(57)【要約】【課題】優れた保磁力を有するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法を提供する。【解決手段】Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有し、少なくとも一部がＴｈ２Ｚｎ１７型又はＴｈ２Ｎｉ１７型の結晶構造を有する磁性相と、前記磁性相の周囲に存在するＺｎ又はＺｎ合金を含有する改質相と、を備え、Ｘ線回折で、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３結晶の（１１３）面の強度値をＡ、α−Ｆｅ結晶の（１１０）面の強度値をＢとしたとき、Ｂ／Ａ×１００で表されるα−Ｆｅ存在確率指標が１２０〜３５０である、磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法。【選択図】図１
2020050892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有し、少なくとも一部がＴｈ２Ｚｎ１７型又はＴｈ２Ｎｉ１７型の結晶構造を有する磁性相と、
前記磁性相の周囲に存在するＺｎを含有する改質相と、
を備え、
Ｘ線回折で、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３結晶の（１１３）面の強度値をＡ、α−Ｆｅ結晶の（１１０）面の強度値をＢとしたとき、Ｂ／Ａ×１００で表されるα−Ｆｅ存在確率指標が１２０〜３５０である、
磁性粒子。
【請求項２】
前記α−Ｆｅ存在確率指標が１３９〜３０１である、請求項１に記載の磁性粒子。
【請求項３】
前記磁性相が、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈ（ただし、Ｒ１はＳｍ以外の希土類元素並びにＹ及びＺｒからなる群より選ばれる一種以上の元素、ｉは０〜０．５０、ｊは０〜０．５２、かつ、ｈは１．５〜４．５）で表される相を含む、請求項１又は２に記載の磁性粒子。
【請求項４】
前記磁性相が、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｈ（ただし、ｈは１．５〜４．５）で表される相を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁性粒子。
【請求項５】
前記磁性相が、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３で表される相を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性粒子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁性粒子の周囲に、金属系バインダ、合金系バインダ、及び樹脂系バインダからなる群から選ばれる一種以上のバインダを含有する結合相を備える、磁性粒子成形体。
【請求項７】
前記結合相がＺｎ又はＺｎ合金を含む、請求項６に記載の磁性粒子成形体。
【請求項８】
Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有し、少なくとも一部がＴｈ２Ｚｎ１７型又はＴｈ２Ｎｉ１７型の結晶構造を有する磁性相を含有する磁性材原料粒子を準備すること、
前記磁性材原料粒子と、Ｚｎ又はＺｎ合金を含有する改質材とを接触させて、接触体を得ること、
前記接触体を、Ｚｎ元素が前記磁性相の表面又は前記磁性相の表面の酸化相に拡散する温度以上、前記磁性相の分解温度未満で熱処理すること、及び
前記熱処理よりも前に、前記磁性材原料粒子の磁性相に、２００〜３００００ｋＰａの応力を付与すること、
を含む、
磁性粒子の製造方法。
【請求項９】
前記応力が３００〜１５０００ｋＰａである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記磁性材原料粒子と、前記改質材の粒子を混合して、前記接触体を得る、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記磁性材原料粒子と、前記改質材の粒子を混合しながら、前記磁性相に応力を付与する、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記磁性相が、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈ（ただし、Ｒ１はＳｍ以外の希土類元素並びにＹ及びＺｒからなる群より選ばれる一種以上の元素、ｉは０〜０．５０、ｊは０〜０．５２、かつ、ｈは１．５〜４．５）で表される相を含む、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記磁性相が、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｈ（ただし、ｈは１．５〜４．５）で表される相を含む、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記磁性相が、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３で表される相を含む、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記熱処理を３５０〜５００℃で行う、請求項８〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記熱処理を４２０〜５００℃で行う、請求項８〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁性粒子を、金属系バインダ、合金系バインダ、及び樹脂系バインダからなる群から選ばれる一種以上のバインダで結合すること、をさらに含む、磁性粒子成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法に関する。本開示は、特に、Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有し、少なくとも一部がＴｈ２Ｚｎ１７型又はＴｈ２Ｎｉ１７型の結晶構造を有する磁性相を備える磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高性能希土類磁石としては、Ｓｍ−Ｃｏ系希土類磁石及びＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石が実用化されているが、近年、これら以外の希土類磁石が検討されている。
