JPH0336895B2 - - Google Patents
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- JPH0336895B2 JPH0336895B2 JP56019265A JP1926581A JPH0336895B2 JP H0336895 B2 JPH0336895 B2 JP H0336895B2 JP 56019265 A JP56019265 A JP 56019265A JP 1926581 A JP1926581 A JP 1926581A JP H0336895 B2 JPH0336895 B2 JP H0336895B2
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- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明はSm、Ｙ（Co、Fe、Cu、Zr）系金属間
化合物からなる永久磁石に関するものである。 さらに詳しくは、重量比率でSmが19.2〜22.5
％、Coが44.8〜48.5％、Feが21.0〜24.0％、Cuが
4.1〜4.5％、Ｙが3.7〜3.8％、Zrが2.3％であつて
CoとFeのモル比が0.3＜Fe／Co＜0.6の範囲内の
組成成分からなるR2T17系金属間化合物中に、酸
化物の状態で重量比率で0.05〜１％の酸素を含有
させることから磁気特性を著しく改良した永久磁
石に関するものである。 希土類Ｒと遷移金属Ｔから構成されるR2T17系
永久磁石において工業的生産で成功を得ている組
成はSm（Co、Fe、Cu）7系合金（Coを部分的に
Mn、Ti、Zr、Hf等で置換された組成も含む）
であり、その磁石特性は30MG・Oe（メガ・ガウ
ス・エルステツド）の最大エネルギー積（BH）
maxまで到達している。 しかしながら、現在なおR2T17系金属間化合物
の保有する理論的限界（〜50MG・Oe）には及
ばないし、保磁力（JHc）も〜7KOeを限界とし、
減磁曲線内に必ず屈曲点を有するため、パーミア
ンス係数の小さな偏平磁石への応用は制限されて
いた。今後さらに高性能磁石化を達成するには、
前述のRT7系組成よりも化学量論的組成において
R2T17相側へ組成移行させ、かつＴ側の構成のFe
成分を増加させ、飽和磁化4πJsを高くしなければ
ならない。しかしながら単に組成をR2T17相側へ
移行しFeを増量させただけでは高性能磁石特性
を得られなかつた。すなわちR2T17相側へ接近す
るにしたがつて、減磁曲線の角型性が歪み、保磁
力の減少を示し、（BH）maxの低下を与えるか
らである。ところでCo成分におけるFeの置換量
は10％以内であれば保磁力発生に必要とされる結
晶磁気異方性の向上に寄与するが、10％を越える
と4πJsの増加は得られるにもかかわらず、結晶磁
気異方性の急速な降下を誘起し、その結果保磁力
を低下させるので、R2T17系永久磁石のFe量は多
くともCo成分の20％置換にとどまり、特性限界
となつていた。したがつて高残留磁束密度Brを
実現するために、本発明の主成分を構成するCo
成分のFe置換量の範囲（0.3＜Fe／Co＜0.6）の
組成合金では、保磁力は低く、減磁曲線の角型性
も歪んだ性能しか得られない。 本発明は上記のFe増量なるR2T17系永久磁石の
欠点を改善すると共に、それによつて高度な磁気
特性を保有する永久磁石を提供することを目的と
する。 すなわち、本発明はFe増量なるSm、Ｙ（Co、
FeCu、Zr）系金属間化合物に重量比率にして
0.05〜１％の酸素を成分元素の酸化物の状態で含
有させることによつて前述の欠点を改良するもの
である。酸素は粉砕した微粒子の表面に酸化物の
薄層を形成する状態で混入されているとき本発明
の効果が最大限に発揮させる。本発明における
Sm、Ｙ（Co、Fe、Cu、Zr）組成において、酸素
含有量は減磁曲線による磁気特性に反映され、酸
素成分が0.05％未満の場合は第１図ａに示すよう
に減磁曲線が歪み、角型性・保磁力は共に弱くな
り、逆に１％を越えると第１図ｂに示すように残
留磁束密度が低下する傾向を示すために、この重
量比率内に限定される。そして酸素含有量が特に
0.3〜0.6％において、第１図ｃに示すような角型
性・最大エネルギー積が改善され、本発明の効果
は最大限に得られる。酸素含有効果は先に規定し
たようにCo成分のFe置換量によつて異なる。
Fe／Co比が0.3以下では酸素の含有によつて磁気
特性が劣化し、酸素濃度は少ない程高性能磁石と
なるが、残留磁束密度が低いので本発明の目的外
である。一方Fe／Co比が0.6以上になると、結晶
磁気異方性の劣化から保磁力が低下し酸素含有効
果は粗殺されるため、永久磁石としては不適当と
なる。 本発明による組成合金の基本的な製造方法は、
原料インゴツトをアーク炉・高周波炉等で溶解し
所望の組成インゴツトを得、さらに粗粉砕後に振
動ミルあるいはジエツトミル等により最適粒径ま
で微粉砕を施こす。粒径は次工程における粒子表
面の酸化反応度合いが、強く磁気特性に影響を及
ぼすため注意深い調整が要求され、本発明の組成
合金を得るには、２〜5μｍの粒子が最も効果的
な粒径範囲である。 酸素混入方法は多様な処理方法が可能である。
例えば粉砕中、粉砕液中に水あるいは弱酸等を添
加し粉砕工程と酸化工程を同時に実施する方法、
あるいは粉砕後一定温湿度の環境に所望時間放置
し表面酸化を促進させる方法等がある。いかなる
方法においても0.05〜１％の酸素含有量が粒子表
面の酸化層として混入されていれば本発明で指摘
した磁性改良効果は達成できる。次に酸化処理後
の生粉体を磁界中で配向し、圧縮成形し、焼結工
程を行なう。焼結は真空中または不活性雰囲気中
において所定温度で実施する。焼結後の熱処理は
組成によつて異なり、最適温度・時間・冷却速度
が決定される。 以下本発明を実施例によつて詳述する。 重量比率でSm：19.2％、Co：48.5％、Fe：
22.0％、Cu：4.2％、Ｙ：3.8％、Zr：2.3％をそれ
ぞれ秤量し、Arガスを封入したアーク炉内で溶
解し、水冷銅鋳型中でインゴツトを得た。インゴ
ツトは次にステンレス乳鉢中で砕き、約1000μｍ
以下の粒径に粗粉砕した。1000μｍ以下の粒子
は、次に振動ミル（トルエン中に100ｇ封入、30
分間処理）により平均粒径3.8μｍの微粒子を得
た。その後トルエンを蒸発させ粉体を乾燥させて
から、温度25℃・湿度90％の雰囲気条件下で１〜
８時間放置し表面酸化層の形成を行なつた。生粉
体を次に10KOeの磁界を印加しながら金型中で
配向し圧縮成形（1.5t／cm2）した。成形体はさら
に5t／cm2の静水圧プレス装置で緻密な圧縮成形体
とした。焼結は10-3Torrの真空中で1175℃、２
時間保持し、直ちに800℃以下まで約12℃／secの
冷却速度で冷却し、再度800℃まで加熱し20時間
保持後炉冷して永久磁石を得た。磁気特性を第１
表に示す。
化合物からなる永久磁石に関するものである。 さらに詳しくは、重量比率でSmが19.2〜22.5
％、Coが44.8〜48.5％、Feが21.0〜24.0％、Cuが
4.1〜4.5％、Ｙが3.7〜3.8％、Zrが2.3％であつて
CoとFeのモル比が0.3＜Fe／Co＜0.6の範囲内の
組成成分からなるR2T17系金属間化合物中に、酸
化物の状態で重量比率で0.05〜１％の酸素を含有
させることから磁気特性を著しく改良した永久磁
石に関するものである。 希土類Ｒと遷移金属Ｔから構成されるR2T17系
永久磁石において工業的生産で成功を得ている組
成はSm（Co、Fe、Cu）7系合金（Coを部分的に
Mn、Ti、Zr、Hf等で置換された組成も含む）
であり、その磁石特性は30MG・Oe（メガ・ガウ
ス・エルステツド）の最大エネルギー積（BH）
maxまで到達している。 しかしながら、現在なおR2T17系金属間化合物
の保有する理論的限界（〜50MG・Oe）には及
ばないし、保磁力（JHc）も〜7KOeを限界とし、
減磁曲線内に必ず屈曲点を有するため、パーミア
ンス係数の小さな偏平磁石への応用は制限されて
いた。今後さらに高性能磁石化を達成するには、
前述のRT7系組成よりも化学量論的組成において
R2T17相側へ組成移行させ、かつＴ側の構成のFe
成分を増加させ、飽和磁化4πJsを高くしなければ
ならない。しかしながら単に組成をR2T17相側へ
移行しFeを増量させただけでは高性能磁石特性
を得られなかつた。すなわちR2T17相側へ接近す
るにしたがつて、減磁曲線の角型性が歪み、保磁
力の減少を示し、（BH）maxの低下を与えるか
らである。ところでCo成分におけるFeの置換量
は10％以内であれば保磁力発生に必要とされる結
晶磁気異方性の向上に寄与するが、10％を越える
と4πJsの増加は得られるにもかかわらず、結晶磁
気異方性の急速な降下を誘起し、その結果保磁力
を低下させるので、R2T17系永久磁石のFe量は多
くともCo成分の20％置換にとどまり、特性限界
となつていた。したがつて高残留磁束密度Brを
実現するために、本発明の主成分を構成するCo
成分のFe置換量の範囲（0.3＜Fe／Co＜0.6）の
組成合金では、保磁力は低く、減磁曲線の角型性
も歪んだ性能しか得られない。 本発明は上記のFe増量なるR2T17系永久磁石の
欠点を改善すると共に、それによつて高度な磁気
特性を保有する永久磁石を提供することを目的と
する。 すなわち、本発明はFe増量なるSm、Ｙ（Co、
FeCu、Zr）系金属間化合物に重量比率にして
0.05〜１％の酸素を成分元素の酸化物の状態で含
有させることによつて前述の欠点を改良するもの
である。酸素は粉砕した微粒子の表面に酸化物の
薄層を形成する状態で混入されているとき本発明
の効果が最大限に発揮させる。本発明における
Sm、Ｙ（Co、Fe、Cu、Zr）組成において、酸素
含有量は減磁曲線による磁気特性に反映され、酸
素成分が0.05％未満の場合は第１図ａに示すよう
に減磁曲線が歪み、角型性・保磁力は共に弱くな
り、逆に１％を越えると第１図ｂに示すように残
留磁束密度が低下する傾向を示すために、この重
量比率内に限定される。そして酸素含有量が特に
0.3〜0.6％において、第１図ｃに示すような角型
性・最大エネルギー積が改善され、本発明の効果
は最大限に得られる。酸素含有効果は先に規定し
たようにCo成分のFe置換量によつて異なる。
Fe／Co比が0.3以下では酸素の含有によつて磁気
特性が劣化し、酸素濃度は少ない程高性能磁石と
なるが、残留磁束密度が低いので本発明の目的外
である。一方Fe／Co比が0.6以上になると、結晶
磁気異方性の劣化から保磁力が低下し酸素含有効
果は粗殺されるため、永久磁石としては不適当と
なる。 本発明による組成合金の基本的な製造方法は、
原料インゴツトをアーク炉・高周波炉等で溶解し
所望の組成インゴツトを得、さらに粗粉砕後に振
動ミルあるいはジエツトミル等により最適粒径ま
で微粉砕を施こす。粒径は次工程における粒子表
面の酸化反応度合いが、強く磁気特性に影響を及
ぼすため注意深い調整が要求され、本発明の組成
合金を得るには、２〜5μｍの粒子が最も効果的
な粒径範囲である。 酸素混入方法は多様な処理方法が可能である。
例えば粉砕中、粉砕液中に水あるいは弱酸等を添
加し粉砕工程と酸化工程を同時に実施する方法、
あるいは粉砕後一定温湿度の環境に所望時間放置
し表面酸化を促進させる方法等がある。いかなる
方法においても0.05〜１％の酸素含有量が粒子表
面の酸化層として混入されていれば本発明で指摘
した磁性改良効果は達成できる。次に酸化処理後
の生粉体を磁界中で配向し、圧縮成形し、焼結工
程を行なう。焼結は真空中または不活性雰囲気中
において所定温度で実施する。焼結後の熱処理は
組成によつて異なり、最適温度・時間・冷却速度
が決定される。 以下本発明を実施例によつて詳述する。 重量比率でSm：19.2％、Co：48.5％、Fe：
22.0％、Cu：4.2％、Ｙ：3.8％、Zr：2.3％をそれ
ぞれ秤量し、Arガスを封入したアーク炉内で溶
解し、水冷銅鋳型中でインゴツトを得た。インゴ
ツトは次にステンレス乳鉢中で砕き、約1000μｍ
以下の粒径に粗粉砕した。1000μｍ以下の粒子
は、次に振動ミル（トルエン中に100ｇ封入、30
分間処理）により平均粒径3.8μｍの微粒子を得
た。その後トルエンを蒸発させ粉体を乾燥させて
から、温度25℃・湿度90％の雰囲気条件下で１〜
８時間放置し表面酸化層の形成を行なつた。生粉
体を次に10KOeの磁界を印加しながら金型中で
配向し圧縮成形（1.5t／cm2）した。成形体はさら
に5t／cm2の静水圧プレス装置で緻密な圧縮成形体
とした。焼結は10-3Torrの真空中で1175℃、２
時間保持し、直ちに800℃以下まで約12℃／secの
冷却速度で冷却し、再度800℃まで加熱し20時間
保持後炉冷して永久磁石を得た。磁気特性を第１
表に示す。
【表】
重量比率でSm：21％、Co：44.8％、Fe：24
％、Cu：4.5％、Ｙ：3.7％、Zr：2.3％を前記実
施例と同様にして溶解、粉砕し、温度25℃、湿度
90％の雰囲気条件下で放置し、磁界中圧縮成形、
静水圧圧縮、焼結、急冷、再加熱、炉冷により永
久磁石を得た。磁気特性を第２表に示す。
％、Cu：4.5％、Ｙ：3.7％、Zr：2.3％を前記実
施例と同様にして溶解、粉砕し、温度25℃、湿度
90％の雰囲気条件下で放置し、磁界中圧縮成形、
静水圧圧縮、焼結、急冷、再加熱、炉冷により永
久磁石を得た。磁気特性を第２表に示す。
【表】
重量比率でSm：22.5％、Co：46.4％、Fe：21
％、Cu：4.1％、Ｙ：3.7％、Zr：2.3％を前記実
施例と同様にして溶解、粉砕し、温度25℃、湿度
90％の雰囲気条件下で放置し、磁界中圧縮成形、
静水圧圧縮、焼結、急冷、再加熱、炉冷により永
久磁石を得た。磁気特性を第３表に示す。
％、Cu：4.1％、Ｙ：3.7％、Zr：2.3％を前記実
施例と同様にして溶解、粉砕し、温度25℃、湿度
90％の雰囲気条件下で放置し、磁界中圧縮成形、
静水圧圧縮、焼結、急冷、再加熱、炉冷により永
久磁石を得た。磁気特性を第３表に示す。
【表】
【表】
これらの表から明らかなように、酸素含有量が
増加するにしたがつて屈曲点における（Hk）が
増加し、角型性が改善されエネルギー積が増大す
ることが分かる。
増加するにしたがつて屈曲点における（Hk）が
増加し、角型性が改善されエネルギー積が増大す
ることが分かる。
第１図は本発明における永久磁石の酸素含有量
と減磁曲線との関係を示す。 ａ 酸素含有量が0.05％以下の場合。 ｂ 酸素含有量が１％以上の場合。 ｃ 酸素含有量が0.3〜0.6％の場合。
と減磁曲線との関係を示す。 ａ 酸素含有量が0.05％以下の場合。 ｂ 酸素含有量が１％以上の場合。 ｃ 酸素含有量が0.3〜0.6％の場合。
Claims (1)
- １ 重量比率でSmが19.2〜22.5％、Coが44.8〜
48.5％、Feが21.0〜24.0％、Cuが4.1〜4.5％、Ｙ
が3.7〜3.8％、Zrが2.3％であつてCoとFeのモル
比が0.3＜Fe／Co＜0.6の範囲内の組成を有する希
土類永久磁石において、0.05〜１％の酸素を希土
類酸化物として含有することを特徴とする永久磁
石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56019265A JPS57134533A (en) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Permanent magnet alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56019265A JPS57134533A (en) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Permanent magnet alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57134533A JPS57134533A (en) | 1982-08-19 |
| JPH0336895B2 true JPH0336895B2 (ja) | 1991-06-03 |
Family
ID=11994601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56019265A Granted JPS57134533A (en) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Permanent magnet alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57134533A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324030A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-01 | Res Dev Corp Of Japan | 異方性希土類磁石材料およびその製造方法 |
| JPS6483642A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Fuji Electrochemical Co Ltd | Permanent magnetic material |
| JPH0620007B2 (ja) * | 1987-10-24 | 1994-03-16 | 富士電気化学株式会社 | 永久磁石の製造方法 |
| JPH02159337A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-19 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 永久磁石合金 |
| JPH02258940A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-19 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 永久磁石合金とその製法 |
| US5129964A (en) * | 1989-09-06 | 1992-07-14 | Sps Technologies, Inc. | Process for making nd-b-fe type magnets utilizing a hydrogen and oxygen treatment |
| CN106653264B (zh) * | 2016-11-28 | 2019-05-10 | 宁波科星材料科技有限公司 | 一种钐钴基复合磁性材料制备方法及钐钴基复合磁性材料 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5665954A (en) * | 1979-11-02 | 1981-06-04 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Rare earth element magnet and its manufacture |
-
1981
- 1981-02-12 JP JP56019265A patent/JPS57134533A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5665954A (en) * | 1979-11-02 | 1981-06-04 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Rare earth element magnet and its manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57134533A (en) | 1982-08-19 |
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