JP5110262B2 - フェライト磁石の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、フェライト磁石の製造方法に関する。
磁石として主流となっているフェライト（焼結）磁石を製造するには、原料を所定の配合比で混合したものを仮焼してフェライト化させ、得られた仮焼体を粗粉砕してフェライトからなる粗粉砕粉末を得る。この粗粉砕粉末をさらにサブミクロンサイズまで粉砕して微粉砕粉末を得る。次いで、微粉砕粉末を磁場中で金型によって圧縮成形して成形体を得た後、この成形体を焼結することで、フェライト磁石を得る。このようなフェライト磁石の製造方法については、例えば、特許文献１に記載がある。
成形工程には、大きく分けて、微粉砕粉末を乾燥させた後に成形を行う乾式と、微粉砕粉末を分散媒に分散させてスラリー状として成形を行う湿式とがある。成形工程を湿式で行う場合、乾式で行う場合に比べて微粉砕粉末の配向性を高めることが可能であるため、磁気特性に優れたフェライト磁石を製造することができる。
フェライト粒子が単磁区状態であれば、磁化を反転させるためには異方性磁場に逆らって磁化を反転させる必要があるから、最大の保磁力が期待される。フェライト粒子における単磁区臨界径は１μｍ程度である。高保磁力を得るためには、フェライト粒子を単磁区粒子化するとともに、粒度を均一にすることが重要である。
仮焼体の粉砕には、アトライタやボールミル等の機械的粉砕手段が利用される。しかし、機械的粉砕を行うと、目標とする粒度よりもはるかに小さい超微粒子や十分に粉砕されていない粗粒子が少なからず発生してしまう。フェライト磁石の磁気特性向上を目的として粗粒子の発生を防ぐために粉砕時間を延長すると、超微粒子が増加してしまう。超微粒子が増加すると、湿式成形時にフィルターの目詰まりが生じたり、粒子間を分散媒が通過するときの抵抗が大きくなって分散媒の抜けが悪化し、成形工程のサイクルタイムが長くなり、生産性が低下するという問題がある。
また、微粉砕粉末を分散媒に分散させてスラリーを作製してから成形までに相当の時間が経過すると、分散媒に溶出しているＳｒ、Ｃａなどのアルカリ土類金属イオンが、空気に含まれる酸素や二酸化炭素と反応して炭酸塩等の固体として析出する。これが、焼結により気化すると焼結体にピンホールが発生して、得られるフェライト磁石の強度不足の原因となる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、成形工程の時間短縮のためスラリーの分散媒の抜けを改善できるとともに、さらには焼結体のピンホール低減のため分散媒にアルカリ土類金属イオンが溶出するのを抑制できるフェライト磁石の製造方法を提供することを目的とする。
かかる目的のもと、本発明者らは鋭意検討の結果、フェライト粉末に添加されるＳｉＯ２粉末の粒度分布を特定して微粉砕粉末を作製し、この微粉砕粉末を分散媒に分散させたスラリーを成形すると、フェライト磁石の磁気特性を低下させずに成形時の分散媒の抜けを改善できること、さらには分散媒へのアルカリ土類金属イオンの溶出が抑えられることを見出した。本発明においては、ＳｉＯ２粉末の粒度を表す指標として、ＢＥＴ法により求めた比表面積を用いる。
したがって、本発明は、フェライト粉末と比表面積が５０〜１５０ｍ２／ｇのＳｉＯ２粉末とを含む組成物を粉砕して粉砕粉末を得る微粉砕工程と、粉砕粉末を分散媒に分散させたスラリーを磁場中で加圧成形することにより成形体を得る成形工程と、成形体を焼成する工程と、を備えることを特徴とするフェライト磁石の製造方法である。
