WO2025192178A1 - 脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体、ボンド磁石およびそれらの製造方法 - Google Patents

脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体、ボンド磁石およびそれらの製造方法

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magnetic
mass
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Definitions

  • the present invention relates to an Sm-Fe-N magnetic powder that exhibits excellent storage stability in the air atmosphere, and a method for manufacturing the same. It also relates to a bonded magnet that uses the Sm-Fe-N magnetic powder, and a method for manufacturing the same.
  • Sm-Fe-N magnetic powder is useful as a material for bonded magnets.
  • Sm-Fe-N magnetic powders typically oxidize easily when exposed to air, resulting in a significant loss of coercive force.
  • measures must be taken to prevent oxidation by the air until the powder is embedded in resin.
  • One known method for imparting oxidation resistance to Sm-Fe-N magnetic powders in the atmosphere is to form a coating of a phosphate compound on the surface of the magnetic powder particles (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • Patent Document 4 describes adding fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid before ball milling to shorten the milling time (paragraphs 0010 and 0011).
  • Sm2Fe17N3 - based raw material powder is milled in a glass ball mill using 300 cc of normal hexane as a solvent and 2.4 cc of linolenic acid (paragraph 0036).
  • the concentration of linolenic acid added is low, so the surfaces of the magnetic particles cannot be covered with linolenic acid (fatty acid) molecules.
  • Patent Document 5 describes how adding an organic compound to Sm-Fe-N powder for sintered magnets, which contains Cr, Si, and other additives to increase the decomposition temperature, causes the organic compound to react with the oxygen atoms of the organic compound during sintering to form a micro-oxide phase, thereby reducing the specific surface area of the ⁇ -Fe phase that forms between the crystal grains.
  • it is possible to suppress the decrease in coercivity of the permanent magnet due to the formation of the ⁇ -Fe phase (paragraph 0044).
  • 5% by weight of oleic acid is added to Cr- and Si-containing Sm-Fe-N powder that is nitrided after sieving through a 25 ⁇ m mesh sieve.
  • Patent Document 5 does not teach a method for consistently improving the heat resistance in air of fine Sm-Fe-N magnetic powder with an average particle size of approximately 1 to 5 ⁇ m, which is suitable for bonded magnets and does not contain added elements such as Cr or Si.
  • [D50] is preferably 0.5 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less, and more preferably 1.0 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less. Furthermore, it is preferable to minimize the presence of excessively large particles and excessively small particles.
  • the [D10]/[D50] ratio is preferably 0.20 or more, and more preferably 0.30 or more.
  • the [D90]/[D50] ratio is preferably 5.00 or less, more preferably 3.00 or less, and can also be adjusted to 2.50 or less.
  • the magnetic material (Sm-Fe-N magnetic material) in the Sm-Fe-N magnetic powder of the present invention is mainly composed of a magnetic phase in which N (nitrogen) atoms are introduced into the Sm 2 Fe 17 crystal lattice, which is a Th 2 Zn 17 type crystal structure.
  • N (nitrogen) atoms are introduced into the Sm 2 Fe 17 crystal lattice, which is a Th 2 Zn 17 type crystal structure.
  • the N atoms are thought to occupy interstitial positions in the Sm 2 Fe 17 crystal lattice, and the Th 2 Zn 17 type crystal structure is maintained even after the N atoms are introduced.
  • N atoms are introduced into Sm 2 Fe 17 , the magnetocrystalline anisotropy changes from in-plane to uniaxial, and the Curie point increases, making it a practical magnetic material.
  • a typical composition of an Sm-Fe-N magnetic material with excellent magnetic properties is Sm 2 Fe 17 N 3 .
  • the stoichiometric Sm/Fe molar ratio of Sm 2 Fe 17 N 3 is 0.118, and the N/Fe molar ratio is 0.176.
  • the Sm-Fe-N magnetic material of the present invention is preferably adjusted to a composition in which the Sm/Fe molar ratio is in the range of 0.09 to 0.25, and the N/Fe molar ratio is in the range of 0.06 to 0.30, taking into consideration that a coercive force effective as a material for a bonded magnet can be stably obtained over a temperature range including room temperature.
  • the Sm-Fe-N magnetic material of the present invention may contain, in addition to the N-containing Sm 2 Fe 17 phase, other phases such as an SmFe 7 phase with a TbCu 7 type crystal structure. However, the presence of such other phases is permitted as long as they do not impede the objective of the present invention.
  • particles made of the above-mentioned magnetic material are specifically referred to as "Sm-Fe-N magnetic particles.”
  • the particles that make up the fatty acid-coated Sm-Fe-N magnetic powder of the present invention have a structure in which fatty acid molecules are coated on the surface of Sm-Fe-N magnetic particles.
  • magnetic particles this refers to the above-mentioned “Sm-Fe-N magnetic particles” unless otherwise specified.
  • Powder particles generally have a positive charge on their surfaces, making them susceptible to adsorption of negatively charged substances.
  • the carboxyl group at the end of the carbon chain of a fatty acid molecule is thought to have a negative charge at the O (oxygen) part of the double bond.
  • O oxygen
  • Sm sinarium
  • Sm-Fe-N magnetic particles an element that makes up Sm-Fe-N magnetic particles, has a strong affinity for O (oxygen). These factors allow fatty acid molecules to be firmly adsorbed to the surface of Sm-Fe-N magnetic particles.
  • fatty acids with 12 or more carbon atoms per molecule are used.
  • Fatty acid molecules with such a high carbon number provide steric hindrance to atmospheric oxygen reaching the magnetic particle surface, significantly improving the oxidation resistance of the magnetic particles in the atmosphere. From the perspective of exerting high steric hindrance, it is more preferable to use fatty acids with 14 or more carbon atoms per molecule, and even more preferable those with 16 or more carbon atoms per molecule.
  • fatty acids with 20 or fewer carbon atoms per molecule are used.
  • a single type of fatty acid with 12 to 20 carbon atoms per molecule may be used, or two or more types may be used in combination.
  • fatty acids with 12 or more carbon atoms per molecule When fatty acids with 12 or more carbon atoms per molecule are heated in the atmosphere, they typically begin to volatilize at around 200°C.
  • fatty acid molecules adsorbed to the surface of Sm-Fe-N magnetic particles contribute to maintaining the oxidation resistance of the magnetic particles even when heated to 200°C or higher in the atmosphere. This is thought to be because even if some of the fatty acid molecules adsorbed to the surface of the magnetic particles are desorbed and volatilized when heated, there are many fatty acid molecules that remain adsorbed to the surface of the magnetic particles. This is thought to be because, as mentioned above, fatty acid molecules have the property of adsorbing strongly to the surface of Sm-Fe-N magnetic particles.
  • Fatty acids that can be used in the present invention include lauric acid (12 carbon atoms), myristic acid (14 carbon atoms), palmitic acid (16 carbon atoms), stearic acid (18 carbon atoms), oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, dihomo- ⁇ -linolenic acid (20 carbon atoms), arachidonic acid, and eicosapentaenoic acid.
  • Fatty acids that are liquid at or near room temperature under atmospheric pressure have a wide range of coating treatment conditions, making them advantageous in that a highly uniform fatty acid coating layer can be formed relatively easily on the surface of magnetic particles. From this perspective, it is preferable to use unsaturated fatty acids. Suitable unsaturated fatty acids include, for example, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid.
  • Ci attachment amount index
  • [% C] is the C content (mass %) in the powder composed of Sm-Fe-N magnetic particles coated with fatty acid molecules.
  • powders that exhibit excellent heat resistance in air are specified by having an adhesion amount index Ci of 0.5 to 50.0 mass% ⁇ m inclusive, as defined by the above formula (1).
  • the adhesion amount index Ci is preferably 1.0 to 10.0 mass% ⁇ m inclusive, and more effectively 3.0 to 8.0 mass% ⁇ m inclusive.
  • fatty acid-coated Sm—Fe—N-based magnetic powders for bonded magnets are extremely effective when they have a particle size distribution in which [D50] is 0.5 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less, a [D10]/[D50] ratio of 0.20 or more, and a [D90]/[D50] ratio of 5.00 or less, and a coating amount index Ci is 1.0 mass% ⁇ m or more and 10.0 mass% ⁇ m or less.
  • the heat resistance of the fatty acid-coated Sm—Fe—N magnetic powder according to the present invention in the atmosphere is specified, for example, by the temperature T 2.0%, at which the weight of the powder sample increases by 2.0% relative to the weight at the start of heating, being 220° C. or higher when the powder sample is subjected to thermogravimetry in which the powder sample is heated in an air stream from room temperature (25° C.) to 300° C. at a heating rate of 5 ° C./s.
  • the fatty acid-coated Sm-Fe-N magnetic powder according to the present invention when left in air at room temperature for 24 hours and then subjected to magnetic measurement using the method described below, preferably has a coercive force of 490 kA/m or more and 1600 kA/m or less, and more preferably 500 kA/m or more and 1200 kA/m or less.
  • the fatty acid-coated Sm-Fe-N magnetic powder of the present invention can be obtained by using a powder consisting of Sm-Fe-N magnetic particles as the raw material and, for example, by utilizing the coating process described below to adhere fatty acid molecules to the surfaces of the Sm-Fe-N magnetic particles.
  • the powder (hereinafter sometimes referred to as "raw material powder") made from Sm-Fe-N magnetic particles can be manufactured using processes such as reduction diffusion and gas atomization. Of these, processes using gas atomization have the advantage of not causing an environmental burden due to alkaline waste liquid. In order to obtain fatty acid-coated Sm-Fe-N magnetic powder with the desired particle size distribution described above, it is desirable to prepare raw material powder with a particle size distribution close to the desired one in advance.
  • the purpose of this mixing is not to cause additional grinding of the magnetic particles, but to deposit fatty acid molecules on the surfaces of the magnetic particles.
  • the amount of fatty acid used is set according to the particle size of the raw material powder so that the coating amount index Ci according to the above-mentioned formula (1) falls within the above-mentioned predetermined range by this coating process.
  • a method is effective in which a powder made of Sm—Fe—N magnetic particles is mixed with one or more fatty acids having 12 to 20 carbon atoms per molecule in a mixing ratio such that the A value defined by the following formula (2) is 0.5 ⁇ m to 50.0 ⁇ m.
  • the A value is more preferably 1.0 ⁇ m to 10.0 ⁇ m, and even more effectively 3.0 ⁇ m to 8.0 ⁇ m.
  • a value 100 ⁇ [W F / (W M + W F )] ⁇ D50 M ...
  • W F is the mass (g) of the fatty acid to be mixed
  • W M is the mass (g) of the powder made of Sm—Fe—N based magnetic particles to be mixed
  • D50 M is the cumulative 50% particle size ( ⁇ m) of the powder made of Sm—Fe—N based magnetic particles to be mixed in a volumetric basis, as determined by a dry laser diffraction/scattering method.
  • solvent components will remain in the Sm-Fe-N magnetic powder after the coating process is completed. Therefore, it is desirable to volatilize and remove the solvent components before using the powder in the bonded magnet manufacturing process.
  • the fatty acid coated Sm-Fe-N magnetic powder according to the present invention can be molded into a bonded magnet using a commonly known method, similar to conventional phosphate compound coated Sm-Fe-N magnetic powder.
  • Powder particle size distribution measurement and elemental analysis were performed using the following methods.
  • the volumetric particle size distribution was measured using a dry laser diffraction particle size distribution analyzer (Helos/Rodos, manufactured by Sympatec).
  • Metal element analysis was performed by heating and dissolving the analytical sample in hydrochloric acid in a glove box filled with argon (Ar) gas, followed by dilution to prepare a sample solution for analysis, and analyzing this solution with an ICP optical emission spectrometer (Agilent Technologies, Agilent 720). Nitrogen analysis was carried out by an inert gas fusion-thermal conductivity method using an oxygen/nitrogen analyzer (EMGA-920, manufactured by Horiba, Ltd.). Carbon analysis was carried out by infrared absorption method using a carbon/sulfur analyzer (manufactured by LECO, CS-744).
  • Example 1 Synthesis of Sm—Fe-based powder by gas atomization method
  • a pre-melted Sm-Fe alloy was used as the raw material alloy. Elemental analysis revealed that the Sm/Fe molar ratio of this raw material alloy was 0.14. 1000 g of this raw material was placed in a boron nitride (BN) crucible and melted by high-frequency induction heating in an argon (Ar) atmosphere. After the raw material alloy was completely molten, 30 minutes after the start of heating, the entire amount of 1550°C molten metal was ejected into the lower gas phase space from a boron nitride (BN) nozzle with an inner diameter of 3.0 mm.
  • BN boron nitride
  • the maximum supply pressure of the molten metal ejection gas was 65 kPa, calculated as the differential pressure with the atmospheric gas pressure.
  • Argon was used as the ejection gas.
  • the lower gas phase space was also filled with argon.
  • the resulting powder (hereinafter referred to as "gas-atomized powder") was then completely recovered.
  • Elemental analysis revealed that the Sm/Fe molar ratio of the gas atomized powder was 0.13, equivalent to that of the raw material alloy.
  • the resulting gas atomized powder was classified using a 16 ⁇ m mesh sieve in a nitrogen atmosphere glove box to obtain a powder from which fine particles had been removed (hereinafter referred to as "classified gas atomized powder").
  • Particle size distribution measurement revealed that the cumulative 50% particle diameter D50 of the classified gas atomized powder was 33.2 ⁇ m.
  • Heat treatment The classified gas atomized powder was placed in a rotary tubular furnace and heat-treated at 850°C for 5 minutes while flowing argon (Ar) gas into the furnace. Thereafter, the powder was cooled to a temperature near room temperature (50°C or less) while flowing argon gas.
  • the flow gas flowing through the rotary tubular furnace was switched from argon gas to a mixed gas consisting of 35 volume % ammonia (NH 3 ) and 65 volume % hydrogen (H 2 ).
  • the temperature was then increased and the mixture was held at 470°C for 60 minutes in the mixed gas.
  • the supply of ammonia was stopped and the mixture was exposed to a flow gas of 100% hydrogen for 60 minutes.
  • the flow gas was then switched to argon gas and the mixture was held at 470°C for 60 minutes.
  • the heating was then stopped and the mixture was cooled to near room temperature while argon gas was flowing, yielding a nitrided powder. Elemental analysis revealed that the Sm/Fe molar ratio of this nitrided powder was 0.13 and the N/Fe molar ratio was 0.16.
  • the sample was separated from the balls in a glove box filled with nitrogen gas, yielding a powder composed of Sm—Fe—N magnetic particles.
  • Particle size distribution measurement revealed that the cumulative 50% particle diameter ( D50) of the powder composed of Sm—Fe—N magnetic particles was 1.6 ⁇ m.
  • the powder made of Sm—Fe—N magnetic particles is pulverized to such an extent that almost no breakable embrittlement of the grain boundaries remains during the 168-minute pulverization process described above, and therefore, further pulverization (refining) of the particles hardly occurs during the mixing operation in the coating step described below.
  • oleic acid manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
  • Kanto Chemical Co., Inc. which has 18 carbon atoms in one molecule
  • a nitrogen gas glove box 20 g of the powder (raw material powder) made of Sm—Fe—N magnetic particles obtained as described above, 0.6 g of oleic acid, and 2 mL of industrial ethanol as a solvent were placed in a 70 mL mixer with a rotating stainless steel propeller, and mixing was performed for 60 seconds at 25,000 rpm to coat the surfaces of the magnetic particles with fatty acid.
  • the amount of fatty acid added per 100 parts by mass of raw material powder was 3.0 parts by mass.
  • the mass of the fatty acid W F 0.6 g
  • the mass of the powder made of Sm—Fe—N magnetic particles to be mixed W M 20 g
  • the cumulative 50% particle diameter D50 M 1.6 ⁇ m in the volume-based particle size distribution of the powder made of Sm—Fe—N magnetic particles to be mixed as measured by dry laser diffraction/scattering method, so the value A defined in the above formula (2) is 4.66 ⁇ m.
  • the obtained powder was removed from the mixer and placed in a glove box for 30 minutes to volatilize the solvent component (ethanol), thereby obtaining a test powder.
  • the obtained test powder was examined for the following.
  • the carbon (C) content of the test powder was measured using the above-mentioned elemental analysis method. The result was that the carbon content was 2.8% by mass. Since this carbon (C) was due to the mixed fatty acid, the test powder obtained in this example can be said to be a fatty acid-coated Sm—Fe—N-based magnetic material composed of particles with fatty acid molecules attached to the surface of the magnetic particles (the same applies to each of the following examples).
  • Thermogravimetric measurement The weight change of the test powder was measured during the heating process in a dry air stream of 100 mL/min using a differential thermal and thermogravimetric simultaneous analyzer (TG-DTA8122, manufactured by Rigaku Corporation). A 20 mg sample of the test powder was placed in an aluminum container and heated from room temperature (25°C) to 300°C at a heating rate of 5°C/s. Alumina was used as the standard material.
  • FIG 1 shows an example of a TG (thermogravimetric) curve (the same applies to each example described below).
  • the weight increase with increasing temperature is due to the oxidation of the magnetic particles.
  • T 1.5% (°C) at which a 1.5% weight increase was observed relative to the original sample weight and the temperature T 2.0% (°C) at which a 2.0% weight increase was observed were determined from the TG curve.
  • T 1.5% (°C) and T 2.0% (°C) are, the better the heat resistance in air can be evaluated.
  • the T 1.5% of the test powder in this example was 219°C, and the T 2.0% was 291°C.
  • test powder sample was left in an air atmosphere at room temperature (25° C.) for 24 hours, and the sample powder was subjected to magnetic measurement.
  • a sample cell filled with 20 mg of the sample powder and paraffin was placed at the center of an electromagnet, and the sample cell was heated to 80°C for 2 minutes using a hot air generator. The amount of paraffin filled was determined so that the sample cell's container was filled with the sample powder and paraffin.
  • an external magnetic field of 1.0 T was applied to the sample cell using the electromagnet for 2 minutes.
  • the sample cell was cooled to room temperature with the 1.0 T magnetic field still applied.
  • the Sm-Fe-N magnetic powder of this example had a coercive force Hc of 569.3 kA/m, a saturation magnetization ⁇ s of 104.8 A ⁇ m 2 /kg, and a residual magnetization ⁇ r of 84.3 A ⁇ m 2 /kg.
  • Hc coercive force
  • Hc saturation magnetization
  • ⁇ r residual magnetization
  • Example 2 A test powder was produced and tested under the same conditions as in Example 1, except that in the coating process, the amount of oleic acid mixed was 0.2 g and the amount of industrial ethanol mixed was 1 mL. The amount of fatty acid added per 100 parts by mass of raw material powder was 1.0 part by mass. The raw material powder used was the same as in Example 1.
  • the mass of the fatty acid W F 0.2 g
  • the mass of the powder made of Sm—Fe—N based magnetic material particles to be mixed W M 20 g
  • the cumulative 50% particle diameter D50 M 1.6 ⁇ m in the volume-based particle size distribution of the powder made of Sm—Fe—N based magnetic material particles to be mixed as measured by dry laser diffraction/scattering method, so the value A defined in the above formula (2) is 1.58 ⁇ m.
  • the test powder in this example had a C content of 0.91 mass%, a [D10] of 0.56 ⁇ m, a [D50] of 1.51 ⁇ m, and a [D90] of 3.44 ⁇ m.
  • the [D10]/[D50] ratio was 0.37
  • the [D90]/[D50] ratio was 2.28.
  • the deposition amount index Ci according to equation (1) above was 1.37 mass% ⁇ m.
  • the T 1.5% of the powder sample in this example was 205°C, and the T 2.0% was 227°C.
  • the Sm-Fe-N magnetic powder of this example left in the air for 24 hours had a coercive force Hc of 538.0 kA/m, a saturation magnetization ⁇ s of 105.1 A ⁇ m 2 /kg, and a residual magnetization ⁇ r of 79.1 A ⁇ m 2 /kg.
  • Example 3 The test powder was prepared and tested under the same conditions as in Example 1, except that in the coating process, linoleic acid (manufactured by Nacalai Tesque, Inc.), which has 18 carbon atoms per molecule, was used as the fatty acid and the amount of linoleic acid mixed was 0.6 g. The amount of fatty acid added per 100 parts by mass of raw material powder was 3.0 parts by mass. The raw material powder used was the same as in Example 1. The A value defined in the above formula (2) was 4.66 ⁇ m, the same as in Example 1.
  • the test powder in this example had a C content of 1.9 mass%, a [D10] of 0.82 ⁇ m, a [D50] of 2.35 ⁇ m, and a [D90] of 4.91 ⁇ m.
  • the [D10]/[D50] ratio was 0.35, and the [D90]/[D50] ratio was 2.09.
  • the deposition amount index Ci according to equation (1) above was 4.47 mass% ⁇ m.
  • the T 1.5% of the powder sample in this example was 250°C, and the T 2.0% was 279°C.
  • the Sm-Fe-N magnetic powder of this example left in the air for 24 hours had a coercive force Hc of 523.4 kA/m, a saturation magnetization ⁇ s of 102.5 A ⁇ m 2 /kg, and a residual magnetization ⁇ r of 75.1 A ⁇ m 2 /kg.
  • Example 4 The preparation and testing of the test powder was carried out under the same conditions as in Example 1, except that in the coating process, (9,12,15)-linolenic acid (manufactured by Nacalai Tesque, Inc.), which has 18 carbon atoms per molecule, was used as the fatty acid, and the amount of linolenic acid mixed was 0.6 g.
  • the amount of fatty acid added per 100 parts by mass of raw material powder was 3.0 parts by mass.
  • the raw material powder used was the same as in Example 1.
  • the A value defined in the above formula (2) was 4.66 ⁇ m, the same as in Example 1.
  • the test powder in this example had a C content of 2.5 mass%, a [D10] of 0.91 ⁇ m, a [D50] of 2.40 ⁇ m, and a [D90] of 4.96 ⁇ m.
  • the [D10]/[D50] ratio was 0.38, and the [D90]/[D50] ratio was 2.07.
  • the deposition amount index Ci according to equation (1) above was 6.00 mass% ⁇ m.
  • the T 1.5% of the powder sample in this example was 274°C, and the T 2.0% was 290°C.
  • the Sm-Fe-N magnetic powder of this example left in the air for 24 hours had a coercive force Hc of 545.6 kA/m, a saturation magnetization ⁇ s of 101.2 A ⁇ m 2 /kg, and a residual magnetization ⁇ r of 72.5 A ⁇ m 2 /kg.
  • Example 5 In the coating process, stearic acid (manufactured by Katayama Chemical Industry Co., Ltd.), which has 18 carbon atoms per molecule, was used as the fatty acid.
  • the test powder was prepared and tested under the same conditions as in Example 1, except that the amount of stearic acid mixed was 0.6 g and no solvent component was used.
  • the amount of fatty acid added per 100 parts by mass of raw material powder was 3.0 parts by mass.
  • the raw material powder used was the same as in Example 1. Furthermore, the A value defined in the above formula (2) was 4.66 ⁇ m, the same as in Example 1.
  • the test powder in this example had a C content of 2.4 mass%, a [D10] of 0.50 ⁇ m, a [D50] of 1.38 ⁇ m, and a [D90] of 3.07 ⁇ m.
  • the [D10]/[D50] ratio was 0.36, and the [D90]/[D50] ratio was 2.22.
  • the deposition amount index Ci according to equation (1) above was 3.31 mass% ⁇ m.
  • Example 1 In this example, the coating process was omitted. However, as a preliminary experiment, when the above-mentioned raw material powder was taken out from the nitrogen gas atmosphere into an air atmosphere, the powder temperature reached 245°C after 10 seconds, and a sudden heat generation occurred. This heat generation was caused by an oxidation reaction occurring when the Sm-Fe-N magnetic particles came into contact with oxygen in the air. Therefore, in this example, in order to prevent a sudden heat generation due to oxidation in an air environment, the raw material powder used in Example 1 was exposed to an atmosphere with an oxygen concentration of 1% by volume in a glove box for 24 hours, and gradually oxidized (stabilized powder), and used as the test powder. The test was carried out under the same conditions as in Example 1, except that this stabilized powder was used as the test powder.
  • the test powder in this example had a C content of 0.0 mass%, a [D10] of 0.64 ⁇ m, a [D50] of 1.56 ⁇ m, and a [D90] of 3.18 ⁇ m.
  • the [D10]/[D50] ratio was 0.41, and the [D90]/[D50] ratio was 2.04.
  • the deposition amount index Ci according to equation (1) above is 0.00 mass% ⁇ m.
  • the T 1.5% of the powder sample in this example was 163°C, and the T 2.0% was 175°C.
  • the Sm-Fe-N magnetic powder of this example left in the air for 24 hours had a coercive force Hc of 533.9 kA/m, a saturation magnetization ⁇ s of 103.0 A ⁇ m 2 /kg, and a residual magnetization ⁇ r of 77.4 A ⁇ m 2 /kg.
  • Example 2 The test powder was prepared and tested under the same conditions as in Example 1, except that in the coating process, benzotriazole (special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of the fatty acid and the amount of benzotriazole mixed was 0.6 g. The amount of benzotriazole added per 100 parts by mass of raw material powder was 3.0 parts by mass. The raw material powder used was the same as in Example 1.
  • benzotriazole special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • the amount of benzotriazole added per 100 parts by mass of raw material powder was 3.0 parts by mass.
  • the raw material powder used was the same as in Example 1.
  • the test powder in this example had a C content of 1.8 mass%, a [D10] of 0.56 ⁇ m, a [D50] of 1.51 ⁇ m, and a [D90] of 3.75 ⁇ m.
  • the [D10]/[D50] ratio was 0.37, and the [D90]/[D50] ratio was 2.48.
  • the deposition amount index Ci according to equation (1) above was 2.72 mass% ⁇ m.
  • the T 1.5% of the powder sample in this example was 199°C, and the T 2.0% was 208°C.
  • the Sm-Fe-N magnetic powder of this example left in the air for 24 hours had a coercive force Hc of 525.8 kA/m, a saturation magnetization ⁇ s of 97.6 A ⁇ m 2 /kg, and a residual magnetization ⁇ r of 73.9 A ⁇ m 2 /kg.
  • Example 3 The preparation of the test powder, measurement of the C content, thermogravimetry, and magnetic measurement were carried out under the same conditions as in Example 1, except that in the coating process, phosphoric acid ( H3PO4 ) was used instead of fatty acid and the amount of phosphoric acid mixed was 0.6 g. The amount of benzotriazole added per 100 parts by mass of the raw material powder was 3.0 parts by mass. The raw material powder used was the same as in Example 1.

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Abstract

【課題】大気環境での耐熱性（すなわち大気中で昇温したときの耐酸化性）が良好で、かつ大気環境で保持したときに、従来一般的なリン酸塩被覆による表面処理粉体と比較して良好な磁気特性が維持できるＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体を提供する。 【解決手段】１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸分子が、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に被着した構造の粒子で構成される粉体であって、　当該粉体に占めるＣ含有量（質量％）を［％Ｃ］、当該粉体の乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径（μｍ）を［Ｄ５０］と表記するとき、下記（１）式に定義される被着量指標Ｃｉが０.５質量％・μｍ以上５０.０質量％・μｍ以下である脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。　Ｃｉ＝［％Ｃ］×［Ｄ５０］　…（１）

Description

脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体、ボンド磁石およびそれらの製造方法
　本発明は、大気雰囲気中での保存安定性に優れるＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体、およびその製造方法に関する。また、前記Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体を用いたボンド磁石、およびその製造方法に関する。
　Ｓｍ２Ｆｅ１７金属間化合物に窒素を導入した物質（代表的な組成式はＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３）は優れた硬磁性を呈する強磁性体であることが知られている。本明細書では、Ｓｍ２Ｆｅ１７の化学量論組成またはその周辺組成におけるＳｍ－Ｆｅ系合金に窒素を導入した物質の粉体であって、強磁性体であるものを「Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体」と呼ぶ。Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体は、ボンド磁石の素材として有用である。
　Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体は通常、大気に触れると容易に酸化し、保磁力が大幅に低下してしまう。Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体を用いてボンド磁石を製造する際には、当該粉体が樹脂に埋め込まれるまでの間、大気による酸化を防止するための措置が必要となる。Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体に、大気に対する耐酸化性を付与する手法として、磁性粉体の粒子表面にリン酸系化合物の被膜を形成することが知られている（例えば特許文献１～３）。
　一方、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体に、脂肪酸を添加する技術が知られている。
　例えば、特許文献４には、粉砕時間を短縮するためにオレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の脂肪酸を添加してボールミル粉砕することが記載されている（段落００１０、００１１）。実施例１では、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３系原料粉末５ｇに対し、ノルマルヘキサン３００ｃｃの溶媒と、リノレン酸２.４ｃｃを使用してガラスボールミル粉砕を行っている（段落００３６）。この場合、リノレン酸の添加濃度が薄いため、磁性体粒子の表面をリノレン酸（脂肪酸）分子で覆うことはできない。
　特許文献５には、分解温度を高めるためにＣｒ、Ｓｉ等を添加したタイプの焼結磁石用Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系粉体に、有機化合物を添加することによって、焼結時にその有機化合物の酸素原子と反応させて微小な酸化物相を形成させ、結晶粒子間に生成するα－Ｆｅ相の比表面積を減少させることが記載されている。その結果、α－Ｆｅ相の生成による永久磁石の保磁力低下を抑制できるという（段落００４４）。実施例では、目開き２５μｍのふるいでふるい分けしたのち窒化させたＣｒ、Ｓｉ含有Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系粉体に、重量比５％のオレイン酸を添加してボールミルで混練し、磁場中で配向プレスしながら金型に充填した後、圧力１.０ＧＰａ、焼結温度６００℃の条件で放電プラズマ焼結を施している（段落００５４）。オレイン酸を添加した後、大気に触れた状態で加熱される工程は採用されていない。特許文献５には、ボンド磁石に適した、Ｃｒ、Ｓｉ等の添加元素を配合しない平均粒子径１～５μｍ程度の微細なＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体において、大気中での耐熱性を安定して向上させる手法に関する教示はない。
　特許文献６には、ポリアミド系樹脂を用いたボンド磁石製造時の射出成形性（粒子の分散性）を向上させるための滑材として、ステアリン酸、オレイン酸等の長鎖脂肪酸を使用することが記載されている（段落００５６、００５７）。磁性粉体には、予め無機燐酸系化合物の耐熱性被膜層で被覆したものを適用することが記載されている（段落００４８、００８２、００８３）。脂肪酸によって磁性粉体の大気中での耐熱性を向上させることは記載されていない。
特開２００３－７５２１号公報 特開２００３－２９７６１８号公報 特開２００４－１１１５１５号公報 特開平８－３１６０１５号公報 特開２０２０－８０３３６号公報 特開２０１８－４１８８２号公報
　ボンド磁石の製造時には、磁性粉体の粒子は、２００℃程度の加熱を受けるのが一般的である。樹脂の種類によっては３００℃程度への昇温が想定される場合もある。また、製造されたボンド磁石の使用時にも、用途によっては数十℃以上の温度に長期間曝されることも考えられる。
　リン酸系化合物の被膜を有する従来のＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粒子では、そのリン酸系化合物被膜が、大気など外部の酸化性ガスに対するバリア層としての役目を担っている。しかし、ボンド磁石成形後には、その役目を終えたリン酸系化合物あるいはそれに由来する物質が、磁性粒子近傍に残存している。上記のリン酸系化合物は、リン酸と、磁性粒子の構成元素であるＦｅとが反応して生成したリン酸鉄（III）を主成分とするものであると考えられる。そのリン酸鉄（III）は、ボンド磁石の製造時やボンド磁石製品の使用時に、Ｓｍにより還元されナノサイズのαＦｅ相となることがある。αＦｅ相の生成はボンド磁石の磁気特性を低下させる要因となる。
　一方、特許文献４～６に見られるように、磁石の製造過程において、ステアリン酸やオレイン酸等の脂肪酸を磁性粉体に添加する場合がある。しかし、脂肪酸の添加によって、平均粒子径１～５μｍ程度の微細なＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の大気中での耐熱性を安定して向上させる技術は確立されていない。
　本発明は、ボンド磁石に適した微細なＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体において、大気環境での耐熱性（すなわち大気中で昇温したときの耐酸化性）が良好で、かつ大気環境で保持したときに、従来一般的なリン酸系化合物による表面処理粉体と比較して良好な磁気特性が維持できる表面処理粉体を提供することを目的とする。また、その表面処理粉体をフィラーに用いたボンド磁石を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本明細書では以下の発明を開示する。
　［１］１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸分子が、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に被着した構造の粒子で構成される粉体であって、
　当該粉体に占めるＣ含有量（質量％）を［％Ｃ］、当該粉体の乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径（μｍ）を［Ｄ５０］と表記するとき、下記（１）式に定義される被着量指標Ｃｉが０.５質量％・μｍ以上５０.０質量％・μｍ以下である脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
　Ｃｉ＝［％Ｃ］×［Ｄ５０］　…（１）
　［２］ボンド磁石用である、請求項１に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
　［３］前記［Ｄ５０］が１.０μｍ以上５.０μｍ以下である、上記［１］または［２］に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
　［４］Ｓｍ／Ｆｅモル比が０.０９以上０.２５以下であり、Ｎ／Ｆｅモル比が０.０６以上０.３０以下である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
　［５］前記１種以上の脂肪酸分子が、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアリン酸から選ばれる１種以上の脂肪酸の分子である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
　［６］当該粉体の試料を空気気流中で室温（２５℃）から３００℃まで昇温速度５℃／ｓで昇温させる熱重量測定に供したとき、昇温開始時の当該粉体の試料重量に対して２.０％の重量増加となる温度Ｔ２．０％が２２０℃以上である、上記［１］～［５］のいずれかに記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
　［７］Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体と、１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸とを混合することにより、前記Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に前記脂肪酸の分子を被着させ、下記（１）式に定義される被着量指標Ｃｉが０.５質量％・μｍ以上５０.０質量％・μｍ以下である粉体を得る被覆工程、を含む、脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の製造方法。
　Ｃｉ＝［％Ｃ］×［Ｄ５０］　…（１）
　ここで、［％Ｃ］は当該脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体に占めるＣ含有量（質量％）、［Ｄ５０］は当該脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体についての乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径（μｍ）である。
　［８］前記被覆工程において、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体と、１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸とを、下記（２）式に定義されるＡ値が０.５μｍ以上５０.０μｍ以下となる混合割合で混合する、上記［７］に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の製造方法。
　Ａ値＝１００×［ＷＦ／（ＷＭ＋ＷＦ）］×Ｄ５０Ｍ　…（２）
　ここで、ＷＦは混合する脂肪酸の質量（ｇ）、ＷＭは混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体の質量（ｇ）、Ｄ５０Ｍは混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体についての乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径（μｍ）である。
　［９］上記［１］～［６］のいずれかに記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体を用いたボンド磁石。
　［１０］上記［７］または［８］に記載の製造方法によって得られた脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体を、バインダー成分の樹脂と混合する工程を含む、ボンド磁石の製造方法。
　本発明によれば、脂肪酸分子で覆われた磁性粒子で構成される、大気中での耐熱性が良好なＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体が実現された。この脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体は、大気環境で保持したときの磁気特性の維持性能において、従来一般的なリン酸塩被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体と比べ有利である。
実施例、比較例で得られた供試粉末についての大気中でのＴＧ曲線を例示したグラフ。
［Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体］
　本発明のＳｍ（サマリウム）－Ｆｅ（鉄）－Ｎ（窒素）系磁性粉体は、１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸分子が、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に被着した構造の粒子で構成されるものである。
［粒子径］
　本明細書では、脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体について乾式レーザー回折・散乱法で測定される体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径Ｄ５０（μｍ）を［Ｄ５０］と表記する。同様に、脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体について乾式レーザー回折・散乱法で測定される体積基準の粒度分布における累積１０％粒子径Ｄ１０（μｍ）および累積９０％粒子径Ｄ９０（μｍ）を、それぞれ［Ｄ１０］および［Ｄ９０］と表記する。ボンド磁石用途を考慮すると、［Ｄ５０］は０.５μｍ以上５.０μｍ以下であることが好ましく、１.０μｍ以上５.０μｍ以下であることがより好ましい。また、過度に大きい粒子や過度に小さい粒子の存在割合はできるだけ少ないことが好ましい。例えば、［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比は０.２０以上であることが好ましく、０.３０以上であることがより好ましい。［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比は５.００以下であることが好ましく、３.００以下であることがより好ましく、２.５０以下に調整することも可能である。
［磁性体］
　本発明のＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体における磁性体（Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体）は、Ｔｈ２Ｚｎ１７型結晶構造であるＳｍ２Ｆｅ１７結晶格子にＮ（窒素）原子が導入された磁性相を主体とするものである。Ｎ原子はＳｍ２Ｆｅ１７結晶格子の侵入型の位置に入ると考えられ、Ｎ原子が導入された後もＴｈ２Ｚｎ１７型結晶構造は維持される。Ｓｍ２Ｆｅ１７にＮ原子が導入されると結晶磁気異方性が面内型から一軸型に変化するとともにキューリー点が上昇し、実用的な磁石材料となる。磁気特性に優れるＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体の代表的組成はＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３である。Ｆｅに対するＳｍのモル比を意味するＳｍ／Ｆｅモル比およびＦｅに対するＮのモル比を意味するＮ／Ｆｅモル比がＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３の化学量論組成に近いほど、磁気特性の点で有利であると考えられるが、その周辺の組成域においても硬磁性を呈する。Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３の化学量論的なＳｍ／Ｆｅモル比は０.１１８、Ｎ／Ｆｅモル比は０.１７６である。本発明対象のＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体としては、ボンド磁石の素材として有効な保磁力が常温を含む温度域で安定して得られることを考慮して、Ｓｍ／Ｆｅモル比が０.０９以上０.２５以下の範囲にあり、Ｎ／Ｆｅモル比が０.０６以上０.３０以下の範囲にある組成に調整されていることが好ましい。なお、本発明対象のＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体には、Ｎを含むＳｍ２Ｆｅ１７相の他に、例えばＴｂＣｕ７型結晶構造のＳｍＦｅ７相などの異相が混入している場合もあるが、本発明の目的を阻害しない限り、異相の存在は許容される。
　本明細書では、上記の磁性体からなる粒子を特に「Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子」と呼んでいる。本発明の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体を構成する粒子は、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に脂肪酸分子が被着した構造を有する。以下、単に「磁性体粒子」と言うときは、特に断らない限り上記の「Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子」を意味する。
［脂肪酸の被覆］
　発明者らの研究によると、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に、１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸分子を被着させることにより、大気中での耐熱性を付与することができる。
　粉末粒子は一般的に表面がプラスの電荷になっているので、マイナス電荷の物質が吸着しやすい。脂肪酸分子の炭素鎖の末端にあるカルボキシ基は、二重結合のＯ（酸素）の部分がマイナス電荷であると考えられる。また、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の構成元素であるＳｍ（サマリウム）はＯ（酸素）との親和力が強い元素である。これらの要因により、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面には、脂肪酸分子を強固に吸着させることができる。
　Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に、脂肪酸分子を高い密度で吸着させることにより、大気中の酸素分子は磁性体粒子表面の金属元素（特に酸化されやすいＳｍ）と接触しにくくなる。その作用を十分に得るために、１分子あたりの炭素数が１２以上である脂肪酸を適用する。そのような炭素数の多い脂肪酸分子は、大気中の酸素が磁性体粒子表面に到達する上で立体障害となり、大気中での磁性体粒子の耐酸化性を顕著に向上させることができる。高い立体障害を発揮させる観点から、１分子あたりの炭素数が１４以上である脂肪酸を適用することがより好ましく、１分子あたりの炭素数が１６以上である脂肪酸がさらに好ましい。ただし、１分子中の炭素数が過剰に多くなると、ボンド磁石を作製した際に大きすぎる立体障害が粒子の充填性を低下させるため、流動性や成形性を十分に確保する観点から好ましくない。したがって、本発明では１分子あたりの炭素数が２０以下の脂肪酸を適用する。１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である脂肪酸の１種類を使用してもよいし、２種類以上を複合して使用してもよい。
　１分子あたりの炭素数が１２以上の脂肪酸を大気中で昇温していくと、通常、２００℃前後から揮発を開始する。しかし、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に吸着した脂肪酸分子は、大気中で２００℃以上に昇温したときにも、磁性体粒子の耐酸化性の維持に寄与することがわかった。これは、磁性体粒子の表面に吸着した一部の脂肪酸分子が昇温時に脱着して揮発除去されたとしても、磁性体粒子表面に吸着した状態を維持し続ける脂肪酸分子が多く存在するためではないかと推察される。その理由として、上述のように、脂肪酸分子は、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に強固に吸着する性質を有することが考えられる。
　本発明に適用可能な脂肪酸として、炭素数１２のラウリン酸、炭素数１４のミリスチン酸、炭素数１６のパルミチン酸、炭素数１８のステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、炭素数２０のジホモ－γ－リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸などが挙げられる。大気圧下の常温付近で液体となる脂肪酸は、被覆処理条件の自由度が大きいので、磁性体粒子表面に均一性の高い脂肪酸被覆層を比較的簡単に形成できる点で有利である。その観点においては不飽和脂肪酸を適用することが好ましい。好適な不飽和脂肪酸として例えばオレイン酸、リノール酸、リノレン酸を挙げることができる。
　Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の大気中での耐熱性（すなわち周囲に酸素が存在する環境下で昇温したときの耐酸化性）を向上させるためには、脂肪酸分子による上述の「立体障害」を十分に発揮させる必要がある。そのためには、磁性体粒子の表面が脂肪酸分子で高密度に被覆されていることが重要である。脂肪酸分子の被着量は、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体に占めるＣ（炭素）含有量（質量％）によって知ることができる。ただし、粒子径に応じて比表面積が変わってくるので、磁性体粒子の表面が脂肪酸分子で高密度に被覆されていることを評価するには、Ｃ含有量（質量％）に加え、粒子径を考慮する必要がある。種々検討の結果、下記（１）式で定義される被着量指標Ｃｉによって、立体障害を安定して十分に発揮しうる脂肪酸の被着量範囲を規定することができる。
　Ｃｉ＝［％Ｃ］×［Ｄ５０］　…（１）
ここで、［％Ｃ］は脂肪酸分子を被着させたＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子で構成される粉体に占めるＣ含有量（質量％）である。
［脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体］
　１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸を使用した脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体のうち、大気中で優れた耐熱性を呈する粉体は、上記（１）式の被着量指標Ｃｉが０.５質量％・μｍ以上５０.０質量％・μｍ以下であることによって特定される。被着量指標Ｃｉは、１.０質量％・μｍ以上１０.０質量％・μｍ以下であることが好ましく、３.０質量％・μｍ以上８.０質量％・μｍ以下であることがより効果的である。特に［Ｄ５０］が０.５μｍ以上５.０μｍ以下、［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比が０.２０以上、［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比が５.００以下である粒度分布を有し、かつ被着量指標Ｃｉが１.０質量％・μｍ以上１０.０質量％・μｍ以下であることが、ボンド磁石用の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体として極めて効果的である。
　本発明に従う脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の大気中での耐熱性は、例えば、当該粉体の試料を空気気流中で室温（２５℃）から３００℃まで昇温速度５℃／ｓで昇温させる熱重量測定に供したとき、昇温開始時の当該粉体の試料重量に対して２.０％の重量増加となる温度Ｔ２．０％が２２０℃以上であることによって特定される。
　本発明に従う脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体は、常温大気中で２４時間放置した後において、後述の方法で磁気測定を行った場合の保磁力が４９０ｋＡ／ｍ以上１６００ｋＡ／ｍ以下であることが好ましく、５００ｋＡ／ｍ以上１２００ｋＡ／ｍ以下であることがより好ましい。
［製造方法］
　本発明の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体は、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体を素材に用い、例えば後述の被覆工程を利用して、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に脂肪酸分子を被着させることにより、得ることができる。
　素材となるＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体（以下「原料粉体」と言うことがある。）の製造プロセスとしては、還元拡散法、ガスアトマイズ法などが利用できる。このうち、ガスアトマイズ法を用いたプロセスは、アルカリ廃液による環境負荷が生じないというメリットを有する。上述した好ましい粒度分布を有する脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体を得るためには、予め、目的の粒度分布に近い原料粉体を用意しておくことが望ましい。
［被覆工程］
　素材となるＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体と、１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸とを、非酸化性雰囲気中で混合する手法により、前記Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に脂肪酸分子を被着させることができる。前記の混合に際しては、必要に応じて、使用する脂肪酸が可溶な溶媒を加えてもよい。上記の非酸化性雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性雰囲気や、水素、一酸化炭素などの還元性雰囲気を適用することができる。コストや安全性の観点からは、窒素ガス雰囲気が好適に用いられる。混合手段としては、振動ミル、サンプルミル、ヘンシェルミキサー、流動層混合機などの粉砕装置または混合装置を利用することができる。ただし、この混合により磁性粒子に格子歪ができるだけ導入されないよう、比較的軽度の撹拌力を付与するか、装置の運転時間を短くすることが望ましい。したがって、この混合においては、磁性体粒子の新たな粉砕を生じさせるのではなく、磁性体粒子の表面に脂肪酸分子を被着させることを目的とする。
　使用する脂肪酸の量は、この被覆工程によって、上述した（１）式に従う被着量指標Ｃｉが上述した所定範囲に収まるように、原料粉体の粒子サイズに応じて設定する。具体的には、例えば、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体と、１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸とを、下記（２）式に定義されるＡ値が０.５μｍ以上５０.０μｍ以下となる混合割合で混合する手法が有効である。Ａ値は、１.０μｍ以上１０.０μｍ以下であることがより好ましく、３.０μｍ以上８.０μｍ以下であることがさらに効果的である。
　Ａ値＝１００×［ＷＦ／（ＷＭ＋ＷＦ）］×Ｄ５０Ｍ　…（２）
　ここで、ＷＦは混合する脂肪酸の質量（ｇ）、ＷＭは混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体の質量（ｇ）、Ｄ５０Ｍは混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体についての乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径（μｍ）である。
　溶媒を使用した場合は、被覆工程を終えた時点のＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体に溶媒成分が残存している。したがって、ボンド磁石の製造工程に供する前の段階で溶媒成分を揮発除去させておくことが望ましい。
［ボンド磁石］
　本発明に従う脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体は、従来のリン酸系化合物被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体と同様に、一般的な公知の手法を用いてボンド磁石に成形することができる。
　粉体の粒度分布測定、元素分析は、以下の方法で行った。
（粒度分布測定）
　乾式レーザー回折式粒度分布測定装置（Ｓｙｍｐａｔｅｃ社製、Ｈｅｌｏｓ／Ｒｏｄｏｓ）を用いて体積基準の粒度分布を測定した。
（元素分析）
　金属元素分析は、アルゴン（Ａｒ）ガスで満たされたグローブボックス内で分析試料を塩酸で加熱溶解した後に希釈して、分析用の試料溶液を作製し、この溶液をＩＣＰ発光分光分析装置（アジレントテクノロジー製、Ａｇｉｌｅｎｔ７２０）で分析することにより実施した。
　窒素分析は、酸素・窒素分析装置（堀場製作所製、ＥＭＧＡ－９２０）を用いて不活性ガス融解－熱伝導度法により実施した。
　炭素分析は、炭素・硫黄分析装置（ＬＥＣＯ製、ＣＳ－７４４）を用いて赤外線吸収法により実施した。
［実施例１］
（ガスアトマイズ法によるＳｍ－Ｆｅ系粉体の合成）
　原料合金として、予め溶製したＳｍ－Ｆｅ合金を使用した。元素分析の結果、この原料合金のＳｍ／Ｆｅモル比は０.１４であった。この原料１０００ｇを窒化ホウ素（ＢＮ）製の坩堝に入れ、アルゴン（Ａｒ）雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解させた。原料合金が完全に溶融状態となった後、加熱開始からの経過時間が３０分の時点で、１５５０℃の金属溶湯の全量を窒化ホウ素（ＢＮ）製の内径３.０ｍｍのノズルから下部の気相空間に吐出させた。溶湯吐出用ガスの最大供給圧力は、雰囲気ガス圧力との差圧において、６５ｋＰａとした。噴射ガスにはアルゴンを使用した。また、下部の気相空間もアルゴン雰囲気とした。得られた粉体（以下「ガスアトマイズ粉」という。）を全部回収した。
　元素分析の結果、ガスアトマイズ粉のＳｍ／Ｆｅモル比は０.１３であり、原料合金と同等であった。得られたガスアトマイズ粉を、窒素雰囲気化のグローブボックス中で目開き１６μｍの篩を用いて分級し、微小粒子を除去した粉体（以下「分級後のガスアトマイズ粉」という。）を得た。粒度分布測定の結果、分級後のガスアトマイズ粉の累積５０％粒子径Ｄ５０は３３.２μｍであった。
（熱処理）
　上記分級後のガスアトマイズ粉を回転式管状炉に入れ、炉内にアルゴン（Ａｒ）ガスを流しながら８５０℃で５分保持して熱処理を行った。その後、アルゴンガスを流しながら室温付近の温度（５０℃以下）まで冷却した。
（窒化処理）
　室温付近の温度になった後、回転式管状炉に流すフローガスを、アルゴンガスからアンモニア（ＮＨ３）３５体積％、水素（Ｈ２）６５体積％組成の混合ガスに切り替えた。その後、昇温を開始し、前記の混合ガス中において３７０℃で６０分保持し、続いて加熱を維持したままアンモニアの供給を断ち水素１００％のフローガスに６０分曝し、次いでフローガスをアルゴンガスに切り替え３７０℃で６０分保持し、その後、加熱を停止してアルゴンガスを流しながら室温付近の温度まで冷却した。次に、回転式管状炉に流すフローガスを、アルゴンガスからアンモニア（ＮＨ３）３５体積％、水素（Ｈ２）６５体積％組成の混合ガスに切り替えた。その後、昇温を開始し、前記の混合ガス中において４７０℃で６０分保持し、続いて加熱を維持したままアンモニアの供給を断ち水素１００％のフローガスに６０分曝し、次いでフローガスをアルゴンガスに切り替え４７０℃で６０分保持し、その後、加熱を停止してアルゴンガスを流しながら室温付近の温度まで冷却することにより、窒化処理粉を得た。元素分析の結果、この窒化処理粉のＳｍ／Ｆｅモル比は０.１３、Ｎ／Ｆｅモル比は０.１６であった。
（粉砕）
　上記の窒化処理粉２１０ｇ、エタノール２.１ｇ、および直径１.６ｍｍのステンレスボール４５００ｇを窒素ガスで満たされた容積１.２Ｌのステンレスポットに入れて密封し、振動ミル（ユーラステクノ株式会社製、ＹＡＭＰ-２ＳＮＤ）を用いて振幅±２.５ｍｍ、振動数２９.１Ｈｚの条件で１６８分間の運転を行い、粉砕処理を実施した。この粉砕処理では、上記の窒化処理により脆化した結晶粒界に沿って粒子を砕くことができるため、磁性体に格子歪が過度に導入されることが防止される。運転後の試料を窒素ガスで満たされたグローブボックス内でボールと分離し、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体を得た。粒度分布測定の結果、このＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体の累積５０％粒子径Ｄ５０は１.６μｍであった。なお、このＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体は、上記の１６８分間の粉砕処理の過程で、破壊可能な脆化した結晶粒界がほぼ残存しない程度に微細化されているので、後述の被覆工程での混合操作においては、更なる粒子の粉砕（微細化）はほとんど起こらない。
（被覆工程）
　本例では、脂肪酸として１分子中の炭素数が１８であるオレイン酸（関東化学株式会社製）を使用した。
　窒素ガス雰囲気グローブボックス内で、上記のようにして得られたＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体（原料粉体）２０ｇ、オレイン酸０.６ｇ、および溶媒として工業用エタノール２ｍＬを、ステンレス製のプロペラが回転する容量７０ｍＬのミキサーに入れ、２５０００ｒｐｍで６０秒の混合操作を行い、磁性体粒子の表面に脂肪酸を被覆した。原料粉体１００質量部に対する脂肪酸の添加量は３.０質量部である。また、上述（２）式において、脂肪酸の質量ＷＦ＝０.６ｇ、混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体の質量ＷＭ＝２０ｇ、混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体についての乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径Ｄ５０Ｍ＝１.６μｍであるから、上述（２）式に規定されるＡ値は４.６６μｍとなる。
　得られた粉体をミキサーから取り出し、グローブボックス内に３０分間置くことにより溶媒成分（エタノール）を揮発させ、供試粉体とした。
　得られた供試粉体について以下のことを調べた。
（炭素含有量）
　供試粉体のＣ（炭素）含有量を上記の元素分析の方法にて測定した。その結果、Ｃ含有量は２.８質量％であった。このＣ（炭素）は混合した脂肪酸によるものであるから、本例で得られた供試粉体は、磁性体粒子の表面に脂肪酸分子が被着した粒子で構成される脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性であると言える（以下の各実施例において同様。）。
（粒度分布）
　上記の乾式レーザー回折式粒度分布測定装置で粒度分布を測定したところ、本例供試粉体は、［Ｄ１０］が０.６２μｍ、［Ｄ５０］が１.８６μｍ、［Ｄ９０］が４.１１μｍであった。［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比は０.３３、［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比は２.２１であった。また、前記（１）式による被着量指標Ｃｉは５.２１質量％・μｍであった。
（熱重量測定）
　供試粉体について、示差熱－熱重量同時測定装置（株式会社リガク製、ＴＧ－ＤＴＡ８１２２）により１００ｍＬ／ｍｉｎの乾燥空気気流中での昇温過程における重量変化を測定した。供試粉体の試料２０ｍｇをアルミニウム容器に入れ、室温（２５℃）から３００℃まで昇温速度５℃／ｓで昇温させた。標準物質にはアルミナを使用した。
　図１に、ＴＧ（熱重量）曲線を例示する（後述の各例において同様。）。昇温に伴う重量増加は磁性体粒子の酸化に起因するものである。ここでは、ＴＧ曲線から、元の試料重量に対して１.５％の重量増加が認められた温度Ｔ１．５％（℃）および２.０％の重量増加が認められた温度Ｔ２．０％（℃）を求めた。Ｔ１．５％（℃）およびＴ２．０％（℃）が高いほど、大気中での耐熱性が良好であると評価することができる。
　本例の供試粉体のＴ１．５％は２１９℃、Ｔ２．０％は２９１℃であった。
（磁気測定）
　上述の被覆工程を終えた供試粉体のサンプルを室温（２５℃）の大気雰囲気中に２４時間放置した試料粉体を、磁気測定に供した。
　電磁石の中心に前記試料粉体２０ｍｇおよびパラフィンを詰めたサンプルセルを置き、熱風発生器を用いてこのサンプルセルを８０℃で２分間加熱した。ここで、パラフィンの充填量は、試料粉体とパラフィンとでサンプルセルの容器が満たされる量とした。次に、８０℃で加熱した状態のまま電磁石によりサンプルセルに１.０Ｔ（テスラ）の外部磁場を２分間印加した。次に、１.０Ｔの磁場を印加したままサンプルセルを室温まで冷却した。このようにして、磁場配向させた測定試料を得た。この測定試料を、印加磁場の方向が測定試料の磁場配向方向と平行になるようにしてＶＳＭ（東英工業株式会社製、ＶＳＭ－Ｐ７型）に設置して、保磁力Ｈｃを測定した。測定条件は、最大印加磁場１.２７ＭＡ／ｍ（１.６Ｔ）とした。
　大気雰囲気中に２４時間放置した本例Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の保磁力Ｈｃは５６９.３ｋＡ／ｍ、飽和磁化σｓは１０４.８Ａ・ｍ２／ｋｇ、残留磁化σｒは８４.３Ａ・ｍ２／ｋｇであった。
　以上の結果を表１、表２に示す（以下の各例において同様。）。
［実施例２］
　被覆工程において、オレイン酸の混合量を０.２ｇ、工業用エタノールの混合量を１ｍＬとしたことを除き、実施例１と同様の条件で供試粉体の作製および試験を行った。原料粉体１００質量部に対する脂肪酸の添加量は１.０質量部である。使用した原料粉体は実施例１と共通である。また、上述（２）式において、脂肪酸の質量ＷＦ＝０.２ｇ、混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体の質量ＷＭ＝２０ｇ、混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体についての乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径Ｄ５０Ｍ＝１.６μｍであるから、上述（２）式に規定されるＡ値は１.５８μｍとなる。
　本例の供試粉体は、Ｃ含有量が０.９１質量％、［Ｄ１０］が０.５６μｍ、［Ｄ５０］が１.５１μｍ、［Ｄ９０］が３.４４μｍであった。［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比は０.３７、［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比は２.２８であった。また、前記（１）式による被着量指標Ｃｉは１.３７質量％・μｍであった。
　熱重量測定の結果、本例供試粉体のＴ１．５％は２０５℃、Ｔ２．０％は２２７℃であった。
　磁気測定の結果、大気雰囲気中に２４時間放置した本例Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の保磁力Ｈｃは５３８.０ｋＡ／ｍ、飽和磁化σｓは１０５.１Ａ・ｍ２／ｋｇ、残留磁化σｒは７９.１Ａ・ｍ２／ｋｇであった。
［実施例３］
　被覆工程において、脂肪酸として１分子中の炭素数が１８であるリノール酸（ナカライテスク株式会社製）を使用し、リノール酸の混合量を０.６ｇとしたことを除き、実施例１と同様の条件で供試粉体の作製および試験を行った。原料粉体１００質量部に対する脂肪酸の添加量は３.０質量部である。使用した原料粉体は実施例１と共通である。また、上述（２）式に規定されるＡ値は実施例１と同様に４.６６μｍとなる。
　本例の供試粉体は、Ｃ含有量が１.９質量％、［Ｄ１０］が０.８２μｍ、［Ｄ５０］が２.３５μｍ、［Ｄ９０］が４.９１μｍであった。［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比は０.３５、［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比は２.０９であった。また、前記（１）式による被着量指標Ｃｉは４.４７質量％・μｍであった。
　熱重量測定の結果、本例供試粉体のＴ１．５％は２５０℃、Ｔ２．０％は２７９℃であった。
　磁気測定の結果、大気雰囲気中に２４時間放置した本例Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の保磁力Ｈｃは５２３.４ｋＡ／ｍ、飽和磁化σｓは１０２.５Ａ・ｍ２／ｋｇ、残留磁化σｒは７５.１Ａ・ｍ２／ｋｇであった。
［実施例４］
　被覆工程において、脂肪酸として１分子中の炭素数が１８である（９,１２,１５）－リノレン酸（ナカライテスク株式会社製）を使用し、前記リノレン酸の混合量を０.６ｇとしたことを除き、実施例１と同様の条件で供試粉体の作製および試験を行った。原料粉体１００質量部に対する脂肪酸の添加量は３.０質量部である。使用した原料粉体は実施例１と共通である。また、上述（２）式に規定されるＡ値は実施例１と同様に４.６６μｍとなる。
　本例の供試粉体は、Ｃ含有量が２.５質量％、［Ｄ１０］が０.９１μｍ、［Ｄ５０］が２.４０μｍ、［Ｄ９０］が４.９６μｍであった。［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比は０.３８、［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比は２.０７であった。また、前記（１）式による被着量指標Ｃｉは６.００質量％・μｍであった。
　熱重量測定の結果、本例供試粉体のＴ１．５％は２７４℃、Ｔ２．０％は２９０℃であった。
　磁気測定の結果、大気雰囲気中に２４時間放置した本例Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の保磁力Ｈｃは５４５.６ｋＡ／ｍ、飽和磁化σｓは１０１.２Ａ・ｍ２／ｋｇ、残留磁化σｒは７２.５Ａ・ｍ２／ｋｇであった。
［実施例５］
　被覆工程において、脂肪酸として１分子中の炭素数が１８であるステアリン酸（片山化学工業株式会社製）を使用した。ステアリン酸の混合量を０.６ｇとし、溶媒成分を使用しなかったことを除き、実施例１と同様の条件で供試粉体の作製および試験を行った。原料粉体１００質量部に対する脂肪酸の添加量は３.０質量部である。使用した原料粉体は実施例１と共通である。また、上述（２）式に規定されるＡ値は実施例１と同様に４.６６μｍとなる。
　本例の供試粉体は、Ｃ含有量が２.４質量％、［Ｄ１０］が０.５０μｍ、［Ｄ５０］が１.３８μｍ、［Ｄ９０］が３.０７μｍであった。［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比は０.３６、［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比は２.２２であった。また、前記（１）式による被着量指標Ｃｉは３.３１質量％・μｍであった。
　熱重量測定の結果、本例供試粉体のＴ１．５％は２８３℃、Ｔ２．０％は３００℃超えであった。
　磁気測定の結果、大気雰囲気中に２４時間放置した本例Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の保磁力Ｈｃは５０３.２ｋＡ／ｍ、飽和磁化σｓは１０５.８Ａ・ｍ２／ｋｇ、残留磁化σｒは７４.２Ａ・ｍ２／ｋｇであった。
［比較例１］
　本例では被覆工程を省略した。ただし、予備実験として、上記の原料粉体を窒素ガス雰囲気中から大気雰囲気中に取り出したところ、１０秒経過後の粉体温度は２４５℃となり、急激な発熱を生じた。この発熱はＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子が大気中の酸素に触れて酸化反応が生じたことによる。そこで、本例では、大気環境下で急激な酸化発熱が生じることを防ぐために、実施例１で使用した原料粉体をグローブボックス中で酸素濃度１体積％の雰囲気中に２４時間曝すことにより徐酸化させたもの（安定化処理粉体）を、供試粉体として使用した。
　この安定化処理粉体を供試粉体に使用したことを除き、実施例１と同様の条件で試験を行った。
　本例の供試粉体は、Ｃ含有量が０.０質量％、［Ｄ１０］が０.６４μｍ、［Ｄ５０］が１.５６μｍ、［Ｄ９０］が３.１８μｍであった。［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比は０.４１、［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比は２.０４であった。前記（１）式による被着量指標Ｃｉは０.００質量％・μｍとなる。
　熱重量測定の結果、本例供試粉体のＴ１．５％は１６３℃、Ｔ２．０％は１７５℃であった。
　磁気測定の結果、大気雰囲気中に２４時間放置した本例Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の保磁力Ｈｃは５３３.９ｋＡ／ｍ、飽和磁化σｓは１０３.０Ａ・ｍ２／ｋｇ、残留磁化σｒは７７.４Ａ・ｍ２／ｋｇであった。
［比較例２］
　被覆工程において、脂肪酸に代えてベンゾトリアゾール（和光純薬工業製、特級）を使用し、ベンゾトリアゾールの混合量を０.６ｇとしたことを除き、実施例１と同様の条件で供試粉体の作製および試験を行った。原料粉体１００質量部に対するベンゾトリアゾールの添加量は３.０質量部である。使用した原料粉体は実施例１と共通である。
　本例の供試粉体は、Ｃ含有量が１.８質量％、［Ｄ１０］が０.５６μｍ、［Ｄ５０］が１.５１μｍ、［Ｄ９０］が３.７５μｍであった。［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比は０.３７、［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比は２.４８であった。また、前記（１）式による被着量指標Ｃｉは２.７２質量％・μｍであった。
　熱重量測定の結果、本例供試粉体のＴ１．５％は１９９℃、Ｔ２．０％は２０８℃であった。
　磁気測定の結果、大気雰囲気中に２４時間放置した本例Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の保磁力Ｈｃは５２５.８ｋＡ／ｍ、飽和磁化σｓは９７.６Ａ・ｍ２／ｋｇ、残留磁化σｒは７３.９Ａ・ｍ２／ｋｇであった。
［比較例３］
　被覆工程において、脂肪酸に代えてリン酸（Ｈ３ＰＯ４）を使用し、リン酸の混合量を０.６ｇとしたことを除き、実施例１と同様の条件で供試粉体の作製、Ｃ含有量測定、熱重量測定、および磁気測定を行った。原料粉体１００質量部に対するベンゾトリアゾールの添加量は３.０質量部である。使用した原料粉体は実施例１と共通である。
　本例の供試粉体は、Ｃ含有量が０.０質量％であり、［Ｄ１０］が０.７０μｍ、［Ｄ５０］が１.６８μｍ、［Ｄ９０］が３.２３μｍであった。［Ｄ１０］／［Ｄ５０］比は０.４２、［Ｄ９０］／［Ｄ５０］比は１.９２であった。
　熱重量測定の結果、本例供試粉体のＴ１．５％は２１６℃、Ｔ２．０％は２３９℃であった。
　磁気測定の結果、大気雰囲気中に２４時間放置した本例Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の保磁力Ｈｃは４７４.８ｋＡ／ｍ、飽和磁化σｓは９７.４Ａ・ｍ２／ｋｇ、残留磁化σｒは６６.８Ａ・ｍ２／ｋｇであった。
　本発明に従う各実施例の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体は、図１のＴＧ曲線おいて、昇温過程で脂肪酸の脱着に起因すると考えられる重量増加速度（曲線の傾き）の低減箇所が見られるが、少なくとも３００℃まで酸化に起因する急速な重量増加は生じていない。したがって、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面には脂肪酸の揮発開始温度を超える高温まで吸着した状態の脂肪酸分子が残存し、それによって大気中での優れた耐熱性（昇温時の耐酸化性）が発揮されたものと推察される。一方、比較例２のベンゾトリアゾール被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の例に見られるように、脂肪酸ほどの強い吸着力を有しないと考えられる有機化合物で被覆した場合には、昇温時に有機化合物の揮発除去が進み、大気中での耐熱性は低くなる。
　常温大気中で２４時間放置した場合の磁気特性を比べると、リン酸を用いた被覆層が形成された従来タイプのＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体において、磁気特性（特に保磁力Ｈｃ）の低下が目立った。脂肪酸で被覆した場合には、リン酸系化合物で被覆した場合よりも磁気特性を良好に維持できることが確認された。

Claims (10)

  1. 　１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸分子が、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に被着した構造の粒子で構成される粉体であって、
    　当該粉体に占めるＣ含有量（質量％）を［％Ｃ］、当該粉体の乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径（μｍ）を［Ｄ５０］と表記するとき、下記（１）式に定義される被着量指標Ｃｉが０.５質量％・μｍ以上５０.０質量％・μｍ以下である脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
    　Ｃｉ＝［％Ｃ］×［Ｄ５０］　…（１）
  2. 　ボンド磁石用である、請求項１に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
  3. 　前記［Ｄ５０］が１.０μｍ以上５.０μｍ以下である、請求項１に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
  4. 　Ｓｍ／Ｆｅモル比が０.０９以上０.２５以下であり、Ｎ／Ｆｅモル比が０.０６以上０.３０以下である、請求項１に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
  5. 　前記１種以上の脂肪酸分子が、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアリン酸から選ばれる１種以上の脂肪酸の分子である、請求項１に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
  6. 　当該粉体の試料を空気気流中で室温（２５℃）から３００℃まで昇温速度５℃／ｓで昇温させる熱重量測定に供したとき、昇温開始時の当該粉体の試料重量に対して２.０％の重量増加となる温度Ｔ２．０％が２２０℃以上である、請求項１に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体。
  7. 　Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体と、１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸とを混合することにより、前記Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子の表面に前記脂肪酸の分子を被着させ、下記（１）式に定義される被着量指標Ｃｉが０.５質量％・μｍ以上５０.０質量％・μｍ以下である粉体を得る被覆工程、を含む、脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の製造方法。
    　Ｃｉ＝［％Ｃ］×［Ｄ５０］　…（１）
    　ここで、［％Ｃ］は当該脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体に占めるＣ含有量（質量％）、［Ｄ５０］は当該脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体についての乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径（μｍ）である。
  8. 　前記被覆工程において、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体と、１分子あたりの炭素数が１２以上２０以下である１種以上の脂肪酸とを、下記（２）式に定義されるＡ値が０.５μｍ以上５０.０μｍ以下となる混合割合で混合する、請求項７に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体の製造方法。
    　Ａ値＝１００×［ＷＦ／（ＷＭ＋ＷＦ）］×Ｄ５０Ｍ　…（２）
    　ここで、ＷＦは混合する脂肪酸の質量（ｇ）、ＷＭは混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体の質量（ｇ）、Ｄ５０Ｍは混合するＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性体粒子からなる粉体についての乾式レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径（μｍ）である。
  9. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体を用いたボンド磁石。
  10. 　請求項７に記載の製造方法によって得られた脂肪酸被覆Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性粉体を、バインダー成分の樹脂と混合する工程を含む、ボンド磁石の製造方法。
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