【０００３】
例えば、Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有する希土類磁石（以下、「Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系希土類磁石」ということがある。）が検討されている。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系希土類磁石は、Ｓｍ−Ｆｅ結晶に、Ｎが侵入型で固溶していると考えられている。
【０００４】
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系希土類磁石の改良も検討されている。例えば、特許文献１には、Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有する磁性粒子とＺｎ粒子とを混合して成形し、その成形体を熱処理して、保磁力を向上させる試みが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２０１６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された希土類磁石については、保磁力の向上が充分でなく、それは、希土類磁石の製造に用いる磁性粒子に起因していた。このことから、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系希土類磁石の製造に用いる磁性粒子には、保磁力向上の余地がある、という課題を本発明者らは見出した。
【０００７】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、本開示は、優れた保磁力を有するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系の磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにそ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】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ね、本開示の磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法を完成させた。本開示の磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法は、次の態様を含む。
〈１〉Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有し、少なくとも一部がＴｈ２Ｚｎ１７型又はＴｈ２Ｎｉ１７型の結晶構造を有する磁性相と、
前記磁性相の周囲に存在するＺｎを含有する改質相と、
を備え、
Ｘ線回折で、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３結晶の（１１３）面の強度値をＡ、α−Ｆｅ結晶の（１１０）面の強度値をＢとしたとき、Ｂ／Ａ×１００で表されるα−Ｆｅ存在確率指標が１２０〜３５０である、
磁性粒子。
〈２〉前記α−Ｆｅ存在確率指標が１３９〜３０１である、〈１〉項に記載の磁性粒子。
〈３〉前記磁性相が、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈ（ただし、Ｒ１はＳｍ以外の希土類元素並びにＹ及びＺｒからなる群より選ばれる一種以上の元素、ｉは０〜０．５０、ｊは０〜０．５２、かつ、ｈは１．５〜４．５）で表される相を含む、〈１〉又は〈２〉項に記載の磁性粒子。
〈４〉前記磁性相が、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｈ（ただし、ｈは１．５〜４．５）で表される相を含む、〈１〉〜〈３〉項のいずれか一項に記載の磁性粒子。
〈５〉前記磁性相が、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３で表される相を含む、〈１〉〜〈４〉項のいずれか一項に記載の磁性粒子。
〈６〉〈１〉〜〈５〉項のいずれか一項に記載の磁性粒子の周囲に、金属系バインダ、合金系バインダ、及び樹脂系バインダからなる群から選ばれる一種以上のバインダを含有する結合相を備える、磁性粒子成形体。
〈７〉前記結合相がＺｎ又はＺｎ合金を含む、〈６〉項に記載の磁性粒子成形体。
〈８〉Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有し、少なくとも一部がＴｈ２Ｚｎ１７型又はＴｈ２Ｎｉ１７型の結晶構造を有する磁性相を含有する磁性材原料粒子を準備すること、
前記磁性材原料粒子と、Ｚｎ又はＺｎ合金を含有する改質材とを接触させて、接触体を得ること、
前記接触体を、Ｚｎ元素が前記磁性相の表面又は前記磁性相の表面の酸化相に拡散する温度以上、前記磁性相の分解温度未満で熱処理すること、及び
前記熱処理よりも前に、前記磁性材原料粒子の磁性相に、２００〜３００００ｋＰａの応力を付与すること、
を含む、
磁性粒子の製造方法。
〈９〉前記応力が３００〜１５０００ｋＰａである、〈８〉項に記載の方法。
〈１０〉前記磁性材原料粒子と、前記改質材の粒子を混合して、前記接触体を得る、〈８〉又は〈９〉項に記載の方法。
〈１１〉前記磁性材原料粒子と、前記改質材の粒子を混合しながら、前記磁性相に応力を付与する、〈８〉〜〈１０〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１２〉前記磁性相が、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈ（ただし、Ｒ１はＳｍ以外の希土類元素並びにＹ及びＺｒからなる群より選ばれる一種以上の元素、ｉは０〜０．５０、ｊは０〜０．５２、かつ、ｈは１．５〜４．５）で表される相を含む、〈８〉〜〈１１〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１３〉前記磁性相が、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｈ（ただし、ｈは１．５〜４．５）で表される相を含む、〈８〉〜〈１２〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１４〉前記磁性相が、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３で表される相を含む、〈８〉〜〈１３〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１５〉前記熱処理を３５０〜５００℃で行う、〈８〉〜〈１４〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１６〉前記熱処理を４２０〜５００℃で行う、〈８〉〜〈１５〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１７〉〈１〉〜〈７〉項のいずれか一項に記載の磁性粒子を、金属系バインダ、合金系バインダ、及び樹脂系バインダからなる群から選ばれる一種以上のバインダで結合すること、をさらに含む、磁性粒子成形体の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、Ｘ線回析から得られるα−Ｆｅ存在確率指標を所定の範囲にすることによって、保磁力に優れるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系の磁性粒子及び磁性粒子成形体を提供することができる。また、本開示によれば、磁性粒子の磁性相に所定の応力を付与してから、Ｚｎ又はＺｎ合金と熱処理することによって、上記所定のα−Ｆｅ存在確率指標を有する磁性粒子及び磁性粒子成形体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、α−Ｆｅ存在確率指標とＨｃの関係を示すグラフである。
【図２】図２は、付与応力とＨｃの関係を示すグラフである。
【図３】図３は、実施例４の試料ついて、Ｘ線回析の結果を示すチャート図である。
【図４】図４は、磁性材原料粒子（ＳｍＦｅＮ粒子）の磁性相に応力を付加する方法の一態様を説明する模式図である。
【図５】図５は、磁性材原料粒子（ＳｍＦｅＮ粒子）の磁性相に所定の大きさの応力を付与して改質した場合に保磁力が向上する理由を説明する模式図である。
【図６】図６は、磁性材原料粒子（ＳｍＦｅＮ粒子）の磁性相に過剰な大きさの応力を付与して改質した場合に保磁力が低下する理由を説明する模式図である。
【図７】図７は、磁性材原料粒子（ＳｍＦｅＮ粒子）の磁性相に過小な大きさ応力を付与して改質した場合の保磁力について説明する模式図である。
【図８】図８は、図６に付与した応力よりもさらに大きな応力を付与した場合について、磁性材原料粒子（ＳｍＦｅＮ粒子）の磁性相の状態を説明する模式図である。
【図９】図９は、磁性材原料粒子と改質材粒子を混合しながら、磁性材に応力を付与する態様の一例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、改質材がＺｎであり、Ｚｎの融点以上で熱処理する態様の一例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、本開示の磁性粒子成形体の一態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本開示の磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法を限定するものではない。
【００１２】
Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有し、少なくとも一部がＴｈ２Ｚｎ１７型又はＴｈ２Ｎｉ１７型の結晶構造を有する磁性相を含む磁性材原料粒子（以下、「ＳｍＦｅＮ粒子」ということがある。）は、磁性相の表面の少なくとも一部に酸化相を有している。そして、その酸化相には、α−Ｆｅが存在している。このα−Ｆｅによって磁化反転が起こり、保磁力低下の原因となる。そのため、ＳｍＦｅＮ粒子をＺｎ又はＺｎ合金とともに熱処理（以下、これを「改質」ということがある。）して、このα−Ｆｅを極少化することが行われている。極少化とは、実質的にα−Ｆｅが存在していないことを意味する。
【００１３】
しかし、少量のα−Ｆｅが所定の形態で存在する方が、むしろ保磁力が向上する。また、所定の形態を有するα−Ｆｅは、ＳｍＦｅＮ粒子の磁性相に所定の応力を付与した後に改質を行うことによって得られる。これらについて、理論に拘束されないが、図面を用いて以下に説明する。
【００１４】
図４は、ＳｍＦｅＮ粒子の磁性相に応力を付加する方法の一態様を説明する模式図である。図５は、ＳｍＦｅＮ粒子の磁性相に所定の大きさの応力を付与して改質した場合に保磁力が向上する理由を説明する模式図である。図６は、ＳｍＦｅＮ粒子の磁性相に過剰な大きさの応力を付与して改質した場合に保磁力が低下する理由を説明する模式図である。図７は、ＳｍＦｅＮ粒子の磁性相に過小な大きさの応力を付与して改質した場合の保磁力について説明する模式図である。図８は、図６に付与した応力よりもさらに大きな応力を付与した場合について、ＳｍＦｅＮ粒子の磁性相の状態を説明する模式図である。
【００１５】
例えば、図４に示すように、ＳｍＦｅＮ粒子の磁性相１０を、応力付与冶具５０と台座６０で挟み、そして、応力付与冶具５０に荷重を負荷しながら、応力付与冶具５０を台座６０の表面に沿って往復摺動することによって、磁性相１０に応力を付与する。
【００１６】
磁性相１０の表面は酸化され易いため、磁性相１０の表面の少なくとも一部は酸化相になっており、磁性相１０の表面は不安定である。その磁性相１０に所定の大きさの応力を付与すると、図５に示すように、磁性相１０の表面には歪領域１５が形成され、磁性相１０の表面は、さらに不安定になる。歪領域１５が形成された状態で改質がなされると、歪領域１５でＺｎの拡散が促進され、改質相２０が形成される。改質中には、不安定な歪領域１５からα−Ｆｅ３０が生成するが、その多くはＺｎ改質相２０内に固溶して消滅し、少量のα−Ｆｅ３０が改質相２０に残存して、本開示の磁性粒子１００が得られる。
【００１７】
図５に示した場合にように、磁性相１０に付与する応力が所定の大きさであれば、改質相２０内に残存するα−Ｆｅ３０は少量かつ微細に分散する。このようにして得られた本開示の磁性粒子１００に磁界４０を印加すると、α−Ｆｅ３０に磁束４５が集中する。しかし、α−Ｆｅ３０が微細に分散しているため、磁束４５を改質相２０内に収容することができる。このことから、α−Ｆｅ３０の存在によって、磁性相１０への磁気的な負荷をむしろ低減できる。その結果、保磁力が向上する。
【００１８】
磁性相１０に過剰な大きさの応力を付与すると、図６に示すように、磁性相１０の表面には厚い歪領域１５が形成され、磁性相１０の表面は、非常に不安定になる。この状態で改質を行うと、歪領域１５でＺｎの拡散が促進され改質相２０が形成されるが、歪領域１５からは多量のα−Ｆｅ３０が生成する。その一部はＺｎ改質相２０内に固溶して消滅するが、その固溶量には限界があり、多量のα−Ｆｅ３０が改質相２０内に残存する。これにより、改質相２０内でα−Ｆｅ３０同士が結合して、粗大なα−Ｆｅ３０に成長する。このようにして得られた磁性粒子に磁界４０を印加すると、粗大なα−Ｆｅ３０に強い磁束４５が生じる。この強い磁束４５は、磁性相１０に大きな磁気的負担を局所的に与えるため、保磁力が低下する。
【００１９】
磁性相１０に過小な大きさの応力を付与すると、図７に示すように、磁性相１０の表面には薄い歪領域１５が形成される。この状態で改質を行うと、歪領域１５でＺｎの拡散が促進され、改質相２０が形成される。改質中には、歪領域１５からα−Ｆｅ３０が生成する。しかし、その生成量は非常に少量であるため、その多くはＺｎ改質相２０内に固溶して消滅し、改質相２０内に、α−Ｆｅ３０が実質的に存在しない。このようにして得られた磁性粒子に磁界４０を与えても、図５に示したような、α−Ｆｅ３０が微細に分散することによって得られる、磁性相１０への磁気的な負荷を低減する効果は得られない。
【００２０】
磁性相１０に、図６に示した場合よりも、さらに過剰な大きさの応力を付与すると、図８に示したように、磁性相１０は破壊され、磁性相１０としての機能を大幅に損なう。
【００２１】
図５〜８を用いて説明した事項をまとめると、図５に示したように、改質相２０内にα−Ｆｅ３０が少量かつ微細に分散すると、保磁力が向上する。そして、次に説明するα−Ｆｅ存在確率指標が所定の範囲内であるとき、図５に示したように、改質相２０内にα−Ｆｅ３０が少量かつ微細に分散する。
【００２２】
磁性粒子をＸ線回折に供し、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３結晶の（１１３）面の強度値をＡ、α−Ｆｅ結晶の（１１０）面の強度値をＢとしたとき、Ｂ／Ａ×１００で表される値が、α−Ｆｅ存在確率指標である。
【００２３】
図５及び図６から、保磁力は、α−Ｆｅ３０の存在量だけでなく、α−Ｆｅ３０の大きさ、形状、存在分布等、α−Ｆｅ３０の存在形態の影響を大きく受けると理解できる。α−Ｆｅ３０の存在形態は、磁性粒子のＳＥＭ像及び／又はＴＥＭ像から、α−Ｆｅ３０のアスペクト比及び／又は相互離間距離等の幾何学的特徴を表す数値を求めて定量化することも可能ではある。しかし、このような幾何学的特徴を表す数値を求める場合、ＳＥＭ及び／又はＴＥＭの観察視野による定量化のばらつきがある。この点から、ＳＥＭ及び／又はＴＥＭ像を用いて、α−Ｆｅ３０の存在形態を正確に定量化することは容易ではない。
【００２４】
Ｘ線回折において、強度値Ａは、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３結晶の存在量及び存在形態等が反映されており、強度値Ｂはα−Ｆｅ結晶の存在量及び存在形態が反映されている。そして、α−Ｆｅ存在確率指標は、上記ＡとＢの比であるから、改質相２０の外周に、改質に寄与しなかった余分なＺｎ等が残存しても、これらの影響を受けない。理論に拘束されないが、これらのことから、α−Ｆｅ存在確率指標は保磁力との相関が高く、α−Ｆｅ存在確率指標を所定の範囲にすると、保磁力が向上すると考えられる。
【００２５】
これまで述べてきた説明に基づき完成された、本開示の磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法の構成要件を、次に説明する。
【００２６】
《磁性粒子》
本開示の磁性粒子１００は、図５に示すように、磁性相１０及び改質相２０を備える。また、本開示の磁性粒子１００は、α−Ｆｅ存在確率指標が所定の範囲である。以下、磁性相１０、改質相２０、及びα−Ｆｅ存在確率指標について説明する。
【００２７】
〈磁性相〉
本開示の磁性粒子１００は、磁性相１０によって、磁性を発現する。磁性相１０は、Ｓｍ、Ｆｅ、及びＮを含有する。磁性相１０には、本開示の磁性粒子１００及び磁性粒子成形体並びにその製造方法の効果を阻害しない範囲で、Ｒ１を含有していてもよい。Ｒ１は、Ｓｍ以外の希土類元素並びにＹ及びＺｒからなる群より選ばれる一種以上の元素である。また、Ｆｅの一部はＣｏで置換されていてもよい。このような磁性相１０を、Ｓｍ、Ｒ１、Ｆｅ、Ｃｏ、及びＮのモル比で表すと、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈである。ここで、ｈは、１．５以上が好ましく、２．０以上がより好ましく、２．５以上がより一層好ましい。一方、ｈは、４．５以下が好ましく、４．０以下がより好ましく、３．５以下がより一層好ましい。また、ｉは、０以上、０．１０以上、又は０．２０以上であってよく、０．５０以下、０．４０以下、又は０．３０以下であってよい。そして、ｊは、０以上、０．１０以上、又は０．２０以上であってよく、０．５２以下、０．４０以下、又は０．３０以下であってよい。
【００２８】
（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈについては、典型的には、Ｓｍ２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７ＮｈのＳｍの位置にＲ１が置換しているが、これに限られない。例えば、Ｓｍ２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈに、侵入型でＲ１が配置されていてもよい。
【００２９】
また、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈについては、典型的には、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２Ｆｅ１７ＮｈのＦｅの位置にＣｏが置換しているが、これに限られない。例えば、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２Ｆｅ１７Ｎｈに、侵入型でＣｏが配置されていてもよい。
【００３０】
