(57)【要約】  鉄化合物、ストロンチウム化合物、並びに、構成元素としてＫ及びＮａの少なくとも一方の元素を有し、且つ構成元素としてＣｌ及びＳを有しないアルカリ金属化合物を混合して混合物を調製する混合工程と、混合物を８５０〜１１００℃で焼成して、一次粒子の平均粒径が０．２〜１．０μｍであるＳｒフェライト粒子を得る仮焼工程と、を有し、混合工程では、アルカリ金属化合物を、鉄化合物の粉末及びストロンチウム化合物の粉末の合計に対して、Ｋ及びＮａの合計がＫ２Ｏ及びＮａ２Ｏ換算で０．０３〜１．０５質量％となるように混合する、焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法である。
2013183776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄化合物、ストロンチウム化合物、並びに、構成元素としてＫ及びＮａの少なくとも一方の元素を有し、且つ構成元素としてＣｌ及びＳを有しないアルカリ金属化合物を混合して混合物を調製する混合工程と、
前記混合物を８５０〜１１００℃で焼成して、一次粒子の平均粒径が０．２〜１．０μｍであるＳｒフェライト粒子を得る仮焼工程と、を有し、
前記混合工程では、前記アルカリ金属化合物を、前記鉄化合物の粉末及び前記ストロンチウム化合物の粉末の合計に対して、Ｋ及びＮａの合計がＫ２Ｏ及びＮａ２Ｏ換算で０．０３〜１．０５質量％となるように混合する、焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法。
【請求項２】
前記Ｓｒフェライト粒子の飽和磁化が６７ｅｍｕ／ｇ以上である、請求項１に記載の焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法。
【請求項３】
前記アルカリ金属化合物が炭酸塩及びケイ酸塩の少なくとも一方を含む、請求項１又は２に記載の焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法。
【請求項４】
前記Ｓｒフェライト粒子の塩素含有量が０．０５質量％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法。
【請求項５】
前記Ｓｒフェライト粒子を乾式粉砕する粗粉砕工程を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法。
【請求項６】
前記仮焼工程で得られるＳｒフェライト粒子の比表面積が１．５〜１０ｍ２／ｇである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法。
【請求項７】
前記鉄化合物はルスナー法によって製造される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造方法によって得られるＳｒフェライト粒子を用いてＳｒフェライト焼結磁石を製造する、Ｓｒフェライト焼結磁石の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造方法によって得られるＳｒフェライト粒子を湿式粉砕する微粉砕工程と、
湿式粉砕したＳｒフェライト粒子を湿式成形して成形体を作製する成形工程と、
前記成形体を１０００〜１２５０℃で焼成して焼結磁石を得る焼結工程と、を有するＳｒフェライト焼結磁石の製造方法。
【請求項１０】
前記Ｓｒフェライト焼結磁石において、
Ｓｒフェライトの結晶粒の平均粒径が０．６μｍ以下であり、
粒径が１．８μｍ以上である前記結晶粒の個数基準の割合が１％以下である、請求項８又は９に記載のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法。
【請求項１１】
下記式（１）を満たす、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法。
Ｂｒ＋１／３ＨｃＪ≧５．５    （１）
［式（１）中、Ｂｒ及びＨｃＪは、それぞれ残留磁束密度（ｋＧ）及び保磁力（ｋＯｅ）を示す。］
【請求項１２】
角型が８０％以上である、請求項８〜１１のいずれか一項に記載のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の製造方法で得られるＳｒフェライト焼結磁石を備えるモータ。
【請求項１４】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の製造方法で得られるＳｒフェライト焼結磁石を備える発電機。
【請求項１５】
六方晶構造を有するＳｒフェライトを含有するＳｒフェライト焼結磁石であって、
Ｋ及びＮａの少なくとも一方の元素を有し、且つ構成元素としてＣｌ及びＳを有しないアルカリ金属化合物を含有し、Ｋ及びＮａの合計含有量が、Ｋ２Ｏ及びＮａ２Ｏにそれぞれ換算して０．１７質量％以下であり、
Ｓｒフェライトの結晶粒の平均粒径が０．６μｍ以下であり、
粒径が１．８μｍ以上である前記結晶粒の個数基準の割合が１％以下である、Ｓｒフェライト焼結磁石。
【請求項１６】
請求項１５に記載のＳｒフェライト焼結磁石を備えるモータ。
【請求項１７】
請求項１５に記載のＳｒフェライト焼結磁石を備える発電機。
【請求項１８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造方法によって得られるＳｒフェライト粒子を、Ｓｒフェライト焼結磁石の製造用に使用する、Ｓｒフェライト粒子の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法、Ｓｒフェライト粒子の使用方法、Ｓｒフェライト焼結磁石及びその製造方法、並びにモータ及び発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェライト焼結磁石に用いられる磁性材料として、六方晶系の結晶構造を有するＢａフェライト、Ｓｒフェライト及びＣａフェライトが知られている。近年、これらの中でも、モータ用等の磁石材料として、主にマグネトプランバイト型（Ｍ型）のＳｒフェライトが採用されている。Ｍ型フェライトは例えばＡＦｅ１２Ｏ１９の一般式で表される。Ｓｒフェライトは、結晶構造のＡサイトにＳｒを有する。【０００３】
Ｓｒフェライト焼結磁石の磁気特性を改善するために、Ａサイトの元素及びＢサイトの元素の一部を、それぞれＬａ等の希土類元素及びＣｏで置換することによって、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、Ａサイト及びＢサイトの一部を特定量の希土類元素及びＣｏで置換することによって、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）を向上する技術が開示されている。【０００４】
Ｓｒフェライト焼結磁石は、通常Ｓｒフェライト粒子を用いて製造される。Ｓｒフェライト焼結磁石の代表的な用途としては、モータ及び発電機が挙げられる。モータ及び発電機に用いられるＳｒフェライト焼結磁石は、高い角型とともに、ＢｒとＨｃＪの両特性に優れることが求められるものの、一般に、ＢｒとＨｃＪは、トレードオフの関係にあることが知られている。このため、Ｂｒ及びＨｃＪの両特性を一層向上することが可能な技術を確立することが求められている。【０００５】
Ｂｒ及びＨｃＪの両特性を考慮した磁気特性を示す指標として、Ｂｒ（ｋＧ）＋１／３ＨｃＪ（ｋＯｅ）の計算式が知られている（例えば、特許文献１参照）。この値が高いほど、モータや発電機など高い磁気特性が求められる用途に適したＳｒフェライト焼結磁石であるといえる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１５４６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に示されるように、Ｓｒフェライト焼結磁石を構成する主な結晶粒の組成を制御して磁気特性を改善することは有効である。しかしながら、結晶粒の組成のみを制御しても、従来のＳｒフェライト焼結磁石の磁気特性を大きく改善することは難しい。Ｓｒフェライト焼結磁石の磁気特性を向上する別の手段としては、組織を微細化することが考えられる。組織を微細化する手段としては、Ｓｒフェライト焼結磁石の原料として用いられるＳｒフェライト粒子を微粒化することが考えられる。Ｓｒフェライト粒子を微粒化する方法としては、Ｓｒフェライト粒子を機械的に微細に粉砕する方法や粉砕時間を長くすることが挙げられるものの、このように機械的に細かく粉砕すると、粒度分布が広くなること、消費電力の増大や設備の摩耗などにより製造コストが増大すること、及び歩留まりが低下すること等が懸念される。【０００８】
Ｓｒフェライト焼結磁石は、ｃ軸方向に結晶配向させた、異方性のＳｒフェライト焼結磁石が現在主流となっている。異方性のＳｒフェライト焼結磁石を製造する場合、成形体を作製する段階でフェライト粒子の磁場による配向性を高めるために、仮焼工程で十分にフェライト化反応を進行させておく必要がある。このため、従来は１２５０℃以上の高い温度で仮焼を行われていた。その結果、仮焼工程におけるエネルギーコストが増大するとともに、フェライト粒子も数μｍ〜数十μｍに粒成長していた。Ｓｒフェライト焼結磁石の磁気特性を向上させるために、このように粒成長したフェライト粒子を１μｍ以下に均一に微細化することは困難である。また、Ｓｒフェライト粒子を粉砕するためのコストも増大することが懸念される。【０００９】
微細なＳｒフェライト粉末を得る方法としては、共沈法や融剤を添加するフラックス法などがあるが、これらの方法でＳｒフェライト粉末を製造する場合、フラックスを洗浄する工程又は溶液を調製する等の面倒な操作が必要となり、工程が複雑になり製造コストが増大する。このような状況の下、高い磁気特性を有するＳｒフェライト焼結磁石を簡便な工程で、且つ低い製造コストで作製することが可能な製造方法を確立することが求められている。また、高い磁気特性を有するＳｒフェライト焼結磁石を製造するのに適したＳｒフェライト粒子を簡便な工程で、且つ低い製造コストで製造することが可能な製造方法を確立することが求められている。【００１０】
ところでＳｒフェライト焼結磁石はモータや発電機に使用されることが多い。このため、モータや発電機の使用中にＳｒフェライト焼結磁石が破損したり剥がれて落下したりしてモータや発電機を破損することを回避するため、Ｓｒフェライト焼結磁石は、信頼性に優れることも求められる。【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた磁気特性と高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を、簡便な工程で製造することが可能なＳｒフェライト焼結磁石の製造方法を提供することを目的とする。また、このようなＳｒフェライト焼結磁石を製造に適したＳｒフェライト粒子の製造方法、及び該Ｓｒフェライト粒子の使用方法を提供することを目的とする。また、優れた磁気特性と高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を提供することを目的とする。さらに、高い効率と高い信頼性を有するモータ及び発電機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】
