JP2020102586A - Rare earth magnet manufacturing method and rare earth magnet - Google Patents

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Abstract

To provide a rare earth magnet manufacturing method and a rare earth magnet with excellent heat resistance and strength.SOLUTION: A rare earth magnet manufacturing method includes a step of preparing a magnet composition containing magnetic material particles containing a rare earth element and copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m2/g or more, a step of molding the magnet composition to form a molded body, and a step of heat-treating the molded body in an atmosphere containing oxygen at a temperature of less than 450°C.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、希土類磁石の製造方法及び希土類磁石に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a rare earth magnet and a rare earth magnet.

希土類元素を含む磁性材を用いた希土類磁石としては、磁性材を高温で焼結して得られる希土類焼結型磁石と、磁性材と結着材の混合物を成形して得られる希土類ボンド磁石とが知られている。
希土類焼結型磁石は、焼結による収縮が大きいため、寸法精度が低く、焼結後の後加工が必要になる。これに対し、希土類ボンド磁石は、成形して得られるため、希土類焼結型磁石に比べ、形状自由度に優れる。さらに、希土類ボンド磁石は、希土類焼結型磁石に比べ、寸法精度に優れるため、後加工を必要とせず、安価に作製できる。そのため、希土類ボンド磁石は、自動車、一般家電製品、通信機器、音響機器、医療機器、一般産業機器等に広く利用されている。
Rare earth magnets using magnetic materials containing rare earth elements include rare earth sintered magnets obtained by sintering magnetic materials at high temperatures, and rare earth bonded magnets obtained by molding a mixture of magnetic materials and binders. It has been known.
Since the rare earth sintered magnet has a large shrinkage due to sintering, it has low dimensional accuracy and requires post-processing after sintering. On the other hand, since the rare earth bonded magnet is obtained by molding, it has a higher degree of freedom in shape than the rare earth sintered magnet. Furthermore, since the rare earth bonded magnet is superior in dimensional accuracy to the rare earth sintered magnet, it does not require post-processing and can be manufactured at low cost. Therefore, rare earth bonded magnets are widely used in automobiles, general household appliances, communication devices, audio devices, medical devices, general industrial devices, and the like.

希土類ボンド磁石の結着材としては、樹脂材料又は金属材料が主に用いられる。希土類ボンド磁石における結着材としての樹脂材料としては、例えば、下記特許文献1及び下記特許文献2に開示されるように、熱硬化性樹脂が知られている。また、希土類ボンド磁石における結着材としての金属材料としては、例えば、下記特許文献3及び下記特許文献4に開示されるように、Zn等の金属材料が知られている。 A resin material or a metal material is mainly used as a binder for the rare earth bonded magnet. As a resin material as a binder in a rare earth bonded magnet, a thermosetting resin is known as disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 below. Further, as a metal material as a binder in a rare earth bonded magnet, for example, a metal material such as Zn is known as disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4 below.

特開平08−273916号公報JP-A-08-273916 特開平10−275718号公報JP, 10-275718, A 特開2009−076631号公報JP, 2009-076631, A 特開2017−010960号公報JP, 2017-010960, A

希土類ボンド磁石は、耐熱性が求められる用途にも使用されている。耐熱性が求められる用途では、希土類ボンド磁石は、良好な磁気特性を確保しつつ、高温環境下での使用にも耐え得る機械的強度(以下、耐熱性及び強度とも称する)の改善に対する要求が高まっている。結着材として金属材料を用いる希土類ボンド磁石(希土類メタルボンド磁石)は、結着材として樹脂材料を用いる希土類ボンド磁石に比べると耐熱性に優れる傾向にあるが、よりいっそうの耐熱性と強度の向上が望まれている。 Rare earth bonded magnets are also used in applications where heat resistance is required. In applications requiring heat resistance, rare-earth bonded magnets are required to have improved mechanical strength (hereinafter also referred to as heat resistance and strength) that can withstand use in high temperature environments while ensuring good magnetic properties. It is rising. Rare earth bond magnets that use a metal material as a binder (rare earth metal bond magnets) tend to have better heat resistance than rare earth bond magnets that use a resin material as a binder, but with even higher heat resistance and strength. Improvement is desired.

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、耐熱性及び強度に優れる希土類磁石の製造方法及び希土類磁石を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a method for manufacturing a rare earth magnet having excellent heat resistance and strength, and a rare earth magnet.

上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1>希土類元素を含む磁性材粒子と比表面積が0.2m/g以上である銅合金粒子とを含む磁石用組成物を準備する工程と、
前記磁石用組成物を成形して成形体とする工程と、
前記成形体を、酸素を含む雰囲気中で、450℃未満の温度で熱処理する工程と、
を有する希土類磁石の製造方法。
<2>前記熱処理が水蒸気を含む雰囲気中で行われる、<1>に記載の希土類磁石の製造方法。
<3>前記磁性材粒子が希土類元素としてサマリウム(Sm)を含む、<1>又は<2>に記載の希土類磁石の製造方法。
<4>前記磁性材粒子が鉄(Fe)を含む、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の希土類磁石の製造方法。
<5>前記銅合金粒子がリン(P)、コバルト(Co)及びマンガン(Mn)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、<1>〜<4>のいずれか1項に記載の希土類磁石の製造方法。
<6>前記磁石用組成物は樹脂を含まないか、樹脂の含有率が磁石用組成物全体の10質量%以下である、<1>〜<5>のいずれか1項に記載の希土類磁石の製造方法。
<7>希土類元素を含む磁性材粒子と比表面積が0.2m/g以上である銅合金粒子とを含む成形体の熱処理物であり、前記磁性材粒子に含まれる成分の酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかを含む、希土類磁石。
<8>前記磁性材粒子が希土類元素としてサマリウム(Sm)を含む、<7>に記載の希土類磁石。
<9>前記酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかが鉄(Fe)の酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかである、<7>又は<8>に記載の希土類磁石。
<10>前記銅合金粒子がリン(P)、コバルト(Co)及びマンガン(Mn)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、<7>〜<9>のいずれか1項に記載の希土類磁石。
Means for solving the above problems include the following aspects.
<1> A step of preparing a composition for a magnet, which contains magnetic material particles containing a rare earth element and copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m 2 /g or more,
A step of molding the magnet composition to form a molded body,
Heat treating the shaped body at a temperature of less than 450° C. in an atmosphere containing oxygen;
A method for manufacturing a rare earth magnet having:
<2> The method for producing a rare earth magnet according to <1>, wherein the heat treatment is performed in an atmosphere containing water vapor.
<3> The method for producing a rare earth magnet according to <1> or <2>, wherein the magnetic material particles contain samarium (Sm) as a rare earth element.
<4> The method for producing a rare earth magnet according to any one of <1> to <3>, wherein the magnetic material particles contain iron (Fe).
<5> The copper alloy particles according to any one of <1> to <4>, containing at least one selected from the group consisting of phosphorus (P), cobalt (Co), and manganese (Mn). Manufacturing method of rare earth magnet.
<6> The rare earth magnet according to any one of <1> to <5>, wherein the magnet composition does not contain a resin, or the resin content is 10% by mass or less of the entire magnet composition. Manufacturing method.
<7> A heat-treated product of a molded body containing magnetic material particles containing a rare earth element and copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m 2 /g or more, and oxides and water of the components contained in the magnetic material particles. A rare earth magnet containing at least one of oxides.
<8> The rare earth magnet according to <7>, wherein the magnetic material particles contain samarium (Sm) as a rare earth element.
<9> The rare earth magnet according to <7> or <8>, wherein at least one of the oxide and hydroxide is at least one of iron (Fe) oxide and hydroxide.
<10> The copper alloy particles according to any one of <7> to <9>, wherein the copper alloy particles include at least one selected from the group consisting of phosphorus (P), cobalt (Co), and manganese (Mn). Rare earth magnets.