さらに、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈについては、ｈは１．５〜４．５をとり得るが、典型的には、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎ３である。（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈ全体に対する（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎ３の含有量は、７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、９０質量％がより一層好ましい。一方、（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈのすべてが（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎ３でなくてもよい。（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎｈ全体に対する（Ｓｍ（１−ｉ）Ｒ１ｉ）２（Ｆｅ（１−ｊ）Ｃｏｊ）１７Ｎ３の含有量は、９８質量％以下、９５質量％以下、又は９２質量％以下であってよい。
【００３１】
また、磁性相１０全体に対するＳｍ２（Ｆｅ（１−ｉ）Ｃｏｉ）１７Ｎｈの含有量は、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましく、９８質量％以上がより一層好ましい。磁性相１０全体に対するＳｍ２（Ｆｅ（１−ｉ）Ｃｏｉ）１７Ｎｈの含有量が１００質量％でないのは、磁性相１０として、Ｓｍ２（Ｆｅ（１−ｉ）Ｃｏｉ）１７Ｎｈ以外の磁性相を含み得るためである。
【００３２】
本開示の磁性粒子１００の磁性相１０としては、Ｔｈ２Ｚｎ１７型の結晶構造を有する磁性相、Ｔｈ２Ｎｉ１７型の結晶構造を有する磁性相、及びＴｂＣｕ７型の結晶構造を有する磁性相等が挙げられる。
【００３３】
磁性相１０の粒径は、特に制限されない。磁性相１０の粒径は、例えば、１μｍ以上、５μｍ以上、又は１０μｍ以上であってよく、５０μｍ以下、３０μｍ以下、又は２０μｍ以下であってよい。本明細書で、特に断りがない限り、粒径は、投影面積円相当径を意味し、粒径が範囲で記載されている場合には、すべての磁性相１０の８０％以上がその範囲内に分布しているものとする。
【００３４】
〈改質相〉
図５に示したように、改質相２０は、磁性相１０の周囲に存在する。改質相２０は、後述するように、磁性相１０に接触させた改質材からＺｎが拡散して形成される。そのため、改質相２０はＺｎを含有する。上述したように、Ｚｎは磁性相１０に拡散して、磁性相１０を改質するとともに、その改質によって生じたα−Ｆｅ３０の多くが改質相２０内に固溶し、一部が改質相２０内に微細に分散する。
【００３５】
〈α−Ｆｅ存在確率指標〉
α−Ｆｅ存在確率指標の定義は、上述したとおりである。なお、磁性粒子のＸ線回析のデータから、強度値Ａ及びＢを求めるにあたっては、バックグランドを除去した状態で、強度値Ａ及びＢを求めることはもちろんである。
【００３６】
α−Ｆｅ存在確率指標が１２０以上であれば、磁性相１０が破壊されること（図８、参照）はなく、そして、改質相２０にα−Ｆｅ３０が実質的に存在しないということ（図７、参照）はない。これらの観点からは、α−Ｆｅ存在確率指標は、１２５以上、１３０以上、又は１３９以上であってもよい。
【００３７】
α−Ｆｅ存在確率指標が３５０以下であれば、改質相２０内でα−Ｆｅ３０同士が結合して、粗大なα−Ｆｅ３０に成長すること（図６、参照）はない。この観点からは、α−Ｆｅ存在確率指標は、３４０以下、３３０以下、３３０以下、３２０以下、３１０以下、又は３０１以下であってもよい。
【００３８】
すなわち、改質相２０内でα−Ｆｅ３０が少量かつ微細分散するためには、α−Ｆｅ存在確率指標は、１２０以上、１２５以上、１３０以上、又は１３９以上であってよく、３５０以下、３４０以下、３３０以下、３２０以下、３１０以下、又は３０１以下であってよい。
【００３９】
《磁性粒子成形体》
これまで説明してきた磁性粒子を、金属系バインダ、合金系バインダ、及び樹脂系バインダからなる群より選ばれる一種以上を用いて、磁性粒子成形体としてよい。
【００４０】
図１１は、本開示の磁性粒子成形体の一態様を示す模式図である。図１１に示した態様は、改質材としてＺｎを使用して接触体を準備して熱処理した後、それを、そのまま磁性粒子成形体とした場合の模式図である。本開示の磁性粒子成形体２００は、本開示の磁性粒子１００の周囲に改質材に由来する結合相７０を備える。
【００４１】
本開示の磁性粒子成形体２００は、上述の態様に限られない。例えば、図１１に示した態様の本開示の磁性粒子成形体２００を粉砕して、本開示の磁性粒子１００を採取し、それを、金属系バインダ、合金系バインダ、及び樹脂系バインダからなる群から選ばれる一種以上のバインダで結合して、本開示の磁性粒子成形体２００としてもよい。この態様では、結合相７０は、金属系バインダ、合金系バインダ、及び樹脂系バインダからなる群から選ばれる一種以上のバインダを含有する。これらのバインダについては、後述する。
【００４２】
本開示の磁性粒子成形体２００の組成は、例えば、改質材としてＺｎ又はＺｎ合金を使用して接触体を準備して熱処理した後、それを、そのまま、本開示の磁性粒子成形体２００とした場合、次のとおりであってよい。
【００４３】
本開示の磁性粒子成形体２００の組成は、例えば、ＳｍｘＲ１ｙＦｅ（１００−ｘ−ｙ−ｚ−ｗ−ｐ−ｑ）ＣｏｚＭ１ｗＮｐＯｑ・（Ｚｎ（１−ｓ−ｔ）Ｍ２ｓＯｔ）ｒで表される。ＳｍｘＲ１ｙＦｅ（１００−ｘ−ｙ−ｚ−ｗ−ｐ−ｑ）ＣｏｚＭ１ｗＮｐＯｑは磁性材原料粒子に由来し、（Ｚｎ（１−ｓ−ｔ）Ｍ２ｓＯｔ）ｒは改質材（Ｚｎ又はＺｎ合金）に由来する。
【００４４】
Ｒ１はＳｍ以外の希土類元素並びにＹ及びＺｒから選ばれる１種以上である。Ｍ１は、磁性材原料粒子に由来する、Ｇａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃａ、Ｂ、Ｎｉ、及びＣから選ばれる１種以上並びに不可避的不純物元素の合計である。Ｍ２は、改質材（Ｚｎ又はＺｎ合金）に由来する元素である。改質材がＺｎである場合、Ｍ２はＯ（酸素）以外の不可避的に含有する不純物元素である。改質材がＺｎ合金である場合、Ｍ２はＺｎと合金化する元素及びＯ（酸素）以外の不可避に含有する不純物元素である。ｘ、ｙ、ｚ、w、ｐ、ｑ、及びｒは原子％であり、ｓ及びｔは割合（モル比）である。
【００４５】
本明細書で、希土類元素とは、Ｓｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、及びＬｕである。
【００４６】
Ｓｍは、本開示の磁性粒子１００の主要元素であり、その含有量は、本開示の磁性粒子１００がこれまでに説明した磁性相１０になるように、適宜決定される。Ｓｍの含有量ｘは、例えば、４．５原子％以上、５．０原子％以上、又は５．５原子％以上であってよく、１０．０原子％以下、９．０原子％以下、又は８．０原子％以下であってよい。
【００４７】
本開示の磁性粒子１００に含まれる希土類元素は、主としてＳｍであるが、本開示の希土類磁石及びその製造方法の効果を阻害しない範囲で、磁性相１０は、Ｒ１を含有してもよい。Ｒ１の含有量ｙは、例えば、０原子％以上、０．５原子％以上、又は１．０原子％以上であってよく、５．０原子％以下、４．０原子％以下、又は３．０原子％以下であってよい。
【００４８】
Ｆｅは、本開示の磁性粒子１００の主要元素であり、Ｓｍ及びＮとともに磁性相１０を形成する。その含有量は、ＳｍｘＲ１ｙＦｅ（１００−ｘ−ｙ−ｚ−ｗ−ｐ−ｑ）ＣｏｚＭ１ｗＮｐＯｑ式において、Ｓｍ、Ｒ１、Ｃｏ、Ｍ１、Ｎ、及びＯの残部である。
【００４９】
Ｆｅの一部をＣｏで置換してもよい。本開示の磁性粒子１００がＣｏを含有すると、本開示の磁性粒子１００のキュリー温度が向上する。Ｃｏの含有量ｚは、例えば、０原子％以上、５原子％以上、又は１０原子％以上であってよく、３１原子％以下、２０原子％以下、又は１５原子％以下であってよい。
【００５０】
Ｍ１は、本開示の磁性粒子１００の磁気特性を阻害しない範囲で、特定の特性、例えば、耐熱性、及び耐食性等を向上させるために添加される元素と、不可避的不純物元素の合計である。Ｍ１の含有量ｗは、例えば、０．００１原子％以上、０．００５原子％以上、０．０１０原子％以上、０．０５０原子％以上、０．１００原子％以上、０．５００原子％以上、又は１．０００原子％以上であってよく、３．０００原子％以下、２．５００原子％以下、又は２．０００原子％以下であってよい。
【００５１】
Ｎは、本開示の磁性粒子１００の主要元素であり、その含有量は、本開示の磁性粒子１００がこれまでに説明した磁性相１０になるように適宜決定される。Ｎの含有量ｐは、例えば、１１．６原子％以上、１２．５原子％以上、又は１３．０原子％以上であってよく、１５．６原子％以下、１４．５原子％以下、又は１４．０原子％以下であってよい。
【００５２】
Ｚｎは、磁性粒子を結合するとともに、磁性粒子を改質する。しかし、Ｚｎは磁性の発現に寄与しないため、改質材の配合量が過剰であると磁化が低下する。磁性粒子の結合の観点からは、磁性粒子の質量を１としたとき、改質材の質量は、０．１以上、０．２以上、０．４以上、０．８以上、又は１．０以上であってよい。磁化の低下を抑制する観点からは、磁性粒子の質量を１としたとき、改質材の質量は、３．０以下、２．８以下、２．６以下、２．４以下、２．２以下、２．０以下、１．８以下、１．６以下、１．４以下、又は１．２以下であってよい。
【００５３】
改質材としてＺｎ又はＺｎ合金を使用して接触体を準備して熱処理した後、それを、そのまま磁性粒子成形体とする場合、磁化の低下を抑制するため、磁性粒子と改質材との合計に対するＺｎ成分の含有量が低くすることが好ましい。磁性粒子の結合の観点からは、磁性粒子と改質材との合計に対するＺｎ成分が、１質量％以上、３質量％以上、６質量％以上、又は９質量％以上になるように、改質材の組成と改質材の配合量を決定するのがよい。磁化の低下を抑制する観点からは、磁性粒子と改質材との合計に対するＺｎ成分が、２０質量以下、１８質量以下、又は１６質量％以下になるように、改質材の組成と改質材の配合量を決定するのがよい。
【００５４】
Ｍ２は、改質材として、Ｚｎ合金を使用するときの合金元素である。本開示の磁性粒子１００は、磁性材原料粒子改質材との接触体を熱処理して得られる。Ｍ２は、Ｚｎと合金化して、Ｚｎ−Ｍ２合金の溶融開始温度を、Ｚｎの融点よりも降下させる元素及び不可避的不純物元素であることが好ましい。なお、本明細書において、Ｚｎとは、金属Ｚｎを意味し、金属Ｚｎとは、合金化されていないＺｎのことを意味する。
【００５５】
Ｚｎ−Ｍ２合金の溶融開始温度を、Ｚｎの融点よりも降下させる元素Ｍ２としては、ＺｎとＭ２とで共晶合金を形成する元素が挙げられる。Ｍ２としては、典型的には、Ｓｎ、Ｍｇ、及びＡｌ並びにこれらの組み合せ等が挙げられる。このような元素による融点降下作用を阻害せず、本開示の磁性粒子１００の特定の特性、例えば、耐熱性及び耐食性等を向上させるために添加される元素についても、Ｍ２とすることができる。また、不可避的不純物元素とは、改質材の原材料に含まれる不純物等、その含有を回避することが避けられない、あるいは、回避するためには著しい製造コストの上昇を招くような不純物元素のことをいう。
【００５６】
改質材における、Ｚｎ及びＭ２の割合（モル比）は、熱処理温度が適正になるように適宜決定すればよい。改質材全体に対するＭ２の割合（モル比）ｓは、例えば、０以上、０．０５以上、又は０．１０以上であってよく、０．９０以下、０．８０以下、又は０．７０以下であってよい。また、改質材はＺｎ粒子でもよく、このとき、Ｍ２の割合（モル比）ｓは０である。なお、Ｚｎ粒子は、Ｚｎの含有量が１００質量％ではなく、上述した不可避的不純物の含有を許容する。不可避的不純物の許容量は、Ｚｎ粒子全体に対して、１質量％以下、２質量％以下、又は４質量％以下であってよい。これらのことから、Ｚｎ粒子中のＺｎ含有量（純度）は、９６質量％以上、９８質量％、又は９９質量％以上であってよい。
【００５７】
Ｏ（酸素）は、磁性材原料粒子及び改質材に由来して、本開示の磁性粒子１００中に残留（含有）する。酸素は改質相２０に濃化されるため、本開示の磁性粒子１００全体の酸素含有量が比較的高くても、優れた保磁力を確保することができる。本開示の磁性粒子１００全体に対する酸素含有量は、例えば、５．５原子％以上、６．２原子％以上、又は７．１原子％以上であってよく、１０．３原子％以下、８．７原子％以下、又は７．９原子％以下であってよい。なお、改質材としてＺｎ又はＺｎ合金を使用して接触体を準備して熱処理した後、それを、そのまま、本開示の磁性粒子成形体２００とした場合、本開示の磁性粒子成形体２００全体に対する酸素含有量は、ｑ＋ｔｒ原子％である。この場合の本開示の磁性粒子成形体２００全体に対する酸素含有量を、質量％に換算すると、酸素含有量は、１．５５質量％以上、１．７５質量％以上、又は２．００質量％以上であってよく、３．００質量％以下、２．５０質量％以下、又は２．２５質量％以下であってよい。
【００５８】
《製造方法》
次に、本開示の磁性粒子の製造方法について説明する。本開示の磁性粒子は、これまで説明した構成要件を満たしていれば、次に説明する製造方法以外の製造方法で製造されてもよい。本開示の磁性粒子の製造方法は、磁性材原料粒子準備工程、接触体形成工程、熱処理工程、及び応力付与工程を含む。応力付与工程は、熱処理工程よりも前に行われる。以下、それぞれの工程について説明する。
【００５９】
〈磁性材原料粒子準備工程〉
磁性相１０を含有する磁性材原料粒子を準備する。磁性材原料粒子は、本開示の磁性粒子１００の磁性相１０を含有していれば、特に制限はない。磁性粒子の磁性相１０については、本開示の磁性粒子１００で説明した内容と同様のことがいえる。
【００６０】
磁性材原料粒子は、典型的には、Ｓｍ及びＦｅを含有する溶湯から、ストリップキャスト法等で薄帯を得た後、この薄片を粗粉砕して溶体か処理して、これを窒化する。
【００６１】
改質材の酸素含有量が少なければ、熱処理時に磁性粒子中の酸素が、改質相２０に拡散するＺｎと結合して、改質相２０に濃化するため、比較的酸素含有量の多い磁性粒子を用いることができる。これらのことから、磁性粒子の酸素含有量の上限は、比較的高くてもよい。磁性粒子の酸素含有量は、磁性粒子全体に対して、例えば、３．０質量％以下、２．５質量％以下、又は２．０質量％以下であってよい。一方、磁性粒子中の酸素含有量は少ない方が好ましいが、磁性粒子中の酸素量を極度に低減することは、製造コストの増大を招く。このことから、磁性粒子の酸素含有量は、磁性粒子全体に対して、例えば、０．１質量％以上、０．２質量％以上、又は０．３質量％以上であってよい。
【００６２】
磁性粒子の粒径は、特に制限されない。磁性粒子の粒径は、例えば、１μｍ以上、５μｍ以上、又は１０μｍ以上であってよく、５０μｍ以下、３０μｍ以下、又は２０μｍ以下であってよい。
【００６３】
〈接触体形成工程〉
磁性材原料粒子と、Ｚｎ又はＺｎ合金を含有する改質材とを接触させて、接触体を得る。後述する熱処理工程で、Ｚｎ元素が磁性相１０の表面又は磁性相１０の表面の酸化相に拡散することができる限りにおいて、接触体の態様は、特に制限されない。接触体の態様としては、例えば、改質材を粒子状にし、磁性材原料粒子と改質材粒子を混合して、それを接触体としてもよい。あるいは、熱処理温度を改質材の融点以上にする場合には、改質材の形態は、特に制限されない。例えば、容器に磁性材原料粒子とバルク体の改質材を装入しておけばよい。
【００６４】
改質材を粒子状にする場合には、改質相２０が形成され易いように、磁性材原料粒子の粒径との関係で、改質材の粒径を適宜決めればよい。改質材粒子の粒径は、例えば、１μｍ以上、３μｍ以上、又は１０μｍ以上であってよく、５００μｍ以下、３００μｍ以下、１００μｍ以下、５０μｍ以下、又は２０μｍ以下であってよい。
【００６５】
改質材を粒子状にして、磁性材原料粒子と改質材粒子を混合する場合、混合の方法に、特に制限はない。混合方法としては、乳鉢、マラーホイール式ミキサー、アジテータ式ミキサー、メカノフュージョン、Ｖ型混合器、及びボールミル等を用いて混合する方法が挙げられる。なお、Ｖ型混合器は、２つの筒型容器をＶ型に連結した容器を備え、その容器を回転することによって、容器中の粒子が、重力と遠心力で集合と分離が繰り返され、混合される装置である。また、これらの方法で混合しても、後述する応力付与工程で、磁性材原料粒子の磁性相１０に付与されるような、２００ｋＰａ以上の応力は磁性相１０に付与されない。後述する応力付与工程を経ず、磁性材原料粒子と改質材粒子を混合するだけで、その混合粒子を後述する熱処理を行うと、本開示の磁性粒子１００は得られず、図７に示した磁性粒子が得られる。
【００６６】
〈応力付与工程〉
後述する熱処理工程よりも前に、磁性材原料粒子の磁性相１０に、２００ｋＰａ〜３００００ｋＰａの応力を付与する。付与する応力は、せん断応力であることが好ましい。
【００６７】
磁性相１０に付与する応力が、２００ｋＰａ以上であれば、改質相２０にα−Ｆｅ３０が実質的に存在しないということ（図７、参照）はない。この観点からは、磁性相１０に付与する応力は、２２０ｋＰａ以上、２４０ｋＰａ以上、２６０ｋＰａ以上、２８０ｋＰａ以上、又は３００ｋＰａ以上であってよい。一方、磁性相１０に付与する応力が、３００００ｋＰａ以下であれば、磁性相１０が破壊されること（図８、参照）はなく、そして、改質相２０内でα−Ｆｅ３０同士が結合して、粗大なα−Ｆｅ３０に成長すること（図６、参照）はない。これらの観点からは、α−Ｆｅ存在確率指標は、２８０００ｋＰａ以下、２６０００ｋＰａ以下、２４０００ｋＰａ以下、２２０００ｋＰａ以下、２００００ｋＰａ以下、１８０００ｋＰａ以下、１６０００ｋＰａ以下、又は１５０００ｋＰａ以下であってよい。
【００６８】
すなわち、改質相２０内でα−Ｆｅ３０が少量かつ微細分散するためには、磁性相１０に付与する応力は、２００ｋＰａ以上、２２０ｋＰａ以上、２４０ｋＰａ以上、２６０ｋＰａ以上、２８０ｋＰａ以上、又は３００ｋＰａ以上であってよく、３００００ｋＰａ以下、２８０００ｋＰａ以下、２６０００ｋＰａ以下、２４０００ｋＰａ以下、２２０００ｋＰａ以下、２００００ｋＰａ以下、１８０００ｋＰａ以下、１６０００ｋＰａ以下、又は１５０００ｋＰａ以下であってよい。
【００６９】
磁性相１０への応力付与は、熱処理工程の前ならばよい。改質材が粒状である場合、磁性相１０に応力を付加してから、磁性材原料粒子と改質材粒子を混合してもよいし、磁性材料原料粒子と改質材を混合してから、磁性相１０に応力を付与してもよい。また、磁性材原料粒子と改質材粒子を混合しながら、磁性相１０に応力を付与してもよい。図９は、磁性材原料粒子と改質材粒子を混合しながら、磁性相１０に応力を付与する態様の一例を示す模式図である。応力付与冶具５０で磁性相１０に応力を付与しながら、磁性材原料粒子とＺｎ粒子２２を混合する。
【００７０】
〈熱処理工程〉
接触体を熱処理する。Ｚｎ元素が磁性相１０の表面又は磁性相１０の表面の酸化相に拡散するとは、図５に示したように、磁性相１０の表面近傍にＺｎ元素が拡散して改質相２０を形成することを意味する。
【００７１】
磁性粒子は磁性相１０を含有するため、磁性相１０の分解温度未満で熱処理を行う。この観点からは、熱処理温度は、５００℃以下、４９０℃以下、又は４８０℃以下であってよい。一方、熱処理は、改質材中のＺｎ元素が磁性相１０の表面又は磁性相１０の表面の酸化相に拡散する温度以上で行う。改質材中のＺｎ元素が磁性相１０の表面又は磁性相の表面の酸化相に拡散する態様としては、固相拡散及び液相拡散のいずれでもよい。液相拡散は、液相のＺｎが固相の磁性相１０又は磁性相１０の表面の酸化相に拡散することを意味する。
【００７２】
固相のＺｎが磁性相１０の表面又は磁性相１０の表面の酸化相に固相拡散する観点からは、熱処理温度は３５０℃以上、３７０℃以上、３９０℃以上、又は４１０℃以上であってよい。液相のＺｎが磁性相１０の表面又は磁性相１０の酸化相に拡散する観点からは、熱処理温度は、Ｚｎ又はＺｎ合金の融点以上であってよい。すなわち、４２０℃以上、４４０℃以上、又は４６０℃以上であってよい。
【００７３】
熱処理時間は、熱処理対象物の量などによって、適宜決定すればよい。熱処理時間には、熱処理温度に達するまでの昇温時間は含まない。熱処理時間は、例えば、５分以上、１０分以上、３０分以上、又は５０分以上であってよく、６００分以下、２４０分以下、又は１２０分以下であってよい。
【００７４】
熱処理時間が経過したら、熱処理対象物を急冷して、熱処理を終了する。急冷により、本開示の磁性粒子１００の酸化等を抑制することができる。また、急冷速度は、例えば、２〜２００℃／秒であってよい。
【００７５】
熱処理対象物の酸化を抑制するため、熱処理は、不活性ガス雰囲気中又は真空中で行うことが好ましい。不活性ガス雰囲気には、窒素ガス雰囲気を含む。
【００７６】
熱処理は、加圧しながら行ってもよい。熱処理時の圧力は、典型的には、１０ＭＰａ以上、２０ＭＰａ以上、３０ＭPａ以上、４０ＭＰａ以上、５０ＭＰａ以上、７０ＭＰａ以上、１００ＭＰａ以上、２００ＭＰａ以上、又は４００ＭＰａ以上であってよく、１０００ＭＰａ以下、８００Ｍｐａ以下、６００ＭＰａ以下、又は５００ＭＰａ以下であってよい。加圧しながら熱処理する場合には、上述した熱処理時間に比べて短時間でもよい。加圧しながら熱処理する場合の熱処理時間は、例えば、１分以上、３分以上、又は５分以上であってよく、１２０分以下、６０分以下、又は４０分以下であってよい。
【００７７】
図１０は、改質材がＺｎであり、Ｚｎの融点以上で熱処理する態様の一例を示す模式図である。表面に歪領域１５を有する磁性相１０は、改質材が溶融したＺｎ融液２４に包囲される。そして、歪領域１５にＺｎが拡散し、改質相２０を形成し、本開示の磁性粒子１００が得られる。
【００７８】
このようにして得られた本開示の磁性粒子１００は、溶融Ｚｎ２４が凝固したあと、Ｚｎの凝固部分を粉砕して、本開示の磁性粒子１００を取り出してもよいし、図１１に示したように、そのまま、本開示の磁性粒子成形体２００として用いてもよい。Ｚｎの凝固部分を粉砕は、例えば、ジェットミル等を用いて行われるが、これに限られない。
【００７９】
〈磁性粒子成形体形成工程〉
Ｚｎの凝固部分を粉砕して、本開示の磁性粒子１００を取り出した場合には、磁性粒子を、金属系バインダ、合金系バインダ、及び樹脂系バインダからなる群から選ばれる一種以上のバインダで結合して、磁性粒子成形体を得てもよい。
【００８０】
金属系バインダ及び合金系バインダは、非磁性であり、磁性粒子の磁気特性に悪影響を及ぼさず、磁性相１０の分解温度以下で溶融すれば、特に制限はない。典型的には、Ｚｎを含有するバインダ及びＺｎ合金を含有するバインダ等が挙げられる。また、樹脂系バインダは、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系ボンド磁石用の周知のバインダを用いることができる。
【００８１】
上述のバインダを用いて成形体を形成する際には、磁場中で成形することによって、成形体に異方性を付与することができる。
【実施例】
【００８２】
以下、本開示の磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法を実施例及び比較例により、さらに具体的に説明する。なお、本開示の磁性粒子及び磁性粒子成形体並びにその製造方法は、以下の実施例で用いた条件に限定されるものではない。
【００８３】
《試料の準備》
Ｓｍ及びＦｅを主成分とする溶湯を冷却して薄帯を得た。薄帯を粗粉砕して、これを溶体化処理し窒化して、磁性材原料粒子（ＳｍＦｅＮ粒子）を得た。磁性材原料粒子の粒径は５μｍであった。
【００８４】
純Ｚｎから、アトマイズ法により、粒径２０μｍのＺｎ粒子を得た。磁性材原料粒子とＺｎ粒子を、質量比２：１（（磁性材原材料粒子）：（Ｚｎ粒子））で、Ｖ型混合器を用いて混合した。この際、図９に示した要領で、磁性材原料粒子とＺｎ粒子を混合しながら、磁性材原料粒子の磁性相に応力を付与した。そして、混合した粒子を金型に充填し、図１０に示した要領で熱処理した。熱処理はアルゴン雰囲気中で行った。また、熱処理は、熱処理対象物に、５０ｋＰａの圧力を付加しながら、５分間にわたり行った。
【００８５】
《評価》
各試料について、パルス励磁型磁気特性測定装置（ＴＰＭ）で磁気特性を室温で評価した。また、各試料をＸ線回析に供し、α−Ｆｅ存在確率指標を求めた。
【００８６】
結果を表１に示す。表１には磁性相１０に付与した応力、熱処理温度、及び熱処理時間を併記した。さらに、表１の結果をグラフにまとめた。図１は、各試料について、α−Ｆｅ存在確率指標とＨｃの関係を示すグラフである。図２は、各試料について、付与応力とＨｃの関係を示すグラフである。そして、参考までに、図３に、実施例４の試料ついてのＸ線回析チャートを示す。
【００８７】
【表１】
2020050892.tif 000003
【００８８】
表１から分かるように、実施例１〜４の試料においては、磁性相１０に所定の応力を付与したため、所定のα−Ｆｅ存在確率指標が得られており、比較例１〜３よりもＨｃが向上していることを確認できた。
【００８９】
これらの結果から、本開示の希土類磁石及びその製造方法の効果を確認できた。
【符号の説明】
【００９０】
１０    磁性相
１５    歪領域
２０    改質相
２２    Ｚｎ粒子
２４    Ｚｎ融液
３０    α−Ｆｅ
４０    磁界
４５    磁束
５０    応力付与冶具
６０    台座
７０    結合相
１００  本開示の磁性粒子
２００  本開示の磁性粒子成形体
【図１】
2020050892.tif 000004
【図２】
2020050892.tif 000005
【図３】
2020050892.tif 000006
【図４】
2020050892.tif 000007
【図５】
2020050892.tif 000008
【図６】
2020050892.tif 000009
【図７】
2020050892.tif 000010
【図８】
2020050892.tif 000011
【図９】
2020050892.tif 000012
【図１０】
2020050892.tif 000013
【図１１】
2020050892.tif 000014