本発明者らは、フェライト焼結磁石の組織を微細化するため、Ｓｒフェライトを含む微細な粉砕粉を製造する方法を種々検討した。その結果、構成元素としてＫ及び／又はＮａを有するとともに、構成元素としてＣｌ及びＳを有しないアルカリ金属化合物を添加することによって、Ｓｒフェライトが生成する温度を大幅に低減できることを見出した。そして、低い温度で焼成して得られたＳｒフェライト粒子（仮焼体）を用いることによって、製造コストを低減すると同時にＳｒフェライト焼結磁石の磁気特性と信頼性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１３】
すなわち、本発明は、一つの側面において、鉄化合物、ストロンチウム化合物、並びに、構成元素としてＫ及びＮａの少なくとも一方の元素を有し、且つ構成元素としてＣｌ及びＳを有しないアルカリ金属化合物を混合して混合物を調製する混合工程と、混合物を８５０〜１１００℃で焼成して、一次粒子の平均粒径が０．２〜１．０μｍであるＳｒフェライト粒子を得る仮焼工程と、を有し、混合工程では、アルカリ金属化合物を、鉄化合物の粉末及びストロンチウム化合物の粉末の合計に対して、Ｋ及びＮａの合計がＫ２Ｏ及びＮａ２Ｏ換算で０．０３〜１．０５質量％となるように混合する、焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法を提供する。【００１４】
上記本発明の製造方法によれば、十分に微細で且つ磁気特性が高いＳｒフェライト粒子を簡便な工程で製造することができる。このようなＳｒフェライト粒子は、角型（Ｈｋ／ＨｃＪ）、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）の全ての特性を高く維持しつつ、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石製造用として好適に使用することができる。【００１５】
このような効果が得られる理由は、次のとおりと推察される。すなわち、本発明の製造方法では、構成元素としてＫ（カリウム）及び／又はＮａ（ナトリウム）を有し、且つ構成元素としてＣｌ（塩素）及びＳ（硫黄）を有しないアルカリ金属化合物を所定量含有する混合物を原料として用いている。これによって、仮焼時における焼成温度が８５０〜１１００℃であっても、Ｓｒフェライトを十分に生成させることができる。このように仮焼時の焼成温度を低くすることができることから、適度に微細で焼結性に優れるＳｒフェライト粒子を得ることができる。このようなＳｒフェライト粒子を用いることによって、結晶粒が微細で且つ優れた均一性を有するＳｒフェライト焼結磁石を製造することができる。また、Ｓｒフェライト焼結磁石の表面における異物（粉末）の析出が十分に抑制され、信頼性に優れるＳｒフェライト焼結磁石を製造することができる。【００１６】
このように低い焼成温度でＳｒフェライトが生成する理由としては、混合体に含まれるカリウム及び／又はナトリウム成分が、Ｓｒフェライトの生成を促進しているためと考えられる。このため、本発明の製造方法によって得られるＳｒフェライト粒子は、高い磁気特性を有する。さらに、本発明の製造方法によって得られるＳｒフェライト粒子は、微細で且つ形状及びサイズの点で高い均一性を有することから、焼結性に優れる。したがって、本発明の製造方法によって得られるＳｒフェライト粒子をＳｒフェライト焼結磁石の製造に用いることによって、信頼性に優れるとともに高い磁気特性を有するＳｒフェライト焼結磁石を、簡便な工程で製造することができる。【００１７】
アルカリ金属化合物が、構成元素としてＣｌを有すると、Ｓｒフェライトの生成の促進効果が得られず、仮焼工程を８５０〜１１００℃で行うと、高い磁気特性を有するＳｒフェライト粒子を得ることができない。この理由としては、ＣｌとＳｒとの反応によって生成するＳｒＣｌ２が安定であり、高い分解温度を有することが考えらえる。このような安定な化合物の生成が、フェライト化反応を阻害していると推察される。また、例えばＮａＣｌのようなアルカリ金属の塩化物は、それ自体が安定な化合物であるとともに、仮焼工程で気化して飛散しやすいためＳｒフェライトの生成の促進効果が得られないと考えられる。【００１８】
また、アルカリ金属化合物が、構成元素としてＳを有する場合も、Ｃｌの場合と同様にＳｒフェライトの生成の促進効果を得ることができない。Ｃｌの場合と同様に、ＳｒＳＯ４等の安定な化合物の生成が要因となっているものと推察される。すなわち、本発明におけるアルカリ金属化合物は、構成元素としてＣｌ及び／又はＳを有する化合物を除く化合物である。【００１９】
仮焼工程で得られるＳｒフェライト粒子の飽和磁化は６７ｅｍｕ／ｇ以上であることが好ましい。このようなＳｒフェライト粒子は、Ｓｒフェライト相の比率が十分に高いものであることから、高い磁気特性を有するＳｒフェライト焼結磁石の製造用として一層好適に用いることができる。【００２０】
アルカリ金属化合物は炭酸塩及びケイ酸塩の少なくとも一方を含むことが好ましい。これらの塩は、低い温度で分解して反応することから、一層高い磁気特性を有するＳｒフェライト粒子を得ることができる。また、Ｓｒフェライト粒子を製造する際の焼成温度を一層低くすることも可能である。これによって、Ｓｒフェライト焼結磁石の組織が一層微細化され、磁気特性と信頼性をさらに向上することができる。【００２１】
Ｓｒフェライト粒子の塩素含有量は０．０５質量％以下であることが好ましい。これによって、一層磁気特性の高いＳｒフェライト粒子を得ることができる。【００２２】
本発明の焼結磁石用Ｓｒフェライト粒子の製造方法は、Ｓｒフェライト粒子を乾式粉砕する粗粉砕工程を有することが好ましい。これによって、Ｓｒフェライト粒子の焼結性を一層向上させることができる。ただし、仮焼工程で得られるＳｒフェライト粒子を微細な顆粒とすれば、粗粉砕工程を省略することも可能となる。【００２３】
仮焼工程で得られるＳｒフェライト粒子の比表面積は、例えば、１．５〜１０ｍ２／ｇであり、２〜１０ｍ２／ｇである。これによって、成形性を低下させることなく、得られるＳｒフェライト焼結磁石におけるＳｒフェライトの結晶粒の均一性を一層向上できる。したがって、Ｓｒフェライト焼結磁石の磁気特性と信頼性を一層高くすることができる。【００２４】
鉄化合物はルスナー法によって製造された酸化鉄であってもよい。ルスナー法で製造された酸化鉄は、通常、数百ｐｐｍ〜数千ｐｐｍのＣｌを含有する。本発明では、所定のアルカリ金属化合物を混合していることから、酸化鉄に含まれる塩素は、アルカリ金属と結合して例えばＮａＣｌのような塩化物を生成する。この塩化物は仮焼工程で飛散しやすいため、フェライト化反応を阻害するＣｌを除去することができる。【００２５】
本発明では、別の側面において、上述のＳｒフェライト粒子の製造方法によって得られるＳｒフェライト粒子を用いてＳｒフェライト焼結磁石を製造する、Ｓｒフェライト焼結磁石の製造方法を提供する。【００２６】
本発明のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法は、例えば、上述の製造方法によって得られるＳｒフェライト粒子を湿式粉砕する微粉砕工程と、湿式粉砕したＳｒフェライト粒子を湿式成形して成形体を作製する成形工程と、成形体を１０００〜１２５０℃で焼成して焼結磁石を得る焼結工程と、を有する製造方法であってもよい。【００２７】
上述のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法によれば、角型（Ｈｋ／ＨｃＪ）、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）の全ての特性を高く維持しつつ、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を簡便な工程で製造することができる。このような効果が得られる理由は、次のとおりと推察される。すなわち、上記製造方法では、所定量のＫ（カリウム）及び／又はＮａ（ナトリウム）を含有する混合物を用いて製造されるＳｒフェライト粒子を原料として用いている。これによって、仮焼時における焼成温度が８５０〜１１００℃であっても、Ｓｒフェライトを十分に生成させることができる。このように仮焼時の焼成温度が十分に低いことから、微細で且つ形状及びサイズの点で高い均一性を有する、焼結性に優れるＳｒフェライト粒子を得ることができる。このようなＳｒフェライト粒子を用いることによって、結晶粒が微細で且つ優れた均一性を有するＳｒフェライト焼結磁石を製造することができる。また、焼結磁石表面における、過剰なアルカリ金属化合物に由来する異物の析出が十分に抑制され、信頼性に優れるＳｒフェライト焼結磁石を製造することができる。【００２８】
本発明で製造されるＳｒフェライト焼結磁石は、Ｓｒフェライトの結晶粒が微細で且つ優れた均一性を有していることから、高い磁気特性を有するとともに、信頼性に優れる。本発明のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法では、共沈法やフラックス法とは異なり、煩雑な操作を行うことなく、簡便な工程でＳｒフェライト焼結磁石を製造することができる。すなわち、本発明のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法は、Ｓｒフェライト焼結磁石の量産に適した製造方法であるといえる。【００２９】
本発明の製造方法で得られるＳｒフェライト焼結磁石は、例えばＳｒフェライトの結晶粒の平均粒径が０．６μｍ以下であり、粒径が１．８μｍ以上である結晶粒の個数基準の割合が１％以下であってもよい。このように、微細で且つ高い均一性を有するＳｒフェライト焼結磁石は、信頼性に一層優れるともに、安定して高い磁気特性を発揮することができる。【００３０】
本発明の製造方法で得られるＳｒフェライト焼結磁石は、下記式（１）を満たすことが好ましい。これによって、残留磁束密度（Ｂｒ）と保磁力（ＨｃＪ）とを一層高水準で両立することが可能なＳｒフェライト焼結磁石とすることができる。また、本発明の製造方法で得られるＳｒフェライト焼結磁石は、下記式（１）を満足するとともに、角型が８０％以上であることが好ましい。
Ｂｒ＋１／３ＨｃＪ≧５．５      （１）
［式（１）中、Ｂｒ及びＨｃＪは、それぞれ残留磁束密度（ｋＧ）及び保磁力（ｋＯｅ）を示す。］【００３１】
