フェライト焼結磁石
【課題】 実用に十分なＨｃＪを有しつつ、Ｂｒが大幅に高められたフェライト焼結磁石を提供すること。
【解決手段】 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、
フェライト焼結磁石を構成する金属元素の組成は下記一般式（１）で表され、
ＲｘＣａｍＡ１−ｘ−ｍ（Ｆｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’）ｚ…（１）
（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元素を示し、ＡはＳｒを必須成分として含むＳｒ及びＢａから選ばれる元素を示す。）
当該式（１）中、ｘ、ｍ、ｙ’、ｙ’’及びｚは、０．２３≦ｘ≦０．５、０．１２≦ｍ≦０．３９、０．１７≦ｙ’ｚ≦０．３６、０．０１≦ｙ’’ｚ≦０．１１、０．１９≦ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ≦０．４０、９．８≦１２ｚ≦１１．７を全て満足し、且つ、副成分として、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して０．１３〜０．４８質量％含有する。
【解決手段】 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、
フェライト焼結磁石を構成する金属元素の組成は下記一般式（１）で表され、
ＲｘＣａｍＡ１−ｘ−ｍ（Ｆｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’）ｚ…（１）
（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元素を示し、ＡはＳｒを必須成分として含むＳｒ及びＢａから選ばれる元素を示す。）
当該式（１）中、ｘ、ｍ、ｙ’、ｙ’’及びｚは、０．２３≦ｘ≦０．５、０．１２≦ｍ≦０．３９、０．１７≦ｙ’ｚ≦０．３６、０．０１≦ｙ’’ｚ≦０．１１、０．１９≦ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ≦０．４０、９．８≦１２ｚ≦１１．７を全て満足し、且つ、副成分として、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して０．１３〜０．４８質量％含有する。
【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】
Ｍ型フェライトの中で、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によると、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及び焼結磁石を提供することを意図して、下記式（９）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 …（９）
【０００６】
ここで式（９）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には、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（１０）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 …（１０）
【０００８】
ここで式（１０）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。
【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】
【０００９】
上述したようなフェライト焼結磁石は多様な用途に用いられており、そのため、近年では、単に磁気特性が高ければよいというわけではなく、その用途に適した特性を有することが求められている。例えば、フェライト焼結磁石は、自動車用、ＯＡ／ＡＶ機器用、家電機器用等のモータ部材に適用されることが増えてきているが、このようなモータ用途においては、モータの出力を向上させる観点から、ある程度のＨｃＪを維持しつつ、特にＢｒを従来よりも大幅に高めることが求められている。これに対し、Ｂｒ及びＨｃＪの両方がバランスよく高められたフェライト焼結磁石は、上記で示したようにこれまで幾つか開示されてはいたものの、従来を大きく上回るモータの高出力化が可能となるような十分に高いＢｒを有するフェライト焼結磁石は未だ得られていなかった。
【００１０】
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、実用に十分なＨｃＪを有しつつ、Ｂｒが大幅に高められたフェライト焼結磁石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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の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すフェライト焼結磁石であって、フェライト焼結磁石を構成する金属元素の組成は下記一般式（１）で表され、
ＲｘＣａｍＡ１−ｘ−ｍ（Ｆｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’）ｚ…（１）
（式（１）中、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、ＡはＳｒを必須成分として含むＳｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種以上の元素を示す。）
当該式（１）中、ｘ、ｍ、ｙ’、ｙ’’及びｚは、下記式（２）、（３）、（４）、（５）、（６）及び（７）で表される各条件を全て満足し、
０．２３≦ｘ≦０．５ …（２）
０．１２≦ｍ≦０．３９ …（３）
０．１７≦ｙ’ｚ≦０．３６ …（４）
０．０１≦ｙ’’ｚ≦０．１１…（５）
０．１９≦ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ≦０．４０…（６）
９．８≦１２ｚ≦１１．７ …（７）
且つ、副成分として、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して０．１３〜０．４８質量％含有することを特徴とする。
【００１２】
上記構成を有する本発明のフェライト焼結磁石は、Ｃａを含み、且つその一部がＬａを必須とするＲ元素で置換されるとともに、Ｆｅの置換元素としてＣｏ及びＺｎを組み合わせて有する組成を有している。そのため、従来に比して特にＢｒが高められるとともに、十分に高いＨｃＪを有するものとなる。このようにＢｒが高められる要因は必ずしも明らかではないが、特に、Ｆｅサイトに置換したＺｎは非磁性イオンであるため、このＺｎが置換することによって下向きの磁気モーメントが小さくなったことが一因であると考えられる。
【００１３】
また、本発明では、主相に対する副成分としてＳｉＯ２を適量含んでいることから、非磁性成分であるＳｉＯ２に起因するＢｒの低下を少なくしながら、ＳｉＯ２による焼結密度の向上や粒成長の抑制効果が良好に得られるようになる。その結果、本発明のフェライト磁石は、高いＨｃＪを維持しながらも高いＢｒ化がなされたものとなる。したがって、本発明のフェライト焼結磁石は、例えば、高出力のモータに対して極めて好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、実用に十分なＨｃＪを有しつつ、Ｂｒが大幅に高められた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】
【００１５】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。
【００１６】
本実施形態の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すフェライト焼結磁石である。ここで、「フェライト相が主相をなす」とは、通常、主相（主相粒子）とこの主相の粒界部分からなる構造を有するフェライト焼結磁石において、この主相がフェライト相であることを意味する。
【００１７】
このフェライト焼結磁石を構成する金属元素の組成は上記一般式（１）で表される。以下、一般式（１）で表される組成について説明する。
【００１８】
上記一般式（１）中、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、磁気特性を向上させるのに最も好適な元素である。また、同様の観点から、Ｌａ以外の上記元素としては、Ｐｒが好ましい。
【００１９】
Ｒにおける各元素の組成比について、磁気特性（Ｂｒ及びＨｃＪ）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、十分な磁気特性が得られない場合がある。
【００２０】
ＡはＳｒ（ストロンチウム）及びＢａ（バリウム）からなる群より選ばれる１種以上の元素である。ただし、Ａとしては、より高い磁気特性を得る観点から、Ｓｒを必須として含む。ＡにおけるＳｒの組成比は５０〜１００原子％であると好ましく、７５〜１００原子％であるとより好ましい。
【００２１】
本実施形態のフェライト焼結磁石は、上記一般式（１）で表されるように、Ｆｅの置換元素としてＣｏ及びＺｎの両方を組み合わせて含むことで、特に高Ｂｒ化が可能となっている。なお、フェライト焼結磁石は、特性に大きく影響しない範囲であれば、Ｆｅの一部が更に他の元素によって置換されていてもよく、その元素としては、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）等が挙げられる。
【００２２】
上記一般式（１）中、ｘ、ｍ、１−ｘ−ｍ、（１２−ｙ’ｙ’’）ｚ、ｙ’ｚ、ｙ’’ｚ及びｚは、それぞれ、Ｒ、Ｃａ（カルシウム）、Ａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ及びＦｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’（Ｆｅサイトの合計）の原子比率を示している。これらのｘ、ｍ、ｙ’、ｙ’’及びｚは、上記式（２）、（３）、（４）、（５）、（６）及び（７）で表される各条件を全て満足する値である。
【００２３】
ここで、Ｒの原子比率であるｘが０．２３未満であると、上記式（２）で表される条件を満足する数値範囲内にある場合と比べて、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が０．５を超えると、上記式（２）で表される条件を満足する場合と比べて、Ａサイトに置換されないＲが増え、これに起因して、オルソフェライト等の非磁性相の生成量が増加してしまい、やはり磁気特性が低下する。同様の観点から、ｘは下記式（２ａ）で表される条件を満たすとより好ましい。
０．３０≦ｘ≦０．４５…（２ａ）
【００２４】
また、Ｃａは、これを含む磁性材料の組成が、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って、ＲのＡサイトへの置換量を増加させることができ、それに伴い、ＦｅサイトにＣｏやＺｎを十分に置換させることができる。このことによって、フェライト焼結磁石の磁気特性が優れたものとなる。ｍが０．１２を下回ると、上記式（３）で表される条件を満足する場合と比較して、Ｃａによる上述の磁気特性の向上効果が低減する。また、ｍが０．１２を下回ると、六方晶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。
【００２５】
一方、ｍが０．３９を超えると、上記式（３）で表される条件を満足する場合と比較して、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が生成し易くなる。いずれにしても、ｍが０．３９を超えることにより、磁石の磁気特性が低下することになる。同様の観点から下記式（３ａ）で表される条件を満足するとより好ましい。
０．１６≦ｍ≦０．３５…（３ａ）
【００２６】
ｙ’ｚが０．１７未満であると、上記式（４）で表される条件を満足する場合と比べて、ＣｏのＦｅサイトへの置換効果が低くなり、Ｂｒ及びＨｃＪを十分に高めることが困難となる。また、ｙ’ｚが０．３６を超えると、上記式（４）の範囲内である場合に比べて、Ｃｏの置換量が多くなりすぎ、後述するようなＺｎによるＢｒの向上効果が十分に得られなくなる。これらの観点から、ｙ’ｚは、下記式（４ａ）で表される条件を満足するとより好適である。
０．１８≦ｙ’ｚ≦０．３１…（４ａ）
【００２７】
さらに、ｙ’’ｚが０．０１未満であるとＺｎのＦｅサイトへの置換効果が十分に得られず、本発明の目的であるＢｒを十分に向上させることができなくなる。一方、０．１１を超える場合は、今度はＣｏの置換効果が阻害され、ＨｃＪが十分に維持されなくなる傾向にある。十分にＨｃＪを維持しながら、Ｂｒを大幅に高める観点からは、ｙ’’ｚは、更に下記式（５ａ）で表される条件を満足すると特に好ましい。
０．０１≦ｙ’’ｚ≦０．０８…（５ａ）
【００２８】
ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚは、Ｆｅサイトに置換したＣｏ及びＦｅの合計の原子比率を示しているが、この値が０．１９未満であると、Ｃｏ及びＺｎの置換効果の両方が低下し、十分な磁気特性が得られなくなる。一方、０．４０を超えると、ＦｅサイトへのＣｏ及びＺｎの置換量が限界を超えるために異相等が生成し、磁気特性が低下する。同様の観点から、ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚは、下記式（６ａ）で表される条件を満足するとより好適である。
０．２５≦ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ≦０．３８…（６ａ）
【００２９】
１２ｚが９．８を下回ると、Ｆｅサイトの原子比率が小さいため、六方晶フェライト相の結晶構造におけるＡサイト元素が余剰となる。これにより、Ａで示される元素が主相であるフェライト相から排出するため、非磁性の粒界成分を不必要に増加させてしまい、磁気特性が低下する。また、１２ｚが１１．７を超える場合、Ａで示される元素に対するＦｅの組成比が高くなり、α−Ｆｅ２Ｏ３やＣｏ又はＺｎを含む軟磁性スピネルフェライト相が生成し易くなる。その結果、磁気特性が低下する。同様の観点から、１２ｚは、下記式（７ａ）で表される条件を満足するとより好適である。
１０．４≦１２ｚ≦１１．６…（７ａ）
【００３０】
上記一般式（１）は、フェライト焼結磁石における金属元素であるＲ、Ｃａ、Ａ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの組成比を示したものである。フェライト焼結磁石は構成元素として当然にＯ（酸素）も含む。したがって、酸素も含めたフェライト焼結磁石の組成は、下記一般式（１ａ）で表される。
ＲｘＣａｍＡ１−ｘ−ｍ（Ｆｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’）ｚＯ１９ …（１ａ）
