JPH06151137A - 異方性に優れた希土類磁石材料粉末 - Google Patents

異方性に優れた希土類磁石材料粉末

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JPH06151137A
JPH06151137A JP4328805A JP32880592A JPH06151137A JP H06151137 A JPH06151137 A JP H06151137A JP 4328805 A JP4328805 A JP 4328805A JP 32880592 A JP32880592 A JP 32880592A JP H06151137 A JPH06151137 A JP H06151137A
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亮治 中山
Takuo Takeshita
拓夫 武下
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 R2 14B型金属間化合物相を主相とする異
方性に優れた希土類磁石材料粉末を提供する。 【構成】 Yを含む希土類元素(以下、Rで示す)とF
eあるいはFeの一部をCoで置換した成分(以下、T
で示す)とBを主成分とし、さらに、Si、Ga、Z
r、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Al、Ti、Vのう
ち1種または2種以上(以下、Mで示す):0.001
〜5.0原子%を含有する成分組成、および平均再結晶
粒径:0.05〜20μmの微細なR2 14B型金属間
化合物相の再結晶集合組織を有するR−T−B−M系異
方性磁石材料粉末において、前記R−T−B−M系異方
性磁石材料粉末の平均粒度が5〜200μmの範囲内に
あることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、Yを含む希土類元素
(以下、Rで示す)とFeあるいはFeの一部をCoで
置換した成分(以下、Tで示す)とBを主成分とし、さ
らに、Si、Ga、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、
W、Al、Ti、Vのうち1種または2種以上(以下、
Mで示す):0.001〜5.0原子%を含有するR2
14B型金属間化合物相を主相とする異方性に優れた希
土類磁石材料粉末に関するものである。
【0002】
【従来の技術】RとTとBを主成分とし、さらに、M:
0.001〜5.0原子%を含有するR2 14B型金属
間化合物相を主相とするR−T−B−M系合金原料を、
Arガス雰囲気中、温度:600〜1200℃に保持し
て均質化処理し、または均質化処理せずに、R−T−B
−M系合金原料をH2 ガスまたはH2 ガスと不活性ガス
の混合雰囲気中で室温から昇温し、温度:500〜10
00℃に保持してH2 を吸蔵させたのち、真空雰囲気中
または不活性ガス雰囲気中、温度:500〜1000℃
に保持して脱H2 処理し、ついで冷却し、粉砕して得ら
れたR−Fe−B−M系磁石材料粉末は、優れた異方性
を有し、その組織は平均再結晶粒径:0.05〜20μ
mの微細なR2 14B型金属間化合物相の再結晶集合組
織からなることは知られている(特開平3−12970
2号公報、特開平3−129703号公報、特開平4−
133406号公報、特開平4−133407号公報な
どを参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に、R−
Fe−B−M系磁石材料粉末から得られたバルクの焼結
磁石は最大エネルギー積が50MGOeを越えるものも
報告されており、材料の本来の磁気特性から、R−Fe
−B−M系磁石材料粉末を使用して得られたボンド磁石
の場合も最大エネルギー積が25MGOe程度が期待さ
れるにもかかわらず、H2 吸蔵および脱H2 処理して得
られた前記異方性R−Fe−B−M系磁石粉末を使用し
て実際に製造されたボンド磁石およびホットプレスして
得られた磁石(以下、フルデンス磁石と言う)の磁気特
性は十分なものではなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
一層磁気異方性の優れたR−Fe−B−M系磁石粉末を
製造し、このR−Fe−B−M系磁石粉末を用いて従来
よりも磁気特性の優れた磁石を製造すべく研究を行った
結果、従来のH2 吸蔵および脱H2 処理して得られた平
均再結晶粒径:0.05〜20μmの微細なR2 14
型金属間化合物相の再結晶集合組織を有する異方性R−
Fe−B−M系磁石粉末の粉末粒度がボンド磁石および
フルデンス磁石の磁気特性に大きな影響を及ぼし、その
粉末の平均粒度が5〜200μmの範囲内にある異方性
R−Fe−B−M系磁石粉末を用いて作製したボンド磁
石およびフルデンス磁石は、磁気異方性が著しく向上
し、さらに、異方性を付与する磁場中成形の工程で、異
方性磁石粉末のiHcの1.5倍以内の配向磁場で異方
性磁石粉末が十分に配向するという研究結果が得られた
のである。
【0005】この発明は、かかる研究結果に基づいて成
されたものであって、RとTとBを主成分とし、さら
に、M:0.001〜5.0原子%を含有する成分組
成、および平均再結晶粒径:0.05〜20μmの微細
なR2 14B型金属間化合物相の再結晶集合組織を有す
るR−T−B−M系異方性磁石材料粉末において、その
粉末の平均粒度が5〜200μmの範囲内にある異方性
に優れた希土類磁石材料粉末に特徴を有するものであ
る。
【0006】平均再結晶粒径:0.05〜20μmの微
細なR2 14B型金属間化合物相の再結晶集合組織を有
するR−T−B−M系異方性磁石材料粉末において、そ
の粉末の平均粒度を5〜200μmにしたのは、平均粒
度が5μm未満ではボンド磁石およびフルデンス磁石の
iHcが低下して好ましくなく、一方、平均粒度が20
0μmを越えるとボンド磁石およびフルデンス磁石の磁
気異方性が低下するので好ましくないという理由による
ものである。この発明のR−T−B−M系異方性磁石材
料粉末において、Feの一部をCr、Mn、Ni、C
u、Znで置換しても良く、さらに、Bの一部をC、
N、Oで置換しても良い。
【0007】
【実施例】
実施例1 高周波溶解炉を用い、Nd:11.6%、Pr:0.5
%、Co:11.8%、B:6.5%、Zr:0.1
%、Fe:残部(原子%)からなる成分組成の合金をA
rガス雰囲気中で溶解し、鋳造して鋳塊を製造した。こ
の鋳塊をAr雰囲気中、温度:1130℃に30時間保
持の条件で均質化処理したのち、20mm角以下のブロ
ックに粉砕し、1気圧の水素雰囲気中で室温から750
℃まで昇温することにより水素を吸蔵させ、1気圧の水
素雰囲気を保持したまま750℃に1時間保持して水素
を吸蔵させることにより相変態を促進させ、さらに85
0℃まで昇温したのち、850℃に1時間保持し、つい
で温度を850℃に保持しながら1×10-1の真空雰囲
気になるまで強制的に水素を放出させて相変態を促した
のち、Arガス中で冷却した。
【0008】前記水素吸蔵および放出処理した鋳塊の組
織は、平均再結晶粒径:0.2μmの微細なR2 14
型金属間化合物相の再結晶集合組織を有しており、この
鋳塊を表1に示される粉末粒度に粉砕することにより本
発明異方性磁石材料粉末(以下、本発明磁石粉末とい
う)1〜7および比較異方性磁石材料粉末(以下、比較
磁石粉末という)1〜2を製造した。
【0009】これら本発明磁石粉末1〜7および比較磁
石粉末1〜2を2.5重量%のエポキシ樹脂と混合し、
25KOeの磁場中で密度が6.0g/cm3 となるよ
うに調整して圧縮成形し圧粉体を作製た。この圧粉体を
150℃、1時間熱硬化して、異方性ボンド磁石を作製
し、得られた異方性ボンド磁石の磁気特性を表1に示し
た。
【0010】さらにこれら本発明磁石粉末1〜7および
比較磁石粉末1〜2を25KOeの磁場中で圧縮成形し
て圧粉体を作製し、この圧粉体をホットプレス装置にセ
ットし、磁場の印加方向が圧縮方向になるように真空中
で790℃、10分間、1Ton/cm2 の圧力でホッ
トプレスを行い、Arガス中で急冷し、異方性フルデン
ス磁石を作製し、得られた異方性フルデンス磁石の磁気
特性を表1に示した。
【0011】
【表1】
【0012】表1に示される結果から、平均粒度が5〜
200μmの範囲内の本発明磁石粉末1〜7を使用して
作製したボンド磁石は、平均粒度が5〜200μmの範
囲から外れた平均粒度を有する比較磁石粉末1〜2を使
用して作製したボンド磁石に比べて優れた磁気特性を示
すことが分かる。またフルデンス磁石についても同じこ
とが言える。
【0013】実施例2 高周波溶解炉を用い、Nd:12.2%、Co:17.
2%、B:7.0%、Zr:0.1%、Ga:0.5
%、Fe:残部(原子%)からなる成分組成の合金をA
rガス雰囲気中で溶解し、鋳造して鋳塊を製造した。こ
の鋳塊をAr雰囲気中、温度:1120℃に40時間保
持の条件で均質化処理したのち、10mm角以下のブロ
ックに粉砕し、1気圧の水素雰囲気中で室温から760
℃まで昇温することにより水素を吸蔵させ、1気圧の水
素雰囲気を保持したまま760℃に1時間保持して水素
を吸蔵させることにより相変態を促進させ、さらに82
0℃まで昇温したのち、820℃に0.5時間保持し、
ついで温度を820℃に保持しながら1×10-1の真空
雰囲気になるまで強制的に水素を放出させて相変態を促
したのち、Arガス中で冷却した。
【0014】前記水素吸蔵および放出処理した鋳塊の組
織は、平均再結晶粒径:0.3μmの微細なR2 14
型金属間化合物相の再結晶集合組織を有しており、この
鋳塊を平均粒径:50μmおよび平均粒径:150μm
にそれぞれ粉砕することにより本発明磁石粉末8および
9を作製し、また、この鋳塊を平均粒径:300μmの
粉末粒度に粉砕することにより比較磁石粉末3を製造し
た。得られた本発明磁石粉末8および9の保磁力iHc
は14.2kOeであり、比較磁石粉末3の保磁力iH
cは14.6kOeであった。
【0015】これら本発明磁石粉末8〜9および比較磁
石粉末3を2.7重量%のエポキシ樹脂と混合し、配向
磁場中で密度が6.0g/cm3 となるように調整して
圧縮成形し圧粉体を作製た。この圧粉体を130℃、1
時間熱硬化して、異方性ボンド磁石を作製した。得られ
た異方性ボンド磁石の磁気特性を図1に示されるよう
に、HF /iHc(ただし、HF は磁場中成形時の配向
磁場、iHcは粉末の保磁力)を横軸にとり、Br /B
r 70(ただし、Br は残留磁化、Br 70は着磁磁場70
kOe時の残留磁化)を縦軸にとってグラフに表示し
た。
【0016】さらにこれら本発明磁石粉末8〜9および
比較磁石粉末3を配向磁場中で圧縮成形して圧粉体を作
製し、この圧粉体をホットプレス装置にセットし、磁場
の印加方向が圧縮方向になるように真空中で800℃、
10分間、1Ton/cm2の圧力でホットプレスを行
い、Arガス中で急冷し、異方性フルデンス磁石を作製
し、得られた異方性フルデンス磁石の磁気特性を図2に
示されるように、HF/iHcを横軸にとり、Br /B
r 70を縦軸にとってグラフに表示した。
【0017】図1および図2に示される結果から、粉末
粒度がそれぞれ平均粒径:50μmおよび平均粒径:1
50μmの本発明磁石粉末8〜9を用いると、iHcが
1.5倍以下の低配向磁場で配向度が向上し、十分な高
特性の異方性ボンド磁石および異方性フルデンス磁石が
得られるのに対し、平均粒径:300μmの比較磁石粉
末3を用いると、iHcが1.5倍以下の配向磁場では
配向度が向上せず、十分な高特性の異方性ボンド磁石お
よび異方性フルデンス磁石が得られないことが分かる。
【0018】
【発明の効果】上述のように、平均粒度が5〜200μ
mの範囲内にあるこの発明の異方性に優れた希土類磁石
材料粉末によると、保磁力:iHcが1.5倍以下の低
い配向磁場で配向度が向上し、従来よりも低磁場出力で
優れた磁気特性を有する異方性の希土類磁石を製造する
ことができ、産業上優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】異方性ボンド磁石の磁気特性を示すグラフであ
る。
【図2】異方性フルデンス磁石の磁気特性を示すグラフ
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 1/08 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Yを含む希土類元素(以下、Rで示す)
    とFeあるいはFeの一部をCoで置換した成分(以
    下、Tで示す)とBを主成分とし、さらに、Si、G
    a、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Al、Ti、
    Vのうち1種または2種以上(以下、Mで示す):0.
    001〜5.0原子%を含有する成分組成、および平均
    再結晶粒径:0.05〜20μmの微細なR2 14B型
    金属間化合物相の再結晶集合組織を有するR−T−B−
    M系異方性磁石材料粉末において、前記R−T−B−M
    系異方性磁石材料粉末の平均粒度が5〜200μmの範
    囲内にあることを特徴とする異方性に優れた希土類磁石
    材料粉末。
JP4328805A 1992-11-13 1992-11-13 異方性に優れた希土類磁石材料粉末 Withdrawn JPH06151137A (ja)

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