Pr. Use. The proportion of La in the element R is preferably 40 atomic% or more, more preferably 70 atomic% or more, and it is most preferable to use only La as the element R in order to improve saturation magnetization. This is because La is the largest when the solid solution limit amount for hexagonal M-type ferrite is compared. Therefore, if the ratio of La in the element R is too low, the solid solution amount of the element R cannot be increased. As a result, the solid solution amount of the element Me cannot be increased, and the effect of improving the magnetic characteristics is small. turn into. If Bi is used in combination, the calcination temperature and the sintering temperature can be lowered, which is advantageous in production.

Me(y):
式(I)において、元素Meの量を示すyが小さすぎると飽和磁化向上効果および/ま
たは異方性磁場向上効果が不充分となってくる。yが大きすぎると、六方晶M型フェライト中に元素Meが置換固溶できなくなってくる。また、元素Meが置換固溶できる範囲であっても、異方性定数(K1)や異方性磁場(Ha)の劣化が大きくなってくる。したがって本発明におけるyは、0.04≦y≦1.0とすることが好ましい。
Me (y):
In the formula (I), when y indicating the amount of the element Me is too small, the saturation magnetization improvement effect and / or the anisotropic magnetic field improvement effect becomes insufficient. If y is too large, the element Me cannot be substituted and dissolved in the hexagonal M-type ferrite. Even in the range where the element Me can be substituted and dissolved, the deterioration of the anisotropy constant (K1) and the anisotropy magnetic field (Ha) increases. Therefore, y in the present invention is preferably 0.04 ≦ y ≦ 1.0.

元素Me中においてCoの占める割合は、好ましくは20原子%以上、より好ましくは50原子%以上、さらに好ましくは100原子%である。元素Me中におけるCoの割合が低すぎると、保磁力向上が不充分となる。   The proportion of Co in the element Me is preferably 20 atomic% or more, more preferably 50 atomic% or more, and still more preferably 100 atomic%. When the ratio of Co in the element Me is too low, the coercive force is not sufficiently improved.

z:
式(I)において、zが小さすぎると、Srおよび元素Rを含む非磁性相が増えるため
、飽和磁化が低くなってくる。zが大きすぎると、α−Fe23相または元素Meを含む非磁性スピネルフェライト相が増えるため、飽和磁化が低くなってくる。したがって本発明におけるzは、0.7≦z≦1.2とすることが好ましい。
z:
In formula (I), if z is too small, the nonmagnetic phase containing Sr and element R increases, so that the saturation magnetization becomes low. If z is too large, the α-Fe 2 O 3 phase or the nonmagnetic spinel ferrite phase containing the element Me increases, so the saturation magnetization becomes low. Therefore, z in the present invention is preferably 0.7 ≦ z ≦ 1.2.

式(I)において、x/yが小さすぎても大きすぎても元素Rと元素Meとの価数の平
衡がとれなくなり、W型フェライト等の異相が生成しやすくなる。元素Mが2価イオンであって、かつ元素Rが3価イオンである場合、価数平衡の観点からはx/y=1とすべきであるが、元素Rを過剰にすることが好ましい。なお、x/y>1の領域で許容範囲が大きい理由は、yが小さくてもFe3+→Fe2+の還元によって価数の平衡がとれるためである。
In the formula (I), if x / y is too small or too large, the valence of the element R and the element Me cannot be balanced, and a different phase such as W-type ferrite is easily generated. When the element M is a divalent ion and the element R is a trivalent ion, x / y = 1 should be set from the viewpoint of valence balance, but it is preferable to make the element R excessive. The reason why the allowable range is large in the region of x / y> 1 is that the valence is balanced by the reduction of Fe 3+ → Fe 2+ even if y is small.

式(I)において、酸素Oの原子数は19となっているが、これは、元素Meがすべて
2価、元素Rがすべて3価であって、かつx=y、z=1のときの、酸素の化学量論組成比を示したものである。元素MeおよびRの種類やx、y、zの値によって、酸素の原子数は異なってくる。また、例えば焼成雰囲気が還元性雰囲気の場合は、酸素の欠損(ベイカンシー)ができる可能性がある。さらに、FeはM型フェライト中においては通常3価で存在するが、これが2価などに変化する可能性もある。また、Co等の元素Meも価数が変化する可能性があり、これらにより金属元素に対する酸素の比率は変化する。本発明では、元素Rの種類やx、y、zの値によらず酸素の原子数を19と表示してあるが、実際の酸素の原子数は、これから多少偏倚した値であってよい。
In the formula (I), the number of atoms of oxygen O is 19, which means that the elements Me are all divalent, the elements R are all trivalent, and x = y and z = 1. The stoichiometric composition ratio of oxygen is shown. The number of oxygen atoms varies depending on the types of the elements Me and R and the values of x, y, and z. For example, when the firing atmosphere is a reducing atmosphere, oxygen deficiency (vacancy) may occur. Further, Fe is usually trivalent in M-type ferrite, but this may change to divalent. In addition, the valence of the element Me such as Co may change, and the ratio of oxygen to the metal element changes accordingly. In the present invention, the number of oxygen atoms is displayed as 19 regardless of the type of element R and the values of x, y, and z. However, the actual number of oxygen atoms may be slightly deviated from this.

本発明によるフェライト永久磁石の組成は、蛍光X線定量分析などにより測定することができるが、主成分および副成分以外の成分の含有を排除するものではない。   The composition of the ferrite permanent magnet according to the present invention can be measured by fluorescent X-ray quantitative analysis or the like, but does not exclude the inclusion of components other than the main component and subcomponents.

本発明によるフェライト永久磁石には、Si成分、さらにはCa成分を含有することができる。Si成分およびCa成分は、六方晶M型フェライトの焼結性の改善、磁気特性の制御、および焼結体の結晶粒径の調整等を目的として添加される。Si成分としてはSiO2を、Ca成分としてはCaCO3を、それぞれを使用するのが好ましいが、この例に限定されるものではない。添加量は、Si成分について好ましくは、SiO2換算で0.15〜1.35wt%で、かつCa成分のモル量とSi成分のモル量の比Ca/Siが0.35〜2.10、より好ましくはSiO2換算で0.30〜0.90wt%で、Ca/Siが0.70〜1.75、さらに好ましくは0.45〜0.90wt%で、Ca/Siが1.05〜1.75である。 The ferrite permanent magnet according to the present invention may contain a Si component and further a Ca component. The Si component and the Ca component are added for the purpose of improving the sinterability of the hexagonal M-type ferrite, controlling the magnetic properties, and adjusting the crystal grain size of the sintered body. Although it is preferable to use SiO 2 as the Si component and CaCO 3 as the Ca component, it is not limited to this example. The amount added is preferably 0.15 to 1.35 wt% in terms of Si 2 , and the ratio Ca / Si molar ratio of the Ca component to the Si component is 0.35 to 2.10. More preferably, it is 0.30 to 0.90 wt% in terms of SiO 2 , Ca / Si is 0.70 to 1.75, more preferably 0.45 to 0.90 wt%, and Ca / Si is 1.05 to 1.05. 1.75.

本発明のフェライト永久磁石には、副成分としてAl23および/またはCr23が含有されていてもよい。Al23およびCr23は、保磁力を向上させるが残留磁束密度を低下させる。したがって、Al23とCr23との合計含有量は、残留磁束密度の低下を抑えるために好ましくは3wt%以下とする。なお、Al23および/またはCr23添加の効果を充分に発揮させるためには、Al23とCr23との合計含有量を0.1wt%以上とすることが好ましい。 The ferrite permanent magnet of the present invention may contain Al 2 O 3 and / or Cr 2 O 3 as subcomponents. Al 2 O 3 and Cr 2 O 3 improve the coercive force but reduce the residual magnetic flux density. Therefore, the total content of Al 2 O 3 and Cr 2 O 3 is preferably 3 wt% or less in order to suppress a decrease in residual magnetic flux density. In order to sufficiently exhibit the effect of the Al 2 O 3 and / or Cr 2 O 3 addition, it is preferable that the total content of Al 2 O 3 and Cr 2 O 3 and 0.1 wt% or more .

本発明のフェライト永久磁石には、Na、K、Rb等のアルカリ金属元素は含まれないことが好ましいが、不純物として含有されていてもよい。これらをNa2O、K2O、Rb2O等の酸化物に換算して含有量を求めたとき、これらの含有量の合計は、フェライト永久磁石全体の3wt%以下であることが好ましい。これらの含有量が多すぎると、飽和磁化が低くなってしまう。 The ferrite permanent magnet of the present invention preferably contains no alkali metal element such as Na, K, Rb, etc., but may contain it as an impurity. When these are converted into oxides such as Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O and the content is determined, the total of these contents is preferably 3 wt% or less of the entire ferrite permanent magnet. If these contents are too large, the saturation magnetization will be low.

また、これらのほか、例えばGa、In、Li、Mg、Ti、Zr、Ge、Sn、V、Nb、Ta、Sb、As、W、Mo等が酸化物として含有されていてもよい。これらの含有量は、化学量論組成の酸化物に換算して、それぞれ酸化ガリウム5wt%以下、酸化インジウム3wt%以下、酸化リチウム1wt%以下、酸化マグネシウム3wt%以下、酸化チタン3wt%以下、酸化ジルコニウム3wt%以下、酸化ゲルマニウム3wt%以下、酸化スズ3wt%以下、酸化バナジウム3wt%以下、酸化ニオブ3wt%以下、酸化タンタル3wt%以下、酸化アンチモン3wt%以下、酸化砒素3wt%以下、酸化タングステン3wt%以下、酸化モリブデン3wt%以下であることが好ましい。   In addition to these, for example, Ga, In, Li, Mg, Ti, Zr, Ge, Sn, V, Nb, Ta, Sb, As, W, and Mo may be contained as oxides. These contents are converted into oxides of stoichiometric composition, respectively, gallium oxide 5 wt% or less, indium oxide 3 wt% or less, lithium oxide 1 wt% or less, magnesium oxide 3 wt% or less, titanium oxide 3 wt% or less, oxidation Zirconium 3 wt% or less, germanium oxide 3 wt% or less, tin oxide 3 wt% or less, vanadium oxide 3 wt% or less, niobium oxide 3 wt% or less, tantalum oxide 3 wt% or less, antimony oxide 3 wt% or less, arsenic oxide 3 wt% or less, tungsten oxide 3 wt% % Or less, and molybdenum oxide is preferably 3 wt% or less.

