JP2013197414A - 焼結体とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非晶質の急冷リボンBを粉砕して希土類磁石用の磁性粉末を製造し、該磁性粉末を加圧しながら熱処理することにより、Nd-Fe-B系の主相である結晶粒MPと、該主相MPの周りにある粒界相BPからなる焼結体Sであって、粒界相BPのうちNd-Fe合金相の割合が50体積%以下である組織を有する希土類磁石の前駆体である焼結体Sを製造する焼結体の製造方法である。
【選択図】図1
Description
急冷リボンの製造に当たり、非晶質の急冷リボンと結晶質の急冷リボンの双方が製造されるのが一般的であるが、本発明の製造方法では、非晶質(アモルファス)の急冷リボンを選択してこれを粉砕して磁性粉末として使用することをその特徴の一つとするものである。具体的には、弱磁石などを使用し、非晶質の急冷リボンのみが弱磁石で磁化されて落下しないことを利用して非晶質の急冷リボンのみを選別することができる。そして、磁性粉末を加圧しながら熱処理することにより(加圧焼結処理)、Nd-Fe-B系の主相である結晶粒と該主相の周りにある粒界相からなる組織の希土類磁石前駆体である焼結体が製造される。ここで、粒界相においては、Nd-Fe合金相の割合が50体積%以下となるように調整されていることもまた本発明の製造方法の特徴の一つである。
本発明者等は、仮定として、主相率:95.4体積%(vol%)で、試料作製時の酸素分率が600ppmとした際に、試料中の全ての酸素がNd2O3の生成に使われたとし、この場合に、Nd2O3は0.44vol%生成されることになり、粒界相にはいつもこの分率のNd2O3相が存在すると考えた。すなわち、主相率:95.4vol%、Nd2O3相率:0.44vol%として、粒界相中に析出する残りの組成を制御することとした。
本発明者等は、焼結体の有する保磁力性能を示す指標となる角形比を用いて、アモルファス急冷リボンを出発原料として、粒界相におけるNd-Fe合金相の割合が50体積%以下となる焼結体の角形比の最適範囲を規定するための実験をおこなった。
本発明者等はさらに、主相率を80vol%〜99.6vol%の範囲で変化させ、粒界相にNd2O3とNdのみが析出する組成にてアモルファスを作製し、表7の条件で加圧焼結をおこなった。その結果を図12に示している。
本発明者等はまた、焼結保持時間と焼結温度の関連性を検証する実験をおこなった。具体的には、実施例3の組成にてアモルファス急冷リボンを作製し、以下の表8の条件にてSPS加圧焼結をおこなった。その結果を図13に示している。
Claims (7)
- 非晶質の急冷リボンを粉砕して希土類磁石用の磁性粉末を製造し、該磁性粉末を加圧しながら熱処理することにより、Nd-Fe-B系の主相である結晶粒と、該主相の周りにある粒界相からなる焼結体であって、前記粒界相のうちNd-Fe合金相の割合が50体積%以下である組織を有する希土類磁石の前駆体である焼結体を製造する焼結体の製造方法。
- Nd-Fe合金相が、Nd-Fe4-B4相、もしくはNd2-Fe17相のいずれかである請求項1に記載の焼結体の製造方法。
- 主相と粒界相の全体に対する主相の割合が80体積%〜97.5体積%の範囲にある請求項1または2に記載の焼結体の製造方法。
- Nd-Fe-B系の主相である結晶粒と、該主相の周りにある粒界相からなる希土類磁石の前駆体である焼結体であって、
前記粒界相のうち、Nd-Fe合金相の割合が50体積%以下であり、
希土類磁石の残留磁束密度Brの2%減磁界Hkと保磁力Hcjの比である角形比(Hk/Hcj)が0.16≦Hk/Hcj≦1の範囲にある焼結体。 - 前記角形比(Hk/Hcj)が0.16≦Hk/Hcj≦0.23の範囲にある請求項4に記載の焼結体。
- Nd-Fe合金相が、Nd-Fe4-B4相、もしくはNd2-Fe17相のいずれかである請求項4または5に記載の焼結体。
- 主相と粒界相の全体に対する主相の割合が80体積%〜97.5体積%の範囲にある請求項4〜6のいずれかに記載の焼結体。
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