JP3779404B2 - 永久磁石材料、ボンド磁石およびモータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は永久磁石材料、ボンド磁石およびこのボンド磁石を用いたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高性能希土類永久磁石としてはＳｍ−Ｃｏ系磁石、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石などが知られており、現在量産化が進められている。これらの磁石にはＦｅまたはＣｏが多量に含まれ、飽和磁束密度の増大に寄与している。また、これらの磁石中の希土類元素は、結晶場中における４ｆ電子の挙動に由来する非常に大きな磁気異方性をもたらす。これにより保磁力の増大化が図られ、高性能な磁石が実現されている。このような高性能磁石は主としてスピーカー、モータ、計測器などの電気機器に使用されている。
【０００３】
近年、各種電気機器の小形化の要求が高まり、それに応えるために前記永久磁石の最大磁気エネルギー積を向上し、より高性能の永久磁石が求められている。これに対し本発明者らは、ＴｂＣｕ₇ 相を主相とする永久磁石材料を提案した（特願平４−２７７４７４号）。このようなＴｂＣｕ₇ 相を主相とする永久磁石材料は、飽和磁束密度の高く、優れた磁気特性を有するものの、特に材料中にＨ、Ｎ、Ｃ、Ｐのような侵入型元素を含有する場合、製造条件によって磁気特性が大きくばらつく。磁気特性のばらつきは、永久磁石材料を工業的に大量生産した場合、磁気特性のばらつきが平均化されることにより、結果的に磁気特性が低下するという多大な問題を生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、主相がＴｂＣｕ₇ 相で、高い磁気特性を有し、そのばらつきが極めて小さい永久磁石材料を提供しようとするものである。
また、本発明は前記永久磁石材料とバインダを含む磁気特性が高く、かつ安定したボンド磁石を提供しようとするものである。
さらに、本発明は前記ボンド磁石をロータまたはステータの部品として備える高性能のモータを提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の永久磁石材料は、一般式
Ｒ１_xＲ２_yＡ_zＯ_uＢ_vＭ_{100-x-y-z-u-v}
ただし、Ｒ１は少なくとも異種の希土類元素（Ｙを含む）、Ｒ２はＺｒ，Ｈｆ及びＳｃから選ばれる少なくとも一種の元素、ＡはＨ，Ｎ，Ｃ及びＰから選ばれる少なくとも一種の元素、ＭはＦｅ及びＣｏの少なくとも一種の元素、ｘ，ｙ，ｚ，ｕ及びｖは原子％でそれぞれ２≦ｘ，０．０１≦ｙ，４≦ｘ＋ｙ≦２０，０．００１≦ｚ≦１０，０．０１≦ｕ≦１．５，０＜ｖ≦１０を示す、にて表され、主相がＴｂＣｕ₇型結晶構造を有する。
【０００６】
本発明に係わるボンド磁石は、前記一般式で表され、主相がＴｂＣｕ₇ 型結晶構造を有する永久磁石材料とバインダとを含むことを特徴とするものである。
本発明に係わるモータは、前記ボンド磁石からなるロータまたはステータの部品を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の永久磁石材料は、一般式
Ｒ１_x Ｒ２_y Ａ_z Ｏ_u Ｂ_v Ｍ_{100-x-y-z-u-v}
ただし、Ｒ１は少なくとも一種の希土類元素（Ｙを含む）、Ｒ２はＺｒ、Ｈｆ及びＳｃから選ばれる少なくとも一種の元素、ＡはＨ、Ｎ、Ｃ及びＰから選ばれる少なくとも一種の元素、ＭはＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの元素、ｘ、ｙ、ｚ、ｕおよびｖは原子％でそれぞれ２≦ｘ、０．０１≦ｙ、４≦ｘ＋ｙ≦２０、０．００１≦ｚ≦１０、０．０１≦ｕ≦２、０＜ｖ≦１０を示す、にて表され、主相がＴｂＣｕ₇ 型結晶構造を有する。
【０００８】
