JP2001135508A - Cooling roll, method of manufacturing for magnet material, thin belt-shaped magnet material, magnet powder and bond magnet - Google Patents

Cooling roll, method of manufacturing for magnet material, thin belt-shaped magnet material, magnet powder and bond magnet

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JP2001135508A JP31386999A JP31386999A JP2001135508A JP 2001135508 A JP2001135508 A JP 2001135508A JP 31386999 A JP31386999 A JP 31386999A JP 31386999 A JP31386999 A JP 31386999A JP 2001135508 A JP2001135508 A JP 2001135508A
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    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide magnet material having excellent magnetic characteristic, and a bond magnet. SOLUTION: This cooling roll 5 for manufacturing magnet material is constituted of a roll base member 51 and a surface layer 52 covering the outer periphery of the roll base member. It is preferable that constituent material of the roll base member 51 is composed of metal material having high thermal conductivity. The surface layer 52 is composed of material whose thermal conductivity is lower than that of the roll base member 51, and preferably, composed of ceramics. When the maximum thickness of the surface layer 52 is Tmax, and the minimum thickness is Tmin the surface layer 52 satisfying 1.01<=TzQX/ Tmin<=3 is formed. In a manufacturing method of the magnet material, fused magnet material is jetted from a nozzle 3, made to collide against the cooling roll 5 which is rotated to the nozzle 3, cooled and solidified. Thus, belt shaped- magnet material is manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却ロール、磁石
材料の製造方法、薄帯状磁石材料、磁石粉末およびボン
ド磁石に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling roll, a method for producing a magnet material, a ribbon-shaped magnet material, a magnet powder, and a bonded magnet.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁石粉末を結合樹脂で結合してなるボン
ド磁石は、形状の自由度が広いという利点を有し、モー
タや各種アクチュエータに用いられている。
2. Description of the Related Art Bonded magnets formed by bonding magnet powder with a binder resin have the advantage of having a large degree of freedom in shape, and are used for motors and various actuators.

【0003】このようなボンド磁石を構成する磁石材料
は、例えば急冷薄帯製造装置を用いた急冷法により製造
される。急冷薄帯製造装置が単一の冷却ロールを備える
ものである場合は、単ロール法と呼ばれる。
[0003] The magnet material constituting such a bonded magnet is manufactured by, for example, a quenching method using a quenching ribbon manufacturing apparatus. When the quenched ribbon manufacturing apparatus has a single cooling roll, it is called a single roll method.

【0004】この単ロール法では、所定の合金組成の磁
石材料を加熱、溶融し、その溶湯をノズルから射出し、
ノズルに対して回転している冷却ロールの周面に衝突さ
せ、該周面と接触させることにより急冷、凝固し、薄帯
状(リボン状)の磁石材料、すなわち急冷薄帯を連続的
に形成する。そして、この急冷薄帯を粉砕して磁石粉末
とし、この磁石粉末よりボンド磁石を製造する。
In the single-roll method, a magnet material having a predetermined alloy composition is heated and melted, and the molten metal is injected from a nozzle.
By colliding with the peripheral surface of the cooling roll rotating with respect to the nozzle and contacting with the peripheral surface, it is rapidly cooled and solidified, thereby continuously forming a ribbon-shaped (ribbon-shaped) magnet material, that is, a quenched ribbon. . Then, the quenched ribbon is pulverized into magnet powder, and a bonded magnet is manufactured from the magnet powder.

【0005】このとき、冷却ロールとしては、熱伝導率
の高い銅または銅系合金、鉄または鉄系合金等のロール
(表面コーティングなし)が使用されたり、あるいは、
主に耐久性の向上を目的として、ロール基材に比べて熱
伝導率の低いCrメッキ等の表面層が、ロールの表面に
設けられたものが使用されている。
At this time, a roll (without surface coating) of copper or a copper-based alloy, iron or an iron-based alloy having a high thermal conductivity is used as the cooling roll, or
For the purpose of mainly improving durability, a roller provided with a surface layer of Cr plating or the like having a lower thermal conductivity than a roll base material provided on the surface of the roll is used.

【0006】しかし、前者のように表面コーティングの
ないロールを使用した場合、得られる急冷薄帯のロール
面(冷却ロールの周面と接触する側の面)では、冷却速
度が非常に速く非晶質化し易くなるのに対し、フリー面
(ロール面と反対側の面)では、ロール面に比べて冷却
速度が遅いため結晶粒径の粗大化が起こり、結果として
磁気特性が低下する。
However, when a roll having no surface coating as in the former case is used, the cooling rate is extremely high on the roll surface of the obtained quenched ribbon (the surface in contact with the peripheral surface of the cooling roll), and the amorphous material is amorphous. On the other hand, on the free surface (the surface opposite to the roll surface), the cooling rate is slower than on the roll surface, so that the crystal grain size becomes coarser, and as a result, the magnetic characteristics deteriorate.

【0007】一方後者では、ロール基材に比べて熱伝導
率の低いCrメッキ層等が表面層として設けてあるの
で、前記のような結晶粒径のバラツキは若干緩和される
が、次のような問題があった。
On the other hand, in the latter, since a Cr plating layer or the like having a lower thermal conductivity than the roll base material is provided as a surface layer, the above-described variation in crystal grain size is slightly alleviated. There was a problem.

【0008】通常Crメッキを施す場合、基部の上に電
解メッキによってメッキ層を形成するが、電解メッキを
行った場合、基部表面の凹凸の状態などでCrメッキ層
の成長速度が場所によって大きく異なり、メッキ層表面
にも凹凸が顕著に現れる。このため、メッキ後、面出し
をするために、表面の研削加工、研磨加工などの機械加
工が必須となる。しかし、冷却ロールについて、このよ
うな機械加工を行う場合、冷却ロールを回転して行う
が、冷却ロールの偏心回転や機械のぶれ、振動等の影響
で、周方向に沿って均一な加工を行うことができず、最
終的に得られるCrメッキ層の厚さが不均一となる。
Usually, when performing Cr plating, a plating layer is formed on the base by electrolytic plating. However, when performing electrolytic plating, the growth rate of the Cr plating layer greatly varies depending on the location due to the unevenness of the base surface. In addition, the unevenness also appears remarkably on the plating layer surface. For this reason, after plating, mechanical processing such as grinding and polishing of the surface is indispensable in order to expose the surface. However, when such machining is performed on the chill roll, the chill roll is rotated, but the eccentric rotation of the chill roll, machine shake, vibration, and the like perform uniform processing along the circumferential direction. And the thickness of the finally obtained Cr plating layer becomes non-uniform.

【0009】このようにメッキ層の厚さが不均一になる
と、得られる急冷薄帯に対する熱伝達特性は、場所によ
って大きく異なる。そのため、急冷薄帯の合金の結晶粒
径もバラツキが大きくなり、安定した高い磁気特性が得
られない。
When the thickness of the plating layer becomes non-uniform as described above, the heat transfer characteristics with respect to the obtained quenched ribbon vary greatly depending on the location. For this reason, the crystal grain size of the alloy of the quenched ribbon greatly varies, and stable high magnetic properties cannot be obtained.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁気
特性が優れ、信頼性の高い磁石を提供することができる
冷却ロール、磁石材料の製造方法、薄帯状磁石材料、磁
石粉末およびボンド磁石を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cooling roll, a method for manufacturing a magnet material, a ribbon-shaped magnet material, a magnet powder, and a bonded magnet capable of providing a highly reliable magnet having excellent magnetic properties. Is to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(23)の本発明により達成される。
This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (23).

【0012】(1) 磁石材料製造用の冷却ロールであ
って、前記冷却ロールのロール基材の外周の全周に表面
層を有し、前記表面層の最大の厚さをTmax、最小の厚
さをTminとしたとき、1.01≦Tmax/Tmin≦3の
関係を満足することを特徴とする冷却ロール。
(1) A cooling roll for producing a magnet material, wherein the cooling roll has a surface layer all around the outer circumference of a roll base material, wherein the maximum thickness of the surface layer is T max and the minimum thickness is T max . A cooling roll characterized by satisfying a relationship of 1.01 ≦ T max / T min ≦ 3 when the thickness is T min .

【0013】(2) 前記表面層は、その表面に機械加
工を行わないで製造されたものである上記(1)に記載
の冷却ロール。
(2) The cooling roll according to the above (1), wherein the surface layer is manufactured without machining the surface.

【0014】(3) 前記表面層は、化学蒸着法(CV
D)または物理蒸着法(PVD)によって形成されたも
のである上記(1)または(2)に記載の冷却ロール。
(3) The surface layer is formed by a chemical vapor deposition (CV) method.
The cooling roll according to the above (1) or (2), which is formed by D) or physical vapor deposition (PVD).

【0015】(4) 前記表面層は、セラミックスで構
成される上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の冷
却ロール。
(4) The cooling roll according to any one of (1) to (3), wherein the surface layer is made of ceramic.

【0016】(5) 前記表面層の平均厚さは、0.5
〜50μmである上記(1)ないし(4)のいずれかに
記載の冷却ロール。
(5) The average thickness of the surface layer is 0.5
The cooling roll according to any one of the above (1) to (4), which has a diameter of from 50 to 50 μm.

【0017】(6) 前記表面層の表面粗さRaは、
0.03〜8μmであることを特徴とする上記(1)な
いし(5)のいずれかに記載の冷却ロール。
(6) The surface roughness Ra of the surface layer is:
The cooling roll according to any one of the above (1) to (5), which has a thickness of 0.03 to 8 μm.

【0018】(7) 前記冷却ロールの半径が50〜1
000mmである上記(1)ないし(6)のいずれかに
記載の冷却ロール。
(7) The radius of the cooling roll is 50 to 1
The cooling roll according to any one of the above (1) to (6), which is 000 mm.

【0019】(8) 前記磁石材料は、希土類元素と、
遷移金属と、ボロンとを含む合金である上記(1)ない
し(7)のいずれかに記載の冷却ロール。
(8) The magnet material comprises a rare earth element,
The cooling roll according to any one of the above (1) to (7), which is an alloy containing a transition metal and boron.

【0020】(9) 上記(1)ないし(8)のいずれ
かに記載の冷却ロールを用いて急冷法により薄帯状磁石
材料を製造することを特徴とする磁石材料の製造方法。
(9) A method for manufacturing a magnet material, comprising manufacturing a ribbon-shaped magnet material by a quenching method using the cooling roll according to any one of the above (1) to (8).

【0021】(10) 雰囲気ガス中で、磁石材料の溶
湯をノズルから射出し、前記ノズルに対し回転している
上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の冷却ロール
の周面に衝突させ、冷却固化して、薄帯状磁石材料を製
造することを特徴とする磁石材料の製造方法。
(10) The molten metal of the magnet material is injected from the nozzle in the atmosphere gas, and collides with the peripheral surface of the cooling roll according to any one of the above (1) to (8) rotating with respect to the nozzle. And producing a ribbon-shaped magnet material by cooling and solidifying.

【0022】(11) 前記雰囲気ガスは、不活性ガス
である上記(10)に記載の磁石材料の製造方法。
(11) The method of manufacturing a magnetic material according to (10), wherein the atmosphere gas is an inert gas.

【0023】(12) 前記冷却ロールの周速度が、5
〜60m/秒である上記(9)ないし(11)のいずれ
かに記載の磁石材料の製造方法。
(12) The peripheral speed of the cooling roll is 5
The method for producing a magnetic material according to any one of the above (9) to (11), wherein the magnetic material has a speed of from 60 m / sec to 60 m / sec.

【0024】(13) 得られる薄帯状磁石材料の平均
厚さが10〜50μmである上記(9)ないし(12)
のいずれかに記載の磁石材料の製造方法。
(13) The above (9) to (12) wherein the obtained ribbon-shaped magnet material has an average thickness of 10 to 50 μm.
The method for producing a magnet material according to any one of the above.

