JPH0426525B2

JPH0426525B2 -

Info

Publication number: JPH0426525B2
Application number: JP60094643A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tawara; Takeshi Oohashi; Toshiichi Yokoyama
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1985-05-02
Filing date: 1985-05-02
Publication date: 1992-05-07
Also published as: JPS61253805A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、希土類永久磁石とその製造方法に関
するものである。（従来技術と問題点）希土類永久磁石は、他の磁石よりも磁気特性が
優れているため、小型、高効率化が要求される電
子機器の磁気回路に多く使用されており、特に希
土類焼結磁石が高価なコバルトを必要としない点
から注目されている。特開昭59−46008に開示さ
れた希土類鉄焼結磁石は、最大エネルギー積が
35MGOeと高い値を示すが保磁力の温度変化が
−0.6％／℃と大きいため、温度が上昇すると保
磁力が著るしく低下するという難点がある。した
がつてその使用度は100℃以下に制限される。一
方、希土類元素の一部に例えばDy、Tbのような
重希土元素を使用すると、保磁力が大きくなり、
温度変化があつても、高い温度まで使用できるよ
うになることが明らかにされている。（佐川ら、IEEE、Transactions on Magnetics
Vol Mag−20 No.５、1584 1984）。しかし、この方法は重希土類元素を含むため、
残留磁束密度が、例えば希土類元素がNdだけの
場合、12300Gから約10000Gまで低下する点が問
題である。（発明の目的）本発明はこの点にかんがみ、なされたもので、
その目的とするところは、高い温度で良好な磁気
特性を示し、残留磁束密度の低下が微小で、しか
も高価なコバルトを全く必要としない永久磁石を
提供することにある。（発明の構成）本発明は希土類鉄磁石の合金組成に希土類酸化
物を添加することによつて、前記目的が達成され
るとの知見に基づき完成されたもので、第１の発
明は、１種以上の希土類元素（Ｒ）、ホウ素(B)お
よび鉄、コバルト（Ｍ）からなり、原子％で、Ｒ
＝８〜30％、Ｂ＝２〜28％、Ｍ＝残部であるＲ−
Ｂ−Ｍ系合金組成物に希土類酸化物（RmOn）
（ｍ、ｎはCe、Pr、Tbを除いて２、３の値をと
り、残りは各々Ce、Pr₆O₁₁、Tb₄O₇の１種以上
である）を0.1〜15原子％添加してなる焼結体を
特徴とする希土類永久磁石を要旨とし、第２の発
明は、これの製造方法に係るものである。以下これについて詳しむ述べると、前記希土類
元素（Ｒ）は軽希土類および重希土類を含むもの
で、Ｙ、Nd、Pr、La、Ce、Tb、Dy、Ho、Er、
Eu、Sm、Gd、Pm、Tm、Yb、Luのうちの１種
以上である。ホウ素(B)としてはボロンまたはフエロボロン、
鉄、コバルト（Ｍ）としては電解鉄、電解コバル
トなどが配合、溶解され合金化される。合金の組
成はＲ＝８〜30％、Ｂ＝２〜28％、Ｍ＝残部の範
囲である。希土類酸化物（RmOn）として用いら
れるものは、ｍ、ｎがCe、Pr、Tbを除いて２、
３の値をとり、残りは各々Ce、Pr₆O₁₁、Tb₄O₇
の１種以上であるが、ＲとしてはDy、Tb、Ho、
Pr、Ndが好ましい。これらの希土類酸化物は、焼結体の結晶粒径を
抑制するため、iHc増大の効果があるが、特に重
希類のDy、Tb、Hoはその効果が顕著である。
これは粒径肥大を抑制すると同時に希土類酸化物
が還元拡散されて、マトリツクス相（R₂Fe₁₄B）
中もしくは粒界近傍に影響を与えるためであると
思われる。ちなみに上記重希土類の金属間化合物R₂Fe₁₄B
の異方性磁場はNdのそれの２倍程高い。また
Nd、Pr酸化物も粒径抑制と同時に粒界近傍の微
細構造に大きく影響すると思われる。これらの理
由から希土類酸化物のうち特にDy、Tb、Ho、
Pr、Ndの酸化物はiHcを増大する効果が大きい
のである。Ｒ−Ｂ−Ｍ系合金組成物に対するRmOnの添加
量は0.1〜15原子％であつて、0.1％以下では効果
が発揮されず、15％以上では磁気特性（特に飽和
磁化）の低下が著しい。希土類鉄焼結磁石の保持力は、例えば
Nd₁₅Fe₇₇B₈の組成の場合約9KOeであるが、前記
した既知の方法で重希土元素の例えばDyを用い
て保持力を20KOe以上にするには、全希土類元
素のうちの20％以上をDyにする必要がある。これに対し、本発明の方法により希土類酸化物
RmOnを添加すれば保持力を増大させ、なおかつ
残留磁束密度の低下を小さく抑えることが可能で
ある。例えば希土類がNdの場合、これにDy₂O₃を添
加し、20KOeの保持力を得たときの残留磁束密
度の低下は、Dyの場合12300Gから10000Gに低下
したのに対し10700Gであつて、酸化物添加の効
果が大きい。この効果はTb₄O₇の場合はさらに顕著になる。本発明の希土類永久磁石を製造するには、前記
Ｒ−Ｂ−Ｍ系合金組成を溶解したインゴツトを使
用し、これをスタンプミルで粗粉砕した後ボール
ミルにより３〜5μｍに微粉砕する。このものに
別に微粉砕した希土類酸化物を所定量添加混合
し、常法により10KOeの磁場中で磁気配向し、
1t／cm²の圧力で成形し、アルゴン中で1000〜1100
℃で焼結する。焼結後500〜600℃で１時間熱処理
する。つぎに実施例をあげて本発明を説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。実施例１〜６ Nd15％、Fe77％、B8％の合成組成にDy_0.4
O_0.6、Tb_0.36O_0.64、Ho_0.4O_0.6の３種の酸化物を
種々な割合で混合粉砕し、磁界中配向、成形後焼
結の各工程を経て第１表に示す永久磁石を製造し
た。実施例１〜６に示したように添加する酸化物
量と共に保磁力iHcは増大するが残留磁束密度Br
は低下する。

【表】実施例７ Nd₁₇（Fe_0.8Co_0.2）₇₆B₇の永久磁石Ａとこの組成
にDy₂O₃を５重量％添加して実施例１〜６の方法
で製造した永久磁石Ｂとを比較した結果は次のと
おりであつた。Ａ iHc＝8.5KOe Br＝12.1KG Ｂ iHc＝13.9KOe Br＝10.9KG 実施例８〜16 Nd₁₅Fe₇₇B₈の合成組成に各種の希土類酸化物
を添加して製造した永久磁石は第２表に示す性能
であつた。実施例８〜16に示すように希土類酸化
物の添加はiHcの増大効果があるが、とりわけ
Dy、Tb、Ho等の重希土類酸化物において効果
が著しい。

【表】

【表】（発明の効果）上記各実施例から明らかなように本発明によれ
ば低価格の希土類酸化物を用いることによつて、
大きな保持力をもち、温度変化があつても高い温
度で使用できる永久磁石を低コストで製造でき
る。

Claims

【特許請求の範囲】１１種以上の希土類元素（Ｒ）、ホウ素(B)およ
び鉄、コバルト（Ｍ）からなり、原子％でＲ＝８
〜30％、Ｂ＝２〜28％、Ｍ＝残部であるＲ−Ｂ−
Ｍ系合金組成物に一種以上の希土類酸化物
（RmOn）（ｍ、ｎはCe、Pr、Tbを除いて２、３
の値をとり、残りは各々CeO₂、Pr₆O₁₁、Tb₄O₇
の１種以上である）を酸化物として0.1〜15原子
％添加してなる焼結体を特徴とする希土類永久磁
石。２１種以上の希土類元素（Ｒ）、ホウ素(B)およ
び鉄、コバルト（Ｍ）からなり、原子％でＲ＝８
〜30％、Ｂ＝２〜28％、Ｍ＝残部である、Ｒ−Ｂ
−Ｍ系合金組成物のインゴツトを粉砕する工程に
おいて一種以上の希土類酸化物（RmOn）（ｍ、
ｎはCe、Pr、Tbを除いて、２、３の値をとり、
残りは各々CeO₂、Pr₆O₁₁、Tb₄O₇の１種である）
粉末を0.1〜15原子％混合し、磁界配向形成後、
焼結することを特徴とする希土類永久磁石の製造
方法。３ RmOn粉末がＲ＝Dy、Tb、Ho、Pr、Ndで
あることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の希土類永久磁石の製造方法。４ RmOn粉末の平均粒径が0.1〜100μｍである
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の希
土類永久磁石の製造方法。