本発明をフェライト焼結磁石に適用する場合、その平均結晶粒径は、好ましくは1.5μm以下、より好ましくは1μm以下、さらに好ましくは0.5〜1.0μmである。結晶粒径は走査型電子顕微鏡によって測定することができる。   When the present invention is applied to a ferrite sintered magnet, the average crystal grain size is preferably 1.5 μm or less, more preferably 1 μm or less, and further preferably 0.5 to 1.0 μm. The crystal grain size can be measured with a scanning electron microscope.

<用途>
本発明のフェライト永久磁石は、フェライト焼結磁石、フェライト磁石粉末、樹脂中に分散されるフェライト磁石粉末としてボンディッド磁石、および膜状の磁性相として磁気記録媒体などを構成することができる。
本発明によるフェライト焼結磁石、およびボンディッド磁石は所定の形状に加工され、以下に示すような幅広い用途に使用される。例えば、フューエルポンプ用、パワーウィンド用、ABS(アンチロック・ブレーキ・システム)用、ファン用、ワイパ用、パワーステアリング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、ドアロック用、電動ミラー用等の自動車用モータとして使用することができる。また、FDDスピンドル用、VTRキャプスタン用、VTR回転ヘッド用、VTRリール用、VTRローディング用、VTRカメラキャプスタン用、VTRカメラ回転ヘッド用、VTRカメラズーム用、VTRカメラフォーカス用、ラジカセ等キャプスタン用、CD/LD/MDスピンドル用、CD/LD/MDローディング用、CD/LD光ピックアップ用等のOA/AV機器用モータとして使用することができる。さらに、エアコンコンプレッサー用、冷凍庫コンプレッサー用、電動工具駆動用、ドライヤーファン用、シェーバー駆動用、電動歯ブラシ用等の家電機器用モータとしても使用することができる。さらにまた、ロボット軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等のFA機器用モータとしても使用することが可能である。その他の用途としては、オートバイ用発電器、スピーカ・ヘッドホン用マグネット、マグネトロン管、MRI用磁場発生装置、CD−ROM用クランパ、ディストリビュータ用センサ、ABS用センサ、燃料・オイルレベルセンサ、マグネトラッチ、アイソレータ等に、好適に使用される。
<Application>
The ferrite permanent magnet of the present invention can constitute a ferrite sintered magnet, a ferrite magnet powder, a bonded magnet as a ferrite magnet powder dispersed in a resin, and a magnetic recording medium as a film-like magnetic phase.
The sintered ferrite magnet and bonded magnet according to the present invention are processed into a predetermined shape and used for a wide range of applications as described below. For example, automotive motors for fuel pumps, power windows, ABS (anti-lock brake systems), fans, wipers, power steering, active suspension, starters, door locks, electric mirrors, etc. Can be used as Also for FDD spindle, VTR capstan, VTR rotary head, VTR reel, VTR loading, VTR camera capstan, VTR camera rotary head, VTR camera zoom, VTR camera focus, radio cassette etc. It can be used as a motor for OA / AV equipment such as a CD / LD / MD spindle, a CD / LD / MD loading, and a CD / LD optical pickup. Furthermore, it can be used as a motor for home appliances such as an air conditioner compressor, a freezer compressor, an electric tool drive, a dryer fan, a shaver drive, an electric toothbrush, and the like. Furthermore, it can also be used as a motor for FA devices such as a robot shaft, joint drive, robot main drive, machine tool table drive, and machine tool belt drive. Other applications include motorcycle generators, speaker / headphone magnets, magnetron tubes, MRI magnetic field generators, CD-ROM clampers, distributor sensors, ABS sensors, fuel / oil level sensors, magnet latches, isolators. Etc. are preferably used.

本発明によるフェライト磁石粉末をボンディッド磁石に用いる場合には、その平均粒径を0.1〜5.0μmとすることが望ましい。ボンディッド磁石用粉末のより望ましい平均粒径は0.1〜2.0μm、さらに望ましい平均粒径は0.1〜1.0μmである。ボンディッド磁石を製造する際には、フェライト磁石粉末を樹脂、金属、ゴム等の各種バインダと混練し、磁場中または無磁場中で成形する。バインダとしては、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)、塩素化ポリエチレン、ポリアミド樹脂などが好ましい。成形後、硬化を行ってボンディッド磁石とする。
本発明のフェライト永久磁石を用いて、磁性層を有する磁気記録媒体を作製することができる。この磁性層は、前述したM型フェライト相を含む。磁性層の形成には、例えば蒸着法、スパッタ法などを用いることができる。スパッタ法で磁性層を形成する場合には、本発明によるフェライト焼結磁石をターゲットとして使用することもできる。なお、磁気記録媒体としては、ハードディスク、フレキシブルディスク、磁気テープ等が挙げられる。
When the ferrite magnet powder according to the present invention is used for a bonded magnet, the average particle size is preferably 0.1 to 5.0 μm. The more desirable average particle size of the bonded magnet powder is 0.1 to 2.0 μm, and the more desirable average particle size is 0.1 to 1.0 μm. When manufacturing a bonded magnet, ferrite magnet powder is kneaded with various binders such as resin, metal, rubber, etc., and molded in a magnetic field or in the absence of a magnetic field. As the binder, NBR (acrylonitrile butadiene rubber), chlorinated polyethylene, polyamide resin and the like are preferable. After molding, it is cured to form a bonded magnet.
A magnetic recording medium having a magnetic layer can be produced using the ferrite permanent magnet of the present invention. This magnetic layer includes the M-type ferrite phase described above. For example, a vapor deposition method or a sputtering method can be used to form the magnetic layer. When the magnetic layer is formed by sputtering, the sintered ferrite magnet according to the present invention can be used as a target. Examples of the magnetic recording medium include a hard disk, a flexible disk, and a magnetic tape.