【0025】(14) 得られる薄帯状磁石材料は、ソ
フト磁性相とハード磁性相とが相隣接して存在する複合
組織を有するものである上記(9)ないし(13)のい
ずれかに記載の磁石材料の製造方法。
(14) The obtained ribbon-shaped magnet material has a composite structure in which a soft magnetic phase and a hard magnetic phase are adjacent to each other, according to any one of the above (9) to (13). Manufacturing method of magnet material.

【0026】(15) 上記(9)ないし(14)のい
ずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする
薄帯状磁石材料。
(15) A ribbon-shaped magnet material produced by the method according to any one of the above (9) to (14).

【0027】(16) 上記(9)ないし(14)のい
ずれかに記載の方法により製造された薄帯状磁石材料を
粉砕して得られたことを特徴とする磁石粉末。
(16) A magnet powder obtained by pulverizing the ribbon-shaped magnet material produced by the method according to any one of (9) to (14).

【0028】(17) 磁石粉末は、その製造過程で、
または製造後少なくとも1回熱処理が施されたものであ
る上記(16)に記載の磁石粉末。
(17) The magnet powder is produced during the manufacturing process.
Alternatively, the magnet powder according to the above (16), which has been subjected to heat treatment at least once after production.

【0029】(18) 平均結晶粒径が500nm以下
の単相組織または複合組織を持つ上記(16)または
(17)に記載の磁石粉末。
(18) The magnet powder according to the above (16) or (17), which has a single-phase structure or a composite structure having an average crystal grain size of 500 nm or less.

【0030】(19) 平均粒径が0.5〜150μm
である上記(16)ないし(18)のいずれかに記載の
磁石粉末。
(19) The average particle size is 0.5 to 150 μm
The magnet powder according to any one of the above (16) to (18), wherein

【0031】(20) 上記(16)ないし(19)の
いずれかに記載の磁石粉末を結合材で結合してなること
を特徴とするボンド磁石。
(20) A bonded magnet, wherein the magnet powder according to any of (16) to (19) is bonded with a bonding material.

【0032】(21) 前記磁石粉末の含有量が75〜
99.5%である上記(20)に記載のボンド磁石。
(21) The content of the magnet powder is 75 to
The bonded magnet according to the above (20), wherein the content is 99.5%.

【0033】(22) 保磁力HcJが320〜900k
A/m以上である上記(20)または(21)に記載の
ボンド磁石。
(22) Coercive force H cJ is 320 to 900 k
The bonded magnet according to the above (20) or (21), which has an A / m or more.

【0034】(23) 最大磁気エネルギー積(BH)
maxが60kJ/m3以上である上記(20)ないし
(22)のいずれかに記載のボンド磁石。
(23) Maximum magnetic energy product (BH)
The bonded magnet according to any one of the above (20) to (22), wherein max is 60 kJ / m 3 or more.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の冷却ロール、磁石
材料の製造方法、薄帯状磁石材料、磁石粉末およびボン
ド磁石について添付図面に示す好適実施例に基づいて詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cooling roll, a method for producing a magnet material, a ribbon-shaped magnet material, a magnet powder and a bonded magnet according to the present invention will be described in detail below with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

【0036】図1は、本発明の磁石材料を単ロール法に
より製造する装置(急冷薄帯製造装置)の構成例を示す
斜視図、図2は、図1に示す装置における溶湯の冷却ロ
ールへの衝突部位付近の状態を示す断面側面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an apparatus (a quenched thin strip manufacturing apparatus) for manufacturing the magnet material of the present invention by a single roll method, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional side view showing a state near a collision site of FIG.

【0037】図1に示すように、急冷薄帯製造装置1
は、磁石材料を収納し得る筒体2と、該筒体2に対し図
中矢印9A方向に回転する冷却ロール5とを備えてい
る。筒体2の下端には、磁石材料の溶湯を射出するノズ
ル(オリフィス)3が形成されている。
As shown in FIG. 1, a quenched ribbon manufacturing apparatus 1
Includes a cylindrical body 2 capable of storing a magnet material, and a cooling roll 5 that rotates in the direction of arrow 9A in the figure with respect to the cylindrical body 2. A nozzle (orifice) 3 for injecting the molten metal of the magnet material is formed at the lower end of the cylinder 2.

【0038】筒体2の構成材料としては、例えば石英
や、アルミナ、マグネシア等の耐熱性セラミックスが挙
げられる。
The constituent material of the cylindrical body 2 includes, for example, heat-resistant ceramics such as quartz, alumina, and magnesia.

【0039】ノズル3の開口形状としては、例えば、円
形、楕円形、スリット状等が挙げられる。
The opening shape of the nozzle 3 includes, for example, a circular shape, an elliptical shape, and a slit shape.

【0040】また、筒体2のノズル3近傍の外周には、
加熱用のコイル4が配置され、このコイル4に例えば高
周波を印加することにより、筒体2内を加熱(誘導加
熱)し、筒体2内の磁石材料を溶融状態にする。
On the outer periphery of the cylinder 2 near the nozzle 3,
A heating coil 4 is arranged, and the inside of the cylinder 2 is heated (induction heating) by applying, for example, a high frequency to the coil 4 to bring the magnet material in the cylinder 2 into a molten state.

【0041】なお、加熱手段は、このようなコイル4に
限らず、例えば、カーボンヒータを用いることもでき
る。
The heating means is not limited to the coil 4, and for example, a carbon heater can be used.

【0042】冷却ロール5は、ロール基材51と、その
外周の全周を被覆する表面層52とで構成されている。
表面層52は、周面53を形成する。
The cooling roll 5 is composed of a roll base material 51 and a surface layer 52 covering the entire outer periphery.
The surface layer 52 forms a peripheral surface 53.

【0043】ロール基材51の構成材料は、特に限定さ
れないが、表面層52の熱をより速く放散できるよう
に、例えば銅または銅系合金、鉄または鉄系合金のよう
な熱伝導率の高い金属材料で構成されているのが好まし
い。
The constituent material of the roll base material 51 is not particularly limited. For example, copper or a copper-based alloy, iron or an iron-based alloy having a high thermal conductivity is used so that the heat of the surface layer 52 can be quickly dissipated. It is preferable to be made of a metal material.

【0044】また、表面層52は、ロール基材51より
熱伝導率が低い材料で構成されている。これにより、急
冷薄帯8のロール面81側とフリー面82側との冷却速
度の差をより小さくすることができ、結晶粒径の均一化
を図ることができる。
The surface layer 52 is made of a material having a lower thermal conductivity than the roll substrate 51. Thereby, the difference in cooling rate between the roll surface 81 side and the free surface 82 side of the quenched ribbon 8 can be made smaller, and the crystal grain size can be made uniform.

【0045】このとき、表面層52の厚さのバラツキが
大きいと、得られる急冷薄帯8に対する熱伝達特性は、
場所によって大きく異なり、結晶粒径のバラツキが大き
くなり、安定した磁気特性が得られなくなる。したがっ
て、これを防止するために、本発明の冷却ロール5は、
表面層52の最大の厚さをTmax、最小の厚さをTmin
したとき、下記式(I)を満足する表面層52を有する
ものとする。これにより、急冷薄帯8の長手方向におけ
る結晶粒径のバラツキを小さくすることができ、磁気特
性の向上に寄与する。
At this time, if the thickness variation of the surface layer 52 is large, the heat transfer characteristic to the obtained quenched ribbon 8 is as follows:
It varies greatly depending on the location, the variation in the crystal grain size becomes large, and stable magnetic characteristics cannot be obtained. Therefore, in order to prevent this, the cooling roll 5 of the present invention
Assuming that the maximum thickness of the surface layer 52 is T max and the minimum thickness is T min , the surface layer 52 has a surface layer 52 that satisfies the following expression (I). Thereby, the variation of the crystal grain size in the longitudinal direction of the quenched ribbon 8 can be reduced, which contributes to the improvement of the magnetic characteristics.

【0046】 1.01≦Tmax/Tmin≦3 ・・・(I) また、式(I)に代わり、式(II)を満足するのが好ま
しく、式(III)を満足するのがより好ましい。
1.01 ≦ T max / T min ≦ 3 (I) Further, instead of the formula (I), it is preferable that the formula (II) is satisfied, and it is more preferable that the formula (III) is satisfied. preferable.

【0047】 1.01≦Tmax/Tmin≦2 ・・・(II) 1.05≦Tmax/Tmin≦1.5 ・・・(III) Tmax/Tminの値は、小さいほどよいが、1.01未満
のものは、製作上困難である場合がある。一方、Tmax
/Tminの値が前記式中の上限値を超えると、表面層5
2の材質等によっては、得られる急冷薄帯8に対する熱
伝達特性が場所によって大きく異なることになり、結晶
粒径のバラツキが生じ、安定した磁気特性が得られなく
なる。
1.01 ≦ Tmax / Tmin ≦ 2 (II) 1.05 ≦ Tmax / Tmin ≦ 1.5 (III) The smaller the value of Tmax / Tmin , the smaller the value of Tmax / Tmin. Good, but less than 1.01 may be difficult to fabricate. On the other hand, T max
If the value of / T min exceeds the upper limit in the above formula, the surface layer 5
Depending on the material of No. 2 or the like, the heat transfer characteristics with respect to the obtained quenched ribbon 8 vary greatly depending on the location, and the crystal grain size varies, and stable magnetic characteristics cannot be obtained.

【0048】なお、表面層52が後述する組成の異なる
複数の層の積層体であるときは、それらの合計の厚さの
最大値をTmax、最小値をTminとする。
When the surface layer 52 is a laminate of a plurality of layers having different compositions, which will be described later, the maximum value of the total thickness is T max , and the minimum value is T min .

【0049】ここで、表面層52の形成方法は、前記式
を満足することができる方法であれば特に限定されない
が、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVDなどの
化学蒸着法(CVD)または真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティングなどの物理蒸着法(PVD)
が好ましい。これらの方法は、層形成を均一に行うこと
ができるため、表面層52の形成後、その表面に機械加
工を行わなくてよい。また、その他、電解メッキ、浸漬
メッキ、無電解メッキ、溶射等の方法でもよいが、表面
層52の形成後、その表面に機械加工を行わないように
することが好ましい。ただし、研削や研磨のような機械
加工ではない、例えば、洗浄、エッチング、不動態化処
理等の化学的に行う表面処理は、この限りではない。
Here, the method of forming the surface layer 52 is not particularly limited as long as the above formula can be satisfied. However, chemical vapor deposition (CVD) such as thermal CVD, plasma CVD, laser CVD, or vacuum deposition Physical vapor deposition (PVD) such as sputtering, ion plating, etc.
Is preferred. In these methods, since the layers can be formed uniformly, it is not necessary to perform machining on the surface after the surface layer 52 is formed. In addition, other methods such as electrolytic plating, immersion plating, electroless plating, and thermal spraying may be used. However, after the surface layer 52 is formed, it is preferable that the surface is not machined. However, a surface treatment that is not mechanical processing such as grinding or polishing, for example, a chemical treatment such as cleaning, etching, or passivation treatment is not limited to this.

【0050】表面層52の材質については、特に限定さ
れず、Cr、Ni、Pd、W等、またはこれらを含む合
金等の金属層や、金属酸化物層でもよいが、急冷薄帯8
のロール面81とフリー面82との冷却速度の差をより
小さくできるという点で、セラミックスであることが好
ましい。セラミックスとしては、例えば、Al23、S
iO2、TiO2、Ti23、ZrO2、Y23、チタン
酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の酸化物系セラ
ミックス、AlN、Si34、TiN、BN等の窒化物
系セラミックス、グラファイト、SiC、ZrC、Nb
C、Al43、CaC2、WC等の炭化物系のセラミッ
クス、あるいは、これらのうちの2以上を任意に組合せ
た複合セラミックスが挙げられる。
The material of the surface layer 52 is not particularly limited, and may be a metal layer such as Cr, Ni, Pd, W, or an alloy containing these, or a metal oxide layer.
Ceramics is preferred in that the difference in cooling rate between the roll surface 81 and the free surface 82 can be further reduced. As ceramics, for example, Al 2 O 3 , S
oxide ceramics such as iO 2 , TiO 2 , Ti 2 O 3 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , barium titanate, strontium titanate; nitride ceramics such as AlN, Si 3 N 4 , TiN, BN; Graphite, SiC, ZrC, Nb
Examples thereof include carbide ceramics such as C, Al 4 C 3 , CaC 2 , and WC, and composite ceramics in which two or more of these are arbitrarily combined.

【0051】また、表面層52は、図示のような単層の
みならず、例えば組成の異なる複数の層の積層体であっ
てもよい。この場合、隣接する層同士は、密着性の高い
ものが好ましく、その例としては、隣接する層同士に同
一の元素が含まれているものが挙げられる。
The surface layer 52 is not limited to a single layer as shown in the figure, but may be, for example, a laminate of a plurality of layers having different compositions. In this case, it is preferable that the adjacent layers have high adhesiveness, and examples thereof include those in which the same element is contained in the adjacent layers.

【0052】また、表面層52が単層で構成されている
場合でも、その組成は、厚さ方向に均一なものに限ら
ず、例えば、含有成分が厚さ方向に順次変化するもの
(傾斜材料)であってもよい。
Further, even when the surface layer 52 is composed of a single layer, the composition is not limited to a uniform composition in the thickness direction. ).

【0053】表面層52の平均厚さ(前記積層体の場合
はその合計厚さ)Tは、特に限定されないが、0.5〜
50μmであることが好ましく、1〜20μmであるこ
とがより好ましい。
The average thickness T of the surface layer 52 (the total thickness in the case of the laminate) is not particularly limited, but is 0.5 to
It is preferably 50 μm, more preferably 1 to 20 μm.

【0054】表面層52の平均厚さTが小さすぎると、
表面層52の材質によっては、急冷薄帯8のロール面8
1では冷却速度が速く非晶質化し易くなるのに対して、
フリー面82ではロール面81に比べて冷却速度が遅い
ため結晶粒径の粗大化が起こり、また、逆に表面層52
の平均厚さTが大きすぎると、急冷速度が遅く、結晶粒
径の粗大化が起こり、いずれの場合にも、結果として磁
気特性が低下する。
If the average thickness T of the surface layer 52 is too small,
Depending on the material of the surface layer 52, the roll surface 8 of the quenched ribbon 8 may be used.
In the case of 1, the cooling rate is high and it is easy to turn into amorphous, whereas
Since the cooling rate of the free surface 82 is lower than that of the roll surface 81, the crystal grain size becomes coarse, and conversely, the surface layer 52
If the average thickness T is too large, the quenching rate will be slow and the crystal grain size will be coarse, and in any case, the magnetic properties will be reduced as a result.

【0055】表面層52の表面粗さRaは、表面層52
を構成する材料、組成等にもより、特に限定されない
が、0.03〜8μmであることが好ましく、0.05
〜5μm程度であるのがより好ましい。
The surface roughness Ra of the surface layer 52 is
Although it is not particularly limited depending on the material, composition, and the like constituting the material, it is preferably from 0.03 to 8 μm,
More preferably, it is about 5 μm.

【0056】表面粗さRaが小さ過ぎると、溶湯6が周
面53に衝突して形成されるパドル(湯溜り)7にすべ
りが生じるおそれがある。このすべりが著しいと、周面
53と急冷薄帯8との接触が不十分となり、結晶粒が粗
大化し、磁気特性が低下する。一方、Raが大き過ぎる
と、周面53と急冷薄帯8との間に生じる空隙が大きく
なり、後述する接触時間が比較的短いと、全体として熱
伝達性が悪くなり、磁気特性が低下する。
If the surface roughness Ra is too small, the paddle (pool) 7 formed by the collision of the molten metal 6 with the peripheral surface 53 may slip. If the slip is remarkable, the contact between the peripheral surface 53 and the quenched ribbon 8 becomes insufficient, the crystal grains become coarse, and the magnetic properties are deteriorated. On the other hand, if Ra is too large, the gap formed between the peripheral surface 53 and the quenched ribbon 8 becomes large, and if the contact time described later is relatively short, the heat transfer becomes poor as a whole and the magnetic properties deteriorate. .

【0057】冷却ロール5の半径は、特に限定されない
が、通常50〜1000mm程度が好ましく、75〜5
00mm程度がより好ましい。
The radius of the cooling roll 5 is not particularly limited, but is generally preferably about 50 to 1000 mm, and is preferably about 75 to 5 mm.
About 00 mm is more preferable.

【0058】冷却ロール5の半径が小さ過ぎると、冷却
ロール全体の冷却能力が低くなり、特に急冷薄帯8を連
続的に生産する場合、時間の経過と共に結晶粒径の粗大
化が起こり、高い磁気特性を有する急冷薄帯8を安定し
て得ることが困難となる。また、半径が大き過ぎると、
冷却ロール自体の加工性が悪く、場合によっては加工が
困難となり、また装置の大型化を招くこととなる。
If the radius of the cooling roll 5 is too small, the cooling capacity of the entire cooling roll becomes low. Particularly, when the quenched ribbon 8 is continuously produced, the crystal grain size becomes coarse with the passage of time, and the cooling capacity is high. It is difficult to stably obtain the quenched ribbon 8 having magnetic properties. Also, if the radius is too large,
The workability of the cooling roll itself is poor, and in some cases, processing becomes difficult, and the size of the apparatus is increased.

【0059】本発明における薄帯状磁石材料や磁石粉末
としては、優れた磁気特性を有するものが好ましく、こ
のようなものとしては、R(ただし、Rは、Yを含む希
土類元素のうちの少なくとも1種)を含む合金、特にR
(ただし、Rは、Yを含む希土類元素のうちの少なくと
も1種)とTM(ただし、TMは、遷移金属のうちの少
なくとも1種)とB(ボロン)とを含む合金が挙げら
れ、次の[1]〜[4]の組成のものが好ましい。
As the ribbon-shaped magnet material and the magnet powder in the present invention, those having excellent magnetic properties are preferable. As such a material, R (where R is at least one of rare earth elements including Y) Species), especially R
(Where R is at least one of the rare earth elements containing Y), TM (where TM is at least one of the transition metals), and an alloy containing B (boron). Those having the compositions of [1] to [4] are preferred.

【0060】[1] Smを主とする希土類元素と、C
oを主とする遷移金属とを基本成分とするもの(以下、
Sm−Co系合金と言う)。
[1] A rare earth element mainly composed of Sm and C
a transition metal mainly composed of o (hereinafter, referred to as a basic component)
Sm-Co alloy).

【0061】[2] R(ただし、Rは、Yを含む希土
類元素のうちの少なくとも1種)と、Feを主とする遷
移金属(TM)と、Bとを基本成分とするもの(以下、
R−TM−B系合金と言う)。
[2] R (where R is at least one of rare earth elements including Y), a transition metal (TM) mainly composed of Fe, and B as basic components (hereinafter, referred to as “B”)
R-TM-B alloy).

【0062】[3] Smを主とする希土類元素と、F
eを主とする遷移金属と、Nを主とする格子間元素とを
基本成分とするもの(以下、Sm−Fe−N系合金と言
う)。
[3] A rare earth element mainly composed of Sm and F
A material mainly composed of a transition metal mainly composed of e and an interstitial element mainly composed of N (hereinafter, referred to as an Sm-Fe-N-based alloy).

【0063】[4] R(ただし、Rは、Yを含む希土
類元素のうち少なくとも1種)とFe等の遷移金属とを
基本成分とし、ソフト磁性相とハード磁性相とが相隣接
して存在する複合組織(特に、ナノコンポジット組織と
呼ばれるものがある)を有するもの。
[4] R (where R is at least one of rare earth elements including Y) and a transition metal such as Fe are basic components, and a soft magnetic phase and a hard magnetic phase are adjacent to each other. Having a complex structure (particularly, a structure called a nanocomposite structure).

【0064】Sm−Co系合金の代表的なものとして
は、SmCo5、Sm2TM17(ただしTMは、遷移金
属)が挙げられる。
Representative examples of Sm-Co alloys include SmCo 5 and Sm 2 TM 17 (where TM is a transition metal).

【0065】R−Fe−B系合金の代表的なものとして
は、Nd−Fe−B系合金、Pr−Fe−B系合金、N
d−Pr−Fe−B系合金、Nd−Dy−Fe−B系合
金、Ce−Nd−Fe−B系合金、Ce−Pr−Nd−
Fe−B系合金、これらにおけるFeの一部をCo、N
i等の他の遷移金属で置換したもの等が挙げられる。
Typical R—Fe—B alloys include Nd—Fe—B alloys, Pr—Fe—B alloys, and N—Fe—B alloys.
d-Pr-Fe-B-based alloy, Nd-Dy-Fe-B-based alloy, Ce-Nd-Fe-B-based alloy, Ce-Pr-Nd-
Fe-B alloys, in which some of Fe is Co, N
and those substituted with another transition metal such as i.

【0066】Sm−Fe−N系合金の代表的なものとし
ては、Sm2Fe17合金を窒化して作製したSm2Fe17
3、TbCu7型相を主相とするSm−Zr−Fe−C
o−N系合金が挙げられる。
[0066] Typical examples of the Sm-Fe-N based alloy, Sm 2 Fe 17 was prepared by nitriding the Sm 2 Fe 17 alloy
Sm-Zr-Fe-C having N 3 and TbCu 7 type phase as main phase
o-N based alloys.

【0067】前記希土類元素としては、Y、La、C
e、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、ミッシュメタルが
挙げられ、これらを1種または2種以上含むことができ
る。また、前記遷移金属としては、Fe、Co、Ni等
が挙げられ、これらを1種または2種以上含むことがで
きる。
The rare earth elements include Y, La, C
e, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
Examples thereof include y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and misch metal, and one or more of these can be included. Examples of the transition metal include Fe, Co, and Ni, and one or more of these may be included.

【0068】また、保磁力、最大磁気エネルギー積等の
磁気特性を向上させるため、あるいは、耐熱性、耐食性
を向上させるために、磁石材料中には、必要に応じ、A
l、Cu、Ga、Si、Ti、V、Ta、Zr、Nb、
Mo、Hf、Ag、Zn、P、Ge等を含有することも
できる。
In order to improve magnetic properties such as coercive force and maximum magnetic energy product, or to improve heat resistance and corrosion resistance, the magnetic material may contain A, if necessary.
1, Cu, Ga, Si, Ti, V, Ta, Zr, Nb,
Mo, Hf, Ag, Zn, P, Ge and the like can be contained.

【0069】前記複合組織(ナノコンポジット組織)
は、ソフト磁性相とハード磁性相とを有し、各相の厚さ
や粒径がナノメーターレベル(例えば1〜100nm)
で存在している。そして、ソフト磁性相とハード磁性相
とが相隣接し、磁気的な交換相互作用を生じる。
The above composite structure (nanocomposite structure)
Has a soft magnetic phase and a hard magnetic phase, and the thickness and particle size of each phase are at the nanometer level (for example, 1 to 100 nm).
Exists in. Then, the soft magnetic phase and the hard magnetic phase are adjacent to each other, and a magnetic exchange interaction occurs.

【0070】ソフト磁性相の磁化は、外部磁界の作用に
より容易にその向きを変えるので、ハード磁性相に混在
すると、系全体の磁化曲線はB−H図(J−H図)の第
二象現で段のある「へび型曲線」となる。しかし、ソフ
ト磁性相のサイズが数10nm以下と十分小さい場合に
は、ソフト磁性体の磁化が周囲のハード磁性体の磁化と
の結合によって十分強く拘束され、系全体がハード磁性
体として振舞うようになる。
Since the direction of the magnetization of the soft magnetic phase is easily changed by the action of the external magnetic field, if the magnetization is mixed with the hard magnetic phase, the magnetization curve of the entire system will become the second symbol in the BH diagram (JH diagram). It is now a stepped “snake-shaped curve”. However, when the size of the soft magnetic phase is as small as several tens of nanometers or less, the magnetization of the soft magnetic material is sufficiently strongly constrained by the coupling with the magnetization of the surrounding hard magnetic material so that the entire system behaves as a hard magnetic material. Become.

【0071】このような複合組織(ナノコンポジット組
織)を持つ磁石は、主に、以下に挙げる特徴1)〜5)
を有している。
The magnet having such a composite structure (nanocomposite structure) mainly has the following features 1) to 5).
have.

【0072】1)B−H図(J−H図)の第二象現で、
磁化が可逆的にスプリングバックする(この意味で「ス
プリング磁石」とも言う)。 2)着磁性が良く、比較的低い磁場で着磁できる。 3)磁気特性の温度依存性がハード磁性相単独の場合に
比べて小さい。 4)磁気特性の経時変化が小さい。 5)微粉砕しても磁気特性が劣化しない。
1) In the second quadrant of the BH diagram (JH diagram),
The magnetization reversibly springs back (also referred to as a "spring magnet" in this sense). 2) Good magnetization and can be magnetized with a relatively low magnetic field. 3) The temperature dependence of the magnetic properties is smaller than in the case of the hard magnetic phase alone. 4) Changes in magnetic properties with time are small. 5) The magnetic properties do not deteriorate even when finely pulverized.

【0073】前述したR−TM−B系合金において、ハ
ード磁性相およびソフト磁性相は、例えば次のようなも
のとなる。
In the above-mentioned R-TM-B alloy, the hard magnetic phase and the soft magnetic phase are as follows, for example.

【0074】ハード磁性相:R2TM14B系(TMは、
FeまたはFeとCo)、またはR2TM14BQ系(Q
は、Al、Cu、Ga、Si、Ti、V、Ta、Zr、
Nb、Mo、Hf、Ag、Zn、P、Ge等のうちの少
なくとも1種) ソフト磁性相:TM(特にα−Fe,α−(Fe,C
o))、またはTMとQとの合金相 冷却ロール5の周速度は、合金溶湯の組成、表面層52
の構成材料(組成)、周面53の表面性状(特に、周面
53の溶湯6に対する濡れ性)等によりその好適な範囲
が異なるが、磁気特性向上のために、通常、5〜60m
/秒であるのが好ましく、10〜45m/秒であるのが
より好ましい。
Hard magnetic phase: R 2 TM 14 B type (TM is
Fe or Fe and Co), or R 2 TM 14 BQ system (Q
Are Al, Cu, Ga, Si, Ti, V, Ta, Zr,
Nb, Mo, Hf, Ag, Zn, P, Ge, etc. Soft magnetic phase: TM (particularly α-Fe, α- (Fe, C
o)) or the alloy phase of TM and Q. The peripheral speed of the cooling roll 5 depends on the composition of the molten alloy, the surface layer 52
The preferred range varies depending on the constituent material (composition) of the above, the surface properties of the peripheral surface 53 (particularly, the wettability of the peripheral surface 53 to the molten metal 6), and the like.
/ S, preferably 10 to 45 m / s.

【0075】冷却ロール5の周速度が遅すぎると、急冷
薄帯8の体積流量(単位時間当たりに射出される溶湯6
の体積)によっては、急冷薄帯8の平均厚さtが大きく
なり、結晶粒径が増大する傾向を示し、逆に冷却ロール
5の周速度が速すぎると、大部分が非晶質組織となり、
いずれの場合にも、その後に熱処理を施したとしても磁
気特性の十分な向上が図れなくなる。
If the peripheral speed of the cooling roll 5 is too slow, the volume flow rate of the quenched ribbon 8 (the molten metal 6 injected per unit time)
Depending on the volume), the average thickness t of the quenched ribbon 8 tends to increase and the crystal grain size tends to increase. Conversely, if the peripheral speed of the cooling roll 5 is too high, an amorphous structure is mostly formed. ,
In any case, even if the heat treatment is performed thereafter, the magnetic properties cannot be sufficiently improved.

【0076】このような急冷薄帯製造装置1は、チャン
バー(図示せず)内に設置され、該チャンバー内に不活
性ガスやその他の雰囲気ガスが充填された状態で作動す
る。特に、急冷薄帯8の酸化を防止するために、雰囲気
ガスは、不活性ガスであるのが好ましい。不活性ガスと
しては、例えばアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス
等が挙げられる。
The quenched ribbon manufacturing apparatus 1 is installed in a chamber (not shown), and operates in a state where the chamber is filled with an inert gas or another atmospheric gas. In particular, in order to prevent the quenched ribbon 8 from being oxidized, the atmosphere gas is preferably an inert gas. Examples of the inert gas include an argon gas, a helium gas, and a nitrogen gas.

【0077】筒体2内の溶湯6の液面には、チャンバー
の内圧より高い所定の圧力がかけられている。溶湯6
は、この筒体2内の溶湯6の液面に作用する圧力とチャ
ンバー内の雰囲気ガスの圧力との差圧により、ノズル3
から射出する。
A predetermined pressure higher than the internal pressure of the chamber is applied to the liquid level of the molten metal 6 in the cylinder 2. Molten metal 6
Is caused by the pressure difference between the pressure acting on the liquid surface of the molten metal 6 in the cylinder 2 and the pressure of the atmospheric gas in the chamber.
Inject from

【0078】急冷薄帯製造装置1では、筒体2内に磁石
材料を入れ、コイル4により加熱して溶融し、その溶湯
6をノズル3から射出すると、図2に示すように、溶湯
6は、冷却ロール5の周面53に衝突し、パドル(湯溜
り)7を形成した後、回転する冷却ロール5の周面53
に引きずられつつ急速に冷却されて凝固し、急冷薄帯8
が連続的または断続的に形成される。このようにして形
成された急冷薄帯8は、やがて、そのロール面81が周
面53から離れ、図1中の矢印9B方向に進行する。な
お、図2中、溶湯の凝固界面71を点線で示す。
In the quenched ribbon manufacturing apparatus 1, the magnet material is put into the cylindrical body 2, heated and melted by the coil 4, and the molten metal 6 is injected from the nozzle 3. As shown in FIG. After colliding with the peripheral surface 53 of the cooling roll 5 to form a paddle (pool) 7, the peripheral surface 53 of the rotating cooling roll 5 is rotated.
Rapidly cooled and solidified while being dragged by
Are formed continuously or intermittently. The roll surface 81 of the quenched ribbon 8 thus formed is separated from the peripheral surface 53 and advances in the direction of arrow 9B in FIG. In FIG. 2, the solidification interface 71 of the molten metal is indicated by a dotted line.

【0079】なお、急冷薄帯8を実際に製造するに際し
ては、必ずしもノズル3を冷却ロール5の回転中心54
の真上に設置しなくてもよく、例えば、冷却ロール5の
位置は同じで、ノズル3を図2中左方向に若干移動した
位置に設置し、急冷薄帯8の製造を行なってもよい。
When the quenched ribbon 8 is actually manufactured, the nozzle 3 is not necessarily connected to the rotation center 54 of the cooling roll 5.
The cooling roll 5 may be installed at the same position, and the nozzle 3 may be installed at a position slightly moved leftward in FIG. 2 to manufacture the quenched ribbon 8. .

【0080】以上のようにして得られた急冷薄帯8は、
その幅wおよび厚さができるだけ均一であるものが好ま
しい。この場合、急冷薄帯8の平均厚さtは、10〜5
0μm程度であるのが好ましく、15〜40μm程度で
あるのがより好ましい。
The quenched ribbon 8 obtained as described above is
It is preferable that the width w and the thickness are as uniform as possible. In this case, the average thickness t of the quenched ribbon 8 is 10 to 5
It is preferably about 0 μm, and more preferably about 15 to 40 μm.

【0081】平均厚さtが小さ過ぎると、非晶質組織が
占める割合が多くなり、その後に熱処理を施したとして
も磁気特性の十分な向上が図れなくなる。また、平均厚
さtが小さ過ぎると、急冷薄帯8の機械的強度が低下
し、連続した長さの急冷薄帯8が得られにくく、フレー
ク状または粉末状となり、その結果、冷却が不均一とな
り、磁気特性のバラツキが生じる。また、単位時間当た
りの生産性も劣る。
If the average thickness t is too small, the proportion occupied by the amorphous structure will increase, and it will not be possible to sufficiently improve the magnetic properties even if heat treatment is performed thereafter. On the other hand, if the average thickness t is too small, the mechanical strength of the quenched ribbon 8 decreases, and it is difficult to obtain a quenched ribbon 8 having a continuous length, and the quenched ribbon 8 becomes flake-like or powder-like. It becomes uniform and causes variations in magnetic properties. Also, productivity per unit time is poor.

【0082】また、平均厚さtが大き過ぎると、熱伝達
が急冷薄帯8の内部の熱伝導によって支配されるように
なり、フリー面82側の結晶粒径が粗大化する傾向を示
すため、磁気特性の十分な向上が図れない。
On the other hand, if the average thickness t is too large, the heat transfer is governed by the heat conduction inside the quenched ribbon 8, and the crystal grain size on the free surface 82 tends to become coarse. In addition, the magnetic properties cannot be sufficiently improved.

【0083】なお、得られた急冷薄帯8に対しては、例
えば、非晶質組織(アモルファス組織)の再結晶化の促
進、組織の均質化等を目的として、熱処理を施すことも
できる。この熱処理の条件としては、例えば、400〜
900℃で、0.5〜300分程度とすることができ
る。
The quenched ribbon 8 thus obtained can be subjected to a heat treatment for the purpose of promoting recrystallization of the amorphous structure (amorphous structure), homogenizing the structure, and the like. The conditions of this heat treatment are, for example, 400 to
At 900 ° C., the heating time can be about 0.5 to 300 minutes.

【0084】また、この熱処理は、酸化を防止するため
に、真空または減圧状態下(例えば1×10-1〜1×1
-6 Torr )、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、
ヘリウムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲
気中で行うのが好ましい。
This heat treatment is performed under vacuum or reduced pressure (for example, 1 × 10 -1 to 1 × 1) to prevent oxidation.
0 -6 Torr), or nitrogen gas, argon gas,
It is preferable to carry out in a non-oxidizing atmosphere such as in an inert gas such as helium gas.

【0085】以上のようにして得られた急冷薄帯(薄帯
状磁石材料)8は、微細結晶組織、もしくは微細結晶が
非晶質組織中に含まれるような組織となり、優れた磁気
特性が得られる。
The quenched ribbon (strip-shaped magnet material) 8 obtained as described above has a fine crystal structure or a structure in which fine crystals are contained in an amorphous structure, and excellent magnetic properties are obtained. Can be

【0086】なお、以上では、急冷法として、単ロール
法を例に説明したが、双ロール法を採用してもよい。こ
のような急冷法は、金属組織(結晶粒)を微細化するこ
とができるので、ボンド磁石の磁石特性、特に保磁力等
を向上させるのに有効である。
In the above description, the single-roll method has been described as an example of the quenching method, but the twin-roll method may be adopted. Such a quenching method is effective for improving the magnetic properties of the bonded magnet, particularly the coercive force, since the metal structure (crystal grains) can be refined.

【0087】以上のようにして得られた急冷薄帯8を粉
砕することにより、本発明の磁石粉末が得られる。
By crushing the quenched ribbon 8 obtained as described above, the magnet powder of the present invention can be obtained.

【0088】粉砕の方法は、特に限定されず、例えばボ
ールミル、振動ミル、ジェットミル、ピンミル等の各種
粉砕装置、破砕装置を用いて行うことができる。この場
合、粉砕は、酸化を防止するために、真空または減圧状
態下(例えば1×10-1〜1×10-6Torr)、ある
いは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性
ガス中のような、非酸化性雰囲気中で行うこともでき
る。
The method of pulverization is not particularly limited, and the pulverization can be performed using various pulverizing devices such as a ball mill, a vibration mill, a jet mill, and a pin mill, and a crushing device. In this case, the pulverization is performed under vacuum or reduced pressure (for example, 1 × 10 −1 to 1 × 10 −6 Torr) or in an inert gas such as a nitrogen gas, an argon gas, a helium gas or the like to prevent oxidation. It can also be performed in such a non-oxidizing atmosphere.

【0089】なお、得られた磁石粉末に対しては、例え
ば、粉砕により導入されたひずみの影響の除去、結晶粒
径の制御を目的として、熱処理を施すこともできる。こ
の熱処理の条件としては、例えば、350〜850℃
で、0.5〜300分程度とすることができる。
The obtained magnet powder may be subjected to a heat treatment for the purpose of, for example, removing the influence of the strain introduced by pulverization and controlling the crystal grain size. The condition of this heat treatment is, for example, 350 to 850 ° C.
Thus, it can be set to about 0.5 to 300 minutes.

【0090】また、この熱処理は、酸化を防止するため
に、真空または減圧状態下(例えば1×10-1〜1×1
-6 Torr )、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、
ヘリウムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲
気中で行うのが好ましい。
This heat treatment is performed under vacuum or reduced pressure (for example, 1 × 10 −1 to 1 × 1) in order to prevent oxidation.
0 -6 Torr), or nitrogen gas, argon gas,
It is preferable to carry out in a non-oxidizing atmosphere such as in an inert gas such as helium gas.

【0091】このような磁石粉末を用いてボンド磁石を
製造した場合、該磁石粉末は、結合材(結合樹脂)との
結合性(濡れ性)が良く、そのため、このボンド磁石
は、機械的強度が高く、熱安定性(耐熱性)、耐食性が
優れたものとなる。従って、当該磁石粉末は、ボンド磁
石の製造に適しており、製造されたボンド磁石は、信頼
性の高いものとなる。
When a bonded magnet is manufactured using such a magnet powder, the magnet powder has a good bonding property (wetting property) with a binder (binding resin), and therefore, the bonded magnet has a mechanical strength. With high thermal stability (heat resistance) and corrosion resistance. Therefore, the magnet powder is suitable for manufacturing a bonded magnet, and the manufactured bonded magnet has high reliability.

【0092】以上のような磁石粉末は、平均結晶粒径が
500nm以下であるのが好ましく、200nm以下で
あるのがより好ましく、10〜100nm程度がさらに
好ましい。平均結晶粒径が大き過ぎると、優れた磁気特
性、特に保磁力および角型性の向上が十分に図れないか
らである。
The above-mentioned magnet powder preferably has an average crystal grain size of 500 nm or less, more preferably 200 nm or less, even more preferably about 10 to 100 nm. If the average crystal grain size is too large, excellent magnetic properties, particularly, coercive force and squareness cannot be sufficiently improved.

【0093】なお、磁石材料が前記[1]〜[3]のよ
うな単相組織のものであるか、前記[4]のような複合
組織のものであるかを問わず、また、前記急冷薄帯8に
対する熱処理や磁石粉末に対する熱処理の有無や熱処理
条件にかかわらず、平均結晶粒径は、上記範囲のものと
するのが好ましい。
Regardless of whether the magnetic material has a single-phase structure as described in [1] to [3] or a composite structure as in [4], the quenching is performed. The average crystal grain size is preferably in the above range regardless of the presence or absence of heat treatment for the ribbon 8 or the magnet powder and the heat treatment conditions.

【0094】また、磁石粉末の平均粒径は、特に限定さ
れないが、後述するボンド磁石(希土類ボンド磁石)を
製造するためのものの場合、磁石粉末の酸化防止と、粉
砕による磁気特性劣化の防止とを考慮して、0.5〜1
50μm程度が好ましく、1〜60μm程度がより好ま
しい。また、後述するような少量の結合樹脂で成形時の
良好な成形性を得るために、磁石粉末の粒径分布は、あ
る程度分散されている(バラツキがある)のが好まし
い。これにより、得られたボンド磁石の空孔率を低減す
ることができ、ボンド磁石の機械的強度をより高め、磁
気特性をさらに向上することができる。
The average particle size of the magnet powder is not particularly limited. However, in the case of manufacturing a bonded magnet (rare earth bonded magnet) to be described later, it is necessary to prevent the oxidation of the magnet powder and the deterioration of the magnetic properties due to the pulverization. 0.5-1
About 50 μm is preferable, and about 1 to 60 μm is more preferable. Further, in order to obtain good moldability at the time of molding with a small amount of a binder resin as described later, it is preferable that the particle size distribution of the magnet powder is dispersed to some extent (varies). Thereby, the porosity of the obtained bonded magnet can be reduced, the mechanical strength of the bonded magnet can be further increased, and the magnetic properties can be further improved.

【0095】このような磁石粉末は、同一組成のものの
みならず、異なる2種以上の組成の磁石粉末を混合した
ものでもよい。例えば、前記[1]〜[4]の組成のも
ののうち、少なくとも2種を混合したものが挙げられ
る。この場合、混合する各磁石粉末の利点を併有するこ
とができ、より優れた磁気特性を容易に得ることができ
る。
Such a magnet powder may be not only of the same composition but also of a mixture of two or more different compositions of magnet powder. For example, a mixture of at least two of the above-mentioned compositions [1] to [4] can be used. In this case, the advantages of the respective magnet powders to be mixed can be obtained, and more excellent magnetic properties can be easily obtained.

【0096】なお、異なる2種以上の組成の磁石粉末を
混合したものの場合、混合する磁石粉末の組成毎に、そ
の平均粒径が異なっていてもよい。また、このような混
合粉末の場合、異なる2種以上の組成の磁石粉末のうち
の少なくとも1種が前述した本発明の方法により製造さ
れたものであればよい。
In the case where two or more kinds of magnet powders having different compositions are mixed, the average particle size may be different for each composition of the magnet powder to be mixed. In the case of such a mixed powder, it is sufficient that at least one of the magnet powders having two or more different compositions is manufactured by the above-described method of the present invention.

【0097】また、本発明の粉末状の磁石材料は、ボン
ド磁石の製造に用いるものに限定されず、例えば、焼結
磁石の製造に用いるものであってもよい。
Further, the powdery magnet material of the present invention is not limited to those used for producing a bonded magnet, and may be, for example, those used for producing a sintered magnet.

【0098】次に、本発明のボンド磁石について説明す
る。本発明のボンド磁石は、前述の磁石粉末を結合樹脂
のような結合材(バインダー)で結合してなるものであ
る。結合樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の
いずれでもよい。
Next, the bonded magnet of the present invention will be described. The bonded magnet of the present invention is obtained by bonding the above-mentioned magnet powder with a binder such as a binder resin. As the binding resin, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin may be used.

【0099】熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミ
ド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナ
イロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロ
ン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、熱可
塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマ
ー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィ
ン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等、
またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマ
ーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種
以上を混合して用いることができる。
Examples of the thermoplastic resin include polyamide (eg, nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12, nylon 6-12, nylon 6-66), thermoplastic polyimide , Liquid crystal polymers such as aromatic polyesters, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyethylene, polypropylene, polyolefins such as ethylene-vinyl acetate copolymer, modified polyolefins, polyesters such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and the like. Ether, polyetheretherketone, polyetherimide, polyacetal, etc.
Alternatively, copolymers, blends, polymer alloys, and the like mainly containing these may be used, and one or more of these may be used as a mixture.

【0100】これらのうちでも、成形性が特に優れてお
り、機械的強度が高いことから、ポリアミド、耐熱性向
上の点から、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイ
ドを主とするものが好ましい。また、これらの熱可塑性
樹脂は、磁石粉末との混練性にも優れている。
Of these, polyamides and liquid crystal polymers and polyphenylene sulfides are preferred because they are particularly excellent in moldability and have high mechanical strength, and from the viewpoint of improving heat resistance. These thermoplastic resins are also excellent in kneadability with magnet powder.

【0101】このような熱可塑性樹脂は、その種類、共
重合化等により、例えば成形性を重視したものや、耐熱
性、機械的強度を重視したものというように、広範囲の
選択が可能となるという利点がある。
Depending on the type and copolymerization of such a thermoplastic resin, it is possible to select a wide range of thermoplastic resins, for example, those which emphasize the moldability, those which emphasize the heat resistance and the mechanical strength. There is an advantage.

【0102】一方、熱硬化性樹脂としては、例えば、ビ
スフェノール型、ノボラック型、ナフタレン系等の各種
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン
樹脂、ポリエステル(不飽和ポリエステル)樹脂、ポリ
イミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙
げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して
用いることができる。
On the other hand, examples of the thermosetting resin include various epoxy resins such as bisphenol type, novolak type, and naphthalene type, phenol resin, urea resin, melamine resin, polyester (unsaturated polyester) resin, polyimide resin, and silicone resin. , Polyurethane resins, and the like, and one or more of these can be used as a mixture.

【0103】これらのうちでも、成形性が特に優れてお
り、機械的強度が高く、耐熱性に優れるという点から、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリ
コーン樹脂が好ましく、エポキシ樹脂が特に好ましい。
また、これらの熱硬化性樹脂は、磁石粉末との混練性、
混練の均一性にも優れている。
Among these, the moldability is particularly excellent, the mechanical strength is high, and the heat resistance is excellent.
Epoxy resins, phenol resins, polyimide resins and silicone resins are preferred, and epoxy resins are particularly preferred.
In addition, these thermosetting resins are kneadable with magnet powder,
Excellent in kneading uniformity.

【0104】なお、使用される熱硬化性樹脂(未硬化)
は、室温で液状のものでも、固形(粉末状)のものでも
よい。
The thermosetting resin used (uncured)
May be liquid at room temperature or solid (powder).

【0105】なお、本発明では、弾性を有する結合材と
して、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(I
R)、ブタジエンゴム(BR、1,2−BR)、スチレ
ン−ブタジエンゴム(SBR)等のブタジエン系ゴム、
クロロプレンゴム(CR)、ブタジエン−アクリロニト
リルゴム(NBR)等のジエン系特殊ゴム、ブチルゴム
(IIR)、エチレン−プロピレンゴム(EPM、EP
DM)、エチレン−酢酸ビニルゴム(EVA)、アクリ
ル系ゴム(ACM、ANM)、ハロゲン化ブチルゴム
(X−IIR)等のオレフィン系ゴム、ウレタンゴム
(AU、EU)等のウレタン系ゴム、ヒドリンゴム(C
O、ECO、GCO、EGCO)等のエーテル系ゴム、
多硫化ゴム(T)等のポリスルフィド系ゴム、シリコー
ンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM、FZ)、塩素化ポ
リエチレン(CM)等の各種ゴムや、スチレン系、ポリ
オレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポ
リエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トラ
ンスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチ
レン系等の各種熱可塑性エラストマーを用い、可撓性
(柔軟性)を有するボンド磁石とすることもできる。
In the present invention, as the binder having elasticity, for example, natural rubber (NR), isoprene rubber (I
R), butadiene rubbers such as butadiene rubber (BR, 1,2-BR) and styrene-butadiene rubber (SBR);
Diene-based special rubbers such as chloroprene rubber (CR), butadiene-acrylonitrile rubber (NBR), butyl rubber (IIR), and ethylene-propylene rubber (EPM, EP
DM), ethylene-vinyl acetate rubber (EVA), olefin rubber such as acrylic rubber (ACM, ANM), halogenated butyl rubber (X-IIR), urethane rubber such as urethane rubber (AU, EU), hydrin rubber (C
O, ECO, GCO, EGCO) and other ether rubbers,
Polysulfide rubber such as polysulfide rubber (T), various rubbers such as silicone rubber (Q), fluoro rubber (FKM, FZ), chlorinated polyethylene (CM), styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane A flexible (flexible) bonded magnet can be formed by using various thermoplastic elastomers such as a thermoplastic elastomer, a polyester elastomer, a polyamide elastomer, a polybutadiene elastomer, a trans polyisoprene elastomer, a fluororubber elastomer, and a chlorinated polyethylene elastomer.

【0106】また、本発明のボンド磁石は、等方性でも
異方性でもよいが、製造のし易さから、等方性であるの
が好ましい。
The bonded magnet of the present invention may be isotropic or anisotropic, but is preferably isotropic from the viewpoint of ease of production.

【0107】このような本発明のボンド磁石は、例えば
次のようにして製造される。磁石粉末と、結合樹脂と、
必要に応じ添加剤(酸化防止剤、潤滑剤等)とを含むボ
ンド磁石用組成物(コンパウンド)を製造し、このボン
ド磁石用組成物を用いて、圧縮成形(プレス成形)、押
出成形、射出成形、カレンダー成形等の成形方法によ
り、磁場中または無磁場中で所望の磁石形状に成形す
る。結合樹脂が熱硬化性樹脂の場合には、成形後、加熱
等によりそれを硬化する。
The bonded magnet of the present invention is manufactured, for example, as follows. Magnet powder, binding resin,
A composition (compound) for bonded magnets containing additives (antioxidants, lubricants, etc.) as necessary is manufactured, and compression molding (press molding), extrusion molding, and injection are performed using the bonded magnet composition. By a molding method such as molding, calender molding or the like, a desired magnet shape is formed in a magnetic field or in a non-magnetic field. When the binder resin is a thermosetting resin, it is cured by heating or the like after molding.

【0108】ここで、前記3種の成形方法のうち、押出
成形および射出成形(特に、射出成形)は、形状選択の
自由度が広く、生産性が高い等の利点があるが、これら
の成形方法では、良好な成形性を得るために、成形機内
におけるコンパウンドの十分な流動性を確保しなければ
ならないため、圧縮成形に比べて、磁石粉末の含有量を
多くすること、すなわちボンド磁石を高密度化すること
ができない。しかしながら、本発明では、後述するよう
に、高い磁束密度が得られ、そのため、ボンド磁石を高
密度化しなくても優れた磁気特性が得られるので、押出
成形、射出成形により製造されるボンド磁石にもその利
点を享受することができる。
Here, of the three molding methods, extrusion molding and injection molding (in particular, injection molding) have advantages such as wide freedom of shape selection and high productivity. In the method, in order to obtain good moldability, it is necessary to ensure sufficient fluidity of the compound in the molding machine. Cannot be densified. However, in the present invention, as described below, a high magnetic flux density is obtained, and therefore, excellent magnetic properties can be obtained without increasing the density of the bonded magnet. Can also enjoy its advantages.

【0109】ボンド磁石中の磁石粉末の含有量(含有
率)は、特に限定されず、通常は、成形方法や、成形性
と高磁気特性との両立を考慮して決定される。具体的に
は、75〜99.5wt%程度であるのが好ましく、8
5〜98wt%程度であるのがより好ましい。
The content (content) of the magnet powder in the bonded magnet is not particularly limited, and is usually determined in consideration of a molding method and compatibility between moldability and high magnetic properties. Specifically, it is preferably about 75 to 99.5 wt%,
More preferably, it is about 5 to 98 wt%.

【0110】特に、ボンド磁石が圧縮成形により製造さ
れたものの場合には、磁石粉末の含有量は、90〜9
9.5wt%程度であるのが好ましく、93〜98.5
wt%程度であるのがより好ましい。
In particular, when the bonded magnet is manufactured by compression molding, the content of the magnet powder is 90 to 9%.
It is preferably about 9.5 wt%, and 93 to 98.5.
More preferably, it is about wt%.

【0111】また、ボンド磁石が押出成形または射出成
形により製造されたものの場合には、磁石粉末の含有量
は、75〜98wt%程度であるのが好ましく、85〜
97wt%程度であるのがより好ましい。
When the bonded magnet is manufactured by extrusion molding or injection molding, the content of the magnet powder is preferably about 75 to 98 wt%, and 85 to 98 wt%.
More preferably, it is about 97% by weight.

【0112】ボンド磁石の密度ρは、それに含まれる磁
石粉末の比重、磁石粉末の含有量、空孔率等の要因によ
り決定される。本発明のボンド磁石において、その密度
ρは特に限定されないが、結合材として前述のような結
合樹脂(熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂)を用いたボンド
磁石の場合には、5.0g/cm3以上であるのが好ま
しく、5.5〜6.6g/cm3程度であるのがより好
ましい。また、可撓性(柔軟性)を有するボンド磁石の
場合には、5.0g/cm3未満であってもよい。
The density ρ of the bonded magnet is determined by factors such as the specific gravity of the magnet powder contained therein, the content of the magnet powder, and the porosity. In the bond magnet of the present invention, the density ρ is not particularly limited. However, in the case of a bond magnet using the above-described binder resin (thermoplastic resin, thermosetting resin) as a binder, 5.0 g / cm. It is preferably at least 3, more preferably about 5.5 to 6.6 g / cm 3 . Further, in the case of a bonded magnet having flexibility (flexibility), it may be less than 5.0 g / cm 3 .

【0113】本発明では、磁石粉末の磁束密度、保磁力
が比較的大きいので、ボンド磁石に成形した場合に、磁
石粉末の含有量が多い場合はもちろんのこと、含有量が
比較的少ない場合でも、優れた磁気特性(高い保磁力お
よび最大磁気エネルギー積)が得られる。
In the present invention, since the magnetic flux density and the coercive force of the magnet powder are relatively large, when molded into a bonded magnet, not only when the content of the magnet powder is large but also when the content is relatively small. And excellent magnetic properties (high coercive force and maximum magnetic energy product).

【0114】本発明のボンド磁石は、保磁力HcJが32
0〜900kA/m程度であるのが好ましく、400〜
720kA/m程度であるのがより好ましい。保磁力が
前記下限値未満では、モータの用途によっては逆磁場が
かかったときの減磁が顕著になり、また、高温における
耐熱性が劣る。また、保磁力が前記上限値を超えると、
着磁性が低下する。従って、保磁力HcJを上記範囲とす
ることにより、ボンド磁石(特に、円筒状磁石)に多極
着磁等をするような場合に、十分な着磁磁場が得られな
いときでも、良好な着磁が可能となり、十分な磁束密度
が得られ、高性能なボンド磁石、特にモータ用ボンド磁
石を提供することができる。
The bond magnet of the present invention has a coercive force H cJ of 32.
It is preferably about 0 to 900 kA / m,
More preferably, it is about 720 kA / m. If the coercive force is less than the lower limit, the demagnetization when a reverse magnetic field is applied becomes remarkable depending on the use of the motor, and the heat resistance at high temperatures is inferior. When the coercive force exceeds the upper limit,
Magnetization decreases. Therefore, by setting the coercive force HcJ within the above range, even when a bonded magnet (particularly, a cylindrical magnet) is subjected to multipolar magnetization or the like, even when a sufficient magnetizing magnetic field cannot be obtained, a favorable magnetic field can be obtained. Magnetization becomes possible, sufficient magnetic flux density is obtained, and a high-performance bonded magnet, particularly a bonded magnet for motors, can be provided.

【0115】本発明のボンド磁石は、最大磁気エネルギ
ー積(BH)maxが60kJ/m 3以上であるのが好
ましく、65kJ/m3以上であるのがより好ましく、
70〜130kJ/m3であるのがさらに好ましい。最
大磁気エネルギー積(BH)maxが60kJ/m3
満であると、モータ用に用いた場合、その種類、構造に
よっては、十分なトルクが得られない。
The bonded magnet of the present invention has the maximum magnetic energy
-Product (BH) max is 60 kJ / m ThreePreferably
Best, 65kJ / mThreeMore preferably,
70-130 kJ / mThreeIs more preferred. Most
Large magnetic energy product (BH) max is 60 kJ / mThreeNot yet
If it is full, if it is used for a motor, its type and structure
Therefore, sufficient torque cannot be obtained.

【0116】本発明のボンド磁石の形状、寸法等は特に
限定されず、例えば、形状に関しては、例えば、円柱
状、角柱状、円筒状(リング状)、円弧状、平板状、湾
曲板状等のあらゆる形状のものが可能であり、その大き
さも、大型のものから超小型のものまであらゆる大きさ
のものが可能である。
The shape, dimensions and the like of the bonded magnet of the present invention are not particularly limited. For example, regarding the shape, for example, a columnar shape, a prismatic shape, a cylindrical shape (ring shape), an arc shape, a flat plate shape, a curved plate shape, etc. And any size, from large to ultra-small, is possible.

【0117】[0117]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.

【0118】(実施例1)以下に述べるような方法で合
金組成が(Nd0.9Dy0.18.9Febal .Co7.85.6
Al0.7の急冷薄帯を得た。
Example 1 The alloy composition was (Nd 0.9 Dy 0.1 ) 8.9 Fe bal .Co 7.8 B 5.6 by the method described below .
A quenched ribbon of Al 0.7 was obtained.

【0119】まず、Nd、Fe、Co、B、Alの各原
料を秤量し、高周波誘導溶解炉にてArガス中で溶解、
鋳造し、母合金インゴットを製造した後、このインゴッ
トから約15gのサンプルを切り出した。
First, each material of Nd, Fe, Co, B, and Al was weighed and dissolved in Ar gas in a high frequency induction melting furnace.
After casting to produce a master alloy ingot, a sample of about 15 g was cut from the ingot.

【0120】図1に示す構成の急冷薄帯製造装置1を用
意し、底部にノズル(円孔オリフィス)3を設けた石英
管内に前記サンプルを入れた。
A quenched ribbon manufacturing apparatus 1 having the structure shown in FIG. 1 was prepared, and the sample was placed in a quartz tube provided with a nozzle (circular orifice) 3 at the bottom.

【0121】銅製のロール基材51(直径200mm、
幅30mm)の周面に対し、化学蒸着法(CVD)によ
り蒸着を行い、表面層52を有する冷却ロール5を得た
(No.1〜3、6)。このとき、化学蒸着は、熱CV
Dにより行った。表面層の材質に応じて所定の合成反応
ガスを選択した。合成温度も材質によって変わるが、約
800〜1500℃でCVDを行った。
A copper roll base material 51 (200 mm in diameter,
The cooling roll 5 having the surface layer 52 was obtained on the peripheral surface having a width of 30 mm) by chemical vapor deposition (CVD) (Nos. 1 to 3 and 6). At this time, the chemical vapor deposition is performed by a thermal CV.
D. A predetermined synthesis reaction gas was selected according to the material of the surface layer. Although the synthesis temperature also varies depending on the material, CVD was performed at about 800 to 1500 ° C.

【0122】また、前記と同一条件のロール基材51の
周面に対し、物理蒸着法(PVD)により行い、表面層
52を有する冷却ロール5を得た(条件No.4、
5)。このとき、物理蒸着は、イオンプレーティングに
より行った。基板温度をおよそ250〜800℃に保持
し、表面材質によって反応ガスを選択して、加速電圧は
50〜300Vとした。
The cooling roll 5 having the surface layer 52 was obtained by performing physical vapor deposition (PVD) on the peripheral surface of the roll base material 51 under the same conditions as described above (conditions No. 4 and No. 4).
5). At this time, the physical vapor deposition was performed by ion plating. The substrate temperature was maintained at about 250 to 800 ° C., the reaction gas was selected according to the surface material, and the acceleration voltage was 50 to 300 V.

【0123】なお、条件No.5、6では、表面層52
は、組成の異なる2層を積層したものとした。
The condition No. 5 and 6, the surface layer 52
Was obtained by laminating two layers having different compositions.

【0124】また、比較例として、前記と同一条件のロ
ール基材51の周面に、電解メッキによりCr層を形成
した。その後、Cr層に研削研磨加工を施し、表面層5
2とした(条件No.7)。なお、研削加工は円筒研削
盤を用いて行い、研磨加工は、#1500の研磨紙で行
った。
As a comparative example, a Cr layer was formed on the peripheral surface of the roll substrate 51 under the same conditions as above by electrolytic plating. Thereafter, the Cr layer is subjected to grinding and polishing, and the surface layer 5 is formed.
2 (condition No. 7). The grinding was performed using a cylindrical grinder, and the polishing was performed using # 1500 abrasive paper.

【0125】このようにして得られた条件No.1〜7
の冷却ロール5について表面層52の平均厚さT、T
max、Tmin、表面粗さRaの測定を行った。
The condition no. 1-7
Average thickness T, T of the surface layer 52 for the cooling roll 5
The maximum , T min and surface roughness Ra were measured.

【0126】表面層52の厚さは、表面層を設ける前の
ロール基材と、表面層を設けた後のロールのそれぞれに
ついて、あらかじめ位置決めしておいてから拡大投影機
にて外寸法を測定した値から算出した。周面53上で周
方向に等間隔の120箇所の点において表面層52の厚
さを測定し、この平均値を平均厚さTとし、この120
箇所の測定の最高値をTmax、最低値をTminとした。
The thickness of the surface layer 52 is determined by measuring the outer dimensions of the roll base material before the surface layer is provided and the roll after the surface layer is provided by using a magnifying projector after positioning in advance. It was calculated from the calculated values. The thickness of the surface layer 52 is measured at 120 points at equal intervals in the circumferential direction on the peripheral surface 53, and the average value is defined as the average thickness T.
The maximum value of the measurement at each point was defined as Tmax , and the minimum value was defined as Tmin .

【0127】表面粗さRaは、平均厚さT、Tmax、T
minと同様にして周面53上の等間隔の12箇所の点に
おいて表面粗さを測定し、その平均値を求めた。
The surface roughness Ra is determined by the average thickness T, T max , T
The surface roughness was measured at twelve equally spaced points on the peripheral surface 53 in the same manner as min, and the average value was determined.

【0128】冷却ロール5の表面層52の材質、平均厚
さT、Tmax/Tmin、表面粗さRaについて、下記表1
に示した。
The material, average thickness T, Tmax / Tmin , and surface roughness Ra of the surface layer 52 of the cooling roll 5 are shown in Table 1 below.
It was shown to.

【0129】[0129]

【表1】 急冷薄帯製造装置1が収納されているチャンバー内を脱
気した後、ヘリウムガスを導入し、所望の温度および圧
力の雰囲気とした。
[Table 1] After evacuating the inside of the chamber in which the quenched ribbon manufacturing apparatus 1 was housed, helium gas was introduced to obtain an atmosphere of a desired temperature and pressure.

【0130】その後、石英管内のインゴットサンプルを
コイル4で高周波誘導加熱して溶解し、さらに、冷却ロ
ール5の周速度を16m/秒、溶湯の噴射圧(石英管の
内圧と雰囲気圧との差圧)を40kPa、雰囲気ガスの
圧力を60kPaとし、溶湯を冷却ロール5の回転中心
の真上から冷却ロール5の頂部の周面53に向けて噴射
し、急冷薄帯を連続的に製造した。
Thereafter, the ingot sample in the quartz tube was melted by high-frequency induction heating with the coil 4, and the peripheral speed of the cooling roll 5 was set to 16 m / sec, and the injection pressure of the molten metal (difference between the internal pressure of the quartz tube and the atmospheric pressure). The pressure was 40 kPa, the pressure of the atmosphere gas was 60 kPa, and the molten metal was injected from directly above the rotation center of the cooling roll 5 toward the peripheral surface 53 at the top of the cooling roll 5 to continuously produce a quenched ribbon.

【0131】得られたそれぞれの急冷薄帯について、長
さ約5cmの急冷薄帯を取り出し、さらにそこから長さ
約7mmのサンプルを5サンプル連続して作製し、それ
ぞれのサンプルについて平均厚さt、平均結晶粒径およ
び磁気特性を測定した。
For each of the quenched ribbons obtained, a quenched ribbon having a length of about 5 cm was taken out, and five samples having a length of about 7 mm were successively produced therefrom, and the average thickness t was determined for each sample. , Average crystal grain size and magnetic properties were measured.

【0132】平均厚さtは、マイクロスコープにより1
サンプルにつき20箇所の測定点で測定し、これを平均
した値とした。平均結晶粒径は、電子顕微鏡による組織
観察結果から求めた。磁気特性は、振動試料型磁力計
(VSM)を用いて保磁力HcJ(kA/m)および最大
磁気エネルギー積(BH)max(kJ/m3)を測定
した。それらの結果を表2に示した。
The average thickness t is 1 by a microscope.
The measurement was performed at 20 measurement points for each sample, and the measured values were averaged. The average crystal grain size was determined from the results of microscopic observation with an electron microscope. The magnetic properties were measured using a vibrating sample magnetometer (VSM) to measure the coercive force H cJ (kA / m) and the maximum magnetic energy product (BH) max (kJ / m 3 ). Table 2 shows the results.

【0133】[0133]

【表2】 これらの結果から明らかなように、条件No.1〜6
(本発明)で得られた急冷薄帯は、高い磁気特性が安定
して得られていることが確認された。
[Table 2] As is clear from these results, the condition No. 1-6
It was confirmed that the quenched ribbon obtained in (the present invention) had high magnetic properties stably obtained.

【0134】これに対し、条件No.7(比較例)で得
られた急冷薄帯は、磁気特性が低いばかりでなく、連続
したリボンから抽出したサンプルであるにもかかわら
ず、その磁気特性のバラツキが大きい。
On the other hand, the condition No. The quenched ribbon obtained in 7 (Comparative Example) has not only low magnetic properties but also a large variation in the magnetic properties despite being a sample extracted from a continuous ribbon.

【0135】(実施例2)次に、実施例1の条件No.
1〜6で得られた急冷薄帯に、Arガス雰囲気中で68
0℃×300秒の熱処理を施した後、これらの急冷薄帯
を粉砕して、磁石粉末を得た。
(Embodiment 2) Next, the condition no.
In the Ar gas atmosphere, the quenched ribbon obtained in
After a heat treatment of 0 ° C. × 300 seconds, these quenched ribbons were pulverized to obtain magnet powder.

【0136】得られた磁石粉末について、その相構成を
分析するため、Cu−Kαを用い回折角20°〜60°
にてX線回折を行った。回折パターンからハード磁性相
であるR2(Fe・Co)14B型相と、ソフト磁性相で
あるα−(Fe,Co)型相の回折ピークが確認でき、
透過型電子顕微鏡(TEM)による観察結果から、いず
れも、複合組織(ナノコンポジット組織)を形成してい
ることが確認された。得られた磁石粉末の平均粒径につ
いては、それぞれ下記表3に示した。
The obtained magnetic powder was analyzed for its phase constitution using Cu-Kα at a diffraction angle of 20 ° to 60 °.
X-ray diffraction was performed at. From the diffraction pattern, the diffraction peaks of the R 2 (Fe.Co) 14 B type phase as the hard magnetic phase and the α- (Fe, Co) type phase as the soft magnetic phase can be confirmed.
From the results of observation with a transmission electron microscope (TEM), it was confirmed that all formed a composite structure (nanocomposite structure). The average particle diameter of the obtained magnet powder is shown in Table 3 below.

【0137】次に、以上のようにして得られた各磁石粉
末に、エポキシ樹脂(結合樹脂)と、少量のヒドラジン
系酸化防止剤とを混合し、これらを混練してボンド磁石
用組成物(コンパウンド)を作製した。このとき、磁石
粉末とエポキシ樹脂との配合比率(重量比)は、各サン
プルについてほぼ等しい値とした。
Next, an epoxy resin (binding resin) and a small amount of a hydrazine-based antioxidant are mixed with each of the magnetic powders obtained as described above, and these are kneaded to form a composition for a bonded magnet ( Compound). At this time, the mixing ratio (weight ratio) of the magnet powder and the epoxy resin was set to be substantially equal for each sample.

【0138】次いで、このコンパウンドを粉砕して粒状
とし、この粒状物を秤量してプレス装置の金型内に充填
し、圧力7ton/cm2で圧縮成形(無磁場中)し
て、成形体を得た。
Next, the compound was pulverized into granules, and the granules were weighed, filled into a mold of a press device, and compression-molded (without a magnetic field) at a pressure of 7 ton / cm 2 to obtain a compact. Obtained.

【0139】離型後、150℃の加熱によりエポキシ樹
脂を硬化させて(キュア処理)、直径10mm×高さ7
mmの円柱状の等方性ボンド磁石を得た。
After the mold release, the epoxy resin was cured by heating at 150 ° C. (curing treatment), and the diameter was 10 mm × the height was 7 mm.
mm was obtained.

【0140】各ボンド磁石中の磁石粉末の含有量、各ボ
ンド磁石の密度ρについては、それぞれ表3に示した。
Table 3 shows the content of the magnet powder in each bonded magnet and the density ρ of each bonded magnet.

【0141】これらのボンド磁石について、磁場強度
3.2MA/mのパルス着磁を施した後、直流自記磁束
計にて最大印加磁場2.0MA/mで保磁力HcJおよび
最大磁気エネルギー積(BH)maxを測定した。測定
時の温度は、23℃(室温)であった。それらの結果を
表3に示した。
After these bonded magnets were subjected to pulse magnetization with a magnetic field strength of 3.2 MA / m, the coercive force HcJ and the maximum magnetic energy product (max. BH) max was measured. The temperature at the time of the measurement was 23 ° C. (room temperature). Table 3 shows the results.

【0142】次に耐熱性のテストを行った。この耐熱性
は、ボンド磁石を100℃×1時間の環境下に保持した
後、室温に戻した際の不可逆減磁率(初期減磁率)を測
定し、評価した。不可逆減磁率(初期減磁率)の絶対値
が小さいほど、耐熱性(熱安定性)に優れる。測定の結
果得られた不可逆減磁率を表3に示した。
Next, a heat resistance test was performed. This heat resistance was evaluated by measuring the irreversible demagnetization rate (initial demagnetization rate) when the bonded magnet was kept in an environment of 100 ° C. × 1 hour and then returned to room temperature. The smaller the absolute value of the irreversible demagnetization rate (initial demagnetization rate), the better the heat resistance (thermal stability). Table 3 shows the irreversible demagnetization rate obtained as a result of the measurement.

【0143】[0143]

【表3】 これらの結果からわかるように、実施例2で得られた条
件No.1〜6のボンド磁石は、いずれも、優れた磁気
特性(高い保磁力HcJおよび最大磁気エネルギー積(B
H)max)および良好な温度特性(低い不可逆減磁
率)が得られている。
[Table 3] As can be seen from these results, the condition Nos. Each of the bonded magnets Nos. 1 to 6 has excellent magnetic properties (high coercive force H cJ and maximum magnetic energy product (B
H) max) and good temperature characteristics (low irreversible demagnetization).

【0144】[0144]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0145】・ 得られる急冷薄帯のロール面側とフリ
ー面側の組織差や長手方向における組織差を小さくする
こと、特に冷却速度の違いによる結晶粒径の差を小さく
することができ、その結果、優れた磁気特性を持つ磁石
材料、磁石粉末が得られ、それより製造されたボンド磁
石も優れた磁気特性を発揮する。
The structure difference between the roll surface side and the free surface side of the obtained quenched ribbon and the structure difference in the longitudinal direction can be reduced, and in particular, the difference in crystal grain size due to the difference in cooling rate can be reduced. As a result, a magnet material and a magnet powder having excellent magnetic properties are obtained, and a bonded magnet produced therefrom also exhibits excellent magnetic properties.

