JP6156372B2 - 焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法、Srフェライト粒子の使用方法、Srフェライト焼結磁石及びその製造方法、並びにモータ及び発電機 - Google Patents

焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法、Srフェライト粒子の使用方法、Srフェライト焼結磁石及びその製造方法、並びにモータ及び発電機 Download PDF

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Description

本発明は、焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法、Srフェライト粒子の使用方法、Srフェライト焼結磁石及びその製造方法、並びにモータ及び発電機に関する。
フェライト焼結磁石に用いられる磁性材料として、六方晶系の結晶構造を有するBaフェライト、Srフェライト及びCaフェライトが知られている。近年、これらの中でも、モータ用等の磁石材料として、主にマグネトプランバイト型(M型)のSrフェライトが採用されている。M型フェライトは例えばAFe1219の一般式で表される。Srフェライトは、結晶構造のAサイトにSrを有する。
Srフェライト焼結磁石の磁気特性を改善するために、Aサイトの元素及びBサイトの元素の一部を、それぞれLa等の希土類元素及びCoで置換することによって、磁気特性を改善することが試みられている。例えば、特許文献1では、Aサイト及びBサイトの一部を特定量の希土類元素及びCoで置換することによって、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)を向上する技術が開示されている。
Srフェライト焼結磁石は、通常Srフェライト粒子を用いて製造される。Srフェライト焼結磁石の代表的な用途としては、モータ及び発電機が挙げられる。モータ及び発電機に用いられるSrフェライト焼結磁石は、高い角型とともに、BrとHcJの両特性に優れることが求められるものの、一般に、BrとHcJは、トレードオフの関係にあることが知られている。このため、Br及びHcJの両特性を一層向上することが可能な技術を確立することが求められている。
Br及びHcJの両特性を考慮した磁気特性を示す指標として、Br(kG)+1/3HcJ(kOe)の計算式が知られている(例えば、特許文献1参照)。この値が高いほど、モータや発電機など高い磁気特性が求められる用途に適したSrフェライト焼結磁石であるといえる。
特開平11−154604号公報
上記特許文献1に示されるように、Srフェライト焼結磁石を構成する主な結晶粒の組成を制御して磁気特性を改善することは有効である。しかしながら、結晶粒の組成のみを制御しても、従来のSrフェライト焼結磁石の磁気特性を大きく改善することは難しい。Srフェライト焼結磁石の磁気特性を向上する別の手段としては、組織を微細化することが考えられる。組織を微細化する手段としては、Srフェライト焼結磁石の原料として用いられるSrフェライト粒子を微粒化することが考えられる。Srフェライト粒子を微粒化する方法としては、Srフェライト粒子を機械的に微細に粉砕する方法や粉砕時間を長くすることが挙げられるものの、このように機械的に細かく粉砕すると、粒度分布が広くなること、消費電力の増大や設備の摩耗などにより製造コストが増大すること、及び歩留まりが低下すること等が懸念される。
Srフェライト焼結磁石は、c軸方向に結晶配向させた、異方性のSrフェライト焼結磁石が現在主流となっている。異方性のSrフェライト焼結磁石を製造する場合、成形体を作製する段階でフェライト粒子の磁場による配向性を高めるために、仮焼工程で十分にフェライト化反応を進行させておく必要がある。このため、従来は1250℃以上の高い温度で仮焼を行われていた。その結果、仮焼工程におけるエネルギーコストが増大するとともに、フェライト粒子も数μm〜数十μmに粒成長していた。Srフェライト焼結磁石の磁気特性を向上させるために、このように粒成長したフェライト粒子を1μm以下に均一に微細化することは困難である。また、Srフェライト粒子を粉砕するためのコストも増大することが懸念される。
微細なSrフェライト粉末を得る方法としては、共沈法や融剤を添加するフラックス法などがあるが、これらの方法でSrフェライト粉末を製造する場合、フラックスを洗浄する工程又は溶液を調製する等の面倒な操作が必要となり、工程が複雑になり製造コストが増大する。このような状況の下、高い磁気特性を有するSrフェライト焼結磁石を簡便な工程で、且つ低い製造コストで作製することが可能な製造方法を確立することが求められている。また、高い磁気特性を有するSrフェライト焼結磁石を製造するのに適したSrフェライト粒子を簡便な工程で、且つ低い製造コストで製造することが可能な製造方法を確立することが求められている。
ところでSrフェライト焼結磁石はモータや発電機に使用されることが多い。このため、モータや発電機の使用中にSrフェライト焼結磁石が破損したり剥がれて落下したりしてモータや発電機を破損することを回避するため、Srフェライト焼結磁石は、信頼性に優れることも求められる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた磁気特性と高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を、簡便な工程で製造することが可能なSrフェライト焼結磁石の製造方法を提供することを目的とする。また、このようなSrフェライト焼結磁石を製造に適したSrフェライト粒子の製造方法、及び該Srフェライト粒子の使用方法を提供することを目的とする。また、優れた磁気特性と高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を提供することを目的とする。さらに、高い効率と高い信頼性を有するモータ及び発電機を提供することを目的とする。
本発明者らは、フェライト焼結磁石の組織を微細化するため、Srフェライトを含む微細な粉砕粉を製造する方法を種々検討した。その結果、構成元素としてK及び/又はNaを有するとともに、構成元素としてCl及びSを有しないアルカリ金属化合物を添加することによって、Srフェライトが生成する温度を大幅に低減できることを見出した。そして、低い温度で焼成して得られたSrフェライト粒子(仮焼体)を用いることによって、製造コストを低減すると同時にSrフェライト焼結磁石の磁気特性と信頼性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、一つの側面において、鉄化合物、ストロンチウム化合物、並びに、構成元素としてK及びNaの少なくとも一方の元素を有し、且つ構成元素としてCl及びSを有しないアルカリ金属化合物を混合して混合物を調製する混合工程と、混合物を850〜1100℃で焼成して、一次粒子の平均粒径が0.2〜1.0μmであるSrフェライト粒子を得る仮焼工程と、を有し、混合工程では、アルカリ金属化合物を、鉄化合物の粉末及びストロンチウム化合物の粉末の合計に対して、K及びNaの合計がKO及びNaO換算で0.03〜1.05質量%となるように混合する、焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法を提供する。
上記本発明の製造方法によれば、十分に微細で且つ磁気特性が高いSrフェライト粒子を簡便な工程で製造することができる。このようなSrフェライト粒子は、角型(Hk/HcJ)、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の全ての特性を高く維持しつつ、高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石製造用として好適に使用することができる。
このような効果が得られる理由は、次のとおりと推察される。すなわち、本発明の製造方法では、構成元素としてK(カリウム)及び/又はNa(ナトリウム)を有し、且つ構成元素としてCl(塩素)及びS(硫黄)を有しないアルカリ金属化合物を所定量含有する混合物を原料として用いている。これによって、仮焼時における焼成温度が850〜1100℃であっても、Srフェライトを十分に生成させることができる。このように仮焼時の焼成温度を低くすることができることから、適度に微細で焼結性に優れるSrフェライト粒子を得ることができる。このようなSrフェライト粒子を用いることによって、結晶粒が微細で且つ優れた均一性を有するSrフェライト焼結磁石を製造することができる。また、Srフェライト焼結磁石の表面における異物(粉末)の析出が十分に抑制され、信頼性に優れるSrフェライト焼結磁石を製造することができる。
このように低い焼成温度でSrフェライトが生成する理由としては、混合体に含まれるカリウム及び/又はナトリウム成分が、Srフェライトの生成を促進しているためと考えられる。このため、本発明の製造方法によって得られるSrフェライト粒子は、高い磁気特性を有する。さらに、本発明の製造方法によって得られるSrフェライト粒子は、微細で且つ形状及びサイズの点で高い均一性を有することから、焼結性に優れる。したがって、本発明の製造方法によって得られるSrフェライト粒子をSrフェライト焼結磁石の製造に用いることによって、信頼性に優れるとともに高い磁気特性を有するSrフェライト焼結磁石を、簡便な工程で製造することができる。
アルカリ金属化合物が、構成元素としてClを有すると、Srフェライトの生成の促進効果が得られず、仮焼工程を850〜1100℃で行うと、高い磁気特性を有するSrフェライト粒子を得ることができない。この理由としては、ClとSrとの反応によって生成するSrClが安定であり、高い分解温度を有することが考えらえる。このような安定な化合物の生成が、フェライト化反応を阻害していると推察される。また、例えばNaClのようなアルカリ金属の塩化物は、それ自体が安定な化合物であるとともに、仮焼工程で気化して飛散しやすいためSrフェライトの生成の促進効果が得られないと考えられる。
また、アルカリ金属化合物が、構成元素としてSを有する場合も、Clの場合と同様にSrフェライトの生成の促進効果を得ることができない。Clの場合と同様に、SrSO等の安定な化合物の生成が要因となっているものと推察される。すなわち、本発明におけるアルカリ金属化合物は、構成元素としてCl及び/又はSを有する化合物を除く化合物である。
仮焼工程で得られるSrフェライト粒子の飽和磁化は67emu/g以上であることが好ましい。このようなSrフェライト粒子は、Srフェライト相の比率が十分に高いものであることから、高い磁気特性を有するSrフェライト焼結磁石の製造用として一層好適に用いることができる。
アルカリ金属化合物は炭酸塩及びケイ酸塩の少なくとも一方を含むことが好ましい。これらの塩は、低い温度で分解して反応することから、一層高い磁気特性を有するSrフェライト粒子を得ることができる。また、Srフェライト粒子を製造する際の焼成温度を一層低くすることも可能である。これによって、Srフェライト焼結磁石の組織が一層微細化され、磁気特性と信頼性をさらに向上することができる。
Srフェライト粒子の塩素含有量は0.05質量%以下であることが好ましい。これによって、一層磁気特性の高いSrフェライト粒子を得ることができる。
本発明の焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法は、Srフェライト粒子を乾式粉砕する粗粉砕工程を有することが好ましい。これによって、Srフェライト粒子の焼結性を一層向上させることができる。ただし、仮焼工程で得られるSrフェライト粒子を微細な顆粒とすれば、粗粉砕工程を省略することも可能となる。
仮焼工程で得られるSrフェライト粒子の比表面積は、例えば、1.5〜10m/gであり、2〜10m/gである。これによって、成形性を低下させることなく、得られるSrフェライト焼結磁石におけるSrフェライトの結晶粒の均一性を一層向上できる。したがって、Srフェライト焼結磁石の磁気特性と信頼性を一層高くすることができる。
鉄化合物はルスナー法によって製造された酸化鉄であってもよい。ルスナー法で製造された酸化鉄は、通常、数百ppm〜数千ppmのClを含有する。本発明では、所定のアルカリ金属化合物を混合していることから、酸化鉄に含まれる塩素は、アルカリ金属と結合して例えばNaClのような塩化物を生成する。この塩化物は仮焼工程で飛散しやすいため、フェライト化反応を阻害するClを除去することができる。
本発明では、別の側面において、上述のSrフェライト粒子の製造方法によって得られるSrフェライト粒子を用いてSrフェライト焼結磁石を製造する、Srフェライト焼結磁石の製造方法を提供する。
本発明のSrフェライト焼結磁石の製造方法は、例えば、上述の製造方法によって得られるSrフェライト粒子を湿式粉砕する微粉砕工程と、湿式粉砕したSrフェライト粒子を湿式成形して成形体を作製する成形工程と、成形体を1000〜1250℃で焼成して焼結磁石を得る焼結工程と、を有する製造方法であってもよい。
上述のSrフェライト焼結磁石の製造方法によれば、角型(Hk/HcJ)、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の全ての特性を高く維持しつつ、高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を簡便な工程で製造することができる。このような効果が得られる理由は、次のとおりと推察される。すなわち、上記製造方法では、所定量のK(カリウム)及び/又はNa(ナトリウム)を含有する混合物を用いて製造されるSrフェライト粒子を原料として用いている。これによって、仮焼時における焼成温度が850〜1100℃であっても、Srフェライトを十分に生成させることができる。このように仮焼時の焼成温度が十分に低いことから、微細で且つ形状及びサイズの点で高い均一性を有する、焼結性に優れるSrフェライト粒子を得ることができる。このようなSrフェライト粒子を用いることによって、結晶粒が微細で且つ優れた均一性を有するSrフェライト焼結磁石を製造することができる。また、焼結磁石表面における、過剰なアルカリ金属化合物に由来する異物の析出が十分に抑制され、信頼性に優れるSrフェライト焼結磁石を製造することができる。
本発明で製造されるSrフェライト焼結磁石は、Srフェライトの結晶粒が微細で且つ優れた均一性を有していることから、高い磁気特性を有するとともに、信頼性に優れる。本発明のSrフェライト焼結磁石の製造方法では、共沈法やフラックス法とは異なり、煩雑な操作を行うことなく、簡便な工程でSrフェライト焼結磁石を製造することができる。すなわち、本発明のSrフェライト焼結磁石の製造方法は、Srフェライト焼結磁石の量産に適した製造方法であるといえる。
本発明の製造方法で得られるSrフェライト焼結磁石は、例えばSrフェライトの結晶粒の平均粒径が0.6μm以下であり、粒径が1.8μm以上である結晶粒の個数基準の割合が1%以下であってもよい。このように、微細で且つ高い均一性を有するSrフェライト焼結磁石は、信頼性に一層優れるともに、安定して高い磁気特性を発揮することができる。
本発明の製造方法で得られるSrフェライト焼結磁石は、下記式(1)を満たすことが好ましい。これによって、残留磁束密度(Br)と保磁力(HcJ)とを一層高水準で両立することが可能なSrフェライト焼結磁石とすることができる。また、本発明の製造方法で得られるSrフェライト焼結磁石は、下記式(1)を満足するとともに、角型が80%以上であることが好ましい。
Br+1/3HcJ≧5.5 (1)
[式(1)中、Br及びHcJは、それぞれ残留磁束密度(kG)及び保磁力(kOe)を示す。]
本発明は、さらに別の側面において、六方晶構造を有するSrフェライトを含有するSrフェライト焼結磁石であって、K及びNaの少なくとも一方の元素を有するアルカリ金属化合物を含有し、K及びNaの合計含有量が、KO及びNaOにそれぞれ換算して0.17質量%以下であり、Srフェライトの結晶粒の平均粒径が0.6μm以下であり、粒径が1.8μm以上である結晶粒の個数基準の割合が1%以下である、Srフェライト焼結磁石を提供する。
本発明のSrフェライト焼結磁石は、十分に微細で且つ高い均一性を有する組織を備える。このようなSrフェライト焼結磁石は、角型(Hk/HcJ)、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の全ての特性に優れる。また、Srフェライト焼結磁石の表面における異物の析出が抑制されることから、高い信頼性を有する。このようなSrフェライト焼結磁石を備えるモータ及び発電機は、十分に高い効率を有する。
本発明は、さらに別の側面において、上述のSrフェライト焼結磁石を備えるモータを提供する。このSrフェライト焼結磁石は上述のSrフェライト焼結磁石の製造方法によって得られるものであってもよい。本発明のモータは、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の両方の特性に優れるとともに、高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を備えることから、高い効率と高い信頼性を兼ね備える。
本発明は、さらに別の側面において、上述のSrフェライト焼結磁石を備える発電機を提供する。このSrフェライト焼結磁石は上述のSrフェライト焼結磁石の製造方法によって得られるものであってもよい。本発明の発電機は、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の両方の特性に優れるとともに、高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を備えることから、高い効率と高い信頼性を兼ね備える。
本発明は、さらに別の側面において、上述のSrフェライト粒子の製造方法によって得られるSrフェライト粒子を、Srフェライト焼結磁石の製造に使用する、Srフェライト粒子の使用方法を提供する。このような使用方法では、高い磁気特性を有するとともに焼結性に優れるSrフェライト粒子をSrフェライト焼結磁石の製造に使用することから、角型(Hk/HcJ)、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の全ての特性を高く維持しつつ、高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を簡便な工程で製造することができる。
本発明によれば、優れた磁気特性と高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を、簡便な工程によって低い製造コストで製造することが可能なSrフェライト焼結磁石の製造方法を提供することができる。また、このようなSrフェライト焼結磁石を製造に適したSrフェライト粒子の製造方法を提供すること、及び該Srフェライト粒子の使用方法を提供することができる。また、優れた磁気特性と高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を提供することができる。さらに、高い効率と高い信頼性を有するモータ及び発電機を提供することができる。
本発明のSrフェライト焼結磁石の好適な実施形態を模式的に示す斜視図である。 本発明のモータの好適な実施形態を模式的に示す断面図である。 図2に示すモータのIII−III線断面図である。 Srフェライト焼結磁石の原料粉末を加熱したときの重量減少及び熱流量の挙動を示すグラフである。 実施例3−1〜3−2における湿式粉砕前のSrフェライト粒子の電子顕微鏡写真である。 図5に示すSrフェライト粒子の粒度分布を示すグラフである。 実施例3−1〜3−2における湿式粉砕後の粉砕粉の電子顕微鏡写真である。 図7に示す粉砕粉の粒度分布を示すグラフである。 実施例3−2のSrフェライト焼結磁石の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真である。 実施例3−2のフェライト焼結磁石に含まれるSrフェライトの結晶粒の粒度分布を示すグラフである。 実施例及び比較例におけるSrフェライト粒子のBET法による比表面積と磁気特性との関係を示すグラフである。 従来の製造方法によって調製した粉砕粉の電子顕微鏡写真である。 各参考例の熱分解分析結果を示すグラフである。 各参考例の熱分解分析結果を示すグラフである。
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図1は、本実施形態のSrフェライト焼結磁石を模式的に示す斜視図である。異方性のSrフェライト焼結磁石10は、端面が円弧状となるように湾曲した形状を有しており、一般にアークセグメント形状、C形形状、瓦型形状、又は弓形形状と呼ばれる形状を有している。Srフェライト焼結磁石10は、例えばモータ又は発電機用の磁石として好適に用いられる。
Srフェライト焼結磁石10は、主成分として、六方晶構造を有するM型のSrフェライトの結晶粒を含有する。Srフェライトは、例えば以下の式(2)で表わされる。
SrFe1219 (2)
上式(2)のSrフェライトにおけるAサイトのSr及びBサイトのFeは、不純物又は意図的に添加された元素によって、その一部が置換されていてもよい。また、AサイトとBサイトの比率が若干ずれていてもよい。この場合、Srフェライトは、例えば以下の一般式(3)で表わすことができる。
Sr1−x(Fe12−y19 (3)
上式(3)中、x及びyは、例えば0.1〜0.5であり、zは0.7〜1.2である。
一般式(3)におけるMは、例えば、Co(コバルト)、Zn(亜鉛)、Ni(ニッケル)、Mn(マンガン)、Al(アルミニウム)及びCr(クロム)からなる群より選ばれる1種以上の元素である。また、一般式(3)におけるRは、例えば、La(ランタン)、Ce(セリウム)、Pr(プラセオジム)、Nd(ネオジム)及びSm(サマリウム)からなる群より選ばれる1種以上の元素である。
Srフェライト焼結磁石10におけるSrフェライト相の比率は、好ましくは90%以上であり、より好ましくは95%以上であり、さらに好ましくは97%以上である。このように、Srフェライト相とは異なる結晶相の比率を低減することによって、磁気特性を一層高くすることができる。Srフェライト焼結磁石10におけるSrフェライト相の比率(%)は、Srフェライトの飽和磁化の理論値をσ、実測値をσとしたとき、(σ/σ)×100の計算式で求めることができる。
Srフェライト焼結磁石10は、副成分として、Srフェライトとは異なる成分を含有する。副成分としては、構成元素として、K(カリウム)及び/又はNa(ナトリウム)を有するアルカリ金属化合物が挙げられる。アルカリ金属化合物としては、例えばNaO及びKOなどの酸化物やケイ酸ガラスが挙げられる。Srフェライト焼結磁石10におけるアルカリ金属酸化物の合計含有量は、K及びNaをそれぞれNaO及びKOに換算して、0.17質量%以下である。
Na及びKの合計含有量が0.17質量%を超えると、Srフェライト焼結磁石10の表面に白色の粉体が生じ易くなる傾向にある。Srフェライト焼結磁石10の表面に粉体が生じると、例えばモータ又は発電機の部材とSrフェライト焼結磁石10との接着力が低下して、Srフェライト焼結磁石10がモータ又は発電機の部材から剥離する可能性がある。すなわち、Srフェライト焼結磁石10の信頼性が損なわれてしまう。
Srフェライト焼結磁石10におけるNa及びKの合計含有量の上限は、Srフェライト焼結磁石の信頼性を一層向上する観点から、NaO及びKOにそれぞれ換算して、好ましくは0.12質量%であり、より好ましくは0.1質量%であり、さらに好ましくは0.08質量%である。Na及びKの合計含有量の下限は、製造コストを一層低減する観点から、NaO及びKOにそれぞれ換算して、好ましくは0.01質量%であり、より好ましくは0.02質量%であり、さらに好ましくは0.03質量%である。Na及びKの合計含有量を低減するためには、微粉砕粉を洗浄する操作を行う必要がある。このため、Na及びKの合計含有量を上記下限値未満にすると、製造コストが上昇する可能性がある。
Srフェライト焼結磁石10は、副成分として、上述のアルカリ金属化合物の他に、任意の成分を含有していてもよい。そのような成分としては、Si(ケイ素),Ca(カルシウム),Sr(ストロンチウム)及びBa(バリウム)から選ばれる少なくとも一種を有する酸化物並びに複合酸化物が挙げられる。酸化物としては、例えばSiO、CaO、SrO、及びBaOが挙げられる。
Srフェライト焼結磁石10におけるSiの含有量は、例えば、SiO換算で0.1〜1.0質量%である。Srフェライト焼結磁石10におけるSrの含有量は、例えば、SrO換算で10〜13質量%である。Srフェライト焼結磁石10は、Baを含有していてもよい。Srフェライト焼結磁石10におけるBaの含有量は、例えば、BaO換算で0.01〜2.0質量%である。Srフェライト焼結磁石10におけるCaの含有量は、例えば、CaO換算で0.05〜2質量%である。フェライト焼結磁石10には、これらの成分の他に、原料に含まれる不純物や製造設備に由来する不可避的な成分が含まれていてもよい。このような成分としては、例えば、Ti(チタン),Cr(クロム),Mn(マンガン),Mo(モリブデン),V(バナジウム)及びAl(アルミニウム)等の各酸化物が挙げられる。
副成分は、主に、Srフェライト焼結磁石10におけるSrフェライトの結晶粒の粒界に含まれる。Srフェライト焼結磁石10の各成分の含有量は、蛍光X線分析及び誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP分析)によって測定することができる。
Srフェライト焼結磁石10におけるSrフェライトの結晶粒の平均粒径は、0.6μm以下であり、好ましくは0.59μm以下である。Srフェライトの結晶粒の平均粒径が0.6μmを超えると、十分に優れた磁気特性を得ることが困難になる傾向にある。一方、Srフェライトの結晶粒の平均粒径が0.3μm未満のSrフェライト焼結磁石は、量産し難くなる傾向にある。
Srフェライト焼結磁石10に含まれるSrフェライトの結晶粒の粒径のばらつきは小さい方が好ましい。このように、Srフェライトの結晶粒の均一性が向上すると、高い磁気特性を一層高くしつつ信頼性も高くすることができる。このような観点から、Srフェライト焼結磁石10におけるSrフェライトの結晶粒の全体に対する、粒径が1.8μm以上であるSrフェライトの結晶粒の個数基準の割合は好ましくは1%以下であり、より好ましくは0.8%以下であり、さらに好ましくは0.66%以下である。
Srフェライト焼結磁石10のSrフェライトの結晶粒の粒径は以下の手順で測定することができる。Srフェライト焼結磁石から切り出した試料を薄片化してTEMによって観察する。または、当該試料の断面を、鏡面研磨してフッ酸等の酸でエッチング処理してSEMなどで観察する。数百個の結晶粒を含むSEM又はTEMの観察画像において、結晶粒の輪郭を明確化したのち、画像処理などを行って、c面の粒径分布を測定する。本明細書における「粒径」は、a面における長径(a軸方向の径)をいう。この長径は、各結晶粒に外接する「面積が最小となる長方形」の長辺として求められる。また、「面積が最小となる長方形」の短辺に対する長辺の比が「アスペクト比」である。なお、酸によるエッチングに代えて、試料を加熱してエッチングする、いわゆるサーマルエッチングを行ってもよい。
測定した個数基準の粒径分布から、結晶粒の粒径の個数基準の平均値を算出する。また、測定した粒径分布と平均値から標準偏差を算出する。本明細書では、これらをSrフェライトの結晶粒の平均粒径及び標準偏差とする。十分に高い磁気特性を有するSrフェライト焼結磁石10とする観点から、各結晶粒のアスペクト比の個数平均値(平均アスペクト比)は、約1.7であることが好ましい。
Srフェライト焼結磁石10は、下記式(1)を満足することが好ましい。本実施形態のSrフェライト焼結磁石は、Srフェライトの結晶粒が十分に微細であることから、式(1)を満足するような高い磁気特性を有する。この式(1)を満足するSrフェライト焼結磁石は、十分に優れた磁気特性を有する。このようなSrフェライト焼結磁石によって、一層高い効率を有するモータ及び発電機を提供することができる。また、Srフェライト焼結磁石10は、下記式(4)を満足することがより好ましい。これによって、Srフェライト焼結磁石10の磁気特性が一層高くなり、一層高い効率を有するモータ及び発電機を提供することができる。
Br+1/3HcJ≧5.5 (1)
Br+1/3HcJ≧5.6 (4)
式(1)及び(4)中、Br及びHcJは、それぞれ残留磁束密度(kG)及び保磁力(kOe)を示す。
Srフェライト焼結磁石10の角型は好ましくは80%以上であり、より好ましくは90%以上である。このような優れた磁気特性を有することによって、モータや発電機に一層好適に用いることができる。
