JP5130941B2 - 永久磁石素材の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、永久磁石素材の製造方法に関し、詳しくは、希土類系の材料を用いて永久磁石素材を製造する方法に関する。
従来より、電動機、発電機等（例えば、ＡＣサーボモータ、同期モータ、ステッピングモータ、ブラシ付きＤＣモータ、同期発電機など）においては、例えば界磁に永久磁石を用いたものがある。これらに用いられる永久磁石に関しては、希土類系の材料を塑性加工して永久磁石素材を製造し、それに着磁して用いる方法は広く知られている。例えば特許文献１に示される永久磁石素材の製造方法は次のようにされている。希土類、鉄族金属およびホウ素を配合した原料を溶解し、単ロール法により超急冷して薄帯としたものを所要粒径に粉砕した後、冷間プレスで圧粉成形し、さらに、ホットプレスして高密度化し、更に、塑性加工を行なって所定形状のカップ状体（永久磁石素材ともいう）を製造する。以上のような方法で製造された永久磁石素材は磁気異方性（magnetic anisotropy）を有し、要求に対応して着磁されることにより、磁気特性の優れた永久磁石として利用できる特長がある。
従来の永久磁石素材は、要求に対応して着磁された永久磁石を、高熱に晒される、又は外部からの減磁界を受ける、又はこれらが複合した（以下、本明細書においては単に” 高熱に晒される等”ともいう）環境下で使用した場合、短期間で永久磁石における一部に熱による減磁、又は外部磁界からの減磁、又はこれらが複合した減磁（以下、総称して不可逆減磁と呼ぶ）が生じ、性能が劣化する問題点がある。そこで一般的には、永久磁石の保磁力を高めることで、不可逆減磁が生じないように対策されている。
希土類系の永久磁石（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石やＰｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石）の保磁力を高めるには、化学量論組成（stoichiometric composition）（例えばＮｄ2Ｆｅ14ＢやＰｒ2Ｆｅ14Ｂ）よりも希土類元素の組成を増やして希土類元素リッチの組成にしたり、Ｆｅの一部をＣｏと置換したり、ホウ素の割合を増やしたりするが、この方法では効果には限界がある。そこで希土類元素中のＮｄやＰｒの一部をＤｙやＴｂ等の保磁力を向上させる元素（以下、本明細書においては単に”Ｄｙ等”ともいう）と置換することが行われている。
しかしながら、この方法では以下のような問題点がある。すなわちＤｙ、Ｔｂなどの元素は大変高価であり、これらの元素を大量に使用した高保磁力用途の永久磁石はコストが高くなってしまう。また、Ｄｙ、Ｔｂで置換する方法では、確かに保磁力は高くなるが、残留磁束密度は低くなってしまう欠点がある。更には、低い残留磁束密度を補うため、どうしても高い磁束量を要する用途では、磁石そのものの使用量を増やして対応せざるを得ないため、なおさら永久磁石コストが上昇する、といった悪循環に陥ってしまう。また永久磁石の使用量の増加は、これが組み込まれる機器の容積が大型化してしまうといった問題点も有する。
ところが近年、永久磁石に対する要求は年々過酷さを増しており、高温下、軽量化、小型化、低コスト化の全てを満足する必要がある。従って、高熱に晒される等の環境下で使用した場合でも不可逆減磁が起こらず、更にはＤｙ、Ｔｂなどの元素の使用量を減らし、なおかつ磁石そのものを小型化させる要求が高まってきた。
希土類系の永久磁石（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石やＰｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石）の保磁力を高めるには、化学量論組成（stoichiometric composition）（例えばＮｄ2Ｆｅ14ＢやＰｒ2Ｆｅ14Ｂ）よりも希土類元素の組成を増やして希土類元素リッチの組成にしたり、Ｆｅの一部をＣｏと置換したり、ホウ素の割合を増やしたりするが、この方法では効果には限界がある。そこで希土類元素中のＮｄやＰｒの一部をＤｙやＴｂ等の保磁力を向上させる元素（以下、本明細書においては単に”Ｄｙ等”ともいう）と置換することが行われている。
しかしながら、この方法では以下のような問題点がある。すなわちＤｙ、Ｔｂなどの元素は大変高価であり、これらの元素を大量に使用した高保磁力用途の永久磁石はコストが高くなってしまう。また、Ｄｙ、Ｔｂで置換する方法では、確かに保磁力は高くなるが、残留磁束密度は低くなってしまう欠点がある。更には、低い残留磁束密度を補うため、どうしても高い磁束量を要する用途では、磁石そのものの使用量を増やして対応せざるを得ないため、なおさら永久磁石コストが上昇する、といった悪循環に陥ってしまう。また永久磁石の使用量の増加は、これが組み込まれる機器の容積が大型化してしまうといった問題点も有する。
ところが近年、永久磁石に対する要求は年々過酷さを増しており、高温下、軽量化、小型化、低コスト化の全てを満足する必要がある。従って、高熱に晒される等の環境下で使用した場合でも不可逆減磁が起こらず、更にはＤｙ、Ｔｂなどの元素の使用量を減らし、なおかつ磁石そのものを小型化させる要求が高まってきた。
本件出願の目的は、合成成形体を用いた永久磁石素材に対して着磁することにより、磁気特性の優れた永久磁石として利用できることは勿論、永久磁石素材に着磁してなる永久磁石が高熱に晒される等、磁気特性に悪影響が及ぶような環境下で使用する場合でも、永久磁石全体の磁気特性は劣化し難く、長寿命で使用することができる永久磁石素材の製造方法を提供しようとするものである。
他の目的は、永久磁石素材全体におけるＤｙ等の使用量は少なくても、保磁力の高い永久磁石素材を提供できる永久磁石素材の製造方法を提供しようとするものである。
他の目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
他の目的は、永久磁石素材全体におけるＤｙ等の使用量は少なくても、保磁力の高い永久磁石素材を提供できる永久磁石素材の製造方法を提供しようとするものである。
他の目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
本発明における永久磁石素材の製造方法は、保磁力が高Br成形体要素に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc成形体要素と、
残留磁束密度が高iHc成形体要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素と、
中間用の磁性粉末で形成される中間成形体要素とを、
上記高iHc成形体要素と上記高Br成形体要素との間に上記中間成形体要素が介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体を形成し、
上記中間成形体要素の磁性粉末の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて順次低くなる材質に設定し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の上記貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、 上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体Ｅにおける高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって 、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材Ｆを成形するものである。
残留磁束密度が高iHc成形体要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素と、
中間用の磁性粉末で形成される中間成形体要素とを、
上記高iHc成形体要素と上記高Br成形体要素との間に上記中間成形体要素が介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体を形成し、
上記中間成形体要素の磁性粉末の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて順次低くなる材質に設定し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の上記貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、 上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体Ｅにおける高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって 、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材Ｆを成形するものである。
また好ましくは、保磁力が高Br成形体要素に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc成形体要素と、
残留磁束密度が高iHc成形体要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素と、
中間用の磁性粉末で形成される中間成形体要素とを、
上記高iHc成形体要素と上記高Br成形体要素との間に上記中間成形体要素が介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体を形成し、
上記中間成形体要素の磁性粉末の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、
保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて順次低くなる材質であって、しかも、
残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて順次低くなる材質に設定し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、
上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素との合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって、
得られる永久磁石素材における合成成形体に対する押出し方向のひずみε1と前記Ｙ方向のひずみε2とのひずみ比ε2／ε1が、０.２〜３.５の範囲となるようにし、その上、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材を成形するものであればよい。
残留磁束密度が高iHc成形体要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素と、
中間用の磁性粉末で形成される中間成形体要素とを、
上記高iHc成形体要素と上記高Br成形体要素との間に上記中間成形体要素が介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体を形成し、
上記中間成形体要素の磁性粉末の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、
保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて順次低くなる材質であって、しかも、
残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて順次低くなる材質に設定し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、
上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素との合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって、
得られる永久磁石素材における合成成形体に対する押出し方向のひずみε1と前記Ｙ方向のひずみε2とのひずみ比ε2／ε1が、０.２〜３.５の範囲となるようにし、その上、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材を成形するものであればよい。
以上のように本発明は、夫々上記磁性粉末 （magnetic powder ）で形成される高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとを寄せ合わせ一体化して永久磁石用合成成形体Ｅを形成したものであるから、従来と同様に上記永久磁石用合成成形体Ｅに基づく永久磁石素材Ｆに対して着磁することにより、磁気特性（magnetic properties）の優れた永久磁石として利用できる。
しかも、本発明は、保磁力（intrinsic coercive force）が高Br成形体要素Ｂに比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br成形体要素Ｂに比較して低い材質の磁性粉末Maで形成される高iHc成形体要素Ａと、残留磁束密度が高iHc成形体要素Ａに比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素Ａに比較して低い材質の磁性粉末Mbで形成される高Br成形体要素Ｂとを寄せ合わせ一体化して、永久磁石用合成成形体Ｅを形成するものであるから、上記永久磁石用合成成形体Ｅに基づく上記永久磁石素材Ｆに着磁した永久磁石を熱に晒される等の環境下で使用する際、永久磁石における高ｉＨｃ成形体要素側を高熱等の影響を受ける側に配置して使用することにより、永久磁石の上記高iHc成形体要素側は不可逆減磁（irreversible demagnetization）しにくい特長がある。よって、永久磁石全体としては磁気特性が劣化しにくく、磁気特性の優れた永久磁石として長寿命で使用することができるという使用上の効果がある。
その上、本発明は、上記のように磁気特性が劣化しにくく、磁気特性の優れた永久磁石を長寿命で使用することができるものであっても、保磁力の高い磁性粉末Maを用いた高iHc成形体要素Ａと、残留磁束密度の高い磁性粉末Mbを用いた高Br成形体要素Ｂとを寄せ合わせ一体化して、永久磁石用合成成形体Ｅを形成するようにしたものだから、不可逆減磁しにくく、しかも、残留磁束密度の高い特長を合せ備える永久磁石用合成成形体Ｅを提供することができる。
その上に、保磁力の高い磁性粉末Maを用いた高iHc成形体要素Ａは、永久磁石用合成成形体Ｅ全体の内の一部分でよく、高価なＤｙ等はその一部分に対して使用すれば足りる特長がある。このことは、永久磁石用合成成形体Ｅ全体における高価なＤｙ等の使用量は僅かで、保磁力の高い永久磁石用合成成形体Ｅを安価なコストで提供することができる経済上の効果がある。
さらに本発明にあっては、保磁力の高い磁性粉末Maを用いた高iHc成形体要素Ａと、残留磁束密度の高い磁性粉末Mbを用いた高Br成形体要素Ｂとの間に、保磁力が上記高iHc成形体要素Ａから上記高Br成形体要素Ｂに向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素Ｂから上記高iHc成形体要素Ａに向けて順次低くなる材質に設定してある中間用の磁性粉末Mcで形成される中間成形体要素Ｃを１又は２以上介在させる場合にも、上記高価なＤｙ等の使用量を減量させて、永久磁石用合成成形体Ｅのコストの低減を図ることのできる経済効果もある。
他の発明の効果は以下の説明により容易に明らかになるであろう。
他の発明の効果は以下の説明により容易に明らかになるであろう。
以下本発明の実施の形態に関し、図面を用いて説明する。
まず、図１〜図１２を用いて本発明の実施に関連する技術的事項について説明する。
図１は永久磁石素材Ｆを作るための製法を説明する為の図面で、磁性粉末Ｍから形成された粉末状要素２に順次、冷間プレス、熱間プレス、塑性加工を施すことによって磁気異方性を備える永久磁石素材Ｆを作る例を示す。
図１（ａ）における２は、冷間プレスにおけるダイのキャビティ（図示省略）中に磁性粉末Ｍを充填して、磁性粉末Ｍをキャビティの内形に対応させた形状にしたものである。本件の特許請求の範囲、明細書、図面（以下「本件」という）では、これを「粉末状要素」と称する。
磁性粉末Ｍは、周知の手段で製造されたもの、例えば、希土類、鉄族金属およびホウ素を配合した原料を溶解して得られた溶湯を回転ロールに噴出させて、フレーク状の超急冷リボンを製造し、このフレーク状の超急冷リボンを所要粒径に粉砕すると得られる。
磁性粉末Ｍは、一般的に上記希土類、鉄族金属およびホウ素 を原料として製造された粉末の総称として使用されている。磁性粉末Ｍの合金の組成としては、要望に対応した種々の組成のものが用いられる。例えば、希土類としては、Ｙ、ランタノイドを採用可能であるが、特にNd、Pr、Dy、Tbもしくはこれらの２種以上の混合物を好適に採用できる。また鉄族金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉを採用可能であるが、特にFe、Co、もしくは両者の混合物を好適に採用できる。なお、塑性加工性(割れ防止)を向上する目的で、必要に応じてGaを添加してもよい。
図１（ｂ）における３は、粉末状要素２を周知の冷間プレス手段（例えば、室温、面圧２００〜３００ＭＰａ）によって圧縮して形成された固形物である（本件では、これを「固形状要素」と称する）。図１（ｃ）における４は固形状要素３を周知の熱間または温間プレス手段（例えば、Ａｒ雰囲気中、７００〜９００℃、面圧２００〜３００ＭＰａ）によって圧縮して形成された固形物である（本件では、これを「高密度要素」と称する）。図１（ｄ）におけるＦは高密度要素４に塑性加工を施すことによって（例えば、７００〜９００℃、大気中で押出し加工を施すことによって）成形された永久磁石素材を示す（図１（ｄ）は単一の永久磁石素材６０を示す）。上記永久磁石素材Ｆは厚み方向（Ｘ方向）に沿って永久磁石素材Ｆ全体の磁化容易軸６９が揃っており、磁気異方性を有する。例えば上記のようにして、上記磁性粉末Ｍから永久磁石素材Ｆは造られる。この永久磁石素材Ｆに周知の方法で着磁することにより永久磁石（図示省略）が得られる。
まず、図１〜図１２を用いて本発明の実施に関連する技術的事項について説明する。
図１は永久磁石素材Ｆを作るための製法を説明する為の図面で、磁性粉末Ｍから形成された粉末状要素２に順次、冷間プレス、熱間プレス、塑性加工を施すことによって磁気異方性を備える永久磁石素材Ｆを作る例を示す。
図１（ａ）における２は、冷間プレスにおけるダイのキャビティ（図示省略）中に磁性粉末Ｍを充填して、磁性粉末Ｍをキャビティの内形に対応させた形状にしたものである。本件の特許請求の範囲、明細書、図面（以下「本件」という）では、これを「粉末状要素」と称する。
磁性粉末Ｍは、周知の手段で製造されたもの、例えば、希土類、鉄族金属およびホウ素を配合した原料を溶解して得られた溶湯を回転ロールに噴出させて、フレーク状の超急冷リボンを製造し、このフレーク状の超急冷リボンを所要粒径に粉砕すると得られる。
磁性粉末Ｍは、一般的に上記希土類、鉄族金属およびホウ素 を原料として製造された粉末の総称として使用されている。磁性粉末Ｍの合金の組成としては、要望に対応した種々の組成のものが用いられる。例えば、希土類としては、Ｙ、ランタノイドを採用可能であるが、特にNd、Pr、Dy、Tbもしくはこれらの２種以上の混合物を好適に採用できる。また鉄族金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉを採用可能であるが、特にFe、Co、もしくは両者の混合物を好適に採用できる。なお、塑性加工性(割れ防止)を向上する目的で、必要に応じてGaを添加してもよい。
図１（ｂ）における３は、粉末状要素２を周知の冷間プレス手段（例えば、室温、面圧２００〜３００ＭＰａ）によって圧縮して形成された固形物である（本件では、これを「固形状要素」と称する）。図１（ｃ）における４は固形状要素３を周知の熱間または温間プレス手段（例えば、Ａｒ雰囲気中、７００〜９００℃、面圧２００〜３００ＭＰａ）によって圧縮して形成された固形物である（本件では、これを「高密度要素」と称する）。図１（ｄ）におけるＦは高密度要素４に塑性加工を施すことによって（例えば、７００〜９００℃、大気中で押出し加工を施すことによって）成形された永久磁石素材を示す（図１（ｄ）は単一の永久磁石素材６０を示す）。上記永久磁石素材Ｆは厚み方向（Ｘ方向）に沿って永久磁石素材Ｆ全体の磁化容易軸６９が揃っており、磁気異方性を有する。例えば上記のようにして、上記磁性粉末Ｍから永久磁石素材Ｆは造られる。この永久磁石素材Ｆに周知の方法で着磁することにより永久磁石（図示省略）が得られる。
次に、保磁力が高Br成形体要素に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc成形体要素と、残留磁束密度が高iHc成形体要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素とを、寄せ合わせ一体化して合成成形体を形成し、
上記合成成形体に塑性加工を施すことによって磁気異方性を備えさせ、上記塑性加工は、合成成形体を押出して所定形状の永久磁石素材に成形する押出し加工であって、上記押出し加工に際しての押出し方向は、上記合成成形体における高Br成形体要素と高iHc成形体要素との合せ面に平行する方向へ押出し、上記合成成形体を潰す方向は、上記合せ面に直交する方向へ潰して、永久磁石素材における磁化容易軸を上記合せ面に直交する方向に向くようにする点の実施例につき、以下説明する。
なお、実施例においては、上記合成成形体を潰す方向は、上記合せ面に平行する方向で、かつ、上記押出し方向に直交する方向へ潰して、永久磁石素材における磁化容易軸を、上記合せ面に平行する方向で、かつ、上記押出し方向に直交する方向に向くようにしたものでも良い。
上記合成成形体に塑性加工を施すことによって磁気異方性を備えさせ、上記塑性加工は、合成成形体を押出して所定形状の永久磁石素材に成形する押出し加工であって、上記押出し加工に際しての押出し方向は、上記合成成形体における高Br成形体要素と高iHc成形体要素との合せ面に平行する方向へ押出し、上記合成成形体を潰す方向は、上記合せ面に直交する方向へ潰して、永久磁石素材における磁化容易軸を上記合せ面に直交する方向に向くようにする点の実施例につき、以下説明する。
