(57)【要約】【課題】ＨＤＤＲ法を改良して、優れた磁気特性を有する希土類合金粉末を製造可能な方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る希土類合金粉末の製造方法は、水素化分解・脱水素再結合法による希土類合金粉末の製造方法であって、（ａ）希土類元素を含有する原料合金を水素化分解させて分解生成物を得る工程と、（ｂ）分解生成物から水素を放出させて分解生成物の水素濃度を低減する工程と、（ｃ）工程（ｂ）における水素の放出速度よりも低い放出速度で分解生成物から水素を更に放出させて希土類合金粉末を得る工程と、を備え、分解生成物の断面において、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相（Ｒは希土類元素を示す。）が希土類水素化物相を覆っており、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相の面積割合が上記断面の面積全体を基準として、２５〜５５％となる時点で、工程（ｂ）から工程（ｃ）に移行することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素化分解・脱水素再結合法による希土類合金粉末の製造方法であって、
（ａ）希土類元素を含有する原料合金を水素化分解させて分解生成物を得る工程と、
（ｂ）前記分解生成物から水素を放出させて前記分解生成物の水素濃度を低減する工程と、
（ｃ）工程（ｂ）における水素の放出速度よりも低い放出速度で前記分解生成物から水素を更に放出させて希土類合金粉末を得る工程と、
を備え、
前記分解生成物の断面において、希土類水素化物相がＲ２Ｆｅ１４Ｂ相（Ｒは希土類元素を示す。）により覆われており、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相の面積割合が、前記断面の面積全体を基準として、２５〜５５％となる時点で、工程（ｂ）から工程（ｃ）に移行する、希土類合金粉末の製造方法。
【請求項２】
前記断面のモルフォロジーを観察することにより、工程（ｂ）から工程（ｃ）に移行するタイミングを決定する工程を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法によって製造された異方性を有する希土類合金粉末と、樹脂とを含む異方性ボンド磁石。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の方法によって製造された異方性を有する希土類合金粉末を磁場中成形した成形体を焼結して得られる焼結磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類合金粉末の製造方法、並びに異方性ボンド磁石及び焼結磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁石用の合金粉末を製造する方法として、ＨＤＤＲ法（水素化分解・脱水素再結合法）が知られている。ＨＤＤＲ法とは、水素化（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ)、不均化（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ）、脱水素化（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ）、及び再結合（Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を順次実行するプロセスである。
【０００３】
このＨＤＤＲ法は、固相−気相反応を伴う方法であるため、その反応機構が複雑であり、製造条件によって、得られる磁石粉末の保磁力などの磁気特性が変動する。このため、ＨＤＤＲ法を用いた磁石粉末の製造において、製造条件を調整することによって磁石粉末の磁気特性を改善することが試みられている。例えば、特許文献１では、脱水素再結合の処理中に、雰囲気を制御することによって反応速度を変えて磁石粉末の磁気特性を改善することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１５２２０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、上記特許文献１のように雰囲気を制御しても、十分に高い保磁力を得ることは困難である。このため、ＨＤＤＲ法を用いて優れた磁気特性を有する希土類合金粉末を製造する方法を確立することが求められている。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＨＤＤＲ法を改良した方法であって、優れた磁気特性を有する希土類合金粉末を製造可能な方法を提供することを目的とする。また、上記方法によって製造された希土類合金粉末を含む異方性ボンド磁石及び焼結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】
【０００７】
本発明に係る希土類合金粉末の製造方法は、水素化分解・脱水素再結合法による希土類合金粉末の製造方法であって、
（ａ）希土類元素を含有する原料合金を水素化分解させて分解生成物を得る工程と、
（ｂ）分解生成物から水素を放出させて分解生成物の水素濃度を低減する工程と、
（ｃ）工程（ｂ）における水素の放出速度よりも低い放出速度で分解生成物から水素を更に放出させて希土類合金粉末を得る工程と、
を備え、分解生成物の断面において、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相（Ｒは希土類元素を示す。）が希土類水素化物相を覆っており、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相の面積割合が上記断面の面積全体を基準として、２５〜５５％となる時点で、工程（ｂ）から工程（ｃ）に移行することを特徴とする。
【０００８】
上記方法は、水素化分解・脱水素再結合法を改良した方法であり、優れた磁気特性を有する希土類合金粉末を製造することができる。このような希土類合金粉末が得られる主な要因としては、工程（ｃ）における水素の放出速度を、工程（ｂ）における水素の放出速度よりも小さくしていること、及び工程（ｂ）から工程（ｃ）に移行するタイミングを、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相の粒成長の程度により規定していることが考えられる。つまり、工程（ａ）で得られた分解生成物に対する脱水素再結合処理を工程（ｂ）及び工程（ｃ）で実施することで、分解生成物中に生成したＲ２Ｆｅ１４Ｂ相の核が粗大粒へと成長することを抑制でき、微細化したＲ２Ｆｅ１４Ｂ相を有する希土類合金粉末が得られるものと考えられる。
【０００９】
本発明の製造方法は、上記断面のモルフォロジーを観察することにより、工程（ｂ）から工程（ｃ）に移行するタイミングを決定する工程を更に備えたものであってもよい。当該工程を実施することで、例えば、新たな組成の希土類合金粉末を製造する場合や製造条件を変更した場合であっても、微細化したＲ２Ｆｅ１４Ｂ相を有する希土類合金粉末を安定的に作製できる。
【００１０】
また、本発明は、上記の製造方法によって製造された異方性を有する希土類合金粉末と、樹脂とを含む異方性ボンド磁石を提供する。本発明の異方性ボンド磁石は、優れた磁気特性を有する異方性の希土類合金粉末を含んでいるため、優れた磁気特性を有する。
【００１１】
更に、本発明は、上記の製造方法によって製造された異方性を有する希土類合金粉末の成形体を焼結して得られる焼結磁石を提供する。本発明の焼結磁石は、優れた磁気特性を有する異方性の希土類合金粉末を含んでいため、優れた磁気特性を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、優れた磁気特性を有する希土類合金粉末を製造することができ、また、優れた磁気特性を有する異方性ボンド磁石及び焼結磁石を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る希土類合金粉末の製造方法のタイムチャートである。
【図２】本実施形態に係る希土類合金粉末の製造工程における、第１の脱水素再結合工程終了時点での分解生成物の微細構造を拡大して示す模式断面図である。
【図３】本実施形態に係る異方性ボンド磁石を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係る焼結磁石を示す斜視図である。
【図５】本実施例に係る希土類合金粉末の製造工程における、第１の脱水素再結合工程終了時点での分解生成物の断面ＳＥＭ写真である。
【図６】第１の脱水素再結合工程終了時点での分解生成物の断面ＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜希土類合金粉末の製造方法＞
本実施形態の希土類合金粉末の製造方法は、いわゆる水素化分解・脱水素再結合法（ＨＤＤＲ法）による希土類合金粉末の製造方法である。この製造方法は、希土類元素の含有量がρ（質量％）である原料合金を準備し、当該合金を、水素雰囲気中、温度Ｔ０で所定時間保持する水素吸蔵工程と、温度Ｔ０よりも高い温度Ｔ１で水素化分解させて水素濃度η１（質量％）の分解生成物を得る水素化分解工程（工程（ａ））と、温度Ｔ１から温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に昇温する昇温工程と、温度Ｔ２で、分解生成物から水素を所定の速度で放出させて、分解生成物の水素濃度をη１（質量％）からη２（質量％）まで低減する第１の脱水素再結合工程（工程（ｂ））と、第１の脱水素再結合工程よりも分解生成物からの水素の放出速度を低くして、分解生成物の水素濃度ηをさらに低減し、水素を実質的に含まない希土類合金粉末を得る第２の脱水素再結合工程（工程（ｃ））と、希土類合金粉末を室温にまで冷却する冷却工程とを有する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る希土類合金粉末の製造方法のタイムチャートである。図１の（ａ）は、温度のタイムチャートであり、図１の（ｂ）は、原料合金、分解生成物及び希土類合金粉末の水素濃度のタイムチャートである。以下、図１を適宜参照しながら本実施形態の製造方法を説明する。
【００１６】
水素吸蔵工程（図１中のＩ）は、希土類元素の含有量がρ（質量％）である原料合金を、水素雰囲気中、温度Ｔ０で所定時間保持して、原料合金に水素を吸蔵させる工程である。原料合金としては、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂで表されるＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金を用いることができる。一層優れた磁気特性を有する希土類合金粉末を得る観点から、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金の組成は、Ｒ：２５〜３５質量％、Ｂ：１〜１．６質量％、Ｆｅ：６３．４〜７４質量％であることが好ましい。Ｒとしては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕから選ばれる１種または２種以上とすることができる。このうち、製造コスト及び磁気特性の観点から、ＲはＮｄを含むことが好ましい。
【００１７】
希土類金属における質量基準のＲの含有量ρ（質量％）は、用いられる希土類金属の種類にもよるが、好ましくは２５〜３５質量％、より好ましくは２７〜３３質量％である。
【００１８】
上述の原料合金は、通常の鋳造方法、例えばストリップキャスト法、ブックモールド法、又は遠心鋳造法によって調製することができる。原料合金には、均質化熱処理を施してもよい。また、原料合金は、不純物を含んでいてもよい。
【００１９】
均質化熱処理は、原料合金を、真空又はアルゴンや窒素などの不活性ガス雰囲気中、温度１０００〜１２００℃で５〜４８時間保持することによって行う。このような均質化熱処理を行うことによって、原料合金を融解させて、原料合金を均質化させることができる。
【００２０】
均質化させた原料合金は、スタンプミル又はジョークラッシャーなどの粉砕手段を用いて粉砕した後、篩分けすることが好ましい。これによって、粒径が１０ｍｍ以下の粉末状の原料合金を調製することができる。
【００２１】
水素吸蔵工程では、上述の粉末状の原料合金を、水素分圧が１００〜３００ｋＰａである水素雰囲気中、温度Ｔ０で時間ｔ１まで保持する。これによって、原料合金の結晶格子中に水素が吸蔵されて、水素濃度η０（質量％）の水素吸蔵合金を得ることができる。水素濃度η０は、例えば、０．３〜０．５質量％の範囲とする。なお、この段階では、原料合金は分解していない。
【００２２】
水素吸蔵工程における温度Ｔ０は、１００〜２００℃であることが好ましい。また、水素吸蔵工程の所要時間ｔ１は、０．５〜２時間であることが好ましい。
【００２３】
水素化分解工程（図１中のＩＩ）では、水素吸蔵合金を、水素雰囲気中、温度Ｔ０よりも高い温度Ｔ１で保持することによって、水素化分解させて、水素濃度η１（質量％）の分解生成物を得る。
【００２４】
水素化分解工程における雰囲気の水素分圧は１０〜１００ｋＰａ、温度Ｔ１は７００〜８５０℃であることが好ましい。この条件で水素吸蔵合金の水素化分解を行うことによって、磁気的な異方性を有する希土類合金粉末を得ることができる。水素分圧が１０ｋＰａ未満であると、水素化分解が十分に進行しない傾向があり、１００ｋＰａを超えると異方性の希土類合金粉末が得難くなる傾向がある。
【００２５】
温度Ｔ１が７００℃未満であると、原料合金の水素化分解が十分に進行しない傾向がある。一方、温度Ｔ１が８５０℃を超えると、所望の分解生成物（水素化物）が得られ難くなる傾向がある。
【００２６】
水素化分解工程の所要時間（図１中のｔ２−ｔ１）は、０．５〜６０時間であることが好ましい。この時間が０．５時間未満であると、原料合金の水素化分解が十分に進行しない傾向があり、６０時間を超えると磁気的な異方性を有する希土類合金粉末が得られ難くなる傾向がある。
【００２７】
水素化分解工程で得られる分解生成物は、ＲＨＸなどの水素化物、α−Ｆｅ及びＦｅ２Ｂなどの鉄化合物を含んでいる。この段階における分解生成物は、１００ｎｍオーダーの微細なマトリックスを形成している。
【００２８】
上述の分解生成物の水素濃度η１（質量％）の上限は、通常、含まれる希土類元素が全て水素化物（ＲＨＸ，ｘ＝２〜３）となる濃度である。水素濃度η１（質量％）は、希土類元素の種類にもよるが、例えば０．３５〜０．６質量％の範囲となる。
【００２９】
昇温工程（図１中のＩＩＩ）では、分解生成物の温度を温度Ｔ１から温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に昇温する。温度Ｔ２は、温度Ｔ１よりも高く、７２０〜９５０℃であることが好ましく、７５０〜９５０℃であることがより好ましい。なお、昇温速度に特に制限はない。昇温工程の所要時間（図１中のｔ３−ｔ２）は、例えば１〜１０分間である。
【００３０】
第１の脱水素再結合工程（図１中のＩＶ）では、温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２で、分解生成物から水素を所定の放出速度で放出させて、分解生成物の水素濃度を、η１（質量％）からη２（質量％）まで低減させる。この工程によって、水素化分解工程で得られた分解生成物のマトリックス中に希土類合金の核が生成すると考えられる。
【００３１】
水素濃度η１（質量％）である分解生成物からの水素の放出速度は、水素を放出させる前の分解生成物全体の質量を基準として、０．７５〜３０質量％／時であることが好ましい。これによって、希土類合金の核をより均一に生成させることができる。また、分解生成物の水素濃度ηが、０．１〜０．３５質量％の範囲、好ましくは０．２〜０．３質量％の範囲となるまで水素を放出させる。これによって、希土類合金の核をより均一に生成させることができる。なお、分解生成物の水素濃度η２（質量％）は、分解生成物の質量を計測することによって知ることができる。
【００３２】
分解生成物からの水素の放出速度は、雰囲気中の水素分圧の降下速度を制御することによって調整することができる。つまり、水素分圧の降下速度を大きくすれば、分解生成物からの水素の放出速度を大きくすることができる。水素分圧の降下速度は、例えばアルゴンガスを導入したり、減圧したりすることによって、調整することができる。第１の脱水素再結合工程における水素分圧の降下速度は、１０〜４０ｋＰａ／分とすることが好ましく、１２〜２０ｋＰａ／分とすることがより好ましい。
【００３３】
第１の脱水素再結合工程における分解生成物の温度Ｔ２は、温度Ｔ１よりも高く、７５０〜９５０℃であることが好ましい。分解生成物の温度Ｔ２を、温度Ｔ１よりも高くすることによって、分解生成物から水素が抜けやすくなり、希土類合金の核をより均一に生成させることができる。温度Ｔ２と温度Ｔ１との温度差は、２０℃以上であってもよく、１００℃以上であってもよい。該温度差を１００℃以上にすることによって、粒子のサイズの均一性を維持しつつ偏析物の個数を一層低減することができる。
【００３４】
温度Ｔ２が７５０℃未満であると、分解生成物からの水素の放出速度を十分に大きくすることができず、希土類合金の核生成が不均一になる傾向がある。一方、温度Ｔ２が９５０℃を超えると、分解生成物からの水素の放出速度が大きくなりすぎるために、分解生成物の水素濃度ηを制御することが難しくなる傾向がある。
【００３５】
第１の脱水素再結合工程の時間（図１中のｔ４−ｔ３）は、例えば０．１〜０．５時間である。なお、この時間は、分解生成物からの水素の放出速度に依存する。
【００３６】
第２の脱水素再結合工程（図１中のＶ）では、第１の脱水素再結合工程よりも分解生成物からの水素の放出速度を小さくして、分解生成物の水素濃度をさらに低減し、雰囲気中の水素分圧を１Ｐａ未満にまで下げて希土類合金粉末を得る。
【００３７】
第２の脱水素再結合工程の温度は、第１の脱水素再結合工程における温度Ｔ２と同じにすることが好ましい。これによって、分解生成物からの水素の放出を円滑に進行させることができる。
【００３８】
水素濃度η２（質量％）である分解生成物からの水素の放出速度、すなわち分解生成物の水素濃度ηの降下速度は、水素を放出させる前（第１の脱水素再結合工程の開始前）の分解生成物全体の質量を基準として、０．０１〜０．４質量％／時とすることが好ましい。これによって、分解生成物中に析出した希土類合金の核の成長が徐々に進行することとなり、希土類合金の粒内に偏析物が残留することを抑制することができる。水素濃度ηの降下速度が０．４質量％を超えると、分解生成物に含まれるα−Ｆｅや鉄リッチ相が再結合できずに希土類合金の粒内に取り残されやすくなる傾向がある。一方、水素濃度ηの降下速度が０．０１質量％未満であると、工程に所要する時間が長くなり過ぎて再結合した希土類合金の異常粒成長が起こりやすくなる傾向がある。
【００３９】
偏析物としては、α−Ｆｅや、鉄リッチな化合物、及び原料合金に含まれるＮｂなどの不純物に由来する化合物等が挙げられる。このような偏析物が希土類合金粉末の一次粒子の粒内に存在すると、逆磁区が発生して高い保磁力が得られ難くなる。
【００４０】
第２の脱水素再結合工程の時間（図１中のｔ５−ｔ４）は、例えば０．３〜５時間とすることができる。この時間は、分解生成物からの水素の放出速度に依存する。なお、第２の脱水素再結合工程における水素分圧の降下速度は、０．０１〜０．２ｋＰａ／分とすることが好ましい。
【００４１】
最後に、冷却工程により、第２の脱水素再結合工程で得られた希土類合金粉末を室温にまで冷却する（図１中のＶＩ）。以上の工程によって、一次粒子の粒内の偏析物が十分に低減された異方性の希土類合金粉末を得ることができる。この希土類合金粉末は、通常原料合金と同じ組成を有する。
【００４２】
本実施形態の希土類合金粉末の製造方法は、脱水素再結合処理がなされている分解生成物の断面を拡大して観察することにより、第１の脱水素再結合工程から第２の脱水素再結合工程に移行するタイミングを決定する工程をさらに有していてもよい。当該工程により、第１及び第２の脱水素再結合工程における水素の放出速度を決定してもよい。当該工程を実施することで、例えば、新たな組成の希土類合金粉末を製造する場合や製造条件を変更した場合であっても、微細化したＲ２Ｆｅ１４Ｂ相を有する希土類合金粉末を安定的に作製できる。この工程では、第１の脱水素再結合工程における分解生成物の断面を、例えば、ＳＥＭで表面分析して、モルフォロジーを観察する。
【００４３】
図２は、本実施形態に係る希土類合金粉末の製造方法における、第１の脱水素再結合工程終了時点での分解生成物の微細構造を拡大して示す模式断面図である。このような微細構造は、分解生成物の断面を走査型電子顕微鏡で観察することによって確認することができる。
【００４４】
第１の脱水素再結合工程終了時点では、希土類合金粉末（分解生成物）は、主としてＲ水素化物相（希土類水素化物相）１０、α−Ｆｅ及びＦｅ２Ｂなどの鉄化合物相２０、及びＲ２Ｆｅ１４Ｂ相３０から構成されており、Ｒ水素化物相１０がＲ２Ｆｅ１４Ｂ相３０により覆われている。このとき、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相の面積割合は、断面の面積全体を基準として、２５〜５５％であるが、好ましくは２８〜４３％であり、より好ましくは３０〜４０％である。すなわち、脱水素再結合工程において、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相３０の核生成開始から終了までの時間をなるべく短くしてＲ２Ｆｅ１４Ｂ相３０の粒成長が緩やかに進行する時間を増やし、かつＲ２Ｆｅ１４Ｂ相の面積割合を上記の数値範囲とすることで、最終的にＲ２Ｆｅ１４Ｂ相３０が粗大粒となることを抑制できる。これにより、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相３０の微細な粒子が形成されることになるため、優れた保磁力を有する希土類合金粉末を得ることが可能となる。
【００４５】
分解生成物の断面における、断面の面積全体を基準としたＲ２Ｆｅ１４Ｂ相３０の面積割合は、以下の方法によって算出することができる。分解生成物を樹脂に埋め込み、サンドペーパーおよびバフによる研磨で鏡面サンプルを作製し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、倍率：２０，０００）でそのサンプルの反射電子像を観察する。約４．５μｍ×６．０μｍの領域を２視野ずつ観察して、Ｒ水素化物相１０、α−Ｆｅ及びＦｅ２Ｂなどの鉄化合物相２０、及びＲ２Ｆｅ１４Ｂ相３０それぞれの面積を、コントラストの違いを基にして画像解析処理により算出し、断面の面積全体を基準としたＲ２Ｆｅ１４Ｂ相の面積割合を求めることができる。
【００４６】
本実施形態の希土類合金粉末の製造方法では、第１の脱水素再結合工程終了時点で、分解生成物の断面において、Ｒ水素化物相がＲ２Ｆｅ１４Ｂ相により覆われており、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相の面積割合が、断面の面積全体を基準として、２５〜５５％となっている。そして、第１の脱水素再結合工程における水素分圧の降下速度を第２の脱水素再結合工程の水素分圧の降下速度よりも大きくすることにより、第１の脱水素再結合工程における分解生成物からの水素放出速度を第２の脱水素再結合工程よりも大きくしている。また、第１の脱水素再結合工程の温度（Ｔ２）を、水素化分解工程の温度（Ｔ１）よりも高くしているため、第１の脱水素再結合工程において分解生成物からの水素放出速度を大きくすることができる。これによって、希土類合金における核生成が従来よりも微細で均一となり、また、核成長時において偏析物が粒内に析出するのを抑制することができると考えられる。
【００４７】
本実施形態の希土類合金粉末の製造方法によって得られる希土類合金粉末は、微細化したＲ２Ｆｅ１４Ｂ相を有しているため、希土類磁石用の合金粉末として好適に用いることができる。すなわち、上記製造方法によって得られる希土類合金粉末を用いて磁石を作製すれば、磁気特性（特に保磁力）に優れる磁石を得ることができる。
【００４８】
一層優れた磁気特性を有する希土類合金粉末とする観点から、希土類合金粉末の主成分であるＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金の組成は、Ｒ：２５〜３５質量％、Ｂ：１〜１．６質量％、Ｆｅ：６３．４〜７４質量％であることが好ましい。Ｒとしては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕから選ばれる１種または２種以上とすることができる。このうち、製造コスト及び磁気特性の観点から、ＲはＮｄを含むことが好ましい。
【００４９】
この希土類合金粉末は、磁気的な異方性を有する磁石粉末であることが好ましい。これによって、磁気特性に優れる異方性ボンド磁石や焼結磁石の原料として好適に用いることができる。
【００５０】
＜異方性ボンド磁石＞
図３は、本実施形態に係る異方性ボンド磁石を示す斜視図である。図３に示す異方性ボンド磁石５０は、樹脂と該樹脂によって結合された異方性磁石粉末とを含む。異方性磁石粉末としては、上述の希土類合金粉末を用いることができる。樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系のエラストマー、アイオノマー、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体等の熱可塑性樹脂が挙げられる。なかでも、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂がより好ましい。
【００５１】
本実施形態の異方性ボンド磁石５０は、異方性の磁石粉末が特定方向に配向しているため、優れた磁気特性を有する。異方性ボンド磁石５０における磁石粉末と樹脂との含有比率は、磁石粉末１００質量部に対して、樹脂を例えば０．５〜２０質量部含むことが好ましい。磁石粉末１００質量部に対して、樹脂の含有量が０．５質量部未満であると、保形性が損なわれる傾向があり、樹脂が２０質量部と超えると、十分に優れた磁気特性が得られ難くなる傾向がある。
【００５２】
このような異方性ボンド磁石は通常の方法で製造することができる。製造方法の一例について以下に説明する。まず、上述の樹脂を含む樹脂バインダーと磁石粉末とを加圧混練機（加圧ニーダー）で混練して樹脂バインダーと磁石粉末とを含む異方性ボンド磁石用コンパウンド（組成物）を調製する。異方性ボンド磁石用コンパウンドには、必要に応じて、カップリング剤やその他の添加材を加えてもよい。
【００５３】
上述の異方性ボンド磁石用コンパウンドを調製した後、このコンパウンドを圧縮して磁場中で成形する成形工程を行うことにより、異方性ボンド磁石を得ることができる。圧縮成形は、機械プレスや油圧プレス等の圧縮成形機を用いて行うことができる。このようにして、配向した異方性の磁石粉末と樹脂とを含む異方性ボンド磁石を得ることができる。この異方性ボンド磁石は、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相３０の粒子が微細な異方性の磁石粉末を含有するとともに、当該磁石粉末が特定の方向に配向しているため、優れた磁気特性を有する。
【００５４】
なお、異方性ボンド磁石の製造方法は、上述の圧縮成形による方法に限定されるものではなく、例えば射出成形によって成形してもよい。この場合は、異方性ボンド磁石用コンパウンドを、必要に応じてバインダー（熱可塑性樹脂）の溶融温度まで加熱し、流動状態とした後、このコンパウンドを所定の形状を有し磁場が印加された金型内に射出して磁場中成形を行う。その後、冷却し、金型から所定形状を有する成形品（異方性ボンド磁石）を取り出す。このようにして異方性ボンド磁石を製造することができる。
【００５５】
＜焼結磁石＞
図４は、本実施形態に係る焼結磁石６０を模式的に示す斜視図である。図４に示す焼結磁石６０は、異方性磁石粉末を含む焼結体からなる。異方性磁石粉末としては、上述の希土類合金粉末を用いることができる。本実施形態の焼結磁石６０は、異方性の磁石粉末が特定方向に配向しているため、優れた磁気特性を有する。
【００５６】
このような焼結磁石６０は通常の方法で製造することができる。製造方法の一例について以下に説明する。まず、上述の異方性の磁石粉末を圧縮して磁場中で成形することにより成形体を作製する。圧縮成形は、機械プレスや油圧プレス等の圧縮成形機を用いて行うことができる。この場合、印加する磁場強度は８００ｋＡ／ｍ以上であると好ましく、成形圧力は１００〜５００ＭＰa程度であると好ましい。また、成形体の作製に際し、異方性の磁石粉末に、バインダ（例えば、ＰＶＡ）を適量加えてもよい。次に、調製した成形体を、１０００〜１２００℃で０．５〜５時間程度焼結し、急冷して焼結体を作製する。焼結雰囲気は、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気であると好ましい。なお、必要に応じ、さらに不活性ガス雰囲気中で、４００〜９００℃、好ましくは４５０〜７００℃で１〜５時間、焼結体を加熱する時効処理を行ってもよい。このようにして、焼結磁石を得ることができる。この焼結磁石は、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相３０の粒子が微細な異方性の磁石粉末を含有するとともに、当該磁石粉末が特定の方向に配向しているため、優れた磁気特性を有する。ただし、焼結磁石の製造方法は、上述の方法に限定されるものではない。
【００５７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、異方性ボンド磁石は、上述の形状に限定されるものではなく、金型を変えることによって所望の形状（例えば、柱状、平板状又はＣ型形状）を有する異方性ボンド磁石とすることができる。
【実施例】
【００５８】
本発明の内容を実施例及び比較例を用いて以下に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５９】
（実施例１）
ストリップキャスト法によって、以下の組成を有するＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ原料合金を調製した。
【００６０】
Ｎｄ：２８．００質量％
Ｆｅ：７０．０１質量％
Ｂ：１．０８質量％
Ｇａ：０．３６質量％
Ｎｂ：０．３０質量％
【００６１】
この原料合金は、上述の元素の他に、微量の不可避不純物（原料合金全体の０．２〜０．３質量％）を含んでいた。この原料合金を、真空中、１０００〜１２００℃の温度範囲で２４時間保持した（均質化熱処理工程）。均質化熱処理後のＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ原料合金を、スタンプミルを用いて粉砕し、篩分けを行って、粉末状（粒径１〜２ｍｍ）の原料合金を得た。
【００６２】
この原料合金を、モリブテン製の容器に充填し、赤外線加熱方式を有する管状熱処理炉に装填し、以下の条件で水素化分解・脱水素再結合法による処理（ＨＤＤＲ処理）を施した。なお、当該処理のタイムチャートは図１に示すとおりであった。
【００６３】
まず、管状熱処理炉内に水素ガスを導入し、水素ガス雰囲気下、水素分圧１００ｋＰａ、温度（Ｔ０）１００℃の条件で原料合金粉末を２時間保持する水素吸蔵工程（図１中のＩ）を行った。これによって、原料合金に水素を吸蔵させて、水素吸蔵合金を得た。
【００６４】
続いて、炉内の水素分圧を下げるとともに炉内温度を１０℃／秒で昇温し、水素吸蔵合金を、水素分圧４０ｋＰａ、温度Ｔ１（＝８００℃）の条件で１．５時間保持する水素化分解工程を行った（図１中のＩＩ）。これによって、水素吸蔵合金を水素化分解させて分解生成物を得た。
【００６５】
その後、炉内温度を１０℃／秒で温度Ｔ２（＝８５０℃）まで昇温した（昇温工程、図１中のＩＩＩ）。炉内温度をＴ２まで昇温した後、真空ポンプを用いて水素ガスを排気し、炉内の圧力（水素分圧）を１６ｋＰａ／分の速度で下げることによって、分解生成物に含まれる水素の放出を開始した（第１の脱水素再結合工程、図１中のＩＶ）。
【００６６】
第１の脱水素再結合工程では、分解生成物から、水素を放出させる前の分解生成物全体の質量を基準として、３．５質量％／時の水素放出速度ａで水素を放出させて、分解生成物中の水素濃度を、水素濃度η２（０．２３０質量％）にまで低減した。このときの排気速度切り替え圧力は、水素分圧６ｋＰａであった。
【００６７】
分解生成物中の水素濃度が水素濃度η２にまで下がったら、炉内からの水素ガスの排気速度を変更して、炉内圧力（水素分圧）の降下速度を０．１ｋＰａ／分とした。これによって、分解生成物からの水素放出速度ｂを、水素を放出させる前の分解生成物全体の質量を基準として０．３５質量％／時に調整した。その後、炉内の圧力（＝水素分圧）が１Ｐａ未満になるまで、水素の放出を継続して行うことにより、分解生成物から水素をほぼ完全に除去した（第２の脱水素再結合工程、図１中のＶ）。なお、第１の脱水素再結合工程に所要した時間は約２分間であり、第２の脱水素再結合工程に所要した時間は４０〜５０分間であった。
【００６８】
炉内の圧力（水素分圧）が１Ｐａ未満となった時点で、水素の放出を停止した。その後、炉内を室温（約２０℃）まで冷却し、ＨＤＤＲ処理された異方性のＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末を得た。
【００６９】
［磁気特性の評価］
得られたＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末を、不活性雰囲気中で乳鉢を用いて粉砕し、篩い分けを行って、粒径が５３〜２１２μｍのＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末とした。この粉末とパラフィンとをケースに詰めて、パラフィンを融解させた状態で１テスラの磁場を印加して磁石粉末を配向させた。磁石粉末の配向方向と平行な方向に６テスラのパルス磁場を印加し、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて磁化−磁場曲線を測定して磁気特性を求めた。残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（Ｈｃｊ）の測定結果を表１に示す。
【００７０】
［微細構造の評価］
上記工程において、分解生成物中の水素濃度を、水素濃度η２（水素分圧６ｋＰａ）にまで低減し（図１中のＩＶ）、その後、アルゴンガスを流して急冷させることにより反応を止め、観察用サンプルを作製した。この観察用サンプルを用い、第１の脱水素再結合工程終了時点でのＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末の一次粒子の断面をＳＥＭの反射電子像を用いて観察した結果を図５に示す。図５は、実施例１に係る希土類合金粉末の製造工程における、第１の脱水素再結合工程終了時点での分解生成物の断面ＳＥＭ写真である。観察は２視野において行ったが、いずれの視野においても、図５に示すとおりＮｄ水素化物相（図中の白色部）はＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ相（図中の薄い灰色部）により覆われていた。また、断面の面積全体を基準としたときの、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相の面積割合は３３．７％（表１参照）であった。
【００７１】
一方、実施例１の比較として、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相の粒成長が進んでしまっている場合の分解生成物の断面図を示す。図６は、第１の脱水素再結合工程において炉内の圧力（水素分圧）を４ｋＰａ／分の速度で下げたこと以外は、実施例１の条件にて観察サンプルを作製したときの、第１の脱水素再結合工程終了時点での分解生成物の断面図である。図６に示すとおり、Ｎｄ水素化物相がＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ相により覆われているとは認められるものの、断面の面積全体を基準としたときの、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相の面積割合は７８．６％であった。この場合、第２の脱水素再結合工程以降Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相が粗大粒へと成長してしまうため、微細化したＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ相を有する希土類合金粉末を得ることは難しい。
【００７２】
（実施例２〜５）
第１の脱水素再結合工程から第２の脱水素再結合工程に切り替える（水素放出速度ａから水素放出速度ｂに変更する）際の排気速度切り替え圧力（水素分圧）を表１に示す値に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、異方性のＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末を得た。そして、実施例１と同様にして、磁気特性及び微細構造の評価を行った。いずれの実施例においても、Ｎｄ水素化物相はＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ相により覆われていた。実施例２〜５のＨＤＤＲ処理条件及び評価結果を表１に纏めて示す。
【００７３】
【表１】
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【００７４】
表１の結果から、実施例１〜５のＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末中に、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相の微細な粒子が形成されており、優れた磁気特性（特に保磁力）を有することが確認された。
【符号の説明】
【００７５】
１０…Ｒ水素化物相（希土類水素化物相）、２０…鉄化合物相、３０…Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相、５０…異方性ボンド磁石、６０…焼結磁石。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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