JP6446817B2 - Manufacturing method of nanocomposite magnet - Google Patents

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本発明は、硬磁性相と軟磁性相とを備えるナノコンポジット磁石の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a nanocomposite magnet and a hard magnetic phase and soft magnetic phases.

永久磁石は、電動機用途、海上風力発電機用途、産業用モーター用途等広く利用されている。近年、事業効率化や災害地復興のため、ロボットや遠隔操作機器の駆動源として、軽量で長時間駆動可能なモーターの需要が高まっている。かかる需要に対応して、永久磁石も小型かつ磁気特性に優れたものが要求される。   Permanent magnets are widely used for electric motors, offshore wind power generators, industrial motors, and the like. In recent years, there has been an increasing demand for lightweight, long-time drive motors as drive sources for robots and remote control devices for business efficiency and disaster recovery. In response to such demand, permanent magnets are also required to be small and have excellent magnetic properties.

永久磁石の飽和磁化や保磁力を向上させる技術として、鉄やコバルトを含有させた希土類磁石が提案される。特許文献1には、R-T-B系希土類磁石用合金微粉と、FeACo1-A合金粗粉またはFeACo1-A-X合金粗粉とを混合、焼結させた希土類磁石の製造方法が開示される。 As a technique for improving the saturation magnetization and coercive force of a permanent magnet, a rare earth magnet containing iron or cobalt is proposed. Patent Document 1 describes a method for producing a rare earth magnet in which RTB rare earth magnet alloy fine powder and Fe A Co 1-A alloy coarse powder or Fe A Co 1-A -X alloy coarse powder are mixed and sintered. Disclosed.

ナノコンポジット磁石は、ナノメートル(nm)オーダーの微細な硬磁性相と軟磁性相との複合組織を備え、保磁力の大きい硬磁性相と高飽和磁化の軟磁性相との間の磁気的な交換相互作用により、単相の磁石のような磁気特性を備える磁石である。ナノコンポジット磁石は、硬磁性相と軟磁性相とが磁性のスプリングで結合されているような磁化挙動を示すことから、交換スプリング磁石とも呼ばれる。   A nanocomposite magnet has a composite structure of a fine hard magnetic phase and a soft magnetic phase on the order of nanometers (nm), and is magnetic between a hard magnetic phase with a large coercive force and a soft magnetic phase with high saturation magnetization. A magnet having magnetic properties like a single-phase magnet by exchange interaction. A nanocomposite magnet is also referred to as an exchange spring magnet because it exhibits a magnetization behavior in which a hard magnetic phase and a soft magnetic phase are coupled by a magnetic spring.

ナノコンポジット磁石においては、硬磁性相と軟磁性相とをnmオーダーにまで微細化させることで、軟磁性相と硬磁性相との間に交換相互作用がはたらく。そのためナノコンポジット磁石は、反転磁場を与えても軟磁性相の磁化反転が硬磁性相の磁化により阻止される。その結果ナノコンポジット磁石は、軟磁性相からは高い飽和磁化を、硬磁性相からは保磁力を得る磁化曲線を示す。すなわちナノコンポジット磁石は、エネルギー積(BH)maxが高い。交換相互作用を良好にはたらかせる観点から、粒径が小さな材料を用いて、コア/シェル構造を形成させたナノコンポジット磁石が提案される。 In a nanocomposite magnet, the exchange interaction between the soft magnetic phase and the hard magnetic phase works by refining the hard magnetic phase and the soft magnetic phase to the order of nm. Therefore, in the nanocomposite magnet, the magnetization reversal of the soft magnetic phase is prevented by the magnetization of the hard magnetic phase even when a reversal magnetic field is applied. As a result, the nanocomposite magnet exhibits a magnetization curve that obtains a high saturation magnetization from the soft magnetic phase and a coercive force from the hard magnetic phase. That is, the nanocomposite magnet has a high energy product (BH) max . From the viewpoint of improving exchange interaction, a nanocomposite magnet is proposed in which a core / shell structure is formed using a material having a small particle size.

特許文献2には、NdFeB硬磁性相のコアに、FeCo軟磁性相のシェルを被覆させたナノコンポジット磁石が開示される。上記のナノコンポジット磁石は、NdFeB硬磁性相に、Feを30〜75at%含有する。特許文献3には、Nd2Fe14B化合物のコアにFeの軟磁性相をシェルとするコア−シェル構造を有するナノコンポジット磁石が開示される。特許文献3によれば、上記のナノコンポジット磁石として、Nd2Fe14B粒子上に10〜20nmの球状のFeナノ粒子の生成が確認される。 Patent Document 2 discloses a nanocomposite magnet in which a core of NdFeB hard magnetic phase is coated with a shell of FeCo soft magnetic phase. The nanocomposite magnet contains 30 to 75 at% Fe in the NdFeB hard magnetic phase. Patent Document 3 discloses a nanocomposite magnet having a core-shell structure in which the core of an Nd 2 Fe 14 B compound has a Fe soft magnetic phase as a shell. According to Patent Document 3, it is confirmed that 10-20 nm spherical Fe nanoparticles are formed on Nd 2 Fe 14 B particles as the nanocomposite magnet.

しかしFeは、環境の変化に対応して多様な結晶構造をとる。そのためFeからなるシェルは温度変化等により形状が変化することがあり、コアを均質な膜で被膜できない場合がある。その結果、磁石の磁気特性に悪影響を及ぼす。   However, Fe takes various crystal structures in response to environmental changes. For this reason, the shell made of Fe may change its shape due to a temperature change or the like, and the core may not be coated with a homogeneous film. As a result, the magnetic properties of the magnet are adversely affected.

特許文献4には、冶金学的な手法により製造した、Fe、Co、またはNiを含有する少なくとも1種の軟磁性材料を含む軟磁性相とするナノコンポジット磁石が開示される。上記の軟磁性材料の粒子は平均粒径が大きいため、硬磁性相と軟磁性相との間で交換相互作用が働きにくい。その場合、良好な磁気特性を得られない。あるいは、コア表面にナノ粒子の集合体が形成されるにとどまり、コア/シェル構造が形成されない。   Patent Document 4 discloses a nanocomposite magnet having a soft magnetic phase containing at least one soft magnetic material containing Fe, Co, or Ni, manufactured by a metallurgical method. Since the particles of the above soft magnetic material have a large average particle size, exchange interaction is unlikely to work between the hard magnetic phase and the soft magnetic phase. In that case, good magnetic properties cannot be obtained. Alternatively, only an aggregate of nanoparticles is formed on the core surface, and no core / shell structure is formed.

非特許文献1には、高温でFeCoナノ粒子を作製する方法が開示される。しかし、上記の方法で製造されるナノコンポジット磁石は、高温により、得られるNdFeBの保磁力が低下する。   Non-Patent Document 1 discloses a method for producing FeCo nanoparticles at a high temperature. However, in the nanocomposite magnet manufactured by the above method, the coercive force of the obtained NdFeB decreases at a high temperature.

特許文献5には、所定の急冷工程を適用して製造される希土類急冷磁石が開示される。上記の希土類急冷磁石の金属組織は、鉄や鉄基硼化物の軟磁性相とR2Fe14B型結晶構造を有する硬磁性相とが混在し、この軟磁性相と硬磁性相とが交換相互作用により磁気的に結合するナノコンポジット構造である。軟磁性相と硬磁性相との平均結晶粒径は、いずれも1nm以上100nm以下であり、軟磁性相の平均結晶粒径は30nm以下が好ましい。しかしその磁気的特性は、明示されていない。 Patent Document 5 discloses a rare earth quenching magnet manufactured by applying a predetermined quenching process. The metal structure of the above-mentioned rare earth quenched magnet is a mixture of a soft magnetic phase of iron or iron-based boride and a hard magnetic phase having an R 2 Fe 14 B type crystal structure, and the soft magnetic phase and the hard magnetic phase are exchanged. It is a nanocomposite structure that is magnetically coupled by interaction. The average crystal grain size of the soft magnetic phase and the hard magnetic phase are both 1 nm or more and 100 nm or less, and the average crystal grain size of the soft magnetic phase is preferably 30 nm or less. However, its magnetic properties are not specified.

特許文献6には、交換相互作用によって磁気的に結合した硬磁性相および軟磁性相を含有するナノコンポジット磁石が開示される。このナノコンポジット磁石は、希土類元素Rの含有量を10at%未満とし、硼素等の組織比率を15at%超とした合金組織において、十分な量のTiを添加することにより、各構成相の粗大化を抑制したナノコンポジット組織を形成する。該ナノコンポジット磁石の硬磁性相の平均結晶粒径Ghardと、軟磁性相の平均結晶粒径Gsoftとは、1nm≦Ghard≦200nm、1nm≦Gsoft≦200nm、および0.5≦Ghard/Gsoft≦10の関係を満足する。そのようなナノコンポジット磁石の保磁力は、600kA/m以上である。 Patent Document 6 discloses a nanocomposite magnet containing a hard magnetic phase and a soft magnetic phase magnetically coupled by exchange interaction. In this nanocomposite magnet, each constituent phase is coarsened by adding a sufficient amount of Ti in an alloy structure in which the content of rare earth element R is less than 10 at% and the structure ratio of boron or the like exceeds 15 at%. To form a nanocomposite structure with suppressed The average crystal grain size G hard of the hard magnetic phase of the nanocomposite magnet, the mean grain size G soft soft magnetic phase, 1nm ≦ G hard ≦ 200nm, 1nm ≦ G soft ≦ 200nm, and 0.5 ≦ G hard / Satisfies the relationship of G soft ≦ 10. Such a nanocomposite magnet has a coercive force of 600 kA / m or more.

特許文献7には、at%で、Y、ランタニド元素の1種または2種以上の希土類金属(R)2〜7%、残部Coからなり、少なくとも硬磁性の希土類化合物相と軟磁性のコバルト相との2相の金属組織を有し、かつ上記2相がそれぞれ500nm以下の結晶粒サイズを有する希土類磁石材料が開示される。該希土類磁石材料は、合金中のCoの一部を、合金組成中30at%以下の置換率でFeに置換することにより、さらに残留磁束密度やキュリー温度を高めることができる。また特許文献7によれば、上記Coの一部をNi、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Ga、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W、B、Al、Si、Pの遷移金属などで置換することも磁気特性の改良調整のために有効である。   Patent Document 7 discloses that at%, Y, one or more of the lanthanide elements, or 2 to 7% rare earth metal (R) and the balance Co, at least a hard magnetic rare earth compound phase and a soft magnetic cobalt phase. And a rare earth magnet material in which each of the two phases has a crystal grain size of 500 nm or less. The rare earth magnet material can further increase the residual magnetic flux density and the Curie temperature by replacing a part of Co in the alloy with Fe at a substitution rate of 30 at% or less in the alloy composition. According to Patent Document 7, a part of the Co is Ni, Ti, V, Cr, Mn, Cu, Ga, Zr, Nb, Mo, Sn, Hf, Ta, W, B, Al, Si, P. Substitution with a transition metal or the like is also effective for improving the magnetic properties.

また白金と遷移金属との合金微粒子は、小さな粒径で形成されるとの知見がある。上記知見の例として、特許文献8には、平均粒径10〜200nmの硬磁性相と平均粒径1〜100nmの軟磁性相とから成るナノコンポジット磁石が開示される。上記硬磁性相はR2T14M(Rは希土類元素(Yを含む)の少なくとも一種、Mは、Ti、Al、Si、V、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au、Pbからなる群から選択された少なくとも一種)であり、軟磁性相は、α-FeまたはFeとBまたはCとの化合物である。 Further, it is known that the alloy fine particles of platinum and transition metal are formed with a small particle size. As an example of the above knowledge, Patent Document 8 discloses a nanocomposite magnet composed of a hard magnetic phase having an average particle diameter of 10 to 200 nm and a soft magnetic phase having an average particle diameter of 1 to 100 nm. The hard magnetic phase is R 2 T 14 M (R is at least one of rare earth elements (including Y), M is Ti, Al, Si, V, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag , Hf, Ta, W, Pt, Au, Pb), and the soft magnetic phase is a compound of α-Fe or Fe and B or C.

特許文献9には、軟磁性相として平均結晶粒径1〜50nmのα-Fe相を含み、硬磁性相として平均結晶粒径5〜100nmのR2T14M相(Rは1種以上の希土類元素、Mは、Al、Si、V、Mn、Cu、Zn、Ga、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au、およびPbからなる群から選択された少なくとも1種以上の金属元素)を含む金属組織を有する鉄基希土類系ナノコンポジット磁石が開示される。 Patent Document 9 includes an α-Fe phase having an average crystal grain size of 1 to 50 nm as a soft magnetic phase, and an R 2 T 14 M phase having an average crystal grain size of 5 to 100 nm as a hard magnetic phase (R is one or more types) Rare earth element, M is at least one selected from the group consisting of Al, Si, V, Mn, Cu, Zn, Ga, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au, and Pb An iron-based rare earth nanocomposite magnet having a metal structure containing a metal element is disclosed.