なお、実施例においては、上記合成成形体を潰す方向は、上記合せ面に平行する方向で、かつ、上記押出し方向に直交する方向へ潰して、永久磁石素材における磁化容易軸を、上記合せ面に平行する方向で、かつ、上記押出し方向に直交する方向に向くようにしたものでも良い。
まず、上記押出し加工に用いる押出し金型について説明する。
図２は、永久磁石素材Ｆの製造方法に用いる押出し金型を示すものであって、ダイスホルダ７０に装着された押出し金型７１には、貫通孔７３、テーパ孔７５および等形通孔７６が直列に形成されている。そして、貫通孔７３に装填した高密度要素４を押圧パンチ(図示せず)により押圧プレスすることで、該高密度要素４がテーパ孔７５および等形通孔７６に押出されて、板形状の永久磁石素材Ｆに成形される。
図２は、永久磁石素材Ｆの製造方法に用いる押出し金型を示すものであって、ダイスホルダ７０に装着された押出し金型７１には、貫通孔７３、テーパ孔７５および等形通孔７６が直列に形成されている。そして、貫通孔７３に装填した高密度要素４を押圧パンチ(図示せず)により押圧プレスすることで、該高密度要素４がテーパ孔７５および等形通孔７６に押出されて、板形状の永久磁石素材Ｆに成形される。
前記押出金型７１は、図８（ａ）、（ｂ）から理解できるように押出し方向（矢印７９方向）と直交する断面(押出し断面)が長方形の高密度要素４を、厚み(Ｘ方向)Ｔ1に対して幅(Ｙ方向)Ｗ1が長い断面矩形板状の永久磁石素材Ｆに成形するよう形成されたものである。
すなわち、図２からも理解できるように、押出し方向７９に所定長さで延在する前記貫通孔７３が形成された入側金型７２と、該入側金型７２の出側に配置されて、貫通孔７３に連通する前記テーパ孔７５が形成された成形ダイス７４とから押出金型７１が構成され、該成形ダイス７４にはテーパ孔７５に連通する前記等形通孔７６が出側74ｂに形成されている。
すなわち、図２からも理解できるように、押出し方向７９に所定長さで延在する前記貫通孔７３が形成された入側金型７２と、該入側金型７２の出側に配置されて、貫通孔７３に連通する前記テーパ孔７５が形成された成形ダイス７４とから押出金型７１が構成され、該成形ダイス７４にはテーパ孔７５に連通する前記等形通孔７６が出側74ｂに形成されている。
前記入側金型７２に形成される貫通孔７３は、押出し方向７９と直交する断面におけるＸ方向およびこれと直交するＹ方向の各寸法が、前記高密度要素４の厚みＴおよび幅Ｗと略同一寸法となる長方形に形成され、貫通孔７３に対して高密度要素４は厚み方向をＸ方向および幅方向をＹ方向に一致させた状態で長さ方向(Ｘ方向およびＹ方向と直交するＺ方向)に沿って装填される。
また前記成形ダイス７４の出側に形成される等形通孔７６は、押出し方向７９と直交する断面におけるＸ方向およびこれと直交するＹ方向の各寸法が、図８(ｂ)に示す製造する永久磁石素材Ｆの押出し方向７９と直交する断面(押出し断面)での寸法における厚みＴ1および幅Ｗ1と同一に設定された矩形状に形成されている。
これに対し、前記成形ダイス７４に形成されるテーパ孔７５については、図３〜図６に示すように、該テーパ孔７５における入口74ａは、Ｘ方向およびＹ方向の各寸法が貫通孔７３の対応する方向と同一となる長方形(Ｘ方向の寸法がＴでＹ方向の寸法がＷ)に形成されると共に、該テーパ孔の出側２４ｂは、Ｘ方向およびＹ方向の各寸法が等形通孔７６の対応する方向と同一の矩形状(Ｘ方向の寸法がＴ1でＹ方向の寸法がＷ1)に形成されている。そして、テーパ孔７５において、入口74ａから出側74ｂに向けて、Ｘ方向は絞られ(図２（ｂ）、図４参照)、Ｙ方向は拡げられる(図２、図３参照)ように、テーパが形成されている。
すなわち、押出金型７１で押出し加工される断面長方形の高密度要素４は、図７に示す如く、Ｘ方向が絞られ（潰され）、Ｙ方向が拡げられることで、断面矩形板状の永久磁石素材Ｆに成形される。言い替えれば、Ｘ方向は押出し加工に際して高密度要素４を絞る（潰す）方向であり、Ｙ方向は押出し加工に際して高密度要素４が拡がる方向である。この場合に、永久磁石素材Ｆは、最大圧縮方向であるＸ方向に磁気異方化される。
また前記成形ダイス７４の出側に形成される等形通孔７６は、押出し方向７９と直交する断面におけるＸ方向およびこれと直交するＹ方向の各寸法が、図８(ｂ)に示す製造する永久磁石素材Ｆの押出し方向７９と直交する断面(押出し断面)での寸法における厚みＴ1および幅Ｗ1と同一に設定された矩形状に形成されている。
これに対し、前記成形ダイス７４に形成されるテーパ孔７５については、図３〜図６に示すように、該テーパ孔７５における入口74ａは、Ｘ方向およびＹ方向の各寸法が貫通孔７３の対応する方向と同一となる長方形(Ｘ方向の寸法がＴでＹ方向の寸法がＷ)に形成されると共に、該テーパ孔の出側２４ｂは、Ｘ方向およびＹ方向の各寸法が等形通孔７６の対応する方向と同一の矩形状(Ｘ方向の寸法がＴ1でＹ方向の寸法がＷ1)に形成されている。そして、テーパ孔７５において、入口74ａから出側74ｂに向けて、Ｘ方向は絞られ(図２（ｂ）、図４参照)、Ｙ方向は拡げられる(図２、図３参照)ように、テーパが形成されている。
すなわち、押出金型７１で押出し加工される断面長方形の高密度要素４は、図７に示す如く、Ｘ方向が絞られ（潰され）、Ｙ方向が拡げられることで、断面矩形板状の永久磁石素材Ｆに成形される。言い替えれば、Ｘ方向は押出し加工に際して高密度要素４を絞る（潰す）方向であり、Ｙ方向は押出し加工に際して高密度要素４が拡がる方向である。この場合に、永久磁石素材Ｆは、最大圧縮方向であるＸ方向に磁気異方化される。
なお、前記テーパ孔７５は、曲面形状で滑らかに傾斜するよう設定され、高密度要素４の円滑な塑性加工を達成し得るようにしてある。また成形ダイス７４では、前記入口74ａは、対応する貫通孔７３と同一寸法で軸方向に所定長さで延在するよう形成され、入口74ａと傾斜面との連接部も所要曲率の曲面に形成されて、高密度要素４の円滑な塑性加工を図るようにしている。また、テーパ孔７５の出側74ｂは、等形通孔７６に対して滑らかに連続して、高密度要素４の円滑な塑性加工を図るようになっている。
前記高密度要素４、押出金型７１における貫通孔７３、テーパ孔７５および等形通孔７６のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各寸法は、高密度要素４に対して押出し成形された永久磁石素材Ｆの押出し方向のひずみε1と、Ｙ方向のひずみε2とのひずみ比ε2／ε1が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう設定される。すなわち、厚みＴ1、幅Ｗ1で長さＬ1の板形状の永久磁石素材Ｆを、上記のように厚みＴ、幅Ｗで長さＬの断面長方形の高密度要素４から成形する場合は、下記の式１で示す関係となるように、高密度要素４、貫通孔７３、テーパ孔７５および等形通孔７６の前記各方向の寸法が設定される。
ε2／ε1＝ｌｎ(Ｗ1／Ｗ)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)＝０.２〜３.５・・・(式１)
ｌｎ：自然対数
ε2／ε1＝ｌｎ(Ｗ1／Ｗ)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)＝０.２〜３.５・・・(式１)
ｌｎ：自然対数
そして、ひずみ比ε2／ε1を前記式１に示す範囲に収めることで、押出し加工で得られる永久磁石の残留磁束密度(Ｂｒ)、ＩＨ曲線の保磁力(ｉＨｃ)および最大エネルギー積((ＢＨ)ｍａｘ)等の磁気特性は、据込み加工で製造した永久磁石の磁気特性と同等、あるいはそれ以上に向上する。更に、ひずみ比ε2／ε1を０.４〜１.６の範囲とすることで、得られる永久磁石の磁気特性がより向上する。
すなわち、塑性加工により永久磁石素材Ｆに与えられる押出し方向のひずみε1と、Ｙ方向のひずみε2とを等しくすることで、Ｘ方向の磁気異方化度が高まり、高い磁気特性が得られるものである。従って、ひずみ比ε2／ε1を１とすることで、磁気特性は最も向上する。なお、ひずみ比ε2／ε1が前記範囲外となる場合は、Ｘ方向の磁気異方化度が低く、高い磁気特性が得られにくくなる。
すなわち、塑性加工により永久磁石素材Ｆに与えられる押出し方向のひずみε1と、Ｙ方向のひずみε2とを等しくすることで、Ｘ方向の磁気異方化度が高まり、高い磁気特性が得られるものである。従って、ひずみ比ε2／ε1を１とすることで、磁気特性は最も向上する。なお、ひずみ比ε2／ε1が前記範囲外となる場合は、Ｘ方向の磁気異方化度が低く、高い磁気特性が得られにくくなる。
〔実験例１〕
Ｎｄ：２９.５質量％、Ｃｏ：５質量％、Ｂ：０.９質量％、Ｇａ：０.６質量％、残部が実質的にＦｅからなる磁性合金を溶製し、単ロール法で急冷して厚さ２５μｍ、平均結晶粒径０.１μｍ以下の磁性薄帯を得た。更に、この磁性薄帯を粉砕して２００μｍ以下の長さの磁性粉末Ｍを得た。この１３０.８ｇの磁性粉末Ｍで形成される粉末状要素２を常温、面圧２００ＭＰａで冷間プレスを行い圧粉成形し、厚みＴ＝３６ｍｍ、幅Ｗ＝１９ｍｍ、長さＬ＝３６ｍｍの固形状要素３を得た。更にＡｒ雰囲気下において温度８００℃、圧力２００ＭＰａでホットプレスを行ない、厚みＴ＝３６ｍｍ、幅Ｗ＝１９ｍｍ、長さＬ＝２５ｍｍの断面長方形の高密度要素４を製造した。このときの高密度要素４の平均結晶粒径は０.１μｍであった。また嵩密度／真密度は０.９９９であった。なお、実験例１では、定形の高密度要素４から押出し成形される永久磁石素材Ｆにおける前記ひずみ比ε2／ε1を変えることで、該ひずみ比ε2／ε1の影響を検証した。
Ｎｄ：２９.５質量％、Ｃｏ：５質量％、Ｂ：０.９質量％、Ｇａ：０.６質量％、残部が実質的にＦｅからなる磁性合金を溶製し、単ロール法で急冷して厚さ２５μｍ、平均結晶粒径０.１μｍ以下の磁性薄帯を得た。更に、この磁性薄帯を粉砕して２００μｍ以下の長さの磁性粉末Ｍを得た。この１３０.８ｇの磁性粉末Ｍで形成される粉末状要素２を常温、面圧２００ＭＰａで冷間プレスを行い圧粉成形し、厚みＴ＝３６ｍｍ、幅Ｗ＝１９ｍｍ、長さＬ＝３６ｍｍの固形状要素３を得た。更にＡｒ雰囲気下において温度８００℃、圧力２００ＭＰａでホットプレスを行ない、厚みＴ＝３６ｍｍ、幅Ｗ＝１９ｍｍ、長さＬ＝２５ｍｍの断面長方形の高密度要素４を製造した。このときの高密度要素４の平均結晶粒径は０.１μｍであった。また嵩密度／真密度は０.９９９であった。なお、実験例１では、定形の高密度要素４から押出し成形される永久磁石素材Ｆにおける前記ひずみ比ε2／ε1を変えることで、該ひずみ比ε2／ε1の影響を検証した。
すなわち、表１、表２に表れているように、前記高密度要素４に対して、押出し後の厚みＴ1が８ｍｍとなり、なおかつひずみ比ε2／ε1が０.１となる例１、ひずみ比ε2／ε1が０.２となる例２、ひずみ比ε2／ε1が０.４となる例３、ひずみ比ε2／ε1が０.８となる例４、ひずみ比ε2／ε1が１.０となる比較例１、ひずみ比ε2／ε1が１.６となる例５、ひずみ比ε2／ε1が２.０となる例６、ひずみ比ε2／ε1が３.５となる例７、およびひずみ比ε2／ε1が４.０となる例８の、夫々の永久磁石素材Ｆが得られるように貫通孔７３、テーパ孔７５および等形通孔７６を設計した押出金型７１で、高密度要素４を押出し加工した。そして、得られた各例の永久磁石素材Ｆにつき、同一条件で磁化した永久磁石のＸ方向の残留磁束密度(Ｂｒ)、ＩＨ曲線の保磁力(ｉＨｃ)および最大エネルギー積((ＢＨ)ｍａｘ)を測定し、その結果を表１に示した。また、例１〜８および比較例１の各高密度要素４および得られた永久磁石素材Ｆの寸法を表２に示す。
なお、押出し加工時の高密度要素４および押出金型７１の温度は８００℃とし、加工機としては８０トン油圧プレスを用いた。
また、例１〜８および比較例１の各永久磁石素材Ｆの磁気特性の具体的な測定については、永久磁石素材Ｆの幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍとなる磁気測定試料を採取し、該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを使用した。そして、前記着磁により飽和磁化に達している各磁気測定試料について、ＢＨトレーサーにて磁気特性を測定した。なお、比較例１の磁気測定試料を用いて、その結晶粒の組織を観察すると偏平形状になっており、その大きさはＸ方向で平均０.１μｍ、Ｙ方向で平均０.５μｍであった。
また、例１〜８および比較例１の各永久磁石素材Ｆの磁気特性の具体的な測定については、永久磁石素材Ｆの幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍとなる磁気測定試料を採取し、該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを使用した。そして、前記着磁により飽和磁化に達している各磁気測定試料について、ＢＨトレーサーにて磁気特性を測定した。なお、比較例１の磁気測定試料を用いて、その結晶粒の組織を観察すると偏平形状になっており、その大きさはＸ方向で平均０.１μｍ、Ｙ方向で平均０.５μｍであった。
〔実験例２〕
Ｎｄ：２６.８質量％、Ｐｒ：０.１質量％、Ｄｙ：３.６質量％、Ｃｏ：６質量％、Ｂ：０.８９質量％、Ｇａ：０.５７質量％、残部が実質的にＦｅの磁性合金を用い、前記実験例１と同一条件で磁性粉末Ｍを得、順次、粉末状要素２、固形状要素３、高密度要素４を製造した。その製造した比較例１と同一寸法の高密度要素４に対し、前記比較例１と同じく、押出し後の厚みＴ1が８ｍｍで、ひずみ比ε2／ε1が１.０となるよう押出し成形された永久磁石素材Ｆの磁気特性を、表１に比較例２として示す。また、比較例２における高密度要素４および得られた永久磁石素材Ｆの寸法を表２に示した。なお、押出し成形の条件および磁気特性の測定の具体的な方法は、実験例１と同じである。
Ｎｄ：２６.８質量％、Ｐｒ：０.１質量％、Ｄｙ：３.６質量％、Ｃｏ：６質量％、Ｂ：０.８９質量％、Ｇａ：０.５７質量％、残部が実質的にＦｅの磁性合金を用い、前記実験例１と同一条件で磁性粉末Ｍを得、順次、粉末状要素２、固形状要素３、高密度要素４を製造した。その製造した比較例１と同一寸法の高密度要素４に対し、前記比較例１と同じく、押出し後の厚みＴ1が８ｍｍで、ひずみ比ε2／ε1が１.０となるよう押出し成形された永久磁石素材Ｆの磁気特性を、表１に比較例２として示す。また、比較例２における高密度要素４および得られた永久磁石素材Ｆの寸法を表２に示した。なお、押出し成形の条件および磁気特性の測定の具体的な方法は、実験例１と同じである。
次に、図１〜図８において、永久磁石素材Ｆに磁気異方性を備えさせる為の塑性加工として押出加工の例を説明した。しかし、磁気異方性を備えさせる為の塑性加工としては、上述の押出し加工の他に、周知のように据込み加工、圧延加工等があり、必要に応じてそれらの塑性加工を選択利用すればよい。
さらに、図１〜図８において、単一の高密度要素４に塑性加工を施して永久磁石素材Ｆを成形する場合について前述した。しかし、上記塑性加工及び他の周知の塑性加工は、上記高密度要素４と同視できる他の合成成形体Ｅ、即ち、図１３〜３３に表われる夫々の合成成形体Ｅについても、同様の塑性加工を適用して、夫々、対応する永久磁石素材Ｆを成形することができる。
さらに、図１〜図８において、単一の高密度要素４に塑性加工を施して永久磁石素材Ｆを成形する場合について前述した。しかし、上記塑性加工及び他の周知の塑性加工は、上記高密度要素４と同視できる他の合成成形体Ｅ、即ち、図１３〜３３に表われる夫々の合成成形体Ｅについても、同様の塑性加工を適用して、夫々、対応する永久磁石素材Ｆを成形することができる。
次に、図１〜図８の高密度要素４、永久磁石素材Ｆ、押出金型７１とは、高密度要素４と永久磁石素材Ｆの形状、押出し金型における貫通孔７３、テーパ孔７５、等形通孔７６、成形ダイス７４等の形状の点において異なる例を示す図９、図１０について説明する。
図１〜図８を用いて上述したように、断面長方形の高密度要素４から板形状の永久磁石素材Ｆを製造する場合を説明したが、図９(ａ),(ｂ)に示す如く、円柱形状の高密度要素４ａから板形状の永久磁石素材Ｆ（永久磁石素材60ａ）を製造するものであってもよい。
すなわち、厚みＴ1、幅Ｗ1で長さＬ1の板形状の永久磁石素材60ａを、直径(Ｘ方向およびＹ方向)Ｄ、長さ(Ｚ方向)Ｌの円柱形状の高密度要素４ａから押出し成形するに際し、そのひずみ比ε2／ε1＝ｌｎ(Ｗ1／Ｄ)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう貫通孔テーパ孔および等形通孔の各寸法を設定することで、上述と同様の作用効果が得られる。
ちなみに、図９の永久磁石素材60ａを製造するための成形ダイス８４では、図１０から理解できるように、テーパ孔８５は、入口84ａが高密度要素４ａと同一直径の円形に形成されると共に、該テーパ孔８５の出側84ｂおよび等形通孔８６が、永久磁石素材60ａと同一のＸ方向の寸法がＴ1でＹ方向の寸法がＷ1の矩形状に形成されていればよい。
図１〜図８を用いて上述したように、断面長方形の高密度要素４から板形状の永久磁石素材Ｆを製造する場合を説明したが、図９(ａ),(ｂ)に示す如く、円柱形状の高密度要素４ａから板形状の永久磁石素材Ｆ（永久磁石素材60ａ）を製造するものであってもよい。
すなわち、厚みＴ1、幅Ｗ1で長さＬ1の板形状の永久磁石素材60ａを、直径(Ｘ方向およびＹ方向)Ｄ、長さ(Ｚ方向)Ｌの円柱形状の高密度要素４ａから押出し成形するに際し、そのひずみ比ε2／ε1＝ｌｎ(Ｗ1／Ｄ)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう貫通孔テーパ孔および等形通孔の各寸法を設定することで、上述と同様の作用効果が得られる。
ちなみに、図９の永久磁石素材60ａを製造するための成形ダイス８４では、図１０から理解できるように、テーパ孔８５は、入口84ａが高密度要素４ａと同一直径の円形に形成されると共に、該テーパ孔８５の出側84ｂおよび等形通孔８６が、永久磁石素材60ａと同一のＸ方向の寸法がＴ1でＹ方向の寸法がＷ1の矩形状に形成されていればよい。
〔実験例３〕
前記実験例１と同一組成の磁性合金を用い、実験例１と同一条件で製造した直径Ｄ＝１４.５ｍｍ、長さＬ＝２２.５ｍｍの円柱形状の高密度要素４ａに対し、押出し後の厚みＴ1が３ｍｍとなり、なおかつひずみ比ε2／ε1が１.０となるよう押出し成形された永久磁石素材60ａのＸ方向の磁気特性を、表１に例９として示した。また、例９における高密度要素４ａおよび得られた永久磁石素材60ａの寸法を表３に示した。なお、例９の永久磁石素材Ｆの磁気特性の具体的な測定については、永久磁石素材Ｆの幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×３ｍｍとなる磁気測定試料を採取し、該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを、ＢＨトレーサーにて測定した。
前記実験例１と同一組成の磁性合金を用い、実験例１と同一条件で製造した直径Ｄ＝１４.５ｍｍ、長さＬ＝２２.５ｍｍの円柱形状の高密度要素４ａに対し、押出し後の厚みＴ1が３ｍｍとなり、なおかつひずみ比ε2／ε1が１.０となるよう押出し成形された永久磁石素材60ａのＸ方向の磁気特性を、表１に例９として示した。また、例９における高密度要素４ａおよび得られた永久磁石素材60ａの寸法を表３に示した。なお、例９の永久磁石素材Ｆの磁気特性の具体的な測定については、永久磁石素材Ｆの幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×３ｍｍとなる磁気測定試料を採取し、該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを、ＢＨトレーサーにて測定した。
次に、図１〜図８の高密度要素４、永久磁石素材Ｆとは、高密度要素４と永久磁石素材Ｆの形状の点において異なる例を示す図１１について説明する。
図１１(ａ),(ｂ)に示す如く、厚み(Ｘ方向)Ｔ、幅(Ｙ方向)Ｗで長さ(Ｚ方向)Ｌの断面長方形の高密度要素４ｂから、厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1の断面円弧状の永久磁石素材Ｆ（永久磁石素材60ｂ）を押出し成形する場合を示す。
押出し成形するに際し、ひずみ比ε2／ε1＝ｌｎ(((Ｗ1＋Ｗ2)／２)／Ｗ)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう押出金型における貫通孔７３、テーパ孔７５および等形通孔７６等の各寸法を設定すればよい。
このように設定することで、図１〜図８を用いて上述したと同様の作用効果が得られる。なお、図１１に示される永久磁石素材60ｂの磁気異方化方向は、円弧に沿って直角なラジアル方向となる。
図１１(ａ),(ｂ)に示す如く、厚み(Ｘ方向)Ｔ、幅(Ｙ方向)Ｗで長さ(Ｚ方向)Ｌの断面長方形の高密度要素４ｂから、厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1の断面円弧状の永久磁石素材Ｆ（永久磁石素材60ｂ）を押出し成形する場合を示す。
押出し成形するに際し、ひずみ比ε2／ε1＝ｌｎ(((Ｗ1＋Ｗ2)／２)／Ｗ)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう押出金型における貫通孔７３、テーパ孔７５および等形通孔７６等の各寸法を設定すればよい。
このように設定することで、図１〜図８を用いて上述したと同様の作用効果が得られる。なお、図１１に示される永久磁石素材60ｂの磁気異方化方向は、円弧に沿って直角なラジアル方向となる。
〔実験例４〕
前記実験例１と同一組成の磁性合金を用い、実験例１と同一条件で製造した厚みＴ＝２４ｍｍ、幅Ｗ＝２３ｍｍ、長さＬ＝２５ｍｍの断面長方形の高密度要素４ｂに対し、厚みＴ1＝８ｍｍ、円弧長((Ｗ1＋Ｗ2)／２)＝４０ｍｍ、円弧半径Ｒ1＝４０ｍｍとなり、なおかつひずみ比ε2／ε1が１.０となるよう断面円弧状に押出し成形された永久磁石素材60ｂの磁気特性を、表１に例１０として示した。
また、例１０における高密度要素４ｂおよび得られた永久磁石素材60ｂの寸法を表４に示した。なお、例１０の永久磁石素材60ｂの磁気特性の具体的な測定については、永久磁石素材60ｂの幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さが８ｍｍ×８ｍｍのものを切り出した後、円弧になった部分を厚み方向の両端面において片側約０.５ｍｍずつ削って厚み７ｍｍの磁気測定試料を採取し、該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを、ＢＨトレーサーにて測定した。
