JPS60152008A - 永久磁石用材料 - 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】 〔技術分野〕 本発明は希土類元素を含有する新規な永久磁石用材料に
関するものである。

〔背景技術〕

これまでに希土類元素と遷移金粕元素からなる合金系に
関して数多くの研究がなされており、その中でも希土類
元素（Ｒ）とＣＯよりなる合金系が今日実用材料となっ
ている。具体的にはＲＣｏ６系ならびにＣｕ添加Ｒ３Ｃ
ｏｌ７系合金である。

一方遷移金属元素としてＣ０より資淳的に豊富で安価な
Ｆｅ　と希土類元素からなる化合物又は合金系について
は、これまでいくつかの研究がなされているが、得られ
た基本物性値からは磁石材料としての可能性が否定され
ていた。

例えばＲＦｅ７〜Ｒ１Ｆｅ１７系合金において最茜のキ
ューリ一点としても１８７℃（ＧｄｌＦｅＨが該当）し
か示さず、又１１ＩｌＩ！結晶異方性として大きな値を
示す物質も見出されていす、従ってＷ’＝用永久磁石材
料としての可能性はないとされていた。

ところが、本発明者等は飽和磁化の茜い組成系において
磁石材料としての基本物性値を満足させうるようなＲ−
Ｆｅ−Ｘ系について鋭意研究した結果、Ｘとしてボロン
（Ｂｌを添加することによって飽和磁化（４ｘｉｓ）が
高くかつ異方性磁場（ＨＡ）およびキューリ一温度（Ｔ
ｃ）が改良されえることを発見し光分磁石材料となり得
ることを見出した。

すなわち、組成式で表現すればＲ（ＢｚＦｅ＋　−ｘ）
ｚ：（但し、Ｒｆ′ｉＹ’を含む希土類元素Ｌａ、　Ｃ
ｅ、　Ｐｒ。

Ｎｄ、　Ｓｍ　の１釉又は２１ｉｉ以上の組合せ）［Ｌ
０１≦Ｘ≦ＣＬ５．４≦２≦１６　なる組成であり、そ
の領域内においてはＢの添加によシ、約１０ＫＧ以上の
高い飽和磁化を有しかつ高い異方性磁場およびキューリ
一温度を有する。

父上記合金系にＣＯを添加した場合にはＴｃをさらに上
昇し温度特性を改良しうる。

〔発明の開示〕

本発明は永久磁石材料としての可能性を一層拡大するた
め、上述の合金系にさらにＭ　（Ｍｎ。

Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ｔｉ、　Ｖの１種又は２種以上の組合
せ）を添加することにより、Ｒ−Ｆ　ｅ　−Ｂ系および
Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系の改良を図ったことを特徴とする
ものである。

すなわち本発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ−ＭおよびＲ−Ｆｅ　
−Ｂ−Ｃｏ−Ｍ系に関するものであり、組成式で表現す
れば ■　Ｒ（ＢｘＭ、Ｆｅ１−Ｘ−ｙ）Ａ：　（但しＭはＭ
ｎ、　Ｃｕ。

Ｎｉ、　Ｔｉ、　Ｖの１種又は２種以上の組合せ、Ｒは
Ｙを含む希土類元素Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｐｒ、　Ｎｄ、　
Ｓｍの１称又は２　ｆｊｌ！以上の組合せ）００１≦Ｘ
≦０．６゜０．８１≦ｙ≦（１３，４≦Ａ≦１６ ■　Ｒ（ＢｘＭｙＣｏｚＦｅ＋−ｘ　−ｙ−ｚｌＡ：　
（但しＭはＭｎ、　Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ｔｉ、　Ｖの１種
又は２種以上の組合せ、ＲはＹを含む希土類元素Ｌａ、
　Ｃｅ、　Ｐｒ。

Ｎｄ、　Ｓｍの１種又は２種以上の組合せ）１口１≦Ｘ
≦０．５．（１０１≦ｙ≦０．３．　１０１≦ｚ〈０．
９８゜４≦Ａ≦１６ なる組成を有することを特徴とするものである。