【００３１】
本発明のフェライト焼結磁石は、この一般式（１ａ）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、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。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。上記一般式（１ａ）において酸素の原子数は１９であるが、これらの要因により多少偏倚してもよい。
【００３２】
また、本実施形態のフェライト焼結磁石は、上述した組成を有するともに、副成分としてＳｉ（ケイ素）成分を含有する。ここで、Ｓｉ成分とは、Ｓｉ原子そのものや、Ｓｉを含む化合物（ＳｉＯ２等）の両方を含むこととする。フェライト焼結磁石において、Ｓｉは、主相に含まれていても、粒界部分に含まれていてもよいが、もっぱら粒界部分に存在すると好ましい。
【００３３】
副成分としてのＳｉ成分を含有することにより、フェライト焼結磁石は、焼結性が改善され、また、磁気特性が良好に制御されるともに、焼結体の結晶粒径が適切に調整されたものとなる。Ｓｉ成分の好適な含有量は、上述の如く、ＳｉＯ２に換算して０．１３〜０．４８質量％である。このＳｉ成分の含有量が多すぎると、非磁性成分であるＳｉ成分がフェライト焼結磁石中に多量に含まれることになるため、磁気特性（特にＢｒ）が低くなる。一方、Ｓｉ成分が少なすぎても、上述した良好な効果が得られず、ＨｃＪが不都合に低下する。このような観点から、Ｓｉ成分の含有量は、ＳｉＯ２に換算して０．２５〜０．４５質量％であると更に好ましい。
【００３４】
本実施形態のフェライト焼結磁石は、副成分としてＳｉＯ２を含むほか、他の副成分を更に含んでいてもよい。例えば、まず、副成分としてＣａ成分を含んでいてもよい。ただし、本実施形態のフェライト焼結磁石は、上述したように主相であるフェライト相を構成する成分としてＣａを含む。したがって、副成分としてＣａを含有させた場合、例えば焼結体から分析されるＣａの量は主相及び副成分の総量となる。したがって、副成分としてＣａ成分を用いた場合には、一般式（１）におけるＣａの原子比率ｍは副成分をも含んだ値となる。原子比率ｍ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成分を含む場合と含まない場合との両方に適用できる。
【００３５】
また、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。
【００３６】
さらに、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は含有しないことが好ましい。ただし、アルカリ金属元素が不可避的不純物として含有されることもある。その場合、これらの含有割合は、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。
【００３７】
さらにまた、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％以下であることが好ましい。
【００３８】
本実施形態のフェライト焼結磁石は、上述した特定組成を有しており、特に、Ｆｅの置換元素としてＣｏ及びＺｎをそれぞれ所定の割合で含み、且つ、副成分としてＳｉＯ２を特定量含んでいることから、実用に十分なＨｃＪを有しつつ、従来に比して高いＢｒを発揮し得るものとなる。
【００３９】
したがって、このフェライト焼結磁石は、モータに適用した場合に高出力化に大きく貢献することができ、高出力が求められるモータに対して極めて好適である。フェライト焼結磁石が適用されるモータとしては、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が挙げられる。また、ＦＤＤスピンドル用、ＶＴＲ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、ＶＴＲ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機器用モータにも好適である。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等も挙げられる。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。
【００４０】
また、本実施形態のフェライト焼結磁石は、モータ以外の用途にも適用可能であり、例えば、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として適用できる。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。
【００４１】
図１は、上述した組成を有するフェライト焼結磁石の形状の一例を示す模式斜視図である。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。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。ただし、本発明の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。
【００４２】
次に、上述したようなフェライト焼結磁石の製造方法の好適な実施形態について説明する。このフェライト焼結磁石の製造方法は、配合工程、仮焼工程、粗粉砕工程、微粉砕工程、磁場中成形工程及び焼成工程を含む。
【００４３】
＜配合工程＞
まず、配合工程では、フェライト焼結磁石の出発原料の粉末を所定の割合となるように秤量した後、湿式アトライタ、ボールミル等で混合及び粉砕処理して原料組成物の粉末を得る。混合及び粉砕処理の時間は、出発原料の量等に応じて適宜調整すればよく、例えば０．１〜２０時間程度である。出発原料としては、フェライト焼結磁石を構成する金属元素の１種又は２種以上を有する化合物が挙げられる。具体的には、フェライト焼結磁石を構成する金属元素の酸化物や、焼成により酸化物となり得る金属元素の水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等が挙げられる。出発原料の平均粒径は特に限定されないが、０．１〜２．０μｍ程度であると好ましい。なお、配合工程においては、出発原料の全てを混合する必要はなく、その一部を後述する仮焼工程の後に添加、混合してもよい。また、所望とするフェライト焼結磁石の組成に対応する全量の出発原料を用いる必要はなく、同じ出発原料を配合工程と仮焼工程後とに分割して加えてもよい。
【００４４】
＜仮焼工程＞
仮焼工程では、配合工程で得られた原料組成物の粉末を仮焼して仮焼体を得る。仮焼は、空気中等の酸化性雰囲気下で行うことができる。仮焼温度は１１００〜１４５０℃であると好ましく、１１５０〜１４００℃であるとより好ましく、１２００〜１３５０℃であると更に好ましい。仮焼工程後、粉砕工程を始めるまでの安定時間は１秒間〜１０時間であると好ましく、１秒間〜５時間であるとより好ましい。仮焼工程後の仮焼体は、通常Ｍ相を７０モル％以上含有する。このＭ相の平均一次粒子径は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５．０μｍ以下である。
【００４５】
＜粉砕工程＞
仮焼体は、一般に顆粒状、塊状等になっているため、そのままでは所望の形状に成形できない。そこで粉砕工程では、仮焼体を所望の形状に成形できるように粉砕する。この粉砕工程においては、粉砕条件を適宜調整することで、好適な形状を有するフェライト相の結晶粒子を形成することができる。また、粉砕工程では、フェライト焼結磁石の組成を所望のものに調整する等の目的で、出発原料の粉末やその他の添加物等を更に添加、混合してもよい。なお、本発明において、仮焼工程の後に添加する出発原料の粉末及び添加物を総じて「後添加物」と呼ぶことにする。この粉砕工程は、（１）粗粉砕工程及び（２）微粉砕工程からなると好適である。
【００４６】
（１）粗粉砕工程
粗粉砕工程では、顆粒状又は塊状等の仮焼体を粗粉砕して粗粉砕材を得る。上述のように、仮焼体は一般に顆粒状、塊状等であるので、この状態の仮焼体を粗粉砕することが好ましい。粗粉砕は、例えば振動ミル等の公知の粉砕装置を使用し、粗粉砕材の平均粒径が０．５〜５．０μｍ程度になるまで行う。
【００４７】
（２）微粉砕工程
微粉砕工程では、粗粉砕材を更に粉砕して微粉砕材を得る。微粉砕は、例えば湿式アトライタ、ボールミル、又はジェットミル等の公知の粉砕装置を使用し、微粉砕材の平均粒径が、０．０５〜０．５μｍ、好ましくは０．１〜０．４μｍ、より好ましくは０．１〜０．３μｍになるまで行う。得られた微粉砕材の比表面積は、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、微粉砕の程度が低くなることにより、得られるフェライト焼結磁石の密度、配向度及び角型比Ｈｋ／ＨｃＪが低下する傾向にある。また、この比表面積が２０ｍ２／ｇを上回ると、湿式成形における水抜け性が悪化し、成形し難くなる傾向にある。なお、本明細書において、比表面積とはＢＥＴ法により求められるものである。粉砕時間は、粉砕方法にもよるが、例えば湿式アトライタを用いる場合では３０分間〜２５時間、ボールミルによる湿式粉砕では２０〜６０時間程度であればよい。
【００４８】
本実施形態のフェライト焼結磁石において必須の副成分であるＳｉ成分は、配合工程において添加してもよいが、後添加物としてこの粉砕工程で添加することがより好ましい。また、上述したようなＳｉ成分以外の副成分も、後添加物として粉砕工程で添加することが好ましい。これらの後添加物の添加によって、焼結性の改善、磁気特性の制御及び焼結体の結晶粒径の調整等を良好に行うことができる。これらの観点からは、後添加物は、特にこの（２）微粉砕工程において添加されることが好ましい。
【００４９】
また、本実施形態においては、フェライト焼結磁石の磁気的配向度を高めるために、微粉砕工程において、一般式Ｃｎ（ＯＨ）ｎＨｎ＋２で示される非環式飽和多価アルコールを添加してもよい。ここで、上記一般式において、炭素数を表すｎは好ましくは４〜１００、より好ましくは４〜３０、更に好ましくは４〜２０、特に好ましくは４〜１２である。この非環式飽和多価アルコールとしては、例えば、ソルビトールが好適である。非環式飽和多価アルコールは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。さらには、非環式飽和多価アルコールに加えて、他の公知の分散剤が微粉砕工程において添加されてもよい。
【００５０】
（２）微粉砕工程においては、上記非環式飽和多価アルコールに加えて、又はこれに代えて、不飽和多価アルコール及び／又は環式多価アルコールが添加されてもよい。なお、これらの多価アルコールは、分子中の水酸基数が炭素数ｎの５０％以上であると、磁気的配向度の向上に有利である。ただし、水酸基数は多い方が好ましく、水酸基数と炭素数が同程度であると最も好ましい。この多価アルコールの添加量は、添加対象物である粗粉砕材及び微粉砕材に対して、好ましくは０．０５〜５．０質量％、より好ましくは０．１〜３．０質量％、更に好ましくは０．３〜２．０質量％である。なお、添加した多価アルコールは、後述の磁場中成形工程後の焼成工程において熱分解除去される。
【００５１】
微粉砕工程では、ただ１度の微粉砕処理を行ってもよい。また、微粉砕工程は、第１の微粉砕工程及び第２の微粉砕工程を備えてもよい。また、第１の微粉砕工程と第２の微粉砕工程との間に粉末熱処理工程を備えてもよい。以下、第１の微粉砕工程、粉末熱処理工程及び第２の微粉砕工程について説明する。
【００５２】
（第１の微粉砕工程）
第１の微粉砕工程では、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、粗粉砕材を湿式又は乾式粉砕して第１の微粉砕材を得る。第１の微粉砕材の平均粒径は０．０８〜０．８μｍであると好ましく、０．１〜０．４μｍであるとより好ましく、０．１〜０．２μｍであると更に好ましい。この第１の微粉砕工程は、粗大な粒子を極力少なくすること、及び磁気特性向上のために焼結後の組織を微細にすることを目的とするものである。第１の微粉砕材の比表面積は、１８〜３０ｍ２／ｇであると好ましい。第１の微粉砕工程における粉砕時間は、粉砕方法にもよるが、粗粉砕材をボールミルで湿式粉砕する場合には、粗粉砕材２２０ｇあたり６０〜１２０時間であることが好ましい。
【００５３】
なお、保磁力の向上や焼結後の結晶粒子の粒径調整のために、第１の微粉砕工程に先立って、Ｓｉ成分の粉末や、その他の後添加剤の粉末等を添加してもよい。
【００５４】
（粉末熱処理工程）
粉末熱処理工程では、第１の微粉砕材を６００〜１２００℃、より好ましくは７００〜１０００℃で、好ましくは１秒〜１００時間加熱して熱処理材を得る。本実施形態のフェライト焼結磁石の製造工程においては、第１の微粉砕工程を経ることにより、０．１μｍ未満の粉末である超微粉が不可避的に生じてしまう。この超微粉が存在すると、後続の磁場中成形工程で不具合が生じることがある。例えば、湿式成形時に超微粉が多いと水抜けが悪く成形できない等の不具合が生じる。そこで、本実施形態では、磁場中成形工程よりも前に、粉末熱処理工程を行うと好ましい。この粉末熱処理工程は、第１の微粉砕工程を経て生じた０．１μｍ未満の超微粉同士、並びに、超微粉とそ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）とを反応させて、超微粉の量を減少させることを目的とする。この熱処理により超微粉が減少し、成形性を向上させることができる。このときの熱処理雰囲気は、大気雰囲気とすればよい。
【００５５】
（第２の微粉砕工程）
第２の微粉砕工程では、アトライタやボールミル又はジェットミルなどの公知の粉砕装置を用いて、熱処理材を湿式又は乾式粉砕して第２の微粉砕材を得る。第２の微粉砕材の平均粒径は０．５μｍ以下であると好ましく、０．０５〜０．４μｍであるとより好ましく、０．１〜０．３μｍであると更に好ましい。この第２の微粉砕工程は、粒度調整やネックグロースの除去、添加物の分散性向上を目的とする。
【００５６】
第２の微粉砕材の比表面積は、９〜２０ｍ２／ｇであると好ましく、１０〜１５ｍ２／ｇであるとより好ましい。この数値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低くなる。第１の微粉砕工程及び第２の微粉砕工程、さらにはそれらの工程の間の粉末熱処理工程を経ることにより、成形性が向上し、しかもフェライト焼結磁石の組織を一層微細化できる。また、フェライト焼結磁石の配向度が向上し、その結晶粒子の粒径分布を改善することができる。
【００５７】
第２の微粉砕工程における粉砕時間は、粉砕方法にもよるが、ボールミルで湿式粉砕する場合には、熱処理材２００ｇあたり１０〜４０時間であればよい。ただし、第２の微粉砕工程における粉砕条件は、第１の微粉砕工程における粉砕条件よりも穏やかである条件、すなわち、より粉砕し難い条件であることが好ましい。これは、第２の微粉砕工程を第１の微粉砕工程と同程度の厳しい条件で行うと、超微粉が再度生成されることになること、並びに、第１の微粉砕工程で既に所望する粒径を有する微粉砕材がほとんど得られていることに因る。なお、粉砕条件がより穏やかであるか否かは、粉砕時間に限らず、粉砕時に投入される機械的なエネルギを基準にして判断すればよい。
【００５８】
なお、保磁力の向上や焼結後の結晶粒子の粒径調整のためには、この第２の微粉砕工程に先立って、Ｓｉ成分の粉末や、その他の後添加剤の粉末等を添加してもよい。
【００５９】
以上のような粉砕工程を経ることで、後述する磁場中成形工程に供する微粉砕材が得られるが、この磁場中成形工程において湿式成形を行う場合は、微粉砕工程における粉砕処理を湿式で行うことで、微粉砕材を含有するスラリを得ることが好ましい。そして、それから、得られたスラリを所定の濃度に濃縮して、湿式成形用スラリを得ることができる。濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行えばよい。この場合、微粉砕材が、湿式成形用スラリ中の３０〜８０質量％程度を占めるようにすることが好ましい。分散媒としては水が好ましい。また、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分散媒に含有されてもよい。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、オレイン酸等の界面活性剤を分散媒に含有することが好ましい。
【００６０】
＜磁場中成形工程＞
磁場中成形工程では、上述の粉砕工程で得られた微粉砕材（第２の微粉砕工程を経た場合は第２の微粉砕材）を用い、磁場を印加しながら乾式又は湿式成形を行うことで成形体を得る。磁気的配向度をより高くするためには、湿式成形が好ましい。湿式成形の場合、微粉砕材を含有する湿式成形用スラリの磁場中成形を行う。成形圧力は好ましくは０．１〜０．５ｔｏｎ／ｃｍ２、印加磁場は好ましくは５〜１５ｋＯｅである。
【００６１】
＜焼成工程＞
その後、焼成工程において、成形体を焼成して、焼結体であるフェライト焼結磁石を得る。焼成は、大気中等の酸化性雰囲気中で行うことができる。この焼成工程における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密度や、フェライト相の結晶粒子の大きさや形状を好適に制御することができる。
【００６２】
焼成温度は、１１００〜１２２０℃であると好ましく、１１４０〜１２００℃であるとより好ましい。焼成温度が上記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、フェライト焼結磁石のＢｒが低下する傾向にある。また、焼成温度が上記上限値を超えると、結晶粒子が過度に粒成長し、フェライト焼結磁石のＨｃＪや角型比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。
【００６３】
湿式成形により成形体を形成した場合、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可能性がある。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。その具体例としては、焼成工程の初期においては、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して、成形体を十分に乾燥する。これにより、成形体のクラックの発生をより抑制することができる。また、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。その具体例として、焼成工程における昇温過程の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。これにより、界面活性剤を十分に除去することができる。
【００６４】
なお、上述のフェライト焼結磁石の製造方法の各工程における条件は、本発明のフェライト焼結磁石を得るための好適な範囲であって、このフェライト焼結磁石を製造可能な条件であれば、上記条件に限定されない。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定され
るものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【実施例】
【００６６】
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。
【００６７】
［フェライト焼結磁石の製造方法］
まず、以下に示すフェライト磁石の各試料の製造方法の共通する工程について説明する。以下の各試料の製造方法の説明においては、試料ごとに異なる製造条件についてのみ説明を行うこととする。
【００６８】
（配合工程）
まず、出発原料として、フェライト焼結磁石を構成する金属の化合物の粉末を準備した。ここで、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料としては、水酸化ランタン（Ｌａ（ＯＨ）３）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）をそれぞれ用い、これらを適宜選択して用いた。次いで、これらの粉末を、上記一般式（１）におけるｘ、ｍ、１−ｘ−ｍ、（１２−ｙ’ｙ’’）ｚ、ｙ’ｚ、ｙ’’ｚ及びｚ（以下、単に「各元素の組成」という。）が、所定の原子比となるように試料毎に秤量した。次いで、それらの出発原料の粉末を湿式アトライタで混合、粉砕してスラリ状の原料組成物を得た。
【００６９】
（仮焼工程）
上記で得られた原料組成物を乾燥した後、大気中にて１３００℃で２．５時間保持する仮焼処理を行い、仮焼体を得た。
【００７０】
（粉砕工程）
まず、粗粉砕工程において、仮焼体を小型ロッド振動ミルで粗粉砕して粗粉砕材を得た。
【００７１】
次いで、粗粉砕材に対して、２段階の微粉砕処理を湿式ボールミルにより行った。第１の微粉砕工程では、粗粉砕材と水とを混合した後、８８時間の微粉砕を行い、第１の微粉砕材を得た。その後、第１の微粉砕材を大気中、８００℃で１時間加熱して、熱処理材を得た。
【００７２】
続いて、第２の微粉砕工程において、熱処理材に対して水及びソルビトールを添加するとともに、所定の後添加剤（副成分となるＳｉＯ２や組成を調整するための出発原料）を適宜添加し、湿式ボールミルにて２５時間の微粉砕を行い第２の微粉砕材を含むスラリを得た。
【００７３】
（磁場中成形工程）
次いで、第２の微粉砕材を含むスラリの固形分濃度を調整し、湿式磁場成形機を用いて磁場中成形を行い、直径３０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱状の成形体を得た。このとき、印加した磁場は１２ｋＯｅであった。
【００７４】
（焼成工程）
その後、成形体を大気中、室温にて十分に乾燥した後、１１８０℃で１時間焼成して、焼結体であるフェライト焼結磁石を得た。
【００７５】
［試料１〜３４］
試料１〜３４のフェライト焼結磁石の製造においては、次の製造方法Ａ、Ｂ又はＣを実施した。
【００７６】
（製造方法Ａ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００７７】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表２に示す通りとなるように調整した。
【００７８】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素であるＺｎ成分及びＣｏ成分を、粉砕工程において加えた場合の例である。
【００７９】
（製造方法Ｂ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００８０】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表２に示す通りとなるように調整した。
【００８１】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうち、Ｚｎ成分を添加しなかった場合の例である。
【００８２】
（製造方法Ｃ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００８３】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表２に示す通りとなるように調整した。
【００８４】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素であるＣｏ成分を配合工程で添加し、Ｚｎ成分を粉砕工程において添加した場合の例である。
【００８５】
（組成）
上述した製造方法Ａ〜Ｃにおいて、配合工程において調製したａ１〜ａ４の原料組成物の組成は表１に示す通りである。
【表１】
【００８６】
また、上記で得られた試料１〜３４のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表２に示す。表２には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ａ〜Ｃ）を併せて示した。
【表２】
【００８７】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料１〜３４の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、円柱状の成形体の上下面を加工した後、最大印加磁場２５ｋＯｅのＢ−Ｈトレーサを使用し、２５℃で測定した。ここで、Ｈｋは得られた磁気ヒステリシスループの第２象限において、磁束密度が残留磁束密度Ｂｒの９０％になるときの外部磁界強度である。得られた結果を表３に示す。
【表３】
【００８８】
上述した試料１〜３４のうち、試料１、２、３及び３４は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、試料１及び２は、主相がＺｎを含まない組成（ｙ’’ｚ＝０）であり、試料３及び３４は、Ｓｉ成分の配合量（ＳｉＯ２換算）が本発明の範囲外であった組成である。
【００８９】
そして、表３に示すように、実施例の試料は全て、４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有していたのに対し、比較例に該当する試料は全て４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有していた。また、実施例の各試料は、いずれも４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。
【００９０】
このように、実施例のフェライト焼結磁石によれば、十分なＨｃＪを有しながら、４７００（Ｇ）を超えるという従来に比して遥かに高いＢｒの値が得られるようになる。ここで、４７００（Ｇ）という値は、本発明のようなＡＦｅ１２Ｏ１９で表される組成を有するＭ型フェライト焼結磁石であって、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型フェライトについて、これまで予想されてきたＢｒの理論値に近い値である。しかしながら、４７００（Ｇ）を超えるＢｒは、配向や焼結が不十分となったり不純物が混入したりすることによる特性低下に起因して、現実的には得ることができなかった値である。したがって、実施例のフェライト焼結磁石のように４７００（Ｇ）を超えるＢｒが得られるということは、Ｍ型フェライト焼結磁石に期待されるＢｒの値を十分に達成できたことを意味しており、極めて有用である。
【００９１】
［試料３５〜５９］
試料３５〜５９のフェライト焼結磁石の製造方法においては、上述した製造方法Ａ、Ｃのほか、以下に示す製造方法Ｄ、Ｅ又はＦを実施した。
【００９２】
（製造方法Ｄ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表４に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００９３】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表５に示す通りとなるように調整した。
【００９４】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素であるＣｏ成分及びＺｎ成分を配合工程において添加した例である。
【００９５】
（製造方法Ｅ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表４に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００９６】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表５に示す通りとなるように調整した。
【００９７】
この製造方法も、Ｆｅサイトの置換元素であるＣｏ成分及びＺｎ成分を配合工程において添加した例である。
【００９８】
（製造方法Ｆ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ及びＦｅの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表４に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００９９】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＺｎＯ及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表５に示す通りとなるように調整した。
【０１００】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素であるＺｎ成分及びＣｏ成分を粉砕工程において添加した例である。
【０１０１】
（組成）
上述した製造方法Ａ、Ｃ、Ｄ〜Ｆにおいて、配合工程で調製したｂ１〜ｂ１０の原料組成物の組成は表４に示す通りである。
【表４】
【０１０２】
また、上記で得られた試料３５〜５９のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表５に示す。表５には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ａ、Ｃ、Ｄ〜Ｆ）を併せて示した。
【表５】
【０１０３】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料３５〜５９の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、試料１等と同様にして測定した。得られた結果を表６に示す。
【表６】
【０１０４】
上述した試料３５〜５９のうち、試料３５、３７、３８、４２、４６、４９、５３、５４及び５６は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、試料３５及び５６は、Ｃｏの原子比率（ｙ’ｚ）及びＣｏとＺｎの合計の原子比率（ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ）が本発明の範囲外であった比較例であり、試料３７及び５３は、Ｚｎの原子比率（ｙ’’ｚ）が本発明の範囲外であった比較例であり、試料３８、４２、４６、４９及び５４は、ＳｉＯ２の含有量が本発明の範囲外であった比較例である。