本開示によれば、耐熱性及び強度に優れる希土類磁石の製造方法及び希土類磁石が提供される。 According to the present disclosure, a method for manufacturing a rare earth magnet having excellent heat resistance and strength, and a rare earth magnet are provided.

以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.

但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の目的が達成されるのであれば、当該工程も含まれる。
本開示において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
However, the present invention is not limited to the following embodiments. In the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not essential unless otherwise specified. The same applies to numerical values and ranges thereof, and does not limit the present invention.
In the present disclosure, the term “process” refers to a process independent from other processes, and even if the process cannot be clearly distinguished from other processes, as long as the purpose of the process is achieved, the process concerned Is also included.
In the present disclosure, the numerical range indicated by using "to" includes the numerical values before and after "to" as the minimum value and the maximum value, respectively.
In the numerical ranges described stepwise in the present disclosure, the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the numerical range described in other stages. .. Further, in the numerical range described in the present disclosure, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
In the present disclosure, each component may include a plurality of types of corresponding substances. When there are multiple types of substances corresponding to each component in the composition, the content rate or content of each component is the total content rate or content of the multiple types of substances present in the composition unless otherwise specified. Means quantity.
In the present disclosure, a plurality of types of particles corresponding to each component may be included. When a plurality of types of particles corresponding to each component are present in the composition, the particle size of each component means a value for a mixture of the plurality of types of particles present in the composition unless otherwise specified.

<希土類磁石の製造方法>
本開示の希土類磁石の製造方法の一実施形態は、希土類元素を含む磁性材粒子(以下、磁性材粒子とも称する)と、比表面積が0.2m/g以上である銅合金粒子(以下、特定金属粒子とも称する)を含む磁石用組成物を準備する工程と、前記磁石用組成物を成形して成形体とする工程と、前記成形体を酸素を含む雰囲気中で、450℃未満の温度で熱処理する工程と、を有する希土類磁石の製造方法である。
<Rare earth magnet manufacturing method>
One embodiment of a method for producing a rare earth magnet of the present disclosure is to provide magnetic material particles containing rare earth elements (hereinafter also referred to as magnetic material particles) and copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m 2 /g or more (hereinafter, A step of preparing a magnet composition containing (also referred to as specific metal particles), a step of molding the magnet composition into a molded body, and a temperature of less than 450° C. in an atmosphere containing the molded body of oxygen. And a step of heat-treating.

以下、磁性材粒子及び特定金属粒子を含む磁石用組成物を準備する工程を、磁石用組成物準備工程と称する。前記磁石用組成物を成形して成形体とする工程を、成形工程と称する。前記成形体を酸素存在下で熱処理する工程を、熱処理工程と称する。
本開示では、磁石用組成物の成形体の最高到達温度が80℃以上となるように行う処理を「熱処理」と称する。
Hereinafter, the step of preparing a magnet composition containing magnetic material particles and specific metal particles will be referred to as a magnet composition preparation step. The step of molding the magnet composition to form a molded body is referred to as a molding step. The step of heat-treating the molded body in the presence of oxygen is referred to as a heat treatment step.
In the present disclosure, a treatment performed so that the highest temperature reached by the molded body of the magnet composition is 80° C. or higher is referred to as “heat treatment”.

本開示の方法によれば、耐熱性及び強度に優れる希土類磁石が得られる。その理由は明らかではないが、以下のように考えることができる。 According to the method of the present disclosure, a rare earth magnet having excellent heat resistance and strength can be obtained. The reason is not clear, but it can be considered as follows.

本開示の希土類磁石の製造方法では、酸素を含む雰囲気中で熱処理を行う。これにより、磁性材粒子と特定金属粒子との境界における磁性材粒子に含まれる成分(例えば、Sm−Fe−N系磁性材粒子に含まれるFe)の酸化物及び水酸化物の生成量が、相対的に増加する傾向がみられる。このような傾向は、従来の不活性ガス中における熱処理ではみられない。そしてこの相対的に増加した酸化物及び水酸化物が、希土類磁石の強度の向上に寄与していると推測される。 In the method for manufacturing a rare earth magnet according to the present disclosure, heat treatment is performed in an atmosphere containing oxygen. As a result, the amounts of oxides and hydroxides of the components (for example, Fe contained in the Sm-Fe-N-based magnetic material particles) contained in the magnetic material particles at the boundary between the magnetic material particles and the specific metal particles are There is a tendency to increase relatively. Such a tendency is not seen in the conventional heat treatment in an inert gas. It is presumed that the relatively increased oxide and hydroxide contribute to the improvement of the strength of the rare earth magnet.

さらに、本開示の方法では、上記熱処理を450℃未満の温度で行う。これにより、磁性材粒子(例えば、Sm−Fe−N系磁性材粒子)の分解が抑制され、良好な磁気特性が維持される傾向にある。また、磁石用組成物が焼結して体積が収縮するのが抑制され、良好な寸法安定性が得られる傾向にある。 Further, in the method of the present disclosure, the heat treatment is performed at a temperature lower than 450°C. Thereby, the decomposition of the magnetic material particles (for example, Sm-Fe-N magnetic material particles) is suppressed, and good magnetic properties tend to be maintained. In addition, it is possible to prevent the magnet composition from being sintered and shrinking in volume, and to obtain good dimensional stability.

(1)磁石用組成物準備工程
磁石用組成物準備工程では、磁性材粒子と特定金属粒子とを含む磁石用組成物を準備する。磁石用組成物を準備する方法は、特に限定されるものではない。例えば、磁性材粒子と特定金属粒子とを混合して磁石用組成物を調製してもよい。
磁性材粒子と特定金属粒子とを混合して磁石用組成物を調製する場合、磁石用組成物の調製は、例えば、ミキシングシェーカー、タンブラーミキサー、V型混合機、ダブルコーン型混合機、リボン型混合機、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の公知の混合装置を用いて行ってもよい。
(1) Magnet Composition Preparation Step In the magnet composition preparation step, a magnet composition containing magnetic material particles and specific metal particles is prepared. The method for preparing the magnet composition is not particularly limited. For example, the magnet composition may be prepared by mixing magnetic material particles and specific metal particles.
When a magnet composition is prepared by mixing magnetic material particles and specific metal particles, the magnet composition is prepared, for example, by a mixing shaker, a tumbler mixer, a V type mixer, a double cone type mixer, or a ribbon type. It may be carried out using a known mixing device such as a mixer, a Nauta mixer, a Henschel mixer, a super mixer or the like.

−磁性材粒子−
磁性材粒子の種類は、特に限定されない。例えば、希土類元素としてSm(サマリウム)を含む磁性材粒子及び希土類元素としてNd(ネオジム)を含む磁性材粒子が挙げられる。磁石用組成物に含まれる磁性材粒子は、1種のみであっても、2種以上の組み合わせであってもよい。
-Magnetic material particles-
The type of magnetic material particles is not particularly limited. Examples thereof include magnetic material particles containing Sm (samarium) as a rare earth element and magnetic material particles containing Nd (neodymium) as a rare earth element. The magnetic material particles contained in the magnet composition may be only one kind or a combination of two or more kinds.

