JP6949414B2 - 磁石粉末および磁石粉末の製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2018年8月10日付韓国特許出願第10−2018−0093981号および2019年7月30日付韓国特許出願第10−2019−0092709号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれている。
Sm(Fe0.8Co0.2)12:μ0Ms=1.78T,μ0Ha=12T
Nd2Fe14B:μ0Ms=1.61T,μ0Ha=7.6T
(μ0:真空の透磁率、Ms:自発磁化の強度、Ha:磁気異方性の強さ)。
Sm2O3 8.500g、Fe 23.957g、Co 6.320g、ZrO2 1.201g、TiO2 3.893g、Cu 0.309gおよび還元剤CaH2 12.004gを均一に混合して混合物を製造する。混合物を任意の形のSUSに入れてタッピング(tapping)した後、不活性ガス(Ar、He)雰囲気で摂氏900〜1050の温度で1時間〜3時間チューブ電気炉の中で反応させる。反応が終了した後モルタルで磨砕して磁石粉末にした後、還元副産物であるCa、CaOを除去するために洗浄過程を行う。洗浄過程は空気との接触を最小化するためにN2雰囲気で行う。NH4NO3 50gを合成された磁石粉末と均一に混ぜた後400mlのメタノールに浸して、効果的な洗浄のためにホモジナイザー(Homogenizer)による均質化を1回あるいは2回繰り返し行い、NH4NO3 0.5gを溶かしたエタノールまたはメタノールに磁石粉末と200g ZrO2 ballを共に入れてターブラミキサ(Turbula mixer)による粉砕を伴った洗浄過程を行う。その後、アセトンで洗った後真空乾燥する。
Sm2O3 8.925g、Fe 23.957g、Co 6.320g、TiO2 3.893gおよび還元剤Ca 10.477g、Na−K合金0.918gを均一に混合した後、実施例1に記載された方法で磁石粉末を合成する。合成された磁石粉末をモルタルで磨砕した後、実施例1に記載された方法で洗浄を行う。
Sm2O3 2.086g、Fe 6.148g、Co 1.622g、ZrO2 0.295g、TiO2 0.478g、CuF2 0.122gおよび還元剤CaH2 2.738gを均一に混合した後、実施例1に記載された方法で磁石粉末を合成する。合成された磁石粉末をモルタルで磨砕した後、実施例1に記載された方法で洗浄を行う。
Sm2O3 2.086g、Fe 6.148g、Co 1.622g、ZrO2 0.295g、TiO2 0.478g、Cu 0.076gおよび還元剤CaH2 2.738gを均一に混合した後、実施例1に記載された方法で磁石粉末を合成する。合成された磁石粉末をモルタルで磨砕した後、実施例1に記載された方法で洗浄を行う。
Sm2O3 2.125g、Fe 5.989g、Co 1.580g、ZrO2 0.150g、TiO2 0.973g、Cu 0.077gおよび還元剤CaH2 2.847gを均一に混合した後、実施例1に記載された方法で磁石粉末を合成する。合成された磁石粉末をモルタルで磨砕した後、実施例1に記載された方法で洗浄を行う。
Sm2O3 2.125g、Fe 6.098g、Co 1.608g、ZrO2 0.300g、TiO2 0.778g、Cu 0.077gおよび還元剤CaH2 2.693gを均一に混合した後、実施例1に記載された方法で磁石粉末を合成する。合成された磁石粉末をモルタルで磨砕した後、実施例1に記載された方法で洗浄を行う。
Nd2O3 2.086g、Fe 7.652g、TiO2 0.9409g、CaF2 0.2904gおよび還元剤Ca 2.6092gを均一に混合した後、実施例1に記載された方法で磁石粉末を合成する。合成された磁石粉末をモルタルで磨砕した後、実施例1に記載された方法で洗浄を行う。
Nd 1.54g、Fe 13.275g、Co 4.425g、Ti 0.76gを混合して製造した合金原料をアーク溶解法により溶解させた後、50K/secの速度で急冷して薄片を製造する。前記薄片をAr雰囲気で摂氏1100度の温度で4時間熱処理した後、Ar雰囲気でカッターミルを用いて薄片を粉砕させて磁石粉末を製造する。
Nd 1.54g、Fe 13.275g、Co 4.425g、Ti 0.76gを混合して溶解炉で溶解して溶湯を準備する。前記溶湯を冷却ロールに供給して104K/secの速度で急冷して薄片を製造する。Ar雰囲気でカッターミルを用いて薄片を粉砕させて磁石粉末を製造する。
比較例2と同様の方法で薄片を製造する。前記薄片をAr雰囲気で摂氏1200度の温度で4時間熱処理した後、Ar雰囲気でカッターミルを用いて薄片を粉砕させて磁石粉末を製造する。
前記実施例1〜6で製造した磁石粉末のXRDパターンを図1に示し、実施例7で製造した磁石粉末のXRDパターンを図2に示し、比較例1〜比較例3で製造した磁石粉末に対するXRDパターンを図3に示した。図2でのSiは、各地点の基準点を取るために添加した物質である。図1を参照すると、実施例1〜6による磁石粉末では、微弱なαFeまたはFeTiのピーク強度を確認することができ、図2を参照すると、実施例7による磁石粉末では、αFeなどの2次相のピークが現れないことを確認することができる。反面、図3を参照すると、比較例1〜比較例3による磁石粉末では、明らかなα(Fe、Co)相のピーク強度を確認することができる。
