JPS59211549A - 稀土類―鉄ボンド磁石 - Google Patents

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】 本発明は接着された（　ｂｏｎｄｅｄ　）　　永久研石
微細片と、その製法に関するものである。本発明によれ
ば、このような磁石は、溶融スピンニングされた希土類
−鉄合金のリボンから所望の形状に容易に成形できる。

これらの磁石はサマリウム−コバルト磁石と同程度の固
有の保磁力とエネルギ゛−ｉ責を持つが、はるかに経済
的である。接着された磁石のコンパクトは磁気的に等方
性であり、適当な磁界中で希望する任意の方向に容易に
磁化される。

比較的安価でしかも強力な永久磁石はずっと以前から求
められている。そのため特別に強力な磁石を製造するだ
めの合金と製造方法の開発について多くの研究が行われ
てきた。

本発明より前には、焼結または接着されたサマリウム−
コバルト（Ｓｍ　−Ｃｏ　ｌ粉末磁石が、高残留磁気と
高保磁力を持つ成形永久磁石を必要とする用途に用いら
れていた。然し、このようなＳｍ　−Ｃｏ粉末磁石は非
常に高価である。この高価格は、金属類の価格と、それ
を磁石に加工する費用の両方に基くものである。サマリ
ウムは最も稀少な希土類元素の一つであり、捷だコバル
トは重要であるが世界的に入手が不安定な金属である。

Ｓｍ　−Ｃｏ粉末磁石の加工には多くの重要な工程が含
捷れている。これらの工程のうちの一つとして、合金の
インゴットを非常に微細な粉末に粉砕する工程がある。

各粉末粒子は、本来磁気的には異方性の単一結晶である
のが理想的で・ある。配向した永久磁石を得るには、こ
の異方性の粉末粒子は、焼結か接着によシ粒子の位置が
固定される以前に、磁界中で配向づけられねばならない
。焼結または接着後に最適な磁石特性を得るためには、
粒子が最初に配向されたその同一方向に磁石が最終的に
磁気的に整列せねばならない。即ち、磁石は異方性であ
る。焼結したＳｍ　−Ｃｏ磁石の密度は合金の密度の１
００％に近くなるが、接着したＳｍ　−Ｃｏ磁石では、
約７５％よシも大巾に高い密度を得ることは難かしい。

粉末粒子の形状と硬度とにより、従来の粉末金属の圧縮
固化装置では、これよりも高い充填密度全達成すること
はできない。

本発明は、接着サマリウム−コバルト磁石とほぼ匹敵す
る特性を持った高密度の、接着された希土類−遷移金属
磁石に関するものである。しかしこれらの新規な磁石は
ｈ比較的普通の安価な軽希土類元素であるネオジム、プ
ラセオジム、遷移金属元素である鉄、および硼素を基本
耐相としている。これらの合金と、すぐれた硬質磁石特
性を得るためにそれを加工する方法は、出願中特願昭５
８−１６０６２０号に詳しく記述されている。

本発明に使用するために、磁性合金は溶融スピンニング
によりつくられる。溶融スピンニングとは、溶融した合
金の流れ全回転している冷却用の輪の周辺に衝突させて
、急速に冷却された合金リボンを得る操作のことである
。

これらのリボンは相対的に脆く、非常に細かい結晶性の
ミクロ構造を持っている。これらは、新規な、等方性の
、高密度の、高性能の永久磁石をつくるために、後述さ
れるように圧縮固化され、接着される。

本発明の望捷しい実施態様によれば、等方性の、接着し
た粒子磁石が、構成成分の稀土類−鉄（ＲＥ−ｆｘ１合
金の少くとも約７５−のコンパクト密度でつくられる。

高い残留磁気を持つ磁石を得るだめに、構成成分の傘金
を微細な粉末に粉砕する必要のないことは予想外である
。溶融スピンニングで得られた希土類−鉄のリボンが、
適当なプレス中の粉末金属ダイ中で簡単に圧縮固化され
る。

約１．１０３．１６２　ＫＰａ　（１６０，０ＯＯｐｓ
ｉｌの成形圧で、約８０％の密度のコンパクトが得られ
る。溶融スピンニングされたリボンは圧縮同化中に、煉
瓦状の断片に割れ、その各々は多くのランダムに配向し
たクリスタライトを含んでいる。これらの断片は、非常
に緊密に充填され、高いコンパクト密度と生強度が得ら
れる。この未焼結コンパクトは、簡単に手で破損するこ
となく取扱うことができる。一方、同じような合金の球
状の粉末粒子を圧縮固化しても、充分な生強度を持つ未
焼結コンパクトは得られないことが見出されている。

このコンパクトは弱いので、破損させずに型から取出す
ことは不可能である。

ここで用いられる望ましい合金は、溶融スピニングされ
たＮｄｏ、＋ａ　（Ｆｎｏ、ｏ５Ｂ０．０５１０．８５
　　の形の合金で、適当な微細な結晶性のミクロ構造を
持つものであろう。リボンそのものは、磁気的に等方性
である。圧縮固化の前または途中に磁化される必要はな
い。

プレス後、未焼結コンパクトのリボンの微片は、バイン
ダーで被覆され、その後硬化して、自立可能の、未磁化
だが磁化可能の、磁気的に等方性である成形体となる。

バインダーは、エポキシのような硬化性樹脂物質、鉛−
錫ハンダのような低融点の金属、あるいはその他の適当
な有機または無機のバインダーである。

本発明の実施により、溶融スピンニングされた接着され
た金属リボンから成る磁化しうる物体を、殆んどどのよ
うにでも所望の形状につくることが可能になった。リボ
ンの切片は、通常用いられる殆んどいかなるダイプレス
ででも、高密度に圧縮固化できる。更に、コ□ンパクト
は磁気的には等方性である。即ち、コンパクトは、個々
の用途にたいして最適の性質を持つように任意の所望の
方向に磁化することができる。

例えば、直流モーターのアーチ形の界磁石は、パンチと
ダイスの組合せで溶融スピニングされた希土類−鉄のリ
ボンをコークパクト化することによシ成形される。これ
らのアーチ形の物体は、圧縮固化後にはじめて磁界中で
磁化されるものであり、その磁界中で磁力線がコンパク
トを放射状に横切り、放射状に配向した残留磁化を生ず
る。同様の方法で、その他の任意の形状の接着した磁石
も、任意の所望の方向に配向した磁力線を持つ磁界中で
磁化することができる。

本発明は以下に示す図面の簡単な説明によりもつとよく
理解できよう。

本発明の望ましい具体例によれば、鉄、希土類元素およ
び小量のホウ素が溶融され、次に溶融スピンニング工程
によって急速に冷却され比較的もろい合金リボンが得ら
れる。この合金は１キロエルステツドのオーダーあるい
はそれ以上、たとえば２０キロエルステツドより幾分高
い程度の固有保磁力と、８キロガウスのオーダーの残留
磁化を持つ。このような高い保磁力と高い残留磁化は、
鉄とｆ軌道が充満されていない、正確には半分しか満た
されていない低原子量の希土類元素（原子番号６２以下
）よりなる非常に微細な結晶相（約５００ナノメーター
よりも小さな原子オーダリング）の存在によるものであ
ると信じられている。この相は小量のホウ素の存在によ
り安定化される。特願昭５８−１６０６２０号には適当
な組成と製法とが記述されていることを参考としてここ
に記しておく。

望ましい合金は、約１０から５０原子−のネオジム、プ
ラセオジム、あるいはこれらの希土類元素で主として構
成されるミツシュメタル；小量のホウ素（一般に約１０
原子係未満）；および残りとして鉄を含んでいる。サマ
リウムのような他の希土類元素や、コバルトのような遷
移金属元素は、溶融スピンニンり合金の磁気特性を著し
く低下させない量の範囲内で加えることが出来る。その
他の金属であって、溶融スピンニングされた希土類−鉄
合金の望ましい磁気特性を稀釈する傾向はあるが破壊し
ないものの小量を混入することもできる。

高い保磁力の合金をつくる望ましい方法は、元素類の適
当量を一緒に溶融し、つぎにスピニング急冷用の輪の周
辺上で合金の流れを急冷し、非常に微細な結晶性ミクロ
構造を持つ砕けやすい合金リボンを生成させることであ
る。この工程をここでは溶融スピニンクと呼んでいる。

