JP7017757B2 - 希土類永久磁石 - Google Patents
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Description
RはSmを必須とする希土類元素、TはFe単独またはFeおよびCoであり、
前記希土類永久磁石は、Nd5Fe17型結晶構造を有する結晶粒子を主相として含み、前記結晶粒子の少なくとも一部が扁平な形状を有する扁平粒子であり、
前記結晶粒子の長径の頻度分布を測定した場合に累積頻度10%以上90%以下である結晶粒子における平均長径が300nm超であることを特徴とする。
まず、Sm,Pr,Nd,Feおよび/またはCの単体または合金からなる原料を準備した。得られる希土類永久磁石(急冷薄帯)の組成が下表1に示す組成となるように各原料を配合し、Ar雰囲気中、アーク溶解することで合金インゴットを作製した。次にスタンプミルを用いて当該合金インゴットを小片化して小片を得た。次に当該小片を50kPaのAr雰囲気で高周波溶解して溶湯を得た。
磁石組成のうち希土類元素および遷移金属元素の含有割合はICP質量分析法により測定した。なお、1合金法で作製した実験例1での各磁石組成は合金インゴットの組成と実質的に同一であった。
希土類永久磁石を熱間加工時の圧縮方向に垂直な任意の断面(比較例1および比較例3では任意の断面)で切断し、TEM-EDSにて組成マッピングを行うことで特定した。RおよびFeが原子数比でおよそ5:17の比率で観察される箇所をNd5Fe17型結晶粒子とし、二つ以上のNd5Fe17型結晶粒子間に存在する箇所を粒界とした。なお、観察領域の大きさは結晶粒子が少なくとも200個以上観察される大きさとした。
組成マッピングにおいて、Rの濃度が結晶粒子よりも高い粒界の部分をR濃縮部とし、断面積を測定した。結果を下表に示す。
上記の観察領域における全てのNd5Fe17型結晶粒子の長径および短径の長さを測定した。具体的には、各結晶粒子を長方形で囲んだときの最小長方形(外接長方形)における長い方の辺の長さを長径、短い方の辺の長さを短径とした。そして、長径の頻度分布を確認し、累積頻度10%以上90%以下である結晶粒子における平均長径を算出した。さらに、短径の頻度分布を確認し、累積頻度10%以上90%以下である結晶粒子における平均短径を算出した。また、全ての実施例において、R5T17型結晶粒子全体に対する長径が300nm超であるR5T17型結晶粒子の個数割合が60%以上であることを確認した。
上記の観察領域における全てのNd5Fe17型結晶粒子の長径および短径の長さを測定した。そして、各結晶粒子についてアスペクト比、すなわち(長径の長さ/短径の長さ)を測定した。各結晶粒子のアスペクト比を平均することで、平均アスペクト比を算出した。結果を下表に示す。
磁気特性(残留磁束密度Brおよび保磁力HcJ)は物理特性測定装置(PPMS)を用いて試料振動型磁力計測定(VSM測定)を行うことで測定した。なお、比較例1および比較例3以外の異方性の希土類永久磁石では、BrおよびHcJは熱間加工時の圧縮方向に垂直な方向で測定した。結果を下表に示す。なお、Brは4.5kG以上を良好とし、5.0kG以上をさらに良好とした。HcJは20kOe以上を良好とし、25kOe以上をさらに良好とした。
実験例2では、主相用の急冷薄帯として実施例2で用いた急冷薄帯を準備し、粒界相用の急冷薄帯として(Sm0.8Pr0.2)70.0Cu30.0合金(原子数比)からなる急冷薄帯を準備した。そして、主相用の急冷薄帯を粗粉砕して得た主相用粗粉末と粒界相用の急冷薄帯を粗粉砕して得た粒界相用粗粉末とを混合した。最終的に得られる磁石組成が下表2に記載の組成となるように主相用粗粉末と粒界相用粗粉末とを適宜混合した。なお、表2に記載の熱処理条件は主相用の急冷薄帯の熱処理条件であり、粒界相用の急冷薄帯は熱処理せずに粗粉砕し、主相用粗粉末と混合した。上記の2合金法で行う点以外は実験例1の実施例2と同条件で異方性の希土類永久磁石を作製した結果を下表2に示す。
Claims (5)
- RおよびTを含む希土類永久磁石であって、
RはSmを必須とする希土類元素、TはFe単独またはFeおよびCoであり、
前記希土類永久磁石は、Nd5Fe17型結晶構造を有する結晶粒子を主相として含み、前記結晶粒子の少なくとも一部が扁平な形状を有する扁平粒子であり、
前記結晶粒子の長径の頻度分布を測定した場合に累積頻度10%以上90%以下である結晶粒子における平均長径が300nm超である希土類永久磁石。 - 前記結晶粒子の平均アスペクト比が1.6以上である請求項1に記載の希土類永久磁石。
- RとしてさらにPrおよび/またはNdを含有し、
R全体に対するSmの含有割合が50at%以上99at%以下であり、PrおよびNdの合計含有割合が1at%以上50at%以下である請求項1または2に記載の希土類永久磁石。 - 前記結晶粒子間の粒界においてR濃縮部が存在し、
任意の断面における前記R濃縮部の面積比率が3%以上20%以下である請求項1~3のいずれかに記載の希土類永久磁石。 - さらにCを含有し、Cの含有割合が0at%超15at%以下である請求項1~4のいずれかに記載の希土類永久磁石。
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JP2008133496A (ja) | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Chiba Inst Of Technology | サマリウム−鉄系永久磁石材料及びその製造方法 |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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堀田龍、渡辺文也、齋藤哲治,「急冷凝固法および熱間加工法によるSm5Fe17系磁石の作成」,希土類,日本希土類学会,2018年05月08日,No.72,p.66-67 |
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