(57)【要約】【課題】  希土類磁石焼結用治具の変形や成形体への悪影響を抑制しつつ、希土類元素を含む付着物を簡単に除去する。【解決手段】  水分を含むとともに室温を超える温度の加熱雰囲気に希土類磁石焼結用治具をさらす。前記加熱雰囲気の水蒸気圧は１０ｋＰａ以上、好ましくは２０ｋＰａ以上より好ましくは３０ｋＰａ以上である。前記加熱雰囲気に希土類磁石焼結用治具をさらした後、前記希土類磁石焼結用治具に圧縮空気を吹き付けてもよい。前記圧縮空気に硬質粒子が含まれてもよい。また、希土類磁石の焼結工程において用いた希土類磁石焼結用治具を、水分を含むとともに室温を超える温度の加熱雰囲気にさらした後、前記希土類磁石焼結用治具を次の希土類磁石の焼結工程において再利用する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を含むとともに室温を超える温度の加熱雰囲気に希土類磁石焼結用治具をさらすことを特徴とする希土類磁石焼結用治具の清浄方法。
【請求項２】
前記加熱雰囲気の水蒸気圧が１０ｋＰａ以上であることを特徴とする請求項１記載の希土類磁石焼結用治具の清浄方法。
【請求項３】
前記加熱雰囲気の水蒸気圧が２０ｋＰａ以上であることを特徴とする請求項２記載の希土類磁石焼結用治具の清浄方法。
【請求項４】
前記室温を超える温度が５０℃以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の希土類磁石焼結用治具の清浄方法。
【請求項５】
前記加熱雰囲気に希土類磁石焼結用治具をさらした後、前記希土類磁石焼結用治具に圧縮空気を吹き付けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の希土類磁石焼結用治具の清浄方法。
【請求項６】
前記圧縮空気に硬質粒子が含まれることを特徴とする請求項５記載の希土類磁石焼結用治具の清浄方法。
【請求項７】
前記加熱雰囲気に希土類磁石焼結用治具をさらした後、前記希土類磁石焼結用治具を所定温度で乾燥処理することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の希土類磁石焼結用治具の清浄方法。
【請求項８】
希土類磁石の焼結工程において用いた希土類磁石焼結用治具を、水分を含むとともに室温を超える温度の加熱雰囲気にさらした後、前記希土類磁石焼結用治具を次の希土類磁石の焼結工程において再利用することを特徴とする希土類磁石の製造方法。
【請求項９】
前記加熱雰囲気にさらした後の前記希土類磁石焼結用治具を所定温度で乾燥処理し、その後、前記次の希土類磁石の焼結工程に再利用することを特徴とする請求項８記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項１０】
前記希土類磁石が、少なくともＮｄ、Ｆｅ及びＢを含有することを特徴とする請求項８又は９記載の希土類磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類磁石焼結用治具の清浄方法に関し、さらには希土類磁石焼結用治具を用いる希土類磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類焼結磁石、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、磁気特性に優れていること、主成分であるＮｄが資源的に豊富で比較的安価であること等の利点を有することから、近年、その需要は益々拡大する傾向にある。このような状況から、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性を向上するための研究開発や、品質の高い希土類焼結磁石を製造するための製造方法の改良等が各方面において進められている。
【０００３】
希土類焼結磁石は、一般的には以下のように製造される。すなわち、先ず、希土類元素等を主成分とする原料合金を水素粉砕及び／又は機械的粉砕により粗粉砕した後、気流式粉砕機等により微粉砕し、原料合金微粉末を作製する。次に、原料合金微粉末を磁場中で圧縮成形し、成形体を得る。次に、この成形体を焼結炉において例えば１０００℃〜１３００℃で焼結処理し、例えば５００℃〜９００℃で時効処理することにより、希土類焼結磁石が製造される。
【０００４】
