JPH0128489B2 - - Google Patents

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JPH0128489B2
JPH0128489B2 JP56026075A JP2607581A JPH0128489B2 JP H0128489 B2 JPH0128489 B2 JP H0128489B2 JP 56026075 A JP56026075 A JP 56026075A JP 2607581 A JP2607581 A JP 2607581A JP H0128489 B2 JPH0128489 B2 JP H0128489B2
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、硬質磁性材料、特に合成樹脂や非磁
性金属等と混合してボンド磁石とするための高保
磁力を有する永久磁石粉末に関する。 [従来の技術] 従来、鉄族遷移元素とメタロイドよりなる例え
ばFe80B20に代表されるような組成の非晶質合金
は軟質磁性材料として公知である。又、鉄族遷移
金属とランタニド元素を基本組成とする結晶粒合
金は硬質磁性材料としてよく知られているところ
である。 ところで、上記従来の硬質磁性材料はランタニ
ド元素と鉄族遷移元素の組成が原子比で1:5か
ら2:17までの合金である。かかる合金をつくる
には、各元素を所定の配合組成としたのち、溶解
法あるいは直接還元法等により得ていたが、2:
17系合金は組成が複雑であり、直接還元法による
製造は困難である。そのため、現在では、各組成
元素を高純度金属として用意し、不活性ガス中の
高周波炉で溶解して得る例が多い。しかし、この
方法では溶解の途中での組成のずれがしばしば問
題となる。経験的に組成がずれ易い元素は配合の
段階でそのずれを補正すべく配慮しなければなら
ない。 そして、溶解によつて得られたインゴツトをも
つて永久磁石をつくるに当つては、焼結法による
場合には、粉砕―磁界中成型―焼結―時効という
工程をとるが、ボンド磁石用の永久磁石粉末を得
るには、インゴツトから、溶体化処理―時効―粉
砕という工程をとる。 [発明が解決しようとする課題] いずれにしても、焼結法の場合は結晶後、ボン
ド用の場合は溶体化処理後に、室温まで急冷する
ことが必要であり、試験もしくはインゴツトが大
型の場合には均一急冷ということが問題となる。 本発明は、非晶質合金を出発材料として硬質磁
性材料を得るもので、上記製造上の問題を解決
し、高保磁力を有する安定した永久磁石粉末を得
るものである。 [課題を解決するための手段] すなわち、本発明は、遷移金属(T)、半金属
元素(M)および希土類元素(R)が下記組成
式、 (T1-xMx)zR1-z ただし0.01≦x≦0.28 0.35≦z≦0.89 T:Fe,Co,Niより選ばれる1種もしくは2種
以上の組合せ、あるいはそれらにTi,V,Cr,
Mn,Cu,Zr,Nb,Mo,Hfより選ばれる1
種もしくは2種以上の元素を組合せたもの、 M:B,Si,P,Cより選ばれる1種もしくは2
種以上の組合せ、 R:Yおよびランタニド元素より選ばれる1種も
しくは2種以上の組合せ、 より成り、非晶質再結晶粒径の大きさの結晶粒を
有する高保磁力永久磁石粉末を要旨とするのであ
る。 上記において、半金属元素(M)は、非晶質合
金を得るのに有効な元素であるが、中でもSiが特
に有効である。しかしこの半金属元素(M)は磁
性特性の上からは合金の飽和磁束密度(自発磁化
σも同様)を低下させる傾向があるので総量を25
%以下に抑える事が望まれ、その範囲で、上記の
ようにxおよびzの数値を決定する。 すなわち、後述の実施例、比較例を含む多くの
実験の結果、希土類元素(R)の含有量を規定す
る係数1-zとしては、自発磁化σ値が高く、かつ、
高い保磁力、1Hcを有する永久磁石材料を得るた
めには、0.65≧1-z≧0.11の範が望ましい、すなわ
ち、遷移金属(T)+半金属元素(M)の含有量
を規定する係数zは、0.35≦z≦0.89の範囲が望
ましいことがわかつた。そして、半金属元素
(M)の総量は、本発明の組成式においては、
(x)×(z)であるから、この値が0.25以下にな
るように(M)の係数(x)の上限を規定した。
すなわち、(x)の上限は0.25÷0.89=0.28の式か
ら得られる0.28とした。又、(x)の下限の0.01
はその有効性の限界を示すものである。 BおよびCは比較的にσ値に与える影響の小さ
い元素であるが、含有する量としては上述の範囲
におさめることが必要である。PはFePの形で添
加されることが多いが、上述範囲を越えての添加
は、時効処理でも保磁力の増加が得られなくな
る。 本発明の永久磁石粉末をつくるには、非晶質合
金材料が用いられる。合金を非晶質化するには、
目的とする組成の合金を溶融状態から高速急冷も
しくはスパツタ法により、イオンを基板上に到達
せしめて急冷する。こうして得た非晶質合金は、
良く溶体化処理されたインゴツトと殆ど類似の状
態にあり、上述のように大型インゴツトの場合の
問題点である急冷におけるばらつきの心配はな
い。 本発明は、かかる非晶質合金材料を適当な温度
で熱処理し、再結晶化して得られる微粉末状の高
保磁力永久磁石粉末である。 非晶質合金材料を再結晶化して得た永久磁石粉
末は従来のようにインゴツトを粉砕して得た粉末
に比べて、結晶粒の大きさが格段に小さく判然と
している。本発明の永久磁石粉末は実施例でも示
すように、安定した高保磁力永久磁石粉末であ
り、また、耐酸化性にすぐれているため、ボンド
磁石製造時に樹脂との混練がやり易い等の特徴も
ある。 本発明は硬質磁性材料よりなるボンド磁石用永
久磁石粉末を容易に、しかも安定した特性の下で
提供することができるものである。 [実施例] つぎに実施例について説明する。 実施例 1 (Fe0.60Ni0.25B0.150.70La0.10Pr0.20なる組成の