【０１０５】
そして、表６に示すように、実施例の試料はいずれも４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有し、また４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。これに対し、比較例に該当する試料は、殆どが４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有しており、また、Ｂｒが４７００（Ｇ）を超えるものについてはＨｃＪが４０００（Ｏｅ）を大きく下回っていた。このことから、実施例のフェライト焼結磁石の各試料は、従来に比して高いＨｃＪを維持しながら、高いＢｒを有していることが確認された。
【０１０６】
また、実施例の試料のうち、製造方法Ｄで得られた試料と製造方法Ｆで得られた試料とを比較しても、ＢｒやＨｃＪの値が大きく変わらなかったことから、ＺｎやＣｏは、配合工程において添加しても、また粉砕工程において添加しても、磁気特性（特にＢｒ）の向上効果は十分に得られることが判明した。
【０１０７】
［試料６０〜８４］
試料６０〜８４のフェライト焼結磁石の製造においては、次の製造方法Ｇ、Ｈ又はＩを実施した。
【０１０８】
（製造方法Ｇ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表７に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１０９】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表８に示す通りとなるように調整した。
【０１１０】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうち、Ｃｏ成分を配合工程において、またＺｎ成分を粉砕工程においてそれぞれ添加した例である。
【０１１１】
（製造方法Ｈ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表７に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１１２】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表８に示す通りとなるように調整した。
【０１１３】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうち、Ｃｏ成分及びＺｎ成分の両方を配合工程において添加した例である。
【０１１４】
（製造方法Ｉ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ及びＦｅの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表７に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１１５】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｃｏ３Ｏ４、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表８に示す通りとなるように調整した。
【０１１６】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうち、Ｃｏ成分及びＺｎ成分の両方を粉砕工程において添加した例である。
【０１１７】
（組成）
上述した製造方法Ｇ、Ｈ及びＩにおいて、配合工程において調製したｃ１〜ｃ１９の原料組成物の組成は表７に示す通りである。
【表７】
【０１１８】
また、上記で得られた試料６０〜８４のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表８に示す。表８には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ｇ、Ｈ又はＩ）を併せて示した。
【表８】
【０１１９】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料６０〜８４の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、試料１等と同様にして測定した。得られた結果を表９に示す。
【表９】
【０１２０】
上述した試料６０〜８４のうち、試料６５及び７８は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、比較例の試料は、１２ｚ（Ｆｅサイトの合計の原子比率）の値が本発明の範囲外であったものである。
【０１２１】
そして、表９に示すように、実施例の試料はいずれも４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有し、また４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。これに対し、比較例に該当する試料は、４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有しているか、またはＨｃＪが４０００（Ｏｅ）を大きく下回っていた。このことから、実施例のフェライト焼結磁石の各試料は、従来に比して高いＨｃＪを維持しながら、高いＢｒを有していることが確認された。
【０１２２】
また、実施例の試料のうち、製造方法Ｇ、Ｈ又はＩで得られた試料は、いずれもＢｒやＨｃＪの値が大きく変わらなかったことから、ＺｎやＣｏは、配合工程と粉砕工程とに分けて添加しても、またこれらの工程で同時に添加しても、磁気特性（特にＢｒ）の向上効果は十分に得られることが判明した。
【０１２３】
［試料８５〜１２２］
試料８５〜１２２のフェライト焼結磁石の製造においては、上記の製造方法Ａのほか、次の製造方法Ｊ及びＫを実施した。
【０１２４】
（製造方法Ｊ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１０に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１２５】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１１に示す通りとなるように調整した。
【０１２６】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうちＣｏ成分を配合工程において、Ｚｎ成分を粉砕工程において添加した例である。
【０１２７】
（製造方法Ｋ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１０に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１２８】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１１に示す通りとなるように調整した。
【０１２９】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうちＣｏ成分及びＺｎ成分の両方を配合工程において添加した例である。
【０１３０】
（組成）
上述した製造方法Ｊ及びＫにおいて、配合工程において調製したｄ１〜ｄ３８の原料組成物の組成は表１０に示す通りである。
【表１０】
【０１３１】
また、上記で得られた試料８５〜１２２のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表１１に示す。表１１には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ｊ又はＫ）を併せて示した。
【表１１】
【０１３２】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料８５〜１２２の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、試料１等と同様にして測定した。得られた結果を表１２に示す。
【表１２】
【０１３３】
上述した試料８５〜１２２のうち、試料８５、８８、１１８及び１２２は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、試料８５及び１２２は、Ｃａの原子比率が本発明の範囲外であった比較例であり、試料８８及び１１８は、Ｌａの原子比率が本発明の範囲外であった比較例である。
【０１３４】
そして、表１２に示すように、実施例の試料はいずれも４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有し、また４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。これに対し、比較例に該当する試料は、殆どが４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有しており、また、Ｂｒが４７００（Ｇ）を超えるものについてはＨｃＪが４０００（Ｏｅ）を大きく下回っていた。このことから、実施例のフェライト焼結磁石の各試料は、従来に比して高いＨｃＪを維持しながら、高いＢｒを有していることが確認された。
【０１３５】
［試料１２３〜１３５］
試料１２３〜１３５のフェライト焼結磁石の製造においては、次の製造方法Ｌ、Ｍ、Ｎ又はＯを実施した。
【０１３６】
（製造方法Ｌ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１３に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１３７】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１４に示す通りとなるように調整した。
【０１３８】
この製造方法は、Ａ元素の出発原料としてＳｒ成分に加えてＢａ成分を配合工程において添加するとともに、Ｆｅサイトの置換元素のうちＺｎ成分を添加しなかった例である。
【０１３９】
（製造方法Ｍ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１３に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１４０】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１４に示す通りとなるように調整した。
【０１４１】
この製造方法は、Ａ元素の出発原料としてＳｒ成分に加えてＢａ成分を配合工程において添加し、また、Ｆｅサイトの置換元素のうちＣｏ成分を配合工程で、Ｚｎ成分を粉砕工程でそれぞれ添加した例である。
【０１４２】
（製造方法Ｎ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１３に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１４３】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１４に示す通りとなるように調整した。
【０１４４】
この製造方法は、Ａ元素の出発原料としてＳｒ成分に加えてＢａ成分を配合工程において添加し、また、Ｆｅサイトの置換元素のうちＣｏ成分及びＺｎ成分の両方も配合工程において添加した例である。
【０１４５】
（製造方法Ｏ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＦｅの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１３に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１４６】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｃｏ３Ｏ４、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１４に示す通りとなるように調整した。
【０１４７】
この製造方法は、Ａ元素の出発原料としてＳｒ成分に加えてＢａ成分を配合工程において添加し、また、Ｆｅサイトの置換元素であるＣｏ成分及びＺｎ成分の両方を粉砕工程において添加した例である。
【０１４８】
（組成）
上述した製造方法Ｌ〜Ｏにおいて、配合工程において調製したｅ１〜ｅ６の原料組成物の組成は表１３に示す通りである。
【表１３】
【０１４９】
また、上記で得られた試料１２３〜１３５のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表１４に示す。表１４には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ｌ〜Ｏ）を併せて示した。
【表１４】
【０１５０】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料１２３〜１３５の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、試料１等と同様にして測定した。得られた結果を表１５に示す。
【表１５】
【０１５１】
上述した試料１２３〜１３５のうち、試料１２３、１２４及び１２９は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、比較例の試料は、いずれもＳｉＯ２の含有量が本発明の範囲外であった比較例である。
【０１５２】
そして、表１５に示すように、実施例の試料はいずれも４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有し、また４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。これに対し、比較例に該当する試料は、いずれも４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有しており、また、ＨｃＪが４０００（Ｏｅ）を大きく下回るものもあった。このことから、実施例のフェライト焼結磁石の各試料は、従来に比して高いＨｃＪを維持しながら、高いＢｒを有していることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】フェライト焼結磁石の形状の一例を示す模式斜視図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…フェライト焼結磁石。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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】
Ｍ型フェライトの中で、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によると、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及び焼結磁石を提供することを意図して、下記式（９）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 …（９）
【０００６】
ここで式（９）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には、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（１０）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 …（１０）
【０００８】
ここで式（１０）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。
【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】
【０００９】
上述したようなフェライト焼結磁石は多様な用途に用いられており、そのため、近年では、単に磁気特性が高ければよいというわけではなく、その用途に適した特性を有することが求められている。例えば、フェライト焼結磁石は、自動車用、ＯＡ／ＡＶ機器用、家電機器用等のモータ部材に適用されることが増えてきているが、このようなモータ用途においては、モータの出力を向上させる観点から、ある程度のＨｃＪを維持しつつ、特にＢｒを従来よりも大幅に高めることが求められている。これに対し、Ｂｒ及びＨｃＪの両方がバランスよく高められたフェライト焼結磁石は、上記で示したようにこれまで幾つか開示されてはいたものの、従来を大きく上回るモータの高出力化が可能となるような十分に高いＢｒを有するフェライト焼結磁石は未だ得られていなかった。
【００１０】
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、実用に十分なＨｃＪを有しつつ、Ｂｒが大幅に高められたフェライト焼結磁石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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の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すフェライト焼結磁石であって、フェライト焼結磁石を構成する金属元素の組成は下記一般式（１）で表され、
ＲｘＣａｍＡ１−ｘ−ｍ（Ｆｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’）ｚ…（１）
（式（１）中、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、ＡはＳｒを必須成分として含むＳｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種以上の元素を示す。）
当該式（１）中、ｘ、ｍ、ｙ’、ｙ’’及びｚは、下記式（２）、（３）、（４）、（５）、（６）及び（７）で表される各条件を全て満足し、
０．２３≦ｘ≦０．５ …（２）
０．１２≦ｍ≦０．３９ …（３）
０．１７≦ｙ’ｚ≦０．３６ …（４）
０．０１≦ｙ’’ｚ≦０．１１…（５）
０．１９≦ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ≦０．４０…（６）
９．８≦１２ｚ≦１１．７ …（７）
且つ、副成分として、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して０．１３〜０．４８質量％含有することを特徴とする。
【００１２】
上記構成を有する本発明のフェライト焼結磁石は、Ｃａを含み、且つその一部がＬａを必須とするＲ元素で置換されるとともに、Ｆｅの置換元素としてＣｏ及びＺｎを組み合わせて有する組成を有している。そのため、従来に比して特にＢｒが高められるとともに、十分に高いＨｃＪを有するものとなる。このようにＢｒが高められる要因は必ずしも明らかではないが、特に、Ｆｅサイトに置換したＺｎは非磁性イオンであるため、このＺｎが置換することによって下向きの磁気モーメントが小さくなったことが一因であると考えられる。
【００１３】
また、本発明では、主相に対する副成分としてＳｉＯ２を適量含んでいることから、非磁性成分であるＳｉＯ２に起因するＢｒの低下を少なくしながら、ＳｉＯ２による焼結密度の向上や粒成長の抑制効果が良好に得られるようになる。その結果、本発明のフェライト磁石は、高いＨｃＪを維持しながらも高いＢｒ化がなされたものとなる。したがって、本発明のフェライト焼結磁石は、例えば、高出力のモータに対して極めて好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、実用に十分なＨｃＪを有しつつ、Ｂｒが大幅に高められた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】
【００１５】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。
【００１６】
本実施形態の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すフェライト焼結磁石である。ここで、「フェライト相が主相をなす」とは、通常、主相（主相粒子）とこの主相の粒界部分からなる構造を有するフェライト焼結磁石において、この主相がフェライト相であることを意味する。
【００１７】
このフェライト焼結磁石を構成する金属元素の組成は上記一般式（１）で表される。以下、一般式（１）で表される組成について説明する。
【００１８】
上記一般式（１）中、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、磁気特性を向上させるのに最も好適な元素である。また、同様の観点から、Ｌａ以外の上記元素としては、Ｐｒが好ましい。
【００１９】
Ｒにおける各元素の組成比について、磁気特性（Ｂｒ及びＨｃＪ）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、十分な磁気特性が得られない場合がある。
【００２０】
ＡはＳｒ（ストロンチウム）及びＢａ（バリウム）からなる群より選ばれる１種以上の元素である。ただし、Ａとしては、より高い磁気特性を得る観点から、Ｓｒを必須として含む。ＡにおけるＳｒの組成比は５０〜１００原子％であると好ましく、７５〜１００原子％であるとより好ましい。
【００２１】
本実施形態のフェライト焼結磁石は、上記一般式（１）で表されるように、Ｆｅの置換元素としてＣｏ及びＺｎの両方を組み合わせて含むことで、特に高Ｂｒ化が可能となっている。なお、フェライト焼結磁石は、特性に大きく影響しない範囲であれば、Ｆｅの一部が更に他の元素によって置換されていてもよく、その元素としては、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）等が挙げられる。
【００２２】
上記一般式（１）中、ｘ、ｍ、１−ｘ−ｍ、（１２−ｙ’ｙ’’）ｚ、ｙ’ｚ、ｙ’’ｚ及びｚは、それぞれ、Ｒ、Ｃａ（カルシウム）、Ａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ及びＦｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’（Ｆｅサイトの合計）の原子比率を示している。これらのｘ、ｍ、ｙ’、ｙ’’及びｚは、上記式（２）、（３）、（４）、（５）、（６）及び（７）で表される各条件を全て満足する値である。
【００２３】
ここで、Ｒの原子比率であるｘが０．２３未満であると、上記式（２）で表される条件を満足する数値範囲内にある場合と比べて、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が０．５を超えると、上記式（２）で表される条件を満足する場合と比べて、Ａサイトに置換されないＲが増え、これに起因して、オルソフェライト等の非磁性相の生成量が増加してしまい、やはり磁気特性が低下する。同様の観点から、ｘは下記式（２ａ）で表される条件を満たすとより好ましい。
０．３０≦ｘ≦０．４５…（２ａ）
【００２４】
また、Ｃａは、これを含む磁性材料の組成が、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って、ＲのＡサイトへの置換量を増加させることができ、それに伴い、ＦｅサイトにＣｏやＺｎを十分に置換させることができる。このことによって、フェライト焼結磁石の磁気特性が優れたものとなる。ｍが０．１２を下回ると、上記式（３）で表される条件を満足する場合と比較して、Ｃａによる上述の磁気特性の向上効果が低減する。また、ｍが０．１２を下回ると、六方晶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。
【００２５】
一方、ｍが０．３９を超えると、上記式（３）で表される条件を満足する場合と比較して、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が生成し易くなる。いずれにしても、ｍが０．３９を超えることにより、磁石の磁気特性が低下することになる。同様の観点から下記式（３ａ）で表される条件を満足するとより好ましい。
０．１６≦ｍ≦０．３５…（３ａ）
【００２６】
ｙ’ｚが０．１７未満であると、上記式（４）で表される条件を満足する場合と比べて、ＣｏのＦｅサイトへの置換効果が低くなり、Ｂｒ及びＨｃＪを十分に高めることが困難となる。また、ｙ’ｚが０．３６を超えると、上記式（４）の範囲内である場合に比べて、Ｃｏの置換量が多くなりすぎ、後述するようなＺｎによるＢｒの向上効果が十分に得られなくなる。これらの観点から、ｙ’ｚは、下記式（４ａ）で表される条件を満足するとより好適である。
０．１８≦ｙ’ｚ≦０．３１…（４ａ）
【００２７】
さらに、ｙ’’ｚが０．０１未満であるとＺｎのＦｅサイトへの置換効果が十分に得られず、本発明の目的であるＢｒを十分に向上させることができなくなる。一方、０．１１を超える場合は、今度はＣｏの置換効果が阻害され、ＨｃＪが十分に維持されなくなる傾向にある。十分にＨｃＪを維持しながら、Ｂｒを大幅に高める観点からは、ｙ’’ｚは、更に下記式（５ａ）で表される条件を満足すると特に好ましい。
０．０１≦ｙ’’ｚ≦０．０８…（５ａ）
【００２８】
ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚは、Ｆｅサイトに置換したＣｏ及びＦｅの合計の原子比率を示しているが、この値が０．１９未満であると、Ｃｏ及びＺｎの置換効果の両方が低下し、十分な磁気特性が得られなくなる。一方、０．４０を超えると、ＦｅサイトへのＣｏ及びＺｎの置換量が限界を超えるために異相等が生成し、磁気特性が低下する。同様の観点から、ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚは、下記式（６ａ）で表される条件を満足するとより好適である。
０．２５≦ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ≦０．３８…（６ａ）
【００２９】
１２ｚが９．８を下回ると、Ｆｅサイトの原子比率が小さいため、六方晶フェライト相の結晶構造におけるＡサイト元素が余剰となる。これにより、Ａで示される元素が主相であるフェライト相から排出するため、非磁性の粒界成分を不必要に増加させてしまい、磁気特性が低下する。また、１２ｚが１１．７を超える場合、Ａで示される元素に対するＦｅの組成比が高くなり、α−Ｆｅ２Ｏ３やＣｏ又はＺｎを含む軟磁性スピネルフェライト相が生成し易くなる。その結果、磁気特性が低下する。同様の観点から、１２ｚは、下記式（７ａ）で表される条件を満足するとより好適である。
１０．４≦１２ｚ≦１１．６…（７ａ）
【００３０】
上記一般式（１）は、フェライト焼結磁石における金属元素であるＲ、Ｃａ、Ａ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの組成比を示したものである。フェライト焼結磁石は構成元素として当然にＯ（酸素）も含む。したがって、酸素も含めたフェライト焼結磁石の組成は、下記一般式（１ａ）で表される。
ＲｘＣａｍＡ１−ｘ−ｍ（Ｆｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’）ｚＯ１９ …（１ａ）
【００３１】
本発明のフェライト焼結磁石は、この一般式（１ａ）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、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。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。上記一般式（１ａ）において酸素の原子数は１９であるが、これらの要因により多少偏倚してもよい。
【００３２】
また、本実施形態のフェライト焼結磁石は、上述した組成を有するともに、副成分としてＳｉ（ケイ素）成分を含有する。ここで、Ｓｉ成分とは、Ｓｉ原子そのものや、Ｓｉを含む化合物（ＳｉＯ２等）の両方を含むこととする。フェライト焼結磁石において、Ｓｉは、主相に含まれていても、粒界部分に含まれていてもよいが、もっぱら粒界部分に存在すると好ましい。
【００３３】
副成分としてのＳｉ成分を含有することにより、フェライト焼結磁石は、焼結性が改善され、また、磁気特性が良好に制御されるともに、焼結体の結晶粒径が適切に調整されたものとなる。Ｓｉ成分の好適な含有量は、上述の如く、ＳｉＯ２に換算して０．１３〜０．４８質量％である。このＳｉ成分の含有量が多すぎると、非磁性成分であるＳｉ成分がフェライト焼結磁石中に多量に含まれることになるため、磁気特性（特にＢｒ）が低くなる。一方、Ｓｉ成分が少なすぎても、上述した良好な効果が得られず、ＨｃＪが不都合に低下する。このような観点から、Ｓｉ成分の含有量は、ＳｉＯ２に換算して０．２５〜０．４５質量％であると更に好ましい。
【００３４】
本実施形態のフェライト焼結磁石は、副成分としてＳｉＯ２を含むほか、他の副成分を更に含んでいてもよい。例えば、まず、副成分としてＣａ成分を含んでいてもよい。ただし、本実施形態のフェライト焼結磁石は、上述したように主相であるフェライト相を構成する成分としてＣａを含む。したがって、副成分としてＣａを含有させた場合、例えば焼結体から分析されるＣａの量は主相及び副成分の総量となる。したがって、副成分としてＣａ成分を用いた場合には、一般式（１）におけるＣａの原子比率ｍは副成分をも含んだ値となる。原子比率ｍ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成分を含む場合と含まない場合との両方に適用できる。
【００３５】
また、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。
【００３６】
