磁石の製造方法
【課題】比較的低い熱処理温度においてもＢｒが十分に高く、優れたＨｃＪを有する磁石を得ることができる磁石の製造方法を提供すること。
【解決手段】
本発明の磁石の製造方法は、希土類磁石の焼結体に、重希土類元素としてＤｙ又はＴｂを含む重希土類化合物を付着させる第１工程と、重希土類化合物が付着した焼結体を熱処理する第２工程とを有し、重希土類化合物は、ＤｙＦｅ、ＴｂＦｅ、ＤｙＦｅＨ、ＴｂＦｅＨ、ＤｙＮｄＦｅ又はＤｙＮｄＦｅＨであり、第１工程において、焼結体に、重希土類化合物が溶媒に分散されたスラリーを塗布する、ことを特徴とする。
【解決手段】
本発明の磁石の製造方法は、希土類磁石の焼結体に、重希土類元素としてＤｙ又はＴｂを含む重希土類化合物を付着させる第１工程と、重希土類化合物が付着した焼結体を熱処理する第２工程とを有し、重希土類化合物は、ＤｙＦｅ、ＴｂＦｅ、ＤｙＦｅＨ、ＴｂＦｅＨ、ＤｙＮｄＦｅ又はＤｙＮｄＦｅＨであり、第１工程において、焼結体に、重希土類化合物が溶媒に分散されたスラリーを塗布する、ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石の製造方法、より詳しくは希土類元素を含有する希土類磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ（Ｒは希土類元素）系の組成を有する希土類磁石は、優れた磁気特性を有する磁石であり、その磁気特性の更なる向上を目指して多くの検討がなされている。磁石の磁気特性を表す指標としては、一般に、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）が用いられる。このうち、ＨｃＪについては、従来、希土類磁石に対してＤｙやＴｂを添加することで向上させ得ることが知られている。
【０００３】
しかし、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系化合物のＲとしてＤｙやＴｂといった元素を選択すると、その化合物の飽和磁化が小さくなるため、添加量が多すぎる場合にＢｒの低下を招き易い。そこで、このような不都合を低減するために、下記特許文献１には、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系組成を有する焼結磁石体に対し、希土類元素の酸化物、フッ化物又は酸フッ化物を含有する粉末をその表面に存在させた状態で、焼結温度以下の温度で熱処理を施す方法が開示されている。また、特許文献２〜４には、磁石素体を希土類元素主体とする合金溶湯に浸漬することで希土類磁石を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／０４３３４８号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−２８５８６０号公報
【特許文献３】特開２００５−２８５８６１号公報
【特許文献４】特開２００５−２０９９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術のような製造方法により磁気特性が高い希土類磁石が得られるものの、安定した磁気特性を保つためには、１０００℃以上の高温での熱処理温度が必要であった。また、特許文献２〜４に記載の方法では、合金溶湯を使用するため特殊な製造設備が必要となり、製造条件が煩雑になる傾向があった。さらに、１０００℃以上の高温で熱処理する場合、熱処理時の温度バラつきの影響を受け易く、また熱処理による粒成長、過度の元素の拡散が懸念されるために安定した磁気特性を有する磁石を歩留りよく製造することが難しくなる。
【０００６】
そこで、比較的低い熱処理温度でも十分に高いＢｒを維持しつつ、ＨｃＪをさらに向上した希土類磁石を製造することが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、比較的低い熱処理温度においてもＢｒが十分に高く、優れたＨｃＪを有する磁石を得ることができる磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明者らが鋭意研究を行った結果、焼結体に特定の希土類元素の化合物を付着させることによって、比較的低い熱処理温度においてもＢｒが十分に高く、優れたＨｃＪが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の磁石の製造方法は、希土類磁石の焼結体に、重希土類元素としてＤｙ又はＴｂを含む重希土類化合物を付着させる第１工程と、重希土類化合物が付着した焼結体を熱処理する第２工程とを有し、重希土類化合物は、Ｄｙの鉄化合物又はＴｂの鉄化合物であることを特徴とする。ここで、「希土類磁石の焼結体」とは、希土類磁石を形成するための原料（磁性粉末等）を焼成することによって得られた焼結体をいうものとする。
【００１０】
上記本発明の磁石の製造方法によると、必ずしも明らかではないが、希土類磁石の焼結体に特定の重希土類元素の鉄化合物を付着させて熱処理することにより、重希土類元素が焼結体を構成している主相粒子の外縁領域ならびにその粒界に選択的に取り込まれると考えられる。これにより、得られる磁石においては、重希土類元素による優れたＨｃＪの向上効果が得られるとともに、重希土類元素を主相粒子内に過度に含まないため、Ｂｒが十分に高く維持される。
【００１１】
また、本発明においては、重希土類化合物として特にＤｙ又はＴｂ含有量が所定の範囲であるＤｙ又はＴｂの鉄化合物を用いることにより、反磁界に対して磁束を維持できる幅を広くすることができ、ＨｃＪを大きく向上させることができる。Ｄｙ又はＴｂ鉄化合物は、フッ素化物に比べ凝集しやすく、付着量を稼ぐこともできるため、保磁力を向上する効果に特に優れている。また、Ｄｙ又はＴｂ鉄化合物は、共晶点付近で融点が低下するため、熱処理温度を低くすることができ、熱処理時の温度バラつきの影響も受け難くなる。そのため、Ｄｙ又はＴｂ鉄化合物を用いることで、十分なＢｒ及び優れたＨｃＪを有する磁石を得ることができる。
【００１２】
さらに、本発明では、用いられるＤｙ又はＴｂ鉄化合物が、フッ素化物とは異なり磁石の構成成分であることから、従来のフッ化物等を用いた場合に比して、熱処理後の不純物が残り難く、不純物による特性劣化の少ない磁石が得られ易いという効果も得られる。そして、上述したような幾つかの要因によって、本発明によって得られる磁石は、十分なＢｒ及び優れたＨｃＪを有するものとなる。
【００１３】
