JP6724972B2 - Method for producing anisotropic magnetic powder - Google Patents

Method for producing anisotropic magnetic powder Download PDF

Info

Publication number
JP6724972B2
JP6724972B2 JP2018229110A JP2018229110A JP6724972B2 JP 6724972 B2 JP6724972 B2 JP 6724972B2 JP 2018229110 A JP2018229110 A JP 2018229110A JP 2018229110 A JP2018229110 A JP 2018229110A JP 6724972 B2 JP6724972 B2 JP 6724972B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
magnetic powder
oxide
anisotropic magnetic
heat treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018229110A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019112716A (en
Inventor
永 前原
永 前原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Priority to US16/227,941 priority Critical patent/US10867728B2/en
Publication of JP2019112716A publication Critical patent/JP2019112716A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6724972B2 publication Critical patent/JP6724972B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、異方性磁性粉末の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing anisotropic magnetic powder.

特許文献1には、原料粉末と還元剤を混合した後、希土類酸化物粉末を還元して鉄に拡散させる希土類−鉄−窒素系異方性磁性粉末の製造方法が開示されている。しかしながら、磁気特性は充分ではなく、改善の余地のあるものであった。 Patent Document 1 discloses a method for producing a rare earth-iron-nitrogen based anisotropic magnetic powder in which a raw material powder and a reducing agent are mixed and then the rare earth oxide powder is reduced and diffused into iron. However, the magnetic properties were not sufficient, and there was room for improvement.

特許文献2には、希土類金属酸化物を初期還元拡散した後に、第2の還元拡散を行う希土類金属を含む合金粉末の製造方法が開示されている。しかしながら、ネオジウム系の磁性体を対象とし、還元拡散の温度も非常に低いものであって、ネオジウム系の磁性体の作製にあたり、低融点の合金成分の一部が反応容器の下部に垂れ落ちることを抑制することを目的とするものであった。 Patent Document 2 discloses a method for producing an alloy powder containing a rare earth metal, which comprises performing a second reduction diffusion after an initial reduction diffusion of a rare earth metal oxide. However, the temperature of reduction and diffusion is very low for neodymium-based magnetic materials, and when manufacturing neodymium-based magnetic materials, some of the low-melting-point alloy components hang down to the bottom of the reaction vessel. Was intended to be suppressed.

特開2008−171868号公報JP, 2008-171868, A 特開平05−78715号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-78715

本発明は、磁気特性に優れた異方性磁性粉末の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for producing anisotropic magnetic powder having excellent magnetic properties.

本発明者は、磁気特性の向上を目的に、熱処理温度のプロファイルを種々検討したところ、部分酸化物を、還元剤の存在下、第一温度で熱処理した後、第一温度よりも低い第二温度で熱処理することにより、異方性磁性粉末の磁気特性が改善できることを見出し、本発明を完成した。 The present inventor conducted various studies on the profile of the heat treatment temperature for the purpose of improving the magnetic properties. As a result, after the partial oxide was heat-treated at the first temperature in the presence of a reducing agent, the second oxide having a second temperature lower than the first temperature was used. The present invention has been completed by finding that the magnetic properties of anisotropic magnetic powder can be improved by heat treatment at a temperature.

すなわち、本発明は、SmとFeを含む酸化物を、還元性ガス雰囲気下で熱処理することにより、部分酸化物を得る前処理工程、
前記部分酸化物を、還元剤の存在下、1000℃以上1090℃以下の第一温度で熱処理した後、第一温度よりも低い980℃以上1070℃以下の第二温度で熱処理することにより、合金粒子を得る工程、および、
前記合金粒子を窒化することにより、異方性磁性粉末を得る工程
を含む異方性磁性粉末の製造方法に関する。
That is, the present invention is a pretreatment step of obtaining a partial oxide by heat-treating an oxide containing Sm and Fe in a reducing gas atmosphere,
The partial oxide is heat treated in the presence of a reducing agent at a first temperature of 1000° C. or higher and 1090° C. or lower, and then at a second temperature of 980° C. or higher and 1070° C. or lower, which is lower than the first temperature. Obtaining particles, and
The present invention relates to a method for producing anisotropic magnetic powder, which comprises the step of nitriding the alloy particles to obtain anisotropic magnetic powder.

本発明の異方性磁性粉末の製造方法では、部分酸化物を、還元剤の存在下、第一温度で熱処理した後、第一温度よりも低い第二温度で熱処理するため、磁気特性、特に保磁力に優れた磁性粉末を製造することができる。 In the method for producing an anisotropic magnetic powder of the present invention, the partial oxide is heat-treated at a first temperature in the presence of a reducing agent and then heat-treated at a second temperature lower than the first temperature. It is possible to produce a magnetic powder having an excellent coercive force.

以下、本発明の実施形態について詳述する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための一例であり、本発明を以下のものに限定するものではない。なお、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the following embodiments are examples for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following. In the present specification, the term “process” is used not only as an independent process but also in the case where the intended purpose of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. included. Moreover, the numerical range shown using "-" shows the range including the numerical values described before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively.

本実施形態の異方性磁性粉末の製造方法は、SmとFeを含む酸化物を、還元性ガス雰囲気下で熱処理することにより、部分酸化物を得る前処理工程、
前記部分酸化物を、還元剤の存在下、1000℃以上1090℃以下の第一温度で熱処理した後、第一温度よりも低い980℃以上1070℃以下の第二温度で熱処理することにより、合金粒子を得る工程、および、
前記合金粒子を窒化することにより、異方性磁性粉末を得る工程
を含むことを特徴とする。
The method for producing an anisotropic magnetic powder according to the present embodiment includes a pretreatment step of obtaining a partial oxide by heat-treating an oxide containing Sm and Fe in a reducing gas atmosphere,
The partial oxide is heat treated in the presence of a reducing agent at a first temperature of 1000° C. or higher and 1090° C. or lower, and then at a second temperature of 980° C. or higher and 1070° C. or lower, which is lower than the first temperature. Obtaining particles, and
The method is characterized by including a step of obtaining anisotropic magnetic powder by nitriding the alloy particles.

一般的にSmFeN粉末の平均粒径が3μm付近の時に保磁力が最も高くなることが知られている。還元剤の存在下、第一温度での熱処理のみを行うと、熱処理が不十分となり、粒子同士が強固に結合した(ネッキング)粒子が多数存在する。ネッキングした粒子は、磁場をかけられた際に、その強固な結合により個々の粒子が回転しないため、磁場配向性が悪くなり保磁力が低下する。例えばこれらネッキングの対策として第一温度での熱処理時間を延長すると、粒子同士が融合することによりネッキングは解消するものの、3μmを超える粗大粒子が生成するため保磁力が低下する。一方、本実施形態のように第一温度で熱処理した後、第一温度よりも低い第二温度で熱処理した場合、ネッキングした粒子は、個々の粒子が融合せずに分かれるため、粗大粒子が生成することを抑制しつつネッキングを解消することができ、異方性磁性粉末の保磁力が向上すると考えらえる。 It is generally known that the coercive force is highest when the average particle size of SmFeN powder is around 3 μm. If only the heat treatment at the first temperature is performed in the presence of the reducing agent, the heat treatment becomes insufficient, and many particles in which the particles are strongly bonded (necking) are present. When the magnetic field is applied to the necked particles, the individual particles do not rotate due to the strong bond, so that the magnetic field orientation is deteriorated and the coercive force is lowered. For example, if the heat treatment time at the first temperature is extended as a measure against these necking, the necking is resolved by fusing the particles with each other, but coarse particles exceeding 3 μm are generated, so that the coercive force is lowered. On the other hand, when the heat treatment is performed at the first temperature as in the present embodiment and then at the second temperature lower than the first temperature, the necked particles are separated without fusing, so that coarse particles are generated. It can be considered that the necking can be eliminated while suppressing the occurrence of the phenomenon and the coercive force of the anisotropic magnetic powder is improved.

前処理工程で使用するSmとFeを含む酸化物は、Sm酸化物とFe酸化物を混合することにより得られるが、例えばSmとFeを含む溶液と沈殿剤を混合し、SmとFeとを含む沈殿物を得る工程(沈殿工程)、および、前記沈殿物を焼成することにより、SmとFeを含む酸化物を得る工程(酸化工程)によって、製造することができる。 The oxide containing Sm and Fe used in the pretreatment step can be obtained by mixing Sm oxide and Fe oxide. For example, a solution containing Sm and Fe and a precipitating agent are mixed to obtain Sm and Fe. It can be manufactured by a step of obtaining a precipitate containing (precipitation step) and a step of baking the precipitate to obtain an oxide containing Sm and Fe (oxidation step).

[沈殿工程]
沈殿工程では、強酸性の溶液にSm原料、Fe原料を溶解して、SmとFeを含む溶液を調製する。SmFe17を主相として得る場合、SmおよびFeのモル比(Sm:Fe)は1.5:17〜3.0:17が好ましく、2.0:17〜2.5:17がより好ましい。La、W、Co、Ti、Sc、Y、Pr、Nd、Pm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Luなどの原料を加えても良い。残留磁束密度の点で、Laを含むことが好ましく、保磁力と角型比の点で、Wを含むことが好ましく、温度特性の点で、Coを含むことが好ましい。
[Precipitation process]
In the precipitation step, the Sm raw material and the Fe raw material are dissolved in a strongly acidic solution to prepare a solution containing Sm and Fe. When Sm 2 Fe 17 N 3 is obtained as the main phase, the molar ratio of Sm and Fe (Sm:Fe) is preferably 1.5:17 to 3.0:17, and 2.0:17 to 2.5:17. Is more preferable. Raw materials such as La, W, Co, Ti, Sc, Y, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Lu may be added. From the standpoint of residual magnetic flux density, it is preferable to contain La, from the viewpoint of coercive force and squareness ratio, it is preferable to contain W, and from the viewpoint of temperature characteristics, it is preferable to contain Co.

Sm原料、Fe原料としては、強酸性の溶液に溶解できるものであれば限定されない。例えば、入手のしやすさの点で、Sm原料としてはSmの酸化物が、Fe原料としてはFeSOが挙げられる。SmとFeを含む溶液の濃度は、Sm原料とFe原料が実質的に酸性溶液に溶解する範囲で適宜調整することができる。酸性溶液としては溶解性の点で硫酸が挙げられる。 The Sm raw material and the Fe raw material are not limited as long as they can be dissolved in a strongly acidic solution. For example, in view of easy availability, the Sm raw material may be an Sm oxide, and the Fe raw material may be FeSO 4 . The concentration of the solution containing Sm and Fe can be appropriately adjusted within a range in which the Sm raw material and the Fe raw material are substantially dissolved in the acidic solution. Examples of the acidic solution include sulfuric acid in terms of solubility.

SmとFeを含む溶液と沈殿剤を反応させることにより、SmとFeを含む不溶性の沈殿物を得る。ここで、SmとFeを含む溶液は、沈殿剤との反応時にSmとFeを含む溶液となっていればよく、たとえばSmとFeを含む原料を別々の溶液として調製し、各々の溶液を滴下して沈殿剤と反応させても良い。別々の溶液として調製する場合も各原料が実質的に酸性溶液に溶解する範囲で適宜調整する。沈殿剤としては、アルカリ性の溶液でSmとFeを含む溶液と反応して沈殿物が得られるものであれば限定されず、アンモニア水、苛性ソーダなどが挙げられ、苛性ソーダが好ましい。 By reacting the solution containing Sm and Fe with the precipitating agent, an insoluble precipitate containing Sm and Fe is obtained. Here, the solution containing Sm and Fe only needs to be a solution containing Sm and Fe at the time of reaction with the precipitating agent. For example, the raw materials containing Sm and Fe are prepared as separate solutions, and each solution is dropped. It may be reacted with the precipitating agent. Even when prepared as separate solutions, the respective raw materials are appropriately adjusted within the range in which they are substantially dissolved in the acidic solution. The precipitant is not limited as long as it can react with a solution containing Sm and Fe in an alkaline solution to obtain a precipitate, and examples thereof include aqueous ammonia and caustic soda, with caustic soda being preferred.

沈殿反応は、沈殿物の粒子の性状を容易に調整できる点から、SmとFeを含む溶液と、沈殿剤とを、それぞれ水などの溶媒に滴下する方法が好ましい。SmとFeを含む溶液と沈殿剤との供給速度、反応温度、反応液濃度、反応時のpH等を適宜制御することにより、構成元素の分布が均質で、粒度分布のシャープな、粉末形状の整った沈殿物が得られる。このような沈殿物を使用することによって、最終製品である磁性粉末の磁気特性が向上する。反応温度は、0〜50℃とすることができ、35〜45℃であることが好ましい。反応液濃度は、金属イオンの総濃度として0.65mol/L〜0.85mol/Lとすることが好ましく、0.7mol/L〜0.85mol/Lとすることがより好ましい。反応pHは、5〜9とすることが好ましく、6.5〜8とすることがより好ましい。 The precipitation reaction is preferably a method in which the solution containing Sm and Fe and the precipitating agent are added dropwise to a solvent such as water because the properties of the particles of the precipitate can be easily adjusted. By appropriately controlling the supply rate of the solution containing Sm and Fe and the precipitant, the reaction temperature, the concentration of the reaction solution, the pH during the reaction, etc., the distribution of the constituent elements is uniform and the particle size distribution is sharp, and the powder form A solid precipitate is obtained. The use of such a precipitate improves the magnetic properties of the final product, magnetic powder. The reaction temperature may be 0 to 50°C, preferably 35 to 45°C. The concentration of the reaction solution is preferably 0.65 mol/L to 0.85 mol/L as the total concentration of metal ions, and more preferably 0.7 mol/L to 0.85 mol/L. The reaction pH is preferably 5-9, more preferably 6.5-8.

SmとFeを含む溶液は、磁気特性の点で、さらにLa、Wおよび/またはCoを含むことが好ましい。La原料としては、強酸性の溶液に溶解できるものであれば限定されず、例えば、入手のしやすさの点で、LaClが挙げられる。Sm原料とFe原料ととともに、La原料、W原料、Co原料が実質的に酸性溶液に溶解する範囲で適宜調整し、酸性溶液としては溶解性の点で硫酸が挙げられる。W原料としては、タングステン酸アンモニウムが挙げられ、Co原料としては、硫酸コバルトが挙げられる。SmとFeを含む溶液とは別に、水に実質的に溶解する範囲で調製することが好ましい。 The solution containing Sm and Fe preferably further contains La, W and/or Co in terms of magnetic properties. The La raw material is not limited as long as it can be dissolved in a strongly acidic solution, and examples thereof include LaCl 3 in terms of availability. The La raw material, the W raw material, and the Co raw material, as well as the Sm raw material and the Fe raw material, are appropriately adjusted within a range in which they are substantially dissolved in the acidic solution. As the acidic solution, sulfuric acid can be used in terms of solubility. Examples of the W raw material include ammonium tungstate, and examples of the Co raw material include cobalt sulfate. Separately from the solution containing Sm and Fe, it is preferable to prepare it in a range in which it is substantially soluble in water.

SmとFeを含む溶液が、さらにLa、Wおよび/またはCoを含む場合、Sm、Feと、La、Wおよび/またはCoを含む不溶性の沈殿物を得る。ここで、該溶液は、沈殿剤との反応時にSm、Feと、La、Wおよび/またはCoとなっていればよく、例えば各原料を別々の溶液として調製し、各々の溶液を滴下して沈殿剤と反応させても良いし、SmとFeを含む溶液と一緒に調製しても良い。 When the solution containing Sm and Fe further contains La, W and/or Co, an insoluble precipitate containing Sm, Fe and La, W and/or Co is obtained. Here, the solution may be Sm, Fe and La, W and/or Co at the time of reaction with the precipitating agent. For example, each raw material is prepared as a separate solution, and each solution is added dropwise. It may be reacted with a precipitant or may be prepared together with a solution containing Sm and Fe.

沈殿工程で得られた異方性磁性粉末粒子により、最終的に得られる磁性粉末の粉末粒径、粉末形状、粒度分布がおよそ決定される。得られた粒子の粒径をレーザー回折式湿式粒度分布計により測定した場合、全粉末が、0.05〜20μm、好ましくは0.1〜10μmの範囲にほぼ入るような大きさと分布であることが好ましい。また、平均粒径は、粒度分布における小粒径側からの体積累積50%に相当する粒径として測定され、0.1〜10μmの範囲内にあることが好ましい。 The anisotropic magnetic powder particles obtained in the precipitation step roughly determine the powder particle size, powder shape, and particle size distribution of the finally obtained magnetic powder. When the particle size of the obtained particles is measured with a laser diffraction type wet particle size distribution meter, the size and distribution of all the powders are substantially within the range of 0.05 to 20 μm, preferably 0.1 to 10 μm. Is preferred. Further, the average particle size is measured as a particle size corresponding to 50% in volume accumulation from the small particle size side in the particle size distribution, and is preferably in the range of 0.1 to 10 μm.

沈殿物を分離した後は、続く酸化工程の熱処理において残存する溶媒に沈殿物が再溶解して、溶媒が蒸発する際に沈殿物が凝集したり、粒度分布、粉末径等が変化したりすることを抑制するために、脱溶媒しておくことが好ましい。脱溶媒する方法として具体的には、例えば溶媒として水を使用する場合、70〜200℃のオーブン中で5〜12時間乾燥する方法が挙げられる。 After separating the precipitate, the precipitate is redissolved in the remaining solvent in the heat treatment of the subsequent oxidation step, and the precipitate agglomerates when the solvent evaporates, or the particle size distribution, powder size, etc. change. In order to suppress this, it is preferable to remove the solvent. Specific examples of the method of removing the solvent include a method of drying in an oven at 70 to 200° C. for 5 to 12 hours when water is used as the solvent.

沈殿工程の後に、得られる沈殿物を分離洗浄する工程を含んでもよい。洗浄する工程は上澄み溶液の導電率が5mS/m以下となるまで適宜行う。沈殿物を分離する工程としては、例えば、得られた沈殿物に溶媒(好ましくは水)を加えて混合した後、濾過法、デカンテーション法等を用いることができる。 After the precipitation step, a step of separating and washing the obtained precipitate may be included. The washing step is appropriately performed until the conductivity of the supernatant solution becomes 5 mS/m 2 or less. In the step of separating the precipitate, for example, a solvent (preferably water) is added to the obtained precipitate and mixed, and then a filtration method, a decantation method, or the like can be used.

[酸化工程]
酸化工程とは、沈殿工程で形成された沈殿物を焼成することにより、SmとFeとを含む酸化物を得る工程である。例えば、熱処理により沈殿物を酸化物に変換することができる。沈殿物を熱処理する場合、酸素の存在下で行われる必要があり、例えば、大気雰囲気下で行うことができる。また、酸素存在下で行われる必要があるため、沈殿物中の非金属部分に酸素原子を含むことが好ましい。
[Oxidation process]
The oxidation step is a step of obtaining an oxide containing Sm and Fe by firing the precipitate formed in the precipitation step. For example, heat treatment can convert the precipitate to an oxide. The heat treatment of the precipitate needs to be performed in the presence of oxygen, and can be performed, for example, in the atmosphere. Further, since it is necessary to carry out in the presence of oxygen, it is preferable that the non-metal part in the precipitate contains an oxygen atom.

酸化工程における熱処理温度(以下、酸化温度)は特に限定されないが、700〜1300℃が好ましく、900〜1200℃がより好ましい。700℃未満では酸化が不十分となり、1300℃を超えると、目的とする磁性粉末の形状、平均粒径および粒度分布が得られない傾向にある。熱処理時間も特に限定されないが、1〜3時間が好ましい。 The heat treatment temperature (hereinafter, oxidation temperature) in the oxidation step is not particularly limited, but 700 to 1300°C is preferable, and 900 to 1200°C is more preferable. If the temperature is lower than 700° C., the oxidation is insufficient. Although the heat treatment time is not particularly limited, it is preferably 1 to 3 hours.

得られる酸化物は、酸化物粒子内においてSmとFeの微視的な混合が充分になされ、沈殿物の形状、粒度分布等が反映された酸化物粒子である。 The obtained oxide is oxide particles in which Sm and Fe are sufficiently microscopically mixed in the oxide particles and the shape of the precipitate, the particle size distribution, and the like are reflected.

[前処理工程]
前処理工程とは、SmとFeを含む酸化物を、還元性ガス雰囲気下で熱処理することにより、酸化物の一部が還元された部分酸化物を得る工程である。ここで、部分酸化物とは、Feに結合している酸素の一部が還元されたものをいう。部分酸化物の酸素濃度は10質量%以下が好ましく、8質量%以下が好ましい。酸素濃度は非分散赤外吸収法(ND−IR)により測定することができる。
[Pretreatment process]
The pretreatment step is a step of obtaining a partial oxide in which a part of the oxide is reduced by heat-treating the oxide containing Sm and Fe in a reducing gas atmosphere. Here, the partial oxide means an oxide in which a part of oxygen bonded to Fe is reduced. The oxygen concentration of the partial oxide is preferably 10% by mass or less, and more preferably 8% by mass or less. The oxygen concentration can be measured by a non-dispersive infrared absorption method (ND-IR).

還元性ガスは水素(H)、一酸化炭素(CO)、メタン(CH)等の炭化水素ガス、及びこれらの組合せなどから適宜選択されるが、コストの点で水素ガスが好ましく、ガスの流量は、酸化物が飛散しない範囲で適宜調整される。前処理工程における熱処理温度(以下、前処理温度)は、300℃以上950℃以下の範囲とし、好ましくは400℃以上、より好ましくは750℃以上であり、好ましくは900℃未満である。前処理温度が300℃以上であるとSmとFeを含む酸化物の還元が効率的に進行する。また950℃以下であると酸化物粒子が粒子成長、偏析することが抑制され、所望の粒径を維持することができる。また、還元性ガスとして水素を用いる場合、使用する酸化物層の厚みを20mm以下に調整し、更に反応炉内の露点を−10℃以下に調整することが好ましい。 The reducing gas is appropriately selected from hydrogen (H 2 ), hydrocarbon gas such as carbon monoxide (CO) and methane (CH 4 ), and combinations thereof, but hydrogen gas is preferable in terms of cost, and gas is preferable. The flow rate of is appropriately adjusted within a range in which the oxide does not scatter. The heat treatment temperature in the pretreatment step (hereinafter referred to as pretreatment temperature) is in the range of 300°C or higher and 950°C or lower, preferably 400°C or higher, more preferably 750°C or higher, and preferably lower than 900°C. When the pretreatment temperature is 300° C. or higher, reduction of the oxide containing Sm and Fe efficiently proceeds. Further, when the temperature is 950° C. or lower, the growth and segregation of the oxide particles are suppressed, and the desired particle size can be maintained. When hydrogen is used as the reducing gas, the thickness of the oxide layer used is preferably adjusted to 20 mm or less, and the dew point in the reaction furnace is preferably adjusted to -10°C or less.

[還元工程]
還元工程とは、前記部分酸化物を、還元剤の存在下、1000℃以上1090℃以下の第一温度で熱処理した後、第一温度よりも低い980℃以上1070℃以下の第二温度で熱処理することにより、合金粒子を得る工程である。
[Reduction process]
The reducing step is performed by heat treating the partial oxide in the presence of a reducing agent at a first temperature of 1000° C. or more and 1090° C. or less and then at a second temperature of 980° C. or more and 1070° C. or less, which is lower than the first temperature. This is a step of obtaining alloy particles.

酸化物がカルシウム融体またはカルシウムの蒸気と接触することで還元が行われる。第一温度は1000℃以上1090℃以下であるが、1010℃以上1080℃以下が好ましい。1000℃未満では、還元不十分となり、1090℃を超えると、粗大粒子が生成し保磁力が低下する。熱処理時間は、還元反応をより均一に行う観点から、120分未満が好ましく、90分未満がより好ましい。熱処理時間の下限は特に限定されないが、10分以上が好ましく、30分以上がより好ましい。 The reduction is carried out by contacting the oxide with the calcium melt or vapor of calcium. The first temperature is 1000° C. or higher and 1090° C. or lower, and preferably 1010° C. or higher and 1080° C. or lower. If it is less than 1000°C, reduction is insufficient, and if it exceeds 1090°C, coarse particles are generated and the coercive force is lowered. The heat treatment time is preferably less than 120 minutes, more preferably less than 90 minutes, from the viewpoint of performing the reduction reaction more uniformly. The lower limit of the heat treatment time is not particularly limited, but is preferably 10 minutes or longer, more preferably 30 minutes or longer.

第二温度は980℃以上1070℃以下であるが、990℃以上1060℃以下が好ましい。980℃未満では、ネッキングが解消されないため十分な保磁力が得られず、1070℃を超えると、粗大粒子が生成し保磁力が低下する。熱処理時間は、粗大粒子の生成を抑制し、ネッキングを解消する点から、10分以上が好ましく、30分以上がより好ましい。熱処理時間の上限は特に限定されないが、120分未満が好ましく、90分未満がより好ましい。 The second temperature is 980° C. or higher and 1070° C. or lower, preferably 990° C. or higher and 1060° C. or lower. If the temperature is lower than 980°C, necking is not eliminated, and sufficient coercive force cannot be obtained. If the temperature exceeds 1070°C, coarse particles are generated and the coercive force is lowered. The heat treatment time is preferably 10 minutes or longer, more preferably 30 minutes or longer, from the viewpoint of suppressing the generation of coarse particles and eliminating necking. The upper limit of the heat treatment time is not particularly limited, but is preferably less than 120 minutes, more preferably less than 90 minutes.

第一温度と第二温度の温度差は特に限定されないが、第二温度が第一温度よりも15℃以上60℃以下の範囲で低いことが好ましく、15℃以上30℃以下の範囲で低いことがより好ましい。15℃未満では、粗大粒子が生成し保磁力が低下し、60℃を超えると、ネッキングが解消されないため十分な保磁力が得られない。 The temperature difference between the first temperature and the second temperature is not particularly limited, but the second temperature is preferably lower than the first temperature in the range of 15°C or more and 60°C or less, and is lower in the range of 15°C or more and 30°C or less. Is more preferable. If it is lower than 15° C., coarse particles are generated and the coercive force is lowered, and if it exceeds 60° C., necking is not eliminated and sufficient coercive force cannot be obtained.

第一温度による熱処理と第二温度による熱処理は連続で行っても良く、これらの熱処理間において、第二温度の温度範囲より低い熱処理温度での熱処理を含むこともできるが、生産性の点で、連続で行うことが好ましい。 The heat treatment at the first temperature and the heat treatment at the second temperature may be continuously performed, and a heat treatment at a heat treatment temperature lower than the temperature range of the second temperature may be included between these heat treatments, but in terms of productivity, It is preferable to carry out continuously.

還元工程では、還元剤である金属カルシウムとともに、必要に応じて崩壊促進剤を使用することができる。この崩壊促進剤は、後述する水洗工程に際して、生成物の崩壊、粒状化を促進させるために適宜使用されるものであり、例えば、塩化カルシウム等のアルカリ土類金属塩、酸化カルシウム等のアルカリ土類酸化物などが挙げられる。これらの崩壊促進剤は、希土類源として使用される希土類酸化物当り1〜30質量%、好ましくは5〜30質量%の割合で使用される。 In the reduction step, a disintegration accelerator can be used, if necessary, together with metallic calcium that is a reducing agent. This disintegration accelerator is used as appropriate in order to promote the disintegration and granulation of the product in the water washing step described later, and examples thereof include alkaline earth metal salts such as calcium chloride and alkaline earth such as calcium oxide. Examples thereof include oxides. These disintegration accelerators are used in a proportion of 1 to 30% by mass, preferably 5 to 30% by mass, based on the rare earth oxide used as the rare earth source.

金属カルシウムは、粒状又は粉末状の形で使用されるが、その平均粒径は10mm以下が好ましい。これにより還元反応時における凝集をより効果的に抑制することができる。ここで、平均粒径は、光学顕微鏡にて10個の粒子の粒径を測定し、その算術平均によって算出する。また、金属カルシウムは、反応当量(希土類酸化物を還元するのに必要な化学量論量であり、Feが酸化物の形である場合には、これを還元するに必要な分を含む)の1.1〜3.0倍量の割合で添加することができ、1.5〜2.0倍量が好ましい。 The metallic calcium is used in the form of particles or powder, and its average particle size is preferably 10 mm or less. Thereby, aggregation during the reduction reaction can be suppressed more effectively. Here, the average particle diameter is calculated by measuring the particle diameters of 10 particles with an optical microscope and calculating the arithmetic mean thereof. Further, metallic calcium is equivalent to the reaction equivalent (the stoichiometric amount necessary for reducing the rare earth oxide, and when Fe is in the oxide form, the amount necessary for reducing this is included). It can be added in a ratio of 1.1 to 3.0 times, preferably 1.5 to 2.0 times.

[窒化工程]
窒化工程とは、還元工程で得られた合金粒子を窒化処理することにより、異方性の磁性粒子を得る工程である。金属同士を溶融させているのではなく、沈殿工程で得られる粒子状の沈殿物を用いているため、還元工程にて多孔質塊状の合金粒子が得られる。これにより、粉砕処理を行うことなく直ちに窒素雰囲気中で熱処理して窒化することができるため、窒化を均一に行うことができる。
[Nitriding process]
The nitriding step is a step of nitriding the alloy particles obtained in the reducing step to obtain anisotropic magnetic particles. Since the particulate precipitate obtained in the precipitation step is used instead of melting the metals, porous lump-like alloy particles are obtained in the reduction step. Accordingly, the nitriding can be performed uniformly because the nitriding can be immediately performed by performing the heat treatment in the nitrogen atmosphere without performing the crushing treatment.

合金粒子の窒化処理における熱処理温度(以下、窒化温度)は、好ましくは300〜600℃、特に好ましくは400〜550℃の温度とし、この温度範囲で雰囲気を窒素雰囲気に置換することにより行われる。熱処理時間は、合金粒子の窒化が充分に均一に行われる程度に設定されればよい。 The heat treatment temperature (hereinafter, nitriding temperature) in the nitriding treatment of the alloy particles is preferably 300 to 600° C., particularly preferably 400 to 550° C., and the atmosphere is replaced with a nitrogen atmosphere in this temperature range. The heat treatment time may be set so that the nitriding of the alloy particles is sufficiently and uniformly performed.

