フェライト焼結磁石の製造方法及びフェライト焼結磁石
【課題】 ロータリーキルンの内壁への原料組成物や仮焼体の付着が生じ難いフェライト焼結磁石の製造方法を提供すること。
【解決手段】 第１の原料をロータリーキルンにより仮焼する仮焼工程と、仮焼体に第２の原料を加えて焼成しフェライト焼結磁石を得る焼成工程とを含み、第１及び第２の原料として、仮焼体及びフェライト焼結磁石が、それぞれ下記一般式（１）及び（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式中の組成比が、所定の各条件を満たすように調整されたものを用いる。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
【解決手段】 第１の原料をロータリーキルンにより仮焼する仮焼工程と、仮焼体に第２の原料を加えて焼成しフェライト焼結磁石を得る焼成工程とを含み、第１及び第２の原料として、仮焼体及びフェライト焼結磁石が、それぞれ下記一般式（１）及び（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式中の組成比が、所定の各条件を満たすように調整されたものを用いる。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライト焼結磁石の製造方法及びフェライト焼結磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フェライト焼結磁石に用いられる磁性材料として、六方晶系のＢａフェライト及びＳｒフェライトが知られている。近年、そのようなフェライトの中でも、マグネトプランバイト型（Ｍ型）のＢａフェライト及びＳｒフェライトが主に採用されている。Ｍ型フェライトはＡＦｅ１２Ｏ１９の一般式で表され、Ａで示される元素としてＢａ、Ｓｒが用いられる。
【０００３】
上記Ｍ型フェライトの中でも、Ａで示される元素がＳｒであり、かつその一部が希土類元素で置換され、さらにＦｅの一部がＣｏで置換されたＭ型フェライトは、残留磁束密度や保磁力といった磁気特性に優れていることが知られている（例えば特許文献１、２参照）。このようなＭ型フェライトは、希土類元素としてＬａを含むことが必須とされている。Ｌａは、六方晶Ｍ型フェライトに対する固溶限界量が希土類元素の中でも最も多いためである。また、特許文献１、２には、Ａで示される元素の置換元素としてＬａを用いることにより、Ｆｅの一部を置換するＣｏの固溶量を多くでき、その結果、磁気特性が向上することが開示されている。
【０００４】
ここで、上述の一般式におけるＡで示される元素が、ＳｒやＢａよりもイオン半径の小さなＣａであると、六方晶フェライトの結晶構造とはならないため、これを磁性材料として用いることはできない。しかしながら、Ａで示される元素がＣａであっても、その一部がＬａで置換されると、六方晶フェライトの結晶構造をとることができる。さらに、Ｆｅの一部がＣｏで置換されると、フェライト焼結磁石は高い磁気特性を示すことが知られている（特許文献３参照）。すなわち、この磁性材料は、Ａで示される元素がＣａであり、かつその一部を、Ｌａを必須成分として含む希土類元素で置換し、さらにＦｅの一部をＣｏで置換したＭ型フェライトである。
【０００５】
Ａで示される元素がＣａであるＭ型フェライトは、上記特許文献３の他、特許文献４、５にも開示されている。特許文献４には、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）を向上させ、なおかつ高い角型比を示す酸化物磁性材料および焼結磁石を提供することを意図して、下記式（１１）で表され、六方晶のＭ型マグネトプランバイト構造を有するフェライトを主相とする酸化物磁性材料が開示されている。
（１−ｘ）ＣａＯ・（ｘ／２）Ｒ２Ｏ３・（ｎ−ｙ／２）Ｆｅ２Ｏ３・ｙＭＯ （１１）
【０００６】
ここで式（１１）中、Ｒは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒから選択される少なくとも一種の元素であってＬａを必ず含み、Ｍは、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎから選択される少なくとも一種の元素であってＣｏを必ず含み、モル比を表わすｘ、ｙ、ｎがそれぞれ、０．４≦ｘ≦０．６、０．２≦ｙ≦０．３５、４≦ｎ≦６であり、かつ１．４≦ｘ／ｙ≦２．５の関係式を満足する組成を有する。
【０００７】
また、特許文献５によると、高い残留磁束密度を保持しながら薄型にしても低下しない高い保磁力を有することを意図して、下記一般式（１２）で表される組成を有するフェライト焼結磁石が提案されている。
Ａ１−ｘ−ｙ＋ａＣａｘ＋ｙＲｙ＋ｃＦｅ２ｎ−ｚＣｏｚ＋ｄＯ１９ （１２）
【０００８】
ここで、式（１２）中、Ａ元素はＳｒ又はＳｒ及びＢａ、Ｒ元素はＹを含む希土類元素の少なくとも１種であってＬａを必須に含み、ｘ、ｙ、ｚ及びｎはそれぞれ仮焼体中のＣａ、Ｒ元素及びＣａの含有量及びモル比を表し、ａ、ｂ、ｃ及びｄはそれぞれ仮焼体の粉砕工程で添加されたＡ元素、Ｃａ、Ｒ元素及びＣｏの量を表し、各々下記条件：
０．０３≦ｘ≦０．４、０．１≦ｙ≦０．６、０≦ｚ≦０．４、４≦ｎ≦１０、ｘ＋ｙ＜１、０．０３≦ｘ＋ｂ≦０．４、０．１≦ｙ＋ｃ≦０．６、０．１≦ｚ＋ｄ≦０．４、０．５０≦［（１−ｘ−ｙ＋ａ）／（１−ｙ＋ａ＋ｂ）］≦０．９７、１．１≦（ｙ＋ｃ）／（ｚ＋ｄ）≦１．８、１．０≦（ｙ＋ｃ）／ｘ≦２０、０．１≦ｘ／（ｚ＋ｄ）≦１．２
を満足する。
【０００９】
フェライト焼結磁石は、自動車用、ＯＡ／ＡＶ機器用及び家電機器用等のモータ部材、その他センサや発電機の部材として広く用いられている。これは、その他の磁石と比較してフェライト焼結磁石のコストパフォーマンス（製造コストに対する磁気特性）が高いことに起因している。ところが最近では、フェライト焼結磁石を備えた上記各機器に対して一層の小型化が求められているため、フェライト焼結磁石も小型化する必要があり、そのために更に高い磁気特性が要求されている。
【特許文献１】特開平１１−１５４６０４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５７１５号公報
【特許文献３】特開平１２−２２３３０７号公報
【特許文献４】特開２００６−１０４０５０号公報
【特許文献５】国際公開第２００５／０２７１５３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したようなフェライト焼結磁石の製造方法としては、目的とするフェライト焼結磁石の組成に対応する原料を準備し、これを仮焼して、得られた仮焼体を粉砕、成形した後、焼成（本焼成）する方法が一般的である。このような製造方法において、フェライト焼結磁石の量産化を意図した場合、大量の原料を仮焼するためにロータリーキルンを用いて仮焼を行うことが考えられる。
【００１１】
ところが、本発明者らの検討の結果、上記特許文献５に示されたような高磁気特性が得られる組成のフェライト焼結磁石を製造しようとした場合、ロータリーキルンを用いて原料組成物の仮焼を行うと、原料組成物や仮焼体がロータリーキルンの内壁に極めて付着し易くなることが判明した。こうなると、原料中の一部の成分が上記の付着により不足し、所望とするフェライト焼結磁石の組成からのずれが生じて十分な磁気特性が得られなくなったり、フェライト焼結磁石の製造の歩留まりが低下したりするおそれがあるため、望ましくない。
【００１２】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ロータリーキルンを用いた仮焼工程を含むフェライト磁石の製造方法において、ロータリーキルンの内壁への原料組成物や仮焼体の付着が生じ難いフェライト焼結磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明のフェライト焼結磁石の製造方法は、第１の原料をロータリーキルンにより仮焼して仮焼体を得る仮焼工程と、仮焼体に第２の原料を加えて焼成し、フェライト焼結磁石を得る焼成工程とを含み、第１及び第２の原料として、仮焼体が下記一般式（１）で表される組成を有し、フェライト焼結磁石が下記一般式（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式（１）及び（２）中のｘ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃ及びｚが、下記式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）及び（１０）で表される各条件を全て満足するように調整されたものを用いることを特徴とする。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
０．１≦ｘ≦０．６ （３）
０≦ｍ≦０．０２ （４）
４≦ｎ≦１０ （５）
０≦ｚ≦０．４ （６）
０．１≦ｘ＋ｂ≦０．６ （７）
０．０３≦ｍ＋ａ≦０．４ （８）
０．１≦ｚ＋ｃ≦０．４ （９）
０．５≦（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）≦０．９７ （１０）
［式（１）及び（２）中、ＡはＳｒ及び／又はＢａを示し、ＲはＬａを必須成分として含むＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍからなる群より選ばれる１種以上の元素を示し、ＭはＣｏを必須成分として含むＣｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｒからなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。］
【００１４】
ここで、本発明者らが、上記特許文献５のような高磁気特性が得られるフェライト焼結磁石の製造において、ロータリーキルンを用いた仮焼を行う際に原料組成物や仮焼体の付着が生じる要因について検討を行ったところ、付着は、高磁気特性を得るために添加されたＣａによって促進されていることが判明した。
【００１５】
これに対し、本発明においては、仮焼工程において、上記式（１）で表されるようなＣａ原子比が小さい仮焼体が得られるように第１の原料を調製することによって、第１の原料や仮焼体中におけるＣａの含有割合を小さくすることができるため、仮焼時におけるロータリーキルンの内壁等への原料組成物や仮焼体の付着を生じ難くすることが可能となる。また、仮焼後には、少なくともＣａの原料を含む第２の原料を添加することで、上記一般式（２）で表されるような十分なＣａ原子比を有し、これが他の金属とともに特定の組成比で含まれるフェライト焼結磁石を得ていることから、優れたＢｒやＨｃＪ等の磁気特性を有するフェライト焼結磁石が得られるようになる。
【００１６】
すなわち、上記本発明の製造方法により得られる本発明のフェライト焼結磁石は、第１の原料をロータリーキルンにより仮焼して仮焼体を得る仮焼工程と、仮焼体に第２の原料を加えて焼成し、フェライト焼結磁石を得る焼成工程と、を含む製造方法により得られ、第１及び第２の原料として、仮焼体が下記一般式（１）で表される組成を有し、フェライト焼結磁石が下記一般式（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式（１）及び（２）中のｘ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃ及びｚが、下記式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）及び（１０）で表される各条件を全て満足するように調整されたものを用いたことを特徴とするものである。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
０．１≦ｘ≦０．６ （３）
０≦ｍ≦０．０２ （４）
４≦ｎ≦１０ （５）
０≦ｚ≦０．４ （６）
０．１≦ｘ＋ｂ≦０．６ （７）
０．０３≦ｍ＋ａ≦０．４ （８）
０．１≦ｚ＋ｃ≦０．４ （９）
０．５≦（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）≦０．９７ （１０）
［式（１）及び（２）中、ＡはＳｒ及び／又はＢａを示し、ＲはＬａを必須成分として含むＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍからなる群より選ばれる１種以上の元素を示し、ＭはＣｏを必須成分として含むＣｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｒからなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。］
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ロータリーキルンを用いた仮焼工程を含むフェライト磁石の製造方法において、ロータリーキルンの内壁への原料組成物や仮焼体の付着が生じ難く、優れた磁気特性を有するフェライト焼結磁石が得られるフェライト焼結磁石の製造方法及びこれにより得られるフェライト焼結磁石を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
［フェライト焼結磁石］
【００１９】
まず、本発明の製造方法によって好適に得られるフェライト焼結磁石について説明する。
【００２０】