Smを含む磁性材粒子としては、Sm−Fe−N磁性材粒子(SmFe17、SmFe等)、Sm−Fe−B磁性材粒子(SmFe14B、Sm15Fe77等)、Sm−Co磁性材粒子(SmCo、SmCo17等)、Sm−Co−N磁性材粒子(SmCo17等)、Sm−Co−B磁性材粒子(Sm15Co77等)などが挙げられる。
Ndを含む磁性材粒子としては、Nd−Fe−B磁性材粒子(NdFe14B等)などが挙げられる。
As the magnetic material particles containing Sm, SmFe-N magnetic material particles (Sm 2 Fe 17 N 3, SmFe 7 N x and the like), SmFe-B magnetic material particles (Sm 2 Fe 14 B, Sm 15 Fe 77 B 5 etc.), Sm-Co magnetic material particles (SmCo 5 , Sm 2 Co 17 etc.), Sm-Co-N magnetic material particles (Sm 2 Co 17 N x etc.), Sm-Co-B magnetic material particles ( Sm 15 Co 77 B 5 ) and the like.
As the magnetic material particles containing Nd, Nd-Fe-B magnetic material particles (Nd 2 Fe 14 B, etc.) and the like.

強度の観点からは、磁性材粒子としては、Feを含む磁性材粒子が好ましい。Feを含む磁性材粒子を用いることで、磁石用組成物の成形体の熱処理によってFeの酸化物及び水酸化物が生成し、希土類磁石の強度が向上する傾向にある。 From the viewpoint of strength, magnetic material particles containing Fe are preferable as the magnetic material particles. By using the magnetic material particles containing Fe, an oxide and a hydroxide of Fe are generated by heat treatment of the molded body of the magnet composition, and the strength of the rare earth magnet tends to be improved.

Smを含む磁性材粒子の中でも、保磁力及び磁束密度のバランスに優れる観点で、Sm−Fe―N磁性材粒子がさらに好ましい。ここで、Sm−Fe―N磁性材粒子とは、Sm(サマリウム)、Fe(鉄)及びN(窒素)を含む磁性材粒子を意味する。 Among the magnetic material particles containing Sm, Sm-Fe-N magnetic material particles are more preferable from the viewpoint of excellent balance of coercive force and magnetic flux density. Here, the Sm-Fe-N magnetic material particles mean magnetic material particles containing Sm (samarium), Fe (iron) and N (nitrogen).

Sm−Fe−N磁性材粒子は、Sm、Fe及びN以外に、他の元素を含有していてもよい。他の元素としては、Ga、Nd、Zr、Ti、Cr、Co、Zn、Mn、V、Mo、W、Si、Re、Cu、Al、Ca、B、Ni、C、La、Ce、Pr、Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Th等が挙げられる。これら他の元素は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。他の元素は、Sm、Fe及びNを50質量%以上で含有する磁石相の相構造の一部と置換されていて導入されていてもよく、挿入されて導入されていてもよい。Sm−Fe−N磁性材粒子が、Sm、Fe及びN以外の元素を含有する場合、Sm、Fe及びNの総量が全体の50質量%以上であることが好ましい。 The Sm-Fe-N magnetic material particles may contain other elements in addition to Sm, Fe and N. Other elements include Ga, Nd, Zr, Ti, Cr, Co, Zn, Mn, V, Mo, W, Si, Re, Cu, Al, Ca, B, Ni, C, La, Ce, Pr, Examples thereof include Pm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y and Th. These other elements may be used alone or in combination of two or more. Other elements may be introduced by substituting a part of the phase structure of the magnet phase containing Sm, Fe and N at 50 mass% or more, or may be inserted and introduced. When the Sm-Fe-N magnetic material particles contain an element other than Sm, Fe and N, the total amount of Sm, Fe and N is preferably 50% by mass or more of the whole.

磁性材粒子の体積平均粒子径(D50)は、特に限定されず、1μm〜100μmであることが好ましく、1μm〜50μmであることがより好ましく、1μm〜20μmであることがさらに好ましい。
磁性材粒子の体積平均粒子径(D50)は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置により測定された体積基準の粒度分布において、小径側からの累積が50%となるときの粒子径(D50)として測定することができる。
The volume average particle diameter (D50) of the magnetic material particles is not particularly limited and is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 50 μm, and further preferably 1 μm to 20 μm.
The volume average particle diameter (D50) of the magnetic material particles is the particle diameter (D50) when the accumulation from the small diameter side is 50% in the volume-based particle size distribution measured by the laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device. Can be measured.

磁性材粒子の形状は特に限定されず、例えば、不規則形状であることが挙げられる。磁性材粒子の形状が、不規則形状であることで、後述の成形体とする場合に、空隙が減少し、機械的強度が向上した希土類磁石が得られる傾向がある。不規則形状を有する磁性材粒子の短径に対する長径の比(長径/短径)は、特に限定されるものではない。より機械的強度が向上しやすい観点から、長径/短径の比の下限値は、1以上であることが好ましく、1.5以上であることがより好ましく、2以上であることがさらに好ましい。また、磁石用組成物中での分散性等の観点から、長径/短径の比の上限値は、3.5以下であることが好ましく、3以下であることがより好ましい。 The shape of the magnetic material particles is not particularly limited, and examples thereof include irregular shapes. When the shape of the magnetic material particles is irregular, a void is reduced and a rare earth magnet having improved mechanical strength tends to be obtained in the case of a molded body described later. The ratio of the major axis to the minor axis of the magnetic material particles having an irregular shape (major axis/minor axis) is not particularly limited. From the viewpoint of more easily improving the mechanical strength, the lower limit of the ratio of major axis/minor axis is preferably 1 or more, more preferably 1.5 or more, and further preferably 2 or more. From the viewpoint of dispersibility in the magnet composition, the upper limit of the ratio of major axis/minor axis is preferably 3.5 or less, more preferably 3 or less.

磁性材粒子の形状、長径、及び短径は、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)等による観察によって測定できる。磁性材粒子の長径は、磁性材粒子の撮影像を観察したときに、磁性材粒子表面の任意の点aから、点aと異なる磁性材粒子表面の任意の点bまでの距離が最長となる線分の長さとする。磁性材粒子の短径は、長径に垂直であって、磁性材粒子表面の二点を結ぶ線分のうち、長さが最長となる線分の長さとする。そして、長径/短径の比は、上記で撮影した画像より、100個の粒子を抽出し、各粒子の長径及び短径のそれぞれの算術平均値を算出し、その算術平均値の比として求められる。 The shape, major axis, and minor axis of the magnetic material particles can be measured by observation with a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), or the like. The major axis of the magnetic material particles has the longest distance from an arbitrary point a on the surface of the magnetic material particles to an arbitrary point b on the surface of the magnetic material particles different from the point a when the photographed image of the magnetic material particles is observed. The length of the line segment. The minor axis of the magnetic material particles is perpendicular to the major axis and is the length of the longest line segment among the line segments connecting two points on the surface of the magnetic material particles. Then, the ratio of major axis/minor axis is obtained by extracting 100 particles from the image photographed above, calculating the arithmetic mean value of the major axis and the minor axis of each particle, and calculating the ratio of the arithmetic mean values. To be