特許文献10には、R2T14M化合物相(RはNd、Pr、DyおよびTbからなる群から選択された少なくとも1種の希土類元素であり、少なくともNdおよびPrからなる群から選択された少なくとも1種の希土類元素を含み、Mは、Al、Si、V、Mn、Cu、Zn、Ga、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au、およびPbからなる群から選択された少なくとも1種の金属)を含む2種以上の強磁性結晶相を含有し、硬磁性相の平均結晶粒径が5nm以上200nm以下で、軟磁性相の平均結晶粒径が1nm以上50nm以下の範囲内にある組織を有するナノコンポジット磁石が開示される。 Patent Document 10 discloses an R 2 T 14 M compound phase (R is at least one rare earth element selected from the group consisting of Nd, Pr, Dy and Tb, and at least selected from the group consisting of Nd and Pr. Containing at least one rare earth element, and M is selected from the group consisting of Al, Si, V, Mn, Cu, Zn, Ga, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au, and Pb 2 or more ferromagnetic crystal phases including at least one metal), the average crystal grain size of the hard magnetic phase is 5 nm to 200 nm and the average crystal grain size of the soft magnetic phase is 1 nm to 50 nm. Disclosed is a nanocomposite magnet having a tissue in range.

特許文献11には、一般式PtM(式中、Mはルテニウム(Ru)、金(Au)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)または遷移金属から選ばれる元素である)で表される白金系粒子を用いた電極用白金クラスターが開示される。また、特許文献12には、立方晶Feまたは立方晶Fe-Co合金相の中にFe-Pt合金相が体積率30〜70%の範囲で含有される微粒子が開示される。しかし白金と遷移金属との合金微粒子を用いて軟磁性相のシェルを形成し、硬磁性相のコアを被覆させる構造を備えるナノコンポジット磁石は見出されていない。   Patent Document 11 includes a general formula PtM (wherein M is ruthenium (Ru), gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), rhodium (Rh), osmium (Os), iridium (Ir) or A platinum cluster for an electrode using platinum-based particles represented by (which is an element selected from transition metals) is disclosed. Patent Document 12 discloses fine particles in which a Fe—Pt alloy phase is contained in a cubic Fe or cubic Fe—Co alloy phase in a volume ratio of 30 to 70%. However, a nanocomposite magnet having a structure in which a shell of a soft magnetic phase is formed using alloy fine particles of platinum and a transition metal and a core of a hard magnetic phase is coated has not been found.

特開2003-217918号公報JP 2003-217918 A 特開2010-74062号公報JP 2010-74062 A 特開2008-117855号公報JP 2008-117855 A 特表2008-505500号公報Special Table 2008-505500 特開2005-64096号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-64096 特開2003-158005号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-158005 特開平6-333715号公報JP-A-6-333715 特開2011-159733号公報JP 2011-159733 A 特開2011-199230号公報JP 2011-199230 特開2003-221655号公報JP 2003-221655 A 特開2010-129835号公報JP 2010-129835 JP 特許第3360938号公報Japanese Patent No. 3360938

G. S.Chaubey, J. P. Liu et al., J. Am. Chem. Soc., 129, 7214 (2007)G. S. Chaubey, J. P. Liu et al., J. Am. Chem. Soc., 129, 7214 (2007)

本発明の課題は、ナノコンポジット磁石の磁気特性を向上させることである。特に飽和磁化と保磁力とが高いナノコンポジット磁石を提供することである。   An object of the present invention is to improve the magnetic properties of a nanocomposite magnet. In particular, it is to provide a nanocomposite magnet having high saturation magnetization and high coercive force.

本発明は、白金と遷移金属との合金微粒子を含有する軟磁性相であって、膜からなるシェルが、硬磁性相のコアの全ての周りを被覆したナノコンポジット磁石の製造方法であって、前記コアになる、硬磁性磁石の微粒子を有機溶媒に分散させ、白金化合物と遷移化合物とを、前記有機溶媒に、還元剤と共に添加して、前記硬磁性磁石の微粒子表面で前記合金微粒子を形成することであって、当該合金微粒子は自己組織化して前記硬磁性磁石の微粒子の全体を均質に被覆することにより前記シェルを形成してナノコンポジット構造の微粒子を生成し、当該生成されたナノコンポジット構造の微粒子を、真空又は不活性ガス雰囲気下、焼結温度280℃以上800℃以下で焼結し、当該焼結後のナノコンポジット構造の微粒子を、真空又は不活性ガス雰囲気下、熱処理温度280℃以上800℃以下で熱処理し、当該熱処理後のナノコンポジット構造の微粒子を着磁処理して、前記ナノコンポジット磁石を得る、ナノコンポジット磁石の製造方法である。   The present invention is a method for producing a nanocomposite magnet, which is a soft magnetic phase containing alloy fine particles of platinum and a transition metal, and a shell made of a film covers all around the core of the hard magnetic phase, The hard magnetic magnet fine particles that form the core are dispersed in an organic solvent, and a platinum compound and a transition compound are added to the organic solvent together with a reducing agent to form the alloy fine particles on the surface of the hard magnetic magnet fine particles. The alloy fine particles are self-assembled to uniformly coat the entire fine particles of the hard magnetic magnet, thereby forming the shell to generate fine particles having a nanocomposite structure. The fine particles with the structure are sintered at a sintering temperature of 280 ° C. or higher and 800 ° C. or lower in a vacuum or an inert gas atmosphere. Lower, heat-treated at a heat treatment temperature 280 ° C. or higher 800 ° C. or less, the fine particles of the nanocomposite structure after the heat treatment by magnetizing treatment to obtain the nanocomposite magnet, a method for producing a nanocomposite magnet.

軟磁性相と硬磁性相との間の交換相互作用により、飽和磁化や保磁力が高いナノコンポジット磁石を提供することができる。 An exchange interaction between the soft magnetic phase and the hard magnetic phase can provide a nanocomposite magnet having high saturation magnetization and high coercivity .

本発明の結晶構造の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the crystal structure of this invention.

[ナノコンポジット磁石]
本発明は、白金と遷移金属との合金微粒子を含有する軟磁性相のシェルで、硬磁性相のコアを被覆させたナノコンポジット磁石である。図1は、本発明の結晶構造の一例を示す概略図である。1はコア、2はシェルを示す。
[Nanocomposite magnet]
The present invention is a nanocomposite magnet in which a core of a hard magnetic phase is coated with a shell of a soft magnetic phase containing fine alloy particles of platinum and a transition metal. FIG. 1 is a schematic view showing an example of the crystal structure of the present invention. 1 is a core, 2 is a shell.

本発明を構成する軟磁性相のシェルは、その全成分の95質量%以上が白金と遷移金属との合金微粒子である。白金を含有させた合金微粒子は、所定の小さな粒径で安定である。そのため本発明は、該合金微粒子を用いた軟磁性相のシェルと硬磁性相のコアとの間で安定的に良好な交換相互作用がはたらく。これにより、飽和磁化と保磁力とを向上できる。またその磁気特性は安定的である。本発明の飽和磁化は、少なくとも40emu/gより大きい。保磁力は、8kOe以上12kOe以下である。   In the soft magnetic phase shell constituting the present invention, 95 mass% or more of the total components are alloy fine particles of platinum and a transition metal. The alloy fine particles containing platinum are stable at a predetermined small particle size. Therefore, in the present invention, a good exchange interaction stably works between the soft magnetic phase shell using the alloy fine particles and the hard magnetic phase core. Thereby, saturation magnetization and coercive force can be improved. In addition, its magnetic characteristics are stable. The saturation magnetization of the present invention is at least greater than 40 emu / g. The coercive force is 8 kOe or more and 12 kOe or less.

