JPS58125804A - 永久磁石の原料粉末およびその製造方法 - Google Patents

永久磁石の原料粉末およびその製造方法

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JPS58125804A
JPS58125804A JP57009288A JP928882A JPS58125804A JP S58125804 A JPS58125804 A JP S58125804A JP 57009288 A JP57009288 A JP 57009288A JP 928882 A JP928882 A JP 928882A JP S58125804 A JPS58125804 A JP S58125804A
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JP57009288A
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石垣 尚幸
Hitoshi Yamamoto
日登志 山本
Yutaka Matsuura
裕 松浦
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Sumitomo Special Metals Co Ltd
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    • 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
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はFMjおよびII(λM/?糸煽土頻コバルト
系永久磁石の原・料粉末およびその製造方法に関する。
希土類コバルト系磁石は、今日多足生産されているアル
ニコ系磁石、フェライト系磁石と比較して高い保磁力と
大きなエネルギー積を有する優れた永久磁石材料として
JJ1年需要が急速に晶1す、その利用分野は電子工1
5 ′#を中・Uに多岐に広まっている。この希−1−
類コバルト磁石合金はいずれも十分に高い飽和磁化の強
σ(4πIs)と結晶磁気異方性(K)をかね111h
えているので、商い保磁力とエネルギー積を有するtV
れた永久H(Q石材料になることが−知られている。具
体的VCは[(−糸ならひにRコM/7糸合金が今日永
久磁石材料として注目され、その工業化がif(められ
ている。
一般に本手磁石合金は溶解、粉砕、磁界中ブレス成型、
焼結および時効処理の5Q絵・王権により作られる。
溶解はアークボタン溶解炉や妬周波溶解力4などを用い
てアルゴン■囲気などの不活性雰囲気で行われる。
粉砕は鋳塊の粗粉砕と微粉砕工程から成フ、ショークラ
ッシャや鉄製乳鉢などによる粗粉砕後、ポール・ミ7し
、バイブレーション・ミル、ジェノY・ミルなどによっ
て微粉砕を行う。磁界中フ゛レヌ成型では、金型を用い
8〜15KOeの磁界中に於て粉末を配向しながら成型
圧縮体を作る。その後、焼結・時効処理を行い、最終の
永久磁石材料となる。
本発明はヒ述の従来技術による俗解工程の簡略化と粗粉
砕王権を省略し、さらに希土類コノ<ルト系永久磁石の
磁気特性を向上せしめつる希土類コバルト系永久磁石の
原料粉末およびその製造方法を提案するものであり、所
要の配合原料の溶解時の溶融合金を非酸化性雰囲気中に
おいて1Oj−以上の超急冷処理によシ市]接粒径1m
以下の粒状粉末にすることを特徴とし、該粉末を微粉砕
して2〜10μmの粉末にしてプレス用の粉末とする。
その後金型を用いて8〜15 KOeの磁界中に於て粉
末を配向しながら0.5〜5′i//dの圧力で圧縮成
型体を作る。次いでアルゴン、水素などの非酸化性雰囲
気中あるいは貢空中で11(10〜1250 ’Cにお
いて焼結し、その後300〜950℃ニオイて時効処理
を行って希土類コノベルト系水久磁第1を製造するもの
である。
本発明に係る希土類コバルト系磁石合金の原料粉末は不
活性ガスがfCは還元性ガスなどの非酸化性雰囲気中に
おいて所萼の配合原料をアークボタン溶解炉や高周波溶
解・恥などを用いて溶解し、この溶融合金を直接超急冷
処理により微粉末状紛にするものである。したがって、
従来工程における溶解合金の鋳造工程がなくなV俗解工
程の簡略化と粗粉−砕工程が省略されるために生産効率
および生産コストの点から非常VC有利となる。
また、木r、!VC述べる)′ii急冷処理に、不活性
ガスまたは還元性ガスなどの非酸化1生−ゾ聞気中にお
いて、たとえば第11゛4において、溶融合金(3)を
−目一容器(1)に受け、その容k([部のノズル(2
)を介して、溶融合金(4)を流下し、駆動モーター(
6)によV超高速にて回転する水冷円盤(5)または水
冷ドラム等回転冷却体に衝突させることにより、溶融合
金を10’’F2/mn以上の冷却速度で超急冷すると
共に、回転による遠心力により合金を粉末状(7)にす
る。
あるいはまた、熔融合金状態から噴霧法によって合金粉
末を得る場合には噴霧ガスとしてアルゴンあるいは窒素
ガスを噴射することによって、ノズルから流出する溶融
合金を粉末状態にして、ただちに水冷ドラムなどに衝突
させることにより合金粉末を109irrAn以上の冷
却速度によって急冷処理するものである。その際の粒状
粉末の大きさは1a以下とし、望ましくは粒i0.02
〜Imが好ましい。
本発明の希土類コバルト系合金粉末は、合金の溶融状態
から10J′c/r#1の超急冷処理により、ただちに
粒状粉末にするために組成的に著しく均質で、従来技術
の高周波溶解後鎧型に鎧造する場合に発生し易い永久磁
石合金として有害なFe−C0に富む初晶の発生も抑制
でき、また1 0’ t17/rT1in以上になった
場合には非晶質状態の合金粉末が得られる。
したがって、本発明製法に依る合金粉末を磁石にした場
合、従来法による磁石と比較して減磁曲線の角型性の優
れた永久磁石が得られるという、すぐれた効果を有する
また、従来工程により粗粉砕した粉末よりも粒度分布の
優れた粉末かえられ、微粉砕後の粉末においても粒度分
布が均一で、流動性が良く、シたがって次工程のプレス
成型の際の成型性も改善され、生産効率も向上するとい
う効果も有する。
本発明において溶融合金の冷却速度を1OJ−以上と限
定した理由は、これより遅り冷却速度の場合には合金粉
末の組成の均質性が劣り、かつまたFe二Coに冨む初
晶の発生を抑制できずに、優れた永久磁石を得ることが
できない。また、粒状粉末の大きさをl tm以下に限
定した理由は、1f1以上の大きさの粉末になった場合
、次工程の微粉砕に長時間を要し、工業的生産に不適と
なり、また得られる微粉末の粒度分布がかなシ広くなっ
てルス成型性が劣り、かつ優れた永久磁石をうることが
できなくなる。
また、好ましい粒径として0.02〜1mとした理由は
、0.02fi以下の大きさの粉末になると合金粉末中
の酸素量が多くなり表面酸化も認められ、磁気特性かや
覧劣化する傾向にあるからである。
以下本発明の実施例について説明する。
(実施例1) 純度99.9%以上のSm 24.0 Wj%、 Y 
2.9 wt%。
純度99.5%以上のCo 581wt%、 Fe 1
2.1 wt%。
Cu7,9wt%から成る合金を、アルゴンガヌ雰囲気
中で高周波溶解し、第1図に示すような装置で冷却速度
a、ooo少侃市で粉化して0.05〜0.75Wの粉
末1#を作った。得られた粉末を有機溶媒中でボールミ
ル微粉砕を行ない、2〜10Pmの粉末にした。この粉
末を1OKOeの磁界中でブレス成型し、圧縮成型体を
得た。次いでこの成型体を真空中1220℃2時間の焼
結を行い、その後液体窒素中に急冷処理した。800℃
4時間の時効処理を施し、本発明に依る永久磁石を得た
。また、比較例として同一組成から成る合金を高周波溶
解後、金型に鋳造した合金鋳塊を用い、アルゴン流気中
鉄乳鉢中で粗粉砕後、上述と同様の方法で永久磁石にし
た。
上述2つの方法によって得られた永久磁石の磁気特性を
第1表に示す。
第   1   表 第1表から明らかなごとく、本発明による希土類コバル
ト系永久磁石は従来の方法で作られた磁石よりも優れた
特性を有することが判る。
(′47!施例2) 純度999%以上のSm 27. Owt%+純度99
.8%以上ノCO47,6wt%、 Fe 12.I 
wt%、 Ni、 5.4wt%、 Cu 7,9 w
t%から成る合金粉末を実施例1と同様に冷却速度4,
500℃泊inにて冷却粉化し、粒度0.02〜0.5
Hの粉末を得、その後実施例1と同様の条件で粉末圧縮
成型体にした。この成型体を水素雰囲気中1200℃2
時間焼結後、液体窒素中に急冷処理し、ひき続いて85
0℃1時間の時効処理を施し、本発明に依る永久磁石を
得た。
また比較のために、高周波溶解後、金型に鋳造した合金
鋳塊を用いて、アルゴン流気中鉄乳鉢によって粗粉砕し
た粉末を上述と同様の条件で永久磁石にした。これら2
つの方法で得られた永久磁石の特性を第2表に示す。
第   2   表 第2表から明らかなごとく、本発明による希毒希土類コ
バルト系永久磁石は、従来の方法よりも優れた特性を有
することが判る。
(実施例3) 純度999%以上のSm、純度99゜9%以上のCo4
8.6wt%、 Fe I4.swt%、 Nx 5.
Owt%、 cu6.3wt%、 Mn 1.2 wt
%、 zr t、5 Wj%から成る合金粉末を実施例
1と同様に冷却速度6,500−勤にて冷却粉化し、粒
度0.O1〜0.45fiの粉末が得られ、その後実施
例1と同様の条件にて粉末圧縮成型体とした。つぎに、
この成型体を100Torrの減圧アルゴン雰囲気中で
12112時間焼結し液体窒素中急冷処理を施した。
ひき続いて800℃1時間、700℃2時間、600℃
2時間および500℃5時間の多段時効処理を施し、本
発明に依る永久磁石を得た。
また比較例として鎧造後の合金鋳塊を粗粉砕し、上述と
同様の方法で永久磁石をえた。
上記2つの方法で得られた永久磁石の特性を第8表に示
す。
第   3   表 以上実施例に示すように本発明による原料粉末は従来の
原料粉末に比べて、希土類コバルト系永久磁石合金の製
造において、合金溶解工程の簡略化と共に粗粉砕工程の
省略が可能で、生産コストの点からも非常に有利となり
、かつまた、磁気特性の優れた永久磁石が得られる極め
て有効な発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図に本発明の冥施装置の説明図である。 1:容器、2:ノズル、8:溶融合金、4:流下溶融合
金、5:水冷円板、6:円板回転用モーター、7二合金
粉末 第  1  図 16

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)希土類元素Rと遷移金属元素MからなるRM!お
    よびRJM/7系永久磁石合金組成(ただし、RはY、
     La、 Ce、 Pr、 Nd、 SmおよびMMC
    ミツシュメタ)v )の1種あるいは2種以上の組合せ
    、MはCuとCo、Feもしく#′iN1のうち1挿あ
    るいは2種以、ヒの組合せおよび−F述遷移金端へ4の
    一部をさらにMn、 Ti、 N’b、 Zr、 ’r
    a、 Hf’ tV)各元素のうち1m以−ヒの元素と
    IJJ換した組合せ)からなり粒径がIH以下の超急冷
    組織を有することを特徴とする希土類コバルト系永久磁
    石の原料粉末。
  2. (2)希±1.J光素Rと遷移金属元素Mからなる上記
    RJv4rおよびFbMlt系永久l磁石合金の製造過
    程において非酸化性雰囲気中において浴心合金を10J
    h面以上の超急冷処理により泊“接粒径がl+o+以下
    の粒状粉末にすることを特徴とする希土類コバルト系永
    久磁石原料粉末の製造方法、
JP57009288A 1982-01-22 1982-01-22 永久磁石の原料粉末およびその製造方法 Granted JPS58125804A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6244538A (ja) * 1985-08-19 1987-02-26 Mitsubishi Metal Corp PrCo↓5型焼結永久磁石の製造法
JPH01225101A (ja) * 1988-03-04 1989-09-08 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類永久磁石
CN100457335C (zh) * 2006-12-19 2009-02-04 浙江工业大学 液相中脉冲激光烧蚀制备金属纳米粒子胶体的装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6244538A (ja) * 1985-08-19 1987-02-26 Mitsubishi Metal Corp PrCo↓5型焼結永久磁石の製造法
JPH01225101A (ja) * 1988-03-04 1989-09-08 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類永久磁石
CN100457335C (zh) * 2006-12-19 2009-02-04 浙江工业大学 液相中脉冲激光烧蚀制备金属纳米粒子胶体的装置

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