JP3291836B2 - 希土類永久磁石原料 - Google Patents
希土類永久磁石原料Info
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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
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- 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は希土類永久磁石に係り、
特に保持力の向上を目的とした新規な希土類永久磁石原
料に関するものである。
特に保持力の向上を目的とした新規な希土類永久磁石原
料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、モータ、発電機、音響機器等に
用いられている永久磁石としては、アルニコ磁石、フェ
ライト磁石の他に、ネオジウム鉄磁石に代表される希土
類磁石がある。この希土類磁石は周知の通り、磁石原料
中に希土類元素を混入したものであり、ヒステリシスル
ープの減磁曲線（ＢＨカーブ）で示される残留磁束密度
（Ｂｒ）、保持力（Ｈｃ）、最大エネルギー積（ＢＨｍ
ａｘ）のいずれも大きく、優れた磁気特性を有している
ため、現在最も普及しているフェライト磁石に代わり、
今後永久磁石の主流となりつつある。この希土類磁石の
中でＦｅ−Ｎｄ−Ｂ系永久磁石原料を固形化する方法の
一つとしてアモルファス急冷リボン粉末を原料として焼
結する方法がある。これは、冷却されている回転ドラム
の表面に、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂの溶湯を吹き付けて急冷固化
されたリボン状のアモルファス粉末をプラズマ焼結（Ｐ
ＡＳ）して固形化する方法であり、インゴット粉砕粉末
を用いた一般的な焼結固化方法に比較して、焼結時間が
短縮できること、アモルファス状態であるため磁気配向
処理が容易なこと、結晶サイズを小さいまま固化するこ
とができるため高い保持力（Ｈｃ）が得られること等の
優れた長所を有している。
用いられている永久磁石としては、アルニコ磁石、フェ
ライト磁石の他に、ネオジウム鉄磁石に代表される希土
類磁石がある。この希土類磁石は周知の通り、磁石原料
中に希土類元素を混入したものであり、ヒステリシスル
ープの減磁曲線（ＢＨカーブ）で示される残留磁束密度
（Ｂｒ）、保持力（Ｈｃ）、最大エネルギー積（ＢＨｍ
ａｘ）のいずれも大きく、優れた磁気特性を有している
ため、現在最も普及しているフェライト磁石に代わり、
今後永久磁石の主流となりつつある。この希土類磁石の
中でＦｅ−Ｎｄ−Ｂ系永久磁石原料を固形化する方法の
一つとしてアモルファス急冷リボン粉末を原料として焼
結する方法がある。これは、冷却されている回転ドラム
の表面に、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂの溶湯を吹き付けて急冷固化
されたリボン状のアモルファス粉末をプラズマ焼結（Ｐ
ＡＳ）して固形化する方法であり、インゴット粉砕粉末
を用いた一般的な焼結固化方法に比較して、焼結時間が
短縮できること、アモルファス状態であるため磁気配向
処理が容易なこと、結晶サイズを小さいまま固化するこ
とができるため高い保持力（Ｈｃ）が得られること等の
優れた長所を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなアモルファス系の原料粉末のみではプラズマ焼結の
際の圧力不足や温度、時間のかけすぎによっては結晶サ
イズが大きくなってしまい、保持力の低下を引き起こす
ことがあった。
うなアモルファス系の原料粉末のみではプラズマ焼結の
際の圧力不足や温度、時間のかけすぎによっては結晶サ
イズが大きくなってしまい、保持力の低下を引き起こす
ことがあった。
【０００４】そこで、本発明は上記の問題点を有効に解
決するために案出されたものであり、その目的は容易に
保持力の低下を防止することができると共に原料粉末の
特性以上の保持力を発揮することができる新規な希土類
永久磁石原料を提供するものである。
決するために案出されたものであり、その目的は容易に
保持力の低下を防止することができると共に原料粉末の
特性以上の保持力を発揮することができる新規な希土類
永久磁石原料を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明はＮｄ６５〜９３ｗｔ％，Ｄｙ２〜３０ｗｔ
％，Ｔｉ０．２〜２ｗｔ％，Ｆｅ４．８〜１３ｗｔ％の
成分からなる粉末Ａを、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂからなる
アモルファス系の原料粉末Ｂ中に、１〜５ｗｔ％添加し
てなるものであり、また、上記原料粉末Ｂを母粒子と
し、該母粒子に上記粉末Ａを子粒子として付着させ、カ
プセル化したものである。
に本発明はＮｄ６５〜９３ｗｔ％，Ｄｙ２〜３０ｗｔ
％，Ｔｉ０．２〜２ｗｔ％，Ｆｅ４．８〜１３ｗｔ％の
成分からなる粉末Ａを、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂからなる
アモルファス系の原料粉末Ｂ中に、１〜５ｗｔ％添加し
てなるものであり、また、上記原料粉末Ｂを母粒子と
し、該母粒子に上記粉末Ａを子粒子として付着させ、カ
プセル化したものである。
【０００６】以下、本発明の補足説明を行う。
【０００７】粉末Ａ中のＮｄ（ネオジウム）量は６５〜
９３ｗｔ％の範囲とする。すなわち、Ｎｄ−Ｄｙ（ジス
プロシウム）状態図より１０００℃以下の融点を有する
組成はＮｄが６５ｗｔ％以上でなければならないからで
ある。また、Ｄｙは多いほど保持力の向上が期待される
がＲＴ（Ｒは希土類、Ｔは遷移金属）の組成比から３０
ｗｔ％以下となるため、２〜３０ｗｔ％の範囲となる。
Ｔｉ（チタン）は少量の添加で結晶成長を抑制し、異方
性を高める効果があるが、多量に添加すると磁気特性を
低下させるため、０．２〜２ｗｔ％の範囲が良い。従っ
て、Ｆｅ（鉄）はＴの残部４．８〜１３ｗｔ％となる。
９３ｗｔ％の範囲とする。すなわち、Ｎｄ−Ｄｙ（ジス
プロシウム）状態図より１０００℃以下の融点を有する
組成はＮｄが６５ｗｔ％以上でなければならないからで
ある。また、Ｄｙは多いほど保持力の向上が期待される
がＲＴ（Ｒは希土類、Ｔは遷移金属）の組成比から３０
ｗｔ％以下となるため、２〜３０ｗｔ％の範囲となる。
Ｔｉ（チタン）は少量の添加で結晶成長を抑制し、異方
性を高める効果があるが、多量に添加すると磁気特性を
低下させるため、０．２〜２ｗｔ％の範囲が良い。従っ
て、Ｆｅ（鉄）はＴの残部４．８〜１３ｗｔ％となる。
【０００８】また、この粉末Ａの添加量を１〜５ｗｔ％
の範囲に限定したのは、この範囲が最も良好な効果が得
られたためであり、この範囲外では保持力の向上がほと
んど見られないからである。
の範囲に限定したのは、この範囲が最も良好な効果が得
られたためであり、この範囲外では保持力の向上がほと
んど見られないからである。
【０００９】尚、本発明で用いる固形化手段は周知技術
のプラズマ焼結法を用いることが望ましい。すなわち、
プラズマ焼結法によれば短時間で焼結固形化することが
できる上に、プラズマ放電による酸化相の破壊効果が得
られ、酸化による特性の低下を未然に防止できるからで
ある。また、異方性化処理は焼結後圧延によって行われ
る。この際、子粒子としての希土類合金の作用は、母粒
子のアモルファス粒界に拡散することで、材料の粘性を
下げ、磁気配向を容易にし、かつ成形性も良好にするこ
とになる。また、カプセル化は静電固着法やＰＶＡ等の
周知のカプセル化技術により容易に達成することができ
る。
のプラズマ焼結法を用いることが望ましい。すなわち、
プラズマ焼結法によれば短時間で焼結固形化することが
できる上に、プラズマ放電による酸化相の破壊効果が得
られ、酸化による特性の低下を未然に防止できるからで
ある。また、異方性化処理は焼結後圧延によって行われ
る。この際、子粒子としての希土類合金の作用は、母粒
子のアモルファス粒界に拡散することで、材料の粘性を
下げ、磁気配向を容易にし、かつ成形性も良好にするこ
とになる。また、カプセル化は静電固着法やＰＶＡ等の
周知のカプセル化技術により容易に達成することができ
る。
【００１０】
【作用】本発明によれば、子粒子中のＴｉが原料粉末Ｂ
の焼結の際の結晶成長を抑制することになるため、保持
力の低下が防止されると共に、子粒子中のＤｙが保持力
を向上させることになる。また、子粒子で原料粉末Ｂを
カプセル化することにより、子粒子が原料粉末Ｂ粒界に
均一に拡散され、これによって原料粉末Ｂの粘性が下が
り、磁気配向が容易になると共に成形性も良好となる。
の焼結の際の結晶成長を抑制することになるため、保持
力の低下が防止されると共に、子粒子中のＤｙが保持力
を向上させることになる。また、子粒子で原料粉末Ｂを
カプセル化することにより、子粒子が原料粉末Ｂ粒界に
均一に拡散され、これによって原料粉末Ｂの粘性が下が
り、磁気配向が容易になると共に成形性も良好となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００１２】先ず、Ｎｄ６７．７ｗｔ％、Ｄｙ２８．９
ｗｔ％、Ｆｅ２．４ｗｔ％、Ｔｉ１．０ｗｔ％を加熱溶
融し、これをガスアトマイズにて粉末化して粉末Ａを形
成し、これを子粒子として、市販されている等方性のＮ
ｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂのリボン状アモルファス系原料粉末
Ｂからなる母粒子の周囲に、表１に示す添加量で付着さ
せて４種類のカプセル粉末を形成した後、これらカプセ
ル粉末を原料としてそれぞれプラズマ焼結により固形化
すると共に、圧延による異方性化処理を行って希土類磁
石を形成し、その後、それぞれの保持力を測定した。
ｗｔ％、Ｆｅ２．４ｗｔ％、Ｔｉ１．０ｗｔ％を加熱溶
融し、これをガスアトマイズにて粉末化して粉末Ａを形
成し、これを子粒子として、市販されている等方性のＮ
ｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂのリボン状アモルファス系原料粉末
Ｂからなる母粒子の周囲に、表１に示す添加量で付着さ
せて４種類のカプセル粉末を形成した後、これらカプセ
ル粉末を原料としてそれぞれプラズマ焼結により固形化
すると共に、圧延による異方性化処理を行って希土類磁
石を形成し、その後、それぞれの保持力を測定した。
【００１３】
【表１】
【００１４】この結果、表１に示すように、原料粉末Ｂ
のみからなる比較例１及び子粒子の添加量が７ｗｔ％で
ある比較例２の希土類磁石の場合ではその保持力がそれ
ぞれ１４．５９ＫＯｅ、１５．０５ＫＯｅであったのに
対し、子粒子の添加量が１〜５ｗｔ％の範囲の実施例１
〜４の希土類磁石ではいずれも保持力の向上がみられ
た。特に、添加量が２ｗｔ％の実施例２の希土類磁石で
はその保持力が１７．５０ＫＯｅであり、その向上が最
も顕著であった。尚、子粒子を添加した実施例１〜４、
比較例２の場合では比較例１に比較して、圧延による異
方性化及び成形性も良好であった。
のみからなる比較例１及び子粒子の添加量が７ｗｔ％で
ある比較例２の希土類磁石の場合ではその保持力がそれ
ぞれ１４．５９ＫＯｅ、１５．０５ＫＯｅであったのに
対し、子粒子の添加量が１〜５ｗｔ％の範囲の実施例１
〜４の希土類磁石ではいずれも保持力の向上がみられ
た。特に、添加量が２ｗｔ％の実施例２の希土類磁石で
はその保持力が１７．５０ＫＯｅであり、その向上が最
も顕著であった。尚、子粒子を添加した実施例１〜４、
比較例２の場合では比較例１に比較して、圧延による異
方性化及び成形性も良好であった。
【００１５】このように本発明は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｂのアモルファス急冷リボン粉末にＤｙを含むＮｄ−Ｄ
ｙ−Ｆｅ−Ｔｉの４元合金をカプセル化することで容易
に保持力の低下を防止するばかりでなく最適添加量を選
択することで原料粉末以上の保持力を得ることができ
る。
Ｂのアモルファス急冷リボン粉末にＤｙを含むＮｄ−Ｄ