【0146】・ 特に、冷却ロールに形成される表面層
の構成材料、厚さ、表面粗さ、冷却ロールの半径、周速
度、急冷薄帯の厚さ等、磁石粉末の粒径(粒度)、平均
結晶粒径等を好適な範囲に設定することにより、さらに
優れた磁気特性が得られる。
In particular, the particle size (particle size) of the magnet powder, such as the constituent material of the surface layer formed on the cooling roll, thickness, surface roughness, radius of the cooling roll, peripheral speed, thickness of the quenched ribbon, etc. By setting the average crystal grain size and the like in a suitable range, more excellent magnetic properties can be obtained.

【0147】・ 従来のボンド磁石に比べ、より小さい
体積のボンド磁石で同等以上の磁気特性を発揮すること
ができるので、より小型で高性能のモータ等を製造する
ことが可能となる。
[0147] Compared to conventional bonded magnets, smaller-sized bonded magnets can exhibit the same or better magnetic characteristics, so that a smaller, higher-performance motor or the like can be manufactured.

【0148】・ 高磁気特性が得られることから、ボン
ド磁石の製造に際し、高密度化を追求しなくても十分に
満足できる磁気特性を得ることができ、その結果、成形
性の向上と共に、寸法精度、機械的強度、耐食性、耐熱
性等の向上が図れ、信頼性の高いボンド磁石を容易に製
造することが可能となる。
Since high magnetic properties can be obtained, sufficiently satisfactory magnetic properties can be obtained in the production of a bonded magnet without pursuing higher densities. Improvements in accuracy, mechanical strength, corrosion resistance, heat resistance, and the like can be achieved, and a highly reliable bonded magnet can be easily manufactured.

【0149】・ また、高密度化を要求されないことか
ら、圧縮成形法に比べて高密度の成形がしにくい押出成
形法や射出成形法によるボンド磁石の製造にも適し、こ
のような成形方法で成形されたボンド磁石でも、前述し
たような効果が得られる。よって、ボンド磁石の成形方
法の選択の幅、さらには、それによる形状選択の自由度
が広がる。
Also, since high density is not required, it is suitable for the production of bonded magnets by extrusion molding or injection molding, which is more difficult to form at high density than compression molding. Even with a molded bonded magnet, the effects described above can be obtained. Therefore, the range of choice of the forming method of the bonded magnet, and the degree of freedom of the shape selection by the method are widened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】磁石材料を製造する装置(急冷薄帯製造装置)
の構成例を示す斜視図である。
FIG. 1 Apparatus for manufacturing magnet material (Quenched strip manufacturing apparatus)
It is a perspective view which shows the example of a structure of.

【図2】図1に示す装置における溶湯の冷却ロールへの
衝突部位付近の状態を示す断面側面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional side view showing a state near a collision site of a molten metal against a cooling roll in the apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 急冷薄帯製造装置 2 筒体 3 ノズル 4 コイル 5 冷却ロール 51 ロール基材 52 表面層 53 周面 6 溶湯 7 パドル 71 凝固界面 8 急冷薄帯 81 ロール面 82 フリー面 9A 矢印 9B 矢印 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quenched ribbon manufacturing apparatus 2 Cylindrical body 3 Nozzle 4 Coil 5 Cooling roll 51 Roll base material 52 Surface layer 53 Peripheral surface 6 Melt 7 Paddle 71 Solidification interface 8 Quenched ribbon 81 Roll surface 82 Free surface 9A Arrow 9B Arrow

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B22F 9/10 C22C 38/00 303D C22C 38/00 303 C23C 14/06 A C23C 14/06 P 14/08 F 14/08 16/32 16/32 16/34 16/34 16/40 16/40 H01F 1/08 A H01F 1/06 1/04 H 1/08 1/06 A Fターム(参考) 4K017 AA04 BA06 BA08 BB18 CA07 DA04 EA03 EA04 ED01 EK02 FA03 FA08 4K018 AA27 BB06 BC01 BC02 BD01 CA09 CA11 CA29 CA31 CA44 KA46 4K029 BA43 BA55 BA58 BB02 BD05 4K030 BA02 BA13 BA18 BA22 BA36 BA38 BA40 BA42 BA43 BB13 LA21 5E040 AA03 AA04 AA06 AA19 BB03 CA01 HB11 HB17 HB19 NN04 NN06 NN12 NN14 NN17 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B22F 9/10 C22C 38/00 303D C22C 38/00 303 C23C 14/06 A C23C 14/06 P 14/08 F 14/08 16/32 16/32 16/34 16/34 16/40 16/40 H01F 1/08 A H01F 1/06 1/04 H 1/08 1/06 A F term (reference) 4K017 AA04 BA06 BA08 BB18 CA07 DA04 EA03 EA04 ED01 EK02 FA03 FA08 4K018 AA27 BB06 BC01 BC02 BD01 CA09 CA11 CA29 CA31 CA44 KA46 4K029 BA43 BA55 BA58 BB02 BD05 4K030 BA02 BA13 BA18 BA22 BA36 BA38 BA40 BA42 BA43 A03 A03 A03A03 A03 A03A03 A03A21A04 NN04 NN06 NN12 NN14 NN17

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁石材料製造用の冷却ロールであって、 前記冷却ロールのロール基材の外周の全周に表面層を有
し、 前記表面層の最大の厚さをTmax、最小の厚さをTmin
したとき、1.01≦Tmax/Tmin≦3の関係を満足す
ることを特徴とする冷却ロール。
1. A cooling roll for producing a magnet material, wherein the cooling roll has a surface layer all around the outer periphery of a roll base material, wherein the maximum thickness of the surface layer is T max , and the minimum thickness is T max . the when the T min, the cooling roll and satisfies the relation of 1.01 ≦ T max / T min ≦ 3 is.
【請求項2】 前記表面層は、その表面に機械加工を行
わないで製造されたものである請求項1に記載の冷却ロ
ール。
2. The cooling roll according to claim 1, wherein the surface layer is manufactured without machining the surface.
【請求項3】 前記表面層は、化学蒸着法(CVD)ま
たは物理蒸着法(PVD)によって形成されたものであ
る請求項1または2に記載の冷却ロール。
3. The cooling roll according to claim 1, wherein the surface layer is formed by chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD).
【請求項4】 前記表面層は、セラミックスで構成され
る請求項1ないし3のいずれかに記載の冷却ロール。
4. The cooling roll according to claim 1, wherein the surface layer is made of a ceramic.
【請求項5】 前記表面層の平均厚さは、0.5〜50
μmである請求項1ないし4のいずれかに記載の冷却ロ
ール。
5. An average thickness of the surface layer is 0.5 to 50.
The cooling roll according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the cooling roll is μm.
【請求項6】 前記表面層の表面粗さRaは、0.03
〜8μmであることを特徴とする請求項1ないし5のい
ずれかに記載の冷却ロール。
6. A surface roughness Ra of the surface layer is 0.03.
The cooling roll according to any one of claims 1 to 5, wherein the thickness of the cooling roll is from 8 to 8 µm.
【請求項7】 前記冷却ロールの半径が50〜1000
mmである請求項1ないし6のいずれかに記載の冷却ロ
ール。
7. The cooling roll has a radius of 50 to 1000.
The cooling roll according to any one of claims 1 to 6, wherein
【請求項8】 前記磁石材料は、希土類元素と、遷移金
属と、ボロンとを含む合金である請求項1ないし7のい
ずれかに記載の冷却ロール。
8. The cooling roll according to claim 1, wherein the magnet material is an alloy containing a rare earth element, a transition metal, and boron.
【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかに記載の冷
却ロールを用いて急冷法により薄帯状磁石材料を製造す
ることを特徴とする磁石材料の製造方法。
9. A method for producing a magnet material, comprising producing a ribbon-shaped magnet material by a quenching method using the cooling roll according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】 雰囲気ガス中で、磁石材料の溶湯をノ
ズルから射出し、前記ノズルに対し回転している請求項
1ないし8のいずれかに記載の冷却ロールの周面に衝突
させ、冷却固化して、薄帯状磁石材料を製造することを
特徴とする磁石材料の製造方法。
10. A cooling material solidified by injecting molten metal of a magnet material from a nozzle in an atmosphere gas to collide with a peripheral surface of a cooling roll according to claim 1 which is rotating with respect to the nozzle. And producing a ribbon-shaped magnet material.
【請求項11】 前記雰囲気ガスは、不活性ガスである
請求項10に記載の磁石材料の製造方法。
11. The method according to claim 10, wherein the atmosphere gas is an inert gas.
【請求項12】 前記冷却ロールの周速度が、5〜60
m/秒である請求項9ないし11のいずれかに記載の磁
石材料の製造方法。
12. The cooling roll having a peripheral speed of 5 to 60.
The method for producing a magnetic material according to any one of claims 9 to 11, wherein the rate is m / sec.
【請求項13】 得られる薄帯状磁石材料の平均厚さが
10〜50μmである請求項9ないし12のいずれかに
記載の磁石材料の製造方法。
13. The method for producing a magnet material according to claim 9, wherein the obtained ribbon-shaped magnet material has an average thickness of 10 to 50 μm.
【請求項14】 得られる薄帯状磁石材料は、ソフト磁
性相とハード磁性相とが相隣接して存在する複合組織を
有するものである請求項9ないし13のいずれかに記載
の磁石材料の製造方法。
14. The production of a magnet material according to claim 9, wherein the obtained ribbon-shaped magnet material has a composite structure in which a soft magnetic phase and a hard magnetic phase are adjacent to each other. Method.
【請求項15】 請求項9ないし14のいずれかに記載
の方法により製造されたことを特徴とする薄帯状磁石材
料。
15. A ribbon-shaped magnet material produced by the method according to claim 9. Description:
【請求項16】 請求項9ないし14のいずれかに記載
の方法により製造された薄帯状磁石材料を粉砕して得ら
れたことを特徴とする磁石粉末。
16. A magnet powder obtained by pulverizing a ribbon-shaped magnet material produced by the method according to claim 9. Description:
【請求項17】 磁石粉末は、その製造過程で、または
製造後少なくとも1回熱処理が施されたものである請求
項16に記載の磁石粉末。
17. The magnet powder according to claim 16, wherein the magnet powder has been subjected to a heat treatment at least once during the manufacturing process or after the manufacturing.
【請求項18】 平均結晶粒径が500nm以下の単相
組織または複合組織を持つ請求項16または17に記載
の磁石粉末。
18. The magnet powder according to claim 16, which has a single phase structure or a composite structure having an average crystal grain size of 500 nm or less.
【請求項19】 平均粒径が0.5〜150μmである
請求項16ないし18のいずれかに記載の磁石粉末。
19. The magnetic powder according to claim 16, wherein the average particle size is 0.5 to 150 μm.
【請求項20】 請求項16ないし19のいずれかに記
載の磁石粉末を結合材で結合してなることを特徴とする
ボンド磁石。
20. A bonded magnet, wherein the magnet powder according to claim 16 is bonded with a bonding material.
【請求項21】 前記磁石粉末の含有量が75〜99.
5%である請求項20に記載のボンド磁石。
21. The magnetic powder having a content of 75-99.
21. The bonded magnet according to claim 20, which is 5%.
【請求項22】 保磁力HcJが320〜900kA/m
以上である請求項20または21に記載のボンド磁石。
22. A coercive force H cJ of 320 to 900 kA / m
22. The bonded magnet according to claim 20, which is as described above.
【請求項23】 最大磁気エネルギー積(BH)max
が60kJ/m3以上である請求項20ないし22のい
ずれかに記載のボンド磁石。
23. Maximum magnetic energy product (BH) max
Bonded magnet according to any one of claims 20 to 22 but is 60 kJ / m 3 or more.
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