(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素（以下「Ｒ」と表す。）とホウ素（Ｂ）と遷移元素（以下「ＴＭ」と表す。）との正方晶化合物であり平均結晶粒径が０．０５〜１μｍのＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶と、
少なくとも希土類元素（以下「Ｒ’」と表す。）および銅（Ｃｕ）を含有し該Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面を包囲する包囲層と、
を有する多結晶体からなる粉末粒子を含むことを特徴とする希土類異方性磁石粉末。
【請求項２】
前記粉末粒子は、希土類元素の全原子数に対するＣｕの全原子数の比率であるＣｕ原子比が１〜６％である請求項１に記載の希土類異方性磁石粉末。
【請求項３】
前記包囲層は、さらにアルミニウム（Ａｌ）を含有する請求項１または２に記載の希土類異方性磁石粉末。
【請求項４】
前記包囲層は、少なくともＲ’およびＣｕが前記Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の結晶粒界へ拡散した拡散層からなる請求項１または３に記載の希土類異方性磁石粉末。
【請求項５】
前記粉末粒子は、全体を１００原子％（ａｔ％）としたときに、
１１．５〜１５ａｔ％の希土類元素（ＲおよびＲ’を含む全希土類元素）と、
５．５〜８ａｔ％のＢと、
０．０５〜 ２ａｔ％のＣｕとを含む請求項１または４に記載の希土類異方性磁石粉末。
【請求項６】
ＲとＢとＴＭとの正方晶化合物であるＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶を生成し得る磁石原料と少なくともＲ’およびＣｕの供給源となる拡散原料とを混合した混合原料を得る混合工程と、
該混合原料を加熱して前記Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面または結晶粒界へ少なくともＲ’となる希土類元素とＣｕを拡散させる拡散工程とを備え、
請求項１〜５のいずれかに記載の希土類異方性磁石粉末が得られることを特徴とする希土類異方性磁石粉末の製造方法。
【請求項７】
前記磁石原料は、
母合金に吸水素させ不均化反応を生じさせる不均化工程と、
該不均化工程後の母合金から脱水素して再結合させる再結合工程と、
を経て得られたものである請求項６に記載の希土類異方性磁石粉末の製造方法。
【請求項８】
前記磁石原料は、前記不均化工程前に、さらに、前記不均化反応を生じる温度以下の低温域で前記母合金に水素を吸収させる低温水素化工程を経て得られたものである請求項７に記載の希土類異方性磁石粉末の製造方法。
【請求項９】
前記磁石原料は、全体を１００ａｔ％としたときに、Ｒが１１．６〜１２．７ａｔ％でＢが５．５〜７ａｔ％である理論近傍組成を有する請求項６または８に記載の希土類異方性磁石粉末の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれかに記載の希土類異方性磁石粉末と、
該希土類異方性磁石粉末の粉末粒子を固結する樹脂と、
からなることを特徴とするボンド磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気特性に優れる希土類異方性磁石粉末およびその製造方法とボンド磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類磁石粉末をバインダ樹脂で固めた成形体からなるボンド磁石は、非常に高い磁気特性を発揮すると共に形状自由度等に優れる。このためボンド磁石は、省エネルギー化や軽量化等が望まれる電化製品や自動車等の各種機器への利用が期待されている。【０００３】
もっとも、ボンド磁石の利用を拡大するには、高温環境下でも安定した磁気特性が発揮されることが求められる。このため、ボンド磁石ひいては希土類磁石粉末の保磁力を向上させる研究開発が現在盛んになされている。
現状では、ジスプロシウム（Ｄｙ）やガリウム（Ｇａ）などを希土類磁石粉末へ添加または拡散させて、その保磁力を向上させているに留まる。しかし、ＤｙやＧａなどは非常に稀少な元素であり、資源の安定確保やコスト低減などの観点からそれらの使用には問題も多い。そこで、稀少元素の使用を抑制しつつ希土類磁石粉末の保磁力を向上させる方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平６−８２５７５号公報
【特許文献２】特開平１０−３２６７０５号公報
【特許文献３】特開２００１−７６９１７号公報
【特許文献４】特開２００５−９７７１１号公報
【特許文献５】特開２００３−３０１２０３号公報
【特許文献６】特開２０００−３３６４０５号公報
【特許文献７】特許第３４５２２５４（特開２００２−９３６１０）号公報
【特許文献８】特開２０１０−１１４２００号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本金属学会誌、第72巻、第12号(2008)1010-1014
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、高磁気特性の希土類磁石粉末の一つとして、Ｎｄ１２．５Ｄｙ１．０Ｆｅｂａｌ．Ｃｏ５．６Ｂ６．５Ｃｕ０．５（原子％）の組成をもつ合金インゴットから製造した粉末を開示している（同文献中の磁気特性２９）。もっとも、特許文献１は、Ｆｅと置換可能な遷移元素の一例としてＣｕをインゴットに添加しているに過ぎない。しかもＣｕを含む希土類磁石粉末は、Ｃｕを含まない他の希土類磁石粉末よりも明らかに磁気特性が低い。【０００７】
特許文献２〜５についても、事情は特許文献１と同様である。なお特許文献３および特許文献４には、Ｃｕが保磁力の向上に有効である旨の記載があるが（特許文献３の［００９４］、特許文献４の［００１１］）、特許文献３においてはＣｕを含む合金インゴットから製造された磁石粉末（特許文献３の試料Ｎｏ．２８）の保磁力はＣｕを含まない他のものよりも明らかに低く、特許文献４においては、すべてＤｙおよびＴｂを利用して保磁力を向上したものであり、合金インゴットにおけるＣｕの効果は不明である。特許文献５でも、Ｃｕを添加元素の一つとして列挙し、Ｃｕを含む磁石母合金を例示している（特許文献５の［００５１］、［００９５］）。しかし、その磁石母合金中のＣｕ量は０．０１質量％と微量であり、Ｃｕの効果については何ら記載されていない。【０００８】
特許文献６も、Ｃｕが磁石粉末の保磁力の低下を抑制する旨を記載しているが（同文献の［０１３９］）、実際にＣｕを含む磁石粉末の開示はない。このことは特許文献７についても同様である。【０００９】
なお、希土類磁石粉末と技術分野が異なるが、Ｃｕを添加した合金粉末を焼結させた希土類焼結磁石が非特許文献１等で紹介されている。希土類焼結磁石中にＣｕを含有させる目的は、焼結する粉末粒子の表面において、保磁力向上に有効なＮｄリッチ相の濡れ性を向上させることにある。【００１０】
しかし、そもそも希土類焼結磁石は、数〜数十μｍ程度に粉砕した合金粉末を高温加熱して、その粉末粒子の表面を溶融し結合させる、いわゆる液相焼結で作られる。このため、希土類焼結磁石の結晶粒はほぼ溶融前の粉末粒そのものであり、その平均結晶粒径は３〜１０μｍと大きい。一方、希土類磁石粉末は、平均結晶粒径が１μｍ以下の結晶粒が集合した粉末粒子から構成され、焼結されるものではない。従って希土類磁石粉末と希土類焼結磁石とは、磁気特性の発現に影響する粒界形成メカニズムが全く異なり、両者は実質的に異なる技術分野の磁石として取り扱われている。【００１１】
本発明は、このような事情の下で為されたものである。すなわち、従来とは異なる手法により、ＤｙやＧａなどの稀少元素の使用を抑制しつつも保磁力の向上を図ることができる希土類異方性磁石粉末とその製造方法、さらにその希土類異方性磁石粉末を用いたボンド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】
【００１２】
本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、希土類磁石粉末の技術分野における従来の技術常識に反して、ＮｄＦｅＢ系磁石粉末とＮｄＣｕ粉末との混合粉末を拡散熱処理することにより、非常に優れた磁気特性の希土類異方性磁石粉末を得ることに新たに成功した。この成果をさらに発展させることで、以降に述べる本発明を完成するに至った。【００１３】
《希土類異方性磁石粉末》
（１）本発明の希土類異方性磁石粉末は、希土類元素（以下「Ｒ」と表す。）とホウ素（Ｂ）と遷移元素（以下「ＴＭ」と表す。）との正方晶化合物であり平均結晶粒径が０．０５〜１μｍのＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶と、少なくとも希土類元素（以下「Ｒ’」と表す。
）および銅（Ｃｕ）を含有し該Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面を包囲する包囲層と、
を有する多結晶体からなる粉末粒子を含むことを特徴とする。
【００１４】
（２）ここで「Ｒ」、「Ｒ’」は、具体的な希土類元素名を代替する称呼として用いている。つまり「Ｒ」または「Ｒ’」は、特に断らない限り全希土類元素中の一種または二種以上を意味する。このため、「Ｒ」と「Ｒ’」が同種の希土類元素（例えば、Ｎｄ）であることもあるし、相違することもある。またＲまたはＲ’が複数の希土類元素を意味する場合、それらが全部一致することもあれば、一部が一致し一部が異なることも、全部異なることもある。【００１５】
但し本明細書では、便宜上、磁石の主相となる正方晶化合物（つまりＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶）を構成する希土類元素は「Ｒ」で統一的に表記し、包囲層を構成する希土類元素は「Ｒ’」で統一的に表記する。つまりＲとＲ’は、「物」としての粉末粒子の形態（正方晶部分か包囲層部分か）に基づく便宜的な表記であり、粉末粒子の製造過程または供給源（原料）等に基づく表記ではない。例えば、磁石原料（母合金）中の希土類元素であっても、正方晶化合物（つまりＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶）の形成に寄与するものは「Ｒ」、その正方晶化合物の形成に際して排出された過剰な希土類元素であって包囲層を形成するものは「Ｒ’」と表記する。【００１６】
