(57)【要約】化学式Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19のマグネットプランバイト相を含むフェライト・タイプの磁石において、ＭはＳｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂによって構成されるグループの中から選ばれた少なくとも一つの元素を指し、Ｒは希土類およびＢｉの中から選んだ少なくとも一つの元素を指し、ＴはＣｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎの中から選んだ少なくとも一つの元素を指し、０．１５＜ｘ＜０．４２、０．５０＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０であることによって、元素Ｔの低い比率と同時に、ＢｒがｍＴで表示された残留磁束密度で、Ｈｋが、Ｂ＝０．９×Ｂｒに対するｋＡ／ｍで表示された磁界Ｈに対応するとき、５８０以上、好ましくは５８５以上の性能の総合指標ＧＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×Ｈｋを有するフェライト磁石が得られるようになる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式がＭ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19のマグネットプランバイト相を含むフェライト・タイプの磁石であり、該磁石において、
−ＭはＳｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂから構成されるグループから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−Ｒは希土類およびＢｉの中から選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−ＴはＣｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−０．１５＜ｘ＜０．４２であり、
−０．５０＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０であることによって、
ＢｒがｍＴで表わされた残留磁束密度で、Ｈｋが、Ｂ＝０．９×Ｂｒに対する、ｋＡ／ｍで表示された磁界Ｈに対応しているとき、元素Ｔの低い比率と同時に、５８０以上、好ましくは５８５以上の性能の総合指標ＧＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×Ｈｋを有するフェライト磁石が得られるようになっている磁石。
【請求項２】
係数ｘが０．１５から０．３２である、請求項１に記載の磁石。
【請求項３】
係数ｘが０．１７から０．２２である、請求項２に記載の磁石。
【請求項４】
０．６０＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０、好ましくは０．６５＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０という関係式が成り立つ、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の磁石。
【請求項５】
０．６０＜α＝ｙ／ｘ＜０．８０、好ましくは０．６５＜α＝ｙ／ｘ＜０．８０という関係式が成り立つ、請求項４に記載の磁石。
【請求項６】
α＝ｙ／ｘが０．６７から０．７７である、請求項５に記載の磁石。
【請求項７】
Ｔで示される元素の原子濃度が、［Ｃｏ］／（［Ｃｏ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］）＞３０％という条件に対応する、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の磁石。
【請求項８】
Ｔで示される元素の原子濃度が、［Ｃｏ］／（［Ｃｏ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］）＞５０％という条件に対応する、請求項７に記載の磁石。
【請求項９】
Ｔで示される元素の原子濃度が、［Ｃｏ］／（［Ｃｏ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｎ］＋〔Ｎｉ〕）≧７０％という条件に対応する、請求項７に記載の磁石。
【請求項１０】
Ｍ＝ＳｒそしてＲ＝Ｌａである、請求項７から請求項９のいずれか一つに記載の磁石。
【請求項１１】
ＭがＳｒとＢａの混合物に等しく、Ｓｒの原子百分率は１０％から９０％、Ｂａの原子百分率は９０％から１０％であり、該混合物においてＲ＝ＬａそしてＴ＝Ｃｏである、請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の磁石。
【請求項１２】
Ｍ＝ＳｒそしてＲ＝Ｌａである、請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の磁石。
【請求項１３】
Ｔ＝Ｃｏである、請求項１２に記載の磁石。
【請求項１４】
以下の性質を有する磁石が必要な用途における、請求項１から請求項１３のいずれか一つに記載の磁石の使用。
−５９０ｍＴを上回る磁気性能の指標ＩＰと同時に、比率ｈｋ＝Ｈｋ／ＨｃＪ（％）が典型的には９５％以上の磁気損失曲線の高い方形性を有するか、
−５８０以上、好ましくは５８５以上の性能の総合指標ＧＩＰを有する。
【請求項１５】
化学式Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19のマグネットプランバイト相を含むフェライト・タイプの磁石の製造方法であり、該磁石において
−ＭはＳｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂから構成されるグループから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−Ｒは希土類およびＢｉから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−ＴはＣｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
前記方法は以下の手順を含む。
ａ）０．１５＜ｘ＜０．４２および０．５０＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０という条件で、化学式Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19の化学量に対応する、元素Ｍ、Ｒ、ＴおよびＦｅの前駆体の混合物を形成する。
ｂ）前記混合物を、典型的にはほぼ１２５０℃で２時間の温度条件と時間条件で仮焼することで、クリンカを得る。
ｃ）前記クリンカを、場合によっては添加物も混ぜ込みながら粉砕することで、粒子の平均サイズが１μｍ未満である微細粒の粉末を得る。
ｄ）前記粒子を典型的には１Ｔの方向性磁界にかけ、典型的には１１５０℃から１２５０℃の温度で焼成するのだが、前記温度は、
−典型的には５８０以上、好ましくは５８５以上である、最大の性能の総合指標ＧＩＰか、
・あるいは、典型的には５９０ｍＴ以上の性能指標ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×ＨｃＪと同時に、ＨｋがＢ＝０．９×Ｂｒのときの磁界Ｈに対応するとき、典型的には９５％以上である磁気損失曲線の方形性の指標ｈｋ＝Ｈｋ／ＨｃＪ（％）、
を磁石が有するように得られるように選択される。
【請求項１６】
前駆体の混合物が、０．１５≦ｘ≦０．３２という条件に対応することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前駆体の混合物が、０．１７≦ｘ≦０．２２という条件に対応することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前駆体の混合物が、０．６０＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０という条件に対応することを特徴とする、請求項１５から請求項１７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１９】
混合物が、０．６５＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０という条件に対応することを特徴とする、請求項１５から請求項１８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２０】
混合物が、０．６０＜α＝ｙ／ｘ＜０．８０という条件に対応することを特徴とする、請求項１５から請求項１９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２１】
混合物が、０．６５＜α＝ｙ／ｘ＜０．８０という条件に対応することを特徴とする、請求項１５から請求項２０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
混合物が、０．６７＜α＝ｙ／ｘ＜０．７７という条件に対応することを特徴とする、請求項１５から請求項２１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２３】
手順ｄ）の焼成温度が１２２０℃を超えない、請求項１５から請求項２２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２４】
手順ｄ）の焼成温度が１２００℃を下回る、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマグネットプランバイト相Ｍを含む六角形のフェライト・タイプの磁石の分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マグネットプランバイト相を含むフェライト・タイプの磁石は既に知られており、その化学式はＭＦｅ12Ｏ19で、Ｍ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｐｂ等である。
【０００３】
化学式が（Ｍ1-xＲx）Ｏ・ｎ［（Ｆｅ12-yＴy）2Ｏ3 ］である、このタイプの磁石も知られている。
【０００４】
このように、欧州特許出願公開第０９６４４１１Ａ１号明細書に記載されている磁石では、
−ＭはＳｒおよび／またはＢａから選ばれた元素であり、
−Ｒは希土類に属する元素であり、
−ＴはＣｏ、Ｍｎ、ＮｉおよびＺｎの中から選ばれた元素であり、ここで、
−ｘは０．０１から０．４であり、
−ｙは［ｘ／（２．６ｎ）］から［ｘ／（１．６ｎ）］であり、
−そして、ｎは５から６である。
【０００５】
同様に、欧州特許出願公開第０９０５７１８Ａ１号明細書は、化学式がＭ1-xＲx（Ｆｅ12-yＴy）zＯ19であるこのタイプの磁石を記載しており、該磁石において、
−ＭはＳｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂから選ばれた元素、主としてＳｒであり、
−Ｒは希土類に属する元素またはＢｉ、主としてＬａであり
−ＴはＣｏまたはＣｏおよびＺｎであり、ここで、
