JPH01101606A

JPH01101606A - 粉末永久磁石およびその製造方法

Info

Publication number: JPH01101606A
Application number: JP62259372A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yajima; 弘一矢島; Tetsuto Yoneyama; 米山　哲人
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1989-04-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■　発明の背景技術分野本発明は各種電気機器等に使用される高性能粉末永久磁
石、特に希土類元素を含むＦｅ−Ｒ−Ｂ系（ＲはＹを含
む希土類元素である、以下同じ）およびＦｅ−Ｃｏ−Ｒ
−Ｂ系の合金系の粉末永久磁石およびその製造方法に関
する。

先行技術とその問題点高性能を有する希土類磁石としては、粉末冶金法による
Ｓｍ−Ｃｏ系磁石でエネルギー積として、３２ＭＧＯｅ
のものが量産されている。

しかし、このものは、３ｍ％Ｃｏの原料価格が高いとい
う欠点を有する。　希土類の中では原子量の小さい希土
類元素、たとえばセリウムやプラセオジム、ネオジムは
サマリウムよりも豊富にあり、価格が安い。　また、Ｆ
ｅは安価である。

そこで、近年Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が開発され、特開昭
５９−４６００８号公報では、焼結磁石が、また特開昭
６０−９８５２号公報では、高速急冷法によるものが開
示されている。

焼結法による磁石では、従来のＳｍ−Ｃｏ系の粉末冶金
プロセスを適用出来るものの、酸化しゃすいＮｄ−Ｆｅ
系合金インゴットを２〜１０μｍ程度に微粉末化する工
程を有するため、取り扱いが難かしいこと、あるいは粉
末冶金プロセスは工程数が多い（溶解→鋳造→インゴッ
ト粗粉砕→微粉砕→ブレス→焼結→磁石）ため安価な原
料を用いるという特徴を生かせない面がある。

一方、高速急冷法による磁石では工程が簡素化され（溶
解→高速急冷→粗粉砕→冷間ブレス（温間ブレス）→磁
石）、かつ微粉末化工程を必要としないという利点があ
る。　しかしながら、高速急冷法による磁石を工業材料
とするためには一層の高保磁力化、高エネルギー積化、
低コスト化、着磁特性の改良等が望まれている。

希土類−鉄−ホウ素永久磁石の諸特性の中で保磁力は温
度に鋭敏であり、希土類コバルト永久磁石の保磁力（ｉ
Ｈｃ）の温度係数が０．１５％／℃であるのに対して、
希土類−鉄−ホウ素永久磁石材料の保磁力（ｌＨｃ）　
　の温度係数は０．６〜Ｏ０７％／℃と４倍以上高いと
いう問題点がある。　したがって、希土類−鉄−ホウ素
永久磁石材料は温度上昇に伴って減磁する危険が大きく
、磁気回路上での限定された設計を余儀なくされている
。　さらには、例えば、熱帯で使用する自動車のエンジ
ンルーム内の部品用永久磁石としては使用不可能である
。

希土類−鉄一ホウ素永久磁石材料は保磁力の温度係数が
大きいところに実用上の問題があることは従来より知ら
れており、保磁力の絶対値が大きい磁石の出現が望まれ
ている（日経二ニーマテリアル、１９８６．４−２８（
Ｎｏ９）第８０頁）。

特開昭６０−９８５２号公報には、Ｒ−Ｂ−Ｆｅ合金に
液体急冷法により高い保磁力ｉＨｃとエネルギー積を具
備させる旨の提案がなされている。　これに開示された
組成は、特許請求の範囲に記載されているように希土類
元素Ｒ（Ｎｄ　％Ｐｒ）　＝１０％以上、Ｂ＝０．５〜
１０％、残部Ｆｅからなるものである。　従来Ｒ−Ｂ−
Ｆｅ合金が優れた磁石特性を有するのはＮｄ２Ｆｅ、４
Ｂ相化合物によるものと説明されている。　そのため焼
結法および高速急冷法共に磁石特性を改良するための多
くの提案（特開昭５９−８９４０１号、同６０−１４４
９０６号、同６１−７９７４９号、同５７−１４１９０
１号、同６１−７３８６１号公報）がなされているが、
対象とする合金はこの化合物に該当する組成の近傍、す
なわち、Ｒ＝１２〜１７％、Ｂ＝５〜８％の範囲のもの
であり、このような合金の実験に基づいている。　希土
類元素は高価であり、その含有量を低下させることが望
まれる。　しかし希土類元素の含有量が１２％未満にな
ると、保磁力ｉＨｃが急激に劣化するという問題がある
。　実際、特開昭６０−９８５２号ではＲ３１０％とな
るとｉＨｃは６ｋＯａ以下になることが示されている。

　すなわち、Ｒ−Ｂ−Ｆｅ系合金において希土類元素の
含有量が１２％未満になると、保磁力ＩＨｃが劣化する
ことが知られているが、このような組成範囲において保
磁力ｌＨｃの劣化を防止するように組成ならびに組織を
設計する方法は従来知られていなかった。

焼結法と高速急冷法においては、基本的にＮ４２Ｆｅ、
４Ｂ化合物を用いているが、応用物理第５５巻、第２号
（１９８８）頁１２１に示されているように、上記磁石
は単なる製法の違いだけではなく両磁石は合金組織と保
磁力発生機構の観点から全く異なったタイプの磁石であ
る。　すなわち焼結磁石は結晶粒径が約１０μｍであり
、従来のＳｍ−Ｃｏ系磁石で言えば、逆磁区の核発生が
保磁力を決めるＳｍＣＯ５型磁石のようなニュークリエ
ーション型であり、一方高速急冷磁石は０．０１〜１μ
ｍの微細粒子をアモルファス相が取り囲んだ極めて微細
な組織により磁壁のビン止めが保磁力を決定するＳｍ２
　Ｃ０１７型磁石のようなピンニング型磁石である。　
それゆえ、特性向上のための両磁石へのアプローチの考
え方としては保磁力発生機構が十分具なることを考慮し
て検討する必要があった。

そこで、本発明者等は、所定の組成を有し、微結晶相あ
るいは微結晶とアモルファス相との混相からなる永久磁
石材料を用いた永久磁石（特願昭６２−９０７０９号）
、および、所定の組成を有し、実質的に正方晶系の結晶
構造の主相のみを有するか、あるいはこのような主相と
非晶質および／または結晶質のＲブアな副相とを有し、
かつ主相と副相との体積比が所定の範囲内に規定された
永久磁石材料から形成された永久磁石（特願昭６２−１
９１３８０号）を提案している。

しかし、これらの永久磁石材料は配向度が不十分であり
、磁気特性の良好な永久磁石を得るためには、配向度の
高い永久磁石材料が望まれている。

そこで、本発明者等は、所定の組成を有する配向度の高
い永久磁石材料を提案している（昭和６２年１０月１３
日付特許出願）。

しかし、この永久磁石材料は、そのままで用いると残留
磁化、保磁力等の磁気特性が不十分であるため、材料の
高い配向度を十分に利用した磁気特性の良好な永久磁石
およびその製造方法が望まれている。

！！　発明の目的本発明の目的は、高い残留磁化、高保磁力、高エネルギ
ー積を示し、高性能で実用的であり、配向度が高く着磁
特性および耐食性が良好で性能の安定性がよい異方性の
粉末永久磁石とその製造方法を提供することにある。

ｎｔ　　発明の開示このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち、本発明における第１の発明は、ＲｘＴ１００
−ｘ−ｙ−ｚＢｙＭＺ　（但し、ＲはＹを含む希土類元
素の１種以上、ＴはＦｅまたはＦｅおよびＣｏ、５．５
≦ｘ＜１１．７８、ｚ≦ｙく１５．２５１０％ＭはＴｉ
％Ｖ％Ｃｒ、Ｚｒ５Ｎｂ％Ｍｏ％Ｈｆ％ＴａおよびＷの
少なくとも１種以上）の組成を有し、配向方向の残留磁
化（Ｂｒ）と、配向方向と垂直な方向の残留磁化（Ｂｒ
’）との比Ｂ　ｒ　／　Ｂ　ｒ　’が１．１以上である
ことを特徴とする粉末永久磁石である。

また、第２の発明は、ＲＸＴｔｏｏ　＋Ｉｌ　＋ｌｌ−
ｚＢｙＭｚ　（但し、ＲはＹを含む希土類元素の１種以
上、ＴはＦｅまた°はＦｅおよびＧｏ、５≦ｘ≦９．６
≦ｙ≦１４、Ｚ＜２、ＭはＴｉ、、Ｖ、Ｃｒ。

Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ％Ｉｆ％ＴａおよびＷの少なくとも１
種以上）の組成を有する第１の粉体と、Ｒ，Ｔ、Ｂおよ
びＭ（但し、Ｒ％ＴおよびＭは前記と同様）から選ばれ
る１種以上の元素またはこれらの元素の化合物もしくは
合金の１種以上を含有する第２の粉体とを混合し、成形
した後に熱拡散を行ないＲｘＴ１００−ｘ−ｙ−ｉＢＶ
ＭＺ　（但し、Ｒ％ＴおよびＭは前記と同様、５．５≦
ｘく１１．）６、ｚ≦ｙく１５、Ｚ≦１０の組成を有し
、配向方向の残留磁化（Ｂｒ）と、配向方向と垂直な方
向の残留磁化（Ｂｒ’）との比Ｂ　ｒ　／　Ｂ　ｒ　’
が１．１以上である粉末永久磁石を得ることを特徴とす
る粉末永久磁石の製造方法である。

■　発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の粉末永久磁石は、前記のような組成を有する。

Ｒについてさらに説明すれば、ＲはＹを含む希土類元素の１種以上で、特に（Ｒ’ａ（Ｃ１１ｂＬａ＋−ｂ）ｔ−ａ　）で表わされ
るものであることが好ましい。

この場合Ｒ１はＣｅ％Ｌａを除き、Ｙを含む希土類元素
の１種以上、０．８０≦ａ≦１．００．ｏ≦ｂ≦１であ
る。

前記のような組成とするのは、希土類元素の量Ｘの値は
５．５以上１１．７６未満であるが、Ｘが５．５未満で
は保磁力ＩＨｃが低下する傾向があり、Ｘの値が１１．
７６以上となると、残留磁化Ｂｒが著しく減少するから
である。

なお、Ｘが５．５〜１１となるとより一層好ましい結果
を得る。

また１−ａｈ＜０．２をこえると最大エネルギー積が低
下する。　さらにはＲＩ中にＳｍを含有させることもで
きる。　ただし、Ｓｍの量は、Ｘの２０％以下とする。

　これは異方性化定数を低下させるからである。

なお、ＲとしてはＮｄ％Ｐｒおよびｌ）ｙが好適である
。

Ｂの量ｙの値は、２以上１５未満であるが、ｙが２未満
では保磁力ｉＨｃが小さく、１５以上ではＢｒが低下す
る。

この場合ｙは２〜１４であることが好ましい。

ＴはＦｅ単独であってもよいが、ＣｏでＦｅを置換する
ことで磁気性能が改善し、かつキュリー温度も改良され
る。　しかし、ＴをＦｅ１−ｃ　Ｃｏｅとしたとき、置
換量Ｃは０．７をこえると保磁力の低下をまねく。　こ
のためＣは０〜Ｏ，フである。

ＭはＺｒ、Ｎｂ％Ｍｏ％Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ。

Ｔｉ％ＶおよびＣｒの１種以上であるが、これらを添加
することにより結晶成長が抑制され、高温、長時間でも
保磁力が劣化せず高い保磁力が得られる。

さらに、Ｃｕ％Ｎ１％ＭｎおよびＡｇの１種以上を添加
することによフて、磁気特性を劣化させることなく、塑
性加工時の加工性を改善することが可能となる。

しかし、これらのＭの総計量２が１０をこえると、磁化
の急激な減少をまねく。

またｉＨｃの増加のためには０．１以上のＺが好ましく
、耐食性を上昇させるためには０．　５以上、より好ま
しくは１以上が良好である。

Ｍ元素を２種以上複合添加すると、単独添加の場合より
も保磁力ｉＨｃ向上効果が大きい。　なお複合添加の場
合の添加量上限は前記したとおり１０％である。

なお、Ｂの５０％以下をＳＬ％Ｃ％Ｇａ。

ＡＪ２、Ｐ、Ｎ、Ｓｅ、Ｓ等で置換してもＢ単独と同様
な効果を有する。

また、製造上不可避不純物として混入する酸素は２．５
％程度まで許容できる。

このような組成は、原子吸光法、蛍光Ｘ線法、ガス分析
法等によって容易に測定できる。

本発明の粉末永久磁石は、配向方向の残留磁化（Ｂｒ）
と、配向方向と垂直な方向の残留磁化（Ｂｒ’）との比
Ｂｒ／Ｂｒ’が１．１０以上であり、最高５〜６にも及
ぶ。

ＢｒおよびＢｒ’を求めるためには、粉末永久磁石が粉
体である場合、例えば、一方向磁界中で溶融パラフィン
内に粉体磁石を分散し、−方向に配向して冷却、固定し
、このものについてＢｒおよびＢｒ’　を測定すればよ
い。

残留磁化の測定は、振動型磁力計等によればよい。

なお、Ｂ　ｒ　／　Ｂ　ｒ　’　は、好ましくは１．２
０以上、より好ましくは１．８０以上であることが好ま
しく、２．００以上であればさらに好ましく、実用上十
分な性能が得られるものである。

このような粉末永久磁石は、下記のように製造されるこ
とが好ましい。

ＲＸＴＩＧｏ−ｘ−ｙ−、ＢｙＭｚ　（但し、ＲはＹを
含む希土類元素の１種以上、ＴはＦｅまたはＦｅおよび
Ｃｏ、５．５≦ｘ≦９．６≦ｙ≦１４、Ｚく２、ＭはＴ
ｉ、Ｖ％Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ。

Ｈｆ　ｓ　Ｔ　ａおよびＷの少なくとも１種以上）の組
成を有する第１の粉体と、Ｒ，Ｔ％　ＢおよびＭ（但し
、Ｒ，ＴおよびＭは前記と同ａｌ）から選ばれる１ｆｆ
１以上の元素またはこれらの元素から成る合金あるいは
化合物を含有する第２の粉体とを混合し、成形した後に
熱拡散を行なう。

第１の粉体についてさらに説明すれば、ＲはＹを含む希
土類元素の１種以上で、特に（Ｒ’Ｈ（ＣｅｂＬａ＋−
ｂ）　１−ａ）で表わされるものであることが好ましい
。

この場合Ｒ１はＣｅ、Ｌａを除き、Ｙを含む希土類元素
の１種以上、０．８０≦ａ≦１：００．０≦ｂ≦１であ
る。

前記のよう°な組成とするのは、希土類元素の量Ｘが５
未満であると配向度が低くなるばかりでなく保磁力が低
下し、エネルギー積が低下する。

また、９を超えると、保磁力は大きくなるが配向度が著
しく低下する。

なお、好ましくは６≦ｘ≦８である。

また１−ａが０．２をこえると最大エネルギー積が低下
する。　さらにはＲ１中にＳｍを含有させることもでき
る。　ただし、Ｓｍの量は、Ｘの２０％以下とする。　
これは異方性化定数を低下させるからである。

なお、ＲとしてはＮｄ％　ＰｒおよびＤｙが好適である
。

Ｂの量ｙの値は、６以上１４以下とする。

ｙが６未満であると、配向度および保磁力が低下する。

また、１４を超えると、配向度および残留磁化が低下す
る。

なお、好ましくは８≦ｙ≦１２である。

ＴはＦｅ単独であってもよいが、ＣＯでＦｅを置換する
ことで磁気性能が改善し、かつキュリー温度も改良され
る。　しかし、ＴをＦｅ＋−ｅ　ＣＯＣとしたとき、置
換量Ｃは０．７をこえると保磁力の低下をまねく。　こ
のためＣはＯＮｏ、７である。

ＭはＺｒ％Ｎｂ％Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ。

Ｔ１％ＶおよびＣｒの１種以上であるが、これらを添加
することにより保磁力が高くなる他、結晶成長が抑制さ
れ、高温、長時間でも保磁力が劣化せず高い保磁力が得
られる。

ざらに、Ｃｕ％Ｎｉ、ＭｎおよびＡｇの１種以上を添加
することによって、磁気特性を劣化させることなく、塑
性加工時の加工性を改善することが可能となる。

Ｍの総計量２はＯを含み２未満とする。　２が２以上で
あると、配向度および保磁力が低下する。

なお、配向度をより高めるためには、Ｏ≦２≦１である
ことが好ましい。

またｉＨｃの増加のためには０．１以上の２が好ましく
、耐食性を上昇させるためには０．５以上が良好である
。　Ｍ元素を２種以上複合添加すると、単独添加の場合
よりも保磁力ｉＨｃ向上効果が大きい。

なお、Ｂの５０％以下をＳ　ｔ％ｃ、Ｇａ。

ＡＪＺ％Ｐ％Ｎ％Ｓｅ％Ｓ等で置換してもＢ単独と同様
な効果を有する。

このような粉体は、好ましくは実質的に正方晶系の結晶
構造の主相のみを有するか、このような主相と、非晶質
および／または結晶質のＲブアな副相とを有する薄帯を
粉砕することにより得ることができる。

Ｒ−Ｔ−Ｂ化合物として安定な正方晶化合物はＲ２Ｔｅ
ａ　Ｂ　（Ｒ−１１，７６ａｔ％、Ｔ−８２，３６ａｔ
％、Ｂ−５，８８ａｔ％）であり、主相は実質的にこの
化合物から形成される。　そして、本発明では、後述す
る高速急冷法によって薄帯を得る際に、薄帯の厚さ方向
へのＲ２Ｔ１．８のＣ軸の配向度を高めることができる
。　このような配向度の測定は、例えば以下のようにし
て行なうことができる。

（１）Ｘ線回折等方性のＲ２Ｔ１４Ｂ化合物における０面の反射である
（００４）ピーク高さと、最強ピークである（４１０）
ピーク高さとの比（００４）／　（４１０）を求めるこ
とで配向性が確認できる。

この測定によれば、高速急冷に片ロール法を用いた場合
、Ｒ２Ｔ１４Ｂの組成ではロール面の値が０．１〜０．
３程度、フリー面の値が１．０〜２．０種度であるのに
対し、本発明の組成ではロール面では０．５以上、特に
１．０以上の値が得られ、フリー面では３．０以上、特
に５．０以上の値が得られる。

（２）残留磁化（Ｂｒ）の異方性測定Ｒ２Ｔ１４Ｂの配向方向の残留磁化（Ｂｒ）と、これと
垂直方向の残留磁化（Ｂｒ’）との比Ｂ　ｒ　／　Ｂ　
ｒ　’を求めることにより、異方性が測定できる。

なお、粉体についてＢ　ｒ　／　Ｂ　ｒ　’を求めるた
めには、例えば、一方向磁界中で溶融パラフィン内に粉
体を分散して配向、固定し、これについてＢｒとＢｒ’
を測定すればよい。

このときのＢｒ／Ｂｒ’は、薄帯である場合と（まぼ同
等である。　残留磁化の測定は、振動型磁力計等によれ
ばよい。

Ｂ　ｒ　／　Ｂ　ｒ　’は、Ｒ２Ｔ１４Ｂの組成では１
．１０種度未満であるのに４℃、本発明の組成では１．
１０以上、特に１．２０以上の値が得られ、実用上好ま
しい値である１、８０以上、特に２．００以上のものも
容易に得られ、さらに、製造条件にもよるが５〜６程度
にも達する。

このような粉体は、実質的に正方晶系の結晶構造の主相
を有し、この主相は過飽和にＭが固溶した準安定なＲ２
Ｔｌ４Ｂ相であり、その平均結晶粒径は０．０１〜３μ
ｍ、好ましくは０．０１〜１μｍであり、より好ましく
は０．０１〜０．３μｍ未満である。　このような粒径
とするのは、０．０１μｍ未満では結晶の不完全性のた
めに保磁力ｉＨｃがほとんど発生しなくなり、３μｍを
こえると、保磁力ＩＨｃが低下するからである。

また、このような主相のみならず、さらに非晶質および
／または結晶質のＲプアな副相を有゛してもよく、副相
を有する方が好ましい。

副相は主相の粒界層として存在する。

Ｒプアな副相としてはａ　Ｆ　ｅ　、　Ｆｅ−Ｍ−８゜
Ｆｅ−８％　Ｆｅ−ＭおよびＭ−Ｂ系の非晶質または結
晶質等が挙げられる。

この場合副相の粒界層の平均中は０．３μｍ以下、好ま
しくは０．００１〜０．２μｍであるとよい。

０．３μｍをこえると、保磁力ｆＨｃが低下するからで
ある。

このような粉体は、前記組成のＦｅ−Ｒ−ＢおよびＦｅ
−Ｃｏ−Ｒ−Ｂ系の合金溶湯を、前記したように、いわ
ゆる液体急冷法によって高速で冷却凝固させて得られた
薄帯を粉砕することにより得られる。

この液体急冷法は、水冷等により冷却された金属製の回
転体の表面に、ノズルから溶湯を射出して高速で急冷凝
固させ、リボン状の材料を得る方法であり、ディスク法
、単ロール法（片ロール法）、双ロール法等があるが、
この発明の場合には前記のように片ロール法、すなわち
１個の回転ロールの周面上に溶湯を射出する方法が最も
適当である。

なお、アトマイズ法、溶射等の高速急冷法を用いてもよ
い。

片ロール法を用いる場合、回転冷却ロールの周速度は２
〜５０　ｍ　／　ｓ　、より好ましくは３〜２０　ｍ　
／　ｓとすることが好ましい。

このような周速度とするのは、２　ｍ　／　ｓ未満では
得られる薄帯の大部分が結晶化しており、平均結晶粒径
も３μｍと大きくなるすぎるからであり、５０　ｍ　／
　ｓを超えると薄帯のほとんどが非晶質化しており、配
向度が低下するからである。

なお、本発明組成は準安定相であるＲ２Ｆ　６２３Ｂ　
Ｓ金属間化合物組成に近いため、２０〜５０ｍ／Ｓにお
いてはＲ２Ｆｅｚ、Ｂ３相の生成も認められるので、好
ましい範囲は３〜２０　ｍ　／　Ｓである。

また、本発明においては、高速急冷により薄帯を製造し
た後、熱処理により磁気特性を制御してもよい。

熱処理は、不活性雰囲気もしくは真空中において４００
〜８５０℃の温度範囲にて０．０１〜１００時間程度焼
鈍する。

このようにして、前記組成の合金溶湯を急冷凝固させる
ことによって、保磁力ｉＨＣが約１０００００　ｅまで
、磁化σが６５〜１５０　ｅｍｕ／ｇｒの磁石が得られ
る。　このように溶湯から直接急冷凝固させれば、極め
て微細な結晶質の組織あるいはこのような主相と結晶質
および／または非晶質の副相とを有する組織が得られ、
その結果前述のように磁石特性が優れた磁石材料が得ら
れるのである。

このようにして得られるリボン状の薄帯は、一般に２０
〜８０μｍ程度の厚さのものである。

急冷後の組織は急冷条件により異なるが、微結晶または
これと非晶質との混合組織からなるが、さらには適宜用
いられる熱処理、すなわち焼鈍により、その微結晶また
は非晶質と微結晶からなる組織およびサイズをさらにコ
ントロールでき、より高い高特性が得られる。

液体急冷法によフて急冷凝固された薄帯は、場合によっ
て前述のように熱処理、すなわち焼鈍する。　このよう
な焼鈍熱処理を施すことによって、さらに安定した特性
が容易に得られる。　得られたリボン状の磁石材料を、
好ましくは１〜５００μｍの粒径に粉砕して前記組成の
第１の粉体を得る。

この第１の粉体と混合される第２の粉体は、Ｒ，Ｔ、Ｂ
およびＭ（但し、Ｒ，ＴおよびＭは前記と同様）から選
ばれる１種以上の元素またはこれらの元素の化合物もし
くは合金の１種以上を含有するものである。

すなわち、第２の粉体は、用いる第１の粉体組成と混合
、熱拡散して、前記の本発明の粉末磁石組成となるよう
な組成をもつものであり、種々の組成を有するものを種
々組み合せて混合して用いることもできる。

ただ、熱拡散が良好に行なえる点では、ＲｌＴ、Ｂおよ
びＭを含有し、前記第１の粉体と同様に作製されたもの
であることが好ましく、また同様の組成を有するものが
好ましい。

この場合、第２の粉体は、ＲｘＴ　１゜。−Ｘ−ｙ−よ
りｙＭｚにて１０≦ｘ≦２００≦ｙ≦１００≦２≦１０であることが好ましい。

このような第２の粉体は、１〜５００μｍ程度の粒径で
あることが好ましい。

第１の粉体と第２の粉体との混合比は、体積ごとが好ま
しい。

第１の粉体と第２の粉体は、混合されて混合粉体とされ
た後、成形される。

成形圧力は１〜１０ｔ／ｃｍ’程度とすることが好まし
い。

なお、成形は磁場中で行なわれることが好ましい。

これにより、異方性成形磁石となる。

混合、成形された第１および第２の粉体の成形体は、加
熱され、第１の粉体と第２の粉体との間で熱拡散が行な
われる。

なお、熱拡散のための加熱温度は、通常４００〜９００
℃、加熱時間０．１〜１００時間程度とすればよい。

この熱拡散によって、成形体は、本発明の粉末永久磁石
となる。

この熱処理の際に、圧力をかけて高密度の配向したバル
ク体磁石とすることができる。

本発明の粉末永久磁石を粉体として用いる場合、このよ
うな成形体を、好ましくは３０〜５００μｍ程度の粒径
に粉砕する。

粉体とされた粉末永久磁石は、再度冷間ブレスまたは温
間ブレスすることにより高密度のバルク体磁石とするこ
とが出来る。

また、樹脂等のバインダーで結合していわゆるボンディ
ッド磁石とすることが出来る。

従来の高速急冷法により得られたリボン状の磁石あるい
は、それを粉砕後バルク体となした磁石およびボンディ
ッド磁石は特開昭５９−２１１５４９号公報に開示され
ている。　しかし従来の磁石はＪ、Ａ、Ｐ　　６０　（
１０）、　ｖｏｌ　　１５（１９８Ｂ）　３６８５頁に
示されるように飽和磁化まで着磁させるためには、４０
ｋＯｅ以上１１０ｋＯｅにもおよぶ着磁磁場が必要であ
るが、本発明におけるＺｒ、Ｔｉ等を含有させた磁石合
金は１５〜２０ｋＯｅで十分飽和磁化まで着磁可能であ
るという利点を有し、そのため１５〜２０ｋＯｅでの着
磁後の特性は大幅に改良される。

なお、上記のようにして得られた成形体あるいは粉体等
の粉末永久磁石は、温間ブレス等を用いて高密度化し、
さらに塑性加工を施すことにより異方性化度を高め、磁
石特性を向上させることができる。

本発明におけるＮｂ％Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ等の添加元素Ｍは
結晶成長を抑制し、高温、長時間でも保磁力を劣化させ
ず高い保磁力が得られるため温間塑性加工条件を改善す
るという利点を有している。

塑性加工法はホットプレス、押出し、圧延、スウェージ
、鍛造などにより行なわれる。

ホットプレスの条件は５５０〜１１００℃、２００〜５
０００　　にｇ／ｃｎｆが好ましい。　特性上はホット
プレス、押出加工が好ましい。　ホットプレスは一次プ
レスだけでもよいが、さらに２次プレスを行うと、良好
な磁石特性が得られる。

押出し成形の場合５００〜１１００℃、４００〜２００
００にｇ／ばが好ましい。

さらにこのように異方性化された磁石もボンディッド磁
石として使用される。

このようにして製造される本発明の粉末永久磁石は、前
記した組成を有し、前記したような異方性を有するもの
であり、斎戒、形体や粉体は、第１の粉体とほぼ同様な
主相、副相をもつものである。

■　発明の具体的作用効果本発明の粉末永久磁石は、所定の組成を有し、かつ配向
方向の残留磁化（Ｂｒ）と配向方向と垂直な方向の残留
磁化（Ｂｒ’）との比Ｂ　ｒ　／　Ｂ　ｒ　’が１．１
以上でありＣ軸配向している為、高い残留磁化によって
、高エネルギー積を示す。

また、本発明法によれば、所定の組成を有するため高い
配向度を有する第１の粉体を、所定の第２の粉体と混合
、成形して熱拡散を行なわせるので、上記の粉末永久磁
石が容易に得られる。

また、高速急冷法を適用して第１の粉体を製造すれば、
平衡相以外に非平衡相を用いることが可能であり、高い
配向度を得るためにＲ含有量が５以上９ａｔ％以下と少
なくとも、熱拡散により所定の組成の粉末永久磁石とす
ることが容易であり、高残留磁化、高エネルギー積を示
し、実用に適した高性能の粉末永久磁石が得られる。

Ｒを例えばＮｄとした場合、Ｍの添加は約１０原子％Ｎ
ｄ以上では特に高保磁力化に寄与し、また低コスト化が
可能な約１０原子％Ｎｄ未満では特に最大エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘの向上に寄与する。

またＭは保磁力向上に対する寄与も大きい。

このような傾向はＮｄのみならず、他の希土類元素を用
いた場合もほぼ同様な傾向を示す。

また、本発明においては上記の主相のみならずＲブア結
晶質および／または非晶質の副相を有する方が好ましい
。　　このような副相を有るすることによってピンニン
グサイトのための境界相として働き、主相同士の結合を
強化する働きを有する。

また、着磁も容易であり、耐食性も十分である。

■　発明の具体的実施例以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明の詳細な説
明する。

［実施例１］表１に示す組成（数値は原子百分率を表わす）の合金を
アーク溶解により作製した。　得られた合金を溶湯急冷
法を用いて３０〜６０μｍ厚に薄帯化した。　　１０〜
２０ｍ／秒で回転するロール表面に石英ノズルを介して
溶湯合金をアルゴンガス圧（噴出圧力＝０．２〜２ｋｇ
／ｃｎｆ）で射出冷却して薄帯を得た。

これらの薄帯の断面を電解研磨した後、走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）により観察したところ、副相の存在が確認
された。

これらの薄帯を、粒径５〜２００μｍに粉砕し、第１の
粉体を得た。　表１に示す第２の粉体も第１の粉体と同
じ方法で得た。

これら第１の粉体と、第２の粉体とを表１に示す割合（
体積比）で混合し、１５ｋＯｅの磁場中で５　ｔ　／　
ｃ　ｍ　”の圧力にて成形した。

得られた成形体を７００℃にて５時間加熱し、成形体の
本発明粉末永久磁石サンプルを得た。

これらの粉末永久磁石サンプルの組成を表２に示す。

組成は蛍光Ｘ線法およびガス分析法により測定した。

なお、サンプルＮｏ、１８．１９および２０は、第２の
粉体と混合、熱拡散を行なわず、第１の粉体のみを他の
サンプルと同様な条件で成形したものである。

また、これらの残留磁化（ＢｒおよびＢｒ’）、保磁力（Ｉ　Ｈｃ　）　、最大エネルギー積
（（ＢＨ）ｍａｘ）をＢＨトレーサーで測定し、配向度
（Ｂｒ／Ｂｒ’）を求めた。

ここでＢｒ、ｉＨｃ、（ＢＨ）ｍａｘは配向方向の値で
あり、Ｂｒ’は配向方向と垂直方向の残留磁化の値であ
る。

なお、各特性値は成形体の密度で補正を行なっである。

結果を表２に示す。

また、下記表３に示す第１の粉体と第２の粉体からも、
本発明の粉末永久磁石かえられ、これらについても上記
の本発明サンプルと同等の結果が得られた。

上記の本発明のサンプルを振動式磁力計を用い、まず１
８ｋＯｅで着磁径測定し、次に４０ｋｏｅでパルス着磁
径測定し、それぞれについて着磁率を求めたところ、い
ずれにおいても着磁が容易であることが判明した。

［実施例２］実施例１で得られた各成形体サンプルを粒径３０〜５０
０μｍに粉砕し、粉体の粉末永久磁石サンプルを得た。

これらを溶融パラフィンと混合して一方向磁界中で配向
し、冷却してパラフィン中に固定し、Ｂｒ／Ｂｒ’を求
めたところ、実施例１の対応する各成形体サンプルとほ
ぼ同等であった。

また、Ｂｒ、Ｂｒ’　、ｉＨｃ、（ＢＨ）ｍａｘも、は
ぼ同等でありな。

［実施例３］実施例１のサン゛プルＮｏ、１を約５０〜２００μｍに
粉砕し、熱硬化性樹脂と混合後磁場中でプレス成形し、
密度６．０８ｇ／ａｍ３のボンディッド磁石を・得た。

これに４０ｋＯｅのパルス着磁を施し、磁気特性を測定
した。

結果を下記に示す。

Ｂｒ＝７．５　（ｋＧ）Ｂｒ’　＝２．９　（ｋＧ）Ｂｒ／Ｂｒ’　＝２．６ｉＨｃ＝１１．２（ＢＨ）ｍａｘ＝１２．３　（ＭＧＯｅ）以上の実施例
から、本発明の効果が明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｒ＿ｘＴ＿１＿０＿０＿−＿ｘ＿−＿ｙ＿−＿ｚ
Ｂ＿ｙＭ＿ｚ（但し、ＲはＹを含む希土類元素の１種以
上、ＴはＦｅまたはＦｅおよびＣｏ、５．５≦ｘ＜１１
．７６、２≦ｙ＜１５、ｚ≦１０、ＭはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ
、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、ＴａおよびＷの少なくとも
１種以上）の組成を有し、配向方向の残留磁化（Ｂｒ）
と、配向方向と垂直な方向の残留磁化（Ｂｒ′）との比
Ｂｒ／Ｂｒ′が１．１以上であることを特徴とする粉末
永久磁石。
（２）５．５≦ｘ≦１１である特許請求の範囲第１項に
記載の粉末永久磁石。
（３）Ｒ＿ｘＴ＿１＿０＿０＿−＿ｘ＿−＿ｙ＿−＿ｚ
Ｂ＿ｙＭ＿ｚ（但し、ＲはＹを含む希土類元素の１種以
上、ＴはＦｅまたはＦｅおよびＣｏ、５≦ｘ≦９、６≦
ｙ≦１４、ｚ＜２、ＭはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｈｆ、ＴａおよびＷの少なくとも１種以上）の組
成を有する第１の粉体と、Ｒ、Ｔ、ＢおよびＭ（但し、
Ｒ、ＴおよびＭは前記と同様）から選ばれる１種以上の
元素またはこれらの元素の化合物もしくは合金の１種以
上を含有する第２の粉体とを混合し、成形した後に熱拡
散を行ない、Ｒ＿ｘＴ＿１＿０＿０＿−＿ｘ＿−＿ｙ＿
−＿ｚＢ＿ｙＭ＿ｚ（但し、Ｒ、ＴおよびＭは前記と同
様、５．５≦ｘ＜１１．７６、２≦ｙ＜１５、ｚ≦１０
）の組成を有し、配向方向の残留磁化（Ｂｒ）と、配向
方向と垂直な方向の残留磁化（Ｂｒ′）との比Ｂｒ／Ｂ
ｒ′が１．１以上である粉末永久磁石を得ることを特徴
とする粉末永久磁石の製造方法。
（４）前記第１の粉体と第２の粉体のうち、第１の粉体
が体積比で２０％以上である特許請求の範囲第３項に記
載の粉末永久磁石の製造方法。
（５）前記第１の粉体が、高速急冷により得られた薄帯
を粉砕したものである特許請求の範囲第３項または第４
項に記載の粉末永久磁石の製造方法。
（６）前記粉末永久磁石が成形体である特許請求の範囲
第３項ないし第５項のいずれかに記載の粉末永久磁石の
製造方法。
（７）前記粉末永久磁石が前記熱拡散後粉砕された粉体
である特許請求の範囲第３項ないし第５項のいずれかに
記載の粉末永久磁石の製造方法。
（８）前記粉末永久磁石が前記熱拡散後粉砕された粉体
を圧粉したものである特許請求の範囲第３項ないし第５
項のいずれかに記載の粉末永久磁石の製造方法。
（９）前記粉末永久磁石が前記熱拡散後粉砕された粉体
とバインダーとを混合したものである特許請求の範囲第
３項ないし第５項のいずれかに記載の粉末永久磁石の製
造方法。
（１０）前記粉末永久磁石を温間加工により塑性変形し
た特許請求の範囲第３項ないし第８項のいずれかに記載
の粉末永久磁石の製造方法。