希土類磁石の製造方法
【課題】ＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石を従来よりも高い効率で製造できる希土類磁石の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の希土類磁石の製造方法は、ＨＤＤＲ粉末を用意する工程（ａ）と、ＨＤＤＲ粉末を成形して圧粉体を作製する工程（ｂ）と、圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する工程（ｃ）と、圧粉体が所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る工程（ｄ）と、バルク体を所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する工程（ｅ）とを包含する。
【解決手段】本発明の希土類磁石の製造方法は、ＨＤＤＲ粉末を用意する工程（ａ）と、ＨＤＤＲ粉末を成形して圧粉体を作製する工程（ｂ）と、圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する工程（ｃ）と、圧粉体が所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る工程（ｄ）と、バルク体を所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する工程（ｅ）とを包含する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は希土類磁石の製造方法、特に、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高性能永久磁石として代表的なＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石（Ｒは希土類元素、Ｆｅは鉄、Ｂはホウ素）は、三元系正方晶化合物であるＲ2Ｆｅ14Ｂ相を主相として含む組織を有し、優れた磁気特性を発揮する。
【０００３】
特に代表的なＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、一般的な粉末冶金法によって作製される。具体的には、原料合金を磁化容易軸が一方向に揃った粉末に粉砕した後、磁界中成形によって磁化容易軸の揃った成形体を得て、その成形体を焼結することで作製される。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、磁化容易軸の揃った結晶粒径数μｍの組織を有し、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石のなかでも比較的高い残留磁束密度Ｂrと保磁力ＨcJを有している。
【０００４】
しかし、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石は、温度上昇による保磁力ＨcJの低下が大きく、例えばＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の場合１００℃以上の環境で使用し難いという問題がある。耐熱性を改善するためには保磁力を向上させる必要があり、結晶粒径を単磁区臨界粒径（Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ相では理論的に約０．２μｍと計算される）以下に微細化すれば保磁力を向上させられることが知られている。しかし、粉末冶金法では原料合金の粉砕粒径が磁石の結晶粒径を決める大きな要因となり、機械粉砕で合金原料を約１μｍより細かくすることは困難である。
【０００５】
一方、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金の結晶粒を、元の磁化容易軸を保ちつつサブミクロンのサイズに微細化する方法として、ＨＤＤＲ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ−Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ−Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ−Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）処理法が知られている。「ＨＤＤＲ」は水素化（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ）および不均化（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ）と、脱水素（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ）および再結合（Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）とを順次実行するプロセスを意味している。公知のＨＤＤＲ処理によれば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金のインゴットまたは粉末を、Ｈ2ガス雰囲気またはＨ2ガスと不活性ガスとの混合雰囲気中で温度５００℃〜１０００℃に保持し、それによって上記インゴットまたは粉末に水素を吸蔵させた後、例えばＨ2圧力が１３Ｐａ以下の真空雰囲気、またはＨ2分圧が１３Ｐａ以下の不活性雰囲気になるまで温度５００℃〜１０００℃で脱水素処理し、次いで冷却することを特徴としている。
【０００６】
上記処理において、典型的には、次のような反応が進行する。すなわち、上記水素吸蔵を起こすための熱処理によって、水素化ならびに不均化反応（双方を合わせて「ＨＤ反応」と呼ぶ。反応式の例：Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ＋２Ｈ2→２ＮｄＨ2＋１２Ｆｅ＋Ｆｅ2Ｂ）が進行し微細組織が形成される。次いで脱水素処理をおこすための熱処理を行うことにより、脱水素ならびに再結合反応（双方を合わせて「ＤＲ反応」と呼ぶ。反応式の例：２ＮｄＨ2＋１２Ｆｅ＋Ｆｅ2Ｂ→Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ＋２Ｈ2）が起こり、微細なＲ2Ｆｅ14Ｂ結晶相を含む合金が得られる。
【０００７】
ＨＤＤＲ処理によって高い磁気特性を得るためには、Ｈ2ガスとの反応を均質に起こすことが好ましく、一般的には約１ｍｍ以下の合金粉末に適用することが好ましい。そのために、現在は異方性ボンド磁石用の希土類磁石粉末の製造方法として用いられている。
【０００８】
ＨＤＤＲ処理を施して製造されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末（以下、「ＨＤＤＲ粉末」と称する）は、大きな保磁力を有し、磁気的な異方性を有している。このような性質を有する理由は、金属組織が実質的に０．１μｍ〜１μｍと非常に微細で、かつ、反応条件や組成を適切に選択することによって、容易磁化軸が一方向にそろった結晶の集合体となるためである。より詳細には、ＨＤＤＲ処理によって得られる極微細結晶の粒径が正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ系化合物の単磁区臨界粒径に近いために高い保磁力を発揮する。ＨＤＤＲ処理を施すことによって、再結合集合組織をもつＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末を製造する方法は、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されている。
【０００９】
また、ＨＤＤＲ粉末を磁界配向した後、ホットプレスや熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）などの熱間成形法を用いてバルク化する技術が提案されており、例えば、特許文献３に開示されている。熱間成形法を用いることにより、低温で緻密化することができるため、ＨＤＤＲ粉末が有する微細な再結晶集合組織を保ったままバルク磁石を作製することができる。
【００１０】
特許文献４〜６には、Ｃｏ，Ｇａ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ａｌ，Ｓｉなどの添加物によってＨＤＤＲ粉末の異方性を高め、磁界中成形とホットプレス法のみで高い特性をもつ異方性バルク磁石が得られることが開示されている。
【００１１】
特許文献７では、ＨＤＤＲ粉末を缶封入し粉末の流出を防いだ後、焼結磁石の焼結温度に比べ低温で熱間塑性加工を行うか、もしくはホットプレス法によってバルク化した後、熱間塑性加工を焼結磁石の焼結温度に比べ低温で行うことにより、微細結晶粒を保ったまま異方性バルク磁石を作製できることが開示されている。
【００１２】
特許文献８には、磁界中成形の磁界方向と磁界中成形のプレス方向を直角にし、磁界中成形の磁界方向とホットプレスのプレス方向を平行方向にすることでより異方性の高いバルク磁石が得られることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１−１３２１０６号公報
【特許文献２】特開平２−４９０１号公報
【特許文献３】特開平４−２５３３０４号公報
【特許文献４】特開平４−２４５４０３号公報
【特許文献５】特開平４−２４６８０３号公報
【特許文献６】特開平４−２４７６０４号公報
【特許文献７】特開平２−３９５０３号公報
【特許文献８】特開平１１−１９５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、磁気特性の優れた異方性バルク磁石を得るために種々の検討がなされているが、ＨＤＤＲ粉末を用いてバルク磁石を量産する技術は、確立されたとは言い難い状況にある。
【００１５】
例えば、熱間成形に用いられる従来の一般的なホットプレス装置や熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）装置では、昇温速度が１０℃/分程度で、冷却速度も１０℃/分程度であり、ＨＤＤＲ粉末をバルク化するためには１００分以上の長いサイクルタイムを必要としていた。
従来のホットプレス装置では、ヒーターによる抵抗加熱式が一般的であり、昇温速度は１０℃/分程度が限界であった。また、冷却は、窒素またはアルゴンガスで空冷するのが一般的で、冷却速度は１０℃/分程度が限界であった。そのため、ＨＤＤＲ粉末をバルク化するために、１００分以上のサイクルタイムを必要としていた。
【００１６】
また、ＳＰＳ（Ｓｐａｒｋ-Ｐｌａｓｍａ-Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）法も知られているが、この方法は、５℃/秒程度と昇温速度は速いものの、圧粉体に直接電流を流して加熱するので、圧粉体（磁石）を均一に加熱することが難しく、安定した品質の磁石を量産することは難しい。
【００１７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、ＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石を従来よりも高い効率で製造できる希土類磁石の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の希土類磁石の製造方法は、ＨＤＤＲ粉末を用意する工程（ａ）と、前記ＨＤＤＲ粉末を成形して圧粉体を作製する工程（ｂ）と、前記圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する工程（ｃ）と、前記圧粉体が前記所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの前記圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、前記圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る工程（ｄ）と、前記バルク体を前記所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する工程（ｅ）とを包含することを特徴とする。
【００１９】
ある実施形態において、前記圧粉体を５００℃未満の温度で２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧する工程を含み、加圧状態を維持したままで前記工程（ｃ）を行う。
【００２０】
ある実施形態において、前記工程（ｃ）の後に前記圧粉体の加圧を開始する。
【００２１】
ある実施形態において、前記工程（ｄ）の後、前記バルク体に対する加圧を終了した後に、前記工程（ｅ）を開始する。なお、前記工程（ｄ）の後、前記工程（ｅ）を行いながら、前記バルク体に対する加圧を終了してもよい。
【００２２】
ある実施形態において、前記工程（ｅ）は、前記バルク体を５℃/秒以上の降温速度で冷却する工程を含む。２００℃以下の温度まで前記バルク体を５℃/秒以上の降温速度で冷却することが好ましい。なお、５℃/秒以上の降温速度とは、１秒当たりの温度の低下が５℃以上であることをいい、例えば１秒当たりの温度の低下が１０℃であることをいう。
【００２３】
ある実施形態において、前記工程（ｂ）は、磁界中で前記ＨＤＤＲ粉末を加圧する工程を含む。
【００２４】
ある実施形態において、前記工程（ｄ）または（ｅ）の後に、５００℃以上の温度で６０分以上熱処理を行う工程を含む。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、ＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石を従来よりも高い効率で製造できる希土類磁石の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法に用いることができるホットプレス装置を模式的に示す図である。
【図２】（ａ）は実施例１の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例１の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図３】（ａ）は比較例１の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は比較例１の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図４】（ａ）は実施例２の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例２の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図５】（ａ）は比較例２の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は比較例２の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図６】（ａ）は実施例３の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例３の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図７】（ａ）は比較例３の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は比較例３の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図８】（ａ）は実施例４の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例４の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図９】（ａ）は実施例５の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例５の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１０】（ａ）は実施例６の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例６の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１１】（ａ）は比較例４の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は比較例４の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１２】（ａ）は実施例７の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例７の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１３】（ａ）は実施例８の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例８の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１４】（ａ）は実施例９の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例９の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、実施例および比較例を示しながら、図面を参照して本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法を説明する。
【００２８】
まず、図１に、本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法に用いることができるホットプレス装置を模式的に示す。このホットプレス装置は、高周波加熱による高速加熱（昇温速度５℃／秒以上）と、ヘリウムガスによる高速冷却（降温速度５℃／秒以上）とが可能であり、ＨＤＤＲ粉末を１５分以内でバルク化することができる。
【００２９】
図１のホットプレス装置は、一軸プレス装置であり、ＨＤＤＲ粉末またはその圧粉体を受容する開口部（キャビティ）を中央に有する金型（ダイ）２と、ＨＤＤＲ粉末またはＨＤＤＲ粉末の圧粉体を加圧するための上パンチ３ａおよび下パンチ３ｂと、上パンチ３ａを昇降させる加圧シリンダー５とを備えている。加圧シリンダー５には加圧機構７から圧力が与えられる。加圧シリンダー５は下パンチ３ｂを昇降させるように設けても良い。
【００３０】
金型２およびパンチ３ａ、３ｂは、チャンバ１内に配置されており、チャンバ１内は真空装置８で真空に引くことによって真空状態するか、またはヘリウムガス供給源（例えばボンベ）９から供給されるヘリウムガスによって充たされる。チャンバ１内を真空状態にする、またはヘリウムガスで充たすことによって、ＨＤＤＲ粉末が酸化されることを防止することができる。また、ヘリウムガスを供給することによって、チャンバ１内の雰囲気の温度を高速（降温速度５℃/秒以上）で低下させることもできる。
【００３１】
金型２の周囲には高周波コイル４が設けられており、高周波電源６から供給される高周波電力によって金型２および金型２内のＨＤＤＲ粉末の圧粉体を高速加熱（昇温速度５℃/秒以上）することが出来る。
【００３２】
金型２およびパンチ３ａ、３ｂは、使用する雰囲気ガス中で、最高到達温度（５００℃〜９００℃）および最高印加圧力（２０ＭＰａ〜３０００ＭＰａ）に耐えうる材料、例えばカーボンまたは超硬合金で形成されている。
【００３３】
また、変位計１０は、上パンチ３ａの変位および変位の時間変化を測定することができる。上パンチ３ａの変位および変位の時間変化から、加圧方向における圧粉体の寸法および加圧方向における寸法変化、さらには寸法変化の時間微分の値を求めることが出来る。寸法変化の時間微分の値は、ホットプレス中における試料の寸法変化の挙動（寸法変化の有無）の指標となる値で、寸法変化の時間微分の値が０であるということは、試料の寸法変化がまったく無いことを示している。なお、ホットプレスによって試料が緻密化し、上記の微分値が０に収束した後、金型や加圧シリンダーの熱膨張により微分値が−０．１２ｍｍ/分までの範囲でマイナスの値になる場合がある。したがって、後述の工程（ｄ）における圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値は−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下とする。変位計１０は、実際の量産装置には必ずしも必要でなく、後述する条件を求めた後は、ホットプレス装置の温度と圧力とを所定の範囲内で制御さえすれば、本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法を行うことが出来る。
【００３４】
上述のホットプレス装置を用いて、ＨＤＤＲ粉末を用いてバルク磁石を短時間（例えば１５分以下）で製造するプレス条件を種々検討したところ、ホットプレス条件によっては、結晶粒径はホットプレス前とほとんど変化していないにも拘わらず、バルク磁石の保磁力が粉末の保磁力よりも低下する（再着磁しても戻らない、材料そのものの保磁力の低下）という、特異な現象が見られた。この保磁力の低下は、十分に緻密化していない真密度の９８％未満の全ての試料で見られ、また真密度の９８％以上まで緻密化したバルク磁石でも見られた。このようなホットプレスによる保磁力の低下はＨＤＤＲ粉末以外の、例えば急冷磁石粉末等をホットプレスした場合には見られないため、ＨＤＤＲ粉末の熱間成形に特有の現象と考えられる。
【００３５】
従来からＨＤＤＲ粉末を用いてバルク磁石を製造する方法が種々検討されているにも拘わらず、上記の現象が見出されていなかった理由としては、まず第１に、従来はバルク化するために長いサイクルタイム（１００分以上）を必要としていたので、短い時間範囲におけるホットプレス条件がバルク磁石の磁気特性に影響することを示す実験結果が得られなかったことが考えられる。そのため、従来は、バルク磁石の磁気特性はもっぱらホットプレスの温度および圧力によって決まると考えられていた。また、ＨＤＤＲ粉末を用いる最大の目的が異方性を有するバルク磁石を得る点にあり、バルク磁石の磁気特性として、残留磁束密度（Ｂr）に注目されていたこともその理由として考えられる。少なくとも本発明者は、ホットプレスの条件がバルク磁石の保磁力に影響し、しかも、バルク磁石の保磁力が粉末の保磁力よりも低下する場合があるとは全く予想していなかった。
【００３６】
本発明は、本発明者が見出した上記の知見に基づいて、ＨＤＤＲ粉末を用いて、粉末の保磁力以上の保磁力を有するバルク磁石を熱間成形によって短時間に製造する方法を種々検討した結果得られたものである。
【００３７】
後に示す実施例および比較例から理解されるように、本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法は、ＨＤＤＲ粉末を用意する工程（ａ）と、ＨＤＤＲ粉末を成形して圧粉体を作製する工程（ｂ）と、圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する工程（ｃ）と、圧粉体が前記所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る工程（ｄ）と、バルク体を所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する工程（ｅ）とを包含する。
【００３８】
なお、上記の（ｄ）工程における温度、圧力、時間の具体的な条件は、例えば、温度、圧力および時間の内のいずれか２条件を所定の範囲内で決め、残りの１条件を、上記の時間微分の値が上記の範囲に入るように実験で求めることにより、決めることができる。
【００３９】
さらに、工程（ｄ）または（ｅ）の後に、必要に応じて、５００℃以上の温度で６０分以上熱処理を行う工程（ｆ）を包含する。
【００４０】
以下、工程ごとに説明する。
【００４１】
工程（ａ）：ＨＤＤＲ粉末は、公知の方法で作製したものを広く用いることができる（例えば、上記特許文献１および２参照）。平均粒径は例えば１００μｍ〜２００μｍの範囲内にあることが好ましい。ＨＤＤＲ粉末の組成は特に限定されない。ＨＤＤＲ粉末は、例えば、以下の組成を有する合金を用いて作製される。
【００４２】
原料合金は、Ｒ（希土類元素）とＴ（Ｆｅを５０原子％以上含む遷移金属）とＢ（ほう素）を含む。典型的にはＲの総量を１０原子％以上２０原子％未満、Ｂの総量を３原子％以上１５原子％未満とする。なお、Ｂ（ほう素）の一部をＣ（炭素）で置換してもよい。ＲとしてはＮｄおよび／またはＰｒを主体とすることが望ましく、Ｒ全体の７０％以上とすることが好ましい。また、ＲはＤｙやＴｂを含んでいてもよい。ここでは希土類元素はＹ（イットリウム）を含むものとする。遷移金属Ｔは、Ｃｏを含むことが好ましく、Ｃｏ量は１原子％以上２０原子％以下であることが好ましい。また、０．０１原子％以上１原子％以下のＧａを含むことが好ましい。Ｇａの添加によって、残留磁束密度Ｂrおよび保磁力ＨcJを増大させることができる。Ｇａ添加量は０．１原子％以上０．７原子％以下がより好ましい。また、これらの元素の他に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｂｉなどの元素を適宜添加してもよい。ただし、これらの元素の添加総量が５原子％を超えると、磁気特性の低下を招くため、総添加量は５原子％以下に調整することが好ましい。なお、上記の原子％は、合金全体に対する比率を示す。
【００４３】
工程（ｂ）：ＨＤＤＲ粉末を用いて圧粉体（コンパクト）を作製する。異方性バルク磁石を製造するためには、磁界中でＨＤＤＲ粉末をプレス成形した圧粉体を用いる。例えば、１０ＭＰａ〜２００ＭＰａの圧力を印加し、０．５Ｔ〜２０Ｔ（０．４ＭＡ/ｍ〜１．６ＭＡ/ｍ）の磁界中（静磁界、パルス磁界など）でプレス成形する。成形は、公知の粉末プレス装置によって行うことができる。粉末プレス装置から取り出したときの圧粉体密度（成形体密度）は、例えば３．５ｇ／ｃｍ3〜５．２ｇ／ｃｍ3（真密度（７．６ｇ／ｃｍ3）の４６％〜６８％）程度である。このとき、圧粉体の外形寸法を、次の熱間成形工程で用いるホットプレス装置の金型の開口部の寸法よりも数％以上小さくしておくと、熱間塑性変形が起こることにより異方性のより高いバルク磁石を得ることができる。
【００４４】
なお、上記の圧粉体の作製工程は、ＨＤＤＲ粉末に磁界を印加することなく実行しても良い。但し、この場合には、等方性のバルク磁石が得られることになる。また、圧粉体は、図１に示したホットプレス装置で作製して、同じ装置内で引き続いて、加熱工程（工程（ｃ））および熱間成形（工程（ｄ））を行っても良い。
