(57)【要約】【課題】  表面に炭素が均一、つまり潤滑剤がより均一に被覆されているため、少量の潤滑剤の使用で高い配向性を確保することができる。そして、このように少量の潤滑剤で済むため、保磁力の低下が抑制される。以上の結果として高い残留磁束密度及び保磁力を備える希土類焼結磁石を提供する。【解決手段】  磁場中成形に供される希土類焼結磁石用原料合金粉末であって、質量分析により特定される炭素量が１２００ｐｐｍ以下であり、かつＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）により特定される炭素の特性Ｘ線のＸ線強度の最大値、最小値をＣｍａｘ、Ｃｍｉｎとすると、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１５以下であることを特徴とする希土類焼結磁石用原料合金粉末。この希土類焼結磁石用原料合金粉末は、質量分析により特定される炭素量が１０００ｐｐｍ以下、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１０以下であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場中成形に供される希土類焼結磁石用原料合金粉末であって、
質量分析により特定される炭素量が１２００ｐｐｍ以下であり、かつ
ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）により特定される炭素の特性Ｘ線のＸ線強度の最大値、最小値をＣｍａｘ、Ｃｍｉｎとすると、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１５以下であることを特徴とする希土類焼結磁石用原料合金粉末。
【請求項２】
質量分析により特定される炭素量が１０００ｐｐｍ以下、
前記Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１０以下であることを特徴とする請求項１に記載の希土類焼結磁石用原料合金粉末。
【請求項３】
前記希土類焼結磁石用原料合金粉末の表面に、有機化合物からなる潤滑剤が被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の希土類焼結磁石用原料合金粉末。
【請求項４】
質量分析により特定される炭素量が１２００ｐｐｍ以下であり、かつ
ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）により特定される炭素の特性Ｘ線のＸ線強度の最大値、最小値をＣｍａｘ、Ｃｍｉｎとすると、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１５以下である原料合金粉末を磁場中で加圧成形して成形体を作製する工程と、
前記成形体を焼結する工程と、
を備えることを特徴とする希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項５】
前記原料合金粉末は、４００μｍ以下の粒径を有する潤滑剤粒子が添加された状態で粉砕して得られるものであることを特徴とする請求項４に記載の希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項６】
前記潤滑剤粒子は、固体潤滑剤を粉砕して得られるものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の希土類焼結磁石の製造方法。                                                                           
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系に代表される希土類焼結磁石に関し、特に、磁場中成形に供される状態の希土類焼結磁石用原料合金粉末の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系異方性焼結磁石に代表される希土類焼結磁石は高性能な磁石として広く使用されている。希土類焼結磁石の残留磁束密度を向上させるためには、磁場中成形の際の配向性を向上させることが重要である。配向性が高くなれば、角形性が向上し、着磁率も改善される。磁場に対する原料合金粉末の配向性を向上させるための手法として、原料合金粉末に潤滑剤を添加する方法が種々提案されている。
例えば、特許文献１には、潤滑剤を微粉砕時に添加することにより、原料合金粉末に対する潤滑剤の分散性を高めることにより配向性を向上できることが報告されている。また、特許文献２には、飽和あるいは不飽和脂肪酸エステル、並びに酸性塩としてほう酸エステル等を石油系溶剤やアルコール系の溶剤に分散させた液状化潤滑剤を用いることが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第２９１５５６０号公報
