JP2006237169A - 希土類焼結磁石の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 潤滑剤の分散性を向上させることにより、配向性を高め、磁気特性を高い希土類焼結磁石を製造する方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 希土類焼結磁石の原料粉および潤滑剤を微粉砕し微粉砕粉末を得て、この微粉砕粉末をチャンバ１１内に投入してチャンバ１１とチャンバ１１内に設けられた転動翼１２とを相対的に回転させて微粉砕粉末を転動させた後、微粉砕粉末を、磁場を印加しかつ加圧成形することにより成形体を得て、この成形体を焼結することで希土類焼結磁石を製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系に代表される希土類焼結磁石の製造方法に関し、特に潤滑剤の分散性を高めることで優れた磁気特性を有する希土類焼結磁石を得る技術に関するものである。

希土類焼結磁石を製造する際、磁気配向性を高めるために原料粉に潤滑剤が添加されている。例えば、潤滑剤を原料の微粉砕前に添加して磁気配向性をさらに高める技術が開示されている（特許文献１）。また、潤滑剤の他に酸化防止のために有機溶剤を配合して乾式微粉砕を行う技術（特許文献２）、脂肪酸エステルを液状化した潤滑剤を原料粉末と共にジェットミルで粉砕させる技術（特許文献３）、炭化水素系潤滑剤を添加混合後に気流粉砕により微粉砕して脂肪酸を添加する技術（特許文献４）、本出願人が検討した、潤滑剤による配向性の向上を享受しつつ粉砕機器の磨耗を防止する技術（特許文献５）等、様々な技術が開示されている。

特許第２９１５５６０号公報 特許第２６８２６１９号公報 特開平８−１１１３０８号公報 特開平７−２４０３２９号公報 特開２００３−６８５５１号公報

ところで、潤滑剤を原料粉にただ添加するだけでは潤滑剤は充分に分散されない。潤滑剤の分散が不充分であると、潤滑剤の凝集粒子が生成され、焼結後、磁石に空孔が形成されてしまうことがある。また、潤滑剤を添加した原料粉を粉砕する際に粉砕効率のばらつきが生じることがあり、磁気配向性が低下してしまう。
本発明は、潤滑剤の分散性をさらに高めることにより磁気配向性を高め、優れた磁気特性を持つ希土類焼結磁石の製造方法を提供することを目的とする。

上記したような課題を鑑みてなされた本発明の希土類焼結磁石の製造方法では、希土類焼結磁石の原料粉および潤滑剤を粉砕し粉砕粉末を得た後、この粉砕粉末をチャンバ内に投入してチャンバとチャンバ内に設けられた転動翼とを相対的に回転させて粉砕粉末を転動させる。そして、転動後の粉砕粉末に磁場を印加しかつ加圧成形することにより成形体を得て、この成形体を焼結することで希土類焼結磁石を製造する。このように、粉砕後の原料粉と潤滑剤を転動によりさらに混合すると、潤滑剤の分散性が高まる。

粉砕粉末を転動させる工程では、粉砕粉末に有機液体を添加して転動させることもできる。その際、有機液体の添加量は、例えば粉砕粉末に対して３０〜１５０ｖｏｌ％である。また潤滑剤は、有機液体に不溶または可溶のどちらであってもよい。その他、粉砕粉末に磁場を印加する工程に先立ち、粉砕粉末から有機液体の除去処理を行う工程をさらに備えることができる。

また本発明の希土類焼結磁石の製造方法では、希土類焼結磁石の原料粉および潤滑剤を粉砕し粉砕粉末を得た後、この粉砕粉末に有機液体を粉砕粉末の３０〜１５０ｖｏｌ％添加して混練する。そして、混練後の粉砕粉末に磁場を印加しかつ加圧成形することにより成形体を得て、この成形体を焼結することで希土類焼結磁石を製造する。このように、有機液体の存在下で原料粉と潤滑剤を混練により混合すると、潤滑剤が充分に分散される。

混練は、チャンバ内において回転する主翼と、主翼とは異なる方向へ回転する補助翼により原料粉と潤滑剤と有機液体とを転動させることにより行うことができる。この場合、主翼は、チャンバ内で略垂直方向の軸線周りに回転することができる。または、主翼は、チャンバ内で略水平方向の軸線周りに回転することができる。
なお原料粉は、例えばＲ₂Ｔ₁₄Ｂ相（Ｒは希土類元素から選択される１種又は２種以上の元素、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む遷移金属元素から選択される１種又は２種以上の元素）を含む組成を有し、平均粒径が２．５〜６μｍである。

本発明の希土類焼結磁石を製造方法によれば、潤滑剤の分散性を向上させることにより、配向性を高め、最終的に得られる焼結磁石の磁気特性を高いものとすることが可能となる。

以下、実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
焼結磁石の原料となる原料合金は、真空又は不活性ガス、望ましくはＡｒ雰囲気中でストリップキャスト法、その他公知の溶解法により作製することができる。ストリップキャスト法は、原料金属をＡｒガス雰囲気などの非酸化性雰囲気中で溶解して得た溶湯を回転するロールの表面に噴出させる。ロールで急冷された溶湯は、薄板または薄片（鱗片）状に急冷凝固される。この急冷凝固された合金は、結晶粒径が１〜５０μｍの均質な組織を有している。原料合金は、ストリップキャスト法に限らず、高周波誘導溶解等の溶解法によって得ることができる。なお、溶解後の偏析を防止するため、例えば水冷銅板に傾注して凝固させることができる。また、還元拡散法によって得られた合金を原料合金として用いることもできる。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得る場合、Ｒ₂Ｔ₁₄Ｂ結晶粒を主体とする合金（低Ｒ合金）と、低Ｒ合金よりＲを多く含む合金（高Ｒ合金）とを用いる所謂混合法を本発明に適用することもできる。

原料合金はまず粉砕工程に供される。混合法による場合には、低Ｒ合金及び高Ｒ合金は別々に又は一緒に粉砕される。粉砕工程には、粗粉砕工程と微粉砕工程とがある。
粗粉砕工程では、まず原料合金を、粒径数百μｍ程度になるまで粗粉砕する。粗粉砕は、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用い、不活性ガス雰囲気中にて行なうことが望ましい。なお粗粉砕に先立って、原料合金に水素を吸蔵させた後に放出させることにより粉砕を行なうことが効果的である。水素放出処理は、希土類焼結磁石として不純物となる水素を減少させることを目的として行われる。水素放出のための加熱保持の温度は、２００℃以上、望ましくは３５０℃以上とする。保持時間は、保持温度との関係、原料合金の厚さ等によって変わるが、少なくとも３０分以上、望ましくは１時間以上とする。水素放出処理は、真空中又はＡｒガスフローにて行う。なお、水素吸蔵処理、水素放出処理は必須の処理ではない。この水素粉砕を粗粉砕と位置付けて、機械的な粗粉砕を省略することもできる。

粗粉砕工程後、微粉砕工程に移る。微粉砕工程では、成形時の潤滑、粉砕性の向上及び配向性の向上のため、粗粉砕粉末に潤滑剤を添加し、潤滑剤とともに粗粉砕された原料粉を微粉砕して微粉砕粉末（粉砕粉末）を得る。潤滑剤としては、脂肪酸又は脂肪酸の誘導体や炭化水素、例えばステアリン酸系やオレイン酸系であるステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、炭化水素であるパラフィン、ナフタレン等を挙げることができる。潤滑剤は微粉砕時に粗粉砕粉末の０．０１〜０．３ｗｔ％程度添加することができる。

微粉砕には主にジェットミルが用いられ、粒径数百μｍ程度の粗粉砕粉末を、平均粒径２．５〜６μｍ、望ましくは３〜５μｍとする。ジェットミルは、高圧の不活性ガスを狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粗粉砕粉末を加速し、粗粉砕粉末同士の衝突やターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。

なお、混合法による場合、２種の合金の混合のタイミングは限定されるものではないが、微粉砕工程において低Ｒ合金及び高Ｒ合金を別々に粉砕した場合には、微粉砕された低Ｒ合金粉末及び高Ｒ合金粉末を窒素雰囲気中で混合する。低Ｒ合金粉末及び高Ｒ合金粉末の混合比率は、重量比で８０：２０〜９７：３程度とすればよい。低Ｒ合金及び高Ｒ合金を一緒に粉砕する場合の混合比率も同様である。

