JP2513994B2 - 永久磁石 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は希土類−鉄永久磁石に関するものである。
〈従来の技術〉 希土類−Fe−Ｂを基本成分とする永久磁石についての
研究が近年活発になされ、その結果が公開特許公報等に
より公表されるようになりつつある。
研究が近年活発になされ、その結果が公開特許公報等に
より公表されるようになりつつある。
特開昭57−141901号公報によると、遷移属金属
（Ｔ）、メタロイド金属（Ｍ）、Ｙおよびランタニド元
素Ｒの組み合わせからなる組成を非晶質化し、次に非晶
質組成を熱処理により結晶化することによって保磁力を
発生せしめる永久磁石粉末製法が記載されている。この
公報によると、ＴはTi、Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、
Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Ｗよる選ばれる１種もしくは２種
以上の組み合わせであり、またＭはＢ、Si、Ｐ、Ｃより
選ばれる１種もしくは２種以上の組み合わせ、ＲはＹお
よびランタニド元素より選ばれる１種もしくは２種以上
の組み合わせであって、これらを（T1-xMx）zR1-zなる
関係式（ただし、０≦ｘ≦0.35、0.35≦ｚ≦0.90）で含
有させた永久磁石粉末についての特許が請求されてい
る。
（Ｔ）、メタロイド金属（Ｍ）、Ｙおよびランタニド元
素Ｒの組み合わせからなる組成を非晶質化し、次に非晶
質組成を熱処理により結晶化することによって保磁力を
発生せしめる永久磁石粉末製法が記載されている。この
公報によると、ＴはTi、Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、
Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Ｗよる選ばれる１種もしくは２種
以上の組み合わせであり、またＭはＢ、Si、Ｐ、Ｃより
選ばれる１種もしくは２種以上の組み合わせ、ＲはＹお
よびランタニド元素より選ばれる１種もしくは２種以上
の組み合わせであって、これらを（T1-xMx）zR1-zなる
関係式（ただし、０≦ｘ≦0.35、0.35≦ｚ≦0.90）で含
有させた永久磁石粉末についての特許が請求されてい
る。
特開昭58−123858号公報によると、LaおよびPr含有材
料が提案されており、その組成は、（FexB1-x）y（LazP
rwR1-z-w）1-y、ただし、ＲはLa、Pr以外の希土類金
属、ｘ＝0.75〜0.85、ｙ＝0.85〜0.95、ｚ＝0.40〜0.7
5、Ｗ＝0.25〜0.60、ｚ＋ｗ≦1.0である。この公報に
は、液体急冷法により非晶質化したＲ−Fe−Ｂ含有合金
を焼鈍して結晶化させる際の保磁力増大を適切にするた
めに、希土類元素の種類および割合を上述の（LazPrwR
1-z-w）とする組成調節法が延べられている。
料が提案されており、その組成は、（FexB1-x）y（LazP
rwR1-z-w）1-y、ただし、ＲはLa、Pr以外の希土類金
属、ｘ＝0.75〜0.85、ｙ＝0.85〜0.95、ｚ＝0.40〜0.7
5、Ｗ＝0.25〜0.60、ｚ＋ｗ≦1.0である。この公報に
は、液体急冷法により非晶質化したＲ−Fe−Ｂ含有合金
を焼鈍して結晶化させる際の保磁力増大を適切にするた
めに、希土類元素の種類および割合を上述の（LazPrwR
1-z-w）とする組成調節法が延べられている。
特開昭59−46008号公報には、８〜30原子％のＲ（た
だし、Ｒは希土類元素の少なくとも１種）、２〜28原子
％のＢおよび残部Feからなる磁気異方性焼結体が提案さ
れている。この公報で公開された発明は液体急冷法によ
らず焼結法によって任意の形状の永久磁石体を製造可能
にすることをひとつの意図としている。また、焼結体成
分中のＲとしては、Nd単独、Pr単独、NdとPrの組み合わ
せ、NbとCeの組み合わせ、SmとPrの組み合わせ、PrとＹ
の組み合わせ、Nd、PrとLaの組み合わせ、Tb単独、Dy単
独、Ho単独、ErとTbの組み合わせ等について焼結体の磁
気特性が示されている。
だし、Ｒは希土類元素の少なくとも１種）、２〜28原子
％のＢおよび残部Feからなる磁気異方性焼結体が提案さ
れている。この公報で公開された発明は液体急冷法によ
らず焼結法によって任意の形状の永久磁石体を製造可能
にすることをひとつの意図としている。また、焼結体成
分中のＲとしては、Nd単独、Pr単独、NdとPrの組み合わ
せ、NbとCeの組み合わせ、SmとPrの組み合わせ、PrとＹ
の組み合わせ、Nd、PrとLaの組み合わせ、Tb単独、Dy単
独、Ho単独、ErとTbの組み合わせ等について焼結体の磁
気特性が示されている。
上述のごとき従来技術をまとめるとＲ−Fe−Ｂ（ただ
し、Ｒは希土類金属）系永久磁石においてＲがNdまたは
Prであるときに優れた磁石特性が得られていることがわ
かる。
し、Ｒは希土類金属）系永久磁石においてＲがNdまたは
Prであるときに優れた磁石特性が得られていることがわ
かる。
また、従来技術において、希土類元素としてLaおよび
Ceが使用可能であることを特許請求しているものもある
が、LaのみをＲとして使用するのではなくLaの含有量上
限を制限していることにより多量のLaによる磁気特性低
下が避けられている。上記従来技術においてはLaおよび
Ceを主体として希土類成分を具体的に構成した永久磁石
の例はない。
Ceが使用可能であることを特許請求しているものもある
が、LaのみをＲとして使用するのではなくLaの含有量上
限を制限していることにより多量のLaによる磁気特性低
下が避けられている。上記従来技術においてはLaおよび
Ceを主体として希土類成分を具体的に構成した永久磁石
の例はない。
第２図はJ.Appl.Phys.Vo155（1984）第2079頁に掲載
されているグラフを再掲したＲ−Fe−Ｂ系永久磁石合金
の減磁曲線である。このグラフからも、Pr、NdがＲ−Fe
−Ｂ合金のＲ成分として最も望ましく、LaまたはCeをＲ
−Fe−Ｂ系合金のＲ成分とした合金は永久磁石としての
特性をもたなくなることがわかる。このような点からし
て、上述の従来技術は、Pr、Nd等の極く一部をLa、Ceで
置換することを開示していても、LaまたはCeを主体とし
てＲ成分を構成したＲ−Fe−Ｂ合金が永久磁石になるこ
とは何ら開示していないといえよう。
されているグラフを再掲したＲ−Fe−Ｂ系永久磁石合金
の減磁曲線である。このグラフからも、Pr、NdがＲ−Fe
−Ｂ合金のＲ成分として最も望ましく、LaまたはCeをＲ
−Fe−Ｂ系合金のＲ成分とした合金は永久磁石としての
特性をもたなくなることがわかる。このような点からし
て、上述の従来技術は、Pr、Nd等の極く一部をLa、Ceで
置換することを開示していても、LaまたはCeを主体とし
てＲ成分を構成したＲ−Fe−Ｂ合金が永久磁石になるこ
とは何ら開示していないといえよう。
最近の希土類−鉄永久磁石に関する注目すべき進展
は、−1984年10月のMMMに発表されたFe−（32.5〜34.5
％）Ｒ−（１〜1.6％）Ｂ、（ただしＲはジジム（Nd−1
0％Pr）、5Ce−ジジム、または40−Ceジジム）がiHc＝1
0.2kG、（BH）max＝40MGOeを達成したことである（「DI
DYMIUM−Fe−B SINTERED PERMANENT MAGNETS」論文）。
だが、この永久磁石でもＲ成分はNdが主体となってい
る。またLaは磁気特性上有害な元素の観点からＲ成分か
ら除かれている。
は、−1984年10月のMMMに発表されたFe−（32.5〜34.5
％）Ｒ−（１〜1.6％）Ｂ、（ただしＲはジジム（Nd−1
0％Pr）、5Ce−ジジム、または40−Ceジジム）がiHc＝1
0.2kG、（BH）max＝40MGOeを達成したことである（「DI
DYMIUM−Fe−B SINTERED PERMANENT MAGNETS」論文）。
だが、この永久磁石でもＲ成分はNdが主体となってい
る。またLaは磁気特性上有害な元素の観点からＲ成分か
ら除かれている。
〈発明が解決しようとする課題〉 Ｒ−Fe−Ｂを基本部分とする永久磁石は磁気特性がす
ぐれているものの、そのひとつの問題点はすぐれた磁気
特性を得ようとするNd、Prを希土類金属の主体とせざる
を得ず、このために永久磁石が高価になることであっ
た。よって、上記ジジム含有永久磁石は、比較的安価な
ジジムを使用してもNd、Prと同等の磁気特性を発揮でき
るので注目されているのである。
ぐれているものの、そのひとつの問題点はすぐれた磁気
特性を得ようとするNd、Prを希土類金属の主体とせざる
を得ず、このために永久磁石が高価になることであっ
た。よって、上記ジジム含有永久磁石は、比較的安価な
ジジムを使用してもNd、Prと同等の磁気特性を発揮でき
るので注目されているのである。
LaまたはCeは他の希土類元素と比較して多量に産出さ
れそして安価であるために、これらを希土類金属の主成
分として使用可能になれば希土類−鉄永久磁石の大幅を
コストダウンが可能になる。だが、第２図から分かるよ
うにLa、Ceは磁気特性上有害な元素である。La、Ceが磁
気特性上有害である理由は、希土類−鉄永久磁石の強磁
性成分はR2Fe14B化合物であり、そしてＲがLaであると
該化合物が不安定になるかもしくは生成されず、またＲ
がCeであるＲ（Ce）2Fe14Bは保磁力が小さく、また飽和
磁化も低いためである。
れそして安価であるために、これらを希土類金属の主成
分として使用可能になれば希土類−鉄永久磁石の大幅を
コストダウンが可能になる。だが、第２図から分かるよ
うにLa、Ceは磁気特性上有害な元素である。La、Ceが磁
気特性上有害である理由は、希土類−鉄永久磁石の強磁
性成分はR2Fe14B化合物であり、そしてＲがLaであると
該化合物が不安定になるかもしくは生成されず、またＲ
がCeであるＲ（Ce）2Fe14Bは保磁力が小さく、また飽和
磁化も低いためである。
上述のように従来技術においても種々の提案がなされ
ているものの、La、Caを希土類金属の主成分として使用
するボンド型磁石は提案されるに至っていない。
ているものの、La、Caを希土類金属の主成分として使用
するボンド型磁石は提案されるに至っていない。
〈課題を解決するための手段〉 第１図は、液体急冷法で製造した板厚20〜70μｍ、板
幅3mmのFe77（La1-xCex）17B6合金の保磁力を測定した
結果を示すグラフである。
幅3mmのFe77（La1-xCex）17B6合金の保磁力を測定した
結果を示すグラフである。
Fe78（La1-xCex）17B6なる組成式においてｘ＝１（す
なわちFe77Ce17B6）およびｘ＝０（すなわちFe77Ce
17B6）のときの保磁力は、若干の差はあるものの、第２
図のそれぞれCe、Laのデータとほぼ一致している。なお
この差は第１図、第２図に保磁力が示された合金の組成
差による。
なわちFe77Ce17B6）およびｘ＝０（すなわちFe77Ce
17B6）のときの保磁力は、若干の差はあるものの、第２
図のそれぞれCe、Laのデータとほぼ一致している。なお
この差は第１図、第２図に保磁力が示された合金の組成
差による。
第１図に示されているようにLaとCeの両者が希土類元
素として用いられると、LaまたはCe単独の場合よりも保
磁力が格段に高められる。Ce量ｘが0.65であると保磁力
（iHc）は約7kOeとなる。この保磁力はPrまたはNdをＲ
の主体とする永久磁石の保磁力の約1/2であるが、La、C
e等のみからＲ成分を構成できるようになると、かかる
永久磁石はPr、Nd主体永久磁石と十分にコスト、性能の
総合面から競争できるようになる。
素として用いられると、LaまたはCe単独の場合よりも保
磁力が格段に高められる。Ce量ｘが0.65であると保磁力
（iHc）は約7kOeとなる。この保磁力はPrまたはNdをＲ
の主体とする永久磁石の保磁力の約1/2であるが、La、C
e等のみからＲ成分を構成できるようになると、かかる
永久磁石はPr、Nd主体永久磁石と十分にコスト、性能の
総合面から競争できるようになる。
第３図および第４図は、それぞれ、Fe75M15B10および
Fe78M17B5なる組成式の合金を液体急冷法で、単ロール
の周速（Ｖ）を変化させて薄帯化した材料の保磁力（iH
c）を示すグラフである（図中−急冷後、０として示
す）。なお上記組成式中のＭは、約32％La、約48％Ce、
約15％Nd、約4.5％のPr、約0.3％Sm、残部Feその他の不
純物からなるミッシュメタルである。
Fe78M17B5なる組成式の合金を液体急冷法で、単ロール
の周速（Ｖ）を変化させて薄帯化した材料の保磁力（iH
c）を示すグラフである（図中−急冷後、０として示
す）。なお上記組成式中のＭは、約32％La、約48％Ce、
約15％Nd、約4.5％のPr、約0.3％Sm、残部Feその他の不
純物からなるミッシュメタルである。
第３図および第４図から分かるように、単ロール周速
（Ｖ）が約30m/sにおいて保磁力が最大の約8kOeになっ
ている。
（Ｖ）が約30m/sにおいて保磁力が最大の約8kOeになっ
ている。
さらに、最大保磁力を達成する単ロールの周速以上の
冷却条件で得られた薄帯を550℃および600℃で時効した
後の保磁力も第３図および第４図に示す。時効のデータ
から、上記Fe75M15B10およびFe78M17B5なる組成の合金
は液体急冷状態では保磁力が低くとも時効により高保磁
力化することが分かる。
冷却条件で得られた薄帯を550℃および600℃で時効した
後の保磁力も第３図および第４図に示す。時効のデータ
から、上記Fe75M15B10およびFe78M17B5なる組成の合金
は液体急冷状態では保磁力が低くとも時効により高保磁
力化することが分かる。
第３図および第４図を引用して上述したところから
（１）LaおよびCe以外の希土類元素が若干量存在してい
るときでもLaおよびCeの相乗効果があり、（２）このよ
うな相乗効果は液体急冷および時効処理等のプロセスに
依存性を有していず組成に起因するものであることが分
かる。
（１）LaおよびCe以外の希土類元素が若干量存在してい
るときでもLaおよびCeの相乗効果があり、（２）このよ
うな相乗効果は液体急冷および時効処理等のプロセスに
依存性を有していず組成に起因するものであることが分
かる。
本発明はこのような発見上に成立しているものであっ
て、その特徴とするところは、 （イ）［（CexLa1-x）yR1-y］z［（Fe1-uMu）1-vBv］
1-z ただし、Ｒは少なくとも１種の希土類金属（Ｙを含
む）、0.4≦ｘ≦0.9、0.2＜ｙ＜1.0、0.05≦ｚ≦0.3、
0.01≦ｖ≦0.15、０＜ｕ≦0.2であり、ＲはCeおよびLa
以外の少なくとも１種の希土類元素であり、ＭはAl、T
i、Ｖ、Cr、Mn、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、Ge、Sb、Sn、B
i、Ni、Ｗ、Cu、Agの元素である組成と、4kOe以上の保
磁力（iHc）ならびに、 （ロ）［（CexLa1-x）yR1-y］z［（Fe1-u-wCowMu）1-vB
v］1-z ただし、ＲはCe、La以外の少なくとも１種の希土類金
属（Ｙを含む）、 0.4≦ｘ≦0.9、0.2＜ｙ＜1.0、0.05≦ｚ≦0.3、0.01
≦ｖ≦0.15、０＜ｕ≦0.2、０＜ｗ≦0.5であり、ＲはC
e、La以外の少なくとも１種の希土類金属（Ｙを含む）
であり、またＭはAl、Ti、Ｖ、Cu、Mn、Zr、Hf、Nb、T
a、Mo、Ge、Sb、Sn、Bi、Ni、Ｗ、CuおよびAgよりなる
群の少なくとも１種の元素である組成と、4kOe以上の保
磁力（iHc）とをもつ液体急冷法による磁石合金の粉末
を、バインダーと混合したことにある。
て、その特徴とするところは、 （イ）［（CexLa1-x）yR1-y］z［（Fe1-uMu）1-vBv］
1-z ただし、Ｒは少なくとも１種の希土類金属（Ｙを含
む）、0.4≦ｘ≦0.9、0.2＜ｙ＜1.0、0.05≦ｚ≦0.3、
0.01≦ｖ≦0.15、０＜ｕ≦0.2であり、ＲはCeおよびLa
以外の少なくとも１種の希土類元素であり、ＭはAl、T
i、Ｖ、Cr、Mn、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、Ge、Sb、Sn、B
i、Ni、Ｗ、Cu、Agの元素である組成と、4kOe以上の保
