JP3286361B2

JP3286361B2 - ボンド磁石用合金粉末とその製造方法

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Publication number: JP3286361B2
Application number: JP33540192A
Authority: JP
Inventors: 治山下
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1992-11-20
Filing date: 1992-11-20
Publication date: 2002-05-27
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JPH06158104A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボン
ド磁石用合金粉末とその製造方法に係り、Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂ
相を主相とする所要組成の主成分系合金粉末表面に、主
成分系合金粉末よりＲ量が多い液相系化合物層を被覆し
て、微粉砕時の粒界層の脱落や酸化などに伴う粉末粒子
表面の欠陥を回復させ、さらに熱可塑性樹脂を被覆して
磁気特性を向上させたボンド磁石用合金粉末及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、家電製品を初め、コンピューター
の周辺機器や自動車用等の用途に用いられる小型モータ
ーやアクチュエーターなどは、小型化、軽量化、高性能
化が求められており、それらに用いる永久磁石について
も高磁気特性化が要求されている。従来、上記の永久磁
石にはＳｍ−Ｃｏ系ボンド磁石が用いられていたが、よ
り一層の高磁気特性化を実現するために、最近ではＲ−
Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石が実用化されつつある。

【０００３】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石を得る方法とし
ては、所要組成に配合した原料を溶解して合金化し、該
合金を１μｍ〜５００μｍ程度に粉砕した粉砕粉をボン
ド磁石化する方法と、合金溶湯を超急冷法（メルトスピ
ニング法）により急冷したのち熱処理を施して、０．３
μｍ以下の微細な結晶粒を析出させた単磁粒子型の等方
性磁石粉末をボンド磁石化する方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、合金溶解、粉
砕によるボンド磁石用合金粉末の製造方法には、以下の
問題がある。元来Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金は、ピンニン
グ型のＳｍ−Ｃｏ系磁石合金（２相分離型）とは異な
り、Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相の粒子の周囲に希土類元素を多く含
有する液相系化合物からなる粒界相（以下Ｒリッチ相と
いう）が存在することにより保磁力が発生するニューク
リエーション型であるために、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金
を粉末状態にすると該Ｒリッチ相が脱落したり、また、
該Ｒリッチ相の酸化により、Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相の粉末粒子
の欠陥部で逆磁区が発生し易くなり、磁気特性が劣化す
るという現象を起こす。また、粉砕時の衝撃等によって
も、Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相粒子内部にヘアークラックや歪みが
発生し、上記と同様の現象を起こす問題がある。

【０００５】さらに、かかるＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石用合金
粉末は、酸化しやすくまた成形時の応力によって粒子の
割れ、欠損、破損により磁気特性が劣化したり、また熱
処理によっても磁気特性が劣化するという問題がある。
これらの問題対策として、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉末粒子
の表面に真空蒸着によりＮｄの膜を設けた後、さらに酸
化防止のために金属膜を真空蒸着により設ける方法が提
案（特開平４−３２２０５号公報）されている。しか
し、磁性粉末粒子の表面に真空蒸着法により金属膜を均
一に成膜することは困難であり、また、金属膜の付着後
に酸化しやすく、さらに量産性にも問題を有しており、
合金を粉砕した粉砕粉を原料としたボンド磁石は未だに
実用化されていない。

【０００６】一方、合金溶湯の超急冷によるボンド磁石
用合金粉末の製造方法によれば、等方性のＲ−Ｆｅ−Ｂ
系ボンド磁石を得ることができるが、製造にかかる工程
が多く、コストが高くなり、また工業的規模での量産化
においては、個々の粉末の磁気特性がバラツキ等の問題
を生じていた。