好適なフェライト焼結磁石は、六方晶構造を有するフェライト相が主相をなしており、上記一般式（２）で表される組成を有する。かかるフェライト焼結磁石は、少なくとも主相が上記一般式（２）で表される組成を有するものであればよく、粒界等は主相とは異なる組成を有していてもよい。
【００２１】
フェライト焼結磁石における一般式（２）で表される組成は、換言すれば、Ａ−Ｆｅ−Ｏの基本組成において、Ａサイトの一部がＣａ及びＲに、Ｆｅサイトの一部がＭによってそれぞれ置換された組成であるということができる。以下、このような一般式（２）の組成についてより詳細に説明する。
【００２２】
一般式（２）中、ＡはＳｒ（ストロンチウム）及び／又はＢａ（バリウム）を示す。これらの中では、より高い磁気特性を得る観点から、Ｓｒがより好適である。ＡにおけるＳｒの組成比は７０〜１００原子％であると好ましく、より好ましくは９０〜１００原子％である。
【００２３】
Ｒは、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）及びＳｍ（サマリウム）からなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。ただし、これらの元素のうち、Ｌａは必ず含まれる。このＬａは、磁気特性を特に良好に向上させることができる。また、同様の観点から、Ｌａ以外の上記元素の中では、Ｐｒが好ましい。
【００２４】
Ｒにおける各元素の組成比については、磁気特性の向上効果を更に有効に奏する観点から、Ｌａを主成分とすることが好ましい。より具体的には、ＲにおけるＬａの組成比が、８０〜１００原子％であると好ましく、９０〜１００原子％であるとより好ましい。この組成比が上記下限値を下回ると、上記数値範囲内にある場合と対比して、ＲのＡサイトへの置換効果が低下し、磁気特性が低くなる傾向にある。
【００２５】
ＭはＣｏ（コバルト）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｌ（アルミニウム）及びＣｒ（クロム）からなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。ただし、これらの元素のうち、Ｃｏは必ず含まれると共に、磁気特性を向上させるには最も好適な元素である。
【００２６】
Ｍにおける各元素の組成比について、磁気特性の向上効果を更に有効に奏する観点から、Ｃｏを主成分とすることが好ましい。より具体的には、ＭにおけるＣｏの組成比が、７５〜１００原子％であると好ましく、９０〜１００原子％であるとより好ましい。この組成比が上記下限値を下回ると、上記数値範囲内にある場合と対比して、Ｆｅ（鉄）サイトへのＭの置換効果が低下し、磁気特性が低くなる傾向にある。
【００２７】
上記一般式（２）中、１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ、ｍ＋ａ、ｘ＋ｂ、２ｎ−ｚ−ｃ、ｚ＋ｃは、それぞれ、当該式（２）で表されるフェライト焼結磁石におけるＡ、Ｃａ、Ｒ、Ｆｅ及びＭの各原子の原子比率を示している。これらの値は、上記式（７）、（８）、（９）及び（１０）の各条件を全て満足している。
【００２８】
ここで、一般式（２）中のＣａは、フェライト焼結磁石の磁気特性を向上させる要因となる。すなわち、Ｃａを添加することにより、ＲのＡサイトへの置換量を増加させることができ、それに伴ってＭのＦｅサイトへの置換量も増加させることができる。これによって、フェライト焼結磁石の磁気特性が優れたものとなる。
【００２９】
Ｃａの原子比を示す（ｍ＋ａ）が０．０３を下回る場合、Ｃａによる上述の磁気特性向上効果が低減する。また、（ｍ＋ａ）が０．０３を下回ると、六方晶のフェライト相の結晶構造を安定的に存在させるために、Ｒの六方晶フェライト相への固溶量を削減せざるを得なくなる。これによっても、フェライト焼結磁石の磁気特性が低下する。一方、（ｍ＋ａ）が０．４を超えると、組成中のＲ及びＡの総量が少なくなる。Ｒが少なくなるとＲのＡサイトへの置換効果が低下し、Ａが少なくなると、α−Ｆｅ２Ｏ３が生成しやすくなる。いずれにしても、（ｍ＋ａ）が０．４を超えることにより、磁石の磁気特性が低下する。上述した効果をより良好に得る観点からは、（ｍ＋ａ）の値は、０．０５〜０．３であると好ましい。
【００３０】
また、Ｒの原子比を示すｘ＋ｂが０．１未満であると、０．１以上である場合と比較して、ＲのＡサイトへの置換効果が低くなり、ＢｒやＨｃＪ等の磁気特性が低下する。また、ｘ＋ｂが０．６を超えると、それ以下である場合と比較して、Ａサイトに置換されないＲに起因して、オルソフェライト等の非磁性相の生成量が増加するため、やはり磁気特性が低下する。ｘ＋ｂは、０．１５〜０．５であると好ましく、０．２〜０．４であるとより好ましい。
【００３１】
Ｍの原子比を示す（ｚ＋ｃ）が０．１未満であると、ＭのＦｅサイトへの置換量が少ないため、十分な磁気特性の向上効果が得られ難い。一方、０．４を超えると、ＨｃＪが低下する。（ｚ＋ｃ）は、０．１〜０．３であると、より良好な磁気特性が得られる傾向にあるため、好ましい。
【００３２】
上記一般式（２）中のｎは、４〜１０であり、４．６〜７であると好ましく、５〜６であるとより好ましい。ｎの値が４未満であったり、１０を超えたりする場合は、Ｆｅの原子比が好適範囲から大きくずれてしまい、十分な磁気特性が得られ難くなる。
【００３３】
さらに、（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）の値は、フェライト焼結磁石中のＡ／（Ａ＋Ｃａ）の組成比を示す値である。この値が０．５〜０．９７であると、Ｍ元素の含有割合が小さくても十分な磁気特性が得られる傾向にあり、コストの低減を図り易くなる等の利点が得られる。
【００３４】
好適なフェライト焼結磁石は、上記一般式（２）で表される六方晶Ｍ型フェライト相（以下、「Ｍ相」ともいう。）の比率が９５モル％以上であると好ましい。なお、Ｏ（酸素）の組成比は、各金属元素の組成比、各元素（イオン）の価数に影響され、結晶内で電気的中性を維持するように増減することがある。また、後述する焼成工程の際に、焼成雰囲気を還元性雰囲気にすると酸素欠損が生じる場合もある。したがって、上記一般式（２）において酸素の原子数は１９であるが、この酸素の原子数は多少偏倚していてもよい。
【００３５】
また、フェライト焼結磁石は、上述したような主組成に加えて、副成分としてＳｉ（ケイ素）及び／又はＣａを更に含有してもよい。副成分としてのＳｉ及び／又はＣａを含有することにより、焼結性の改善、磁気特性の制御や焼結体の結晶粒径の調整が可能となる。これらの副成分であるＳｉ及びＣａは、専ら粒界に存在するようになる。
【００３６】
なお、Ｓｉは非磁性成分であり、フェライト焼結磁石中に多量に含まれると磁気特性を低下させるおそれがある。そのため、Ｓｉは、フェライト焼結磁石の全体量に対して、ＳｉＯ２として１．５質量％以下含有されると好ましく、０．２〜０．９質量％含有されるとより好ましい。
【００３７】
また、フェライト焼結磁石は、上述の如く、主相であるフェライト相を構成する主成分としてＣａを含むものである。したがって、副成分としてＣａを含有させた場合には、例えば焼結体から分析されるＣａの量は、主相（「主組成」ともいう。）及び副成分の総量となる。したがって、上述したように、副成分としてＣａを用いた場合には、一般式（２）におけるＣａの原子比率ｍ＋ａは副成分をも含んだ値となる。そして、原子比率ｍ＋ａの範囲は、焼結後に分析された組成に基づいて特定されるものであるから、副成分としてＣａ成分を用いる場合及び用いない場合の両者に適用できることは言うまでもない。
【００３８】
さらに、フェライト焼結磁石は、副成分としてＢ２Ｏ３を含有してもよい。これにより、仮焼温度及び焼結温度を低くすることができ、生産上有利である。Ｂ２Ｏ３の含有量は、飽和磁化を高く維持する観点から、フェライト焼結磁石の全体量に対して、０．５質量％以下であることが好ましい。
【００３９】
フェライト焼結磁石は、飽和磁化を高く維持する観点から、Ｎａ（ナトリウム）、Ｋ（カリウム）、Ｒｂ（ルビジウム）等のアルカリ金属元素を含有しないことが好ましい。ただし、アルカリ金属元素は、不可避的不純物として含有されることもある。その場合、それらの含有量は、酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ）に換算して、フェライト焼結磁石の全体量に対して、１．０質量％以下であることが好適である。
【００４０】
フェライト焼結磁石は、例えば、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｖ（バナジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｓｂ（アンチモン）、Ａｓ（ヒ素）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）等を酸化物として更に含有してもよい。これらの含有量は、化学量論組成の酸化物に換算して、フェライト焼結磁石の全体量に対して、それぞれ、酸化ガリウム５．０質量％以下、酸化インジウム３．０質量％以下、酸化リチウム１．０質量％以下、酸化マグネシウム３．０質量％以下、酸化チタン３．０質量％以下、酸化ジルコニウム３．０質量％以下、酸化ゲルマニウム３．０質量％以下、酸化スズ３．０質量％以下、酸化バナジウム３．０質量％以下、酸化ニオブ３．０質量％以下、酸化タンタル３．０質量％以下、酸化アンチモン３．０質量％以下、酸化ヒ素３．０質量％以下、酸化タングステン３．０質量％以下、酸化モリブデン３．０質量％以下であると好ましい。
【００４１】
以上、フェライト焼結磁石の好適な組成について説明したが、これらの組成は、例えば、蛍光Ｘ線定量分析により測定することができる。また、フェライト焼結磁石における主相（六方晶フェライト相）の存在は、Ｘ線回折や電子線回折などにより確認することができる。例えば、下の条件によるＸ線回折によって、フェライト焼結磁石の主相の存在比率（モル％）を求めることができる。具体的には、主相の存在比率は、Ｍ型フェライト、オルソフェライト、ヘマタイト及びスピネルのそれぞれの粉末試料を所定比率で混合し、それらのＸ線回折強度から比較算定することにより算出することができる。
Ｘ線発生装置：３ｋＷ、管電圧：４５ｋＶ、管電流：４０ｍＡ、サンプリング幅：０．０２ｄｅｇ、走査速度：４．００ｄｅｇ／ｍｉｎ、発散スリット：１．００ｄｅｇ、散乱スリット：１．００ｄｅｇ、受光スリット：０．３０ｍｍ。
【００４２】
上述した組成を有するフェライト焼結磁石は、Ｒ、Ｃａ、Ａ、Ｆｅ及びＭの原子比が上記のように限定されたものである。このようにＣａを含み、かつ所定の組成を有することにより、フェライト焼結磁石はＢｒやＨｃＪを始めとする磁気特性が極めて高いものとなる。
【００４３】
このようなフェライト焼結磁石は、例えば、フューエルポンプ用、パワーウィンドウ
用、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）用、ファン用、ワイパ用、パワーステ
アリング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、ドアロック用、電動ミラー用等
の自動車用モータの部材として使用することができる。また、ＦＤＤスピンドル用、ＶＴ
Ｒキャプスタン用、ＶＴＲ回転ヘッド用、ＶＴＲリール用、ＶＴＲローディング用、ＶＴ
Ｒカメラキャプスタン用、ＶＴＲカメラ回転ヘッド用、ＶＴＲカメラズーム用、ＶＴＲカ
メラフォーカス用、ラジカセ等キャプスタン用、ＣＤ／ＤＶＤ／ＭＤスピンドル用、ＣＤ
／ＤＶＤ／ＭＤローディング用、ＣＤ／ＤＶＤ光ピックアップ用等のＯＡ／ＡＶ機器用モ
ータの部材として使用することができる。さらに、エアコンコンプレッサー用、冷凍庫コ
ンプレッサー用、電動工具駆動用、ドライヤーファン用、シェーバー駆動用、電動歯ブラ
シ用等の家電機器用モータの部材としても使用することができる。さらにまた、ロボット
軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等
のＦＡ機器用モータの部材としても使用することが可能である。その他の用途としては、
オートバイ用発電器、スピーカ・ヘッドホン用マグネット、マグネトロン管、ＭＲＩ用磁
場発生装置、ＣＤ−ＲＯＭ用クランパ、ディストリビュータ用センサ、ＡＢＳ用センサ、
燃料・オイルレベルセンサ、マグネトラッチ、アイソレータ等の部材が挙げられる。ある
いは、磁気記録媒体の磁性層を蒸着法又はスパッタ法等で形成する際のターゲット（ペレ
ット）として用いることもできる。
【００４４】
ここで、図１は、フェライト焼結磁石の好適な形状を模式的に示す斜視図である。このフェライト焼結磁石１０は、断面弧状の柱体をなしており、その角部が面取りされている。このようなフェライト焼結磁石１０は、例えばモータの部材として好適に用いられる。なお、フェライト焼結磁石の形状はこれに限定されず、上述の各用途に適した形状であればよい。
［フェライト焼結磁石の製造方法］
【００４５】
次に、本発明の好適な実施形態に係るフェライト焼結磁石の製造方法について説明する。
【００４６】
（第１の原料の調製）
フェライト焼結磁石の製造においては、まず、フェライト焼結磁石を形成するための原料（第１の原料）を調製する（配合工程）。ここでは、上記一般式（１）で表される組成を有する仮焼体が得られるように、各金属の原料を適宜配合する。金属の原料としては、各金属の酸化物、水酸化物や塩（炭酸塩、硝酸塩等）等が挙げられる。
【００４７】