Srフェライト焼結磁石10は、例えば、フューエルポンプ用、パワーウィンドウ用、ABS(アンチロック・ブレーキ・システム)用、ファン用、ワイパ用、パワーステアリング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、ドアロック用、電動ミラー用等の自動車用モータの磁石として使用することができる。また、FDDスピンドル用、VTRキャプスタン用、VTR回転ヘッド用、VTRリール用、VTRローディング用、VTRカメラキャプスタン用、VTRカメラ回転ヘッド用、VTRカメラズーム用、VTRカメラフォーカス用、ラジカセ等キャプスタン用、CD/DVD/MDスピンドル用、CD/DVD/MDローディング用、CD/DVD光ピックアップ用等のOA/AV機器用モータの磁石として使用することができる。さらに、エアコンコンプレッサー用、冷凍庫コンプレッサー用、電動工具駆動用、ドライヤーファン用、シェーバー駆動用、電動歯ブラシ用等の家電機器用モータの磁石としても使用することができる。さらにまた、ロボット軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等のFA機器用モータの磁石としても使用することが可能である。
Srフェライト焼結磁石10は、上述のモータの部材に接着してモータ内に設置される。優れた磁気特性を有するSrフェライト焼結磁石10は、クラックの発生が十分に抑制されていることから、モータ部材と十分強固に接着される。このように、Srフェライト焼結磁石10がモータの部材から剥離することを十分に抑制することができる。このため、Srフェライト焼結磁石10を備える各種モータは、高い効率と高い信頼性とを兼ね備える。
図2は、Srフェライト焼結磁石10を備えるモータ30の実施形態を模式的に示す断面図である。本実施形態のモータ30は、ブラシ付き直流モータであり、有底筒状のハウジング31(ステータ)と、ハウジング31の内周側に同心に配置された回転可能なロータ32と、を備える。ロータ32は、ロータ軸36とロータ軸36上に固定されたロータコア37とを備える。ハウジング31の開口部にはブラケット33が嵌め込まれており、ロータコアは、ハウジング31とブラケット33とで形成される空間内に収容されている。ロータ軸36は、互いに対向するように、ハウジング31の中心部とブラケット33の中心部にそれぞれ設けられた軸受34,35によって回転可能に支持されている。ハウジング31の筒部分の内周面には、2個のC型のSrフェライト焼結磁石10が互いに対向するように固定されている。
図3は、図2のモータ30のIII−III線断面図である。モータ用磁石10は、その外周面を接着面として、ハウジング31の内周面上に接着剤で接着されている。Srフェライト焼結磁石10は、表面において粉体等の異物の析出が十分に抑制されていることから、ハウジング31とSrフェライト焼結磁石10との接着性は良好である。したがって、モータ30は優れた特性とともに優れた信頼性を有する。
Srフェライト焼結磁石10の用途は、モータに限定されるものではなく、例えば、発電機、スピーカ・ヘッドホン用マグネット、マグネトロン管、MRI用磁場発生装置、CD−ROM用クランパ、ディストリビュータ用センサ、ABS用センサ、燃料・オイルレベルセンサ、マグネトラッチ、又はアイソレータ等の部材として用いることもできる。また、磁気記録媒体の磁性層を蒸着法又はスパッタ法等で形成する際のターゲット(ペレット)として用いることもできる。Srフェライト焼結磁石10は、以下に説明する製造方法によって製造することができる。
本発明のSrフェライト焼結磁石の製造方法及びSrフェライト粒子の製造方法の好適な実施形態を説明する。本実施形態のSrフェライト焼結磁石の製造方法は、鉄化合物の粉末、ストロンチウム化合物の粉末、並びに、構成元素としてカリウム及びナトリウムの少なくとも一方の元素を有し、するアルカリ金属化合物を混合して混合物を調製する混合工程と、該混合物を850〜1100℃で焼成して、六方晶構造を有するSrフェライト粒子からなる仮焼体を得る仮焼工程と、Srフェライト粒子からなる仮焼体を粉砕して粉砕粉を得る粉砕工程と、粉砕粉を磁場中成形して成形体を得る成型工程と、成形体を1000〜1250℃で焼成してSrフェライト焼結磁石を得る焼結工程と、を有する。
一方、本実施形態のSrフェライト粒子の製造方法は、上記混合工程と、上記仮焼工程とを有する。また、場合により、上記粉砕工程を有していてもよい。このように、Srフェライト焼結磁石の製造方法とSrフェライト粒子の製造方法における混合工程、仮焼工程及び粉砕工程は、共通してもよいことから、以下に纏めて説明する。
混合工程は、仮焼用の混合物を調製する工程である。混合工程では、まず、出発原料を秤量して所定の割合で配合し、湿式アトライタ、又はボールミル等で1〜20時間程度混合するとともに粉砕処理を行う。出発原料としては、鉄化合物の粉末、ストロンチウム化合物の粉末、並びに、構成元素としてカリウム及びナトリウムの少なくとも一方の元素を有し、構成元素として塩素及び硫黄を有しないアルカリ金属化合物が挙げられる。アルカリ金属化合物は粉末状であってもよく、液状であってもよい。本実施形態ではこのようなアルカリ金属化合物を用いていることから、鉄化合物がルスナー法で製造されたものであっても、Clを十分に低減してフェライト化反応を促進することができる。鉄化合物のCl含有量は1000質量ppm以下であることが好ましい。
鉄化合物及びストロンチウム化合物としては、酸化物又は焼成により酸化物となる、炭酸塩、水酸化物又は硝酸塩等の化合物を用いることができる。このような化合物としては、例えば、SrCO、Fe等が挙げられる。また、これらの成分の他にLa(OH)、及びCoなどを添加してもよい。アルカリ金属化合物としては、例えば、炭酸塩、珪酸塩、Na及び/又はKを含む有機化合物(分散剤)が挙げられる。アルカリ金属の珪酸塩としては、オルソ珪酸塩、メタ珪酸塩、または水ガラスなどでもよく、これらは粉体でも液体でもよい。有機化合物としては、ナトリウム塩及びカリウムの塩が挙げられる。具体的には、脂肪酸のナトリウム塩、脂肪酸のカリウム塩、ポリカルボン酸のナトリウム塩、及びポリカルボン酸のカリウム塩等が挙げられる。
混合工程では、アルカリ金属化合物を、鉄化合物及びストロンチウム化合物の合計に対して、K及びNaの合計がKO及びNaO換算で0.03〜1.05質量%、好ましくは0.1〜1.0質量%となるように混合する。上述のK及びNaの合計の数値範囲の下限値は、Srフェライト粒子及びSrフェライト焼結磁石を得るときの焼成温度を一層低減する観点から、好ましくは0.1質量%であり、より好ましくは0.2質量%であり、さらに好ましくは0.3質量%である。上述のK及びNaの合計の数値範囲の上限値は、Srフェライト焼結磁石の磁気特性を一層高くする観点から、好ましくは1.0質量%であり、より好ましくは0.8質量%であり、さらに好ましくは0.6質量%である。
混合工程では、上述のアルカリ金属化合物の他に、他の副成分を添加してもよい。そのような副成分としては、SiO及びCaCO等が挙げられる。出発原料の平均粒径は特に限定されず、例えば0.1〜2.0μmである。出発原料のBET法による比表面積は、2m/g以上であることが好ましい。これによって、一層微細な粉砕粉を得ることができる。混合工程で調製する混合物は、粉末状であってもよく、溶媒中に混合粉末が分散したスラリーであってもよい。
仮焼工程は、混合工程で得られた混合物を仮焼する工程である。仮焼は、空気中等の酸化性雰囲気中で行うことができる。仮焼工程における焼成温度は、850〜1100℃であり、好ましくは850〜1000℃であり、さらに好ましくは900〜1000℃である。仮焼温度における仮焼時間は、好ましくは0.1〜5時間、より好ましくは0.5〜3時間である。仮焼して得られるSrフェライト粒子におけるSrフェライトの含有量は、好ましくは70質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上である。本実施形態の製造方法では、仮焼工程の前にアルカリ金属化合物を所定量添加していることから、上述の仮焼温度でも六方晶構造を有するSrフェライトを十分に生成させることができる。
図4は、Srフェライト焼結磁石の原料粉末を加熱したときの重量減少及び熱流量の挙動を示すグラフである。図4の曲線1は、鉄化合物(Fe)の粉末を220g、ストロンチウム化合物(SrCO)の粉末を35.23g、アルカリ金属化合物(オルソ珪酸ナトリウム)の粉末1.73g、及びソルビトール2.23gを配合して10℃/分の速度で昇温したときの重量減少率を示している。図4の曲線2は、アルカリ金属化合物を配合しなかったこと以外は曲線1と同様にして昇温したときの重量減少率を示している。図4の曲線3,4は、それぞれ曲線1,2に対応する熱流量の測定値を示している。
図4における曲線1,2の対比から、アルカリ金属化合物を配合した試料は、アルカリ金属化合物を配合していない試料よりも、低温で原料粉末の分解が生じている。すなわち、アルカリ金属化合物を配合することによって、仮焼工程において、ストロンチウム化合物の分解反応が促進されていると考えられる。これが、低い焼成温度でも六方晶構造を有するSrフェライトが十分に生成する要因の一つであると考えられる。
Srフェライト粒子の飽和磁化は、好ましくは67emu/g以上であり、より好ましくは70emu/g以上であり、さらに好ましくは70.5emu/g以上である。このように高い飽和磁化を有するSrフェライト粒子を生成させることによって、一層高い磁気特性を有するSrフェライト焼結磁石が得られる。本明細書における飽和磁化は、市販の振動試料型磁力計(VSM)を用いて測定することができる。
Srフェライト粒子の塩素(Cl)含有量は、例えば、0.05質量%以下であり、別の実施形態では、0.036質量%以下であってもよい。なお、本明細書における塩素含有量は、蛍光X線分析によって測定することができる。
