JPS59211558A - 永久磁石材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＦｅＢＲＭ系焼結永久材料に関し、特に、好ま
しい磁気特性を具現しうる特定の結晶粒径を有するもの
に関する。本発明において、ＲはＹを含む希土類元素を
表わす。

永久磁石は昨今のエレクトロニクスの技術の進歩に伴い
、機械的薔ネルギーー電気的エネルギー間のエネルギー
変換や、イれハ電子ビームのローレンツの力による偏向
の原理などを利用して、スピーカ、モータ、磁気ディス
ク駆動装置。

地震計９発電機、マグネトロンなどの装置に巾広く利用
されており、工業的に重要な材料の一つである。

また、これまでの永久磁石材料としてはアルニコ、ハー
ドフェライ、ト、サマリウムコバルト（ＳｍＣｏ）系な
どがよく知られており、実用に供されている。このうち
アルニコは高い残留磁束密度（以下、Ｂｒと略記）を有
するが、保磁力（以下、Ｈｃと略記）か小さく、またハ
ードフェライトは大きいＨｅを有するがＢｒが低い。

エレクトロニクス技術の進歩に伴ない、電気部品は高集
積化・小型化の傾向にあるが、アルニコ、ハードフェラ
イトを用いた磁気回路は他の部品と比較して＆量・容積
ともに大きくならざるをイ！ノない。これに対し、Ｓｍ
Ｃｏ系磁石は高いＢｒと大きなＨｅを有するため磁気回
路の小型化会高性能化の要求に合致しているが、原料に
用いるサマリウムは稀少資源であり、またコノヘルドは
資源が特定の地域に偏在しているため供給が不安定な状
況にある。従って、これらの問題点を有しない新規なｊ
Ｋ久磁石材料の開発が望まれていた。

１、かじ、希土類磁石がもっと広い分野で安価に、かつ
多量に使われるようになるためには、高価なコバルトを
含まず、かつ希土類金属として、鉱石中に多量に含まれ
ている軽希土類を主成分とすることが必要である。この
ような永久磁石材料の一つの試みとして、ＲＦｅ２系化
合物（ただしＲは希土類金属の少なくとも一種）が検討
された。クラーク（Ａ、Ｅ、Ｃ１ａｒｋ）はスパンタし
たアモルファスＴｂＦｅ２　は４．２　°にで２９．５
Ｍ、ＧＯｅｃ７：＋　エネルギ積をもち、３００〜５０
０°Ｃで熱処理すると、室温で保持力）１ｃ＝３．４Ｋ
Ｏｅ、最大エネルギ積（Ｂ）ｌ）ｍａｘ＝７ＭＧＯｅを
示すことを見い出した。同様な研究はＳｍＦｅ２につい
ても行なわれ、７７°にで９．２ＭＧＯｅを・ノ１＼す
ことが報告ぶれている。しかし、これらの材料はどれも
スパンタリングにより作製される薄膜であり、一般のス
ピーカやモータに使う磁石ではない。また、ＰｒＦｅ系
合金の超急冷リボンが、Ｈｃ＝２．８ＫＯｅ　（７）高
保磁力を示すことが報告された。

さらに、クーン等は”’　ｏｇ２　”　ｏ、＋２）ｏ、
’ｌ　Ｔｂｏ、ｏ５　Ｌｄｏ、ｏ５の超急冷アモルファ
スリボンを６２７°Ｃで焼鈍すると、Ｈｃ＝９ＫＯｅに
も達することを見い出した（Ｂｒ二’　　５ＫＧ）。但
し、この場合、磁石曲線の角形性が悪いため（Ｂ）Ｉ）
ｍａ　ｘは低い（Ｎ、Ｃ，Ｋｏｏｎ他、Ａｐｐｌ、Ｐｈ
ｙＳ。

Ｌｅｔｔ、　３９（１０）、１９８１．８４０〜８４２
頁）。

また、カバコツ（Ｌ、Ｋａｂａｃｏｆ　ｆ）等は（Ｆ　
ｅＯ，１１Ｂ　ｏ、、　）１−ｘＰｒｘ（Ｘ＝０〜０．
３原子比）の組成の超急冷リポ７を作製し、Ｆｅ−Ｐｒ
二成分系で室温にてＫＯｅ　レベルのＨｅをもつものが
あると報告している。

