JPH04338604A - 金属ボンディッド磁石およびその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属ボンディッド磁石
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高性能希土類磁石としては、Ｓｍ−Ｃｏ
系磁石やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が知られているが、近年
、新規な希土類磁石の開発が盛んに行なわれている。

【０００３】例えば、Ｓｍ２　Ｆｅ１７とＮとの化合物
であるＳｍ２　Ｆｅ１７Ｎ２．３　付近の組成で、４π
Ｉｓ　＝１５．４ｋＧ、Ｔｃ　＝４７０℃、ＨＡ　＝１
４Ｔの基本物性が得られること、Ｚｎをバインダとする
金属ボンディッド磁石として１０．５ＭＧＯｅの（ＢＨ
）ｍａｘ　が得られること、また、Ｓｍ２　Ｆｅ１７金
属間化合物へのＮの導入により、キュリー温度が大幅に
向上して熱安定性が改良されたことが報告されている（
ＰａｐｅｒＮｏ．Ｓ１．３　ａｔ　ｔｈｅ　Ｓｉｘｔｈ
　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　
ｏｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ　ａｎ
ｄＣｏｅｒｃｉｖｉｔｙ　ｉｎ　Ｒａｒｅ　Ｅａｒｔｈ
−Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　ＭｅｔａｌＡｌｌｏｙｓ，Ｐ
ｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ，Ｏｃｔｏｂｅｒ　２５，１
９９０．（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　Ｂｏｏｋ：Ｃａｒ
ｎｅｇｉｅ　Ｍｅｌｌｏｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍ
ｅｌｌｏｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ
ｈ，ＰＡ　１５２１３，ＵＳＡ）　）。

【０００４】この報告では、Ｓｍ２　Ｆｅ１７Ｎ２．３
の粉末をＺｎ粉末と混合してコールドプレスした場合、
μ０　Ｈｃ＝０．２Ｔであるが、さらに磁場プレスして
Ｚｎの融点付近の温度で熱処理して金属ボンディッド磁
石とした場合、μ０　Ｈｃ　＝０．６Ｔが得られている
。

【０００５】金属ボンディッド磁石は、上記報告に示さ
れるように、通常、磁石粉末をバインダ粉末と混合し、
次いで混合物をコンプレッション成形し、さらにホット
プレス等によりバインダ粉末を溶融した後、冷却するこ
とにより製造される。

【０００６】上記報告の金属ボンディッド磁石に用いら
れている磁石粒子は、ほぼ単結晶粒子となる程度の粒径
を有し、保磁力発生機構はニュークリエーションタイプ
である。このため、磁気特性が粒子の表面状態の影響を
受け易い。すなわち、粉砕時の機械的衝撃や粒子の酸化
等により磁石粒子表面には微小突起等の欠陥が生じ、磁
化方向と反対側に磁界が印加されたときに前記欠陥が逆
磁区発生の核となって粒内に磁壁が発生するが、ニュー
クリエーションタイプの磁石では結晶粒内に磁壁のピン
ニングサイトがないため容易に磁壁移動が起こるので、
保磁力は低い。上記報告では、金属ボンディッド磁石と
することにより、溶融した高温のバインダに磁石粒子を
接触させ、これにより磁石粒子の表面粗さを減少させて
磁壁の発生を抑制し、高い保磁力を得ていると考えられ
る。

【０００７】しかし、Ｓｍ２　Ｆｅ１７磁石の（ＢＨ）
ｍａｘ　の理論値である約５９ＭＧＯｅから予測される
ボンディッド磁石の（ＢＨ）ｍａｘ　が約４０ＭＧＯｅ
であるのに比べ、上記報告に示される金属ボンディッド
磁石の（ＢＨ）ｍａｘ　は低く、特に保磁力が低い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情からなされたものであり、Ｓｍ、ＦｅおよびＮを含有
する磁石粉末を含有する金属ボンディッド磁石の磁気特
性、特に保磁力を向上させることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（５）の本発明により達成される。