仮焼工程で得られるSrフェライト粒子のBET法による比表面積は、最終的に得られるSrフェライト焼結磁石の組織を十分に微細にする観点から、2m/g以上であり、好ましくは2.5m/g以上であり、より好ましくは2.7m/g以上である。また、Srフェライト粒子のBET法による比表面積は、成形体を作製する際の成形性を良好にする観点から、15m/g以下であり、好ましくは10m/g以下であり、より好ましくは7m/g以下である。なお、本明細書における比表面積は、市販のBET比表面積測定装置(Mountech製、商品名:HM Model−1210)を用いて測定することができる。
仮焼工程で得られるSrフェライト粒子の一次粒子の平均粒径は、焼結性を良好にしつつ最終的に得られるSrフェライト焼結磁石の組織を十分に微細にする観点から、1.0μm以下であり、好ましくは0.8μm以下であり、より好ましくは0.7μm以下であり、さらに好ましくは0.6μm以下である。また、Srフェライト粒子の一次粒子の平均粒径は、成形体を作製する際の成形性を良好にする観点から、0.1μm以上であり、好ましくは0.2μm以上であり、より好ましくは0.3μm以上である。なお、本明細書における一次粒子の平均粒径は、TEM又はSEMによる観察画像を用いて求めることができる。具体的には、数百個の一次粒子を含むSEM又はTEMの観察画像において、画像処理を行って粒径分布を測定する。測定した個数基準の粒径分布から、一次粒子の粒径の個数基準の平均値を算出する。このようにして測定される平均値を、Srフェライト粒子の一次粒子の平均粒径とする。
粉砕工程では、混合工程で得られた混合物を仮焼して得られるSrフェライト粒子の粉砕を行い、粉砕粉を調製する。本実施形態では、粉砕工程を、粗粉砕工程と微粉砕工程の二段階で粉砕を行う。なお、別の幾つかの実施形態では、粉砕工程は、一段階で行ってもよい。Srフェライト粒子は、通常顆粒状又は塊状であるため、まずは粗粉砕工程を行うことが好ましい。粗粉砕工程では、振動ロッドミル等を使用して乾式で粉砕を行って、粗粉砕粉を得る。本実施形態のSrフェライト粒子は、粗粉砕粉に限定されるものではなく、後述する微粉砕粉であってもよい。
微粉砕工程では、上述のようにして調製した粗粉砕粉を、湿式アトライタ、ボールミル、又はジェットミル等を用いて湿式で粉砕して微粉砕粉を得る。粉砕時間は、例えば湿式アトライタを用いる場合、30分間〜10時間であり、ボールミルを用いる場合、5〜50時間である。これらの時間は、粉砕方法によって適宜調整することが好ましい。本実施形態の製造方法では、従来よりも低い温度で仮焼を行っているため、Srフェライトの一次粒子は従来よりも微細である。したがって、粉砕工程(特に微粉砕工程)では、主に一次粒子が凝集して形成された二次粒子が、微細な一次粒子に分散されることとなる。
粗粉砕工程及び/又は微粉砕工程では、副成分であるSiO,CaCO,SrCO及びBaCO等の粉末を添加してもよい。このような副成分を添加することによって、焼結性を向上すること、及び磁気特性を向上することができる。なお、これらの副成分は、湿式で成形を行う場合にスラリーの溶媒とともに流出することがあるため、Srフェライト焼結磁石における目標の含有量よりも多めに配合することが好ましい。
Srフェライト焼結磁石の磁気的配向度を高めるために、上述の副成分に加えて、多価アルコールなどの分散剤を微粉砕工程で添加することが好ましい。分散剤の添加量は、添加対象物に対して0.05〜5.0質量%、好ましくは0.1〜3.0質量%、より好ましくは0.3〜2.0質量%である。なお、添加した分散剤は、焼結工程で熱分解して除去される。
粉砕工程で得られる粉砕粉のBET法による比表面積は、最終的に得られるSrフェライト焼結磁石の組織を十分に微細にする観点から、好ましくは6m/g以上であり、より好ましくは8m/g以上である。また、粉砕粉のBET法による比表面積は、成形体を作製する際の成形性を良好にする観点から、好ましくは12m/g以下であり、より好ましくは10m/g以下である。このような比表面積を有する粉砕粉は、十分に微細で、且つ取扱い性及び成形性に優れることから、工程の簡便性を維持しつつ、Srフェライト焼結磁石の組織を一層微細化して、Srフェライト焼結磁石の磁気特性を一層向上することができる。
成形工程は、粉砕粉を磁場中成形して成形体を作製する工程である。成形工程では、まず、粉砕工程で得られた粉砕粉を磁場中で成形して成形体を作製する磁場中成形を行う。磁場中成形は、乾式成形、又は湿式成形のどちらの方法でも行ってもよく、磁気的配向度を高くする観点から、好ましくは湿式成形である。湿式成形を行う場合、粉砕粉と分散媒とを配合して粉砕する湿式粉砕を行ってスラリーを調製し、これを用いて成形体を作製することもできる。スラリーの濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行うことができる。
スラリー中における固形分の含有量は、好ましくは30〜85質量%である。スラリーの分散媒としては水又は非水系溶媒を用いることができる。スラリーには、水に加えて、グルコン酸、グルコン酸塩、又はソルビトール等の界面活性剤(分散剤)を添加してもよい。このようなスラリーを用いて磁場中成形を行って、成形体を作製する。成形圧力は例えば0.1〜0.5トン/cmであり、印加磁場は例えば5〜15kOeである。
焼結工程は、成形体を、1000〜1250℃で焼成してSrフェライト焼結磁石を得る工程である。焼成は、通常、大気中等の酸化性雰囲気中で行う。焼成温度は、1000〜1250℃であり、例えば1100〜1200℃である。焼成温度における焼成時間は、例えば0.5〜3時間である。以上の工程によって、焼結体、すなわちSrフェライト焼結磁石10を得ることができる。
本実施形態のSrフェライト焼結磁石の製造方法では、一次粒子の平均粒径が小さい微細なSrフェライト粒子を用いていることから、組織が微細で均一性の高いSrフェライト焼結磁石を得ることができる。このようなSrフェライト焼結磁石は、角型(Hk/HcJ)、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)の全ての特性に優れるとともに、高い信頼性を有する。このSrフェライト焼結磁石はモータ用又は発電機用の磁石として好適に用いられる。
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、Srフェライト焼結磁石の形状は、図1の形状に限定されず、上述の各用途に適した形状に適宜変更することができる。また、本発明のモータも図2,3の実施形態に限定されるものではなく、種々のモータが含まれる。同様に、発電機にも種々の形態が含まれる。
本発明の内容を実施例及び比較例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[Srフェライト粒子の調製と評価]
(実施例1−1〜1−6、比較例1−1〜1−2)
以下の出発原料を準備した。Fe粉末はルスナー法によって製造されたものをである。なお、比表面積はBET法によって測定された値である。
・Fe粉末(比表面積:4.4m/g)220g
・SrCO粉末(比表面積:5.0m/g)35.23g
上述のFe粉末及びSrCO粉末を、湿式ボールミルを用いて16時間粉砕しながら混合してスラリーを得た。このスラリーに、表1に示すアルカリ金属化合物の粉末を添加した。このときの添加量は、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、表1に示すとおりとした(表中のNa又はK添加量)。
その後、スラリーのスプレー乾燥を行って、粒径が約10μmの顆粒状の混合物を得たのち、当該混合物を大気中、表1に示す焼成温度(T1)で1時間焼成して、顆粒状のSrフェライト粒子を得た。得られたSrフェライト粉末の飽和磁化(σs:emu/g)を、市販の振動試料型磁力計(VSM)を用いて測定した。測定方法は次のとおりとした。VSM(東英工業株式会社製、商品名:VSM−3型)によって、16kOeから19kOeの磁場(Hex)における磁化(σ)を測定した。そして、飽和漸近則によってHexが無限大におけるσの値(σ)を計算した。すなわち、σを1/Hexに対してプロットして直線近似し、1/Hex→0に外挿したときの値を求めた。この時の相関係数は99%以上であった。このようにして測定した結果を表1に示す。
(比較例)
アルカリ金属化合物の粉末を添加しなかったこと以外は実施例1−1と同様にしてSrフェライト粒子を調製した。得られたSrフェライト粒子の飽和磁化(σ)を実施例1−1と同様にして求めた。その結果を表1の右端の列に示す。
表1に示す各実施例及び比較例で得られたSrフェライト粒子の一次粒子の平均粒径を測定した。この結果、焼成温度T1が1100℃以下の場合、平均粒径は全て0.2〜1μmであった。これに対し、焼成温度T1が1200℃の場合、平均粒径は1μmを超えていた。
実施例1−1〜1−6では、67emu/g以上の高い飽和磁化を有するSrフェライト粒子が広い焼成温度(T1)範囲で得られた。これは、Srフェライトの理論値71.5emu/gの93%以上に相当し、フェライト化反応がかなり進行したことを示している。一方、アルカリ金属化合物の添加量が多くなると飽和磁化が低下する傾向がある。Srフェライト粒子を調製する際の焼成温度(T1)が1100℃を超える範囲では、焼成温度を高くしても、飽和磁化は殆ど向上せず、粒子が粗大化する傾向が認められた。
各実施例のSrフェライト粒子を用いて、後述する実施例3−1と同様の手順でSrフェライト焼結磁石を作製した(焼成温度T2=1160℃)。その結果、いずれの実施例においても、良好な外観を有するとともに、Br+1/3HcJが5.5以上のSrフェライト焼結磁石が得られた。同様の手順で、アルカリ金属化合物(オルソ珪酸ナトリウム)の添加量が1.14質量%である比較例のSrフェライト粒子を用いて、Srフェライト焼結磁石を作製した(焼成温度T2=1160℃)。得られたSrフェライト焼結磁石の外観評価を行ったところ、表面に白色粉末が析出していた。このことから、アルカリ金属化合物の添加量が過剰になると、良好な外観を有するSrフェライト焼結磁石が得られないことが確認された。
