JPH0513207A - Ｒ−ｔ−ｂ系永久磁石の製造方法 - Google Patents
Ｒ−ｔ−ｂ系永久磁石の製造方法Info
- Publication number
- JPH0513207A JPH0513207A JP3165379A JP16537991A JPH0513207A JP H0513207 A JPH0513207 A JP H0513207A JP 3165379 A JP3165379 A JP 3165379A JP 16537991 A JP16537991 A JP 16537991A JP H0513207 A JPH0513207 A JP H0513207A
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- JP
- Japan
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- permanent magnet
- coercive force
- based permanent
- alloy
- rtb
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 保磁力を向上させる添加物をキュリー温度を
低下させることなく添加することと、保磁力を向上させ
る添加物を結晶粒界に選択的に入れ残留磁束密度を低下
させることなく保磁力を向上させることである。 【構成】 遷移金属Ｔを主成分としイットリウムを含む
希土類元素Ｒ及び硼素Ｂを含有するＲ−Ｔ−Ｂ系合金の
磁性粉末と、ＧａとＩｎ，Ｓｎの一種以上の合金との液
状混合体を出発原料とすることを特徴とするＲ−Ｔ−Ｂ
系永久磁石の製造方法である。
低下させることなく添加することと、保磁力を向上させ
る添加物を結晶粒界に選択的に入れ残留磁束密度を低下
させることなく保磁力を向上させることである。 【構成】 遷移金属Ｔを主成分としイットリウムを含む
希土類元素Ｒ及び硼素Ｂを含有するＲ−Ｔ−Ｂ系合金の
磁性粉末と、ＧａとＩｎ，Ｓｎの一種以上の合金との液
状混合体を出発原料とすることを特徴とするＲ−Ｔ−Ｂ
系永久磁石の製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、希土類・遷移金属・硼
素系合金からなる磁気異方性磁石材料で、特に磁気エネ
ルギー積の大きい磁気異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石に関
するものである。
素系合金からなる磁気異方性磁石材料で、特に磁気エネ
ルギー積の大きい磁気異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】希土類、遷移金属、硼素から実質的にな
る永久磁石（以下Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石と呼ぶ）は安価
で且つ高エネルギー積を有するものとして注目を集めて
いる。正方晶系の結晶構造を持ったＲ2Ｔ14Ｂ（ＲはＹ
を含む希土類元素）で表される金属間化合物が優れた磁
気特性を発現するからである。この金属間化合物は、正
方晶の結晶構造を持つ。例えばＮｄ2Ｆｅ14Ｂの格子定
数は、Ａｏ＝0.878nm、Ｃｏ＝1.218nmmである。しか
し、このＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、上記、長所を有する
反面、キュリー温度が低いことに起因する熱安定性の悪
さを短所として有している。一般的に、熱安定性を改善
するためにはキュリー温度又は保磁力を向上させること
が手段として用いられている。Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石に関し
てキュリー温度の向上には添加物の使用が有効である。
例えば、Ｆｅの一部をＣｏで置換することにより、キュ
リー温度が向上し、磁石の可逆温度係数が改善される
（特開昭59-64733号公報）。また、ＣｏとＧａの複合添
加によりキュリー温度、保磁力ともに向上する（特開昭
64-7503号公報）。後者の方法によるとＧａは、主に結
晶粒界に入り、磁化反転を抑制するピンニングサイトと
して働き、Ｃｏは主相であるＲ2Ｆｅ14Ｂ1相に固溶しキ
ュリー温度を向上させる。
る永久磁石（以下Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石と呼ぶ）は安価
で且つ高エネルギー積を有するものとして注目を集めて
いる。正方晶系の結晶構造を持ったＲ2Ｔ14Ｂ（ＲはＹ
を含む希土類元素）で表される金属間化合物が優れた磁
気特性を発現するからである。この金属間化合物は、正
方晶の結晶構造を持つ。例えばＮｄ2Ｆｅ14Ｂの格子定
数は、Ａｏ＝0.878nm、Ｃｏ＝1.218nmmである。しか
し、このＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、上記、長所を有する
反面、キュリー温度が低いことに起因する熱安定性の悪
さを短所として有している。一般的に、熱安定性を改善
するためにはキュリー温度又は保磁力を向上させること
が手段として用いられている。Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石に関し
てキュリー温度の向上には添加物の使用が有効である。
例えば、Ｆｅの一部をＣｏで置換することにより、キュ
リー温度が向上し、磁石の可逆温度係数が改善される
（特開昭59-64733号公報）。また、ＣｏとＧａの複合添
加によりキュリー温度、保磁力ともに向上する（特開昭
64-7503号公報）。後者の方法によるとＧａは、主に結
晶粒界に入り、磁化反転を抑制するピンニングサイトと
して働き、Ｃｏは主相であるＲ2Ｆｅ14Ｂ1相に固溶しキ
ュリー温度を向上させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術で記述した熱
安定性の改善方法には、次のような問題点がある。すな
わち、Ｄｙの添加は保磁力、熱安定性を向上させるが、
Ｄｙが高価で資源的に少ないといった欠点を有する。ま
た、Ｃｏの添加はキュリー温度を向上させるが、結晶磁
気異方性を低下させるために保磁力が低下する。また、
Ｇａの添加は、Ｇａが主相にも固溶することによりキュ
リー温度を低下させるという欠点がある。本発明の目的
は、キュリー温度、保磁力を向上させたＲ−Ｆｅ−Ｂ系
永久磁石材料を開発することである。
安定性の改善方法には、次のような問題点がある。すな
わち、Ｄｙの添加は保磁力、熱安定性を向上させるが、
Ｄｙが高価で資源的に少ないといった欠点を有する。ま
た、Ｃｏの添加はキュリー温度を向上させるが、結晶磁
気異方性を低下させるために保磁力が低下する。また、
Ｇａの添加は、Ｇａが主相にも固溶することによりキュ
リー温度を低下させるという欠点がある。本発明の目的
は、キュリー温度、保磁力を向上させたＲ−Ｆｅ−Ｂ系
永久磁石材料を開発することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はまず、遷移金属
Ｔを主成分とし、イットリウムを含む希土類元素Ｒおよ
び硼素Ｂを含有するＲ−Ｔ−Ｂ系合金あるいはその溶湯
急冷薄片又は薄帯を粉砕して得る等の手段で得られた磁
性粉末と低融点金属を混合した後、温間加工によって製
造されることを特徴とするＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石に関す
るものである。Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ３元合金、Ｇａ−Ｉｎ
２元合金、Ｇａ−Ｓｎ２元合金が、室温で安定な液状で
あることが発見された。また、これらの合金は、流動
性、ぬれ性も良好である。さらに、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁
石においては、上記合金の構成元素は、Ｇａをはじめと
もに保磁力を向上させるものである。そこで、これらの
Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ系液状合金を、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁性粉末
に添加することにより、Ｒ2Ｔ14Ｂ主相に添加元素を固
溶させないで、先述した問題点を解決した。
Ｔを主成分とし、イットリウムを含む希土類元素Ｒおよ
び硼素Ｂを含有するＲ−Ｔ−Ｂ系合金あるいはその溶湯
急冷薄片又は薄帯を粉砕して得る等の手段で得られた磁
性粉末と低融点金属を混合した後、温間加工によって製
造されることを特徴とするＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石に関す
るものである。Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ３元合金、Ｇａ−Ｉｎ
２元合金、Ｇａ−Ｓｎ２元合金が、室温で安定な液状で
あることが発見された。また、これらの合金は、流動
性、ぬれ性も良好である。さらに、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁
石においては、上記合金の構成元素は、Ｇａをはじめと
もに保磁力を向上させるものである。そこで、これらの
Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ系液状合金を、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁性粉末
に添加することにより、Ｒ2Ｔ14Ｂ主相に添加元素を固
溶させないで、先述した問題点を解決した。
【０００５】
（実施例１）Ｎｄ14Ｆｅ80Ｂ6なる組成の合金をアーク
溶解にて作製した。本合金をＡｒ雰囲気中で周速が３０
ｍ／秒で回転する単ロール上に射出して約３０μｍの厚
さを持った不定形のフレーク状薄片を作製した。Ｘ線回
折の結果、非晶質と結晶質の混合物であることがわかっ
た。次いで、フレーク状薄片を５００μｍ以下に粉砕す
ることにより得られた磁性粉末と６０ｗｔ％Ｇａ−２０
ｗｔ％Ｉｎ−２０ｗｔ％Ｓｎの液状合金をミキサーに入
れかくはんした。得られた粉末を成形圧６トン／ｃｍ2
で磁場を印加せずに金型成形をして密度が５．７ｇ／ｃ
ｃで直径２８ｍｍ、高さ４７ｍｍの成形体を作製した。
得られた成形体を７４０℃、２トン／ｃｍ2でホットプ
レスし、密度が７．４ｇ／ｃｃと高密度の直径３０ｍ
ｍ、高さ３０ｍｍの成形体を得た。次いで高密度化され
た成形体を更に７４０℃で圧縮価（据込み前の高さ３０
ｍｍを据込み後の高さ７．５ｍｍで除した値）が４とな
るように据込み加工によって温間加工して磁気異方性を
付与した。得られた磁気異方性温間加工磁石の磁気特性
を測定した後、同磁石の圧縮軸方向を含む断面を、圧縮
方向に線状にＥＰＭＡを用いて元素分析した。図１に見
られる様に本発明による液状合金を添加することにより
Ｇａ添加を行うと、従来技術と比較してＧａ量増加に対
する残留磁束密度の減少がゆるやかになることがわか
る。さらには、保磁力はＧａの添加により急激に向上す
る。図２によると、本発明によるＧａ添加法では従来技
術と比較してＮｄリッチな部分（フレーク境界のＮｄリ
ッチ相）でＧａのピークが鋭くなっていることがわか
る。以上の結果から本発明によるＧａ添加法によるＮｄ
リッチなフレーク境界にＧａが従来技術より、さらに選
択的にはいることにより保磁力の向上および、残留磁束
密度の維持を可能にしたものと考えられる。 （実施例２）実施例１において、薄片組成をＮｄ14Ｆｅ
72.5Ｃｏ7.5Ｂ6として同様の添加法でＧａを１ａｔ％添
加し、温間加工磁石を作製した。また、その比較例２と
して従来法のアーク溶製時に同量の添加を施したものに
ついて、温間加工磁石を作製した。さらに、比較例３と
してＮｄ14Ｆｅ72.5Ｃｏ7.5Ｂ6なる組成の薄片を同様に
Ｇａ無添加で温間加工磁石を作製した。その結果を表１
に示す。
溶解にて作製した。本合金をＡｒ雰囲気中で周速が３０
ｍ／秒で回転する単ロール上に射出して約３０μｍの厚
さを持った不定形のフレーク状薄片を作製した。Ｘ線回
折の結果、非晶質と結晶質の混合物であることがわかっ
た。次いで、フレーク状薄片を５００μｍ以下に粉砕す
ることにより得られた磁性粉末と６０ｗｔ％Ｇａ−２０
ｗｔ％Ｉｎ−２０ｗｔ％Ｓｎの液状合金をミキサーに入
れかくはんした。得られた粉末を成形圧６トン／ｃｍ2
で磁場を印加せずに金型成形をして密度が５．７ｇ／ｃ
ｃで直径２８ｍｍ、高さ４７ｍｍの成形体を作製した。
得られた成形体を７４０℃、２トン／ｃｍ2でホットプ
レスし、密度が７．４ｇ／ｃｃと高密度の直径３０ｍ
ｍ、高さ３０ｍｍの成形体を得た。次いで高密度化され
た成形体を更に７４０℃で圧縮価（据込み前の高さ３０
ｍｍを据込み後の高さ７．５ｍｍで除した値）が４とな
るように据込み加工によって温間加工して磁気異方性を
付与した。得られた磁気異方性温間加工磁石の磁気特性
を測定した後、同磁石の圧縮軸方向を含む断面を、圧縮
方向に線状にＥＰＭＡを用いて元素分析した。図１に見
られる様に本発明による液状合金を添加することにより
Ｇａ添加を行うと、従来技術と比較してＧａ量増加に対
する残留磁束密度の減少がゆるやかになることがわか
る。さらには、保磁力はＧａの添加により急激に向上す
る。図２によると、本発明によるＧａ添加法では従来技
術と比較してＮｄリッチな部分（フレーク境界のＮｄリ
ッチ相）でＧａのピークが鋭くなっていることがわか
る。以上の結果から本発明によるＧａ添加法によるＮｄ
リッチなフレーク境界にＧａが従来技術より、さらに選
択的にはいることにより保磁力の向上および、残留磁束
密度の維持を可能にしたものと考えられる。 （実施例２）実施例１において、薄片組成をＮｄ14Ｆｅ
72.5Ｃｏ7.5Ｂ6として同様の添加法でＧａを１ａｔ％添
加し、温間加工磁石を作製した。また、その比較例２と
して従来法のアーク溶製時に同量の添加を施したものに
ついて、温間加工磁石を作製した。さらに、比較例３と
してＮｄ14Ｆｅ72.5Ｃｏ7.5Ｂ6なる組成の薄片を同様に
Ｇａ無添加で温間加工磁石を作製した。その結果を表１
に示す。
【０００６】
【表１】
表１の結果からキュリー温度を下げることなくＧａ添加
は成功し保磁力は向上していることがわかる。この結果
も、図２で示した様にＧａがフレーク境界（結晶粒界）
に選択的に入ったことによるものと考えられる。以上の
説明は、超急冷法と温間加工法とを組み合わせたもので
行ったが、本発明はそれに限定されるものではなく、メ
カニカルアロイイング法、粉末冶金法等、公知の手段が
適用できる。
は成功し保磁力は向上していることがわかる。この結果
も、図２で示した様にＧａがフレーク境界（結晶粒界）
に選択的に入ったことによるものと考えられる。以上の
説明は、超急冷法と温間加工法とを組み合わせたもので
行ったが、本発明はそれに限定されるものではなく、メ
カニカルアロイイング法、粉末冶金法等、公知の手段が
適用できる。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、保磁力を向上させる添
加物をキュリー温度を低下させることなく添加すること
ができる。また、保磁力を向上させる添加物を結晶粒界
に選択的に入れることができ、残留磁束密度を低下させ
ることなく保磁力を向上させることができる。
加物をキュリー温度を低下させることなく添加すること
ができる。また、保磁力を向上させる添加物を結晶粒界
に選択的に入れることができ、残留磁束密度を低下させ
ることなく保磁力を向上させることができる。
【図１】本発明に係る永久磁石の一実施例における磁気
特性とＧａ含有量の関係を比較例と共に示す図である。
特性とＧａ含有量の関係を比較例と共に示す図である。
【図２】本発明に係る永久磁石の一実施例における断面
の元素分布を比較例と共に示す図である。
の元素分布を比較例と共に示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 遷移金属Ｔを主成分としイットリウムを
含む希土類元素Ｒ及び硼素Ｂを含有するＲ−Ｔ−Ｂ系合
金の磁性粉末と、ＧａとＩｎ，Ｓｎの一種以上の合金と
の液状混合体を出発原料とすることを特徴とするＲ−Ｔ
−Ｂ系永久磁石の製造方法。 - 【請求項２】 液状混合体がＧａ−Ｉｎ，Ｇａ−Ｓｎ，
Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ合金の一種以上であることを特徴とす
る請求項１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の製造方法。 - 【請求項３】 出発原料を粉末冶金法により永久磁石と
することを特徴とする請求項１または２に記載のＲ−Ｔ
−Ｂ系永久磁石の製造方法。 - 【請求項４】 出発原料を液体急冷法と温間加工法によ
り永久磁石とすることを特徴とする請求項１または２に
記載のＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の製造方法。 - 【請求項５】 出発原料をメカニカルアロイイングによ
り永久磁石とすることを特徴とする請求項１または２に
