JPH066776B2 - 希土類永久磁石 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は希土類元素、遷都金属そして半金属もしくは半
導体元素からなる合金より製造される希土類永久磁石に
関する。

〔従来技術〕

現在工業化されている希土類磁石は、ＳｍＣｏ_５，Ｓｍ
（ＴＭ）17（但し、ＴＭは遷移金属を表わす）、そして
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系等である。これらの磁石に使われてい
る希土類金属は、モナザイト，バストネサイト等の鉱石
からイオン交換法や溶媒抽出法を用いて得られる分離希
土であるため、コストが高くなり、さらに多量に使用さ
れる分離希土では供給量に不安を生じる等の問題がでて
きた。このため一部では低コストの混合希土金属（ミッ
シュメタル、以下ＭＭと略す）を用いて低コスト希土類
磁石を開発することが試みられている。このような希土
類成分にＭＭを使用した磁石のの磁気性能はＭＭＣｏ_５
で焼結磁石の場合、残留磁束密度（以下、Ｂｒと略す）
８１００（Ｇ），固有の保磁力（以下、ｉＨｃと略す）
９０００（Ｏｅ），最大エネルギー積（ＢＨ）maxと略
す）１４．５（ＭＧＯｅ）（Ｈ．Nagel，Ｈ．Ｐ．Klein
ＡＩＰ Conf.Proc 24 695（1974））等の報告がな
されている。しかし、一般には混合希土を用いた永久磁
石は、磁気性能が低いという欠点があった。また、比較
的高い磁気性能を有しているＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石は
キュリー点（Ｔｃ）が３５０（℃）と低いため、実際の
使用においてはかなりの制限をうけている。

〔目的〕

本発明はこの様な問題点を解決するもので、その目的と
するところは、低コストかつ高性能な永久磁石を開発す
るところにある。

〔概要〕

本発明の永久磁石はＬａ−Ｃｅ−Ｄｉ（ジジム：Ｎｄ−
Ｐｒ合金）−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金および該合金中のＢ
の１部をＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐｄ，Ｂｉ，Ｃ，Ｇ
ｅ，Ｐ，Ｓの元素群の中の１種または２種以上の元素で
置換した合金を使用して、焼結去あるいは樹脂結合法で
製造することを特徴とする。混合希土金属Ｌａ−Ｃｅ−
Ｄｉは分離希土を抽出する過程で得られるものであり、
コスト的には分離希土にくらべて非常に安くなり、また
Ｌａ−Ｃｅ−Ｄｉ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系の組成を規定する
ことにより高い磁気性能が得られ、さらにＣｏを添加し
たことによりＴｃの向上が見られた。

〔実施例〕

以下本発明について実施例に基づき詳細に説明する。

＜実施例１＞ 第１表に示す組成の合金を低周波溶解炉を用いてＡｒガ
ス中で溶解する。

該合金は１０７０℃×１０時間溶体化処理、８００℃×
４時間時効処理を行ない、その後ボールミルで粉砕し粒
径が２μｍ〜８０μｍの微粉末とする。この磁性粉末に
エポキシ樹脂２．０重量％加え混練し、この混練物を磁
場中で圧縮成形する。この成形体を１５０℃×１時間加
熱して永久磁石を得る。得られた永久磁石の磁気性能を
第２表に示す。第２表より本発明磁石は混合希土を使用
した磁石としては非常に高い磁気性能を有していること
が判る。

＜実施例２＞ 組成式がＣｅ_0.35Ｌａ_0.05Ｐｒ_0.1Ｎｄ_0.5（Ｆｅ_0.59-n
Ｃｏ_0.41Ｂ_ｎ）_5.6と表される系においてｎの値を変化
させ、実施例１と同じ方法を用いて永久磁石を製造す
る。得られた永久磁石の磁気性能を第１図に示す。第１
図よりｎの値は０．０２≦ｎ≦０．２の範囲が望ましい
ことが判る。

＜実施例３＞ 組成式がＣｅ_0.35Ｌａ_0.05Ｐｒ_0.1Ｎｄ_0.5（Ｆｅ_0.50Ｃ
ｏ_0.41Ｂ_0.09）_ｌと表される系においてｌの値を変化さ
せ、実施例１と同じ方法を用いて永久磁石を製造する。
得られた永久磁石の磁気性能を第２図に示す。第２図よ
りｌの値は４．０≦１≦８．０の範囲が望ましいことが
判る。

＜実施例４＞ 組成式がＣｅ_0.35Ｌａ_0.05Ｐｒ_0.1Ｎｄ_0.5（Ｆｅ_0.91-m
Ｃｏ_mＢ_0.09）_5.6と表される系においてｍの値を変化さ
せた合金のＴｃを第３図に示す。Ｃｏを添加することに
よりＴｃは向上しているが、０．８＜ｍではコスト的な
面で不利となるので、ｍの値は、０．１≦ｍ≦０．８の
範囲が望ましい。

＜実施例５＞ 第３表に示す組成の合金に実施例１と同じ方法を用いて
永久磁石を製造する。この永久磁石の磁気性能を第４表
に示す。

第４表よりＢの１部をＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐｄ，
Ｂｉ，Ｓｉ，Ｃ，Ｇｅ，Ｐ，Ｓの各元素で置換しても良
好な磁気性能を得ることが判る。

＜実施例６＞ 実施例１および５の中の試料No.１および７の組成の合
金について低周波溶解炉を用いてＡｒガス中で溶解す
る。該合金をボールミルを用いて粒径２μｍ〜５μｍの
微粉末にする。この粉末を磁場中で圧縮成形し、その成
形体を１１００℃×１時間焼結後、１０７０℃×２時間
溶体化処理を行ない急冷し、さらに８００℃×４時間時
効処理して永久磁石を得る。この永久磁石の磁気性能を
第５表に示す。

本発明磁石は焼結法を製造した場合、ＳｍＣｏ_５の焼結
磁石に匹敵する磁気性能を有している。

＜実施例７＞ 試料No.１，７の組成の合金について実施例１と同じ方
法で粒径２μｍ〜８０μｍの粉末をつくる。この粉末を
樹脂と混練して押出形機および射出成形機でにより磁場
中で成形する。第６表に成形条件、第７表に得られた永
久磁石の磁気性能を示す。

〔効果〕 以上述べてきたように本発明によれば、高性能希土類永
久磁石を廉価で供給することが可能となるため、産業界
に及ぼす効果は大きいと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図はｎの値と磁石の磁気性能の関係を表すグラフ。 第２図はｌの値と磁石の磁気性能の関係を表すグラフ。 第３図はｍの値とＴｃの増加量の関係を表すグラフ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子比で、 Ｃｅ_1-x-y-zＬａ_ｘＰｒ_ｙＮｄ_ｚ（Ｆｅ_1-m-nＣｏ
   _ｍＢ_ｎ）_ｌ で表される組成の合金からなることを特徴とする希土類
   永久磁石。 但し、ｘ，ｙ，ｚ，ｍ，ｎ，ｌは、 ０＜ｘ≦０．１ ０．１≦ｙ≦０．５ ０．１≦ｚ≦０．８５ ４．０≦ｌ≦８．０ ０．１≦ｍ≦０．８ ０．０２≦ｎ≦０．２ ０＜１−ｘ−ｙ−ｚ≦０．８ の値の範囲とする。
2. 【請求項２】原子比で、 Ｃｅ_1-x-y-zＬａ_ｘＰｒ_ｙＮｄ_ｚ｛（Ｆｅ_1-sＴ_ｓ）
   _1-m-nＣｏ_ｍＢ_ｎ｝_ｌ で表される組成の合金からなることを特徴とする希土類
   永久磁石。 但し、ＴはＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｍ，Ｐｄ，Ｂｉ，Ｓ
   ｉ，Ｃ，Ｇｅ，Ｐ，Ｓの各元素のうち１種または２種以
   上の元素からなり、 ｘ，ｙ，ｚ，ｌ，ｓ，ｍ，ｎは、 ０＜ｘ≦０．１ ０．１≦ｙ≦０．５ ０．１≦ｚ≦０．８５ ４．０≦ｌ≦８．０ ０≦ｓ≦０．１ ０．１≦ｍ≦０．８ ０．０２≦ｎ≦０．２ ０＜１−ｘ−ｙ−ｚ≦０．８ の値の範囲とする。