(57)【要約】  希土類磁石用磁性材粒子及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子を含む磁石用組成物を準備する工程と、前記磁石用組成物を成形して成形体とする工程と、前記成形体を酸素存在下で熱処理する工程と、を有する希土類メタルボンド磁石の製造方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類磁石用磁性材粒子及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子を含む磁石用組成物を準備する工程と、
前記磁石用組成物を成形して成形体とする工程と、
前記成形体を酸素存在下で熱処理する工程と、
を有する希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項２】
前記熱処理を５００℃以下の温度で行う請求項１に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項３】
前記熱処理を前記希土類磁石用磁性材粒子が焼結しない温度で行う請求項１又は請求項２に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項４】
前記熱処理を５００℃以下の温度で行い、前記金属粒子が、銅（Ｃｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）の少なくともいずれかを含む請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項５】
前記熱処理を水蒸気を含む雰囲気中で行う請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項６】
前記熱処理の温度が、２５０℃以下である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項７】
前記希土類磁石用磁性材粒子が、サマリウム（Ｓｍ）を含む請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項８】
前記希土類メタルボンド磁石に含有するビッカース硬さＨｖが２００以下の金属の含有率が、１質量％〜６０質量％である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項９】
前記金属粒子が、銅（Ｃｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）の少なくともいずれかを含む請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項１０】
前記金属粒子の短径に対する長径の比が１〜３．５である請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
【請求項１１】
希土類磁石用磁性材粒子及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子を含む成形体を酸素存在下で熱処理してなる希土類メタルボンド磁石。
【請求項１２】
希土類磁石用磁性材粒子及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子を含む成形体の熱処理物であり、前記希土類磁石用磁性材粒子に含まれる成分の酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかを含む、希土類メタルボンド磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類メタルボンド磁石の製造方法及び希土類メタルボンド磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類元素を含む磁性材を用いた希土類磁石としては、磁性材を高温で焼結して得られる希土類焼結型磁石と、磁性材と結着材の混合物を成形して得られる希土類ボンド磁石とが知られている。
希土類焼結型磁石は、焼結による収縮が大きいため、寸法精度が低く、焼結後の後加工が必要になる。これに対し、希土類ボンド磁石は、成形して得られるため、希土類焼結型磁石に比べ、形状自由度に優れる。さらに、希土類ボンド磁石は、希土類焼結型磁石に比べ、寸法精度に優れるため、後加工を必要とせず、安価に作製できる。そのため、希土類ボンド磁石は、自動車、一般家電製品、通信機器、音響機器、医療機器、一般産業機器等に広く利用されている。【０００３】
