JPS62136551A - 永久磁石材料 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、家庭電化製品、音響製品１時計部品、自動
車部品、精密機器等々の永久磁石を用いる広範囲な用途
に使用することができる永久磁石材料に関し、とくに希
土類系の永久磁石材料に関するものである。

（従来の技術） 近年、永久磁石材料における最大エネルギ積（（ＢＨ）
ｍａｘ）の向上はかってのアルニコ系磁石材料等のそれ
に比べて著しいものがあり、とくに家庭電化製品、音響
製品１時計部品、自動車部品、精密機器等々の小型軽量
化および高性能化等に大きく貢献している。

従来、このような債れた特性の永久磁石材料としては希
土類−コバルト系磁石が代表的なものであり、その最大
エネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）はかなり高い値を示して
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、最大エネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）をさらに向
上させるための研究はいぜんとして続けられ、一部では
他の成分系の希土類磁石の開発も進んでおり、なかには
希土類−鉄系の磁石材料についての開発も行われている
。そして、この希土類−鉄系の磁石材料においても磁気
特性をさらに改善することが望まれていた。

この発明は、上述した従来の要望に着目して種々の実験
・研究を進めた結果、希土類−鉄系の永久磁石材料にお
いてＧａ、Ｉｎ、Ｔｕが保磁力（ＢＨＣ，ＩＨＣ）の向
上に有効であることを見い出したことによりなされたも
ので、これによって最大エネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）
のより大きな希土類系の永久磁石材料を提供することを
目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明の第１発明による永久磁石材料は、一般式、Ｒ
１−、−β−，Ｆｅ、Ｘβ　Ｇ　　−ｃ’表わγ され、Ｒが希土類元素の１種または２種以上、Ｆｅが鉄
、ＸがＢ、Ｃ，Ｎ、Ｓｉ、Ｐの１種または２種以上、Ｇ
がＧａ、Ｉｎ、ＴｆＬの１種または２種以上であり。

０．６０≦α≦０．８５． ０くβ＜０　、１５゜ ０．００１≦γ≦０．０５、 であることを特徴としており、また、この発明の第２発
明による永久磁石材料は、一般式。

Ｒ１−ａ−ｆ３−７−８　ＦｅａｘβＧｒＭ８表わされ
、Ｒが希土類元素の１種または２種以上、Ｆｅが鉄、Ｘ
がＢ　、　Ｃ、Ｎ　、　Ｓ　ｉ　、　Ｐ（７）１種＊タ
ハ２種以上、ＧがＧａ、Ｉｎ、Ｔ文の１種または２種以
上、ＭがＴｉ　、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ。

Ｃｒ　、Ｍｏ　、Ｗ、Ａｎ　、Ｚｎの１種または２種以
上であり、 ０．６０≦α≦０．８５． ０くβ＜０．１５、 ｏ、ｏｏｉ≦γ≦０．０５、 Ｏくδ≦０．２０、 であることを特徴としている。

この発明による永久磁石材料は、上記のように、一般式
、Ｒ１−、−β−，Ｆｅ、ＸβＧ。

またはＲ１−ａ−７３−７−８Ｆｅａｘｆ３”７Ｍ８で
表わされるが、式中のＲはＹを含む希土類元素の１種ま
たは２種以上であることを示し、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ
、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ。

Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ。

Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種または２種以上が用いら
れる。

また、上記一般式において、Ｆｅは鉄であり、０．６０
≦α≦０．８５の範囲としている。また、この範囲内に
おいてＦｅ中の０．１０以下をＮｉ、Ｍｎ、Ｃｏの１種
または２種以上と置換することができる。この場合、Ｎ
ｉ、Ｍｎは保磁力　゛（ＢＨＣ、ＩＨＣ）の向上に寄与
し、Ｃｏはキュリ一点の上昇に寄与するが、これらの合
計が０．１０を超えると残留磁束密度（Ｂ　ｒ）が低下
するので、置換するとしても０．１０以下とするがよい
、また、Ｆｅの量が多すぎると、残留磁束密度（Ｂｒ）
は向上するものの、保磁力（ＢＨＣ、ＩＨＣ）が減少す
るため、すぐれた最大エネルギ精（（ＢＨ）ｍａｘ）を
得がたくなるので、α≦０．８５とした。一方、Ｆｅの
量が少なすぎると残留磁束密度（Ｂｒ）が低くなり、最
大エネルギＪＭ　（（ＢＨ）ｍａｘ）が減少するので、
０．６０≦αとした。

