JPH03148803A - 永久磁石 - 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、Ｙを含む希土類元素（以下Ｒと略記する、）
、鉄及び硼素を主成分としたＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石に
係り、特にＧａとＮｂ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、ＭＯ等の複合添
加によって固有保磁力と残留磁束密度が高く、かつ熱安
定性を著しく改善した永久磁石に関する。

［従来の技術］ 永久磁石が使用されている電気機器体小型・高性能化の
一途を辿っている。従って、機内の温度上昇は高くなる
一方、１８０℃を越える重負荷への要求も強く部品とし
ての永久磁石にもそのニーズが強い、従来、このような
電気機器に使用し得るものはキュリー温度（Ｔｃ）が約
８００℃のＲ−Ｇ　。

系永久磁石しかなかった。

Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石はＲ−Ｇｏ系永久磁石よりも高
い磁気特性の得られる新しい磁石として開発が進んでい
る。

しかし、開発初期に提案されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石
は通常キュリ一点（Ｔｃ）が約３００℃、最高でも３７
０℃と極めて低いために、磁気特性の温度変化が大きく
熱安定性が悪いという欠点がある（特開昭５９−４６０
０８号公報参照）。

そこで、Ｆｅの一部をＣＯで置換してＴｃを４００℃以
上に上昇した永久磁石が発明されている（特開昭５８−
６４７３３号公報参照）が、結晶磁気異方性を低下させ
るためｉＨｃを低下する。更に、ＣＯ置換はＴｃを向上
するにも拘らず必ずしもトータルとして耐熱温度の向上
に直結しないという事実である。即ち、Ｔｃを向上する
ものの不可逆減磁率を増大してしまう問題点がある。

ＧｏとＡｉを複合添加してｉＨｃを１２ＫＯｅ程度迄向
上した永久磁石も発明されている（Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ
、Ｌｅｔｔ、４８（１９）　、１３０９（１９８６））
が、ＡＩの添加はＴｃを著しく低下させるため１００℃
以上における高温での熱安定性に劣る。

また。Ａ　１　．Ｖ、Ｎ　ｉ等を添加した永久磁石が発
明され、中でもＡｌはｉＨｃ向上に特に有効とされる（
特開昭５９−８９４０１　Ｊ！＋、６０−７７９６０号
公報参照）が、ＡＩ、Ｖ等の添加は非磁性材料であるた
め多量の添加は４πＩｒの低下を招来しくＢＨ）ａ＋ａ
ｘを下げる。

Ｎｉも強磁性体ではあるが磁気モーメントが小さいため
結局４π！ｒを低下する。Ａｌの添加量はＴＣを著しく
低下させる。

−あるいは、Ｄｙ、Ｈｏのような重希土類元素によるＮ
ｄの一部置換で高い（ＢＨ）ｗａｘを保持しつつｉＨｃ
を改善する永久磁石が発明されている（特開昭６０−３
２３０６．６０−３４００５号公報参照）が、飽和磁束
密度（４πＩｓ）の低下からもたらされる磁石の磁束密
度の低下が大きくなる。

従って、前述の諸元素以外の新たな添加元素の探索がな
されていた。その結果、新しい添加元素としてＧａ等が
知られる様になってきた。すなわ　　−ち、Ｇａ、Ｉｎ
の添加によってＲ−Ｆｅ強磁性化合物を分散させるマト
リックスとして、飽和磁化を下げることなく保磁力の向
上および磁気的安定性を得る発明（特開昭６０−２４３
２４７号公報参照）や、Ｃｅジジム添加のボンド磁石の
場合にＦｅの一部をＧａ、Ｉｎ他で置換してもよいとす
る発明（特開昭６０−２２１５４９号公報参照）が続々
となされるようになった。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来のＧ、ａ添加に関する発明は磁気特性と１
８０℃以上における熱安定性の両方を蓋備するものはな
かった。すなわち、特開昭６０−２４３２４７号公報に
記載の発明はＧａ添加の実施例が全くないためにその効
果が不明である。ましてや、熱安定性についての示唆は
全く見当らない。

唯一の実施例であるＺｎ添加の場合でさえもｉ　ＨＣが
７．８ｋＯｅに過ぎず、せめてｌＯｋＯｅ以上は高温度
における減磁分を補償するために必要である。

また、特開昭６０−２２１５４９号公報に記載の発明は
、ｉＨｃが５．３ｋＯｅにしか過ぎず、到底高温度での
使用に耐えるものではない、事実、耐熱性に関する記述
はどこにもない。

従って、本発明の目的はＲ７ＴＭ−Ｂ系磁石において４
πＩｒを低下することなく十分なｉＨｃを持ち且つ熱安
定性の著しく改善された永久磁石を提供することにある
。

［問題点を解決するための手段］ 前記問題点を解決するために種々検討した結果、本発明
者は４πＩｒを低下させることなくｉＨｃ向上と熱安定
性改善効果の双方を兼ね備えるＧａとＮｂ　ｙ　Ｗ　＃
　Ｖ　＠　Ｔ　ａ　＊　Ｍ　ｏの特異な添加効果を見出
したものである。

本発明は希土類（Ｒ）、遷移金属（ＴＭ）、硼素（Ｂ）
から実質的になるＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石において、Ｇ
ａとＮｂ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏの１種または２種以上の
組合せの複合添加により固有保磁力と耐熱温度の両方を
向上したことを特徴とする永久磁石であり、 より詳細にはｉＨｃｔｆｉ１０ＫＯｅ以上且つ耐熱温度
が１８０℃以上である永久磁石、または式Ｒ（ＦＥ１−
，−。

−，−ｕｃｏｘＢｙＧａ、、Ｍｕ）Ａ（ここでＲはＮｄ
、Ｐｒ、Ｃｅ、Ｄｙその他の希土類元素の１種または２
種以上の組み合わせ、ＭはＮｂ、　Ｗ、　Ｖ、　Ｔａ。

Ｍｏの１種または２種以上の組合せ、Ｏ≦ｘ≦０．５．
０．０２≦ｙ≦０．３．０．００１≦２≦０，１５．０
．０．００１≦ｕ≦０゜１．４≦Ａ≦７．５）で表わさ
れる永久磁石である。

本発明は、添加元素Ｘを探索した結果、ＧａとＮｂ、Ｗ
、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏの複合添加の特異な効果を見出したも
のである。

本発明においてＲは、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｃｅ、Ｄｙその他の
希土類元素（Ｙ、Ｌａ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ
、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）であって、特にＮｄ
を主体とし、コスト低減が要求される場合はＰｒ、Ｃｅ
のような軽希土類元素で、又は高ｉ　Ｈｅ、高耐熱性が
要求される場合はＤｙ他の重希土類元素で一部置換でき
る。

Ｐｒで置換する場合には原子比率で９８％を調えると４
πＩｒが低下し、Ｃｅで置換する場合には原子比率で３
０％を越えると４πＩｒが低下する。

ＤＶ　ｔ　Ｈｏ　ｇ　Ｔ　ｌ）で置換する場合には原子
比率で３％末清ではｉＨｃ向上効果がなく４０％を越え
る置換は４πＩｒを低下するため好ましくない。５％以
上２５％以下の置換によって最も好ましい効果がある。

第４図にＣＯ含有量Ｘと磁気特性の関係を図示するよう
にＧｏの添加量Ｘは、０．７を越えると４πＩｒ、ｉＨ
ｃの低下が大きい、Ｇｏは必ずしも必須ではないが、Ｔ
ｃを向上する効果があるため必要に応じて添加できる。

ここで、注意すべき点は、本発明におけるＧａの添加は
Ｘ＝０．７までの大量のＣＯを添加しても従来のＣＯ添
加磁石と相違してｉＨｃの低下が顕著に少ないという驚
くべき効果を呈し、Ｔｃ向上と磁気特性の両立という技
術課厘を十分に満足することである、単にＣｏで置換し
ただけではＴｃを向上してもトータルとしての耐熱性を
向上することにはならない。

第５図に硼素の含有量ｙと磁気特性の関係を図示するよ
うに硼素Ｂの含有量ｙが０．０２未満だとＴＣが低くな
り、かつ十分なｉＨｃが得られない。他方、ｙｔｆｉ□
、３を越えると４πＩｓが低下し、磁気特性に悪影響を
及ぼす相が出現する。

第６図にＧａの含有量２と磁気特性の関係を図示するよ
うに、Ｇａの含有ｍｚは０．００１末溝では磁石のＢＣ
Ｃ相並びにＮｄリッチ相のＴｃ向上に効果がなく、熱安
定性の改善が図れない。０．１５を越えると飽和磁化４
πＩｓとＴｃの著しい減少を呈し好ましくない。従って
、２は０．００１〜０．１５が好ましく、より好ましい
範囲は４πＩｒが１０ｋＧ以上の０．００２〜０．１、
更に好ましい範囲はｂＨｃが１０ｋＯｅ以上の０．００
５〜０．０５である。

第８図と第９図に、Ｇａ添加がＡ１．ＤＹ添加に比べて
磁気特性と耐熱性の両方を顕著に改善することを示す。

また。本発明のＧａ添加は、本発明者による研究から従
来は４２４℃と、主相の５０１℃に比べて低く全体とし
てのＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石のＴｃを低下していたＢＣＣ相
のＴｃを顕著に向上させるものであることがわかった。

即ち、第９図に示すように磁束量の温度変化は２つの変
曲点を有し、高温側は主相のＴｃに相当しており、低温
側は主相以外の相に相当すると考えられる。Ｇａ添加の
磁石は無添加の場合と比較し、主相のＴｃ−を若干減少
させるが主相以外の相のＴｃは逆に著しく向上させてい
ることがわかる。これに対し、Ａｌ添加の場合は主相の
みならず主相以外の相のＴｃをも著しく低下させ熱安定
性は良くないことがわかる。

本発明においてＮｂ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏの添加は結晶
粒の粗大化を防止する。とりわけＮｂは４πＩｒを低下
せず耐蝕性向上にも効果があるため、高耐熱永久磁石に
とってＧａとの複合添加に非常に有効な元素である。Ｕ
で示されるＮｂの含有量が０．０．１未溝のときはｉＨ
ｃの十分な効果が得られず、十分な耐蝕性を示さない。

他方、０．１を越えるときは、４πＩｒとＴｃの好まし
くない減少を招来する。より好ましくは（ＢＨ）ｗａｘ
が２５ＦＩＧＯｅ以上の０．００２〜０．０４である。

Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏについても同様である。

第１ｇにＡ値と磁気特性との関係を図示するように、Ａ
が４未清のときは４πＩｒが低く、７．５を越えるとき
はＦｅとＧｏリッチ（富化）な相が出現しｉＨｃを著し
く低下させる。

ここで、工業的な熱安定性の指標としてＴｃよりも測定
が簡易で、且つ実際の設計にも便利な不可逆減磁率（ま
たは不可逆磁束変化率とも呼ばれる、）が用いられるこ
とが多い（例えば「硬質磁性材料」丸善１９７６年ｐ、
１６８または特開昭５３−１１５０９６号公報参照）、
不可逆減磁率は例えば、測定試料をパーミアンス係数Ｐ
ｃ＝−２となる形状（［８−５Ｘ横１０．９　Ｋ厚ミ８
．５　ｍ＋＊、磁化方向ＬＪ　７１　ミ方向）に加工し
２５ＫＯｅの磁場強度で着磁しヘルムホルツコイルと磁
束計で室温（２５℃）における試料単体の磁束量（ｏｐ
ｅｎ　ｆｌｕｘ）を測定して磁束の初期値とした後、試
料を所定の温度に設定した恒温槽に３０分間加熱保持し
２５℃に冷却後、再度磁束量を測定して加熱による減磁
率を算出することにより求められる。

また、本発明においてｒ耐熱温度Ｊとは、不可逆減磁率
が１０％になる加熱温度で定義し耐熱性の指標とする。

前述の通り一高い固有保磁力と、残留磁束密度を保持し
つつ耐熱温度が１８０℃以上のＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石
は存在しなかった。このことは、ＧａとＮｂ、Ｗ、Ｖ、
Ｔａ、Ｍｏの複合添加によって初めて可能となるもので
ある。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

［実施例］ （実施例１） ６ａとＮｂの複合添加効果を調べるため、Ｎｄ＠−＠　
Ｄ　Ｖ＠　、。（Ｆ　ｅ＠　＋　＠＠＠　ＣＯ＠−＠＠
　Ｂ　＠　Ｈ＠＠　Ｎ　ｂ　＠　＋ｌＩｌ　＠Ｑ　ａ、
、、、）　、、、なる組成の合金を高周波溶解してイン
ゴットを作製した。得られたインゴットをスタンプミル
およびディスクミルにて粗粉砕した。

粉砕媒体はＮ３ガスを用いジェットミルで微粉砕を行い
粉砕粒度３．５．　（Ｆ　Ｓ　Ｓ　Ｓ）の微粉砕粉を得
た。ここでＦＳＳＳとは、　Ｆｉｓｃｈｅｒ　Ｓｕｂ−
ＳｉｅｖｅＳｉｚｅｒの略号で空気透過法による粒径測
定値を示す、このようにして得られた微粉砕粉を１５Ｋ
Ｏｅの磁場中、成形圧力２トン／ｃｍ”でプレス方向と
磁場方向が直交する横磁場成形し、成形体を真空中で１
１００℃にて２時間焼結した。焼結後、試料を室温まで
炉中冷却し、９００℃にて２時間加熱し１．５Ｃ／分の
冷却速度で連続冷却した。

室温への冷却後、５４０〜６４０℃で時効処理を行なっ
た場合の磁気特性を第１表に示す、この表から、本発明
に係る永久磁石は広い時効処理温度の範囲内で安定して
高い磁気特性の得られることがわかる。従って、本発明
においては時効処理条件によるバラツキは少ない。

第１表 時効温度　４ｒｌｒ　　　ｂＨｃ　　　ｉＨｃ　　（Ｂ
）ｌ）ｗａｘ（Ｃ）　　（ＫＧ）　　（ｋＯｅ）　　（
ＫＯｅ）　　（ＮＧＯｅ）５４０　１（Ｌ４０　１０．
０　２６．５　２Ｂ。０５６Ｇ　　１０．４５　１０．
０　２６．５　２６．２５８０　１０．４０　１０．０
　２６．４　２６．０６００　１０．４５　１０．１　
２６．４　２６．４係数Ｐ　ｃ　＝　−２になるように
加工し２５ＫＯｅで再着磁した。更に１８０〜２８０℃
迄２０℃おきに１時間加熱保持し、各加熱温度における
不可逆減磁率を測定した。Ｗ定結果と不可逆減磁率がｌ
Ｏ％になる耐熱温度Ｔ、ｒを第２表に示す、本発明によ
ると２６０℃加熱においても不可逆減磁率は４．６％以
下であり、耐熱温度も約２６８℃と耐熱性が極めて良好
なことがわかる。

比較のためにＧａ及びＮｂを添加しないＮｄ、。

＠　Ｄ　Ｖｅ、ｓ　（Ｆ　ｅ、、、、　Ｇ　ｏｊｌ　Ｈ
ｅ＠　Ｂ　＠＋ｌＩＭ　）　＠　＋１合金を同様の方法
で作製した。得られた磁気特性は、４ｘＩｒ＝１１．２
ＫＧ、　ｂＨｃ＝１０．７ｋｏｅ、　ｉ　Ｈｃ　＝２４
ｋＯｅ。

（Ｂ　Ｈ）ｗａｘ　＝　２９．８ＭＧＯｅであった。加
熱による不可逆減磁率はＰｃ＝−２にて１８０℃の場合
１．０％、２００℃の場合１．８％、２２０℃の場合５
，７％、２４０℃の場合ｏ、ｏ１であった。この場合の
耐熱温度は約２２５℃であり、本発明の約２６８℃に比
べ４０℃余り低い。

従って、本発明によるＮｂおよびＧａの複合添加により
耐熱温度が約４０℃も向上することがわかる。

（以下、余白） 第２表 温度　　不可逆減磁率（％）　　Ｔｃ ５６０　０．８１．０１．２１．８３．８２２．５　２
６７５８０　　Ｇ、９１．１１．３１．８３．２２１．
６　２６７６００　０．９１．１１．２２．０４．２１
９．３　２６８６２０　　Ｇ、９１．１１．２１．８４
．６２２．０　２６６（実施例２） 複合添加におけるＧａの好ましい組成域を知るために、
Ｎ　ｄｅ、ｓ　Ｄ　ｉｍ、ｓ　（Ｆ　ｅａ、＊＊＊−ｙ
ｓｃ　Ｏｓ、ｓ＊　Ｂ＠、＠＠Ｎ　ｂ＊、＊ｍ＊Ｇ　ａ
Ｊｓ、ｓ　（Ｚ　＝０””０−１８）なる組成の合金を
実施例１と同様の方法で溶解・粉砕・成形し、更に９０
０℃にて２時間の加熱保持後、１．５℃１分の冷却速度
で常温まで冷却した。次いで、５８０℃にて１時間の時
効処理をアルゴン気流中で行い、水中に急冷した。得ら
れた磁気特性を第３表に示す。この表でｒ）２８」はｉ
Ｈｃが２８ＫＯｅを越え、使用した測定器ではオーバー
・スケールしたことを示す。

第３表からＧａの添加量は０−００１から保磁力を向上
する効果があり、０．１５を越えると４πＩｒが著しく
減少し８ｋＧ未溝になってしまうことがわかる−、従っ
て好ましいＧａの添加量は０．００１〜０．１５であり
、より好ましい範囲は４πＩｒが１０ｋＧ以上の０．０
０２〜０．１、更に好ましい範囲はｂＨｃが１０ｋＯｅ
以上の０．００５〜０．０５である。

また、実施例１の比較例（Ｇａ無添加）に見るようにＤ
Ｖ置換量の多い場合でも２２０℃加熱における不可逆減
磁率γは５．７（％）と比較的大きいのに比べて、Ｄｙ
置換量の少ない本実施例においてはＧａ無添加の場合の
γは３８．１（％）と大きいにもかかわらず、注目すべ
きことは僅かｚ　＝ｏ、ｏｓのＧａ添加によってＴが０
．０７と極めて小さくなることである。

即ち、本発明によるとＤｙ置換量を低減しても耐熱性を
著しく向上することがわかる。

第３表 Ｇａ含有量　４　ｘ　Ｉｒ　　ｂＨｃ　　　　ｉｌｃ　
　　（Ｂｌｌ）ｗａｘＺ　　　　（ＫＧ）　　（ｋ　Ｏ
ｅ）　　　（ｋ　Ｏｓ）　　（ＭＧＯｅ）０．００１　
　ｌＬ８０　１５゜２０　　１６．７０　３３．８０．
００２　１１．６７　１１．４４　　１７．４０　３２
．４０．００５　１１．５ｇ　　１１．２６　　１Ｌ７
６　３２．００．０１　　１１．４０　１１．００　　
１９．８０　３１．６０．０５　　１Ｇ、５５　１０．
１０　　　＞２８　２６．９０．１０　　１０．０Ｇ　
　９．８８　　　＞２８　２５．２０．１５　　８．５
５　８．３２　　　＞２８　２２．４（実施例３） Ｇａとの複合添加元素の好ましい組成範囲を知るために
、Ｎｄ＠−＊　ＤＦｅ−ｍ　（Ｆｅ＊　、＠＠−ｕｃ　
Ｏ＠　、＠＠Ｂ、、、、　Ｇ　ａ、、、、　Ｎ　ｂ　ｕ
）　ｓ、、　（ｕ　＝（１〜Ｏ，Ｌ３）なる合金を実施
例１と同様な方法で溶解、粉砕、成形した。得られた成
形体を１０８０℃にて２時間の真空中焼結し、更に９０
０℃にて２時間の加熱保持後、２Ｃ／分の冷却速度で常
温まで冷却した。更に、６００℃にて０．５時間の時効
処理をＡｒ気流中で行い水中で冷却した。得られた磁気
特性を第４表に示す。

この表からＮｂの添加量Ｕが０．００１になると複合添
加による保磁力向上効果が見られるが、０．１を越える
と４πＩｒがｌｏｋＧ未満に低下するので好ましくない
。従って、Ｇａとの複合添加によるＮｂの添加量は０．
００１〜０．１であり、より好ましい範囲はｉＨｃが２
３ｋＯｅ以上で且つ（ＢＩＩ）Ｉｌａｘが２５）ＩＧＯ
ｅ以上の０．００２〜０．０４である。

（以下、余白） 第４表 ４ｘｌｒ　　ｂＨｃ　　　ｉＨｃ　　（ＢＨ）ｌａｘｕ
　　　（ＫＧ）　　　（ｋ　Ｏｅ）　　　（ｋ　Ｏｅ）
　　（ＭＧＯｅ）０　　１１．０５　１０．７０　２２
．５０２９．５０．００１　１１．０５　１０．７Ｇ　
　２２．９４２９．５０．００２　１１．０５　１Ｇ、
７０　２３．０５２９．００．００９　１０．８５　１
０．５０　２４．３０２８．２０．０１２　１Ｇ、８５
　１０．５０　２４．７０２８．４０．０２　１０．７
０　１０．４０　２６．２０２７．４０．０４　１０．
３０　９．９０　　）２８　２５．３０．０５　１０−
１５　９．７０　　＞２８　２４．００．１０　１０−
０２　９．６２　　＞２８　２３．６また、不可逆減磁
率は第５表に示すように２２０℃加熱による不可逆減磁
率はＧａへのＮｂの複合添加量の増加に伴い良くなって
いることがわかる。

（以下、余白） 第５表 ｕ　　　　　不可逆減磁率（％） ０．００１　　　　　　　　　　　９．８０．００２　
　　　　　　　　　　９゜３０．００９　　　　　　　
　　　　５．００．０１２　　　　　　　　　　　４．
６０．０２　　　　　　　　　　　　２．５０．０４　
　　　　　　　　　　１．８０．０５　　　　　　　　
　　　　１．５（実施例Ａ） ＧａとＷの複合添加効果を調べるために、Ｎｄ（Ｆ　ｅ
＠　、＠　ｌ　ｍ　Ｃｏ＠　、＠　＠　Ｂ　＠　−＠　
＠　Ｇ　ａ＠　Ｈ＠　＊　Ｗ　＠　Ｈ＠　Ｍ　％　）　
＠　Ｈ、及び比較例としてＮｄ　（ＦＥ１、、、Ｇｏ、
、、、Ｂ、、。

、ａ　ａ＠、＠ｊ　１．１［比較例１］並びにＮｄ　（
ＦＥ１、、。

Ｇ　ｏ、、、、　Ｂ、、、、）　、、、［比較例２］な
る組成の合金をアーク溶解し、実施例１と同様にインゴ
ットとし、粉砕、成形して真空中で１０８０℃にて２時
間焼結した。熱処理は５００〜９００℃に１時間加熱保
持した後、急冷した。結果を第６表に示すようにＧａ添
加（比較例１）によりｉＨｃは顕著に増大し、３２！に
ＧａとＷの複合添加（本発明）によって一層増大し得る
ことがわかる。

第６表 合金組成　４　ｒ　Ｉｒ　　　ｉＨｃ　　（ＢＨ）ａ＋
ａｘ（ＫＧ）　−（ｋｏｅ）　　（ＭＧＯｅ）本発明　
　１２．１　　　１８．７　３５．３比較例１　１２．
４　　　１７．３　３６．４また、各試料の不可逆減磁
率を第１図に示す。

図より本発明に係るＧａとＷの複合添加磁石の耐熱温度
はＧａ無添加の場合が１１５℃、Ｇａ単独添加の場合が
１７０℃に比べて２２０℃と顕著に向上することがわか
る。

（実施例５） Ｗとの複合添加におけるＧａの最適添加範囲を確認する
ために、Ｎ　ｄ　（Ｆ　ｅｓ、ｍｓ−ｚｃ　Ｏｍ、＊ａ
　Ｂｍ。

＠ＩＩ　Ｇ　”ｍＷ＊　、ｅｓ　）　８．４　（Ｚ　＝
Ｏ””０．１６）なる組成の合金を実施例１と同様な方
法で粗粉砕、微粉砕。

焼結、熱処理した。得られた磁石の磁気特性を第７表に
示す、この表からＧａの添加量はＷとの複合添加の場合
も０．００１−０．１５が好ましいことがわかる。

第７表 Ｇａ含有量　４ｘＩｒ　　　　ｉＨｃ　　　　（ＢＨ）
ｗａｘｚ　　　　（ＫＧ）　　　　（ｋｏｅ）　　　（
ＭＧＯｅ）０　　　１２．６０　　１２．５　　　３７
．８０．０１　１２．３２　　１５．２　　　３５．８
０．０２　１２．０６　　１７．４　　　”３４．７０
．０３　１１．７７　　１８．５　　　３３．００．０
４　１１．５２　　１９．７　　　３１．７０．０５　
１１．２９　　２１．０　　　２９．３０．０９　１１
．０４　　２４．６　　　２８．２０．１２　１０．６
２　　２６．８　　　２７．６０．１５　１０．７２　
　＞２８．０　　　２７．３また、Ｎｄ（Ｆｅｓ、ｓ；
−，Ｇｏ、、、、ａ、、、、ａａ、ｗ＠、＠ｌ）　１．
４　（ｚ＝ｏ、　０．０２．０．０４．　）　ノ試料ノ
熱安定性を調べた結果を第２図に示す、図から耐熱温度
はＧａ添加の場合は１５０℃、Ｇａ単独添加の場合は２
１３℃であるのに比べて、本発明の場合は２５０℃にも
達し、ＧａとＷの複合添加により不可逆減磁率が顕著に
改善されることがわかる。

（以下、余白） （実施例６） ＧａとＷの複合添加効果を調べる為に、Ｎｄ（Ｆ　ｅ＠
−＠ｍ＠　ＣＯ＠−ＩＩ　Ｂ　ｍ　、６＠　Ｇ　”　＠
　、、、ｗ、−６＊＠　）　＠−＠なる組成の合金と、
比較例としてＮｄ（ＦＥ１、、。

Ｃｏ＠　＋ｌ＠　Ｌ　ＨＵＢ　Ｇ　”＠　＋　＠Ｒ）　
＠　Ｈ＠　［比較例１］並びにＮ　ｄ　（Ｆ　ｅａ、ａ
ｔ　ＣＯｓ、ｓｓ　Ｂ＠、１１、ｌｌ）　＊、＊　［比
較例２］なる組成の合金を、焼結温度以外は実施例１と
同様な方法で磁石にした。焼結温度を１０２０−１０８
０℃の間の４水準とし、得られた磁気特性（減磁曲線）
を第３図に示す。

Ｎｄ−Ｆｅ−Ｇｏ−Ｂの４元系の場合は同図（ｂ）に示
すようにｉＨｃが１０ＫＯｅ末溝と小さいが、同図（ｃ
）に示すようにＧａ添加によって顕著に改善される。し
かし、焼結温度の上昇によって結晶粒が粗大化し角型性
が悪化する。

そこで、ＧａとＷを複合添加することによって同図（ａ
）　（ｄ）に示すように高い焼結温度であっても角型性
が顕著に改善される。Ｗが結晶粒の粗大化を阻止する効
果を有することによる。

従って、ＧａとＷを複合添加した場合は焼結温度を高く
することができるので、高密度化が可能であり高い磁気
特性を得ることが可能になる。

（実施例７） Ｇａと複合添加効果がある添加元素を調べるために、Ｎ
ｄ　（ＦＥ１、、、Ｃｏ、、、Ｂ、、、、Ｇａ、、、２
Ｍ。

、１１）　６４　（ここで、Ｍは添加元素でありＶ、Ｎ
ｂ。

Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ）なる組成の合金を実施例１と同様な方
法で磁石とした時の磁気特性を第８表に示す。これらの
複合添加により高い磁気特性の得られることがわかる。

第８表 添加元素　４ｘＩｒ　　　ｉＨｃ　　　（Ｂ［ｌ）ｍａ
ｎ（Ｍ）　　　（ｋＧ）　　　　（ｋｏｅ）　　　（Ｍ
ＧＯｅ）Ｖ　　　　１２．０　　１７．０　　３４．０
Ｎ　ｂ　　　１２．０　　１６．０　　３３．９Ｔａ　
　　１１．９　　１６．５　　３３．０Ｍ　ｏ　　　１
２．１　　１５．０　、　３４．９（実施例８） ＧａとＭｏの複合添加におけるＭＯの好ましい組成域を
調べるために、Ｎ　ｄ＊、ｓＤ　／ｍ、ｍ　（Ｆ　ｅｍ
。

、、ｕＣｏ、、、、Ｂ、、、、Ｇａ、、、、Ｍｏ　ｕ）
　、、、　（ｕ　＝０〜０．１２）なる合金を実施例１
と同様な方法で磁石とした。得られた磁気特性及び１６
０℃に加熱した場合の不可逆減磁率γを第９表に示す、
Ｍｏの添加量Ｕが０．００１になると保磁力向上効果が
見られるが、０．１を越えると４πＩｒが低下するので
好ましくないことがわかる。

第９表 ｕ　　ｇｌｒ　ｂＨｃ　　ｉＨｃ　　（ＢＨ）＋ｓａｘ
　　７（ｋＧ）　　（ｋｏｅ）　（ｋＯｅ）　　　ＭＧ
Ｏｅ　　（＄）０　　１１．０１０．５　２６．０　２
９．４　１６．７（ｔｏｏｌ　１０．９１０．４　２６
．８　２８．４　１（Ｌ９Ｇ、００２１０．８１０．３
　２７．０　２８．２　　９．５０．０３　９．８　９
．３　　＞３０　２２．８　　０．９０．０４　９．６
　９．１　　＞３０　２１９　　０．８０．１０　９．
５　８．９　　＞３０　２１．４　　０．８（実施例９
） Ｇａと■の複合添加におけるＶの好ましい組成域を調べ
るために、Ｎ　ｄ　（Ｆ　ｅ　＠　、　ｆｆ＠＠−ｕｃ
　Ｏｓ　、＠＠Ｂｅ　−ａ　ｙａ　Ｇ　ａ　＠　、１Ｖ
　ｕ　）　ａ−＊　（ｕ　冨０”Ｏ−１２）なる合金を
実施例１と同様な方法で磁石とした。得られた磁気特性
及び１６０℃に加熱した場合の不可逆減磁率Ｔを第１０
表に示す、■の添加量Ｕが０．００１になると保磁力向
上効果が見られるが、０．１を越えると４πＩｒが低下
するので好ましくないことがわかる。

第１０表 ｕ　　Ｉ：１：ｒ　　ｂＨｃ　　ｉＨｃ　　（Ｂ［ｌ）
ｗａｘ　　ｙ（ｋＯｅ）　　（ｋｏｅ）　　　ＭＧＯｅ
　　　（％）０　　　１１．９．１１．６　１７．９　
　３４．１　　７．６飢００１　１１゜フ　　１１．５
　１８．７　　３３．９　　６．００．００２　１１．
６　１０．７　１８．９　　３３．８　　４．２０．０
３　１０．４　９．５　２７．２　　２６．５　　１．
２０．０４　１０．２　９．３　２３．０　　２５．６
　　０．９０．１０　　９．８　８．９　２５．８　　
２３．３　　０．８またＮ　ｄ　（Ｆ　ｅ＠、ａ＊ａ−
ｕＣＯａ、ａｍ　ｎ、、、、、ｃ　ａ、、＋１＠Ｉ　Ｖ
　ｕ　）　＊　、　＊　（ｕ　＝０−０．１２）なる合
金を同様にして永久磁石にした場合の磁気特性及び１６
０℃に加熱した場合の不可逆減磁率Ｔを第１１表に示す
。

■の添加量Ｕがｏ、ｏｏｔになると保磁力向上効果が見
られるが、０．１を越えると４πＩｒが低下するので好
ましくないことがわかる。

第１１表 ｕ　　ｌ：１：ｒ　　ｂＨｃ　　ｉＨｃ　　（ＢＨ）ｗ
ａｘ　　ｙ（ｋＯｅ）　　（ｋＯｅ）　　　ＭＧＯｅ　
　　［％）０　　　　　１１．７　１４．０　　３５．
８　　１９．００．００１　１．９　１１．５　１４．
７　　３４．３　　１６．５Ｇ、００２　１．７　１１
．３　１５．０　　３３．２　　１５．５０．０３　　
．６　１０．２　１６．５　　２７．１　　１０．００
．０４　０．４　　９．９　１９．０　　２６．３　　
４．１０．１Ｇ　　９．９　　９．５　２２．３　　２
３．５　　　１．９（実施例１０） ＧａとＴａの複合添加におけるＴａの好ましい組成域を
調べるきめに、Ｎ　ｄｓ、ｓＤ　ｙ＠、１−（Ｆ　ｅ、
。

ｓｇ−ｕｃｏｅ、ｓｇＢ＊、ｅｓＧａｅ、ｓｍＴａｕ）
ｍ−，ｓ　（ｕ＝０〜０．１２）なる合金を実施例１と
同様な方法で磁石とした。得られた磁気特性及び１６０
℃に加熱した場合の不可逆減磁率Ｔを第１２表に示す、
Ｔａの添加量Ｕが０．００１になると保磁力向上効果が
見られるが、０．１を越えると４πＩｒが低下するので
好ましくないことがわかる。

第１２表 ｕ　　ｇｌｒ　　ｂＨｃ　　ｉＨｃ　　（ＢＨ）ｗａｘ
　　７（ｋＧ）　　（ｋｏｅ）　　（ｋｏｅ）　　（ｋ
ＧＯｅ）　　（％）０　　　１１．８　１１．３　１６
．５　　３３．５　　　Ｌ２Ｇ、００１　１１．フ　　
１１．２　１７．２　　３２．７　　６．２０．００２
　１１．６　１１．１　１７．４　　３１．８　　−５
．４０．０３　１０．７　１Ｇ、３　２１．０　　２７
．７　　１．９０．０４　１６．５　１４．０　２１．
８　　２７．２　　１．６０．１０　１０．２　９゜８
　２３．４　　２４．９　　１．２（実施例１１） ＧａとＮｂの複合添加に更にＣＯを添加した時の効果を
調べるために、Ｎｄｓ、ｓＤＹｓ、ｍ（Ｆ　ｅｍ、ｍ、
、、ＣｏｘＢ、、、、Ｎｂ、、、、、Ｇａ、、、、）、
、、（ｘ＝０゜０６〜０．１２）なる合金と、比較例と
してＮｄ、、、Ｏｙａ、ｍ（Ｆ　ｅｅ、ａｍ−ｘｃＯｘ
Ｂｍ、ａｍ）ｓ、ｓ　（ｘ＝０．０６〜０．１２）［比
較例１］並びにＮｄ、、、Ｄｙ、、、　（Ｆ　ｅｓ、ｍ
ｓ、−ｘＣｏ、Ｂ、、、、　Ｎ　ｂ、、、、、）、、、
　（ｘ　＝０．０６〜０．１２）［比較例２］なる合金
を実施例１と同様な方法で溶解、粉砕、成形した。得ら
れた成形体を１０９０℃×１時間で真空中で焼結し、更
に９００℃×２時間の加熱保持後、　ｌｅ／分の冷却速
度で常温まで冷却した。

得られた合金の磁気特性を第１３表（ａ）〜（ｅ）に示
す、３種の合金系ともＣＯ置換量Ｘの増大と共にｉＨｃ
は低下傾向にあるが、本発明の場合のｉＨＣの減少は最
も小さく、驚くべきことにｘ＝ｏ、１２という比較的多
量の添加をした場合でさえも他の比較例より約８ｋＯｅ
も高い、従って、本発明によると相当量のＧｏを添加す
ることが可能となりＴｃ向上の観点から好ましい。

（以下余白） 第１３表（ａ）［本発明］ ０．０６　１０．４５　１０．１０　　２ロー４０　　
２ロー４０．０８　１（１５０１０，２０２５−３０２
６，６０，１０１０，５５１０，２０２４，００２６，
７第１３表（ｂ）［比較例１］ ｘ　　ｘＩｒ　　ｂＨｃ　　ｉＨｃ　　（ＢＨ）　ｗａ
ｘ（ｋＧ）　　（ｋｏｅ）　　（ｋｏｅ）　　（ＭＧＯ
ｅ）０．０６　１１．００　１０．５０　２４．００　
３０．００．０８　１１．０５　１０．５０　２０．０
０　３０．１０．１０　１１．０５　１（Ｌ４５　１７
．００　３０．５第１３表（Ｃ）［比較例２１ ｘ　　ｘｌｒ　　ｂＨｃ　　ｉＨｃ　　（ＢＨ）　ｗａ
ｘ（ｋＧ）　　（ｋＯｅ）　　（ｋｏｅ）　　（ＭＧＯ
ｅ）０．０６　１０．８０　１０．４０　　２２．４０
　２８．００．０８　１Ｇ、９０　１０．５０　１８．
２０　２８．８０．１０　１０．８０　１０．４０　１
６．０Ｇ　　２８．０また、加熱による不可逆磁率を第
１４表（ａ）〜（ｅ）に示す、加熱温度の単位は℃であ
る。不可逆減磁率はい置換量の増大に伴い大きくなる。

このことは、Ｔｃを向上するだけでは高温加熱による不
可逆減磁率を低減することには直結しないという注目す
べき事実である。３種の合金系を比較するとＧａ、Ｇｏ
、Ｎｂを複合添加した本発明によるものの耐熱性が最も
高いことがわかる。

第１４表（ａ）［本発明］ ｍ度　Ｘ＝＋１０６　　Ｘ＝０．０８　　Ｘ＝Ｏ，ｌＯ
Ｘ＝Ｏ，１２１６００，９４（Ｌ７６　　　Ｇ、７４　
　０．７０２００　　　１．１　　０．９７　　０．９
２　　　Ｇ、９４２４０　　　２．０　　１．７　　１
．６　　３．４２６０　　　４．２　　８．０　　５．
２　　１２．４第１４表（ｂ）［比較例ｌ］ 温度　Ｘ＝０．０６　　Ｘ＝０．０８　　Ｘ＝０．１０
　　Ｘ＝Ｏ，１２１６００，１２０，０８８，２９，５ ２００３，３３，９２８，５３０，１ 第１４表（Ｃ）［比較例２］ １１度１　Ｘ＝０．０６　　Ｘ＝０．０８　　Ｘ＝０．
ｌＯＸ＝Ｏ，１２１６００，７４０，７５２，３３−５ ２００（Ｌ９６　　９゜５　　１９．３　　２６．１２
４０　　　９．５　　１８Ｊ　　　４４．６　　５１．
６（以下、余白） （実施例１２） 超急冷法によって得られた合金におけるＧａとＷの複合
添加効果を確認する為に、Ｎｄ　（ＦＥ１。

＠ｍ％ｃｏ＠Ｈ＠＠Ｂ＠、＠＠Ｇ”＠、＠ＭＷ＠、＠＊
％）＠、＠なる組成の合金をアーク溶解にて作製し、こ
れを単ロール法により溶湯急冷した。得られたフレーク
状薄片を以下の（ａ）〜（ｅ）の３方法によってバルク
（固形）形状にした。

（ａ）５００〜７００℃で熱処理しエポキシ樹脂に浸漬
し金型成形した。

（ｂ）５００〜７００℃で熱処理しホットプレスにより
圧密化した。

（ｃ）ＨＩＰ　（熱間静水圧プレス）により圧密化し据
込み加工により偏平状に押しつぶし磁気的異方性を付与
した。

得られた合金の磁気特性を第１５表に示す、また熱安定
性を第４図に示す、この図から同一組成の合金でも耐熱
温度は方法（ａ）による場合は２１０℃。

方法（ｂ）による場合は２４３℃であるのに対して、本
発明に係る据込み加工磁石（Ｃ）は篤くべきことに耐熱
温度が２７０℃と熱安定性が顕著に改善されることがわ
かる。

また、熱処理を施すことなく優れた磁気特性を得られる
ことは、従来の永久磁石では考えられなかったことであ
る。

第１５表 製造方法１４ｒｌｒ（ＫＧ）　　ｉＨｃ（ＫＯｅ）　　
（Ｂｌｌ）ｗａｘ（ＮＧＯｅ）（ａ）　　　　６．０　
　　２２Ｊ　　　　７．１（ｂ）　　　　８．０　　　
２０．２　　　１２゜６（実施例１３） 磁気異方性ボンド磁石におけるＧａとＷの複合Ｉ加効果
を確認するために、Ｎｄ　（ＦＥ１、、、Ｃ。

＠＋＠＠　ｎ、　＋＠＠　Ｇ　ａ＠　＋＠ＲＷ＠　＋＠
Ｚ　）　８．１なる組成の合金をアーク溶解にて作製し
、これを単ロール法により溶湯急冷した。得られたフレ
ーク磁石状薄片を成形後。ＨＩＰ（熱間静水圧プレス）
により圧密化し据込み加工により偏平状に押しつぶし磁
気的異方性を付与した後、エポキシ樹脂に浸し磁場中成
形した。得られた磁石の磁気特性は４πＩｒ＝８．６ｋ
Ｇ、ｉＨｃ　＝１３．０ｋＯｅ、（Ｂｌｌ）ｍａｘ＝１
６．０ＭＧＯｅと従来のボンド磁石では不可能であった
優れた磁気特性を得ることが可能である。

［発明の効果］ 以上の実施例に示したように本発明のＧａとＮｂ、Ｗ、
Ｖ、Ｔａ、Ｍｏの複合添加により、残留磁束密度を低下
せずに固有保磁力を上昇し、かつ熱安定性を著しく改善
した永久磁石が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮｄ−Ｆｅ−Ｇｏ−Ｂ−Ｇａ−Ｗ系磁石他の加
熱温度に対する不可逆減磁率を示す図、第２図はＮｄ−
Ｆｅ−ｃｏ−Ｂ−Ｇａ−Ｗ系磁石他の加熱温度に対する
減磁曲線を示す図、第３図は種々な製造方法による磁石
の加熱温度に対する不可逆減磁率を示す図、 第４図はＣＯの含有量Ｘと磁気特性の関係を示す図、 第５図はＢの含有量ｙと磁気特性の関係を示す図、 第６図はＧａの含有量２と磁気特性の関係を示す図。 第７図はＡ値と磁気特性の関係を示す図、第８図はＧａ
、ＡＩ、Ｄｙ添加量と磁気特性の関係を示す図、 第９図はＤｙ、Ａｌ、Ｇａ添加の場合の加熱温度に対す
る不可逆減磁率の変化を示す図、第１０図は第９図にお
ける場合の磁束量の変化を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　希土類元素（Ｒ）、遷移金属（ＴＭ）、硼素（
   Ｂ）から実質的になるＲ−ＴＭ−Ｂ系の永久磁石におい
   て、ＧａとＮｂ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏの１種または２種
   以上の組合せの複合添加により熱安定性を顕著に向上し
   たことを特徴とする永久磁石。
2. （２）　固有保磁力が１０ｋＯｅ以上で且つ耐熱温度が
   １８０℃以上である請求項１に記載の永久磁石。
3. （３）　式Ｒ（ＦＥ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙ＿ｚ＿ｕＣｏ
   ＿ｘＢ＿ｙＧ＿ａ＿ｚＭｕＡ（ここでＲはＮｄ、Ｐｒ、
   Ｃｅ、Ｄｙその他の希土類元素の１種または２種以上の
   組み合わせ、ＭはＮｂ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏの１種また
   は２種以上の組合せ、０≦ｘ≦０．７、０．０２≦ｙ≦
   ０．３、０．００１≦ｚ≦０．１５、０．００１≦ｕ≦
   ０．１、４≦Ａ≦７．５）で表わされる請求項１または
   ２に記載の永久磁石。