記載のＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165379A JPH0513207A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Ｒ−ｔ−ｂ系永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165379A JPH0513207A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Ｒ−ｔ−ｂ系永久磁石の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513207A true JPH0513207A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15811260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3165379A Pending JPH0513207A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Ｒ−ｔ−ｂ系永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0513207A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010063142A1 (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Zhejiang University | Sintered nd-fe-b permanent magnet with high coercivity for high temperature applications |
| CN103996477A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 聊城大学 | 一种铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体及其制备工艺 |
| JP2018056525A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | ミネベアミツミ株式会社 | 希土類鉄系永久磁石の製造方法 |
| CN113571278A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-29 | 包头天和磁材科技股份有限公司 | 磁粉、磁粉的形成方法、稀土类烧结永磁体及其制备方法 |
| US12119150B2 (en) | 2019-09-26 | 2024-10-15 | Lg Chem, Ltd. | Method for producing sintered magnet and sintered magnet |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3165379A patent/JPH0513207A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010063142A1 (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Zhejiang University | Sintered nd-fe-b permanent magnet with high coercivity for high temperature applications |
| US9082538B2 (en) | 2008-12-01 | 2015-07-14 | Zhejiang University | Sintered Nd—Fe—B permanent magnet with high coercivity for high temperature applications |
| CN103996477A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 聊城大学 | 一种铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体及其制备工艺 |
| CN103996477B (zh) * | 2014-05-30 | 2017-09-26 | 聊城大学 | 铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体的制备方法 |
| JP2018056525A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | ミネベアミツミ株式会社 | 希土類鉄系永久磁石の製造方法 |
| US12119150B2 (en) | 2019-09-26 | 2024-10-15 | Lg Chem, Ltd. | Method for producing sintered magnet and sintered magnet |
| CN113571278A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-29 | 包头天和磁材科技股份有限公司 | 磁粉、磁粉的形成方法、稀土类烧结永磁体及其制备方法 |
| CN113571278B (zh) * | 2021-07-22 | 2024-05-24 | 包头天和磁材科技股份有限公司 | 磁粉、磁粉的形成方法、稀土类烧结永磁体及其制备方法 |
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