JP3247460B2 - 希土類磁石用原料粉末の製造方法 - Google Patents
希土類磁石用原料粉末の製造方法Info
- Publication number
- JP3247460B2 JP3247460B2 JP30931492A JP30931492A JP3247460B2 JP 3247460 B2 JP3247460 B2 JP 3247460B2 JP 30931492 A JP30931492 A JP 30931492A JP 30931492 A JP30931492 A JP 30931492A JP 3247460 B2 JP3247460 B2 JP 3247460B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- powder
- material powder
- rare earth
- particle size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- H01F1/032—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 hard-magnetic materials
- H01F1/04—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 hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
- H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
- H01F1/0573—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes obtained by reduction or by hydrogen decrepitation or embrittlement
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
−Co系希土類磁石用原料粉末の微粉砕方法に係り、所
要組成の粗粉砕粉をジェットミル粉砕機の原料投入から
排出までの全系内を不活性ガスにて外気遮断した状態に
て特定の露点を有する超音速不活性ガスと共にジェット
ミル粉砕し、粉体の流動性を改善し、粉砕能率を向上さ
せると共にすぐれた配向性を有する原料粉末を得る希土
類磁石用原料粉末の製造方法に関する。
土類磁石用原料粉末は、通常、微粉砕はボールミル、ア
トライター等の湿式粉砕にて行われている。通常、アト
ライター等の容器内に有機溶媒とともに原料粉末が投入
されて微粉砕するが、得られる微粉砕粉には有機溶媒に
よりC、O2が含有され、また、ボールの摩耗による異
物の混入等の問題を生ずるため、乾式粉砕法へと移行し
つつある。
るジェットミルによる微粉砕においては、ジェットミル
流を発生させる気体に、微粉砕粉の酸化防止ならびに発
火燃焼防止のため、ボンベN2ガス、液化N2ガスを気化
したもの、あるいはN2発生機を用いた、純度95%以
上の露点−60℃以下のN2ガス、またはArガスが使
用されており、アトライター微粉砕法等の湿式粉砕法に
比し、粉砕中に原料粉に静電気が帯電し、粉体の流動性
が悪化して、粉砕効率が悪い問題があり、微粉砕歩留コ
ストの低減が要望されてきた。
希土類磁石用原料粉末の微粉砕方法において、粉砕能率
の向上及び微粉砕コストの低減を目的とし、特に、ジェ
ットミル粉砕における粉砕能率を大きく向上させること
が可能な磁石用原料粉末の微粉砕方法の提供を目的とし
ている。
系、R−Co系希土類磁石用原料粉末のジェットミル微
粉砕法において、微粉砕能率の向上と共に、プレス原料
粉末の微粉末の磁界中プレス成型時、容易に磁界方向に
配向する微粉末のプレス原料粉末の製造法について種々
研究した結果、ジェットミル微粉砕法は粉砕機の原料投
入孔から空気を若干吸い込むことにより、粉砕中に発生
する原料粉の静電気による粉体の流動性の悪化を防止す
ることはできるが、季節的要因による外部湿度により粉
砕粉の酸化量が変化することを見い出した。
の酸化量が変化する原因はジェットミル粉砕の超音速不
活性ガスの露点に左右されることを知見し、鋳塊粉砕
法、あるいはCa還元法により得られた磁石組成の粗粉
砕粉を、ジェットミル粉砕機の原料投入から排出までの
全系内を不活性ガスにて外気遮断した状態で、特定の露
点を有する超音速不活性ガス流にてジェットミル粉砕す
ることにより、一定量の粉砕量においては、微粉砕粉の
平均粒度は一段と微細化できると共に粉末の流動性が改
善され、プレス原料粉末として所要の平均粒度を有する
微粉砕粉を得る能率が大幅に向上することを知見した。
さらに、発明者は、上記の製法により得られた微粉砕粉