以上で得られた微粉砕粉末を転動、すなわち個々の微粉砕粉末を転がすような動きを微粉砕粉末に与えることにより、原料粉と潤滑剤を混合させる。転動作用により微粉砕粉同士に剪断応力が働き、微粉砕粉表面および微粉砕粉末間に存在する潤滑剤を充分に分散させることができる。
転動には、図１、図２に示すような転動混合装置１０を用いることができる。
図１および図２に示すように、転動混合装置１０は、チャンバ１１内に、転動翼（主翼）１２と、補助翼１３とを備えた構成を有している。
チャンバ１１は、図示しない開閉可能な蓋を備えており、蓋を閉じた状態で気密に密閉されるようになっている。また、チャンバ１１には、図示しない流体スプレーノズルや滴下ノズルにより、有機液体が添加できるようになっている。
転動翼１２は、回転軸１２ａに、複数の翼部材１２ｂが設けられたもので、図示しない駆動モータによって回転軸１２ａの軸線回りに回転駆動されるようになっている。補助翼１３も、同様に、回転軸１３ａに、複数の翼部材１３ｂが設けられたもので、図示しない駆動モータ、あるいは転動翼１２を回転させるための駆動モータからギヤやタイミングベルト等の駆動力伝達機構を介して伝達される駆動力によって、回転軸１３ａの軸線回りに回転駆動されるようになっている。

このような転動混合装置１０には、転動翼１２の設置形態により、図１に示すような縦型と、図２に示すような横型とがある。
図１に示す縦型の転動混合装置１０Ｖにおいては、転動翼１２は、回転軸１２ａが、チャンバ１１内でほぼ鉛直方向に軸線を有するよう設けられている。そして、補助翼１３は、転動翼１２の上方に設けられ、回転軸１３ａが、チャンバ１１内でほぼ水平方向に軸線を有するよう設けられている。
また、図２に示す横型の転動混合装置１０Ｈにおいては、転動翼１２は、回転軸１２ａが、チャンバ１１内でほぼ水平方向に軸線を有するよう設けられている。転動翼１２の翼部材１２ｂは、チャンバ１１の円周方向に連続する周壁１１ａに沿うように延出しており、補助翼１３は、これら翼部材１２ｂの内方に位置するよう設けられている。

このような転動混合装置１０Ｖ、１０Ｈでは、チャンバ１１内に、前記したような工程で得られた微粉砕粉末を所定量投入し、転動翼１２、補助翼１３を回転駆動させることで、転動により混合する。
なお、チャンバ１１に微粉砕粉末を投入した後には、微粉砕粉末の酸化を防ぐため、チャンバ１１内を窒素等の不活性ガスに置換するのが好ましい。このとき、転動翼１２を一定時間回転させて微粉砕粉末をほぐすとともに、微粉砕粉末の空隙に存在するエアを追い出しながら、チャンバ１１内を不活性ガスに置換するのがさらに好ましい。

微粉砕粉末を転動させる際に有機液体を添加することもできる。有機液体を添加することにより潤滑剤の分散性をさらに高めることができる。
有機液体の投入タイミングは、微粉砕粉末と同時でも良いが、前記のように微粉砕粉末の投入後に、転動翼１２を一定時間回転させてから、有機液体を投入するのが好ましい。
さらに、有機液体を所定量投入した後も、転動翼１２を一定時間回転させて、微粉砕粉末に有機液体をなじませて転動による混合を促進させるのが良い。

このとき、用いる有機液体としては、炭化水素系化合物、アルコール系化合物、エーテル系（グリコールエーテル系を含む）化合物、エステル系（グリコールエステル系を含む）化合物、ケトン系化合物、脂肪酸系化合物、テルペン系化合物の１種又は２種以上から選択することができる。このような有機液体の具体例を挙げると、炭化水素系化合物としては、トルエン、キシレン、ピネン、メンタン、アルコール系化合物としては、ターピネオール、エタノール、イソブチルアルコール、エーテル系化合物としては、ブチルセロソルブ、セロソルブ、カルビトール、ブチルカルビトール、酢酸ブチルカルビトール、シクロヘキサノール、ジブチルエーテル、エステル系化合物としては、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、無水プロピオン酸、ケトン系化合物としては、アセトン（ジメチルケトン）、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等がある。
もちろん、ここに挙げた有機液体に限るものではなく、これ以外にも、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール等や、グリセリン等、他の有機液体を用いることも可能である。また有機液体は、潤滑剤が溶解可能なものであってもよく、溶解不可能なものであってもよい。したがって潤滑剤と有機溶剤の種類の組み合わせを予算や使い勝手等に応じて適宜選択することができる。
なお、有機液体は、一般に有機溶媒と呼ばれている物質を包含するが、本発明では溶媒として機能しないことから有機液体と呼んでいる。