磁力（iHc）ならびに、 （ロ）［（CexLa1-x）yR1-y］z［（Fe1-u-wCowMu）1-vB
v］1-z ただし、ＲはCe、La以外の少なくとも１種の希土類金
属（Ｙを含む）、 0.4≦ｘ≦0.9、0.2＜ｙ＜1.0、0.05≦ｚ≦0.3、0.01
≦ｖ≦0.15、０＜ｕ≦0.2、０＜ｗ≦0.5であり、ＲはC
e、La以外の少なくとも１種の希土類金属（Ｙを含む）
であり、またＭはAl、Ti、Ｖ、Cu、Mn、Zr、Hf、Nb、T
a、Mo、Ge、Sb、Sn、Bi、Ni、Ｗ、CuおよびAgよりなる
群の少なくとも１種の元素である組成と、4kOe以上の保
磁力（iHc）とをもつ液体急冷法による磁石合金の粉末
を、バインダーと混合したことにある。
Al、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、Ge、Sb、
Sn、Bi、Ni、Ｗ、Cu、Ag等の元素の添加は保磁力をさら
に改善する効果がある。
Sn、Bi、Ni、Ｗ、Cu、Ag等の元素の添加は保磁力をさら
に改善する効果がある。
さらに、Ｂの一部をSi、Ｃ、Al、Ｐ、Ｎ、Ge、Ｓ等で
置換しても、Si等で置換されたＢはＢ単独と同様な効果
を有する。
置換しても、Si等で置換されたＢはＢ単独と同様な効果
を有する。
本発明においてＲ中の重希土類の量比は0.4以下、特
に0.2以下が望ましい。
に0.2以下が望ましい。
本発明において、La＋Ce中のCe量ｘが0.4未満もしく
は0.9を越えるとそれぞれLa単独またはCe単独の組成と
同等程度の保磁力しか得られないために、ｘ＝0.4〜0.9
とした。なお、ｘが0.9を越えると飽和磁化も低下す
る。
は0.9を越えるとそれぞれLa単独またはCe単独の組成と
同等程度の保磁力しか得られないために、ｘ＝0.4〜0.9
とした。なお、ｘが0.9を越えると飽和磁化も低下す
る。
また、希土類量ｚが0.05未満であると角形比および保
磁力が低下し、ｚが0.3を越えると残留磁束密度が低下
するために、ｚ＝0.05〜0.3とした。さらに、Fe−Ｂ中
のＢ量ｖが0.01未満であると保磁力が低下し、またｖが
0.15を越えると残留磁束密度が低下するためｖ＝0.01〜
0.15とした。
磁力が低下し、ｚが0.3を越えると残留磁束密度が低下
するために、ｚ＝0.05〜0.3とした。さらに、Fe−Ｂ中
のＢ量ｖが0.01未満であると保磁力が低下し、またｖが
0.15を越えると残留磁束密度が低下するためｖ＝0.01〜
0.15とした。
さらに、より高い保磁力を得るためには、0.6≦ｘ≦
0.8、0.02≦ｖ≦0.15、0.1≦ｚ≦0.2の範囲であること
が好ましい。より好ましくは、0.03≦ｖ≦0.12である。
0.8、0.02≦ｖ≦0.15、0.1≦ｚ≦0.2の範囲であること
が好ましい。より好ましくは、0.03≦ｖ≦0.12である。
本発明においてｙを0.2を超えるように（ｙ＞0.2）定
めたのはLa、Ceの量が0.20以下では希土類元素によるコ
スト高となるからである。好ましいｙの範囲は0.5≦ｙ
＜1.0である。
めたのはLa、Ceの量が0.20以下では希土類元素によるコ
スト高となるからである。好ましいｙの範囲は0.5≦ｙ
＜1.0である。
またＭの添加は保磁力をさらに改善する効果がある。
添加量ｕが0.2を越えると残留磁束密度が低下するので
０＜ｕ≦0.2とする。高保磁力と高エネルギー積を考慮
すると好ましくは0.001≦ｕ≦0.1、より好ましくは0.00
2≦ｕ≦0.05である。
添加量ｕが0.2を越えると残留磁束密度が低下するので
０＜ｕ≦0.2とする。高保磁力と高エネルギー積を考慮
すると好ましくは0.001≦ｕ≦0.1、より好ましくは0.00
2≦ｕ≦0.05である。
またCoを添加すると、キュリー温度が上昇し、磁気的
性質、特にBrの温度特性が改善される。添加量ｗが0.5
を越えると安価な磁石としての特徴が薄れかつ保磁力が
低下するので、０＜ｗ≦0.5となる。好ましくは0.001≦
ｗ≦0.35である。
性質、特にBrの温度特性が改善される。添加量ｗが0.5
を越えると安価な磁石としての特徴が薄れかつ保磁力が
低下するので、０＜ｗ≦0.5となる。好ましくは0.001≦
ｗ≦0.35である。
本発明において、保磁力（iHc）は4kOe以上である。
これは、、第１図、第３図、第４図から明らかなように
4kOeの保磁力が達成されると、CeとLaの顕著な相乗効果
が認められるからであり、また4kOe以上の保磁力（iH
c）を有する本発明の永久磁石は、市場において各種永
久磁石に代替しうる特性を有するからである。Fe−Ｂと
いう安価な元素を用いかつ希土類金属中でも多量に産出
されるLa、Ceを用いて4kOe以上の保磁力（iHc）を具備
する永久磁石は希土類コバルト系およびFe−Ｂ−Pr（N
d）系およびフェライト系永久磁石と十二分に対抗しう
るものである。
これは、、第１図、第３図、第４図から明らかなように
4kOeの保磁力が達成されると、CeとLaの顕著な相乗効果
が認められるからであり、また4kOe以上の保磁力（iH
c）を有する本発明の永久磁石は、市場において各種永
久磁石に代替しうる特性を有するからである。Fe−Ｂと
いう安価な元素を用いかつ希土類金属中でも多量に産出
されるLa、Ceを用いて4kOe以上の保磁力（iHc）を具備
する永久磁石は希土類コバルト系およびFe−Ｂ−Pr（N
d）系およびフェライト系永久磁石と十二分に対抗しう
るものである。
さらに、永久磁石の安定した使用という面から考える
