JPH0467322B2 - - Google Patents
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Description
本発明は等方性永久磁石材料に関する。本発明
においてＲは希土類元素を示す記号として用い
る。 永久磁石材料は一般家庭で使用される各種電気
製品から産業用大型コンピユーターの周辺末端機
まで巾広い分野で使用される極めて重要な電気、
電子材料の一つである。 また、近年の電気、電子機器の小型化高効率化
の要求に伴ない永久磁石材料はますます高性能化
が求められるようになつた。永久磁石の中でも等
方性磁石は性能的に異方性磁石にかなわない点も
あるが形状や磁化方向に制約を受けないため重用
されてきた。 等方性永久磁石は従来磁石材料として用いられ
る殆んど全てのものから作られている。しかし、
フエライト、アルニコ、MnA，FeCrCo磁石で
はエネルギー積（BH）maxが高々2MGOeであ
りSmCo磁石の場合で４〜5MGOeと異方性磁石
の場合の1/4〜1/6である。SmCo磁石材料は、
Sm，Co共資源が希少なため高価であり、磁石を
大量生産するための材料としては好ましくない。 そこでSmに代り資源的に豊富な軽希土類例え
ばCe，Nd，Pr等を用い、Coに代りFeを用いる
ことが望まれている。しかし、軽希土類とFeは
均質に相互溶融し、冷却して結晶化した場合でも
磁石材料として適した金属間化合物を形成しない
ことがよく知られている。さらに、このような軽
希土類−Fe合金の磁力を粉末治金法によつて強
化する試みも成功しなかつた（特開昭57−
210934、明細書６頁参照）。これに対し、特開昭
57−210934において、Fe−Ｒ系非晶質合金が溶
融急冷により得られることが開示され、Fe−Ｒ
（ＲとしてCe，Pr，Nd，Sm，Eu等）、特にFe−
Ndの二元系合金を液体急冷法により非晶質リボ
ンとしこれを磁化して磁石とすることが提案され
ている。この方法では（BH）maxが４〜
5MGOeのものが得られるが数μm〜数10μmの厚
さのリボンであるため実用的なバルクにするには
積層か粉末化後プレスが必要となりいずれの方法
でも理論密度化が60〜80％位に低下し磁石特性は
さらに低下して実用的なものでなくなつてしま
う。 このFe−Ｒ二元系組成を本発明者等は粉末治
金法による焼結体として得ることを試みたが、本
明細書第１表のNo.C1に示す如く、Hc，（BH）
max共殆んど零であり、FeR二元系焼結体は、実
用的な磁石材料とはならない。 従つて本発明は、上述の従来の等方性永久磁石
材料に代わる新規な等方性永久磁石材料を提供す
ることを基本目的とし、特に、資源的に豊富な材
料から成るFe及びＲを用い実用上十分高い磁気
特性を有する等方性永久磁石材料を提供せんとす
るものである。 すなわち本発明の等方性永久磁石材料は原子百
分率で10〜25％のＲ、３〜23％のＢ、および残部
実質的にFeからなり磁気的に等方性でありかつ
Ｒ−Fe−Ｂ三元化合物に基づく実質的に完全な
結晶質であり、但し、ＲはNd，Pr，Dy，Ho，
Tbの少なくとも一種特にＲの50％以上がNdとPr
の一種又は二種（第１の発明）、又はこれらと
La，Ce，Pm，Sm，Eu，Gd，Er，Tm，Yb，
Lu，Ｙの少なくとも一種であつてＲの50％以上
がNdとPrの一種又は二種（第２の発明）であ
る。 本発明者等は先にSm，Coを必ずしも用いる必
要のないFeBR系永久磁石材料を発明した（特開
昭57−145072）。このFeBR系永久磁石材料は、
従来知られているRCo5やR2Co17化合物とは異な
る新しい化合物を基礎とし、特にボロン（Ｂ）
は、従来の、たとえば非晶質合金作成時の非晶質
促進元素又は粉末治金法における焼結促進元素と
して添加されるものではなく、このFeBR系永久
磁石材料の実態的内容を構成する磁気的に安定で
高い磁気異方性定数を有するＲ−Fe−Ｂ化合物
の必須構成元素であることを明らかにした。（な
お、上記FeBR系永久磁石材料に基づき、適当な
ミクロ組織を形成することによつて磁気異方性焼
結永久磁石が得られることも明らかにした。 本発明者等は前記目的を達成するためにさらに
等方性永久磁石材料についても鋭意研究の結果、
FeBRを用いて良好な等方性永久磁石材料が得ら
れる知見を得て本発明に至つた。本発明で得られ
るFeBR系等方性永久磁石材料はSmCo系等方性
磁石材料の特性と同等以上でしかも希少かつ高価
なSmを必ずしも用いる必要がなく、Coを使用す
る必要がないので安価であり、極めて実用的なも
のである。 本発明において、「等方性」とは、実質的に等
方性であることをもつて足り、例えば磁場を印加
しないで成形することにより得られる。 本発明においてＲ及びＢの量は、本永久磁石材
料の典型的最終製品たる等方性焼結体永久磁石と
する場合を考慮して限定したものであり、その限
定は以下の理由による（以下％は特に指定なき場
合原子百分率比を示す）。Ｒは、７〜８％あたり
で保磁力（iHc）が出現して急峻に立上り、以後
Ｒ量が増加するに従つてiHcは増加するが、Brは
iHcよりやや早く立上がるが、10％当りで最大値
を経た後減少する（第１図参照）。かくて等方性
焼結磁石として（BH）max2MGOe以上を満足
するＲ量は10％以上でかつ25％以下である。また
Ｒは多量になると燃え易く取扱いが危険、困難に
なる。 Ｂは、第２図に示すごとく、少量の含有で保磁
力（iHc）が出現し、含有量の増加とともに増加
する。一方、残留磁束密度Brは、含有量の増加
とともに一旦増加し最大値に達したのち減少す
る。そのため、等方性焼結磁石として保磁力
1kOe、最大エネルギー積2MGOe以上を得るため
の範囲として、３〜23％とする。 好ましくはNd，Prの１種又は２種をＲの主成
分（全Ｒ中Nd，Prが50原子％以上）とし12〜20
％のＲ，５〜18％のＢ、残部Feの組成では
（BH）max4MGOe以上の高い磁気特性を示す。
最も好ましい範囲としてNd，Prの１種又は２種
をＲの主成分とし12〜16％のＲ，６〜18％のＢ、
残部Feの組成で（BH）maxが7MGOe以上で等
方性永久磁石材料ではかつて無い高い特性が得ら
れる。 Ｒとしては資源的に豊富な軽希土類を用いるこ
とができ、必ずしもSmを必要とせず或いはSmを
主体とする必要もないので原料が安価でありきわ
めて有用である。 本発明の永久磁石材料に用いる希土類元素Ｒは
Ｙを包含し軽希土類及び重希土類を包含する希土
類元素でありそのうち所定の一種以上を用いる。
即ちこのＲとしてはNd，Pr，La，Ce，Tb，
Dy，Ho，Er，Eu，Sm，Gd，Pm，Tm，Yb，
Lu及びＹが包含される。Ｒとしては軽希土類を
もつて足り特にNd，Prが好ましい。また通例Ｒ
のうち一種をもつて足りるが実用上は二種以上の
混合物（ミツシユメタル、ジジム等）を入手上の
便宜等の理由により用いることが出来、Sm，Ｙ，
La，Ce等は他のNd，Pr等の軽希土類と混合して
用いることができる。なお、このＲは純希土類元
素でなくともよく、工業上入手可能な範囲で製造
上不可避な不純物を含有するもので差支えない。
Ｂ（ホウ素）としては純ボロン又はフエロボロン
を用いることが出来、不可避的に混入してくる不
純物たとえばＡ，Si，Ｃ等を含むものも用いる
ことができる。 本発明の永久磁石材料は磁気的に等方性であ
り、また前記先願（特願昭57−145072）と同様に
Ｒ−Fe−Ｂ三元化合物に基づく結晶質材料であ
る。本発明では、それに基づき焼結体が得られ
る。なお、等方性焼結体は、典型的には溶解鋳造
して成る鋳造合金を粉末化した後成形し焼結する
ことにより得られる。（なお、上記先願において
は、磁界中で配向成形焼結することにより、磁気
異方性焼結体が得られている。） 溶解は真空または不活性ガス雰囲気下で行な
い、鋳造は銅その他金属製等の鋳型を用い、この
場合インゴツト合金の成分偏析を防ぐために水冷
タイプの鋳型などを用いて、冷却速度を早くする
ことが望ましい。十分冷却したのち、スタンプミ
ル等で粗粉砕し、さらにアトライター、ボールミ
ルなどで微粉砕して約400μm以下、好ましくは１
〜100μmとする。 FeBR系合金の微粉砕粉を得る方法としては、
上述した方法の外に、噴霧法などの機械的粉砕法
や還元法、電解法などの物理化学的製粉法なども
用いることができる。 この微粉末合金を、加圧成形し、成形物を約
900〜1200℃、好ましくは1050〜1150℃の温度に
て所定時間焼結する。焼結後の平均結晶粒径が所
定範囲になるように焼結条件（特に温度、時間）
を選択することにより、磁気特性の高い等方性焼
結磁石体を得る。例えば出発原料として100μm以
下の合金粉末を成形し、温度1050〜1150℃におい
て30分〜８時間焼結することにより、好ましい結
晶粒径の焼結体が得られる。 なお、焼結は好ましくは真空又は不活性ガス雰
囲気で行う。また、成形に際しては、カンフア、
パラフイン、レジン、塩化アンモニウム等の結合
剤、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム、パラフイン、レジン等の滑剤ないし成形助剤
を用いることができる。 以下本発明を実施例に従つて説明する。但しこ
の実施例は本発明をこれらに限定するものではな
い。 試料として所定組成の永久磁石材料をつぎの工
程により作製した。 (1) Feとして純度99.9％の電解鉄、B19.4％を含
有し残部がFeとＡ，Si，Ｃの不純物からな
るフエロボロン合金、Ｒとして純度99.7％以上
（不純物は主として他の希土類金属）を使用し
所定の原子比になるように配合した後溶解し水
冷銅鋳型にて鋳造。 (2) 粉砕スタンプミルにより35メツシユスルまで
に粗粉砕し次いでボールミルにより３時間微粉
砕（３〜10μm）、 (3) これを成形（1.5t／cm2で加圧）、 (4) 焼結を1000〜1200℃１時間Ar中で結晶粒径
が凡そ５〜30μmの範囲内になるよう行ないそ
の后放冷して試料を得た。 第１表の永久磁石試料は上記の工程により作製
し夫々の磁気特性iHc，Br，（BH）maxを測定
した。第１表には各試料の室温下の磁気特性を記
した。 所定の各成分の範囲内において保磁力iHcは
1kOe以上を示しBrは3kG以上を示した。又
（BH）maxは、2.0MGOeを示して夫々高い磁気
特性を示している。 Ｒとしては２種以上の希土類元素も有用である
ことが判る。さらに、Ｒ量、Ｂ量と磁気特性との
関係を調べるためxNd−8B−Fe系（ｘ＝０〜35
％），15Nd−xB−Fe系（ｘ＝０〜30％）におい
て上記と同様の工程により試料を作製しiHc，Br
を測定し第１図、第２図にその結果を示す。
においてＲは希土類元素を示す記号として用い
る。 永久磁石材料は一般家庭で使用される各種電気
製品から産業用大型コンピユーターの周辺末端機
まで巾広い分野で使用される極めて重要な電気、
電子材料の一つである。 また、近年の電気、電子機器の小型化高効率化
の要求に伴ない永久磁石材料はますます高性能化
が求められるようになつた。永久磁石の中でも等
方性磁石は性能的に異方性磁石にかなわない点も
あるが形状や磁化方向に制約を受けないため重用
されてきた。 等方性永久磁石は従来磁石材料として用いられ
る殆んど全てのものから作られている。しかし、
フエライト、アルニコ、MnA，FeCrCo磁石で
はエネルギー積（BH）maxが高々2MGOeであ
りSmCo磁石の場合で４〜5MGOeと異方性磁石
の場合の1/4〜1/6である。SmCo磁石材料は、
Sm，Co共資源が希少なため高価であり、磁石を
大量生産するための材料としては好ましくない。 そこでSmに代り資源的に豊富な軽希土類例え
ばCe，Nd，Pr等を用い、Coに代りFeを用いる
ことが望まれている。しかし、軽希土類とFeは
均質に相互溶融し、冷却して結晶化した場合でも
磁石材料として適した金属間化合物を形成しない
ことがよく知られている。さらに、このような軽
希土類−Fe合金の磁力を粉末治金法によつて強
化する試みも成功しなかつた（特開昭57−
210934、明細書６頁参照）。これに対し、特開昭
57−210934において、Fe−Ｒ系非晶質合金が溶
融急冷により得られることが開示され、Fe−Ｒ
（ＲとしてCe，Pr，Nd，Sm，Eu等）、特にFe−
Ndの二元系合金を液体急冷法により非晶質リボ
ンとしこれを磁化して磁石とすることが提案され
ている。この方法では（BH）maxが４〜
5MGOeのものが得られるが数μm〜数10μmの厚
さのリボンであるため実用的なバルクにするには
積層か粉末化後プレスが必要となりいずれの方法
でも理論密度化が60〜80％位に低下し磁石特性は
さらに低下して実用的なものでなくなつてしま
う。 このFe−Ｒ二元系組成を本発明者等は粉末治
金法による焼結体として得ることを試みたが、本
明細書第１表のNo.C1に示す如く、Hc，（BH）
max共殆んど零であり、FeR二元系焼結体は、実
用的な磁石材料とはならない。 従つて本発明は、上述の従来の等方性永久磁石
材料に代わる新規な等方性永久磁石材料を提供す
ることを基本目的とし、特に、資源的に豊富な材
