JPS6110209A - 永久磁石 - 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】 し発明の技術分野〕 本発明は永久磁石に係り、特に希土類−鉄系の永久磁石
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、希土類磁石としてはＲＣＯ，型（Ｒは８ｍ、Ｃｅ
などの希土類金属）あるいはＲ１（Ｃｏ　ＨＣｕ　Ｉ　
Ｆｅ　Ｉ　Ｍ）１１型（Ｍは’Ｉ’ｉ＋　ｚｒ　＋Ｈｆ
などの元素）の希土類−コバルト系が知られ、高性能磁
石として電子機器、回転機器などに近年多用されている
。

これらの磁石は保磁力が大きく、かつエネルギー積も３
０Ｍ（ト）ｅ程度１こも達している。

しかしながら上記希土類−コバルト系磁石の特性はかな
り限界１こ来ており、３Ｑ　ＭＧＯｅを大きく越えるエ
ネルギー積を得るのはかなり困難である。

また、上記磁石は高価なコバルトの使用を必須としてお
り、そのためコスト的にも問題がある。

コバルトを使用しない希土類磁石として、最近Ｎｄ−Ｆ
ｅ−８磁石が開発された。これは希土類元素としてＮｄ
を必須とし、コバルトの代わり１こＦｅとＢを必須成分
としている。この希土類−Ｆｅ系磁石は３８　ＭＧＯｅ
　ｌこも達するエネルギー積が得られ、しかも高価なコ
バルトを使用していないという特命があるが、本磁石は
キュリ一点Ｔｃが約３６０℃き小さく、そのため温度特
性に劣り、精密機器用１ｚは使用し難いという欠点があ
る。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、温度特性
が良好で、かつエネルギー積が大きい希土類・鉄系の永
久磁石を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、原子比であられしたときに、几Ｘ　Ｔｙ　Ｍ
ｚ　Ｆｅ＋ｏｏ−ｘ−ｚただし　Ｘ＋　　Ｙ及び２は原
子チ 几；Ｙ及び希土類元素から選ばれた少なくとも一種 Ｔ　；　Ｔｉ　、Ｚｒ　、Ｈｆ　＋Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｃ
ｒ　、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ及びＣＯから選ばれた少なくとも
一種 Ｍ　：　Ｂ、Ｃ，Ｐ、８ｉ　、Ａ／及びＧｅから選ばれ
た少なくとも一種 ５　＜Ｘ　＜２０ ｏ、ｏｓ＜ｙ＜ｉｓ Ｏ，０１くＺ＜２ なる組成を有することを特徴とする永久磁石である。

本発明の永久磁石は主相が几Ｆｅ、よりなることを特徴
としている。従来ＲＦｅ、相は安定１こは存在しないこ
とが知られているが、上記１゛元素を加えることにより
安定化でき、さらにＭ元素を加えることにより高保磁力
化できその結果として優れた特性を有する永久磁石を得
ることができることを見出した。

Ｔ（Ｔｉ　、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ
、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ）はＲＪ’　ｅ　、相を安定化するた
めの必須成分であるが、ｙ＝ｏ、ｏｓ未満ではその安定
化が困難であり、ｙ−１５を越えると高い保磁力が得ら
れない。また、５＜ｘ＜２０の範囲外だと高い保磁力を
得ることができない。

２は高保磁力化１こ有効な元素であるが、Ｚ＝０．０１
未満ではその効果が小さく、Ｚ≧２ではＲＦ　ｅ　、相
の安定化が困難となる。このように５　＜　Ｘ　＜２０
　。

０．０５＜Ｙ＜１５．　Ｃ１，０１＜ｚ＜２　でエネル
ギー積層４Ｑ　ＭＧＯｅ以上、キュリ一温度（Ｔｃ）　
６００℃以上と優れた特性を有する永久磁石を得ること
ができる。

さらに０．旧≦２≦１．５の範囲が％１こ好ましい。余
り多いとＴｃが低くなってしまう。

本発明の磁石の形態としては合金を粉砕後、有機バイン
ダなどで固めたいわゆる粉末磁石、あるいは合金を粉砕
後焼結して得るいわゆる焼結磁石、あるいは合金を超急
冷して薄帯化し、それを適当な長さに切って積層したも
のあるいは薄帯をトロイダル状に成形したものさらには
スパッタなどの薄膜化による薄膜磁石などいずれのもの
であってもよい。しかし、焼結磁石の場合が最も高いノ
（ツキングファクタが得られるので、最も高いエネルギ
ー積が得られ、より好ましい。

本発明の合金組成を用いた永久磁石の焼結体は通常希土
類−コバルト磁石の製法と同じ方法で作ることが出来る
。すなわち、所望の組成に配合し、それらを混合溶融し
て所望の組成の合金を作製する。次に該合金を粉砕する
。粉砕方法としてはボールミル、振動ミル、ジェットミ
ルなどのいずれの機器を用いてもよい。粉末の粒子はμ
ｍ単位でよく、好ましくは１〜１０μｍの範囲１こある
ことがよい。次に、得られた粉末を金型に入れ、磁場を
印加し粉末の結晶方位を揃えながら圧縮して成形体を作
製する。成形体は真空中あるいは不活性ガス中で焼結さ
れる。焼結会件は合金組成１こ依存するが９５０〜１２
００℃の範囲内が好ましい。

焼結後は必要に応じてより低温で時効される。

時効温度は合金組成Ｉこ依存するが５００〜１０００℃
の範囲が好せしい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、キュリ一温度が高く、温度特性に優れ
、エネルギー積の大きい、希土類−鉄系の永久磁石を得
ることができる。

従来の希土類−Ｃｏ系１こ比べ安価なＦｅを主体として
いるためコスト低減にもつながり、高エネルギー積を有
する高性能の永久磁石を安価に得ることができ、実用上
の価値大なるものである。

〔発明の実施例〕

（実施例１） Ｓｍｓ、　ｌｌＺｒ番−Ｂ　、Ｆｅ、なる合金を高周波
溶解により作製した。得られた合金をジェットミルを用
いて平均粒径３μｍになるように粉砕した。得られた粉
末を金型に入れ２０　ｋｏｅ　　の外部磁場を印加しな
がら磁場と直角方向にプレスして成形体を得た。該成形
体を真空炉中に挿入し、３　Ｘ　１０　ｘａＨＨの真空
になるように排気し、その後高純度Ａｒを挿入して１１
００′ＣＪで１時間焼結し室温まで冷却した。その後５
８０℃で１時間時効処理を施し室温まで冷却した。

かくして得られた焼結体について、直流磁化測定装置を
用いて磁石特性を、試料振動型磁束計を用いて磁化の温
度変化を測定してキュリ一点を求めた。その結果、Ｂ　
ｒ＝１３．７　ｋＧ　、　ｉ　Ｈｃ＝９．１　ｋｏｅ　
、　（ＢＨ）ｍａｘ　＝　４４ＭＧＯｅという優れた値
が得られた。また、キュリ一点＝６５０℃と非常に高い
値が得られた。

尚、本磁石合金を粉砕後Ｘ線測定を行なったところＳｍ
Ｆ　ａｌｌ相の主相より成ることが確認された。

（実施例２） 実施例１と同様にして第１表に示すごとく組成を有する
永久磁石を得た。その特性を併せて第１表に示す。

第　　１　　表 （比較例） 本発明外の第２表に示す組成を有する合金を用いて実施
例１と同様の方法で永久磁石を作製した。

その特性を併せて第２表に示す。

第　　２　　表 Ｎ１１ｌ〜ＮＱ６は本発明範囲外であるが、いずれも（
ＢＨ）ｍａｘが小さかったり、ＴＣが低くなってしまう
。特にＭが多い例が階６であるが、Ｔｃか極端に低くな
ってしまう。

このように、本発明によれば（ＢＨ）ｍａｘが大きく、
Ｔｃも高く、安定性に優れた永久磁石を得ることができ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 次式 ＲｘＴｙＭｚＦｅ＿１＿０＿０＿−＿ｘ＿−＿ｚただし
   ｘ、ｙ及びｚは原子％ Ｒ；Ｙ及び希土類元素から選ばれた少なく とも一種 Ｔ：Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
   Ｍｏ、Ｗ及びＣｏから選ばれた少なくとも一種 Ｍ；Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ｓｉ、Ａｌ及びＧｅから選ばれた少な
   くとも一種 ５≦ｘ≦２０ ０．０５≦ｙ≦１５ ０．０１≦ｚ＜２ で表わされる組成を有することを特徴とする永久磁石。