JPS63292601A - 希土類永久磁石 - Google Patents

希土類永久磁石

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JPS63292601A
JPS63292601A JP62128716A JP12871687A JPS63292601A JP S63292601 A JPS63292601 A JP S63292601A JP 62128716 A JP62128716 A JP 62128716A JP 12871687 A JP12871687 A JP 12871687A JP S63292601 A JPS63292601 A JP S63292601A
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JP
Japan
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rare earth
magnet
permanent magnet
magnets
earth permanent
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Application number
JP62128716A
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English (en)
Inventor
Ryuichi Ozaki
隆一 尾崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPS63292601A publication Critical patent/JPS63292601A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

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〕 本発明は希土類元素(R)、鉄(F e ) 、ホウ素
(B)およびジルコニウム(Z r)を主成分とする希
土類永久磁石に関する。
〔従来の技術〕
近年、情報関連機器や一般家電製品の軽量小型化及び高
性能化に伴い、高い磁気特性を有する永久磁石の需要が
大幅に増加してきた。サマリウム(3m)とコバルト(
Co)を主成分とするSm−Co系磁石はこの様な製品
の軽量小型化の波に乗り、その生産量を大幅に伸してき
た。しかしながら、Sm−Co系磁石の大幅な増加は、
一方で主成分であるSm、Coの資源問題を浮び上がら
せる結果となった。
一方、 佐用等によって発表されたネオジウム(Nd)
−Fe−B磁石は、従来のSm−Co系磁石を凌ぐ95
(MGOe)  以上の最大エネルギー積(以下(BH
)maxと略す)を育しており、 かつ希土類元素に鉱
石中の含存量がSmの5〜10倍有るNdを用い、主成
分が安価なFeから成っていることから高性能・低コス
ト磁石として現在最も注目されている。(M、 S a
 g awa、S、Fuj iwara、M、Toga
wa。
H,Yamamoto、 and Y、 Matsuu
ra、J、AI)pl、Phy、55.  2083.
1984) 〔発明か解決しようとする問題点〕 このNd−Fe−B系磁石は約−6000(r+p m
 / ”C)と言う高い保磁力(i l(c ) 0)
 Mh度度数数存しているため、高温下でのi Hcの
減少か実際の用途に於ては極めて重要な問題になってく
る。 とのi IT cの温度係数を低くする試ろが続
けられているものの現在の段階では成功しておらず、こ
のためi I−1cを大きくする方向に研究が進んでき
ている。
Nd−Fe−BIEf、石においてi IJ cを増す
方法としてNd(一般的ごごは希土類成分R)の量を増
加させる、Ndの1部をテルビウム(Tb)やジスプロ
シウム(Dy)  等の重希土元素で置換する、或いは
鉄の1部をチタン(T 1 ) 、ハフニウム(Hf)
、ニオブ(Nd)、Zr等で置換することが考えられる
。(特開昭59−89401号公報参照)。しかしなが
らこの様な方法はi I−I cの増加に伴う残留磁束
密度(Br)の大幅な低下あるいは原料費の増大等の問
題点を有している。
本発明はかかる問題点を解決するものであり、その目的
とするところは高い磁気性能を有する低コスト希土類永
久磁石を供給するところにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の希土類永久磁石は、原子比でRX F e+−
x−y−z ByZrz  (但しRはYを含む希土類
元素の少なくとも一種) と表したとき係数x1y、z
の値が次の範囲 0.08≦X≦0.15 0.02≦Y≦0.12 0.01≦Z−!l;0.15 から成ると七を特徴とする。
従来のNd−Fe−B磁石は、N d 17) fil
 カ15at%未満ではjHcが極端に低下するため、
実際には15at%以上のNdを含んでいる。しかしな
がらZrを添加することにより、これまで実用材r[と
して考えられてぃながった15at%未満の低希土領域
においても、使用上問題の無い高i I−1cが得られ
ることが判った。
Zrの添加量はlat%未宿ではi l−1cの増加は
あまり見られず、12at%以上ではi I−1cは増
加するもののBrの低下が激しく(Bl()maXも低
下して(るためZrの添加量は1〜12at%か望まし
い。また希土類元素(R)の量は15at%以上ではZ
r添加によりi I−1cは若干増加するもののBrは
連続的に低下してくるためZr添加のメリットは無< 
、8 a t%未溝の場合はZr添加にも拘らず1Hc
1Brとも低下するためRの景は8〜15at%の範囲
が好ましい。Bの量についても2at%以下では1Hc
1Br共に低く実用には適しておらず、12at%以上
ではI3rが大幅に低下するため2〜12at%の範囲
が望ましいと言える。
Zrの添加により従来のNd−Fe−B磁石より低希土
領域で高い磁気性能を得ることが可能になるということ
は、磁石中段も原料コストが高い希土類元素の量が少な
くなり一層の低コスト化が可能ンごなることを示してい
る。
またZr添加により鋳造インゴットの粉砕性も向上し、
特に粗粉砕の処理量は従来のNd−Fe−B磁石にくら
べて数倍上回っており、磁石製造工程中で最も問題のあ
った粉砕工程が大幅に改善される。 さらに希土類元素
の量が減ったことにより磁石粉末の酸化による磁石製造
中の粉末の発火・爆発等の危険が減少し、粉末の取扱い
が容易になった。
本発明の希土類永久磁石に用いられる希土類元素(R)
は、イツトリウム(Y)、ランタン(La)、セリウム
(Ce ) 、  プラセオジウム(Pr)、Nd15
m1ユーロピウム(Eu)、 Tb1ガドリウム(Gd
) 、DyN ホルミウム(I−]0)、エルビウム(
Er)、ンリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb) 
 そしてルテチウム(LU)の少なくとも一種であり、
混合希土のジジム(Pr−Nd合金)、セリウムジジム
(Ce−Pr−Nd合金)なども分離希土にくらべ低コ
ストであり好ましいと言える。またBやZrはフェロボ
ロンやフェロジルコニウムを用いることにより一層の低
コスト化も可能になる。
つぎに、本発明について実施例に基づき詳細に説明する
〔実施例1〕 第1表に示す組成の合金を、アルゴンガス中低周波溶解
炉で溶解し鋳造インゴットを作成する。
この鋳造インゴットをスタンプミルで32メツシユ以下
に粉砕し、さらにを機溶媒中ボールミルで微粉砕を行い
、平均粒子径が約4.0(μm)の微粉末を作成する。
 この粉末に成形助剤として有機バインダーを添加し混
練した後、15(KOe)の磁場中でプレス成形する。
成形体は高温真空下で脱ワツクス処理を行い、その後ア
ルゴン雰囲気下1040〜1140(’C)の範囲の適
当な温度で2時間焼結を行う。
第1表 得られた焼結体の磁気性能を、 B−H)レーサーで測
定し結果を第2表に示す。比較例の磁石と比べて本発明
の希土類永久磁石は、従来では性能が得られなかった低
希土側の組成でも高い磁気性能を示していることが判る
第2表 〔実施例2〕 Ce@、oxPro、osNdo、osaDVo、o+
tFeo、s+−zBo、otZrzで表される組成に
おいて、2の値をOから0.18まで変えた合金を作成
し、実施例1と同じ方法で永久磁石を作り、得られた磁
石の磁気性能を第1図に示す。
Zの値が0.01未満では、iHcが低すぎて実用上問
題がある。一方0.15以上ではBr。
値が極端に低下するため好ましくなく、zの値は0.0
1〜0.15の値が望ましい。
〔実施例3〕 N d)(Feo、5−xBe、otZro、osで表
わされる組成においてXの値を0.04から0.20ま
で変えた合金を作成し、実施例Jと同じ方法で永久磁石
を得る。これらの磁石の磁気性能を第2図に示す。
Xの値は0.08未満では、Br1tHcとも低く好ま
しくない、また0、15以上ではi Hcは増加してい
くがBrの低下が著しく好ましくない。このように希土
類成分の量は原子比で0.08〜0.15の範囲が望ま
しいと言える。
〔実施例4〕 Ceo、oxPro−oxNdo、osaDyo、o+
*Feo1.−YBYZro、osで表される組成にお
いて、Yの値を0から0.15まで変化させた合金を作
成し、実施例1と同じ方法で永久磁石を得る。これらの
永久磁石の磁気特性を第3図に示す。
Yの値は0.02未溝のときBr、iHcともに低く好
ましくなく、0.12以上ではi I−1cが微増する
もののBrが大きく低下しており好ましいとは言えない
。このためBの値は原子比で0゜02〜0.12の範囲
が望ましいと言える。
〔実施例5〕 N do、+tFee、tsBo、o  7 Zro。
。、及びN dg 、 IS Feo −77Bo−o
 aからなる合金の鋳造インゴットについて粗粉砕の実
験を行った。使用した装置はショークラッシャーで、粉
砕はN、ガス雰囲気下で行われた。ショークラッシャー
に投入されるインゴットの大きさは各々1辺が2〜3c
mの角吠からなっている。第3表は各インゴットをショ
ークラッシャーで24メツシユ以下の粗い粉末を10k
g作るのに必要な時間を示す。
第3表 比較例の従来のR−Fe−B系磁石合金は極めて粉砕性
が悪いため、粉砕機にかかる負荷が大きく故障の原因に
なったり、また粉砕時間も長くなる等の問題点を仔して
いたか、本発明の磁石合金は粉砕性に優れており粉砕作
業の効率を大幅に改善すると言える。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、本発明の希土類永久磁石はR
−Fe−B系磁石の希土類成分が6〜15at%の低希
土領域において、Zrを添加することにより実用上十分
なiHcを得ることが可能になり、かつ従来見られたZ
r添加に伴うnrの減少を押え極めて高い磁気性能を有
すると言う効果とともに、従来のR−Fe−B系磁石に
比べ含まれる希土類成分の量が少ないことから低コスト
化か可能となり、さらに磁石製造時の作業性に優れてい
ると言う効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の希土類永久磁石に於7、Zrの量に
対する磁石のBrとi Hcの関係を示す図。 第2図は本発明の希土類永久磁石に於て、希土類成分(
この場合Nd)の量に対する磁石のBrとi Hcの関
係を示す図。 第3図は本発明の希土類永久磁石に於て、Bの量に対す
る磁石のBr+!=iHcの関係を示す図。 以  上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 最 上  務 他1名第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 原子比で、R_xFe_1_−_X_−_Y_−_ZB
    _YZr_Z(但し、RはYを含む希土類元素の少なく
    とも1種)と表したとき係数X、Y、Zの値が次の範囲
    0.08≦X≦0.15 0.02≦Y≦0.12 0.01≦Z≦0.15 から成ることを特徴とする希土類永久磁石。
JP62128716A 1987-05-26 1987-05-26 希土類永久磁石 Pending JPS63292601A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6896745B2 (en) * 2000-06-06 2005-05-24 Seiko Epson Corporation Magnetic powder, manufacturing method of magnetic powder and bonded magnets
US6979374B2 (en) * 2000-05-31 2005-12-27 Seiko Epson Corporation Magnetic powder, manufacturing method of magnetic powder and bonded magnets

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6179749A (ja) * 1984-09-26 1986-04-23 Seiko Instr & Electronics Ltd 永久磁石用合金

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