料から成るFe及びＲを用い実用上十分高い磁気
特性を有する等方性永久磁石材料を提供せんとす
るものである。 すなわち本発明の等方性永久磁石材料は原子百
分率で10〜25％のＲ、３〜23％のＢ、および残部
実質的にFeからなり磁気的に等方性でありかつ
Ｒ−Fe−Ｂ三元化合物に基づく実質的に完全な
結晶質であり、但し、ＲはNd，Pr，Dy，Ho，
Tbの少なくとも一種特にＲの50％以上がNdとPr
の一種又は二種（第１の発明）、又はこれらと
La，Ce，Pm，Sm，Eu，Gd，Er，Tm，Yb，
Lu，Ｙの少なくとも一種であつてＲの50％以上
がNdとPrの一種又は二種（第２の発明）であ
る。 本発明者等は先にSm，Coを必ずしも用いる必
要のないFeBR系永久磁石材料を発明した（特開
昭57−145072）。このFeBR系永久磁石材料は、
従来知られているRCo5やR2Co17化合物とは異な
る新しい化合物を基礎とし、特にボロン（Ｂ）
は、従来の、たとえば非晶質合金作成時の非晶質
促進元素又は粉末治金法における焼結促進元素と
して添加されるものではなく、このFeBR系永久
磁石材料の実態的内容を構成する磁気的に安定で
高い磁気異方性定数を有するＲ−Fe−Ｂ化合物
の必須構成元素であることを明らかにした。（な
お、上記FeBR系永久磁石材料に基づき、適当な
ミクロ組織を形成することによつて磁気異方性焼
結永久磁石が得られることも明らかにした。 本発明者等は前記目的を達成するためにさらに
等方性永久磁石材料についても鋭意研究の結果、
FeBRを用いて良好な等方性永久磁石材料が得ら
れる知見を得て本発明に至つた。本発明で得られ
るFeBR系等方性永久磁石材料はSmCo系等方性
磁石材料の特性と同等以上でしかも希少かつ高価
なSmを必ずしも用いる必要がなく、Coを使用す
る必要がないので安価であり、極めて実用的なも
のである。 本発明において、「等方性」とは、実質的に等
方性であることをもつて足り、例えば磁場を印加
しないで成形することにより得られる。 本発明においてＲ及びＢの量は、本永久磁石材
料の典型的最終製品たる等方性焼結体永久磁石と
する場合を考慮して限定したものであり、その限
定は以下の理由による（以下％は特に指定なき場
合原子百分率比を示す）。Ｒは、７〜８％あたり
で保磁力（iHc）が出現して急峻に立上り、以後
Ｒ量が増加するに従つてiHcは増加するが、Brは
iHcよりやや早く立上がるが、10％当りで最大値
を経た後減少する（第１図参照）。かくて等方性
焼結磁石として（BH）max2MGOe以上を満足
するＲ量は10％以上でかつ25％以下である。また
Ｒは多量になると燃え易く取扱いが危険、困難に
なる。 Ｂは、第２図に示すごとく、少量の含有で保磁
力（iHc）が出現し、含有量の増加とともに増加
する。一方、残留磁束密度Brは、含有量の増加
とともに一旦増加し最大値に達したのち減少す
る。そのため、等方性焼結磁石として保磁力
1kOe、最大エネルギー積2MGOe以上を得るため
の範囲として、３〜23％とする。 好ましくはNd，Prの１種又は２種をＲの主成
分（全Ｒ中Nd，Prが50原子％以上）とし12〜20
％のＲ，５〜18％のＢ、残部Feの組成では
（BH）max4MGOe以上の高い磁気特性を示す。
最も好ましい範囲としてNd，Prの１種又は２種
をＲの主成分とし12〜16％のＲ，６〜18％のＢ、
残部Feの組成で（BH）maxが7MGOe以上で等
方性永久磁石材料ではかつて無い高い特性が得ら
れる。 Ｒとしては資源的に豊富な軽希土類を用いるこ
とができ、必ずしもSmを必要とせず或いはSmを
主体とする必要もないので原料が安価でありきわ
めて有用である。 本発明の永久磁石材料に用いる希土類元素Ｒは
Ｙを包含し軽希土類及び重希土類を包含する希土
類元素でありそのうち所定の一種以上を用いる。
即ちこのＲとしてはNd，Pr，La，Ce，Tb，
Dy，Ho，Er，Eu，Sm，Gd，Pm，Tm，Yb，
Lu及びＹが包含される。Ｒとしては軽希土類を
もつて足り特にNd，Prが好ましい。また通例Ｒ
のうち一種をもつて足りるが実用上は二種以上の
混合物（ミツシユメタル、ジジム等）を入手上の
便宜等の理由により用いることが出来、Sm，Ｙ，
La，Ce等は他のNd，Pr等の軽希土類と混合して
用いることができる。なお、このＲは純希土類元
素でなくともよく、工業上入手可能な範囲で製造