<製造方法>
次に、本発明によるフェライト焼結磁石の好適な製造方法について説明する。本発明のフェライト焼結磁石の製造方法は、配合工程、仮焼工程、粉砕工程、粉砕工程、磁場中成形工程、および焼成工程を含む。なお、粉砕工程は、粗粉砕工程と微粉砕工程に分かれる。
<配合工程>
配合工程は、原料粉末を所定の割合となるように秤量後、湿式アトライタ、ボールミル等で1〜20時間程度混合、粉砕処理する。出発原料としては、フェライト構成元素(Fe、元素A、元素R、元素Me等)の1種を含有する化合物、またはこれらの2種以上を含有する化合物を用いればよい。化合物としては酸化物、または焼成により酸化物となる化合物、例えば炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等を用いる。出発原料の平均粒径は特に限定されないが、通常、0.1〜2μm程度とすることが好ましい。出発原料は、仮焼前の本工程ですべてを混合する必要はなく、各化合物の一部または全部を後添加とする構成にしても良い。例えば、Co等の元素M成分は、一部または全部を仮焼後に添加する方が好ましい。
<Manufacturing method>
Next, the suitable manufacturing method of the ferrite sintered magnet by this invention is demonstrated. The method for producing a sintered ferrite magnet of the present invention includes a blending step, a calcination step, a pulverization step, a pulverization step, a forming step in a magnetic field, and a firing step. The pulverization process is divided into a coarse pulverization process and a fine pulverization process.
<Mixing process>
In the blending step, the raw material powder is weighed so as to have a predetermined ratio, and then mixed and pulverized by a wet attritor, a ball mill or the like for about 1 to 20 hours. As a starting material, a compound containing one of ferrite constituent elements (Fe, element A, element R, element Me, etc.) or a compound containing two or more of these may be used. As the compound, an oxide or a compound that becomes an oxide by firing, for example, carbonate, hydroxide, nitrate, or the like is used. Although the average particle diameter of the starting material is not particularly limited, it is usually preferable to be about 0.1 to 2 μm. It is not necessary to mix all starting materials in this step before calcination, and a part or all of each compound may be post-added. For example, some or all of the element M component such as Co is preferably added after calcination.

本発明では、配合工程において、F(フッ素)の供給源を出発原料の1つとして配合することができる。Fの供給源としては、F化合物を用いることになる。例えば、F化合物としては、SrF2、FeF2、FeF3、ClF、F2Oが掲げられる。
さらに、本発明では、配合工程において、添加物としてのSi成分及び/又はCa成分を所定量添加することができる。
In the present invention, in the blending step, a supply source of F (fluorine) can be blended as one of the starting materials. As a supply source of F, an F compound is used. For example, the F compounds, SrF 2, FeF 2, FeF 3, ClF, F 2 O are listed.
Furthermore, in this invention, the Si component and / or Ca component as an additive can be added in a predetermined amount in the blending step.

なお、本願明細書において、仮焼工程の前に副成分等の添加物を添加する行為を前添加といい、仮焼工程の後に添加する行為を後添加ということにすると、以上ではF化合物、Si成分及び/又はCa成分を前添加する例をしめしている。しかし、本発明においてF化合物、Si成分及び/又はCa成分は前添加に限らず、後添加することもできる。また、一部を前添加し、他の一部を後添加することもできる。   In the present specification, the act of adding additives such as subcomponents before the calcination step is referred to as pre-addition, and the act of adding after the calcination step is referred to as post-addition. An example in which a Si component and / or a Ca component is added in advance is shown. However, in the present invention, the F compound, the Si component and / or the Ca component are not limited to the pre-addition, but can be added later. Moreover, one part can be pre-added and another part can also be post-added.

<仮焼工程>
配合工程で得られた原料組成物を仮焼する。仮焼は、通常、空気中等の酸化性雰囲気中で行われる。仮焼条件は特に限定されないが、通常、安定温度は1000〜1350℃、安定時間は1秒間〜10時間とすればよい。仮焼体は、実質的にマグネトプランバイト(M)型のフェライト構造を有し、その一次粒子径は、好ましくは2μm以下、より好ましくは1μm以下である。
<Calcination process>
The raw material composition obtained in the blending step is calcined. Calcination is usually performed in an oxidizing atmosphere such as air. The calcining conditions are not particularly limited, but usually, the stable temperature may be 1000 to 1350 ° C., and the stable time may be 1 second to 10 hours. The calcined body has a substantially magnetoplumbite (M) type ferrite structure, and its primary particle diameter is preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less.

<粉砕工程>
仮焼体は、一般に顆粒状、塊状等になっており、そのままでは所望の形状に成形ができないため、粉砕する。また、所望の最終組成に調整するための原料粉末、および添加物等を混合するために、粉砕工程が必要である。本工程で原料粉末等を添加することは後添加に該当する。粉砕工程は、粗粉砕工程と微粉砕工程に分かれる。なお、仮焼体を所定の粒度に粉砕することにより、ボンディッド磁石用のフェライト磁石粉末とすることもできる。
<Crushing process>
The calcined body is generally in the form of granules, lumps, etc., and cannot be formed into a desired shape as it is, and is pulverized. In addition, a pulverization step is necessary to mix the raw material powder for adjusting to a desired final composition, additives, and the like. Adding raw material powder or the like in this step corresponds to post-addition. The pulverization process is divided into a coarse pulverization process and a fine pulverization process. In addition, it can also be set as the ferrite magnet powder for bonded magnets by grind | pulverizing a calcined body to predetermined particle size.

