JPH07161515A - 希土類永久磁石材料 - Google Patents

希土類永久磁石材料

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JPH07161515A
JPH07161515A JP5305194A JP30519493A JPH07161515A JP H07161515 A JPH07161515 A JP H07161515A JP 5305194 A JP5305194 A JP 5305194A JP 30519493 A JP30519493 A JP 30519493A JP H07161515 A JPH07161515 A JP H07161515A
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JP
Japan
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rare earth
permanent magnet
magnet material
earth permanent
samples
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JP5305194A
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Akio Hasebe
章雄 長谷部
Tetsutaro Imai
徹太郎 今井
Etsuo Otsuki
悦夫 大槻
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • 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
    • H01F1/04Magnets 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 metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きな結晶磁気異方性を有すると共に、キュ
リー温度の高いR−Fe系化合物に属する希土類永久磁
石材料を提供すること。 【構成】 この希土類永久磁石材料は、一般式RxFe
(100-x-y-z) Coy Mz[但し、RはYを含む希土類元
素であり、MはTi,V,Mo,Wのうちの少なくとも
一種を含むものとする]で表わされ、且つx,y,zの
値がそれぞれ8.5≦x≦14.0(at%),0<y
<35.0(at%),2.0≦z≦12.0(at
%)の範囲にあると共に、主相が六方晶構造の金属間化
合物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車部品,コ
ンピュータ周辺機器,スピーカー,家庭用電化製品等の
幅広い分野で多量に使用される希土類永久磁石材料に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、永久磁石材料はKS鋼,MK鋼,
アルニコ系或いはフェライト系と発展し、近代では高性
能磁石として希土類磁石と呼ばれる希土類−遷移金属化
合物系のものが登場している。
【0003】希土類磁石は、その材料となっている化合
物中に含まれる磁性元素のFeやCoの存在によって高
い飽和磁化(4πIS )が得られ、しかも化合物の結晶
磁気異方性によって高い保磁力(HCJ)が得られること
により、磁気特性における高性能を生み出している。こ
のため、希土類磁石は小型モータやアクチュエータ等に
多く使用され、電気・電子機器の軽量小型化の実現に大
きく寄与している。現在、永久磁石として用いられてい
る希土類−遷移金属化合物としては、SmCo5 系,S
2 Co17系,Nd2 Fe14B系等が挙げられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した希
土類−遷移金属化合物の以外のものとして、最もFeを
多く含むR2 Fe17系化合物が挙げられるが、このよう
なR−Fe系化合物は磁気特性の観点からすると永久磁
石材料として非常に有望であるが、実際にはキュリー温
度が低過ぎるという理由によって未だに実用化されてい
ない。因みに、このR−Fe系化合物のキュリー温度
は、−50〜150[℃]程度である。従って、何らか
の方法を用いてR−Fe系化合物のキュリー温度を上昇
させ、結晶磁気異方性を高め得れば、永久磁石材料とし
て実用化することが可能になる。
【0005】そこで、本発明の技術的課題は、大きな結
晶磁気異方性を有すると共に、キュリー温度の高いR−
Fe系化合物に属する希土類永久磁石材料を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、一般式
RxFe(100-x-y-z) Coy Mz[但し、RはYを含む
希土類元素であり、MはTi,V,Mo,Wのうちの少
なくとも一種を含むものとする]で表わされ、且つx,
y,zの値がそれぞれ8.5≦x≦14.0(at
%),0<y<35.0(at%),2.0≦z≦1
2.0(at%)の範囲にある希土類永久磁石材料が得
られる。
【0007】又、本発明によれば、上記希土類永久磁石
材料は、主相が六方晶構造の金属間化合物である希土類
永久磁石材料が得られる。
【0008】
【作用】本発明は、本発明者等によって特願平5−16
7027号にて出願された三元化合物RxFey Mzの
特性[即ち、種々三元化合物(R−Fe−M)を作成し
てその特性を調べたところ、MがTi,V,Mo,Wの
ときに六方晶構造のものが存在すること]に留意し、更
に研究を進めた結果として、この三元化合物RxFey
MzはCoを含有した場合においても、六方晶構造の化
合物として存在するばかりでなく、キュリー温度(T
c)が高くなる上、大きな磁気異方性を有することを見
い出したものである。従って、このR−Fe系の四元化
合物(R−Fe−Co−M)は主相が六方晶構造であ
り、希土類永久磁石材料として適用できる。
【0009】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の希土類永久磁
石材料について、図面を参照して詳細に説明する。
【0010】最初に、本発明の希土類永久磁石材料の概
要を簡単に説明すると、この希土類永久磁石材料は、一
般式RxFe(100-x-y-z) Coy Mz[但し、RはYを
包含する希土類元素であり、MはTi,V,Mo,Wの
うちの少なくとも一種を含むものとする]で表わされ、
且つx,y,zの値がそれぞれ8.5≦x≦14.0
(at%),0<y<35.0(at%),2.0≦z
≦12.0(at%)の範囲にあると共に、主相が六方
晶構造の金属間化合物である。
【0011】ここで、パラメータxを8.5≦x≦1
4.0(at%)の範囲にした理由は、xが8.5at
%より小さければ六方晶構造の割合が少なくなり、軟磁
性相が出現して保磁力(HCJ)が得難くなるからであ
り、xが14.0at%より大きければ飽和磁化(4π
S )が減少して磁気特性に支障を来すからである。
又、パラメータyを0<y<35.0(at%)の範囲
にした理由は、yが35.0at%より大きければ六方
晶構造が安定して得られないからである。更に、パラメ
ータzを2.0≦z≦12.0(at%)の範囲にした
理由は、zが2.0at%より小さければ六方晶構造が
安定して得られず、zが12.0%より大きければ六方
晶構造の割合が減少して好ましくないからである。
【0012】以下は、幾つかの具体的な実施例を挙げ、
本発明の希土類永久磁石材料に関してその製造方法を合
わせて説明する。
【0013】[実施例1]実施例1では、先ず原材料と
して、それぞれ純度が99.5%以上の希土類及び金属
元素,即ち、Ce,Fe,Co,Tiを融解し、且つこ
れらの融解元素をそれぞれ異なる組成(at%)で混合
することにより、5種類のR−Fe−Co−M系合金を
得た。但し、融解時には蒸発損失を補償するため、融解
開始時に若干過剰のCeを含有させた。
【0014】次に、これらの合金を温度条件900〜1
100[℃]で熱処理して相の均一化を図った後、ディ
スクミルにて粒径60μm以下まで粉砕して5種類のR
−Fe−Co−M系合金粉末を得た。
【0015】更に、これらの合金粉末をそれぞれ試料1
〜5とし、試料5のみを除いて振動型磁力計(VSM)
にて磁化測定してキュリー温度Tc[K]を求めた。
【0016】表1は、これらの試料1〜4における磁気
特性の測定結果を、比較例としてCo,Tiを含まずに
同様な条件下で作製したR−Fe系合金粉末,即ち、C
2Fe17合金粉末のものの測定結果と合わせて示した
ものである。
【0017】
【表1】 表1には実施例1の試料1〜5及び比較例の試料1に関
する各金属元素の組成(at%)が示されているが、表
1からは試料1〜4の組成によれば、比較例の試料1よ
りもキュリー温度Tc[K]がずっと高くなることが判
る。
【0018】ところで、表1中の実施例1の試料1と比
較例の試料1との結晶構造をX線回折測定装置によって
調べたところ、図1に示すような結果となった。
【0019】この図1からは、比較例の試料1ではTh
2 Zn17型菱面体構造の回折プロファイルを示している
のに対し、実施例1の試料1では比較例の試料1のもの
と異なる回折プロファイルを示し、六方晶系の結晶構造
を示していることが判る。そこで、実施例1の他の試料
2〜5に関しても結晶構造を調べたところ、試料2〜4
に関しては実施例1の試料1とほぼ同様な結果となった
が、試料5に関してはCoの含有量が多過ぎ、そのX線
プロファイルから試料1〜4とは異なる結晶構造を示す
ことが確認された。
【0020】更に、試料1〜4を24kOeの磁場中に
て配向された上で、これらの試料1〜4をそれぞれB−
Hトレーサーにて配向方向とは垂直方向に磁化させる条
件下で磁化曲線を測定し、異方性磁場を測定したとこ
ろ、何れの試料の場合も20kOe以上の異方性磁場が
測定された。
【0021】以上により、表1に示した試料1〜5のう
ちの試料1〜4は、本発明の希土類永久磁石材料として
適用される。
【0022】[実施例2]実施例2では、原材料とし
て、それぞれ純度が99.5%以上の希土類及び金属元
素,即ち、Ce,Fe,Co,V,Mo,Wを融解し、
且つ各これらの融解元素のうちのV,Mo,Wがそれぞ
れ別個になった上で異なる組成(at%)となるように
混合することによって3種類のR−Fe−Co−M系合
金を得た後、実施例1の場合と同様な手順で3種類のR
−Fe−Co−M系合金粉末を作製した。
【0023】そこで、これらの合金粉末をそれぞれ試料
6〜8とし、振動型磁力計(VSM)にて磁化測定して
キュリー温度Tc[K]を求めたところ、表2に示すよ
うな結果となった。
【0024】
【表2】 表2には実施例2の試料6〜8に関する各金属元素の組
成(at%)が示されているが、表2からは試料6〜8
の組成によっても高いキュリー温度Tc[K]が得られ
ることが判る。又、これらの試料6〜8に関しても六方
晶系の結晶構造を示すと共に、20kOe以上の異方性
磁場が得られることが判った。従って、表2に示した試
料6〜8も本発明の希土類永久磁石材料として適用され
る。
【0025】[実施例3]実施例3では、原材料とし
て、それぞれ純度が99.5%以上の希土類及び金属元
素,即ち、Pr,Nd,Sm,Gd,Dy,Y,Fe,
Co,Vを融解し、且つ各これらの融解元素のうちの希
土類元素RとなるPr,Nd,Sm,Gd,Dy,Yが
それぞれ別個になった上で異なる組成(at%)となる
ように混合することによって6種類のR−Fe−Co−
M系合金を得た後、実施例1の場合と同様な手順で6種
類のR−Fe−Co−M系合金粉末を作製した。
【0026】そこで、これらの合金粉末をそれぞれ試料
9〜14とし、振動型磁力計(VSM)にて磁化測定し
てキュリー温度Tc[K]を求めたところ、表3に示す
ような結果となった。
【0027】
【表3】 表3には実施例3の試料9〜14に関する各金属元素の
組成(at%)が示されているが、表3からは試料9〜
14の組成によっても高いキュリー温度Tc[K]が得
られること、これらの試料9〜14が六方晶系の結晶構
造を示すこと、これらの試料9〜14からは何れも20
kOe以上の異方性磁場が得られることが判った。従っ
て、表3に示した試料9〜14も本発明の希土類永久磁
石材料として適用される。
【0028】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
R−Fe系化合物であって、大きな結晶磁気異方性を有
すると共に、R2 Fe17系化合物よりもキュリー温度が
高く、しかも主相が六方晶構造の金属間化合物である希
土類永久磁石材料が提供可能になる。この希土類永久磁
石材料は磁気特性が優れるため、工業上における利用価
値が非常に高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の希土類永久磁石材料に係る実施例1に
おけるR−Fe−Co−M系合金粉末試料と比較例のR
−Fe系合金粉末試料との結晶構造をX線回折測定装置
によって調べた結果を示したものである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年10月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】
【表3】 表3には実施例3の試料9〜14に関する各金属元素の
組成(at%)が示されているが、表3からは試料9〜
14の組成によっても高いキュリー温度Tc[K]が得
られること、これらの試料9〜14が六方晶系の結晶構
造を示すこと、これらの試料9〜14からは何れも20
kOe以上の異方性磁場が得られることが判った。従っ
て、表3に示した試料9〜14も本発明の希土類永久磁
石材料として適用される。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式RxFe(100-x-y-z) Coy Mz
    [但し、Rは少なくともYを含む希土類元素であり、M
    はTi,V,Mo,Wのうちの少なくとも一種を含むも
    のとする]で表わされ、且つ前記x,y,zの値がそれ
    ぞれ8.5≦x≦14.0(at%),0<y<35.
    0(at%),2.0≦z≦12.0(at%)の範囲
    にあることを特徴とする希土類永久磁石材料。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の希土類永久磁石材料は、
    主相が六方晶構造の金属間化合物であることを特徴とす
    る希土類永久磁石材料。
JP5305194A 1993-12-06 1993-12-06 希土類永久磁石材料 Pending JPH07161515A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104520945A (zh) * 2012-05-02 2015-04-15 罗伯特·博世有限公司 磁性材料、其应用和其制造方法
JP2016528717A (ja) * 2013-06-13 2016-09-15 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 磁性材料、磁性材料の使用、及び、磁性材料の製造方法

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JP2016528717A (ja) * 2013-06-13 2016-09-15 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 磁性材料、磁性材料の使用、及び、磁性材料の製造方法

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Legal Events

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A02 Decision of refusal

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Effective date: 20021204