本発明において、ＳｉＯ２粉末の比表面積は、１００ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。
また、本発明において、前記組成物は、フェライト粉末に対しＳｉＯ２粉末を０．０５〜２．５ｗｔ％含むことが好ましい。
また、本発明において、前記組成物は、フェライト粉末に対しＳｉＯ２粉末を０．０５〜２．５ｗｔ％含むことが好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、成形時のスラリーの分散媒の抜けを改善することができ、さらには分散媒にアルカリ土類金属イオンが溶出するのを抑えることができる。
以下、実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるフェライト磁石の製造工程の流れの一例を示す図である。なお、本実施の形態で示すフェライト磁石の製造工程はあくまでも一例に過ぎず、適宜変更を加えることが可能なことは言うまでもない。
図１は、本実施の形態におけるフェライト磁石の製造工程の流れの一例を示す図である。なお、本実施の形態で示すフェライト磁石の製造工程はあくまでも一例に過ぎず、適宜変更を加えることが可能なことは言うまでもない。
図１に示すように、フェライト磁石を製造するには、まず原料を所定の配合比で混合したものを仮焼してフェライト化させる（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。原料としては、酸化物粉末、または焼成により酸化物となる化合物、例えば炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等の粉末を用いる。仮焼は、通常、空気中等の酸化性雰囲気中で行えば良い。
次いで、得られた仮焼体を粗粉砕工程を経ることで粉砕し（ステップＳ１０３）、フェライト粗粉砕粉末（粉末）を得る。
粗粉砕は、乾式粉砕法であっても湿式粉砕法であってもよいが、仮焼体は一般に顆粒から構成されるので、粗粉砕工程は乾式で行うことが好ましい。粗粉砕はバッチ式であっても、連続式であってもよく、振動ミル、ローラーミル、アトマイザー等を用いて行えばよい。
粗粉砕工程により、平均粒径が１〜１０μｍ程度となるまで粉砕を行うことが好ましい。
粗粉砕は、乾式粉砕法であっても湿式粉砕法であってもよいが、仮焼体は一般に顆粒から構成されるので、粗粉砕工程は乾式で行うことが好ましい。粗粉砕はバッチ式であっても、連続式であってもよく、振動ミル、ローラーミル、アトマイザー等を用いて行えばよい。
粗粉砕工程により、平均粒径が１〜１０μｍ程度となるまで粉砕を行うことが好ましい。
フェライト粉末は、フェライトを主体とする粉末であればよく、目的とするフェライト磁石組成を構成するためのフェライト以外の原料組成物や、仮焼工程において未反応の原料組成物等が含まれていてもよい。フェライトは、マグネトプランバイト型のＭ相、Ｗ相等の六方晶系のフェライトであることが好ましい。
次いでフェライト粗粉砕粉末にＳｉＯ２粉末を添加し、微粉砕工程を経ることによりサブミクロンサイズまで粉砕し（ステップＳ１０４）、主としてフェライトからなる微粉砕粉末（以下、微粉砕粉末と称する）を得る。このＳｉＯ２粉末は、ＣａＣＯ３などの反応によってＣａＯを生じる化合物とともに焼成時に液相成分として焼結反応を促進して焼結体を高密度化し、同時に結晶粒子の成長を抑制する添加物として添加される。
微粉砕は、湿式で行っても乾式で行ってもよいが、湿式で行うのが好ましい。湿式による微粉砕は、所定以下の粒径となるまで粗粉砕した粗粉砕粉末と水とを含む粉砕用スラリーを調製し、これを用いて所定以下の粒径となるまでの微粉砕を行う。微粉砕は、ボールミル、アトライタ、振動ミル等を用いて行えばよい。