第１図は、本発明による接着された永久磁石の製造方法
を図示したものである。第１図（ａ）によれば、合金２
はるつぼ４中で溶融され、次に小さなオリフィス６から
噴出される。この押し出された合金の流れは、回転して
いる急冷用の輪８に衝突し、非常に微細な結晶相を持つ
固体の合金のリボン１０を生成する。

リボン１０は一般的にきわめて薄く非常に脆い。これは
、殆んど大抵の破砕手段にでも、タイの穴に入れられる
ように充分に小さい小片に砕くことができる。例えば、
溶融スピンニンクされたリボンは二枚の清潔な紙の間に
はさみ、普通の木製の筆記用鉛筆をサンドイッチ状の物
の上るころがらせる。このようにして得られたリボ゛ン
の切片はそのｉｔてタイの穴に入れることができる。ボ
ールミル処理やそのほかの空気中でリボンを粉にする手
段は、より小さなリボン切片をつくる。普通に用いられ
る方法では、磁気特性や圧縮固化性（ｃｏｍｐａｃｔａ
ｂｉｌｉｔｙ　）　　につき検知されるほどの低下は生
じない。然し、リボンを極端に時間をかけて粉砕すると
磁気特性の劣化の起ることは知られている。

第１図（ｂｌは、円筒形のコンパクト１２をつくるタイ
を示す。このコンパクトは、道具１８の中で、−組の向
い合ったパンチ１４および１６の間で成形される。この
工程はここでは、単軸圧縮固化と称することとするがこ
の軸は圧縮固化パンチの移動方向と平行である。鉄やそ
の他のこのような金属の粉末を通常のコンパクトにする
だめの普通の条件下では、密度８０係またはそれ以上の
希土類−鉄のコンパクトが得られることが見出された。

明らかに圧縮固化工程は、この希土類−鉄のリボンの切
片を破砕し、それらを、ちょうど煉瓦壁中の煉瓦が互に
配列されているように、リボンの切片が平行にならび、
互に直接に隣り合うようなふうに充填させる傾向がある
。各リボンの切片は一つの磁区よりも遥かに大きい。

それは磁気的に等方性であり、また磁界におかれれば容
易に磁化されて強力な一永久（ＩＦｉ石になる。

第１図（ｃｌに示すように、所要のコンパクト密度が達
成されたとき、コンパクト１２はプレスから取出され、
横に枝管のある管２０に入れられる。硬化性の液状の樹
脂２２がシリンジ２４中に人っている。シリンジの針２
６がストッパー２８を通して挿し込捷れ、管２゜の横の
枝管全通して減圧される。管２０が減圧になると、充分
な量の樹脂２２がコンパクト１２にしたたり落ちて、微
細片間の細孔を満たす。次に樹脂が硬化され、余分の樹
脂は機掛的に取除かれる。

この接着された物体３ｏは、それが成形された時に磁化
する必要はない。この接着されたコンパクト３０を適当
な方向と強さの磁界に置くことにより、これに永久磁性
が誘導される。この磁界は、磁気誘導コイル３２のよう
な適当な磁化手段にＪ、りっくられる。コイル３２は磁
力線３４により示される磁界を生ずるように励磁される
。磁力線３４は、円筒形の接着された物体３０の軸に平
行に走る。

本発明によれば、磁石はほとんどどのような形状にも成
形できることは明らかである。

即ち、形のき１つだタイ中で単軸圧縮固化させるとか、
自由に曲がるスリーブ管中に均衡のとれた（、１ｓｏｓ
ｔａｔｉｃ　）圧縮固化をさせるなどの粉末金属のプレ
ス技術によシ成形できる。

粒子のＳｍ　−Ｃｏ磁石をつくる方法として従来法より
もすぐれているこの方法の最大の利点は、圧縮固化と同
時に磁化をする必要がないことである。またリボンは、
単一磁区の大きさと同程度の大きさにまで粉砕する必要
もない。本発明の希土類−鉄合金のリボンは等方性であ
り、接着した磁石が完全に成形されてから磁化すればよ
い。この事は、磁石の製造工程を単純化し、微細な粉末
の粉砕や、磁化された未焼結のコンパクトの取扱いに伴
う問題を取除いてしまう。７キロガウスの予期しない高
い残留磁化（少くとも６キロガウスが望まれる）と９メ
ガガウスエルステツドあるいはそれ以上のエネルギー積
が得られている。

