JP4662009B2

JP4662009B2 - 希土類永久磁石の製造方法

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Publication number: JP4662009B2
Application number: JP2001255890A
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Inventors: 英治加藤; 力石坂
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Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2011-03-30
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は希土類元素Ｒ、遷移金属元素Ｔ、ホウ素Ｂを主成分とする希土類永久磁石の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石、特にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、磁気特性に優れていること、主成分であるＮｄが資源的に豊富で比較的安価であることから、需要は年々、増大している。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性を向上するための研究開発も精力的に行われており、様々な希土類永久磁石の製造方法が提案されている。
【０００３】
希土類永久磁石の製造方法の一例として粉末冶金法があるが、粉末冶金法は低コストでの製造が可能なことから広く用いられている。粉末冶金法では、磁石合金インゴットを粗粉砕および微粉砕し、数μｍの微粉を得る。このようにして得られた微粉を静磁場中で磁場配向させ、磁場がかかった状態のままプレス成形を行う。この場合、粉砕粉末だけでは成形時の粉末同士の摩擦や粉末と金型壁面との摩擦により配向性が上がらず、磁気特性の向上を十分に図ることができない。また、金型面および成形体表面に傷、むしれ、割れ等が生じやすく、品質上および製品歩留まり上好ましくなく、この解決策として図２（ａ）に示すように微粉砕後に潤滑剤を添加し、潤滑剤を磁石粉末表面へ被覆することが行われている。つまり、潤滑剤は、磁場中成形時の合金粉末の流動性を確保することにより配向性を向上し、かつ金型からの離型を容易にする、等を目的として添加されるものであり、通常、ステアリン酸亜鉛などの有機系材料が用いられる。
【０００４】
しかしながら、上述した図２（ａ）に示した工程を経て製造されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石には以下のように問題があった。すなわち、（１）潤滑剤は凝集性が極めて高いため、混合攪拌機により長時間攪拌した後にも凝集粒子として存在する。そして、潤滑剤は焼結により蒸発するため、潤滑剤の凝集粒子が存在していたところは、焼結後に巨大な空孔となってしまう。（２）微粉の状態で潤滑剤を添加し混合すると、酸化しやすい希土類元素Ｒを含む微粉が酸素にさらされる時間が長くなる。しかも、微粉は粗粉よりも酸化されやすい。よって、製品の酸素含有量が高くなってしまう。（３）潤滑剤が凝集粒子として存在するため潤滑効果および離型効果が低くなるので、大量の潤滑剤を添加しなければならず、焼結後の残留炭素の影響で磁石の保磁力低下を招く。
【０００５】