希土類焼結磁石の量産焼結工程においては、通常、例えば特許文献１（特開２０００−３１５６１１号公報）に記載されるような焼結ケース内に成形体を複数個配置し、この状態で焼結炉にて一括して焼結処理を行っている。また、生産効率を考慮して、焼結炉に複数個の焼結ケースを配置して一括して焼結処理することも可能である。焼結処理の際、焼結ケースの底面に、成形体の焼結ケースへの付着防止や焼結ケースの繰り返しの使用を考慮して、敷板を配置することがある。焼結ケースや敷板等のように、希土類焼結磁石の焼結工程に用いられる治具を、希土類磁石焼結用治具と称する。希土類磁石焼結用治具の材質としては、耐熱性や熱伝導性等の観点から、一般にはＳＵＳ３０４等のステンレス、モリブデン等が用いられている。これら希土類磁石焼結用治具は、複数回の焼結処理に繰り返し使用されている。
【０００５】
ところで、前述の希土類磁石焼結用治具を用いてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の成形体を焼結処理すると、焼結処理時に成形体が希土類磁石焼結用治具に様々な悪影響を及ぼす。例えば、成形体の希土類磁石焼結用治具への付着については、例えば鉄粉、カーボン等の敷粉を希土類磁石焼結用治具と成形体との間に散布することで抑制可能であるが、成形体から発生するＮｄ等の希土類元素の蒸気の付着を抑制することは非常に難しい。そして、焼結処理の終了後、Ｎｄが付着した希土類磁石焼結用治具を大気中に放置しておくと、Ｎｄ成分の一部は大気中の水分や酸素と反応して、Ｎｄ酸化物（Ｎｄ２Ｏ３）やＮｄ水酸化物（Ｎｄ（ＯＨ）３）へ変化する。このようにＮｄ、Ｎｄ酸化物、Ｎｄ水酸化物が付着した希土類磁石焼結用治具を焼結処理にそのまま再利用すると、焼結処理の高温によって前記付着物から水分等が発生し、酸化による磁気特性の劣化や、成形体を変形させる等の悪影響を及ぼす。
【０００６】
そこで、希土類磁石焼結用治具に付着したＮｄ化合物等を、焼結処理前に除去しておく必要があるが、付着物の除去は難しい。付着物においてはＮｄ金属成分が残留しており、このＮｄ金属成分とＮｄ酸化物とが混在して付着物を形成しているためと推測される。希土類磁石焼結用治具の付着物を除去する一般的な方法としてはブラスト処理が知られているが、ブラスト処理にて希土類磁石焼結用治具の付着物を除去しようとすると、非常に強い圧力が必要となり、希土類磁石焼結用治具を変形させるおそれがある。
【０００７】
この対策として、例えば特許文献２においては、Ｒ化合物及び／又はＲメタルが付着したＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石用焼結治具を水素雰囲気中に存置した後、前記焼結治具を清浄化処理するＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石用焼結治具の清浄方法が提案されている。特許文献２記載の発明によれば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石用焼結治具に付着したＲ化合物及び／又はＲメタルの簡易かつ効果的に除去するとされる。
【特許文献１】特開２０００−３１５６１１号公報
【特許文献２】特開２００１−４９３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２記載の方法では取扱いの難しい水素を使用するため、水素を安全に供給し排気するために特殊な装置が必要となり、コストの上昇を招く。また、特許文献２記載の方法で清浄化処理した後の希土類磁石焼結用治具に水素が残留している場合、このような希土類磁石焼結用治具を再度焼結処理に利用すると、成形体（焼結体）を脆化させるおそれもある。また、Ｎｄ水素化物は、非常に活性であるため取り扱いに注意が必要である。
【０００９】
そこで本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、希土類磁石焼結用治具の変形や成形体への悪影響を抑制しつつ、希土類元素を含む付着物を簡単に除去することが可能な希土類磁石焼結用治具の清浄方法を提供することを目的とする。また、本発明は、前記清浄方法により清浄化処理された希土類磁石焼結用治具を用いる希土類焼結磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の問題を解決するために、本発明に係る希土類磁石焼結用治具の清浄方法は、水分を含むとともに室温を超える温度の加熱雰囲気に希土類磁石焼結用治具をさらすことを特徴とする。
