KR20170062503A - 본드 자석용 페라이트 분말과 이의 제조방법 및 페라이트계 본드 자석 - Google Patents

본드 자석용 페라이트 분말과 이의 제조방법 및 페라이트계 본드 자석 Download PDF

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Abstract

BHmax가 높은 페라이트계 본드 자석을 제조할 수 있으며, 콤파운드화를 하였을 때의 MRF가 뛰어나고, p-iHc가 높은 본드 자석용 페라이트 분말을 제공한다. 건식 레이저 회절식 측정에 의한 평균 입경이 5㎛ 이하이며, 비표면적이 1.90㎡/g 이상 3.00㎡/g 미만이며, 압축 밀도가 3.40g/㎤ 이상 3.73g/㎤ 미만이며, 압분체의 보자력이 2800 Oe 이상 3250 Oe 미만인 본드 자석용 페라이트 분말을 제공한다.

Description

본드 자석용 페라이트 분말과 이의 제조방법 및 페라이트계 본드 자석 { Ferrite powder for bonded magnet, production method therefor, and ferrite bonded magnet}
본 발명은 본드 자석의 제조에 사용되는 본드 자석용 페라이트 분말 및 이의 제조 방법 및 이를 사용한 페라이트계 본드 자석에 관한 것이다.
고자력이 요구되는 자석에는 페라이트계 소결 자석 (본 발명에서 「소결 자석」이라고 기재하기도 함)이 사용되고 있다. 그러나 상기 소결 자석은 치핑 (chipping )이 발생하거나 연마가 필요하기 때문에 생산성이 떨어지는 것에 더하여 복잡한 형상으로의 가공이 곤란하다는 고유의 문제가 있다. 최근에는 상기 소결 자석을 페라이트계 본드 자석 (본 발명에서 「본드 자석」이라고 기재하기도 함)으로 대체하고 싶다고 하는 요청이 있다. 그러나 본드 자석은 소결 자석과 비교하면, 최대 에너지적 (BHmax)이 떨어지기 때문에, 소결 자석을 본드 자석으로 대체하기 위해서는 본드 자석에 있어서 BHmax의 특성 향상이 요구된다.
일반적으로, BHmax는 잔류 자속밀도 (Br)와 보자력 (Hc)에 의해 정해진다.
여기서, Br은 자석의 밀도 (ρ)와 자분의 포화 자화 (σs), 배향도 (Br/4πIs)에 의해 하기 식 1으로 나타낸다.
Br=4π×ρ×σs×(배향도)···식 1
한편, Hc는 결정 이방성과 형상 이방성 및 단자구 구조의 이론으로 설명되어 있다.
소결 자석과 본드 자석과의 큰 차이는 ρ이다. 소결 자석의 ρ는 5.0g/㎤ 정도이다. 이에 대해 본드 자석에서는, 원료의 혼련물 (콤파운드)에 있어서, 페라이트 분말에 더하여 수지나 고무 등의 바인더가 들어가기 때문에 당연히 밀도는 이것보다 낮아진다. 이 때문에, 본드 자석의 Br은 저하된다. 따라서, 본드 자석의 자력을 높게 하려면, 콤파운드에 있어서의 페라이트 분말의 함유율 (F. C.)을 늘리는 것이 요구된다.
그러나 콤파운드에 있어서의 페라이트 분말의 F. C.를 늘리면, 페라이트 분말과 바인더와의 혼련시에, 콤파운드가 고점도가 되어 부하가 증대하고, 콤파운드의 생산성이 저하되어 극단적인 경우에는 혼련 불가가 된다. 그리고 혼련을 할 수 있다고 해도, 콤파운드의 성형시에 있어 유동성 (MFR) 값이 낮기 때문에, 성형물의 생산성이 저하되어 극단적인 경우에는 성형 불가가 된다.
이 본드 자석 특유의 과제를 해결하기 위해서, 바인더의 선정이나 페라이트 분말의 표면 처리 등의 관점에서 개량이 실시되고 있다. 그러나 기본적으로는 페라이트 분말 자신의 F. C.를 높게 확보하는 것이 가장 중요하다. 페라이트 분말의 F. C.는 상기 페라이트 분말을 구성하는 페라이트 입자의 입경 분포나 압축 밀도와의 관련성이 높다.
이러한 본드 자석용 페라이트 분말 (본 발명에서 「페라이트 분말」이라고 기재하기도 한다)의 제조 방법으로서 출원인은 특허 문헌 1을 개시했다.
특허 문헌 1에서 출원인은 복수의 입경을 갖는 페라이트 분말을 혼합하여 얻은 페라이트 분말을 개시했다. 그리고 상기 페라이트 분말에 있어서는, 입경 분포에서 복수의 피크를 갖는 것이 되었다.
또, 페라이트 분말을 구성하는 입자에 대해 비표면적 (SSA)의 값이 높으면 혼련 및 성형시에 페라이트 입자 표면에 흡착하는 수지 (바인더)량이 증가한다. 그 결과, 자유롭게 움직일 수 있는 수지의 비율이 감소하여 유동성의 저하를 초래하고, 유동성의 저하는 자장 성형시의 배향성의 저하, 즉 Br의 저하까지 이어지는 것이라고 생각되었다. 따라서 SSA는 1.8㎡/g 이하의 것으로 하였다.
한편, 압분체의 보자력 (p－iHc)은, 2100 Oe 이상의 것을 실현했다.
또, 무배향 상태의 포화 자화값 σs는 55 emu/g 이상의 것을 실현했다.
특허 문헌 1 JP 2010－263201 A
본 발명자들이 개시한 특허 문헌 1에 의하면, 압축 밀도가 높고, 고충전성의 페라이트 분말이 얻어진다.
그런데 최근 시장에서는 보다 고자력의 본드 자석이 요구되고 있다. 그 결과, 페라이트 분말에 대해서도 더욱 높은 p－iHc를 갖는 것이 요구되고 있다.
그러나 p－iHc가, 예를 들면 2750 Oe 이상의 페라이트 분말을 얻으려고 하면, 페라이트 입자의 분산성이나 MFR의 값이 저하되어 성형체의 성형이 곤란해지거나 펠릿의 혼련이 곤란해졌다 (예를 들면, 특허 문헌 1, 비교예 9, 10 참조.).
이 때문에, BHmax=2.5∼4.0 MGOe 정도의 높은 자력이 요구되는 분야에서는, 본드 자석은 없고, 소결 자석이 사용되고 있다. 그러나 상술한 바와 같이, 소결 자석은 치핑이 발생하거나 연마가 필요하기 때문에 생산성이 떨어져, 복잡한 형상으로의 가공이 곤란하다는 고유의 문제가 있다.
한편, 최근, 희토류 자석을 사용한 본드 자석이 이 분야에서 일부 사용되고 있으나, 희토류 자석의 제조비용은 페라이트 자석의 20배로 높고, 또 녹슬기 쉽다는 문제가 있다.
이러한 상황으로부터, 가공성이 양호하고 염가의 본드 자석에서 더욱 높은 BHmax를 달성하는 것이 AV, OA기기, 자동차의 전장 부품 등의 소형 모터나 복사기의 마그넷 롤의 용도 분야에서 강하게 요구되고 있다.
본 발명은 상술의 상황하에서 이루어진 것이며, 그 해결하려고 하는 과제는 BHmax가 높은 페라이트계 본드 자석을 제조할 수 있고, 또한 콤파운드화를 했을 때의 유동성이 뛰어나며, 또한 높은 p－iHc의 값을 갖는 본드 자석용 페라이트 분말과 이의 제조 방법 및 상기 본드 자석용 페라이트 분말을 사용한 페라이트계 본드 자석을 제공하는 것이다.
상술의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 연구를 실시하여, 본드 자석용 페라이트 분말의 제조 공정에서, 상기 제조 공정 단계에 있는 페라이트 분말에 기계적 분쇄력을 더하여, 제조되는 본드 자석용 페라이트 분말의 평균 입경, 비표면적 (SSA), 압축 밀도 (CD)의 값을 소정 범위값으로 하는 것으로, p－iHc가 2750 Oe를 넘고 있으면서, 성형체의 성형이 용이하고, 펠릿의 혼련도 용이한 페라이트 분말을 얻을 수 있다는 것에 상도하여 본 발명을 완성하였다.
즉, 상술한 과제를 해결하기 위한 제1 발명은,
건식 레이저 회절식 측정에 의한 평균 입경이 5㎛ 이하이며,
비표면적이 1.90㎡/g 이상 3.00㎡/g 미만이며,
압축 밀도가 3.40g/㎤ 이상 3.73g/㎤ 미만이며,
압분체의 보자력이 2800 Oe 이상, 3250 Oe 미만인 본드 자석용 페라이트 분말이다.
제2 발명은,
적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값이 12체적%이상인 본드 자석용 페라이트 분말이다.
제3 발명은,
적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛에서의 적산 분포값이 17체적% 이상인 본드 자석용 페라이트 분말이다.
제4 발명은,
빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛에서의 빈도 분포가 11 이상인 본드 자석용 페라이트 분말이다.
제5 발명은,
빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.48㎛에서의 빈도 분포가 16 이상인 본드 자석용 페라이트 분말이다.
제6 발명은,
상기 본드 자석용 페라이트 분말과 나일론 수지 분말을 혼련하고, 상기 본드 자석용 페라이트 분말의 함유율은 92.7질량%인 콤파운드로 했을 때, 상기 콤파운드의 유동성이 42.5g/10min 이상인 제1 내지 제5 발명 중 어느 하나에 기재된 본드 자석용 페라이트 분말이다.
제7 발명은,
상기 본드 자석용 페라이트 분말과 나일론 수지 분말을 혼련하며, 상기 본드 자석용 페라이트 분말의 함유율이 92.7질량%인 콤파운드로 하고, 상기 콤파운드를 성형하여 본드 자석으로 했을 때, 상기 본드 자석의 iHc가 2,200 Oe 이상 3,000 Oe 미만인, 제1 내지 제6 중 어느 하나에 기재된 본드 자석용 페라이트 분말이다.
제8 발명은,
제1 내지 제7 발명 중 어느 하나에 기재된 본드 자석용 페라이트 분말을 성형해 제조된 페라이트계 본드 자석이다.
제9 발명은,
제1 내지 제7 발명 중 어느 하나에 기재된 본드 자석용 페라이트 분말을 포함하는 페라이트계 본드 자석이다.
제10 발명은,
산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립 (造粒)하여 제1 조립물을 얻는 공정과,
얻어진 제1 조립물을, 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분 (粗紛)을 얻는 공정과,
산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립하여 제2 조립물을 얻는 공정과,
얻어진 제2 조립물을, 상기 제1 온도보다 저온인 제2의 온도에서 소성하여 소성물의 미분(微粉)을 얻는 공정과,
얻어진 조분과 미분을 혼합하여 혼합분을 얻는 공정과,
얻어진 혼합분에, 기계적 분쇄력을 더하여 혼합 분쇄물을 얻고, 얻어진 혼합 분쇄물을 어닐링하는 공정을 갖는 본드 자석용 페라이트 분말의 제조 방법이며,
상기 제1 온도가 1220℃ 이상 1250℃ 미만이며,
상기 제2 온도가 900℃ 이상 1000℃ 이하이며,
상기 조분과 상기 미분과의 혼합 비율을〔조분의 질량/(조분＋미분)의 질량〕×100%로 표기했을 때, 65질량% 이상 75질량% 미만인, 본드 자석용 페라이트 분말의 제조 방법이다.
단, 상기 기계적 분쇄력이란, 용량 2∼4L, 동력 0.3∼0.5kW의 진동 볼 밀에, 매체로서 지름 8∼14㎜의 스틸제 볼을 장전하여, 회전수 1700∼1900rpm, 진폭 7∼9㎜, 처리 시간 20∼100분간인 분쇄 처리에 의한 분쇄력, 또는, 그것과 동등한 분쇄력이다.
본 발명에 관한 본드 자석용 페라이트 분말은 높은 iHc의 값과 높은 MFR값을 갖고 있으므로, BHmax의 값이 높은 본드 자석을 제조하는 것이 가능하게 되었다.
도 1은 본 발명에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 나타내는 그래프이다. 또한, 세로축은 빈도 분포를, 횡축은 입경 (㎛)을 나타내고 있다.
도 2는 본 발명에 관한 페라이트 분말의 적산 입경 분포 곡선을 나타내는 그래프이다. 또한, 세로축은 적산 입경 분포 (체적%)를, 횡축은 입경 (㎛)을 나타내고 있다.
본 발명자들은 본드 자석에서 고자력화를 달성하는 구성에 대해 예의 연구를 실시하여, 건식 레이저 회절식 측정에 의한 평균 입경이 5㎛ 이하이며, SSA가 1.90㎡/g 이상 3.00㎡/g 미만이며, CD가 3.40g/㎤ 이상 3.73g/㎤ 미만이며, p－iHc가 2800 Oe 이상 3250 Oe 미만인 본드 자석용 페라이트 분말에 상도하였다.
그리고 본 발명자들은 상기 구성을 갖는 본 발명에 관한 본드 자석용 페라이트 분말과, 수지를 혼련 혼합하여 얻어진 콤파운드에 의해, 고자력의 본드 자석을 용이하게 제조할 수 있다는 것을 지견했다.
또한, 본 발명자들은 상기 구성을 갖는 본 발명에 관한 본드 자석용 페라이트 분말의 제조 방법에 대하고 연구를 실시하고, 제조 공정 단계에 있는 분말에 기계적 분쇄력을 더하여, 제조되는 본드 자석용 페라이트 분말의 평균 입경, SSA, CD를 소정 범위값으로 하는 것으로, p－iHc가 2750 Oe를 넘으면서, 성형체의 성형이 용이하고, 펠릿의 혼련도 용이한 페라이트 분말을 얻을 수 있다는 것에 상도하여 본 발명을 완성했다.
이하, 1.) 본 발명에 관한 페라이트 분말, 2.) 본 발명에 관한 페라이트 분말의 제조 방법, 3.) 본 발명에 관한 페라이트 분말이 충전된 콤파운드, 4.) 본 발명에 관한 콤파운드가 성형된 본드 자석의 순서로 본 발명에 대해 설명한다.
1.) 본 발명에 관한 페라이트 분말
상술한 것처럼, 본 발명에 관한 페라이트 분말은 건식 레이저 회절식 측정에 의한 평균 입경이 5㎛ 이하 1㎛ 이상이며, SSA가 1.90㎡/g 이상 3.00㎡/g 미만이고, CD가 3.40g/㎤ 이상 3.73g/㎤ 미만이며, p－iHc가 2800 Oe 이상 3250 Oe 미만이라는 구성을 갖는다.
여기서, 페라이트 분말에 있어서의 (1) 평균 입경, (2) SSA, (3) CD, (4) p－iHc, (5) 압분체의 잔류 자속밀도의 각각의 구성과 그 효과에 대해 설명한다.
(1) 평균 입경
본 발명에 관한 페라이트 분말은 건식 레이저 회절식 측정에 의한 평균 입경이 5㎛ 이하 1㎛ 이상의 페라이트 분말에 관한 것이다. 평균 입경이 5㎛ 이하이면, 본드 자석화 후의 배향도나 보자력을 담보할 수 있는 것으로 한다. 또, 평균 입경이 1㎛ 이상이면, CD의 값을 담보할 수 있는 것으로 한다.
본 발명에 관한 페라이트 분말의 적산 입경 분포 곡선에서, 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값이 12체적% 이상, 그리고, 입경 0.74㎛에서의 적산 분포값이 17체적% 이상인 것이 바람직하다.
환언하면, 상기 입경 분포 곡선에서 입경 0.40㎛ 때의 빈도 분포가 11 이상, 그리고 입경 0.48㎛일 때의 빈도 분포가 16 이상인 것이 바람직하다.
이것은, 페라이트와 수지를 혼합하여 혼련할 때에, (거친) 페라이트 입자의 틈 (간격)에 수지뿐만이 아니라, 수지와 미세한 페라이트 입자가 혼합한 상태로 충전할 수 있기 때문이다. 그 결과, 페라이트의 충전율을 올렸을 때에도 높은 유동성을 얻을 수 있다.
(2) 비표면적 (SSA)
본 발명자들은 SSA가 1.90㎡/g 이상인 것이 바람직한 것을 지견했다. 이것은, 페라이트 분말을 구성하는 입자가 배향하기 위해서는 단분산하고 있는 것이 바람직한바, SSA가 1.90㎡/g 이상인 것에 의해, 페라이트 입자가 단분산한 미립자가 되고 있는 것이라고 생각된다.
한편, SSA가 3.00㎡/g 미만인 것에 의해, 혼련 및 성형시에 페라이트 분말을 구성하는 입자 표면에 흡착하는 수지 (바인더)량이 증가하고, 그만큼 자유롭게 움직일 수 있는 수지의 비율이 감소되어 유동성의 저하를 초래하는 사태를 회피할 수 있다고 생각된다. 이 경향은 콤파운드 중의 페라이트 분말의 F. C.가 높고, 자장 성형중의 배향 자장이 낮은 경우에는 현저하게 되기 쉽기 때문에, SSA는 3.00㎡/g 미만이 좋다는 것에 상도한 것이다.
이상으로부터, 본 발명에 관한 페라이트 분말에서 SSA가 1.90㎡/g 이상, 3.00㎡/g 미만인 구성에 상도한 것이다.
(3) 압축 밀도 (CD)
CD는 본드 자석의 최소 구성 단위인 페라이트 입자를 한정된 체적으로 얼마나 충전할 수 있는지를 나타내는 지표이며, 포화 자속밀도 (Bs)와의 상관성이 높다. 한편, CD가 높으면 입자 틈 (간격)의 용적이 작아지기 때문에, 상기 페라이트 분말과 예를 들면, 나일론-6 수지를 혼합하고 혼련하여 얻어진 콤파운드에서 상기 페라이트 분말의 틈 (간격)에 들어가는 수지량은 외관상 감소한다. 따라서, CD는 3.40g/㎤ 이상인 것이 바람직한 것에 상도하였다.
한편, 후속 공정에서 제조되는 본드 자석 (성형체)의 보자력 (inj－iHc)이 높은 값을 담보하는 관점에서는 CD가 3.73g/㎤ 이하인 것이 바람직하다.
이상으로부터, 본 발명에 관한 본드 자석용 페라이트 분말에서 CD가 3.40g/㎤ 이상 3.73g/㎤ 미만으로 하는 구성에 상도한 것이다.
(4) 압분체의 보자력 (p－iHc)
p－iHc는 2 ton/c㎡의 고압력하에서 압축되어 기계적 스트레스의 이력이 있는 상태에 있어서의 본드 자석용 페라이트 분말의 보자력이다. 또한,「ton」는 1000kg을 의미한다. 일반적으로, 본드 자석을 제조할 때의 혼련 및 성형시에서, 본드 자석용 페라이트 분말은 기계적 스트레스를 받기 때문에, 그 보자력은 스트레스가 걸리지 않은 분체상태 때 보다 저하된다.
여기서, p－iHc와 본드 자석 (성형체)의 보자력 (inj－iHc)과는 높은 상관이 있기 때문에, p－iHc의 값은 inj－iHc의 값을 추정하기 위한 유효한 지표가 된다. 따라서, p－iHc는 높은 것이 좋다고 생각되며, 또한, 저온 감자 (減磁; demagnetization)를 미리 고려해 두는 관점에서 p－iHc는 2800 Oe 이상인 것이 바람직한 구성인 것에 상도하였다.
한편, 본드 자석을 제조하기 위해, 성형된 성형품을 착자 (着磁)할 때, 상기 착자의 용이성을 담보하는 관점에서 p－iHc는 3250 Oe 미만인 것이 바람직하다.
이상으로부터, 본 발명에 관한 본드 자석용 페라이트 분말을 사용한 압분체의 p－iHc가 2800 Oe 이상 3250 Oe 미만인 구성에 상도한 것이다.
(5) 압분체의 잔류 자속밀도 (p－Br)
p－Br는 2 ton/c㎡의 고압력하에서 압축되어 기계적 스트레스의 이력이 있는 상태에 있어서의 본드 자석용 페라이트 분말의 잔류 자속밀도이다.
이상, 설명한 것처럼 본 발명에 관한 페라이트 분말은 건식 레이저 회절식 측정으로의 평균 입경이 5㎛ 이하이며, SSA가 1.90㎡/g 이상 3.00㎡/g 미만이며, CD가 3.40g/㎤ 이상 3.73g/㎤ 미만이고, p－iHc가 2800 Oe 이상 3250 Oe 미만이라는 구성을 갖고 있다. 이 구성에 의해, 상기 페라이트 분말을 성형함으로써 BHmax=2.5∼3.0 MGOe 정도의 높은 자력을 갖는 본드 자석이 얻어진다.
페라이트 입자의 각 입자의 표면성을 나타내는 SSA와, 본드 자석용 페라이트 분말의 분체 물성으로서의 CD와는 밀접한 상호 영향이 있다. 또 페라이트 입자의 배향이나 분산 상태에 의해서 자성에 영향도 있어, SSA와 CD와 p－iHc와의 관계는 밀접하며, 상기의 구성을 만족하는 것이 중요하다.
상술한 구성에서, 페라이트 입자의 SSA가 1.9㎡/g 이상 3.00㎡/g 미만인 것으로, 본드 자석용 페라이트 분말에 대해 CD를 3.40g/㎤ 이상 3.73g/㎤ 미만으로 하는 것이 가능해져, 페라이트 입자의 p－iHc와 함께 BHmax=2.5∼3.0 MGOe 정도의 높은 자력을 나타내는 본드 자석이 얻어진다.
한편, p－iHc가 2800 Oe 이상 3250 Oe 미만이면, BHmax=2.5∼3.0 MGOe를 갖는 본드 자석이 얻어진다. 또한, 상기 p－iHc도, 페라이트 입자의 SSA와 CD와의 작용도 받아 페라이트 입자가 배향되어서 이루어진 것이다. 이 경우도, SSA와 CD와는 밀접하게 서로 영향을 주는 구성이다.
2.) 본 발명에 관한 페라이트 분말의 제조 방법
본 발명에 관한 페라이트 분말의 제조 방법은 (1) 산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립하여 제1 조립물을 얻는 공정, (2) 얻어진 제1 조립물을 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분을 얻는 공정, (3) 산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립하여 제2 조립물을 얻는 공정, (4) 얻어진 제2 조립물을 상기 제1 온도보다 저온인 제2 온도에서 소성하여 소성물의 미분을 얻는 공정, (5) 얻어진 조분과 미분을 혼합하는 공정, (6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 다시 어닐링하는 공정을 갖는다. 여기서, 각 공정에 대해 설명한다.
(1) 산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립하여 제1 조립물을 얻는 공정
산화철과 탄산 스트론튬을 몰비로, 산화철：탄산 스트론튬=5.50∼6.00：1이 되도록 칭량한다.
상기 칭량물에 대해서, 0.10∼3.0질량%의 융제 (산화물, 무기산, 또는, 그 염) 및 1.00∼5.00질량%의 염화물을 더하고 혼합하여 혼합물로 한다. 상기 혼합물을 직경 3∼10㎜정도로 조립함으로써 제1 조립물을 얻는다.
여기서, 산화물, 무기산, 또는 그 염으로서는, 산화 비스무트, 붕산, 붕산염, 유산염, 인산염, 규산, 규산 염 등을 바람직하게 들 수 있고, 이들 중 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 염화물로서는, KCl, NaCl, LiCl, RbCl, CsCl, BaCl2, SrCl2, CaCl2, MgCl2 등을 바람직하게 들 수 있고, 이들 중 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
(2) 얻어진 제1 조립물을 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분을 얻는 공정
얻어진 제1 조립물을, 대기의 유통 분위기하에서 1220∼1250℃, 10∼120분간 소성하여 소성물을 얻는다. 상기 소성물을 롤러 밀 또는 해머 밀에 의해 분쇄 처리하는 것으로, 조분의 원료조쇄 분말을 얻는다.
(3) 산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립하여 제2 조립물을 얻는 공정
산화철과 탄산 스트론튬를 몰비로, 산화철：탄산 스트론튬=5.20∼6.00：1이 되도록 칭량하여 혼합한다. 혼합한 후, 직경 3∼10㎜정도로 조립한다.
(4) 얻어진 제2 조립물을 상기 제1 온도보다 저온인 제2 온도에서 소성하여 소성물의 미분을 얻는 공정
얻어진 제2 조립물을 바람직하게는 대기의 유통 분위기하에서 상기 제1 온도보다 저온인 900℃∼1000℃에서 30∼120분간 소성하여 소성물을 얻는다. 상기 소성물을 해머 밀로 분산 처리하는 것으로, 미분의 원료조쇄 분말을 얻는다.
(5) 얻어진 조분과 미분을 혼합하는 공정
상기 (2)에서 얻어진 조분의 원료 조쇄분 (65∼75 중량부)과, 상기 (4)에서 얻어진 미분의 원료 조쇄분 (35∼25 중량부)을 칭량한다 (이때, 조분의 원료 조쇄분과 미분의 원료조쇄분과의 합계는 100중량부로 한다.). 얻어진 칭량물을 습식 분쇄기에 장전하여 용매로서 물을 혼합하고, 분산처리하여 슬러리를 얻는다.
얻어진 조분과 미분을 혼합할 때, 조분의 혼합 비율이 65중량부 이상 (미분의 혼합 비율이 35중량부 이하)이면, 후속 공정에서 얻어지는 본드 자석에서, 소정의 CD를 담보할 수 있다. 한편, 조분의 혼합 비율이 75중량부 미만 (미분의 혼합 비율이 25 중량부 이상)이면, 후속 공정에서 얻어지는 본드 자석에서 소정의 Hc가 얻어진다.
얻어진 슬러리를 여과 또는 탈수하여 케이크를 얻고, 상기 케이크를 대기 중에서 건조해서 건조 케이크를 얻는다. 상기 건조 케이크를 해쇄처리하는 것으로 혼합분을 얻는다.
(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 다시 어닐링하는 공정
상기 건조 케이크를 해쇄처리하는 것으로 얻어진 혼합분에 기계적 분쇄력을 더한다. 구체적으로는, 용량 2∼4L 바람직하게는 3L, 동력 0.3∼0.5kW 바람직하게는 0.4kW의 진동 볼 밀에, 매체로서 지름 8∼14㎜, 바람직하게는 지름 12㎜의 스틸제 볼을 장전하여 회전수 1700∼1900rpm 바람직하게는 1800rpm, 진폭 7∼9㎜ 바람직하게는 8㎜, 처리 시간 20∼100분간인 분쇄 처리에 의한 분쇄력, 또는 그것과 동등한 분쇄력이다. 그리고 진동 볼 밀의 재질은 스테인리스 스틸제인 것이 바람직하다. 바람직한 구체적인 예로서 무라카미 세이미츠 기카이 제조： Uras Vibrator KEC－8－YH를 들 수 있다.
또한, 분쇄기로서는, 상기와 같은 분쇄 강도가 얻어지는 진동 볼 밀이라면, 배치 방식인지 연속 방식인지의 형식 지정은 특별히 없다.
진동 분쇄기로서 예를 들면, 진동 밀을 사용하고, 얻어진 혼합분을 20분간 이상 건식 분쇄함으로써, 의외로 상기 제2 온도(낮은 온도)로 소성된 미분의 입자의 형상을 균일화할 수 있던 것이라고 생각된다. 그리고 상기 입자 형상의 균일화가 페라이트분의 향상이나 콤파운드의 유동성 향상에 기여하고 있다고 생각된다. 한편, 상기 건식 분쇄 시간이 100분간 이하면, 상기 분쇄에 기인하는 혼합 분말의 입자 (조분입자 및 미분 입자)에 있어서의 결정 왜곡 (distortion)이 과대가 되지 않아, 후속 공정에서 결정 왜곡을 제거하는 것이 용이하다.
상기 건식 분쇄는 배치식이거나 연속식일 수 있다. 상기 건식 분쇄를 연속식에서 실시하는 경우에는, 배치식과 동등한 분쇄력 강도가 얻어지도록, 진동수·진폭·공급량·분쇄 조제 등의 조정을 실시할 수 있다.
조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더한 후에는 다시 상기 혼합분을 940∼990℃의 온도에서 5∼60분간 어닐링하여 본 발명에 관한 페라이트 분말을 얻는다.
3.) 본 발명에 관한 페라이트 분말이 충전된 콤파운드
본 발명자들은 당초 목적인 페라이트계 본드 자석에서 고자력화를 달성하려면, 페라이트 분말과 수지와의 혼합물인 콤파운드에 있어서의 MFR의 값이 중요한 것에 상도하였다.
이것은, 콤파운드에 있어서의 페라이트 분말의 F. C.를 높이면, 상기 콤파운드의 MFR이 저하되어 자석을 제조할 때의 성형성이 악화되는 경우가 있다는 과제를 본 발명자들이 지견한 것에 따른다.
그리고 상기 페라이트 분말과 나일론 수지를 혼합하고 혼련하여 얻어진, 예를 들면 F. C. 92.7질량%이라는 고충전율의 콤파운드에서 40g/10 min 이상이라는 높은 MFR값을 얻을 수 있다는 것을 지견하였다.
이하, 콤파운드의 제조 공정에 대해 설명한다.
페라이트 분말과 커플링제, 윤활제, 수지를 소정량 칭량하여, 믹서 등에 장전하고 혼합하여 혼합물을 얻는다.
이때, 페라이트 분말은 원하는 F. C.값이 되는 양을 칭량한다. 커플링제는 예를 들면, 실란커플링제를 바람직하게 사용할 수 있어 0.5∼1.0질량% 정도를 칭량 한다. 윤활제는, 예를 들면, VPN―212 P (헨켈제)를 바람직하게 사용할 수 있고, 0.5∼1.0질량% 정도를 칭량한다. 수지로서는, 예를 들면, 나일론-6 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
얻어진 혼합물을 가열하여 수지를 가열 용융시켜서 상기 혼합물을 혼련하여 콤파운드를 얻는다. 상기 콤파운드는 소정 사이즈의 혼련 펠릿화하는 것이 편리하다.
4.) 본 발명에 관한 콤파운드가 성형된 본드 자석
상술한 본 발명에 관한 콤파운드를 성형하는 것으로, 용이하게 본 발명에 관한 페라이트 분말이 고충전된 성형품을 얻을 수 있었다.
그 결과, BHmax가 2.4 MGOe 이상의 값을 나타내는 고자력의 본드 자석을 용이하게 제조할 수 있다는 것을 지견하였다.
또, 페라이트 분말과 나일론 수지 분말을 혼련하여 상기 페라이트 분말의 함유율이 92.7질량%인 콤파운드로 하고, 상기 콤파운드를 성형하여 본드 자석으로 했을 때, 상기 본드 자석의 iHc는 2,200 Oe 이상 3,000 Oe 미만을 나타내며, 페라이트 분말이 고충전된 성형품에서도 높은 iHc를 얻을 수 있다는 것을 지견하였다.
이하, 본드 자석의 제조 공정에 대해 설명한다.
소정 사이즈의 혼련 펠릿을 사출 성형기에 장전하고 자장을 부여하면서, 소정 온도, 성형 압력하에서, 원하는 사이즈의 성형품을 사출 성형함으로써, 본 발명에 관한 본드 자석을 얻는다.
본 발명에서는, 미립분의 제조시에 있어서의 소성온도를 낮게 하고, 또한, 건식 분쇄를 강화했던 것에 제법상의 특징이 있다. 미립분의 제조시에서 소성온도를 낮게 함으로써, 얻어지는 자성 분말의 보자력을 높일 수 있었다. 또, 건식 분쇄를 강화한 것으로 미립분의 형상을 균일화하는 것을 실현할 수 있고, 그 결과 본드 자석 작성시의 콤파운드 유동성이나 배향성을 높일 수 있었다. 이상의 결과, 높은 BHmax와 높은 MFR과의 양립이 가능해졌다.
실시예
(실시예 1)
1.) 실시예 1에 관한 페라이트 분말의 제조
(1) 산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립하여 제1 조립물을 얻는 공정
산화철과 탄산 스트론튬를 몰비로, 산화철 5.87：탄산 스트론튬 1이 되도록 칭량하였다. 상기 칭량물에 대해서, 0.17질량%의 붕산 및 2.36질량%의 염화칼륨을 더하여 혼합 후, 물을 더하여 직경 3∼10㎜의 구 형태로 조립하여 제1 조립물을 얻었다.
(2) 얻어진 제1 조립물을 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분을 얻는 공정
상기 조립물을 로터리 킬른 (rotary kiln) 내에서 대기의 유통 분위기하, 1240℃에서 20분간 소성하여 소성물을 얻었다. 소성물의 부피 밀도 (bulk density) 1.6g/㎤이며, 입자간의 소결이 거의 진행되지 않은 것을 확인했다.
상기 소성물을 롤러 밀로 처리하는 것으로, 소성물의 조분을 얻었다.
(3) 산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립하여 제2 조립물을 얻는 공정
산화철과 탄산 스트론튬을 몰비로, 산화철 5.5：탄산 스트론튬 1이 되도록 칭량 및 혼합한 후, 물을 더하여 직경 3∼10㎜의 구 형태로 조립하여 제2 조립물을 얻었다.
(4) 얻어진 제2 조립물을 상기 제1 온도보다 저온인 제2 온도에서 소성하여 소성물의 미분을 얻는 공정
상기 제2 조립물을 로터리 킬른 내에서 대기의 유통 분위기하, 970℃에서 20분간 소성하여 소성물을 얻었다. 상기 소성물을 롤러 밀로 처리하는 것으로 소성물의 미분을 얻었다.
(5) 얻어진 조분과 미분을 혼합하는 공정
상기에서 얻어진 조분 (70 중량부), 얻어진 미분 (30 중량부), 및 수돗물 (150 중량부)을 칭량하여, 교반날개를 갖는 용기에 투입하고 20분간 교반 혼합하여 조분 및 미분의 입자가 분산한 슬러리를 얻었다. 그리고 상기 슬러리를 여과, 건조 (대기중 150℃에서 10시간)시켜서 건조 케이크를 얻었다. 상기 건조 케이크를 해쇄 처리하는 것으로 혼합분을 얻었다.
(6)조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 다시 어닐링하는 공정
얻어진 혼합분을, 진동 볼 밀 (무라카미 세이미츠 기카이 제조： Uras Vibrator KEC－8－YH)로 분쇄 처리했다. 분쇄 처리 조건으로서는, 매체에 지름 12㎜의 스틸제 볼을 사용하여 회전수 1800rpm, 진폭 8㎜의 조건으로 28분간 실시했다. 상기 분쇄 처리한 혼합분을 대기중 950℃에서 30분간 어닐링 (소둔)하여 실시예 1에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 실시예 1에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1A에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2A에, 각각 실선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산 (山)의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명에서 입경 분포 곡선이란, 입경 분포 측정 장치를 이용하여 얻어진 빈도 분포 곡선의 것을 가리킨다.
또, 본 발명에 관한 실시예·비교예에서 피크는 피크의 극대치가 완전하게 독립봉우리가 되어 있지 않아도 된다. 즉, 피크의 옷자락 부분에서 숄더 (어깨)가 존재하는 경우는, 상기 숄더를 별도의 피크로서 생각한다.
상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경 (피크 입경(1), 피크 입경(2)), 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛에서 점으로의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다. 또한, 표 2에는 압분체의 잔류 자속밀도 (p－Br), 페라이트 분말의 포화 자화 (σs), 페라이트 분말의 보자력 (Hc)의 값도 기재했다.
그리고 표 2의 값으로부터 실시예 1에 관한 페라이트 분말은, 평균 입경, SSA, CD, p－iHc의 값을 확보하고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
2.) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 91.7질량%의 펠릿의 제조
실시예 1에 관한 페라이트 분말 91.7중량부, 실란커플링제 0.8중량부, 윤활제 0.8중량부 및 나일론-6 (분말상) 6.7중량부를 칭량하여 믹서에 장전하고 혼합하여 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물을 230℃에서 혼련하여 콤파운드의 파쇄물인 평균지름 2㎜의 혼련 펠릿 (1)을 얻었다. 상기 펠릿에 있어서의 (페라이트 분말/나일론-6)의 질량비는 13.7이 되었다.
이때 혼련 펠릿 (1)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
실시예 1에 관한 페라이트 분말 92.7중량부, 실란커플링제 0.8 중량부, 윤활제 0.8 중량부 및 나일론-6 (분말상) 5.7 중량부를 칭량하여 믹서에 장전하고 혼합하여 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물을, 230℃에서 혼련하여 평균지름 2㎜의 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다. 상기 펠릿에 있어서의 (페라이트 분말/나일론-6)의 질량비는 16.3이 되었다. 이때 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3.) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
얻어진 혼련 펠릿 (1)을 사출 성형기 (스미토모 헤비 인더스트리스 리미티드사 제조)에 장전하여, 4.3kOe의 자장 안에서, 온도 290℃, 성형 압력 8.5N/m㎡로 사출 성형하고, 직경 15㎜×높이 8㎜의 원주상 (자장의 배향 방향은 원주의 중심 축을 따르는 방향)의 실시예 1에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)을 얻었다.
이때, 실시예 1에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)의 Br, iHc (inj－iHc), BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는 동일한 조작을 실시하여 실시예 1에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를 얻었다. 이때, 실시예 1에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)의 Br, iHc (inj－iHc), BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(3) F. C. 92.7질량%·12kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용하여 사출 성형시의 자장을 12kOe로 한 것 이외는, 동일 조작을 실시하여 실시예 1에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)을 얻었다.
이때, 실시예 1에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)의 Br, iHc (inj－iHc), BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
4.) 측정 방법
실시예 1에서 제조한 페라이트 분말, 펠릿, 본드 자석에 관한 각종 특성의 측정 방법에 대해 설명한다. 이하, 실시예 2∼7, 비교예 1∼5도 마찬가지이다.
＜입경 분포＞
페라이트 분말의 입경 분포는 건식 레이저 회절식 입경 분포 측정 장치 (가부시키가이샤 닛폰레이저 제조, HELOS＆RODOS)를 사용하여 focallength=20㎜, 분산압 5.0 bar, 흡인압 130mbar의 조건에서, 체적 기준에서의 입경 분포를 측정할 수 있다.
또, 입경 분포 곡선에 있어서의 극대치 근방의 3계측점에 대해서 2차 함수에 근사하고, 그 2차 함수의 극대치가 되는 입경을 피크 입경으로 했다.
＜비표면적 (SSA)＞
페라이트 분말의 SSA는 BET법에 근거하여 유아사아이오닉스 가부시키가이샤 제조 모노소브를 사용하여 측정했다.
＜압축 밀도 (CD)＞
페라이트 분말의 CD는, 내경 2.54cmφ의 원통형 금형에 페라이트 분말 10g을 충전한 후, 1ton/c㎡의 압력으로 압축했다. 이때의 페라이트 분말의 밀도를 CD로서 측정했다.
＜압분체의 보자력 (p－iHc)＞
페라이트 분말의 p－iHc는, 다음의 순서에 의해 측정했다.
(1) 페라이트 분말 8g과 폴리에스테르 수지 (닛폰 치카가쿠사 제조 P－레진) 0.4cc를 유발 내에서 혼련한다.
(2) 혼련물 7g을 내경 15㎜φ의 금형에 충전하여 2ton/c㎡의 압력으로 40초간 압축했다.
(3) 성형품을 금형에서 빼내어 150℃에서 30분간 건조한 후, BH트레이서 (도우히데고교사 제조 TRF－5 BH)에 의해 측정 자장 10kOe로 측정했다.
＜자기 특성＞
페라이트 분말의 자기 특성은, VSM (도우히데 고교 가부시키 가이샤 제조, VSMP－7－15)를 사용하여 페라이트 분말 20mg과 파라핀 30mg을 장치 부속 셀에 충전하고, 80℃로 과열하여 파라핀을 녹인 후, 실온에 냉각하는 것으로 샘플 입자를 랜덤하게 고정화하여 측정 자장 10kOe에서 측정하고, σs (emu/g), iHc (Oe)를 산출했다. 또한, 1 Oe는 1/4π×103［A/m］이다.
＜유동성 (MFR)＞
혼련 펠릿의 MFR은 멜트 플로 인덱서 (토요세이키 세이사쿠쇼 가부시키가이샤 제조 멜트 플로 인덱서 C－5059 D2 (JISK－7210 준거))에 제공하여, 270℃, 하중 10kg으로 압출된 중량을 측정하고, 이것을 10분당 압출량으로 환산하는 것으로 MFR (단위 g/10 min)으로 했다.
또한, 본 명세서에서 MFR란 이하의 (1) 내지 (3)의 순서로 측정한 값이다.
(1)
피측정 자성 분말 91.7중량부, 실란커플링제 0.8중량부, 윤활제 0.8중량부 및 나일론-6 (분말상) 6.7중량부를 믹서로 섞는다.
(2) 얻어진 혼합물을 230℃에서 혼련하고, 콤파운드의 파쇄물인 평균지름 2㎜의 펠릿으로 만든다.
(3) 상기 (2)에서 얻어진 펠릿을 멜트 플로 인덱서에 제공하여, 270℃ 하중 10kg로 10분간에 압출된 중량을 측정하고, 이것을 MFR (단위 g/10 min)으로 한다.
＜성형품의 자기 특성＞
성형품의 자기 특성은, 다음의 순서에 의해 평가했다.
(1) 혼련 펠릿을 사출 성형기 (스미토모 헤비 인더스트리스 리미트드사 제조)를 사용하여 4.3kOe의 자장안에서, 온도 290℃, 성형 압력 8.5N/m㎡로 사출 성형하고, 직경 15㎜×높이 8㎜의 원주상의 성형품 (자장의 배향 방향은 원주의 중심 축에 따르는 방향)을 얻었다.
(2) 원주상의 성형품의 자기 특성을 BH트레이서 (도우히데 고교사 제조 TRF－5BH)로 측정 자장 10kOe로 측정했다.
(실시예 2)
1.) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한, 얻어진 혼합분의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 21분간으로 하고, 어닐링 온도를 980℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 2에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 실시예 2에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1A에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2A에, 각각 짧은 파선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 피크는 피크의 극대치가 완전하게 독립봉우리가 되어 있지 않아도 된다. 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다. 상기 값으로부터, 평균 입경, SSA, CD, p－iHc의 값을 확보하고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
2. ) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 91.7질량%의 펠릿의 제조
실시예 2에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (1)과 동일한 조작을 실시하여 실시예 2에 관한 혼련 펠릿 (1)을 얻었다.
이때 실시예 2에 관한 혼련 펠릿 (1)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
실시예 2에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 실시예 2에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다.
이때 실시예 2에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3. ) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 2에 관한 혼련 펠릿 (1)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 2에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)을 얻었다. 이때, 실시예 2에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 2에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 2와 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를 얻었다. 이때, 실시예 2에 관ㅎK한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(3) F. C. 92.7질량%·12kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 2에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 2에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)을 얻었다.
이때, 실시예 2에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(실시예 3)
1.) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(5) 얻어진 조분과 미분을 혼합하는 공정」에서 설명한 조분과 미분과의 혼합 비율을, 조분 (65 중량부), 미분 (35 중량부)로 하고, 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한, 얻어진 혼합분의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 21분간으로 하고, 어닐링 온도를 980℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 3에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 실시예 3에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1A에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2A에, 각각 긴 파선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 피크는 피크의 극대치가 완전하게 독립봉우리가 되어 있지 않아도 된다. 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다. 상기 값으로부터, 평균 입경, SSA, CD, p－iHc의 값을 확보하고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
2.) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
실시예 3에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 실시예 3에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다.
이때 실시예 3에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3.) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 3에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 3에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를 얻었다. 이때, 실시예 3에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%·12kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 3에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 3에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)을 얻었다.
이때, 실시예 2에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(실시예 4)
1.) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「얻어진 제1 조립물을 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분을 얻는 공정」에서 설명한 제1 소성온도를 1220℃로 하고, 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한, 얻어진 혼합분의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 21분간으로 하고, 어닐링 온도를 980℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 4에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 실시예 4에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1A에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2A에, 각각 2점 쇄선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 피크는 피크의 극대치가 완전하게 독립봉우리가 되어 있지 않아도 된다. 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다. 상기 값으로부터 평균 입경, SSA, CD, p－iHc의 값을 확보하고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
2.) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
실시예 4에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 실시예 2에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다.
이때 실시예 4에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3.) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조 실시예 4에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 4에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를 얻었다.
이때, 실시예 4에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%·12kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 4에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 4에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)을 얻었다.
이때, 실시예 4에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(실시예 5)
1.) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(4) 얻어진 제2 조립물을, 상기 제1 온도보다 저온인 제2 온도에서 소성하여 소성물의 미분을 얻는 공정」에서 설명한 로터리 킬른 내에서, 대기의 유통 분위기하에 있어서의 소성온도를 940℃로 하고, 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한, 얻어진 혼합분의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 21분간으로 하고, 어닐링 온도를 980℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 5에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 실시예 5에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1B에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2B에, 각각 짧은 파선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 피크란, 피크의 극대치가 완전하게 독립봉우리가 되지 않을 수도 있다.
상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다. 상기 값으로부터, 평균 입경, SSA, CD, p－iHc의 값을 확보하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
2. ) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
실시예 5에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 실시예 5에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다.
이때 실시예 5에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3. ) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 5에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 5에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를 얻었다.
이 때, 실시예 5에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%·12kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 5에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 5에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)을 얻었다.
이때, 실시예 5에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(실시예 6)
1.) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(5) 얻어진 조분과 미분을 혼합하는 공정」에서 설명한 조분과 미분과의 혼합 비율을, 조분 (73 중량부), 미분 (27 중량부)으로 하고, 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한, 얻어진 혼합분의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 21분간으로 하고, 어닐링 온도를 980℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 6에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 실시예 6에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1B에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2B에, 각각 파선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다. 상기 값으로부터, 평균 입경, SSA, CD, p－iHc의 값을 확보하고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
2.) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
실시예 6에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 실시예 6에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다.
이때 실시예 6에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3. ) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 6에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 6에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를 얻었다.
이때, 실시예 6에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(3) F. C. 92.7질량%·12kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 6에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 6에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)을 얻었다.
이때, 실시예 6에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(실시예 7)
1.) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한, 얻어진 혼합분에의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 21분간으로 한 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 7에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 실시예 7에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1B에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2B에, 각각 긴 파선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 피크는 피크의 극대치가 완전하게 독립봉우리가 되어 있지 않아도 된다. 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다. 상기 값으로부터, 평균 입경, SSA, CD, p－iHc의 값을 확보하고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
2.) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
실시예 7에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 실시예 7에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다.
이때 실시예 7에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3.) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 7에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 7에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를 얻었다.
이때, 실시예 7에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%·12kOe 배향의 본드 자석의 제조
실시예 7에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 실시예 7에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)을 얻었다.
이 때, 실시예 7에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(비교예 1)
1.) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(2) 얻어진 제1 조립물을 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분을 얻는 공정」에서 설명한 조분의 소성온도를 1235℃로 하고, 「(4) 얻어진 제2 조립물을, 상기 제1 온도보다 저온인 제2의 온도에서 소성하여, 소성물의 미분을 얻는 공정」에서 설명한 로터리 킬른 내에서, 대기의 유통 분위기하에 있어서의 소성온도를 1070℃로 하고, 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한 얻어진 혼합분의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 14분간으로 하고, 어닐링 온도를 910℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 1에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 비교예 1에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1C에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2C에, 각각 1점 쇄선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD,σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다.
2. ) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 91.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 1에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (1)과 동일한 조작을 실시하여 비교예 1에 관한 혼련 펠릿 (1)를 얻었다.
이때 비교예 1에 관한 혼련 펠릿 (1)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 1에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 비교예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다.
이때 비교예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3.) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
비교예 1에 관한 혼련 펠릿 (1)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 1에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)을 얻었다.
이때, 비교예 1에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
비교예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 1에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를얻었다.
이때, 비교예 1에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2) 의Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(비교예 2)
1.) 혼합분(페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(2) 얻어진 제1 조립물을 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분을 얻는 공정」에서 설명한 조분의 소성 온도를 1235℃로 하고, 「(4) 얻어진 제2 조립물을, 상기 제1 온도보다 저온인 제2 온도에서 소성하여 소성물의 미분을 얻는 공정」에서 설명한 로터리 킬른 내에서, 대기의 유통 분위기하에 있어서의 소성온도를 1070℃로 하고, 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한, 얻어진 혼합분의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 14분간으로 하고, 어닐링 온도를 940℃로 한 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 2에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 비교예 2에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1C에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2C에, 각각 2점 쇄선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다.
2.) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 91.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 2에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (1)과 동일한 조작을 실시하여 비교예 2에 관한 혼련 펠릿 (1)를 얻었다.
이때 비교예 2에 관한 혼련 펠릿 (1)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 2에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 비교예 2에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다.
이때 비교예 2에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3. ) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
비교예 2에 관한 혼련 펠릿 (1)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 2에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)을 얻었다.
이때, 비교예 2에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
비교예 2에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 2에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를얻었다.
이때, 비교예 2에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(비교예 3)
1.) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(2) 얻어진 제1 조립물을 제1의 온도에서 소성하여 소성물의 조분을 얻는 공정」에서 설명한 조분의 소성온도를 1280℃로 하고, 「(4) 얻어진 제2 조립물을 상기 제1 온도보다 저온인 제2의 온도에서 소성하여 소성물의 미분을 얻는 공정」에서 설명한 로터리 킬른 내에서, 대기의 유통 분위기하에 있어서의 소성온도를 1070℃로 하고, 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한 얻어진 혼합분에의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 14분간으로 하고, 어닐링 온도를 965℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 3에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 비교예 3에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1C에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2C에, 각각 긴 1점 쇄선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 2산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 2산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다.
2.) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 91.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 3에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (1)과 동일한 조작을 실시하여 비교예 3에 관한 혼련 펠릿 (1)을 얻었다.
이때 비교예 3에 관한 혼련 펠릿 (1)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 3에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 비교예 3에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻었다.
이때, 비교예 3에 관한 혼련 펠릿 (2)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
3.) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조 비교예 3에 관한 혼련 펠릿 (1)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 3에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)을 얻었다.
이때, 비교예 3에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
비교예 3에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 3에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)를얻었다.
이때, 비교예 3에 관한 (F. C. 92.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (2)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(3) F. C. 92.7질량%·12kOe 배향의 본드 자석의 제조
비교예 3에 관한 혼련 펠릿 (2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 3에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)을 얻었다.
이때, 비교예 3에 관한 (F. C. 92.7질량%·12kOe 배향) 본드 자석 (3)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(비교예 4)
1.) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(2) 얻어진 제1의 조립물을 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분을 얻는 공정」에서 설명한 조분의 소성온도를 1210℃로 하고, 「(4) 얻어진 제2 조립물을 상기 제1 온도보다 저온인 제2 온도에서 소성하여 소성물의 미분을 얻는 공정」에서 설명한 로터리 킬른 내에서, 대기의 유통 분위기하에 있어서의 소성온도를 1030℃로 하고, 「(5) 얻어진 조분과 미분을 혼합하는 공정」에서 설명한 조분과 미분과의 혼합 비율을, 조분 (90 중량부), 미분 (10 중량부)로 하고, 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더하여 어닐링하는 공정」에서 설명한 얻어진 혼합분에의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 14분간으로 하고, 어닐링 온도를 960℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 4에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 비교예 4에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1C에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2C에, 각각 긴 2점 쇄선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 1산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 1산의 피크 입경, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, SSA, CD, σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다.
2.) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 91.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 4에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (1)과 동일한 조작을 실시하여 비교예 4에 관한 혼련 펠릿 (1)을 얻었다.
이때, 비교예 4에 관한 혼련 펠릿 (1)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 4에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 비교예 4에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻으려고 했지만, 혼련 불가였다.
3.) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
비교예 4에 관한 혼련 펠릿 (1)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 4에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)을 얻었다.
이때, 비교예 4에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(비교예 5)
1. ) 혼합분 (페라이트 분말)의 제조
실시예 1의 「(2) 얻어진 제1의 조립물을 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분을 얻는 공정」에서 설명한 조분의 소성온도를 1210℃로 하고, 「(4) 얻어진 제2 조립물을, 상기 제1 온도보다 저온인 제2 온도에서 소성하여 소성물의 미분을 얻는 공정」에서 설명한 로터리 킬른 내에서, 대기의 유통 분위기하에 있어서의 소성온도를 1100℃로 하고, 「(6) 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 더해 어닐링 하는 공정」에서 설명한 얻어진 혼합분에의 진동 볼 밀에 의한 분쇄 처리 시간을 14분간으로 하고, 어닐링 온도를 960℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 5에 관한 페라이트 분말을 얻었다.
상술한 제조 조건을 표 1에 기재한다.
얻어진 비교예 5에 관한 페라이트 분말의 입경 분포 곡선을 도 1C에, 적산 입경 분포 곡선을 도 2C에, 각각 짧은 1점 쇄선으로 나타내지만, 입경 분포 곡선이 1산의 피크를 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 상기 페라이트 분말의 평균 입경, 1산의 피크 입경 SSA, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값, 적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛ 점에서의 적산 분포값, 빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛, 0.48㎛일 때의 빈도 분포, CD ,σs, Hc, p－iHc의 값을 표 2에 기재한다.
2.) 콤파운드의 제조
(1) F. C. 91.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 5에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (1)과 동일한 조작을 실시하여 비교예 5에 관한 혼련 펠릿 (1)을 얻었다.
이때, 비교예 5에 관한 혼련 펠릿 (1)의 MFR의 값을 표 3에 기재한다.
(2) F. C. 92.7질량%의 펠릿의 제조
비교예 5에 관한 페라이트 분말을 사용한 것 이외는, 실시예 1에 관한 혼련 펠릿 (2)와 동일한 조작을 실시하여 비교예 5에 관한 혼련 펠릿 (2)를 얻으려고 했지만, 혼련 불가였다.
3. ) 콤파운드의 성형 및 본드 자석의 제조
(1) F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향의 본드 자석의 제조
비교예 5에 관한 혼련 펠릿 (1)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 비교예 5에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)을 얻었다.
이때, 비교예 5에 관한 (F. C. 91.7질량%·4.3kOe 배향) 본드 자석 (1)의 Br, iHc, BHmax의 값을 표 3에 기재한다.
(정리)
페라이트분의 소성온도를 제어하여 소성물의 조분이나 미분의 입경을 작게 하고, 또한 조분과 미분과의 혼합분에 기계적 분쇄력을 장시간 더하여 분산성을 높인 실시예 1∼7에 관한 본드 자석용 페라이트 분말은, 2.10∼2.64㎡/g의 SSA, 3.53∼3.64g/㎤의 CD, 2810∼3140 Oe의 p－iHc를 갖고 있었다.
그 결과, 실시예 1∼7에 관한 본드 자석용 페라이트 분말과 수지와의 혼합물을 혼련한 경우, F. C. 91.7질량%에서 MFR는 102∼146g/10min가 되고, BHmax가 2.43∼2.50 MGOe를 나타내는 페라이트계 본드 자석을 용이하게 제조할 수 있었다.
또, F. C. 92.7질량%에서, MFR는 42.5∼85.8g/10 min가 되고, BHmax가 2.29∼2.54 MGOe를 갖는 페라이트계 본드 자석을 용이하게 제조할 수 있었다.
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Figure pct00003

Claims (10)

  1. 건식 레이저 회절식 측정에 의한 평균 입경이 5㎛ 이하이며,
    비표면적이 1.90㎡/g 이상 3.00㎡/g 미만이며,
    압축 밀도가 3.40g/㎤ 이상 3.73g/㎤ 미만이며,
    압분체의 보자력이 2800 Oe 이상 3250 Oe 미만인 본드 자석용 페라이트 분말.
  2. 청구항 1에 있어서,
    적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.62㎛에서의 적산 분포값이 12체적% 이상인 본드 자석용 페라이트 분말.
  3. 청구항 1에 있어서,
    적산 입경 분포 곡선에 있어서의 입경 0.74㎛에서의 적산 분포값이 17체적% 이상인 본드 자석용 페라이트 분말.
  4. 청구항 1에 있어서,
    빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.40㎛에서의 빈도 분포가 11 이상인 본드 자석용 페라이트 분말.
  5. 청구항 1에 있어서,
    빈도 분포 곡선에 있어서의 입경 0.48㎛에서의 빈도 분포가 16 이상인 본드 자석용 페라이트 분말.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본드 자석용 페라이트 분말과 나일론 수지 분말을 혼련하고, 상기 본드 자석용 페라이트 분말의 함유율이 92.7질량%인 콤파운드로 했을 때, 상기 콤파운드의 유동성이 42.5g/10min 이상인 본드 자석용 페라이트 분말.
  7. 청구항 제1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본드 자석용 페라이트 분말과 나일론 수지 분말을 혼련하고, 상기 본드 자석용 페라이트 분말의 함유율이 92.7질량%인 콤파운드로 하고, 상기 콤파운드를 성형하여 본드 자석으로 했을 때, 상기 본드 자석의 iHc가 2,200 Oe 이상 3,000 Oe 미만인 본드 자석용 페라이트 분말.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 본드 자석용 페라이트 분말을 성형하여 제조된 페라이트계 본드 자석.
  9. 청구항 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 기재된 본드 자석용 페라이트 분말을 포함하는 페라이트계 본드 자석.
  10. 산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립 (造粒)하여 제1 조립물을 얻는 공정과,
    얻어진 제1 조립물을 제1 온도에서 소성하여 소성물의 조분(粗粉)을 얻는 공정과,
    산화철을 포함한 복수의 페라이트 원료를 조립하여 제2 조립물을 얻는 공정과,
    얻어진 제2 조립물을 상기 제1 온도보다 저온인 제2 온도에서 소성하여 소성물의 미분(微粉)을 얻는 공정과,
    얻어진 조분과 미분을 혼합하여 혼합분을 얻는 공정과,
    얻어진 혼합분에, 기계적 분쇄력을 더하여 혼합 분쇄물을 얻고, 얻어진 혼합 분쇄물을 어닐하는 공정을 포함하며,
    상기 제1 온도가 1220℃ 이상 1250℃ 미만이며,
    상기 제2 온도가 900℃ 이상 1000℃ 이하이며,
    상기 조분과 상기 미분과의 혼합 비율을〔조분의 질량/(조분＋미분)의 질량〕×100%로 표기했을 때, 65질량% 이상 75질량% 미만이며,
    여기에서, 상기 기계적 분쇄력은 용량 2∼4L, 동력 0.3∼0.5kW의 진동 볼 밀에, 매체로서 지름 8∼14㎜의 스틸제 볼을 장전하여, 회전수 1700∼1900rpm, 진폭 7∼9㎜, 처리 시간 20∼100분간인 분쇄 처리에 의한 분쇄력, 또는, 그것과 동등한 분쇄력인 본드 자석용 페라이트 분말의 제조방법.
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