JPH0271506A - 永久磁石粉末の製造方法 - Google Patents

永久磁石粉末の製造方法

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JPH0271506A
JPH0271506A JP63194495A JP19449588A JPH0271506A JP H0271506 A JPH0271506 A JP H0271506A JP 63194495 A JP63194495 A JP 63194495A JP 19449588 A JP19449588 A JP 19449588A JP H0271506 A JPH0271506 A JP H0271506A
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Kimiyuki Jinno
神野 公行
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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】 [産業上の利用分野コ 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臼゛する
永久磁石粉末の製造方法に関する。
[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Fes
。B20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質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
の合金がある。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、溶解によって得られたインゴットをもって永久
磁石をつくるに当っては、焼結法による場合には、粉砕
−磁界中成型一焼結一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、インゴットから、容
体化処理−時効一粉枠という工程をとる。
〔発明が解決しようとする課題] いずれにしても、焼結法の場合は焼結後、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、試料もしくはインゴッ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、軟質磁性材料と硬質磁性材料との両方の特徴
を備えもつ合金組成とすることにより、非晶質金属を用
いて硬質磁性材料を得るための製造方法であり、上記製
造上の問題を解決し、高保磁力を有する安定した非晶質
合金を含む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、(T +−x
  Mx  )  z  R+−zただし0.01≦x
≦0,28 0.35≦ 2 ≦0.89 T:Fe、Co、Niより選ばれるlf!!もしくは2
種以上の組合せ、あるいはそれらにTi、V、CrSM
nSCu、Z rSNb。
Mo、Hfより選ばれる18Iもしくは2種以上の元素
を組合せたもの、 MOB、Si、P、Cより選ばれる1種もしくは2種以
上の組合せ、 RAY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、 よりなる合金材料を非晶質化させて合金微粉末とし、こ
れを熱処理して高保磁力を有せしめることを特徴とする
永久磁石粉末の製造方法並びに前記組成よりなる合金材
料を非晶質化させて熱処理し、微粉末にして、高保磁力
を有せしめることを特徴とする永久磁石粉末の製造方法
を要旨とするのである。
上記において、半金属元素(M)は、非晶質金属を得る
のに有効な元素であるが、中でもSt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2の数値を決定する。
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、含量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。
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ッタ法により、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ットと殆ど類似の状
態にあり、上述のように大型インゴットの場合の問題点
である急冷におけるばらつきの心配はない。
合金材料を非晶質化するとき、微粉末状とする場合と、
リボン状とする場合があるが、本発明の製造方法におい
て、非晶質化させた合金微粉末を出発材料とする場合は
、そのまま高保磁力を付与せしめるための熱処理を施す
ものであり、また非晶質化させた合金リボンを出発材料
とする場合は、リボンを微粉末に粉砕した後、熱処理し
てもよいが、これを適当な温度で熱処理し、再結晶させ
ることにより、目標組成の合金に硬化し、粉砕が極めて
容易となる。この場合、熱処理を磁界中で行えば、優れ
た磁気特性を得ることができる。従来、インゴットを処
理して粉砕し、ボンド磁石用の粉末にするには、粗粉砕
から微粉砕までいくつかの工程を経なければならなかっ
たが、本発明の場合にははるかに容易に微粉末が製造で
きるので経済的である。
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 (Pe   NI   B   )   La   P
r   なる0、60 0.25 0.15 0.70
 0.10 0.20組成の試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■、内径180■、長さ、600■
、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、1OKOe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a (emu/g)は
105 、+Na(KOc) 3であった。
実施例2 (Pc   Cr   B O,650,100,15CO,10)0.80””0
.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。この磁性値はa (eIIu/g
)95、+Na(KOe) 5であった。
実施例3 (C00,55F80.15”0.158’0.15)
0.65NdO,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、LOK
 Oeの磁界中で850 ’Cで15時間熱処理した。
この磁性値はa (eum/g)70、+Na(KOe
) 8であった。
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700Tor
r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111p1定した。結果を表1に示
す。
表1 上記表1の結果から明らがなように、実施例4〜7のも
のはすぐれた磁気特性を示すが、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+Hc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2表に示す。
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。
実施例24 (F2O,70”O,LO”0.10SlO,10)O
,f30”0.20Dy0.20なる組成の試料を、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200+11111 、巾40mll1.回転速
度3000rpIIl)上に、圧力2kg/cシのアル
ゴンガスをもって噴出して非晶質のリボンを得た。この
リボンを長さ約301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
間の時効処理をした。
室温に冷却後振動型磁束計で磁気特性を測定した。結果
は a = 110esu/g   +Hc −8,2K 
Oeであった。
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9
0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220℃
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。こうしてつくったボンド磁石の磁気特性
は、 B r =5.0kG    a H(=3.2 KO
e(BE) m a x −4,8MGOeであった。
[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、 (T_1_−_xM_x)_zR_1_−_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、 よりなる金属材料を非晶質化させて合金微粉末とし、こ
    れを熱処理して高保磁力を有せしめることを特徴とする
    永久磁石粉の製造方法。 (2)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、 (T_1_−_xM_x)_zR_1_−_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、 よりなる金属材料を非晶質化させ、熱処理し、微粉末に
    して高保磁力を有せしめることを特徴とする永久磁石粉
    の製造方法。
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