JP2922864B2

JP2922864B2 - フェライト磁石およびその製造方法

Info

Publication number: JP2922864B2
Application number: JP8306072A
Authority: JP
Inventors: 裕久保田; 洋岩崎; 安伸緒方
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1996-11-18
Filing date: 1996-11-18
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2016-11-18
Also published as: JPH10149910A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車あるいは電気機
器用の回転機等に用いられる高い磁気特性のフェライト
磁石、特に従来に比べて高い残留磁束密度または高い残
留磁束密度と保磁力とを有する新しい高性能フェライト
磁石およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フェライト磁石は、モーター、発電機等
の回転機を含む種々の用途に使用されている。最近は特
に自動車用回転機分野では小型・軽量化を目的とし、電
気機器用回転機分野では高効率化を目的としてより高い
磁気特性を有するフェライト磁石が求められている。従
来ＳｒフェライトあるいはＢａフェライトの高性能焼結
磁石は以下のように製造されていた。すなわち、酸化鉄
とＳｒまたはＢａの炭酸塩を混合後、仮焼処理によりフ
ェライト化反応を終了させる。仮焼されたクリンカーを
粗粉砕する。粗粉砕された仮焼粉を、焼結挙動の制御を
目的としてＳｉＯ₂、ＳｒＣＯ₃およびＣａＣＯ₃、さら
には保磁力ｉＨｃの制御を目的としてＡｌ₂Ｏ₃あるいは
Ｃｒ₂Ｏ₃等の添加物とともに平均粒径値が０．７〜１．
０μｍになるまで微粉砕する。微粉砕されたスラリーを
磁場中で配向させながら湿式成形し成形体とする。成形
体を焼成し、その後製品形状に加工し製品とする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような製造方法を
前提とした場合、フェライト磁石の高性能化の方法は以
下の５つに大きく分類されると考えられる。第１の方法
は微粒化である。焼成体における結晶粒の大きさが、Ｍ
（マグネトプランバイト）型Ｓｒフェライト磁石の臨界
単磁区粒子径値である約０．９μｍに近いほど保磁力ｉ
Ｈｃは最大となるため、焼成時の結晶粒成長を見込ん
で、微粉砕平均粒径値を例えば０．７μｍ以下に微粒化
すればよい。しかしながら本方法では、微粒化するほど
湿式成形時の脱水特性が悪くなり、生産効率が落ちると
いう副作用を有する。第２の方法は焼成体の結晶粒の大
きさをできるだけ均一にすることである。理想的には均
一にしてその値を上記の臨界単磁区粒子径値約０．９μ
ｍとすればよい。この値より大きな結晶粒も小さな結晶
粒も保磁力ｉＨｃの低下につながるからである。この方
式による具体的な高性能化の手段は微粉砕粉の粒径分布
を改善することにあるが、工業的生産を前提とした場合
にはボールミルやアトライターなどの既存の粉砕機を用
いらざるを得ず、その改善程度には自ずから限界があ
る。また近年、化学的沈殿法により均一な粒子径を有す
るフェライト微粒子を作製する試みが公表されている
が、工業的大量生産に適合する方式とはいえない。第３
の方法は磁気的異方性を左右する結晶配向度を向上させ
ることである。本方法における具体的手段としては、表
面活性剤を微粉砕スラリーに添加してスラリー中のフェ
ライト粒子の分散性を向上したり、配向時の磁場強度を