<粗粉砕工程>
前述のように、仮焼体は一般に顆粒状、塊状等であるので、これを粗粉砕することが好ましい。粗粉砕工程では、振動ミル等を使用し、平均粒径が0.5〜10μmになるまで処理される。なお、ここで得られた粉末を粗粉砕粉と呼ぶことにする。
<微粉砕工程>
粗粉砕粉を湿式アトライタ、ボールミル、あるいはジェットミル等によって粉砕し、平均粒径0.08〜2μm、好ましくは0.1〜1μm、より好ましくは0.2〜0.8μm程度に粉砕する。微粉砕工程は、粗粉砕粉をなくすこと、後添加物を充分に混合すること、および磁気特性向上のために焼結体の結晶粒子を微細化すること等を目的として行われる。得られた微粉砕粉の比表面積(BET法により求められる)としては、7〜12m2/g程度とすることが好ましい。粉砕時間は、粉砕方法にもよるが、例えば湿式アトライタでは30分間〜10時間、ボールミルによる湿式粉砕では10〜40時間程度、処理すればよい。
<Coarse grinding process>
As described above, since the calcined body is generally in the form of granules, lumps, etc., it is preferable to coarsely pulverize it. In the coarse pulverization step, a vibration mill or the like is used, and processing is performed until the average particle size becomes 0.5 to 10 μm. The powder obtained here will be referred to as coarsely pulverized powder.
<Fine grinding process>
The coarsely pulverized powder is pulverized by a wet attritor, ball mill, jet mill or the like, and pulverized to an average particle size of 0.08 to 2 μm, preferably 0.1 to 1 μm, more preferably about 0.2 to 0.8 μm. The fine pulverization step is performed for the purpose of eliminating coarsely pulverized powder, thoroughly mixing post-additives, and refining the crystal grains of the sintered body to improve magnetic properties. The specific surface area (determined by the BET method) of the finely pulverized powder obtained is preferably about 7 to 12 m 2 / g. Depending on the pulverization method, the pulverization time may be, for example, 30 minutes to 10 hours for a wet attritor and 10 to 40 hours for wet pulverization with a ball mill.

また、本発明においては、焼結体の磁気的配向度を高めるために、一般式Cn(OH)nHn+2で示される多価アルコールを微粉砕工程で添加することが好ましい。ここで、前記一般式において、炭素数を表すnの好ましい値は4〜100、より好ましくは4〜30、さらに好ましくは4〜20、より一層好ましくは4〜12である。多価アルコールとしては、例えばソルビトールが望ましいが、2種類以上の多価アルコールを併用しても良い。さらに、本発明で使用する多価アルコールに加えて、他の公知の分散剤を使用しても良い。 In the present invention, it is preferable to add a polyhydric alcohol represented by the general formula Cn (OH) nHn +2 in the pulverization step in order to increase the degree of magnetic orientation of the sintered body. Here, in the said general formula, the preferable value of n showing carbon number is 4-100, More preferably, it is 4-30, More preferably, it is 4-20, More preferably, it is 4-12. For example, sorbitol is desirable as the polyhydric alcohol, but two or more polyhydric alcohols may be used in combination. Further, other known dispersants may be used in addition to the polyhydric alcohol used in the present invention.

前述の一般式は、骨格がすべて鎖式であって、かつ不飽和結合を含んでいない場合の一般式である。多価アルコール中の水酸基数、水素数は、一般式で表される数よりも多少少なくても良い。すなわち、飽和結合に限らず、不飽和結合を含んでいても良い。基本骨格は鎖式であっても環式であっても良いが、鎖式であることが好ましい。また、水酸基数が炭素数nの50%以上であれば、本発明の効果が実現するが、水酸基数は多い方が好ましく、水酸基数と炭素数が同程度であることが最も好ましい。この多価アルコールの添加量としては、添加対象物に対して0.05〜5wt%、好ましくは0.1〜3wt%、より好ましくは0.3〜2wt%程度とすればよい。なお、添加した多価アルコールは、磁場中成形工程後の焼成工程で熱分解除去される。   The above general formula is a general formula in the case where the skeleton is all a chain formula and does not contain an unsaturated bond. The number of hydroxyl groups and the number of hydrogen in the polyhydric alcohol may be slightly smaller than the number represented by the general formula. That is, it is not limited to saturated bonds, and may include unsaturated bonds. The basic skeleton may be chain or cyclic, but is preferably chain. Moreover, if the number of hydroxyl groups is 50% or more of the carbon number n, the effect of the present invention is realized. However, it is preferable that the number of hydroxyl groups is large, and the number of hydroxyl groups and the number of carbons are most preferable. The polyhydric alcohol may be added in an amount of 0.05 to 5 wt%, preferably 0.1 to 3 wt%, more preferably about 0.3 to 2 wt% with respect to the object to be added. The added polyhydric alcohol is thermally decomposed and removed in the baking step after the molding step in the magnetic field.

<磁場中成形工程>
磁場中成形工程は、乾式成形、もしくは湿式成形のいずれの方法でも行うことができるが、磁気的配向度を高くするためには、湿式成形で行うことが好ましい。よって、以下では、湿式成形用スラリーの調製について説明した上で、磁場中成形工程の説明を行う。
湿式成形を行う場合、微粉砕工程を湿式で行い、得られたスラリーを所定の濃度に濃縮し、湿式成形用スラリーとする。濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行えば良い。この場合、微粉砕粉が、湿式成形用スラリー中の30〜80wt%程度を占めることが好ましい。また、分散媒としては水が好ましく、さらに、グルコン酸および/またはグルコン酸塩、ソルビトール等の界面活性剤を添加することが好ましい。次いで、湿式成形用スラリーを用いて磁場中成形を行う。成形圧力は0.1〜0.5ton/cm2程度、印加磁場は5〜15kOe程度とすれば良い。なお、分散媒は水に限らず、非水系溶媒を使用しても良い。非水系の分散媒を使用する場合には、トルエンやキシレン等の有機溶媒を使用することができる。この場合には、オレイン酸等の界面活性剤を添加することが好ましい。
<Molding process in magnetic field>
The forming step in a magnetic field can be performed by either dry forming or wet forming, but is preferably performed by wet forming in order to increase the degree of magnetic orientation. Therefore, in the following, after the preparation of the slurry for wet forming, the forming step in the magnetic field will be described.
When wet molding is performed, the fine pulverization step is performed wet, and the resulting slurry is concentrated to a predetermined concentration to obtain a wet molding slurry. Concentration may be performed by centrifugation or a filter press. In this case, it is preferable that the finely pulverized powder accounts for about 30 to 80 wt% in the wet forming slurry. The dispersion medium is preferably water, and it is preferable to add a surfactant such as gluconic acid and / or gluconate, sorbitol. Next, molding is performed in a magnetic field using the slurry for wet molding. The molding pressure may be about 0.1 to 0.5 ton / cm 2 and the applied magnetic field may be about 5 to 15 kOe. The dispersion medium is not limited to water, and a non-aqueous solvent may be used. When a non-aqueous dispersion medium is used, an organic solvent such as toluene or xylene can be used. In this case, it is preferable to add a surfactant such as oleic acid.

<焼成工程>
得られた成形体を焼成し、焼結体とする。焼成は、通常、空気中等の酸化性雰囲気中で行われる。焼成条件は特に限定されないが、通常、例えば5℃/時間程度で昇温し、安定温度は1100〜1300℃、より好ましくは1150〜1250℃で、安定時間は0.5〜3時間程度とすれば良い。
湿式成形で成形体を得た場合、成形体を充分に乾燥させないまま急激に加熱すると、成形体にクラックが発生する可能性がある。その場合、室温から100℃程度まで、例えば10℃/時間程度のゆっくりとした昇温速度にすることで、成形体を充分に乾燥し、クラック発生を抑制することが好ましい。また、界面活性剤(分散剤)等を添加した場合、100〜500℃程度の範囲で、例えば2.5℃/時間程度の昇温速度とすることで脱脂処理を行い、分散剤を充分に除去することが好ましい。
<Baking process>
The obtained molded body is fired to obtain a sintered body. Firing is usually performed in an oxidizing atmosphere such as air. The firing conditions are not particularly limited, but the temperature is usually raised at about 5 ° C./hour, for example, the stable temperature is 1100 to 1300 ° C., more preferably 1150 to 1250 ° C., and the stable time is about 0.5 to 3 hours. It ’s fine.
When a molded body is obtained by wet molding, cracks may occur in the molded body if the molded body is heated rapidly without being sufficiently dried. In that case, it is preferable to sufficiently dry the molded body and suppress the generation of cracks by setting a slow temperature increase rate from room temperature to about 100 ° C., for example, about 10 ° C./hour. In addition, when a surfactant (dispersant) or the like is added, degreasing treatment is performed at a temperature rising rate of about 2.5 ° C./hour, for example, in a range of about 100 to 500 ° C. It is preferable to remove.

以上、フェライト焼結磁石の製造方法について説明したが、フェライト磁石粉末を製造する場合も、同様の工程を適宜採用することができる。本発明によるフェライト磁石粉末は、仮焼体から作製する場合と、焼結体から作製する場合の2つのプロセスが存在する。すなわち、仮焼体を粉砕し、これに必要な熱処理を施すことによりフェライト磁石粉末を得ることができる。また、焼結体を粉砕し、これに必要な熱処理を施すことによりフェライト磁石粉末を得ることもできる。つまり、フェライト磁石粉末としては、仮焼粉末、仮焼後に粉砕された粉末、仮焼および焼成を経た後に粉砕された粉末、いずれの形態も包含している。このフェライト磁石粉末は、ボンディッド磁石に供することができる。   The manufacturing method of the ferrite sintered magnet has been described above, but the same process can be appropriately employed when manufacturing the ferrite magnet powder. There are two processes for producing the ferrite magnet powder according to the present invention from a calcined body and from a sintered body. That is, a ferrite magnet powder can be obtained by pulverizing the calcined body and subjecting it to a necessary heat treatment. Moreover, a ferrite magnet powder can also be obtained by grind | pulverizing a sintered compact and performing the heat processing required for this. That is, the ferrite magnet powder includes any form of calcined powder, powder pulverized after calcination, and powder pulverized after calcination and firing. This ferrite magnet powder can be used for a bonded magnet.