ｙ−Ｆｅ−Ｔｉの４元合金をカプセル化することで容易
に保持力の低下を防止するばかりでなく最適添加量を選
択することで原料粉末以上の保持力を得ることができ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、容易に保
持力の低下を防止することができると共に、原料粉末の
特性以上の保持力を発揮することができる等といった優
れた効果を有する。
持力の低下を防止することができると共に、原料粉末の
特性以上の保持力を発揮することができる等といった優
れた効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 1/04 Ｈ (72)発明者 小川 誠 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 石山 日出夫 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 加藤 雅之 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (56)参考文献 特開 平４−218903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−274114（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01F 1/032 - 1/117 B22F 1/00 - 1/02 C22C 33/02
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｎｄ６５〜９３ｗｔ％，Ｄｙ２〜３０ｗ
ｔ％，Ｔｉ０．２〜２ｗｔ％，Ｆｅ４．８〜１３ｗｔ％
の成分からなる粉末Ａを、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂからな
るアモルファス系の原料粉末Ｂ中に、１〜５ｗｔ％添加
してなることを特徴とする希土類永久磁石原料。 - 【請求項２】 上記原料粉末Ｂを母粒子とし、該母粒子
に上記粉末Ａを子粒子として付着させ、カプセル化した
ことを特徴とする請求項１記載の希土類永久磁石原料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12933893A JP3291836B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 希土類永久磁石原料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12933893A JP3291836B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 希土類永久磁石原料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06338407A JPH06338407A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3291836B2 true JP3291836B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=15007140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12933893A Expired - Fee Related JP3291836B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 希土類永久磁石原料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3291836B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100562681B1 (ko) | 2000-05-24 | 2006-03-23 | 가부시키가이샤 네오맥스 | 복수의 강자성상을 포함하는 영구자석 및 그 제조방법 |
| US7217328B2 (en) | 2000-11-13 | 2007-05-15 | Neomax Co., Ltd. | Compound for rare-earth bonded magnet and bonded magnet using the compound |
| US7208097B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-04-24 | Neomax Co., Ltd. | Iron-based rare earth alloy nanocomposite magnet and method for producing the same |
| CN1220990C (zh) | 2001-07-31 | 2005-09-28 | 株式会社新王磁材 | 使用喷雾法的纳米复合磁体制造方法 |
| JP4069727B2 (ja) * | 2001-11-20 | 2008-04-02 | 日立金属株式会社 | 希土類系ボンド磁石用コンパウンドおよびそれを用いたボンド磁石 |
| ATE335280T1 (de) | 2001-11-22 | 2006-08-15 | Neomax Co Ltd | Nanozusammensetzungsmagnet |
| JP2021091925A (ja) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 国立大学法人東北大学 | 耐孔食性に優れるＦｅ基合金およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12933893A patent/JP3291836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06338407A (ja) | 1994-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |