JPH0945522A - 異方性希土類磁石およびその製造方法 - Google Patents

異方性希土類磁石およびその製造方法

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JPH0945522A
JPH0945522A JP7191369A JP19136995A JPH0945522A JP H0945522 A JPH0945522 A JP H0945522A JP 7191369 A JP7191369 A JP 7191369A JP 19136995 A JP19136995 A JP 19136995A JP H0945522 A JPH0945522 A JP H0945522A
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rare earth
magnet
anisotropic rare
anisotropic
earth magnet
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JP7191369A
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Minoru Endo
実 遠藤
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Hitachi Metals Ltd
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    • 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
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    • 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
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0575Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0577Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Rリッチな液相をなくすことにより、R量を
低減し、それにより高Brで高iHcな異方性希土類焼
結磁石及び異方性希土類ボンド磁石を提供する。 【構成】 RaFebCocdeADfg (ここで、RはNd,Pr,Ce,Dyを含む希土類元
素のうち少なくとも1種、ADはAl,Zn,Cu,G
aのうち少なくとも1種、MはTi,V,Cr,Zr,
Nb,Mo,Hf,Ta,Wのうち少なくとも1種、2
2≦a≦38wt%、b:残部、12≦c≦70 wt
%、0.4≦d+e≦2wt%、f≦5wt%、0≦g
≦10wt%)の組成で表される異方性希土類磁石。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転機器,電子部品,
電子機器等に使用される高性能希土類永久磁石材料に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の小型・軽量化・高効率化要求に伴
い希土類磁石が使用されるようになった。希土類磁石は
熱安定性・耐食性の良いSm−Co磁石から高性能なN
d−Fe−B磁石が使用される比率が高まっている。N
d−Fe−B磁石の特性も当初は(BH)maxで35
MGOe程度であったものが、現在では40ー45MG
Oeの磁石が量産されるに至った。当初問題であった耐
熱性の問題も用途によってはほぼ問題のないレベルに改
善された。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】Nd−Fe−B系焼結
磁石は高性能な磁石であるが、磁気特性的にさらに高性
能な磁石があれば磁石材料の適用用途はさらに広がるこ
とが予想される。電子機器をさらに小型化するにはさら
に高性能な磁石が要求される。現状、等方性Nd−Fe
−Bボンド磁石の磁気特性は(BH)max=9−11
MGOeであり、HDDR法による異方性ボンド磁石で
(BH)max=13−16MGOeの特性である。ま
た、焼結磁石についてはiHc=15kOe以上のもの
については(BH)max=40MGOe程度である。
さらに特性の高い焼結磁石及びボンド磁石が要求されて
いる。
【0004】
【課題を解決するための手段】これまでのNd−Fe−
B磁石材料は保磁力を発生させるためにはRリッチな液
相の存在が必要であり、この余剰な液相を生成させるた
めにRリッチな組成域にする必要がある。しかし、保磁
力の発生機構を異なる形にし、Rリッチな液相が不要な
磁石が開発できれば、さらに高性能な磁石材料が可能と
なる。本発明ではPr−(Fe,Co)−(B,C)を
基本組成として、これにAD(Al,Zn,Cu,G
a)元素、M(Ti,V,Cr,Zr,Nb,Mo,H
f,Ta,W)元素を添加することにより、Rリッチな
液相を使用しなくても永久磁石とすることができること
が分かった。この合金はCを含むため、通常の金型鋳造
では溶解後の組織にα´-FeCoを生成し易い。しか
し、ストリップキャスティングは溶湯から急速に冷却す
るため均質な合金が得られる。このストリップキャスト
法により得られた合金を400−1000℃で熱処理す
ることによりバルク状であるにもかかわらず、iHc=
0.5kOe以上の保磁力が得られる。通常のNd−F
e−B溶解合金のバルク状態でのiHcは0.3kOe
以下である。これをさらに粉砕することによりiHcは
さらに向上し、異方性希土類ボンド磁石とするに十分な
特性が得られる。また、この粉砕粉を磁場中成形後、焼
結することにより密度の高い異方性希土類焼結磁石が得
られる。本発明は以上の知見を基に見出されたものであ
り、組成式RaFebCocdeADfg(ここで、R
はNd,Pr,Ce,Dyを含む希土類元素のうち少な
くとも1種、ADはAl,Zn,Cu,Gaのうち少な
くとも1種、MはTi,V,Cr,Zr,Nb,Mo,
Hf,Ta,Wのうち少なくとも1種、22≦a≦38
wt%、b:残部、12≦c≦70 wt%、0.4≦d
+e≦2wt%、f≦5wt%、0≦g≦5wt%)の
組成で表される異方性希土類磁石である。
【0005】本発明において希土類元素Rは22wt%
以上、38wt%以下の範囲で含有される。22wt%
以下ではiHcが小さく、38wt%以上ではBrが低
下する。Rとしては、Prが特に好ましい。
【0006】CoはRリッチな液相を生成させない、及
びキュリー温度を上げる効果があり、12−70wt%
の範囲で含有される。
【0007】BとCはR2TM14B型結晶構造を生成す
るのに必要な元素で、0.4≦d+e≦2wt%の範囲
で含有される。0.4wt%以下ではiHcは小さく、
2wt%以上ではBrが小さくなる。
【0008】AD(Al,Zn,Cu,Ga)は保磁力
を向上させるのに必要な元素でf≦5wt%の範囲で含
有される。5wt%以上の添加はBrが低下し、好まし
くない。
【0009】M(Ti,V,Cr,Zr,Nb,Mo,
Hf,Ta,W)は結晶粒成長抑制に効果のある元素
で、0≦g≦10wt%の範囲で含有される。
【0010】次に本発明磁石の製造方法について説明す
る。本発明磁石は、焼結磁石及び異方性ボンド磁石とし
て製造される。まず、焼結磁石は出発原料にストリップ
キャスティング法により作製された合金を用い、これを
水素処理もしくはジョークラッシャー・ブラウンミル等
により粉砕する。これをさらにジェットミル・ボールミ
ルにより微粉砕し、得られた微粉を磁場中配向し、成形
する。これを1000−1200℃で真空中もしくはA
r雰囲気中で焼結する。これを600−1100℃で溶
体化処理した後、800−1200℃の範囲で熱処理
し、その後緩やかに冷却する。一方、ボンド磁石の作製
方法はストリップキャスティングにより作製した合金を
600−1000℃の範囲で熱処理し、これをブラウン
ミル、バンタムミル等を用いて500μm以下に粉砕
し、さらにジェットミル・ボールミルを行う。その後、
樹脂、硬化剤、潤滑剤等と混ぜ合わせ、ニーダー、ヘン
シェルミキサー等により混練し、磁場中成形後に100
−200℃の範囲で硬化することによりボンド磁石とす
る。以下では実施例により本発明を詳細に説明する。
【0011】
【実施例】
(実施例1)表1に示す合金をストリップキャスティン
グ法により作製した。これをブラウンミルにより0.5
mm以下に粉砕し、これをジェットミルにより粉砕し、
平均粒径4μmの微粉を得た。これを横磁場成形により
成形し、1100℃で焼結した。これを830℃で4h
rs熱処理した後、徐冷した。得られた磁気特性を表1
に示す。
【表1】 このようにRリッチな液相の少ない組成域でも高い保磁
力と残留磁束密度が得られた。
【0012】(実施例2)表2に示す合金をストリップ
キャスト法により作製し、800℃×4h熱処理し、こ
れをブラウンミルにより300μm以下に粉砕し、さら
にジェットミルで平均粒径5μmの微粉を得た。これ
に、樹脂、硬化剤、添加剤を添加し、混練し、ボンド磁
石用のコンパウンドを作製し、横磁場成形により成形し
た。これを150℃で硬化した後、磁気特性を測定し
た。得られた結果を表2に示す。
【表2】 以上のように、ストリップキャストした合金を熱処理
後、粉砕するだけで異方性のボンド磁石粉が得られるた
め非常にコスト的有利で、且つ高い磁気特性が得られ
た。
【0013】
【発明の効果】以上のように、Pr−(Fe,Co)−
(B,C)を基本組成として、これにAD(Al,Z
n,Cu,Ga)元素、M(Ti,V,Cr,Zr,N
b,Mo,Hf,Ta,W)元素を添加することによ
り、Rリッチな液相を使用しなくても永久磁石とするこ
とができることが分かった。これにより高い磁気特性を
有する異方性希土類ボンド磁石及び焼結磁石を得た。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 RaFebCocdeADfg(ここ
    で、RはNd,Pr,Ce,Dyを含む希土類元素のう
    ち少なくとも1種、ADはAl,Zn,Cu,Gaのう
    ち少なくとも1種、MはTi,V,Cr,Zr,Nb,
    Mo,Hf,Ta,Wのうち少なくとも1種、22≦a
    ≦38wt%、b:残部、12≦c≦70 wt%、0.
    4≦d+e≦2wt%、f≦5wt%、0≦g≦10w
    t%)の組成で表される異方性希土類磁石。
  2. 【請求項2】 RaFebCocdeg(ここで、Rは
    Nd,Pr,Ce,Dyを含む希土類元素のうち少なく
    とも1種、ADはAl,Zn,Cu,Gaのうち少なく
    とも1種、MはTi,V,Cr,Zr,Nb,Mo,H
    f,Ta,Wのうち少なくとも1種、22≦a≦38w
    t%、b:残部、12≦c≦70 wt%、0.4≦d+
    e≦2wt%、0≦g≦10wt%)の組成で表される
    異方性希土類磁石。
  3. 【請求項3】 RaFebCocdeADfg(ここ
    で、RはNd,Pr,Ce,Dyを含む希土類元素のう
    ち少なくとも1種、ADはAl,Zn,Cu,Gaのう
    ち少なくとも1種、MはTi,V,Cr,Zr,Nb,
    Mo,Hf,Ta,Wのうち少なくとも1種、22≦a
    ≦38wt%、b:残部、12≦c≦70 wt%、0.
    4≦d+e≦2wt%、f≦5wt%、0≦g≦10w
    t%)からなる異方性希土類磁石の製造方法であって、
    ストリップキャスティングにより作製されたことを特徴
    とする異方性希土類磁石の製造方法。
  4. 【請求項4】 RaFebCocdeg(ここで、Rは
    Nd,Pr,Ce,Dyを含む希土類元素のうち少なく
    とも1種、ADはAl,Zn,Cu,Gaのうち少なく
    とも1種、MはTi,V,Cr,Zr,Nb,Mo,H
    f,Ta,Wのうち少なくとも1種、22≦a≦38w
    t%、b:残部、12≦c≦70 wt%、0.4≦d+
    e≦2wt%、0≦g≦10wt%)からなる異方性希
    土類磁石の製造方法であって、ストリップキャスティン
    グにより作製されたことを特徴とする異方性希土類磁石
    の製造方法。
  5. 【請求項5】 ストリップキャスティングにより作製し
    たRaFebCocdeg(ここで、RはNd,Pr,
    Ce,Dyを含む希土類元素のうち少なくとも1種、A
    DはAl,Zn,Cu,Gaのうち少なくとも1種、M
    はTi,V,Cr,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W
    のうち少なくとも1種、22≦a≦38wt%、b:残
    部、12≦c≦70 wt%、0.4≦d+e≦2wt
    %、0≦g≦10wt%)の組成で表される合金を50
    0μm以下に粉砕し、樹脂と結合後、磁場中成形するこ
    とを特徴とする異方性希土類磁石の製造方法。
  6. 【請求項6】 ストリップキャスティングにより作製し
    たRaFebCocdeg(ここで、RはNd,Pr,
    Ce,Dyを含む希土類元素のうち少なくとも1種、A
    DはAl,Zn,Cu,Gaのうち少なくとも1種、M
    はTi,V,Cr,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W
    のうち少なくとも1種、22≦a≦38wt%、b:残
    部、12≦c≦70 wt%、0.4≦d+e≦2wt
    %、0≦g≦10wt%)の組成で表される合金を50
    μm以下に粉砕し、磁場中成形後、焼結することを特徴
    とする異方性希土類磁石の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100340592B1 (ko) * 1999-08-11 2002-06-15 신현준 초미세립 희토류 영구자석 조성물 및 이를 이용한 영구자석 제조방법
US7442262B2 (en) 2001-12-18 2008-10-28 Showa Denko K.K. Alloy flake for rare earth magnet, production method thereof, alloy powder for rare earth sintered magnet, rare earth sintered magnet, alloy powder for bonded magnet and bonded magnet
CN110004374A (zh) * 2019-03-26 2019-07-12 华南理工大学 一种低成本熔体快淬钕铁硼合金及其制备方法

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