上記本発明の磁石の製造方法においては、第１工程において、焼結体に、重希土類化合物が溶媒に分散されたスラリーを塗布することにより重希土類化合物を焼結体に付着させることが好ましい。スラリーを焼結体に塗布する方法により、焼結体に対して均一に重希土類化合物を付着させることができる。その結果、熱処理による重希土類化合物の拡散が均一に生じ、更に良好な特性向上を図ることができる。
【００１４】
また、焼結体に付着させる重希土類化合物の平均粒径は、１００ｎｍ〜５０μｍであると好ましい。こうすれば、熱処理による重希土類化合物の拡散をより良好に生じさせることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、比較的低い熱処理温度においてもＢｒが十分に高く、優れたＨｃＪを有する磁石を得ることができる磁石の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】好適な実施形態に係る希土類磁石の製造工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、好適な実施形態に係る磁石（希土類磁石）の製造工程を示すフローチャートである。
【００１９】
本実施形態の希土類磁石の製造においては、まず、所望の組成を有する希土類磁石が得られるような合金を準備する（ステップＳ１１）。この工程では、例えば、希土類磁石の組成に対応する金属等の元素を含む単体、合金や化合物等を、真空又はアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で溶解した後、これを用いて鋳造法やストリップキャスト法等の合金製造プロセスを行うことによって所望の組成を有する合金を作製する。
【００２０】
合金としては、希土類磁石における主相を構成する組成の合金（主相合金）と、粒界相を構成する組成の合金（粒界相合金）との２種類を使用することもできる。
【００２１】
ここで、本発明に適用される希土類磁石としては、例えば、希土類元素として主にＮｄやＰｒを含むものが挙げられ、希土類元素と、希土類元素以外の遷移元素とを組み合わせた組成を有するものが好適である。具体的には、希土類元素（「Ｒ」で表す）としてＮｄ、Ｐｒ、Ｄｙ及びＴｂのうちの少なくとも１種を２５〜３５重量％含み、Ｂを必須元素として０．５〜２．０重量％含み、且つ残部がＦｅであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系の組成を有するものが好ましい。このような希土類磁石は、必要に応じて、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ等の他の元素を更に含む組成を有していてもよい。
【００２２】
次に、得られた合金を粗粉砕して、数百μｍ程度の粒径を有する粒子とする（ステップＳ１２）。合金の粗粉砕は、例えば、ジョークラッシャー、ブラウンミル、スタンプミル等の粗粉砕機を用いるか、または、合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づく自己崩壊的な粉砕を生じさせる（水素吸蔵粉砕）ことによって行うことができる。
【００２３】
続いて、粗粉砕により得られた粉末を更に微粉砕することで（ステップＳ１３）、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは３〜５μｍ程度の粒径を有する希土類磁石の原料粉末（以下、単に「原料粉末」という）を得る。微粉砕は、粗粉砕された粉末に対し、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、湿式アトライター等の微粉砕機を用いて更なる粉砕を行うことによって実施する。
【００２４】
なお、合金の製造において主相合金と粒界相合金の２種類を調整した場合は、各合金に対して粗粉砕及び微粉砕をそれぞれ行い、これにより得られた２種類の微粉末を混合することによって原料粉末を調製してもよい。
【００２５】
次に、上述のようにして得られた原料粉末を、目的の形状に成形する（ステップＳ１４）。成形は、磁場を印加しながら行い、これにより原料粉末に所定の配向を生じさせる。成形は、例えば、プレス成形により行うことができる。具体的には、原料粉末を金型キャビティ内に充填した後、充填された粉末を上パンチと下パンチとの間で挟むようにして加圧することによって、原料粉末を所定形状に成形することができる。成形によって得られる成形体の形状は特に制限されず、柱状、平板状、リング状等、所望とする希土類磁石の形状に応じて変更することができる。成形時の加圧は、０．５〜１．４ｔｏｎ／ｃｍ２で行うことが好ましい。また、印加する磁場は、１２〜２０ｋＯｅとすることが好ましい。なお、成形方法としては、上記のように原料粉末をそのまま成形する乾式成形のほか、原料粉末を油等の溶媒に分散させたスラリーを成形する湿式成形を適用することもできる。
【００２６】
次いで、成形体に対して、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、１０１０〜１１１０℃、２〜６時間で加熱する処理を行うことにより焼成を行う（ステップＳ１５）。これにより、原料粉末が液相焼結を生じ、主相の体積比率が向上した焼結体（希土類磁石の焼結体）が得られる。
【００２７】
焼結体に対しては、適宜所望の大きさや形状に加工した後、例えば焼結体の表面を酸溶液によって処理する表面処理を行う（ステップＳ１６）ことが好ましい。表面処理に用いる酸溶液としては、硝酸、塩酸等の水溶液と、アルコールとの混合溶液が好適である。この表面処理は、例えば、焼結体を酸溶液に浸漬したり、焼結体に酸溶液を噴霧したりすることによって行うことができる。
【００２８】
かかる表面処理によって、焼結体に付着していた汚れや酸化層等を除去して清浄な表面を得ることができ、後述する重希土類化合物の付着及び拡散が有利となる。汚れや酸化層等の除去を更に良好に行う観点からは、酸溶液に超音波を印加しながら表面処理を行ってもよい。
【００２９】
その後、表面処理が施された焼結体の表面に、重希土類元素を含む重希土類化合物を付着させる（ステップＳ１７）。ここで、重希土類元素とは、希土類元素のうちの原子番号が大きいものをいい、一般に６４Ｇｄから７１Ｌｕまでの希土類元素がこれに該当する。本実施形態に係る重希土類化合物の重希土類元素としては、Ｄｙ又はＴｂである。本実施形態では、重希土類化合物として、重希土類元素の鉄化合物のみを用い、酸化物、ハロゲン化物、水酸化物等の鉄化合物以外の重希土類元素の化合物は用いない。重希土類化合物としては、具体的には、ＤｙＦｅ、ＴｂＦｅ、ＤｙＦｅＨ又はＴｂＦｅＨが挙げられる。本発明に係る重希土類化合物は、Ｄｙ又はＴｂと鉄との合金であり、通常の磁石のような優れた高磁気特性は有しない。ここで、重希土類化合物中のＤｙ又はＴｂ含有量は、６０〜９５重量％であることが好ましい。重希土類化合物がＤｙＦｅ又はＴｂＦｅの場合、Ｄｙ又はＴｂ含有量は６５〜９５重量％であることがより好ましく、７０〜９２重量％であることがさらに好ましい。また、重希土類化合物がＤｙＦｅＨ又はＴｂＦｅＨの場合、Ｄｙ又はＴｂ含有量は６４〜９４重量％であることがより好ましく、６９〜９１重量％であることがさらに好ましい。なお、本発明が奏する効果の範囲を逸脱しない範囲で、重希土類化合物中のＦｅの一部がＣｏ、Ａｌ又はＣｕに置換されていてもよい。
【００３０】
焼結体に付着させる重希土類化合物は、粒子状であることが好ましく、その平均粒径は１００ｎｍ〜５０μｍであると好ましく、１μｍ〜１０μｍであるとより好ましい。重希土類化合物の粒径が１００ｎｍ未満であると、熱処理により焼結体に拡散される重希土類化合物の量が過度に多くなり、得られる希土類磁石のＢｒが不十分となるおそれがある。一方、５０μｍを超えると、焼結体中への重希土類化合物の拡散が生じ難くなって、ＨｃＪの向上効果が十分に得られなくなる場合がある。
【００３１】
焼結体に重希土類化合物を付着させる方法としては、例えば、重希土類化合物の粒子をそのまま焼結体に吹き付ける方法、重希土類化合物を溶媒に溶解した溶液を焼結体に塗布する方法、重希土類化合物の粒子を溶媒に分散させたスラリーを焼結体に塗布する方法等が挙げられる。なかでも、スラリーを焼結体に塗布する方法が、重希土類化合物を焼結体に均一に付着させることができ、しかも後述する熱処理での拡散が良好に生じることから好ましい。
【００３２】
スラリーに用いる溶媒としては、重希土類化合物を溶解させずに均一に分散させ得るものが好ましく、例えば、アルコール、アルデヒド、ケトン等が挙げられ、なかでもエタノールが好ましい。また、焼結体へのスラリーの塗布は、スラリー中に焼結体を浸漬させたり、或いは、焼結体にスラリーを滴下したりすることによって行うことができる。
【００３３】
スラリーを用いる場合、スラリー中の重希土類化合物の含有量は、５〜５０重量％であると好ましく、５〜３０重量％であると更に好ましい。スラリー中の重希土類化合物の含有量が少なすぎたり、多すぎたりすると、焼結体に重希土類化合物が均一に付着し難くなる傾向にあり、十分な角形比が得られ難くなるおそれがある。また、多すぎる場合、焼結体の表面が荒れてしまい、得られる磁石の耐食性を向上させるためのめっき等の形成が困難となる場合もある。
【００３４】
なお、スラリー中には、必要に応じて重希土類化合物以外の成分を更に含有させてもよい。スラリーに含有させてもよい他の成分としては、例えば、重希土類化合物の粒子の凝集を防ぐための分散剤等が挙げられる。
【００３５】
続いて、重希土類化合物が付着した焼結体に対し、熱処理を施す（ステップＳ１８）。これにより、焼結体の表面に付着した重希土類化合物が焼結体の内部に拡散する。熱処理は、例えば２段階の工程で行うことができる。この場合、１段階目では８００〜１０００℃程度で１０分〜１０時間の熱処理を行い、２段階目では５００〜６００℃程度で１〜４時間の熱処理を行うことが好ましい。このような２段階の熱処理では、例えば、１段階目で主に重希土類化合物の拡散が生じ、２段階目の熱処理はいわゆる時効処理となって磁気特性の向上（特にＨｃＪ）に寄与する。なお、熱処理は必ずしも２段階で行う必要はなく、少なくとも重希土類化合物の拡散が生じるように行えばよい。
【００３６】
熱処理により、焼結体の表面から内部への重希土類化合物の拡散が生じるが、この際、重希土類化合物は主に焼結体を構成している主相粒子の境界に沿って拡散すると考えられる。その結果、得られる磁石においては、重希土類化合物に由来する重希土類元素が主相粒子の外縁領域や粒界に偏在するようになり、これによって主相粒子が重希土類元素の層に覆われたような構造が形成される。
【００３７】
その後、重希土類化合物を拡散させた焼結体を、必要に応じて所望のサイズに切断したり、表面処理を施したりすることによって、目的とする希土類磁石が得られる。なお、得られた希土類磁石には、その表面上にめっき層、酸化層又は樹脂層等の劣化を防止するための保護層が更に設けられてもよい。
【００３８】
以上のような本実施形態の希土類磁石の製造方法においては、上述したように、焼結体の形成後に重希土類化合物の付着及び熱処理を行っていることから、主に磁石を構成する主相粒子の外縁領域ならびにその粒界に重希土類元素を選択的に拡散させることができ、十分にＢｒを維持しつつＨｃＪを向上させることができる。また、本実施形態では、特に重希土類化合物として鉄化合物を用いていることから、熱処理温度を比較的低くすることができるため、磁石製造時における炉内の温度バラつき等の影響を受け難くなり、また粒成長、過度の元素の拡散が抑制できるため効率よく磁気特性に優れる希土類磁石を得ることができる。
【００３９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。
【実施例】
【００４０】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
［希土類磁石の製造］
【００４１】
（実施例１）
まず、２３．５０ｗｔ％Ｎｄ−３．５０ｗｔ％Ｄｙ−３．３０ｗｔ％Ｐｒ−０．４５０ｗｔ％Ｃｏ−０．１８ｗｔ％Ａｌ−０．０６ｗｔ％Ｃｕ−０．９７ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する希土類磁石が得られるように原料合金を準備した。原料合金としては、主に磁石の主相を形成するため主相系合金と、主に粒界を形成するための粒界系合金の２種類を準備した。次いで、これらの原料合金をそれぞれ水素粉砕により粗粉砕した後、高圧Ｎ２ガスによるジェットミル粉砕を行い、それぞれ平均粒径Ｄ＝４μｍの微粉末とした。
【００４２】
得られた主相系合金の微粉末と、粒界系合金の微粉末とを、前者：後者＝９５：５の割合で混合して、希土類磁石の原料粉末である磁性粉末を調製した。次いで、この磁性粉末を用い、成型圧１．２ｔ／ｃｍ２、配向磁場１５ｋＯｅの条件で磁場中成型を行い、成型体を得た。それから、得られた成型体を、１０６０℃、４時間の条件で焼成して、上記の組成を有する希土類磁石の焼結体を得た。
【００４３】
得られた焼結体を、３ｗｔ％硝酸／エタノールの混合溶液に３分間浸漬させた後、エタノールに１分間浸漬する処理を２回行い、焼結体の表面処理を行った。これらの処理は、いずれも超音波を印加しながら行った。続いて、表面処理後の焼結体を、超音波を印加しながら、ＤｙＦｅ（平均粒径Ｄ＝５μｍ）をエタノールに分散させたスラリー（ＤｙＦｅ含有量＝５０重量％）に浸漬した後、スラリーが付着した焼結体を窒素雰囲気下で乾燥させた。これにより、焼結体の表面にＤｙＦｅを付着させた。
