KR20010062566A

KR20010062566A - 철기합금 영구자석분말 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20010062566A
Application number: KR1020000079369A
Authority: KR
Inventors: 카네키요히로카주
Original assignee: 오카모토 유지; 스미토모 도큐슈 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2001-07-07
Also published as: US20010015239A1; KR100745198B1; CN1303108A; CN1162870C; US6478889B2; DE10064024A1

Abstract

본 발명은 철기합금 영구자석분말에 관한 것으로, 입자의 형상을 편평한 것에서 구상에 가까운 것으로 하는 것에 의하여 성형시에 있어서의 충진성 및 유동성을 개선한 철기합금 영구자석분말을 제공하고자 한다.

단롤법에 의하여 Fe-R-B계 합금의 용탕을 냉각하는 경우, 롤표면속도를 조절하여 두께 80㎛ 이상 300㎛ 이하의 급랭응고합금을 형성한다. 다음에, 열처리에 의하여 급랭응고합금을 결정화하고, 영구자석특성을 구비하는 합금박대(10)를 생성한 후, 합금박대(10)를 분쇄하는 것에 의하여, 평균입경이 50 ㎛ 이상 300㎛ 이하, 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비가 0.3 이상 1.0 이하의 분말(11)을 형성한다.

Description

철기합금 영구자석분말 및 그 제조방법{Iron-base alloy permanent magnet powder and method for producing the same}

본 발명은, 각종 모터, 액츄에이터, 스피커, 메터, 포커스컨버전스링 등의 전기기구에 사용되는 자석으로서 최적의 철기합금(Iron base alloy) 영구자석의 분말 및 그 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 자석분말에서 제조된 본드자석, 및 상기 본드자석을 구비하는 각종 전기기기에도 관한 것이다.

Fe-R-B계 합금계의 나노컴포지트 자석은, 예를 들면 Fe₃B나 Fe₂₃B₆등의 소프트자성상인 철기붕화물의 미결정과 하드자성상인 R₂Fe₁₄B상의 미결정이 동일 금속 조직내에서 균일하게 분포하고, 양자가 교환상호 작용에 의하여 자기적으로 결합한 철기합금 영구자석이다.

나노컴포지트 자석은, 소프트 자성상을 포함하지만 소프트 자성상과 하드자성상과의 사이에 자기적 결합에 의하여 우수한 자석특성을 발휘하는 것이 가능하다. 또한 Nd 등의 희토류원소(R)을 포함하지 않는 소프트 자성상이 존재하는 결과, 전체로서 희토류원소(R)의 함유량이 낮게 억제된다. 이러한 것은, 자석의 제조코스틀를 저감하고 자석을 안정하게 공급하기에 좋은 조건이다.

이와 같은 나노컴포지트 자석은, 용융된 원료합금을 급랭법에 의하여 응고시킨 후, 적절한 열처리를 수행하는 것에 의하여 제조된다. 원료합 용탕을 급랭하는 경우, 하나의 롤을 이용하는 단롤법이 채용되는 것이 많다. 단롤법은, 합금용탕을 회전하는 냉각롤에 접융시키는 것에 의하여 급랭하고 응고시키는 방법이다. 이러한 방법에 의한 경우, 급랭합금의 형상은 냉각롤의 원주속도방향을 따르는 박대(리본)상으로 연장된 것으로 된다.

종래부터, 롤표면속도를 15m/초 이상으로 하여 두께 50㎛ 이하의 급랭합금박대를 제조하는 것이 행해지고 있다. 이와 같이 하여 제조된 급랭합금박대는, 열처리에 의하여 영구자석특성이 부여된 후, 평균 입경이 300㎛ 이하로 되도록 분쇄되어 자석분말로 된다. 이러한 자석분말은, 예를 들면 압축성형이나 사출 성형에 의하여 소망 형상을 가지는 영구자석체를 구성하게 된다.

두께 50㎛ 이하의 비교적 얇은 급랭합금박대를 분쇄하여 평균입경이 300㎛ 이하의 분말을 제조한 경우, 얻어지는 분말입자의 형상은 편평한 것으로 된다. 이 때문에 상기의 종래기술에 의하여 제조되는 자석분은, 성형시의 충진성(packing density)이나 유동성(flowability)가 나쁘고, 자석충진율은 압축성형의 경우에는 최고에서 80%, 사출 성형의 경우에는 최고에서도 65%이다. 이러한 자석분말 충빈율은, 최종 제품인 영구자석체의 특성에 영향을 부여하는 것이고, 영구자석특성을개선하기 때문에 자분충진율을 향상시키는 것이 강하게 요구되고 있다.

본 발명은 이러한 제문제점을 감한한 것으로, 그 주된 목적은 입자형상을 평평한 것으로 부터 구상에 가까운 것으로 하는 것에 의하여 성형시에 있어서의 충진성 및유동성을 개선한 철기합금 영구자석분말 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기의 철기합금 영구자석분말을 이용하고, 자분충진율을 개선하는 것에 의하여 우수한 영구자석특성을 발휘할 수 있도록 한 본드자석 및 상기 본드자석을 구비하는 전기기기를 제공하는 것에 있다.

도 1에서 (a)는 본 발명에 관하여 분쇄전의 합금박대 및 분쇄후의 분말입자를 모식적으로 도시한 사시도이고, (b)는 종래 기술에 의한 분쇄전의 합금박대 및 분쇄후의 분말입자를 모식적으로 도시한 사시도이다.

도 2에서 (a)는 본 발명에 의하여 적절하게 사용되어 얻어지는 멜트스피닝장치(단롤장치)의 일구성예를 도시한 도면이고, (b)는 그 부분확대도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 관한 분말 X선회절패턴을 도시한 그래프이다.

도 4는 본 발명에서 사용하는 핀밀장치의 구성을 도시한 개략도이다.

도 5는 도 4의 핀밀장치의 핀의 배열을 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 의한 본드자석의 단면 SEM 사진이다.