出発原料として酸化鉄(Fe23)、炭酸ストロンチウム(SrCO3)、および水酸化ランタン(La(OH)3)を用意した。これらの主成分を構成する出発原料を、焼成後の主組成がSr0.8La0.2Co0.15Fe11.8519となるように秤量した。この混合原料を湿式アトライタで2時間混合、粉砕してスラリー状の原料組成物を得た。このスラリーを乾燥後、大気中1100〜1150℃で2.5時間保持する仮焼を行った。得られた仮焼粉を小型ロッド振動ミルで10分間粗粉砕した。 As starting materials, iron oxide (Fe 2 O 3 ), strontium carbonate (SrCO 3 ), and lanthanum hydroxide (La (OH) 3 ) were prepared. The starting materials constituting these main components were weighed so that the main composition after firing was Sr 0.8 La 0.2 Co 0.15 Fe 11.85 O 19 . This mixed raw material was mixed and pulverized with a wet attritor for 2 hours to obtain a slurry-like raw material composition. After the slurry was dried, calcination was performed in the atmosphere at 1100 to 1150 ° C. for 2.5 hours. The obtained calcined powder was coarsely pulverized with a small rod vibration mill for 10 minutes.

得られた粗粉砕粉に、主成分に対して0.6wt%となるように酸化ケイ素(SiO2)を、また1.4wt%となるように炭酸カルシウム(CaCO3)を添加した。さらに、表1に示す添加物、0.5wt%のソルビトールを添加し、湿式ボールミルにて比表面積(BET値8.5m2/g)程度になるまで微粉砕を行った。得られた微粉砕スラリーの固形分濃度を70〜75%に調整し、湿式磁場成形機を使用して、12kOeの印加磁場中で直径30mm×厚み15mmの円柱状成形体を得た。成形体は大気中、室温にて充分に乾燥し、ついで大気中1180〜1220℃で1時間保持する焼成を行った。 To the obtained coarsely pulverized powder, silicon oxide (SiO 2 ) was added to 0.6 wt% with respect to the main component, and calcium carbonate (CaCO 3 ) was added to 1.4 wt%. Further, the additive shown in Table 1 and 0.5 wt% sorbitol were added, and pulverization was performed with a wet ball mill until the specific surface area (BET value 8.5 m 2 / g) was reached. The solid content concentration of the obtained finely pulverized slurry was adjusted to 70 to 75%, and using a wet magnetic field molding machine, a cylindrical molded body having a diameter of 30 mm and a thickness of 15 mm was obtained in an applied magnetic field of 12 kOe. The molded body was sufficiently dried at room temperature in the air, and then fired by holding at 1180 to 1220 ° C. for 1 hour in the air.

得られた焼結体の中で、SrF2を添加したものについてはイオンクロマト法により各々F含有量を測定した。その結果を表1に示す。
次に、得られた焼結体の平均結晶粒径を測定した。この結果も表1に示す。
さらに、得られた焼結体について、飽和磁化(σs)、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)を測定した。この結果も表1に示す。また、焼成温度毎の飽和磁化(σs)と残留磁束密度(Br)の関係を図1に示す。図1中の「ref.」は表1の添加物を含まない焼結体を示す。なお、飽和磁化(σs)は、VSM(Vibrating Sample Magnetometer:振動試料型磁力計)を用いて最大印加磁界20kOeで測定した磁化容易軸方向の磁化曲線及び磁化困難軸方向の磁化曲線に基づいて求めている。ただし、測定の便宜上、飽和磁化(σs)は磁化容易軸方向の磁化曲線上で最大の磁化の値とした。また、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)は、最大印加磁場25kOeのB−Hトレーサにて測定した。
Among the obtained sintered bodies, those containing SrF 2 were each measured for F content by ion chromatography. The results are shown in Table 1.
Next, the average crystal grain size of the obtained sintered body was measured. The results are also shown in Table 1.
Furthermore, about the obtained sintered compact, saturation magnetization ((sigma) s), residual magnetic flux density (Br), and coercive force (HcJ) were measured. The results are also shown in Table 1. FIG. 1 shows the relationship between the saturation magnetization (σs) and the residual magnetic flux density (Br) at each firing temperature. “Ref.” In FIG. 1 indicates a sintered body not containing the additive shown in Table 1. The saturation magnetization (σs) is obtained based on a magnetization curve in the easy axis direction and a magnetization curve in the hard axis direction measured with a maximum applied magnetic field of 20 kOe using a VSM (Vibrating Sample Magnetometer). ing. However, for convenience of measurement, the saturation magnetization (σs) is the maximum magnetization value on the magnetization curve in the easy axis direction. Further, the residual magnetic flux density (Br) and the coercive force (HcJ) were measured with a BH tracer having a maximum applied magnetic field of 25 kOe.

表1に示すように、SrF2を添加したフェライト永久磁石から、F(フッ素)の残存が確認された。
また、表1より、SrF2を添加することにより結晶粒を微細化できるが、Al23を添加した場合に比べて微細化の程度は小さいことがわかる。
As shown in Table 1, F (fluorine) remained from the ferrite permanent magnet to which SrF 2 was added.
Further, it can be seen from Table 1 that the crystal grains can be refined by adding SrF 2 , but the degree of refinement is smaller than that in the case of adding Al 2 O 3 .