【００４５】
工程（ｃ）：圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する。この高速加熱工程は、図１に示したホットプレス装置では、高周波を用いて行う。
【００４６】
例えば、予め作製した圧粉体をホットプレス装置の金型２の開口部にセットした後、圧粉体を５００℃未満の温度で２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧した状態を維持したままで高速加熱する。ホットプレス装置を用いて圧粉体を作製する場合には、圧粉体を作製する前または圧粉体の作製途中から加熱を開始しても良い。また、ＨＤＤＲ粉末または圧粉体が５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に到達した後で、加圧を開始してもよい。
【００４７】
工程（ｄ）：圧粉体が５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上となるように、圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る。すなわち、本発明者は、所定の温度範囲で、所定の圧力を印加して、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る際に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上必要であることを実験的に確認した。この条件さえ満足すれば、この条件を実現するための加熱工程（冷却工程）および加圧工程（除圧工程）は任意であってよい。但し、ＨＤＤＲ粉末を用いてバルク磁石を短いサイクルタイムで製造することを目的としているので、圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間は出来るだけ短い方が好ましく、１５分以下であることが好ましい。
【００４８】
なお、異方性バルク磁石を作製する場合には、ホットプレスを行うときのプレス方向を、圧粉体中のＨＤＤＲ粉末の磁化容易軸の配向方向（圧粉体を形成する際に印加した磁界の方向）と一致させることが好ましい。
【００４９】
工程（ｅ）：得られたバルク体を所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する。上記のホットプレス装置では、ヘリウムガスによってバルク体を５℃/秒以上の降温速度で冷却することができる。
【００５０】
この冷却工程は、工程（ｄ）の後、加圧を終了（圧力付与を解除）した後に開始することが好ましい。ホットプレス装置を効率よく利用するためには、冷却工程はホットプレス装置からバルク体を取り出して、他の場所（例えばヘリウムガスが満たされた電気炉）で行うことが好ましい。ホットプレス装置からバルク体を取り出して他の場所に移動する際の取り扱いを容易にするために、また、その間のバルク体の酸化を抑制するために、ホットプレス装置内で加圧終了後バルク体を概ね２００℃以下の温度まで冷却することが好ましく、１００℃以下の温度まで冷却することがさらに好ましい。ホットプレス装置から取り出したバルク体を室温まで冷却する速度は量産性に影響を与えないので、酸化を防止した雰囲気で、歪みが発生しないような降温速度で冷却すればよい。バルク体の温度が１００℃以下であれば大気と接触させても急激な酸化は起こらない。
【００５１】
工程（ｃ）から（ｅ）は、図１に示したホットプレス装置を用いて、例えば、以下のようにして行うことが出来る。
【００５２】
用意した圧粉体を金型２の開口部にセットする。チャンバ１内を不活性ガス雰囲気または１×１０-1Ｔｏｒｒ（１３．３Ｐａ）以下の真空にする。
【００５３】
その後、高周波電源６から高周波コイル４に高周波電力（例えば９．９ｋＨｚ、１０ｋＷ）を供給し、金型２の開口部にセットされた圧粉体の温度を５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する。所定の温度に保持された状態において、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、加圧機構７によって加圧シリンダー５を降下させ、上部パンチ３ａと下部パンチ３ｂとの間で圧粉体に２０〜３０００ＭＰａの圧力を印加する。加圧を開始するタイミングは昇温過程開始前から昇温過程終了後の間のいつでも良い。
【００５４】
加圧終了（圧力付与解除）後、ヘリウムガスをチャンバ１内に導入し、金型２および得られたバルク体を冷却する。バルク体（希土類磁石）が大気と接触しても、酸化しない程度の低い温度（例えば１００℃以下程度）まで冷却が進んだ後、バルク体をチャンバ１から取り出す。このようにして、ＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石が得られる。
【００５５】
工程（ｆ）：工程（ｄ）または（ｅ）の後に、必要に応じて、５００℃以上の温度で熱処理を行う。熱処理時間は１０分以上、さらには６０分以上とすることが望ましい。熱処理を行うことによって、保磁力ＨcJを増大させることができる。熱処理の温度は９００℃以下であり、７００℃を超えないことが好ましい。熱処理時間は、適宜設定できる。また、この熱処理工程は、バルク体を加圧した状態で行う必要が無いので、バルク体をプレス装置から電気炉に移動してから行うことが好ましい。加熱処理の雰囲気は、１０Ｐａ以下の真空中で行うことが好ましい。
【００５６】
なお、得られたバルク磁石を粉砕し、粉末化した後、ボンド磁石などの原料粉末として利用することも可能である。
【実施例】
【００５７】
以下に、本発明による実施例と比較例を示して、本発明による実施形態をより詳細に説明する。
【００５８】
（実施例１、比較例１）
以下の表１に示す組成の合金を用意し、上述した公知の製造方法により、ＨＤＤＲ粉末を作製した。表１における数値の単位は質量％である。以下、本実施例の作製方法を説明する。
【００５９】
【表１】
【００６０】
まず、表１の組成を有する鋳造合金を作製した。得られた合金を水素吸蔵崩壊法によって粒径３００μｍ以下の粉末に粗粉砕した後、ＨＤＤＲ処理した。具体的には、粗粉砕した合金を１００ｋＰａ（大気圧）のアルゴン流気中で８４０℃まで加熱し、その後、雰囲気を１００ｋＰａ（大気圧）の水素流気に切り替えた後、８４０℃を１８０分保時して水素化・不均化反応を行った。次に、８４０℃のまま５．３ｋＰａに減圧したアルゴン流気中で６０分保時し、脱水素・再結合処理を行った。得られたＨＤＤＲ粉末を振動試料型磁力計（ＶＳＭ：装置名ＶＳＭ５（東英工業社製））で測定した。結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
【００６２】
表２において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【００６３】
上記のＨＤＤＲ粉末をプレス装置の金型に充填し、１．５テスラ（Ｔ）（１．２ＭＡ/ｍ）の磁界中において、磁界と垂直方向に６０ＭＰａの圧力を印加して圧粉体を作製した。
【００６４】
次に、圧粉体に対してホットプレス処理を行った。具体的には、圧粉体を所望の形（金型の開口部の寸法と同寸法）に研削加工し、磁界中成形の磁場方向とホットプレスのプレス方向が平行になるように超硬合金製の金型の開口部に挿入した。以下の実施例および比較例についても同様に圧粉体を加工した。
【００６５】
金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で２００ＭＰａの圧力を印加しながら、高周波加熱により金型を加熱した。設定温度は７３０℃と７１０℃の２条件検討した。昇温速度は１２℃／ｓｅｃ、温度保持時間は２分で、温度保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。温度保持時間経過後直ちにチャンバ内にヘリウムガスを導入し冷却した。
【００６６】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表３に示す。７３０℃でホットプレスした試料はホットプレス前の磁石粉末と同等以上の保磁力ＨcJを示したが、７１０℃でホットプレスした磁石はホットプレス前の磁石粉末と比べ保磁力ＨcJが低下していた。なお、密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【００６７】
【表３】
【００６８】
表３において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【００６９】
ホットプレス処理中の試料（金型）温度、プレス圧力、寸法変化を１ｓｅｃの間隔でモニターした。ここで、寸法変化は圧粉体の加圧方向におけるホットプレス開始位置からの寸法変化を意味しており、実用上マグネスケールで測定したシリンダーの変位で代用され、本実施例では０．０１ｍｍ刻みで計測されている。また、圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値を単に寸法変化の傾きということにする。
【００７０】
図２（ａ）に、実施例１の試料（金型）温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図２（ｂ）に実施例１の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。また、図３（ａ）に比較例１の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図３（ｂ）に比較例１の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。なお、ホットプレス開始からｔ秒後の寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値））は、１秒間隔でモニターしている寸法変化（ｘ）から１秒毎の差分（△ｘ、△ｘ(t)＝ｘ(t)−ｘ(t-1)）を求め、（ｔ−９）秒からｔ秒までの１０個の△ｘの平均値（△ｘ(t-9)から△ｘ(t)までの１０個の△ｘの平均値、１秒毎に求めた△ｘの１０秒間の単純移動平均値）とした。
【００７１】
実施例１および比較例１ともに、寸法変化は温度保持中に飽和し、寸法変化の傾きが０に収束した。図２（ｂ）より、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は、７３０℃の条件では１分１０秒、７１０℃の条件では３４秒であった。なお、実施例１および比較例１ともに、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【００７２】
（実施例２、比較例２）
実施例１で作製したＨＤＤＲ粉末をプレス装置の金型に充填し、１．５テスラ（Ｔ）の磁界中において、磁界と垂直方向に６０ＭＰａの圧力を印加して圧粉体を作製した。
【００７３】
次に、圧粉体に対してホットプレス処理を行った。具体的には、圧粉体を所望の形に研削加工し、磁界中成形の磁場方向とホットプレスのプレス方向が平行になるように超硬製の金型の開口部に挿入した。
【００７４】
金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で５８６ＭＰａの圧力を印加しながら、高周波加熱により金型を加熱した。設定温度は６３０℃と６１０℃の２条件検討した。昇温速度は１１℃／ｓｅｃ、温度保持時間は２分で、温度保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。温度保持時間経過後直ちにチャンバ内にヘリウムガスを導入し冷却した。
【００７５】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表４に示す。６３０℃でホットプレスした試料はホットプレス前の磁石粉末と同等以上の保磁力ＨcJを示したが、６１０℃でホットプレスした磁石はホットプレス前の磁石粉末と比べ保磁力ＨcJが低下していた。なお、密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【００７６】
【表４】
【００７７】
表４において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【００７８】
ホットプレス処理中の試料（金型）温度、プレス圧力、寸法変化を１ｓｅｃの間隔でモニターした。図４（ａ）に、実施例２の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図４（ｂ）に実施例２の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。また、図５（ａ）に比較例２の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図５（ｂ）に比較例２の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。
【００７９】
実施例２および比較例２ともに、寸法変化は温度保持中に飽和し、寸法変化の傾きが０に収束した。図４（ｂ）より、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は、６３０℃の条件では１分８秒、６１０℃の条件では２７秒であった。なお、実施例２および比較例２ともに、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【００８０】
（実施例３、比較例３）
実施例１で作製したＨＤＤＲ粉末をプレス装置の金型に充填し、１．５テスラ（Ｔ）（１．２ＭＡ/ｍ）の磁界中において、磁界と垂直方向に６０ＭＰａの圧力を印加して圧粉体を作製した。
【００８１】
次に、圧粉体に対してホットプレス処理を行った。具体的には、圧粉体を所望の形に研削加工し、磁界中成形の磁場方向とホットプレスのプレス方向が平行になるように超硬製の金型の開口部に挿入した。
【００８２】
金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で５８６ＭＰａの圧力を印加しながら、高周波加熱により金型を加熱した。設定温度は５８０℃、昇温速度は１１℃/ｓｅｃ、温度保持時間は１０分と２分の２条件で、温度保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。温度保持時間経過後直ちにチャンバ内にヘリウムガスを導入し冷却した。
【００８３】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表５に示す。５８０℃、１０分でホットプレスした試料はホットプレス前の磁石粉末と同等以上の保磁力ＨcJを示したが、５８０℃、２分でホットプレスした磁石はホットプレス前の磁石粉末と比べ保磁力ＨcJが低下していた。また密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【００８４】
【表５】
【００８５】
ホットプレス処理中の試料(金型)温度、プレス圧力、寸法変化を１ｓｅｃの間隔でモニターした。図６（ａ）に、実施例３の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図６（ｂ）に実施例３の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。また、図７（ａ）に比較例３の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図７（ｂ）に比較例３の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。
【００８６】
実施例３において、図６（ｂ）より、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は６分１６秒であった。比較例３では寸法変化は飽和せず、寸法変化の傾きが０になった時間は０分であった。なお、実施例３および比較例３ともに、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【００８７】
（実施例４〜６、比較例４）
実施例１で作製したＨＤＤＲ粉末に対してホットプレス処理を行った。ＨＤＤＲ粉末を金型に充填した後、金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で高周波加熱により金型を加熱した後、圧力を印加した。設定温度、昇温速度、プレス圧力、温度保持時間の各条件は表６に示す。また、温度保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。
【００８８】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表７に示す。実施例４、実施例５、実施例６の試料はホットプレス前の磁石粉末と同等以上の保磁力ＨcJを示したが、比較例４の試料はホットプレス前の磁石粉末と比べ保磁力ＨcJが低下していた。また密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【００８９】
【表６】
【００９０】
【表７】
【００９１】
ホットプレス処理中の試料(金型)温度、プレス圧力、寸法変化を１ｓｅｃの間隔でモニターした。図８〜１０（ａ）に、実施例４〜６の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図８〜１０（ｂ）に実施例４〜６の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。また、図１１（ａ）に比較例４の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図１１（ｂ）に比較例４の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。
【００９２】
実施例４〜６および比較例４のいずれも、寸法変化は、温度保持中に飽和し、寸法変化の傾きが０に収束した。図８〜１０（ｂ）より、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は、実施例４では１分３２秒、実施例５では１分２７秒、実施例６では６分３４秒であり、比較例４では２秒であった。なお、実施例４〜６および比較例４のいずれも、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【００９３】
上述した実施例１〜６および比較例１〜４の結果から明らかなように、ＨＤＤＲ粉末の圧粉体が５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上となるように、圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得れば、ＨＤＤＲ粉末の保磁力以上の保磁力を有するバルク磁石を熱間成形によって製造することができる。上記の条件を満足する時間は１分以上であればよく、１５分以下とすることができる。従って、本発明の実施形態によると、ＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石を従来よりも高い効率で製造できる。
【００９４】
（実施例７〜２４、参考例１〜３）
以下の表８に示す組成の合金を用意し、上述した公知の製造方法により、ＨＤＤＲ粉末を作製した。表８における数値の単位は質量％である。
【００９５】
【表８】
【００９６】
まず、表８の組成を有する鋳造合金を作製した。得られた合金を水素吸蔵崩壊法によって粒径３００μｍ以下の粉末に粗粉砕した後、ＨＤＤＲ処理した。具体的には、粗粉砕した合金を１００ｋＰａ（大気圧）のアルゴン流気中で８２０℃まで加熱し、その後、雰囲気を１００ｋＰａ（大気圧）の水素流気に切り替えた後、８２０℃を３００分保時して水素化・不均化反応を行った。次に、８２０℃のまま５．３ｋＰａに減圧したアルゴン流気中で６０分保時し、脱水素・再結合処理を行った。得られたＨＤＤＲ粉末を振動試料型磁力計（ＶＳＭ：装置名ＶＳＭ５（東英工業社製））で測定した。結果を表９に示す。
【００９７】
【表９】
【００９８】
表９において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【００９９】
次に、得られたＨＤＤＲ粉末に対してホットプレス処理を行った。粉末を充填した金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で５８６ＭＰａの圧力を印加しながら、高周波加熱により金型を加熱した。設定温度は６５０℃、７００℃、７５０℃の３条件検討した。昇温速度は１１〜１３℃／ｓｅｃ、温度保持時間は２分で、保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。保持時間経過後直ちにチャンバ内にヘリウムガスを導入し冷却した。
【０１００】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表１０に示す。６５０℃、７００℃、７５０℃でホットプレスした３つの試料は、ホットプレス前の磁石粉末の保磁力ＨcJより若干低下したものの高い保磁力ＨcJを示した。なお、密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【０１０１】
【表１０】
【０１０２】
表１０において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【０１０３】
図１２（ａ）、図１３（ａ）および図１４（ａ）に、実施例７、実施例８、実施例９の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）に実施例７、実施例８、実施例９の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化とを示す。ホットプレス処理中の試料（金型）温度、プレス圧力、寸法変化は、先と同様に、１ｓｅｃの間隔でモニターし、寸法変化の傾きは、寸法変化の時間微分の１０ｓｅｃ平均値である。
【０１０４】
実施例７、実施例８、実施例９は、寸法変化が温度保持中に飽和し、寸法変化の傾きが０に収束した。図１２（ｂ）、図１３（ｂ）および図１４（ｂ）から、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は、実施例７では１分１４秒、実施例８では１分３３秒、実施例９では１分２５秒であった。なお、実施例７、実施例８、実施例９は、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【０１０５】
さらに、実施例７〜９で得られたバルク体に熱処理を施した。実施例７〜９で得られたバルク体を、１０Ｐａ以下の真空中で、４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃の温度で６０分の熱処理を行った。熱処理後のバルク体の磁気特性を表１１に示す。
【０１０６】
実施例７のバルク体を４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃で熱処理したバルク体を、それぞれ、参考例１、実施例１０、１１、１２、１３、１４とし、実施例８のバルク体を４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃で熱処理したバルク体を、それぞれ、参考例２、実施例１５、１６、１７、１８、１９とし、実施例９のバルク体を４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃で熱処理したバルク体を、それぞれ、参考例３、実施例２０、２１、２２、２３、２４とする。
【０１０７】
４５０℃で６０分間熱処理を行った参考例１〜３のバルク体の保磁力ＨcJは、それぞれ熱処理を行っていない実施例７〜９のバルク体の保磁力ＨcJよりも小さいのに対し、５００℃以上の温度で６０分間熱処理を行った実施例１０〜２４のバルク体の保磁力ＨcJは、それぞれ熱処理を行っていない実施例７〜９のバルク体の保磁力ＨcJよりも大きい。
【０１０８】
このように、工程（ｅ）を経て得られたバルク体（希土類磁石）に対して、５００℃以上の温度で熱処理を行うことにより保磁力ＨcJをさらに増大させることができる。熱処理時間は、ここで例示したように６０分間以上であることが好ましいが、１０分程度でも効果が得られることがある。なお、ここでは、工程（ｅ）の後で熱処理（工程（ｆ））を行ったが、工程（ｄ）の後で工程（ｅ）の前に熱処理（工程（ｆ））を行い、その後で、工程（ｅ）を行っても同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
【表１１】
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明によるとＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石を従来よりも高い効率で製造できる。
【符号の説明】
【０１１１】
１ チャンバ
２ 金型（ダイ）
３ａ 上部パンチ
３ｂ 下部パンチ
４ 高周波コイル
５ 加圧シリンダー
６ 高周波電源
７ 加圧機構
８ 真空装置
９ ヘリウムガス供給源
１０ 変位計
【技術分野】
【０００１】
本発明は希土類磁石の製造方法、特に、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高性能永久磁石として代表的なＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石（Ｒは希土類元素、Ｆｅは鉄、Ｂはホウ素）は、三元系正方晶化合物であるＲ2Ｆｅ14Ｂ相を主相として含む組織を有し、優れた磁気特性を発揮する。
【０００３】
特に代表的なＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、一般的な粉末冶金法によって作製される。具体的には、原料合金を磁化容易軸が一方向に揃った粉末に粉砕した後、磁界中成形によって磁化容易軸の揃った成形体を得て、その成形体を焼結することで作製される。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、磁化容易軸の揃った結晶粒径数μｍの組織を有し、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石のなかでも比較的高い残留磁束密度Ｂrと保磁力ＨcJを有している。
【０００４】
しかし、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石は、温度上昇による保磁力ＨcJの低下が大きく、例えばＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の場合１００℃以上の環境で使用し難いという問題がある。耐熱性を改善するためには保磁力を向上させる必要があり、結晶粒径を単磁区臨界粒径（Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ相では理論的に約０．２μｍと計算される）以下に微細化すれば保磁力を向上させられることが知られている。しかし、粉末冶金法では原料合金の粉砕粒径が磁石の結晶粒径を決める大きな要因となり、機械粉砕で合金原料を約１μｍより細かくすることは困難である。
【０００５】
一方、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金の結晶粒を、元の磁化容易軸を保ちつつサブミクロンのサイズに微細化する方法として、ＨＤＤＲ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ−Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ−Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ−Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）処理法が知られている。「ＨＤＤＲ」は水素化（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ）および不均化（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ）と、脱水素（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ）および再結合（Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）とを順次実行するプロセスを意味している。公知のＨＤＤＲ処理によれば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金のインゴットまたは粉末を、Ｈ2ガス雰囲気またはＨ2ガスと不活性ガスとの混合雰囲気中で温度５００℃〜１０００℃に保持し、それによって上記インゴットまたは粉末に水素を吸蔵させた後、例えばＨ2圧力が１３Ｐａ以下の真空雰囲気、またはＨ2分圧が１３Ｐａ以下の不活性雰囲気になるまで温度５００℃〜１０００℃で脱水素処理し、次いで冷却することを特徴としている。
【０００６】
上記処理において、典型的には、次のような反応が進行する。すなわち、上記水素吸蔵を起こすための熱処理によって、水素化ならびに不均化反応（双方を合わせて「ＨＤ反応」と呼ぶ。反応式の例：Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ＋２Ｈ2→２ＮｄＨ2＋１２Ｆｅ＋Ｆｅ2Ｂ）が進行し微細組織が形成される。次いで脱水素処理をおこすための熱処理を行うことにより、脱水素ならびに再結合反応（双方を合わせて「ＤＲ反応」と呼ぶ。反応式の例：２ＮｄＨ2＋１２Ｆｅ＋Ｆｅ2Ｂ→Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ＋２Ｈ2）が起こり、微細なＲ2Ｆｅ14Ｂ結晶相を含む合金が得られる。
【０００７】
ＨＤＤＲ処理によって高い磁気特性を得るためには、Ｈ2ガスとの反応を均質に起こすことが好ましく、一般的には約１ｍｍ以下の合金粉末に適用することが好ましい。そのために、現在は異方性ボンド磁石用の希土類磁石粉末の製造方法として用いられている。
【０００８】
ＨＤＤＲ処理を施して製造されたＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末（以下、「ＨＤＤＲ粉末」と称する）は、大きな保磁力を有し、磁気的な異方性を有している。このような性質を有する理由は、金属組織が実質的に０．１μｍ〜１μｍと非常に微細で、かつ、反応条件や組成を適切に選択することによって、容易磁化軸が一方向にそろった結晶の集合体となるためである。より詳細には、ＨＤＤＲ処理によって得られる極微細結晶の粒径が正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ系化合物の単磁区臨界粒径に近いために高い保磁力を発揮する。ＨＤＤＲ処理を施すことによって、再結合集合組織をもつＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末を製造する方法は、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されている。
【０００９】
また、ＨＤＤＲ粉末を磁界配向した後、ホットプレスや熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）などの熱間成形法を用いてバルク化する技術が提案されており、例えば、特許文献３に開示されている。熱間成形法を用いることにより、低温で緻密化することができるため、ＨＤＤＲ粉末が有する微細な再結晶集合組織を保ったままバルク磁石を作製することができる。
【００１０】
特許文献４〜６には、Ｃｏ，Ｇａ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ａｌ，Ｓｉなどの添加物によってＨＤＤＲ粉末の異方性を高め、磁界中成形とホットプレス法のみで高い特性をもつ異方性バルク磁石が得られることが開示されている。
【００１１】
特許文献７では、ＨＤＤＲ粉末を缶封入し粉末の流出を防いだ後、焼結磁石の焼結温度に比べ低温で熱間塑性加工を行うか、もしくはホットプレス法によってバルク化した後、熱間塑性加工を焼結磁石の焼結温度に比べ低温で行うことにより、微細結晶粒を保ったまま異方性バルク磁石を作製できることが開示されている。
【００１２】
特許文献８には、磁界中成形の磁界方向と磁界中成形のプレス方向を直角にし、磁界中成形の磁界方向とホットプレスのプレス方向を平行方向にすることでより異方性の高いバルク磁石が得られることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１−１３２１０６号公報
【特許文献２】特開平２−４９０１号公報
【特許文献３】特開平４−２５３３０４号公報
【特許文献４】特開平４−２４５４０３号公報
【特許文献５】特開平４−２４６８０３号公報
【特許文献６】特開平４−２４７６０４号公報
【特許文献７】特開平２−３９５０３号公報
【特許文献８】特開平１１−１９５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、磁気特性の優れた異方性バルク磁石を得るために種々の検討がなされているが、ＨＤＤＲ粉末を用いてバルク磁石を量産する技術は、確立されたとは言い難い状況にある。
【００１５】
例えば、熱間成形に用いられる従来の一般的なホットプレス装置や熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）装置では、昇温速度が１０℃/分程度で、冷却速度も１０℃/分程度であり、ＨＤＤＲ粉末をバルク化するためには１００分以上の長いサイクルタイムを必要としていた。
従来のホットプレス装置では、ヒーターによる抵抗加熱式が一般的であり、昇温速度は１０℃/分程度が限界であった。また、冷却は、窒素またはアルゴンガスで空冷するのが一般的で、冷却速度は１０℃/分程度が限界であった。そのため、ＨＤＤＲ粉末をバルク化するために、１００分以上のサイクルタイムを必要としていた。
【００１６】
また、ＳＰＳ（Ｓｐａｒｋ-Ｐｌａｓｍａ-Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）法も知られているが、この方法は、５℃/秒程度と昇温速度は速いものの、圧粉体に直接電流を流して加熱するので、圧粉体（磁石）を均一に加熱することが難しく、安定した品質の磁石を量産することは難しい。
【００１７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、ＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石を従来よりも高い効率で製造できる希土類磁石の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の希土類磁石の製造方法は、ＨＤＤＲ粉末を用意する工程（ａ）と、前記ＨＤＤＲ粉末を成形して圧粉体を作製する工程（ｂ）と、前記圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する工程（ｃ）と、前記圧粉体が前記所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの前記圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、前記圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る工程（ｄ）と、前記バルク体を前記所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する工程（ｅ）とを包含することを特徴とする。
【００１９】
ある実施形態において、前記圧粉体を５００℃未満の温度で２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧する工程を含み、加圧状態を維持したままで前記工程（ｃ）を行う。
【００２０】
ある実施形態において、前記工程（ｃ）の後に前記圧粉体の加圧を開始する。
【００２１】
ある実施形態において、前記工程（ｄ）の後、前記バルク体に対する加圧を終了した後に、前記工程（ｅ）を開始する。なお、前記工程（ｄ）の後、前記工程（ｅ）を行いながら、前記バルク体に対する加圧を終了してもよい。
【００２２】
ある実施形態において、前記工程（ｅ）は、前記バルク体を５℃/秒以上の降温速度で冷却する工程を含む。２００℃以下の温度まで前記バルク体を５℃/秒以上の降温速度で冷却することが好ましい。なお、５℃/秒以上の降温速度とは、１秒当たりの温度の低下が５℃以上であることをいい、例えば１秒当たりの温度の低下が１０℃であることをいう。
【００２３】
ある実施形態において、前記工程（ｂ）は、磁界中で前記ＨＤＤＲ粉末を加圧する工程を含む。
【００２４】
ある実施形態において、前記工程（ｄ）または（ｅ）の後に、５００℃以上の温度で６０分以上熱処理を行う工程を含む。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、ＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石を従来よりも高い効率で製造できる希土類磁石の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法に用いることができるホットプレス装置を模式的に示す図である。
【図２】（ａ）は実施例１の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例１の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図３】（ａ）は比較例１の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は比較例１の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図４】（ａ）は実施例２の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例２の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図５】（ａ）は比較例２の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は比較例２の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図６】（ａ）は実施例３の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例３の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図７】（ａ）は比較例３の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は比較例３の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図８】（ａ）は実施例４の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例４の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図９】（ａ）は実施例５の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例５の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１０】（ａ）は実施例６の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例６の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１１】（ａ）は比較例４の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は比較例４の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１２】（ａ）は実施例７の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例７の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１３】（ａ）は実施例８の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例８の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【図１４】（ａ）は実施例９の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示す図であり、（ｂ）は実施例９の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、実施例および比較例を示しながら、図面を参照して本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法を説明する。
【００２８】
まず、図１に、本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法に用いることができるホットプレス装置を模式的に示す。このホットプレス装置は、高周波加熱による高速加熱（昇温速度５℃／秒以上）と、ヘリウムガスによる高速冷却（降温速度５℃／秒以上）とが可能であり、ＨＤＤＲ粉末を１５分以内でバルク化することができる。
【００２９】
図１のホットプレス装置は、一軸プレス装置であり、ＨＤＤＲ粉末またはその圧粉体を受容する開口部（キャビティ）を中央に有する金型（ダイ）２と、ＨＤＤＲ粉末またはＨＤＤＲ粉末の圧粉体を加圧するための上パンチ３ａおよび下パンチ３ｂと、上パンチ３ａを昇降させる加圧シリンダー５とを備えている。加圧シリンダー５には加圧機構７から圧力が与えられる。加圧シリンダー５は下パンチ３ｂを昇降させるように設けても良い。
【００３０】
金型２およびパンチ３ａ、３ｂは、チャンバ１内に配置されており、チャンバ１内は真空装置８で真空に引くことによって真空状態するか、またはヘリウムガス供給源（例えばボンベ）９から供給されるヘリウムガスによって充たされる。チャンバ１内を真空状態にする、またはヘリウムガスで充たすことによって、ＨＤＤＲ粉末が酸化されることを防止することができる。また、ヘリウムガスを供給することによって、チャンバ１内の雰囲気の温度を高速（降温速度５℃/秒以上）で低下させることもできる。
【００３１】
金型２の周囲には高周波コイル４が設けられており、高周波電源６から供給される高周波電力によって金型２および金型２内のＨＤＤＲ粉末の圧粉体を高速加熱（昇温速度５℃/秒以上）することが出来る。
【００３２】
金型２およびパンチ３ａ、３ｂは、使用する雰囲気ガス中で、最高到達温度（５００℃〜９００℃）および最高印加圧力（２０ＭＰａ〜３０００ＭＰａ）に耐えうる材料、例えばカーボンまたは超硬合金で形成されている。
【００３３】
また、変位計１０は、上パンチ３ａの変位および変位の時間変化を測定することができる。上パンチ３ａの変位および変位の時間変化から、加圧方向における圧粉体の寸法および加圧方向における寸法変化、さらには寸法変化の時間微分の値を求めることが出来る。寸法変化の時間微分の値は、ホットプレス中における試料の寸法変化の挙動（寸法変化の有無）の指標となる値で、寸法変化の時間微分の値が０であるということは、試料の寸法変化がまったく無いことを示している。なお、ホットプレスによって試料が緻密化し、上記の微分値が０に収束した後、金型や加圧シリンダーの熱膨張により微分値が−０．１２ｍｍ/分までの範囲でマイナスの値になる場合がある。したがって、後述の工程（ｄ）における圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値は−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下とする。変位計１０は、実際の量産装置には必ずしも必要でなく、後述する条件を求めた後は、ホットプレス装置の温度と圧力とを所定の範囲内で制御さえすれば、本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法を行うことが出来る。
【００３４】
上述のホットプレス装置を用いて、ＨＤＤＲ粉末を用いてバルク磁石を短時間（例えば１５分以下）で製造するプレス条件を種々検討したところ、ホットプレス条件によっては、結晶粒径はホットプレス前とほとんど変化していないにも拘わらず、バルク磁石の保磁力が粉末の保磁力よりも低下する（再着磁しても戻らない、材料そのものの保磁力の低下）という、特異な現象が見られた。この保磁力の低下は、十分に緻密化していない真密度の９８％未満の全ての試料で見られ、また真密度の９８％以上まで緻密化したバルク磁石でも見られた。このようなホットプレスによる保磁力の低下はＨＤＤＲ粉末以外の、例えば急冷磁石粉末等をホットプレスした場合には見られないため、ＨＤＤＲ粉末の熱間成形に特有の現象と考えられる。
【００３５】
従来からＨＤＤＲ粉末を用いてバルク磁石を製造する方法が種々検討されているにも拘わらず、上記の現象が見出されていなかった理由としては、まず第１に、従来はバルク化するために長いサイクルタイム（１００分以上）を必要としていたので、短い時間範囲におけるホットプレス条件がバルク磁石の磁気特性に影響することを示す実験結果が得られなかったことが考えられる。そのため、従来は、バルク磁石の磁気特性はもっぱらホットプレスの温度および圧力によって決まると考えられていた。また、ＨＤＤＲ粉末を用いる最大の目的が異方性を有するバルク磁石を得る点にあり、バルク磁石の磁気特性として、残留磁束密度（Ｂr）に注目されていたこともその理由として考えられる。少なくとも本発明者は、ホットプレスの条件がバルク磁石の保磁力に影響し、しかも、バルク磁石の保磁力が粉末の保磁力よりも低下する場合があるとは全く予想していなかった。
【００３６】
本発明は、本発明者が見出した上記の知見に基づいて、ＨＤＤＲ粉末を用いて、粉末の保磁力以上の保磁力を有するバルク磁石を熱間成形によって短時間に製造する方法を種々検討した結果得られたものである。
【００３７】
後に示す実施例および比較例から理解されるように、本発明による実施形態の希土類磁石の製造方法は、ＨＤＤＲ粉末を用意する工程（ａ）と、ＨＤＤＲ粉末を成形して圧粉体を作製する工程（ｂ）と、圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する工程（ｃ）と、圧粉体が前記所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る工程（ｄ）と、バルク体を所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する工程（ｅ）とを包含する。
【００３８】
なお、上記の（ｄ）工程における温度、圧力、時間の具体的な条件は、例えば、温度、圧力および時間の内のいずれか２条件を所定の範囲内で決め、残りの１条件を、上記の時間微分の値が上記の範囲に入るように実験で求めることにより、決めることができる。
【００３９】
さらに、工程（ｄ）または（ｅ）の後に、必要に応じて、５００℃以上の温度で６０分以上熱処理を行う工程（ｆ）を包含する。
【００４０】
以下、工程ごとに説明する。
【００４１】
工程（ａ）：ＨＤＤＲ粉末は、公知の方法で作製したものを広く用いることができる（例えば、上記特許文献１および２参照）。平均粒径は例えば１００μｍ〜２００μｍの範囲内にあることが好ましい。ＨＤＤＲ粉末の組成は特に限定されない。ＨＤＤＲ粉末は、例えば、以下の組成を有する合金を用いて作製される。
【００４２】
原料合金は、Ｒ（希土類元素）とＴ（Ｆｅを５０原子％以上含む遷移金属）とＢ（ほう素）を含む。典型的にはＲの総量を１０原子％以上２０原子％未満、Ｂの総量を３原子％以上１５原子％未満とする。なお、Ｂ（ほう素）の一部をＣ（炭素）で置換してもよい。ＲとしてはＮｄおよび／またはＰｒを主体とすることが望ましく、Ｒ全体の７０％以上とすることが好ましい。また、ＲはＤｙやＴｂを含んでいてもよい。ここでは希土類元素はＹ（イットリウム）を含むものとする。遷移金属Ｔは、Ｃｏを含むことが好ましく、Ｃｏ量は１原子％以上２０原子％以下であることが好ましい。また、０．０１原子％以上１原子％以下のＧａを含むことが好ましい。Ｇａの添加によって、残留磁束密度Ｂrおよび保磁力ＨcJを増大させることができる。Ｇａ添加量は０．１原子％以上０．７原子％以下がより好ましい。また、これらの元素の他に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｂｉなどの元素を適宜添加してもよい。ただし、これらの元素の添加総量が５原子％を超えると、磁気特性の低下を招くため、総添加量は５原子％以下に調整することが好ましい。なお、上記の原子％は、合金全体に対する比率を示す。
【００４３】
工程（ｂ）：ＨＤＤＲ粉末を用いて圧粉体（コンパクト）を作製する。異方性バルク磁石を製造するためには、磁界中でＨＤＤＲ粉末をプレス成形した圧粉体を用いる。例えば、１０ＭＰａ〜２００ＭＰａの圧力を印加し、０．５Ｔ〜２０Ｔ（０．４ＭＡ/ｍ〜１．６ＭＡ/ｍ）の磁界中（静磁界、パルス磁界など）でプレス成形する。成形は、公知の粉末プレス装置によって行うことができる。粉末プレス装置から取り出したときの圧粉体密度（成形体密度）は、例えば３．５ｇ／ｃｍ3〜５．２ｇ／ｃｍ3（真密度（７．６ｇ／ｃｍ3）の４６％〜６８％）程度である。このとき、圧粉体の外形寸法を、次の熱間成形工程で用いるホットプレス装置の金型の開口部の寸法よりも数％以上小さくしておくと、熱間塑性変形が起こることにより異方性のより高いバルク磁石を得ることができる。
【００４４】
なお、上記の圧粉体の作製工程は、ＨＤＤＲ粉末に磁界を印加することなく実行しても良い。但し、この場合には、等方性のバルク磁石が得られることになる。また、圧粉体は、図１に示したホットプレス装置で作製して、同じ装置内で引き続いて、加熱工程（工程（ｃ））および熱間成形（工程（ｄ））を行っても良い。
【００４５】
工程（ｃ）：圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する。この高速加熱工程は、図１に示したホットプレス装置では、高周波を用いて行う。
【００４６】
例えば、予め作製した圧粉体をホットプレス装置の金型２の開口部にセットした後、圧粉体を５００℃未満の温度で２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧した状態を維持したままで高速加熱する。ホットプレス装置を用いて圧粉体を作製する場合には、圧粉体を作製する前または圧粉体の作製途中から加熱を開始しても良い。また、ＨＤＤＲ粉末または圧粉体が５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に到達した後で、加圧を開始してもよい。
【００４７】
工程（ｄ）：圧粉体が５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上となるように、圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る。すなわち、本発明者は、所定の温度範囲で、所定の圧力を印加して、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る際に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上必要であることを実験的に確認した。この条件さえ満足すれば、この条件を実現するための加熱工程（冷却工程）および加圧工程（除圧工程）は任意であってよい。但し、ＨＤＤＲ粉末を用いてバルク磁石を短いサイクルタイムで製造することを目的としているので、圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間は出来るだけ短い方が好ましく、１５分以下であることが好ましい。
【００４８】
なお、異方性バルク磁石を作製する場合には、ホットプレスを行うときのプレス方向を、圧粉体中のＨＤＤＲ粉末の磁化容易軸の配向方向（圧粉体を形成する際に印加した磁界の方向）と一致させることが好ましい。
【００４９】
工程（ｅ）：得られたバルク体を所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する。上記のホットプレス装置では、ヘリウムガスによってバルク体を５℃/秒以上の降温速度で冷却することができる。
【００５０】
この冷却工程は、工程（ｄ）の後、加圧を終了（圧力付与を解除）した後に開始することが好ましい。ホットプレス装置を効率よく利用するためには、冷却工程はホットプレス装置からバルク体を取り出して、他の場所（例えばヘリウムガスが満たされた電気炉）で行うことが好ましい。ホットプレス装置からバルク体を取り出して他の場所に移動する際の取り扱いを容易にするために、また、その間のバルク体の酸化を抑制するために、ホットプレス装置内で加圧終了後バルク体を概ね２００℃以下の温度まで冷却することが好ましく、１００℃以下の温度まで冷却することがさらに好ましい。ホットプレス装置から取り出したバルク体を室温まで冷却する速度は量産性に影響を与えないので、酸化を防止した雰囲気で、歪みが発生しないような降温速度で冷却すればよい。バルク体の温度が１００℃以下であれば大気と接触させても急激な酸化は起こらない。
【００５１】
工程（ｃ）から（ｅ）は、図１に示したホットプレス装置を用いて、例えば、以下のようにして行うことが出来る。
【００５２】
用意した圧粉体を金型２の開口部にセットする。チャンバ１内を不活性ガス雰囲気または１×１０-1Ｔｏｒｒ（１３．３Ｐａ）以下の真空にする。
【００５３】
その後、高周波電源６から高周波コイル４に高周波電力（例えば９．９ｋＨｚ、１０ｋＷ）を供給し、金型２の開口部にセットされた圧粉体の温度を５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する。所定の温度に保持された状態において、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、加圧機構７によって加圧シリンダー５を降下させ、上部パンチ３ａと下部パンチ３ｂとの間で圧粉体に２０〜３０００ＭＰａの圧力を印加する。加圧を開始するタイミングは昇温過程開始前から昇温過程終了後の間のいつでも良い。
【００５４】
加圧終了（圧力付与解除）後、ヘリウムガスをチャンバ１内に導入し、金型２および得られたバルク体を冷却する。バルク体（希土類磁石）が大気と接触しても、酸化しない程度の低い温度（例えば１００℃以下程度）まで冷却が進んだ後、バルク体をチャンバ１から取り出す。このようにして、ＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石が得られる。
【００５５】
工程（ｆ）：工程（ｄ）または（ｅ）の後に、必要に応じて、５００℃以上の温度で熱処理を行う。熱処理時間は１０分以上、さらには６０分以上とすることが望ましい。熱処理を行うことによって、保磁力ＨcJを増大させることができる。熱処理の温度は９００℃以下であり、７００℃を超えないことが好ましい。熱処理時間は、適宜設定できる。また、この熱処理工程は、バルク体を加圧した状態で行う必要が無いので、バルク体をプレス装置から電気炉に移動してから行うことが好ましい。加熱処理の雰囲気は、１０Ｐａ以下の真空中で行うことが好ましい。
【００５６】
なお、得られたバルク磁石を粉砕し、粉末化した後、ボンド磁石などの原料粉末として利用することも可能である。
【実施例】
【００５７】
以下に、本発明による実施例と比較例を示して、本発明による実施形態をより詳細に説明する。
【００５８】
（実施例１、比較例１）
以下の表１に示す組成の合金を用意し、上述した公知の製造方法により、ＨＤＤＲ粉末を作製した。表１における数値の単位は質量％である。以下、本実施例の作製方法を説明する。
【００５９】
【表１】
【００６０】
まず、表１の組成を有する鋳造合金を作製した。得られた合金を水素吸蔵崩壊法によって粒径３００μｍ以下の粉末に粗粉砕した後、ＨＤＤＲ処理した。具体的には、粗粉砕した合金を１００ｋＰａ（大気圧）のアルゴン流気中で８４０℃まで加熱し、その後、雰囲気を１００ｋＰａ（大気圧）の水素流気に切り替えた後、８４０℃を１８０分保時して水素化・不均化反応を行った。次に、８４０℃のまま５．３ｋＰａに減圧したアルゴン流気中で６０分保時し、脱水素・再結合処理を行った。得られたＨＤＤＲ粉末を振動試料型磁力計（ＶＳＭ：装置名ＶＳＭ５（東英工業社製））で測定した。結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
【００６２】
表２において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【００６３】
上記のＨＤＤＲ粉末をプレス装置の金型に充填し、１．５テスラ（Ｔ）（１．２ＭＡ/ｍ）の磁界中において、磁界と垂直方向に６０ＭＰａの圧力を印加して圧粉体を作製した。
【００６４】
次に、圧粉体に対してホットプレス処理を行った。具体的には、圧粉体を所望の形（金型の開口部の寸法と同寸法）に研削加工し、磁界中成形の磁場方向とホットプレスのプレス方向が平行になるように超硬合金製の金型の開口部に挿入した。以下の実施例および比較例についても同様に圧粉体を加工した。
【００６５】
金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で２００ＭＰａの圧力を印加しながら、高周波加熱により金型を加熱した。設定温度は７３０℃と７１０℃の２条件検討した。昇温速度は１２℃／ｓｅｃ、温度保持時間は２分で、温度保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。温度保持時間経過後直ちにチャンバ内にヘリウムガスを導入し冷却した。
【００６６】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表３に示す。７３０℃でホットプレスした試料はホットプレス前の磁石粉末と同等以上の保磁力ＨcJを示したが、７１０℃でホットプレスした磁石はホットプレス前の磁石粉末と比べ保磁力ＨcJが低下していた。なお、密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【００６７】
【表３】
【００６８】
表３において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【００６９】
ホットプレス処理中の試料（金型）温度、プレス圧力、寸法変化を１ｓｅｃの間隔でモニターした。ここで、寸法変化は圧粉体の加圧方向におけるホットプレス開始位置からの寸法変化を意味しており、実用上マグネスケールで測定したシリンダーの変位で代用され、本実施例では０．０１ｍｍ刻みで計測されている。また、圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値を単に寸法変化の傾きということにする。
【００７０】
図２（ａ）に、実施例１の試料（金型）温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図２（ｂ）に実施例１の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。また、図３（ａ）に比較例１の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図３（ｂ）に比較例１の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。なお、ホットプレス開始からｔ秒後の寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値））は、１秒間隔でモニターしている寸法変化（ｘ）から１秒毎の差分（△ｘ、△ｘ(t)＝ｘ(t)−ｘ(t-1)）を求め、（ｔ−９）秒からｔ秒までの１０個の△ｘの平均値（△ｘ(t-9)から△ｘ(t)までの１０個の△ｘの平均値、１秒毎に求めた△ｘの１０秒間の単純移動平均値）とした。
【００７１】
実施例１および比較例１ともに、寸法変化は温度保持中に飽和し、寸法変化の傾きが０に収束した。図２（ｂ）より、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は、７３０℃の条件では１分１０秒、７１０℃の条件では３４秒であった。なお、実施例１および比較例１ともに、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【００７２】
（実施例２、比較例２）
実施例１で作製したＨＤＤＲ粉末をプレス装置の金型に充填し、１．５テスラ（Ｔ）の磁界中において、磁界と垂直方向に６０ＭＰａの圧力を印加して圧粉体を作製した。
【００７３】
次に、圧粉体に対してホットプレス処理を行った。具体的には、圧粉体を所望の形に研削加工し、磁界中成形の磁場方向とホットプレスのプレス方向が平行になるように超硬製の金型の開口部に挿入した。
【００７４】
金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で５８６ＭＰａの圧力を印加しながら、高周波加熱により金型を加熱した。設定温度は６３０℃と６１０℃の２条件検討した。昇温速度は１１℃／ｓｅｃ、温度保持時間は２分で、温度保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。温度保持時間経過後直ちにチャンバ内にヘリウムガスを導入し冷却した。
【００７５】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表４に示す。６３０℃でホットプレスした試料はホットプレス前の磁石粉末と同等以上の保磁力ＨcJを示したが、６１０℃でホットプレスした磁石はホットプレス前の磁石粉末と比べ保磁力ＨcJが低下していた。なお、密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【００７６】
【表４】
【００７７】
表４において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【００７８】
ホットプレス処理中の試料（金型）温度、プレス圧力、寸法変化を１ｓｅｃの間隔でモニターした。図４（ａ）に、実施例２の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図４（ｂ）に実施例２の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。また、図５（ａ）に比較例２の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図５（ｂ）に比較例２の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。
【００７９】
実施例２および比較例２ともに、寸法変化は温度保持中に飽和し、寸法変化の傾きが０に収束した。図４（ｂ）より、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は、６３０℃の条件では１分８秒、６１０℃の条件では２７秒であった。なお、実施例２および比較例２ともに、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【００８０】
（実施例３、比較例３）
実施例１で作製したＨＤＤＲ粉末をプレス装置の金型に充填し、１．５テスラ（Ｔ）（１．２ＭＡ/ｍ）の磁界中において、磁界と垂直方向に６０ＭＰａの圧力を印加して圧粉体を作製した。
【００８１】
次に、圧粉体に対してホットプレス処理を行った。具体的には、圧粉体を所望の形に研削加工し、磁界中成形の磁場方向とホットプレスのプレス方向が平行になるように超硬製の金型の開口部に挿入した。
【００８２】
金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で５８６ＭＰａの圧力を印加しながら、高周波加熱により金型を加熱した。設定温度は５８０℃、昇温速度は１１℃/ｓｅｃ、温度保持時間は１０分と２分の２条件で、温度保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。温度保持時間経過後直ちにチャンバ内にヘリウムガスを導入し冷却した。
【００８３】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表５に示す。５８０℃、１０分でホットプレスした試料はホットプレス前の磁石粉末と同等以上の保磁力ＨcJを示したが、５８０℃、２分でホットプレスした磁石はホットプレス前の磁石粉末と比べ保磁力ＨcJが低下していた。また密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【００８４】
【表５】
【００８５】
ホットプレス処理中の試料(金型)温度、プレス圧力、寸法変化を１ｓｅｃの間隔でモニターした。図６（ａ）に、実施例３の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図６（ｂ）に実施例３の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。また、図７（ａ）に比較例３の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図７（ｂ）に比較例３の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。
【００８６】
実施例３において、図６（ｂ）より、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は６分１６秒であった。比較例３では寸法変化は飽和せず、寸法変化の傾きが０になった時間は０分であった。なお、実施例３および比較例３ともに、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【００８７】
（実施例４〜６、比較例４）
実施例１で作製したＨＤＤＲ粉末に対してホットプレス処理を行った。ＨＤＤＲ粉末を金型に充填した後、金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で高周波加熱により金型を加熱した後、圧力を印加した。設定温度、昇温速度、プレス圧力、温度保持時間の各条件は表６に示す。また、温度保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。
【００８８】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表７に示す。実施例４、実施例５、実施例６の試料はホットプレス前の磁石粉末と同等以上の保磁力ＨcJを示したが、比較例４の試料はホットプレス前の磁石粉末と比べ保磁力ＨcJが低下していた。また密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【００８９】
【表６】
【００９０】
【表７】
【００９１】
ホットプレス処理中の試料(金型)温度、プレス圧力、寸法変化を１ｓｅｃの間隔でモニターした。図８〜１０（ａ）に、実施例４〜６の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図８〜１０（ｂ）に実施例４〜６の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。また、図１１（ａ）に比較例４の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図１１（ｂ）に比較例４の寸法変化と寸法変化の傾き（時間微分（１０ｓｅｃ平均値）：単位ｍｍ／分）の時間変化を示す。
【００９２】
実施例４〜６および比較例４のいずれも、寸法変化は、温度保持中に飽和し、寸法変化の傾きが０に収束した。図８〜１０（ｂ）より、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は、実施例４では１分３２秒、実施例５では１分２７秒、実施例６では６分３４秒であり、比較例４では２秒であった。なお、実施例４〜６および比較例４のいずれも、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【００９３】
上述した実施例１〜６および比較例１〜４の結果から明らかなように、ＨＤＤＲ粉末の圧粉体が５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上となるように、圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得れば、ＨＤＤＲ粉末の保磁力以上の保磁力を有するバルク磁石を熱間成形によって製造することができる。上記の条件を満足する時間は１分以上であればよく、１５分以下とすることができる。従って、本発明の実施形態によると、ＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石を従来よりも高い効率で製造できる。
【００９４】
（実施例７〜２４、参考例１〜３）
以下の表８に示す組成の合金を用意し、上述した公知の製造方法により、ＨＤＤＲ粉末を作製した。表８における数値の単位は質量％である。
【００９５】
【表８】
【００９６】
まず、表８の組成を有する鋳造合金を作製した。得られた合金を水素吸蔵崩壊法によって粒径３００μｍ以下の粉末に粗粉砕した後、ＨＤＤＲ処理した。具体的には、粗粉砕した合金を１００ｋＰａ（大気圧）のアルゴン流気中で８２０℃まで加熱し、その後、雰囲気を１００ｋＰａ（大気圧）の水素流気に切り替えた後、８２０℃を３００分保時して水素化・不均化反応を行った。次に、８２０℃のまま５．３ｋＰａに減圧したアルゴン流気中で６０分保時し、脱水素・再結合処理を行った。得られたＨＤＤＲ粉末を振動試料型磁力計（ＶＳＭ：装置名ＶＳＭ５（東英工業社製））で測定した。結果を表９に示す。
【００９７】
【表９】
【００９８】
表９において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【００９９】
次に、得られたＨＤＤＲ粉末に対してホットプレス処理を行った。粉末を充填した金型をホットプレス装置内に設置し、１×１０-2Ｐａ以下の真空中で５８６ＭＰａの圧力を印加しながら、高周波加熱により金型を加熱した。設定温度は６５０℃、７００℃、７５０℃の３条件検討した。昇温速度は１１〜１３℃／ｓｅｃ、温度保持時間は２分で、保持時間経過の１０秒前にプレス圧力を抜いた。保持時間経過後直ちにチャンバ内にヘリウムガスを導入し冷却した。
【０１００】
得られた試料の寸法と単重から密度を計算した。また磁気特性をＢＨトレーサー（装置名：ＭＴＲ−１４１２（メトロン技研社製））で測定した。密度と磁気特性を表１０に示す。６５０℃、７００℃、７５０℃でホットプレスした３つの試料は、ホットプレス前の磁石粉末の保磁力ＨcJより若干低下したものの高い保磁力ＨcJを示した。なお、密度はいずれも真密度近く（９８％以上）まで到達していた。
【０１０１】
【表１０】
【０１０２】
表１０において、Ｊmaxは、着磁したサンプルの着磁方向に２テスラ（Ｔ）（１．６ＭＡ/ｍ）まで外部磁界Ｈを印加したときのサンプルの磁化Ｊ（Ｔ）の最大測定値である。
【０１０３】
図１２（ａ）、図１３（ａ）および図１４（ａ）に、実施例７、実施例８、実施例９の試料温度およびプレス圧力の時間変化を示し、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）に実施例７、実施例８、実施例９の寸法変化と寸法変化の傾きの時間変化とを示す。ホットプレス処理中の試料（金型）温度、プレス圧力、寸法変化は、先と同様に、１ｓｅｃの間隔でモニターし、寸法変化の傾きは、寸法変化の時間微分の１０ｓｅｃ平均値である。
【０１０４】
実施例７、実施例８、実施例９は、寸法変化が温度保持中に飽和し、寸法変化の傾きが０に収束した。図１２（ｂ）、図１３（ｂ）および図１４（ｂ）から、寸法変化の傾きが−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である時間は、実施例７では１分１４秒、実施例８では１分３３秒、実施例９では１分２５秒であった。なお、実施例７、実施例８、実施例９は、それぞれの所定の温度から約２００℃までの降温速度は５℃／秒以上であった。
【０１０５】
さらに、実施例７〜９で得られたバルク体に熱処理を施した。実施例７〜９で得られたバルク体を、１０Ｐａ以下の真空中で、４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃の温度で６０分の熱処理を行った。熱処理後のバルク体の磁気特性を表１１に示す。
【０１０６】
実施例７のバルク体を４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃で熱処理したバルク体を、それぞれ、参考例１、実施例１０、１１、１２、１３、１４とし、実施例８のバルク体を４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃で熱処理したバルク体を、それぞれ、参考例２、実施例１５、１６、１７、１８、１９とし、実施例９のバルク体を４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃で熱処理したバルク体を、それぞれ、参考例３、実施例２０、２１、２２、２３、２４とする。
【０１０７】
４５０℃で６０分間熱処理を行った参考例１〜３のバルク体の保磁力ＨcJは、それぞれ熱処理を行っていない実施例７〜９のバルク体の保磁力ＨcJよりも小さいのに対し、５００℃以上の温度で６０分間熱処理を行った実施例１０〜２４のバルク体の保磁力ＨcJは、それぞれ熱処理を行っていない実施例７〜９のバルク体の保磁力ＨcJよりも大きい。
【０１０８】
このように、工程（ｅ）を経て得られたバルク体（希土類磁石）に対して、５００℃以上の温度で熱処理を行うことにより保磁力ＨcJをさらに増大させることができる。熱処理時間は、ここで例示したように６０分間以上であることが好ましいが、１０分程度でも効果が得られることがある。なお、ここでは、工程（ｅ）の後で熱処理（工程（ｆ））を行ったが、工程（ｄ）の後で工程（ｅ）の前に熱処理（工程（ｆ））を行い、その後で、工程（ｅ）を行っても同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
【表１１】
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明によるとＨＤＤＲ粉末を用いたバルク磁石を従来よりも高い効率で製造できる。
【符号の説明】
【０１１１】
１ チャンバ
２ 金型（ダイ）
３ａ 上部パンチ
３ｂ 下部パンチ
４ 高周波コイル
５ 加圧シリンダー
６ 高周波電源
７ 加圧機構
８ 真空装置
９ ヘリウムガス供給源
１０ 変位計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＤＤＲ粉末を用意する工程（ａ）と、
前記ＨＤＤＲ粉末を成形して圧粉体を作製する工程（ｂ）と、
前記圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する工程（ｃ）と、
前記圧粉体が前記所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの前記圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、前記圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る工程（ｄ）と、
前記バルク体を前記所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する工程（ｅ）と
を包含する、希土類磁石の製造方法。
【請求項２】
前記圧粉体を５００℃未満の温度で２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧する工程を含み、加圧状態を維持したままで前記工程（ｃ）を行う、請求項１に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｃ）の後に前記圧粉体の加圧を開始する、請求項１に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項４】
前記工程（ｄ）の後、前記バルク体に対する加圧を終了した後に、前記工程（ｅ）を開始する、請求項１から３のいずれかに記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項５】
前記工程（ｅ）は、前記バルク体を５℃/秒以上の降温速度で冷却する工程を含む、請求項１から４のいずれかに記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ｂ）は、磁界中で前記ＨＤＤＲ粉末を加圧する工程を含む、請求項１から５のいずれかに記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項１】
ＨＤＤＲ粉末を用意する工程（ａ）と、
前記ＨＤＤＲ粉末を成形して圧粉体を作製する工程（ｂ）と、
前記圧粉体を５℃/秒以上の昇温速度で５００℃以上９００℃以下の範囲内の所定の温度に加熱する工程（ｃ）と、
前記圧粉体が前記所定の温度にある間に、加圧方向を正としたときの前記圧粉体の加圧方向における寸法変化の時間微分の値が−０．１２ｍｍ／分以上０．０ｍｍ／分以下の値である期間が１分以上１５分以下となるように、前記圧粉体を２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧することによって、真密度の９８％以上の密度を有するバルク体を得る工程（ｄ）と、
前記バルク体を前記所定の温度から５００℃未満の温度に冷却する工程（ｅ）と
を包含する、希土類磁石の製造方法。
【請求項２】
前記圧粉体を５００℃未満の温度で２０ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の圧力で加圧する工程を含み、加圧状態を維持したままで前記工程（ｃ）を行う、請求項１に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｃ）の後に前記圧粉体の加圧を開始する、請求項１に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項４】
前記工程（ｄ）の後、前記バルク体に対する加圧を終了した後に、前記工程（ｅ）を開始する、請求項１から３のいずれかに記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項５】
前記工程（ｅ）は、前記バルク体を５℃/秒以上の降温速度で冷却する工程を含む、請求項１から４のいずれかに記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ｂ）は、磁界中で前記ＨＤＤＲ粉末を加圧する工程を含む、請求項１から５のいずれかに記載の希土類磁石の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２５１７４０（Ｐ２０１０−２５１７４０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７２７１０（Ｐ２０１０−７２７１０）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、２１年度、文部科学省科学技術試験研究委託事業元素戦略プロジェクトの委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、２１年度、文部科学省科学技術試験研究委託事業元素戦略プロジェクトの委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]