도 7은 비교예의 본드자석의 단면 SEM 사진이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 ..... 용해실 2 ..... 급랭실

3 ..... 용해로 4 ..... 저탕용기

5 ..... 출탕노즐 6 .... 로트

7 ..... 회전냉각롤

1a, 2a, 8a ..... 가스배기구

10 ..... 본 발명의 경우의 합금박대

11 ..... 본 발명에 의한 분말입자

12 ..... 종래기술의 경우의 합금박대

13 ..... 종래기술에 의한 분말입자

20 ..... 원료

본 발명에 의한 철기합금 영구자석분말의 제조방법은, Fe-R-B계 합금의 용탕을 급랭법에 의하여 냉각하고, 이것에 의하여 두께 80㎛이상 130㎛이하의 급랭응고합금을 형성하는 냉각공정과, 열처리에 의하여 상기 급랭응고합금을 결정화하고, 영구자석특성을 가지는 합금을 생성하는 공정과, 상기 합금을 분쇄하는 것에 의하여, 평균입경이 50㎛ 이상 300㎛ 이하이면서, 더욱이 분말입자의 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비율이 0.3 이상 1.0 이하의 분말을 형성하는 공정을 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서는, 상기 열처리 전에 급랭응고합금을 조분쇄하는 공정을 더 포함한다.

상기 분쇄는, 핀밀 장치에서 수행하는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 급랭응고합금은, 상기 열처리 전에 있어서 Fe₂₃B₆, Fe₃B, R₂F₁₄B 및 R₂Fe₂₃B₃으로 되는 군 주에서 선택된 적어도 하나의 준안정상 및/또는 비정질상을 포함하는 금속조직을 함유하고 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 영구자석특성을 구비하는 합금은, Fe_100-x-yR_xB_y(R은 Pr, Nd, Dy, 및 Tb에서 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 희토류 원소)의 조성식으로 표시되는 영구자석으로, 상기 조성비 중의 x 및 y가, 1원자% ≤x≤6원자%, 및 15원자%≤y≤25원자%의 관계를 만족하고, 더욱이 구성상으로서, Fe, Fe와 B의 합금, 및 R₂Fe₁₄B형 결정구조를 구비하는 화합물을 포함하고, 각 구성상의 평균결정입경이 150nm 이하이다.

상기 급랭공정에 있어서, 롤표면속도가 1m/초 이상 13m/초 이하의 범위에서 회전하는 롤에 상기 용탕을 접촉시키고, 그것에 의하여 상기 급랭응고합금을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 냉각공정은, 감압분위기 하에 있어서, 상기 Fe-R-B계 합금의 용탕을 급랭하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 감압분위기의 절대압력은 50kPa 이하인 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 열처리에 의하여 결정화되는 상기 합금은, 나노컴포지트 자석이다.

본 발명에 의한 본드자석의 제조방법은, 상기의 어느하나의 철기합금 영구자석분말의 제조방법에 의하여 상기 철기합금 영구자석분말을 준비하는 공정과, 상기철기합금 영구자석분말을 형성하는 공정을 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서는, 압축성형법에 의하여 80%를 넘는 충진율에서 상기 철기합금 영구자석분말을 성형한다.

바람직한 실시예에 있어서는, 사출 성형법에 의하여 65%를 초과하는 충진율로 상기 철기합금 영구자석을 성형한다.

본 발명에 의한 철기합금 영구자석분말은, Fe_100-x-yR_xB_y(Fe는 철, B는 보론, R은 Pr, Nd, Dy 및 Tb로 되는 군 중에서 선택되는 적어도 1종의 희토류금속)의 조성식으로 표시되는 철기합금 영구자석 분말로서, 상기 조성비 중의 x 및 y가, 1원자% ≤x≤6원자%, 및 15원자%≤y≤25원자%의 관계를 만족하고, 더욱이 구성상으로서 Fe, Fe와 B의 합금, 및 R₂Fe₁₄B형결정구조를 구비하는 화합물을 포함하고, 각 구성상의 평균결정입경이 150nm 이하, 평균입경은 300㎛ 이하이고, 분말의 장축방향 사이즈에 대한 단축방향의 사이즈의 비율이 0.3 이상 1.0 이하이다.

본 발명에 의한 본드자석은 상기 철기합금 영구자석분말을 포함한다. 압축 성형법에 의한 경우에는 80%를 넘는 충진율을 보이고, 사출 성형법에 의한 경우에는 65%를 넘는 충진율을 보인다.

본 발명에 의한 전기기기는 상기 본드자석을 구비하고 있다.

본 발명에서는, 우선 Fe-R-B계 합금의 용탕을 제트캐스트법이나 스트립캐스트법 등의 급랭법에 의하여 냉각하고, 그것에 의하여 두께 80㎛이상 300㎛ 이하의 급랭응고합금을 형성한다. 다음에, 열처리에 의하여 급랭응고합급에 영구자석특성을 부여한 후, 그 합금을 분쇄하는 것에 의하여 평균입경이 50㎛ 이상 300㎛ 이하로 분말입자의 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비가 0.3 이상 1.0 이하의 분말을 형성한다. 본 발명에 의하면, 분말중에 입경이 50㎛를 초과하는 입자의 60중량% 이상의 입자에 대하여, 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비를 0.3 이상 1.0 이라로 하는 것이 가능하다.

Fe-R-B계 합금으로서는 Fe_100-x-yR_xB_y(R은 Pr, Nd, Dy, 및 Tb에서 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 희토류 원소)가 바람직하게 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서 상기 조성비 중의 x 및 y가, 1원자% ≤x≤6원자%, 및 15원자%≤y≤25원자%의 관계를 만족한다. 바람직한 실시예에 있어서는, 상기 조성의 합금용탕을 멜트퀀칭(melt-quenching)법에 의하여 냉각하고, 아몰퍼스상을 포함하는 급랭응고합금을 형성한 후, 그 급랭응고합금을 가열하는 것에 의하여 미결정을 구성상 중에서 형성하여 제조하는 것이 가능하다. 균일한 조직을 얻기 위해서는, 급속냉각은 감압분위기 하에서 수행하는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서는, 급랭롤에 합금용탕을 접촉시키고, 이것에 의하여 급랭응고합금을 형성한다.

본 발명에서는, 전술한 바와 같이 급랭응고직후의 합금 박대의 두께를 80㎛ 이상 300㎛ 이하로 한다. 단롤법 등의 멜트스피팅법을 이용하는 경우, 냉각롤의 표면속도를 1m/초 이상 13m/초 이하의 범위내로 조정하는 것에 의하여, 급랭응고직후의 합금박대의 두께를 80㎛ 이상 300㎛ 이하로 제어하는 것이 가능하다. 합금박대의 두께를 이와 같이 조정하는 이유를 다음에서 설명한다.

롤표면속도가 1m/초를 하회하면, 급랭합금박대의 두께는 300㎛를 넘어서 두껍게 되지만, 조대한 α-Fe 및 Fe₂B의 많은 급랭합금 조직이 형성되기 때문에, 열처리를 수행하여도 하드자성상인 R₂Fe₁₄B가 석출되지 않고, 영구자석 특성이 발휘되지 않는다.

한편, 롤표면속도가 13m/초를 상회하면, 급랭합금박대의 두께가 80㎛를 하회하여 얇게 되는 것과 동시에, 열처리후의 분쇄공정에서는, 롤접촉면에 거의 수직인 방향(합금박대의 두께방향)을 따라 파단되기 쉽게 된다. 그 결과, 급랭합금박대는 편평한 형상으로 찢어지기 쉽고, 얻어진 분말입자의 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비는 0.3 미만으로 된다. 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비가 0.3을 하회하도록 편평한 분말입자에서는, 자분충진율을 개선하는 것은 곤란하다.

이상의 것에서, 바람직한 실시형태는 롤표면속도를 조절하고, 급랭합금박대의 두께를 80㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위로 설정하고 있다. 그 결과 분쇄공정에 의하여, 평균입경이 300㎛ 이하에서, 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비가 0.3 이상 1.0 이하의 자석분말을 제조하는 것이 가능하다. 이러한 비의 더욱 바람직한 범위는 0.4 이상 1.0 이하이다.

그리고 급랭응고합금은, 결정화를 위한 열처리 전에 있어서 비정질조직을 구비하고 있거나, 혹은 Fe₂₃B₆, Fe₃B, R₂Fe₁₄B, 및 R₂Fe₂₃B₃로 되는 군 중에서 선택되는하나의 준안정상과 비정질상이 혼재하는 금속조직을 구비하고 있는 경우가 있다. 냉각속도가 빠른 경우에는 준안정상의 비율은 감소하고 비정질상의 비율이 크게 된다.

급냉응고합급에 대한 열처리에 의하여 생성된 미결정은, 철, 철과 붕소의 합금, R₂Fe₁₄B형 결정구조를 구비하는 화합물 등으로 부터 형성되어 있다. 각 구성상의 평균결정입경은 150nm 이하인 것이 바람직하다. 각 구성상의 보다 바람직한 평균결정입경은, 100nm 이하이고, 더욱 바람직한 평균결정입경은 60nm 이하이다. 본 발명에 의하면, 분새전의 합금박대(두께 80~300㎛)가 상기 미결정으로 구성되고 있기 때문에, 분쇄공정에 의하여 각종의 방위로 파단되기 쉽다. 그 결과, 구상에 가까운 분말입자가 얻어지기 쉽게 된다고 생각된다. 즉, 본 발명에 이하면, 일정한 방위를 따라 길게 연장된 분말입가가 얻어지는 것은 아니고, 등축적인 형상, 즉 구상에 가까운 형상의 분말입자가 형성된다.

이것에 대하여, 롤표면속도를 빠르게 하여 합금박대의 두께를 80㎛ 보다 얇게 하면, 전술한 바와 같이 합금박대의 금속조직이 롤접촉면에 수직인 방위에 따르는 경향이 있다. 이 때문에 그 방위에 따라 파단되기 쉽게 되고, 분쇄에 의하여 얻어지는 분말입자는, 합금박대의 표면에 평행한 방위를 따라 길게 연장된 형상을 가지게 쉽게 되고, 분말 입자의 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비는 0.3 미만으로 된다.

도 1의 (a)에는, 본 발명에 의한 자석분말 조제방법의 분쇄공정 전에 있서서의 합금박대(10)와, 분쇄공정후의 분말입자(11)를 모식적으로 도시하고 있다. 한편 도 1의 (b)는, 상기의 종래기술에 의한 자석분말 제조방법의 분쇄공정 전에 있어서 합금박대(12)와, 분쇄공정 후의 분말입자(13)를 모식적으로 보이고 있다.

도 1의 (a)에 도시한 바와 같이 본 발명의 경우에는, 분쇄전의 합금박대(10)가 입경이 작은 등축정에 의하여 구성되고 있기 때문에, 램덤한 방위를 따라 파단되기 쉽고, 등축적인 분말입자(11)가 생성되기 쉽다. 이것에 대하여 종래기술의 경우에는, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 합금박대(12)의 표면에 대하여 거의 수직인 방향으로 파단되기 쉽게 때문에, 입자(13)의 형상은 편평한 것으로 된다.

그리고 합금용탕의 급랭응고를 감압분위기 하에서 수행하면, 희토류금속이 근소함에소 불구하고, R₂Fe₁₄B형 결정구조를 구비하는 화합물의 미결정(평균입경 150nm 이하)를 균일하게 성형하는 것이 가능하고, 그 결과 우수한 자기특성을 구비하는 영구자석을 제조하는 것이 가능하다.

이것에 대하여 상기 조성의 합금용탕을 저압분위기 하에서 급랭하는 경우는, 용탕의 냉각속도가 불균일하게 되기 때문에, α-Fe의 결정이 생성되기 쉽고, R₂Fe₁₄B형 결정구조를 구비하는 화합물을 생성하는 것이 가능하게 된다. 또한 냉각속도의 불균일은 불균일상의 발생을 초래하기 때문에 결정화를 위한 열처리를 수행하면 결정입이 조대화되고 마는 문제점을 발생시킨다.

또한 본 발명의 영구자석분말에 있어서는, 철, 철과 붕소와의 합금으로 되는 소프트 자성조직상, 및 F₂Fe₁₄B형 결정구조를 구비하는 하드자성화합물상이 혼재하고, 더욱이 각 구성상의 평균결정입경이 작기 때문에, 교환결합이 강하게 된다.

[조성한정이유]

희토류원소(R)은, 영구자석특성을 발현하기 위하여 필요한 하드자성상인 R₂Fe₁₄B에 필수의 원소이다. R의 함유량(x)가 1원자% 미만에서는 R₂Fe₁₄B형 결정구조를 구비하는 화합물상을 석출하는 것이 불가능하고, 보자력 발현효과가 작다. 또한 6원자%를 초과하면, 하드자성상인 R₂Fe₁₄B가 생성되지 않고, 보자력이 현자하게 저하되고 만다. 이 때문에 희토류원소(R)의 조성비(y)는 1원자%≤x≤6원자%를 만족할 필요가 있고, 2원자%≤x≤5.7원자%를 만족하는 것이 바람직하다.

보론(B)는, 영구자석재료의 소프트 자성상인 Fe₃B나 Fe₂₃B₆등의 철기붕화물과, 하드자성상인 R₂Fe₁₄B에 필수의 원소이다. B의 함유량(조성비y)가 15원자% 미만에서는 액체급랭법에 의하여 용탕합금을 급랭하여도 아몰퍼스 조직이 얻어지기 어협다. 이 때문에 단롤법에 의하여 원료합금의 용탕을 급랭응고시킨 경우에, 두께가 70㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위 내에로 되는 조건에서 급랭응고합금을 형성하면, 바람직한 금속조직이 생성되지 않고, 열처리하여도 충분한 영구자석 특성이 발현되지 않는다. 또한 25원자%를 넘으면 감자곡선의 각형비가 현저하게 저하되고 잔류자속밀도(Br)이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다. 이 때문에 보론조성비(x)는, 15원자%≤x≤25원자%를 만족할 필요가 있고, 16원자%≤y≤20원자%를 만족하는 것이 바람직하다. B의 일부는 C(탄소)로 치환되어도 좋다.

그리고 원료에는 원소(M)(Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb,Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au, 및 Pb)로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소)를 첨가하여도 좋다. 원소(M)의 첨가는, 각형비(Jr/Js)의 향상 및 최적의 자기특성을 발휘할 수 있는 사용온도범위의 확대 등의 효과를 가진다. 원소(M)의 함유량이 0.05원자% 미만에서는, 이와 같은 효과가 충분하게 발휘되지 않고, 7원자%를 초과하면 자화가 저하되기 시작한다. 이 때문에 첨가원소(M)의 조성비(z)는, 0.05원자%≤z≤7원자%를 만족할 필요가 있고, 0.2원자%≤z≤5원자%가 바람직하다.

또한, 원료 코발트(Co)를 첨가하는 것도 좋다. Co는 Fe의 일부와 치환되는 것에 의해 각형비를 개선하고, 최대 에너지를 한층 향상시키는 효과를 발휘한다. 이에 따라, 각형비를 특히 높이고 싶은 경우에는 Co를 첨가하는 것도 좋다.

그리고 Fe는 상기 원소의 함유잔여를 점유하고 있다.

다음에 본 발명에 의한 철기영구자석합금 분말의 제조방법에 대하여, 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다.

우선, 전술한 조성식으로 표현되는 원료를 준비하고, 그 원료를 가열용융하는 것에 의하여 합금용탕을 제조한다. 이러한 합금용탕을 멜트퀀칭법에 의하여 냉각하고, 아모퍼스상을 포함하는 급랭응고합금을 형성한다. 멜트퀀칭법으로서는, 단롤법을 사용한 멜트스피팅법 이외에, 스트립캐스트법을 사용하는 것도 가능하다. 그 이외에, 두께 80㎛ 이상 300㎛ 이하의 급랭합금을 형성할 수 있는 것이면, 쌍롤을 사용한 용탕응고장치를 이용하는 것도 가능하다.

[급랭장치의 설명]

본 실시형태에서는, 예를 들면 도 2에 도시한 멜트스피팅장치를 사용하여 원료합금을 제조한다. 산화하기 쉬운 희토류원소를 포함하는 원료합금의 산화를 방지하기 위하여, 불활성가스 분위기 주에서 합금제조공정을 실행한다. 불활성가스로서는 헬륨 또는 아르곤 등의 희가스를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 질소는 희토류원소와 반응하기 쉽기 때문에, 불활성가스로서 사용되는 것는 바람직하지 못하다.

도 2의 장치는, 진공 또는 불활성가스 분위기를 유지하고, 그 압력을 조정하는 것이 가능한 원료합금의 용해실(1) 및 급랭실(2)를 구비하고 있다.

용해실(1)은, 소망의 자석합금조성으로 되도록 배합된 원료(20)를 고온으로 용해하는 용해로(3)와, 저부에 출탕노즐(5)을 구비하는 저탕용기(4)와, 대기의 진입을 억제하면서 배합원료를 용해로(3) 내로 공급하기 위한 배합원료공급장치(8)를 구비하고 있다. 저탕용기(4)는 원료합금의 용탕(21)을 저장하고, 그 출탕온도를 소정의 레벨로 유지할 수 있는 가열장치(미도시)를 구비하고 있다.

급랭실(2)은, 출탕노즐(5)에서 나온 용탕(21)을 급랭응고하기 위하여 회전냉각롤(7)을 구비한다.

이 장치에 있어서는, 용해실(1) 및 급랭실(2) 내의 분위기 및 그 압력이 소정의 범위로 제어된다. 그 때문에, 분위기가스공급구(1b,2b, 및 8b)와 가스배기구(1a,2a, 및 8a)가 장치의 적절한 개소에 설치되어 있다. 특히 가스배기구(2a)는, 급랭실(2) 내의 절대압을 진공~50kPa의 범위내로 제어하기 때문에, 펌프에 접속되어 있다.

용해로(3)는 경사지게 움직일 수 있고, 로트(6)를 통하여 용탕(21)을 저탕용기(4) 내에 적절하게 주입한다. 용탕(21)은 저탕용기(4) 내에 있어서 도시하지 않은 가열장치에 의하여 가열된다.

저탕용기(4)의 출탕노즐(5)은, 용해실(1)과 급랭실(2)의 격벽에 배치되고, 저탕용기(4) 내의 용탕(21)을 하방에 위치하는 냉각롤(7)의 표면에 떨어뜨린다. 출탕노즐(5)의 오리피스경은, 예를 들면 0.5~2.0mm이다. 용탕(21)의 점성이 큰 경우, 용탕(21)은 출탕노즐(5) 내를 흐르기 어렵게 되지만, 본 실시형태에서는 급랭실(2)를 용해실(1) 보다 낮은 압력상태로 유지하기 위하여, 용해실(1)과 급랭실(2) 사이에 압력차가 형성되고, 용탕(21)의 출탕이 부드럽게 실행된다.

냉각롤(7)은, Cu, Fe, 또는 Cu나 Fe를 포함하는 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. Cu 나 Fe 이외의 재료로 냉각롤을 제조하면, 급랭합금의 냉각롤에 대한 박리성이 나빠져서, 급랭합금이 롤에 부착될 위혐이 있어서 바람직하지 못하다. 냉각롤(7)의 직경은 예를 들면 300~500mm이다. 냉각롤(7) 내에 설치되는 수냉장치의 수냉능력은, 당위시간당의 응고잠열과 출탕량에 따라 산출하고, 조절된다.

냉각롤(7)의 표면은, 예를 들면 크롬도금층으로 피복되어 있다. 냉각롤(7)의 표면조도는, 중심선평균거칠기 R_a≤0.8㎛, 최대 R_max≤3.2㎛, 십점평균거칠기 R_z≤3.2㎛로 하는 것이 바람직하다. 냉각롤(7)의 표면이 거칠면, 급랭합금이 롤에 부착되기 쉽기 때문에 바람직하지 않다.

도 2에 도시한 장치에 의하면, 예를 들면 합계 20Kg의 원료합금을 15~30분 사이에서 급랭응고시키는 것이 가능하다. 이렇게 하여 형성된 급랭합금은,두께:80~300㎛, 폭 2~6mm의 합금박대(합금리본)(22)이다.

[급랭방법의 설명]

우선, 상술한 조성식으로 표현되는 원료합금의 용탕(21)을 제조하고, 도 2의 용해실(1)의 저탕용기(4)에 저장한다. 다음에 이러한 용기(21)는 출탕노즐(5)에서 감압(Ar) 분위기 중의 수냉롤(7) 상으로 출탕되고, 수냉롤(7)과의 접촉에 의하여 급랭되며, 응고된다. 급랭응고방법으로써는, 냉각속도의 고정도의 제어가 가능한 방법을 사용할 필요가 있다.

본 실시형태에서는, 용탕(21)의 냉각응고에 대하여, 냉각속도를 10³~10⁵℃/초로 한다. 이러한 냉각속도로 합금의 온도를 ΔT₁만큼 낮은 온도로 저하시킨다. 급랭전의 합금용탕(21)의 온도는 융점(Tm)에 가까운 온도(예를 들면 1200~1300℃)에 있기 때문에, 합금의 온도는 냉각롤(7) 상에서 T_m에서 (T_m-ΔT₁)까지 저하된다. 본 발명자의 실험에 의하면, 최종적인 자석특성을 향상시킨다는 관점에서 ΔT₁은 700~1100℃의 범위에 있도록 하는 것이 바람직하다.

합금의 용탕(21)이 냉각롤(7)에 의하여 냉각되는 시간은, 회전하는 냉각롤(7)의 외주표면에 합금이 접촉하고 나서 분리되기까지의 시간에 상당하고, 본 실시형태의 경우는 0.05~50미리초이다. 그 사이에, 합금의 온도는 더욱이 ΔT₂만큼 저하하고 응고한다. 그 후, 응고된 합금은 냉각롤(7)에서 분리되고, 불활성분위기 중을 비행한다. 합금은 박대상으로 비행하고 있는 사이에 분위기가스에 열을 빼앗긴 결과, 그 온도는(Tm - ΔT₁- ΔT₂)로 저하된다. ΔT₂는, 장치의 사이즈나 분위기가스의 압력에 의하여 변화하지만, 약 100℃ 또는 그 이상이다.

그리고 냉각실(2) 내의 분위기는 감압상태로 한다. 분위기는, 절대압력이 50kPa 이하의 불활성 가스로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고 분위기가스의 압력이 50kPa을 넘는 경우에는, 회전롤과 합금용탕과의 사이에 분위기가스가 감겨들어가는 것의 영향이 현저하게 되기 때문에, 균일한 조직이 얻어지지 않을 우려가 많아서 바람직하지 못하다.

본 발명에서는 롤표면속도를 1m/초 이상 13m/초 이하의 범위 내로 조절하는 것에 의하여, 급랭합금박대의 두께를 80㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위로 설정하고 있다. 롤표면 원주속도가 1m/초 이만에서는, 평균결정입경이 너무 크게 되기 되기 때문에 목적으로 하는 자기특성이 얻어지기 어려워서 바람직하지 않다. 한편 롤표면 원주속도가 13m/초를 넘으면 급랭합금박대의 두께가 70㎛를 하회하고, 후에 설명하는 분쇄공정에서 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비(단축/장축)이 0.3 미만의 분말입자 밖에 얻을 수 없게 된다.

[열처리의 설명]

급랭공정을 수행한 후, 급랭합금에 대하여 결정화 열처리를 수행하는 것에 의하여, 평균결정입경이 100nm 이하인 미결정을 생성한다. 이 열처리는, 400℃~700℃, 보다 바람직하게는 500℃~700℃의 온도에서 30초 이상 가열하는 것이 바람직하다. 열처리온도가 700℃를 넘으면, 입성장이 현저하고, 자기특성이 열화된다. 역으로 열처리온도가 400℃ 미만에서는 R₂Fe₁₄B상이 석출되지 않기 때문에 높은 보자력이 얻어지지 않는다.

상기의 조건에서 열처리를 수행하면, 미결정(철, 철과 붕소의 합금, 및 R₂Fe₁₄B형 결정구조를 구비하는 화합물)을 그 평균 결정입경이 150nm 이하로 되도록 형성하는 것이 가능하다. 바람직한 열처리 시간은 열처리온도에 따라 다르지만, 예를 들면 600℃에서 열처리를 하는 경우, 30초 ~ 30분 정도의 가열을 수행하는 것이 바람직하다. 열처리시간이 30초를 하회하면 결정화가 완전하지 않는 경우가 있다.

그리고 열처리를 수행하기 전에, 조분쇄(거친 분쇄)를 수행하고, 평균입경 1mm~500㎛ 정도의 분말상태로 하여 두는 것이 바람직하다.

[분쇄공정의 설명]

본 발명의 합금은, 예를 들면 도 4에 도시한 핀디스크밀 장치 등을 이용하여 분쇄할 수 있다. 도 4는, 본 실시형태에서 사용하는 핀밀장치의 일례를 보인 단면도이다. 이러한 핀밀장치(40)는, 핀디스크밀이고, 편면으로 복수개의 핀(11)이 배열되어 있는 디스크(원반)(42a 및 42b)를 2매 대향시키고, 상호의 핀(41)이 충돌하지 않도록 배열시키고 있다. 적어도 일측의 원반(42a 및/또는 42b)가 고속으로 회전한다. 도 4의 예에서는, 원반(42a)가 축(43)의 원주를 회전한다. 회전하는 측의 원반(42a)의 정면도를 도 5에 도시한다. 도 5의 원반(42a) 상에서는, 핀(41)이 복수개의 동심원을 그리도록 배열되어 있다. 고정된 원반(42b)에도 핀(41)은 동심원을 그리도록 배열되어 있다.

핀디스크밀에 의하여 분쇄되는 피분쇄물은, 투입구(44)에서 2매의 원반이 대향하고 있는 간격내로 투입되고, 회전하는 원반(42a) 상의 핀(41) 및 정지하고 있는 원반(42b) 상의 핀(41)에 충돌하고, 그 충돌에 의하여 분쇄된다. 분쇄에 의하여 생성된 분말은 화살표(A) 방향으로 날라가고, 최종적으로는 1개소에서 모인다.

본 실시형태의 핀밀장치(40)에 있어서, 핀(41)를 지지하는 원반(42a 및 42b)는 스테인레스강 등으로 성형되지만, 핀(41)은 텅스턴카바이드(WC) 소결체 등의 초경합금 재료로 형성되어 있다. 초경합금재료로서는 WC소결체 이외에도, TiC, MoC, NbC,TaC,Cr₃C₂등을 사용할 수 있다. 이들 초경합금은, IVa, Va, Pb 혹은 VIa족에 속하는 금속의 탄화물분말을 Fe, Co, Ni, Mo, Cu, Pb 혹은 Sn 또는 이들의 합금을 이용하여 결합한 소결체이다.

본 발명의 경우, 상기 핀밀장치를 사용하여 평균입경이 1㎛ 이상 300㎛ 이하로 되도록 조건으로 분쇄를 수행하면, 입자의 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비가 0.3 이상, 1.0 이하로 되는 분말을 얻을 수 있다. 보다 바람직한 평균입경의 범위는 5㎛ 이상 200㎛ 이하이다. 본 발명에서 적절하게 사용할 수 있는 핀밀 장치는 디스크 상에 핀이 배열된 핀디스크밀에 한정되지 않고, 예를 들면 원통상에 핀이 배열된 장치이면 충분하다.

[자석체의 제조방법의 설명]

우선, 전술한 바와 같이 얻어진 자석분말에 에폭시수지로 되는 바인더를 첨가제로 첨가하고, 혼련하는 것에 의하여 컴파운드를 제조한다. 다음에 컴파운드의 소망형상의 성형공간을 가지는 성형장치에 의하여 압축성형된 후, 가열경화공정, 세정공정, 코팅공정, 검사공정, 착자공정을 거쳐, 최종적인 본드자석을 얻을 수 있다.

성형가공은, 상술한 압축성형에 한정되는 것은 아니고, 공지의 압출성형, 사출성형, 또는 압연성형에 의하는 것도 충분하다. 자석분말은, 채용하는 성형법의 종류에 따라 플라스틱 수지나 고무와 혼련되는 것으로 된다.

그리고 사출 성형에 의한 경우, 수지로서 널리 사용되고 있는 폴리이미드(나이론)의 외에, PPS와 같이 고연화점 수지를 사용하는 것도 가능하다. 이것은 본 발명의 자석분말이 저희토류합금으로 성형되기 때문에, 산화되기 어렵고 비교적 높은 온도에서 사출 성형을 수행하여도 자석특성이 열화되지 않기 때문이다.

또한 본 발명의 자석분은 산회되기 어렵기 때문에, 최종적인 자석표면을 수지막으로 코팅할 필요도 없다. 따라서 예를 들면 복잡한 형상의 슬롯트를 가지는 부품의 슬롯트 내에 사출 성형에 의하여 본 발명의 자석분말 및 용융수지를 압입하고, 이것에 의하여 복잡한 형상의 자석을 일체적으로 구비하는 부품을 제조하는 것이 가능하다.

[전기기기의 설명]

본 발명은, 예를 들면 IPM(Interior Permanent Magnet)형 모터에 대응하여 적적하게 적용할 수 있다. 이러한 IPM형 모터는, 본발명에 의한 자석분말을 이용하여 제조한 로터 일체형 자석을 구비하는 것이 가능하다.

바람직한 실시예에 있어서 IPM형 모터는, 상기 자석분말이 고밀도로 충진된 본드자석을 내장하는 로터코아와, 상기 로터코아를 둘러싸는 스테이터를 구비하고 있다. 로터코아에는 복잡한 슬롯트가 형성되어 있고, 그 슬롯트 내에 본 발명의 자석이 위치하고 있다. 이러한 자석은, 본 발명에 의한 자석분말의 컴파운드를 용융하고, 로터코아 슬롯트 내로 직접 충진하며, 몰드로 성형한 것이다.

그리고 본 발명의 자석은, 이러한 종류의 모터 이외에도, 다른 종류의 모터나 액츄에이터 등 각종 전기기기에 적절하게 이용될 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

실시예 1번 ~ 6번의 각각에 대하여 순도 99.5% 이상의 Fe, Co, B, Nd 및 Pr을 그 총량이 100그램이 되도록 칭량하고, 석영도가니 내에 투입하였다. 각 실시예 1번 ~6번의 조성은 표 1에 도시한 바와 같다. 석영 도가니는, 저부에 직경 0.8mm의 오리피스를 구비하고 있기 때문에, 상기 원료는 석영 도가니 내에서 용해된 후, 합금용탕으로 되어 오리피스에서 하방으로 떨어지게 된다. 원료의 용해는, 압력이 2kPa의 아르곤 분위기 하에서 고주파 가열법을 사용하여 수행하였다. 본 실시예에서는, 용해온도를 1350℃로 설정하였다.

합금용탕의 탕면을 32kPa에서 가압하는 것에 의하여, 오리피스의 하방 0.8mm의 위치에 있는 동제의 롤의 외주면에 대하여 용탕을 분사시켰다. 롤은, 그 외주면의 온도가 실온정도로 유지되도록 내부가 냉각되면서 고속으로 회전한다. 이 때문에 오리피스에서 적하된 합금 용탕은 롤원주면에 접촉하여 열을 빼앗기면서, 원주속도 방향으로 비행하는 것으로 된다. 합금용탕은 오리피스를 통하여 연속적으로 롤원주면 상에 적하되기 때문에, 냉각에 의하여 응고된 합금은 박대상으로 길게 연장된 리본(폭:2~5mm, 두께:70~300㎛)의 형태를 가지는 것으로 된다.

본 실시예에서는 채용하는 회전롤법(단롤법)의 경우, 냉각속도는 롤 원주속도 및 단위시간당의 용탕 낙하량에 의존하고, 실시예에서는 오리피스는 직경 0.8mm, 용탕분사압은 30kPa로 하고, 낙하 레이트는 약 0.1Kg/초이다. 본 실시예에서는 롤표면속도(Vs)를 2~12m/초의 범위로 설정한다. 얻어진 급랭합금박대의 두께는 85㎛ 이상 272㎛ 이하의 범위에 있었다.

아몰퍼스상을 포함하는 급랭응고합금으로 하기 위해서는, 냉각속도는 10³℃/초 이상인 것이 바람직하고, 그 범위의 냉각속도를 달성하기 위해서는, 롤원주속도를 2m/초 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여 얻어진 급랭합금의 박대에 대하여, CuKα의 특성 X선에 의한 분석을 수행하였다. 실시예 2번 및 4번에 대한 분말 X선회전 패턴을 도 3에 도시하였다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 2번 및 4번의 급랭응고합금은, 비정질 조직과 Fe₂₃B₆을 포함하는 금속조직을 구비하고 있다.

	No.	합금조성(원자%)	롤표면속도Vs(m/s)	열처리온도(℃)	합금후(㎛)
	No.	R	롤표면속도Vs(m/s)	열처리온도(℃)	합금후(㎛)	Fe	B	M
실시예	1	Nd3	잔부	18.5	-	12	620	87
	2	Nd4	잔부	18.5	-	8	640	144
	3	Nd4.5	잔부	17.0	Co1	2	650	255
	4	Nd5.5	잔부	19.0	Co5+Cr5	6	680	170
	5	Nd2.5+Pr2	잔부	16.0	Co3+Ga1	9	630	120
	6	Nd3.5+Dy1	잔부	18.5	Co3+Si1	7	640	150
비교예	7	Nd3	잔부	18.5	-	15	620	61
	8	Nd4.5	잔부	17.0	Co1	20	650	30
	9	Nd3.5+Dy1	잔부	18.5	Co3+Si1	30	640	22

표 1에 있어서, 예를 들면 "R"이라고 표시되어 있는 란의 Nd5.5는 희토류원소로서 Nd를 5.5원자% 첨가한 것을 보이고 있고, "Nd2.5+Pr2"는 희토류원소로서 Nd를 2.5원자%, Pr을 2원자% 첨가한 것을 보이고 있다.

다음에 얻어진 급랭합금박대를 조분쇄하여, 평균입경 850㎛ 이하의 분말을 형성한 후, 표 1에 도시한 온도에서 아르곤 분위기 중에서 10분간의 열처리를 수행하였다. 그 후, 디스크밀 장치에 의하여 조분쇄가루를 150㎛ 이하로 분쇄하고, 본 발명의 자석분말(자석분)을 제조하였다. 표 2는 이러한 자석분말의 자기특성 및 입경 40㎛ 이상의 부말입자의 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비(단축/장축)을 도시하고 있다.

	No.	자석분의 자기특성	단축/장축
	No.	B_r(T)	단축/장축	H_cJ(kA/m)	(BH)_max(kJ/㎥)
실시예	1	1.22	242	76	0.33
	2	1.08	265	82	0.58
	3	1.11	300	95	0.83
	4	0.79	610	72	0.92
	5	1.20	310	98	0.44
	6	1.15	360	102	0.75
비교예	7	1.21	250	72	0.21
	8	1.09	305	89	0.14
	9	1.14	358	98	0.08

표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1번~6번의 자석분에 있어서의 단축/장축비는 어떠한 것도 0.3 이상 1.0 이하로 되었다.

다음에 상기 자석분말에 2질량%의 에폭시수지를 혼련한 후, 5.9X 10⁸Pa의 프레스 성형압력으로 직경 10mm, 높이 7mm의 원주상 성형체를 제조한다. 그 후 성형체에 대하여 대기중에서 150℃에서 1시간의 큐어링처리를 한 후, 본드자석을 제조하였다. 표 3에 이러한 본드자석의 자석특성 및 자분충진밀도를 보이고 있다. 자분충진밀도는 "자분체적/본드자석의 체적"에 의하여 계산하였다.

	No.	압축성형본드자석의 자기특성	자분충진율(%)
	No.	B_r(T)	자분충진율(%)	H_cJ(kA/m)	(BH)_max(kJ㎥)
실시예	1	0.99	243	56	81
	2	0.89	264	61	82
	3	0.93	297	71	84
	4	0.67	598	54	85
	5	0.98	310	72	82
	6	0.95	358	76	83
비교예	7	0.93	248	50	77
	8	0.83	299	59	76
	9	0.86	354	65	75

표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 압축성형본드 자석에서는 80% 이상의 높은 자분충진율이 달성되어 있다.

(비교예)

표 1의 비교예 7번~9번은, 상기 실시예에 대하여 설명한 공정과 동일한 공정에 의하여 제조하였다. 실시예와의 상이점은, 합금용탕의 급랭에 있어서 롤표면속도를 15m/초 이상 30m/초 이하로 조절하고, 이것에 의하여 급랭합금박대의 두께를 20㎛ 이상 65㎛로 되는 점에 있다.

비교예에 대하여, 자석분의 자기특성 및 단축/장축비를 표 2에 표시하고, 압축성형본드 자석의 자석특성 및 자분충진율을 표 3에 도시한다. 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예의 단축/장축비는 0.3 미만이다. 또한 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 비교예의 자분충진율은 80% 미만이다.

도 6은 본 발명에 의한 분말을 압축성형하여 제조한 본드자석의 단면SEM사진이다. 이것에 대하여, 도 7은 MQI사가 제조한 제품명 MQP-B의 분말을 압축성형하여 제조한 본드자석(비교예)의 단면SEM사진이다. 본 발명에 의한 경우, 입경이 40㎛ 이상의 분말입자의 60중량% 이상이 0.3 이상의 단축/장축비를 구비하고 있다. 비교예의 경우, 입경이 0.5㎛ 이하의 분말입자 가운데에는 0.3 이상의 단축/장축비를 구비하고 있는 것도 포함되어 있을지도 모르지만, 입경이 40 ㎛ 이상의 분말입자의 태반은 0.3 미만의 단축/장축비를 구비하고 있다.

본 발명에 의하면, 성형시에 있어서 충진성 및 유동성을 개선한 철기합금 영구자석분말이 얻어진다. 이러한 철기합금 영구자석분말을 이용하는 것에 의하여 자분충진율이 개선된 본드자석 및 상기 본드자석을 구비하는 전기기기가 제공된다.

Claims

Fe-R-B계 합금의 용탕을 급랭법에 의하여 냉각되고, 그것에 의하여 두께 80㎛ 이상 300㎛ 이하의 급랭응고합금(rapidly solidified alloy)를 형성하는 냉각공정과;

열처리에 의하여 상기 급랭응고합금을 결정화하고, 영구자석특성을 구비하는 합금을 생성하는 공정과;

상기 합금을 분쇄하는 것에 의하여, 평균입경 50㎛ 이상 300㎛ 이하이고, 더욱이 분말입자의 장축방향의 사이즈에 대한 단축방향의 사이즈의 비가 0.3 이상 1.0 이하의 분말을 형성하는 공정을 포함하는 철기합금 영구자석분말의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 열처리 전에 급랭응고합금을 조분쇄하는 공정을 더 포함하는 철기합금 영구자석분말의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 분쇄는, 핀밀장치에서 수행하는 철기합금 영구자석분말의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 급랭응고합금은, 상기 열처리 전에 있어서 Fe₂₃B₆, Fe₃B, R₂Fe₁₄B, 및 R₂Fe₂₃B₃로 되는 군 중에서 선택되는 적어도 하나의 준안정상 및/또는 비정질상을 함유하고 있는 철기합금 영구자석분말의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 영구자석특성을 구비하는 합금은, Fe_100-x-yR_xB_y(R은 Pr, Nd, Dy, 및 Tb로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 희토류 원소)의 조성식으로 표시되는 영구자석으로, 상기 조성식 중의 x 및 y가, 1원자% ≤x≤6원자%, 및 15원자%≤y≤25원자%의 관계를 만족하고, 더욱이 구성상으로서 Fe, Fe와 B의 합금, 및 R₂Fe₁₄B형 결정구조를 구비하는 화합물을 포함하고, 각 구성상의 평균결정입경이 150nm 이하인 철기합금 영구자석분말의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 급랭공정에 있어서, 롤표면속도가 1m/초 이상 13m/초 이하의 범위에서 회전하는 롤에 상기 용탕을 접촉시키고, 이것에 의하여 상기 급랭응고합금을 형성하는 철기합금 영구자석분말의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 냉각공정은, 감압분위기 하에 있어서 상기 Fe-R-B계 합금의 용탕을 급랭하는 공정을 포함하는 철기합금 영구자석분말의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 감압분위기의 절대압력은 50kPa 이하인 것을 특징으로 하는 철기합금 영구자석분말의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 열처리에 의하여 결정화된 상기 합금은, 나노컴포지트 자석인 철기합금 영구자석분말의 제조방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 철기합금 영구자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 상기 철기합금 영구자석분말을 준비하는 공정과;

상기 철기합금 영구자석분말을 성형하는 공정을 포함하는 본드자석(bonded magnet)의 제조방법.
제10항에 있어서, 압축성형법에 의하여 80%를 넘는 충진율로 상기 철기합금 영구자석분말을 성형하는 것을 특징으로 하는 본드자석의 제조방법.
제10항에 있어서, 사출성형법에 의하여 65%를 넘는 충진율로 상기 철기합금 영구자석분말을 성형하는 것을 특징으로 하는 본드자석의 제조방법.
Fe_100-x-yR_xB_y(Fe는 철, B는 보론, R은 Pr, Nd, Dy, 및 Tb로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 희토류 원소)의 조성식으로 표시되는 철기합금 영구자석분말로서,

상기 조성식 중의 x 및 y가, 1원자% ≤x≤6원자%, 및 15원자%≤y≤25원자%의 관계를 만족하고, 더욱이 각 구성상의 평균결정입경이 150nm 이하, 평균입경은 300㎛ 이하이고,

분말의 장축방향 사이즈에 대한 단축방향 사이즈의 비가 0.3 이상 1.0 이하의 철기합금 영구자석 분말.
제13항에 기재된 철기합금 영구자석분말을 포함하는 본드자석.
제14항에 기재된 본드자석을 구비하는 전기기기.