JPH10229006A - 希土類・鉄・ホウ素系磁性体とその製造方法 - Google Patents
希土類・鉄・ホウ素系磁性体とその製造方法Info
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- JPH10229006A JPH10229006A JP9048405A JP4840597A JPH10229006A JP H10229006 A JPH10229006 A JP H10229006A JP 9048405 A JP9048405 A JP 9048405A JP 4840597 A JP4840597 A JP 4840597A JP H10229006 A JPH10229006 A JP H10229006A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気特性が安定かつ優れ、製造が容易な希土
類・鉄・ホウ素系磁性体を得る。 【解決手段】 針状鉄粉の表面に第１の無機コーテイン
グ層を設け、第１の無機コーテイング層の外表面に希土
類・鉄・ホウ素の合金層を設け、該希土類・鉄・ホウ素
の合金層の外表面に第２の無機コーテイング層を設け
る。
類・鉄・ホウ素系磁性体を得る。 【解決手段】 針状鉄粉の表面に第１の無機コーテイン
グ層を設け、第１の無機コーテイング層の外表面に希土
類・鉄・ホウ素の合金層を設け、該希土類・鉄・ホウ素
の合金層の外表面に第２の無機コーテイング層を設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気特性と機械的強
度に優れた希土類・鉄・ホウ素系磁性体とその製造方法
に関するものである。
度に優れた希土類・鉄・ホウ素系磁性体とその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】希土類・鉄・ホウ素系磁性体は優れた磁
気特性を有することから、磁石として広範に利用されて
いる。特公昭６１−３４２４２号公報には希土類・鉄・
ホウ素（Fe-B-R）成分からなる磁気異方性焼結磁石が開
示されている。上述の磁石の製造方法は、Fe-B-Rの成分
を含有する金属を溶解炉で混合鋳造し、この合金を機械
的に粉砕して粉末にする。この合金粉末を磁場中にてプ
レス成形した後に、成形体を焼結して磁性体にするもの
である。しかし、上述の製造方法では、（ａ）合金の鋳
造中に希土類金属が揮発し易いので、成分の調整が厳密
に行われない、（ｂ）鋳造した合金の粉砕には粒子の大
きさにばらつきが多く、特性が均一でなく、合金の粉砕
にコストが嵩むなどの難点がある。
気特性を有することから、磁石として広範に利用されて
いる。特公昭６１−３４２４２号公報には希土類・鉄・
ホウ素（Fe-B-R）成分からなる磁気異方性焼結磁石が開
示されている。上述の磁石の製造方法は、Fe-B-Rの成分
を含有する金属を溶解炉で混合鋳造し、この合金を機械
的に粉砕して粉末にする。この合金粉末を磁場中にてプ
レス成形した後に、成形体を焼結して磁性体にするもの
である。しかし、上述の製造方法では、（ａ）合金の鋳
造中に希土類金属が揮発し易いので、成分の調整が厳密
に行われない、（ｂ）鋳造した合金の粉砕には粒子の大
きさにばらつきが多く、特性が均一でなく、合金の粉砕
にコストが嵩むなどの難点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
問題に鑑み、磁気特性が安定かつ優れ、製造が容易な希
土類・鉄・ホウ素系磁性体とその製造方法を提供するこ
とにある。
問題に鑑み、磁気特性が安定かつ優れ、製造が容易な希
土類・鉄・ホウ素系磁性体とその製造方法を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成は針状鉄粉の表面に第１の無機コーテ
イング層が存在し、第１の無機コーテイング層の外表面
に希土類・鉄・ホウ素の合金層が存在し、該希土類・鉄
・ホウ素の合金層の外表面に第２の無機コーテイング層
が存在することを特徴とする。
に、本発明の構成は針状鉄粉の表面に第１の無機コーテ
イング層が存在し、第１の無機コーテイング層の外表面
に希土類・鉄・ホウ素の合金層が存在し、該希土類・鉄
・ホウ素の合金層の外表面に第２の無機コーテイング層
が存在することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に係る希土類・鉄・ホウ素
系磁性体ないし永久磁石は、表面をコーテイング材料に
より被覆された希土類金属粉末と、表面をコーテイング
材料により被覆された針状鉄粉（針状結晶をなすもの）
と、表面をコーテイング材料により被覆されたホウ素
（B ）粉末とを所定の混合割合で混合し、磁場中で混合
物から成形した成形体を、不活性雰囲気炉で焼結するも
のである。
系磁性体ないし永久磁石は、表面をコーテイング材料に
より被覆された希土類金属粉末と、表面をコーテイング
材料により被覆された針状鉄粉（針状結晶をなすもの）
と、表面をコーテイング材料により被覆されたホウ素
（B ）粉末とを所定の混合割合で混合し、磁場中で混合
物から成形した成形体を、不活性雰囲気炉で焼結するも
のである。
【０００６】本発明ではコーテイング材料により希土類
金属の表面を被覆するが、コーテイング材料となるリン
酸カルシウムまたはリン酸ランタンと希土類金属との各
粉末をボールミルで混合することにより、表面にコーテ
イング材料を被覆された希土類金属粉末が得られる。希
土類元素としては、Nd，Pr，Dy，Ho，Tb，La，Ce，Pm，
Sm，Eu，Gd，Er，Tm，Yb，Lu，Y の内の少くとも１つを
用いることができる。上述の希土類金属の内でも、特に
ネオジム（Nd）およびジスプロシウム（Dy）が磁気特性
に優れる。希土類金属は焼結中における拡散を良好にす
る必要があるので、希土類金属粉末の大きさは粒径１〜
５μｍにすることが好ましい。希土類金属を粉末にする
には、機械的粉砕でも水素吸蔵方法でも可能である。
金属の表面を被覆するが、コーテイング材料となるリン
酸カルシウムまたはリン酸ランタンと希土類金属との各
粉末をボールミルで混合することにより、表面にコーテ
イング材料を被覆された希土類金属粉末が得られる。希
土類元素としては、Nd，Pr，Dy，Ho，Tb，La，Ce，Pm，
Sm，Eu，Gd，Er，Tm，Yb，Lu，Y の内の少くとも１つを
用いることができる。上述の希土類金属の内でも、特に
ネオジム（Nd）およびジスプロシウム（Dy）が磁気特性
に優れる。希土類金属は焼結中における拡散を良好にす
る必要があるので、希土類金属粉末の大きさは粒径１〜
５μｍにすることが好ましい。希土類金属を粉末にする
には、機械的粉砕でも水素吸蔵方法でも可能である。
【０００７】鉄粉末の表面にコーテイング層を形成する
ために、コーテイング材料であるリン酸カルシウムまた
はリン酸ランタンを、ゲータイト（FeOOH ）の針状鉄粉
とボールミルで混合し、針状鉄粉の表面にコーテイング
材料を塗布する。コーテイング材料が塗布された針状鉄
粉を、温度３００〜５００℃の水素雰囲気で加熱して水
素還元することにより、コーテイング材料が被覆された
針状鉄粉を得る。針状鉄粉の大きさは長さ約１μｍ、幅
約０．１μｍのものが最適である。
ために、コーテイング材料であるリン酸カルシウムまた
はリン酸ランタンを、ゲータイト（FeOOH ）の針状鉄粉
とボールミルで混合し、針状鉄粉の表面にコーテイング
材料を塗布する。コーテイング材料が塗布された針状鉄
粉を、温度３００〜５００℃の水素雰囲気で加熱して水
素還元することにより、コーテイング材料が被覆された
針状鉄粉を得る。針状鉄粉の大きさは長さ約１μｍ、幅
約０．１μｍのものが最適である。
【０００８】ホウ素粉末は機械的粉砕または水素吸蔵方
法でも得られる。ホウ素粉末は粒径１〜５μｍが好まし
い。ホウ素のコーテイング材料としては、鉄や希土類金
属のコーテイング材料と同じく、リン酸カルシウムまた
はリン酸ランタンを用いることができる。ホウ素に対す
るコーテイング材料の被覆方法は、希土類金属の場合と
同じくボールミルを用いて行う。ホウ素粉末の表面をコ
ーテイング材料により被覆することにより、ホウ素の酸
化が防止され、１つ１つの磁気粒子が小さいことから磁
石特性が向上される。
法でも得られる。ホウ素粉末は粒径１〜５μｍが好まし
い。ホウ素のコーテイング材料としては、鉄や希土類金
属のコーテイング材料と同じく、リン酸カルシウムまた
はリン酸ランタンを用いることができる。ホウ素に対す
るコーテイング材料の被覆方法は、希土類金属の場合と
同じくボールミルを用いて行う。ホウ素粉末の表面をコ
ーテイング材料により被覆することにより、ホウ素の酸
化が防止され、１つ１つの磁気粒子が小さいことから磁
石特性が向上される。
【０００９】コーテイング材料の総使用量ないし添加量
は、粉末全量の５〜１０wt％が適当である。コーテイン
グ材料の使用量が多いと焼結性が悪くなり、磁性体の強
度が低下する。また、コーテイング材料の使用量が少い
と磁気粒子の成長が起こり、磁気特性が悪くなる。
は、粉末全量の５〜１０wt％が適当である。コーテイン
グ材料の使用量が多いと焼結性が悪くなり、磁性体の強
度が低下する。また、コーテイング材料の使用量が少い
と磁気粒子の成長が起こり、磁気特性が悪くなる。
【００１０】上述のようにして得られたコーテイング層
を有する各原料粉末を混合し、強さ１５kOe の磁場中で
成形圧１〜２t/cm2 で成形する。各粉末の混合割合は公
知の磁石原料の混合割合と同じでよいが、重量比で希土
類金属を２０〜４０wt％，ホウ素を０．５〜３wt％，針
状鉄粉を残部とするのが適当である。次いで、成形体を
温度１１００〜１２００℃のアルゴン雰囲気で２時間焼
結する。成形体の焼結中に針状鉄粉は磁場方向と垂直に
配向し、針状鉄粉中に希土類金属とホウ素とが拡散し、
針状鉄粉の表面に希土類・鉄・ホウ素の合金層が形成さ
れる。
を有する各原料粉末を混合し、強さ１５kOe の磁場中で
成形圧１〜２t/cm2 で成形する。各粉末の混合割合は公
知の磁石原料の混合割合と同じでよいが、重量比で希土
類金属を２０〜４０wt％，ホウ素を０．５〜３wt％，針
状鉄粉を残部とするのが適当である。次いで、成形体を
温度１１００〜１２００℃のアルゴン雰囲気で２時間焼
結する。成形体の焼結中に針状鉄粉は磁場方向と垂直に
配向し、針状鉄粉中に希土類金属とホウ素とが拡散し、
針状鉄粉の表面に希土類・鉄・ホウ素の合金層が形成さ
れる。
【００１１】焼結体の強度を高めるために、上述の各粉
末にコーテイング層のない鉄粉やコーテイング層のない
希土類金属粉末を添加することができる。
末にコーテイング層のない鉄粉やコーテイング層のない
希土類金属粉末を添加することができる。
【００１２】
【実施例】図１に製造工程を示すように、希土類金属粉
末としての、ボールミルにより粉砕した平均粒径が７μ
ｍのネオジム（Nd）金属粉末に、５wt％のリン酸カルシ
ウムを添加し、ボールミルにより４時間粉砕混合して、
ネオジム（Nd）金属粉末の表面にリン酸カルシウムを被
覆した。
末としての、ボールミルにより粉砕した平均粒径が７μ
ｍのネオジム（Nd）金属粉末に、５wt％のリン酸カルシ
ウムを添加し、ボールミルにより４時間粉砕混合して、
ネオジム（Nd）金属粉末の表面にリン酸カルシウムを被
覆した。
【００１３】ゲータイト（FeOOH ）［チタン工業（株）
製］の針状鉄粉に、５wt％のリン酸カルシウムを添加
し、ボールミルで８時間混合した後、温度４００℃の水
素雰囲気炉にて２時間還元し、リン酸カルシウムが被覆
された平均長さ１μｍ、幅０．１μｍの針状鉄粉を得
た。
製］の針状鉄粉に、５wt％のリン酸カルシウムを添加
し、ボールミルで８時間混合した後、温度４００℃の水
素雰囲気炉にて２時間還元し、リン酸カルシウムが被覆
された平均長さ１μｍ、幅０．１μｍの針状鉄粉を得
た。
【００１４】また、平均粒径が７μｍのホウ素粉末に、
５wt％のリン酸カルシウムを添加し、ボールミルにより
４時間粉砕混合して、ホウ素粉末の表面にリン酸カルシ
ウムを被覆した。
５wt％のリン酸カルシウムを添加し、ボールミルにより
４時間粉砕混合して、ホウ素粉末の表面にリン酸カルシ
ウムを被覆した。
【００１５】上述のようにして得た３種の原料粉末か
ら、２９wt％のネオジム金属（Nd）粉末と、１wt％のホ
ウ素粉末と、残部に針状鉄粉とをそれぞれ秤量したうえ
混合し、寸法５cm×３cm×２cmの成形型に入れ、１５kO
e の磁場で成形圧２t/cm2 で成形した。得られた成形体
から、昇温速度５℃/min、降温速度５℃/min、最高温度
１１００℃の不活性雰囲気炉にて２時間熱処理して希土
類・鉄・ホウ素系磁性体の焼結体を得た。
ら、２９wt％のネオジム金属（Nd）粉末と、１wt％のホ
ウ素粉末と、残部に針状鉄粉とをそれぞれ秤量したうえ
混合し、寸法５cm×３cm×２cmの成形型に入れ、１５kO
e の磁場で成形圧２t/cm2 で成形した。得られた成形体
から、昇温速度５℃/min、降温速度５℃/min、最高温度
１１００℃の不活性雰囲気炉にて２時間熱処理して希土
類・鉄・ホウ素系磁性体の焼結体を得た。
【００１６】比較試料として、実施例と同様の原料粉末
（ただし、コーテイング層がないもの）から作製した成
形体を、実施例と同様の条件で焼成して希土類・鉄・ホ
ウ素系磁性体の焼結体を得た。得られた各希土類・鉄・
ホウ素系磁性体について磁気特性と機械的強度の試験結
果を表１に示す。
（ただし、コーテイング層がないもの）から作製した成
形体を、実施例と同様の条件で焼成して希土類・鉄・ホ
ウ素系磁性体の焼結体を得た。得られた各希土類・鉄・
ホウ素系磁性体について磁気特性と機械的強度の試験結
果を表１に示す。
【００１７】 表１ エネルギ積（MGOe） ４点曲げ強度（MPa） 本発明による磁性体 ４５ ４００ 比較試料 ３２ ２５０ 表１から、本発明による希土類・鉄・ホウ素系磁性体は
磁気特性と機械的強度に優れていることが分かる。本発
明による希土類・鉄・ホウ素系磁性体のエネルギ積（Ｂ
Ｈmax ）と機械的強度が高い理由として、コーテイング
層により各金属の酸化が防止されることと、各原料粉末
の粒径が粗大化しにくいものと考えられる。
磁気特性と機械的強度に優れていることが分かる。本発
明による希土類・鉄・ホウ素系磁性体のエネルギ積（Ｂ
Ｈmax ）と機械的強度が高い理由として、コーテイング
層により各金属の酸化が防止されることと、各原料粉末
の粒径が粗大化しにくいものと考えられる。
【００１８】上述の実施例では、コーテイング材料とし
てリン酸カルシウムを用いているが、リン酸ランタンで
も同様の効果が得られる。
てリン酸カルシウムを用いているが、リン酸ランタンで
も同様の効果が得られる。
【００１９】また、上述の実施例では、コーテイング材
料の総使用量を焼結体の５wt％にしたが、コーテイング
材料の使用量を１０wt％まで増やすことができる。しか
し、コーテイング材料の使用量を１０wt％にすると、エ
ネルギ積は５０MGOeに向上するが、４点曲げ強度は２５
０MPa に低下する。
料の総使用量を焼結体の５wt％にしたが、コーテイング
材料の使用量を１０wt％まで増やすことができる。しか
し、コーテイング材料の使用量を１０wt％にすると、エ
ネルギ積は５０MGOeに向上するが、４点曲げ強度は２５
０MPa に低下する。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上述のように、針状鉄粉の表面
に第１の無機コーテイング層が存在し、第１の無機コー
テイング層の外表面に希土類・鉄・ホウ素の合金層が存
在し、該希土類・鉄・ホウ素の合金層の外表面に第２の
無機コーテイング層が存在するようにしたから、磁気特
性と機械的強度に優れた希土類金属・鉄・ホウ素系磁性
体が得られる。
に第１の無機コーテイング層が存在し、第１の無機コー
テイング層の外表面に希土類・鉄・ホウ素の合金層が存
在し、該希土類・鉄・ホウ素の合金層の外表面に第２の
無機コーテイング層が存在するようにしたから、磁気特
性と機械的強度に優れた希土類金属・鉄・ホウ素系磁性
体が得られる。
【００２１】原料の合金化に鋳造法を用いないので、製
造が容易であり、成分の調整を厳密にできる。
造が容易であり、成分の調整を厳密にできる。
【図１】本発明に係る希土類・鉄・ホウ素系磁性体の製
造方法を表す工程図である。
造方法を表す工程図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０３ Ｈ０１Ｆ 1/08 Ｂ
Claims (5)
- 【請求項１】針状鉄粉の表面に第１の無機コーテイング
層が存在し、第１の無機コーテイング層の外表面に希土
類・鉄・ホウ素の合金層が存在し、該希土類・鉄・ホウ
素の合金層の外表面に第２の無機コーテイング層が存在
することを特徴とする、希土類・鉄・ホウ素系磁性体。 - 【請求項２】第１，第２の無機コーテイング層がリン酸
カルシウムとリン酸ランタンの内の少くとも１つからな
る、請求項１に記載の希土類・鉄・ホウ素系磁性体。 - 【請求項３】第１，第２の無機コーテイング層の総材料
量が５〜１０wt％である、請求項１に記載の希土類・鉄
・ホウ素系磁性体。 - 【請求項４】前記希土類がNd，Pr，Dy，Ho，Tb，La，C
e，Pm，Sm，Eu，Gd，Er，Tm，Yb，Lu，Y の内の少くと
も１つである、請求項１に記載の希土類・鉄・ホウ素系
磁性体。 - 【請求項５】針状鉄粉と希土類金属粉末とホウ素粉末と
の各表面を無機コーテイング材料により被覆し、無機コ
ーテイング材料により被覆された針状鉄粉と希土類金属
粉末とホウ素粉末との混合物を磁場中で成形した後に焼
結することを特徴とする、希土類・鉄・ホウ素系磁石の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9048405A JPH10229006A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 希土類・鉄・ホウ素系磁性体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9048405A JPH10229006A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 希土類・鉄・ホウ素系磁性体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10229006A true JPH10229006A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12802402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9048405A Pending JPH10229006A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 希土類・鉄・ホウ素系磁性体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10229006A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102436889A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-05-02 | 宁波同创强磁材料有限公司 | 钛锆镓复合添加的低失重钕铁硼磁性材料及其制备方法 |
| CN103866126A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-06-18 | 中铝广西有色金源稀土股份有限公司 | 一种利用气流磨废粉制备钕铁硼的方法 |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP9048405A patent/JPH10229006A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102436889A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-05-02 | 宁波同创强磁材料有限公司 | 钛锆镓复合添加的低失重钕铁硼磁性材料及其制备方法 |
| CN103866126A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-06-18 | 中铝广西有色金源稀土股份有限公司 | 一种利用气流磨废粉制备钕铁硼的方法 |
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