JPH07130521A - 機械的強度の大きい永久磁石及びその製造方法 - Google Patents
機械的強度の大きい永久磁石及びその製造方法Info
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- JPH07130521A JPH07130521A JP5293963A JP29396393A JPH07130521A JP H07130521 A JPH07130521 A JP H07130521A JP 5293963 A JP5293963 A JP 5293963A JP 29396393 A JP29396393 A JP 29396393A JP H07130521 A JPH07130521 A JP H07130521A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、機械的強度が強く、しかも磁気特
性が高い永久磁石及びその製造方法を提供する。 【構成】 この機械的強度が大きい永久磁石は、希土類
−鉄−ボロン系合金相２が希土類基合金相１によって取
り囲まれている組織を有するので、希土類基合金相１が
粒界相の希土類基強化合金となり、粒界の機械的性質が
向上することにより、機械的強度が高くなり、しかも磁
気特性が高い永久磁石を提供できる。
性が高い永久磁石及びその製造方法を提供する。 【構成】 この機械的強度が大きい永久磁石は、希土類
−鉄−ボロン系合金相２が希土類基合金相１によって取
り囲まれている組織を有するので、希土類基合金相１が
粒界相の希土類基強化合金となり、粒界の機械的性質が
向上することにより、機械的強度が高くなり、しかも磁
気特性が高い永久磁石を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、大きい機械的強度を
有し、高い磁気特性を有する永久磁石及びその製造方法
に関する。
有し、高い磁気特性を有する永久磁石及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ネオジム−鉄−ボロン（Ｎｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ）やサマリウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）系焼結
磁石は、高い磁気的特性（ＢＨM A X ）を有する磁石と
して実用化されている。近年、永久磁石は、エンジンに
設ける高速回転する電動・発電機を持つターボチャージ
ャやエネルギー回収装置に使用されるようになってき
た。このようなエネルギー回収装置やターボチャージャ
では、永久磁石は高速で回転するシャフトに取り付けら
れており、そのため、永久磁石については引張強度等の
機械的強度が大きいものが要求されるようになった。
ｅ−Ｂ）やサマリウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）系焼結
磁石は、高い磁気的特性（ＢＨM A X ）を有する磁石と
して実用化されている。近年、永久磁石は、エンジンに
設ける高速回転する電動・発電機を持つターボチャージ
ャやエネルギー回収装置に使用されるようになってき
た。このようなエネルギー回収装置やターボチャージャ
では、永久磁石は高速で回転するシャフトに取り付けら
れており、そのため、永久磁石については引張強度等の
機械的強度が大きいものが要求されるようになった。
【０００３】また、特開平４−３１８１０２号公報に
は、希土類合金粉末及びその製造方法が開示されてい
る。該希土類合金粉末は、Ｙ，Ｓｃ及びランタノイドの
内から選んだ一種または二種を１５ａｔ％以上で９０ａ
ｔ％以下と、残部が実質的にＮｉ又はＦｅ若しくはＣｏ
との混合物になる金属間化合物又は共晶組成の合金から
成るものである。これらの粉末は、水素脆化後、粉砕す
ることによって得られたものである。
は、希土類合金粉末及びその製造方法が開示されてい
る。該希土類合金粉末は、Ｙ，Ｓｃ及びランタノイドの
内から選んだ一種または二種を１５ａｔ％以上で９０ａ
ｔ％以下と、残部が実質的にＮｉ又はＦｅ若しくはＣｏ
との混合物になる金属間化合物又は共晶組成の合金から
成るものである。これらの粉末は、水素脆化後、粉砕す
ることによって得られたものである。
【０００４】また、特開平４−１１０４０１号公報に
は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石用原料粉末が開示されてい
る。該Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石用原料粉末は、Ｒ（Ｙを
含む希土類元素のうち少なくとも１種）１１原子％〜１
３原子％、Ｂ４原子％〜１２原子％、残部Ｆｅ及び不可
避的不純物からなり、直接還元拡散法によるＲ2 Ｆｅ
14 Ｂ相を主相とする合金粉末と、Ｒ（Ｙを含む希土類
元素のうち少なくとも１種）１３原子％〜４５原子％、
残部Ｃｏ（Ｃｏの一部或いは大部分をＦｅで置換でき
る）及び不可避的不純物からなり、直接還元拡散法によ
るＲ3 Ｃｏ相を含むＣｏ又はＦｅとＲとの金属間化合物
相からなる金属間化合物粉末とを、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久
磁石の所要組成に配合したものである。
は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石用原料粉末が開示されてい
る。該Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石用原料粉末は、Ｒ（Ｙを
含む希土類元素のうち少なくとも１種）１１原子％〜１
３原子％、Ｂ４原子％〜１２原子％、残部Ｆｅ及び不可
避的不純物からなり、直接還元拡散法によるＲ2 Ｆｅ
14 Ｂ相を主相とする合金粉末と、Ｒ（Ｙを含む希土類
元素のうち少なくとも１種）１３原子％〜４５原子％、
残部Ｃｏ（Ｃｏの一部或いは大部分をＦｅで置換でき
る）及び不可避的不純物からなり、直接還元拡散法によ
るＲ3 Ｃｏ相を含むＣｏ又はＦｅとＲとの金属間化合物
相からなる金属間化合物粉末とを、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久
磁石の所要組成に配合したものである。
【０００５】また、特開平４−３５４１０４号公報に
は、希土類ボンド磁石の製造方法が開示されている。該
希土類ボンド磁石の製造方法は、水素を含まなくても優
れた時期性能と温度特性を確保でき、十分な耐熱性を有
するものであり、希土類元素Ｒと、鉄Ｆｅと窒素又は炭
素とを主成分とし且つＲ2 Ｆｅ1 7 型化合物を主相とし
て含む合金粉末に、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｍ
ｇから選ばれた少なくとも一種の金属粉末を混合し、こ
の混合粉末に圧縮成形した後、１００〜６００℃で熱処
理を行うものである。
は、希土類ボンド磁石の製造方法が開示されている。該
希土類ボンド磁石の製造方法は、水素を含まなくても優
れた時期性能と温度特性を確保でき、十分な耐熱性を有
するものであり、希土類元素Ｒと、鉄Ｆｅと窒素又は炭
素とを主成分とし且つＲ2 Ｆｅ1 7 型化合物を主相とし
て含む合金粉末に、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｍ
ｇから選ばれた少なくとも一種の金属粉末を混合し、こ
の混合粉末に圧縮成形した後、１００〜６００℃で熱処
理を行うものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
永久磁石では、主として、乾式プレスを用いたプロセス
を利用しており、磁気的特性を向上させることだけに力
が注がれていたため、機械的強度の大きい永久磁石が無
いのが現状である。
永久磁石では、主として、乾式プレスを用いたプロセス
を利用しており、磁気的特性を向上させることだけに力
が注がれていたため、機械的強度の大きい永久磁石が無
いのが現状である。
【０００７】また、前掲各公報に開示された希土類永久
磁石合金、永久磁石の製造法及びＡｌ基希土類系磁石の
製造方法は、いずれも機械的強度を大きくするという目
的意識は無いものである。例えば、前掲特開平４−３１
８１０２号公報に開示された希土類合金粉末の製造方法
は、水素化する合金は強度の高いものではない。また、
前掲特開平４−３５４１０４号公報に開示された希土類
ボンド磁石の製造方法におけるＡｌ，Ｓｎの添加は、磁
石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善のためで
あるが、機械強度をアップするためではない。
磁石合金、永久磁石の製造法及びＡｌ基希土類系磁石の
