JPH11241104A - Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末及びその製造方法 - Google Patents

Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末及びその製造方法

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JPH11241104A
JPH11241104A JP10334679A JP33467998A JPH11241104A JP H11241104 A JPH11241104 A JP H11241104A JP 10334679 A JP10334679 A JP 10334679A JP 33467998 A JP33467998 A JP 33467998A JP H11241104 A JPH11241104 A JP H11241104A
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河野芳之
Michiya Kume
久米道也
Takaharu Ichinomiya
一ノ宮敬治
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 微粉砕などの機械的応力を加えることなくＳ
ｍ−Ｆｅ−Ｎ系の合金粉末を製造し、合金粉末の粒径と
粒子形状の最適化を行うことにより、高い磁気性能をも
つ合金粉末を得る。 【構成】 Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末であって、合金粉
末の平均粒径は０．５〜１０μｍの範囲であり、円形度
係数は７８％以上であることを特徴とする。但し、円形
度係数は、次のように定義された値である。 定義式：円形度係数＝（４πＳ／Ｌ2）×１００％ Ｓ＝（粒子投影面積） Ｌ＝（粒子像の周）

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、希土類元素のＳｍ、遷
移金属のＦｅ、及び窒素系合金粉末に係り、特に、粒子
形状が球状であり、磁気特性に優れた該合金粉末に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】希土類−遷移金属系磁性材料はその高い
磁気特性の為に、フェライト等に比べて非常に高価であ
るにも関わらず近年高い需要を示している。その中でも
特にＮｄ系磁石はＳｍ系磁石に比べて磁気特性が高く、
価格も安いことから希土類磁石の主流となっている。
【０００３】一方、Ｒ−Ｆｅ系合金に窒化を施したＲ−
Ｆｅ−Ｎ系合金粉末は、キュリー点が１５０℃以上も上
昇し、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系よりもさらに保磁力が高くなる可
能性があること、磁気特性の温度変化が小さく安定して
いること、および高耐候性があることなど、優れた特性
を示すことが見いだされ、開発が進められている。
【０００４】しかし、Ｒ−Ｆｅ−Ｎ系合金には、優れた
点も多いが欠点もあることがわかった。すなわち、異方
性磁界が高いものの所望の保磁力が得られにくいことで
あり、充分な保磁力を得るには微粉砕するか、Ｚｎなど
の金属をバインダーとする金属ボンド磁石としなければ
ならない。しかし、微粉砕は酸化や歪みなどの影響で他
の磁気特性が低下するという問題が生ずる。また、金属
バインダーは通常のボンド磁石に使用されるプラスチッ
クと比較して相当高価であるから、現実的な方法ではな
い。
【０００５】磁性合金粉末には、固有の単磁区粒径があ
り、磁性粉末の粒径をこの単磁区粒径に近づけることで
その保磁力が最大となることが知られている。希土類元
素−遷移金属系磁性材料では単磁区粒径は数μｍであ
る。そこで、磁性材料としての合金粉末には、磁気特性
の向上のためには微細な粒子を製造する技術が不可欠と
なる。
【０００６】これに対し、希土類酸化物粉末と遷移金属
粉末を混合し、これをカルシウム蒸気中で加熱すること
で希土類酸化物を還元して遷移金属中に拡散させる還元
拡散法が知られている。（特開昭６１−２９５３０８号
公報、特開平５−１４８５１７号公報、特開平５−２７
９７１４号公報、特開昭６−８１０１０号公報）還元拡
散法は安価な希土類酸化物を使用することや、合金が還
元と同時にできるという利点があり、永久磁石用のＳｍ
Ｃｏ5 金属間化合物又はＳｍ−Ｃｏ合金の製造では広く
この方法が用いられる。
【０００７】この還元拡散法において、粒子サイズが数
μｍ以下の希土類の酸化物を原料に使用することで、得
られる磁性粉末の粒子サイズは幾分小さくなったが、単
磁区粒径に相当する微細な磁性体粉末を得るにはまだ十
分な方法とはいえなかった。それは原料の鉄族金属の粒
径が希土類元素酸化物に比べかなり大きいことに起因す
る。
【０００８】また、この焼結した粉末を窒化した後、単
磁区粒子径まで微粉砕し、保磁力が出るようにしてから
ボンド磁石とすると、微粒子であるので充填率が低く成
形体に占める磁石粉末の割合が制限されるため、得られ
たボンド磁石の残留磁化が低くなる。さらに、このボン
ド磁石を磁場配向させるとき、粉砕後の微粉粒子の形状
がいびつであると、磁場中にて微粉粒子を磁化容易方向
に整列させて成形をする成形工程において、その整列度
合い、配向度を悪化させる問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、微粉砕などの機械的応力を用いることなくＳｍ−Ｆ
ｅ−Ｎ系の合金粉末の磁性材料を製造する方法を提供
し、さらに、合金粉末の粒径と粒子形状の最適化を行う
ことにより高い磁気性能をもつ合金粉末を得ることを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記した
問題を解決するために、粉砕工程を経ずに得られるＳｍ
−Ｆｅ−Ｎ系の合金粉末の粒径及び粒子形状の磁気特性
に及ぼす影響について鋭意研究した結果、最適な粒径範
囲と、粒子形状を見いだすことに成功した。
【００１１】すなわち、本発明のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金
粉末は、希土類元素のＳｍと、遷移元素のＦｅと、及び
窒素からなる合金粉末であって、合金粉末の平均粒径は
０．５〜１０μｍの範囲であり、針状度係数は７５％以
上であることを特徴とする。但し、針状度係数は、次の
ように定義された値である。 定義式：針状度係数（％）＝（ｂ／ａ）×１００％ ａ＝粒子像の最長径 ｂ＝ａに垂直な最大径
【００１２】また、本発明は、次式で定義される円形度
係数を用いて表すことができる。すなわち、本発明のＳ
ｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末は、希土類元素のＳｍと、遷移
元素のＦｅと、及び窒素からなる合金粉末であって、合
金粉末の平均粒径は０．５〜１０μｍの範囲であり、円
形度係数は７８％以上であることを特徴とする。但し、
円形度係数は、次のように定義された値である。 定義式：円形度係数＝（４πＳ／Ｌ2）×１００％ Ｓ＝（粒子投影面積） Ｌ＝（粒子像の周）
【００１３】
【発明の実施の形態】Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3の組成の希土類−
遷移金属系の強磁性材料合金粉末について、粒子径及び
粒子形状と、代表的な磁気特性である、残留磁化（σ
ｒ）及び保磁力（ｉＨｃ）との関係について、数多くの
水準の合金粉末を調製して測定した。その結果を図３〜
図５にプロットした。これらの図は個々の測定点はプロ
ットしていないが、図中の曲線は約１００点ほどの測定
点を基に描いた。
【００１４】＜平均粒径と保磁力の関係＞合金粒子の平
均粒径として、フィッシャーサブシーブサイザー（F.S.
S.S.)を用いて、空気透過法により比表面積を測定し、
一次粒子の粒径の平均値を求めこれを合金粒子の大きさ
の指標とした。図３に粒子形状がほぼ球である（針状度
係数が９５％）球状の粒子の平均粒径（Ｄａ）と保磁力
の関係について示している。この図より、Ｓｍ2Ｆｅ17
Ｎ3粒子は１〜２μｍ付近で最も保磁力が高くなり１９
ｋＯｅの値を示している。この付近で保磁力が最も高く
なるのは、この粒径がＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3合金粒子の単磁区
粒径にほぼ近似していることによると推定できる。しか
し、平均粒径がこれよりも小さくなると保磁力は急に低
下する。平均粒径が０．７μｍ付近で保磁力は１７ｋＯ
ｅ、平均粒径が０．６μｍ付近で保磁力は１５ｋＯｅ、
０．５μｍ付近で１０ｋＯｅ程度の保磁力を示す。逆
に、２μｍ付近より大きくても保磁力は急に低下する。
平均粒径が４μｍで、１０ｋＯｅ程度であり、１０μｍ
まで大きくなると、保磁力は１ｋＯｅ以下まで低下す
る。従って、球状粒子の粒径の比較的実用性のある範囲
は、保磁力が１０ｋＯｅ程度より高くなる０．５μｍ〜
４μｍの範囲であり、好ましい平均粒径範囲は保磁力が
１５ｋＯｅ程度より高くなる０．６μｍ〜３．５μｍで
あり、最も好ましい平均粒径範囲は保磁力が１７ｋＯｅ
程度より高くなる０．７μｍ〜３μｍである。
【００１５】＜針状度係数と残留磁化、保磁力との関係
＞針状度係数は、次のようにして測定した。 定義式：針状度係数（％）＝（ｂ／ａ）×１００％ ａ＝粒子像の最長径 ｂ＝ａに垂直な最大径 測定のためには、先ず合金粒子を薄く広げた測定試料を
作製する。この試料はできるだけ粒子が重ならないよう
に薄く広げる。測定試料を倍率４０００倍のＳＥＭで粒
子像の写真をとり、その粒子像をスキャナーでコンピュ
ータに取り込み、粒子像の分離抽出を行い、１００個の
粒子像データを取り込む。そして、各々の粒子像につい
てコンピュータによりａ（粒子像の最長径）及びｂ（ａ
に垂直な最大径）を求め、針状度係数を算出し、１００
個の平均をとり、針状度係数とした。針状度係数は式を
みても分かるように、１００％に近付くほど球形に近く
なる。
【００１６】平均粒径が１．５μｍである種々の水準の
針状度係数の合金粉末について、数多くのデータに基づ
き残留磁化と針状度係数の関係について図４にプロット
した。この図はその典型的データであり、実際にはある
程度の幅を持つ。針状度係数が７０％以下では、残留磁
化は８７ｅｍｕ／ｇでほぼ一定であるが、７５％を超え
ると、８９ｅｍｕ／ｇと残留磁化の改善がみられる。針
状度係数が８０％で１０２ｅｍｕ／ｇ、針状度係数が８
５％で１２５ｅｍｕ／ｇ、針状度係数が９０％で１３３
ｅｍｕ／ｇ、針状度係数が９５％で１３８ｅｍｕ／ｇと
球形に近付くに従い、残留磁化が大幅に改善される。こ
れらの結果より、針状度係数の増加の効果が残留磁化の
増加に影響するのは７５％以上であり、好ましい針状度
係数は８０％以上であり、より好ましいのは８５％以上
であり、最も好ましいのは９０％以上である。
【００１７】平均粒径が１．５μｍである種々の水準の
針状度係数の合金粉末について、数多くのデータに基づ
き保磁力と針状度係数の関係について図５にプロットし
た。この図はその典型的データであり、実際にはある程
度の幅を持つ。針状度係数が７０％以下では、保磁力は
５．８ｋＯｅ以下であるが、７５％を超えると、８．２
ｋＯｅと保磁力の改善がみられる。針状度係数が８０％
で１２．８ｋＯｅ、針状度係数が８５％で１５．２、針
状度係数が９０％で１７．３ｋＯｅ、針状度係数が９５
％で１８．６ｋＯｅと球形に近付くに従い、保磁力が大
幅に改善される。これらの結果より、針状度係数の増加
の効果が保磁力の増加に影響するのは７５％以上であ
り、好ましい針状度係数は８０％以上であり、より好ま
しいのは８５％以上であり、最も好ましいのは９０％以
上である。
【００１８】＜円形度係数と残留磁化、保磁力との関係
＞針状度係数により粒子形状の球体との近さ或いは隔た
りを表すことができるが、最近のコンピュータ技術を用
いた画像解析が安価に行うことができるようになり、次
の式で定義する円形度係数が容易に測定できる。 定義式：円形度係数＝（４πＳ／Ｌ2）×１００％ Ｓ＝（粒子投影面積） Ｌ＝（粒子像の周） 測定のための試料の作製の方法、及びスキャナーによる
粒子像のコンピュータへの取り込みは針状度係数を測定
する場合と同じである。円形度係数は式をみても分かる
ように、針状度係数同様１００％に近付くほど球形に近
くなる。
【００１９】平均粒径が１．５μｍである種々の水準の
円形度係数の合金粉末について、数多くのデータに基づ
き残留磁化と円形度係数の関係について図６にプロット
した。この図はその典型的データであり、実際にはある
程度の幅を持つ。円形度係数が７０％以下では、残留磁
化は８７ｅｍｕ／ｇ以下であるが、７８％を超えると、
８９ｅｍｕ／ｇと残留磁化の改善がみられる。円形度係
数が８０％で９４ｅｍｕ／ｇ、円形度係数が８５％で１
１５ｅｍｕ／ｇ、円形度係数が９０％以上で１４０ｅｍ
ｕ／ｇと、球形に近付くに従い残留磁化が大幅に改善さ
れる。これらの結果より、円形度係数の増加の効果が残
留磁化の増加に影響するのは７８％以上であり、好まし
い円形度係数は８０％以上であり、より好ましいのは８
５％以上であり、最も好ましいのは９０％以上である。
【００２０】平均粒径が１．５μｍである種々の水準の
円形度係数の合金粉末について、数多くのデータに基づ
き保磁力と円形度係数の関係について図７にプロットし
た。この図はその典型的データであり、実際にはある程
度の幅を持つ。保磁力については、この図より、針状度
係数が７０％以下では、保磁力は５．８ｋＯｅで一定で
あるが、７８％を超えると、８．２ｋＯｅと保磁力の改
善がみられる。円形度係数が８０％で１０．８ｋＯｅ、
円形度係数が８５％で１５．５、円形度係数が９０％で
１８．４ｋＯｅ、円形度係数が９５％で２０．０ｋＯｅ
と球形に近付くに従い、保磁力が大幅に改善される。こ