【０００７】この発明は、種々製法で得られたＲ−Ｆｅ
−Ｂ系磁石合金粉末を微粉砕した合金微粉末をボンド磁
石化する製造方法における上記問題の解決を目的とし、
微粉砕時の衝撃等による粒界層の脱落や保存時の酸化な
どにて発生した粉末粒子表面の欠陥を回復させ、磁気特
性の向上が可能なボンド磁石用合金粉末とその製造方法
の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者らは、微粉砕時の
衝撃等による粒界層の脱落や保存時の酸化などにて発生
した粉末粒子表面の欠陥を回復させ、磁気特性の向上が
可能なボンド磁石用合金粉末を目的に種々研究を重ねた
結果、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の粉末状態におけるＲ₂
Ｆｅ₁₄Ｂ相の逆磁区が発生し易くなった個所、すなわ
ち、粒子内部のヘアークラックや歪み等の欠陥部を適当
な温度で熱処理することにより該欠陥を修復することが
可能であることを知見し、また、粉末粒子表面のＲリッ
チ相の脱落及び酸化などの粒子表面欠陥個所を、Ｒ単独
元素の代わりに該Ｒリッチ相に近似した組成からなる液
相系化合物粉末を用いて被覆修復することにより、磁気
特性が大幅に回復することを知見し、さらに、粉末粒子
の表面を硬い熱可塑性樹脂で均一に被覆することによ
り、ボンド磁石化までの酸化防止、ボンド磁石化に際し
成形時の応力による粒子の割れ、欠損、破損による磁気
特性の劣化防止、またボンド磁石化に際し熱処理による
磁気特性の劣化を防止できることを知見し、この発明を
完成した。

【０００９】すなわち、この発明は、Ｒ（但しＲはＹを
含む希土類元素のうち少なくとも１種）１２原子％〜２
５原子％、Ｂ４原子％〜１０原子％、Ｃｏ０．１原子％
〜１０原子％、Ｆｅ６８原子％〜８０原子％を主成分と
しＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相を主相とする主成分系合金粉末の各粉
末粒子表面に、Ｒ₃Ｃｏ相を含むＣｏまたはＦｅとＲと
の金属間化合物相に一部Ｒ₂（ＦｅＣｏ）₁₄Ｂ相を含
み、Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも
１種）２０原子％〜４５原子％、Ｃｏ３原子％〜２０原
子％、Ｂ１２原子％以下、残部Ｆｅからなる液相系化合
物層が被覆され、さらに熱可塑性樹脂が被覆されたこと
を特徴とするボンド磁石用合金粉末である。

【００１０】また、この発明は、上記特定組成を主成分
としＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相を主相とする主成分系合金粉末と、
Ｒ₃Ｃｏ相を含むＣｏまたはＦｅとＲとの金属間化合物
相に一部Ｒ₂（ＦｅＣｏ）₁₄Ｂ相を含み、上記特定組成
からなる液相系化合物粉末とを配合、混合して、主成分
系合金粉末粒子表面に液相系化合物粉末を付着させ、さ
らに７００℃〜１０５０℃で熱処理し、該主成分系合金
粉末の各粉末粒子表面に液相系化合物層を被覆させる
か、あるいは上記主成分系合金粉末と液相系化合物粉末
とを配合、混合ののち、メカノフュージョンシステムあ
るいはハイブリダイゼーションシステムによる被覆処理
を行い、さらに７００℃〜１０５０℃で熱処理し、主成
分系合金粉末の各粉末粒子表面に液相系化合物層を被覆
し、さらに熱可塑性樹脂を被覆することを特徴とするボ
ンド磁石用合金粉末の製造方法である。

【００１１】組成限定理由この発明におけるＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相を主相とする主成分系
合金粉末において、Ｒは、１２原子％未満では合金溶製
時に晶出するα−Ｆｅが増加して磁気特性を劣化させる
ため好ましくなく、またＲが２５原子％を超えるとＲリ
ッチ相が増加しすぎて残留磁束密度（Ｂｒ）の低下を来
たし好ましくない。よってＲは１２原子％から２５原子
％とする。Ｂは、４原子％未満では高い保磁力（ｉＨ
ｃ）が得られず、１０原子％を超えると残留磁束密度
（Ｂｒ）が低下するため、Ｂは４原子％から１０原子％
とする。Ｃｏは、粉末の酸素量を低減させるとともに粉
末の温度特性を向上させる効果があるため０．１原子％
以上添加するが、１０原子％を超える添加は、保磁力を
低下させ好ましくないため、Ｃｏは０．１原子％〜１０
原子％とする。Ｆｅは残部を占めるが、Ｆｅが６８原子
％未満では、相対的に希土類元素が多くなって余剰なＲ
リッチ相が増加しすぎて残留磁束密度を低下させ、８０
原子％を超えると相対的に希土類元素が少なくなり、熱
処理時の磁気特性回復が困難になり、さらに減磁曲線の
角型性を低下させるため好ましくなく、よってＦｅは６
８原子％〜８０原子％が好ましい範囲である。