さらに、上記一般式において、ＸはＢ、Ｃ。

Ｎ、Ｓｉ　、Ｐの１種または２種以上であり、０くβ＜
０．１５の範囲としている。また、ＭはＴｉ　、Ｚｒ、
Ｈｆ　、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ。

Ｍ　ｏ　、　Ｗ　、　Ａ文、Ｚｎのうちの１種または２
種以上であり、０≦δ≦０．２０の範囲としている。

ここで、上記Ｍは添加しない場合もあるが、Ｘ元素とＭ
元素とを複合添加することによりＭ元素の一部が硼化物
、炭化物、窒化物、珪化物、燐化物となり、保磁力（Ｂ
ＨＣ、Ｉ　Ｈｃ）の向上および残留磁束密度（Ｂｒ）の
温度係数の向上に効果をもたらす、この場合、Ｍの量が
少ないと残留磁束密度（Ｂ　ｒ）の温度係数の向上は小
さいため、添加する場合は０．０１≦δとするのがより
望ましい、しかし、Ｍの量が多すぎると前記硼化物、炭
化物、窒化物、珪化物、燐化物等の形成量が多くなり、
磁気特性が劣化するので。

δ≦０．２０とする必要がある。また、上記Ｘは希土類
系磁石、たとえばＮｄ−Ｆｅ系磁石のキュリ一点を常温
程度から３００℃以上に昇温させる効果を有するもので
あるが、Ｘの量が多すぎると保磁力（ＢＨＣ、ＩＨＣ）
および残留磁束密度（Ｂｒ）が減少し、すぐれた最大エ
ネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）が得られなくなるので、β
＜０．１５とした。

さらにまた、ＧはＧａ、Ｉｎ、ＴｆＬのうちの１種また
は２種以上であり、このＧ元素を添加することによって
保磁力（ＢＨＣ、ＩＨｃ）を向上させることができる。

そして、このような効果を得るためには０．００１≦γ
とする必要があるが、Ｇの量が多すぎると残留磁束密度
（Ｂ　ｒ）が減少してくるのでγ≦０．０５とした。

このような組成の永久磁石材料を製造するに際しては、
例えば上記組成の合金を溶製したのち造塊し、得られた
インゴットを粗粉砕および微粉砕して磁石用粉末を製造
し、次いでこの磁石用粉末を磁場中プレス成形したのち
焼結あるいは焼結後熱処理する。また、焼結後に熱処理
せず、この熱処理を前記インゴットの段階で行うことも
できる。

（実施例） 表に示す組成よりなる合金をアルゴン雰囲気にｍＭした
ボタン溶解炉を用いて溶製した０次いで、同じくアルゴ
ン雰囲気中でショークラッシャー、ディスクグラインダ
ーにより前記溶製合金を平均−４０メツシユに粗粉砕し
た後、窒素雰囲気中においてジェットミルにて平均粒径
的４．０ルｍ程度まで微粉砕した。

次に、得られた微粉末を約１５ＫＯｅの磁場中で約２ｔ
ｏｎｆ／ｃｍ２の圧力をかけてプレス成形したのち、各
成形体をアルゴン雰囲気中において１１００°Ｃで１時
間の条件で焼結を行い１次いで６００℃まで約１　’Ｃ
！　／　ｍ　ｉ　ｎの冷却速度で冷却し、６００℃で１
時間保持したのち室温まで約１００″Ｏ／ｍｉｎの冷却
速度で急冷した。

次いで、得られた各永久磁石材料の残留磁束密度（Ｂｒ
）、保磁力（ＢＨＣ、Ｉ　Ｈｃ）および最大エネルギ積
（（ＢＨ）ｍａｘ）を調べた。これらの結果を同じく表
に示す。

表に示すように、この発明による永久磁石材料間、１〜
８では比較の永久磁石材料間、３′〜５′よりも保磁力
（ＢＨＣ、ＩＨｃ）の値が大きくなっており、それゆえ
最大エネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）がより大きな値を示
していることが明らかである。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明の第１発明による永
久磁石材料は、一般式、 Ｒ，−ｃｔ−β−，Ｆｅ、ＸβＧ、で表わされ、Ｒが希
土類元素の１種または２種以上、Ｆｅが鉄。

ＸがＢ、Ｃ，Ｎ、Ｓ　ｉ　、Ｐｃ７）１種または２種以
上、ＧがＧａ、Ｉｎ、Ｔ文の１種または２種以上であり
、 ０．６０≦α≦０．８５． ０くβ＜０．１５． ０．００１≦γ≦０．０５゜ なる組成を有するものであり、また、この発明の第２発
明による永久磁石材料は、一般式、Ｒ１−ａ−１３−ｙ
−８Ｆｅａｘ１３ＧｒＭ８で表わされ、Ｒが希土類元素
の１種または２種以上、Ｆｅが鉄、Ｘがｇ、Ｃ，Ｎ、Ｓ
ｉ、Ｐ（７）１種または２種以上、ＧがＧａ、Ｉｎ、Ｔ
ｉＬの１種または２種以上、ＭがＴｉ　、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ。

Ｔａ、Ｃｒ、ＭＯ，Ｗ、Ａ見、Ｚｎの１種または２種以
上であり、 ０．６０≦α≦０．８５． ０くβ＜０．１５． ０．００１≦γ≦０．０５． ０くδ≦０．２０゜ なる組成を有するものであるから、保磁力（ＢＨＣ、ｒ
Ｈｃ）をさらに向上させることによって最大エネルギ積
（（ＢＨ）ｍａＸ）がより一層大きな値を示すものとな
り、家庭電化製品、音響製品、時計部品、自動車部品、
精密機器等々の小型軽量化および高性能化を永久磁石の
面から実現することが可能であるという非常に優れた効
果をもたらしうるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）式、Ｒ＿１＿−＿α＿−＿β＿−＿γＦｅ＿αＸ
   ＿βＧ＿γで表わされ、Ｒが希土類元素の１種または２
   種以上、Ｆｅが鉄、ＸがＢ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐの１種ま
   たは２種以上、ＧがＧａ、Ｉｎ、Ｔｌの１種または２種
   以上であり、 ０．６０≦α≦０．８５、 ０＜β＜０．１５、 ０．００１≦γ≦０．０５、 であることを特徴とする永久磁石材料。 （２）Ｆｅ中の０．１０以下をＮｉ、Ｍｎ、Ｃｏの１種
   または２種以上で置換した特許請求の範囲第（１）項記
   載の永久磁石材料。 （３）式、Ｒ＿１＿−＿α＿−＿β＿−＿γＦｅ＿αＸ
   ＿βＧ＿γＭ＿δで表わされ、Ｒが希土類元素の１種ま
   たは２種以上、Ｆｅが鉄、ＸがＢ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐの
   １種または２種以上、ＧがＧａ、Ｉｎ、Ｔｌの１種また
   は２種以上、ＭがＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
   Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌ、Ｚｎの１種または２種以上であ
   り、 ０．６０≦α≦０．８５、 ０＜β＜０．１５、 ０．００１≦γ≦０．０５、 ０＜δ≦０．２０、 であることを特徴とする永久磁石材料。 （４）Ｆｅ中の０．１０以下をＮｉ、Ｍｎ、Ｃｏの１種
   または２種以上で置換した特許請求の範囲第（３）項記
   載の永久磁石材料。