【特許文献２】特開平８−１１１３０８号公報
【０００４】
粉砕工程における原料合金の粉砕性の向上、磁場中成形工程における原料合金粉末の配向性向上のためには、潤滑剤の添加量を増やすのが好ましい。しかしながら、本発明者等の検討によると、添加する潤滑剤の量が増えると、得られる焼結磁石の磁気特性が低下する。つまり、潤滑剤は焼結の過程で除去されるが、その一部は残留して、主に希土類炭化物として希土類焼結磁石の内部に存在し、この希土類炭化物が希土類焼結磁石の保磁力の低下要因となる。したがって、これまで、潤滑剤による弊害が生じないように、その添加量を規制していた。そのため、潤滑剤により期待されていた配向性の向上効果を十分に享受することができない場合があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、潤滑剤添加による配向性向上の効果を最大限享受することのできる手法を提供することを目的とする。この手法は、潤滑剤が被覆された希土類焼結磁石の原料合金粉末に具現される。また本発明は、この原料合金粉末を用いて高い磁気特性の希土類焼結磁石を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
潤滑剤による保磁力の低下は、潤滑剤が凝集することによるものと解される。潤滑剤は通常粉末の形態で用いられているが、希土類焼結磁石の原料合金粉末とともに微粉砕された後に、凝集する傾向があった。このように潤滑剤が凝集してしまうと、磁場中成形時の配向性を向上するために、過剰な量の潤滑剤が必要となる。それがさらなる潤滑剤の凝集を招来し、保磁力の低下を助長することになる。潤滑剤の凝集は、特許文献２のように液状化された潤滑剤を用いても解消することは困難である。溶媒の乾燥時に粉末状である潤滑剤の凝集が生じやすいためである。
【０００７】
潤滑剤は、特許文献１に示すように、希土類焼結磁石の原料合金を微粉砕する際に添加するが、この微粉砕により微粉砕粉末の表面を被覆する。この被覆状態を均一にすることができれば、より少ない量の潤滑剤で磁場中成形にける配向性を確保することができる。しかも、このように潤滑剤が均一な被覆状態を有する微粉砕粉末は、潤滑剤の量を低減できるため、潤滑剤（炭素）の在留による保磁力の低減を抑制することができる。そこで、本発明者等は、微粉砕粉末における潤滑剤の被覆状態と、この微粉砕粉末を用いて製造された希土類焼結磁石の磁気特性を検討した。その結果、潤滑剤の被覆状態は、微粉砕粉末表面の炭素（Ｃ）の濃度分布により特定することができ、その特定された濃度分布を採用することにより、保磁力の低下を抑制しつつ残留磁束密度の高い磁気特性に優れた希土類焼結磁石を得ることができることを見出した。
【０００８】
すなわち本発明は、磁場中成形に供される希土類焼結磁石用原料合金粉末であって、質量分析により特定される炭素量が１２００ｐｐｍ以下であり、かつＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）により特定される炭素の特性Ｘ線のＸ線強度の最大値及び最小値をＣｍａｘ、最小値をＣｍｉｎとすると、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１５以下であることを特徴とする希土類焼結磁石用原料合金粉末である。
本発明において、質量分析により特定される炭素量は１０００ｐｐｍ以下、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎは１０以下であることが、高い残留磁束密度及び保磁力を得る上で好ましい。
【０００９】
本発明において、以上のように炭素が検出されるのは、原料合金粉末の表面に、有機化合物からなる潤滑剤が被覆されているためである。そして、この潤滑剤のＣｍａｘ／Ｃｍｉｎが１５以下、さらには１０又は５以下ということは、潤滑剤が原料合金粉末の表面に均一に被覆されていることを示しといる。
【００１０】
本発明の希土類焼結磁石用原料合金を用いる希土類焼結磁石の製造方法は、質量分析により特定される炭素量が１２００ｐｐｍ以下であり、かつＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）により特定される炭素の特性Ｘ線のＸ線強度の最大値及び最小値をＣｍａｘ、Ｃｍｉｎとすると、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１５以下である原料合金粉末を磁場中で加圧成形して成形体を作製する工程と、成形体を焼結する工程と、を備える。
【００１１】