【００１１】
本発明の希土類磁石焼結用治具の清浄方法は、希土類元素を含む付着物を希土類磁石焼結用治具から剥離し、又は弱い力で剥離可能な状態として、除去する方法である。本発明では、希土類磁石焼結用治具を水分を含み室温を超える加熱雰囲気にさらすことによって、付着物に含まれる希土類酸化物の希土類水酸化物への変化を促進させる。希土類元素がＮｄである場合を例に挙げると、水分を含み室温を超える温度の加熱雰囲気にさらしたときのＮｄ酸化物からＮｄ水酸化物への変化は、下記式（１）で表される。また、水分を含み室温を超える温度の加熱雰囲気にさらすことで、Ｎｄ酸化物からＮｄ水酸化物への変化のみならず、Ｎｄ金属成分からＮｄ水酸化物への反応も促進される。Ｎｄ酸化物からＮｄ水酸化物へ変化する際に体積膨張し、付着物が粉化するので、その結果、付着物は希土類磁石焼結用治具表面から剥離するか、又は非常に弱い力で剥離可能な状態とされる。
【００１２】
Ｎｄ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ→２Ｎｄ（ＯＨ）３  …（１）
【００１３】
なお、上記式（１）に示す反応は室温雰囲気でも起きるものの、反応速度は極めて遅く数ヶ月を有する場合がある。つまり、清浄化処理に長時間を要するので、実際の量産製造工程の一環として希土類磁石焼結用治具の清浄化処理を考えると現実的でない。これに対し本発明では、室温を超える温度の加熱雰囲気にさらすことでＮｄ水酸化物への反応を著しく促進し、清浄化処理に要する時間は短時間でよい。
【００１４】
また、本発明に係る希土類磁石の製造方法は、希土類磁石の焼結工程において用いた希土類磁石焼結用治具を、水分を含むとともに室温を超える温度の加熱雰囲気にさらした後、前記希土類磁石焼結用治具を次の希土類磁石の焼結工程において再利用することを特徴とする。
【００１５】
前記清浄方法によって希土類磁石焼結用治具から希土類元素を含む付着物を除去することで、付着物に起因する磁石への悪影響を抑制しつつ、希土類磁石の焼結処理に希土類磁石焼結用治具を再利用できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の希土類磁石焼結用治具の清浄方法によれば、希土類磁石焼結用治具表面に付着した付着物を剥離するか、極めて弱い力で剥離可能な状態とするので、付着物の除去処理の際に治具に加える衝撃等を従来に比べて大幅に緩和することができる。したがって、本発明によれば、付着物の除去処理に起因する希土類磁石焼結用治具の変形を抑制しつつ、付着物を確実且つ極めて容易に除去することができる。また、本発明によれば、付着物の除去処理に起因する希土類磁石焼結用治具の変形が抑制されるので、希土類磁石焼結用治具の使用可能回数を増加させ、希土類磁石焼結用治具の長寿命化を実現できる。さらに、本発明の希土類磁石焼結用治具の清浄方法においては、取扱いの難しい水素等を使用しないので、装置に要するコストの増大を最小限に抑えることができる。
【００１７】
本発明の希土類磁石の製造方法によれば、希土類磁石焼結用治具を繰り返して再利用する場合であっても、希土類磁石焼結用治具に付着した付着物に起因する悪影響を抑制しつつ、安定した品質の希土類磁石を製造することができる。また、前記清浄方法を採用することで、希土類磁石焼結用治具の長寿命化を図るとともに、清浄化処理に必要な装置が安価であるので、希土類磁石の製造コストの上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した希土類磁石焼結用治具の清浄方法及び希土類焼結磁石の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
本発明の清浄方法は、水分を含むとともに室温を超える温度の加熱雰囲気に希土類磁石焼結用治具（以下、単に焼結用治具と称する。）をさらすことにより、焼結用治具に付着した付着物を剥離又は弱い力で剥離可能な状態とする。本発明の清浄方法は、雰囲気の湿度制御及び温度制御可能な装置、例えば恒温恒湿槽を利用して行うことができる。加熱雰囲気中の水分量は、処理時間等によって適宜定めればよいが、例えば加熱雰囲気の水蒸気圧を１０ｋＰａ以上とすることが好ましい。加熱雰囲気の水蒸気圧を１０ｋＰａ以上とすることで、付着物中の希土類元素の酸化、及び希土類酸化物の水酸化が促進される。また、単位時間あたりの付着物の剥離量は、水蒸気圧の上昇に伴い増加する傾向にあり、加熱雰囲気の水蒸気圧を２０ｋＰａ以上とすることで、付着物のほとんどを剥離することができる。加熱雰囲気の水蒸気圧は３０ｋＰａ以上とすることがさらに好ましい。
【００２０】
前記のとおり、本発明では水分の存在が必須であるが、例えば焼結用治具を水中に浸漬したとしても、前述した式（１）で表される反応は促進されず、本発明の効果は得られない。つまり、本発明では、水分と気体との混合した雰囲気中に焼結用治具を置くことが重要である。ここで、雰囲気を構成する気体としては、アルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガス、酸素、大気、それらの混合ガス等を使用することができる。式（１）で表される反応を促進するためには酸素を含むガスであることが好ましく、コスト低減の点では大気であることが最も好ましい。
【００２１】
焼結用治具を処理する雰囲気は、水分を含むことに加えて、室温を超える温度に加熱されていることが必要である。加熱雰囲気の温度は、例えば５０℃以上とすることが好ましい。加熱雰囲気の水蒸気圧を１０ｋＰａ以上とするためには、飽和水蒸気圧の関係上、加熱雰囲気の温度を５０℃以上とする必要がある。また、水蒸気圧を２０ｋＰａ以上とするためには加熱雰囲気の温度を６０℃以上とし、３０ｋＰａ以上とするためには７０℃以上とする。加熱雰囲気の水蒸気圧を上昇させることと同様に、処理時の温度を上昇させることによって単位時間あたりの付着物の剥離量を増加させることができる。なお、焼結用治具を焼結処理に繰り返し使用するためには、希土類磁石の成形工程及び焼結処理工程を完了する時間を考慮して、清浄化処理時間を１２時間以内に設定することが好ましい。清浄化処理時間を１２時間以内とする処理条件としては、温度７０℃以上、相対湿度５０％以上の組み合わせが例示される。
【００２２】
焼結用治具としては、例えば、成形体を収容する焼結用容器や焼結用トレー、成形体を載置する焼結用敷板、前記焼結用容器や焼結用トレーの開口を閉塞する蓋体等が挙げられるが、これらに限定されることなく、本発明は希土類磁石の成形体の焼結処理に用いられる公知の焼結用治具全般に適用可能である。また、焼結用治具の材質も特に問わないが、例えばＭｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ等の金属や、その合金材料、ステンレス、カーボン等が挙げられる。
【００２３】
水分を含み室温を超える加熱雰囲気に焼結用治具をさらした後、必要に応じて、焼結用治具にエアガン等を用いて圧縮空気を吹き付け、付着物を除去してもよい。前述の処理で付着物は既に剥離しているか、又は弱い力で剥離可能な状態とされているため、圧縮空気の吹き付け処理を利用することで、焼結用治具からの付着物の除去を確実なものとすることができる。
【００２４】
また、前記圧縮空気にアルミナ等の硬質粒子を含ませてもよい。この場合、焼結用治具の表面に圧縮空気を用いて硬質粒子を吹き付けることになるので、焼結用治具にブラスト処理を施すことになる。ブラスト処理は付着物を完全に除去する点では有用であるが、敷板のような板厚の薄い焼結用治具に通常条件のブラスト処理を適用すると、焼結用治具を変形させるおそれがある。したがって、水分を含み室温を超える温度の加熱雰囲気にさらした後にブラスト処理を行う場合には、圧縮空気の圧力を例えば５００ｋＰａ以下、好ましくは１００ｋＰａ、より好ましくは５０ｋＰａ以下とする。水分を含み室温を超える温度の加熱雰囲気にさらすことによって付着物は焼結用治具表面から極めて除去し易い状態とされているので、ブラスト処理の条件を通常条件より大幅に緩和することができる。したがって、焼結用治具の変形・損傷を最小限に抑制しつつ、付着物の除去をより確実なものとすることができる。
【００２５】
さらに、水分を含み室温を超える加熱雰囲気に焼結用治具をさらした後、焼結用治具を所定温度で乾燥処理することが好ましい。前記乾燥処理は、焼結用治具に残存している水分を除去するためのものであり、１００℃以上、好ましくは３００℃以上の雰囲気中で数分〜数時間処理する。乾燥処理を行い焼結用治具から水分を除去することで、清浄化処理後の焼結用治具を焼結処理に再利用したときの成形体に与える悪影響をより一層抑えることができる。前記乾燥処理は、水分を含み室温を超える加熱雰囲気に焼結用治具をさらした後、又はエアガン等を用いた圧縮空気の吹き付け処理を行った後のいずれに実施してもよい。
【００２６】
次に、以上のような清浄方法により清浄化処理された希土類磁石焼結用治具を用いて希土類焼結磁石を製造する方法について説明する。
【００２７】
本発明で製造対象となる希土類磁石は、希土類元素を主成分とし、焼結処理を経て製造される磁石であり、例えばネオジム鉄ボロン系磁石が挙げられる。ネオジム鉄ボロン系磁石は、例えばＲ−Ｔ−Ｂ（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上である。ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする遷移金属元素の１種又は２種以上である。Ｂはホウ素である。）で表され、希土類元素Ｒが２０質量％〜４０質量％、ホウ素Ｂが０．５質量％〜４．５質量％、残部が遷移金属元素Ｔとなるような組成を有する。ここで、Ｒは、希土類元素、すなわちＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、及びＬｕから選ばれる１種又は２種以上である。中でも、Ｎｄは、資源的に豊富で比較的安価であることから、主成分をＮｄとすることが好ましい。また、Ｄｙの含有は、異方性磁界を増加させるため、保磁力Ｈｃｊを向上させる上で有効である。あるいは、添加元素Ｍを加えてＲ−Ｔ−Ｂ−Ｍ系希土類磁石とすることも可能である。この場合、添加元素Ｍとしては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｃ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｗ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｂｉ、Ｇａ等を挙げることができ、これらから１種又は２種以上を選択して用いることができる。これら添加元素Ｍの添加量は、残留磁束密度等の磁気特性を考慮して、３質量％以下とすることが好ましい。添加元素Ｍの添加量が多すぎると、磁気特性が劣化するおそれがある。
【００２８】
希土類磁石に含まれる酸素、窒素、炭素等の不純物元素量は極力低減することが望ましい。中でも、磁気特性を害する酸素は、その量を７０００ｐｐｍ以下、さらには５０００ｐｐｍ以下とすることが望ましい。酸素量が多いと非磁性成分である希土類酸化物相が増大して、磁気特性を低下させるからである。本発明は、希土類磁石に含まれる酸素含有量が３０００ｐｐｍ以下の低酸素量の場合に、特に効果的である。
【００２９】
また、本発明は、ネオジム鉄ボロン系磁石ばかりでなく、サマリウムコバルト系磁石（ＳｍＣｏ系希土類磁石）等の焼結磁石にも適用することができ、これらに限らず公知の希土類磁石全般に適用可能であることは言うまでもない。
【００３０】
前述の希土類磁石の製造には、例えば粉末冶金法が採用される。以下、粉末冶金法を採用したネオジム鉄ボロン系磁石の製造方法について説明する。
【００３１】
粉末冶金法による希土類磁石の製造プロセスは、基本的には、合金化工程、粗粉砕工程、微粉砕工程、磁場中成形工程、焼結工程、時効工程、機械加工工程、被膜形成工程等により構成される。なお、酸化防止のために、焼結処理後までの各工程は、ほとんどの工程を真空中又は不活性ガス雰囲気中（窒素雰囲気中やアルゴン雰囲気中等）で行う。
【００３２】
先ず、合金化工程では、原料となる金属又は合金を磁石組成に応じて配合し、真空又は不活性ガス、例えばアルゴン雰囲気中で溶解し、鋳造することにより合金化する。次に、粗粉砕工程では、先に鋳造した原料合金の薄板又はインゴット等を、粒径数十μｍ程度になるまで粉砕する。前記粗粉砕工程は、複数の粉砕手段を組み合わせた複数工程により構成することも可能である。例えば水素粉砕工程と、機械的粗粉砕工程との２工程とすることができる。水素粉砕工程を行う場合、機械的粗粉砕工程は省略することも可能である。
【００３３】