前記実験例１と同一組成の磁性合金を用い、実験例１と同一条件で製造した厚みＴ＝２４ｍｍ、幅Ｗ＝２３ｍｍ、長さＬ＝２５ｍｍの断面長方形の高密度要素４ｂに対し、厚みＴ1＝８ｍｍ、円弧長((Ｗ1＋Ｗ2)／２)＝４０ｍｍ、円弧半径Ｒ1＝４０ｍｍとなり、なおかつひずみ比ε2／ε1が１.０となるよう断面円弧状に押出し成形された永久磁石素材60ｂの磁気特性を、表１に例１０として示した。
また、例１０における高密度要素４ｂおよび得られた永久磁石素材60ｂの寸法を表４に示した。なお、例１０の永久磁石素材60ｂの磁気特性の具体的な測定については、永久磁石素材60ｂの幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さが８ｍｍ×８ｍｍのものを切り出した後、円弧になった部分を厚み方向の両端面において片側約０.５ｍｍずつ削って厚み７ｍｍの磁気測定試料を採取し、該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを、ＢＨトレーサーにて測定した。
表１に示す実験結果から、ひずみ比ε2／ε1について、０.２≦ε2／ε1≦３.５の範囲に設定することで、磁気特性が向上することが確認され、０.４≦ε2／ε1≦１.６の範囲とすることで、磁気特性が更に向上することが確認された。更には、ひずみ比ε2／ε1が１に近づくにつれて、磁気特性が最も向上することが確認された。また、比較例１、２及び例１〜１０の永久磁石素材Ｆは、何れも外観は良好であり、切捨てが必要な部分は、長さ方向の最先端部および最後端部の夫々約２ｍｍを除いて皆無であった。更に、浸透探傷試験および過流探傷試験の結果、表面割れおよび内部割れの発生は確認されなかった。すなわち、本発明によれば、高い磁気特性を有する永久磁石を、生産性、歩留および製造コストの点で優れている押出し加工により製造し得ることが確認された。
次に、図１〜図８の高密度要素４、永久磁石素材Ｆとは、高密度要素４と永久磁石素材Ｆの形状の点において異なる例を示す図１２について説明する。
１．図１２(ａ)に示す如く、短軸Ｄ1、長軸Ｄ2で長さ(Ｚ方向)Ｌの断面楕円形の高密度要素４ｃから、図１２(ｂ)に示すように、最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、円弧辺の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、直線辺の幅(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1の断面蒲鉾形の永久磁石素材Ｆ（断面蒲鉾形の永久磁石素材60ｃ）、または図１２(ｃ)に示すように、最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1の断面三日月形の永久磁石素材Ｆ（断面三日月形のの永久磁石素材60ｄ）を製造するものであってもよい。
この場合は、ひずみ比ε2／ε1＝ｌｎ(((Ｗ1＋Ｗ2)／２)／Ｄ2)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう、押出金型７１の貫通孔７３、テーパ孔７５および等形通孔７６等の各方向の寸法を設定することで、図１〜図８を用いて上述したと同様の作用効果が得られる。
ここで、断面楕円形の高密度要素４ｃから断面蒲鉾形の永久磁石素材60ｃあるいは断面三日月形の永久磁石素材60ｄを製造する場合における高密度要素４ｃのＸ方向およびＹ方向は、得られる永久磁石素材60ｃ、60ｄの厚みＴ1、幅(円弧長)Ｗ1,Ｗ2の関係によって決まる。
すなわち、短軸Ｄ1がＸ方向で長軸Ｄ2がＹ方向となる場合と、短軸Ｄ1がＹ方向で長軸Ｄ2がＸ方向となる場合とがある。ちなみに、この関係は楕円形から矩形に成形する場合で考えても同様であるので、その具体例を表５に示す。
１．図１２(ａ)に示す如く、短軸Ｄ1、長軸Ｄ2で長さ(Ｚ方向)Ｌの断面楕円形の高密度要素４ｃから、図１２(ｂ)に示すように、最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、円弧辺の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、直線辺の幅(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1の断面蒲鉾形の永久磁石素材Ｆ（断面蒲鉾形の永久磁石素材60ｃ）、または図１２(ｃ)に示すように、最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1の断面三日月形の永久磁石素材Ｆ（断面三日月形のの永久磁石素材60ｄ）を製造するものであってもよい。
この場合は、ひずみ比ε2／ε1＝ｌｎ(((Ｗ1＋Ｗ2)／２)／Ｄ2)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう、押出金型７１の貫通孔７３、テーパ孔７５および等形通孔７６等の各方向の寸法を設定することで、図１〜図８を用いて上述したと同様の作用効果が得られる。
ここで、断面楕円形の高密度要素４ｃから断面蒲鉾形の永久磁石素材60ｃあるいは断面三日月形の永久磁石素材60ｄを製造する場合における高密度要素４ｃのＸ方向およびＹ方向は、得られる永久磁石素材60ｃ、60ｄの厚みＴ1、幅(円弧長)Ｗ1,Ｗ2の関係によって決まる。
すなわち、短軸Ｄ1がＸ方向で長軸Ｄ2がＹ方向となる場合と、短軸Ｄ1がＹ方向で長軸Ｄ2がＸ方向となる場合とがある。ちなみに、この関係は楕円形から矩形に成形する場合で考えても同様であるので、その具体例を表５に示す。
２．予備成形体および永久磁石の断面形状に関しては、各例で示した以外の形状であってもよい。また、予備成形体と永久磁石の断面の組合わせについては、実施例の組合わせ以外であってもよい。
３．図２〜図７を用いて前述した上記成形ダイス７４では、そのテーパ孔７５の入口を、貫通孔７３に対して等形となる部分を所定長さで形成したが、貫通孔７３の端にテーパが直接連続するようにテーパ孔７５を形成してもよい。
次に図１３〜図４２に示されている本発明の実施例を説明する。
永久磁石素材Ｆの製造方法は、図１３に表れているように、保磁力が高Br成形体要素Ｂに比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br成形体要素Ｂに比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc成形体要素Ａと、残留磁束密度が高iHc成形体要素Ａに比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素Ａに比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素Ｂとを、寄せ合わせ、一体化して永久磁石用の合成成形体Ｅを形成し、上記合成成形体Ｅに塑性加工を施すことによって磁気異方性を備えさせるようにしてある。
この点を図１３を用いてさらに詳しく説明する。図１３は永久磁石素材Ｆの製法を説明する為の図面で、（ａ）〜（ｄ）に順次表われるように、個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂを形成し、それらを寄せ合わせ一体化して永久磁石用合成成形体Ｅ（
本件では、これを「合成成形体Ｅ」とも称する。）を形成し、さらに合成成形体Ｅに塑性加工を施して永久磁石素材Ｆを作る例を示す。
図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）夫々の上段の高iHc成形体要素Ａにおいて、６は冷間プレスにおけるダイのキャビティ（図示省略）中に、磁性粉末を充填して形成された高iHc粉末状要素を示す。なお、上記磁性粉末は、図１を用いて前述した磁性粉末Ｍと同様に、周知の手段で製造すればよい。この磁性粉末の材質は、高Br成形体要素Ｂを形成する磁性粉末に比較して保磁力が高く、かつ、残留磁束密度が低い材質であればよい。例えば、上記実験例２で用いた磁性粉末Ｍを用いてもよいし、又は、不可逆減磁に対する要望、サイズの大小やコストに係る要望等により、磁性合金の組成を変えたり、Ｄｙ等を増減した磁性粉末を用いてもよい。本件では、これらの磁性粉末を「磁性粉末Ma」とも称する。このような磁性粉末Maの残留磁束密度は、高Br成形体要素Ｂの残留磁束密度より低く、かつ、保磁力は、高Br成形体要素Ｂの保磁力より高いという条件を備える。なお、高iHc成形体要素Ａに用いられる磁性粉末は、全てが磁性粉末Maであってもよいし、上記の条件の範囲で磁性粉末Maと後述の磁性粉末Mbを適量宛配合したものであってもよい。 ７は、高iHc粉末状要素６を冷間プレス手段によって成形される高iHc固形状要素、８は、高iHc固形状要素７を熱間または温間プレス手段によって製造される高iHc高密度要素を示す。なお、冷間プレス手段、熱間または温間プレスとしては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレス手段を行なえばよい。
本件では、これを「合成成形体Ｅ」とも称する。）を形成し、さらに合成成形体Ｅに塑性加工を施して永久磁石素材Ｆを作る例を示す。
図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）夫々の上段の高iHc成形体要素Ａにおいて、６は冷間プレスにおけるダイのキャビティ（図示省略）中に、磁性粉末を充填して形成された高iHc粉末状要素を示す。なお、上記磁性粉末は、図１を用いて前述した磁性粉末Ｍと同様に、周知の手段で製造すればよい。この磁性粉末の材質は、高Br成形体要素Ｂを形成する磁性粉末に比較して保磁力が高く、かつ、残留磁束密度が低い材質であればよい。例えば、上記実験例２で用いた磁性粉末Ｍを用いてもよいし、又は、不可逆減磁に対する要望、サイズの大小やコストに係る要望等により、磁性合金の組成を変えたり、Ｄｙ等を増減した磁性粉末を用いてもよい。本件では、これらの磁性粉末を「磁性粉末Ma」とも称する。このような磁性粉末Maの残留磁束密度は、高Br成形体要素Ｂの残留磁束密度より低く、かつ、保磁力は、高Br成形体要素Ｂの保磁力より高いという条件を備える。なお、高iHc成形体要素Ａに用いられる磁性粉末は、全てが磁性粉末Maであってもよいし、上記の条件の範囲で磁性粉末Maと後述の磁性粉末Mbを適量宛配合したものであってもよい。 ７は、高iHc粉末状要素６を冷間プレス手段によって成形される高iHc固形状要素、８は、高iHc固形状要素７を熱間または温間プレス手段によって製造される高iHc高密度要素を示す。なお、冷間プレス手段、熱間または温間プレスとしては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレス手段を行なえばよい。
次に、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）夫々の下段の高Br成形体要素Ｂにおいて、１１は、冷間プレスにおけるダイのキャビティ（図示省略）中に、磁性粉末Mbを充填して形成された高Br粉末状要素を示す。なお、この磁性粉末Mbは、図１を用いて前述した磁性粉末Ｍと同様に、周知の手段で製造すればよい。この磁性粉末Mbの材質は、高iHc成形体要素Ａを形成する磁性粉末Maに比較して保磁力が低く、かつ、残留磁束密度が高いという条件を備える材質であればよい。例えば、上記実験例１で用いた磁性粉末Ｍ（Br：１.４７Ｔ、iHc：１.２２MA/m）を用いてもよいし、又は、不可逆減磁に対する要望、サイズの大小やコストに係る要望等により、磁性合金の組成を変えたり、Ｄｙ等を加えたりした磁性粉末を用いてもよい。本件では、これらの磁性粉末を「磁性粉末Mb」とも称する。なお、高Ｂｒ成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末は、全てが上記磁性粉末Mbであってもよいし、上記の条件の範囲で磁性粉末Mbと磁性粉末Maを適量宛配合したものであってもよい。
１２は高Br粉末状要素１１を冷間プレス手段によって成形される高Br固形状要素、１３は高Br固形状要素１２を熱間または温間プレス手段によって製造される高Br高密度要素を示す。なお、冷間プレス手段、熱間または温間プレス手段としては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレスを行なえばよい。
１２は高Br粉末状要素１１を冷間プレス手段によって成形される高Br固形状要素、１３は高Br固形状要素１２を熱間または温間プレス手段によって製造される高Br高密度要素を示す。なお、冷間プレス手段、熱間または温間プレス手段としては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレスを行なえばよい。
なお、高iHc高密度要素８と高Br高密度要素１３の夫々の外形寸法は、両者を寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc高密度要素８：厚みＴ2＝18mm、幅Ｗ2＝19mm、長さＬ2＝25mm； 高Br高密度要素１３：厚みＴ2＝18mm、幅Ｗ2＝19mm、長さＬ2＝25mmとすればよい。すると合成成形体Ｅは、厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmとなる。
次に、夫々個別に製造した高iHc高密度要素８（高iHc成形体要素Ａ）と、高Br高密度要素１３（高Br成形体要素Ｂ）とを、図１３（c2）に表われているように、任意周知の手段で寄せ合わせる。この寄せ合せた状態は、次段の塑性加工に用いる金型に挿入するまでバラバラ（離れ離れ）にならないよう軽い力で押えておけばよい（例えば、各要素をロボットハンド等で金型に挿入する直前まで押さえておけばよい）。上記寄せ合わせた状態の合成成形体Ｅには、一体化する為の任意の周知の手段、例えば、周知の一体化させる為のプレス手段を施せば一体化させることができる。またこの時点で、要望に対応して、後述する図２０〜図２２に表われているような任意の外形形状に成形してもよい。
次に、図１３（c2）の寄せ合わせた状態の合成成形体Ｅ（２種合成成形体５１）に、磁気異方性を備えさせる為の塑性加工を施して、図１３（ｄ）の永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）を成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよく、例えば、図１〜図８を用いて前述したと同様に、押出し金型７１を用いる押出加工を施して成形すればよい。合成成形体Ｅは、塑性加工で高温になることで希土類元素リッチ相が溶融し、自然に一体化する。
次に上記押出し加工に際しての押出し方向は、磁極における一方の側が保磁力の高い側となり、他方の側が残留磁束密度の高い側となるようにして利用する場合は、例えば、上記合成成形体Ｅにおける高Br成形体要素Ｂと高iHc成形体要素Ａとの合せ面５７に平行する方向（矢印７９方向）へ押出し、上記合成成形体Ｅを潰す方向は、上記合せ面５７に直交する方向（Ｘ方向）へ潰して（絞って）、永久磁石素材Ｆにおける磁化容易軸６９を上記合せ面５７に直交する方向（Ｘ方向）に向くようにするとよい。
このような押出加工を施すことは、本発明の目的である「磁極の一方側に保磁力が高い高iHc成形体要素Ａ側が位置し、磁極の他方側に残留磁束密度が高い高Ｂｒ粉末状要素Ｂ側が夫々位置させる」ことになる。このことは図１５、１６、２４、２６、２８、３０、３３に表われる夫々の合成成形体Ｅに塑性加工を施して、永久磁石素材Ｆを成形する場合においても同様である。
上記永久磁石素材Ｆに着磁を施して永久磁石として利用する場合は、磁極における一方の側が保磁力の高い側となり、他方の側が残留磁束密度の高い側となるようにして利用することのできる特長がある。
図１３（ｄ）の永久磁石素材Ｆにおいて、６７は高iHc成形体要素Ａ側、６８は高Br成形体要素Ｂ側を示し、６９は磁化容易軸の方向を示す。
なお、永久磁石素材Ｆの外形寸法は、合成成形体Ｅに施す塑性加工により相違するが、例えば、上記実験例１における比較例１と同様の押出し加工を施した場合、合成成形体Ｅ：厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmの場合、永久磁石素材Ｆ：厚みＴ1＝８mm、幅Ｗ1＝40mm、長さＬ1＝53.4mmとなる。
次に上記押出し加工に際しての押出し方向は、磁極における一方の側が保磁力の高い側となり、他方の側が残留磁束密度の高い側となるようにして利用する場合は、例えば、上記合成成形体Ｅにおける高Br成形体要素Ｂと高iHc成形体要素Ａとの合せ面５７に平行する方向（矢印７９方向）へ押出し、上記合成成形体Ｅを潰す方向は、上記合せ面５７に直交する方向（Ｘ方向）へ潰して（絞って）、永久磁石素材Ｆにおける磁化容易軸６９を上記合せ面５７に直交する方向（Ｘ方向）に向くようにするとよい。
このような押出加工を施すことは、本発明の目的である「磁極の一方側に保磁力が高い高iHc成形体要素Ａ側が位置し、磁極の他方側に残留磁束密度が高い高Ｂｒ粉末状要素Ｂ側が夫々位置させる」ことになる。このことは図１５、１６、２４、２６、２８、３０、３３に表われる夫々の合成成形体Ｅに塑性加工を施して、永久磁石素材Ｆを成形する場合においても同様である。
上記永久磁石素材Ｆに着磁を施して永久磁石として利用する場合は、磁極における一方の側が保磁力の高い側となり、他方の側が残留磁束密度の高い側となるようにして利用することのできる特長がある。
図１３（ｄ）の永久磁石素材Ｆにおいて、６７は高iHc成形体要素Ａ側、６８は高Br成形体要素Ｂ側を示し、６９は磁化容易軸の方向を示す。
なお、永久磁石素材Ｆの外形寸法は、合成成形体Ｅに施す塑性加工により相違するが、例えば、上記実験例１における比較例１と同様の押出し加工を施した場合、合成成形体Ｅ：厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmの場合、永久磁石素材Ｆ：厚みＴ1＝８mm、幅Ｗ1＝40mm、長さＬ1＝53.4mmとなる。
以上のように製造された２層の永久磁石素材Ｆは、全体の磁化容易軸６９が揃っており、磁気異方性を有する。よって、永久磁石素材Ｆに着磁することにより、磁気特性の優れた永久磁石として利用できる。この永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)及びＤｙ含有率を表６に示す。さらに、この永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)の関係を示すグラフを図１４に示す。
上記表６、図１４に示されるように、永久磁石の高iHc成形体要素Ａ側は、Ｄｙ含有率は3.6質量％だから保磁力は極めて高い（1.85MA/m）。よって、永久磁石を熱に晒される環境下で使用する際、永久磁石における高iHc成形体要素Ａ側を熱の影響を受ける側に配置して使用することにより、永久磁石の高iHc成形体要素Ａ側は不可逆減磁しにくい特長があるので、永久磁石全体として磁気特性が劣化しにくく、磁気特性の優れた永久磁石として長寿命で使用することができる。
しかも、表６に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの平均値で1.8質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
なお、永久磁石の高iHc成形体要素Ａ側の保磁力、高Ｂｒ粉末状要素Ｂ側の保磁力として、夫々1.85MA/m、1.22MA/mのものを例示した。しかし、これらは、図１３（ｄ）の永久磁石素材Ｆに着磁したものの一例を示すものである。一般に、永久磁石素材Ｆに着磁する永久磁石の使用場所、温度条件、外部磁界の大きさ、磁石の寸法によって必要な保磁力は異なる。よって、必要に応じて、高iHc成形体要素Ａ側と高Ｂｒ成形体要素Ｂ側の夫々の磁性粉末Ma、Mbの組成を変える等して保磁力を設定すればよい。
しかも、表６に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの平均値で1.8質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
なお、永久磁石の高iHc成形体要素Ａ側の保磁力、高Ｂｒ粉末状要素Ｂ側の保磁力として、夫々1.85MA/m、1.22MA/mのものを例示した。しかし、これらは、図１３（ｄ）の永久磁石素材Ｆに着磁したものの一例を示すものである。一般に、永久磁石素材Ｆに着磁する永久磁石の使用場所、温度条件、外部磁界の大きさ、磁石の寸法によって必要な保磁力は異なる。よって、必要に応じて、高iHc成形体要素Ａ側と高Ｂｒ成形体要素Ｂ側の夫々の磁性粉末Ma、Mbの組成を変える等して保磁力を設定すればよい。
次に、図１３（ａ）〜(c2)の合成成形体Ｅに至る過程とは、高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂとを寄せ合わせ、一体化する過程の点において異なる例を示す図１５、図１６について説明する。
図１５は、（ａ）〜（ｄ）に順次表われるように、個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂを形成し、それらを図１５（ｂ２）の時点で寄せ合わせ、一体化して合成された固形状要素１０を形成し、その合成固形状要素１０に熱間プレスを施して合成成形体Ｅを形成し、さらに合成成形体Ｅに塑性加工を施して永久磁石素材Ｆを作る例を示す。
なお、本件における各図においては、他の図のものと機能、性質、手段又は特徴等が同一又は均等と考えられる部分には、他の図に用いたと同一の符号を付して、他の図に係る機能、性質、手段又は特徴等についての説明を援用する。よって重複する説明は省略する。
なお、本件における各図においては、他の図のものと機能、性質、手段又は特徴等が同一又は均等と考えられる部分には、他の図に用いたと同一の符号を付して、他の図に係る機能、性質、手段又は特徴等についての説明を援用する。よって重複する説明は省略する。
図１５（ｂ２）において、１０は、高iHc固形状要素７（高iHc成形体要素Ａ）と、高Br固形状要素１２（高Br成形体要素Ｂ）とを、寄せ合わせ一体化した合成固形状要素を示す。この寄せ合せは、次段の熱間または温間プレスに用いる金型に挿入するまでバラバラ（離れ離れ）にならないよう図１３(c2)について説明したと同様に軽い力で押えておけばよい。この合成固形状要素１０を熱間または温間プレス手段によって一体化し、図１５（ｃ）の合成成形体Ｅ（２種合成成形体５１）を形成する。合成固形状要素１０は、熱間または温間プレスで高温にすることで希土類元素リッチ相が溶融し、自然に一体化する。