上不可避な不純物を含有するもので差支えない。
Ｂ（ホウ素）としては純ボロン又はフエロボロン
を用いることが出来、不可避的に混入してくる不
純物たとえばＡ，Si，Ｃ等を含むものも用いる
ことができる。 本発明の永久磁石材料は磁気的に等方性であ
り、また前記先願（特願昭57−145072）と同様に
Ｒ−Fe−Ｂ三元化合物に基づく結晶質材料であ
る。本発明では、それに基づき焼結体が得られ
る。なお、等方性焼結体は、典型的には溶解鋳造
して成る鋳造合金を粉末化した後成形し焼結する
ことにより得られる。（なお、上記先願において
は、磁界中で配向成形焼結することにより、磁気
異方性焼結体が得られている。） 溶解は真空または不活性ガス雰囲気下で行な
い、鋳造は銅その他金属製等の鋳型を用い、この
場合インゴツト合金の成分偏析を防ぐために水冷
タイプの鋳型などを用いて、冷却速度を早くする
ことが望ましい。十分冷却したのち、スタンプミ
ル等で粗粉砕し、さらにアトライター、ボールミ
ルなどで微粉砕して約400μm以下、好ましくは１
〜100μmとする。 FeBR系合金の微粉砕粉を得る方法としては、
上述した方法の外に、噴霧法などの機械的粉砕法
や還元法、電解法などの物理化学的製粉法なども
用いることができる。 この微粉末合金を、加圧成形し、成形物を約
900〜1200℃、好ましくは1050〜1150℃の温度に
て所定時間焼結する。焼結後の平均結晶粒径が所
定範囲になるように焼結条件（特に温度、時間）
を選択することにより、磁気特性の高い等方性焼
結磁石体を得る。例えば出発原料として100μm以
下の合金粉末を成形し、温度1050〜1150℃におい
て30分〜８時間焼結することにより、好ましい結
晶粒径の焼結体が得られる。 なお、焼結は好ましくは真空又は不活性ガス雰
囲気で行う。また、成形に際しては、カンフア、
パラフイン、レジン、塩化アンモニウム等の結合
剤、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム、パラフイン、レジン等の滑剤ないし成形助剤
を用いることができる。 以下本発明を実施例に従つて説明する。但しこ
の実施例は本発明をこれらに限定するものではな
い。 試料として所定組成の永久磁石材料をつぎの工
程により作製した。 (1) Feとして純度99.9％の電解鉄、B19.4％を含
有し残部がFeとＡ，Si，Ｃの不純物からな
るフエロボロン合金、Ｒとして純度99.7％以上
（不純物は主として他の希土類金属）を使用し
所定の原子比になるように配合した後溶解し水
冷銅鋳型にて鋳造。 (2) 粉砕スタンプミルにより35メツシユスルまで
に粗粉砕し次いでボールミルにより３時間微粉
砕（３〜10μm）、 (3) これを成形（1.5t／cm2で加圧）、 (4) 焼結を1000〜1200℃１時間Ar中で結晶粒径
が凡そ５〜30μmの範囲内になるよう行ないそ
の后放冷して試料を得た。 第１表の永久磁石試料は上記の工程により作製
し夫々の磁気特性iHc，Br，（BH）maxを測定
した。第１表には各試料の室温下の磁気特性を記
した。 所定の各成分の範囲内において保磁力iHcは
1kOe以上を示しBrは3kG以上を示した。又
（BH）maxは、2.0MGOeを示して夫々高い磁気
特性を示している。 Ｒとしては２種以上の希土類元素も有用である
ことが判る。さらに、Ｒ量、Ｂ量と磁気特性との
関係を調べるためxNd−8B−Fe系（ｘ＝０〜35
％），15Nd−xB−Fe系（ｘ＝０〜30％）におい
て上記と同様の工程により試料を作製しiHc，Br
を測定し第１図、第２図にその結果を示す。
【表】
本発明のFeBR系等方性永久磁石材料を最も有
効に用いてなる焼結体永久磁石はフエライトや
Ｒ・Co磁石に同様な例が見られる如く、単磁区
とほぼ同等の大きさの粒子からなる磁石であり一
旦粉末にして加圧成形後焼結を経て良好な磁石特
性が得られる。 そこで本発明者等は本発明によるFeBR系等方
性永久磁石材料の焼結後の結晶粒径の大きさと磁
石特性、特にiHcの関係について、一例としてFe
−8B−15Nd系について検討した。その結果を第
３図に示す。 保磁力iHc（kOe）が1kOe以上では平均結晶粒
径は１〜160μm、2kOe以上では１〜110μmであ
り、さらに好ましくは１〜80μm、最も好ましく
は３〜10μmであり、永久磁石とする上で参考と
なる。 本発明の磁石材料を製造するに際し結合剤、滑
剤を加えた造粒粉（数十〜数百μm）として用い
ることも出来る。結合剤、滑剤（一般には数十〜
数百μm）は、異方性磁石材料成形の際には、配
向を妨げるため一般には用いられないが、本発明
では等方性磁石材料のため、結合剤、滑剤等を含
むことによりプレス効率の改善、成形体の強度増
大等が可能である。 本発明によつて得られる等方性永久磁石材料は
好ましい態様において従来の等方性永久磁石材料
のどれよりも高い磁石特性を有ししかもSm，Co
などの希少かつ高価な成分を特に必要としないも
のである。又提案されている非晶質リボンでは得
られない実用的に十分なバルクの永久磁石材料が
得られる上、さらにバルクの等方性永久磁石が粉
末治金法により製造可能である点において、本発
明磁石材料はきわめて有用であり高価値を有する
ものである。 以上詳述の通り本発明のFeBR系等方性永久磁
石材料はＲとして軽希土類（特にNd，Pr等）、
特に各種の軽希土類、重希土類の混合物等の安価
なＲ原料を用いて高い磁気特性の等方性永久磁石
を提供できる。 本発明永久磁石材料は工業的製造上不可避な不
純物の存在を許容できるがさらに以下の展開も可
能であり一層実用性を高めることができる。即ち
Ｒ，Ｂ，Feの他に所定範囲内でＣ，Ｐ，Ｓ，Cu
が含有されることもでき製造上の便宜、低価格化
に資する。Ｃは有機結合剤から、Ｓ，Ｐ，Cu等
は原料、製造工程からも含有されることがある。
C4.0％以下、P3.3％以下、S2.5％以下、Cu3.3％
以下、但しこれらの合計は、各成分のうち最大値
以下では実用可能である。 さらに本発明の磁石材料にＡ，Ti，Ｖ，Cr，
Mn，Ni，Zn，Zr，Nb，Mo，Ta，Ｗ，Sn，
Bi，Sbの一種以上を添加することにより高保磁
力化が可能となりまたNi添加により耐食性改善
も可能となる。いずれも限られた範囲内で使用が
可能である。 以上本発明はFeBR系等方性永久磁石材料であ
り、高残留磁化、高保磁力、高エネルギー積を有
するすぐれた等方性焼結体永久磁石を提供するこ
とを可能としたのもので工業的にきわめて高い価
値をもつものである。
効に用いてなる焼結体永久磁石はフエライトや
Ｒ・Co磁石に同様な例が見られる如く、単磁区
とほぼ同等の大きさの粒子からなる磁石であり一
旦粉末にして加圧成形後焼結を経て良好な磁石特
性が得られる。 そこで本発明者等は本発明によるFeBR系等方
性永久磁石材料の焼結後の結晶粒径の大きさと磁
石特性、特にiHcの関係について、一例としてFe
−8B−15Nd系について検討した。その結果を第
３図に示す。 保磁力iHc（kOe）が1kOe以上では平均結晶粒
径は１〜160μm、2kOe以上では１〜110μmであ
り、さらに好ましくは１〜80μm、最も好ましく
は３〜10μmであり、永久磁石とする上で参考と
なる。 本発明の磁石材料を製造するに際し結合剤、滑
剤を加えた造粒粉（数十〜数百μm）として用い
ることも出来る。結合剤、滑剤（一般には数十〜
数百μm）は、異方性磁石材料成形の際には、配
向を妨げるため一般には用いられないが、本発明
では等方性磁石材料のため、結合剤、滑剤等を含
むことによりプレス効率の改善、成形体の強度増
大等が可能である。 本発明によつて得られる等方性永久磁石材料は
好ましい態様において従来の等方性永久磁石材料
のどれよりも高い磁石特性を有ししかもSm，Co
などの希少かつ高価な成分を特に必要としないも
のである。又提案されている非晶質リボンでは得
られない実用的に十分なバルクの永久磁石材料が
得られる上、さらにバルクの等方性永久磁石が粉
末治金法により製造可能である点において、本発
明磁石材料はきわめて有用であり高価値を有する
ものである。 以上詳述の通り本発明のFeBR系等方性永久磁
石材料はＲとして軽希土類（特にNd，Pr等）、
特に各種の軽希土類、重希土類の混合物等の安価
なＲ原料を用いて高い磁気特性の等方性永久磁石
を提供できる。 本発明永久磁石材料は工業的製造上不可避な不
純物の存在を許容できるがさらに以下の展開も可
能であり一層実用性を高めることができる。即ち
Ｒ，Ｂ，Feの他に所定範囲内でＣ，Ｐ，Ｓ，Cu
が含有されることもでき製造上の便宜、低価格化
に資する。Ｃは有機結合剤から、Ｓ，Ｐ，Cu等
は原料、製造工程からも含有されることがある。
C4.0％以下、P3.3％以下、S2.5％以下、Cu3.3％