(実施例2−1〜2−5、比較例2−1〜2−2)
実施例1−1で用いたものと同じFe粉末及びSrCO粉末を、湿式ボールミルを用いて16時間粉砕しながら混合してスラリーを得た。このスラリーに、表2に示すアルカリ金属化合物の粉末を添加した。このときの添加量は、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、NaO換算で0.38質量%とした。
その後、スラリーのスプレー乾燥を行って混合粉末を得たのち、当該混合粉末を大気中、表2に示す焼成温度(T1)で1時間焼成して、顆粒状のSrフェライト粒子を得た。得られた各実施例及び各比較例のSrフェライト粒子の飽和磁化(σsemu/g)を、振動試料型磁力計を用いて測定した。測定結果を表2に示す。
(比較例)
アルカリ金属化合物を添加しなかったこと以外は実施例1−1と同様にしてSrフェライト粒子を調製した。得られたSrフェライト粒子の飽和磁化(σ)を実施例1−1と同様にして求めた。その結果を表2の右端の列に示す。
表2に示す各実施例及び比較例で得られたSrフェライト粒子の一次粒子の平均粒径を測定した。この結果、焼成温度T1が1100℃以下の場合、平均粒径は全て0.2〜1μmであった。これに対し、焼成温度T1が1200℃の場合、平均粒径は1μmを超えていた。
表2に示す結果から、ナトリウム化合物を添加した実施例2−1〜2−5では、ナトリウム化合物を添加していない比較例及びNaCl粉末を添加した比較例よりも低い温度でSrフェライトが形成されることが確認された。また、Srフェライト粒子を調製する際の焼成温度(T1)が1100℃を超える範囲では、焼成温度を高くしても、飽和磁化は殆ど向上せず、粒子が粗大化する傾向が認められた。
[Srフェライト焼結磁石の作製]
(実施例3−1,3−2)
実施例1−1と同様にして、Fe粉末及びSrCO粉末を、湿式ボールミルを用いて16時間粉砕しながら混合してスラリーを得た。このスラリーに、メタ珪酸ナトリウム粉末を添加した。このときの添加量は、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、NaO換算で0.42質量%とした。その後、スラリーのスプレー乾燥を行って粒径が約10μmの顆粒状の混合物を得たのち、当該混合物を大気中、950℃で1時間焼成して、顆粒状のSrフェライト粒子を得た。
得られたSrフェライト粒子の磁気特性を、実施例1−1と同様にして測定した。その結果、飽和磁化(σ)は69.7emu/gであり、保磁力(HcJ)は3.278kOeであった。また、Srフェライト粒子の比表面積は、2.7m/gであり、一次粒子の平均粒径は0.4μmであった。図5は、この時のSrフェライト粒子の電子顕微鏡写真である。図6は、このSrフェライト粒子の粒度分布を示すグラフである。このSrフェライト粒子130gに対して、ソルビトールを1質量%、CaCOを0.6質量%添加した後、ボールミルで湿式粉砕を16時間行ってスラリーを得た。このスラリーを脱水して粉砕粉を得た。得られた粉砕粉のBET法による比表面積は8.2m/gであった。
図7は、Srフェライト粒子をボールミルで湿式粉砕した粉砕粉の電子顕微鏡写真である。図8は、当該粉砕粉の粒度分布を示すグラフである。実施例3−1〜3−2で調製した粉砕粉は、粒径が1μm以上の粗粒子を含んでいなかった。また、粒径が0.1μm以下の超微粒子の割合も小さくなっていた。
図12は、従来の製造方法によって調製した粉砕粉の電子顕微鏡写真である。図12の粉砕粉は、仮焼前にメタ珪酸ナトリウム粉末を添加しなかったこと、及びSrフェライト粒子を得る際の焼成温度を1250℃としたこと、ボールミルによる湿式粉砕を23時間としたこと以外は、実施例3−1〜3−2と同様にして調製したものである。図7と図12との比較から、実施例3−1〜3−2で調製された粉砕粉は、従来の粉砕粉よりも微細で且つ粒度分布がシャープであり、均一性に優れることが確認された。
固形分として図7の粉砕粉を含むスラリーの濃度を調整した。固形分の濃度を調整したスラリーを湿式磁場成形機に導入し、12kOeの印加磁場中で成形して円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、1160〜1200℃の焼成温度(T2)で1時間焼成して、実施例3−1〜3−2のフェライト焼結磁石を得た。各実施例の焼成温度(T2)は、表3に示すとおりである。
(比較例3−1〜3−2)
スラリーに、メタ珪酸ナトリウムを添加しなかったこと以外は、実施例3−1〜3−2と同様にして、比較例3−1〜3−2のフェライト焼結磁石を作製した。各比較例の焼成温度(T2)は、表3に示すとおりである。なお、比較例3−1〜3−2で調製したSrフェライト粒子の飽和磁化(σ)は65.5emu/g、保磁力(HcJ)は3.09kOeであり、BET法による比表面積は3.1m/g、一次粒子の平均粒径は0.5μmであった。また、湿式粉砕して得られた粉砕粉のBET法による比表面積は10.2m/gであった。
(比較例3−3〜3−5)
オルソ珪酸ナトリウム粉末に代えてNaCl粉末を用いたこと、及び、Srフェライト粒子を調製する際の焼成温度(T1)を、900℃にしたこと以外は、実施例3−1と同様にして、顆粒状のSrフェライト粒子を得た。NaCl粉末の添加量は、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、NaO換算で0.38質量%とした。そして、実施例3−1と同様にして成形体を作製した。この成形体を、大気中、1160〜1200℃の焼成温度(T2)で1時間焼成して、比較例5−1のSrフェライト焼結磁石を得た。各比較例における成形体の焼成温度(T2)は、表3に示すとおりである。実施例3−1と同様にして、比較例3−3〜3−5のSrフェライト焼結磁石の磁気特性を測定した。結果を表3に示す。
[Srフェライト焼結磁石の評価]
<磁気特性の評価>
各実施例及び各比較例のSrフェライト焼結磁石の上下面を加工した後、最大印加磁場25kOeのB−Hトレーサを用いて磁気特性を測定した。測定では、Br、HcJ、bHc及び(BH)maxを求めるとともに、Brの90%になるときの外部磁界強度(Hk)を測定し、これに基づいて角型(Hk/HcJ(%))を求めた。また、Br+1/3HcJの値を算出した。これらの結果を表3に示す。
<外観の評価>
各実施例及び各比較例のSrフェライト焼結磁石の外観を目視で評価した。表面に白色粉末の析出が見られなかったものを「A」、表面に白色粉末の析出が見られた場合は「B」と評価した。
実施例3−1〜3−2のSrフェライト焼結磁石は、角型とBr+1/3HcJの両方が高い数値であった。これに対し、比較例3−1〜3−2,3−5のSrフェライト焼結磁石は、角型が低かった。これは、比較例3−1〜3−2では、Srフェライト粒子にSrフェライトが十分に生成していないため、焼結工程で異常粒成長が発生して焼結体の組織が不均一になったことに起因している。また、比較例3−3〜3−5は、Br+1/3HcJが低い値であった。
<組成分析>
実施例3−2のフェライト焼結磁石の組成を蛍光X線分析で測定した。フェライト焼結磁石全体を基準としたときのFe,Sr,Na,Siの含有量は、それぞれをFe,SrO,NaO,SiOに換算したとき、88.4質量%,10.4質量%,0.043質量%,0.323質量%であった。なお、Kは、検出されなかった。このフェライト焼結磁石は、Fe,Sr,Na,Siの他に、原料不純物に起因する微量成分を含んでいた。上記各酸化物の含有量は、これらの不純物についても酸化物に換算して算出したうえで求められた値である。
<微細構造の分析>
実施例3−2のSrフェライト焼結磁石の断面(a面)を薄片化し、TEMで観察した。図9は、当該エッチング面の電子顕微鏡写真である。この観察画像において、Srフェライトの結晶粒の輪郭を明確化した後、画像処理によってSrフェライトの結晶粒の個数基準の粒度分布を測定した。
図10は、実施例3−2のフェライト焼結磁石に含まれるSrフェライトの結晶粒の粒度分布を示すヒストグラムである。粒度分布のデータから、Srフェライトの結晶粒の個数基準の平均粒径及び標準偏差を求めた。また、各結晶粒のアスペクト比の測定を行い、個数基準のアスペクト比の平均値及び標準偏差を求めた。これらの結果を表4に示す。
実施例3−2では、Srフェライトの結晶粒全体に対する粒径が1.8μm以上である結晶粒の個数基準の割合が1%以下であった。すなわち、Srフェライト焼結磁石における結晶粒のサイズの均一性が十分に高いことが確認された。このことから、構成元素としてNa及び/又はKを有し、且つ構成元素としてCl及びSを有しないアルカリ金属化合物を所定量含有し、950℃という低温で焼成して得られたSrフェライト粒子を用いることによって、高い角型を有し、Br+1/3HcJの値が5.60以上であるSrフェライト焼結磁石が得られることが確認された。
[塩素の影響]
焼成温度(T1)を900℃および1050℃としたこと以外は、実施例3−1と同様にしてSrフェライト粒子を調製した。調製したそれぞれのSrフェライト粉末の蛍光X線分析を行った。また、比較のために、焼成温度(T1)で焼成する前のスラリーの固形分を乾燥し、得られた乾燥物の蛍光X線分析を行った。これらの結果を表5に示す。
表5の結果から、仮焼工程における焼成によって、添加したNaと不純物のClが減少することが確認された。このことから、仮焼工程では、NaClの形で飛散していると考えられる。なお、表5における焼成温度(T1)が900℃のSrフェライト粒子は、後述する実施例5−1のSrフェライト粒子に相当する。
[Srフェライト焼結磁石の作製と評価]
(実施例4−1〜4−4)
