JPH06124824A - 焼結永久磁石 - Google Patents

焼結永久磁石

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JPH06124824A
JPH06124824A JP4290171A JP29017192A JPH06124824A JP H06124824 A JPH06124824 A JP H06124824A JP 4290171 A JP4290171 A JP 4290171A JP 29017192 A JP29017192 A JP 29017192A JP H06124824 A JPH06124824 A JP H06124824A
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JP
Japan
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permanent magnet
sintered
powder
coercive force
sintered permanent
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JP4290171A
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Kimiyuki Jinno
公行 神野
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Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
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Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高保磁力を有する永久磁石粉末を用いた硬質
磁性材料、特に高保磁力永久磁石粉末の焼結体から成る
焼結永久磁石を提供する。 【構成】 下記組成式 (T1-XXZ1-Z ただし0.01≦x≦0.28 0.35≦z≦0.89 T:Feおよび/またはCo、さらにZr,Hfより選
ばれる1種もしくは2種の組合せ、 M:B,Si,Cより選ばれる1種もしくは2種以上の
組合せ、 R:Ndおよび/またはPr、さらにLa,Ce,S
m,Tb,Ho,Dy,Yより選ばれる1種もしくは2
種以上の組合せ、 より成り、非晶質再結晶粒径の大きさの結晶粒を有する
高保磁力永久磁石粉末の焼結体から成るもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高保磁力を有する永久
磁石粉末を用いた硬質磁性材料、特に高保磁力永久磁石
粉末の焼結体から成る焼結永久磁石に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、鉄族遷移金属と半金属元素よりな
る例えばFe8020に代表されるような組成の非晶質合
金は軟質磁性材料として公知である。又、鉄族遷移金属
とランタニド元素を基本組成とする結晶質合金は硬質磁
性材料としてよく知られているところである。
【0003】ところで、上記従来の硬質磁性材料はラン
タニド元素と鉄族遷移金属の組成が原子比で1:5から
2:17までの合金である。かかる合金をつくるには、
各元素を所定の配合組成としたのち、溶解法あるいは直
接還元法等により得ていたが、2:17系合金は組成が
複雑であり、直接還元法による製造は困難である。その
ため、現在では、各組成元素を高純度金属として用意
し、不活性ガス中の高周波炉で溶解して得る場合が多
い。しかし、この方法では溶解の途中での組成のずれが
しばしば問題となる。経験的に組成がずれ易い元素は配
合の段階でそのずれを補正すべく配慮しなければならな
い。
【0004】そして、溶解によって得られたインゴット
をもって永久磁石をつくるに当っては、焼結法による場
合には、粉砕−磁界中成形−焼結−時効という工程をと
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】いずれにしても、従来
の焼結法の場合はインゴットの粉砕および成形という工
程が必要となり、粉末の酸化の問題が生じる。さらに焼
結後に、室温まで急冷することが必要であり、試料が大
型の場合には均一急冷ということが問題となる。冷却速
度が不均一であれば結晶粒の大きさが不均一となり、す
ぐれた永久磁石特性が得られないのである。
【0006】本発明は、非晶質合金を出発材料として硬
質磁性材料を得るもので、上記製造上の問題を解決し、
高保磁力を有する安定した永久磁石粉末を用いた焼結磁
石である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、構成成分が、
遷移金属(T)、半金属元素(M)および希土類元素
(R)からなり、これら構成成分が下記組成式、 (T1-XXZ1-Z ただし0.01≦x≦0.28 0.35≦z≦0.89 T:Feおよび/またはCo、さらにZr,Hfより選
ばれる1種もしくは2種の組合せ、 M:B,Si,Cより選ばれる1種もしくは2種以上の
組合せ、 R:Ndおよび/またはPr、さらにLa,Ce,S
m,Tb,Ho,Dy,Yより選ばれる1種もしくは2
種以上の組合せ、 より成り、非晶質再結晶粒径の大きさの結晶粒を有する
高保磁力永久磁石粉末の焼結体から成ることを特徴とす
る焼結永久磁石である。
【0008】上記において、半金属元素(M)は、非晶
質合金を得るのに有効な元素である。しかし、この半金
属元素(M)は磁気特性の上からは合金の飽和磁束密度
(自発磁化σも同様)を低下させる傾向があるので総量
を25%以下に抑える事が望まれ、その範囲で、上記の
ようにxおよびzの数値を決定する。
【0009】すなわち、後述の実施例、比較例を含む多
くの実験の結果、希土類元素(R)の含有量を規定する
係数1−zとしては、自発磁化σが高く、かつ、高い保
磁力iHcを有する永久磁石材料を得るためには、0.
65≧1−z≧0.11の範囲が望ましい。すなわち、
還移金属(T)+半金属元素(M)の含有量を規定する
係数zは、0.35≦z≦0.89の範囲が望ましいこ
とがわかった。
【0010】そして、半金属元素(M)の総量は、本発
明の組成式においては、(x)×(z)であるから、こ
の値が0.25以下になるように(M)の係数xの上限
を規定した。すなわち、xの上限は0.25÷0.89
=0.28の式から得られる0.28とした。又、xの
下限の0.01はその有効性の限界を示すものである。
【0011】本発明の永久磁石をつくるには、非晶質合
金材料が用いられる。合金を非晶質化するには、目的と
する組成の合金を溶融状態から高速急冷もしくはスパッ
タ法により、イオンを基板上に到達せしめて急冷する。
こうして得た非晶質合金は、良く溶体化処理されたイン
ゴットと殆ど類似の状態にあり、非常に均一な状態であ
る。
【0012】本発明は、かかる非晶質合金材料を適当な
温度で熱処理し、再結晶化して得られる微細な結晶粒を
有する高保磁力永久磁石粉末を、成形、焼結によって結
合した永久磁石である。
【0013】非晶質合金材料を再結晶化して得た永久磁
石粉末は従来のようにインゴットを粉砕して得た粉末に
比べて、結晶粒の大きさが格段に小さく判然としてい
る。そのため、耐酸化性にすぐれており、焼結磁石製造
時の粉砕や成形における取扱いが、従来のインゴットを
用いるものに比べてやり易いという特徴がある。
【0014】本発明は、容易に、しかも安定した特性の
下で提供される永久磁石粉末よりなる焼結永久磁石であ
る。
【0015】
【実施例】つぎに実施例について説明する。
【0016】実施例1〜15 表1のNo.1〜15に示す各組成の合金試料を、アーク
溶解炉でアルゴンガス中で溶解し、アルゴンガス雰囲気
に置換された遠心急冷法による非晶質製造装置(銅製中
空円筒で外径200mm、内径180mm、長さ600
mm、回転速度2500〜4000rpm)中に噴射
し、非晶質の粉末を得た。得られた粉末を約700To
rrのアルゴンガスとともに石英管中に封入し、600
℃で12時間熱処理し、熱処理後の粉末の磁気特性を振
動磁束計により測定した。
【0017】
【表1】
【0018】つぎに、この粉末を3t/cm2の圧力で
圧縮成形を行い、1000〜1100℃の温度で焼結を
行い、さらに600℃で1時間熱処理して焼結磁石を作
成し、その磁気特性を測定した。
【0019】粉末および焼結磁石の磁気特性を表2に示
す。
【0020】
【表2】
【0021】表2の結果から明らかなように、実施例1
〜15のものは微粉末として高保磁力永久磁石粉末とし
ての特性を示し、その粉末の焼結体から成る焼結磁石は
すぐれた永久磁石特性を示す。
【0022】実施例20 (Fe0.79Co0.04Zr0.01Hf0.010.150.87Nd
0.07Pr0.06なる組成の試料を、高周波溶解炉でアルゴ
ンガス中で溶解し、実施例1と同様の方法で非晶質のリ
ボンを得た。この非晶質リボンを石英管中にアルゴンガ
スとともに封入し、700℃で1時間熱処理し、熱処理
後、室温で振動型磁束計によりその磁性値を測定したと
ころ、 σ=149emu/g, iHc=9.5kOe を有する永久磁石特性が得られた。
【0023】つぎに、このリボンを振動ミルによりノル
マルヘキサン中で、平均粒径が約3μmとなるように粉
砕し、この粉末を15kOeの磁界を圧縮方向と直角方
向に印加し、3t/cm2の圧力で圧縮成形を行い、1
100℃の温度で焼結を行い、さらに600℃で1時間
熱処理して焼結磁石を作成し、その磁気特性を測定し
た。この焼結磁石の磁気特性は、 Br=12.6kG, bHc=8.0kOe, (BH)max=34MGOe であった。
【0024】
【発明の効果】本発明は、高保磁力を有する永久磁石粉
末の焼結体から成る焼結永久磁石である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 1/053