前記主相は、永久磁石材料中の占有量が最大の相で、前記ＴｂＣｕ₇ 型結晶構造を有する主相は磁気特性を担うものである。このため、本発明の永久磁石材料中の主相の含有比率が低下すると、主相の特性が反映されないため、少なくとも５０体積％以上の含有比率を有することが望まれる。
【０００９】
次に、前記一般式の永久磁石材料を構成する各成分の働きおよび各成分の配合量を規定した理由について詳細に説明する。
（１−１）Ｒ１元素
Ｒ１元素である希土類元素としては、Ｌａ、Ｃｅ，Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕ、Ｙが挙げられ、これらは１種または２種以上の混合物で使用される。Ｒ１元素は、前記永久磁石材料に大きな磁気異方性をもたらし、高い保磁力を付与する。特に、Ｒ１元素は５０原子％以上がＳｍであることが好ましい。この場合、Ｓｍ以外の残部はＰｒ、Ｎｄ、Ｃｅであることが好ましい。
【００１０】
前記Ｒ１元素を２原子％未満にすると磁気異方性の低下が著しく大きな保磁力を有する永久磁石材料を得ることが困難になる。一方、前記Ｒ１元素が過剰に配合されると、永久磁石材料の磁化が低下する。したがって、Ｒ１元素含有量ｘは４≦ｘ≦１６であることが好ましい。より好ましいＲ１元素含有量ｘは、６≦ｘ≦１２である。
【００１１】
（１−２）Ｒ２元素
Ｒ２元素としては、Ｚｒ、Ｈｆ及びＳｃの群から選ばれる少なくとも１つの元素を用いることができる。このようなＲ２元素は、主として主相の希土類サイトを占有し、希土類サイトの平均原子半径を低減させるなどの作用により、主相であるＴｂＣｕ₇ 型相中のＦｅおよびＣｏ濃度を高めることが可能になる。また、これらの元素はＴｂＣｕ₇ 相の結晶粒を微細化する働きを有し、保磁力および残留磁化の向上に有用である。好ましいＲ２元素の含有量ｙは、０．１≦ｙ、さらに好ましくは１≦ｙ≦３である。
【００１２】
また、Ｒ１元素及びＲ２元素の合計量を４原子％未満にするとα−Ｆｅ（Ｃｏ）の析出が著しくなり、大きな保磁力を有する永久磁石材料を得ることが困難になる。一方、Ｒ１元素及びＲ２元素の合計量が２０原子％を超えると永久磁石材料の磁化が低下する。より好ましいＲ１元素及びＲ２元素の合計含有量（ｘ＋ｙ）は、４≦ｘ＋ｙ≦１６である。
【００１３】
（１−３）Ａ元素
Ａ元素は、Ｈ、Ｎ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なくとも１つの元素である。前記Ａ元素は、主として主相の格子間位置に存在し、前記Ａ元素を含まない場合と比較して前記主相のキュリー温度、磁気異方性を向上させる働きを有する。このうち、磁気異方性の向上は、永久磁石材料に大きな保磁力を付与するために重要である。
【００１４】
前記Ａ元素は、少量の配合でその効果が発揮されるが、２０原子％を超えるとα−Ｆｅ（Ｃｏ）の析出が多くなる。より好ましいＡ元素の含有量ｚは、２≦ｕ≦２０、更に好ましくは５≦ｚ≦１０である。
【００１５】
（１−４）Ｏ（酸素）
酸素は、本発明の目的である安定した磁気特性を有する永久磁石材料を再現性よく得るために有効な元素である。酸素の含有量を０．０１原子％未満にすると、その効果を十分に達成することが困難になる。一方、酸素の含有量が２原子％を超えると永久磁石材料に占める酸化物相の割合が増大して磁気特性を劣化させる恐れがある。より好ましい酸素の含有量ｕは、０．１≦ｕ≦１．５である。
【００１６】
（１−５）Ｂ（硼素）
硼素は、永久磁石材料の残留磁束密度を向上するために有効な元素である。硼素の含有量が１０原子％を超えるとＲ₂ Ｆｅ₁₄Ｂ相の生成が顕著になり、永久磁石材料の磁気特性が劣化する恐れがある。より好ましい硼素の含有量ｖは、０．０１≦ｖ≦４、さらに好ましくは０．１≦ｖ≦３である。
【００１７】
（１−６）Ｍ元素