急冷された合金の粒子がどのように被覆されるか、ある
いは接着を行うために含浸されるかは、本発明にとり重
大なことではない。

現在まで、望捷しい実施方法には、硬化性の液状のエポ
キシのバインダーレジンを使用するが、希土類−鉄合金
の磁石特性を妨害しなければどのような型の重合樹脂も
使用可能である。事実、合金の磁気特性に悪影響を及ぼ
さない限り、有機、無機のバインダーはどのようなもの
でも使用できる。

例えば、鉛またはその他の低融点の金属の非常に薄い層
を、成形の前に、溶融スピンニングした合金のリボンに
スパッタ（５ｐｕｔｔｅｒｌしたり、スプレーしたりす
ることも可能である。そのコンパクトを次に加熱し、鉛
を溶融させ、粒子を接着することができる。その他の方
法として、樹脂の粉と、溶融スピンニングされた希土類
−鉄のリボンの切片とを混ぜることである。圧縮固化後
合金の粒子を接着させるために適当な高い温度で樹脂を
硬化させ、あるいは、溶融する。

磁石をどのような用途に使用するにしても構成する合金
の粒子の動きを固定化するために、十分な接着力が得ら
れることだけは必要である。ある場合には、ワックスの
バインダーで十分なこともある。また他の場合には、エ
ポキシのような比較的丈夫で、強い接着力のあるバイン
ダーが有利である。

本発明のもう一つの明白な利点は、接着した希土類−鉄
の物体の磁化の方向が所望の用途に合せて調整できるこ
とである。この物体は成形後に先ず磁化され、その後に
合金粒子は機械的に接着される。このように、磁化前の
物体は、その残留磁化の方向とエネルギー積を得るため
には、望む方向と十分な強さの磁場に置かれるだけでよ
い。磁性物体は、磁化前の状態で製作され保存され、使
用直前に磁化することもできる。一つの望ましいやり方
は、それが使用される装置中に接着したコンパクトをと
りつけ、その後にはじめてその場で磁化することであろ
う。

以下の実施例のネオジム−鉄合金はすべて溶融スピンニ
ングで製造された。溶融スピンニングの管は石英でつく
られ、長さ１０２ミリ（４インチ）、直径１２．７ミリ
（ｌ／２インチ）の寸法でる。つた。各実施例において
、純粋なネオジム、鉄およびホウ素の金属の前もって溶
融し固体化した混合物５グラムが溶融スピンニングされ
た。この混合物は石英管中で、それを囲む誘導コイルに
より再溶融された。アルゴンガスを用いて、約３４．４
７　ＫＰａ（５ｐｓｉ　）の噴出圧が管に加えられた。

噴出孔は丸くて、直径は約５００ミクロン下あった。こ
の孔は冷却円板の低温表面から約３．１８ミリないし６
．３５ミリ（ｌ／８から１７４　　インチ）はなれてい
た。この円板は、その周辺での速度が毎秒約１５メ一ト
ル程度の速さになるよう、一定の回転速度で回された。

冷却円板ははじめには室温であり、外部冷却は行われな
かった。かくして得られる溶融スピンニングされたリボ
ンは厚さが約３０−５０ミクロン、巾が約１．５ミリメ
ーターであった。これは脆く、容易に小片に破砕された
。このようにしてつくられた溶融スピンニングされたリ
ボンは、与えられた希土類−鉄一、ホウ素組成にとり最
高の磁気的性質を示した。

実施例Ｉ ＮｄＬｌ、２　（ＦＡｏ、ｏｓ　Ｂｏ、ｏｓ　］　ｏ、
ａ　の溶融スピンニングされだリボンの試料１５グラム
がアルゴン雰囲気中で振動ミル（５ｈａｔｅｒｂｏｘ　
：　５ｐｅｘＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製　）中で粉砕され
た。得られた粉末は、４５ミクロン未満の大きさの粒子
に篩分された。

