WO2014017551A1 - Ｓｒフェライト焼結磁石の製造方法、並びにモータ及び発電機 - Google Patents

Ｓｒフェライト焼結磁石の製造方法、並びにモータ及び発電機 Download PDF

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    • C04B2235/85—Intergranular or grain boundary phases

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a sintered Sr ferrite magnet, and a motor and a generator.
  • M type Sr ferrite As a magnetic material used for a ferrite sintered magnet, Ba ferrite, Sr ferrite, and Ca ferrite having a hexagonal crystal structure are known. In recent years, among them, magnetoplumbite type (M type) Sr ferrite is mainly used as a magnet material for motors and the like.
  • the M-type ferrite is represented by a general formula of AFe 12 O 19 , for example.
  • Sr ferrite has Sr at the A site of the crystal structure.
  • Patent Document 1 discloses a technique for improving the residual magnetic flux density (Br) and the coercive force (HcJ) by replacing a part of the A site and the B site with a specific amount of rare earth element and Co. .
  • Sr ferrite sintered magnets used for motors and generators are required to have excellent properties of both Br and HcJ, but it is generally known that Br and HcJ are in a trade-off relationship. For this reason, it is required to establish a technique capable of further improving both characteristics of Br and HcJ.
  • Patent Document 1 it is effective to improve the magnetic characteristics by controlling the composition of main crystal grains constituting the Sr ferrite sintered magnet.
  • the composition of main crystal grains constituting the Sr ferrite sintered magnet even if only the composition of the crystal grains is controlled, it is difficult to greatly improve the magnetic characteristics of the conventional Sr ferrite sintered magnet.
  • some of the subcomponents contained in the Sr ferrite sintered magnet have an effect of improving magnetic properties and sinterability.
  • the reliability such as excellent strength and appearance of the Sr ferrite sintered magnet may be impaired.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for producing a sintered Sr ferrite magnet having excellent properties of both residual magnetic flux density (Br) and coercive force (HcJ) and high reliability. For the purpose. It is another object of the present invention to provide a motor and a generator that are highly efficient and highly reliable by using a sintered Sr ferrite magnet obtained by the above-described manufacturing method.
  • the present inventors examined not only the composition of crystal grains but also the magnetic composition by focusing on the composition of grain boundaries as well as the overall composition of Sr ferrite sintered magnets. As a result, it has been found that the magnetic properties and reliability of the sintered Sr ferrite magnet can be improved by containing a predetermined subcomponent, and the present invention has been completed.
  • the present invention relates to a calcining step of calcining a mixed powder containing an iron compound powder and a strontium compound powder at 1100 to 1450 ° C. to obtain a calcined product containing Sr ferrite having a hexagonal crystal structure,
  • an alkali metal compound having at least one of K and Na as a constituent element is added to the calcined powder.
  • the total content of K and Na is changed to K 2 O and Na 2 O.
  • a method for producing a sintered Sr ferrite magnet which obtains a sintered body that is 0.004 to 0.31 mass% in terms of each and satisfies the following formula (1).
  • Sr F is the molar content of Sr excluding Sr constituting Sr ferrite in the sintered body, and Ba, Ca, Na and K are the respective elements. The content on a molar basis is shown.
  • the Sr ferrite sintered magnet obtained by the production method of the present invention is excellent in both properties of Br and HcJ and has high reliability.
  • the reason why such an effect is obtained is not necessarily clear, but the present inventors believe that the grain boundary composition of the Sr ferrite sintered magnet contributes. That is, a silicate glass having Sr different from Sr constituting Sr ferrite and at least one of Ba, Ca, Na, and K as constituent elements is formed at the grain boundaries of the Sr ferrite sintered magnet. it is conceivable that.
  • the Sr ferrite sintered magnet obtained by the production method of the present invention is considered to have a grain boundary composition in such a ratio as to stably form the silicate glass. For this reason, it is considered that the sintered Sr ferrite magnet is likely to have a stable and dense structure, and has high Br and HcJ and high reliability.
  • the Sr ferrite sintered magnet obtained by the production method of the present invention preferably satisfies the following formula (2).
  • a sintered Sr ferrite magnet having further excellent magnetic properties can be obtained.
  • Br and HcJ represent a residual magnetic flux density (kG) and a coercive force (kOe), respectively.
  • the average grain size of Sr ferrite crystal grains is 1.0 ⁇ m or less, and the number-based ratio of crystal grains having a grain size of 2.0 ⁇ m or more is 1%. The following is preferable. As a result, both magnetic properties and reliability can be achieved at a higher level.
  • the present invention also provides a motor including an Sr ferrite sintered magnet obtained by the above-described manufacturing method. Since this motor includes the Sr ferrite sintered magnet having the above-described characteristics, it has both high efficiency and high reliability.
  • the present invention also provides a generator including the Sr ferrite sintered magnet obtained by the above-described manufacturing method. Since this motor includes the Sr ferrite sintered magnet having the above-described characteristics, it has both high efficiency and high reliability.
  • the present invention it is possible to provide a method for producing a sintered Sr ferrite magnet having excellent properties of both Br and HcJ and high reliability. Further, by using the Sr ferrite sintered magnet obtained by such a manufacturing method, it is possible to provide a motor and a generator that are highly efficient and excellent in reliability.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of the motor shown in FIG. 3. It is an electron micrograph (magnification: 10,000 times) which expands and shows the section of the Sr ferrite sintered magnet of Example 73. It is an electron micrograph (magnification: 10,000 times) which expands and shows the section of the Sr ferrite sintered magnet of Example 74.
  • the manufacturing method of the Sr ferrite sintered magnet of this embodiment has a mixing process, a calcination process, a crushing process, a forming process in a magnetic field, and a firing process. Hereinafter, details of each process will be described.
  • the mixing step is a step of preparing a mixed powder for calcination.
  • the starting materials are weighed and blended at a predetermined ratio, and mixed with a wet attritor or a ball mill for about 1 to 20 hours and pulverized.
  • a powder of a compound having a constituent element of Sr ferrite as a main component is prepared. Examples of such powders include iron compound powders and strontium compound powders.
  • powders such as SiO 2 and CaCO 3 which are subcomponents may be added.
  • an oxide or a compound such as carbonate, hydroxide or nitrate that becomes an oxide by firing can be used as a compound having a constituent element of Sr ferrite.
  • examples of such compounds include SrCO 3 , La (OH) 3 , Fe 2 O 3 and Co 3 O 4 .
  • the average particle diameter of the starting material is not particularly limited and is, for example, 0.1 to 2.0 ⁇ m. It is not necessary to mix all starting materials in the mixing step before calcination, and a part or all of each compound may be added after the calcination step.
  • the calcining step is a step of calcining the raw material composition obtained in the mixing step. Calcination can be performed in an oxidizing atmosphere such as air.
  • the calcination temperature is 1100 to 1450 ° C., preferably 1200 to 1350 ° C.
  • the calcination time at the calcination temperature is preferably 1 second to 10 hours, more preferably 1 minute to 3 hours.
  • the content of Sr ferrite having a hexagonal crystal structure in the calcined product obtained by calcining is preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.
  • the primary particle size of the calcined product is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less.
  • the pulverization step is a step of pulverizing the calcined product to obtain a calcined powder containing Sr ferrite.
  • the pulverization process may be performed in one stage, or may be performed in two stages, a coarse pulverization process and a fine pulverization process. Since the calcined product is usually granular or massive, it is preferable to first perform a coarse pulverization step.
  • a pulverized powder having an average particle size of 0.5 to 5.0 ⁇ m is prepared by performing dry pulverization using a vibrating rod mill or the like.
  • the pulverized powder thus prepared is wet pulverized using a wet attritor, ball mill, jet mill or the like to obtain an average particle size of 0.08 to 2.0 ⁇ m, preferably 0.1 to 1.0 ⁇ m.
  • a calcined powder (fine powder) of 0.2 to 0.8 ⁇ m is obtained.
  • the specific surface area of the calcined powder by the BET method is preferably 5 to 14 m 2 / g, more preferably 7 to 12 m 2 / g.
  • the pulverization time is, for example, 30 minutes to 10 hours when using a wet attritor, and 5 to 50 hours when using a ball mill. These times are preferably adjusted appropriately depending on the pulverization method.
  • an alkali metal compound having at least one of K and Na as a constituent element is added to the calcined powder.
  • the alkali metal compound include Na 2 CO 3 and K 2 CO 3 .
  • Temporary The baked powder, together with an alkali metal compound, SiO 2, CaCO 3, the powder such as SrCO 3 and BaCO 3 may be added.
  • a silicate or an organic compound (dispersant) containing Na or K can be used in addition to the above-mentioned carbonate.
  • the silicate include orthosilicate, metasilicate, and water glass. These may be powder or liquid.
  • polyhydric alcohol in the pulverization step in addition to the above-mentioned subcomponents.
  • the addition amount of the polyhydric alcohol is 0.05 to 5.0% by mass, preferably 0.1 to 3.0% by mass, more preferably 0.3 to 2.0% by mass with respect to the addition target. .
  • the added polyhydric alcohol is thermally decomposed and removed in the baking step after the molding step in the magnetic field.
  • the calcined powder obtained in the pulverizing step is formed in a magnetic field to produce a molded body.
  • the molding step in a magnetic field can be performed by either dry molding or wet molding. From the viewpoint of increasing the degree of magnetic orientation, wet molding is preferred.
  • wet molding is preferred.
  • the finely pulverizing step may be performed in a wet manner, and the resulting slurry may be adjusted to a predetermined concentration to form a wet molding slurry. Concentration of the slurry can be performed by centrifugation, filter press, or the like.
  • the content of the calcined powder in the wet-forming slurry is preferably 30 to 85% by mass.
  • water or a non-aqueous solvent can be used as the dispersion medium of the slurry.
  • a surfactant such as gluconic acid, gluconate, or sorbitol may be added to the wet molding slurry. Molding in a magnetic field is performed using such a slurry for wet molding.
  • the molding pressure is, for example, 0.1 to 0.5 ton / cm 2
  • the applied magnetic field is, for example, 5 to 15 kOe.
  • the firing step is a step of firing the molded body to obtain a sintered body.
  • the firing step is usually performed in an oxidizing atmosphere such as air.
  • the firing temperature is 1100 to 1300 ° C, more preferably 1150 to 1250 ° C.
  • the firing time at the firing temperature is preferably 0.5 to 3 hours.
  • a sintered body can be obtained by the above steps.
  • the sintered body thus obtained can be processed into a predetermined shape as necessary, and a Sr ferrite sintered magnet made of the sintered body can be obtained.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of an Sr ferrite sintered magnet obtained by the manufacturing method of the present embodiment.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 has a shape that is curved so that the end surface is arcuate, and generally has a shape called an arc segment shape, a C shape, a roof shape, or an arc shape.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 is suitably used as a motor magnet, for example.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 contains M-type Sr ferrite having a hexagonal crystal structure as a main component.
  • the main component, Sr ferrite is represented by the following formula (3), for example. SrFe 12 O 19 (3)
  • a part of Sr at the A site and Fe at the B site in the Sr ferrite of the above formula (4) may be partially substituted by impurities or intentionally added elements. Further, the ratio between the A site and the B site may be slightly shifted.
  • the Sr ferrite can be expressed by, for example, the following general formula (4).
  • x and y are, for example, 0.1 to 0.5
  • z is 0.7 to 1.2.
  • M in the general formula (4) is, for example, one or more selected from the group consisting of Co (cobalt), Zn (zinc), Ni (nickel), Mn (manganese), Al (aluminum), and Cr (chromium). It is an element.
  • R in the general formula (4) represents a rare earth element, for example, one selected from the group consisting of La (lanthanum), Ce (cerium), Pr (praseodymium), Nd (neodymium), and Sm (samarium). These elements. In this case, Sr F described later can be calculated on the assumption that M and R constitute Sr ferrite.
  • the mass ratio of Sr ferrite in the Sr ferrite sintered magnet 10 is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and further preferably 97% by mass or more.
  • the mass ratio of the crystal phase different from Sr ferrite can be further enhanced.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 contains a component different from Sr ferrite as a subcomponent.
  • An oxide is mentioned as a subcomponent.
  • an oxide an oxide having at least one selected from K (potassium), Na (sodium), Si (silicon), Ca (calcium), Sr (strontium) and Ba (barium) as a constituent element, and a composite oxide Things.
  • the oxide include SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, CaO, SrO, and BaO.
  • the silicate glass may be included.
  • the total content of Na and K in the Sr ferrite sintered magnet 10 is 0.004 to 0.31 mass% in terms of Na 2 O and K 2 O, respectively.
  • the lower limit of the total content of Na and K is preferably 0.01% by mass, more preferably 0.02% by mass, and still more preferably 0.8% in terms of Na 2 O and K 2 O, respectively. 03% by mass. If the total content of Na and K is too low, the sintering temperature cannot be reduced, and crystal grains tend to grow and it becomes difficult to obtain sufficiently high magnetic properties.
  • the upper limit of the total content of Na and K is preferably 0.2% by mass, more preferably 0.15% by mass, and still more preferably 0.1% by mass in terms of Na 2 O and K 2 O, respectively. 1% by mass.
  • white powder tends to be easily generated on the surface of the sintered Sr ferrite magnet 10.
  • the adhesive force between the motor member and the Sr ferrite sintered magnet 10 may be reduced, and the Sr ferrite sintered magnet 10 may be separated from the motor member. . That is, the reliability of the Sr ferrite sintered magnet 10 is impaired.
  • the Si content in the sintered Sr ferrite magnet 10 is preferably 0.3 to 0.94 mass% in terms of SiO 2 .
  • the lower limit of the Si content is more preferably 0.4% by mass in terms of SiO 2 , and still more preferably 0.45% by mass. If the Si content is too low, the sintered body is not sufficiently densified, and excellent magnetic properties tend to be impaired.
  • the upper limit of the Si content is more preferably 0.9% by mass, and still more preferably 0.8% by mass in terms of SiO 2 . If the Si content becomes too high, sufficiently excellent magnetic properties tend to be impaired.
  • the Sr content in the sintered Sr ferrite magnet 10 is preferably 10 to 13% by mass, more preferably 10.3 to 11.9% by mass in terms of SrO, from the viewpoint of further improving the magnetic properties and reliability. %. Further, the Ba content in the sintered Sr ferrite magnet 10 is preferably 0.01 to 2.0% by mass, more preferably 0.01 to 0.2% by mass in terms of BaO from the same viewpoint. .
  • the Ca content in the sintered Sr ferrite magnet 10 is preferably 0.05 to 2% by mass in terms of CaO, more preferably 0.1 to 1.% from the viewpoint of further improving the magnetic properties and reliability. 5% by mass.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 may include impurities contained in the raw materials and inevitable components derived from the manufacturing equipment. Examples of such components include Ti (titanium), Cr (chromium), Mn (manganese), Mo (molybdenum), V (vanadium), and Al (aluminum) oxides.
  • the subcomponents are mainly contained in the grain boundaries of the Sr ferrite crystal grains in the Sr ferrite sintered magnet 10. If the ratio of each element contained in the subcomponent changes, the composition of the grain boundary changes, and as a result, the magnetic properties and reliability of the Sr ferrite sintered magnet 10 may be affected.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 obtained by the manufacturing method of the present embodiment has excellent magnetic properties and high reliability by adjusting the ratio of the specific element contained in the subcomponent to a predetermined range.
  • the content of each component of the Sr ferrite sintered magnet 10 can be measured by fluorescent X-ray analysis and inductively coupled plasma emission spectroscopic analysis (ICP analysis).
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 satisfies the following formula (1).
  • the sintered Sr ferrite magnet 10 preferably satisfies the following formula (5) from the viewpoint of further increasing the magnetic properties. 1.3 ⁇ (Sr F + Ba + Ca + 2Na + 2K) /Si ⁇ 5.7 (1) 1.3 ⁇ (Sr F + Ba + Ca + 2Na + 2K) /Si ⁇ 4.1 (5)
  • Sr F represents the molar basis content of Sr excluding Sr constituting Sr ferrite in the Sr ferrite sintered magnet 10, and Ba, Ca, Na and K are , The content of each element on a molar basis is shown.
  • Sr F represents the ratio of the Sr source to the Fe source, and the stoichiometric ratio of Sr ferrite [SrFe 12 O 19 or R x Sr 1-x (Fe 12-y M y ). It occurs when the amount is larger than z O 19 ].
  • Sr F is a numerical value less than 0, that is, Negative value. Also in this case, the magnetic characteristics and reliability can be improved if the above formula (1), preferably the formula (5) is satisfied.
  • silicate glass having the elements listed as subcomponents as constituent elements is generated at the grain boundaries of the Sr ferrite sintered magnet 10. It is considered that the Sr ferrite sintered magnet 10 stabilizes the grain boundary composition by satisfying the above formula (1), which contributes to the improvement of magnetic properties and reliability.
  • the average grain size of the Sr ferrite crystal grains in the sintered Sr ferrite magnet 10 is preferably 2.0 ⁇ m or less, more preferably 1.0 ⁇ m or less, and further preferably 0.3 to 1.0 ⁇ m.
  • the average grain size of Sr ferrite crystal grains exceeds 2.0 ⁇ m, it tends to be difficult to obtain sufficiently excellent magnetic properties.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 having an average grain size of Sr ferrite crystal grains of less than 0.3 ⁇ m tends to be difficult to manufacture.
  • the average grain size of the Sr ferrite crystal grains of the Sr ferrite sintered magnet 10 can be measured by the following procedure.
  • the cross section of the sintered Sr ferrite magnet 10 is mirror-polished and etched with an acid such as hydrofluoric acid. Then, the etched surface is observed with an SEM or the like. In an observation image including several hundred crystal grains, the outline of the crystal grains is clarified, and then image processing is performed to measure the grain size distribution on the c-plane.
  • the “particle diameter” in the present specification refers to the long diameter (a-axis direction diameter) on the a-plane. The major axis is obtained as the long side of the “rectangle with the smallest area” circumscribing each crystal grain. Further, the ratio of the long side to the short side of the “rectangle having the smallest area” is the “aspect ratio”.
  • thermal etching in which the sample is heated and etched may be performed.
  • the number-based average value of the crystal grain size is calculated from the measured number-based particle size distribution.
  • the standard deviation is calculated from the measured particle size distribution and the average value.
  • these are the average grain size and standard deviation of the Sr ferrite crystal grains.
  • the ratio of the number basis of crystal grains having a grain size of 2.0 ⁇ m or more to the whole Sr ferrite crystal grains is preferably 1% or less, and 0.9% or less. It is more preferable that Thereby, a sintered ferrite magnet having sufficiently high magnetic properties can be obtained.
  • the number average value (average aspect ratio) of the aspect ratio of each crystal grain is preferably about 1.0.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 preferably satisfies the following formula (2).
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 has high magnetic properties satisfying the formula (2) because the Sr ferrite crystal grains are sufficiently fine and have a specific composition.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 that satisfies the formula (2) has sufficiently excellent magnetic properties.
  • Such a Sr ferrite sintered magnet 10 can provide a motor having higher efficiency.
  • Br and HcJ represent a residual magnetic flux density (kG) and a coercive force (kOe), respectively.
  • FIG. 2 is a graph plotting the relationship between Br (G) and HcJ (Oe) of a plurality of sintered Sr ferrite magnets in Examples and Comparative Examples of the present invention.
  • FIG. 2 is a plot of only data that satisfies Hk / HcJ> 90%.
  • the Sr ferrite sintered magnet generally varies in magnetic properties such as Br and HcJ due to changes in the manufacturing conditions such as composition, addition conditions and firing temperature.
  • Br and HcJ are in a trade-off relationship with each other and fluctuate along a predetermined gradient (Br + 1 / 3HcJ).
  • Sr ferrite sintered magnet 10 is, for example, for fuel pump, power window, ABS (anti-lock brake system), fan, wiper, power steering, active suspension, starter, door lock, It can be used as a magnet for an automobile motor such as an electric mirror. Also for FDD spindle, VTR capstan, VTR rotary head, VTR reel, VTR loading, VTR camera capstan, VTR camera rotary head, VTR camera zoom, VTR camera focus, radio cassette etc. It can be used as a magnet for motors for OA / AV devices such as CD / DVD / MD spindle, CD / DVD / MD loading, and CD / DVD optical pickup.
  • OA / AV devices such as CD / DVD / MD spindle, CD / DVD / MD loading, and CD / DVD optical pickup.
  • a magnet for a motor for home appliances such as an air conditioner compressor, a freezer compressor, an electric tool drive, a dryer fan, a shaver drive, an electric toothbrush and the like.
  • a magnet for a motor for FA equipment such as a robot shaft, joint drive, robot main drive, machine tool table drive, machine tool belt drive and the like.
  • the Sr ferrite sintered magnet 10 is attached to the above-mentioned motor member and installed in the motor. Since the Sr ferrite sintered magnet 10 having excellent magnetic properties is sufficiently suppressed from generating cracks and foreign matter (white powder) on the surface, it is sufficiently firmly bonded to the motor member. Thus, it is possible to sufficiently suppress the Sr ferrite sintered magnet 10 from being separated from the motor member. For this reason, various motors including the Sr ferrite sintered magnet 10 have both high efficiency and high reliability.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the motor 30 including the Sr ferrite sintered magnet 10.
  • the motor 30 of the present embodiment is a DC motor with a brush, and includes a bottomed cylindrical housing 31 (stator) and a rotatable rotor 32 disposed concentrically on the inner peripheral side of the housing 31.
  • the rotor 32 includes a rotor shaft 36 and a rotor core 37 fixed on the rotor shaft 36.
  • a bracket 33 is fitted into the opening of the housing 31, and the rotor core is accommodated in a space formed by the housing 31 and the bracket 33.
  • the rotor shaft 36 is rotatably supported by bearings 34 and 35 provided at the center portion of the housing 31 and the center portion of the bracket 33 so as to face each other.
  • Two C-type Sr ferrite sintered magnets 10 are fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the housing 31 so as to face each other.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of the motor 30 in FIG.
  • the motor magnet 10 is bonded to the inner peripheral surface of the housing 31 with an adhesive, with the outer peripheral surface serving as an adhesive surface. Since the Sr ferrite sintered magnet 10 has sufficiently suppressed the precipitation of foreign substances such as powder on the surface, the adhesion between the housing 31 and the Sr ferrite sintered magnet 10 is good. Therefore, the motor 30 has excellent reliability as well as excellent characteristics.
  • inventions of the sintered Sr ferrite magnet 10 are not limited to motors and generators.
  • generators for motorcycles, magnets for speakers and headphones, magnetron tubes, magnetic field generators for MRI, clampers for CD-ROM It can also be used as a member such as a distributor sensor, an ABS sensor, a fuel / oil level sensor, a magnet latch, or an isolator. It can also be used as a target (pellet) when forming the magnetic layer of the magnetic recording medium by vapor deposition or sputtering.
  • the method of manufacturing the sintered Sr ferrite magnet, the motor, and the generator of the present invention are not limited to those described above.
  • the shape of the Sr ferrite sintered magnet is not limited to the shape shown in FIG. 1 and can be appropriately changed to a shape suitable for each application described above.
  • Predetermined amounts of sorbitol, SiO 2 powder and CaCO 3 powder were added to 130 g of the coarsely pulverized powder, and wet pulverization was performed for 21 hours using a ball mill to obtain a slurry containing calcined powder.
  • the amount of sorbitol added was 1% by mass based on the mass of the calcined powder.
  • the specific surface area of the calcined powder after the wet pulverization was 6 to 8 m 2 / g.
  • a predetermined amount of Na 2 CO 3 powder and / or K 2 CO 3 powder was added to the slurry after the wet pulverization and stirred.
  • the solid content concentration of the slurry was adjusted, and molding was performed using a wet magnetic field molding machine in an applied magnetic field of 12 kOe to obtain a molded body.
  • Four such molded bodies were produced. These compacts were fired in air at 1180 ° C., 1200 ° C., 1220 ° C., and 1240 ° C., respectively, to obtain four types of cylindrical Sr ferrite sintered magnets having different firing temperatures.
  • the Sr ferrite sintered magnet of Example 1 was produced.
  • At least one of the addition amount of SrCO 3 powder before calcination, the addition amount of SiO 2 powder and CaCO 3 powder at the time of slurry preparation, and the addition amount of Na 2 CO 3 powder and K 2 CO 3 powder to the slurry Sr ferrite sintered magnets of Examples 2 to 72 and Comparative Examples 1 to 17 having compositions different from those of Example 1 were produced in the same manner as Example 1, except that the above was changed.
  • four types of Sr ferrite sintered magnets having different firing temperatures were produced.
  • composition analysis Evaluation of Sr ferrite sintered magnet
  • ICP analysis inductively coupled plasma emission spectroscopic analysis
  • fluorescent X-ray analysis fluorescent X-ray analysis
  • Tables 1 to 5 show the detected Na, Al, K, Si, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Sr, and Ba, respectively, as Na 2 O, Al 2 O 3 , K 2 O, SiO 2 ,
  • the content when converted to CaO, Cr 2 O 3 , MnO, Fe 2 O 3 , NiO, SrO and BaO is shown.
  • These contents are values (mass%) based on the whole Sr ferrite sintered magnet.
  • the total value of these contents does not become 100 mass% because the Sr ferrite sintered magnet contains trace components such as impurities in addition to these components, and oxidation of the constituent elements of each oxide. This is because the number may be different.
  • the Sr ferrite sintered magnets of the examples had no generation of cracks and white powder, and the value of Br + 1 / 3HcJ was 5.3 or more.
  • the Sr ferrite sintered magnet having a total content exceeding 0.31% by mass when Na and K are converted into Na 2 O and K 2 O, respectively is prone to cracking and is predetermined in the atmosphere. It was confirmed that white powder may precipitate if left for a period of time. Further, it was confirmed that when the ratio of the molar ratio “a” is too large or too small, the phenomenon that the magnetic properties are lowered or the reliability is lowered.
  • Example 73 to 74, Comparative Example 18 ⁇ Production and Evaluation of Sr Ferrite Sintered Magnet>
  • the same starting materials as in Example 1 were prepared. 1000 g of Fe 2 CO 3 powder, 161.2 g of SrCO 3 powder, and 2.3 g of SiO 2 powder were mixed while being pulverized using a wet attritor, and dried and sized. The powder thus obtained was fired in the atmosphere at 1250 ° C. for 3 hours to obtain a granular calcined product. The calcined product was coarsely pulverized using a dry vibrating rod mill to prepare a powder having a specific surface area of 1 m 2 / g by the BET method.
  • Predetermined amounts of sorbitol, SiO 2 powder and CaCO 3 powder were added to 200 g of the coarsely pulverized powder, and wet pulverization was performed for 40 hours using a ball mill to obtain a slurry containing calcined powder.
  • the amount of sorbitol added was 1% by mass based on the mass of the calcined powder.
  • the specific surface area of the calcined powder contained in the slurry was 6 to 8 m 2 / g.
  • a predetermined amount of Na 2 CO 3 powder and / or K 2 CO 3 powder was added to the slurry after pulverization and stirred.
  • FIG. 5 is an electron micrograph (magnification: 10,000 times) showing an enlarged cross section of the sintered Sr ferrite magnet of Example 73.
  • 6 is an electron micrograph (magnification: 10,000 times) showing an enlarged cross section of the sintered Sr ferrite magnet of Example 74.
  • FIG. 7 is an electron micrograph (magnification: 10,000 times) showing an enlarged cross section of the sintered Sr ferrite magnet of Comparative Example 18.
  • the Sr ferrite sintered magnets of FIGS. 5 and 6 have smaller variations in the grain size of the Sr ferrite crystal grains and smaller maximum grain sizes of the Sr ferrite crystal grains than the Sr ferrite sintered magnets of FIG. Was confirmed.
  • the particle size distribution based on the number of crystal grains of Sr ferrite was measured by image processing.
  • FIG. 8 is a histogram showing the grain size distribution of Sr ferrite crystal grains contained in the sintered Sr ferrite magnet of Example 73.
  • FIG. 9 is a histogram showing the particle size distribution of Sr ferrite crystal grains contained in the sintered Sr ferrite magnet of Example 74.
  • FIG. 10 is a histogram showing the particle size distribution of Sr ferrite crystal grains contained in the sintered Sr ferrite magnet of Comparative Example 18.
  • the average particle size and standard deviation based on the number of Sr ferrite crystal grains were determined from the particle size distribution data. Further, the aspect ratio of each crystal grain was measured, and the average value and standard deviation of the number-based aspect ratio were obtained. These results are shown in Table 7. In Examples 73 and 74, the number-based ratio of crystal grains having a grain size of 2.0 ⁇ m or more with respect to the entire Sr ferrite crystal grains was 1% or less. On the other hand, in Comparative Example 18, the ratio of the number basis of crystal grains having a grain size of 2.0 ⁇ m or more with respect to the entire crystal grains of Sr ferrite exceeded 1%.
  • composition analysis 2> The composition of the Sr ferrite crystal grains constituting the sintered body of Example 74 and the vicinity of the grain boundary between the two crystal grains were measured using a high-resolution TEM-EDS. In each of the inside of the crystal grain and the vicinity of the grain boundary, 100 points of the spectrum were measured, and they were integrated and quantified. Such measurement was performed at five locations inside the crystal grains and near the grain boundaries. Table 8 shows the content of each element when the total amount of Na, Si, Ca, Fe and Sr is 100% by mass. In addition, since it is difficult to measure the composition of only the grain boundary, the measured value near the grain boundary is influenced by the composition in the grain.
  • the present invention it is possible to manufacture a sintered Sr ferrite magnet having excellent properties of both Br and HcJ and high reliability. Further, it is possible to provide a motor and a generator that are highly efficient and excellent in reliability.
  • SYMBOLS 10 Sr ferrite sintered magnet, 30 ... Motor, 31 ... Housing, 32 ... Rotor, 33 ... Bracket, 34, 35 ... Bearing, 36 ... Rotor shaft, 37 ... Rotor core.

Abstract

　鉄化合物の粉末及びストロンチウム化合物の粉末を含む混合粉末を１１００～１４５０℃で仮焼して、Ｓｒフェライトを含む仮焼物を得る仮焼工程と、仮焼物を粉砕して仮焼粉末を得る粉砕工程と、仮焼粉末を磁場中成形して得られた成形体を、１１００～１３００℃で焼成して焼結体を得る焼成工程と、を有し、仮焼粉末に、Ｋ及びＮａの少なくとも一方の元素を有するアルカリ金属化合物を添加し、Ｋ及びＮａの合計含有量が、Ｋ２Ｏ及びＮａ２Ｏ換算で０．００４～０．３１質量％であり、且つ下記式（１）を満たす焼結体を得る、Ｓｒフェライト焼結磁石の製造方法である。　１．３≦（ＳｒＦ＋Ｂａ＋Ｃａ＋２Ｎａ＋２Ｋ）≦５．７　（１）

Description

Ｓｒフェライト焼結磁石の製造方法、並びにモータ及び発電機
　本発明はＳｒフェライト焼結磁石の製造方法、並びにモータ及び発電機に関する。
　フェライト焼結磁石に用いられる磁性材料として、六方晶系の結晶構造を有するＢａフェライト、Ｓｒフェライト及びＣａフェライトが知られている。近年、これらの中でも、モータ用等の磁石材料として、主にマグネトプランバイト型（Ｍ型）のＳｒフェライトが採用されている。Ｍ型フェライトは例えばＡＦｅ１２Ｏ１９の一般式で表される。Ｓｒフェライトは、結晶構造のＡサイトにＳｒを有する。
　Ｓｒフェライト焼結磁石の磁気特性を改善するために、Ａサイトの元素及びＢサイトの元素の一部を、それぞれＬａ等の希土類元素及びＣｏで置換することによって、磁気特性を改善することが試みられている。例えば、特許文献１では、Ａサイト及びＢサイトの一部を特定量の希土類元素及びＣｏで置換することによって、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）を向上する技術が開示されている。
　Ｓｒフェライト焼結磁石の代表的な用途としては、モータ及び発電機が挙げられる。モータ及び発電機に用いられるＳｒフェライト焼結磁石は、ＢｒとＨｃＪの両特性に優れることが求められるものの、一般に、ＢｒとＨｃＪは、トレードオフの関係にあることが知られている。このため、Ｂｒ及びＨｃＪの両特性を一層向上することが可能な技術を確立することが求められている。
　Ｂｒ及びＨｃＪの両特性を考慮した磁気特性を示す指標として、Ｂｒ（ｋＧ）＋１／３ＨｃＪ（ｋＯｅ）の計算式が知られている（例えば、特許文献１参照）。この値が高いほど、モータなど高い磁気特性が求められる用途に適したＳｒフェライト焼結磁石であるといえる。
特開平１１－１５４６０４号公報
　上記特許文献１に示されるように、Ｓｒフェライト焼結磁石を構成する主な結晶粒の組成を制御して磁気特性を改善することは有効である。しかしながら、結晶粒の組成のみを制御しても、従来のＳｒフェライト焼結磁石の磁気特性を大きく改善することは難しい。一方、Ｓｒフェライト焼結磁石に含まれる副成分は、磁気特性や焼結性を改善する作用を有するものがある。しかしながら、副成分の種類や量によっては、Ｓｒフェライト焼結磁石の優れた強度や外観などの信頼性が損なわれる場合がある。例えば、強度が低いＳｒフェライト焼結磁石又は表面に異物が析出し易いＳｒフェライト焼結磁石をモータに用いると、モータの使用中にＳｒフェライト焼結磁石が破損したり剥がれて落下したりすることが懸念される。このため、磁気特性のみならず、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石が求められている。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）の両方の特性に優れるとともに、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石の製造方法を提供することを目的とする。また、上述の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石を用いることによって、効率が高く信頼性に優れるモータ及び発電機を提供することを目的とする。
　本発明者らは、結晶粒の組成のみではなく、Ｓｒフェライト焼結磁石の全体の組成とともに粒界の組成に着目して磁気特性を向上させることを検討した。その結果、所定の副成分を含有することによってＳｒフェライト焼結磁石の磁気特性と信頼性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、鉄化合物の粉末及びストロンチウム化合物の粉末を含む混合粉末を１１００～１４５０℃で仮焼して、六方晶構造を有するＳｒフェライトを含む仮焼物を得る仮焼工程と、仮焼物を粉砕して仮焼粉末を得る粉砕工程と、仮焼粉末を磁場中成形して得られた成形体を、１１００～１３００℃で焼成して焼結体を得る焼成工程と、を有し、粉砕工程において、仮焼粉末に、構成元素としてＫ及びＮａの少なくとも一方の元素を有するアルカリ金属化合物を添加し、焼成工程において、Ｋ及びＮａの合計含有量が、Ｋ２Ｏ及びＮａ２Ｏにそれぞれ換算して０．００４～０．３１質量％であり、且つ下記式（１）を満たす焼結体を得る、Ｓｒフェライト焼結磁石の製造方法を提供する。
　　１．３≦（ＳｒＦ＋Ｂａ＋Ｃａ＋２Ｎａ＋２Ｋ）／Ｓｉ≦５．７　　　　（１）
　ここで、式（１）中、ＳｒＦは、焼結体において、Ｓｒフェライトを構成するＳｒを除いたＳｒのモル基準の含有量であり、Ｂａ，Ｃａ，Ｎａ及びＫは、それぞれの元素のモル基準の含有量を示す。
　上記本発明の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石は、Ｂｒ及びＨｃＪの両方の特性に優れるとともに、高い信頼性を有する。このような効果が得られる理由は、必ずしも明らかではないが、本発明者らは、Ｓｒフェライト焼結磁石の粒界組成が寄与していると考えている。すなわち、Ｓｒフェライト焼結磁石の粒界には、Ｓｒフェライトを構成するＳｒとは異なるＳｒと、Ｂａ、Ｃａ並びにＮａ及びＫの少なくとも一方と、を構成元素とするケイ酸ガラスが形成されていると考えられる。本発明の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石は、このケイ酸ガラスを安定して形成させるような比率の粒界組成を有すると考えられる。このため、Ｓｒフェライト焼結磁石が安定で且つ緻密な組織になりやすく、高いＢｒ及びＨｃＪと高い信頼性を有すると考えられる。
　本発明の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石は、下記式（２）を満たすことが好ましい。これによって、一層磁気特性に優れるＳｒフェライト焼結磁石が得られる。
　　Ｂｒ＋１／３ＨｃＪ≧５．３　　　（２）
　ここで、上式（２）中、Ｂｒ及びＨｃＪは、それぞれ残留磁束密度（ｋＧ）及び保磁力（ｋＯｅ）を示す。
　本発明の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石におけるＳｒフェライトの結晶粒の平均粒径は１．０μｍ以下であり、粒径が２．０μｍ以上である結晶粒の個数基準の割合が１％以下であることが好ましい。これによって、磁気特性と信頼性とを一層高水準で両立することができる。
　本発明ではまた、上述の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石を備えるモータを提供する。このモータは、上述の特徴を有するＳｒフェライト焼結磁石を備えることから、高い効率と高い信頼性とを兼ね備える。
　本発明ではまた、上述の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石を備える発電機を提供する。このモータは、上述の特徴を有するＳｒフェライト焼結磁石を備えることから、高い効率と高い信頼性とを兼ね備える。
　本発明によれば、Ｂｒ及びＨｃＪの両方の特性に優れるとともに、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石の製造方法を提供することができる。また、このような製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石を用いることによって、効率が高く信頼性に優れるモータ及び発電機を提供することができる。
本発明の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石の好適な実施形態を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施例及び比較例における複数のＳｒフェライト焼結磁石のＢｒ（Ｇ）とＨｃＪ（Ｏｅ）の関係をプロットしたグラフである。 本発明のモータの好適な実施形態を模式的に示す断面図である。 図３に示すモータのＩＶ－ＩＶ線断面図である。 実施例７３のＳｒフェライト焼結磁石の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真（倍率：１０，０００倍）である。 実施例７４のＳｒフェライト焼結磁石の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真（倍率：１０，０００倍）である。 比較例１８のＳｒフェライト焼結磁石の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真（倍率：１０，０００倍）である。 実施例７３のＳｒフェライト焼結磁石に含まれるＳｒフェライトの結晶粒の粒度分布を示すグラフである。 実施例７４のＳｒフェライト焼結磁石に含まれるＳｒフェライトの結晶粒の粒度分布を示すグラフである。 比較例１８のＳｒフェライト焼結磁石に含まれるＳｒフェライトの結晶粒の粒度分布を示すグラフである。
　以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
　本実施形態のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法を以下に説明する。本実施形態のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法は、混合工程、仮焼工程、粉砕工程、磁場中成形工程及び焼成工程を有する。以下、各工程の詳細を説明する。
　混合工程は、仮焼用の混合粉末を調製する工程である。混合工程では、まず、出発原料を秤量して所定の割合で配合し、湿式アトライタ、又はボールミル等で１～２０時間程度混合するとともに粉砕処理を行う。出発原料としては、主成分であるＳｒフェライトの構成元素を有する化合物の粉末を準備する。このような粉末としては、鉄化合物の粉末及びストロンチウム化合物の粉末が挙げられる。なお、混合工程では、副成分であるＳｉＯ２及びＣａＣＯ３等の粉末を添加してもよい。
　Ｓｒフェライトの構成元素を有する化合物としては、酸化物又は焼成により酸化物となる、炭酸塩、水酸化物又は硝酸塩等の化合物を用いることができる。このような化合物としては、例えば、ＳｒＣＯ３、Ｌａ（ＯＨ）３、Ｆｅ２Ｏ３及びＣｏ３Ｏ４等が挙げられる。出発原料の平均粒径は特に限定されず、例えば０．１～２．０μｍである。出発原料は、仮焼前の混合工程ですべてを混合する必要はなく、各化合物の一部又は全部を仮焼工程の後に添加してもよい。
　仮焼工程は、混合工程で得られた原料組成物を仮焼する工程である。仮焼は、空気中等の酸化性雰囲気中で行うことができる。仮焼温度は、１１００～１４５０℃であり、好ましくは１２００～１３５０℃である。仮焼温度における仮焼時間は、好ましくは１秒間～１０時間、より好ましくは１分間～３時間である。仮焼して得られる仮焼物における六方晶構造を有するＳｒフェライトの含有量は、好ましくは７０質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上である。仮焼物の一次粒子径は、好ましくは１０μｍ以下であり、より好ましくは２．０μｍ以下である。
　粉砕工程は、仮焼物を粉砕してＳｒフェライトを含む仮焼粉末を得る工程である。粉砕工程は、一段階で行ってもよく、粗粉砕工程と微粉砕工程の二段階に分けて行ってもよい。仮焼物は、通常顆粒状又は塊状であるため、まずは粗粉砕工程を行うことが好ましい。粗粉砕工程では、振動ロッドミル等を使用して乾式で粉砕を行って、平均粒径０．５～５．０μｍの粉砕粉を調製する。このようにして調製した粉砕粉を、湿式アトライタ、ボールミル、又はジェットミル等を用いて湿式で粉砕して、平均粒径０．０８～２．０μｍ、好ましくは０．１～１．０μｍ、より好ましくは０．２～０．８μｍの仮焼粉末（微粉末）を得る。
　仮焼粉末のＢＥＴ法による比表面積は、好ましくは５～１４ｍ２／ｇ、より好ましくは７～１２ｍ２／ｇである。粉砕時間は、例えば湿式アトライタを用いる場合、３０分間～１０時間であり、ボールミルを用いる場合、５～５０時間である。これらの時間は、粉砕方法によって適宜調整することが好ましい。
　粉砕工程では、仮焼粉末に、構成元素としてＫ及びＮａの少なくとも一方の元素を有するアルカリ金属化合物を添加する。ここで、アルカリ金属化合物としては、Ｎａ２ＣＯ３及びＫ２ＣＯ３等が挙げられる。仮焼粉末には、アルカリ金属化合物とともに、ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３，ＳｒＣＯ３及びＢａＣＯ３等の粉末を添加してもよい。Ｎａ又はＫの構成元素を有するアルカリ金属化合物としては上述の炭酸塩以外に珪酸塩、或いはＮａ又はＫを含む有機化合物（分散剤）を用いることができる。珪酸塩としては、オルソ珪酸塩、メタ珪酸塩、または水ガラスなどが挙げられる。これらは粉体でも液体でもよい。このような副成分を添加することによって、焼結性を向上すること、及び磁気特性を向上することができる。なお、これらの副成分は、湿式で成形を行う場合にスラリーの溶媒とともに流出することがあるため、Ｓｒフェライト焼結磁石における目標の含有量よりも多めに配合することが好ましい。
　Ｓｒフェライト焼結磁石の磁気的配向度を高めるために、上述の副成分に加えて、多価アルコールを微粉砕工程で添加することが好ましい。多価アルコールの添加量は、添加対象物に対して０．０５～５．０質量％、好ましくは０．１～３．０質量％、より好ましくは０．３～２．０質量％である。なお、添加した多価アルコールは、磁場中成形工程後の焼成工程で熱分解して除去される。
　磁場中成形工程は、粉砕工程で得られた仮焼粉末を磁場中で成形して成形体を作製する工程である。磁場中成形工程は、乾式成形、又は湿式成形のどちらの方法でも行うことができる。磁気的配向度を高くする観点から、湿式成形が好ましい。湿式成形を行う場合、微粉砕工程を湿式で行って、得られたスラリーを所定の濃度に調整し、湿式成形用スラリーとしてもよい。スラリーの濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行うことができる。
　湿式成形用スラリー中における仮焼粉末の含有量は、好ましくは３０～８５質量％である。スラリーの分散媒としては水又は非水系溶媒を用いることができる。湿式成形用スラリーには、水に加えて、グルコン酸、グルコン酸塩、又はソルビトール等の界面活性剤（分散剤）を添加してもよい。このような湿式成形用スラリーを用いて磁場中成形を行う。成形圧力は例えば０．１～０．５トン／ｃｍ２であり、印加磁場は例えば５～１５ｋＯｅである。
　焼成工程は、成形体を焼成して焼結体を得る工程である。焼成工程は、通常、大気中等の酸化性雰囲気中で行う。焼成温度は、１１００～１３００℃、より好ましくは１１５０～１２５０℃である。焼成温度における焼成時間は、好ましくは０．５～３時間である。以上の工程によって、焼結体を得ることができる。このようにして得られた焼結体を必要に応じて所定の形状に加工して、焼結体からなるＳｒフェライト焼結磁石を得ることができる。
　図１は、本実施形態の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石の一例を模式的に示す斜視図である。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、端面が円弧状となるように湾曲した形状を有しており、一般にアークセグメント形状、Ｃ形形状、瓦型形状、又は弓形形状と呼ばれる形状を有している。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、例えばモータ用の磁石として好適に用いられる。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、主成分として、六方晶構造を有するＭ型のＳｒフェライトを含有する。主成分であるＳｒフェライトは、例えば以下の式（３）で表わされる。
　　ＳｒＦｅ１２Ｏ１９　　　　　　（３）
　上式（４）のＳｒフェライトにおけるＡサイトのＳｒ及びＢサイトのＦｅは、不純物又は意図的に添加された元素によって、その一部が置換されていてもよい。また、ＡサイトとＢサイトの比率が若干ずれていてもよい。この場合、Ｓｒフェライトは、例えば以下の一般式（４）で表わすことができる。
　　ＲｘＳｒ１－ｘ（Ｆｅ１２－ｙＭｙ）ｚＯ１９　　　　（４）
　上式（４）中、ｘ及びｙは、例えば０．１～０．５であり、ｚは０．７～１．２である。
　一般式（４）におけるＭは、例えば、Ｃｏ（コバルト）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｌ（アルミニウム）及びＣｒ（クロム）からなる群より選ばれる１種以上の元素である。また、一般式（４）におけるＲは、希土類元素を示し、例えば、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）及びＳｍ（サマリウム）からなる群より選ばれる１種以上の元素である。なお、この場合、後述するＳｒＦは、Ｍ及びＲがＳｒフェライトを構成するとして算出することができる。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒフェライトの質量比率は、好ましくは９０質量％以上であり、より好ましくは９５質量％以上であり、さらに好ましくは９７質量％以上である。このように、Ｓｒフェライトとは異なる結晶相の質量比率を低減することによって、磁気特性を一層高くすることができる。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、副成分として、Ｓｒフェライトとは異なる成分を含有する。副成分としては、酸化物が挙げられる。酸化物としては、構成元素として、Ｋ（カリウム）、Ｎａ（ナトリウム），Ｓｉ（ケイ素），Ｃａ（カルシウム），Ｓｒ（ストロンチウム）及びＢａ（バリウム）から選ばれる少なくとも一種を有する酸化物並びに複合酸化物が挙げられる。酸化物としては、例えばＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯが挙げられる。また、ケイ酸ガラスを含んでいてもよい。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＮａ及びＫの合計含有量は、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏにそれぞれ換算して０．００４～０．３１質量％である。Ｎａ及びＫの合計含有量の下限は、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏにそれぞれ換算して、好ましくは０．０１質量％であり、より好ましくは０．０２質量％であり、さらに好ましくは０．０３質量％である。Ｎａ及びＫの合計含有量が低くなり過ぎると、焼結温度を低減することができず、結晶粒が粒成長して十分に高い磁気特性を得ることが困難になる傾向にある。
　Ｎａ及びＫの合計含有量の上限は、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏにそれぞれ換算して、好ましくは０．２質量％であり、より好ましくは０．１５質量％であり、さらに好ましくは０．１質量％である。Ｎａ及びＫの合計含有量が高くなり過ぎると、Ｓｒフェライト焼結磁石１０の表面に白色の粉体が生じ易くなる傾向にある。Ｓｒフェライト焼結磁石１０の表面に粉体が生じると、例えばモータ部材とＳｒフェライト焼結磁石１０との接着力が低下して、Ｓｒフェライト焼結磁石１０がモータ部材から剥離する可能性がある。すなわち、Ｓｒフェライト焼結磁石１０の信頼性が損なわれてしまう。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｉの含有量は、好ましくはＳｉＯ２換算で０．３～０．９４質量％である。Ｓｉの含有量の下限は、ＳｉＯ２換算でより好ましくは０．４質量％であり、さらに好ましくは０．４５質量％である。Ｓｉの含有量が低くなり過ぎると、焼結体が十分に緻密化せずに優れた磁気特性が損なわれる傾向にある。Ｓｉの含有量の上限は、ＳｉＯ２換算で、より好ましくは０．９質量％であり、さらに好ましくは０．８質量％である。Ｓｉの含有量が高くなり過ぎると、十分に優れた磁気特性が損なわれる傾向にある。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒの含有量は、磁気特性と信頼性とを一層向上する観点から、ＳｒＯ換算で好ましくは１０～１３質量％であり、より好ましくは１０．３～１１．９質量％である。また、Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＢａの含有量は、同様の観点からＢａＯ換算で好ましくは０．０１～２．０質量％であり、より好ましくは０．０１～０．２質量％である。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＣａの含有量は、磁気特性と信頼性とを一層向上する観点から、ＣａＯ換算で好ましくは０．０５～２質量％であり、より好ましくは０．１～１．５質量％である。また、Ｓｒフェライト焼結磁石１０には、これらの成分の他に、原料に含まれる不純物や製造設備に由来する不可避的な成分が含まれていてもよい。このような成分としては、例えば、Ｔｉ（チタン），Ｃｒ（クロム），Ｍｎ（マンガン），Ｍｏ（モリブデン），Ｖ（バナジウム）及びＡｌ（アルミニウム）等の各酸化物が挙げられる。
　副成分は、主に、Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒフェライトの結晶粒の粒界に含まれる。副成分に含まれる各元素の比率が変わると、粒界の組成が変化し、その結果Ｓｒフェライト焼結磁石１０の磁気特性や信頼性に影響を及ぼす場合がある。本実施形態の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石１０は、副成分に含まれる特定の元素の比率を所定の範囲に調整することによって、優れた磁気特性と高い信頼性を有する。なお、Ｓｒフェライト焼結磁石１０の各成分の含有量は、蛍光Ｘ線分析及び誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ分析）によって測定することができる。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、下記式（１）を満たす。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、磁気特性を一層高くする観点から、下記式（５）を満たすことが好ましい。
　　１．３≦（ＳｒＦ＋Ｂａ＋Ｃａ＋２Ｎａ＋２Ｋ）／Ｓｉ≦５．７　　　　（１）
　　１．３≦（ＳｒＦ＋Ｂａ＋Ｃａ＋２Ｎａ＋２Ｋ）／Ｓｉ≦４．１　　　　（５）
　上式（１）及び（５）中、ＳｒＦは、Ｓｒフェライト焼結磁石１０において、Ｓｒフェライトを構成するＳｒを除いたＳｒのモル基準の含有量を示し、Ｂａ，Ｃａ，Ｎａ及びＫは、それぞれの元素のモル基準の含有量を示す。ＳｒＦは、Ｓｒフェライト焼結磁石１０の製造過程において、Ｆｅ源に対するＳｒ源の割合を、Ｓｒフェライトの量論比［ＳｒＦｅ１２Ｏ１９又はＲｘＳｒ１－ｘ（Ｆｅ１２－ｙＭｙ）ｚＯ１９］よりも多くした場合に生じる。Ｓｒの含有量がＳｒフェライトの量論比［ＳｒＦｅ１２Ｏ１９又はＲｘＳｒ１－ｘ（Ｆｅ１２－ｙＭｙ）ｚＯ１９］よりも少ない場合は、ＳｒＦは０未満の数値、すなわちマイナスの数値となる。この場合も上記式（１）、好ましくは式（５）を満足すれば、磁気特性及び信頼性を向上できる。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０の粒界には、副成分として挙げた元素を構成元素とするケイ酸ガラスが生成していると考えられる。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、上記式（１）を満足することによって粒界の組成が安定化し、それが磁気特性及び信頼性の向上に寄与すると考えられる。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒフェライトの結晶粒の平均粒径は、好ましくは２．０μｍ以下であり、より好ましくは１．０μｍ以下であり、さらに好ましくは０．３～１．０μｍである。Ｓｒフェライトの結晶粒の平均粒径が２．０μｍを超えると、十分に優れた磁気特性を得ることが困難になる傾向にある。一方、Ｓｒフェライトの結晶粒の平均粒径が０．３μｍ未満のＳｒフェライト焼結磁石１０は、製造することが困難となる傾向にある。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０のＳｒフェライトの結晶粒の平均粒径は以下の手順で測定することができる。Ｓｒフェライト焼結磁石１０の断面を、鏡面研磨してフッ酸等の酸でエッチング処理する。そして、エッチング面をＳＥＭなどで観察する。数百個の結晶粒を含む観察画像において、結晶粒の輪郭を明確化したのち、画像処理などを行って、ｃ面の粒径分布を測定する。本明細書における「粒径」は、ａ面における長径（ａ軸方向の径）をいう。この長径は、各結晶粒に外接する「面積が最小となる長方形」の長辺として求められる。また、「面積が最小となる長方形」の短辺に対する長辺の比が「アスペクト比」である。なお、酸によるエッチングに代えて、試料を加熱してエッチングする、いわゆるサーマルエッチングを行ってもよい。