【００１０】（１）　　磁石粉末が金属のバインダ中に
分散された金属ボンディッド磁石であって、前記磁石粉
末が、Ｒ（ただし、Ｒは希土類元素から選択される１種
以上の元素であり、Ｓｍを必須元素として含む。）を５
〜１５原子％、Ｎを０．５〜２５原子％含有し、残部が
Ｔ（ただし、ＴはＦｅ、またはＦｅおよびＣｏである。 ）である磁石粒子から構成され、前記磁石粉末を構成す
る磁石粒子の周囲に、前記磁石粒子を構成する元素と前
記バインダを構成する元素とが含まれる混在部が存在す
ることを特徴とする金属ボンディッド磁石。

【００１１】（２）　　前記混在部に含有される前記磁
石粒子を構成する元素が、Ｔおよび／またはＲである上
記（１）に記載の金属ボンディッド磁石。

【００１２】（３）　　上記（１）または（２）に記載
の金属ボンディッド磁石を製造する方法であって、Ｒ、
ＴおよびＮを含有する磁石粒子から構成される磁石粉末
とバインダの粉末とを混合した後、成形し、さらに、５
５０℃以下の温度で熱処理を施す工程を有することを特
徴とする金属ボンディッド磁石の製造方法。

【００１３】（４）　　前記バインダの粉末と混合され
る磁石粒子が下記式（Ｉ）で表わされる組成を有する上
記（３）に記載の金属ボンディッド磁石の製造方法。 式（Ｉ）　　Ｒ２　Ｔ１７＋ａＮｘ （ただし、上記式（Ｉ）は原子比組成を表わし、ａは０
．１〜３、ｘは２〜３である。）

【００１４】（５）　　前記バインダの粉末と混合され
る磁石粒子が下記式（ＩＩ）で表わされる組成を有する
上記（３）に記載の金属ボンディッド磁石の製造方法。 式（ＩＩ）　　Ｒ２＋ｂ　Ｔ１７Ｎｘ （ただし、上記式（ＩＩ）は原子比組成を表わし、ｂは
０．１〜０．５、ｘは２〜３である。）

【００１５】

【作用】本発明の金属ボンディッド磁石は、低融点の金
属バインダ中に磁石粉末が分散された構成を有し、これ
は、磁石粉末をバインダ粉末と混合し、次いで混合物を
成形した後、熱処理して、磁石粉末をバインダにより結
合して製造される。

【００１６】本発明の金属ボンディッド磁石中において
、磁石粒子の周囲には、磁石粒子を構成する元素とバイ
ンダを構成する元素とが含まれる混在部が存在する。 本発明では、このような混在部が形成されるような条件
にて上記熱処理を施す。

【００１７】この混在部は、磁石粒子構成元素とバイン
ダ構成元素とが相互に拡散することにより形成されるも
のであり、磁石粒子とは磁気的性質が異なるものである
。磁石粒子表面に存在し逆磁区発生の核となる突起等の
表面欠陥は、上記した相互拡散により混在部の一部とな
って磁石粒子とは磁気的に隔絶されるので、磁石粒子表
面の実質的な表面粗さは極めて小さくなり、逆磁区発生
の核が著減して極めて高い保磁力が得られると考えられ
る。

【００１８】本発明の金属ボンディッド磁石に含有され
る磁石粉末は、Ｓｍ２　（Ｆｅ，Ｃｏ）１７系合金の粉
末に窒素（Ｎ）を含有させたものである。この磁石粉末
は、Ｎを含有するためキュリー温度が高く、熱安定性に
優れる。また、Ｎを含有することにより高い飽和磁化が
得られ、異方性エネルギーも向上して高い保磁力が得ら
れる。磁気特性の向上は、Ｎが結晶格子の特定位置に侵
入型の固溶をすることにより、Ｆｅ原子同士の距離や、
Ｆｅ原子と希土類金属原子との距離が最適化されるため
であると考えられる。

【００１９】本発明の金属ボンディッド磁石を製造する
際に、上記式（Ｉ）または式（ＩＩ）で表わされる組成
を有する磁石粒子をバインダの粉末と混合して熱処理し
た場合、さらに高い磁気特性が得られる。これは、熱処
理前の磁石粒子の組成が化学量論組成から偏倚している
場合、化学量論組成に対してリッチな元素が熱処理によ
りバインダ中に拡散し易くなるため、混在部の形成が容
易となり、しかも元素拡散後の磁石粒子の組成が、化学
量論組成とほぼ等しくなるからである。

【００２０】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成を詳細に説明
する。

【００２１】本発明の金属ボンディッド磁石は、金属の
バインダ中に磁石粉末が分散された構成を有する。

【００２２】本発明の金属ボンディッド磁石では、磁石
粒子の周囲に、磁石粒子を構成する元素とバインダを構
成する元素とが含まれる混在部が存在する。

【００２３】＜磁石粉末＞本発明の金属ボンディッド磁
石に含有される磁石粉末は、Ｒ、ＮおよびＴを含有する
磁石粒子から構成される。

【００２４】Ｒは、Ｓｍ単独、あるいはＳｍおよびその
他の希土類元素の１種以上である。Ｓｍ以外の希土類元
素としては、例えばＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｅｕ
、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等
が挙げられる。Ｓｍ以外の希土類元素が多すぎると結晶
磁気異方性が低下するため、Ｓｍ以外の希土類元素はＲ
の７０％以下とすることが好ましい。Ｒの含有率は、５
〜１５原子％、好ましくは７〜１４原子％とする。Ｒの
含有率が前記範囲未満であると保磁力　ｉＨｃ　が低下
し、前記範囲を超えると残留磁束密度Ｂｒ　が低下して
しまう。

【００２５】Ｎの含有率は、０．５〜２５原子％、好ま
しくは５〜２０原子％とする。本発明では、Ｎの一部に
換えてＣおよび／またはＳｉを含有する構成としてもよ
い。この場合、Ｎの含有率は０．５原子％以上であり、
Ｎ、ＣおよびＳｉの合計含有率は２５原子％以下である
。Ｎの含有率が前記範囲未満となると、キュリー温度の
上昇と飽和磁化の向上が不十分であり、Ｎ、ＣおよびＳ
ｉの合計含有率が前記範囲を超えるとＢｒ　が低下する
。Ｎの一部に換えて含有されるＣおよび／またはＳｉは
、飽和磁化、保磁力およびキュリー温度向上効果を示す
。ＣおよびＳｉの合計含有率の下限は特にないが、合計
含有率が０．２５原子％以上であれば、前記した効果は
十分に発揮される。

【００２６】なお、磁石粉末のキュリー温度は、組成に
よって異なるが４３０〜６５０℃程度である。

【００２７】ＴはＦｅ、またはＦｅおよびＣｏであり、
Ｔ中のＦｅの含有率は２０原子％以上、特に３０原子％
以上であることが好ましい。Ｔ中のＦｅの含有率が前記
範囲未満となるとＢｒ　が低下する。なお、Ｔ中のＦｅ
含有率の上限は特にないが、８０原子％を超えるとＢｒ
　が低下する傾向にある。

【００２８】磁石粒子中には、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ等の上
記以外の元素が含有されていてもよい。これらの元素の
含有率は３重量％以下とすることが好ましい。また、Ｂ
、Ｏ、Ｐ、Ｓ等の元素が含有されていてもよいが、これ
らの元素の含有率は２重量％以下とすることが好ましい
。

【００２９】なお、磁石粒子は、主としてＴｈ２　Ｚｎ
１７型の菱面体晶系の結晶構造を有する。

【００３０】＜バインダ＞本発明で用いるバインダは、
５５０℃以下、好ましくは５００℃以下で磁石粒子を結
合可能な金属から構成される。

【００３１】このような金属としては、融点が１５０〜
５００℃程度の金属単体、合金および金属間化合物が好
ましく、例えば、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｇ−Ｂａ、Ｂａ
−Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｂｉ−Ｌｉ、Ｎｉ−Ｃｅ、Ｃｅ−
Ｇａ、Ｃｅ−Ｚｎなどが挙げられる。これらのうち特に
、ＺｎまたはＳｎが好ましい。

【００３２】＜混在部＞本発明の金属ボンディッド磁石
では、磁石粒子の周囲に、磁石粒子構成元素とバインダ
構成元素とが含まれる混在部が形成されている。この混
在部の存在により、保磁力の劣化は著しく改善される。

【００３３】混在部中には、通常、磁石粒子構成元素と
して少なくともＴおよび／またはＲ、特にＦｅおよび／
またはＳｍが含有されるが、本発明では、後述するよう
にＴまたはＲを選択的に混在部中に含有させることがで
きる。

【００３４】磁石粒子構成元素とバインダ構成元素とは
金属間化合物として存在することが好ましく、特に、磁
石粒子のＴとバインダ構成元素との金属間化合物が混在
部に含まれることが好ましい。例えば、バインダとして
Ｚｎを用いた場合、混在部には、Ｚｎ７　Ｆｅ３　、Ｚ
ｎ９　Ｆｅ１　、Ｓｍ２　Ｚｎ１７などの金属間化合物
が含有されることが好ましく、特にＺｎ７　Ｆｅ３　や
Ｚｎ９　Ｆｅ１　が含有されることが好ましい。

【００３５】混在部の厚さは、高保磁力を得るためには
０．０５μｍ　以上、特に０．５μｍ以上であることが
好ましい。また、混在部の厚さの上限は特になく、バイ
ンダ全体が混在部となっていてもよいが、高い飽和磁化
を得るためには１０μｍ　以下であることが好ましい。

【００３６】なお、本発明の金属ボンディッド磁石では
、磁石粒子は互いに接触せずに独立して存在することが
好ましく、各磁石粒子の周囲に混在部が存在することが
好ましいが、複数の磁石粒子が互いに接触して二次粒子
化していてもよい。この場合、混在部は二次粒子の周囲
に存在することになる。

【００３７】混在部の組成および厚さは、Ｘ線回折や電
子線プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）などによ
り測定することができる。なお、本明細書において混在
部の厚さとは、バインダ構成元素の含有率が１０〜９０
原子％である領域の厚さとする。

【００３８】＜製造方法＞本発明では、磁石粒子からな
る磁石粉末と金属バインダの粉末とを混合した後、成形
し、さらに、５５０℃以下、好ましくは５００℃以下の
温度で熱処理を施して、バインダにより磁石粉末を結合
し、次いで冷却して金属ボンディッド磁石を製造する。

【００３９】磁石粉末は、通常、下記のようにして製造
することが好ましい。

【００４０】まず、目的とする組成が得られるように各
原料金属や合金を混合し、次いで混合物を溶解して鋳造
し、母合金インゴットを製造する。母合金インゴットの
結晶粒径は特に限定されず、通常、０．０５〜５０００
μｍ　程度とすればよいが、後述する粉砕により単結晶
粒子が得られるような寸法とすることが好ましい。

【００４１】次に、必要に応じて母合金インゴットに溶
体化処理を施す。溶体化処理は、インゴットの均質性を
向上させるために施され、処理温度は９００〜１２３０
℃、特に１０００〜１２００℃、処理時間は０．５〜２
４時間程度とすることが好ましい。なお、溶体化処理は
種々の雰囲気中で行なうことができるが、不活性ガス雰
囲気等の非酸化性雰囲気、還元性雰囲気、真空中等で行
なうことが好ましい。

【００４２】次いで、母合金インゴットを粉砕して合金
粒子とする。合金粒子の平均粒子径は特に限定されない
が、十分な耐酸化性を得るためには、合金粒子の平均粒
子径を好ましくは２μｍ　以上、より好ましくは１０μ
ｍ　以上、さらに好ましくは１５μｍ　以上とすること
がよい。また、このような平均粒子径とすることにより
、高密度の金属ボンディッド磁石とすることができる。 平均粒子径の上限は特にないが、通常、１０００μｍ　
程度以下、特に２００μｍ　以下とすることが好ましい
。

【００４３】粉砕手段は特に限定されず、通常の各種粉
砕機を用いればよいが、母合金インゴットに水素ガスを
吸蔵させて粉砕する手段を用いてもよい。

【００４４】次いで、合金粒子に窒化処理を施し、磁石
粒子とする。この窒化処理は窒素雰囲気中で合金粒子に
熱処理を施すものであり、これにより合金粒子には窒素
が吸収される。窒化処理の際の保持温度は４００〜７０
０℃、特に４５０〜６５０℃程度とすることが好ましい
。また、温度保持時間は、０．５〜２００時間、特に２
〜１００時間程度とすることが好ましい。磁石粒子中の
Ｎ量は、ガス分析法により測定することができる。

【００４５】なお、母合金インゴットに水素を吸蔵させ
て粉砕し、さらに合金粒子を大気にさらすことなく窒化
処理工程に供すれば、粒子表面の酸化膜の発生を抑える
ことができるので、窒化処理の際に高い反応性が得られ
る。

【００４６】本発明において平均粒子径とは、篩別によ
り求められた重量平均粒子径Ｄ５０を意味する。重量平
均粒子径Ｄ５０は、径の小さな粒子から重量を加算して
いって、その合計重量が全粒子の合計重量の５０％とな
ったときの粒子径である。

【００４７】上記したようにして製造された磁石粉末を
、前記バインダの粉末と混合する。

【００４８】バインダの粉末と混合する磁石粒子の組成
は、熱処理後に前述した組成となるように適宜選択すれ
ばよいが、前述した混在部の形成を容易にし、かつ磁気
特性、特に飽和磁化を向上させるためには、下記式（Ｉ
）または下記式（ＩＩ）で表わされる組成を有する磁石
粒子を用いることが好ましい。 式（Ｉ）　　Ｒ２　Ｔ１７＋ａＮｘ ただし、上記式（Ｉ）は原子比組成を表わし、ａは０．
１〜３、ｘは２〜３である。 式（ＩＩ）　　Ｒ２＋ｂ　Ｔ１７Ｎｘ ただし、上記式（ＩＩ）は原子比組成を表わし、ｂは０
．１〜０．５、ｘは２〜３である。

【００４９】上記式（Ｉ）において、ａが前記範囲未満
であると、混在部が形成されにくくなり、また、高い飽
和磁化が得られない。ａが前記範囲を超えている場合、
混在部形成後に磁石粒子中のＴが化学量論組成に対して
過剰となり、高い角形比が得られない。

【００５０】上記式（ＩＩ）において、ｂが前記範囲未
満であると、混在部が形成されにくくなり、また、高い
飽和磁化が得られない。ｂが前記範囲を超えている場合
、混在部形成後に磁石粒子中のＲが化学量論組成に対し
て過剰となり、例えばＳｍＦｅ３　等の化合物が生成し
て高い角形比が得られない。

【００５１】上記各式において、Ｎの含有率を表わすｘ
が前記範囲内であれば、高いキュリー温度および高飽和
磁化が得られる。なお、前述したようにＮの一部をＣお
よび／またはＳｉに換えてもよい。

【００５２】上記式（Ｉ）で表わされる組成を有する磁
石粒子を用いた場合、バインダ中には主としてＴが拡散
する。また、上記式（ＩＩ）で表わされる組成を有する
磁石粒子を用いた場合、バインダ中には主としてＲが拡
散する。

【００５３】バインダの粉末を構成する粒子の平均粒子
径は特に限定されないが、磁石粉末と均一に混合するた
めには、０．５〜３０μｍ　程度とすることが好ましい
。 また、混合手段にも特に制限はなく、例えばライカイ機
などを用いればよい。

【００５４】磁石粉末とバインダの粉末との混合物中に
おけるバインダの粉末の含有率は特に限定されないが、
バインダの粉末の含有率が低過ぎると成形性が悪くなり
、また、混在部の形成が不十分になるので高い保磁力が
得られない。バインダの粉末の含有率が高すぎると高い
飽和磁化が得られないので、通常、２〜２５体積％とす
ることが好ましい。

【００５５】磁石粉末とバインダの粉末とを混合後、成
形する。成形手段は特に限定されないが、通常、コンプ
レッション成形を行なう。成形時の圧力に特に制限はな
いが、通常、０．２〜１６ｔ／ｃｍ２　程度である。

【００５６】なお、磁場中で成形すれば磁石粒子の磁化
容易軸を配向させることができ、異方性金属ボンディッ
ド磁石を得ることができる。磁石粒子がほぼ単結晶とな
っていれば、高い異方性が得られる。

【００５７】成形後、成形体に熱処理を施し、バインダ
により磁石粒子を結合する。

【００５８】本発明では、熱処理温度を５５０℃以下、
好ましくは５００℃以下とする。熱処理温度が５５０℃
を超えると磁石粉末が分解してＮが放出されてしまい、
磁気特性が極端に低下する。熱処理温度は５５０℃以下
であれば特に制限はなく、必要な粘度が得られるように
バインダの融点に応じて適宜選択すればよいが、１５０
℃未満で溶融するバインダを用いた場合、実用的に十分
な熱安定性が得られない。また、熱処理の際の温度保持
時間は、１０分〜５時間程度することが好ましい。

【００５９】熱処理手段は特に限定されないが、加圧し
ながら加熱する手段が好ましく、例えば、ホットプレス
やプラズマ活性化焼結（ＰＡＳ）等が好ましい。

【００６０】なお、バインダにより磁石粒子を結合する
際にホットプレス等の加圧加熱手段を用いる場合、熱処
理温度がバインダの融点以下であっても、すなわちバイ
ンダが溶融状態となっていなくても、金属ボンディッド
磁石を形成することが可能である。

【００６１】熱処理後、冷却する。なお、磁場中で冷却
すれば、上記した磁場中成形による異方性化を良好に保
つことができる。

【００６２】金属ボンディッド磁石中の磁石粒子周囲に
存在する混在部は、バインダにより磁石粒子を結合する
際の熱処理時および冷却時に形成される。混在部は、磁
石粒子構成元素とバインダ構成元素とが相互拡散するこ
とにより形成される。混在部の組成および厚さを制御し
て高保磁力を得るためには、熱処理および冷却の際の温
度やその時間的変化を適宜制御すればよいが、これらの
工程により好ましい混在部が得られない場合、冷却後に
金属ボンディッド磁石を熱処理することにより混在部の
組成や厚さを制御することが可能である。この熱処理の
際の保持温度および温度保持時間に特に制限はなく、磁
気特性向上に有効な混在部が形成されるような条件を適
宜選択すればよいが、通常、２５０〜４７０℃にて１０
分〜５時間程度である。

【００６３】＜磁気特性＞上記した方法により製造され
た金属ボンディッド磁石では、４ｋＯｅ　以上、特に６
以上の保磁力　ｉＨｃ　が得られ、また、８ｋＧ以上、
特に１１ｋＧ以上の飽和磁化４πＩｓ　が得られる。

【００６４】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００６５】下記表１に示される組成の磁石粒子を用い
て、金属ボンディッド磁石を作製した。

【００６６】まず、高周波誘導加熱により母合金インゴ
ットを作製した。各母合金インゴットはＴｈ２　Ｚｎ１
７型の菱面体晶構造の結晶粒を有し、平均結晶粒径は約
５００μｍ　であった。なお、結晶構造はＸ線回折法に
より確認した。

【００６７】次に、各母合金インゴットに溶体化処理を
施した。溶体化処理は、Ａｒガス雰囲気中にて１１５０
℃で１６時間行なった。

【００６８】溶体化処理後、各母合金インゴットを平均
粒子径１０μｍ　まで粉砕し、得られた合金粉末に窒化
処理を施して磁石粉末とした。窒化処理は、Ｎ２　ガス
雰囲気中にて４５０℃で１０時間熱処理することにより
行なった。各磁石粉末のキュリー温度は４６０〜４９０
℃程度であった。

【００６９】次いで、磁石粉末とバインダの粉末との混
合物を超硬合金製のライカイ機により作製した。バイン
ダにはＺｎ（融点４１９℃）を用い、混合物中のバイン
ダの含有率は１５体積％とした。

【００７０】各混合物を圧力３ｔ／ｃｍ２　でコンプレ
ッション成形して、円柱状の成形体を得た。なお、高さ
方向に１０ｋＯｅ　の磁界を印加して異方性化した成形
体も作製した。次いで、各成形体をホットプレスにより
加圧熱処理した。熱処理温度および温度保持時間を表１
に示す。なお、ホットプレスの際の加圧圧力は、８ｔ／
ｃｍ２　とした。

【００７１】ホットプレス後、冷却して、外径１０ｍｍ
、高さ８ｍｍの円柱状金属ボンディッド磁石を得た。

【００７２】なお、冷却後に熱処理を施した金属ボンデ
ィッド磁石も作製した。

【００７３】これらの金属ボンディッド磁石について、
成形時の磁界印加の有無、冷却後の熱処理の条件を下記
表１に示す。

【００７４】各金属ボンディッド磁石を樹脂中に埋め込
んで切断し、断面を研磨してＥＰＭＡにより組成を測定
し、混在部の厚さを調べた。結果を表１に示す。

【００７５】また、各金属ボンディッド磁石を粒径１０
０μｍ　程度に粉砕してＸ線回折を行ない、混在部に含
有される化合物を調べた。結果を表１に示す。

【００７６】また、各金属ボンディッド磁石に対し、保
磁力　ｉＨｃ　および飽和磁化４πＩｓの測定を行なっ
た。 結果を表１に示す。

【００７７】

【表１】

【００７８】表１に示される結果から、本発明の効果が
明らかである。すなわち、磁石粒子周囲に混在部が形成
されている場合、極めて高い磁気特性が得られている。

【００７９】なお、残留磁束密度Ｂｒ　を測定してＢｒ
　／４πＩｓを求めたところ、金属ボンディッド磁石Ｎ
ｏ．　４では４８％であったのに対しＮｏ．　５では９
０％であり、また、Ｎｏ．　８では５０％であったのに
対しＮｏ．　１０では９３％であり、磁場中成形により
異方性化が可能であることが確認された。

【００８０】また、バインダとしてＳｎを用いて金属ボ
ンディッド磁石を作製し、上記と同様にしてＥＰＭＡに
より測定したところ、混在部の存在が確認された。また
、Ｘ線回折の結果、混在部にはＦｅＳｎ２　の存在が確
認された。そして、この金属ボンディッド磁石について
も、上記実施例と同様に高磁気特性が得られた。

【００８１】また、上記各実施例において、磁石粉末の
Ｆｅの一部をＣｏで置換した場合、Ｔｃ　の上昇、４π
Ｉｓ　の向上ならびに　ｉＨｃ　の僅かな低下が認めら
れた。

【００８２】

【発明の効果】本発明では、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ磁石粉末を
含有する金属ボンディッド磁石において、磁石粒子周囲
に、磁石粒子構成元素とバインダ構成元素とが含まれる
混在部を形成する。このため、逆磁区発生の核となる磁
石粒子の表面欠陥が殆どなくなり、磁化方向と逆に磁界
が印加されても逆磁区が発生しにくい。このため、従来
に比べ著しく高い保磁力が得られる。

【００８３】そして、化学量論組成に対しＦｅリッチま
たはＳｍリッチである磁石粒子を用いた場合、上記混在
部の形成が容易となり、また、混在部形成後の磁石粒子
の組成を化学量論組成付近にすることが可能となるので
、さらに高い磁気特性が得られる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁石粉末が金属のバインダ中に分散さ
   れた金属ボンディッド磁石であって、前記磁石粉末が、
   Ｒ（ただし、Ｒは希土類元素から選択される１種以上の
   元素であり、Ｓｍを必須元素として含む。）を５〜１５
   原子％、Ｎを０．５〜２５原子％含有し、残部がＴ（た
   だし、ＴはＦｅ、またはＦｅおよびＣｏである。）であ
   る磁石粒子から構成され、前記磁石粉末を構成する磁石
   粒子の周囲に、前記磁石粒子を構成する元素と前記バイ
   ンダを構成する元素とが含まれる混在部が存在すること
   を特徴とする金属ボンディッド磁石。
2. 【請求項２】　　前記混在部に含有される前記磁石粒子
   を構成する元素が、Ｔおよび／またはＲである請求項１
   に記載の金属ボンディッド磁石。
3. 【請求項３】　　請求項１または２に記載の金属ボンデ
   ィッド磁石を製造する方法であって、Ｒ、ＴおよびＮを
   含有する磁石粒子から構成される磁石粉末とバインダの
   粉末とを混合した後、成形し、さらに、５５０℃以下の
   温度で熱処理を施す工程を有することを特徴とする金属
   ボンディッド磁石の製造方法。
4. 【請求項４】　　前記バインダの粉末と混合される磁石
   粒子が下記式（Ｉ）で表わされる組成を有する請求項３
   に記載の金属ボンディッド磁石の製造方法。 式（Ｉ）　　Ｒ２　Ｔ１７＋ａＮｘ （ただし、上記式（Ｉ）は原子比組成を表わし、ａは０
   ．１〜３、ｘは２〜３である。）
5. 【請求項５】　　前記バインダの粉末と混合される磁石
   粒子が下記式（ＩＩ）で表わされる組成を有する請求項
   ３に記載の金属ボンディッド磁石の製造方法。 式（ＩＩ）　　Ｒ２＋ｂ　Ｔ１７Ｎｘ （ただし、上記式（ＩＩ）は原子比組成を表わし、ｂは
   ０．１〜０．５、ｘは２〜３である。）