は、磁界中でのプレス成型において微粉砕粉の各粒子は
磁界方向に容易に配向し、すぐれた磁石特性を有する異
方性焼結磁石が得られることを知見し、この発明を完成
した。
〜500μmのFe−B−R系、R−Co系の希土類磁
石用原料粉末の粗粉砕粉を、原料ホッパーから粉砕室を
経て粉砕粉末を受粉するまでの全系内を不活性ガスにて
外気遮断した状態で、露点−20℃〜−40℃の不活性
ガス気流にてジェットミル粉砕して、平均粒度1.5μ
m〜5μmの微粉末に微粉砕することを特徴とする希土
類磁石用原料粉末の製造方法である。
限定した理由は、平均粒度が10μm未満では原料粉末
を大気中で安全に取扱うことが困難であり、原料粉末の
酸化により磁石特性が劣化するため好ましくなく、ま
た、500μmを超えると粉砕機の粉砕能率を著しく低
下するので好ましくない。
1.5μm未満では粉末の酸化度が大きくなるため、磁
石特性の劣化を生じ好ましくなく、また、5μmを超え
ると焼結に得られる永久磁石の粒子径が大きくなり、容
易に磁化反転が起こり、保磁力の低下を招来し好ましく
ないため、1.5μm〜5μmの平均粒度とする。
料粉末をジェットミル粉砕する場合、ジェットミル粉砕
機の原料投入から排出までの全系内を不活性ガスにて外
気遮断した状態にし、ジェットミル粉砕用不活性ガスの
露点を−20℃〜−40℃に限定した理由は以下の試験
結果による。前記磁石用粉末を超音速不活性ガスの露点
を−2℃、−10℃、−23℃、−35℃、−47℃、
−60℃にてジェットミル粉砕して得られた微粉砕粉の
粉末粒度、含有酸素量、製品回収率を測定した結果で
は、表1に示す如く、露点−23℃、−35℃のとき、
微粉砕粉粒度、含有酸素量、製品回収率が一番好まし
く、露点が−20℃未満では含有酸素量が増加し、又−
40℃を超えると含有酸素量は増加し、且つ粉末の製品
回収率が低下するので好ましくない。
磁石材料用原料粉末に用いる希土類元素Rは、組成の2
7wt%〜37wt%を占めるが、Nd、Pr、Dy、
Ho、Tbのうち少なくとも1種、あるいはさらに、L
a、Ce、Sm、Gd、Er、Eu、Tm、Yb、L
u、Yのうち少なくとも1種を含むものが好ましい。ま
た、通常Rのうち1種(好ましくはNd、Pr、Dy、
Ho、Tb等をもって足りるが、実用上は2種以上の混
合物(ミッシュメタル、ジジム等)を入手上の便宜等の
理由により用いることができる。また、主相を構成する
R中のSm、Laはできるだけ少ないほうが好ましく、
例えば、Smは、2wt%以下、さらに好ましくは0.
5wt%以下である。また、温度特性の向上のために
は、R混合系として、Nd、Prの組み合せまたは、こ
れらに0.01wt%〜10wt%、好ましくは0.3
wt%〜7wt%のDy、Ho、Tb等の組み合せが望
ましい。さらに、特性、コスト、資源的観点から、Rと
しては、Nd、Prが、全Rの50%以上、さらには8
0%以上であることが好ましい。なお、このRは純希土
類元素でなくてもよく、工業上入手可能な範囲で製造上
不可避な不純物を含有するものでも差支えない。
ける必須元素であって、27wt%未満では結晶構造が
α−鉄と同一構造の立方晶組織が析出するため、高磁気
特性、特に高保磁力が得られず、37wt%を超えると
Rリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度(Br)
が低下して、すぐれた特性の永久磁石が得られない。よ
って、Rは27wt%〜37wt%の範囲が望ましい。
ける必須元素であって、0.5wt%未満では菱面体構
造が主相となり、高い保磁力(iHc)は得られず、5
wt%を超えるとBリッチな非磁性相が多くなり、残留
磁束密度(Br)が低下するため、すぐれた永久磁石が
得られない。よって、Bは0.5wt%〜5wt%の範
囲が望ましい。
おいて必須元素であり、58wt%未満では残留磁束密
度(Br)が低下し、72.5wt%を超えると高い保
磁力が得られないので、Feは58wt%〜72.5w
t%の含有が望ましい。また、Feの一部をCoで置換
することは、得られる磁石の磁気特性を損なうことな
く、温度特性を改善することができ、粉末や製品の耐酸
化性向上の効果も付与することができる。しかし、Co
置換量がFeの20%を超えると、逆に磁気特性が劣化
するため好ましくない。Coの原子比率がFeとCoの
合計量に対して5%〜15%の場合は、(Br)は置換
しない場合に比較して増加するため、高磁束密度を得る
ためには好ましい。
可避的不純物の存在を許容でき、例えば、Bの一部を
4.0wt%以下のC、2.0wt%以下のP、2.0
wt%以下のS、2.0wt%以下のCuのうち少なく
とも1種、合計量で2.0wt%以下で置換することに
より、永久磁石の製造性改善、低価格化が可能である。
さらに、Al、Ti、V、Cr、Mn、Bi、Nb、T