上記合金微粒子に含有させる遷移金属は、白金と固溶し、或いは共晶するものを選択することができる。好ましくは、クロム、コバルト、マンガン、鉄、ニッケルからなる群から1種以上選択され、コバルトや鉄がより好ましい。上記の遷移金属は、一種あるいは複数種を含有させることができる。また上記のシェルは、本発明の作用効果を損なわない程度の少量の不純物を含みうる。   The transition metal contained in the alloy fine particles can be selected from those which are solid-solved with eutectic or are eutectic. Preferably, at least one selected from the group consisting of chromium, cobalt, manganese, iron, and nickel is used, and cobalt and iron are more preferable. One or more of the above transition metals can be contained. The shell may contain a small amount of impurities that do not impair the effects of the present invention.

本発明に用いられる合金微粒子に含有される白金の含有量は、従来公知の白金合金微粒子に含有される白金の含有量の範囲内であればよい。   The platinum content contained in the alloy fine particles used in the present invention may be within the range of the platinum content contained in the conventionally known platinum alloy fine particles.

詳細な例として、
のFig.1に開示されるFe-Pt状態図が挙げられる。上記のFe-Pt状態図によれば、Fe-Pt
合金微粒子中の白金の含有量は20at%以上85at%以下が好ましい。
As a detailed example,
Fig.1 shows the Fe-Pt phase diagram. According to the Fe-Pt phase diagram above, Fe-Pt
The platinum content in the alloy fine particles is preferably 20 at% or more and 85 at% or less.

例えば、Journal of Phase Equilibria, December 2003, Volume 24, Issue 6, p 582 Mn-Pt (Manganese-Platinum), H. Okamoto, J. F. SmithのFig.1に開示されるMn-Pt状態図が挙げられる。上記のMn-Pt状態図によればMn-Pt合金微粒子中の白金の含有量は、20at%以上80at%以下が好ましい。   An example is the Mn-Pt phase diagram disclosed in Fig. 1 of Journal of Phase Equilibria, December 2003, Volume 24, Issue 6, p 582 Mn-Pt (Manganese-Platinum), H. Okamoto, J. F. Smith. According to the above Mn—Pt phase diagram, the platinum content in the Mn—Pt alloy fine particles is preferably 20 at% or more and 80 at% or less.

他の例として、
のFig.1に開示されるCr-Pt状態図が挙げられる。上記のCr-Pt状態図によれば、Cr-Pt合金微粒子中の白金の含有量は、20at%以上80at%以下が好ましい。
As another example,
Fig.1 shows the Cr-Pt phase diagram. According to the above Cr—Pt phase diagram, the content of platinum in the Cr—Pt alloy fine particles is preferably 20 at% or more and 80 at% or less.

さらに他の例として、
のFig.1に開示されるCo-Pt状態図が挙げられる。上記のCo-Pt状態図によれば、Co-Pt合金微粒子中の白金の含有量は、20at%以上75at%以下が好ましい。
As yet another example,
The Co-Pt phase diagram disclosed in Fig. 1 is given. According to the above Co-Pt phase diagram, the content of platinum in the Co-Pt alloy fine particles is preferably 20 at% or more and 75 at% or less.

加えて他の例として、Bulletin of Alloy Phase Diagrams, June 1989, Volume 10, Issue 3, pp 258-262 The Ni-Pt (Nickel-Platinum) system, P. Nash, M. F. SingletonのFig.1に開示されるNi-Pt状態図が挙げられる。上記のNi-Pt状態図によれば白金の含有量は、40at%以上70at%以下が好ましい。   In addition, as another example, Bulletin of Alloy Phase Diagrams, June 1989, Volume 10, Issue 3, pp 258-262 The Ni-Pt (Nickel-Platinum) system, P. Nash, MF Singleton Fig. 1 Ni-Pt phase diagram. According to the above Ni-Pt phase diagram, the platinum content is preferably 40 at% or more and 70 at% or less.

上記の例から導き出される、本発明の合金微粒子中の白金の含有量は、好ましくは20at%以上85at%以下である。上記の好ましい範囲内で、用いられる遷移金属の種類に対応して、白金の含有量を適宜調節することが好ましい。例えば遷移金属としてFeを用いる場合、白金の含有量は、20at%以上85at%以下が好ましい。Mnを用いる場合、20at%以上80at%以下が好ましい。Crを用いる場合、20at%以上80at%以下が好ましい。Coを用いる場合、20at%以上75at%以下が好ましい。Niを用いる場合、40at%以上70at%以下が好ましい。上記の含有量で白金を含有させることにより、安定状態の合金微粒子となる。そのような合金微粒子を用いることで、本発明は軟磁性相のシェルにおけるクラックの発生を抑制できる。また良好な相互交換作用により、本発明所定の飽和磁化と保磁力とを得ることができる。白金の含有量が上記の好ましい範囲から外れる場合、合金微粒子の状態が不安定になり、良好な磁気特性を得られない。   The platinum content in the alloy fine particles of the present invention derived from the above example is preferably 20 at% or more and 85 at% or less. Within the above preferable range, it is preferable to appropriately adjust the platinum content in accordance with the type of transition metal used. For example, when Fe is used as the transition metal, the platinum content is preferably 20 at% or more and 85 at% or less. When Mn is used, it is preferably 20 at% or more and 80 at% or less. When Cr is used, it is preferably 20 at% or more and 80 at% or less. When Co is used, it is preferably 20 at% or more and 75 at% or less. When Ni is used, it is preferably 40 at% or more and 70 at% or less. By containing platinum with the above content, stable alloy fine particles are obtained. By using such alloy fine particles, the present invention can suppress the occurrence of cracks in the shell of the soft magnetic phase. Moreover, the predetermined saturation magnetization and coercive force of the present invention can be obtained by a good mutual exchange action. When the platinum content is outside the above preferred range, the state of the alloy fine particles becomes unstable, and good magnetic properties cannot be obtained.

白金と遷移金属との合金微粒子は安定的な結晶構造を備える微粒子で、結晶成長過程で粒径が、体積基準での該合金微粒子群の累積分布におけるメディアン径D50として、1nm〜1000nm程度での結晶化が可能である。D50は、レーザー回折散乱法による粒度分布測定装置を用いて測定できる。また特許文献9には、軟磁性相の微粒子の粒径の一般例として、平均結晶粒径1nm〜50nmのα-Fe相が開示される。 The alloy fine particles of platinum and transition metal are fine particles having a stable crystal structure, and the particle size in the crystal growth process is about 1 nm to 1000 nm as the median diameter D 50 in the cumulative distribution of the alloy fine particles on a volume basis. Can be crystallized. D 50 can be measured using a particle size distribution measuring apparatus by laser diffraction scattering method. Patent Document 9 discloses an α-Fe phase having an average crystal grain size of 1 nm to 50 nm as a general example of the particle diameter of fine particles of a soft magnetic phase.

上記の知見から導き出される本発明の合金微粒子のD50は、1nm以上1000nm以下であり、好ましくは1nm以上100nm以下であり、より好ましくは1nm以上50nm以下である。白金と遷移金属との合金微粒子のD50が、1nm未満の場合、飽和磁化を十分に向上させ難い。1000nmを超える場合、硬磁性相のコアを均質な膜厚のシェルで被覆させることが困難になる。 D 50 of the alloy fine particles of the present invention derived from the above findings is 1 nm or more and 1000 nm or less, preferably 1 nm or more and 100 nm or less, more preferably 1 nm or more and 50 nm or less. When the D 50 of the alloy fine particles of platinum and transition metal is less than 1 nm, it is difficult to sufficiently improve the saturation magnetization. When it exceeds 1000 nm, it becomes difficult to coat the core of the hard magnetic phase with a shell having a uniform film thickness.

上記の好ましい粒径の合金微粒子を用いることにより、本発明はコアの表面を平均膜厚が好ましくは50nm以上200nm以下のシェルで被覆させる。本発明は上記の薄いシェルでコアを被膜させるため、シェルを介して存在するコア間の距離を小さくでき、硬磁性相間に効果的に相互結合作用を働かせることができる。これにより、ナノコンポジット磁石の飽和磁化を向上させることができる。   By using alloy fine particles having the above preferable particle diameter, the present invention coats the surface of the core with a shell having an average film thickness of preferably 50 nm or more and 200 nm or less. In the present invention, since the core is coated with the above-described thin shell, the distance between the cores existing through the shell can be reduced, and an effective mutual coupling action can be exerted between the hard magnetic phases. Thereby, the saturation magnetization of the nanocomposite magnet can be improved.

白金と遷移金属との合金微粒子は、結晶構造が極めて安定で、温度、酸、アルカリ等のpH耐性等の条件変化の影響を受けにくい。そのため、本発明は高飽和磁化を安定的に発現する。   The alloy fine particles of platinum and transition metal have an extremely stable crystal structure and are not easily affected by changes in conditions such as temperature, acid, alkali and other pH resistance. Therefore, the present invention stably expresses high saturation magnetization.

本発明のコアには、公知の硬磁性材料を制限なく用いることができる。公知の硬磁性材料としては、AlNiCo磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム鉄ボロン磁石、サマリウム鉄窒素磁石等を例示できる。好ましくは、サマリウムコバルト磁石やネオジム鉄ボロン磁石が用いられる。   A known hard magnetic material can be used for the core of the present invention without limitation. Examples of known hard magnetic materials include AlNiCo magnets, ferrite magnets, samarium cobalt magnets, neodymium iron boron magnets, and samarium iron nitrogen magnets. Preferably, a samarium cobalt magnet or a neodymium iron boron magnet is used.

図1の1の部分であるコアの硬磁性材料の粒径は、体積基準での該硬磁性材料群の累積分布におけるメディアン径D50として、1nm以上1000nm以下であり、好ましくは50nm以上800nm以下であり、より好ましくは200nm以上500nm以下であり、さらに好ましくは5nm以上100nm以下である。 The particle diameter of the hard magnetic material of the core that is part 1 in FIG. 1 is 1 nm or more and 1000 nm or less, preferably 50 nm or more and 800 nm or less, as a median diameter D 50 in the cumulative distribution of the hard magnetic material group on a volume basis. More preferably, it is 200 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 100 nm or less.

そのような粒径の硬磁性材料で形成される硬磁性相のコアに、上記の所定のシェルを被覆させることにより、本発明は、鉄からなるシェルを備える永久磁石と比較して、飽和磁化を10〜20%程度向上させることができる。   By covering the core of the hard magnetic phase formed of the hard magnetic material having such a particle size with the predetermined shell, the present invention has a saturation magnetization as compared with a permanent magnet including a shell made of iron. Can be improved by about 10 to 20%.

上記の好ましい粒径の軟磁性合金微粒子を含有する軟磁性相のシェルで、硬磁性材料を用いた硬磁性相のコアを被覆させた本発明のナノコンポジット磁石の粒子の粒径、すなわちコアである硬磁性材料とシェルである軟磁性合金微粒子との両者を合わせた粒径は、体積基準での該粒子群の累積分布におけるメディアン径D50が好ましくは2nm以上2000nm以下、より好ましくは5nm以上1500nm以下、さらに好ましくは10nm以上1000nm以下になる。なお本発明所定の軟磁性相のシェルで硬磁性相のコアを被覆させた粒子のD50は、レーザー回折散乱法による粒度分布測定装置を用いて測定できる。 The particle diameter of the nanocomposite magnet of the present invention in which the core of the hard magnetic phase using the hard magnetic material is coated with the shell of the soft magnetic phase containing the soft magnetic alloy fine particles having the above preferable particle diameter, that is, the core The particle size of both the hard magnetic material and the soft magnetic alloy fine particles as the shell is preferably a median diameter D 50 in the cumulative distribution of the particle group on a volume basis, preferably 2 nm or more and 2000 nm or less, more preferably 5 nm or more. 1500 nm or less, more preferably 10 nm or more and 1000 nm or less. The D 50 of the particles obtained by coating the core of the hard magnetic phase with the shell of the predetermined soft magnetic phase of the present invention can be measured using a particle size distribution measuring apparatus by a laser diffraction scattering method.

[ナノコンポジット磁石の製造方法]
本発明のナノコンポジット磁石の製造方法は特に限定されないが、通常、微粒子化工程と成形工程と焼結工程と熱処理工程とを含む。熱処理工程においては、微粒子化工程で得られたナノコンポジット構造微粒子を真空又は不活性ガス雰囲気下、所定の焼結温度で焼結する焼結工程と、ナノコンポジット構造微粒子の焼結体を真空又は不活性ガス雰囲気下、所定の熱処理温度で熱処理することが好ましい。上記の熱処理工程は、ナノコンポジット構造微粒子の酸化を防止でき、得られるナノコンポジット磁石の飽和磁化向上に寄与する。
[Manufacturing method of nanocomposite magnet]
Although the manufacturing method of the nanocomposite magnet of this invention is not specifically limited, Usually, a micronization process, a formation process, a sintering process, and a heat treatment process are included. In the heat treatment step, the nanocomposite structure fine particles obtained in the fine particle formation step are sintered at a predetermined sintering temperature in a vacuum or an inert gas atmosphere, and the sintered body of the nanocomposite structure fine particles is vacuum or Heat treatment is preferably performed at a predetermined heat treatment temperature in an inert gas atmosphere. The heat treatment step described above can prevent the nanocomposite structured fine particles from being oxidized, and contributes to the improvement of the saturation magnetization of the resulting nanocomposite magnet.

[微粒子化工程]
微粒子化工程においては、硬磁性相のコアを本発明所定の白金合金微粒子を含有する軟磁性相のシェルで被覆させたナノコンポジット構造微粒子を作製する。コアの製造は下記の方法により行うことができる。所定の原料成分をアーク溶解させて、硬磁性材料を得る。該硬磁性材料を粉砕し微粒子化する。
[Micronization process]
In the fine particle forming step, nanocomposite structured fine particles are produced in which the core of the hard magnetic phase is coated with the shell of the soft magnetic phase containing the predetermined platinum alloy fine particles of the present invention. The core can be manufactured by the following method. A predetermined raw material component is arc-melted to obtain a hard magnetic material. The hard magnetic material is pulverized into fine particles.

粉砕手段としては、ボールミル、ビーズミル等を用いることができ、微粒子表面が滑らかで球形に近い粒子を形成できる手段を選択することが好ましい。球形に近い形状を備える硬磁性微粒子は、粒子をキャビティに充填して行う焼結工程において、粒子の焼結密度を高くすることができる。また、軟磁性相の膜厚を均一にしやすくなる。これにより本発明は、ナノコンポジット構造微粒子のいずれの領域においても同等の交換相互作用が働き、異方性が少ないナノコンポジット磁石になる。   As the pulverizing means, a ball mill, a bead mill or the like can be used, and it is preferable to select a means capable of forming particles having a smooth fine particle surface and a nearly spherical shape. Hard magnetic fine particles having a shape close to a spherical shape can increase the sintering density of particles in a sintering process performed by filling particles into cavities. Moreover, it becomes easy to make the film thickness of the soft magnetic phase uniform. As a result, the present invention provides a nanocomposite magnet with less anisotropy and equivalent exchange interaction in any region of the nanocomposite structured fine particles.

該硬磁性微粒子の粒径は、1nm以上1000nm以下、好ましくは50nm以上800nm以下、より好ましくは200nm以上500nm以下、さらに好ましくは5nm以上100nm以下になるまで粉砕させる。得られた硬磁性微粒子は、本発明の硬磁性相のコアとなる。   The hard magnetic fine particles are pulverized until the particle diameter is 1 nm to 1000 nm, preferably 50 nm to 800 nm, more preferably 200 nm to 500 nm, and further preferably 5 nm to 100 nm. The obtained hard magnetic fine particles become the core of the hard magnetic phase of the present invention.

上記の硬磁性微粒子に白金合金微粒子を被覆させるため、まず硬磁性微粒子を、有機溶媒に添加し、均質に分散するまで撹拌する。有機溶媒としては、エタノール、ヘキサン、テトラヒドロフラン、N-メチルピロリドン、ジフェニルエーテル、エチルベンゼン等を用いることができる。無水エタノール、無水ヘキサン、無水テトラヒドロフラン等は、高揮発性で、水分濃度および溶存酸素濃度が低いため、より好ましい。   In order to coat the platinum alloy fine particles on the hard magnetic fine particles, first, the hard magnetic fine particles are added to an organic solvent and stirred until homogeneously dispersed. As the organic solvent, ethanol, hexane, tetrahydrofuran, N-methylpyrrolidone, diphenyl ether, ethylbenzene and the like can be used. Anhydrous ethanol, anhydrous hexane, anhydrous tetrahydrofuran and the like are more preferable because they are highly volatile and have a low water concentration and dissolved oxygen concentration.

上記の硬磁性微粒子分散溶液に、還元剤を添加した後、軟磁性相となる白金含有合金の原料成分を添加する。白金源としては、PtCl2、Pt(OH)2、PtSO4、Pt(acac)3等が挙げられる。遷移金属源としては、鉄アセチルアセトナート、Fe(Co)5、FeCl3、FeSO4等の鉄化合物、CoCl2、Co(OH)3、CoSO4、Co(NO3)2、Co(acac)3等のコバルト化合物が好ましい。 After adding the reducing agent to the hard magnetic fine particle dispersion, the raw material component of the platinum-containing alloy that becomes the soft magnetic phase is added. Examples of the platinum source include PtCl 2 , Pt (OH) 2 , PtSO 4 , Pt (acac) 3 and the like. Transition metal sources include iron acetylacetonate, iron compounds such as Fe (Co) 5 , FeCl 3 , FeSO 4 , CoCl 2 , Co (OH) 3 , CoSO 4 , Co (NO 3 ) 2 , Co (acac) Cobalt compounds such as 3 are preferred.

上記の白金源と遷移金属源とは、それぞれ一種以上添加できる。当該製造方法における添加量比と軟磁性合金微粒子との組成比は、ほとんど変わらない。したがって、上記の添加量比の範囲内で各原料成分の添加量を調節することにより、本発明所定の合金微粒子を形成できる。   One or more of each of the platinum source and the transition metal source can be added. In the production method, the additive amount ratio and the composition ratio of the soft magnetic alloy fine particles are almost the same. Therefore, the alloy fine particles according to the present invention can be formed by adjusting the addition amount of each raw material component within the range of the addition ratio.

白金化合物や遷移金属化合物の添加前に、還元剤を添加することが好ましい。これにより系の反応性が向上し、常温で白金と遷移金属との合金微粒子を製造することができる。そのため高温条件を原因とする硬磁性微粒子の飽和磁化の低減を回避できる。還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)、水素化ホウ素リチウム、シアノトリヒドロホウ酸ナトリウム、水素化アルミリチウム、テトラブチルアンモニウムボロンハイドレート、ジボラン、水素化ジイソブチルアルミニウム、水素化トリブチルスズ等が挙げられる。還元剤の添加量は、遷移金属化合物の添加量に対し、モル比にして少なくとも1.5倍とすることが好ましい。 It is preferable to add a reducing agent before the addition of the platinum compound or the transition metal compound. This improves the reactivity of the system and makes it possible to produce alloy fine particles of platinum and a transition metal at room temperature. Therefore, it is possible to avoid a reduction in saturation magnetization of the hard magnetic fine particles due to a high temperature condition. Examples of reducing agents include sodium borohydride (NaBH 4 ), lithium borohydride, sodium cyanotrihydroborate, lithium aluminum hydride, tetrabutylammonium boron hydrate, diborane, diisobutylaluminum hydride, tributyltin hydride, etc. Can be mentioned. The addition amount of the reducing agent is preferably at least 1.5 times in molar ratio with respect to the addition amount of the transition metal compound.

上記の白金化合物、遷移金属化合物、還元剤を添加した硬磁性微粒子分散溶液を十分に撹拌させることにより、硬磁性微粒子表面上に白金と遷移金属とが析出する。析出した白金と遷移金属とは磁性微粒子表面上に合金微粒子を形成する。該合金微粒子は、自己組織化により硬磁性微粒子全体を均質に被覆する。これにより白金と遷移金属との合金微粒子で硬磁性微粒子を被覆させたナノコンポジット構造微粒子を作製できる。   By sufficiently stirring the hard magnetic fine particle dispersion solution to which the above platinum compound, transition metal compound, and reducing agent are added, platinum and transition metal are precipitated on the surface of the hard magnetic fine particles. The precipitated platinum and transition metal form alloy fine particles on the surface of the magnetic fine particles. The alloy fine particles uniformly coat the entire hard magnetic fine particles by self-organization. Thereby, nanocomposite structured fine particles in which hard magnetic fine particles are coated with alloy fine particles of platinum and a transition metal can be produced.

[成形工程]
得られたナノコンポジット構造微粒子を直方形、円筒等の形状のキャビティに充填し、常法に従って磁場中で成形する。成形磁界は15kOeが好ましく、成型圧力は10Mpa以上30MPa以下が好ましい。
[Molding process]
The obtained nanocomposite structured fine particles are filled into a cavity of a rectangular shape, a cylindrical shape or the like and molded in a magnetic field according to a conventional method. The molding magnetic field is preferably 15 kOe, and the molding pressure is preferably 10 MPa or more and 30 MPa or less.

[焼結工程および熱処理工程]
成形工程終了後、得られた成形体を焼結し、急冷後さらに熱処理される。焼結工程と熱処理工程とは、真空又は不活性ガス雰囲気下で行われる。例えば、グローブボックス中で酸素濃度1ppm以下、水分濃度1ppm以下として行うことが好ましい。これによりナノコンポジット構造微粒子の酸化を防止でき、得られるナノコンポジット磁石の磁気特性を向上できる。不活性ガスとしては、ヘリウム、窒素、アルゴン等が挙げられる。
[Sintering process and heat treatment process]
After the molding step is completed, the obtained molded body is sintered, and after rapid cooling, further heat-treated. The sintering process and the heat treatment process are performed in a vacuum or an inert gas atmosphere. For example, it is preferable that the oxygen concentration is 1 ppm or less and the water concentration is 1 ppm or less in the glove box. Thereby, the oxidation of the nanocomposite fine particles can be prevented, and the magnetic properties of the resulting nanocomposite magnet can be improved. Examples of the inert gas include helium, nitrogen, and argon.

焼結工程の具体的な焼結条件として、焼結温度は280℃以上800℃以下が好ましく、300℃以上550℃以下がより好ましい。焼結時の圧力条件は10MPa以上30MPa以下が好ましい。焼結時間は1時間以上10時間以下が好ましい。得られた焼結体を室温まで急冷した後、真空又は不活性ガス雰囲気下で熱処理する。熱処理工程における熱処理温度は280℃以上800℃以下が好ましく、300℃以上550℃以下がより好ましい。熱処理時間は60分以上120分以下が好ましい。その後室温まで冷却する。焼結温度と熱処理温度とを上記の好ましい範囲内で調節することにより、ナノコンポジット構造微粒子の軟磁性相のシェルと硬磁性相のコアとをいずれも均質に結晶化させることができる。   As specific sintering conditions for the sintering step, the sintering temperature is preferably 280 ° C. or higher and 800 ° C. or lower, and more preferably 300 ° C. or higher and 550 ° C. or lower. The pressure condition during sintering is preferably 10 MPa or more and 30 MPa or less. The sintering time is preferably 1 hour or more and 10 hours or less. The obtained sintered body is rapidly cooled to room temperature and then heat-treated in a vacuum or an inert gas atmosphere. The heat treatment temperature in the heat treatment step is preferably from 280 ° C. to 800 ° C., more preferably from 300 ° C. to 550 ° C. The heat treatment time is preferably 60 minutes or more and 120 minutes or less. Then cool to room temperature. By adjusting the sintering temperature and the heat treatment temperature within the above-mentioned preferable ranges, both the soft magnetic phase shell and the hard magnetic phase core of the nanocomposite structured fine particles can be uniformly crystallized.

焼結工程と熱処理工程との後、常法に従って着磁処理を行うことにより、本発明のナノコンポジット磁石が得られる。本発明のナノコンポジット磁石は、白金を用いた微細な合金微粒子を含有する軟磁性相と硬磁性相とがいずれも均質に結晶化され、自己組織化する合金微粒子のシェルにより硬磁性微粒子表面の露出が抑制され、ナノコンポジット磁石全体に同等の交換相互作用が働く。その結果、磁石全体において均質な磁気特性を発現する。   After the sintering step and the heat treatment step, the nanocomposite magnet of the present invention can be obtained by performing a magnetizing treatment according to a conventional method. In the nanocomposite magnet of the present invention, the soft magnetic phase and the hard magnetic phase containing fine alloy fine particles using platinum are both uniformly crystallized, and the surface of the hard magnetic fine particles is formed by a shell of alloy fine particles that is self-organized. Exposure is suppressed and equivalent exchange interaction works on the whole nanocomposite magnet. As a result, uniform magnetic properties are expressed in the entire magnet.

本発明は、均質で高飽和磁化である。そのため、ナノコンポジット磁石の小型化に寄与する。これによりナノコンポジット磁石を駆動源に用いるモーター等の小型化、軽量化を実現する。本発明は、災害地等で需要が高まっているロボットや遠隔操作機器の駆動源に好適である。   The present invention is homogeneous and highly saturated. Therefore, it contributes to miniaturization of the nanocomposite magnet. As a result, it is possible to reduce the size and weight of a motor using a nanocomposite magnet as a drive source. The present invention is suitable as a drive source for robots and remote control devices whose demand is increasing in disaster areas.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。ただし本発明は下記の実施例に限定されない。   The following examples further illustrate the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
単ロール炉で作製したNd2Fe14B粒子を、酸素濃度1ppm、水分濃度1ppmに保持したグローブボックス中で、乳鉢、ボールミル、ビーズミルを用いて粉砕し、微粒子化する。
[Example 1]
Nd 2 Fe 14 B particles produced in a single roll furnace are pulverized in a glove box maintained at an oxygen concentration of 1 ppm and a moisture concentration of 1 ppm using a mortar, ball mill, or bead mill to form fine particles.

Nd2Fe14B微粒子を無水エタノールに添加して均質に分散するまで撹拌する。NaBH4を添加した後、さらにCoCl2とPtCl2とを本発明のナノコンポジット磁石の全質量に占めるPt含有量が35質量%になるように添加し、撹拌を続ける。Nd2Fe14B微粒子表面全面にCoPt合金が析出したら、撹拌を終了しCoPt合金で被覆されたNd2Fe14B微粒子を回収する。 Add Nd 2 Fe 14 B fine particles to absolute ethanol and stir until homogeneously dispersed. After NaBH 4 is added, CoCl 2 and PtCl 2 are further added so that the Pt content in the total mass of the nanocomposite magnet of the present invention is 35% by mass, and stirring is continued. When the CoPt alloy is deposited on the entire surface of the Nd 2 Fe 14 B fine particles, stirring is terminated and the Nd 2 Fe 14 B fine particles coated with the CoPt alloy are recovered.

回収した微粒子を直方形キャビティに充填し、成形磁界15kOe、成型圧力20MPaで成形する。得られた成形体を焼結温度300℃、真空下で焼結する。得られた焼結体をアルゴン雰囲気中で、熱処理温度300℃、熱処理時間90分間で熱処理後、室温まで急冷する。その後、着磁処理を行い、実施例1のナノコンポジット磁石を製造できる。   The collected fine particles are filled into a rectangular cavity and molded with a molding magnetic field of 15 kOe and a molding pressure of 20 MPa. The obtained molded body is sintered at a sintering temperature of 300 ° C. under vacuum. The obtained sintered body is heat-treated in an argon atmosphere at a heat treatment temperature of 300 ° C. and a heat treatment time of 90 minutes, and then rapidly cooled to room temperature. Thereafter, a magnetizing process is performed, and the nanocomposite magnet of Example 1 can be manufactured.

[実施例2]
CoCl2に代えてFeCl3を加え、他は、実施例1と同様にすることで実施例2のナノコンポジット磁石を得ることができる。
[Example 2]
The nanocomposite magnet of Example 2 can be obtained in the same manner as in Example 1 except that FeCl 3 is added instead of CoCl 2 .

[比較例]
CoCl2とPtCl2に代えて、Fe源としてFeCl3を加え、他は、実施例1と同様にすることで比較例の磁石を得ることができる。
[Comparative example]
In place of CoCl 2 and PtCl 2 , FeCl 3 is added as an Fe source, and the other magnets are obtained in the same manner as in Example 1 to obtain a comparative magnet.

「Helmut Kronmueller and Stuart Parkin, Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials, John Wiley and Sons, 2013」には、比較例の飽和磁化が記載される。この飽和磁化の値を基準として(表1において「1」として)、実施例1、2の飽和磁化を、「Markus E. Gruner, George Rollmann, Peter Enetel, and Michael Farle, “Multiply Twinned Morphologies of FePt and CoPt Nanoparticles”, Physical Review Letters, 100 (2008) 087203」に記載の値を参照して、比例計算により求めた。その結果の実施例1、2および比較例の磁気特性を表1に示す。比較例と比較して実施例1および実施例2の飽和磁化は、10〜16%程度向上する。   “Helmut Kronmueller and Stuart Parkin, Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials, John Wiley and Sons, 2013” describes saturation magnetization of a comparative example. Based on the value of this saturation magnetization (as “1” in Table 1), the saturation magnetization of Examples 1 and 2 was determined according to “Markus E. Gruner, George Rollmann, Peter Enetel, and Michael Farle,“ Multiply Twinned Morphologies of FePt. and CoPt Nanoparticles ”, Physical Review Letters, 100 (2008) 087203”. Table 1 shows the magnetic characteristics of Examples 1 and 2 and the comparative example. Compared to the comparative example, the saturation magnetization of Example 1 and Example 2 is improved by about 10 to 16%.

1 コア
2 シェル
1 core
2 shell

Claims (4)

白金と遷移金属との合金微粒子を含有する軟磁性相であって、膜からなるシェルが、硬磁性相のコアの全ての周りを被覆したナノコンポジット磁石の製造方法であって、
前記コアになる、硬磁性磁石の微粒子を有機溶媒に分散させ、
白金化合物と遷移化合物とを、前記有機溶媒に、還元剤と共に添加して、前記硬磁性磁石の微粒子表面で前記合金微粒子を形成することであって、当該合金微粒子は自己組織化して前記硬磁性磁石の微粒子の全体を均質に被覆することにより前記シェルを形成してナノコンポジット構造の微粒子を生成し、
当該生成されたナノコンポジット構造の微粒子を、真空又は不活性ガス雰囲気下、焼結温度280℃以上800℃以下で焼結し、
当該焼結後のナノコンポジット構造の微粒子を、真空又は不活性ガス雰囲気下、熱処理温度280℃以上800℃以下で熱処理し、
当該熱処理後のナノコンポジット構造の微粒子を着磁処理して、前記ナノコンポジット磁石を得る、
ナノコンポジット磁石の製造方法
A soft magnetic phase containing alloy fine particles of platinum and a transition metal, shell of film, a method for producing a nanocomposite magnet coated around all of the core of the hard magnetic phase,
Disperse the fine particles of the hard magnetic magnet that becomes the core in an organic solvent,
A platinum compound and a transition compound are added to the organic solvent together with a reducing agent to form the alloy fine particles on the surface of the fine particles of the hard magnetic magnet, and the alloy fine particles are self-organized to form the hard magnetic material. The shell is formed by uniformly covering the entire magnet fine particles to produce nanocomposite fine particles,
The produced nanocomposite structure fine particles are sintered at a sintering temperature of 280 ° C. or higher and 800 ° C. or lower in a vacuum or an inert gas atmosphere.
The sintered nanocomposite structure fine particles are heat-treated at a heat treatment temperature of 280 ° C. or higher and 800 ° C. or lower in a vacuum or an inert gas atmosphere,
The nanocomposite fine particles after the heat treatment are magnetized to obtain the nanocomposite magnet.
A method for producing a nanocomposite magnet.
合金微粒子中の白金の含有量が、20at%以上85at%以下である請求項1に記載のナノコンポジット磁石の製造方法。   The method for producing a nanocomposite magnet according to claim 1, wherein the content of platinum in the alloy fine particles is 20 at% or more and 85 at% or less. 遷移金属が、クロム、コバルト、マンガン、鉄、ニッケルからなる群から1種以上選択される請求項1または請求項2に記載のナノコンポジット磁石の製造方法The method for producing a nanocomposite magnet according to claim 1 or 2, wherein the transition metal is selected from the group consisting of chromium, cobalt, manganese, iron and nickel. 合金微粒子の粒径がD50として1nm以上1000nm以下である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のナノコンポジット磁石の製造方法The method for producing a nanocomposite magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein the particle diameter of the alloy fine particles is 1 nm or more and 1000 nm or less as D50.
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