本発明は、さらに別の側面において、六方晶構造を有するＳｒフェライトを含有するＳｒフェライト焼結磁石であって、Ｋ及びＮａの少なくとも一方の元素を有するアルカリ金属化合物を含有し、Ｋ及びＮａの合計含有量が、Ｋ２Ｏ及びＮａ２Ｏにそれぞれ換算して０．１７質量％以下であり、Ｓｒフェライトの結晶粒の平均粒径が０．６μｍ以下であり、粒径が１．８μｍ以上である結晶粒の個数基準の割合が１％以下である、Ｓｒフェライト焼結磁石を提供する。【００３２】
本発明のＳｒフェライト焼結磁石は、十分に微細で且つ高い均一性を有する組織を備える。このようなＳｒフェライト焼結磁石は、角型（Ｈｋ／ＨｃＪ）、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）の全ての特性に優れる。また、Ｓｒフェライト焼結磁石の表面における異物の析出が抑制されることから、高い信頼性を有する。このようなＳｒフェライト焼結磁石を備えるモータ及び発電機は、十分に高い効率を有する。【００３３】
本発明は、さらに別の側面において、上述のＳｒフェライト焼結磁石を備えるモータを提供する。このＳｒフェライト焼結磁石は上述のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法によって得られるものであってもよい。本発明のモータは、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）の両方の特性に優れるとともに、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を備えることから、高い効率と高い信頼性を兼ね備える。【００３４】
本発明は、さらに別の側面において、上述のＳｒフェライト焼結磁石を備える発電機を提供する。このＳｒフェライト焼結磁石は上述のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法によって得られるものであってもよい。本発明の発電機は、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）の両方の特性に優れるとともに、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を備えることから、高い効率と高い信頼性を兼ね備える。【００３５】
本発明は、さらに別の側面において、上述のＳｒフェライト粒子の製造方法によって得られるＳｒフェライト粒子を、Ｓｒフェライト焼結磁石の製造に使用する、Ｓｒフェライト粒子の使用方法を提供する。このような使用方法では、高い磁気特性を有するとともに焼結性に優れるＳｒフェライト粒子をＳｒフェライト焼結磁石の製造に使用することから、角型（Ｈｋ／ＨｃＪ）、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）の全ての特性を高く維持しつつ、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を簡便な工程で製造することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、優れた磁気特性と高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を、簡便な工程によって低い製造コストで製造することが可能なＳｒフェライト焼結磁石の製造方法を提供することができる。また、このようなＳｒフェライト焼結磁石を製造に適したＳｒフェライト粒子の製造方法を提供すること、及び該Ｓｒフェライト粒子の使用方法を提供することができる。また、優れた磁気特性と高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を提供することができる。さらに、高い効率と高い信頼性を有するモータ及び発電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のＳｒフェライト焼結磁石の好適な実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明のモータの好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に示すモータのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】Ｓｒフェライト焼結磁石の原料粉末を加熱したときの重量減少及び熱流量の挙動を示すグラフである。
【図５】実施例３−１〜３−２における湿式粉砕前のＳｒフェライト粒子の電子顕微鏡写真である。
【図６】図５に示すＳｒフェライト粒子の粒度分布を示すグラフである。
【図７】実施例３−１〜３−２における湿式粉砕後の粉砕粉の電子顕微鏡写真である。
【図８】図７に示す粉砕粉の粒度分布を示すグラフである。
【図９】実施例３−２のＳｒフェライト焼結磁石の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真である。
【図１０】実施例３−２のフェライト焼結磁石に含まれるＳｒフェライトの結晶粒の粒度分布を示すグラフである。
【図１１】実施例及び比較例におけるＳｒフェライト粒子のＢＥＴ法による比表面積と磁気特性との関係を示すグラフである。
【図１２】従来の製造方法によって調製した粉砕粉の電子顕微鏡写真である。
【図１３】各参考例の熱分解分析結果を示すグラフである。
【図１４】各参考例の熱分解分析結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態のＳｒフェライト焼結磁石を模式的に示す斜視図である。異方性のＳｒフェライト焼結磁石１０は、端面が円弧状となるように湾曲した形状を有しており、一般にアークセグメント形状、Ｃ形形状、瓦型形状、又は弓形形状と呼ばれる形状を有している。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、例えばモータ又は発電機用の磁石として好適に用いられる。
【００４０】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、主成分として、六方晶構造を有するＭ型のＳｒフェライトの結晶粒を含有する。Ｓｒフェライトは、例えば以下の式（２）で表わされる。
ＳｒＦｅ１２Ｏ１９            （２）
【００４１】
上式（２）のＳｒフェライトにおけるＡサイトのＳｒ及びＢサイトのＦｅは、不純物又は意図的に添加された元素によって、その一部が置換されていてもよい。また、ＡサイトとＢサイトの比率が若干ずれていてもよい。この場合、Ｓｒフェライトは、例えば以下の一般式（３）で表わすことができる。
ＲｘＳｒ１−ｘ（Ｆｅ１２−ｙＭｙ）ｚＯ１９        （３）
上式（３）中、ｘ及びｙは、例えば０．１〜０．５であり、ｚは０．７〜１．２である。
【００４２】
一般式（３）におけるＭは、例えば、Ｃｏ（コバルト）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｌ（アルミニウム）及びＣｒ（クロム）からなる群より選ばれる１種以上の元素である。また、一般式（３）におけるＲは、例えば、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）及びＳｍ（サマリウム）からなる群より選ばれる１種以上の元素である。
【００４３】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒフェライト相の比率は、好ましくは９０％以上であり、より好ましくは９５％以上であり、さらに好ましくは９７％以上である。このように、Ｓｒフェライト相とは異なる結晶相の比率を低減することによって、磁気特性を一層高くすることができる。Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒフェライト相の比率（％）は、Ｓｒフェライトの飽和磁化の理論値をσｔ、実測値をσｓとしたとき、（σｓ／σｔ）×１００の計算式で求めることができる。
【００４４】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、副成分として、Ｓｒフェライトとは異なる成分を含有する。副成分としては、構成元素として、Ｋ（カリウム）及び／又はＮａ（ナトリウム）を有するアルカリ金属化合物が挙げられる。アルカリ金属化合物としては、例えばＮａ２Ｏ及びＫ２Ｏなどの酸化物やケイ酸ガラスが挙げられる。Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるアルカリ金属酸化物の合計含有量は、Ｋ及びＮａをそれぞれＮａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して、０．１７質量％以下である。
【００４５】
Ｎａ及びＫの合計含有量が０．１７質量％を超えると、Ｓｒフェライト焼結磁石１０の表面に白色の粉体が生じ易くなる傾向にある。Ｓｒフェライト焼結磁石１０の表面に粉体が生じると、例えばモータ又は発電機の部材とＳｒフェライト焼結磁石１０との接着力が低下して、Ｓｒフェライト焼結磁石１０がモータ又は発電機の部材から剥離する可能性がある。すなわち、Ｓｒフェライト焼結磁石１０の信頼性が損なわれてしまう。
【００４６】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＮａ及びＫの合計含有量の上限は、Ｓｒフェライト焼結磁石の信頼性を一層向上する観点から、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏにそれぞれ換算して、好ましくは０．１２質量％であり、より好ましくは０．１質量％であり、さらに好ましくは０．０８質量％である。Ｎａ及びＫの合計含有量の下限は、製造コストを一層低減する観点から、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏにそれぞれ換算して、好ましくは０．０１質量％であり、より好ましくは０．０２質量％であり、さらに好ましくは０．０３質量％である。Ｎａ及びＫの合計含有量を低減するためには、微粉砕粉を洗浄する操作を行う必要がある。このため、Ｎａ及びＫの合計含有量を上記下限値未満にすると、製造コストが上昇する可能性がある。
【００４７】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、副成分として、上述のアルカリ金属化合物の他に、任意の成分を含有していてもよい。そのような成分としては、Ｓｉ（ケイ素），Ｃａ（カルシウム），Ｓｒ（ストロンチウム）及びＢａ（バリウム）から選ばれる少なくとも一種を有する酸化物並びに複合酸化物が挙げられる。酸化物としては、例えばＳｉＯ２、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯが挙げられる。
【００４８】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｉの含有量は、例えば、ＳｉＯ２換算で０．１〜１．０質量％である。Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒの含有量は、例えば、ＳｒＯ換算で１０〜１３質量％である。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、Ｂａを含有していてもよい。Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＢａの含有量は、例えば、ＢａＯ換算で０．０１〜２．０質量％である。Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＣａの含有量は、例えば、ＣａＯ換算で０．０５〜２質量％である。フェライト焼結磁石１０には、これらの成分の他に、原料に含まれる不純物や製造設備に由来する不可避的な成分が含まれていてもよい。このような成分としては、例えば、Ｔｉ（チタン），Ｃｒ（クロム），Ｍｎ（マンガン），Ｍｏ（モリブデン），Ｖ（バナジウム）及びＡｌ（アルミニウム）等の各酸化物が挙げられる。
【００４９】
副成分は、主に、Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒフェライトの結晶粒の粒界に含まれる。Ｓｒフェライト焼結磁石１０の各成分の含有量は、蛍光Ｘ線分析及び誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ分析）によって測定することができる。
【００５０】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒフェライトの結晶粒の平均粒径は、０．６μｍ以下であり、好ましくは０．５９μｍ以下である。Ｓｒフェライトの結晶粒の平均粒径が０．６μｍを超えると、十分に優れた磁気特性を得ることが困難になる傾向にある。一方、Ｓｒフェライトの結晶粒の平均粒径が０．３μｍ未満のＳｒフェライト焼結磁石は、量産し難くなる傾向にある。
【００５１】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０に含まれるＳｒフェライトの結晶粒の粒径のばらつきは小さい方が好ましい。このように、Ｓｒフェライトの結晶粒の均一性が向上すると、高い磁気特性を一層高くしつつ信頼性も高くすることができる。このような観点から、Ｓｒフェライト焼結磁石１０におけるＳｒフェライトの結晶粒の全体に対する、粒径が１．８μｍ以上であるＳｒフェライトの結晶粒の個数基準の割合は好ましくは１％以下であり、より好ましくは０．８％以下であり、さらに好ましくは０．６６％以下である。
【００５２】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０のＳｒフェライトの結晶粒の粒径は以下の手順で測定することができる。Ｓｒフェライト焼結磁石から切り出した試料を薄片化してＴＥＭによって観察する。または、当該試料の断面を、鏡面研磨してフッ酸等の酸でエッチング処理してＳＥＭなどで観察する。数百個の結晶粒を含むＳＥＭ又はＴＥＭの観察画像において、結晶粒の輪郭を明確化したのち、画像処理などを行って、ｃ面の粒径分布を測定する。本明細書における「粒径」は、ａ面における長径（ａ軸方向の径）をいう。この長径は、各結晶粒に外接する「面積が最小となる長方形」の長辺として求められる。また、「面積が最小となる長方形」の短辺に対する長辺の比が「アスペクト比」である。なお、酸によるエッチングに代えて、試料を加熱してエッチングする、いわゆるサーマルエッチングを行ってもよい。
【００５３】
測定した個数基準の粒径分布から、結晶粒の粒径の個数基準の平均値を算出する。また、測定した粒径分布と平均値から標準偏差を算出する。本明細書では、これらをＳｒフェライトの結晶粒の平均粒径及び標準偏差とする。十分に高い磁気特性を有するＳｒフェライト焼結磁石１０とする観点から、各結晶粒のアスペクト比の個数平均値（平均アスペクト比）は、約１．７であることが好ましい。
【００５４】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、下記式（１）を満足することが好ましい。本実施形態のＳｒフェライト焼結磁石は、Ｓｒフェライトの結晶粒が十分に微細であることから、式（１）を満足するような高い磁気特性を有する。この式（１）を満足するＳｒフェライト焼結磁石は、十分に優れた磁気特性を有する。このようなＳｒフェライト焼結磁石によって、一層高い効率を有するモータ及び発電機を提供することができる。また、Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、下記式（４）を満足することがより好ましい。これによって、Ｓｒフェライト焼結磁石１０の磁気特性が一層高くなり、一層高い効率を有するモータ及び発電機を提供することができる。
Ｂｒ＋１／３ＨｃＪ≧５．５      （１）
Ｂｒ＋１／３ＨｃＪ≧５．６      （４）
式（１）及び（４）中、Ｂｒ及びＨｃＪは、それぞれ残留磁束密度（ｋＧ）及び保磁力（ｋＯｅ）を示す。
【００５５】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０の角型は好ましくは８０％以上であり、より好ましくは９０％以上である。このような優れた磁気特性を有することによって、モータや発電機に一層好適に用いることができる。
【００５６】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、例えば、フューエルポンプ用、パワーウィンドウ用、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）用、ファン用、ワイパ用、パワーステアリング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、ドアロック用、電動ミラー用等の自動車用モータの磁石として使用することができる。また、ＦＤＤスピンドル用、ＶＴＲキャプスタン用、ＶＴＲ回転ヘッド用、ＶＴＲリール用、ＶＴＲローディング用、ＶＴＲカメラキャプスタン用、ＶＴＲカメラ回転ヘッド用、ＶＴＲカメラズーム用、ＶＴＲカメラフォーカス用、ラジカセ等キャプスタン用、ＣＤ／ＤＶＤ／ＭＤスピンドル用、ＣＤ／ＤＶＤ／ＭＤローディング用、ＣＤ／ＤＶＤ光ピックアップ用等のＯＡ／ＡＶ機器用モータの磁石として使用することができる。さらに、エアコンコンプレッサー用、冷凍庫コンプレッサー用、電動工具駆動用、ドライヤーファン用、シェーバー駆動用、電動歯ブラシ用等の家電機器用モータの磁石としても使用することができる。さらにまた、ロボット軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等のＦＡ機器用モータの磁石としても使用することが可能である。
【００５７】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、上述のモータの部材に接着してモータ内に設置される。優れた磁気特性を有するＳｒフェライト焼結磁石１０は、クラックの発生が十分に抑制されていることから、モータ部材と十分強固に接着される。このように、Ｓｒフェライト焼結磁石１０がモータの部材から剥離することを十分に抑制することができる。このため、Ｓｒフェライト焼結磁石１０を備える各種モータは、高い効率と高い信頼性とを兼ね備える。
【００５８】
図２は、Ｓｒフェライト焼結磁石１０を備えるモータ３０の実施形態を模式的に示す断面図である。本実施形態のモータ３０は、ブラシ付き直流モータであり、有底筒状のハウジング３１（ステータ）と、ハウジング３１の内周側に同心に配置された回転可能なロータ３２と、を備える。ロータ３２は、ロータ軸３６とロータ軸３６上に固定されたロータコア３７とを備える。ハウジング３１の開口部にはブラケット３３が嵌め込まれており、ロータコアは、ハウジング３１とブラケット３３とで形成される空間内に収容されている。ロータ軸３６は、互いに対向するように、ハウジング３１の中心部とブラケット３３の中心部にそれぞれ設けられた軸受３４，３５によって回転可能に支持されている。ハウジング３１の筒部分の内周面には、２個のＣ型のＳｒフェライト焼結磁石１０が互いに対向するように固定されている。
【００５９】
図３は、図２のモータ３０のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。モータ用磁石１０は、その外周面を接着面として、ハウジング３１の内周面上に接着剤で接着されている。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、表面において粉体等の異物の析出が十分に抑制されていることから、ハウジング３１とＳｒフェライト焼結磁石１０との接着性は良好である。したがって、モータ３０は優れた特性とともに優れた信頼性を有する。
【００６０】
Ｓｒフェライト焼結磁石１０の用途は、モータに限定されるものではなく、例えば、発電機、スピーカ・ヘッドホン用マグネット、マグネトロン管、ＭＲＩ用磁場発生装置、ＣＤ−ＲＯＭ用クランパ、ディストリビュータ用センサ、ＡＢＳ用センサ、燃料・オイルレベルセンサ、マグネトラッチ、又はアイソレータ等の部材として用いることもできる。また、磁気記録媒体の磁性層を蒸着法又はスパッタ法等で形成する際のターゲット（ペレット）として用いることもできる。Ｓｒフェライト焼結磁石１０は、以下に説明する製造方法によって製造することができる。
【００６１】
本発明のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法及びＳｒフェライト粒子の製造方法の好適な実施形態を説明する。本実施形態のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法は、鉄化合物の粉末、ストロンチウム化合物の粉末、並びに、構成元素としてカリウム及びナトリウムの少なくとも一方の元素を有し、するアルカリ金属化合物を混合して混合物を調製する混合工程と、該混合物を８５０〜１１００℃で焼成して、六方晶構造を有するＳｒフェライト粒子からなる仮焼体を得る仮焼工程と、Ｓｒフェライト粒子からなる仮焼体を粉砕して粉砕粉を得る粉砕工程と、粉砕粉を磁場中成形して成形体を得る成型工程と、成形体を１０００〜１２５０℃で焼成してＳｒフェライト焼結磁石を得る焼結工程と、を有する。
【００６２】
一方、本実施形態のＳｒフェライト粒子の製造方法は、上記混合工程と、上記仮焼工程とを有する。また、場合により、上記粉砕工程を有していてもよい。このように、Ｓｒフェライト焼結磁石の製造方法とＳｒフェライト粒子の製造方法における混合工程、仮焼工程及び粉砕工程は、共通してもよいことから、以下に纏めて説明する。
【００６３】