a、Mo、W、Sb、Ge、Sn、Zr、Ni、Si、
Zn、Hf、のうち少なくとも1種は、Fe−B−R系
永久磁石材料に対してその保磁力、減磁曲線の角型性を
改善あるいは製造性の改善、低価格化に効果があるため
添加することができる。なお、添加量の上限は、磁石材
料の(BH)maxを20MGOe以上とするには、
(Br)が少なくとも9kG以上必要となるため、該条
件を満す範囲が望ましい。焼結永久磁石を作製する場合
に、結晶相が正方晶であることが、微細で均一な合金粉
末を得てすぐれた磁気特性を発揮させるのに不可欠であ
る。
るFe−B−R系永久磁石材料の組成範囲は、上述した
粉末の組成範囲と同一であり、限定理由も同様である。
この発明による永久磁石材料は、保磁力iHc≧1kO
e、残留磁束密度Br>4kGを示し、最大エネルギー
積(BH)maxは、20MGOe以上を示し、好まし
い組成範囲では、最大値は25MGOe以上に達する。
石用原料粉末としては、R2M15系希土類コバルト磁石
用原料粉末が好ましく、RはY、La、Ce、Pr、N
d、Sm 及びミッシュメタルの1種又は2種以上の組
み合わせが好ましい、MはCo、Cu、FeもしくはN
iの1種または2種以上の組み合わせ、及び該Mの1部
をMu、Ti、Nb、Zr、Ta、Hfのうち1種以上
の元素と置換した組み合わせが好ましい。
いはCa還元法により得られた磁石組成の粗粉砕粉を、
ジェットミル粉砕機の原料投入から排出、すなわち原料
ホッパーから粉砕室を経て粉砕粉末を受粉するまでの全
系内を不活性ガスにて外気遮断した状態にして、特定の
露点を有する超音速不活性ガス流にてジェットミル粉砕
することにより、一定量の粉砕量においては、微粉砕粉
の平均粒度は一段と微細化と共に粉末の流動性が改善さ
れ、プレス原料粉末として所要の平均粒度を有する微粉
砕粉を得る能率が大幅に向上し、さらに、得られた微粉
砕粉は、磁界中でのプレス成型において微粉砕粉の各粒
子は磁界方向に容易に配向し、すぐれた磁石特性を有す
る異方性焼結磁石が得られる。
wt%含有のフェロボロン合金、純度99.7%以上の
Nd,Dyを使用し、これらを配合後高周波溶解し、そ
の後水冷銅鋳型に鋳造し、29wt%Nd−2.3wt
%Dy−1.2wt%B−残部Feなる組成の鋳塊を得
た。その後、前記鋳塊をスタンプミルにより粗粉砕して
平均粒度23μmの粗粉砕粉を得た。
ミルを使用し、不活性ガスとして露点−35℃のN2ガ
スでガス圧7kg/m2、ガス流速度マッハ1.5、含
有O2量5000ppm、ガス消費量140m3/時間、
処理量20kg/時間の条件にて得られた微粉砕粉の性
状を表2に示す。
装入し、10kOeの磁界中で配向し、磁界に直角方向
に2ton/cm2の圧力で成形して、15mm×20
mm×8mm寸法の成型体を得た。得られた成型体をA
r雰囲気中、1100℃で1〜4時間の条件にて焼結
し、さらに、Ar雰囲気中で800℃で1時間、600
℃で1〜3時間保持する時効処理を行なった。得られた
試験片磁石の磁気特性を測定し、その結果を表3に示
す。
露点−60℃のN 2 ガスでジェットミル粉砕をする以外
は実施例1と同一の微粉砕条件、同一製造条件にて得ら
れた試験片の磁石特性を表3に表す。
磁石組成の粗粉砕粉を、原料ホッパーから粉砕室を経て
粉砕粉末を受粉するまでの全系内を不活性ガスにて外気
遮断した状態で、露点−20℃〜−40℃の超音速不活
性ガス気流にてジェットミル粉砕して、平均粒度1.5
μm〜5μmの微粉末に微粉砕することにより、微粉砕
粉の平均粒度は一段と微細化と共に粉末の流動性が改善
され、プレス原料粉末として所要の平均粒度を有する微
粉砕粉を得る能率が大幅に向上し、得られた微粉砕粉
は、磁界中でのプレス成型において微粉砕粉の各粒子は
磁界方向に容易に配向し、すぐれた磁石特性を有する異
方性焼結磁石が得られる。
Claims (1)
- 【請求項1】 平均粒度10μm〜500μmの希土類
磁石用原料粉末の粗粉砕粉を、原料ホッパーから粉砕室
を経て粉砕粉末を受粉するまでの全系内を不活性ガスに
て外気遮断した状態で、露点−20℃〜−40℃の不活
性ガス気流にてジェットミル粉砕して、平均粒度1.5
μm〜5μmの微粉末に微粉砕することを特徴とする希
土類磁石用原料粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30931492A JP3247460B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 希土類磁石用原料粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30931492A JP3247460B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 希土類磁石用原料粉末の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06140220A JPH06140220A (ja) | 1994-05-20 |