強くすること等が挙げられる。第４の方法は焼成体の密
度を向上させることである。Ｓｒフェライト焼成体の理
論密度は５．１５ｇ／ｃｃである。現在市場に供されて
いるＳｒフェライト磁石の密度は概ね４．９〜５．０ｇ
／ｃｃの範囲にあり、この値は対理論密度比で９５〜９
７％に相当する。高密度化させれば、残留磁束密度Ｂｒ
の向上が期待されるが、上記の現状値以上に密度を向上
させるためには、ＨＩＰ等の特殊な高密度化手段が必要
である。しかしながらこのような特殊なプロセスの導入
は製造原価の増加に結びつき、廉価磁石としてのフェラ
イト磁石の特長を失わしめる可能性がある。第５の方法
はフェライト磁石を構成する主組成物であるフェライト
化合物自体の飽和磁化σ_sを向上させることである。飽
和磁化σ_sの向上は直接的に残留磁束密度Ｂｒの向上へ
結びつく可能性を有している。従来において生産されて
いるフェライト化合物はＭ（マグネトプランバイト）型
の結晶構造を有している。このＭ型より大きな飽和磁化
を有するＷ型フェライトの検討も鋭意行われているもの
の、雰囲気制御の困難さのため量産化が実現されるには
至っていない。このような状況の中で、上記第１〜第４
の方法によりフェライト磁石の高性能化が図られ、代表
特性；Ｂｒ＝４１００Ｇ、ｉＨｃ＝４０００Ｏｅを有す
る高性能フェライト磁石の製品化まで進んでいるのが現
状である。しかしながら、ＳｒＯ・ｎＦｅ₂Ｏ₃で表され
る化合物を主組成物とし上記第１〜第４の方法でこれ以
上の格段の高性能化を図ることは下記の理由により困難
になっている。即ち第１の理由は上記第１〜第４の方法
が生産性に対し副作用ともいうべき悪影響を有していた
り、量産工程を考慮した場合の実現が困難な内容を含ん
でいるためである。第２の理由は磁気特性特に残留磁束
密度値Ｂｒが既に理論値に近いレベルに達しているため
である。従って、本発明の目的は上記第５の方法により
格段に優れた磁気特性、特に従来に比べて高い残留磁束
密度、または高い残留磁束密度と保磁力とを有する新し
い高性能フェライト磁石およびその製造方法を提供する
ことである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らはＳｒＯ・ｎＦｅ₂Ｏ₃で表すことができ
る組成物のＳｒおよびＦｅイオンサイトの一部を異種元
素で置換する方法を見い出した。マグネトプランバイト
型Ｓｒフェライトの磁性はＦｅイオンの磁気モーメント
が担っており、この磁気モーメントがＦｅイオンサイト
により部分的に反平行方向に配列したフェリ磁性体の磁
気構造を有している。この磁気構造において飽和磁化を
向上させるためには２つの方法がある。第１の方法は反
平行方向に向いた磁気モーメントに対応するサイトのＦ
ｅイオンを、Ｆｅイオンより小さな磁気モーメントを有
するか非磁性の別種の元素で置換することである。第２
の方法は平行方向に向いた磁気モーメントに対応するサ
イトのＦｅイオンを、Ｆｅイオンより大きな磁気モーメ
ントを有する別種の元素で置換することである。本発明
者らは以上を念頭におき、前記Ｆｅイオンを種々の元素
で置換する検討を鋭意行った結果、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉが
飽和磁化の向上および磁石特性を改善する元素であるこ
とを見い出した。しかしながら単純に前記元素を加えた
だけでは十分な効果は得られない。なぜならば、Ｆｅイ
オンサイトを別種の前記元素で置換しようとすると、イ
オン価数のバランスがくずれ異相が発生してしまうため
である。この現象を回避するために、電荷補償を目的に
Ｓｒイオンサイトを別種の元素で置換すればよく、その
目的のためにはＬａ、Ｎｄ、Ｐｒが特に有効であること
を見い出し本発明をなしたものである。