混合工程は、仮焼用の混合物を調製する工程である。混合工程では、まず、出発原料を秤量して所定の割合で配合し、湿式アトライタ、又はボールミル等で１〜２０時間程度混合するとともに粉砕処理を行う。出発原料としては、鉄化合物の粉末、ストロンチウム化合物の粉末、並びに、構成元素としてカリウム及びナトリウムの少なくとも一方の元素を有し、構成元素として塩素及び硫黄を有しないアルカリ金属化合物が挙げられる。アルカリ金属化合物は粉末状であってもよく、液状であってもよい。本実施形態ではこのようなアルカリ金属化合物を用いていることから、鉄化合物がルスナー法で製造されたものであっても、Ｃｌを十分に低減してフェライト化反応を促進することができる。鉄化合物のＣｌ含有量は１０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００６４】
鉄化合物及びストロンチウム化合物としては、酸化物又は焼成により酸化物となる、炭酸塩、水酸化物又は硝酸塩等の化合物を用いることができる。このような化合物としては、例えば、ＳｒＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３等が挙げられる。また、これらの成分の他にＬａ（ＯＨ）３、及びＣｏ３Ｏ４などを添加してもよい。アルカリ金属化合物としては、例えば、炭酸塩、珪酸塩、Ｎａ及び／又はＫを含む有機化合物（分散剤）が挙げられる。アルカリ金属の珪酸塩としては、オルソ珪酸塩、メタ珪酸塩、または水ガラスなどでもよく、これらは粉体でも液体でもよい。有機化合物としては、ナトリウム塩及びカリウムの塩が挙げられる。具体的には、脂肪酸のナトリウム塩、脂肪酸のカリウム塩、ポリカルボン酸のナトリウム塩、及びポリカルボン酸のカリウム塩等が挙げられる。
【００６５】
混合工程では、アルカリ金属化合物を、鉄化合物及びストロンチウム化合物の合計に対して、Ｋ及びＮａの合計がＫ２Ｏ及びＮａ２Ｏ換算で０．０３〜１．０５質量％、好ましくは０．１〜１．０質量％となるように混合する。上述のＫ及びＮａの合計の数値範囲の下限値は、Ｓｒフェライト粒子及びＳｒフェライト焼結磁石を得るときの焼成温度を一層低減する観点から、好ましくは０．１質量％であり、より好ましくは０．２質量％であり、さらに好ましくは０．３質量％である。上述のＫ及びＮａの合計の数値範囲の上限値は、Ｓｒフェライト焼結磁石の磁気特性を一層高くする観点から、好ましくは１．０質量％であり、より好ましくは０．８質量％であり、さらに好ましくは０．６質量％である。
【００６６】
混合工程では、上述のアルカリ金属化合物の他に、他の副成分を添加してもよい。そのような副成分としては、ＳｉＯ２及びＣａＣＯ３等が挙げられる。出発原料の平均粒径は特に限定されず、例えば０．１〜２．０μｍである。出発原料のＢＥＴ法による比表面積は、２ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。これによって、一層微細な粉砕粉を得ることができる。混合工程で調製する混合物は、粉末状であってもよく、溶媒中に混合粉末が分散したスラリーであってもよい。
【００６７】
仮焼工程は、混合工程で得られた混合物を仮焼する工程である。仮焼は、空気中等の酸化性雰囲気中で行うことができる。仮焼工程における焼成温度は、８５０〜１１００℃であり、好ましくは８５０〜１０００℃であり、さらに好ましくは９００〜１０００℃である。仮焼温度における仮焼時間は、好ましくは０．１〜５時間、より好ましくは０．５〜３時間である。仮焼して得られるＳｒフェライト粒子におけるＳｒフェライトの含有量は、好ましくは７０質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上である。本実施形態の製造方法では、仮焼工程の前にアルカリ金属化合物を所定量添加していることから、上述の仮焼温度でも六方晶構造を有するＳｒフェライトを十分に生成させることができる。
【００６８】
図４は、Ｓｒフェライト焼結磁石の原料粉末を加熱したときの重量減少及び熱流量の挙動を示すグラフである。図４の曲線１は、鉄化合物（Ｆｅ２Ｏ３）の粉末を２２０ｇ、ストロンチウム化合物（ＳｒＣＯ３）の粉末を３５．２３ｇ、アルカリ金属化合物（オルソ珪酸ナトリウム）の粉末１．７３ｇ、及びソルビトール２．２３ｇを配合して１０℃／分の速度で昇温したときの重量減少率を示している。図４の曲線２は、アルカリ金属化合物を配合しなかったこと以外は曲線１と同様にして昇温したときの重量減少率を示している。図４の曲線３，４は、それぞれ曲線１，２に対応する熱流量の測定値を示している。
【００６９】
図４における曲線１，２の対比から、アルカリ金属化合物を配合した試料は、アルカリ金属化合物を配合していない試料よりも、低温で原料粉末の分解が生じている。すなわち、アルカリ金属化合物を配合することによって、仮焼工程において、ストロンチウム化合物の分解反応が促進されていると考えられる。これが、低い焼成温度でも六方晶構造を有するＳｒフェライトが十分に生成する要因の一つであると考えられる。
【００７０】
Ｓｒフェライト粒子の飽和磁化は、好ましくは６７ｅｍｕ／ｇ以上であり、より好ましくは７０ｅｍｕ／ｇ以上であり、さらに好ましくは７０．５ｅｍｕ／ｇ以上である。このように高い飽和磁化を有するＳｒフェライト粒子を生成させることによって、一層高い磁気特性を有するＳｒフェライト焼結磁石が得られる。本明細書における飽和磁化は、市販の振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定することができる。
【００７１】
Ｓｒフェライト粒子の塩素（Ｃｌ）含有量は、例えば、０．０５質量％以下であり、別の実施形態では、０．０３６質量％以下であってもよい。なお、本明細書における塩素含有量は、蛍光Ｘ線分析によって測定することができる。
【００７２】
仮焼工程で得られるＳｒフェライト粒子のＢＥＴ法による比表面積は、最終的に得られるＳｒフェライト焼結磁石の組織を十分に微細にする観点から、２ｍ２／ｇ以上であり、好ましくは２．５ｍ２／ｇ以上であり、より好ましくは２．７ｍ２／ｇ以上である。また、Ｓｒフェライト粒子のＢＥＴ法による比表面積は、成形体を作製する際の成形性を良好にする観点から、１５ｍ２／ｇ以下であり、好ましくは１０ｍ２／ｇ以下であり、より好ましくは７ｍ２／ｇ以下である。なお、本明細書における比表面積は、市販のＢＥＴ比表面積測定装置（Ｍｏｕｎｔｅｃｈ製、商品名：ＨＭ  Ｍｏｄｅｌ−１２１０）を用いて測定することができる。
【００７３】
仮焼工程で得られるＳｒフェライト粒子の一次粒子の平均粒径は、焼結性を良好にしつつ最終的に得られるＳｒフェライト焼結磁石の組織を十分に微細にする観点から、１．０μｍ以下であり、好ましくは０．８μｍ以下であり、より好ましくは０．７μｍ以下であり、さらに好ましくは０．６μｍ以下である。また、Ｓｒフェライト粒子の一次粒子の平均粒径は、成形体を作製する際の成形性を良好にする観点から、０．１μｍ以上であり、好ましくは０．２μｍ以上であり、より好ましくは０．３μｍ以上である。なお、本明細書における一次粒子の平均粒径は、ＴＥＭ又はＳＥＭによる観察画像を用いて求めることができる。具体的には、数百個の一次粒子を含むＳＥＭ又はＴＥＭの観察画像において、画像処理を行って粒径分布を測定する。測定した個数基準の粒径分布から、一次粒子の粒径の個数基準の平均値を算出する。このようにして測定される平均値を、Ｓｒフェライト粒子の一次粒子の平均粒径とする。
【００７４】
粉砕工程では、混合工程で得られた混合物を仮焼して得られるＳｒフェライト粒子の粉砕を行い、粉砕粉を調製する。本実施形態では、粉砕工程を、粗粉砕工程と微粉砕工程の二段階で粉砕を行う。なお、別の幾つかの実施形態では、粉砕工程は、一段階で行ってもよい。Ｓｒフェライト粒子は、通常顆粒状又は塊状であるため、まずは粗粉砕工程を行うことが好ましい。粗粉砕工程では、振動ロッドミル等を使用して乾式で粉砕を行って、粗粉砕粉を得る。本実施形態のＳｒフェライト粒子は、粗粉砕粉に限定されるものではなく、後述する微粉砕粉であってもよい。
【００７５】
微粉砕工程では、上述のようにして調製した粗粉砕粉を、湿式アトライタ、ボールミル、又はジェットミル等を用いて湿式で粉砕して微粉砕粉を得る。粉砕時間は、例えば湿式アトライタを用いる場合、３０分間〜１０時間であり、ボールミルを用いる場合、５〜５０時間である。これらの時間は、粉砕方法によって適宜調整することが好ましい。本実施形態の製造方法では、従来よりも低い温度で仮焼を行っているため、Ｓｒフェライトの一次粒子は従来よりも微細である。したがって、粉砕工程（特に微粉砕工程）では、主に一次粒子が凝集して形成された二次粒子が、微細な一次粒子に分散されることとなる。
【００７６】
粗粉砕工程及び／又は微粉砕工程では、副成分であるＳｉＯ２，ＣａＣＯ３，ＳｒＣＯ３及びＢａＣＯ３等の粉末を添加してもよい。このような副成分を添加することによって、焼結性を向上すること、及び磁気特性を向上することができる。なお、これらの副成分は、湿式で成形を行う場合にスラリーの溶媒とともに流出することがあるため、Ｓｒフェライト焼結磁石における目標の含有量よりも多めに配合することが好ましい。
【００７７】
Ｓｒフェライト焼結磁石の磁気的配向度を高めるために、上述の副成分に加えて、多価アルコールなどの分散剤を微粉砕工程で添加することが好ましい。分散剤の添加量は、添加対象物に対して０．０５〜５．０質量％、好ましくは０．１〜３．０質量％、より好ましくは０．３〜２．０質量％である。なお、添加した分散剤は、焼結工程で熱分解して除去される。
【００７８】
粉砕工程で得られる粉砕粉のＢＥＴ法による比表面積は、最終的に得られるＳｒフェライト焼結磁石の組織を十分に微細にする観点から、好ましくは６ｍ２／ｇ以上であり、より好ましくは８ｍ２／ｇ以上である。また、粉砕粉のＢＥＴ法による比表面積は、成形体を作製する際の成形性を良好にする観点から、好ましくは１２ｍ２／ｇ以下であり、より好ましくは１０ｍ２／ｇ以下である。このような比表面積を有する粉砕粉は、十分に微細で、且つ取扱い性及び成形性に優れることから、工程の簡便性を維持しつつ、Ｓｒフェライト焼結磁石の組織を一層微細化して、Ｓｒフェライト焼結磁石の磁気特性を一層向上することができる。
【００７９】
成形工程は、粉砕粉を磁場中成形して成形体を作製する工程である。成形工程では、まず、粉砕工程で得られた粉砕粉を磁場中で成形して成形体を作製する磁場中成形を行う。磁場中成形は、乾式成形、又は湿式成形のどちらの方法でも行ってもよく、磁気的配向度を高くする観点から、好ましくは湿式成形である。湿式成形を行う場合、粉砕粉と分散媒とを配合して粉砕する湿式粉砕を行ってスラリーを調製し、これを用いて成形体を作製することもできる。スラリーの濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行うことができる。
【００８０】
スラリー中における固形分の含有量は、好ましくは３０〜８５質量％である。スラリーの分散媒としては水又は非水系溶媒を用いることができる。スラリーには、水に加えて、グルコン酸、グルコン酸塩、又はソルビトール等の界面活性剤（分散剤）を添加してもよい。このようなスラリーを用いて磁場中成形を行って、成形体を作製する。成形圧力は例えば０．１〜０．５トン／ｃｍ２であり、印加磁場は例えば５〜１５ｋＯｅである。