以上のような炭素量、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎを有する原料合金粉末は、４００μｍ以下の粒径を有する潤滑剤粒子が添加された状態で粉砕して得ることができる。この潤滑剤粒子は、固体潤滑剤を粉砕して得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明により提供される原料合金粉末は、表面に炭素が均一、つまり潤滑剤がより均一に被覆されているため、少量の潤滑剤の使用で高い配向性を確保することができる。そして、このように少量の潤滑剤で済むため、保磁力の低下が抑制される。以上の結果として本発明による希土類焼結磁石は、高い残留磁束密度及び保磁力を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の希土類焼結磁石用原料合金粉末について詳細に説明する。
本発明の希土類焼結磁石用原料合金粉末は、質量分析により特定される炭素量（以下、炭素量と称す）が１２００ｐｐｍ以下である。前述したように、炭素は潤滑剤に起因するものであり、炭素量は添加される潤滑剤の量を反映している。炭素量が１２００ｐｐｍを超えると、潤滑剤の被覆状態が均一であっても、その量が多くなりすぎて、高い残留磁束密度を得ることができるが、保磁力の低下を無視することができない。そこで本発明は炭素量を１２００ｐｐｍ以下とする。好ましい炭素量は１０００ｐｐｍ以下、さらに好ましい炭素量は９００ｐｐｍ以下である。
【００１４】
本発明の希土類焼結磁石用原料合金粉末は、ＥＰＭＡにより特定される炭素の特性Ｘ線のＸ線強度の最大値、最小値をＣｍａｘ、Ｃｍｉｎとすると、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１５以下である。Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎは、原料合金粉末を構成する各粒子における炭素のばらつきを示しており、この値が小さいほど原料合金粉末における炭素濃度が均一、換言すれば潤滑剤が均一に被覆されていることを示す。Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１５を超えると、原料合金粉末を構成する粒子毎に被覆される潤滑剤の量に差異があり、添加量を多くしないと所望する潤滑剤の効果としての配向性を得ることができない。好ましいＣｍａｘ／Ｃｍｉｎは１０以下、さらに好ましいＣｍａｘ／Ｃｍｉｎは５以下である。なお、本発明におけるＣｍａｘ／Ｃｍｉｎは、原料合金粉末、具体的には微粉砕され粉末から任意に抽出された５０個の粒子について炭素の特性Ｘ線のＸ線強度を求め、その最大値、最小値から求めるものとする。後述する実施例においても同様である。
【００１５】
本発明の希土類焼結磁石用原料合金粉末において、以上のように炭素が検出されるのは、原料合金粉末の表面に有機化合物からなる潤滑剤が被覆されているためである。この潤滑剤は、後述するように微粉砕される際に粒子状の固体潤滑剤として添加されるが、微粉砕の過程で原料合金粉末と衝突を繰り返すことにより消費され、原料合金粉末の表面に被覆されるに至る。そして、潤滑剤のＣｍａｘ／Ｃｍｉｎが１５以下、さらには１０又は５以下ということは、潤滑剤が原料合金粉末の表面に均一に被覆されていることを示している。このような均一な潤滑剤の被覆状態は、添加される粒子状の固体潤滑剤を微細なものとすることにより得ることができる。このことを実験にて確認しているので、以下その結果を示しておく。
【００１６】
原料合金の組成は、２４．５ｗｔ％Ｎｄ−６．０ｗｔ％Ｐｒ−１．８ｗｔ％Ｄｙ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−０．２ｗｔ％Ａｌ−０．０７ｗｔ％Ｃｕ−１．０ｗｔ％Ｂ−Ｆｅ．ｂａｌとした。原料となる金属あるいは合金を前記組成となるように配合し、ストリップキャスト法により原料合金薄板を溶解、鋳造した。得られた原料合金薄板を水素粉砕した後、ブラウンミルにて機械的粗粉砕を行い、粗粉砕粉末を得た。
この粗粉砕粉末に、潤滑剤として、オレイン酸アミドを添加した。次いで、気流式粉砕機（ジェットミル）を使用して微粉砕粉末を得た。
【００１７】
微粉砕に際して添加する潤滑剤は、粒径の異なる複数種を用意した。潤滑剤として、市販（日本精化株式会社製ニュートロン）のオレイン酸アミドを用い、この潤滑剤を、液体窒素を用いて冷凍した後、粉砕ミルにて粉砕した。粉砕した潤滑剤を、篩により、
（１）粒径１００μｍ未満、
（２）粒径１００μｍ以上１５０μｍ未満、
（３）粒径１５０μｍ以上３００μｍ未満、
（４）粒径３００μｍ以上４２５μｍ未満、
（５）粒径４２５μｍ以上、
となるように分級した。
このようにして分級された潤滑剤の写真を図１に示す。図１（ａ）は粒径が４２５μｍ以上の潤滑剤、図１（ｂ）は粒径が１００μｍ未満の潤滑剤を示す写真である。
ここで、潤滑剤の粗粉砕粉末に対する添加量は、０．０３、０．０６、０．１ｗｔ％の３通りとした。
【００１８】
このとき、（１）から（５）のそれぞれの条件において、微粉砕により得られた微粉砕粉末の粒径（Ｄ５０）が、表１に示すように、４．４０μｍ以上４．９０μｍ未満となるよう、微粉砕条件を調整した。
図２は、このときの微粉砕粉末の粒径（Ｄ５０）を示すものである。
【００１９】
【表１】
2006233267.tif 000002
【００２０】
この図２に示すように、潤滑剤の粒径が細かいほど、微粉砕粉末の粒径が小さくなった。これは粉砕効率が向上したことを意味している。すなわち、微粉砕される際に添加された潤滑剤は微粉砕の過程で原料合金粉末と衝突を繰り返すことにより消費され、原料合金粉末の表面に被覆されるに至るが、潤滑剤の粒径が細かいほど微粉砕粉末における潤滑剤の分散状態が良くなるのである。
【００２１】
本発明は、例えば、希土類焼結磁石、特にＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石に適用することができる。
このＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、希土類元素（Ｒ）を２５〜３７ｗｔ％含有する。ここで、本発明におけるＲはＹを含む概念を有しており、したがってＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕの１種又は２種以上から選択される。Ｒの量が２５ｗｔ％未満であると、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の主相となるＲ2Ｔ14Ｂ化合物の生成が十分ではなく軟磁性を持つα−Ｆｅなどが析出し、保磁力が著しく低下する。一方、Ｒが３７ｗｔ％を超えると主相であるＲ2Ｔ14Ｂ化合物の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。またＲが酸素と反応し、含有する酸素量が増え、これに伴い保磁力発生に有効なＲリッチ相が減少し、保磁力の低下を招く。したがって、Ｒの量は２５〜３７ｗｔ％とする。好ましいＲの量は２８〜３５ｗｔ％、さらに好ましいＲの量は２９〜３３ｗｔ％である。
【００２２】
また、このＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、ホウ素（Ｂ）を０．５〜４．５ｗｔ％含有する。Ｂが０．５ｗｔ％未満の場合には高い保磁力を得ることができない。一方で、Ｂが４．５ｗｔ％を超えると残留磁束密度が低下する傾向がある。したがって、Ｂの上限を４．５ｗｔ％とする。好ましいＢの量は０．５〜１．５ｗｔ％、さらに好ましいＢの量は０．８〜１．２ｗｔ％である。
このＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、Ｃｏを２．０ｗｔ％以下（０を含まず）、好ましくは０．１〜１．０ｗｔ％、さらに好ましくは、０．３〜０．７ｗｔ％含有することができる。ＣｏはＦｅと同様の相を形成するが、キュリー温度の向上、粒界相の耐食性向上に効果がある。
【００２３】
また、このＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、Ａｌ及びＣｕの１種又は２種を０．０２〜０．６ｗｔ％の範囲で含有することができる。この範囲でＡｌ及びＣｕの１種又は２種を含有させることにより、得られるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善が可能となる。Ａｌを添加する場合において、好ましいＡｌの量は０．０３〜０．３ｗｔ％、さらに好ましいＡｌの量は、０．０５〜０．２５ｗｔ％である。また、Ｃｕを添加する場合において、好ましいＣｕの量は０．１５ｗｔ％以下（０を含まず）、さらに好ましいＣｕの量は０．０３〜０．１２ｗｔ％である。
さらに、このＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、他の元素の含有を許容する。例えば、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｖ、Ａｇ、Ｇｅ等の元素を適宜含有させることができる。一方で、酸素、窒素、炭素等の不純物元素を極力低減することが好ましい。特に磁気特性を害する酸素は、その量を５０００ｐｐｍ以下、さらには３０００ｐｐｍと以下とすることが好ましい。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。
【００２４】
本発明は、上記したようなＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石に限らず、他の希土類焼結磁石に適用することも可能である。例えば、Ｒ−Ｃｏ系焼結磁石に本発明を適用することもできる。
Ｒ−Ｃｏ系焼結磁石は、Ｒと、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ及びＣｒから選ばれる１種以上の元素と、Ｃｏとを含有する。この場合、好ましくはさらにＣｕ又は、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＶから選ばれる１種以上の元素を含有し、特に好ましくはＣｕと、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＶから選ばれる１種以上の元素とを含有する。これらのうち特に、ＳｍとＣｏとの金属間化合物、好ましくはＳｍ2Ｃｏ17金属間化合物を主相とし、粒界にはＳｍＣｏ5 系を主体とする副相が存在する。具体的組成は、製造方法や要求される磁気特性等に応じて適宜選択すればよいが、例えば、Ｒ：２０〜３０ｗｔ％、特に２２〜２８ｗｔ％程度、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ及びＣｒの１種以上：１〜３５ｗｔ％程度、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＶの１種以上：０〜６ｗｔ％、特に０．５〜４ｗｔ％程度、Ｃｕ：０〜１０ｗｔ％、特に１〜１０ｗｔ％程度、Ｃｏ：残部の組成が好ましい。
以上、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石、Ｒ−Ｃｏ系焼結磁石について言及したが、本発明は他の希土類焼結磁石への適用を妨げるものではない。
【００２５】
以下、本発明による希土類焼結磁石用原料合金粉末を用いた希土類焼結磁石の製造方法を工程順に説明する。
原料合金は、真空又は不活性ガス、好ましくはアルゴン雰囲気中でストリップキャスト法、その他公知の溶解法により作製することができる。ストリップキャスト法は、原料金属をアルゴンガス雰囲気などの非酸化性雰囲気中で溶解して得た溶湯を回転するロールの表面に噴出させる。ロールで急冷された溶湯は、薄板又は薄片（鱗片）状に急冷凝固される。この急冷凝固された合金は、結晶粒径が１〜５０μｍの均質な組織を有している。原料合金は、ストリップキャスト法に限らず、高周波誘導溶解等の溶解法によって得ることができる。なお、溶解後の偏析を防止するため、例えば水冷銅板に傾注して凝固させることができる。また、還元拡散法によって得られた合金を原料合金として用いることもできる。
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を得る場合、Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物を主体とする合金（低Ｒ合金）と、低Ｒ合金よりＲを多く含む合金（高Ｒ合金）とを用いる所謂混合法を本発明に適用することもできる。
【００２６】
原料合金は粉砕工程に供される。混合法による場合には、低Ｒ合金及び高Ｒ合金は別々に又は一緒に粉砕される。粉砕工程には、粗粉砕工程と微粉砕工程とがある。
まず、粗粉砕工程では、原料合金を、粒径数百μｍ程度になるまで粗粉砕し、粗粉砕粉末（原料合金粉末）を得る。粗粉砕は、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用い、不活性ガス雰囲気中にて行うことが好ましい。粗粉砕に先立って、原料合金に水素を吸蔵させた後に放出させることにより粉砕を行うことが効果的である。水素放出処理は、希土類焼結磁石として不純物となる水素を減少させることを目的として行われる。水素吸蔵は室温から２００℃で３０分以上、好ましくは１時間以上行い、脱水素処理は、真空中またはアルゴンガスフローにて、３５０〜６５０℃で行う。なお、水素吸蔵処理、脱水素処理は必須の処理ではない。この水素粉砕を粗粉砕と位置付けて、機械的な粗粉砕を省略することもできる。
【００２７】
粗粉砕工程後、微粉砕工程に移る。
このとき、微粉砕工程における粉砕性の向上及び磁場中成形による配向性向上を目的として、潤滑剤を添加する。この潤滑剤としては、脂肪酸又は脂肪酸の誘導体、例えばステアリン酸系やオレイン酸系であるステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等の有機化合物を用いる。
【００２８】
粗粉砕粉末の粒径が１００〜１０００μｍである場合、潤滑剤は、その粒径が４００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下のものを用いるのが良い。このような粒径の潤滑剤を用いることにより、炭素の分散状態のよい希土類焼結磁石用原料合金粉末を得ることができる。