メタ珪酸ナトリウム粉末の代わりにオルソ珪酸ナトリウム粉末を用いたこと、及び、このオルソ珪酸ナトリウム粉末を、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、NaO換算で0.38質量%としたこと以外は、実施例3−1と同様にして、顆粒状のSrフェライト粒子を調製した。
得られたSrフェライト粒子の飽和磁化(σ)は70.5emu/gであり、保磁力(HcJ)は3.83kOeであった。また、このSrフェライト粒子の比表面積は、2.7m/gであり、一次粒子の平均粒径は0.5μmであった。このSrフェライト粒子130gに対して、ソルビトールを1質量%、SiOを0.4質量%、CaCOを0.9質量%添加した後、ボールミルで湿式粉砕を行ってスラリーを調製した。このとき、湿式粉砕の時間を10〜28時間の間で調整して、比表面積が異なる実施例4−1〜4−4の微粉砕粉を調製した。得られたそれぞれの微粉砕粉のBET法による比表面積は表6に示すとおりであった。
固形分の濃度調整をしたスラリーを湿式磁場成形機に導入し、12kOeの印加磁場中で成形を行って円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、1160〜1190℃で1時間焼成して、実施例4−1〜4−4のSrフェライト焼結磁石を得た。各実施例の焼成温度(T2)は、表6に示すとおりである。実施例3−1と同様にして、実施例4−1〜4−4のSrフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観を評価した。結果を表6に示す。
(比較例4−1〜4−3)
Srフェライト粒子を得る際の焼成温度(T1)を1250℃としたこと以外は実施例4−1と同様にしてSrフェライト粒子を調製した。このSrフェライト粒子の比表面積は、1m/g以下であり、一次粒子の平均粒径は2μmであった。このSrフェライト粒子130gに対して、ソルビトールを1質量%、SiOを0.3質量%、CaCOを0.6質量%添加した後、乾式振動ミルを用いた粗粉砕と、ボールミルを用いた湿式粉砕を行ってスラリーを調製した。湿式粉砕の時間を17〜35時間の間で調製して、比表面積が異なる比較例4−1〜4−3の粉砕粉を調製した。得られたそれぞれの粉砕粉のBET法による比表面積は表6に示すとおりであった。
固形分の濃度調整を行ったスラリーを湿式磁場成形機に導入し、12kOeの印加磁場中で成形を行って円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、1200〜1240℃で1時間焼成して、比較例4−1〜4−3のSrフェライト焼結磁石を得た。各比較例の成形体の焼成温度(T2)は、表6に示すとおりである。実施例3−1と同様にして、各比較例のSrフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観を評価した。結果を表6に示す。実施例4−1〜4−4のSrフェライト焼結磁石は、高い角型(Hk/HcJ(%))を維持しつつ、Br+HcJの値が比較例よりも高くなっていた。
実施例4−1〜4−4の各Srフェライト焼結磁石は、NaをNaO換算で約0.04質量%含有していた。また、各Srフェライト焼結磁石におけるSrフェライトの結晶粒の粒径は0.3〜1.8μmであった。
[Srフェライト焼結磁石の作製と評価]
(実施例5−1〜5−4)
Srフェライト粒子を調製する際の焼成温度(T1)を、900℃にしたこと以外は、実施例3−1と同様にして、顆粒状のSrフェライト粒子を得た。
得られたSrフェライト粒子の飽和磁化(σ)は69.4emu/gであり、保磁力(HcJ)は3.36kOeであった。また、Srフェライト粒子のBET法による比表面積は2.7m/gであり、一次粒子の平均粒径は0.4μmであった。このSrフェライト粒子130gに対して、ソルビトールを1質量%、SiOを0.4質量%、CaCOを0.9質量%添加した後、ボールミルで湿式粉砕を22時間行ってスラリーを得た。得られた粉砕粉のBET法による比表面積は10.2m/gであった。
スラリーにNaCO粉末を添加して、Na含有量が異なる4種類のスラリーを調製した。このときのNaCO粉末の添加量は、成形体におけるNaCO含有量がNaO換算で0.04〜0.14質量%となるようにした。この添加量を表7に示す。固形分の濃度調整を行ったスラリーを湿式磁場成形機に導入し、12kOeの印加磁場中で成形を行って円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、1160〜1180℃の焼成温度(T2)で1時間焼成して、実施例5−1〜5−4のSrフェライト焼結磁石を得た。各実施例における成形体の焼成温度(T2)は、表7に示すとおりである。実施例3−1と同様にして、実施例5−1〜5−4のSrフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観を評価した。結果を表7に示す。
各実施例のSrフェライト焼結磁石の組成を蛍光X線分析で測定した。Srフェライト焼結磁石全体を基準としたNa,Si,Ca,Fe,Srの含有量を、それぞれNaO,SiO,CaO,Fe,SrOに換算して表8に示す(単位は質量%)。なお、Kは、検出されなかった。このSrフェライト焼結磁石は、上述の元素の他に、原料不純物に起因する微量成分を含んでいた。これらの不純物についても酸化物に換算したうえで、上述の各酸化物の含有量を算出した。
[フェライト焼結磁石の作製]
(実施例6−1〜6−6)
実施例1−1と同様にしてスラリーを得た。このスラリーに、炭酸ナトリウム粉末を添加した。このときの炭酸ナトリウムの添加量は、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、NaO換算で0.38質量%とした。その後、スラリーのスプレー乾燥を行って粒径が約10μmの顆粒を得たのち、当該粉末を大気中、表9に示す焼成温度(T1)で1時間焼成して、顆粒状のSrフェライト粒子を得た。焼成温度及びSrフェライト粒子のBET法による比表面積は表9に示すとおりである。得られたSrフェライトの磁気特性を、振動試料型磁力計を用いて測定した。測定結果を表9に示す。
このSrフェライト粒子130gに対して、ソルビトールを1質量%、SiO粉末を0.6質量%、CaCO粉末を0.9質量%添加した後、ボールミルで湿式粉砕を22時間行ってスラリーを調製した。固形分の濃度調整をしたスラリーを湿式磁場成形機に導入し、12kOeの印加磁場中で成形して、円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、表9に示す焼成温度(T2)で1時間焼成して、実施例6−1〜6−6のフェライト焼結磁石を得た。
(実施例6−7)
炭酸ナトリウム粉末の代わりに、スラリーにポリカルボン酸ナトリウム塩型の分散剤を添加したこと、及びFe粉末としてBET法による比表面積が9.3m/gのものを用いたこと以外は、実施例6−1と同様にして、実施例6−7のSrフェライト焼結磁石を作製した。このときのポリカルボン酸ナトリウム塩型の分散剤の添加量は、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、NaO換算で0.38質量%とした。得られたSrフェライト粒子のBET法による比表面積及び磁気特性を表9に示す。また、焼成温度(T1)及び焼成温度(T2)は表9に示すとおりである。
(比較例6−1〜6−7)
スラリーに、炭酸ナトリウム粉末を添加しなかったこと以外は、実施例6−1と同様にして、各比較例のフェライト焼結磁石を作製した。各比較例で得られたSrフェライト粒子のBET法による比表面積及び磁気特性を表9に示す。また、各比較例の焼成温度(T1)及び焼成温度(T2)は表9に示すとおりである。なお、比較例6−1と比較例6−2では、成形体を作製することができなかったため、Srフェライト焼結磁石を製造することができなかった。
表9に示す各実施例及び比較例で得られたSrフェライト粒子の一次粒子の平均粒径を測定した。この結果、焼成温度T1が1100℃以下の場合、平均粒径は全て0.2〜1μmであった。これに対し、焼成温度T1が1200℃以上の場合、平均粒径は1μmを超えていた。
[フェライト焼結磁石の評価]
実施例3−1と同様にして、各実施例及び各比較例のフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観の評価を行った。これらの結果を表10に示す。また、各実施例及び各比較例のフェライト焼結磁石の表面を目視で観察し、クラックの有無を目視で評価した(クラック評価)。クラックが発見されなかったものを「A」、クラックが発見されたものを「B」と判定した。判定結果を表10に示す。
各実施例のSrフェライト焼結磁石は、高い角型を有し、Br+1/3HcJの値が5.69以上であることから、高いBrと高いHcJとを兼ね備えることが確認された。また、各実施例のSrフェライト焼結磁石は良好な外観を有していた。
図11は、実施例6−1〜6−7及び比較例6−2〜6−6の各Srフェライト焼結磁石の作製に用いたSrフェライト粒子の比表面積と、Srフェライト焼結磁石のBr+1/3HcJの値との関係を示すグラフである。図11中、四角(□)のデータは炭酸ナトリウム粉末を添加して製造した場合のデータであり、三角(△)のデータは実施例6−7のデータである。白丸(○)のデータは、仮焼前にアルカリ金属化合物を添加せずに製造した場合のデータである。図11に示すデータから、仮焼前にアルカリ金属化合物を添加して製造した場合に得られるSrフェライト焼結磁石は、アルカリ金属化合物を添加しないで製造した場合のSrフェライト焼結磁石に比べて、Srフェライト粒子の比表面積が同程度であっても、優れた磁気特性を有することが確認された。この要因としては、仮焼前にアルカリ金属化合物を添加することによって、Srフェライト粒子におけるSrフェライトの生成が促進されていることが考えられる。
[フェライト焼結磁石の作製]
(実施例7−1〜7−5,比較例7−1〜7−9)
実施例1−1と同様にしてスラリーを得た。このスラリーに、表11及び表12に示すアルカリ金属化合物を添加した。このときのアルカリ金属化合物の添加量は、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、NaO換算で0.38質量%とした。その後、スラリーのスプレー乾燥を行って粒径が約10μmの顆粒を得たのち、当該粉末を大気中、表11及び表12に示す焼成温度(T1)で1時間焼成して、各実施例及び各比較例の顆粒状のSrフェライト粒子を得た。得られたSrフェライトの磁気特性(σ:emu/g)を、振動試料型磁力計を用いて測定した。測定結果を表11及び表12に示す。
表11及び表12に示す各実施例及び比較例で得られたSrフェライト粒子の一次粒子の平均粒径を測定した。この結果、焼成温度T1が1100℃以下の場合、平均粒径は全て0.2〜1μmであった。これに対し、焼成温度T1が1200℃の場合、平均粒径は1μmを超えていた。
表11に示すとおり、アルカリ金属化合物A,B,Cを用いた場合、低い焼成温度T1で、高い磁気特性を有するSrフェライト粒子を得ることができた。一方、表12に示すとおり、アルカリ金属化合物D,E,Fを用いた場合、低い焼成温度T1で、高い磁気特性を有するSrフェライト粒子を得ることができなかった。
上述のとおり調製したSrフェライト粒子のうち、焼成温度(T1)900℃で調製したSrフェライト粒子(実施例7−2)を用い、実施例3−1と同様にして成形体を作製した。この成形体を、大気中、表13に示す焼成温度(T2)で1時間焼成して、実施例7−2−1〜7−2−3のフェライト焼結磁石を得た。また、実施例1−3で調製したSrフェライト粒子を用い、実施例3−1と同様にして成形体を作製した。この成形体を、大気中、表13に示す焼成温度(T2)で1時間焼成して、実施例1−3−1〜1−3−2のフェライト焼結磁石を得た。
実施例3−1と同様にして、各実施例のフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観の評価を行った。これらの結果を表13に示す。
表13に示すとおり、いずれの実施例においても、磁気特性が高く且つ良好な外観を有するフェライト焼結磁石を得ることができた。
[生成相の解析]
アルカリ金属化合物を添加しなかったこと以外は、実施例1−1と同様にして、スラリーのスプレー乾燥を行って、顆粒状の混合物を調製した(参考例1)。また、アルカリ金属化合物として、炭酸ナトリウム粉末、又はオルソ珪酸ナトリウムを用い、実施例1−1と同様にして、スラリーのスプレー乾燥を行って、顆粒状の混合物を調製した(参考例2〜4)。アルカリ金属化合物の添加量は、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、NaO換算で表14及び表15に示すとおりとした。また、アルカリ金属化合物を添加しなかったこと以外は実施例1−1と同様にしてスラリーのスプレー乾燥を行って、顆粒状の混合物を調製した(参考例4)。
調製した顆粒状の混合物を空気中で昇温し、高温X線回折分析によって、昇温時の生成相を解析した。測定時の温度と、各温度で検出された結晶相を、表14及び表15に示す。
表14及び表15に示す結果から、アルカリ金属化合物を添加することによって、SrCOの分解温度が低下するとともに、Srフェライトの生成が促進されることが確認された。
[熱分解温度の測定]
アルカリ金属化合物として、炭酸カリウム粉末、珪酸カリウム粉末、炭酸リチウム粉末、又はβナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩(市販品)を用い、実施例1−1と同様にしてスラリーのスプレー乾燥を行って、顆粒状の混合物を調製した(参考例5〜9)。アルカリ金属化合物の添加量は、Fe粉末及びSrCO粉末の合計質量に対して、NaO換算で表16に示すとおりとした。
参考例1〜10で調製した混合物の熱分解分析(TG)を行った。これらの結果を、図13及び図14に示す。この結果から、構成元素としてNa又はKを含むアルカリ金属化合物を用いて調製した混合物からは、低い温度でSrフェライトが生成することが確認された。一方、LiCO粉末を添加した参考例8では、Srフェライト生成の促進効果が見られなかった。
本発明によれば、高い磁気特性と、高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を、簡便な工程で製造することが可能なSrフェライト焼結磁石の製造方法を提供することができる。また、高い磁気特性と高い信頼性を有するSrフェライト焼結磁石を提供することができる。さらに、高い効率と高い信頼性を有するモータ及び発電機を提供することができる。
10…フェライト焼結磁石、30…モータ、31…ハウジング、32…ロータ、33…ブラケット、34,35…軸受、36…ロータ軸、37…ロータコア。

Claims (16)

  1. 鉄化合物、ストロンチウム化合物、並びに、構成元素としてK及びNaの少なくとも一方の元素を有し、且つ構成元素としてCl及びSを有しないアルカリ金属化合物を混合して混合物を調製する混合工程と、
    前記混合物を850〜1100℃で焼成して、一次粒子の平均粒径が0.2〜1.0μmであり、飽和磁化が67emu/g以上であるSrフェライト粒子を得る仮焼工程と、を有し、
    前記混合工程では、前記アルカリ金属化合物を、前記鉄化合物の粉末及び前記ストロンチウム化合物の粉末の合計に対して、K及びNaの合計がKO及びNaO換算で0.03〜1.05質量%となるように混合する、異方性の焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法。
  2. 前記アルカリ金属化合物が炭酸塩及びケイ酸塩の少なくとも一方を含む、請求項1に記載の焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法。
  3. 前記Srフェライト粒子の塩素含有量が0.05質量%以下である、請求項1又は2に記載の焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法。
  4. 前記Srフェライト粒子を乾式粉砕する粗粉砕工程を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法。
  5. 前記仮焼工程で得られるSrフェライト粒子の比表面積が1.5〜10m/gである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法。
  6. 前記鉄化合物はルスナー法によって製造される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の焼結磁石用Srフェライト粒子の製造方法。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法によって得られるSrフェライト粒子を用いて異方性のSrフェライト焼結磁石を製造する、Srフェライト焼結磁石の製造方法。
  8. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法によって得られるSrフェライト粒子を湿式粉砕する微粉砕工程と、
    湿式粉砕したSrフェライト粒子を湿式成形して成形体を作製する成形工程と、
    前記成形体を1000〜1250℃で焼成して異方性のSrフェライト焼結磁石を得る焼結工程と、を有するSrフェライト焼結磁石の製造方法。
  9. 前記Srフェライト焼結磁石において、
    Srフェライトの結晶粒の平均粒径が0.6μm以下であり、
    粒径が1.8μm以上である前記結晶粒の個数基準の割合が1%以下である、請求項7又は8に記載のSrフェライト焼結磁石の製造方法。
  10. 下記式(1)を満たす、請求項7〜9のいずれか一項に記載のSrフェライト焼結磁石の製造方法。
    Br+1/3HcJ≧5.5 (1)
    [式(1)中、Br及びHcJは、それぞれ残留磁束密度(kG)及び保磁力(kOe)を示す。]
  11. 角型が80%以上である、請求項7〜10のいずれか一項に記載のSrフェライト焼結磁石の製造方法。
  12. 主成分として六方晶構造を有するM型Srフェライトの結晶粒を含有する異方性のSrフェライト焼結磁石であって、
    K及びNaの少なくとも一方の元素を有し、且つ構成元素としてCl及びSを有しないアルカリ金属化合物を含有し、K及びNaの合計含有量が、KO及びNaOにそれぞれ換算して0.17質量%以下であり、
    Srフェライトの結晶粒の平均粒径が0.6μm以下であり、
    粒径が1.8μm以上である前記結晶粒の個数基準の割合が1%以下である、Srフェライト焼結磁石。
  13. 下記式(1)を満たし、且つ角型が80%以上である、請求項12に記載のSrフェライト焼結磁石。
    Br+1/3HcJ≧5.5 (1)
    [式(1)中、Br及びHcJは、それぞれ残留磁束密度(kG)及び保磁力(kOe)を示す。]
  14. 請求項12又は13に記載のSrフェライト焼結磁石を備えるモータ。
  15. 請求項12又は13に記載のSrフェライト焼結磁石を備える発電機。
  16. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法によって得られるSrフェライト粒子を、Srフェライト焼結磁石の製造用に使用する、Srフェライト粒子の使用方法。
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