さらに、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は含有しないことが好ましい。ただし、アルカリ金属元素が不可避的不純物として含有されることもある。その場合、これらの含有割合は、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。
【００３７】
さらにまた、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％以下であることが好ましい。
【００３８】
本実施形態のフェライト焼結磁石は、上述した特定組成を有しており、特に、Ｆｅの置換元素としてＣｏ及びＺｎをそれぞれ所定の割合で含み、且つ、副成分としてＳｉＯ２を特定量含んでいることから、実用に十分なＨｃＪを有しつつ、従来に比して高いＢｒを発揮し得るものとなる。
【００３９】
したがって、このフェライト焼結磁石は、モータに適用した場合に高出力化に大きく貢献することができ、高出力が求められるモータに対して極めて好適である。フェライト焼結磁石が適用されるモータとしては、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が挙げられる。また、ＦＤＤスピンドル用、ＶＴＲ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、ＶＴＲ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機器用モータにも好適である。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等も挙げられる。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。
【００４０】
また、本実施形態のフェライト焼結磁石は、モータ以外の用途にも適用可能であり、例えば、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として適用できる。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。
【００４１】
図１は、上述した組成を有するフェライト焼結磁石の形状の一例を示す模式斜視図である。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。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。ただし、本発明の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。
【００４２】
次に、上述したようなフェライト焼結磁石の製造方法の好適な実施形態について説明する。このフェライト焼結磁石の製造方法は、配合工程、仮焼工程、粗粉砕工程、微粉砕工程、磁場中成形工程及び焼成工程を含む。
【００４３】
＜配合工程＞
まず、配合工程では、フェライト焼結磁石の出発原料の粉末を所定の割合となるように秤量した後、湿式アトライタ、ボールミル等で混合及び粉砕処理して原料組成物の粉末を得る。混合及び粉砕処理の時間は、出発原料の量等に応じて適宜調整すればよく、例えば０．１〜２０時間程度である。出発原料としては、フェライト焼結磁石を構成する金属元素の１種又は２種以上を有する化合物が挙げられる。具体的には、フェライト焼結磁石を構成する金属元素の酸化物や、焼成により酸化物となり得る金属元素の水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等が挙げられる。出発原料の平均粒径は特に限定されないが、０．１〜２．０μｍ程度であると好ましい。なお、配合工程においては、出発原料の全てを混合する必要はなく、その一部を後述する仮焼工程の後に添加、混合してもよい。また、所望とするフェライト焼結磁石の組成に対応する全量の出発原料を用いる必要はなく、同じ出発原料を配合工程と仮焼工程後とに分割して加えてもよい。
【００４４】
＜仮焼工程＞
仮焼工程では、配合工程で得られた原料組成物の粉末を仮焼して仮焼体を得る。仮焼は、空気中等の酸化性雰囲気下で行うことができる。仮焼温度は１１００〜１４５０℃であると好ましく、１１５０〜１４００℃であるとより好ましく、１２００〜１３５０℃であると更に好ましい。仮焼工程後、粉砕工程を始めるまでの安定時間は１秒間〜１０時間であると好ましく、１秒間〜５時間であるとより好ましい。仮焼工程後の仮焼体は、通常Ｍ相を７０モル％以上含有する。このＭ相の平均一次粒子径は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５．０μｍ以下である。
【００４５】
＜粉砕工程＞
仮焼体は、一般に顆粒状、塊状等になっているため、そのままでは所望の形状に成形できない。そこで粉砕工程では、仮焼体を所望の形状に成形できるように粉砕する。この粉砕工程においては、粉砕条件を適宜調整することで、好適な形状を有するフェライト相の結晶粒子を形成することができる。また、粉砕工程では、フェライト焼結磁石の組成を所望のものに調整する等の目的で、出発原料の粉末やその他の添加物等を更に添加、混合してもよい。なお、本発明において、仮焼工程の後に添加する出発原料の粉末及び添加物を総じて「後添加物」と呼ぶことにする。この粉砕工程は、（１）粗粉砕工程及び（２）微粉砕工程からなると好適である。
【００４６】
（１）粗粉砕工程
粗粉砕工程では、顆粒状又は塊状等の仮焼体を粗粉砕して粗粉砕材を得る。上述のように、仮焼体は一般に顆粒状、塊状等であるので、この状態の仮焼体を粗粉砕することが好ましい。粗粉砕は、例えば振動ミル等の公知の粉砕装置を使用し、粗粉砕材の平均粒径が０．５〜５．０μｍ程度になるまで行う。
【００４７】
（２）微粉砕工程
微粉砕工程では、粗粉砕材を更に粉砕して微粉砕材を得る。微粉砕は、例えば湿式アトライタ、ボールミル、又はジェットミル等の公知の粉砕装置を使用し、微粉砕材の平均粒径が、０．０５〜０．５μｍ、好ましくは０．１〜０．４μｍ、より好ましくは０．１〜０．３μｍになるまで行う。得られた微粉砕材の比表面積は、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、微粉砕の程度が低くなることにより、得られるフェライト焼結磁石の密度、配向度及び角型比Ｈｋ／ＨｃＪが低下する傾向にある。また、この比表面積が２０ｍ２／ｇを上回ると、湿式成形における水抜け性が悪化し、成形し難くなる傾向にある。なお、本明細書において、比表面積とはＢＥＴ法により求められるものである。粉砕時間は、粉砕方法にもよるが、例えば湿式アトライタを用いる場合では３０分間〜２５時間、ボールミルによる湿式粉砕では２０〜６０時間程度であればよい。
【００４８】
本実施形態のフェライト焼結磁石において必須の副成分であるＳｉ成分は、配合工程において添加してもよいが、後添加物としてこの粉砕工程で添加することがより好ましい。また、上述したようなＳｉ成分以外の副成分も、後添加物として粉砕工程で添加することが好ましい。これらの後添加物の添加によって、焼結性の改善、磁気特性の制御及び焼結体の結晶粒径の調整等を良好に行うことができる。これらの観点からは、後添加物は、特にこの（２）微粉砕工程において添加されることが好ましい。
【００４９】
また、本実施形態においては、フェライト焼結磁石の磁気的配向度を高めるために、微粉砕工程において、一般式Ｃｎ（ＯＨ）ｎＨｎ＋２で示される非環式飽和多価アルコールを添加してもよい。ここで、上記一般式において、炭素数を表すｎは好ましくは４〜１００、より好ましくは４〜３０、更に好ましくは４〜２０、特に好ましくは４〜１２である。この非環式飽和多価アルコールとしては、例えば、ソルビトールが好適である。非環式飽和多価アルコールは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。さらには、非環式飽和多価アルコールに加えて、他の公知の分散剤が微粉砕工程において添加されてもよい。
【００５０】
（２）微粉砕工程においては、上記非環式飽和多価アルコールに加えて、又はこれに代えて、不飽和多価アルコール及び／又は環式多価アルコールが添加されてもよい。なお、これらの多価アルコールは、分子中の水酸基数が炭素数ｎの５０％以上であると、磁気的配向度の向上に有利である。ただし、水酸基数は多い方が好ましく、水酸基数と炭素数が同程度であると最も好ましい。この多価アルコールの添加量は、添加対象物である粗粉砕材及び微粉砕材に対して、好ましくは０．０５〜５．０質量％、より好ましくは０．１〜３．０質量％、更に好ましくは０．３〜２．０質量％である。なお、添加した多価アルコールは、後述の磁場中成形工程後の焼成工程において熱分解除去される。
【００５１】
微粉砕工程では、ただ１度の微粉砕処理を行ってもよい。また、微粉砕工程は、第１の微粉砕工程及び第２の微粉砕工程を備えてもよい。また、第１の微粉砕工程と第２の微粉砕工程との間に粉末熱処理工程を備えてもよい。以下、第１の微粉砕工程、粉末熱処理工程及び第２の微粉砕工程について説明する。
【００５２】
（第１の微粉砕工程）
第１の微粉砕工程では、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、粗粉砕材を湿式又は乾式粉砕して第１の微粉砕材を得る。第１の微粉砕材の平均粒径は０．０８〜０．８μｍであると好ましく、０．１〜０．４μｍであるとより好ましく、０．１〜０．２μｍであると更に好ましい。この第１の微粉砕工程は、粗大な粒子を極力少なくすること、及び磁気特性向上のために焼結後の組織を微細にすることを目的とするものである。第１の微粉砕材の比表面積は、１８〜３０ｍ２／ｇであると好ましい。第１の微粉砕工程における粉砕時間は、粉砕方法にもよるが、粗粉砕材をボールミルで湿式粉砕する場合には、粗粉砕材２２０ｇあたり６０〜１２０時間であることが好ましい。
【００５３】
なお、保磁力の向上や焼結後の結晶粒子の粒径調整のために、第１の微粉砕工程に先立って、Ｓｉ成分の粉末や、その他の後添加剤の粉末等を添加してもよい。
【００５４】
（粉末熱処理工程）
粉末熱処理工程では、第１の微粉砕材を６００〜１２００℃、より好ましくは７００〜１０００℃で、好ましくは１秒〜１００時間加熱して熱処理材を得る。本実施形態のフェライト焼結磁石の製造工程においては、第１の微粉砕工程を経ることにより、０．１μｍ未満の粉末である超微粉が不可避的に生じてしまう。この超微粉が存在すると、後続の磁場中成形工程で不具合が生じることがある。例えば、湿式成形時に超微粉が多いと水抜けが悪く成形できない等の不具合が生じる。そこで、本実施形態では、磁場中成形工程よりも前に、粉末熱処理工程を行うと好ましい。この粉末熱処理工程は、第１の微粉砕工程を経て生じた０．１μｍ未満の超微粉同士、並びに、超微粉とそ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）とを反応させて、超微粉の量を減少させることを目的とする。この熱処理により超微粉が減少し、成形性を向上させることができる。このときの熱処理雰囲気は、大気雰囲気とすればよい。
【００５５】
（第２の微粉砕工程）
第２の微粉砕工程では、アトライタやボールミル又はジェットミルなどの公知の粉砕装置を用いて、熱処理材を湿式又は乾式粉砕して第２の微粉砕材を得る。第２の微粉砕材の平均粒径は０．５μｍ以下であると好ましく、０．０５〜０．４μｍであるとより好ましく、０．１〜０．３μｍであると更に好ましい。この第２の微粉砕工程は、粒度調整やネックグロースの除去、添加物の分散性向上を目的とする。
【００５６】
第２の微粉砕材の比表面積は、９〜２０ｍ２／ｇであると好ましく、１０〜１５ｍ２／ｇであるとより好ましい。この数値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低くなる。第１の微粉砕工程及び第２の微粉砕工程、さらにはそれらの工程の間の粉末熱処理工程を経ることにより、成形性が向上し、しかもフェライト焼結磁石の組織を一層微細化できる。また、フェライト焼結磁石の配向度が向上し、その結晶粒子の粒径分布を改善することができる。
【００５７】
第２の微粉砕工程における粉砕時間は、粉砕方法にもよるが、ボールミルで湿式粉砕する場合には、熱処理材２００ｇあたり１０〜４０時間であればよい。ただし、第２の微粉砕工程における粉砕条件は、第１の微粉砕工程における粉砕条件よりも穏やかである条件、すなわち、より粉砕し難い条件であることが好ましい。これは、第２の微粉砕工程を第１の微粉砕工程と同程度の厳しい条件で行うと、超微粉が再度生成されることになること、並びに、第１の微粉砕工程で既に所望する粒径を有する微粉砕材がほとんど得られていることに因る。なお、粉砕条件がより穏やかであるか否かは、粉砕時間に限らず、粉砕時に投入される機械的なエネルギを基準にして判断すればよい。
【００５８】
なお、保磁力の向上や焼結後の結晶粒子の粒径調整のためには、この第２の微粉砕工程に先立って、Ｓｉ成分の粉末や、その他の後添加剤の粉末等を添加してもよい。
【００５９】
以上のような粉砕工程を経ることで、後述する磁場中成形工程に供する微粉砕材が得られるが、この磁場中成形工程において湿式成形を行う場合は、微粉砕工程における粉砕処理を湿式で行うことで、微粉砕材を含有するスラリを得ることが好ましい。そして、それから、得られたスラリを所定の濃度に濃縮して、湿式成形用スラリを得ることができる。濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行えばよい。この場合、微粉砕材が、湿式成形用スラリ中の３０〜８０質量％程度を占めるようにすることが好ましい。分散媒としては水が好ましい。また、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分散媒に含有されてもよい。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、オレイン酸等の界面活性剤を分散媒に含有することが好ましい。
【００６０】
＜磁場中成形工程＞
磁場中成形工程では、上述の粉砕工程で得られた微粉砕材（第２の微粉砕工程を経た場合は第２の微粉砕材）を用い、磁場を印加しながら乾式又は湿式成形を行うことで成形体を得る。磁気的配向度をより高くするためには、湿式成形が好ましい。湿式成形の場合、微粉砕材を含有する湿式成形用スラリの磁場中成形を行う。成形圧力は好ましくは０．１〜０．５ｔｏｎ／ｃｍ２、印加磁場は好ましくは５〜１５ｋＯｅである。
【００６１】
＜焼成工程＞
その後、焼成工程において、成形体を焼成して、焼結体であるフェライト焼結磁石を得る。焼成は、大気中等の酸化性雰囲気中で行うことができる。この焼成工程における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密度や、フェライト相の結晶粒子の大きさや形状を好適に制御することができる。
【００６２】
焼成温度は、１１００〜１２２０℃であると好ましく、１１４０〜１２００℃であるとより好ましい。焼成温度が上記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、フェライト焼結磁石のＢｒが低下する傾向にある。また、焼成温度が上記上限値を超えると、結晶粒子が過度に粒成長し、フェライト焼結磁石のＨｃＪや角型比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。
【００６３】
湿式成形により成形体を形成した場合、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可能性がある。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。その具体例としては、焼成工程の初期においては、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して、成形体を十分に乾燥する。これにより、成形体のクラックの発生をより抑制することができる。また、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。その具体例として、焼成工程における昇温過程の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。これにより、界面活性剤を十分に除去することができる。
【００６４】
なお、上述のフェライト焼結磁石の製造方法の各工程における条件は、本発明のフェライト焼結磁石を得るための好適な範囲であって、このフェライト焼結磁石を製造可能な条件であれば、上記条件に限定されない。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定され
るものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【実施例】
【００６６】
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。
【００６７】
［フェライト焼結磁石の製造方法］
まず、以下に示すフェライト磁石の各試料の製造方法の共通する工程について説明する。以下の各試料の製造方法の説明においては、試料ごとに異なる製造条件についてのみ説明を行うこととする。
【００６８】
（配合工程）
まず、出発原料として、フェライト焼結磁石を構成する金属の化合物の粉末を準備した。ここで、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料としては、水酸化ランタン（Ｌａ（ＯＨ）３）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）をそれぞれ用い、これらを適宜選択して用いた。次いで、これらの粉末を、上記一般式（１）におけるｘ、ｍ、１−ｘ−ｍ、（１２−ｙ’ｙ’’）ｚ、ｙ’ｚ、ｙ’’ｚ及びｚ（以下、単に「各元素の組成」という。）が、所定の原子比となるように試料毎に秤量した。次いで、それらの出発原料の粉末を湿式アトライタで混合、粉砕してスラリ状の原料組成物を得た。
【００６９】
（仮焼工程）
上記で得られた原料組成物を乾燥した後、大気中にて１３００℃で２．５時間保持する仮焼処理を行い、仮焼体を得た。
【００７０】
（粉砕工程）
まず、粗粉砕工程において、仮焼体を小型ロッド振動ミルで粗粉砕して粗粉砕材を得た。
【００７１】
次いで、粗粉砕材に対して、２段階の微粉砕処理を湿式ボールミルにより行った。第１の微粉砕工程では、粗粉砕材と水とを混合した後、８８時間の微粉砕を行い、第１の微粉砕材を得た。その後、第１の微粉砕材を大気中、８００℃で１時間加熱して、熱処理材を得た。
【００７２】
続いて、第２の微粉砕工程において、熱処理材に対して水及びソルビトールを添加するとともに、所定の後添加剤（副成分となるＳｉＯ２や組成を調整するための出発原料）を適宜添加し、湿式ボールミルにて２５時間の微粉砕を行い第２の微粉砕材を含むスラリを得た。
【００７３】
（磁場中成形工程）
次いで、第２の微粉砕材を含むスラリの固形分濃度を調整し、湿式磁場成形機を用いて磁場中成形を行い、直径３０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱状の成形体を得た。このとき、印加した磁場は１２ｋＯｅであった。
【００７４】
（焼成工程）
その後、成形体を大気中、室温にて十分に乾燥した後、１１８０℃で１時間焼成して、焼結体であるフェライト焼結磁石を得た。
【００７５】
［試料１〜３４］
試料１〜３４のフェライト焼結磁石の製造においては、次の製造方法Ａ、Ｂ又はＣを実施した。
【００７６】
（製造方法Ａ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００７７】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表２に示す通りとなるように調整した。
【００７８】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素であるＺｎ成分及びＣｏ成分を、粉砕工程において加えた場合の例である。
【００７９】
（製造方法Ｂ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００８０】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表２に示す通りとなるように調整した。
【００８１】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうち、Ｚｎ成分を添加しなかった場合の例である。
【００８２】
（製造方法Ｃ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００８３】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表２に示す通りとなるように調整した。
【００８４】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素であるＣｏ成分を配合工程で添加し、Ｚｎ成分を粉砕工程において添加した場合の例である。
【００８５】
（組成）
上述した製造方法Ａ〜Ｃにおいて、配合工程において調製したａ１〜ａ４の原料組成物の組成は表１に示す通りである。
【表１】
【００８６】
また、上記で得られた試料１〜３４のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表２に示す。表２には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ａ〜Ｃ）を併せて示した。
【表２】
【００８７】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料１〜３４の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、円柱状の成形体の上下面を加工した後、最大印加磁場２５ｋＯｅのＢ−Ｈトレーサを使用し、２５℃で測定した。ここで、Ｈｋは得られた磁気ヒステリシスループの第２象限において、磁束密度が残留磁束密度Ｂｒの９０％になるときの外部磁界強度である。得られた結果を表３に示す。
【表３】
【００８８】
上述した試料１〜３４のうち、試料１、２、３及び３４は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、試料１及び２は、主相がＺｎを含まない組成（ｙ’’ｚ＝０）であり、試料３及び３４は、Ｓｉ成分の配合量（ＳｉＯ２換算）が本発明の範囲外であった組成である。
【００８９】
そして、表３に示すように、実施例の試料は全て、４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有していたのに対し、比較例に該当する試料は全て４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有していた。また、実施例の各試料は、いずれも４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。
【００９０】
このように、実施例のフェライト焼結磁石によれば、十分なＨｃＪを有しながら、４７００（Ｇ）を超えるという従来に比して遥かに高いＢｒの値が得られるようになる。ここで、４７００（Ｇ）という値は、本発明のようなＡＦｅ１２Ｏ１９で表される組成を有するＭ型フェライト焼結磁石であって、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型フェライトについて、これまで予想されてきたＢｒの理論値に近い値である。しかしながら、４７００（Ｇ）を超えるＢｒは、配向や焼結が不十分となったり不純物が混入したりすることによる特性低下に起因して、現実的には得ることができなかった値である。したがって、実施例のフェライト焼結磁石のように４７００（Ｇ）を超えるＢｒが得られるということは、Ｍ型フェライト焼結磁石に期待されるＢｒの値を十分に達成できたことを意味しており、極めて有用である。
【００９１】
［試料３５〜５９］
試料３５〜５９のフェライト焼結磁石の製造方法においては、上述した製造方法Ａ、Ｃのほか、以下に示す製造方法Ｄ、Ｅ又はＦを実施した。
【００９２】
（製造方法Ｄ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表４に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００９３】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表５に示す通りとなるように調整した。
【００９４】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素であるＣｏ成分及びＺｎ成分を配合工程において添加した例である。
【００９５】
（製造方法Ｅ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表４に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００９６】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表５に示す通りとなるように調整した。
【００９７】
この製造方法も、Ｆｅサイトの置換元素であるＣｏ成分及びＺｎ成分を配合工程において添加した例である。
【００９８】
（製造方法Ｆ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ及びＦｅの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表４に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【００９９】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＺｎＯ及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表５に示す通りとなるように調整した。
【０１００】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素であるＺｎ成分及びＣｏ成分を粉砕工程において添加した例である。
【０１０１】
（組成）
上述した製造方法Ａ、Ｃ、Ｄ〜Ｆにおいて、配合工程で調製したｂ１〜ｂ１０の原料組成物の組成は表４に示す通りである。
【表４】
【０１０２】
また、上記で得られた試料３５〜５９のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表５に示す。表５には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ａ、Ｃ、Ｄ〜Ｆ）を併せて示した。
【表５】
【０１０３】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料３５〜５９の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、試料１等と同様にして測定した。得られた結果を表６に示す。
【表６】
【０１０４】
上述した試料３５〜５９のうち、試料３５、３７、３８、４２、４６、４９、５３、５４及び５６は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、試料３５及び５６は、Ｃｏの原子比率（ｙ’ｚ）及びＣｏとＺｎの合計の原子比率（ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ）が本発明の範囲外であった比較例であり、試料３７及び５３は、Ｚｎの原子比率（ｙ’’ｚ）が本発明の範囲外であった比較例であり、試料３８、４２、４６、４９及び５４は、ＳｉＯ２の含有量が本発明の範囲外であった比較例である。
【０１０５】
そして、表６に示すように、実施例の試料はいずれも４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有し、また４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。これに対し、比較例に該当する試料は、殆どが４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有しており、また、Ｂｒが４７００（Ｇ）を超えるものについてはＨｃＪが４０００（Ｏｅ）を大きく下回っていた。このことから、実施例のフェライト焼結磁石の各試料は、従来に比して高いＨｃＪを維持しながら、高いＢｒを有していることが確認された。
【０１０６】
また、実施例の試料のうち、製造方法Ｄで得られた試料と製造方法Ｆで得られた試料とを比較しても、ＢｒやＨｃＪの値が大きく変わらなかったことから、ＺｎやＣｏは、配合工程において添加しても、また粉砕工程において添加しても、磁気特性（特にＢｒ）の向上効果は十分に得られることが判明した。
【０１０７】
［試料６０〜８４］
試料６０〜８４のフェライト焼結磁石の製造においては、次の製造方法Ｇ、Ｈ又はＩを実施した。
【０１０８】
（製造方法Ｇ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表７に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１０９】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表８に示す通りとなるように調整した。
【０１１０】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうち、Ｃｏ成分を配合工程において、またＺｎ成分を粉砕工程においてそれぞれ添加した例である。
【０１１１】
（製造方法Ｈ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表７に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１１２】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表８に示す通りとなるように調整した。
【０１１３】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうち、Ｃｏ成分及びＺｎ成分の両方を配合工程において添加した例である。
【０１１４】
（製造方法Ｉ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ及びＦｅの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表７に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１１５】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｃｏ３Ｏ４、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表８に示す通りとなるように調整した。
【０１１６】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうち、Ｃｏ成分及びＺｎ成分の両方を粉砕工程において添加した例である。
【０１１７】
（組成）
上述した製造方法Ｇ、Ｈ及びＩにおいて、配合工程において調製したｃ１〜ｃ１９の原料組成物の組成は表７に示す通りである。
【表７】
【０１１８】
また、上記で得られた試料６０〜８４のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表８に示す。表８には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ｇ、Ｈ又はＩ）を併せて示した。
【表８】
【０１１９】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料６０〜８４の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、試料１等と同様にして測定した。得られた結果を表９に示す。
【表９】
【０１２０】
上述した試料６０〜８４のうち、試料６５及び７８は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、比較例の試料は、１２ｚ（Ｆｅサイトの合計の原子比率）の値が本発明の範囲外であったものである。
【０１２１】
そして、表９に示すように、実施例の試料はいずれも４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有し、また４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。これに対し、比較例に該当する試料は、４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有しているか、またはＨｃＪが４０００（Ｏｅ）を大きく下回っていた。このことから、実施例のフェライト焼結磁石の各試料は、従来に比して高いＨｃＪを維持しながら、高いＢｒを有していることが確認された。
【０１２２】
また、実施例の試料のうち、製造方法Ｇ、Ｈ又はＩで得られた試料は、いずれもＢｒやＨｃＪの値が大きく変わらなかったことから、ＺｎやＣｏは、配合工程と粉砕工程とに分けて添加しても、またこれらの工程で同時に添加しても、磁気特性（特にＢｒ）の向上効果は十分に得られることが判明した。
【０１２３】
［試料８５〜１２２］
試料８５〜１２２のフェライト焼結磁石の製造においては、上記の製造方法Ａのほか、次の製造方法Ｊ及びＫを実施した。
【０１２４】
（製造方法Ｊ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１０に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１２５】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１１に示す通りとなるように調整した。
【０１２６】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうちＣｏ成分を配合工程において、Ｚｎ成分を粉砕工程において添加した例である。
【０１２７】
（製造方法Ｋ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１０に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１２８】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１１に示す通りとなるように調整した。
【０１２９】
この製造方法は、Ｆｅサイトの置換元素のうちＣｏ成分及びＺｎ成分の両方を配合工程において添加した例である。
【０１３０】
（組成）
上述した製造方法Ｊ及びＫにおいて、配合工程において調製したｄ１〜ｄ３８の原料組成物の組成は表１０に示す通りである。
【表１０】
【０１３１】
また、上記で得られた試料８５〜１２２のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表１１に示す。表１１には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ｊ又はＫ）を併せて示した。
【表１１】
【０１３２】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料８５〜１２２の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、試料１等と同様にして測定した。得られた結果を表１２に示す。
【表１２】
【０１３３】
上述した試料８５〜１２２のうち、試料８５、８８、１１８及び１２２は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、試料８５及び１２２は、Ｃａの原子比率が本発明の範囲外であった比較例であり、試料８８及び１１８は、Ｌａの原子比率が本発明の範囲外であった比較例である。
【０１３４】
そして、表１２に示すように、実施例の試料はいずれも４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有し、また４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。これに対し、比較例に該当する試料は、殆どが４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有しており、また、Ｂｒが４７００（Ｇ）を超えるものについてはＨｃＪが４０００（Ｏｅ）を大きく下回っていた。このことから、実施例のフェライト焼結磁石の各試料は、従来に比して高いＨｃＪを維持しながら、高いＢｒを有していることが確認された。
【０１３５】
［試料１２３〜１３５］
試料１２３〜１３５のフェライト焼結磁石の製造においては、次の製造方法Ｌ、Ｍ、Ｎ又はＯを実施した。
【０１３６】
（製造方法Ｌ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１３に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１３７】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１４に示す通りとなるように調整した。
【０１３８】
この製造方法は、Ａ元素の出発原料としてＳｒ成分に加えてＢａ成分を配合工程において添加するとともに、Ｆｅサイトの置換元素のうちＺｎ成分を添加しなかった例である。
【０１３９】
（製造方法Ｍ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｆｅ及びＣｏの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１３に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１４０】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｌａ（ＯＨ）３、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１４に示す通りとなるように調整した。
【０１４１】
この製造方法は、Ａ元素の出発原料としてＳｒ成分に加えてＢａ成分を配合工程において添加し、また、Ｆｅサイトの置換元素のうちＣｏ成分を配合工程で、Ｚｎ成分を粉砕工程でそれぞれ添加した例である。
【０１４２】
（製造方法Ｎ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＺｎの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１３に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１４３】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１４に示す通りとなるように調整した。
【０１４４】
この製造方法は、Ａ元素の出発原料としてＳｒ成分に加えてＢａ成分を配合工程において添加し、また、Ｆｅサイトの置換元素のうちＣｏ成分及びＺｎ成分の両方も配合工程において添加した例である。
【０１４５】
（製造方法Ｏ）
配合工程において、Ｌａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＦｅの出発原料を準備し、これらを、各元素の組成が、表１３に示す原子比となるようにそれぞれ秤量して用いた。
【０１４６】
また、粉砕工程において、第２の微粉砕工程の際に、後添加剤として、Ｃｏ３Ｏ４、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３及びＳｉＯ２を添加した。後添加剤の添加量は、主相の各元素の組成及びＳｉＯ２の含有割合が表１４に示す通りとなるように調整した。
【０１４７】
この製造方法は、Ａ元素の出発原料としてＳｒ成分に加えてＢａ成分を配合工程において添加し、また、Ｆｅサイトの置換元素であるＣｏ成分及びＺｎ成分の両方を粉砕工程において添加した例である。
【０１４８】
（組成）
上述した製造方法Ｌ〜Ｏにおいて、配合工程において調製したｅ１〜ｅ６の原料組成物の組成は表１３に示す通りである。
【表１３】
【０１４９】
また、上記で得られた試料１２３〜１３５のフェライト焼結磁石について、それぞれ蛍光Ｘ線定量分析により組成を求めた結果を表１４に示す。表１４には、各試料の製造で用いた原料組成物及び製造方法の種類（Ｌ〜Ｏ）を併せて示した。
【表１４】
【０１５０】
（フェライト焼結磁石の評価）
試料１２３〜１３５の各フェライト焼結磁石の磁気特性（残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪ及び角形比Ｈｋ／ＨｃＪ）を、試料１等と同様にして測定した。得られた結果を表１５に示す。
【表１５】
【０１５１】
上述した試料１２３〜１３５のうち、試料１２３、１２４及び１２９は、本発明の組成範囲外であるため比較例に該当し、それ以外の試料は本発明の実施例に該当する。なお、比較例の試料は、いずれもＳｉＯ２の含有量が本発明の範囲外であった比較例である。
【０１５２】
そして、表１５に示すように、実施例の試料はいずれも４７００（Ｇ）を超えるＢｒを有し、また４０００（Ｏｅ）を超える実用に十分なＨｃＪを有していた。これに対し、比較例に該当する試料は、いずれも４７００（Ｇ）を下回るＢｒを有しており、また、ＨｃＪが４０００（Ｏｅ）を大きく下回るものもあった。このことから、実施例のフェライト焼結磁石の各試料は、従来に比して高いＨｃＪを維持しながら、高いＢｒを有していることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】フェライト焼結磁石の形状の一例を示す模式斜視図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…フェライト焼結磁石。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
六方晶構造を有するフェライト相が主相をなすフェライト焼結磁石であって、
前記フェライト焼結磁石を構成する金属元素の組成は下記一般式（１）で表され、
ＲｘＣａｍＡ１−ｘ−ｍ（Ｆｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’）ｚ…（１）
（式（１）中、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、ＡはＳｒを必須成分として含むＳｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種以上の元素を示す。）
当該式（１）中、ｘ、ｍ、ｙ’、ｙ’’及びｚは、下記式（２）、（３）、（４）、（５）、（６）及び（７）で表される各条件を全て満足し、
０．２３≦ｘ≦０．５ …（２）
０．１２≦ｍ≦０．３９ …（３）
０．１７≦ｙ’ｚ≦０．３６ …（４）
０．０１≦ｙ’’ｚ≦０．１１…（５）
０．１９≦ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ≦０．４０…（６）
９．８≦１２ｚ≦１１．７ …（７）
且つ、副成分として、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して０．１３〜０．４８質量％含有する、
ことを特徴とするフェライト焼結磁石。
【請求項１】
六方晶構造を有するフェライト相が主相をなすフェライト焼結磁石であって、
前記フェライト焼結磁石を構成する金属元素の組成は下記一般式（１）で表され、
ＲｘＣａｍＡ１−ｘ−ｍ（Ｆｅ１２−ｙ’ｙ’’Ｃｏｙ’Ｚｎｙ’’）ｚ…（１）
（式（１）中、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、ＡはＳｒを必須成分として含むＳｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種以上の元素を示す。）
当該式（１）中、ｘ、ｍ、ｙ’、ｙ’’及びｚは、下記式（２）、（３）、（４）、（５）、（６）及び（７）で表される各条件を全て満足し、
０．２３≦ｘ≦０．５ …（２）
０．１２≦ｍ≦０．３９ …（３）
０．１７≦ｙ’ｚ≦０．３６ …（４）
０．０１≦ｙ’’ｚ≦０．１１…（５）
０．１９≦ｙ’ｚ＋ｙ’’ｚ≦０．４０…（６）
９．８≦１２ｚ≦１１．７ …（７）
且つ、副成分として、Ｓｉ成分をＳｉＯ２に換算して０．１３〜０．４８質量％含有する、
ことを特徴とするフェライト焼結磁石。
【図１】
【公開番号】特開２００９−２４６２４３（Ｐ２００９−２４６２４３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９２９５０（Ｐ２００８−９２９５０）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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