窒化工程後に得られる生成物には、磁性粒子に加えて、副生するCaO、未反応の金属カルシウム等が含まれ、これらが複合した焼結塊状態となっている場合がある。そこで、その場合は、この生成物を冷却水中に投入して、CaO及び金属カルシウムを水酸化カルシウム(Ca(OH))懸濁物として磁性粒子から分離することができる。さらに残留する水酸化カルシウムは、磁性粒子を酢酸等で洗浄して充分に除去してもよい。次に表面処理のため表面処理剤としてリン酸溶液を窒化工程で得られた磁性粒子固形分に対してPOとして0.10〜10wt%の範囲で投入する。適宜溶液から分離し乾燥することで異方性の磁性粉末が得られる。 The product obtained after the nitriding step contains CaO, unreacted metallic calcium, and the like, which are by-products, in addition to the magnetic particles, and may be in a sintered lump state in which these are compounded. Therefore, in this case, this product can be put into cooling water to separate CaO and metallic calcium from the magnetic particles as a calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) suspension. Further, the residual calcium hydroxide may be sufficiently removed by washing the magnetic particles with acetic acid or the like. Next, for surface treatment, a phosphoric acid solution is added as a surface treatment agent in the range of 0.10 to 10 wt% as PO 4 with respect to the solid content of the magnetic particles obtained in the nitriding step. An anisotropic magnetic powder can be obtained by appropriately separating from the solution and drying.

以上のようにして得られた異方性磁性粉末は、典型的には下記一般式
SmFe(100−v―w−x−y−z)LaCo
(式中、3≦v≦30、5≦w≦15、0≦x≦0.3、0≦y≦2.5、0≦z≦2.5である。)
で表される。
The anisotropic magnetic powder obtained as described above, the following general formula Typically Sm v Fe (100-v- w-x-y-z) N w La x W y Co z
(In the formula, 3≦v≦30, 5≦w≦15, 0≦x≦0.3, 0≦y≦2.5, and 0≦z≦2.5.)
It is represented by.

一般式において、vを3以上30以下と規定するのは、3未満では鉄成分の未反応部分(α−Fe相)が分離して窒化物の保磁力が低下し、実用的な磁石ではなくなり、30を超えると、Smの元素が析出し、磁性粉末が大気中で不安定になり、残留磁束密度が低下するからである。また、wを5以上15以下と規定するのは、5未満では、ほとんど保磁力が発現できず、15を超えるとSmの元素や、鉄自体の窒化物が生成するからである。 In the general formula, v is defined to be 3 or more and 30 or less. When it is less than 3, unreacted part of the iron component (α-Fe phase) is separated and the coercive force of the nitride is lowered, so that it is not a practical magnet. , 30, the element of Sm precipitates, the magnetic powder becomes unstable in the atmosphere, and the residual magnetic flux density decreases. Further, w is defined to be 5 or more and 15 or less because if it is less than 5, coercive force is hardly expressed, and if it exceeds 15, elements of Sm and a nitride of iron itself are generated.

磁気特性の点より、xは0≦x≦0.3であるが、0.11≦x≦0.22が好ましく、yは0≦y≦2.5であり、zは0≦z≦2.5である。 From the viewpoint of magnetic properties, x is 0≦x≦0.3, but 0.11≦x≦0.22 is preferable, y is 0≦y≦2.5, and z is 0≦z≦2. .5.

<複合材料>
以下、複合材料およびボンド磁石について説明する。
<Composite material>
Hereinafter, the composite material and the bonded magnet will be described.

複合材料は、先に説明した異方性磁性粉末と、樹脂より作製される。この異方性磁性粉末を含むことで、高い磁気特性を有する複合材料を構成することができる。 The composite material is made of the anisotropic magnetic powder described above and a resin. By including this anisotropic magnetic powder, a composite material having high magnetic properties can be formed.

複合材料に含まれる樹脂は、熱硬化性樹脂であっても、熱可塑性樹脂であってもよいが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。熱可塑性樹脂として、具体的には、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、液晶ポリマー(LCP)、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等を挙げることができる。 The resin contained in the composite material may be a thermosetting resin or a thermoplastic resin, but is preferably a thermoplastic resin. Specific examples of the thermoplastic resin include polyphenylene sulfide resin (PPS), polyether ether ketone (PEEK), liquid crystal polymer (LCP), polyamide (PA), polypropylene (PP), polyethylene (PE), and the like. it can.

複合材料を得る際の異方性磁性粉末と樹脂の重量比(樹脂/磁性粉末)は、0.10〜0.15であることが好ましく、0.11〜0.14であることがより好ましい。 The weight ratio of the anisotropic magnetic powder and the resin (resin/magnetic powder) for obtaining the composite material is preferably 0.10 to 0.15, and more preferably 0.11 to 0.14. ..

複合材料は、例えば、混練機を用いて、280〜330℃で異方性磁性粉末と樹脂とを混合することにより得ることができる。 The composite material can be obtained, for example, by mixing the anisotropic magnetic powder and the resin at 280 to 330° C. using a kneader.

<ボンド磁石>
複合材料を用いることにより、ボンド磁石を製造することができる。具体的には例えば、複合材料を熱処理しながら配向磁場で磁化容易磁区を揃え(配向工程)、次いで着磁磁場でパルス着磁する(着磁工程)ことにより、ボンド磁石を得ることができる。
<Bond magnet>
A bonded magnet can be manufactured by using a composite material. Specifically, for example, a bond magnet can be obtained by aligning easy magnetic domains with an aligning magnetic field while heat-treating the composite material (aligning step) and then pulse-magnetizing with a magnetizing magnetic field (magnetizing step).

配向工程における熱処理温度は、例えば90〜200℃であることが好ましく、100〜150℃であることがより好ましい。配向工程における配向磁場の大きさは、例えば720kA/mとすることができる。また、着磁工程における着磁磁場の大きさは、例えば1500〜2500kA/mとすることができる。 The heat treatment temperature in the orientation step is, for example, preferably 90 to 200°C, and more preferably 100 to 150°C. The magnitude of the orientation magnetic field in the orientation step can be set to 720 kA/m, for example. Further, the magnitude of the magnetizing magnetic field in the magnetizing step can be set to, for example, 1500 to 2500 kA/m.

以下、実施例について説明する。なお、特に断りのない限り、「%」は質量基準である。 Examples will be described below. In addition, "%" is based on mass unless otherwise specified.

製造例1(Fe−Sm硫酸溶液)
純水20.0kgにFeSO・7HO 5.0kgを混合溶解した。さらにSm 0.49kgと70%硫酸0.74kgとを加えてよく攪拌し、完全に溶解させた。次に、得られた溶液に純水を加え、最終的にFe濃度が0.726mol/l、Sm濃度が0.112mol/lとなるように調整し、Fe−Sm硫酸溶液とした。
Production Example 1 (Fe-Sm sulfuric acid solution)
FeSO 4 .7H 2 O (5.0 kg) was mixed and dissolved in pure water (20.0 kg). Furthermore, 0.49 kg of Sm 2 O 3 and 0.74 kg of 70% sulfuric acid were added and well stirred to completely dissolve them. Next, pure water was added to the obtained solution to adjust the final Fe concentration to 0.726 mol/l and the Sm concentration to 0.112 mol/l to prepare a Fe-Sm sulfuric acid solution.

製造例2(Fe−Sm−La硫酸溶液)
純水20.0kgにFeSO・7HO 5.0kgを混合溶解した。さらにSm 0.48kg、31.8%のLaCl0.071kgと70%硫酸0.72kgとを加えてよく攪拌し、完全に溶解する。次に、得られた溶液に純水を加え、最終的にFe濃度が0.726mol/l、Sm濃度が0.109mol/l、La濃度が0.0063mol/lとなるように調整し、Fe−Sm−La硫酸溶液とした。
Production Example 2 (Fe-Sm-La sulfuric acid solution)
FeSO 4 .7H 2 O (5.0 kg) was mixed and dissolved in pure water (20.0 kg). Further, 0.48 kg of Sm 2 O 3, 0.071 kg of 31.8% LaCl 3 and 0.72 kg of 70% sulfuric acid are added and thoroughly stirred to completely dissolve. Next, pure water was added to the obtained solution so that the Fe concentration was 0.726 mol/l, the Sm concentration was 0.109 mol/l, and the La concentration was 0.0063 mol/l. -Sm-La sulfuric acid solution was used.

製造例3(Fe−Sm−La−Co硫酸溶液)
純水20.0kgにFeSO・7HO 5.0kgを混合溶解した。さらにSm 0.48kg、31.8%のLaCl0.071kgと、20.8%の硫酸コバルト0.015kgと、70%硫酸0.72kgとを加えてよく攪拌し、完全に溶解する。次に、得られた溶液に純水を加え、最終的にFe濃度が0.726mol/l、Sm濃度が0.109mol/l、La濃度が0.0063mol/l、Co濃度が0.002mol/lとなるように調整し、Fe−Sm−La−Co硫酸溶液とした。
Production Example 3 (Fe-Sm-La-Co sulfuric acid solution)
FeSO 4 .7H 2 O (5.0 kg) was mixed and dissolved in pure water (20.0 kg). Further, 0.48 kg of Sm 2 O 3, 0.071 kg of LaCl 3 of 31.8%, 0.015 kg of cobalt sulfate of 20.8% and 0.72 kg of 70% sulfuric acid were added and thoroughly stirred to completely dissolve them. To do. Next, pure water was added to the obtained solution, and finally the Fe concentration was 0.726 mol/l, the Sm concentration was 0.109 mol/l, the La concentration was 0.0063 mol/l, and the Co concentration was 0.002 mol/l. The Fe-Sm-La-Co sulfuric acid solution was adjusted to be l.

実施例1(Fe−Sm)
[沈殿工程]
温度が40℃に保たれた純水20kg中に、製造例1で調製したFe−Sm硫酸溶液全量を反応開始から70分間で攪拌しながら滴下し、同時に15%アンモニア液を滴下させ、pHを7〜8に調整した。これにより、Fe−Sm水酸化物を含むスラリーを得た。得られたスラリーをデカンテーションにより純水で洗浄した後、水酸化物を固液分離した。分離した水酸化物を100℃のオーブン中で10時間乾燥した。
Example 1 (Fe-Sm)
[Precipitation process]
The total amount of the Fe-Sm sulfuric acid solution prepared in Production Example 1 was added dropwise to 20 kg of pure water kept at 40°C with stirring for 70 minutes from the start of the reaction, and at the same time, a 15% ammonia solution was added dropwise to adjust the pH. Adjusted to 7-8. Thereby, a slurry containing Fe-Sm hydroxide was obtained. The obtained slurry was washed with pure water by decantation, and then the hydroxide was solid-liquid separated. The separated hydroxide was dried in an oven at 100°C for 10 hours.

[酸化工程]
沈殿工程で得られた水酸化物を大気中900℃で1時間、焼成処理した。冷却後、原料粉末として赤色のFe−Sm酸化物を得た。
[Oxidation process]
The hydroxide obtained in the precipitation step was calcined in air at 900° C. for 1 hour. After cooling, a red Fe-Sm oxide was obtained as a raw material powder.

[前処理工程]
上記で得られたFe−Sm酸化物100gを、嵩厚10mmとなるように鋼製容器に入れた。容器を炉内に入れ、100Paまで減圧した後、水素ガスを導入しながら、前処理温度の850℃まで昇温し、そのまま15時間保持した。非分散赤外吸収法(ND−IR)(株式会社堀場製作所製のEMGA−820)により酸素濃度を測定したところ、5質量%であった。これにより、Smと結合している酸素は還元されず、Feと結合している酸素のうち、95%が還元される黒色の部分酸化物を得たことがわかった。
[Pretreatment process]
100 g of the Fe-Sm oxide obtained above was put into a steel container so that the bulk thickness was 10 mm. The container was put in a furnace, the pressure was reduced to 100 Pa, the temperature was raised to a pretreatment temperature of 850° C. while introducing hydrogen gas, and the temperature was maintained for 15 hours. When the oxygen concentration was measured by the non-dispersive infrared absorption method (ND-IR) (EMGA-820 manufactured by Horiba Ltd.), it was 5% by mass. As a result, it was found that oxygen bound to Sm was not reduced and 95% of oxygen bound to Fe was reduced to obtain a black partial oxide.

[還元工程]
前処理工程で得られた部分酸化物60gと平均粒径約6mmの金属カルシウム19.2gとを混合して炉内に入れた。炉内を真空排気した後、アルゴンガス(Arガス)を導入した。1045℃の第一温度まで上昇させて、45分間保持し、その後、1000℃の第二温度に冷却して30分間保持することにより、Fe−Sm合金粒子を得た。
[Reduction process]
60 g of the partial oxide obtained in the pretreatment step and 19.2 g of metallic calcium having an average particle size of about 6 mm were mixed and placed in a furnace. After evacuating the furnace, argon gas (Ar gas) was introduced. The temperature was raised to a first temperature of 1045° C. and kept for 45 minutes, then cooled to a second temperature of 1000° C. and kept for 30 minutes to obtain Fe—Sm alloy particles.

[窒化工程]
引き続き、炉内温度を100℃まで冷却した後、真空排気を行い、窒素ガスを導入しながら、温度を450℃まで上昇させて、そのまま23時間保持して、磁性粒子を含む塊状生成物を得た。
[Nitriding process]
Then, after cooling the temperature in the furnace to 100° C., evacuation was performed, the temperature was raised to 450° C. while introducing nitrogen gas, and the temperature was maintained as it was for 23 hours to obtain a lump product containing magnetic particles. It was

[水洗−表面処理工程]
窒化工程で得られた塊状の生成物を純水3kgに投入し、30分間攪拌した。静置した後、デカンテーションにより上澄みを排水した。純水への投入、攪拌及びデカンテーションを10回繰り返した。次いで99.9%酢酸2.5gを投入して15分間攪拌する。静置した後、デカンテーションにより上澄みを排水した。純水への投入、攪拌及びデカンテーションを2回繰り返した。
[Washing-surface treatment step]
The lumpy product obtained in the nitriding step was added to 3 kg of pure water and stirred for 30 minutes. After standing still, the supernatant was drained by decantation. The addition of pure water, stirring and decantation were repeated 10 times. Next, 2.5 g of 99.9% acetic acid is added and stirred for 15 minutes. After standing still, the supernatant was drained by decantation. The addition of pure water, stirring and decantation were repeated twice.

得られたスラリーに対して、リン酸溶液を加えた。リン酸溶液を、磁性粒子固形分に対してPOとして1wt%分投入した。5分攪拌後、固液分離した後80℃で真空乾燥を3時間行い、磁性粉末を得た。得られた磁性粉末はSm9.50Fe76.92N13.58で表された。 A phosphoric acid solution was added to the obtained slurry. The phosphoric acid solution was added as PO 4 in an amount of 1 wt% with respect to the magnetic particle solid content. After stirring for 5 minutes, solid-liquid separation was performed, and vacuum drying was performed at 80° C. for 3 hours to obtain magnetic powder. The magnetic powder obtained was represented by Sm9.50Fe76.92N13.58.

実施例2〜10および比較例1〜3
第一温度と保持時間、および、第二温度と保持時間を表1に示した温度と時間に変更した点以外は、実施例1と同様に操作し、磁性粉末を得た。
Examples 2-10 and Comparative Examples 1-3
Magnetic powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the first temperature and holding time, and the second temperature and holding time were changed to those shown in Table 1.