このようなＭの添加は異方性磁場および化学的性質（耐
食性）を改良し、より充分な磁石材料となりえるＪＪ￥
を見出したものである。これらの組成合金は、茜周波溶
屏、アーク溶解等で得た溶湯を金型等に２１ｊ込んで作
成したもので結晶質の合金である。

本発明において個々の成分および成分値範囲を限定した
理由は下記の通りである。すなわちＢｌｉ＋ｌｘｌがα
０１以下となると異方性磁界が小さくなる。又Ｂ量が１
５以上になると飽和磁化の大きさが低下する。このため
、Ｂ量は（１０１≦Ｘ≦ａ３となるが、好ましくは０．
０５≦２５０．２．　より好ましくは［ＬＯ４≦Ｘ〈α
１５　となるとより良好な特性を示すようになる。この
ようなりとしてはフェロボロンをもちいてもよい。又Ｍ
　ｆｔＡ（ｙｌが１１６以上となると飽和磁化の大きさ
が低下する。又Ｍ量が００１以下になると、研気特性、
耐食性共に添加効果がなくなる。このため、Ｍ量は［Ｌ
Ｏ１≦ｙ≦０．３となるが、好ましくは口０１≦ｙ≦０
，２．よす好ましくはα０２≦ｙ（０，１５となるとよ
り良好な特性を示すようになる。ＣＯの添加は必ずしも
会期ではないが、ＣＯの添加によりキューリ一温度が上
昇する。ＣＯＱが≦加景（２＋が０．０１以−１＝、好
ましくは１０５以上となるとより良好となる。

又２が０．９８以上となると飽和磁化の大きさが低下す
る。このため２はα０１≦ｚ（０，９８となるが好まし
くは０．０５≦２≦［１９５、より如“ましくは００５
くｚ　（（Ｌ　６となる。一方（Ｂ＋Ｍ＋Ｆｅ　）ある
いは（Ｂ十Ｍ＋Ｆｅ＋Ｃｏ　）Ｊ？ｔとＲｉｌｔのモル
Ｊ七（Ｚｌについて４≦２≦１６　とした理由は、モル
比２が４以下になると飽和磁化の強さが低下し、モル比
２が１６よりも大きくなると異方性磁界の大きさが低下
してしまう。この場合、好１しくけ５≦２≦１４より好
ましくは５≦２≦１２になると異方性磁場および飽和磁
化の太きさとしてより晶い値を得ることができる。

〔実施例〕

以下実施例について示す。

実施例Ｉ　Ｎｄ（Ｂｏ、ｏｓＭｎｏ、ｏｙＦｅｏ、５ｓ
）ｓの合金を作成し、物性値として１１人について１１
１１定した結果、約６２　ＫＯｅであった。１方比較例
としてＮ　ｄ　（Ｂ（＋、０８　Ｆ　ｅｏ、ｓ宜）　ａ
およびＮｄＦｅ６合金を作成し同４ζ１ζに測定した。

Ｎ　ｄ　（Ｂｏ、ｏｇ　Ｆ　ｅＴｌ、９２　）　ｅ合金
１−ｊ５０ＫＯｅであり、ＮｄＦｅ５合金は１１人とし
ては殆んど１軸異方性は示さなかった。

この結果よりＭｎを含む合金ｕ、Ｒ−Ｆｅ　−Ｂおよび
Ｒ−Ｆｅ系と比べて良好な特性を有する事がわかる。

実施例２　実施例１と同様にＮｄ　（Ｂｏ、ｏｇＭｎｏ
、６５Ｆｅｏ、１ｔ）６およびＮｄ　（Ｂｏ、ｏｓＭｎ
ｏ、＋ｏＦｅｏ、ｅ！ｌｓ合金を作成した。

実施例１とほぼ同様にＭｎ添加効果が認められた。

実施例５　Ｎｄ　（Ｂｏ、ｏｓＣｕｏ、ｏｙＦｅｏ、ｍ
ｓ　）ｓの合金を作成し、物性値としてＨＡについて測
定した結果、杓５７ＫＯｅであった。１方比較例として
Ｎｄ　（Ｂ６．ｌ１８　Ｆｅｏ、ｑｚｌｓおよびＮｄＦ
ｅ６合金を作成し同様に測定した。Ｎ　ｄ　（Ｂｏ、ｏ
ｓ　Ｆ　ｅ（１，９！　＞６合金は５０ＫＯｅであり、
ＮｄＦｅ６合金はＨＡ　としては殆んど１軸異方性は示
さなかった。

この結果よりＣｕを含む合金は、Ｒ−Ｆｅ−ＢおよびＲ
−Ｆｅ系と比べて良好な特性を有する事がわかる。

実極例４　実施例３と同様にＮｄ　（Ｂｏ、ｏｓＣｕｏ
、ｏｓＦｅｏ、５ｙ）ａおよびＮ　ｄ　（Ｂｏ、ｏｓ　
ＣｕＱ、Ｉ　ｏ　Ｆ　ｅＯ，８２１ｇ合金を作成した。

実施例５とほぼ同様にＣｕ　添加効果が６窮められた。

実施例５　Ｎｄ（Ｂｏ、ｏｓＮｉｏ、ｏｓＦｅｃ＋、５
ｙ）ｓの合金を作成し、物性値としてＨＡにつめて測定
した結果、約６０ＫＯｅであった。１方比較例としてＮ
　ｄ　（Ｂｏ、ｏｇ　Ｆ　ｅＯ，９２）６およびＮｄＦ
ｅ６合金全作合金量様に−ｊ定した。Ｎｄ　（Ｂｏ、ｏ
ｓＦｅｏ６，２）６合金［５０ＫＯｅであり、ＮｄＦｅ
５合金は８人としては殆んど１軸異方性は示さなかった
。

この結果よりＮｉを含む合金は、Ｒ−Ｆｅ−ＢおよびＲ
−Ｆｅ系と比べて良好な特性を有する事がわかる。

実施例６　実施例５と同様にＮｄ　（Ｂｏ、ｏｅＮｉｏ
、ｏｓＦｅｏ、ａ９）ａおよびＮｄ　（Ｂｏ、ｏｓＮ　
ｉｏ、ｏｙＦｅｏ、５ｓ）ａ合金を作成した。

実施例５とほぼ同様にＮｉ　添加効果が認められた。

実極例７　Ｎｄ（Ｂｏ、ｏｇＭｎｏ、ｏｔＣＯｏ、１５
Ｆｅｏ、ｙｌｇ、ｓの合金を作成し、物性値として１１
人について１ｉ１１１定した結果、約６５ＫＯｅであっ
た。

１方比較例として、Ｎｄ　（Ｂｏ、ｏｇＣｏｏ、＋５Ｆ
ｅｏ、ｙｔ）ａ、ｓの合金を作成し同様に測定した。Ｎ
ｄ（Ｂ６．。＠ｃｏｏ、＋５ＦｅＯ，７７Ｌ６．ｓの合
金ｕ　Ｉ（Ａ　＝　５２　ＫＯｅであった。

以上の結果からもわかるようにＭｎ、　Ｃｕ、　Ｎｉの
効果は明らかで６らる。又Ｔｉ、ＶＫついても同様な疹
加効果が認められた。

なお希土類元素ＲとしてＹ、　Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｐｒ、
　Ｓｍの１称父は２種以上の組合わせおよびＮｄ　との
組合せを用いても同様に有効な添加の効果を示す。

特許出願人 手　絞　糺　正　蓼 昭和５９年６月／、り日 昭わ５婢待比牧助？２５０づ ２、発明の名称 永久磁石用材料 Ｂ、　Ｎｉ正ｒする者 ４伯−との俟１係　＠許出願人 住所　東京都中央区日本杭−丁目１６番１＠４、補正命
令の日付　自発 ５補正により増加する発明の獣　０ ６靴正の対象 １利、＠の特訃詑求の（曲の櫃及び発明の詳細な説明の
脅 １ｌ−２、−口＋′ｉ ＋１）　特′ｒＦ請求の範囲を別紙のとおり補正する。

（２）明細書記６頁９〜１０行目の「Ｌａ、　Ｃｅ。

Ｐｒ、　Ｎｄ、　８ｍ　ｌ　（Ｄ文ｋ　削除スル。

（３）明細書筒４頁９行目及び１４〜１５行目の［Ｌａ
、　Ｃｅ、　Ｐｒ、　Ｎｄ、　８ｍ　Ｊ　（７）文を削
除する。

（４）明細書Ｈ！９　Ｔ？　ｙ行目ｃ７）　［Ｙ、　Ｌ
ａ、　Ｃｅ、　Ｐｒ。

８ｍＪの文の次に以下の文を挿入する。

「、　Ｅｕ、　Ｕｄ、　Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｈｏ、　Ｅｒ
、　Ｔｍ、　Ｙｂ、　Ｌｕ　Ｊ特許請求の範囲 （１）　Ｒ（ＢｘＭｙＦｅ　１−Ｘ−）’　）Ａ　（た
だしα０１≦ｘ≦０．５．Ｑ、Ｇ１≦ｙ≦α５．４≦Ａ
≦１６）なる組成式で表わされ、上記組成式においてＭ
はＭｎ、　Ｃｕ、　Ｎｉ。

Ｔｉ、”ｌ／の１種又は２種以上の組合せ・１ｔは、Ｙ
を含む希土類元素の１種又は２種以上の組合せでおるこ
とを特徴とする永久磁石用材料。

（２）Ｒ（ＢｘＳ　１　ｙＣＯ２Ｆ　ｅ　１−　ｚ−ｙ
−ｚ　）　Ａ　Ｃただし［１Ｌ０１≦Ｘ≦（Ｌ３．　（
１０１≦ｙ≦Ｑ、３．α０１≦ｚくα９８，４≦Ａ≦１
６ンなる組成式で表わされ、上記組成式においてＭはＭ
ｎ、　Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ｔｉ、　Ｖ　の１種又は２種以
上の組合せ、Ｒは、Ｙを含む希土類元素の１種又は２種
以上の組合せであることを特徴とする永久磁石用材料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　ＲＩ　Ｂ　Ｘ　Ｍ　ｙ　Ｆ　ｅ　１−ｘ−ｙ　）
   　Ａ（ただしα０１≦Ｘ＜４　（：Ｌ５゜［１０１≦ｙ
   ≦α３，４≦Ａ≦１６）なる組成式で表わされ、上記組
   成式においてＭはＭｎ、　Ｃｕ、　Ｎｉ。 Ｔｉ、Ｖの１種又は２種以上の組合せ、Ｒは、Ｙを含む
   希土類元素Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｐｒ、　Ｎｄ、　Ｓｍの１
   ａ又＃′ｉ２１ｍ以上の組合せであることを特徴とする
   永久磁石用材料。 （２１Ｒ（ＢＩＳｉｙＣｏｚＦｅｌ−Ｘ−Ｆ−Ｚ）Ａ（
   ただしく１０１≦Ｘ≦ＣＬ５．０．０１≦ｙ≦ａ３．　
   ［１０１≦２〈α９８，４≦Ａ≦１６）なる組成式で表
   わされ、上記組成式においてＭはＭｎ、　Ｃｕ、　Ｎｉ
   、　Ｔｉ、　Ｖの１種又は２種以上の組合せ、Ｒは、Ｙ
   を含む希土類元素Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｐｒ、　Ｎｄ、　Ｓ
   ｍ　の１′ｆ！ｌｉ又は２種以上の組合せであることを
   特徴とする永久磁石用材料。