【００４４】
なお、使用したＤｙＦｅ粉末は、表１に示す組成を有するものでありＤｙＦｅ合金をブラウンミルで粗粉砕後、ボールミルにて７２時間粉砕することにより作製したものである。
【００４５】
そして、乾燥後の焼結体に対し、９００℃又は１０００℃で１時間の熱処理を行った後、５４０℃、１時間の時効処理を更に行うことにより、希土類磁石を得た。得られた希土類磁石の大きさは、２．５ｍｍ（厚み：磁気異方化方向）×１４ｍｍ×１０ｍｍであった。
【００４６】
（実施例２〜６）
ＤｙＦｅの組成を表１に示す組成に変更した以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００４７】
（実施例７）
ＤｙＦｅに代えて、表１に示す組成を有するＤｙＮｄＦｅを用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００４８】
（実施例８〜１３）
ＤｙＦｅに代えて、表１に示す組成を有するＤｙＦｅＨを用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００４９】
なお、使用したＤｙＦｅＨ粉末は、ＤｙＦｅ合金を水素雰囲気下３５０℃で１時間吸蔵させ、これに続いてＡｒ雰囲気下６００℃で１時間処理した後、ボールミルにて７２時間粉砕することにより作製したものである。
【００５０】
（実施例１４）
ＤｙＦｅに代えて、表１に示す組成を有するＤｙＮｄＦｅＨを用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００５１】
なお、使用したＤｙＮｄＦｅＨ粉末は、ＤｙＮｄＦｅ合金を水素雰囲気下３５０℃で１時間吸蔵させ、これに続いてＡｒ雰囲気下６００℃で１時間処理した後、ボールミルにて７２時間粉砕することにより作製したものである。
【００５２】
（実施例１５、１６）
ＤｙＦｅに代えて、表１に示す組成を有するＴｂＦｅを用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００５３】
（比較例１）
ＤｙＦｅに代えて、ＤｙＦ３を用いたこと以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００５４】
（比較例２）
実施例１と同様にして希土類磁石の焼結体を得た後、この焼結体に対し、９００℃、１時間の熱処理を行った後、５４０℃、１時間の時効処理を行い、希土類磁石を得た。
【００５５】
【表１】
【００５６】
（比較例３〜１４）
ＤｙＦｅに代えて、表２に示す組成を有する希土類元素化合物を用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００５７】
【表２】
【００５８】
［特性評価］
（希土類磁石の焼結体に対する重希土類化合物の塗布量の測定）
まず、希土類磁石の焼結体に付着させる重希土類化合物の種類による、焼結体に対する塗布量の相違を評価した。すなわち、上述した希土類磁石の製造過程において、焼結体をＤｙ化合物のスラリーに浸漬する前の重量（Ａ）と、スラリーに浸漬して乾燥させた後の重量（Ｂ）とを測定し、下記式（１）より、焼結体への重希土類化合物の塗布量を求めた。
塗布量（重量％）＝（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００ （１）
【００５９】
（Ｄｙ成分の塗布量の算出(Ｄｙ含有量)）
重希土類化合物中のＤｙの重量比と塗布量を乗じて、基材に対して塗布されたＤｙ重量％(Ｄｙ含有量)を算出した。得られた結果を表３に示す。
【００６０】
（希土類成分の塗布量の算出(希土類含有量)）
希土類化合物中の希土類の重量比と塗布量を乗じて、基材に対して塗布された希土類重量％(希土類含有量)を算出した。得られた結果を表４に示す。
【００６１】
（磁気特性の評価）
上述した各実施例及び比較例の各希土類磁石を用いて得られた測定用サンプルの磁気特性を、ＢＨトレーサーによりそれぞれ測定した。得られた結果から、各測定用サンプルの残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）をそれぞれ求めた。
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】
表３より、希土類磁石の焼結体に対しては、ＤｙＦ３よりもＤｙ鉄化合物の方が付着し易く、Ｄｙ鉄化合物は、ＤｙＦ３に比して重量あたりのＤｙ量も多いため、焼結体に対するＤｙ元素自体の付着に有利であることが判明した。
【００６５】
焼結体に付着させる希土類化合物としてＤｙ鉄化合物を用いた実施例１〜１４の希土類磁石によれば、十分なＢｒ及びＨｃＪを有することが確認された。同様に、焼結体に付着させる希土類化合物としてＴｂ鉄化合物を用いた実施例１５及び１６の希土類磁石によれば、十分なＢｒ及びＨｃＪを有することが確認された。また、実施例１〜１６の希土類磁石は、ＨｃＪの向上が大きいだけでなく、９００℃での熱処理でも１０００℃での熱処理と同等のＨｃＪを有することが判明した。
【００６６】
一方、表４に示すように、比較例３〜１４の希土類磁石によれば、焼結体に付着させる希土類化合物が、Ｄｙ又はＴｂを含有しないと、十分に高いＨｃＪが得られないことが判明した。
【００６７】
このことから、焼結体に付着させる重希土類化合物としてＤｙ又はＴｂ鉄化合物を用いることで、比較的低い熱処理温度においてもＢｒを維持しつつ、ＨｃＪを向上できることが確認された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石の製造方法、より詳しくは希土類元素を含有する希土類磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ（Ｒは希土類元素）系の組成を有する希土類磁石は、優れた磁気特性を有する磁石であり、その磁気特性の更なる向上を目指して多くの検討がなされている。磁石の磁気特性を表す指標としては、一般に、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）が用いられる。このうち、ＨｃＪについては、従来、希土類磁石に対してＤｙやＴｂを添加することで向上させ得ることが知られている。
【０００３】
しかし、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系化合物のＲとしてＤｙやＴｂといった元素を選択すると、その化合物の飽和磁化が小さくなるため、添加量が多すぎる場合にＢｒの低下を招き易い。そこで、このような不都合を低減するために、下記特許文献１には、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系組成を有する焼結磁石体に対し、希土類元素の酸化物、フッ化物又は酸フッ化物を含有する粉末をその表面に存在させた状態で、焼結温度以下の温度で熱処理を施す方法が開示されている。また、特許文献２〜４には、磁石素体を希土類元素主体とする合金溶湯に浸漬することで希土類磁石を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／０４３３４８号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−２８５８６０号公報
【特許文献３】特開２００５−２８５８６１号公報
【特許文献４】特開２００５−２０９９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術のような製造方法により磁気特性が高い希土類磁石が得られるものの、安定した磁気特性を保つためには、１０００℃以上の高温での熱処理温度が必要であった。また、特許文献２〜４に記載の方法では、合金溶湯を使用するため特殊な製造設備が必要となり、製造条件が煩雑になる傾向があった。さらに、１０００℃以上の高温で熱処理する場合、熱処理時の温度バラつきの影響を受け易く、また熱処理による粒成長、過度の元素の拡散が懸念されるために安定した磁気特性を有する磁石を歩留りよく製造することが難しくなる。
【０００６】
そこで、比較的低い熱処理温度でも十分に高いＢｒを維持しつつ、ＨｃＪをさらに向上した希土類磁石を製造することが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、比較的低い熱処理温度においてもＢｒが十分に高く、優れたＨｃＪを有する磁石を得ることができる磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明者らが鋭意研究を行った結果、焼結体に特定の希土類元素の化合物を付着させることによって、比較的低い熱処理温度においてもＢｒが十分に高く、優れたＨｃＪが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の磁石の製造方法は、希土類磁石の焼結体に、重希土類元素としてＤｙ又はＴｂを含む重希土類化合物を付着させる第１工程と、重希土類化合物が付着した焼結体を熱処理する第２工程とを有し、重希土類化合物は、Ｄｙの鉄化合物又はＴｂの鉄化合物であることを特徴とする。ここで、「希土類磁石の焼結体」とは、希土類磁石を形成するための原料（磁性粉末等）を焼成することによって得られた焼結体をいうものとする。
【００１０】
上記本発明の磁石の製造方法によると、必ずしも明らかではないが、希土類磁石の焼結体に特定の重希土類元素の鉄化合物を付着させて熱処理することにより、重希土類元素が焼結体を構成している主相粒子の外縁領域ならびにその粒界に選択的に取り込まれると考えられる。これにより、得られる磁石においては、重希土類元素による優れたＨｃＪの向上効果が得られるとともに、重希土類元素を主相粒子内に過度に含まないため、Ｂｒが十分に高く維持される。
【００１１】
また、本発明においては、重希土類化合物として特にＤｙ又はＴｂ含有量が所定の範囲であるＤｙ又はＴｂの鉄化合物を用いることにより、反磁界に対して磁束を維持できる幅を広くすることができ、ＨｃＪを大きく向上させることができる。Ｄｙ又はＴｂ鉄化合物は、フッ素化物に比べ凝集しやすく、付着量を稼ぐこともできるため、保磁力を向上する効果に特に優れている。また、Ｄｙ又はＴｂ鉄化合物は、共晶点付近で融点が低下するため、熱処理温度を低くすることができ、熱処理時の温度バラつきの影響も受け難くなる。そのため、Ｄｙ又はＴｂ鉄化合物を用いることで、十分なＢｒ及び優れたＨｃＪを有する磁石を得ることができる。
【００１２】
さらに、本発明では、用いられるＤｙ又はＴｂ鉄化合物が、フッ素化物とは異なり磁石の構成成分であることから、従来のフッ化物等を用いた場合に比して、熱処理後の不純物が残り難く、不純物による特性劣化の少ない磁石が得られ易いという効果も得られる。そして、上述したような幾つかの要因によって、本発明によって得られる磁石は、十分なＢｒ及び優れたＨｃＪを有するものとなる。
【００１３】
上記本発明の磁石の製造方法においては、第１工程において、焼結体に、重希土類化合物が溶媒に分散されたスラリーを塗布することにより重希土類化合物を焼結体に付着させることが好ましい。スラリーを焼結体に塗布する方法により、焼結体に対して均一に重希土類化合物を付着させることができる。その結果、熱処理による重希土類化合物の拡散が均一に生じ、更に良好な特性向上を図ることができる。
【００１４】
また、焼結体に付着させる重希土類化合物の平均粒径は、１００ｎｍ〜５０μｍであると好ましい。こうすれば、熱処理による重希土類化合物の拡散をより良好に生じさせることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、比較的低い熱処理温度においてもＢｒが十分に高く、優れたＨｃＪを有する磁石を得ることができる磁石の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】好適な実施形態に係る希土類磁石の製造工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、好適な実施形態に係る磁石（希土類磁石）の製造工程を示すフローチャートである。
【００１９】
本実施形態の希土類磁石の製造においては、まず、所望の組成を有する希土類磁石が得られるような合金を準備する（ステップＳ１１）。この工程では、例えば、希土類磁石の組成に対応する金属等の元素を含む単体、合金や化合物等を、真空又はアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で溶解した後、これを用いて鋳造法やストリップキャスト法等の合金製造プロセスを行うことによって所望の組成を有する合金を作製する。
【００２０】
合金としては、希土類磁石における主相を構成する組成の合金（主相合金）と、粒界相を構成する組成の合金（粒界相合金）との２種類を使用することもできる。
【００２１】
ここで、本発明に適用される希土類磁石としては、例えば、希土類元素として主にＮｄやＰｒを含むものが挙げられ、希土類元素と、希土類元素以外の遷移元素とを組み合わせた組成を有するものが好適である。具体的には、希土類元素（「Ｒ」で表す）としてＮｄ、Ｐｒ、Ｄｙ及びＴｂのうちの少なくとも１種を２５〜３５重量％含み、Ｂを必須元素として０．５〜２．０重量％含み、且つ残部がＦｅであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系の組成を有するものが好ましい。このような希土類磁石は、必要に応じて、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ等の他の元素を更に含む組成を有していてもよい。
【００２２】
次に、得られた合金を粗粉砕して、数百μｍ程度の粒径を有する粒子とする（ステップＳ１２）。合金の粗粉砕は、例えば、ジョークラッシャー、ブラウンミル、スタンプミル等の粗粉砕機を用いるか、または、合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づく自己崩壊的な粉砕を生じさせる（水素吸蔵粉砕）ことによって行うことができる。
【００２３】
続いて、粗粉砕により得られた粉末を更に微粉砕することで（ステップＳ１３）、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは３〜５μｍ程度の粒径を有する希土類磁石の原料粉末（以下、単に「原料粉末」という）を得る。微粉砕は、粗粉砕された粉末に対し、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、湿式アトライター等の微粉砕機を用いて更なる粉砕を行うことによって実施する。
【００２４】
なお、合金の製造において主相合金と粒界相合金の２種類を調整した場合は、各合金に対して粗粉砕及び微粉砕をそれぞれ行い、これにより得られた２種類の微粉末を混合することによって原料粉末を調製してもよい。
【００２５】
次に、上述のようにして得られた原料粉末を、目的の形状に成形する（ステップＳ１４）。成形は、磁場を印加しながら行い、これにより原料粉末に所定の配向を生じさせる。成形は、例えば、プレス成形により行うことができる。具体的には、原料粉末を金型キャビティ内に充填した後、充填された粉末を上パンチと下パンチとの間で挟むようにして加圧することによって、原料粉末を所定形状に成形することができる。成形によって得られる成形体の形状は特に制限されず、柱状、平板状、リング状等、所望とする希土類磁石の形状に応じて変更することができる。成形時の加圧は、０．５〜１．４ｔｏｎ／ｃｍ２で行うことが好ましい。また、印加する磁場は、１２〜２０ｋＯｅとすることが好ましい。なお、成形方法としては、上記のように原料粉末をそのまま成形する乾式成形のほか、原料粉末を油等の溶媒に分散させたスラリーを成形する湿式成形を適用することもできる。
【００２６】
次いで、成形体に対して、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、１０１０〜１１１０℃、２〜６時間で加熱する処理を行うことにより焼成を行う（ステップＳ１５）。これにより、原料粉末が液相焼結を生じ、主相の体積比率が向上した焼結体（希土類磁石の焼結体）が得られる。
【００２７】
焼結体に対しては、適宜所望の大きさや形状に加工した後、例えば焼結体の表面を酸溶液によって処理する表面処理を行う（ステップＳ１６）ことが好ましい。表面処理に用いる酸溶液としては、硝酸、塩酸等の水溶液と、アルコールとの混合溶液が好適である。この表面処理は、例えば、焼結体を酸溶液に浸漬したり、焼結体に酸溶液を噴霧したりすることによって行うことができる。
【００２８】
かかる表面処理によって、焼結体に付着していた汚れや酸化層等を除去して清浄な表面を得ることができ、後述する重希土類化合物の付着及び拡散が有利となる。汚れや酸化層等の除去を更に良好に行う観点からは、酸溶液に超音波を印加しながら表面処理を行ってもよい。
【００２９】
その後、表面処理が施された焼結体の表面に、重希土類元素を含む重希土類化合物を付着させる（ステップＳ１７）。ここで、重希土類元素とは、希土類元素のうちの原子番号が大きいものをいい、一般に６４Ｇｄから７１Ｌｕまでの希土類元素がこれに該当する。本実施形態に係る重希土類化合物の重希土類元素としては、Ｄｙ又はＴｂである。本実施形態では、重希土類化合物として、重希土類元素の鉄化合物のみを用い、酸化物、ハロゲン化物、水酸化物等の鉄化合物以外の重希土類元素の化合物は用いない。重希土類化合物としては、具体的には、ＤｙＦｅ、ＴｂＦｅ、ＤｙＦｅＨ又はＴｂＦｅＨが挙げられる。本発明に係る重希土類化合物は、Ｄｙ又はＴｂと鉄との合金であり、通常の磁石のような優れた高磁気特性は有しない。ここで、重希土類化合物中のＤｙ又はＴｂ含有量は、６０〜９５重量％であることが好ましい。重希土類化合物がＤｙＦｅ又はＴｂＦｅの場合、Ｄｙ又はＴｂ含有量は６５〜９５重量％であることがより好ましく、７０〜９２重量％であることがさらに好ましい。また、重希土類化合物がＤｙＦｅＨ又はＴｂＦｅＨの場合、Ｄｙ又はＴｂ含有量は６４〜９４重量％であることがより好ましく、６９〜９１重量％であることがさらに好ましい。なお、本発明が奏する効果の範囲を逸脱しない範囲で、重希土類化合物中のＦｅの一部がＣｏ、Ａｌ又はＣｕに置換されていてもよい。
【００３０】
焼結体に付着させる重希土類化合物は、粒子状であることが好ましく、その平均粒径は１００ｎｍ〜５０μｍであると好ましく、１μｍ〜１０μｍであるとより好ましい。重希土類化合物の粒径が１００ｎｍ未満であると、熱処理により焼結体に拡散される重希土類化合物の量が過度に多くなり、得られる希土類磁石のＢｒが不十分となるおそれがある。一方、５０μｍを超えると、焼結体中への重希土類化合物の拡散が生じ難くなって、ＨｃＪの向上効果が十分に得られなくなる場合がある。
【００３１】
焼結体に重希土類化合物を付着させる方法としては、例えば、重希土類化合物の粒子をそのまま焼結体に吹き付ける方法、重希土類化合物を溶媒に溶解した溶液を焼結体に塗布する方法、重希土類化合物の粒子を溶媒に分散させたスラリーを焼結体に塗布する方法等が挙げられる。なかでも、スラリーを焼結体に塗布する方法が、重希土類化合物を焼結体に均一に付着させることができ、しかも後述する熱処理での拡散が良好に生じることから好ましい。
【００３２】
スラリーに用いる溶媒としては、重希土類化合物を溶解させずに均一に分散させ得るものが好ましく、例えば、アルコール、アルデヒド、ケトン等が挙げられ、なかでもエタノールが好ましい。また、焼結体へのスラリーの塗布は、スラリー中に焼結体を浸漬させたり、或いは、焼結体にスラリーを滴下したりすることによって行うことができる。
【００３３】
スラリーを用いる場合、スラリー中の重希土類化合物の含有量は、５〜５０重量％であると好ましく、５〜３０重量％であると更に好ましい。スラリー中の重希土類化合物の含有量が少なすぎたり、多すぎたりすると、焼結体に重希土類化合物が均一に付着し難くなる傾向にあり、十分な角形比が得られ難くなるおそれがある。また、多すぎる場合、焼結体の表面が荒れてしまい、得られる磁石の耐食性を向上させるためのめっき等の形成が困難となる場合もある。
【００３４】
なお、スラリー中には、必要に応じて重希土類化合物以外の成分を更に含有させてもよい。スラリーに含有させてもよい他の成分としては、例えば、重希土類化合物の粒子の凝集を防ぐための分散剤等が挙げられる。
【００３５】
続いて、重希土類化合物が付着した焼結体に対し、熱処理を施す（ステップＳ１８）。これにより、焼結体の表面に付着した重希土類化合物が焼結体の内部に拡散する。熱処理は、例えば２段階の工程で行うことができる。この場合、１段階目では８００〜１０００℃程度で１０分〜１０時間の熱処理を行い、２段階目では５００〜６００℃程度で１〜４時間の熱処理を行うことが好ましい。このような２段階の熱処理では、例えば、１段階目で主に重希土類化合物の拡散が生じ、２段階目の熱処理はいわゆる時効処理となって磁気特性の向上（特にＨｃＪ）に寄与する。なお、熱処理は必ずしも２段階で行う必要はなく、少なくとも重希土類化合物の拡散が生じるように行えばよい。
【００３６】
熱処理により、焼結体の表面から内部への重希土類化合物の拡散が生じるが、この際、重希土類化合物は主に焼結体を構成している主相粒子の境界に沿って拡散すると考えられる。その結果、得られる磁石においては、重希土類化合物に由来する重希土類元素が主相粒子の外縁領域や粒界に偏在するようになり、これによって主相粒子が重希土類元素の層に覆われたような構造が形成される。
【００３７】
その後、重希土類化合物を拡散させた焼結体を、必要に応じて所望のサイズに切断したり、表面処理を施したりすることによって、目的とする希土類磁石が得られる。なお、得られた希土類磁石には、その表面上にめっき層、酸化層又は樹脂層等の劣化を防止するための保護層が更に設けられてもよい。
【００３８】
以上のような本実施形態の希土類磁石の製造方法においては、上述したように、焼結体の形成後に重希土類化合物の付着及び熱処理を行っていることから、主に磁石を構成する主相粒子の外縁領域ならびにその粒界に重希土類元素を選択的に拡散させることができ、十分にＢｒを維持しつつＨｃＪを向上させることができる。また、本実施形態では、特に重希土類化合物として鉄化合物を用いていることから、熱処理温度を比較的低くすることができるため、磁石製造時における炉内の温度バラつき等の影響を受け難くなり、また粒成長、過度の元素の拡散が抑制できるため効率よく磁気特性に優れる希土類磁石を得ることができる。
【００３９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。
【実施例】
【００４０】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
［希土類磁石の製造］
【００４１】
（実施例１）
まず、２３．５０ｗｔ％Ｎｄ−３．５０ｗｔ％Ｄｙ−３．３０ｗｔ％Ｐｒ−０．４５０ｗｔ％Ｃｏ−０．１８ｗｔ％Ａｌ−０．０６ｗｔ％Ｃｕ−０．９７ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する希土類磁石が得られるように原料合金を準備した。原料合金としては、主に磁石の主相を形成するため主相系合金と、主に粒界を形成するための粒界系合金の２種類を準備した。次いで、これらの原料合金をそれぞれ水素粉砕により粗粉砕した後、高圧Ｎ２ガスによるジェットミル粉砕を行い、それぞれ平均粒径Ｄ＝４μｍの微粉末とした。
【００４２】
得られた主相系合金の微粉末と、粒界系合金の微粉末とを、前者：後者＝９５：５の割合で混合して、希土類磁石の原料粉末である磁性粉末を調製した。次いで、この磁性粉末を用い、成型圧１．２ｔ／ｃｍ２、配向磁場１５ｋＯｅの条件で磁場中成型を行い、成型体を得た。それから、得られた成型体を、１０６０℃、４時間の条件で焼成して、上記の組成を有する希土類磁石の焼結体を得た。
【００４３】
得られた焼結体を、３ｗｔ％硝酸／エタノールの混合溶液に３分間浸漬させた後、エタノールに１分間浸漬する処理を２回行い、焼結体の表面処理を行った。これらの処理は、いずれも超音波を印加しながら行った。続いて、表面処理後の焼結体を、超音波を印加しながら、ＤｙＦｅ（平均粒径Ｄ＝５μｍ）をエタノールに分散させたスラリー（ＤｙＦｅ含有量＝５０重量％）に浸漬した後、スラリーが付着した焼結体を窒素雰囲気下で乾燥させた。これにより、焼結体の表面にＤｙＦｅを付着させた。
【００４４】
なお、使用したＤｙＦｅ粉末は、表１に示す組成を有するものでありＤｙＦｅ合金をブラウンミルで粗粉砕後、ボールミルにて７２時間粉砕することにより作製したものである。
【００４５】
そして、乾燥後の焼結体に対し、９００℃又は１０００℃で１時間の熱処理を行った後、５４０℃、１時間の時効処理を更に行うことにより、希土類磁石を得た。得られた希土類磁石の大きさは、２．５ｍｍ（厚み：磁気異方化方向）×１４ｍｍ×１０ｍｍであった。
【００４６】
（実施例２〜６）
ＤｙＦｅの組成を表１に示す組成に変更した以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００４７】
（実施例７）
ＤｙＦｅに代えて、表１に示す組成を有するＤｙＮｄＦｅを用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００４８】
（実施例８〜１３）
ＤｙＦｅに代えて、表１に示す組成を有するＤｙＦｅＨを用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００４９】
なお、使用したＤｙＦｅＨ粉末は、ＤｙＦｅ合金を水素雰囲気下３５０℃で１時間吸蔵させ、これに続いてＡｒ雰囲気下６００℃で１時間処理した後、ボールミルにて７２時間粉砕することにより作製したものである。
【００５０】
（実施例１４）
ＤｙＦｅに代えて、表１に示す組成を有するＤｙＮｄＦｅＨを用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００５１】
なお、使用したＤｙＮｄＦｅＨ粉末は、ＤｙＮｄＦｅ合金を水素雰囲気下３５０℃で１時間吸蔵させ、これに続いてＡｒ雰囲気下６００℃で１時間処理した後、ボールミルにて７２時間粉砕することにより作製したものである。
【００５２】
（実施例１５、１６）
ＤｙＦｅに代えて、表１に示す組成を有するＴｂＦｅを用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００５３】
（比較例１）
ＤｙＦｅに代えて、ＤｙＦ３を用いたこと以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００５４】
（比較例２）
実施例１と同様にして希土類磁石の焼結体を得た後、この焼結体に対し、９００℃、１時間の熱処理を行った後、５４０℃、１時間の時効処理を行い、希土類磁石を得た。
【００５５】
【表１】
【００５６】
（比較例３〜１４）
ＤｙＦｅに代えて、表２に示す組成を有する希土類元素化合物を用いた以外は、実施例１と同様にして希土類磁石を製造した。
【００５７】
【表２】
【００５８】
［特性評価］
（希土類磁石の焼結体に対する重希土類化合物の塗布量の測定）
まず、希土類磁石の焼結体に付着させる重希土類化合物の種類による、焼結体に対する塗布量の相違を評価した。すなわち、上述した希土類磁石の製造過程において、焼結体をＤｙ化合物のスラリーに浸漬する前の重量（Ａ）と、スラリーに浸漬して乾燥させた後の重量（Ｂ）とを測定し、下記式（１）より、焼結体への重希土類化合物の塗布量を求めた。
塗布量（重量％）＝（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００ （１）
【００５９】
（Ｄｙ成分の塗布量の算出(Ｄｙ含有量)）
重希土類化合物中のＤｙの重量比と塗布量を乗じて、基材に対して塗布されたＤｙ重量％(Ｄｙ含有量)を算出した。得られた結果を表３に示す。
【００６０】
（希土類成分の塗布量の算出(希土類含有量)）
希土類化合物中の希土類の重量比と塗布量を乗じて、基材に対して塗布された希土類重量％(希土類含有量)を算出した。得られた結果を表４に示す。
【００６１】
（磁気特性の評価）
上述した各実施例及び比較例の各希土類磁石を用いて得られた測定用サンプルの磁気特性を、ＢＨトレーサーによりそれぞれ測定した。得られた結果から、各測定用サンプルの残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）をそれぞれ求めた。
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】
表３より、希土類磁石の焼結体に対しては、ＤｙＦ３よりもＤｙ鉄化合物の方が付着し易く、Ｄｙ鉄化合物は、ＤｙＦ３に比して重量あたりのＤｙ量も多いため、焼結体に対するＤｙ元素自体の付着に有利であることが判明した。
【００６５】
焼結体に付着させる希土類化合物としてＤｙ鉄化合物を用いた実施例１〜１４の希土類磁石によれば、十分なＢｒ及びＨｃＪを有することが確認された。同様に、焼結体に付着させる希土類化合物としてＴｂ鉄化合物を用いた実施例１５及び１６の希土類磁石によれば、十分なＢｒ及びＨｃＪを有することが確認された。また、実施例１〜１６の希土類磁石は、ＨｃＪの向上が大きいだけでなく、９００℃での熱処理でも１０００℃での熱処理と同等のＨｃＪを有することが判明した。
【００６６】
一方、表４に示すように、比較例３〜１４の希土類磁石によれば、焼結体に付着させる希土類化合物が、Ｄｙ又はＴｂを含有しないと、十分に高いＨｃＪが得られないことが判明した。
【００６７】
このことから、焼結体に付着させる重希土類化合物としてＤｙ又はＴｂ鉄化合物を用いることで、比較的低い熱処理温度においてもＢｒを維持しつつ、ＨｃＪを向上できることが確認された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類磁石の焼結体に、重希土類元素としてＤｙ又はＴｂを含む重希土類化合物を付着させる第１工程と、
前記重希土類化合物が付着した前記焼結体を熱処理する第２工程と、を有し、
前記重希土類化合物は、ＤｙＦｅ、ＴｂＦｅ、ＤｙＦｅＨ、ＴｂＦｅＨ、ＤｙＮｄＦｅ又はＤｙＮｄＦｅＨであり、
前記第１工程において、前記焼結体に、前記重希土類化合物が溶媒に分散されたスラリーを塗布する、
ことを特徴とする磁石の製造方法。
【請求項２】
前記重希土類化合物中のＤｙ又はＴｂ含有量は、２９．９〜９５．０重量％である、ことを特徴とする請求項１記載の磁石の製造方法。
【請求項３】
前記重希土類化合物中のＤｙ又はＴｂ含有量は、５９．８〜９５．０重量％である、ことを特徴とする請求項１記載の磁石の製造方法。
【請求項４】
前記重希土類化合物の平均粒径が、１００ｎｍ〜５０μｍである、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁石の製造方法。
【請求項１】
希土類磁石の焼結体に、重希土類元素としてＤｙ又はＴｂを含む重希土類化合物を付着させる第１工程と、
前記重希土類化合物が付着した前記焼結体を熱処理する第２工程と、を有し、
前記重希土類化合物は、ＤｙＦｅ、ＴｂＦｅ、ＤｙＦｅＨ、ＴｂＦｅＨ、ＤｙＮｄＦｅ又はＤｙＮｄＦｅＨであり、
前記第１工程において、前記焼結体に、前記重希土類化合物が溶媒に分散されたスラリーを塗布する、
ことを特徴とする磁石の製造方法。
【請求項２】
前記重希土類化合物中のＤｙ又はＴｂ含有量は、２９．９〜９５．０重量％である、ことを特徴とする請求項１記載の磁石の製造方法。
【請求項３】
前記重希土類化合物中のＤｙ又はＴｂ含有量は、５９．８〜９５．０重量％である、ことを特徴とする請求項１記載の磁石の製造方法。
【請求項４】
前記重希土類化合物の平均粒径が、１００ｎｍ〜５０μｍである、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁石の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−４２１５２（Ｐ２０１３−４２１５２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２１１２４３（Ｐ２０１２−２１１２４３）
【出願日】平成２４年９月２５日（２０１２．９．２５）
【分割の表示】特願２００８−１４１２０８（Ｐ２００８−１４１２０８）の分割
【原出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月２５日（２０１２．９．２５）
【分割の表示】特願２００８−１４１２０８（Ｐ２００８−１４１２０８）の分割
【原出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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