JPS6244538A - ＰｒＣｏ↓５型焼結永久磁石の製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テぐれ１こ磁気特性、特に高い残留罎束蟹
度（ＢｒＪと保磁力（ｉｌ（ｃ）を有するＰ　ｒＣｏ　
５型焼結永久磁石の製造法にｊ力するものである。

〔従来の技術〕

従来、ＰｒＣｏ５の化学量論組成を有する金属間化合物
で構成されたＰｒＣｏ５型焼結永久磁石は、同ＳｍＣｏ
　５型焼結永久磁石に比して高い飽和磁化を有し、かつ
キュリ一点および異方性磁界などのその他の磁気的物性
値も充分高い値を示すことから、５ｒｒＩＣｏ５型焼結
永久磁石よりも高性能な永久磁石として用いる試みがな
されている。

また、このＰｒＣｏ　５型焼結永久磁石は、ＳｍＣｏ５
型焼結永久磁石と同様に、まず、アーク溶解あるいは高
周波溶解（；よりＰｒＣｏ　５の溶湯を調製し、インゴ
ットに鋳造し、これをボールミル、振動ミル、さらにア
トライターなどを用いて機械的（＝粉砕して、平均粒径
：５μｍ以下の微粉末とし、ついでこの微粉末を原料粉
末として用い、磁界中にて圧粉体（＝プレス成形し、こ
の圧粉体を真空中、あるいはＡｒまｋはＨｅなどの不活
性ガス雰囲気中、１０００〜１２００℃の範囲内の所定
温度に３０〜６０分保持の条件で焼結することによって
製造され、この結果得られ１こＰｒＣｏ５型焼結永久磁
石は、例えばＢｒ：ｓ、５　Ｋ　Ｇ　＋　ｔＨｃ　：　
５．５　Ｋ　Ｏｅ　＊最大エネルギー積（Ｂ　Ｈ）ｍａ
ｘ　：　１７ＭＧＯｅの永久磁石特性をもつことが報告
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の従来法によって製造されたＰｒＣｏＢ型
焼結永久磁石（二おいては、その磁気特性が、ＰｒＣｏ
５の理論値であるＢｒ　：　１１．２　ＫＧ　＋　’Ｈ
ｃ　：１８０　ＫＯｅ　、”ＨｍａＸ　：　３１．４Ｍ
ＧＯｅに比して著しく低く、かつ現在市販のＳｍＣｏＢ
型焼結永久磁石のそれに比しても劣っている。

その原因としては、まず、原料粉末となる微粉末を得る
ための機械的粉砕工程で、著しい酸化を受け、酸素量が
増加下るようになることが挙げられ、この場合出発の溶
湯組成を化学量論組成であるｐｒＣｏ６に調製しても、
焼結体には酸化による組成ずれが生じ、Ｐ　ｒ　２ＣＯ
ｓ７相が生成するようになるのであって、このＰｒ２Ｃ
Ｏ１７相が存在すると、磁気特性、とりわけ保磁力が低
下するよ５になる。一方、この酸化の影響を軽減する目
的で、溶湯調製の段階で、溶湯の組成をＰｒ９ツチ（Ｐ
ｒ富化）に調製してＰｒ　２Ｃｏ　１□の生成を避ける
ことも考えられるが、この場合にはＰ　ｒ　２　Ｃｏ　
１□相に代ってＰｒ５ＣＪｇ相が生成し易くなり、この
Ｐｒ５Ｃ０１９相が存在しても、Ｐ　ｒ　２ＣＯ１７の
場合と同様に保磁力が低下するようになる。

また、つぎの原因としては、焼結工程が挙げられ、この
場合も圧粉体が、真空中あるいは不活性雰囲気中での焼
結であるにもかかわらず、若干の酸化を受けるのを避け
ることができず、この結果Ｐｒ　２ＣＯｔ　７相が出現
下るようになることから、保磁力の低下を伴うものであ
る。

さらに、高い残留磁束密度を得る目的で、焼結温度を高
くして焼結体のＲぞ化を促ＪＴる試みもなされたが、こ
のように焼結温度を高（すると、結晶粒の成長が起り、
これが原因で保磁力が低下するようになることから、焼
結体緻密化による残留磁束密度の同上も難しく、かかる
哩由で、上記の従来方法によっては、保磁力および残留
磁束密度とも丁ぐれたＰｒＣｏ６型焼結永久磁石を製造
することは困難であるのが現状である。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明者等は、上述のような観点から、高い残
留磁束密度と保磁力を具備したＰｒＣｏＨ型焼結永久磁
石を製造すべく研究を行なった結果、（ａ）　　ロール
法、ディスク法、あるいは噴霧法などによる超急冷手段
を用い、ＰｒＣｏ５の化学量論組成を有する金属間化合
物の溶湯から、粉状、フレーク状、あるいはリボン状の
形成を有する凝固素材を成形Ｔると、この結果の凝固素
材は、酸化の影響を受けないので、Ｐｒ２ＣＯ１７相が
全く存在せず、かつ超急冷（二より平均粒径：５μｍ以
下の微細結晶粒組成をもつようになること。

