JP2013179196A - Magnetic material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁性材料に関する。 The present invention relates to a magnetic material.
従来より、高い磁気特性を有する磁石として、例えば、窒素系磁石（例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の組成を有する磁石など）が提案されている。しかし、窒素系磁石はポテンシャルが高く、優れた磁気特性を有するが、熱的に不安定であるため、焼結すると窒素系磁石の成分の分解により、磁気特性が低下する場合がある。 Conventionally, as a magnet having high magnetic properties, for example, a nitrogen-based magnet (for example, a magnet having an Sm—Fe—N-based composition) has been proposed. However, although a nitrogen-based magnet has a high potential and excellent magnetic properties, it is thermally unstable. Therefore, when it is sintered, the magnetic properties may deteriorate due to decomposition of components of the nitrogen-based magnet.
そのため、例えば、窒素系磁石、具体的には、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３に、金属ガラス、具体的には、Ｎｄ１０Ｆｅ１０Ａｌ１０を混合し、その混合物を放電プラズマ焼結機で加熱および加圧することにより得られる磁性材料が、提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 Therefore, for example, a nitrogen-based magnet, specifically, Sm 2 Fe 17 N 3 is mixed with metallic glass, specifically, Nd 10 Fe 10 Al 10, and the mixture is heated and discharged with a discharge plasma sintering machine. Magnetic materials obtained by pressurization have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
このような磁性材料では、窒素系磁石の分解などが抑制されるとともに、その磁石粉末の隙間（空隙）に金属ガラスが充填されるので、簡易な製造により、優れた磁気特性を確保することができる。 In such a magnetic material, decomposition of the nitrogen-based magnet is suppressed, and the gap (gap) of the magnet powder is filled with metal glass, so that excellent magnetic properties can be secured by simple manufacturing. it can.
しかるに、近年では、磁性材料における各種磁気特性のさらなる向上が要求されている。 However, in recent years, further improvements in various magnetic properties of magnetic materials have been demanded.
本発明の目的は、簡易な製造によって、優れた磁気特性を備える磁性材料を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a magnetic material having excellent magnetic properties by simple manufacturing.
上記目的を達成するために、本発明の磁性材料は、磁石粉末とアモルファス金属とを原料とする磁性材料であって、前記磁石粉末が、サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末と、ネオジム−鉄−ホウ素系磁石粉末とを含有し、前記アモルファス金属が、希土類元素、鉄およびホウ素を含有し、前記アモルファス金属において、前記希土類元素の原子割合が、２２〜４４原子％の範囲であり、前記ホウ素の原子割合が、６〜２８原子％の範囲であり、前記磁石粉末と前記アモルファス金属とを混合するとともに、前記アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）より３０℃低い温度以上、または、アモルファス金属が金属ガラスである場合には、そのガラス遷移温度（Ｔｇ）より１５℃低い温度以上の温度に加熱することにより得られることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the magnetic material of the present invention is a magnetic material using magnet powder and amorphous metal as raw materials, and the magnet powder comprises samarium-iron-nitrogen based magnet powder, neodymium-iron- A boron-based magnet powder, the amorphous metal contains a rare earth element, iron and boron, and the amorphous metal has an atomic ratio of the rare earth element in a range of 22 to 44 atomic%, The atomic ratio is in the range of 6 to 28 atomic%, and the magnet powder and the amorphous metal are mixed and at least 30 ° C. lower than the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal, or the amorphous metal is a metal In the case of glass, it is obtained by heating to a temperature of 15 ° C. lower than its glass transition temperature (Tg). That.
また、本発明の磁性材料では、前記ネオジム−鉄−ホウ素系磁石粉末が、ＨＤＤＲ法により得られたネオジム−鉄−ホウ素系磁石粉末であることが好適である。 In the magnetic material of the present invention, it is preferable that the neodymium-iron-boron magnet powder is a neodymium-iron-boron magnet powder obtained by the HDDR method.
本発明の磁性材料によれば、簡易な製造によって、高い磁気特性を確保することができる。 According to the magnetic material of the present invention, high magnetic properties can be ensured by simple manufacturing.
本発明の磁性材料は、磁石粉末とアモルファス金属とを原料としている。 The magnetic material of the present invention uses magnet powder and amorphous metal as raw materials.
磁石粉末は、サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末と、ネオジム−鉄−ホウ素系磁石粉末とを含有している。 The magnet powder contains samarium-iron-nitrogen based magnet powder and neodymium-iron-boron based magnet powder.
サマリウム−鉄−窒素系（以下、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系と示す場合がある。）磁石粉末は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の組成を有する磁石（以下、ＳｍＦｅＮと称する場合がある。）の粉末であって、例えば、公知の方法により得られたＳｍＦｅＮを粉砕することにより、製造することができる。 The samarium-iron-nitrogen-based (hereinafter sometimes referred to as Sm-Fe-N-based) magnet powder is a powder of a magnet having a Sm-Fe-N-based composition (hereinafter sometimes referred to as SmFeN). Thus, for example, it can be produced by pulverizing SmFeN obtained by a known method.
より具体的には、例えば、まず、サマリウム酸化物および鉄粉から、還元拡散法によってＳｍＦｅ合金の粉末を製造し、次いで、得られたＳｍＦｅ合金の粉末を、例えば、Ｎ２ガス、ＮＨ３ガス、Ｎ２およびＨ２混合ガスなどの雰囲気中において、例えば、６００℃以下の温度で加熱することにより、ＳｍＦｅＮを製造する。 More specifically, for example, first, an SmFe alloy powder is produced from a samarium oxide and iron powder by a reduction diffusion method, and then the obtained SmFe alloy powder is obtained by, for example, N 2 gas or NH 3 gas. In an atmosphere such as a mixed gas of N 2 and H 2 , SmFeN is produced by heating at a temperature of 600 ° C. or lower, for example.
その後、得られたＳｍＦｅＮを、例えば、ジェットミル、ボールミルなどの公知の粉砕装置で微粉砕する。これにより、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末を得ることができる。 Thereafter, the obtained SmFeN is finely pulverized by a known pulverizer such as a jet mill or a ball mill. Thereby, Sm-Fe-N-based magnet powder can be obtained.
また、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末は、ＳｍＦｅＮを粉砕することなく製造することもできる。この方法では、例えば、まず、ＳｍおよびＦｅを酸に溶解し、ＳｍイオンおよびＦｅイオンを得た後、その溶解液に、例えば、ＳｍイオンおよびＦｅイオンと反応して不溶性の塩を形成する陰イオン（例えば、水酸化物イオン、炭酸イオンなど）などを添加し、塩の沈殿物を得る。 Further, the Sm—Fe—N magnet powder can be produced without pulverizing SmFeN. In this method, for example, first, Sm and Fe are dissolved in an acid to obtain Sm ions and Fe ions, and then the solution is reacted with, for example, Sm ions and Fe ions to form an insoluble salt. Ions (for example, hydroxide ions, carbonate ions, etc.) are added to obtain a salt precipitate.
その後、得られた沈殿物を焼成し、金属酸化物を製造した後、その金属酸化物を還元処理する。これにより、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末を得ることができる。 Thereafter, the obtained precipitate is fired to produce a metal oxide, and then the metal oxide is reduced. Thereby, Sm-Fe-N-based magnet powder can be obtained.
なお、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末は、上記の方法に限定されず、他の公知の方法により製造することができる。 In addition, Sm-Fe-N type magnet powder is not limited to said method, It can manufacture by another well-known method.
このようなＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末として、より具体的には、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３（キュリー点：４７４℃）などが挙げられる。 More specific examples of such Sm—Fe—N magnet powder include Sm 2 Fe 17 N 3 (Curie point: 474 ° C.).
また、このようなＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末としては、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、Ｚ１６（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石（Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３）、分解温度６００℃、体積平均粒子径３μｍ、日亜化学工業社製）などを用いることができる。 Moreover, such Sm-Fe-N magnet powder, generally there can be used those which are commercially available, for example, Z16 (Sm-Fe-N magnet (Sm 2 Fe 17 N 3) , the decomposition temperature 600 ° C., volume average particle diameter 3 μm, manufactured by Nichia Corporation) and the like can be used.
なお、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末の分解温度は、例えば、６００℃以上である。さらには、このような窒化物磁石は、加熱により、例えば、５００℃から徐々に分解し、ＳｍＮ、Ｆｅなどを生じる。 The decomposition temperature of the Sm—Fe—N magnet powder is, for example, 600 ° C. or higher. Furthermore, such a nitride magnet is gradually decomposed from, for example, 500 ° C. by heating to generate SmN, Fe, and the like.
また、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末の体積平均粒子径は、例えば、１〜２０μｍ、好ましくは、２〜４μｍである。 Moreover, the volume average particle diameter of Sm-Fe-N magnet powder is 1-20 micrometers, for example, Preferably, it is 2-4 micrometers.