【０００５】即ち本発明は、原子比率で（Ｓｒ_１−ｘＲ_ｘ）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_１−ｙＭ_ｙ）_２Ｏ_３］（ＲはＬａ、Ｎｄ、Ｐｒのうちの少なくとも１種以上、
ＭはＭｎ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの少なくとも１種以上）、
０．０５≦ｘ≦０．５、｛ｘ／（２．２ｎ）｝≦ｙ≦
｛ｘ／（１．８ｎ）｝、５．７≦ｎ≦６で表される基本
組成を有し、実質的にマグネトプランバイト型結晶構造
を有するフェライト磁石である。

【０００６】上記本発明では、基本組成物に対する重量
比率で０．４〜０．５％のＳｉＯ_２および０．３５〜
０．５５％のＣａＯを含有することが従来に比べて高い
残留磁束密度または高い残留磁束密度と保磁力とを有す
るために好ましい。

【０００７】また本発明は、原子比率で（Ｓｒ_１−ｘＲ_ｘ）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_１−ｙＭ_ｙ）_２Ｏ_３］（ＲはＬａ、Ｎｄ、Ｐｒのうちの少なくとも１種以上、
ＭはＭｎ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの少なくとも１種以上）、
０．０５≦ｘ≦０．５、｛ｘ／（２．２ｎ）｝≦ｙ≦
｛ｘ／（１．８ｎ）｝、５．７≦ｎ≦６で表される基本
組成を有する粉砕粉末のスラリーを、順次乾燥あるいは
濃縮、混練、磁場中成形、焼結する、実質的にマグネト
プランバイト型結晶構造を有するフェライト磁石の製造
方法である。

【０００８】上記本発明では、粉砕時あるいは混練時に
分散剤を固形分比率で０．２〜２％添加することが従来
に比べて高い残留磁束密度または高い残留磁束密度と保
磁力とを有するために好ましい。

【０００９】本発明のフェライト磁石において、Ｒ元素
がＬａ、Ｎｄ、Ｐｒのうちの少なくとも１種以上で、か
つＭ元素がＭｎ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの少なくとも１種以
上からなる複合置換により格別の磁気特性向上効果が得
られる。磁気特性として特に高いＢｒを求める場合はＭ
ｎ、Ｎｉのうちの少なくとも１種以上を選択した方が有
利である。一方高いＢｒのみならず高いｉＨｃ値を求め
る場合にはＣｏを選択したほうがよい。ここで、良好な
磁気特性を得るためには、ｎ値は５．７以上、６以下と
することがよい。ｎ値が５．７未満では磁気特性の減少
傾向が認められる。あるいは６を越える場合にはマグネ
トプランバイト相以外の異相（例えばα−Ｆｅ₂Ｏ₃）が
生成し、磁気特性の低下を招く。またｘ値は０．０５以
上、０．５以下とする。ｘ値が０．０５未満であれば、
本発明に関わる有意の効果が認められず、０．５を越え
れば逆に磁気特性が低下する。ｙ値とｘ値の間には、電
荷補償の目的を実現するために、ｙ＝ｘ／（２．０ｎ）の関係が成り立つ必要があるが、ｙ値がｘ／（１．８
ｎ）以上、ｘ／（２．２ｎ）以下であれば本発明の効果
を実質的に損なうことは無い。

【００１０】以上の基本組成物は以下に示すフェライト
磁石の標準製造工程の仮焼段階で実質的に形成し、原料
粉末として粉砕に供することができる。混合→仮焼→粉砕→成形→焼結ＲおよびＭ元素は上記工程の混合段階で加えた方が仮焼
と焼結の２回の高温過程を経ることになり、固体内拡散
が進行してより均一な組成物が得られることが期待され
る。高性能のフェライト焼結体を得るためには、焼結現
象を制御する元素としてＳｉＯ₂およびＣａＯ（ＣａＣ
Ｏ₃）を粉砕段階で添加することが望ましい。ＳｉＯ₂は
焼結時の結晶粒成長を抑制する添加物であり、添加量は
重量比率で０．４〜０．５％が適切である。０．４％未
満では焼結時における結晶粒成長を抑制する効果が不十
分であり、保磁力が低下する。０．５％を越えると結晶
粒成長が過度に抑制され、結晶粒成長とともに進行する
配向度の改善が不十分であり、残留磁束密度が低下す
る。一方ＣａＯは結晶粒成長を促進する元素であり、添
加量は重量比率で０．３５〜０．５５％が適切である。
０．５５％を越えると焼結時における結晶粒成長が過度
に進行し、保磁力が低下する。０．３５％未満では結晶
粒成長が過度に抑制され、結晶粒成長とともに進行する
配向度の改善が不十分であり、残留磁束密度が低下す
る。