製造方法は、いずれも機械的強度を大きくするという目
的意識は無いものである。例えば、前掲特開平４−３１
８１０２号公報に開示された希土類合金粉末の製造方法
は、水素化する合金は強度の高いものではない。また、
前掲特開平４−３５４１０４号公報に開示された希土類
ボンド磁石の製造方法におけるＡｌ，Ｓｎの添加は、磁
石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善のためで
あるが、機械強度をアップするためではない。
【０００８】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、磁性合金粉末に希土類合金微粉末
を添加し、磁場中成形後に、焼結することによって機械
的強度と磁気的特性を向上させるものであり、特に、水
素吸蔵粉砕法によって作製した希土類合金微粉末を磁性
合金粉末に添加して焼結することによって永久磁石の機
械的強度が強く、しかも高い磁気特性を有する機械的強
度の大きい永久磁石及びその製造方法を提供することで
ある。
解決することであり、磁性合金粉末に希土類合金微粉末
を添加し、磁場中成形後に、焼結することによって機械
的強度と磁気的特性を向上させるものであり、特に、水
素吸蔵粉砕法によって作製した希土類合金微粉末を磁性
合金粉末に添加して焼結することによって永久磁石の機
械的強度が強く、しかも高い磁気特性を有する機械的強
度の大きい永久磁石及びその製造方法を提供することで
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、希土類−鉄−ボロン系合金相が希土類基合
金相によって取り囲まれていることを特徴とする機械的
強度の大きい永久磁石に関する。
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、希土類−鉄−ボロン系合金相が希土類基合
金相によって取り囲まれていることを特徴とする機械的
強度の大きい永久磁石に関する。
【００１０】また、この機械的強度の大きい永久磁石に
おいて、希土類−鉄−ボロン系合金粉末と希土類基合金
粉末とを混合して焼結して構成されているものであり、
前記希土類基合金粉末は、Ｈを５〜９０ａｔｍ％含有し
ており、また、酸素濃度は、０．１５ｗｔ％以下であ
る。
おいて、希土類−鉄−ボロン系合金粉末と希土類基合金
粉末とを混合して焼結して構成されているものであり、
前記希土類基合金粉末は、Ｈを５〜９０ａｔｍ％含有し
ており、また、酸素濃度は、０．１５ｗｔ％以下であ
る。
【００１１】また、この発明は、水素吸蔵粉砕法及び水
分量０．１％以下のヘキサンを使用して湿式粉砕するこ
とによって希土類基合金粉末を作製し、該希土類基合金
粉末に希土類−鉄−ボロン系合金粉末を混合して焼結し
たことを特徴とする機械的強度の大きい永久磁石の製造
方法に関する。
分量０．１％以下のヘキサンを使用して湿式粉砕するこ
とによって希土類基合金粉末を作製し、該希土類基合金
粉末に希土類−鉄−ボロン系合金粉末を混合して焼結し
たことを特徴とする機械的強度の大きい永久磁石の製造
方法に関する。
【００１２】更に、この機械的強度の大きい永久磁石の
製造方法において、希土類−鉄−ボロン系合金粉末の組
成は、Ｆｅ：６０〜８５ａｔｍ％、Ｂ：４〜１０ａｔｍ
％、Ｃｏ：０〜２０ａｔｍ％、Ｒ：８〜２０ａｔｍ％
（ＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種）及び
Ｏを０．１５ｗｔ％以下を主成分とするものである。
製造方法において、希土類−鉄−ボロン系合金粉末の組
成は、Ｆｅ：６０〜８５ａｔｍ％、Ｂ：４〜１０ａｔｍ
％、Ｃｏ：０〜２０ａｔｍ％、Ｒ：８〜２０ａｔｍ％
（ＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種）及び
Ｏを０．１５ｗｔ％以下を主成分とするものである。
【００１３】また、この機械的強度の大きい永久磁石の
製造方法において、希土類基合金粉末の金属成分のみの
組成は、Ｓｎ：１〜１０ａｔｍ％、Ｆｅ：１〜２０ａｔ
ｍ％、Ａｌ：１〜１０ａｔｍ％、Ｚｎ：１〜１０ａｔｍ
％、及びＲ：５０〜９６ａｔｍ％（ＲはＹを含む希土類
元素のうち少なくとも１種）を主成分とするものであ
る。
製造方法において、希土類基合金粉末の金属成分のみの
組成は、Ｓｎ：１〜１０ａｔｍ％、Ｆｅ：１〜２０ａｔ
ｍ％、Ａｌ：１〜１０ａｔｍ％、Ｚｎ：１〜１０ａｔｍ
％、及びＲ：５０〜９６ａｔｍ％（ＲはＹを含む希土類
元素のうち少なくとも１種）を主成分とするものであ
る。
【００１４】更に、この機械的強度の大きい永久磁石の
製造方法において、希土類−鉄−ボロン系合金粉末は、
湿式によってボールミルで粉砕することによって作製さ
れている。また、湿式によってボールミルで粉砕するこ
とによって作製したスラリー状の希土類−鉄−ボロン系
合金粉末を乾燥させずに、希土類基合金粉末を直接添加
し、そのまま湿式で磁場中成形を行い、焼結して作製し
たものである。
製造方法において、希土類−鉄−ボロン系合金粉末は、
湿式によってボールミルで粉砕することによって作製さ
れている。また、湿式によってボールミルで粉砕するこ
とによって作製したスラリー状の希土類−鉄−ボロン系
合金粉末を乾燥させずに、希土類基合金粉末を直接添加
し、そのまま湿式で磁場中成形を行い、焼結して作製し
たものである。
【００１５】
【作用】この発明による機械的強度の大きい永久磁石及
びその製造方法は、上記のように構成されており、次の
ように作用する。即ち、この機械的強度の大きい永久磁
石について、Ｎｄ系希土類磁石合金では、粒界相が希土
類基強化合金で形成されていることによって、粒界の機
械的性質が向上するものであり、希土類−鉄−ボロン系
合金相が希土類基合金相によって取り囲まれた組織を有
していることによって高い機械的強度を有し、しかも磁
気特性が向上する。
びその製造方法は、上記のように構成されており、次の
ように作用する。即ち、この機械的強度の大きい永久磁
石について、Ｎｄ系希土類磁石合金では、粒界相が希土
類基強化合金で形成されていることによって、粒界の機
械的性質が向上するものであり、希土類−鉄−ボロン系
合金相が希土類基合金相によって取り囲まれた組織を有
していることによって高い機械的強度を有し、しかも磁
気特性が向上する。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明による機械
的強度の大きい永久磁石の一実施例を説明する。図１は
この発明による機械的強度の大きい永久磁石の一実施例
を説明する組織図である。この機械的強度の大きい永久
磁石は、希土類−鉄−ボロン系合金相２が希土類基合金
相１によって取り囲まれている組織に構成されている。
また、この永久磁石は、希土類−鉄−ボロン系合金粉末
と希土類基合金粉末とを混合して磁場中成形後に、焼結
することによって作製できる。特に、希土類合金微粉末
は、水素吸蔵粉砕法によって作製したものを使用してい
る。この時、希土類基合金粉末は、Ｈを５〜９０ａｔｍ
％含有しているものである。また、酸素濃度は、０．１
５ｗｔ％以下である。
的強度の大きい永久磁石の一実施例を説明する。図１は
この発明による機械的強度の大きい永久磁石の一実施例
を説明する組織図である。この機械的強度の大きい永久
磁石は、希土類−鉄−ボロン系合金相２が希土類基合金
相１によって取り囲まれている組織に構成されている。
また、この永久磁石は、希土類−鉄−ボロン系合金粉末
と希土類基合金粉末とを混合して磁場中成形後に、焼結
することによって作製できる。特に、希土類合金微粉末
は、水素吸蔵粉砕法によって作製したものを使用してい
る。この時、希土類基合金粉末は、Ｈを５〜９０ａｔｍ
％含有しているものである。また、酸素濃度は、０．１
５ｗｔ％以下である。
【００１７】次に、この発明による機械的強度の大きい
永久磁石の製造方法の実施例を説明する。この機械的強
度の大きい永久磁石の製造方法は、水素吸蔵粉砕法と、
水分量０．１％以下のヘキサンを使用して湿式粉砕する
こととによって希土類基合金粉末を作製し、該希土類基
合金粉末に希土類−鉄−ボロン系合金粉末を混合して焼
結したものである。この時、希土類−鉄−ボロン系合金
粉末の組成は、Ｆｅ：６０〜８５ａｔｍ％、Ｂ：４〜１
０ａｔｍ％、Ｃｏ：０〜２０ａｔｍ％、Ｒ：８〜２０ａ
ｔｍ％（ＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも１
種）及びＯを０．１５ｗｔ％以下を主成分とするもので
ある。また、希土類基合金粉末の金属成分のみの組成
は、Ｓｎ：１〜１０ａｔｍ％、Ｆｅ：１〜２０ａｔｍ
％、Ａｌ：１〜１０ａｔｍ％、Ｚｎ：１〜１０ａｔｍ
％、及びＲ：５０〜９６ａｔｍ％（ＲはＹを含む希土類
元素のうち少なくとも１種）を主成分とするものであ
る。
永久磁石の製造方法の実施例を説明する。この機械的強
度の大きい永久磁石の製造方法は、水素吸蔵粉砕法と、
水分量０．１％以下のヘキサンを使用して湿式粉砕する
こととによって希土類基合金粉末を作製し、該希土類基
合金粉末に希土類−鉄−ボロン系合金粉末を混合して焼
結したものである。この時、希土類−鉄−ボロン系合金
粉末の組成は、Ｆｅ：６０〜８５ａｔｍ％、Ｂ：４〜１
０ａｔｍ％、Ｃｏ：０〜２０ａｔｍ％、Ｒ：８〜２０ａ
ｔｍ％（ＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも１
種）及びＯを０．１５ｗｔ％以下を主成分とするもので
ある。また、希土類基合金粉末の金属成分のみの組成
は、Ｓｎ：１〜１０ａｔｍ％、Ｆｅ：１〜２０ａｔｍ
％、Ａｌ：１〜１０ａｔｍ％、Ｚｎ：１〜１０ａｔｍ
％、及びＲ：５０〜９６ａｔｍ％（ＲはＹを含む希土類
元素のうち少なくとも１種）を主成分とするものであ
る。
【００１８】また、この機械的強度の大きい永久磁石の
製造方法において、希土類−鉄−ボロン系合金粉末は、
湿式によってボールミルで粉砕することによってスラリ
ー状に作製されている。更に、スラリー状の希土類−鉄
−ボロン系合金粉末を乾燥させずに、希土類基合金粉末
を直接添加し、そのまま湿式で磁場中成形を行い、焼結
して作製したものである。
製造方法において、希土類−鉄−ボロン系合金粉末は、
湿式によってボールミルで粉砕することによってスラリ
ー状に作製されている。更に、スラリー状の希土類−鉄
−ボロン系合金粉末を乾燥させずに、希土類基合金粉末
を直接添加し、そのまま湿式で磁場中成形を行い、焼結
して作製したものである。
【００１９】このこの機械的強度の大きい永久磁石の製
造方法において、まず、希土類−鉄−ボロン系合金を作
製するため、純度９９．９％以上の電解鉄、フェロボロ
ン合金、純度９９．７％以上のＮｄ及びＣｏを表１に示
す組成になるように秤量し、Ａ１，Ａ２及びＡ３の希土
類（Ｎｄ）−鉄（Ｆｅ）−ボロン（Ｂ）系合金の組成を
作製した。
造方法において、まず、希土類−鉄−ボロン系合金を作
製するため、純度９９．９％以上の電解鉄、フェロボロ
ン合金、純度９９．７％以上のＮｄ及びＣｏを表１に示
す組成になるように秤量し、Ａ１，Ａ２及びＡ３の希土
類（Ｎｄ）−鉄（Ｆｅ）−ボロン（Ｂ）系合金の組成を
作製した。
【表１】
【００２０】表１では、各元素の組成はアトミック％
（ａｔｍ％）で示されており、これらのａｔｍ％は各元
素に添字として記載した数字で示している。即ち、試料
Ａ１は、Ｎｄ：１１．７、Ｆｅ：８２．４及びＢ：５．
９（ａｔｍ％）である。試料Ａ２は、Ｎｄ：１１．７、
Ｆｅ：７５．０、Ｃｏ：７．４及びＢ：５．９（ａｔｍ
％）である。試料Ａ３は、Ｎｄ：１２．７、Ｆｅ：８
１．４及びＢ：５．９（ａｔｍ％）である。
（ａｔｍ％）で示されており、これらのａｔｍ％は各元
素に添字として記載した数字で示している。即ち、試料
Ａ１は、Ｎｄ：１１．７、Ｆｅ：８２．４及びＢ：５．
９（ａｔｍ％）である。試料Ａ２は、Ｎｄ：１１．７、
Ｆｅ：７５．０、Ｃｏ：７．４及びＢ：５．９（ａｔｍ
％）である。試料Ａ３は、Ｎｄ：１２．７、Ｆｅ：８
１．４及びＢ：５．９（ａｔｍ％）である。
【００２１】Ａ１，Ａ２及びＡ３の元素の組成を有する
ネオジム−鉄−ボロン系合金をアルゴンＡｒ雰囲気中で
高周波又はアークによって溶解した。次に、作製した合
金を、温度１１００℃で２０時間、真空中でアニールし
た。次に、スタンプミルにより、２５０メッシュに粗粉
砕した。更に、約３〜４μｍになるまで湿式法でボール
ミルで微粉砕した。微粉砕には、水分量０．１％以下の
ヘキサンを用いた。
ネオジム−鉄−ボロン系合金をアルゴンＡｒ雰囲気中で
高周波又はアークによって溶解した。次に、作製した合
金を、温度１１００℃で２０時間、真空中でアニールし
た。次に、スタンプミルにより、２５０メッシュに粗粉
砕した。更に、約３〜４μｍになるまで湿式法でボール
ミルで微粉砕した。微粉砕には、水分量０．１％以下の
ヘキサンを用いた。
【００２２】一方、希土類基合金粉末を水素吸蔵粉砕法
で作製するため、表２に示す組成のＢ１，Ｂ２及びＢ３
の希土類基合金を、高周波又はアーク溶解した。次に、
この希土類基合金から一辺が１０ｍｍのサイコロ状の合
金を切り出した後、３５０℃で１気圧の水素ガス中で３
０分処理を行うことによって水素を吸収させた。次い
で、水素を吸収させた合金を遊星ボールミルによって６
０分間の粉砕を行った。その結果、Ｂ１は平均粒径３．
０μｍに、Ｂ２は３．５μｍに、及びＢ３は５．０μｍ
の微粉末に粉砕された。
で作製するため、表２に示す組成のＢ１，Ｂ２及びＢ３
の希土類基合金を、高周波又はアーク溶解した。次に、
この希土類基合金から一辺が１０ｍｍのサイコロ状の合
金を切り出した後、３５０℃で１気圧の水素ガス中で３
０分処理を行うことによって水素を吸収させた。次い
で、水素を吸収させた合金を遊星ボールミルによって６
０分間の粉砕を行った。その結果、Ｂ１は平均粒径３．
０μｍに、Ｂ２は３．５μｍに、及びＢ３は５．０μｍ
の微粉末に粉砕された。
【表２】
【００２３】表２は、希土類基合金粉末の組成を示すも
のである。希土類基合金粉末における各元素の組成はア
トミック％（ａｔｍ％）で示されており、これらのａｔ
ｍ％は各元素に添字として記載した数字で示している。
即ち、試料Ｂ１は、Ｎｄ：５８、Ｄｙ（ジスプロシウ
ム）：３５、Ｓｎ：５及びＦｅ：２（ａｔｍ％）であ
る。試料Ｂ２は、Ｎｄ：５３、Ｄｙ：３８、Ｓｎ：５、
Ｆｅ：２及びＡｌ：２（ａｔｍ％）である。試料Ｂ３
は、Ｎｄ：６１、Ｄｙ：３０、Ｓｎ：５、Ｆｅ：２及び
Ｚｎ：２（ａｔｍ％）である。
のである。希土類基合金粉末における各元素の組成はア
トミック％（ａｔｍ％）で示されており、これらのａｔ
ｍ％は各元素に添字として記載した数字で示している。
即ち、試料Ｂ１は、Ｎｄ：５８、Ｄｙ（ジスプロシウ
ム）：３５、Ｓｎ：５及びＦｅ：２（ａｔｍ％）であ
る。試料Ｂ２は、Ｎｄ：５３、Ｄｙ：３８、Ｓｎ：５、
Ｆｅ：２及びＡｌ：２（ａｔｍ％）である。試料Ｂ３
は、Ｎｄ：６１、Ｄｙ：３０、Ｓｎ：５、Ｆｅ：２及び
Ｚｎ：２（ａｔｍ％）である。
【００２４】ここで、希土類基合金に水素を吸収させた
場合の粉砕時間と粉末の粒径の関係を表３に示す。
場合の粉砕時間と粉末の粒径の関係を表３に示す。
【表３】 また、比較のため、希土類基合金に水素を吸収させなか
った場合の粉砕時間と粉末の粒径の関係を表４に示す。
った場合の粉砕時間と粉末の粒径の関係を表４に示す。
【表４】
【００２５】次に、湿式によってボールミルで粉砕する
ことによって作製したスラリー状の希土類即ちネオジム
−鉄−ボロン系合金粉末を乾燥させずに、表５に示した
組み合わせで、希土類基合金粉末を全体の粉末の重量に
対して表５に示した量を直接添加し、そのまま湿式で磁
場中で成形し、直ちに焼結して熱処理を行った。
ことによって作製したスラリー状の希土類即ちネオジム
−鉄−ボロン系合金粉末を乾燥させずに、表５に示した
組み合わせで、希土類基合金粉末を全体の粉末の重量に
対して表５に示した量を直接添加し、そのまま湿式で磁
場中で成形し、直ちに焼結して熱処理を行った。
【表５】
【００２６】即ち、表５には、ヘキサンを使用して湿式
で粉砕し、湿式プレスで成形して焼結した場合に得られ
るこの発明による永久磁石の機械特性と磁気特性が示さ
れている。表５に示す組み合わせは、Ａ１とＢ１，Ａ２
とＢ２，Ａ２とＢ２，Ａ２とＢ２，Ａ３とＢ３，Ａ３と
Ｂ３，Ａ３とＢ３との７種類である。磁場中での成形
は、１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で、１２ｋＯｅの磁場
中で行った。これらの成形体の焼結は、１０００〜１１
００℃でアルゴン雰囲気中で１〜４時間焼結を行い、熱
処理は６００℃で２時間行った。
で粉砕し、湿式プレスで成形して焼結した場合に得られ
るこの発明による永久磁石の機械特性と磁気特性が示さ
れている。表５に示す組み合わせは、Ａ１とＢ１，Ａ２
とＢ２，Ａ２とＢ２，Ａ２とＢ２，Ａ３とＢ３，Ａ３と
Ｂ３，Ａ３とＢ３との７種類である。磁場中での成形
は、１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で、１２ｋＯｅの磁場
中で行った。これらの成形体の焼結は、１０００〜１１
００℃でアルゴン雰囲気中で１〜４時間焼結を行い、熱
処理は６００℃で２時間行った。
【００２７】上記のようにして作製した永久磁石の機械
強度は、４点曲げ強度試験によって測定し、測定結果を
表５に示す。また、これらの永久磁石の磁気特性は、振
動試料型磁気測定装置によって測定し、磁気特性を表５
に示す。
強度は、４点曲げ強度試験によって測定し、測定結果を
表５に示す。また、これらの永久磁石の磁気特性は、振
動試料型磁気測定装置によって測定し、磁気特性を表５
に示す。
【００２８】比較のため、希土類−鉄−ボロン系合金を
スタンプミルで作製した粉末をジェットミルで３〜４μ
ｍに微粉砕し、表６に示す組み合わせで、これに希土類
基合金粉末を添加し、混合した後、乾式プレスで成形し
焼結を行った。
スタンプミルで作製した粉末をジェットミルで３〜４μ
ｍに微粉砕し、表６に示す組み合わせで、これに希土類
基合金粉末を添加し、混合した後、乾式プレスで成形し
焼結を行った。
【表６】
【００２９】即ち、表６には、ジェットミルで粉砕し、
乾式プレスで成形して焼結した場合に得られる比較例の
永久磁石の機械特性と磁気特性が示されている。比較例
として作製した永久磁石の機械強度は、４点曲げ強度試
験によって測定し、測定結果を表６に示す。また、これ
らの永久磁石の磁気特性は、振動試料型磁気測定装置に
よって測定し、磁気特性を表６に示す。
乾式プレスで成形して焼結した場合に得られる比較例の
永久磁石の機械特性と磁気特性が示されている。比較例
として作製した永久磁石の機械強度は、４点曲げ強度試
験によって測定し、測定結果を表６に示す。また、これ
らの永久磁石の磁気特性は、振動試料型磁気測定装置に
よって測定し、磁気特性を表６に示す。
【００３０】以上のことから分かるように、この発明に
よる機械的強度の大きい永久磁石の製造方法で作製した
永久磁石は、従来の永久磁石に比較して、磁気特性が高
く、特に、機械的強度が大きいことが分かった。
よる機械的強度の大きい永久磁石の製造方法で作製した
永久磁石は、従来の永久磁石に比較して、磁気特性が高
く、特に、機械的強度が大きいことが分かった。
【００３１】
【発明の効果】この発明による機械的強度の大きい永久
磁石及びその製造方法は、上記のように構成されてお
り、次のような効果を有する。即ち、この発明による機
械的強度の大きい永久磁石は、希土類−鉄−ボロン系合
金相が希土類基合金相によって取り囲まれているので、
希土類基合金相が粒界相の希土類基強化合金となり、粒
界の機械的性質が向上することにより、機械的強度が高
くなり、しかも磁気特性が高い永久磁石を提供できる。
従って、この機械的強度の大きい永久磁石は、機械的強
度が高いことにより、例えば、エンジン部品における発
電・電動機を備えたターボチャージャ、発電機を備えた
エネルギー回収装置等の高速回転をするシャフトに取り
付ける永久磁石として利用できる。
磁石及びその製造方法は、上記のように構成されてお
り、次のような効果を有する。即ち、この発明による機
械的強度の大きい永久磁石は、希土類−鉄−ボロン系合
金相が希土類基合金相によって取り囲まれているので、
希土類基合金相が粒界相の希土類基強化合金となり、粒
界の機械的性質が向上することにより、機械的強度が高
くなり、しかも磁気特性が高い永久磁石を提供できる。
従って、この機械的強度の大きい永久磁石は、機械的強
度が高いことにより、例えば、エンジン部品における発
電・電動機を備えたターボチャージャ、発電機を備えた
エネルギー回収装置等の高速回転をするシャフトに取り
付ける永久磁石として利用できる。
【００３２】また、この機械的強度の大きい永久磁石に
おいて、酸素濃度は、０．１５ｗｔ％以下であるので、
磁石の機械的強度が向上する。また、磁石粉末表面の酸
素量が減少することから、焼結時の濡れ性が向上し、磁
石粉末の表面が滑らかに成って磁気特性が向上する。
おいて、酸素濃度は、０．１５ｗｔ％以下であるので、
磁石の機械的強度が向上する。また、磁石粉末表面の酸
素量が減少することから、焼結時の濡れ性が向上し、磁
石粉末の表面が滑らかに成って磁気特性が向上する。
【００３３】また、この機械的強度の大きい永久磁石の
製造方法は、水素吸蔵粉砕法及び水分量０．１％以下の
ヘキサンを使用して湿式粉砕することによって希土類基
合金粉末を作製し、該希土類基合金粉末に希土類−鉄−
ボロン系合金粉末を混合して焼結したので、希土類−鉄
−ボロン系合金相が希土類基合金相によって取り囲まれ
ている組織を構成することができ、磁石中の酸素の濃度
を低くすることができ、粒界の機械的性質が向上する。
製造方法は、水素吸蔵粉砕法及び水分量０．１％以下の
ヘキサンを使用して湿式粉砕することによって希土類基
合金粉末を作製し、該希土類基合金粉末に希土類−鉄−
ボロン系合金粉末を混合して焼結したので、希土類−鉄
−ボロン系合金相が希土類基合金相によって取り囲まれ
ている組織を構成することができ、磁石中の酸素の濃度
を低くすることができ、粒界の機械的性質が向上する。
【図１】この発明による機械的強度の大きい永久磁石の
一実施例を説明する組織図である。
一実施例を説明する組織図である。
１ 希土類基合金相 ２ 希土類−鉄−ボロン系合金相
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 1/053 41/02 Ｇ 8019−5Ｅ
Claims (9)
- 【請求項１】 希土類−鉄−ボロン系合金相が希土類基
合金相によって取り囲まれていることを特徴とする機械
的強度の大きい永久磁石。 - 【請求項２】 希土類−鉄−ボロン系合金粉末と希土類
基合金粉末とを混合して焼結して構成されていることを
特徴とする請求項１に記載の機械的強度の大きい永久磁
石。 - 【請求項３】 前記希土類基合金粉末は、Ｈを５〜９０
ａｔｍ％含有していることを特徴とする請求項１に記載
の機械的強度の大きい永久磁石。 - 【請求項４】 酸素濃度は、０．１５ｗｔ％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の機械的強度の大きい
永久磁石。 - 【請求項５】 水素吸蔵粉砕法及び水分量０．１％以下
のヘキサンを使用して湿式粉砕することによって希土類
基合金粉末を作製し、該希土類基合金粉末に希土類−鉄
−ボロン系合金粉末を混合して焼結したことを特徴とす
る機械的強度の大きい永久磁石の製造方法。 - 【請求項６】 希土類−鉄−ボロン系合金粉末の組成
は、Ｆｅ：６０〜８５ａｔｍ％、Ｂ：４〜１０ａｔｍ
％、Ｃｏ：０〜２０ａｔｍ％、Ｒ：８〜２０ａｔｍ％
（ＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種）及び
Ｏを０．１５ｗｔ％以下を主成分とすることを特徴とす
る請求項５に記載の機械的強度の大きい永久磁石の製造
方法。 - 【請求項７】 希土類基合金粉末の金属成分のみの組成
は、Ｓｎ：１〜１０ａｔｍ％、Ｆｅ：１〜２０ａｔｍ
％、Ａｌ：１〜１０ａｔｍ％、Ｚｎ：１〜１０ａｔｍ
％、及びＲ：５０〜９６ａｔｍ％（ＲはＹを含む希土類
元素のうち少なくとも１種）を主成分とすることを特徴
とする請求項５に記載の機械的強度の大きい永久磁石の
製造方法。 - 【請求項８】 希土類−鉄−ボロン系合金粉末は、湿式
によってボールミルで粉砕することによって作製されて
いることを特徴とする請求項５に記載の機械的強度の大
きい永久磁石の製造方法。 - 【請求項９】 湿式によってボールミルで粉砕すること
によって作製したスラリー状の希土類−鉄−ボロン系合
金粉末を乾燥させずに、希土類基合金粉末を直接添加
し、そのまま湿式で磁場中成形を行い、焼結して作製し
たことを特徴とする請求項５に記載の機械的強度の大き
い永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293963A JPH07130521A (ja) | 1993-10-30 | 1993-10-30 | 機械的強度の大きい永久磁石及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293963A JPH07130521A (ja) | 1993-10-30 | 1993-10-30 | 機械的強度の大きい永久磁石及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130521A true JPH07130521A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17801461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5293963A Pending JPH07130521A (ja) | 1993-10-30 | 1993-10-30 | 機械的強度の大きい永久磁石及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07130521A (ja) |
-
1993
- 1993-10-30 JP JP5293963A patent/JPH07130521A/ja active Pending
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