JPS62136550A - 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】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） この発明は、家庭電化製品、音響製品、時計部品、自動
車部品、精密機器等々の永久磁石を用いる広範囲な用途
に使用することができる永久磁石材料に関し、とくに希
土類系の永久磁石材料に関するものである。

（従来の技術） 近年、永久磁石材料における最大エネルギ積（（ＢＨ）
ｍａｘ）の向上はかってのアルニコ系磁石材料等のそれ
に比べて著しいものがあり、とくに家庭電化製品、音響
製品、時計部品、自動車部品、精密機器等々の小型軽量
化および高性能化等に大きく貢献している。

従来、このような優れた特性の永久磁石材料としては希
土類−コバルト系磁石が代表的なものであり、その最大
エネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）はかなり高い値を示して
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、＠大エネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）をさらに向
上させるための研究はいぜんとして続けられ、一部では
他の成分系の希土類磁石の開発も進んでおり、なかには
希土類−鉄系の磁石材料についての開発も行われている
。そして、この希土類−鉄系の磁石材料においても磁気
特性をさらに改善することが望まれていた。

この発明は、上述した従来の要望に着目して種々の実験
・研究を進めた結果、希土類−鉄系の永久磁石材料にお
いてＮ含有量を規制することによって保磁力（ＢＨＣ、
ｒＨｃ）を向上できることを見い出したことによりなさ
れたもので、これによって最大エネルギ積（（ＢＨ）ｍ
ａｘ）のより優れた希土類系の永久磁石材料を提供する
ことを目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明の第１発明による永久磁石材料は、一般式、 Ｒ１−ａ−β−ｙＦｅａｘｆ３Ｎｙで表わされ、Ｒが希
土類元素の１種または２種以上、Ｆｅが鉄、ＸカＢ　、
　Ｃ、Ｓ　ｉ　、　Ｐｃ７）１種または２種以上、Ｎが
窒素であり、 ０．６０≦α≦０．８５． ０＜β＜０．１５． ０．０００５≦γ≦０．０１、 であることを特徴としており、また、この発明の第２発
明による永久磁石材料は、一般式、Ｒ１−α−β−γ−
δＦｅαＸβＮγＭδ１表わされ、Ｒが希土類元素の１
種または２種以上、Ｆｅが鉄、ＸがＢ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐの
１種または２種以上、Ｎが窒素、ＭがＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
、Ｖ。

Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＡＪＩの１種または２種
以上であり、 ０．６０≦α≦０．８５． ０＜β＜０．１５． ０．０００５≦γ≦０．０１、 Ｏくδ≦０．１０、 であることを特徴としている。

この発明による永久磁石材料は、上記のように、一般式
、Ｒ１−ｃｘ−β−アＦｅ、ｘβＮアまたｉｉＲ，−α
−β−γ−δ　　α　β　γ　δＦｅ　　Ｘ　　Ｎ　　
Ｍ で表わされるが、式中のＲはＹを含む希土類元素の１種
または２種以上であることを示し、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ。

Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ。

Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種または２種以上が用いら
れる。

また、上記一般式において、Ｆｅは鉄であり、０．６０
≦α≦０．８５の範囲としている。また、この範囲内に
おいてＦｅ中の０．１０以下をＮ　ｉ　、　Ｍ　ｎ　、
　Ｃｏの１種または２種以上と置換することができる。

この場合、Ｎｉ。

Ｍｎは保磁力（ｎＨｃ　、　■Ｈｃ）の向上に寄与し、
ＣＯはキュリ一点の上昇に寄与するが、これらの合計が
０．ｔｏを超えると残留磁束密度（Ｂ　ｒ）が低下する
ので、置換するとしても０．１０以下とするがよい。ま
た、Ｆｅの量が多すぎると、残留磁束密度（Ｂ　ｒ）は
向上するものの、保磁力（ｎＨｃ　、ｘ　Ｈｅ）が減少
するため、すぐれた最大エネルギａ　（（ＢＨ）ｍａｘ
）を得がたくなるので、α≦０．８５とした。一方、Ｆ
ｅの量が少なすぎると残留磁束密度（Ｂ　ｒ）が低くな
り、最大エネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）が減少するので
、０．６０≦αとした。

さらに、上記一般式において、ＸはＢ、Ｃ。

Ｓｔ　、Ｐの１種または２種以上であり、０＜β＜０．
１５の範囲としている。また、ＭはＴｉ。

Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ。

Ｗ、Ａｕのうちの１種または２種以上であリ、０≦δ≦
０．１０の範囲としている。ここで、上記Ｍは添加しな
い場合もあるが、Ｘ元素とＸ元素とを複合添加すること
によりＸ元素の一部が硼化物、炭化物、窒化物、珪化物
、燐化物となり、保磁力（ＢＨＣ、ｒＨｃ）の向上およ
び残留磁束密度（Ｂ　ｒ）の温度係数の向上に効果をも
たらす。この場合、Ｍの量が少ないと残留磁束密度（Ｂ
ｒ）の温度係数の向上は小さいため、添加する場合は０
．０１≦δとするのがより望ましい。

しかし、Ｍの量が多すぎると前記硼化物、炭化物、窒化
物、珪化物、燐化物等の形成量が多くなり、磁気特性が
劣化するので、δ≦０．１０とする必要がある。また、
上記Ｘは希土類系磁石、たとえばＮｄ−Ｆｅ系磁石のキ
ュリ一点を常温程度から３００℃以上に昇温させる効果
を有するものであるが、Ｘの量が多すぎると保磁力（ｎ
Ｈｃ。

ＩＨｃ）および残留磁束密度（Ｂ　ｒ）が減少し、すぐ
れた最大エネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）が得られなくな
るので、β＜０．１５とした。

さらにまた、Ｎは窒素であり、このＮ量を規制すること
によって保磁力（ＢＨＣ、Ｉ　Ｈｃ）を向上させること
ができる。そして、このような効果を得るためには０．
０００５≦γとする必要があるが、Ｎ量が多すぎると残
留磁束密度（Ｂｒ）が減少してくるのでγ≦０．０１と
した。

このような組成の永久磁石材料を製造するに際しては、
例えば上記組成の合金を溶製したのち造塊し、得られた
インゴットを粗粉砕および微粉砕して磁石用粉末を製造
し、次いでこの磁石用粉末を磁場中プレス成形したのち
焼結あるいは焼結後熱処理する。また、焼結後に熱処理
せず、この熱処理を前記インゴットの段階で行うことも
できる。

（実施例） 表に示す組成よりなる合金をアルゴン雰囲気に調整した
ボタン溶解炉を用いて溶製した０次いで、同じくアルゴ
ン雰囲気中でショークラッシャー、ディスクグラインダ
ーにより前記溶製合金を平均−４０メツシユに粗粉砕し
た後、窒素雰囲気中においてジェットミルにて平均粒径
的４．０ルｍ程度まで微粉砕した。

次に、得られた微粉末を約１５ＫＯｅの磁場中で約２ｔ
ｏｎｆ／ｃｍ２の圧力をかけてプレス成形したのち、各
成形体をアルゴン雰囲気中において１１００℃で１時間
の条件で焼結を行い１次いで６００℃まで約１℃／ｍｉ
ｎの冷却速度で冷却し、６００℃で１時間保持したのち
室温まで約１００℃／　ｍ　ｉ　ｎの冷却速度で急冷し
た。

次いで、得られた各永久磁石材料の残留磁束両度（Ｂｒ
）、保磁力（ＢＨＣ、Ｉ　Ｈａ）および最大エネルギ積
（（ＢＨ）ｍａｘ）を調べた。これらの結果を同じく表
に示す。

表に示すように、この発明による永久磁石材斜陽、１〜
４では比較の永久磁石材斜陽、１’。

３’　、４’よりも保磁力（ＢＨＣ、Ｉ　Ｈｃ）の値が
大きくなっており、それゆえ最大エネルギ積（（ＢＨ）
ｍａｘ）がより大きな値を示していることが明らかであ
る。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明の第１発明による永
久磁石材料は、一般式、 Ｒ１−ａ−β−ｙＦｅａＸ９Ｎｙで表わされ、Ｒが希土
類元素の１種または２種以上、Ｆｅが鉄、ＸカＢ　、　
Ｃ、Ｓ　ｉ　、　Ｐｃ７）１種または２種以上、Ｎが窒
素であり。

０．６０≦α≦０．８５． ０＜β＜０．１５． ０．０００５≦γ≦０．０１、 なる組成を有するものであり、また、この発明の第２発
明による永久磁石材料は、一般式、Ｆｅ　　Ｘ　　Ｎ　
　Ｍ　　で表わ Ｒ，−α−β−γ−δ　　α　β　γ　δされ、Ｒが希
土類元素の１種または２種以上、Ｆｅが鉄、ＸがＢ、Ｃ
、Ｓｉ、Ｐ（７）１種または２種以上、Ｎが窒素、Ｍが
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ。

Ｎ　ｂ　、　Ｔ　ａ　、　Ｃｒ　、　Ｍ　ｏ　、　Ｗ　
、　Ａ文の１種または２種以上であり、 ０．６０≦α≦０．８５、 Ｏ＜β＜０　、１５゜ ０．０００５≦γ≦０．０１、 ０くδ≦０．１０、 なる組成を有するものであるから、保磁力（ＢＨＣ、ｘ
Ｈｃ）をさらに向上させることによって最大エネルギ積
（（ＢＨ）ｍａｘ）がより一層大きな値を示すものとな
り、家庭電化製品、音響製品、時計部品、自動車部品、
精Ｖ、機器等々の小型軽量化および高性能化を永久磁石
の面から実現することが可能であるという非常に優れた
効果をもたらしうるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）式、Ｒ＿１＿−＿α＿−＿β＿−＿γＦｅ＿αＸ
   ＿βＮ＿γで表わされ、Ｒが希土類元素の１種または２
   種以上、Ｆｅが鉄、ＸがＢ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐの１種または
   ２種以上、Ｎが窒素であり、 ０．６０≦α≦０．８５、 ０＜β＜０．１５、 ０．０００５≦γ≦０．０１、 であることを特徴とする永久磁石材料。 （２）Ｆｅ中の０．１０以下をＮｉ、Ｍｎ、Ｃｏの１種
   または２種以上で置換した特許請求の範囲第（１）項記
   載の永久磁石材料。 （３）式、Ｒ＿１＿−＿α＿−＿β＿−＿γＦｅ＿αＸ
   ＿βＮ＿γＭ＿δで表わされ、Ｒが希土類元素の１種ま
   たは２種以上、Ｆｅが鉄、ＸがＢ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐの１種
   または２以上、Ｎが窒素、ＭがＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、
   Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌの１種または２種以
   上であり、 ０．６０≦α≦０．８５、 ０＜β＜０．１５、 ０．０００５≦γ≦０．０１、 ０＜δ≦０．１０、 であることを特徴とする永久磁石材料。 （４）Ｆｅ中の０．１０以下をＮｉ、Ｍｎ、Ｃｏの１種
   または２種以上で置換した特許請求の範囲第（３）項記
   載の永久磁石材料。