Ｍ元素は、ＦｅおよびＣｏから選ばれた少なくとも１つの元素であり、永久磁石材料の飽和磁束密度を増大させる働きを有する。飽和磁束密度の増大は、残留磁束密度の増大をもたらし、これに伴って最大エネルギー積も増大する。前記Ｍ元素は、永久磁石材料中に７０原子％以上含有されることにより効果的に飽和磁束密度が増大される。より一層飽和磁束密度を増大させるためには、前記Ｍ元素の総量の５０％以上がＦｅで占めることが好ましい。
【００１８】
前記Ｍは、前記主相中に９０原子％以上含有されることが好ましい。前記主相中のＭ元素濃度を増大させると、永久磁石材料の飽和磁束密度が増大され、磁気特性がさらに向上される。前記主相中のＭ元素の濃度を９０原子％以上にすると、前記効果が顕著に現れる。
【００１９】
前記Ｍ元素の一部をＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｕ、ＡｇおよびＮｉから選ばれる少なくとも１つの元素（Ｔ元素）で置換することを許容する。このようなＴ元素の置換により、永久磁石材料全体に占める主相の割合を増加させたり、主相中のＭおよびＴの総量を増加させることが可能になる。また、永久磁石材料の保磁力を増大させることが可能になる。ただし、前記Ｔ元素でＭ元素を多量に置換すると、飽和磁束密度の低下を招く。このため、Ｔ元素の置換量は原子％でＭ元素の２０％以下にすることが望ましい。
【００２０】
本発明に係わる永久磁石材料は、酸化物などの不可避的不純物を含有することを許容する。
本発明に係わる永久磁石材料において、前記主相の格子定数ａ、ｃの比ｃ／ａは０．８４７以上であることが好ましい。前記ｃ／ａの増大に伴い、永久磁石材料の飽和磁束密度が増大し、磁気特性を向上させることができる。このような効果は、ｃ／ａが０．８４７以上の永久磁石材料において特に顕著である。前記ｃ／ａの値は、永久磁石材料を構成する成分の比率または製造方法により制御される。
【００２１】
次に、前記永久磁石材料の製造方法を詳細に説明する。
（２−１）所定量の各元素および必要に応じて前記Ｍ元素の一部を置換するＴ元素を含有するインゴットをアーク溶解または高周波溶解にて調製する。このインゴットを小片に切り出し、所定量の硼素（Ｂ）とともに高周波誘導加熱等により溶融した後、溶湯を高速で回転する単ロール上に噴出して急冷薄帯を製造する。インゴット中に予め硼素を含有させ、この溶湯から急冷薄帯を製造することも可能である。
【００２２】
前記液体急冷法としては、単ロール法のほかに双ロール法、回転ディスク法、ガスアトマイズ法などの手段を用いてもよい。
（２−２）所定量のＲ１、Ｒ２、Ｂ、Ｍの各元素および必要に応じて前記Ｍ元素の一部を置換するＴ元素の各原料粉末の混合体に機械的エネルギーを付与し、固相反応により合金化させるメカニカルアロイング法またメカニカルグラインディング法により永久磁石材料を製造する。
【００２３】
なお、前記永久磁石材料の製造方法において、急冷工程および固相反応工程をＡｒ、Ｈｅなどの不活性ガス雰囲気で行うことが望ましい。このような雰囲気で急冷または固相反応させることによって、酸化による磁気特性の劣化が防止された永久磁石材料を製造することが可能になる。
【００２４】
前記方法で得られた永久磁石材料は、必要に応じてＡｒ、Ｈｅなどの不活性ガス雰囲気中または真空中、３００〜１０００℃で０．１〜１０時間の熱処理が施されることを許容する。このような熱処理を施すことにより、保磁力等の磁気特性を向上させたりすることが可能になる。
【００２５】
前記永久磁石材料の製造方法において、Ａ元素としてＮを配合する場合には、前記（２−１）、（２−２）の方法で得られた合金材料をボールミル、ブラウンミル、スタンプミル、ジェットミル等によって平均粒径数μｍ〜数１００μｍに粉砕し、この合金粉末を窒素ガス雰囲気中で熱処理（窒化処理）することにより永久磁石材料を製造する。ただし、前記（２）の方法のようにメカニカルアロイング法またはメカニカルグラインディング法で製造された合金材料は粉末状態であるため前記粉砕工程を省略することも可能である。
【００２６】
前記窒化処理は、０．００１〜１００気圧の窒素ガス雰囲気中、２００〜７００℃の温度下で行うことが好ましい。このような圧力および温度下での窒化処理は、０．１〜３００時間行えばよい。
【００２７】
前記窒化処理の雰囲気は、窒素ガスに代えてアンモニア等の窒素化合物ガスを用いてもよい。このアンモニアの使用により、窒化反応速度を高めることが可能になる。この場合、水素、アルゴン等のガスを同時に用いることにより、窒化反応速度を抑制することも可能である。
【００２８】
前記窒化処理の前工程として０．００１〜１００気圧の水素ガス雰囲気中、１００〜７００℃の温度下で熱処理を行うか、または窒素ガスに水素を混合したガスを用いることにより、高効率の窒化を行うことが可能になる。
【００２９】
前記永久磁石材料中の酸素含有量は、前記インゴットを製造する際および超急冷の処理を行う際の合金溶融時、固相反応時、前記不活性ガス雰囲気中または真空中の熱処理時、粉砕時、前記窒化処理時において溶融炉や試料容器内の酸素量を調節することにより制御することができる。また、酸素含有雰囲気にて１００〜４００℃の温度下で熱処理を行うことにより永久磁石材料中に酸素を含有させることが可能である。この場合、材料粉末の粒径、熱処理時の温度、時間、酸素濃度によって永久磁石材料中の酸素含有量を制御することができる。さらに、前記製造工程で得られた合金材料が粉末状態である場合には、粉砕後の各工程間で大気に曝される時間を調節することにより永久磁石材料中の酸素含有量を制御することができる。
【００３０】
以上説明した本発明に係わる永久磁石材料は、前記一般式Ｒ１_x Ｒ２_y Ａ_z Ｏ_u Ｂ_v Ｍ_{100-x-y-z-u-v} で表わされ、ｘ、ｙ、ｚ、ｕおよびｖが特定の原子％で示され、主相がＴｂＣｕ₇ 型結晶構造を有する。このように永久磁石材料中に硼素（Ｂ）を添加することにより残留磁束密度等の磁気特性を著しく向上することができる。
【００３１】
すなわち、等方性の永久磁石材料において個々の結晶粒が独立に振る舞う場合には一般的に飽和磁束密度（Ｂｓ）に対する残留磁束密度（Ｂｒ）の比率（Ｂｒ／Ｂｓ）が０．５を越えない。ただし、微細化した結晶粒が結晶粒界を介して交換相互作用により結合すると、等方性の永久磁石材料であっても前記Ｂｒ／Ｂｓが０．５を超える場合がある。
【００３２】
ＴｂＣｕ₇ 相を主相とし、かつ硼素（Ｂ）を含む前記一般式で示される本発明に係わる永久磁石材料は、結晶粒間の交換相互作用が増大されるため、残留磁束密度が向上される。これは、次に説明する硼素の挙動によるものと考えられる。硼素は、例えばＴｂＣｕ₇ 相のインタースティシャル位置に侵入したり、希土類元素、遷移金属元素と結合して粒界相を形成するなどの形で永久磁石材料中に取り込まれる。このような永久磁石材料中への硼素の取り込みは、結晶粒界を微細化する、粒界構造に影響を与える等により結晶粒間の交換相互作用を増強して前記Ｂｒ／Ｂｓが０．５を超える性質を発現でき、永久磁石材料の残留磁束密度を向上することができる。
【００３３】
また、従来技術で述べたように磁石材料中にＨ、Ｎ、Ｃ、Ｐのような侵入型元素を含有する場合、製造条件によって磁気特性が大きくばらつく。このような磁気特性のばらつきの原因の一つは、磁石材料中における侵入型元素の不均一性が挙げられる。本発明のように磁石材料中に所定量の酸素を含有させることによって、磁気特性のばらつきを著しく抑制して磁気特性を安定化できる。
【００３４】
すなわち、永久磁石材料中の酸素の働きは明らかではないが、酸素の一部は永久磁石材料の製造過程における溶融、粉砕工程等において他の磁石材料成分と結合して酸化物を生成し、結晶粒界や表面に偏析して存在しているものと考えられる。このような酸化物は、前記侵入型元素の均一分散を促進し、永久磁石材料の磁気特性の安定性を向上させるものと推定される。
【００３５】
本発明に係わるボンド磁石は、前記永久磁石材料の粉末とバインダと混合し、圧縮成形または射出成形することにより得られる。
前記バインダは、例えばエポキシ樹脂、ナイロン等の合成樹脂を用いることができる。前記合成樹脂としてエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂を用いる場合には、圧縮成形後、１００〜２００℃の温度でキュア処理を施すことが好ましい。前記合成樹脂としてナイロンのような熱可塑性樹脂を用いる場合には、射出成形法を用いることが望ましい。
【００３６】
前記圧縮成形工程において、磁場を印加して合金粉末の結晶方位を揃えることにより、高磁束密度を有するボンド磁石を得ることが可能になる。
前記バインダとして低融点金属または低融点合金を用いてメタルボンド磁石を製造することも可能である。前記低融点金属としては、例えばＡｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇなどの金属を挙げることができ、前記合金は前記金属の合金を用いることができる。
【００３７】
なお、前記永久磁石粉末をホットプレスまたは熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）により高密度の成形体として一体化することにより永久磁石を製造することも可能である。この加圧工程において、磁場を印加して前記合金粉末結晶方位を揃えることにより、高磁束密度を有する永久磁石を製造できる。また、前記加圧工程後に３００〜７００℃の温度で加圧しながら塑性変形加工を施すことにより、前記合金粉末が磁化容易軸方向に配向した永久磁石を製造することが可能になる。
【００３８】
また、前記永久磁石材料粉末を焼結することにより永久磁石を製造することも可能である。
以上説明した本発明に係わるボンド磁石は、前述したように高い磁気特性を有し、そのばらつきが極めて小さい永久磁石材料を含むため、安定した高い磁気特性を有する。
【００３９】
本発明に係わるモータは、前記ボンド磁石からなるロータまたはステータの部品を備える。このようなモータの例としてスピンドルモータがある。このスピンドルモータは、例えばボンド磁石からなる円筒体、およびこの円筒体の片側開口部に固定され、前記円筒体の内部側にそれと同心円状に突起されたスピンドルを有する円板を備えたロータと、前記円筒体内に配置され、前記スピンドルに軸支されると共に前記円筒体とは別の支持部材で支持された電磁石とから構成されている。前記ボンド磁石からなる円筒体は、着磁により厚さ方向にＮ、Ｓ極を有する複数の所望角度の円弧部に区画され、かつ隣接する円弧部のＮ、Ｓ極が互いに逆になるように配列されている。
【００４０】
前記構成のスピンドルモータにおいて、前記ボンド磁石からなる円筒体に配置された電磁石のＮ、Ｓ極を切り替えることによって磁力の作用により前記円筒体が回転され、結果として前記円筒体に固定された円板から突出されたスピンドルが回転される。
【００４１】
以上説明した本発明に係わるモータの一例であるスピンドルモータは、前述した安定した高い磁気特性を有するボンド磁石からなるロータまたはステータの部品を備えているため、小形化と高性能化が達成される。このため、ハード・ディスクドライブやＣＤ−ＲＯＭの駆動源として有効に利用することができる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
（実施例１〜５）
まず、高純度のＳｍ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂ、Ｐ、Ｆｅの各原料を混合し、アルゴン雰囲気中で高周波溶解した後、鋳型に注入して５種のインゴットを調製した。つづいて、これらのインゴットを石英製のノズルに装填し、アルゴンガス雰囲気中で高周波誘導加熱により溶融した後、溶湯を周速４５ｍ／ｓで回転する直径３００ｍｍの銅製の単ロール上に噴出して合金薄帯を作製した。ひきつづき、これらの合金薄帯をアルゴン雰囲気中、７００℃で３０分間熱処理した。
【００４３】
前記熱処理後の合金薄帯における生成相をＸ線回折にて調べた。その結果、回折パターン上、微小なα−Ｆｅの回折ピークの他はすべての回折ピークが六方晶系のＴｂＣｕ₇ 型結晶構造にて指数付けされ、ＴｂＣｕ₇ 相が主相をなすことが確認された。また、Ｘ線回折の結果より、ＴｂＣｕ₇ 相の格子定数はａ＝０．４８５３ｎｍ、ｃ＝０．４１８４ｎｍと評価でき、格子定数比ｃ／ａは０．８６２１であることがわかった。
【００４４】
次いで、前記各合金薄帯をボールミルを用いて粉砕し、平均粒径２０〜３０μｍの合金粉末を作製した。これらの合金粉末を大気中、１５０℃で１０分間熱処理した後、１５０気圧の窒素ガス雰囲気中、４４０℃で８０時間熱処理することにより５種の永久磁石材料を製造した。
【００４５】
次いで、前記各永久磁石材料にエポキシ樹脂を２重量％それぞれ添加し、混合した後、１０００ＭＰａの圧力で圧縮成形し、さらに１５０℃で２．５時間のキュアを施すことにより５種のボンド磁石を製造した。
【００４６】
また、再現性を調べるために同一組成、同一製造工程で５回、各永久磁石材料およびボンド磁石を製造した。
前記窒化処理後の各永久磁石材料について粉末Ｘ線回折を行ったところ、いずれもＴｂＣｕ₇ 型結晶構造が主相であることが確認された。
【００４７】
（比較例１、２）
まず、実施例１と同様なＳｍ−Ｐｒ−Ｎｄ−Ｚｒ−Ｃｏ−Ｍｏ−Ｂ−Ｆｅ系の合金薄帯をアルゴン雰囲気中、７００℃で３０分間熱処理した後、ボールミルを用いて粉砕し、平均粒径２０〜３０μｍの合金粉末を作製した。この合金粉末を大気中での熱処理を施さないか、大気中、３００℃で１０分間熱処理した以外、実施例１〜５と同様な方法により処理して２種の永久磁石材料を製造し、さらにこれらの永久磁石を用いて実施例１〜５と同様な方法により２種のボンド磁石を製造した。
【００４８】
また、再現性を調べるために同一組成、同一製造工程で５回、各永久磁石材料およびボンド磁石を製造した。
前記窒化処理後の各永久磁石材料について粉末Ｘ線回折を行ったところ、いずれもＴｂＣｕ₇ 型結晶構造が主相であることが確認された。
【００４９】
（比較例３、４）
実施例２と同様なＳｍ−Ｃｅ−Ｎｄ−Ｚｒ−Ｃｏ−Ｂ−Ｆｅ系の合金薄帯をアルゴン雰囲気中、７００℃で３０分間熱処理した後、ボールミルを用いて粉砕し、平均粒径２０〜３０μｍの合金粉末を作製した。この合金粉末を大気中での熱処理を施さないか、大気中、３００℃で１０分間熱処理した以外、実施例１〜５と同様な方法により処理して２種の永久磁石材料を製造し、さらにこれらの永久磁石を用いて実施例１〜５と同様な方法により２種のボンド磁石を製造した。
【００５０】
また、再現性を調べるために同一組成、同一製造工程で５回、各永久磁石材料およびボンド磁石を製造した。
前記窒化処理後の各永久磁石材料について粉末Ｘ線回折を行ったところ、いずれもＴｂＣｕ₇ 型結晶構造が主相であることが確認された。
【００５１】
得られた実施例１〜５および比較例１〜４の永久磁石の組成とボンド磁石の室温における磁気特性（保磁力、残留磁束密度および最大エネルギー積）をそれぞれを測定した。その結果を下記表１〜表５に示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
【表２】

【００５４】
【表３】

【００５５】
前記表１〜表３から明らかなように酸素含有量が０．０１〜５原子％の永久磁石材料を含む実施例１〜５の５つのボンド磁石は、残留磁束密度、保磁力、最大エネルギー積が大きく、かつそれらの値のばらつきが小さく安定した磁気特性を示すことがわかる。
【００５６】
これに対し、実施例１と酸素含有量を除いて実質的に同一の組成で、酸素含有量が０．０１原子％未満の永久磁石材料を含む比較例１の５つのボンド磁石は、実施例１に近似した磁気特性を有するものがあるものの、それら磁石間に大きな特性ばらつきを生じることがわかる。実施例１と酸素含有量を除いて実質的に同一の組成で、酸素含有量が５原子％を超える永久磁石材料を含む比較例２の５つのボンド磁石は、実施例１に比べて磁気特性が劣るばかりか、それら磁石間に大きな特性ばらつきを生じることがわかる。