かかる問題点を解決すべく、図２（ｂ）に示すように、出発原料の粗粉砕後かつ微粉砕前に潤滑剤を添加することが提案されている。上述の通り、潤滑剤は凝集性が高く、微粉砕後に潤滑剤を添加すると分散性が悪くなるが、潤滑剤を微粉砕前に添加することによって分散性を向上させることができる。具体的には、特許第２９１５５６０号公報、特許第２６８２６１９号公報、特開平８−１１１３０８号公報には、高級脂肪酸塩等の固体もしくは液状潤滑剤を粗粉末に添加した後に気流粉砕機で微粉砕することが記載されている。さらに特開平７−２４０３２９号公報には、希土類金属間化合物磁石合金粗粉に炭化水素系潤滑剤を添加混合した後、気流粉砕法により微粉砕し、この微粉砕混合体に脂肪酸または脂肪酸の誘導体を添加混合することが記載されている。特許第２９１５５６０号公報、特許第２６８２６１９号公報、特開平８−１１１３０８号公報および特開平７−２４０３２９号公報（以下、「特許第２９１５５６０号公報等」という）に記載の方法によれば、粉砕効率の向上、潤滑剤の分散性の向上、配向度の向上という効果を奏する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第２９１５５６０号公報等に記載の方法を用いて潤滑剤の潤滑性を十分発揮できる量を添加した場合には、粉砕機の配管などの摩耗が激しくなってしまうという問題が生じる。
そこで本発明は、潤滑剤添加による配向度の向上等の効果を享受しつつ、粉砕機器の損耗を低減することができる新規な希土類永久磁石の製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
潤滑剤と溶剤を同時に添加し粉砕を行ういわゆる湿式粉砕によれば潤滑効果が高いため、粉砕機の摩耗が助長されるという欠点がある。一方、溶剤を添加せずに固体の潤滑剤のみを添加して粉砕を行ういわゆる乾式粉砕を用いた場合には、湿式粉砕よりも潤滑効果が低い。そしてこれを補うべく潤滑剤の量を増やすと、やはり粉砕機の摩耗が生じてしまう。また、大量の潤滑剤を添加すると、焼結後の残留炭素の影響で磁石の保磁力Ｈｃｊが低下してしまうことから、潤滑剤の量は少ないことが好ましい。
そこで本発明者は、希土類永久磁石の製造方法において、潤滑剤を添加するタイミングおよび潤滑剤の添加方法について様々な検討を行ったところ、潤滑剤を微粉砕前に添加しかつ潤滑剤が溶解する溶剤を微粉砕後に添加することにより、少ない潤滑剤で効果的に潤滑効果を発揮できることを知見した。つまり、磁場中成形時の合金粉末の流動性を確保することにより配向性を向上すること、および金型からの離型を容易にすること、というのが潤滑剤添加の主たる目的であるのならば、潤滑剤添加による潤滑効果はプレス成形前に最大限発揮されればよい。そして、高い潤滑効果を得るためには溶剤を添加することが望ましいが、この溶剤は必ずしも粉砕前に添加されている必要はなく、粉砕後かつプレス成形前に添加されていれば十分である、ということを知見した。すなわち、本発明は、Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒ＝Ｙを含む希土類元素の１種または２種以上、Ｔ＝遷移金属元素の１種または２種以上、Ｂ＝ホウ素）系希土類永久磁石の出発原料を粗粉砕する粗粉砕工程と、前記粗粉砕工程で得られる粗粉末を微粉砕する微粉砕工程と、前記微粉砕工程で得られる微粉を成形し成形体を得る工程と、前記成形体を焼結する焼結工程とを含む希土類永久磁石の製造方法において、前記微粉砕工程前に潤滑剤を添加する工程と、前記微粉砕工程後に前記潤滑剤が溶解する溶剤を添加する工程と、をさらに含み、前記潤滑剤は脂肪酸系化合物であることを特徴とする希土類永久磁石の製造方法である。本発明によれば、潤滑剤添加による配向度の向上等の効果を享受しつつ、粉砕機器の損耗を低減することができる。
【０００８】
また本発明は、Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒ＝Ｙを含む希土類元素の１種または２種以上、Ｔ＝遷移金属元素の１種または２種以上、Ｂ＝ホウ素）系希土類永久磁石の製造方法において、出発原料を粗粉砕する粗粉砕工程と、前記粗粉砕工程で得られた粗粉に潤滑剤を添加する工程と、前記潤滑剤が添加された粗粉を微粉砕する微粉砕工程と、前記微粉砕工程で得られた微粉に前記潤滑剤が溶解する溶剤を添加する工程と、前記溶剤が添加された微粉を磁場中で成形し成形体を得る工程と、前記成形体を焼結する焼結工程と、を含み、前記潤滑剤は脂肪酸系化合物であることを特徴とする希土類永久磁石の製造方法を提供する。
特に、脂肪酸アミドを潤滑剤とした場合には、良好な磁気特性を有する希土類永久磁石を得ることができる。また、潤滑剤の添加量は０．０３〜０．４ｗｔ％、さらに望ましくは０．０５〜０．２ｗｔ％とすることが有効である。この範囲で潤滑剤を添加した場合には、焼結後の残留炭素の量を低減することができ、希土類永久磁石の磁気特性を向上させる上で有効である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図１を用いて説明する。
本発明は、いわゆる粉末冶金法を用いた希土類永久磁石の製造方法であり、微粉砕前に潤滑剤を添加しかつ微粉砕後に溶剤を添加することを特徴とする。以下、本発明による製造方法を詳述する。
【００１０】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本発明は、出発原料の粗粉砕工程、潤滑剤添加工程、混合工程、微粉砕工程、溶剤添加工程、混合工程、成形工程、焼結工程とを含む。なお、出発原料の粗粉砕工程に前段階として、出発原料の調整が行われる。
以下、図１（ａ）を用いて、本発明の希土類永久磁石の製造方法を説明するが、本発明の希土類永久磁石の製造方法は図１（ｂ）に示す工程をも含むものである。つまり、潤滑剤添加工程は微粉砕工程の前であればよく、出発原料の粗粉砕工程前に潤滑剤を添加してもよい。但し、この場合には、原料となる金属および／または合金の水素吸蔵放出処理がなされた後に潤滑剤を添加することが望ましい。
【００１１】
＜出発原料の調整＞
原料となる金属および／または合金を配合し、これを不活性ガス、好ましくはＡｒ雰囲気中で溶解し鋳造することにより、所望の組成の合金を得る。原料金属としては、純希土類元素あるいは希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金等を使用することができる。得られたインゴットは、凝固偏析がある場合は必要に応じて溶体化処理を行う。その条件は真空またはＡｒ雰囲気下、７００〜１５００℃領域で１時間以上保持すれば良い。
【００１２】
＜出発原料の粗粉砕工程＞
粗粉砕は、出発原料である合金が粒径数百μｍ程度になるまで行う。粗粉砕は、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用い、不活性ガス雰囲気中にて行うことが望ましい。粗粉砕性を向上させるために、水素を吸蔵させた後、粗粉砕を行うことが効果的である。
【００１３】
＜潤滑剤の添加＞
出発原料を粗粉砕した後に得られる粗粉に潤滑剤を添加する。脂肪酸系化合物は、常温において固体であり、適当な溶剤に溶解するとともに、入手も容易である。よって、本発明では、脂肪酸系化合物を潤滑剤として用いる。脂肪酸系化合物としては、ステアリン酸等の脂肪酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸の金属セッケン、脂肪酸アミド、脂肪酸エステルなどが好ましく、その中でも脂肪酸アミドが特に好ましい。添加する潤滑剤の形態は特に制約はないが、効率よく均一な分散を行うためには粉末状の潤滑剤が好ましい。また、添加する際の潤滑剤の平均粒径についても特に制約はないが、通常、１〜２０μｍ程度とすることが好ましい。
【００１４】
潤滑剤の添加量は０．０３〜０．４ｗｔ％程度とする。潤滑剤の添加量が０．０３ｗｔ％未満では十分な潤滑性を得ることができない。一方、潤滑剤の添加量が０．４ｗｔ％を超えると、粉砕機の損耗が著しい。よって、潤滑剤の添加量は０．０３〜０．４ｗｔ％程度であることが望ましく、さらに望ましい添加量は０．０３〜０．２ｗｔ％であり、より望ましい添加量は０．０５〜０．１ｗｔ％である。なお、潤滑剤の添加量を０．０３〜０．１ｗｔ％と、極微量にした場合は、磁石中の残留炭素量を減らすことができる。具体的には、磁石中の炭素含有量を、通常、１０００ｐｐｍ以下、特に３００〜６００ｐｐｍとすることができる。よって、良好な磁気特性を有する磁石を得ることができる。
【００１５】
＜混合工程＞
この混合工程は必須のものではないが、潤滑剤を添加後、出発原料の粗粉と潤滑剤とを混合することが好ましい。後述する微粉砕の際に出発原料の粗粉と潤滑剤とは強力に混合分散されるため、微粉砕前の混合は、例えばナウターミキサー等により５〜３０分間ほど行なう程度でよい。
なお、図１（ａ）および（ｂ）においては、潤滑剤添加工程と混合工程とがそれぞれ存在するが、潤滑剤添加工程と混合工程を同時に実行することももちろん可能である。
【００１６】
＜微粉砕工程＞
潤滑剤を添加した後、微粉砕工程に移る。合金粉（粗粉）および潤滑剤は気流式粉砕機により微粉砕される。微粉砕の際の条件は、用いる気流式粉砕機の構成に応じて適宜設定することができるが、合金粉が気流式粉砕機により平均粒径１〜１０μｍ程度まで微粉砕することが好ましい。また、潤滑剤は、平均粒径５μｍ以下程度まで微粉砕ないし解砕されることが好ましい。
気流式粉砕機としてはジェットミルを用いることが好ましい。ジェットミルは、高圧の不活性ガス（例えば窒素ガス）を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粉体の粒子を加速し、粉体の粒子同士の衝突やターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。ジェットミルは一般的に、流動層を利用するジェットミル、渦流を利用するジェットミル、衝突板を用いるジェットミルなどに分類される。これらのジェットミルのうちでは、流動層を利用するジェットミルおよび渦流を利用するジェットミルが好ましく、特に流動層を利用するジェットミルが好ましい。合金粉と潤滑剤粉とは比重が大きく異なるが、流動層中および渦流中では比重の違いに殆ど関係なく良好に粉砕および混合が行なわれ、特に流動層中では比重の違いは殆ど問題とならないからである。
【００１７】
＜溶剤添加工程＞
微粉砕の後、溶剤を添加する。この溶剤は、先に添加されている潤滑剤が溶解するものでなければならない。よって、潤滑剤の種類に応じて溶剤は適宜選択される。例えば、潤滑剤として脂肪酸（ラウリン酸）を用いる場合には溶剤をエタノール（組合せ１）、潤滑剤として脂肪酸アミド（オレイン酸アミド）を用いる場合には溶剤をエタノール（組合せ２）とすることができる。
また、溶剤の添加量は、用いる潤滑剤の溶解度に応じて決定される。以下に潤滑剤および溶剤の添加量の目安を示す。
（組合せ１）
脂肪酸（ラウリン酸）：エタノール
１ｇ：１〜２ｇ
（組合せ２）
脂肪酸アミド（オレイン酸アミド）：エタノール
１ｇ：５〜１５ｇ
なお、潤滑剤と溶剤の組合せは上記の組合せ１、組合せ２に限られるものではない。潤滑剤の種類によっては、アセトン，キシレンまたは石油系溶剤等を溶剤に用いることも可能である。
後述する参考例１、２で示すように、潤滑剤としてショウノウ（カンファ）を用いる場合には溶剤をトルエンとすることができる。この場合には、ショウノウ（カンファ）１ｇに対して、トルエンを０．５〜１．５ｇ添加すればよい。
【００１８】
＜混合工程＞
この混合工程は必須のものではないが、溶剤を添加した後、微粉砕後の粉末（合金粉と潤滑剤粉）と溶剤とを混合することが望ましい。混合時間は潤滑剤および溶剤の添加量、混合器具の種類に基づき適宜定められる。つまり、潤滑剤が溶剤に溶解するまで混合すればよい。混合器具としてはナウターミキサー等を用いることができる。例えば、脂肪酸アミド（オレイン酸アミド）を０．１ｗｔ％添加（溶剤：エタノール）とし、混合器具をナウターミキサーとする場合には、５〜３０分程度混合すればよい。
なお、図１（ａ）および（ｂ）においては、溶剤添加工程と混合工程とがそれぞれ存在するが、溶剤添加工程と混合工程を同時に実行することももちろん可能である。つまり、溶剤を添加しながら微粉と混合してもよい。
【００１９】
＜成形＞
混合工程の後、磁場中にて成形する。具体的には、混合工程にて得られた混合物を電磁石に抱かれた金型内に充填し、磁場印加によってその結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。この磁場中成形は、１１０〜１３０ｋＡ／ｍの磁場中で、１３０〜１６０Ｍｐａ前後の圧力で行えばよい。