JP3247460B2 true JP3247460B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=17991527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30931492A Expired - Lifetime JP3247460B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 希土類磁石用原料粉末の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3247460B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3233359B2 (ja) | 2000-03-08 | 2001-11-26 | 住友特殊金属株式会社 | 希土類合金磁性粉末成形体の作製方法および希土類磁石の製造方法 |
US20230040720A1 (en) * | 2019-12-26 | 2023-02-09 | Hitachi Metals, Ltd. | Method for manufacturing r-t-b based sintered magnet, and r-t-b based sintered magnet |
-
1992
- 1992-10-22 JP JP30931492A patent/JP3247460B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06140220A (ja) | 1994-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH09186010A (ja) | 高電気抵抗希土類磁石およびその製造方法 | |
JPWO2005001856A1 (ja) | R−t−b系希土類永久磁石及びその製造方法 | |
JP2001189206A (ja) | 永久磁石 | |
JPWO2004029997A1 (ja) | R−t−b系希土類永久磁石及び磁石組成物 | |
JPH06275414A (ja) | Nd−Fe−B系永久磁石 | |
JP2000114017A (ja) | 永久磁石材料および永久磁石 | |
JP3121824B2 (ja) | 焼結永久磁石 | |
JPH066728B2 (ja) | 永久磁石材料用原料粉末の製造方法 | |
JP4900085B2 (ja) | 希土類磁石の製造方法 | |
JP2006219723A (ja) | R−Fe−B系希土類永久磁石 | |
JPS61263201A (ja) | 永久磁石の製造方法 | |
EP0414645B2 (en) | Permanent magnet alloy having improved resistance to oxidation and process for production thereof | |
JP3367726B2 (ja) | 永久磁石の製造方法 | |
JP3247460B2 (ja) | 希土類磁石用原料粉末の製造方法 | |
JP2004303909A (ja) | 希土類永久磁石の製造方法、希土類永久磁石 | |
JPH068488B2 (ja) | 永久磁石合金 | |
JPH0547533A (ja) | 焼結永久磁石およびその製造方法 | |
JP3171415B2 (ja) | 希土類−Fe−Co−Al−Nb−Ga−B系焼結磁石 | |
JP2577373B2 (ja) | 焼結型永久磁石 | |
JPH066727B2 (ja) | 永久磁石材料用原料粉末の製造方法 | |
JP2868062B2 (ja) | 永久磁石の製造方法 | |
JP5235264B2 (ja) | 希土類焼結磁石及びその製造方法 | |
JP2005286173A (ja) | R−t−b系焼結磁石 | |
JP2005286174A (ja) | R−t−b系焼結磁石 | |
JPS6144155A (ja) | 永久磁石合金 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071102 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 11 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |