JPS62136553A - 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、最大エネルギ積（（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Ｚｎが保磁力（ＢＨＣ。

ＩＨＣ）の向上に有効であ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（（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ）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、−β、、ＦｅｃｔＸβＺｎ、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
，Ｎ、Ｓｔ、Ｐの１種マタは２種以上、Ｚｎが亜鉛であ
り、 ０．６０≦α≦０．８５． ０くβ＜０．１５． ０．００１≦γ≦０．０５、 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。

Ｆｅ　　Ｘ　　Ｚｎ　　Ｍ　　テ表 Ｒ１−α−β−γ−δ　　α　β　　γ　δ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，Ｎ、Ｓｔ、Ｐの１種または２種以上、Ｚｎが亜鉛
、ＭがＴｉ、Ｚｒ。

Ｈｆ　、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＡＭの１種
または２種以上であり、 ０．６０≦α≦０．８５、 Ｏくβ＜０　、１５゜ ０．００１≦γ≦０．０５． ０くδ≦０．２０、 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
　、Ｒニー。−β−アＦｅ、ＸβＺｎ　　またはＲ１−
ａ−β−アーδ　　。　βγ　　　　　　　　　　　　
　　　Ｆｅ　　ＸＺ　ｎ　ｙＭδ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、Ｃｅ、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Ｎｉ、Ｍｎ、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、Ｎ
ｉ、Ｍｎは保磁力（ＢＨＣ，夏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
０．１０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（ＢＨＣ、Ｉ　Ｈａ）が減少す
るため、すぐれた最大エネルギ積（（ＢＨ）ｍａｘ）を
得がたくなるので、α≦０．８５とした。一方、Ｆｅの
量が少なすぎると残留磁束密度（Ｂｒ）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。

Ｎ、Ｓｔ、Ｐの１種または２種以上であり、Ｏくβ＜０
．１５の範囲としている。また、ＭはＴｉ　、Ｚｒ、Ｈ
ｆ　、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ。

Ｍ　ｏ　、　Ｗ　、　Ａ　ｌのうちの１種または２種以
上であり、０≦δ≦０．２０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、
ＩＨＣ）の向上および残留磁束密度（Ｂｒ）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（Ｂｒ）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≦０．２０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（Ｂ
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、Ｚｎは亜鉛であり、このＺｎを添加するこ
とによって保磁力（ＢＨＣ、ＩＨａ）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．
００１≦γとする必要があるが、Ｚｎ量が多すぎると残
留磁束密度（Ｂ　ｒ）が減少してくるのでγ≦０．０５
とした。

この発明による永久磁石材料は上記の組成を有するもの
であり、とくにＸ元素のうちのＮとＺｎとの組み合わせ
が磁気特性の向上に有効であって、この場合にはＮ添加
量を０．０００５≦β≦０、Ｏｌの範囲とすることがと
くに望ましい。

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、ＯＩＬｍ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、次いで６００℃まで約１℃／ｍｉ
ｎの冷却速度で冷却し、６００°Ｃで１時間保持したの
ち室温まで約１００℃／ｍｉｎ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密度（Ｂｒ
）、保磁力（ＢＨＣ、ｒＨａ）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料Ｎｏ、１
〜７では比較の永久磁石材斜陽、２’。

５′〜７′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）ｍ
ａｘ）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−１３−ｙＦｅａｘ１３Ｚｎｙ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，Ｎ、Ｓｉ、Ｐの１種マタは２種以上、Ｚｎが亜鉛
であり、 ０．６０≦α≦０．８５． ０くβ＜０．１５． ０．００１≦γ≦０．０５、 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　　Ｚｎ
　　Ｍ　　テ表 Ｒ１−α−β−γ−δ　　α　β　　γ　δ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，Ｎ、Ｓｉ、Ｐの１種または２種以上、Ｚｎが亜鉛
、ＭがＴｉ、Ｚｒ。

Ｈｆ　、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＡＪＬの１
種または２種以上であり、 ０．６０≦α≦０．８５゜ ０くβ＜０．１５． ０．００１≦γ≦０．０５． ０くδ≦０．２０、 なる組成を有するものであるから、保磁力（ＢＨＣ、Ｉ
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、
精密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
   ＿βＺｎ＿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、Ｎ、Ｓｉ、Ｐの１種
   または２種以上、Ｚｎが亜鉛であり、 ０．６０≦α≦０．８５、 ０＜β＜０．１５、 ０．００１≦γ≦０．０５、 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）Ｘ中のＮを０．０００５≦β≦０．０１の範囲で
   添加した特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記
   載の永久磁石材料。 （４）式、Ｒ＿１＿−＿α＿−＿β＿−＿γＦｅ＿αＸ
   ＿βＺｎ＿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、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ
   の１種または２種以上、Ｚｎが亜鉛、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、 ０．００１≦γ≦０．０５、 ０＜δ≦０．２０、 であることを特徴とする永久磁石材料。 （５）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（４）項記
   載の永久磁石材料。 （６）Ｘ中のＮを０．０００５≦β≦０．０１の範囲で
   添加した特許請求の範囲第（４）項または第（５）項記
   載の永久磁石材料。