と、保磁力（iHc）は好ましくは6kOe以上、より好まし
くは8kOe以上が必要である。
と、保磁力（iHc）は好ましくは6kOe以上、より好まし
くは8kOe以上が必要である。
ボンディット磁石材料の製造方法の詳細について説明
するなら以下の如くなる。
するなら以下の如くなる。
まず、原材料を所望の組成になるごとく配合する。こ
れを、アルゴン等の不活性ガス中、あるいは、真空中で
溶解し、合金のインゴットを得る。次に得られたインゴ
ットを小片に砕き液体急冷法によりリボン状または急冷
粉体とする。
れを、アルゴン等の不活性ガス中、あるいは、真空中で
溶解し、合金のインゴットを得る。次に得られたインゴ
ットを小片に砕き液体急冷法によりリボン状または急冷
粉体とする。
リボンまたは急冷粉体に必要に応じて最適熱処理を施
す。その際の熱処理は1000〜350℃範囲の温度での時効
処理でもよいが、場合によっては、ホットプレスを用い
てもよく、またホットプレス後一軸的に圧力をかけてか
ら２次ホットプレスしバルク体を作製する。この場合の
ホットプレス温度は400〜1000℃、プレス圧は200〜2000
kg/cm2である。
す。その際の熱処理は1000〜350℃範囲の温度での時効
処理でもよいが、場合によっては、ホットプレスを用い
てもよく、またホットプレス後一軸的に圧力をかけてか
ら２次ホットプレスしバルク体を作製する。この場合の
ホットプレス温度は400〜1000℃、プレス圧は200〜2000
kg/cm2である。
この場合、熱処理は、不活性ガスないし真空下で行う
ことが好ましい。
ことが好ましい。
この様にして作製したりリボンや、ホットプレス体等
を粉砕する。粉砕は、公知の粗粉砕または微粉砕法に従
う。５〜300μｍの磁石合金粉末が得られる。この粉末
には必要に応じて表面処理が施される。
を粉砕する。粉砕は、公知の粗粉砕または微粉砕法に従
う。５〜300μｍの磁石合金粉末が得られる。この粉末
には必要に応じて表面処理が施される。
次いで、急冷粉体、リボン粉砕粉等の磁石合金粉末と
バインダーとを所定量比で混合する。バインダーとして
は、樹脂でもメタルバインダー等でもよい。また、バイ
ンダーは、成形後、含浸してもよい。次に無磁場中ある
いは３〜15kOe程度の磁場中で、配向、圧縮成型を行
い、圧縮成型後充分な固化を行う。この場合磁場中配向
と圧縮成型とは同時に一段階で行ってもよく、さらに圧
力成型としては通常の加圧成型の他射出成型を行っても
よい。なお配向、圧縮成型、固化に際しては、その際の
圧縮力、固化時間、温度等は、公知のボンディット磁石
における条件と同等のものでよい。
バインダーとを所定量比で混合する。バインダーとして
は、樹脂でもメタルバインダー等でもよい。また、バイ
ンダーは、成形後、含浸してもよい。次に無磁場中ある
いは３〜15kOe程度の磁場中で、配向、圧縮成型を行
い、圧縮成型後充分な固化を行う。この場合磁場中配向
と圧縮成型とは同時に一段階で行ってもよく、さらに圧
力成型としては通常の加圧成型の他射出成型を行っても
よい。なお配向、圧縮成型、固化に際しては、その際の
圧縮力、固化時間、温度等は、公知のボンディット磁石
における条件と同等のものでよい。
〈作用〉 本発明の永久磁石の著しい特色は上述のように従来の
永久磁石と比較して組成上安価であるところにある。す
なわち、従来はFe−Ｂ−Ｒ系永久磁石の成分として使用
できないと考えられていたLa、Ceを主体として極めて安
価な永久磁石を製造することが本発明の特色である。而
して、本発明においては、LaとCeの原子比率が約0.35対
約0.65において保磁力が最大になり、またかかる保磁力
（iHc）はLa単独のものに比較して約35倍、Ce単独のも
のに比較して約3.5倍となる。
永久磁石と比較して組成上安価であるところにある。す
なわち、従来はFe−Ｂ−Ｒ系永久磁石の成分として使用
できないと考えられていたLa、Ceを主体として極めて安
価な永久磁石を製造することが本発明の特色である。而
して、本発明においては、LaとCeの原子比率が約0.35対
約0.65において保磁力が最大になり、またかかる保磁力
（iHc）はLa単独のものに比較して約35倍、Ce単独のも
のに比較して約3.5倍となる。
本発明者等はかかるLaとCeの共存による保磁力（iH
c）の顕著な増大の原因を究明すべく、第１図で説明し
たFe78（La1-xCex）17B5の結晶構造をＸ線で調べ、R2Fe
14B型結晶の存在を確認した。この結晶は従来Nd−Fe−
Ｂ系合金において検知されていたものと同じ結晶形を有
するものであった。
c）の顕著な増大の原因を究明すべく、第１図で説明し
たFe78（La1-xCex）17B5の結晶構造をＸ線で調べ、R2Fe
14B型結晶の存在を確認した。この結晶は従来Nd−Fe−
Ｂ系合金において検知されていたものと同じ結晶形を有
するものであった。
従来、LaはR2Fe14B型結晶を作らないと考えられてお
り、それ故LaはＲ−Fe−Ｂ系永久磁石のＲ主成分として
は用いられていなかった。ところがLaとCeが共存する本
発明の組成においてはR2Fe14B型結晶の存在が確認され
たためにLaとCeが共存するとR2Fe14B型結晶が生成され
ることが分かった。よって、この結晶が保磁力（iHc）
の向上に寄与していると考えられる。また、Laが存在す
ることにより、飽和磁化も向上し、（BH）maxの理論値
も向上する。
り、それ故LaはＲ−Fe−Ｂ系永久磁石のＲ主成分として
は用いられていなかった。ところがLaとCeが共存する本