（ｈ）　　上記（ａ）で得られた凝固素材を、原料とし
て用い、真空中、あるいはＡｒまたはＨｅなとの不活性
雰囲気中、温度＝６００〜９００℃、圧カニ１〜１０ｔ
ｏｎ　／　ｃｊ　、保持時間：３０分へ５時間の条件で
ホットプレスして所定形状の焼結体とすると、前記ホッ
トプレス条件は低温であるので、酸化や結晶粒成長が抑
制されることから、この結果得られた焼結体中（二はＰ
ｒ２Ｃｏｌ□相の形成はなく、したがって高い保磁力を
もつようセなるはかりでなく、前記凝固素材のもつ微細
結晶粒組織が保持された状態で焼結されることに加えて
、磁気的に等方性であった凝固素材が塑性変形を受けて
、ホットプレスの圧縮方向に磁化容易軸が向くようにな
ることから、残留磁束密度および減磁曲線の角張りが向
上するよう（二なること。

以上（ａＩおよび（ｈ）に示される知見を得たのである
。

この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、 ＰｒＣｏ５の化学量論組成を有する金閤；ｉη化合物の
溶湯な超急冷して、粉状、フレーク状、あるいはリボン
状の形状を有する凝固素材を成形し、ついで、この凝固
素材を、真空中あるいは不活性雰囲気中でホットプレス
して、剥型形状の焼結体とすることによって、高い残留
磁束密度と保磁力を有するＰｒＣｏＢ型焼結永久磁石を
製造７条方法１：特徴を有するものである。

〔実施例〕

つぎ（二、この発明の方法を実施例により具体的（二説
明する。

実権例　１ アーク溶解炉にてＰｒＣｏ５の（ヒ学購論組成を有する
溶湯をｌ１ｉｔｊＩ製し、この溶湯を、１２５０°Ｃの
温度にて、５　ｆ　／　Ｓｅｃの割合で、Ａｒ雰囲気中
にｌｉｉかれ、かつ３０００　ｒｐｍで回転する（頁径
：３００咽φのＣｕ製ロールの表面（＝落下して、平均
的寸法として縦：５襲×横：３咽×厚さ：０．０３ｍを
有するフレーク状の凝固素材を成形し、ついで、この凝
固素材に、温度：８００°Ｃ１圧カニ　５　ｔｏｎ　／
ｃｒＡ、保持時間：１時間の条件でホットプレスを加え
て、直径：８胡φ×高さ：８咽の寸法をもつＴこ焼結体
と下ることによって本発明法を実権し、ＰｒＣｏ５型焼
結永久磁石１を製造した。

また、比較の目的で、同じ（アーク溶解炉にて、ＰｒＣ
ｏ　５の化学を４論組成を有する溶湯を調製し、この溶
湯を１３０００Ｃ１：で鋳造して、直径＝１００園φ×
厚さ＝２０１＋ｌｌ１１の寸法をもつ１こ円板状インゴ
ットトシ、このインゴットなヘキサン中で、ボールミル
により粉砕して平均粒径：４μｍを有する粉末とし、こ
の粉末を原料として用い、１０ＫＯｅの磁界中、ｌ　ｔ
ｏｎ　／　ｃａの圧力にて、加径：８珊φ×高さ：８■
の寸法をもった圧粉体にプレス成形し、ついで、この圧
粉体を、Ａｒ雰囲気中、温度：１１ｎＯ℃に１時間保持
の条件で焼結することによって従来法を行ない、ＰｒＣ
ｏ５型焼結永久磁石を製造した。

実姉例　２ Ｃｕ製ロールの回転数を１８０Ｏｒｐｍとして、幅：２
膿×厚さ：０．０４ｗＸ長さ：５０ツの寸法を什するリ
ボン状の凝固素材を成形し、ついで、これをＡｒ雰囲気
中でスタンプミルを用いて粗粉砕して、長さ＝５１以下
のフレーク状とする以外は、実権例１におけると同一の
条件で本発明法を尖角し、ＰｒＣｏＢ型焼結永久感石２
を製造した。

実権例　３ 高周波溶解炉を用い、Ａｒ雰囲気中で、ＰｒＣｏ５の化
学量論組成を有する溶湯を調製し、この溶湯な、１３０
０℃の温度（二で直径：３１φのノズルより滴下し、こ
れを５万ｃｐｓのパルスを有する音速以上の高速Ａｒガ
スでアトマイズして、粒径：１００μｍ以下の超急冷粉
末とする以外は、実権例１におけると同一の条件で本発
明法を実施し、ｐｒＣｏ５型焼結永久磁石３を製造した
。

この結果得られ１こＰｒＣｏ５型焼結水久罎石について
、残留磁束密度ＩＢｒ）　、保持力［１Ｈｃ）、および
最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）を測定したところ、７
ｐ１１〔気門の効果〕 ′ｌ４ｆＪ１表（＝示される１清果から、本発明法によ
って製造されたｐｒＣｏＢ型焼結永久ω石１〜３は、い
ずれも従来法によって製造されたＰｒＣｏＢ型焼結磁石
に比して高い残留磁束密度、保磁力、および最大エネル
ギー積をもつことが明らかである。

上述のよう（＝、この発明の方法によれば、従来法によ
って製造されたＰ　ｒＣｏ　５型焼結永久磁石に比して
一段と丁ぐれた磁気特性を有するＰｒＣｏＢ型焼結永久
磁石を製造することができるのである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＰｒＣｏ＿５の化学量論組成を有する金属間化合物の溶
   湯を超急冷して、粉状、フレーク状、あるいはリボン状
   の形状を有する凝固素材を成形し、ついで、この凝固素
   材を、真空中あるいは不活性雰囲気中でホットプレスし
   て、所定形状の焼結体とすることを特徴とするＰｒＣｏ
   ＿５型焼結永久磁石の製造法。