なお、熱間または温間プレスとしては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレスを行なえばよい。
なお、熱間または温間プレスとしては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレスを行なえばよい。
次に、図１５（ｃ）の合成成形体Ｅに塑性加工を施して、図１５（ｄ）の永久磁石素材Ｆを成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例１と同様の作用効果が得られる。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例１と同様の作用効果が得られる。
次に、図１６は、図１６（ａ）の時点で図１３で説明した磁性粉末Maと磁性粉末Mbとをキャビティ内において寄せ合わせ、一体化して合成された粉末状要素９を形成し、その合成粉末状要素９を冷間プレス、熱間プレスによって、順次、合成固形状要素１０、合成成形体Ｅを形成し、さらに合成成形体Ｅに塑性加工を施して永久磁石素材Ｆを作る例を示す。
図１６（ａ）の合成粉末状要素９を構成する高iHc粉末状要素６と高Br粉末状要素１１は、磁性粉末Maと磁性粉末Mbとを寄せ合わせ（ダイのキャビティ中に並列状態に充填して）一体化して形成された粉末状要素である。なお、磁性粉末Maと磁性粉末Mbとをダイのキャビティ中に充填する際には、予めキャビティ内に任意の仕切り用の治具を用いて磁性粉末Maと磁性粉末Mbを充填する空間を仕切るようにしておけばよい。さらに、上記治具表面に予めステアリン酸Liを塗布しておくとよい。そのようにすると、磁性粉末Maと磁性粉末Mbの充填後、治具を引き抜くとき、粉末の持ち上がりが解消される。
図１６（ｂ）の１０は合成粉末状要素９を冷間プレス手段によって形成された合成固形状要素を示し、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとを寄せ合わせ一体化して形成されたものである。この合成固形状要素１０に熱間または温間プレス手段によって図１６（ｃ）の合成成形体Ｅ（２種合成成形体５１）を形成する。なお、冷間プレス手段、熱間または温間プレス手段としては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレスを行なえばよい。
次に、図１６（ｃ）の合成成形体Ｅに塑性加工を施して、図１６（ｄ）の永久磁石素材Ｆを成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例１と同様の作用効果が得られる。
次に、図１６（ｃ）の合成成形体Ｅに塑性加工を施して、図１６（ｄ）の永久磁石素材Ｆを成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例１と同様の作用効果が得られる。
次に、図１３（ｃ２）の合成成形体Ｅに施す塑性加工における潰す方向（Ｘ方向）とは、押出加工に際しての合成成形体Ｅを潰す方向を、合成成形体Ｅの合せ面５７に平行する方向で、かつ、押出し方向７９に直交する方向（Ｙ方向）へ潰した点において異なる例を示す図１７について説明する。
この図１７に示す例は、本発明の目的である次の点、即ち、永久磁石素材Ｆにおける磁化容易軸６９を、上記合せ面５７に平行する方向で、かつ、押出し方向７９に直交する方向に向くようにする永久磁石素材Ｆの製造方法を提供する例である。
この図１７に示す例は、本発明の目的である次の点、即ち、永久磁石素材Ｆにおける磁化容易軸６９を、上記合せ面５７に平行する方向で、かつ、押出し方向７９に直交する方向に向くようにする永久磁石素材Ｆの製造方法を提供する例である。
図１７（ａ）〜（ｃ）に順次表れるように、個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂを製造する。次に、夫々個別に製造した図１７（ｃ）の高iHc成形体要素Ａ（高iHc高密度要素８）と、高Br成形体要素Ｂ（高Br高密度要素１３）とを、図１７（c2）に表われているように、幅方向（Ｙ方向）に寄せ合わせ一体化して合成成形体Ｅ（２種合成成形体５１）を製造する。
なお、図１７（ｃ）の高iHc高密度要素８と高Br高密度要素１３の夫々の外形寸法は、両者を寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc高密度要素８：厚みＴ2＝36mm、幅Ｗ2＝9.5mm、長さＬ2＝25mm； 高Br高密度要素１３：厚みＴ2＝36mm、幅Ｗ2＝9.5mm、長さＬ2＝25mmとすればよい。このようにすると合成成形体Ｅは、厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmとなる。
なお、図１７（ｃ）の高iHc高密度要素８と高Br高密度要素１３の夫々の外形寸法は、両者を寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc高密度要素８：厚みＴ2＝36mm、幅Ｗ2＝9.5mm、長さＬ2＝25mm； 高Br高密度要素１３：厚みＴ2＝36mm、幅Ｗ2＝9.5mm、長さＬ2＝25mmとすればよい。このようにすると合成成形体Ｅは、厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmとなる。
次に、図１７（c2）の合成成形体Ｅに塑性加工を施して、図１７（ｄ）の永久磁石素材Ｆを成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
さらに、上記押出し加工に際しての押出し方向は、図１３の場合とは異なり、上記合成成形体Ｅにおける高Br成形体要素Ｂと高iHc成形体要素Ａとの合せ面５７に平行する方向（矢印７９方向）へ押出し、上記合成成形体Ｅを潰す（絞る）方向は、上記合せ面５７に平行する方向で、かつ、上記押出し方向に直交する方向へ潰して、永久磁石素材Ｆにおける磁化容易軸を、上記合せ面に平行する方向で、かつ、上記押出し方向に直交する方向に向くようにしてもよい。
上記図１７（図１８、図１９の場合も同旨）のように構成された永久磁石素材Ｆに、着磁を施して永久磁石として利用する場合は、一方の側が保磁力の高い側となり、他方の側が残留磁束密度の高い側となるようにして利用することができる。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例１と同様の作用効果が得られる。
さらに、上記押出し加工に際しての押出し方向は、図１３の場合とは異なり、上記合成成形体Ｅにおける高Br成形体要素Ｂと高iHc成形体要素Ａとの合せ面５７に平行する方向（矢印７９方向）へ押出し、上記合成成形体Ｅを潰す（絞る）方向は、上記合せ面５７に平行する方向で、かつ、上記押出し方向に直交する方向へ潰して、永久磁石素材Ｆにおける磁化容易軸を、上記合せ面に平行する方向で、かつ、上記押出し方向に直交する方向に向くようにしてもよい。
上記図１７（図１８、図１９の場合も同旨）のように構成された永久磁石素材Ｆに、着磁を施して永久磁石として利用する場合は、一方の側が保磁力の高い側となり、他方の側が残留磁束密度の高い側となるようにして利用することができる。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例１と同様の作用効果が得られる。
次に、図１７（ａ）〜(c２)の合成成形体Ｅに至る過程とは、高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂとを寄せ合わせ一体化する過程の点において異なる例を示す図１８、図１９について説明する。
図１８は永久磁石素材Ｆの製法を説明する為の図面で、（ａ）〜（ｄ）に順次表われるように、個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂを形成し、それらを図１８（ｂ２）の時点で、図１７（ｃ）の場合と同様に幅方向（Ｙ方向）に寄せ合わせ一体化して合成固形状要素１０を形成する。上記合成固形状要素１０は、高iHc固形状要素７（高iHc成形体要素Ａ）と、高Br固形状要素１２（高Br成形体要素Ｂ）とを、寄せ合わせ一体化した合成固形状要素を示す。
この合成固形状要素１０を熱間または温間プレス手段によって図１８（ｃ）の合成成形体Ｅ（２種合成成形体５１）を形成する。なお、熱間または温間プレスとしては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレスを行なえばよい。
この合成固形状要素１０を熱間または温間プレス手段によって図１８（ｃ）の合成成形体Ｅ（２種合成成形体５１）を形成する。なお、熱間または温間プレスとしては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレスを行なえばよい。
次に、図１８（ｃ）の合成成形体Ｅに塑性加工を施して、図１８（ｄ）の永久磁石素材Ｆを成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例４と同様の作用効果が得られる。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例４と同様の作用効果が得られる。
図１９は永久磁石素材Ｆの製法を説明する為の図面で、（ａ）〜（ｄ）に順次表われるように、図１９（ａ）の時点で高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとを寄せ合わせ一体化して合成粉末状要素９を形成する。
上記合成粉末状要素９は、高iHc粉末状要素６（高iHc成形体要素Ａ）と高Br粉末状要素１１（高Br成形体要素Ｂ）とを寄せ合わせ（ダイのキャビティ中に共に充填して）一体化して形成された合成した粉末状要素を示す。なお、粉末状要素６、１１の充填手段は、図１６について説明したと同様にすればよい。
上記合成粉末状要素９は、高iHc粉末状要素６（高iHc成形体要素Ａ）と高Br粉末状要素１１（高Br成形体要素Ｂ）とを寄せ合わせ（ダイのキャビティ中に共に充填して）一体化して形成された合成した粉末状要素を示す。なお、粉末状要素６、１１の充填手段は、図１６について説明したと同様にすればよい。
図１９（ｂ）の１０は合成粉末状要素９を冷間プレス手段によって形成された合成固形状要素を示し、この合成固形状要素１０には前述の実施例５の場合と同様の考え方で熱間または温間プレス手段と塑性加工を施して、図１９（ｄ）の永久磁石素材Ｆを成形する。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例４と同様の作用効果が得られる。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）は、実施例４と同様の作用効果が得られる。
次に、図１３の合成成形体Ｅ、永久磁石素材Ｆとは、形状の点において異なる例を示す図２０、２１、２２について説明する。
図２０は、円柱形状の合成成形体Ｅから板形状の永久磁石素材Ｆを製造する方法を提供するものである。図２１は、断面長方形の合成成形体Ｅから断面円弧状の永久磁石素材Ｆを製造する方法を提供するものである。図２２は、図22（ａ）の断面楕円形の合成成形体Ｅから図22（ｂ）の断面蒲鉾形の永久磁石素材Ｆを製造する方法を提供するものである。さらに、図22（ａ）の断面楕円形の合成成形体Ｅから図22（ｃ）の断面三日月形永久磁石素材Ｆを製造する方法を提供するものである。
図２０は、円柱形状の合成成形体Ｅから板形状の永久磁石素材Ｆを製造する方法を提供するものである。図２１は、断面長方形の合成成形体Ｅから断面円弧状の永久磁石素材Ｆを製造する方法を提供するものである。図２２は、図22（ａ）の断面楕円形の合成成形体Ｅから図22（ｂ）の断面蒲鉾形の永久磁石素材Ｆを製造する方法を提供するものである。さらに、図22（ａ）の断面楕円形の合成成形体Ｅから図22（ｃ）の断面三日月形永久磁石素材Ｆを製造する方法を提供するものである。
図２０（ａ）の円柱形状の合成成形体Ｅの外径寸法（直径Ｄ、長さＬ）は、上記図９を用いて前述した高密度要素４ａと同様に設定すれば良い。
さらに、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの夫々の外形寸法は、両者を寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとを、合成成形体Ｅを合せ面５７で２等分した寸法にすればよい。
次に、図２０（ｂ）の板形状の永久磁石素材Ｆの外径寸法（厚みＴ1、幅Ｗ1、長さＬ1）は、上記図９を用いて前述した永久磁石素材60ａと同様に設定すれば良い。
合成成形体Ｅを永久磁石素材Ｆに成形する塑性加工としては、周知の塑性加工を用いればよく、例えば、図９、１０を用いて前述したと同様に、押出加工を施して成形すればよい。
さらに、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの夫々の外形寸法は、両者を寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとを、合成成形体Ｅを合せ面５７で２等分した寸法にすればよい。
次に、図２０（ｂ）の板形状の永久磁石素材Ｆの外径寸法（厚みＴ1、幅Ｗ1、長さＬ1）は、上記図９を用いて前述した永久磁石素材60ａと同様に設定すれば良い。
合成成形体Ｅを永久磁石素材Ｆに成形する塑性加工としては、周知の塑性加工を用いればよく、例えば、図９、１０を用いて前述したと同様に、押出加工を施して成形すればよい。
次に図２１（ａ）の合成成形体Ｅの外径寸法（厚み(Ｘ方向)Ｔ、幅(Ｙ方向)Ｗ、で長さ(Ｚ方向)Ｌ）は、上記図１１を用いて前述した高密度要素４ｂと同様に設定すれば良い。
なお、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの夫々の外形寸法は、両者を寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとを、合成成形体Ｅを合せ面５７で２等分した寸法にすればよい。
次に、図２１（ｂ）の断面円弧状の永久磁石素材Ｆの外径寸法（厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2、長さ(Ｚ方向)Ｌ1）は、上記図１１を用いて前述した永久磁石素材60ｂと同様に設定すれば良い。
合成成形体Ｅを永久磁石素材Ｆ（図２１（ｂ）参照）に成形する塑性加工としては、周知の塑性加工を用いればよく、例えば、図１１を用いて前述したと同様に押出加工を施して成形すればよい。
なお、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの夫々の外形寸法は、両者を寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとを、合成成形体Ｅを合せ面５７で２等分した寸法にすればよい。
次に、図２１（ｂ）の断面円弧状の永久磁石素材Ｆの外径寸法（厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2、長さ(Ｚ方向)Ｌ1）は、上記図１１を用いて前述した永久磁石素材60ｂと同様に設定すれば良い。
合成成形体Ｅを永久磁石素材Ｆ（図２１（ｂ）参照）に成形する塑性加工としては、周知の塑性加工を用いればよく、例えば、図１１を用いて前述したと同様に押出加工を施して成形すればよい。
次に図22（ａ）の合成成形体Ｅの外径寸法（短軸Ｄ1、長軸Ｄ2、長さ(Ｚ方向)Ｌ）、は、図１２を用いて前述した高密度要素４ｃと同様に設定すれば良い。なお、図22（ａ）の合成成形体Ｅを形成する高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの夫々の外形寸法は、両者を寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとを、合成成形体Ｅを合せ面５７で２等分した寸法にすればよい。
図22（ｂ）に示される断面蒲鉾形のの永久磁石素材Ｆの外径寸法（最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、円弧辺の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、直線辺の幅(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1）は、上記図１２を用いて前述した永久磁石素材60ｃと同様に設定すれば良い。
図22（ｃ）の断面三日月形の永久磁石素材Ｆの外径寸法（最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1）は、図１２を用いて前述した永久磁石素材60ｃと同様に設定すれば良い。
なお、合成成形体Ｅを永久磁石素材Ｆ（図２２（ｂ）又は図２２（ｃ）参照）に成形する塑性加工としては、周知の塑性加工を用いればよく、例えば、図１１を用いて前述したと同様に押出加工を施して成形すればよい。
図22（ｂ）に示される断面蒲鉾形のの永久磁石素材Ｆの外径寸法（最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、円弧辺の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、直線辺の幅(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1）は、上記図１２を用いて前述した永久磁石素材60ｃと同様に設定すれば良い。
図22（ｃ）の断面三日月形の永久磁石素材Ｆの外径寸法（最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1）は、図１２を用いて前述した永久磁石素材60ｃと同様に設定すれば良い。
なお、合成成形体Ｅを永久磁石素材Ｆ（図２２（ｂ）又は図２２（ｃ）参照）に成形する塑性加工としては、周知の塑性加工を用いればよく、例えば、図１１を用いて前述したと同様に押出加工を施して成形すればよい。
次に、図１３の合成成形体Ｅを構成するにあたり、高iHc成形体要素Ａに用いられる磁性粉末Maと、磁性粉末Mb、及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Mbと、磁性粉末Maとの配合割合は、用途においての要望（例えば、不可逆減磁に対する要望、サイズの大小、コストの低減等）によって相対的に配合割合を増減して決定すればよい。なお、このことは、例えば表７、９、１１、１３、１５、１７のいずれに関しても、磁性粉末Maと磁性粉末Mbとの配合割合は、要望される永久磁石について、夫々対応できるように加減して決定すればよいものである。
次に、相対的な割合の増減例を説明する。本例は、図１３(d)の永久磁石素材Ｆに着磁することにより使用される永久磁石における高Br成形体要素Ｂ部に、より高保磁力が要求される場合、その要求に対応することができる永久磁石素材Ｆの製造方法を提供するものである。なお、上記要求される保磁力として、例えば、後出の図３４の条件の場合、すなわち、永久磁石の厚み方向の距離ｔ＝０で１.８５ＭＡ/ｍ、ｔ＝Ｔ１で１.２２ＭＡ/ｍ、ｔ＝０〜Ｔ１の間は直線的に変化するような保磁力が要求されるような条件の場合を想定する。本例の高iHc成形体要素Ａ及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Mbの例としては、例えば表７に示される配合割合、比率を用いればよい。なお、２層目には２種類の粉末を配合して使用したが、当然ながら直接ｉＨｃ＝１．５３５ＭＡ／ｍの特性をもつ１種類の磁性粉末を準備して使用しても良い。この時の成分組成は、実験例２で用いた磁性粉末と実験例１で用いた磁性粉末の全成分を足して２で割った値となる。
次に、相対的な割合の増減例を説明する。本例は、図１３(d)の永久磁石素材Ｆに着磁することにより使用される永久磁石における高Br成形体要素Ｂ部に、より高保磁力が要求される場合、その要求に対応することができる永久磁石素材Ｆの製造方法を提供するものである。なお、上記要求される保磁力として、例えば、後出の図３４の条件の場合、すなわち、永久磁石の厚み方向の距離ｔ＝０で１.８５ＭＡ/ｍ、ｔ＝Ｔ１で１.２２ＭＡ/ｍ、ｔ＝０〜Ｔ１の間は直線的に変化するような保磁力が要求されるような条件の場合を想定する。本例の高iHc成形体要素Ａ及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Mbの例としては、例えば表７に示される配合割合、比率を用いればよい。なお、２層目には２種類の粉末を配合して使用したが、当然ながら直接ｉＨｃ＝１．５３５ＭＡ／ｍの特性をもつ１種類の磁性粉末を準備して使用しても良い。この時の成分組成は、実験例２で用いた磁性粉末と実験例１で用いた磁性粉末の全成分を足して２で割った値となる。
表７に示されるような材質で形成される高iHc成形体要素Ａと高Ｂｒ粉末状要素Ｂとを用い、図１３（ａ）〜（ｄ）に順次示されるように永久磁石素材Ｆ（２種永久磁石素材６１）を製造する。図１３（ａ）〜（ｄ）の過程については、図１３を用いて前述したと同様に行なえばよい。
以上のように製造された２層の永久磁石素材Ｆに着磁された永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)及びＤｙ含有率を表８に示す。さらに、この永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)の関係を示すグラフを図２３に示す。
上記表８、図２３に示されるように、永久磁石の高iHc成形体要素Ａ側は、Ｄｙ含有率は3.6質量％だから保磁力は極めて高い（1.85MA/m）。また、永久磁石の高Br成形体要素Ｂ側は、Ｂｒ＝1.415Tであり、永久磁石全体におけるＢｒは、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの平均値で1.3875Tとなり、高い残留磁束密度を有する。よって、図１３を用いて前述したと同様に、永久磁石全体として磁気特性が劣化しにくく、磁気特性の優れた永久磁石として長寿命で使用することができる。
しかも、表８に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの平均値で2.7質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
しかも、表８に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂの平均値で2.7質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
次に、図１３（c2）の合成成形体Ｅとは、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に１つの中間成形体要素Ｃが介在する状態で寄せ合わせて一体化して合成成形体Ｅを形成する点において異なる例を示す図２４について説明する。図２４は、（ａ）〜（ｄ）に順次表われるように、個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、中間高密度要素Ｃを形成し、それらを寄せ合わせ、一体化して合成成形体Ｅ（３種（複数種）合成成形体５２）を形成し、さらに合成成形体Ｅに塑性加工を施して永久磁石素材Ｆ（３種永久磁石素材６２）を作る例を示す。
永久磁石素材Ｆの製造方法は、図２４に表れているように、高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、中間用の磁性粉末Mcで形成される中間成形体要素Ｃとを、上記高iHc成形体要素Ａと上記高Br成形体要素Ｂとの間に上記中間成形体要素Ｃが介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体Ｅを形成し、上記中間成形体要素Ｃの磁性粉末Mcの材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体Ｅの状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素Ａ から上記高Br成形体要素Ｂに向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素Ｂ から上記 高iHc成形体要素Ａに向けて順次低くなる材質（本件では、このような材質の磁性粉末を「磁性粉末Mc」又は「中間用の磁性粉末Mc」とも称する）に設定してあり、さらに、上記合成成形体Ｅに塑性加工を施すことによって磁気異方性を備えさせる。
永久磁石素材Ｆの製造方法は、図２４に表れているように、高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、中間用の磁性粉末Mcで形成される中間成形体要素Ｃとを、上記高iHc成形体要素Ａと上記高Br成形体要素Ｂとの間に上記中間成形体要素Ｃが介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体Ｅを形成し、上記中間成形体要素Ｃの磁性粉末Mcの材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体Ｅの状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素Ａ から上記高Br成形体要素Ｂに向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素Ｂ から上記 高iHc成形体要素Ａに向けて順次低くなる材質（本件では、このような材質の磁性粉末を「磁性粉末Mc」又は「中間用の磁性粉末Mc」とも称する）に設定してあり、さらに、上記合成成形体Ｅに塑性加工を施すことによって磁気異方性を備えさせる。
この点を図２４を用いてさらに詳しく説明する。
図２４の１層目の高iHc成形体要素Ａにおける高iHc高密度要素８及び３層目の高Br成形体要素Ｂにおける高Br高密度要素１３は、図１３を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。
次に、上記高iHc成形体要素Ａ及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Ma, Mbの例としては、例えば表９に示される配合割合、比率を用いればよい。
図２４の１層目の高iHc成形体要素Ａにおける高iHc高密度要素８及び３層目の高Br成形体要素Ｂにおける高Br高密度要素１３は、図１３を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。
次に、上記高iHc成形体要素Ａ及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Ma, Mbの例としては、例えば表９に示される配合割合、比率を用いればよい。
次に、図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）夫々の２層目の中間成形体要素Ｃにおいて、１６は冷間プレスにおけるダイのキャビティ（図示省略）中に、磁性粉末Mcを充填して形成された中間粉末状要素を示す。なお、この磁性粉末Ｍcは、図１を用いて前述した磁性粉末Ｍと同様に、周知の手段で製造すればよい。この磁性粉末Ｍcの材質の設定は、図２４(c2)の合成成形体Ｅの状態で、保磁力が高iHc成形体要素Ａから高Br成形体要素Ｂに向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が高Br成形体要素Ｂから高iHc成形体要素Ａに向けて順次低くなる条件を備える材質に設定すればよい。なお、磁性粉末Mcは、磁性粉末Maと磁性粉末Mbとを適当な割合で混合して（表９、１１、１３、１５、１７から容易に想定できる量を混合して）用いてもよいし、又は磁性粉末Ma又は磁性粉末Mbに対して夫々適当な磁性合金の組成を増減させて用いてもよい。その場合、磁性粉末Mcは、合成成形体Ｅの状態で、保磁力が高iHc成形体要素Ａから高Br成形体要素Ｂに向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が高Br成形体要素Ｂから高iHc成形体要素Ａに向けて順次低くなるような条件を満たせばよい。例えば、上記表９に示される磁性粉末Ｍcを用いてもよい。図２４（ｂ）の１７は中間粉末状要素１６を冷間プレス手段によって成形される中間固形状要素、図２４（ｃ）の１８は中間固形状要素１７を熱間または温間プレス手段によって製造される高Br高密度要素を示す。なお、冷間プレス手段、熱間または温間プレス手段としては、周知の手段を用いればよく、例えば、図１を用いて前述したと同様に冷間プレス手段、熱間または温間プレスを行なえばよい。
上記説明において、「成形体要素」という用語は、磁性粉末から合成成形体に至る、形を造る過程の粉末状要素、固形状要素又は高密度要素の総称的用語である。さらに、成形体要素において、高iHc、高Br、中間等の字句は、他のものと相対的な材質を区別する為に付された字句である。
上記説明において、「成形体要素」という用語は、磁性粉末から合成成形体に至る、形を造る過程の粉末状要素、固形状要素又は高密度要素の総称的用語である。さらに、成形体要素において、高iHc、高Br、中間等の字句は、他のものと相対的な材質を区別する為に付された字句である。
なお、高iHc高密度要素８と高Br高密度要素１３と中間高密度要素１８の夫々の外形寸法は、全者を寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc高密度要素８と高Br高密度要素１３と中間高密度要素１８夫々を厚みＴ2＝12mm、幅Ｗ2＝19mm、長さＬ2＝25mmとすればよい。 このようにすると、合成成形体Ｅは厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmとなる。
次に、夫々個別に製造した高iHc高密度要素８（高iHc成形体要素Ａ）と、高Br高密度要素１３（高Br成形体要素Ｂ）と、中間高密度要素１８（中間成形体要素Ｃ）とを、図２４（c2）に表われているように、寄せ合わせ、一体化して合成成形体Ｅ（３種合成成形体５２）を製造する。この寄せ合わせは、図１３を用いて説明したと同様の考えですればよい。
なお、本件においては、上記のように複数の成形体要素（符号Ａ及びＢ、又は、符号Ａ、Ｂ及びＣが付された成形体要素）を寄せ合わせ一体化したものを合成成形体Ｅと称する。
なお、本件においては、上記のように複数の成形体要素（符号Ａ及びＢ、又は、符号Ａ、Ｂ及びＣが付された成形体要素）を寄せ合わせ一体化したものを合成成形体Ｅと称する。
次に、図２４（c2）の合成成形体Ｅに塑性加工を施して、図２４（ｄ）の永久磁石素材Ｆ（３種永久磁石素材６２）を成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
なお、永久磁石素材Ｆの外形寸法は、合成成形体Ｅに施す塑性加工により相違するが、例えば、上記実験例１における比較例１と同様の押出し加工を施した場合、合成成形体Ｅ：厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmの場合、永久磁石素材Ｆ：厚みＴ1＝８mm、幅Ｗ1＝40mm、長さＬ1＝53.4mmとなる。
なお、永久磁石素材Ｆの外形寸法は、合成成形体Ｅに施す塑性加工により相違するが、例えば、上記実験例１における比較例１と同様の押出し加工を施した場合、合成成形体Ｅ：厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmの場合、永久磁石素材Ｆ：厚みＴ1＝８mm、幅Ｗ1＝40mm、長さＬ1＝53.4mmとなる。
以上のように製造された３層の永久磁石素材Ｆに着磁した永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)及びＤｙ含有率を表１０に示す。さらに、この永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)の関係を示すグラフを図２５に示す。
上記表１０、図２５に示されるように、永久磁石の高iHc成形体要素Ａ側は、Ｄｙ含有率は3.6質量％だから保磁力は極めて高い（1.85MA/m）。また、永久磁石の高Br成形体要素Ｂ側は、Ｂｒ＝1.433Tであり、永久磁石全体におけるＢｒは、各層の平均値で1.397Tとなり、高い残留磁束密度を有する。よって、図１３を用いて前述したと同様に、永久磁石全体として磁気特性が劣化しにくく、磁気特性の優れた永久磁石として長寿命で使用することができる。
しかも、表１０に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に、中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら三者の平均値で2.4質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
しかも、表１０に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に、中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら三者の平均値で2.4質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
次に、図１３（c2）の合成成形体Ｅとは、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に複数の中間成形体要素Ｃが介在する状態で寄せ合わせて一体化して合成成形体Ｅを形成する点において異なる例を示す図２６〜図３２について説明する。
図２６は個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、複数（２種）の中間高密度要素Ｃを夫々形成し、それらを寄せ合わせ、一体化して合成成形体Ｅ（４種（複数種）合成成形体５３）を形成し、さらに合成成形体Ｅに前述した塑性加工を施して永久磁石素材Ｆを作る例を示す。
図２８は、個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、複数（３種）の中間高密度要素Ｃを夫々形成し、それらを寄せ合わせ一体化して合成成形体Ｅ（５種（複数種）合成成形体５４）を形成し、さらに合成成形体Ｅに前述した塑性加工を施して永久磁石素材Ｆ（５種永久磁石素材６４）を作る例を示す。
図３０は、個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、複数（８種）の中間高密度要素Ｃを夫々形成し、それらを寄せ合わせ、一体化して合成成形体Ｅ（１０種（複数種）合成成形体５５）を形成し、さらに合成成形体Ｅに前述した塑性加工を施して永久磁石素材Ｆ（１０種永久磁石素材６５）を作る例を示す。
さらに、図３２は、上記図３０において、中間成形体要素Ｃの数を１８種に増加させる場合には、Ｄｙ含有率が少なくなること、永久磁石全体のＢｒが増加することを説明する為の図である。
図２６は個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、複数（２種）の中間高密度要素Ｃを夫々形成し、それらを寄せ合わせ、一体化して合成成形体Ｅ（４種（複数種）合成成形体５３）を形成し、さらに合成成形体Ｅに前述した塑性加工を施して永久磁石素材Ｆを作る例を示す。
図２８は、個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、複数（３種）の中間高密度要素Ｃを夫々形成し、それらを寄せ合わせ一体化して合成成形体Ｅ（５種（複数種）合成成形体５４）を形成し、さらに合成成形体Ｅに前述した塑性加工を施して永久磁石素材Ｆ（５種永久磁石素材６４）を作る例を示す。
図３０は、個別に高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、複数（８種）の中間高密度要素Ｃを夫々形成し、それらを寄せ合わせ、一体化して合成成形体Ｅ（１０種（複数種）合成成形体５５）を形成し、さらに合成成形体Ｅに前述した塑性加工を施して永久磁石素材Ｆ（１０種永久磁石素材６５）を作る例を示す。
さらに、図３２は、上記図３０において、中間成形体要素Ｃの数を１８種に増加させる場合には、Ｄｙ含有率が少なくなること、永久磁石全体のＢｒが増加することを説明する為の図である。
永久磁石素材Ｆの製造方法は、図２６に表れているように、高iHc成形体要素Ａと、高Br成形体要素Ｂと、夫々は相互に材質の異なる複数の中間用の磁性粉末Mcで形成される複数の中間成形体要素とを、上記高iHc成形体要素Ａと上記高Br成形体要素Ｂとの間に上記複数の中間成形体要素が介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体Ｅを形成し、上記複数の中間成形体要素Ｃの各磁性粉末Mcの夫々の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体Ｅの状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素Ａから上記高Br成形体要素Ｂ に向けて夫々順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素Ｂから上記高iHc成形体要素Ａ に向けて夫々順次低くなる材質（本件では、このような材質の磁性粉末を「磁性粉末Mc」又は「中間用の磁性粉末Mc」とも称する）に夫々設定してある。さらに、上記合成成形体Ｅに塑性加工を施すことによって磁気異方性を備えさせてある 。
この点を図２６を用いてさらに詳しく説明する。
図２６の１層目の高iHc成形体要素Ａにおける高iHc高密度要素８及び４層目の高Br成形体要素Ｂにおける高Br高密度要素１３は、図１３を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。
次に、上記高iHc成形体要素Ａ及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば表１１に示される配合割合、比率を用いればよい。
図２６の１層目の高iHc成形体要素Ａにおける高iHc高密度要素８及び４層目の高Br成形体要素Ｂにおける高Br高密度要素１３は、図１３を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。
次に、上記高iHc成形体要素Ａ及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば表１１に示される配合割合、比率を用いればよい。
次に、図２６の２層目と３層目における複数の中間成形体要素Ｃ（中間成形体要素20ａ、中間成形体要素20ｂ）夫々における中間高密度要素23ａ、23ｂは、図２４を用いて説明した中間高密度要素18と同様の考えで形成するとよい。上記複数の中間成形体要素Ｃに用いられる相互に材質の異なる複数の中間用の磁性粉末Mcの夫々の材質は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体Ｅの状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素Ａから上記高Br成形体要素Ｂ に向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素Ｂから上記高iHc成形体要素Ａ に向けて順次低くなる材質になるように設定すればよい。なお、上記複数の磁性粉末Mcは、磁性粉末Maと磁性粉末Mbとを適当な割合で混合して（表１１、１３、１５、１７から容易に想定できる量を混合して）用いてもよいし、磁性粉末Ma又は磁性粉末Mbに対して夫々適当な磁性合金の組成を増減させて用いてもよい。その場合、磁性粉末Mcは、合成成形体Ｅの状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素Ａから上記高Br成形体要素Ｂ に向けて夫々順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素Ｂから上記高iHc成形体要素Ａ に向けて夫々順次低くなるような条件を満たせばよい。 例えば、上記複数の磁性粉末Mcの夫々の材質の例としては、１層から４層を含めて、例えば、表１１に示される配合割合、比率のものを用いればよい。
なお、図２６（ｃ）の高iHc高密度要素８、高Br高密度要素１３、２層目及び３層目の中間高密度要素23ａ、23ｂの夫々の外形寸法は、これらを寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅになるような寸法に形成すればよい。例えば、高iHc高密度要素８、高Br高密度要素１３、２層目及び３層目の中間高密度要素23ａ、23ｂの夫々を厚みＴ2＝９mm、幅Ｗ2＝19mm、長さＬ2＝25mmとすればよい。すると、合成成形体Ｅは、厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmとなる。
次に、夫々個別に製造した高iHc高密度要素８（高iHc成形体要素Ａ）と、高Br高密度要素１３（高Br成形体要素Ｂ）と、２層目及び３層目の中間高密度要素23ａ、23ｂ（複数の中間成形体要素Ｃ）とを、図２４（c2）に表われているように、寄せ合わせ一体化して合成成形体Ｅ（４種合成成形体５３）を製造する。この寄せ合わせは、図１３を用いて説明したと同様の考えですればよい。
次に、図２６（c2）の合成成形体Ｅに塑性加工を施して、図２６（ｄ）の永久磁石素材Ｆ（４種永久磁石素材６３）を成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
なお、永久磁石素材Ｆの外形寸法は、合成成形体Ｅに施す塑性加工により相違するが、例えば、上記実験例１における比較例１と同様の押出し加工を施した場合、合成成形体Ｅ：厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmの場合、永久磁石素材Ｆ：厚みＴ1＝８mm、幅Ｗ1＝40mm、長さＬ1＝53.4mmとなる。
なお、永久磁石素材Ｆの外形寸法は、合成成形体Ｅに施す塑性加工により相違するが、例えば、上記実験例１における比較例１と同様の押出し加工を施した場合、合成成形体Ｅ：厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmの場合、永久磁石素材Ｆ：厚みＴ1＝８mm、幅Ｗ1＝40mm、長さＬ1＝53.4mmとなる。
以上のように製造された４層の永久磁石素材Ｆに着磁した永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)及びＤｙ含有率を表１２に示す。さらに、この永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)の関係を示すグラフを図２７に示す。
上記表１２、図２７に示されるように、永久磁石の高iHc成形体要素Ａ側は、Ｄｙ含有率は3.6質量％だから保磁力は極めて高い（1.85MA/m）。また、永久磁石の高Br成形体要素Ｂ側は、Ｂｒ＝1.4425Tであり、永久磁石全体におけるＢｒは、各層の平均値で1.40125Tとなり、高い残留磁束密度を有する。よって、図１３を用いて前述したと同様に、永久磁石全体として磁気特性が劣化しにくく、磁気特性の優れた永久磁石として長寿命で使用することができる。
しかも、表１２に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に複数（２層）の中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら四者のとの平均値で2.25質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
しかも、表１２に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に複数（２層）の中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら四者のとの平均値で2.25質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
次に、図２８について説明する。
図２８の１層目の高iHc成形体要素Ａにおける高iHc高密度要素８及び５層目の高Br成形体要素Ｂにおける高Br高密度要素１３は、図１３を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。さらに、２層目〜４層目の中間成形体要素Ｃ（中間成形体要素30ａ〜30ｃ）における複数の中間高密度要素33ａ〜33ｃ夫々は、図２６を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。例えば、上記高iHc成形体要素Ａ、高Br成形体要素Ｂ及び複数の中間成形体要素Ｃに用いられる磁性粉末Ｍの例として、表１３に示される配合割合のものを用いてもよい。合成成形体Ｅにおける高iHc成形体要素Ａ、高Br成形体要素Ｂ及び複数の中間成形体要素Ｃの厚さの比率は、例えば、表１３に示されるようにすればよい。
図２８の１層目の高iHc成形体要素Ａにおける高iHc高密度要素８及び５層目の高Br成形体要素Ｂにおける高Br高密度要素１３は、図１３を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。さらに、２層目〜４層目の中間成形体要素Ｃ（中間成形体要素30ａ〜30ｃ）における複数の中間高密度要素33ａ〜33ｃ夫々は、図２６を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。例えば、上記高iHc成形体要素Ａ、高Br成形体要素Ｂ及び複数の中間成形体要素Ｃに用いられる磁性粉末Ｍの例として、表１３に示される配合割合のものを用いてもよい。合成成形体Ｅにおける高iHc成形体要素Ａ、高Br成形体要素Ｂ及び複数の中間成形体要素Ｃの厚さの比率は、例えば、表１３に示されるようにすればよい。
なお、図２６（ｃ）の高iHc高密度要素８、高Br高密度要素１３、２層目〜４層目の中間高密度要素33ａ〜33ｃの夫々の外形寸法は、これらを寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅ（５種（複数種）合成成形体５４）になるような寸法に形成すればよく、例えば、高iHc高密度要素８、高Br高密度要素１３、中間高密度要素33ａ、33ｂの夫々を厚みＴ2＝7.2 mm、幅Ｗ2＝19mm、長さＬ2＝25mmとすればよい。すると、合成成形体Ｅは、厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmとなる。
次に、夫々個別に製造した高iHc高密度要素８（高iHc成形体要素Ａ）と、高Br高密度要素１３（高Br成形体要素Ｂ）と、２層目〜４層目の中間高密度要素33ａ〜33ｃ（複数の中間成形体要素Ｃ）とを、図２８（c2）のように、寄せ合わせ一体化して合成成形体Ｅ（５種合成成形体５４）を製造する。この寄せ合わせは、図１３を用いて説明したと同様の考えですればよい。
次に、合成成形体Ｅに塑性加工を施して、図２８（ｄ）の永久磁石素材Ｆ（５種永久磁石素材６４）を成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
なお、永久磁石素材Ｆの外形寸法は、合成成形体Ｅに施す塑性加工により相違するが、例えば、上記実験例１における比較例１と同様の押出し加工を施した場合、合成成形体Ｅ：厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmの場合、永久磁石素材Ｆ：厚みＴ1＝８mm、幅Ｗ1＝40mm、長さＬ1＝53.4mmとなる。
なお、永久磁石素材Ｆの外形寸法は、合成成形体Ｅに施す塑性加工により相違するが、例えば、上記実験例１における比較例１と同様の押出し加工を施した場合、合成成形体Ｅ：厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmの場合、永久磁石素材Ｆ：厚みＴ1＝８mm、幅Ｗ1＝40mm、長さＬ1＝53.4mmとなる。
以上のように製造された５層の永久磁石素材Ｆに着磁された永久磁石における、残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)及びＤｙ含有率を表１４に示す。さらに、この永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)の関係を示すグラフを図２９に示す。
上記表１４、図２９に示されるように、永久磁石の高iHc成形体要素Ａ側は、Ｄｙ含有率は3.6質量％だから保磁力は極めて高い（1.85MA/m）。また、永久磁石の高Br成形体要素Ｂ側は、Ｂｒ＝1.448Tであり、永久磁石全体におけるＢｒは、各層の平均値で1.404Tとなり、高い残留磁束密度を有する。よって、図１３を用いて説明したと同様に、永久磁石全体として磁気特性が劣化しにくく、磁気特性の優れた永久磁石として長寿命で使用することができる。
しかも、表１４に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に複数（３層）の中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら五者の平均値で2.16質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
しかも、表１４に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に複数（３層）の中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら五者の平均値で2.16質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
次に、図３０について説明する。なお、図３０の説明にあっては、１層目〜１０層目の高iHc成形体要素Ａ、高Br成形体要素Ｂ及び中間成形体要素Ｃについて夫々の外観図を正しく記載すべきであるが、３層目〜８層目の図は、２層目の外観と同様に表われるので図示は省略した。
図３０の１層目の高iHc成形体要素Ａにおける高iHc高密度要素８及び１０層目の高Br成形体要素Ｂにおける高Br高密度要素１３は、図１３を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。さらに、２層目〜９層目の中間成形体要素Ｃにおける図３０（ｃ）の複数の中間高密度要素夫々は、図２６を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。
例えば、上記高iHc成形体要素Ａ、複数の中間成形体要素Ｃ及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Ｍの例としては、表１５に示される配合割合を参考にして用いれば、本発明における複数の中間成形体Ｃを備える永久磁石素材Ｆの実施は可能になる。合成成形体Ｅにおける高iHc成形体要素Ａ、複数の中間成形体要素Ｃ及び高Br成形体要素Ｂの比率は表１５に示されるようにすればよい。
図３０の１層目の高iHc成形体要素Ａにおける高iHc高密度要素８及び１０層目の高Br成形体要素Ｂにおける高Br高密度要素１３は、図１３を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。さらに、２層目〜９層目の中間成形体要素Ｃにおける図３０（ｃ）の複数の中間高密度要素夫々は、図２６を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。
例えば、上記高iHc成形体要素Ａ、複数の中間成形体要素Ｃ及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Ｍの例としては、表１５に示される配合割合を参考にして用いれば、本発明における複数の中間成形体Ｃを備える永久磁石素材Ｆの実施は可能になる。合成成形体Ｅにおける高iHc成形体要素Ａ、複数の中間成形体要素Ｃ及び高Br成形体要素Ｂの比率は表１５に示されるようにすればよい。
なお、図３０（ｃ）の高iHc高密度要素８（１層目）、高Br高密度要素１３（１０層目）、中間高密度要素（２層目〜９層目）の夫々の外形寸法は、これらを寄せ合わせ一体化したときに、所定の外形寸法の合成成形体Ｅ（１０種（複数種）合成成形体５５）になるような寸法に形成すればよく、例えば、高iHc高密度要素８、高Br高密度要素１３、複数の中間高密度要素（２層目〜９層目）の夫々を厚みＴ2＝3.6mm、幅Ｗ2＝19mm、長さＬ2＝25mmとすればよい。すると、合成成形体Ｅは、厚みＴ＝36mm、幅Ｗ＝19mm、長さＬ＝25mmとなる。
次に、夫々個別に製造した高iHc高密度要素８（高iHc成形体要素Ａ）と、高Br高密度要素１３（高Br成形体要素Ｂ）と、２層目〜９層目の複数の中間高密度要素（複数の中間成形体要素Ｃ）とを、図３０（c2）に表われているように、寄せ合わせ一体化して合成成形体Ｅ（１０種合成成形体５５）を製造する。
上記寄せ合わせる配列順は１層〜１０層の順になるようにするとよい。
上記寄せ合わせる配列順は１層〜１０層の順になるようにするとよい。
次に、図３０（c2）合成成形体Ｅに塑性加工を施して、図３０（ｄ）の永久磁石素材Ｆ（１０種永久磁石素材６５）を成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
以上のように製造された１０層の永久磁石素材Ｆに着磁された永久磁石における、残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)及びＤｙ含有率を表１６に示す。さらに、この永久磁石における残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)の関係を示すグラフを図３１に示す。
上記表１６、図３１に示されるように、永久磁石の高iHc成形体要素Ａ側は、Ｄｙ含有率は3.6質量％だから保磁力は極めて高い（1.85MA/m）。また、永久磁石の高Br成形体要素Ｂ側は、Ｂｒ＝1.459Tであり、永久磁石全体におけるＢｒは、各層の平均値で1.4095Tとなり、高い残留磁束密度を有する。よって、図１３を用いて説明したと同様に、永久磁石全体として磁気特性が劣化しにくく、磁気特性の優れた永久磁石として長寿命で使用することができる。
しかも、表１６に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に複数の中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら１０者の平均値で1.98質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
しかも、表１６に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に複数の中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら１０者の平均値で1.98質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
次に、図３３について説明する。前述の図１３と図１６においては、２種合成成形体Ｅを形成するに当り、図１３（ａ）のように、相互に個別状態にある高iHc粉末状要素６と高Br粉末状要素１１、又は図１６（ａ）に示されるように一つのキャビティ内に並列状態に収っている高iHc粉末状要素６と高Br粉末状要素１１を、選択的に利用する例について説明した。
図３３の場合は、複数種合成成形体Ｅを形成するに当たって、図１３及び図１６の例に習って粉末状要素を、選択的に利用して形成する例を説明するものである。即ち、保磁力が高Br粉末状要素１１に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br粉末状要素１１に比較して低い材質の磁性粉末Maで形成される高iHc粉末状要素６と、残留磁束密度が高iHc粉末状要素６に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc粉末状要素６に比較して低い材質の磁性粉末Mbで形成される高Br粉末状要素１１と、夫々は相互に材質の異なる複数の中間用の磁性粉末Mcで形成される複数の中間粉末状要素４１とを、キャビティ５内において、相互に並列する状態で、上記高iHc粉末状要素６と上記高Br粉末状要素１１との間に上記複数の中間粉末状要素が介在する状態で、寄せ合わせ、それらをプレス手段によって、一体化して合成成形体Ｅを形成し、上記複数の中間粉末状要素４１の各磁性粉末Mcの夫々の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体Ｅの状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素Ａから上記高Br成形体要素Ｂ に向けて夫々順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素Ｂから上記高iHc成形体要素Ａ に向けて夫々順次低くなる材質に夫々設定してある永久磁石用合成成形体Ｅを製造するものである。
図３３の場合は、複数種合成成形体Ｅを形成するに当たって、図１３及び図１６の例に習って粉末状要素を、選択的に利用して形成する例を説明するものである。即ち、保磁力が高Br粉末状要素１１に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br粉末状要素１１に比較して低い材質の磁性粉末Maで形成される高iHc粉末状要素６と、残留磁束密度が高iHc粉末状要素６に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc粉末状要素６に比較して低い材質の磁性粉末Mbで形成される高Br粉末状要素１１と、夫々は相互に材質の異なる複数の中間用の磁性粉末Mcで形成される複数の中間粉末状要素４１とを、キャビティ５内において、相互に並列する状態で、上記高iHc粉末状要素６と上記高Br粉末状要素１１との間に上記複数の中間粉末状要素が介在する状態で、寄せ合わせ、それらをプレス手段によって、一体化して合成成形体Ｅを形成し、上記複数の中間粉末状要素４１の各磁性粉末Mcの夫々の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体Ｅの状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素Ａから上記高Br成形体要素Ｂ に向けて夫々順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素Ｂから上記高iHc成形体要素Ａ に向けて夫々順次低くなる材質に夫々設定してある永久磁石用合成成形体Ｅを製造するものである。
これらの点をさらに説明すれば、先に図３０(c2)において、永久磁石用複数種合成成形体として例示した10種合成成形体Ｅを、図30（ａ）列の粉末状要素を利用して形成すればよいと説明した。しかし、図１３及び図１６の説明から自明なように、合成成形体Ｅを形成するに当たっては、図１６の考え方に習って、図３３（ａ）のように、磁性粉末Maと磁性粉末Mbとの間に、２層目〜９層目の異質の磁石粉末Mcをキャビティ中に並列状態で充填して形成される合成粉末状要素９を選択利用すればよい。なお、図において、９は高iHc粉末状要素６と、高Br粉末状要素１１と、夫々は相互に材質の異なる複数の中間用の磁性粉末Mcで形成される複数の中間粉末状要素４１とを、キャビティ５内において、相互に並列する状態で、上記高iHc粉末状要素６と上記高Br粉末状要素１１との間に上記複数の中間粉末状要素が介在する状態で、寄せ合わせて構成された合成粉末状要素を示す。この合成粉末状要素９には、周知のプレス手段を施し、一体化して合成成形体Ｅを形成する。１０は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂと複数の中間成形体要素Ｃとを、上記高iHc成形体要素Ａと上記高Br成形体要素Ｂとの間に上記複数の中間成形体要素Ｃが介在する状態で、寄せ合わせ一体化して形成された合成固形状要素である。
上記図３３（ａ）列の粉末状要素の時点で寄せ合わせ一体化する製法によれば、図３０に比較して低コストで永久磁石素材Ｆを提供することができる。すなわち、図３０の場合のように各粉末状要素を個別に形成する例では、多数（例えば２１回）プレス作業が必要になるのに比べ、図３３のようにキャビティ内に多種の粉末状要素を並べた例では、小数（例えば３回）のプレス作業で済む。なお、図３３と図３０の永久磁石素材Ｆを着磁した永久磁石の磁気特性は同一であった。
さらに、前述した図２４〜図２８に表われる中間粉末状要素１６、２１、３１を用いて夫々の他の複数種合成成形体Ｅを形成する場合においても、図３３（ａ）（ｂ）（ｃ）における中間粉末状要素４１及び中間固形状要素４２等の数を要望に応じて対応減少させることによって、前述と同様の考えで、対応層数の合成成形体Ｅを形成すればよい。
なお、前述の図１３〜図３３においては、合成成形体Ｅを構成する高iHc成形体要素Ａ、高Br成形体要素Ｂ、中間成形体要素Ｃは、等寸法の例で説明した。しかし、不可逆減磁に対する要望、サイズの大小やコストに係る要望等に応じて、夫々の合わせ方向のサイズ（厚さ方向又は幅方向のサイズ）は適宜増減すればよい。
さらに、前述した図２４〜図２８に表われる中間粉末状要素１６、２１、３１を用いて夫々の他の複数種合成成形体Ｅを形成する場合においても、図３３（ａ）（ｂ）（ｃ）における中間粉末状要素４１及び中間固形状要素４２等の数を要望に応じて対応減少させることによって、前述と同様の考えで、対応層数の合成成形体Ｅを形成すればよい。
なお、前述の図１３〜図３３においては、合成成形体Ｅを構成する高iHc成形体要素Ａ、高Br成形体要素Ｂ、中間成形体要素Ｃは、等寸法の例で説明した。しかし、不可逆減磁に対する要望、サイズの大小やコストに係る要望等に応じて、夫々の合わせ方向のサイズ（厚さ方向又は幅方向のサイズ）は適宜増減すればよい。
次に図３２について説明する。図３２は前述したように、図３０における中間成形体要素Ｃの層の数を、１０層増加させて１８層にした場合の保磁力（iHc）と残留磁束密度（Br）の関係を説明する為のものである。なお、本実施例１５における図面、即ち実施例１４の図３０に対応する図面は、図３０において、中間成形体要素Ｃを１０層増加させた図になる。よって、自明なので図示は省略する。
１層目の高iHc成形体要素Ａにおける高iHc高密度要素及び２０層目の高Br成形体要素Ｂにおける高Br高密度要素は、図１３を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。さらに、２層目〜１９層目の中間成形体要素Ｃの複数の中間高密度要素夫々は、図２６を用いて説明したと同様の考えで形成するとよい。例えば、本実施例１５における高iHc成形体要素Ａ、１８層の中間成形体要素Ｃ及び高Br成形体要素Ｂに用いられる磁性粉末Ｍ夫々の例としては、例えば表１７に示される配合割合のものを用いてもよい。さらに合成成形体Ｅにおける高iHc成形体要素Ａ、複数の中間成形体要素Ｃ及び高Br成形体要素Ｂの比率は、表１７に示されるようにすればよい。
次に、高iHc成形体要素Ａ、１８層の中間成形体要素Ｃ及び高Br成形体要素Ｂを用いて永久磁石素材Ｆを製造する方法は、表１７に示されるような材質の磁性粉末Ｍから形成される、高iHc成形体要素Ａ、１８種の中間成形体要素Ｃ及び高Br成形体要素Ｂから、20層の合成成形体Ｅ、永久磁石素材Ｆを形成する。その過程については、図３０を用いて前述したと同様の考えで行なえばよい。
以上のように製造された永久磁石素材Ｆ（２０種永久磁石素材）の残留磁束密度(Ｂｒ)、保磁力(ｉＨｃ)及びＤｙ含有率を表１８に示す。
本例にあっては、表１８、図３２から理解できるように、永久磁石素材Ｆの一面側６７（高iHc成形体要素側）は保磁力が高い（1.85MA/m）。また、永久磁石の高Br成形体要素Ｂ側は、Ｂｒ＝1.4645Tであり、永久磁石全体におけるＢｒは、各層の平均値で1.41225Tとなり、高い残留磁束密度を有する。よって、図１３を用いて説明したと同様に、永久磁石全体として磁気特性が劣化しにくく、磁気特性の優れた永久磁石として長寿命で使用することができる。
しかも、表１８に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に複数の中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら２０層の平均値で1.89質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
しかも、表１８に示されるように、永久磁石全体におけるＤｙの使用量は、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂとの間に複数の中間成形体要素Ｃを介在させることにより、それら２０層の平均値で1.89質量％となり、高価なＤｙを少ない使用量で上記のような高保磁力を発揮できる永久磁石を得ることが可能となる特長がある。
なお、図２４〜図３３を用いて前述した実施例１０〜実施例１５においては、高iHc成形体要素Ａ、中間成形体要素Ｃ、高Br成形体要素Ｂを、Ｘ方向に寄せ合わせ一体化して、合成成形体Ｅを形成する例を説明した。しかし、高iHc成形体要素Ａ、中間成形体要素Ｃ、高Br成形体要素Ｂを寄せ合わせ一体化して合成成形体Ｅを形成する場合、図１７（ｃ）に示されると同様の考えで、Ｙ方向に寄せ合わせて合成成形体Ｅを形成してもよい。
次に、上記図１３、２３、２４、２６、２８、３０、３２、３３に表われている永久磁石素材Ｆの磁気特性の具体的な測定は次の通り。
前述した実験例１と同様に、永久磁石素材Ｆの幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍとなる切片を採取し、さらに各要素部分単層になるまで厚み方向を削り込み、それを実験例１と同じ厚み（８ｍｍ）になるよう複数枚を重ね合わせ、各要素毎の磁気測定試料とした。そして該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを使用して、残留磁束密度、保磁力を測定した。
さらに、上記図１７〜１９に表われている永久磁石素材Ｆの磁気特性の具体的な測定は次の通りである。永久磁石素材Ｆの各要素の幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍとなる切片を採取し、各要素毎の磁気測定試料とした。そして該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを使用して、残留磁束密度、保磁力を測定した。
前述した実験例１と同様に、永久磁石素材Ｆの幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍとなる切片を採取し、さらに各要素部分単層になるまで厚み方向を削り込み、それを実験例１と同じ厚み（８ｍｍ）になるよう複数枚を重ね合わせ、各要素毎の磁気測定試料とした。そして該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを使用して、残留磁束密度、保磁力を測定した。
さらに、上記図１７〜１９に表われている永久磁石素材Ｆの磁気特性の具体的な測定は次の通りである。永久磁石素材Ｆの各要素の幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍとなる切片を採取し、各要素毎の磁気測定試料とした。そして該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを使用して、残留磁束密度、保磁力を測定した。
次に、高iHc成形体要素Ａ、高Br成形体要素Ｂ、中間成形体要素Ｃを形成する磁性粉末Ｍの材質を選定する例について、図３４〜図４１を用いて説明する。
図３４〜図４１は、永久磁石素材Ｆに対して、図３４に示すような所定の保磁力が要求される場合に、その要求に対応して、不可逆減磁が生じないように磁性粉末Ｍの材質を選定する設計例を説明する為のものである。なお、永久磁石素材Ｆに着磁した永久磁石を使用する場合にあっては、永久磁石の一面が高熱に晒される等の環境下、もう一面がそうではない環境下に置かれた場合、永久磁石内部には、その永久磁石に要求される保磁力に分布が生じる。例えば、要求される保磁力の分布として、図３４の条件の場合について説明する。すなわち、ｔは永久磁石の厚み方向の距離を表すこととし、ｔ＝０で１.８５ＭＡ/ｍ、ｔ＝Ｔ１で１.２２ＭＡ/ｍ、ｔ＝０〜Ｔ１の間は直線的に変化するような保磁力が要求されるような条件を想定する。なお、温度や外部減磁界強度から、永久磁石に要求される保磁力を求める手段は公知の方法によればよい。また、安全率をある程度見込んで保磁力を多少大きく取ることも、この時点で行なっておいてもよい。ここで、図３４中の斜め線より上の領域（斜線部分）の保磁力を永久磁石の厚さ方向の各部位に付与すれば不可逆減磁は生じない。
図３４〜図４１は、永久磁石素材Ｆに対して、図３４に示すような所定の保磁力が要求される場合に、その要求に対応して、不可逆減磁が生じないように磁性粉末Ｍの材質を選定する設計例を説明する為のものである。なお、永久磁石素材Ｆに着磁した永久磁石を使用する場合にあっては、永久磁石の一面が高熱に晒される等の環境下、もう一面がそうではない環境下に置かれた場合、永久磁石内部には、その永久磁石に要求される保磁力に分布が生じる。例えば、要求される保磁力の分布として、図３４の条件の場合について説明する。すなわち、ｔは永久磁石の厚み方向の距離を表すこととし、ｔ＝０で１.８５ＭＡ/ｍ、ｔ＝Ｔ１で１.２２ＭＡ/ｍ、ｔ＝０〜Ｔ１の間は直線的に変化するような保磁力が要求されるような条件を想定する。なお、温度や外部減磁界強度から、永久磁石に要求される保磁力を求める手段は公知の方法によればよい。また、安全率をある程度見込んで保磁力を多少大きく取ることも、この時点で行なっておいてもよい。ここで、図３４中の斜め線より上の領域（斜線部分）の保磁力を永久磁石の厚さ方向の各部位に付与すれば不可逆減磁は生じない。
次に、実施例１０に例示したような２層の永久磁石素材Ｆの場合について、図３５を用いて説明する。本例の磁性粉末Ｍの材質は、２層で厚み方向に均等分割を考えた場合、図３５のように１層目は１．８５ＭＡ／ｍ、２層目は１.５３５ＭＡ／ｍとなるよう材料を選定すれば不可逆減磁は生じない。
よって、実験例２で用いた磁性粉末Ｍと実験例１で用いた磁性粉末Ｍの２種類を使って、この保磁力を実現するためには、例えば、前述の表７に示すように、１層目には実験例２で用いた磁性粉末を１００％、２層目には実験例２で用いた磁性粉末を５０％と実験例１で用いた磁性粉末を５０％の割合で配合すると良い。
このときの２層目の磁気特性は図２３に示すように実験例２で用いた磁性粉末と実験例１で用いた磁性粉末の磁気特性の配合率の比と同じ５０％：５０％の位置となる。まとめとして１層目、２層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は、前述の表８のようになる。また、２層目には２種類の粉末を配合して使用したが、当然ながら直接ｉＨｃ＝１．５３５ＭＡ／ｍ、Ｂｒ＝１．４１５Ｔの特性をもつ１種類の磁性粉末を準備して使用しても良い。この時の成分組成は、実験例２で用いた磁性粉末と実験例１で用いた磁性粉末の全成分を足して２で割った値となる。
よって、実験例２で用いた磁性粉末Ｍと実験例１で用いた磁性粉末Ｍの２種類を使って、この保磁力を実現するためには、例えば、前述の表７に示すように、１層目には実験例２で用いた磁性粉末を１００％、２層目には実験例２で用いた磁性粉末を５０％と実験例１で用いた磁性粉末を５０％の割合で配合すると良い。
このときの２層目の磁気特性は図２３に示すように実験例２で用いた磁性粉末と実験例１で用いた磁性粉末の磁気特性の配合率の比と同じ５０％：５０％の位置となる。まとめとして１層目、２層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は、前述の表８のようになる。また、２層目には２種類の粉末を配合して使用したが、当然ながら直接ｉＨｃ＝１．５３５ＭＡ／ｍ、Ｂｒ＝１．４１５Ｔの特性をもつ１種類の磁性粉末を準備して使用しても良い。この時の成分組成は、実験例２で用いた磁性粉末と実験例１で用いた磁性粉末の全成分を足して２で割った値となる。
次に、実施例１０に例示したような２層の永久磁石素材Ｆの場合について、図３５とは異なる例を図３６を用いて説明する。本例の磁性粉末Ｍの材質は、図３６のように、保磁力の高い１層目を拡張し、不均等ピッチで分割（０．７５Ｔ１の位置）して２層化を考えた場合、１層目は１．８５ＭＡ／ｍ、２層目は１.３７７５ＭＡ／ｍとなるよう材料を選定すれば不可逆減磁は生じない。
なお、上記１層目及び２層目に用いられる磁性粉末Ｍの例として表１９に示す配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目、２層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率を表２０に示す。
なお、上記１層目及び２層目に用いられる磁性粉末Ｍの例として表１９に示す配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目、２層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率を表２０に示す。
ただし、図３５と図３６の例では、同じ効果が得られるかというとそうではない。図３６の方が、上に凸の三角形の面積の総和（塗り潰されたの三角形の面積）が大きい。すなわち、これは過剰に保磁力を付与している部分が大きいということを表している。最適な設計は、下に凸の三角形が生じないで、かつ上に凸の三角形の面積の総和が最も小さくなるようにすると、過剰に保磁力を付与している部分が最も小さいということになる。図３４のように、保磁力分布が直線的に変化する場合は、各層は均等ピッチで分割し、材料の選定も必要な保磁力を下回らないようにかつ過剰な保磁力を付与しないように選定するのが最適だといえる。従って、この場合は図３５の設計が最適だと言える。ただ、材料の入手性の違いなどで最適な保磁力が選定できないなどの制約がある場合は、不均等ピッチでの分割でも過剰な保磁力の削減効果が望めるので、適用する価値はあるといえる。
次に、実施例１１に例示したような３層の永久磁石素材Ｆの場合について、図３７を用いて説明する。本例の磁性粉末Ｍの材質は、３層で厚み方向に均等分割を考えた場合、図３７のように１層目は1.85MA/m、２層目は1.64MA/m、３層目は1.43MA/mとなるよう材料を選定すれば不可逆減磁は生じない。
なお、上記１層目〜３層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば表９に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜３層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は表１０のようになる。
なお、上記１層目〜３層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば表９に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜３層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は表１０のようになる。
次に、実施例１２に例示したような４層の永久磁石素材Ｆの場合について、図３８を用いて説明する。本例の磁性粉末Ｍの材質は、４層で厚み方向に均等分割を考えた場合、図３８のように１層目は1.85MA/m、２層目は1.6925MA/m、３層目は1.535MA/m、４層目は1.3775MA/mとなるよう材料を選定すれば不可逆減磁は生じない。
なお、上記１層目〜４層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば表１１に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜４層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は表１２のようになる。
なお、上記１層目〜４層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば表１１に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜４層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は表１２のようになる。
次に、実施例１３に例示したような５層の永久磁石素材Ｆの場合について、図３９を用いて説明する。本例の磁性粉末Ｍの材質は、５層で厚み方向に均等分割を考えた場合、図３９のように１層目は1.85MA/m、２層目は1.724MA/m、３層目は1.598MA/m、４層目は1.472MA/m、５層目は1.346MA/mとなるよう材料を選定すれば不可逆減磁は生じない。
なお、上記１層目〜５層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば表１３に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜５層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は表１４のようになる。
なお、上記１層目〜５層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば表１３に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜５層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は表１４のようになる。
次に、実施例１４に例示したような１０層の永久磁石素材Ｆの場合について、図４０を用いて説明する。本例の磁性粉末Ｍの材質は、１０層で厚み方向に均等分割を考えた場合、１層目〜１０層目を図４０、前述の表１６のような保磁力となるよう材料を選定すれば不可逆減磁は生じない。
なお、上記１層目〜１０層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば、前述の表１５に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜１０層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は表１６のようになる。
なお、上記１層目〜１０層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば、前述の表１５に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜１０層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は表１６のようになる。
次に、実施例１５に例示したような２０層の永久磁石素材Ｆの場合について、図４１を用いて説明する。本例の磁性粉末Ｍの材質は、２０層で厚み方向に均等分割を考えた場合、１層目〜２０層目を図４１、前述の表１８のような保磁力となるよう材料を選定すれば不可逆減磁は生じない。
なお、上記１層目〜２０層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば、前述の表１７に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜２０層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は、表１８のようになる。
なお、上記１層目〜２０層目に用いられる磁性粉末Ｍの例としては、例えば、前述の表１７に示される配合割合のものを用いるとよい。本例による１層目〜２０層目の磁気特性（Ｂｒ、ｉＨｃ）及びＤｙ含有率は、表１８のようになる。
［実験例５］
次に、次に比較例１（実験例１で用いた磁性粉末Ｍが１００％の単層の永久磁石素材Ｆ）、比較例２（実験例２で用いた磁性粉末Ｍが１００％の単層の永久磁石素材Ｆ）と実施例１０、実施例１６（２層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１１（３層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１２（４層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１３（５層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１４（１０層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１５（２０層の永久磁石素材Ｆ）を用いて、室温で同一の磁気性能となるよう永久磁石を製作し、同一の高熱環境下に置いた場合の作用、効果のまとめを表２１に示す。
すなわち、例示したように厚みＴ１＝８ｍｍ、幅Ｗ１＝４０ｍｍ、長さＬ１＝５３．５ｍｍの永久磁石素材Ｆを得るが、これをこのまま着磁したのでは、例えば比較例１は残留磁束密度Ｂｒが高く、比較例２は低いため磁石全体の磁束量（フラックス値：単位はウェーバ（Ｗｂ））は異なり同一の磁気性能とはいえない。これを揃える為には、一般的には磁石重量（長さ）を調整して行う。そこで、Ｂｒが最も小さい比較例２を基準に、着磁した各永久磁石のフラックス値が同じになるよう、それぞれを長さ方向に研削した。この時の長さ及び重量を表２１に示す。またＤｙ含有率は前述の通りであるため、永久磁石１個当りのＤｙ使用量は表２１の通りとなる。
フラックス値の測定には、フラックスメータを使用した。すなわちコイルの中に永久磁石を置いて、永久磁石を一定速度でコイル中から取り除いた時の電位差から求めた磁束量をフラックス値とした。研削に際しては、内部組織を壊さないよう冷却しながら少しずつ研削した。脱磁、研削、再着磁、フラックス値測定を繰り返し比較例２のフラックス値と一致するまで実施した。
また、ここでは高熱下に晒された永久磁石の熱による不可逆減磁状況を調べた。すなわち、温度調整できる冷却水を流せる構造と電熱ヒータで加熱する構造を併せ持ち、室温〜３００℃程度まで一定の温度を保持できる研磨面を持った銅ブロックを２セット準備し、この研磨面同士を対向させて配置した。この研磨面間に、厚み方向（すなわち幅Ｗ１＝４０ｍｍ×研磨後の永久磁石の長さの面に研磨面が接触するよう）に永久磁石を挟み込み１時間保持した。銅ブロックは永久磁石に比べ十分大きな体積を持っており、局部的な温度分布ができ難いようにした。更には接触部の銅ブロック側の直下に熱電対を埋め込み、設定した表面温度が保持されるよう冷却水とヒータをコントロールした。また研磨面には熱伝導グリスを使用して永久磁石との伝熱促進を図った。
低温側の銅ブロックの温度は６５℃、高温側の温度は１５５℃とした。永久磁石内部にも熱電対を挿入し、厚み方向の温度分布を調べたが、高温側から低温側に直線的に変化していることを確認した。また接触面で温度ギャップが生じるため、永久磁石の表面温度は低温側接触面で７０℃、高温側接触面で１５０℃となっていた。
以上の方法で永久磁石内に温度分布を持たせた高熱環境試験を行い、永久磁石を銅ブロック間から取り除いたのち室温までゆっくり冷却した。そして、そのまま再度フラックスメータでフラックス値を測定し、比較例２の高熱環境試験前のフラックス値で除した数値を表２１に示す。従って、不可逆減磁が生じるとフラックス値は低下してしまうため、この値を不可逆減磁の度合いを表す指標として用いた。表２１中の数値が１．０に近いほど不可逆減磁は起こっておらず、数値が小さいほど不可逆減磁の度合いが大きいことを示す。
次に、次に比較例１（実験例１で用いた磁性粉末Ｍが１００％の単層の永久磁石素材Ｆ）、比較例２（実験例２で用いた磁性粉末Ｍが１００％の単層の永久磁石素材Ｆ）と実施例１０、実施例１６（２層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１１（３層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１２（４層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１３（５層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１４（１０層の永久磁石素材Ｆ）、実施例１５（２０層の永久磁石素材Ｆ）を用いて、室温で同一の磁気性能となるよう永久磁石を製作し、同一の高熱環境下に置いた場合の作用、効果のまとめを表２１に示す。
すなわち、例示したように厚みＴ１＝８ｍｍ、幅Ｗ１＝４０ｍｍ、長さＬ１＝５３．５ｍｍの永久磁石素材Ｆを得るが、これをこのまま着磁したのでは、例えば比較例１は残留磁束密度Ｂｒが高く、比較例２は低いため磁石全体の磁束量（フラックス値：単位はウェーバ（Ｗｂ））は異なり同一の磁気性能とはいえない。これを揃える為には、一般的には磁石重量（長さ）を調整して行う。そこで、Ｂｒが最も小さい比較例２を基準に、着磁した各永久磁石のフラックス値が同じになるよう、それぞれを長さ方向に研削した。この時の長さ及び重量を表２１に示す。またＤｙ含有率は前述の通りであるため、永久磁石１個当りのＤｙ使用量は表２１の通りとなる。
フラックス値の測定には、フラックスメータを使用した。すなわちコイルの中に永久磁石を置いて、永久磁石を一定速度でコイル中から取り除いた時の電位差から求めた磁束量をフラックス値とした。研削に際しては、内部組織を壊さないよう冷却しながら少しずつ研削した。脱磁、研削、再着磁、フラックス値測定を繰り返し比較例２のフラックス値と一致するまで実施した。
また、ここでは高熱下に晒された永久磁石の熱による不可逆減磁状況を調べた。すなわち、温度調整できる冷却水を流せる構造と電熱ヒータで加熱する構造を併せ持ち、室温〜３００℃程度まで一定の温度を保持できる研磨面を持った銅ブロックを２セット準備し、この研磨面同士を対向させて配置した。この研磨面間に、厚み方向（すなわち幅Ｗ１＝４０ｍｍ×研磨後の永久磁石の長さの面に研磨面が接触するよう）に永久磁石を挟み込み１時間保持した。銅ブロックは永久磁石に比べ十分大きな体積を持っており、局部的な温度分布ができ難いようにした。更には接触部の銅ブロック側の直下に熱電対を埋め込み、設定した表面温度が保持されるよう冷却水とヒータをコントロールした。また研磨面には熱伝導グリスを使用して永久磁石との伝熱促進を図った。
低温側の銅ブロックの温度は６５℃、高温側の温度は１５５℃とした。永久磁石内部にも熱電対を挿入し、厚み方向の温度分布を調べたが、高温側から低温側に直線的に変化していることを確認した。また接触面で温度ギャップが生じるため、永久磁石の表面温度は低温側接触面で７０℃、高温側接触面で１５０℃となっていた。
以上の方法で永久磁石内に温度分布を持たせた高熱環境試験を行い、永久磁石を銅ブロック間から取り除いたのち室温までゆっくり冷却した。そして、そのまま再度フラックスメータでフラックス値を測定し、比較例２の高熱環境試験前のフラックス値で除した数値を表２１に示す。従って、不可逆減磁が生じるとフラックス値は低下してしまうため、この値を不可逆減磁の度合いを表す指標として用いた。表２１中の数値が１．０に近いほど不可逆減磁は起こっておらず、数値が小さいほど不可逆減磁の度合いが大きいことを示す。
結果として、比較例１はＢｒが高く磁石重量も少なくて済み、更にはＤｙ使用量はゼロとなるが、高熱環境に晒されると大幅に不可逆減磁してしまい初期の性能を維持できなくなってしまう。比較例２は不可逆減磁は起こらないがＢｒが低く磁石重量、Ｄｙ使用量共に大きくコスト的に最も高くなってしまった。実施例１０〜実施例１６は、いずれも温度分布を持った高熱環境下に晒されても不可逆減磁は起こらない。また層数が多くなるほどＢｒは高く、磁石重量、Ｄｙ使用量は少なくなった。ただし、層数が多いほど合成成形体を作る手間が増えるためコスト上昇要因となってしまう。層数をどのくらいにするかは、要求されるコストと磁石の性能から決定すれば良い。いずれにせよ、実施例１０〜実施例１６は、磁気特性の優れた永久磁石として、高熱環境下でも長寿命で使用することができるという効果を持つ。
また、実施例１０〜実施例１６は比較例２に比べ、永久磁石長さも短くできるため、永久磁石が組み込まれる機器の容積もその分小さくできるメリットを持つことも付記しておく。
上記は、測定の容易さ、永久磁石への負荷の印加のしやすさから高熱に晒される環境下に置かれた永久磁石の不可逆減磁状況を調査したが、外部からの減磁界を永久磁石に印加して、磁界強度分布を持たせた場合や、高熱と外部からの減磁界の両方の環境に同時に晒される場合でも同様な作用・効果が得られる。温度分布や磁界強度分布から、磁石に要求される保磁力分布を求めて、これに合わせて設計を行えば良い。
また、実施例１０〜実施例１６は比較例２に比べ、永久磁石長さも短くできるため、永久磁石が組み込まれる機器の容積もその分小さくできるメリットを持つことも付記しておく。
上記は、測定の容易さ、永久磁石への負荷の印加のしやすさから高熱に晒される環境下に置かれた永久磁石の不可逆減磁状況を調査したが、外部からの減磁界を永久磁石に印加して、磁界強度分布を持たせた場合や、高熱と外部からの減磁界の両方の環境に同時に晒される場合でも同様な作用・効果が得られる。温度分布や磁界強度分布から、磁石に要求される保磁力分布を求めて、これに合わせて設計を行えば良い。
次に、図４２に表れる合成成形体Ｅは、図１３（c2）の合成成形体Ｅとは、高iHc成形体要素Ａ又は高Br成形体要素Ｂが１枚付加されている点で異なる例を示す。
図４２において、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂは、図１７を用いて前述したと同様の手段を用いて形成し、それらと同様の機能、性質又は特徴等が得られるように構成される。
次に、図４２（ａ）のＡ２は、図示の如く高iHc成形体要素Ａと対照的に備えさせる高iHc成形体要素を示す。なお、高iHc成形体要素Ａ２の組成は、高iHc成形体要素Ａと同様にすればよい。
次に、図４２（ａ）の高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂと高iHc成形体要素Ａ２とから形成される合成成形体Ｅを形成する手段は、図２４を用いて説明したように、３層を寄せ合わせ一体化させて合成成形体Ｅを形成する手段と同様の考え方でその手段を用いればよい。さらに、合成成形体Ｅに塑性加工を施して、永久磁石素材Ｆを成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
図４２において、高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂは、図１７を用いて前述したと同様の手段を用いて形成し、それらと同様の機能、性質又は特徴等が得られるように構成される。
次に、図４２（ａ）のＡ２は、図示の如く高iHc成形体要素Ａと対照的に備えさせる高iHc成形体要素を示す。なお、高iHc成形体要素Ａ２の組成は、高iHc成形体要素Ａと同様にすればよい。
次に、図４２（ａ）の高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂと高iHc成形体要素Ａ２とから形成される合成成形体Ｅを形成する手段は、図２４を用いて説明したように、３層を寄せ合わせ一体化させて合成成形体Ｅを形成する手段と同様の考え方でその手段を用いればよい。さらに、合成成形体Ｅに塑性加工を施して、永久磁石素材Ｆを成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
次に、図４２（ｂ）のＢ２は、図示の如く高Br成形体要素Ｂと対照的に備えさせる高Ｂｒ成形体要素を示す。高Br成形体要素Ｂ２の組成は、高Br成形体要素Ｂと同様にすればよい。
図４２（ｂ）の高Br成形体要素Ｂと高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂ２とから形成される合成成形体Ｅを形成する手段は、図２４を用いて説明したように、３層を寄せ合わせ一体化させて合成成形体Ｅを形成する手段と同様の考え方でその手段を用いればよい。さらに、合成成形体Ｅに塑性加工を施して、永久磁石素材Ｆを成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
図４２（ｂ）の高Br成形体要素Ｂと高iHc成形体要素Ａと高Br成形体要素Ｂ２とから形成される合成成形体Ｅを形成する手段は、図２４を用いて説明したように、３層を寄せ合わせ一体化させて合成成形体Ｅを形成する手段と同様の考え方でその手段を用いればよい。さらに、合成成形体Ｅに塑性加工を施して、永久磁石素材Ｆを成形する。塑性加工としては、前述した種々の塑性加工を用いればよい。
次に、図４２に示されるような、複数層からなる永久磁石素材Ｆ等の種々なタイプの必要性は、次の通りである。
実際に磁気回路に組み込まれて使われる永久磁石を考えた場合、永久磁石内部の保磁力分布は、単純に一方が高くて、他方が低い場合のみではなく、より複雑な保磁力分布を有するのが一般的である。例えば、電動機では正逆転両方向で使用されるため、これに対応するためには、両端部が高保磁力、中央部が低保磁力となるパターンが考えられる（図４２（ａ）参照）。また他の磁気回路では、逆に両端部が低保磁力、中央部が高保磁力のような場合も有り得る（図４２（ｂ）参照）。
このような場合でも、本例の方法によれば、製造が困難でコストが高くなおかつ高価なＤｙ等を大量に使用した高保磁力でかつ高残留磁束密度の永久磁石を用いることなく、製造が容易でコストが安くなおかつＤｙ等の使用量が少ない永久磁石を提供できる。すなわち高保磁力−低残留磁束密度の部材（例えば上記実験例２で用いた磁性粉末Ｍで形成される部材）と低保磁力−高残留磁束密度の部材（例えば実験例１で用いた磁性粉末Ｍで形成される部材）を、保磁力分布に合わせて適切に配置してやることにより、実現できる。
部材の配置のパターンや層数は、コストと効果のバランスで決定すればよい。
図４２（ａ）は電動機に使われる永久磁石内部の保磁力分布に合わせて、Ｙ方向に高保磁力−低保磁力−高保磁力の３層構造とした例である。低保磁力部位に高残留磁束密度の材質を使用できるため、この永久磁石全体としては、高保磁力の単一部材のみでできた永久磁石よりも、残留磁束密度を高めることができる。またこの例ではＸ方向は１層であるが、この方向の保磁力の分布も大きいようならば、図４２（ｃ）のように、更にＸ方向にも２層、３層と増やしてやれば、必要な保磁力分布に合わせた無駄に保磁力が高い部位が少なく、残留磁束密度が高い永久磁石とすることが出来る。同時にＤｙ等の使用量も、高保磁力の単一部材のみでできた永久磁石に比べ、少なくて済む。
図４２（ｃ）において、例えば手前が奥に比べて高い保磁力が要求されるのであれば、Ａ＞Ａ’、Ｂ＞Ｂ’、Ｂ２＞Ｂ２’となるように保磁力を選定する。選定方法は図３４の考え方を拡張して、保磁力−厚さ−幅の三次元系のグラフで要求される保磁力を三次元プロットし、過剰な保磁力部分（三次元なので体積）を最小にするよう材料を選定すれば、不可逆減磁が発生することなしに残留磁束密度Ｂｒが高く、磁石使用量、Ｄｙ等の使用量の減少が実現できる。
実際に磁気回路に組み込まれて使われる永久磁石を考えた場合、永久磁石内部の保磁力分布は、単純に一方が高くて、他方が低い場合のみではなく、より複雑な保磁力分布を有するのが一般的である。例えば、電動機では正逆転両方向で使用されるため、これに対応するためには、両端部が高保磁力、中央部が低保磁力となるパターンが考えられる（図４２（ａ）参照）。また他の磁気回路では、逆に両端部が低保磁力、中央部が高保磁力のような場合も有り得る（図４２（ｂ）参照）。
このような場合でも、本例の方法によれば、製造が困難でコストが高くなおかつ高価なＤｙ等を大量に使用した高保磁力でかつ高残留磁束密度の永久磁石を用いることなく、製造が容易でコストが安くなおかつＤｙ等の使用量が少ない永久磁石を提供できる。すなわち高保磁力−低残留磁束密度の部材（例えば上記実験例２で用いた磁性粉末Ｍで形成される部材）と低保磁力−高残留磁束密度の部材（例えば実験例１で用いた磁性粉末Ｍで形成される部材）を、保磁力分布に合わせて適切に配置してやることにより、実現できる。
部材の配置のパターンや層数は、コストと効果のバランスで決定すればよい。
図４２（ａ）は電動機に使われる永久磁石内部の保磁力分布に合わせて、Ｙ方向に高保磁力−低保磁力−高保磁力の３層構造とした例である。低保磁力部位に高残留磁束密度の材質を使用できるため、この永久磁石全体としては、高保磁力の単一部材のみでできた永久磁石よりも、残留磁束密度を高めることができる。またこの例ではＸ方向は１層であるが、この方向の保磁力の分布も大きいようならば、図４２（ｃ）のように、更にＸ方向にも２層、３層と増やしてやれば、必要な保磁力分布に合わせた無駄に保磁力が高い部位が少なく、残留磁束密度が高い永久磁石とすることが出来る。同時にＤｙ等の使用量も、高保磁力の単一部材のみでできた永久磁石に比べ、少なくて済む。
図４２（ｃ）において、例えば手前が奥に比べて高い保磁力が要求されるのであれば、Ａ＞Ａ’、Ｂ＞Ｂ’、Ｂ２＞Ｂ２’となるように保磁力を選定する。選定方法は図３４の考え方を拡張して、保磁力−厚さ−幅の三次元系のグラフで要求される保磁力を三次元プロットし、過剰な保磁力部分（三次元なので体積）を最小にするよう材料を選定すれば、不可逆減磁が発生することなしに残留磁束密度Ｂｒが高く、磁石使用量、Ｄｙ等の使用量の減少が実現できる。
Ａ・・・高iHc成形体要素、
Ｂ・・・高Br成形体要素、
Ｃ・・・中間成形体要素、
Ｅ・・・永久磁石用合成成形体、
Ｆ・・・永久磁石素材、
Ｍ・・・磁性粉末、
２・・・粉末状要素、
３・・・固形状要素、
４・・・高密度要素、
５・・・キャビティ、
６・・・高iHc粉末状要素、
７・・・高iHc固形状要素、
８・・・高iHc高密度要素、
１１・・・高Br粉末状要素、
１２・・・高Br固形状要素、
１３・・・高Br高密度要素、
１６・・・中間粉末状要素、
１７・・・中間固形状要素、
１８・・・中間高密度要素、
20ａ、20ｂ・・・中間成形体要素、
２１(21ａ、21ｂ)・・・中間粉末状要素、
２２(22ａ、22ｂ)・・・中間固形状要素、
２３(23ａ、23ｂ)・・・中間高密度要素、
30ａ〜30ｃ・・・中間成形体要素、
３１(31ａ〜31ｃ)・・・中間粉末状要素、
３２(32ａ〜32ｃ)・・・中間固形状要素、
３３(33ａ〜33ｃ)・・・中間高密度要素、
40ａ〜40ｈ・・・中間成形体要素、
４１(41ａ〜41ｈ)・・・中間粉末状要素、
４２(42ａ〜42ｈ)・・・中間固形状要素、
４３(43ａ〜43ｈ)・・・中間高密度要素、
５１・・・２種（複数種）合成成形体、
５２・・・３種（複数種）合成成形体、
５３・・・４種（複数種）合成成形体、
５４・・・５種（複数種）合成成形体、
５５・・・１０種（複数種）合成成形体、
５７・・・合せ面、
６０・・・永久磁石素材、
６１・・・２種永久磁石素材、
６２・・・３種永久磁石素材、
６３・・・４種永久磁石素材、
６４・・・５種永久磁石素材、
６５・・・１０種永久磁石素材、
６７・・・高iHc成形体要素Ａ側、
６８・・・高Br成形体要素Ｂ側、
６９・・・磁化容易軸、
７０・・・ダイスホルダ、
７１・・・押出金型、
７２・・・入側金型、
７３・・・貫通孔、
７４・・・成形ダイス、
７４ａ・・・入口、
７４ｂ・・・出側、
７５・・・テーパ孔、
７６・・・等形通孔、
７９・・・押出し方向、
Ｘ・・・方向、
Ｙ・・・方向、
Ｚ・・・方向、
Ｔ・・・厚み、
Ｗ・・・幅、
Ｌ・・・長さ
Ｂ・・・高Br成形体要素、
Ｃ・・・中間成形体要素、
Ｅ・・・永久磁石用合成成形体、
Ｆ・・・永久磁石素材、
Ｍ・・・磁性粉末、
２・・・粉末状要素、
３・・・固形状要素、
４・・・高密度要素、
５・・・キャビティ、
６・・・高iHc粉末状要素、
７・・・高iHc固形状要素、
８・・・高iHc高密度要素、
１１・・・高Br粉末状要素、
１２・・・高Br固形状要素、
１３・・・高Br高密度要素、
１６・・・中間粉末状要素、
１７・・・中間固形状要素、
１８・・・中間高密度要素、
20ａ、20ｂ・・・中間成形体要素、
２１(21ａ、21ｂ)・・・中間粉末状要素、
２２(22ａ、22ｂ)・・・中間固形状要素、
２３(23ａ、23ｂ)・・・中間高密度要素、
30ａ〜30ｃ・・・中間成形体要素、
３１(31ａ〜31ｃ)・・・中間粉末状要素、
３２(32ａ〜32ｃ)・・・中間固形状要素、
３３(33ａ〜33ｃ)・・・中間高密度要素、
40ａ〜40ｈ・・・中間成形体要素、
４１(41ａ〜41ｈ)・・・中間粉末状要素、
４２(42ａ〜42ｈ)・・・中間固形状要素、
４３(43ａ〜43ｈ)・・・中間高密度要素、
５１・・・２種（複数種）合成成形体、
５２・・・３種（複数種）合成成形体、
５３・・・４種（複数種）合成成形体、
５４・・・５種（複数種）合成成形体、
５５・・・１０種（複数種）合成成形体、
５７・・・合せ面、
６０・・・永久磁石素材、
６１・・・２種永久磁石素材、
６２・・・３種永久磁石素材、
６３・・・４種永久磁石素材、
６４・・・５種永久磁石素材、
６５・・・１０種永久磁石素材、
６７・・・高iHc成形体要素Ａ側、
６８・・・高Br成形体要素Ｂ側、
６９・・・磁化容易軸、
７０・・・ダイスホルダ、
７１・・・押出金型、
７２・・・入側金型、
７３・・・貫通孔、
７４・・・成形ダイス、
７４ａ・・・入口、
７４ｂ・・・出側、
７５・・・テーパ孔、
７６・・・等形通孔、
７９・・・押出し方向、
Ｘ・・・方向、
Ｙ・・・方向、
Ｚ・・・方向、
Ｔ・・・厚み、
Ｗ・・・幅、
Ｌ・・・長さ
Claims (6)
- 保磁力が高Br成形体要素に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc成形体要素と、
残留磁束密度が高iHc成形体要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素と、
中間用の磁性粉末で形成される中間成形体要素とを、
上記高iHc成形体要素と上記高Br成形体要素との間に上記中間成形体要素が介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体を形成し、
上記中間成形体要素の磁性粉末の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて順次低くなる材質に設定し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の上記貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、 上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって 、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材を成形することを特徴とする永久磁石素材の製造方法。
- 保磁力が高Br成形体要素に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc成形体要素と、
残留磁束密度が高iHc成形体要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素と、
中間用の磁性粉末で形成される中間成形体要素とを、
上記高iHc成形体要素と上記高Br成形体要素との間に上記中間成形体要素が介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体を形成し、
上記中間成形体要素の磁性粉末の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、
保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて順次低くなる材質であって、しかも、
残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて順次低くなる材質に設定し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、
上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素との合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって、
得られる永久磁石素材における合成成形体に対する押出し方向のひずみε 1 と前記Ｙ方向のひずみε 2 とのひずみ比ε 2 ／ε 1 が、０.２〜３.５の範囲となるようにし、その上、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材を成形することを特徴とする永久磁石素材の製造方法。
- 保磁力が高Br成形体要素に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc成形体要素と、
残留磁束密度が高iHc成形体要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素と、
夫々は相互に材質の異なる複数の中間用の磁性粉末で形成される複数の中間成形体要素とを、
上記高iHc成形体要素と上記高Br成形体要素との間に上記中間成形体要素が介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体を形成し、
上記中間成形体要素の磁性粉末の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて順次低くなる材質に設定し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の上記貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、 上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって 、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材を成形することを特徴とする永久磁石素材の製造方法。
- 保磁力が高Br成形体要素に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc成形体要素と、
残留磁束密度が高iHc成形体要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc成形体要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br成形体要素と、
夫々は相互に材質の異なる複数の中間用の磁性粉末で形成される複数の中間成形体要素とを、
上記高iHc成形体要素と上記高Br成形体要素との間に上記中間成形体要素が介在する状態で、寄せ合わせ、一体化して合成成形体を形成し、
上記中間成形体要素の磁性粉末の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて順次低くなる材質であって、しかも、残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて順次低くなる材質に設定し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、
上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素との合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって、
得られる永久磁石素材における合成成形体に対する押出し方向のひずみε 1 と前記Ｙ方向のひずみε 2 とのひずみ比ε 2 ／ε 1 が、０.２〜３.５の範囲となるようにし、その上、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材を成形することを特徴とする永久磁石素材の製造方法。
- 保磁力が高Br粉末状要素に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br粉末状要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc粉末状要素と、
残留磁束密度が高iHc粉末状要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc粉末状要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br粉末状要素と、
夫々は相互に材質の異なる複数の中間用の磁性粉末で形成される複数の中間粉末状要素とを、
キャビティ内において、相互に並列する状態で、
上記高iHc粉末状要素と上記高Br粉末状要素との間に上記複数の中間粉末状要素が介在する状態で、寄せ合わせ、
それらをプレス手段によって一体化して合成成形体を形成し、
上記複数の中間粉末状要素の各磁性粉末の夫々の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、
保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて夫々順次低くなる材質であって、しかも、
残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて夫々順次低くなる材質に夫々設定して合成成形体を形成し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間粉末状要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の上記貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、 上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって 、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材を成形することを特徴とする永久磁石素材の製造方法。
- 保磁力が高Br粉末状要素に比較して高く、かつ、残留磁束密度が高Br粉末状要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高iHc粉末状要素と、
残留磁束密度が高iHc粉末状要素に比較して高く、かつ、保磁力が高iHc粉末状要素に比較して低い材質の磁性粉末で形成される高Br粉末状要素と、
夫々は相互に材質の異なる複数の中間用の磁性粉末で形成される複数の中間粉末状要素とを、
キャビティ内において、相互に並列する状態で、
上記高iHc粉末状要素と上記高Br粉末状要素との間に上記複数の中間粉末状要素が介在する状態で、寄せ合わせ、
それらをプレス手段によって一体化して合成成形体を形成し、
上記複数の中間粉末状要素の各磁性粉末の夫々の材質の設定は、上記寄せ合わせ一体化した合成成形体の状態で、
保磁力が上記高iHc成形体要素から上記高Br成形体要素に向けて夫々順次低くなる材質であって、しかも、
残留磁束密度が上記高Br成形体要素から上記高iHc成形体要素に向けて夫々順次低くなる材質に夫々設定して合成成形体を形成し、
さらに、相互に連通する貫通孔と、テーパ孔と、等形通孔を備える押出金型を用意し、
上記の高Br成形体要素と、中間粉末状要素と、高iHc成形体要素とを寄せ合わせ一体化してなる合成成形体を、上記押出金型の貫通孔に対して装填し、上記貫通孔に装填した合成成形体をテーパ孔および等形通孔に押出し、
上記テーパ孔においては、上記合成成形体を、合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素との合せ面に直交するＸ方向へ潰すと共に、上記合せ面に平行し、かつ、押出し方向に直交するＹ方向に拡げながら、等形通孔に向けて押出す塑性加工を施し、さらに等形通孔において成形することによって、
得られる永久磁石素材における合成成形体に対する押出し方向のひずみε 1 と前記Ｙ方向のひずみε 2 とのひずみ比ε 2 ／ε 1 が、０.２〜３.５の範囲となるようにし、その上、
永久磁石素材に対して、上記合成成形体における高Br成形体要素と、中間成形体要素と、高iHc成形体要素等の合せ面に直交するX方向に向く磁化容易軸を備えさせた永久磁石素材を成形することを特徴とする永久磁石素材の製造方法。
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