発明の組成においてはR2Fe14B型結晶の存在が確認され
たためにLaとCeが共存するとR2Fe14B型結晶が生成され
ることが分かった。よって、この結晶が保磁力（iHc）
の向上に寄与していると考えられる。また、Laが存在す
ることにより、飽和磁化も向上し、（BH）maxの理論値
も向上する。
また、Ce2Fe14B格子定数ao＝0.877の正方晶結晶を作
り、その保磁力（iHc）はLa−Fe−Ｂよりは格段に高い
ことが知られている。ところが、本発明によると、Ceと
Laを共存させることによって、Ce2Fe14Bよりもはるかに
高い保磁力（iHc）が得られている。この点を考慮する
と、本発明により得られる高い保磁力（iHc）はLaとCe
がR2Fe14B結晶中にある特定の割合で存在することによ
る格子定数の適正化、結晶異方性の増加寄与もあると考
えられる。このようなLaとCeが結晶構造にどのような影
響を及ぼすかの詳細は解明されていない。その結晶学的
機構解明については今後の研究を待たなければならな
い。
り、その保磁力（iHc）はLa−Fe−Ｂよりは格段に高い
ことが知られている。ところが、本発明によると、Ceと
Laを共存させることによって、Ce2Fe14Bよりもはるかに
高い保磁力（iHc）が得られている。この点を考慮する
と、本発明により得られる高い保磁力（iHc）はLaとCe
がR2Fe14B結晶中にある特定の割合で存在することによ
る格子定数の適正化、結晶異方性の増加寄与もあると考
えられる。このようなLaとCeが結晶構造にどのような影
響を及ぼすかの詳細は解明されていない。その結晶学的
機構解明については今後の研究を待たなければならな
い。
以下、本発明の実験例および実施例を説明する。
実施例１ Ｍ未添加の場合の効果を確認した。まず第１表に組成
を示すインゴットを溶解法により製造し、インゴットを
小片に砕き、誘導溶解し、これを片ロールを用いた液体
急冷法によりロールの表面速度を変化させてリボン状の
試料を製造した。保磁力（iHc）が最大となるロールの
表面速度において得られた試料の保磁力を次表に示す。
を示すインゴットを溶解法により製造し、インゴットを
小片に砕き、誘導溶解し、これを片ロールを用いた液体
急冷法によりロールの表面速度を変化させてリボン状の
試料を製造した。保磁力（iHc）が最大となるロールの
表面速度において得られた試料の保磁力を次表に示す。
実施例１ 第２表に組成を示すインゴットを溶解法により製造
し、インゴットを小片に砕き、誘導溶解し、これを片ロ
ールを用いた液体急冷法によりロールの表面速度を変化
させてリボン状の試料を製造した。次に保磁力（iHc）
が最大となるロールの表面速度において得られた試料を
粉砕し、磁石合金用粉末を得た。このようにして得られ
た粉末に表面処理後バインダーと重量比1:0.02〜0.4の
割合で混合し、10kOeの磁場中で圧縮成型し、その後固
化を行なった。
し、インゴットを小片に砕き、誘導溶解し、これを片ロ
ールを用いた液体急冷法によりロールの表面速度を変化
させてリボン状の試料を製造した。次に保磁力（iHc）
が最大となるロールの表面速度において得られた試料を
粉砕し、磁石合金用粉末を得た。このようにして得られ
た粉末に表面処理後バインダーと重量比1:0.02〜0.4の
割合で混合し、10kOeの磁場中で圧縮成型し、その後固
化を行なった。
得られた最良の特性を第２表に示す。
実験例２ ［（Ce0.7La0.3）0.8（Nd0.7Pr0.3）0.2］0.16（Fe
0.9B0.1）0.83組成合金を溶解法により鋳造し、インゴ
ットを小片に砕き、誘導溶解し、片ロールを用いた液体
急冷法によりロールの表面速度を変化させてリボン状の
試料を製造した。次に保磁力が最大となった試料を約80
μ以下に粉砕し、3wt％のエポキシ樹脂と混合後150℃で
プレス成型し、さらにその後十分固化を行なった。得ら
れた密度は6g/cm3で約80vol％であった。得られたボン
ド磁石の特性を測定した所、iHc＝7.6kOe、Br＝5.2kG、
（BH）ｍ＝4.6MGOeであった。
0.9B0.1）0.83組成合金を溶解法により鋳造し、インゴ
ットを小片に砕き、誘導溶解し、片ロールを用いた液体
急冷法によりロールの表面速度を変化させてリボン状の
試料を製造した。次に保磁力が最大となった試料を約80
μ以下に粉砕し、3wt％のエポキシ樹脂と混合後150℃で
プレス成型し、さらにその後十分固化を行なった。得ら
れた密度は6g/cm3で約80vol％であった。得られたボン
ド磁石の特性を測定した所、iHc＝7.6kOe、Br＝5.2kG、
（BH）ｍ＝4.6MGOeであった。
実施例２ 第３表に組成を示すインゴットを溶解法により製造
し、インゴットを小片に砕き、誘導溶解し、これを片ロ
ールを用いた液体急冷法によりロールの表面速度を変化
させてリボン状の試料を製造した。次に保磁力（iHc）
が最大となるロールの表面速度において得られた試料を
粉砕し、磁石合金用粉末を得た。このようにして得られ
た粉末に表面処理後バインダーと重量比1:0.02〜0.4の
割合で混合し、磁場中で圧縮成型し、その後固化を行な
った。 得られた最良の特性を第３表に示す。
し、インゴットを小片に砕き、誘導溶解し、これを片ロ
ールを用いた液体急冷法によりロールの表面速度を変化
させてリボン状の試料を製造した。次に保磁力（iHc）
が最大となるロールの表面速度において得られた試料を
粉砕し、磁石合金用粉末を得た。このようにして得られ
た粉末に表面処理後バインダーと重量比1:0.02〜0.4の
割合で混合し、磁場中で圧縮成型し、その後固化を行な
った。 得られた最良の特性を第３表に示す。
〈発明の効果〉 本発明に係る永久磁石は極めて安価であり、また保磁
力（iHc）は満足すべき高い値を有するために各種用途
に使用されることが期待される。
力（iHc）は満足すべき高い値を有するために各種用途
に使用されることが期待される。
【図面の簡単な説明】 第１図はFe77（Le1-xCex）17B6のｘ値と保磁力（iHc）
の関係を示すグラフ、 第２図はR0.135（Fe0.935B0.065）0.865の減磁界曲線、 第３図および第４図は、それぞれ、Fe75M15B10およびFe
78M17B5の単冷却ロールの周速（Ｖ）と保磁力（iHc）の
関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフ、 第２図はR0.135（Fe0.935B0.065）0.865の減磁界曲線、 第３図および第４図は、それぞれ、Fe75M15B10およびFe
78M17B5の単冷却ロールの周速（Ｖ）と保磁力（iHc）の
関係を示すグラフである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−219904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−177346（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−76856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−221550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−224756（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−238448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−159708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−159709（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】［（CexLa1-x）yR1-y］z［（Fe1-uMu）1-v
Bv］1-z ただし、ＲはCe、La以外の少なくとも１種の希土類金属
（Ｙを含む）、またＭはAl、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Zr、Hf、
Nb、Ta、Mo、Ge、Sb、Sn、Bi、Ni、Ｗ、CuおよびAgより
なる群の少なくとも１種の元素、 0.4≦ｘ≦0.9、0.2＜ｙ＜1.0、0.05≦ｚ≦0.3、 0.01≦ｖ≦0.15、０＜ｕ≦0.2 なる組成を有し、4kOe以上の保磁力（iHc）を有し、合
金溶湯を超急冷して得られた磁石合金の粉末を、バイン
ダーと混合してなる永久磁石。 - 【請求項２】［（CexLa1-x）yR1-y］z［（Fe1-u-wCo
wMu）1-vBv］1-z ただし、ＲはCe、La以外の少なくとも１種の希土類金属
（Ｙを含む）、またＭはAl、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Zr、Hf、
Nb、Ta、Mo、Ge、Sb、Sn、Bi、Ni、Ｗ、CuおよびAgより
なる群の少なくとも１種の元素、 0.4≦ｘ≦0.9、0.2＜ｙ＜1.0、0.05≦ｚ≦0.3、 0.01≦ｖ≦0.15、０＜ｕ≦0.2、０＜ｗ≦0.5 なる組成を有し、4kOe以上の保磁力（iHc）を有し、合
金溶湯を超急冷して得られた磁石合金の粉末を、バイン
ダーと混合してなる永久磁石。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205006A JP2513994B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 永久磁石 |
| US07/572,568 USRE34838E (en) | 1984-12-31 | 1990-08-23 | Permanent magnet and method for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205006A JP2513994B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 永久磁石 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59280125A Division JPH0630295B2 (ja) | 1984-12-31 | 1984-12-31 | 永久磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174364A JPS61174364A (ja) | 1986-08-06 |
| JP2513994B2 true JP2513994B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=16499889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60205006A Expired - Fee Related JP2513994B2 (ja) | 1984-12-31 | 1985-09-17 | 永久磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513994B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010258270A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Hitachi Metals Ltd | 希土類系永久磁石およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2727506B2 (ja) * | 1986-04-15 | 1998-03-11 | ティーディーケイ株式会社 | 永久磁石およびその製造方法 |
| JPS63110604A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-16 | Santoku Kinzoku Kogyo Kk | 急冷薄帯磁石 |
| JPS63111603A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-16 | Santoku Kinzoku Kogyo Kk | ボンド磁石 |
| JPS63152111A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-24 | Daido Steel Co Ltd | 永久磁石の製造方法 |
| JPH0834165B2 (ja) * | 1987-12-23 | 1996-03-29 | セイコーエプソン株式会社 | 希土類・鉄系樹脂結合型磁石 |
| JP2596835B2 (ja) * | 1989-08-04 | 1997-04-02 | 新日本製鐵株式会社 | 希土類系異方性粉末および希土類系異方性磁石 |
| JPH0547525A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-26 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 希土類ボンド磁石 |
| US6979409B2 (en) * | 2003-02-06 | 2005-12-27 | Magnequench, Inc. | Highly quenchable Fe-based rare earth materials for ferrite replacement |
| JP5107198B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2012-12-26 | 株式会社東芝 | 永久磁石および永久磁石の製造方法並びにそれを用いたモータ |
| JP6438713B2 (ja) * | 2014-08-29 | 2018-12-19 | ミネベアミツミ株式会社 | 希土類鉄系磁石粉体およびそれを用いたボンド磁石 |
| JP6894305B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2021-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石及びその製造方法 |
Family Cites Families (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 |
| JPS59177346A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-08 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類磁石素材用配合合金 |
| JPS59219304A (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-10 | Achilles Corp | 耐久性に優れる導電皮膜形成性エマルジヨン |
| JPH066775B2 (ja) * | 1984-04-18 | 1994-01-26 | セイコーエプソン株式会社 | 希土類永久磁石 |
| JPS60224756A (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Seiko Epson Corp | 永久磁石合金 |
| JPH066776B2 (ja) * | 1984-05-14 | 1994-01-26 | セイコーエプソン株式会社 | 希土類永久磁石 |
-
1985
- 1985-09-17 JP JP60205006A patent/JP2513994B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010258270A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Hitachi Metals Ltd | 希土類系永久磁石およびその製造方法 |
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|---|---|
| JPS61174364A (ja) | 1986-08-06 |
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