以下、但しこれらの合計は、各成分のうち最大値
以下では実用可能である。 さらに本発明の磁石材料にＡ，Ti，Ｖ，Cr，
Mn，Ni，Zn，Zr，Nb，Mo，Ta，Ｗ，Sn，
Bi，Sbの一種以上を添加することにより高保磁
力化が可能となりまたNi添加により耐食性改善
も可能となる。いずれも限られた範囲内で使用が
可能である。 以上本発明はFeBR系等方性永久磁石材料であ
り、高残留磁化、高保磁力、高エネルギー積を有
するすぐれた等方性焼結体永久磁石を提供するこ
とを可能としたのもので工業的にきわめて高い価
値をもつものである。
第１図は、Ｒ（Nd）量とiHc，Brの関係を示す
グラフ、第２図は、Ｂ量とiHc，Brの関係を示す
グラフ、第３図は本発明の一実施例についての平
均結晶粒径分布と保磁力の関係を示すグラフ、第
４図はＡ元素含有量とBrの関係を示すグラフ、
を夫々示す。
グラフ、第２図は、Ｂ量とiHc，Brの関係を示す
グラフ、第３図は本発明の一実施例についての平
均結晶粒径分布と保磁力の関係を示すグラフ、第
４図はＡ元素含有量とBrの関係を示すグラフ、
を夫々示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子百分率で10〜25％のＲ（但しＲはNd，
Pr，Dy，Ho，Tbの少くとも一種）、３〜23％の
Ｂ、及び残部実質的にFeから成り、磁気等方性
であり、かつＲ−Fe−Ｂ三元化合物に基づく実
質的に完全な結晶質であることを特徴とする永久
磁石材料。 ２ Ｒの50％以上がNdとPrの一種又は二種であ
る特許請求の範囲第１項に記載の永久磁石材料。 ３ 原子百分率で10〜25％のＲ（但しＲはNd，
Pr，Dy，Ho，Tbの少くとも一種とLa，Ce，
Pm，Sm，Eu，Gd，Er，Tm，Yb，Lu，Ｙの
少なくとも一種であつて、かつＲの50％以上が
NdとPrの一種又は二種）、３〜23％のＢ、及び
残部実質的にFeから成り、磁気等方性であり、
かつＲ−Fe−Ｂ三元化合物に基づく実質的に完
全な結晶質であることを特徴とする永久磁石材
料。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58079096A JPS59204209A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 等方性永久磁石材料 |
| EP19830113252 EP0124655B1 (en) | 1983-05-06 | 1983-12-30 | Isotropic permanent magnets and process for producing same |
| CA000444488A CA1277159C (en) | 1983-05-06 | 1983-12-30 | Isotropic permanent magnets and process for producing same |
| US06/567,640 US4840684A (en) | 1983-05-06 | 1983-12-30 | Isotropic permanent magnets and process for producing same |
| DE8383113252T DE3380612D1 (en) | 1983-05-06 | 1983-12-30 | Isotropic permanent magnets and process for producing same |
| SG49090A SG49090G (en) | 1983-05-06 | 1990-07-04 | Isotropic permanent magnets and process for producing same |
| HK68390A HK68390A (en) | 1983-05-06 | 1990-08-30 | Isotropic permanent magnets and process for producing same |
| US07/717,002 US5192372A (en) | 1983-05-06 | 1991-06-18 | Process for producing isotropic permanent magnets and materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58079096A JPS59204209A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 等方性永久磁石材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59204209A JPS59204209A (ja) | 1984-11-19 |
| JPH0467322B2 true JPH0467322B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=13680342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58079096A Granted JPS59204209A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 等方性永久磁石材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59204209A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147503A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-07-05 | Tohoku Metal Ind Ltd | 希土類磁石 |
| CA1273231A (en) * | 1984-12-10 | 1990-08-28 | Kalathur S.V.L. Narasimhan | Permanent magnet alloy |
| JPS6338217A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-18 | Tohoku Metal Ind Ltd | 焼結型希土類磁石の製造方法 |
| US4829277A (en) * | 1986-11-20 | 1989-05-09 | General Motors Corporation | Isotropic rare earth-iron field magnets for magnetic resonance imaging |
| JPS63140605U (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-16 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57141901A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-02 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | Permanent magnet powder |
| JPS5964739A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-04-12 | ゼネラルモーターズコーポレーション | 磁気等方性の硬磁性合金組成物およびその製造方法 |
-
1983
- 1983-05-06 JP JP58079096A patent/JPS59204209A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57141901A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-02 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | Permanent magnet powder |
| JPS5964739A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-04-12 | ゼネラルモーターズコーポレーション | 磁気等方性の硬磁性合金組成物およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59204209A (ja) | 1984-11-19 |
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