【００１１】上記の組成物からさらに高性能のフェライ
ト焼結体を得るためには、上記の標準製造工程の替わり
に以下に示す方法により製造することが望ましい。即
ち、該組成物を平均粒径値が０．４〜０．６μｍの範囲
まで湿式にて粉砕し、その後濃縮あるいは乾燥、解砕し
た後、混練後、湿式成形して焼結するという技術的手段
を採用することが望ましい。平均粒径値が０．４μｍ未
満まで粉砕すると、焼結時に異常結晶粒成長が生じ高い
磁気特性が得られないとともに、湿式成形時の脱水特性
が悪化する。０．６μｍを越える場合には、焼結体組織
において粗大な結晶粒の存在比率が増加する。高い磁気
特性のフェライト磁石を得るためには、組成および物性
が適当に制御されたフェライト粉末を準備することに加
えて、このフェライト粉末がスラリー中で凝集しないこ
とが重要である。そこで本発明者らはフェライト粉末の
各粒子がスラリー中で独立して存在し得る状態を作り出
すべく種々検討した結果、フェライト粉末を含むスラリ
ーを粉砕後乾燥あるいは濃縮した後、高濃度のスラリー
状態にして、分散剤を添加して混練することにより剪断
力が加えられ、凝集が解かれ、配向性が向上し、磁気特
性が向上することを見い出した。また混練時に分散剤を
添加することにより、分散剤の吸着による表面改質で良
好な分散状態となりさらに磁気特性が向上することを見
い出したのである。分散剤としては、界面活性剤、高級
脂肪酸、高級脂肪酸石鹸、高級脂肪酸エステル等が知ら
れているが、アニオン系界面活性剤の一種であるポリカ
ルボン酸系分散剤を使用することによりフェライト粒子
の分散性が向上し、フェライト粒子の凝集を有効に防止
できることがわかった。ポリカルボン酸系分散剤にも種
々あるが、フェライト粒子の分散性向上に特に有効なも
のはポリカルボン酸アンモニウム塩である。分散剤の添
加量は固形分比率で０．２％以上であれば有効である
が、２％を越えると逆に残留磁束密度が低下する。以下
に本発明の詳細を実施例により説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施例１〜３、参考例１〜９）ＳｒＣＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｒ元素の酸化物およびＭ元素の
酸化物を下記の化学式において、原子比率でｎ＝５．８
５、ｘ＝２ｎｙ、ｘ＝０．１１７になるよう配合し、湿
式にて混合した後、１２００℃で２時間、大気中で仮焼
した。（Ｓｒ_1-xＲ_x）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_1-yＭ_y）₂Ｏ₃］Ｒ元素としては、Ｓｒイオンと類似のイオン半径を有す
ることを基準として、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄを選択した。またＭ元素としては、Ｆｅイオンと類
似のイオン半径を有することを基準として、Ｔｉ、Ｖ、
Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎを選択した。また比較例
として、上記化学式においてｎ＝５．８５、ｘ＝ｙ＝０
なる組成物を同様な方法で作製した。仮焼粉をローラー
ミルで乾式粉砕を行い粗粉砕粉とした。試料振動型磁力
計により得られた粗粉砕粉の磁気特性を評価した。この
際の測定条件は最大磁場強度が１２ｋＯｅであり、１／
Ｈ²プロットにより本測定条件による飽和磁化値σ_sを求
めた。またＨｃを求めた。またＸ線回折により生成した
相の同定を行った。評価結果を表１に示す（表１におい
て、Ｍ相とはマグネトプランバイト型の結晶構造を有す
る相である）。表１より、（Ｒ元素、Ｍ元素）の組み合
わせで（Ｌａ、Ｍｎ）、（Ｌａ、Ｃｏ）、（Ｌａ、Ｎ
ｉ）をそれぞれ置換元素として選択した場合に、比較例
に比して高い飽和磁化値および良好な保磁力値を有して
おり、焼結してバルクの磁石とした場合に従来材に比し
て高性能の磁石材料となりうるポテンシャルを有してい
ることがわかる。

【００１３】

【表１】

【００１４】（参考例１０）Ｒ元素としてＬａ、Ｍ元素としてＺｎをそれぞれ選択
し、ＳｒＣＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃およびＺｎＯを下
記に示す化学式において、原子比率でｎ＝５．８５、ｘ
＝２ｎｙ、ｘ＝０〜０．６になるよう配合し、湿式にて
混合した後、１２００℃で２時間、大気中で仮焼した。（Ｓｒ_1-xＬａ_x）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_1-yＺｎ_y）₂Ｏ₃］その後実施例１に示したのと同様な方法により粗粉砕粉
を作製し、その磁気特性を評価した。その結果を図１に
示す。図１よりＬａ₂Ｏ₃およびＺｎＯを同時に加えるこ
とにより、飽和磁化が向上することが明確にわかる。ま
た添加量ｘ値が０．０５以上でその効果が顕著となり、
０．５を越えると効果が減じることがわかる。従ってｘ
値に関しては、０．０５以上、０．５以下が望ましく、
さらに望ましくは０．０７以上、０．４以下である。（実施例４）Ｒ元素をＰｒまたはＮｄ、Ｍ元素をＭｎ、Ｃｏ、Ｎｉの
いずれかとした組み合わせとした以外は参考例１０と同
様にして評価した場合においても図１とほぼ同様な結果
が得られた。またｎ値が５．７〜６．０の範囲では有意
に差異は認められず、同様な効果が得られることを確認
した。

【００１５】（参考例１１）電荷補償と関連して、Ｒ元素とＭ元素の添加量比の許容
範囲を求める検討を行った。Ｒ元素としてＬａ、Ｍ元素
としてＺｎをそれぞれ選択し、ＳｒＣＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、
Ｌａ₂Ｏ₃およびＺｎＯを下記に示す化学式において、原
子比率でｎ＝５．８５、ｙ＝０．８３〜１．２５ｘ１０
^-2、ｘ＝０．１１７になるよう配合し、湿式にて混合し
た後、１２００℃で２時間、大気中で仮焼した。（Ｓｒ_1-xＬａ_x）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_1-yＺｎ_y）₂Ｏ₃］その後実施例１に示したのと同様な方法により粗粉砕粉
を作製し、磁気特性を評価した。その結果を表２に示
す。表２より、電荷バランスが完全に満たされた条件、
即ちｘ＝２ｎｙが成り立つ添加量比のみならず、ｘ／
（ｎｙ）値が１．８から２．２の範囲にあれば、磁気特
性の実質的な劣化は認められず、有効であることがわか
る。一方、ｘ／（ｎｙ）値が２．２を越えた場合あるい
は１．８未満の場合には磁気特性の顕著な減少が認めら
れた。従って、ｘ／（ｎｙ）値の望ましい範囲は１．８
以上、２．２以下であることがわかる。これをｙについ
て整理すると、ｙ値の望ましい範囲は下記の式で示され
る。｛ｘ／（２．２ｎ）｝≦ｙ≦｛ｘ／（１．８ｎ）｝

【００１６】

【表２】

【００１７】（参考例１２）Ｒ元素としてＬａ、Ｍ元素としてＺｎをそれぞれ選択
し、ＳｒＣＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃およびＺｎＯを下
記に示す化学式において、原子比率でｎ＝５．８５、ｘ
＝２ｎｙ、ｘ＝０．１１７になるよう配合し、湿式にて
混合した後、１２００℃で２時間、大気中で仮焼した。（Ｓｒ_1-xＬａ_x）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_1-yＺｎ_y）₂Ｏ₃］仮焼粉をローラーミルで乾式粉砕を行い粗粉砕粉とし
た。その後、アトライターにより湿式粉砕を行い、平均
粒径値が０．７μｍの微粉砕粉を含むスラリーを得た。
磁気特性におよぼす焼結助剤の効果を調査するため、Ｓ
ｉＯ₂とＣａＣＯ₃を粉砕粉に対する重量比でそれぞれ０
〜０．６０％、０．８０％（ＣａＯ換算で０．４５％）
粉砕初期に添加した。このスラリーを１０ｋＯｅの磁場
中で湿式成形を行い、成形体とした。この成形体を１１
８０〜１２３０℃の温度範囲で２時間焼結し、焼結体と
した。この焼結体を約１０×１０×２０ｍｍの形状に加
工し、Ｂ−Ｈトレーサーにより磁気特性を評価した。結
果を図２に示す。なおＳｉＯ₂が０％の場合はｉＨｃ値
が極端に低くプロットしていない。図２からＳｉＯ₂添
加量の増加に伴い保磁力ｉＨｃ値が増加し、０．４５％
添加時に適正なｉＨｃ値が得られることがわかる。一方
ＳｉＯ₂添加量をさらに増加し、０．６０％とした場合
には、ｉＨｃの焼結温度に対する依存性が不安定とな
る。これはＳｉＯ₂の結晶粒成長抑制効果が過剰とな
り、焼結時に適正な結晶粒成長が進まなかったためと考
えられる。従って、ＳｉＯ₂添加量は０．４０％以上、
０．５０％以下が望ましいことがわかる。ＳｉＯ₂添加
量を０．４５％と固定して、磁気特性のＣａＯ添加量依
存性を検討した結果、上記とほぼ同様な結果が得られ、
これよりＣａＯの望ましい添加量範囲は０．３５〜０．
５５％であることがわかった。