微粉砕粉末に対する有機液体の添加量は特に制限されないが、微粉砕粉末に対する有機液体の添加量は３０〜１５０ｖｏｌ％とすることを推奨する。この程度の有機液体を添加すると、転動させる際に混練されるため、潤滑剤の分散性が増して微粉砕粉末がより混合される。ここで混練とは、粉粒体の周りへの液体あるいはペーストの必要最低限のコーティング操作であり、例えば上記した転動混合装置１０Ｖ、１０Ｈを用いて実現することができる。なお、ナウターミキサー等で有機液体と混合することもできるが、有機液体が分離して充分に混練することができない恐れがある。有機液体の添加量が少なすぎると、潤滑剤の分散性が低下する。一方、有機液体の添加量が多すぎると、混練後に粉砕粉末から有機液体を除去する場合に、有機液体を所定時間内に除去するのが困難になるおそれがあり、また微粉砕粉末同士の摩擦が減るために分散性が低下する恐れがある。微粉砕粉末に対するより望ましい有機液体の添加量は３０〜１２０ｖｏｌ％、さらに望ましい有機液体の添加量は４０〜９０ｖｏｌ％である。

以上のようにして混練された粉砕粉末から有機液体を一部、または完全に除去することができる。
有機液体を除去するための具体的な手段は特に限定されないが、減圧雰囲気に顆粒を晒して揮発させることが簡易かつ効果的である。減圧雰囲気は室温であってもよいが、加熱された減圧雰囲気とすることもできるし、減圧していない加熱雰囲気とすることもできる。減圧雰囲気の圧力は、使用する有機液体によって調整すれば良い。このときの加熱温度が低すぎると有機液体の揮発が十分進まず、逆に加熱温度が高すぎると顆粒を構成する一次合金粒子に酸化が生じ磁気特性の劣化を招くおそれがある。したがって本発明では、加熱温度を４０〜８０℃とすることが望ましい。

続いて、上記粉砕粉末は磁場中成形に供され、成形体を得る。
磁場中成形における成形圧力は０．３〜３ｔｏｎ／ｃｍ²（３０〜３００ＭＰａ）の範囲とすればよい。成形圧力は成形開始から終了まで一定であってもよく、漸増または漸減してもよく、あるいは不規則変化してもよい。成形圧力が低いほど配向性は良好となるが、成形圧力が低すぎると成形体の強度が不足してハンドリングに問題が生じるので、この点を考慮して上記範囲から成形圧力を選択する。磁場中成形で得られる成形体の最終的な相対密度は、通常、５０〜６０％である。
印加する磁場は、１２〜２０ｋＯｅ（９６０〜１６００ｋＡ／ｍ）程度とすればよい。この程度の磁場を印加することにより、粉砕粉末は崩壊して一次合金粒子に分解される。印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状の磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。

次いで、成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結する。焼結温度は、組成、粉砕方法、平均粒径と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、１０００〜１２００℃で１〜１０時間程度焼結すればよい。
焼結後、得られた焼結体に時効処理を施すことができる。この工程は、保磁力を制御する重要な工程である。時効処理を２段に分けて行う場合には、８００℃近傍、６００℃近傍での所定時間の保持が有効である。８００℃近傍での熱処理を焼結後に行うと、保磁力が増大するため、混合法においては特に有効である。また、６００℃近傍の熱処理で保磁力が大きく増加するため、時効処理を１段で行なう場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。