これらの超急冷リボン又はスパッタ薄膜はそれ自体とし
て使用可能な実用永久磁石（体）ではなく、これらのリ
ボンや薄膜から実用永久磁石を得ることはできない。

即ち、従来のＦｅ−Ｂ・Ｒ系超急冷リボン又はＲＦｅ系
スパッタを１ル膜からは、任意の形状・」法を有するバ
ルク永久磁石体を得ることができない。

これまでに報告されたＦｅψＢｅＲ系リボンの磁化曲線
は角形性が悪く、従来慣用の磁石に対抗できる実用永久
磁石材料はみなされえない。また、１゜記スパッタ薄膜
及び超急冷リボンは、いずれも木質上等方性であり、こ
れらから磁気異方性の実用水久磁イー１を得ることは、
事実上不１丁能である。

従って、本発明の基本目的は上述の従来法の欠点を除去
した、ＣＯ等の資源的稀少物質を用いることな〈従来の
ハードフェライトと同等程度以上の磁気特性を有する新
規な実用永久磁石体を得ることにある。さらに詳細には
、本発明は、室温以上で良好な磁気特性を有し、任意の
形状−実用寸法に成形でき、磁化曲線の角形性が高く、
さらに磁気異方性を有する実用永久磁石体であって、し
かもＲとして資源的に豊富な軽ん上類元素を有効に使用
できるものを得ることを目的とする。

本発明者等はさきに、サマリウムを必ずしも必要とせず
、資源的に０富で、且つ現在までほとんど用途が知られ
ていないＮｄなと軽６上類と、Ｆｅを主成分とするＦｅ
ＢＲ系化合物永久磁石を開発し、本願と同一出願人によ
り出願した（特願昭５７−１４５０７２）。

このＦｅＢＲ系磁石材料は高Ｂｒと高いエネルギー積（
以下（ＢＨ）ｗａｘと略記）を有しており、従来のアル
ニコ、ハードフェライト、ＳｍＣｏ系磁石に置換わるま
った〈新しい工業的永久磁石材ｖ１である。

本発明は、このＦｅＢＲ系焼結未焼結永久磁石材料てさ
らに良好な磁石特性を得るための焼結体結晶粒径の範囲
を与えることを基本的１．１的とし、さらに、保磁力を
必要に応じ改善ｔｉ）能とすることを併せて目的とする
。

即ち、本発明の永久磁石材料は、ＦｅＢＲ系焼結永久磁
石材料において、原子百分比で、８〜３０鬼のＲ（但し
ＲはＹを包含する希土類元素の少なくとも一種）、　２
〜２８％のＢ、下記の所定２の添加元素Ｍの一種又は二
種以上（但しＭ　　ＯＸを除き、Ｍとして二種以上の前
記添加元素を含む場合において、Ｍ合量は当該添加元素
のうち最大値を有するものの原子百分比以下）、及び残
部Ｆｅから成り、焼結体平均結晶粒径が１〜９０ｐｍで
ある磁気異方性焼結永久磁石材料２ Ｔｉ　　　４．５％以下、　Ｎｉ　　　８．０％以下、
Ｂｉ　　　５．０％以下、　■　　９．５％以下、Ｎｂ
　　１２．５％以ド、　Ｔａ　　１０．５　％以下、Ｏ
ｒ　　　８．５％以下、　Ｍｏ　　　９．５Ｘ以下、Ｗ
　　　９．５％以下、　Ｍｎ　　　８．０％以下、ＡＩ
　　　Ｌ５％以下、　Ｓｂ　　　２．５％以下、Ｇｅ　
　　７．０％以下、　Ｓｎ　　　３．５％以下、Ｚｒ　
　　５．５％以下、　及び Ｈｆ’　　５．５％以下を提供する。

以下本発明について詳述する。

ＦｅＢＲ系合金は、特願昭５７−１４５０７２に開示の
通り、焼結体として高い磁気特性を発現しキュリ一点３
００℃ｉａ後ないし約３７０°Ｃを有する全一〈新規な
結晶性の合金である。本発明者は、このＦｅＢＲ系合金
が溶解、鋳造、粉砕、磁界中配向成形、焼結という工程
により、焼結体とすることにより、従来この系では確認
できなかった磁気特性を備えた永久磁石となることを見
出したが、さらに、本願発明では、永久磁石としての優
れた磁気特性を発現しうるのは、焼結体の平均結晶粒径
が一定の範囲内にある場合であることを、広汎な実験に
より明確にし高性能のＦｅＢＲＭ系焼結永久磁石を工業
的に安定して製造可能としたものである。

ＦｅＢＲＭ系合金は本発明者等の測定によって高い結晶
磁気異方性定数Ｋｕを堝し、従来のＳｍＣｏ系磁石に匹
敵する異方性磁界Ｈａを有することが判った。

単磁区粒子の理論によると、高いＨａをもつ磁性体はハ
ードフェライトやＳｍＣｏ系磁石のように高性能の微粒
子型磁石になる可能性を持っている。

一般に、単磁区微粒子型磁石では粒子が大きければ粒子
内に磁壁を有するようになるため、磁化の反転は磁壁の
移動によって容易に起きて、Ｈｅは小さい。−・方、粒
子が小ごくなっである寸法以下になると、粒子内に磁壁
を有さなくなり、磁化の反転は回転のみによって進行す
るため、　Ｈｃは大きくなる。この単磁区になる限界寸
法は各材質によって異なっており、鉄の場合は０．０１
ＪＬｒｒｒ、ハードフェライトはｌ用ｍ、ＳｍＧｏ系は
４ＪＬｍ位であるといわれている。

またこれらの各材質のＨｃはこの限界寸法付近で高い値
が得られている。本発明のＦｅＢＲＭ系永久磁石におい
ては、平均結晶粒径が１〜９０μｍの範囲でＨｅ　ｌ　
ＫＯｅ以トが得られ、好ましくは１．５〜７０ｐ−ｍの
範囲でＨｅ　４ＫＯｅ以上が得られる。本発明の永久磁
石は焼結体として得られる。そのため焼結体の焼結後の
結晶粒子の大きさが問題である。焼結体のＨｃをｌ　Ｋ
Ｏｅ以上とするため、この焼結後の１１均結晶粒径はｌ
＃Ｌ１１以上が必要であることが実験的に確められた。

これ以上微細な焼結体結晶粒径を得るためには、焼結前
に微粉末を作成する必隻がある。しかしＦｅＢＲＭ合金
の微粉末は酸化し易いこと、微粒子に加わる歪みの影響
が大きくなること、さらに粒子径が極端に小さくなると
強磁性体ではなく超常磁性体になること、等により焼結
体のＨｃは著しく低下するものと考えられる。また結晶
粒径が９９ｐ−ｔｎより大きくなると、粒子は単磁区微
粒子ではなくなり、粒子内部に磁壁を４１するようにな
って、磁化の反転が容易に起こり、Ｈｃは小さくなる。

Ｈａ　１ＫＯｅ以上であるためには９Ｑ）ｈａ以下でな
ければならない。特に好ましくは１．５〜７Ｑ＃Ｌｍで
、Ｈｃは４　ＫＯｅ以上の高特性のものが得られる（以
下第１表参照） 本発明の永久磁石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
のうち一種以上を用いる。即ちこのＲとしては、Ｎｄ、
　Ｐｒ、　Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｈａ。

Ｅｒ、　Ｅｕ、　Ｓｍ、　Ｇｄ、　Ｐｉ、　Ｔｍ、　Ｙ
ｂ、　Ｌｕ及びＹが包含される。Ｒとしては、軽希土類
をもって足り、特にＮｄ、Ｐｒが好ましい。また通例Ｈ
のうち一種をもって足りるが、実用上は二種以上の混合
物（ミツシュメタル、ジジム等）を人手上の便宜等の理
由により用いることができ、Ｓｍ、　Ｙ、　Ｌａ、　Ｇ
ｅ、　Ｇｄ等は他のＲ１特にＮｄ、　Ｐｒ等との混合物
と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−ヒ入手可能な範囲で製造と不
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、純ボロン又はフェロボロンを用
いることができ、不純物としてＡＩ、Ｓｉ、Ｇ等を含む
ものも用いることができる。

本発明の永久磁石体は、既述の８〜３０ＸＲ，２〜２８
％Ｂ、所定２の添加元素Ｍ、残部Ｆｅ（原子百分率）に
おいて、保持カＨｅ≧ＩＫＯｅ、残留磁束密度Ｂｒ４Ｋ
Ｇ以上の磁気特性を示し、最大エネルギ積（ＢＨ）ｗａ
ｘはハードフェライト（４ＭＧＯｅ程度）と同等以−ヒ
となる。