この粉末は、内径８ミリのゴムの管に入れられた。管に
内を滑ることができる大きさのゴム栓が両端にさし適寸
れだ。次に管の両端に鋼のピストンかざし込まれた。こ
の組立品ｉｄ　’＋　　４０　ＫＯｅ　（７）　ａ界を
持つパルス磁化コイル中に置かれた。磁界がパルスされ
、両方のピストンを動かし栓を押しつけて、その間の粉
末を圧縮し軽く成形した。もし粉末粒子が磁気的に異方
性であれば、このパルスをかけての圧縮の段階は、個々
の微細片の好ましい磁化軸に従って物理的に粒子を配向
させるんろう。

ピストンが管から取除かれ、余分のゴムスリーブは切り
取られた。栓をした管は次に水圧プレス中にまださし適
才れ、］、　１０３．１６２ＫＰａ　（１６０，０００
ポンド／平方インチ）の圧力でピストン間で圧縮固化さ
れた。

このようにして得られた円筒形のコンパクトは、高さが
８ミリ、直径が８ミリであった。

このコンパクトは破損することなしに取扱うことができ
た。このコンパクトはゴムの圧縮同化管から取出され、
枝管性のパイレックスの試験管に入れられた。この管は
、機械的真空ポンプで真空にされた。液体のエポキシ樹
脂の入っているシリンジにつけた皮下注射針を、この管
のゴム栓に挿し込んだ。樹脂が管の中に滴下され、コン
パクトをこれで飽和させた。このエポキシは、ブチルグ
リシジルエーテルで希釈されたビスフェノール−へのジ
グリシジルエーテルよシ成る通常市販されているエポキ
シてあり、２−エチルへ４−メチル−イミダゾールで硬
化された。コンパクトは取出され、−晩中（約１６時間
）空気中で１００℃で硬化させられた。

このものは前圧縮固化（ｐｒｅｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　
ｌの方向に磁化された。即ちはじめのパルス磁界に平行
に、４０キロエルステツドのパルス磁界で磁化された。

これはこの時点で利用できる最も強い磁界であった。こ
の磁界では、希土類−鉄一ホウ素合金の磁的飽和に達す
るには弱すぎるものと信じられる。従って、磁界が強け
れば、もつと強い磁石を得ることができるであろう。こ
の接着された磁石の組成の履歴現象曲線の室温における
減磁（第二象限）図を第２図（実線）に示した。磁気測
定は、約２５℃の室温で、振動試料磁力計、プリンスト
ン　アプライド　リサーチ（ＰＡＲ）製１５５型を用い
て行った。試料は、円筒型の磁石を加工して一辺が約２
ミリの立方体をつくり、磁力計の試料保持器に固定され
た。

第２図においてコンパクト用に使用した溶融スピンニン
グされたリボンと同一のバッチの接着されてない粉末を
１００％密度（即ち合金の密度に対して）に補正したも
のの減磁曲線（点線）とを比較して示す。合金リボンの
コンパクトの密度は、水中での密度の標準測定法によシ
、合金自体の密度の８５％であった。この８５％の密度
のコンパクトからつくった接着した磁石は、接着しない
溶融スピンニングされたリボンの磁石を１００％密度に
補正したものの８５％の残留磁気を示した。

実施例２ （１）細かく粉砕した合金（４５ミクロン以下）のリボ
ンの粒子が磁気的に配列されると同時にパルス磁界で予
備圧縮された接着された磁石と、（２）配列していない
粉砕した合金粒子からなる接着した磁石、との相違を確
認するだめの実験が行われた。実施例１の溶融スピンニ
ングしたリボンと同一の大きさ、組成の粉末粒子が、栓
付きのゴムのスリーブ中でハンドプレスにより予備圧縮
固化された。この際磁界を印加しなかった。スリーブの
端の余分のゴムは切シ取られ、次に水圧プレス中の装置
内に再び装填された。この粉末予備成形品は約１．１０
３．１６２　ＫＰａ　（１６０Ｋｐｓｉ　）　　の圧力
で最終的に圧縮固化された。かくして得られた８ミリの
厚さの成形品は、どの　点　からみても実施例１の事前
に配向した磁石と同様につくられた。未配列の接着され
た磁石の減磁曲線は、２図に記録された事前に配向され
た磁石のそれと同一であった。