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末の体積平均粒子径が上記範囲であれば、保磁力が良好となる。 When the volume average particle diameter of the Sm—Fe—N magnet powder is in the above range, the coercive force is good.
これらＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末は、単独使用または２種類以上併用することができる。 These Sm-Fe-N magnet powders can be used alone or in combination of two or more.
ネオジム−鉄−ホウ素系（以下、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系と示す場合がある。）磁石粉末は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石（Ｆｅ／Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の組織を有するナノコンポジット磁石）とは異なる磁石粉末であり、具体的には、ネオジム、鉄およびホウ素を含有するとともに、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相を主相とする磁石粉末である。 Neodymium-iron-boron-based (hereinafter, sometimes referred to as Nd-Fe-B-based) magnet powder is Nd-Fe-B-based nanocomposite magnet (nanocomposite having an Fe / Nd-Fe-B-based structure The magnet powder is different from the magnet). Specifically, the magnet powder contains neodymium, iron, and boron, and has a Nd 2 Fe 14 B phase as a main phase.
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末としては、特に制限されず、種々の組成比の磁石粉末を用いることができる。 The Nd—Fe—B magnet powder is not particularly limited, and magnet powders having various composition ratios can be used.
また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末においては、それら各元素が、部分的に他の元素に置換されていてもよい。 In the Nd—Fe—B magnet powder, each of these elements may be partially substituted with another element.
具体的には、例えば、Ｎｄの一部が、例えば、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｙ（イットリウム）、Ｓｍ（サマリウム）などにより置換されることができ、また、Ｆｅの一部が、例えば、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）などにより置換されることができる。さらには、それら各元素が、例えば、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｍｎ（マンガン）、Ｔｉ（チタン）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（錫）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、Ｐｂ（鉛）などにより置換されることができる。 Specifically, for example, a part of Nd can be substituted with, for example, Dy (dysprosium), Tb (terbium), Pr (praseodymium), Y (yttrium), Sm (samarium), etc. A part of Fe can be replaced by, for example, Co (cobalt), Ni (nickel), or the like. Furthermore, each of these elements is, for example, Ga (gallium), Zr (zirconium), Hf (hafnium), Al (aluminum), Cu (copper), Mn (manganese), Ti (titanium), Si (silicon), Nb (niobium), V (vanadium), Cr (chromium), Ge (germanium), Mo (molybdenum), In (indium), Sn (tin), Ta (tantalum), W (tungsten), Pb (lead), etc. Can be substituted.
なお、元素の置換割合は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The element substitution ratio is not particularly limited, and is appropriately set according to the purpose and application.
そして、このようなＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末は、特に制限されず、公知の方法により得ることができる。 Such Nd-Fe-B magnet powder is not particularly limited and can be obtained by a known method.
具体的には、例えば、急冷凝固法によりＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金を製造した後、熱間静水圧成形法（ＨＩＰ法）により塊状に成形し、次いで、得られた塊状物を公知の方法により塑性加工し、その後、粉砕することにより、例えば、結晶粒径が１μｍ以下の微細結晶を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁気異方性磁石粉末を得ることができる。 Specifically, for example, after producing an Nd—Fe—B alloy by a rapid solidification method, the Nd—Fe—B alloy is formed into a lump by a hot isostatic pressing method (HIP method), and then the obtained lump is obtained by a known method. For example, an Nd—Fe—B-based magnetic anisotropic magnet powder having fine crystals having a crystal grain size of 1 μm or less can be obtained by performing plastic working according to the above.
また、例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金を、７５０〜９５０℃に加熱しつつ水素を吸蔵させて、順組織変態を生じさせる高温水素処理工程の後に、吸蔵した水素を放出させて、逆組織変態を生じさせる脱水素化工程を施す方法（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ法。以下、ＨＤＤＲ法。）により、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁気異方性磁石粉末を得ることができる。 In addition, for example, the Nd—Fe—B-based alloy is heated to 750 to 950 ° C. and occludes hydrogen, and after the high-temperature hydrogen treatment step that causes the normal structure transformation, the occluded hydrogen is released and the reverse structure An Nd—Fe—B-based magnetic anisotropic magnet powder can be obtained by a method of performing a dehydrogenation step that causes transformation (Hydrogenation Deposition Decomposition Recombination Method, hereinafter referred to as HDDR method).
また、磁気異方性磁石粉末の体積平均粒子径は、例えば、５〜５００μｍ、好ましくは、１０〜３００μｍである。 Moreover, the volume average particle diameter of magnetic anisotropic magnet powder is 5-500 micrometers, for example, Preferably, it is 10-300 micrometers.
磁気異方性磁石粉末の体積平均粒子径が上記範囲であれば、磁石粉末の充填率の向上を図ることができ、優れた残留磁束密度を確保することができる。 When the volume average particle diameter of the magnetic anisotropic magnet powder is in the above range, the filling rate of the magnet powder can be improved, and an excellent residual magnetic flux density can be ensured.
これらＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末は、単独使用または２種類以上併用することができる。 These Nd-Fe-B magnet powders can be used alone or in combination of two or more.
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末として、好ましくは、ＨＤＤＲ法により得られたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末が挙げられる。 The Nd—Fe—B magnet powder is preferably an Nd—Fe—B magnet powder obtained by the HDDR method.
ＨＤＤＲ法により得られたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を用いれば、保磁力や残留磁束密度などの向上を図ることができる。 If the Nd—Fe—B magnet powder obtained by the HDDR method is used, the coercive force and the residual magnetic flux density can be improved.
また、このようなＨＤＤＲ法により得られたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末としては、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、ＭＦＰ−１９（ＨＤＤＲ法により得られたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁気異方性磁石粉末、愛知製鋼社製）などを用いることができる。 In addition, as the Nd—Fe—B magnet powder obtained by such HDDR method, commercially available products can be used, for example, MFP-19 (Nd—Fe— obtained by HDDR method). B-based magnetic anisotropic magnet powder, manufactured by Aichi Steel Co., Ltd.) can be used.
磁石粉末において、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末と、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末との配合割合は、それらの総量１００質量部に対して、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末が、例えば、３〜８０質量部、好ましくは、５〜５０質量部であり、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末が、例えば、２０〜９７質量部、好ましくは、５０〜９５質量部である。 In the magnet powder, the blending ratio of the Sm—Fe—N magnet powder and the Nd—Fe—B magnet powder is such that the Sm—Fe—N magnet powder is, for example, It is 3-80 mass parts, Preferably, it is 5-50 mass parts, Nd-Fe-B type magnet powder is 20-97 mass parts, for example, Preferably, it is 50-95 mass parts.
本発明において、アモルファス金属は、希土類元素、Ｆｅ（鉄）およびＢ（ホウ素）を含有する。 In the present invention, the amorphous metal contains rare earth elements, Fe (iron) and B (boron).
このようなアモルファス金属において、希土類元素は、その焼成において、結晶磁気異方性を生じさせ、その磁気特性（例えば、保磁力など）を向上させるために含有される。 In such an amorphous metal, a rare earth element is contained in order to cause magnetocrystalline anisotropy and improve its magnetic properties (for example, coercive force) upon firing.
希土類元素としては、例えば、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｐｍ（プロメチウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅｕ（ユーロピウム）などの軽希土類元素、例えば、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｅｒ（エルビウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、Ｌｕ（ルテチウム）などの重希土類元素などが挙げられる。 Examples of rare earth elements include Sc (scandium), Y (yttrium), La (lanthanum), Ce (cerium), Pr (praseodymium), Nd (neodymium), Pm (promethium), Sm (samarium), Eu (europium). Light rare earth elements such as Gd (gadolinium), Tb (terbium), Dy (dysprosium), Ho (holmium), Er (erbium), Tm (thulium), Yb (ytterbium), Lu (lutetium), etc. Heavy rare earth elements.
これら希土類元素は、単独使用または２種類以上併用することができる。 These rare earth elements can be used alone or in combination of two or more.
なお、このようなアモルファス金属は、必ずしも重希土類元素を含まなくとも、十分大きな保磁力を発現することができる。 Note that such an amorphous metal can exhibit a sufficiently large coercive force without necessarily including a heavy rare earth element.
希土類元素として、好ましくは、軽希土類元素、より好ましくは、Ｎｄ（ネオジム）、Ｙ（イットリウム）、さらに好ましくは、Ｎｄ（ネオジム）が挙げられる。 The rare earth element is preferably a light rare earth element, more preferably Nd (neodymium), Y (yttrium), and still more preferably Nd (neodymium).
希土類元素としてＮｄ（ネオジム）を用いれば、アモルファス金属を用いて得られる磁性材料の保磁力、残留磁化を向上することができる。 If Nd (neodymium) is used as the rare earth element, the coercive force and residual magnetization of the magnetic material obtained using amorphous metal can be improved.
また、希土類元素として、好ましくは、Ｎｄ（ネオジム）とＹ（イットリウム）との併用が挙げられる。 The rare earth element is preferably a combination of Nd (neodymium) and Y (yttrium).
希土類元素が、Ｎｄ（ネオジム）およびＹ（イットリウム）を含有していれば、アモルファス金属を用いて得られる磁性材料の保磁力、残留磁化を向上することができる。 If the rare earth element contains Nd (neodymium) and Y (yttrium), the coercive force and residual magnetization of the magnetic material obtained using amorphous metal can be improved.
希土類元素がＮｄ（ネオジム）およびＹ（イットリウム）を含有する場合には、それらの含有割合は、Ｎｄ（ネオジム）およびＹ（イットリウム）の総量に対して、Ｎｄ（ネオジム）が、６５〜９５原子％であり、Ｙ（イットリウム）が、５〜３５原子％である。 When the rare earth element contains Nd (neodymium) and Y (yttrium), the content ratio of Nd (neodymium) and Y (yttrium) is 65 to 95 atoms with respect to the total amount of Nd (neodymium) and Y (yttrium). % And Y (yttrium) is 5 to 35 atomic%.
また、アモルファス金属において、希土類元素の原子割合（併用される場合には、それらの総量）は、２２〜４４原子％、好ましくは、２３〜４０原子％、より好ましくは、２４〜３７原子％の範囲である。 In the amorphous metal, the atomic ratio of the rare earth elements (the total amount thereof when used in combination) is 22 to 44 atomic%, preferably 23 to 40 atomic%, more preferably 24 to 37 atomic%. It is a range.
希土類元素の原子割合が上記下限未満である場合には、アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）が高くなる場合があるため、後述するように、磁石粉末およびアモルファス金属を熱処理して磁性材料を製造する場合において、熱処理のエネルギーコストが増加し、さらに、作業性および生産性が低下するという不具合がある。 When the atomic ratio of the rare earth element is less than the above lower limit, the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal may be increased, so that a magnetic material is manufactured by heat-treating the magnet powder and the amorphous metal as described later. In this case, there is a problem that the energy cost of the heat treatment is increased and the workability and productivity are lowered.
また、希土類元素の原子割合が上記下限未満である場合には、磁性材料の保磁力が低下するという不具合がある。 Further, when the atomic ratio of the rare earth element is less than the above lower limit, there is a problem that the coercive force of the magnetic material is lowered.
一方、希土類元素の原子割合が上記上限を超過する場合には、磁性材料の残留磁化が低下するという不具合がある。 On the other hand, when the atomic ratio of the rare earth element exceeds the above upper limit, there is a problem that the residual magnetization of the magnetic material is lowered.
また、希土類元素の原子割合が上記上限を超過すると、コスト面に劣り、また、酸化しやすくなるため、生産性および安全性にも劣るという不具合がある。 Further, when the atomic ratio of the rare earth element exceeds the above upper limit, there is a problem that the cost is inferior and the oxidation and the safety tend to be inferior, resulting in poor productivity and safety.
これに対し、希土類元素の原子割合が上記範囲であれば、アモルファス金属を用いて得られる磁性材料の残留磁化および保磁力を向上することができ、さらには、アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）を低く抑えることができるため、後述するように、高温で熱処理することなく、低コスト、かつ、作業性および生産性よく磁性材料を製造することができる。 On the other hand, if the atomic ratio of the rare earth element is in the above range, the remanent magnetization and coercive force of the magnetic material obtained using the amorphous metal can be improved, and further, the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal. Therefore, as will be described later, a magnetic material can be manufactured at low cost and with good workability and productivity without heat treatment at a high temperature.
アモルファス金属において、Ｆｅ（鉄）は、磁性に寄与する元素であって、磁性材料の磁気特性（例えば、残留磁束密度など）を向上させるために含有される。 In an amorphous metal, Fe (iron) is an element that contributes to magnetism, and is contained to improve the magnetic properties (for example, residual magnetic flux density) of the magnetic material.
アモルファス金属において、Ｆｅ（鉄）の原子割合は、例えば、１５〜６５原子％、好ましくは、２０〜６０原子％、より好ましくは、２５〜５５原子％の範囲である。 In the amorphous metal, the atomic ratio of Fe (iron) is, for example, 15 to 65 atomic%, preferably 20 to 60 atomic%, and more preferably 25 to 55 atomic%.
Ｆｅ（鉄）の原子割合が上記下限未満である場合には、後述する熱処理（結晶化）後の磁性材料の残留磁束密度が低下する場合がある。 When the atomic ratio of Fe (iron) is less than the above lower limit, the residual magnetic flux density of the magnetic material after heat treatment (crystallization) described later may decrease.
また、Ｆｅ（鉄）の原子割合が上記上限を超過する場合には、後述する熱処理（結晶化）後の磁性材料の保磁力が低下する場合がある。 Moreover, when the atomic ratio of Fe (iron) exceeds the said upper limit, the coercive force of the magnetic material after the heat processing (crystallization) mentioned later may fall.
アモルファス金属において、Ｂ（ホウ素）は、非晶質相を形成し、アモルファス合金とするために含有される。 In the amorphous metal, B (boron) is contained to form an amorphous phase and form an amorphous alloy.
アモルファス金属において、Ｂ（ホウ素）の原子割合は、６〜２８原子％、好ましくは、１２〜２８原子％、より好ましくは、１５〜２５原子％の範囲である。 In the amorphous metal, the atomic ratio of B (boron) is in the range of 6 to 28 atomic%, preferably 12 to 28 atomic%, more preferably 15 to 25 atomic%.
Ｂ（ホウ素）の原子割合が上記下限未満である場合には、後述する急冷時において、結晶相が生成する場合があり、アモルファス金属を原料として、放電プラズマ焼結法やホットプレス法等を用いて成形体を製造する場合において、成形性および加工性が低下する場合がある。 When the atomic ratio of B (boron) is less than the above lower limit, a crystal phase may be generated during quenching, which will be described later. Using an amorphous metal as a raw material, a discharge plasma sintering method, a hot press method, or the like is used. In the case of manufacturing a molded body, moldability and workability may be reduced.
また、Ｂ（ホウ素）の原子割合が上記上限を超過する場合には後述する熱処理（結晶化）後の磁性材料の残留磁束密度が低下する場合がある。 Further, when the atomic ratio of B (boron) exceeds the above upper limit, the residual magnetic flux density of the magnetic material after heat treatment (crystallization) described later may decrease.
また、アモルファス金属は、好ましくは、Ｃｏ（コバルト）を含有している。 The amorphous metal preferably contains Co (cobalt).
アモルファス金属において、Ｃｏ（コバルト）は、アモルファス金属を用いて得られる磁性材料の磁気特性を向上させ、また、酸化を防止することにより取扱性の向上を図るために含有される。 In the amorphous metal, Co (cobalt) is contained in order to improve the magnetic properties of the magnetic material obtained by using the amorphous metal and to improve the handleability by preventing oxidation.
さらに、アモルファス金属が後述するように金属ガラスである場合には、Ｃｏ（コバルト）は、その金属ガラスを、後述する軟化状態（ガラス遷移状態）において安定化させ、その成形性を向上するために含有される。 Furthermore, when the amorphous metal is a metallic glass as described later, Co (cobalt) stabilizes the metallic glass in a softened state (glass transition state) described later, and improves its moldability. Contained.
アモルファス金属において、Ｃｏ（コバルト）の原子割合は、例えば、１〜５０原子％、好ましくは、２〜４５原子％、より好ましくは、４〜４０原子％の範囲である。 In the amorphous metal, the atomic ratio of Co (cobalt) is, for example, 1 to 50 atomic%, preferably 2 to 45 atomic%, and more preferably 4 to 40 atomic%.
Ｃｏ（コバルト）の原子割合が上記下限未満である場合には、取扱性、成形性および加工性が低下する場合がある。 When the atomic ratio of Co (cobalt) is less than the above lower limit, handleability, formability, and workability may be reduced.
とりわけ、アモルファス金属が後述するように金属ガラスである場合において、その過冷却領域（ガラス遷移温度以上、かつ、結晶化温度未満の領域。ΔＴｘ（＝Ｔｘ−Ｔｇ））を十分に確保することができず、成形性および加工性が低下する場合がある。 In particular, when the amorphous metal is a metallic glass as will be described later, it is possible to sufficiently secure a supercooling region (a region above the glass transition temperature and below the crystallization temperature; ΔTx (= Tx−Tg)). In some cases, the moldability and workability may be deteriorated.
また、Ｃｏ（コバルト）の原子割合が上記上限を超過する場合には、アモルファス金属を用いて得られる磁性材料の残留磁束密度が低下する場合がある。 In addition, when the atomic ratio of Co (cobalt) exceeds the above upper limit, the residual magnetic flux density of the magnetic material obtained using amorphous metal may decrease.
また、Ｃｏ（コバルト）の原子割合として、好ましくは、Ｆｅ（鉄）に対するＣｏ（コバルト）の原子比が、１．５以下、好ましくは、１．４４以下、より好ましくは０．６以下であることが挙げられる。 Further, as the atomic ratio of Co (cobalt), the atomic ratio of Co (cobalt) to Fe (iron) is preferably 1.5 or less, preferably 1.44 or less, more preferably 0.6 or less. Can be mentioned.
Ｆｅ（鉄）に対するＣｏ（コバルト）の原子比が、１．５以下であれば取扱性を向上でき、さらに、０．６以下であれば熱処理により大きな保磁力を発現できる。一方、１．５を超過すると、コスト面に劣るという不具合がある。 If the atomic ratio of Co (cobalt) to Fe (iron) is 1.5 or less, handleability can be improved, and if it is 0.6 or less, a large coercive force can be expressed by heat treatment. On the other hand, if it exceeds 1.5, there is a problem that the cost is inferior.
また、アモルファス金属は、添加元素として、さらに、その他の元素、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｖ（バナジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｍｎ（マンガン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）などの遷移元素、例えば、Ｃ（炭素）、Ｐ（リン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｃａ（カルシウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｐｂ（鉛）、Ｚｎ（亜鉛）などの典型元素など、種々の元素を含むことができる。 In addition, the amorphous metal further contains other elements such as Ti (titanium), Zr (zirconium), Hf (hafnium), V (vanadium), Nb (niobium), Ta (tantalum), Cr (additional elements). Chromium), Mo (molybdenum), W (tungsten), Mn (manganese), Ni (nickel), Cu (copper), Ru (ruthenium), Rh (rhodium), Pd (palladium) Ag (silver), Os (osmium) ), Ir (iridium), Pt (platinum), Au (gold) and other transition elements such as C (carbon), P (phosphorus), Al (aluminum), Si (silicon), Ca (calcium), Ga ( Various elements such as typical elements such as gallium), Ge (germanium), Sn (tin), Pb (lead), and Zn (zinc) can be included.
これら添加元素は、単独使用または２種類以上併用することができる。 These additive elements can be used alone or in combination of two or more.
添加元素として、好ましくは、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｓｉ（ケイ素）、Ａｌ（アルミニウム）が挙げられる。 The additive element is preferably Ti (titanium), Zr (zirconium), Nb (niobium), Cr (chromium), Ni (nickel), Cu (copper), Si (silicon), or Al (aluminum).
添加元素として、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｓｉ（ケイ素）およびＡｌ（アルミニウム）からなる群から選択される少なくとも１種を含有すれば、磁性材料の残留磁束密度、保磁力などを向上させることができる。 The additive element is selected from the group consisting of Ti (titanium), Zr (zirconium), Nb (niobium), Cr (chromium), Ni (nickel), Cu (copper), Si (silicon), and Al (aluminum). If at least one kind is contained, the residual magnetic flux density and coercive force of the magnetic material can be improved.
このようなアモルファス金属において、添加元素の原子割合は、例えば、１〜１５原子％、好ましくは、１〜１０原子％。より好ましくは、１〜５原子％である。 In such an amorphous metal, the atomic ratio of the additive element is, for example, 1 to 15 atomic%, preferably 1 to 10 atomic%. More preferably, it is 1 to 5 atomic%.
また、添加元素として、より好ましくは、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）が挙げられる。 Further, more preferable examples of the additive element include Al (aluminum) and Cu (copper).
アモルファス金属が、添加元素として、Ａｌ（アルミニウム）および／またはＣｕ（銅）を含有すれば、後述するアモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）を低く抑えることができるため、後述するように、高温で熱処理することなく、すなわち、低コスト、かつ、作業性および生産性よく磁性材料を製造することができる。 If the amorphous metal contains Al (aluminum) and / or Cu (copper) as additive elements, the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal described later can be kept low. A magnetic material can be manufactured without heat treatment, that is, at low cost and with good workability and productivity.
また、アモルファス金属が、後述する金属ガラスである場合に、その金属ガラスの軟化開始温度（ガラス遷移温度（Ｔｇ））を低く抑えることができるため、成形性をより向上することができる。 Moreover, when an amorphous metal is the metal glass mentioned later, since the softening start temperature (glass transition temperature (Tg)) of the metal glass can be suppressed low, a moldability can be improved more.
アモルファス金属がＡｌ（アルミニウム）および／またはＣｕ（銅）を含有する場合において、Ａｌ（アルミニウム）およびＣｕ（銅）の原子割合（併用される場合にはそれらの総量）は、例えば、１５原子％未満であり、好ましくは、５原子％未満、より好ましくは、３．５原子％以下、さらに好ましくは、３原子％以下である。 In the case where the amorphous metal contains Al (aluminum) and / or Cu (copper), the atomic ratio of Al (aluminum) and Cu (copper) (the total amount thereof when used together) is, for example, 15 atomic% It is less than, preferably less than 5 atomic%, more preferably 3.5 atomic% or less, and further preferably 3 atomic% or less.
Ａｌ（アルミニウム）の原子割合が５原子％以上である場合には、アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）が高くなり、磁性材料の製造におけるコストを増加させる場合や、作業性および生産性を低下させる場合がある。 When the atomic ratio of Al (aluminum) is 5 atomic% or more, the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal increases, which increases the cost of manufacturing the magnetic material, and decreases workability and productivity. There is a case to let you.
また、アモルファス金属が、添加元素としてＣｕ（銅）を含有すれば金属ガラスとすることができ、広い過冷却領域を得ることができる。 Moreover, if an amorphous metal contains Cu (copper) as an additive element, it can be set as a metallic glass and a wide supercooling region can be obtained.
そして、このようなアモルファス金属において、希土類元素およびＦｅ（鉄）（さらに必要により含有されるＣｏ（コバルト））の原子割合の総量は、例えば、６５〜９４原子％、好ましくは、７０〜９０原子％、より好ましくは、７２〜８５原子％である。 In such an amorphous metal, the total amount of the atomic ratio of the rare earth element and Fe (iron) (and Co (cobalt) contained if necessary) is, for example, 65 to 94 atomic%, preferably 70 to 90 atoms. %, More preferably 72 to 85 atomic%.
希土類元素およびＦｅ（鉄）（さらに必要により含有されるＣｏ（コバルト））の原子割合の総量が上記範囲であれば、アモルファス金属の成形性および加工性を向上することができ、さらには、後述する熱処理（結晶化）後の磁性材料の残留磁束密度および保磁力を良好とすることができる。 If the total atomic ratio of the rare earth element and Fe (iron) (and Co (cobalt) contained if necessary) is within the above range, the formability and workability of the amorphous metal can be improved. The residual magnetic flux density and coercive force of the magnetic material after the heat treatment (crystallization) can be improved.
また、アモルファス金属において、希土類元素およびＦｅ（鉄）（さらに必要により含有されるＣｏ（コバルト））を除く元素（必須成分としてＢ（ホウ素）を含み、任意成分として添加元素（例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｓｉ（ケイ素）、Ａｌ（アルミニウム）などを含む。）の原子割合の総量は、例えば、６原子％以上、好ましくは、１０〜３０原子％、より好ましくは、１５〜２８原子％、とりわけ好ましくは、１５〜２５原子％の範囲である。 In addition, in an amorphous metal, an element (excluding rare earth elements and Fe (iron) (and Co (cobalt) contained if necessary)) (including B (boron) as an essential component) and an additive element (for example, Ti (titanium) as an optional component) ), Zr (zirconium), Nb (niobium), Cr (chromium), Ni (nickel), Cu (copper), Si (silicon), Al (aluminum), and the like. It is 6 atom% or more, preferably 10 to 30 atom%, more preferably 15 to 28 atom%, and particularly preferably 15 to 25 atom%.
希土類元素、Ｆｅ（鉄）およびＣｏ（コバルト）を除く元素の原子割合の総量が上記範囲であれば、アモルファス金属の成形性および加工性を向上することができ、さらには、後述する熱処理（結晶化）後の磁性材料の残留磁束密度および保磁力を良好とすることができる。 If the total amount of atomic ratios of elements excluding rare earth elements, Fe (iron) and Co (cobalt) is within the above range, the formability and workability of the amorphous metal can be improved, and further, heat treatment (crystal The residual magnetic flux density and coercive force of the magnetic material after the formation can be improved.
そして、このようなアモルファス金属は、特に制限されず、公知の方法により製造することができる。 Such an amorphous metal is not particularly limited and can be produced by a known method.
より具体的には、例えば、まず、原料成分として、上記各元素の単体の粉末、塊状物など（必要により、一部合金化していてもよい）を用意し、それらを、上記原子割合となるように混合する。 More specifically, for example, first, simple powders, lumps, etc. of the above-mentioned respective elements (which may be partially alloyed if necessary) are prepared as raw material components, and these are set to the above atomic ratio. Mix like so.
次いで、得られた原料成分の混合物を、例えば、不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど）雰囲気において溶解させる。 Next, the obtained mixture of raw material components is dissolved in, for example, an inert gas (eg, nitrogen gas, argon gas) atmosphere.
原料成分の溶解方法としては、上記各元素を溶解できる方法であれば特に制限されないが、例えば、アーク溶解などが挙げられる。 The method for dissolving the raw material components is not particularly limited as long as it is a method capable of dissolving each of the above elements, and examples thereof include arc melting.
次いで、例えば、放冷し、上記各元素を上記原子割合で含有する塊状合金（鋳塊、インゴット）を得る。その後、得られた塊状合金を公知の方法により粉砕し、合金粒状物（粒子径：０．５〜２０ｍｍ）を得る。 Next, for example, it is allowed to cool to obtain a massive alloy (ingot, ingot) containing each of the above elements in the above atomic ratio. Thereafter, the obtained bulk alloy is pulverized by a known method to obtain alloy particles (particle diameter: 0.5 to 20 mm).
その後、この方法では、得られた合金粒状物を溶解させ、合金溶湯を得る。 Thereafter, in this method, the obtained alloy particles are melted to obtain a molten alloy.
合金粒状物の溶解方法としては、上記合金粒状物を溶解できる方法であれば特に制限されないが、例えば、高周波誘導加熱などが挙げられる。 The method for melting the alloy particles is not particularly limited as long as it is a method that can dissolve the alloy particles, and examples thereof include high-frequency induction heating.
次いで、この方法では、得られた合金溶湯を、公知の方法、例えば、単ロール法、ガスアトマイズ法などにより急冷し、アモルファス金属を得る。 Next, in this method, the obtained molten alloy is rapidly cooled by a known method such as a single roll method or a gas atomizing method to obtain an amorphous metal.
単ロール法では、例えば、回転する冷却ロールの外周表面上に合金溶湯を流下し、その合金溶湯と冷却ロールとを所定時間接触させることにより、合金溶湯を急冷する。 In the single roll method, for example, the molten alloy is flowed down on the outer peripheral surface of the rotating cooling roll, and the molten alloy is rapidly cooled by bringing the molten alloy and the cooling roll into contact with each other for a predetermined time.
合金溶湯の急冷速度（冷却速度）は、例えば、１０−２〜１０３℃／ｓである。 The rapid cooling rate (cooling rate) of the molten alloy is, for example, 10 −2 to 10 3 ° C./s.
また、合金溶湯の急冷速度（冷却速度）は、例えば、冷却ロールの回転速度を調節することなどにより制御される。このような場合において、冷却ロールの回転速度は、例えば、１〜６０ｍ／ｓ、好ましくは、２０〜５０ｍ／ｓ、より好ましくは、３０〜４０ｍ／ｓである。 Further, the rapid cooling rate (cooling rate) of the molten alloy is controlled by adjusting the rotational speed of the cooling roll, for example. In such a case, the rotation speed of the cooling roll is, for example, 1 to 60 m / s, preferably 20 to 50 m / s, and more preferably 30 to 40 m / s.
このように合金溶湯を急冷することにより、冷却ロールの外周表面上において、例えば、帯状（薄膜状、厚膜状を含む）のアモルファス金属を得ることができる。 By rapidly cooling the molten alloy in this way, for example, a band-like (including thin film and thick film) amorphous metal can be obtained on the outer peripheral surface of the cooling roll.
得られるアモルファス金属の厚みは、例えば、１〜５００μｍ、好ましくは、５〜３００μｍ、より好ましくは、１０〜１００μｍである。 The thickness of the obtained amorphous metal is, for example, 1 to 500 μm, preferably 5 to 300 μm, and more preferably 10 to 100 μm.
また、ガスアトマイズ法では、上記の合金溶湯に、例えば、高圧の噴射ガス（例えば、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガスなど）を噴き付け、合金溶湯を急冷するとともに微粉化する。 In the gas atomization method, for example, a high-pressure injection gas (for example, helium gas, argon gas, nitrogen gas, etc.) is sprayed on the above molten alloy, and the molten alloy is rapidly cooled and pulverized.
このように合金溶湯を急冷することにより、粉末状のアモルファス金属を得ることができる。 By rapidly cooling the molten alloy in this way, a powdery amorphous metal can be obtained.
得られるアモルファス金属の体積平均粒子径は、例えば、１〜２００μｍ、好ましくは、５〜５０μｍである。 The volume average particle diameter of the obtained amorphous metal is, for example, 1 to 200 μm, preferably 5 to 50 μm.
なお、合金溶湯の急冷方法としては、上記の単ロール法、ガスアトマイズ法に限定されず、公知の方法を採用することができる。好ましくは、単ロール法が採用される。 The method for rapidly cooling the molten alloy is not limited to the above-described single roll method and gas atomizing method, and a known method can be employed. Preferably, a single roll method is employed.
また、アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）（結晶化を開始する温度）は、例えば、６００℃以下、好ましくは、５５０℃以下、より好ましくは、５００℃以下である。 Further, the crystallization temperature (Tx) (temperature at which crystallization starts) of the amorphous metal is, for example, 600 ° C. or less, preferably 550 ° C. or less, and more preferably 500 ° C. or less.
アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）は、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）によって測定することができ、本発明においては、４０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定された値であると定義される。 The crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal can be measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry), and is defined as a value measured at a temperature increase rate of 40 ° C./min in the present invention.
なお、結晶化温度（Ｔｘ）が複数確認される場合には、それら結晶化温度（Ｔｘ）のうち最も低い結晶化温度（Ｔｘ）を、アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）とする。 When a plurality of crystallization temperatures (Tx) are confirmed, the lowest crystallization temperature (Tx) among the crystallization temperatures (Tx) is set as the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal.
また、このようにして得られるアモルファス金属は、金属ガラスを含んでいる。 Moreover, the amorphous metal obtained in this way contains metallic glass.
金属ガラスは、結晶化温度（Ｔｘ）未満のガラス遷移温度（Ｔｇ）を有するアモルファス合金であり、高い成形性を有している。 Metallic glass is an amorphous alloy having a glass transition temperature (Tg) less than the crystallization temperature (Tx), and has high formability.
そして、このようにして得られるアモルファス金属が、金属ガラスである場合には、その軟化開始温度（ガラス遷移温度（Ｔｇ））は、例えば、６００℃以下、好ましくは、５００℃以下、より好ましくは、４５０℃以下である。 And when the amorphous metal obtained in this way is metallic glass, the softening start temperature (glass transition temperature (Tg)) is 600 degrees C or less, for example, Preferably, it is 500 degrees C or less, More preferably 450 ° C. or lower.
また、アモルファス金属は、金属ガラスでなくとも、加熱により軟化する場合があり、そのような場合における軟化開始温度は、例えば、６００℃以下、好ましくは、５００℃以下、より好ましくは、４５０℃以下である。 Further, even if the amorphous metal is not metallic glass, it may be softened by heating. In such a case, the softening start temperature is, for example, 600 ° C. or lower, preferably 500 ° C. or lower, more preferably 450 ° C. or lower. It is.
アモルファス金属（金属ガラスを含む。）の軟化開始温度は、例えば、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）、または、放電プラズマ焼結機のプレス変位測定などにより、求めることができる。 The softening start temperature of the amorphous metal (including metal glass) can be determined by, for example, DSC (differential scanning calorimetry) or press displacement measurement of a discharge plasma sintering machine.
これらアモルファス金属は、単独使用または２種類以上併用することができる。 These amorphous metals can be used alone or in combination of two or more.
本発明において、磁性材料を製造するには、まず、磁石粉末（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末およびＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を含む）と、アモルファス金属とを混合する。 In the present invention, in order to produce a magnetic material, first, magnet powder (including Sm-Fe-N magnet powder and Nd-Fe-B magnet powder) and amorphous metal are mixed.
なお、この方法では、例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末およびアモルファス金属を予め混合しておき、その混合物とＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末とを混合することができ、また、例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末と、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末と、アモルファス金属とを一度に混合することもできる。 In this method, for example, Sm—Fe—N-based magnet powder and amorphous metal can be mixed in advance, and the mixture and Nd—Fe—B-based magnet powder can be mixed. -Fe-N magnet powder, Nd-Fe-B magnet powder, and amorphous metal can also be mixed at a time.