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構成成分が、遷移金属(T)、半金属元
    素(M)および希土類元素(R)からなり、これら構成
    成分が下記組成式、 (T1-XXZ1-Z ただし0.01≦x≦0.28 0.35≦z≦0.89 T:Feおよび/またはCo、さらにZr,Hfより選
    ばれる1種もしくは2種の組合せ、 M:B,Si,Cより選ばれる1種もしくは2種以上の
    組合せ、 R:Ndおよび/またはPr、さらにLa,Ce,S
    m,Tb,Ho,Dy,Yより選ばれる1種もしくは2
    種以上の組合せ、 より成り、非晶質再結晶粒径の大きさの結晶粒を有する
    高保磁力永久磁石粉末の焼結体から成ることを特徴とす
    る焼結永久磁石。
  2. 【請求項2】 構成成分の半金属元素(M)が、Bであ
    ることを特徴とする請求項1に記載の焼結永久磁石。
  3. 【請求項3】 構成成分の希土類元素(R)が、Ndお
    よび/またはPrであることを特徴とする、請求項1に
    記載の焼結永久磁石。
  4. 【請求項4】 構成成分の半金属元素(M)が、Bであ
    り、かつ、構成成分の希土類元素(R)が、Ndおよび
    /またはPrであることを特徴とする、請求項1に記載
    の焼結永久磁石。
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