【００８１】
焼結工程は、成形体を、１０００〜１２５０℃で焼成してＳｒフェライト焼結磁石を得る工程である。焼成は、通常、大気中等の酸化性雰囲気中で行う。焼成温度は、１０００〜１２５０℃であり、例えば１１００〜１２００℃である。焼成温度における焼成時間は、例えば０．５〜３時間である。以上の工程によって、焼結体、すなわちＳｒフェライト焼結磁石１０を得ることができる。
【００８２】
本実施形態のＳｒフェライト焼結磁石の製造方法では、一次粒子の平均粒径が小さい微細なＳｒフェライト粒子を用いていることから、組織が微細で均一性の高いＳｒフェライト焼結磁石を得ることができる。このようなＳｒフェライト焼結磁石は、角型（Ｈｋ／ＨｃＪ）、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）の全ての特性に優れるとともに、高い信頼性を有する。このＳｒフェライト焼結磁石はモータ用又は発電機用の磁石として好適に用いられる。
【００８３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、Ｓｒフェライト焼結磁石の形状は、図１の形状に限定されず、上述の各用途に適した形状に適宜変更することができる。また、本発明のモータも図２，３の実施形態に限定されるものではなく、種々のモータが含まれる。同様に、発電機にも種々の形態が含まれる。
【実施例】
【００８４】
本発明の内容を実施例及び比較例を参照してさら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。【００８５】
［Ｓｒフェライト粒子の調製と評価］
（実施例１−１〜１−６、比較例１−１〜１−２）
以下の出発原料を準備した。Ｆｅ２Ｏ３粉末はルスナー法によって製造されたものをである。なお、比表面積はＢＥＴ法によって測定された値である。
・Ｆｅ２Ｏ３粉末（比表面積：４．４ｍ２／ｇ）２２０ｇ
・ＳｒＣＯ３粉末（比表面積：５．０ｍ２／ｇ）３５．２３ｇ【００８６】
上述のＦｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末を、湿式ボールミルを用いて１６時間粉砕しながら混合してスラリーを得た。このスラリーに、表１に示すアルカリ金属化合物の粉末を添加した。このときの添加量は、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、表１に示すとおりとした（表中のＮａ又はＫ添加量）。【００８７】
その後、スラリーのスプレー乾燥を行って、粒径が約１０μmの顆粒状の混合物を得たのち、当該混合物を大気中、表１に示す焼成温度（Ｔ１）で１時間焼成して、顆粒状のＳｒフェライト粒子を得た。得られたＳｒフェライト粉末の飽和磁化（σｓ：ｅｍｕ／ｇ）を、市販の振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。測定方法は次のとおりとした。ＶＳＭ（東英工業株式会社製、商品名：ＶＳＭ−３型）によって、１６ｋＯｅから１９ｋＯｅの磁場（Ｈｅｘ）における磁化（σ）を測定した。そして、飽和漸近則によってＨｅｘが無限大におけるσの値（σｓ）を計算した。すなわち、σを１／Ｈｅｘ２に対してプロットして直線近似し、１／Ｈｅｘ２→０に外挿したときの値を求めた。この時の相関係数は９９％以上であった。このようにして測定した結果を表１に示す。【００８８】
（比較例）
アルカリ金属化合物の粉末を添加しなかったこと以外は実施例１−１と同様にしてＳｒフェライト粒子を調製した。得られたＳｒフェライト粒子の飽和磁化（σｓ）を実施例１−１と同様にして求めた。その結果を表１の右端の列に示す。【００８９】
【表１】
2013183776.tif 000003
【００９０】
表１に示す各実施例及び比較例で得られたＳｒフェライト粒子の一次粒子の平均粒径を測定した。この結果、焼成温度Ｔ１が１１００℃以下の場合、平均粒径は全て０．２〜１μｍであった。これに対し、焼成温度Ｔ１が１２００℃の場合、平均粒径は１μｍを超えていた。【００９１】
実施例１−１〜１−６では、６７ｅｍｕ／ｇ以上の高い飽和磁化を有するＳｒフェライト粒子が広い焼成温度（Ｔ１）範囲で得られた。これは、Ｓｒフェライトの理論値７１．５ｅｍｕ／ｇの９３％以上に相当し、フェライト化反応がかなり進行したことを示している。一方、アルカリ金属化合物の添加量が多くなると飽和磁化が低下する傾向がある。Ｓｒフェライト粒子を調製する際の焼成温度（Ｔ１）が１１００℃を超える範囲では、焼成温度を高くしても、飽和磁化は殆ど向上せず、粒子が粗大化する傾向が認められた。【００９２】
各実施例のＳｒフェライト粒子を用いて、後述する実施例３−１と同様の手順でＳｒフェライト焼結磁石を作製した（焼成温度Ｔ２＝１１６０℃）。その結果、いずれの実施例においても、良好な外観を有するとともに、Ｂｒ＋１／３ＨｃＪが５．５以上のＳｒフェライト焼結磁石が得られた。同様の手順で、アルカリ金属化合物（オルソ珪酸ナトリウム）の添加量が１．１４質量％である比較例のＳｒフェライト粒子を用いて、Ｓｒフェライト焼結磁石を作製した（焼成温度Ｔ２＝１１６０℃）。得られたＳｒフェライト焼結磁石の外観評価を行ったところ、表面に白色粉末が析出していた。このことから、アルカリ金属化合物の添加量が過剰になると、良好な外観を有するＳｒフェライト焼結磁石が得られないことが確認された。【００９３】
（実施例２−１〜２−５、比較例２−１〜２−２）
実施例１−１で用いたものと同じＦｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末を、湿式ボールミルを用いて１６時間粉砕しながら混合してスラリーを得た。このスラリーに、表２に示すアルカリ金属化合物の粉末を添加した。このときの添加量は、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、Ｎａ２Ｏ換算で０．３８質量％とした。【００９４】
その後、スラリーのスプレー乾燥を行って混合粉末を得たのち、当該混合粉末を大気中、表２に示す焼成温度（Ｔ１）で１時間焼成して、顆粒状のＳｒフェライト粒子を得た。得られた各実施例及び各比較例のＳｒフェライト粒子の飽和磁化（σｓ：emu/g）を、振動試料型磁力計を用いて測定した。測定結果を表２に示す。【００９５】
（比較例）
アルカリ金属化合物を添加しなかったこと以外は実施例１−１と同様にしてＳｒフェライト粒子を調製した。得られたＳｒフェライト粒子の飽和磁化（σｓ）を実施例１−１と同様にして求めた。その結果を表２の右端の列に示す。【００９６】
【表２】
2013183776.tif 000004
【００９７】
表２に示す各実施例及び比較例で得られたＳｒフェライト粒子の一次粒子の平均粒径を測定した。この結果、焼成温度Ｔ１が１１００℃以下の場合、平均粒径は全て０．２〜１μｍであった。これに対し、焼成温度Ｔ１が１２００℃の場合、平均粒径は１μｍを超えていた。【００９８】
表２に示す結果から、ナトリウム化合物を添加した実施例２−１〜２−５では、ナトリウム化合物を添加していない比較例及びＮａＣｌ粉末を添加した比較例よりも低い温度でＳｒフェライトが形成されることが確認された。また、Ｓｒフェライト粒子を調製する際の焼成温度（Ｔ１）が１１００℃を超える範囲では、焼成温度を高くしても、飽和磁化は殆ど向上せず、粒子が粗大化する傾向が認められた。【００９９】
［Ｓｒフェライト焼結磁石の作製］
（実施例３−１，３−２）
実施例１−１と同様にして、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末を、湿式ボールミルを用いて１６時間粉砕しながら混合してスラリーを得た。このスラリーに、メタ珪酸ナトリウム粉末を添加した。このときの添加量は、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、Ｎａ２Ｏ換算で０．４２質量％とした。その後、スラリーのスプレー乾燥を行って粒径が約１０μmの顆粒状の混合物を得たのち、当該混合物を大気中、９５０℃で１時間焼成して、顆粒状のＳｒフェライト粒子を得た。【０１００】
得られたＳｒフェライト粒子の磁気特性を、実施例１−１と同様にして測定した。その結果、飽和磁化（σｓ）は６９．７ｅｍｕ／ｇであり、保磁力（ＨｃＪ）は３．２７８ｋＯｅであった。また、Ｓｒフェライト粒子の比表面積は、２．７ｍ２／ｇであり、一次粒子の平均粒径は０．４μmであった。図５は、この時のＳｒフェライト粒子の電子顕微鏡写真である。図６は、このＳｒフェライト粒子の粒度分布を示すグラフである。このＳｒフェライト粒子１３０ｇに対して、ソルビトールを１質量％、ＣａＣＯ３を０．６質量％添加した後、ボールミルで湿式粉砕を１６時間行ってスラリーを得た。このスラリーを脱水して粉砕粉を得た。得られた粉砕粉のＢＥＴ法による比表面積は８．２ｍ２／ｇであった。【０１０１】
図７は、Ｓｒフェライト粒子をボールミルで湿式粉砕した粉砕粉の電子顕微鏡写真である。図８は、当該粉砕粉の粒度分布を示すグラフである。実施例３−１〜３−２で調製した粉砕粉は、粒径が１μｍ以上の粗粒子を含んでいなかった。また、粒径が０．１μｍ以下の超微粒子の割合も小さくなっていた。【０１０２】
図１２は、従来の製造方法によって調製した粉砕粉の電子顕微鏡写真である。図１２の粉砕粉は、仮焼前にメタ珪酸ナトリウム粉末を添加しなかったこと、及びＳｒフェライト粒子を得る際の焼成温度を１２５０℃としたこと、ボールミルによる湿式粉砕を２３時間としたこと以外は、実施例３−１〜３−２と同様にして調製したものである。図７と図１２との比較から、実施例３−１〜３−２で調製された粉砕粉は、従来の粉砕粉よりも微細で且つ粒度分布がシャープであり、均一性に優れることが確認された。【０１０３】
固形分として図７の粉砕粉を含むスラリーの濃度を調整した。固形分の濃度を調整したスラリーを湿式磁場成形機に導入し、１２ｋＯｅの印加磁場中で成形して円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、１１６０〜１２００℃の焼成温度（Ｔ２）で１時間焼成して、実施例３−１〜３−２のフェライト焼結磁石を得た。各実施例の焼成温度（Ｔ２）は、表３に示すとおりである。【０１０４】
（比較例３−１〜３−２）
スラリーに、メタ珪酸ナトリウムを添加しなかったこと以外は、実施例３−１〜３−２と同様にして、比較例３−１〜３−２のフェライト焼結磁石を作製した。各比較例の焼成温度（Ｔ２）は、表３に示すとおりである。なお、比較例３−１〜３−２で調製したＳｒフェライト粒子の飽和磁化（σｓ）は６５．５ｅｍｕ／ｇ、保磁力（ＨｃＪ）は３．０９ｋＯｅであり、ＢＥＴ法による比表面積は３．１ｍ２／ｇ、一次粒子の平均粒径は０．５μｍであった。また、湿式粉砕して得られた粉砕粉のＢＥＴ法による比表面積は１０．２ｍ２／ｇであった。【０１０５】