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末およびアモルファス金属の配合割合は、それらの総量１００質量部に対して、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末が、例えば、３〜８０質量部、好ましくは、５〜４５質量部であり、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末が、例えば、２０〜９７質量部、好ましくは、４０〜８５質量部であり、アモルファス金属が、例えば、１〜４０質量部、好ましくは、５〜２０質量部である。 The blending ratio of the Sm—Fe—N magnet powder, the Nd—Fe—B magnet powder and the amorphous metal is, for example, 3 to 80 for the Sm—Fe—N magnet powder with respect to 100 parts by mass in total. Parts by mass, preferably 5 to 45 parts by mass, Nd-Fe-B magnet powder is, for example, 20 to 97 parts by mass, preferably 40 to 85 parts by mass, and amorphous metal is, for example, 1 -40 mass parts, Preferably, it is 5-20 mass parts.
また、磁石粉末（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末およびＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末の総量）とアモルファス金属との配合割合は、それらの総量１００質量部に対して、磁石粉末が、例えば、６０〜９９質量部、好ましくは、８０〜９５質量部であり、アモルファス金属が、例えば、１〜４０質量部、好ましくは、５〜２０質量部である。 Further, the blending ratio of the magnet powder (total amount of Sm-Fe-N magnet powder and Nd-Fe-B magnet powder) and amorphous metal is such that the magnet powder is, for example, 60-99 mass parts, Preferably, it is 80-95 mass parts, and an amorphous metal is 1-40 mass parts, for example, Preferably, it is 5-20 mass parts.
混合は、磁石粉末とアモルファス金属とを十分に混合できれば、特に制限されず、例えば、ボールミルなどの公知の混合装置を用いることができる。 The mixing is not particularly limited as long as the magnet powder and the amorphous metal can be sufficiently mixed. For example, a known mixing device such as a ball mill can be used.
この方法では、乾式法、湿式法のいずれも採用することができる。例えば、乾式法では、磁石粉末とアモルファス金属とを、不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど）雰囲気下において、混合する。また、湿式法では、磁石粉末とアモルファス金属とを、溶媒（例えば、シクロヘキサン、アセトン、エタノールなど）中において、混合する。 In this method, either a dry method or a wet method can be employed. For example, in the dry method, magnet powder and amorphous metal are mixed in an inert gas (for example, nitrogen gas, argon gas, etc.) atmosphere. In the wet method, magnet powder and amorphous metal are mixed in a solvent (for example, cyclohexane, acetone, ethanol, etc.).
混合条件としては、特に制限されないが、ボールミル（容量０．３Ｌ）を使用する場合には、回転数が、例えば、１００〜３００ｒｐｍ、好ましくは、１５０〜２５０ｒｐｍであって、混合時間が、例えば、５〜６０分間、好ましくは、５〜４５分間である。 Although it does not restrict | limit especially as mixing conditions, When using a ball mill (capacity 0.3L), rotation speed is 100-300 rpm, for example, Preferably, it is 150-250 rpm, and mixing time is, for example, 5 to 60 minutes, preferably 5 to 45 minutes.
次いで、この方法では、磁石粉末とアモルファス金属との混合物を、例えば、加圧しながら、アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）より３０℃低い温度以上に加熱する。 Next, in this method, the mixture of the magnet powder and the amorphous metal is heated to a temperature 30 ° C. lower than the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal, for example, while applying pressure.
また、アモルファス金属が金属ガラスである場合には、磁石粉末とアモルファス金属との混合物を、例えば、加圧しながら、ガラス遷移温度（Ｔｇ）より１５℃低い温度以上の温度に加熱することもできる。 When the amorphous metal is a metallic glass, the mixture of the magnet powder and the amorphous metal can be heated to a temperature of 15 ° C. lower than the glass transition temperature (Tg), for example, while applying pressure.
より具体的には、この方法では、例えば、ホットプレス装置、放電プラズマ焼結機などを用いて、磁石粉末とアモルファス金属との混合物を、例えば、２０〜１５００ＭＰａ、好ましくは、２００〜１０００ＭＰａの圧力条件下において、アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）より３０℃低い温度以上、または、アモルファス金属が金属ガラスである場合にはそのガラス遷移温度（Ｔｇ）より１５℃低い温度以上、好ましくは、アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）以上、具体的には、例えば、４００〜６００℃、好ましくは、４１０〜５５０℃に加熱する。 More specifically, in this method, for example, using a hot press apparatus, a discharge plasma sintering machine, etc., a mixture of magnet powder and amorphous metal is applied at a pressure of, for example, 20 to 1500 MPa, preferably 200 to 1000 MPa. Under the conditions, the temperature is 30 ° C. lower than the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal, or 15 ° C. lower than the glass transition temperature (Tg) when the amorphous metal is metallic glass, preferably amorphous It heats more than the crystallization temperature (Tx) of a metal, specifically 400-600 degreeC, for example, Preferably it is 410-550 degreeC.
このような加圧加熱成形により、アモルファス金属が変形を生じ、これにより、高密度な磁性材料を得ることができる。さらに、アモルファス金属が硬磁性相となるため、磁石粉末、および、アモルファス金属から生成した硬磁性相を含む磁性材料を、得ることができる。 By such pressure heating molding, the amorphous metal is deformed, whereby a high-density magnetic material can be obtained. Furthermore, since an amorphous metal becomes a hard magnetic phase, a magnetic material containing a magnet powder and a hard magnetic phase generated from the amorphous metal can be obtained.
加熱は、特に制限されないが、例えば、常温から一定の昇温速度で加熱することができ、そのような場合には、昇温速度は、例えば、１０〜２００℃／分、好ましくは、２０〜１００℃／分である。 Although heating is not particularly limited, for example, heating can be performed at a constant temperature increase rate from room temperature. In such a case, the temperature increase rate is, for example, 10 to 200 ° C./min, preferably 20 to 20 ° C. 100 ° C./min.
また、磁性材料の製造においては、必要により、イメージ炉などを用いて、上記の加圧加熱成形の後、磁石粉末と、アモルファス金属またはアモルファス金属から生成した硬磁性相との成形体を、高温条件下において所定時間保持することもできる。 Also, in the production of magnetic materials, if necessary, a molded body of magnet powder and an amorphous metal or a hard magnetic phase generated from an amorphous metal may be heated at a high temperature using the image furnace or the like. It can also be held for a predetermined time under the conditions.
そのような場合には、上記の加圧加熱成形の後、例えば、４００〜６００℃、好ましくは、４１０〜５５０℃において、例えば、１〜１２０分間、好ましくは、１０〜６０分間保持する。 In such a case, after the above-described pressurization and molding, for example, it is held at 400 to 600 ° C., preferably 410 to 550 ° C., for example, for 1 to 120 minutes, preferably 10 to 60 minutes.
これにより、アモルファス金属の結晶化熱処理工程を、バッジ式で行えるため、磁性材料の生産性を向上することができる。 Thereby, since the crystallization heat treatment step of the amorphous metal can be performed by a badge type, the productivity of the magnetic material can be improved.
また、磁性材料の製造においては、加圧加熱成形の昇温後に、必要により、加圧加熱状態で保持することもできる。 Further, in the production of the magnetic material, it can be held in a pressurized and heated state, if necessary, after raising the temperature of the pressure heating molding.
さらに、磁性材料の製造においては、例えば、上記の加圧加熱成形、および、その後の熱処理を磁場中で行うことができる。 Furthermore, in the production of the magnetic material, for example, the above-described pressure heating molding and the subsequent heat treatment can be performed in a magnetic field.
また、上記の加圧加熱成形の前処理として、磁石粉末とアモルファス金属との混合物を、磁場中で加圧（磁場プレス処理）することもできる。 In addition, as a pretreatment for the above-described pressure heating molding, a mixture of magnet powder and amorphous metal can be pressurized (magnetic field press treatment) in a magnetic field.
とりわけ、磁石粉末として、磁気異方性磁石粉末が用いられる場合には、好ましくは、磁石粉末とアモルファス金属との混合物を磁場プレス処理する。 In particular, when a magnetic anisotropic magnet powder is used as the magnet powder, preferably, a mixture of the magnet powder and the amorphous metal is subjected to magnetic field press treatment.
磁場中で加圧すると、磁石粉末を所定方向に配向することができるため、得られる磁性材料の磁気特性を、より一層向上することができる。 When pressed in a magnetic field, the magnetic powder can be oriented in a predetermined direction, so that the magnetic properties of the obtained magnetic material can be further improved.
磁場プレス処理における条件としては、例えば、印加磁場が、１０ｋＯｅ以上、好ましくは、２０ｋＯｅ以上であり、圧力条件が、例えば、３０〜２０００ＭＰａ、好ましくは、１００〜１０００ＭＰａである。 As conditions in the magnetic field press treatment, for example, the applied magnetic field is 10 kOe or more, preferably 20 kOe or more, and the pressure condition is, for example, 30 to 2000 MPa, or preferably 100 to 1000 MPa.
そして、このようにして得られる磁性材料では、磁石粉末が焼成されることにより生じる材料劣化、より具体的には、結晶の粗大化などが抑制されるとともに、磁石粉末の隙間（空隙）に、磁気特性に優れるアモルファス金属から生成した硬磁性相が充填されている。 And in the magnetic material obtained in this way, material deterioration caused by firing the magnet powder, more specifically, coarsening of the crystal is suppressed, and in the gap (void) of the magnet powder, A hard magnetic phase generated from an amorphous metal having excellent magnetic properties is filled.
そのため、このような磁性材料によれば、簡易な製造によって、高い磁気特性を確保することができる。 Therefore, according to such a magnetic material, high magnetic characteristics can be ensured by simple manufacturing.
また、このような磁性材料では、アモルファス金属における希土類元素の原子割合が２２〜４４原子％の範囲であるため、結晶化温度（Ｔｘ）が低く抑えられており、高温で熱処理することなく、すなわち、低コスト、かつ、作業性および生産性よく磁性材料を製造することができる。さらに、アモルファス金属から生成する硬磁性相の磁気特性が高いため、磁気特性の高い磁性材料を製造することができる。 In such a magnetic material, since the atomic ratio of the rare earth element in the amorphous metal is in the range of 22 to 44 atomic%, the crystallization temperature (Tx) is kept low, that is, without heat treatment at a high temperature, Therefore, a magnetic material can be manufactured at low cost and with good workability and productivity. Furthermore, since the magnetic properties of the hard magnetic phase generated from the amorphous metal are high, a magnetic material having high magnetic properties can be produced.
つまり、アモルファス金属として、上記組成を除くアモルファス金属（例えば、Ｎｄ６０Ｆｅ３０Ａｌ１０など）を用いることも検討されるが、このようなアモルファス金属は、磁気特性が十分ではなく、そのため、得られる磁性材料の磁気特性に劣る場合がある。 That is, it is also considered to use an amorphous metal (for example, Nd 60 Fe 30 Al 10 or the like) other than the above composition as an amorphous metal, but such an amorphous metal has insufficient magnetic properties, and thus can be obtained. The magnetic properties of the magnetic material may be inferior.
一方、本発明の磁性材料は、上記のアモルファス金属と磁石粉末とを混合するとともに、上記の温度に加熱することにより得られるため、優れた磁気特性を備えることができる。 On the other hand, since the magnetic material of the present invention is obtained by mixing the above amorphous metal and magnet powder and heating to the above temperature, it can have excellent magnetic properties.
また、磁石粉末としてネオジム−鉄−ホウ素系磁石粉末に代えて、ネオジム−鉄−ホウ素系ナノコンポジット磁石粉末を用いることも検討されるが、ネオジム−鉄−ホウ素系ナノコンポジット磁石粉末とサマリウム−鉄−窒素系磁石粉末とを混合すると、磁気特性、とりわけ、保磁力や最大エネルギー積などが低下する。 In addition, it is also considered to use neodymium-iron-boron nanocomposite magnet powder instead of neodymium-iron-boron magnet powder as magnet powder, but neodymium-iron-boron nanocomposite magnet powder and samarium-iron. -When mixed with nitrogen-based magnet powder, magnetic properties, especially coercive force and maximum energy product, are reduced.
一方、本発明の磁性材料では、磁石粉末としてサマリウム−鉄−窒素系磁石粉末と、ネオジム−鉄−ホウ素系磁石粉末（ネオジム−鉄−ホウ素系ナノコンポジット磁石粉末とは異なるネオジム−鉄−ホウ素系磁石粉末）とが用いられるため、簡易な製造によって、高い磁気特性を確保することができる。 On the other hand, in the magnetic material of the present invention, samarium-iron-nitrogen based magnet powder and neodymium-iron-boron based magnet powder (neodymium-iron-boron based different from neodymium-iron-boron based nanocomposite magnet powder) Therefore, high magnetic properties can be secured by simple manufacturing.
次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。 Next, although this invention is demonstrated based on an Example and a comparative example, this invention is not limited by the following Example.
製造例１（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末の製造）
Ｎｄ（ネオジム）、Ｆｅ（鉄）およびＢ（ホウ素）の単体粉末または塊状物を、表１に示す配合割合で処方し、アーク溶解炉により、−４ｋＰａ（−３０Ｔｏｒｒ）、Ａｒ（アルゴン）雰囲気下で溶解させ、表１に示す組成比の合金（インゴット）を作製した。
Production Example 1 (Production of Nd-Fe-B magnet powder)
Nd (neodymium), Fe (iron), and B (boron) simple powders or lumps are formulated at a blending ratio shown in Table 1, and are -4 kPa (-30 Torr), Ar (argon) atmosphere in an arc melting furnace. And an alloy (ingot) having the composition ratio shown in Table 1 was produced.
次いで、得られたインゴットを、Ａｒ（アルゴン）雰囲気下で１１００℃において６時間熱処理し、その後、粉砕することにより、ネオジム−鉄−ホウ素系磁石粉末（体積平均粒子径：約２０μｍ）を得た。 Next, the obtained ingot was heat-treated at 1100 ° C. for 6 hours under an Ar (argon) atmosphere, and then pulverized to obtain a neodymium-iron-boron magnet powder (volume average particle diameter: about 20 μm). .
製造例２（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末の製造）
Ｎｄ（ネオジム）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｂ（ホウ素）の単体粉末または塊状物を、表１に示す配合割合で処方し、アーク溶解炉により、−４ｋＰａ（−３０Ｔｏｒｒ）、Ａｒ（アルゴン）雰囲気下で溶解させ、表１に示す組成比の合金（インゴット）を作製した。
Production Example 2 (Production of Nd-Fe-B nanocomposite magnet powder)
Nd (neodymium), Fe (iron), Co (cobalt), B (boron) simple powder or lump is formulated at the blending ratio shown in Table 1, and -4 kPa (-30 Torr), Ar by arc melting furnace An alloy (ingot) having a composition ratio shown in Table 1 was prepared by melting in an (argon) atmosphere.
次いで、得られたインゴットを粉砕し、合金粒状物（粒子径：０．５〜１０ｍｍ）を得た。 Subsequently, the obtained ingot was pulverized to obtain alloy particles (particle diameter: 0.5 to 10 mm).
その後、得られた合金粒状物を高周波誘導加熱にて溶解し、合金溶湯とした後、得られた合金溶湯を、Ａｒ雰囲気下において、単ロール装置にて回転速度４０ｍ／ｓの冷却ロールの外周表面上に流下し、急冷した。これにより、急冷凝固合金を得た。 Thereafter, the obtained alloy granular material is melted by high-frequency induction heating to obtain a molten alloy, and the obtained molten alloy is subjected to an outer periphery of a cooling roll having a rotational speed of 40 m / s in a single roll apparatus in an Ar atmosphere. It flowed down on the surface and cooled rapidly. Thereby, a rapidly solidified alloy was obtained.
その後、得られた急冷凝固合金を、イメージ炉にて、１０−４Ｐａ、６４０℃において、１０分間熱処理（結晶化処理）した後、乳鉢にて粉砕することにより、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石（体積平均粒子径：約１００μｍ）の粉末を得た。 Then, the obtained rapidly solidified alloy was heat-treated (crystallization treatment) at 10 −4 Pa and 640 ° C. for 10 minutes in an image furnace, and then pulverized in a mortar, so that Nd—Fe—B-based nano-particles were obtained. A powder of a composite magnet (volume average particle diameter: about 100 μm) was obtained.
製造例３（アモルファス金属の製造）
Ｎｄ（ネオジム）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）およびＢ（ホウ素）の単体粉末または塊状物を、表２に示す配合割合で処方し、アーク溶解炉により、−４ｋＰａ（−３０Ｔｏｒｒ）、Ａｒ（アルゴン）雰囲気下で溶解させ、表２に示す組成比の合金（インゴット）を作製した。
Production Example 3 (Amorphous metal production)
Nd (neodymium), Fe (iron), Co (cobalt), and B (boron) simple powders or lumps are formulated at a blending ratio shown in Table 2, and are -4 kPa (-30 Torr), Ar by an arc melting furnace. An alloy (ingot) having a composition ratio shown in Table 2 was prepared by melting in an (argon) atmosphere.
次いで、得られたインゴットを粉砕し、合金粒状物（粒子径：０．５〜１０ｍｍ）を得た。 Subsequently, the obtained ingot was pulverized to obtain alloy particles (particle diameter: 0.5 to 10 mm).
その後、得られた合金粒状物を高周波誘導加熱にて溶解し、合金溶湯とした後、得られた合金溶湯を、Ａｒ雰囲気下において、単ロール装置にて回転速度４０ｍ／ｓの冷却ロールの外周表面上に流下し、急冷した。これにより、アモルファス金属を得た。 Thereafter, the obtained alloy granular material is melted by high-frequency induction heating to obtain a molten alloy, and the obtained molten alloy is subjected to an outer periphery of a cooling roll having a rotational speed of 40 m / s in a single roll apparatus in an Ar atmosphere. It flowed down on the surface and cooled rapidly. Thereby, an amorphous metal was obtained.
その後、得られたアモルファス金属を乳鉢により粉砕し、体積平均粒子径２０μｍの粉末を得た。 Thereafter, the obtained amorphous metal was pulverized with a mortar to obtain a powder having a volume average particle diameter of 20 μm.
製造例４（アモルファス金属の製造）の製造
ガスアトマイズ法（噴射ガス：Ａｒ）によりＮｄ６０Ｆｅ３０Ａｌ１０を製造した後、ボールミル（伊藤製作所製 ＬＰ−１）により微粉砕した。これにより、体積平均粒子径１μｍの、Ｎｄ６０Ｆｅ３０Ａｌ１０の粉末を得た。
［評価］
ＤＳＣ（示差走査熱量測定：ＳＩＩ社製、ＤＳＣ６３００）を用いて、各製造例において得られたアモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）、および、アモルファス金属が金属ガラスである場合には、そのガラス遷移温度（Ｔｇ）を測定した。
Manufacture of Production Example 4 (Manufacture of Amorphous Metal) Nd 60 Fe 30 Al 10 was manufactured by a gas atomizing method (injection gas: Ar), and then finely pulverized by a ball mill (LP-1 manufactured by Ito Seisakusho). Accordingly, the volume average particle diameter of 1 [mu] m, to obtain a powder of Nd 60 Fe 30 Al 10.
[Evaluation]
Using DSC (Differential Scanning Calorimetry: DSC6300, manufactured by SII), the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal obtained in each production example, and the glass transition when the amorphous metal is a metallic glass The temperature (Tg) was measured.
具体的には、アモルファス金属試料１０ｍｇをアルミナパンに投入し、Ａｒ雰囲気中、昇温速度４０℃／ｍｉｎで測定した。 Specifically, 10 mg of an amorphous metal sample was put into an alumina pan and measured in an Ar atmosphere at a temperature rising rate of 40 ° C./min.
なお、結晶化反応（Ｔｘ）が複数確認された場合には、その温度の低い方を結晶化温度（Ｔｘ）として測定した。 When a plurality of crystallization reactions (Tx) were confirmed, the lower temperature was measured as the crystallization temperature (Tx).
また、結晶化温度（Ｔｘ）、および、ガラス遷移温度（Ｔｇ）が確認される場合には、過冷却領域ΔＴｘ（＝Ｔｘ−Ｔｇ）を算出した。 Further, when the crystallization temperature (Tx) and the glass transition temperature (Tg) were confirmed, the supercooling region ΔTx (= Tx−Tg) was calculated.
その結果を表２に示す。 The results are shown in Table 2.
実施例１〜１１および比較例１〜１１
ＭＦＰ−１９（商品名、ＨＤＤＲ法により得られたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁気異方性磁石粉末、愛知製鋼社製）、製造例１で得られたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末、または、製造例２で得られたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末と、Ｚ１６（商品名、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石（Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３）、分解温度６００℃、体積平均粒子径３μｍ、日亜化学工業社製）と、製造例３で得られたアモルファス金属、または、製造例４で得られたアモルファス金属とを、表３に示す割合で、乳鉢中において混合することにより、磁石粉末とアモルファス金属との混合粉末を得た。
Examples 1-11 and Comparative Examples 1-11
MFP-19 (trade name, Nd—Fe—B magnetic anisotropic magnet powder obtained by HDDR method, manufactured by Aichi Steel Corporation), Nd—Fe—B magnetic powder obtained in Production Example 1, or Nd—Fe—B-based nanocomposite magnet powder obtained in Production Example 2, Z16 (trade name, Sm—Fe—N-based magnet (Sm 2 Fe 17 N 3 ), decomposition temperature 600 ° C., volume average particle diameter 3 μm By mixing the amorphous metal obtained in Production Example 3 or the amorphous metal obtained in Production Example 4 in the ratio shown in Table 3 in a mortar, a magnet A mixed powder of powder and amorphous metal was obtained.
その後、混合粉末０．３ｇを採取して、超硬製金型（成形サイズ：５ｍｍ×５ｍｍ）に充填し、放電プラズマ焼結機（ＳＰＳシンテックス社製ＳＰＳ−５１５Ｓ）によって、真空中で表３に示す圧力で、表３に示す温度まで、昇温速度４０℃／ｍｉｎで加熱（昇温）し、表３に示す時間、保持した。これにより、磁性材料を得た。 Thereafter, 0.3 g of the mixed powder was collected, filled in a cemented carbide mold (molding size: 5 mm × 5 mm), and displayed in a vacuum by a discharge plasma sintering machine (SPS-515S manufactured by SPS Syntex). 3 was heated (heated) at a temperature rising rate of 40 ° C./min up to the temperature shown in Table 3, and held for the time shown in Table 3. As a result, a magnetic material was obtained.
なお、比較例１〜８では、アモルファス金属を配合することなく、磁性材料を得た。 In Comparative Examples 1 to 8, magnetic materials were obtained without blending amorphous metal.
また、比較例９および１０では、アモルファス金属として、製造例４で得られたアモルファス金属を用いた。 In Comparative Examples 9 and 10, the amorphous metal obtained in Production Example 4 was used as the amorphous metal.
また、比較例１１では、製造例２で得られたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末を用いた。 In Comparative Example 11, the Nd—Fe—B-based nanocomposite magnet powder obtained in Production Example 2 was used.
評価
各実施例および各比較例により得られた各磁性材料について、ＶＳＭ（玉川製作所製）にて減磁曲線を測定し、それらの磁気特性を評価した。その結果を表３に併せて示す。
Evaluation About each magnetic material obtained by each Example and each comparative example, the demagnetization curve was measured in VSM (made by Tamagawa Seisakusho), and those magnetic characteristics were evaluated. The results are also shown in Table 3.
なお、表中において、Ｂｒ（残留磁束密度）、ｂＨｃ（Ｂ保磁力）、ｉＨｃ（Ｉ保磁力）、（ＢＨ）ｍａｘ（最大エネルギー積）は、いずれもその値が高いほど磁気特性が良好であることを示す。
（考察）
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末およびＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末と、上記の特定組成のアモルファス金属（製造例３）とを原料として得られる各実施例の磁性材料は、アモルファス金属を配合することなく得られた比較例１〜８、１１の磁性材料や、上記の特定組成ではないアモルファス金属（製造例４）を用いて得られた比較例９および１０の磁性材料、さらには、磁石粉末としてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末（製造例２）を用いた比較例１１の磁性材料に比べ、比較的高い水準で各種磁気特性を確保することができた。
In the table, the higher the values of Br (residual magnetic flux density), bHc (B coercive force), iHc (I coercive force), and (BH) max (maximum energy product), the better the magnetic properties. It shows that there is.
(Discussion)
The magnetic material of each Example obtained by using Sm—Fe—N magnet powder and Nd—Fe—B magnet powder and amorphous metal having the above specific composition (Production Example 3) as raw materials contains amorphous metal. Magnetic materials of Comparative Examples 1 to 8 and 11 obtained without using the above, magnetic materials of Comparative Examples 9 and 10 obtained using an amorphous metal (Production Example 4) not having the above specific composition, and magnetic powder As compared with the magnetic material of Comparative Example 11 using Nd—Fe—B nanocomposite magnet powder (Production Example 2), various magnetic properties could be secured at a relatively high level.
Claims (2)
前記磁石粉末が、サマリウム−鉄−窒素系磁石粉末と、ネオジム−鉄−ホウ素系磁石粉末とを含有し、
前記アモルファス金属が、希土類元素、鉄およびホウ素を含有し、
前記アモルファス金属において、前記希土類元素の原子割合が、２２〜４４原子％の範囲であり、前記ホウ素の原子割合が、６〜２８原子％の範囲であり、
前記磁石粉末と前記アモルファス金属とを混合するとともに、
前記アモルファス金属の結晶化温度（Ｔｘ）より３０℃低い温度以上、または、アモルファス金属が金属ガラスである場合には、そのガラス遷移温度（Ｔｇ）より１５℃低い温度以上の温度に加熱することにより得られることを特徴とする、磁性材料。 A magnetic material made from magnet powder and amorphous metal,
The magnet powder contains samarium-iron-nitrogen magnet powder and neodymium-iron-boron magnet powder,
The amorphous metal contains rare earth elements, iron and boron;
In the amorphous metal, the atomic ratio of the rare earth element is in the range of 22 to 44 atomic%, the atomic ratio of the boron is in the range of 6 to 28 atomic%,
While mixing the magnet powder and the amorphous metal,
By heating to a temperature of 30 ° C. lower than the crystallization temperature (Tx) of the amorphous metal, or when the amorphous metal is metallic glass, it is heated to a temperature of 15 ° C. lower than its glass transition temperature (Tg). A magnetic material obtained.
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