【００１２】この発明において、Ｒ₃Ｃｏ相を含むＣｏ
またはＦｅとＲとの金属間化合物相に一部Ｒ₂（ＦｅＣ
ｏ）₁₄Ｂ相を含む液相系化合物粉末は、Ｒ₃Ｃｏ相ある
いはＲ₃Ｃｏ相のＣｏの一部をＦｅで置換された相から
なり、例えば、ＲＣｏ₅、Ｒ₂Ｃｏ₇、ＲＣｏ₃、ＲＣ
ｏ₂、Ｒ₂Ｃｏ₃、Ｒ₂Ｃｏ₁₇、Ｎｄ₅Ｃｏ₁₉、Ｄｙ₆Ｆ
ｅ₂、ＤｙＦｅ等、及び前記金属間化合物相とＲ₂（Ｆｅ
Ｃｏ）₁₄Ｂ、Ｒ_1.11（ＦｅＣｏ）₄Ｂ₄等からなる合金粉
末である。液相系化合物粉末の組成は、前述の如く、目
的組成の希土類元素の種類とその量に応じて、金属間化
合物の含有希土類元素比率を変化させる。しかし、液相
系化合物粉末のＲが２０原子％未満では、主成分系合金
粉末と配合、混合してボンド磁石化する際に、主成分系
合金粉末の粒子表面欠陥個所の修復効果が得られなくな
り、また後述する熱処理による表面拡散が充分できなく
なるため好ましくなく、また、Ｒが４５原子％を超える
と含有酸素量の増加を招き、ひいてはボンド磁石そのも
のの特性を劣化させるため好ましくない。また、Ｃｏ
は、上述の化合物を構成するために１原子％以上必要で
あるが、２０原子％を超える添加はＣｏが余剰に存在す
ることとなり、磁気特性を劣化させるため好ましくな
く、好ましくは３原子％〜２０原子％であり、残部はＦ
ｅで置換できる。さらに、Ｂは１２原子％を超えるとＲ
₂（ＦｅＣｏ）₁₄Ｂ相以外にＢリッチ相やＦｅ−Ｂ化合
物が余剰に存在することとなるので好ましくない。

【００１３】合金粉末の製造方法この発明において、主成分系合金粉末及び液相系化合物
粉末を得る製造方法としては、溶解・粉化法、超急冷
法、直接還元拡散法などの公知の方法を適用することが
できる。例えば、上記粉末を溶解・粉化法で得るには、
アーク溶解、高周波溶解等により、Ｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｂ
等の金属またはそれらの合金を、目的組成となるように
溶解製造したのち、粉砕することにより所要の平均粒径
の粉末にする。なお、粉砕方法には水素含有崩壊方法を
用いることもでき、また直接粉末を得るためにアトマイ
ズ法を採用することができ、さらには溶解製造した合金
塊を溶体化処理することなどもできる。また、直接還元
拡散法にて得るには、鉄粉、コバルト粉、フェロボロン
粉、希土類酸化物粉等からなる少なくとも１種の金属粉
及び／または酸化物粉からなる原料粉を目的組成の希土
類元素種類とその量に応じた含有希土類元素比率となる
ように選定する。さらに、上記原料粉に、金属Ｃａある
いはＣａＨ₂を上記希土類酸化物粉の還元に要する化学
量論的必要量の１．１〜４．０倍（重量比）混合し、不
活性ガス雰囲気中で９００℃〜１２００℃に加熱し、得
られた反応生成物を水中に投入して反応副生成物を除去
することにより、あるいはそれらを必要に応じてさらに
微粉砕することにより所要の平均粒径の粉末が得られ
る。

【００１４】主成分系合金粉末の平均粒径は３μｍ〜５
００μｍが好ましく、液相系化合物粉末の平均粒径は３
μｍ〜３０μｍが好ましい。すなわち、主成分系合金粉
末の平均粒径が５００μｍを超えると、被覆処理後に行
なう成形の際に応力歪みがかかり易くなり、表面被覆膜
の欠損を招き、磁気特性が劣化するので好ましくなく、
平均粒径が３μｍ未満では、後述する被覆処理後の熱処
理時に表面酸化を起こし易くなり、さらに粒径を小さく
するに従って、粉末全体の表面積が増えるために、表面
被覆用の液相系化合物粉末の添加量が多くなって磁気特
性が低下することになるため、すぐれた磁気特性のボン
ド磁石を得るためには、主成分系合金粉末を３μｍ〜５
００μｍの平均粒径の範囲にすることが好ましい。ま
た、液相系化合物粉末についても主成分系合金粉末と同
様に、平均粒径が３０μｍを超えると、被覆処理後に行
なう成形の際に応力歪みがかかり易くなり、表面被覆膜
の欠損を招き、磁気特性が劣化するので好ましくなく、
平均粒径が３μｍ未満では、後述する被覆処理後の熱処
理時に表面酸化を起こし易くなり好ましくないので、液
相系化合物粉末の平均粒径は３μｍ〜３０μｍが好まし
い。

【００１５】合金粉末の配合主成分系合金粉末と液相系化合物粉末は、80〜99:20〜1
の重量比率で配合することが好ましく、配合比率により
種々の磁気特性を有する合金粉末を得ることができる。
主成分系合金粉末と液相系化合物粉末の重量比率を80〜
99:20〜1とするのは、主成分系合金粉末が80未満ないし
は液相系化合物粉末が20を超えると、ボンド磁石を製造
する際に磁石特性を主に決める主成分系合金粉末の体積
比率が下がり、磁気特性の特に残留磁束密度が低下する
ので好ましくなく、また液相系化合物粉末が1未満ない
しは主成分系合金粉末が99を超えると、液相系化合物粉
末による主成分系合金粉末粒子の表面被覆、表面拡散が
充分できなくなり、磁気特性の特に減磁曲線の角型性の
劣化を招くので好ましくない。この発明において、配合
した主成分系合金粉末及び/または液相系化合物粉末に
以下の添加元素のうち少なくとも1種を添加含有させる
ことにより、得られるボンド磁石の高保磁力化、高耐食
性化及び温度特性の改善が可能になる。Cu3.5原子%以
下、S2.5原子%以下、Ti4.5原子%以下、Ni3.0原子%以
下、Si15.0原子%以下、V9.5原子%以下、Nb12.5原子%以
下、Ta10.5原子%以下、Cr8.5原子%以下、Mo9.5原子%以
下、W9.5原子%以下、Mn3.5原子%以下、Al9.5原子%以
下、Sb2.5原子%以下、Ge7.0原子%以下、Sn3.5原子%以
下、Zr5.5原子%以下、Hf5.5原子%以下、Ca8.5原子%以
下、Mg8.5原子%以下、Sr7.0原子%以下、Ba7.0原子%以
下、Be7.0原子%以下。上述した合金粉末を用いて、高い
残留磁束密度と高い保磁力を有するすぐれたR-Fe-B系ボ
ンド磁石を得るには、配合後の粉末が、R12原子%〜25原
子%、B4原子%〜10原子%、Co0.1〜10原子%、残部Feおよ
び不可避的不純物からなり、必要に応じて上記の添加元
素を添加した組成が好ましい。

【００１６】この発明において、主成分系合金粉末表面
を液相系化合物で被覆するには、公知のいずれの被覆方
法も採用できるが、特に均一に被覆するには、メカノフ
ュージョンシステムあるいはハイブリダイゼーションシ
ステムと呼ばれる被覆処理方法やボールミル等を用いる
ことが有効である。メカノフュージョンシステム（メカ
ノフュージョン装置）とは、主要部が高速回転する容器
とその内面に固定された半円柱状のアームヘッドからな
り、主要部の容器内へ投入された被覆用の液相系化合物
粉末と主成分系合金粉末は、遠心力により容器内面に押
しつけられ、容器とともに高速回転移動するとともにア
ームヘッドと容器内面との間で圧縮および剪断等の力学
的作用を受ける構造になっており、これが処理時間中に
繰り返されて、主成分系合金粉末表面が液相系化合物で
被覆される。なお、ハイブリダイゼーションシステムと
はメカノフュージョンシステムの別の呼び名であり、基
本的な構成は上記のメカノフュージョンシステムと同様
である。また、ボールミルにより被覆するには、ステン
レス鋼や鉄などからなるボールミル容器に、所要材質、
形状のボールと主成分系合金粉末および液相系化合物粉
末とを所要量挿入し、該容器内を不活性ガスなどで置換
したのち、容器を密閉して該ボールを所要時間回転させ
ることにより、主成分系合金粉末表面が液相系化合物で
被覆される。

【００１７】上述したメカノフュージョンシステムによ
る主成分系合金粉末への液相系化合物の被覆厚みは、
０．１μｍ未満では被覆処理後の酸化等による被覆の欠
損及び破損による磁気特性の劣化を招く恐れがあり、ま
た１０μｍを超えるとボンド磁石用合金粉末中の主成分
系合金粉末に対する液相系化合物の重量比が多くなって
しまい、残留磁束密度を低下させることになるので、被
覆処理厚みは０．１μｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。
また、この発明による被覆処理において、処理後の個々
の主成分系合金粉末粒子に液相系化合物が全体を覆うよ
うに均一に被覆されていることが最も好ましいが、後述
する熱処理により表面を拡散させるので、主成分系合金
粉末粒子に液相系化合物粉末が付着した状態であっても
差し支えない。

【００１８】熱処理この発明において、上記主成分系合金粉末と液相系化合
物粉末とを配合、混合して主成分系合金粉末粒子表面に
液相系化合物粉末を付着させた後に行なう熱処理は、付
着した液相系化合物粉末を拡散させて液相系化合物層を
形成させ、磁気特性の回復を促進させるとともに、被覆
表面の酸化を防止するために有効である。また、上述し
たメカノフュージョンシステムあるいはハイブリダイゼ
ーションシステムによる被覆処理後に行なう熱処理は、
被覆した液相系化合物を拡散させて被覆効果である磁気
特性の回復をより促進させるとともに、被覆表面の酸化
を防止するために有効である。かかる熱処理温度は、７
００℃未満では十分な表面拡散が行なえず、磁気特性の
回復が十分でなくなるため好ましくなく、また１０５０
℃を超えると粉末が焼結してしまい、後の成形工程で支
障を来すので好ましくない。熱処理時間については、被
覆処理厚み等に応じて、最適な時間を適宜選定すること
が望ましい。また、熱処理雰囲気は、被覆処理表面の酸
化を防止するために、不活性ガスや真空などの雰囲気が
好ましく、適当な圧力条件にて熱処理を行なうことが好
ましい。

【００１９】樹脂層この発明において、主成分系合金粉末粒子表面に液相系
化合物を付着または被覆した後に、その表面を被覆する
ための樹脂としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）のメタクリ
ル樹脂、ポリプロピレン、ポイスチレン、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリアクリロニト
リル、ナイロン等の熱可塑性樹脂が、被覆後の膜強度及
び成形用バインダーとの滑りが良く好都合である。ま
た、樹脂の添加量は主成分系合金粉末粒子表面に液相系
化合物を付着または被覆した合金粉末に対して０．５ｗ
ｔ％〜６ｗｔ％が最適であり、０．５ｗｔ％未満では、
合金粉末粒子の被覆膜厚みが薄く、一部に被覆不十分な
箇所の発生が懸念され、また、６ｗｔ％を超えると被覆
膜厚みが厚くなりすぎて成形後の全体積に示す被覆樹脂
の割合が高く、結果的に残留磁束密度を下げることにな
るため好ましくない。被覆膜厚みは１〜３０μｍが最適
である。熱可塑性樹脂の軟化点は、ボンド磁石化する際
の結合材としての各種樹脂の硬化点よりも高いほうが熱
処理時の磁気特性の劣化が少ないため好ましい。合金粉
末粒子表面に熱可塑性樹脂を被覆する方法は、公知のい
ずれの被覆方法でも適用できるが、例えば、メカノフュ
ージョンシステムあるいはハイブリダイゼーションシス
テムと呼ばれる被覆処理方法にて主成分系合金粉末表面
を液相系化合物で被覆する場合、同装置で連続して熱可
塑性樹脂を被覆することが製造効率の点から望ましい。

【００２０】

【作用】この発明は、Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相を主相とする主成
分系合金粉末の粒子表面に、Ｒ₃Ｃｏ相を含むＣｏまた
はＦｅとＲとの金属間化合物相に一部Ｒ₂（ＦｅＣｏ）
₁₄Ｂ相を含む液相系化合物粉末を、メカノフュージョン
システムにより被覆、あるいは微細な粉末粒子を付着さ
せたのち、所要の熱処理を行って主成分系合金粉末の粒
子表面に被覆した液相系化合物を拡散することにより、
本系合金粉末の主相であるＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相の欠陥部やＲ
リッチ相の脱落や酸化による粒子表面欠陥個所を修復し
て、特に保磁力や減磁曲線の角型性などの磁気特性を向
上させることができる。

【００２１】詳述すれば、所要の熱処理を行って主成分
系合金粉末の粒子表面に被覆した液相系化合物を拡散す
ると同時に、両相間の界面を馴染ませて粒子表面の酸化
及びＲリッチ相を有する液相系化合物の粒界層の脱落、
破断等の欠陥箇所を修復することができ、さらに、粉末
粒子の表面を硬い熱可塑性樹脂で均一に被覆することに
より、ボンド磁石化までの酸化防止、ボンド磁石化に際
し成形時の応力による粒子の割れ、欠損、破損による磁
気特性の劣化防止、またボンド磁石化に際し熱処理によ
る磁気特性の劣化を防止できる。

【００２２】また、この発明によるボンド磁石用合金粉
末は、主成分系合金粉末に異方性の焼結体を粉砕したも
のを用いた場合には、異方性ボンド磁石用合金粉末が得
られ、また、溶製合金を粉砕したもので、溶製合金中の
結晶の粒径よりも大きい粉末粒子を用いた場合には等方
性ボンド磁石用合金粉末が得られる。従来ニュークレー
ション型Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末がボンド磁石用として
実用化されていなかったが、メカノフュージョンシステ
ムにより主成分系合金粉末の粒子表面に液相系化合物を
被覆し、さらに熱可塑性樹脂で均一に被覆した二重構造
を採用することにより、実用化が可能になった。

【００２３】

【実施例】

実施例主成分系合金粉末として、Ｎｄ_11.4Ｐｒ_2.8Ｄｙ_1.7Ｂ
_7.6Ｃｏ_4.0Ｍｏ_2.1Ｆｅ残部及び不可避的不純物からな
る合金をＡｒガス中で高周波加熱溶解にて得たのち、該
合金をジョークラッシャーにて粉砕して平均粒径約１５
μｍの粗粉砕粉を得て、さらに該粗粉砕粉をジェットミ
ル粉砕により微粉砕して微粉砕粉を得た。上記の微粉砕
粉を１５ｋＯｅの磁場中でプレス成形後、焼結を行なっ
た後、さらにジョークラッシャーとディスクミルにより
粉砕して、平均粒径１０５μｍの異方性の主成分系合金
粉末を得た。また、液相系化合物粉末として、Ｎｄ_19.7
Ｐｒ_0.8Ｄｙ_1.1Ｂ_4.5Ｃｏ_15.0残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなる合金をＡｒガス中で高周波加熱溶解にて得
たのち、該合金を粉砕して平均粒径約１４μｍの液相系
化合物粉末を得た。

【００２４】上記の主成分系合金粉末と液相系化合物粉
末を重量比率９２．４：７．６の割合で配合、混合し、
該混合粉末をメカノフュージョン装置（ホソカワミクロ
ン社製ＡＭ−２０ＦＶ）の容器内に投入し、アルゴンガ
スを封入した後、運転中アームヘッドの温度が５０℃以
下になるように水冷制御を行ないながら、回転数７００
ｒｐｍで３時間保持した。メカノフュージョン装置によ
り被覆処理を行なった粉末を電子顕微鏡で観察した結
果、主成分系合金粉末の粒子表面に液相系化合物の微細
粒子がかなり密に付着していることを確認した。次に、
この原料粉末を３×１０^-5Ｔｏｒｒの真空雰囲気中に
て、１０００℃×２時間の熱処理を施した。熱処理後の
粉末は、少し焼き締まっているが、乳鉢で簡単に粉末状
に解砕することができた。

【００２５】さらにこの原料粉末と平均粒径０．５μｍ
のＰＭＭＡの粉末樹脂を重量比で９７：３の割合で前述
のメカノフュージョン装置の容器内に投入し、アルゴン
ガスを封入した後、回転数７００ｒｐｍで３時間保持し
て本発明によるボンド磁石用合金粉末を得た。得られた
ＰＭＭＡ被覆の合金粉末に、エポキシ樹脂（日本ペルノ
ックス社製ＷＸ２３１０）を３ｗｔ％添加して、２０分
間混練した後、プレス圧力２ｔｏｎ／ｃｍ²で成形し、
１５０℃で１時間の硬化熱処理を施して、この発明によ
るボンド磁石（実施例試料番号１，２）を得た。得られ
たボンド磁石の磁気特性を測定し、表１に示す。

【００２６】比較例上記実施例の主成分系合金粉末に液相系化合物粉末を添
加せずに、実施例と同条件でメカノフュージョン処理を
行ない、さらに実施例と同条件で熱処理を施したボンド
磁石用合金粉末（従来例試料番号３，４）を得た。ま
た、上記実施例の主成分系合金粉末に液相系化合物粉末
を添加して実施例と同条件でメカノフュージョン処理を
行なうが、樹脂被覆を施さない２種類のボンド磁石用合
金粉末（比較例試料番号５，６）を得た。得られた比較
例によるボンド磁石用合金粉末を実施例と同条件でボン
ド磁石化した。比較例によるボンド磁石の磁気特性を実
施例と共に表１に示す。また、実施例にて得られたこの
発明による試料番号２のボンド磁石と、比較例による試
料番号６のボンド磁石の減磁曲線（第２象限）を図１に
示す。なお、図１に示す減磁曲線の磁束密度は、角型性
を比較するため、相対値（Ｂ／Ｂｒ）で表している。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から明らかなように、主成分系合金粉
末を液相系化合物粉末で被覆し、さらに樹脂被覆したこ
の発明によるボンド磁石用合金粉末を用いたボンド磁石
は、比較例のいずれのボンド磁石に比べて、残留磁束密
度（Ｂｒ）、保磁力（ＩＨｃ）及び減磁曲線の角型性
（Ｈｋ）共にすぐれており、特に減磁曲線の角型性（Ｈ
ｋ）については、図１に示す減磁曲線からも明らかなよ
うに、従来のボンド磁石では得られなかった角型性を有
することがわかる。以上の結果から明らかなように、こ
の発明によるボンド磁石用合金粉末は、主成分系合金粉
末を液相系化合物粉末で被覆して、さらに熱処理により
該液相系化合物粉末を拡散させたことにより、本合金粉
末の主相であるＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相の欠陥部やＲリッチ相の
脱落や酸化による粒子表面欠陥個所を修復して、特に保
磁力（ＩＨｃ）及び減磁曲線の角型性（Ｈｋ）を回復さ
せることができ、さらに樹脂被覆したことにより、本合
金粉末の酸化防止、成形時の応力による粒子の割れ、欠
損、破損による磁気特性の劣化防止、また熱処理による
磁気特性の劣化を防止する保護膜として機能しているこ
とが分かる。

【００２９】

【発明の効果】この発明は、Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相を主相とす
る主成分系合金粉末の粒子表面に、Ｒ₃Ｃｏ相を含むＣ
ｏまたはＦｅとＲとの金属間化合物相に一部Ｒ₂（Ｆｅ
Ｃｏ）₁₄Ｂ相を含む液相系化合物粉末を、メカノフュー
ジョンシステムあるいはハイブリダイゼーションシステ
ムにより被覆、あるいは微細な粉末粒子を付着させたの
ち、所要の熱処理を行ない主成分系合金粉末の粒子表面
に被覆した液相系化合物を拡散し、さらに熱可塑性樹脂
にて被覆することにより、本合金粉末の主相をなすＲ₂
Ｆｅ₁₄Ｂ相の逆磁区が発生し易くなった個所、すなわち
粒子内部のヘアークラックや歪み等の欠陥部や、粉末粒
子表面のＲリッチ相の脱落や酸化等による粒子表面欠陥
個所を修復し、さらに、成形時の応力による粒子の割
れ、欠損、破損や熱処理による磁気特性の劣化防止が可
能で、特に保磁力や減磁曲線の角型性などの磁気特性を
向上させたすぐれた特性を有するボンド磁石用合金粉及
びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気特性の減磁曲線（第２象限）の角型性（Ｈ
ｋ）を示すグラフであり、実線は実施例における本発明
合金試料番号２の場合、破線は実施例における比較例合
金試料番号６の場合を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素のうち
少なくとも１種）１２原子％〜２５原子％、Ｂ４原子％
〜１０原子％、Ｃｏ０．１原子％〜１０原子％、Ｆｅ６
８原子％〜８０原子％を主成分としＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相を主
相とする主成分系合金粉末の各粉末粒子表面に、Ｒ₃Ｃ
ｏ相を含むＣｏまたはＦｅとＲとの金属間化合物相に一
部Ｒ₂（ＦｅＣｏ）₁₄Ｂ相を含み、Ｒ（但しＲはＹを含
む希土類元素のうち少なくとも１種）２０原子％〜４５
原子％、Ｃｏ３原子％〜２０原子％、Ｂ１２原子％以
下、残部Ｆｅからなる液相系化合物層が被覆され、さら
に熱可塑性樹脂が被覆されたことを特徴とするボンド磁
石用合金粉末。
【請求項２】Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素のうち
少なくとも１種）１２原子％〜２５原子％、Ｂ４原子％
〜１０原子％、Ｃｏ０．１原子％〜１０原子％、Ｆｅ６
８原子％〜８０原子％を主成分としＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相を主
相とする主成分系合金粉末と、Ｒ₃Ｃｏ相を含むＣｏま
たはＦｅとＲとの金属間化合物相に一部Ｒ₂（ＦｅＣ
ｏ）₁₄Ｂ相を含み、Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素の
うち少なくとも１種）２０原子％〜４５原子％、Ｃｏ３
原子％〜２０原子％、Ｂ１２原子％以下、残部Ｆｅから
なる液相系化合物粉末とを配合、混合して、主成分系合
金粉末粒子表面に液相系化合物粉末を付着させ、次いで
７００℃〜１０５０℃で熱処理し、該主成分系合金粉末
の各粉末粒子表面に液相系化合物層を被覆し、さらにそ
の表面に熱可塑性樹脂を被覆することを特徴とするボン
ド磁石用合金粉末の製造方法。
【請求項３】Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素のうち
少なくとも１種）１２原子％〜２５原子％、Ｂ４原子％
〜１０原子％、Ｃｏ０．１原子％〜１０原子％、Ｆｅ６
８原子％〜８０原子％を主成分としＲ ₂ Ｆｅ ₁₄ Ｂ相を主
相とする主成分系合金粉末と、Ｒ ₃ Ｃｏ相を含むＣｏま
たはＦｅとＲとの金属間化合物相に一部Ｒ ₂ （ＦｅＣ
ｏ） ₁₄ Ｂ相を含み、Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素の
うち少なくとも１種）２０原子％〜４５原子％、Ｃｏ３
原子％〜２０原子％、Ｂ１２原子％以下、残部Ｆｅから
なる液相系化合物粉末とを配合、混合したのち、メカノ
フュージョンシステムあるいはハイブリダイゼーション
システムによる被覆処理を行い、次いで７００℃〜１０
５０℃で熱処理し、主成分系合金粉末の各粉末粒子表面
に液相系化合物層を被覆し、さらにその表面に熱可塑性
樹脂を被覆することを特徴とするボンド磁石用合金粉末
の製造方法。