【００２０】
＜焼結＞
磁場中成形後、その成形体を真空または不活性ガス雰囲気中で焼結する。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、１０００〜１２００℃で０．５〜５時間程度焼結すればよく、焼結後、急冷することが好ましい。
焼結後、得られた焼結体に時効処理を施すことができる。この工程は、保磁力Ｈｃｊを制御する重要な工程であり、不活性ガス雰囲気中あるいは真空中で時効処理を施すことが好ましい。この時効処理としては、２段時効処理が好ましい。１段目の時効処理工程では、７００〜９００℃の範囲内に１〜３時間保持する。次いで、室温〜２００℃の範囲内にまで急冷する第１急冷工程を設ける。２段目の時効処理工程では、５００〜７００℃の範囲内に１〜３時間保持する。次いで、室温まで急冷する第２急冷工程を設ける。６００℃近傍の熱処理で保磁力Ｈｃｊが大きく増加するため、時効処理を一段で行う場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。
【００２１】
＜磁石組成＞
本発明において、組成は目的に応じ選択すればよいが、磁気特性に優れた希土類永久磁石を得るためには、焼結後の磁石組成において希土類元素Ｒ：２０〜４０ｗｔ％、ホウ素Ｂ：０．５〜４．５ｗｔ％、遷移金属元素Ｔ：残部、となるような配合組成とすることが望ましい。ここで、希土類元素Ｒは、Ｙを含む希土類元素（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，ＹｂおよびＬｕ）の１種または２種以上である。希土類元素Ｒの量が２０ｗｔ％未満であると、希土類永久磁石の主相となるＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相の生成が十分ではなく軟磁性を持つα−Ｆｅなどが析出し、保磁力Ｈｃｊが著しく低下する。一方、希土類元素Ｒが４０ｗｔ％を超えると主相であるＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ相の体積比率が低下し、残留磁束密度Ｂｒが低下する。また希土類元素Ｒが酸素と反応し、含有する酸素量が増え、これに伴い保磁力発生に有効なＲ−ｒｉｃｈ相が減少し、保磁力Ｈｃｊの低下を招くため、希土類元素Ｒの量は２０〜４０ｗｔ％とする。Ｎｄは資源的に豊富で比較的安価であることから、希土類元素Ｒとしての主成分をＮｄとすることが好ましい。またＤｙは異方性磁界が大きく、保磁力Ｈｃｊを向上させる上で有効である。
また、ホウ素Ｂが０．５ｗｔ％未満の場合には高い保磁力Ｈｃｊを得ることができない。但し、ホウ素Ｂが４．５ｗｔ％を超えると残留磁束密度Ｂｒが低下する傾向がある。したがって、上限を４．５ｗｔ％とする。望ましいホウ素Ｂの量は０．５〜１．５ｗｔ％である。
さらに、保磁力Ｈｃｊを改善するために、Ｍを加えてＲ−Ｔ−Ｂ−Ｍ系の希土類永久磁石とすることもできる。ここで、Ｍとしては、Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｃ，Ｎｂ，Ｓｎ，Ｗ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｏなどの元素を１種または２種以上添加することができるが、添加量が６ｗｔ％を超えると残留磁束密度Ｂｒが低下してくる。
【００２２】
以上の組成および製造方法による本発明の希土類永久磁石は、良好な磁気特性を有する。つまり、本発明によれば、保磁力Ｈｃｊおよび残留磁束密度Ｂｒがともに優れた希土類永久磁石を得ることができる。しかも、本発明の製造方法によれば、粉砕機器の損耗を低減しながら良好な磁気特性を有する希土類永久磁石を得ることができる。
【００２３】
【実施例】
次に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
（実施例１）
