JPH1083908A - 高抵抗希土類磁石とその製造方法 - Google Patents
高抵抗希土類磁石とその製造方法Info
- Publication number
- JPH1083908A JPH1083908A JP8237606A JP23760696A JPH1083908A JP H1083908 A JPH1083908 A JP H1083908A JP 8237606 A JP8237606 A JP 8237606A JP 23760696 A JP23760696 A JP 23760696A JP H1083908 A JPH1083908 A JP H1083908A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare
- magnet
- rare earth
- resistance
- rich phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
- H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
- H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0577—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 希土類磁石の磁気特性に大きな影響を与える
ことなく、磁石に誘起される渦電流が低減される高抵抗
希土類磁石を得る。 【解決手段】 原子百分率でＲ（Ｙを含む希土類元素か
ら選択されるNdを含む１種以上）が14〜18％、Ｂが７〜
10％、Ｍ（Co、Al、Cu、Nb、Ti、Mo、Gaの１種以上）が
0.1 〜５％、Ｏが0.5 〜５％、残部Feからなる焼結高抵
抗希土類磁石において、富希土類相に希土類酸化物の形
で酸素が濃縮された組織を有し、保磁力が16ｋＯｅ以上
で、かつ抵抗率が４×10-4Ωcm以上であることを特徴と
する高抵抗希土類磁石。
ことなく、磁石に誘起される渦電流が低減される高抵抗
希土類磁石を得る。 【解決手段】 原子百分率でＲ（Ｙを含む希土類元素か
ら選択されるNdを含む１種以上）が14〜18％、Ｂが７〜
10％、Ｍ（Co、Al、Cu、Nb、Ti、Mo、Gaの１種以上）が
0.1 〜５％、Ｏが0.5 〜５％、残部Feからなる焼結高抵
抗希土類磁石において、富希土類相に希土類酸化物の形
で酸素が濃縮された組織を有し、保磁力が16ｋＯｅ以上
で、かつ抵抗率が４×10-4Ωcm以上であることを特徴と
する高抵抗希土類磁石。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＡ、電装、電気
自動車等に搭載するＤＣブラシレスモータやＡＣサーボ
モータに用いて、小型薄型化、高特性化に寄与する高抵
抗希土類磁石とその製造方法に関するものである。
自動車等に搭載するＤＣブラシレスモータやＡＣサーボ
モータに用いて、小型薄型化、高特性化に寄与する高抵
抗希土類磁石とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】希土類磁石は、高い磁気特性と、大きな
保磁力、高い耐熱性のため、モータ用途に用いられ、モ
ータの小型化に貢献している。特に70Ｗ以下の小型モー
タには、広範囲に用いられており、小型・薄形化と仕様
特性を満たす上で、本質的に重要な材料である。最近に
なり、該小型モータのみならず、１ｋＷ以上の中大型Ｄ
Ｃブラシレスモータにも希土類磁石が使用される例が増
えてきた。理由は小型化のみならず、高トルク化や高効
率化を達成できるためである。特にロボット等のＦＡ用
途では数百Ｗ〜数ｋＷのＤＣブラシレスモータやＡＣサ
ーボモータが、また電気自動車には数十ｋＷのＤＣブラ
シレスモータが採用され始めている。これらのモータは
中型から大型に分類されるものであり、従来の小型モー
タに比較し、使用磁石の大きさはずっと大きくなる。し
かし使用磁石の大きさが大きくなると、従来とは異なる
点が問題として出てきた。
保磁力、高い耐熱性のため、モータ用途に用いられ、モ
ータの小型化に貢献している。特に70Ｗ以下の小型モー
タには、広範囲に用いられており、小型・薄形化と仕様
特性を満たす上で、本質的に重要な材料である。最近に
なり、該小型モータのみならず、１ｋＷ以上の中大型Ｄ
Ｃブラシレスモータにも希土類磁石が使用される例が増
えてきた。理由は小型化のみならず、高トルク化や高効
率化を達成できるためである。特にロボット等のＦＡ用
途では数百Ｗ〜数ｋＷのＤＣブラシレスモータやＡＣサ
ーボモータが、また電気自動車には数十ｋＷのＤＣブラ
シレスモータが採用され始めている。これらのモータは
中型から大型に分類されるものであり、従来の小型モー
タに比較し、使用磁石の大きさはずっと大きくなる。し
かし使用磁石の大きさが大きくなると、従来とは異なる
点が問題として出てきた。
【０００３】問題のひとつは大きな磁石の製作や着磁で
ある。希土類焼結磁石は一般に、磁性粉の磁場中成形で
製作するため、プレス成形機の制約から、ある大きさ以
上（例えば100mm 角）の磁石は作るのが難しい。しかし
磁石同士を接着すれば、より大きな磁石の製作は可能で
ある。また、磁石の着磁は電磁石の静磁場や空芯コイル
の大電流放電によるパルス磁場着磁により行われる。し
かし磁石が大きくなると磁石単体でもこれらの着磁機器
により、着磁することが難しくなる。ましてや、ロータ
に磁石を組み込んだ状態で着磁することはより困難であ
る。このような場合には、着磁機器で着磁可能な磁石を
組み上げて、より大きな磁石や磁気回路とするのが一般
的である。
ある。希土類焼結磁石は一般に、磁性粉の磁場中成形で
製作するため、プレス成形機の制約から、ある大きさ以
上（例えば100mm 角）の磁石は作るのが難しい。しかし
磁石同士を接着すれば、より大きな磁石の製作は可能で
ある。また、磁石の着磁は電磁石の静磁場や空芯コイル
の大電流放電によるパルス磁場着磁により行われる。し
かし磁石が大きくなると磁石単体でもこれらの着磁機器
により、着磁することが難しくなる。ましてや、ロータ
に磁石を組み込んだ状態で着磁することはより困難であ
る。このような場合には、着磁機器で着磁可能な磁石を
組み上げて、より大きな磁石や磁気回路とするのが一般
的である。
【０００４】上記に加え、大型モータでは、ロータ回転
に伴い発生する渦電流による発熱が問題となる。磁石や
ステータースロット（バルク鉄や積層鉄板、積層珪素鋼
板など）に誘起された渦電流により、モータ各部分で発
熱する。これは渦電流損として、モータ効率を低下させ
る原因となっている。特にＤＣブラシレスモータではPW
M制御が一般的であり、渦電流が発生しやすい。なお、
発熱の原因としてはステータースロットのヒステリシス
損などもあるが、ここでは考慮しない。
に伴い発生する渦電流による発熱が問題となる。磁石や
ステータースロット（バルク鉄や積層鉄板、積層珪素鋼
板など）に誘起された渦電流により、モータ各部分で発
熱する。これは渦電流損として、モータ効率を低下させ
る原因となっている。特にＤＣブラシレスモータではPW
M制御が一般的であり、渦電流が発生しやすい。なお、
発熱の原因としてはステータースロットのヒステリシス
損などもあるが、ここでは考慮しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】渦電流による発熱がよ
り問題なのは、ロータ磁石にNdFeＢ焼結磁石を使用して
いる場合である。NdFeＢ磁石の保磁力温度係数は−0.6
％／℃と大きく、温度上昇と共に保磁力は急速に低下す
る。例えば、室温から100 ℃まで昇温した場合、保磁力
は約半分になる。温度上昇による保磁力低下で、NdFeＢ
の第２象限のＢＨカーブに屈曲が生じる時、磁石の動作
点が屈曲点以下にあると、熱減磁が生じる。熱減磁が生
じると、温度が下がっても、ロータ磁石とスロットの空
隙中に元の磁場強度は得られず、モータ特性も低下した
ままとなる。特に大型や中型モータは、ＦＡ用途や電気
自動車等の用途を想定しているため、モータの耐熱性が
非常に重要である。渦電流による発熱対策としてNdFeＢ
磁石の磁気特性を改良し、耐熱性を向上させることは重
要であるが、渦電流の発生をできるかぎり低減するの
が、根本的な対策である。
り問題なのは、ロータ磁石にNdFeＢ焼結磁石を使用して
いる場合である。NdFeＢ磁石の保磁力温度係数は−0.6
％／℃と大きく、温度上昇と共に保磁力は急速に低下す
る。例えば、室温から100 ℃まで昇温した場合、保磁力
は約半分になる。温度上昇による保磁力低下で、NdFeＢ
の第２象限のＢＨカーブに屈曲が生じる時、磁石の動作
点が屈曲点以下にあると、熱減磁が生じる。熱減磁が生
じると、温度が下がっても、ロータ磁石とスロットの空
隙中に元の磁場強度は得られず、モータ特性も低下した
ままとなる。特に大型や中型モータは、ＦＡ用途や電気
自動車等の用途を想定しているため、モータの耐熱性が
非常に重要である。渦電流による発熱対策としてNdFeＢ
磁石の磁気特性を改良し、耐熱性を向上させることは重
要であるが、渦電流の発生をできるかぎり低減するの
が、根本的な対策である。
【０００６】渦電流の誘起を抑制するには、被誘起物の
電気抵抗を高くすれば良い。例えばフェライト永久磁石
は絶縁物であるため、フェライト磁石に渦電流はほとん
ど誘起されない。したがって、希土類磁石でも、電気抵
抗を高くすれば良いことがわかる。しかし、例えばNdFe
Ｂ焼結磁石は主に Nd2Fe14Ｂ金属間化合物（以下、2-14
-1とする）相、 NdFe4Ｂ4 化合物相（以下、Ｂリッチ相
とする）と、富Nd相（以下、Ndリッチ相とする）の三相
よりなる複合組織を有しており、該三相は全て金属相で
あるため、Feなどよりは２桁ほど電気抵抗が高いが、約
２×10-4Ωcmの抵抗率しかないので、渦電流は生じてし
まう。したがって、本発明の目的は、NdFeＢ焼結磁石の
複合組織を組成的に改良して高抵抗希土類磁石を提供し
ようとするものである。
電気抵抗を高くすれば良い。例えばフェライト永久磁石
は絶縁物であるため、フェライト磁石に渦電流はほとん
ど誘起されない。したがって、希土類磁石でも、電気抵
抗を高くすれば良いことがわかる。しかし、例えばNdFe
Ｂ焼結磁石は主に Nd2Fe14Ｂ金属間化合物（以下、2-14
-1とする）相、 NdFe4Ｂ4 化合物相（以下、Ｂリッチ相
とする）と、富Nd相（以下、Ndリッチ相とする）の三相
よりなる複合組織を有しており、該三相は全て金属相で
あるため、Feなどよりは２桁ほど電気抵抗が高いが、約
２×10-4Ωcmの抵抗率しかないので、渦電流は生じてし
まう。したがって、本発明の目的は、NdFeＢ焼結磁石の
複合組織を組成的に改良して高抵抗希土類磁石を提供し
ようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、焼結希土類磁
石の電気抵抗を従来のものよりも向上させ、磁石に誘起
される渦電流を低減化するものである。すなわち本発明
は、原子百分率でＲ（Ｙを含む希土類元素から選択され
るNdを含む１種以上）が14〜18％、Ｂが７〜10％、Ｍ
（Co、Al、Cu、Nb、Ti、Mo、Gaの１種以上）が0.1 〜５
％、Ｏが0.5 〜５％、残部Feからなる焼結高抵抗希土類
磁石において、富希土類相に希土類酸化物の形で酸素が
濃縮された組織を有し、保磁力が16ｋＯｅ以上で、かつ
抵抗率が４×10-4Ωcm以上である高抵抗希土類磁石を要
旨とするものである。また、Ｒ（Ｙを含む希土類元素か
ら選択されるNdを含む１種以上）、Ｂ、Ｍ（Co、Al、C
u、Nb、Ti、Mo、Gaの１種以上）、Feよりなる希土類合
金粗粉と希土類（Ｙを含む希土類から選択される１種以
上）酸化物とを99：１以上、93：７以下の重量比で混合
し、該混合物を微粉砕した後、粉末冶金法により上記の
高抵抗希土類磁石を製作する高抵抗希土類磁石の製造方
法を要旨とするものである。以下に、これをさらに詳述
する。
石の電気抵抗を従来のものよりも向上させ、磁石に誘起
される渦電流を低減化するものである。すなわち本発明
は、原子百分率でＲ（Ｙを含む希土類元素から選択され
るNdを含む１種以上）が14〜18％、Ｂが７〜10％、Ｍ
（Co、Al、Cu、Nb、Ti、Mo、Gaの１種以上）が0.1 〜５
％、Ｏが0.5 〜５％、残部Feからなる焼結高抵抗希土類
磁石において、富希土類相に希土類酸化物の形で酸素が
濃縮された組織を有し、保磁力が16ｋＯｅ以上で、かつ
抵抗率が４×10-4Ωcm以上である高抵抗希土類磁石を要
旨とするものである。また、Ｒ（Ｙを含む希土類元素か
ら選択されるNdを含む１種以上）、Ｂ、Ｍ（Co、Al、C
u、Nb、Ti、Mo、Gaの１種以上）、Feよりなる希土類合
金粗粉と希土類（Ｙを含む希土類から選択される１種以
上）酸化物とを99：１以上、93：７以下の重量比で混合
し、該混合物を微粉砕した後、粉末冶金法により上記の
高抵抗希土類磁石を製作する高抵抗希土類磁石の製造方
法を要旨とするものである。以下に、これをさらに詳述
する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下に説
明する。上述のように、ＲFeＢ系焼結磁石は2-14-1相、
Ｂリッチ相、富希土類相（以下、Ｒリッチ相ともいう）
の三相より構成されている。Ｒリッチ相は、残り二相を
包むような形で粒間に存在している。2-14-1相同士が互
いに接しているように見えても微細構造をTEM 等で観察
すると、粒間に非常に薄いＲリッチ相が存在しているの
が見える。したがってＲリッチ相は焼結体の全域にわた
り連結され、ネットワークを組んでいる。一方、2-14-1
相やＢリッチ相は、直接接するものは少なく、Ｒリッチ
相を介している。本発明者は、ＲFeＢ磁石の電気抵抗を
増加させるには、焼結体全体に網目状に広がっているＲ
リッチ相の電気抵抗を上げれば良いことに着目し、本発
明に至った。残り二相の電気抵抗は従来通りでも、Ｒリ
ッチ相の電気抵抗上昇が電気伝導の上で障壁となって、
焼結体全体の電気抵抗を上げることができる。
明する。上述のように、ＲFeＢ系焼結磁石は2-14-1相、
Ｂリッチ相、富希土類相（以下、Ｒリッチ相ともいう）
の三相より構成されている。Ｒリッチ相は、残り二相を
包むような形で粒間に存在している。2-14-1相同士が互
いに接しているように見えても微細構造をTEM 等で観察
すると、粒間に非常に薄いＲリッチ相が存在しているの
が見える。したがってＲリッチ相は焼結体の全域にわた
り連結され、ネットワークを組んでいる。一方、2-14-1
相やＢリッチ相は、直接接するものは少なく、Ｒリッチ
相を介している。本発明者は、ＲFeＢ磁石の電気抵抗を
増加させるには、焼結体全体に網目状に広がっているＲ
リッチ相の電気抵抗を上げれば良いことに着目し、本発
明に至った。残り二相の電気抵抗は従来通りでも、Ｒリ
ッチ相の電気抵抗上昇が電気伝導の上で障壁となって、
焼結体全体の電気抵抗を上げることができる。
【０００９】ここでＲリッチ相の網目状構造が途切れ
て、2-14-1の粒同士が接触しているようでは、電気抵抗
を上げることができない。したがって、あまりＲリッチ
相の量を減らすと好ましくない。上記の状況は、Ｒリッ
チ相が必要かつ十分に焼結体全体に浸透し、残り二相が
孤立化した場合である。Ｒ2Fe14 Ｂの化学量論比組成
は、原子百分率でほぼＲ：Fe：Ｂ＝12:82:6 である。磁
石組成的には、高Nd量・低Fe組成の場合（例えばNd15Fe
77Ｂ8 ）にＲリッチ相のネットワークは実現され、粉末
冶金工程での酸化が抑制できれば、より高Fe・低Nd組成
（例えばNd14Fe80Ｂ6 ）でも実現できる。
て、2-14-1の粒同士が接触しているようでは、電気抵抗
を上げることができない。したがって、あまりＲリッチ
相の量を減らすと好ましくない。上記の状況は、Ｒリッ
チ相が必要かつ十分に焼結体全体に浸透し、残り二相が
孤立化した場合である。Ｒ2Fe14 Ｂの化学量論比組成
は、原子百分率でほぼＲ：Fe：Ｂ＝12:82:6 である。磁
石組成的には、高Nd量・低Fe組成の場合（例えばNd15Fe
77Ｂ8 ）にＲリッチ相のネットワークは実現され、粉末
冶金工程での酸化が抑制できれば、より高Fe・低Nd組成
（例えばNd14Fe80Ｂ6 ）でも実現できる。
【００１０】以上のことを踏まえて、本発明者はＲリッ
チ相の電気抵抗を上げる手段を提案したものである。以
下、その詳細を述べる。本発明の要点は、希土類酸化物
（以下、Ｒ2 Ｏ3 と表す）を原料粗粉に予め添加するこ
とによりＲリッチ相にＲ2 Ｏ3 を多く含有せしめ、不良
導体Ｒ2 Ｏ3 を含んだＲリッチ相の電気抵抗を増加させ
ることにある。添加するＲ2 Ｏ3 は、Ｙを含む希土類よ
り選択される１種以上の希土類元素の酸化物であり、好
ましくは軽希土類の Nd2Ｏ3 、 Pr2Ｏ3 や重希土類の T
b2Ｏ3、 Dy2Ｏ3 等がよい。また混合希土類酸化物とし
てはCe主体のもの等が挙げられる。軽希土類の上記酸化
物は、飽和磁化や保磁力の磁気特性に与える悪影響が小
さいため好ましい。重希土類の上記酸化物は、飽和磁化
を酸化物添加による希釈以上に減少させるが、2-14-1粒
の粒界近傍のＲをTb、Dy等が置換するため、焼結体の保
磁力を増加させる。Ｙ2 Ｏ3 は Nd2Ｏ3 等と同じような
効果を有する。
チ相の電気抵抗を上げる手段を提案したものである。以
下、その詳細を述べる。本発明の要点は、希土類酸化物
（以下、Ｒ2 Ｏ3 と表す）を原料粗粉に予め添加するこ
とによりＲリッチ相にＲ2 Ｏ3 を多く含有せしめ、不良
導体Ｒ2 Ｏ3 を含んだＲリッチ相の電気抵抗を増加させ
ることにある。添加するＲ2 Ｏ3 は、Ｙを含む希土類よ
り選択される１種以上の希土類元素の酸化物であり、好
ましくは軽希土類の Nd2Ｏ3 、 Pr2Ｏ3 や重希土類の T
b2Ｏ3、 Dy2Ｏ3 等がよい。また混合希土類酸化物とし
てはCe主体のもの等が挙げられる。軽希土類の上記酸化
物は、飽和磁化や保磁力の磁気特性に与える悪影響が小
さいため好ましい。重希土類の上記酸化物は、飽和磁化
を酸化物添加による希釈以上に減少させるが、2-14-1粒
の粒界近傍のＲをTb、Dy等が置換するため、焼結体の保
磁力を増加させる。Ｙ2 Ｏ3 は Nd2Ｏ3 等と同じような
効果を有する。
【００１１】希土類酸化物が好ましい理由を以下に述べ
る。Ｒリッチ相の組成は、概ねＲ：ＴＭ＝80:20 （ＴＭ
はFeを主体とし、磁石組成により異なる、遷移金属の混
合）前後の元素比率であり、Ｒリッチ側に大きく寄った
合金である。もちろん、Ｒリッチ相の組成は磁石組成や
添加物の種類により大きく変化する。例えばFeをCoで置
換した場合、2-14-1主相以外に、Ｒリッチ相内にＲ−Co
系金属間化合物が生じる。Ti、Mo等の遷移金属を添加し
た場合、Ｒリッチ相内にもTi−Ｂ化合物等の微小析出が
見られる。また、工程中で混入したＣは、ＲＣX の形で
Ｒリッチ相に濃縮される。
る。Ｒリッチ相の組成は、概ねＲ：ＴＭ＝80:20 （ＴＭ
はFeを主体とし、磁石組成により異なる、遷移金属の混
合）前後の元素比率であり、Ｒリッチ側に大きく寄った
合金である。もちろん、Ｒリッチ相の組成は磁石組成や
添加物の種類により大きく変化する。例えばFeをCoで置
換した場合、2-14-1主相以外に、Ｒリッチ相内にＲ−Co
系金属間化合物が生じる。Ti、Mo等の遷移金属を添加し
た場合、Ｒリッチ相内にもTi−Ｂ化合物等の微小析出が
見られる。また、工程中で混入したＣは、ＲＣX の形で
Ｒリッチ相に濃縮される。
【００１２】Ｒリッチ相に種々のものが含有される理由
は、該Ｒリッチ相が低融点（約600℃）なため、焼結過
程で液相となり、焼結助剤（焼結促進剤）の役目を果た
すためである。焼結の昇温過程で、Ｒリッチ相は液相と
なって2-14-1粒子の表面を濡らす。2-14-1粒子表面の凹
凸を滑らかにし、表面の酸化相やＲＣX を液相中に取り
込み、液相を介した原子移動により、粒同士の肥大化と
密度化を促進する。Ｒリッチ相は、2-14-1焼結粒表面の
クリーニングと平滑化を実現することにより、保磁力発
生に寄与する。この過程でＲリッチ相に取りこまれた不
純物のうち、Ｒ2 Ｏ3 やＲＣX は電気不良導体なので、
電気抵抗を上昇させるものと考えられる。Ｂ化合物等
は、該酸化物ほど不良導体ではない。したがってＲ2 Ｏ
3 やＲＣX等がＲリッチ相に多く含まれることにより、
不純物を含めたＲリッチ相全体の電気抵抗が増大する。
は、該Ｒリッチ相が低融点（約600℃）なため、焼結過
程で液相となり、焼結助剤（焼結促進剤）の役目を果た
すためである。焼結の昇温過程で、Ｒリッチ相は液相と
なって2-14-1粒子の表面を濡らす。2-14-1粒子表面の凹
凸を滑らかにし、表面の酸化相やＲＣX を液相中に取り
込み、液相を介した原子移動により、粒同士の肥大化と
密度化を促進する。Ｒリッチ相は、2-14-1焼結粒表面の
クリーニングと平滑化を実現することにより、保磁力発
生に寄与する。この過程でＲリッチ相に取りこまれた不
純物のうち、Ｒ2 Ｏ3 やＲＣX は電気不良導体なので、
電気抵抗を上昇させるものと考えられる。Ｂ化合物等
は、該酸化物ほど不良導体ではない。したがってＲ2 Ｏ
3 やＲＣX等がＲリッチ相に多く含まれることにより、
不純物を含めたＲリッチ相全体の電気抵抗が増大する。
【００１３】ところが、ＲＣX は吸湿性を有するため、
NdFeＢ磁石の耐食性の観点から好ましくない。Ｃ量はで
きるだけ少ない方が好ましい。一方、Ｒ2 Ｏ3 は La2Ｏ
3 等に吸湿性があるものの、ほとんどの酸化物は安定で
ある。したがって、Ｒ2 Ｏ3 をＲFeＢ原料粗粉に混合
し、通常の磁場中成形粉末冶金法で焼結磁石を製作する
ことにより、Ｒリッチ相に希土類酸化物の形で酸素が濃
縮された焼結磁石ができる。Ｒリッチ相はＲが主体で活
性なので、ほとんどの酸化物はＲにより還元されてしま
うが、Ｒ2 Ｏ3 を添加する場合、Ｒ2 Ｏ3 はＲリッチ相
に単に含有されるのみである。
NdFeＢ磁石の耐食性の観点から好ましくない。Ｃ量はで
きるだけ少ない方が好ましい。一方、Ｒ2 Ｏ3 は La2Ｏ
3 等に吸湿性があるものの、ほとんどの酸化物は安定で
ある。したがって、Ｒ2 Ｏ3 をＲFeＢ原料粗粉に混合
し、通常の磁場中成形粉末冶金法で焼結磁石を製作する
ことにより、Ｒリッチ相に希土類酸化物の形で酸素が濃
縮された焼結磁石ができる。Ｒリッチ相はＲが主体で活
性なので、ほとんどの酸化物はＲにより還元されてしま
うが、Ｒ2 Ｏ3 を添加する場合、Ｒ2 Ｏ3 はＲリッチ相
に単に含有されるのみである。
【００１４】Ｒ2 Ｏ3 粉はＲFeＢ原料微粉砕のあとに添
加してもよいが、粗粉に添加して微粉砕工程で混合と粉
砕を兼ねるほうが好ましい。添加する量は、粗粉とＲ2
Ｏ3粉との混合物中、１重量％未満では電気抵抗の増加
が小さく、７重量％を超えると酸化物が多くなり過ぎ
て、焼結体の密度化が進まなくなるので、１〜７重量％
が好ましく、より好ましくは２〜６重量％である。
加してもよいが、粗粉に添加して微粉砕工程で混合と粉
砕を兼ねるほうが好ましい。添加する量は、粗粉とＲ2
Ｏ3粉との混合物中、１重量％未満では電気抵抗の増加
が小さく、７重量％を超えると酸化物が多くなり過ぎ
て、焼結体の密度化が進まなくなるので、１〜７重量％
が好ましく、より好ましくは２〜６重量％である。
【００１５】本発明の希土類磁石においては、抵抗率が
４×10-4Ωcm以上で、かつ保磁力は16ｋＯｅ以上である
ことが必要である。Ｒ2 Ｏ3 は非磁性であるから、希土
類磁石に添加することにより飽和磁化は低下する。しか
し電気抵抗が上昇し、渦電流を抑制し、発熱を抑えられ
るので、保磁力を増加させたのと同じ効果が得られる。
ＲFeＢ磁石では、添加物により保磁力を上げる時、飽和
磁化を犠牲にするので、基本的には得られるメリット
（電気抵抗の増加）とディメリット（飽和磁化の減少）
とのバランスで、電気抵抗増大のメリットの方が大き
い。重希土類添加時に保磁力と電気抵抗の増加が重畳す
る場合は、よりメリットが大きくなる。
４×10-4Ωcm以上で、かつ保磁力は16ｋＯｅ以上である
ことが必要である。Ｒ2 Ｏ3 は非磁性であるから、希土
類磁石に添加することにより飽和磁化は低下する。しか
し電気抵抗が上昇し、渦電流を抑制し、発熱を抑えられ
るので、保磁力を増加させたのと同じ効果が得られる。
ＲFeＢ磁石では、添加物により保磁力を上げる時、飽和
磁化を犠牲にするので、基本的には得られるメリット
（電気抵抗の増加）とディメリット（飽和磁化の減少）
とのバランスで、電気抵抗増大のメリットの方が大き
い。重希土類添加時に保磁力と電気抵抗の増加が重畳す
る場合は、よりメリットが大きくなる。
【００１６】本発明の希土類磁石主組成は、原子百分率
でＲ（Ｙを含む希土類元素のNdを含む１種以上）が14〜
18％、Ｂが７〜10％、Ｍ（Co、Al、Cu、Nb、Ti、Mo、Ga
の１種以上）が0.1 〜５％、Ｏが0.5 〜５％、残部Feと
僅かの不純物よりなる。ここでＲは、Ｙを含むLa、Ce、
Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu
から選択される、Ndを含む１種以上の希土類元素であ
る。具体的には、Nd−Dy、Nd−Tb、Nd−Ho、Nd−Pr、Nd
−Ce−Pr等が挙げられる。Ｒは原子百分率で14％未満で
は密度化が進まなくなり、18％を超えると飽和磁化が低
くなり過ぎ、また微粉砕した粉が燃えやすく、取り扱い
が難しくなるため、14〜18％が好ましい。Ｂは原子百分
率で７％未満では保磁力が低下し、10％を超えると飽和
磁化が低下するため、７〜10％が好ましい。添加元素Ｍ
はCo、Al、Cu、Nb、Ti、Mo、Gaから選択される１種以上
であり、具体的には、Co-Al 、Co-Cu 、Al-Nb 、Co-Al-
Cu、Co−Ga等が挙げられる。Ｍは保磁力の増加のため、
また磁気特性の温度係数を改善するために添加するが、
原子百分率で0.1 ％未満では効果が薄く、５％を超える
と却って保磁力が低下したり、飽和磁化が低下したりす
るため、0.1 〜５％が好ましい。
でＲ（Ｙを含む希土類元素のNdを含む１種以上）が14〜
18％、Ｂが７〜10％、Ｍ（Co、Al、Cu、Nb、Ti、Mo、Ga
の１種以上）が0.1 〜５％、Ｏが0.5 〜５％、残部Feと
僅かの不純物よりなる。ここでＲは、Ｙを含むLa、Ce、
Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu
から選択される、Ndを含む１種以上の希土類元素であ
る。具体的には、Nd−Dy、Nd−Tb、Nd−Ho、Nd−Pr、Nd
−Ce−Pr等が挙げられる。Ｒは原子百分率で14％未満で
は密度化が進まなくなり、18％を超えると飽和磁化が低
くなり過ぎ、また微粉砕した粉が燃えやすく、取り扱い
が難しくなるため、14〜18％が好ましい。Ｂは原子百分
率で７％未満では保磁力が低下し、10％を超えると飽和
磁化が低下するため、７〜10％が好ましい。添加元素Ｍ
はCo、Al、Cu、Nb、Ti、Mo、Gaから選択される１種以上
であり、具体的には、Co-Al 、Co-Cu 、Al-Nb 、Co-Al-
Cu、Co−Ga等が挙げられる。Ｍは保磁力の増加のため、
また磁気特性の温度係数を改善するために添加するが、
原子百分率で0.1 ％未満では効果が薄く、５％を超える
と却って保磁力が低下したり、飽和磁化が低下したりす
るため、0.1 〜５％が好ましい。
【００１７】遷移金属酸化物などは酸素との親和性がＲ
よりも弱いので、Ｒリッチ相内のＲ元素により還元さ
れ、Ｒリッチ相の減少をもたらす。これは焼結性の劣化
に結びつくので、添加するのは好ましくない。また希土
類酸化物を特に添加せずに、ＲFeＢ磁石粗粉または微粉
を充分酸化させ、該粉末を使用することにより酸化物の
量を増やすことも可能である。この場合、予めＲリッチ
相が多い組成を使用する必要がある。Ｒリッチ相が多い
組成では、粉砕時や粉砕後の微粉が着火する危険性が高
く、取り扱いが難しくなる。以上のような点から、Ｒ2
Ｏ3 を意図的に添加し、Ｒリッチ相の電気伝導性を阻害
することにより、焼結ＲFeＢ磁石の電気抵抗を増加させ
ることができる。
よりも弱いので、Ｒリッチ相内のＲ元素により還元さ
れ、Ｒリッチ相の減少をもたらす。これは焼結性の劣化
に結びつくので、添加するのは好ましくない。また希土
類酸化物を特に添加せずに、ＲFeＢ磁石粗粉または微粉
を充分酸化させ、該粉末を使用することにより酸化物の
量を増やすことも可能である。この場合、予めＲリッチ
相が多い組成を使用する必要がある。Ｒリッチ相が多い
組成では、粉砕時や粉砕後の微粉が着火する危険性が高
く、取り扱いが難しくなる。以上のような点から、Ｒ2
Ｏ3 を意図的に添加し、Ｒリッチ相の電気伝導性を阻害
することにより、焼結ＲFeＢ磁石の電気抵抗を増加させ
ることができる。
【００１８】
【実施例】次に、本発明を実施例、比較例を挙げて説明
する。 実施例１ 純度99.8％のNd0.95Dy0.05、Fe、Ｂ各メタルを、原子百
分率で（Nd0.95Dy0.05）15.5Fe77.5Ｂ7 となるように秤
量し、高周波溶解炉にて溶解・鋳造してインゴットを製
作した。インゴットを分析したところ、（Nd0.95D
y0.05）15Fe78Ｂ7 の組成であった。該インゴットを、
ジョークラッシャー、ブラウンミルで20メッシュ以下に
粗粉砕した。この粗粉に表１に示すように希土類酸化物
を99：１の重量比で添加し、混合した。該混合物を窒素
ガスを媒体ガスとしたジェットミルで平均粒径４μｍに
微粉砕した。該微粉を超硬ダイスに充填し、磁場強度15
ｋOeの静磁場中で磁場方向に配向させたまま、プレス圧
１t/cm2 でプレス成形を行った。該成形体を、焼結炉で
真空中1120℃で１時間焼結し、該焼結体を一度室温まで
冷却し、引き続き580 ℃で１時間保持して熱処理した
後、冷却して焼結体磁石を製造した。この焼結体磁石の
磁気特性をBHトレーサーで測定し、また３端子法により
電気抵抗を測定した結果を同じく表１に示す。
する。 実施例１ 純度99.8％のNd0.95Dy0.05、Fe、Ｂ各メタルを、原子百
分率で（Nd0.95Dy0.05）15.5Fe77.5Ｂ7 となるように秤
量し、高周波溶解炉にて溶解・鋳造してインゴットを製
作した。インゴットを分析したところ、（Nd0.95D
y0.05）15Fe78Ｂ7 の組成であった。該インゴットを、
ジョークラッシャー、ブラウンミルで20メッシュ以下に
粗粉砕した。この粗粉に表１に示すように希土類酸化物
を99：１の重量比で添加し、混合した。該混合物を窒素
ガスを媒体ガスとしたジェットミルで平均粒径４μｍに
微粉砕した。該微粉を超硬ダイスに充填し、磁場強度15
ｋOeの静磁場中で磁場方向に配向させたまま、プレス圧
１t/cm2 でプレス成形を行った。該成形体を、焼結炉で
真空中1120℃で１時間焼結し、該焼結体を一度室温まで
冷却し、引き続き580 ℃で１時間保持して熱処理した
後、冷却して焼結体磁石を製造した。この焼結体磁石の
磁気特性をBHトレーサーで測定し、また３端子法により
電気抵抗を測定した結果を同じく表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例２〜４ 希土類酸化物を、表１に示す組成及び添加比率とした以
外は、実施例１と同様に焼結体磁石を製造した。測定結
果を表１に併記する。
外は、実施例１と同様に焼結体磁石を製造した。測定結
果を表１に併記する。
【００２１】比較例１ 希土類酸化物を添加しなかった以外は、実施例１と同様
に焼結体磁石を製造した。測定結果を表１に併記する。
表１から、希土類酸化物の添加により焼結磁石体の電気
抵抗が大幅に上昇することがわかる。
に焼結体磁石を製造した。測定結果を表１に併記する。
表１から、希土類酸化物の添加により焼結磁石体の電気
抵抗が大幅に上昇することがわかる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、Ｒリッチ相の電気抵抗
を増加させ、焼結磁石の磁気特性に大きな影響を与える
ことなく焼結磁石全体の電気抵抗を上げることができ、
これにより磁石に誘起される渦電流を低減できる。
を増加させ、焼結磁石の磁気特性に大きな影響を与える
ことなく焼結磁石全体の電気抵抗を上げることができ、
これにより磁石に誘起される渦電流を低減できる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１０月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｈ０１Ｆ 1/04 Ｈ
Claims (2)
- 【請求項１】 原子百分率でＲ（Ｙを含む希土類元素か
ら選択されるNdを含む１種以上）が14〜18％、Ｂが７〜
10％、Ｍ（Co、Al、Cu、Nb、Ti、Mo、Gaの１種以上）が
0.1 〜５％、Ｏが0.5 〜５％、残部Feからなる焼結高抵
抗希土類磁石において、富希土類相に希土類酸化物の形
で酸素が濃縮された組織を有し、保磁力が16ｋＯｅ以上
で、かつ抵抗率が４×10-4Ωcm以上であることを特徴と
する高抵抗希土類磁石。 - 【請求項２】 Ｒ（Ｙを含む希土類元素から選択される
Ndを含む１種以上）、Ｂ、Ｍ（Co、Al、Cu、Nb、Ti、M
o、Gaの１種以上）、Feよりなる希土類合金粗粉と希土
類（Ｙを含む希土類から選択される１種以上）酸化物と
を99：１以上、93：７以下の重量比で混合し、該混合物
を微粉砕した後、粉末冶金法により高抵抗希土類磁石を
製作することを特徴とする請求項１記載の高抵抗希土類
磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8237606A JPH1083908A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 高抵抗希土類磁石とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8237606A JPH1083908A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 高抵抗希土類磁石とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1083908A true JPH1083908A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17017817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8237606A Pending JPH1083908A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 高抵抗希土類磁石とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1083908A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1164599A2 (en) * | 2000-06-13 | 2001-12-19 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | R-Fe-B base permanent magnet materials |
| JP2005142374A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Hitachi Ltd | 高抵抗希土類磁石用粉末とその製造方法及び希土類磁石とその製造方法並びにモータ用ロータとモータ |
| JP2005191282A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Hitachi Ltd | 希土類磁石とその製造方法およびモータ |
| JP2007165107A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Jeol Ltd | イオン源 |
| WO2012003702A1 (zh) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 烟台正海磁性材料股份有限公司 | 一种梯度电阻R-Fe-B系磁体及其生产方法 |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP8237606A patent/JPH1083908A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1164599A2 (en) * | 2000-06-13 | 2001-12-19 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | R-Fe-B base permanent magnet materials |
| EP1164599A3 (en) * | 2000-06-13 | 2003-01-22 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | R-Fe-B base permanent magnet materials |
| JP2005142374A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Hitachi Ltd | 高抵抗希土類磁石用粉末とその製造方法及び希土類磁石とその製造方法並びにモータ用ロータとモータ |
| JP2005191282A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Hitachi Ltd | 希土類磁石とその製造方法およびモータ |
| JP2007165107A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Jeol Ltd | イオン源 |
| WO2012003702A1 (zh) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 烟台正海磁性材料股份有限公司 | 一种梯度电阻R-Fe-B系磁体及其生产方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0134304B1 (en) | Permanent magnets | |
| JP4702542B2 (ja) | Ｒ−ｔ−ｂ−ｃ型焼結磁石の製造方法 | |
| JP2751109B2 (ja) | 熱安定性の良好な焼結型永久磁石 | |
| TWI391961B (zh) | R-T-B-C type rare earth sintered magnet and a manufacturing method thereof | |
| JP4371188B2 (ja) | 高比電気抵抗性希土類磁石及びその製造方法 | |
| KR20060102481A (ko) | 경사기능성 희토류 영구자석 | |
| JP4702543B2 (ja) | Ｒ−ｔ−ｂ−ｃ型希土類焼結磁石 | |
| JP2008060241A (ja) | 高抵抗希土類系永久磁石 | |
| JPS6110209A (ja) | 永久磁石 | |
| JPH0316761B2 (ja) | ||
| JP2787580B2 (ja) | 熱処理性がすぐれたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石 | |
| JP6624455B2 (ja) | Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石の製造方法 | |
| JPH056322B2 (ja) | ||
| JP2000082610A (ja) | 高電気抵抗率希土類永久磁石とその製造方法 | |
| JPH1083908A (ja) | 高抵抗希土類磁石とその製造方法 | |
| US5230749A (en) | Permanent magnets | |
| JPS62174905A (ja) | 永久磁石 | |
| JPH0316762B2 (ja) | ||
| JP2610798B2 (ja) | 永久磁石材料 | |
| JPS60144908A (ja) | 永久磁石材料 | |
| JPH066777B2 (ja) | 高性能永久磁石材料 | |
| JPH068488B2 (ja) | 永久磁石合金 | |
| JP2020155657A (ja) | Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石の製造方法 | |
| JP3298220B2 (ja) | 希土類―Ｆｅ―Ｎｂ―Ｇａ―Ａｌ―Ｂ系焼結磁石 | |
| JP3178848B2 (ja) | 永久磁石の製造方法 |