この実験は、溶融スピニングし、急冷した合金粒子の磁
気的に等方性の性質を示している。篩分した粉には、１
ミクロンメーターよりも小さな多くの粒子を含むと共に
、４５ミクロメーターより小さい粒子のフラクションが
すべて含まれていて配列する。もし一番小さな粒子が単
一磁区の大きさに充分近い大きさのものであれば、それ
らは、実施例１の配列段階中に、磁力線の方向に配列す
ることが期待できよう。もしこの方法で磁区に近い大き
さで、磁気的に異方性の合金粒子が得られるのであれば
上述のように同方向に配列し磁化すれば、得られた磁石
は、配列してない磁石にくらべて測定できる程度により
高い残留誘導と、さらに角張った履歴現象ループを持つ
はずである。このように、とても微細な結晶性の合金が
、磁気的配列の望ましい軸を持つことを期待される非常
に小さいクリスタライトから出来上っていても、圧縮工
程の間に磁的配列を利用できる程度までに、充分微細に
それらをボールミルで粉砕することはできない。現在ま
でに開発された他の粉砕技術を用いても、上記の溶融ス
ピンニングした合金から磁区の大きさに近く、異方性の
粒子をつくることに関する限り、違った結果が得られる
とは信じられない。

リボンの微細片の等方性のもう一つの証明は以下のよう
にしてなされた。実施例１の、前以てパルスし、圧縮固
化された接着磁石試料（２×２ミリ立方体）が減磁され
た。次に試料は元の磁的配列の方向を横切る方向に４０
ＫＯｅでパルスされた。横切る方向に磁化された試料の
減磁曲線を描いた。それは元からの配列方向についてと
られた減磁曲線と全く同一であった。（第２図に示す。

）減磁曲線は、成形中の配列方向の磁化と、それを横切
る減磁と同一であるから、パルスした予備圧縮固化（ｐ
ｒｅｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　）における粒子の磁気的に
磁気的には等方性であった。

実施例３ 粉砕されてないＮｄ　Ｏ，２＜Ｆｎｏ、ｏｓ　Ｂ　ｏａ
＋　ｌｏ、ｓ　合金カラツくられた均衡的にｔ　１ｓｏ
ｓｔａｔｉｃａｌｌｙ　）単軸的に圧縮された磁石につ
いて比較がされた。リボンは最初は（巾）約２ミリ、（
厚さ）３０ミクロンの断面を持っていた。溶融スピンニ
ングされたままのこの合金リボンは、圧縮固化の前に容
易に小さな切片に破砕された。

コンパクトの密度と、円筒形のコンパクトの軸方向に圧
縮された、破砕されたＮｄ−Ｆｎ−Ｂリボン微細片へか
けた単軸的な圧力との関係を第３図に示した。圧縮固化
の圧力は、リボンの密度（７５３グラム／立方センチ１
の約８３％（５，２４グラム／立方センナ）の密度とな
るほぼり、　１０３．１６２　ＫＰａ　（１６０，００
０ポンド／平方インチ）以上では、圧縮曲線より平らに
なった。

第５図および第６図は、この試料から作らた、均衡的に
（１ｓｏｓｔａｔｉｃａｌｌｙ　）圧縮固化され、エポ
キシで接着された磁石の走査型電子顕微鏡写真である。

この図で、明るい部分はＮｄ−Ｆｎ−Ｂ　　の溶融スピ
〉ニングされたリボンであシ、暗い部分は、エポキシ樹
脂または空間である。二つの図の下方右隅の黒い線は、
１、　ＯＯマイクロメータの長さを表わす。二つとも、
成形の前に粉砕されなかった、均衡的に圧縮固化された
溶融スピンニングされたリボンの断面の平面図（ｐｌａ
ｎ　ｖｉｅｗ　）である。