なお、正方晶化合物および包囲層の区別なく、粉末粒子全体に含まれる希土類元素を記号で敢えて一般的に示す（またはその全種を示す）必要があるときは、適宜、「Ｒｔ」を用いる。また磁石原料中に含まれる希土類元素を記号で敢えて一般的に示す（またはその全種を示す）必要があるときは、適宜、「Ｒｍ」を用いる。ちなみに単に「希土類元素」というときは、全希土類元素中の一種または二種以上の元素であって、Ｒ、Ｒ’、Ｒｔ、Ｒｍ等をも包含する一般的な概念としての「希土類元素」を意味する。【００１７】
（３）本発明によれば、上記の包囲層の存在により、高磁束密度と共に非常に高い保磁力を発現する希土類異方性磁石粉末が得られる。しかもその包囲層は、入手が容易で比較的安価なＲ’およびＣｕで構成され得る。つまり、本発明の場合、保磁力向上のためにＤｙなどの稀少で高価な元素は必ずしも必要でない。このため、本発明によれば、希土類異方性磁石粉末の安定供給や低コスト化が可能となる。【００１８】
もっとも、本発明の希土類異方性磁石粉末が優れた磁気特性を発現するメカニズムは必ずしも定かではない。現状では次のように考えられる。本発明に係る包囲層を構成するＲ’−Ｃｕ物質（合金や化合物など）は、非磁性で低融点であることが多い。このような物質からなる包囲層は濡れ易く、磁石の主相であるＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面を覆い易い。このため、包囲層はＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面に存在する歪みを修復し、その表面付近における逆磁区の発生を抑えると考えられる。さらに包囲層は、各々のＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶を孤立化させ、隣接するＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶による磁気的相互作用を遮断すると考えられる。こうして本発明の希土類異方性磁石粉末では、磁束密度の低下を抑制しつつ、保磁力の著しい向上を図ることができたと考えられる。【００１９】
但し、本発明に係るＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶は非常に微細であり、その結晶の表層や粒界はより一層微細である。このため、本発明の包囲層を直接観察することは必ずしも容易ではない。ただ直接的ではないにしろ、本発明の希土類異方性磁石粉末が示す非常に優れた磁気特性（特に保磁力）を、希土類異方性磁石粉末に関する多数の研究成果等から総合的に考察すれば、本発明に係る粉末粒子が上述したＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶と包囲層とを有するものであるといい得る。例えば、後述する実施例欄の記載からも明らかなように、粉末（粒子）全体としてはほぼ同一組成であっても、本発明に係る試料と、従来のように単なるインゴット（磁石母合金）中にＣｕを含む試料とを比較すると、前者の方が後者よりも格段に磁気特性（特に保磁力）が優れている。この事情を勘案すれば、本発明に係る粉末粒子が上述したＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶と包囲層とから構成されることが間接的ではあるが明白である。【００２０】
（４）本発明では、粉末粒子の形態や粒径などは問わない。包囲層の形態や厚みも問わない。本発明に係る粉末粒子は、表面が包囲層で包囲されたＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶が一部でも存在すればよい。このため、多数の結晶の集合体からなる粉末粒子自体の表面まで、必ずしも包囲層で包囲されている必要はない。【００２１】
さらに粉末粒子の集合体からなる希土類異方性磁石粉末も、そのような本発明に係る粉末粒子を少なくとも一部に有すれば足る。すなわち、本発明の希土類異方性磁石粉末を構成する全ての粉末粒子が、Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶と包囲層とからなる粉末粒子である必要もない。従って、本発明の希土類異方性磁石粉末は複数種の粉末粒子を混合した混合粉末でもよい。【００２２】
本発明でいう平均結晶粒径は、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１中の結晶粒の平均直径ｄの求め方に準拠した。本発明の粉末粒子中における主相であるＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶とその外周面（表面）にある包囲層との存在割合は問わない。もっとも、包囲層がしめる体積割合は少ないほど好ましい。【００２３】
本発明でいうＲまたはＲ’は、イットリウム（Ｙ）、ランタノイドおよびアクチノイドの一種以上である。その中でも、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（ＴＭ元素）、ルテチウム（Ｌｕ）が代表的である。さらにいえばＮｄが一般的である。またＲ’とＲは、完全一致でも、一部一致でも、全く異なっていてもよい。【００２４】
ＴＭは、特に３ｄ遷移元素または４ｄ遷移元素の１種以上であると好ましい。３ｄ遷移元素は原子番号２１（Ｓｃ）〜原子番号２９（Ｃｕ）であり、４ｄ遷移元素は原子番号３９（Ｙ）〜原子番号４７（Ａｇ）である。中でもＴＭは、８族の鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）またはニッケル（Ｎｉ）のいずれか、さらにいえばＦｅであると好適である。また、ホウ素の一部を炭素（Ｃ）に置換することも可能である。【００２５】
《希土類異方性磁石粉末の製造方法》
本発明の希土類異方性磁石粉末はその製造方法を問わないが、次のような本発明の製造方法により製造されると、効率的に高磁気特性の希土類異方性磁石粉末が得られて好適である。つまり本発明の希土類異方性磁石粉末は、ＲとＢとＴＭとの正方晶化合物であるＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶を生成し得る磁石原料と、少なくともＲ’およびＣｕの供給源となる拡散原料とを混合した混合原料を得る混合工程と、該混合原料を加熱して前記Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面または結晶粒界へ少なくともＲ’となる希土類元素とＣｕを拡散させる拡散工程と、を備えることを特徴とする製造方法により得られてもよい。【００２６】
なお、「少なくともＲ’およびＣｕの供給源となる拡散原料」とは、包囲層の形成に必要な元素を一緒に含む原料でもよいし、独立して別々に含む原料を混合したものでよいことを示す。【００２７】
《ボンド磁石またはコンパウンド》
さらに本発明は、上述した希土類異方性磁石粉末を用いたボンド磁石とも把握できる。すなわち本発明は、上述した希土類異方性磁石粉末と、この希土類異方性磁石粉末の粉末粒子を固結する樹脂と、からなることを特徴とするボンド磁石でもよい。また本発明は、そのボンド磁石の製造に用いられるコンパウンドであってもよい。コンパウンドは各々の粉末粒子表面にバインダである樹脂を予め付着させたものである。これらボンド磁石やコンパウンドに用いられる希土類異方性磁石粉末は、平均粒径や組成の異なる複数種の磁石粉末が混在した複合粉末でもよい。【００２８】
《その他》
（１）本発明の希土類異方性磁石粉末は、上述した希土類元素（Ｒ、Ｒ’を含む）、Ｂ、ＴＭおよびＣｕ以外に、その特性改善に有効な元素である「改質元素」を含み得る。改質元素には種々あり、各元素の組合せは任意であり、通常その含有量は微量である。当然ながら本発明の希土類異方性磁石粉末は、コスト的または技術的な理由等によって除去困難な「不可避不純物」をも含み得る。【００２９】
（２）特に断らない限り、本明細書でいう「ｘ〜ｙ」は、下限値ｘおよび上限値ｙを含む。また、本明細書に記載した種々の下限値または上限値は、任意に組合わされて「ａ〜ｂ」のような範囲を構成し得る。さらに、本明細書に記載した範囲内に含まれる任意の数値を、数値範囲を設定するための上限値または下限値とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】Ｃｕ原子比と保磁力との相関を示すグラフである。
【図２Ａ】拡散処理した粉末粒子のＴＥＭ写真である。
【図２Ｂ】その拡散処理前の粉末粒子のＴＥＭ写真である。
【図２Ｃ】Ｃｕを含むインゴットからなる拡散処理しない粉末粒子のＴＥＭ写真である。
【図３Ａ】拡散処理した粉末粒子（拡散原料：６質量％）のＳＥＭ写真である。
【図３Ｂ】拡散処理した粉末粒子（拡散原料：３質量％）のＳＥＭ写真である。
【図３Ｃ】拡散処理前の粉末粒子のＳＥＭ写真である。
【図４】拡散原料中のＣｕ量（Ｎｄ量）と磁石粉末の保磁力との関係を示すグラフである。
【図５】拡散原料中のＡｌ量と磁石粉末の保磁力との関係を示す分散図である。
【図６Ａ】磁石粉末のＮｄ量と保磁力との関係を示す分散図である。
【図６Ｂ】磁石粉末のＮｄ量と磁化との関係を示す分散図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
発明の実施形態を挙げて本発明をより詳しく説明する。なお、以下の実施形態を含めて本明細書で説明する内容は、本発明に係る希土類異方性磁石粉末のみならず、その製造方法やボンド磁石等にも適用され得る。従って、上述した本発明の構成に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成を付加し得る。この際、製造方法に関する構成は、プロダクトバイプロセスとして理解すれば物に関する構成ともなり得る。なお、いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なる。