【００１８】（実施例５〜７、参考例１３）Ｒ元素としてＬａを選択するとともに、Ｍ元素としてＭ
ｎを選択した場合（実施例５）、Ｍ元素としてＣｏを選
択した場合（実施例６）、Ｍ元素としてＮｉを選択した
場合（実施例７）、Ｍ元素としてＺｎを選択した場合
（参考例１３）の各々において、ＳｒＣＯ₃、Ｆｅ
₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃および各Ｍ元素の酸化物を用いて、下記
に示す化学式において、原子比率でｎ＝５．８５、ｘ＝
２ｎｙ、ｘ＝０．１１７になるよう配合し、湿式にて混
合した後、１２００℃で２時間、大気中で仮焼した。仮
焼粉をローラーミルで乾式粉砕を行い粗粉砕粉とした。（Ｓｒ_1-xＬａ_x）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_1-yＭ_y）₂Ｏ₃］その後、アトライターにより湿式粉砕を行い、平均粒径
値が０．７μｍの微粉砕粉を含むスラリーを得た。焼結
助剤として、ＳｉＯ₂とＣａＣＯ₃を粉砕粉に対する重量
比でそれぞれ０．４５％、０．８０％（ＣａＯ換算で
０．４５％）粉砕初期に添加した。このスラリーを１０
ｋＯｅの磁場中で湿式成形を行い、成形体とした。この
成形体を１１８０〜１２３０℃の温度範囲で２時間焼結
し、焼結体とした。また同様な方法でｘ＝ｙ＝０なる組
成を有する試料を比較材（従来材）として作製した。こ
の焼結体を約１０×１０×２０ｍｍの形状に加工し、Ｂ
−Ｈトレーサーにより磁気特性を評価した。結果を図３
に示す。図３より、（Ｌａ、Ｍｎ）、（Ｌａ、Ｎｉ）置
換材はいずれも従来材に比較して低ｉＨｃ領域における
飽和磁束密度Ｂｒの伸びが良好で、飽和磁化σ_s向上の
効果が顕著に出ていると判断される。従って、（Ｌａ、
Ｍｎ）、（Ｌａ、Ｎｉ）置換材は特に高Ｂｒ材に適合し
ている。一方、（Ｌａ、Ｃｏ）置換材は、高いＢｒ値と
ともに高いｉＨｃ値を兼ね備えており、高性能材として
非常に有用である。本実施例のいずれにおいても従来材
に対する優位性は明らかである。