希土類ボンド磁石の結着材としては、樹脂材料又は金属材料が主に用いられる。希土類ボンド磁石における結着材としての樹脂材料としては、例えば、下記特許文献１及び下記特許文献２に開示されるように、熱硬化性樹脂が知られている。また、希土類ボンド磁石における結着材としての金属材料としては、例えば、下記特許文献３及び下記特許文献４に開示されるように、Ｚｎ等の金属材料が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−２７３９１６号公報
【特許文献２】特開平１０−２７５７１８号公報
【特許文献３】特開２００９−０７６６３１号公報
【特許文献４】特開２０１７−０１０９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
希土類ボンド磁石は、耐熱性が求められる用途にも使用されている。耐熱性が求められる用途では、希土類ボンド磁石は、高温環境下での使用に耐え得る機械的強度（以下、高温下での強度とも称する）の改善に対する要求が高まっている。結着材として金属材料を用いる希土類ボンド磁石（希土類メタルボンド磁石）は、結着材として樹脂材料を用いる希土類ボンド磁石に比べると耐熱性に優れる傾向にあるが、よりいっそうの高温下での強度の向上が望まれている。【０００６】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高温下での強度に優れる希土類メタルボンド磁石の製造方法及び希土類メタルボンド磁石を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞希土類磁石用磁性材粒子及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子を含む磁石用組成物を準備する工程と、
前記磁石用組成物を成形して成形体とする工程と、
前記成形体を酸素存在下で熱処理する工程と、
を有する希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜２＞前記熱処理を５００℃以下の温度で行う＜１＞に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜３＞前記熱処理を前記希土類磁石用磁性材粒子が焼結しない温度で行う＜１＞又は＜２＞に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜４＞前記熱処理を５００℃以下の温度で行い、前記金属粒子が、銅（Ｃｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）の少なくともいずれかを含む＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜５＞前記熱処理を水蒸気を含む雰囲気中で行う＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜６＞前記熱処理の温度が、２５０℃以下である＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜７＞前記希土類磁石用磁性材粒子が、サマリウム（Ｓｍ）を含む＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜８＞前記希土類メタルボンド磁石に含有するビッカース硬さＨｖが２００以下の金属の含有率が、１質量％〜６０質量％である＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜９＞前記金属粒子が、銅（Ｃｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）の少なくともいずれかを含む＜１＞〜＜８＞のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜１０＞前記金属粒子の短径に対する長径の比が１〜３．５である＜１＞〜＜９＞のいずれか１項に記載の希土類メタルボンド磁石の製造方法。
＜１１＞希土類磁石用磁性材粒子及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子を含む成形体を酸素存在下で熱処理してなる希土類メタルボンド磁石。
＜１２＞希土類磁石用磁性材粒子及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子を含む成形体の熱処理物であり、前記希土類磁石用磁性材粒子に含まれる成分の酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかを含む、希土類メタルボンド磁石。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、高温下での強度に優れる希土類メタルボンド磁石の製造方法及び希土類メタルボンド磁石が提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の目的が達成されるのであれば、当該工程も含まれる。
本開示において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
【００１１】
＜希土類メタルボンド磁石の製造方法＞
本開示の希土類メタルボンド磁石の製造方法の一実施形態は、希土類磁石用磁性材粒子（以下、磁性材粒子とも称する）及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子（以下、金属粒子とも称する）を含む磁石用組成物を準備する工程と、前記磁石用組成物を成形して成形体とする工程と、前記成形体を酸素存在下で熱処理する工程と、を有する希土類メタルボンド磁石の製造方法である。
【００１２】
以下、磁性材粒子及び金属粒子を含む磁石用組成物を準備する工程を、磁石用組成物準備工程と称する。前記磁石用組成物を成形して成形体とする工程を、成形工程と称する。前記成形体を酸素存在下で熱処理する工程を、熱処理工程と称する。
本開示では、磁石用組成物の成形体の最高到達温度が８０℃以上となるように行う処理を「熱処理」と称する。
【００１３】
本開示の希土類メタルボンド磁石の製造方法によれば、高温下での強度に優れる希土類メタルボンド磁石が得られる。その理由は明らかではないが、以下のように考えることができる。
【００１４】
本開示の希土類メタルボンド磁石の製造方法では、酸素存在下で磁石用組成物の成形体の熱処理を行う。これにより、磁性材粒子と金属粒子との境界で、磁性材粒子に含まれる成分（例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性材粒子に含まれるＦｅ）の酸化物及び水酸化物の生成量が、相対的に増加する傾向がみられる。この傾向は、不活性ガス雰囲気下における熱処理ではみられないものである。そして、この相対的に増加した酸化物及び水酸化物が、希土類メタルボンド磁石の強度の向上に寄与していると推測される。
【００１５】
本開示の方法では、上記熱処理を磁性材粒子が焼結しない温度で行うことが好ましい。充分な磁気特性を確保する観点からは、上記熱処理を５００℃以下の温度で行うことが好ましい。これにより、磁性材粒子（例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性材粒子）の分解が抑制され、良好な磁気特性が維持される傾向にある。
【００１６】
（１）磁石用組成物準備工程
磁石用組成物準備工程は、磁性材粒子と金属粒子とを含む磁石用組成物を準備できるものであれば、その方法は特に限定されるものではない。例えば、磁性材粒子と金属粒子とを混合して磁石用組成物を調製してもよい。
磁性材粒子と金属粒子とを混合して磁石用組成物を調製する場合、磁石用組成物の調製は、例えば、ミキシングシェーカー、タンブラーミキサー、Ｖ型混合機、ダブルコーン型混合機、リボン型混合機、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の公知の混合装置を用いて行ってもよい。
【００１７】
−磁性材粒子−
磁性材粒子は、希土類元素を含む磁性材粒子であれば、その種類は特に限定されない。例えば、希土類元素としてＳｍ（サマリウム）を含む磁性材粒子、及び希土類元素としてＮｄ（ネオジム）を含む磁性材粒子が挙げられる。磁石用組成物に含まれる磁性材粒子は、１種のみであっても、２種以上の組み合わせであってもよい。
【００１８】
Ｓｍを含む磁性材粒子としては、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ磁性材粒子（Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３、ＳｍＦｅ７Ｎｘ等）、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｂ磁性材粒子（Ｓｍ２Ｆｅ１４Ｂ、Ｓｍ１５Ｆｅ７７Ｂ５等）、Ｓｍ−Ｃｏ磁性材粒子（ＳｍＣｏ５、Ｓｍ２Ｃｏ１７等）、Ｓｍ−Ｃｏ−Ｎ磁性材粒子（Ｓｍ２Ｃｏ１７Ｎｘ等）、Ｓｍ−Ｃｏ−Ｂ磁性材粒子（Ｓｍ１５Ｃｏ７７Ｂ５等）などが挙げられる。
Ｎｄを含む磁性材粒子としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁性材粒子（Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ等）などが挙げられる。
【００１９】
Ｓｍを含む磁性材粒子の中でも、保磁力及び磁束密度のバランスに優れる観点で、Ｓｍ−Ｆｅ―Ｎ磁性材粒子が好ましい。
ここで、Ｓｍ−Ｆｅ―Ｎ磁性材粒子とは、Ｓｍ（サマリウム）、Ｆｅ（鉄）及びＮ（窒素）を含む磁性材粒子を意味する。
【００２０】
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ磁性材粒子は、Ｓｍ、Ｆｅ及びＮ以外に、他の元素を含有していてもよい。他の元素としては、Ｇａ、Ｎｄ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃａ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙ、Ｔｈ等が挙げられる。これら他の元素は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。他の元素は、Ｓｍ、Ｆｅ及びＮを５０質量％以上で含有する磁石相の相構造の一部と置換されていて導入されていてもよく、挿入されて導入されていてもよい。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ磁性材粒子が、Ｓｍ、Ｆｅ及びＮ以外の元素を含有する場合、Ｓｍ、Ｆｅ及びＮの総量が全体の５０質量％以上であることが好ましい。
【００２１】
磁性材粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）は、特に限定されず、１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１μｍ〜５０μｍであることがより好ましく、１μｍ〜２０μｍであることがさらに好ましい。
磁性材粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置により測定された体積基準の粒度分布において、小径側からの累積が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）として測定することができる。
【００２２】
磁性材粒子の形状は特に限定されず、例えば、不規則形状であることが挙げられる。磁性材粒子の形状が、不規則形状であることで、後述の成形体とする場合に、空隙が減少し、機械的強度が向上した希土類メタルボンド磁石が得られる傾向がある。不規則形状を有する磁性材粒子の短径に対する長径の比（長径／短径）は、特に限定されるものではない。より機械的強度が向上しやすい観点から、長径／短径の比の下限値は、１以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましく、２以上であることがさらに好ましい。また、磁石用組成物中での分散性等の観点から、長径／短径の比の上限値は、３．５以下であることが好ましく、３以下であることがより好ましい。
【００２３】
磁性材粒子の形状、長径、及び短径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等による観察によって測定できる。具体的には、磁性材粒子の長径は、磁性材粒子の撮影像を観察したときに、磁性材粒子表面の任意の点ａから、点ａと異なる任意の点ｂまでの距離が最長となる線分の長さとする。磁性材粒子の短径は、長径に垂直であって、磁性材粒子表面の二点を結ぶ線分のうち、長さが最長となる線分の長さとする。そして、長径／短径の比は、上記で撮影した画像より、１００個の粒子を抽出し、各粒子の長径及び短径のそれぞれの算術平均値を算出し、その算術平均値の比として求められる。
【００２４】
磁石用組成物における磁性材粒子の含有率は、特に限定されない。充分な磁気特性の確保と高温下での強度の向上とのバランスの観点から、磁石用組成物全体の４０質量％以上〜９９質量％であることが好ましい。強度の観点からは、磁性材粒子の含有率は、磁石用組成物全体の９０質量％以下であることがより好ましく、８５質量％以下であることがさらに好ましく、８０質量％以下であることが特に好ましい。また、希土類メタルボンド磁石の磁気特性を確保する観点からは、磁性材粒子の含有率は、磁石用組成物全体の５０質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることがさらに好ましく、７０質量％以上であることが特に好ましい。
【００２５】
−金属粒子−
金属粒子は、ビッカース硬さＨｖが２００以下であり、結着材として機能するものであれば、その種類は特に制限されない。金属粒子のビッカース硬さＨｖが２００以下であると、金属粒子が充分に軟らかいため、磁気特性を確保しつつ、強度に優れる希土類メタルボンド磁石が得られやすい傾向にある。
金属粒子のビッカース硬さＨｖの下限値は、特に限定されるものではない。金属粒子のビッカース硬さＨｖの下限値は、例えば、１０以上であってもよく、３０以上であってもよい。また、磁性材粒子との結着性の観点で、ビッカース硬さＨｖの上限値は、１５０以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましい。
【００２６】
金属粒子の種類は、特に限定されない。金属粒子としては、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、錫（Ｓｎ）、及びインジウム（Ｉｎ）の金属の単体の粒子、並びにこれら金属の合金の粒子が挙げられる。これらの金属粒子は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、金属粒子は、銅（Ｃｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
本開示において「金属粒子」とは、希土類元素を含まない金属又は合金の粒子を意味する。
【００２７】
金属粒子は、下記に示す理由から、Ｃｕを含むことがより好ましい。
（１）金属粒子の含有率（質量基準）を変更せずに比重の大きい金属粒子を用いて、目的とする大きさの磁石を作製する場合に、磁石全体に対する磁性材粒子の割合（体積比）を大きくできる。そのため、質量基準での含有率を変更せずに、比重の大きい金属粒子を用いた場合、希土類メタルボンド磁石は磁気特性を確保しやすくなる。
（２）Ｃｕは延性が高いため、これを金属粒子としてを用いると、磁石用組成物を成形して得られる成形体中の磁性材粒子と金属粒子が最密充填されやすくなり、成形体の密度が向上する。さらに、Ｃｕは摺動性に優れる（摩擦抵抗が低い）ため、成形に用いる金型の長寿命化にも繋がる。
（３）金属粒子としてＣｕを用いると、得られる磁石の熱膨張率が鉄（Ｆｅ）の熱膨張率に近くなる。そのため、磁石を適用する部位に鉄製の部材が用いられている場合、得られる熱膨張率が好ましいものとなる。
【００２８】
ビッカース硬さＨｖの測定方法は、以下のとおりである。ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４（２００９）に準じて、マイクロビッカース硬さ試験機（株式会社ミツトヨ製：ＨＭ−２００Ｂ）を用いて、予め定められた試験力にて試験体の表面に押圧し、その際に形成されたくぼみの対角線長さから試験体の硬度を算出する。
なお、希土類メタルボンド磁石に含まれる金属成分から、原料となった磁石用組成物に含まれる金属粒子の成分を特定してもよい。例えば、測定対象となる希土類メタルボンド磁石に対し、走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製：ＪＳＭ−ＩＴ１００）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）により元素分析を行って、希土類メタルボンド磁石に含まれる金属の種類を特定することで、原料となった磁石用組成物に含まれる金属粒子のビッカース硬さＨｖを推定することができる。
【００２９】
金属粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）は、特に限定されず、１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１０μｍ〜８０μｍであることがより好ましく、２０μｍ〜７０μｍであることがさらに好ましい。
金属粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）は、磁性材粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）と同様にして測定することができる。
【００３０】
金属粒子の形状は特に限定されず、例えば、不規則形状であることが挙げられる。金属粒子の形状が不規則形状であることで、後述の成形体とする場合に、空隙が少なくなり、強度に優れる希土類メタルボンド磁石が得られる傾向がある。不規則形状を有する金属粒子の短径に対する長径の比（長径／短径）は、特に限定されるものではない。より機械的強度が向上しやすい観点から、長径／短径の比の下限値は、１以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましく、２以上であることがさらに好ましい。また、磁石用組成物中での分散性等の観点から、長径／短径の比の上限値は、３．５以下であることが好ましく、３以下であることがより好ましい。金属粒子の形状、長径、短径、及び長径／短径の比は、前述の磁性材粒子の形状、長径、短径、及び長径／短径の比の測定と同様の方法により測定できる。
【００３１】
磁石用組成物における金属粒子の含有率は、特に限定されない。磁気特性の確保と高温下での強度の向上のバランスとの観点から、金属粒子の含有率は、磁石用組成物全体の１質量％〜６０質量％であることが好ましい。高温下での強度に優れる希土類メタルボンド磁石が得られる観点から、金属粒子の含有率は、磁石用組成物全体の１０質量％以上であることがより好ましく、１５質量％以上であることがさらに好ましく、２０質量％以上であることが特に好ましい。また、希土類メタルボンド磁石の磁気特性を確保する観点から、金属粒子の含有率は、磁石用組成物全体の５０質量％以下であることがより好ましく、４５質量％以下であることがさらに好ましく、４０質量％以下であることが特に好ましい。
【００３２】
特定金属粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）は、磁性材粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）と同様にして測定することができる。
【００３３】
（樹脂成分）
磁石用組成物は、樹脂を含んでもよい。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が挙げられる。得られる希土類メタルボンド磁石の耐熱性及び耐油性の観点からは、磁石用組成物は樹脂を含まないか、樹脂の含有率が磁石用組成物全体の１０質量％以下であることが好ましい。
【００３４】
（２）成形工程
成形工程は、所望の成形体が得られるのであれば、その方法は特に限定されない。成形方法は、成形性の観点で、圧縮成形法であることが好ましい。圧縮成形する場合の圧力は、特に限定されず、圧力が高いほど高磁束密度及び高強度の希土類メタルボンド磁石が得られる傾向にある。一方、生産性の観点からは、圧縮成形する場合の圧力は低いことが好ましい。このため、圧縮成形する場合の圧力は、例えば、５００ＭＰａ〜２５００ＭＰａであってもよい。量産性及び金型寿命の観点から、圧縮成形する場合の圧力は、７００ＭＰａ〜１５００ＭＰａであることがより好ましい。
【００３５】
成形工程で得られる成形体の密度（成形体全体の密度）は、特に限定されず、原料となる磁石用組成物の真密度に対して、７５％〜９０％であることが好ましく、８０％〜９０％であることがより好ましい。成形体の密度が磁石用組成物の真密度に対して、７５％〜９０％の範囲であると、磁気特性が良好で、機械的強度に優れる希土類メタルボンド磁石が得られる傾向にある。
【００３６】
成形工程で金型を使用する場合、金型を加熱して成形してもよく、金型を加熱しないで成形してもよい。金型を加熱して成形する場合、金型の加熱温度は、特に限定されない。例えば、金型の加熱温度は、１００℃〜３００℃であることが好ましく、１５０℃〜２５０℃であることがより好ましい。なお、金型の加熱は、成形工程で得られた成形体に対して行う「熱処理」とは異なるものである。
【００３７】
（３）熱処理工程
熱処理工程では、成形工程で得られた成形体を、酸素存在下（つまり、酸素を含む雰囲気中で熱処理する）で熱処理する。熱処理の方法は、特に限定されない。例えば、加熱炉等の公知の装置を用いて行うことができる。熱処理が行われる「酸素を含む雰囲気」は、酸素が存在する雰囲気であれば、特に制限されない。例えば、酸素ガスを供給して行ってもよく、大気中で行ってもよい。経済的な観点からは、大気中（一般的には、水分を除く成分中の酸素濃度が約２３質量％）で行うことが好ましい。
【００３８】
酸素が存在する雰囲気中の酸素濃度（水分を除く成分中の濃度、以下同様）は、特に限定されるものではない。熱処理による酸化物及び水酸化物の生成を促進する観点からは、酸素濃度は、例えば、１０質量％以上であってもよい。酸化物及び水酸化物の過剰な生成を抑制する観点からは、酸素濃度は、例えば、４０質量％以下であってもよい。
【００３９】
熱処理工程は、水蒸気を含む雰囲気中で行う（つまり、酸素と水蒸気を含む雰囲気中で行う）ことが好ましい。
上述したように、酸素を含む雰囲気中で熱処理を行うと、磁石用組成物に含まれる水分と、磁性材粒子の成分とが反応して水酸化物及び酸化物が生成すると考えられる。ここで、酸素に加えて水蒸気をさらに含む雰囲気中で熱処理を行うと、磁石用組成物に含まれる水分と、水蒸気と、磁性材粒子の成分とが反応して水酸化物及び酸化物の生成がより促進されると考えられる。その結果、得られる希土類メタルボンド磁石の強度がより向上すると考えられる。
【００４０】
水蒸気を含む雰囲気中の水蒸気の濃度は、特に限定されない。希土類メタルボンド磁石中の水酸化物及び酸化物の生成を促進する観点からは、例えば、相対湿度として１０％以上であることが好ましい。一方、希土類メタルボンド磁石中の水酸化物及び酸化物の生成量が多くなりすぎて、希土類メタルボンド磁石の強度が低下するのを抑制する観点からは、水蒸気の濃度は、例えば、相対湿度として８０％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましい。