[評価]
<磁気特性>
各実施例の製造方法によって得られた磁性粒子を、パラフィンワックスと共に試料容器に詰め、ドライヤーにてパラフィンワックスを溶融した後、16kA/mの配向磁場にてその磁化容易磁区を揃えた。この磁場配向した試料を32kA/mの着磁磁場でパルス着磁し、最大磁場16kA/mのVSM(振動試料型磁力計)を用いて保磁力(iHc)を測定した。評価結果を表1に示す。
[Evaluation]
<Magnetic characteristics>
The magnetic particles obtained by the manufacturing method of each example were packed in a sample container together with paraffin wax, and the paraffin wax was melted by a dryer, and then the easily magnetized magnetic domains were aligned by an orienting magnetic field of 16 kA/m. This magnetic field oriented sample was pulse-magnetized with a magnetizing magnetic field of 32 kA/m, and the coercive force (iHc) was measured using a VSM (vibrating sample magnetometer) with a maximum magnetic field of 16 kA/m. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0006724972
Figure 0006724972

表1の結果から、一つの温度でしか還元させない場合、比較例1〜3に示すように、保磁力iHcは小さくなる。一方、実施例1〜10に示すように、第一温度よりも低い第二温度でも熱処理すると、保磁力iHcが大きく向上する。 From the results of Table 1, when the reduction is performed at only one temperature, the coercive force iHc becomes small as shown in Comparative Examples 1 to 3. On the other hand, as shown in Examples 1 to 10, when the heat treatment is performed at the second temperature lower than the first temperature, the coercive force iHc is greatly improved.

実施例11および比較例4〜5
製造例2で作製したFe−Sm−La硫酸溶液を使用し、第一温度と保持時間、および、第二温度と保持時間を表2に示した温度と時間に変更した点以外は、実施例1と同様に操作し、磁性粉末を得た。得られた磁性粉末はSm9.08Fe77.2N13.63La0.09で表された。得られた磁性粉末の保磁力(iHc)を測定した結果を表2に示す。
Example 11 and Comparative Examples 4-5
Examples except that the Fe-Sm-La sulfuric acid solution prepared in Production Example 2 was used and the first temperature and holding time and the second temperature and holding time were changed to the temperatures and times shown in Table 2 were obtained. The same operation as in 1 was performed to obtain magnetic powder. The magnetic powder obtained was represented by Sm9.08Fe77.2N13.63La0.09. The results of measuring the coercive force (iHc) of the obtained magnetic powder are shown in Table 2.

Figure 0006724972
Figure 0006724972

表2の結果から、Laを含む異方性磁性粉末であっても、一つの温度でしか還元させない場合、比較例4、5に示すように保磁力iHcは小さくなる。一方、実施例11に示すように、第一温度よりも低い第二温度でも熱処理すると、保磁力iHcが大きく向上する。 From the results shown in Table 2, even if the anisotropic magnetic powder containing La is reduced at only one temperature, the coercive force iHc becomes small as shown in Comparative Examples 4 and 5. On the other hand, as shown in Example 11, the coercive force iHc is greatly improved by heat treatment at a second temperature lower than the first temperature.

実施例12〜19および比較例6〜7
[沈殿工程]
温度が40℃に保たれた純水20kg中に、製造例2で調製したFe−Sm−La硫酸溶液全量を反応開始から70分間で攪拌しながら滴下し、同時に15%アンモニア液と、12.5%のタングステン酸アンモニウム溶液50gを滴下させ、pHを7〜8に調整した。これにより、Fe−Sm−La−W水酸化物を含むスラリーを得た。得られたスラリーをデカンテーションにより純水で洗浄した後、水酸化物を固液分離した。分離した水酸化物を100℃のオーブン中で10時間乾燥した。沈殿工程以降の工程は第一温度と保持時間、および、第二温度と保持時間を表3に示した温度と時間に変更した点以外は、実施例1と同様に操作し、磁性粉末を得た。得られた磁性粉末はSm9.49Fe76.8N13.55La0.09W0.07で表された。得られた磁性粉末の保磁力(iHc)を測定した結果を表3に示す。
Examples 12-19 and Comparative Examples 6-7
[Precipitation process]
The total amount of the Fe-Sm-La sulfuric acid solution prepared in Production Example 2 was added dropwise to 20 kg of pure water kept at 40°C with stirring for 70 minutes from the start of the reaction, and at the same time, a 15% ammonia solution and 12. 50 g of a 5% ammonium tungstate solution was added dropwise to adjust the pH to 7-8. This obtained the slurry containing Fe-Sm-La-W hydroxide. The obtained slurry was washed with pure water by decantation, and then the hydroxide was solid-liquid separated. The separated hydroxide was dried in an oven at 100°C for 10 hours. The steps after the precipitation step were performed in the same manner as in Example 1 except that the first temperature and holding time, and the second temperature and holding time were changed to the temperature and time shown in Table 3, to obtain a magnetic powder. It was The obtained magnetic powder was represented by Sm9.49Fe76.8N13.55La0.09W0.07. The results of measuring the coercive force (iHc) of the obtained magnetic powder are shown in Table 3.

Figure 0006724972
Figure 0006724972

表3の結果から、LaおよびWを含む異方性磁性粉末であっても、一つの温度でしか還元させない場合、比較例6、7に示すように保磁力iHcは小さくなる。一方、実施例12〜19に示すように、第一温度よりも低い第二温度でも熱処理すると、保磁力iHcが大きく向上する。 From the results shown in Table 3, even when the anisotropic magnetic powder containing La and W is reduced at only one temperature, the coercive force iHc becomes small as shown in Comparative Examples 6 and 7. On the other hand, as shown in Examples 12 to 19, when the heat treatment is performed at the second temperature lower than the first temperature, the coercive force iHc is greatly improved.

実施例20〜21および比較例8〜9
製造例3で作製したFe−Sm−La−Co硫酸溶液を使用し、第一温度と保持時間、および、第二温度と保持時間を表4に示した温度と時間に変更した点以外は、実施例12〜19と同様に操作し、磁性粉末を得た。得られた磁性粉末はSm9.06Fe76.98N13.58La0.09W0.06Co0.23で表された。得られた磁性粉末の保磁力(iHc)を測定した結果を表4に示す。
Examples 20-21 and Comparative Examples 8-9
Using the Fe-Sm-La-Co sulfuric acid solution prepared in Production Example 3, except that the first temperature and the holding time, and the second temperature and the holding time were changed to the temperature and the time shown in Table 4, The same operations as in Examples 12 to 19 were carried out to obtain magnetic powder. The obtained magnetic powder was represented by Sm9.06Fe76.98N13.58La0.09W0.06Co0.23. The results of measuring the coercive force (iHc) of the obtained magnetic powder are shown in Table 4.

Figure 0006724972
Figure 0006724972

表4の結果から、La、WおよびCoを含む異方性磁性粉末であっても、一つの温度でしか還元させない場合、比較例8、9に示すように保磁力iHcは小さくなる。一方、実施例20〜21に示すように、第一温度よりも低い第二温度でも熱処理すると、保磁力iHcが大きく向上する。 From the results of Table 4, even with anisotropic magnetic powders containing La, W and Co, the coercive force iHc becomes small as shown in Comparative Examples 8 and 9 when reducing only at one temperature. On the other hand, as shown in Examples 20 to 21, when the heat treatment is performed at the second temperature lower than the first temperature, the coercive force iHc is greatly improved.

本発明の製造方法によって得られた異方性磁性粉末は、高い磁気特性を有することから、複合材料及びボンド磁石として、モーター等の用途に好適に適用することができる。
Since the anisotropic magnetic powder obtained by the production method of the present invention has high magnetic properties, it can be suitably applied to applications such as motors as a composite material and a bonded magnet.

