JP6278192B2 - 磁石粉末、ボンド磁石およびモータ - Google Patents
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Description
本発明は、磁石粉末およびそれを用いたボンド磁石ならびにそのボンド磁石を用いたモータに関する。
ボンド磁石は磁石粉末と樹脂とを混合し、押出、圧縮あるいは射出により固化成形する永久磁石である。特性は焼結磁石に劣るが、形状自由度が大きく、寸法精度も良いなどの理由から電子機器のモータや各種センサなどに応用されている。特に最近、希土類合金系の優れた磁気特性を活かした希土類ボンド磁石が注目されている。既知の希土類永久磁石材料としては、特許文献１のようなＳｍ−Ｃｏ系、特許文献２のようなＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系が知られている。原料希土類の埋蔵量、価格などの理由により、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系材料がＳｍ−Ｃｏ系材料に比べ広く用いられている。
ボンド磁石に使用されるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末は、例えば、特許文献２のように液体急冷法による非晶質又はサブミクロンの微細結晶を作製し、該非晶質又は微細結晶の組織の制御を主たる目的とした熱処理を施し、これをミクロン〜サブミクロンに粉砕することにより製造される。
しかしながら、従来の液体急冷法では、結晶粒径にばらつきが生じやすいために磁気特性もばらつきが生じていた。また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系はＳｍ−Ｃｏ系に比べて酸化しやすいため、粉砕により、磁石粉末の残留磁化や最大磁気エネルギー積が低下しやすいという問題があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、結晶の１次粒子径を均一に微細化し、かつ、粉砕による磁気特性劣化の少ない磁石粉末および該磁石粉末を用いた高性能のボンド磁石を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の磁石粉末は、組成がＲ（ＲはＲ１およびＲ２からなり、Ｒ１はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの少なくとも１種の希土類元素、Ｒ２はＨｏまたはＧｄの少なくとも１種の希土類元素）、Ｔ（ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする１種以上の遷移金属元素）、およびＢからなる粉末であり、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．０５〜０．１、Ｒ／Ｔ＝０．２５〜０．３５かつ平均一次粒子径が４５〜１００ｎｍであることを特徴とする。
本発明者らは、液体急冷法により得られるＲ−Ｆｅ−Ｂ系を主相とする希土類永久磁石粉末について、少量のＨｏまたはＧｄを含有せしめ、また、Ｒ−Ｆｅ−Ｂの比率を制御することにより、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系主相の１次粒子が均一に微細化する事実を見出した。この結果として、高い保磁力を有する磁石粉末が得られる。この理由は定かでないが、液体急冷法で作製したＲ−Ｆｅ−Ｂ非晶質合金中にＨｏが添加されたことで、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂへの結晶化エネルギーが増大し、熱処理による結晶成長がし難くなったためと、発明者らは考える。また、従来のＲ−Ｆｅ−Ｂ系粉末に比べ、酸化し難く、粉砕による磁気特性の劣化を低減できることも見出した。
また、本発明は、上述の磁石粉末を備えたボンド磁石を提供する。本発明のボンド磁石は、上述の特徴を有する磁石粉末を備えるため、十分に高い保磁力を有する。
さらに、本発明は、上述のボンド磁石を備えたモータを提供する。本発明のモータは、上述の特徴を有するボンド磁石を備えるため、小型化・高性能化が容易である。
本発明によれば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末において、少量のＨｏまたはＧｄを含有せしめ、また、Ｒ−Ｆｅ−Ｂの比率を制御することにより、残留磁束密度を略維持したまま高保磁力化し、かつ、粉砕による磁気特性の劣化を低減できるボンド磁石に好適な磁石粉末を提供できる。
以下、実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態及び実施例に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した実施形態及び実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した実施形態及び実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせても良いし、適宜選択して用いてもよい。
本実施形態に係る磁石粉末は、組成がＲ（ＲはＲ１およびＲ２からなり、Ｒ１はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの少なくとも１種の希土類元素、Ｒ２はＨｏまたはＧｄの少なくとも１種の希土類元素）、Ｔ（ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする１種以上の遷移金属元素）、およびＢからなる磁石粉末であり、Ｒ２Ｔ１４Ｂ構造を主相とする。
本実施形態において、希土類元素Ｒは、Ｒ１およびＲ２を含む。Ｒ１はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの少なくとも１種とする。Ｒ１としては、高い異方性磁界を得ることを考慮すると、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂであることが好ましく、また、原料価格と耐食性の観点から、Ｎｄが更に好ましい。Ｒ２はＨｏまたはＧｄの少なくとも１種とする。Ｒ−Ｔ−Ｂ系超急冷磁石粉末中にＨｏまたはＧｄの少なくとも１種を含有することで該粉末中のＲ２Ｔ１４Ｂ主相の１次粒子を微細化できる。Ｒ２としては、微細化効果の大きさから、Ｈｏが好ましい。
本実施形態において、係る磁石粉末の組成は、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．０５〜０．１である。Ｒ２の割合が増加するに従って主相粒子径が減少するが、Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）が０．１より大きい場合には、飽和磁化の低いＨｏ２Ｔ１４ＢやＧｄ２Ｔ１４Ｂの主相置換割合が増加するため、残留磁束密度が低下する。
本実施形態において、係る磁石粉末の組成は、原子比率でＲ／Ｔ＝０．２５〜０．３５であり、Ｂはその残部である。Ｒ／Ｔが０．３５より大きい場合には、該粉末中に、主相粒子よりＲリッチな副相粒子の割合が極端に増加するため、主相体積比率の減少が顕著となり、残留磁束密度が低下する。一方Ｒ／Ｔが０．２５未満では、Ｒ／Ｔが小さくなるにつれて副相粒子が減少し、磁化反転が進行しやすくなるため、保磁力が減少する。さらにＲ／Ｔが０．１以下と極端に小さい場合には、Ｔの割合が極端に多くなり、超急冷磁石粉末プロセスにて組成ずれが発生しやすくなり、作製した磁石粉末の磁気特性がばらつきやすく、低下しやすい。
本実施形態において、Ｔは、Ｃｏを１０ａｔ％以下含有することができる。ＣｏはＦｅと同様の相を形成するが、キュリー温度の向上、粒界相の耐食性向上に効果がある。また、本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ａｌ及びＣｕの１種又は２種を０．０１〜１．２ａｔ％の範囲で含有することができる。この範囲でＡｌ及びＣｕの１種又は２種を含有させることにより、得られる焼結磁石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善が可能となる。
本実施形態において、Ｂは、その一部をＣで置換してもよい。Ｃの置換量はＢに対して１０ａｔ％以下とすることが好ましい。
本実施形態に係る磁石粉末は、他の元素の含有を許容する。例えば、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｖ、Ａｇ、Ｇｅ等の元素を適宜含有させることができる。また、原料に由来する不純物、又は製造時に混入する不純物としての他の成分を含んでもよい。
本実施形態に係る磁石粉末は、平均一次粒子径が４５〜１００ｎｍである 。４５ｎｍ未満では、表面欠陥の影響が大きくなり、磁気特性が全体的に低下する。１００ｎｍより大きい場合、一次粒子径の増大と共に磁化反転機構がニュークリエーション的挙動に変化し、保磁力が減少する。
本実施形態に係る磁石粉末は、粉砕後の酸素量が１０００ｐｐｍ以下である。酸素量が多いと非磁性成分である希土類酸化物相が増大して、磁気特性を低下させる。
以下、本件発明の製造方法の好適な例について説明する。
まずアーク溶解または高周波溶解などにより所定組成のインゴットを製造する。インゴットの溶解工程は真空又は不活性ガス雰囲気中で行うのが好ましく、Ａｒ雰囲気中がより好ましい。
まずアーク溶解または高周波溶解などにより所定組成のインゴットを製造する。インゴットの溶解工程は真空又は不活性ガス雰囲気中で行うのが好ましく、Ａｒ雰囲気中がより好ましい。
次にインゴットを小片にし、高周波誘導加熱等により溶融し、該溶湯を単ロール法により急冷する。急冷方法としては、双ロール法、スプラット急冷法、回転ディスク法、またはガスアトマイズ法なども選択できるが、実用上、単ロール法が好ましい。単ロール法により溶湯を急冷する場合、冷却ロールの周速は２０〜４０ｍ／ｓにするのが好ましく、３０〜４０ｍ／ｓにするのがより好ましい。周速を十分速くすることにより、得られる急冷薄帯が非晶質化されやすくなる。周速が４０ｍ／ｓより大きい場合には、急冷薄帯の厚みが極端に薄くなり、熱処理・粉砕後に得られる磁石粉末の圧縮性が悪くなるので、この磁石粉末を用いて製造されるボンド磁石は密度が低くなり、最大磁気エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが低下する。
得られた急冷薄帯は結晶化するために熱処理に供される。熱処理は、真空又は不活性ガス雰囲気中において、結晶化温度直上で１〜３０分で行う。３０分より長時間処理すると、粒成長や異相の形成が進み、磁気特性に悪影響を与えるからである。昇降温速度は１０℃／ｍｉｎ．〜７００℃／ｍｉｎ．が好ましく、４００℃／ｍｉｎ．〜７００℃／ｍｉｎ．がより好ましい。１０℃／ｍｉｎ．未満で処理を行うと、異相が形成されやすくなる。
熱処理後、結晶化した急冷薄帯は粗粉砕に供される。粉砕には、スタンプミル又はジョークラッシャーなどを用いることができる。粉砕粒子径は５０μｍから３００μｍ以下とすることができる。これにより、ボンド磁石用の磁石粉末として好適な急冷磁石粉末が得られる。
次に、本実施形態に係るボンド磁石の製造方法について説明する。樹脂を含む樹脂バインダーと前記急冷磁石粉末とを例えば加圧ニーダー等の加圧混練機で混練してボンド磁石用コンパウンドを調製する。樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系のエラストマー、アイオノマー、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の熱可塑性樹脂がある。なかでも、圧縮成形をする場合に用いる樹脂は、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂がより好ましい。また、射出成形をする場合に用いる樹脂は熱可塑性樹脂が好ましい。また、希土類ボンド磁石用コンパウンドには、必要に応じて、カップリング剤やその他の添加材を加えてもよい。
また、ボンド磁石における磁石粉末と樹脂との含有比率は、磁石粉末１００質量％に対して、樹脂を例えば０．５質量％以上２０質量％以下含むことが好ましい。希土類合金粉末１００質量％に対して、樹脂の含有量が０．５質量％未満であると、保形性が損なわれる傾向があり、樹脂が２０質量％を超えると、十分に優れた磁気特性が得られ難くなる傾向がある。
上述のボンド磁石用コンパウンドを調製した後、このボンド磁石用コンパウンドを射出成形することにより、急冷磁石粉末と樹脂とを含むボンド磁石を得ることができる。射出成形によりボンド磁石を作製する場合、ボンド磁石用コンパウンドを、必要に応じてバインダー（熱可塑性樹脂）の溶融温度まで加熱し、流動状態とした後、このボンド磁石用コンパウンドを所定の形状を有する金型内に射出して成形を行う。その後、冷却し、金型から所定形状を有する成形品を取り出す。このようにしてボンド磁石が得られる。ボンド磁石の製造方法は、上述の射出成形による方法に限定されるものではなく、例えばボンド磁石用コンパウンドを圧縮成形することにより急冷磁石粉末と樹脂とを含むボンド磁石を得るようにしてもよい。圧縮成形によりボンド磁石を作製する場合、上述のボンド磁石用コンパウンドを調製した後、このボンド磁石用コンパウンドを所定の形状を有する金型内に充填し、圧力を加えて、金型から所定形状を有する成形品を取り出す。金型内に充填されたボンド磁石用コンパウンドに圧力を加える際には、機械プレスや油圧プレス等の圧縮成形機を用いて行なわれる。その後、加熱炉や真空乾燥炉などの炉に入れて熱をかけることにより樹脂を硬化させることで、ボンド磁石が得られる。
以下、本発明の内容を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（比較例１）
仕込み組成は、１８ａｔ％Ｒ−７２ａｔ％Ｆｅ−１０ａｔ％Ｂとし、Ｒ＝Ｎｄとした。純度９９．９％のＮｄ、Ｆｅ、ＦｅＢを前記組成となるように配合し、Ａｒ雰囲気中のアーク溶解でインゴットを作製後小片化した。該小片を高周波溶解し、単ロール法にて周速４０ｍ／ｓで急冷し、急冷薄帯を得た。得られた急冷薄帯はＸ線回折装置にてハローパターンを確認し、非晶質であることを確認した。得られた急冷薄帯を７００℃／ｍｉｎ．で昇温し、６５０℃で１分熱処理後、急冷した。ＦＥ−ＳＥＭ（電界放射型走査型電子顕微鏡）を用いて、熱処理後の急冷薄帯の断面の反射電子像を観察した。画像解析法により、観察像中の１００個の主相粒子の面積円相当径を計算し、その平均値を平均１次粒子径とした。また、そのばらつきＲａを
Ｒａ＝（観察した粒子の最大粒子径）−（観察した粒子の最小粒子径）
として求めた。
熱処理後の急冷薄帯をスタンプミルにて粉砕し、平均粉砕粒径５１μｍの磁石粉末を得た。得られた磁石粉末の酸素量を燃焼−赤外線吸収法により測定した。
仕込み組成は、１８ａｔ％Ｒ−７２ａｔ％Ｆｅ−１０ａｔ％Ｂとし、Ｒ＝Ｎｄとした。純度９９．９％のＮｄ、Ｆｅ、ＦｅＢを前記組成となるように配合し、Ａｒ雰囲気中のアーク溶解でインゴットを作製後小片化した。該小片を高周波溶解し、単ロール法にて周速４０ｍ／ｓで急冷し、急冷薄帯を得た。得られた急冷薄帯はＸ線回折装置にてハローパターンを確認し、非晶質であることを確認した。得られた急冷薄帯を７００℃／ｍｉｎ．で昇温し、６５０℃で１分熱処理後、急冷した。ＦＥ−ＳＥＭ（電界放射型走査型電子顕微鏡）を用いて、熱処理後の急冷薄帯の断面の反射電子像を観察した。画像解析法により、観察像中の１００個の主相粒子の面積円相当径を計算し、その平均値を平均１次粒子径とした。また、そのばらつきＲａを
Ｒａ＝（観察した粒子の最大粒子径）−（観察した粒子の最小粒子径）
として求めた。
熱処理後の急冷薄帯をスタンプミルにて粉砕し、平均粉砕粒径５１μｍの磁石粉末を得た。得られた磁石粉末の酸素量を燃焼−赤外線吸収法により測定した。
さらに、得られた磁石粉末の保磁力ＨｃＪと残留磁束密度Ｂｒを、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて磁化−磁場曲線を測定して求めた。この結果を表１に示す。
（比較例２）
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．０２とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．０２とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（実施例１）
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．０５とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．０５とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（実施例２）
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例３）
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１３とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１３とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例４）
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１５とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１５とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例５）
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．２とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．２とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例６）
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．５とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲをＲ１＝ＮｄとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．５とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例７）
仕込み組成のＲをＨｏとする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲをＨｏとする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例８）
仕込み組成を、１２ａｔ％Ｒ−８０ａｔ％Ｆｅ−８ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成を、１２ａｔ％Ｒ−８０ａｔ％Ｆｅ−８ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例９）
仕込み組成を、１５ａｔ％Ｒ−７５ａｔ％Ｆｅ−１０ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成を、１５ａｔ％Ｒ−７５ａｔ％Ｆｅ−１０ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（実施例３）
仕込み組成を、２１ａｔ％Ｒ−６９ａｔ％Ｆｅ−１０ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成を、２１ａｔ％Ｒ−６９ａｔ％Ｆｅ−１０ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（実施例４）
仕込み組成のＲを、２３ａｔ％Ｒ−６５ａｔ％Ｆｅ−１２ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、２３ａｔ％Ｒ−６５ａｔ％Ｆｅ−１２ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例１０）
仕込み組成のＲを、２５ａｔ％Ｒ−６２ａｔ％Ｆｅ−１３ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、２５ａｔ％Ｒ−６２ａｔ％Ｆｅ−１３ａｔ％Ｂとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例１１）
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、比較例２と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、比較例２と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（実施例５）
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、実施例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（実施例６）
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、実施例２と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、実施例２と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例１２）
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、比較例３と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、比較例３と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例１３）
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、比較例４と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、比較例４と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例１４）
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、比較例５と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ２＝Ｇｄとする以外は、比較例５と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例１５）
仕込み組成のＲを、Ｒ１＝Ｎｄ、Ｒ２＝Ｐｒとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．３とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ１＝Ｎｄ、Ｒ２＝Ｐｒとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．３とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（実施例７）
仕込み組成のＲを、Ｒ１＝Ｎｄ、ＰｒとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＰｒ／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．２、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ１＝Ｎｄ、ＰｒとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＰｒ／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．２、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（比較例１６）
仕込み組成のＲを、Ｒ１＝Ｎｄ、Ｒ２＝Ｙとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．３とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ１＝Ｎｄ、Ｒ２＝Ｙとし、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．３とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
（実施例８）
仕込み組成のＲを、Ｒ１＝Ｎｄ、ＹとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＹ／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．２、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
仕込み組成のＲを、Ｒ１＝Ｎｄ、ＹとＲ２＝Ｈｏとし、原子比率でＹ／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．２、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．１とする以外は、比較例１と同様に急冷薄帯を作製した。そして、比較例１と同様にＦＥ−ＳＥＭの結果から平均１次粒子径およびばらつきＲａを求めた。急冷薄帯を粉砕後、比較例１と同様に含有酸素量を測定し、ＶＳＭの測定結果からＨｃＪ、Ｂｒを求めた。結果は表１に示す通りであった。
表１に示す通り、同じＲ／Ｆｅの実施例１〜２および比較例１〜７を比較すると、Ｈｏ置換量の増加により平均１次粒子径およびそのばらつきが減少し、粉砕後含有酸素量も減少している。この結果、保磁力が増大している。ただし、Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）が０．１より大きくなるとＢｒがＨｏを含有しない場合に比べて大きく減少する。
また、同じＨｏ置換量の実施例１、３、４および比較例８〜１０を比較すると、Ｒ／Ｆｅが０．２５〜０．３５では十分磁気特性が得られているが、０．２５未満では、大幅にＨｃＪが減少している。これは、副相粒子が減少し、磁化反転が進行しやすくなるためと考えられる。一方０．３５より大きい場合には、Ｂｒが大きく低下している。これは、主相粒子よりＲリッチな副相粒子の割合が極端に増加するため、主相体積比率の減少が顕著となったためと考えられる。
さらに、実施例５、６および比較例１１〜１５を見ると、Ｇｄで置換した場合にもＨｏ同様の効果が確認できる。
そして、実施例２、７、８および比較例１、１５、１６を見ると。Ｒ１にＮｄ以外の希土類元素が含有される場合でも、Ｈｏは同様の効果を確認できる。
Claims (3)
- 組成がＲ（ＲはＲ１およびＲ２からなり、Ｒ１はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの少なくとも１種の希土類元素、Ｒ２はＨｏまたはＧｄの少なくとも１種の希土類元素）、Ｔ（ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする１種以上の遷移金属元素）、およびＢからなる粉末であり、原子比率でＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝０．０５〜０．１、Ｒ／Ｔ＝０．２５〜０．３５かつ平均一次粒子径が４５〜１００ｎｍであることを特徴とする磁石粉末。
- 請求項１に記載の磁石粉末を用いたことを特徴とするボンド磁石。
- 請求項２に記載の磁石を用いたことを特徴とするモータ。
Priority Applications (4)
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