JPH10261515A - Anisotropic nanocomposite magnet and its manufacture - Google Patents

Anisotropic nanocomposite magnet and its manufacture

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JPH10261515A
JPH10261515A JP9065161A JP6516197A JPH10261515A JP H10261515 A JPH10261515 A JP H10261515A JP 9065161 A JP9065161 A JP 9065161A JP 6516197 A JP6516197 A JP 6516197A JP H10261515 A JPH10261515 A JP H10261515A
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JP
Japan
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magnet
anisotropic
nanocomposite magnet
magnetic phase
anisotropic nanocomposite
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Application number
JP9065161A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kato
洋 加藤
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01F1/0302Magnets 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
    • H01F1/0306Metals or alloys, e.g. LAVES phase alloys of the MgCu2-type

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nanocomposite magnet having high magnetic characteristics by making it anisotropic and its manufacture. SOLUTION: The composite magnet has mutually adjacent hard and soft magnetic phases. Because of the magnetic exchange reaction, the entire system is of the nature of a hard magnetic material. The manufacturing process comprises at least step 1 for preparing a magnet material, step 4 for hot working this material into an anisotropic material, and step 6 for pulverizing the hot worked material, or a step of introducing D (at least one of C, P and N) in the material. The hot working step crystallizes the hard and soft magnetic phases and converting the hard magnetic phase into an anisotropic phase.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気異方性を有す
るナノコンポジット磁石およびその製造方法に関するも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nanocomposite magnet having magnetic anisotropy and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハード磁性相とソフト磁性相の混相組織
において、ソフト磁性相の大きさがナノメートル程度の
大きさになると、ハード磁性相−ソフト磁性相間の磁気
的な交換結合により、ソフト磁性相の磁化の回転が抑制
され、該磁性相の系全体の保磁力に与える影響が十分小
さくなることが知られている。
2. Description of the Related Art In a mixed phase structure of a hard magnetic phase and a soft magnetic phase, when the size of the soft magnetic phase becomes about nanometers, the soft magnetic phase becomes soft magnetic by the magnetic exchange coupling between the hard magnetic phase and the soft magnetic phase. It is known that the rotation of the magnetization of a phase is suppressed, and the influence of the magnetic phase on the coercive force of the entire system is sufficiently reduced.

【0003】このような磁石は、ソフト磁性相の磁化は
外部磁界Ha の作用により容易にその向きを変えるの
で、ハード磁性相に混在すると、系全体の磁化曲線は第
二象限に段のある「へび型曲線」となる。また、両者の
間に強い交換結合が働けば、ソフト磁性相で始まった磁
化反転がハード磁性相に容易に伝播するため、系全体の
保磁力が著しく低下する。
[0003] In such a magnet, the magnetization of the soft magnetic phase easily changes its direction by the action of the external magnetic field Ha. Therefore, when it is mixed with the hard magnetic phase, the magnetization curve of the entire system has a step in the second quadrant. Snake-shaped curve ". Further, if strong exchange coupling acts between the two, the magnetization reversal started in the soft magnetic phase easily propagates to the hard magnetic phase, so that the coercive force of the entire system is significantly reduced.

【0004】このようなハード磁性相とソフト磁性相の
混層からなる永久磁石材料は、ナノコンポジット磁石材
料と呼ばれ、(1)可逆的に磁化がスプリングバックす
る、(2)比較的低い磁界で着磁できる、(3)磁気特
性の経時変化が小さい、(4)微粉砕しても磁気特性が
劣化しない等の特徴を有する。
[0004] Such a permanent magnet material comprising a mixed layer of a hard magnetic phase and a soft magnetic phase is called a nanocomposite magnet material, and (1) reversibly springs back the magnetization, and (2) a relatively low magnetic field. It can be magnetized, (3) there is little change in magnetic properties with time, and (4) the magnetic properties do not deteriorate even if it is pulverized.

【0005】また、ナノコンポジット磁石に注目すべき
もう一つの理由は、等方性では0.8Tから1.3Tに
達する高い残留磁化を持つ磁石薄帯が5at%程度の極め
て低い希土類量で実際に得られており、低いコストで使
い易い等方性ボンド磁石の実用化が技術的に可能になっ
ていることである。
Another reason to pay attention to nanocomposite magnets is that a magnet ribbon having a high remanent magnetization of 0.8 T to 1.3 T isotropically has a very low rare earth content of about 5 at%. Thus, practical use of an isotropic bonded magnet that is easy to use at low cost is technically possible.

【0006】しかし、このような従来のナノコンポジッ
ト磁石は、いずれも磁気的に等方性であるため高い磁気
特性が得られておらず、そのため用途が限られてしまう
という問題があり、未だ実用化に至ってはいない。
However, such conventional nanocomposite magnets are magnetically isotropic and do not have high magnetic properties, and therefore have a problem that their applications are limited. It has not been converted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、異方性化す
ることにより、磁気特性の高いナノコンポジット磁石お
よびその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a nanocomposite magnet having high magnetic properties by making it anisotropic, and a method for producing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(21)の本発明により達成される。
This and other objects are attained by the present invention which is defined below as (1) to (21).

【0009】(1) ハード磁性相とソフト磁性相が相
隣接し磁気的な交換相互作用により系全体としてハード
磁性材料としての性質を有するナノコンポジット磁石に
おいて、系全体として磁気的に異方性を示すことを特徴
とするナノコンポジット磁石。
(1) In a nanocomposite magnet in which a hard magnetic phase and a soft magnetic phase are adjacent to each other and have the property of a hard magnetic material as a whole system due to magnetic exchange interaction, the magnetic anisotropy of the whole system becomes large. A nanocomposite magnet characterized by:

【0010】(2) 下記式(I)によって表される組
成からなる上記(1)に記載の異方性ナノコンポジット
磁石。
(2) The anisotropic nanocomposite magnet according to the above (1), which has a composition represented by the following formula (I).

【0011】Rx TM100-x-y By ・・・ (I) (但し、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、TMは遷移元素であり、x、yはそれぞれ、3at%
≦x≦8at%、12at%≦y≦25at%を満足する。) (3) 下記式(II)によって表される組成からなる上
記(1)に記載の異方性ナノコンポジット磁石。
Rx TM100-xy By (I) (where R is at least one of rare earth elements including Y, TM is a transition element, and x and y are each 3 at%.)
≦ x ≦ 8 at%, 12 at% ≦ y ≦ 25 at%. (3) The anisotropic nanocomposite magnet according to the above (1), which has a composition represented by the following formula (II).

【0012】Rx TM100-x-y By ・・・ (II) (但し、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、TMは遷移元素であり、x、yはそれぞれ、3at%
≦x≦12at%、3at%≦y≦10at%を満足する。) (4) 前記ハード磁性相がR2 TM14B系であり、前
記ソフト磁性相がTMもしくはTMとBとの化合物であ
る上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の異方性ナ
ノコンポジット磁石。
Rx TM100-xy By (II) (where R is at least one of the rare earth elements including Y, TM is a transition element, and x and y are each 3 at%.)
≦ x ≦ 12 at%, 3 at% ≦ y ≦ 10 at%. (4) The anisotropic nanocomposite magnet according to any one of the above (1) to (3), wherein the hard magnetic phase is an R2 TM14B system and the soft magnetic phase is TM or a compound of TM and B. .

【0013】(5) 下記式(III )によって表される
元素からなる上記(1)に記載の異方性ナノコンポジッ
ト磁石。
(5) The anisotropic nanocomposite magnet according to the above (1), comprising an element represented by the following formula (III):

【0014】 R1xR2yFe100-x-y-z Coz Dw ・・・ (III ) (但し、R1 はYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、R2 はZr、Hf、Scのうち少なくとも一種であ
り、DはN、C、Pのうちの少なくとも一種であり、
x、y、z、wはそれぞれ、2at%≦x≦20at%、
0.1at%≦y≦20at%、4at%≦x+y≦20at
%、0at%≦z≦40at%、0.1at%≦w≦30at%
を満足する。) (6) 前記ハード磁性相が(Sm・Zr)1 Fe7 N
q 系であり、前記ソフト磁性相がFeもしくはFeとD
との化合物である上記(1)または(5)に記載の異方
性ナノコンポジット磁石(但し、qは0.1at%≦q≦
10at%を満足する。)。
R1xR2yFe100-xyz Coz Dw (III) (where R1 is at least one of rare earth elements including Y, R2 is at least one of Zr, Hf, Sc, and D is N, C, P At least one of
x, y, z and w are respectively 2 at% ≦ x ≦ 20 at%,
0.1at% ≦ y ≦ 20at%, 4at% ≦ x + y ≦ 20at
%, 0 at% ≦ z ≦ 40 at%, 0.1 at% ≦ w ≦ 30 at%
To be satisfied. (6) The hard magnetic phase is (Sm.Zr) 1 Fe7 N
q system, wherein the soft magnetic phase is Fe or Fe and D
(1) or (5), wherein q is 0.1 at% ≦ q ≦
Satisfies 10 at%. ).

【0015】(7)下記式(IV)によって表される元素
からなる上記(1)に記載の異方性ナノコンポジット磁
石。
(7) The anisotropic nanocomposite magnet according to (1), comprising an element represented by the following formula (IV).

【0016】Rx TM100-x-y Dy ・・・ (IV) (但し、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、TMは遷移元素、DはN、C、Pのうちの少なくと
も一種であり、x、yはそれぞれ、3at%≦x≦11at
%、12at%≦y≦18at%を満足する。) (8) 前記ハード磁性相がR2 TM17D3 系であり、
前記ソフト磁性相がTMである上記(1)または(7)
に記載の異方性ナノコンポジット磁石。
Rx TM100-xy Dy (IV) (where R is at least one of rare earth elements including Y, TM is a transition element, D is at least one of N, C and P, and x , Y are respectively 3 at% ≦ x ≦ 11 at
%, 12 at% ≦ y ≦ 18 at%. (8) the hard magnetic phase is an R2 TM17D3 type,
(1) or (7) above, wherein the soft magnetic phase is TM.
The anisotropic nanocomposite magnet according to 1.

【0017】(9) 前記ハード磁性相が熱間加工によ
り異方性化された上記(1)ないし(8)のいずれかに
記載の異方性ナノコンポジット磁石。
(9) The anisotropic nanocomposite magnet according to any one of (1) to (8), wherein the hard magnetic phase is made anisotropic by hot working.

【0018】(10) ハード磁性相の磁化容易軸の配向
度が70%以上である上記(1)ないし(9)のいずれ
かに記載の異方性ナノコンポジット磁石。
(10) The anisotropic nanocomposite magnet according to any one of (1) to (9), wherein the degree of orientation of the easy axis of the hard magnetic phase is 70% or more.

【0019】(11) 磁気エネルギー積(BH)max が
13MGOe以上である上記(1)ないし(10)のいずれか
に記載の異方性ナノコンポジット磁石。
(11) The anisotropic nanocomposite magnet according to any one of (1) to (10), wherein the magnetic energy product (BH) max is 13 MGOe or more.

【0020】(12) 磁石粉末を結合樹脂で結合してな
るボンド磁石である上記(1)ないし(11)に記載の異
方性ナノコンポジット磁石。
(12) The anisotropic nanocomposite magnet according to any one of (1) to (11), wherein the magnet powder is a bonded magnet formed by bonding a magnet powder with a bonding resin.

【0021】(13) ハード磁性相とソフト磁性相が相
隣接し磁気的な交換相互作用により系全体としてハード
磁性材料としての性質を有する異方性ナノコンポジット
磁石を製造するに際し、前記ハード磁性相を熱間加工に
より異方性化する工程を有することを特徴とする異方性
ナノコンポジット磁石の製造方法。
(13) The hard magnetic phase and the soft magnetic phase are adjacent to each other, and when the anisotropic nanocomposite magnet having properties as a hard magnetic material as a whole system is produced by magnetic exchange interaction, the hard magnetic phase A method of making anisotropic nanocomposite magnets by hot working.

【0022】(14) ハード磁性相とソフト磁性相が相
隣接し磁気的な交換相互作用により系全体としてハード
磁性材料としての性質を有する異方性ナノコンポジット
磁石を製造するに際し、前記熱間加工により前記ハード
磁性相と前記ソフト磁性相の結晶化を行うとともに、前
記ハード磁性相を異方性化する工程を有することを特徴
とする異方性ナノコンポジット磁石の製造方法。
(14) When the hard magnetic phase and the soft magnetic phase are adjacent to each other and the anisotropic nanocomposite magnet having properties as a hard magnetic material as a whole system is produced by magnetic exchange interaction, the hot working is performed. A step of crystallizing the hard magnetic phase and the soft magnetic phase according to the method, and a step of making the hard magnetic phase anisotropic.

【0023】(15) 上記(2)ないし(4)のいずれ
かに記載の異方性ナノコンポジット磁石を製造する方法
であって、磁石原料を作製する工程と、前記磁石原料に
熱間加工を施し、異方性化する工程と、前記熱間加工が
なされた磁石を粉砕する工程とを有することを特徴とす
る異方性ナノコンポジット磁石の製造方法。
(15) A method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to any one of the above (2) to (4), wherein a step of preparing a magnet material and a step of hot working the magnet material are performed. And an anisotropic nanocomposite magnet, comprising the steps of: applying and anisotropizing; and pulverizing the hot-worked magnet.

【0024】(16) 前記上記(5)ないし(8)のい
ずれかに記載の異方性ナノコンポジット磁石を製造する
方法であって、磁石原料を作製する工程と、前記磁石原
料に熱間加工を施し、異方性化する工程と、前記熱間加
工がなされた磁石を粉砕する工程と、磁石材料に前記D
を導入する工程とを有することを特徴とする異方性ナノ
コンポジット磁石の製造方法。
(16) The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to any one of the above (5) to (8), wherein a step of preparing a magnet raw material and a step of hot working the magnet raw material Performing the anisotropic process, pulverizing the hot-worked magnet, and adding D to the magnet material.
And a method of producing an anisotropic nanocomposite magnet.

【0025】(17) 前記Dを導入する工程は、熱間加
工後粉砕された磁石粉末に対して行われる上記(16)に
記載の異方性ナノコンポジット磁石の製造方法。
(17) The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to (16) above, wherein the step of introducing D is performed on magnet powder pulverized after hot working.

【0026】(18) 前記Dを導入する工程は、前記磁
石粉末を前記Dを含む気体中で熱処理することにより行
われる上記(17)に記載の異方性ナノコンポジット磁石
の製造方法。
(18) The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to (17), wherein the step of introducing D is performed by heat-treating the magnet powder in a gas containing D.

【0027】(19) 前記熱間加工は、被加工物を酸化
防止用のカプセルに封入した状態で行う上記(13)ない
し(18)のいずれかに記載の異方性ナノコンポジット磁
石の製造方法。
(19) The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to any one of the above (13) to (18), wherein the hot working is performed in a state where the work is encapsulated in a capsule for preventing oxidation. .

【0028】(20) 前記熱間加工は、加工温度300
〜1000℃で行う上記(13)ないし(19)のいずれか
に記載の異方性ナノコンポジット磁石の製造方法。
(20) The hot working is performed at a working temperature of 300
The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to any one of the above (13) to (19), which is carried out at a temperature of from to 1000 ° C.

【0029】(21) 前記熱間加工は、加工度50〜8
0%で行う上記(13)ないし(20)のいずれかに記載の
異方性ナノコンポジット磁石の製造方法。
(21) The hot working is performed at a working degree of 50 to 8
The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to any one of the above (13) to (20), wherein the method is performed at 0%.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の異方性ナノコンポ
ジット磁石およびその製造方法について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an anisotropic nanocomposite magnet according to the present invention and a method for producing the same will be described.

【0031】1.ナノコンポジット磁石 まず、ナノコンポジット磁石について説明する。1. Nanocomposite magnet First, the nanocomposite magnet will be described.

【0032】本発明のナノコンポジット磁石は、ソフト
磁性相10とハード磁性相11とが、例えば図1、図2
または図3に示すようなパターン(モデル)で存在して
おり、各相の厚さや粒径がナノメーターレベル(例えば
1〜100nm)で存在している。そして、ソフト磁性相
10とハード磁性相11とが相隣接し、磁気的な交換相
互作用を生じる。
In the nanocomposite magnet of the present invention, the soft magnetic phase 10 and the hard magnetic phase 11 are formed, for example, as shown in FIGS.
Alternatively, they exist in a pattern (model) as shown in FIG. 3, and the thickness and particle size of each phase exist at the nanometer level (for example, 1 to 100 nm). Then, the soft magnetic phase 10 and the hard magnetic phase 11 are adjacent to each other, and a magnetic exchange interaction occurs.

【0033】ソフト磁性相の磁化は、外部磁界の作用に
より容易にその向きを変えるので、ハード磁性相に混在
すると、系全体の磁化曲線は第二象限で段のある「へび
型曲線」となる。また、ソフト磁性相のサイズが磁壁幅
よりも十分小さい場合には、ソフト磁性体の磁化が周囲
のハード磁性体の磁化との結合によって十分強く拘束さ
れ、系全体がハード磁性体としてふるまうようになる。
Since the magnetization of the soft magnetic phase changes its direction easily by the action of an external magnetic field, if it is mixed with the hard magnetic phase, the magnetization curve of the entire system becomes a "snaked curve" with a step in the second quadrant. . When the size of the soft magnetic phase is sufficiently smaller than the domain wall width, the magnetization of the soft magnetic material is sufficiently strongly constrained by the coupling with the magnetization of the surrounding hard magnetic material so that the entire system behaves as a hard magnetic material. Become.

【0034】このようなナノコンポジット磁石は、主
に、以下に挙げる特徴1)〜5)を有している。
Such a nanocomposite magnet has mainly the following features 1) to 5).

【0035】1)磁化曲線の第2象限で、磁化が可逆的
にスプリングバックする(この意味で「スプリング磁
石」とも言う)。
1) In the second quadrant of the magnetization curve, the magnetization reversibly springs back (also referred to as a "spring magnet" in this sense).

【0036】2)比較的低い磁界で着磁できる。2) Magnetization can be performed with a relatively low magnetic field.

【0037】3)磁気特性の温度依存性がハード磁性相
単独の場合に比べて小さい。
3) The temperature dependence of the magnetic properties is smaller than in the case of using only the hard magnetic phase.

【0038】4)磁気特性の経時変化が小さい。4) Changes in magnetic properties with time are small.

【0039】5)微粉砕しても磁気特性が劣化しない。5) Even if finely pulverized, the magnetic properties do not deteriorate.

【0040】2.異方性ナノコンポジット磁石の組成 本発明の異方性ナノコンポジット磁石は、好ましくは下
記の組成〜のいずれかよりなるものである。以下、
組成毎に順次説明する。
2. Composition of anisotropic nanocomposite magnet The anisotropic nanocomposite magnet of the present invention preferably has any one of the following compositions. Less than,
Description will be given for each composition.

【0041】[組成] Rx TM100-x-y By (但し、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、TMは遷移元素であり、x、yはそれぞれ、3at%
≦x≦8at%、12at%≦y≦25at%を満足する。) 前記Rは、希土類元素であって、例えば、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、これらを1種または2種以上含むことができ
る。
[Composition] Rx TM100-xy By (where R is at least one of rare earth elements including Y, TM is a transition element, and x and y are each 3 at%.)
≦ x ≦ 8 at%, 12 at% ≦ y ≦ 25 at%. R is a rare earth element, for example, Y, La, C
e, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
Examples thereof include y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and misch metal, and one or more of these can be included.

【0042】このような希土類元素の含有量は、3〜8
at%が好ましく、3〜6at%がより好ましい。希土類元
素の含有量がこの範囲であると、コストの上昇を招くこ
となくより高い磁気特性が得られる。
The content of such a rare earth element is 3 to 8
at% is preferable, and 3 to 6 at% is more preferable. When the content of the rare earth element is in this range, higher magnetic properties can be obtained without increasing the cost.

【0043】また、前記TM、すなわち遷移金属として
は、例えばFe、Co、Ni等が挙げられ、これらを1
種または2種以上含むことができる。このうち、Feを
含むものがより好ましい。
Examples of the TM, ie, the transition metal, include Fe, Co, Ni, and the like.
Species or two or more species may be included. Among them, those containing Fe are more preferable.

【0044】Bの含有量は、12〜25at%がアモルフ
ァスの生成能が高いので好ましく、特に15〜20at%
が好ましい。Bの含有量が12at%未満であると、アモ
ルファスの生成能が低く、また、25at%を超えるとR
2 TM14B系のハード磁性層が生成せず、磁気異方性お
よびキュリー温度の低い立方晶系準安定層が生成し、所
望の磁気特性が得られない。
The content of B is preferably from 12 to 25 at% because of its high ability to form an amorphous phase, particularly preferably from 15 to 20 at%.
Is preferred. When the content of B is less than 12 at%, the ability to form an amorphous phase is low.
2 A TM14B-based hard magnetic layer is not generated, and a cubic metastable layer having low magnetic anisotropy and Curie temperature is generated, and desired magnetic properties cannot be obtained.

【0045】TMは上記元素(RおよびB)の含有残部
を占める。
TM occupies the balance of the above elements (R and B).

【0046】[組成] Rx TM100-x-y By (但し、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、TMは遷移元素であり、x、yはそれぞれ、3at%
≦x≦12at%、3at%≦y≦10at%を満足する。) 前記Rは、希土類元素であって、例えば、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、これらを1種または2種以上含むことができ
る。
[Composition] Rx TM100-xy By (where R is at least one of rare earth elements including Y, TM is a transition element, and x and y are each 3 at%.)
≦ x ≦ 12 at%, 3 at% ≦ y ≦ 10 at%. R is a rare earth element, for example, Y, La, C
e, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
Examples thereof include y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and misch metal, and one or more of these can be included.

【0047】このような希土類元素の含有量は、3〜1
2at%が好ましく、5〜11at%がより好ましい。希土
類元素の含有量がこの範囲であると、コストの上昇を招
くことなくより高い磁気特性が得られる。
The content of such a rare earth element is 3 to 1
2 at% is preferable, and 5 to 11 at% is more preferable. When the content of the rare earth element is in this range, higher magnetic properties can be obtained without increasing the cost.

【0048】また、前記TM、すなわち遷移金属として
は、例えばFe、Co、Ni等が挙げられ、これらを1
種または2種以上含むことができる。このうち、Feを
含むものがより好ましい。
The TM, that is, the transition metal includes, for example, Fe, Co, Ni and the like.
Species or two or more species may be included. Among them, those containing Fe are more preferable.

【0049】Bの含有量は、3〜10at%が好ましく、
特に4〜7at%が好ましい。Bの含有量が3at%未満で
あると、菱面体のR−Fe系になるため高保磁力が得ら
れず、また、10at%を超えると非磁性相が多くなって
残留磁束密度が低下する。
The content of B is preferably 3 to 10 at%,
Particularly, 4 to 7 at% is preferable. If the content of B is less than 3 at%, a high coercive force cannot be obtained due to the rhombohedral R-Fe system, and if it exceeds 10 at%, the nonmagnetic phase increases and the residual magnetic flux density decreases.

【0050】TMは、上記元素(RおよびB)の含有残
部を占める。
TM occupies the balance of the above elements (R and B).

【0051】[組成] R1xR2yFe100-x-y-z Coz Dw (但し、R1 はYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、R2 はZr、Hf、Scのうち少なくとも一種であ
り、DはN、C、Pのうちの少なくとも一種であり、
x、y、z、wはそれぞれ、2at%≦x≦20at%、
0.1at%≦y≦20at%、4at%≦x+y≦20at
%、0at%≦z≦40at%、0.1at%≦w≦30at%
を満足する。) 前記R1 は、希土類元素であって、例えば、Y、La、
Ce、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、これらを1種または2種以上含むことができ
る。
[Composition] R1xR2yFe100-xyz Coz Dw (where R1 is at least one of rare earth elements including Y, R2 is at least one of Zr, Hf and Sc, and D is one of N, C and P) At least one,
x, y, z and w are respectively 2 at% ≦ x ≦ 20 at%,
0.1at% ≦ y ≦ 20at%, 4at% ≦ x + y ≦ 20at
%, 0 at% ≦ z ≦ 40 at%, 0.1 at% ≦ w ≦ 30 at%
To be satisfied. R1 is a rare earth element, for example, Y, La,
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
Examples thereof include y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and misch metal, and one or more of these can be included.

【0052】このようなR1 の含有量は、2〜20at%
が好ましく、5〜10at%がより好ましい。R1 の含有
量がこの範囲であると、コストの上昇を招くことなくよ
り高い磁気特性が得られる。
The content of R1 is 2 to 20 at%.
Is preferable, and 5 to 10 at% is more preferable. When the content of R1 is in this range, higher magnetic properties can be obtained without increasing the cost.

【0053】前記R2 は、Zr、Hf、Scのうち少な
くとも一種である。このようなR2元素は、これら合金
元素により構成されるTbCu7 構造結晶において、結
晶中の希土類元素を鉄で置換する効果を有するため、a
軸が縮み、c軸が伸びて、c/a が大きくなる作用を有す
る。そのため、飽和磁化また残留磁化が向上する。
R2 is at least one of Zr, Hf and Sc. Such R2 element has the effect of replacing the rare earth element in the crystal with iron in the TbCu7 structure crystal composed of these alloy elements.
It has the effect that the axis contracts, the c-axis expands, and c / a increases. Therefore, the saturation magnetization and the residual magnetization are improved.

【0054】このようなR2 の含有量は、0.1〜20
at%が好ましく、1〜5at%がより好ましい。このよう
な範囲とすることにより、上記の作用・効果が十分に発
揮される。
The content of R2 is 0.1 to 20.
at% is preferable, and 1 to 5 at% is more preferable. By setting the content in such a range, the above-described functions and effects are sufficiently exhibited.

【0055】また、Coの含有量は、40at%以下であ
るのが好ましく、10〜30at%であるのがより好まし
い。CoがFeの一部を置換することにより、キュリー
温度が高くなり、温度特性が改善されると共に、保磁力
の向上が認められる。しかし、Coの含有量が40at%
を超えると、逆に保磁力は低下する傾向に転じる。
Further, the content of Co is preferably 40 at% or less, more preferably 10 to 30 at%. When Co replaces a part of Fe, the Curie temperature is increased, the temperature characteristics are improved, and the coercive force is improved. However, the content of Co is 40 at%.
When the value exceeds, the coercive force starts to decrease.

【0056】Dとしては、N、C、P等が挙げられ、こ
れらを1種または2種以上含むことができる。これらの
うちでもNを含むものがより好ましい。これらの元素
は、主としてハード磁性相の格子間位置に存在し、磁石
のキュリー温度、磁化、磁気異方性を向上させる効果を
有する。
Examples of D include N, C, P and the like, and one or more of these can be included. Among these, those containing N are more preferable. These elements mainly exist at interstitial positions of the hard magnetic phase, and have an effect of improving the Curie temperature, magnetization, and magnetic anisotropy of the magnet.

【0057】Dの含有量は、0.1〜30at%が好まし
く、5〜20at%がより好ましい。Dの含有量が0.1
at%未満であると、上記のようなDを添加することの効
果を十分に得ることができず、22at%を超えると磁気
特性が劣化する。
The content of D is preferably 0.1 to 30 at%, more preferably 5 to 20 at%. D content is 0.1
If it is less than at%, the effect of adding D as described above cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 22 at%, the magnetic properties deteriorate.

【0058】Feは上記各元素の含有残部を占める。Fe occupies the balance of each of the above elements.

【0059】[組成] Rx TM100-x-y Dy (但し、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、TMは遷移元素、DはN、C、Pのうちの少なくと
も一種であり、x、yはそれぞれ、3at%≦x≦11at
%、12at%≦y≦18at%を満足する。) 前記Rは、希土類元素であって、例えば、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、これらを1種または2種以上含むことができ
る。
[Composition] Rx TM100-xy Dy (where R is at least one of rare earth elements including Y, TM is a transition element, D is at least one of N, C and P, and x and y are 3at% ≦ x ≦ 11at
%, 12 at% ≦ y ≦ 18 at%. R is a rare earth element, for example, Y, La, C
e, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
Examples thereof include y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and misch metal, and one or more of these can be included.

【0060】このような希土類元素の含有量は、3〜1
1at%が好ましく、5〜9at%がより好ましい。希土類
元素の含有量がこの範囲であると、コストの上昇を招く
ことなくより高い磁気特性が得られる。
The content of such a rare earth element is 3 to 1
1 at% is preferable, and 5 to 9 at% is more preferable. When the content of the rare earth element is in this range, higher magnetic properties can be obtained without increasing the cost.

【0061】また、前記TM、すなわち遷移金属として
は、例えばFe、Co、Ni等が挙げられ、これらを1
種または2種以上含むことができる。このうち、Feを
含むものがより好ましい。
The TM, ie, the transition metal includes, for example, Fe, Co, Ni and the like.
Species or two or more species may be included. Among them, those containing Fe are more preferable.

【0062】Dとしては、N、C、P等が挙げられ、こ
れらを1種または2種以上含むことができる。これらの
うちでもNを含むものがより好ましい。これらの元素
は、主としてハード磁性相の格子間位置に存在し、磁石
のキュリー温度、磁化、磁気異方性を向上させる効果を
有する。
Examples of D include N, C, P and the like, and one or more of these can be included. Among these, those containing N are more preferable. These elements mainly exist at interstitial positions of the hard magnetic phase, and have an effect of improving the Curie temperature, magnetization, and magnetic anisotropy of the magnet.

【0063】Dの含有量は、12〜18at%が好まし
く、13〜16at%がより好ましい。Dの含有量が12
at%未満であると、上記のようなDを添加することの効
果を十分に得ることができず、18at%を超えると磁気
特性が劣化する。
The content of D is preferably 12 to 18 at%, more preferably 13 to 16 at%. D content is 12
If it is less than at%, the effect of adding D as described above cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 18 at%, the magnetic properties deteriorate.

【0064】TMは上記元素(RおよびD)の含有残部
を占める。
TM accounts for the balance of the above elements (R and D).

【0065】以上では、磁石全体の組成について説明し
たが、次にハード磁性相、ソフト磁性相のそれぞれの組
成の好適例について述べる。
In the above, the composition of the entire magnet has been described. Next, preferred examples of the respective compositions of the hard magnetic phase and the soft magnetic phase will be described.

【0066】前記組成の場合 ハード磁性相:R2 TM14B系 ソフト磁性相:TMもしくはTMとBとの化合物、特に
TM3 B系 前記組成の場合 ハード磁性相:R2 TM14B系 ソフト磁性相:TM、特にα−Fe 前記組成の場合 ハード磁性相:(Sm・Zr)1 Fe7 Dq 系(但し、
qは0.1at%≦q≦10at%を満足する。) ソフト磁性相:Fe、FeとCoもしくはFeとD
(N、C、Pのうちの少なくとも一種、特にNを種とす
るのが好ましい)との化合物 ここで、Dの含有量は1〜30at%が好ましく、5〜2
0at%がより好ましい。Dの含有量が上記範囲である場
合、TbCu7 構造結晶が安定化するという効果が得ら
れる。
In the case of the above composition Hard magnetic phase: R2 TM14B system Soft magnetic phase: TM or a compound of TM and B, especially TM3 B system In the above composition Hard magnetic phase: R2 TM14B system Soft magnetic phase: TM, especially α -Fe In the case of the above composition Hard magnetic phase: (Sm.Zr) 1 Fe7 Dq system (however,
q satisfies 0.1 at% ≦ q ≦ 10 at%. ) Soft magnetic phase: Fe, Fe and Co or Fe and D
(At least one of N, C and P, particularly preferably N) is used as the compound. Here, the content of D is preferably 1 to 30 at%, and
0 at% is more preferred. When the content of D is within the above range, the effect of stabilizing the TbCu7 structural crystal can be obtained.

【0067】前記組成の場合 ハード磁性相:R2 TM17D3 系 ソフト磁性相:TM、特にα−Fe 3.磁気異方性について 本発明の異方性ナノコンポジット磁石は系全体として磁
気異方性を示す。この磁気異方性の程度は、磁化容易軸
(c軸)(図1〜図3中の符号12)の配向度が70%
以上であるのが好ましく、75%以上がより好ましい。
In the case of the above composition Hard magnetic phase: R2 TM17D3 system Soft magnetic phase: TM, especially α-Fe Regarding Magnetic Anisotropy The anisotropic nanocomposite magnet of the present invention exhibits magnetic anisotropy as a whole system. The degree of the magnetic anisotropy is such that the degree of orientation of the easy axis (c axis) (reference numeral 12 in FIGS. 1 to 3) is 70%.
It is preferably at least 75%, more preferably at least 75%.

【0068】なお、前記磁化容易軸の配向度(M・A)
は、次式で定義される。
The degree of orientation of the easy axis (MA)
Is defined by the following equation:

【0069】M・A=Bx/√(Bx2 +By2 +Bz
2 )×100(%) (但し、Bx、By、Bzは、各々互いに直交するx、
y、z方向の残留磁束密度を表す。) 4.磁気特性について このような本発明の異方性ナノコンポジット磁石は、極
めて高い磁気特性を有している。
M · A = Bx / √ (Bx2 + By2 + Bz
2) × 100 (%) (where Bx, By and Bz are x,
Indicates the residual magnetic flux density in the y and z directions. ) 4. Regarding magnetic properties Such anisotropic nanocomposite magnet of the present invention has extremely high magnetic properties.

【0070】すなわち、磁気エネルギー積(BH)max
が、好ましくは13MGOe以上、より好ましくは17MGOe
以上である。
That is, the magnetic energy product (BH) max
However, preferably 13 MGOe or more, more preferably 17 MGOe
That is all.

【0071】また、保磁力iHcは、好ましくは4kOe
以上、より好ましくは7kOe 以上である。
The coercive force iHc is preferably 4 kOe
More preferably, it is 7 kOe or more.

【0072】5.磁石の形態 本発明の異方性ナノコポジット磁石は、粉末状のもの
(磁粉)、薄帯状のもの、鱗片状のものや、これらから
製造されるボンド磁石、焼結磁石、さらには鋳造インゴ
ットまたはそれを加工して得られる鋳造磁石等、いかな
る形態の磁石でもよい。
5. Shape of Magnet The anisotropic nanocomposite magnet of the present invention includes powdery (magnetic powder), ribbon-like, scale-like, and bonded magnets, sintered magnets, and cast ingots produced therefrom. Any form of magnet, such as a cast magnet obtained by processing the same, may be used.

【0073】6.異方性ナノコンポジット磁石の製造方
法 次に、本発明の異方性ナノコンポジット磁石の製造方法
について図を参照しながら説明する。
6. Next, a method for producing an anisotropic nanocomposite magnet of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0074】図4は、本発明の前記組成および組成
の異方性ナノコンポジット磁石の製造方法の概略工程図
であり、図5は、本発明の前記組成および組成の異
方性ナノコンポジット磁石の製造方法の概略工程図であ
る。
FIG. 4 is a schematic process diagram of a method for producing the composition and the anisotropic nanocomposite magnet having the composition according to the present invention. FIG. It is a schematic process drawing of a manufacturing method.

【0075】以下、これらの各製造方法の工程について
順次説明する。
Hereinafter, the steps of each of these manufacturing methods will be sequentially described.

【0076】[組成、] 1.磁石原料粉末の作製(工程1) まず、所定量のR、TM、Bの各元素の原料を用意す
る。これらの磁石原料は、各々99.5%以上の純度で
あることが好ましい。
[Composition] Preparation of Magnet Raw Material Powder (Step 1) First, a predetermined amount of raw materials for each of the R, TM, and B elements is prepared. Each of these magnet raw materials preferably has a purity of 99.5% or more.

【0077】次に、超急冷用のるつぼにて上記原料を例
えば高周波誘導加熱溶解により直接溶解する。もしく
は、組成の不均一をなくすため、一次溶解としてアーク
溶解炉または高周波誘導溶解炉にて母合金を溶解するの
が好ましい。なお、金属材料が高温下で酸化するのを防
止すべく、溶解は不活性ガス雰囲気中、または真空中
(1×10-1〜1×10-5torr程度)で行う必要があ
る。
Next, the above-mentioned raw materials are directly melted in a crucible for ultra-quenching, for example, by high-frequency induction heating and melting. Alternatively, in order to eliminate non-uniform composition, it is preferable to melt the master alloy in an arc melting furnace or a high-frequency induction melting furnace as primary melting. In order to prevent the metal material from being oxidized at a high temperature, the dissolution must be performed in an inert gas atmosphere or in a vacuum (about 1 × 10 -1 to 1 × 10 -5 torr).

【0078】溶湯から例えば超急冷法によりアモルファ
ス組織を得るか、もしくは微細結晶相がアモルファス組
織中に含まれるような組織(以下、これらを総称して
「アモルファス組織」または「アモルファス状態」とい
う)の超急冷リボンを得る。
An amorphous structure is obtained from the molten metal by, for example, a rapid quenching method, or a structure in which a fine crystal phase is contained in the amorphous structure (hereinafter, these are collectively referred to as “amorphous structure” or “amorphous state”). Obtain a super-quenched ribbon.

【0079】ここで、超急冷法としては、溶湯を高速で
回転する単ロールまたは双ロールに噴射する単ロール法
または双ロール法が一般的に用いられるが、この他にガ
スアトマイズのようなアトマイズ法、回転ディスク法、
メカニカル・アロイング(MA)法等のいずれの方法で
もよい。なかでも超急冷法は、金属組織を微細化するの
で永久磁石の磁石特性、特に保磁力等を向上させるのに
有効である。
Here, as the ultra-quenching method, a single-roll method or a twin-roll method in which a molten metal is sprayed onto a single-roll or twin-roll rotating at high speed is generally used. In addition, an atomizing method such as gas atomization is used. , Rotating disk method,
Any method such as a mechanical alloying (MA) method may be used. Among them, the super-quenching method is effective in improving the magnetic properties of the permanent magnet, particularly, the coercive force and the like, because the metal structure is refined.

【0080】冷却速度は、上記組織が得られる範囲の速
度であればよい。しかし、冷却速度が大きすぎる場合、
急冷リボンが飛散し製造効率を低下させるため好ましく
ない。例えば超急冷法としてCu製ロールを用いる場
合、この条件を満たすロール表面周速度はおよそ20〜
70m/sec が好ましい。
The cooling rate may be any rate as long as the above structure can be obtained. However, if the cooling rate is too high,
It is not preferable because the quenched ribbon scatters and lowers the production efficiency. For example, when a Cu roll is used as the rapid quenching method, the roll surface peripheral speed that satisfies this condition is approximately 20 to
70 m / sec is preferred.

【0081】また、これら超急冷法は、原料の酸化によ
る磁気特性の劣化を防止するためにいずれもAr、He
等の不活性ガス雰囲気中にて行うのが好ましい。
In addition, these ultra-quenching methods employ Ar and He in order to prevent deterioration of magnetic properties due to oxidation of raw materials.
It is preferably performed in an inert gas atmosphere such as

【0082】2.粉砕(工程2) 上記の方法で得られた例えば幅約0.1〜10mm、厚さ
約10〜500μm の急冷薄帯を、粗粉砕する。粉砕に
際しては、磁石粉末の酸化を抑制するために、Ar、H
e、N2 等の不活性ガス雰囲気中または真空中にて行う
ことが好ましいが、製造工程を簡略化するため、前記の
不活性ガスを吹き付けながら粉砕する方法でもよい。
2. Pulverization (Step 2) The quenched ribbon having a width of about 0.1 to 10 mm and a thickness of about 10 to 500 μm obtained by the above method is roughly pulverized. At the time of pulverization, Ar, H
It is preferable to carry out in an atmosphere of an inert gas such as e, N2 or the like or in a vacuum, but in order to simplify the manufacturing process, the above-mentioned method of pulverizing while blowing the inert gas may be used.

【0083】粉砕された磁石粉末の粒径は、特に限定さ
れないが、好ましい範囲としては、例えば1〜5μm 程
度、特に50〜500μm 程度とすることができる。粒
径がこの範囲にあると、次工程のカプセルへの充填がよ
り行い易くなる。
The particle size of the pulverized magnet powder is not particularly limited, but a preferable range is, for example, about 1 to 5 μm, particularly about 50 to 500 μm. When the particle size is in this range, it is easier to fill the capsule in the next step.

【0084】3.カプセル封入(工程3) 磁石原料粉末の熱間加工中の酸化防止、温度低下防止、
加工の均一化を図るため、磁石粉末をカプセルに封入す
る。カプセルは金属製容器と、その内部を閉じる金属製
の蓋体とで構成されており、金属製容器に磁石粉末を充
填後、蓋体を被せて閉じる。
3. Encapsulation (Step 3) Prevention of oxidation and temperature reduction during hot working of magnet raw material powder,
The magnet powder is encapsulated in a capsule for uniform processing. The capsule is composed of a metal container and a metal lid closing the inside thereof. After filling the metal container with the magnetic powder, the capsule is closed with the lid.

【0085】ここで、カプセルを構成する金属製容器の
材料は特に限定されないが、例えば軟鋼のような汎用鋼
やステンレス鋼が好ましい。このような材料を用いるこ
とにより、熱間加工性および蓋体取付け時の溶接性を良
好にすることができる。また、金属製容器等の製造コス
トを低く押えることができるという点でも好ましい。
Here, the material of the metal container constituting the capsule is not particularly limited, but for example, general-purpose steel such as mild steel or stainless steel is preferable. By using such a material, hot workability and weldability at the time of attaching the lid can be improved. It is also preferable in that the manufacturing cost of a metal container or the like can be kept low.

【0086】前記金属容器および蓋体の肉厚は、熱間加
工時の応力に耐え得る強度を確保できる程度のものとさ
れる。
The thickness of the metal container and the lid is such that the strength capable of withstanding the stress during hot working can be secured.

【0087】金属製容器への磁石原料粉末の充填は、例
えば、容器に軽く振動を加えながら行うのが好ましい。
これにより、磁石原料粉末をより高い密度で充填するこ
とができる。
The filling of the metal raw material powder into the metal container is preferably performed, for example, while slightly applying vibration to the container.
Thereby, the magnet raw material powder can be filled at a higher density.

【0088】磁石原料粉末の充填後、金属製容器と蓋体
は、例えば溶接により気密的に接合されカプセルとな
る。溶接時の熱によって磁石原料粉末が空気中の酸素に
より酸化が進行するのを抑制するため、例えばアルゴン
溶接で行うことが好ましい。
After the filling of the magnet raw material powder, the metal container and the lid are hermetically joined, for example, by welding to form a capsule. In order to prevent the magnet raw material powder from being oxidized by oxygen in the air due to heat at the time of welding, it is preferable to perform, for example, argon welding.

【0089】次に、該カプセルを例えば、所定の温度範
囲にてベーキング(加熱)しつつ容器または蓋体に形成
された真空吸引用開口部から真空吸引し、その後、開口
部を封止する。ベーキングは、例えばカプセル外部より
電熱線等により熱を供給することにより行われる。この
ベーキングによりカプセル内の磁石原料粉末表面に吸着
している水分、ガス等が除去される。
Next, the capsule is baked (heated) in a predetermined temperature range, for example, and vacuum-sucked through a vacuum suction opening formed in the container or the lid, and then the opening is sealed. The baking is performed by, for example, supplying heat from outside the capsule by a heating wire or the like. By this baking, moisture, gas and the like adsorbed on the surface of the magnet raw material powder in the capsule are removed.

【0090】ベーキングの開始は磁石の酸化を最小限に
するため、カプセル内の真空度が10-1torr以下になっ
てから行うのが好ましい。ベーキング温度としては、室
温以上となる30℃から低真空中における磁石合金粉末
の酸化が無視できなくなる300℃までの範囲が好まし
いが、ベーキング工程後のハンドリングを考慮した場
合、カプセル温度が過剰に高温とならないように、80
〜200℃で行うのが好ましく、100〜150℃で行
うのがより好ましい。
The baking is preferably started after the degree of vacuum in the capsule becomes 10 -1 torr or less in order to minimize the oxidation of the magnet. The baking temperature is preferably in the range of 30 ° C., which is equal to or higher than room temperature, to 300 ° C., at which oxidation of the magnet alloy powder in a low vacuum cannot be ignored, but in consideration of handling after the baking step, the capsule temperature is excessively high. 80
It is preferably carried out at a temperature of from 200 to 200C, more preferably at a temperature of from 100 to 150C.

【0091】4.熱間加工(工程4) 以上のように内部が真空状態に保たれたカプセルをさら
に加熱し、熱間加工を行う。
4. Hot working (Step 4) The capsule, the inside of which is maintained in a vacuum state as described above, is further heated to perform hot working.

【0092】この熱間加工により、ハード磁性相とソフ
ト磁性相の結晶化がなされるとともにハード磁性相が異
方性化される。すなわち、熱間加工の熱によりハード磁
性相とソフト磁性相とを結晶化させてそれらの混相組織
を形成し、かつ、それら両相の結晶粒を最適な大きさに
制御するとともに、優先的な結晶粒成長を起こさせるこ
とにより、異方性のナノコンポジット磁石が得られる。
By this hot working, the hard magnetic phase and the soft magnetic phase are crystallized and the hard magnetic phase is made anisotropic. That is, the hard magnetic phase and the soft magnetic phase are crystallized by the heat of hot working to form a mixed phase structure thereof, and the crystal grains of both phases are controlled to an optimal size, and priority is given to the two phases. By causing crystal grain growth, an anisotropic nanocomposite magnet is obtained.

【0093】加熱方法としては、輻射加熱、高周波加熱
等の一般的な加熱方法が挙げられる。熱間加工における
加工温度は300〜1000℃の温度範囲が好ましく、
500〜700℃がより好ましい。加工温度が300℃
未満の場合、カプセル自体の変形能が小さくなり加工が
困難になる。また、1000℃を超える温度では加工時
に磁石粉末の結晶粒径が粗大化する傾向を示す。
Examples of the heating method include general heating methods such as radiation heating and high frequency heating. The working temperature in the hot working is preferably in a temperature range of 300 to 1000 ° C.,
500-700 degreeC is more preferable. Processing temperature is 300 ℃
If it is less than 30, the deformability of the capsule itself becomes small and processing becomes difficult. At a temperature higher than 1000 ° C., the crystal grain size of the magnet powder tends to increase during processing.

【0094】加工方法は、プレス、圧延、押出し、引抜
き等のいかなる加工方法でもよいが、特に量産性に優れ
るという点より圧延が好ましい。
The working method may be any working method such as pressing, rolling, extrusion, drawing, etc., but rolling is particularly preferred in terms of excellent mass productivity.

【0095】熱間加工における歪み速度は、10sec-1
以下程度が好ましく、0.1〜5sec-1 程度がより好ま
しい。これにより、熱間加工時の結晶粒粗大化による磁
気性能の低下を防止し、また生産性も向上する。
The strain rate in hot working is 10 sec -1.
The lower limit is preferably about 0.1 to 5 sec-1. This prevents a decrease in magnetic performance due to coarsening of crystal grains during hot working, and also improves productivity.

【0096】また熱間圧延においては、加工途中の温度
低下を起こさないように、加工途中で炉中に戻し、加工
温度を均一化することが好ましい。
In the hot rolling, it is preferable to return to the furnace during the working so as to prevent the temperature from dropping during the working and to make the working temperature uniform.

【0097】加工度(総加工度)は特に限定されない
が、カプセル高さの加工度にして、50〜80%が好ま
しく、加工度60〜75%が最も配向度が高くなること
からより好ましい。加工度が80%を超える場合、優先
的に粒成長した結晶粒が剪断歪みにより配向が乱れ易
く、また50%未満の場合十分な配向度の向上が図れな
い。
The degree of processing (total degree of processing) is not particularly limited. However, the degree of processing of the capsule height is preferably from 50 to 80%, and more preferably from 60 to 75% since the degree of orientation is highest. When the working degree exceeds 80%, the orientation of the preferentially grown crystal grains is likely to be disturbed by shear strain, and when it is less than 50%, the degree of orientation cannot be sufficiently improved.

【0098】本発明では、前記熱間加工の前または後に
必要に応じて熱処理を行うことができる。これにより保
磁力を増加させることができる。かかる熱処理の温度は
400〜800℃が好ましく、500〜700℃がより
好ましい。この温度が400℃未満では保磁力の増大効
果に乏しく、一方、800℃を超える温度では熱処理前
よりも保磁力が低下することがある。
In the present invention, heat treatment can be performed before or after the hot working as required. Thereby, the coercive force can be increased. The temperature of the heat treatment is preferably from 400 to 800C, more preferably from 500 to 700C. If this temperature is lower than 400 ° C., the effect of increasing the coercive force is poor, while if it is higher than 800 ° C., the coercive force may be lower than before the heat treatment.

【0099】なお、本発明の異方性ナノコンポジット磁
石の製造方法においては、このような熱処理を行わなく
てもよい。
In the method of manufacturing an anisotropic nanocomposite magnet according to the present invention, such a heat treatment may not be performed.

【0100】5.取出し(工程5) 熱間加工の後、被加工物をカプセルごと冷却する。例え
ば100℃以下に冷却された時点で、カプセル材を塊状
物となった磁石から剥離し、所望の異方性ナノコンポジ
ット磁石をカプセルより取り出す。
5. Removal (Step 5) After hot working, the workpiece is cooled together with the capsule. For example, when cooled to 100 ° C. or less, the capsule material is peeled off from the massed magnet, and a desired anisotropic nanocomposite magnet is removed from the capsule.

【0101】6.粉砕(工程6) カプセルから取出された異方性ナノコンポジット磁石
(塊状物)を粉砕する。粉砕方法は特に限定されず、例
えばボールミル、ブラウンミル、スタンプミル等により
粉砕を行う。
6. Pulverization (Step 6) The anisotropic nanocomposite magnet (mass) removed from the capsule is pulverized. The pulverization method is not particularly limited, and the pulverization is performed by, for example, a ball mill, a brown mill, a stamp mill, or the like.

【0102】粉砕工程は粉末の酸化を抑えるため、A
r、He、N2 等の不活性ガス雰囲気中または真空中に
て行うことが好ましいが、製造工程を簡略化するため、
前記の不活性ガスを吹き付けながら粉砕する方法でもよ
い。粉砕後の平均粒径は、例えば1〜400μm 程度、
特に、10〜200μm とするのが好ましい。
In the pulverizing step, A is used to suppress oxidation of the powder.
It is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as r, He, N2 or the like or in a vacuum, but in order to simplify the manufacturing process,
The method of pulverizing while blowing the above-mentioned inert gas may be used. The average particle size after grinding is, for example, about 1 to 400 μm,
In particular, the thickness is preferably 10 to 200 μm.

【0103】また、粉砕後の粒径分布は均一であって
も、ある程度分散されていてもよいが、後述するボンド
磁石とする場合、少量の結合樹脂で磁石成形時の良好な
成形性を得るために、粉末の粒径はある程度分散されて
いる(バラツキがある)のが好ましい。これにより、成
形後の空孔率をより低減することが可能となる。
The particle size distribution after pulverization may be uniform or may be dispersed to some extent. However, in the case of a bonded magnet described later, good moldability during magnet molding can be obtained with a small amount of binder resin. For this reason, it is preferable that the particle size of the powder is dispersed to some extent (varied). This makes it possible to further reduce the porosity after molding.

【0104】7.磁石の成形(工程8) 前記工程6を経て得られた磁石粉末に、熱可塑性樹脂
(例えばポリアミド、PPS)、または熱硬化性樹脂
(例えばエポキシ樹脂)よりなる樹脂を例えば1〜10
wt%添加し、混練の後、磁場中(または無磁場中)にて
成形する。磁場中成形の場合、印加磁場は例えば5〜1
5kOe とされる。成形方法は圧縮成形(プレス成形)、
押出成形、射出成形のいずれでもよい。例えば圧縮成形
の場合、成形圧力は5〜10t/cm2 が、量産性を向上す
る点から好ましく、7〜8t/cm2 が金型の耐久性を得る
点からより好ましい。
7. Molding of Magnet (Step 8) A resin made of a thermoplastic resin (for example, polyamide, PPS) or a thermosetting resin (for example, epoxy resin) is added to the magnet powder obtained through the above-mentioned Step 6, for example, from 1 to 10
After adding wt% and kneading, molding is performed in a magnetic field (or in a non-magnetic field). In the case of molding in a magnetic field, the applied magnetic field is, for example, 5-1.
5 kOe. The molding method is compression molding (press molding),
Either extrusion molding or injection molding may be used. For example, in the case of compression molding, the molding pressure is preferably from 5 to 10 t / cm2 from the viewpoint of improving mass productivity, and more preferably from 7 to 8 t / cm2 from the viewpoint of obtaining mold durability.

【0105】結合樹脂が、熱硬化性樹脂の場合には、成
形体を熱処理、好ましくは窒素ガス中にて熱処理して樹
脂を硬化させ、ボンド磁石を得る。
When the binder resin is a thermosetting resin, the molded body is subjected to heat treatment, preferably heat treatment in a nitrogen gas to cure the resin to obtain a bonded magnet.

【0106】磁石の形状は特に限定されず、例えば、円
筒状、円柱状、平板状、湾曲板状、棒状等、いかなるも
のでもよい。例えば円筒状磁石の場合、異方性の方向
は、横方向、縦方向、ラジアル方向のいずれでもよい。
The shape of the magnet is not particularly limited, and may be any shape such as a cylinder, a column, a flat plate, a curved plate, and a bar. For example, in the case of a cylindrical magnet, the anisotropic direction may be any of a horizontal direction, a vertical direction, and a radial direction.

【0107】[組成、] 1.磁石原料粉末の作成(工程1) 前記組成の場合と同様である。[Composition] Preparation of Magnet Raw Material Powder (Step 1) Same as in the case of the above composition.

【0108】2.粉砕(工程2) 前記組成の場合と同様である。2. Pulverization (Step 2) Same as in the case of the above composition.

【0109】3.カプセル封入(工程3) 前記組成の場合と同様である。3. Encapsulation (Step 3) Same as in the above composition.

【0110】4.熱間加工(工程4) 前記組成の場合と同様である。4. Hot working (Step 4) Same as in the case of the above composition.

【0111】5.取出し(工程5) 前記組成の場合と同様である。5. Removal (Step 5) Same as in the case of the composition.

【0112】6.粉砕(工程6) 前記組成の場合と同様である。6. Grinding (Step 6) Same as in the case of the above composition.

【0113】7.Dの導入(窒化処理)(工程7) 原料組成として、上記粉砕工程の後、その粉末にDを導
入する。例えば、窒素(N)の導入の場合、例えば、
0.1kPa 〜10MPa の圧力の窒素(N2 )ガス雰囲気
中で、200〜720℃の温度にて1〜100時間熱処
理を行う。これにより原料粉末の窒化処理がなされる。
7. Introduction of D (nitriding treatment) (Step 7) As a raw material composition, D is introduced into the powder after the above-mentioned pulverization step. For example, in the case of introducing nitrogen (N), for example,
The heat treatment is performed at a temperature of 200 to 720 ° C. for 1 to 100 hours in a nitrogen (N 2) gas atmosphere at a pressure of 0.1 kPa to 10 MPa. As a result, the raw material powder is nitrided.

【0114】なお、窒化処理時の雰囲気は、窒素ガスに
代えてアンモニアガス、笑気ガス等の窒素化合物ガス
(Nを含むガス)を用いてもよい。
[0114] As the atmosphere during the nitriding treatment, a nitrogen compound gas (a gas containing N) such as an ammonia gas or a laughing gas may be used instead of the nitrogen gas.

【0115】また、その前工程として0.1kPa 〜10
MPa の水素ガス雰囲気中にて100〜700℃Kの温度
下で熱処理を行うか、または窒素ガスに水素を混合した
ガスを用いることにより高効率の窒化を行うことができ
る。
As a pre-process, 0.1 kPa to 10 kPa
High-efficiency nitridation can be performed by performing a heat treatment in a hydrogen gas atmosphere of MPa at a temperature of 100 to 700 ° K. or by using a gas in which hydrogen is mixed with nitrogen gas.

【0116】DがCの場合、その導入は、窒化処理と同
様に、メタンガス等のCを含むガスを用いて、炭化処理
を行うのが好ましい。例えば、前記工程6で得られた粉
末を、前記Cを含むガス中で熱処理する。
When D is C, the introduction is preferably carried out by carbonization using a gas containing C such as methane gas, similarly to the nitriding treatment. For example, the powder obtained in the step 6 is heat-treated in the gas containing C.

【0117】また、DがPの場合、その導入は、前記合
金溶解工程(工程1の前半)中に原料元素としてPを導
入することにより行うのが好ましい。例えば、Pまたは
Pの化合物を添加することにより行われる。
When D is P, the introduction is preferably carried out by introducing P as a raw material element during the alloy melting step (the first half of the step 1). For example, it is carried out by adding P or a compound of P.

【0118】このようなDの導入により、目的とする特
性の磁石を製造することができる。
By introducing D as described above, a magnet having desired characteristics can be manufactured.

【0119】8.磁石の成形(工程8) 前記組成の場合と同様である。8. Molding of magnet (Step 8) Same as in the case of the composition.

【0120】以上、本発明の異方性ナノコンポジット磁
石の製造方法を図に従って説明したが、本発明はこれら
に限定されるものではなく、例えば、工程2、4、6、
7、8のうちの少なくとも1つを省略してもよい。ある
いは各工程1〜8の前後に任意の工程(例えば熱処理工
程)が追加されていてもよい。
Although the method for producing the anisotropic nanocomposite magnet of the present invention has been described with reference to the drawings, the present invention is not limited to these.
At least one of 7, 8 may be omitted. Alternatively, an arbitrary step (for example, a heat treatment step) may be added before or after each of the steps 1 to 8.

【0121】さらに、例えば、ハード磁性相とソフト磁
性相の結晶化は、熱間加工とともに行わず、工程5の前
に別途熱処理工程を行うことによりなされてもよい。
Further, for example, the crystallization of the hard magnetic phase and the soft magnetic phase may be performed by performing a heat treatment step separately before the step 5 without performing the hot working.

【0122】また、熱間加工は、連続的または断続的に
複数回行ってもよい。この場合、熱間加工と熱間加工と
の間に熱処理が行われるのが好ましい。
The hot working may be performed continuously or intermittently a plurality of times. In this case, it is preferable that heat treatment be performed between hot working.

【0123】[0123]

【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。
Next, specific examples of the present invention will be described.

【0124】(実施例1〜5) [組成]表1に示す組成となるように、純度が99.
5%以上のFe、Co、Nd、Pr、Bを用いて、総量
が100gとなるように秤量した。これを底部にφ0.
6mmのオリフィスを設けた透明石英管に入れ、Arガス
雰囲気中で高周波加熱にて溶解し、溶湯温度を1300
℃とした。
(Examples 1 to 5) [Composition] Purity of 99.
5% or more of Fe, Co, Nd, Pr, and B were weighed so that the total amount was 100 g. Place φ0.
It was placed in a transparent quartz tube provided with a 6 mm orifice and melted by high-frequency heating in an Ar gas atmosphere.
° C.

【0125】その後、石英管底部と周速度40m/sec に
て回転するCu製ロール間のギャップが0.5mmとなる
位置より、Cu製ロール上に溶湯を噴射し、厚さ30〜
50μm 、幅2〜3mmの急冷薄帯を得た。
Thereafter, the molten metal was sprayed onto the Cu roll from the position where the gap between the bottom of the quartz tube and the Cu roll rotating at a peripheral speed of 40 m / sec was 0.5 mm, and the thickness was 30 to 30 mm.
A quenched ribbon 50 μm wide and 2-3 mm wide was obtained.

【0126】得られた急冷薄帯の組織形態を確認するた
め、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°にてX線回
折を行い、アモルファス状態であることを確認した。
In order to confirm the microstructure of the obtained quenched ribbon, X-ray diffraction was performed using Cu-Kα at a diffraction angle of 20 ° to 60 °, and it was confirmed that the ribbon was in an amorphous state.

【0127】この急冷薄帯をライカイ粉砕機により粉末
の平均粒径が約200μm となるように粗粉砕し、合金
粉末を得た。
The quenched ribbon was coarsely pulverized by a raikai pulverizer so that the average particle diameter of the powder was about 200 μm, to obtain an alloy powder.

【0128】この合金粉末を汎用鋼で安価に入手できる
材質であるSS41(JIS規格による)製の金属製容
器に軽く振動を加えながら充填し、真空吸引用開口部を
有する容器と同材質(SS41製)の蓋体を被せ、アル
ゴン溶接により溶接してカプセルとした。
This alloy powder is filled in a metal container made of SS41 (JIS standard), which is a general-purpose steel that can be obtained at low cost, while applying light vibrations, and is made of the same material (SS41) as a container having an opening for vacuum suction. Manufactured by Capsule Co., Ltd.) and welded by argon welding to form a capsule.

【0129】次に、該カプセルを電子ビーム溶接チャン
バー内に置き、前記開口部よりカプセル内を真空吸引し
た。チャンバー内真空度が10-1torrより低圧の真空度
となった時点から真空吸引を開始するとともに、最高温
度が150℃となるようにカプセルをベーキングした。
チャンバー内真空度を10-4torrに保った状態で、電子
ビーム溶接により開口部を封止した。
Next, the capsule was placed in an electron beam welding chamber, and the inside of the capsule was evacuated from the opening. Vacuum suction was started when the degree of vacuum in the chamber became lower than 10 -1 torr, and the capsules were baked so that the maximum temperature was 150 ° C.
The opening was sealed by electron beam welding while maintaining the degree of vacuum in the chamber at 10 -4 torr.

【0130】このカプセルを大気中にて600℃まで加
熱し、総加工度70%、歪み速度1sec-1 で熱間圧延を
行った。
This capsule was heated to 600 ° C. in the air, and hot-rolled at a total workability of 70% and a strain rate of 1 sec −1.

【0131】この熱間圧延後、カプセルの温度が100
℃以下になった後、被加工材からカプセルを除去し、内
部の熱間加工済の磁石を取り出した。
After the hot rolling, the temperature of the capsule was 100
After the temperature became lower than or equal to ° C., the capsule was removed from the workpiece, and the hot-processed magnet inside was taken out.

【0132】この磁石の相構成および異方性化の確認の
ため、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°にてX線
回折を行った。回折パターンからハード磁性相である
(Nd・Pr)2 (Fe・Co)14B1 相と、ソフト磁
性相であるFe3 B、α−Fe相の回折ピークが確認で
きた。
To confirm the phase constitution and anisotropy of the magnet, X-ray diffraction was performed at a diffraction angle of 20 ° to 60 ° using Cu-Kα. From the diffraction pattern, diffraction peaks of the (Nd.Pr) 2 (Fe.Co) 14B1 phase, which is a hard magnetic phase, and the Fe3B, .alpha.-Fe phases, which are soft magnetic phases, were confirmed.

【0133】また、それら回折ピークにおいて、ハード
磁性相である(Nd・Pr)2 (Fe・Co)14B1 相
のc軸方向である(006)の回折ピークが特に強く観
察され、ハード磁性相に異方性化の付与が行われたこと
が確認できた。
In the diffraction peaks, the (006) diffraction peak in the c-axis direction of the (Nd.Pr) 2 (Fe.Co) 14B1 phase, which is a hard magnetic phase, is particularly strongly observed. It was confirmed that the anisotropy was imparted.

【0134】この異方性磁石を更にライカイ機により最
大粉末粒径≦200μm 、平均粉末粒径100μm とな
るように粉砕した後、この異方性磁石粉末を圧縮成形法
によりボンド磁石に成形した。その際、結合樹脂として
エポキシ樹脂を1.6wt%添加した。また、成形時の印
加磁場15kOe の磁場中で、成形圧7t/cm2 にて行っ
た。
The anisotropic magnet was further pulverized by a raikai machine so that the maximum powder particle diameter ≦ 200 μm and the average powder particle diameter became 100 μm, and then the anisotropic magnet powder was formed into a bonded magnet by a compression molding method. At that time, 1.6 wt% of an epoxy resin was added as a binding resin. The molding was performed at a molding pressure of 7 t / cm2 in a magnetic field of 15 kOe applied during molding.

【0135】得られた成形体を窒素ガス雰囲気中で1時
間加熱して、結合樹脂の硬化を行い、異方性ボンド磁石
(立方体:10mm×10mm×10mm)を作製した。
The obtained molded body was heated in a nitrogen gas atmosphere for one hour to cure the binding resin, thereby producing an anisotropic bonded magnet (cube: 10 mm × 10 mm × 10 mm).

【0136】この異方性ボンド磁石の磁気特性を測定し
た。測定は直流自記磁束計で最大印加磁場25kOe で行
った。この測定結果を配向度とともに表1中に示す。同
表に示すように実施例1〜5の磁石は、いずれも高い磁
気特性が得られており、特に十分な異方性(高配向度)
により、高い(BH)max が得られている。
The magnetic properties of the anisotropic bonded magnet were measured. The measurement was performed with a maximum magnetic field of 25 kOe using a direct current magnetic flux meter. The measurement results are shown in Table 1 together with the degree of orientation. As shown in the table, all of the magnets of Examples 1 to 5 have high magnetic properties, and particularly have sufficient anisotropy (high orientation degree).
As a result, a high (BH) max is obtained.

【0137】(比較例1)実施例1と同様の組成および
作製条件にて急冷薄帯を作製し、次いで、粉砕、カプセ
ル封入、真空封止を行い、大気中にて600℃の温度で
30分熱処理のみを行った。加工後、カプセルが100
℃以下の温度となった時点でカプセルを除去し、内部の
磁石を取り出した。
(Comparative Example 1) A quenched ribbon was produced under the same composition and production conditions as in Example 1, and then pulverized, encapsulated, and vacuum-sealed. Only partial heat treatment was performed. 100 capsules after processing
The capsule was removed when the temperature became lower than or equal to ° C., and the magnet inside was taken out.

【0138】この磁石の相構成および異方性化の確認の
ため、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°にてX線
回折を行った。回折パターンとしてハード磁性相である
Nd2 Fe14B1 相とソフト磁性相であるFe3 B、α
−Fe相の回折ピークが確認された。しかし、この比較
例1の磁石では、c軸方向(006)の回折ピークのみ
が特に強く観察されることはなく、ハード磁性相の結晶
方位は等方的に分布していることが確認された。
In order to confirm the phase structure and anisotropy of the magnet, X-ray diffraction was performed at a diffraction angle of 20 ° to 60 ° using Cu-Kα. As a diffraction pattern, a hard magnetic phase of Nd2 Fe14B1 phase and a soft magnetic phase of Fe3 B, α
A diffraction peak of the -Fe phase was confirmed. However, in the magnet of Comparative Example 1, only the diffraction peak in the c-axis direction (006) was not particularly strongly observed, and it was confirmed that the crystal orientation of the hard magnetic phase was isotropically distributed. .

【0139】この磁石粉末を実施例1と同様の方法で粉
砕後、ボンド磁石化し、同形状、同サイズのボンド磁石
を得た。
This magnet powder was pulverized in the same manner as in Example 1 and then converted into a bond magnet to obtain a bond magnet having the same shape and size.

【0140】このボンド磁石に対し、直流自記磁束計に
て最大印加磁場25kOe で磁気特性の測定を行った。測
定結果を表1中に比較例1として示す。同表に示すよう
に、この磁石は、熱間加工がなされておらず、異方性化
されていないため、実施例1〜5に比べ磁気特性が低い
ものであった。
The magnetic properties of the bonded magnet were measured with a direct current recording magnetometer at a maximum applied magnetic field of 25 kOe. The measurement results are shown in Table 1 as Comparative Example 1. As shown in the table, this magnet was not subjected to hot working and was not anisotropic, and thus had lower magnetic properties than Examples 1 to 5.

【0141】[0141]

【表1】 [Table 1]

【0142】(実施例6〜10) [組成]表2に示す組成となるように、純度が99.
5%以上のFe、Co、Nd、Pr、Bを用いて、総量
が100gとなるように秤量した。これを底部にφ0.
6mmのオリフィスを設けた透明石英管に入れ、Arガス
雰囲気中で高周波加熱にて溶解し、溶湯温度を1300
℃とした。
(Examples 6 to 10) [Composition] Purity was set to 99.
5% or more of Fe, Co, Nd, Pr, and B were weighed so that the total amount was 100 g. Place φ0.
It was placed in a transparent quartz tube provided with a 6 mm orifice and melted by high-frequency heating in an Ar gas atmosphere.
° C.

【0143】その後、石英管底部と周速度40m/sec に
て回転するCu製ロール間のギャップが0.5mmとなる
位置より、Cu製ロール上に溶湯を噴射し、厚さ30〜
50μm 、幅2〜3mmの急冷薄帯を得た。
Thereafter, the molten metal was sprayed onto the Cu roll from the position where the gap between the bottom of the quartz tube and the Cu roll rotating at a peripheral speed of 40 m / sec was 0.5 mm, and the thickness was 30 to 30 mm.
A quenched ribbon 50 μm wide and 2-3 mm wide was obtained.

【0144】得られた急冷薄帯の組織形態を確認するた
め、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°にてX線回
折を行い、アモルファス状態であることを確認した。
In order to confirm the structure of the obtained quenched ribbon, X-ray diffraction was performed at a diffraction angle of 20 ° to 60 ° using Cu-Kα, and it was confirmed that the ribbon was in an amorphous state.

【0145】この急冷薄帯をライカイ粉砕機により粉末
の平均粒径が約280μm となるように粗粉砕し、合金
粉末を得た。
The quenched ribbon was roughly pulverized by a raikai pulverizer so that the average particle diameter of the powder was about 280 μm, to obtain an alloy powder.

【0146】この合金粉末を汎用鋼で安価に入手できる
材質であるSS41(JIS規格による)製の金属製容
器に軽く振動を加えながら充填し、真空吸引用開口部を
有する容器と同材質(SS41製)の蓋体を被せ、アル
ゴン溶接により溶接してカプセルとした。
This alloy powder is filled in a metal container made of general-purpose steel and made of inexpensive material SS41 (according to JIS) while applying light vibration, and is made of the same material (SS41) as a container having a vacuum suction opening. Manufactured by Capsule Co., Ltd.) and welded by argon welding to form a capsule.

【0147】次に、該カプセルを電子ビーム溶接チャン
バー内に置き、前記開口部よりカプセル内を真空吸引し
た。チャンバー内真空度が10-1torrより低圧の真空度
となった時点から真空吸引を開始するとともに、最高温
度が150℃となるようにカプセルをベーキングした。
チャンバー内真空度を10-4torrに保った状態で、電子
ビーム溶接により開口部を封止した。
Next, the capsule was placed in an electron beam welding chamber, and the inside of the capsule was evacuated through the opening. Vacuum suction was started when the degree of vacuum in the chamber became lower than 10 -1 torr, and the capsules were baked so that the maximum temperature was 150 ° C.
The opening was sealed by electron beam welding while maintaining the degree of vacuum in the chamber at 10 -4 torr.

【0148】このカプセルを大気中にて600℃まで加
熱し、総加工度65%、歪み速度2sec-1 で熱間圧延を
行った。
This capsule was heated to 600 ° C. in the air, and hot-rolled at a total workability of 65% and a strain rate of 2 sec −1.

【0149】この熱間圧延後、カプセルの温度が100
℃以下になった後、被加工材からカプセルを除去し、内
部の熱間加工済の磁石を取り出した。
After the hot rolling, the capsule temperature was 100
After the temperature became lower than or equal to ° C., the capsule was removed from the workpiece, and the hot-processed magnet inside was taken out.

【0150】この磁石の相構成および異方性化の確認の
ため、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°にてX線
回折を行った。回折パターンからハード磁性相である
(Nd・Pr)2 (Fe・Co)14B1 相と、ソフト磁
性相であるα−Fe相の回折ピークが確認できた。
In order to confirm the phase constitution and anisotropy of the magnet, X-ray diffraction was performed at a diffraction angle of 20 ° to 60 ° using Cu-Kα. From the diffraction pattern, diffraction peaks of the (Nd.Pr) 2 (Fe.Co) 14B1 phase as the hard magnetic phase and the α-Fe phase as the soft magnetic phase were confirmed.

【0151】また、それら回折ピークにおいて、ハード
磁性相である(Nd・Pr)2 (Fe・Co)14B1 相
のc軸方向である(006)の回折ピークが特に強く観
察され、ハード磁性相に異方性化の付与が行われたこと
が確認できた。
In these diffraction peaks, a (006) diffraction peak in the c-axis direction of the (Nd.Pr) 2 (Fe.Co) 14B1 phase, which is a hard magnetic phase, is particularly strongly observed. It was confirmed that the anisotropy was imparted.

【0152】この異方性磁石を更にライカイ機により最
大粉末粒径≦200μm 、平均粉末粒径100μm とな
るように粉砕した後、この異方性磁石粉末を圧縮成形法
によりボンド磁石に成形した。その際、結合樹脂として
エポキシ樹脂を1.6wt%添加した。また、成形時の印
加磁場15kOe の磁場中で、成形圧7t/cm2 にて行っ
た。
The anisotropic magnet was further pulverized by a raikai machine so that the maximum powder particle diameter ≦ 200 μm and the average powder particle diameter became 100 μm, and then the anisotropic magnet powder was formed into a bonded magnet by a compression molding method. At that time, 1.6 wt% of an epoxy resin was added as a binding resin. The molding was performed at a molding pressure of 7 t / cm2 in a magnetic field of 15 kOe applied during molding.

【0153】得られた成形体を窒素ガス雰囲気中で1時
間加熱して、結合樹脂の硬化を行い、異方性ボンド磁石
(立方体:10mm×10mm×10mm)を作製した。
The obtained molded body was heated in a nitrogen gas atmosphere for one hour to cure the binding resin, thereby producing an anisotropic bonded magnet (cube: 10 mm × 10 mm × 10 mm).

【0154】この異方性ボンド磁石の磁気特性を測定し
た。測定は直流自記磁束計で最大印加磁場25kOe で行
った。この測定結果を配向度とともに表1中に示す。同
表に示すように実施例1〜5の磁石は、いずれも高い磁
気特性が得られており、特に十分な異方性(高配向度)
により、高い(BH)max が得られている。
The magnetic properties of the anisotropic bonded magnet were measured. The measurement was performed with a maximum magnetic field of 25 kOe using a direct current magnetic flux meter. The measurement results are shown in Table 1 together with the degree of orientation. As shown in the table, all of the magnets of Examples 1 to 5 have high magnetic properties, and particularly have sufficient anisotropy (high orientation degree).
As a result, a high (BH) max is obtained.

【0155】(比較例2)実施例2と同様の組成および
作製条件にて急冷薄帯を作製し、次いで、粉砕、カプセ
ル封入、真空封止を行い、大気中にて600℃の温度で
30分熱処理のみを行った。加工後、カプセルが100
℃以下の温度となった時点でカプセルを除去し、内部の
磁石を取り出した。
(Comparative Example 2) A quenched ribbon was produced under the same composition and production conditions as in Example 2, followed by pulverization, encapsulation, and vacuum sealing. Only partial heat treatment was performed. 100 capsules after processing
The capsule was removed when the temperature became lower than or equal to ° C., and the magnet inside was taken out.

【0156】この磁石の相構成および異方性化の確認の
ため、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°にてX線
回折を行った。回折パターンとしてハード磁性相である
Nd2 Fe14B1 相とソフト磁性相であるα−Fe相の
回折ピークが確認された。しかし、この比較例2の磁石
では、c軸方向(006)の回折ピークのみが特に強く
観察されることはなく、ハード磁性相の結晶方位は等方
的に分布していることが確認された。
In order to confirm the phase constitution and anisotropy of the magnet, X-ray diffraction was performed at a diffraction angle of 20 ° to 60 ° using Cu-Kα. As the diffraction patterns, diffraction peaks of the Nd2 Fe14B1 phase as the hard magnetic phase and the α-Fe phase as the soft magnetic phase were confirmed. However, in the magnet of Comparative Example 2, only the diffraction peak in the c-axis direction (006) was not particularly strongly observed, and it was confirmed that the crystal orientation of the hard magnetic phase was isotropically distributed. .

【0157】この磁石粉末を実施例2と同様の方法で粉
砕後、ボンド磁石化し、同形状、同サイズのボンド磁石
を得た。
This magnet powder was pulverized in the same manner as in Example 2 and then converted into a bond magnet to obtain a bond magnet having the same shape and size.

【0158】このボンド磁石に対し、直流自記磁束計に
て最大印加磁場25kOe で磁気特性の測定を行った。測
定結果を表2中に比較例2として示す。同表に示すよう
に、この磁石は、熱間加工がなされておらず、異方性化
されていないため、実施例6〜10に比べ磁気特性が低
いものであった。
The magnetic properties of the bonded magnet were measured by a direct current recording magnetometer at a maximum applied magnetic field of 25 kOe. The measurement results are shown in Table 2 as Comparative Example 2. As shown in the table, this magnet was not subjected to hot working and was not anisotropic, and thus had lower magnetic properties than Examples 6 to 10.

【0159】[0159]

【表2】 [Table 2]

【0160】(実施例11〜20) [組成]純度が99.5%以上のSm、Zr、Fe、
Coをそれぞれ所定量づつ用いて、総量が100gとな
るように秤量した。これを底部にφ0.6mmのオリフィ
スを設けた透明石英管に入れ、Arガス雰囲気中で高周
波加熱にて溶解し、溶湯温度を1300℃とした。
Examples 11 to 20 [Composition] Sm, Zr, Fe having a purity of 99.5% or more,
Co was weighed so that the total amount was 100 g using a predetermined amount of each. This was placed in a transparent quartz tube having an orifice of φ0.6 mm at the bottom, and melted by high frequency heating in an Ar gas atmosphere to set the temperature of the molten metal at 1300 ° C.

【0161】その後、石英管底部と周速度40m/sec に
て回転するCu製ロール間のギャップが0.5mmとなる
位置より、Cu製ロール上に溶湯を噴射し、厚さ30〜
50μm 、幅2〜3mmの急冷薄帯を得た。
Thereafter, the molten metal was sprayed onto the Cu roll from the position where the gap between the bottom of the quartz tube and the Cu roll rotating at a peripheral speed of 40 m / sec was 0.5 mm, and the thickness was 30 to 30 mm.
A quenched ribbon 50 μm wide and 2-3 mm wide was obtained.

【0162】得られた急冷薄帯の組織形態を確認するた
め、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°にてX線回
折を行い、アモルファス状態であることを確認した。
In order to confirm the microstructure of the obtained quenched ribbon, X-ray diffraction was performed using Cu-Kα at a diffraction angle of 20 ° to 60 °, and it was confirmed that the ribbon was in an amorphous state.

【0163】この急冷薄帯をライカイ粉砕機により粉末
の平均粒径が約200μm となるように粗粉砕し、合金
粉末を得た。
The quenched ribbon was roughly pulverized by a raikai pulverizer so that the average particle diameter of the powder was about 200 μm, to obtain an alloy powder.

【0164】この合金粉末を、材質SS41(JIS規
格による)製の金属製容器に軽く振動を加えながら充填
し、真空吸引用開口部を有する材質SS41製の蓋体を
被せ、アルゴン溶接により溶接してカプセルとした。
This alloy powder is filled in a metal container made of material SS41 (according to JIS standard) while applying light vibration, covered with a cover made of material SS41 having a vacuum suction opening, and welded by argon welding. Into a capsule.

【0165】次に、該カプセルを電子ビーム溶接チャン
バー内に置き、前記開口部よりカプセル内を真空吸引し
た。チャンバー内真空度が10-1torrより低圧の真空度
となった時点から、真空吸引と同時に最高温度が150
℃となるようにカプセルをベーキングし、チャンバー内
真空度を10-4torrに保った状態で開口部を電子ビーム
溶接により封止した。
Next, the capsule was placed in an electron beam welding chamber, and the inside of the capsule was evacuated through the opening. From the time when the degree of vacuum in the chamber becomes lower than 10 -1 torr, the maximum temperature is 150 at the same time as vacuum suction.
The capsule was baked at a temperature of ℃, and the opening was sealed by electron beam welding while the degree of vacuum in the chamber was maintained at 10 -4 torr.

【0166】このカプセルを大気中にて650℃まで加
熱し、加工温度650℃、総加工度70%、歪み速度1
sec-1 で熱間圧延を行った。
The capsule was heated to 650 ° C. in the atmosphere, and the working temperature was 650 ° C., the total working degree was 70%, and the strain rate was 1
Hot rolling was performed at sec-1.

【0167】この熱間圧延後、カプセルが100℃以下
の温度まで冷却された後、被加工材からカプセルを除去
し、内部の熱間加工済磁石を取り出した。
After the hot rolling, the capsules were cooled to a temperature of 100 ° C. or less, and then the capsules were removed from the workpiece, and the hot-worked magnet inside was taken out.

【0168】取り出された磁石をライカイ機により最大
粉末粒径≦200μm 、平均粉末粒径100μm となる
ように粉砕した。
The removed magnet was pulverized by a raikai machine so that the maximum powder particle size was less than 200 μm and the average powder particle size was 100 μm.

【0169】次に、窒素(N)を導入する工程として、
圧力1MPa の窒素ガス雰囲気中で、450℃の温度にて
2時間熱処理し、粉末の窒化処理を行った。
Next, as a step of introducing nitrogen (N),
The powder was subjected to a heat treatment at a temperature of 450 ° C. for 2 hours in a nitrogen gas atmosphere at a pressure of 1 MPa to perform nitriding of the powder.

【0170】なお、炭素(C)の導入は、圧力1MPa の
メタンガス雰囲気中で450℃の温度にて2時間熱処理
する方法により行った。
The introduction of carbon (C) was carried out by a heat treatment at 450 ° C. for 2 hours in a methane gas atmosphere at a pressure of 1 MPa.

【0171】また、リン(P)の導入は、出発原料であ
る溶融合金中にPの化合物を添加することにより行っ
た。
The introduction of phosphorus (P) was carried out by adding a compound of P to the molten alloy as a starting material.

【0172】窒化処理等の後、磁石の組成分析を行った
ところ、表3の実施例11〜20の組成となっていた。
After the nitriding treatment and the like, the composition of the magnet was analyzed. As a result, the compositions of Examples 11 to 20 in Table 3 were obtained.

【0173】また、この磁石の相構成および異方性化の
確認のため、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°に
てX線回折を行った。回折パターンとしてハード磁性相
である(Sm・R2 )1 (Fe・Co)7 Nq 相とソフ
ト磁性相であるα−Fe相の回折ピークが確認された。
また、それら回折ピークにおいて、ハード磁性相である
(Sm・R2 )1 (Fe・Co)7 Nq 相のc軸方向で
ある(002)の回折ピークが特に強く観察され、ハー
ド磁性相に異方性化の付与が行われたことが確認でき
た。
Further, in order to confirm the phase constitution and anisotropy of the magnet, X-ray diffraction was performed at a diffraction angle of 20 ° to 60 ° using Cu-Kα. As diffraction patterns, diffraction peaks of the (Sm.R2) 1 (Fe.Co) 7 Nq phase as the hard magnetic phase and the .alpha.-Fe phase as the soft magnetic phase were confirmed.
In these diffraction peaks, a (002) diffraction peak in the c-axis direction of the (Sm.R2) 1 (Fe.Co) 7 Nq phase, which is a hard magnetic phase, is particularly strongly observed. It was confirmed that the impartation of sexual properties was performed.

【0174】この異方性磁石粉末を圧縮成形法により円
筒状のボンド磁石に成形した。その際、結合樹脂として
エポキシ樹脂を1.6wt%添加した。また、成形は印加
磁場15kOe の磁場中で、成形圧7t/cm2 にて行った。
This anisotropic magnet powder was formed into a cylindrical bonded magnet by a compression molding method. At that time, 1.6 wt% of an epoxy resin was added as a binding resin. The molding was performed at a molding pressure of 7 t / cm2 in an applied magnetic field of 15 kOe.

【0175】得られた成形体を窒素ガス雰囲気中で1時
間加熱して結合樹脂の硬化を行い、異方性ボンド磁石
(立方体:10mm×10mm×10mm)を作製した。
The obtained molded body was heated in a nitrogen gas atmosphere for one hour to cure the binding resin, thereby producing an anisotropic bonded magnet (cube: 10 mm × 10 mm × 10 mm).

【0176】この異方性ボンド磁石の磁気特性を測定し
た。測定は直流自記磁束計で最大印加磁場25kOe で行
った。この測定結果を配向度とともに表3中に示す。同
表に示すように実施例11〜20の磁石は、いずれも高
い磁気特性が得られており、特に十分な異方性(高配向
度)により、高い(BH)max が得られている。
The magnetic properties of this anisotropic bonded magnet were measured. The measurement was performed with a maximum magnetic field of 25 kOe using a direct current magnetic flux meter. The measurement results are shown in Table 3 together with the degree of orientation. As shown in the table, the magnets of Examples 11 to 20 all have high magnetic properties, and particularly, have high (BH) max due to sufficient anisotropy (high degree of orientation).

【0177】(比較例3)実施例11と同様の組成およ
び作製条件にて急冷薄帯を作製し、次いで、粉砕、カプ
セル封入、真空封止を行い、大気中にて650℃の温度
で30分熱処理のみを行った。加工後カプセルが100
℃以下の温度となった時点でカプセルを除去し、内部の
磁石を取り出した。
(Comparative Example 3) A quenched ribbon was produced under the same composition and production conditions as in Example 11, followed by pulverization, encapsulation, and vacuum sealing. Only partial heat treatment was performed. 100 capsules after processing
The capsule was removed when the temperature became lower than or equal to ° C., and the magnet inside was taken out.

【0178】この磁石を実施例11と同様の方法で粉砕
し、窒化処理を行った。
The magnet was pulverized in the same manner as in Example 11 and subjected to a nitriding treatment.

【0179】また、この磁石の相構成および異方性化の
確認のため、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°に
てX線回折を行った。回折パターンとしてハード磁性相
である(Sm・Zr)1 (Fe・Co)7 Nq 相とソフ
ト磁性相であるα−Fe相の回折ピークが確認された。
しかし、この比較例の磁石では、c軸方向(002)の
回折ピークのみが特に強く観察されることはなく、ハー
ド磁性相の結晶方位は等方的に分布していることが確認
された。
Further, in order to confirm the phase structure and anisotropy of the magnet, X-ray diffraction was performed using Cu-Kα at a diffraction angle of 20 ° to 60 °. As the diffraction patterns, diffraction peaks of the (Sm.Zr) 1 (Fe.Co) 7 Nq phase as the hard magnetic phase and the .alpha.-Fe phase as the soft magnetic phase were confirmed.
However, in the magnet of this comparative example, only the diffraction peak in the c-axis direction (002) was not particularly strongly observed, and it was confirmed that the crystal orientation of the hard magnetic phase was isotropically distributed.

【0180】窒化処理後の磁石粉末を実施例11と同様
の方法でボンド磁石化し、同形状、同サイズのボンド磁
石を得た。
The magnet powder after nitriding was converted into a bond magnet in the same manner as in Example 11 to obtain a bond magnet having the same shape and size.

【0181】このボンド磁石に対し、直流自記磁束計に
て最大印加磁場25kOe で磁気特性の測定を行った。測
定結果を表3中に比較例3として示す。同表に示すよう
に、この磁石は、熱間加工がなされておらず、異方性化
されていないため、実施例11〜20に比べて磁気特性
が低いものであった。
The magnetic properties of the bonded magnet were measured with a direct current recording magnetometer at a maximum applied magnetic field of 25 kOe. The measurement results are shown in Table 3 as Comparative Example 3. As shown in the table, this magnet was not subjected to hot working and was not anisotropic, and thus had lower magnetic properties than Examples 11 to 20.

【0182】[0182]

【表3】 [Table 3]

【0183】(実施例21〜27) [組成]純度が99.5%以上のSm、Pr、Fe、
Coをそれぞれ所定量づつ用いて、総量が100gとな
るように秤量した。これを底部にφ0.6mmのオリフィ
スを設けた透明石英管に入れ、Arガス雰囲気中で高周
波加熱にて溶解し、溶湯温度を1300℃とした。
(Examples 21 to 27) [Composition] Sm, Pr, Fe, with a purity of 99.5% or more
Co was weighed so that the total amount was 100 g using a predetermined amount of each. This was placed in a transparent quartz tube having an orifice of φ0.6 mm at the bottom, and melted by high frequency heating in an Ar gas atmosphere to set the temperature of the molten metal at 1300 ° C.

【0184】その後、石英管底部と周速度40m/sec に
て回転するCu製ロール間のギャップが0.5mmとなる
位置より、Cu製ロール上に溶湯を噴射し、厚さ30〜
50μm 、幅2〜3mmの急冷薄帯を得た。
Thereafter, the molten metal was sprayed onto the Cu roll from the position where the gap between the bottom of the quartz tube and the Cu roll rotating at a peripheral speed of 40 m / sec was 0.5 mm, and the thickness was 30 to 30 mm.
A quenched ribbon 50 μm wide and 2-3 mm wide was obtained.

【0185】得られた急冷薄帯の組織形態を確認するた
め、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°にてX線回
折を行い、アモルファス状態であることを確認した。
In order to confirm the microstructure of the obtained quenched ribbon, X-ray diffraction was performed at a diffraction angle of 20 ° to 60 ° using Cu-Kα, and it was confirmed that the ribbon was in an amorphous state.

【0186】この急冷薄帯をライカイ粉砕機により、粉
末の平均粒径が約250μm となるように粗粉砕し、合
金粉末を得た。
The quenched ribbon was coarsely pulverized by a raikai pulverizer so that the average particle diameter of the powder was about 250 μm, to obtain an alloy powder.

【0187】この合金粉末を、材質SS41(JIS規
格による)製の金属製容器に軽く振動を加えながら充填
し、真空吸引用開口部を有する材質SS41製の蓋体を
被せ、アルゴン溶接により溶接してカプセルとした。
This alloy powder was filled into a metal container made of material SS41 (according to JIS standard) while applying slight vibration, covered with a cover made of material SS41 having a vacuum suction opening, and welded by argon welding. Into a capsule.

【0188】次に、該カプセルを電子ビーム溶接チャン
バー内に置き、前記開口部よりカプセル内を真空吸引し
た。チャンバー内真空度が10-1torrより低圧の真空度
となった時点から、真空吸引と同時に最高温度が150
℃となるようにカプセルをベーキングし、チャンバー内
真空度を10-4torrに保った状態で開口部を電子ビーム
溶接により封止した。
Next, the capsule was placed in an electron beam welding chamber, and the inside of the capsule was evacuated from the opening. From the time when the degree of vacuum in the chamber becomes lower than 10 -1 torr, the maximum temperature is 150 at the same time as vacuum suction.
The capsule was baked at a temperature of ℃, and the opening was sealed by electron beam welding while the degree of vacuum in the chamber was maintained at 10 -4 torr.

【0189】このカプセルを大気中にて650℃まで加
熱し、加工温度650℃、総加工度75%、歪み速度2
sec-1 で熱間圧延を行った。
This capsule was heated to 650 ° C. in the atmosphere, and the working temperature was 650 ° C., the total working degree was 75%, and the strain rate was 2
Hot rolling was performed at sec-1.

【0190】この熱間圧延後、カプセルが100℃以下
の温度まで冷却された後、被加工材からカプセルを除去
し、内部の熱間加工済磁石を取り出した。
After the hot rolling, the capsules were cooled to a temperature of 100 ° C. or less, and then the capsules were removed from the workpiece, and the hot-worked magnet inside was taken out.

【0191】取り出された磁石をライカイ機により最大
粉末粒径≦200μm 、平均粉末粒径100μm となる
ように粉砕した。
The removed magnet was pulverized by a raikai machine so that the maximum powder particle diameter was 200 μm and the average powder particle diameter was 100 μm.

【0192】次に、窒素(N)を導入する工程として、
圧力1MPa の窒素ガス雰囲気中で、440℃の温度にて
2時間熱処理し、粉末の窒化処理を行った。
Next, as a step of introducing nitrogen (N),
The powder was subjected to a heat treatment at a temperature of 440 ° C. for 2 hours in a nitrogen gas atmosphere at a pressure of 1 MPa to perform nitriding of the powder.

【0193】また、炭素(C)の導入およびリン(P)
の導入は、前記と同様の方法で行った。
Further, introduction of carbon (C) and phosphorus (P)
Was introduced in the same manner as described above.

【0194】窒化処理等の後、磁石の組成分析を行った
ところ、表4の実施例21〜27の組成となっていた。
After the nitriding treatment and the like, the composition of the magnet was analyzed. As a result, the compositions of Examples 21 to 27 in Table 4 were obtained.

【0195】また、この磁石の相構成および異方性化の
確認のため、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°に
てX線回折を行った。回折パターンとして、ハード磁性
相である(Sm・Pr)2 (Fe・Co)17D3 相とソ
フト磁性相であるα−Fe相の回折ピークが確認され
た。また、それら回折ピークにおいてハード磁性相であ
る(Sm・Pr)2 (Fe・Co)17D3 相のc軸方向
である(002)の回折ピークが特に強く観察され、ハ
ード磁性相に異方性化の付与が行われたことが確認でき
た。この異方性磁石粉末を圧縮成形法によりボンド磁石
に成形した。その際、結合樹脂としてエポキシ樹脂を
1.6wt%添加した。また、成形は印加磁場15kOeの
磁場中で、成形圧7t/cm2 にて行った。
In order to confirm the phase structure and anisotropy of the magnet, X-ray diffraction was performed at a diffraction angle of 20 ° to 60 ° using Cu-Kα. As diffraction patterns, diffraction peaks of a (Sm.Pr) 2 (Fe.Co) 17D3 phase as a hard magnetic phase and an α-Fe phase as a soft magnetic phase were confirmed. The diffraction peak of (002) in the c-axis direction of the (Sm.Pr) 2 (Fe.Co) 17D3 phase, which is a hard magnetic phase, is particularly strongly observed in these diffraction peaks. Has been confirmed. This anisotropic magnet powder was formed into a bonded magnet by a compression molding method. At that time, 1.6 wt% of an epoxy resin was added as a binding resin. Molding was performed at a molding pressure of 7 t / cm 2 in a magnetic field of 15 kOe applied magnetic field.

【0196】得られた成形体を窒素ガス雰囲気中で1時
間加熱して結合樹脂の硬化を行い、異方性ボンド磁石
(立方体:10mm×10mm×10mm)を作製した。 こ
の異方性ボンド磁石の磁気特性を測定した。測定は直流
自記磁束計で最大印加磁場25kOe で行った。この測定
結果を配向度とともに表4中に示す。同表に示すように
実施例21〜27の磁石は、いずれも高い磁気特性が得
られており、特に十分な異方性(高配向度)により、高
い(BH)max が得られている。
The obtained molded body was heated in a nitrogen gas atmosphere for one hour to cure the binding resin, thereby producing an anisotropic bonded magnet (cube: 10 mm × 10 mm × 10 mm). The magnetic properties of the anisotropic bonded magnet were measured. The measurement was performed with a maximum magnetic field of 25 kOe using a direct current magnetic flux meter. The measurement results are shown in Table 4 together with the degree of orientation. As shown in the table, all of the magnets of Examples 21 to 27 have high magnetic properties, and particularly have high (BH) max due to sufficient anisotropy (high degree of orientation).

【0197】(比較例4)実施例21と同様の組成およ
び作製条件にて急冷薄帯を作製し、次いで、粉砕、カプ
セル封入、真空封止を行い、大気中にて650℃の温度
で30分熱処理のみを行った。加工後カプセルが100
℃以下の温度となった時点でカプセルを除去し、内部の
磁石を取り出した。
(Comparative Example 4) A quenched ribbon was produced under the same composition and production conditions as in Example 21, followed by pulverization, encapsulation, and vacuum sealing. Only partial heat treatment was performed. 100 capsules after processing
The capsule was removed when the temperature became lower than or equal to ° C., and the magnet inside was taken out.

【0198】この磁石を実施例21と同様の方法で粉砕
し、窒化処理を行った。
This magnet was ground in the same manner as in Example 21 and subjected to nitriding.

【0199】この磁石の相構成および異方性化の確認の
ため、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°にてX線
回折を行った。回折パターンとしてハード磁性相である
(Sm・Pr)2 (Fe・Co)17D3 相とソフト磁性
相であるα−Fe相の回折ピークが確認された。しか
し、この比較例の磁石では、c軸方向(002)の回折
ピークのみが特に強く観察されることはなく、ハード磁
性相の結晶方位は等方的に分布していることが確認され
た。
In order to confirm the phase structure and anisotropy of the magnet, X-ray diffraction was performed using Cu-Kα at a diffraction angle of 20 ° to 60 °. As diffraction patterns, diffraction peaks of a (Sm.Pr) 2 (Fe.Co) 17D3 phase as a hard magnetic phase and an α-Fe phase as a soft magnetic phase were confirmed. However, in the magnet of this comparative example, only the diffraction peak in the c-axis direction (002) was not particularly strongly observed, and it was confirmed that the crystal orientation of the hard magnetic phase was isotropically distributed.

【0200】窒化処理後の磁石粉末を実施例21と同様
の方法でボンド磁石化し、同形状、同サイズのボンド磁
石を得た。
The magnet powder after nitriding was converted into a bond magnet in the same manner as in Example 21 to obtain a bond magnet having the same shape and the same size.

【0201】このボンド磁石に対し、直流自記磁束計に
て最大印加磁場25kOe で磁気特性の測定を行った。測
定結果を表4中に比較例4として示す。同表に示すよう
に、この磁石は、熱間加工がなされておらず、異方性化
されていないため、実施例21〜27に比べて磁気特性
が低いものであった。
The magnetic properties of the bonded magnet were measured by a direct current recording magnetometer at a maximum applied magnetic field of 25 kOe. The measurement results are shown in Table 4 as Comparative Example 4. As shown in the table, since the magnet was not subjected to hot working and was not anisotropic, it had lower magnetic properties than Examples 21 to 27.

【0202】[0202]

【表4】 [Table 4]

【0203】[0203]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、異方
性のナノコンポジット磁石を提供することができ、高い
磁気特性が得られる。特に、これまで実用化が困難とさ
れていたナノコンポジット磁石の異方性化を、工業的に
使用可能な熱間加工によりハード磁性相とソフト磁性相
のナノ結晶化とハード磁性相の異方性化とを同時に行う
ことができるため、容易かつ安価に磁気特性の高い異方
性ナノコンポジット磁石を得ることができる。
As described above, according to the present invention, an anisotropic nanocomposite magnet can be provided, and high magnetic properties can be obtained. In particular, the anisotropy of nanocomposite magnets, which had been considered difficult to put into practical use, has been improved by using hot work that can be used industrially to nanocrystallize the hard magnetic phase and soft magnetic phase, and anisotropic the hard magnetic phase. Therefore, an anisotropic nanocomposite magnet having high magnetic properties can be obtained easily and inexpensively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の異方性ナノコンポジット磁石のマクロ
組織の一例を組織的に示す図である。
FIG. 1 is a view systematically showing an example of a macrostructure of an anisotropic nanocomposite magnet of the present invention.

【図2】本発明の異方性ナノコンポジット磁石のマクロ
組織の一例を組織的に示す図である。
FIG. 2 is a view systematically showing an example of the macrostructure of the anisotropic nanocomposite magnet of the present invention.

【図3】本発明の異方性ナノコンポジット磁石のマクロ
組織の一例を組織的に示す図である。
FIG. 3 is a view systematically showing an example of a macrostructure of the anisotropic nanocomposite magnet of the present invention.

【図4】本発明の組成、の異方性ナノコンポジット
磁石の製造方法の概略工程図である。
FIG. 4 is a schematic process diagram of a method for producing an anisotropic nanocomposite magnet having the composition of the present invention.

【図5】本発明の組成、の異方性ナノコンポジット
磁石の製造方法の概略工程図である。
FIG. 5 is a schematic process chart of a method for producing an anisotropic nanocomposite magnet having the composition of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 工程(磁石原料粉末の作製) 2 工程(粉砕) 3 工程(カプセル封入) 4 工程(熱間加工) 5 工程(取出し) 6 工程(粉砕) 7 工程(Dの導入) 8 工程(ボンド磁石化) 10 ソフト磁性相 11 ハード磁性相 12 磁化容易軸(c軸) 1 step (production of magnet raw material powder) 2 step (pulverization) 3 step (encapsulation) 4 step (hot working) 5 step (extraction) 6 step (pulverization) 7 step (introduction of D) 8 step (bond magnet ) 10 soft magnetic phase 11 hard magnetic phase 12 easy axis of magnetization (c axis)

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハード磁性相とソフト磁性相が相隣接し
磁気的な交換相互作用により系全体としてハード磁性材
料としての性質を有するナノコンポジット磁石におい
て、 系全体として磁気的に異方性を示すことを特徴とするナ
ノコンポジット磁石。
1. A nanocomposite magnet in which a hard magnetic phase and a soft magnetic phase are adjacent to each other and have properties as a hard magnetic material as a whole system due to magnetic exchange interaction, wherein the whole system exhibits magnetic anisotropy. A nanocomposite magnet characterized in that:
【請求項2】 下記式(I)によって表される組成から
なる請求項1に記載の異方性ナノコンポジット磁石。 Rx TM100-x-y By ・・・ (I) (但し、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、TMは遷移元素であり、x、yはそれぞれ、3at%
≦x≦8at%、12at%≦y≦25at%を満足する。)
2. The anisotropic nanocomposite magnet according to claim 1, having a composition represented by the following formula (I). Rx TM100-xy By (I) (where R is at least one of rare earth elements including Y, TM is a transition element, and x and y are each 3 at%.)
≦ x ≦ 8 at%, 12 at% ≦ y ≦ 25 at%. )
【請求項3】 下記式(II)によって表される組成から
なる請求項1に記載の異方性ナノコンポジット磁石。 Rx TM100-x-y By ・・・ (II) (但し、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、TMは遷移元素であり、x、yはそれぞれ、3at%
≦x≦12at%、3at%≦y≦10at%を満足する。)
3. The anisotropic nanocomposite magnet according to claim 1, having a composition represented by the following formula (II). Rx TM100-xy By (II) (where R is at least one of rare earth elements including Y, TM is a transition element, and x and y are each 3 at%.)
≦ x ≦ 12 at%, 3 at% ≦ y ≦ 10 at%. )
【請求項4】 前記ハード磁性相がR2 TM14B系であ
り、前記ソフト磁性相がTMもしくはTMとBとの化合
物である請求項1ないし3のいずれかに記載の異方性ナ
ノコンポジット磁石。
4. The anisotropic nanocomposite magnet according to claim 1, wherein said hard magnetic phase is an R2 TM14B system and said soft magnetic phase is TM or a compound of TM and B.
【請求項5】 下記式(III )によって表される元素か
らなる請求項1に記載の異方性ナノコンポジット磁石。 R1xR2yFe100-x-y-z Coz Dw ・・・ (III ) (但し、R1 はYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、R2 はZr、Hf、Scのうち少なくとも一種であ
り、DはN、C、Pのうちの少なくとも一種であり、
x、y、z、wはそれぞれ、2at%≦x≦20at%、
0.1at%≦y≦20at%、4at%≦x+y≦20at
%、0at%≦z≦40at%、0.1at%≦w≦30at%
を満足する。)
5. The anisotropic nanocomposite magnet according to claim 1, comprising an element represented by the following formula (III). R1xR2yFe100-xyz Coz Dw (III) (where R1 is at least one of rare earth elements including Y, R2 is at least one of Zr, Hf and Sc, and D is one of N, C and P) At least one,
x, y, z and w are respectively 2 at% ≦ x ≦ 20 at%,
0.1at% ≦ y ≦ 20at%, 4at% ≦ x + y ≦ 20at
%, 0 at% ≦ z ≦ 40 at%, 0.1 at% ≦ w ≦ 30 at%
To be satisfied. )
【請求項6】 前記ハード磁性相が(Sm・Zr)1 F
e7 Nq 系であり、前記ソフト磁性相がFeもしくはF
eとDとの化合物である請求項1または5に記載の異方
性ナノコンポジット磁石(但し、qは0.1at%≦q≦
10at%を満足する。)。
6. The method according to claim 1, wherein the hard magnetic phase is (Sm.Zr) 1 F
e7 Nq system, wherein the soft magnetic phase is Fe or F
6. The anisotropic nanocomposite magnet according to claim 1, which is a compound of e and D (where q is 0.1 at% ≦ q ≦).
Satisfies 10 at%. ).
【請求項7】下記式(IV)によって表される元素からな
る請求項1に記載の異方性ナノコンポジット磁石。 Rx TM100-x-y Dy ・・・ (IV) (但し、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一
種、TMは遷移元素、DはN、C、Pのうちの少なくと
も一種であり、x、yはそれぞれ、3at%≦x≦11at
%、12at%≦y≦18at%を満足する。)
7. The anisotropic nanocomposite magnet according to claim 1, comprising an element represented by the following formula (IV). Rx TM100-xy Dy (IV) (where R is at least one of rare earth elements including Y, TM is a transition element, D is at least one of N, C, and P, and x and y are 3at% ≦ x ≦ 11at
%, 12 at% ≦ y ≦ 18 at%. )
【請求項8】 前記ハード磁性相がR2 TM17D3 系で
あり、前記ソフト磁性相がTMである請求項1または7
に記載の異方性ナノコンポジット磁石。
8. The method according to claim 1, wherein said hard magnetic phase is R2 TM17D3 and said soft magnetic phase is TM.
The anisotropic nanocomposite magnet according to 1.
【請求項9】 前記ハード磁性相が熱間加工により異方
性化された請求項1ないし8のいずれかに記載の異方性
ナノコンポジット磁石。
9. The anisotropic nanocomposite magnet according to claim 1, wherein said hard magnetic phase is made anisotropic by hot working.
【請求項10】 ハード磁性相の磁化容易軸の配向度が
70%以上である請求項1ないし9のいずれかに記載の
異方性ナノコンポジット磁石。
10. The anisotropic nanocomposite magnet according to claim 1, wherein the degree of orientation of the easy axis of the hard magnetic phase is 70% or more.
【請求項11】 磁気エネルギー積(BH)max が13
MGOe以上である請求項1ないし10のいずれかに記載の
異方性ナノコンポジット磁石。
11. The magnetic energy product (BH) max is 13
The anisotropic nanocomposite magnet according to any one of claims 1 to 10, which has an MGOe or more.
【請求項12】 磁石粉末を結合樹脂で結合してなるボ
ンド磁石である請求項1ないし11に記載の異方性ナノ
コンポジット磁石。
12. The anisotropic nanocomposite magnet according to claim 1, which is a bonded magnet formed by bonding magnet powder with a bonding resin.
【請求項13】 ハード磁性相とソフト磁性相が相隣接
し磁気的な交換相互作用により系全体としてハード磁性
材料としての性質を有する異方性ナノコンポジット磁石
を製造するに際し、 前記ハード磁性相を熱間加工により異方性化する工程を
有することを特徴とする異方性ナノコンポジット磁石の
製造方法。
13. A hard magnetic phase and a soft magnetic phase are adjacent to each other to produce an anisotropic nanocomposite magnet having properties as a hard magnetic material as a whole system by magnetic exchange interaction. A method for producing an anisotropic nanocomposite magnet, comprising a step of making anisotropic by hot working.
【請求項14】 ハード磁性相とソフト磁性相が相隣接
し磁気的な交換相互作用により系全体としてハード磁性
材料としての性質を有する異方性ナノコンポジット磁石
を製造するに際し、 前記熱間加工により前記ハード磁性相と前記ソフト磁性
相の結晶化を行うとともに、前記ハード磁性相を異方性
化する工程を有することを特徴とする異方性ナノコンポ
ジット磁石の製造方法。
14. A hard magnetic phase and a soft magnetic phase are adjacent to each other to produce an anisotropic nanocomposite magnet having properties as a hard magnetic material as a whole system by magnetic exchange interaction. A method for producing an anisotropic nanocomposite magnet, comprising a step of crystallizing the hard magnetic phase and the soft magnetic phase and making the hard magnetic phase anisotropic.
【請求項15】 請求項2ないし4のいずれかに記載の
異方性ナノコンポジット磁石を製造する方法であって、 磁石原料を作製する工程と、 前記磁石原料に熱間加工を施し、異方性化する工程と、 前記熱間加工がなされた磁石を粉砕する工程とを有する
ことを特徴とする異方性ナノコンポジット磁石の製造方
法。
15. The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to claim 2, wherein a step of producing a magnet material; and a step of subjecting the magnet material to hot working to obtain an anisotropic nanocomposite magnet. And a step of pulverizing the hot-worked magnet.
【請求項16】 前記請求項5ないし8のいずれかに記
載の異方性ナノコンポジット磁石を製造する方法であっ
て、 磁石原料を作製する工程と、 前記磁石原料に熱間加工を施し、異方性化する工程と、 前記熱間加工がなされた磁石を粉砕する工程と、 磁石材料に前記Dを導入する工程とを有することを特徴
とする異方性ナノコンポジット磁石の製造方法。
16. A method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to claim 5, wherein a step of producing a magnet raw material, and a step of subjecting the magnet raw material to hot working, A method for producing an anisotropic nanocomposite magnet, comprising: a step of making anisotropic; a step of crushing the hot-worked magnet; and a step of introducing the D into a magnet material.
【請求項17】 前記Dを導入する工程は、熱間加工後
粉砕された磁石粉末に対して行われる請求項16に記載
の異方性ナノコンポジット磁石の製造方法。
17. The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to claim 16, wherein the step of introducing D is performed on magnet powder pulverized after hot working.
【請求項18】 前記Dを導入する工程は、前記磁石粉
末を前記Dを含む気体中で熱処理することにより行われ
る請求項17に記載の異方性ナノコンポジット磁石の製
造方法。
18. The method for manufacturing an anisotropic nanocomposite magnet according to claim 17, wherein the step of introducing D is performed by heat-treating the magnet powder in a gas containing D.
【請求項19】 前記熱間加工は、被加工物を酸化防止
用のカプセルに封入した状態で行う請求項13ないし1
8のいずれかに記載の異方性ナノコンポジット磁石の製
造方法。
19. The hot working is performed in a state where the work is encapsulated in an antioxidant capsule.
9. The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to any one of 8.
【請求項20】 前記熱間加工は、加工温度300〜1
000℃で行う請求項13ないし19のいずれかに記載
の異方性ナノコンポジット磁石の製造方法。
20. The hot working is performed at a working temperature of 300 to 1
The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to any one of claims 13 to 19, wherein the method is performed at 000 ° C.
【請求項21】 前記熱間加工は、加工度50〜80%
で行う請求項13ないし20のいずれかに記載の異方性
ナノコンポジット磁石の製造方法。
21. The hot working is performed at a working ratio of 50 to 80%.
The method for producing an anisotropic nanocomposite magnet according to any one of claims 13 to 20, wherein the method is performed.
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