【００５７】
また、実施例２と酸素含有量を除いて実質的に同一の組成で、酸素含有量が０．０１原子％未満の永久磁石材料を含む比較例３のボンド磁石、酸素含有量が５原子％を超える永久磁石材料を含む比較例４のボンド磁石は、それぞれ前記比較例１、２のボンド磁石と同様な傾向を示すことがわかる。
【００５８】
（実施例６）
前記表１〜表３に記載した実施例１〜５と同様な組成の永久磁石材料にエポキシ樹脂を２重量％それぞれ添加し、混合した後、１０００ＭＰａの圧力で圧縮成形し、さらに１５０℃で２．５時間のキュアを施すことにより５種のボンド磁石からなる円筒体を作製した。また、前記ボンド磁石からなる円筒体に着磁処理を施すことにより厚さ方向にＮ、Ｓ極を有する複数の所望角度の円弧部に区画され、かつ隣接する円弧部のＮ、Ｓ極が互いに逆になるように配列した。前記各円筒体の片側開口部にスピンドルを有する円板を前記スピンドルが前記円筒体の内部側に同心円状に位置するように固定して５種のロータを製作した。これらのロータの前記円筒体内に電磁石を前記スピンドルに軸支されるように配置し、前記円筒体とは別の支持部材で支持することによりスピンドルモータを組み立てた。
【００５９】
得られた各スピンドルモータの電磁石のＮ、Ｓ極を切り替えることによって、前記ボンド磁石からなる円筒体と電磁石との磁力作用により前記円筒体が回転され、前記円筒体に固定された円板から突出されたスピンドルを高速度で回転された。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、主相がＴｂＣｕ₇ 相で、高い磁気特性を有し、そのばらつきが極めて小さい永久磁石材料を提供できる。
また、本発明によれば前記永久磁石材料とバインダを含む磁気特性が高く、かつ安定したボンド磁石を提供できる。
【００６１】
さらに、本発明は前記ボンド磁石をロータまたはステータの部品として備えたモータ、特にハード・ディスクドライブやＣＤ−ＲＯＭの駆動源として有用な高性能のスピンドルモータを提供できる。

Claims (9)

1. 一般式
   Ｒ１_xＲ２_yＡ_zＯ_uＢ_vＭ_{100-x-y-z-u-v}
   ただし、Ｒ１は少なくとも異種の希土類元素（Ｙを含む）、Ｒ２はＺｒ，Ｈｆ及びＳｃから選ばれる少なくとも一種の元素、ＡはＨ，Ｎ，Ｃ及びＰから選ばれる少なくとも一種の元素、ＭはＦｅ及びＣｏの少なくとも一種の元素、ｘ，ｙ，ｚ，ｕ及びｖは原子％でそれぞれ２≦ｘ，０．０１≦ｙ，４≦ｘ＋ｙ≦２０，０．００１≦ｚ≦１０，０．０１≦ｕ≦１．５，０＜ｖ≦１０を示す、にて表され、主相がＴｂＣｕ₇型結晶構造を有することを特徴とする永久磁石材料。
2. 前記主相の格子定数をａ，ｃとした時、ａ，ｃの比ｃ／ａが０．８４７以上であることを特徴とする請求項１記載の永久磁石材料。
3. 前記一般式中のＭは、前記主相中に９０原子％以上含まれることを特徴とする請求項１記載の永久磁石材料。
4. 前記一般式中のＭは、Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｎ，Ｃｕ，ＡｇおよびＮｉから選ばれる少なくとも１つの元素（Ｔ元素）でＭの総量の２０原子％以下の範囲で置換されることを特徴とする請求項１記載の永久磁石材料。
5. 前記一般式中のｖ値は０．０１≦ｖ≦１０であることを特徴とする請求項１記載の永久磁石材料。
6. 請求項１ないし５いずれか記載の永久磁石材料とバインダとを含むことを特徴とするボンド磁石。
7. 最大エネルギー積７４ＫＪ／ｍ ³ 以上であることを特徴とする請求項６記載のボンド磁石。
8. 保磁力が５４９ＫＡ／ｍ以上であることを特徴とする請求項６または７記載のボンド磁石。
9. 請求項６ないし８いずれか記載のボンド磁石からなるロータまたはステータの部品を備えたことを特徴とするモータ。