JPH0580401B2 - - Google Patents

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JPH0580401B2
JPH0580401B2 JP60140651A JP14065185A JPH0580401B2 JP H0580401 B2 JPH0580401 B2 JP H0580401B2 JP 60140651 A JP60140651 A JP 60140651A JP 14065185 A JP14065185 A JP 14065185A JP H0580401 B2 JPH0580401 B2 JP H0580401B2
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Arein Rooooru
Fuiritsupe Ruriteieeru
Piiru Taunieeru
Danieru Buurujeeru
Danieru Furuchaaru
Patoritsuku Shoodoo
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CENTRE NASHIONARU DO RA RUSHER
SANTORU NASHIONARU DO RA RUSHERUSHU SHIANTEIFUITSUKU
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CENTRE NASHIONARU DO RA RUSHER
SANTORU NASHIONARU DO RA RUSHERUSHU SHIANTEIFUITSUKU
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    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B6/00Hydrides of metals including fully or partially hydrided metals, alloys or intermetallic compounds ; Compounds containing at least one metal-hydrogen bond, e.g. (GeH3)2S, SiH GeH; Monoborane or diborane; Addition complexes thereof
    • C01B6/24Hydrides containing at least two metals; Addition complexes thereof
    • C01B6/246Hydrides containing at least two metals; Addition complexes thereof also containing non-metals other than hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
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    • C22C19/07Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S420/00Alloys or metallic compositions
    • Y10S420/90Hydrogen storage

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は永久磁気特性を有する生成物の技術分
野に関する。 特に、本発明は希土類/鉄/ホウ素型の水素化
生成物、その製造および用途に関する。 希土類元素を含有する永久磁石およびこの分野
における最近の研究についての興味ある点はアー
サー・エル・ロビンソン、サイエンス、第223巻、
1984年3月2日、第920〜922頁の“新たに見い出
された強力な磁石材料”と題する報文に記載され
ている。 問題の報文には、とりわけ式Nd2Fe14Bの磁石
生成物がその想定された結晶構造およびその磁気
特性と共に記載されている。 しかしながら、この生成物は比較的低いキユリ
ー点(585K)を有している。 本発明によれば、希土類/鉄/ホウ素および希
土類/コバルト/ホウ素化合物に対する水素化/
脱水素化サイクルが見い出されたが、これは顕著
な磁気特性を有しかつ式: R2Fe14BHxまたはR2Co14BHx (式中、0<x≦5、好ましくはx≧0.1、Rは
希土類元素またはイツトリウムを表わし、鉄また
はコバルトは他の3d、4d、5d遷移元素またはAl、
Si、C、Geのような元素により部分的に置換さ
れうる) で表わされる新規な水素化物を生成する。 事実、これらの化合物の磁気モーメントはそれ
ぞれの非水素化化合物のそれよりも明らかに大き
い。 従つて本発明はまたそれらの磁気特性を利用す
る上記化合物の用途に関する。これらの化合物は
微粉末の形で、特に磁気読出しおよび記録媒体、
およびフエロ流体の製造、結合した形の磁石並び
にゴムまたはプラスチツク組成物などへの混入に
対して特に価値を有することが判明した。 本発明はまた上記化合物の製法に関し、それは
希土類/鉄/ホウ素または希土類/コバルト/ホ
ウ素化合物を周囲温度でかつ適当な水素圧下で水
素化することから成る。水素圧は当該化合物およ
び所望の水素化度により適宜調整される。例え
ば、10バール(10×55Pa)〜500バール(500×
105Pa)の圧力が十分であることが判つた。 該化合物は好ましくは150〜600℃の温度に加熱
することにより脱水素化されうる。しかしなが
ら、前記化合物の分解点に至ることのないよう注
意しなければならない。こうして0<x<5の中
間体が非水素化化合物を水素化度x=5の化合物
と所望の割合で混合することによつて得られ、そ
の後この混合物はできるだけ最小の死容積
(dead volume)を有しかつ圧力によく耐えうる
密閉容器中で適当な脱水素化温度に加熱される。
水素化は好ましくは減圧下で行われる。 冷却後、均一な水素化物が得られるが、これは
細い線スぺクトルを特徴としており、そのキユリ
ー点および結晶パラメーターは一方における生成
物の極値特性と他方における水素化生成物の極値
特性の間にある。 水素化/脱水素化プロセスはまた微粉末の外観
を有する著しく脱水素化された生成物を得ること
を可能にする。以前にはそのような生成物を得る
ことが不可能であつたことを強調しておかなけれ
ばならない。さらに、このような細かさが上記し
た用途においていかに重要であるかということは
既に知られている。一般に、これらの生成物は摩
砕と組み合つて0.2〜3μm、好ましくは0.8〜1.5μ
mの粒子寸法を有する。 好ましい化合物の中で、式Nd2Fe14BHx(式
中、0<x≦5)の化合物について言及する。こ
の新規な水素化物は式Nd2Fe14Bの水素化により
製造される。水素化は例えば周囲温度で、かつ約
20バール(20×105Pa)の水素圧下で行われる。 この方法は式Nd2Fe14BH5で表わされる化合物
を生成させる。この化合物は次のパラメーター: a=0.8926nm b=1.2334nm を有する正方晶の結晶セルを特徴とし、そのキユ
リー点は403℃、θc=403℃である。 式Nd2Fe14Bの原料物質はヨーロツパ特許出願
0101552において佐川により記載されたものと類
似した方法により得られるものそれ自体であり、
これは次いでフオーテイングるつぼの中で溶融さ
れ、さらに焼なまし操作に付される。化合物
Nd2Fe14Bの分解溶融のために、化学量論的組成
物に関してネオジムの含有量を増大させること
は、液相線−固相線平衡温度を低下させることに
より、凝固の間に鉄の最初の沈殿を避けることを
可能にする。このような理由から、全体にわたる
組成Nd2Fe10.5Bに相当する混合物が使用される。
こうして得られた物質は大部分次のパラメータ: a=0.8805nm 正方晶対称 θc=316℃ c=1.2204nm を有する相Nd2Fe14Bから成る。 uemcgsで表わされる磁気モーメントはそれぞ
れ次のとおりである。 (1) 最初の組成“Nd2Fe10.5B”から得られた
Nd2Fe14Bは次のパラメータを有する。 a=0.8805nm c=1.2204nm H=2.66テスラ(300K) M=129.2uemcgs H=15.8テスラ(4.2K) M=164.6uemcgs H=15.8テスラ(300K) M=144.3uemcgs (2) 水素化された上記化合物は次のパラメーター
を有する。 a=0.8926nm c=1.2334nm H=2.66テスラ(300K) M=1508.8uemcgs H=15.8テスラ(4.2K) M=169.4uemcgs H=15.8テスラ(300K) M=152.4uemcgs このような高い割合の鉄を含有する生成物が水
素化されうることは全く知られていなかつたとい
うことを強調しておきたい。 水素化がNd2Fe14B相に変化をもたらし、また
はこれを分解し、したがつて磁気特性に影響を及
ぼすこともまた懸念されていた。 実のところ、このようなことは全く事実に反
し、それどころか水素の吸収は出発化合物
Nd2Fe14Bに関して、周囲温度での磁気モーメン
トの増大をもたらし、かつ飽和に達するのに必要
な地場の減少をもたらし、さらにはキユリー点の
上昇をもたらすのである。 このような特性の変化は添付した第1図に示さ
れている。 0〜2.66テスラで測定された磁気モーメントは
μB/g式で表わされている。 添付した第2図は界に対して垂直に置かれかつ
アラルダイド(商品名)接着剤で固定された
Nd2Fe14BH5粉末の、グラフ上に示された種々の
温度での磁化曲線を示すものである。 このグラフに関して、温度はK度で表わされ、
磁場はテスラで表わされている。 このグラフは異方性の界が低温で非常に強いこ
とを示している。異方性の界は温度の上昇につれ
て減少する。 磁性に関する研究結果はメスバウアー分光分析
により立証されるが、この分析はNd2Fe14Bに対
して測定された結果に関して、周囲温度における
Fe部位での超微細の界の増大を示すことを可能
にするものである。 メスバウアー効果により識別される4つのFe
部位において、重みを付けた平均の超微細の界は
Nd2Fe14Bに対する305kOeから本発明による水素
化物Nd2Fe14BHxに対する320kOeに変化する。 上記した水素化はNd2Fe14B相を破壊すること
なく逆方向に変えうること、および化合物
Nd2Fe14Bに対して適用される水素化/脱水素化
はこの化合物Nd2Fe14Bを粉末の形で製造しうる
ことに注目すべきである。 本発明の水素化物は非常に安定であるが、大気
圧下で約400℃のオーダーの温度が前駆減圧
(10-2mmHg)下ですべての水素を除去するため
に、かつ出発化合物Nd2Fe14Bに戻すために必要
である。本発明の水素化物を脱水素化したとき、
その後に水素の存在下で請求項3に記載の条件で
脱水素化物を用いると請求項1に記載の水素化物
が得られる。 いくつかのR2Fe14B化合物、特にNd2Fe14Bの
分解溶融は元素の混合物を化学量論的割合で溶融
し、凝固することによつて得られるべき純粋な生
成物を与えない。得られる物質は大部分
Nd2Fe14B相、鉄およびネオジム(非磁性)含量
の多い化合物から成る混合物である。 もし大きな塊りの形の上記混合物が水素化/脱
水素化処理に付されるならば、該混合物は細かい
粉末にされるのでその反応性はより大きくなる。
上記粉末生成物の約900℃での拡散処理は最初の
沈殿により生成した鉄の結合を可能にし、かつ比
較的純粋な物質を得ることを可能にする。 強磁性水素化物を形成させることの特性は、希
土類の他の希土類による置換、または鉄およびコ
バルトの3d、4d、5d遷移元素およびAl、Si、Ge
のような鉄に対する置換基として認められた種々
の元素による部分的な置換のいずれかによつて得
られるそれらの固溶体を包含する正方晶化合物
Nd2Fe14Bと同形のすべての化合物に共通するも
のである。 このような鉄の置換はコバルトの場合にはすべ
て例えば化合物: Nd2Co14B θc=708℃ a=0.86492nm c=1.18558nm に導き、その水素化は強磁性式: Nd2Co14BH3 a=0.8705nm c=1.1925nm に導くことができる。 下の第1表および第2表は周囲温度で50バール
(50×15Pa)のオーダーの水素圧下で水素化され
た本発明によるいくつかの好ましい化合物、およ
び相当する非水素化化合物の結晶パラメーターを
突き合わせたものである。 〔他の例〕 次の生成物は上記方法によつて製造されたもの
である。 (1) Tb2Co14BH 固定された水素の重量%:0.37% (2) La2Co14BH 固定された水素の重量%:0.20% (3) Pr2Co14BH 固定された水素の重量%:0.15% (4) Gd2Co14BH 固定された水素の重量%:0.15% (5) Y2Co9Mn5BH 固定された水素の重量%:0.33% 非水素化生成物(Y2Co9Mn5B): a=0.8697nm c=1.1969nm
【表】
【表】
【表】 第3図は化合物Ce2Fe14BH4.83およびCeFe14B
の293Kでの磁化曲線を示すものである。 同様に、第4図は化合物Y2Fe14BH3.7および
Y2Fe14Bの293Kでの磁化曲線を示すものである。 これら両方の場合において、非常に高い磁化曲
線が比較的低い異方性と共に見い出された。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例における磁気特性の変化を示す
図であり、第2,3及び4図は同じく磁化曲線を
示すものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式 R2Fe14BHxまたはR2Co14BHx (式中、xは0よりも大きく5よりも小さいかま
    たは5に等しく、Rは希土類元素またはイツトリ
    ウムであり、FeまたはCoは部分的に他の3d、4d
    および5d遷移元素またはAl、Si、CおよびGeか
    ら選ばれた元素によつて置換されていてもよい) で表わされる安定な4元金属水素化物。 2 式 Nd2Fe14BHxまたはNd2Co14BHx (式中、xは0よりも大きく5よりも小さいかま
    たは5に等しい) で表わされ、特に式 Nd2Fe14BH5またはNd2Co14BH3 で表わされる特許請求の範囲第1項に記載の4元
    金属水素化物。 3 式 R2Fe14BまたはR2Co14B (式中、Rは希土類元素またはイツトリウムであ
    り、FeまたはCoは部分的に他の3d,4dおよび5d
    遷移元素またはAl、Si、CおよびGeから選ばれ
    る元素によつて置換されていてもよい) で表わされる化合物を、周囲温度ですくなくとも
    1×106Paで5×105Pa以上の水素圧下で水素化
    することからなる式 R2Fe14BHxまたはR2Co14BHx (式中、xは0よりも大きく5よりも小さいかま
    たは5に等しく、Rは前記の意味を持つ) で表わされる安定な4元金属水素化物の製法。 4 式 R2Fe14BHxまたはR2Co14BHx (式中、xは0よりも大きく5よりも小さいかま
    たは5に等しく、Rは希土類元素またはイツトリ
    ウムであり、FeまたはCoは部分的に他の3d、4d
    および5d遷移元素またはAl、Si、CおよびGeか
    ら選ばれる元素によつて置換されていてもよい) で表わされ、磁気読出しおよび記録媒体およびフ
    エロ流体の製造、結合した形の磁石並びにゴムま
    たはプラスチツク組成物などに混入するための粉
    末の形の添加剤。
JP14065185A 1984-06-29 1985-06-28 磁性を有する希土類/鉄/ホウ素水素化物および希土類/コバルト/ホウ素水素化物、それらの製法および用途 Granted JPS6131303A (ja)

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FR8410387A FR2566758B1 (fr) 1984-06-29 1984-06-29 Nouveaux hydrures de terre rare/fer/bore et terre rare/cobalt/bore magnetiques, leur procede de fabrication et de fabrication des produits deshydrures pulverulents correspondants, leurs applications
FR84.10387 1984-06-29

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JPS6131303A JPS6131303A (ja) 1986-02-13
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JP14065185A Granted JPS6131303A (ja) 1984-06-29 1985-06-28 磁性を有する希土類/鉄/ホウ素水素化物および希土類/コバルト/ホウ素水素化物、それらの製法および用途

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