JP2022054231A - 磁性材料及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
〈1〉R2T14B型の結晶構造を有する主相(ただし、Rは希土類元素であり、Tは遷移金属元素である。)を備え、
前記主相が、モル比の式((Nd、Pr)(1-x-y)LaxR1 y))2((Fe(1-z-w)(Co、Ni)zMw))14B(ただし、R1は、Nd、Pr、及びLa以外の一種以上の希土類元素であり、Mは、Fe、Co、Ni、及び希土類元素以外の一種以上の元素並びに不可避的不純物元素であり、0.25≦x≦1.00、0≦y≦0.10、0.15≦z≦0.40、及び0≦w≦0.1)で表される組成を有する、
磁性材料。
〈2〉前記xが、0.25≦x≦0.61を満足する、〈1〉項に記載の磁性材料。
〈3〉前記主相の体積率が、80.0~100%である、〈1〉又は〈2〉項に記載の磁性材料。
〈4〉前記主相の格子体積が、0.930~0.955nm3である、〈1〉~〈3〉項のいずれか一項に記載の磁性材料。
〈5〉前記主相の密度が、7.00~7.90g/cm3である、〈1〉~〈4〉項のいずれか一項に記載の磁性材料。
〈6〉〈1〉項に記載の磁性材料の製造方法であって、
前記主相を構成する元素を含有する原材料を溶解し、凝固させること、
を含む、磁性材料の製造方法。
〈7〉前記原材料を溶解し、凝固させて得た鋳塊を、1273~1573Kで6~72時間にわたり熱処理する、〈6〉項に記載の方法。
本開示の磁性材料は、R2T14B型の結晶構造を有する主相を備える、本開示の磁性材料は、主相によって磁気を発現する。以下、主相について説明する。
主相は、R2T14B型の結晶構造を備える。Rは希土類元素であり、Tは遷移金属元素である。主相の結晶構造は、本開示の磁性材料を、例えば、X線回折分析等をすることによって、同定することができる。
主相は、モル比の式((Nd、Pr)(1-x-y)LaxR1 y))2((Fe(1-z-w)(Co、Ni)zMw))14Bで表される組成を有する。Ndはネオジム、Prはプラセオジム、Laはランタン、Feは鉄、Coはコバルト、そして、Niはニッケルである。R1は、Nd、Pr、及びLa以外の一種以上の希土類元素であり、Mは、Fe、Co、Ni、及び希土類元素以外の一種以上の元素並びに不可避的不純物元素である。また、上式において、説明の都合上、(Nd、Pr)(1-x-y)LaxR1 yを希土類サイト、(Fe(1-z-w)(Co、Ni)zMwを鉄族サイトということがある。
Ndは、Fe及びBとともに上述の結晶構造を構成する主要元素である。Ndの一部は、La及びR1からなる群より選ばれる一種以上の元素で置換されている。また、上述したように、NdはPrと同等な元素として扱うことができる。以下、Pr、La、Ce、及びR1について説明する。
上述したように、PrはNdと物性が類似しており、かつ、Prのイオン半径とNdのイオン半径は近接していることから、PrはNdと同等に扱うことができる。そのため、本開示の磁性材料は、Di(ジジニウム)を適用してもよい。
Nd及び/又はPrの一部をlaで置換することによって、高温での飽和磁化の向上に寄与する。また、Nd及び/又はPrの全部をLaで置換した場合でも、Feの一部をCo及び/又はNiで置換することにより、Nd2Fe14B相と比較して、遜色ない高温での飽和磁化が得られる。
R1は、Nd、Pr、及びLa以外の一種以上である。R1は、本開示の磁性材料の磁気特性を損なわない範囲で含有を許容する一種以上の元素である。R1は、典型的には、Nd、Pr、及びLaそれぞれを含有する原材料を精製する際に、これらそれぞれと完全に分離することが困難で、原材料等に少量残留する、Nd、Pr、及びLa以外の一種以上の希土類元素である。
Feは、Nd及びBとともに上述の結晶構造を構成する主要元素である。Feの一部は、Co、Ni、及びMからなる群より選ばれる一種以上の元素で置換されていてもよい。以下、Co、Ni、及びMについて説明する。
Coは、Feの一部と置換されて、主相の安定化に寄与する。これは、Coのイオン半径がFeのイオン半径よりも小さいことから、Nd及び/又はPrの一部又は全部をLaで置換して膨張した結晶を、Coによって縮小することができるためである。
上述したように、Niは鉄族元素であり、かつ、Niのイオン半径とCoのイオン半径は近接していることから、NiはCoと同等に扱うことができる。すなわち、Niは、Feの一部と置換されて、主相の安定化に寄与する。
Mは、Fe、Co、Ni、及び希土類元素以外の一種以上の元素並びに不可避的不純物元素である。Mは、本開示の磁性材料の磁気特性を損なわない範囲で含有を許容する一種以上の元素及び不可避的不純物元素である。不可避的不純物元素とは、本開示の磁性材料を製造等するに際し、その含有を回避することが避けられない、あるいは、回避するためには著しい製造コストの上昇を招くような不純物元素のことをいう。
主相の組成を表す上式において、xの値は、Nd及び/又はPrの一部が、Laで置換されている割合(モル比)を示す。xは、次の値を満足する。
主相の組成を表す上式において、yは、Nd及び/又はPrの一部がR1で置換されている割合(モル比)を示す。yは次の値を満足する、
主相の組成を表す上式において、zの値は、Feの一部がCo及び/又はNiで置換されている割合(モル比)を示す。zは次の値を満足する。
主相の組成を表す上式において、wは、Feの一部がMで置換されている割合(モル比)を示す。上述したように、Mは、本開示の磁性材料の磁気特性を損なわない範囲で含有を許容する一種以上の元素及び不可避的不純物元素である。このことから、wは、0.10以下、0.08以下、0.06以下、0.04以下、又は0.02以下であってよい。一方、本開示の磁性材料がMを全く含有しない、すなわち、wは0であってもよいが、Mのうち、不可避的不純物元素を全く含有しないようにするのは困難である。この観点からは、wは、0.01以上であってもよい。
NdとPrのモル比は、次の関係を満たしてもよいことを、主相の組成を表すモル比の式の「(Nd、Pr)」の部分を、モル比の式「(Nd(1-p)Prp)」に代えて説明する。
CoとNiのモル比は、次の関係を満たしてもよいことを、主相の組成を表すモル比の式の「(Co、Ni)」の部分を、モル比の式「(Co(1-q)Niq)」に代えて説明する。
本開示の磁性材料は、R2T14B型の結晶構造を有する主相を備えており、その主相は、上述の組成を有している。本開示の磁性材料の主相は、Nd及び/又はPrの一部又は全部がLaで置換されており、かつ、Feの一部がCo及び/又はNiで置換されていることが必須である。そのため、R2T14B型の結晶構造を有する主相の形成過程は、Nd2Fe14B相の形成過程に準拠する。このことから、本開示の磁性材料は、主相のほかに、所謂Rリッチ相を備えていてもよい。Rリッチ相を備えることによって、本開示の磁性材料の主相形成時に、α-Fe相の形成を極少化できる。
主相の格子体積がNd2Fe14B相の格子体積と近似していると、R2T14B型の結晶構造を有する相を安定して維持できると考えられる。理論に拘束されないが、これは、格子体積は、結晶構造の三次元的な類似性を反映していると考えられるためである。Nd2Fe14B相の格子体積は、0.949nm3である。このことから、主相の格子体積は、0.930nm3以上、0.935nm3以上、0.940nm3以上、又は0.945nm3以上であってよく、0.955nm3以下、又は0.950nm3以下であってよい。主相の格子体積が上述した範囲であると、主相は、安定して、R2T14B型の結晶構造を維持することができる。
(格子体積)=(a軸長さ)2×(c軸長さ)
主相の密度は、結晶の結晶格子体積に反比例するのが通例である。このことから、主相の密度は、Nd2Fe14B相の密度に近接していることが好ましい。Nd2Fe14B相の密度は、7.23g/cm3である。このことから、7.00g/cm3以上、7.03g/cm3以上、7.05g/cm3以上、7.07g/cm3以上、7.10g/cm3以上、又は7.20g/cm3以上であってよく、7.90g/cm3以下、7.80g/cm3以下、7.70g/cm3以下、7.60g/cm3以下、7.50g/cm3以下、7.40g/cm3以下、7.35g/cm3以下、又は7.30g/cm3以下であってよい。
次に本開示の磁性材料の製造方法(以下、「本開示の製造方法」ということがある。)について説明する。
本開示の製造方法では、上述した主相を構成する元素を含有する原材料を溶解し、凝固させ、鋳塊を得る。鋳塊を得る際、Rリッチ相を形成して、α-(Fe、Co、Ni、M)相の形成を抑制することが好ましい。α-(Fe、Co、Ni、M)相の形成を抑制することによって、磁性材料の保磁力を確保することができる。なお、α-(Fe、Co、Ni、M)相は、α-Fe相、及びα-Fe相のFeの一部がCo、Ni、及びMからなる群より選ばれる一種以上の元素で置換されている相を意味する。
鋳塊中の主相を均質化するために、鋳塊を熱処理(以下、このような熱処理を「均質化熱処理」ということがある。)してもよい。ストリップキャスト法及び液体急冷法等を用いて急冷して得た薄片を、均質化熱処理してもよい。
均質化熱処理の前又は後で、鋳塊を粉砕してもよい。典型的には、均質化熱処理後に、鋳塊を粉砕する。
本開示の磁性材料及びその製造方法は、これまで説明した実施形態に限られず、特許請求の範囲に記載された範囲内で、適宜、変形を加えてもよい。例えば、本開示の磁性材料は、粉末であってもよいし、その粉末の成形体であってもよい。成形体は、ボンド成形体であってもよいし、焼結成形体であってもよい。ボンド成形体は、典型的には、樹脂ボンド成形体等が挙げられる。焼結方法は、主相の粒径等によって、例えば、無加圧焼結及び加圧焼結等を適宜選択することができる。
磁性材料の試料を次の要領で準備した。
各試料について、主相の組成、体積率、密度、及び格子体積を、上述した測定方法で求めた。また、各試料について、物理特性処理システムPPMS(登録商標)-VSMを用い、最大磁場9Tを負荷して、磁気特性を測定した。磁気特性の測定に関しては、各試料粉末を、エポキシ樹脂中で磁場配向させつつ固化させ、固化後の各試料の磁気特性を、300~453Kで、磁化容易軸方向及び磁化困難軸方向について測定した。磁化容易軸方向についての測定値から、飽和漸近則を用いて飽和磁化Msを算出した。また、磁化困難軸方向についての測定値から、SPD(Singular Point Detection)法を用いて異方性磁界Haを求めた。
〔{(Ms(453K)-Ms(300K))/Ms(300K)}/(453K-300K)〕×100 ・・・式(1)
ただし、Ms(300K):300Kでの飽和磁化
Ms(453K):453Kでの飽和磁化
Claims (7)
- R2T14B型の結晶構造を有する主相(ただし、Rは希土類元素であり、Tは遷移金属元素である。)を備え、
前記主相が、モル比の式((Nd、Pr)(1-x-y)LaxR1 y))2((Fe(1-z-w)(Co、Ni)zMw))14B(ただし、R1は、Nd、Pr、及びLa以外の一種以上の希土類元素であり、Mは、Fe、Co、Ni、及び希土類元素以外の一種以上の元素並びに不可避的不純物元素であり、0.25≦x≦1.00、0≦y≦0.10、0.15≦z≦0.40、及び0≦w≦0.1)で表される組成を有する、
磁性材料。 - 前記xが、0.25≦x≦0.61を満足する、請求項1に記載の磁性材料。
- 前記主相の体積率が、80.0~100%である、請求項1又は2に記載の磁性材料。
- 前記主相の格子体積が、0.930~0.955nm3である、請求項1~3のいずれか一項に記載の磁性材料。
- 前記主相の密度が、7.00~7.90g/cm3である、請求項1~4のいずれか一項に記載の磁性材料。
- 請求項1に記載の磁性材料の製造方法であって、
前記主相を構成する元素を含有する原材料を溶解し、凝固させること、
を含む、磁性材料の製造方法。 - 前記原材料を溶解し、凝固させて得た鋳塊を、1273~1573Kで6~72時間にわたり熱処理する、請求項6に記載の方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024042638A1 (ja) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | 三菱電機株式会社 | 希土類焼結磁石、希土類焼結磁石の製造方法、回転子および回転機 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5976856A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-05-02 | Fujitsu Ltd | 永久磁石材料およびその製法 |
JPS59132104A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-30 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石 |
JPS61159710A (ja) * | 1985-09-17 | 1986-07-19 | Kaneo Mori | 永久磁石 |
JP2000353612A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 異方性希土類永久磁石とその製造方法 |
JP2002520843A (ja) * | 1998-07-13 | 2002-07-09 | サントク アメリカ,インコーポレイティド | 高性能の、鉄−希土類−ホウ素−耐熱物−コバルトのナノ複合材料 |
JP2016509365A (ja) * | 2012-12-24 | 2016-03-24 | 北京中科三環高技術股▲ふん▼有限公司 | NdFeB系焼結磁石及びその製造方法 |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5976856A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-05-02 | Fujitsu Ltd | 永久磁石材料およびその製法 |
JPS59132104A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-30 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石 |
JPS61159710A (ja) * | 1985-09-17 | 1986-07-19 | Kaneo Mori | 永久磁石 |
JP2002520843A (ja) * | 1998-07-13 | 2002-07-09 | サントク アメリカ,インコーポレイティド | 高性能の、鉄−希土類−ホウ素−耐熱物−コバルトのナノ複合材料 |
JP2000353612A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 異方性希土類永久磁石とその製造方法 |
JP2016509365A (ja) * | 2012-12-24 | 2016-03-24 | 北京中科三環高技術股▲ふん▼有限公司 | NdFeB系焼結磁石及びその製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024042638A1 (ja) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | 三菱電機株式会社 | 希土類焼結磁石、希土類焼結磁石の製造方法、回転子および回転機 |
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