JPS6144155A

JPS6144155A - 永久磁石合金

Info

Publication number: JPS6144155A
Application number: JP59165581A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Okada; 力岡田
Original assignee: Santoku Corp
Current assignee: Santoku Corp
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1986-03-03
Also published as: JPH0355540B2

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】（産業上の利用分野）本発明は永久磁石合金、更に詳細には希土類元素−鉄−
ホウ素系の永久磁石合金に関する。

（従来の技術）従来より希土類元素−鉄一ホウ素系永久磁石合金として
はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結体が公知であり、この合金材料
はＳ　ｍ　−Ｃｏ系永久磁石合金に比較して原料が入手
しやすく、比較的安価で且つ高性能であることから特に
注目を集めている。

しかしながら、近年の電気電子機器の小型化、高効率化
の要求を満たすには更に安価で高磁気特性を有する永久
磁石材料が要望される。

（発明が解決しようとする問題点）本発明によれば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結体永久磁石合金
より更に安価で高磁気特性を有する永久磁石合金を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明の永久磁石合金は、下記の一般式％式％（式中、ＲはＰｒ５〜１５重景％、Ｃ重量　１〜１５重
量％及び残部Ｎｄからなる希土類元素、Ｆｅは鉄、Ｂは
ホウ素を表わし、Ｘは１１．５〜２０．０原子％、Ｚは
５．５〜１２．０原子％、Ｙが残部を示す）で表わされ
る磁気異方性焼結体であることを特徴とする。

以下１本発明を更に詳細に説明する。

本発明の永久磁石合金材料として使用する希土類元素は
プラセオジム（Ｐｒ）５〜１５重量％。

セリウム（Ｃｅ）１〜１５重量％、残部ネオジム（Ｎｄ
）からなる希土類元素を用いる（工業上不可避な不純物
を含有するものも使用できる）。

本発明では天然に存在する希土類元素よりセリウム（Ｃ
ｅ）、ランタン（Ｌａ）、サマリウム（Ｓｍ）等を各方
面の用途に応じて９踵した後に副生ずる、酸化ネオジム
フ５〜８５重景％、酸化プラセオジム１０〜２０重量％
、酸化セリウム１〜１５重量％からなる混合物（ジジム
化合物）を利用して酸化物溶融塩電解法により希土類元
素金属混合物を得ることができるので、ネオジムを単体
として含む従来のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石合金材料に
比して大幅に安価であり、工業的規模での生産が可能で
ある。もちろん、別個に調製されたネオジム、プラセオ
ジム、セリウム金属を溶融炉にて合金化して用いること
もできる。

本発明の永久磁石合金では希土類元素としてネオジム単
体を用いずにプラセオジム５〜１５重量％、セリウム１
〜１５重量％を更に加え三元系希土類元素として用いる
点に大きな特徴を有する。

Ｃｅ−Ｆｅ−Ｂ系合金材料はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金材料
に比して飽和磁化Ｉｓが前者の場合１．１６テスラ（Ｔ
）、後者の場合１．５７テスラ（Ｔ）、また異方性磁場
Ｈａが前者では３．７ＭＡ／ｍ、後者では１２ＭＡ／ｍ
と極端に差があるため、セリウムを永久磁石材料中に含
ませると飽和磁化、保磁力が低くなり、高磁気特性が得
られないと推泪すされていた。故に、磁石材料中にはセ
リウムをできる限り除去することが常識とされていた。

しかしながら、驚くべきことに特許請求の範囲に記載す
る特定範囲の量のセリウムを、特定範囲の量のプラセオ
ジムと併用することにより焼結性が著しく改善され、高
密度の焼結体が得られ、ネオジム単体を用いる場合より
も保磁力が大きく、従って最大エネルギー積が大きい永
久磁石合金が得られることが今般本発明により明らかと
なった。

セリウムが１重量％未満、プラセオジムが５重量％未満
となると焼結性が悪くなり、高密度の焼結体が得られず
、また一方セリウム、プラセオジムが１５重量％を越え
ると、飽和磁化Ｉｓが低くなり、使用できない。