粗粉砕工程の後、微粉砕工程を行う。微粉砕の条件は、用いる気流式粉砕機に応じて適宜設定すればよく、原料合金粉を平均粒径が１〜１０μｍ程度、例えば３〜６μｍとなるまで微粉砕する。この微粉砕工程では、粉砕助剤や離型剤として、例えば脂肪酸系化合物等を微粉砕前又は後、あるいは前後に０．０１質量％〜０．５質量％程度添加してもよい。
【００３４】
微粉砕工程の後、磁場中成形工程において、磁石原料粉を磁場中にて成形する。具体的には、微粉砕工程で得られた磁石原料粉を電磁石を配置した金型内に充填し、磁場印加によって結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。磁場中成形は、縦磁場成形、横磁場成形のいずれであってもよい。
【００３５】
次に、焼結工程を行う。本発明における焼結工程とは、例えば成形体を焼結炉内に配置し、成形体を焼結する焼結処理と、焼結処理後の成形体（焼結体）の時効処理とを含む工程である。前記焼結処理を行う際、焼結用治具として焼結用ケース、焼結用トレー、敷板等を用いる。これら焼結用治具と成形体との間に敷粉を散布してもよい。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件に応じて調整する必要があるが、例えば１０００℃〜１３００℃で１〜１０時間程度焼結処理する。前記焼結処理後には、得られた焼結体に時効処理を施すことが好ましい。この時効処理においても、焼結処理で用いた焼結用治具と同様の焼結用治具を用いることができる。
【００３６】
前記焼結工程の後、必要に応じて機械加工工程や被膜形成工程を行う。以上の工程を経ることにより、希土類磁石が得られる。
【００３７】
前記焼結工程で用いられた焼結用治具には成形体から発生した希土類元素の蒸気等が付着物として存在するので、前述した本発明の清浄方法を適用し、付着物を焼結用治具から除去する。すなわち、水分を含むとともに室温を超える温度の加熱雰囲気に希土類磁石焼結用治具をさらすことにより、焼結用治具を清浄化処理する。このとき、圧縮空気又は硬質粒子を含む圧縮空気を焼結用治具表面に吹き付けることで、焼結用治具からの付着物の除去を確実なものとしてもよい。そして、清浄化処理後の焼結用治具を前述のような焼結工程の例えば焼結処理に再利用する。付着物を除去しておいた焼結用治具を成形体の焼結処理の際に再利用することで、付着物に起因する悪影響を抑えて安定した品質の希土類磁石を製造できる。また、清浄化処理後の焼結用治具は、焼結工程の時効処理にも再利用可能であることは言うまでもない。
【００３８】
特に、焼結用治具の清浄化処理は、焼結用治具を複数回の焼結工程に繰り返し使用した後に行うことが好ましい。焼結用治具を複数回の焼結工程に使用し、適当量の付着物が蓄積した後で清浄化処理すれば、希土類磁石の生産効率を改善する観点で極めて有効である。なお、焼結用治具を焼結工程において利用する度、すなわち、焼結工程において再利用される前に必ず、清浄化処理してもよい。
【００３９】
また、水分を含むとともに室温を超える温度の加熱雰囲気にさらす清浄化処理を行った後、次の焼結工程に再利用される前に、焼結用治具の乾燥処理を行っておくことが好ましい。焼結用治具表面の水分を乾燥させることで、焼結用治具に残存した水分に起因する悪影響を抑えることができ、より安定した品質の希土類磁石が得られる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明を適用した具体的な実施例について、実験結果に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施例の記載に限定されるものではない。
先ず、焼結用治具として、３００×２００×６０ｍｍの焼結用ケースを用意した。前記焼結用ケース内に、Ｎｄ、Ｆｅ及びＢを含有する原料合金粉末を成形してなる成形体（１０ｍｍ×３０ｍｍ×５０ｍｍ）を３０ｍｍ×１０ｍｍを底面として１００個収容した。この焼結用ケースを焼結炉に配置し、１１００℃、２時間の焼結処理を行った。更に上記焼結処理を３０回行った焼結ケースに、次に記載する処理を施した。
【００４１】
次に、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石を取り出した後の焼結用ケースを恒温恒湿槽内に配置して清浄化処理を行った。恒温恒湿槽内の加熱雰囲気を温度７５℃、相対湿度９０％に設定した。温度７５℃、相対湿度９０％の水蒸気圧は３４．７０ｋＰａである。焼結用ケース表面の付着物の剥離量を、処理開始から３時間後、７時間後にそれぞれ測定した。