原料金属をＡｒ雰囲気中で高周波溶解することにより、所望の組成（３３Ｎｄ−０．４Ｃｏ−１．０Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅ）を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金を調整し、得られた合金を以下の条件にて粗粉砕した（なお、組成の表示はｗｔ％で表示している）。得られた粗粉に潤滑剤として脂肪酸アミドを０．２ｗｔ％添加した後、以下の条件で微粉砕した。微粉砕後の粒径は３〜５μｍである。得られた微粉にエタノール（溶剤）を２ｗｔ％添加し、混合した後、以下の条件で磁場中成形を行い、成形体を得た。この成形体を真空中において１０５０〜１０９０℃で４時間焼結した後、急冷した。次いで得られた焼結体に以下の条件で二段時効処理を施した。
粗粉砕：ブラウンミル使用（水素吸蔵後、窒素雰囲気中にて行った。）
微粉砕：ジェットミル使用（高圧窒素ガス雰囲気中にて行った。）
磁場中成形条件：１２０ｋＡ／ｍの磁場中で１４７Ｍｐａの圧力で成形
二段時効処理：８５０℃×１時間、５４０℃×１時間（Ａｒ雰囲気中にて行った。）
【００２４】
（実施例２）
脂肪酸アミドの量を０．０５ｗｔ％、エタノールの量を０．５ｗｔ％とする以外は実施例１と同一条件で焼結体を作製した。
（比較例１）
エタノールを添加しない以外は実施例１と同一条件で焼結体を作製した。
（比較例２）
粗粉にエタノール（溶剤）で溶解した脂肪酸アミド（潤滑剤）を添加した後、微粉砕を行った。得られた微粉砕粉を用いて、実施例１と同一条件で焼結体を作製した。なお、エタノール（溶剤）および脂肪酸アミド（潤滑剤）の添加量、粗粉砕、微粉砕、磁場中成形条件、焼結条件、二段時効処理については実施例１と同一条件とした。つまり、比較例２は、溶剤を微粉砕前に添加する点を除けば、実施例１と同一条件で実施されたものである。
（比較例３）
脂肪酸アミドの量を０．５ｗｔ％とし、かつエタノールを添加しない以外は実施例１と同一条件で焼結体を作製した。
【００２５】
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２、比較例３にて作製した希土類永久磁石の残留磁束密度ＢｒをＢ−Ｈトレーサーにより測定した。その結果を表１に示す。
また表１には、実施例１、実施例２、比較例１、比較例２、比較例３を実施した後の粉砕機の摩耗状態を併せて示してある。粉砕機の摩耗状態の測定にあたっては、粉砕機配管内において最も摩耗が生じやすい屈曲部を観察した。表１の「粉砕機の摩耗状態」の欄において、「○」、「×」の基準は以下の通りである。
○（粉砕機の摩耗が軽微）：５００ｋｇの原料を粉砕した際に粉砕機配管内の屈曲部の肉厚の磨耗が３％未満である。
×（粉砕機の摩耗が著しい）：５００ｋｇの原料を粉砕した際に粉砕機配管内の屈曲部の肉厚が３％以上減少している。
【００２６】
【表１】

【００２７】
はじめに、実施例１と比較例１を比較すると、両者は比較例１がエタノール（溶剤）を添加していないことを除けば、同一条件で実施されたものである。表１の「粉砕機の摩耗状態」の欄を見ると、実施例１と比較例１はともに粉砕機の摩耗が軽微である。ところが、表１の「残留磁束密度Ｂｒ」の欄を見ると、比較例１の残留磁束密度Ｂｒ（１．３０Ｔ）は実施例１の残留磁束密度Ｂｒ（１．３３Ｔ）よりも低い値を示す。したがって、溶剤を添加することにより、粉砕機の摩耗を低減しながら、良好な磁気特性を有する希土類永久磁石を得ることができるといえる。
【００２８】
次に、実施例１と比較例２を比較すると、実施例１がエタノール（溶剤）を微粉砕後に添加しているのに対し、比較例２はエタノール（溶剤）を微粉砕前に添加している。このことを除けば、実施例１と比較例２は同一条件で作製されたものである。ここで、表１の「残留磁束密度Ｂｒ」の欄を見ると、実施例１と比較例２の残留磁束密度Ｂｒはともに１．３３Ｔという良好な値を示している。ところが、表１の「粉砕機の摩耗状態」の欄を見ると、実施例１の粉砕機の摩耗が軽微であるのに対し、比較例２の粉砕機の摩耗は著しい。よって、溶剤を添加しさえすればよいというものではなく、溶剤を微粉砕後に添加することが粉砕機の摩耗を低減する上で重要であることがわかった。