本発明に用いる示つ素としては純ボロン、フェロボロン
等を用いることができ、不純物としてケイ素、アルミニ
ウム、炭素等を含んでいてもよい。

また鉄としては電解鉄、純鉄、低炭素軟鉄等を用いるこ
とができる。

本発明では上述の希土類元素１１，５〜２０．０原子％
、ホウ素５．５〜１２．０原子％、残部が鉄の範囲の組
成とする。希土類元素が１１．５原子％未満ではα−Ｆ
ｅの初品がでてくるので強磁性体が得られず、一方２０
．０原子％を越えると強磁性相の量が減少し、高磁気特
性が発現しない。また、ホウヌ・１が５．５原子％未満
では安定な強磁性相が得られない。また、ホウ素量の増
加に伴い飽和磁化Ｉｓが低下し、１２．０Ｊ＋Ｉ子％以
上では高特性が１１？られない。

本発明の永久磁石合金を胚造するにあたって原料金属を
１５００°Ｃ程度にて溶解し、鋳造して合金インゴット
を調製し、これを粉砕した後、得られた粉末を１０ＫＯ
ｅ程度の磁界中で圧縮成形し、次いで１０００°〜１１
００℃程度で約１時間焼結することにより焼結体として
得ることができる。

（実施例）以下、本発明を実施例につき説明する。

実施例１酸化物溶融塩電解法にてジジム化合物より希土類元素合
金（Ｎｄ８０ｗｔ％、Ｐｒ１５ｗｔ％、Ｃｅ５ｗｔ％）
３３５ｇを製造し、Ｆｅとして電解鉄６５５ｇ、８１０
ｇと共にアルミナルツボに入れ、１０ＫＶＡの高周波真
空溶解炉中にてアルゴン気中１５００℃にて溶解して合
金インゴットを製造した。

この合金インゴットを鉄乳鉢中で粗粉砕した後、ヘキサ
ン中ボールミルで粉砕し、平均粒径３〜５μｍの微粉末
を得た。次いで、この微粉末を１０ＫＯｅの磁界中で１
．５　Ｔｏｈ／ｃｎｔの圧力にて金型を用いて圧縮成形
した。この成形体を１０４０〜１１００°Ｃ，１時間焼
結後、４００−６００’Ｃｊ：て１時間時効処理し、本
発明の永久磁石合金を得た。

磁気特性を測定した結果を表に記載する。

勘旧１１米国、リサーチ・ケミカル社製のＮｄメタル（純度９９
．９％）、Ｐｒメタル（純度９９％）、Ｃｅメタル（純
度９９．９％）を使用した以外は実施例１と同様の方法
により本発明の永久磁石合金を製造し、その磁気特性を
」り定した。その結果を表に記載する。

去考劇し辷二ｉ−進Ｓ」［辷二ｙ実施例１の手法に従って表に記載の組成の各種合金を製
造した。その磁気特性を表に記載する。

（以下余白）表に示されるように、実施例１，２，４，５では最大エ
ネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０４〜３２０ＫＪｍとＣ
ｅを含まない比較例１，２に比して大なる値を示し、実
施例３に示すようにｃｅをわずか１重量％含むだけで、
Ｃｅを含まない比較例］に比し密度が７．４０ｇ／ｃｉ
と高まることが判る。またＣｅが多すぎると比較例３に
示すように極端に最大エネルギー積が低下する。

−°ン餐１

Claims

【特許請求の範囲】下記の一般式Ｒ＿ＸＦｅ＿ＹＢ＿Ｚ（式中、ＲはＰｒ５〜１５重量％、Ｃｅ１〜１５重量％
及び残部Ｎｄからなる希土類元素、Ｆｅは鉄、Ｂはホウ
素を表わし、Ｘは１１．５〜２０．０原子％、Ｚは５．
５〜１２．０原子％、Ｙが残部を示す）で表わされる磁
気異方性焼結体であることを特徴とする永久磁石合金。