(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石合金の溶湯を回転する冷却ロールの周面に衝突させ、冷却固化することにより急冷薄帯を得、該急冷薄帯を粉砕することにより、ボンド磁石の製造に用いられる磁石粉末を製造する方法であって、
前記冷却ロールは、ロール基材と、その外周の全周に設けられ、セラミックスで構成された表面層とを有し、かつ、前記表面層の周面に、ガス抜き手段としてのガス流路が形成されたものであり、
前記ガス流路の平均ピッチＰが３〜３０．０μｍであり、
前記ガス流路の平均幅が１〜２５μｍであり、
前記ガス流路の平均深さが１〜１０μｍであり、
前記ガス流路の平均幅をＬ1、平均深さをＬ2としたとき、０．５≦Ｌ1／Ｌ2≦６．１の関係を満足し、
前記ガス流路の平均ピッチをＰμｍ、前記磁石粉末の平均粒径をＤμｍとしたとき、Ｐ＜Ｄの関係を満足し、かつ、
前記急冷薄帯は、前記冷却ロールと接触した側の面の少なくとも一部に、前記冷却ロールの前記周面の形状が転写されたものであることを特徴とする磁石粉末の製造方法。
【請求項２】
前記表面層の構成材料は、前記ロール基材の構成材料の室温付近における熱伝導率より低い熱伝導率を有するものである請求項１に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項３】
前記表面層の構成材料の室温付近における熱伝導度は、８０Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1以下である請求項１または２に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項４】
前記表面層の厚さは、０．５〜５０μｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項５】
前記表面層は、その表面に機械加工を行わないで形成されたものである請求項１ないし４のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項６】
前記磁石粉末の平均粒径Ｄは、５〜３００μｍである請求項１ないし５のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項７】
前記ガス流路の長手方向と、冷却ロールの回転方向とのなす角は、３０°以下である請求項１ないし６のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項８】
前記ガス流路は、前記冷却ロールの回転軸を中心とする螺旋状に形成されたものである請求項１ないし７のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項９】
前記ガス流路は、前記周面の縁部に開口しているものである請求項１ないし８のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項１０】
前記周面上における前記ガス流路の占める投影面積の割合が１０〜９９．５％である請求項１ないし９のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の方法により製造されたものであり、その表面の少なくとも一部に複数の凸条または溝を有することを特徴とする磁石粉末。
【請求項１２】
磁石粉末の平均粒径をＤμｍとしたとき、前記凸条または前記溝の平均長さは、Ｄ／４０μｍ以上である請求項１１に記載の磁石粉末。
【請求項１３】
前記凸条の平均高さまたは前記溝の平均深さは、０．１〜１０μｍである請求項１１または１２に記載の磁石粉末。
【請求項１４】
前記凸条または前記溝が並設されており、その平均ピッチは、３〜３０．０μｍである請求項１１ないし１３のいずれかに記載の磁石粉末。
【請求項１５】
磁石粉末の全表面積に対し、前記凸条または前記溝の形成された部分の面積の占める割合は、１５％以上である請求項１１ないし１４のいずれかに記載の磁石粉末。
【請求項１６】
平均粒径が５〜３００μｍである請求項１１ないし１５いずれかに記載の磁石粉末。
【請求項１７】
磁石粉末は、その製造過程で、または製造後少なくとも１回熱処理が施されたものである請求項１１ないし１６のいずれかに記載の磁石粉末。
【請求項１８】
磁石粉末は、ソフト磁性相とハード磁性相とを有する複合組織で構成されたものである請求項１１ないし１７のいずれかに記載の磁石粉末。
【請求項１９】
前記ハード磁性相およびソフト磁性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍである請求項１８に記載の磁石粉末。
【請求項２０】
請求項１１ないし１９のいずれかに記載の磁石粉末を結合樹脂で結合してなるボンド磁石であって、
前記磁石粉末の並設された前記凸条間、または並設された前記溝内に、前記結合樹脂が埋入していることを特徴とするボンド磁石。
【請求項２１】
ボンド磁石は、温間成形により製造されたものである請求項２０に記載のボンド磁石。
【請求項２２】
室温での固有保磁力ＨcJが３２０〜１２００ｋＡ／ｍである請求項２０または２１に記載のボンド磁石。
【請求項２３】
最大磁気エネルギー積（ＢＨ）maxが４０ｋＪ／ｍ3以上である請求項２０ないし２２のいずれかに記載のボンド磁石。
【請求項２４】
前記磁石粉末の含有量が７５〜９９．５ｗｔ％である請求項２０ないし２３のいずれかに記載のボンド磁石。
【請求項２５】
打ち抜きせん断試験により測定される機械的強度が５０ＭＰａ以上である請求項２０ないし２４のいずれかに記載のボンド磁石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石粉末の製造方法、磁石粉末およびボンド磁石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁石材料として、希土類元素を含む合金で構成される希土類磁石材料は、高い磁気特性を有するため、モータ等に用いられた場合に、高性能を発揮する。
【０００３】
このような磁石材料は、例えば急冷薄帯製造装置を用いた急冷法により製造される。以下、この製造方法を説明する。
【０００４】
図２１は、従来の磁石材料を単ロール法により製造する装置（急冷薄帯製造装置）における溶湯の冷却ロールへの衝突部位付近の状態を示す断面側面図である。
【０００５】
同図に示すように、所定の合金組成の磁石材料（以下「合金」と言う）を溶融し、その溶湯６０を図示しないノズルから射出し、ノズルに対して図２１中矢印Ａ方向に回転している冷却ロール５００の周面５３０に衝突させ、この周面５３０と接触させることにより合金溶湯を急冷、凝固し、薄帯状（リボン状）の磁石材料、すなわち急冷薄帯８０を連続的に形成する。なお、図２１中、溶湯６０の凝固界面７１０を点線で示す。
【０００６】
ここで、希土類元素は、酸化され易く、酸化されると磁気特性が低下するため、前記急冷薄帯８０の製造は、主として不活性ガス中で行われていた。
【０００７】
そのため、周面５３０と溶湯６０のパドル（湯溜り）７０との間にガスが侵入し、急冷薄帯８０のロール面（冷却ロール５００の周面５３０と接触する面）８１０にディンプル（凹部）９を生じることがあった。この傾向は、冷却ロール５００の周速度が大きくなるほど顕著となり、生じるディンプルの面積も大きくなる。
【０００８】
このディンプル９（特に、巨大ディンプル）が生じると、ディンプル部分においては、ガスの介在により冷却ロール５００の周面５３０との接触不良が生じ、冷却速度が低下して、急速な凝固が妨げられる。そのため、ディンプル９が生じた部位では、合金の結晶粒径が粗大化し、磁気特性が低下する。
【０００９】
このような低磁気特性の部分を含む急冷薄帯を粉砕して得られる磁石粉末は、磁気特性のバラツキが大きくなる。したがって、このような磁石粉末を用いて製造されたボンド磁石は、低い磁気特性しか得られず、また、耐食性も低下する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、磁気特性が優れ、信頼性に優れた磁石を提供することができる磁石粉末およびボンド磁石を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（２５）の本発明により達成される。
【００１２】
（１）  磁石合金の溶湯を回転する冷却ロールの周面に衝突させ、冷却固化することにより急冷薄帯を得、該急冷薄帯を粉砕することにより、ボンド磁石の製造に用いられる磁石粉末を製造する方法であって、
前記冷却ロールは、ロール基材と、その外周の全周に設けられ、セラミックスで構成された表面層とを有し、かつ、前記表面層の周面に、ガス抜き手段としてのガス流路が形成されたものであり、
前記ガス流路の平均ピッチＰが３〜３０．０μｍであり、
前記ガス流路の平均幅が１〜２５μｍであり、
前記ガス流路の平均深さが１〜１０μｍであり、
前記ガス流路の平均幅をＬ1、平均深さをＬ2としたとき、０．５≦Ｌ1／Ｌ2≦６．１の関係を満足し、
前記ガス流路の平均ピッチをＰμｍ、前記磁石粉末の平均粒径をＤμｍとしたとき、Ｐ＜Ｄの関係を満足し、かつ、
前記急冷薄帯は、前記冷却ロールと接触した側の面の少なくとも一部に、前記冷却ロールの前記周面の形状が転写されたものであることを特徴とする磁石粉末の製造方法。
【００１３】
（２）  前記表面層の構成材料は、前記ロール基材の構成材料の室温付近における熱伝導率より低い熱伝導率を有するものである上記（１）に記載の磁石粉末の製造方法。
【００１４】
（３）  前記表面層の構成材料の室温付近における熱伝導度は、８０Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1以下である上記（１）または（２）に記載の磁石粉末の製造方法。
【００１５】
（４）  前記表面層の厚さは、０．５〜５０μｍである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【００１６】
（５）  前記表面層は、その表面に機械加工を行わないで形成されたものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【００１７】
（６）  前記磁石粉末の平均粒径Ｄは、５〜３００μｍである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【００１８】
（７）  前記ガス流路の長手方向と、冷却ロールの回転方向とのなす角は、３０°以下である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【００１９】
（８）  前記ガス流路は、前記冷却ロールの回転軸を中心とする螺旋状に形成されたものである上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【００２０】
（９）  前記ガス流路は、前記周面の縁部に開口しているものである上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【００２１】
（１０）  前記周面上における前記ガス流路の占める投影面積の割合が１０〜９９．５％である上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の磁石粉末の製造方法。
【００２２】
（１１）  上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の方法により製造されたものであり、その表面の少なくとも一部に複数の凸条または溝を有することを特徴とする磁石粉末。
【００２３】
（１２）  磁石粉末の平均粒径をＤμｍとしたとき、前記凸条または前記溝の平均長さは、Ｄ／４０μｍ以上である上記（１１）に記載の磁石粉末。