第１の原料の調製においては、特に、上記一般式（１）で表される組成を有する仮焼体におけるＣａの原子比（ｍ）が０〜０．０２となるように、Ｃａの原料の配合量を調整する。すなわち、本実施形態では、第１の原料を調製する際に、目的とするフェライト焼結磁石の組成におけるＣａの原子比（ｍ＋ａ）が０．０３〜０．４であるのに対し、Ｃａの原料を全く配合しないか、上記原子比のうちの一部の原子比（０．０２以下）に対応する量のＣａの原料を配合する。そして、フェライト焼結磁石の組成におけるＣａの原子比（ｍ＋ａ）に対する不足分は、後述する仮焼後に添加する。
【００４８】
また、第１の原料の調製において、Ａ、Ｒ及びＦｅの各金属については、少なくとも一般式（１）で表される仮焼体の組成が得られる限り、第１の原料の調製の段階で、目的とするフェライト焼結磁石におけるこれらの各金属の原子比に対応する量の原料を配合してもよく、この原子比の一部に対応する量の原料を配合してもよい。ただし、仮焼体とフェライト焼結磁石との組成の差を小さくしてより均質なフェライト焼結磁石を得る観点からは、これらの金属の原料は、第１の原料の調製の段階でフェライト焼結磁石におけるこれらの原子比に対応する量を配合しておくことが好ましい。
【００４９】
Ｍについては、一般式（１）中、ｚが０〜０．４であるように、第１の原料の調製時には原料を配合しなくてもよく、フェライト焼結磁石における原子比の一部に対応する量を配合してもよく、全部に対応する量を配合してもよい。これらのいずれの場合であっても、Ｍの添加によるフェライト焼結磁石の磁気特性の向上効果は十分に得ることができる。
【００５０】
第１の原料は、上述したように各金属の原料を準備し、配合した後、湿式アトライタ、ボールミル等により混合及び粉砕処理することで調製することができる。この混合及び粉砕処理の時間は、原料の量等によって適宜調整でき、例えば０．１〜２０時間程度である。第１の原料の平均粒径は、特に限定されないが、例えば０．１〜２．０μｍ程度とすることが好ましい。
【００５１】
（第１の原料の仮焼）
次に、フェライト焼結磁石の製造においては、上記のようにして得られた第１の原料を、ロータリーキルンを用いて仮焼し、仮焼体を得る（仮焼工程）。これにより、上記一般式（１）で表される組成を有する仮焼体が得られる。ロータリーキルンを用いた仮焼は、上述した第１の原料をロータリーキルン内に導入し、これを回転させながら加熱することで行うことができる。
【００５２】
ここで、図２は、仮焼工程に好適なロータリーキルンの構造の一例を模式的に示す図である。図２に示すロータリーキルン１００は、内部で第１の原料の仮焼を行う回転ドラム４０と、この回転ドラム内に原料を供給するスクリューコンベア３０と、回転ドラム４０内を加熱するバーナー７０とを有している。また、回転ドラム４０の原料供給側には、回転ドラム４０の内部の気体を外部に排出する排気部５０が設けられており、これと反対側には、回転ドラム内部で仮焼された仮焼体を取り出す仮焼体排出部６０が設けられている。
【００５３】
このロータリーキルン１００を用いて仮焼を行う場合は、まず、原料２０（第１の原料）をスクリューコンベア３０に投入し、このスクリューコンベア３０によって原料を回転ドラム４０の内部に供給する。回転ドラム４０内に供給された原料は、バーナー７０による熱によって加熱されて仮焼される。この際、回転ドラム４０は図中の矢印方向に回転しており、また、回転ドラム４０の内部は、仮焼体排出部６０の側が低くなるように傾斜しているため、原料は、回転ドラム４０の回転によって均一に攪拌されながら、仮焼体排出部６０に向かって徐々に移動する。そして、回転ドラム４０の内部で仮焼された仮焼体は、仮焼体排出部６０から外部に取り出される。このようなロータリーキルン１００によれば、大量の原料（第１の原料）であっても均一に効率よく仮焼を行うことが可能となる。なお、ロータリーキルンは、内部で原料を加熱して仮焼を行うことができる回転ドラムを備える限り、図２に示す構造を有するものに限定されない。
【００５４】
仮焼は、例えば、空気中等の酸化性雰囲気下で行うことが好ましい。また、仮焼温度は１１００〜１４５０℃とすることが好ましく、１１５０〜１４００℃とすることがより好ましく、１２００〜１３５０℃とすることが更に好ましい。また、仮焼工程後、後述する粉砕を行うまでには、好ましくは１秒間〜１０時間、より好ましくは１秒間〜５時間の安定時間をおくことが好ましい。
【００５５】
このようにして得られた仮焼体は、特に限定されないが、Ｍ相を７０モル％以上含有するものとなる。このＭ相の平均一次粒子径は、１０μｍ以下であると好ましく、５．０μｍ以下であるとより好ましい。
【００５６】
（仮焼体の粉砕）
仮焼工程後の仮焼体は、そのままでは顆粒状、塊状等を有しており、後述する成形等が困難であるので、この状態の仮焼体を粉砕して所望の粒径の粉末状とすることが好ましい（粉砕工程）。具体的には仮焼後の顆粒状や塊状の仮焼体を、粗粉砕した後、微粉砕することで、好適な粒径となるように調整する。まず、粗粉砕は、例えば振動ミル等の公知の粉砕装置を使用し、０．５〜５．０μｍ程度の平均粒径が得られるまで行うことが好ましい。
【００５７】
次いで、微粉砕は、粗粉砕後の仮焼体を、例えば湿式アトライタ、ボールミル、ジェットミル等の公知の粉砕装置を用いて、０．０５〜２．０μｍ、好ましくは０．１〜１．０μｍ、より好ましくは０．１〜０．６μｍの平均粒径が得られるまで行うことが好ましい。
【００５８】
このようにして得られた仮焼体の微粉の比表面積は、９〜２０ｍ２／ｇであると好ましく、１０〜１５ｍ２／ｇであるとより好ましい。この比表面積が９ｍ２／ｇ未満であると、フェライト焼結磁石の十分な密度、配向度及び角型比Ｈｋ／ＨｃＪ等が得られなくなる場合がある。一方、比表面積が２０ｍ２／ｇを上回ると、後述の湿式成形における水抜け性が悪化し、成形が困難となるおそれがある。なお、比表面積としては、ＢＥＴ法により求められた値を適用できる。微粉砕の時間は、粉砕方法により異なるが、例えば、湿式アトライタを用いる場合は３０分〜２５時間程度、ボールミルによる湿式粉砕の場合は２０〜６０時間程度とすることが好ましい。
【００５９】
微粉砕は、必ずしも１段階で行う必要はなく、２段階で行ってもよい。この場合、まず、１段階目の微粉砕として、粗粉砕後の仮焼体を、アトライタやボールミル又はジェットミル等の公知の粉砕装置を用いて湿式又は乾式粉砕を行い、第１の微粉を得る。第１の微粉の平均粒径は、０．０８〜０．８μｍとすることが好ましく、０．１〜０．４μｍとすることがより好ましく、０．１〜０．２μｍとすることが更に好ましい。この１段階目の微粉砕は、粗大な粒子を極力少なくすることや、磁気特性の向上のために焼結後の組織を微細にすることを目的として行う。
【００６０】
第１の微粉の比表面積は、１８〜３０ｍ２／ｇであると好ましい。また、１段階目の微粉砕における粉砕時間は、粉砕方法により異なるが、粗粉砕後の仮焼体をボールミルで湿式粉砕する場合には、この仮焼体２２０ｇあたり６０〜１２０時間とすることが好ましい。
【００６１】
１段階目の微粉砕を行った後には、２段階目の微粉砕を行う前に、第１の微粉を熱処理してもよい。熱処理は、第１の微粉を好ましくは６００〜１２００℃、より好ましくは７００〜１０００℃で、好ましくは１秒〜１００時間加熱することにより行う。また、熱処理は、大気中で行うことができる。
【００６２】
上述した１段階目の微粉砕では、０．１μｍ未満の超微粉が不可避的に生じ易い傾向にある。この超微粉は、例えば、後述の成形工程において、湿式成形時に水抜けを悪くして成形が困難となるといった不具合を引き起こす要因となり易い。これに対し、本工程において熱処理を行うことにより、このような超微粉を他の超微粉やこれよりも粒径の大きな微粉（例えば粒径が０．１〜０．２μｍ程度の微粉）と反応させて比較的大きな微粉とすることができ、これにより超微粉の量を減少させることができる。その結果、上述したような成形時の不具合を低減することができる。
【００６３】
このような熱処理を必要に応じて行った後に、２段階目の微粉砕を行う。２段階目の微粉砕においては、例えば、アトライタ、ボールミル、ジェットミル等の公知の粉砕装置を用い、熱処理後の第１の微粉を湿式又は乾式粉砕することにより第２の微粉を得る。第２の微粉の平均粒径は０．８μｍ以下とすることが好ましく、０．０５〜０．４μｍとすることがより好ましく、０．１〜０．３μｍとすることが更に好ましい。この２段階目の微粉砕により、粒度の調整やネックグロースの除去、添加物の分散性の向上等が可能となる。
【００６４】
第２の微粉の比表面積は、９〜２０ｍ２／ｇであると好ましく、１０〜１５ｍ２／ｇであるとより好ましい。この範囲内に比表面積が調整されると、超微粉が存在していたとしてもその量は極めて少なく、成形性に与える悪影響の程度は非常に小さくなる。
【００６５】
２段階目の微粉砕における好適な粉砕時間は、粉砕方法により異なるが、例えば、ボールミルで湿式粉砕する場合は、第１の微粉２００ｇあたり１０〜４０時間とすることが好ましい。ただし、２段階目の微粉砕における粉砕条件は、１段階目の微粉砕における粉砕条件よりも穏やかで、より粉砕が生じ難い条件とすることが好ましい。これは、２段階目の微粉砕を１段階目の微粉砕と同程度に行うと、超微粉が再度生成されたりして、成形時に不具合が生じ易くなるおそれがあるためである。粉砕条件は、粉砕時間のほか、粉砕に加える機械的なエネルギー等を変えることによって調節することができる。
【００６６】
微粉砕を、上述したような２段階の微粉砕、及び、これらの間の熱処理を経て行うことにより、優れた成形性を発揮できるほか、フェライト焼結磁石の組織を一層微細化できる仮焼体が得られる。そして、このように微粉砕された仮焼体を用いることで、フェライト焼結磁石の配向度を向上させ、その結晶粒子の粒径分布等を改善することができる。
【００６７】
（第２の原料の添加）
仮焼工程後に得られた上記一般式（１）で表される組成を有する仮焼体に対しては、後述する焼成後、上記一般式（２）で表される組成を有するフェライト焼結磁石が得られるように、第２の原料を添加する。この第２の原料の添加は、上述した粉砕工程において、仮焼体の粉砕前又は粉砕中に行うことが好ましい。
【００６８】
第２の原料は、目的とするフェライト焼結磁石における各原子の原子比に対し、仮焼体の組成において不足している分を補うように調製する。すなわち、まず、本実施形態のフェライト焼結磁石の製造方法では、上述の如く、仮焼工程において、目的とするフェライト磁焼結石における原子比よりもＣａの原子比が小さい仮焼体を形成することから、第２の原料としては、フェライト焼結磁石における所望の原子比に対する不足分に対応する量のＣａの原料を少なくとも添加する。
【００６９】
また、第１の原料の調製時において、Ａ、Ｒ、Ｆｅ及びＭの各金属についても、目的とするフェライト焼結磁石に対して、仮焼体におけるこれらの金属の原子比が不足している場合には、この不足分に対応する量の各金属の原料を第２の原料として添加する。なお、第２の原料として用いる各金属の原料としては、上述した第１の原料の調製時と同様のものが挙げられ、各金属について第１の原料の場合と同じ種類の原料を用いてもよく、異なる種類の原料を用いてもよい。
【００７０】
フェライト焼結磁石として、主組成に加えて、上述したようなＳｉ、Ｃａやアルカリ金属元素等の主組成以外の添加成分を更に含むものを製造する場合は、これらの添加成分の原料も、第２の原料とともに添加することが好ましい。添加成分の原料としては、添加成分である金属等の単体、酸化物、水酸化物や塩等が例示できる。なお、Ｃａについては、主組成として取り込まれるものと、添加成分として粒界等に取り込まれるものとが区別できないことから、Ｃａの原料の添加量は、第２の原料及び添加成分の原料の合計量とすればよい。
【００７１】
上述したように、粉砕工程を、粗粉砕後、２段階の微粉砕を実施することにより行う場合は、第２の原料や添加成分の原料の添加は、粗粉砕後、１段階目の微粉砕前に行うか、１段階目の微粉砕後、２段階目の微粉砕前に行うことが好ましい。また、これらの両方において行ってもよい。こうすることで、第２の原料や添加成分を仮焼体中に広く分散させることができ、均質な特性を有するフェライト焼結磁石が得られ易くなる。
【００７２】
（磁場中成形）
次に、第２の原料や添加成分が添加された仮焼体を磁場中で成形することにより、成形体を得る（磁場中成形工程）。この磁場中成形は、乾式又は湿式成形のどちらでも行うことができるが、より高い磁気的配向度を得る観点からは、湿式成形を行うことが好ましい。
【００７３】
湿式成形を行う場合は、まず、上述した粉砕工程後の粉末（仮焼体及び第２の原料を含む粉末）が分散媒に分散されたスラリーを準備する。スラリーとしては、当該スラリー中に上記粉末が３０〜８０質量％程度含まれるものが好ましい。また、分散媒としては水が好ましく、水に加えて、グルコン酸及び／又はグルコン酸塩、ソルビトール等の界面活性剤が更に含まれるものであってもよい。なお、分散媒は、水に限定されず、非水系分散媒であってもよい。非水系分散媒としては、例えばトルエン、キシレン等の有機溶媒が挙げられる。非水系分散媒を用いる場合は、オレイン酸等の界面活性剤が分散媒に含まれていることが好ましい。
【００７４】
このようなスラリーは、粉砕工程後の粉末を分散媒と混合することで調製してもよいが、例えば、粉砕工程を分散媒を含む湿式の条件で行うことによって、粉砕と同時にスラリーが得られるようにすることもできる。この場合、粉砕工程後に得られたスラリーは、上記のような成形に適した濃度となるように適宜濃縮することが好ましい。濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行うことができる。
【００７５】
湿式成形は、このようにして得られたスラリーに対し、磁場を印加しながら加圧等することで行うことができる。湿式成形における成形圧力は、好ましくは０．１〜０．５ｔｏｎ／ｃｍ２であり、印加磁場は、好ましくは５〜１５ｋＯｅである。
【００７６】
（成形体の焼成）
その後、フェライト焼結磁石の製造においては、成形工程により得られた成形体を焼成することによって、上記一般式（２）で表される組成を主として有するフェライト焼結磁石を得る（焼成工程）。焼成は、大気中等の酸化性雰囲気中で行うことができる。この焼成工程においては、各焼成条件を調整することにより、フェライト焼結磁石の特性を制御することができる。例えば、焼成温度を高くしたり、焼成時間を長くしたりすることにより、フェライト焼結磁石の密度を高くすることができる。一方、これらの逆の条件とすれば、フェライト焼結磁石の密度を低くすることができる。
【００７７】
好適な磁気特性等を有するフェライト焼結磁石を得る観点からは、焼成温度は、１１００〜１２２０℃とすることが好ましく、１１４０〜１２００℃とすることがより好ましい。焼成温度が上記の下限値未満であると、焼結不足で所望の密度が得られ難くなり、Ｂｒが低下する傾向にある。また、焼成温度が上記の上限値を超えると、結晶粒子が過度に粒成長し、ＨｃＪ及び角型比Ｈｋ／ＨｃＪが低下する傾向にある。また、安定した焼成温度に保持する時間は０．５〜３時間程度とすることが好ましい。
【００７８】
湿式成形により成形体を得た場合は、成形体を十分に乾燥させないまま急激に加熱すると、成形体にクラックが発生する場合もある。そこで、焼成工程の初期においては、成形体から水等の分散媒を徐々に揮発除去させることが好ましい。例えば、室温から１００℃程度まで、１０℃／時間程度のゆっくりとした昇温速度で成形体を加熱することにより、成形体を十分に乾燥することが好ましい。こうすれば、湿式成形を行った場合であっても、成形体のクラックの発生を抑制することができる。
【００７９】
また、湿式成形に際して、分散媒に界面活性剤等を添加した場合は、分散媒を除去した後に脱脂処理を行うことが好ましい。脱脂処理は、例えば、焼成工程における昇温過程において、１００〜５００℃程度の温度範囲で、例えば２．５℃／時間程度の昇温速度とすることにより行うことができる。こうすれば、界面活性剤を十分に除去することが可能となる。
【００８０】
以上説明したような製造方法によって、上記一般式（２）で表される組成を有するフェライト焼結磁石が得られる。このような本実施形態の製造方法では、特に、Ｃａの原子比が小さい（一般式（１）中のｍが０〜０．０２である）仮焼体が得られるように第１の原料を調製している。そのため、ロータリーキルンを用いた仮焼においては、Ｃａの含有割合が十分に小さいことから、第１の原料や仮焼体がロータリーキルンの内壁等に付着することが大幅に抑制される。
【００８１】
そして、仮焼工程後には、目的とするフェライト焼結磁石の組成に不足している分のＣａを添加していることから、最終的には、Ｃａやその他の金属等が適度な原子比で含まれており、優れたＢｒやＨｃＪ等の磁気特性を有するフェライト焼結磁石が得られるようになる。
【００８２】
その結果、本発明のフェライト焼結磁石の製造方法によれば、ロータリーキルンを用いた仮焼による大量生産を可能としながら、仮焼時の原料や仮焼体のロータリーキルンへの付着に起因する組成ずれや歩留まり低下を大幅に少なくでき、高品質のフェライト焼結磁石を得ることが可能となる。
【００８３】
なお、本発明のフェライト焼結磁石の製造方法は、必ずしも上述した実施形態に限定されない。例えば、フェライト焼結磁石の製造における各工程の条件は好適な例であって、フェライト焼結磁石が良好に得られる条件であれば、上記とは異なっていてもよい。その他、本発明のフェライト焼結磁石の製造方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［フェライト焼結磁石の製造］
【００８５】
（試料Ｎｏ．１〜７）
まず、フェライト焼結磁石を構成する各金属の原料（第１の原料）として、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、水酸化ランタン（Ｌａ（ＯＨ）３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）及び酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）の粉末を準備した。
【００８６】
次いで、これらの粉末を湿式アトライタで混合、粉砕してスラリー状の第１の原料を得た。この第１の原料を乾燥した後、これをロータリーキルン内に投入して、大気下、１３００℃で２．５時間保持する仮焼を行い、仮焼体を得た。得られた仮焼体を小型ロッド振動ミルで粗粉砕して仮焼体の粗粉を得た。
【００８７】
次に、この粗粉を水と混合した後、８８時間の微粉砕を行い、第１の微粉を得た。この第１の微粉に対し、大気中、８００℃で１時間加熱する熱処理を行い、仮焼体を得た。
【００８８】
続いて、熱処理後の第１の微粉に対し、所定の第２の原料を加えるとともに、添加成分としてＳｉＯ２を添加し、更に水及びソルビトールを添加して、湿式ボールミルにより２５時間の微粉砕を行い第２の微粉を得た。これにより第２の微粉を含むスラリーを得た。
【００８９】
それから、第２の微粉を含むスラリーの固形分濃度を調整した後、湿式磁場成形機を用いて磁場中成形を行い、これにより直径３０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱状の成形体を得た。この際、印加磁場は１２ｋＯｅとした。そして、得られた成形体を、大気中、室温にて十分に乾燥した後、１１８０℃で１時間焼成することにより、フェライト焼結磁石を得た。
【００９０】
試料Ｎｏ．１〜７としては、上記一般式（２）における各金属原子の原子比がそれぞれ表１に示す値となるように第１及び第２の原料を調製してフェライト焼結磁石を製造した。この際、仮焼体及びフェライト焼結磁石におけるＣａの原子比が、それぞれｍ及びｍ＋ａとなるように、Ｃａの原料については、第１の原料と第２の原料とに分割して配合した。なお、表１中には、一般式（２）で表されるフェライト焼結磁石におけるＳｒ／（Ｓｒ＋Ｃａ）の比を示す（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）の値も合わせて示した。
［仮焼時のロータリーキルンへの付着の評価］
【００９１】
上述した試料Ｎｏ．１〜７のフェライト焼結磁石の製造において、ロータリーキルンを用いた仮焼後、ロータリーキルンの内壁に原料組成物や仮焼体が付着しているか否かを目視により確認した。得られた結果を表１に示す。表１中、Ａは、付着が全く見られなかった場合、Ｂは、若干付着が生じていた場合、Ｃは、大量に付着が生じていた場合を示す。
［フェライト焼結磁石の磁気特性の評価］
【００９２】
試料Ｎｏ．１〜７で得られた各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ及び保磁力ＨｃＪ）を、円柱の上下面を加工した後、最大印加磁場２５ｋＯｅのＢ−Ｈトレーサを用いて２５℃で測定した。得られた結果を表１に示す。
【表１】
【００９３】
表１より、Ｃａの原料を仮焼前に全量加えた試料Ｎｏ．１は、ロータリーキルンを用いた仮焼時に原料組成物や仮焼体の付着が生じるとともに、磁気特性も不十分であることが確認された。また、Ｃａを全く加えなかった試料Ｎｏ．６は、仮焼時にロータリーキルンへの付着は生じなかったものの、磁気特性が低めとなることが確認された。これに対し、Ｃａの原料を仮焼後に全て加えた試料Ｎｏ．７によれば、優れた磁気特性が得られるとともに、ロータリーキルンへの付着も大幅に抑制されることが判明した。
【００９４】
なお、試料Ｎｏ．２〜５は、仮焼の前後に分けてＣａの原料を加えたものであるが、優れた磁気特性が得られるものの、いずれも仮焼前のＣａの配合量が多く、ロータリーキルンへの付着が生じ易かった。ただし、これらの結果より、仮焼前に加えるＣａ原料が多いと、付着が生じ易くなる傾向にあることが確認された。
［フェライト焼結磁石の製造］
【００９５】
（試料Ｎｏ．７〜１２）
仮焼前後（第１の原料及び第２の原料）にＣａの原料を分割して配合する際の分割の割合を、表２に示すＣａの原子比を有する仮焼体（ｍ）及びフェライト焼結磁石（ｍ＋ａ）がそれぞれ得られるように適宜変化させたこと以外は、上記試料Ｎｏ．７と同じ組成を有するフェライト焼結磁石をそれぞれ同様にして製造した。
［仮焼時のロータリーキルンへの付着の評価］
【００９６】
仮焼時に原料組成物や仮焼体のロータリーキルンへの付着の程度を、上記と同様にして評価した。得られた結果を表２に示す。
【００９７】
【表２】
【００９８】
表２より、仮焼時のＣａの含有量が、仮焼体におけるＣａの原子比ｍが０〜０．０２となるのに対応する量であった試料Ｎｏ．７〜９は、ロータリーキルンへの付着が生じなかったのに対し、これが０．０３を超える試料Ｎｏ．１０〜１２は、ロータリーキルンへの付着が生じていることが確認された。
【００９９】
以上の結果より、本発明によれば、ロータリーキルンを用いた仮焼工程を含むフェライト磁石の製造方法において、ロータリーキルンの内壁への原料組成物や仮焼体の付着を抑制しつつ、優れた磁気特性を有するフェライト焼結磁石が得ることが可能となることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】フェライト焼結磁石の好適な形状を模式的に示す斜視図である。
【図２】ロータリーキルンの構造の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…フェライト焼結磁石、２０…原料、３０…スクリューコンベア、４０…回転ドラム、５０…排気部、６０…仮焼体排出部、７０…ロータリーキルン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライト焼結磁石の製造方法及びフェライト焼結磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フェライト焼結磁石に用いられる磁性材料として、六方晶系のＢａフェライト及びＳｒフェライトが知られている。近年、そのようなフェライトの中でも、マグネトプランバイト型（Ｍ型）のＢａフェライト及びＳｒフェライトが主に採用されている。Ｍ型フェライトはＡＦｅ１２Ｏ１９の一般式で表され、Ａで示される元素としてＢａ、Ｓｒが用いられる。
【０００３】
上記Ｍ型フェライトの中でも、Ａで示される元素がＳｒであり、かつその一部が希土類元素で置換され、さらにＦｅの一部がＣｏで置換されたＭ型フェライトは、残留磁束密度や保磁力といった磁気特性に優れていることが知られている（例えば特許文献１、２参照）。このようなＭ型フェライトは、希土類元素としてＬａを含むことが必須とされている。Ｌａは、六方晶Ｍ型フェライトに対する固溶限界量が希土類元素の中でも最も多いためである。また、特許文献１、２には、Ａで示される元素の置換元素としてＬａを用いることにより、Ｆｅの一部を置換するＣｏの固溶量を多くでき、その結果、磁気特性が向上することが開示されている。
【０００４】
ここで、上述の一般式におけるＡで示される元素が、ＳｒやＢａよりもイオン半径の小さなＣａであると、六方晶フェライトの結晶構造とはならないため、これを磁性材料として用いることはできない。しかしながら、Ａで示される元素がＣａであっても、その一部がＬａで置換されると、六方晶フェライトの結晶構造をとることができる。さらに、Ｆｅの一部がＣｏで置換されると、フェライト焼結磁石は高い磁気特性を示すことが知られている（特許文献３参照）。すなわち、この磁性材料は、Ａで示される元素がＣａであり、かつその一部を、Ｌａを必須成分として含む希土類元素で置換し、さらにＦｅの一部をＣｏで置換したＭ型フェライトである。
【０００５】
Ａで示される元素がＣａであるＭ型フェライトは、上記特許文献３の他、特許文献４、５にも開示されている。特許文献４には、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）を向上させ、なおかつ高い角型比を示す酸化物磁性材料および焼結磁石を提供することを意図して、下記式（１１）で表され、六方晶のＭ型マグネトプランバイト構造を有するフェライトを主相とする酸化物磁性材料が開示されている。
（１−ｘ）ＣａＯ・（ｘ／２）Ｒ２Ｏ３・（ｎ−ｙ／２）Ｆｅ２Ｏ３・ｙＭＯ （１１）
【０００６】
ここで式（１１）中、Ｒは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒから選択される少なくとも一種の元素であってＬａを必ず含み、Ｍは、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎから選択される少なくとも一種の元素であってＣｏを必ず含み、モル比を表わすｘ、ｙ、ｎがそれぞれ、０．４≦ｘ≦０．６、０．２≦ｙ≦０．３５、４≦ｎ≦６であり、かつ１．４≦ｘ／ｙ≦２．５の関係式を満足する組成を有する。
【０００７】
また、特許文献５によると、高い残留磁束密度を保持しながら薄型にしても低下しない高い保磁力を有することを意図して、下記一般式（１２）で表される組成を有するフェライト焼結磁石が提案されている。
Ａ１−ｘ−ｙ＋ａＣａｘ＋ｙＲｙ＋ｃＦｅ２ｎ−ｚＣｏｚ＋ｄＯ１９ （１２）
【０００８】
ここで、式（１２）中、Ａ元素はＳｒ又はＳｒ及びＢａ、Ｒ元素はＹを含む希土類元素の少なくとも１種であってＬａを必須に含み、ｘ、ｙ、ｚ及びｎはそれぞれ仮焼体中のＣａ、Ｒ元素及びＣａの含有量及びモル比を表し、ａ、ｂ、ｃ及びｄはそれぞれ仮焼体の粉砕工程で添加されたＡ元素、Ｃａ、Ｒ元素及びＣｏの量を表し、各々下記条件：
０．０３≦ｘ≦０．４、０．１≦ｙ≦０．６、０≦ｚ≦０．４、４≦ｎ≦１０、ｘ＋ｙ＜１、０．０３≦ｘ＋ｂ≦０．４、０．１≦ｙ＋ｃ≦０．６、０．１≦ｚ＋ｄ≦０．４、０．５０≦［（１−ｘ−ｙ＋ａ）／（１−ｙ＋ａ＋ｂ）］≦０．９７、１．１≦（ｙ＋ｃ）／（ｚ＋ｄ）≦１．８、１．０≦（ｙ＋ｃ）／ｘ≦２０、０．１≦ｘ／（ｚ＋ｄ）≦１．２
を満足する。
【０００９】
フェライト焼結磁石は、自動車用、ＯＡ／ＡＶ機器用及び家電機器用等のモータ部材、その他センサや発電機の部材として広く用いられている。これは、その他の磁石と比較してフェライト焼結磁石のコストパフォーマンス（製造コストに対する磁気特性）が高いことに起因している。ところが最近では、フェライト焼結磁石を備えた上記各機器に対して一層の小型化が求められているため、フェライト焼結磁石も小型化する必要があり、そのために更に高い磁気特性が要求されている。
【特許文献１】特開平１１−１５４６０４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５７１５号公報
【特許文献３】特開平１２−２２３３０７号公報
【特許文献４】特開２００６−１０４０５０号公報
【特許文献５】国際公開第２００５／０２７１５３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したようなフェライト焼結磁石の製造方法としては、目的とするフェライト焼結磁石の組成に対応する原料を準備し、これを仮焼して、得られた仮焼体を粉砕、成形した後、焼成（本焼成）する方法が一般的である。このような製造方法において、フェライト焼結磁石の量産化を意図した場合、大量の原料を仮焼するためにロータリーキルンを用いて仮焼を行うことが考えられる。
【００１１】
ところが、本発明者らの検討の結果、上記特許文献５に示されたような高磁気特性が得られる組成のフェライト焼結磁石を製造しようとした場合、ロータリーキルンを用いて原料組成物の仮焼を行うと、原料組成物や仮焼体がロータリーキルンの内壁に極めて付着し易くなることが判明した。こうなると、原料中の一部の成分が上記の付着により不足し、所望とするフェライト焼結磁石の組成からのずれが生じて十分な磁気特性が得られなくなったり、フェライト焼結磁石の製造の歩留まりが低下したりするおそれがあるため、望ましくない。
【００１２】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ロータリーキルンを用いた仮焼工程を含むフェライト磁石の製造方法において、ロータリーキルンの内壁への原料組成物や仮焼体の付着が生じ難いフェライト焼結磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明のフェライト焼結磁石の製造方法は、第１の原料をロータリーキルンにより仮焼して仮焼体を得る仮焼工程と、仮焼体に第２の原料を加えて焼成し、フェライト焼結磁石を得る焼成工程とを含み、第１及び第２の原料として、仮焼体が下記一般式（１）で表される組成を有し、フェライト焼結磁石が下記一般式（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式（１）及び（２）中のｘ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃ及びｚが、下記式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）及び（１０）で表される各条件を全て満足するように調整されたものを用いることを特徴とする。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
０．１≦ｘ≦０．６ （３）
０≦ｍ≦０．０２ （４）
４≦ｎ≦１０ （５）
０≦ｚ≦０．４ （６）
０．１≦ｘ＋ｂ≦０．６ （７）
０．０３≦ｍ＋ａ≦０．４ （８）
０．１≦ｚ＋ｃ≦０．４ （９）
０．５≦（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）≦０．９７ （１０）
［式（１）及び（２）中、ＡはＳｒ及び／又はＢａを示し、ＲはＬａを必須成分として含むＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍからなる群より選ばれる１種以上の元素を示し、ＭはＣｏを必須成分として含むＣｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｒからなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。］
【００１４】
ここで、本発明者らが、上記特許文献５のような高磁気特性が得られるフェライト焼結磁石の製造において、ロータリーキルンを用いた仮焼を行う際に原料組成物や仮焼体の付着が生じる要因について検討を行ったところ、付着は、高磁気特性を得るために添加されたＣａによって促進されていることが判明した。
【００１５】
これに対し、本発明においては、仮焼工程において、上記式（１）で表されるようなＣａ原子比が小さい仮焼体が得られるように第１の原料を調製することによって、第１の原料や仮焼体中におけるＣａの含有割合を小さくすることができるため、仮焼時におけるロータリーキルンの内壁等への原料組成物や仮焼体の付着を生じ難くすることが可能となる。また、仮焼後には、少なくともＣａの原料を含む第２の原料を添加することで、上記一般式（２）で表されるような十分なＣａ原子比を有し、これが他の金属とともに特定の組成比で含まれるフェライト焼結磁石を得ていることから、優れたＢｒやＨｃＪ等の磁気特性を有するフェライト焼結磁石が得られるようになる。
【００１６】
すなわち、上記本発明の製造方法により得られる本発明のフェライト焼結磁石は、第１の原料をロータリーキルンにより仮焼して仮焼体を得る仮焼工程と、仮焼体に第２の原料を加えて焼成し、フェライト焼結磁石を得る焼成工程と、を含む製造方法により得られ、第１及び第２の原料として、仮焼体が下記一般式（１）で表される組成を有し、フェライト焼結磁石が下記一般式（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式（１）及び（２）中のｘ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃ及びｚが、下記式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）及び（１０）で表される各条件を全て満足するように調整されたものを用いたことを特徴とするものである。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
０．１≦ｘ≦０．６ （３）
０≦ｍ≦０．０２ （４）
４≦ｎ≦１０ （５）
０≦ｚ≦０．４ （６）
０．１≦ｘ＋ｂ≦０．６ （７）
０．０３≦ｍ＋ａ≦０．４ （８）
０．１≦ｚ＋ｃ≦０．４ （９）
０．５≦（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）≦０．９７ （１０）
［式（１）及び（２）中、ＡはＳｒ及び／又はＢａを示し、ＲはＬａを必須成分として含むＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍからなる群より選ばれる１種以上の元素を示し、ＭはＣｏを必須成分として含むＣｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｒからなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。］
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ロータリーキルンを用いた仮焼工程を含むフェライト磁石の製造方法において、ロータリーキルンの内壁への原料組成物や仮焼体の付着が生じ難く、優れた磁気特性を有するフェライト焼結磁石が得られるフェライト焼結磁石の製造方法及びこれにより得られるフェライト焼結磁石を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
［フェライト焼結磁石］
【００１９】
まず、本発明の製造方法によって好適に得られるフェライト焼結磁石について説明する。
【００２０】
好適なフェライト焼結磁石は、六方晶構造を有するフェライト相が主相をなしており、上記一般式（２）で表される組成を有する。かかるフェライト焼結磁石は、少なくとも主相が上記一般式（２）で表される組成を有するものであればよく、粒界等は主相とは異なる組成を有していてもよい。
【００２１】
フェライト焼結磁石における一般式（２）で表される組成は、換言すれば、Ａ−Ｆｅ−Ｏの基本組成において、Ａサイトの一部がＣａ及びＲに、Ｆｅサイトの一部がＭによってそれぞれ置換された組成であるということができる。以下、このような一般式（２）の組成についてより詳細に説明する。
【００２２】
一般式（２）中、ＡはＳｒ（ストロンチウム）及び／又はＢａ（バリウム）を示す。これらの中では、より高い磁気特性を得る観点から、Ｓｒがより好適である。ＡにおけるＳｒの組成比は７０〜１００原子％であると好ましく、より好ましくは９０〜１００原子％である。
【００２３】
Ｒは、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）及びＳｍ（サマリウム）からなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。ただし、これらの元素のうち、Ｌａは必ず含まれる。このＬａは、磁気特性を特に良好に向上させることができる。また、同様の観点から、Ｌａ以外の上記元素の中では、Ｐｒが好ましい。
【００２４】
Ｒにおける各元素の組成比については、磁気特性の向上効果を更に有効に奏する観点から、Ｌａを主成分とすることが好ましい。より具体的には、ＲにおけるＬａの組成比が、８０〜１００原子％であると好ましく、９０〜１００原子％であるとより好ましい。この組成比が上記下限値を下回ると、上記数値範囲内にある場合と対比して、ＲのＡサイトへの置換効果が低下し、磁気特性が低くなる傾向にある。
【００２５】
ＭはＣｏ（コバルト）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｌ（アルミニウム）及びＣｒ（クロム）からなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。ただし、これらの元素のうち、Ｃｏは必ず含まれると共に、磁気特性を向上させるには最も好適な元素である。
【００２６】
Ｍにおける各元素の組成比について、磁気特性の向上効果を更に有効に奏する観点から、Ｃｏを主成分とすることが好ましい。より具体的には、ＭにおけるＣｏの組成比が、７５〜１００原子％であると好ましく、９０〜１００原子％であるとより好ましい。この組成比が上記下限値を下回ると、上記数値範囲内にある場合と対比して、Ｆｅ（鉄）サイトへのＭの置換効果が低下し、磁気特性が低くなる傾向にある。
【００２７】
上記一般式（２）中、１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ、ｍ＋ａ、ｘ＋ｂ、２ｎ−ｚ−ｃ、ｚ＋ｃは、それぞれ、当該式（２）で表されるフェライト焼結磁石におけるＡ、Ｃａ、Ｒ、Ｆｅ及びＭの各原子の原子比率を示している。これらの値は、上記式（７）、（８）、（９）及び（１０）の各条件を全て満足している。
【００２８】
ここで、一般式（２）中のＣａは、フェライト焼結磁石の磁気特性を向上させる要因となる。すなわち、Ｃａを添加することにより、ＲのＡサイトへの置換量を増加させることができ、それに伴ってＭのＦｅサイトへの置換量も増加させることができる。これによって、フェライト焼結磁石の磁気特性が優れたものとなる。
【００２９】
Ｃａの原子比を示す（ｍ＋ａ）が０．０３を下回る場合、Ｃａによる上述の磁気特性向上効果が低減する。また、（ｍ＋ａ）が０．０３を下回ると、六方晶のフェライト相の結晶構造を安定的に存在させるために、Ｒの六方晶フェライト相への固溶量を削減せざるを得なくなる。これによっても、フェライト焼結磁石の磁気特性が低下する。一方、（ｍ＋ａ）が０．４を超えると、組成中のＲ及びＡの総量が少なくなる。Ｒが少なくなるとＲのＡサイトへの置換効果が低下し、Ａが少なくなると、α−Ｆｅ２Ｏ３が生成しやすくなる。いずれにしても、（ｍ＋ａ）が０．４を超えることにより、磁石の磁気特性が低下する。上述した効果をより良好に得る観点からは、（ｍ＋ａ）の値は、０．０５〜０．３であると好ましい。
【００３０】
また、Ｒの原子比を示すｘ＋ｂが０．１未満であると、０．１以上である場合と比較して、ＲのＡサイトへの置換効果が低くなり、ＢｒやＨｃＪ等の磁気特性が低下する。また、ｘ＋ｂが０．６を超えると、それ以下である場合と比較して、Ａサイトに置換されないＲに起因して、オルソフェライト等の非磁性相の生成量が増加するため、やはり磁気特性が低下する。ｘ＋ｂは、０．１５〜０．５であると好ましく、０．２〜０．４であるとより好ましい。
【００３１】
Ｍの原子比を示す（ｚ＋ｃ）が０．１未満であると、ＭのＦｅサイトへの置換量が少ないため、十分な磁気特性の向上効果が得られ難い。一方、０．４を超えると、ＨｃＪが低下する。（ｚ＋ｃ）は、０．１〜０．３であると、より良好な磁気特性が得られる傾向にあるため、好ましい。
【００３２】
上記一般式（２）中のｎは、４〜１０であり、４．６〜７であると好ましく、５〜６であるとより好ましい。ｎの値が４未満であったり、１０を超えたりする場合は、Ｆｅの原子比が好適範囲から大きくずれてしまい、十分な磁気特性が得られ難くなる。
【００３３】
さらに、（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）の値は、フェライト焼結磁石中のＡ／（Ａ＋Ｃａ）の組成比を示す値である。この値が０．５〜０．９７であると、Ｍ元素の含有割合が小さくても十分な磁気特性が得られる傾向にあり、コストの低減を図り易くなる等の利点が得られる。
【００３４】
好適なフェライト焼結磁石は、上記一般式（２）で表される六方晶Ｍ型フェライト相（以下、「Ｍ相」ともいう。）の比率が９５モル％以上であると好ましい。なお、Ｏ（酸素）の組成比は、各金属元素の組成比、各元素（イオン）の価数に影響され、結晶内で電気的中性を維持するように増減することがある。また、後述する焼成工程の際に、焼成雰囲気を還元性雰囲気にすると酸素欠損が生じる場合もある。したがって、上記一般式（２）において酸素の原子数は１９であるが、この酸素の原子数は多少偏倚していてもよい。
【００３５】
また、フェライト焼結磁石は、上述したような主組成に加えて、副成分としてＳｉ（ケイ素）及び／又はＣａを更に含有してもよい。副成分としてのＳｉ及び／又はＣａを含有することにより、焼結性の改善、磁気特性の制御や焼結体の結晶粒径の調整が可能となる。これらの副成分であるＳｉ及びＣａは、専ら粒界に存在するようになる。
【００３６】
なお、Ｓｉは非磁性成分であり、フェライト焼結磁石中に多量に含まれると磁気特性を低下させるおそれがある。そのため、Ｓｉは、フェライト焼結磁石の全体量に対して、ＳｉＯ２として１．５質量％以下含有されると好ましく、０．２〜０．９質量％含有されるとより好ましい。
【００３７】
また、フェライト焼結磁石は、上述の如く、主相であるフェライト相を構成する主成分としてＣａを含むものである。したがって、副成分としてＣａを含有させた場合には、例えば焼結体から分析されるＣａの量は、主相（「主組成」ともいう。）及び副成分の総量となる。したがって、上述したように、副成分としてＣａを用いた場合には、一般式（２）におけるＣａの原子比率ｍ＋ａは副成分をも含んだ値となる。そして、原子比率ｍ＋ａの範囲は、焼結後に分析された組成に基づいて特定されるものであるから、副成分としてＣａ成分を用いる場合及び用いない場合の両者に適用できることは言うまでもない。
【００３８】
さらに、フェライト焼結磁石は、副成分としてＢ２Ｏ３を含有してもよい。これにより、仮焼温度及び焼結温度を低くすることができ、生産上有利である。Ｂ２Ｏ３の含有量は、飽和磁化を高く維持する観点から、フェライト焼結磁石の全体量に対して、０．５質量％以下であることが好ましい。
【００３９】
フェライト焼結磁石は、飽和磁化を高く維持する観点から、Ｎａ（ナトリウム）、Ｋ（カリウム）、Ｒｂ（ルビジウム）等のアルカリ金属元素を含有しないことが好ましい。ただし、アルカリ金属元素は、不可避的不純物として含有されることもある。その場合、それらの含有量は、酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ）に換算して、フェライト焼結磁石の全体量に対して、１．０質量％以下であることが好適である。
【００４０】
フェライト焼結磁石は、例えば、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｖ（バナジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｓｂ（アンチモン）、Ａｓ（ヒ素）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）等を酸化物として更に含有してもよい。これらの含有量は、化学量論組成の酸化物に換算して、フェライト焼結磁石の全体量に対して、それぞれ、酸化ガリウム５．０質量％以下、酸化インジウム３．０質量％以下、酸化リチウム１．０質量％以下、酸化マグネシウム３．０質量％以下、酸化チタン３．０質量％以下、酸化ジルコニウム３．０質量％以下、酸化ゲルマニウム３．０質量％以下、酸化スズ３．０質量％以下、酸化バナジウム３．０質量％以下、酸化ニオブ３．０質量％以下、酸化タンタル３．０質量％以下、酸化アンチモン３．０質量％以下、酸化ヒ素３．０質量％以下、酸化タングステン３．０質量％以下、酸化モリブデン３．０質量％以下であると好ましい。
【００４１】
以上、フェライト焼結磁石の好適な組成について説明したが、これらの組成は、例えば、蛍光Ｘ線定量分析により測定することができる。また、フェライト焼結磁石における主相（六方晶フェライト相）の存在は、Ｘ線回折や電子線回折などにより確認することができる。例えば、下の条件によるＸ線回折によって、フェライト焼結磁石の主相の存在比率（モル％）を求めることができる。具体的には、主相の存在比率は、Ｍ型フェライト、オルソフェライト、ヘマタイト及びスピネルのそれぞれの粉末試料を所定比率で混合し、それらのＸ線回折強度から比較算定することにより算出することができる。
Ｘ線発生装置：３ｋＷ、管電圧：４５ｋＶ、管電流：４０ｍＡ、サンプリング幅：０．０２ｄｅｇ、走査速度：４．００ｄｅｇ／ｍｉｎ、発散スリット：１．００ｄｅｇ、散乱スリット：１．００ｄｅｇ、受光スリット：０．３０ｍｍ。
【００４２】
上述した組成を有するフェライト焼結磁石は、Ｒ、Ｃａ、Ａ、Ｆｅ及びＭの原子比が上記のように限定されたものである。このようにＣａを含み、かつ所定の組成を有することにより、フェライト焼結磁石はＢｒやＨｃＪを始めとする磁気特性が極めて高いものとなる。
【００４３】
このようなフェライト焼結磁石は、例えば、フューエルポンプ用、パワーウィンドウ
用、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）用、ファン用、ワイパ用、パワーステ
アリング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、ドアロック用、電動ミラー用等
の自動車用モータの部材として使用することができる。また、ＦＤＤスピンドル用、ＶＴ
Ｒキャプスタン用、ＶＴＲ回転ヘッド用、ＶＴＲリール用、ＶＴＲローディング用、ＶＴ
Ｒカメラキャプスタン用、ＶＴＲカメラ回転ヘッド用、ＶＴＲカメラズーム用、ＶＴＲカ
メラフォーカス用、ラジカセ等キャプスタン用、ＣＤ／ＤＶＤ／ＭＤスピンドル用、ＣＤ
／ＤＶＤ／ＭＤローディング用、ＣＤ／ＤＶＤ光ピックアップ用等のＯＡ／ＡＶ機器用モ
ータの部材として使用することができる。さらに、エアコンコンプレッサー用、冷凍庫コ
ンプレッサー用、電動工具駆動用、ドライヤーファン用、シェーバー駆動用、電動歯ブラ
シ用等の家電機器用モータの部材としても使用することができる。さらにまた、ロボット
軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等
のＦＡ機器用モータの部材としても使用することが可能である。その他の用途としては、
オートバイ用発電器、スピーカ・ヘッドホン用マグネット、マグネトロン管、ＭＲＩ用磁
場発生装置、ＣＤ−ＲＯＭ用クランパ、ディストリビュータ用センサ、ＡＢＳ用センサ、
燃料・オイルレベルセンサ、マグネトラッチ、アイソレータ等の部材が挙げられる。ある
いは、磁気記録媒体の磁性層を蒸着法又はスパッタ法等で形成する際のターゲット（ペレ
ット）として用いることもできる。
【００４４】
ここで、図１は、フェライト焼結磁石の好適な形状を模式的に示す斜視図である。このフェライト焼結磁石１０は、断面弧状の柱体をなしており、その角部が面取りされている。このようなフェライト焼結磁石１０は、例えばモータの部材として好適に用いられる。なお、フェライト焼結磁石の形状はこれに限定されず、上述の各用途に適した形状であればよい。
［フェライト焼結磁石の製造方法］
【００４５】
次に、本発明の好適な実施形態に係るフェライト焼結磁石の製造方法について説明する。
【００４６】
（第１の原料の調製）
フェライト焼結磁石の製造においては、まず、フェライト焼結磁石を形成するための原料（第１の原料）を調製する（配合工程）。ここでは、上記一般式（１）で表される組成を有する仮焼体が得られるように、各金属の原料を適宜配合する。金属の原料としては、各金属の酸化物、水酸化物や塩（炭酸塩、硝酸塩等）等が挙げられる。
【００４７】
第１の原料の調製においては、特に、上記一般式（１）で表される組成を有する仮焼体におけるＣａの原子比（ｍ）が０〜０．０２となるように、Ｃａの原料の配合量を調整する。すなわち、本実施形態では、第１の原料を調製する際に、目的とするフェライト焼結磁石の組成におけるＣａの原子比（ｍ＋ａ）が０．０３〜０．４であるのに対し、Ｃａの原料を全く配合しないか、上記原子比のうちの一部の原子比（０．０２以下）に対応する量のＣａの原料を配合する。そして、フェライト焼結磁石の組成におけるＣａの原子比（ｍ＋ａ）に対する不足分は、後述する仮焼後に添加する。
【００４８】
また、第１の原料の調製において、Ａ、Ｒ及びＦｅの各金属については、少なくとも一般式（１）で表される仮焼体の組成が得られる限り、第１の原料の調製の段階で、目的とするフェライト焼結磁石におけるこれらの各金属の原子比に対応する量の原料を配合してもよく、この原子比の一部に対応する量の原料を配合してもよい。ただし、仮焼体とフェライト焼結磁石との組成の差を小さくしてより均質なフェライト焼結磁石を得る観点からは、これらの金属の原料は、第１の原料の調製の段階でフェライト焼結磁石におけるこれらの原子比に対応する量を配合しておくことが好ましい。
【００４９】
Ｍについては、一般式（１）中、ｚが０〜０．４であるように、第１の原料の調製時には原料を配合しなくてもよく、フェライト焼結磁石における原子比の一部に対応する量を配合してもよく、全部に対応する量を配合してもよい。これらのいずれの場合であっても、Ｍの添加によるフェライト焼結磁石の磁気特性の向上効果は十分に得ることができる。
【００５０】
第１の原料は、上述したように各金属の原料を準備し、配合した後、湿式アトライタ、ボールミル等により混合及び粉砕処理することで調製することができる。この混合及び粉砕処理の時間は、原料の量等によって適宜調整でき、例えば０．１〜２０時間程度である。第１の原料の平均粒径は、特に限定されないが、例えば０．１〜２．０μｍ程度とすることが好ましい。
【００５１】
（第１の原料の仮焼）
次に、フェライト焼結磁石の製造においては、上記のようにして得られた第１の原料を、ロータリーキルンを用いて仮焼し、仮焼体を得る（仮焼工程）。これにより、上記一般式（１）で表される組成を有する仮焼体が得られる。ロータリーキルンを用いた仮焼は、上述した第１の原料をロータリーキルン内に導入し、これを回転させながら加熱することで行うことができる。
【００５２】
ここで、図２は、仮焼工程に好適なロータリーキルンの構造の一例を模式的に示す図である。図２に示すロータリーキルン１００は、内部で第１の原料の仮焼を行う回転ドラム４０と、この回転ドラム内に原料を供給するスクリューコンベア３０と、回転ドラム４０内を加熱するバーナー７０とを有している。また、回転ドラム４０の原料供給側には、回転ドラム４０の内部の気体を外部に排出する排気部５０が設けられており、これと反対側には、回転ドラム内部で仮焼された仮焼体を取り出す仮焼体排出部６０が設けられている。
【００５３】
このロータリーキルン１００を用いて仮焼を行う場合は、まず、原料２０（第１の原料）をスクリューコンベア３０に投入し、このスクリューコンベア３０によって原料を回転ドラム４０の内部に供給する。回転ドラム４０内に供給された原料は、バーナー７０による熱によって加熱されて仮焼される。この際、回転ドラム４０は図中の矢印方向に回転しており、また、回転ドラム４０の内部は、仮焼体排出部６０の側が低くなるように傾斜しているため、原料は、回転ドラム４０の回転によって均一に攪拌されながら、仮焼体排出部６０に向かって徐々に移動する。そして、回転ドラム４０の内部で仮焼された仮焼体は、仮焼体排出部６０から外部に取り出される。このようなロータリーキルン１００によれば、大量の原料（第１の原料）であっても均一に効率よく仮焼を行うことが可能となる。なお、ロータリーキルンは、内部で原料を加熱して仮焼を行うことができる回転ドラムを備える限り、図２に示す構造を有するものに限定されない。
【００５４】
仮焼は、例えば、空気中等の酸化性雰囲気下で行うことが好ましい。また、仮焼温度は１１００〜１４５０℃とすることが好ましく、１１５０〜１４００℃とすることがより好ましく、１２００〜１３５０℃とすることが更に好ましい。また、仮焼工程後、後述する粉砕を行うまでには、好ましくは１秒間〜１０時間、より好ましくは１秒間〜５時間の安定時間をおくことが好ましい。
【００５５】
このようにして得られた仮焼体は、特に限定されないが、Ｍ相を７０モル％以上含有するものとなる。このＭ相の平均一次粒子径は、１０μｍ以下であると好ましく、５．０μｍ以下であるとより好ましい。
【００５６】
（仮焼体の粉砕）
仮焼工程後の仮焼体は、そのままでは顆粒状、塊状等を有しており、後述する成形等が困難であるので、この状態の仮焼体を粉砕して所望の粒径の粉末状とすることが好ましい（粉砕工程）。具体的には仮焼後の顆粒状や塊状の仮焼体を、粗粉砕した後、微粉砕することで、好適な粒径となるように調整する。まず、粗粉砕は、例えば振動ミル等の公知の粉砕装置を使用し、０．５〜５．０μｍ程度の平均粒径が得られるまで行うことが好ましい。
【００５７】
次いで、微粉砕は、粗粉砕後の仮焼体を、例えば湿式アトライタ、ボールミル、ジェットミル等の公知の粉砕装置を用いて、０．０５〜２．０μｍ、好ましくは０．１〜１．０μｍ、より好ましくは０．１〜０．６μｍの平均粒径が得られるまで行うことが好ましい。
【００５８】
このようにして得られた仮焼体の微粉の比表面積は、９〜２０ｍ２／ｇであると好ましく、１０〜１５ｍ２／ｇであるとより好ましい。この比表面積が９ｍ２／ｇ未満であると、フェライト焼結磁石の十分な密度、配向度及び角型比Ｈｋ／ＨｃＪ等が得られなくなる場合がある。一方、比表面積が２０ｍ２／ｇを上回ると、後述の湿式成形における水抜け性が悪化し、成形が困難となるおそれがある。なお、比表面積としては、ＢＥＴ法により求められた値を適用できる。微粉砕の時間は、粉砕方法により異なるが、例えば、湿式アトライタを用いる場合は３０分〜２５時間程度、ボールミルによる湿式粉砕の場合は２０〜６０時間程度とすることが好ましい。
【００５９】
微粉砕は、必ずしも１段階で行う必要はなく、２段階で行ってもよい。この場合、まず、１段階目の微粉砕として、粗粉砕後の仮焼体を、アトライタやボールミル又はジェットミル等の公知の粉砕装置を用いて湿式又は乾式粉砕を行い、第１の微粉を得る。第１の微粉の平均粒径は、０．０８〜０．８μｍとすることが好ましく、０．１〜０．４μｍとすることがより好ましく、０．１〜０．２μｍとすることが更に好ましい。この１段階目の微粉砕は、粗大な粒子を極力少なくすることや、磁気特性の向上のために焼結後の組織を微細にすることを目的として行う。
【００６０】
第１の微粉の比表面積は、１８〜３０ｍ２／ｇであると好ましい。また、１段階目の微粉砕における粉砕時間は、粉砕方法により異なるが、粗粉砕後の仮焼体をボールミルで湿式粉砕する場合には、この仮焼体２２０ｇあたり６０〜１２０時間とすることが好ましい。
【００６１】
１段階目の微粉砕を行った後には、２段階目の微粉砕を行う前に、第１の微粉を熱処理してもよい。熱処理は、第１の微粉を好ましくは６００〜１２００℃、より好ましくは７００〜１０００℃で、好ましくは１秒〜１００時間加熱することにより行う。また、熱処理は、大気中で行うことができる。
【００６２】
上述した１段階目の微粉砕では、０．１μｍ未満の超微粉が不可避的に生じ易い傾向にある。この超微粉は、例えば、後述の成形工程において、湿式成形時に水抜けを悪くして成形が困難となるといった不具合を引き起こす要因となり易い。これに対し、本工程において熱処理を行うことにより、このような超微粉を他の超微粉やこれよりも粒径の大きな微粉（例えば粒径が０．１〜０．２μｍ程度の微粉）と反応させて比較的大きな微粉とすることができ、これにより超微粉の量を減少させることができる。その結果、上述したような成形時の不具合を低減することができる。
【００６３】
このような熱処理を必要に応じて行った後に、２段階目の微粉砕を行う。２段階目の微粉砕においては、例えば、アトライタ、ボールミル、ジェットミル等の公知の粉砕装置を用い、熱処理後の第１の微粉を湿式又は乾式粉砕することにより第２の微粉を得る。第２の微粉の平均粒径は０．８μｍ以下とすることが好ましく、０．０５〜０．４μｍとすることがより好ましく、０．１〜０．３μｍとすることが更に好ましい。この２段階目の微粉砕により、粒度の調整やネックグロースの除去、添加物の分散性の向上等が可能となる。
【００６４】
第２の微粉の比表面積は、９〜２０ｍ２／ｇであると好ましく、１０〜１５ｍ２／ｇであるとより好ましい。この範囲内に比表面積が調整されると、超微粉が存在していたとしてもその量は極めて少なく、成形性に与える悪影響の程度は非常に小さくなる。
【００６５】
２段階目の微粉砕における好適な粉砕時間は、粉砕方法により異なるが、例えば、ボールミルで湿式粉砕する場合は、第１の微粉２００ｇあたり１０〜４０時間とすることが好ましい。ただし、２段階目の微粉砕における粉砕条件は、１段階目の微粉砕における粉砕条件よりも穏やかで、より粉砕が生じ難い条件とすることが好ましい。これは、２段階目の微粉砕を１段階目の微粉砕と同程度に行うと、超微粉が再度生成されたりして、成形時に不具合が生じ易くなるおそれがあるためである。粉砕条件は、粉砕時間のほか、粉砕に加える機械的なエネルギー等を変えることによって調節することができる。
【００６６】
微粉砕を、上述したような２段階の微粉砕、及び、これらの間の熱処理を経て行うことにより、優れた成形性を発揮できるほか、フェライト焼結磁石の組織を一層微細化できる仮焼体が得られる。そして、このように微粉砕された仮焼体を用いることで、フェライト焼結磁石の配向度を向上させ、その結晶粒子の粒径分布等を改善することができる。
【００６７】
（第２の原料の添加）
仮焼工程後に得られた上記一般式（１）で表される組成を有する仮焼体に対しては、後述する焼成後、上記一般式（２）で表される組成を有するフェライト焼結磁石が得られるように、第２の原料を添加する。この第２の原料の添加は、上述した粉砕工程において、仮焼体の粉砕前又は粉砕中に行うことが好ましい。
【００６８】
第２の原料は、目的とするフェライト焼結磁石における各原子の原子比に対し、仮焼体の組成において不足している分を補うように調製する。すなわち、まず、本実施形態のフェライト焼結磁石の製造方法では、上述の如く、仮焼工程において、目的とするフェライト磁焼結石における原子比よりもＣａの原子比が小さい仮焼体を形成することから、第２の原料としては、フェライト焼結磁石における所望の原子比に対する不足分に対応する量のＣａの原料を少なくとも添加する。
【００６９】
また、第１の原料の調製時において、Ａ、Ｒ、Ｆｅ及びＭの各金属についても、目的とするフェライト焼結磁石に対して、仮焼体におけるこれらの金属の原子比が不足している場合には、この不足分に対応する量の各金属の原料を第２の原料として添加する。なお、第２の原料として用いる各金属の原料としては、上述した第１の原料の調製時と同様のものが挙げられ、各金属について第１の原料の場合と同じ種類の原料を用いてもよく、異なる種類の原料を用いてもよい。
【００７０】
フェライト焼結磁石として、主組成に加えて、上述したようなＳｉ、Ｃａやアルカリ金属元素等の主組成以外の添加成分を更に含むものを製造する場合は、これらの添加成分の原料も、第２の原料とともに添加することが好ましい。添加成分の原料としては、添加成分である金属等の単体、酸化物、水酸化物や塩等が例示できる。なお、Ｃａについては、主組成として取り込まれるものと、添加成分として粒界等に取り込まれるものとが区別できないことから、Ｃａの原料の添加量は、第２の原料及び添加成分の原料の合計量とすればよい。
【００７１】
上述したように、粉砕工程を、粗粉砕後、２段階の微粉砕を実施することにより行う場合は、第２の原料や添加成分の原料の添加は、粗粉砕後、１段階目の微粉砕前に行うか、１段階目の微粉砕後、２段階目の微粉砕前に行うことが好ましい。また、これらの両方において行ってもよい。こうすることで、第２の原料や添加成分を仮焼体中に広く分散させることができ、均質な特性を有するフェライト焼結磁石が得られ易くなる。
【００７２】
（磁場中成形）
次に、第２の原料や添加成分が添加された仮焼体を磁場中で成形することにより、成形体を得る（磁場中成形工程）。この磁場中成形は、乾式又は湿式成形のどちらでも行うことができるが、より高い磁気的配向度を得る観点からは、湿式成形を行うことが好ましい。
【００７３】
湿式成形を行う場合は、まず、上述した粉砕工程後の粉末（仮焼体及び第２の原料を含む粉末）が分散媒に分散されたスラリーを準備する。スラリーとしては、当該スラリー中に上記粉末が３０〜８０質量％程度含まれるものが好ましい。また、分散媒としては水が好ましく、水に加えて、グルコン酸及び／又はグルコン酸塩、ソルビトール等の界面活性剤が更に含まれるものであってもよい。なお、分散媒は、水に限定されず、非水系分散媒であってもよい。非水系分散媒としては、例えばトルエン、キシレン等の有機溶媒が挙げられる。非水系分散媒を用いる場合は、オレイン酸等の界面活性剤が分散媒に含まれていることが好ましい。
【００７４】
このようなスラリーは、粉砕工程後の粉末を分散媒と混合することで調製してもよいが、例えば、粉砕工程を分散媒を含む湿式の条件で行うことによって、粉砕と同時にスラリーが得られるようにすることもできる。この場合、粉砕工程後に得られたスラリーは、上記のような成形に適した濃度となるように適宜濃縮することが好ましい。濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行うことができる。
【００７５】
湿式成形は、このようにして得られたスラリーに対し、磁場を印加しながら加圧等することで行うことができる。湿式成形における成形圧力は、好ましくは０．１〜０．５ｔｏｎ／ｃｍ２であり、印加磁場は、好ましくは５〜１５ｋＯｅである。
【００７６】
（成形体の焼成）
その後、フェライト焼結磁石の製造においては、成形工程により得られた成形体を焼成することによって、上記一般式（２）で表される組成を主として有するフェライト焼結磁石を得る（焼成工程）。焼成は、大気中等の酸化性雰囲気中で行うことができる。この焼成工程においては、各焼成条件を調整することにより、フェライト焼結磁石の特性を制御することができる。例えば、焼成温度を高くしたり、焼成時間を長くしたりすることにより、フェライト焼結磁石の密度を高くすることができる。一方、これらの逆の条件とすれば、フェライト焼結磁石の密度を低くすることができる。
【００７７】
好適な磁気特性等を有するフェライト焼結磁石を得る観点からは、焼成温度は、１１００〜１２２０℃とすることが好ましく、１１４０〜１２００℃とすることがより好ましい。焼成温度が上記の下限値未満であると、焼結不足で所望の密度が得られ難くなり、Ｂｒが低下する傾向にある。また、焼成温度が上記の上限値を超えると、結晶粒子が過度に粒成長し、ＨｃＪ及び角型比Ｈｋ／ＨｃＪが低下する傾向にある。また、安定した焼成温度に保持する時間は０．５〜３時間程度とすることが好ましい。
【００７８】
湿式成形により成形体を得た場合は、成形体を十分に乾燥させないまま急激に加熱すると、成形体にクラックが発生する場合もある。そこで、焼成工程の初期においては、成形体から水等の分散媒を徐々に揮発除去させることが好ましい。例えば、室温から１００℃程度まで、１０℃／時間程度のゆっくりとした昇温速度で成形体を加熱することにより、成形体を十分に乾燥することが好ましい。こうすれば、湿式成形を行った場合であっても、成形体のクラックの発生を抑制することができる。
【００７９】
また、湿式成形に際して、分散媒に界面活性剤等を添加した場合は、分散媒を除去した後に脱脂処理を行うことが好ましい。脱脂処理は、例えば、焼成工程における昇温過程において、１００〜５００℃程度の温度範囲で、例えば２．５℃／時間程度の昇温速度とすることにより行うことができる。こうすれば、界面活性剤を十分に除去することが可能となる。
【００８０】
以上説明したような製造方法によって、上記一般式（２）で表される組成を有するフェライト焼結磁石が得られる。このような本実施形態の製造方法では、特に、Ｃａの原子比が小さい（一般式（１）中のｍが０〜０．０２である）仮焼体が得られるように第１の原料を調製している。そのため、ロータリーキルンを用いた仮焼においては、Ｃａの含有割合が十分に小さいことから、第１の原料や仮焼体がロータリーキルンの内壁等に付着することが大幅に抑制される。
【００８１】
そして、仮焼工程後には、目的とするフェライト焼結磁石の組成に不足している分のＣａを添加していることから、最終的には、Ｃａやその他の金属等が適度な原子比で含まれており、優れたＢｒやＨｃＪ等の磁気特性を有するフェライト焼結磁石が得られるようになる。
【００８２】
その結果、本発明のフェライト焼結磁石の製造方法によれば、ロータリーキルンを用いた仮焼による大量生産を可能としながら、仮焼時の原料や仮焼体のロータリーキルンへの付着に起因する組成ずれや歩留まり低下を大幅に少なくでき、高品質のフェライト焼結磁石を得ることが可能となる。
【００８３】
なお、本発明のフェライト焼結磁石の製造方法は、必ずしも上述した実施形態に限定されない。例えば、フェライト焼結磁石の製造における各工程の条件は好適な例であって、フェライト焼結磁石が良好に得られる条件であれば、上記とは異なっていてもよい。その他、本発明のフェライト焼結磁石の製造方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［フェライト焼結磁石の製造］
【００８５】
（試料Ｎｏ．１〜７）
まず、フェライト焼結磁石を構成する各金属の原料（第１の原料）として、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、水酸化ランタン（Ｌａ（ＯＨ）３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）及び酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）の粉末を準備した。
【００８６】
次いで、これらの粉末を湿式アトライタで混合、粉砕してスラリー状の第１の原料を得た。この第１の原料を乾燥した後、これをロータリーキルン内に投入して、大気下、１３００℃で２．５時間保持する仮焼を行い、仮焼体を得た。得られた仮焼体を小型ロッド振動ミルで粗粉砕して仮焼体の粗粉を得た。
【００８７】
次に、この粗粉を水と混合した後、８８時間の微粉砕を行い、第１の微粉を得た。この第１の微粉に対し、大気中、８００℃で１時間加熱する熱処理を行い、仮焼体を得た。
【００８８】
続いて、熱処理後の第１の微粉に対し、所定の第２の原料を加えるとともに、添加成分としてＳｉＯ２を添加し、更に水及びソルビトールを添加して、湿式ボールミルにより２５時間の微粉砕を行い第２の微粉を得た。これにより第２の微粉を含むスラリーを得た。
【００８９】
それから、第２の微粉を含むスラリーの固形分濃度を調整した後、湿式磁場成形機を用いて磁場中成形を行い、これにより直径３０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱状の成形体を得た。この際、印加磁場は１２ｋＯｅとした。そして、得られた成形体を、大気中、室温にて十分に乾燥した後、１１８０℃で１時間焼成することにより、フェライト焼結磁石を得た。
【００９０】
試料Ｎｏ．１〜７としては、上記一般式（２）における各金属原子の原子比がそれぞれ表１に示す値となるように第１及び第２の原料を調製してフェライト焼結磁石を製造した。この際、仮焼体及びフェライト焼結磁石におけるＣａの原子比が、それぞれｍ及びｍ＋ａとなるように、Ｃａの原料については、第１の原料と第２の原料とに分割して配合した。なお、表１中には、一般式（２）で表されるフェライト焼結磁石におけるＳｒ／（Ｓｒ＋Ｃａ）の比を示す（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）の値も合わせて示した。
［仮焼時のロータリーキルンへの付着の評価］
【００９１】
上述した試料Ｎｏ．１〜７のフェライト焼結磁石の製造において、ロータリーキルンを用いた仮焼後、ロータリーキルンの内壁に原料組成物や仮焼体が付着しているか否かを目視により確認した。得られた結果を表１に示す。表１中、Ａは、付着が全く見られなかった場合、Ｂは、若干付着が生じていた場合、Ｃは、大量に付着が生じていた場合を示す。
［フェライト焼結磁石の磁気特性の評価］
【００９２】
試料Ｎｏ．１〜７で得られた各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ及び保磁力ＨｃＪ）を、円柱の上下面を加工した後、最大印加磁場２５ｋＯｅのＢ−Ｈトレーサを用いて２５℃で測定した。得られた結果を表１に示す。
【表１】
【００９３】
表１より、Ｃａの原料を仮焼前に全量加えた試料Ｎｏ．１は、ロータリーキルンを用いた仮焼時に原料組成物や仮焼体の付着が生じるとともに、磁気特性も不十分であることが確認された。また、Ｃａを全く加えなかった試料Ｎｏ．６は、仮焼時にロータリーキルンへの付着は生じなかったものの、磁気特性が低めとなることが確認された。これに対し、Ｃａの原料を仮焼後に全て加えた試料Ｎｏ．７によれば、優れた磁気特性が得られるとともに、ロータリーキルンへの付着も大幅に抑制されることが判明した。
【００９４】
なお、試料Ｎｏ．２〜５は、仮焼の前後に分けてＣａの原料を加えたものであるが、優れた磁気特性が得られるものの、いずれも仮焼前のＣａの配合量が多く、ロータリーキルンへの付着が生じ易かった。ただし、これらの結果より、仮焼前に加えるＣａ原料が多いと、付着が生じ易くなる傾向にあることが確認された。
［フェライト焼結磁石の製造］
【００９５】
（試料Ｎｏ．７〜１２）
仮焼前後（第１の原料及び第２の原料）にＣａの原料を分割して配合する際の分割の割合を、表２に示すＣａの原子比を有する仮焼体（ｍ）及びフェライト焼結磁石（ｍ＋ａ）がそれぞれ得られるように適宜変化させたこと以外は、上記試料Ｎｏ．７と同じ組成を有するフェライト焼結磁石をそれぞれ同様にして製造した。
［仮焼時のロータリーキルンへの付着の評価］
【００９６】
仮焼時に原料組成物や仮焼体のロータリーキルンへの付着の程度を、上記と同様にして評価した。得られた結果を表２に示す。
【００９７】
【表２】
【００９８】
表２より、仮焼時のＣａの含有量が、仮焼体におけるＣａの原子比ｍが０〜０．０２となるのに対応する量であった試料Ｎｏ．７〜９は、ロータリーキルンへの付着が生じなかったのに対し、これが０．０３を超える試料Ｎｏ．１０〜１２は、ロータリーキルンへの付着が生じていることが確認された。
【００９９】
以上の結果より、本発明によれば、ロータリーキルンを用いた仮焼工程を含むフェライト磁石の製造方法において、ロータリーキルンの内壁への原料組成物や仮焼体の付着を抑制しつつ、優れた磁気特性を有するフェライト焼結磁石が得ることが可能となることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】フェライト焼結磁石の好適な形状を模式的に示す斜視図である。
【図２】ロータリーキルンの構造の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…フェライト焼結磁石、２０…原料、３０…スクリューコンベア、４０…回転ドラム、５０…排気部、６０…仮焼体排出部、７０…ロータリーキルン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の原料をロータリーキルンにより仮焼して仮焼体を得る仮焼工程と、
前記仮焼体に第２の原料を加えて焼成し、フェライト焼結磁石を得る焼成工程と、を含み、
前記第１及び第２の原料として、前記仮焼体が下記一般式（１）で表される組成を有し、前記フェライト焼結磁石が下記一般式（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式（１）及び（２）中のｘ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃ及びｚが、下記式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）及び（１０）で表される各条件を全て満足するように調整されたものを用いる、
ことを特徴とするフェライト焼結磁石の製造方法。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
０．１≦ｘ≦０．６ （３）
０≦ｍ≦０．０２ （４）
４≦ｎ≦１０ （５）
０≦ｚ≦０．４ （６）
０．１≦ｘ＋ｂ≦０．６ （７）
０．０３≦ｍ＋ａ≦０．４ （８）
０．１≦ｚ＋ｃ≦０．４ （９）
０．５≦（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）≦０．９７ （１０）
［式（１）及び（２）中、ＡはＳｒ及び／又はＢａを示し、ＲはＬａを必須成分として含むＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍからなる群より選ばれる１種以上の元素を示し、ＭはＣｏを必須成分として含むＣｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｒからなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。］
【請求項２】
第１の原料をロータリーキルンにより仮焼して仮焼体を得る仮焼工程と、
前記仮焼体に第２の原料を加えて焼成し、フェライト焼結磁石を得る焼成工程と、を含む製造方法により得られ、
前記第１及び第２の原料として、前記仮焼体が下記一般式（１）で表される組成を有し、前記フェライト焼結磁石が下記一般式（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式（１）及び（２）中のｘ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃ及びｚが、下記式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）及び（１０）で表される各条件を全て満足するように調整されたものを用いた、
ことを特徴とするフェライト焼結磁石。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
０．１≦ｘ≦０．６ （３）
０≦ｍ≦０．０２ （４）
４≦ｎ≦１０ （５）
０≦ｚ≦０．４ （６）
０．１≦ｘ＋ｂ≦０．６ （７）
０．０３≦ｍ＋ａ≦０．４ （８）
０．１≦ｚ＋ｃ≦０．４ （９）
０．５≦（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）≦０．９７ （１０）
［式（１）及び（２）中、ＡはＳｒ及び／又はＢａを示し、ＲはＬａを必須成分として含むＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍからなる群より選ばれる１種以上の元素を示し、ＭはＣｏを必須成分として含むＣｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｒからなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。］
【請求項１】
第１の原料をロータリーキルンにより仮焼して仮焼体を得る仮焼工程と、
前記仮焼体に第２の原料を加えて焼成し、フェライト焼結磁石を得る焼成工程と、を含み、
前記第１及び第２の原料として、前記仮焼体が下記一般式（１）で表される組成を有し、前記フェライト焼結磁石が下記一般式（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式（１）及び（２）中のｘ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃ及びｚが、下記式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）及び（１０）で表される各条件を全て満足するように調整されたものを用いる、
ことを特徴とするフェライト焼結磁石の製造方法。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
０．１≦ｘ≦０．６ （３）
０≦ｍ≦０．０２ （４）
４≦ｎ≦１０ （５）
０≦ｚ≦０．４ （６）
０．１≦ｘ＋ｂ≦０．６ （７）
０．０３≦ｍ＋ａ≦０．４ （８）
０．１≦ｚ＋ｃ≦０．４ （９）
０．５≦（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）≦０．９７ （１０）
［式（１）及び（２）中、ＡはＳｒ及び／又はＢａを示し、ＲはＬａを必須成分として含むＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍからなる群より選ばれる１種以上の元素を示し、ＭはＣｏを必須成分として含むＣｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｒからなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。］
【請求項２】
第１の原料をロータリーキルンにより仮焼して仮焼体を得る仮焼工程と、
前記仮焼体に第２の原料を加えて焼成し、フェライト焼結磁石を得る焼成工程と、を含む製造方法により得られ、
前記第１及び第２の原料として、前記仮焼体が下記一般式（１）で表される組成を有し、前記フェライト焼結磁石が下記一般式（２）で表される組成を有し、且つ、これらの式（１）及び（２）中のｘ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃ及びｚが、下記式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）及び（１０）で表される各条件を全て満足するように調整されたものを用いた、
ことを特徴とするフェライト焼結磁石。
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍＲｘＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚＯ１９ （１）
Ａ１−ｘ−ｂ−ｍ−ａＣａｍ＋ａＲｘ＋ｂＦｅ２ｎ−ｚ−ｃＭｚ＋ｃＯ１９ （２）
０．１≦ｘ≦０．６ （３）
０≦ｍ≦０．０２ （４）
４≦ｎ≦１０ （５）
０≦ｚ≦０．４ （６）
０．１≦ｘ＋ｂ≦０．６ （７）
０．０３≦ｍ＋ａ≦０．４ （８）
０．１≦ｚ＋ｃ≦０．４ （９）
０．５≦（１−ｘ−ｂ−ｍ−ａ）／（１−ｘ−ｂ）≦０．９７ （１０）
［式（１）及び（２）中、ＡはＳｒ及び／又はＢａを示し、ＲはＬａを必須成分として含むＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍからなる群より選ばれる１種以上の元素を示し、ＭはＣｏを必須成分として含むＣｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｒからなる群より選ばれる１種以上の元素を示す。］
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−３１１５３４（Ｐ２００８−３１１５３４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５９４１６（Ｐ２００７−１５９４１６）
【出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]