【００４１】
熱処理は、減圧下又は加圧下で行っても、大気圧下で行ってもよい。経済的な観点からは、大気圧下で行うことが好ましい。
【００４２】
熱処理の温度は、特に限定されない。磁性材粒子が熱分解したり、金属粒子が溶融して磁性材粒子中に拡散したりして、磁気特性が低下するのを避ける観点からは、熱処理の温度は高すぎないことが好ましい。そのため、磁気特性を確保しつつ、高温下での強度に優れる希土類メタルボンド磁石が得られる観点で、熱処理の温度は、５００℃以下であることが好ましく、４００℃以下であることがより好ましく、２５０℃以下であることがさらに好ましく、２００℃以下であることが特に好ましい。また、熱処理の効果をより高める観点で、熱処理の温度の下限値は、１００℃以上であることが好ましく、１５０℃以上であることがより好ましく、１８０℃以上であることがさらに好ましい。なお、本開示における熱処理の温度は、最高到達温度を表す。
【００４３】
熱処理の時間（最高到達温度での保持時間）は、特に限定されない。充分な熱処理の効果を得る観点からは、熱処理の時間は、１０分以上であることが好ましく、３０分以上であることがより好ましく、１時間以上であることがさらに好ましい。量産性の観点からは、熱処理の時間は、１００時間以下であることが好ましい。
【００４４】
熱処理工程において、最高到達温度に到達するまでの昇温速度は、特に限定されない。昇温速度の下限値は、例えば、２℃／分以上であってもよく、５℃／分以上であってもよい。昇温速度の上限値は、例えば、２０℃／分以下であってもよく、１５℃／分以下であってもよい。
【００４５】
熱処理の終了後、成形体は、成形体の温度が室温（例えば、２５℃）になるまで冷却される。冷却速度は、特に限定されない。冷却速度の下限値は、例えば、２℃／分以上であってもよく、５℃／分以上であってもよい。また、冷却速度の上限値は、例えば、２０℃／分以下であってもよく、１５℃／分以下であってもよい。
【００４６】
以上の工程を経ることで、高温下での強度に優れる希土類メタルボンド磁石が得られる。
【００４７】
上記方法により得られる希土類メタルボンド磁石に含まれる金属の含有率は、特に限定されない。磁気特性の確保と高温下での強度の向上のバランスの観点からは、希土類メタルボンド磁石全体の１質量％〜６０質量％であることが好ましい。高温下での強度に優れる希土類メタルボンド磁石が得られる観点からは、金属の含有率は、希土類メタルボンド磁石全体の１０質量％以上であることがより好ましく、１５質量％以上であることがさらに好ましく、２０質量％以上であることが特に好ましい。また、希土類メタルボンド磁石の磁気特性を確保する観点からは、金属の含有率は、希土類メタルボンド磁石全体の５０質量％以下であることがより好ましく、４５質量％以下であることがさらに好ましく、４０質量％以下であることが特に好ましい。
【００４８】
＜希土類メタルボンド磁石（１）＞
本開示の希土類メタルボンド磁石の一実施形態は、希土類磁石用磁性材粒子及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子を含む成形体を酸素存在下で熱処理してなる希土類メタルボンド磁石である。
【００４９】
＜希土類メタルボンド磁石（２）＞
本開示の希土類メタルボンド磁石の別の一実施形態は、希土類磁石用磁性材粒子及びビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子を含む成形体の熱処理物であり、前記希土類磁石用磁性材粒子に含まれる成分（例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性材粒子に含まれるＦｅ）の酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかを含む、希土類メタルボンド磁石である。
【００５０】
上記実施形態の希土類メタルボンド磁石は、磁気特性を確保しつつ、高温下での強度に優れている。この理由は必ずしも明らかではないが、磁性材粒子と金属粒子を含む成形体の熱処理によって生成した酸化物及び水酸化物の少なくともいずれかが、磁性材粒子の接合強度の向上に寄与していることが考えられる。
【００５１】
上記実施形態の希土類メタルボンド磁石における磁性材粒子、金属粒子及びこれらを含む成形体、熱処理条件の詳細及び好ましい態様は、上述した実施形態の希土類メタルボンド磁石の製造方法に記載したものを適用できる。
【００５２】