Claims (6)

SmとFeを含む酸化物を、還元性ガス雰囲気下で熱処理することにより、部分酸化物を得る前処理工程、
前記部分酸化物を、還元剤の存在下、1000℃以上1090℃以下の第一温度で熱処理した後、第一温度よりも低い980℃以上1070℃以下の第二温度で熱処理することにより、合金粒子を得る工程、および、
前記合金粒子を窒化することにより、異方性磁性粉末を得る工程
を含み、
第一温度で熱処理する時間が120分未満、第二温度で熱処理する時間が10分以上であり、第二温度が第一温度よりも15℃以上低い、
異方性磁性粉末の製造方法。
A pretreatment step for obtaining a partial oxide by heat-treating an oxide containing Sm and Fe in a reducing gas atmosphere,
The partial oxide is heat treated in the presence of a reducing agent at a first temperature of 1000° C. or higher and 1090° C. or lower, and then at a second temperature of 980° C. or higher and 1070° C. or lower, which is lower than the first temperature. Obtaining particles, and
By nitriding the alloy particles, it viewed including the step of obtaining an anisotropic magnetic powder,
The heat treatment time at the first temperature is less than 120 minutes, the heat treatment time at the second temperature is 10 minutes or more, and the second temperature is lower than the first temperature by 15° C. or more,
Method for producing anisotropic magnetic powder.
第二温度が、第一温度よりも15℃以上60℃以下の範囲で低い請求項1に記載の異方性磁性粉末の製造方法。 The method for producing anisotropic magnetic powder according to claim 1, wherein the second temperature is lower than the first temperature by 15° C. or more and 60° C. or less. 第一温度での熱処理と、第二温度での熱処理を連続して行う請求項1または2に記載の異方性磁性粉末の製造方法。 The method for producing anisotropic magnetic powder according to claim 1, wherein the heat treatment at the first temperature and the heat treatment at the second temperature are continuously performed. SmとFeを含む酸化物が、さらにLaを含む請求項1〜のいずれかに記載の異方性磁性粉末の製造方法。 Oxide containing Sm and Fe further production method of the anisotropic magnetic powder according to any one of claims 1 to 3 containing La. SmとFeを含む酸化物が、さらにWを含む請求項1〜のいずれかに記載の異方性磁性
末の製造方法。
Oxide containing Sm and Fe, further anisotropic magnetic powder manufacturing method according to any one of claims 1 to 4 containing W.
SmとFeを含む酸化物が、さらにCoを含む請求項1〜のいずれかに記載の異方性磁性粉末の製造方法。 Oxide containing Sm and Fe further production method of the anisotropic magnetic powder according to any one of claims 1 to 5 containing Co.
JP2018229110A 2017-12-22 2018-12-06 Method for producing anisotropic magnetic powder Active JP6724972B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/227,941 US10867728B2 (en) 2017-12-22 2018-12-20 Method of producing anisotropic magnetic powder

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017246741 2017-12-22
JP2017246741 2017-12-22

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020100128A Division JP2020169389A (en) 2017-12-22 2020-06-09 Manufacturing method of anisotropic magnetic powder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019112716A JP2019112716A (en) 2019-07-11
JP6724972B2 true JP6724972B2 (en) 2020-07-15

Family

ID=67222301

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018229110A Active JP6724972B2 (en) 2017-12-22 2018-12-06 Method for producing anisotropic magnetic powder
JP2020100128A Pending JP2020169389A (en) 2017-12-22 2020-06-09 Manufacturing method of anisotropic magnetic powder

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020100128A Pending JP2020169389A (en) 2017-12-22 2020-06-09 Manufacturing method of anisotropic magnetic powder

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP6724972B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020102606A (en) * 2018-12-19 2020-07-02 日亜化学工業株式会社 Manufacturing method for anisotropic magnetic powder and anisotropic magnetic powder

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7360052B2 (en) * 2020-06-19 2023-10-12 日亜化学工業株式会社 Manufacturing method of anisotropic magnetic powder and anisotropic magnetic powder
JP2022053207A (en) 2020-09-24 2022-04-05 トヨタ自動車株式会社 Sm-Fe-N-BASED MAGNETIC MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
WO2022259949A1 (en) * 2021-06-10 2022-12-15 日亜化学工業株式会社 Smfen-based anisotropic magnetic powder, bonded maget, method for producing said smfen-based anisotropic magnetic powder, and method for producing said bonded maget

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1044648C (en) * 1997-05-22 1999-08-11 南开大学 Co-precipitation reduction diffusion process for preparing neodymium-boron permanent-magnet alloy
JP2000109908A (en) * 1998-10-01 2000-04-18 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Production of alloy for rare heath-iron-boron magnet
JP2002038206A (en) * 2000-07-24 2002-02-06 Nichia Chem Ind Ltd Method for producing rare earth-transition metal- nitrogen-based alloy powder
JP6332259B2 (en) * 2015-12-24 2018-05-30 日亜化学工業株式会社 Anisotropic magnetic powder and method for producing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020102606A (en) * 2018-12-19 2020-07-02 日亜化学工業株式会社 Manufacturing method for anisotropic magnetic powder and anisotropic magnetic powder
JP7332856B2 (en) 2018-12-19 2023-08-24 日亜化学工業株式会社 Method for producing anisotropic magnetic powder and anisotropic magnetic powder

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020169389A (en) 2020-10-15
JP2019112716A (en) 2019-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6332259B2 (en) Anisotropic magnetic powder and method for producing the same
JP6724972B2 (en) Method for producing anisotropic magnetic powder
WO1999033597A1 (en) Sm-Fe-N ALLOY POWDER AND PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREROF
US11685654B2 (en) Secondary particles for anisotropic magnetic powder
JP6303366B2 (en) Magnetic particle manufacturing method and magnetic particle
JP6244675B2 (en) Method for producing magnetic particles
JP7332856B2 (en) Method for producing anisotropic magnetic powder and anisotropic magnetic powder
US10867728B2 (en) Method of producing anisotropic magnetic powder
US20230162913A1 (en) Rare earth magnet and production method thereof
JP2023067693A (en) Rare earth magnet and production method thereof
JP6985607B2 (en) Manufacturing method of anisotropic magnetic powder
JP2021055188A (en) Method for producing anisotropic magnetic powder
JP7360052B2 (en) Manufacturing method of anisotropic magnetic powder and anisotropic magnetic powder
JP2022056073A (en) Method for producing anisotropic magnetic powder, and anisotropic magnetic powder
US20220406496A1 (en) METHOD OF PRODUCING SmFeN-BASED ANISOTROPIC MAGNETIC POWDER AND SmFeN-BASED ANISOTROPIC MAGNETIC POWDER
US20230139716A1 (en) Rare earth magnet and production method thereof
WO2022259949A1 (en) Smfen-based anisotropic magnetic powder, bonded maget, method for producing said smfen-based anisotropic magnetic powder, and method for producing said bonded maget
JP7440478B2 (en) Rare earth magnet and its manufacturing method
JP2022189752A (en) MANUFACTURING METHOD FOR SmFeN-BASED ANISOTROPIC MAGNETIC POWDER AND SmFeN-BASED ANISOTROPIC MAGNETIC POWDER
JP2023128264A (en) Manufacturing method of rare-earth magnet
JP2022189753A (en) METHOD FOR MANUFACTURING SmFeN-BASED RARE EARTH MAGNET
JP2022096382A (en) Rare earth magnet and manufacturing method thereof
CN115472409A (en) Method for producing SmFeN-based rare earth magnet
JP2024051932A (en) Method for producing phosphate-coated SmFeN-based anisotropic magnetic powder

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200312

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200526

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200608

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6724972

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250