また、表１に示すように、潤滑剤の添加量が０．５ｗｔ％である比較例３は１．３３Ｔという良好な残留磁束密度Ｂｒを得ているものの、粉砕機の摩耗は著しい。
以上の結果から、本発明が推奨する方法、すなわち微粉砕前に潤滑剤を添加しかつ溶剤を微粉砕後に添加することによって、良好な磁気特性を有する希土類永久磁石を得ることができるとともに、粉砕機の摩耗を低減することができることが明らかとなった。
【００２９】
続いて、実施例１と実施例２を比較すると、潤滑剤の量が実施例１の１／４である実施例２は実施例１と同等の残留磁束密度Ｂｒを示す（実施例１の残留磁束密度Ｂｒ：１．３３Ｔ、実施例２の残留磁束密度Ｂｒ：１．３２Ｔ）。しかも、実施例２は実施例１と同様に粉砕機の摩耗が軽微である。したがって、本発明が推奨する方法、すなわち微粉砕前に潤滑剤を添加しかつ溶剤を微粉砕後に添加する方法によれば、潤滑剤の量が０．０５ｗｔ％程度と少量である場合においても有効な方法であることがわかった。
【００３０】
（参考例１）
原料金属をＡｒ雰囲気中で高周波溶解することにより、所望の組成（３０Ｎｄ−１．５Ｄｙ−０．５Ｃｏ−１．０Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅ）を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金を調整し、得られた合金を実施例１と同一条件にて粗粉砕した（なお、組成の表示はｗｔ％で表示している）。得られた粗粉に潤滑剤としてカンファを０．３ｗｔ％添加した後、実施例１と同一条件で微粉砕した。微粉砕後の粒径は３〜５μｍである。得られた微粉にトルエン（溶剤）を０．３ｗｔ％添加し、混合した後、実施例１と同一条件で磁場中成形を行い、成形体を得た。この成形体を真空中において１０５０〜１０９０℃で４時間焼結した後、急冷した。次いで得られた焼結体に実施例１と同一条件で二段時効処理を施した。
【００３１】
（参考例２）
カンファの量を０．２ｗｔ％、トルエンの量を０．２ｗｔ％とする以外は参考例１と同一条件で焼結体を作製した。
（比較例４）
トルエンを添加しない以外は参考例１と同一条件で焼結体を作製した。
（比較例５）
粗粉にトルエン（溶剤）で溶解したカンファ（潤滑剤）を添加した後、微粉砕を行った。得られた微粉砕粉を用いて、参考例１と同一条件で焼結体を作製した。なお、トルエン（溶剤）およびカンファ（潤滑剤）の添加量、粗粉砕、微粉砕、磁場中成形条件、焼結条件、二段時効処理については参考例１と同一条件とした。つまり、比較例５は、溶剤を微粉砕前に添加する点を除けば、参考例１と同一条件で実施されたものである。
（比較例６）
カンファの量を０．５ｗｔ％とし、かつトルエンを添加しない以外は参考例１と同一条件で焼結体を作製した。
【００３２】
上述の条件で作製した参考例１、参考例２、比較例４、比較例５、比較例６にて作製した希土類永久磁石の残留磁束密度ＢｒをＢ−Ｈトレーサーにより測定した。その結果を表２に示す。
また表２には、参考例１、参考例２、比較例４、比較例５、比較例６を実施した後の粉砕機の摩耗状態を併せて示してある。上述の場合と同様に、粉砕機の摩耗状態の測定にあたっては、粉砕機配管内において最も摩耗が生じやすい屈曲部を観察した。表２の「粉砕機の摩耗状態」の欄における「○」および「×」の評価の基準についても上述の場合と同様である。
【００３３】
【表２】

【００３４】