次に本発明が適用される希土類焼結磁石について説明する。
本発明は、特にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に適用することが望ましい。このＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、希土類元素（Ｒ）を２５〜３７ｗｔ％含有する。ここで、本発明におけるＲはＹを含む概念を有しており、したがってＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕの１種又は２種以上から選択される。Ｒの量が２５ｗｔ％未満であると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相となるＲ₂Ｔ₁₄Ｂ相の生成が十分ではなく軟磁性を持つα−Ｆｅなどが析出し、保磁力が著しく低下する。一方、Ｒが３７ｗｔ％を超えると主相であるＲ₂Ｔ₁₄Ｂ相の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。またＲが酸素と反応し、含有する酸素量が増え、これに伴い保磁力発生に有効なＲリッチ相が減少し、保磁力の低下を招く。したがって、Ｒの量は２５〜３７ｗｔ％とする。望ましいＲの量は２８〜３５ｗｔ％、さらに望ましいＲの量は２９〜３３ｗｔ％である。

また、本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、ホウ素（Ｂ）を０．５〜４．５ｗｔ％含有する。Ｂが０．５ｗｔ％未満の場合には高い保磁力を得ることができない。一方で、Ｂが４．５ｗｔ％を超えると残留磁束密度が低下する傾向がある。したがって、Ｂの上限を４．５ｗｔ％とする。望ましいＢの量は０．５〜１．５ｗｔ％、さらに望ましいＢの量は０．８〜１．２ｗｔ％である。
本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｃｏを２．０ｗｔ％以下（０を含まず）、望ましくは０．１〜１．０ｗｔ％、さらに望ましくは０．３〜０．７ｗｔ％含有することができる。ＣｏはＦｅと同様の相を形成するが、キュリー温度の向上、粒界相の耐食性向上に効果がある。

また、本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ａｌ及びＣｕの１種又は２種を０．０２〜０．５ｗｔ％の範囲で含有することができる。この範囲でＡｌ及びＣｕの１種又は２種を含有させることにより、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善が可能となる。Ａｌを添加する場合において、望ましいＡｌの量は０．０３〜０．３ｗｔ％、さらに望ましいＡｌの量は、０．０５〜０．２５ｗｔ％である。また、Ｃｕを添加する場合において、望ましいＣｕの量は０．１５ｗｔ％以下（０を含まず）、さらに望ましいＣｕの量は０．０３〜０．１２ｗｔ％である。
本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、他の元素の含有を許容する。例えば、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｖ、Ａｇ、Ｇｅ等の元素を適宜含有させることができる。一方で、酸素、窒素、炭素等の不純物元素を極力低減することが望ましい。特に磁気特性を害する酸素は、その量を５０００ｐｐｍ以下、さらには３０００ｐｐｍ以下とすることが望ましい。酸素量が多いと非磁性成分である希土類酸化物相が増大して、磁気特性を低下させるからである。

Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に本発明を適用することが望ましいが、他の希土類焼結磁石に本発明を適用することも可能である。例えば、Ｒ−Ｃｏ系焼結磁石に本発明を適用することもできる。
Ｒ−Ｃｏ系焼結磁石は、Ｒと、Ｆｅ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｒから選ばれる１種以上の元素と、Ｃｏとを含有する。この場合、望ましくはさらにＣｕまたは、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、ＴｉおよびＶから選ばれる１種以上の元素を含有し、特に望ましくはＣｕと、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、ＴｉおよびＶから選ばれる１種以上の元素とを含有する。これらのうち特に、ＳｍとＣｏとの金属間化合物、望ましくはＳｍ₂Ｃｏ₁₇金属間化合物を主相とし、粒界にはＳｍＣｏ₅系を主体とする副相が存在する。具体的組成は、製造方法や要求される磁気特性等に応じて適宜選択すればよいが、例えば、Ｒ：２０〜３０ｗｔ％、特に２２〜２８ｗｔ％程度、Ｆｅ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｒの１種以上：１〜３５ｗｔ％程度、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、ＴｉおよびＶの１種以上：０〜６ｗｔ％、特に０．５〜４ｗｔ％程度、Ｃｕ：０〜１０ｗｔ％、特に１〜１０ｗｔ％程度、Ｃｏ：残部の組成が望ましい。
以上、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石、Ｒ−Ｃｏ系焼結磁石について言及したが、本発明は他の希土類焼結磁石への適用を妨げるものではない。

ストリップキャスト法により、２６．５ｗｔ％Ｎｄ−５．９ｗｔ％Ｄｙ−０．２５ｗｔ％Ａｌ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−０．０７ｗｔ％Ｃｕ−１．０ｗｔ％Ｂ−Ｆｅの組成を有する原料合金を作製した。
次いで、室温にて原料合金に水素を吸蔵させた後、Ａｒ雰囲気中で６００℃×１時間の脱水素を行なう水素粉砕処理を行なった。
水素粉砕処理が施された合金に、粉砕性の向上並びに成形時の配向性の向上に寄与する表１に示す潤滑剤をそれぞれ０．１ｗｔ％混合した。潤滑剤の混合および微粉砕は、例えばナウターミキサー等により５〜３０分間ほど行う程度でよい。その後、ジェットミルを用いて平均粒径が５．０μｍの微粉砕粉末を得た。

以上の微粉砕粉末を、転動混合装置のチャンバ内に入れ、酸化防止のためチャンバ内部を窒素で満たした。このとき、転動混合装置は、図２で示したような横型のもの（チャンバ容積は１．５リットル：高速流動型のスパルタンリューザ（ダルトン社製））を用いた。
その後、転動混合装置の転動翼を所定の速度で回し、微粉砕粉末を転動した。さらに、補助翼を回転させた。このとき、表１に示す有機液体をそれぞれ表１に示す量添加した。
すべての有機液体を添加した後にも、有機液体と微粉砕粉末をなじませるため、転動翼、補助翼を一定時間（ならし時間ｔ２）だけ回転させ混練した。その後、転動翼、補助翼を停止し、混練後の粉砕粉末をチャンバから取り出した。

続いて、取り出した粉砕粉末に含まれる有機液体を蒸発させた。微粉砕粉末の酸化を防ぐため、蒸発には真空チャンバを用い、減圧雰囲気にて蒸発させた。

次いで、得られた粉砕粉末を磁場中成形した。具体的には、１５ｋＯｅ（１２００ｋＡ／ｍ）の磁場中で１．４ｔ／ｃｍ²（１４０ＭＰａ）の圧力で成形を行い、成形体を得た。
得られた成形体を真空中およびＡｒ雰囲気中で１０８０℃まで昇温し４時間保持して焼結を行った。次いで得られた焼結体に８００℃×１時間と５６０℃×１時間（ともにＡｒ雰囲気中）の２段時効処理を施して焼結磁石を得た。

また、比較例として、転動混合装置を用いて転動する代わりに、ボールミルを用いて混合し、またはアグロマスター（ホソカワミクロン社製）を用いての流動層式での混合により粉砕粉末を得た以外は実施例と同様にして、比較例の焼結磁石を得た。

得られた実施例および比較例の焼結磁石の磁気特性を測定した結果を表１に示す。なお表１におけるＢｒ（％）とは、有機液体を添加して混練せず、すなわち微粉砕粉末を転動または混合しない以外は、実施例と同様にして磁場を印加して得られる焼結磁石サンプルのＢｒを基準（１００％）としたときの相対値である。

表１の実施例に示すように、全ての実施例１〜８で焼結磁石サンプルよりＢｒが向上し、また比較例１，２より優れたＢｒとなった。転動作用により微粉砕粉同士に剪断応力が働き、微粉砕粉表面および微粉砕粉間に存在する潤滑剤がより充分に分散したためと考えられる。実施例１に示すように有機液体を添加せずに微粉砕粉末の転動を行っただけでもＢｒが向上したが、実施例２〜８に示すように有機液体を添加して混練した方が、Ｂｒがより向上した。これは液体が介在することで、その液体付着力により微粉砕粉末同士が接近し、また、潤滑剤がほぐれやすくなるためと考えられる。特に実施例３に示すように有機溶剤を８３ｖｏｌ％添加した場合には、転動した際に適度な混練となり、焼結磁石のＢｒが最も高くなった。有機溶剤の添加量が少ないと、潤滑剤を分散させる効果が少ない。一方、実施例４に示すように、有機溶剤の添加量が１６６ｖｏｌ％と多いと焼結磁石のＢｒが低下していた。これは、転動時には粉同士の摩擦も潤滑剤の再分散に寄与していると考えられるが、有機液体が多すぎると摩擦が減少し、この効果が減ってしまうためと思われる。

なお、実施例５と実施例６を比較すると、潤滑剤ステアリン酸亜鉛の溶解性が高い実施例６のトルエンの方が実施例５のエタノールより若干高いＢｒを示した。一方、実施例７と実施例８では潤滑剤ステアリン酸アミドの溶解性が全くない実施例８のトルエンの方が実施例７のエタノールよりＢｒは向上した。このことから、潤滑剤の有機液体に対する溶解性は必要条件ではないことがわかる。

また、潤滑剤、有機液体の種類および有機液体の添加量がそれぞれ同じである実施例３と比較例１、２を比較するとわかるように、実施例３では粉砕粉末の転動によりＢｒが明らかに向上している。一方、比較例１のボールミルによる混合では、微粉砕粉末の一部が扁平化してしまい、磁場配向性が悪化したためＢｒが低下したと思われる。このようにメディアを介した衝突力により潤滑剤の分散を行うと優れたＢｒを得ることは難しい。また比較例２の流動層を用いた混合では潤滑剤が充分に分散されなかったためにＢｒがあまり向上しなかったと思われる。

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

縦型の転動混合装置の構成を示す図であり、（ａ）は正断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）の右側面図である。 横型の転動混合装置の構成を示す図であり、（ａ）は正断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。

符号の説明

１０、１０Ｈ、１０Ｖ…転動混合装置、１１…チャンバ、１２…転動翼（主翼）、１３…補助翼

Claims (10)

1. 希土類焼結磁石の原料粉および潤滑剤を粉砕し粉砕粉末を得る工程と、
   前記粉砕粉末をチャンバ内に投入し、前記チャンバと前記チャンバ内に設けられた転動翼とを相対的に回転させ、前記粉砕粉末を転動させる工程と、
   転動後の前記粉砕粉末に磁場を印加し、かつ加圧成形することにより成形体を得る工程と、
   前記成形体を焼結する工程と、
   を備えることを特徴とする希土類焼結磁石の製造方法。
2. 前記粉砕粉末を転動させる工程では、前記粉砕粉末に有機液体を添加して転動させることを特徴とする請求項１記載の希土類焼結磁石の製造方法。
3. 前記有機液体の添加量は、前記粉砕粉末に対して３０〜１５０ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項２記載の希土類焼結磁石の製造方法。
4. 前記潤滑剤は、前記有機液体に不溶または可溶であることを特徴とする請求項２または３記載の希土類焼結磁石の製造方法。
5. 前記粉砕粉末に磁場を印加する工程に先立ち、前記粉砕粉末から前記有機液体の除去処理を行う工程をさらに備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の希土類焼結磁石の製造方法。
6. 希土類焼結磁石の原料粉および潤滑剤を粉砕し粉砕粉末を得る工程と、
   前記粉砕粉末に有機液体を前記粉砕粉末に添加して混練する工程と、
   混練後の前記粉砕粉末に磁場を印加し、かつ加圧成形することにより成形体を得る工程と、
   前記成形体を焼結する工程と、
   を備えることを特徴とする希土類焼結磁石の製造方法。
7. 前記混練は、チャンバ内において回転する主翼と、前記主翼とは異なる方向へ回転する補助翼により前記原料粉と前記潤滑剤と前記有機液体とを転動させることにより行われることを特徴とする請求項６記載の希土類焼結磁石の製造方法。
8. 前記主翼は、前記チャンバ内で略垂直方向の軸線周りに回転することを特徴とする請求項７記載の希土類焼結磁石の製造方法。
9. 前記主翼は、前記チャンバ内で略水平方向の軸線周りに回転することを特徴とする請求項７記載の希土類焼結磁石の製造方法。
10. 前記原料粉は、Ｒ₂Ｔ₁₄Ｂ相（Ｒは希土類元素から選択される１種又は２種以上の元素、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む遷移金属元素から選択される１種又は２種以上の元素）を含む組成を有し、平均粒径が２．５〜６μｍであることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の希土類焼結磁石の製造方法。

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