飽和磁化(σs)についてみると、Al23を添加すると飽和磁化(σs)は低下するのに対して、SrF2を添加しても飽和磁化(σs)は低下せずに向上することがわかる。 As for the saturation magnetization (σs), the saturation magnetization (σs) decreases when Al 2 O 3 is added, whereas the saturation magnetization (σs) does not decrease even when SrF 2 is added. Recognize.

Figure 2006165364
Figure 2006165364

次に、図1を参照すると、Al23添加によるフェライト永久磁石は、5000Oe程度の高い保磁力(HcJ)を得ることはできるが、残留磁束密度(Br)が4100G程度である。また、調整しうる残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の範囲が極めて狭く、磁気特性ポテンシャルが低い。これに対して、0.1wt%、0.3wt%SrF2を添加したフェライト永久磁石は、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)は、Al23添加によるフェライト永久磁石のそれよりも右上方に存在し、またその変動は直線的でかつ範囲が広い。そして、Fを90ppm、260ppm含有するフェライト永久磁石は、熱処理温度を調整することにより、4150G以上の残留磁束密度(Br)及び4700Oe以上の保磁力(HcJ)を得ることができる。
以上の通りであり、フッ素化合物であるSrF2添加を所定量添加することにより、磁気特性ポテンシャルが高く、かつ高保磁力(HcJ)のフェライト永久磁石を得ることができる。
Next, referring to FIG. 1, the ferrite permanent magnet added with Al 2 O 3 can obtain a high coercive force (HcJ) of about 5000 Oe, but the residual magnetic flux density (Br) is about 4100 G. Further, the range of residual magnetic flux density (Br) and coercive force (HcJ) that can be adjusted is extremely narrow, and the magnetic characteristic potential is low. In contrast, the ferrite permanent magnet added with 0.1 wt% and 0.3 wt% SrF 2 has a residual magnetic flux density (Br) and a coercive force (HcJ) higher than those of the ferrite permanent magnet added with Al 2 O 3. Also exists in the upper right, and its variation is linear and wide. A ferrite permanent magnet containing 90 ppm and 260 ppm of F can obtain a residual magnetic flux density (Br) of 4150 G or more and a coercive force (HcJ) of 4700 Oe or more by adjusting the heat treatment temperature.
As described above, a ferrite permanent magnet having a high magnetic characteristic potential and a high coercive force (HcJ) can be obtained by adding a predetermined amount of SrF 2 as a fluorine compound.

実施例で得られたフェライト永久磁石の焼成温度毎の飽和磁化(σs)と残留磁束密度(Br)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the saturation magnetization ((sigma) s) and the residual magnetic flux density (Br) for every firing temperature of the ferrite permanent magnet obtained in the Example. 磁気特性ポテンシャルを説明するグラフである。It is a graph explaining magnetic characteristic potential.

Claims (5)

六方晶M型フェライトを主成分とし、F:10〜400ppmを含むことを特徴とするフェライト永久磁石。   A ferrite permanent magnet comprising hexagonal M-type ferrite as a main component and containing F: 10 to 400 ppm. 前記六方晶M型フェライトが下記の式(I)で表される組成を有することを特徴とする
請求項1に記載のフェライト永久磁石。
1-xx(Fe12-yMeyz19 …(I)
ただし、AはSr、Ba、Ca及びPbから選択される少なくとも1種の元素であって、Srを必ず含み、Rは希土類元素(Yを含む)及びBiから選択される少なくとも1種の元素であってLaを必ず含み、MeはCoであるかCo及びZnである。
0.04≦x≦0.9
0.04≦y≦1.0
0.4≦x/y≦5.0
0.7≦z≦1.2
The ferrite permanent magnet according to claim 1, wherein the hexagonal M-type ferrite has a composition represented by the following formula (I).
A 1-x R x (Fe 12-y Me y ) z O 19 (I)
However, A is at least one element selected from Sr, Ba, Ca and Pb, and necessarily contains Sr, and R is at least one element selected from rare earth elements (including Y) and Bi. La must be included, and Me is Co or Co and Zn.
0.04 ≦ x ≦ 0.9
0.04 ≦ y ≦ 1.0
0.4 ≦ x / y ≦ 5.0
0.7 ≦ z ≦ 1.2
F:50〜300ppmであることを特徴とする請求項1又は2に記載のフェライト永久磁石。   The ferrite permanent magnet according to claim 1 or 2, wherein F: 50 to 300 ppm. 六方晶M型フェライトの原料粉末と、フッ素化合物:0.01〜0.45wt%を含む組成物を加圧成形して成形体を得る工程(a)と、
前記成形体を所定温度で加熱保持して焼結体を得る工程(b)と、
を備えることを特徴とするフェライト永久磁石の製造方法。
A step (a) of obtaining a molded body by pressure-molding a composition containing hexagonal M-type ferrite raw material powder and a fluorine compound: 0.01 to 0.45 wt%;
A step (b) of obtaining a sintered body by heating and holding the molded body at a predetermined temperature;
A method for producing a ferrite permanent magnet.
前記フッ素化合物がSrF2であることを特徴とする請求項4に記載のフェライト永久磁石の製造方法。 The method for producing a ferrite permanent magnet according to claim 4, wherein the fluorine compound is SrF 2 .
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