【００４２】
また、焼結処理後の焼結用ケースを、下記表１に示す温度、相対湿度の雰囲気にさらして清浄化処理を行った。各温度、相対湿度に対応する水蒸気圧も併せて表１に示す。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
表１に示す各清浄化処理条件についても、付着物剥離量を測定した。清浄化処理時間と付着物の剥離量との関係を、図１に示す。なお、剥離量は、焼結処理前の焼結ケース重量をＭ１とし、複数回（ここでは３０回）焼結処理した後の焼結ケース重量をＭ２とし、清浄化後の焼結ケース重量をＭ３としたとき、以下の式（２）により求められる。焼結ケースに付着した付着物が完全に除去されると、清浄化処理後の焼結ケース重量Ｍ３は焼結処理前の焼結ケース重量Ｍ１と等しくなる。すなわち、付着物の剥離量の１００％とは、清浄化処理が行われることで付着物が全て除去され、清浄化処理後の焼結ケース重量が焼結処理前の焼結ケース重量となることを意味する。
剥離量（％）＝（（Ｍ２−Ｍ３）／（Ｍ２−Ｍ１））＊１００  …（２）
【００４５】
図１に示すように、付着物の剥離量は水蒸気圧に依存して変化しており、水蒸気圧を１０ｋＰａ以上とすることで付着物の剥離が促進されている。また、水蒸気圧を２０ｋＰａ以上とすることで、より多くの付着物が短時間で剥離され、さらに水蒸気圧を３０ｋＰａ程度とすると、大部分の付着物が剥離された。
【００４６】
また、温度７５℃、相対湿度９０％、水蒸気圧３４．７０ｋＰａの加熱雰囲気で７時間処理した後に採取した付着物、温度２２℃、相対湿度３７％、水蒸気圧０．９７ｋＰａの加熱雰囲気で７時間処理した後に採取した付着物、及び処理前の焼結用ケースから採取した付着物のそれぞれについてＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）装置を用いて測定を行った。得られたパターンを図２に示す。また、図２中、Ｎｄ（ＯＨ）３のピークを黒色の丸で示し、Ｎｄ２Ｏ３のピークを黒色の三角形で示す。
【００４７】
図２から、温度２２℃、相対湿度３７％、水蒸気圧０．９７ｋＰａの付着物のパターンにおいては、清浄化処理を行っていない付着物と同様に、Ｎｄ２Ｏ３のピークが認められた。これに対し、温度７５℃、相対湿度９０％、水蒸気圧３４．７０ｋＰａの付着物のパターンにおいて、Ｎｄ２Ｏ３のピークは消失しており、ほとんどＮｄ（ＯＨ）３に変化していることが確認される。
【００４８】
また、焼結処理後であって、清浄化処理前の焼結ケース、及び温度７５℃、相対湿度９０％、水蒸気圧３４．７０ｋＰａで７時間処理した後の焼結ケースを、希土類磁石の焼結処理にそれぞれ再利用した。焼結処理の条件は、前述の希土類磁石の作製の項の記載に準じた。焼結ケースに収容する成形体個数は１００個とした。焼結ケースから焼結体を取り出し、これら焼結体の変形量を測定した。図３に示すように、焼結体１の５０ｍｍ方向の反りの量、具体的には中央４０ｍｍの範囲内の反りの量を焼結体の変形量とした。結果を表２に示す。温度７５℃、相対湿度９０％、水蒸気圧３４．７０ｋＰａの条件で清浄化処理した焼結ケースを再利用したとき、未清浄の焼結ケースを再利用する場合に比べて焼結体の変形が抑制されることがわかる。表２における最大変形量は、上記１００個の変形測定における変形量の最大値を示したものである。
【００４９】
【表２】
2006265602.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】清浄化処理時間と付着物剥離量との関係を示す特性図である。
【図２】温度７５℃、相対湿度９０％、水蒸気圧３４．７０ｋＰａの加熱雰囲気で７時間処理後、温度２２℃、相対湿度３７％、水蒸気圧０．９７ｋＰａの加熱雰囲気で７時間処理後、及び清浄化処理前にそれぞれ採取した付着物についてのＸＲＤパターンである。
【図３】焼結体の変形量の測定方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  焼結体
【図１】
2006265602.tif 000005
【図２】
2006265602.tif 000006
【図３】
2006265602.tif 000007