参考例１と比較例４を比較すると、両者は比較例４がトルエン（溶剤）を添加していないことを除けば、同一条件で実施されたものである。表２の「粉砕機の摩耗状態」の欄を見ると、参考例１と比較例４はともに粉砕機の摩耗が軽微である。ところが、表２の「残留磁束密度Ｂｒ」の欄を見ると、比較例４の残留磁束密度Ｂｒ（１．３２Ｔ）は参考例１の残留磁束密度Ｂｒ（１．３６Ｔ）よりも低い値を示す。次に、参考例１と比較例５を比較すると、参考例１がトルエン（溶剤）を微粉砕後に添加しているのに対し、比較例５はトルエン（溶剤）を微粉砕前に添加している。このことを除けば、参考例１と比較例５は同一条件で実施されたものである。表２の「残留磁束密度Ｂｒ」の欄を見ると、参考例１と比較例５の残留磁束密度Ｂｒはともに１．３６Ｔという良好な値を示している。ところが、表２の「粉砕機の摩耗状態」の欄を見ると、参考例１の粉砕機の摩耗が軽微であるのに対し、比較例５の粉砕機の摩耗は著しい。また、表２に示すように、潤滑剤の添加量が０．５ｗｔ％である比較例６は１．３６Ｔという良好な残留磁束密度Ｂｒを得ているものの、粉砕機の摩耗は著しい。
したがって、カンファを潤滑剤とし、トルエンを溶剤とした場合においても、脂肪酸アミドを潤滑剤とし、エタノールを溶剤とした場合と同様の傾向を示す結果が得られた。つまり、潤滑剤を微粉砕前に添加しかつ溶剤を微粉砕後に添加することによって、焼結磁石の磁気特性を劣化させることなく粉砕機の摩耗を低減することができることがわかった。
ここで潤滑剤の量に着目すると、表１に示した実施例１（潤滑剤：０．２ｗｔ％）および実施例２（潤滑剤：０．０５ｗｔ％）、表２に示した参考例１（潤滑剤：０．３ｗｔ％）および参考例２（潤滑剤：０．２ｗｔ％）が良好な磁気特性を示しつつ粉砕機の摩耗も軽微である。一方、比較例３（潤滑剤：０．５ｗｔ％）および比較例６（潤滑剤：０．５ｗｔ％）は磁気特性は良好であるが、粉砕機の摩耗が著しい。このことから、潤滑剤の好ましい量は０．０３〜０．４ｗｔ％程度であるといえる。より望ましい潤滑剤の量は０．０３〜０．２ｗｔ％、さらに望ましい潤滑剤の量は０．０５〜０．１ｗｔ％である。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、潤滑剤添加による効果を享受しつつ、粉砕機器の損耗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の希土類永久磁石の製造工程を示すフローチャートである。
【図２】従来の希土類永久磁石の製造工程を示すフローチャートである。

Claims

Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒ＝Ｙを含む希土類元素の１種または２種以上、Ｔ＝遷移金属元素の１種または２種以上、Ｂ＝ホウ素）系希土類永久磁石の出発原料を粗粉砕する粗粉砕工程と、前記粗粉砕工程で得られる粗粉末を微粉砕する微粉砕工程と、前記微粉砕工程で得られる微粉を成形し成形体を得る工程と、前記成形体を焼結する焼結工程とを含む希土類永久磁石の製造方法において、
前記微粉砕工程前に潤滑剤を添加する工程と、
前記微粉砕工程後に前記潤滑剤が溶解する溶剤を添加する工程と、をさらに含み、
前記潤滑剤は脂肪酸系化合物であることを特徴とする希土類永久磁石の製造方法。
Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒ＝Ｙを含む希土類元素の１種または２種以上、Ｔ＝遷移金属元素の１種または２種以上、Ｂ＝ホウ素）系希土類永久磁石の製造方法において、
出発原料を粗粉砕する粗粉砕工程と、
前記粗粉砕工程で得られた粗粉に潤滑剤を添加する工程と、
前記潤滑剤が添加された粗粉を微粉砕する微粉砕工程と、
前記微粉砕工程で得られた微粉に前記潤滑剤が溶解する溶剤を添加する工程と、
前記溶剤が添加された微粉を磁場中で成形し成形体を得る工程と、
前記成形体を焼結する焼結工程と、を含み、
前記潤滑剤は脂肪酸系化合物であることを特徴とする希土類永久磁石の製造方法。
前記潤滑剤は脂肪酸アミドであることを特徴とする請求項１または２に記載の希土類永久磁石の製造方法。
前記潤滑剤の添加量は０．０３〜０．４ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法。
前記潤滑剤の添加量は０．０５〜０．２ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法。