JPH10163015A

JPH10163015A - 磁石合金粉末とその製造方法およびそれを用いた磁石

Info

Publication number: JPH10163015A
Application number: JP8323203A
Authority: JP
Inventors: Atsunori Kitazawa; 淳憲北澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】角形性がよく磁石性能が高い磁石合金粉末とそ
の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の磁石合金粉末は２種類の組成の異
なる磁性相を有しており、それぞれの磁性相の飽和磁化
と異方性磁場の大小関係が反対である。この磁石粉末の
製造方法は２種類の磁性相を各々別々に製造し、その粉
末を混合し、仮焼結を行い、さらに粉砕を行なう磁石合
金粉末の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁石合金粉末及びそ
の製造方法ならびにそれを用いた磁石に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の高性能な磁石はＮｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ系
磁石に代表されるような単一組成の磁性相を有するもの
がほとんどであった。ところが、近年、ＩＥＥＥＴｒ
ａｎｓ．Ｍｇｎ．ＭＡＧ−２７，３５８８（１９
９１）に述べられているような硬質磁性相と軟質磁性相
を含んだいわゆる交換スプリング磁石や特開平８−３１
６２６号公報に示されているように異種の磁石粉末を混
合して磁石粉末間に静磁気的な相互作用を働かせて磁石
の高性能化を実現していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような磁石には次のような課題を有していた。

【０００４】まず、交換スプリング磁石は、硬質磁性相
と軟質磁性相を結晶学的に結合させて両相に交換相互作
用を働かせ、軟質磁性相の磁化反転を硬質磁性相が抑制
しているが、この抑制力にも限界があり、高磁場での磁
化反転が起こり易く、その結果、交換スプリング磁石現
在のところ角形性が悪い。また、この磁石の特徴である
磁化のスプリング挙動がモーターなどの応用製品に不向
きである。さらに、交換スプリング磁石は製造方法が限
定されるため、現在のところ等方性のものしか得られて
いない。

【０００５】次に、異種の磁石粉末を混合した磁石は、
粉末間の静磁気的な相互作用を利用しているため、結晶
レベルの交換相互作用に比べ弱く、特性面に限界があ
る。

【０００６】そこで、両者の利点を生かし、異種の磁性
相間に交換相互作用を働かせることを実現し、本発明に
至った。

【０００７】すなわち、本発明の目的は２種類の硬質磁
性相に交換相互作用を働かせ、高性能な磁石合金粉末と
その製造方法を提供すること、及びその磁石合金粉末を
用いた磁石を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
の（１）〜（１２）の本発明により達成される。

【０００９】（１）磁石合金粉末中に組成を異にする
２種類の磁性相が共存し、それぞれの磁性相を磁性相Ａ
（飽和磁化：Ｍ_A、異方性磁場：Ｈ_A）及び磁性相Ｂ（飽
和磁化：Ｍ_B、異方性磁場：Ｈ_B）としたとき、それぞれ
の飽和磁化及び異方性磁場がＭ_A＞Ｍ_Bかつ２０ｋＯｅ≦
Ｈ_A＜Ｈ_Bの関係を有することを特徴とする磁石合金粉
末。

【００１０】（２）磁性相Ａ及び磁性相Ｂの異方性磁
場がＨ_A＝Ｘ・Ｈ_Bかつ０．１＜Ｘ＜１の関係を有するこ
とを特徴とする上記（１）記載の磁石合金粉末。

【００１１】（３）磁性相Ａ及び磁性相Ｂの異方性磁
場がＨ_A＝Ｘ・Ｈ_Bかつ０．５＜Ｘ＜１の関係を有するこ
とを特徴とする上記（２）記載の磁石合金粉末。

【００１２】（４）磁性相Ａ及び磁性相Ｂの飽和磁化
がＭ_A＝Ｙ・Ｍ_Bかつ１＜Ｙ≦２の関係を有することを特
徴とする上記（１）記載の磁石合金粉末。

【００１３】（５）磁性相Ａ及び磁性相Ｂの飽和磁化
がＭ_A＝Ｙ・Ｍ_Bかつ１＜Ｙ≦１．５の関係を有すること
を特徴とする上記（４）記載の磁石合金粉末。

【００１４】（６）磁性相Ａ及び磁性相Ｂの異方性磁
場及び飽和磁化がＨ_A＝Ｘ・Ｈ_Bかつ０．５＜Ｘ＜１かつ
Ｍ_A＝Ｙ・Ｍ_Bかつ１＜Ｙ≦１．５の関係を有することを
特徴とする上記（１）記載の磁石合金粉末。

【００１５】（７）上記（１）〜（６）いずれかに記
載の磁石合金粉末と樹脂とが混合されてなることを特徴
とする磁石。

【００１６】（８）上記（１）〜（６）いずれかに記
載の磁石合金粉末を焼結してなることを特徴とする磁
石。

【００１７】（９）上記（１）〜（６）いずれかに記
載の磁石合金粉末を製造する方法であって、磁性相Ａ及
び磁性相Ｂのそれぞれ同一の組成を有する磁石合金粉末
を別々に製造し、各々の粉末を混合する工程と、仮焼結
を施す工程、さらに粉砕を行なう工程とを有することを
特徴とする磁石合金粉末の製造方法。

【００１８】（１０）前記仮焼結を施す行程を磁場中
で行なうことを特徴とする上記（９）に記載の磁石合金
粉末の製造方法。

【００１９】（１１）前記仮焼結を施す行程をプラズ
マ焼結法を用いて行なうことを特徴とする上記（９）ま
たは（１０）に記載の磁石合金粉末の製造方法。

【００２０】（１２）前記仮焼結を施す行程を主相で
ある磁性相Ａ及び磁性相Ｂ以外の非磁性相を粒界相とし
て混合し焼結することを特徴とする上記（９）または
（１０）に記載の磁石合金粉末の製造方法。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の磁石合金粉末とそ
の製造方法について詳細に説明する。

【００２２】まず、本発明の磁石合金粉末について説明
する。磁性材料を永久磁石として用いるには飽和磁化と
異方性磁場の大きさが重要となる。飽和磁化は材料中の
磁気モーメントが外部磁場の方向にすべて向き、これ以
上磁化の増加がない場合の磁化である。この飽和磁化が
高い程、磁石の強さは強くなる。しかし、厳密な意味で
の飽和磁化は無限の外部磁場が必要なため、正確な値を
求めるのは困難である。そこで、本発明に用いた飽和磁
化は磁性相の容易軸の方向と外部磁場の方向を揃えた状
態で、外部磁場４Ｔ（テスラ）を印加したときの磁化の
値とした。

【００２３】次に異方性磁場は、外部磁場に対して、磁
気モーメントがどれだけ磁化反転に耐えることができる
かを示す指標である。軟磁性材料はこれが小さいため
に、容易に外部磁場の方向を向くことになる。本発明に
用いた異方性磁場は容易軸方向に磁場を印加したときの
磁化曲線と難易軸方向に磁場を印加したときの磁化曲線
の交差するときの磁場の値と決めた。測定磁場は４Ｔま
でとし、その値までに両磁化曲線が交差しない場合は２
つの曲線を外そうした交点での磁場を異方性磁場として
決定した。

【００２４】本発明の磁石合金粉末中には、組成系の全
く違う２種類の結晶粒が共存している。２種類の組成系
はそれぞれ単独の組成で構成された成形体で十分、磁石
としての特性を有している。たとえば、磁性相としては
次のようなものを挙げることができるが、特にこれらに
限定されるわけではない。

【００２５】（１）Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｃｏ
を主とする遷移金属とを基本成分とするもの（以下、Ｓ
ｍ−Ｃｏ系と言う）。

【００２６】（２）Ｒ（ただし、Ｒはイットリウムを含
む希土類元素のうち少なくとも一種）と、Ｆｅを主とす
る遷移金属と、Ｂとを基本成分とするもの（以下、Ｒ−
Ｆｅ−Ｂ系と言う）。

【００２７】（３）Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｆｅ
を主とする遷移金属と、Ｎを主とする格子間元素とを基
本成分とするもの（以下、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系と言う）。
また、この系はＮの他にＣやＨを用いることも可能であ
る。

【００２８】Ｓｍ−Ｃｏ系の代表的なものとしては、Ｓ
ｍＣｏ₅、Ｓｍ₂ＴＭ₁₇（ただし、ＴＭは遷移金属）やＳ
ｍの一部を他の希土類元素で置換したものが挙げられ
る。

【００２９】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系の代表的なものとしては、
Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ系があり、希土類元素の一部を他の希土
類元素で置換したものや、Ｆｅの一部をＣｏ、Ｎｉ等の
他の遷移金属で置換したものが挙げられる。

【００３０】Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の代表的なものとしては
Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ_X系（２≦Ｘ５）やＮの代わりまたはＮと
ともにＣやＨを用いたものなどが挙げられる。また、Ｓ
ｍの一部を他の希土類元素で置換したものやＦｅの一部
をＣｏなどで置換したものが挙げられる。

【００３１】前記希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミッシュメタルが
挙げられる。前記遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ
等が挙げられる。さらに、磁気特性などの向上を目的
に、必要に応じてＢ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、
Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎなどを添加するこ
ともできる。

【００３２】以上のような組成を有する磁性相でしかも
２種類の磁性相からなりそれぞれの磁性相の飽和磁化お
よび異方性磁場が以下の関係を有している必要がある。
すなわち、飽和磁化の大小関係と異方性磁場の大小関係
が２種類の磁性相の間で反対であり、しかも異方性磁場
はともに１０ｋＯｅ以上である。

【００３３】異方性磁場が１０ｋＯｅ未満では交換スプ
リング磁石のような軟磁性相に近い状態となり、磁化反
転が簡単に起こり、角形性が低下してしまう。また、交
換スプリング磁石において保磁力を得るために、結晶粒
径を数〜数十μｍまで微細にすることが必要であり、異
方性磁場が１０ｋＯｅ未満でも同じオーダーの結晶粒に
する必要があり、このような合金粉末を作製するのは困
難である。

【００３４】２種類の特性の違う磁性相を含むことによ
り、磁石合金粉末全体の飽和磁化は高い飽和磁化を有す
る磁性相が担い、磁石合金粉末全体の保磁力は高い異方
性磁場を有する磁性相が担う。前記のように、異方性磁
場が大きいと磁気モーメントの磁化反転が起こりにく
く、その結果、磁石の特性値の一つである保磁力も大き
くなる。

【００３５】このように飽和磁化と異方性磁場をそれぞ
れ別々の磁性相に分担させることで、従来よりも極めて
高性能な磁石合金粉末を得ることができる。また、２種
類の磁石粉末を単に混合したような磁石に比べ、本発明
は結晶学的に２つの磁性相を結合しているので、両相に
交換相互作用が働き、角形性を向上させることができ
る。結晶学的にコヒーレントに結合されていれば、異
組成の磁性相間に非磁性相が存在していても問題ない。
また、２種類の磁性相が常に隣接して結合している必要
はなく、結晶粒の配置には特に限定されない。

【００３６】次に異方性磁場および飽和磁化の大きさに
ついて説明する。

【００３７】まず、異方性磁場について説明する。異方
性磁場の大小関係は異方性磁場の小さい磁性相の異方性
磁場が別の磁性相の異方性磁場の１０％以上であること
が好ましい。さらには５０％以上であることが好まし
い。１０％未満では２種類の磁性相に異方性磁場の差が
大きくなりすぎ、交換スプリング磁石のように、結晶粒
を細かくする必要がある。さらに、５０％以上であれ
ば、両磁性相での磁化反転の抑制力が高くなり、角形性
が極めて向上する。

【００３８】飽和磁化はその大きさが大きい磁性相が小
さい磁性相の２００％以下であることが好ましい。２０
０％を越える場合には２相が共存する磁石合金粉末の減
磁曲線が二段階になり、特性が急激に低下してしまう。

【００３９】２種類の磁性相の組み合わせとして最も好
ましいのは異方性磁場の小さい磁性相の異方性磁場が異
方性磁場の大きい磁性相の異方性磁場の５０％以上でそ
の磁性相の飽和磁化がもう一つの磁性相の１５０％以下
であることである。

【００４０】以上のような磁石粉末を用いて磁石を製造
する。磁石の形態としては大きく分けて、ボンド磁石と
焼結磁石がある。

【００４１】ボンド磁石の製造方法としては、圧縮成
形、射出成形、押出成形等がある。圧縮成形には室温で
行なうものや１００〜３００℃の高温中で行なうものが
ある。また、成形時の雰囲気は大気で行なうものや不活
性ガス中で行い酸化等を防ぐものなどがある。本発明は
これらの製造方法に限定されることはない。

【００４２】樹脂としては大きく熱硬化性樹脂と熱可塑
性樹脂があり、さらには樹脂ではなくＺｎなどの融点の
低い金属を用いたものもあり、樹脂等の種類にも特に限
定されない。

【００４３】焼結磁石は磁石合金粉末を圧粉体にして高
温で熱処理する方法や磁石合金粉末のほかに少量の粒界
相となる非磁性相を混合し、熱処理する液相焼結、さら
には火薬などにより爆発を利用して莫大な衝撃力で焼結
する方法、プラズマ焼結方法などがある。本発明は以上
のような方法のどれを用いても製造が可能である。

【００４４】ボンド磁石および焼結磁石ともに磁場配向
させる場合と配向を全くさせない等方性があるが、本発
明は必要に応じて、どちらかを採用することができる。

【００４５】次に、上記の２種類の磁性相が共存する磁
石合金粉末を製造する方法について説明する。粉末の製
造工程は以下の通りである。

【００４６】（１）２種類の磁性相と同じ組成の合金を各々別々に製
造する工程（２）各々の合金を粉砕する工程（３）２種類の合金粉末を混合する工程（４）混合粉末を仮焼結する工程（５）仮焼結体を粉砕する工程まず、（１）の工程について説明する。本発明の磁石合
金粉末を構成している２種類の磁性相はそれぞれ単独で
すでに永久磁石として製造されているものが多い。本発
明ではそれぞれの磁性相を得るためにまず、その単独の
永久磁石と同様な製造方法によって、それぞれの磁性相
と同じ組成を有する合金を作製する。同じ組成といって
も、基本組成が同じで結晶構造が同じであれば、添加元
素の量や粒界相などは違っても本発明の効果に影響を及
ぼすことは全くない。合金の製造方法としては溶解・鋳
造法、超急冷法、ＭＡ法、アトマイズ法等、いずれでも
よい。

【００４７】（２）の工程について説明する。（１）の
工程で作製した合金または薄帯または粗粉末を所望の粉
末粒径まで粉砕する。所望の粉末粒径は異方性磁場が小
さいほど粉末粒径を小さくする必要があり、合金組成に
よって異なる。特に、結晶構造が同じでも希土類の一部
や遷移金属の一部を置換していった場合などは異方性磁
場が大きく変化するので、粉末粒径の調整は重要であ
る。粒度分布もできるだけ所望の粒径に揃っていたほう
が好ましく、篩い分けなども必要に応じて行なうことも
重要であるが、特に限定しない。また、粉砕方法として
は、ボールミル、振動ミル、ライカイ式粉砕機、破砕
機、ジェットミル、ピンミル等を用いて行なうが粉末が
粉砕されれば特に粉砕方法には限定されない。また、粉
末の表面の欠陥等を防ぐために、粉砕時に渇剤等を用い
てもよい。

【００４８】次に（３）の工程について説明する。各々
別々に製造した磁石合金粉末を所望の割合に秤量し、混
合する。所望の割合とは最終的に製造される磁石合金粉
末の特性に合わせた割合である。例えば、保磁力が比較
的低くで、残留磁束密度が高い特性が必要な場合は磁性
相Ａの混合量を増加させる。

【００４９】混合の方法は溶媒中で行なう湿式でも、大
気または不活性ガスなどの雰囲気中で行なう乾式のどち
らでもよい。混合装置は特に限定はなく、混合時に磁石
合金粉末がある程度粉砕されても問題はない。場合によ
って粉砕と混合を同時に行って混合の度合を向上させる
ことも効果的である。

【００５０】（４）の工程について説明する。この工程
は（３）で十分に混合した２種類の磁石合金粉末の結晶
学的に結合させる工程である。具体的には２種類の磁石
合金粉末の表面を溶かし、接合する。または非磁性の融
点の低い粒界相を混合し、液相焼結を行い、粒界相を介
して結晶学的に結合させる。焼結させる方法はまず、混
合粉末を型に入れ加圧し圧粉体として高温で焼結させる
方法がある。加圧は一方向でも等方的（静水圧）でもど
ちらでもかまわない。

【００５１】また、加圧する際に磁場配向を行うと異方
性の磁石合金粉末を得ることができる。さらに、磁場中
で加圧する前に、混合した磁石合金粉末に加圧成形時の
磁場よりも高い磁場で粉末を着磁することも効果的であ
る。さらには、加圧時の磁場の方向を複数回反転させる
と粉末の配向はさらに向上する。以上のような磁場配向
させる方法は以下に説明する全ての仮焼結方法に適用す
ることができる。

【００５２】仮焼結の方法として効果的なものにプラズ
マ焼結がある。この方法は圧粉体に高い電圧を印加する
ことにより、粉末間で放電を起こし、粉末表面だけを溶
かし接合する技術である。この方法では粉末内の組織や
組成を全く変えることなく粉末を接合できるため、融点
の大きく違う２種類の磁石合金粉末の接合には有効であ
る。

【００５３】最後に、（５）の工程について説明する。
この工程では（４）で製造した２種類の磁性相を有した
焼結体を粉砕し、磁石合金粉末を得る。粉砕の方法は
（２）に示した方法と同じである。但し、最終粉末粒径
や粒度分布はその後の磁石製造段階（ボンド磁石や焼結
磁石）を考慮して最適化する必要がある。

【００５４】以下、本発明の具体的実施例について説明
する。

【００５５】（実施例１）Ｓｍ＝２４．５、Ｃｏ＝４５
−Ｘ、Ｆｅ＝Ｘ、Ｃｕ＝５．３、Ｚｒ＝１．９重量％の
組成になるように（Ｘを１０〜４０重量％まで変え
た）、高周波溶解炉を用いアルゴンガス雰囲気中で溶解
・鋳造してインゴットを作製した。この組成系を組成系
Ａ１とする。得られたインゴットを１１３０〜１１８０
℃×２４時間の容体化処理を施した。その後、スタンプ
ミル、アトライターで粉砕し、平均粒径１５μｍの粉末
を得た。これを粉末Ａ２とする。

【００５６】組成系Ａ１の飽和磁化と異方性磁場を求め
るために、この粉末をさらにボールミルを用いて平均粒
径５μｍまで粉砕を行った。この粉末をパラフィン中２
５ｋＯｅの磁場で配向させた。このサンプルを試料振動
式磁力計を用いて飽和磁化並びに異方性磁場を測定し
た。飽和磁化は１１．２〜１３．８ｋＧでＸの増加とそ
もに単調増加していた。異方性磁場は図１に示したよう
に変化していた。

【００５７】次に、Ｎｄ＝２９．５、Ｄｙ＝３．７、Ｆ
ｅ＝５６．６、Ｃｏ＝８．９、Ｂ＝１．３重量％組成に
なるように、高周波溶解炉を用いアルゴンガス雰囲気中
で溶解・鋳造してインゴットを作製した。この組成を組
成Ｂ１とする。このインゴットをスタンプミル、振動ミ
ルを用いて粉砕し、平均粒径１０μｍの粉末を得た。０
これを粉末Ｂ２とする。

【００５８】組成Ｂ１の飽和磁化と異方性磁場を求める
ために、この粉末をさらにボールミルを用いて平均粒径
３μｍまで粉砕を行った。この粉末をパラフィン中２５
ｋＯｅの磁場で配向させた。このサンプルを試料振動式
磁力計を用いて飽和磁化並びに異方性磁場を測定した。
そのぞれの大きさは飽和磁化が１４．８ｋＧ、異方性磁
場が６８ｋＯｅであった。

【００５９】粉末Ａ２（Ｆｅの含有量を変えた組成系の
粉末群）と粉末Ｂ２を重量比で１：１になるように混合
した．混合方法はヘンシェルミキサーを用いた。この混
合粉末を３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力、配向磁場２０ｋＯｅ
で磁場中成形を実施した。得られた圧粉体をアルゴンガ
ス雰囲気中で１１００℃で１時間仮焼結を行った。この
仮焼結体に８００℃で３時間の時効処理をさらに施し
た。この仮焼結体をＥＰＭＡを用いて観察したところ、
組成系Ａ１と組成Ｂ１を有した磁性相が見られた。次
に仮焼結体を破砕機、ライカイ式粉砕機を用いて、平均
粒径が２５μｍになるまで粉砕を施した。この粉末にエ
ポキシ樹脂を２重量％添加し、混合・混練を行った。そ
の後、２０ｋＯｅの磁場中で１０ｔｏｎ／ｃｍ２の成形
圧で圧縮成形し、１５０℃１時間のキュアを施し、ボン
ド磁石とした。

【００６０】組成系Ａ１の異方性磁場の大きさとボンド
磁石の最大エネルギー積の関係を図１に示した。組成Ｂ
１の飽和磁化が組成系Ａ１よりも大きくかつ組成系Ａ１
の異方性磁場が組成Ｂ１よりも大きいときに特性が高
く、しかも組成系Ａ１の異方性磁場が組成Ｂ１の異方性
磁場の２倍より小さいとき非常に高性能な特性を有して
いた。

【００６１】（実施例２）Ｓｍ＝３５−Ｘ、Ｃｅ＝Ｘ、
Ｃｏ＝６５重量％（Ｘは０から３０重量％まで変えた）
の組成となるように、高周波溶解炉を用いアルゴンガス
雰囲気中で溶解鋳造した。このときの組成を組成系Ｃ１
とする。得られたインゴットをジョークラッシャー及び
振動ミルで粉砕した。このときの粉末粒径は５μｍであ
った。この粉末を粉末Ｃ２とする。実施例１と同様な方
法で飽和磁化と異方性磁場を測定した。異方性磁場は２
００〜２４０ｋＯｅの値をとった。飽和磁化はＣｅをＳ
ｍに置換していくに従い、単調減少した。その時の飽和
磁化の範囲は図２に示した通りである。

【００６２】粉末Ｃ２（Ｃｅの含有量を変えた組成系の
粉末群）と粉末Ｂ２を重量比で１：１になるように混合
した．混合方法はヘンシェルミキサーを用いた。この混
合粉末を３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力、配向磁場２０ｋＯｅ
で磁場中成形を実施した。得られた圧粉体をアルゴンガ
ス雰囲気中で１１００℃で１時間仮焼結を行った。この
仮焼結体に８００℃で３時間の時効処理をさらに施し
た。

【００６３】次に仮焼結体を破砕機、ライカイ式粉砕機
を用いて、平均粒径が１５μｍになるまで粉砕を施し
た。この粉末にエポキシ樹脂を２重量％添加し、混合・
混練を行った。その後、２０ｋＯｅの磁場中で１０ｔｏ
ｎ／ｃｍ２の成形圧で圧縮成形し、１５０℃１時間のキ
ュアを施し、ボンド磁石とした。粉末Ｃ１の飽和磁化の
大きさとボンド磁石の最大エネルギー積の関係を図１に
示した。組成Ｂ１の飽和磁化の大きさが組成系Ｃ１の飽
和磁化の２倍よりも小さいときに性能が高い。また、特
に１．５倍よりも小さい場合に極めて特性が高い。

【００６４】（実施例３）Ｓｍ＝２４．５、Ｃｏ＝４
５．７、Ｆｅ＝２２．９、Ｃｕ＝５．３、Ｚｒ＝１．９
重量％の組成となるように、高周波溶解炉を用いアルゴ
ンガス雰囲気中で溶解・鋳造してインゴットを作製し
た。この組成を組成Ｄ１とする。得られたインゴットを
１１５０℃×２４時間の容体化処理を施した。その後、
スタンプミル、アトライターで粉砕し、平均粒径１５μ
ｍの粉末を得た。これを粉末Ｄ２とする。

【００６５】組成Ｄ１の飽和磁化と異方性磁場を求める
ために、この粉末をさらにボールミルを用いて平均粒径
５μｍまで粉砕を行った。この粉末をパラフィン中２５
ｋＯｅの磁場で配向させた。このサンプルを試料振動式
磁力計を用いて飽和磁化並びに異方性磁場を測定した。
飽和磁化は１２．４ｋＧ、異方性磁場９８ｋＯｅであっ
た。

【００６６】粉末Ｄ２と粉末Ｂ２を重量比で１：１にな
るように混合した．混合方法はヘンシェルミキサーを用
いた。この混合粉末を粉末Ｉとする。粉末Ｉを３ｔｏｎ
／ｃｍ２の圧力で成形した。得られた圧粉体をアルゴン
ガス雰囲気中で１１００℃で１時間仮焼結を行った。こ
の仮焼結体に８００℃で３時間の時効処理をさらに施し
た。

【００６７】次に仮焼結体を破砕機、ライカイ式粉砕機
を用いて、平均粒径が２５μｍになるまで粉砕を施し
た。得られた粉末を粉末Ｈとする。この粉末にエポキシ
樹脂を２重量％添加し、混合・混練を行った。その後、
１０ｔｏｎ／ｃｍ２の成形圧で圧縮成形し、１５０℃１
時間のキュアを施し、ボンド磁石とした。そのときの特
性はｉＨｃ＝１１．２ｋＯｅ、Ｂｒ＝９．２ｋＧ、（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ＝１７．５ＭＧＯｅと等方性のボンド磁石と
しては非常に高い特性を有してした。

【００６８】（実施例４）実施例３記載の粉末Ｉを５ｔ
ｏｎ／ｃｍ２の圧力、配向磁場２０ｋＯｅ中で、プラズ
マ焼結を行った。焼結は３０００Ａの電流を流し、焼結
温度１０００℃で１０分の条件であった。この仮焼結体
に８００℃で３時間の時効処理をさらに施した。

【００６９】次に仮焼結体を破砕機、ライカイ式粉砕機
を用いて、平均粒径が２５μｍになるまで粉砕を施し
た。この粉末にエポキシ樹脂を２重量％添加し、混合・
混練を行った。その後、２０ｋＯｅの磁場中で１０ｔｏ
ｎ／ｃｍ２の成形圧で圧縮成形し、１５０℃１時間のキ
ュアを施し、ボンド磁石とした。磁気特性はｉＨｃ＝１
２．３ｋＯｅ、Ｂｒ＝１１．２ｋＧ、（ＢＨ）ｍａｘ＝
２４．３ＭＧＯｅであった。

【００７０】（実施例５）Ｎｄ＝６０．０、Ｆｅ＝５
９．０、Ｂ＝１．０重量％となるように高周波溶解炉を
用いアルゴンガス雰囲気中で溶解・鋳造してインゴット
を作製した。このインゴットを単ロール法を用いて急冷
薄帯を作製した。この薄帯と混合粉末Ｉを粉砕しながら
混合した。

【００７１】この混合粉末を３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力、
配向磁場２０ｋＯｅで磁場中成形を実施した。得られた
圧粉体をアルゴンガス雰囲気中で１０００℃で１時間い
わゆる液相焼結を行った。この仮焼結体に８００℃で３
時間の時効処理をさらに施した。

【００７２】次に仮焼結体を破砕機、ライカイ式粉砕機
を用いて、平均粒径が２１μｍになるまで粉砕を施し
た。この粉末にエポキシ樹脂を２重量％添加し、混合・
混練を行った。その後、２０ｋＯｅの磁場中で１０ｔｏ
ｎ／ｃｍ２の成形圧で圧縮成形し、１５０℃１時間のキ
ュアを施し、ボンド磁石とした。いわゆる液相焼結を施
した。

【００７３】次に仮焼結体を破砕機、ライカイ式粉砕機
を用いて、平均粒径が２５μｍになるまで粉砕を施し
た。この粉末にエポキシ樹脂を２重量％添加し、混合・
混練を行った。その後、２０ｋＯｅの磁場中で１０ｔｏ
ｎ／ｃｍ２の成形圧で圧縮成形し、１５０℃１時間のキ
ュアを施し、ボンド磁石とした。磁気特性はｉＨｃ＝１
２．７ｋＯｅ、Ｂｒ＝１０．７ｋＧ、（ＢＨ）ｍａｘ＝
２４．０ＭＧＯｅであった。

【００７４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、２
つの硬質磁性相間の交換相互作用を働かすことができる
ので、残留磁束密度が非常に高く、しかも、角形性のよ
い磁石合金粉末を得ることができる。また、この磁石合
金粉末はボンド磁石または焼結磁石としての加工が容易
であり、高性能な磁石を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁石合金粉末の異方性磁場とボンド磁石の最大
エネルギー積の関係を示す図。

【図２】磁石合金粉末の飽和磁化とボンド磁石の最大エ
ネルギー積の関係を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁石合金粉末中に組成を異にする２種類
の磁性相が共存し、それぞれの磁性相を磁性相Ａ（飽和
磁化：Ｍ_A、異方性磁場：Ｈ_A）及び磁性相Ｂ（飽和磁
化：Ｍ_B、異方性磁場：Ｈ_B）としたとき、それぞれの飽
和磁化及び異方性磁場がＭ_A＞Ｍ_Bかつ１０ｋＯｅ≦Ｈ_A
＜Ｈ_Bの関係を有することを特徴とする磁石合金粉末。
【請求項２】磁性相Ａ及び磁性相Ｂの異方性磁場がＨ
_A＝Ｘ・Ｈ_Bかつ０．１≦Ｘ＜１の関係を有することを特
徴とする請求項１記載の磁石合金粉末。
【請求項３】磁性相Ａ及び磁性相Ｂの異方性磁場がＨ
_A＝Ｘ・Ｈ_Bかつ０．５≦Ｘ＜１の関係を有することを特
徴とする請求項２記載の磁石合金粉末。
【請求項４】磁性相Ａ及び磁性相Ｂの飽和磁化がＭ_A
＝Ｙ・Ｍ_Bかつ１＜Ｙ≦２の関係を有することを特徴と
する請求項１記載の磁石合金粉末。
【請求項５】磁性相Ａ及び磁性相Ｂの飽和磁化がＭ_A
＝Ｙ・Ｍ_Bかつ１＜Ｙ≦１．５の関係を有することを特
徴とする請求項４記載の磁石合金粉末。
【請求項６】磁性相Ａ及び磁性相Ｂの異方性磁場及び
飽和磁化がＨ_A＝Ｘ・Ｈ_Bかつ０．５≦Ｘ＜１かつＭ_A＝
Ｙ・Ｍ_Bかつ１＜Ｙ≦１．５の関係を有することを特徴
とする請求項１記載の磁石合金粉末。
【請求項７】請求項１〜６いずれか１項に記載の磁石
合金粉末と樹脂とが混合されてなることを特徴とする磁
石。
【請求項８】請求項１〜６いずれか１項に記載の磁石
合金粉末を焼結してなることを特徴とする磁石。
【請求項９】請求項１〜６いずれか１項に記載の磁石
合金粉末を製造する方法であって、磁性相Ａ及び磁性相
Ｂとそれぞれ同一の組成を有する磁石合金粉末を別々に
製造し、各々の粉末を混合する工程と、仮焼結を施す工
程と、さらに粉砕を行なう工程とを有することを特徴と
する磁石合金粉末の製造方法。
【請求項１０】前記仮焼結を施す工程を磁場中で行な
うことを特徴とする請求項９に記載の磁石合金粉末の製
造方法。
【請求項１１】前記仮焼結を施す工程をプラズマ焼結
法により行なうことを特徴とする請求項９または１０に
記載の磁石合金粉末の製造方法。
【請求項１２】前記仮焼結を施す工程を主相である磁
性相Ａと磁性相Ｂ以外の非磁性相を粒界相として混合し
焼結することを特徴とする請求項９または１０に記載の
磁石合金粉末の製造方法。