料をアルゴンガス雰囲気に置換された遠心急冷法
による非晶質製造装置(銅製中空円筒で外径200
mm、内径180mm、長さ、600mm、回転速度2500〜
4000rpm)中に噴射し、非晶質の微粉末を得た。
この非晶質微粉末を石英管中にアルゴンとともに
封入し、10KOeの磁界中で、500℃で20時間熱処
理し、熱処理後室温で振動磁束計により、その磁
性値を測定したところσ(emu/g)は105,iHc
(KOe)3を有する永久磁石粉末が得られた。 実施例 2 (Fe0.65Cr0.10B0.15C0.100.80Sm0.20なる組成の試
料を、実施例1と同様にして非晶質の微粉末とし
た。これを実施例1と同じく石英管にアルゴンと
ともに封入し、10KOeの磁界中で600℃で15時間
熱処理したところ磁性値σ(cmu/g)95,iHc
(KOe)5を有する永久磁石粉末が得られた。 実施例 3 (Co0.55Fe0.15Ni0.15Si0.150.65Nd0.10Tb0.25なる
組成の試料を実施例1と同様にして非晶質の微粉
末とした。これを実施例1と同じく石英管にアル
ゴンとともに封入し、10KOeの磁界中で650℃で
15時間熱処理し、磁性値σ(emu/g)70、iHc
(KOe)8を有する永久磁石粉末が得られた。 実施例 4〜7 表1の実施例4〜7に示す各組成の合金材料を
アーク溶解炉でアルゴンガス中で溶解し、実施例
1と同様の方法で非晶質の粉末を得た。得られた
粉末を約700Torrのアルゴンガスとともに石英管
中に封入し、650℃、1時間の熱処理をした。熱
処理後の粉末の磁気特性を振動型磁束計により測
定した。結果を表1に示す。 比較例 1〜4 表1の比較例1〜4に示す各組成の合金材料を
実施例4〜7と同様にして非晶質の粉末を得て、
熱処理し、磁気特性を測定した。その結果を表1
に示す。
【表】 上記表1の結果から明らかなように、実施例4
〜7のものはすぐれた磁気特性が示すが、比較例
1の合金では永久磁石特性は得られるものの半金
属(M)を含まないため、非晶質化するための製
造条件が厳しくなるので本発明の対象外とした。
比較例2の合金のように半金属元素(M)の含有
量が多すぎる場合には、σ値が低下してしまい好
ましくない。同様に比較例3の合金のように遷移
金属(T)の含有量が少なすぎる場合にもσ値が
低下してしまい好ましくない。比較例4の合金の
ように遷移金属(T)の含有量が多すぎる場合に
は、高いiHcが得られず、永久磁石材料として適
さない。 実施例 8〜23 表2の実施例8〜23に示す各組成の合金材料を
アーク溶解炉でアルゴンガス中で溶解し、実施例
1と同様の方法で非晶質の粉末を得た。得られた
粉末を約700Torrのアルゴンガスとともに石英管
中に封入し、600℃、12時間無磁界中で熱処理し
た。熱処理後の粉末の磁気特性を振動型磁束計に
より測定した。その結果を表2に示す。 表2に示す結果から明らかなように、いずれも
永久磁石材料としての磁気特性を有し、ボンド磁
石材料として利用することが可能である。
【表】
【表】 実施例 24 (Fe0.70Ni0.10Cr0.10Si0.100.60Pr0.20Dy0.20なる

成の試料を、不活性ガス中の高周波炉で溶解し、
銅製の回転ホイール(外径200mm、巾40mm、回転
速度3000rpm)上に、圧力2Kg/cm2アルゴンガス
をもつて噴出して非晶質リボンを得た。 このリボンを長さ約30mmに切断し、石英管にア
ルゴンガスとともに封入し、12KOeの磁界中で
650℃、8時間の時効処理をしリボンとした。 室温に冷却後振動型磁速計で磁気特性を測定し
た。結果は σ=110emu/g iHc=6.2KOe であつた。 上記の熱処理後、振動ミルでノルマルヘキサン
中で平均粒径が10〜8μmとなるように粉砕し、こ
の粉末を90重量%とナイロン12粉末を10%と混合
し、ブラベンダーを220℃に保持して混合した。
その後200℃に保持した金型中で、13KOeの磁界
をプレス方向と直角方向から加えて成型した。磁
界は試料が冷却するまで加え続けた。こうしてつ
くつたボンド磁石の磁気特性は、 Br=5.0kG BHC=3.2KOe (BH)max=4.8MGOe であつた。 [発明の効果] 本発明は、硬質磁石材料、特に合成樹脂や非磁
性金属等と混合してボンド磁石として高保磁力を
有する永久磁石粉末である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 遷移金属(T)、半金属元素(M)および希
    土類元素(R)が下記組成式、 (T1-xMx)zR1-z ただし0.01≦x≦0.28 0.35≦z≦0.89 T:Fe,Co,Niより選ばれる1種もしくは2種
    以上の組合せ、あるいはそれらにTi,V,Cr,
    Mn,Cu,Zr,Nb,Mo,Hfより選ばれる1
    種もしくは2種以上の元素を組合せたもの、 M:B,Si,P,Cより選ばれる1種もしくは2
    種以上の組合せ、 R:Yおよびランタニド元素より選ばれる1種も
    しくは2種以上の組合せ、 より成り、非晶質再結晶粒径の大きさの結晶粒を
    有する高保磁力永久磁石粉末。
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