JPH10144509A - 永久磁石用粉末並びにその製造方法および該粉末を用いた異方性永久磁石 - Google Patents
永久磁石用粉末並びにその製造方法および該粉末を用いた異方性永久磁石Info
- Publication number
- JPH10144509A JPH10144509A JP8294049A JP29404996A JPH10144509A JP H10144509 A JPH10144509 A JP H10144509A JP 8294049 A JP8294049 A JP 8294049A JP 29404996 A JP29404996 A JP 29404996A JP H10144509 A JPH10144509 A JP H10144509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine particles
- needle
- powder
- permanent magnet
- acicular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 135
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 14
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims description 14
- 229910006540 α-FeOOH Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 9
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 8
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910002588 FeOOH Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 97
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 69
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 14
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N diethylzinc Chemical compound CC[Zn]CC HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- UAFZHYKLPWYVAW-UHFFFAOYSA-K aluminum;ethanol;phosphate Chemical compound [Al+3].CCO.[O-]P([O-])([O-])=O UAFZHYKLPWYVAW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 229940044175 cobalt sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N iron;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Fe].[Fe] YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010671 solid-state reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 235000013759 synthetic iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets 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
- H01F1/04—Magnets 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
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/059—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and Va elements, e.g. Sm2Fe17N2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/0302—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity characterised by unspecified or heterogeneous hardness or specially adapted for magnetic hardness transitions
- H01F1/0306—Metals or alloys, e.g. LAVES phase alloys of the MgCu2-type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定して優れた磁気特性を有する永久磁石用
粉末並びにその製造方法および該粉末を用いた異方性永
久磁石を提供する。 【解決手段】 母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む合金
の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦｅ、Ｓ
ｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の外側に
希土類元素の酸化物からなる隔離層を備えている。
粉末並びにその製造方法および該粉末を用いた異方性永
久磁石を提供する。 【解決手段】 母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む合金
の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦｅ、Ｓ
ｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の外側に
希土類元素の酸化物からなる隔離層を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モーター、スピー
カー、アクチュエーターなどに用いられるボンド永久磁
石材料に関するものであり、同一組織内にＳｍ2Ｆｅ17
ＮXに代表される硬質磁性相と、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ
合金などの軟磁性相との複合構造を有する交換スプリン
グ磁石を対象とし、高い磁化と高い保磁力をバランスよ
く備えた新規な永久磁石用粉末並びにその製造方法およ
び該粉末を用いた異方性永久磁石に関する。
カー、アクチュエーターなどに用いられるボンド永久磁
石材料に関するものであり、同一組織内にＳｍ2Ｆｅ17
ＮXに代表される硬質磁性相と、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ
合金などの軟磁性相との複合構造を有する交換スプリン
グ磁石を対象とし、高い磁化と高い保磁力をバランスよ
く備えた新規な永久磁石用粉末並びにその製造方法およ
び該粉末を用いた異方性永久磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】交換スプリング磁石とは、上記両相間の
強い交換結合力により単一の硬質磁性材料のように振る
舞うが、同時に減磁曲線の第二象限で磁化が外部磁界の
変化に対して可逆的にスプリングバックする特異な挙動
を示すものであり、その効果を最適に利用する用途につ
いて近年注目を集めている。
強い交換結合力により単一の硬質磁性材料のように振る
舞うが、同時に減磁曲線の第二象限で磁化が外部磁界の
変化に対して可逆的にスプリングバックする特異な挙動
を示すものであり、その効果を最適に利用する用途につ
いて近年注目を集めている。
【０００３】磁石用合金内部に軟磁性相を共存させる方
法の提案には大別して二通りある。第一の区分に属する
方法は、調整された組成の合金溶湯からスタートして、
冷却凝固時あるいはその後の熱処理時に分相析出させる
ものであり、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系においてはＦｅの量を過
剰にして溶製、凝固、熱処理し、Ｆｅ3Ｂ 相（軟磁性
相）とＮｄ2Ｆｅ14Ｂ 相（硬質磁性層）の微結晶集合体
を得る特開平５−１３５９２８号公報に記載の方法、あ
るいはＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系において同様にＦｅの量を過剰
にして溶製、凝固、熱処理し、Ｆｅ相（軟磁性相）とＳ
ｍ2Ｆｅ17ＮX相（硬質磁性層）をそれぞれ０．５μｍ以
下の結晶粒径として共存させる特開平６−３３０２５２
号公報に記載の方法など多くの提案がある。しかし、こ
れらの方法によって得られる合金は等方性磁石合金にし
かなり得ず、将来の新規用途に対して特性的に限界があ
ること、また、合金の溶解と急冷凝固のための高額・大
規模な設備を必要とすることなどの不利な点がある。
法の提案には大別して二通りある。第一の区分に属する
方法は、調整された組成の合金溶湯からスタートして、
冷却凝固時あるいはその後の熱処理時に分相析出させる
ものであり、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系においてはＦｅの量を過
剰にして溶製、凝固、熱処理し、Ｆｅ3Ｂ 相（軟磁性
相）とＮｄ2Ｆｅ14Ｂ 相（硬質磁性層）の微結晶集合体
を得る特開平５−１３５９２８号公報に記載の方法、あ
るいはＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系において同様にＦｅの量を過剰
にして溶製、凝固、熱処理し、Ｆｅ相（軟磁性相）とＳ
ｍ2Ｆｅ17ＮX相（硬質磁性層）をそれぞれ０．５μｍ以
下の結晶粒径として共存させる特開平６−３３０２５２
号公報に記載の方法など多くの提案がある。しかし、こ
れらの方法によって得られる合金は等方性磁石合金にし
かなり得ず、将来の新規用途に対して特性的に限界があ
ること、また、合金の溶解と急冷凝固のための高額・大
規模な設備を必要とすることなどの不利な点がある。
【０００４】第二の区分に属する方法は、針状鉄粉を母
体とし、その表面部分を化学処理と熱処理により硬質磁
性相に変化させるものであり、特開平７−２７２９１３
号公報には、針状鉄粉の表面に、リン酸アルミニウム被
覆層、希土類拡散層または希土類・鉄・ホウ素拡散層ま
たは希土類・ホウ素・窒素拡散層、リン酸アルミニウム
被覆層を順次有する永久磁石原料が開示され、その製法
として、ＦｅＯＯＨ（（ゲータイト）針状結晶をリン酸
アルミニウムで被覆した状態において水素雰囲気中で３
００〜５００℃に加熱してＦｅＯＯＨをＦｅ（針状鉄
粉）に還元する工程、希土類または希土類とホウ素の存
在下においてアルゴン雰囲気中で６５０〜１０００℃に
加熱して希土類または希土類とホウ素をリン酸アルミニ
ウム被覆針状鉄粉表面に拡散させる工程、窒素雰囲気中
において５００〜３００℃に加熱して窒素を表層に拡散
させる工程、およびアルゴン雰囲気中で３００〜５００
℃に加熱して再びリン酸アルミニウムで被覆する工程が
開示されている。この方法においては、リン酸アルミニ
ウムの二重被覆による酸化防止効果と磁壁としての作用
により、磁気特性が向上するとされるが、安定して優れ
た磁気特性を得ることはできない。というのは、Ｓｍの
蒸着・拡散において、Ｓｍの強い還元力によりリン酸ア
ルミニウムが分解・還元されてＡｌが鉄粉中に侵入し、
またＳｍは酸化されてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系の硬質磁性相が
形成されにくく、磁気特性を損なうからであると考えら
れる。
体とし、その表面部分を化学処理と熱処理により硬質磁
性相に変化させるものであり、特開平７−２７２９１３
号公報には、針状鉄粉の表面に、リン酸アルミニウム被
覆層、希土類拡散層または希土類・鉄・ホウ素拡散層ま
たは希土類・ホウ素・窒素拡散層、リン酸アルミニウム
被覆層を順次有する永久磁石原料が開示され、その製法
として、ＦｅＯＯＨ（（ゲータイト）針状結晶をリン酸
アルミニウムで被覆した状態において水素雰囲気中で３
００〜５００℃に加熱してＦｅＯＯＨをＦｅ（針状鉄
粉）に還元する工程、希土類または希土類とホウ素の存
在下においてアルゴン雰囲気中で６５０〜１０００℃に
加熱して希土類または希土類とホウ素をリン酸アルミニ
ウム被覆針状鉄粉表面に拡散させる工程、窒素雰囲気中
において５００〜３００℃に加熱して窒素を表層に拡散
させる工程、およびアルゴン雰囲気中で３００〜５００
℃に加熱して再びリン酸アルミニウムで被覆する工程が
開示されている。この方法においては、リン酸アルミニ
ウムの二重被覆による酸化防止効果と磁壁としての作用
により、磁気特性が向上するとされるが、安定して優れ
た磁気特性を得ることはできない。というのは、Ｓｍの
蒸着・拡散において、Ｓｍの強い還元力によりリン酸ア
ルミニウムが分解・還元されてＡｌが鉄粉中に侵入し、
またＳｍは酸化されてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系の硬質磁性相が
形成されにくく、磁気特性を損なうからであると考えら
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に上記第
二の区分に属する方法による交換スプリング磁石の改良
に関するものであり、針状鉄微粒子の表面に均一に硬質
磁性層を拡散・形成することにより、安定して優れた磁
気特性を有する永久磁石用粉末並びにその製造方法およ
び該粉末を用いた異方性永久磁石を提供することを目的
とする。
二の区分に属する方法による交換スプリング磁石の改良
に関するものであり、針状鉄微粒子の表面に均一に硬質
磁性層を拡散・形成することにより、安定して優れた磁
気特性を有する永久磁石用粉末並びにその製造方法およ
び該粉末を用いた異方性永久磁石を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の永久磁石用粉末は、母体がＦｅまたはＦｅに
Ｃｏを含む合金の針状微粒子であって、該針状微粒子の
表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質
磁性層の外側に希土類元素の酸化物からなる隔離層を備
えてなることを特徴としている。このような隔離層を有
することにより、各針状微粒子をセパレートし、針状微
粒子同士の接着・粒成長を抑制し、アスペクト比の低下
が抑えられる。その結果、形状異方性の優れた永久磁石
を得ることができる。
に本発明の永久磁石用粉末は、母体がＦｅまたはＦｅに
Ｃｏを含む合金の針状微粒子であって、該針状微粒子の
表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質
磁性層の外側に希土類元素の酸化物からなる隔離層を備
えてなることを特徴としている。このような隔離層を有
することにより、各針状微粒子をセパレートし、針状微
粒子同士の接着・粒成長を抑制し、アスペクト比の低下
が抑えられる。その結果、形状異方性の優れた永久磁石
を得ることができる。
【０００７】また、本発明の永久磁石用粉末は、そのよ
うな針状Ｆｅ微粒子の表面に硬質磁性層を有し、その硬
質磁性層の外側に隔離層を備えた針状微粒子から構成さ
れる粒径１０〜１００μｍの焼結体粉末からなることを
特徴としている。そして、そのような隔離層を有するこ
とにより、焼結時に鉄相同士の結合が抑えられ、分散性
のよい高密度の焼結体を得ることができる。
うな針状Ｆｅ微粒子の表面に硬質磁性層を有し、その硬
質磁性層の外側に隔離層を備えた針状微粒子から構成さ
れる粒径１０〜１００μｍの焼結体粉末からなることを
特徴としている。そして、そのような隔離層を有するこ
とにより、焼結時に鉄相同士の結合が抑えられ、分散性
のよい高密度の焼結体を得ることができる。
【０００８】さらに、隔離層をＺｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種
または２種以上の金属で被覆すれば、Ｓｍとこれら低融
点金属との間で金属間化合物が形成され、保磁力が大幅
に向上する。
または２種以上の金属で被覆すれば、Ｓｍとこれら低融
点金属との間で金属間化合物が形成され、保磁力が大幅
に向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】すなわち、本発明は、母体がＦｅ
またはＦｅにＣｏを含む合金の針状微粒子であって、該
針状微粒子の表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性
層と、該硬質磁性層の外側に希土類元素の酸化物からな
る隔離層を備えてなる永久磁石用粉末を第一の発明とし
ている。希土類元素としては、Ｎｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、ＳｍおよびＹの一種または二種以上からなるものを
用いることができる。
またはＦｅにＣｏを含む合金の針状微粒子であって、該
針状微粒子の表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性
層と、該硬質磁性層の外側に希土類元素の酸化物からな
る隔離層を備えてなる永久磁石用粉末を第一の発明とし
ている。希土類元素としては、Ｎｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、ＳｍおよびＹの一種または二種以上からなるものを
用いることができる。
【００１０】また、母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む
合金の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦ
ｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の
外側に希土類元素の酸化物からなる隔離層を備えた針状
微粒子から構成される粒径１０〜１００μｍの焼結体粉
末からなる永久磁石用粉末を第二の発明とする。
合金の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦ
ｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の
外側に希土類元素の酸化物からなる隔離層を備えた針状
微粒子から構成される粒径１０〜１００μｍの焼結体粉
末からなる永久磁石用粉末を第二の発明とする。
【００１１】また、上記第一の発明において、隔離層を
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種または２種以上の金属で被覆し
てなる永久磁石用粉末を第三の発明とする。
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種または２種以上の金属で被覆し
てなる永久磁石用粉末を第三の発明とする。
【００１２】上記のような永久磁石用粉末を製造するた
めに、長軸０．１〜３μｍ、短軸０．０３〜０．４μｍ
の大きさの針状Ｆｅ微粒子またはＦｅにＣｏを含む針状
Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面を湿式析出法により希土元
素の水酸化物で被覆し、濾過・乾燥した後、水素ガスも
しく不活性ガスまたは両者の混合ガス雰囲気中で熱処理
し、得られた希土類元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ
微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子に真空中におい
て５００〜１０００℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を
行って上記針状Ｆｅ微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微
粒子の表面にＦｅおよびＳｍを含む化合物層を形成し、
次いで、窒素含有ガス中で窒化処理を施すことを特徴と
する永久磁石用粉末の製造方法を第四の発明とする。
めに、長軸０．１〜３μｍ、短軸０．０３〜０．４μｍ
の大きさの針状Ｆｅ微粒子またはＦｅにＣｏを含む針状
Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面を湿式析出法により希土元
素の水酸化物で被覆し、濾過・乾燥した後、水素ガスも
しく不活性ガスまたは両者の混合ガス雰囲気中で熱処理
し、得られた希土類元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ
微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子に真空中におい
て５００〜１０００℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を
行って上記針状Ｆｅ微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微
粒子の表面にＦｅおよびＳｍを含む化合物層を形成し、
次いで、窒素含有ガス中で窒化処理を施すことを特徴と
する永久磁石用粉末の製造方法を第四の発明とする。
【００１３】別の製造方法として、長軸０．１〜３μ
ｍ、短軸０．０３〜０．４μｍの大きさのα−ＦｅＯＯ
Ｈ針状微粒子または該α−ＦｅＯＯＨ微粒子にＣｏをド
ープしたα−ＦｅＯＯＨ針状微粒子の表面を湿式析出法
により希土類元素の水酸化物で被覆し、濾過・乾燥した
後、水素ガス含有雰囲気中で熱処理し、得られた希土類
元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ微粒子または針状Ｆ
ｅ−Ｃｏ微粒子に真空中において５００〜１０００℃で
Ｓｍを被覆し、さらに熱処理を行って上記針状Ｆｅ微粒
子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面にＦｅおよび
Ｓｍを含む化合物層を形成し、次いで、窒素含有ガス中
で窒化処理を施すことを特徴とする永久磁石用粉末の製
造方法を第五の発明とする。
ｍ、短軸０．０３〜０．４μｍの大きさのα−ＦｅＯＯ
Ｈ針状微粒子または該α−ＦｅＯＯＨ微粒子にＣｏをド
ープしたα−ＦｅＯＯＨ針状微粒子の表面を湿式析出法
により希土類元素の水酸化物で被覆し、濾過・乾燥した
後、水素ガス含有雰囲気中で熱処理し、得られた希土類
元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ微粒子または針状Ｆ
ｅ−Ｃｏ微粒子に真空中において５００〜１０００℃で
Ｓｍを被覆し、さらに熱処理を行って上記針状Ｆｅ微粒
子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面にＦｅおよび
Ｓｍを含む化合物層を形成し、次いで、窒素含有ガス中
で窒化処理を施すことを特徴とする永久磁石用粉末の製
造方法を第五の発明とする。
【００１４】さらに別の製造方法として、長軸０．１〜
３μｍ、短軸０．０３〜０．４μｍの大きさの針状Ｆｅ
微粒子またはＦｅにＣｏを含む針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒
子の表面を湿式析出法により希土類元素の水酸化物で被
覆し、濾過・乾燥した後、水素ガスもしくは不活性ガス
または両者の混合ガス雰囲気中で熱処理し、得られた希
土類元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ微粒子または針
状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子に真空中において５００〜１０
００℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を行って上記針状
Ｆｅ微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面にＦ
ｅおよびＳｍを含む化合物層を形成し、次いで、該針状
微粒子を磁場中で圧縮成型した後７００〜１０００℃で
焼結し、その後粒径１０〜１００μｍに粉砕し、さら
に、窒素含有ガス中で窒化処理を施すことを特徴とする
永久磁石用粉末の製造方法を第六の発明とする。
３μｍ、短軸０．０３〜０．４μｍの大きさの針状Ｆｅ
微粒子またはＦｅにＣｏを含む針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒
子の表面を湿式析出法により希土類元素の水酸化物で被
覆し、濾過・乾燥した後、水素ガスもしくは不活性ガス
または両者の混合ガス雰囲気中で熱処理し、得られた希
土類元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ微粒子または針
状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子に真空中において５００〜１０
００℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を行って上記針状
Ｆｅ微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面にＦ
ｅおよびＳｍを含む化合物層を形成し、次いで、該針状
微粒子を磁場中で圧縮成型した後７００〜１０００℃で
焼結し、その後粒径１０〜１００μｍに粉砕し、さら
に、窒素含有ガス中で窒化処理を施すことを特徴とする
永久磁石用粉末の製造方法を第六の発明とする。
【００１５】さらに別の製造方法として、長軸０．１〜
３μｍ、短軸０．０３〜０．４μｍの大きさのα−Ｆｅ
ＯＯＨ針状微粒子または該α−ＦｅＯＯＨ微粒子にＣｏ
をドープしたα−ＦｅＯＯＨ針状微粒子の表面を湿式析
出法により希土類元素の水酸化物で被覆し、濾過・乾燥
した後、水素ガス含有雰囲気中で熱処理し、得られた希
土類元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ微粒子または針
状Ｆｅ−Ｃｏ微粒子に真空中において５００〜１０００
℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を行って上記針状Ｆｅ
微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面にＦｅお
よびＳｍを含む化合物層を形成し、次いで、該針状微粒
子を磁場中で圧縮成型した後７００〜１０００℃で焼結
し、その後粒径１０〜１００μｍに粉砕し、さらに、窒
素含有ガス中で窒化処理を施すことを特徴とする永久磁
石用粉末の製造方法を第七の発明とする。
３μｍ、短軸０．０３〜０．４μｍの大きさのα−Ｆｅ
ＯＯＨ針状微粒子または該α−ＦｅＯＯＨ微粒子にＣｏ
をドープしたα−ＦｅＯＯＨ針状微粒子の表面を湿式析
出法により希土類元素の水酸化物で被覆し、濾過・乾燥
した後、水素ガス含有雰囲気中で熱処理し、得られた希
土類元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ微粒子または針
状Ｆｅ−Ｃｏ微粒子に真空中において５００〜１０００
℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を行って上記針状Ｆｅ
微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面にＦｅお
よびＳｍを含む化合物層を形成し、次いで、該針状微粒
子を磁場中で圧縮成型した後７００〜１０００℃で焼結
し、その後粒径１０〜１００μｍに粉砕し、さらに、窒
素含有ガス中で窒化処理を施すことを特徴とする永久磁
石用粉末の製造方法を第七の発明とする。
【００１６】そして、上記第四または第五の発明におい
て、窒化処理に引き続きＺｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種または
２種以上の金属で表面を被覆する処理を行うことを特徴
とする永久磁石用粉末の製造方法を第八の発明とする。
て、窒化処理に引き続きＺｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種または
２種以上の金属で表面を被覆する処理を行うことを特徴
とする永久磁石用粉末の製造方法を第八の発明とする。
【００１７】また、上記した永久磁石用粉末を用いた永
久磁石として、母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む合金
の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦｅ、Ｓ
ｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の外側に
希土類元素の酸化物からなる隔離層を備えてなる永久磁
石用粉末を樹脂と混練し、磁場中で加熱圧縮成型するこ
とにより得られる異方性永久磁石を第九の発明とする。
久磁石として、母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む合金
の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦｅ、Ｓ
ｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の外側に
希土類元素の酸化物からなる隔離層を備えてなる永久磁
石用粉末を樹脂と混練し、磁場中で加熱圧縮成型するこ
とにより得られる異方性永久磁石を第九の発明とする。
【００１８】さらに別の永久磁石として、母体がＦｅま
たはＦｅにＣｏを含む合金の針状微粒子であって、該針
状微粒子の表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層
と、該硬質磁性層の外側に希土類元素の酸化物からなる
隔離層を備えた針状微粒子から構成される粒径１０〜１
００μｍの焼結体粉末からなる永久磁石用粉末を樹脂と
混練し、磁場中で加熱圧縮成型することにより得られる
異方性永久磁石を第十の発明とする。
たはＦｅにＣｏを含む合金の針状微粒子であって、該針
状微粒子の表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層
と、該硬質磁性層の外側に希土類元素の酸化物からなる
隔離層を備えた針状微粒子から構成される粒径１０〜１
００μｍの焼結体粉末からなる永久磁石用粉末を樹脂と
混練し、磁場中で加熱圧縮成型することにより得られる
異方性永久磁石を第十の発明とする。
【００１９】さらに別の永久磁石として、母体がＦｅま
たはＦｅにＣｏを含む合金の針状微粒子であって、該針
状微粒子の表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層
と、該硬質磁性層の外側に希土類元素の酸化物からなる
隔離層を備え、該隔離層をＺｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種また
は２種以上の金属で被覆してなる永久磁石用粉末を樹脂
と混練し、磁場中で加熱圧縮成型することにより得られ
る異方性永久磁石を第十一の発明とする。
たはＦｅにＣｏを含む合金の針状微粒子であって、該針
状微粒子の表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層
と、該硬質磁性層の外側に希土類元素の酸化物からなる
隔離層を備え、該隔離層をＺｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種また
は２種以上の金属で被覆してなる永久磁石用粉末を樹脂
と混練し、磁場中で加熱圧縮成型することにより得られ
る異方性永久磁石を第十一の発明とする。
【００２０】さらに別の永久磁石として、母体がＦｅま
たはＦｅにＣｏを含む合金の針状微粒子であって、該針
状微粒子の表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層
と、該硬質磁性層の外側に希土類元素の酸化物からなる
隔離層を備え、該隔離層をＺｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種また
は２種以上の金属で被覆してなる永久磁石用粉末を、該
金属をバインダーとして加熱・圧縮成型することにより
得られる異方性永久磁石を第十二の発明とする。
たはＦｅにＣｏを含む合金の針状微粒子であって、該針
状微粒子の表面にＦｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層
と、該硬質磁性層の外側に希土類元素の酸化物からなる
隔離層を備え、該隔離層をＺｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種また
は２種以上の金属で被覆してなる永久磁石用粉末を、該
金属をバインダーとして加熱・圧縮成型することにより
得られる異方性永久磁石を第十二の発明とする。
【００２１】本発明において、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ合
金の針状微粒子の長軸は０．１〜３μｍとし、短軸は
０．０３〜０．４μｍとし、形状異方性を発現するため
に、アスペクト比を２以上とするのが好ましい。しか
し、アスペクト比が１５を超えると双晶が発生し、微粒
子の流動性が悪く、取り扱いが難しくなる。短軸が０．
０３μｍ未満では、後続のＦｅ−Ｓｍ化合物層形成にお
いて、Ｓｍ拡散層の厚みの制御が難しく、安定した磁気
特性が得られない。一方、短軸が０．４μｍを超える
と、拡散後に残るＦｅ（ソフト相）の厚みが大きすぎ、
磁気特性が劣化する。この針状Ｆｅ微粒子の製造方法と
しては、ＦｅＯＯＨを原料とする還元法、電解析出法等
を挙げることができる。
金の針状微粒子の長軸は０．１〜３μｍとし、短軸は
０．０３〜０．４μｍとし、形状異方性を発現するため
に、アスペクト比を２以上とするのが好ましい。しか
し、アスペクト比が１５を超えると双晶が発生し、微粒
子の流動性が悪く、取り扱いが難しくなる。短軸が０．
０３μｍ未満では、後続のＦｅ−Ｓｍ化合物層形成にお
いて、Ｓｍ拡散層の厚みの制御が難しく、安定した磁気
特性が得られない。一方、短軸が０．４μｍを超える
と、拡散後に残るＦｅ（ソフト相）の厚みが大きすぎ、
磁気特性が劣化する。この針状Ｆｅ微粒子の製造方法と
しては、ＦｅＯＯＨを原料とする還元法、電解析出法等
を挙げることができる。
【００２２】隔離層を構成する元素としては、希土類元
素またはＣａＯが好ましいが、希土類元素の中では、密
着性の点からＰｒまたはＮｄを好適に用いることができ
る。隔離層の目的は、上記したように針状微粒子同士を
セパレートし、アスペクト比の低下を抑えることにあ
る。かかる隔離層の目的を達成するために、隔離層構成
元素は硬質磁性層の構成元素より酸素親和力が大きいこ
とが好ましい。また、熱処理工程中における剥離を防止
するため、隔離層は高い密着性を有することが好まし
い。
素またはＣａＯが好ましいが、希土類元素の中では、密
着性の点からＰｒまたはＮｄを好適に用いることができ
る。隔離層の目的は、上記したように針状微粒子同士を
セパレートし、アスペクト比の低下を抑えることにあ
る。かかる隔離層の目的を達成するために、隔離層構成
元素は硬質磁性層の構成元素より酸素親和力が大きいこ
とが好ましい。また、熱処理工程中における剥離を防止
するため、隔離層は高い密着性を有することが好まし
い。
【００２３】また、一定厚さの希土類元素の酸化物の隔
離層でＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ合金の針状微粒子を全面的
に覆い尽くすのではなく、微粒子状の希土類元素の酸化
物でポーラスな隔離層を形成することが重要であり、こ
れによりＳｍの蒸着が均一に進行し、ＦｅまたはＦｅ−
Ｃｏ合金の針状微粒子上に一様に硬質磁性層が形成され
るのである。
離層でＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ合金の針状微粒子を全面的
に覆い尽くすのではなく、微粒子状の希土類元素の酸化
物でポーラスな隔離層を形成することが重要であり、こ
れによりＳｍの蒸着が均一に進行し、ＦｅまたはＦｅ−
Ｃｏ合金の針状微粒子上に一様に硬質磁性層が形成され
るのである。
【００２４】また、隔離層の形成方法として、ＦｅＯＯ
Ｈ針状微粒子、針状Ｆｅ微粒子又はＦｅ−Ｃｏ針状微粒
子の懸濁液に希土類元素の塩を添加し、さらにＮＨ4 Ｏ
Ｈ等を添加して溶液をアルカリ性にし、上記針状微粒子
表面に希土類元素の水酸化物を析出させて被覆すること
ができる。この湿式析出法としては、正添加・逆添加・
同時添加・ガス沈殿法・水熱処理法・共沈法等の公知の
方法を採用することができる。なお、溶液をアルカリに
する際にＫＯＨおよびＮａＯＨを添加するのは、Ｋまた
はＮａの塩が針状Ｆｅ微粒子に残留し、磁石の耐食性を
劣化するので好ましくない。得られた水酸化物層は、引
き続く熱処理において分解し、ポーラスな酸化物層に変
化する。
Ｈ針状微粒子、針状Ｆｅ微粒子又はＦｅ−Ｃｏ針状微粒
子の懸濁液に希土類元素の塩を添加し、さらにＮＨ4 Ｏ
Ｈ等を添加して溶液をアルカリ性にし、上記針状微粒子
表面に希土類元素の水酸化物を析出させて被覆すること
ができる。この湿式析出法としては、正添加・逆添加・
同時添加・ガス沈殿法・水熱処理法・共沈法等の公知の
方法を採用することができる。なお、溶液をアルカリに
する際にＫＯＨおよびＮａＯＨを添加するのは、Ｋまた
はＮａの塩が針状Ｆｅ微粒子に残留し、磁石の耐食性を
劣化するので好ましくない。得られた水酸化物層は、引
き続く熱処理において分解し、ポーラスな酸化物層に変
化する。
【００２５】針状Ｆｅ微粒子またはＦｅ−Ｃｏ針状微粒
子の表面に形成するＦｅ−Ｓｍの化合物層の厚みは、両
側の和で０．０１〜０．１μｍ、好ましくは０．０２〜
０．０８μｍ、さらに０．０２〜０．０５μｍがより好
ましい。というのは、鉄微粒子が短軸方向で０．２μｍ
を超えると、磁壁が安定して存在し、著しく保磁力を低
下させるからである。
子の表面に形成するＦｅ−Ｓｍの化合物層の厚みは、両
側の和で０．０１〜０．１μｍ、好ましくは０．０２〜
０．０８μｍ、さらに０．０２〜０．０５μｍがより好
ましい。というのは、鉄微粒子が短軸方向で０．２μｍ
を超えると、磁壁が安定して存在し、著しく保磁力を低
下させるからである。
【００２６】窒化処理は前記Ｆｅ−Ｓｍ化合物層にＮを
導入し、Ｓｍ2Ｆｅ17ＮX（Ｘ＝約３）に代表される硬質
磁性層を形成させるものであり、窒素ガス、アンモニア
ガス、またはこれらに水素ガスを添加したＮ含有雰囲気
中で４００〜６００℃で熱処理することにより行われ
る。
導入し、Ｓｍ2Ｆｅ17ＮX（Ｘ＝約３）に代表される硬質
磁性層を形成させるものであり、窒素ガス、アンモニア
ガス、またはこれらに水素ガスを添加したＮ含有雰囲気
中で４００〜６００℃で熱処理することにより行われ
る。
【００２７】また、隔離層をＺｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種ま
たは２種以上の金属で被覆した場合、硬質磁性層のＳｍ
とこれら低融点金属との金属間化合物が生成し、保磁力
が大幅に向上する。しかし、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ等の低融
点金属は非磁性であるため、低融点金属の被覆の厚さが
０．３μｍを超えると、磁化の値が著しく低下する。一
方、低融点金属の被覆の厚さが０．０１μｍ未満である
と、保磁力改善効果は得られない。
たは２種以上の金属で被覆した場合、硬質磁性層のＳｍ
とこれら低融点金属との金属間化合物が生成し、保磁力
が大幅に向上する。しかし、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ等の低融
点金属は非磁性であるため、低融点金属の被覆の厚さが
０．３μｍを超えると、磁化の値が著しく低下する。一
方、低融点金属の被覆の厚さが０．０１μｍ未満である
と、保磁力改善効果は得られない。
【００２８】また、第二の発明である焼結体粉末からな
る永久磁石用粉末を第六の発明になる製造方法で得る場
合、焼結温度が７００℃未満の場合、密度が上がらず、
一方、１０００℃を超えると粒子の粗大化が起こり、磁
気特性が低下する。焼結した針状微粒子を粉砕して焼結
体粉末を得るには、粒径１０〜１００μｍに粉砕するの
が好ましい。というのは、１０μｍ未満では高い配向が
得られにくく、また１００μｍを超えると、圧粉密度が
低下するからである。
る永久磁石用粉末を第六の発明になる製造方法で得る場
合、焼結温度が７００℃未満の場合、密度が上がらず、
一方、１０００℃を超えると粒子の粗大化が起こり、磁
気特性が低下する。焼結した針状微粒子を粉砕して焼結
体粉末を得るには、粒径１０〜１００μｍに粉砕するの
が好ましい。というのは、１０μｍ未満では高い配向が
得られにくく、また１００μｍを超えると、圧粉密度が
低下するからである。
【００２９】
【実施例】以下に、本発明の実施例として、スタート原
料に基づいて磁石成形体を得るまでの各工程を順に説明
する。
料に基づいて磁石成形体を得るまでの各工程を順に説明
する。
【００３０】１．低温成形による磁石の製造 Ａ．原料の準備から亜鉛被覆層の形成までの工程 （１）スタート原料 針状Ｆｅ微粒子を磁石用粉末の母体とする場合には、チ
タン工業株式会社製のタロックス合成酸化鉄黄色系統Ｌ
Ｌ−ＸＬＯ、長軸平均０．７μｍ、短軸平均０．０７μ
ｍの微細な針状α−ＦｅＯＯＨ微粒子または水銀陰極に
よる鉄塩溶液の電解によって得られた（米国特許２２３
９１４４号参照）長軸０．５〜１．０μｍ、短軸約０．
０３μｍの微細な針状電解析出Ｆｅ微粒子を原料として
用いた。また、針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子を磁石用粉末
の母体とする場合は、原子比でＦｅ／Ｃｏ＝７０／３０
となる硫酸第一鉄と硫酸コバルトの混合水溶液に室温で
アンモニア水を添加してＦｅイオンとＣｏイオンを（Ｆ
ｅ0.7 Ｃｏ0.3)(ＯＨ)2の形で共沈させ、これを溶液中
で７０℃で空気酸化して（Ｆｅ0.7Ｃｏ0.3）ＯＯＨの針
状微粒子とし、濾過・乾燥してスタート原料とした。こ
の原料針状微粒子の模式図を図１（ａ）に示す。また、
以下に説明する各処理内容を図２にフロー図として示
す。
タン工業株式会社製のタロックス合成酸化鉄黄色系統Ｌ
Ｌ−ＸＬＯ、長軸平均０．７μｍ、短軸平均０．０７μ
ｍの微細な針状α−ＦｅＯＯＨ微粒子または水銀陰極に
よる鉄塩溶液の電解によって得られた（米国特許２２３
９１４４号参照）長軸０．５〜１．０μｍ、短軸約０．
０３μｍの微細な針状電解析出Ｆｅ微粒子を原料として
用いた。また、針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子を磁石用粉末
の母体とする場合は、原子比でＦｅ／Ｃｏ＝７０／３０
となる硫酸第一鉄と硫酸コバルトの混合水溶液に室温で
アンモニア水を添加してＦｅイオンとＣｏイオンを（Ｆ
ｅ0.7 Ｃｏ0.3)(ＯＨ)2の形で共沈させ、これを溶液中
で７０℃で空気酸化して（Ｆｅ0.7Ｃｏ0.3）ＯＯＨの針
状微粒子とし、濾過・乾燥してスタート原料とした。こ
の原料針状微粒子の模式図を図１（ａ）に示す。また、
以下に説明する各処理内容を図２にフロー図として示
す。
【００３１】（２）Ｒ（ＯＨ）3 被覆処理 以下、α−ＦｅＯＯＨ針状微粒子をスタート原料とした
場合について述べる。純水１５００ｍｌに、上記α−Ｆ
ｅＯＯＨ針状微粒子７５ｇを投入し、充分に撹拌を行い
懸濁液を得た。その後、その懸濁液に、ミッシュメタル
（Ｍm ）用原料酸化物（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの混合
酸化物）の硝酸水溶液（濃度０．２５ｍｏｌ／ｌ）また
はＮｄ（ＮＯ3）3水溶液（濃度０．２５ｍｏｌ／ｌ）を
所定の量だけ投入し、均一に混合されるまで、さらに１
時間撹拌した。その後、撹拌を続けながらこの懸濁液に
アンモニア水を投入し、さらに２時間撹拌することによ
ってｐＨをアルカリ側（ｐＨ＝約９）に調整した。その
結果、α−ＦｅＯＯＨ針状微粒子の表面にＭm（ＯＨ）3
またはＮｄ（ＯＨ）3（以下Ｒ（ＯＨ）3と記す）が析出
し、被覆処理が完了した。被覆処理を施されたα−Ｆｅ
ＯＯＨ針状微粒子の模式図を図１（ｂ）に示す。
場合について述べる。純水１５００ｍｌに、上記α−Ｆ
ｅＯＯＨ針状微粒子７５ｇを投入し、充分に撹拌を行い
懸濁液を得た。その後、その懸濁液に、ミッシュメタル
（Ｍm ）用原料酸化物（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの混合
酸化物）の硝酸水溶液（濃度０．２５ｍｏｌ／ｌ）また
はＮｄ（ＮＯ3）3水溶液（濃度０．２５ｍｏｌ／ｌ）を
所定の量だけ投入し、均一に混合されるまで、さらに１
時間撹拌した。その後、撹拌を続けながらこの懸濁液に
アンモニア水を投入し、さらに２時間撹拌することによ
ってｐＨをアルカリ側（ｐＨ＝約９）に調整した。その
結果、α−ＦｅＯＯＨ針状微粒子の表面にＭm（ＯＨ）3
またはＮｄ（ＯＨ）3（以下Ｒ（ＯＨ）3と記す）が析出
し、被覆処理が完了した。被覆処理を施されたα−Ｆｅ
ＯＯＨ針状微粒子の模式図を図１（ｂ）に示す。
【００３２】（３）熱処理（還元処理） 以上のようにして得られたＲ（ＯＨ）3 を被覆したα−
ＦｅＯＯＨ針状微粒子を、濾過・乾燥させ、得られた乾
燥ケーキを解砕して還元処理用の原料を得、その原料を
真空回転熱処理炉に装入し、水素ガスを毎分３リッター
の割合で通入しながら、５００℃で１時間の還元処理を
行い、Ｒ2Ｏ3の微粒子を被覆した針状Ｆｅ微粒子を得
た。この場合、Ｒ2Ｏ3の被覆をより均一に行うために、
還元処理を行う前に原料微粒子を大気中で熱処理をして
もよい。Ｒ2Ｏ3の微粒子を被覆した針状Ｆｅ微粒子の模
式図を図１（ｃ）に示す。なお、本実施例においては、
スタート原料としてα−ＦｅＯＯＨ針状微粒子を用いた
ので、希土類元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ微粒子
を得るためには、熱処理時の雰囲気は水素ガスを含有す
るガスを使用するが、針状Ｆｅ微粒子をスタート原料と
する場合は、必ずしも水素ガス含有雰囲気とする必要は
なく、窒素、Ａｒ等の不活性ガスを雰囲気ガスとして採
用することもできる。
ＦｅＯＯＨ針状微粒子を、濾過・乾燥させ、得られた乾
燥ケーキを解砕して還元処理用の原料を得、その原料を
真空回転熱処理炉に装入し、水素ガスを毎分３リッター
の割合で通入しながら、５００℃で１時間の還元処理を
行い、Ｒ2Ｏ3の微粒子を被覆した針状Ｆｅ微粒子を得
た。この場合、Ｒ2Ｏ3の被覆をより均一に行うために、
還元処理を行う前に原料微粒子を大気中で熱処理をして
もよい。Ｒ2Ｏ3の微粒子を被覆した針状Ｆｅ微粒子の模
式図を図１（ｃ）に示す。なお、本実施例においては、
スタート原料としてα−ＦｅＯＯＨ針状微粒子を用いた
ので、希土類元素の酸化物で被覆された針状Ｆｅ微粒子
を得るためには、熱処理時の雰囲気は水素ガスを含有す
るガスを使用するが、針状Ｆｅ微粒子をスタート原料と
する場合は、必ずしも水素ガス含有雰囲気とする必要は
なく、窒素、Ａｒ等の不活性ガスを雰囲気ガスとして採
用することもできる。
【００３３】（４）ＳｍとＦｅの化合物の形成 上記工程に引き続き、真空回転熱処理炉内にＡｒガスを
導入し、炉内に所定量のＳｍ粉末を装入した。その後、
炉内を真空にし、同炉を回転させながら、８００℃で１
時間の熱処理を行った。その結果、炉内にはＳｍ蒸気が
充満し、引き続き徐冷することによって針状Ｆｅ微粒子
表面にＳｍが被覆された。その後、炉内にＡｒガスを導
入し、８００℃で３時間の熱処理を行った。その結果、
Ｆｅ微粒子表面でＳｍとＦｅの固相反応が進行し、針状
Ｆｅ微粒子表面に約０．０２μｍの厚さのＳｍ2Ｆｅ17
の層が形成された。表面にＳｍ2Ｆｅ17 の層が形成され
た針状Ｆｅ微粒子の模式図を図１（ｄ）に示す。
導入し、炉内に所定量のＳｍ粉末を装入した。その後、
炉内を真空にし、同炉を回転させながら、８００℃で１
時間の熱処理を行った。その結果、炉内にはＳｍ蒸気が
充満し、引き続き徐冷することによって針状Ｆｅ微粒子
表面にＳｍが被覆された。その後、炉内にＡｒガスを導
入し、８００℃で３時間の熱処理を行った。その結果、
Ｆｅ微粒子表面でＳｍとＦｅの固相反応が進行し、針状
Ｆｅ微粒子表面に約０．０２μｍの厚さのＳｍ2Ｆｅ17
の層が形成された。表面にＳｍ2Ｆｅ17 の層が形成され
た針状Ｆｅ微粒子の模式図を図１（ｄ）に示す。
【００３４】（５）窒化処理およびＺｎ被覆 上記工程に引き続き、真空回転熱処理炉を回転させなが
ら、大気圧下においてアンモニアガスを炉内に通入しな
がら、５００℃で３時間の窒化処理を施した。その結
果、針状Ｆｅ微粒子表面にＳｍ2Ｆｅ17ＮX層が形成され
た。次に、炉内にＡｒガスを通入しながら、炉内に重量
比で１０％のＺｎ粉末を装入し、炉内を１０-3Ｔｏｒｒ
に減圧した後、同炉を回転させながら、４００℃で１時
間の熱処理を行った。その結果、炉内にはＺｎ蒸気が充
満し、引き続き徐冷することによって、隔離層を形成す
るＲ2Ｏ3の微粒子がＺｎによって被覆された。かかる針
状Ｆｅ微粒子の模式図を図１（ｅ）に示す。亜鉛の被覆
処理としては、上記の他に亜鉛の光分解による被覆（ジ
エチル亜鉛／ｎ−ヘキサン溶液に針状Ｆｅ微粒子を入れ
て、紫外線を照射することによってジエチル亜鉛を分解
させて金属亜鉛として被覆する方法）を採用することも
できる。また、亜鉛以外の低融点金属（錫、鉛など）を
併用することもできる。
ら、大気圧下においてアンモニアガスを炉内に通入しな
がら、５００℃で３時間の窒化処理を施した。その結
果、針状Ｆｅ微粒子表面にＳｍ2Ｆｅ17ＮX層が形成され
た。次に、炉内にＡｒガスを通入しながら、炉内に重量
比で１０％のＺｎ粉末を装入し、炉内を１０-3Ｔｏｒｒ
に減圧した後、同炉を回転させながら、４００℃で１時
間の熱処理を行った。その結果、炉内にはＺｎ蒸気が充
満し、引き続き徐冷することによって、隔離層を形成す
るＲ2Ｏ3の微粒子がＺｎによって被覆された。かかる針
状Ｆｅ微粒子の模式図を図１（ｅ）に示す。亜鉛の被覆
処理としては、上記の他に亜鉛の光分解による被覆（ジ
エチル亜鉛／ｎ−ヘキサン溶液に針状Ｆｅ微粒子を入れ
て、紫外線を照射することによってジエチル亜鉛を分解
させて金属亜鉛として被覆する方法）を採用することも
できる。また、亜鉛以外の低融点金属（錫、鉛など）を
併用することもできる。
【００３５】Ｂ．低温成形 （１）実施例１ 上記Ａ（５）までの工程で作製した窒化処理−Ｚｎ被覆
針状Ｆｅ微粒子を、１５ｋＯｅの磁場中で配向させなが
ら、２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力でプレスを行うことによ
り、ペレット状とした。次に、このペレット状体のもの
をホットプレス装置にてＡｒガス雰囲気中において、４
２０℃で２時間、７ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で熱間圧縮す
ることにより、図１（ｆ）に示すような成形体を得た。
針状Ｆｅ微粒子を、１５ｋＯｅの磁場中で配向させなが
ら、２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力でプレスを行うことによ
り、ペレット状とした。次に、このペレット状体のもの
をホットプレス装置にてＡｒガス雰囲気中において、４
２０℃で２時間、７ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で熱間圧縮す
ることにより、図１（ｆ）に示すような成形体を得た。
【００３６】（２）実施例２ 同上ペレット状体を、圧延機によって板厚が２ｃｍとな
るように、３００℃で熱間圧延成形し、得られた成形物
を切断・研削することにより、図１（ｆ）に示すような
成形体を得た。
るように、３００℃で熱間圧延成形し、得られた成形物
を切断・研削することにより、図１（ｆ）に示すような
成形体を得た。
【００３７】（３）実施例３ 同上ペレット状体を、押出機によって３００℃で熱間押
出成形し、得られた成形物を切断することにより、図１
（ｆ）に示すような成形体を得た。
出成形し、得られた成形物を切断することにより、図１
（ｆ）に示すような成形体を得た。
【００３８】（４）実施例４ 上記したＡ（５）まで作製した窒化処理−亜鉛被覆針状
Ｆｅ微粒子をエポキシ樹脂（原料微粒子の約３重量％）
と混合、混練し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させなが
ら、２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力でプレスし、その後、１２
０℃で１時間のキュアー処理を施すことにより樹脂ボン
ド永久磁石を得た。
Ｆｅ微粒子をエポキシ樹脂（原料微粒子の約３重量％）
と混合、混練し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させなが
ら、２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力でプレスし、その後、１２
０℃で１時間のキュアー処理を施すことにより樹脂ボン
ド永久磁石を得た。
【００３９】２．焼結体粉末による磁石の製造 （１）実施例５ 上記したＡ（４）までの工程で作製した、表面にＳｍ2
Ｆｅ17 の層が形成された針状Ｆｅ微粒子を１５ｋＯｅ
の磁場中で配向させながら、２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
プレスした後、電気炉に装入し、Ａｒガス雰囲気中にお
いて、９５０℃で１時間の焼結を施すことにより、図１
（ｇ）に示すような焼結体を得た。この焼結体を５０〜
１００μｍの大きさに粉砕し、窒素ガス（アンモニアガ
スまたは水素とアンモニアの混合ガスなどを用いること
もできる）を通入しながら、５００℃で３時間の窒化処
理を施した。その結果、針状Ｆｅ微粒子表面にＳｍ2Ｆ
ｅ17ＮX層が形成された（図１（ｈ）)。この針状Ｆｅ微
粒子焼結体粉末をエポキシ樹脂（焼結体粉末の約２重量
％）と混合、混練し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させな
がら、２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力でプレスし、その後、１
２０℃で１時間のキュアー処理を施すことにより、図１
（ｉ）に示すような樹脂ボンド永久磁石を得た。
Ｆｅ17 の層が形成された針状Ｆｅ微粒子を１５ｋＯｅ
の磁場中で配向させながら、２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
プレスした後、電気炉に装入し、Ａｒガス雰囲気中にお
いて、９５０℃で１時間の焼結を施すことにより、図１
（ｇ）に示すような焼結体を得た。この焼結体を５０〜
１００μｍの大きさに粉砕し、窒素ガス（アンモニアガ
スまたは水素とアンモニアの混合ガスなどを用いること
もできる）を通入しながら、５００℃で３時間の窒化処
理を施した。その結果、針状Ｆｅ微粒子表面にＳｍ2Ｆ
ｅ17ＮX層が形成された（図１（ｈ）)。この針状Ｆｅ微
粒子焼結体粉末をエポキシ樹脂（焼結体粉末の約２重量
％）と混合、混練し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させな
がら、２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力でプレスし、その後、１
２０℃で１時間のキュアー処理を施すことにより、図１
（ｉ）に示すような樹脂ボンド永久磁石を得た。
【００４０】３．比較例の磁石の製造 （１）比較例１ 同上チタン工業株式会社製の微細な針状α−ＦｅＯＯＨ
微粒子をスタート原料にして、隔離層の形成を行うこと
なく水素中５００℃で直接還元処理し、還元後、同上条
件でＳｍ−Ｆｅ化合物層を形成し、窒化処理、Ｚｎ被覆
処理を行い、実施例４と同じようにして樹脂ボンド磁石
を作製した。
微粒子をスタート原料にして、隔離層の形成を行うこと
なく水素中５００℃で直接還元処理し、還元後、同上条
件でＳｍ−Ｆｅ化合物層を形成し、窒化処理、Ｚｎ被覆
処理を行い、実施例４と同じようにして樹脂ボンド磁石
を作製した。
【００４１】（２）比較例２ 同上チタン工業株式会社製の微細な針状α−ＦｅＯＯＨ
微粒子をスタート原料にして、１０％リン酸アルミニウ
ム−エタノール溶液を添加し、エタノールを加熱蒸発さ
せて、α−ＦｅＯＯＨの５モル％相当のリン酸アルミニ
ウムを被覆した後、同上還元処理し、還元後、同上条件
でＳｍ−Ｆｅ化合物層を表面に形成し、以降実施例５と
同じようにして樹脂ボンド磁石を作製した ４．磁石性能の調査 以上のような方法で磁石を作製したが、そのスタート原
料としては、次の表１に示すように６種類を採用した。
表１中には、Ｓｍ−Ｆｅ化合物層形成後の金属元素を分
析した結果を原子比で表して示した。そして、得られた
磁石をすべて断面１０ｍｍ×１０ｍｍに加工し、直流Ｂ
Ｈトレーサー（東芝工業社製）により各磁石の磁石性能
を測定した。その結果を以下の表２に示す。
微粒子をスタート原料にして、１０％リン酸アルミニウ
ム−エタノール溶液を添加し、エタノールを加熱蒸発さ
せて、α−ＦｅＯＯＨの５モル％相当のリン酸アルミニ
ウムを被覆した後、同上還元処理し、還元後、同上条件
でＳｍ−Ｆｅ化合物層を表面に形成し、以降実施例５と
同じようにして樹脂ボンド磁石を作製した ４．磁石性能の調査 以上のような方法で磁石を作製したが、そのスタート原
料としては、次の表１に示すように６種類を採用した。
表１中には、Ｓｍ−Ｆｅ化合物層形成後の金属元素を分
析した結果を原子比で表して示した。そして、得られた
磁石をすべて断面１０ｍｍ×１０ｍｍに加工し、直流Ｂ
Ｈトレーサー（東芝工業社製）により各磁石の磁石性能
を測定した。その結果を以下の表２に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【００４４】表２に明らかなように、本実施例の全磁石
は残留磁束密度、保磁力、ＢＨmaxのすべてにおいて、
優れた値を示している。しかし、比較例１の磁石では、
還元処理時およびＳｍ−Ｆｅ化合物層形成熱処理時に粒
子間の結合と粒成長が生じ、アスペクト比が１〜３まで
低下しており、ほとんど磁石性能を示していない。ま
た、比較例２の磁石は、リン酸アルミニウムの被覆が希
土類元素により還元されるため、焼結時に試料内の有効
希土類元素が酸化されて体積膨張し、ほとんど原形をと
どめずに崩壊した。一応ボンド磁石化したが、ほとんど
磁石性能を示していない。
は残留磁束密度、保磁力、ＢＨmaxのすべてにおいて、
優れた値を示している。しかし、比較例１の磁石では、
還元処理時およびＳｍ−Ｆｅ化合物層形成熱処理時に粒
子間の結合と粒成長が生じ、アスペクト比が１〜３まで
低下しており、ほとんど磁石性能を示していない。ま
た、比較例２の磁石は、リン酸アルミニウムの被覆が希
土類元素により還元されるため、焼結時に試料内の有効
希土類元素が酸化されて体積膨張し、ほとんど原形をと
どめずに崩壊した。一応ボンド磁石化したが、ほとんど
磁石性能を示していない。
【００４５】
【発明の効果】針状鉄微粒子の表面に均一に硬質磁性層
を拡散・形成することにより、安定して優れた磁気特性
を有する永久磁石用粉末並びにその製造方法および該粉
末を用いた異方性永久磁石を提供することができる。
を拡散・形成することにより、安定して優れた磁気特性
を有する永久磁石用粉末並びにその製造方法および該粉
末を用いた異方性永久磁石を提供することができる。
【図１】磁石原料から磁石成形体を得るまでの原料微粒
子の変化を模式的に示す図である。
子の変化を模式的に示す図である。
【図２】磁石原料から磁石成形体を得るまでの処理工程
のフローを示す図である。
のフローを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｈ０１Ｆ 1/04 Ａ
Claims (12)
- 【請求項１】 母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む合金
の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦｅ、Ｓ
ｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の外側に
Ｒの酸化物からなる隔離層を備えてなる永久磁石用粉
末。ただし、Ｒは、Ｎｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍおよ
びＹの一種または二種以上からなる希土類元素である。 - 【請求項２】 母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む合金
の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦｅ、Ｓ
ｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の外側に
Ｒの酸化物からなる隔離層を備えた針状微粒子から構成
される粒径１０〜１００μｍの焼結体粉末からなる永久
磁石用粉末。ただし、Ｒは、Ｎｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、
ＳｍおよびＹの一種または二種以上からなる希土類元素
である。 - 【請求項３】 隔離層を備えた永久磁石用粉末を更にＺ
ｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種または２種以上の金属で被覆して
なる請求項１記載の永久磁石用粉末。 - 【請求項４】 長軸０．１〜３μｍ、短軸０．０３〜
０．４μｍの大きさの針状Ｆｅ微粒子またはＦｅにＣｏ
を含む針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面を湿式析出法に
よりＲの水酸化物で被覆し、濾過・乾燥した後、水素ガ
スもしくは不活性ガスまたは両者の混合ガス雰囲気中で
熱処理し、得られたＲの酸化物で被覆された針状Ｆｅ微
粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子に真空中において
５００〜１０００℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を行
って上記針状Ｆｅ微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒
子の表面にＦｅおよびＳｍを含む化合物層を形成し、次
いで、窒素含有ガス中で窒化処理を施すことを特徴とす
る永久磁石用粉末の製造方法。ただし、Ｒは、Ｎｄ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＳｍおよびＹの一種または二種以上か
らなる希土類元素である。 - 【請求項５】 長軸０．１〜３μｍ、短軸０．０３〜
０．４μｍの大きさのα−ＦｅＯＯＨ針状微粒子または
該α−ＦｅＯＯＨ微粒子にＣｏをドープしたα−ＦｅＯ
ＯＨ針状微粒子の表面を湿式析出法によりＲの水酸化物
で被覆し、濾過・乾燥した後、水素ガス含有雰囲気中で
熱処理し、得られたＲの酸化物で被覆された針状Ｆｅ微
粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ微粒子に真空中において５０
０〜１０００℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を行って
上記針状Ｆｅ微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の
表面にＦｅおよびＳｍを含む化合物層を形成し、次い
で、窒素含有ガス中で窒化処理を施すことを特徴とする
永久磁石用粉末の製造方法。ただし、Ｒは、Ｎｄ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＳｍおよびＹの一種または二種以上か
らなる希土類元素である。 - 【請求項６】 長軸０．１〜３μｍ、短軸０．０３〜
０．４μｍの大きさの針状Ｆｅ微粒子またはＦｅにＣｏ
を含む針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の表面を湿式析出法に
よりＲの水酸化物で被覆し、濾過・乾燥した後、水素ガ
スもしくは不活性ガスまたは両者の混合ガス雰囲気中で
熱処理し、得られたＲの酸化物で被覆された針状Ｆｅ微
粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子に真空中において
５００〜１０００℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を行
って上記針状Ｆｅ微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒
子の表面にＦｅおよびＳｍを含む化合物層を形成し、次
いで、該針状微粒子を磁場中で圧縮成型した後７００〜
１０００℃で焼結し、その後粒径１０〜１００μｍに粉
砕し、さらに、窒素含有ガス中で窒化処理を施すことを
特徴とする永久磁石用粉末の製造方法。ただし、Ｒは、
Ｎｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＳｍおよびＹの一種または二
種以上からなる希土類元素である。 - 【請求項７】 長軸０．１〜３μｍ、短軸０．０３〜
０．４μｍの大きさのα−ＦｅＯＯＨ針状微粒子または
該α−ＦｅＯＯＨ微粒子にＣｏをドープしたα−ＦｅＯ
ＯＨ針状微粒子の表面を湿式析出法によりＲの水酸化物
で被覆し、濾過・乾燥した後、水素ガス含有雰囲気中で
熱処理し、得られたＲの酸化物で被覆された針状Ｆｅ微
粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ微粒子に真空中において５０
０〜１０００℃でＳｍを被覆し、さらに熱処理を行って
上記針状Ｆｅ微粒子または針状Ｆｅ−Ｃｏ合金微粒子の
表面にＦｅおよびＳｍを含む化合物層を形成し、次い
で、該針状微粒子を磁場中で圧縮成型した後７００〜１
０００℃で焼結し、その後粒径１０〜１００μｍに粉砕
し、さらに、窒素含有ガス中で窒化処理を施すことを特
徴とする永久磁石用粉末の製造方法。ただし、Ｒは、Ｎ
ｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＳｍおよびＹの一種または二種
以上からなる希土類元素である。 - 【請求項８】 窒化処理に引き続きＺｎ、Ｓｎ、Ｐｂの
１種または２種以上の金属で表面を被覆する処理を行う
ことを特徴とする請求項４または５記載の永久磁石用粉
末の製造方法。 - 【請求項９】 母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む合金
の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦｅ、Ｓ
ｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の外側に
Ｒの酸化物からなる隔離層を備えてなる永久磁石用粉末
を樹脂と混練し、磁場中で加熱圧縮成型することにより
得られる異方性永久磁石。ただし、Ｒは、Ｎｄ、Ｌａ、
Ｃｅ、Ｐｒ、ＳｍおよびＹの一種または二種以上からな
る希土類元素である。 - 【請求項１０】 母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む合
金の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦｅ、
ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の外側
にＲの酸化物からなる隔離層を備えた針状微粒子から構
成される粒径１０〜１００μｍの焼結体粉末からなる永
久磁石用粉末を樹脂と混練し、磁場中で加熱圧縮成型す
ることにより得られる異方性永久磁石。ただし、Ｒは、
Ｎｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＳｍおよびＹの一種または二
種以上からなる希土類元素である。 - 【請求項１１】 母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む合
金の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦｅ、
ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の外側
にＲの酸化物からなる隔離層を備え、該隔離層をＺｎ、
Ｓｎ、Ｐｂの１種または２種以上の金属で被覆してなる
永久磁石用粉末を樹脂と混練し、磁場中で加熱圧縮成型
することにより得られる異方性永久磁石。ただし、Ｒ
は、Ｎｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＳｍおよびＹの一種また
は二種以上からなる希土類元素である。 - 【請求項１２】 母体がＦｅまたはＦｅにＣｏを含む
合金の針状微粒子であって、該針状微粒子の表面にＦ
ｅ、ＳｍおよびＮを含む硬質磁性層と、該硬質磁性層の
外側にＲの酸化物からなる隔離層を備え、該隔離層をＺ
ｎ、Ｓｎ、Ｐｂの１種または２種以上の金属で被覆して
なる永久磁石用粉末を、該金属をバインダーとして加熱
・圧縮成型することにより得られる異方性永久磁石。た
だし、Ｒは、Ｎｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＳｍおよびＹの
一種または二種以上からなる希土類元素である。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29404996A JP3647995B2 (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | 永久磁石用粉末並びにその製造方法および該粉末を用いた異方性永久磁石 |
| DE69725750T DE69725750T2 (de) | 1996-11-06 | 1997-11-04 | Pulver für Permanentmagnet, Herstellungsverfahren davon und mit diesem Pulver hergestellter anisotroper Permanentmagnet |
| EP97909739A EP0938105B1 (en) | 1996-11-06 | 1997-11-04 | Powder for permanent magnet, method for its production and anisotropic permanent magnet made using said powder |
| AT97909739T ATE252764T1 (de) | 1996-11-06 | 1997-11-04 | Pulver für dauermagnet, ihres herstellungsverfahren und mit dieses puder hergestellte anisotrope dauermagnet |
| PCT/JP1997/004012 WO1998020507A1 (fr) | 1996-11-06 | 1997-11-04 | Poudre pour aimant permanent, procede de production associe et aimant permanent anisotrope fabrique avec ladite poudre |
| US09/284,446 US6328817B1 (en) | 1996-11-06 | 1997-11-04 | Powder for permanent magnet, method for its production and anisotropic permanent magnet made using said powder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29404996A JP3647995B2 (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | 永久磁石用粉末並びにその製造方法および該粉末を用いた異方性永久磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144509A true JPH10144509A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3647995B2 JP3647995B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=17802626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29404996A Expired - Fee Related JP3647995B2 (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | 永久磁石用粉末並びにその製造方法および該粉末を用いた異方性永久磁石 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6328817B1 (ja) |
| EP (1) | EP0938105B1 (ja) |
| JP (1) | JP3647995B2 (ja) |
| AT (1) | ATE252764T1 (ja) |
| DE (1) | DE69725750T2 (ja) |
| WO (1) | WO1998020507A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008258463A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Nec Tokin Corp | 永久磁石材料とそれを用いた永久磁石およびその製造方法 |
| JP2015518266A (ja) * | 2012-03-15 | 2015-06-25 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | ナノ粒子、永久磁石、モーター及び発電機 |
| US9607760B2 (en) | 2012-12-07 | 2017-03-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for rapidly solidifying liquid in magnetic field and anisotropic rare earth permanent magnet |
| WO2022024920A1 (ja) * | 2020-07-28 | 2022-02-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 異方性磁石微粒子およびその製造方法 |
| US12027294B2 (en) | 2021-09-27 | 2024-07-02 | Nichia Corporation | Method of producing SmFeN-based rare earth magnet |
| US12027306B2 (en) | 2021-06-10 | 2024-07-02 | Nichia Corporation | Method of producing SmFeN-based rare earth magnet |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6710693B2 (en) * | 2001-03-23 | 2004-03-23 | Nec Tokin Corporation | Inductor component containing permanent magnet for magnetic bias and method of manufacturing the same |
| JP2002359126A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-13 | Nec Tokin Corp | インダクタンス部品 |
| DE10155898A1 (de) * | 2001-11-14 | 2003-05-28 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Induktives Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| WO2006004998A2 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | University Of Dayton | Anisotropic nanocomposite rare earth permanent magnets and method of making |
| JPWO2009075110A1 (ja) * | 2007-12-12 | 2011-04-28 | パナソニック株式会社 | インダクタンス部品およびその製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4165232A (en) * | 1978-09-15 | 1979-08-21 | Basf Aktiengesellschaft | Manufacture of ferromagnetic metal particles essentially consisting of iron |
| US5466308A (en) * | 1982-08-21 | 1995-11-14 | Sumitomo Special Metals Co. Ltd. | Magnetic precursor materials for making permanent magnets |
| US5183515A (en) * | 1989-11-07 | 1993-02-02 | Unitika Ltd. | Fibrous anisotropic permanent magnet and production process thereof |
| JP3109637B2 (ja) * | 1993-12-10 | 2000-11-20 | 日亜化学工業株式会社 | 異方性針状磁性粉末およびそれを用いたボンド磁石 |
| JPH07272913A (ja) * | 1994-03-30 | 1995-10-20 | Kawasaki Teitoku Kk | 永久磁石原料、その製造法及び永久磁石 |
| JPH08203715A (ja) * | 1995-01-30 | 1996-08-09 | Takahashi Yoshiaki | 永久磁石原料及びその製造法 |
| US5840375A (en) * | 1995-06-22 | 1998-11-24 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for the preparation of a highly corrosion resistant rare earth based permanent magnet |
-
1996
- 1996-11-06 JP JP29404996A patent/JP3647995B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-04 WO PCT/JP1997/004012 patent/WO1998020507A1/ja active IP Right Grant
- 1997-11-04 AT AT97909739T patent/ATE252764T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-11-04 DE DE69725750T patent/DE69725750T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-04 US US09/284,446 patent/US6328817B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-04 EP EP97909739A patent/EP0938105B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008258463A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Nec Tokin Corp | 永久磁石材料とそれを用いた永久磁石およびその製造方法 |
| JP2015518266A (ja) * | 2012-03-15 | 2015-06-25 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | ナノ粒子、永久磁石、モーター及び発電機 |
| US9607760B2 (en) | 2012-12-07 | 2017-03-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for rapidly solidifying liquid in magnetic field and anisotropic rare earth permanent magnet |
| WO2022024920A1 (ja) * | 2020-07-28 | 2022-02-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 異方性磁石微粒子およびその製造方法 |
| US12027306B2 (en) | 2021-06-10 | 2024-07-02 | Nichia Corporation | Method of producing SmFeN-based rare earth magnet |
| US12027294B2 (en) | 2021-09-27 | 2024-07-02 | Nichia Corporation | Method of producing SmFeN-based rare earth magnet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0938105B1 (en) | 2003-10-22 |
| EP0938105A4 (ja) | 1999-09-15 |
| US6328817B1 (en) | 2001-12-11 |
| DE69725750T2 (de) | 2004-08-19 |
| ATE252764T1 (de) | 2003-11-15 |
| JP3647995B2 (ja) | 2005-05-18 |
| DE69725750D1 (de) | 2003-11-27 |
| EP0938105A1 (en) | 1999-08-25 |
| WO1998020507A1 (fr) | 1998-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4830024B2 (ja) | 磁石用複合磁性材料、及びその製造方法 | |
| JP2007284738A (ja) | 希土類永久磁石材料の製造方法 | |
| JP3129593B2 (ja) | 希土類・鉄・ボロン系燒結磁石又はボンド磁石の製造法 | |
| JPH0974006A (ja) | 磁性材料およびボンド磁石 | |
| JP3647995B2 (ja) | 永久磁石用粉末並びにその製造方法および該粉末を用いた異方性永久磁石 | |
| JPS63114939A (ja) | Ｒ↓２ｔ↓１↓４ｂ系複合型磁石材料とその製造方法 | |
| JP2019080055A (ja) | 複合磁性材料、磁石、モータ、および複合磁性材料の製造方法 | |
| JPH01219143A (ja) | 焼結永久磁石材料とその製造方法 | |
| JP2018182301A (ja) | 複合磁性材料、およびモータ | |
| JP2576672B2 (ja) | 磁気的異方性および耐食性に優れた希土類ーＦｅーＣｏーＢ系永久磁石粉末およびボンド磁石 | |
| JP2000357606A (ja) | 複合型等方性ボンド磁石およびそれを用いた回転機 | |
| US20180301255A1 (en) | Composite magnetic material and motor | |
| CN1061163C (zh) | 双相稀土-铁-硼磁粉及其制备方法 | |
| JPH1092617A (ja) | 永久磁石及びその製造方法 | |
| JP3469496B2 (ja) | 磁石材料の製造方法 | |
| JP3488354B2 (ja) | 微細結晶永久磁石合金及び等方性永久磁石粉末の製造方法 | |
| JP2002043110A (ja) | Ｒ２ｔ１７ｎｘ系磁石材料の磁気異方性凝集体とその製造方法およびボンド磁石 | |
| JP2586199B2 (ja) | 磁気的異方性および耐食性に優れた希土類―Ｆｅ―Ｃｏ―Ｂ系永久磁石粉末およびボンド磁石 | |
| JPH0445573B2 (ja) | ||
| US20210313098A1 (en) | Magnet and method for producing magnet | |
| JP3209291B2 (ja) | 磁性材料とその製造方法 | |
| JPS619551A (ja) | 希士類鉄系永久磁石合金 | |
| JP2005272924A (ja) | 異方性交換スプリング磁石材料およびその製造方法 | |
| JP3795694B2 (ja) | 磁性材料およびボンド磁石 | |
| WO2018193900A1 (ja) | 複合磁性材料、モータ、および複合磁性材料の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050118 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050210 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080218 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090218 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090218 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110218 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110218 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120218 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130218 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |