WO2013125075A1 - ネオジム系希土類永久磁石及びその製造方法 - Google Patents

ネオジム系希土類永久磁石及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013125075A1
WO2013125075A1 PCT/JP2012/072102 JP2012072102W WO2013125075A1 WO 2013125075 A1 WO2013125075 A1 WO 2013125075A1 JP 2012072102 W JP2012072102 W JP 2012072102W WO 2013125075 A1 WO2013125075 A1 WO 2013125075A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
neodymium
earth permanent
rare earth
permanent magnet
purity
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/072102
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
新藤 裕一朗
Original Assignee
Jx日鉱日石金属株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jx日鉱日石金属株式会社 filed Critical Jx日鉱日石金属株式会社
Priority to KR1020147024940A priority Critical patent/KR101649433B1/ko
Priority to JP2014500857A priority patent/JP6084601B2/ja
Priority to US14/380,416 priority patent/US9972428B2/en
Priority to EP12869307.4A priority patent/EP2801985A4/en
Priority to CN201280070445.6A priority patent/CN104321838B/zh
Publication of WO2013125075A1 publication Critical patent/WO2013125075A1/ja

Links

Classifications

    • 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
    • H01F1/0536Alloys characterised by their composition containing rare earth metals sintered
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0266Moulding; Pressing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00Obtaining rare earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/04Refining by applying a vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/04Making ferrous alloys by melting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/34Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of metals not provided for in groups C25C3/02 - C25C3/32
    • 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
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0575Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0577Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C2202/00Physical properties
    • C22C2202/02Magnetic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy

Definitions

  • the present invention relates to a high-purity neodymium-based rare earth permanent magnet whose magnetic properties are remarkably improved as compared with the prior art by purifying a magnet material and a method for producing the same.
  • Permanent magnets have been applied to various fields, starting with dramatic progress, and improvements in performance and development of new equipment are made every day.
  • the spread to IT, automobiles, home appliances, FA fields, etc. is growing rapidly.
  • Permanent magnets are used for personal computers, voice coil motors for hard disk drives, optical pickups for DVD / CD drives, mobile phones, microspeakers and vibration motors, and motors such as servo motors and linear motors for home appliances and industrial equipment.
  • 100 or more permanent magnets are used for one electric vehicle such as HEV.
  • a neodymium magnet As a permanent magnet, an Alnico magnet, a ferrite magnet, a Samaco magnet, a neodymium (NdFeB) magnet, and the like are known. In recent years, research and development of neodymium magnets has been particularly active, and various efforts have been made toward higher performance.
  • a neodymium magnet is generally composed of a ferromagnetic Nd 2 Fe 14 B 4 intermetallic compound (main phase), a paramagnetic B-rich phase, a nonmagnetic Nd-rich phase, and an oxide as an impurity. Further efforts are being made to improve magnetic properties by adding various elements.
  • Patent Document 1 discloses that an R—Fe—B rare earth permanent magnet (R is one or more of Nd, Pr, Dy, Tb, and Ho), Co, Al, Cu, and Ti. It is disclosed that magnetic properties are remarkably improved by adding simultaneously, and Patent Document 2 discloses that the maximum energy product (BH) max is 42 MGOe or more by adding Ga while adjusting the composition. Is disclosed.
  • Patent Document 3 In order to improve the magnetic characteristics, there are other methods of introducing an appropriate amount of impurity oxygen (a patent document 3), which is a factor that deteriorates the magnetic characteristics, and that an appropriate amount of added fluorine is unevenly distributed in the grain boundary portion of the magnet.
  • Patent Document 4 The method of increasing the coercive force by suppressing the growth of the main phase crystal grains (Patent Document 4), reducing the B-rich phase and R-rich phase that lower the magnetic properties, and increasing the R 2 Fe 14 B phase as the main phase
  • Patent Document 5 A method for improving the performance of the magnet
  • JP 2000-331810 A JP-A-6-231921 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-50002 International Publication WO2005 / 123974 JP 7-45413 A
  • the present invention is a neodymium-based rare earth permanent magnet that can significantly improve the magnetic properties by purifying the magnet material, and further has improved heat resistance and corrosion resistance, which are weak points unique to magnetic materials.
  • An object is to provide a neodymium-based rare earth permanent magnet having high performance.
  • the present inventors have conducted intensive research, and as a result, by using high-purity Nd, Fe, B, etc., the conventional neodymium-based rare earth has been made without complicating the production process. It has been found that the magnetic properties can be remarkably improved and the heat resistance and corrosion resistance can be improved as compared with the permanent magnet.
  • the present invention 1) a neodymium rare earth permanent magnet having a purity of 99.9 wt% or more excluding gas components and component elements; 2) The neodymium-based rare earth permanent magnet according to 1), wherein the purity excluding gas components and component elements is 99.99 wt% or more, 3) The neodymium-based rare earth permanent magnet according to 1), wherein the purity excluding gas components and component elements is 99.999 wt% or more, 4)
  • the increase rate of the maximum energy product (BH) max is 10% or more as compared with Nd—Fe—B rare earth permanent magnets having the same composition.
  • Nd—Fe—B rare earth permanent magnet as described, 5) The Nd—Fe—B as described in any one of 1) to 4) above, wherein the increase rate of the heat-resistant temperature is 10% or more as compared with an Nd—Fe—B rare earth permanent magnet having the same composition. -B-based rare earth permanent magnets are provided.
  • the present invention also provides: 6)
  • the purity of the neodymium raw material is 99.9% or higher by molten salt electrolysis and the iron raw material is 99.99% or higher by aqueous solution electrolysis.
  • this compound containing purified neodymium, purified iron, and boron is vacuum-dissolved.
  • the ingot is pulverized and powdered, and then molded by pressing, and then the sintered body is sintered and heat-treated, and then the sintered body is surface processed.
  • a method for producing a neodymium-based rare earth permanent magnet 7) The method for producing a neodymium-based rare earth permanent magnet according to 6) above, wherein the boron raw material has a purity of 99.9% or more by molten salt electrolysis, 8) The method for producing a neodymium-based rare earth permanent magnet according to 6), wherein the neodymium raw material has a purity of 99.99% or more by molten salt electrolysis and the iron raw material has an aqueous solution electrolysis of 99.99% or more, 9) The method for producing a neodymium-based rare earth permanent magnet according to 6) above, wherein the neodymium raw material has a purity of 99.999% or more by molten salt electrolysis and the iron raw material has an aqueous solution electrolysis of 99.999% or more.
  • the neodymium-based rare earth permanent magnet of the present invention makes it possible to significantly improve the magnetic properties without complicating the manufacturing process, and further, to improve heat resistance and corrosion resistance, which are unique weak points of magnetic materials. It has an excellent effect of being able to.
  • the neodymium rare earth permanent magnet of the present invention has a purity of 99.9 wt% or more excluding gas components. Preferably, it is 99.99 wt% or more, more preferably 99.999 wt% or more.
  • gas components such as oxygen, nitrogen, hydrogen, and carbon are mixed in comparison with other impurity elements. Although it is desirable that the amount of these gas components is small, it is not particularly harmful in order to achieve the object of the present invention as long as the amount is normally mixed.
  • Nd, Fe, and B are typical components.
  • additional components such as Dy, Pr, Tb, and Ho are added.
  • Rare earth elements and transition metal elements such as Co, Ni and Al.
  • these additive components are excluded from the purity of the neodymium rare earth permanent magnet of the present invention. In other words, it goes without saying that the impurities are not counted.
  • the neodymium-based rare earth permanent magnet of the present invention uses a high-purity Nd, Fe, and B as a raw material, and thus significantly improves magnetic properties and the like without going through a particularly complicated process. Therefore, since the magnetic properties are not improved by adjusting the component composition of the rare earth permanent magnet as in the prior art, the component composition is not particularly limited as long as the permanent magnet has normal magnetic properties.
  • the neodymium-based rare earth permanent magnet of the present invention has excellent magnetic properties as compared with rare earth permanent magnets of the same composition known so far.
  • Known rare earth permanent magnets include 31Nd-68Fe-1B (use: MRI), 26Nd-5Dy-68Fe-1B (use: OA equipment servo motor), 21Nd-10Dy-68Fe-1B (use: motor for hybrid cars), etc.
  • 31Nd-68Fe-1B use: MRI
  • 26Nd-5Dy-68Fe-1B use: OA equipment servo motor
  • 21Nd-10Dy-68Fe-1B use: motor for hybrid cars
  • the high-purity neodymium rare earth permanent magnet of the present invention preferably has an increase rate of the maximum energy product (BH) max of 10% or more as compared with a neodymium rare earth permanent magnet having the same composition. More preferably, it is 20% or more, and further preferably 30% or more.
  • the maximum energy product (BH) max is a product of the residual magnetic flux density (B) and the coercive force (H).
  • the high-purity neodymium-based rare earth permanent magnet of the present invention preferably has an increase rate of the heat-resistant temperature of 10% or more as compared with a neodymium-based rare earth permanent magnet having the same composition. Neodymium rare earth permanent magnets are required to have heat resistance depending on applications. In general, dysprosium or the like is added to increase the heat resistance temperature, but the present invention has an excellent effect that heat resistance can be improved without adding such an element. .
  • Neodymium rare earth permanent magnets are generally known to be brittle and easy to break, have poor corrosion resistance and are susceptible to rust. Moreover, it is known that it is inferior in heat resistance and demagnetizes in a high temperature region. In the present invention, by purifying the magnet material, the processability, corrosion resistance, heat resistance, etc., which are the weak points of these general-purpose magnetic materials, can be dramatically improved at low cost without going through complicated processes. There was found. Moreover, in order to reduce corrosion resistance and brittleness, it is generally known that rare earth permanent magnets are plated with a metal such as nickel. However, the present invention can omit the step of performing these plating treatments. On the other hand, by combining these techniques, the corrosion resistance and workability can be further improved.
  • this manufacturing method shows a typical and preferable example.
  • the present invention is not limited to the following production methods, and it is easy to adopt any other production method as long as the object and conditions of the present invention can be achieved. To be understood.
  • a commercially available Nd material (purity 2N level), a commercially available Fe material (purity 2 to 3N level), and a commercially available B material (purity 2N level) are prepared.
  • the commercially available Dy raw material (purity 2N level) etc. as an additional component are prepared.
  • Nd having a purity level of 3N to 5N and B having a purity level of 3N to 5N can be obtained.
  • Fe having a purity level of 4N to 5N can be obtained by electrolyzing the Fe raw material with an aqueous solution.
  • about a component with little content, for example, B etc. it is also possible to use as it is, without refinement
  • the raw materials are weighed so as to have a desired composition.
  • a composition can be suitably determined according to a use.
  • the raw materials can be blended so that Nd is 27 to 30 wt%, Dy is 2 to 8 wt%, B1 to 2 wt%, and Fe is 60 to 70 wt%.
  • these raw materials are heated and melted in a high-frequency melting furnace to form an ingot.
  • the heating temperature is preferably about 1250 ° C. to 1500 ° C.
  • the ingot is pulverized using a known method such as a jet mill.
  • the average particle size of the pulverized powder is preferably about 3 to 5 ⁇ m.
  • the alloyed pulverized powder is formed by a magnetic field press.
  • the magnetic field strength is 10 to 40 KOe and the molding density is 3 to 6 g / cc.
  • the obtained molded body is sintered in a sintering furnace, and then the sintered body is heat-treated in a heat treatment furnace.
  • the temperature of the sintering furnace is preferably about 1000 ° C. to 1300 ° C.
  • the temperature of the heat treatment furnace is preferably about 500 ° C. to 1000 ° C.
  • the atmosphere in each furnace is preferably performed in a vacuum. It is also possible to perform sintering and heat treatment in the same furnace.
  • the obtained sintered body is cut using a known method such as a sizing machine, and then the surface and the outer peripheral portion are subjected to final surface treatment using a polishing machine or a grinding machine. Thereafter, if necessary, the surface can be plated with nickel, copper, or the like.
  • a known method can be used as the plating method.
  • the plating thickness is preferably 10 to 20 ⁇ m.
  • a neodymium rare earth permanent magnet having a purity of 99.9 wt% or more excluding gas components can be obtained.
  • the ingot is pulverized and the pulverized powder is sintered to produce a rare earth permanent magnet.
  • the ingot may be directly used as a rare earth permanent magnet without pulverizing the ingot. Is possible.
  • Such a high-purity rare earth permanent magnet can improve the magnetic properties and can improve heat resistance, corrosion resistance, and the like as compared with a conventional rare earth permanent magnet having the same composition.
  • the high-purity rare earth permanent magnet of the present invention can be applied to all permanent magnets containing Nd, Fe, and B as components. Therefore, it can be easily understood that there are no particular restrictions on other components and contents. That is, it is particularly useful for rare earth permanent magnets made of already known components.
  • a present Example is an example to the last, and is not restrict
  • composition: 31Nd-68Fe-1B (Example 1) A neodymium raw material having a purity level of 2N was made to have a purity level of 3N by molten salt electrolysis of chloride, and 31 kg of it was produced. In addition, an iron raw material having a purity level of 3N was produced by a hydrochloric acid aqueous solution electrolysis to produce a purity level of 4N and 68 kg. Moreover, about the boron raw material, 1 kg of commercially available purity 2N level was prepared. Next, the above raw material was heated and melted in a high-frequency melting furnace at a heating temperature of about 1250 ° C. to produce an ingot.
  • the produced ingot was pulverized using a jet mill in an inert gas argon atmosphere.
  • the average particle size of the pulverized powder was about 4 ⁇ m.
  • the pulverized powder thus alloyed was molded using a magnetic field press in a nitrogen atmosphere at a magnetic field strength of 20 KOe and a molding density of 4.5 g / cc.
  • the compact was sintered in a sintering furnace, and then the sintered body was heat-treated in a heat treatment furnace.
  • the temperature of the sintering furnace was 1150 ° C.
  • the temperature of the heat treatment furnace was 700 ° C.
  • the atmosphere in each furnace was made into vacuum.
  • the sintered body thus produced was cut using a slicing machine, and then the final surface treatment was performed on the surface and outer peripheral portion using a polishing machine and a grinding machine.
  • plating treatment may be performed to prevent oxidation, but this time it was not performed.
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium rare earth permanent magnet produced in Example 1.
  • the purity of the neodymium rare earth permanent magnet of Example 1 was 3N (99.9 wt%) or higher.
  • the maximum energy product (BH) max was about 54 MGOe, indicating a good result.
  • both the corrosion resistance and the heat resistance showed good results.
  • Corrosion resistance was evaluated by observing the states of various samples (Examples and Comparative Examples) described later using “JIS ⁇ Z 2371 (salt spray test method) ”.
  • Example 2 A neodymium raw material having a purity level of 2N was made to have a purity level of 4N by molten salt electrolysis of chloride, and 31 kg of it was produced. Further, an iron raw material having a purity level of 3N was adjusted to a purity level of 4N by electrolysis with a hydrochloric acid aqueous solution to produce 68 kg. Further, a boron raw material having a purity level of 2N was made to have a purity level of 4N by electrolysis of molten salt of chloride, and 1 kg of it was produced. Subsequent steps were performed under the same conditions as in Example 1.
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium-based rare earth permanent magnet produced in Example 2. As shown in Table 1, the purity of the neodymium rare earth permanent magnet of Example 2 was 4N (99.99 wt%) or higher. At this time, the maximum energy product (BH) max was about 59 MGOe, indicating a good result. Moreover, both the corrosion resistance and the heat resistance showed good results.
  • Example 3 A neodymium raw material with a purity level of 3N was made to have a purity level of 5N by repeating molten salt electrolysis of chloride twice, and 31 kg of it was produced. Further, an iron raw material having a purity level of 3N was made to have a purity level of 5N by repeating hydrochloric acid aqueous solution electrolysis twice, and 68 kg of it was produced. Further, a boron raw material having a purity level of 2N was made to have a purity level of 4N by electrolysis of molten salt of chloride, and 1 kg of it was produced. Subsequent steps were performed under the same conditions as in Example 1.
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium-based rare earth permanent magnet produced in Example 3. As shown in Table 1, the purity of the neodymium-based rare earth permanent magnet of Example 3 was 99.999 wt% or more. At this time, the maximum energy product (BH) max was about 62 MGOe, indicating a good result. Moreover, both corrosion resistance and heat resistance showed extremely good results.
  • BH maximum energy product
  • Example 4 A neodymium raw material having a purity level of 2N was made to have a purity level of 3N by molten salt electrolysis of chloride, and 26 kg of the raw material was produced. Further, an iron raw material having a purity level of 3N was adjusted to a purity level of 4N by electrolysis with a hydrochloric acid aqueous solution to produce 68 kg. Moreover, about the boron raw material, the commercially available purity 2N level was used. Further, the dysprosium raw material having a purity level of 2N was vacuum distilled to a purity level of 4N, and 5 kg of it was produced.
  • Example 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium rare earth permanent magnet produced in Example 4. As shown in Table 1, the purity of the neodymium-based rare earth permanent magnet of Example 4 was 3N (99.9 wt%) or higher. At this time, the maximum energy product (BH) max was about 45 MGOe, indicating a good result. Moreover, both the corrosion resistance and the heat resistance showed good results.
  • BH maximum energy product
  • Example 5 A neodymium raw material having a purity level of 2N was converted to a purity level of 4N by electrolysis of a molten salt of chloride, and 26 kg of it was produced. Further, an iron raw material having a purity level of 3N was adjusted to a purity level of 4N by electrolysis with a hydrochloric acid aqueous solution to produce 68 kg. Moreover, about the boron raw material, the commercially available purity 4N level was used. Further, the dysprosium raw material having a purity level of 2N was vacuum distilled to a purity level of 4N, and 5 kg of it was produced. Subsequent steps were performed under the same conditions as in Example 1.
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium rare earth permanent magnet produced in Example 5. As shown in Table 1, the purity of the neodymium-based rare earth permanent magnet of Example 5 was 4N (99.99 wt%) or higher. At this time, the maximum energy product (BH) max was about 54 MGOe, indicating a good result. Moreover, both the corrosion resistance and the heat resistance showed good results.
  • Example 6 The neodymium raw material having a purity level of 2N was made to have a purity level of 5N by repeating the molten salt electrolysis of chloride twice, and 26 kg of it was produced. Further, an iron raw material having a purity level of 3N was made to have a purity level of 5N by repeating hydrochloric acid aqueous solution electrolysis twice, and 68 kg of it was produced. Further, a boron raw material having a purity level of 2N was made to have a purity level of 4N by molten salt electrolysis, and 1 kg of it was produced. Further, the dysprosium raw material having a purity level of 2N was vacuum distilled to a purity level of 4N, and 5 kg of it was produced.
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium-based rare earth permanent magnet produced in Example 6. As shown in Table 1, the purity of the neodymium-based rare earth permanent magnet of Example 6 was 5N (99.999 wt%) or higher. At this time, the maximum energy product (BH) max was about 59 MGOe, indicating a good result. Moreover, both the corrosion resistance and the heat resistance showed good results.
  • BH maximum energy product
  • Example 7 A neodymium raw material having a purity level of 2N was adjusted to a purity level of 3N by electrolysis of a molten salt of chloride, and 21 kg of it was produced. Further, an iron raw material having a purity level of 3N was adjusted to a purity level of 4N by electrolysis with a hydrochloric acid aqueous solution to produce 68 kg. Moreover, about the boron raw material, the commercially available purity 2N level was used. Furthermore, the dysprosium raw material with a purity level of 2N was made to a purity level of 3N by vacuum distillation, and 10 kg of it was produced.
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium-based rare earth permanent magnet produced in Example 7. As shown in Table 1, the purity of the neodymium-based rare earth permanent magnet of Example 7 was 3N (99.9 wt%) or higher. At this time, the maximum energy product (BH) max was about 40 MGOe, indicating a good result. Moreover, both the corrosion resistance and the heat resistance showed good results.
  • BH maximum energy product
  • Example 8 A neodymium raw material having a purity level of 2N was made to have a purity level of 4N by molten salt electrolysis of chloride, and 21 kg of it was produced. Further, an iron raw material having a purity level of 3N was adjusted to a purity level of 4N by electrolysis with a hydrochloric acid aqueous solution to produce 68 kg. Further, a commercially available boron raw material having a purity level of 2N was made to have a purity of 4N by molten salt electrolysis, and 1 kg of it was produced. Furthermore, a dysprosium raw material with a purity level of 2N was made to a purity level of 4N by vacuum distillation, and 10 kg of it was produced.
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium-based rare earth permanent magnet produced in Example 8. As shown in Table 1, the purity of the neodymium-based rare earth permanent magnet of Example 8 was 4N (99.99 wt%) or higher. At this time, the maximum energy product (BH) max was about 47 MGOe, indicating a good result. Moreover, both the corrosion resistance and the heat resistance showed good results.
  • BH maximum energy product
  • Example 9 The neodymium raw material having a purity level of 2N was made to have a purity level of 5N by repeating the molten salt electrolysis of chloride twice, and 26 kg of it was produced. Further, an iron raw material having a purity level of 3N was made to have a purity level of 5N by repeating hydrochloric acid aqueous solution electrolysis twice, and 68 kg of it was produced. Moreover, about the boron raw material, the commercially available purity 2N level was used as purity 4N by molten salt electrolysis. Furthermore, a dysprosium raw material with a purity level of 2N was made to a purity level of 4N by vacuum distillation, and 10 kg of it was produced.
  • Example 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium rare earth permanent magnet produced in Example 9. As shown in Table 1, the purity of the neodymium rare earth permanent magnet of Example 4 was 5N (99.999 wt%) or higher. At this time, the maximum energy product (BH) max was about 52 MGOe, indicating a good result. Moreover, both the corrosion resistance and the heat resistance showed good results.
  • BH maximum energy product
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium rare earth permanent magnet produced in Comparative Example 1.
  • the purity of the neodymium-based rare earth permanent magnet of Comparative Example 1 was 2N (99 wt%) level.
  • the maximum energy product (BH) max was about 46 MGOe, which was inferior to those of Examples 1 to 3.
  • both the corrosion resistance and heat resistance were inferior to the examples.
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium rare earth permanent magnet produced in Comparative Example 2.
  • the purity of the neodymium rare earth permanent magnet of Comparative Example 2 was 2N (99 wt%) level.
  • the maximum energy product (BH) max was about 40 MGOe, which was inferior to Examples 4-6.
  • both the corrosion resistance and heat resistance were significantly inferior to those of the examples.
  • heat resistance improved compared with the comparative example 1 which does not add dysprosium the maximum energy product (BH) max fell a little.
  • Table 1 shows the purity and magnetic properties of the neodymium-based rare earth permanent magnet produced in Comparative Example 3.
  • the purity of the neodymium-based rare earth permanent magnet of Comparative Example 3 was 2N (99 wt%) level.
  • the maximum energy product (BH) max was inferior to Examples 7-9.
  • both the corrosion resistance and heat resistance were significantly inferior to those of the examples.
  • the maximum energy product (BH) max was lowered.
  • the neodymium-based rare earth permanent magnet of the present invention can significantly improve magnetic properties by applying high-purity technology to magnetic materials, and further improve heat resistance and corrosion resistance, which are unique weak points of magnetic materials. Therefore, it is useful for providing a high-performance neodymium-based rare earth permanent magnet without complicating the manufacturing process.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

ガス成分及び成分元素を除く純度が99.9wt%以上であることを特徴とするネオジム系希土類永久磁石。本発明は、ネオジム系希土類永久磁石において、磁性材料を高純度化することにより、磁気特性を格段に向上させることができ、さらには、磁性材料特有の弱点である耐熱性、耐食性を改善した高性能のネオジム系希土類永久磁石を提供することを課題とする。

Description

ネオジム系希土類永久磁石及びその製造方法
 本発明は、磁石材料を高純度化することにより、従来に比べて磁気特性を格段に向上させた高純度ネオジム系希土類永久磁石及びその製造方法に関する。
 近年、永久磁石は飛躍的な進歩に端を発して様々な分野へ応用され、その性能の向上と新しい機器の開発が日々刻々となされている。特に、省エネや環境対策の観点から、IT、自動車、家電、FA分野などへの普及が急激に伸びている。
 永久磁石の用途として、パソコンでは、ハードディスクドライブ用ボイスコイルモーターやDVD/CDドライブ用光ピックアップ、携帯電話では、マイクロスピーカーやバイブレーションモーター、家電や産業機器関連では、サーボモーターやリニアモーターなどの各種モーターがある。また、HEVなどの電気自動車には、1台当たり100個以上の永久磁石が使用されている。
 永久磁石として、アルニコ(Alnico)磁石、フェライト(Feerrite)磁石、サマコバ(SmCo)磁石、ネオジム(NdFeB)磁石などが知られている。近年では、特にネオジム磁石の研究開発が活発であり、高性能化に向けて様々な取り組みが行われている。ネオジム磁石は通常、強磁性のNdFe14金属間化合物(主相)、常磁性のBリッチ相、非磁性のNdリッチ相、さらに不純物としての酸化物などから構成されている。これにさらに種々の元素を添加するなどして、磁気特性を改善させる取り組みが行われている。
 例えば、特許文献1には、R-Fe-B系希土類永久磁石(Rは、Nd、Pr、Dy、Tb、Hoのうちの1種又は2種以上)に、Co、Al、Cu及びTiを同時に添加することにより、磁気特性を著しく改良することが開示されており、また、特許文献2には、組成を調整しながらGaを添加することで、最大エネルギー積(BH)maxを42MGOe以上とすることが開示されている。
 磁気特性を向上させるために、その他にも、磁気特性を低下させる要因である不純物の酸素を適当な量導入する方法(特許文献3)、適量添加したフッ素が磁石の粒界部分に偏在することで主相結晶粒の成長を抑えて保磁力を上昇させる方法(特許文献4)、磁気特性を低下させるBリッチ相やRリッチ相を低減し、主相のRFe14B相を増加させることで磁石の性能を向上させる方法(特許文献5)などが、知られている。
 このように、磁気特性を向上させるために、新たな種類の成分元素(希土類元素、遷移金属元素、不純物元素など)を添加したり、R-Fe-B系希土類永久磁石の組成を調整したり、その他にも結晶配向を調整するなどして、磁気特性を改善する試みが行われているが、このような方法はいずれも、製造工程を煩雑とするため、安定的な量産に適しているとは言えない。
特開2000-331810号公報 特開平6-231921号公報 特開2005-51002号公報 国際公開WO2005/123974号公報 特開平7-45413号公報
 本発明は、ネオジム系希土類永久磁石において、磁石材料を高純度化することにより、磁気特性を格段に向上させることができ、さらには、磁性材料特有の弱点である耐熱性、耐食性を改善した高性能のネオジム系希土類永久磁石を提供することを課題とする。
 上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行った結果、高純度のNd、Fe、Bなどを使用することにより、製造工程を煩雑にすることなく、従来のネオジム系希土類永久磁石に比べて、磁気特性を格段に向上させることができ、また、耐熱性や耐食性などを改善できることを見出した。
 このような知見に基づき、本発明は、
 1)ガス成分及び成分元素を除く純度が99.9wt%以上であることを特徴とするネオジム系希土類永久磁石、
 2)ガス成分及び成分元素を除く純度が99.99wt%以上であることを特徴とする前記1)記載のネオジム系希土類永久磁石、
 3)ガス成分及び成分元素を除く純度が99.999wt%以上であることを特徴とする前記1)記載のネオジム系希土類永久磁石、
 4)同一組成のNd-Fe-B系希土類永久磁石に比べて、最大エネルギー積(BH)maxの増加率が10%以上であることを特徴とする前記1)~3)のいずれか一に記載のNd-Fe-B系希土類永久磁石、
 5)同一組成のNd-Fe-B系希土類永久磁石に比べて、耐熱温度の上昇率が10%以上であることを特徴とする前記1)~4)のいずれか一に記載のNd-Fe-B系希土類永久磁石、を提供する。
 また、本発明は、
 6)ネオジム原料を溶融塩電解により純度99.9%以上、鉄原料を水溶液電解により99.99%以上とし、次に、この精製したネオジム、精製した鉄、ボロンを配合した配合物を真空溶解してインゴットとし、このインゴットを粉砕して粉末化した後、これをプレスにより成形し、その後、この成形体を焼結、熱処理を行った後、この焼結体を表面加工することを特徴とするネオジム系希土類永久磁石の製造方法、
 7)前記ボロン原料を溶融塩電解により純度99.9%以上とすることを特徴とする前記6)記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法、
 8)ネオジム原料を溶融塩電解により純度99.99%以上、鉄原料を水溶液電解により99.99%以上とすることを特徴とする前記6)記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法、
 9)ネオジム原料を溶融塩電解により純度99.999%以上、鉄原料を水溶液電解により99.999%以上とすることを特徴とする前記6)記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法、
 10)ジスプロシウム原料を真空蒸留により純度99.9%以上とし、この精製したジスプロシウムを前記配合物に添加したものを真空溶解してインゴットとすることを特徴とする前記6)~9)記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法、
 11)表面加工後に、金属メッキを施すことを特徴とする前記6)~10)のいずれか一に記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法、を提供する。
 本発明のネオジム系希土類永久磁石は、製造プロセスを煩雑にすることなく、磁気特性を格段に向上させることを可能にし、さらには、磁性材料特有の弱点である耐熱性、耐食性を改善することができるという、優れた効果を有する。
 本発明のネオジム系希土類永久磁石は、ガス成分を除く純度が99.9wt%以上である。好ましくは、99.99wt%以上、さらに好ましくは、99.999wt%以上である。
 一般に、ある程度の酸素、窒素、水素、カーボン等のガス成分は他の不純物元素に比べて多く混入する。これらのガス成分の混入量は少ないほうが望ましいが、通常混入する程度の量であれば、本発明の目的を達成するためには、特に有害とならない。
 本発明のネオジム系希土類永久磁石は、Nd、Fe、Bが典型的な成分であるが、さらなる磁気特性の向上や耐食性などの改善のために、添加成分として、Dy、Pr、Tb、Hoなどの希土類元素や、Co、Ni、Alなどの遷移金属元素を含んでもよい。但し、これらの添加成分は、本発明のネオジム系希土類永久磁石の純度から除かれる。すなわち、不純物にはカウントしないことは言うまでもない。
 本発明のネオジム系希土類永久磁石は、高純度のNd、Fe、Bを原料として使用することで、特に煩雑なプロセスを経ることなく、磁気特性等を格段に向上させるものである。したがって、従来のように希土類永久磁石の成分組成を調整することにより、磁気特性を向上させるものではないので、永久磁石として通常の磁気特性を有するものであれば、成分組成に特に制限はない。
 本発明のネオジム系希土類永久磁石は、これまで知られている、同一の組成の希土類永久磁石と比べて優れた磁気特性を有する。希土類永久磁石として、31Nd-68Fe-1B(用途:MRI)、26Nd-5Dy-68Fe-1B(用途:OA機器サーボモーター)、21Nd-10Dy-68Fe-1B(用途:ハイブリッドカー用モーター)などが知られているが、これらの全てにおいて、成分元素を高純度化することにより、従来のものよりも磁気特性や耐熱特性を向上させることができる。
 本発明の高純度ネオジム系希土類永久磁石は、同一組成のネオジム系希土類永久磁石に比べて、最大エネルギー積(BH)maxの増加率が10%以上であることが好ましい。より好ましくは20%以上、さらに好ましくは30%以上である。なお、最大エネルギー積(BH)maxは、残留磁束密度(B)と保磁力(H)との積である。
 また、本発明の高純度ネオジム系希土類永久磁石は、同一組成のネオジム系希土類永久磁石に比べて、耐熱温度の上昇率が10%以上であることが好ましい。ネオジム系希土類永久磁石は、用途によっては耐熱性が要求される。一般にジスプロシウムなどを添加することで、耐熱温度を上昇させることが行われているが、本発明ではこのような元素を添加することなしに、耐熱性を向上させることができるという優れた効果を有する。
 ネオジム系希土類永久磁石は一般的に、脆く割れやすく、耐食性に劣り錆び易いことが知られている。また、耐熱性に劣り高温領域で減磁することが知られている。本発明において、磁石材料を高純度化することで、煩雑なプロセスを経ることなく低コストで、これら汎用磁性材料の弱点である加工性、耐食性、耐熱性などを飛躍的に向上することができることが判明した。
 また、耐食性や脆性を低減するために、一般に希土類永久磁石をニッケルなどの金属でメッキすることが知られているが、本発明はこれらのメッキ処理を施す工程を省略することができる。一方、これらの技術を組み合わせることによって、耐食性や加工性などをさらに向上させることができる。
 以下に製造方法の詳細を説明するが、この製造方法は、代表的かつ好適な例を示すものである。すなわち、本発明は以下の製造方法に制限するものではなく、他の製造方法であっても、本願発明の目的と条件を達成できるものであれば、それらの製造法を任意に採用できることは容易に理解される。
 まず、市販のNd原料(純度2Nレベル)、市販のFe原料(純度2~3Nレベル)、市販のB原料(純度2Nレベル)を用意する。また場合に応じて、添加成分としての、市販のDy原料(純度2Nレベル)などを用意する。
 次いで、Nd原料、B原料を溶融塩電解することにより、いずれも純度3N~5NレベルのNd、純度3N~5NレベルのBが得られる。また、Fe原料を水溶液電解することにより、純度4N~5NレベルのFeが得られる。
 なお、含有量が少ない成分、例えば、Bなどについては高純度化せずそのまま使用することも可能である。
 これらの高純度の原料を所望の組成になるように秤量する。このとき、組成は用途に応じて適宜決定することができる。一例として、Nd27~30wt%、Dy2~8wt%、B1~2wt%、Fe60~70wt%となるように、原料を配合することができる。
 次いで、これらの原料を高周波溶解炉にて、加熱溶解してインゴットを形成する。なお、加熱温度は1250℃~1500℃程度とするのが好ましい。その後、このインゴットをジェットミル等の公知の手法を用いて、粉砕する。このとき、混合中の酸化の問題を考慮すると、不活性ガス雰囲気中あるいは真空中で混合することが好ましい。粉砕粉の平均粒径は3~5μm程度とするのが好ましい。
 次いで、合金化した粉砕粉を磁場プレス機によって成形する。このとき、磁場強度10~40KOe、成形密度3~6g/ccとするのが好ましい。また、高性能の永久磁石の場合には、窒素雰囲気で成形することが好ましい。
 次に、得られた成形体を焼結炉で焼結し、その後、この焼結体を熱処理炉で熱処理する。このとき、焼結炉の温度を1000℃~1300℃程度とし、また熱処理炉の温度を500℃~1000℃程度とするのが好ましい。それぞれの炉内の雰囲気は、真空中で行うことが好ましい。なお、焼結と熱処理を同一の炉内にて行うことも可能である。
 次に、得られた焼結体をスライジングマシンなど公知の手法を用いて切断加工した後、表面や外周部分を研磨器や研削盤を用いて最終表面処理を行う。その後、必要に応じて、表面にニッケルや銅などによって金属メッキを行うことができる。メッキ方法は、公知の手法を用いることができる。めっき厚みは10~20μmとするのが好ましい。
 以上によって、ガス成分を除く純度が99.9wt%以上のネオジム系希土類永久磁石を得ることができる。なお上記では、インゴットを粉砕し、その粉砕粉を焼結して、希土類永久磁石を作製する例を示したが、インゴットを粉砕せずに、成形したインゴットを、そのまま希土類永久磁石とすることも可能である。
 このような、高純度の希土類永久磁石は従来の、同一組成を有する希土類永久磁石に比べて、磁気特性を向上させることができ、また、耐熱性、耐食性などを改善することができる。本発明の高純度の希土類永久磁石は、Nd、Fe、Bを成分として含有する全ての永久磁石に適用できる。したがって、他の成分、含有量については、特に制限のないことは容易に理解できるであろう。つまり、既に公知の成分からなる希土類永久磁石に特に有用である。
 次に、本発明の実施例について説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例に制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思想の範囲に含まれる実施例以外の態様あるいは変形を全て包含するものである。
[組成:31Nd-68Fe-1B]
(実施例1)
 純度2Nレベルのネオジム原料を、塩化物の溶融塩電解により純度3Nレベルとし、それを31kg製造した。また、純度3Nレベルの鉄原料を、塩酸系の水溶液電解により純度4Nレベルと、それを68kg製造した。また、ボロン原料については、市販の純度2Nレベルを1kg用意した。
 次に、上記の原料を高周波溶解炉において、加熱温度を1250℃程度にて、加熱溶解してインゴットを製造した。その後、製造したインゴットを、不活性ガスアルゴン雰囲気中、ジェットミルを用いて粉砕した。このとき、粉砕粉の平均粒径を4μm程度とした。
 次に、このように合金化させた粉砕粉を、窒素雰囲気中、磁場強度20KOe、成形密度4.5g/ccとして、磁場プレス機を用いて成形した。その後、この成形体を焼結炉にて焼結した後、この焼結体を熱処理炉で熱処理した。このとき、焼結炉の温度を1150℃、熱処理炉の温度を700℃とした。また、それぞれの炉内の雰囲気を真空とした。
 このようにして製造した焼結体を、スライシングマシンを用いて切断加工し、その後、表面や外周部分を研磨器や研削盤を用いて最終表面処理を行った。なお、一般に、この後に酸化防止のためメッキ処理を施すことがあるが、今回は、行わなかった。
 実施例1で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、実施例1のネオジム系希土類永久磁石の純度は3N(99.9wt%)以上であった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約54MGOeと良好な結果を示していた。また、耐食性及び耐熱性のいずれも良好な結果を示していた。耐食性は、「JIS Z 2371(塩水噴霧試験方法)」を用い、後述する各種試料(実施例、比較例)の状態を観察して比較評価した。
(実施例2)
純度2Nレベルのネオジム原料を、塩化物の溶融塩電解により純度4Nレベルとし、それを31kg製造した。また、純度3Nレベルの鉄原料を、塩酸系の水溶液電解により純度4Nレベルとし、それを68kg製造した。また、純度2Nレベルのボロン原料を、塩化物の溶融塩電解により純度4Nレベルとし、それを1kg製造した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 実施例2で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、実施例2のネオジム系希土類永久磁石の純度は4N(99.99wt%)以上であった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約59MGOeと良好な結果を示していた。また、耐食性及び耐熱性のいずれも良好な結果を示していた。
 (実施例3)
 純度3Nレベルのネオジム原料を、塩化物の溶融塩電解を2回繰り返すことにより純度5Nレベルとし、それを31kg製造した。また、純度3Nレベルの鉄原料を、塩酸系の水溶液電解を2回繰り返すことにより純度5Nレベルとし、それを68kg製造した。また、純度2Nレベルのボロン原料を、塩化物の溶融塩電解により純度4Nレベルとし、それを1kg製造した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 実施例3で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、実施例3のネオジム系希土類永久磁石の純度は99.999wt%以上であった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約62MGOeと良好な結果を示していた。また、耐食性及び耐熱性のいずれも極めて良好な結果を示していた。
[組成:26Nd-5Dy-68Fe-1B]
 (実施例4)
 純度2Nレベルのネオジム原料を、塩化物の溶融塩電解により純度3Nレベルとし、それを26kg製造した。また、純度3Nレベルの鉄原料を、塩酸系の水溶液電解により純度4Nレベルとし、それを68kg製造した。また、ボロン原料については、市販の純度2Nレベルを用いた。さらに、純度2Nレベルのジスプロシウム原料を、真空蒸留により純度4Nレベルとし、それを5kg製造した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 実施例4で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、実施例4のネオジム系希土類永久磁石の純度は3N(99.9wt%)以上であった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約45MGOeと良好な結果を示していた。また、耐食性及び耐熱性のいずれも良好な結果を示していた。
 (実施例5)
 純度2Nレベルのネオジム原料を、塩化物の溶融塩電解により純度4Nレベルとし、それを26kg製造した。また、純度3Nレベルの鉄原料を、塩酸系の水溶液電解により純度4Nレベルとし、それを68kg製造した。また、ボロン原料については、市販の純度4Nレベルを用いた。さらに、純度2Nレベルのジスプロシウム原料を、真空蒸留により純度4Nレベルとし、それを5kg製造した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 実施例5で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、実施例5のネオジム系希土類永久磁石の純度は4N(99.99wt%)以上であった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約54MGOeと良好な結果を示していた。また、耐食性及び耐熱性のいずれも良好な結果を示していた。
 (実施例6)
 純度2Nレベルのネオジム原料を、塩化物の溶融塩電解を2回繰り返すことにより純度5Nレベルとし、それを26kg製造した。また、純度3Nレベルの鉄原料を、塩酸系の水溶液電解を2回繰り返すことにより純度5Nレベルとし、それを68kg製造した。また、純度2Nレベルのボロン原料を、溶融塩電解により純度4Nレベルとし、それを1kg製造した。さらに、純度2Nレベルのジスプロシウム原料を、真空蒸留により純度4Nレベルとし、それを5kg製造した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 実施例6で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、実施例6のネオジム系希土類永久磁石の純度は5N(99.999wt%)以上であった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約59MGOeと良好な結果を示していた。また、耐食性及び耐熱性のいずれも良好な結果を示していた。
[組成:21Nd-10Dy-68Fe-1B]
 (実施例7)
 純度2Nレベルのネオジム原料を、塩化物の溶融塩電解により純度3Nレベルとし、それを21kg製造した。また、純度3Nレベルの鉄原料を、塩酸系の水溶液電解により純度4Nレベルとし、それを68kg製造した。また、ボロン原料については、市販の純度2Nレベルを用いた。さらに、純度2Nレベルのジスプロシウム原料を、真空蒸留により純度3Nレベルとし、それを10kg製造した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 実施例7で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、実施例7のネオジム系希土類永久磁石の純度は3N(99.9wt%)以上であった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約40MGOeと良好な結果を示していた。また、耐食性及び耐熱性のいずれも良好な結果を示していた。
 (実施例8)
 純度2Nレベルのネオジム原料を、塩化物の溶融塩電解により純度4Nレベルとし、それを21kg製造した。また、純度3Nレベルの鉄原料を、塩酸系の水溶液電解により純度4Nレベルとし、それを68kg製造した。また、市販の純度2Nレベルのボロン原料を、溶融塩電解により純度4Nとし、それを1kg製造した。さらに、純度2Nレベルのジスプロシウム原料を、真空蒸留により純度4Nレベルとし、それを10kg製造した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 実施例8で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、実施例8のネオジム系希土類永久磁石の純度は4N(99.99wt%)以上であった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約47MGOeと良好な結果を示していた。また、耐食性及び耐熱性のいずれも良好な結果を示していた。
 (実施例9)
 純度2Nレベルのネオジム原料を、塩化物の溶融塩電解を2回繰り返すことにより純度5Nレベルとし、それを26kg製造した。また、純度3Nレベルの鉄原料を、塩酸系の水溶液電解を2回繰り返すことにより純度5Nレベルとし、それを68kg製造した。また、ボロン原料については、市販の純度2Nレベルを、溶融塩電解により純度4Nとして用いた。さらに、純度2Nレベルのジスプロシウム原料を、真空蒸留により純度4Nレベルとし、それを10kg製造した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 実施例9で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、実施例4のネオジム系希土類永久磁石の純度は5N(99.999wt%)以上であった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約52MGOeと良好な結果を示していた。また、耐食性及び耐熱性のいずれも良好な結果を示していた。
[組成:31Nd-68Fe-1B]
 (比較例1)
 市販の純度2Nレベルのネオジム原料を26kg用意した。また、市販の純度3Nレベルの鉄を68kg用意した。また、市販の純度2Nレベルのボロンを1kg用意した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 比較例1で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、比較例1のネオジム系希土類永久磁石の純度は2N(99wt%)レベルであった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約46MGOeと実施例1~3に比べて劣る結果となった。また、耐食性及び耐熱性はいずれも実施例に比べて劣る結果をなった。
[組成:26Nd-5Dy-68Fe-1B]
 (比較例2)
 市販の純度2Nレベルのネオジム原料を26kg用意した。また、市販の純度3Nレベルの鉄原料を68kg用意した。また、市販の純度2Nレベルのボロン原料を1kg用意した。さらに、市販の純度2Nレベルのジスプロシウム原料を5kg用意した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 比較例2で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、比較例2のネオジム系希土類永久磁石の純度は2N(99wt%)レベルであった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxが約40MGOeと、実施例4~6に比べて劣る結果となった。また、耐食性及び耐熱性はいずれも実施例に比べて著しく劣る結果をなった。また、ジスプロシウムを添加しない比較例1に比べて、耐熱性は向上したものの、最大エネルギー積(BH)maxはやや低下した。
[組成:21Nd-10Dy-68Fe-1B]
 (比較例3)
 市販の純度2Nレベルのネオジム原料を21kg用意した。また、市販の純度3Nレベルの鉄原料を68kg用意した。また、市販の純度2Nレベルのボロン原料を1kg用意した。さらに、市販の純度2Nレベルのジスプロシウム原料を10kg用意した。
 その後の工程は、実施例1と同様の条件とした。
 比較例3で作製したネオジム系希土類永久磁石の純度及び磁気特性をそれぞれ表1に示す。表1に示すように、比較例3のネオジム系希土類永久磁石の純度は2N(99wt%)レベルであった。このとき、最大エネルギー積(BH)maxは、実施例7~9に比べて劣る結果となった。また、耐食性及び耐熱性はいずれも実施例に比べて著しく劣る結果をなった。また、比較例2よりもジスプロシウムの添加量を増加させた結果、耐熱性はさらに向上したものの、最大エネルギー積(BH)maxは低下した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 本発明のネオジム系希土類永久磁石は、高純度技術を磁性材料に応用することにより、磁気特性を格段に向上させることができ、さらに、磁性材料特有の弱点である耐熱性、耐食性を改善することができるので、製造プロセスを煩雑にすることなく、高性能のネオジム系希土類永久磁石の提供に有用である。

Claims (11)

  1.  ガス成分及び成分元素を除く純度が99.9wt%以上であることを特徴とするネオジム系希土類永久磁石。
  2.  ガス成分及び成分元素を除く純度が99.99wt%以上であることを特徴とする請求項1記載のネオジム系希土類永久磁石。
  3.  ガス成分及び成分元素を除く純度が99.999wt%以上であることを特徴とする請求項1記載のネオジム系希土類永久磁石。
  4.  同一組成のNd-Fe-B系希土類永久磁石に比べて、最大エネルギー積(BH)maxの増加率が10%以上であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のNd-Fe-B系希土類永久磁石。
  5.  同一組成のNd-Fe-B系希土類永久磁石に比べて、耐熱温度の上昇率が10%以上であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載のNd-Fe-B系希土類永久磁石。
  6.  ネオジム原料を溶融塩電解により純度99.9%以上、鉄原料を水溶液電解により99.99%以上とし、次に、この精製したネオジム、精製した鉄、ボロンを配合した配合物を真空溶解してインゴットとし、このインゴットを粉砕して粉末化した後、これをプレスにより成形し、その後、この成形体を焼結、熱処理を行った後、この焼結体を表面加工することを特徴とするネオジム系希土類永久磁石の製造方法。
  7.  前記ボロン原料を溶融塩電解により純度99.9%以上とすることを特徴とする請求項6記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法。
  8.  ネオジム原料を溶融塩電解により純度99.99%以上、鉄原料を水溶液電解により99.99%以上とすることを特徴とする請求項6記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法。
  9.  ネオジム原料を溶融塩電解により純度99.999%以上、鉄原料を水溶液電解により99.999%以上とすることを特徴とする請求項6記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法。
  10.  ジスプロシウム原料を真空蒸留により純度99.9%以上とし、この精製したジスプロシウムを前記配合物に添加したものを真空溶解してインゴットとすることを特徴とする請求項6~9のいずれか一項に記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法。
  11.  表面加工後に、金属メッキを施すことを特徴とする請求項6~10のいずれか一項に記載のネオジム系希土類永久磁石の製造方法。
PCT/JP2012/072102 2012-02-23 2012-08-31 ネオジム系希土類永久磁石及びその製造方法 WO2013125075A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020147024940A KR101649433B1 (ko) 2012-02-23 2012-08-31 네오디뮴계 희토류 영구 자석 및 그 제조 방법
JP2014500857A JP6084601B2 (ja) 2012-02-23 2012-08-31 ネオジム系希土類永久磁石及びその製造方法
US14/380,416 US9972428B2 (en) 2012-02-23 2012-08-31 Neodymium-based rare earth permanent magnet and process for producing same
EP12869307.4A EP2801985A4 (en) 2012-02-23 2012-08-31 PERMANENT MAGNET IN RARE EARTH BASED ON NEODYM AND PRODUCTION PROCESS
CN201280070445.6A CN104321838B (zh) 2012-02-23 2012-08-31 钕基稀土类永久磁铁及其制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012037546 2012-02-23
JP2012-037546 2012-02-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013125075A1 true WO2013125075A1 (ja) 2013-08-29

Family

ID=49005279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/072102 WO2013125075A1 (ja) 2012-02-23 2012-08-31 ネオジム系希土類永久磁石及びその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9972428B2 (ja)
EP (1) EP2801985A4 (ja)
JP (1) JP6084601B2 (ja)
KR (1) KR101649433B1 (ja)
CN (1) CN104321838B (ja)
TW (1) TWI569291B (ja)
WO (1) WO2013125075A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3029009A4 (en) * 2013-09-24 2017-03-15 Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd. Method for producing ingot and powder of zirconium carbide
JP2018536278A (ja) * 2015-09-28 2018-12-06 シアメン タングステン カンパニー リミテッド PrとWを複合含有するR−Fe−B系希土類焼結磁石

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5861246B2 (ja) 2014-06-04 2016-02-16 Jx日鉱日石金属株式会社 希土類薄膜磁石及びその製造方法並びに希土類薄膜磁石形成用ターゲット
KR101868763B1 (ko) 2014-10-27 2018-06-18 제이엑스금속주식회사 희토류 박막 자석 및 그 제조 방법
CN106024235B (zh) * 2015-03-30 2020-01-17 日立金属株式会社 R-t-b系烧结磁体
WO2017154653A1 (ja) 2016-03-07 2017-09-14 Jx金属株式会社 希土類薄膜磁石及びその製造方法
KR101982998B1 (ko) 2016-04-15 2019-05-27 제이엑스금속주식회사 희토류 박막 자석 및 그 제조 방법
CN105957685A (zh) * 2016-05-30 2016-09-21 南通万宝实业有限公司 一种扬声器用永磁体及制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06231921A (ja) 1993-01-29 1994-08-19 Hitachi Metals Ltd Nd−Fe−B系永久磁石
JPH0745413A (ja) 1993-07-28 1995-02-14 Sumitomo Special Metals Co Ltd R−Fe−B系永久磁石用原料粉末の製造方法及び原料粉末調整用合金粉末
JPH0790411A (ja) * 1993-09-14 1995-04-04 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 高純度希土類金属の製造方法
JPH0885833A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類金属の精製方法
JPH097810A (ja) * 1995-06-19 1997-01-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 高耐蝕性永久磁石およびその製造方法
JPH1017908A (ja) * 1996-07-03 1998-01-20 Sumitomo Metal Ind Ltd 希土類焼結磁石用合金粉末の製造方法
JP2000331810A (ja) 1999-05-21 2000-11-30 Shin Etsu Chem Co Ltd R−Fe−B系希土類永久磁石材料
JP2005051002A (ja) 2003-07-28 2005-02-24 Mitsubishi Electric Corp 希土類磁石及びその製造方法
WO2005123974A1 (ja) 2004-06-22 2005-12-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. R-Fe-B系希土類永久磁石材料
JP2008248369A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Hitachi Metals Ltd Nd−Fe−B系準安定凝固合金およびそれを用いて製造されるナノコンポジット磁石ならびにこれらの製造方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3587977T2 (de) * 1984-02-28 1995-05-18 Sumitomo Spec Metals Dauermagnete.
JPS6179747A (ja) * 1984-09-28 1986-04-23 Santoku Kinzoku Kogyo Kk 永久磁石合金
US4898613A (en) * 1985-02-26 1990-02-06 Sumitomo Special Metals Co. Ltd. Rare earth alloy powder used in production of permanent magnets
JPS62243731A (ja) * 1986-04-15 1987-10-24 Tohoku Metal Ind Ltd 永久磁石合金とその製造方法
EP0258609B1 (en) * 1986-07-23 1993-02-03 Hitachi Metals, Ltd. Permanent magnet with good thermal stability
US4983232A (en) 1987-01-06 1991-01-08 Hitachi Metals, Ltd. Anisotropic magnetic powder and magnet thereof and method of producing same
US5118396A (en) 1989-06-09 1992-06-02 The Dow Chemical Company Electrolytic process for producing neodymium metal or neodymium metal alloys
JPH0547530A (ja) * 1991-08-07 1993-02-26 Sumitomo Special Metals Co Ltd 希土類磁石の製造方法
JPH0696928A (ja) * 1992-06-30 1994-04-08 Aichi Steel Works Ltd 希土類焼結磁石及びその製造方法
US5472525A (en) 1993-01-29 1995-12-05 Hitachi Metals, Ltd. Nd-Fe-B system permanent magnet
CN1067481C (zh) * 1998-04-14 2001-06-20 北京科技大学 稀土铁超磁致伸缩材料及制造工艺
JPH11307327A (ja) * 1998-04-22 1999-11-05 Sanei Kasei Kk 永久磁石用組成物
EP1288339B1 (en) * 2000-05-22 2010-08-18 Nippon Mining & Metals Co., Ltd. Method of producing a higher-purity metal
JP2006041507A (ja) * 2001-03-01 2006-02-09 Tdk Corp 焼結磁石
CN1184345C (zh) * 2001-08-24 2005-01-12 中国科学院物理研究所 大块非晶合金材料
CN1165055C (zh) 2002-04-29 2004-09-01 浙江大学 高性能双相稀土永磁材料及其制备方法
CN1215491C (zh) 2002-06-25 2005-08-17 北京科技大学 一种非间隙3:29相稀土永磁材料及制备方法
CN1250762C (zh) * 2002-10-25 2006-04-12 中国科学院物理研究所 具有永磁性的镨基大块非晶合金
TWI302712B (en) * 2004-12-16 2008-11-01 Japan Science & Tech Agency Nd-fe-b base magnet including modified grain boundaries and method for manufacturing the same
JP4649591B2 (ja) * 2004-12-27 2011-03-09 日立金属株式会社 希土類合金の製造方法
US7898137B2 (en) 2006-08-30 2011-03-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Permanent magnet and permanent magnet rotating machine
JP5210585B2 (ja) * 2007-09-28 2013-06-12 株式会社アルバック 焼結体の製造方法及びこの焼結体の製造方法により製造されるネオジム鉄ボロン系焼結磁石
CN101195745B (zh) * 2008-01-10 2010-11-03 成都理工大学 钒酸镁红色发光材料及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06231921A (ja) 1993-01-29 1994-08-19 Hitachi Metals Ltd Nd−Fe−B系永久磁石
JPH0745413A (ja) 1993-07-28 1995-02-14 Sumitomo Special Metals Co Ltd R−Fe−B系永久磁石用原料粉末の製造方法及び原料粉末調整用合金粉末
JPH0790411A (ja) * 1993-09-14 1995-04-04 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 高純度希土類金属の製造方法
JPH0885833A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類金属の精製方法
JPH097810A (ja) * 1995-06-19 1997-01-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 高耐蝕性永久磁石およびその製造方法
JPH1017908A (ja) * 1996-07-03 1998-01-20 Sumitomo Metal Ind Ltd 希土類焼結磁石用合金粉末の製造方法
JP2000331810A (ja) 1999-05-21 2000-11-30 Shin Etsu Chem Co Ltd R−Fe−B系希土類永久磁石材料
JP2005051002A (ja) 2003-07-28 2005-02-24 Mitsubishi Electric Corp 希土類磁石及びその製造方法
WO2005123974A1 (ja) 2004-06-22 2005-12-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. R-Fe-B系希土類永久磁石材料
JP2008248369A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Hitachi Metals Ltd Nd−Fe−B系準安定凝固合金およびそれを用いて製造されるナノコンポジット磁石ならびにこれらの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2801985A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3029009A4 (en) * 2013-09-24 2017-03-15 Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd. Method for producing ingot and powder of zirconium carbide
JP2018536278A (ja) * 2015-09-28 2018-12-06 シアメン タングステン カンパニー リミテッド PrとWを複合含有するR−Fe−B系希土類焼結磁石
US10971289B2 (en) 2015-09-28 2021-04-06 Xiamen Tungsten Co., Ltd. Composite R-Fe-B series rare earth sintered magnet comprising Pr and W

Also Published As

Publication number Publication date
EP2801985A4 (en) 2015-11-18
US9972428B2 (en) 2018-05-15
US20150017053A1 (en) 2015-01-15
TW201337973A (zh) 2013-09-16
KR20140133552A (ko) 2014-11-19
JPWO2013125075A1 (ja) 2015-07-30
CN104321838B (zh) 2018-04-06
EP2801985A1 (en) 2014-11-12
KR101649433B1 (ko) 2016-08-19
JP6084601B2 (ja) 2017-02-22
CN104321838A (zh) 2015-01-28
TWI569291B (zh) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6084601B2 (ja) ネオジム系希土類永久磁石及びその製造方法
JP6090596B2 (ja) Nd−Fe−B系希土類焼結磁石
JP5120710B2 (ja) RL−RH−T−Mn−B系焼結磁石
JP6037128B2 (ja) R−t−b系希土類磁石粉末、r−t−b系希土類磁石粉末の製造方法、及びボンド磁石
JP6500907B2 (ja) R−t−b系焼結磁石の製造方法
JP2010121167A (ja) 永久磁石とそれを用いた永久磁石モータおよび発電機
JP2012234985A (ja) 高保磁力NdFeB磁石の製法
JPWO2002103719A1 (ja) 希土類永久磁石材料
JP2012248827A (ja) 希土類永久磁石及びその製造方法
TWI738592B (zh) R-t-b系燒結磁體及其製備方法
JP2015023285A (ja) R−t−m−b系焼結磁石とその製造方法
JP2022543487A (ja) 高Cu高Alネオジム鉄ホウ素磁石及びその製造方法
WO2005015580A1 (ja) R-t-b系焼結磁石および希土類合金
JP2012079796A (ja) R−t−b系希土類永久磁石用合金材料、r−t−b系希土類永久磁石の製造方法およびモーター
JP2000234151A (ja) R−Fe−B系希土類永久磁石材料
JP2024519243A (ja) ネオジム鉄ホウ素磁石材料及びその製造方法並びに応用
JP2013197240A (ja) Nd−Fe−B系希土類焼結磁石及びその製造方法。
CN108777204B (zh) 一种钐铁氮永磁粉末的制备方法
WO2012029527A1 (ja) R-t-b系希土類永久磁石用合金材料、r-t-b系希土類永久磁石の製造方法およびモーター
EP2721618A1 (en) Neodymium/iron/boron-based permanent magnet
JP2019169560A (ja) R−t−b系焼結磁石の製造方法
JP2013197241A (ja) ネオジム系希土類焼結磁石及びその製造方法。
JPH0320048B2 (ja)
JP7502494B2 (ja) 希土類永久磁石材料及びその原料組成物、製造方法、並びに応用
JP6828623B2 (ja) R−t−b系希土類焼結磁石及びr−t−b系希土類焼結磁石用合金

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12869307

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014500857

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012869307

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147024940

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14380416

Country of ref document: US