JP2818718B2 - 永久磁石粉末 - Google Patents
永久磁石粉末Info
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- permanent magnet
- magnet powder
- amorphous
- coercive force
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15325—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing rare earths
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、硬質磁性材料、特に合
成樹脂や非磁性金属等と混合してボンド磁石とするため
の高保磁力を有する永久磁石粉末に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、鉄族遷移元素とメタロイドよりな
る例えばＦｅ80Ｂ20に代表されるような組成の非晶質合
金は軟質磁性材料として公知である。又、鉄族遷移金属
とランタニド元素を基本組成とする結晶質合金は硬質磁
性材料としてよく知られているところである。 【０００３】ところで、上記従来の硬質磁性材料はラン
タニド元素と鉄族遷移元素の組成が原子比で１：５から
２：１７までの合金である。かかる合金をつくるには、
各元素を所定の配合組成としたのち、溶解法あるいは直
接還元法等により得ていたが、２：１７系合金は組成が
複雑であり、直接還元法による製造は困難である。その
ため、現在では、各組成元素を高純度金属として用意
し、不活性ガス中の高周波炉で溶解して得る例が多い。
しかし、この方法では溶解の途中での組成のずれがしば
しば問題となる。経験的に組成がずれ易い元素は配合の
段階でそのずれを補正すべく配慮しなければならない。 【０００４】そして、溶解によって得られたインゴット
をもって永久磁石をつくるに当っては、焼結法による場
合には、粉砕−磁界中成型−焼結−時効という工程をと
るが、ボンド磁石用の永久磁石粉末を得るには、インゴ
ットから、溶体化処理−時効−粉砕という工程をとる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】いずれにしても、焼結
法の場合は焼結後、ボンド用の場合は溶体化処理後に、
室温まで急冷することが必要であり、試料もしくはイン
ゴットが大型の場合には均一急冷ということが問題とな
る。 【０００６】本発明は、非晶質合金を出発材料として硬
質磁性材料を得るもので、上記製造上の問題を解決し、
高保磁力を有する安定した永久磁石粉末を得るものであ
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、高
保磁力を有し、遷移金属（Ｔ）、半金属元素（Ｍ）およ
び希土類元素（Ｒ）が下記組成式：（Ｔ1-XＭX）ZＲ1-Z Ｔ：Ｆｅ及びＮｉ，Ｆｅ及びＣｒ，又はＦｅ及びＮｉ及
びＣｒ Ｍ：Ｂ及びＣからなる群から選択された１種以上の元
素、及び Ｒ：Ｐｒ，Ｓｍ及びＬａからなる群から選択された１種
以上の元素） により定まる組成を有し、且つ、非晶質再結晶粒径の大
きさの結晶粒を有することを特徴とする、永久磁石粉末
を要旨とするものである。 【０００８】上記において、半金属元素（Ｍ）は、非晶
質合金を得るのに有効な元素であるが、中でもＳｉが特
に有効である。しかしこの半金属元素（Ｍ）は磁性特性
の上からは合金の飽和磁束密度（自発磁化σも同様）を
低下させる傾向があるので総量を２５％以下に抑える事
が望まれ、その範囲で、上記のようにｘおよびｚの数値
を決定する。 【０００９】すなわち、後述の実施例、比較例を含む多
くの実験の結果、希土類元素（Ｒ）の含有量を規定する
係数1-zとしては、自発磁化σ値が高く、かつ、高い保
磁力、iＨCを有する永久磁石材料を得るためには、０．
６５≧1-z≧０．１１の範囲が望ましい。すなわち、遷
移金属（Ｔ）＋半金属元素（Ｍ）の含有量を規定する係
数ｚは、０．３５≦ｚ≦０．８９の範囲が望ましいこと
がわかった。そして半金属元素（Ｍ）の総量は、本発明
の組成式においては、（ｘ）×（ｚ）であるから、この
値が０．２５以下になるように（Ｍ）の係数（ｘ）の上
限を規定した。すなわち、（ｘ）の上限は０．２５÷
０．８９＝０．２８の式から得られる０．２８とした。
又、（ｘ）の下限の０．０１はその有効性の限界を示す
ものである。 【００１０】ＢおよびＣは比較的にσ値に与える影響の
小さい元素であるが、含有する量としては上述の範囲に
おさめることが必要である。ＰはＦｅＰの形で添加され
ることが多いが、上述範囲を越えての添加は、時効処理
でも保磁力の増加が得られなくなる。 【００１１】本発明の永久磁石粉末をつくるには、非晶
質合金材料が用いられる。合金を非晶質化するには、目
的とする組成の合金を溶融状態から高速急冷もしくはス
パッタ法により、イオンを基板上に到達せしめて急冷す
る。こうして得た非晶質合金は、良く溶体化処理された
インゴットと殆ど類似の状態にあり、上述のように大型
インゴットの場合の問題点である急冷におけるばらつき
の心配はない。 【００１２】本発明は、かかる非晶質合金材料を適当な
温度で熱処理し、再結晶化して得られる微粉末状の高保
磁力永久磁石粉末である。 【００１３】非晶質合金材料を再結晶化して得た永久磁
石粉末は従来のようにインゴットを粉砕して得た粉末に
比べて、結晶粒の大きさが格段に小さく判然としてい
る。本発明の永久磁石粉末は実施例でも示すように、安
定した高保磁力永久磁石粉末であり、また、耐酸化性に
すぐれているため、ボンド磁石製造時に樹脂との混練が
やり易い等の特徴もある。 【００１４】本発明は硬質磁性材料よりなるボンド磁石
用永久磁石粉末を容易に、しかも安定した特性の下で提
供することができるものである。 【００１５】 【実施例】つぎに実施例について説明する。 【００１６】実施例１ （Ｆｅ0.60Ｎｉ0.25Ｂ0.15）0.70Ｌａ0.10Ｐｒ0.20なる
組成の試料をアルゴンガス雰囲気に置換された遠心急冷
法による非晶質製造装置（銅製中空円筒で外径２００ｍ
ｍ、内径１８０ｍｍ、長さ６００ｍｍ、回転速度２５０
０〜４０００ｒｐｍ）中に噴射し、非晶質の微粉末を得
た。この非晶質微粉末を石英管中にアルゴンとともに封
入し、１０ＫＯｅの磁界中で、５００℃で２０時間熱処
理し、熱処理後室温で振動磁束計により、その磁性値を
測定したところ、σ（ｅｍｕ／ｇ）は１０５、iＨC（Ｋ
Ｏｅ）３を有する永久磁石粉末が得られた。 【００１７】実施例２ （Ｆｅ0.65Ｃｒ0.10Ｂ0.15Ｃ0.10）0.80Ｓｍ0.20なる組
成の試料を、実施例１と同様にして非晶質の微粉末とし
た。これを実施例１と同じく石英管にアルゴンとともに
封入し、１０ＫＯｅの磁界中で６００℃で１５時間熱処
理したところ磁性値σ（ｅｍｕ／ｇ）９５、iＨC（ＫＯ
ｅ）５を有する永久磁石粉末が得られた。 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【００２２】 【００２３】 【００２４】 【００２５】 【００２６】 【発明の効果】本発明は、硬質磁石材料、特に合成樹脂
や非磁性金属等と混合してボンド磁石として高保磁力を
有する永久磁石粉末である。
成樹脂や非磁性金属等と混合してボンド磁石とするため
の高保磁力を有する永久磁石粉末に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、鉄族遷移元素とメタロイドよりな
る例えばＦｅ80Ｂ20に代表されるような組成の非晶質合
金は軟質磁性材料として公知である。又、鉄族遷移金属
とランタニド元素を基本組成とする結晶質合金は硬質磁
性材料としてよく知られているところである。 【０００３】ところで、上記従来の硬質磁性材料はラン
タニド元素と鉄族遷移元素の組成が原子比で１：５から
２：１７までの合金である。かかる合金をつくるには、
各元素を所定の配合組成としたのち、溶解法あるいは直
接還元法等により得ていたが、２：１７系合金は組成が
複雑であり、直接還元法による製造は困難である。その
ため、現在では、各組成元素を高純度金属として用意
し、不活性ガス中の高周波炉で溶解して得る例が多い。
しかし、この方法では溶解の途中での組成のずれがしば
しば問題となる。経験的に組成がずれ易い元素は配合の
段階でそのずれを補正すべく配慮しなければならない。 【０００４】そして、溶解によって得られたインゴット
をもって永久磁石をつくるに当っては、焼結法による場
合には、粉砕−磁界中成型−焼結−時効という工程をと
るが、ボンド磁石用の永久磁石粉末を得るには、インゴ
ットから、溶体化処理−時効−粉砕という工程をとる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】いずれにしても、焼結
法の場合は焼結後、ボンド用の場合は溶体化処理後に、
室温まで急冷することが必要であり、試料もしくはイン
ゴットが大型の場合には均一急冷ということが問題とな
る。 【０００６】本発明は、非晶質合金を出発材料として硬
質磁性材料を得るもので、上記製造上の問題を解決し、
高保磁力を有する安定した永久磁石粉末を得るものであ
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、高
保磁力を有し、遷移金属（Ｔ）、半金属元素（Ｍ）およ
び希土類元素（Ｒ）が下記組成式：（Ｔ1-XＭX）ZＲ1-Z Ｔ：Ｆｅ及びＮｉ，Ｆｅ及びＣｒ，又はＦｅ及びＮｉ及
びＣｒ Ｍ：Ｂ及びＣからなる群から選択された１種以上の元
素、及び Ｒ：Ｐｒ，Ｓｍ及びＬａからなる群から選択された１種
以上の元素） により定まる組成を有し、且つ、非晶質再結晶粒径の大
きさの結晶粒を有することを特徴とする、永久磁石粉末
を要旨とするものである。 【０００８】上記において、半金属元素（Ｍ）は、非晶
質合金を得るのに有効な元素であるが、中でもＳｉが特
に有効である。しかしこの半金属元素（Ｍ）は磁性特性
の上からは合金の飽和磁束密度（自発磁化σも同様）を
低下させる傾向があるので総量を２５％以下に抑える事
が望まれ、その範囲で、上記のようにｘおよびｚの数値
を決定する。 【０００９】すなわち、後述の実施例、比較例を含む多
くの実験の結果、希土類元素（Ｒ）の含有量を規定する
係数1-zとしては、自発磁化σ値が高く、かつ、高い保
磁力、iＨCを有する永久磁石材料を得るためには、０．
６５≧1-z≧０．１１の範囲が望ましい。すなわち、遷
移金属（Ｔ）＋半金属元素（Ｍ）の含有量を規定する係
数ｚは、０．３５≦ｚ≦０．８９の範囲が望ましいこと
がわかった。そして半金属元素（Ｍ）の総量は、本発明
の組成式においては、（ｘ）×（ｚ）であるから、この
値が０．２５以下になるように（Ｍ）の係数（ｘ）の上
限を規定した。すなわち、（ｘ）の上限は０．２５÷
０．８９＝０．２８の式から得られる０．２８とした。
又、（ｘ）の下限の０．０１はその有効性の限界を示す
ものである。 【００１０】ＢおよびＣは比較的にσ値に与える影響の
小さい元素であるが、含有する量としては上述の範囲に
おさめることが必要である。ＰはＦｅＰの形で添加され
ることが多いが、上述範囲を越えての添加は、時効処理
でも保磁力の増加が得られなくなる。 【００１１】本発明の永久磁石粉末をつくるには、非晶
質合金材料が用いられる。合金を非晶質化するには、目
的とする組成の合金を溶融状態から高速急冷もしくはス
パッタ法により、イオンを基板上に到達せしめて急冷す
る。こうして得た非晶質合金は、良く溶体化処理された
インゴットと殆ど類似の状態にあり、上述のように大型
インゴットの場合の問題点である急冷におけるばらつき
の心配はない。 【００１２】本発明は、かかる非晶質合金材料を適当な
温度で熱処理し、再結晶化して得られる微粉末状の高保
磁力永久磁石粉末である。 【００１３】非晶質合金材料を再結晶化して得た永久磁
石粉末は従来のようにインゴットを粉砕して得た粉末に
比べて、結晶粒の大きさが格段に小さく判然としてい
る。本発明の永久磁石粉末は実施例でも示すように、安
定した高保磁力永久磁石粉末であり、また、耐酸化性に
すぐれているため、ボンド磁石製造時に樹脂との混練が
やり易い等の特徴もある。 【００１４】本発明は硬質磁性材料よりなるボンド磁石
用永久磁石粉末を容易に、しかも安定した特性の下で提
供することができるものである。 【００１５】 【実施例】つぎに実施例について説明する。 【００１６】実施例１ （Ｆｅ0.60Ｎｉ0.25Ｂ0.15）0.70Ｌａ0.10Ｐｒ0.20なる
組成の試料をアルゴンガス雰囲気に置換された遠心急冷
法による非晶質製造装置（銅製中空円筒で外径２００ｍ
ｍ、内径１８０ｍｍ、長さ６００ｍｍ、回転速度２５０
０〜４０００ｒｐｍ）中に噴射し、非晶質の微粉末を得
た。この非晶質微粉末を石英管中にアルゴンとともに封
入し、１０ＫＯｅの磁界中で、５００℃で２０時間熱処
理し、熱処理後室温で振動磁束計により、その磁性値を
測定したところ、σ（ｅｍｕ／ｇ）は１０５、iＨC（Ｋ
Ｏｅ）３を有する永久磁石粉末が得られた。 【００１７】実施例２ （Ｆｅ0.65Ｃｒ0.10Ｂ0.15Ｃ0.10）0.80Ｓｍ0.20なる組
成の試料を、実施例１と同様にして非晶質の微粉末とし
た。これを実施例１と同じく石英管にアルゴンとともに
封入し、１０ＫＯｅの磁界中で６００℃で１５時間熱処
理したところ磁性値σ（ｅｍｕ／ｇ）９５、iＨC（ＫＯ
ｅ）５を有する永久磁石粉末が得られた。 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【００２２】 【００２３】 【００２４】 【００２５】 【００２６】 【発明の効果】本発明は、硬質磁石材料、特に合成樹脂
や非磁性金属等と混合してボンド磁石として高保磁力を
有する永久磁石粉末である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特公 平１−28489（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．高保磁力を有し、遷移金属（Ｔ）、半金属元素
（Ｍ）および希土類元素（Ｒ）が下記組成式： （Ｔ1-XＭX）ZＲ1-Z Ｔ：Ｆｅ及びＮｉ，Ｆｅ及びＣｒ，又はＦｅ及びＮｉ及
びＣｒ Ｍ：Ｂ及びＣからなる群から選択された１種以上の元
素、及び Ｒ：Ｐｒ，Ｓｍ及びＬａからなる群から選択された１種
以上の元素） により定まる組成を有し、且つ、非晶質再結晶粒径の大
きさの結晶粒を有することを特徴とする、永久磁石粉
末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4289916A JP2818718B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 永久磁石粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4289916A JP2818718B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 永久磁石粉末 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56026075A Division JPS57141901A (en) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Permanent magnet powder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124817A JPH06124817A (ja) | 1994-05-06 |
| JP2818718B2 true JP2818718B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=17749426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4289916A Expired - Lifetime JP2818718B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 永久磁石粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2818718B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001355050A (ja) | 2001-06-29 | 2001-12-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Ｒ−ｔ−ｂ−ｃ系希土類磁性粉末およびボンド磁石 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JPS6428489A (en) * | 1987-04-27 | 1989-01-31 | Sumitomo Metal Ind | Ejector nozzle for slag suction removal |
| JP2625163B2 (ja) * | 1988-08-05 | 1997-07-02 | ゼネラル・モーターズ・コーポレーション | 永久磁石粉末の製造方法 |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP4289916A patent/JP2818718B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06124817A (ja) | 1994-05-06 |
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