JPH02296311A - 永久磁石の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は永久磁石の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、、Ｒ−Ｆｇ−Ｂ系の樹脂結合型磁石の製造方法と
しては、以下のものがある。

１、アモルファス合金を製造するのに用いる急冷薄帯製
造装置で、厚さ３０μｍ程度のリボンを作製し、それを
粉砕後、樹脂と混練し成形する方法。　（文献１） ２、上記１の方法で得られたリボンを二段階のホットプ
レスで機械的配向処理を行い異方性化した圧密体を粉砕
し、樹脂と混練後、成形する方法。

（文献２） ここで 文献１：　特開昭５９−２１１５４９号公報文献２：　
　Ｒ，Ｗ、Ｌｅｅ；Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、Ｖ
ｏｌ、４６（８）１５Ａｐｒｉｌ　　１９８５　　ｐ７
９０ 次に上記従来法について詳細に説明する。

１の急冷法によるリボンは急冷薄帯製造装置を用い、ロ
ール回転数を変化させることにより急冷速度を制御し、
厚さ３０μｍ程度のものが作製できる。得られたリボン
は１μｍ以下の結晶の集まりであり、結晶粒は等方的に
分布している。このため、磁気的にも異方性は得られず
等方的になっている。このリボンを適当な粒度に粉砕し
、樹脂と混練後圧縮成形すれば８〜１２ＭＧＯｅの樹脂
結合型磁石が得られ、射出成形や押し出し成形も可能で
ある。

２は１で得られたリボンを不活性雰囲気中で耐熱性の型
にいれ６５０°Ｃ〜８００°Ｃで加圧し圧密体を得る。

この段階では磁石の磁化容易方向はわずかにプレス方向
に配向しているが十分ではない。

二度目のホットプレスは大面積を有する型で行われ５０
％程度の加工をする。加工後磁化容易軸はプレス方向と
平行に配向して異方性磁石が得られ。

これを粉砕して異方性粉末ができ、磁場中成形すること
で異方性樹脂結合型磁石ができる。

［発明が解決しようとする課題及び目的コ前述の従来技
術により樹脂結合型磁石材料が製造できるが、これらの
製造方法は次のような欠点を有している。

１の方法で得られた磁石は原理的に等方性なので、低い
エネルギー積しか得られずビステリシスループの角形性
もよくないので温度特性に対しても、使用する面におい
ても不利である。

２の方法では異方性の磁石が得られるが、ホットプレス
を二段階に使用するので、実際に量産を考えると大変に
非効率になることは否めないであろう。

本発明は１以上の従来技術の欠点を解決するものであり
、その目的とするところはアモルファスリボンを磁界中
熱処理し異方性化することで高性能な永久磁石を得ると
ころにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の永久磁石の製造方法は、以下の通りである。

（１）原子百分率においてＲ８〜２０％（Ｒは、Ｎｄ、
Ｐｒの少なくとも一種を含む希土類元素およびＹを含む
元素を示す）、Ｃｏ２５〜７０％７Ｂ２〜１０％、及び
残部が鉄及びその他製造上不可避な不純物よりなる合金
から急冷法によって得たリボンを磁界中熱処理によって
結晶化、異方性化させることを特徴とする。

（２）上記（１）の製造方法において、Ｒの一部をＤｙ
，Ｔｂ等の重希土類で置換した合金を用いることを特徴
とする。

（３）上記（１）の製造方法において、Ａｌ。

Ｓｉ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂなどの改質元素を含む合金を用
いることを特徴とする。

（４）上記（１）の製造方法において熱処理前のリボン
がアモルファスであることを特徴とする。

（５）上記（１）の製造方法で作成した永久磁石を粉砕
し、樹脂と混合後、成形することを特徴とする。

従来法１で作成した磁石は磁気的に等方性のものしか得
られないのだが　以下にその理由を説明する。

急冷法により得られたリボンは作製時の急冷速度によっ
て特性は大きく変化し、高保磁力の得られる急冷速度で
作製したリボンは１μｍ以下の微細な結晶がランダムに
分布している。よって樹脂結合型磁石材料として用いる
ために１　数十μｍに粉砕しても磁気的に等方性であっ
た。また、過急冷したリボンを熱処理によって結晶化さ
せたものもやはり等方性であった。

また、主相であるＮｄ２Ｆｅ＋４Ｂのキュリー温度は３
１０°Ｃ程度であり、好ましい熱処理温度が、５００　
’Ｃ以上であることから磁界中熱処理を施しても異方性
化することは不可能であった。

本発明では、　　Ｆｅの一部を大幅にＣＯで置換し主相
のキュリー温度を上昇させ、同温度以上で磁界中熱処理
する事により異方性化を可能にした。

大幅なＣｏ置換によって保磁力の低下が懸念されるが、
希土類元素の一部をＤｙ，Ｔｂ等の元素で置換すること
で保磁力は回復する。

加えて１本発明の製造方法は前記従来技術２の様な二段
階のホットプレスを用いることなく急冷。

熱処理といった簡単な工程で異方性化ができる。

また　ホットプレスにより得た圧密体と比べ熱処理後の
リボンは脆く粉砕し易いこともあり、工程の簡素化、コ
ストの低減が期待できる。

次に本発明における原料基本成分のＲ，Ｃｏ。

Ｂ、の限定理由について述べる。

ＲとしてはＹを含む希土類金属が候補として上げられこ
れらのうち一種類あるいは二種類以上を組み合わせて用
いる。特に高い磁気特性はＮｄ。

Ｐｒで得られるが、コスト及び供給面を考えた場合Ｎｄ
−Ｐｒ、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｐｒでもよい。またＤｙ，Ｔｂと
いった重希土類元素を少量加えることは保磁力の向上に
有効である。

Ｒ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の主相はＲ２Ｔ　Ｍ　Ｉ　Ｊ　
Ｂ（ヒ合物であり、従ってＲが８原子％未満では上記１
１合物を形成せず高い磁気特性は得られない。

Ｑ、　　Ｒが２０原子％を越えると非磁性のＲリッチ相
が多くなり磁気特性は著しく低下する。従ってＲの範囲
は８〜２０原子％が適当である。

ＣｏはＦｅの一部を置換することでキュリー温度を向上
させることができるが、適量を越えると保磁力を低下さ
せ、コスト面を考えた場合多量の置換は好ましくない。

しかし１本発明では磁界中熱処理を行程中に含むため、
試料が高キュリー点を持つことが必要となり２５％以上
が望ましい。

また、さきに述べた通り多量の置換は保磁力を低下させ
るので上限は７０％までが好ましい。

ＢばＲ２Ｔ　Ｍ　１４　Ｂ化合物を形成させるための必
須元素であり、２原子％以下ではＲ２ＴＭ１４Ｂ化合物
が形成されず高い磁気特性は得られない。また。

２０原子％を越えるとＢを含む非磁性相が多くなり、残
留磁束密度は著しく低下してくる。従ってＢの範囲は２
〜１０原子％が適当である。

熱処理温度については、アモルファスリボンが結晶化す
るのに十分な温度が必要であり６００℃以上が好ましく
、酸化を防ぐために不活性ガス雰囲気中で熱処理するこ
とが望ましい。

孜に本発明の実施例を示す。

［実施例１］ ま机　第１表の組成になるように、高周波溶解炉で各元
素を溶解しインゴットを作製した。

第１表　（続き） 第１表 また、上記範囲外の組成についても比較例とて実験を行
った。第２表に組成を示す。

第２表 （比較例） し 以上により作製したアモルファスリボンを石英管に入れ
、アルゴンガス雰囲気中で磁場中熱処理炉を用い；１ｋ
Ｏｅ（７）印加磁場中、７００’Ｃ。

３０　ｍ　ｉ　ｎ、　　熱処理を施した。

孜いで得られた試料を粉砕し、２重１％のエポキシ樹脂
と混線後、　　１５ｋＯｅの磁場中で圧縮成形した。成
形後の磁石を１５０°Ｃ，１時間キュアー処理し磁気特
性を測定した。

その結果を第３表に示す。Ｂｒは異方性を確認するため
に磁化容易方向、磁化困難方向で測定したときの２種類
を示す。

また、第４表に比較例の結果を示す。

上記組成のインゴットを石英ノズルに封入し非晶質合金
製造装置でアモルファスリボンを作製した。ロールは銅
製で直径２０ｃｍのものを使用し、試料がアモルファス
となるようにロール周速度は３５　ｍ　／　ｓとした。

第３表 第３表 （続き） 第４表 （比較例） 記の熱処理温度で熱処理し、実施例１と同様な方法で樹
脂結合型磁石を作製した。

得られた磁気特性を第５表に示す。

第５表 第３表、第４表から明かなどとく１本発明による永久磁
石は比較例と比べると高性能なものであり。

Ｂｒの値は磁化容易方向に測定した時の方が大きく、異
方性磁石が得られたことを示している。

［実施例２］ 実施例１で作製した試料Ｎｏ６のリボンをアルゴンガス
雰囲気中で、　　１ｋＯｅの印加磁場中、下−１５＝ 第５表から明らかなように５５０°Ｃ以下の温度では、
結晶化が始まらず保磁力は得られないが。

６００°Ｃ以上の温度では高保磁カカヘ（尋られ、女子
ましい熱処理温度が６００°Ｃ以上であることを示して
いる。

［発明の効果］ 以上述べたように１本発明によれｉｆアモルファスリボ
ンを磁場中熱処理することで、異方４生１ノボンを得る
ことができ、ホ・ソトブレスなどの複層［な行程を経ず
に異方性磁石ができる。よって本発明は、磁石の高性能
化１行程の簡略イヒ、コストのイ氏減といった効果を有
する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子百分率においてＲ８〜２０％（ＲはＹを含む
   希土類元素を示す），Ｃｏ２５〜７０％，Ｂ２〜１０％
   ，及び残部が鉄及びその他製造上不可避な不純物よりな
   る合金から急冷法によって得たリボンを磁界中熱処理に
   よって結晶化，異方性化させることを特徴とする永久磁
   石の製造方法。
2. （２）上記合金のＲの一部をＤｙ，Ｔｂ等の重希土類で
   置換する事を特徴とする請求項１記載の永久磁石の製造
   方法。
3. （３）上記合金がＡｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｎｂなどの
   改質元素を含むことを特徴とする請求項１記載の永久磁
   石の製造方法。
4. （４）上記リボンが熱処理前，アモルファスであること
   を特徴とする請求項１記載の永久磁石の製造方法。
5. （５）請求項１に記載した永久磁石を粉砕し，樹脂と混
   合後，成形することを特徴とする永久磁石の製造方法。