【００２４】
（１３）  前記凸条の平均高さまたは前記溝の平均深さは、０．１〜１０μｍである上記（１１）または（１２）に記載の磁石粉末。
【００２５】
（１４）  前記凸条または前記溝が並設されており、その平均ピッチは、３〜３０．０μｍである上記（１１）ないし（１３）のいずれかに記載の磁石粉末。
【００２６】
（１５）  磁石粉末の全表面積に対し、前記凸条または前記溝の形成された部分の面積の占める割合は、１５％以上である上記（１１）ないし（１４）のいずれかに記載の磁石粉末。
【００２７】
（１６）  平均粒径が５〜３００μｍである上記（１１）ないし（１５）のいずれかに記載の磁石粉末。
【００２８】
（１７）  磁石粉末は、その製造過程で、または製造後少なくとも１回熱処理が施されたものである上記（１１）ないし（１６）のいずれかに記載の磁石粉末。
【００２９】
（１８）  磁石粉末は、ソフト磁性相とハード磁性相とを有する複合組織で構成されたものである上記（１１）ないし（１７）のいずれかに記載の磁石粉末。
【００３０】
（１９）  前記ハード磁性相およびソフト磁性相の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍである上記（１８）に記載の磁石粉末。
【００３１】
（２０）  上記（１１）ないし（１９）のいずれかに記載の磁石粉末を結合樹脂で結合してなるボンド磁石であって、
前記磁石粉末の並設された前記凸条間、または並設された前記溝内に、前記結合樹脂が埋入していることを特徴とするボンド磁石。
【００３２】
（２１）  ボンド磁石は、温間成形により製造されたものである上記（２０）に記載のボンド磁石。
【００３３】
（２２）  室温での固有保磁力ＨcJが３２０〜１２００ｋＡ／ｍである上記（２０）または（２１）に記載のボンド磁石。
【００３４】
（２３）  最大磁気エネルギー積（ＢＨ）maxが４０ｋＪ／ｍ3以上である上記（２０）ないし（２２）のいずれかに記載のボンド磁石。
【００３５】
（２４）  前記磁石粉末の含有量が７５〜９９．５ｗｔ％である上記（２０）ないし（２３）のいずれかに記載のボンド磁石。
【００３６】
（２５）  打ち抜きせん断試験により測定される機械的強度が５０ＭＰａ以上である上記（２０）ないし（２４）のいずれかに記載のボンド磁石。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の磁石粉末の製造方法、磁石粉末およびボンド磁石の実施の形態について、詳細に説明する。
【００４７】
［急冷薄帯製造装置の構成］
図１は、本発明の磁石粉末の製造方法の第１実施形態で用いられる装置（急冷薄帯製造装置）の構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す急冷薄帯製造装置を構成する冷却ロールの正面図、図３は、図２に示す冷却ロールの拡大断面図である。
【００４８】
本発明の磁石粉末は、図１に示すような急冷薄帯製造装置を用いて製造された急冷薄帯（薄帯状磁石材料）を粉砕することにより得られる。まず、この急冷薄帯製造装置１の構成について説明する。
【００４９】
図１に示すように、急冷薄帯製造装置１は、磁石材料を収納し得る筒体２と、該筒体２に対し図中矢印Ａ方向に回転する冷却ロール５とを備えている。筒体２の下端には、磁石合金の溶湯６を射出するノズル（オリフィス）３が形成されている。
【００５０】
筒体２の構成材料としては、例えば、石英、アルミナ、マグネシア等の耐熱性セラミックス等が挙げられる。
【００５１】
ノズル３の開口形状としては、例えば、円形、楕円形、スリット状等が挙げられる。
【００５２】
また、筒体２のノズル３近傍の外周には、加熱用のコイル４が配置され、このコイル４に例えば高周波を印加することにより、筒体２内を加熱（誘導加熱）し、筒体２内の磁石材料を溶融状態にする。
【００５３】
なお、加熱手段は、このようなコイル４に限らず、例えば、カーボンヒータを用いることもできる。
【００５４】
冷却ロール５は、ロール基材５１と、冷却ロール５の周面５３を形成する表面層５２とで構成されている。
【００５５】
ロール基材５１の構成材料は、特に限定されないが、表面層５２の熱をより速く放散できるように、例えば銅または銅系合金のような熱伝導率の高い金属材料で構成されているのが好ましい。
【００５６】
表面層５２は、セラミックスで構成されている。また、表面層５２は、ロール基材５１の構成材料より熱伝導率の小さい材料で構成されているのが好ましい。特に、表面層５２の構成材料の室温付近における熱伝導度は、８０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下であるのが好ましく、３〜６０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１であるのがより好ましく、５〜４０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１であるのがさらに好ましい。
【００５７】
このような熱伝導率を有する材料としては、セラミックスとしては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の酸化物系セラミックス、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＴａＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、Ｃｒ２Ｎ等の窒化物系セラミックス、グラファイト、ＳｉＣ、ＺｒＣ、Ａｌ４Ｃ３、ＣａＣ２、ＷＣ、ＴｉＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ等の炭化物系のセラミックス、あるいは、これらのうちの２以上を任意に組合せた複合セラミックスが挙げられる。この中でも特に、窒化物系セラミックスを含むものであるのが好ましい。
【００５８】
冷却ロール５が、このような熱伝導率を有する表面層５２とロール基材５１とで構成されることにより、適度な冷却速度で溶湯６を急冷することが可能となる。また、ロール面８１（冷却ロールの周面と接触する側の面）とフリー面８２（ロール面と反対側の面）とでの冷却速度の差が小さくなる。このため、得られる急冷薄帯８は、各部位における結晶粒径のバラツキが小さく、磁気特性に優れたものとなる。したがって、急冷薄帯８を粉砕して得られる磁石粉末は、それぞれの磁石粉末間での結晶粒径のバラツキが小さいものとなり、磁気特性のバラツキも小さくなる。その結果、磁石粉末全体としての磁気特性は優れたものとなる。
【００５９】
また、従来、冷却ロールの周面を構成する材料として用いられてきたもの（Ｃｕ、Ｃｒなど）に比べ、このようなセラミックスは、高い硬度を有し、耐久性（耐摩耗性）に優れている。このため、冷却ロール５を繰り返し使用しても、周面５３の形状が維持され、後述するガス抜き手段の効果も劣化しにくい。
【００６０】
ところで、前述したロール基材５１の構成材料は、通常、比較的高い熱膨張率を有している。そのため、表面層５２の構成材料の熱膨張率は、ロール基材５１の熱膨張率に近い値であるのが好ましい。表面層５２の構成材料の室温付近での熱膨張率（線膨張率α）は、例えば、３．５〜１８［×１０−６Ｋ−１］程度であるのが好ましく、６〜１２［×１０−６Ｋ−１］程度であるのがより好ましい。表面層５２の構成材料の室温付近における熱膨張率（以下、単に「熱膨張率」とも言う）がこのような範囲の値であると、ロール基材５１と表面層５２との高い密着性を維持することができ、表面層５２の剥離をより効果的に防止することができる。
【００６１】
また、表面層５２は、図示のような単層のみならず、例えば組成の異なる複数の層の積層体であってもよい。この場合、隣接する層同士は、密着性の高いものが好ましく、その例としては、隣接する層同士に同一の元素が含まれているものが挙げられる。
【００６２】
また、表面層５２が単層で構成されている場合でも、その組成は、厚さ方向に均一なものに限らず、例えば、含有成分が厚さ方向に順次変化するもの（傾斜材料）であってもよい。
【００６３】
表面層５２の平均厚さ（前記積層体の場合はその合計厚さ）は、特に限定されないが、０．５〜５０μｍであることが好ましく、１〜２０μｍであることがより好ましい。
【００６４】
表面層５２の平均厚さが下限値未満であると、次のような問題が生じる場合がある。すなわち、表面層５２の材質によっては、冷却能が大きすぎて、厚さがかなり大きい急冷薄帯８でもロール面８１付近では冷却速度が大きく、非晶質になり易くなる。一方、フリー面８２付近では、急冷薄帯８の厚さが大きいほど冷却速度が小さくなり、その結果、結晶粒径の粗大化が起こり易くなる。すなわち、フリー面８２付近では粗大粒、ロール面８１付近では非晶質といった急冷薄帯となり易くなり、その後に熱処理を施したとしても、満足な磁気特性が得られない場合がある。また、フリー面８２付近での結晶粒径を小さくするために、例えば、冷却ロール５の周速度を大きくして、急冷薄帯８の厚さを小さくしたとしても、ロール面８１付近での非晶質がよりランダムなものとなり、急冷薄帯８の作成後に、熱処理を施したとしても、十分な磁気特性が得られない場合がある。
【００６５】
また、表面層５２の平均厚さが上限値を超えると、冷却速度が遅く、結晶粒径の粗大化が起こり、結果として磁気特性が低下する場合がある。
【００６６】
表面層５２の形成方法は、特に限定されないが、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、レーザーＣＶＤなどの化学蒸着法（ＣＶＤ）または真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの物理蒸着法（ＰＶＤ）が好ましい。これらの方法を用いた場合、比較的容易に、表面層の厚さを均一にすることができるため、表面層５２の形成後、その表面に機械加工を行わなくてよい。なお、表面層５２は、その他、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ、溶射等の方法で形成されてもよい。この中でも、溶射により表面層５２を形成した場合、ロール基材５１と表面層５２との密着性（接着強度）は、特に優れたものとなる。
【００６７】
また、冷却ロール５の周面５３には、周面５３と溶湯６のパドル（湯溜り）７との間に侵入したガスを排出するガス抜き手段としてのガス流路５４が設けられている。
【００６８】
ガス抜き手段（ガス流路５４）により、周面５３とパドル７との間からガスが排出されると、周面５３とパドル７との密着性が向上する（巨大ディンプルの発生が防止される）。これにより、パドル７の各部位における冷却速度の差は小さくなり、得られる急冷薄帯８の各部位における結晶粒径のバラツキも小さいものとなる。したがって、急冷薄帯８を粉砕して得られる磁石粉末は、それぞれの磁石粉末間での結晶粒径のバラツキが小さいものとなり、磁気特性のバラツキも小さくなる。その結果、磁石粉末全体としての磁気特性は優れたものとなる。
【００６９】
このようなガス抜き手段が設けられることによる効果は、前述した表面層５２の効果と相乗的に作用する。その結果、得られる急冷薄帯８は、磁気特性に優れ、部位による磁気特性のバラツキが特に小さいものとなる。したがって、この急冷薄帯８を用いることにより、特に優れた磁気特性の磁石を得ることができる。
【００７０】
図示の構成では、ガス流路５４は、冷却ロールの回転方向に対し、ほぼ平行に形成されている。ガス流路５４がこのような形状を有していると、ガス流路５４内に送り込まれたガスがガス流路５４の長手方向に沿って移動するため、周面５３とパドル７との間に侵入したガスの排出効率は、特に高く、周面５３に対するパドル７の密着性が向上する。
【００７１】
図示の構成では、ガス流路５４は複数本形成されているが、少なくとも１本形成されていればよい。
【００７２】
ガス流路５４の幅（周面５３へ開口している部分での幅）Ｌ１の平均値は、１〜２５μｍである。ガス流路５４の幅Ｌ１の平均値が下限値未満であると、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを十分に排出できない場合がある。一方、ガス流路５４の幅Ｌ１の平均値が上限値を超えると、溶湯６がガス流路５４に入り込み、ガス流路５４がガス抜き手段として機能しない場合がある。
【００７３】
ガス流路５４の深さ（最大深さ）Ｌ２の平均値は、１〜１０μｍである。ガス流路５４の深さＬ２平均値が下限値未満であると、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを十分に排出できない場合がある。一方、ガス流路５４の深さＬ２の平均値が上限値を超えると、ガス流路５４内を流れるガス流の流速が増大するとともに、渦を伴う乱流となり易くなり、急冷薄帯８の表面に巨大ディンプルが発生し易くなる。
【００７４】
ガス流路５４の幅Ｌ１およびガス流路５４の深さＬ２は、下記式（Ｉ）を満足する。
【００７５】
０．５≦Ｌ１／Ｌ２≦６．１・・・（I）
【００７６】
Ｌ１／Ｌ２の値が前記下限値未満であると、ガス抜きのための十分な開口幅を得るのが困難となり、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを十分に排出できない場合がある。また、ガス流路５４の深さＬ２の値が相対的に大きくなるため、ガス流路５４内を流れるガス流の流速が増大するとともに、渦を伴う乱流となり易くなり、急冷薄帯８の表面に巨大ディンプルが発生し易くなる。
【００７７】
一方、Ｌ１／Ｌ２の値が前記上限値を超えると、溶湯６がガス流路５４に入り込み、ガス流路５４がガス抜き手段として十分に機能しない場合がある。また、ガス流路５４の深さＬ２の値が相対的に小さくなるため、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを十分に排出できない場合がある。
【００７８】
本発明では、後の磁石粉末の製造の項で詳述するように、並設されたガス流路５４の平均ピッチＰ［μｍ］は、磁石粉末の平均粒径Ｄ［μｍ］との間で、Ｐ＜Ｄの関係を満足する。
【００７９】
ガス流路５４の平均ピッチＰは、３〜３０．０μｍである。ガス流路５４の平均ピッチがこのような範囲の値であると、ガス流路５４がガス抜き手段として十分に機能し、かつパドル７との接触部分−非接触部分の間隔が十分小さくなる。その結果、パドル７において、周面５３と接触している部分と接触していない部分との冷却速度の差は、十分小さくなり、得られる急冷薄帯８の結晶粒径、磁気特性のバラツキは小さくなる。特に、表面層５２が前述したようなセラミックスで構成されているため、表面層５２上にこのような十分に細かいピッチのガス流路５４が形成されていても、表面層５２の摩耗や欠けによる表面形状の劣化が起こりにくい。したがって、冷却ロール５を繰り返し使用しても、ガス抜き手段としての効果が維持される。
【００８０】
周面５３上におけるガス流路５４の占める投影面積（周面に投影したときの面積）の割合は、１０〜９９．５％であるのが好ましく、３０〜９５％であるのがより好ましい。周面５３上におけるガス流路５４の占める投影面積の割合が下限値未満であると、急冷薄帯８のロール面８１付近では、冷却速度が大きくなり非晶質化しやすくなるのに対し、フリー面８２付近ではロール面８１付近に比べて冷却速度が遅いため結晶粒径の粗大化を招き、結果として磁気特性が低下する場合がある。一方、周面５３上におけるガス流路５４の占める投影面積の割合が上限値を超えると、冷却速度が小さくなり、結晶粒径の粗大化を招き、結果として磁気特性が低下する場合がある。
【００８１】
また、このような溝（ガス流路５４）が形成されていることにより、ロール基材５１の熱膨張率と表面層５２の熱膨張率との差が比較的大きい場合であっても、ロール基材５１と表面層５２との高い密着性を維持することができ、ロール基材５１からの表面層５２の剥離をより効果的に防止することができる。これは、以下のような理由によるものであると考えられる。
【００８２】
図４は、図１に示す急冷薄帯製造装置における溶湯の冷却ロールへの接触部位付近の状態を模式的に示す断面図である。図中、冷却ロール５付近での熱伝導の主な経路を矢印で示す。
【００８３】
このようなガス流路５４が形成された冷却ロール５の周面５３に溶湯６を接触させた場合、周面５３上のガス流路５４以外の部位では溶湯６との接触が起こるのに対し、ガス流路５４内では実質的に溶湯６との接触が起こらない。このため、部位５２１付近の温度上昇が比較的大きいのに対し、部位５２２付近では比較的低温の状態が維持される。
【００８４】
このようにして表面層５２に吸収された熱は、ロール基材５１に伝導される。前述したように、部位５２１付近に比べ、部位５２２付近の温度が低くなっているため、ロール基材５１への熱伝導は、主として部位５２１付近からのものとなる。
【００８５】
ロール基材５１および表面層５２が前述したような材料で構成されている場合、ロール基材５１は、通常、表面層５２に比べ高い熱伝導率を有している。このため、部位５２１から部位５１１に伝導された熱は、十分に速い速度で部位５１２に伝導される。これにより、ロール基材５１の部位による温度のバラツキが小さなものとなるとともに、ロール基材５１全体としての温度上昇も緩和される。
【００８６】
さらに、溶湯６から部位５２１に伝導された熱の一部は、ガス流路５４の内面からガス流路５４内を流れるガスに伝導（放散）される。このため、部位５２１から部位５１１に伝導される熱量が少なくなり、結果として、ロール基材５１に伝導される総熱量も少なくなり、ロール基材５１全体の温度上昇も緩和される。
【００８７】
したがって、ロール基材５１の熱膨張は小さなものとなり、表面層５２とロール基材５１との熱膨張の差も小さくなる。その結果、表面層５２とロール基材５１との高い密着性が維持される。
【００８８】
周面５３のガス流路５４を除く部分の表面粗さＲａは、特に限定されないが、０．０５〜５μｍであるのが好ましく、０．０７〜２μｍであるのがより好ましい。表面粗さＲａが下限値未満であると、冷却ロール５とパドル７との密着性が低下し、巨大ディンプルの発生を十分に抑制できない可能性がある。一方、表面粗さＲａが上限値を超えると、急冷薄帯８の厚さのバラツキが顕著となり、結晶粒径のバラツキ、磁気特性のバラツキが大きくなる可能性がある。
【００８９】
なお、図３（後述する図１３、図１５、図１７、図１９、図２０も同様）は、冷却ロールの周面付近の断面形状を説明するための図であり、ロール基材と表面層との境界は、省略して示した。
【００９０】
次に、ガス流路５４の形成方法について説明する。図５、図６は、ガス流路の形成方法を説明するための図である。
【００９１】
ガス流路５４の形成方法は、特に限定されないが、例えば、切削、転写（圧転）、研削、ブラスト処理等の各種機械加工、レーザー加工、放電加工、化学エッチング等が挙げられる。その中でも、ガス流路５４の幅、深さ、並設されたガス流路５４のピッチ等の精度を高くすることが比較的容易である点で、機械加工、特に、切削であるのが好ましい。
【００９２】
ガス流路５４（溝）は、直接、表面層５２に形成されたものであっても、そうでなくてもよい。すなわち、図５に示すように、表面層５２を設けた後、その表面層に前述した方法によりガス流路５４を形成してもよいが、図６に示すように、ロール基材５１の外周面上に、前述したガス流路５４の形成方法により溝を形成した後、表面層５２を形成してもよい。この場合、表面層５２の表面に機械加工を施すことなく、周面５３上にガス抜き手段であるガス流路５４が形成される。この場合、表面層５２の表面に機械加工等が施されないため、その後、研磨等が施されなくても周面５３の表面粗さＲａを比較的小さくすることができる。
【００９３】
［磁石材料の合金組成］
本発明における磁石粉末としては、優れた磁気特性を有するものが好ましく、このようなものとしては、Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうちの少なくとも１種）を含む合金、特にＲ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうちの少なくとも１種）とＴＭ（ただし、ＴＭは、遷移金属のうちの少なくとも１種）とＢ（ボロン）とを含む合金が挙げられ、次の［１］〜［５］の組成のものが好ましい。
【００９４】
［１］  Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｃｏを主とする遷移金属とを基本成分とするもの（以下、Ｓｍ−Ｃｏ系合金と言う）。
【００９５】
［２］  Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうちの少なくとも１種）と、Ｆｅを主とする遷移金属（ＴＭ）と、Ｂとを基本成分とするもの（以下、Ｒ−ＴＭ−Ｂ系合金と言う）。
【００９６】
［３］  Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｎを主とする格子間元素とを基本成分とするもの（以下、Ｓｍ−ＴＭ−Ｎ系合金と言う）。
【００９７】
［４］  Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）とＦｅ等の遷移金属とを基本成分とし、ソフト磁性相とハード磁性相とが相隣接して（粒界相を介して隣接する場合も含む）存在する複合組織（特に、ナノコンポジット組織と呼ばれるものがある）を有するもの。
【００９８】
［５］  前記［１］〜［４］の組成のもののうち、少なくとも２種を混合したもの。この場合、混合する各磁石粉末の利点を併有することができ、より優れた磁気特性を容易に得ることができる。
【００９９】
Ｓｍ−Ｃｏ系合金の代表的なものとしては、ＳｍＣｏ５、Ｓｍ２ＴＭ１７（ただしＴＭは、遷移金属）が挙げられる。
【０１００】
Ｒ−ＴＭ−Ｂ系合金の代表的なものとしては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、これらにおけるＦｅの一部をＣｏ、Ｎｉ等の他の遷移金属で置換したもの等が挙げられる。
【０１０１】
Ｓｍ−ＴＭ−Ｎ系合金の代表的なものとしては、Ｓｍ２Ｆｅ１７合金を窒化して作製したＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３、ＴｂＣｕ７型相を主相とするＳｍ−Ｚｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ系合金等が挙げられる。ただし、これらＳｍ−ＴＭ−Ｎ系合金の場合、Ｎは、急冷薄帯を作製した後、得られた急冷薄帯に適切な熱処理を施し、窒化することにより格子間原子として導入されるのが一般的である。
【０１０２】
前記希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミッシュメタルが挙げられ、これらを１種または２種以上含むことができる。また、前記遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等が挙げられ、これらを１種または２種以上含むことができる。
【０１０３】
また、保磁力、最大磁気エネルギー積等の磁気特性を向上させるため、あるいは、耐熱性、耐食性を向上させるために、磁石材料中には、必要に応じ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃ等を含有することもできる。
【０１０４】
前記複合組織（ナノコンポジット組織）は、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１とが、例えば、図７、図８または図９に示すようなパターン（モデル）で存在しており、各相の厚さや粒径がナノメーターレベルで存在している。そして、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１とが相隣接し（粒界相を介して隣接する場合も含む）、磁気的な交換相互作用を生じる。
【０１０５】
ソフト磁性相の磁化は、外部磁界の作用により容易にその向きを変えるので、ハード磁性相に混在すると、系全体の磁化曲線はＢ−Ｈ図（Ｊ−Ｈ図）の第二象現で段のある「へび型曲線」となる。しかし、ソフト磁性相のサイズが数１０ｎｍ以下と十分小さい場合には、ソフト磁性体の磁化が周囲のハード磁性体の磁化との結合によって十分強く拘束され、系全体がハード磁性体として振舞うようになる。
【０１０６】
このような複合組織（ナノコンポジット組織）を持つ磁石は、主に、以下に挙げる特徴１）〜５）を有している。
【０１０７】
１）Ｂ−Ｈ図（Ｊ−Ｈ図）の第二象現で、磁化が可逆的にスプリングバックする（この意味で「スプリング磁石」とも言う）。
２）着磁性が良く、比較的低い磁場で着磁できる。
３）磁気特性の温度依存性がハード磁性相単独の場合に比べて小さい。
４）磁気特性の経時変化が小さい。
５）微粉砕しても磁気特性が劣化しない。
【０１０８】
このように、複合組織で構成される磁石は、優れた磁気特性を有する。したがって、磁石粉末は、このような複合組織を有するものであるのが特に好ましい。
【０１０９】
なお、図７〜図９に示すパターンは、一例であって、これらに限られるものではない。
【０１１０】
［薄帯状磁石材料の製造］
次に、前述した急冷薄帯製造装置１を用いた薄帯状磁石材料（急冷薄帯８）の製造について説明する。
【０１１１】
薄帯状磁石材料は、磁石合金の溶湯を冷却ロールの周面に衝突させ、冷却固化することにより製造される。以下、その一例について説明する。
【０１１２】
図１０は、図１に示す急冷薄帯製造装置で製造された急冷薄帯の表面形状を模式的に示す断面図である。
【０１１３】
図１に示すような急冷薄帯製造装置は、チャンバー（図示せず）内に設置され、該チャンバー内に不活性ガスやその他の雰囲気ガスが充填された状態で作動する。特に、急冷薄帯８の酸化を防止するために、雰囲気ガスは、不活性ガスであるのが好ましい。不活性ガスとしては、例えばアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等が挙げられる。
【０１１４】
雰囲気ガスの圧力は、特に限定されないが、１〜７６０Ｔｏｒｒであるのが好ましい。
【０１１５】
筒体２内の溶湯６の液面には、チャンバーの内圧より高い所定の圧力がかけられている。溶湯６は、この筒体２内の溶湯６の液面に作用する圧力と筒体２内における液面の高さに比例してかかる圧力の和と、チャンバー内の雰囲気ガスの圧力との差圧により、ノズル３から射出する。
【０１１６】
溶湯噴射圧（筒体２内の溶湯６の液面に作用する圧力と筒体２内における液面の高さに比例してかかる圧力の和と、チャンバー内の雰囲気ガスの圧力との差圧）は、特に限定されないが、１０〜１００ｋＰａであるのが好ましい。
【０１１７】
急冷薄帯製造装置１では、筒体２内に磁石合金を入れ、コイル４により加熱して溶融し、その溶湯６をノズル３から射出すると、図１に示すように、溶湯６は、冷却ロール５の周面５３に衝突し、パドル（湯溜り）７を形成した後、回転する冷却ロール５の周面５３に引きずられつつ急速に冷却されて凝固し、急冷薄帯８が連続的または断続的に形成される。このとき、パドル７と周面５３との間に侵入したガスは、ガス流路５４を介して外部に排出される。このようにして形成された急冷薄帯８は、やがて、そのロール面８１が周面５３から離れ、図１中の矢印Ｂ方向に進行する。
【０１１８】
このように、周面５３上にガス流路５４が設けられることにより、周面５３とパドル７との密着性が向上し（巨大ディンプルの発生が防止され）、パドル７の不均一な冷却が防止される。その結果、各部位における結晶粒径のバラツキが小さく、高い磁気特性を有する急冷薄帯８が得られる。
【０１１９】
また、急冷薄帯８を実際に製造するに際しては、必ずしもノズル３を冷却ロール５の回転軸５０の真上に設置しなくてもよい。
【０１２０】
冷却ロール５の周速度は、合金溶湯の組成、表面層５２の構成材料（組成）、周面５３の表面性状（特に、周面５３の溶湯６に対する濡れ性）等によりその好適な範囲が異なるが、磁気特性向上のために、通常、５〜６０ｍ／秒であるのが好ましく、１０〜４０ｍ／秒であるのがより好ましい。冷却ロール５の周速度が下限値未満であると、溶湯６の冷却速度が低下し、結晶粒径が増大する傾向を示し、磁気特性が低下する場合がある。一方、冷却ロール５の周速度が上限値を超えると、逆に冷却速度が大きくなり、非晶質組織が占める割合が大きくなり、その後に、後述する熱処理を施したとしても、磁気特性が十分に向上しない場合がある。
【０１２１】
以上のようにして得られた急冷薄帯８は、その幅ｗおよび厚さができるだけ均一であるものが好ましい。この場合、急冷薄帯８の平均厚さｔは、８〜５０μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４０μｍ程度であるのがより好ましい。平均厚さｔが下限値未満であると、非晶質組織が占める割合が大きくなり、その後に、後述する熱処理を施したとしても磁気特性が十分に向上しない場合がある。単位時間当たりの生産性も低下する。一方、平均厚さｔが上限値を超えると、フリー面８２側の結晶粒径が粗大化する傾向を示すため、磁気特性が低下する場合がある。
【０１２２】
なお、得られた急冷薄帯８に対しては、例えば、非晶質組織（アモルファス組織）の再結晶化の促進、組織の均質化等を目的として、熱処理を施すこともできる。この熱処理の条件としては、例えば、４００〜９００℃で、０．５〜３００分程度とすることができる。
【０１２３】
また、この熱処理は、酸化を防止するために、真空または減圧状態下（例えば１×１０−１〜１×１０−６Ｔｏｒｒ）、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲気中で行うのが好ましい。
【０１２４】
以上のようにして得られた急冷薄帯（薄帯状磁石材料）８は、微細結晶組織、もしくは微細結晶が非晶質組織中に含まれるような組織となり、優れた磁気特性が得られる。
【０１２５】
また、このようにして得られた急冷薄帯８は、ロール面８１の少なくとも一部に、冷却ロール５の周面５３の形状が転写されたものとなる。これにより、急冷薄帯８は、図１０に示すように、少なくともロール面８１の一部に、周面５３の形状に対応する凸条８３または溝８４が形成されたものとなる。
【０１２６】
このような凸条８３または溝８４が形成されると、この急冷薄帯８を粉砕して得られる磁石粉末を後述するボンド磁石の製造に用いた場合、結合樹脂が溝内（または凸条間）に埋入する。このため、磁石粉末と結合樹脂との結着力が向上し、結合樹脂量が比較的少なくても、高い機械的強度が得られる。したがって、磁石粉末の含有量（含有率）を多くすることが可能となり、特に優れた磁気特性を有するボンド磁石が得られる。また、磁石粉末の表面に凸条または溝が形成されていると、磁石粉末と結合樹脂との混練時等における、両者の接触性（濡れ性）が向上する。このため、混練物は、結合樹脂が磁石粉末の周囲を覆うような状態となり易くなり、結合樹脂量が比較的少なくても、良好な成形性が得られる。
【０１２７】
これらの効果により、高機械強度、高磁気特性のボンド磁石を良好な成形性で製造することが可能となる。
【０１２８】
また、急冷薄帯８は、平均結晶粒径が５００ｎｍ以下であるのが好ましく、２００ｎｍ以下であるのがより好ましく、１０〜１２０ｎｍ程度がさらに好ましい。平均結晶粒径が５００ｎｍを超えると、磁気特性、特に保磁力および角型性の向上が十分に図れない場合がある。
【０１２９】
特に、磁石材料が前記［４］のような複合組織を有するものである場合、ソフト磁性相１０、ハード磁性相１１の平均結晶粒径は、いずれも１〜１００ｎｍであるのが好ましく、５〜５０ｎｍであるのがより好ましい。平均結晶粒径がこのような範囲の大きさであると、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１との間で、より効果的に磁気的な交換相互作用を生じることとなり、顕著な磁気特性の向上が認められる。
【０１３０】
また、ロール面８１付近におけるハード磁性相１１の平均結晶粒径をＤ１ｈ、ロール面８１付近におけるソフト磁性相１０の平均結晶粒径をＤ１ｓ、フリー面８２付近におけるハード磁性相１１の平均結晶粒径をＤ２ｈ、フリー面８２付近におけるソフト磁性相１０の平均結晶粒径をＤ２ｓとしたとき、下記式（ＩＶ）、（Ｖ）のうちの少なくとも一方を満足するのが好ましく、双方を満足するのがより好ましい。
０．５≦Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈ≦１．５  ・・・（ＩＶ）
０．５≦Ｄ１ｓ／Ｄ２ｓ≦１．５  ・・・（Ｖ）
Ｄ１ｈ／Ｄ２ｈまたはＤ１ｓ／Ｄ２ｓが０．５〜１．５であると、ハード磁性相１１、ソフト磁性相１０のそれぞれについて、ロール面８１付近とフリー面８２付近とでの結晶粒径の差が少なく、その結果、磁気特性が均一となり、全体として優れた磁気特性が得られる。より詳しく述べると、急冷薄帯８から磁石粉末を製造し、さらには該磁石粉末を用いてボンド磁石を製造したとき、高い磁気エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが得られると共に、ヒステリシスループにおける角型性が良好となり、その結果、不可逆減磁率の絶対値が小さくなるので、磁石の信頼性も向上する。
【０１３１】
なお、以上では、急冷法として、単ロール法を例に説明したが、双ロール法を採用してもよい。双ロール法を採用した場合、周面上にガス流路が形成された冷却ロールを２つ用いることにより、得られる急冷薄帯の対向する一対の面のそれぞれ（両面）に、前述したような凸条または溝を形成することができる。また、このような急冷法は、金属組織（結晶粒）を微細化することができるので、ボンド磁石の磁石特性、特に保磁力等を向上させるのに有効である。
【０１３２】
［磁石粉末の製造］
以上のようにして製造された急冷薄帯８を粉砕することにより、本発明の磁石粉末が得られる。
【０１３３】
図１１は、前述した急冷薄帯を粉砕して得られる磁石粉末の表面形状を模式的に示す図である。
【０１３４】
急冷薄帯８の粉砕の方法は、特に限定されず、例えばボールミル、振動ミル、ジェットミル、ピンミル等の各種粉砕装置、破砕装置を用いて行うことができる。この場合、粉砕は、酸化を防止するために、真空または減圧状態下（例えば１×１０−１〜１×１０−６Ｔｏｒｒ）、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲気中で行うこともできる。
【０１３５】
ところで、前述したように冷却ロール５の周面５３に溶湯６を接触させた場合、周面５３上のガス流路５４以外の部位では溶湯６との接触が起こるのに対し、ガス流路５４内では実質的に溶湯６との接触が起こらない。このため、冷却ロール５と接触している部位に比べて冷却ロール５と接触していない部位では、溶湯６の冷却速度が小さくなる。したがって、急冷薄帯８を粉砕して得られる磁石粉末の粒径がガス流路５４のピッチより小さいと、急冷薄帯８の冷却ロール５と接触していた部分から得られる磁石粉末における平均結晶粒径と、急冷薄帯８の冷却ロール５と接触していなかった部分から得られる磁石粉末における平均結晶粒径との差が大きくなる。その結果、各磁石粉末間での磁気特性のバラツキが大きくなる。そこで、本発明では、ガス流路５４の平均ピッチＰ［μｍ］と、磁石粉末１２の平均粒径Ｄ［μｍ］との間で、Ｐ＜Ｄの関係が成り立つようにした。特に、１．１≦Ｄ／Ｐ≦６０の関係が成り立つのが好ましく、２≦Ｄ／Ｐ≦３０の関係が成り立つのがより好ましい。ＤとＰとの間でこのような関係が成り立つことにより、各磁石粉末間での磁気特性のバラツキはさらに小さくなり、磁石粉末全体としての磁気特性が高くなる。
【０１３６】
磁石粉末１２の平均粒径Ｄの値は、後述するボンド磁石を製造するためのものの場合、磁石粉末の酸化防止と、粉砕による磁気特性劣化の防止とを考慮して、５〜３００μｍであるのが好ましく、１０〜２００μｍであるのがより好ましい。
【０１３７】
また、ボンド磁石の成形時のより良好な成形性を得るために、磁石粉末の粒径分布は、ある程度分散されている（バラツキがある）のが好ましい。これにより、得られたボンド磁石の空孔率を低減することができ、その結果、ボンド磁石中の磁石粉末の含有量を同じとしたときに、ボンド磁石の密度や機械的強度をより高めることができ、磁気特性をさらに向上することができる。
【０１３８】
なお、平均粒径Ｄは、例えば、Ｆ．Ｓ．Ｓ．Ｓ．（Ｆｉｓｃｈｅｒ  Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ  Ｓｉｚｅｒ）法や、ふるい分け法により測定することができる。
【０１３９】
また、ロール面８１に周面５３の形状が転写された急冷薄帯８から得られる磁石粉末１２は、その表面の少なくとも一部に複数の凸条１３または溝１４を有している。これにより、次のような効果が得られる。
【０１４０】
このような磁石粉末をボンド磁石の製造に用いた場合、結合樹脂が溝内（または凸条間）に埋入する。このため、磁石粉末と結合樹脂との結着力が向上し、結合樹脂量が比較的少なくても、高い機械的強度が得られる。したがって、磁石粉末の含有量（含有率）を多くすることが可能となり、結果として、特に優れた磁気特性を有するボンド磁石が得られる。
【０１４１】
また、磁石粉末１２の表面に凸条１３または溝１４が設けられている場合、磁石粉末１２と結合樹脂との混練時等における、両者の接触性（濡れ性）がより向上する。このため、混練物は、結合樹脂が磁石粉末の周囲を覆うような状態となり易くなり、結合樹脂量が比較的少なくても、良好な成形性が得られる。
【０１４２】
これらの効果により、高機械強度、高磁気特性のボンド磁石を良好な成形性で製造することが可能となる。
【０１４３】
磁石粉末１２の平均粒径をＤμｍとしたとき、凸条１３または溝１４の長さは、Ｄ／４０μｍ以上であるのが好ましく、Ｄ／３０μｍ以上であるのがより好ましい。
【０１４４】
凸条１３または溝１４の長さが、Ｄ／４０μｍ未満であると、磁石粉末１２の平均粒径Ｄの値等によっては、前述した本発明の効果が十分に発揮されない場合がある。
【０１４５】
凸条１３の平均高さまたは溝１４の平均深さは、０．１〜１０μｍであるのが好ましく、０．３〜５μｍであるのがより好ましい。
【０１４６】
凸条１３の平均高さまたは溝１４の平均深さがこのような範囲の値であると、磁石粉末１２をボンド磁石の製造に用いた場合、凸条間または溝内に結合樹脂が必要かつ十分に埋入することにより、磁石粉末と結合樹脂との結着力が一層向上し、得られるボンド磁石の機械的強度、磁気特性がさらに向上する。
【０１４７】
並設された凸条１３または並設された溝１４の平均ピッチは、３〜３０．０μｍである。並設された凸条または並設された溝の平均ピッチがこのような範囲の値であると、前述した本発明の効果が特に顕著となる。
【０１４８】
凸条１３または溝１４の形成された面積は、磁石粉末の全表面積の１５％以上であるのが好ましく、２５％以上であるのがより好ましい。
【０１４９】
凸条１３または溝１４の形成された面積が磁石粉末の全表面積の１５％未満であると、前述した効果が十分に発揮されない場合がある。
【０１５０】
なお、得られた磁石粉末に対しては、例えば、粉砕により導入されたひずみの影響の除去、結晶粒径の制御を目的として、熱処理を施すこともできる。この熱処理の条件としては、例えば、３５０〜８５０℃で、０．５〜３００分程度とすることができる。
【０１５１】
また、この熱処理は、酸化を防止するために、真空または減圧状態下（例えば１×１０−１〜１×１０−６Ｔｏｒｒ）、あるいは窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガス中のような、非酸化性雰囲気中で行うのが好ましい。
【０１５２】
このような磁石粉末を用いてボンド磁石を製造した場合、該磁石粉末は、結合樹脂との結合性（結合樹脂の濡れ性）が良く、そのため、このボンド磁石は、機械的強度が高く、熱安定性（耐熱性）、耐食性が優れたものとなる。従って、当該磁石粉末は、ボンド磁石の製造に適しており、製造されたボンド磁石は、信頼性の高いものとなる。
【０１５３】
以上のような磁石粉末は、平均結晶粒径が５００ｎｍ以下であるのが好ましく、２００ｎｍ以下であるのがより好ましく、１０〜１２０ｎｍ程度がさらに好ましい。平均結晶粒径が５００ｎｍを超えると、磁気特性、特に保磁力および角型性の向上が十分に図れない場合がある。
【０１５４】
特に、磁石材料が前記［４］のような複合組織を有するものである場合、平均結晶粒径は、１〜１００ｎｍであるのが好ましく、５〜５０ｎｍであるのがより好ましい。平均結晶粒径がこのような範囲の大きさであると、ソフト磁性相１０とハード磁性相１１との間で、より効果的に磁気的な交換相互作用を生じることとなり、顕著な磁気特性の向上が認められる。
【０１５５】
［ボンド磁石およびその製造］
次に、本発明のボンド磁石について説明する。
【０１５６】
本発明のボンド磁石は、好ましくは、前述の磁石粉末を結合樹脂で結合してなるものである。
【０１５７】
結合樹脂（バインダー）としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。
【０１５８】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【０１５９】
これらのうちでも、成形性が特に優れており、機械的強度が高いことから、ポリアミド、耐熱性向上の点から、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイドを主とするものが好ましい。また、これらの熱可塑性樹脂は、磁石粉末との混練性にも優れている。
【０１６０】
このような熱可塑性樹脂は、その種類、共重合化等により、例えば成形性を重視したものや、耐熱性、機械的強度を重視したものというように、広範囲の選択が可能となるという利点がある。
【０１６１】
一方、熱硬化性樹脂としては、例えば、ビスフェノール型、ノボラック型、ナフタレン系等の各種エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル（不飽和ポリエステル）樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【０１６２】
これらのうちでも、成形性が特に優れており、機械的強度が高く、耐熱性に優れるという点から、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂が好ましく、エポキシ樹脂が特に好ましい。また、これらの熱硬化性樹脂は、磁石粉末との混練性、混練の均一性にも優れている。
【０１６３】
なお、使用される熱硬化性樹脂（未硬化）は、室温で液状のものでも、固形（粉末状）のものでもよい。
【０１６４】
このような本発明のボンド磁石は、例えば次のようにして製造される。
磁石粉末と、結合樹脂と、必要に応じ添加剤（酸化防止剤、潤滑剤等）とを混合、混練してボンド磁石用組成物（コンパウンド）を製造し、このボンド磁石用組成物を用いて、圧縮成形（プレス成形）、押出成形、射出成形等の成形方法により、無磁場中で所望の磁石形状に成形する。結合樹脂が熱硬化性樹脂の場合には、成形後、加熱等によりそれを硬化する。
【０１６５】
このとき、混練は、常温下で行われてもよいが、用いられる結合樹脂が軟化を開始する温度またはそれ以上の温度で行われるのが好ましい。特に、結合樹脂が熱硬化性樹脂である場合、結合樹脂が軟化を開始する温度以上の温度で、かつ結合樹脂が硬化を開始する温度未満の温度で混練されるのが好ましい。
【０１６６】
このような温度で混練を行うことにより、混練の効率が向上し、常温で混練する場合に比べて、より短時間で均一に混練することが可能となるとともに、結合樹脂樹脂の粘度が下がった状態で混練されるので、磁石粉末と結合樹脂との密着性が向上し、コンパウンド中の空孔率が小さくなる。特に、磁石粉末の表面に凸条１３または溝１４が形成されている場合、凸条間または溝内にも、軟化または溶融した結合樹脂が効率よく埋入する。その結果、コンパウンド中の空孔率をさらに小さくすることができる。また、コンパウンド中の結合樹脂の含有量（含有率）の低減にも寄与する。
【０１６７】
また、上記各種方法による成形は、前記結合樹脂が軟化または溶融状態となる温度で行われるのが好ましい（温間成形）。
【０１６８】
このような温度で成形を行うことにより、結合樹脂の流動性が向上し、結合樹脂量が少ない場合でも高い成形性を確保することができる。また、結合樹脂の流動性が向上することにより、磁石粉末と結合樹脂との密着性が向上し、ボンド磁石中の空孔率が低くなる。特に、磁石粉末の表面に凸条１３または溝１４が形成されている場合、凸条間または溝内にも、軟化または溶融した結合樹脂が効率よく埋入する。このため、磁石粉末と結合樹脂との結着力がさらに向上するとともに、得られるボンド磁石中の空孔率も低くなる。その結果、高密度で、磁気特性、機械的強度の高いボンド磁石が得られる。
【０１６９】
機械的強度を表す指標の一例として、日本電子材料工業会標準規格「ボンド磁石の小形試験片による打ち抜きせん断試験方法」（ＥＭＡＳ−７００６）による打ち抜きせん断試験によって得られる機械的強度が挙げられるが、本発明のボンド磁石では、この機械的強度が５０ＭＰａ以上であるのが好ましく、６０ＭＰａ以上であるのがより好ましい。
【０１７０】
ボンド磁石中の磁石粉末の含有量（含有率）は、特に限定されず、通常は、成形方法や、成形性と高磁気特性との両立を考慮して決定される。具体的には、７５〜９９．５ｗｔ％程度であるのが好ましく、８５〜９７．５ｗｔ％程度であるのがより好ましい。
【０１７１】
特に、ボンド磁石が圧縮成形により製造されたものの場合には、磁石粉末の含有量は、９０〜９９．５ｗｔ％程度であるのが好ましく、９３〜９８．５ｗｔ％程度であるのがより好ましい。
【０１７２】
また、ボンド磁石が押出成形または射出成形により製造されたものの場合には、磁石粉末の含有量は、７５〜９８ｗｔ％程度であるのが好ましく、８５〜９７ｗｔ％程度であるのがより好ましい。
【０１７３】
前述したように、磁石粉末の表面の少なくとも一部に凸条または溝が設けられている場合、磁石粉末と結合樹脂との結着力は、特に優れたものとなる。このため、用いる結合樹脂量を少なくした場合においても、高い機械的強度が得られる。したがって、磁石粉末の含有量（含有率）を多くすることが可能となり、特に優れた磁気特性を有するボンド磁石を得ることができる。
【０１７４】
ボンド磁石の密度ρは、それに含まれる磁石粉末の比重、磁石粉末の含有量、空孔率等の要因により決定される。本発明のボンド磁石において、その密度ρは特に限定されないが、４．５〜６．６Ｍｇ／ｍ３程度であるのが好ましく、５．５〜６．４Ｍｇ／ｍ３程度であるのがより好ましい。
【０１７５】
本発明のボンド磁石の形状、寸法等は特に限定されず、例えば、形状に関しては、例えば、円柱状、角柱状、円筒状（リング状）、円弧状、平板状、湾曲板状等のあらゆる形状のものが可能であり、その大きさも、大型のものから超小型のものまであらゆる大きさのものが可能である。特に、小型化、超小型化された磁石に有利であることは、本明細書中で度々述べている通りである。
【０１７６】
本発明のボンド磁石は、保磁力（室温での固有保磁力）ＨｃＪが３２０〜１２００ｋＡ／ｍであるのが好ましく、４００〜８００ｋＡ／ｍがより好ましい。保磁力が前記下限値未満では、逆磁場がかかったときの減磁が顕著になり、また、高温における耐熱性が劣る。また、保磁力が前記上限値を超えると、着磁性が低下する。従って、保磁力ＨｃＪを上記範囲とすることにより、ボンド磁石（特に、円筒状磁石）に多極着磁等をするような場合に、十分な着磁磁場が得られないときでも、良好な着磁が可能となり、十分な磁束密度が得られ、高性能なボンド磁石を提供することができる。
【０１７７】
本発明のボンド磁石は、最大磁気エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが４０ｋＪ／ｍ３以上であるのが好ましく、５０ｋＪ／ｍ３以上であるのがより好ましく、７０〜１３０ｋＪ／ｍ３であるのがさらに好ましい。最大磁気エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが４０ｋＪ／ｍ３未満であると、モータ用に用いた場合、その種類、構造によっては、十分なトルクが得られない。
【０１７８】
以上説明したように、本実施形態の磁石粉末の製造方法で用いられる冷却ロール５には、ガス流路５４が設けられているため、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを排出することができる。これにより、パドル７の浮き上がりが防止され、周面５３とパドル７との密着性が向上する。このため、各部位における結晶粒径のバラツキが小さく、高い磁気特性を有する急冷薄帯８が得られる。また、この急冷薄帯８を粉砕して得られる磁石粉末の平均結晶粒径Ｄ［μｍ］が、ガス流路５４の平均ピッチＰ［μｍ］との間で、Ｐ＜Ｄの関係を満足するため、各磁石粉末間での磁気特性のバラツキが小さくなり、磁石粉末全体としての磁気特性は優れたものとなる。
【０１７９】
したがって、前記急冷薄帯８から得られるボンド磁石は、優れた磁気特性を有している。また、ボンド磁石の製造に際し、高密度化を追求しなくても高い磁気特性を得ることができるため、成形性、寸法精度、機械的強度、耐食性、耐熱性等の向上を図ることができる。
【０１８０】
次に、本発明の磁石粉末の製造方法の第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の磁石粉末の製造方法の第２実施形態で用いられる冷却ロールを示す正面図、図１３は、図１２に示す冷却ロールの拡大断面図である。以下、第２実施形態の製造方法で用いられる冷却ロールについて、前記第１実施形態の製造方法での冷却ロールとの相違点を中心に説明し、同様の事項の説明は省略する。
【０１８１】
図１２に示すように、ガス流路５４は、冷却ロール５の回転軸５０を中心とする螺旋状に形成されている。ガス流路５４がこのような形状であると、比較的容易に、周面５３全体にわたりガス流路５４を形成することができる。例えば、冷却ロール５を一定速度で回転させておき、旋盤等の切削工具を回転軸５０に対して平行に、一定速度で移動させながら、冷却ロール５の外周部を切削することによりこのようなガス流路５４を形成することができる。
【０１８２】
なお、螺旋状のガス流路５４は、１条（１本）であっても、２条（２本）以上であってもよい。
【０１８３】
ガス流路５４の長手方向と、冷却ロール５の回転方向とのなす角θ（絶対値）は、３０°以下であるのが好ましく、２０°以下であるのがより好ましい。θが３０°以下であると、冷却ロール５のあらゆる周速度において、周面５３とパドル７との間に侵入したガスを効率よく排出することができる。
【０１８４】
周面５３上の各部位において、θの値は、一定であっても、一定でなくてもよい。また、ガス流路５４を２条以上有する場合、それぞれのガス流路５４について、θは、同一であっても、異なっていてもよい。
【０１８５】
ガス流路５４は、周面５３の縁部５５において、開口部５６で開口している。これにより、周面５３とパドル７との間からガス流路５４に排出されたガスがこの開口部５６から冷却ロール５の側方へ排出されるため、排出されたガスが再び周面５３とパドル７との間に侵入するのを効果的に防止することができる。図示の構成では、ガス流路５４は、両縁部に開口しているが、一方の縁部にのみ開口していてもよい。
【０１８６】
次に、本発明の磁石粉末の製造方法の第３実施形態について説明する。
図１４は、本発明の磁石粉末の製造方法の第３実施形態で用いられる冷却ロールを示す正面図、図１５は、図１４に示す冷却ロールの拡大断面図である。以下、第３実施形態の製造方法で用いられる冷却ロールについて、前記第１実施形態、第２実施形態での冷却ロールとの相違点を中心に説明し、同様の事項の説明は省略する。
【０１８７】
図１４に示すように、周面５３上には、螺旋の回転方向が互いに逆向きである少なくとも２本のガス流路５４が形成されている。これらのガス流路５４は、多点で交差している。
【０１８８】
このように、螺旋の回転方向が逆向きであるガス流路５４が形成されることにより、製造された急冷薄帯８が右巻きのガス流路５４から受ける横方向の力と左巻きのガス流路５４から受ける横方向の力とが相殺され、急冷薄帯８の図１４中の横方向の移動が抑制され、進行方向が安定する。
【０１８９】
また、図１４中、θ１、θ２で示すそれぞれの回転方向のガス流路５４の長手方向と冷却ロール５の回転方向とのなす角（絶対値）は、前述したθと同様な範囲の値であるのが好ましい。
【０１９０】
次に、本発明の磁石粉末の製造方法の第４実施形態について説明する。
図１６は、本発明の磁石粉末の製造方法の第４実施形態で用いられる冷却ロールを示す正面図、図１７は、図１６に示す冷却ロールの拡大断面図である。以下、第４実施形態の製造方法で用いられる冷却ロールについて、前記第１実施形態〜第３実施形態での冷却ロールとの相違点を中心に説明し、同様の事項の説明は省略する。
【０１９１】
図１６に示すように、複数のガス流路５４が、冷却ロール５の周面の幅方向のほぼ中央から両縁部５５方向に、ハの字状に形成されている。
【０１９２】
このようなガス流路５４が形成された冷却ロール５を用いた場合、その回転方向との組み合わせにより、周面５３とパドル７との間に侵入したガスをより一層高い効率で排出することができる。
【０１９３】
また、このようなパターンのガス流路５４が形成された場合、冷却ロール５の回転に伴って生じる、図１６中、左右の両ガス流路５４からの力がつりあうことにより、冷却ロール５の幅方向のほぼ中央に急冷薄帯８がよせられるため、急冷薄帯８の進行方向が安定する。
【０１９４】
なお、本発明では、ガス流路５４の形状等の諸条件は、前述した第１実施形態〜第４実施形態に限定されるものではない。
【０１９５】
例えば、ガス流路５４は、図１８に示すように間欠的に形成されたものであってもよい。また、ガス流路５４の断面形状は、特に限定されず、例えば、図１９、図２０に示すようなものであってもよい。
【０１９６】
これらの図に示す冷却ロール５でも、前述した第１実施形態〜第４実施形態での冷却ロール５と同様の効果が得られる。
【０１９７】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
【０１９８】
（実施例１）
以下に示すような製造条件（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）で磁石粉末を製造した。
【０１９９】
＜製造条件Ｎｏ．１＞
まず、銅製のロール基材（直径２００ｍｍ、幅３０ｍｍ、２０℃における熱伝導率：３９５Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：１６．５×１０−６Ｋ−１）を用意し、その周面に切削加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ０．０７μｍ）とした。
【０２００】
その後、さらに、切削加工を施し、ロール基材の回転方向に対し、ほぼ平行な溝を形成した。
【０２０１】
このロール基材の外周面に、セラミックスであるＶＮの表面層（２０℃における熱伝導率：１１．３Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：９．２×１０−６Ｋ−１）をイオンプレーティングにより形成し、図１〜図３に示すような冷却ロールＡを得た。なお、表面層の厚さは、５μｍであった。また、表面層の形成後、該表面層に対し、機械加工は施さなかった。
【０２０２】
次に、この冷却ロールＡを用いて、急冷薄帯を製造した。
図１に示すような構成の急冷薄帯製造装置を用いて、以下に述べるような方法で合金組成が（Ｎｄ０．７７Ｐｒ０．１８Ｄｙ０．０５）８．９Ｆｅｂａｌ．Ｃｏ８．２Ｂ５．５で表される急冷薄帯を製造した。
【０２０３】
まず、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｂの各原料を秤量して母合金インゴットを鋳造した。
【０２０４】
急冷薄帯製造装置１において、底部にノズル（円孔オリフィス）３を設けた石英管内に前記母合金インゴットを入れた。急冷薄帯製造装置１が収納されているチャンバー内を脱気した後、不活性ガス（ヘリウムガス）を導入し、所望の温度および圧力の雰囲気とした。
【０２０５】
その後、石英管内の母合金インゴットを高周波誘導加熱により溶解し、さらに、冷却ロールの周速度を所望の値とし、溶湯６の噴射圧（石英管の内圧と筒体２内における液面の高さに比例してかかる圧力の和と、雰囲気圧との差圧）を４０ｋＰａ、雰囲気ガスの圧力を６０ｋＰａとしたうえで、溶湯６を冷却ロール５の回転軸５０のほぼ真上から冷却ロール５の頂部の周面５３に向けて噴射し、急冷薄帯８を連続的に作製した。このとき、冷却ロールの周速度を種々変化させて数ロットの急冷薄帯を製造した。
【０２０６】
得られた急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、６８０℃×５分間の熱処理を施した。その後、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）により、各急冷薄帯の磁気特性を測定した。測定に際しては、急冷薄帯の長軸方向を印加磁界方向とした。なお、反磁界補正は行わなかった。測定の結果、最も高い磁気特性が得られたロットの急冷薄帯を粉砕し、さらに、６５０℃×４分間の熱処理を施し、平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。
【０２０７】
なお、磁石粉末の製造過程で得られる急冷薄帯のロール面には、冷却ロールの周面の形状が転写され、凸条、溝が形成されていた。
【０２０８】
＜製造条件Ｎｏ．２＞
溝の形状を図１２、図１３に示すようなものとした以外は前記冷却ロールＡと同様にして冷却ロールＢを製造した。なお、溝の形成は、以下のようにして行った。すなわち、３本の切削工具を等間隔に設置した旋盤を用いて、併設された溝のピッチが周面上の各部位において、ほぼ一定となるように３条の溝を形成した。
【０２０９】
冷却ロールとして冷却ロールＢを用いた以外は、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、数ロットの急冷薄帯を製造した。得られた急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、６８０℃×５分間の熱処理を施した後、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、各急冷薄帯の磁気特性を測定した。その中で最も高い磁気特性を有する急冷薄帯を粉砕し、さらに、６５０℃×４分間の熱処理を施し、平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。
【０２１０】
なお、磁石粉末の製造過程で得られる急冷薄帯のロール面には、冷却ロールの周面の形状が転写され、凸条、溝が形成されていた。
【０２１１】
＜製造条件Ｎｏ．３＞
溝の形状を図１４、図１５に示すようなものとした以外は前記冷却ロールＢと同様にして冷却ロールＣを製造した。
【０２１２】
冷却ロールとして冷却ロールＣを用いた以外は、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、数ロットの急冷薄帯を製造した。得られた急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、６８０℃×５分間の熱処理を施した後、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、各急冷薄帯の磁気特性を測定した。その中で最も高い磁気特性を有する急冷薄帯を粉砕し、さらに、６５０℃×４分間の熱処理を施し、平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。
【０２１３】
なお、磁石粉末の製造過程で得られる急冷薄帯のロール面には、冷却ロールの周面の形状が転写され、凸条、溝が形成されていた。
【０２１４】
＜製造条件Ｎｏ．４＞
溝の形状を図１６、図１７に示すようなものとした以外は冷却ロールＢと同様にして冷却ロールＤを製造した。
【０２１５】
冷却ロールとして冷却ロールＤを用いた以外は、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、数ロットの急冷薄帯を製造した。得られた急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、６８０℃×５分間の熱処理を施した後、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、各急冷薄帯の磁気特性を測定した。その中で最も高い磁気特性を有する急冷薄帯を粉砕し、さらに、６５０℃×４分間の熱処理を施し、平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。
【０２１６】
なお、磁石粉末の製造過程で得られる急冷薄帯のロール面には、冷却ロールの周面の形状が転写され、凸条、溝が形成されていた。
【０２２０】
＜製造条件Ｎｏ．５＞
表面層の構成材料をＺｒＮ（２０℃における熱伝導率：１６．８Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：７．２×１０−６Ｋ−１）とした以外は冷却ロールＢと同様にして冷却ロールＥを製造した。
【０２２１】
冷却ロールとして冷却ロールＥを用いた以外は、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、数ロットの急冷薄帯を製造した。得られた急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、６８０℃×５分間の熱処理を施した後、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、各急冷薄帯の磁気特性を測定した。その中で最も高い磁気特性を有する急冷薄帯を粉砕し、さらに、６５０℃×４分間の熱処理を施し、平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。
【０２２２】
なお、磁石粉末の製造過程で得られる急冷薄帯のロール面には、冷却ロールの周面の形状が転写され、凸条、溝が形成されていた。
【０２２３】
＜製造条件Ｎｏ．６＞
表面層の構成材料をＴｉＣ（２０℃における熱伝導率：２５．２Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：８．０×１０−６Ｋ−１）とした以外は冷却ロールＢと同様にして冷却ロールＦを製造した。
【０２２４】
冷却ロールとして冷却ロールＦを用いた以外は、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、数ロットの急冷薄帯を製造した。得られた急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、６８０℃×５分間の熱処理を施した後、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、各急冷薄帯の磁気特性を測定した。その中で最も高い磁気特性を有する急冷薄帯を粉砕し、さらに、６５０℃×４分間の熱処理を施し、平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。
【０２２５】
なお、磁石粉末の製造過程で得られる急冷薄帯のロール面には、冷却ロールの周面の形状が転写され、凸条、溝が形成されていた。
【０２２９】
＜製造条件Ｎｏ．７＞
銅製のロール基材（直径２００ｍｍ、幅３０ｍｍ、２０℃における熱伝導率：３９５Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：１６．５×１０−６Ｋ−１）を用意し、その周面に切削加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ０．０７μｍ）とした。
【０２３０】
その後、溝を設けずに、そのままＶＮの表面層（２０℃における熱伝導率：１１．３Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：９．２×１０−６Ｋ−１）をイオンプレーティングにより形成し、冷却ロールＧを製造した。
【０２３１】
冷却ロールとして冷却ロールＧを用いた以外は、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、数ロットの急冷薄帯を製造した。得られた急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、６８０℃×５分間の熱処理を施した後、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、各急冷薄帯の磁気特性を測定した。その中で最も高い磁気特性を有する急冷薄帯を粉砕し、さらに、６５０℃×４分間の熱処理を施し、平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。
【０２３２】
なお、磁石粉末の製造過程で得られる急冷薄帯のロール面には、凸条、溝は形成されておらず、面積２０００μｍ２以上の巨大ディンプルの存在が数多く認められた。
【０２３３】
＜製造条件Ｎｏ．８＞
銅製のロール基材（直径２００ｍｍ、幅３０ｍｍ、２０℃における熱伝導率：３９５Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１、２０℃における熱膨張率（線膨張率α）：１６．５×１０−６Ｋ−１）を用意し、その周面に切削加工を施し、ほぼ鏡面（表面粗さＲａ０．０７μｍ）とした。
【０２３４】
その後、さらに切削加工を施し、ロール基材の回転方向に対し、ほぼ平行な溝（平均ピッチ：１２０μｍ）をガス流路として形成し、冷却ロールＨを得た。
【０２３５】
冷却ロールとして冷却ロールＨを用いた以外は、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、数ロットの急冷薄帯を製造した。得られた急冷薄帯について、アルゴンガス雰囲気中で、６８０℃×５分間の熱処理を施した後、製造条件Ｎｏ．１と同様にして、各急冷薄帯の磁気特性を測定した。その中で最も高い磁気特性を有する急冷薄帯を粉砕し、さらに、６５０℃×４分間の熱処理を施し、平均粒径７０μｍの磁石粉末を得た。
【０２３６】
なお、磁石粉末の製造過程で得られる急冷薄帯のロール面には、冷却ロールの周面の形状が転写され、凸条、溝が形成されていた。
【０２３７】
各製造条件で用いた冷却ロールについて、ガス流路（溝）の幅Ｌ１（平均値）、深さＬ２（平均値）、並設されたガス流路のピッチＰ（平均値）、ガス流路の長手方向と冷却ロールの回転方向とのなす角θ、冷却ロールの周面上におけるガス流路の占める投影面積の割合、周面の溝を除く部分の表面粗さＲａの測定値を表１に示す。また、製造条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８のそれぞれについて、最も高い磁気特性を有する急冷薄帯が得られたときの冷却ロールの周速度も併せて示す。
【０２３８】
【表１】
0003587140.tif 000002
【０２３９】
このようにして得られた各磁石粉末の表面に形成された凸条の高さ、長さ、および並設された凸条のピッチを測定した。また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察の結果から、各磁石粉末について、全表面積に対し、凸条または溝の形成された部分の面積が占める割合を求めた。これらの値を表２に示す。
【０２４０】
また、各磁石粉末について、その相構成を分析するため、Ｃｕ−Ｋαを用い回折角２０°〜６０°にてＸ線回折を行った。回折パターンから、ハード磁性相であるＲ２（Ｆｅ・Ｃｏ）１４Ｂ型相と、ソフト磁性相であるα−（Ｆｅ，Ｃｏ）型相の回折ピークが確認でき、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察結果から、いずれも、複合組織（ナノコンポジット組織）を形成していることが確認された。また、各磁石粉末について、各相の平均結晶粒径を測定した。これらの値を表２に示す。
【０２４１】
さらに、各磁石粉末について、振動試料型磁力計を用いて、磁気特性を測定した。残留磁束密度Ｂｒ、最大磁気エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ、および保磁力ＨｃＪの測定値を表３に示す。
【０２４２】
【表２】
0003587140.tif 000003
【０２４３】
【表３】
0003587140.tif 000004
【０２４４】
表３から明らかなように、製造条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６（いずれも本発明）で製造された磁石粉末は、優れた磁気特性を有している。これは、以下のような理由によるものであると推定される。
【０２４５】
製造条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８で用いられた冷却ロールＡ〜Ｆの周面には、ガス抜き手段としてのガス流路が形成されている。そのため、周面とパドルとの間に侵入したガスが効率よく排出され、周面とパドルとの密着性が向上し、急冷薄帯のロール面への巨大ディンプルの発生が防止または抑制され、各部位における冷却速度のバラツキが小さくなる。さらに、周面上に形成されたガス流路の平均ピッチＰ［μｍ］と、磁石粉末の平均粒径Ｄ［μｍ］との間で、Ｐ＜Ｄの関係を満足することにより、各磁石粉末間での組織差（結晶粒径のバラツキ）、磁気特性のバラツキが小さくなり、その結果磁石粉末全体としての磁気特性を向上するものと考えられる。
【０２４６】
これに対し、製造条件Ｎｏ．７、Ｎｏ．８（いずれも比較例）で製造された磁石粉末では、低い磁気特性しか得られていない。これは、以下のような理由によるものであると推定される。
【０２４７】
製造条件Ｎｏ．７で用いられた冷却ロールＧには周面上にガス流路が設けられていない。このため、周面と溶湯のパドルとの密着性が低下することにより、周面とパドルとの間にガスが侵入する。周面とパドルとの間に侵入したガスは、そのまま残留し、急冷薄帯のロール面に巨大なディンプルが形成される。このため、周面に密着した部位に比べ、ディンプルが形成された部位では冷却速度は低下し、結晶粒径の粗大化が起こる。その結果、得られる急冷薄帯の磁気特性のバラツキは大きくなる。このため、急冷薄帯を粉砕して得られる磁石粉末は、全体としての磁気特性が低くなるものと考えられる。
【０２４８】
製造条件Ｎｏ．８で用いられた冷却ロールＨにはガス流路が設けられている。このため、急冷薄帯の製造時における、冷却ロールの周面と、溶湯のパドルとの密着性は、比較的優れている。しかし、この急冷薄帯を粉砕して得られる磁石粉末の平均粒径Ｄ［μｍ］が、ガス流路の平均ピッチＰ［μｍ］より小さいため、各磁石粉末間での組織差（結晶粒径のバラツキ）が大きくなる。このため、各磁石粉末間での磁気特性のバラツキが大きくなり、全体としての磁気特性が低くなるものと考えられる。
【０２４９】
（実施例２）
実施例１で得られた各磁石粉末に、エポキシ樹脂と、少量のヒドラジン系酸化防止剤とを混合し、これらを１００℃×１０分間混練（温間混練）して、ボンド磁石用組成物（コンパウンド）を作製した。
【０２５０】
このとき、磁石粉末、エポキシ樹脂、ヒドラジン系酸化防止剤の配合比率（重量比率）は、それぞれ９７．５ｗｔ％、１．３ｗｔ％、１．２ｗｔ％とした。
【０２５１】
次いで、このコンパウンドを粉砕して粒状とし、この粒状物を秤量してプレス装置の金型内に充填し、無磁場中にて、温度１２０℃、圧力６００ＭＰａで圧縮成形（温間成形）してから冷却し、離型した後、１７５℃でエポキシ樹脂を加熱硬化させ、直径１０ｍｍ×高さ７ｍｍの円柱状のボンド磁石（磁気特性、耐熱性試験用）と、１０ｍｍ角×厚さ３ｍｍの平板状のボンド磁石（機械的強度測定用）とを得た。なお、平板状ボンド磁石は各磁石粉末毎に５個づつ作製した。
【０２５２】
製造条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６（本発明）によるボンド磁石は、良好な成形性で製造することができた。
【０２５３】
円柱状の各ボンド磁石について、磁場強度３．２ＭＡ／ｍのパルス着磁を施した後、直流自記磁束計（東英工業（株）製、ＴＲＦ−５ＢＨ）にて最大印加磁場２．０ＭＡ／ｍで磁気特性（保磁力ＨｃＪ、磁束密度Ｂｒおよび最大磁気エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ）を測定した。測定時の温度は、２３℃（室温）であった。
【０２５４】
次に、耐熱性（熱的安定性）の試験を行った。この耐熱性は、各ボンド磁石を１００℃×１時間の環境下に保持した後、室温まで戻した際の不可逆減磁率（初期減磁率）を測定し、評価した。不可逆減磁率（初期減磁率）の絶対値が小さいほど、耐熱性（熱的安定性）に優れる。
【０２５５】
さらに、平板状の各ボンド磁石について、打ち抜きせん断試験により機械的強度を測定した。試験機には、（株）島津製作所製オートグラフを用い、円形ポンチ（外径３ｍｍ）により、せん断速度１．０ｍｍ／分で行った。
【０２５６】
また、機械的強度の測定後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて各ボンド磁石の破断面の様子を観察した。その結果、製造条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６（本発明）によるボンド磁石では、並設された凸条間に結合樹脂が効率よく埋入している様子が確認された。磁気特性の測定、耐熱性の試験、機械的強度の測定の結果を表４に示す。
【０２５７】
【表４】
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【０２５８】
表４から明らかなように、製造条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６によるボンド磁石では、磁気特性、耐熱性、機械的強度のいずれもが優れているのに対し、製造条件Ｎｏ．７、Ｎｏ．８によるボンド磁石では磁気特性が低く、製造条件Ｎｏ．７によるボンド磁石では、機械的強度も特に低いものとなっている。これは、以下のような理由によるものであると推定される。
【０２５９】
製造条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６によるボンド磁石は、磁気特性が高くかつ磁気特性のバラツキの小さい急冷薄帯から得られる磁石粉末を用いて製造されたものであるため、このような磁石粉末を用いて製造されたボンド磁石も高い磁気特性を有している。さらに、磁石粉末の表面に凸条が並設されているため、この凸条間に結合樹脂が効率よく埋入している。このため、磁石粉末と結合樹脂との結着力が増し、少ない結合樹脂量でも、高い機械的強度が得られる。また、用いられる結合樹脂量が少ないため、ボンド磁石の密度が大きくなり、結果として、磁気特性も高くなる。
【０２６０】
一方、製造条件Ｎｏ．７、Ｎｏ．８によるボンド磁石は、磁気特性の低い急冷薄帯から得られる磁石粉末を用いて製造されたものであるため、このような磁石粉末を用いて製造されたボンド磁石の磁気特性も低くなっている。また、製造条件Ｎｏ．７によるボンド磁石では、磁石粉末の表面に凸条、溝が形成されていないため、磁石粉末と結合樹脂との結着力が本発明のボンド磁石に比べて低く、その結果、機械的強度も低くなっている。
【０２６１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果が得られる。
【０２６２】
・冷却ロールの周面にガス流路（ガス抜き手段）が設けられているため、周面と溶湯のパドルとの密着性が向上し、高い磁気特性が安定して得られる。
【０２６３】
・ガス流路の平均ピッチＰ［μｍ］と、磁石粉末の平均粒径Ｄ［μｍ］との間で、Ｐ＜Ｄの関係を満足することにより、各磁石粉末間での磁気特性のバラツキが小さくなり、結果として、磁石粉末全体としての磁気特性が向上する。
【０２６４】
・表面層の形成材料、厚さ、ガス抜き手段の形状等を好適な範囲に設定することにより、さらに優れた磁気特性が得られる。
【０２６５】
・磁石粉末がソフト磁性相とハード磁性相とを有する複合組織で構成されることにより、磁化が高く、優れた磁気特性を発揮する。特に本発明により、固有保磁力と角型性が改善される。
【０２６６】
・高い磁束密度が得られるので、等方性であっても、高磁気特性を持つボンド磁石が得られる。特に、従来の等方性ボンド磁石に比べ、より小さい体積のボンド磁石で同等以上の磁気性能を発揮することができるので、より小型で高性能のモータを得ることが可能となる。
【０２６７】
・磁石粉末の表面の少なくとも一部に、凸条または溝が形成されている場合、磁石粉末と結合樹脂との結着力がさらに向上し、特に高い機械的強度のボンド磁石が得られる。
【０２６８】
・少ない結合樹脂量でも、成形性が良く、高い機械的強度のボンド磁石が得られるため、磁石粉末の含有量（含有率）を多くすることが可能となり、また、空孔率も低減され、結果として、高い磁気特性のボンド磁石が得られる。
【０２６９】
・磁石粉末と結合樹脂との密着性が高いので、高密度のボンド磁石においても、高い耐食性を有する。
【０２７０】
・着磁性が良好なので、より低い着磁磁場で着磁することができ、特に多極着磁等を容易かつ確実に行うことができ、かつ高い磁束密度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷却ロールの第１実施形態と、その冷却ロールを用いて薄帯状磁石材料を製造する装置（急冷薄帯製造装置）の構成例とを模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す冷却ロールの正面図である。
【図３】図１に示す冷却ロールの周面付近の断面形状を模式的に示す図である。
【図４】図１に示す急冷薄帯製造装置における溶湯の冷却ロールへの接触部位付近の状態を模式的に示す断面図である。
【図５】ガス流路の形成方法を説明するための図である。
【図６】ガス流路の形成方法を説明するための図である。
【図７】本発明の磁石粉末における複合組織（ナノコンポジット組織）の一例を模式的に示す図である。
【図８】本発明の磁石粉末における複合組織（ナノコンポジット組織）の一例を模式的に示す図である。
【図９】本発明の磁石粉末における複合組織（ナノコンポジット組織）の一例を模式的に示す図である。
【図１０】図１に示す薄帯状磁石材料を製造する装置（急冷薄帯製造装置）で製造された薄帯状磁石材料の表面形状を模式的に示す斜視図である。
【図１１】図１に示す薄帯状磁石材料を製造する装置（急冷薄帯製造装置）で製造された薄帯状磁石材料を粉砕して得られる磁石粉末の表面形状を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の冷却ロールの第２実施形態を模式的に示す正面図である。
【図１３】図１２に示す冷却ロールの周面付近の断面形状を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の冷却ロールの第３実施形態を模式的に示す正面図である。
【図１５】図１４に示す冷却ロールの周面付近の断面形状を模式的に示す図である。
【図１６】本発明の冷却ロールの第４実施形態を模式的に示す正面図である。
【図１７】図１６に示す冷却ロールの周面付近の断面形状を模式的に示す図である。
【図１８】本発明の冷却ロールの他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【図１９】本発明の冷却ロールの他の実施形態の周面付近の断面形状を模式的に示す図である。
【図２０】本発明の冷却ロールの他の実施形態の周面付近の断面形状を模式的に示す図である。
【図２１】従来の薄帯状磁石材料を単ロール法により製造する装置（急冷薄帯製造装置）における溶湯の冷却ロールへの衝突部位付近の状態を示す断面側面図である。
【符号の説明】
１            急冷薄帯製造装置
２            筒体
３            ノズル
４            コイル
５、５００    冷却ロール
５０          回転軸
５１          ロール基材
５１１        部位
５１２        部位
５２          表面層
５２１        部位
５２２        部位
５３、５３０  周面
５４          ガス流路
５５          縁部
５６          開口部
５７          空孔
６、６０      溶湯
７、７０      パドル
７１０        凝固界面
８、８０      急冷薄帯
８１、８１０  ロール面
８２          フリー面
８３          凸条
８４          溝
９            ディンプル
１０          ソフト磁性相
１１          ハード磁性相
１２          磁石粉末
１３          凸条
１４          溝
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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