潤滑剤を、上記粒径とするには、潤滑剤を粉砕し、篩等で分級するのが好ましい。潤滑剤を粉砕するには、潤滑剤を、例えば液体窒素を用いて冷凍し、その状態のまま、粉砕ミル等で粉砕するのが好ましい。
潤滑剤の添加量は、粉砕性及び配向性を向上させるという点からすれば、なるべく多くするのが好ましいが、保磁力、成形体強度及び焼結体強度の観点からすれば、なるべく少なくするのが好ましい。したがって、潤滑剤の添加量は、０．０１〜１．０ｗｔ％とするのが好ましく、０．０５〜０．１５ｗｔ％とすることがより好ましい。潤滑剤の混合は、例えばナウターミキサー等により５〜３０分間ほど行う程度でよい。
【００２９】
さて、微粉砕には主にジェットミルが用いられ、粗粉砕粉末を微粉砕することで、平均粒径２．５〜１０μｍ、好ましくは３〜５μｍの微粉砕粉末（粉砕粉）を得る。ジェットミルは、高圧の不活性ガスを狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粗粉砕粉末を加速し、粗粉砕粉末同士の衝突やターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。
このジェットミルによる微粉砕の過程で、微粉砕粉末は潤滑剤との衝突を繰り返すため、その表面は潤滑剤で被覆される。潤滑剤は、このようにして微粉砕過程で消費される。
【００３０】
混合法による場合、２種の合金の混合のタイミングは限定されるものではないが、微粉砕工程において低Ｒ合金及び高Ｒ合金を別々に粉砕した場合には、微粉砕された低Ｒ合金粉末及び高Ｒ合金粉末を窒素雰囲気中で混合する。低Ｒ合金粉末及び高Ｒ合金粉末の混合比率は、重量比で８０：２０〜９７：３程度とすればよい。低Ｒ合金及び高Ｒ合金を一緒に粉砕する場合の混合比率も同様である。
【００３１】
次に、潤滑剤と混合された微粉砕粉末は、金型キャビティに充填され、磁場中成形に供される。
磁場中成形における成形圧力は０．３〜３ｔｏｎ／ｃｍ2の範囲とすればよい。成形圧力は成形開始から終了まで一定であってもよく、漸増又は漸減してもよく、あるいは不規則変化してもよい。成形圧力が低いほど配向性は良好となるが、成形圧力が低すぎると成形体の強度が不足してハンドリングに問題が生じるので、この点を考慮して上記範囲から成形圧力を選択する。磁場中成形で得られる成形体の最終的な相対密度は、通常、５０〜６０％である。
また、印加する磁場は、１２〜２０ｋＯｅ程度とすればよい。また、印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状の磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。
【００３２】
磁場中成形により得られた成形体には、潤滑剤を除去するための熱処理が施される。炭素残留による磁気特性低下を防止するためである。この処理は水素雰囲気中で行うのが好ましく、後続の焼結における昇温過程で行うことが好ましい。この潤滑剤除去処理を施しても、炭素を完全に排除することは工業生産的な規模では困難であり、そのために希土類焼結磁石の中に炭素が希土類炭化物として残留する。
【００３３】
脱潤滑剤処理後、成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結する。焼結温度は、組成、粉砕方法、平均粒径と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、真空中で、１０００〜１２００℃で１〜１０時間程度焼結すればよい。
【００３４】
さて、焼結後には、得られた焼結体に時効処理を施すことができる。この工程は、保磁力を制御する重要な工程である。時効処理を２段に分けて行う場合には、８００℃近傍、６００℃近傍での所定時間の保持が有効である。８００℃近傍での熱処理を焼結後に行うと、保磁力が増大するため、混合法においては特に有効である。また、６００℃近傍の熱処理で保磁力が大きく増加するため、時効処理を１段で行う場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。
【実施例】
【００３５】
以下の要領でＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を製造した。
２４．５ｗｔ％Ｎｄ−６．０ｗｔ％Ｐｒ−１．８ｗｔ％Ｄｙ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−０．２ｗｔ％Ａｌ−０．０７ｗｔ％Ｃｕ−１．０ｗｔ％Ｂ−Ｆｅ．ｂａｌの組成となるように、原料金属あるいは合金を配合し、ストリップキャスト法により原料合金薄板を溶解、鋳造した。得られた原料合金薄板を水素粉砕した後、ブラウンミルにて機械的粗粉砕を行い、粗粉砕粉末を得た。
