(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石原料合金を粗粉砕して粗粉砕磁石粉末を得る工程と、
ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路でヘリウムガス気流を循環させた状態で、前記粗粉砕磁石粉末を前記ヘリウムガス気流により前記ジェットミルへと搬送し、ヘリウムガス雰囲気中でジェットミル粉砕を行なうことにより微粉砕して微粉砕磁石粉末を得る工程と、
前記微粉砕磁石粉末の内、所定範囲の粒径の前記微粉砕磁石粉末を前記粉砕物回収装置により回収する工程と、
前記粉砕物回収装置を経た前記ヘリウムガス気流中において前記粉砕物回収装置により回収されずに残存する前記微粉砕磁石粉末を残存磁石粉末として捕集する工程と、
前記残存磁石粉末を前記ヘリウムガス気流により再度ジェットミルへと搬送する工程と、
前記粉砕物回収装置により回収された前記微粉砕磁石粉末に以下の構造式
Ｍ−（ＯＲ）ｘ
（式中、ＭはＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂであり、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。ｘは任意の整数である。）
で表わされる有機金属化合物を添加することにより、前記微粉砕磁石粉末の粒子表面に前記有機金属化合物を付着させる工程と、
前記有機金属化合物が粒子表面に付着された前記微粉砕磁石粉末を成形することにより成形体を形成する工程と、
前記有機金属化合物が粒子表面に付着された前記微粉砕磁石粉末を成形前又は成形後であって焼結前に水素雰囲気で仮焼する工程と、
前記成形体を焼結する工程と、により製造されることを特徴とする永久磁石。
【請求項２】
前記ジェットミル及び前記粉砕物回収装置を含む閉回路の酸素濃度が３０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【請求項３】
前記ジェットミル及び前記粉砕物回収装置を含む閉回路で循環されるヘリウムガス気流の圧力が０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の永久磁石。
【請求項４】
前記微粉砕磁石粉末を前記粉砕物回収装置により回収する工程は、単磁区粒子径を有する前記微粉砕磁石粉末を回収することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項５】
前記有機金属化合物を形成する金属が、焼結後に前記永久磁石の粒界に偏在していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項６】
磁石原料合金を粗粉砕して粗粉砕磁石粉末を得る工程と、
ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路でヘリウムガス気流を循環させた状態で、前記粗粉砕磁石粉末を前記ヘリウムガス気流により前記ジェットミルへと搬送し、ヘリウムガス雰囲気中でジェットミル粉砕を行なうことにより微粉砕して微粉砕磁石粉末を得る工程と、
前記微粉砕磁石粉末の内、所定範囲の粒径の前記微粉砕磁石粉末を前記粉砕物回収装置により回収する工程と、
前記粉砕物回収装置を経た前記ヘリウムガス気流中において前記粉砕物回収装置により回収されずに残存する前記微粉砕磁石粉末を残存磁石粉末として捕集する工程と、
前記残存磁石粉末を前記ヘリウムガス気流により再度ジェットミルへと搬送する工程と、
前記粉砕物回収装置により回収された前記微粉砕磁石粉末に以下の構造式
Ｍ−（ＯＲ）ｘ
（式中、ＭはＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂであり、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。ｘは任意の整数である。）
で表わされる有機金属化合物を添加することにより、前記微粉砕磁石粉末の粒子表面に前記有機金属化合物を付着させる工程と、
前記有機金属化合物が粒子表面に付着された前記微粉砕磁石粉末を成形することにより成形体を形成する工程と、
前記有機金属化合物が粒子表面に付着された前記微粉砕磁石粉末を成形前又は成形後であって焼結前に水素雰囲気で仮焼する工程と、
前記成形体を焼結する工程と、を有することを特徴とする永久磁石の製造方法。
【請求項７】
前記ジェットミル及び前記粉砕物回収装置を含む閉回路では、酸素量３０ｐｐｍ以下のヘリウムガス気流を循環させることを特徴とする請求項６に記載の永久磁石の製造方法。
【請求項８】
前記ジェットミル及び前記粉砕物回収装置を含む閉回路で循環されるヘリウムガス気流の圧力が０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａであることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の永久磁石の製造方法。
【請求項９】
前記微粉砕磁石粉末を前記粉砕物回収装置により回収する工程は、単磁区粒子径を有する前記微粉砕磁石粉末を回収することを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の永久磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石及び永久磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーやハードディスクドライブ等に使用される永久磁石モータでは、小型軽量化、高出力化、高効率化が要求されている。そして、上記永久磁石モータにおいて小型軽量化、高出力化、高効率化を実現するに当たって、永久磁石モータに埋設される永久磁石について、更なる磁気特性の向上が求められている。尚、永久磁石としてはフェライト磁石、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ系磁石等があるが、特に残留磁束密度の高いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が永久磁石モータ用の永久磁石として用いられる。
【０００３】
ここで、永久磁石の製造方法としては、一般的に粉末焼結法が用いられる。ここで、粉末焼結法は、先ず原材料を粗粉砕し、ジェットミル（乾式粉砕）により微粉砕した磁石粉末を製造する。その後、その磁石粉末を型に入れて、外部から磁場を印加しながら所望の形状にプレス成形する。そして、所望形状に成形された固形状の磁石粉末を所定温度（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石では８００℃〜１１５０℃）で焼結することにより製造する。
【０００４】
また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ等のＮｄ系磁石は、耐熱温度が低いことが問題であった。従って、Ｎｄ系磁石を永久磁石モータに用いる場合には、該モータを連続駆動させると磁石の残留磁束密度が徐々に低下することとなっていた。そこで、Ｎｄ系磁石を永久磁石モータに用いる場合には、Ｎｄ系磁石の耐熱性を向上させるために、磁気異方性の高いＤｙ（ジスプロシウム）やＴｂ（テルビウム）を添加し、磁石の保磁力を更に向上させることが図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２９８２１９号公報（第４頁、第５頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
その一方で、ＤｙやＴｂを使用することなく、磁石の保磁力を向上させることも考えられる。例えば、永久磁石の磁気特性は、磁石の磁気特性が単磁区微粒子理論により導かれるために、焼結体の結晶粒径を微小にすれば磁気性能が基本的に向上することが知られている。ここで、焼結体の結晶粒径を微小にするためには、焼結前の磁石原料の粒径も微小にする必要がある。具体的には、Ｎｄ系磁石では結晶粒径が０．２μｍ〜１．２μｍの範囲にあると、その結晶粒は単磁区となる。従って、磁石原料を粉砕する際には、粒径がその範囲を満たすサイズまで磁石粒子を粉砕する必要がある。尚、単磁区とは熱消磁状態で内部に磁壁が存在せず、一つの磁化方向のみが存在する領域をいう。
【０００７】
しかし、前記特許文献１のように先ず原材料を粗粉砕し、粗粉砕した粉末をジェットミル（乾式粉砕）により微粉砕する方式では、結晶を単磁区とする為に必要とされる粒径の範囲（例えば０．２μｍ〜１．２μｍ）まで粉砕できる粒子は、粉砕対象とした磁石粉末の量に対して僅かな量にすぎなかった。即ち、歩留りが非常に悪かった。
【０００８】
また、微小な粒径に微粉砕された磁石原料は、焼結する際に磁石粒子の粒成長が発生するので、焼結後の焼結体の結晶粒径が焼結前よりも大きくなり、微小な結晶粒径を実現することができない問題もあった。更に、焼結後の各磁石粒子を微小にすることができたとしても、焼結後の各磁石粒子が密な状態にあると、各磁石粒子間で交換相互作用が伝搬することが考えられる。その結果、外部から磁場が加わった場合に各磁石粒子の磁化反転が容易に生じ、保磁力が低下する問題があった。
【０００９】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、従来のジェットミル粉砕では実現が難しかった微小範囲の粒径の磁石粉末を、高い歩留りで得ることを可能とし、また、有機金属化合物に含まれるＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂを磁石の粒界に対して効率よく偏在配置することが可能となり、焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制することができるとともに、磁石粒子間での交換相互作用を分断することによって各磁石粒子の磁化反転を妨げ、磁気性能を向上させることが可能な永久磁石及び永久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】
【００１０】
前記目的を達成するため本願の請求項１に係る永久磁石は、磁石原料合金を粗粉砕して粗粉砕磁石粉末を得る工程と、ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路でヘリウムガス気流を循環させた状態で、前記粗粉砕磁石粉末を前記ヘリウムガス気流により前記ジェットミルへと搬送し、ヘリウムガス雰囲気中でジェットミル粉砕を行なうことにより微粉砕して微粉砕磁石粉末を得る工程と、前記微粉砕磁石粉末の内、所定範囲の粒径の前記微粉砕磁石粉末を前記粉砕物回収装置により回収する工程と、前記粉砕物回収装置を経た前記ヘリウムガス気流中において前記粉砕物回収装置により回収されずに残存する前記微粉砕磁石粉末を残存磁石粉末として捕集する工程と、前記残存磁石粉末を前記ヘリウムガス気流により再度ジェットミルへと搬送する工程と、前記粉砕物回収装置により回収された前記微粉砕磁石粉末に以下の構造式Ｍ−（ＯＲ）ｘ（式中、ＭはＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂであり、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。ｘは任意の整数である。）で表わされる有機金属化合物を添加することにより、前記微粉砕磁石粉末の粒子表面に前記有機金属化合物を付着させる工程と、前記有機金属化合物が粒子表面に付着された前記微粉砕磁石粉末を成形することにより成形体を形成する工程と、前記有機金属化合物が粒子表面に付着された前記微粉砕磁石粉末を成形前又は成形後であって焼結前に水素雰囲気で仮焼する工程と、前記成形体を焼結する工程と、により製造されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係る永久磁石は、請求項１に記載の永久磁石において、前記ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路の酸素濃度が３０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係る永久磁石は、請求項１又は請求項２に記載の永久磁石において、前記ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路で循環されるヘリウムガス気流の圧力が０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａであることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に係る永久磁石は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の永久磁石において、前記微粉砕磁石粉末を前記粉砕物回収装置により回収する工程は、単磁区粒子径を有する前記微粉砕磁石粉末を回収することを特徴とする。
尚、単磁区粒子径とは単磁区粒子（熱消磁状態で内部に磁壁が存在せず、一つの磁化方向のみが存在する小領域からなる粒子）が有する粒径であり、例えば０．２μｍ〜１．２μｍの粒径の粒子とする。
【００１４】
また、請求項５に係る永久磁石は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の永久磁石において、前記有機金属化合物を形成する金属が、焼結後に前記永久磁石の粒界に偏在していることを特徴とする。
【００１５】
更に、請求項６に係る永久磁石の製造方法は、磁石原料合金を粗粉砕して粗粉砕磁石粉末を得る工程と、ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路でヘリウムガス気流を循環させた状態で、前記粗粉砕磁石粉末を前記ヘリウムガス気流により前記ジェットミルへと搬送し、ヘリウムガス雰囲気中でジェットミル粉砕を行なうことにより微粉砕して微粉砕磁石粉末を得る工程と、前記微粉砕磁石粉末の内、所定範囲の粒径の前記微粉砕磁石粉末を前記粉砕物回収装置により回収する工程と、前記粉砕物回収装置を経た前記ヘリウムガス気流中において前記粉砕物回収装置により回収されずに残存する前記微粉砕磁石粉末を残存磁石粉末として捕集する工程と、前記残存磁石粉末を前記ヘリウムガス気流により再度ジェットミルへと搬送する工程と、前記粉砕物回収装置により回収された前記微粉砕磁石粉末に以下の構造式Ｍ−（ＯＲ）ｘ（式中、ＭはＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂであり、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。ｘは任意の整数である。）で表わされる有機金属化合物を添加することにより、前記微粉砕磁石粉末の粒子表面に前記有機金属化合物を付着させる工程と、前記有機金属化合物が粒子表面に付着された前記微粉砕磁石粉末を成形することにより成形体を形成する工程と、前記有機金属化合物が粒子表面に付着された前記微粉砕磁石粉末を成形前又は成形後であって焼結前に水素雰囲気で仮焼する工程と、前記成形体を焼結する工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に係る永久磁石の製造方法は、請求項６に記載の永久磁石の製造方法において、前記ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路の酸素濃度が３０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８に係る永久磁石の製造方法は、請求項６又は請求項７に記載の永久磁石の製造方法において、前記ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路で循環されるヘリウムガス気流の圧力が１．２ＭＰａ〜１．８ＭＰａであることを特徴とする。
【００１８】
更に、請求項９に係る永久磁石の製造方法は、請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の永久磁石の製造方法において、前記微粉砕磁石粉末を前記粉砕物回収装置により回収する工程は、単磁区粒子径を有する前記微粉砕磁石粉末を回収することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
前記構成を有する請求項１に記載の永久磁石によれば、永久磁石を構成する結晶粒を微小な粒径範囲とすることが可能となる。その結果、永久磁石の磁気性能を向上させることが可能となる。また、磁石原料を粉砕する際にヘリウム雰囲気下でジェットミル粉砕を行うとともに、ジェットミルと粉砕物回収装置との間で磁石粒子を循環させて繰り返し粉砕を行うので、従来のジェットミル粉砕では実現が難しかった微小範囲の粒径の磁石粉末を、高い歩留りで得ることが可能となる。その結果、工業生産性についても向上する。
更に、請求項１に記載の永久磁石によれば、Ｖ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂを磁石の粒界に対して効率よく偏在配置することが可能となる。その結果、焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制することができるとともに、磁石粒子間での交換相互作用を分断することによって各磁石粒子の磁化反転を妨げ、磁気性能を向上させることが可能となる。また、Ｖ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂの添加量を少量にできるので、残留磁束密度の低下を抑制することができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の永久磁石によれば、成形元となる磁石粒子の酸化量を低く抑えることが可能となる。その結果、永久磁石の磁気性能を向上させることが可能となる。
【００２１】
また、請求項３に記載の永久磁石によれば、永久磁石を構成する結晶粒をより微小な粒径範囲とすることが可能となる。その結果、永久磁石の磁気性能を向上させることが可能となる。
【００２２】
また、請求項４に記載の永久磁石によれば、永久磁石を構成する結晶粒をそれぞれ単磁区構造とすることができる。その結果、永久磁石の磁気性能を大きく向上させることが可能となる。
【００２３】
また、請求項５に記載の永久磁石によれば、高融点金属であるＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂが焼結後に磁石の粒界に偏在するので、粒界に偏在されたＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂが焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制するとともに、磁石粒子間での交換相互作用を分断することによって各磁石粒子の磁化反転を妨げ、磁気性能を向上させることが可能となる。
【００２４】
また、請求項６に記載の永久磁石の製造方法によれば、ヘリウム雰囲気下でジェットミル粉砕を行うとともに、ジェットミルと粉砕物回収装置との間で磁石粒子を循環させて繰り返し粉砕を行うので、従来のジェットミル粉砕では実現が難しかった微小範囲の粒径の磁石粉末を、高い歩留りで得ることが可能となる。その結果、磁気性能を向上させた永久磁石を高い工業生産性をもって製造することが可能となる。
更に、請求項６に記載の永久磁石の製造方法によれば、少量のＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂを磁石の粒界に対して効率よく偏在させた永久磁石を製造することが可能となる。その結果、製造された永久磁石において、焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制することができるとともに、磁石粒子間での交換相互作用を分断することによって各磁石粒子の磁化反転を妨げ、磁気性能を向上させることが可能となる。また、Ｖ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂの添加量を従来に比べて少量にできるので、残留磁束密度の低下を抑制することができる。
【００２５】
また、請求項７に記載の永久磁石の製造方法によれば、ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路の酸素濃度を３０ｐｐｍ以下とするので、磁石原料を粉砕する際において、粉砕後の磁石粒子の酸化量を低く抑えることが可能となる。その結果、磁気性能を向上させた永久磁石を製造することが可能となる。
【００２６】
また、請求項８に記載の永久磁石の製造方法によれば、ジェットミル及び粉砕物回収装置を含む閉回路で循環されるヘリウムガス気流の圧力を０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａとするので、より微小範囲の粒径の磁石粉末を、高い歩留りで得ることが可能となる。その結果、磁気性能を向上させた永久磁石を製造することが可能となる。
【００２７】
更に、請求項９に記載の永久磁石の製造方法によれば、単磁区粒子径の磁石粉末を、高い歩留りで得ることが可能となる。その結果、磁気性能を大きく向上させた永久磁石を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る永久磁石を示した全体図である。
【図２】本発明に係る永久磁石の粒界付近を拡大して示した模式図である。
【図３】強磁性体の磁区構造を示した模式図である。
【図４】本発明に係る永久磁石の粒界付近を拡大して示した模式図である。
【図５】本発明に係る永久磁石の第１の製造方法における製造工程を示した説明図である。
【図６】本発明に係るジェットミル粉砕分級システムの概略構成を示した図である。
【図７】本発明に係る永久磁石の第２の製造方法における製造工程を示した説明図である。
【図８】水素中仮焼処理を行った場合と行わなかった場合の酸素量の変化を示した図である。
【図９】実施例と比較例の製造方法でそれぞれ粉砕した微粉砕磁石粉末の粒径を示した図である。
【図１０】実施例の製造方法で粉砕した微粉砕磁石粉末の粒径分布を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る永久磁石及び永久磁石の製造方法について具体化した実施形態について以下に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３０】
［永久磁石の構成］
先ず、本発明に係る永久磁石１の構成について説明する。図１は本発明に係る永久磁石１を示した全体図である。尚、図１に示す永久磁石１は円柱形状を備えるが、永久磁石１の形状は成形に用いるキャビティの形状によって変化する。
本発明に係る永久磁石１としては例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を用いる。また、永久磁石１を形成する各結晶粒子の界面（粒界）には、永久磁石１の保磁力を高める為のＮｂ（ニオブ）、Ｖ（バナジウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｔｉ（チタン）又はＷ（タングステン）が偏在する。尚、各成分の含有量はＮｄ：２５〜３７ｗｔ％、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗのいずれか（以下、Ｎｂ等という）：０．０１〜５ｗｔ％、Ｂ：１〜２ｗｔ％、Ｆｅ（電解鉄）：６０〜７５ｗｔ％とする。また、磁気特性向上の為、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉ等の他元素を少量含んでも良い。
【００３１】
具体的に、本発明に係る永久磁石１は、図２に示すように永久磁石１を構成するＮｄ結晶粒子１１の結晶粒の表面部分（外殻）において、Ｎｄの一部を高融点金属であるＮｂ等で置換した層１２（以下、高融点金属層１２という）を生成することにより、Ｎｂ等をＮｄ結晶粒子１１の粒界に対して偏在させる。図２は永久磁石１を構成するＮｄ結晶粒子１１を拡大して示した図である。尚、高融点金属層１２は、非磁性となることが好ましい。
【００３２】
ここで、本発明ではＮｂ等の置換は、後述のように粉砕された磁石粉末を成形する前にＮｂ等を含む有機金属化合物が添加されることにより行われる。具体的には、Ｎｂ等を含む有機金属化合物を添加した磁石粉末を焼結する際に、湿式分散によりＮｄ結晶粒子１１の粒子表面に均一付着された該有機金属化合物中のＮｂ等が、Ｎｄ結晶粒子１１の結晶成長領域へと拡散侵入して置換が行われ、図２に示す高融点金属層１２を形成する。尚、Ｎｄ結晶粒子１１は、例えばＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ金属間化合物から構成され、高融点金属層１２は例えばＮｂＦｅＢ金属間化合物から構成される。
【００３３】
また、本発明では、特に後述のようにＭ−（ＯＲ）ｘ（式中、ＭはＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂであり、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。ｘは任意の整数である。）で表わされるＮｂ等を含む有機金属化合物（例えば、ニオブエトキシド、ニオブプロポキシド、バナジウムプロポキシドなど）を有機溶媒に添加し、湿式状態で磁石粉末に混合する。それにより、Ｎｂ等を含む有機金属化合物を有機溶媒中で分散させ、Ｎｄ結晶粒子１１の粒子表面にＮｂ等を含む有機金属化合物を均一付着することが可能となる。
【００３４】
ここで、上記Ｍ−（ＯＲ）ｘ（式中、ＭはＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂであり、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。ｘは任意の整数である。）の構造式を満たす有機金属化合物として金属アルコキシドがある。金属アルコキシドとは、一般式Ｍ（ＯＲ）ｎ（Ｍ：金属元素、Ｒ：有機基、ｎ：金属又は半金属の価数）で表される。また、金属アルコキシドを形成する金属又は半金属としては、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｙ、ｌａｎｔｈａｎｉｄｅなどが挙げられる。但し、本発明では特に、高融点金属を用いる。更に、後述のように焼結時における磁石の主相との相互拡散防止する目的から、高融点金属の内でも特にＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂを用いることが好ましい。
【００３５】
また、アルコキシドの種類は特に限定されることなく、例えば、メトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソプロポキシド、ブトキシド、炭素数４以上のアルコキシド等が挙げられる。但し、本発明では後述のように低温分解で残炭を抑制する目的から、低分子量のものを用いる。また、炭素数１のメトキシドについては分解し易く、取扱いが困難であるので、特に炭素数が２〜６のアルコキシドであるエトキシド、メトキシド、イソプロポキシド、プロポキシド、ブトキシドなどを用いることが好ましい。
【００３６】
また、圧粉成形により成形された成形体を適切な焼成条件で焼成すれば、Ｎｂ等がＮｄ結晶粒子１１内へと拡散浸透（固溶化）することを防止できる。それにより、本発明では、Ｎｂ等を添加したとしても焼結後に粒界のみにＮｂ等を偏在させることができる。その結果、結晶粒全体としては（すなわち、焼結磁石全体としては）、コアのＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ金属間化合物相が高い体積割合を占めた状態となる。それにより、その磁石の残留磁束密度（外部磁場の強さを０にしたときの磁束密度）の低下を抑制することができる。
【００３７】
更に、有機金属化合物を磁石粉末に添加すると、Ｎｂ等が有機金属化合物中に含まれる酸素と結びついた状態で存在する。ここで、Ｎｄと酸素との反応性が非常に高いため、酸素が存在すると、焼結工程においてＮｄと酸素が結合しＮｄ酸化物を形成することとなる。その結果、磁気特性が低下する問題がある。また、Ｎｄが酸素と結合することによって化学量論組成（Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）に基づく含有量よりもＮｄが不足し、焼結後の磁石の主相内にαＦｅが析出し、磁石特性を大きく低下させる問題もある。特に、磁石原料としてＮｄを量論組成に対して多めに含有させない場合には、その問題が大きくなる。しかしながら、酸素と結びついた状態で存在するＮｂ等を金属Ｎｂ等への還元することやＮｂＯ等への酸化数の低減を行うことによって、酸素を低減することが可能となる。その結果、焼結時にＮｄが酸素と結び付くことを防止し、αＦｅの析出を抑制することも可能となる。
【００３８】
また、一般的に、焼結後の各Ｎｄ結晶粒子１１が密な状態にあると、各Ｎｄ結晶粒子１１間で交換相互作用が伝搬することが考えられる。その結果、外部から磁場が加わった場合に各結晶粒子の磁化反転が容易に生じ、仮に焼結後の結晶粒子をそれぞれ単磁区構造とすることができたとしても、保磁力は低下する。しかしながら、本発明では、Ｎｄ結晶粒子１１の表面にコーティングされた非磁性の高融点金属層１２によって、Ｎｄ結晶粒子１１間での交換相互作用を分断され、外部から磁場が加わった場合でも各結晶粒子の磁化反転を妨げる。
【００３９】
また、Ｎｄ結晶粒子１１の表面にコーティングされた高融点金属層１２は、永久磁石１の焼結時においてはＮｄ結晶粒子１１の平均粒径が増加する所謂粒成長を抑制する手段としても機能する。以下に、高融点金属層１２による永久磁石１の粒成長抑制の機構について図３を用いて説明する。図３は強磁性体の磁区構造を示した模式図である。
【００４０】
一般的に、結晶と別の結晶との間に残された不連続な境界面である粒界は過剰なエネルギをもつため、高温ではエネルギを低下させようとする粒界移動が起こる。従って、高温（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石では８００℃〜１１５０℃）で磁石原料の焼結を行うと、小さな磁石粒子は収縮して消失し、残った磁石粒子の平均粒径が増加する所謂粒成長が発生する。
【００４１】
ここで、本発明では、Ｍ−（ＯＲ）ｘ（式中、ＭはＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂであり、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。ｘは任意の整数である。）で表わされる有機金属化合物を添加することにより、図３に示すように磁石粒子の界面に高融点金属であるＮｂ等が偏在化される。そして、この偏在化された高融点金属により、高温時に発生する粒界の移動が妨げられ、粒成長を抑制することができる。
【００４２】
また、Ｎｄ結晶粒子１１の粒径Ｄは０．２μｍ〜１．２μｍ、好ましくは０．３μｍ程度とすることが望ましい。また、高融点金属層１２の厚さｄが２ｎｍ程度あれば、焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制でき、また、焼結後の結晶粒子間での交換相互作用を分断することができる。但し、高融点金属層１２の厚さｄが大きくなりすぎると、磁性を発現しない非磁性成分の含有率が大きくなるので、残留磁束密度が低下することとなる。
【００４３】
そして、Ｎｄ結晶粒子１１の粒径Ｄを０．２μｍ〜１．２μｍ、好ましくは０．３μｍ程度とすれば、その結晶粒を単磁区とすることが可能となる。その結果、永久磁石１の磁気性能を飛躍的に向上させることが可能となる。
【００４４】
尚、高融点金属をＮｄ結晶粒子１１の粒界に対して偏在させる構成としては、図４に示すようにＮｄ結晶粒子１１の粒界に対して高融点金属からなる粒１３を点在させる構成としても良い。図４に示す構成であっても、同様の効果（粒成長抑制、交換相互作用の分断）を得ることが可能となる。尚、高融点金属がＮｄ結晶粒子１１の粒界に対してどのように偏在しているかは、例えばＳＥＭやＴＥＭや３次元アトムプローブ法により確認することができる。
【００４５】
また、高融点金属層１２はＮｂ化合物、Ｖ化合物、Ｍｏ化合物、Ｚｒ化合物、Ｔａ化合物、Ｔｉ化合物又はＷ化合物（以下、Ｎｂ等化合物という）のみから構成される層である必要はなく、Ｎｂ等化合物とＮｄ化合物との混合体からなる層であっても良い。その場合には、Ｎｄ化合物を添加することによって、Ｎｂ等化合物とＮｄ化合物との混合体からなる層を形成する。その結果、Ｎｄ磁石粉末の焼結時の液相焼結を助長することができる。尚、添加するＮｄ化合物としては、ＮｄＨ２、酢酸ネオジム水和物、ネオジム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート三水和物、２−エチルヘキサン酸ネオジム（ＩＩＩ）、ネオジム（ＩＩＩ）ヘキサフルオロアセチルアセトナート二水和物、ネオジムイソプロポキシド、リン酸ネオジニウム（ＩＩＩ）ｎ水和物、ネオジムトリフルオロアセチルアセトナート、トリフルオロメタンスルホン酸ネオジム等が望ましい。
【００４６】
［永久磁石の製造方法１］
次に、本発明に係る永久磁石１の第１の製造方法について図５を用いて説明する。図５は本発明に係る永久磁石１の第１の製造方法における製造工程を示した説明図である。
【００４７】
先ず、化学量論組成に基づく分率のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（Ｎｄ：２６．７ｗｔ％、Ｆｅ（電解鉄）：７２．３ｗｔ％、Ｂ：１．０ｗｔ％）からなる、インゴットを製造する。その後、インゴットをスタンプミルやクラッシャー等によって２００μｍ程度の大きさに粗粉砕する。若しくは、インゴットを溶解し、ストリップキャスト法でフレークを作製し、水素解砕法で粗粉化する。それによって、粗粉砕磁石粉末３１を得る。
【００４８】
次いで、粗粉砕磁石粉末３１を、リターン方式を採用したジェットミル粉砕分級システム３２により微粉砕し、単磁区粒子径（例えば０．２μｍ〜１．２μｍ）の微粉砕磁石粉末３３のみを分級して回収する。
【００４９】
以下に、図６を用いてジェットミル粉砕分級システム３２について説明する。図６は本発明に係るジェットミル粉砕分級システム３２の概略構成を示した図である。
図６に示すようにジェットミル粉砕分級システム３２は、ジェットミル３４と、サイクロン分級機３５と、フィルタ３６と、コンプレッサ３７と、ヘリウムガス気流を循環させる配管３８とから構成される。
【００５０】
ジェットミル３４は、乾式の粉砕装置であって、配管３８を介してサイクロン分級機３５、フィルタ３６、コンプレッサ３７との間で閉回路を構成する。また、その閉回路では、０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａ、より好ましくは１．５ＭＰａ程度の圧力でヘリウムガス気流を循環させる。そして、ヘリウムガス気流により搬送された粗粉砕磁石粉末３１を、衝突板に衝突させることや粒子同士を衝突させることにより粉砕する。粉砕された粉砕物は、同じくヘリウムガス気流によりサイクロン分級機３５へと搬送される。
【００５１】
サイクロン分級機３５は、ジェットミル３４で粉砕された粉砕物のうち、単磁区粒子径（例えば０．２μｍ〜１．２μｍ）の粒径のものを分級する。そして、分級された所定の範囲の粒径の粉砕物を微粉砕磁石粉末３３としてフィルタ３６により回収する。即ち、サイクロン分級機３５及びフィルタ３６により粉砕物回収装置を構成する。また、本発明では、サイクロン分級機３５で回収されなかった粉砕物を補集してヘリウムガス気流により再度ジェットミル３４へと搬送する補集装置を備える。従って、ジェットミル３４による粉砕後に単磁区粒子径（例えば０．２μｍ〜１．２μｍ）の粒径とならなかった粉砕物は、再度ジェットミル３４により粉砕が行われることとなる（リターン方式）。
【００５２】
一方、コンプレッサ３７は、フィルタ３６を通過したヘリウムガスを吸入して所定圧力で吐出する装置である。それによって、閉回路内で、０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａ、より好ましくは１．５ＭＰａ程度の圧力でヘリウムガス気流を循環させる。
【００５３】
また、ジェットミル粉砕分級システム３２は、閉回路内の酸素濃度を１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは３０ｐｐｍ以下として稼働を行うのが好ましい。それによって、磁石原料を粉砕する際において、粉砕後の磁石粒子の酸化量を低く抑えることが可能となる。その結果、磁気性能を向上させた永久磁石１を製造することが可能となる。
【００５４】
そして、上記ジェットミル粉砕分級システム３２を用いることにより、従来のジェットミルやサイクロン分級機を用いた場合と比較して、微小な粒径範囲（例えば単磁区粒子径である０．２μｍ〜１．２μｍ）の磁石粉末を高い歩留りで得ることが可能となる。そして、特に０．２μｍ〜１．２μｍ、好ましくは０．３μｍ程度の粒径の磁石粉末を用いて永久磁石１を製造すれば、結晶粒を単磁区とすることが可能となる。その結果、永久磁石１の磁気性能を飛躍的に向上させることが可能となる。
【００５５】
図５に戻り、本発明に係る永久磁石１の第１の製造方法について説明する。
磁石粉末の粉砕、分級を行う一方で、ジェットミル粉砕分級システム３２で微粉砕された微粉砕磁石粉末３３に添加する有機金属化合物溶液を作製する。ここで、有機金属化合物溶液には予めＮｂ等を含む有機金属化合物を添加し、溶解させる。尚、溶解させる有機金属化合物としては、Ｍ−（ＯＲ）ｘ（式中、ＭはＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂであり、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。ｘは任意の整数である。）に該当する有機金属化合物（例えば、ニオブエトキシド、ニオブプロポキシド、バナジウムプロポキシドなど）を用いる。また、溶解させるＮｂ等を含む有機金属化合物の量は特に制限されないが、焼結後の磁石に対するＮｂ等の含有量が０．００１ｗｔ％〜１０ｗｔ％、好ましくは０．０１ｗｔ％〜５ｗｔ％となる量とするのが好ましい。
【００５６】
続いて、ジェットミル粉砕分級システム３２にて分級された微粉砕磁石粉末３３に対して上記有機金属化合物溶液を添加する。それによって、磁石原料の微粉砕磁石粉末３３と有機金属化合物溶液とが混合されたスラリー４２を生成する。尚、有機金属化合物溶液の添加は、窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気で行う。
【００５７】
その後、生成したスラリー４２を成形前に真空乾燥などで事前に乾燥させ、乾燥した磁石粉末４３を取り出す。その後、乾燥した磁石粉末を成形装置５０により所定形状に圧粉成形する。尚、圧粉成形には、上記の乾燥した微粉末をキャビティに充填する乾式法と、溶媒などでスラリー状にしてからキャビティに充填する湿式法があるが、本発明では乾式法を用いる場合を例示する。また、有機金属化合物溶液は成形後の焼成段階で揮発させることも可能である。
【００５８】
図５に示すように、成形装置５０は、円筒状のモールド５１と、モールド５１に対して上下方向に摺動する下パンチ５２と、同じくモールド５１に対して上下方向に摺動する上パンチ５３とを有し、これらに囲まれた空間がキャビティ５４を構成する。
また、成形装置５０には一対の磁界発生コイル５５、５６がキャビティ５４の上下位置に配置されており、磁力線をキャビティ５４に充填された磁石粉末４３に印加する。印加させる磁場は例えば１ＭＡ／ｍとする。
【００５９】
そして、圧粉成形を行う際には、先ず乾燥した磁石粉末４３をキャビティ５４に充填する。その後、下パンチ５２及び上パンチ５３を駆動し、キャビティ５４に充填された磁石粉末４３に対して矢印６１方向に圧力を加え、成形する。また、加圧と同時にキャビティ５４に充填された磁石粉末４３に対して、加圧方向と平行な矢印６２方向に磁界発生コイル５５、５６によってパルス磁場を印加する。それによって、所望の方向に磁場を配向させる。尚、磁場を配向させる方向は、磁石粉末４３から成形される永久磁石１に求められる磁場方向を考慮して決定する必要がある。
また、湿式法を用いる場合には、キャビティ５４に磁場を印加しながらスラリーを注入し、注入途中又は注入終了後に、当初の磁場より強い磁場を印加して湿式成形しても良い。また、加圧方向に対して印加方向が垂直となるように磁界発生コイル５５、５６を配置しても良い。
【００６０】
次に、圧粉成形により成形された成形体７１を水素雰囲気において２００℃〜９００℃、より好ましくは４００℃〜９００℃（例えば６００℃）で数時間（例えば５時間）保持することにより水素中仮焼処理を行う。仮焼中の水素の供給量は５Ｌ／ｍｉｎとする。この水素中仮焼処理では、有機金属化合物を熱分解させて、仮焼体中の炭素量を低減させる所謂脱カーボンが行われる。また、水素中仮焼処理は、仮焼体中の炭素量が１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下とする条件で行うこととする。それによって、その後の焼結処理で永久磁石１全体を緻密に焼結させることが可能となり、残留磁束密度や保磁力を低下させることが無い。
【００６１】
ここで、上述した水素中仮焼処理によって仮焼された成形体７１には、ＮｄＨ３やＮｄＨ２が存在し、酸素と結び付きやすくなる問題があるが、第１の製造方法では、成形体７１は水素仮焼後に外気と触れさせることなく、後述の真空焼成に移るため脱水素工程は不要となる。焼成中に成形体中の水素は抜けることとなる。
【００６２】
続いて、水素中仮焼処理によって仮焼された成形体７１を焼結する焼結処理を行う。焼結処理では、所定の昇温速度で８００℃〜１１８０℃程度まで昇温し、２時間程度保持する。この間は真空焼成となるが真空度としては１０−４Ｔｏｒｒ以下とすることが好ましい。その後冷却し、再び６００℃で２時間熱処理を行う。そして、焼結の結果、永久磁石１が製造される。
【００６３】
［永久磁石の製造方法２］
次に、本発明に係る永久磁石１の他の製造方法である第２の製造方法について図７を用いて説明する。図７は本発明に係る永久磁石１の第２の製造方法における製造工程を示した説明図である。
【００６４】
尚、スラリー４２を生成するまでの工程は、図５を用いて既に説明した第１の製造方法における製造工程と同様であるので説明は省略する。
【００６５】
先ず、生成したスラリー４２を成形前に真空乾燥などで事前に乾燥させ、乾燥した磁石粉末４３を取り出す。その後、乾燥した磁石粉末４３を水素雰囲気において２００℃〜９００℃、より好ましくは４００℃〜９００℃（例えば６００℃）で数時間（例えば５時間）保持することにより水素中仮焼処理を行う。仮焼中の水素の供給量は５Ｌ／ｍｉｎとする。この水素中仮焼処理では、有機金属化合物を熱分解させて、仮焼体中の炭素量を低減させる所謂脱カーボンが行われる。また、水素中仮焼処理は、仮焼体中の炭素量が１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下とする条件で行うこととする。それによって、その後の焼結処理で永久磁石１全体を緻密に焼結させることが可能となり、残留磁束密度や保磁力を低下させることが無い。
【００６６】
次に、水素中仮焼処理によって仮焼された粉末状の仮焼体８２を真空雰囲気で２００℃〜６００℃、より好ましくは４００℃〜６００℃で１〜３時間保持することにより脱水素処理を行う。尚、真空度としては０．１Ｔｏｒｒ以下とすることが好ましい。
【００６７】
ここで、上述した水素中仮焼処理によって仮焼された仮焼体８２には、ＮｄＨ３やＮｄＨ２が存在し、酸素と結び付きやすくなる問題がある。
図１０は水素中仮焼処理をしたＮｄ磁石粉末と水素中仮焼処理をしていないＮｄ磁石粉末とを、酸素濃度７ｐｐｍ及び酸素濃度６６ｐｐｍの雰囲気にそれぞれ暴露した際に、暴露時間に対する磁石粉末内の酸素量を示した図である。図１０に示すように水素中仮焼処理した磁石粉末は、高酸素濃度６６ｐｐｍ雰囲気におかれると、約１０００ｓｅｃで磁石粉末内の酸素量が０．４％から０．８％まで上昇する。また、低酸素濃度７ｐｐｍ雰囲気におかれても、約５０００ｓｅｃで磁石粉末内の酸素量が０．４％から同じく０．８％まで上昇する。そして、Ｎｄ磁石粒子が酸素と結び付くと、残留磁束密度や保磁力の低下の原因となる。
そこで、上記脱水素処理では、水素中仮焼処理によって生成された仮焼体８２中のＮｄＨ３（活性度大）やＮｄＨ２（活性度中）を、ＮｄＨ３（活性度大）→ＮｄＨ２（活性度中）→Ｎｄ（活性度小）へと段階的に変化させることによって、水素仮焼中処理により活性化された仮焼体８２の活性度を低下させる。それによって、水素中仮焼処理によって仮焼された仮焼体８２をその後に大気中へと移動させた場合であっても、Ｎｄ磁石粒子が酸素と結び付くことを防止し、残留磁束密度や保磁力を低下させることが無い。
【００６８】
その後、脱水素処理が行われた粉末状の仮焼体８２を成形装置５０により所定形状に圧粉成形する。成形装置５０の詳細については図５を用いて既に説明した第１の製造方法における製造工程と同様であるので説明は省略する。
【００６９】
その後、成形された仮焼体８２を焼結する焼結処理を行う。焼結処理では、所定の昇温速度で８００℃〜１１８０℃程度まで昇温し、２時間程度保持する。この間は真空焼成となるが真空度としては１０−４Ｔｏｒｒ以下とすることが好ましい。その後冷却し、再び６００℃で２時間熱処理を行う。そして、焼結の結果、永久磁石１が製造される。
【００７０】
尚、上述した第２の製造方法では、粉末状の磁石粒子に対して水素中仮焼処理を行うので、成形後の磁石粒子に対して水素中仮焼処理を行う前記第１の製造方法と比較して、有機金属化合物の熱分解を磁石粒子全体に対してより容易に行うことができる利点がある。即ち、前記第１の製造方法と比較して仮焼体中の炭素量をより確実に低減させることが可能となる。
一方、第１の製造方法では、成形体７１は水素仮焼後に外気と触れさせることなく、後述の真空焼成に移るため脱水素工程は不要となる。従って、前記第２の製造方法と比較して製造工程を簡略化することが可能となる。但し、前記第２の製造方法においても、水素仮焼後に外気と触れさせることがなく焼成を行う場合には、脱水素工程は不要となる。
【実施例】
【００７１】
以下に、本発明の実施例に係る永久磁石１の製造方法について、比較例１〜３と比較しつつ説明する。
（実施例１）
上述したジェットミル粉砕分級システム３２を用いて粗粉砕磁石粉末３１を粉砕、分級した。ジェットミル粉砕分級システム３２内で循環させるガスをヘリウムガスとし、循環させるヘリウムガスの圧力は０．６ＭＰａとした。
【００７２】
（実施例２）
ジェットミル粉砕分級システム３２内で循環させるガスをヘリウムガスとし、循環させるヘリウムガスの圧力は１．５ＭＰａとした。
【００７３】
（比較例１）
リターン方式を用いない従来のクローズ式のジェットミル粉砕分級システムを用いて粗粉砕磁石粉末３１を粉砕、分級した。循環させるガスをヘリウムガスとし、循環させるヘリウムガスの圧力は０．６ＭＰａとした。他の条件は実施例１と同様である。
【００７４】
（比較例２）
ジェットミル粉砕分級システムで循環させるガスを窒素ガスとし、循環させる窒素ガスの圧力は０．６ＭＰａとした。他の条件は比較例１と同様である。
【００７５】
（比較例３）
ジェットミル粉砕分級システムで循環させるガスを窒素ガスとし、循環させる窒素ガスの圧力は１．５ＭＰａとした。他の条件は比較例１と同様である。
【００７６】
（粉砕後の磁石粒子の平均粒径に基づく実施例と比較例との比較検討）
図９は、サイクロン分級機３５に回収した磁石粉末の粒度分布を測定するための粒度分布測定装置を設け、実施例１と比較例１〜３のそれぞれについて回収された磁石粉末の平均粒径［μｍ］を示した図である。
図９に示すように、実施例１、２と比較例１〜３とを比較すると、サイクロン分級機３５で回収されなかった粉砕物を補集して再度ジェットミル３４へと搬送するリターン方式を採用することによって、平均粒径のより小さい磁石粉末を回収することが可能となる。また、比較例１と比較例２を比較すると、循環させるガスをヘリウムガスとすることによって、平均粒径のより小さい磁石粉末を回収することが可能となる。また、実施例１と実施例２或いは比較例２と比較例３を比較すると、循環させるガスの圧力を０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａ、より好ましくは１．５ＭＰａとすることによって、平均粒径のより小さい磁石粉末を回収することが可能となる。
更に、実施例２では、循環させるガスをヘリウムガスとし、循環させるガスの圧力を０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａとすることによって、同じく平均粒径を０．５７μｍと非常に小さい値とすることが可能となる。そして、実施例１では、循環させるガスをヘリウムガスとし、循環させるガスの圧力を１．５ＭＰａとすることによって、平均粒径を０．４４μｍと更に小さい値とすることが可能となる。従って、循環させるガスをヘリウムガスとし、且つ循環させるガスの圧力を０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａ、より好ましくは１．５ＭＰａとすることによって、微小な粒径範囲（例えば単磁区粒子径である０．２μｍ〜１．２μｍ）の磁石粉末を高い歩留りで得ることが可能であることが分かる。
【００７７】
（実施例の永久磁石の製造方法における粉砕後の磁石粉末の粒径分布結果検討）
図８は、サイクロン分級機３５に回収した磁石粉末の粒度分布を測定するための粒度分布測定装置を設け、実施例２で回収された磁石粉末の粒径分布を示した図である。
図８に示すように、実施例２では回収された磁石粉末は、微小な粒径範囲である０．２μｍ〜０．８μｍに分布が偏っている。従って、微小な粒径範囲（例えば単磁区粒子径である０．２μｍ〜１．２μｍ）の磁石粉末を高い歩留りで得ることが可能であることが分かる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態に係る永久磁石１及び永久磁石１の製造方法では、粗粉砕された磁石粉末をジェットミル粉砕分級システム３２へと搬送し、ヘリウム雰囲気下でジェットミル粉砕を行うとともに、ジェットミル３４とサイクロン分級機３５との間で磁石粒子を循環させて繰り返し粉砕を行い、単磁区粒子径（例えば０．２μｍ〜１．２μｍ）の粒径のものを分級して回収するので、従来のジェットミル粉砕では実現が難しかった微小範囲の粒径の磁石粉末を、高い歩留りで得ることを可能となる。その結果、磁気性能を向上させた永久磁石を高い工業生産性をもって製造することが可能となる。
また、ジェットミル粉砕分級システム３２における閉回路の酸素濃度が３０ｐｐｍ以下とするので、磁石原料を粉砕する際において、粉砕後の磁石粒子の酸化量を低く抑えることが可能となる。その結果、磁気性能を向上させた永久磁石を製造することが可能となる。
また、ジェットミル粉砕分級システム３２における閉回路で循環されるヘリウムガス気流の圧力を０．４ＭＰａ〜１．８ＭＰａとするので、より微小範囲の粒径の磁石粉末を、高い歩留りで得ることが可能となる。その結果、磁気性能を向上させた永久磁石を製造することが可能となる。
また、ジェットミル粉砕分級システム３２では、特に０．２μｍ〜１．２μｍの粒径のものを分級して回収することとすれば、単磁区粒子径の磁石粉末を、高い歩留りで得ることが可能となる。その結果、磁気性能を大きく向上させた永久磁石を製造することが可能となる。
また、粉砕されたネオジム磁石の微粉末に対して、Ｍ−（ＯＲ）ｘ（式中、ＭはＶ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ又はＮｂであり、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基のいずれかであり、直鎖でも分枝でも良い。ｘは任意の整数である。）で示される有機金属化合物が添加された有機金属化合物溶液を加え、ネオジム磁石の粒子表面に対して均一に有機金属化合物を付着させる。それにより、Ｎｂ等の添加する量を少量としたとしても、添加されたＮｂ等を磁石の粒界に効率よく偏在させることができる。その結果、焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制することができるとともに、焼結後の結晶粒子間での交換相互作用を分断することによって各結晶粒子の磁化反転を妨げ、磁気性能を向上させることが可能となる。また、他の有機金属化合物を添加する場合と比較して脱カーボンを容易に行うことが可能であり、焼結後の磁石内に含まれる炭素によって保磁力が低下する虞が無く、また、磁石全体を緻密に焼結することが可能となる。
更に、高融点金属であるＮｂ等が焼結後に磁石の粒界に偏在するので、粒界に偏在されたＮｂ等が焼結時の磁石粒子の粒成長を抑制するとともに、焼結後の結晶粒子間での交換相互作用を分断することによって各結晶粒子の磁化反転を妨げ、磁気性能を向上させることが可能となる。また、Ｎｂ等の添加量が従来に比べて少ないので、残留磁束密度の低下を抑制することができる。
【００７９】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
また、磁石粉末の粉砕条件、混練条件、焼結条件などは上記実施例に記載した条件に限られるものではない。
また、水素中仮焼処理や脱水素工程については省略しても良い。
【符号の説明】
【００８０】
１                永久磁石
１１              Ｎｄ結晶粒子
１２              高融点金属層
３２              ジェットミル粉砕分級システム
３４              ジェットミル
３５              サイクロン分級機
【図１】
0005501834.tif 000002
【図２】
0005501834.tif 000003
【図３】
0005501834.tif 000004
【図４】
0005501834.tif 000005
【図５】
0005501834.tif 000006
【図６】
0005501834.tif 000007
【図７】
0005501834.tif 000008
【図８】
0005501834.tif 000009
【図９】
0005501834.tif 000010
【図１０】
0005501834.tif 000011