【００１９】（参考例１４）Ｒ元素としてＬａ、Ｍ元素としてＺｎを選択し、ＳｒＣ
Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃およびＺｎＯを下記に示す化
学式において、原子比率でｎ＝５．８５、ｘ＝２ｎｙ、
ｘ＝０．１１７になるよう配合し、湿式にて混合した
後、１２００℃で２時間、大気中で仮焼した。仮焼粉を
ローラーミルで乾式粉砕を行い粗粉砕粉とした。（Ｓｒ_1-xＬａ_x）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_1-yＺｎ_y）₂Ｏ₃］その後、アトライターにより湿式粉砕を行い、平均粒径
値が０．７３μｍの微粉砕粉を含むスラリーを得た。ま
た、サンドミルを用いて平均粒径値が０．４３μｍの微
粉砕粉を含むスラリーを作製した。この際、焼結助剤と
して、ＳｉＯ₂とＣａＣＯ₃を粉砕粉に対する重量比でそ
れぞれ０．４５％、０．８０％（ＣａＯ換算で０．４５
％）粉砕初期に添加した。０．７３μｍの微粉砕粉を含
むスラリーはそのまま１０ｋＯｅの磁場中で湿式成形を
行い、成形体とした。一方、０．４３μｍの微粉砕粉を
含むスラリーは、乾燥した後、混練処理を行った。混練
はニーダーを用い、固形分濃度が８５％になるよう水を
加えて行った。この際、分散性向上を目的としてポリカ
ルボン酸塩を固形分比率で０．４％添加した。その後
０．７３μｍの微粉砕粉の場合と同様な方法で成形体を
作製した。この成形体を１１８０〜１２３０℃の温度範
囲で２時間焼結し、焼結体とした。また同様な方法でｘ
＝ｙ＝０なる組成を有する試料を比較材（従来材）とし
て作製した。この焼結体を約１０×１０×２０ｍｍの形
状に加工し、Ｂ−Ｈトレーサーにより磁気特性を評価し
た。結果を図４に示す。図４より、０．７３μｍと０．
４３μｍのいずれにおいても、比較的低ｉＨｃ領域にお
ける、ＬａおよびＺｎ置換材の高Ｂｒ性は明らかであ
る。さらに、０．４３μｍレベルまで微粒化し、混練処
理を行った材料は約１５０ＧのＢｒ向上が認められた。
粉砕後の平均粒径値が磁気特性におよぼす影響をさらに
詳細に調べた結果、０．６０μｍを越えると磁気特性の
向上効果が顕著でなく、０．４０μｍ未満では焼結時の
異常結晶粒成長により逆に磁気特性が劣化することがわ
かった。従って、粉砕後の平均粒径値の望ましい範囲は
０．６０μｍ以下、０．４０μｍ以上である。また、混
練時に添加する分散剤量が磁気特性におよぼす影響をさ
らに詳細に調べた結果、固形分比率で０．２％未満では
添加効果が認められず、２．０％を越えると焼結時の有
機物分解により逆に磁気特性が劣化することがわかっ
た。従って分散剤添加量の望ましい範囲は０．２％以
上、２．０％以下である。

【００２０】

【発明の効果】以上に記述の如く、本発明によれば、従
来に比べて残留磁束密度または残留磁束密度と保磁力と
が向上するため、各種磁石応用品分野において極めて有
用なマグネトプランバイト型結晶構造を有する新しい高
性能フェライト磁石およびその製造方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ｘと飽和磁化との相関の一例を示す図である。

【図２】ＣａＯ含有量、ＳｉＯ₂含有量と磁気特性の相
関の一例を示す図である。

【図３】（Ｌａ、Ｚｎ）、（Ｌａ、Ｍｎ）、（Ｌａ、Ｎ
ｉ）、（Ｌａ、Ｃｏ）置換材と従来材の磁気特性を比較
した一例を示す図である。

【図４】微粉砕の平均粒径および混練処理の効果と磁気
特性の相関の一例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01F 1/11 C01G 49/00 C04B 35/40 H01F 41/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原子比率で（Ｓｒ_１−ｘＲ_ｘ）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_１−ｙＭ_ｙ）_２Ｏ_３］（ＲはＬａ、Ｎｄ、Ｐｒのうちの少なくとも１種以上、
ＭはＭｎ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの少なくとも１種以上）、
０．０５≦ｘ≦０．５、｛ｘ／（２．２ｎ）｝≦ｙ≦
｛ｘ／（１．８ｎ）｝、５．７≦ｎ≦６で表される基本
組成を有し、実質的にマグネトプランバイト型結晶構造
を有することを特徴とするフェライト磁石。
【請求項２】基本組成物に対する重量比率で０．４〜
０．５％のＳｉＯ_２および０．３５〜０．５５％のＣａ
Ｏを含有する請求項１に記載のフェライト磁石。
【請求項３】原子比率で（Ｓｒ_１−ｘＲ_ｘ）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ_１−ｙＭ_ｙ）_２Ｏ_３］（ＲはＬａ、Ｎｄ、Ｐｒのうちの少なくとも１種以上、
ＭはＭｎ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの少なくとも１種以上）、
０．０５≦ｘ≦０．５、｛ｘ／（２．２ｎ）｝≦ｙ≦
｛ｘ／（１．８ｎ）｝、５．７≦ｎ≦６で表される基本
組成を有する粉砕粉末のスラリーを、順次乾燥あるいは
濃縮、混練、磁場中成形、焼結することを特徴とする実
質的にマグネトプランバイト型結晶構造を有するフェラ
イト磁石の製造方法。
【請求項４】粉砕時あるいは混練時に分散剤を固形分
比率で０．２〜２％添加する請求項３に記載のフェライ
ト磁石の製造方法。