微粉砕工程では、平均粒径が０．３〜１．２μｍ程度となるまで粉砕を行うことが好ましい。
微粉砕工程では、平均粒径が０．３〜１．２μｍ程度となるまで粉砕を行うことが好ましい。
なお、ＳｉＯ２粉末を添加する対象の一例として、フェライト粗粉砕粉末について説明したが、仮焼体を粗粉砕後に熱処理したフェライト粉末や、仮焼体を粗粉砕後に微粉砕し熱処理したフェライト粉末など、種々の形態のフェライト粉末を用いることができることは言うまでもない。
この後、微粉砕粉末を分散媒に分散させることで所定濃度のスラリーを調製し、これを磁場成形する。微粉砕工程で湿式粉砕を行った場合、脱水工程（ステップＳ１０５）にてスラリーを濃縮することで、所定濃度のスラリーを調製するようにしても良い。
本発明は、フェライト粉末に添加するＳｉＯ２粉末の比表面積が５０ｍ２／ｇ以上であることに特徴がある。これにより、フェライト磁石の磁気特性を低下させずに、成形時におけるスラリーの分散媒の抜けの改善ができ、分散媒にアルカリ土類金属イオンが溶出するのを抑えるという効果を得る。
スラリーから分散媒の抜けが良くなるのは、比表面積が５０ｍ２／ｇ以上のＳｉＯ２粉末を添加すると、微粉砕後の微粉砕粉末全体の比表面積が低下することによる。この理由は明らかではないが、本発明者らはフェライト粒子に対するＳｉＯ２粉末の吸着によるものと推測している。比表面積の大きな（粒度の細かい）ＳｉＯ２粉末は、比表面積の小さな（粒度の大きな）ＳｉＯ２粉末に比べ、ＳｉＯ２粉末の表面が活性で物理的な吸着能力が高い。ＳｉＯ２がフェライト粒子表面に吸着することでフェライト粒子表面が平滑化され、比表面積が低下していることが考えられる。また、微粉砕工程は機械的な粉砕を行うため目標とする粒度より微細な超微粒子が少なからず発生する。そのような超微粒子がＳｉＯ２粉末の吸着によって会合した状態で存在することで、見かけ上は比表面積の小さな（粒度の大きな）粒子となり、微粉砕粉末全体としての見かけ上の比表面積が小さくなっていることも考えられる。これらにより、湿式成形時に粒子間を分散媒が通過するときの抵抗が小さくなることから分散媒の抜けが良くなる。
この比表面積の低減は水溶性のケイ酸塩、例えばケイ酸ナトリウムを添加することによっても起こることから、微細なＳｉＯ２粉末を用いることにより溶解度が上昇し、ＳｉＯ２粉末の一部がケイ酸イオンとして溶解してフェライト粒子表面で再析出しているという可能性もある。
この比表面積の低減は水溶性のケイ酸塩、例えばケイ酸ナトリウムを添加することによっても起こることから、微細なＳｉＯ２粉末を用いることにより溶解度が上昇し、ＳｉＯ２粉末の一部がケイ酸イオンとして溶解してフェライト粒子表面で再析出しているという可能性もある。
また、従来であれば、微粉砕粉末の比表面積の低下は、フェライト粒子の粗大化を意味し、フェライト磁石の磁気特性が低下した。しかし、本発明はＳｉＯ２粉末とフェライト粒子との物理的な吸着によって見かけ上の比表面積が低下するのであってフェライト粒子自体が粗大化するものではないので、磁気特性の低下は生じない。
また、５０ｍ２／ｇ以上の比表面積を有するＳｉＯ２粉末を添加すると、分散媒へのアルカリ土類金属イオンの溶出が抑えられることについても、本発明者らは、表面が活性で吸着能力が高い比表面積の大きなＳｉＯ２粉末が、フェライト粒子表面に吸着することでアルカリ土類金属イオンの分散媒への溶出を抑え、また、ＳｉＯ２粉末がアルカリ土類金属イオンを吸着することで、分散媒中のアルカリ土類金属イオンを低減していると推測している。また、ＳｉＯ２粉末の一部がケイ酸イオンとして溶解することにより、アルカリ土類金属イオンの溶出を抑制していることも考えられる。これにより、焼結体のピンホールを低減することができる。
ＳｉＯ２粉末の比表面積は、上記効果を得るために５０ｍ２／ｇ以上とするが、ＳｉＯ２粉末添加による分散媒の抜けの改善とアルカリ土類金属イオン溶出低減の効果を少ない添加量でも十分に得るためにはＳｉＯ２粉末の比表面積は、１００ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。また、ＳｉＯ２粉末は比表面積が大きくなると高価になるので、生産コストを抑えるためには１５０ｍ２／ｇ以下とすることが好ましい。
ＳｉＯ２粉末は、０．０５〜２．５ｗｔ％添加することが好ましい。０．０５ｗｔ％未満の添加では、効果を得るために、比表面積がより大きなＳｉＯ２粉末を用いることが必要になり生産コストが上昇するので、０．０５ｗｔ％以上添加することが好ましく、０．５ｗｔ％以上添加することがより好ましい。２．５ｗｔ％を超えて添加すると、吸着に関与しないＳｉＯ２粉末が、微粉砕粉末全体の比表面積を増大させる恐れがあるので、２．５ｗｔ％以下の添加とすることが好ましく、１．６ｗｔ％以下とすることがより好ましい。
上述したように、ＳｉＯ２粉末は、ＣａＣＯ３などの反応によってＣａＯを生じる化合物とともに焼成時に液相成分として焼結反応を促進して焼結体を高密度化し、同時に結晶粒子の成長を抑制する添加物としての効果をも有する。ＳｉＯ２粉末の添加量は、０．１ｗｔ％未満では焼結体の結晶粒子が粗大化しやすく保磁力（ＨｃＪ）が低下しやすくなり、１．０ｗｔ％を超えると焼結体の密度が低下しやすく残留磁束密度（Ｂｒ）が劣化してくる。したがって、分散媒の抜けの改善の効果と高い磁気特性を得るためには０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加することが最も好ましい。
ＳｉＯ２粉末は、ＳｉＯ２粉末添加による分散媒の抜けの改善とアルカリ土類金属イオン溶出低減の効果を得るため、焼結助剤としての効果を十分に得るために、微粉砕工程の前に添加するが、添加すべきＳｉＯ２粉末の一部を仮焼時に添加し、残部を微粉砕工程の前に添加することもできる。この場合であっても、ＳｉＯ２粉末によるスラリーの分散媒の抜けの改善およびアルカリ土類金属イオン溶出低減の効果を得るためには、ＳｉＯ２粉末０．０５ｗｔ％以上を微粉砕工程の前に添加することが好ましい。
スラリーの分散媒としては、水、あるいはヘキサン、トルエン、p-キシレン、メタノール等を用いることができるが、環境への負担を軽減するためには水を用いることが好ましい。
そして、このスラリーを混練した後（ステップＳ１０６）、スラリーを金型に注入し、所定方向の磁場をかけながら圧縮成形することで成形を行う（ステップＳ１０７）。成形条件は、磁場強度を５〜１５ｋＯｅ程度、圧力を０．１〜０．６Ｔｏｎ／ｃｍ２程度とすることが好ましい。
本発明では、ＳｉＯ２粉末の添加により、スラリーからの分散媒の抜けが改善される。分散媒の抜けが良いと、成形機の金型にスラリーを充填する時間の短縮と、金型内部でのスラリーの内圧の低減により、成形工程のサイクルタイムを短縮することができ、生産性が向上する。
本発明では、ＳｉＯ２粉末の添加により、スラリーからの分散媒の抜けが改善される。分散媒の抜けが良いと、成形機の金型にスラリーを充填する時間の短縮と、金型内部でのスラリーの内圧の低減により、成形工程のサイクルタイムを短縮することができ、生産性が向上する。
この後、得られた成形体を焼成して焼結させることで、フェライト磁石を得る（ステップＳ１０８）。
焼成に先立ち、乾燥工程を実施し、成形体の水分量(成形体に含まれる分散媒の量)を、成形体の７ｗｔ％以下、より好ましくは４ｗｔ％以下にコントロールすることが好ましく、焼成は大気中１１５０〜１２５０℃、好ましくは１２００〜１２５０℃の温度で、３０分〜３時間程度行うことが好ましい。
この後、所定形状への加工を経て、製品としてのフェライト磁石が完成する（ステップＳ１０９〜Ｓ１１０）。
焼成に先立ち、乾燥工程を実施し、成形体の水分量(成形体に含まれる分散媒の量)を、成形体の７ｗｔ％以下、より好ましくは４ｗｔ％以下にコントロールすることが好ましく、焼成は大気中１１５０〜１２５０℃、好ましくは１２００〜１２５０℃の温度で、３０分〜３時間程度行うことが好ましい。
この後、所定形状への加工を経て、製品としてのフェライト磁石が完成する（ステップＳ１０９〜Ｓ１１０）。
本発明が適用されるフェライト磁石は、異方性フェライト磁石であって、主にマグネトプランバイト型のＭ相、Ｗ相等の六方晶系のフェライトである。このようなフェライトとしては、特に、ＭＯ・ｎＦｅ2Ｏ3（Ｍは好ましくはＳｒおよびＢａの１種以上、ｎ＝４．５〜６．５）であることが好ましい。このようなフェライトには、さらに、希土類元素、Ｃａ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｚｒ等が含有されていてもよい。
また、より好ましくはＳｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂから選択される少なくとも１種の元素をＡとし、希土類元素（Ｙを含む）およびＢｉから選択される少なくとも１種の元素をＲとし、Ｃｏおよび／またはＺｎをＬとしたとき、Ａ、Ｒ、ＦｅおよびＬそれぞれの金属元素の総計の構成比率が、全金属元素量に対し、Ａ：１〜１３原子％、Ｒ：０．０５〜１０原子％、Ｆｅ：８０〜９５原子％、Ｌ：０．１〜５原子％である六方晶マグネトプランバイト型（Ｍ型）フェライトを主相に有するものが好ましい。
この場合は、ＲがＡサイトに存在するとし、ＬがＦｅのサイトに存在するとして表した式ＩＡ1-xＲx（Ｆｅ12-yＬy）zＯ19で表される主相を形成することが好ましい。なお、ｘ、ｙ、ｚは上記の量から計算される値である。
さらに、好ましくは、Ａ：３〜１１原子％、Ｒ：０．２〜６原子％、Ｆｅ：８３〜９４原子％、Ｌ：０．３〜４原子％であり、特に好ましくは、Ａ：３〜９原子％、Ｒ：０．５〜４原子％、Ｆｅ：８６〜９３原子％、Ｌ：０．５〜３原子％である。
さらに、好ましくは、Ａ：３〜１１原子％、Ｒ：０．２〜６原子％、Ｆｅ：８３〜９４原子％、Ｌ：０．３〜４原子％であり、特に好ましくは、Ａ：３〜９原子％、Ｒ：０．５〜４原子％、Ｆｅ：８６〜９３原子％、Ｌ：０．５〜３原子％である。
上記各構成元素において、Ａは、Ｓｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂから選択される少なくとも１種の元素であって、Ｓｒを必ず含むことが好ましい。Ａが小さすぎると、Ｍ型フェライトが生成しないか、α−Ｆｅ2Ｏ3等の非磁性相が多くなってくる。Ａが大きすぎるとＭ型フェライトが生成しないか、ＳｒＦｅＯ3-x等の非磁性相が多くなってくる。Ａ中のＳｒの比率は、好ましくは５１原子％以上、より好ましくは７０原子％以上、さらに好ましくは１００原子％である。Ａ中のＳｒの比率が低すぎると、飽和磁化向上と保磁力の著しい向上とを共に得ることができなくなってくる。
Ｒは、希土類元素（Ｙを含む）およびＢｉから選択される少なくとも１種の元素である。Ｒには、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄを含有することが好ましく、特にＬａが必ず含まれることが好ましい。Ｒが小さすぎると、Ｌの固溶量が少なくなり、効果が得難くなる。Ｒが大きすぎると、オルソフェライト等の非磁性の異相が多くなってくる。Ｒ中においてＬａの占める割合は、好ましくは４０原子％以上、より好ましくは７０原子％以上であり、飽和磁化向上のためにはＲとしてＬａだけを用いることが最も好ましい。これは、六方晶Ｍ型フェライトに対する固溶限界量を比較すると、Ｌａが最も多いためである。したがって、Ｒ中のＬａの割合が低すぎるとＲの固溶量を多くすることができず、その結果、元素Ｌの固溶量も多くすることができなくなり、その効果が小さくなってくる。また、Ｂｉを併用すれば仮焼温度および焼結温度を低くすることができるので、生産上有利である。
元素Ｌは、Ｃｏおよび／またはＺｎであり、特にＣｏが必ず含まれることが好ましい。元素Ｌ中のＣｏの比率は、好ましくは１０原子％以上、より好ましくは２０原子％以上であることが好ましい。Ｃｏの比率が低すぎると、保磁力向上が不十分となってくる。
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
出発原料としてＦｅ２Ｏ３粉末およびＳｒＣＯ３粉末を準備した。ＦｅとＳｒが６．２：１の比率（モル比）になるようにＦｅ２Ｏ３粉末およびＳｒＣＯ３粉末を秤量し、さらにこの混合物に対してＳｉＯ２とＣａＣＯ３を添加して原料組成物を得た。この原料組成物をアトライタで湿式混合した後、乾燥して整粒し、これをロータリーキルンで１２００〜１３１０℃で２時間仮焼し、顆粒状の仮焼体を得た。
出発原料としてＦｅ２Ｏ３粉末およびＳｒＣＯ３粉末を準備した。ＦｅとＳｒが６．２：１の比率（モル比）になるようにＦｅ２Ｏ３粉末およびＳｒＣＯ３粉末を秤量し、さらにこの混合物に対してＳｉＯ２とＣａＣＯ３を添加して原料組成物を得た。この原料組成物をアトライタで湿式混合した後、乾燥して整粒し、これをロータリーキルンで１２００〜１３１０℃で２時間仮焼し、顆粒状の仮焼体を得た。
得られた仮焼体を振動ミルで粗粉砕した後に、比表面積の異なる２種のＳｉＯ２粉末をそれぞれ０．３１ｗｔ％となるように添加、またＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３も同時に添加し、アトライタで微粉砕することにより微粉砕粉末を得た。微粉砕は、分散媒として水を使用し、スラリー化した状態で行い、同一の条件で行った。
なお、比表面積の異なる２種のＳｉＯ２粉末としては、ＢＥＴ法による比表面積が１２６ｍ２／ｇのＳｉＯ２粉末（平均粒径１μｍ）、１．３ｍ２／ｇのＳｉＯ２粉末（平均粒径５μｍ）を用いた。
得られた微粉砕粉末全体の比表面積（微粉砕粉末の比表面積）をＢＥＴ法により測定した結果を表１に示す。
なお、比表面積の異なる２種のＳｉＯ２粉末としては、ＢＥＴ法による比表面積が１２６ｍ２／ｇのＳｉＯ２粉末（平均粒径１μｍ）、１．３ｍ２／ｇのＳｉＯ２粉末（平均粒径５μｍ）を用いた。
得られた微粉砕粉末全体の比表面積（微粉砕粉末の比表面積）をＢＥＴ法により測定した結果を表１に示す。
微粉砕したスラリーをフィルタープレスで脱水した後、ニーダールーダで混練した。このとき成形用スラリー中の固形分濃度が７５ｗｔ％となるように調整した。
この成形用スラリーを金型に注入し、水を除去しながら圧縮成形を行った。この成形は圧縮方向に約１０ｋＯｅ（８００ｋＡ／ｍ）の磁場を印加しながら行った。
このようにして得られた成形体を、昇降温速度５℃／ｍｉｎ、１２００℃で１時間保持して焼成し、焼成体を得た。
得られた焼成体の組成は、Ａｌ２Ｏ３：０．１２ｗｔ％、ＳｉＯ２：０．３１ｗｔ％、ＣａＣＯ３：０．５７ｗｔ％、ＳｒＯ：９．３６ｗｔ％、残部Ｆｅ２Ｏ３であった。
得られた焼成体の組成は、Ａｌ２Ｏ３：０．１２ｗｔ％、ＳｉＯ２：０．３１ｗｔ％、ＣａＣＯ３：０．５７ｗｔ％、ＳｒＯ：９．３６ｗｔ％、残部Ｆｅ２Ｏ３であった。
表１に、得られた焼成体の磁気特性として、残留磁束密度Ｂｒ（ｍＴ）、保磁力Ｈｃｊ（ｋＡ／ｍ）、Ｂｒ．ポテンシャルを示す。なお、Ｂｒ．ポテンシャルは、磁気特性を比較するため、Ｈｃｊを２７８（ｋＡ／ｍ）に固定してＢｒを換算（Ｂｒ：ＨｃＪ＝＋１(ｍＴ)：−２．４(ｋＡ／ｍ)）した値である。
また、成形時に金型にスラリーを充填するのに要する時間（成形時の材料充填時間）と成形機内部のスラリーの内圧（成形時のスラリー内圧）を表２に示す。
また、成形時に金型にスラリーを充填するのに要する時間（成形時の材料充填時間）と成形機内部のスラリーの内圧（成形時のスラリー内圧）を表２に示す。
表１より、比表面積が１２６ｍ２／ｇの微細ＳｉＯ２粉末を用いた本発明例の場合、比表面積が１．３ｍ２／ｇの従来のＳｉＯ２粉末を用いた従来例に比べ、微粉砕粉末全体の比表面積が小さく（粒度が大きく）なり、磁気特性は同等以上となることがわかる。
表２より、本発明例は従来例に比べて、成形時の材料充填時間が短く、スラリー内圧が低いことがわかる。このように微粉砕粉末の比表面積が小さくなり成形時のスラリーの分散媒の抜けが改善されるので、本発明により成形工程のサイクルタイムを短縮することができる。
表２より、本発明例は従来例に比べて、成形時の材料充填時間が短く、スラリー内圧が低いことがわかる。このように微粉砕粉末の比表面積が小さくなり成形時のスラリーの分散媒の抜けが改善されるので、本発明により成形工程のサイクルタイムを短縮することができる。
微粉砕工程の前に添加するＳｉＯ２粉末の添加量を０〜３．２ｗｔ％の範囲で変えて微粉砕を行い、微粉砕粉末を得て、微粉砕粉末全体の比表面積をＢＥＴ法により求めた。結果を表３および図２に示す。
なお、用いたＳｉＯ２粉末のＢＥＴ法による比表面積は、実施例１と同様、１２６ｍ２／ｇ（微細ＳｉＯ２粉末）、１．３ｍ２／ｇ（従来ＳｉＯ２粉末）である。
なお、用いたＳｉＯ２粉末のＢＥＴ法による比表面積は、実施例１と同様、１２６ｍ２／ｇ（微細ＳｉＯ２粉末）、１．３ｍ２／ｇ（従来ＳｉＯ２粉末）である。
表３および図２より、比表面積が１２６ｍ２／ｇの微細ＳｉＯ２粉末を用いた場合、微粉砕粉末全体の比表面積が小さく、すなわち粒度が粗くなることがわかる。一方、比表面積が１．３ｍ２／ｇの従来ＳｉＯ２粉末を用いた場合、微粉砕粉末全体の比表面積はＳｉＯ２粉末を添加しない場合と同等であり、従来ＳｉＯ２粉末では微粉砕粉末全体の比表面積を小さくする効果が得られないことがわかる。成形時の分散媒の抜けは、比表面積が小さい（粒度が粗い）方がよいから、微細ＳｉＯ２粉末を用いると分散媒の抜けが改善される。
また、図２の微細ＳｉＯ２粉末の添加量に対する微粉砕粉末の比表面積の変化に着目すると、微細ＳｉＯ２粉末を０．８ｗｔ％添加した時をピークに微粉砕粉末全体の比表面積が増加し、添加量２．５ｗｔ％を超えると微粉砕粉末の比表面積がＳｉＯ２粉末を添加しない場合を上回る。これは微細ＳｉＯ２粉末の吸着により得られる微粉砕粉末の比表面積を低下させる効果が飽和して、大きな比表面積を有する微細ＳｉＯ２粉末自体が全体の比表面積を増加させるものと考えられる。
なお、本実施例２においては、微細ＳｉＯ２粉末の添加量が３．２ｗｔ％で、微粉砕粉末の比表面積がＳｉＯ２粉末を添加しない場合を上回るが、用いるＳｉＯ２粉末の比表面積、材料組成、微粉砕の条件等によってＳｉＯ２粉末の添加量は適宜設定すればよいから、本実施例２と異なる条件の場合は３．２ｗｔ％を超えてＳｉＯ２粉末を添加しても微粉砕粉末の比表面積を小さくする効果を得ることは可能である。
微粉砕工程の前に添加するＳｉＯ２粉末の添加量を０〜０．６ｗｔ％の範囲で変えて微粉砕を行い、微粉砕粉末を含むスラリーを得た。分散媒は実施例１と同様に水を用いた。用いたＳｉＯ２粉末のＢＥＴ法による比表面積は、実施例１と同様、本発明にかかる微細ＳｉＯ２粉末は１２６ｍ２／ｇ、従来ＳｉＯ２粉末１．３ｍ２／ｇである。
微粉砕したスラリーに溶出したアルカリ土類金属イオン（Ｓｒイオン、Ｃａイオン）をＩＣＰ（プラズマ発光分析装置）により測定した。アルカリ土類金属イオン（Ｓｒイオン、Ｃａイオン）溶出量を表４に示す。
表４より、比表面積が１２６ｍ２／ｇの微細ＳｉＯ２粉末を用いた場合、比表面積が１．３ｍ２／ｇの従来ＳｉＯ２粉末を用いた場合に比べ、アルカリ土類金属イオンの溶出量が減少することがわかる。これにより、焼結体のピンホールを減少させることが可能となる。
微粉砕工程の前に添加するＳｉＯ２粉末の比表面積を１．３ｍ２／ｇ、４１．７ｍ２／ｇ、６２．２ｍ２／ｇ、８１．３ｍ２／ｇ、１２６ｍ２／ｇ及び１４９ｍ２／ｇと変えて微粉砕を行い、焼成温度を１２１５℃とした以外は実施例１と同様の方法で微粉砕粉末を含むスラリーを得た。この時のＳｉＯ２粉末の添加量は０．１５ｗｔ％である。微粉砕粉末全体の比表面積をＢＥＴ法により求めた。結果を表５に示す。
微粉砕したスラリーに溶出したアルカリ土類金属イオン（Ｓｒイオン、Ｃａイオン）をＩＣＰ（プラズマ発光分析装置）により測定した。アルカリ土類金属イオン（Ｓｒイオン、Ｃａイオン）溶出量を表５、図３及び図４に示す。
さらに、得られた焼成体の磁気特性として、残留磁束密度Ｂｒ（ｍＴ）、保磁力Ｈｃｊ（ｋＡ／ｍ）、Ｂｒ．ポテンシャルを測定した。その結果を表５に示す。なお、Ｂｒ．ポテンシャルは、実施例１の表１と同様にして求めた。
さらに、得られた焼成体の磁気特性として、残留磁束密度Ｂｒ（ｍＴ）、保磁力Ｈｃｊ（ｋＡ／ｍ）、Ｂｒ．ポテンシャルを測定した。その結果を表５に示す。なお、Ｂｒ．ポテンシャルは、実施例１の表１と同様にして求めた。
表５より、ＳｉＯ２粉末の比表面積が大きくなるほどアルカリ土類金属イオンの溶出量が減少することがわかる。これにより、焼結体のピンホールを減少させることが可能となる。一方で、ＳｉＯ２粉末の比表面積を大きくしても、焼結体の磁気特性を害することはまったくない。
なお、上記実施の形態では、フェライト磁石として、ストロンチウムフェライト磁石を用いたが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
Claims (3)
- フェライト粉末と比表面積が５０〜１５０ｍ２／ｇのＳｉＯ２粉末とを含む組成物を粉砕して粉砕粉末を得る微粉砕工程と、
前記粉砕粉末を分散媒に分散させたスラリーを磁場中で加圧成形することにより成形体を得る成形工程と、
前記成形体を焼成する工程と、
を備えることを特徴とするフェライト磁石の製造方法。 - 前記ＳｉＯ２粉末の比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載のフェライト磁石の製造方法。
- 前記組成物は、前記フェライト粉末に対し前記ＳｉＯ２粉末を０．０５〜２．５ｗｔ％含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフェライト磁石の製造方法。
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