【００３２】
《粉末粒子》
（１）本発明に係る粉末粒子は、Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の集合体からなる。この正方晶化合物の組成は原子％（ａｔ％）で表現すると、Ｒ：１１．８ａｔ％、Ｂ：５．９ａｔ％、残部がＴＭである。
【００３３】
もっとも本発明の粉末粒子は、Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の他にＲ’を含む包囲層を有するため、粉末粒子全体として観ると、希土類元素（Ｒｔ：ＲおよびＲ’を含む粉末粒子中の全希土類元素）は１１．５〜１５ａｔ％が好ましい。この範囲が上記の正方晶化合物の理論組成値よりもリッチ側になると、Ｎｄリッチ相などの希土類元素リッチ相の形成が容易になり、希土類異方性磁石粉末の保磁力が向上し得る。これらを踏まえて粉末粒子全体を１００ａｔ％としたときに、Ｒｔ：１２〜１５ａｔ％、Ｂ：５.５〜８ａｔ％であるとより好ましい。
【００３４】
粉末粒子は、上記元素以外にも、特性改善に有効な種々の元素を含み得る。このような改質元素として、ＴＭであるチタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）などの他、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ケイ素（Ｓｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）などがある。粉末粒子はこれら元素の１種以上を含有しても良い。もっとも、これらの元素が過多になると、磁石粉末の磁気特性が低下し得る。そこで粉末粒子全体を１００ａｔ％としたとき、改質元素は合計で３ａｔ％以下であると好ましい。
【００３５】
中でもＧａは、希土類異方性磁石粉末の保磁力の向上に効果的な元素である。粉末粒子は全体を１００ａｔ％としたときに、０．０５〜１ａｔ％のＧａを含むと好ましい。またＮｂは、残留磁束密度の向上に有効な元素である。粉末粒子は全体を１００ａｔ％としたときに、０．０５〜０．５％のＮｂを含むと好ましい。勿論、両者を複合添加すると一層好ましい。Ｃｏは、磁石粉末のキュリー点向上ひいてはその耐熱性の向上に有効な元素である。粉末粒子は全体を１００ａｔ％としたときに０．１〜１０ａｔ％のＣｏを含むと好ましい。
【００３６】
（２）本発明に係る粉末粒子中の包囲層は、過少では希土類異方性磁石粉末の保磁力が向上せず、過多ではＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶量が相対的に低下して磁束密度など磁気特性の低下を招く。
【００３７】
包囲層は、粉末粒子全体を１００ａｔ％としたときに、Ｃｕ：０．０５〜２ａｔ％さらには０．２〜１ａｔ％であると好ましい。さらに本発明の包囲層は、Ｒ’およびＣｕ以外にＡｌを含有すると、より一層高い保磁力の希土類異方性磁石粉末が得られる。Ａｌが過少ではその効果が乏しく、過多では磁石粉末の磁束密度が低下する。粉末粒子全体を１００ａｔ％としたときに、Ａｌ：０．１〜５ａｔ％さらには１〜３ａｔ％であると好ましい。
【００３８】
ところで本発明者が鋭意研究したところ、希土類異方性磁石粉末の保磁力を向上させるには、粉末粒子全体に含まれる希土類元素（特にＮｄ）とＣｕの間に好ましい存在比率があることがわかった。いいかえると、希土類元素（Ｒｔ）の全原子数に対するＣｕの全原子数の比率であるＣｕ原子比（Ｃｕ／Ｒｔ）と希土類異方性磁石粉末の保磁力との間には相関がある。
【００３９】
もっとも、好ましいＣｕ原子比は、包囲層の組成により多少変化し得る。例えば、Ｒ’とＣｕとからなる包囲層の場合、Ｃｕ原子比は０．２〜６．８％さらには０．６〜６．２％が好ましい。さらに包囲層がＡｌを含む場合、Ｃｕ原子比は０．６〜１１．８％さらには１〜８．６％が好ましい。もっともいずれの場合でも、Ｃｕ原子比が１〜６％、１．３〜５％さらには１．６〜４％であると、希土類異方性磁石粉末の保磁力が向上し得るので好適である。
【００４０】
《製造方法》
希土類異方性磁石粉末は種々の方法により製造可能であるが、本発明の製造方法は混合工程と拡散工程を備えてなる。
【００４１】
（１）混合工程
本発明の混合工程は、ＲとＢとＴＭとの正方晶化合物であるＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶を生成し得る磁石原料と、少なくともＲ’およびＣｕの供給源となる拡散原料とを混合した混合原料を得る工程である。混合にはヘンシェルミキサ、ロキシングミキサ、ボールミル等を用いることができる。磁石原料や拡散原料は、粉砕、分級等をした粉末であると、均一混合がされ易く好ましい。混合は、酸化防止雰囲気（例えば、不活性ガス雰囲気や真空雰囲気）で行われるのが好ましい。
【００４２】
磁石原料には、例えば、種々の溶解法（高周波溶解法、アーク溶解法等）により溶解、鋳造したインゴット材やストリップキャスト法で製作したストリップキャスト材を用いることができる。中でもストリップキャスト材を用いるのが好ましい。この理由は次の通りである。
【００４３】
非常に高い残留磁束密度Ｂｒを得るためには、磁石原料中の希土類元素量とＢ量をＲ２ＴＭ１４Ｂ１化合物の化学量論組成に近づけことが好ましい。しかし、そうすると初晶としてのαＦｅが多く残存しやすくなる。
【００４４】
ここでインゴット材の場合、冷却速度が遅いので軟磁性αＦｅ相が残存し易い。このαＦｅ相を消失させるためにソーキング時間を長くする必要があり、効率が悪く希土類異方性磁石粉末の磁気特性も劣化しやすい。一方ストリップキャスト材の場合、冷却速度が早いので軟磁性αＦｅ相の残存が少量で微細に分布するか、もしくは殆どない。このため、短いソーキング時間で、軟磁性αＦｅ相を消失させることができる。
【００４５】
このストリップキャスト材を均質化処理すれば、その結晶粒は平均結晶粒径が１００μｍ程度（５０〜２５０μｍ）の好ましいサイズまで成長する。こうして出来たストリップを粉砕すれば、αＦｅ相が無く、粒界に希土類元素リッチ相が形成された、適切なサイズの結晶粒からなる希土類異方性磁石粉末の原料（つまり磁石原料）が得られる。
【００４６】
このような事情の下、磁石原料は全体を１００ａｔ％としたときに、少なくとも希土類元素が１１．５〜１５ａｔ％であることが好ましい。このようにストリップキャスト材を用いれば、磁石原料中に含まれる希土類元素の下限値を正方晶化合物の理論組成値よりも低くすることもできる。勿論、拡散原料と混合される磁石原料は、インゴットやストリップ等を水素粉砕や機械粉砕等した粉末状であると好ましい。
【００４７】
拡散原料は、Ｒ’やＣｕの供給源となる単体、合金、化合物である。所望組成に応じて複数種の原料を混合したものでもよい。なお、磁石原料または拡散原料の少なくとも一方は、水素化物でもよい。水素化物は、単体、合金、化合物などに水素が結合または固溶したものである。拡散原料は、混合原料全体を１００質量％とすると０．１〜１０質量％さらには１〜６質量％であるとよい。拡散原料が過少では包囲層の形成が不十分となり、過多では希土類異方性磁石粉末の磁束密度が低下する。
【００４８】
（２）拡散工程
本発明の拡散工程は、上記の混合原料を加熱してＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面または結晶粒界へ少なくともＲ’となる希土類元素とＣｕを拡散させる工程である。希土類元素やＣｕの拡散には表面拡散、粒界拡散または体拡散があるが、包囲層は主に表面拡散、粒界拡散により形成されると考えられる。拡散工程中の加熱は、拡散原料が溶融して粒界拡散し易い温度でなされると好ましい。例えば、拡散原料のトータル組成にも依るが、拡散工程は４００〜９００℃の酸化防止雰囲気（真空雰囲気または不活性雰囲気等）でなされ得る。加熱温度が過小では拡散が進行せず、過大ではＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の粗大化を招く。
【００４９】
磁石原料や拡散原料に水素化物を用いた場合、拡散工程と脱水素工程は一体的になされ、その後急冷されるのが好ましい。具体的には、磁石原料の水素化物や拡散原料の水素化物の混合原料を７００℃〜９００℃で１Ｐａ以下の真空雰囲気におくとよい。また、混合原料中に水素が残存する場合は、拡散工程後に脱水素（排気）工程を行なってもよいし、脱水素工程後に、拡散処理を行ってもよい。このような拡散工程を経て希土類異方性磁石粉末を製造した場合、本発明の包囲層は、少なくともＲ’およびＣｕがＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面または結晶粒界へ拡散した拡散層となる。
【００５０】
（３）磁石原料の水素処理
平均結晶粒径が０．０５〜１μｍという微細なＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の集合体からなる粉末粒子は、例えば、ベースとなる磁石原料に周知の水素処理を行うことで得られる。水素処理は、母合金に吸水素させ不均化反応を生じさせる不均化工程と、この不均化工程後の母合金から脱水素して再結合させる再結合工程とからなり、ＨＤＤＲ（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ−ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（もしくはｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ）−ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ−ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）またはｄ−ＨＤＤＲ（ｄｙｎａｍｉｃ−ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ−ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（もしくはｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ）−ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ−ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）と呼ばれる。
