JPH116038A - 希土類永久磁石材料 - Google Patents

希土類永久磁石材料

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JPH116038A
JPH116038A JP9176441A JP17644197A JPH116038A JP H116038 A JPH116038 A JP H116038A JP 9176441 A JP9176441 A JP 9176441A JP 17644197 A JP17644197 A JP 17644197A JP H116038 A JPH116038 A JP H116038A
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JP
Japan
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rare earth
permanent magnet
magnet material
earth permanent
compound
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JP9176441A
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English (en)
Inventor
Mitsumune Kataoka
光宗 片岡
Akio Hasebe
章雄 長谷部
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Publication of JPH116038A publication Critical patent/JPH116038A/ja
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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
    • H01F1/032Magnets 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
    • H01F1/04Magnets 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
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キュリー温度の高いR−Fe系化合物に属す
る希土類永久磁石材料を提供すること。 【解決手段】 RxFe(100-x-y-z)Coyz(但し、R
は少なくともYを含む希土類元素、MはTi,V,M
o,W,Si,Cr,Mnのうち少なくとも一種を含む
ものである)で表され、かつ、x,y,zの値が、それ
ぞれ8.5≦x≦14.0(at%)、5.0≦y≦45.
0(at%)、1.0≦z≦15.0(at%)の範囲に
ある希土類永久磁石材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車部品、コン
ピュータ周辺機器、スピーカー、家庭用電化製品等の幅
広い分野で多量に使用される磁気特性に優れた希土類永
久磁石材料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、永久磁石材料は、KS鋼、MK
鋼、アルニコ系、あるいはフェライト系と発展し、近代
では、高性能磁石として、希土類永久磁石と呼ばれる希
土類−遷移金属化合物系のものが登場している。
【0003】希土類永久磁石は、その材料となっている
化合物中に含まれる磁性元素のFeやCoの存在によっ
て、高い飽和磁化(4πIS)が得られる。しかも、化
合物の結晶磁気異方性によって、高い保磁力が得られる
ことにより、磁気特性における高性能を生み出してい
る。
【0004】このため、希土類永久磁石は、小型モータ
やアクチュエータ等に多く使用され、電気・電子機器の
軽量小型化の実現に大きく寄与している。
【0005】現在、希土類永久磁石として用いられてい
る希土類−遷移金属化合物としては、SmCo5系、S
2Co17系、Nd2Fe14B系等が挙げられる。
【0006】三元化合物のNd−Fe−B相を主体とす
るNd2Fe14B磁石は、資源的に豊富なNd,Feを
主たる原料とする。しかも、室温での磁気特性がSmC
o系磁石より高いため、注目されている。しかし、Nd
−Fe−B磁石は、大変、錆やすい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】R−Feの2元系化合
物としてRFe2、RFe3、及び最もFeを多く含むR
2Fe17化合物が、良く知られている。このようなR−
Fe系化合物は、磁気特性の観点からすると、キュリー
点(Tc)が高く、飽和磁化(4πIS)、結晶磁気異
方性定数(Ku)が大きければ、永久磁石材料として非
常に有望である。しかしながら、実際には、特に、キュ
リー点(Tc)が低いという理由によって、未だに実用
化されていない。
【0008】従って、飽和磁化(4πIS)、抗磁力等
の磁気特性は、永久磁石材料として検討の余地はあるも
のの、使用に耐え得る磁気特性が得られているので、こ
のR−Fe系化合物のキュリー温度を上昇させ、結晶磁
気異方性を高めることができれば、永久磁石材料として
実用化することが可能になる。
【0009】そこで、本発明の技術的課題は、キュリー
温度の高いR−Fe系化合物に属する希土類永久磁石材
料を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Rx
(100-x-y-z)Coyz(但し、Rは少なくともYを含
む希土類元素、MはTi,V,Mo,W,Si,Cr,
Mnのうち少なくとも一種を含むものである)で表さ
れ、かつ、x,y,zの値が、それぞれ8.5≦x≦1
4.0(at%)、5.0≦y≦45.0(at%)、1.
0≦z≦15.0(at%)の範囲にある希土類永久磁
石材料が得られる。
【0011】又、本発明によれば、上記希土類永久磁石
材料は、主相が六方晶構造の金属間化合物である希土類
永久磁石材料が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明は、本発明者等によって、
特願平5−167027号(優先権主張:特願平4−2
65920号)にて出願された三元化合物Rx,Fey
zの特性[即ち、種々の三元化合物(R−Fe−M)
を作製して、その特性を調べたところ、MがTi,V,
Mo,Wの時に六方晶構造のものが存在すること]に留
意し、更に、研究を進めた結果として、この三元化合物
xFeyzは、Coを含有した場合において、特願平
5−167027号にて出願された四元化合物RxFe(
100-x-Y-z)Coyzとは、異なる六方晶構造の化合物が
存在し、大きな磁気異方性を有することを見い出し、永
久磁石としての磁気特性も、高い特性が得られるので、
希土類磁石材料として適用できる。
【0013】又、Co,Siを含有した場合、キュリー
温度が上昇することを確認した。従って、このR−Fe
系の四元化合物(R−Fe−Co−M)は、主相が六方
晶構造を持ち、高い磁気特性を持つので、希土類永久磁
石材料として適用できる。
【0014】以上のように、本発明によれば、R−Fe
系磁性材料に所定量の添加元素を加えることにより、T
bCu7型六方晶構造四元化合物(R−Fe−Co−
M)相の安定化を達成したことにより、磁気特性に優
れ、公汎な用途を期待できる希土類永久磁石材料が得ら
れる。
【0015】
【実施例】以下に、実施例を挙げ、本発明の希土類永久
磁石材料について、図面を参照して詳細に説明する。
【0016】最初に、本発明の希土類永久磁石材料の概
要を簡単に説明すると、この希土類永久磁石材料は、一
般式RxFe(100-x-y-z)Coyz(但し、Rは少なくと
もYを含む希土類元素、MはTi,V,Mo,W,S
i,Cr,Mnのうち少なくとも一種を含むものであ
る)で表され、かつ、前記x,y,zの値が、それぞれ
8.5≦x≦14.0(at%)、5.0≦y≦45.0
(at%)、1.0≦z≦15.0(at%)の範囲にあ
ると共に、主相が六方晶構造の金属間化合物である。
【0017】ここで、パラメータxを8.5≦x≦14.
0(at%)の範囲にした理由は、xが9.0at%よ
り小さければ、六方晶構造の割合が少なくなり、保磁力
(HCJ)が得難くなるからである。xが14.0at
%より大きければ、飽和磁化(4πIS)が減少して、
磁気特性に支障をきたすからである。
【0018】又、 パラメータyを5.0≦y≦45.0
(at%)の範囲にした理由は、yが35.0at%よ
り大きければ、六方晶構造が安定して得られないからで
ある。
【0019】更に、パラメータzを1.0≦z≦15.0
(at%)の範囲にした理由は、zが2.0at%より
小さければ、六方晶構造が安定して得られず、zが5.
0at%より大きければ、六方晶構造の割合が減少し
て、好ましくないからである。
【0020】以下は、いくつかの具体的な実施例を挙
げ、本発明の希土類永久磁石材料に関して、その製造方
法を合わせて説明する。
【0021】(実施例1)実施例1では、先ず、原材料
として、それぞれ純度が99.5以上の希土類及び金属
元素、即ち、Ce,Fe,Co,Tiを融解し、かつ、
これらの融解元素をそれぞれ所定の組成(at%)とな
るように混合することにより、組成の異なる5種類のR
−Fe−Co−M系合金を得た。
【0022】但し、融解時には、蒸発損失を補償するた
め、融解開始時に、若干、所定の組成比よりも希土類元
素を過剰に含有させた。
【0023】次に、これらの合金を温度条件1000〜
1100℃で熱処理して、相の均一化を図った後、ディ
スクミルにて粒径60μm以下まで粉砕して、5種類の
R−Fe−Co−M系合金粉末を得た。
【0024】更に、これらの合金粉末を、それぞれ試料
1〜5とし、試料5のみを除いて、振動型磁力計(VS
M)にて磁化測定して、キュリー温度Tc(K)を求め
た。
【0025】表1は、実施例1の試料1〜4及び比較例
1における磁気特性の測定結果から得たキュリー温度T
cと組成比を示す。比較例1としては、Co,Tiを含
まずに同様な条件下で作製したR−Fe系合金粉末、即
ち、Ce2Fe17合金粉末のものの測定結果と合わせて
示したものである。キュリー温度Tcを上昇させること
ができ、他の磁気特性は希土類永久磁石として、遜色な
いものである。
【0026】
【0027】表1には、実施例1の試料1〜5及び比較
例1の試料に関する各金属元素の組成(at%)が示さ
れているが、表1からは、試料1〜4の組成によれば、
比較例の試料1よりもキュリー温度Tc(K)がずっと
高くなることが解る。
【0028】ところで、表1中の実施例1の試料4と比
較例1の試料との結晶構造をX線回折装置によって調べ
たところ、図1に示すような結果となった。
【0029】図1に示すように、比較例1の試料では、
Th2Zn17型菱面体構造の回折プロファイルを示して
いるのに対し、実施例1の試料4では、比較例1の試料
のものと異なる回折プロファイルを示し、TbCu7
六方晶構造を示していることが解る。
【0030】そこで、実施例1の他の試料1〜5に関し
ても、結晶構造を調べたところ、試料1〜3に関して
は、実施例1の試料4と、ほぼ同様な結果となったが、
試料5に関しては、Coの含有量が、含有不純物レベル
で無視できる程度に少なく、そのX線プロファイルから
試料1〜4とは異なる結晶構造を示すことが確認され
た。
【0031】更に、試料1〜4を24kOeの磁場中に
て配向した上で、これらの試料1〜4を、それぞれB−
Hトレーサーにて配向方向とは垂直方向に磁化させる条
件で磁化曲線を測定し、異方性磁場を測定したところ、
何れの試料の場合も20kOe以上の異方性磁場が測定
された。
【0032】以上により、表1に示した試料1〜5のう
ちの試料1〜4は、本発明の希土類永久磁石材料として
適用される。
【0033】(実施例2)実施例2では、原材料とし
て、それぞれ純度が99.5以上の希土類及び金属元
素、即ち、Sm,Fe,Co,Vを融解し、かつ、これ
らの融解元素をそれぞれ異なる所定の組成(at%)で
混合することにより、組成の異なる3種類のR−Fe−
Co−M系合金を得た。但し、融解時には、蒸発損失を
補償するため、融解開始時に、所定の組成比に対して、
若干、希土類元素を過剰に含有させた。
【0034】次に、これらの合金を温度条件1050〜
1200℃で熱処理して、相の均一化を図った後、ディ
スクミルにて粒径60μm以下まで粉砕して、3種類の
R−Fe−Co−M系合金粉末を得た。
【0035】更に、これらの合金粉末を、それぞれ試料
1〜3として、振動型磁力計(VSM)にて磁化測定し
て、キュリー温度Tc(K)を求めた。
【0036】表2は、実施例2の試料1〜3及び比較例
2の試料に関する各金属元素の組成(at%)が示され
ている。
【0037】
【0038】表2からは、試料1〜3の組成によれば、
比較例2の試料2よりもキュリー温度Tc(K)が、ず
っと高くなることが解る。又、永久磁石としての他の磁
気特性も実施例と同様に、高い特性が得られ、永久磁石
材料に適用できる。
【0039】
【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
大きな結晶磁気異方性を有すると共に、キュリー温度の
高いR−Fe系化合物に属する希土類永久磁石材料を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例と比較例の試料が、TbCu7型六方晶
系結晶構造の回折プロファイルとTh2Zn17型菱面体
結晶構造の回折プロファイルを示す説明図。図1(a)
は、実施例1の試料4がTbCu7型六方晶系結晶構造
を示す図。図1(b)は、比較例1の試料がTh2Zn
17型菱面体結晶構造を示す図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式RxFe(100-x-y-z)Coyz(但
    し、Rは少なくともYを含む希土類元素、MはTi,
    V,Mo,W,Si,Cr,Mnのうち少なくとも一種
    を含むものとする )で表され、かつ、前記x,y,z
    の値が、それぞれ8.5≦x≦14.0(at%)、5.
    0≦y≦45.0(at%)、1.0≦z≦15.0(a
    t%)の範囲にあることを特徴とする希土類永久磁石材
    料。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の希土類永久磁石材料で、
    主相が六方晶構造の金属間化合物であることを特徴とす
    る希土類永久磁石材料。
JP9176441A 1997-06-16 1997-06-16 希土類永久磁石材料 Pending JPH116038A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002035691A1 (fr) * 2000-10-25 2002-05-02 Nec Tokin Corporation Noyau magnetique, composant de bobine le contenant, et circuit de source d"energie
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