JPH01181502A - 希土類永久磁石の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、希土類永久磁石の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

希土類永久磁石の製造方法としては、いわゆる粉末冶金
学約手□法、すなわち原料を合金化する溶解・鋳造工程
、得られた合金を粉末化する粉砕工程、得られた粉末を
所望の形状とする成形工程、得られた成形体に焼結等を
施す熱処理工程等からなる手法が用いられている。

本発明の造粒工程とは、粉砕工程と成形工程の間に行な
う工程で、食品や薬品において粉末を顆粒状とするよう
に、粉末の流動性など取扱を容易にするためのものと同
じりあるが、従来の希土類永久磁石の製造方法において
は、造粒工程を行なうことなく磁性粉末をそのまま成形
するか、有機バインダーを添加することによって造粒で
きていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、造粒を施さない磁性粉末ば、かさ密度が
低いことに加えて、金型への充填時に磁性粉末が金型の
中で柴橋（ブリッジ）を作ってしまうために、金型に入
り難いことから、特に量産において磁性粉末を狭いギャ
ップを存する金型中に自動的に充填することができない
といった問題点を有する。

また、仔機バンイダーを添加して造０粒を行ったものは
、粉末の充填性は改善されるが、育機バインダーと磁性
粉末が焼結時などに反応を起こして、磁気性能を低下を
もたらしてしまうと言った問題点を有する。

本発明は以上の問題点を解決するもので、その目的とす
るところは、得られた永久磁石磁気特性を低下させるこ
となく、粉末成形時の金型への自動充填を可能にするな
ど、磁性粉末の充填性を良くする造粒方法を提供するも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の希土類永久磁石の製造方法は、磁性粉末を機械
的手段を用い造粒することを特徴とする。□ ここで、機械的手段を用いた造粒とは、磁性粉末を圧縮
力で押し固めることによって、粒子にすることである。

また、直接粒子としなくても、圧延機やプレスを用い薄
板伏にした後、これを軽（壊して粒子を得ることもでき
る。

゛ここで得られた造粒を施した粒子は、取り扱う際には
壊れることがない程度の強度を持つが、成形時に全形中
で異方性を持たせるための配向磁場を加えたときには簡
単に壊れる程度の強度であるので、造粒したために配向
度が低下するといった問題は生じない。

また、造粒した粒子の粒径に関しては、その大部分が０
．１ｍｍ〜５ｍｍであればよい。つまり、０．１ｍｍ未
満では粒子が細かすぎて取り扱いにくい等造粒の効果が
得られず、５ｍｍより大きい粒子は金型のギャップに入
らなかったり、充填性が逆に悪くなってしまう。さらに
、充填性など取り扱い性を考慮すると、０．２〜２ｍｍ
であることが望ましいが、本発明は造粒した粒子の粒径
に関係なく有効である。

なお、基本組成が希土類金属およびコバルトからなる希
土類磁石としては、Ｓｍ−Ｃｏ磁石が知られているが、
希土類金属としては、Ｓ　ｍ　＃　Ｙ　＋Ｌａ、Ｃｅ、
Ｐｒ、Ｎｄ、　　ミツシュメタルなどの希土類金属群で
あればよい。さらに、ＳｍとＣ。

が原子比で１：５であるＳｍＣｏａやＣｏの一部をＦｅ
’ＰＣｕなどのＣｏ以外の遷移金属群で置換した、例え
ばＳｍとＣｏ、Ｆｅ、ＣｕおよびＺｒからなる遷移金属
群との原子比が２：１７であるＳｍ＊　　（Ｃｏ、Ｆｅ
、Ｃｕ、Ｚｒ）ｔ　ｔなどが知られているが、本発明は
どの組成のものを用いても同じ様な効果が得られるもの
であり、特定の組成に限定されるものではない。

また、基本組成が希土類金属、鉄およびポロンからなる
希土類磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂが知られているが
、希土類金属としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、ｙｂおよびＬｕの希土類元素のうちの１種または２
Ｎ以上であれば良く、シジム（Ｐｒ−Ｎｄ）やセリウム
・シジム（Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ）でも十分な゛磁気性能が
得られ、供給面・価格面から育利である。さらに、Ｄｙ
やＴｂなどの重希土類元素の少量添加により、保磁力ｉ
Ｈｃを増大させることができ、温度特性の実質的な改善
が達成される。

さらに、鉄の一部をコバルトで置換することにより、キ
ュー９−温度の向上が計られる。ジルコニウムは希土類
金属を置換することから低希土類組成で実用となる磁気
特性が得られ低コストとなるだけでなく、問題となって
いる耐食性も大幅に向上する。他の遷移金属群で置換し
ても磁気性能や耐食性などが改善される。

（実施例〕 以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明す木
。

（実施例−１） Ｎｄｓ　ｓ　Ｆ　ｅｘ　ｔ　Ｂｅの組成となるように、
高周波溶解炉を用いアルゴンガス雰囲気下で溶解−鋳造
し、スタンプミル・ボールミルを用い粉砕して、平均粒
径で３〜５μｍの磁性粉末を得た。これを比較例とする
。

本発明として、この磁性粉末を表面に多数の凹凸を持た
せたパンチで挟み、プレスを用い圧縮することによって
、平均粒径で約０．．５ｍｍ１大部分が０．２〜２ｍｍ
である粒子を得た。

本発明の造粒した粒子と比較例の磁性粉末を、２０ｃｃ
のメスシリンダーに自然に充、填させた。

本発明が８３ｇ充填できたのに対し、比較例は３８ｇだ
けであった。

また、ギャップ１．５ｍｍ、長さ５ｍｍの金型に本発明
の造粒した粒子と、比較例の磁性粉末を各々充填させた
が、本発明がなんら問題なく充填できたのに対し、比較
例ではほとんど全く充填できなかった。

以上のことから、本発明が充填性を大幅に改善させるこ
とが分かる。

（実施例−２） ＣＣｅ、　　＃　　Ｐｒ、　　＊Ｎｄ−５ＤＶ−１）Ｉ
Ｉ　　Ｆｅｓ　ａ　Ｃｏｔ　＠　Ｂａの組成となるよう
に、実施例−１と同様な方法を用い磁性粉末を作成した
。この磁性粉末をプレスを用い約３ｍｍの薄板状とし、
軽（壊すことによって、同様の粒子を得た。

この粒子を１５〜２０　ｋ　ｇ／ｍｍ’の成形圧で圧縮
成形し、これをアルゴンガス雰囲気中で１０００〜１２
５０°ＣのＲ適温度で焼結を施し、必要に応じて４００
〜１２５０”Ｃの最適温度で熱処理を施した。（本発明
） また、比較例として、磁性粉末にオレイン酸、０．８ｗ
ｔ％を添加し充分混練した後、ふるいの目を押し付ける
ようにして通した後、振動を与えて同様の粒径を持つ粒
子を得、同様に圧縮成形、焼結、時効を施した。

本発明と比較例から得られた永久磁石の代表的な磁気特
性を示すと、本発明が（ＢＨ）ｍａｘ（最大エネルギー
積）＝４２．６ＭＧＯｅ、１ＨＣ（保磁力）＝１５．８
ｋＯｅであるのに対し、比較例では各々２８．３ＭＧＯ
ｅ、７．１ｋＯｅと低い値となっており、本発明が高い
磁気特性を維持したまま、造粒を可能にしたことは明ら
かである。

（実施例−３） Ｚ　ｒａ　Ｎｄｓ　＠　Ｆ　ｅｓ　會Ｉ３ｙの組成とな
るようニ、実施例−１と同様な方法を用い磁性粉末を作
成した。この磁性粉末を圧延機を用い約２．８ｍｍの薄
板状とし、軽く壊して同様の粒子を得た。

ここで得られた粒子は、充填性もよ（、実施例−２と°
同様な方法を用い永久磁石に作成したが、磁気性能も高
いものが得られた。

（実施例−４） Ｓｍ　（Ｃｏ、ｓ　ｓ　ｒｅ、ｓ　ａ　Ｃｕ、ｅ　＊　
Ｚｒ。

。＊）ｆ、ｆｆの組成となるように実施例−１と同様の
方法を用い磁性粉末を作成した。この磁性粉末を実施例
−１，２および３と同様の方法を用い同様の粒子を得た
。

ここで得られた粒子も、充填性が良好で、実施例−２と
同様の方法を用いて得られた永久磁石の磁気特性も（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ＝２８．３ＭＧＯｅ。

１Ｈｃ＝１０．２ｋＯｅと高いものであツタ。

すなわち、本発明がいかなる機械的手段を用いても、ま
たどんな組成の永久磁石に対してもを効であることは明
確であり、機械的手段や組成に限定されるものではない
。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、磁性粉末を圧延機
やプレスなど機械的手段を用い造粒することにより、磁
性粉末をそのまま使うのと比べると充填性に大きな改善
をもたらし、かつ、従来のように有機バインダーを添加
して造粒した場合にみられるような永久磁石の磁気特性
を低下させることがないので、単に圧縮成形の際の磁性
粉末の自動充填を可能とするだけでなく、特に時計用な
どの小物や薄肉のリング状ラジアル異方性焼結磁石を得
るためのギャップが１〜３ｍｍの金型への磁性粉末の自
動充填さえも可能とし、得られる永久磁石の高性能、低
コスト化を実現するにとどまらず、ここで得られた高性
能磁石は、ステッピングモータ、ボイスコイルモータ（
ＶＣＭ）、各種外部記ｔｊ１装置のへラドアクチュエー
タなど電子機器の主要パーツのさらなる小型化、高性能
化を実現するなど応用面に多大の効果を一存するもので
ある。

以　　上 出願人　セイコーエプン／株式会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性粉末を機械的手段を用い造粒することを特徴
   とする希土類永久磁石の製造方法。
2. （２）前記機械的手段が、圧延機またはプレスである特
   許請求の範囲第１項記載の希土類永久磁石の製造方法。
3. （３）前記磁性粉末が、希土類金属、鉄およびポロンを
   基本組成とする特許請求の範囲第１項記載の希土類永久
   磁石の製造方法。
4. （４）前記鉄の一部を、コバルトやジルコニウムなどの
   鉄以外の遷移金属群から選ばれた少なくとも一種以上の
   遷移金属群で置換した特許請求の範囲第３項記載の希土
   類永久磁石の製造方法。
5. （５）前記磁性粉末が、希土類金属およびコバルトを基
   本組成とする特許請求の範囲第１項記載の希土類永久磁
   石の製造方法。