本開示の希土類メタルボンド磁石は、上記のように、磁気特性を確保しつつ、高温下での強度に優れるため、耐熱性が要求される用途にも好ましく適用できる。また、本開示の希土類メタルボンド磁石は、結着材として金属粒子を用いているため、結着材として主に樹脂を用いる希土類メタルボンド磁石に比べて耐熱性及び耐油性にも優れている。そのため、本開示の希土類メタルボンド磁石は、耐熱性及び耐油性が要求される用途にも好ましく適用できる。
【実施例】
【００５３】
以下に実施例を挙げて本発明の実施形態をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を、意味するものとする。【００５４】
（磁石用組成物の調製）
磁性材粒子としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ磁性材粒子（住友金属鉱山株式会社製、体積平均粒子径２μｍ〜５μｍ）と、金属粒子として表１に示す金属粒子を準備した。そして、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ磁石用粒子と金属粒子とを、表１に示す配合量（単位：質量部）で混合することにより、磁石用組成物を調製した。なお、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ磁石用粒子と銅粒子との混合は、撹拌装置を用いて、約５０回転／分にて３０分間で行った。【００５５】
表１中の略称は以下のとおりである。
「Ｃｕ１」：銅粒子（福田金属箔粉工業株式会社製「Ｃｕ−Ｓ−１００」、銅箔粉、長径／短径の比：２．３、ビッカース硬さＨｖ：１００、体積平均粒子径：４５μｍ）
「Ｃｕ２」：銅粒子（日本アトマイズ加工株式会社製「Ｃｕ−３２５」、水アトマイズ粉、長径／短径の比：１．５、ビッカース硬さＨｖ：１００、体積平均粒子径：４５μｍ）
「Ｃｕ３」：銅粒子（日本アトマイズ加工株式会社製「Ｃｕ−Ａ」、水アトマイズ粉、長径／短径の比：１．３、ビッカース硬さＨｖ：１００、体積平均粒子径：６０μｍ）
「Ｃｕ４」：銅粒子（福田金属箔粉工業株式会社製「ＣＥ−１５」、長径／短径の比：３．５、ビッカース硬さＨｖ：１００、体積平均粒子径：４５μｍ）
「Ｆｅ」：鉄粒子（ヘガネス株式会社製、水アトマイズ粉、長径／短径の比：１．３、ビッカース硬さＨｖ：２００、体積平均粒子径：１００μｍ）【００５６】
（成形体の作製）
得られた磁石用組成物を、油圧プレス機を用いて、２０００ＭＰａの圧力で圧縮成形を行い、外径１１．３ｍｍ×高さ１０ｍｍの円柱形状の圧縮成形体を作製した。【００５７】
（熱処理）
得られた圧縮成形体に対し、大気圧、酸素存在下（酸素濃度２３質量％、相対湿度６０％）、及び表１に示す条件で、熱処理を行い、希土類メタルボンド磁石を得た。なお表１に示す熱処理では、磁石用組成物の焼結は生じない。
サンプルＮｏ．１の圧縮成形体は熱処理を行わず、２５℃で１時間放置した。サンプルＮｏ．２０の圧縮成形体は、熱処理を窒素雰囲気中で行った。【００５８】
（評価）
−残留磁束密度Ｂｒ−
残留磁束密度Ｂｒは、以下のようにして評価を行った。
磁化特性測定装置（理研電子株式会社製、ＢＨＵ−６０Ｓ）を使用して、上記で作製した希土類メタルボンド磁石の試験片を、室温（２５℃）にて、高さ方向から電磁石で磁場を印加した。そして、サーチコイルにより、磁力を検出されたときの残留磁束密度の値（Ｂｒ）から算出して、残留磁束密度評価を行った。【００５９】
−２００℃における圧壊強度−
２００℃における圧壊強度は、以下のようにして評価を行った。
万能圧縮試験機（株式会社島津製作所製、ＡＧ−１０ＴＢＲ）を使用して、上記で作製した希土類メタルボンド磁石の試験片を、２００℃に加熱して、高さ方向から圧縮圧力を印加した。そして、圧縮圧力により、試験片が破壊されたときの圧縮圧力の最大値から圧壊強度（ＭＰａ）を算出して、圧壊強度の評価を行った。【００６０】
【表１】
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【００６１】
【表２】
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【００６２】
表２に示すように、磁性材粒子と、ビッカース硬さＨｖが２００以下の金属粒子とを含む成形体を酸素存在下で熱処理して得られる実施例の希土類メタルボンド磁石は、熱処理を実施していない比較例（サンプルＮｏ．１）の希土類メタルボンド磁石及び熱処理を窒素雰囲気下で実施した比較例（サンプルＮｏ．２２）の希土類メタルボンド磁石と比較して、高温下での強度に優れている。【００６３】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。  
【国際調査報告】
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