この粗粉砕粉末に、潤滑剤として、オレイン酸アミドを添加した。次いで、気流式粉砕機（ジェットミル）を使用し、高圧窒素ガス雰囲気中で微粉砕を行い、微粉砕粉末を得た。
【００３６】
微粉砕に際して添加する潤滑剤は、粒径の異なる複数種を用意した。潤滑剤として、市販（日本精化株式会社製ニュートロン）のオレイン酸アミドを用い、この潤滑剤を、液体窒素を用いて冷凍した後、粉砕ミルにて粉砕し、篩い分けすることにより表２に示す種々の粒径を有する潤滑剤を得た。また、潤滑剤の添加量も表２に示す。
【００３７】
得られた微粉砕粉末について炭素量（質量分析）及びＣｍａｘ／Ｃｍｉｎを求めた。その結果を表２に示す。なお、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎの測定条件は以下の通りであるが、炭素の特性Ｘ線のＸ線強度は、下記のＦＥ−ＥＰＭＡ（Field Emission Electron Probe Micro Analyzer：電界放出型ＥＰＭＡ）によりカウント値として提供される。したがって、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎは、炭素（Ｃ）カウント値の最大値と最小値の比として与えられる。また、炭素（Ｃ）カウント値は、各試料Ｎｏの微粉砕粉末から５０個の粒子を抽出し、各粒子について測定し、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎを求めた。
使用機器：日本電子（株）製  ＦＥ−ＥＰＭＡ  ＪＸＡ−８５００Ｆ
測定条件  加速電圧：８．０ｋＶ
照射電流：３．０×１０-8Ａ
計測時間：７０ｍｓ
分光器：ＬＤＥ（Layered Dispersion Element；多層膜分光素子）
【００３８】
続いて、これら潤滑剤を用いて作製した微粉砕粉末を磁場中成形した。具体的には、１５ｋＯｅの磁場中で１．４ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で成形を行って成形体を得た。この成形体を１０３０℃で４時間焼成し、焼結体を得た。
そして、得られた焼結体に８５０℃×１時間の時効処理を施し、さらに５４０℃×１時間の時効処理を施し希土類焼結磁石を得た。この希土類焼結磁石について、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）をＢ−Ｈトレーサにより測定した。その結果を表２に示す。
【００３９】
表２に示すように、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが本発明の範囲にある微粉砕粉末を用いて製造された試料Ｎｏ．１〜４の希土類焼結磁石は、１３．２５ｋＧ以上の残留磁束密度（Ｂｒ）及び１８ｋＯｅ以上の保磁力（ＨｃＪ）を得ている。これに対して、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが２０近傍と高い微粉砕粉末を用いて製造された試料Ｎｏ．５、６の希土類焼結磁石は、試料Ｎｏ．１〜４の希土類焼結磁石に比べて残留磁束密度（Ｂｒ）が低い。これは、試料Ｎｏ．５、６の希土類焼結磁石に用いられた微粉砕粉末における潤滑剤の分散状態が悪く、添加された量の潤滑剤に対応する配向性が得られないためである。また試料Ｎｏ．５の希土類焼結磁石は保磁力（ＨｃＪ）も低い。これは、試料Ｎｏ．５の希土類焼結磁石は、添加された潤滑剤が微粉砕粉末に偏析して存在し、希土類焼結磁石中の希土類炭化物が偏析したためと解される。
試料Ｎｏ．７の希土類焼結磁石は、Ｃｍａｘ／Ｃｍｉｎが１．６９と低いものの、保磁力（ＨｃＪ）は低い。これは、微粉砕時に添加された潤滑剤の量が多く、微粉砕後の炭素（Ｃ）量が多いためと解される。
以上のように、微粉砕粉末の炭素量及びＣｍａｘ／Ｃｍｉｎを特定することにより、希土類焼結磁石の残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）を高い値にできる。
【００４０】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態における潤滑剤粒子を示す写真であり、（ａ）は粒径４２５μｍ以上の潤滑剤粒子、（ｂ）は粒径１００μｍ未満の潤滑剤粒子の写真である。
【図２】潤滑剤粒子の粒径を変化させたときの、潤滑剤添加量と微粉砕粉末の粒径の関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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