（比較例３−３〜３−５）
オルソ珪酸ナトリウム粉末に代えてＮａＣｌ粉末を用いたこと、及び、Ｓｒフェライト粒子を調製する際の焼成温度（Ｔ１）を、９００℃にしたこと以外は、実施例３−１と同様にして、顆粒状のＳｒフェライト粒子を得た。ＮａＣｌ粉末の添加量は、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、Ｎａ２Ｏ換算で０．３８質量％とした。そして、実施例３−１と同様にして成形体を作製した。この成形体を、大気中、１１６０〜１２００℃の焼成温度（Ｔ２）で１時間焼成して、比較例５−１のＳｒフェライト焼結磁石を得た。各比較例における成形体の焼成温度（Ｔ２）は、表３に示すとおりである。実施例３−１と同様にして、比較例３−３〜３−５のＳｒフェライト焼結磁石の磁気特性を測定した。結果を表３に示す。【０１０６】
［Ｓｒフェライト焼結磁石の評価］
＜磁気特性の評価＞
各実施例及び各比較例のＳｒフェライト焼結磁石の上下面を加工した後、最大印加磁場２５ｋＯｅのＢ−Ｈトレーサを用いて磁気特性を測定した。測定では、Ｂｒ、ＨｃＪ、ｂＨｃ及び（ＢＨ）ｍａｘを求めるとともに、Ｂｒの９０％になるときの外部磁界強度（Ｈｋ）を測定し、これに基づいて角型（Ｈｋ／ＨｃＪ（％））を求めた。また、Ｂｒ＋１／３ＨｃＪの値を算出した。これらの結果を表３に示す。【０１０７】
＜外観の評価＞
各実施例及び各比較例のＳｒフェライト焼結磁石の外観を目視で評価した。表面に白色粉末の析出が見られなかったものを「Ａ」、表面に白色粉末の析出が見られた場合は「Ｂ」と評価した。【０１０８】
実施例３−１〜３−２のＳｒフェライト焼結磁石は、角型とＢｒ＋１／３ＨｃＪの両方が高い数値であった。これに対し、比較例３−１〜３−２，３−５のＳｒフェライト焼結磁石は、角型が低かった。これは、比較例３−１〜３−２では、Ｓｒフェライト粒子にＳｒフェライトが十分に生成していないため、焼結工程で異常粒成長が発生して焼結体の組織が不均一になったことに起因している。また、比較例３−３〜３−５は、Ｂｒ＋１／３ＨｃＪが低い値であった。【０１０９】
【表３】
2013183776.tif 000005
【０１１０】
＜組成分析＞
実施例３−２のフェライト焼結磁石の組成を蛍光Ｘ線分析で測定した。フェライト焼結磁石全体を基準としたときのＦｅ，Ｓｒ，Ｎａ，Ｓｉの含有量は、それぞれをＦｅ２Ｏ３，ＳｒＯ，Ｎａ２Ｏ，ＳｉＯ２に換算したとき、８８．４質量％，１０．４質量％，０．０４３質量％，０．３２３質量％であった。なお、Ｋは、検出されなかった。このフェライト焼結磁石は、Ｆｅ，Ｓｒ，Ｎａ，Ｓｉの他に、原料不純物に起因する微量成分を含んでいた。上記各酸化物の含有量は、これらの不純物についても酸化物に換算して算出したうえで求められた値である。【０１１１】
＜微細構造の分析＞
実施例３−２のＳｒフェライト焼結磁石の断面（ａ面）を薄片化し、ＴＥＭで観察した。図９は、当該エッチング面の電子顕微鏡写真である。この観察画像において、Ｓｒフェライトの結晶粒の輪郭を明確化した後、画像処理によってＳｒフェライトの結晶粒の個数基準の粒度分布を測定した。【０１１２】
図１０は、実施例３−２のフェライト焼結磁石に含まれるＳｒフェライトの結晶粒の粒度分布を示すヒストグラムである。粒度分布のデータから、Ｓｒフェライトの結晶粒の個数基準の平均粒径及び標準偏差を求めた。また、各結晶粒のアスペクト比の測定を行い、個数基準のアスペクト比の平均値及び標準偏差を求めた。これらの結果を表４に示す。【０１１３】
実施例３−２では、Ｓｒフェライトの結晶粒全体に対する粒径が１．８μｍ以上である結晶粒の個数基準の割合が１％以下であった。すなわち、Ｓｒフェライト焼結磁石における結晶粒のサイズの均一性が十分に高いことが確認された。このことから、構成元素としてＮａ及び／又はＫを有し、且つ構成元素としてＣｌ及びＳを有しないアルカリ金属化合物を所定量含有し、９５０℃という低温で焼成して得られたＳｒフェライト粒子を用いることによって、高い角型を有し、Ｂｒ＋１／３ＨｃＪの値が５．６０以上であるＳｒフェライト焼結磁石が得られることが確認された。【０１１４】
【表４】
2013183776.tif 000006
【０１１５】
［塩素の影響］
焼成温度（Ｔ１）を９００℃および１０５０℃としたこと以外は、実施例３−１と同様にしてＳｒフェライト粒子を調製した。調製したそれぞれのＳｒフェライト粉末の蛍光Ｘ線分析を行った。また、比較のために、焼成温度（Ｔ１）で焼成する前のスラリーの固形分を乾燥し、得られた乾燥物の蛍光Ｘ線分析を行った。これらの結果を表５に示す。【０１１６】
【表５】
2013183776.tif 000007
【０１１７】
表５の結果から、仮焼工程における焼成によって、添加したＮａと不純物のＣｌが減少することが確認された。このことから、仮焼工程では、ＮａＣｌの形で飛散していると考えられる。なお、表５における焼成温度（Ｔ１）が９００℃のＳｒフェライト粒子は、後述する実施例５−１のＳｒフェライト粒子に相当する。【０１１８】
［Ｓｒフェライト焼結磁石の作製と評価］
（実施例４−１〜４−４）
メタ珪酸ナトリウム粉末の代わりにオルソ珪酸ナトリウム粉末を用いたこと、及び、このオルソ珪酸ナトリウム粉末を、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、Ｎａ２Ｏ換算で０．３８質量％としたこと以外は、実施例３−１と同様にして、顆粒状のＳｒフェライト粒子を調製した。【０１１９】
得られたＳｒフェライト粒子の飽和磁化（σｓ）は７０．５ｅｍｕ／ｇであり、保磁力（ＨｃＪ）は３．８３ｋＯｅであった。また、このＳｒフェライト粒子の比表面積は、２．７ｍ２／ｇであり、一次粒子の平均粒径は０．５μｍであった。このＳｒフェライト粒子１３０ｇに対して、ソルビトールを１質量％、ＳｉＯ２を０．４質量％、ＣａＣＯ３を０．９質量％添加した後、ボールミルで湿式粉砕を行ってスラリーを調製した。このとき、湿式粉砕の時間を１０〜２８時間の間で調整して、比表面積が異なる実施例４−１〜４−４の微粉砕粉を調製した。得られたそれぞれの微粉砕粉のＢＥＴ法による比表面積は表６に示すとおりであった。【０１２０】
固形分の濃度調整をしたスラリーを湿式磁場成形機に導入し、１２ｋＯｅの印加磁場中で成形を行って円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、１１６０〜１１９０℃で１時間焼成して、実施例４−１〜４−４のＳｒフェライト焼結磁石を得た。各実施例の焼成温度（Ｔ２）は、表６に示すとおりである。実施例３−１と同様にして、実施例４−１〜４−４のＳｒフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観を評価した。結果を表６に示す。【０１２１】
（比較例４−１〜４−３）
Ｓｒフェライト粒子を得る際の焼成温度（Ｔ１）を１２５０℃としたこと以外は実施例４−１と同様にしてＳｒフェライト粒子を調製した。このＳｒフェライト粒子の比表面積は、１ｍ２／ｇ以下であり、一次粒子の平均粒径は２μｍであった。このＳｒフェライト粒子１３０ｇに対して、ソルビトールを１質量％、ＳｉＯ２を０．３質量％、ＣａＣＯ３を０．６質量％添加した後、乾式振動ミルを用いた粗粉砕と、ボールミルを用いた湿式粉砕を行ってスラリーを調製した。湿式粉砕の時間を１７〜３５時間の間で調製して、比表面積が異なる比較例４−１〜４−３の粉砕粉を調製した。得られたそれぞれの粉砕粉のＢＥＴ法による比表面積は表６に示すとおりであった。【０１２２】
固形分の濃度調整を行ったスラリーを湿式磁場成形機に導入し、１２ｋＯｅの印加磁場中で成形を行って円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、１２００〜１２４０℃で１時間焼成して、比較例４−１〜４−３のＳｒフェライト焼結磁石を得た。各比較例の成形体の焼成温度（Ｔ２）は、表６に示すとおりである。実施例３−１と同様にして、各比較例のＳｒフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観を評価した。結果を表６に示す。実施例４−１〜４−４のＳｒフェライト焼結磁石は、高い角型（Ｈｋ／ＨｃＪ（％））を維持しつつ、Ｂｒ＋ＨｃＪの値が比較例よりも高くなっていた。【０１２３】
【表６】
2013183776.tif 000008
【０１２４】
実施例４−１〜４−４の各Ｓｒフェライト焼結磁石は、ＮａをＮａ２Ｏ換算で約０．０４質量％含有していた。また、各Ｓｒフェライト焼結磁石におけるＳｒフェライトの結晶粒の粒径は０．３〜１．８μｍであった。【０１２５】
［Ｓｒフェライト焼結磁石の作製と評価］
（実施例５−１〜５−４）
Ｓｒフェライト粒子を調製する際の焼成温度（Ｔ１）を、９００℃にしたこと以外は、実施例３−１と同様にして、顆粒状のＳｒフェライト粒子を得た。【０１２６】
得られたＳｒフェライト粒子の飽和磁化（σｓ）は６９．４ｅｍｕ／ｇであり、保磁力（ＨｃＪ）は３．３６ｋＯｅであった。また、Ｓｒフェライト粒子のＢＥＴ法による比表面積は２．７ｍ２／ｇであり、一次粒子の平均粒径は０．４μｍであった。このＳｒフェライト粒子１３０ｇに対して、ソルビトールを１質量％、ＳｉＯ２を０．４質量％、ＣａＣＯ３を０．９質量％添加した後、ボールミルで湿式粉砕を２２時間行ってスラリーを得た。得られた粉砕粉のＢＥＴ法による比表面積は１０．２ｍ２／ｇであった。【０１２７】
スラリーにＮａ２ＣＯ３粉末を添加して、Ｎａ含有量が異なる４種類のスラリーを調製した。このときのＮａ２ＣＯ３粉末の添加量は、成形体におけるＮａ２ＣＯ３含有量がＮａ２Ｏ換算で０．０４〜０．１４質量％となるようにした。この添加量を表７に示す。固形分の濃度調整を行ったスラリーを湿式磁場成形機に導入し、１２ｋＯｅの印加磁場中で成形を行って円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、１１６０〜１１８０℃の焼成温度（Ｔ２）で１時間焼成して、実施例５−１〜５−４のＳｒフェライト焼結磁石を得た。各実施例における成形体の焼成温度（Ｔ２）は、表７に示すとおりである。実施例３−１と同様にして、実施例５−１〜５−４のＳｒフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観を評価した。結果を表７に示す。【０１２８】
各実施例のＳｒフェライト焼結磁石の組成を蛍光Ｘ線分析で測定した。Ｓｒフェライト焼結磁石全体を基準としたＮａ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｓｒの含有量を、それぞれＮａ２Ｏ，ＳｉＯ２，ＣａＯ，Ｆｅ２Ｏ３，ＳｒＯに換算して表８に示す（単位は質量％）。なお、Ｋは、検出されなかった。このＳｒフェライト焼結磁石は、上述の元素の他に、原料不純物に起因する微量成分を含んでいた。これらの不純物についても酸化物に換算したうえで、上述の各酸化物の含有量を算出した。【０１２９】
【表７】
2013183776.tif 000009
【０１３０】
【表８】
2013183776.tif 000010
【０１３１】
［フェライト焼結磁石の作製］
（実施例６−１〜６−６）
実施例１−１と同様にしてスラリーを得た。このスラリーに、炭酸ナトリウム粉末を添加した。このときの炭酸ナトリウムの添加量は、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、Ｎａ２Ｏ換算で０．３８質量％とした。その後、スラリーのスプレー乾燥を行って粒径が約１０μｍの顆粒を得たのち、当該粉末を大気中、表９に示す焼成温度（Ｔ１）で１時間焼成して、顆粒状のＳｒフェライト粒子を得た。焼成温度及びＳｒフェライト粒子のＢＥＴ法による比表面積は表９に示すとおりである。得られたＳｒフェライトの磁気特性を、振動試料型磁力計を用いて測定した。測定結果を表９に示す。【０１３２】
このＳｒフェライト粒子１３０ｇに対して、ソルビトールを１質量％、ＳｉＯ２粉末を０．６質量％、ＣａＣＯ３粉末を０．９質量％添加した後、ボールミルで湿式粉砕を２２時間行ってスラリーを調製した。固形分の濃度調整をしたスラリーを湿式磁場成形機に導入し、１２ｋＯｅの印加磁場中で成形して、円柱形状の成形体を得た。この成形体を、大気中、表９に示す焼成温度（Ｔ２）で１時間焼成して、実施例６−１〜６−６のフェライト焼結磁石を得た。【０１３３】
（実施例６−７）
炭酸ナトリウム粉末の代わりに、スラリーにポリカルボン酸ナトリウム塩型の分散剤を添加したこと、及びＦｅ２Ｏ３粉末としてＢＥＴ法による比表面積が９．３ｍ２／ｇのものを用いたこと以外は、実施例６−１と同様にして、実施例６−７のＳｒフェライト焼結磁石を作製した。このときのポリカルボン酸ナトリウム塩型の分散剤の添加量は、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、Ｎａ２Ｏ換算で０．３８質量％とした。得られたＳｒフェライト粒子のＢＥＴ法による比表面積及び磁気特性を表９に示す。また、焼成温度（Ｔ１）及び焼成温度（Ｔ２）は表９に示すとおりである。【０１３４】
（比較例６−１〜６−７）
スラリーに、炭酸ナトリウム粉末を添加しなかったこと以外は、実施例６−１と同様にして、各比較例のフェライト焼結磁石を作製した。各比較例で得られたＳｒフェライト粒子のＢＥＴ法による比表面積及び磁気特性を表９に示す。また、各比較例の焼成温度（Ｔ１）及び焼成温度（Ｔ２）は表９に示すとおりである。なお、比較例６−１と比較例６−２では、成形体を作製することができなかったため、Ｓｒフェライト焼結磁石を製造することができなかった。【０１３５】
【表９】
2013183776.tif 000011
【０１３６】
表９に示す各実施例及び比較例で得られたＳｒフェライト粒子の一次粒子の平均粒径を測定した。この結果、焼成温度Ｔ１が１１００℃以下の場合、平均粒径は全て０．２〜１μｍであった。これに対し、焼成温度Ｔ１が１２００℃以上の場合、平均粒径は１μｍを超えていた。【０１３７】
［フェライト焼結磁石の評価］
実施例３−１と同様にして、各実施例及び各比較例のフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観の評価を行った。これらの結果を表１０に示す。また、各実施例及び各比較例のフェライト焼結磁石の表面を目視で観察し、クラックの有無を目視で評価した（クラック評価）。クラックが発見されなかったものを「Ａ」、クラックが発見されたものを「Ｂ」と判定した。判定結果を表１０に示す。【０１３８】
【表１０】
2013183776.tif 000012
【０１３９】
各実施例のＳｒフェライト焼結磁石は、高い角型を有し、Ｂｒ＋１／３ＨｃＪの値が５．６９以上であることから、高いＢｒと高いＨｃＪとを兼ね備えることが確認された。また、各実施例のＳｒフェライト焼結磁石は良好な外観を有していた。【０１４０】
図１１は、実施例６−１〜６−７及び比較例６−２〜６−６の各Ｓｒフェライト焼結磁石の作製に用いたＳｒフェライト粒子の比表面積と、Ｓｒフェライト焼結磁石のＢｒ＋１／３ＨｃＪの値との関係を示すグラフである。図１１中、四角（□）のデータは炭酸ナトリウム粉末を添加して製造した場合のデータであり、三角（△）のデータは実施例６−７のデータである。白丸（○）のデータは、仮焼前にアルカリ金属化合物を添加せずに製造した場合のデータである。図１１に示すデータから、仮焼前にアルカリ金属化合物を添加して製造した場合に得られるＳｒフェライト焼結磁石は、アルカリ金属化合物を添加しないで製造した場合のＳｒフェライト焼結磁石に比べて、Ｓｒフェライト粒子の比表面積が同程度であっても、優れた磁気特性を有することが確認された。この要因としては、仮焼前にアルカリ金属化合物を添加することによって、Ｓｒフェライト粒子におけるＳｒフェライトの生成が促進されていることが考えられる。【０１４１】
［フェライト焼結磁石の作製］
（実施例７−１〜７−５，比較例７−１〜７−９）
実施例１−１と同様にしてスラリーを得た。このスラリーに、表１１及び表１２に示すアルカリ金属化合物を添加した。このときのアルカリ金属化合物の添加量は、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、Ｎａ２Ｏ換算で０．３８質量％とした。その後、スラリーのスプレー乾燥を行って粒径が約１０μｍの顆粒を得たのち、当該粉末を大気中、表１１及び表１２に示す焼成温度（Ｔ１）で１時間焼成して、各実施例及び各比較例の顆粒状のＳｒフェライト粒子を得た。得られたＳｒフェライトの磁気特性（σｓ：ｅｍｕ／ｇ）を、振動試料型磁力計を用いて測定した。測定結果を表１１及び表１２に示す。【０１４２】
【表１１】
2013183776.tif 000013
【０１４３】
【表１２】
2013183776.tif 000014
【０１４４】
表１１及び表１２に示す各実施例及び比較例で得られたＳｒフェライト粒子の一次粒子の平均粒径を測定した。この結果、焼成温度Ｔ１が１１００℃以下の場合、平均粒径は全て０．２〜１μｍであった。これに対し、焼成温度Ｔ１が１２００℃の場合、平均粒径は１μｍを超えていた。【０１４５】
表１１に示すとおり、アルカリ金属化合物Ａ，Ｂ，Ｃを用いた場合、低い焼成温度Ｔ１で、高い磁気特性を有するＳｒフェライト粒子を得ることができた。一方、表１２に示すとおり、アルカリ金属化合物Ｄ，Ｅ，Ｆを用いた場合、低い焼成温度Ｔ１で、高い磁気特性を有するＳｒフェライト粒子を得ることができなかった。【０１４６】
上述のとおり調製したＳｒフェライト粒子のうち、焼成温度（Ｔ１）９００℃で調製したＳｒフェライト粒子（実施例７−２）を用い、実施例３−１と同様にして成形体を作製した。この成形体を、大気中、表１３に示す焼成温度（Ｔ２）で１時間焼成して、実施例７−２−１〜７−２−３のフェライト焼結磁石を得た。また、実施例１−３で調製したＳｒフェライト粒子を用い、実施例３−１と同様にして成形体を作製した。この成形体を、大気中、表１３に示す焼成温度（Ｔ２）で１時間焼成して、実施例１−３−１〜１−３−２のフェライト焼結磁石を得た。【０１４７】
実施例３−１と同様にして、各実施例のフェライト焼結磁石の磁気特性及び外観の評価を行った。これらの結果を表１３に示す。【０１４８】
【表１３】
2013183776.tif 000015
【０１４９】
表１３に示すとおり、いずれの実施例においても、磁気特性が高く且つ良好な外観を有するフェライト焼結磁石を得ることができた。【０１５０】
［生成相の解析］
アルカリ金属化合物を添加しなかったこと以外は、実施例１−１と同様にして、スラリーのスプレー乾燥を行って、顆粒状の混合物を調製した（参考例１）。また、アルカリ金属化合物として、炭酸ナトリウム粉末、又はオルソ珪酸ナトリウムを用い、実施例１−１と同様にして、スラリーのスプレー乾燥を行って、顆粒状の混合物を調製した（参考例２〜４）。アルカリ金属化合物の添加量は、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、Ｎａ２Ｏ換算で表１４及び表１５に示すとおりとした。また、アルカリ金属化合物を添加しなかったこと以外は実施例１−１と同様にしてスラリーのスプレー乾燥を行って、顆粒状の混合物を調製した（参考例４）。【０１５１】
調製した顆粒状の混合物を空気中で昇温し、高温Ｘ線回折分析によって、昇温時の生成相を解析した。測定時の温度と、各温度で検出された結晶相を、表１４及び表１５に示す。【０１５２】
【表１４】
2013183776.tif 000016
【０１５３】
【表１５】
2013183776.tif 000017
【０１５４】
表１４及び表１５に示す結果から、アルカリ金属化合物を添加することによって、ＳｒＣＯ３の分解温度が低下するとともに、Ｓｒフェライトの生成が促進されることが確認された。【０１５５】
［熱分解温度の測定］
アルカリ金属化合物として、炭酸カリウム粉末、珪酸カリウム粉末、炭酸リチウム粉末、又はβナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩（市販品）を用い、実施例１−１と同様にしてスラリーのスプレー乾燥を行って、顆粒状の混合物を調製した（参考例５〜９）。アルカリ金属化合物の添加量は、Ｆｅ２Ｏ３粉末及びＳｒＣＯ３粉末の合計質量に対して、Ｎａ２Ｏ換算で表１６に示すとおりとした。【０１５６】
【表１６】
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【０１５７】
参考例１〜１０で調製した混合物の熱分解分析（ＴＧ）を行った。これらの結果を、図１３及び図１４に示す。この結果から、構成元素としてＮａ又はＫを含むアルカリ金属化合物を用いて調製した混合物からは、低い温度でＳｒフェライトが生成することが確認された。一方、ＬｉＣＯ３粉末を添加した参考例８では、Ｓｒフェライト生成の促進効果が見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明によれば、高い磁気特性と、高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を、簡便な工程で製造することが可能なＳｒフェライト焼結磁石の製造方法を提供することができる。また、高い磁気特性と高い信頼性を有するＳｒフェライト焼結磁石を提供することができる。さらに、高い効率と高い信頼性を有するモータ及び発電機を提供することができる。
【符号の説明】
【０１５９】
１０…フェライト焼結磁石、３０…モータ、３１…ハウジング、３２…ロータ、３３…ブラケット、３４，３５…軸受、３６…ロータ軸、３７…ロータコア。
【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６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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