JPH0633103A - 希土類−鉄系窒化物の製造方法 - Google Patents
希土類−鉄系窒化物の製造方法Info
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- JPH0633103A JPH0633103A JP4209672A JP20967292A JPH0633103A JP H0633103 A JPH0633103 A JP H0633103A JP 4209672 A JP4209672 A JP 4209672A JP 20967292 A JP20967292 A JP 20967292A JP H0633103 A JPH0633103 A JP H0633103A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は主として磁石材料として用いられる希
土類−鉄系窒化物の保磁力を向上せしめることを目的と
する。 【構成】希土類−鉄系母合金の超急冷粉を用いて窒化処
理することにより、希土類−鉄系窒化物の微細粉を製造
する。
土類−鉄系窒化物の保磁力を向上せしめることを目的と
する。 【構成】希土類−鉄系母合金の超急冷粉を用いて窒化処
理することにより、希土類−鉄系窒化物の微細粉を製造
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は特に磁石材料として有用
な希土類−鉄系窒化物の製造方法に関するものである。
な希土類−鉄系窒化物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は磁石材料として用いられる希土類
−鉄系窒化物は希土類−鉄系母合金をアーク溶解または
高周波溶解で製造し、得られた母合金インゴットに均質
化処理を施した後１００μｍ程度の粒径に粉砕し、上記
母合金粉末を窒素またはアンモニア−水素中の雰囲気に
おいて４００〜６００℃の温度で窒化処理し、所定量の
窒素を該母合金粉末に含有させ、得られた窒化物粉末を
数μｍ程度の粉末に粉砕する方法によって製造されてい
た。このようにして製造された希土類−鉄系窒化物の粉
末に合成樹脂バインダーを添加し所定形状にプレス成形
や射出成形することによりボンド磁石とする。
−鉄系窒化物は希土類−鉄系母合金をアーク溶解または
高周波溶解で製造し、得られた母合金インゴットに均質
化処理を施した後１００μｍ程度の粒径に粉砕し、上記
母合金粉末を窒素またはアンモニア−水素中の雰囲気に
おいて４００〜６００℃の温度で窒化処理し、所定量の
窒素を該母合金粉末に含有させ、得られた窒化物粉末を
数μｍ程度の粉末に粉砕する方法によって製造されてい
た。このようにして製造された希土類−鉄系窒化物の粉
末に合成樹脂バインダーを添加し所定形状にプレス成形
や射出成形することによりボンド磁石とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によって
得られた希土類−鉄系窒化物を材料とする磁石は、ネオ
ジウム−鉄−ボロン系磁石に並ぶ磁気特性を示し、ＢＨ
max が室温で８〜１０ＭＧＯｅ程度の磁気特性が得られ
る。しかしながら上記磁石は保磁力が６〜９ｋＯｅ程度
と低いことが欠点としてあげられる。この程度の保磁力
では例えばＦＡ用モーター等の高温で使用する用途には
不向きである。したがって希土類−鉄系窒化物を材料と
する磁石の用途を拡大するためには、このような問題を
解消して高保磁力の磁石を開発することが要望される。
得られた希土類−鉄系窒化物を材料とする磁石は、ネオ
ジウム−鉄−ボロン系磁石に並ぶ磁気特性を示し、ＢＨ
max が室温で８〜１０ＭＧＯｅ程度の磁気特性が得られ
る。しかしながら上記磁石は保磁力が６〜９ｋＯｅ程度
と低いことが欠点としてあげられる。この程度の保磁力
では例えばＦＡ用モーター等の高温で使用する用途には
不向きである。したがって希土類−鉄系窒化物を材料と
する磁石の用途を拡大するためには、このような問題を
解消して高保磁力の磁石を開発することが要望される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、希土類−鉄系母合金の超
急冷粉を窒化することを特徴とするものである。上記希
土類−鉄系母合金、即ちＲ−Ｆe 系母合金において、希
土類Ｒとしては希土類金属Ｌa ，Ｃe ，Ｐr ，Ｎd ，Ｐ
m ，Ｓm ，Ｅu ，Ｇd ，Ｉb ，Ｄy ，Ｈo ，Ｅr ，Ｔm
，Ｙb ，Ｌu ，Ｓc ，Ｙ，およびＡc の単独または二
種以上の混合物が使用されるが、最とも優れた磁気特性
はＳm によって得られる。Ｒは結果物である希土類−鉄
系窒化物中に通常５〜２０重量％程度添加される。Ｒが
５重量％未満であると化合物が形成されず、また２０重
量％を越えると非磁性相が増加して磁気特性が低下す
る。
を解決するための手段として、希土類−鉄系母合金の超
急冷粉を窒化することを特徴とするものである。上記希
土類−鉄系母合金、即ちＲ−Ｆe 系母合金において、希
土類Ｒとしては希土類金属Ｌa ，Ｃe ，Ｐr ，Ｎd ，Ｐ
m ，Ｓm ，Ｅu ，Ｇd ，Ｉb ，Ｄy ，Ｈo ，Ｅr ，Ｔm
，Ｙb ，Ｌu ，Ｓc ，Ｙ，およびＡc の単独または二
種以上の混合物が使用されるが、最とも優れた磁気特性
はＳm によって得られる。Ｒは結果物である希土類−鉄
系窒化物中に通常５〜２０重量％程度添加される。Ｒが
５重量％未満であると化合物が形成されず、また２０重
量％を越えると非磁性相が増加して磁気特性が低下す
る。
【０００５】更にＦe の一部をＣo で置換したＲ−Ｆe
−Ｃo 系母合金が用いられてもよく、Ｃo の適当量の添
加はキュリー温度を上昇させるために磁石の温度特性の
改良に有効である。しかしＣo の添加はコストアップを
伴なうので、Ｃo は結果物である希土類−鉄系窒化物中
に３０重量％以下になるようにすることが望ましい。
−Ｃo 系母合金が用いられてもよく、Ｃo の適当量の添
加はキュリー温度を上昇させるために磁石の温度特性の
改良に有効である。しかしＣo の添加はコストアップを
伴なうので、Ｃo は結果物である希土類−鉄系窒化物中
に３０重量％以下になるようにすることが望ましい。
【０００６】また更にＲ−Ｆe 系母合金にはＴi ，Ｚr
，Ｈf ，Ｎb ，Ｍo ，Ｗ，Ｎi ，Ｃu ，Ｚn ，Ａl ，
Ｓi ，Ｃ，Ｍn ，Ｇa ，Ｃr ，Ｇe ，Ｐ，Ｓ，Ｖ，Ｉn
，Ｓn，Ｓb ，Ｔe およびＢi から選ばれた１種または
２種以上の元素Ｍが添加されてもよい。該元素Ｍは磁気
特性を向上させるものであるが、結果物である希土類−
鉄系窒化物中に５重量％を越えた量で含まれるとむしろ
磁気特性が損なわれる。
，Ｈf ，Ｎb ，Ｍo ，Ｗ，Ｎi ，Ｃu ，Ｚn ，Ａl ，
Ｓi ，Ｃ，Ｍn ，Ｇa ，Ｃr ，Ｇe ，Ｐ，Ｓ，Ｖ，Ｉn
，Ｓn，Ｓb ，Ｔe およびＢi から選ばれた１種または
２種以上の元素Ｍが添加されてもよい。該元素Ｍは磁気
特性を向上させるものであるが、結果物である希土類−
鉄系窒化物中に５重量％を越えた量で含まれるとむしろ
磁気特性が損なわれる。
【０００７】上記希土類−鉄系母合金は従来通りアーク
溶解または高周波溶解で製造される。該希土類−鉄系母
合金の超急冷粉を製造するには、ガスアトマイズ法、遠
心噴霧法、冷却ロール法等が適用されるが、本発明にと
って望ましい方法は薄片状の超急冷粉が得られる冷却ロ
ール法である。
溶解または高周波溶解で製造される。該希土類−鉄系母
合金の超急冷粉を製造するには、ガスアトマイズ法、遠
心噴霧法、冷却ロール法等が適用されるが、本発明にと
って望ましい方法は薄片状の超急冷粉が得られる冷却ロ
ール法である。
【０００８】上記希土類−鉄系母合金の超急冷粉はその
後窒化処理が行われるが、窒化処理としては該超急冷粉
を窒素またはアンモニア−水素中の雰囲気において４０
０〜６００℃の温度で処理する方法が一般的である。
後窒化処理が行われるが、窒化処理としては該超急冷粉
を窒素またはアンモニア−水素中の雰囲気において４０
０〜６００℃の温度で処理する方法が一般的である。
【０００９】このようにして得られた窒化物の組成は原
子比として Ｒx Ｆe100-x-yＮy こゝに５≦ｘ≦２０、１≦ｙ≦３０である、となる。ま
たＦe の一部をＣo で置換した場合の組成は、原子比と
して Ｒx Ｆe100-x-y-ZＣo Z Ｎy こゝに０．１≦ｚ≦３０である、となる。また更に上記
Ｍを添加した場合の組成は、原子比として Ｒx Ｆe100-x-y-Z-uＣo Z Ｍu Ｎy こゝに０．０１≦ｕ≦５であるとなる。
子比として Ｒx Ｆe100-x-yＮy こゝに５≦ｘ≦２０、１≦ｙ≦３０である、となる。ま
たＦe の一部をＣo で置換した場合の組成は、原子比と
して Ｒx Ｆe100-x-y-ZＣo Z Ｎy こゝに０．１≦ｚ≦３０である、となる。また更に上記
Ｍを添加した場合の組成は、原子比として Ｒx Ｆe100-x-y-Z-uＣo Z Ｍu Ｎy こゝに０．０１≦ｕ≦５であるとなる。
【００１０】上記窒化物は所望なれば１００μｍ以下の
粒径に粉砕して、合成樹脂をバインダーとして使用して
所定形状にプレス成形、射出成形等によって成形してボ
ンド磁石とする。
粒径に粉砕して、合成樹脂をバインダーとして使用して
所定形状にプレス成形、射出成形等によって成形してボ
ンド磁石とする。
【００１１】
【作用】本発明においては希土類−鉄系母合金の超急冷
粉を窒化処理するのであるが、該超急冷粉は従来の同組
成の母合金のインゴット粉末に比較すると約１デケイド
以上小さく、通常約１０００Å程度の粒径である。この
ような微小粒径は特に薄片状超急冷粉において容易に得
ることが出来る。そしてこのような微小粒径を有する超
急冷粉は窒化処理により略同等な微小粒径、即ち約１０
００Å程度の窒化物粉を与え、この粒径は単磁区粒子径
に近い値である。このことが本発明の窒化物粉が高保磁
力を示す理由であると思われる。
粉を窒化処理するのであるが、該超急冷粉は従来の同組
成の母合金のインゴット粉末に比較すると約１デケイド
以上小さく、通常約１０００Å程度の粒径である。この
ような微小粒径は特に薄片状超急冷粉において容易に得
ることが出来る。そしてこのような微小粒径を有する超
急冷粉は窒化処理により略同等な微小粒径、即ち約１０
００Å程度の窒化物粉を与え、この粒径は単磁区粒子径
に近い値である。このことが本発明の窒化物粉が高保磁
力を示す理由であると思われる。
【００１２】
〔実施例１〕Ｓm11 Ｆe89 ，Ｓm15 Ｆe85 ，およびＳm
2OＦe80 の組成の希土類−鉄系母合金の溶湯をロール周
速度２２ｍ／ｓで回転する冷却ロールの周面に流下させ
て薄片状超急冷粉を得た。該薄片状超急冷粉は７００
℃、１時間真空中で焼鈍した後、窒素ガス雰囲気中で４
５０℃、１０時間の窒化処理を行なった。得られた窒化
物の組成の分析結果は下記の通りであることが確認され
た。 Ｎo.１ Ｓm9.1Ｆe77.3 Ｎ13.6 Ｎo.２ Ｓm13.1 Ｆe73.9 Ｎ13.0 Ｎo.３ Ｓm17.3 Ｆe69.4 Ｎ13.3 上記窒化物は１００μｍ以下の粒径に粉砕して合成樹脂
バインダを混合してプレス成形によってボンド磁石を作
製した。比較例として同一組成の母合金について従来法
によりインゴット粉末とし、同様に窒化処理して同一組
成のＮo.１’，Ｎo.２’，Ｎo.３’を得、該窒化物によ
って同様にしてボンド磁石を作製した。上記窒化物 Ｎ
o.１，Ｎo.２，Ｎo.３，Ｎo.１’，Ｎo.２’，Ｎo.３’
からなるボンド磁石の磁気特性は表１に示される。
2OＦe80 の組成の希土類−鉄系母合金の溶湯をロール周
速度２２ｍ／ｓで回転する冷却ロールの周面に流下させ
て薄片状超急冷粉を得た。該薄片状超急冷粉は７００
℃、１時間真空中で焼鈍した後、窒素ガス雰囲気中で４
５０℃、１０時間の窒化処理を行なった。得られた窒化
物の組成の分析結果は下記の通りであることが確認され
た。 Ｎo.１ Ｓm9.1Ｆe77.3 Ｎ13.6 Ｎo.２ Ｓm13.1 Ｆe73.9 Ｎ13.0 Ｎo.３ Ｓm17.3 Ｆe69.4 Ｎ13.3 上記窒化物は１００μｍ以下の粒径に粉砕して合成樹脂
バインダを混合してプレス成形によってボンド磁石を作
製した。比較例として同一組成の母合金について従来法
によりインゴット粉末とし、同様に窒化処理して同一組
成のＮo.１’，Ｎo.２’，Ｎo.３’を得、該窒化物によ
って同様にしてボンド磁石を作製した。上記窒化物 Ｎ
o.１，Ｎo.２，Ｎo.３，Ｎo.１’，Ｎo.２’，Ｎo.３’
からなるボンド磁石の磁気特性は表１に示される。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１によれば本発明の磁石は比較例の磁石
に比して保磁力（ iＨc ）において格段の高い値を示
す。
に比して保磁力（ iＨc ）において格段の高い値を示
す。
【００１５】〔実施例２〕実施例１のＮo.１で使用した
母合金において、Ｆe の一部をＣo で置換して、実施例
１と同様にして下記の組成の窒化物を製造した。 Ｎo.４ Ｓm9.0Ｆe67.9 Ｃo9.5 Ｎ13.6 Ｎo.５ Ｓm8.9Ｆe57.0 Ｃo20.3 Ｎ13.7 Ｎo.６ Ｓm9.2Ｆe47.7 Ｃo29.6 Ｎ13.5 同一組成の母合金について実施例１と同様にして比較例
の窒化物Ｎo.４’，Ｎo.５’，Ｎo.６’を製造した。上
記窒化物 Ｎo.４，Ｎo.５，Ｎo.６，Ｎo.４’，Ｎo.
５’，Ｎo.６’を使用して実施例１と同様にしてボンド
磁石を作製し磁気特性を測定した。その結果はは表２に
示される。
母合金において、Ｆe の一部をＣo で置換して、実施例
１と同様にして下記の組成の窒化物を製造した。 Ｎo.４ Ｓm9.0Ｆe67.9 Ｃo9.5 Ｎ13.6 Ｎo.５ Ｓm8.9Ｆe57.0 Ｃo20.3 Ｎ13.7 Ｎo.６ Ｓm9.2Ｆe47.7 Ｃo29.6 Ｎ13.5 同一組成の母合金について実施例１と同様にして比較例
の窒化物Ｎo.４’，Ｎo.５’，Ｎo.６’を製造した。上
記窒化物 Ｎo.４，Ｎo.５，Ｎo.６，Ｎo.４’，Ｎo.
５’，Ｎo.６’を使用して実施例１と同様にしてボンド
磁石を作製し磁気特性を測定した。その結果はは表２に
示される。
【００１６】
【表２】
【００１７】表２において、表１のＮo １とＮo ４とを
比較すると、Ｃo9.5置換により保磁力は向上することが
認められる。また本発明の磁石は比較例の磁石に比して
保磁力（ iＨc ）において格段の高い値を示す。
比較すると、Ｃo9.5置換により保磁力は向上することが
認められる。また本発明の磁石は比較例の磁石に比して
保磁力（ iＨc ）において格段の高い値を示す。
【００１８】〔実施例３〕実施例のＮo.１で使用した母
合金において、Ｆe の一部を種々の元素Ｍの１原子％で
置換した窒化物Ｎo.７〜２９を実施例１と同様にして製
造し、該窒化物を用いてボンド磁石を作製して磁気特性
を測定した。その結果を表３に示す。
合金において、Ｆe の一部を種々の元素Ｍの１原子％で
置換した窒化物Ｎo.７〜２９を実施例１と同様にして製
造し、該窒化物を用いてボンド磁石を作製して磁気特性
を測定した。その結果を表３に示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】表３によればＭの添加により窒化物Ｎo.７
〜２９を使用した磁石は、Ｎo.１に比していずれも高い
保磁力を示す。
〜２９を使用した磁石は、Ｎo.１に比していずれも高い
保磁力を示す。
【００２１】
【発明の効果】したがって本発明においては高保磁力を
有する希土類−鉄系窒化物が得られる。
有する希土類−鉄系窒化物が得られる。
Claims (4)
- 【請求項１】希土類−鉄系母合金を超急冷することによ
って得られた超急冷粉を窒化処理することを特徴とする
希土類−鉄系窒化物の製造方法 - 【請求項２】該希土類−鉄系窒化物の組成は、原子比と
して Ｒx Ｆe100-x-yＮy こゝにＲは希土類金属の単独または二種以上の混合物を
表し５≦ｘ≦２０ 、１≦ｙ≦３０であるで表わされる
請求項１に記載の希土類−鉄系窒化物の製造方法 - 【請求項３】該希土類−鉄系窒化物の組成は、原子比と
して Ｒx Ｆe100-x-y-ZＣozＮy こゝこ０．１≦ｚ≦３０であるで表わされる請求項１に
記載の希土類−鉄系窒化物の製造方法 - 【請求項４】該希土類−鉄系窒化物の組成は、原子比と
して Ｒx Ｆe100-x-y-uＭu Ｎy こゝにＭはＴi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｎb ，Ｍo ，Ｗ，Ｎi ，
Ｃu ，Ｚr ，Ａl ，Ｓi，Ｃ，Ｍn ，Ｇa ，Ｃr ，Ｇe
，Ｐ，Ｓ，Ｖ，Ｉn ，Ｓn ，Ｓb ，Ｔe およびＢi か
ら選ばれた１種または２種以上の元素であり、０．０１
≦ｕ≦５である、で表わされる請求項１または請求項２
に記載の希土類−鉄系窒化物の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209672A JPH0633103A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 希土類−鉄系窒化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209672A JPH0633103A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 希土類−鉄系窒化物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633103A true JPH0633103A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16576700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4209672A Withdrawn JPH0633103A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 希土類−鉄系窒化物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633103A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110970187A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | Tdk 株式会社 | 钐-铁-铋-氮系磁铁粉末和钐-铁-铋-氮系烧结磁铁 |
| JP2020057779A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | Tdk株式会社 | サマリウム−鉄−ビスマス−窒素系磁石粉末及びサマリウム−鉄−ビスマス−窒素系焼結磁石 |
-
1992
- 1992-07-13 JP JP4209672A patent/JPH0633103A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110970187A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | Tdk 株式会社 | 钐-铁-铋-氮系磁铁粉末和钐-铁-铋-氮系烧结磁铁 |
| JP2020057779A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | Tdk株式会社 | サマリウム−鉄−ビスマス−窒素系磁石粉末及びサマリウム−鉄−ビスマス−窒素系焼結磁石 |
| CN113539599A (zh) * | 2018-09-28 | 2021-10-22 | Tdk 株式会社 | 钐-铁-铋-氮系磁铁粉末和钐-铁-铋-氮系烧结磁铁 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |