KR100651147B1

KR100651147B1 - 아크세그먼트 자석, 링 자석 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100651147B1
Application number: KR1020000038359A
Authority: KR
Inventors: 도코로히사토; 우치다기미오; 오다가즈오; 미카모토쓰카사
Original assignee: 가부시키가이샤 네오맥스
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2006-11-28
Also published as: CN1238866C; USRE40348E1; JP2001210508A; DE10032515B4; DE10032515A1; US6312494B1; CN1283857A; KR20010015183A

Abstract

실질적으로 R: 28∼33 중량%, B: 0.8∼1.5 중량%, 및 잔여부분 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)인 희토류 소결자석으로 이루어지는 두께가 얇은 아크세그먼트 자석에 있어서, 산소량이 0.3 중량% 이하이고, 밀도가 7.56 g/㎤ 이상이며, 실온에서 1.1 MA/m(14kOe) 이상의 보자력 iHe 및 96% 이상의 이방성 부여방향의 배향도 Br/4

I_max를 가지는 것은 상기 조성의 합금 미분을 광유, 합성유 또는 식물유 99.7∼99.99 중량부와 비이온 계면활성제 및/또는 음이온 계면활성제 0.01∼0.3 중량부의 혼합액 중에 투입하여 이루어지는 슬러리 상태의 혼합물을 사용하여 제조할 수 있다.

희토류 소결자석, 아크세그먼트 자석, 링 자석, 레이디얼 이방성, 배향도, 계면활성제

Description

아크세그먼트 자석, 링 자석 및 그 제조방법{ARC SEGMENT MAGNET, RING MAGNET AND METHOD FOR PRODUCING THEM}

도 1은 슬러리에 첨가하는 계면활성제의 종류와 성형체 밀도의 상관관계를 나타내는 그래프.

도 2는 슬러리에 첨가하는 계면활성제의 종류와 성형체의 오일 함유율의 상관관계를 나타내는 그래프.

도 3은 슬러리에 첨가하는 계면활성제의 종류와 수축률의 상관관계를 나타내는 그래프.

도 4는 계면활성제의 첨가량과 성형체 밀도의 상관관계를 나타내는 그래프.

도 5는 실시예 1의 R-T-B계 소결자석의 X선 회절 패턴을 나타내는 그래프.

도 6은 비교예 1의 R-T-B계 소결자석의 X선 회절 패턴을 나타내는 그래프.

도 7은 평행 이방성을 갖는 본 발명의 아크세그먼트 자석의 1예를 나타내는 사시도.

도 8은 레이디얼 이방성을 갖는 본 발명의 아크세그먼트 자석의 1예를 나타내는 사시도.

도 9는 본 발명에서 사용하는 슬러리 공급장치의 1예를 나타내는 부분 단면도.

도 10은 레이디얼 링을 위한 성형체의 밀도와 성형압력의 상관관계를 나타내는 그래프.

도 11은 레이디얼 링을 위한 성형체의 밀도와 슬러리에 첨가하는 계면활성제의 양과의 상관관계를 나타내는 그래프.

도 12는 본 발명에서 사용하는 성형기의 1예를 나타내는 부분 단면도.

도 13(A)는 본 발명의 레이디얼 링에서 시료를 잘라내는 요령을 설명하는 사시도.

도 13(B)는 도 13(A)의 A-A선을 따른 단면도.

도 14(A)는 소결 접합부를 갖는 본 발명의 레이디얼 링의 표면자속밀도 분포를 나타내는 도면.

도 14(B)는 도 14(A)의 레이디얼 링의 레이디얼 이방성을 나타내는 도면.

본 발명은 낮은 산소 함유량으로 높은 소결체 밀도 및 배향도를 가지며 두께가 얇은 아크세그먼트 또는 링 모양의 R-T-B계 소결자석, 및 그것의 제조방법에 관한 것이다.

희토류 소결자석으로서 실용되고 있는 것은 합금을 분쇄, 성형, 소결, 열처리 및 가공하고, 다시 필요에 따라 표면처리를 실시함으로써 제조된다. 그 중에도 R₂T₁₄B형 금속간 화합물(R은 Y를 포함하는 희토류원소 중 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)을 주상(主相)으로 하는 R-T-B계 희토류 소결자석은 고성능 자석으로서 널리 사용되고 있다. 그러나, 합금의 분말은 대기중에서 급격히 산화되고, 자기특성의 열화를 초래한다. 심한 경우는 급격한 산화에 의하여 발화하므로 안전성 면에서도 문제가 있었다.

급격한 산화를 방지하는 방법으로서, 본 발명자 등은 비산화성인 광유(鑛油) 또는 합성유 속에 희토류 소결자석용 원료미분을 투입하고, 산화를 억제하면서 자장중 성형하고, 다음으로 순차적 탈유(脫油), 소결 및 열처리하는 희토류 소결자석의 제조방법을 제안하였다(일본국 특허 제2,731,337호 및 일본국 특허 제2,859,517호를 참조). 이러한 제조방법에 의해 산소 함유량이 낮게 억제되고, 거의 이론밀도에 상당하는 치밀화된 고밀도 소결체가 얻어지고, 최대 에너지 적(積)(BH)_max을 현저히 향상할 수 있었다.

또한, 광유, 합성유 또는 식물유와 0.01∼0.5중량%의 올레인산으로 이루어지는 오일 속에 상기 합금의 미분을 투입하여 성형용 슬러리 원료를 제조하고, 성형에 사용하면 연속성형성이 현저히 개선되고, 자기특성을 개량한 희토류 소결자석을 좋은 효율로 양산할 수 있음을 제안하였다(일본국 특개평 8-130142호 참조).

그러나, 상기 방법에 의해 제조한 희토류 소결자석의 (BH)_max 등의 자기특성은 후술하는 비교예에서 나타나는 바와 같이 본 발명자 등이 기대한 정도로 높아지지 않고, 고성능화가 곤란하였다. 또, 상기 종래의 방법을 적용하여 두께가 얇거 나, 얇고도 긴 아크세그먼트 희토류 소결자석용 성형체를 자장중 압축성형하면, 균열의 발생이 현저하였다. 또한, 상기 두께가 얇거나, 얇고도 긴 희토류 소결자석용 성형체는 매우 불균일한 밀도분포를 가지며, 국부적으로 큰 밀도차에 의해 소결체가 크게 변형한다. 이 때문에 소결체는 이방성(異方性) 부여방향으로 크게 휘고, 배향도가 저하하여 실용에 사용될 수 없다. 이와 같이 상기 종래의 방법에서는 최근의 자석제품의 박층화, 소형화 및 고성능화의 요구에 충분이 대응할 수 없다. 여기서 "두께가 얇다"는 용어는 자석의 두께가 4mm 이하인 것을 의미하고, "길이가 길다"는 용어는 자석의 축선방향 길이가 40mm 이상인 것을 의미한다.

일본국 특개평 7-37716호의 실시예 2에는, Nd_12.8Fe_ba1Co_4.5B_6.2Ga _0.1(at.%)의 조성을 갖는 합금을 평균 입경 5㎛로 미분쇄하고, 이 미분에 광유를 첨가하여 대기에 접촉하지 않도록 하여 2.0 MA/m(25 kOe)인 매우 높은 배향 자장강도 및 16.7 MPa(0.17 t/㎠)인 매우 낮은 성형 압력 조건에서 횡자장(橫磁場) 성형하고, 최종적으로 iHc=1.1 MA/m(14.1 kOe), (BH)max=398.8kJ/㎥(50.1 MGOe), 배향도=96% 및 I(105)/I(006)=1.32인 높은 자기특성을 갖는 R-T-B계 소결자석을 얻은 것으로 기재되어 있다.

그러나, 특개평 7-37716호의 실시예 2에 기재된 조건에서 두께가 얇거나, 얇고 긴 R-T-B계 소결 아크세그먼트 자석용 성형체를 자장 중에서 압축 성형한 경우, 균열의 발생이 현저하고, 또한 균열이 없는 성형체가 얻어져도 밀도분포가 매우 불균일하므로 그 소결체는 크게 변형하여 배향도가 저하되어 실용될 수 없었다.

일본국 특허 제2859517호에 기재된 종래의 제조 조건에 의거하여 레이디얼 이방성을 갖는 R-T-B계 소결 링 자석(이후, 레이디얼 링이라 함) 또는 아크세그먼트 자석을 제조하는 경우, 성형체에 레이디얼 이방성을 부여하기 위해 성형공정에서 레이디얼 배향 자장을 성형 금형의 캐비티의 내경측에서 외경측으로 통하게 할 필요가 있고, 캐비티의 내경이 작을수록 레이디얼 배향 자장 강도가 약해진다는 문제가 있다. 이 때문에 레이디얼 링의 내경이 작을수록 레이디얼 방향의 배향도가 저하한다. 실용상, 인가 자장 강도가 795.8 kA/m(10 kOe)를 초과하고, 인가시간이 수초인 배향(정(靜)) 자장을 레이디얼 방향으로 인가할 수 있으면 횡자장 성형 또는 종자장 성형을 적용하여 제조한 R-T-B계 소결자석의 배향도와 거의 동등한 레이디얼 방향의 배향도를 얻을 수 있다. 그러나 공업생산 면에서, 내경이 10∼100mm인 레이디얼 링을 제조하는 경우, 성형시에 인가되는 레이디얼 배향 자장강도는 약 238.7∼795.8 kA/m(3∼10 kOe)이다.

표 6의 비교예 7에 나타낸 바와 같이, 일본국 특허 제2859517호에 기재된 슬러리상의 원료를 사용하여 내경 100mm 이하의 레이디얼 링을 제조한 경우, 배향도가 높아지지 않았다. 이 원인을 본 발명자 등이 조사한 결과, 성형체의 레이디얼 방향의 배향도가 나쁜 것이 주원인 임을 알았다.

또, 통상의 공업생산에서는 내경이 10∼100mm인 레이디얼 이방성을 갖는 R-T-B계 소결 아크세그먼트 자석의 성형시에 인가되는 레이디얼 배향 자장강도는 약 238.7∼795.8 kA/m(3∼10 kOe)이다. 이와 같이 레이디얼 링과 동일하게 레이디얼 이방성을 갖는 R-T-B계 소결 아크세그먼트 자석의 내경이 100mm 이하로 될 때, 레 이디얼 방향의 배향도가 낮아진다는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 낮은 산소함유량으로 높은 밀도 및 배향성을 갖는 두께가 얇거나 또는 얇고 긴 R-T-B계 소결 아크세그먼트 자석을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 낮은 산소함유량으로 높은 밀도 및 배향성을 갖는 레이디얼 이방성 R-T-B계 소결 링 자석을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 낮은 산소함유량으로 높은 밀도 및 배향성을 갖는 희토류 소결자석의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 1 실시예에 의한 두께 1∼4mm인 얇은 아크세그먼트 자석은 주요성분의 조성이, 자석의 총 중량을 기준으로, 실질적으로 R: 28∼33 중량%, B: 0.8∼1.5 중량%, 및 잔여부 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)인 희토류 소결자석으로 이루어지고, 자석의 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3 중량% 이하이고, 밀도가 7.56 g/㎤ 이상이며, 실온에서 1.1 MA/m(14kOe) 이상의 보자력(保磁力) iHe 및 96% 이상의 이방성 부여방향의 배향도 Br/4

I_max를 갖는 것을 특징으로 한다.

이 아크세그먼트 자석은 평행 이방성을 가지는 것이 바람직하고, 또 축선 방향 길이가 40∼100mm로 긴 것이 바람직하다. 또한, (105)면에서의 X선 회절 피크 강도 I(105)와 (006)면에서의 X선 회절 피크 강도 I(006)와의 비율 I(105)/I(006) 은 0.5∼0.8인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 내경 100mm 이하의 레이디얼 이방성 아크세그먼트 자석은 주요성분의 조성이, 자석의 총 중량을 기준으로, 실질적으로 R: 28∼33중량%, B: 0.8∼1.5중량%, 및 잔여부 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)의 희토류 소결자석으로 이루어지고, 자석의 총 중량을 기준으로, 산소량이 0.3중량% 이하이고, 밀도가 7.56g/㎤ 이상이며, 실온에서의 보자력 iHc가 1.1MA/m(14 kOe) 이상이고, 실온에서의 레이디얼 방향의 잔류자속밀도 Br∥과 레이디얼 방향에 수직인 축선 방향의 잔류자속밀도 Br⊥에 의해 정의하는 배향도 [Br∥/(Br∥+Br⊥)]x100(%)가 85.5% 이상인 것을 특징으로 한다.

이 아크세그먼트 자석은 두께가 1∼4mm로 얇은 것이 바람직하고, 또, 축선 방향 길이가 40∼100mm로 긴 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시에에 의한 내경 100mm 이하인 레이디얼 이방성 링 자석은 주요성분의 조성이, 자석의 총 중량을 기준으로, 실질적으로 R: 28∼33중량%, B: 0.8∼1.5중량%, 및 잔여부 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)의 희토류 소결자석으로 이루어지고, 자석의 총 중량을 기준으로, 산소량이 0.3중량% 이하이고, 밀도가 7.56g/㎤ 이상이며, 실온에서의 보자력 iHc가 1.1MA/m(14 kOe) 이상이고, 실온에서의 레이디얼 방향의 잔류자속밀도 Br∥과 레이디얼 방향에 수직인 축선 방향의 잔류자속밀도 Br⊥에 의해 정의되는 배향도 [Br∥/(Br∥+Br⊥)]x100(%)가 85.5% 이상인 것을 특징으로 한다. 링 자석 은 소결에 의해 접합한 부분을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 희토류소결자석의 제조방법은 희토류 소결자석용 합금을 비산화성 분위기 속에서 평균입경 1∼10㎛로 미분쇄하고, 얻어진 미분을 광유, 합성유 및 식물유로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 오일 99.7∼99.99 중량부와 비이온 계면활성제 및/또는 음이온 계면활성제 0.01∼0.3 중량부의 혼합액 중에 투입하여, 얻어진 슬러리상 혼합물을 자장중에서 성형하고, 다음으로 순차적 탈유, 소결 및 열처리를 행하는 것을 특징으로 한다. 희토류 소결자석은 바람직하게는 R₂T₁₄B형 금속간 화합물(R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)을 주상으로 한다. 자장중 성형은 압축성형이고, 압축 성형체의 밀도분포는 4.3∼4.7 g/㎤인 것이 바람직하다.

발명의 바람직한 실시태양의 설명

[1] 희토류 소결자석의 조성

본 발명의 아크세그먼트 자석 및 링 자석을 구성하는 바람직한 희토류 소결자석은 R₂T₁₄B형 금속간 화합물을 주상으로 하는 희토류 소결자석이다. 이 희토류 소결자석을 R₂T₁₄B형 소결자석이라 한다.

(A) 제1 R₂T₁₄B형 소결자석

제1 R₂T₁₄B형 소결자석의 바람직한 조성은, 자석의 총 중량을 기준으로, 실질적으로 R: 28∼33중량%, B: 0.8∼1.5중량%, 및 잔여부 T이다(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임).

양호한 자기특성 및 배향성을 갖기 위해 R의 양은 28∼33중량%이고, 바람직하게는 28∼32중량%이며, 더욱 바람직하게는 28∼31중량%이다. R의 양이 28중량% 미만이면 원하는 iHc를 얻을 수 없고, 33중량%를 초과하면 원하는 배향성이 얻어지지 않는다. 원하는 iHc 및 배향성을 얻으려면 R을 Nd+Dy 또는 Nd+Dy+Pr로 하는 동시에 Dy 함유량을 자석의 총 중량을 기준으로 0.3∼10중량%로 하는 것이 바람직하고, 0.5∼8중량%로 하는 것이 더욱 바람직하다. Dy 함유량이 0.3중량% 미만이면 Dy의 함유효과가 얻어지지 않고, 또 10중량%를 초과하면 Br이 저하하여 원하는 배향도가 얻어지지 않는다.

B의 양은 0.8∼1.5중량%이고, 0.85∼1.2중량%가 바람직하다. B의 양이 0.8중량% 미만이면 1.1 MA/m(14 kOe) 이상의 iHc를 얻는 것이 곤란하고, 또 B의 양이 1.5중량%를 초과하면 원하는 배향도가 얻어지지 않는다.

T는 Fe 또는 Fe+Co이다. Co를 함유함으로써 내식성이 개선되고, 큐리점이 상승하며 R₂T₁₄B형 소결자석의 내열성이 향상된다. 그러나 Co 함유량이 자석의 총 중량을 기준으로 5중량%를 초과하면 자기특성에 해로운 Fe-Co상이 형성되고, Br 및 iHc가 크게 저하된다. 따라서 Co 함유량은 5중량% 이하가 바람직하다. 한편 Co 함유량이 0.5중량% 미만이면 내식성 및 내열성의 향상 효과가 얻어지지 않는다. 따라서, Co 함유량은 0.5∼5중량%가 바람직하다.

불가피적으로 함유되는 산소의 양은 자석의 총중량을 기준으로 0.3중량% 이 하이고, 바람직하게는 0.2중량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.18중량% 이하이다. 산소 함유량을 0.3중량% 이하로 줄임으로써 소결체 밀도를 이론밀도에 매우 근접한 수준까지 높일 수 있고, 구체적으로는 7.56 g/㎤ 이상의 소결체 밀도가 안정적으로 얻어진다. 또한 주요성분의 조성, 미분의 평균입경 및 소결온도 등을 적절히 선택하면 7.58 g/㎤ 이상, 나아가서 7.59 g/㎤ 이상의 소결체 밀도를 얻을 수 있다.

불가피하게 함유되는 탄소의 양은 자석의 총중량을 기준으로 0.10중량% 이하가 바람직하고, 0.07중량% 이하가 더욱 바람직하다. 탄소 함유량의 저감에 의해 희토류 탄화물의 생성이 억제되고, iHc 및 (BH)_max 등을 높일 수 있다.

불가피하게 함유되는 질소의 양은 자석의 총중량을 기준으로 0.15중량% 이하가 바람직하다. 질소량이 0.15중량%를 초과하면 Br이 크게 저하된다. 또한 질소량의 하한은 실용적으로는 거의 0.002중량%이다. 아크세그먼트 자석 및 링 자석에는 표면처리 피막(Ni 도금 등)을 실시하나, 질소량이 0.15중량% 이하일 때 양호한 내식성이 부여된다.

원료합금으로서 Ca를 환원제로 하는 환원확산법에 의해 제조한 R-T-B계 삽금을 사용할 경우, 원하는 iHc 및 배향도를 얻기 위해 Ca 함유량을 자석의 총 중량을 기준으로 0.1중량% 이하로 억제하는 것이 바람직하고, 0.03중량% 이하로 억제하는 것이 더욱 바람직하다.

(B) 제2 R₂T₁₄B형 소결자석

제2 R₂T₁₄B형 소결자석의 바람직한 조성은, 자석의 총 중량을 기준으로, 실질 적으로 R: 28∼33중량%, B: 0.8∼1.5중량%, M₁: 0.6중량% 이하, 및 잔여부 T이다(단, R 및 T는 제1 R₂T₁₄B형 소결자석과 동일하고, M₁은 Nb, Mo, W, V, Ta, Cr, Ti, Zr 및 Hf로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종임). 제2 R₂T₁₄B형 소결자석은 M ₁ 외에는 제1 R₂T₁₄B형 소결자석과 동일하므로 여기서는 M₁만을 설명한다.

고융점 금속원소 M₁의 함유량은 자기특성을 높이기 위해 0.6중량% 이하이고, 바람직하게는 0.01∼0.6중량%이다. 0.6중량% 이하의 M₁을 함유함으로써 소결과정에서의 주상(主相) 결정입자의 과도한 성장이 억제되고, 1.1 MA/m(14 kOe) 이상의 iHc를 안정적으로 얻을 수 있다. 그러나 M₁을 0.6중량% 초과하여 함유하면 역으로 주상 결정입자의 정상적인 입자성장이 저해되고, Br의 저하를 초래한다. 또 M₁ 함유량이 0.01중량% 미만이면 자기특성을 개량하는 효과가 얻어지지 않는다.

(C) 제3 R₂T₁₄B형 소결자석

제3 R₂T₁₄B형 소결자석의 바람직한 조성은, 자석의 총 중량을 기준으로, 실질적으로 R: 28∼33중량%, B: 0.8∼1.5중량%, M₁: 0.6중량% 이하, M₂: 0.01∼0.4중량% 및 잔여부 T이다(단, R, T, 및 M₁은 제2 R₂T₁₄B형 소결자석과 동일하고, M₂는 Al, Ga 및 Cu로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종임). 제3 R₂T₁₄B형 소결자석은 M₂ 외에는 제2 R₂T₁₄B형 소결자석과 동일하므로 여기서는 M₂만을 설명한다.

M₂ 원소의 함유량은 0.01∼0.4중량%이다. 각 원소에 관해서는 Al의 함유에 의해 iHc가 향상하고, 내식성이 개선되나, Al 함유량이 0.3중량%를 초과하면 Br이 크게 저하하고, 0.01중량% 미만이면 iHc 및 내석성을 높이는 효과가 얻어지지 않는다. Ga를 함유함으로써 iHc가 현저히 향상하나, Ga 함유량이 0.3중량%를 초과하면 Br이 크게 저하하고, 0.01중량% 미만이면 iHc를 높이는 효과가 얻어지지 않는다.

Cu의 미량 첨가는 내식성의 개선 및 iHc의 향상에 기여하나, Cu 함유량이 0.3중량%를 초과하면 Br이 크게 저하하고, 0.01중량% 미만이면 내식성 및 iHc를 높이는 효과가 얻어지지 않는다. Al, Ga 및 Cu의 2종 이상을 조합하여 함유하는 경우, M₂의 함유량은 각각의 합계량이다.

(D) 그 밖의 희토류 소결자석

본 발명에서 사용하는 희토류 소결자석에는 R₂T₁₄B형 소결자석 외에 SmCo₅ 또는 Sm₂TM₁₇(TM은 Co, Fe, Cu 및 M'으로 이루어지고, M'은 Zr, Hf, Ti 및 V로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종임)이 포함된다.

[2] 아크세그먼트 자석

본 발명의 제1 아크세그먼트 자석은 자석의 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3중량% 이하이고, 밀도가 7.56 g/㎤ 이상이며, 실온에서 1.1 MA/m(14 kOe) 이상의 보자력 iHc 및 96% 이상의 이방성 부여 방향의 배향도 Br/4

I_max를 갖는다. 여기서 4

I_max는 4

I(자화의 세기)-H(자계의 세기) 곡선에서의 4

I의 최대치이며 Br은 잔류자속밀도이다.

제1 아크세그먼트 자석은 두께가 1∼4mm로 얇은 것이 바람직하다. 아크세그먼트 자석의 두께가 1mm 미만이면 고온 환경에서의 자기특성의 열화가 현저하게 되어 실용성이 부족하고, 또 4mm를 초과하면 최근의 자석제품의 박층화, 소형화 및 고성능화의 요구에 대응하는 것이 곤란하다. 아크세그먼트 자석의 두께는 1∼3mm가 바람직하고, 1∼2mm가 더욱 바람직하다.

실용성의 관점에서, 아크세그먼트 자석은 평행이방성을 갖는 것이 바람직하고, 그 중심각은 20∼180도인 것이 바람직하며, 또한 축선 방향 길이는 40∼100mm인 것이 바람직하고, 50∼100mm인 것이 더욱 바람직하고, 특히 60∼100mm인 것이 바람직하다. 또 (105) 면에서의 X선 회절 피크 강도 I(105)와 (006)면에서의 X선 회절 피크 강도 I(006)과의 비율 I(105)/I(006)은 0.5∼0.8인 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 아크세그먼트 자석은 레이디얼 이방성을 가지며, 내경이 100mm 이하이고, 바람직하게는 50mm 이하이다. 실온에서의 레이디얼 방향의 잔류자속밀도 Br∥와 레이디얼 방향에 수직인 축선 방향의 잔류자속밀도 Br⊥에 의해 정의되는 배향도 [Br∥/(Br∥+Br⊥)]x100(%)는 85.5% 이상이고, 86.5% 이상의 바람직하다.

상기 조건을 만족시키는 제1 및 제2 아크세그먼트 자석은 작은 곡률반경으로도 높은 iHc 및 배향도를 갖는다.

[3] 링 자석

본 발명의 레이디얼 이방성 링 자석은 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3중량% 이하이고, 밀도가 7.56 g/㎤ 이상이며, 실온의 보자력 iHc가 1.1MA/m(14 kOe) 이상이고, 실온에서의 레이디얼 방향의 잔류자속밀도 Br∥와 레이디얼 방향에 수직인 축선 방향의 잔류자속밀도 Br⊥에 의해 정의되는 배향도 [Br∥/(Br∥+Br⊥)]x100(%)가 85.5% 이상이다. 링 자석의 내경은 100mm 이하이고, 바람직하게는 50mm 이하이다. 또 실용성의 관점에서, 링 자석은 소결에 의해 접합된 부분을 갖는 것이 바람직하다.

상기 조건을 만족시키는 링 자석은 작은 직경으로도 높은 iHc 및 배향도를 갖는다.

[4] 희토류 소결자석의 제조방법

본 발명의 희토류 소결자석의 제조방법은 희토류 소결자석용 합금을 비산화성 분위기 속에서 평균입경 1∼10㎛로 미분쇄한 후, 상기 미분을 광유, 합성유, 및 식물유 중의 적어도 1종의 오일: 99.7∼99.99중량부와 비이온 계면활성제 및/또는 음이온 계면활성제: 0.01∼0.3중량부로 만들어지는 액 중에 투입하고, 슬러리상의 원료를 형성한 다음, 상기 슬러리상의 원료를 자장중 성형하고, 이어서 순차적 탈유, 소결 및 열처리를 행하는 공정을 포함한다.

(A) 미분쇄

합금의 미분쇄는 건식분쇄법 또는 습식분쇄법에 의해 행한다. 건식분쇄법은 산소농도가 0.1체적% 이하, 바람직하게는 0.01체적% 이하의 불활성가스 분위기 중에서 제트밀 등에 의해 행한다. 또, 습식분쇄법은 비산화조건으로 설정된 습식 볼밀 등에 의해 행한다.

미분의 평균입경은 1∼10㎛가 바람직하고, 3∼6㎛가 더욱 바람직하다. 평균입경이 1㎛ 미만이면 미분의 분쇄효율이 크게 저하되고, 10㎛를 초과하면 iHc 및 배향도가 크게 저하된다.

(B) 슬러리화

미분쇄 후, 대기에 접촉하지 않도록 불활성가스 분위기 중에서 미분을 광유, 합성유 및 식물유 중의 적어도 1종으로 만들어지는 오일 99.7∼99.99중량부와 비이온 계면활성제 및/또는 음이온 계면활성제 0.01∼0.3중량부의 혼합액 중에 직접 투입하여 슬러리화한다. 이 조작에 의해 미분을 대기로부터 차단하고, 산화 및 수분의 흡착을 실질적으로 저지할 수 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 계면활성제는 비이온 계면활성제 및 음이온 계면활성제이다. 이것들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 비이온 계면활성제로서, 폴리에틸렌글리콜형 계면활성제 또는 다가(多價) 알콜형 계면활성제가 포함된다. 폴리에틸렌글리콜형 계면활성제로서, 고급 알콜, 알킬페놀, 지방산, 다가 알콜 지방산에스테르, 고급 알킬아민, 지방산 아미드, 유지, 폴리프로필렌글리콜 등의 에틸렌옥사이드 부가물이 포함된다. 다가 알콜형 계면활성제로서, 글리세롤, 펜타에리쓰리톨, 솔비톨, 솔비탄, 사탕 등의 지방산에스테르, 다가 알콜의 알킬에테르, 알카놀아민류의 지방산 아미드가 포함된다. 이것들 중, 고급 알킬아민에틸렌옥사이드 부가물, 글리세롤의 지방산에스테르, 솔비톨의 지방산 에스테르, 솔비탄의 지방산에스테르 및 다가 알콜의 알킬에테르가 바람직하다.

본 발명에서 유용한 음이온 계면활성제로서는 예를 들면 특수 고분자 계면활성제 또는 특수 폴리카르본산형 고분자 계면활성제가 포함된다.

(C) 자장중 성형

슬러리를 자장중 성형한다. 아크세그먼트 자석의 자장중 성형법에는, 가압방향과 자장인가방향이 거의 평행인 종자장 성형법, 가압방향과 자장인가방향이 거의 직각인 횡자장 성형법, 및 레이디얼 자장 성형법이 있다. 배향도는 횡자장 성형, 종자장 성형, 레이디얼 자장 성형의 순으로 저하하는 경향이 있다. 자장중 성형법으로서는 압축성형법이 바람직하고, 압축성형체의 밀도분포는 4.3∼4.7 g/㎤가 바람직하다. 성형체의 산화에 의한 자기특성의 열화를 막기 위해 성형직후부터 탈유할 때까지의 사이, 성형체를 오일 속에서 보존하는 것이 바람직하다.

(D) 탈유

성형체를 상온에서 소결온도까지 급격히 승온하면, 성형체 속에 잔류하는 오일과 희토류원소가 반응하여 희토류 탄화물을 생성하여 자기특성이 열화한다. 이 때문에 100∼500℃의 온도 및 13.3 Pa(10^-1 Torr) 이하의 진공도에서 30분간 이상 가열하는 탈유가 바람직하다. 탈유처리에 의해 성형체에 잔류하는 오일이 충분히 제거된다. 또한 탈유처리는 100∼500℃의 온도범위 내이면 1단으로 행할 필요는 없고, 다단으로 행해도 된다. 또, 13.3 Pa(10^-1 Torr) 이하에서 실온으로부터 500℃까지의 승온속도를 10℃/분 이하, 더욱 바람직하게는 5℃/분 이하로 하면 탈유가 효율적으로 행해진다.

탈유 및 성형성의 관점에서, 광유, 합성유, 식물유 또는 이들의 혼합물로 하고, 분류점(分溜点)이 350℃ 이하인 것이 좋다. 또, 실온의 동점도(動粘度)에 관해서는 10 cSt 이하가 좋고, 5 cSt가 더욱 바람직하다.

(E) 소결 및 열처리

탈유한 성형체의 소결 및 열처리의 조건은 통상의 희토류 소결자석의 조건과 같으면 된다.

본 발명을 이하의 실시예에 따라 더욱 상세히 설명하며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

자석의 총 중량을 기준으로, Nd: 22.6중량%, Pr: 6.5중량%, Dy: 1.3중량%, B: 1.0중량%, Nb: 0.2중량%, Al: 0.15중량%, Co: 2.0중량%, Ga: 0.08중량%, Cu: 0.1중량%, 잔여부 실질적으로 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 합금 조분(粗粉)을 준비하고, 그 조분을 산소농도가 10ppm 이하(체적비)의 질소가스 분위기 속에서 제트밀 미분쇄하였다. 얻어진 평균입경 4.0㎛의 미분을 그 질소가스 분위기 중에서 대기에 접하지 않고 직접 글리세롤의 지방산에스테르(올레인산모노글리세라이드, 花王(株)제, 상품명: 에마조루 MO-50)을 함유하는 광유(出光興産(株)제, 상품명: 出光스파조루 PA-30) 속에 투입하여 슬러리로 만들었다. 얻어진 슬러리의 조성은 미분: 70중량부, 광유: 29.93중량부, 글리세롤의 지방산에스테르: 0.06중량부이었다.

이 슬러리를 자장이방성 금형의 캐비티에 충전하고, 배향 자장강도: 1.0MA/m(13 kOe), 성형압력: 98MPa(1.0 ton/㎠)의 횡자장 조건으로 압축성형을 행하고, 판두께 방향으로 이방성을 부여한 직사각형 판형 성형체를 얻었다.

이 성형체를 진공도 약 66.5 Pa(5x10^-1 Torr), 200℃의 조건에서 1시간 가열하여 탈유하였다. 계속해서 진공도 약 4.0x10^-3 Pa(약 3x10^-5 Torr), 1070℃의 조건에서 2시간 소결한 후, 실온까지 냉각하였다. 얻어진 소결체를 Ar 분위기 속에서 900℃에서 2시간 가열한 후, 480℃까지 냉각하고, 다음으로 480℃에서 1시간 가열한 후 460℃까지 냉각하고, 계속해서 460℃에서 1시간 가열한 후 실온까지 냉각하는 열처리를 행하여, 직사각형 판형 R-T-B계 소결자석을 얻었다.

상기 소결체를 소정 치수로 가공한 후, 평균 막두께 15㎛의 에폭시수지 코팅을 실시하고, 실온(20℃)에서 11.9MA/m(150 kOe)의 펄스자장을 인가하고, 자기이방성 부여방향의 자기특성을 측정하였다. 여기서 "자기이방성 부여방향"이라 함은 잔류자속밀도 Br이 가장 높아지는 방향을 말한다. 또 밀도 및 산소 함유량을 측정하였다. 측정결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 2, 3

실시예 2에서는 비이온 계면활성제(폴리옥시에틸렌알킬아민, 花王(株)제, 상품명: 아미드 105)를 사용하고, 실시예 3에서는 비이온 계면활성제(솔비탄트리올레이트, 花王(株)제, 상품명: 레오도루 SP-O30)를 사용한 외에는 각각 실시예 1과 동일하게 하여 R-T-B계 소결자석을 제조하고, 자기특성, 밀도 및 산소 함유량을 측정하였다. 측정결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 4, 5

실시예 4에서는 음이온 계면활성제(특수고분자 계면활성제, 花王(株)제, 상품명: 호모게노루 L-95)를 사용하고, 실시예 5에서는 음이온성 계면활성제(특수 폴리카르본산형 고분자 계면활성제, 花王(株)제, 상품명: 호모게노루 L-18)를 사용한 외에는 각각 실시예 1과 동일하게 하여 R-T-B계 소결자석을 제조하고, 자기특성, 밀도 및 산소 함유량을 측정하였다. 측정결과를 표 1에 나타낸다.

비교예 1

계면활성제를 사용하지 않고 상기 미분과 광유로 만들어지는 슬러리를 사용한 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 R-T-B계 소결자석을 제조하고, 자기특성, 밀도 및 산소 함유량을 측정하였다. 측정결과를 표 1에 나타낸다.

비교예 2

실시예 1의 미분, 광유, 및 상기 미분의 총량의 0.04중량%에 상당하는 올레인산을 첨가한 슬러리(슬러리 중의 미분 농도: 약 70%)를 사용한 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 R-T-B계 소결자석을 제조하고, 자기특성, 밀도 및 산소 함유량을 측정하였다. 측정결과를 표 1에 나타낸다.

예	계면활성제	Br/4 I_max (%)	iHc (MA/m) (kOe)	(BH)_max (kJ/㎥) (MGOe)	밀도 (g/㎤)	산소량 (중량%)
실시예 1	올레인산 모노글리세라이드	96.7	1.22 15.3	396 49.7	7.60	0.14
실시예 2	폴리옥시에틸렌 알킬아민	97.1	1.21 15.2	393 49.4	7.59	0.14
실시예 3	솔비탄 트리올레이트	97.1	1.21 15.2	391 49.1	7.59	0.14
실시예 4	특수고분자 계면활성제	96.9	1.17 14.7	391 49.1	7.59	0.14
실시예 5	특수 폴리카르본산형 고분자 계면활성제	96.1	1.19 15.0	389 48.9	7.59	0.14
비교예 1	없음	95.1	1.23 15.5	377 47.4	7.60	0.12
비교예 2	올레인산	95.6	1.00 12.6	357 44.9	7.60	0.18

표 1로부터, 비이온형 계면활성제를 첨가한 슬러리를 사용한 실시예 1∼3의 각 소결자석 및 음이온형 계면활성제를 첨가한 슬러리를 사용한 실시예 4, 5의 각 소결자석의 Br/4

I_max 및 (BH)_max가 계면활성제를 첨가하지 않은 슬러리를 사용한 비교예 1의 소결자석에 비해 향상되어 있고, 동시에 거의 동등한 iHc를 갖는 것을 알수 있다.

올레인산을 첨가한 슬러리를 사용한 비교예 2의 소결자석의 Br/4

I_max는 비교예 1에 비해 향상되어 있으나, 상기 실시예에 비해서 낮을 뿐 아니라 iHc가 낮았다. 이것은 잔류 탄소량이 0.11%로 높았기 때문이다.

또한, 각 실시예 및 비교예 1의 각 소결자석의 탄소함유량은 0.06∼0.07중량%의 범위에 있고, 눈에 띠는 차이는 없었다. 또, 각 실시예 및 비교예의 함유 질소량은 0.02∼0.03중량%의 범위에 있고, 눈에 띠는 차이는 없었다.

도 1에는 실시예 1∼5 및 비교예 1, 2에서 제조한 각 성형체의 대표적인 성형체 밀도 ρ_g를 나타낸다. 도 1로부터, 비교예 1, 2에 비해 실시예 1∼5의 각 성형체 밀도 ρ_g가 증대되어 있음을 알 수 있다.

도 2에는 실시예 1∼5 및 비교예 1, 2의 각 성형체의 대표적인 오일 함유율을 나타낸다. 오일 함유율은 [(성형체의 중량)-(소결체의 중량)]/(성형체의 중량) x100(%)로 정의하였다. 도 2로부터, 비교예 1, 2에 비해 실시예 1∼5의 각 성형체의 오일 함유율이 낮은 것을 알 수 있다. 오일 함유율의 감소는 탈유처리의 부담이 경감될 수 있음을 의미한다.

도 3은 실시예 1∼5 및 비교예 1, 2의 각 소결체의 이방성 부여방향의 수축률을 나타낸다. 수축률은 [(성형체 판 두께의 평균치)-(소결체 판 두께의 평균치) ]/(성형체 판 두께의 평균치)x100(%)로 정의하였다. 도 3으로부터, 실시예 1∼5에서는 판 두께방향의 수축률은 24∼26%로 작다. 이에 반해 비교예 1, 2의 판 두께방향의 수축률은 28∼31%로 크다. 이와 같이 본 발명에 의하면 이방성 부여방향의 수축률이 28% 미만인 니어네트 셰이프(near net shape)의 소결체가 얻어진다.

실시예 6

글리세롤의 지방산에스테르의 첨가량(미분+글리세롤의지방산에스테르=100중량%)을 변화시킨 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 횡자장의 압축성형을 행하여 성형체를 제조하였다. 각 성형체의 밀도 ρ_g를 도 4에 나타낸다. 도 4로부터 밀도 ρ_g는 글리세롤의 지방산에스테르의 첨가량에 비례하여 증가하나, 첨가량이 0.2중량%에서 거의 포화하는 것을 알 수 있다. 또, 글리세롤의 지방산에스테르의 첨가량이 0.01∼0.3중량%일 때 이방성 부여방향의 배향도 Br/4

I_max가 높아지고, 첨가량이 0.3중량%를 초과하면 iHc의 저하가 현저해지며, 첨가량이 0.01중량% 미만이면 첨가효과가 얻어지지 않는 것을 알았다. 따라서, 횡자장 성형을 적용한 R-T-B계 소결자석에서의 글리세롤의 지방산에스테르의 첨가량은 0.01∼0.3중량%가 바람직하고, 0.01∼0.2중량%가 더욱 바람직하다.

실시예 1의 R-T-B계 소결자석으로부터 X선 회절용 시료를 잘라내고, 그 시료를 리가쿠덴키(理學電氣)사제인 X선 회절장치(RU-200BH)에 장착하고, 2θ- θ 주사법에 의해 X선 회절을 측정하였다. 결과를 표 5에 나타낸다. X선 광원에는 CuKα1선(λ=0.15405 nm)을 사용하였다. 도 5로부터 명백한 바와 같이, 메인 회절피크는 주상인 R₂T₁₄B형 금속간 화합물 중에서 2θ=29.08°인 (004)면, 2θ=38.06°인 (105)면, 2θ=44.34°인 (006)면이었다. 또 (006)면에서의 X선 회절 피크 강도: I(006)을 100%로 하면, I(004)/I(006)=0.33, 및 I(105)/I(006)=0.63이었다.

다음에, 비교예 1의 R-T-B계 소결자석으로부터 X선 회절용 시료를 잘라내고, 이후는 실시예 1의 경우와 동일하게 하여 X선 회절을 측정하였다. 결과를 표 6에 나타낸다. 도 6의 메인 회절 피크는 도 5와 동일하나, I(004)/I(006)=0.32, 및 I(105)/I(006)=0.96이었다.

실시예 2∼5 및 비교예 2의 각 R-T-B계 소결자석에 관해서도 동일한 X선 회절을 행하였다. 그 결과, 실시예 2∼5의 시료는 I(105)/I(006)=0.50∼0.80의 범위 에 있고, 비교예 2의 시료는 I(105)/I(006)=0.91이었다.

실시예 7

평행 이방성을 갖는 R-T-B계 소결 아크세그먼트 자석의 제조 및 평가

슬러리의 공급 및 자장중 성형에서 도 9에 나타낸 장치(15)를 사용하였다. 도면에서, 1은 다이, 2는 하측 펀치, 3은 캐비티, 4는 실린더, 5는 공급 헤드, 6은 슬러리 공급관, 7은 플레이트, 8은 슬라이딩 판, 9는 공급 헤드 본체, 10은 슬러리 공급수단, 11은 배관, 12는 제어장치, 및 13은 슬러리 탱크이다.

실시예 1에서 제조한 슬러리를 탱크(13)에 충전하였다. 슬러리 공급관(6)을 실린더(도시되지 않음)로 하강시키고, 아크세그먼트 형상의 캐비티(3)의 저면 근방위치(하측 펀치(2)의 상면 근방위치)에서 정지시켰다. 슬러리 공급관(6)을 실린더(도시되지 않음)로 캐비티(3)의 상단까지 상승시키면서 펌프(10)를 작동시켜 탱크(13)로부터 배관(11)을 거쳐 슬러리 공급관(6)으로부터 소정량의 슬러리를 캐비티(3) 속으로 토출하였다. 슬러리 공급관(6)을 캐비티(3)에서 빼낸 후, 공급 헤드(9)를 실린더(4)에 의해 좌방향으로 이동하였다. 수평방향으로 1.0MA/m(13 kOe)의 배향자장을 인가하면서 상측 펀치(도시되지 않음) 및 하측 펀치(2)에 의해 98 MPa(1 ton/㎠)의 압력을 가하여 횡자장 압축성형을 행하고, 도 7에 나타낸 형상의 아크세그먼트 성형체(20)를 얻었다. 성형체(20)의 201 측이 상측 펀치측이다. 배향자장의 인가방향은 도 7의 지면에 대해 대략 수직(화살표)방향이며, 평행 이방성이 부여되었다.

성형체(20)를 점선을 따라 5분할(번호 201∼205)하고, 각 분할 성형체의 ρ_g를 측정하였다. 측정결과를 표 2에 나타낸다. 표 2로부터, 4.5 g/㎤을 초과하는 동시에 최대치와 최소치의 차가 0.20 g/㎤ 미만인 양호한 ρ_g분포를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

이후는 실시예 1과 동일하게 하여 성형체(20)를 탈유 후, 소결 및 열처리하고, 다음으로 표면의 소결 표피가 없어질 때까지 가공하여 두께 T₁=2.8mm, 길이 L₁=80.0mm, 중심각 θ₁=45°인 얇고 긴 R-T-B계 소결 아크세그먼트 자석을 얻었다. 이 아크세그먼트 소결자석의 이방성 부여방향의 수축률은 25.5%로 작은 동시에 상기 아크세그먼트 소결자석의 외주면측의 중앙위치에서 측정한 L₁ 방향의 휘어짐이 1mm 미만으로 작고, 이방성 부여방향의 배향도(Br/4

I_max)가 양호하게 유지되고 있었다.

각 소결체를 소정 형상으로 가공하여 만들어지는 아크세그먼트 자석의 자기 이방성 부여방향의 자기특성을 실온(20℃)에서 측정하였다. 그 결과, 배향도 Br/4

I_max는 96.9%, iHc는 1.23 MA/m(15.4 kOe), 및 (BH)_max는 396.4 kJ/㎥(49.8 MGOe)로 높았다. 또, 밀도는 7.60 g/㎤이고, 산소량은 0.14중량%, 탄소량은 0.06중량% 및 질소량은 0.02중량%이었다. 또 실시예 1의 시료의 경우와 동일하게 하여 X선 회절한 결과 I(105)/I(006)=0.65이었다.

실시예 8

캐비티(3)의 두께 및 슬러리의 충전량을 변경한 이외에는 실시예 7과 동일하게 하여, 표 3의 길이 L1, 두께 T1, 및 θ1의 치수를 갖는 얇고 긴 소결 아크세그먼트 자석을 제조하였다. 이들 자석은 자기 이방성 부여방향의 배향도 Br/4

I_max=96.5∼96.9%, iHc=1.22∼1.23 MA/m(15.3∼15.4 kOe), (BH)_max=395.6∼396.4 kJ/㎥(49.7∼49.8 MGOe)로 높은 자기특성을 가지며, 밀도는 7.60 Mg/㎥(g/㎤)이고, 산소량은 0.13∼0.14중량%, 탄소량은 0.06중량% 및 질소량은 0.02∼0.03중량%이었다. 또 실시예 1의 시료의 경우와 동일하게 하여 X선 회절한 결과 I(105)/I(006)=0.65∼0.67이었다.

비교예 3

비교예 1의 슬러리를 사용한 이외에는 실시예 8과 동일하게 하여 횡자장 성형법을 적용하고 T=1.0∼4.0mm의 R-T-B계 소결 아크세그먼트 자석용 성형체의 성형을 시도하였으나, 성형체에 균열이 발생하여, 균열이 없는 건전한 성형체를 얻을 수 없었다. 이 때문에 균열을 발생한 성형체(30)(도 7에 나타냄)의 균열이 없는 부분으로부터 5분할(번호 301∼305)하고, 각 조작에 관하여 밀도를 측정하였다. 얻어진 ρ_g분포를 표 2에 나타낸다. 표 2로부터, 비교예 3의 ρ_g는 실시예 7에 비하여 분포가 불균일할 뿐 아니라 작은 것을 알 수 있다.

5분할한 성형체를 탈유하고, 소결하였다. 얻어진 소결체의 수축률을 측정한 결과, 이방성 부여방향의 수축률은 30.9%로서 실시예 7에 비해 약 5% 컸다. 얻어진 소결체를 실시예 8과 동일하게 열처리한 후, 가공하여 자기 이방성 부여방향의 자기특성을 측정하였다. 그 결과, Br/4

I_max=95.0%, iHc=1.23 MA/m(15.4 kOe), (BH)_max=376.5 kJ/㎥(47.3 MGOe)로서, 실시예 7 및 실시예 8에 비해 Br/4

I_max 및 (BH)_max가 낮은 것을 알 수 있다.

예	성형체 분할 번호	성형체 밀도 (g/㎤)
실시예 7	201	4.69
	202	4.60
	203	4.56
	204	4.53
	205	4.59
비교예 3	301	4.13
	302	3.98
	303	3.92
	304	4.01
	305	4.17

예	L₁(mm)	T₁(mm)	θ₁(°)
실시예 8	70	1.0	50
		2.1
		4.0

실시예 9

레이디얼 링

자석의 총 중량을 기준으로, Nd: 21.4중량%, Pr: 6.0중량%, Dy: 3.1중량%, B: 1.05중량%, Ga: 0.08중량%, Cu: 2.0중량%, 잔여부 실질적으로 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 R-T-B계 합금 조분(320메쉬 이하)을 산소농도가 1ppm 이하(체적비)의 Ar 분위기 속에서 제트밀 미분쇄하고, 얻어진 미분(평균입경: 4.0㎛)을 Ar 분위기 중에서 대기에 접하지 않고 직접 글리세롤의 지방산에스테르(올레인산모노글리세라이드, 花王(株)제, 상품명: 에마조루 MO-50)를 첨가한 광유(出光興産(株)제, 상품명: 出光스파조루 PA-30) 속에 투입하여 슬러리로 만들었다. 얻어진 슬러리의 조성은 합금미분 71중량부, 광유 28.9중량부, 글리세롤의 지방산에스테르 0.1중량부이었다.

슬러리를 도 12에 나타낸 성형기의 캐비티(59)(다이(51, 52)의 내경: 60mm, 코어(53)의 외경: 45mm, 다이 강자성부(51)의 길이: 34mm, 충전 깊이: 34mm)에 충전한 후, 성형압력: 78.4 MPa(0.8 ton/㎠) 및 레이디얼 방향의 배향 자장 강도: 약 238.7 kA/m(3 kOe)의 조건에서 레이디얼 자장 성형하여 성형체를 얻었다. 또한 도 12에서 54는 상측 펀치, 55는 하측 펀치, 56은 상부 코일, 57은 하부 코일, 및 58은 프레스 프레임이다.

성형체를 진공도 약 66.5 Pa(5x10^-1 Torr), 200℃의 조건에서 1시간 가열하여 탈유한 후, 계속해서 진공도 약 4.0x10^-3 Pa(3x10^-5 Torr), 1060℃의 조건에서 2시간 소결한 후, 실온까지 냉각하여 소결체를 얻었다. 소결체를 900℃의 Ar 분위기 속에서 1시간 가열한 후, 550℃까지 냉각하고, 다음으로 550℃에서 2시간 가열한 후 실온까지 냉각하는 열처리를 행하였다. 다음에 소정의 치수로 가공한 후, 전착도장법에 의해 평균 막 두께 20㎛인 에폭시 수지 코팅을 실시하여 외경 48mm, 내경 39mm, 및 높이 11mm의 레이디얼 이방성 레이디얼 링(70)(도 13)을 얻었다.

도 13(A) 및 13(B)에 나타낸 바와 같이, 레이디얼 링(70)의 임의의 부분에서 접선방향 5mm x 축선방향 6.5mm x 반경방향 2.8mm의 직방체를 잘라내었다. 직방체의 절취 방법은 도 13(B)에 나타낸 바와 같다. 도 13(B)에서, RS(TU) 방향이 레이디얼 링(70)의 접선방향이고, RT(SU) 방향이 레이디얼 링(70)의 반경방향이다. 잘라낸 4개의 직방체를 접선방향 및 반경방향이 일치하도록 접합하여 적층체를 얻었다.

각 직방체의 실온(20℃)에서의 반경방향의 잔류자속밀도 Br∥, 보자력 iHc, 최대 에너지적(BH)_max 및 각형비(角形比) Hk/iHc를 측정하였다. Hk는 4

I(자화의 세기)-H(자계의 세기) 곡선의 제2 상한에 있어서, 0.9Br에 상당하는 H의 값이고, 각형비 Hk/iHc는 4

I-H 감자곡선(減磁曲線)의 사각형성을 나타낸다. 직방체의 실온(20℃)에서의 축선방향의 잔류자속밀도 Br⊥을 측정한 후, [Br∥/(Br∥+Br⊥)]x100(%)로 정의되는 레이디얼 링의 배향도를 구하였다. 또, 레이디얼 링의 밀도를 측정하였다. 이러한 측정 결과를 표 4에 나타낸다. 레이디얼 링의 산소량은 0.14중량%이고 탄소량은 0.05중량%이며 질소량은 0.003중량%이었다.

비교예 4

글리세롤의 지방산에스테르를 첨가하지 않은 슬러리를 사용한 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 비교예 4의 레이디얼 링을 제조하여 자기특성을 평가하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 10, 11

계면활성제로서 실시예 10에서는 비이온 계면활성제(폴리옥시에틸렌알킬아 민, 花王(株)제, 상품명: 아미드 105)를 사용하고, 실시예 11에서는 비이온 계면활성제(솔비탄트리올레이트, 花王(株)제, 상품명: 레오도루 SP-O30)를 사용한 외에는 각각 실시예 9와 동일하게 하여 레이디얼 링을 제조하고, 자기특성을 평가하였다. 측정결과를 표 4에 나타낸다. 레이디얼 링의 산소량은 0.15중량%, 탄소량은 0.06중량%, 질소량은 0.002∼0.003중량%이었다.

실시예 12, 13

계면활성제로서, 실시예 12에서는 음이온 계면활성제(특수고분자 계면활성제, 花王(株)제, 상품명: 호모게노루 L-95)를 사용하고, 실시예 13에서는 음이온성 계면활성제(특수 폴리카르본산형 고분자 계면활성제, 花王(株)제, 상품명: 호모게노루 L-18)를 사용한 외에는 각각 실시예 9와 동일하게 하여 레이디얼 링을 제조하고, 자기특성을 평가하였다. 측정결과를 표 4에 나타낸다. 레이디얼 링의 산소량은 0.15∼0.16중량%, 탄소량은 0.06중량%, 질소량은 0.003∼0.004중량%이었다.

자석의 총 중량을 기준으로, Nd: 23.6중량%, Pr: 6.3중량%, Dy: 1.9중량%, B: 1.05중량%, Ga: 0.08중량%, Cu: 2.0중량%, 잔여부 실질적으로 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 합금 조분(320메쉬 이하)을 산소농도가 0.1%(체적비)인 질소가스 분위기 속에서 제트밀 미분쇄하고, 평균입경: 4.0㎛의 미분을 얻었다. 이 미분(건조분말)만을 사용하여 도 12에 나타낸 성형기의 캐비티(59)에 충전 후, 성형압력: 78.4 MPa(0.8 ton/㎠) 및 레이디얼 방향의 배향 자장 강도: 약 238.7 kA/m(3 kOe)의 조건에서 건식압축 성형하여 레이디얼 이방성을 갖는 성형체를 얻었다. 성 형체를 약 4.0x10^-3 Pa(3x10^-5 Torr), 1080℃의 조건에서 2시간 소결한 후, 실온까지 냉각하였다. 이후는 실시예 9와 동일하게 하여 열처리, 가공, 에폭시 수지 코팅을 실시하여 비교예 5의 레이디얼 링을 얻었다. 이 레이디얼 링의 밀도 및 자기특성을 측정한 결과를 표 4에 나타낸다.

예	계면활성제	밀도 (g/㎤)	Br∥ (T) (kG)	Br⊥ (T) (kG)	iHc (MA/m) (kOe)	(BH)_max (kJ/㎥) (MGOe)	Hk/iHc (%)	배향도 (%)
실시예 9	올레인산 모노글리세라이드	7.60	1.30 13.0	0.14 1.43	1.42 17.9	320.0 40.2	96.3	90.1
실시예 10	폴리옥시에틸렌 알킬아민	7.60	1.31 13.1	0.13 1.33	1.44 18.1	318.4 40.0	96.2	90.8
실시예 11	솔비탄 트리올레이트	7.61	1.28 12.8	0.16 1.63	1.40 17.6	309.6 38.9	95.5	88.7
실시예 12	특수 고분자 계면활성제	7.61	1.26 12.6	0.18 1.78	1.38 17.3	295.3 37.1	90.4	87.6
실시예 13	특수폴리카르본산형 고분자 계면활성제	7.60	1.26 12.6	0.18 1.83	1.34 16.8	289.7 36.4	88.5	87.3
비교예 4	없음	7.61	1.23 12.3	0.21 2.14	1.43 18.0	281.0 35.3	87.1	85.2
비교예 5	없음	7.56	1.21 12.1	0.24 2.41	1.29 16.2	269.8 33.9	70.2	83.4

표 4의 실시예 9∼13 및 비교예 4, 5에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 방법을 사용하면, 밀도가 7.56 g/㎤ 이상, 반경방향에서의 Br∥가 1.25T(12.5 kG) 이상, iHc가 1.1 MA/m(14.0 kOe) 이상, (BH)_max가 282.6 kJ/㎥(35.5 MGOe) 이상, Hk/iHc가 87.5% 이상, 및 축선방향에서의 Br⊥가 0.2T(2.0 kG) 이하, 레이디얼 방향의 배향도가 85.5% 이상과, 종래에 없는 높은 자기특성을 갖는 레이디얼 링을 얻을 수 있다.

실시예 14

실시예 9와 동일하게 하여 레이디얼 이방성을 부여한 실시예 9와 동일한 치수의 4개의 링 모양 성형체를 제조하였다. 이 4개의 성형체의 평면도를 서로 밀착하고, 정렬시킨 상태에서 도 12의 캐비티(59)의 저면에 평면부가 접하도록 배치하고, 무자장으로 성형 압력: 98MPa(1.0 ton/㎠)의 조건에서 압축 성형하고, 상기 4개의 성형체로 만들어지는 일체적인 적층 성형체를 얻었다. 이 적층 성형체를 실시예 9와 동일하게 소결하여 외경 47mm, 내경 38mm, 높이 43mm의 레이디얼 링(90)을 제조하였다. 상기 레이디얼 링의 산소량은 0.16중량%, 탄소량은 0.05중량%, 질소량은 0.004중량%이었다.

이 레이디얼 링(90)은 도 14에 나타낸 바와 같이, 개개의 성형체의 이음매에 상당하는 부분이 소결에 의해 접합되고, 접합부(91)를 형성하였다. 접합부(91)에서는 표면자속밀도의 급낙(92)(통상 0.005T 정도)가 관찰되었다. 레이디얼(90)의 비접합부(94)로부터 실시예 9와 동일하게 하여 직방체를 잘라내고, 밀도 및 반경방향의 자기특성(배향도 등)을 측정하였다. 결과를 표 5에 나타낸다.

비교예 6

비교예 4와 동일하게 하여 레이디얼 이방성을 부여한 동일 치수의 4개의 링 모양 성형체를 제조하였다. 이 4개의 성형체를 사용한 이외에는 실시예 14와 동일하게 하여 소결에 의한 접합부를 갖는 외경 46mm, 내경 37mm, 높이 41mm의 레이디얼 링을 얻었다. 이 레이디얼 링의 비접합부로부터 직방체를 잘라내고, 밀도 및 자기특성을 측정하였다. 결과를 표 5에 나타낸다.

예	계면활성제	밀도 (g/㎤)	Br∥ (kT) (kG)	Br⊥ (kT) (kG)	iHc (MA/m) (kOe)	(BH)_max (kJ/㎥) (MGOe)	(Hk/iHc) (%)	배향도 (%)
실시예 14	올레인산 모노글리세라이드	7.61	1.29 12.9	0.14 1.42	1.43 18.0	319.2 40.1	96.0	90.1
비교예 6	없음	7.60	1.22 12.2	0.23 2.31	1.44 18.1	278.6 35.0	86.6	84.1

표 5로부터, 실시예 14의 레이디얼 링은 비교예 6의 레이디얼 링에 비해 반경방향의 배향도 (BH)_max 및 (Hk/iHc)가 높은 것을 알 수 있다.

도 10은 실시예 9 및 10, 그리고 비교예 4에 있어서 성형 압력이 변화하였을 때의 레이디얼 이방성 성형체의 밀도변화를 나타낸다. 도 10은 실시예 9 및 10의 성형체 밀도는 비교예 4의 성형체 밀도보다 큰 것을 나타낸다. 이로부터 계면활성제의 첨가에 의해 슬러리의 충전성이 향상하는 것을 알 수 있다. 또한 비교예 4 가운데 성형 압력이 49 MPa(0.5 ton/㎠) 미만의 성형체는 밀도가 매우 낮고 분포도 불균일하므로, 그것으로 만들어지는 소결체의 변형이 심하고, 반경방향의 배향도는 80.0% 미만이었다.

도 11은 실시예 9 및 10, 그리고 비교예 4에 있어서, 계면활성제의 첨가량(미분+계면활성제=100중량%)이 변화하였을 때의 레이디얼 이방성 성형체의 밀도변화를 나타낸다. 단, 비교예 4에서는 계면활성제가 0중량%이다. 도 11로부터, 성형체 밀도는 계면활성제의 첨가량에 비례하여 증가하나, 첨가량이 0.2중량%에서 거의 포화하는 것을 알 수 있다. 또, 계면활성제의 첨가량이 0.01∼0.3중량%일 때 반경방향의 배향도가 높아지고, 첨가량이 0.3중량%를 초과하면 iHc의 저하가 현저해지 며, 첨가량이 0.01중량% 미만이면 계면활성제의 첨가효과가 얻어지지 않는 것을 알 수 있다. 따라서 계면활성제의 첨가량은 0.01∼0.3중량%이고, 바람직하게는 0.01∼0.2중량%이다.

실시예 15

성형체 링의 내경, 외경[외경=내경+(8∼20mm)] 및 H_ap를 변경한 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여, 순차적 탈유, 소결, 열처리, 가공 및 표면처리를 행하고, 표 6에 나타내는 내경을 갖는 레이디얼 링을 제조하였다. 레이디얼 배향 자장강도 H_ap, 레이디얼 링의 내경 및 반경방향의 배향도(%)를 표 6에 나타낸다. H_ap는 레이디얼 링의 내경이 작아질수록 저하된다. 레이디얼 링의 내경이 100mm일 때의 H_ap는 자장 발생용 전원 및 코일의 발열 등에 의해 716.2 kA/m(9 kOe)가 상한이었다.

실시예 15 중 어느 레이디얼 링이나 반경방향의 배향도가 높은 것을 알 수 있다. 또 어느 레이디얼 링이나 각형비 Hk/iHc는 87.5% 이상이고, 1.1 MA/m(14.0 kOe) 이상의 iHc를 가졌다. 또한 레이디얼 링의 산소량은 0.15∼0.16중량%이고, 탄소량은 0.05∼0.06중량%, 질소량은 0.003∼0.004중량%이었다.

비교예 7

비교예 4의 슬러리를 사용한 이외에는 실시예 15와 동일하게 하여 표 6에 나타낸 레이디얼 링을 제조하고 반경방향의 배향도를 구하였다.

Hap		레이디얼 링의 내경(mm)	배향도 (%)
(kA/m)	(kOe)	레이디얼 링의 내경(mm)	실시예 15	비교예 7
716.2	9	100	93.0	85.3
636.6	8	50	92.9	85.1
453.6	5.7	30	91.8	85.0
270.6	3.4	10	90.2	84.9

표 6으로부터, 본 발명에 의하면 내경이 100mm 이하에서 우수한 배향도를 갖는 고성능 레이디얼 링이 얻어지는 것을 알 수 있다.

실시예 16

성형조건 및 성형체 치수를 변경한 이외에는 실시예 8과 동일하게 하여, 길이 L₂=70mm, 두께 T₂=2.5mm, θ₂=40°및 표 7에 나타내는 내경을 갖는 아크세그먼트 소결자석(도 8)을 제조하였다. 이 아크세그먼트 소결자석의 내경, H_ap 및 반경방향의 배향도(%)를 표 7에 나타낸다.

아크세그먼트의 내경 (mm)	H_ap		배향도 (%)
아크세그먼트의 내경 (mm)	(kA/m)	(kOe)	배향도 (%)
100	708.3	8.9	93.1
50	612.8	7.7	92.6
30	461.6	5.8	92.2
10	310.4	3.9	92.0

표 7로부터, 실시예 16의 아크세그먼트 소결자석은 반경방향에서 높은 배향도를 갖는 것을 알 수 있다. 이 아크세그먼트 자석의 각형비 Hk/iHc 는 87.5% 이상이며, iHc는 1.1 MA/m(14 kOe) 이상이었다. 또 아크세그먼트 자석의 산소량은 0.14∼0.16중량%, 탄소량은 0.05∼0.06중량%, 탄소량은 0.003∼0.004중량%이었다.

비교예 8

비교예 4의 슬러리를 사용한 이외에는 실시예 16과 동일하게 하여 아크세그먼트형 성형체의 성형을 시도하였으나, 균열이 발생하였다. 이 때문에 아크세그먼트 소결자석을 제조할 수 없었다.

상기 실시예에서는 횡자장 성형법 또는 레이디얼 자장 성형법을 적용한 경우를 기재하였으나, 종자장 성형법을 적용한 경우에도 종래에 비해 이방성 부여방향의 배향도 Br/4

I_max를 높인 아크세그먼트 자석을 제조할 수 있다.

본 발명에 의해, 종래의 오일을 사용한 희토류 소결자석의 제조방법에 비교해서, 성형체의 균열의 발생이 방지되고, 낮은 산소 함유량으로 높은 소결체 밀도 및 배향도를 갖는 아크세그먼트형 또는 링형 R-T-B계 소결자석이 얻어진다. 본 발명에 의해 성형체로부터 소결체에 이르는 수축률 및 변형량이 작게 억제되므로 니어네트 셰이프로 높은 배향도를 갖는 아크세그먼트형 또는 링형 소결체가 얻어진다.

Claims

주요성분의 조성이 자석의 총 중량을 기준으로, R: 28∼33 중량%, B: 0.8∼1.5 중량%, 및 잔여부분 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)인 희토류 소결자석으로 이루어지는 두께 1∼4mm의 얇은 아크세그먼트(arc segment) 자석에 있어서,

자석의 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3 중량% 이하이고, 탄소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.10 중량% 이하이고, 질소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.15 중량% 이하이고, 밀도가 7.56 g/㎤ 이상이며, 실온에서 1.1 MA/m(14kOe) 이상의 보자력(保磁力) iHe 및 96% 이상의 이방성(異方性) 부여방향의 배향도(配向度) Br/4
I_max(단, Br은 잔류자속밀도이고, 4
I_max는 자화의 세기 4
I와 자계의 세기 H의 관계를 나타내는 4
I·H 곡선에서 4
I의 최대치임)를 가지는

아크세그먼트 자석.
제1항에 있어서,

평행 이방성을 가지는 아크세그먼트 자석.
제1항 또는 제2항에 있어서,

축선(軸線)방향 길이가 40∼100mm로 긴 아크세그먼트 자석.
제1항 또는 제2항에 있어서,

(105)면으로부터의 X선 회절 피크 강도 I(105)와 (006)면으로부터의 X선 회절 피크 강도 I(006)와의 비율 I(105)/I(006)이 0.5∼0.8인 아크세그먼트 자석.
주요성분의 조성이 자석의 총 중량을 기준으로, R: 28∼33중량%, B: 0.8∼1.5중량%, 및 잔여부분 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)인 희토류 소결자석으로 이루어지는 내경 100mm 이하인 레이디얼(radial) 이방성 아크세그먼트 자석에 있어서,

자석의 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3중량% 이하이고, 탄소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.10 중량% 이하이고, 질소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.15 중량% 이하이고, 밀도가 7.56g/㎤ 이상이며, 실온에서의 보자력 iHc가 1.1MA/m(14 kOe) 이상이고, 실온에서의 반경방향의 잔류자속밀도 Br∥과 반경방향에 수직인 축선방향의 잔류자속밀도 Br⊥에 의해 정의되는 배향도[Br∥/(Br∥+Br⊥)]x100(%)가 85.5% 이상인

아크세그먼트 자석.
제5항에 있어서,

두께가 1∼4mm로 얇은 아크세그먼트 자석.
제5항 또는 제6항에 있어서,

축선방향 길이가 40∼100mm로 긴 아크세그먼트 자석.
주요성분의 조성이 자석의 총 중량을 기준으로, R: 28∼33중량%, B: 0.8∼1.5중량%, 및 잔여부분 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)인 희토류 소결자석으로 이루어지는 내경 100mm 이하인 레이디얼 이방성 링(ring) 자석에 있어서,

자석의 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3중량% 이하이고, 탄소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.10 중량% 이하이고, 질소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.15 중량% 이하이고, 밀도가 7.56g/㎤ 이상이며, 실온에서의 보자력 iHc가 1.1MA/m(14 kOe) 이상이고, 실온에서의 반경방향의 잔류자속밀도 Br∥과 반경방향에 수직인 축선 방향의 잔류자속밀도 Br⊥에 의해 정의되는 배향도[Br∥/(Br∥+Br⊥)]x100(%)가 85.5% 이상인

링 자석.
제8항에 있어서,

소결에 의한 접합부를 가지는 링 자석.
주요성분의 조성이 자석의 총 중량을 기준으로, R: 28∼33 중량%, B: 0.8∼1.5 중량%, 및 잔여부분 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)인 희토류 소결자석으로 이루어지고 상기 희토류 소결 자석이 자석의 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3 중량% 이하이고, 탄소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.10 중량% 이하이고, 질소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.15 중량% 이하이고, 밀도가 7.56 g/㎤ 이상이며, 실온에서 1.1 MA/m(14kOe) 이상의 보자력 iHe를 가지는 희토류 소결 자석의 제조 방법으로서,

희토류 소결자석용 합금을 비산화성 분위기 속에서 평균입경 1∼10㎛로 미분쇄하고, 얻어진 미분을 광유(鑛油), 합성유 및 식물유로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 오일 99.7∼99.99 중량부와 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 또는 이들의 혼합물 0.01∼0.3 중량부의 혼합액 중에 투입하고, 얻어진 슬러리 상태의 혼합물을 자장중에서 성형하고, 다음으로 순차적 탈유(脫油), 소결 및 열처리를 행하는

희토류 소결자석의 제조방법.
제10항에 있어서,

상기 자장중 성형이 압축성형이고, 압축 성형체의 밀도분포가 4.3∼4.7 g/㎤이며, R₂T₁₄B형 금속간 화합물을 주상(主相)으로 하는 희토류 소결자석을 얻는 희토류 소결자석의 제조방법.
주요성분의 조성이 자석의 총 중량을 기준으로, R: 28∼33 중량%, B: 0.8∼1.5 중량%, 및 잔여부분 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)인 희토류 소결자석으로 이루어지는 두께 1∼4mm의 얇은 아크세그먼트 자석에 있어서, 자석의 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3 중량% 이하이고, 탄소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.10 중량% 이하이고, 질소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.15 중량% 이하이고, 밀도가 7.56 g/㎤ 이상이며, 실온에서 1.1 MA/m(14kOe) 이상의 보자력 iHe 및 96% 이상의 이방성 부여방향의 배향도 Br/4
I_max를 가지는 얇은 두께의 아크세그먼트 자석을 제조하는 방법으로서,

상기 조성의 합금을 비산화성 분위기 속에서 평균입경 1∼10㎛로 미분쇄하고, 얻어진 미분을 광유, 합성유 및 식물유로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 오일 99.7∼99.99 중량부와 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 또는 이들의 혼합물 0.01∼0.3 중량부의 혼합액 중에 투입하고, 얻어진 슬러리 상태의 혼합물을 자장중에서 성형하고, 다음으로 순차적 탈유, 소결 및 열처리를 행하는

아크세그먼트 자석의 제조방법.
주요성분의 조성이 자석의 총 중량을 기준으로, R: 28∼33중량%, B: 0.8∼1.5중량%, 및 잔여부분 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)인 희토류 소결자석으로 이루어지는 내경 100mm 이하인 레이디얼 이방성 아크세그먼트 자석에 있어서, 자석의 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3중량% 이하이고, 탄소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.10 중량% 이하이고, 질소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.15 중량% 이하이고, 밀도가 7.56g/㎤ 이상이며, 실온에서의 보자력 iHc가 1.1MA/m(14 kOe) 이상이고, 실온에서의 반경방향의 잔류자속밀도 Br∥과 반경방향에 수직인 축선방향의 잔류자속밀도 Br⊥에 의해 정의되는 배향도[Br∥/(Br∥+Br⊥)]x100(%)가 85.5% 이상인 아크세그먼트 자석을 제조하는 방법으로서,

상기 조성의 합금을 비산화성 분위기 속에서 평균입경 1∼10㎛로 미분쇄하고, 얻어진 미분을 광유, 합성유 및 식물유로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 오일 99.7∼99.99 중량부와 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 또는 이들의 혼합물 0.01∼0.3 중량부의 혼합액 중에 투입하고, 얻어진 슬러리 상태의 혼합물을 자장중에서 성형하고, 다음으로 순차적 탈유, 소결 및 열처리를 행하는

아크세그먼트 자석의 제조방법.
주요성분의 조성이 자석의 총 중량을 기준으로, R: 28∼33중량%, B: 0.8∼1.5중량%, 및 잔여부분 T(단, R은 Y를 포함하는 희토류원소의 적어도 1종이며, T는 Fe 또는 Fe와 Co임)인 희토류 소결자석으로 이루어지는 내경 100mm 이하인 레이디얼 이방성 링(ring) 자석에 있어서, 자석의 총 중량을 기준으로 산소량이 0.3중량% 이하이고, 탄소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.10 중량% 이하이고, 질소의 양이 자석의 총 중량을 기준으로 0.15 중량% 이하이고, 밀도가 7.56g/㎤ 이상이며, 실온에서의 보자력 iHc가 1.1MA/m(14 kOe) 이상이고, 실온에서의 반경방향의 잔류자속밀도 Br∥과 반경방향에 수직인 축선 방향의 잔류자속밀도 Br⊥에 의해 정의되는 배향도[Br∥/(Br∥+Br⊥)]x100(%)가 85.5% 이상인 링 자석을 제조하는 방법으로서,

상기 조성의 합금을 비산화성 분위기 속에서 평균입경 1∼10㎛로 미분쇄하고, 얻어진 미분을 광유(鑛油), 합성유 및 식물유로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 오일 99.7∼99.99 중량부와 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 또는 이들의 혼합물 0.01∼0.3 중량부의 혼합액 중에 투입하고, 얻어진 슬러리 상태의 혼합물을 자장중에서 성형하고, 다음으로 순차적 탈유(脫油), 소결 및 열처리를 행하는

링 자석의 제조방법.