リボンの断片はいづれも多くのクリスタライトを持って
いる。

溶融スピンニングされた、個々のリボンの切片がその長
い縁を実質的に互に平行にして並ぶようなかたちで、リ
ボンは割れての長い縁に緊密化していることが第５図お
よび第６図から明らかである。この微細片の平らな面は
、その間にごく僅かな空間を持って互に向きあっている
。このことによって多分高い成形密度が説明される。試
料を弾性のある管に入れ、両端を止め、そして均衡的に
圧力１、１０３．１６２　ＫＰａ　（１６０，０００ポ
ンド／平方インチ）を作用させることにより、コン／＜
’クトの密度ｆ！！：８７％Ｆ６．５５グラム／立方セ
ンナ）にすることができることが見出された。比較的大
きなリボンの切片の配列もまた、良好な生強度を持つ高
密度のコンパクトを生じさせるようである。よく注意す
れば、コン／＜クトは、接着前に、破損や欠損なしに取
扱うことができる。

同し合金の球状の粉末粒子は、同様の条件下ではうまく
圧縮固化できない。その未焼結のコンパクトは非常に弱
いので、接着前に千。

で取扱うことはできない。

第５図において、各々のコンパクト内で互に平行に配列
しているリボンの切片のいくつかの異なる領域があるこ
とをとくに示Ｉ−でいる。例えば、５０の番号をつけた
領域の微細片は、５２の番号をつけた領域の微細片に関
して鋭角をなして配列している。

第６図では、互に密に充填配置されているリボンの切片
が明白に見出せる処のコンパクトの拡大部分を示してい
る。

このようにして、希土類−鉄合金の溶融スピンニングさ
れたリボンは、普通の単軸または均衡的の圧縮手段を用
いて８０％以上の密度を持つコンパクトを比較的容易に
得ることができることを突然に発見した。コンパクトは
非常に高い生強度を持っている。また合金の組成品を前
もって粉砕することの明白な利点がないことも見出され
た。事実、粉砕し過ぎた試料は、反対に物質の磁気特性
に悪影響を及ぼす即ち、粉砕し過ぎた物質からつくられ
た磁石の残留磁化とエネルギー積は小さくなることが見
出された。

また、通常のグイと、粉末の窒化ホウ素の粉末のような
粉末金属潤滑剤を使用した場合コンパクトには良くも悪
くも影響しないことが見出された。然し、このような潤
滑剤を使用すれば、ダイの摩耗を少くするためには望ま
しい。

第４図は、上述の実施例の接着したＮｄ　−凡−Ｂ磁石
の第二象限の履歴現象を、接着した、磁気的に予め配列
したＳｍ２Ｃｏ、７　（Ｓｍ、ミツシュメタル）ＣＯ３
の磁石と定性的に比較して示している。磁区の大きさに
近い粉末粒子からつくった配向したＳｍ２Ｃｏｌ□磁石
は、圧縮固化中に配列され、焼結され、熱処理され、そ
して最後に磁化をされたところ、最高の残留磁化（Ｂｒ
）　　約１１キロガウスを示した。

焼結し、配向したＳｍ　−ＣＯ５磁石（本質的に１００
％密度）は約８，５キロガウスのＢｒ　　を持つ。

本発明の未配向のＮｄ−に−Ｂ磁石は、前もって配列し
、接着したＳｍ２Ｃｏ１７型およびＳｍＣｏ５　　型磁
石の中間まで低下する。我々の磁石は、配列していない
、接着したＳｍ　−Ｃ。

磁石よりずっとすぐれている。

配向したフェライト磁石は、本発明の接着した磁石より
はるかに低い残留磁化を持ち、またアルニコ磁石ははる
かに低い保磁力を持つ。本発明の磁石の費用と工程につ
いての極めて大きい利点のうえに、一番よく配向した希
土類−コバルト磁石の磁的強度に接近しているという事
実は、本発明の磁石の商業化の可能性を高いものとして
いる。

本発明による磁石の強度は、明らかに構成する溶融スピ
ンニングされた希土類−鉄合金の品質、すなわち固有の
磁気的性質の函数である。高い保磁力と残留磁化の値を
持つ、溶融スピンニングされた合金は、ここに開示され
たものよシ強い硬質磁石となるだろう。

結論として、新規な、接着された磁石が、溶融スピンニ
ングされた希土類−鉄合金リボンを粉砕し、成形して得
られる。この磁石は磁気的に等方性である。この磁石は
磁気的に予め配列させておく必要はなく、シかもはるか
に高価な、接着したサマリウム−コバルト磁石に匹敵す
る特性を持つ。

本発明の方法は、円筒形の磁石、アーチ形の磁石、不規
則な形の磁石、四角な磁石、粉末金属の圧縮固化方法で
つくることのできる殆んど任意の形の磁石をつくるのに
使用できる。以前には、比較的安価な出発物質から、こ
のような種々の形状の高性能の永久磁石を効率よく、経
済的につくることはできなかった。

本発明について、特定の具体例について記述したが、当
該技術に精通している者にとっては、その他の形式でも
容易に行なうことができる。従って、本発明が限定され
るのは特許請求の範囲によってのみである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）から第１図（ｄ）は、本発明による直円柱
型の磁石の製造を略図で示している。 第２図は、希土類−鉄合金の１００係密度の溶融スピン
ニングした接着してない試料の消磁にくらべた本発明に
よりつくった接着した磁石の第二象限の消磁図である。 第３図は、溶融スピンニングした希土類−鉄リボンから
なる直円柱磁石に、−軸方向の成形圧を働かした際の成
形物の密度の図である。 第４図は、配向済みのＳｍ２Ｃｏ、７と３ｍＣｏ５の接
着した粉末磁石と、溶融スピンニングし、接着されたＮ
ｄ　−ｋ　−Ｈの粉末磁石の第二象限の消磁の比較図で
ある。 第５図と第６図は、溶融スピンニングされたＮｄ　−Ｆ
ｔｂ　−Ｂ　合金リボンの圧縮固化されエポキシ接着さ
れた磁石の切断研磨面の走査電子顕微鏡図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ２・・合金、　　　　　４・・・るつぼ、６・・・オリ
フィス、　　８・・・回転急冷輪、１０・・・溶融スピ
ニングされた合金リボン、１２・円筒形コンパクト、 １４．１６・・・パンチ、 ２０・・横に枝管のある管、 ２２・・・硬化用バインター、 ２４・・・シリンジ、 ２６　シリンジの針、 ３０・・・接着された永久磁石、 ３２・・・磁気誘導コイル、 ３４・磁力線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　非常に微細な結晶性の磁石相を持つ、溶融スピン
   ニングされた合金リボンの微細片から形成された接着さ
   れた永久磁石で上記合金は、ネオジム、プラセオジム、
   およびミツシュメタルよりなる群から選ばれた一つ捷た
   はそれ以上の希土類元素；遷移金属元素、鉄；およびホ
   ウ素を含む合金である永久磁石において、上記磁石中に
   微細片がその間に分布した接着剤により所望の磁石の形
   に保持され、また上記微細片が磁気的に等方性であシ、
   また磁石の成形物が接着された磁石を形づくるために適
   当な磁界中で任意の望む方向に磁化され得ること、上記
   接着された磁石が合金密度の少くとも８０条の粒子成形
   密度を持ち、飽和磁化において少くとも９メガガウスエ
   ルステツドの残留磁気エネルギー積を持つことを特徴と
   する接着された永久磁石。 ２、微細片が、脆く、急速冷却されたもので、微細な結
   晶質である溶融スピンニングされた合金リボンの微細片
   であり、また上記微細片が粉砕され、加圧下で上記磁石
   の形を持つダイの中で、上記磁石の形のコンパクトに固
   化され、上記の粉砕されコンパクトの形に固化された微
   細片が、次に上記磁石の形に、上記接着剤で固化され、
   また上記コンパクトが永久磁石にするために適当な方向
   と大きさの磁界の存在下で、任意の望む方向にたいして
   等しく磁化可能である特許請求の範囲第１項に記載の接
   着された永久磁石。 ３、　微細片が実質上煉瓦様の形をしており、コンパク
   トの領域内において実質上互に空間的に平行に配向して
   高いコンパクト密度とコンパクト生強度を達成しており
   ；上記コンパクトは適当な強度と方向に加えられだ磁場
   においていかなる方向にも等しく磁化可能で、その磁化
   は上記合金密度の８０−のコンパクト密度において形成
   された磁石が少くとも６キロカウスの残留磁気をもつ特
   許請求の範囲第２項に記載の接着された永久磁石。 ４、微細片がそれぞれ複数個の個々の微細な結晶よりな
   っていることを特徴とする特許請求の範囲第２項捷たは
   第３項に記載の接着された永久磁石。