JPH08316015A - サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末の製造方法 - Google Patents
サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末の製造方法Info
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- JPH08316015A JPH08316015A JP7117526A JP11752695A JPH08316015A JP H08316015 A JPH08316015 A JP H08316015A JP 7117526 A JP7117526 A JP 7117526A JP 11752695 A JP11752695 A JP 11752695A JP H08316015 A JPH08316015 A JP H08316015A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コストを低減でき、工業生産の実用性が高
く、磁石材料の酸化や欠陥の発生が少なく、比較的短時
間で微粉砕でき、高保磁力を有するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁
石粉末の製造方法を提供する。 【構成】 １５０μｍの網目のフルイを通過したＳｍ2
Ｆｅ17Ｎ3 系の原料合金粉末５ｇと、ジルコニア製の直
径１０ｍｍのボール８０個を硬質ガラス製のボールミル
容器に入れ、溶媒ノルマルヘキサン３００ｃｃと不飽和
脂肪酸のリノレン酸２．４ｃｃを滴下し、回転速度１２
０ｒｐｍで回転して、１０時間毎に０．１ｇ位づつ粉砕
された磁石粉末を回収して磁気特性を振動試料磁気測定
装置（ＶＳＭ）で測定した。その結果、粉砕時間４０ｈ
ｒで磁石特性を代表する（ＢＨ）ｍａｘが最高値の磁石
微粉末が得られた。
く、磁石材料の酸化や欠陥の発生が少なく、比較的短時
間で微粉砕でき、高保磁力を有するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁
石粉末の製造方法を提供する。 【構成】 １５０μｍの網目のフルイを通過したＳｍ2
Ｆｅ17Ｎ3 系の原料合金粉末５ｇと、ジルコニア製の直
径１０ｍｍのボール８０個を硬質ガラス製のボールミル
容器に入れ、溶媒ノルマルヘキサン３００ｃｃと不飽和
脂肪酸のリノレン酸２．４ｃｃを滴下し、回転速度１２
０ｒｐｍで回転して、１０時間毎に０．１ｇ位づつ粉砕
された磁石粉末を回収して磁気特性を振動試料磁気測定
装置（ＶＳＭ）で測定した。その結果、粉砕時間４０ｈ
ｒで磁石特性を代表する（ＢＨ）ｍａｘが最高値の磁石
微粉末が得られた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータなど磁石応用機
器に多く用いられいるボンド磁石の主たる構成材料であ
る磁石粉末の製造方法に関する。
器に多く用いられいるボンド磁石の主たる構成材料であ
る磁石粉末の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｓｍ−Ｃｏ系の異方性磁石粉末やＮｄ−
Ｆｅ−Ｂ系の等方性磁石粉末などの希土類系の磁石粉末
を用いた高性能なボンド磁石がモータを始めとした磁石
応用機器に使用されている。このボンド磁石の使用分野
は徐々に拡っており、それに応じて多様な特性を持った
磁石が要求されている。
Ｆｅ−Ｂ系の等方性磁石粉末などの希土類系の磁石粉末
を用いた高性能なボンド磁石がモータを始めとした磁石
応用機器に使用されている。このボンド磁石の使用分野
は徐々に拡っており、それに応じて多様な特性を持った
磁石が要求されている。
【０００３】このような背景から、新しい磁石粉末の開
発が活発に行われているが、そのなかで希土類（Ｒ）−
鉄（Ｆｅ）−窒素（Ｎ）系の磁石材料、特にサマリウム
（Ｓｍ）−鉄−窒素系の磁石材料が注目されている。し
かしながらその開発はまだ実験室段階であり、早い実用
化が望まれている。
発が活発に行われているが、そのなかで希土類（Ｒ）−
鉄（Ｆｅ）−窒素（Ｎ）系の磁石材料、特にサマリウム
（Ｓｍ）−鉄−窒素系の磁石材料が注目されている。し
かしながらその開発はまだ実験室段階であり、早い実用
化が望まれている。
【０００４】このＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石材料は、Ｔｈ2
Ｚｎ17型構造（斜方体晶の結晶構造）を有するＳｍ2 Ｆ
ｅ17を窒化したものでＳｍ2 Ｆｅ17Ｎ3 付近の組成を有
するものが最も磁気特性が優れており、飽和磁化４πＩ
S ＝１５．７ｋＧ，異方性磁界Ｈａ＝２６０ｋＯｅ，キ
ュリー点Ｔｃ＝４７０℃という基本物性が明らかにされ
ている。
Ｚｎ17型構造（斜方体晶の結晶構造）を有するＳｍ2 Ｆ
ｅ17を窒化したものでＳｍ2 Ｆｅ17Ｎ3 付近の組成を有
するものが最も磁気特性が優れており、飽和磁化４πＩ
S ＝１５．７ｋＧ，異方性磁界Ｈａ＝２６０ｋＯｅ，キ
ュリー点Ｔｃ＝４７０℃という基本物性が明らかにされ
ている。
【０００５】このＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石材料はその保磁
力機構が核成長タイプであるために保磁力を大きくする
には反転磁区の核ができるキッカケとなる芽（欠陥な
ど）を少なくするかまたは単磁区粒子の大きさにまで磁
石粉末を小さくする方法がある。欠陥を無くするには焼
結温度付近まで昇温しなければならないが、このＳｍ−
Ｆｅ−Ｎ系磁石材料は６５０℃以上でＳｍＮとα−Ｆｅ
に分解してしまうので６５０℃以上には昇温できない。
このため保磁力を大きくするには単磁区粒子（粒子径１
〜３μｍ）にまで小さく粉砕する方法がとられる。
力機構が核成長タイプであるために保磁力を大きくする
には反転磁区の核ができるキッカケとなる芽（欠陥な
ど）を少なくするかまたは単磁区粒子の大きさにまで磁
石粉末を小さくする方法がある。欠陥を無くするには焼
結温度付近まで昇温しなければならないが、このＳｍ−
Ｆｅ−Ｎ系磁石材料は６５０℃以上でＳｍＮとα−Ｆｅ
に分解してしまうので６５０℃以上には昇温できない。
このため保磁力を大きくするには単磁区粒子（粒子径１
〜３μｍ）にまで小さく粉砕する方法がとられる。
【０００６】今までこの微粉砕の方法としては、文献や
特許によるとボールミル方式やジェットミル方式が検討
されている。最近、ボールミル粉砕において、縮合ステ
アリン酸を界面活性剤として用いた報告がある〔田島、
服部、加藤：第１８回日本応用磁気学会学術講演概要集
（１９９４）ｐ４０７〕。この報告によると、粉砕時間
が著しく短く、最適時間が２時間で、優れた磁気特性の
磁石粉が得られることを記述している。
特許によるとボールミル方式やジェットミル方式が検討
されている。最近、ボールミル粉砕において、縮合ステ
アリン酸を界面活性剤として用いた報告がある〔田島、
服部、加藤：第１８回日本応用磁気学会学術講演概要集
（１９９４）ｐ４０７〕。この報告によると、粉砕時間
が著しく短く、最適時間が２時間で、優れた磁気特性の
磁石粉が得られることを記述している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の微粉砕方法にお
いて、ジェットミル方式では短時間で粉砕できるが十分
に細かくならず、窒素ガスの消費量が多くてコスト高と
なること、またボールミル方式では一般的には１００時
間というような長時間を要すること、磁石粉末がボール
ミル容器の接粉部分（内壁）やボールの表面部分に付着
し易いこと、また粉砕時に多くの欠陥が磁石粉末中に導
入され磁石特性を低下させ易いという課題を有してい
る。
いて、ジェットミル方式では短時間で粉砕できるが十分
に細かくならず、窒素ガスの消費量が多くてコスト高と
なること、またボールミル方式では一般的には１００時
間というような長時間を要すること、磁石粉末がボール
ミル容器の接粉部分（内壁）やボールの表面部分に付着
し易いこと、また粉砕時に多くの欠陥が磁石粉末中に導
入され磁石特性を低下させ易いという課題を有してい
る。
【０００８】ただ上述の縮合ステアリン酸を界面活性剤
として用いたボールミル粉砕によると、本発明者らが課
題としている粉砕時間が著しく短くなっており、想像外
の内容であり、そのボールミルの内容は本発明者らが扱
っている通常の形のボールミルとは異なるものと考えら
れるが具体的記述がないためで不明である。もっとも短
時間粉砕であるため粉末は十分細かくなっておらず、平
均粒径が３．３μｍで、この種の磁石における粒径と保
磁力との相関関係で、粒径が比較的大きいので保磁力
（ｉＨｃ）は一般的に必要とされる１０ｋＯｅに達して
いない。また、縮合ステアリン酸を用いているので、ス
テアリン酸を縮合する必要があり、工業生産においては
コスト的にも十分有利とは言えないし、縮合ステアリン
酸は飽和脂肪酸の縮合物であるので、粉砕中の磁石粉の
酸化を防止する能力は小さいものと思われる。
として用いたボールミル粉砕によると、本発明者らが課
題としている粉砕時間が著しく短くなっており、想像外
の内容であり、そのボールミルの内容は本発明者らが扱
っている通常の形のボールミルとは異なるものと考えら
れるが具体的記述がないためで不明である。もっとも短
時間粉砕であるため粉末は十分細かくなっておらず、平
均粒径が３．３μｍで、この種の磁石における粒径と保
磁力との相関関係で、粒径が比較的大きいので保磁力
（ｉＨｃ）は一般的に必要とされる１０ｋＯｅに達して
いない。また、縮合ステアリン酸を用いているので、ス
テアリン酸を縮合する必要があり、工業生産においては
コスト的にも十分有利とは言えないし、縮合ステアリン
酸は飽和脂肪酸の縮合物であるので、粉砕中の磁石粉の
酸化を防止する能力は小さいものと思われる。
【０００９】本発明は、上記のような従来のＳｍ−Ｆｅ
−Ｎ系磁石材料の製造方法の有する課題を解決し、コス
トを低減でき、コスト的に工業生産の実用性が高く、磁
石材料の酸化や欠陥の発生が少なく、比較的短時間で微
粉砕でき、高保磁力を有するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末
の製造方法を提供することを目的とするものである。
−Ｎ系磁石材料の製造方法の有する課題を解決し、コス
トを低減でき、コスト的に工業生産の実用性が高く、磁
石材料の酸化や欠陥の発生が少なく、比較的短時間で微
粉砕でき、高保磁力を有するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末
の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造方法は、Ｒ
2 Ｔ17ＮX 相（但し、ＲはＳｍあるいはＳｍの一部を他
の希土類元素の少なくとも１種で置換した元素、ＴはＦ
ｅあるいはＦｅの一部を他の金属元素の少なくとも１種
で置換した元素、ｘ＝２．０〜３．５を示す。）を主と
した合金粉末を、不飽和脂肪酸および／またはそのグリ
セリドを含んだ溶媒中にて、用いるボールミル容器の接
粉部分がセラミックス製またはガラス製で、かつ、ボー
ルミルのボールがセラミックス製であるボールミルを用
いて粉砕して微粉末とすることを特徴とする。
め、本発明のＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造方法は、Ｒ
2 Ｔ17ＮX 相（但し、ＲはＳｍあるいはＳｍの一部を他
の希土類元素の少なくとも１種で置換した元素、ＴはＦ
ｅあるいはＦｅの一部を他の金属元素の少なくとも１種
で置換した元素、ｘ＝２．０〜３．５を示す。）を主と
した合金粉末を、不飽和脂肪酸および／またはそのグリ
セリドを含んだ溶媒中にて、用いるボールミル容器の接
粉部分がセラミックス製またはガラス製で、かつ、ボー
ルミルのボールがセラミックス製であるボールミルを用
いて粉砕して微粉末とすることを特徴とする。
【００１１】本発明のＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造方
法においては、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセ
リドが、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸およびこ
れらのグリセリドから選ばれた少なくとも１種であるこ
とが好ましい。
法においては、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセ
リドが、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸およびこ
れらのグリセリドから選ばれた少なくとも１種であるこ
とが好ましい。
【００１２】また、本発明のＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の
製造方法においては、溶媒がノルマルヘキサンまたはシ
クロヘキサンであることが好ましい。また、本発明のＲ
2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造方法においては、Ｒ2 Ｔ17
ＮX相（但し、ＲはＳｍあるいはＳｍの一部を他の希土
類元素の少なくとも１種で置換した元素、ＴはＦｅある
いはＦｅの一部を他の金属元素の少なくとも１種で置換
した元素、ｘ＝２．０〜３．５を示す。）を主とした合
金粉末と、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリド
と、溶媒の割合が、体積比で合金粉末１に対して不飽和
脂肪酸および／またはそのグリセリドが１〜４倍、溶媒
が７〜３５０倍であることが好ましい。
製造方法においては、溶媒がノルマルヘキサンまたはシ
クロヘキサンであることが好ましい。また、本発明のＲ
2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造方法においては、Ｒ2 Ｔ17
ＮX相（但し、ＲはＳｍあるいはＳｍの一部を他の希土
類元素の少なくとも１種で置換した元素、ＴはＦｅある
いはＦｅの一部を他の金属元素の少なくとも１種で置換
した元素、ｘ＝２．０〜３．５を示す。）を主とした合
金粉末と、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリド
と、溶媒の割合が、体積比で合金粉末１に対して不飽和
脂肪酸および／またはそのグリセリドが１〜４倍、溶媒
が７〜３５０倍であることが好ましい。
【００１３】
【作用】本発明の方法によれば、前述したＲ2 Ｔ17ＮX
相（但し、ＲはＳｍあるいはＳｍの一部を他の希土類元
素の少なくとも１種で置換した元素、ＴはＦｅあるいは
Ｆｅの一部を他の金属元素の少なくとも１種で置換した
元素、ｘ＝２．０〜３．５を示す。）を主とした合金粉
末を、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドを含
んだ溶媒中にて、用いるボールミル容器の接粉部分がセ
ラミックス製またはガラス製で、かつ、ボールミルのボ
ールがセラミックス製であるボールミルを用いて粉砕す
ることにより、ボールミルの容器の接粉部分（内壁）や
ボールの表面部分に磁石粉末が付着せずに粉砕がうまく
行われる。すなわちこれまで課題となっていた磁石粉末
の磁化の低下が少なくなる。この理由はまだ解明できて
いないが不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドが
磁石粉末表面やボールミル容器の接粉部分、ボールの表
面部分に薄く付着して磁石粉末がボールミル容器の接粉
部分やボールの表面部分に付着するのを妨げていること
によると思われる。磁石粉末がボールミル容器の接粉部
分やボールの表面部分に付着しないためにボールの回転
がスムーズに行われ、粉砕が小さな衝撃力で均一に行わ
れて磁石粉末の表面部分に欠陥が生じることが少ないた
めに磁化の低下が少ないと推察される。なおかつ粉砕が
効率よく行われるために微粉末に達する時間が短時間と
なる。
相（但し、ＲはＳｍあるいはＳｍの一部を他の希土類元
素の少なくとも１種で置換した元素、ＴはＦｅあるいは
Ｆｅの一部を他の金属元素の少なくとも１種で置換した
元素、ｘ＝２．０〜３．５を示す。）を主とした合金粉
末を、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドを含
んだ溶媒中にて、用いるボールミル容器の接粉部分がセ
ラミックス製またはガラス製で、かつ、ボールミルのボ
ールがセラミックス製であるボールミルを用いて粉砕す
ることにより、ボールミルの容器の接粉部分（内壁）や
ボールの表面部分に磁石粉末が付着せずに粉砕がうまく
行われる。すなわちこれまで課題となっていた磁石粉末
の磁化の低下が少なくなる。この理由はまだ解明できて
いないが不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドが
磁石粉末表面やボールミル容器の接粉部分、ボールの表
面部分に薄く付着して磁石粉末がボールミル容器の接粉
部分やボールの表面部分に付着するのを妨げていること
によると思われる。磁石粉末がボールミル容器の接粉部
分やボールの表面部分に付着しないためにボールの回転
がスムーズに行われ、粉砕が小さな衝撃力で均一に行わ
れて磁石粉末の表面部分に欠陥が生じることが少ないた
めに磁化の低下が少ないと推察される。なおかつ粉砕が
効率よく行われるために微粉末に達する時間が短時間と
なる。
【００１４】また上記の如く、粉砕が小さな衝撃力で均
一に行われて磁石粉末の表面部分に欠陥が生じることが
少ないボールミル粉砕を行うには、磁石粉末が接する部
分の材質も影響しており、ボールがセラミックス製であ
ること、ボールミルの接粉部分がセラミックス製または
ガラス製であることが必要であり、特にガラス製である
ことが望ましい。
一に行われて磁石粉末の表面部分に欠陥が生じることが
少ないボールミル粉砕を行うには、磁石粉末が接する部
分の材質も影響しており、ボールがセラミックス製であ
ること、ボールミルの接粉部分がセラミックス製または
ガラス製であることが必要であり、特にガラス製である
ことが望ましい。
【００１５】また不飽和脂肪酸および／またはそのグリ
セリドを少量添加することで、これらは不飽和結合を有
するので、溶媒や容器雰囲気中に含まれる酸素が不飽和
脂肪酸および／またはそのグリセリドの不飽和結合の酸
化に使われ酸素が少なくなり、磁石粉末の酸化が少なく
なり、その結果磁化の低下が少なくなっていることも作
用しているものと考えられる。すなわちＳｍ−Ｆｅ−Ｎ
系磁石粉末は酸化されやすい材料であり、酸化はまずＳ
ｍについて起こり、ＳｍＯ2 が生成し、その結果母相は
Ｓｍ不足となり、余分のＦｅがα−Ｆｅになると推定さ
れる。α−Ｆｅは保磁力の低い軟磁性材料であるから、
酸化によりα−Ｆｅが多く生成することは好ましくな
く、飽和脂肪酸またはそのグリセリドなどでは磁石粉末
の酸化を防止する能力はないので、本発明の如く不飽和
脂肪酸および／またはそのグリセリドを使用することに
より、磁石粉末がボールミル容器の接粉部分やボールの
表面部分に付着するのを防止すると同時に磁石粉末が酸
化されることも防止しているものと考えられる。また、
溶媒は不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドを溶
解し、その粘度を下げ、不飽和脂肪酸および／またはそ
のグリセリドの濃度を薄めて均一に分散させて、不飽和
脂肪酸および／またはそのグリセリドが磁石粉末表面や
ボールミル容器の接粉部分、ボールの表面部分に薄く付
着できる様にすることにより磁石粉末がボールミル容器
の接粉部分やボールの表面部分に付着するのを防止する
と共にボールミル粉砕の際に磁石粉末をできるだけ均一
に分散し、粉砕効率を向上させる役割の一端を担ってい
るものと推定される。
セリドを少量添加することで、これらは不飽和結合を有
するので、溶媒や容器雰囲気中に含まれる酸素が不飽和
脂肪酸および／またはそのグリセリドの不飽和結合の酸
化に使われ酸素が少なくなり、磁石粉末の酸化が少なく
なり、その結果磁化の低下が少なくなっていることも作
用しているものと考えられる。すなわちＳｍ−Ｆｅ−Ｎ
系磁石粉末は酸化されやすい材料であり、酸化はまずＳ
ｍについて起こり、ＳｍＯ2 が生成し、その結果母相は
Ｓｍ不足となり、余分のＦｅがα−Ｆｅになると推定さ
れる。α−Ｆｅは保磁力の低い軟磁性材料であるから、
酸化によりα−Ｆｅが多く生成することは好ましくな
く、飽和脂肪酸またはそのグリセリドなどでは磁石粉末
の酸化を防止する能力はないので、本発明の如く不飽和
脂肪酸および／またはそのグリセリドを使用することに
より、磁石粉末がボールミル容器の接粉部分やボールの
表面部分に付着するのを防止すると同時に磁石粉末が酸
化されることも防止しているものと考えられる。また、
溶媒は不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドを溶
解し、その粘度を下げ、不飽和脂肪酸および／またはそ
のグリセリドの濃度を薄めて均一に分散させて、不飽和
脂肪酸および／またはそのグリセリドが磁石粉末表面や
ボールミル容器の接粉部分、ボールの表面部分に薄く付
着できる様にすることにより磁石粉末がボールミル容器
の接粉部分やボールの表面部分に付着するのを防止する
と共にボールミル粉砕の際に磁石粉末をできるだけ均一
に分散し、粉砕効率を向上させる役割の一端を担ってい
るものと推定される。
【００１６】本発明のＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造方
法において、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリ
ドが、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸およびこれ
らのグリセリドから選ばれた少なくとも１種である好ま
しい態様とすることにより、これらの不飽和脂肪酸ある
いはそのグリセリドは天然の動植物油の中に豊富に存在
しており入手が容易であり、安価に入手できるので、工
業的に安価にＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造することが
でき、実用性が大きい。
法において、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリ
ドが、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸およびこれ
らのグリセリドから選ばれた少なくとも１種である好ま
しい態様とすることにより、これらの不飽和脂肪酸ある
いはそのグリセリドは天然の動植物油の中に豊富に存在
しており入手が容易であり、安価に入手できるので、工
業的に安価にＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造することが
でき、実用性が大きい。
【００１７】また、本発明のＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の
製造方法において、溶媒がノルマルヘキサンまたはシク
ロヘキサンである好ましい態様とすることにより、これ
らの溶媒は酸素や空気や水分を余り含まないので、粉砕
中に磁石粉末を酸化する恐れが小さく、良好な磁気特性
を有する磁石粉末を製造することができるので好まし
く、更にまた蒸気圧が比較的高い溶媒であるので微粉砕
した磁石粉末を容易に回収することができ好ましい。
製造方法において、溶媒がノルマルヘキサンまたはシク
ロヘキサンである好ましい態様とすることにより、これ
らの溶媒は酸素や空気や水分を余り含まないので、粉砕
中に磁石粉末を酸化する恐れが小さく、良好な磁気特性
を有する磁石粉末を製造することができるので好まし
く、更にまた蒸気圧が比較的高い溶媒であるので微粉砕
した磁石粉末を容易に回収することができ好ましい。
【００１８】また、本発明のＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の
製造方法において、Ｒ2 Ｔ17ＮX 相（但し、ＲはＳｍあ
るいはＳｍの一部を他の希土類元素の少なくとも１種で
置換した元素、ＴはＦｅあるいはＦｅの一部を他の金属
元素の少なくとも１種で置換した元素、ｘ＝２．０〜
３．５を示す。）を主とした合金粉末と、不飽和脂肪酸
および／またはそのグリセリドと、溶媒の割合が、体積
比で合金粉末１に対して不飽和脂肪酸および／またはそ
のグリセリドが１〜４、溶媒が７〜３５０である好まし
い態様とすることにより、磁石粉末が一層ボールミル容
器の接粉部分やボールの表面部分に付着しにくく、粉砕
効率の低下がなく粉砕効率が良好で、粉砕時間も短時間
で効率良く均一に粉砕でき、磁石粉末の表面部分に欠陥
が生じることが少なく磁気特性の優れたＲ2 Ｔ17ＮX 系
磁石粉末を製造することができる。
製造方法において、Ｒ2 Ｔ17ＮX 相（但し、ＲはＳｍあ
るいはＳｍの一部を他の希土類元素の少なくとも１種で
置換した元素、ＴはＦｅあるいはＦｅの一部を他の金属
元素の少なくとも１種で置換した元素、ｘ＝２．０〜
３．５を示す。）を主とした合金粉末と、不飽和脂肪酸
および／またはそのグリセリドと、溶媒の割合が、体積
比で合金粉末１に対して不飽和脂肪酸および／またはそ
のグリセリドが１〜４、溶媒が７〜３５０である好まし
い態様とすることにより、磁石粉末が一層ボールミル容
器の接粉部分やボールの表面部分に付着しにくく、粉砕
効率の低下がなく粉砕効率が良好で、粉砕時間も短時間
で効率良く均一に粉砕でき、磁石粉末の表面部分に欠陥
が生じることが少なく磁気特性の優れたＲ2 Ｔ17ＮX 系
磁石粉末を製造することができる。
【００１９】
【実施例】本発明において用いるＲ2 Ｔ17ＮX 相（但
し、ＲはＳｍあるいはＳｍの一部を他の希土類元素の少
なくとも１種で置換した元素、ＴはＦｅあるいはＦｅの
一部を他の金属元素の少なくとも１種で置換した元素、
ｘ＝２．０〜３．５を示す。）を主とした合金粉末にお
いては、ｘ＝２．０〜３．５の範囲がＴｈ2 Ｚｎ17型の
斜方体晶の結晶構造を保つのに必要であり、磁気特性が
発揮されるのに必要な組成である。そして特にｘ＝２．
８〜３．０の範囲が磁気特性が最高になり好ましい。
し、ＲはＳｍあるいはＳｍの一部を他の希土類元素の少
なくとも１種で置換した元素、ＴはＦｅあるいはＦｅの
一部を他の金属元素の少なくとも１種で置換した元素、
ｘ＝２．０〜３．５を示す。）を主とした合金粉末にお
いては、ｘ＝２．０〜３．５の範囲がＴｈ2 Ｚｎ17型の
斜方体晶の結晶構造を保つのに必要であり、磁気特性が
発揮されるのに必要な組成である。そして特にｘ＝２．
８〜３．０の範囲が磁気特性が最高になり好ましい。
【００２０】上記Ｒ2 Ｔ17ＮX 相を主とした合金粉末に
おいてＲがＳｍの一部を他の希土類元素の少なくとも１
種で置換した元素を表す場合に、置換し得る他の希土類
元素としては、例えばＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕなどが挙げられ、中でもＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙが好ましく用いられる。Ｓｍの一
部を上述の様な他の希土類元素の少なくとも１種で置換
する場合、置換割合としては通常Ｒの５０原子％以下を
Ｓｍ以外の他の希土類元素の少なくとも１種で置換する
ことが一般的である。置換の目的は、置換する元素の種
類や量によっても異なるが、磁気特性を改良したり、磁
気特性などの性能を余り落とさずにコストを安くするこ
となどに用いられている。
おいてＲがＳｍの一部を他の希土類元素の少なくとも１
種で置換した元素を表す場合に、置換し得る他の希土類
元素としては、例えばＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕなどが挙げられ、中でもＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙが好ましく用いられる。Ｓｍの一
部を上述の様な他の希土類元素の少なくとも１種で置換
する場合、置換割合としては通常Ｒの５０原子％以下を
Ｓｍ以外の他の希土類元素の少なくとも１種で置換する
ことが一般的である。置換の目的は、置換する元素の種
類や量によっても異なるが、磁気特性を改良したり、磁
気特性などの性能を余り落とさずにコストを安くするこ
となどに用いられている。
【００２１】同様にＴがＦｅの一部を他の金属元素の少
なくとも１種で置換した元素を表す場合に、置換し得る
他の金属元素としては、例えばＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃ
ａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｈ
ｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉなどが挙げられ、中でもＡ
ｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗが好ましく用
いられる。Ｆｅの一部を上述の様な他の金属元素の少な
くとも１種で置換する場合、置換割合としては通常Ｔの
５０原子％以下をＦｅ以外の他の金属元素の少なくとも
１種で置換することが一般的である。置換の目的は、置
換する元素の種類や量によっても異なるが、磁気特性を
改良することなどに用いられている。
なくとも１種で置換した元素を表す場合に、置換し得る
他の金属元素としては、例えばＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃ
ａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｈ
ｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉなどが挙げられ、中でもＡ
ｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗが好ましく用
いられる。Ｆｅの一部を上述の様な他の金属元素の少な
くとも１種で置換する場合、置換割合としては通常Ｔの
５０原子％以下をＦｅ以外の他の金属元素の少なくとも
１種で置換することが一般的である。置換の目的は、置
換する元素の種類や量によっても異なるが、磁気特性を
改良することなどに用いられている。
【００２２】本発明で使用されるＲ2 Ｔ17ＮX 相を主と
した合金粉末原料としてＳｍ2 Ｆｅ 17ＮX （但しｘ＝
２．０〜３．５）の原料粉末の作成方法を一例を示して
説明する。Ｓｍ−Ｆｅ二元合金を高周波溶解して鋳造塊
を作成し、それを約１０５０〜１２５０℃で２〜５０時
間かけて均一化熱処理してＳｍ2 Ｆｅ17相を主相とする
合金塊にする。この合金塊を機械粉砕や水素吸蔵粉砕し
て平均粒径１５０μｍ以下の粉末にする。この段階にお
ける原料粉末粒子の大きさは、細かいものが次の窒化が
均一に行いやすいので好ましいが、この段階では余り細
かくはできないので例えば２．５μｍ以下にまでする必
要はなく、またこの段階で余りに細かくし過ぎても酸化
される恐れがある。ただ、平均粒径１５０μｍ以下の粉
末にしておく方が窒化が均一に行われるので好ましい。
この様に予備粉砕されたＳｍ2 Ｆｅ 17相を主相とする合
金粉を次に窒素雰囲気中で熱処理して窒化する。その温
度は通常４００〜６００℃程度であり４７０℃が最適
で、熱処理時間は特に制限するものではないが通常約２
〜２００時間程度である。この処理によりＳｍ2 Ｆｅ17
相は窒化されてＳｍ2 Ｆｅ17ＮX （但しｘ＝２．０〜
３．５）となる。アンモニア中で熱処理すると窒化は速
く行われるが粉末の表面部分が窒素過多となりアモルフ
ァスになることがあり、その後に均一な窒素組成にする
ためにアニール処理が必要となる。磁気特性は上述のｘ
の範囲のうち特にｘ＝２．８〜３．０の範囲において最
も良好になり好ましい。
した合金粉末原料としてＳｍ2 Ｆｅ 17ＮX （但しｘ＝
２．０〜３．５）の原料粉末の作成方法を一例を示して
説明する。Ｓｍ−Ｆｅ二元合金を高周波溶解して鋳造塊
を作成し、それを約１０５０〜１２５０℃で２〜５０時
間かけて均一化熱処理してＳｍ2 Ｆｅ17相を主相とする
合金塊にする。この合金塊を機械粉砕や水素吸蔵粉砕し
て平均粒径１５０μｍ以下の粉末にする。この段階にお
ける原料粉末粒子の大きさは、細かいものが次の窒化が
均一に行いやすいので好ましいが、この段階では余り細
かくはできないので例えば２．５μｍ以下にまでする必
要はなく、またこの段階で余りに細かくし過ぎても酸化
される恐れがある。ただ、平均粒径１５０μｍ以下の粉
末にしておく方が窒化が均一に行われるので好ましい。
この様に予備粉砕されたＳｍ2 Ｆｅ 17相を主相とする合
金粉を次に窒素雰囲気中で熱処理して窒化する。その温
度は通常４００〜６００℃程度であり４７０℃が最適
で、熱処理時間は特に制限するものではないが通常約２
〜２００時間程度である。この処理によりＳｍ2 Ｆｅ17
相は窒化されてＳｍ2 Ｆｅ17ＮX （但しｘ＝２．０〜
３．５）となる。アンモニア中で熱処理すると窒化は速
く行われるが粉末の表面部分が窒素過多となりアモルフ
ァスになることがあり、その後に均一な窒素組成にする
ためにアニール処理が必要となる。磁気特性は上述のｘ
の範囲のうち特にｘ＝２．８〜３．０の範囲において最
も良好になり好ましい。
【００２３】本発明で用いる磁石原料粉末の組成につい
ては、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系において磁石材料として使用可
能な、既に多くの論文や特許により開示されている組成
範囲であり、特に、ＳｍまたはＳｍの一部を前述したよ
うに他の希土類元素の１種または２種以上で置換したも
のも用いられ、これをＲと表記し、またＦｅまたはＦｅ
の一部を他の金属元素の１種または２種以上で置換した
ものも用いられ、これをＴと表記している。これらの元
素からなるＴｈ2 Ｚｎ17型構造（斜方体晶の結晶構造）
を有するＲ2 Ｔ17ＮX 相（但しｘ＝２．０〜３．５）相
を主とする構造の組成物である。
ては、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系において磁石材料として使用可
能な、既に多くの論文や特許により開示されている組成
範囲であり、特に、ＳｍまたはＳｍの一部を前述したよ
うに他の希土類元素の１種または２種以上で置換したも
のも用いられ、これをＲと表記し、またＦｅまたはＦｅ
の一部を他の金属元素の１種または２種以上で置換した
ものも用いられ、これをＴと表記している。これらの元
素からなるＴｈ2 Ｚｎ17型構造（斜方体晶の結晶構造）
を有するＲ2 Ｔ17ＮX 相（但しｘ＝２．０〜３．５）相
を主とする構造の組成物である。
【００２４】Ｓｍ2 Ｆｅ17ＮX の原料粉末の大きさは上
述では平均粒径１５０μｍ以下であるがこれは窒化を速
く均一に行なうためにある程度小さい粒径にしておくこ
とが好ましく、さらに小さければ窒化時間は短縮でき
る。大きければ窒化時間は長くなるが余り大き過ぎると
均一に窒化することが困難になるので仮に１５０μｍよ
り大きいものを用いる場合でも５００μｍが限界の大き
さであると思われる。微粉砕に用いられるＳｍ2 Ｆｅ17
ＮX の原料粉末の大きさは小さければ微粉砕時間が短く
できる。窒化されたＳｍ2 Ｆｅ17ＮX の粉末は比較的も
ろく、乳鉢に入れて乳棒で軽く叩くことで４５μｍ以下
にできる。しかしそれでは１工程増えることになり繁雑
となる。窒化したまま使えればそれが一番簡略で良い。
本発明の方法では１５０μｍ以下の粉末を用いて十分に
単磁区粒子径の平均粒径２．５μｍ以下、望ましくは
１．８μｍ以下に十分微粉砕できる。粉末の平均粒径は
ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で得られた粉砕された粉末
粒子を観察して写真を撮り、その写真に写し出された粒
子の最大長さを測定してその平均値をとって平均粒径と
しているが、既にこの系の磁石粉末では、粒径と保磁力
（ｉＨｃ）との関係が明らかになっており、例えば８ｋ
Ｏｅでは平均粒径２．５μｍ、１０ｋＯｅでは平均粒径
１．８μｍと言う相関関係から保磁力（ｉＨｃ）を測定
することによって平均粒径をほぼ推定することもでき
る。
述では平均粒径１５０μｍ以下であるがこれは窒化を速
く均一に行なうためにある程度小さい粒径にしておくこ
とが好ましく、さらに小さければ窒化時間は短縮でき
る。大きければ窒化時間は長くなるが余り大き過ぎると
均一に窒化することが困難になるので仮に１５０μｍよ
り大きいものを用いる場合でも５００μｍが限界の大き
さであると思われる。微粉砕に用いられるＳｍ2 Ｆｅ17
ＮX の原料粉末の大きさは小さければ微粉砕時間が短く
できる。窒化されたＳｍ2 Ｆｅ17ＮX の粉末は比較的も
ろく、乳鉢に入れて乳棒で軽く叩くことで４５μｍ以下
にできる。しかしそれでは１工程増えることになり繁雑
となる。窒化したまま使えればそれが一番簡略で良い。
本発明の方法では１５０μｍ以下の粉末を用いて十分に
単磁区粒子径の平均粒径２．５μｍ以下、望ましくは
１．８μｍ以下に十分微粉砕できる。粉末の平均粒径は
ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で得られた粉砕された粉末
粒子を観察して写真を撮り、その写真に写し出された粒
子の最大長さを測定してその平均値をとって平均粒径と
しているが、既にこの系の磁石粉末では、粒径と保磁力
（ｉＨｃ）との関係が明らかになっており、例えば８ｋ
Ｏｅでは平均粒径２．５μｍ、１０ｋＯｅでは平均粒径
１．８μｍと言う相関関係から保磁力（ｉＨｃ）を測定
することによって平均粒径をほぼ推定することもでき
る。
【００２５】本発明者らは当初ステンレス製のボールミ
ル容器とステンレス製のボールを用いてボールミル粉砕
を検討した。回転速度、ボールの粒径、投入するボール
の量と粉末の量など種々変化させて検討したが、得られ
た微粉末の磁気特性を測定した結果、毎回磁化の低下が
大きく磁石粉末材料としては満足できるものはできなか
った。これら実験結果をもとにその原因を考え、以下の
考えに至った。すなわち、磁石粉末材料はＦｅの多い金
属合金粉末であり、また使用しているボールミルの接粉
部分が同種に近い金属のステンレス材料であるため、粉
砕が行われるミクロな現場では金属元素同士が影響しあ
ってうまく粉砕が起こらず、また粉砕が起こると欠陥が
粉末内に多数入り、磁化を低下させていると考えられ
る。
ル容器とステンレス製のボールを用いてボールミル粉砕
を検討した。回転速度、ボールの粒径、投入するボール
の量と粉末の量など種々変化させて検討したが、得られ
た微粉末の磁気特性を測定した結果、毎回磁化の低下が
大きく磁石粉末材料としては満足できるものはできなか
った。これら実験結果をもとにその原因を考え、以下の
考えに至った。すなわち、磁石粉末材料はＦｅの多い金
属合金粉末であり、また使用しているボールミルの接粉
部分が同種に近い金属のステンレス材料であるため、粉
砕が行われるミクロな現場では金属元素同士が影響しあ
ってうまく粉砕が起こらず、また粉砕が起こると欠陥が
粉末内に多数入り、磁化を低下させていると考えられ
る。
【００２６】以上から、ボールミルの接粉部分をセラミ
ックス製にしてボールミル粉砕実験を行なったところ、
ステンレス製の場合よりは磁化の低下が少なくなり、得
られた微粉末の磁石粉末の磁気特性は実用性のある磁気
特性を有したものとなった。しかしまだ当初目標とした
磁石粉末の磁気特性には達しておらず、さらに向上をめ
ざして実験を行った。その結果、ボールミル粉砕を行な
っていくと、磁石粉末が細かくなるとともに磁石粉末が
ボールの表面部分やボールミル容器の接粉部分（内壁）
に付着するようになり、ボールの回転が異常になり、こ
れが磁石粉末の表面に欠陥を導入する原因となっている
と考えられ、付着現象を起こらないようにすることが重
要であると考えた。
ックス製にしてボールミル粉砕実験を行なったところ、
ステンレス製の場合よりは磁化の低下が少なくなり、得
られた微粉末の磁石粉末の磁気特性は実用性のある磁気
特性を有したものとなった。しかしまだ当初目標とした
磁石粉末の磁気特性には達しておらず、さらに向上をめ
ざして実験を行った。その結果、ボールミル粉砕を行な
っていくと、磁石粉末が細かくなるとともに磁石粉末が
ボールの表面部分やボールミル容器の接粉部分（内壁）
に付着するようになり、ボールの回転が異常になり、こ
れが磁石粉末の表面に欠陥を導入する原因となっている
と考えられ、付着現象を起こらないようにすることが重
要であると考えた。
【００２７】この対策として界面活性剤などを種々検討
し、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドを少量
を溶媒に溶かして用いることで付着する現象を少なくす
ることができ、微粉砕によって得られた磁石粉末の磁気
特性は磁化の低下が小さくなり優れたものとなった。ま
た得られた微粉末をＸ線回折により相の同定をおこなっ
たところ、α−Ｆｅの量が少なく従来のボールミル粉砕
に比べると酸化が進行していないことが判明した。これ
は磁石粉末がＦｅの多い組成であり、Ｆｅは不飽和脂肪
酸および／またはそのグリセリドの酸化促進因子である
ことから不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドが
まず酸化されることで溶媒中や雰囲気中に含まれる酸素
が除去されたと考えられる。本発明は以上の実験と考察
により導き出されたものである。
し、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドを少量
を溶媒に溶かして用いることで付着する現象を少なくす
ることができ、微粉砕によって得られた磁石粉末の磁気
特性は磁化の低下が小さくなり優れたものとなった。ま
た得られた微粉末をＸ線回折により相の同定をおこなっ
たところ、α−Ｆｅの量が少なく従来のボールミル粉砕
に比べると酸化が進行していないことが判明した。これ
は磁石粉末がＦｅの多い組成であり、Ｆｅは不飽和脂肪
酸および／またはそのグリセリドの酸化促進因子である
ことから不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドが
まず酸化されることで溶媒中や雰囲気中に含まれる酸素
が除去されたと考えられる。本発明は以上の実験と考察
により導き出されたものである。
【００２８】不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリ
ドとしては、溶媒に溶けることが必要であり、また工業
的に容易に安価に入手できるものが好ましく、この観点
からオレイン酸、リノール酸およびリノレン酸が好適で
ある。またこれらの不飽和脂肪酸のグリセリドを多く含
んでいるオリーブ油、サフラワー油やアマニ油などの植
物油も使用できる。
ドとしては、溶媒に溶けることが必要であり、また工業
的に容易に安価に入手できるものが好ましく、この観点
からオレイン酸、リノール酸およびリノレン酸が好適で
ある。またこれらの不飽和脂肪酸のグリセリドを多く含
んでいるオリーブ油、サフラワー油やアマニ油などの植
物油も使用できる。
【００２９】Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の磁石粉末は酸化され易
いため、粉砕の際に用いる溶媒については、酸素や空気
や水分の含有量の少ない溶媒が望ましい。また微粉砕し
た磁石粉末を容易に回収するために蒸気圧の高い溶媒が
望ましい。このような観点からは、ノルマルヘキサンや
シクロヘキサンが特に好ましい溶媒の代表的な例であ
る。
いため、粉砕の際に用いる溶媒については、酸素や空気
や水分の含有量の少ない溶媒が望ましい。また微粉砕し
た磁石粉末を容易に回収するために蒸気圧の高い溶媒が
望ましい。このような観点からは、ノルマルヘキサンや
シクロヘキサンが特に好ましい溶媒の代表的な例であ
る。
【００３０】特に限定するものではないが合金粉末原料
と、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドと、溶
媒の使用割合は、体積比で合金粉末１に対して不飽和脂
肪酸および／またはそのグリセリドが１〜４、溶媒が７
〜３５０の範囲が好ましい。一般的な傾向としては、磁
石用合金粉末原料が余りに少な過ぎると収量が少なくな
るので生産効率が低くなる傾向になり、余りに多過ぎる
と粉砕に要する時間が長くなり過ぎて磁化の低下が大き
くなる傾向にある。不飽和脂肪酸および／またはそのグ
リセリドの量が少な過ぎると合金粉末原料の付着が生じ
やすくなる傾向にあり、余りに多過ぎると不飽和脂肪酸
および／またはそのグリセリド自体が合金粉末原料と共
にボールやボールミル容器内壁に多く付着して粉砕効率
が低下する傾向にある。また、溶媒の量が少な過ぎると
ボールミルのボールが露出し、磁石用合金粉末原料が溶
媒に浸されない場合が生じることがあり、余りに多過ぎ
るとボールミル容器中の気体空間が少なくなって、溶媒
がうまく動きにくくなり、粉砕効率が低下する傾向にあ
る。
と、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドと、溶
媒の使用割合は、体積比で合金粉末１に対して不飽和脂
肪酸および／またはそのグリセリドが１〜４、溶媒が７
〜３５０の範囲が好ましい。一般的な傾向としては、磁
石用合金粉末原料が余りに少な過ぎると収量が少なくな
るので生産効率が低くなる傾向になり、余りに多過ぎる
と粉砕に要する時間が長くなり過ぎて磁化の低下が大き
くなる傾向にある。不飽和脂肪酸および／またはそのグ
リセリドの量が少な過ぎると合金粉末原料の付着が生じ
やすくなる傾向にあり、余りに多過ぎると不飽和脂肪酸
および／またはそのグリセリド自体が合金粉末原料と共
にボールやボールミル容器内壁に多く付着して粉砕効率
が低下する傾向にある。また、溶媒の量が少な過ぎると
ボールミルのボールが露出し、磁石用合金粉末原料が溶
媒に浸されない場合が生じることがあり、余りに多過ぎ
るとボールミル容器中の気体空間が少なくなって、溶媒
がうまく動きにくくなり、粉砕効率が低下する傾向にあ
る。
【００３１】前記の範囲とすることにより、磁石粉末が
一層ボールミル容器の接粉部分やボールの表面部分に付
着しにくく、粉砕効率の低下がなく粉砕効率が良好で、
粉砕時間も短時間で効率良く均一に粉砕でき、磁石粉末
の表面部分に欠陥が生じることが少なく磁気特性の優れ
たＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末を製造することができる。
一層ボールミル容器の接粉部分やボールの表面部分に付
着しにくく、粉砕効率の低下がなく粉砕効率が良好で、
粉砕時間も短時間で効率良く均一に粉砕でき、磁石粉末
の表面部分に欠陥が生じることが少なく磁気特性の優れ
たＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末を製造することができる。
【００３２】尚、特に限定するものではないが合金粉末
と、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドと、溶
媒の合計量は、ボールミルの容器の内容積を１００とす
ると２５〜５５体積％程度の範囲でボールミルに添加す
ることが好ましく、この場合合金粉末は０．１〜３．５
体積％程度を占めていることが望ましい。
と、不飽和脂肪酸および／またはそのグリセリドと、溶
媒の合計量は、ボールミルの容器の内容積を１００とす
ると２５〜５５体積％程度の範囲でボールミルに添加す
ることが好ましく、この場合合金粉末は０．１〜３．５
体積％程度を占めていることが望ましい。
【００３３】ボールミルのボールの材質はセラミックス
製を用いることが必要であり、例えばアルミナ製、ジル
コニア製、サイアロン製などが挙げられる。またメノウ
製も使用可能であるが高価であるので工業的には使用さ
れにくい。特にこれまでの実験ではジルコニヤ製で良い
結果が出ており好ましい。
製を用いることが必要であり、例えばアルミナ製、ジル
コニア製、サイアロン製などが挙げられる。またメノウ
製も使用可能であるが高価であるので工業的には使用さ
れにくい。特にこれまでの実験ではジルコニヤ製で良い
結果が出ており好ましい。
【００３４】ボールミル容器の接粉部分（内壁）の材質
については、セラミックス製やガラス製のものを用いる
必要があり、たとえば、アルミナ製、ジルコニア製、サ
イアロン製などが挙げられる。またガラス製としては、
磨耗や強度を考慮すると硬質ガラス製が望ましい。
については、セラミックス製やガラス製のものを用いる
必要があり、たとえば、アルミナ製、ジルコニア製、サ
イアロン製などが挙げられる。またガラス製としては、
磨耗や強度を考慮すると硬質ガラス製が望ましい。
【００３５】本発明方法で粉砕して得られる磁石粉末粒
子の大きさは、単磁区粒子が望ましく、従来の実験結果
から、好ましくは平均粒径２．５μｍ以下、より好まし
くは１．８μｍ以下であり、ボンド磁石粉末として実用
性のある保磁力ｉＨｃの大きさは、用途にもよるが温度
特性がやや低いのをカバーするためには８ｋＯｅ以上が
望ましい。粉末の大きさはｉＨｃの大きさに反映し、平
均粒子径が２．５μｍで８ｋＯｅ，２．０μｍで９．５
ｋＯｅ，１．５μｍで１３ｋＯｅであり、磁気測定によ
って粒子径を推定することができる。一般に平均粒径は
小さいものが好ましいが、余りに小さくしようとすると
時間がかかり、また、酸化が生じやすくなったり、欠陥
が発生しやすくなり、特に限定するものではないが０．
２μｍ程度以上で十分であると推定される。
子の大きさは、単磁区粒子が望ましく、従来の実験結果
から、好ましくは平均粒径２．５μｍ以下、より好まし
くは１．８μｍ以下であり、ボンド磁石粉末として実用
性のある保磁力ｉＨｃの大きさは、用途にもよるが温度
特性がやや低いのをカバーするためには８ｋＯｅ以上が
望ましい。粉末の大きさはｉＨｃの大きさに反映し、平
均粒子径が２．５μｍで８ｋＯｅ，２．０μｍで９．５
ｋＯｅ，１．５μｍで１３ｋＯｅであり、磁気測定によ
って粒子径を推定することができる。一般に平均粒径は
小さいものが好ましいが、余りに小さくしようとすると
時間がかかり、また、酸化が生じやすくなったり、欠陥
が発生しやすくなり、特に限定するものではないが０．
２μｍ程度以上で十分であると推定される。
【００３６】以下に具体的に実施例にて本発明を説明す
るが、本発明はこの具体的実施例のみに限定されるもの
ではない。。 （実施例１）酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の窒素ガス雰囲
気にしたグローブボックスの中で、網目の径が１５０μ
ｍのフルイを通過したＳｍ2 Ｆｅ17Ｎ3 系の原料合金粉
末５ｇ（約０．６５ｃｃ）と、ジルコニア製の直径１０
ｍｍのボール８０個を硬質ガラス製のボールミル容器に
入れた。そこへ溶媒としてノルマルヘキサン３００ｃｃ
を入れさらにリノレン酸２．４ｃｃを滴下した。この状
態で蓋をしてガラスボールミル容器を密閉し、グローブ
ボックスから取り出した。このガラスボールミル容器を
ボールミル回転台に載せて、回転速度１２０ｒｐｍで回
転して、１０時間毎に０．１ｇ位づつ粉砕された磁石粉
末を回収して磁気特性を振動試料磁気測定装置（ＶＳ
Ｍ）で測定した。その結果を図１に示す。図１は粉砕時
間を共通の横軸として上から順に残留磁束密度Ｂｒ、保
磁力ｉＨｃ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが一度に
比較できるようにしたグラフである。
るが、本発明はこの具体的実施例のみに限定されるもの
ではない。。 （実施例１）酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の窒素ガス雰囲
気にしたグローブボックスの中で、網目の径が１５０μ
ｍのフルイを通過したＳｍ2 Ｆｅ17Ｎ3 系の原料合金粉
末５ｇ（約０．６５ｃｃ）と、ジルコニア製の直径１０
ｍｍのボール８０個を硬質ガラス製のボールミル容器に
入れた。そこへ溶媒としてノルマルヘキサン３００ｃｃ
を入れさらにリノレン酸２．４ｃｃを滴下した。この状
態で蓋をしてガラスボールミル容器を密閉し、グローブ
ボックスから取り出した。このガラスボールミル容器を
ボールミル回転台に載せて、回転速度１２０ｒｐｍで回
転して、１０時間毎に０．１ｇ位づつ粉砕された磁石粉
末を回収して磁気特性を振動試料磁気測定装置（ＶＳ
Ｍ）で測定した。その結果を図１に示す。図１は粉砕時
間を共通の横軸として上から順に残留磁束密度Ｂｒ、保
磁力ｉＨｃ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが一度に
比較できるようにしたグラフである。
【００３７】図１から明らかなように、粉砕時間４０ｈ
ｒで磁石特性を代表する（ＢＨ）ｍａｘが最高値とな
り、不飽和脂肪酸であるリノレン酸を添加していない場
合には８０〜１００ｈｒが最高特性であるので大幅な粉
砕時間の短縮ができたことが分かる。
ｒで磁石特性を代表する（ＢＨ）ｍａｘが最高値とな
り、不飽和脂肪酸であるリノレン酸を添加していない場
合には８０〜１００ｈｒが最高特性であるので大幅な粉
砕時間の短縮ができたことが分かる。
【００３８】また図２に曲線１として最高の磁気特性で
あった粉砕時間４０ｈｒの場合の磁化曲線（４πＩ−Ｈ
曲線）を示す。数値で示すとＢｒ＝１３．６ｋＧ、ｉＨ
ｃ＝１２．１ｋＯｅ、（ＢＨ）ｍａｘ＝３５．６ＭＧＯ
ｅであり、ボンド磁石用磁石粉末として優れた磁気特性
である。
あった粉砕時間４０ｈｒの場合の磁化曲線（４πＩ−Ｈ
曲線）を示す。数値で示すとＢｒ＝１３．６ｋＧ、ｉＨ
ｃ＝１２．１ｋＯｅ、（ＢＨ）ｍａｘ＝３５．６ＭＧＯ
ｅであり、ボンド磁石用磁石粉末として優れた磁気特性
である。
【００３９】（比較例１）リノレン酸だけを加えずに他
は実施例１の場合と全く同じようにしてボールミル粉砕
を行なった。その場合の最高の磁気特性になったのは粉
砕時間が８０ｈｒであった。粉砕時間の後半で磁石粉末
がボール表面部分やボールミル容器の接粉部分（内壁）
に付着し、粉砕がうまく行われていないように見えた。
最高の磁気特性になった粉砕時間が８０ｈｒの場合の磁
化曲線を実施例１の場合と比較のために図２に曲線２と
して示す。
は実施例１の場合と全く同じようにしてボールミル粉砕
を行なった。その場合の最高の磁気特性になったのは粉
砕時間が８０ｈｒであった。粉砕時間の後半で磁石粉末
がボール表面部分やボールミル容器の接粉部分（内壁）
に付着し、粉砕がうまく行われていないように見えた。
最高の磁気特性になった粉砕時間が８０ｈｒの場合の磁
化曲線を実施例１の場合と比較のために図２に曲線２と
して示す。
【００４０】図２から明らかなように、曲線１と曲線２
の差は大きく、不飽和脂肪酸の１種であるリノレン酸の
添加効果は著しい。添加した場合は残留磁束密度Ｂｒ
は、無添加より２ｋＧ程度向上している。ボールミル粉
砕する前の粗大粒子の磁化４πＩは１４．９ｋＧであっ
たので磁化の低下が少なくなったと言える。粉砕を続け
て細かくしていくと保磁力は向上するが磁化が低下して
１０ｋＧ以下になる場合が多かったが、本発明の実施例
では保磁力ｉＨｃが１２ｋＯｅを越えたところさえもＢ
ｒ＝１３．６ｋＧと大きく優れた磁気特性である。
の差は大きく、不飽和脂肪酸の１種であるリノレン酸の
添加効果は著しい。添加した場合は残留磁束密度Ｂｒ
は、無添加より２ｋＧ程度向上している。ボールミル粉
砕する前の粗大粒子の磁化４πＩは１４．９ｋＧであっ
たので磁化の低下が少なくなったと言える。粉砕を続け
て細かくしていくと保磁力は向上するが磁化が低下して
１０ｋＧ以下になる場合が多かったが、本発明の実施例
では保磁力ｉＨｃが１２ｋＯｅを越えたところさえもＢ
ｒ＝１３．６ｋＧと大きく優れた磁気特性である。
【００４１】
【発明の効果】本発明のＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造
方法によれば、コストを低減でき、コスト的に工業生産
の実用性が高く、磁石材料の酸化や欠陥の発生が少な
く、比較的短時間で微粉砕でき、高保磁力を有するＳｍ
−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末の製造方法を提供することができ
る。
方法によれば、コストを低減でき、コスト的に工業生産
の実用性が高く、磁石材料の酸化や欠陥の発生が少な
く、比較的短時間で微粉砕でき、高保磁力を有するＳｍ
−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末の製造方法を提供することができ
る。
【図１】本発明の一実施例におけるボールミル粉砕時間
とその際に得られる磁石粉末の残留磁束密度Ｂｒ、保磁
力ｉＨｃ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘとの関係を
示すグラフである。
とその際に得られる磁石粉末の残留磁束密度Ｂｒ、保磁
力ｉＨｃ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘとの関係を
示すグラフである。
【図２】本発明の一実施例と比較例の磁化曲線（４πＩ
−Ｈ曲線）を示す。
−Ｈ曲線）を示す。
１ 実施例１の粉砕時間４０ｈｒの場合の磁化曲線 ２ 比較例１の粉砕時間８０ｈｒの場合の磁化曲線
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｒ2 Ｔ17ＮX 相（但し、ＲはＳｍあるい
はＳｍの一部を他の希土類元素の少なくとも１種で置換
した元素、ＴはＦｅあるいはＦｅの一部を他の金属元素
の少なくとも１種で置換した元素、ｘ＝２．０〜３．５
を示す。）を主とした合金粉末を、不飽和脂肪酸および
／またはそのグリセリドを含んだ溶媒中にて、用いるボ
ールミル容器の接粉部分がセラミックス製またはガラス
製で、かつ、ボールミルのボールがセラミックス製であ
るボールミルを用いて粉砕して微粉末とすることを特徴
とするＲ2 Ｔ17ＮX 系磁石粉末の製造方法。 - 【請求項２】 不飽和脂肪酸および／またはそのグリセ
リドが、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸およびこ
れらのグリセリドから選ばれた少なくとも１種である請
求項１記載のＲ2 Ｔ17ＮX 系の磁石粉末の製造方法。 - 【請求項３】 溶媒がノルマルヘキサンまたはシクロヘ
キサンである請求項１〜２のいずれかに記載のＲ2 Ｔ17
ＮX 系磁石粉末の製造方法。 - 【請求項４】 Ｒ2 Ｔ17ＮX 相（但し、ＲはＳｍあるい
はＳｍの一部を他の希土類元素の少なくとも１種で置換
した元素、ＴはＦｅあるいはＦｅの一部を他の金属元素
の少なくとも１種で置換した元素、ｘ＝２．０〜３．５
を示す。）を主とした合金粉末と、不飽和脂肪酸および
／またはそのグリセリドと、溶媒の割合が、体積比で合
金粉末１に対して不飽和脂肪酸および／またはそのグリ
セリドが１〜４、溶媒が７〜３５０である請求項１〜３
のいずれかに記載のＲ2 Ｔ17Ｎ X 系磁石粉末の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7117526A JPH08316015A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7117526A JPH08316015A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316015A true JPH08316015A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14713975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7117526A Pending JPH08316015A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08316015A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003034451A1 (fr) * | 2001-10-15 | 2003-04-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Aimant lie et son procede de production |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP7117526A patent/JPH08316015A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003034451A1 (fr) * | 2001-10-15 | 2003-04-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Aimant lie et son procede de production |
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