磁石用組成物における磁性材粒子の含有率は、特に限定されない。充分な磁気特性の確保と耐熱性及び強度の向上とのバランスの観点から、磁石用組成物全体の40質量%〜99質量%であることが好ましい。強度の観点からは、磁性材粒子の含有率は、磁石用組成物全体の90質量%以下であることがより好ましく、85質量%以下であることがさらに好ましく、80質量%以下であることが特に好ましい。また、希土類磁石の磁気特性を確保する観点からは、磁性材粒子の含有率は、磁石用組成物全体の50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることがさらに好ましく、70質量%以上であることが特に好ましい。 The content ratio of the magnetic material particles in the magnet composition is not particularly limited. From the viewpoint of a balance between ensuring sufficient magnetic properties and improving heat resistance and strength, it is preferably 40% by mass to 99% by mass of the entire magnet composition. From the viewpoint of strength, the content of the magnetic material particles is more preferably 90% by mass or less, further preferably 85% by mass or less, and further preferably 80% by mass or less based on the entire magnet composition. Particularly preferred. Further, from the viewpoint of ensuring the magnetic characteristics of the rare earth magnet, the content ratio of the magnetic material particles is more preferably 50% by mass or more, and further preferably 60% by mass or more, of the entire magnet composition. It is particularly preferably 70% by mass or more.

−特定金属粒子−
特定金属粒子は、比表面積が0.2m/g以上である銅合金粒子であれば特に制限されない。磁石用組成物に含まれる特定金属粒子は、磁性材粒子の結着材としての役割を果たす。特定金属粒子の比表面積が0.2m/g以上であることで、磁性材粒子との接触面積が充分に得られて磁性材粒子の接合がより強固になる傾向にある。特定金属粒子の比表面積の上限は特に制限されないが、例えば、2.0m/g以下であってもよい。
-Specific metal particles-
The specific metal particles are not particularly limited as long as they are copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m 2 /g or more. The specific metal particles contained in the magnet composition serve as a binder for the magnetic material particles. When the specific surface area of the specific metal particles is 0.2 m 2 /g or more, a sufficient contact area with the magnetic material particles can be obtained, and the bonding of the magnetic material particles tends to be stronger. The upper limit of the specific surface area of the specific metal particles is not particularly limited, but may be, for example, 2.0 m 2 /g or less.

特定金属粒子の比表面積は、BET法(窒素ガス吸着法)で測定される。 The specific surface area of the specific metal particles is measured by the BET method (nitrogen gas adsorption method).

特定金属粒子を構成する銅合金の種類は、特に制限されない。例えば、銅と、リン(P)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、錫(Sn)、鉄(Fe)からなる群より選択される少なくとも1種と、を含む銅合金であってもよく、銅と、リン(P)、コバルト(Co)及びマンガン(Mn)からなる群より選択される少なくとも1種と、を含む銅合金であってもよい。 The type of copper alloy forming the specific metal particles is not particularly limited. For example, copper and at least one selected from the group consisting of phosphorus (P), cobalt (Co), manganese (Mn), nickel (Ni), zinc (Zn), tin (Sn), and iron (Fe). , Or a copper alloy containing copper and at least one selected from the group consisting of phosphorus (P), cobalt (Co), and manganese (Mn).

磁性材粒子と併用する金属粒子として、銅単体の粒子に比べて銅合金の粒子を用いることは、希土類磁石の体積変化率、靭性等の物性のコントロールなどの点で有利である。 The use of copper alloy particles as the metal particles used in combination with the magnetic material particles is more advantageous than the particles of copper alone in terms of controlling the physical properties such as volume change rate and toughness of the rare earth magnet.

特定金属粒子を構成する銅合金中の銅の占める割合は、特に制限されない。例えば、50質量%以上であってもよく、70質量%以上であってもよく、80質量%以上であってもよい。 The proportion of copper in the copper alloy forming the specific metal particles is not particularly limited. For example, it may be 50% by mass or more, 70% by mass or more, and 80% by mass or more.

特定金属粒子の融点は、特に制限されない。例えば、450℃〜1500℃の範囲内であってもよい。 The melting point of the specific metal particles is not particularly limited. For example, it may be in the range of 450°C to 1500°C.

特定金属粒子の体積平均粒子径(D50)は、特に限定されない。例えば、1μm〜100μmであることが好ましく、1μm〜50μmであることがより好ましく、1μm〜20μmであることがさらに好ましい。
特定金属粒子の体積平均粒子径(D50)は、磁性材粒子の体積平均粒子径(D50)と同様にして測定することができる。
The volume average particle diameter (D50) of the specific metal particles is not particularly limited. For example, it is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 50 μm, and further preferably 1 μm to 20 μm.
The volume average particle diameter (D50) of the specific metal particles can be measured in the same manner as the volume average particle diameter (D50) of the magnetic material particles.

−その他の金属粒子−
磁石用組成物は、特定金属粒子以外の金属粒子を含んでもよい。すなわち、比表面積が0.2m/g未満である銅合金粒子を含んでいてもよく、銅合金でない金属粒子を含んでいてもよい。
本開示において「金属粒子」とは、希土類元素を含まない金属又は合金の粒子を意味する。
-Other metal particles-
The magnet composition may include metal particles other than the specific metal particles. That is, it may contain copper alloy particles having a specific surface area of less than 0.2 m 2 /g, or may contain metal particles that are not a copper alloy.
In the present disclosure, “metal particles” means particles of a metal or alloy containing no rare earth element.

特定金属粒子以外の金属粒子の種類は、特に限定されない。例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、錫(Sn)、及びインジウム(In)からなる群より選択される少なくとも1種の金属の単体の粒子、並びにこれら金属の合金の粒子が挙げられる。これらの金属粒子は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、金属粒子は、銅(Cu)及びアルミニウム(Al)からなる群より選択される少なくとも1種の金属を含むことが好ましい。 The type of metal particles other than the specific metal particles is not particularly limited. For example, particles of at least one metal selected from the group consisting of copper (Cu), aluminum (Al), iron (Fe), titanium (Ti), tin (Sn), and indium (In); Examples include particles of alloys of these metals. These metal particles may be used alone or in combination of two or more. Among these, the metal particles preferably include at least one metal selected from the group consisting of copper (Cu) and aluminum (Al).

磁石用組成物が特定金属粒子と、特定金属粒子以外の金属粒子とを含有する場合、金属粒子全体に占める特定金属粒子の割合は、特に制限されない。例えば、金属粒子全体の50質量%以上であってもよく、70質量%以上であってもよく、80質量%以上であってもよい。 When the composition for magnets contains specific metal particles and metal particles other than the specific metal particles, the proportion of the specific metal particles in the entire metal particles is not particularly limited. For example, it may be 50% by mass or more, 70% by mass or more, or 80% by mass or more based on the entire metal particles.

特定金属粒子以外の金属粒子の体積平均粒子径(D50)は、特に限定されない。例えば、1μm〜100μmであることが好ましく、1μm〜50μmであることがより好ましく、1μm〜20μmであることがさらに好ましい。
特定金属粒子以外の金属粒子の体積平均粒子径(D50)は、磁性材粒子の体積平均粒子径(D50)と同様にして測定することができる。
The volume average particle diameter (D50) of the metal particles other than the specific metal particles is not particularly limited. For example, it is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 50 μm, and further preferably 1 μm to 20 μm.
The volume average particle diameter (D50) of the metal particles other than the specific metal particles can be measured in the same manner as the volume average particle diameter (D50) of the magnetic material particles.

金属粒子(特定金属粒子及び特定金属粒子以外の金属粒子を含む場合はその双方を意味し、以下同様である)は、磁性材粒子の結着材としての役割を果たす観点からは、軟らかい金属の粒子であることが好ましい。具体的には、ビッカース硬さHvが200以下である金属の粒子であることが好ましい。磁性材粒子との結着性の観点からは、金属粒子のビッカース硬さHvは150以下であることが好ましく、100以下であることがより好ましい。金属粒子のビッカース硬さHvの下限値は特に限定されるものではない。例えば、10以上であってもよく、30以上であってもよい。 The metal particles (meaning both the specific metal particles and the metal particles other than the specific metal particles are the same, and the same shall apply hereinafter) are, from the viewpoint of serving as a binder for the magnetic material particles, a soft metal particle. It is preferably a particle. Specifically, metal particles having a Vickers hardness Hv of 200 or less are preferable. From the viewpoint of the binding property with the magnetic material particles, the Vickers hardness Hv of the metal particles is preferably 150 or less, and more preferably 100 or less. The lower limit value of the Vickers hardness Hv of the metal particles is not particularly limited. For example, it may be 10 or more, or 30 or more.

ビッカース硬さHvの測定方法は、以下のとおりである。JIS Z 2244(2009)に準じて、マイクロビッカース硬さ試験機(株式会社ミツトヨ製:HM−200B)を用いて、予め定められた試験力にて試験体の表面に押圧し、その際に形成されたくぼみの対角線長さから試験体の硬度を算出する。なお、希土類磁石に含まれる金属成分の分析結果から金属粒子のビッカース硬さHvを特定してもよい。例えば、測定対象となる希土類磁石に対し、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製:JSM−IT100)を用いたEDS分析により元素分析を行って、希土類磁石に含まれる金属の種類を特定することで、原料となった磁石用組成物に含まれる金属粒子のビッカース硬さHvを推定してもよい。 The method for measuring the Vickers hardness Hv is as follows. According to JIS Z 2244 (2009), a micro Vickers hardness tester (HM-200B manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.) is used to press against the surface of the test body with a predetermined test force, and formed at that time. The hardness of the test piece is calculated from the diagonal length of the recess. The Vickers hardness Hv of the metal particles may be specified from the analysis result of the metal component contained in the rare earth magnet. For example, for the rare earth magnet to be measured, elemental analysis is performed by EDS analysis using a scanning electron microscope (JSM-IT100 manufactured by JEOL Ltd.) to specify the type of metal contained in the rare earth magnet. Then, the Vickers hardness Hv of the metal particles contained in the raw material magnet composition may be estimated.

金属粒子の形状は特に限定されず、例えば、不規則形状であることが挙げられる。金属粒子の形状が不規則形状であることで、後述の成形体とする場合に、空隙が少なくなり、強度に優れる希土類磁石が得られる傾向がある。不規則形状を有する金属粒子の短径に対する長径の比(長径/短径)は、特に限定されるものではない。より機械的強度が向上しやすい観点から、長径/短径の比の下限値は、1以上であることが好ましく、1.5以上であることがより好ましく、2以上であることがさらに好ましい。また、磁石用組成物中での分散性等の観点から、長径/短径の比の上限値は、3.5以下であることが好ましく、3以下であることがより好ましい。金属粒子の形状、長径、短径、及び長径/短径の比は、前述の磁性材粒子の形状、長径、短径、及び長径/短径の比の測定と同様の方法により測定できる。 The shape of the metal particles is not particularly limited, and examples thereof include irregular shapes. When the shape of the metal particles is irregular, the voids are reduced and a rare earth magnet having excellent strength tends to be obtained in the case of a molded body described later. The ratio of the major axis to the minor axis of the metal particles having an irregular shape (major axis/minor axis) is not particularly limited. From the viewpoint of more easily improving the mechanical strength, the lower limit of the ratio of major axis/minor axis is preferably 1 or more, more preferably 1.5 or more, and further preferably 2 or more. From the viewpoint of dispersibility in the magnet composition, the upper limit of the ratio of major axis/minor axis is preferably 3.5 or less, more preferably 3 or less. The shape, major axis, minor axis, and major axis/minor axis ratio of the metal particles can be measured by the same method as the measurement of the shape, major axis, minor axis, and major axis/minor axis ratio of the magnetic material particles described above.

磁石用組成物における金属粒子の含有率は、特に限定されない。磁気特性の確保と耐熱性及び強度の向上とのバランスとの観点から、金属粒子の含有率は、磁石用組成物全体の1質量%〜60質量%であることが好ましい。強度に優れる希土類磁石が得られる観点から、金属粒子の含有率は、磁石用組成物全体の10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上であることがさらに好ましく、20質量%以上であることが特に好ましい。また、希土類磁石の磁気特性を確保する観点から、金属粒子の含有率は、磁石用組成物全体の50質量%以下であることがより好ましく、45質量%以下であることがさらに好ましく、40質量%以下であることが特に好ましい。 The content of the metal particles in the magnet composition is not particularly limited. From the viewpoint of a balance between ensuring magnetic properties and improving heat resistance and strength, the content of metal particles is preferably 1% by mass to 60% by mass of the entire magnet composition. From the viewpoint of obtaining a rare earth magnet having excellent strength, the content of the metal particles is more preferably 10% by mass or more, further preferably 15% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more based on the entire magnet composition. Is particularly preferable. From the viewpoint of ensuring the magnetic properties of the rare earth magnet, the content of the metal particles is more preferably 50% by mass or less, further preferably 45% by mass or less, and more preferably 40% by mass with respect to the entire magnet composition. % Or less is particularly preferable.

(樹脂成分)
磁石用組成物は、樹脂を含んでもよい。樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。得られる希土類磁石の耐熱性及び耐油性の観点からは、磁石用組成物は樹脂を含まないか、樹脂の含有率が磁石用組成物全体の10質量%以下であることが好ましい。
(Resin component)
The magnet composition may include a resin. Examples of the resin include thermosetting resins such as epoxy resin and phenol resin. From the viewpoint of heat resistance and oil resistance of the obtained rare earth magnet, the magnet composition preferably contains no resin, or the resin content is 10% by mass or less of the entire magnet composition.

(2)成形工程
成形工程は、所望の成形体が得られるのであれば、その方法は特に限定されない。成形方法は、成形性の観点で、圧縮成形法であることが好ましい。圧縮成形する場合の圧力は、特に限定されず、圧力が高いほど高磁束密度及び高強度の希土類磁石が得られる傾向にある。一方、生産性の観点からは、圧縮成形する場合の圧力は低いことが好ましい。このため、圧縮成形する場合の圧力は、例えば、500MPa〜2500MPaであってもよい。量産性及び金型寿命の観点から、圧縮成形する場合の圧力は、700MPa〜1500MPaであることがより好ましい。
(2) Molding Process The molding process is not particularly limited as long as a desired molded product can be obtained. The molding method is preferably a compression molding method from the viewpoint of moldability. The pressure for compression molding is not particularly limited, and the higher the pressure, the higher the magnetic flux density and the strength of the rare earth magnet tend to be obtained. On the other hand, from the viewpoint of productivity, it is preferable that the pressure during compression molding is low. Therefore, the pressure for compression molding may be, for example, 500 MPa to 2500 MPa. From the viewpoint of mass productivity and die life, the pressure for compression molding is more preferably 700 MPa to 1500 MPa.

成形工程で得られる成形体の密度(成形体全体の密度)は、特に限定されない。例えば、原料となる磁石用組成物の真密度に対して75%〜90%であることが好ましく、80%〜90%であることがより好ましい。成形体の密度が磁石用組成物の真密度に対して75%〜90%の範囲であると、磁気特性が良好で、機械的強度に優れる希土類磁石が得られる傾向にある。 The density of the molded body (the density of the entire molded body) obtained in the molding step is not particularly limited. For example, it is preferably 75% to 90%, and more preferably 80% to 90% with respect to the true density of the magnet composition as a raw material. When the density of the molded body is in the range of 75% to 90% with respect to the true density of the magnet composition, a rare earth magnet having good magnetic properties and excellent mechanical strength tends to be obtained.

成形工程で金型を使用する場合、金型を加熱して成形してもよく、金型を加熱しないで成形してもよい。金型を加熱して成形する場合、金型の加熱温度は、特に限定されない。例えば、金型の加熱温度は、100℃〜300℃であることが好ましく、150℃〜250℃であることがより好ましい。なお、金型の加熱は、成形工程で得られた成形体に対して行う「熱処理」とは異なるものである。 When a mold is used in the molding step, the mold may be heated for molding, or the mold may be molded without heating. When the mold is heated for molding, the heating temperature of the mold is not particularly limited. For example, the heating temperature of the mold is preferably 100°C to 300°C, more preferably 150°C to 250°C. The heating of the mold is different from the "heat treatment" performed on the molded body obtained in the molding step.

(3)熱処理工程
熱処理工程では、成形工程で得られた成形体を、酸素を含む雰囲気中で、450℃未満の温度で熱処理する。熱処理の方法は、特に限定されない。例えば、加熱炉等の公知の装置を用いて行うことができる。
成形体を酸素を含む雰囲気中で熱処理することで、強度に優れる希土類磁石を得ることができる。熱処理が行われる「酸素を含む雰囲気」は、酸素が存在する雰囲気であれば、特に制限されない。例えば、酸素ガスを供給して行ってもよく、大気中で行ってもよい。経済的な観点からは、大気中(一般的には、水分を除く成分中の酸素濃度が約23質量%)で行うことが好ましい。
(3) Heat Treatment Step In the heat treatment step, the compact obtained in the molding step is heat treated at a temperature of less than 450° C. in an atmosphere containing oxygen. The method of heat treatment is not particularly limited. For example, it can be performed using a known device such as a heating furnace.
By heat-treating the molded body in an atmosphere containing oxygen, it is possible to obtain a rare earth magnet having excellent strength. The "atmosphere containing oxygen" in which the heat treatment is performed is not particularly limited as long as it is an atmosphere in which oxygen exists. For example, it may be performed by supplying oxygen gas, or may be performed in the atmosphere. From an economical point of view, it is preferable to carry out in the atmosphere (generally, the oxygen concentration in the components excluding water is approximately 23% by mass).

酸素を含む雰囲気中の酸素濃度(水分を除く成分中の濃度、以下同様)は、特に限定されるものではない。熱処理による酸化物及び水酸化物の生成を促進する観点からは、酸素濃度は、例えば、10質量%以上であってもよい。酸化物及び水酸化物の過剰な生成を抑制する観点からは、酸素濃度は、例えば、40質量%以下であってもよい。 The oxygen concentration in the atmosphere containing oxygen (concentration in components excluding water, the same applies hereinafter) is not particularly limited. From the viewpoint of promoting generation of oxides and hydroxides by heat treatment, the oxygen concentration may be, for example, 10% by mass or more. From the viewpoint of suppressing excessive production of oxides and hydroxides, the oxygen concentration may be, for example, 40 mass% or less.

熱処理工程は、水蒸気を含む雰囲気中で行う(つまり、酸素と水蒸気を含む雰囲気中で行う)ことが好ましい。
上述したように、酸素を含む雰囲気中で熱処理を行うと、磁石用組成物に含まれる水分と、磁性材粒子の成分とが反応して水酸化物及び酸化物が生成すると考えられる。ここで、酸素に加えて水蒸気をさらに含む雰囲気中で熱処理を行うと、磁石用組成物に含まれる水分と、水蒸気と、磁性材粒子の成分とが反応して水酸化物及び酸化物の生成がより促進されると考えられる。その結果、磁性材粒子の接合強度が増して得られる希土類磁石の強度がより向上すると考えられる。
The heat treatment step is preferably performed in an atmosphere containing water vapor (that is, in an atmosphere containing oxygen and water vapor).
As described above, when heat treatment is performed in an atmosphere containing oxygen, it is considered that the water contained in the magnet composition reacts with the components of the magnetic material particles to form hydroxides and oxides. Here, when heat treatment is performed in an atmosphere further containing water vapor in addition to oxygen, water contained in the magnet composition reacts with water vapor and the components of the magnetic material particles to form hydroxides and oxides. Will be promoted more. As a result, it is considered that the strength of the rare earth magnet obtained by increasing the bonding strength of the magnetic material particles is further improved.

水蒸気を含む雰囲気中の水蒸気の濃度は、特に限定されない。希土類磁石中の水酸化物及び酸化物の生成を促進する観点からは、例えば、相対湿度として10%以上であることが好ましい。一方、希土類磁石中の水酸化物及び酸化物の過剰な生成による強度の低下を抑制する観点からは、水蒸気の濃度は、例えば、相対湿度として80%以下であることが好ましく、70%以下であることがより好ましい。 The concentration of water vapor in the atmosphere containing water vapor is not particularly limited. From the viewpoint of promoting the production of hydroxides and oxides in the rare earth magnet, the relative humidity is preferably 10% or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the decrease in strength due to excessive formation of hydroxides and oxides in the rare earth magnet, the concentration of water vapor is preferably 80% or less as relative humidity, and 70% or less, for example. More preferably.

熱処理は、減圧下又は加圧下で行っても、大気圧下で行ってもよい。経済的な観点からは、大気圧下で行うことが好ましい。 The heat treatment may be performed under reduced pressure or pressure, or at atmospheric pressure. From an economical point of view, it is preferable to carry out under atmospheric pressure.

熱処理の温度は450℃未満であれば特に制限されず、350℃以下であってもよく、300℃以下であってもよく、250℃以下であってもよい。熱処理の温度の下限値は特に制限されないが、希土類磁石中の酸化物及び水酸化物の生成を促進する観点からは、100℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましい。なお、本開示における熱処理の温度は、最高到達温度を表す。 The temperature of the heat treatment is not particularly limited as long as it is lower than 450°C, and may be 350°C or lower, 300°C or lower, or 250°C or lower. The lower limit of the temperature of the heat treatment is not particularly limited, but from the viewpoint of promoting the formation of oxides and hydroxides in the rare earth magnet, it is preferably 100°C or higher, and more preferably 150°C or higher. In addition, the temperature of the heat treatment in the present disclosure indicates the highest temperature.

熱処理の時間(最高到達温度での保持時間)は、特に限定されない。充分な熱処理の効果を得る観点からは、熱処理の時間は、10分以上であることが好ましく、30分以上であることがより好ましく、1時間以上であることがさらに好ましい。量産性の観点からは、熱処理の時間は、100時間以下であることが好ましい。 The heat treatment time (holding time at the highest reached temperature) is not particularly limited. From the viewpoint of obtaining a sufficient heat treatment effect, the heat treatment time is preferably 10 minutes or longer, more preferably 30 minutes or longer, and further preferably 1 hour or longer. From the viewpoint of mass productivity, the heat treatment time is preferably 100 hours or less.

熱処理工程において、最高到達温度に到達するまでの昇温速度は、特に限定されない。昇温速度の下限値は、例えば、2℃/分以上であってもよく、5℃/分以上であってもよい。昇温速度の上限値は、例えば、20℃/分以下であってもよく、15℃/分以下であってもよい。 In the heat treatment step, the rate of temperature increase until the maximum temperature is reached is not particularly limited. The lower limit value of the temperature rising rate may be, for example, 2° C./minute or more, or 5° C./minute or more. The upper limit of the temperature rising rate may be, for example, 20° C./minute or less, or 15° C./minute or less.

熱処理の終了後、成形体は、成形体の温度が室温(例えば、25℃)になるまで冷却される。冷却速度は、特に限定されない。冷却速度の下限値は、例えば、2℃/分以上であってもよく、5℃/分以上であってもよい。また、冷却速度の上限値は、例えば、20℃/分以下であってもよく、15℃/分以下であってもよい。 After completion of the heat treatment, the molded body is cooled until the temperature of the molded body reaches room temperature (for example, 25° C.). The cooling rate is not particularly limited. The lower limit of the cooling rate may be, for example, 2° C./minute or more, or 5° C./minute or more. Further, the upper limit value of the cooling rate may be, for example, 20° C./minute or less, or 15° C./minute or less.

以上の工程を経ることで、強度に優れる希土類磁石が得られる。 Through the above steps, a rare earth magnet having excellent strength can be obtained.

上記方法により得られる希土類磁石に含まれる金属の含有率は、特に限定されない。磁気特性の確保と耐熱性及び強度の向上とのバランスの観点からは、希土類磁石全体の1質量%〜60質量%であることが好ましい。強度に優れる希土類磁石が得られる観点からは、金属の含有率は、希土類磁石全体の10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上であることがさらに好ましく、20質量%以上であることが特に好ましい。また、希土類磁石の磁気特性を確保する観点からは、金属の含有率は、希土類磁石全体の50質量%以下であることがより好ましく、45質量%以下であることがさらに好ましく、40質量%以下であることが特に好ましい。 The content of the metal contained in the rare earth magnet obtained by the above method is not particularly limited. From the viewpoint of a balance between securing magnetic properties and improving heat resistance and strength, it is preferably 1% by mass to 60% by mass of the whole rare earth magnet. From the viewpoint of obtaining a rare earth magnet having excellent strength, the metal content is more preferably 10% by mass or more, further preferably 15% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more based on the entire rare earth magnet. Is particularly preferable. Further, from the viewpoint of ensuring the magnetic characteristics of the rare earth magnet, the metal content is more preferably 50% by mass or less based on the entire rare earth magnet, further preferably 45% by mass or less, and 40% by mass or less. Is particularly preferable.

<希土類磁石>
本開示の希土類磁石の一実施形態は、希土類元素を含む磁性材粒子と、比表面積が0.2m/g以上である銅合金粒子と、を含む成形体の熱処理物であり、前記磁性材粒子に含まれる成分(例えば、Sm−Fe−N系磁性材粒子に含まれるFe)の酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかを含む、希土類磁石である。
<Rare earth magnet>
One embodiment of the rare earth magnet of the present disclosure is a heat-treated product of a molded body containing magnetic material particles containing a rare earth element and copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m 2 /g or more. The rare earth magnet contains at least one of an oxide and a hydroxide of a component contained in the particles (for example, Fe contained in the Sm-Fe-N-based magnetic material particles).

上記構成を有する希土類磁石は、耐熱性及び強度に優れている。この理由は必ずしも明らかではないが、希土類磁石中に生成した酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかによって磁性材粒子の接合強度が向上していることが考えられる。さらに、比表面積が0.2m/g以上である銅合金粒子が結着材として作用することで、磁性材粒子の接合強度が向上していることが考えられる。 The rare earth magnet having the above structure has excellent heat resistance and strength. Although the reason for this is not clear, it is considered that the bonding strength of the magnetic material particles is improved by at least one of the oxide and the hydroxide formed in the rare earth magnet. Furthermore, it is conceivable that the copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m 2 /g or more act as a binder to improve the bonding strength of the magnetic material particles.

本開示の希土類磁石における磁性材粒子、金属粒子及びこれらを含む成形体、熱処理条件の詳細及び好ましい態様は、上述した希土類磁石の製造方法に記載したものを適用できる。 The details and preferable embodiments of the magnetic material particles, the metal particles and the molded body containing these, and the heat treatment conditions in the rare earth magnet of the present disclosure can be applied to those described in the above-mentioned method for producing a rare earth magnet.

本開示の希土類磁石は、上記のように、磁気特性を確保しつつ、耐熱性及び強度に優れるため、耐熱性及び強度が高水準で要求される用途に好ましく適用できる。また、本開示の希土類磁石は、結着材として金属粒子を用いているため、結着材として主に樹脂材料を用いる希土類ボンド磁石に比べて耐熱性及び耐油性に優れている。そのため、本開示の希土類磁石は、耐熱性及び耐油性が要求される用途にも好ましく適用できる。 As described above, the rare earth magnet of the present disclosure is excellent in heat resistance and strength while ensuring magnetic properties, and thus can be preferably applied to applications where high levels of heat resistance and strength are required. In addition, the rare earth magnet of the present disclosure uses metal particles as a binder, and thus is superior in heat resistance and oil resistance to a rare earth bonded magnet that mainly uses a resin material as a binder. Therefore, the rare earth magnet of the present disclosure can be preferably applied to applications where heat resistance and oil resistance are required.

以下に実施例を挙げて本発明の実施形態をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を、意味するものとする。 Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, "part" means "part by mass" and "%" means "% by mass" unless otherwise specified.

(磁石用組成物の調製)
表1に示す磁性材粒子と銅合金粒子をそれぞれ準備し、表1に示す配合量(単位:質量部)で混合することにより、磁石用組成物を調製した。なお、磁性材粒子と銅合金粒子の混合は、撹拌装置を用いて、約50回転/分にて30分間行った。
(Preparation of magnet composition)
A magnetic composition was prepared by preparing magnetic material particles and copper alloy particles shown in Table 1 and mixing them in the compounding amounts (unit: parts by mass) shown in Table 1. The mixing of the magnetic material particles and the copper alloy particles was performed for 30 minutes at about 50 revolutions/minute using a stirrer.

表1中の略称は以下のとおりである。
「Sm−Fe−N」:Sm−Fe−N磁性材粒子(住友金属鉱山株式会社製、体積平均粒子径14μm)
「Cu−P」:銅リン合金粒子(福田金属箔粉工業株式会社製、体積平均粒子径38μm、比表面積0.13m/g、銅含有率95質量%)
「Cu−Co」:銅コバルト合金粒子(福田金属箔粉工業株式会社製、体積平均粒子径66μm、比表面積0.09m/g、銅含有率97質量%)
「Cu−Mn」:銅マンガン合金粒子(エプソンアトミックス株式会社製、体積平均粒子径17μm、比表面積1.08m/g、銅含有率65質量%)
Abbreviations in Table 1 are as follows.
"Sm-Fe-N": Sm-Fe-N magnetic material particles (Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., volume average particle diameter 14 μm)
"Cu-P": Copper phosphorus alloy particles (manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd., volume average particle diameter 38 µm, specific surface area 0.13 m 2 /g, copper content 95% by mass).
"Cu-Co": Copper cobalt alloy particles (manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd., volume average particle diameter 66 µm, specific surface area 0.09 m 2 /g, copper content 97% by mass).
"Cu-Mn": Copper-manganese alloy particles (manufactured by Epson Atomix Co., Ltd., volume average particle diameter 17 μm, specific surface area 1.08 m 2 /g, copper content 65% by mass).

(成形体の作製)
得られた磁石用組成物を、油圧プレス機を用いて、2000MPaの圧力で圧縮成形を行い、外径11.3mm×高さ10mmの円柱形状の圧縮成形体を作製した。
(Production of molded body)
The obtained magnet composition was compression-molded using a hydraulic press machine at a pressure of 2000 MPa to prepare a columnar compression-molded body having an outer diameter of 11.3 mm and a height of 10 mm.

(熱処理)
比較例2〜4及び実施例1の圧縮成形体に対し、表1に示す温度(最高到達温度)及び時間で、大気中(酸素濃度23質量%、相対湿度60%)にて熱処理を行い、希土類磁石の試験片を得た。なお表1に示す熱処理では、磁石用組成物の焼結は生じない。
また、熱処理を行わない状態の圧縮成形体を比較例1の試験片とした。
(Heat treatment)
The compression molded bodies of Comparative Examples 2 to 4 and Example 1 were heat-treated in the atmosphere (oxygen concentration 23% by mass, relative humidity 60%) at the temperature (maximum temperature reached) and time shown in Table 1, A test piece of rare earth magnet was obtained. The heat treatment shown in Table 1 does not cause the magnet composition to sinter.
In addition, the compression molded body in a state where heat treatment was not performed was used as a test piece of Comparative Example 1.

(強度の評価)
強度の評価として、以下のようにして圧壊強度を測定した。
万能圧縮試験機(株式会社島津製作所製、AG−10TBR)を使用して、室温環境下で、上記で作製した試験片を、高さ方向から圧縮圧力を印加した。そして、圧縮圧力により、試験片が破壊されたときの圧縮圧力の最大値から圧壊強度(MPa)を算出して、強度の評価を行った。結果を表1に示す。
(Strength evaluation)
As strength evaluation, crush strength was measured as follows.
Using a universal compression tester (manufactured by Shimadzu Corporation, AG-10TBR), compression pressure was applied from the height direction to the test piece produced above under a room temperature environment. Then, the crush strength (MPa) was calculated from the maximum value of the compression pressure when the test piece was broken by the compression pressure, and the strength was evaluated. The results are shown in Table 1.

表1に示すように、希土類元素を含む磁性材粒子と、比表面積が0.2m/g以上である銅合金粒子と、を含む磁石用組成物の成形体を酸素を含む雰囲気中で、450℃未満の温度で熱処理して得た実施例1の希土類磁石は、銅合金粒子を含まない比較例1、2の希土類磁石、及び比表面積が0.2m/gより小さい銅合金粒子を含む比較例3、4の希土類磁石に比べて圧壊強度が大きく、耐熱性及び強度に優れている。 As shown in Table 1, a molded body of a magnet composition containing magnetic material particles containing a rare earth element and copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m 2 /g or more was prepared in an atmosphere containing oxygen. The rare earth magnet of Example 1 obtained by heat treatment at a temperature of less than 450° C. contains the rare earth magnets of Comparative Examples 1 and 2 containing no copper alloy particles and the copper alloy particles having a specific surface area of less than 0.2 m 2 /g. Compared with the rare earth magnets of Comparative Examples 3 and 4, which include the same, the crush strength is large and the heat resistance and strength are excellent.

Claims (10)

希土類元素を含む磁性材粒子と比表面積が0.2m/g以上である銅合金粒子とを含む磁石用組成物を準備する工程と、
前記磁石用組成物を成形して成形体とする工程と、
前記成形体を、酸素を含む雰囲気中で、450℃未満の温度で熱処理する工程と、
を有する希土類磁石の製造方法。
A step of preparing a magnet composition containing magnetic material particles containing a rare earth element and copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m 2 /g or more;
A step of molding the magnet composition to form a molded body,
Heat treating the shaped body at a temperature of less than 450° C. in an atmosphere containing oxygen;
A method for manufacturing a rare earth magnet having:
前記熱処理が水蒸気を含む雰囲気中で行われる、請求項1に記載の希土類磁石の製造方法。 The method for manufacturing a rare earth magnet according to claim 1, wherein the heat treatment is performed in an atmosphere containing water vapor. 前記磁性材粒子が希土類元素としてサマリウム(Sm)を含む、請求項1又は請求項2に記載の希土類磁石の製造方法。 The method for manufacturing a rare earth magnet according to claim 1, wherein the magnetic material particles contain samarium (Sm) as a rare earth element. 前記磁性材粒子が鉄(Fe)を含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の希土類磁石の製造方法。 The method for manufacturing a rare earth magnet according to claim 1, wherein the magnetic material particles contain iron (Fe). 前記銅合金粒子がリン(P)、コバルト(Co)及びマンガン(Mn)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の希土類磁石の製造方法。 The rare earth magnet according to any one of claims 1 to 4, wherein the copper alloy particles contain at least one selected from the group consisting of phosphorus (P), cobalt (Co), and manganese (Mn). Production method. 前記磁石用組成物は樹脂を含まないか、樹脂の含有率が磁石用組成物全体の10質量%以下である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の希土類磁石の製造方法。 The method for producing a rare earth magnet according to any one of claims 1 to 5, wherein the magnet composition does not contain a resin, or the resin content is 10% by mass or less based on the entire magnet composition. .. 希土類元素を含む磁性材粒子と比表面積が0.2m/g以上である銅合金粒子とを含む成形体の熱処理物であり、前記磁性材粒子に含まれる成分の酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかを含む、希土類磁石。 A heat-treated product of a molded body containing magnetic material particles containing a rare earth element and copper alloy particles having a specific surface area of 0.2 m 2 /g or more, and oxides and hydroxides of the components contained in the magnetic material particles. A rare earth magnet containing at least one of them. 前記磁性材粒子が希土類元素としてサマリウム(Sm)を含む、請求項7に記載の希土類磁石。 The rare earth magnet according to claim 7, wherein the magnetic material particles contain samarium (Sm) as a rare earth element. 前記酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかが鉄(Fe)の酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかである、請求項7又は請求項8に記載の希土類磁石。 The rare earth magnet according to claim 7 or 8, wherein at least one of the oxide and the hydroxide is at least one of an oxide (Fe) and a hydroxide. 前記銅合金粒子がリン(P)、コバルト(Co)及びマンガン(Mn)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項7〜請求項9のいずれか1項に記載の希土類磁石。 The rare earth magnet according to any one of claims 7 to 9, wherein the copper alloy particles include at least one selected from the group consisting of phosphorus (P), cobalt (Co), and manganese (Mn).
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