Ｒは８原子２未満であると、Ｈｅがｌ　ＫＯｅより低く
なる。Ｒが増加するにつれて、Ｈｃは上昇するが、３０
原子２を越えるとハードフェライトのもっＢｒの値約４
ＫＧ未満になる。Ｂも同様の傾向を示し、２％未満では
ＨａがＩ　ＫＯｅより低くなり、２８％を越えるとＢｒ
が４ＫＧより低くなる。

軽希土類をＨの主成分（即ち全）ｉ　ｒｌ＋軽希１−類
５０ノＩ″ｌ゛子２以ヒ）トシ、１１〜２４％Ｒ，３〜
２７％Ｂ、　残ｍ（Ｆｅ＋Ｍ）の組成は、最大エネルギ
積（ＢＨ）ｍａｚ≧７　ＭＧＯｅを示し、好ましい範囲
である。

最も好ましくは、軽希土類をＲのＦ成分とし、１２〜２
０％Ｒ，４〜２４ＸＢ、所定２以下の添加元素Ｍ、残部
（Ｆｅ＋Ｍ）の組成であり、最大エネルギ積（ＢＨ）ｍ
ａｒ≧１０ＭＧＯｅを示し、（ＢＨ）ｓａｗは最高３３
ＮＧ［Ｈｅ以−Ｌに達する。

本発明磁石において大部分のＭはｉＨｃを増大させる効
果を持っている。Ｍの添加によるｉＨｃの増大は磁石の
安定性を増しその用途が拡大される。

しかしＭは非磁性の元素（Ｎｉを除く）であるため、添
加量の増大によってＢｒが低下していきそのため（ＢＨ
）ｍａｘが減少する。（ＢＨ）ｍａｘは少し低くなって
も高いｉＨｃが必要とされる用途は最近ことに多くなっ
てきたためＭを含む合金は大変有用であるが（ＢＨ）ｗ
ａｘが４　ＭＧＯｅ以上の範囲において石川である。

添加元素Ｍの夫々の添加のＢｒに及ぼす効果を確認する
ためその添加酸を変化させてＢ「を測定した結果を第１
図〜第３図に示す。Ｂｉ、　Ｍｎ、　Ｎｉを除く他の添
加元素Ｍ　（Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｈｆ、　Ｖ、　Ｔａ、　
Ｎｂ、　Ｃｒ。

Ｗ、　Ｍｏ、　Ｓｂ、　Ｓｎ、　Ｇｅ、　ＡＩ）の添加
量の上限は第１図〜第３図に示す通りハードフェライト
のＢｒ約４ＫＧと同等以上の範囲として選定できる。さ
らにＢｒの観点からの好ましい範囲はＢｒを８．５．８
．　ＩＤＫＧ等の段階をもって区画することにより夫々
第１図〜第３図から明らかに読むことができる。

これらの図からハードフェライトのレベルの（ＢＨ）ｍ
ａｗ約４　ＫＧＯｅと同等以上の範囲として添加元素Ｍ
の添加量の上限はつぎのようになる。

Ｔｉ　　　４．５　％以下、　Ｎｉ　　　８．０％以）
、Ｂｉ　　　５．Ｑ％以下、　Ｖ　　　８．５”Ｘ以下
、Ｎｂ　　１２．５　％以ド、　Ｔａ　　１０．５％以
下、Ｃｒ　　　８．５％以下、　Ｍｏ　　　８．５％以
下、−９，５％以下、　Ｋｎ　　　８．０％以下、ＡＩ
　　　９．５　％　以下、　Ｓｂ　　　２．５％以下、
Ｇｅ　　　７．０　％以下、　Ｓｎ　　　３．５％以下
、Ｚｒ　　　５．５％以下、　及び Ｈｆ　　　５．５％以下。

上記元素を二種以上含有する場合には第１図〜第３図に
示す、各添加元素の特性曲線の中間の値を一般に示し夫
々の元素の含有量は−１−記％の範囲内でかつその含量
が各元素に対する」二記％の最大値以下となる。

Ｍはその添加量の増大と共に一般にＢｒが減少している
が他面で大部分のＭについてｉＨｃの増大があるので（
ＢＨ）ｗａｘはＭの添加によりＭ無添加の場合と同等程
度の値となる。保磁力の増大はその磁気特性の安定下に
資するので実用的に極めて安定なかつ高エネルギ積の永
久磁石が得られる。

Ｍｎ、Ｎｉ　は多量に添加するとｉＨｃが減少するがＮ
ｉは強磁性元素であるため、Ｂｒは余り低下しない。

そのためＮｉの十限はＢｒの観点から８％としＨｃの観
点からは旧４．５％以下が好ましい。

Ｍｎ添加はＢｒ減少に与える影響はＮｉよりは大である
が急激ではない。かくてＭｎの上限はＢｒの観点から８
ｚとしｉＨｃの観点からはＭｎ３．５％以ドが好ましい
。

Ｂｉについてはその蒸気圧が極めて高＜Ｂｉ５％を越え
る合金の製造が事実−に不η丁能であり５ｚ以Ｆとする
。二種具−ｂのＭを含む合金の場合Ｂｒが４　ＫＧＯｅ
以上の条件を満たすためには上述の各元素の添加ｊＣ−
の１−限のうち最大の値（駕）以下であることが必要で
ある。

本発明の永久磁石はＦｅ−Ｂ・Ｒ−Ｍ系であり、必ずし
もＧｏを含む必要がなく、またＲとしては資源的にさ富
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豊富
で安価であり、きｂめて有用である。

以下本発明の態様及び効果について、実施例に従って説
明する。但し実施例及び記載の態様は、本発明をこれら
に限定するものではない。

第１．２表は、つぎのに程によって作製した種々のＦｅ
ｅＢ・Ｒ＠Ｍ化合物から成る永久磁石体の特性を示す（
本発明の範囲外のものも対比のためＣ符合を伺して示さ
れている）。

（１）合金を高周波溶解し、水冷銅鋳型に鋳造、出発原
料はＦｅとして純度９８．９％の電解鉄、ＢとＬ　−（
７ｘ　ｏポロン合金（１９，３８％Ｂ、　５．３２％Ａ
Ｉ、　０．７４＄Ｓｉ、　０．０３％Ｇ残部Ｆｅ）、Ｒ
，！＝Ｌテ純度９９．７％以上（不純物は主として他の
釉上類金属）を使用。

Ｍとして純度９９％の’ｒｉ、　Ｎｏ、　Ｂｉ、　Ｇｅ
、　Ｎｉ。

Ｔａ、　Ｓｂ、　９８％のり、　９９．９％のＡ１、Ｓ
ｎ、　８５＄　ｃ７）Ｈｆ、またＶとして８１．２％の
Ｖを含むフェロ／（ナジウム、Ｎｂとして６７．６％の
Ｎｂを含むフェロニオブ、Ｃｒとして６１．９％のＯｒ
を含むフェロクロム、およびＺｒとして７５．５％のＺ
ｒを含むフェロジルコニウムを使用した。

（２）　　粉砕　　スタンプミルによりメ・ンシュスル
ーまでに粗粉砕し、次いでボールミル番こより３時間微
粉砕（３〜１０舊ｍ）。

（３）　　磁界　（１０ＫＯｅ）中配向・成形（１，５
ｔ／　ｃｍ’にて加圧）。

（４）　　焼結　　１０００〜１２００℃　１時間Ａｒ
中、焼結後放冷。

第１表に示すように、Ｂを含まない化合物ｔよ保磁力Ｈ
ｅが０に近く（高Ｈｃ用測定器では測定できないくらい
小さいので０とした）、永久磁石にはならない。ところ
が、原子比で４％、重量比でわずか０．８４％のＢ添加
により、Ｈｃは３ＫＯｅにもなり（試料Ｃ７）、Ｂ昂の
増大にともなってＨｅは急増する。これにともない（Ｂ
Ｈ）ｗａｘは７〜３０ＭＧＯｅ、最大３１（ＭＧＯｅ以
」−にも達し、現在知られている最高級永久磁石である
Ｓ＋＋＋Ｇｏ磁石に匹敵する高特性を示す。

第１表には主としてＮｄとＰｒの場合について示したが
、他のＨについても、また種々のＲの組合せについても
、Ｆｅ・Ｂ−Ｒ−Ｍ化合物は良好な永久磁石特性を示す
。Ｆｅ・Ｂ−Ｒ−Ｍ化合物は適当なり埴およびＲ量にお
いて良好な永久磁石特性を示す。ＦｅｅＢ・Ｒ・Ｍ系に
おいてＢをＯから増大していくと、Ｈｃは増大していく
。一方、残留磁束布Ｉｆｆ　Ｂ　ｒは、最初単調に増大
するが１０原子２付近でピークに達し、さらにＢに、を
増大させるとＢｒは単調に減少しτいく。

第　　１　　表 第　　２　　表 第　　２　　表　　（続） 永久磁石（材料）としては少くともＩ　ＫＯｅ以上のＨ
ｃが必要であるから、これを満たすために、Ｂ沿は少く
とも２原子％以」：でなければならない（好ましくは３
原子％以上）。本発明永久磁石体は高Ｂｒであることを
特徴としており、高い磁束密度を心安とする用途に多く
使われる。

ハードフェライトのＢｒ約４ＫＧ以上とするためには、
Ｆｅ’ｅＢ拳Ｒ＠Ｍ化合物において、Ｂ量は２日原ｆ−
％以下でなければならない。なお、　８３〜２７原子％
、４〜２４原子％は夫々（Ｂｌ（）ＩＩＩａｘ　？ＭＧ
Ｏｅ以上、１０ＭＧＯｅ以Ｉ−とするための好ましい、
又は最適の範囲である。

つぎにＲ量の最適範囲を検討すると、Ｒの量が多いはど
Ｈｅが高くなり、永久磁石として望ましい。水久磁石材
祠としては、さきに述べたようにＨｅがＩＫＯｅ以［、
必要であるから、そのためにはＲ量は８原子％以−１，
でなければならない。一方、Ｒ量の増大にともない、高
Ｈｅになるのは良いが、Ｒは大変酸化されやすいため、
高Ｒ合金の粉末は燃えやすく、取扱いが困難となる。従
って大量生産性を考慮すると、Ｒの量は３０原子２以下
であることが望ましい。Ｈの量がこれ以上であると、粉
末が燃えやすく大量生産が大変困難となる。

また、ＲはＦｅに比べれば高価であるから、少しでも少
ない方が望ましい。なお、Ｒ１１〜２４原子％、１２〜
２０原子％の範囲は、夫々（Ｂ）ｌ）ｍａｎを７ＭＧＯ
ｅ以上、ｌＯＭＧＯｅ以上とする」−で好ましい又は最
適の範囲である。

次に、前記の方法中（２）粉砕をＦ　ｉ　ｓｈｅ　ｒ社
製のザブ・シーブ・サイプ（ｓｕｂ−ｓ　１ｅｖｅ−ｓ
　１ｚｅｒ）での平均粒度測定値が０．５〜１００川ｍ
の各個をとるよう適当に粉砕時間を変更して行い、第１
．２表に示す各組成の試料を作製した。

比較例：１１００ｐ以上の結晶粒径とするため、焼結後
に焼結温度よりも５〜２０°Ｃ低い温度でＡｒ雰囲気中
にて長時間保持した（第１表、Ｎｏ、Ｃｌ０）。

このようにして得られた第１．２表に示す各組成の試料
について磁石化の検討を行い、磁石特性及び平均結晶粒
径を測定した。その結果を第１、２表に示す。ここで平
均結晶粒径とは、試料面を研摩、腐蝕後光学顕微鏡を用
いてＸ１００〜Ｘ１００Ｏの倍率の顕微鏡写真を撮影し
、既知面積の円を描いて円を８等分する直線を描き、直
径上にある平均粒子数を数え、算出した。但し、境界上
（円周Ｌ）にて区切られた粒子は１ｌ２個として数える
（この方法はＨｅ　ｙｎの方法として知られている）。

空孔の部分は計算より省く。

第１表において符合Ｃを添付したものは比較例を示す。

なお、０１〜Ｃ１ｌは各々本特許範囲外のものである。

また、ＣＩＯ，Ｃ１ｌから結晶粒径が本特許範囲外では
Ｈｃがｌ　ＫＯｅ以下に低下していることがわかる。

つぎに第２表のうちＮｏ、６．２０の組成の平均結晶粒
径りとＨｃの関係について詳細に検討を行い、第４図に
示すような関係を得た。第４図よりＨｅはＤが３〜１０
Ｂｍ伺近をピークにして、それよりも小さな場合は急激
に、また大きな場合はなだらかに減少する様子がわかる
。本特許組成範囲内で組成が変化してもＨｃと平均結晶
粒径りの関係１１同じ傾向を示す。このことは、ＦｅＢ
ＲＭ系磁石が小磁石微粒子型磁石であることを示してい
る。

なお本発明者等はさらに＠２表のＮ０１７と同一組成の
合金を先に述べた（１）の方法鋳造法によって得たが鋳
造合金の平均結晶粒径は２０〜８Ｑｐｍであったにも拘
らず、Ｈｃは１ＫＯｅ未満の低い値しか得られなかった
。

第１表及び第４図の結果より、ＦｅＢＲＭ　、ｖ−磁石
のＯｒがハードフェライトの約４ＫＧ以上となり、且つ
Ｈｃがｌ　ＫＯｅ以上であるためには、組成が本特許範
囲内で且つ平均結晶粒径が１〜９９ｇｍであること、さ
らにＨｅ　４ＫＯｅ以上の高特性を得るためには２・〜
４０ＪＬｍであることが示される。

第５図に代表例として（１）　Ｆｅ−８Ｂ−１５Ｎｄ、
　（２）Ｆｅ−８Ｂ−１５８ｄ−ＩＮｂ、　　（３）　
Ｆｅ−８Ｂ−１５Ｎｄ＝２ＡＩの３種の動磁化曲線及び
減磁曲線（１〜３）を示す。いずれも永久磁石材料とし
て有用な角形性を示している。なお平均結晶粒径を５〜
１０μｍの範囲で用いた。

焼結体の結晶粒径の制御は、粉砕、焼結、熱処理等の製
造条件を制御することによって可能である。

以−Ｌの通り、本発明のＦｅＢＲＭ四元系磁気異方性□
焼結体から成る永久磁石は、Ｆｅ、　Ｂ、　Ｒ，Ｈの外
工業師製造−Ｌ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Ｏｒ能であり、一層実用性を高め
ることができる。即ち、Ｆｅの一部をＣＯで置換するこ
ともできる。又本発明の永久磁石材料にＣｕ、　Ｃ，Ｓ
、　Ｐ、等を少量含有することも可能であり、製造性改
善、低価格化が可能となる。即ち、Ｃｕ　３．５％　以
’Ｆ、　３２．０％以ト、Ｃ４，０％以下、Ｐ　３．５
％以下の含有（但し含量は当該各元素の最大値以ド）は
、なおハードフェライトと同程度のＢｒ（４ＫＧ程度）
以−Ｌであり有用である。Ｃｕ、Ｐは安価な原料から、
Ｃは有機結合剤から、Ｓは製造工程から混入することが
ある。

以−１−１本発明はＣＯを含まないＦｅベースの安価な
合金で高残留磁化、高保磁力、高エネルギ積を有する磁
気異方性焼結体永久磁石を実現したもので、に業師にき
わめて高い価値をもつものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施０１　（Ｆｅ−８Ｂ−１
５Ｎｄ−ｘＭ）において添加元素Ｍの酸（１％）と残留
銀イヒＢｒ（ＫＧ）ノ関係を示すグラフ、第４１Ｎｔ±
本発りｊの実施例について、Ｈｃと平均結晶１径りの関
係を示す゛グラフ、第５図は本発明のイ（表的な組成の
実施例についての減磁特性曲線の変イヒを示す。 出願人　　　住友特殊金属株式会ｒト 代理人　　　弁理士　加藤朝道 手続補正書（自発） 昭和５９年８月ｌ１１．日 １　事件の表示 昭和５８年特許願第８４８５９号 （昭和５８年５月１４日出願） ２　発明の名称 永久磁石材料 ３　補正をする者 事件との関係　　出願人 氏名　　住友特殊金属株式会社 ５　補正命令の日付　　　自発 ６　補正により増加する発明の数　　なし７　補正の対
象 明細書の発明の詳細な説明の欄を次の通り補正する。 （１）第１Ｏ頁１７行、「をもって足り」を「が好まし
く」に訂正する。 （２）第１１頁２行、冒頭の「は」の前に「、特にＬａ
、Ｓｍ、Ｅｒ、Ｔｍ等」を加入する。 （３）同頁５行、「不純物」の後に「他の希土類元素、
Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ　、Ｃ，０等ノを加入する。 （４）第１３頁１１行、「約４ＫＧＯｅＪを「約４ＭＧ
ＯｅＪに訂正する。 （５）第１４頁１５行、ｒＢ　ｒｃｙ）観点から」をｒ
ｉＨｃを１．ｋＯｅ以」−とするため」に訂正する。 （６）同頁１６行、「は」を削除する。 （７）同頁１８行、ｒＢｒＪをｒＮｉと同様」に訂正す
る。 （８）同頁１９行、「は」を削除する。 （８）第１５頁３行、ｒ４ＫＧＯｅ」をｒ４ｋＧＪに補
正する。 （ｌＯ）同頁６行末尾に欧文を追加する。 「なおＭの添加量は、ｉＨｃの増大効果、Ｂｒｌ少傾同
傾向ＢＨ）ｍａｘへの影響を考慮すると、０．１〜３％
が最も望ましく、ＭとしてはＶＮｂ　、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ
、Ｃｒ、ＡＩが好ましい。 Ｍ添加によりｉＨｃの立上りが急になる。一般シＢ、Ｒ
量の増大に併いＢｒが最大値経過後降下するが、Ｂｒ最
大の領域でｉＨｃの増大が得ら才る。」 （１１）第１６頁１行、「純度」を「純度（重量比、以
下同じ）」とする。 （１２）第１６頁１３行、「メツシュ」を「３５メ。 シュ」に訂正する。 （１３）第１８頁第１表を次の通り補正する。 （以下余白） 第　　　　　１　　　　　表 記 し く１４）第１９頁第２表、Ｎｏ、３のｒｌＮｂＪをｒ２
ＮｂＪとし、ｒＳ、４ＪＩｔｒ９．４Ｊとする。 （１５）同頁第２表、Ｎｏ、６のｒｌｌ、５」をｒ１２
．（ＮとＬ、ｒ３０．２Ｊをｒ３３．ｌＪとする。 （１８）同頁第２表、Ｎｏ　、１７（７）ｒＳｎＪをｒ
Ｓ　ｂＪに訂正する。 （Ｉ７）第２０頁第２表（続）を次の通り補正する。 （以下余白） 第　　　２　　　表　　　（続） （１８）第２５頁８行、「等」の前にｒＣａ、Ｍｇ。 Ｓｉ、ＯＪを加入する。 （１９）同頁１０行、ｒＳ２　、ＯＪをｒｓ２．５Ｊに
訂正する。 （２０）同頁１１行、冒頭の「以下」の次にｒＣａ。 Ｍｇ６４％以下、Ｓｉ５％以下、０２％以下」を挿入す
る。 （以上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原子百分比で８〜３０％のＲ（但しＲはＹを包含する希
   −に類元素の少なくとも一種）、２〜２８％のＢ、下記
   の所定２の添加元素Ｍの一種又は二種以上（但しＭ　　
   ＯＸを除き、Ｍとして二種以上の前記添加元素を含む場
   合において、Ｍ合量は当該添加元素のうち最大値を有す
   るものの原子百分比以ド）、及び残部Ｆｅから成り、焼
   結体平均結晶粒径が１〜９０ｇｍである磁気異方性焼結
   永久磁石材料： Ｔｉ　　　４．５％以下、　Ｎｉ　　　８．０％以ド、
   Ｂｉ　　　５．０Ｘ以下、　ｖ　　８．５％以−ド、Ｎ
   ｂ　　１２．５　％　以下、　Ｔａ　　１０．５　’Ｘ
   以下、Ｃｒ　　　８．５％以下、　Ｎｏ　　　９．５Ｘ
   以下、Ｗ　　　９．５　％　以下、　Ｍｎ　　　８．Ｏ
   Ｘ以下、ＡＩ　　　Ｌ５　％　以下、　Ｓｂ　　　２．
   ５％以下、Ｇｅ　　　７．０％以下、　Ｓｎ　　　３．
   ５％以下、Ｚｒ　　　５．５Ｘ以下、　及び Ｈｆ　　　５．５Ｘ以下。