JPS61291901A - 希土類含有永久磁石原料粉末の粉砕又はプレス用溶媒 - 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】 利用産業分野 この発明は、Ｒ（ＲはＮｄ、門、Ｎ、田、　Ｔｂのうち
少なくとも１種あるいはさらに、Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｓｍ
。

Ｇｄ、　Ｅｒ、　Ｅｕ、　Ｔｍ、　Ｙｔ）、　Ｌａ、　
Ｙのうち少なくとも１種からなる）、Ｂ、Ｆｅを主成分
とする永久磁石原お１＄９Ｊ末の粉砕又は成形プレス用
の溶媒に係り、特に、酸素含有量が少なく、磁気特性が
すぐれ、かつ安定した品質のＦｅ　　Ｂ　　Ｒ系永久磁
石が得られる原料粉末の粉砕又はプレス用溶媒に関する
。

背景技術 現在の代表的な永久磁石材料は、アルニコ、ハードフェ
ライトおよび希土類コバルト磁石である。

この希土類コバルト磁石は、磁気特性が格段にすぐれて
いるため、多種用途に利用されているが、主成分のＳｍ
、Ｃｏは共に資源的に不足し、かつ高価であり、今後長
期間にわたって、安定して多量に供給されることは困難
である。

そのため、磁気特性がすぐれ、かつ安価で、さらに資源
的に豊富で今後の安定供給が可能な組成元素からなる永
久磁石材料が切望されてきた。そこで、本出願人は先に
、高価なＳ＋ｔｒＦＣｏを含有しない新しい高性能永久
磁石としてＦｓ−Ｂ−Ｒ系（ＲはＹを含む希土類元素の
うち少なくとも１種）永久磁石を提案した（特開昭５９
−４１３００８＠、特開昭５９−６４７３３＠、特開昭
５９−８９４０１＠、特開昭５９−１３２１０４号）。

この永久磁石は、Ｒとして陶や円を中心とする資源的に
豊富な軽希土類を用い、Ｆｅを主成分として２５ＭＧＯ
ｅ以上の極めて高いエネルギー積を示すすぐれた永久磁
石である。

上記の新規なＦＥＩ−Ｅｌ−Ｒ系永久磁石を、製造する
だめの出発原料の希土類金属は、一般にＣａ還元法、電
解法により製造される金属塊であり、この希土類金属塊
を用いて、例えば次の工程により、上記の新規な永久磁
石が製造される。

■　出発原料として、電解鉄、フェロボロン合金、希土
類金属、あるいはざらに、電解Ｇを高周波溶解し、その
後水冷銅鋳型に鋳造する、■　スタンプミルにより３５
メツシユスルーまでに粗粉砕し、次にボールミルにより
、例えば粗粉砕粉３００ｇを６時間湿式微粉砕して３〜
１０．の微細粉となす、 ■　磁界（１０ｋＯａ）中配向して、湿式成形（１，５
ｔ、Ｊにて加圧）する、 ■　焼結、１ｏｏｏ℃〜１２００℃、１時間、　Ａｒ中
の焼結後に放冷する。

■　時効処理、５０．０℃〜１０００℃、Ａｔ中。

上記の如く、上記永久磁石用合金粉末は、所要組成の鋳
塊を機械的粉砕及び湿式微粉砕を行なって得られるが、
この湿式微粉砕方法は３５メツシユスルーに粗粉砕され
た該系粉末を、メタノール。

エタノール、インアミルアルコール、１・　１・　トト
リクロルエタン等の溶媒と共に、ポール・ミルおるいは
アトライター等の粉砕機に投入し、粉砕機または機内の
回転翼を鋼球と一緒に回転させてｉｏ、、以下の微粉末
に粉砕したり、また、湿式成形おいては前記溶媒を原料
粉末に混入して成形プレスするが、粉砕又は成形作業上
や得られる永久磁石の磁気特性上で種々の問題がめった
。

すなわち、上記溶媒のメタノール、エタノールは吸湿性
に富み、微粉砕された粉末や成形された成形体が酸化さ
れやすく、またトリクロルエタンは大気中あるいは粉砕
粉末又は成形体中の含有水により分解されて該粉末や成
形体と反応しやすく、さらには上記溶媒は有毒かつ危険
物であるため、その取り扱いに細心の注意を払う必要が
あるなど作業上での問題があり、一方、かかる溶媒を使
用して微粉砕及び成形後、焼結して得られた永久磁石は
その磁気特性が劣化したり、また、ばらつきを招来する
問題もあった。

そこで出願人は、先に、沸点が３５℃以上で、常温で液
体の弗素化炭化水素からなる溶媒を提案（特願昭５８−
１９９８１０号）した。しかし、Ｆｅ　−Ｂ　−Ｒ系永
久磁石用原料粉末の湿式微粉砕あるいは湿式プレスの際
に発熱を伴なう問題があった。

発明の目的 この発明は、安定した品質でかつすぐれた磁気特性の得
られるＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石用原料粉末の湿式微粉砕
、湿式プレスにおいて、安全で取り扱いの容易な溶媒を
目的とし、さらに、磁気特性の劣化のない粉砕又はプレ
ス用溶媒を目的としている。

発明の構成と効果 Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石川原おｌ粉末の磁気特性の劣化
のない粉砕又はプレス用溶媒を目的に種々検討した結果
、溶媒中に含まれる０２量が、焼結磁石体中の０２量を
左右し、磁石特性に大きな影響を及ぼすことを知見した
。

例えば、弗素化炭化水素からなる溶媒中のｏ２１はｏ、
ｔｏｗｔ％〜０．２０ｗｔ％含有されており、微粉砕工
程により粉末の表面積が増大し、並びに清浄表面が露出
するため、活性となり酸化する。また、湿式プレス成形
時、加圧により粉体間の摩擦が生じて発熱し、溶媒中や
空気中に含有される０２によって、微粉末表面あるいは
成形体表面が酸化される。これら酸化物は主に陶等の希
土類酸化物を生成しやすく、酸化された微粉末あるいは
成形体は、合金中の希土類量が不足するため、鉄を晶出
させ、焼結工程を経て焼結磁石体中に０２を残存させて
、Ｆ！１石持性の劣化させていたのである。

そこで、ＦＥＩ−Ｂ−Ｒ系永久磁石用原料粉末の湿式微
粉砕、湿式プレス用として、最適でかつ安全で取り扱い
の容易な溶媒である弗素化炭化水素または塩素化炭化水
素に含まれる０２量を、真空脱ガス処理により、０．１
ｖｖｔ％以下に低減すると、微粉砕により得られる原料
微粉末及び湿式プレスにより得られる成形体の酸化を抑
制でき、後続工程での微粉末及び成形体の酸化を防止で
き、すぐれた磁石特性を有する焼結磁石体を得ることが
できる。

すなわち、この発明は、酸素量ｏ、１ｗｔ％以下含有の
弗素化炭化水素または塩素化炭化水素からなることを特
徴とする希土類含有永久磁石原料粉末の粉砕又はプレス
用溶媒である。

この発明において、弗素化炭化水素は、沸点が３５℃以
上で常温で液体の弗素化炭化水素が最適であり、トリク
ロロトリフルオロエタン、パーフルオロトリブチルアミ
ン、テトラクロロジフルオロエタン、ペンゾトリフルオ
リド、ペルフルオロベンゼン、ペルフルオロメチルデカ
リン等がおり、また、塩素化炭化水素は、四塩化炭素ト
リクロルエチレン、トリクロルエタン等がある。

この発明の溶媒において、０２量が０．１ｗｔ％を越え
ると、前述した如く、通常の溶媒と同じ０２量Ｍとなり
、磁石特性を劣化させるため好ましくなく、０２量は０
．１ｗｔ％以下とし、さらに好ましくは、０．０５ｗｔ
％以下である。

また、弗素化炭化水素で沸点が３５℃未満のものは、溶
剤として使用すると蒸発するため、３５℃以上の沸点で
あることが必要で、また、湿式微粉砕を行なうため常温
で液体である必要がおるこの発明の溶媒を使用するＦａ
　　Ｂ　　Ｒ系永久磁石としては、 Ｒ（ＲはＭ゛１円１国、田、　Ｔｂのうち少なくとも１
種あるいはさらに、Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｓｍ、　Ｇｄ、　
Ｅｒ、　Ｅｕ、　Ｔｍ。

Ｙｂ、　Ｌｉ、、　Ｙのうち少なくとも１種からなる）
１０％〜３０原子％、 Ｂ２原子％〜２８原子％、 Ｆｅ６５［子％〜８０原子％を主成分とし、主相が正方
晶相からなる原料粉末が望ましい。

また、ＦＢの一部をＦＢの３０％以下のもで置換すると
、得られる磁石の磁気特性を損うことなく、温度特性を
改善することができる。

また、永久磁石の製造性改善、低価格化のため、Ｂの一
部を４．０原子％以下のＣ１３，５原子％以下のＰ、２
．５原子％以下のＳ、３，５原子％以下の伍のうち少な
くとも１種、合計量で４．０原子％以下で置換すること
ができる。

また、下記添加元素のうち少なくとも１種は、ＲＢ　　
Ｆｅ系永久磁石に対してその保磁力、減磁曲線の角型性
を改善あるいは製造性の改善、低価格化に効果があるた
め添加することができる。

９．５原子％以下のＡＩ、４．５原子％以下の膚、９．
５原子％以下のＶ、８．５原子％以下のＣｒ。

８．０原子％以下のＨｎ、５．０原子％以下のＢ１１９
．５原子％以下のＮｂ、９．５原子％以下の丁ａ、９．
５原子％以下のＨＯ１９，５原子％以下の４．２．５原
子％以下のｓｂ、７　原子％以下のＧｅ。

３．５原子％以下のＳｎ、　　５．５原子％以下のＺｒ
、９．０原子％以下のＮｉ、９．０原子％以下のＳｉ、
１．１原子％以下のＺｎ、５，５原子％以下のＨｆ、以
下余白 実施例 実施例１ 出発原料として、純度９９．９％の電解鉄、８１９．４
％を含有し残部はＦｅ及びＣ等の不純物からなるフェロ
ボロン合金、純度９９．７％以上の陶を高周波溶解し、
その後水冷銅鋳型に鋳造し、１２．５Ｎｄ　６．５８８
１Ｆａ　（ａｊ％）なる組成の鋳塊１−を得た。

この鋳塊を機械的粉砕により３５メツシユスルーまでに
粗粉砕した。ついで、粗粉砕粉より採取した３００ｇを
、外径１５０ｍｍＸ内径１２０ｍｍＸ長ざ１５０ｍｍ寸
法のボールミルに、１０ｍｍ外径の鋼球２．８に−とと
もに装入し、溶媒として、真空脱ガス処理して０２量０
．０１　ｗｔ％のトリクロロトリフルオロエタン６００
ＣＣを用い、Ｎ２ガス雰囲気中で、回転数１１００ｒｐ
で５．５時間の微粉砕を行ない、平均粒度３．３虜の合
金粉末を得た。

この合金粉末を用いて、磁界１０ＫＯθ中で配向し、２
℃着にて加圧成型し、その後、１１００℃、　１時間。

の条件で焼結し、ざらに、Ａｔ中で６００’Ｃ，１時間
の時効処理を施して、永久磁石を作製した。得られた永
久磁石の０ｐＬｉ及び磁気特性を測定し、その結果を第
１表に示す。

比較のため、同一組成の鋳塊を、微粉砕時の溶媒に０２
１０．２ｗｔ％のりクロロトリフルオロエタン６００ｃ
ｃを使用する以外は上記のこの発明方法と同一条件とし
て永久１１石を作製し、同様にｏｅｌｈ及び磁気特性を
測定し、第１表に測定結果を示す。

第１表 実施例２ 出発原料として、純度９９．９％の電解鉄、８１９．４
％を含有し残部はＦｅ及びＣ等の不純物からなるフェロ
ボロン合金、純度９９．７％以上の陶金属及びＮ金属を
高周波溶解し、その後水冷銅鋳型に鋳造し、１２．８Ｎ
ｄ　０．２Ｄｙ　６．０ＢＢ１．０Ｆｓ　（ａｔ％〉な
る組成の鋳塊１ｋｃＪを得た。

この鋳塊を機械的粉砕により３５メツシユスルーまでに
粗粉砕した。ついで、粗粉砕粉より採取した３００ｇを
、外径１５０ｍｍＸ内径１２０ｍｍＸ長さ１５０ｍｍ寸
法のボールミルに、１０ｍｍ外径の鋼球２．８−ととも
に装入し、溶媒として、真空脱ガス処理してｏ２量Ｑ、
０５　ｖｉｔ％の四塩化系トリクロルエチレン６００ｃ
ｃを用い、回転数ｉｏｏｒｐｍで５．５時間の微粉砕を
行ない、平均粒度３．３５項の合金粉末を得た。

この合金粉末を用いて、磁界１０ＫＯｅ中で配向し、２
　ｔ、Ｊにて加圧成型し、その後、１ｉｏｏ℃、１時間
。

の条件で焼結し、ざらに、Ａｔ中で６００℃、１時間の
時効処理を施して、永久磁石を作製した。得られた永久
磁石のｏｔｌ及び磁気特性を測定し、その結果を第２表
に示す。

比較のため、同一組成の鋳塊を、微粉砕時の溶媒に０２
１０．２ｗｔ％の四塩化系トリクロルエチレン６００ｃ
ｃを使用する以外は上記のこの発明方法と同一条件とし
て永久磁石を作製し、同様に０２量及び磁気特性を測定
し、第２表に測定結果を示す。

実施例３ 出発原料として、純度９９．９％の電解鉄、８１９．４
％を含有し残部はＦｅ及びＣ等の不純物からなるフェロ
ボロン合金、純度９９．７％以上の円を高周波溶解し、
その後水冷銅鋳型に鋳造し、１３．５Ｐｒ　６．５８８
０Ｆｅ（ａｔ％）なる組成の鋳１５！！１ｋＣＪを得た
。

この鋳塊を機械的粉砕により３５メツシユスルーまでに
粗粉砕した。ついで、粗粉砕粉より採取した３００（ｌ
を、外径１５０ｍｍＸ内径１２０ｍｍＸ長さ１５０ｍｍ
寸法のボールミルに、１０ｍｍ外径の鋼球２．８ｋｇと
ともに装入し、溶媒として、真空脱ガス処理して０２ｆ
ｉｌ　Ｏ，０１ｗｔ％のトリクロロトリフルオロエタン
６００ｃｃを用い、Ｎ２ガス雰囲気中で、回転数１１０
０ｒｐで５．５時間の微粉砕を行ない、平均粒度３．１
ｆの合金粉末を得た。

この合金粉末３００ｇ　ｒに、０゜量ｏ、ｏｉ　ｗｔ％
のトリクロロトリフルオロエタンを５００　ＣＣを混合
しスラリー状となし、磁界１０　Ｋ　Ｏａ中で配向し、
２［４にて加圧成型し、その後、１１００℃、１時間、
の条件で焼結し、ざらに、ＡＴ中で６００°Ｃ，１時間
の時効処理を施して、永久ｒａ石を作製した。得られた
永久磁石のＯ＋［を及び磁気特性を測定し、その結果を
第３表に示す。

比較のため、同一組成の鋳塊を、微粉砕時の溶媒にｏ２
ｆｆｉ　０．２ｗｔ％のトリクロロトリフルオロエタン
　６００ＣＣ並びに、粉砕原料粉末にこの溶媒を５００
　ｃｃ混合したスラリー状原料を使用する以外は上記の
この発明方法と同一条件として永久磁石を作製し、同様
に０２量及び磁気特性を測定し、第３表に測定結果を示
す。

第３表 第１表から第３表の結果より明らかなとおり、本発明に
よる溶媒を使用し、微粉砕あるいは湿式プレスしたのち
焼結して得られた永久１ｉｉｉ石は、磁気特性がすぐれ
ていると共に、磁気特性のばらつきが極めて少なく工業
生産上、頗る有効である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　酸素量０．１ｗｔ％以下含有の弗素化炭化水素また
   は塩素化炭化水素からなることを特徴とする希土類含有
   永久磁石原料粉末の粉砕又はプレス用溶媒。