【００５１】
例えば、ｄ−ＨＤＤＲの場合、不均化工程は少なくとも高温水素化工程からなり、再結合工程は少なくとも脱水素工程（より詳しくは制御排気工程）からなる。以下、水素処理の各工程について説明する。
【００５２】
(a)低温水素化工程は、次工程（高温水素化工程）での水素化・不均化反応が緩やかに進むように、水素化・不均化反応を生じる温度以下の低温域で水素圧をかけて水素を十分固溶させる工程である。より具体的にいうと、低温水素化工程は、磁石原料の母合金（以下単に「磁石合金」という。）を６００℃以下の水素ガス雰囲気中に保持して、磁石合金に水素を吸蔵させる工程である。この工程を予め行うことで、後続の高温水素化工程における順組織変態の反応速度制御が容易となる。
【００５３】
水素ガス雰囲気の温度が過大では、磁石合金が部分的に組織変態を起し、組織が不均一となる。その際の水素圧力は特に問わないが、例えば０．０３〜０．１ＭＰａ程度であると、処理時間が短縮されて効率的である。なお、水素ガス雰囲気は、水素ガスと不活性ガスとの混合ガス雰囲気であっても良い。この場合の水素圧力は水素ガス分圧である。これは、高温水素化工程や制御排気工程においても同様である。
【００５４】
(b)高温水素化工程は、磁石合金に対して水素化・不均化反応をさせる工程である。より具体的にいうと、高温水素化工程は、その低温水素化工程後の磁石合金を、０．０１〜０．０６ＭＰａで７５０〜８６０℃の水素ガス雰囲気中に保持する工程である。この高温水素化工程により、低温水素化工程後の磁石合金は、三相分解（αＦｅ相、ＲＨ２相、Ｆｅ２Ｂ相）された組織となる。この際、磁石合金は低温水素化工程で既に水素を吸蔵しているため、水素圧力を抑えた状況で、組織変態反応を穏やかに進行させることができる。
【００５５】
水素圧力が過小では反応速度が低く、未変態組織が残存して保磁力の低下を招く。水素圧力が過大では反応速度が高く、異方化率の低下を招く。水素ガス雰囲気の温度が過小では三相分解組織が不均一となり易く、保磁力の低下を招く。その温度が過大では結晶粒が粗大化して保磁力の低下を招く。なお、高温水素化工程は、水素圧力または温度が終始一定である必要はない。例えば、反応速度が低下する工程末期で水素圧力または温度の少なくとも一方を上昇させて反応速度を調整し、三相分解を促進させてもよい（組織安定化工程）。
【００５６】
(c)制御排気工程は、高温水素化工程で三相分解した組織を再結合反応をさせる工程である。この制御排気工程では、比較的高い水素圧力下で緩やかに脱水素がなされ、緩やかに再結合反応が進行する。より具体的にいうと、制御排気工程は、高温水素化工程後の磁石合金を水素圧力が０．７〜６ｋＰａで７５０〜８５０℃の水素ガス雰囲気中に保持する工程である。この制御排気工程により、上記の三相分解中のＲＨ２相から水素が除去される。こうして組織が再結合し、Ｆｅ２Ｂ相の結晶方位が転写した微細なＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の水素化物（ＲＦｅＢＨＸ）が得られる。水素圧力が過小では、水素が急激に抜けてしまい磁束密度の低下を招き、過大では上記の逆変態が不十分となり保磁力が低下し得る。処理温度が過小では逆変態反応が適切に進行せず、過大では結晶粒の粗大化を招く。なお、高温水素化工程と制御排気工程とを略同温度で行えば、水素圧力の変更のみで高温水素化工程から制御排気工程に移行し易い。
【００５７】
(d)強制排気工程は、磁石合金中に残留した水素を取除き、脱水素処理を完了させる工程である。この工程は、処理温度や真空度等が特に限定されないが、７５０〜８５０℃の１Ｐａ以下の真空雰囲気で行われると好ましい。処理温度が過小では排気に長時間を要し、過大では結晶粒の粗大化を招く。真空度が過小では、水素が残存して希土類異方性磁石粉末の磁気特性が低下し得る。この工程後に急冷すれば、結晶粒の成長が抑止されて好ましい。
【００５８】
強制排気工程は、制御排気工程と連続的に行う必要はない。強制排気工程前に、制御排気工程後の磁石合金を冷却する冷却工程を入れても良い。冷却工程を設けると、制御排気工程後の磁石合金に対する強制排気工程をバッチ処理できる。冷却工程の磁石合金（磁石原料）は、水素化物であり耐酸化性がある。このため、その磁石原料を一時的に大気中へ取出すことも可能である。
【００５９】
(e)ところで、磁石原料が上述の水素処理を経て得られる場合、磁石原料と拡散原料とを混合する混合工程は、必ずしも上記の強制排気工程後である必要はない。つまり混合工程は、低温水素化工程前、高温水素化工程前、制御排気工程前、強制排気工程前など、いずれの段階でなされてもよい。また拡散工程は、水素処理の各工程と独立してなされてもよいし、それらの少なくとも一工程と兼用させてもよい。例えば、低温水素化工程の前後で混合工程を行った場合、拡散工程は高温水素化工程で兼ねることも可能である。
【００６０】
もっとも、制御排気工程後に微細なＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶（Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１ＨＸ）が生成された磁石原料と拡散原料とを混合すると好ましい。例えば、制御排気工程後の磁石原料と拡散原料とを混合した後（混合工程）、強制排気工程を兼ねる拡散工程を行うとよい。これにより、各Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶が包囲層で適切に包囲された高保磁力の希土類異方性磁石粉末を効率的に製造し得る。
【００６１】
なお、制御排気工程後の磁石原料を一旦冷却した後に混合工程、拡散工程を行ってもよいし、その制御排気工程に続けて混合工程、拡散工程を行ってもよい。勿論、強制排気工程後の磁石原料と水素を含有しない拡散原料とを混合した後に、真空排気を伴わない不活性雰囲気下で加熱する拡散処理でも十分である。この場合、拡散工程後の強制排気工程は不要となる。
【００６２】
ちなみに、磁石原料は、平均粒径が３〜２００μｍであると好ましく、拡散原料は平均粒経３〜３０μｍであると好ましい。平均粒径が過小では不経済で、取り扱いがむずかしくなり、磁気特性の耐酸化性が低下する傾向にある。一方、平均粒径が過大では均一に両原料を混合することが難しい。
【００６３】
また、平均結晶粒径が０．０５〜１μｍという微細なＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の集合体からなる粉末粒子は、上述した水素処理以外の方法でも得られる。例えば、液体急冷法により製造した０．０３μｍ程度の微細なＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の集合体からなる等方性希土類磁石粉末を、熱間ホットプレス等で結晶を異方化させる方法がある。この方法で得た粉末粒子は結晶粒径が０.３μｍ程度となる。
【００６４】
《用途》
本発明の希土類異方性磁石粉末の用途は限定されない。もっとも、その希土類異方性磁石粉末からなるボンド磁石は、各種機器に使用することができる。これにより各種機器の省エネルギー化、軽量小型化、高性能化等を図れる。ボンド磁石中のバインダ樹脂は、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でもよい。また、カップリング剤や滑剤等を添加混錬したものでもよい。
【実施例】
【００６５】
実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
［実施例１］
《試料の製造》
（１）磁石原料の調製
表１に示す組成（以降、成分組成は全てａｔ％で表す。なお表１中のＮｄがＲｍに相当する。）の磁石合金からなる種々の磁石原料を用意した。これらの磁石原料は次のようにして製造した。先ず表１に示す組成となるように秤量した原料を溶解し、ストリップキャスト法（以下「ＳＣ法」という。）により鋳造した磁石合金（母合金）を得た。この磁石合金を１１４０℃のＡｒガス雰囲気中に１０時間保持して組織を均質化させた（均質化熱処理工程）。【００６６】
次に水素圧力０．１３ＭＰａの水素雰囲気で水素粉砕した後の磁石合金に、水素化処理（ｄ−ＨＤＤＲ）を施して粉末状の磁石原料を得た。この水素化処理は次のようにして行った。なお、その水素化処理後の磁石合金は１ｍｍ以下に水素粉砕される。【００６７】
磁石合金をそれぞれ１５ｇを処理炉に入れて、室温×０．１ＭＰａ×１時間の低温水素雰囲気中でその磁石合金を保持した（低温水素化工程）。これに続けて７８０℃×０．０３ＭＰａの高温水素雰囲気中に磁石合金を３０分間保持した（高温水素化工程）。この後、５分間かけてその雰囲気を８４０℃へ昇温し、８４０℃×０．０３ＭＰａ×６０分間の高温水素雰囲気中で磁石合金を保持した（組織安定化工程）。こうして反応速度を調整しつつ、磁石合金を三相（α−Ｆｅ、ＲＨ２、Ｆｅ２Ｂ）に分解する順変態を生じさせた（不均化工程）。この後、処理炉内から水素を連続的に排気して８４０℃×５〜１ｋＰａの雰囲気中で磁石合金を９０分間保持して、順変態後の磁石合金内にＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶を生成する逆変態を生じさせた（制御排気工程／再結合工程）。【００６８】
これに続けて磁石合金を急冷した（第１冷却工程）。この磁石合金を８４０℃×３０分×１０−１Ｐａ以下の雰囲気中に保持して強制排気工程を行った。こうして得られた磁石合金を、不活性ガス雰囲気中で乳鉢で解砕後、粒度調整して粒径が２１２μｍ以下（平均粒径１００μｍ）の粉末状の磁石原料を得た。なお磁石原料の平均粒径は、ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳレーザ回折式粒子径分布測定装置により測定し、平均粒径の評価は体積球相当径（ＶＭＤ）により評価した（以下同様）。なお、ここでは量産時を考慮して強制排気工程前に第１冷却工程を行ったが、制御排気工程に続けて強制排気工程を行い、その後、磁石合金を急冷させてもよい。【００６９】
（２）拡散原料の調製
表２に示す組成の拡散原料を種々用意した。これら拡散原料は次のようにして製造した。先ず表２に示す組成となるように秤量した原料を溶解し、ブックモールド法により鋳造した原料合金を得た。この原料合金を水素粉砕した後、さらに湿式のボールミルで粉砕して平均粒経６μｍの粉末状の拡散原料（水素化物）を得た。この粉砕後の原料合金を不活性ガス雰囲気中で乾燥させた。こうして粉末状の拡散原料を得た。【００７０】
（３）混合および拡散処理
上述した各種の磁石原料および拡散原料を、不活性ガス雰囲気中で表３Ａおよび表３Ｂ（以下まとめて単に「表３」という。）に示す混合割合で混合し混合原料を得た（混合工程）。なお混合割合は、混合原料全体を１００質量％としたときの各拡散原料の質量割合である。【００７１】
この混合原料を１０−１Ｐａの真空雰囲気中で８００℃×１時間加熱した（拡散工程）。これに続けて混合原料を急冷した（第２冷却工程）。こうして各種の希土類異方性磁石粉末（以下単に「磁石粉末」という。）からなる試料を得た。なお表３には、各試料の統合組成（磁石原料および拡散原料の各組成とそれらの混合割合とから算出した拡散処理後の試料の組成）も併せて示した。また比較のために、拡散原料の添加および拡散処理を行わない各種の試料（磁石原料のままの試料）も用意し、その組成も表３に併せて示した。【００７２】
《測定》
（１）粉末粒子
各試料の粉末粒子の結晶粒径をＳＥＭを用いて測定した。いずれの結晶も粒径が１μｍ以下であり、平均結晶粒径は０．２〜０．５μｍであった。なお、この平均結晶粒径はＪＩＳ  Ｇ０５５１中の結晶粒の平均直径ｄの求め方に準拠して求めたものである。なお、この粉末粒子についてＸ線回折パターンを見たところ、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ１の回折ピークと同一であることが確認された。【００７３】
（２）磁気特性
各試料（磁石粉末）をカプセルに詰めて、温度８０℃程度で磁場（１１９３ｋＡ／ｍ）中で配向させた後、着磁（３５８０ｋＡ／ｍ）を行った。この着磁後の磁石粉末の磁気特性を、試料振動型磁力計(ＶＳＭ：Vibrating Sample Magnetometer )を用いて測定した。この際、各試料の密度は７．５ｇ／ｃｍ３と仮定した。こうして得た結果を表３に併せて示した。【００７４】
（３）Ｃｕ原子比
表３に示した各試料について、それらの統合組成から希土類元素（Ｒｔ）であるＮｄ（ａｔ％）に対するＣｕ（ａｔ％）の比（Ｃｕ／Ｎｄ）を求めて表３に併せて示した。また表３Ａに示した試料Ｎｏ．１−１〜１−１０（Ｎｄ−Ｃｕ）と試料Ｎｏ．２−１〜２−５（Ｎｄ−Ｃｕ−Ａｌ）とについて、Ｃｕ原子比と保磁力の関係を図１に示した。【００７５】
《評価》
（１）包囲層または拡散処理の影響
磁石原料のみで製造された磁石粉末（若しくは単に「磁石原料」）中の希土類元素（Ｒｍ＝Ｒｔ）であるＮｄがＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の生成に必要な理論組成値：１１．８ａｔ％に近い試料Ｎｏ．５−５を観ると、保磁力（ｉＨｃ）が極端に低い。このため、試料Ｎｏ．５−５は本来は高い磁束密度（Ｂｒ）が得られるはずの組成であるが、その保磁力の低下に影響されて磁束密度まで低い値となっている。【００７６】
これに対して、その試料Ｎｏ．５−５に近似した組成の磁石原料（表１のＭ１）へ、例えばＮｄＣｕからなる拡散原料を拡散させた試料Ｎｏ．１−１〜１−６を観ると、保磁力が急増している。この傾向は、ＮｄＣｕＡｌからなる拡散原料を拡散させた試料Ｎｏ．２−１〜２−４などについても同様である。これら保磁力が急増した試料では、拡散処理により、Ｎｄ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の粒界に、ＮｄＣｕまたはＮｄＣｕＡｌからなる包囲層（拡散層）が形成されためと考えられる。一方、母合金（インゴット）の段階からＣｕを含有させ、拡散処理を施さない試料Ｎｏ．５−１または試料Ｎｏ．５−３は、保磁力が著しく低くなっている。特に、試料Ｎｏ．４−１と試料Ｎｏ．５−１または試料Ｎｏ．４−４と試料Ｎｏ．５−３を比較すると、全体的な組成が近似しているにも拘わらず、インゴット段階からＣｕを含有させた試料Ｎｏ．５−１およびＮｏ．５−３は、拡散処理した試料Ｎｏ．４−１およびＮｏ．４−４よりも磁気特性が劣化しており、特に保磁力の低下は著しい。【００７７】
このような相違は、Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の周囲におけるＮｄおよびＣｕの存在形態が異なるためと考えられる。つまり、インゴット段階からＣｕを含有させた試料Ｎｏ．５−１、Ｎｏ．５−３では、Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の周囲にＮｄおよびＣｕが存在するとしても、それは例えば粘性や濡れ性等の性質が本発明でいう包囲層と異なり、塊状で結晶の表面を包囲するようなものではないと考えられる。これに対して拡散処理した試料Ｎｏ．４−１およびＮｏ．４−４では、ＮｄおよびＣｕが粘性や濡れ性等にとって最適な組成であり、Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面をほぼ均一にまたは滑らかに包囲していると考えられる。こうして試料Ｎｏ．４−１およびＮｏ．４−４では、Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面に存在する歪みが修復され、またはその表面付近における逆磁区の発生が効果的に抑制されて、試料Ｎｏ．５−１およびＮｏ．５−３よりも著しく高い保磁力を発現するようになったと考えられる。【００７８】
さらに、インゴット段階からＣｕを含有しており、Ｃｕを除いて近似した組成を有する試料Ｎｏ．５−１と試料Ｎｏ．５−２を比較すると、Ｃｕが多くなると保磁力が急減することがわかる。このことから、従来のように単に母合金の段階からＣｕを含有させても、むしろ保磁力が低下することがわかり、そのような場合におけるＣｕは必ずしも保磁力を向上させる元素ではないことがわかる。また試料Ｎｏ．５−３と試料Ｎｏ．５−５を比較するとわかるように、単に母合金の段階からＣｕが存在するのみでは、仮にＮｄリッチが形成される状況であっても、保磁力の向上は望めず、むしろ保磁力は低下する。これは、本発明でいうようなＮｄＣｕまたはＮｄＣｕＡｌからなる包囲層がＮｄ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面にほぼ均一に形成されないためと考えられる。なお、試料Ｎｏ．５−４の保磁力が高いのは、磁石粉末中に保磁力を向上させるＧａが含有されているためである。【００７９】
（２）Ｃｕ量とＮｄ量
表３に示した各試料の統合組成および磁気特性と、図１のグラフとから、磁石粉末の保磁力と、磁石粉末中のＣｕおよびＮｄの含有量との間に相関があることがわかる。すなわち、Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の結晶粒界（または粒界相）へ、Ｃｕのみならずそれに相応するＮｄ（Ｒ’）が共に導入されることが、磁石粉末の保磁力の向上に必要である。例えば、試料Ｎｏ．１−１〜１−６では、拡散処理によりＮｄ（Ｒ）がＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の生成に必要なＲの理論組成値：１１．８ａｔ％を超えて導入されており、Ｃｕもそれに相応する量が導入されている。その結果、それらの試料の保磁力は９５５ｋＡ／ｍを超える高い値となっている。一方、試料Ｎｏ．１−８〜Ｎｏ．１−１０のように、Ｃｕに対してＮｄが少なくても、Ｎｄのみが多くても、保磁力の高い磁石粉末は得られなかった。【００８０】
この傾向は保磁力を高めるＡｌを含有する試料Ｎｏ．２−１〜２−５についてもいえる。例えば、ＣｕとＮｄの含有量のバランスが崩れた試料Ｎｏ．２−５では、他の試料よりも保磁力が低下している。さらに同様のことは、試料Ｎｏ．３−１〜３−６についてもいえる。もっとも、試料Ｎｏ．３−５のように、ベースとなる磁石原料（Ｍ５）中のＮｄが理論組成値よりも過少なため磁石原料中に軟磁性を有するαＦｅを含み、拡散処理を行ってもαＦｅを消失できないので保磁力の向上は望めない。逆に、試料Ｎｏ．３−３、試料Ｎｏ．３−４または試料Ｎｏ．３−６のように、磁石原料中にＮｄが十分に存在する場合、Ｎｄ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面にＮｄＣｕ（Ａｌ）からなる良好な包囲層が形成され易くなり、高い保磁力が得られたと考えられる。【００８１】
（３）拡散原料
表３Ｂに示す試料Ｎｏ．４−１〜４−７から明らかなように、数種の拡散原料を用いた場合でも、上述した内容と同様の傾向を示すことがわかる。また試料Ｎｏ．４−７は、拡散原料中に希土類元素（Ｒ’）を含まず、Ｎｄ量もＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の生成に必要なＲの理論組成値に近い。このためＮｄ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の表面にＮｄ−Ｃｕを含む包囲層が形成され難く、保磁力および磁束密度が大幅に低くなったと考えられる。【００８２】
（４）粉末粒子のＴＥＭ観察
試料Ｎｏ．３−２の粉末粒子を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した電子顕微鏡写真を図２Ａに示した。また、その拡散処理前の粉末粒子（磁石原料Ｍ１）を同様にＴＥＭ観察した写真を図２Ｂに示した。さらに、拡散処理をせず、ＣｕおよびＡｌを含むインゴット（Ｆｅ−１２．９％Ｎｄ−６．４％Ｂ−０．１％Ｎｂ−０．１％Ｃｕ−２．３％Ａｌ：単位はａｔ％）に前述した水素化処理（ｄ−ＨＤＤＲ）を施して得た粉末粒子を同様にＴＥＭ観察した写真を図２Ｃに示した。【００８３】
先ず図２Ａから明らかなように、拡散処理した粉末粒子の場合、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ１型結晶の表面を包囲するような、ＣｕおよびＮｄの明確な濃化部が結晶粒界に観察された。このことからも、結晶の表面を包囲するＮｄＣｕからなる包囲層（拡散層）が形成されていることが明らかとなった。【００８４】
一方、拡散処理前の粉末粒子の場合、図２Ｂから明らかなように、Ｃｕの濃化部は勿論、Ｎｄの濃化部もほとんど観察されなかった。これは、その磁石原料（Ｍ１）中のＮｄ量が理論組成に近く、いわゆるＮｄリッチ相もほとんど形成されなかったためと考えられる。【００８５】
ＣｕおよびＡｌをインゴットから含む粉末粒子の場合は、図２Ｃから明らかなように、Ｃｕの濃化部およびＮｄの濃化部が結晶粒界に僅かに観察された。しかし、それらの濃化部は、いくつかの結晶のごく一部に点在するに留まり、いずれの結晶の表面をも全体的に包囲するような形態でない。ちなみに、図２Ｃに示した試料の磁気特性は、保磁力（ｉＨｃ）：１１４６ｋＡ／ｍ、残留磁束密度（Ｂｒ）：１．３２（Ｔ）、最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）：２９０ｋＪ／ｍ３であり、保磁力および最大エネルギー積ともに図２Ａに示した試料Ｎｏ．３−２の磁気特性よりも小さかった。このような磁気特性の相違は、上述の包囲層（拡散層）の形成が影響していると考えられる。【００８６】
（５）粉末粒子のＳＥＭ観察
試料Ｎｏ．３−２（拡散原料Ｃ２：６質量％）の粉末粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した電子顕微鏡写真を図３Ａに示した。また、その拡散原料Ｃ２の混合割合を３質量％に変更した別の粉末粒子を同様にＳＥＭ観察した写真を図３Ｂに示した。さらに、拡散処理前の粉末粒子（試料Ｎｏ．５−４）を同様にＳＥＭ観察した写真を図３Ｃに示した。【００８７】
先ず、図３Ｃからわかるように、ｄ−ＨＤＤＲ処理して得られた拡散処理前の粉末粒子の表面部には、多数の亀裂（クラック）が存在していた。一方、拡散処理した粉末粒子の表面は連続的で、そのようなクラックが消失していることが、図３Ａや図３Ｂから明らかとなった。これは、融点が低く濡れ性に優れる拡散原料が粉末粒子の表面を被包すると共に、ｄ−ＨＤＤＲ処理後にできたクラックを埋めたためと考えられる。このことは、粉末粒子の表面に観られる細い線状のクラック痕からもわかる。そして拡散原料の混合割合が３質量％程度になるとクラックはほぼ観られなくなり、拡散原料の混合割合が６質量％程度になるとクラックはほぼ完全に消失することも確認できた。【００８８】
このように、粉末粒子の割れの起点となるクラックが粉末粒子の表面から減少しさらには消失すると、当然に粉末粒子は割れ難くなり、酸化され易い新生面の生成が抑制される。その結果、このような粉末粒子からなるボンド磁石は、酸化による磁気特性の低下が抑制されて、優れた永久減磁率ひいては耐熱性を発現するようになる。このことを、次に示すようなボンド磁石を実際に製造して確認した。【００８９】
《ボンド磁石》
（１）製造
上述した図３Ａ〜図３Ｃに示すＳＥＭ観察で用いた３種の希土類異方性磁石粉末を用いてボンド磁石を製造した。具体的には、先ず、全体の３質量％に相当するエポキシ固形樹脂と１５質量％に相当する市販のＳｍＦｅＮ系異方性磁石粉末（住友金属鉱山株式会社製または日亜化学工業株式会社製））と残部である各磁石粉末とからなるコンパウンドを用意した。このコンパウンドは、ヘンシェエルミキサーでよく混合した磁石粉末へ、エポキシ固形樹脂を加えて、バンバリーミキサーで加熱混練（１１０ ℃ ）して得た。なお、ここで用いた上記３種の磁石粉末の平均粒径はすべで１００μｍであった。またＳｍＦｅＮ系異方性磁石粉末は、組成がＦｅ−１０％Ｓｍ−１３％Ｎ（ａｔ％）で平均粒径が３μｍであった。【００９０】
次に、そのコンパウンドを成形型のキャビティへ投入して、磁場中（１２００ｋＡ／ｍ）で温間成形（１５０℃、８８２ＭＰａ）して、７ｍｍ角の立方体状の成形体を得た。この成形体を約３６００ｋＡ／ｍ（４５ｋＯｅ）の磁場中で着磁することにより、供試材であるボンド磁石を得た。【００９１】
（２）永久減磁率
それぞれのボンド磁石について、耐熱性や耐候性の指標となる永久減磁率を求めた。試料Ｎｏ．３−２の磁石粉末（拡散原料：６質量％）からなるボンド磁石は、永久減磁率が２．４２％で初期保磁力（減磁前の保磁力）が１３１２ｋＡ／ｍであった。拡散原料を３質量％とした磁石粉末からなるボンド磁石は、永久減磁率が３．８１％で初期保磁力が１１１４ｋＡ／ｍであった。一方、拡散処理を施さなかった試料Ｎｏ．５−４の磁石粉末からなるボンド磁石は、永久減磁率が５．０２％で初期保磁力が１０５８ｋＡ／ｍであった。【００９２】
これらのことから、拡散処理により、さらには拡散原料の混合割合の増加によって、永久減磁率が向上することが明らかである。これは、上述したＳＥＭ観察の結果と一致する。すなわち、粉末粒子の表面にあるクラックが多いほど永久減磁率は悪化し、逆にクラックが拡散原料で埋められて少なくなるほど永久減磁率は向上した。また拡散原料の混合割合が増加すると、ボンド磁石自体の保磁力も増加した。これは、拡散原料が単に粉末粒子の表面を被包するのみならず結晶粒界にまで拡散して、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ１型結晶を包囲する包囲層が十分に形成されたためと考えられる。【００９３】
なお、永久減磁率は、再着磁しても回復しない永久減磁分の初期磁束量（フラックス）に対する割合であり、具体的には次のようにして求めた。先ず着磁した７ｍｍ角のボンド磁石の初期磁束量φ０を測定する。このボンド磁石を１２０℃の大気雰囲気中に１０００時間保持する。このボンド磁石に、初期の着磁と同条件で再度着磁を行い、そのときの磁束量φ１を測定する。そして永久減磁分（φ０−φ１）の初期磁束量φ０に対する割合（（φ０−φ１）／φ０）を求める。これを百分率で表して永久減磁率とした。【００９４】
［実施例２］
上述した各試料の他に、以降に示す各試料も製造し、それらについても種々評価した。
（１）試料Ｎｏ．６−１
表４に示した試料Ｎｏ．６−１は、前述した高温水素化工程の温度を８４０℃から８６０℃に変更して得た磁石粉末からなる。こうして得られた本試料の統合組成、磁気特性等を表４に示した。この表４から明らかなように、高温水素化工程（組織安定化工程）を調製し、拡散処理を施すことにより、磁石粉末の保磁力（ｉＨｃ）はさらに１５００〜１６５０ｋＡ／ｍ程度まで上昇し得る。なお、特に断らない限り、各試料の製造は、実施例１と同じ条件（以下これを「標準条件」という。）で行った。以降の試料についても同様である。【００９５】
（２）試料Ｎｏ．７−１〜７−１３
表５に示した試料Ｎｏ．７−１〜７−１３は、拡散原料Ｃ２に含まれるＡｌを他の元素（Ｘ）に種々変更した拡散原料を、全体（磁石原料と拡散原料との合計）に対して５質量％の割合で混合して拡散処理をした磁石粉末からなる。なお、拡散原料Ｃ２の組成は質量％でＮｄ８０％−Ｃｕ１０％−Ａｌ１０％となる。表５に示した各試料は、そのＡｌ：１０質量％を、種々の元素（Ｘ）１０質量％で置換した拡散原料（Ｎｄ８０％−Ｃｕ１０％−Ｘ１０％）を用いて製造したものである。【００９６】
表５から、ＮｄおよびＣｕに加えてＡｌを含む拡散原料を用いると、磁石粉末の保磁力（ｉＨｃ）が最も向上することがわかる。Ａｌに次いで、Ｇａ、Ｃｏ、Ｚｒ等が含まれる拡散原料を用いても、磁石粉末の保磁力の向上に有効であることもわかる。なお、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏ等と同様に、ＧａやＣｏ等も稀少元素であるので、磁石原料としては勿論、拡散原料としても、それらの使用が抑制されると好ましい。【００９７】
（３）試料Ｎｏ．８−１〜８−４と試料Ｎｏ．９−１〜９−４
表６に示す各試料を用いて、拡散原料の形態と拡散原料中におけるＣｕ量とが磁石粉末の磁気特性に及ぼす影響を調べた。試料Ｎｏ．８−１〜８−４は、Ｎｄ−Ｃｕ合金粉末を拡散原料として製造したものであり、試料Ｎｏ．９−１〜９−４は、Ｎｄ粉末とＣｕ粉末との混合粉末を拡散原料として製造したものである。なお、試料Ｎｏ．９−１〜９−４の混合粉末と試料Ｎｏ．８−１〜８−４のＮｄ−Ｃｕ合金粉末とは、それぞれＣｕ量に関して対応している。【００９８】
それら各試料の拡散原料中におけるＮｄ量と保磁力（ｉＨｃ）との関係を表６および図４（Ｃｕ：Ｘａｔ％）に示した。これから、拡散原料の組成が同じなら、各試料の磁気特性（特に保磁力）も同様な傾向を示すことがわかる。すなわち、拡散原料の供給形態の相違が磁石粉末の磁気特性へ及ぼす影響は小さいといえる。いずれの場合でも、拡散原料全体を１００ａｔ％としたときにＣｕが１〜４７ａｔ％さらには６〜３９ａｔ％含まれていると、磁石粉末の保磁力が顕著に向上することもわかった。これは拡散原料が共晶組成に近づいて、その融点が低下し、濡れ性が向上して、拡散原料が粉末粒子の表面を被包したり結晶粒界へ拡散し易くなったためと考えられる。【００９９】
（４）試料Ｎｏ．１０−１〜１０−６
表６および図４に示す結果を踏まえて、さらに組成が（Ｎｄ０．８Ｃｕ０．２）１００−Ｘ−ＡｌＸ （数値は原子比を示す。）となる合金粉末から調製した拡散原料を用いて、表７に示す各試料を製造した。これら各試料の拡散原料中におけるＡｌ量と得られた磁石粉末の磁気特性との関係を表７および図５に示した。これらから、拡散原料全体を１００ａｔ％としたときにＡｌが２〜６２ａｔ％、６〜６０ａｔ％さらには１０〜５８ａｔ％含まれていると磁石粉末の保磁力が顕著に向上することがわかった。【０１００】
（５）試料Ｎｏ．１１−１〜１１−２および試料Ｎｏ．１２−１〜１２−２
表８に示す各試料を製造し、拡散処理前における磁石原料の製造条件の相違が、磁石粉末の磁気特性へ及ぼす影響について調べた。表８中の「ｄ−ＨＤＤＲ」は、磁石原料を前述した標準条件に基づきつつ、制御排気工程時の処理炉内の圧力を１ｋＰａに変更して製造した場合である。【０１０１】
表８に示す各試料の磁石原料（母合金）は、いずれも、理論組成（Ｎｄ：１１．８ａｔ％、Ｂ：５．９ａｔ％）に近い理論近傍組成からなる。磁石原料がこのようなストイキメトリーな組成（stoichiometric composition）からなる場合、拡散処理前における磁石粉末の保磁力（ｉＨｃ）は、いずれも小さい。【０１０２】
しかし、拡散処理を行うと、いずれも保磁力（ｉＨｃ）は大きく向上した。なお、磁石原料中にＣｏが含まれると、キュリー点の向上と共に磁気特性全体がさらに向上するが、上記の傾向を示す点は同じである。【０１０３】
このように理論近傍組成の磁石原料を用いる場合、高磁気特性の磁石粉末を効率的に得るにはｄ−ＨＤＤＲが優れる。よって、本発明で用いる磁石原料は、不均化工程前に、さらに、不均化反応を生じる温度以下の低温域で母合金に水素を吸収させる低温水素化工程を経て得られたものであると好適である。【０１０４】
（６）試料Ｎｏ．１３−１〜１３−４および試料Ｎｏ．１４−１〜１４−４
表９に示す各試料を製造し、磁石原料の組成の相違が、磁石粉末の磁気特性へ及ぼす影響について調べた。なお、表９中の各試料に用いた磁石原料は、前述した標準条件（ｄ−ＨＤＤＲ）に基づいて製造したものである。但し、試料Ｎｏ．１３−１および試料Ｎｏ．１３−２では、組織安定化工程の水素圧力を０．０２ＭＰａとして製造した。これら磁石原料に拡散処理を行う場合は、既述の通り行った。【０１０５】
表９に併せて示した各試料の磁気特性から次のことがわかる。理論近傍組成の磁石原料を用いた場合、拡散処理前の磁石粉末は、その磁化（Ｉｓ）が大きい反面、その保磁力（ｉＨｃ）が極端に小さい（試料Ｎｏ．１３−１、試料Ｎｏ．１４−１）。ところが、これに拡散処理した磁石粉末では、本来有する高磁化が保持されつつ保磁力が急増して、高残留磁束密度であると共に非常に高い保磁力が発現される（試料Ｎｏ．１３−２、試料Ｎｏ．１４−２）。【０１０６】
一方、Ｒｍ（Ｎｄ）、Ｂがリッチ側にあり理論近傍組成から外れている磁石原料を用いた場合、拡散処理前の磁石粉末は、代表的な保磁力向上元素であり稀少なＧａを含むにも拘わらず保磁力がさほど向上しておらず、磁化も大きくない（試料Ｎｏ．１３−３、試料Ｎｏ．１４−３）。これに拡散処理した磁石粉末は、確かに保磁力が急増するものの、残留磁束密度がさほど大きくない（試料Ｎｏ．１３−４、試料Ｎｏ．１４−４）。【０１０７】
こうして、理論近傍組成の磁石原料に本発明に係る拡散処理を行うことにより、稀少なＧａなどの保磁力向上元素を用いるまでもなく、保磁力、残留磁束密度さらには最大エネルギー積などの各点に関して従来の磁石粉末と同等以上の磁石粉末が得られることが明らかとなった。【０１０８】
（７）試料Ｎｏ．１５−１〜１５−３および試料Ｎｏ．１６−１〜１６−２
希土類元素としてＮｄ以外にＰｒを含有する各種の磁石粉末と、重希土類元素（Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏ等）をも含有する各種の磁石粉末とを製造し、それらの磁気特性を調べて表１０に示した。なお、表１０中の各試料に用いた磁石原料は、前述した標準条件（ｄ−ＨＤＤＲ）に基づいて製造したものである。ここでＰｒの供給源には、ＮｄとＰｒの混合希土類原料（ジジム）を用いた。重希土類元素の供給源には、保磁力向上元素として代表的なＤｙ合金（Ｄｙ５８ａｔ％−Ｆｅ４２ａｔ％）を用いた。拡散処理は既述の通り行った。【０１０９】
表１０に併せて示した各試料の磁気特性から次のことがわかる。磁石原料または拡散原料の少なくとも一方がＰｒを含む試料Ｎｏ．１５−１〜１５−３は、統合組成（希土類元素はＲｔ＝Ｎｄ＋Ｐｒで評価）がほぼ同じ試料Ｎｏ．３−２または試料Ｎｏ．４−１等と、同等の磁気特性を発現している。これらのことから、原料中のＮｄの一部をＰｒで置換しても、上述した各試料と同様に、磁気特性に優れる磁石粉末が得られることがわかる。そして、希土類元素源として比較的安価なジジムを用いれば、高磁気特性の磁石粉末を低コストで得ることができる。【０１１０】
拡散原料が重希土類元素（Ｄｙ）を含む試料Ｎｏ．１６−１〜１６−２はいずれも、他の試料に対して、保磁力が大幅に向上している。そして両試料の統合組成（希土類元素はＲｔ＝Ｎｄ＋Ｐｒで評価）はほぼ同じであるため、それらの磁気特性もほぼ同様なレベルとなった。なお、これらの試料の残留磁束密度や最大エネルギー積は他の試料よりも若干低下しているが、これは重希土類元素を含む拡散原料が３質量％増量されているためである。【０１１１】
（８）試料Ｎｏ．Ｈ１−１〜Ｈ２−２
量産時のバッチ処理を考慮し、水素を残存させた磁石原料（水素化物）を用いた表１１に示す各種の磁石粉末も製造した。具体的には次の通りである。先ず、ＳＣ法により得たＦｅ−１２．２％Ｎｄ−６．５％Ｂ−０．２％Ｎｂ（ａｔ％）の磁石合金を１０ｋｇ用意した。この磁石合金を水素圧力０．１０ＭＰａの水素雰囲気で水素粉砕して粉末状の磁石原料を得た。これに低温水素化工程を施した後、８１０℃×０．０３ＭＰａの高温水素雰囲気中に磁石合金を９５分間保持した（高温水素化工程）。この後、１０分間かけてその雰囲気を８６０℃へ昇温し、８６０℃×０．０３ＭＰａ×９５分間の高温水素雰囲気中で磁石合金を保持した（組織安定化工程）。【０１１２】
この後、処理炉内から水素を連続的に排気して８６０℃×５〜１ｋＰａの雰囲気中で磁石合金を５０分間保持した（制御排気工程）。この制御排気工程後の磁石合金を、不活性ガス雰囲気中で乳鉢で解砕して、粒径：４５〜２１２μｍに分級した磁石原料粉末（試料Ｎｏ．Ｈ１−１）と、粒径：４５μｍ以下に分級した磁石原料粉末（試料Ｎｏ．Ｈ２−１）を得た。これらの磁石原料粉末に残存する水素濃度は１００ｐｐｍ（質量比）であった。【０１１３】
また、その制御排気工程後に続けて強制排気工程（８４０℃×１０分×  ５０  Ｐａ以下）を行った磁石合金も用意した。これを不活性ガス雰囲気中で自由粉砕機で解砕して、粒径：４５〜２１２μｍに分級した磁石原料粉末（試料Ｎｏ．Ｈ１−２）と、粒径：４５μｍ以下に分級した磁石原料粉末（試料Ｎｏ．Ｈ２−２）を得た。これらの磁石粉末中に残存する水素濃度は１５ｐｐｍであった。これらの水素濃度は  水素分析装置（堀場製作所製）  により測定した数値である。なお、各磁石粉末の製造に関して、特に記載していない条件は標準条件に依る。【０１１４】
これら各試料を、不活性ガスを入れた別々のビニール袋中に入れて密封し、１月間保存した。このときの保存環境は３５〜４０℃、相対湿度６０〜８０％（ＲＨ）とした。この保存後の各磁石原料を用いて、既述した拡散処理を行った。拡散原料には、Ｎｄ−１４．５％Ｃｕ−３４．２％Ａｌ（ａｔ％）の水素化物（表２のＣ２）を用いた。【０１１５】
こうして得られた各磁石粉末の磁気特性を表１１に併せて示した。なお、表１１に示したＨｋは、磁化曲線の第２象限(減磁曲線)において、残留磁束密度（Ｂｒ）の９０％に対応する磁場であり、角型性の指標となる。このＨｋが小さいと、不可逆減磁率（温度履歴により回復しない磁化）が大きくなり、高温環境下で使用される永久磁石の耐久性が低下する。【０１１６】
表１１の結果から明らかなように、一時的または長期的に保存した磁石原料を用いる場合、残存水素量が多いほど、高磁気特性の磁石粉末を安定して得られることがわかる。逆に、磁石原料中に残存する水素濃度が小さいと、磁石粉末の磁気特性が低下し、特に温度特性または高温耐久性に影響する角型性（Ｈｋ）が大きく低下する。このような傾向は、酸化する表面積が増大する小粒径の磁石原料（試料Ｎｏ．Ｈ２−１および試料Ｎｏ．Ｈ２−２）を用いる場合ほど顕著である。【０１１７】
従って、拡散原料と混合する磁石原料は、その酸化劣化を抑制する水素を含有していると好適である。その際の水素濃度は、４０〜１０００ｐｐｍさらには７０〜５００ｐｐｍであると好ましい。水素濃度が過小では長期保管した磁石原料が酸化または劣化し易くなり、逆磁区の発生起点を磁石粉末に生じ易くなる。水素濃度が過大では制御排気工程が未完で三相分解された磁石合金の再結合が不完全となり、却って磁石粉末の磁気特性が低下し得る。【０１１８】
なお、水素化物からなる磁石原料および拡散原料を用いて磁石粉末を製造する場合、それらに含まれる水素は、高温真空雰囲気中でなされる拡散処理中に脱水素される。この脱水素の進行に伴い、低融点の拡散原料は溶融を始め、磁石原料中へ拡散等していく。【０１１９】
《本発明に関する補足》
（１）Ｒｍ（Ｎｄ）量と磁気特性の関係
Ｎｄ量の異なる種々の磁石合金（Ｆｅ−Ｘ％Ｎｄ−（１００−Ｘ）％Ｂ：ａｔ％）を用いて標準条件下で磁石粉末を製造し、それらの保磁力（ｉＨｃ）を図６Ａに、飽和磁化（Ｉｓ）を図６Ｂに示した。これらから、Ｒｍ（Ｎｄ）：１２．７ａｔ％ぐらいを境にして磁石粉末の磁気特性が急変することがわかる。すなわち、Ｒｍ（Ｎｄ）が１２．７ａｔ％以下の理論近傍組成からなる磁石粉末は、本来、磁化（ひいては残留磁束密度）は大きいが、保磁力が非常に小さくなることがわかる。【０１２０】
ここで保磁力は一般的に、隣接する結晶粒間の磁気的相互作用を遮断させ、結晶粒（単磁区粒子）を孤立化させることにより発現すると考えられている。このような孤立化手段として、従来、非磁性のＮｄリッチ相を粒界に析出させることが通常であった。この場合、異方化と孤立化とが同時になされることになる。これに対して本発明では、先ず、ＨＤＤＲ処理（ｄ−ＨＤＤＲ処理を含む）で異方化された単磁区粒子の集合体をつくり、次に、その単磁区粒子（結晶粒）の周りに単磁区粒子を孤立化させるＮｄを含む非磁性相からなる包囲層をつくっている。これにより、隣接する単磁区粒子間に作用する磁気的相互作用によって生じる保磁力の著しい低下が回避され、保磁力の向上が図られる。【０１２１】
この本発明によれば、磁石原料中のＮｄ量をストイキメトリー組成に近づけつつ、孤立化に必要なＮｄ量を必要最小限にできる。この結果、得られた磁石粉末は、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ１型結晶の理論磁化（飽和磁化１．６Ｔ）に近い磁化（Ｉｓ）を発揮すると共に、粒界においてＮｄリッチ相等の余分な析出物が排除され、拡散処理時にＮｄを含む均一な非磁性の包囲層が形成されて、十分に高い保磁力を発揮する。こうして高い飽和磁化と高い保磁力の両立が図られる。【０１２２】
ここで、本発明の磁石原料粉末の磁気的相互作用の働きと保磁力とは逆比例の関係にあると考えられる。本発明では、その磁気的相互作用の強さを保磁力で評価し、磁気的相互作用が働いている状態を７２０ｋＡ/ｍ以下とする。本発明の理論磁化への近さをIｓで指標し、本発明の水素処理後の磁石原料粉末の飽和磁化を１．４Ｔ以上とする。【０１２３】
（２）組成
本発明は、そのような状況の下で、理論近傍組成の磁石原料に拡散処理を施すことによって、磁石原料が本来発現し得る高飽和磁化を希釈させることなく、高保磁力と高飽和磁化または高残留磁束密度とを両立できる磁石粉末を得ることに成功したものである。このことは表９に示す結果からも明らかである。【０１２４】
そこで本発明では、Ｒｍ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶や磁石原料が理論近傍組成であると好ましい。具体的には、Ｒｍが１１．６〜１２．７ａｔ％、１１．７〜１２．５ａｔ％、１１．８〜１２．４ａｔ％さらには１１．９〜１２．３ａｔ％であり、Ｂが５．５〜７ａｔ％さらには５．９〜６．５ａｔ％であると好ましい。このような磁石原料の磁気特性は、例えば、保磁力（ｉＨｃ）が７２０ｋＡ／ｍ以下、６００ｋＡ／ｍさらには４８０ｋＡ／ｍ以下であり、磁化（Ｉｓ）が１．４０Ｔ以上、１．４３Ｔ以上さらには１．４６Ｔ以上である。【０１２５】
もっとも、それらの中に少量の改質元素（Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｏ等）が含まれてもよいことは当然であり、磁石原料中の各改質元素は、例えば、２．２ａｔ％以下であると好ましい。さらにＣｏは、Ｆｅと同じ８族元素であり、キュリー点等の向上に有効な元素である。そこで、磁石粉末全体として０．５〜５．４ａｔ％のＣｏが含まれていてもよい。なおＣｏは、磁石原料または拡散原料の少なくとも一方から供給されるとよい。【０１２６】
以上を踏まえて、本発明の希土類異方性磁石粉末は、Ｒｔ：１１．５〜１５ａｔ％（さらには１１．８〜１４．８ａｔ％）、Ｂ：５．５〜８ａｔ％（さらには５．８〜７ａｔ％）およびＣｕ：０．０５〜１ａｔ％であると好適である。この場合の残部は主にＴＭであるが、その他、各種の改質元素や不可避不純物の含有が許容される。残部であるＴＭを敢えていうと、例えば、Ｆｅおよび／またはＣｏが７６〜８３ａｔ％（さらには７７〜８２．７ａｔ％）が好ましい。【０１２７】
さらに、Ｎｂ：０．０５〜０．６ａｔ％および／またはＡｌ：０．１〜２．８ａｔ％が含まれると好ましい。なお、Ｃｕ：０．０５〜０．８ａｔ％（さらには０．３〜０．７ａｔ％）、Ａｌ：０．５〜２ａｔ％またはＣｏ：１〜８ａｔ％（さらに２〜５ａｔ％）であるとより好ましい。【０１２８】
稀少元素であるＤｙ、Ｇａ等の使用を抑止しつつ、それら元素を用いた従来の希土類異方性磁石粉末と同等な高磁気特性の磁石粉末を得るには、ある程度のＣｕが必要である。例えば、試料Ｎｏ．５−４（Ｂｒ：１．３４Ｔ、ｉＨｃ：１１３８ｋＡ／ｍ、ＢＨｍａｘ：３２６ｋＪ／ｍ３）と同等な磁気特性の磁石粉末を得るには、拡散処理後の粉末粒子全体を１００ａｔ％として、Ｃｕが０．２ａｔ％以上必要である。もっとも、Ｃｕが０．８％を超えると、保磁力の向上がかなり鈍化すると共に残留磁束密度（Ｂｒ）の低下が生じる。従って、粉末粒子全体を１００ａｔ％として、Ｃｕは０．８ａｔ％以下が好ましく、上述したように０．３〜０．７ａｔ％であるとより好ましい。【０１２９】
また本発明の希土類異方性磁石粉末の製造方法で用いる磁石原料は、Ｒｍ：１１．６〜１２．７ａｔ％およびＢ：５．５〜７ａｔ％と、残部がＦｅおよび／またはＣｏと、不可避不純物とからなると好適である。これにＮｂ：０．０５〜０．６ａｔ％が含まれると好ましい。またＣｏ：１〜８ａｔ％（さらには１〜５ａｔ％）であるとより好ましい。【０１３０】
また本発明の希土類異方性磁石粉末の製造方法で用いる拡散原料は、前述のように拡散原料全体を１００ａｔ％としたときにＣｕが１〜４７ａｔ％さらには６〜３９ａｔ％と、残部である希土類元素と、不可避不純物とからなると好適である。また拡散原料がＡｌを含む場合、拡散原料全体を１００ａｔ％としたときにＣｕが５〜２７ａｔ％、Ａｌ：２０〜５５ａｔ％と、残部である希土類元素と、不可避不純物とからなると好適である。【０１３１】
ここで表６や図４から明らかなように、Ｎｄ−Ｃｕ２元系拡散原料を用いた場合では、好ましいＣｕ量（またはＮｄとＣｕの原子比）の範囲は比較的広い。このためＮｄ−Ｃｕ−Ａｌ３元系拡散原料における好ましいＡｌ量の範囲も、ＮｄとＣｕの原子比に応じて変動し得る。表７や図５に示すＡｌの範囲はその一例に過ぎない。もっとも、表６や図４に示す結果を考慮すれば、Ｎｄ−Ｃｕ−Ａｌ３元系拡散原料のＣｕおよびＡｌは、上記の範囲であると好ましいといえる。なお、ここで示した磁石原料および拡散原料の組成は水素処理前のものである。また希土類元素（Ｒｔ、Ｒｍ、Ｒ’等）が２種以上からなるときは、それらの合計値である。【０１３２】
（３）希土類元素
本発明の磁石粉末に用いられる希土類元素（Ｒ、Ｒｍ、Ｒ’）は、Ｎｄが代表的であるが、Ｐｒを含んでいてもよい。磁石原料や拡散原料中のＮｄの一部がＰｒに置換されても、磁気特性への影響は少ない。しかもＮｄとＰｒとの混在した混合希土類原料（ジジム）は比較的安価に入手可能である。このため、本発明でいう希土類元素がＮｄとＰｒの混合希土類元素からなると、磁石粉末の低コスト化も図れ得るので好ましい。また、本発明の希土類異方性磁石粉末の保磁力をさらに高めるために、代表的な保磁力向上元素であるＤｙ、ＴｂまたはＨｏの一種以上を、主相内（Ｒ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶）または包囲層内に含んでもよい。もっとも、これらＤｙ、ＴｂまたはＨｏは稀少元素で高価なため、それらの使用は可能な限り抑制されるほど好ましい。【０１３３】
よって、本発明に係る磁石原料（Ｒ）および／または拡散原料（Ｒ’）は、Ｎｄと共にＰｒを含むと好ましく、逆にＤｙ、ＴｂおよびＨｏを含まないと好ましい。さらに、磁石原料および／または拡散原料は、Ｎｄ、Ｐｒの他、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅを含有してもよい。これらの希土類元素は、その含有量が少量なら、本発明の希土類異方性磁石粉末の高磁気特性も維持され得る。例えば、磁石原料全体を１００ａｔ％としたときに、それぞれ３ａｔ％以下まで許容される。【０１３４】
（４）拡散原料の混合割合
磁石原料に混合する拡散原料の割合は、磁石原料の組成、所望する保磁力等によって適宜調整すればよい。理論近傍組成の磁石原料を用いた場合でも、混合原料全体に対して拡散原料を１〜１０質量％混合すると、高残留磁束密度（高磁化）と共に十分に高い保磁力を発現する磁石粉末が得られる。【０１３５】
もっとも、磁石粉末の用途によっては、高い残留磁束密度は必要であるが、高い保磁力は必要ない場合もある。このような場合は、拡散原料の混合割合を減少させることにより、保磁力を容易に調整し得る。例えば、理論近傍組成の磁石原料に少量の拡散原料を混合して拡散処理すれば、高磁化でありつつ、保磁力が所望範囲に調整された磁石粉末を容易に得ることができる。特に磁石原料が理論近傍組成である場合、拡散原料はたとえ少量でも、結晶の表面や粒界へ均一に拡散し易いと思われる。このような磁石粉末の例を表１２に示した。各試料の磁石原料は標準条件に基づき製造したものである。試料Ｎｏ．１７−２および試料Ｎｏ．１８−２は、それら磁石原料に拡散原料Ｃ２を、比較的少量の１．５質量％だけ混合して既述の拡散処理をしたものである。【０１３６】
【表１】
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【０１３７】
【表２】
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【０１３８】
【表３Ａ】
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【０１３９】
【表３Ｂ】
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【０１４０】
【表４】
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【０１４１】
【表５】
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【０１４２】
【表６】
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【０１４３】
【表７】
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【０１４４】
【表８】
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【０１４５】
【表９】
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【０１４６】
【表１０】
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【０１４７】
【表１１】
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【０１４８】
【表１２】
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【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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