リートベルト解析(Rietveld refinement)方法およびEDS分析に準拠して測定した実施例1、実施例2、比較例1、比較例2および比較例3の2次相および未反応物の体積分率を表1に示した。
前記実施例1で製造したSm0.8Zr0.2(Fe0.8Co0.2)11Ti1Cu0.1磁石粉末の走査型電子顕微鏡イメージを図4および図5に示し、前記実施例2で製造したSm(Fe0.8Co0.2)11Ti1磁石粉末の走査型電子顕微鏡イメージを図6および図7に示した。図4〜図7を参照すると、本発明の実施例による磁石粉末を構成する粒子の平均粒度が10マイクロメーター以下であることを確認することができる。
Claims (17)
- 希土類酸化物と、原料物質と、金属および金属酸化物の一方または両方と、還元剤との混合物の合成から得られた粉末粒子であり、前記粉末粒子は単一相であり、
前記原料物質は、Fe、またはFeおよびCoからなり、
前記金属は、Ti、Zr、Mn、Mo、VおよびSiのうち少なくとも一つを含み、
前記金属酸化物は、MnO2、MoO3、V2O5、SiO2、ZrO2およびTiO2のうち少なくとも一つを含む、磁石粉末。 - 前記還元剤は、Ca、Mg、CaH2、NaおよびNa−K合金のうち少なくとも一つを含む、請求項1に記載の磁石粉末。
- 前記磁石粉末は、ThMn12構造である、請求項1または2に記載の磁石粉末。
- 前記希土類酸化物は、酸化ネオジムまたは酸化サマリウムを含む、請求項1から3の何れか一項に記載の磁石粉末。
- 前記混合物は、Cu、Al、Ga、CuF2、CaF2およびGaF3のうち少なくとも一つをさらに含む、請求項1から4の何れか一項に記載の磁石粉末。
- 前記磁石粉末は、ThMn12構造であり、
前記磁石粉末の組成は、R1−xZrx(Fe1−yCoy)12−zTzM{(0≦x≦0.2)、(0≦y≦0.2)、(0≦z≦1)}であり、
前記Rは、NdまたはSmであり、
前記Mは、Cu、AlまたはGaであり、
前記Tは、Mn、Mo、V、SiまたはTiである、請求項5に記載の磁石粉末。 - 前記磁石粉末の組成は、Sm1−xZrx(Fe1−yCoy)12−zTzM{(0≦x≦0.2)、(0≦y≦0.2)、(0≦z≦1)}であり、
前記Mは、Cu、AlまたはGaであり、
前記Tは、Mn、Mo、V、SiまたはTiである、請求項6に記載の磁石粉末。 - 前記磁石粉末を構成する粒子の平均粒度が10マイクロメーター以下である、請求項1から7の何れか一項に記載の磁石粉末。
- 希土類酸化物と、原料物質と、金属および金属酸化物の一方または両方と、還元剤とを混合して混合物を製造する段階;および
前記混合物を摂氏800度〜1100度の温度で加熱して還元−拡散法を用いて磁石粉末を合成する段階;を含み、
前記原料物質は、Fe、またはFeおよびCoからなり、
前記金属は、Ti、Zr、Mn、Mo、VおよびSiのうち少なくとも一つを含み、
前記金属酸化物は、MnO2、MoO3、V2O5、SiO2、ZrO2およびTiO2のうち少なくとも一つを含み、
前記磁石粉末は、粉末粒子が単一相である、磁石粉末の製造方法。 - 前記還元剤は、Ca、Mg、CaH2、NaおよびNa−K合金のうち少なくとも一つを含む、請求項9に記載の磁石粉末の製造方法。
- 前記加熱は、10分〜6時間行われる、請求項9または10に記載の磁石粉末の製造方法。
- 前記合成された磁石粉末は、ThMn12構造である、請求項9から11の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
- 前記希土類酸化物は、酸化ネオジムまたは酸化サマリウムを含む、請求項9から12の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
- 前記混合物は、Cu、Al、Ga、CuF2、CaF2およびGaF3のうち少なくとも一つをさらに含む、請求項9から13の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
- 前記磁石粉末は、ThMn12構造であり、
前記磁石粉末の組成は、R1−xZrx(Fe1−yCoy)12−zTzM{(0≦x≦0.2)、(0≦y≦0.2)、(0≦z≦1)}であり、
前記Rは、NdまたはSmであり、
前記Mは、Cu、AlまたはGaであり、
前記Tは、Mn、Mo、V、SiまたはTiである、請求項14に記載の磁石粉末の製造方法。 - 前記磁石粉末の組成は、Sm1−xZrx(Fe1−yCoy)12−zTzM{(0≦x≦0.2)、(0≦y≦0.2)、(0≦z≦1)}であり、
前記Mは、Cu、AlまたはGaであり、
前記Tは、Mn、Mo、V、SiまたはTiである、請求項15に記載の磁石粉末の製造方法。 - 前記磁石粉末を構成する粒子の平均粒度が10マイクロメーター以下である、請求項9から16の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
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