JP4600285B2 - ナノコンポジット磁石、ナノコンポジット磁石用急冷合金、およびこれらの製造方法ならびに判別方法 - Google Patents
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Description
1a、2a、8a、および9a ガス排気口
1 溶解室
2 急冷室
3 溶解炉
4 貯湯容器
5 出湯ノズル
6 ロート
7 回転冷却ロール
21 溶湯
22 合金薄帯
次に、図6(a)および(b)を参照して、本発明に用いられる急冷装置の一例として、メルトスピニング装置の概略構成を説明する。
本実施例では、図6に示す急冷装置によって、Nd7Pr1FebalB12Ti4の組成を有する合金の溶湯を急冷し、50〜130μmの厚さを有するリボン状の急冷合金を作製した。出湯圧力は30kPa、出湯温度(溶湯表面温度)は1400℃に設定した。なお、合金溶湯の温度は赤外線熱画像によって測定した。
サンプル1: 2.62×105K/s
サンプル2: 2.42×105K/s
サンプル3: 2.44×105K/s
サンプル1: 11.37×105K/s
サンプル2: 6.01×105K/s
サンプル3: 5.86×105K/s
本実施例では、Nd8.2FebalCo6B11C1Ti5の組成を有する合金の溶湯を急冷し、50〜130μmの厚さを有するリボン状の急冷合金を作製した。急冷条件および得られた磁石特性は以下の表に示すとおりある。表に示してない条件は、実施例1に関する条件と同一である。
Claims (18)
- 組成式がRxQyMz(Fe1-mTm)bal(Rは1種以上の希土類元素、QはBおよびCからなる群から選択された1種以上の元素、Mは、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、AuおよびPbからなる群から選択された少なくとも1種の金属元素であってTiを必ず含む金属元素、TはCoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素、)で表現され、組成比率x、y、z、およびmが、それぞれ、
6≦x<10原子%、
10≦y≦17原子%、
0.5≦z≦6原子%、および
0≦m≦0.5
を満足し、磁気的に結合した硬磁性相および軟磁性相を含有するナノコンポジット磁石であって、
前記硬磁性相はR2Fe14B型化合物から構成され、
前記軟磁性相はα−Fe相およびキュリー点が610℃以上700℃以下の結晶相を主として含有するナノコンポジット磁石。 - 6≦x≦8原子%であり、
前記軟磁性相が含有する前記結晶相のキュリー点は、610℃以上650℃以下である、請求項1に記載のナノコンポジット磁石。 - Tiの組成比率は全体の0.25原子%以上6原子%以下の範囲にある請求項1または2に記載のナノコンポジット磁石。
- 前記軟磁性相が含有する前記結晶相の含有量はFe3B型化合物相の含有量よりも多い請求項1または2に記載のナノコンポジット磁石。
- 前記R2Fe14B型化合物相の平均粒径は10nm以上70nm以下であり、
前記R2Fe14B型化合物相の粒界には、平均粒径は1nm以上10nm以下の軟磁性相が位置している請求項1または2に記載のナノコンポジット磁石。 - 組成式がRxQyMz(Fe1-mTm)bal(Rは1種以上の希土類元素、QはBおよびCからなる群から選択された1種以上の元素、Mは、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、AuおよびPbからなる群から選択された少なくとも1種の金属元素であってTiを必ず含む金属元素、TはCoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素、)で表現されており、組成比率x、y、z、およびmが、それぞれ、
6≦x<10原子%、
10≦y≦17原子%、
0.5≦z≦6原子%、および
0≦m≦0.5
を満足し、
R2Fe14B型化合物、α−Fe相、およびキュリー点が610℃以上700℃以下の結晶相を含有するナノコンポジット磁石用急冷合金。 - 6≦x≦8原子%であり、
前記軟磁性相が含有する前記結晶相のキュリー点は、610℃以上650℃以下である、請求項6に記載のナノコンポジット磁石用急冷合金。 - 組成式がRxQyMz(Fe1-mTm)bal(Rは1種以上の希土類元素、QはBおよびCからなる群から選択された1種以上の元素、Mは、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、AuおよびPbからなる群から選択された少なくとも1種の金属元素であってTiを必ず含む金属元素、TはCoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素、)で表現されており、組成比率x、y、z、およびmが、それぞれ、
6≦x≦8原子%、
10≦y≦17原子%、
0.5≦z≦6原子%、および
0≦m≦0.5
を満足する合金の溶湯を用意する工程と、
回転する冷却ロールの表面に対して前記溶湯を接触させ、それによって急冷合金を作製する急冷工程と、
を含み、
前記急冷工程において、合金の表面温度が1300℃から900℃に低下するときの冷却速度を4.0×10 5 K/s以上に調節し、合金の表面温度が900℃から700℃に低下するときの冷却速度を2.2×105K/s以上2.8×105K/s以下に調節する、ナノコンポジット磁石用急冷合金の製造方法。 - 組成式がRxQyMz(Fe1-mTm)bal(Rは1種以上の希土類元素、QはBおよびCからなる群から選択された1種以上の元素、Mは、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、AuおよびPbからなる群から選択された少なくとも1種の金属元素であってTiを必ず含む金属元素、TはCoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素、)で表現されており、組成比率x、y、z、およびmが、それぞれ、
8<x<10原子%、
10≦y≦17原子%、
0.5≦z≦6原子%、および
0≦m≦0.5
を満足する合金の溶湯を用意する工程と、
回転する冷却ロールの表面に対して前記溶湯を接触させ、それによって急冷合金を作製する急冷工程と、
を含み、
前記急冷工程において、合金の表面温度が1300℃から900℃に低下するときの冷却速度を4.0×10 5 K/s以上に調節し、合金の表面温度が900℃から700℃に低下するときの冷却速度を2.2×105K/s以上4.5×105K/s以下に調節する、ナノコンポジット磁石用急冷合金の製造方法。 - 前記急冷工程は、前記急冷合金に含まれる結晶質相が全体の50体積%を超えるよう行なわれる、請求項8に記載のナノコンポジット磁石用急冷合金の製造方法。
- 請求項8から10のいずれかに記載のナノコンポジット磁石用急冷合金の製造方法によって作製された急冷合金を用意する工程と、
前記急冷合金に対する熱処理を行なうことにより、R2Fe14B型化合物からなる硬磁性相と主としてα−Fe相およびキュリー点が610℃以上650℃以下の結晶相からなる軟磁性相とが磁気的に結合したナノコンポジット組織を形成する工程と、
を含むナノコンポジット磁石の製造方法。 - 組成式がRxQyMz(Fe1-mTm)bal(Rは1種以上の希土類元素、QはBおよびCからなる群から選択された1種以上の元素、Mは、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、AuおよびPbからなる群から選択された少なくとも1種の金属元素であってTiを必ず含む金属元素、TはCoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素、)で表現され、組成比率x、y、z、およびmが、それぞれ、
6≦x<10原子%、
10≦y≦17原子%、
0.5≦z≦6原子%、および
0≦m≦0.5
を満足する複数のナノコンポジット磁石用急冷合金を用意する工程と、
前記複数のナノコンポジット磁石用急冷合金から選択されたナノコンポジット磁石用急冷合金の中に、610℃以上700℃以下の範囲内にキュリー点を有する軟磁性相が含まれているか否かの判別を行なう工程と、
を含むナノコンポジット磁石の判別方法。 - 6≦x≦8原子%であり、
前記軟磁性相が含有する前記結晶相のキュリー点は、610℃以上650℃以下である、請求項12に記載のナノコンポジット磁石の判別方法。 - 前記判別は、前記ナノコンポジット磁石用急冷合金に対して熱重量測定を行なう工程を 含む請求項13に記載のナノコンポジット磁石の判別方法。
- 組成式がRxQyMz(Fe1-mTm)bal(Rは1種以上の希土類元素、QはBおよびCからなる群から選択された1種以上の元素、Mは、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、AuおよびPbからなる群から選択された少なくとも1種の金属元素であってTiを必ず含む金属元素、TはCoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素、)で表現され、組成比率x、y、z、およびmが、それぞれ、
6≦x<10原子%、
10≦y≦17原子%、
0.5≦z≦6原子%、および
0≦m≦0.5
を満足し、磁気的に結合した硬磁性相および軟磁性相を含有するナノコンポジット磁石であって、
前記硬磁性相はR2Fe14B型化合物から構成され、
前記軟磁性相はα−Fe相およびFe2B相を主として含有するナノコンポジット磁石。 - 6≦x≦8原子%である、請求項15に記載のナノコンポジット磁石。
- 組成式がRxQyMz(Fe1-mTm)bal(Rは1種以上の希土類元素、QはBおよびCからなる群から選択された1種以上の元素、Mは、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、AuおよびPbからなる群から選択された少なくとも1種の金属元素であってTiを必ず含む金属元素、TはCoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素、)で表現され、組成比率x、y、z、およびmが、それぞれ、
6≦x<10原子%、
10≦y≦17原子%、
0.5≦z≦6原子%、および
0≦m≦0.5
を満足し、
R2Fe14B型化合物、α−Fe相、およびFe2B相を含有するナノコンポジット磁石用急冷合金。 - 6≦x≦8原子%である、請求項17に記載のナノコンポジット磁石用急冷合金。
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