れらの結果より、円形度係数の増加の効果が保磁力の増
加に影響するのは７８％以上であり、好ましい円形度係
数は８０％以上であり、より好ましいのは８５％以上で
あり、最も好ましいのは９０％以上である。
【００２１】この針状度係数は粒子の巨視的な形状を評
価するものであり粒子投影図が円状か、楕円状か、ま
た、粒子が凝集しているか等をみることができる。粒子
が楕円状、特に2個以上の粒子が凝集した場合、そのネ
ック部に逆磁区が発生しやすくなり、保磁力の低下を招
く。さらに単磁区粒子になれず、残留磁化も低下してし
まう。また磁石粉末をボンド磁石とする際、粒子が球状
でない場合充填率が上がらない、磁場配向性を悪化させ
るなどの問題が生じる。
【００２２】円形度係数は粒子の微視的な形状を評価す
るものであり、粒子表面に突起物、凹凸、微小粒子の付
着がないか等を判断することができる。粒子表面の突起
物や凹凸部分には逆磁区が発生しやすく、保磁力低下の
原因となりうる。さらに表面に微小な粒子の付着があれ
ば単磁区粒子にならず残留磁化も低下してしまう。また
磁石粉末をボンド磁石とする際、粒子表面に突起物や凹
凸があると粒子同士が競合い、粒子に応力がかかりやす
くなる。このため保磁力の低下、充填率が上がらない、
などの問題が生じる。
【００２３】よって針状度係数、円形度係数を測定する
ことによって粒子の巨視的、微視的形状を数値化でき、
かつ磁気特性と粒子形状との関係を調べることができ
る。
【００２４】また、本発明のＳｍ2Ｆｅ17Ｎ３合金球状
粒子は、平均粒径が０．６〜１０μｍの範囲であり、針
状度係数が、８０％以上とすることで、保磁力は１２．
５ｋＯｅ以上、残留磁化は１００ｅｍｕ／ｇ以上とする
ことができる。
【００２５】さらに、本発明のＳｍ2Ｆｅ17Ｎ３合金球
状粒子は、平均粒径が０．７〜４μｍの範囲であり、針
状度係数が、８５％以上とすることで、保磁力は１５ｋ
Ｏｅ以上、残留磁化は１２５ｅｍｕ／ｇ以上とすること
ができる。
【００２６】最も好ましい範囲として、本発明のＳｍ2
Ｆｅ17Ｎ３合金球状粒子は、平均粒径が０．７〜４μｍ
の範囲であり、針状度係数が、９０％以上とすること
で、保磁力は１７ｋＯｅ以上、残留磁化は１３０ｅｍｕ
／ｇ以上とすることができる。
【００２７】このように、Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3合金粉末の磁
気特性はその平均粒径、粒子の形状に大きく依存するこ
とが分かる。このような球形粒子を得る方法として、特
開平６−１５１１２７号公報には、原料となる鉄粉とし
てカルボニル鉄粉を使用し、希土類元素の還元に用いる
還元拡散法の温度を６５０〜８８０℃の範囲とすること
により、球形の粒子を得ることができたとしている。し
かし、粒子に丸みはあるものの、粒子の独立性が悪く、
ひょうたん型、合体型の粒子が生じるため、針状度係数
の測定では７０％未満の粒子しか得られない。また、粒
子径は使用するカルボニル鉄粉の粒径に大きく依存する
ため、粒径のコントロールは思うようにできない。単磁
区粒径程度の合金粉末を得ようとすると、どうしても粉
砕に頼らざるを得ない。
【００２８】粒子が球形状のものが得られるという点で
は、成分元素を溶融した溶湯をガスアトマイズすること
で、球状の合金粉末が得られることは知られている。
（特公昭７−５０６４８号公報）しかし、その平均粒径
は単磁区粒子径よりも10倍以上も大きく、充填率や磁場
配向に関しては問題がないものの、粒子が大きすぎて多
磁区構造となるから、保磁力が著しく低くなる。
【００２９】上記した球状のＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3合金粉末を
得るための好ましい方法について以下に説明する。しか
し、本発明の特定の球状粒子を得る方法として以下の方
法に限定するものではない。
【００３０】＜合金粉末の好ましい調製方法＞本発明の
合金粉末は、希土類元素としてＳｍ、遷移金属としてＦ
ｅを酸に溶解し、Ｓｍ及びＦｅイオンと不溶性の塩を生
成する物質を溶液中で反応させ沈殿させ、該沈殿物を焼
成して金属酸化物とし、得られた金属酸化物を還元して
合金粉末を得る方法を採用することで好ましく得ること
ができる。
【００３１】また、本発明の合金粉末は、粒子中構成元
素の分布が均質で、粒度分布がシャープで、粒子形状が
球状である沈殿物粒子からなる沈殿物を、焼成して金属
酸化物を得、該金属酸化物を還元雰囲気で加熱する工程
を含むことで好ましく得ることができる。
【００３２】この製造方法の中で、特に沈殿物粒子を得
る工程が最も重要である。沈殿物粒子の形状がそのま
ま、それを酸化した金属酸化物と、及びそれを還元した
合金粉末の粒径及び粒子形状に継承されるからである。
従って、沈殿物粒子の形状をできる限り球形に近づける
ことが重要となる。
【００３３】上述した本発明の合金粉末粒子を得るため
には、沈殿物粒子は外観がほぼ球形をしており、平均粒
径は０．０５〜２０μｍであり、全粒子径が０．１〜２
０μｍの範囲にある粒子径と粒度分布を有する沈殿物粒
子とすることが好ましい。
【００３４】このような沈殿物粒子を得るには、構成成
分の陽イオンであるＳｍ及びＦｅは、水中で均一に混合
する。これら金属元素を共通にイオン化して溶解するに
は、好ましい酸としては、塩酸、硫酸、硝酸等の鉱酸が
あり、上述の金属イオンを高濃度に溶解することができ
る。また、これらＳｍ、Ｆｅの塩化物、硫酸塩、硝酸塩
を水に溶解することでも可能である。また、溶解液は水
溶液だけに限らず、金属アルコキシド等の形の有機金属
を有機溶媒、例えば、アルコール、アセトン、シクロヘ
キサン、テトラハイドロフラン等の有機溶媒に溶解した
溶液であってもよい。
【００３５】上記したＳｍ、Ｆｅイオンを溶解した溶液
から、これらイオンと不溶性の塩を生成する物質とし
て、水酸化物イオン、炭酸イオン、蓚酸イオン等の陰イ
オン（非金属イオン）が好ましく使用することができ
る。すなわち、これらのイオンを供給することができる
物質の溶液なら使用することができる。例えば、水酸化
物イオンを供給する物質としてアンモニア、苛性ソーダ
等、炭酸イオンを供給する物質として、重炭酸アンモニ
ウム、重炭酸ソーダ等、蓚酸イオンを供給するものとし
ては、蓚酸が使用可能である。金属アルコキシドを有機
溶媒に溶解した液の場合、水を添加することで、金属水
酸化物の形で沈殿を析出可能である。これ以外にも、金
属イオンと反応して不溶性の塩を生成する物質なら本発
明に適用可能である。また、水酸化物の不溶性の塩を生
成する方法として、ゾルゲル法が好ましく使用すること
ができる。
【００３６】金属イオンと非金属イオンとの反応を制御
することにより、沈殿物粒子内の構成元素の分布が均質
で、粒度分布のシャープな、粒子形状の整った、理想的
な合金粉末原料を得ることができる。このような原料を
使用することが最終製品である合金粉末（磁性材料）の
磁気特性を向上する。この沈殿反応の制御には、金属イ
オンと非金属イオンの供給速度、反応温度、反応液濃
度、反応液の撹拌状態、反応時のｐＨ等を適当に設定す
ることで行うことができる。これらの条件の設定には、
まず、沈殿物の収率を最良にするように選択し、沈殿物
粒子の独立性（粒子形状）、沈殿物粒子の粒度分布がシ
ャープであることなどを顕微鏡観察しながら各条件を決
定する。また、原料として、どのような化学種を選択
し、どのような沈殿反応を適用するかによって、沈殿物
の形態は大きく変化することはいうまでもない。この沈
殿工程により、最終の磁性材料としての合金粉末の粒子
径、粒子形、粒度分布がおよそ決定される。前述したよ
うに、粒子性能は磁性材料に密接に反映される点で、こ
の沈殿反応の制御は非常に重要となる。このようにして
得られる沈殿物粒子中には希土類元素と遷移金属元素が
十分に混合された状態で存在する。
【００３７】本発明において、沈殿反応から得られる沈
殿物を焼成してＳｍとＦｅの金属酸化物を生成するが、
通常、沈殿物は焼成前に脱溶媒したものを焼成する。こ
の工程において十分に脱溶媒しておくと、焼成が容易で
あるからである。また、沈殿物が高温度において溶媒へ
の溶解度が大きくなるような場合、特に十分に脱溶媒し
ておく必要がある。沈殿物粒子が溶解して、粒子が凝集
し、粒度分布、粒子径に悪影響を及ぼすからである。
【００３８】沈殿物の焼成時は、金属イオンと非金属イ
オンからなる不溶性の塩が加熱された結果、非金属イオ
ンが分解して金属酸化物を生成する。従って、この焼成
は酸素リッチな条件で焼成されることが好ましい。ま
た、非金属イオンの構成元素に酸素を含むものを選択す
ることが好ましい。そのようなものには、水酸イオン、
重炭酸イオン、蓚酸イオン、クエン酸イオン等がある。
逆に硫化物イオン等は、これら金属を共通して沈殿を引
き起こすイオンではあるが、イオンの構成に酸素を含ま
ないから、酸化物に分解しがたく適当ではない。また、
燐酸イオン、硼酸イオン、珪酸イオン等も、希土類元素
イオン、遷移金属イオンと不溶性の塩を生成する物質で
あるが、それぞれ燐酸塩、硼酸塩、珪酸塩は、後の焼成
で容易に酸化物を生成するものではなく、本発明に適用
するのは困難である。従って、本発明を構成する沈殿反
応に好ましく適用することができる非金属イオンは、水
酸イオン、炭酸イオン、蓚酸イオン等の加熱すると容易
に酸化物を生成することができる無機塩と、加熱すると
容易に燃焼する不溶性の有機塩である。たた、不溶性の
有機塩がアルコキシドのように水で加水分解し、水酸化
物を生成するような場合は、一旦水酸化物としてそれを
加熱することが好ましい。
【００３９】この焼成の要点は非金属イオンを分解して
金属酸化物を得ることであるから、焼成温度もそのよう
な分解反応が起こる温度以上の温度で焼成する。従っ
て、焼成温度は金属イオンの種類、非金属イオンの種類
に応じて変化するが、８００〜１３００℃の温度で数時
間焼成するのが適当であり、より好ましくは９００〜１
１００℃の範囲で焼成する。この場合、炉の雰囲気は送
風機等を用いて空気を十分に送入するか、酸素を炉内に
導入して焼成することが好ましい。
【００４０】この焼成により、粒子内に希土類元素と遷
移金属元素の微視的な混合がなされた金属酸化物を得る
ことができる。この酸化物粒子は上記した沈殿物粒子の
形状分布をそのまま継承した粒子性能が極めて良好な酸
化物である。
【００４１】金属酸化物から合金粉末を得るには、基本
的に還元反応を適用する。ここで、一口に金属酸化物と
称しても、本金属酸化物は、希土類元素のＳｍと遷移元
素のＦｅの酸化物である。Ｆｅの還元電位は標準水素電
極に対し、−０．４４７ｖであり、これに対し、Ｓｍ
は、−２．３０ｖと非常に卑なる元素であり、言い換え
れば、還元しにくい元素である。
【００４２】従って、Ｆｅの金属への還元にはＨ2、Ｃ
Ｏ、ＣＨ4等炭化水素ガスによる還元性ガスによる還元
のような、通常の還元性ガスを炉内に導入し還元雰囲気
を形成して加熱することで十分可能である。この還元反
応時、遷移金属酸化物粉末に含まれる酸素はＨ2Ｏある
いはＣＯの形で徐々に除去される。この場合の加熱温度
は３００〜９００℃の範囲に設定する。この範囲よりも
低温では遷移金属酸化物の還元は起こりにくく、この範
囲より高温では、還元は起こるが、酸化物粒子が高温に
より粒子成長と偏析を起こし、所望の粒子径から逸脱し
てしまうからである。従って、加熱温度は４００〜８０
０℃の範囲がより好ましい。
【００４３】また、上述した沈殿反応から得られる沈殿
物を使用する方法以外に、構成元素の酸化物微粒子を十
分に混合する方法も適用することもできる。すなわち、
平均粒径が５μｍ未満であるＳｍ2Ｏ3と、平均粒径が２
μｍ未満の鉄酸化物を混合し、これを一旦還元性ガス中
で３００〜９００℃の温度で加熱して鉄酸化物を金属鉄
に還元する方法である。
【００４４】この方法は沈殿反応の方法によるほど構成
元素の混合レベルは高くないが、出発原料に金属鉄を使
用した場合に比べると、かなり均一な混合を行うことが
できる。その理由は次の３点に集約される。 （１）金属鉄を出発原料とする場合、混合レベルを向上
させるには、大前提として平均粒径１０μｍ以下の金属
鉄粉末を使用する必要があり、この要件を満たすのは現
在のところ、カルボニル鉄粉末しか見あたらない。とこ
ろが工業的に得られるカルボニル鉄粉末は、最小でも平
均粒径が４μｍ程度である。ところが一般的なＳｍ2Ｏ3
粉末の平均粒径は１μｍ前後であり、カルボニル鉄粉の
４分の１（体積では１／６４）である。こうした状況下
で均一な混合は困難である。 （２）カルボニル鉄粉末は真球状の外観を持ち、しかも
表面が平滑なので流動性が良いが、Ｓｍ2Ｏ3粉末は不定
形状の外観を持ち比較的流動性が悪い。また、カルボニ
ル鉄粉の嵩密度は３から４であるのに対し、Ｓｍ2Ｏ3粉
末は０．９と比較的小さい。従って両粉末を機械的に混
合しようとしても満足すべき結果を得られない。 （３）酸化物粉末同士を混合する場合は、粒子径、流動
性、見かけ比重とも同程度の原料を工業的に調達するこ
とが可能なので、比較的均一な混合が可能である。
【００４５】原料として酸化物同士を混合して得た混合
物を一旦還元性ガス中で、還元することにより、上述の
沈殿反応による場合と同様、金属Ｃａあるいは水素化Ｃ
ａによる還元拡散工程に供することができる。
【００４６】金属酸化物の中のＳｍの酸化物成分は、上
記した還元性ガス雰囲気下の加熱では還元できない。こ
の希土類元素の還元の方法を限定することはないが、対
象の希土類元素よりも還元電位の低い元素の金属を混合
して加熱することで可能となる。例えば、アルカリ金属
としてＬｉは−３．０４、Ｎａは−２．７１、Ｋは−
２．９３ｖ、Ｒｂは２．９８ｖ、Ｃｓは−２．９２ｖ、
アルカリ土類金属の中でもＭｇは−２．３７２ｖ、Ｃａ
は−２．８７ｖ、Ｓｒは−２．８９ｖ、Ｂａは−２．９
１２ｖ、の還元電位をもち、該金属酸化物に混合して不
活性ガス中で加熱することで、粒子中の希土類元素を金
属に還元することができる。取り扱いの安全性及びコス
トの点から金属カルシウムの使用が最も好適である。
【００４７】還元剤としてカルシウムの応用について、
希土類コバルト磁石については、還元拡散法と称される
合金粉末の製法が適用され実用化されている。この還元
拡散法を適用することが本発明においても最も好まし
い。すなわち、還元性ガスによる還元で得られた遷移金
属元素を金属状態にまで還元した微細金属と希土類元素
酸化物との混合状態にある粉末に金属カルシウム、或い
は水酸化カルシウムを添加し、不活性ガス雰囲気もしく
は真空中で加熱することにより、希土類酸化物をカルシ
ウム融体もしくはその蒸気と接触し、希土類酸化物を金
属に還元する。この還元反応により、希土類元素と遷移
金属元素の合金ブロックを得ることができる。
【００４８】前記したアルカリ金属、アルカリ土類金属
の還元剤は、粒状または粉末状の形で使用されるが、特
にコストの点から粒度４メッシュ以下の粒状金属カルシ
ウムが好適である。これらの還元剤は、反応当量（希土
類酸化物を還元するのに必要な化学量論量であり、遷移
金属を酸化物の形で使用した場合には、これを還元する
に必要な分を含む）の１．１〜３．０倍量、好ましくは
１．５〜２．０倍量の割合で使用される。
【００４９】この還元剤による還元は、当然遷移金属元
素を還元することも可能である。それで、遷移金属酸化
物を還元性ガスの還元をせずに、直接Ｃａ等の還元剤に
よる還元を実施できないことはない。しかし、その場
合、Ｃａの必要量が過多となり、Ｃａによる還元反応時
の発熱により粒子が粗大化するのみならず、最悪の場合
は爆発的な反応により生成物が炉内に飛散する危険があ
る。従って、還元拡散による希土類元素の還元の前には
遷移金属の大半を還元して金属化しておくことが好まし
い。従って、還元拡散工程前の遷移金属の酸素の除去率
は４０％以上あることが望ましい。なぜなら４０％を越
える酸素を除去するには次工程で使用する還元剤が大量
に必要となり不経済であるばかりでなく、合金粉末粒子
の形状も分散した整った形のものが得られなくなるから
である。ここで酸素の除去率とは、遷移金属の酸化物中
に存在する酸素全量に対する還元除去した酸素量の百分
率である。
【００５０】本発明においては、還元剤とともに、必要
に応じて崩壊促進剤を使用することができる。この崩壊
促進剤は、後述する湿式処理に際して、生成物の崩壊、
粒状化を促進させるために適宜使用されるものであり、
例えば特開昭６３−１０５９０９号公報に開示されてい
る塩化カルシウム等のアルカリ土類金属塩、及び酸化カ
ルシウム等がある。これらの崩壊促進剤は、希土類源と
して使用される希土類酸化物当り１〜３０重量％、特に
５〜３０重量％の割合で使用される。
【００５１】本発明においては、上述した原料粉末と還
元剤、及び必要により使用される崩壊促進剤とを混合
し、該混合物を窒素以外の不活性雰囲気、例えばアルゴ
ンガス中で加熱を行うことにより還元を行う。また還元
のために行われる加熱処理温度は７００〜１２００℃、
特に８００〜１１００℃の範囲とすることが好適であ
り、加熱処理時間は特に制約されないが、還元反応を均
一に行うためには、通常、１０分〜１０時間の範囲の時
間で行うことができ、１０分〜２時間の範囲で行うのが
より好ましい。この還元反応により多孔質塊状の希土類
−遷移金属系合金が得られる。
【００５２】Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末を得るには、同
じ炉内で引き続き窒素ガス、或いは、加熱により分解し
て窒素を供給しうる化合物ガスを導入することで窒化す
ることができる。還元拡散工程で希土類−遷移金属系合
金が多孔質塊状で得られるため、粉砕を行うことなく直
ちに窒素雰囲気中で熱処理を行うことができ、これによ
り窒化が均一に行われ、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金を得る。こ
の窒化処理は、上記還元のための加熱温度領域から降温
させて、３００〜６００℃、特に４００〜５５０℃の温
度とし、この温度範囲で雰囲気を窒素雰囲気に置換する
ことにより行われる。例えば、この窒化処理温度が ３
００℃未満であると、前記工程で得られた反応生成物で
あるＳｍ−Ｆｅ系合金中への窒素の拡散が不十分とな
り、窒化を均一且つ有効に行うことが困難となる。さら
に窒化温度が ６００℃を超えると、Ｓｍ−Ｆｅ系合金
が希土類−窒素系化合物と、α−鉄等の遷移金属とに分
解するため、得られる合金粉末の磁気特性が著しく低下
するという不都合を生じる。上記熱処理時間は、窒化が
十分に均一に行われる程度に設定されるが、一般にこの
時間は、４〜１２時間程度である。
【００５３】このとき、反応生成物は、副生するＣａ
Ｎ、ＣａＯ、未反応の過剰カルシウム及び生成合金粉末
の混合物であって、これらが複合した焼結塊状態であ
る。従って、次にこの生成混合物を冷却水中に投入し
て、ＣａＮ、ＣａＯ及び金属カルシウムをＣａ（ＯＨ）
2懸濁物として合金粉末から分離する。さらに残留する
Ｃａ（ＯＨ）2は、合金粉末を酢酸或いは塩酸で洗浄し
て除去する。生成物の多孔質塊状の希土類−遷移金属系
合金を水中に投入した際には、金属カルシウムの水によ
る酸化及び副生ＣａＯの水和反応によって、複合して焼
結塊状の生成混合物の崩壊、すなわち微粉化が進行す
る。
【００５４】崩壊によって生成したスラリーを撹拌後、
デカンテーションによって、上部のアルカリ金属等の水
酸化物を除去し、注水−撹拌−デカンテーションの操作
を繰り返すことにより、該水酸化物を得られた合金粉末
から除去することができる。また、一部残留した水酸化
物は、酢酸あるいは塩酸等の酸を用いて、ｐＨ３〜６、
好ましくはｐＨ４〜５の範囲で酸洗浄することによって
完全に除去される。このような湿式処理終了後は、例え
ば水洗後、アルコールあるいはアセトン等の有機溶剤で
洗浄、脱水した後、真空乾燥することで、希土類−遷移
金属の合金粉末が製造される。
【００５５】
【実施例】以下、本発明の実施例について永久磁石材料
であるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末の製造例を基に説明す
る。
【００５６】［実施例１］ ＜１．沈澱反応＞反応タンクに純水３０リットル投入し、そ
の中に９７％Ｈ2ＳＯ4を５２０ｇ加え、Ｓｍ2Ｏ3を４８
４．８ｇ仕込み溶解し、２５％アンモニア水を加えてｐ
Ｈを中性付近に調整する。この水溶液にＦｅＳＯ4・７
Ｈ2Ｏを５２００ｇを加えて完全に溶解しメタル液とし
た。別のタンクに純水を１２リットルに重炭酸アンモニウム
２５２４ｇと２５％アンモニア水を１７３８ｇを混合し
た炭酸イオン溶解液を調製した。反応タンクを撹拌しな
がら、炭酸イオン溶解液を徐々に添加し、全量添加した
最終のｐＨが８．０±０．５になるように、アンモニア
水を添加した。攪拌を止め静置すると、生成物は容器底
部に沈殿してくる。このときに得られた沈殿物を一部採
って、顕微鏡観察すると、粒のそろった球状の粒子であ
った。フィッシャーサブシーブサイザー（ＦＳＳＳ）に
よる平均粒径は１．４μｍであった。
【００５７】＜２．ろ過洗浄＞沈澱生成物を濾紙上にと
り、上部よりイオン交換水を供給しながら吸引する。ろ
液の電気導電率が５０μＳ／ｍを下回るまでこのデカン
テーションを続ける。洗浄され、吸引濾過して得られる
沈殿物ケーキを８０℃の乾燥機中で乾燥する。
【００５８】＜３．大気焼成＞乾燥されたケーキをアル
ミナのるつぼに入れ、１１００℃の大気中で３時間焼成
する。
【００５９】＜４．粒度調整＞焼成物を手でほぐした
後、ハンマーミルで粉砕する。この金属酸化物粉末の粒
子径はフィッシャーサブシーブサイザー（ＦＳＳＳ）に
よる平均粒径は１．３μｍであった。
【００６０】＜５．水素還元＞粉砕粉末を鋼製のトレー
に充填し、それを管状炉に入れ、純度１００％の水素を
２０リットル／分で流通させながら７００℃で１０時間の熱
処理を施した。得られた黒色粉末の酸素濃度は７．２ｗ
ｔ％であった。
【００６１】＜６．還元拡散反応及び窒化反応＞前工程
で得られた黒色粉末１０００ｇと粒状Ｃａ３５０．７ｇ
を混合し、鋼製のトレーに入れてアルゴンガス雰囲気炉
にセットする。炉内を真空排気した後、アルゴンガスを
通じながら１０００℃、１時間加熱する。次いで、加熱
を止め、引き続いてアルゴンガス中で４５０℃まで冷却
し、以後この温度で一定に保持する。その後、炉内を再
び真空排気した後、窒素ガスを導入する。大気圧以上の
圧力で窒素ガスを通じながら５時間加熱した後、加熱を
停止し放冷する。
【００６２】＜７．水洗＞得られた窒化した合金粉末を
イオン交換水５リットルに投入し、これにより、反応生成物
が直ちに崩壊し、合金粉末とＣａ成分との分離が始ま
る。水中での撹拌、静置、上澄み液の除去を５回繰り返
し、最後に２ｗｔ％酢酸水溶液５リットル中で洗浄し、Ｃａ
成分の分離が完了する。これを真空乾燥することでＳｍ
2Ｆｅ17Ｎ3合金粉末を得る。
【００６３】＜８．特性評価＞得られた粉末は分散性が
良く、電子顕微鏡による観察でも球状の形状を持つもの
であった。粉末の平均粒径はＦＳＳＳによる測定で２．
５μｍであり、針状度係数は８３％、円形度係数は８７
％であった。粉末の磁気特性はσｒ１２０ｅｍｕ／ｇ、
ｉＨｃ１５．８ｋＯｅであった。また粉末に含まれる酸
素の濃度は０．２５ｗｔ％であり、ＥＰＭＡによる断面
観察ではＳｍとＦｅの偏析は確認できなかった。またＣ
ｕ−Ｋαを線源とするＸ線回折によれば主相であるＳｍ
−Ｆｅ合金の他には何も観察されず、特に純鉄成分であ
るα−Ｆｅは痕跡すら発見できなかった。
【００６４】［実施例２］ ＜１．沈澱反応＞硝酸サマリウム六水和物Ｓｍ（ＮＯ
3）3・６Ｈ2Ｏを５１３．４ｇ、硝酸鉄９水和物Ｆｅ
（ＮＯ3）3・９Ｈ2Ｏを３４３２．３ｇ秤量し、 攪拌し
ながら１０リットルのイオン交換水に同時に投入する。完全
に溶けたことを確認の後、攪拌を続けながら尿素（ＮＨ
2）2ＣＯを２９９２．５ｇ投入する。攪拌を続けながら
液温を８０℃まで上昇させる。この時尿素はアンモニア
と炭酸ガスに加水分解し金属分は均一反応により沈澱す
る。
【００６５】＜２．ろ過洗浄＞沈澱生成物を濾紙上にと
り、上部よりイオン交換水を供給しながら吸引する。ろ
液の比抵抗が５０μＳ／ｍを下回るまでこの操作を続け
る。洗浄されたケーキは８０℃の乾燥機中で乾燥する。
【００６６】＜３．大気焼成＞乾燥されたケーキをアル
ミナのるつぼに入れ、１１００℃の大気中で３時間焼成
する。
【００６７】＜４．粒度調整＞焼成物を手でほぐした
後、ハンマーミルで粉砕する。この粉末の粒子径はフィ
ッシャーサブシーブサイザーで１．３ミクロンであっ
た。
【００６８】＜５．水素還元＞粉砕粉末を鋼製のトレー
に入れ、純度１００％の水素が２０リットル／分で流通して
いる管状炉に置き、７００℃、１０時間の熱処理を施し
た。得られた黒色粉末の酸素濃度は７．２ｗｔ％であっ
た。
【００６９】＜６．還元拡散反応＞前工程で得られた黒
色粉末のうち１０００ｇと粒径６ｍｍ以下の粒状Ｃａ３
５０．７ｇを混合し、鋼製のトレーに入れて不活性ガス
雰囲気炉にセットする。炉内を真空排気した後、アルゴ
ンガスを通じながら１０００℃、１時間加熱する。次い
で、加熱を止め、引き続いてアルゴンガス中で４５０℃
まで冷却して以後この温度で一定に保持する。その後、
炉内を再び真空排気した後、窒素ガスを導入する。大気
圧以上の圧力で窒素ガスを通じながら５時間加熱した
後、加熱を停止し放冷する。
【００７０】＜７．水洗＞得られた反応生成物をイオン
交換水5リットルに投入し、これにより、反応生成物が直ち
に崩壊し、合金粉末とＣａ成分との分離が始まる。水中
での撹拌、静置、上澄み液の除去を５回繰り返し、最後
に２ｗｔ％酢酸水溶液５リットル中で洗浄し、Ｃａ成分の分
離が完了する。これを真空乾燥することでＳｍ2Ｆｅ17
Ｎ3合金粉末を得る。
【００７１】＜８．特性＞得られた粉末は分散性が良
く、電子顕微鏡による観察でも球状の形状を持つもので
あった。粉末の粒径はフィッシャーサブシーブサイザー
で２．８ミクロンであった。粉末の磁気特性はσｒは１
４０ｅｍｕ／ｇ、ｉＨｃは１８ｋＯｅであった。また、
粉末に含まれる酸素の濃度は０．２５ｗｔ％であり、Ｅ
ＰＭＡによる断面観察ではＳｍとＦｅの偏析は確認でき
なかった。またＣｕ−Ｋαを線源とするＸ線回折によれ
ば主相であるＳｍ−Ｆｅ合金の他には何も観察されず、
特に純鉄成分であるαーＦｅは痕跡すら発見できなかっ
た。
【００７２】［実施例３］平均粒径１．５μｍ、純度９
９．９％の酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）粉末１３５．７ｇと、平
均粒径１．０μｍ、純度９９．９％の酸化サマリウム粉
末（Ｓｍ2Ｏ3）粉末３４．９ｇを水中で２時間ボールミ
ルした。スラリーから固形分を分離乾燥後、サンプルミ
ルで解砕して混合粉末を得た。尚、ここで使用した酸化
鉄粉末および酸化サマリウム粉末は実施例１と全く同じ
ものである。得られた混合粉末を軟鋼製のトレーに入れ
て、水素気流中６００℃の還元処理を行う。水素流通量
は２Ｌ／分であり、処理時間は５時間である。酸素分析
の結果、酸化鉄成分の酸素除去率は８９．５％であっ
た。なお酸化サマリウム中の酸素は水素ガスでは還元す
ることはできない。還元処理された混合粉末に粒状の金
属カルシウム４４．５０ｇを加えて充分混合の上、軟鋼
製のるつぼに投入する。これを電気炉に挿入以後は実施
例１と全く同じ工程を経て、Ｓｍ・Ｆｅ・Ｎ合金粉末粉
末を得る。
【００７３】得られた粉末は分散性が良く、電子顕微鏡
による観察でも球状の形状を持つものであった。粉末の
粒径はフィッシャーサブシーブサイザーで２．０μｍで
あり、針状度係数は７８％、円形度係数は８１％であっ
た。粉末の磁気特性はσｒ１０２ｅｍｕ／ｇ、ｉＨｃ１
２ｋＯｅであった。また粉末に含まれる酸素の濃度は
０．１５ｗｔ％であり、ＥＰＭＡによる断面観察ではＳ
ｍとＦｅの偏析は確認できなかった。またＣｕーＫαを
線源とするＸ線回折によれば主相であるＳｍ−Ｆｅ合金
の他には何も観察されず、特に純鉄成分であるαーＦｅ
は痕跡すら発見できなかった。
【００７４】［比較例１］金属Ｓｍと金属鉄を原子比２
対１７の割合で溶融した。溶融物を水冷された銅鋳型に
流し込んでＳｍ2Ｆｅ17合金を得た。得られたインゴッ
トをジョークラッシャで粗粉砕した後、均質化を目的と
してアルゴン中１１００℃で４０時間の熱処理を施し
た。得られた合金を鋼球のボールミルにより２時間粉砕
した。さらにこの粉末を窒素１００％、４５０℃で５時
間の熱処理を施した。得られた粉末は分散性が悪い凝集
状態であり、電子顕微鏡による観察でも角張った形状を
持つものであった。粉末の平均粒径はＦＳＳＳによる測
定で１０μｍであり、針状度係数は６４％、円形度係数
は６７％であった。粉末の磁気特性は残留磁化σｒは８
５ｅｍｕ／ｇ、保磁力ｉＨｃは８．２ｋＯｅであった。
また粉末に含まれる酸素の濃度は０．６ｗｔ％であり、
ＥＰＭＡによる断面観察ではＳｍとＦｅの偏析が確認で
きた。またＣｕーＫαを線源とするＸ線回折によればα
−Ｆｅによる明瞭なピークが観察された。
【００７５】
【効果】以上述べたように、本発明によれば、以下のよ
うな効果を奏する。
【００７６】本発明の合金粉末は特定の粒子形状を有し
ているため、残留磁化および保磁力ともに顕著な向上が
認められる。この理由は、粉砕などの機械的な応力をか
けることなく、単磁区粒子径の微粉が得られるため、磁
気特性を大きく左右する表面の歪やクラック、傷などが
減少した結果、および球形粒子のため磁場配向が容易に
なった結果によると考えられる。
【００７７】また、本発明の合金粒子を用いてボンド磁
石等の成形体を作る場合、成形体の残留磁化が向上す
る。それは、合金粒子を磁場中にて磁化容易方向に整列
させて成形を行なう工程において、球状粒子の合金粉末
を使用することにより、その整列度合いが大きく向上す
るからである。
【００７８】本発明の粒子を得るために水中で不溶性の
塩を析出させる沈殿法を適用した場合、合金粉末を構成
する元素が原料段階ですでに均質に混合されているの
で、得られる合金も均質なものが得やすい。従って材料
固有の物性を引き出すことが可能となる。
【００７９】通常の溶融法により希土類元素と繊維金属
のインゴットを作りそれを粉砕する合金粉末の製造方法
では、均質な合金を得るために数十時間におよぶ熱処理
を必要とすることが多いが、沈殿法によれば熱処理時間
は長くても２時間である。熱処理時間が短くなること
で、球状の製品を容易に得ることができる。
【００８０】沈澱工程で得られる沈殿物粒子の粒子形状
は最終製品の合金粉末に継承され、沈澱物粒子の形状を
コントロールすることで、粒子形状が整った分散した合
金粉末が得られ、その結果、高い磁気性能の磁性材料を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】針状度係数を定義する径と式を表す図
【図２】円形度係数を定義する粒子の投影面積と粒子の
周を表す図
【図３】Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3合金粉末の保磁力と平均粒径の
関係を示す特性図
【図４】Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3合金粉末の残留磁化と針状度係
数の関係を示す特性図
【図５】Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3合金粉末の保磁力と針状度係数
の関係を示す特性図
【図６】Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3合金粉末の残留磁化と円形度係
数の関係を示す特性図
【図７】Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3合金粉末の保磁力と円形度係数
の関係を示す特性図

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末であって、合
    金粉末の平均粒径は０．５〜１０μｍの範囲であり、針
    状度係数は７５％以上であることを特徴とする。但し、
    針状度係数は、次のように定義された値である。 定義式：針状度係数（％）＝（ｂ／ａ）×１００％ ａ＝粒子像の最長径 ｂ＝ａに垂直な最大径
  2. 【請求項２】 Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末であって、合
    金粉末の平均粒径は０．５〜１０μｍの範囲であり、円
    形度係数は７８％以上であることを特徴とする。但し、
    円形度係数は、次のように定義された値である。 定義式：円形度係数＝（４πＳ／Ｌ2）×１００％ Ｓ＝（粒子投影面積） Ｌ＝（粒子像の周）
  3. 【請求項３】 平均粒径が０．６〜１０μｍの範囲であ
    り、針状度係数が、８０％以上とすることで、保磁力は
    １２．５ｋＯｅ以上、残留磁化は１００ｅｍｕ／ｇ以上
    であることを特徴とする請求項１に記載のＳｍ−Ｆｅ−
    Ｎ系合金粉末。
  4. 【請求項４】 平均粒径が０．６〜１０μｍの範囲であ
    り、針状度係数が、８５％以上とすることで、保磁力は
    １５ｋＯｅ以上、残留磁化は１２５ｅｍｕ／ｇ以上であ
    ることを特徴とする請求項１に記載のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系
    合金粉末。
  5. 【請求項５】 平均粒径が０．６〜１０μｍの範囲であ
    り、針状度係数が、９０％以上とすることで、保磁力は
    １７ｋＯｅ以上、残留磁化は１３０ｅｍｕ／ｇ以上であ
    ることを特徴とする請求項１に記載のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系
    合金粉末。
  6. 【請求項６】 平均粒径が０．６〜１０μｍの範囲であ
    り、円形度係数が、８０％以上とすることで、保磁力は
    １０・８ｋＯｅ以上、残留磁化は９４ｅｍｕ／ｇ以上で
    あることを特徴とする請求項２に記載のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ
    系合金粉末。
  7. 【請求項７】 平均粒径が０．６〜１０μｍの範囲であ
    り、円形度係数が、８５％以上とすることで、保磁力は
    １５．５ｋＯｅ以上、残留磁化は１１５ｅｍｕ／ｇ以上
    であることを特徴とする請求項２に記載のＳｍ−Ｆｅ−
    Ｎ系合金粉末。
  8. 【請求項８】 平均粒径が０．６から１０μｍの範囲で
    あり、円形度係数が、９０％以上とすることで、保磁力
    は１８．４ｋＯｅ以上、残留磁化は１４０ｅｍｕ／ｇ以
    上であることを特徴とする請求項２に記載のＳｍ−Ｆｅ
    −Ｎ系合金粉末。
  9. 【請求項９】 希土類元素としてＳｍ、遷移金属として
    Ｆｅを酸に溶解し、Ｓｍ及びＦｅイオンと不溶性の塩を
    生成する物質を溶液中で反応させ沈殿させ、該沈殿物を
    焼成して金属酸化物とし、得られた金属酸化物を還元
    し、窒化して合金粉末を得るＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末
    の製造方法。
  10. 【請求項１０】 粒子中構成元素の分布が均質で、粒度
    分布がシャープで、粒子形状が球状である沈殿物粒子か
    らなる沈殿物を使用することを特徴とする請求項９に記
    載のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末の製造方法。
  11. 【請求項１１】 平均粒径が５μｍ未満であるＳｍ2Ｏ3
    と、平均粒径が２μｍ未満の鉄酸化物を混合し、これを
    一旦還元性ガス中で３００〜９００℃の温度で加熱して
    鉄酸化物を金属鉄に還元し、次に金属Ｃａにあるいは水
    素化Ｃａと混合して加熱する還元拡散工程を備えること
    を特徴とする請求項９に記載のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉
    末。
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