　測定した個数基準の粒径分布から、結晶粒の粒径の個数基準の平均値を算出する。また、測定した粒径分布と平均値から標準偏差を算出する。本明細書では、これらをＳｒフェライトの結晶粒の平均粒径及び標準偏差とする。Ｓｒフェライト焼結磁石１０において、Ｓｒフェライトの結晶粒全体に対する該結晶粒の粒径が２．０μｍ以上である結晶粒の個数基準の割合は１％以下であることが好ましく、０．９％以下であることがより好ましい。これによって、十分に高い磁気特性を有するフェライト焼結磁石とすることができる。同様の観点から、各結晶粒のアスペクト比の個数平均値（平均アスペクト比）は、約１．０であることが好ましい。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、下記式（２）を満足することが好ましい。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、Ｓｒフェライトの結晶粒が十分に微細であるうえに、特定の組成を有するものであることから、式（２）を満足するような高い磁気特性を有する。この式（２）を満足するＳｒフェライト焼結磁石１０は、十分に優れた磁気特性を有する。このようなＳｒフェライト焼結磁石１０によって、一層高い効率を有するモータを提供することができる。
　　Ｂｒ＋１／３ＨｃＪ≧５．３　　　（２）
　式（２）中、Ｂｒ及びＨｃＪは、それぞれ残留磁束密度（ｋＧ）及び保磁力（ｋＯｅ）を示す。
　図２は、本発明の実施例及び比較例における複数のＳｒフェライト焼結磁石のＢｒ（Ｇ）とＨｃＪ（Ｏｅ）の関係をプロットしたグラフである。図２は、Ｈｋ／ＨｃＪ＞９０％を満たすデータのみをプロットしたものである。この図２から分かるように、Ｓｒフェライト焼結磁石は、組成、添加条件及び焼成温度などの製造条件が変わることによって、ＢｒやＨｃＪなどの磁気特性が変動することが一般的である。そして、ＢｒとＨｃＪは、互いにトレードオフの関係にあり、所定の勾配（Ｂｒ＋１／３ＨｃＪ）に沿って変動する。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、図２の直線１（Ｂｒ＋１／３ＨｃＪ＝５．３）の上又は直線１よりも右上の磁気特性（Ｂｒ，ＨｃＪ）を有することが好ましい。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、例えば、フューエルポンプ用、パワーウィンドウ用、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）用、ファン用、ワイパ用、パワーステアリング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、ドアロック用、電動ミラー用等の自動車用モータの磁石として使用することができる。また、ＦＤＤスピンドル用、ＶＴＲキャプスタン用、ＶＴＲ回転ヘッド用、ＶＴＲリール用、ＶＴＲローディング用、ＶＴＲカメラキャプスタン用、ＶＴＲカメラ回転ヘッド用、ＶＴＲカメラズーム用、ＶＴＲカメラフォーカス用、ラジカセ等キャプスタン用、ＣＤ／ＤＶＤ／ＭＤスピンドル用、ＣＤ／ＤＶＤ／ＭＤローディング用、ＣＤ／ＤＶＤ光ピックアップ用等のＯＡ／ＡＶ機器用モータの磁石として使用することができる。さらに、エアコンコンプレッサー用、冷凍庫コンプレッサー用、電動工具駆動用、ドライヤーファン用、シェーバー駆動用、電動歯ブラシ用等の家電機器用モータの磁石としても使用することができる。さらにまた、ロボット軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等のＦＡ機器用モータの磁石としても使用することが可能である。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、上述のモータの部材に接着してモータ内に設置される。優れた磁気特性を有するＳｒフェライト焼結磁石１０は、クラックの発生及び表面における異物（白粉）の発生が十分に抑制されていることから、モータ部材と十分強固に接着される。このように、Ｓｒフェライト焼結磁石１０がモータの部材から剥離することを十分に抑制することができる。このため、Ｓｒフェライト焼結磁石１０を備える各種モータは、高い効率と高い信頼性とを兼ね備える。
　図３は、Ｓｒフェライト焼結磁石１０を備えるモータ３０の実施形態を模式的に示す断面図である。本実施形態のモータ３０は、ブラシ付き直流モータであり、有底筒状のハウジング３１（ステータ）と、ハウジング３１の内周側に同心に配置された回転可能なロータ３２と、を備える。ロータ３２は、ロータ軸３６とロータ軸３６上に固定されたロータコア３７とを備える。ハウジング３１の開口部にはブラケット３３が嵌め込まれており、ロータコアは、ハウジング３１とブラケット３３とで形成される空間内に収容されている。ロータ軸３６は、互いに対向するように、ハウジング３１の中心部とブラケット３３の中心部にそれぞれ設けられた軸受３４，３５によって回転可能に支持されている。ハウジング３１の筒部分の内周面には、２個のＣ型のＳｒフェライト焼結磁石１０が互いに対向するように固定されている。
　図４は、図３のモータ３０のＩＶ－ＩＶ線断面図である。モータ用磁石１０は、その外周面を接着面として、ハウジング３１の内周面上に接着剤で接着されている。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、表面において粉体等の異物の析出が十分に抑制されていることから、ハウジング３１とＳｒフェライト焼結磁石１０との接着性は良好である。したがって、モータ３０は優れた特性とともに優れた信頼性を有する。
　Ｓｒフェライト焼結磁石１０の用途は、モータ及び発電機に限定されるものではなく、例えば、オートバイ用発電器、スピーカ・ヘッドホン用マグネット、マグネトロン管、ＭＲＩ用磁場発生装置、ＣＤ－ＲＯＭ用クランパ、ディストリビュータ用センサ、ＡＢＳ用センサ、燃料・オイルレベルセンサ、マグネトラッチ、又はアイソレータ等の部材として用いることもできる。また、磁気記録媒体の磁性層を蒸着法又はスパッタ法等で形成する際のターゲット（ペレット）として用いることもできる。
　以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法、モータ及び発電機は、上述のものに限定されない。例えば、Ｓｒフェライト焼結磁石の形状は、図１の形状に限定されず、上述の各用途に適した形状に適宜変更することができる。
　本発明の内容を実施例及び比較例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１～７２、比較例１～１７］
（Ｓｒフェライト焼結磁石の作製）
　まず、以下の出発原料を準備した。
・Ｆｅ２Ｏ３粉末（一次粒子径：０．３μｍ）
・ＳｒＣＯ３粉末（一次粒子径：２μｍ）
・ＳｉＯ２粉末（一次粒子径：０．０１μｍ）
・ＣａＣＯ３粉末
・Ｎａ２ＣＯ３粉末
・Ｋ２ＣＯ３粉末
　Ｆｅ２Ｏ３粉末１０００ｇ、ＳｒＣＯ３粉末１６１．２ｇ、及びＳｉＯ２粉末２．３ｇを、湿式アトライタを用いて粉砕しながら混合し、乾燥及び整粒を行った。このようにして得られた粉末を、大気中、１２５０℃で３時間焼成し、顆粒状の仮焼物を得た。乾式振動ロッドミルを用いて、この仮焼物を粗粉砕して、ＢＥＴ法による比表面積が１ｍ２／ｇの粉末を調製した。
　粗粉砕した粉末１３０ｇに、ソルビトール、ＳｉＯ２粉末及びＣａＣＯ３粉末を所定量添加し、ボールミルを用いて湿式粉砕を２１時間行って、仮焼粉末を含むスラリーを得た。ソルビトールの添加量は、仮焼粉末の質量を基準として、１質量％とした。湿式粉砕後の仮焼粉末の比表面積は６～８ｍ２／ｇであった。湿式粉砕終了後のスラリーに対してＮａ２ＣＯ３粉末及び／又はＫ２ＣＯ３粉末を所定量添加して攪拌した。その後、スラリーの固形分濃度を調整し、湿式磁場成形機を用いて１２ｋＯｅの印加磁場中で成形を行って成形体を得た。このような成形体を４個作製した。これらの成形体を、大気中で、それぞれ１１８０℃、１２００℃、１２２０℃及び１２４０℃で焼成して、焼成温度が異なる４種類の円柱形状のＳｒフェライト焼結磁石を得た。このようにして実施例１のＳｒフェライト焼結磁石を作製した。
　また、仮焼前のＳｒＣＯ３粉末の添加量、スラリー調製時のＳｉＯ２粉末、ＣａＣＯ３粉末の添加量、並びにスラリーへのＮａ２ＣＯ３粉末及びＫ２ＣＯ３粉末の添加量の少なくとも一つを変えたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１とは組成の異なる実施例２～７２及び比較例１～１７のＳｒフェライト焼結磁石を作製した。各実施例及び比較例において、焼成温度が異なる４種類のＳｒフェライト焼結磁石を作製した。
（Ｓｒフェライト焼結磁石の評価）
＜組成分析＞
　作製した各実施例及び各比較例のＳｒフェライト焼結磁石の組成を誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ分析）及び蛍光Ｘ線分析によって測定した。測定の結果、Ｆｅ，Ｓｒ，Ｓｉ，Ｃａの他に、出発原料に含まれる不純物に由来する元素（Ｂａ等）が検出された。表１～表５に、検出されたＮａ，Ａｌ，Ｋ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｓｒ及びＢａを、それぞれＮａ２Ｏ，Ａｌ２Ｏ３，Ｋ２Ｏ，ＳｉＯ２，ＣａＯ，Ｃｒ２Ｏ３，ＭｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３，ＮｉＯ，ＳｒＯ及びＢａＯに換算したときの含有量を示す。これらの含有量は、Ｓｒフェライト焼結磁石全体を基準とした値（質量％）である。なお、これらの含有量の合計値が１００質量％にならないのは、Ｓｒフェライト焼結磁石が、これらの成分の他に不純物などの微量成分を含有すること、及び各酸化物の構成元素の酸化数が異なる場合があるためである。
　上述の組成分析で検出されたＡｌ，Ｃｒ，Ｍｎ及びＮｉは、Ｆｅとともに、一般式（４）に示すＳｒフェライトのＢサイトを構成するとの前提の下、Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｎ及びＮｉの含有量に基づいて、一般式（４）に示すＳｒフェライトのＡサイトを構成するＳｒの含有量を算出した。なお、希土類元素Ｒは含まれていないことから、一般式（４）におけるｘは０である。そして、上述の組成分析で求めたＳｒの含有量から、上述のとおり算出したＡサイトを構成するＳｒの含有量を差し引いて、Ｓｒフェライトを構成しないＳｒ（ＳｒＦ）の含有量（質量％）を求めた。このＳｒ含有量（質量％）と、Ｂａ、Ｃａ、Ｎａ及びＫの含有量（質量％）を、全てモル基準に換算した後、モル比ａ［＝（ＳｒＦ＋Ｂａ＋Ｃａ＋２Ｎａ＋２Ｋ）／Ｓｉ］を求めた。これらの結果を表１～表５に示す。
＜磁気特性の評価＞
　作製した円柱形状のＳｒフェライト焼結磁石の上下面を加工した後、最大印加磁場２５ｋＯｅのＢ－Ｈトレーサを用いて磁気特性を測定した。測定では、Ｂｒ、ＨｃＪ、ｂＨｃ、４ＰＩｍａｘ及び（ＢＨ）ｍａｘを求めるとともに、Ｂｒの９０％になるときの外部磁界強度（Ｈｋ）を測定し、これに基づいてＨｋ／ＨｃＪ（％）を求めた。各実施例及び比較例において、焼成温度１１８０℃、１２００℃、１２２０℃及び１２４０℃でそれぞれ作製したＳｒフェライト焼結磁石のうち、最も高いＢｒ＋１／３ＨｃＪを示したＳｒフェライト焼結磁石の磁気特性を、焼結温度及び組成分析結果とともに表１～表５に示す。
＜外観評価＞
　作製したＳｒフェライト磁石を大気中で７日間放置した後、その表面を目視で観察し、以下の基準で評価した。評価結果を表１～５に示す。
　Ａ：磁石の表面にクラック及び白粉がどちらも発生しなかった。
　Ｂ：磁石の表面にクラックが発生していたが、白粉は発生しなかった。
　Ｃ：磁石の表面にクラックが発生しており、且つ白粉が付着していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表１～表５に示すとおり、実施例のＳｒフェライト焼結磁石は、クラックや白粉の発生がなく、且つＢｒ＋１／３ＨｃＪの値が５．３以上であった。また、Ｎａ及びＫを、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏにそれぞれ換算したときの合計含有量が０．３１質量％を超えるＳｒフェライト焼結磁石は、クラックが発生し易いうえに、大気中に所定期間放置すると白粉が析出する場合があることが確認された。また、モル比ａの比率が過大又は過小になると、磁気特性が低下する現象又は信頼性が低くなる現象が確認された。
［実施例７３～７４、比較例１８］
＜Ｓｒフェライト焼結磁石の作製及び評価＞
　実施例１と同様の出発原料を準備した。Ｆｅ２ＣＯ３粉末１０００ｇ、ＳｒＣＯ３粉末１６１．２ｇ、及びＳｉＯ２粉末２．３ｇを、湿式アトライタを用いて粉砕しながら混合し、乾燥及び整粒を行った。このようにして得られた粉末を、大気中、１２５０℃で３時間焼成し、顆粒状の仮焼物を得た。乾式振動ロッドミルを用いて、この仮焼物を粗粉砕して、ＢＥＴ法による比表面積が１ｍ２／ｇの粉末を調製した。
　粗粉砕した粉末２００ｇに、ソルビトール、ＳｉＯ２粉末及びＣａＣＯ３粉末を所定量添加し、ボールミルを用いて湿式粉砕を４０時間行って、仮焼粉末を含むスラリーを得た。ソルビトールの添加量は、仮焼粉末の質量を基準として、１質量％とした。スラリーに含まれる仮焼粉末の比表面積は６～８ｍ２／ｇであった。粉砕終了後のスラリーに対してＮａ２ＣＯ３粉末及び／又はＫ２ＣＯ３粉末を所定量添加して攪拌した。その後、スラリーの固形分濃度を調整し、湿式磁場成形機を用いて１２ｋＯｅの印加磁場中で成形を行って成形体を得た。この成形体を、大気中１１８０～１２４０℃で焼成して円柱形状のＳｒフェライト焼結磁石を得た。このようにして、実施例７３～７４及び比較例１８のＳｒフェライト焼結磁石を作製した。実施例１と同様にして、作製したＳｒフェライト焼結磁石の評価を行った。結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　実施例７３～７４及び比較例１８のＳｒフェライト焼結磁石の断面（ａ面）を鏡面研磨した後、フッ酸でエッチングした。その後、エッチング面をＦＥ－ＳＥＭで観察した。図５は、実施例７３のＳｒフェライト焼結磁石の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真（倍率：１０，０００倍）である。図６は、実施例７４のＳｒフェライト焼結磁石の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真（倍率：１０，０００倍）である。図７は、比較例１８のＳｒフェライト焼結磁石の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真（倍率：１０，０００倍）である。
　図５及び図６のＳｒフェライト焼結磁石は、図７のＳｒフェライト焼結磁石よりも、Ｓｒフェライトの結晶粒の粒径のばらつきが小さく、且つＳｒフェライトの結晶粒の最大粒径が小さいことが確認された。図５、図６及び図７に示すような画像において、Ｓｒフェライトの結晶粒の輪郭を明確化した後、画像処理によってＳｒフェライトの結晶粒の個数基準の粒度分布を測定した。
　図８は、実施例７３のＳｒフェライト焼結磁石に含まれるＳｒフェライトの結晶粒の粒度分布を示すヒストグラムである。図９は、実施例７４のＳｒフェライト焼結磁石に含まれるＳｒフェライトの結晶粒の粒度分布を示すヒストグラムである。図１０は、比較例１８のＳｒフェライト焼結磁石に含まれるＳｒフェライトの結晶粒の粒度分布を示すヒストグラムである。
　粒度分布のデータから、Ｓｒフェライトの結晶粒の個数基準の平均粒径及び標準偏差を求めた。また、各結晶粒のアスペクト比の測定を行い、個数基準のアスペクト比の平均値及び標準偏差を求めた。これらの結果を表７に示す。実施例７３，７４では、Ｓｒフェライトの結晶粒全体に対する粒径が２．０μｍ以上である結晶粒の個数基準の割合が１％以下であった。これに対し、比較例１８では、Ｓｒフェライトの結晶粒全体に対する粒径が２．０μｍ以上である結晶粒の個数基準の割合が１％を超えていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
＜組成分析２＞
　実施例７４の焼結体を構成するＳｒフェライトの結晶粒の内部と、２つの該結晶粒の間の粒界付近の組成を、高分解能のＴＥＭ－ＥＤＳを用いて測定した。結晶粒の内部及び粒界付近のそれぞれにおいて、スペクトルを１００点測定し、それらを積算して定量化した。このような測定を、結晶粒の内部及び粒界付近の各々で５カ所ずつ行った。Ｎａ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｆｅ及びＳｒの合計量を１００質量％としたときの各元素の含有量を表８に示す。なお、粒界のみの組成を測定することは困難であることから、粒界付近の測定値は、粒内の組成の影響を受けている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表８に示すとおり、Ｓｉ，Ｃａと同様に、Ｎａも結晶粒の内部よりも粒界部分に高濃度で存在していることが確認された。
　本発明によれば、Ｂｒ及びＨｃＪの両方の特性に優れるとともに、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を製造することができる。また、効率が高く信頼性に優れるモータ及び発電機を提供することができる。
　１０…Ｓｒフェライト焼結磁石、３０…モータ、３１…ハウジング、３２…ロータ、３３…ブラケット、３４，３５…軸受、３６…ロータ軸、３７…ロータコア。
 

Claims (5)

  1. 　鉄化合物の粉末及びストロンチウム化合物の粉末を含む混合粉末を１１００～１４５０℃で仮焼して、六方晶構造を有するＳｒフェライトを含む仮焼物を得る仮焼工程と、
    　前記仮焼物を粉砕して仮焼粉末を得る粉砕工程と、
    　前記仮焼粉末を磁場中成形して得られた成形体を、１１００～１３００℃で焼成してＳｒフェライトを含む焼結体を得る焼成工程と、を有し、
    　前記粉砕工程において、前記仮焼粉末に、構成元素としてＫ及びＮａの少なくとも一方の元素を有するアルカリ金属化合物を添加し、
    　前記焼成工程において、Ｋ及びＮａの合計含有量が、Ｋ２Ｏ及びＮａ２Ｏにそれぞれ換算して０．００４～０．３１質量％であり、且つ下記式（１）を満たす前記焼結体を得る、Ｓｒフェライト焼結磁石の製造方法。
    　　１．３≦（ＳｒＦ＋Ｂａ＋Ｃａ＋２Ｎａ＋２Ｋ）／Ｓｉ≦５．７　　　　（１）
    ［式（１）中、ＳｒＦは、前記焼結体において、Ｓｒフェライトを構成するＳｒを除いたＳｒのモル基準の含有量であり、Ｂａ，Ｃａ，Ｎａ及びＫは、それぞれの元素のモル基準の含有量を示す。］
  2. 　Ｓｒフェライト焼結磁石が下記式（２）を満たす、請求項１に記載のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法。
    　　Ｂｒ＋１／３ＨｃＪ≧５．３　　　（２）
    　［式（２）中、Ｂｒ及びＨｃＪは、それぞれ残留磁束密度（ｋＧ）及び保磁力（ｋＯｅ）を示す。］
  3. 　Ｓｒフェライト焼結磁石におけるＳｒフェライトの結晶粒の平均粒径が１．０μｍ以下であり、
    　粒径が２．０μｍ以上である前記結晶粒の個数基準の割合が１％以下である、請求項１又は２に記載のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の製造方法によって得られるＳｒフェライト焼結磁石を備えるモータ。
  5. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の製造方法で得られるＳｒフェライト焼結磁石を備える発電機。
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