−ｘは０．０４から０．９であり、
−ｙは０．０４から０．５で、ｘ／ｙは０．８から２０であり、そして、
−ｚは０．７から１．２である。
【０００６】
このタイプの磁石はまた、欧州特許出願公開第０７５８７８６Ａ１号明細書、欧州特許出願公開第０８８４７４０号明細書および欧州特許出願公開第０９４０８２３Ａ１号明細書、米国特許第６２５８２９０号明細書そして欧州特許出願公開第１１５０３１０Ａ１号明細書にも記載されている。
【０００７】
そのような磁石の製造は、典型的には以下の手順を含む。
ａ）分散を形成するための湿式によって、あるいは顆粒を形成するための乾式によって、原料の混合物を形成する。
ｂ）前記混合物は、分散状であれ、顆粒状であれ、仮焼用の炉に挿入され、所望のマグネットプランバイト相を含むクリンカまたはシャモットを形成するために、およそ１２５０℃で混合物を仮焼する。
ｃ）約７０％の乾燥抽出物のペースト状で、粒子サイズがほぼ１μｍの粒子の水性分散を得るまで、クリンカを湿式粉砕する。
ｄ）ペーストを、およそ１テスラの方向性磁界で、３０から５０ＭＰａの圧力下で濃縮、圧縮することで、英語で「Ｇｒｅｅｎ  Ｃｏｍｐａｃｔ」と呼ばれる、異方性の、典型的には８７％の乾燥抽出物であるグリーン・コンパクトを得られるようにする。
ｅ）乾燥と残留水分の除去の後、そのグリーン・コンパクトを焼成する。
ｆ）所定の形状の磁石を得るために仕上げ加工を行う。
【０００８】
本出願人の名義の仏国特許出願公開第９９１０２９５号明細書および第９９１５０９３号明細書に記載されているような製造方法も知られている。
【特許文献１】
欧州特許出願公開第０９６４４１１Ａ１号明細書
【特許文献２】
欧州特許出願公開第０９０５７１８Ａ１号明細書
【特許文献３】
欧州特許出願公開第０７５８７８６Ａ１号明細書
【特許文献４】
欧州特許出願公開第０８８４７４０Ａ１号明細書
【特許文献５】
欧州特許出願公開第０９４０８２３Ａ１号明細書
【特許文献６】
米国特許第６２５８２９０号明細書
【特許文献７】
欧州特許出願公開第１１５０３１０Ａ１号明細書
【特許文献８】
仏国特許出願公開第９９１０２９５号明細書
【特許文献９】
仏国特許出願公開第９９１５０９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
現行技術のフェライト・タイプの磁石、典型的にはＳｒ1-xＬａxＦｅ12-yＣｏyＯ19のタイプの磁石が提示する課題は二通りあり、
−一方では、典型的にはコバルトである、鉄の代替元素が高価な製品であることで、
−他方では、既知の磁石は、Ｂｒが残留磁束密度（ｍＴ）を、ＨｃＪが保磁磁界（ｋＡ／ｍ）を指すとき、指標ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×ＨｃＪで典型的には測定される、高い磁気特性を有するのだが、磁石のいくつかの用途では、できるだけ正方形に近い磁化曲線Ｂｒ＝ｆ（Ｈ）を有する磁石が必要となることであり、その方形性（即ち英語の「直角度」）は、Ｈｋが０．９０×Ｂｒの磁束密度を与える反磁界であるとき、典型的には、比率ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪで得られる。Ｈｋは実際、そこからの磁気損失が不可逆的だと考えられる磁界に対応する。
【００１０】
本発明は同時に、フェライト・タイプの磁石を得ることを目的とし、該磁石は一般的な高い磁気特性の他に、低いコストと、同じ作業条件で得られるものよりも優れた、典型的には０．９５以上である、比率ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪで得られる方形性を有する。
【００１１】
要素Ｈｋが他にも増して重要であるということから、最終的な磁気特性と同時に、磁化曲線と磁気損失曲線の方形性も考慮するために、総合指標ＧＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×Ｈｋが提案されている。本発明は、性能の総合指標ＧＩＰが５８０以上、好ましくは５８５以上、ひいては５９０以上の磁石を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、化学式がＭ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19のマグネットプランバイト（構造Ｍのヘキサフェライト）相の構造を有するフェライト・タイプの磁石において、
−ＭはＳｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂから構成されるグループから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−Ｒは希土類およびＢｉから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−ＴはＣｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−０．１５＜ｘ＜０．４２であり、
−０．５０＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０であることによって、
ＢｒがｍＴで表示された残留磁束密度で、Ｈｋが、Ｂｒが残留磁束密度であるときのＢ＝０．９×Ｂｒに対する、ｋＡ／ｍで表示された磁界Ｈに対応しているとき、元素Ｔの低い比率と同時に、５８０以上、好ましくは５８５以上の性能の総合指標ＧＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×Ｈｋを有するフェライト磁石が得られるようになっている。
【００１３】
永久磁石、特にマグネットプランバイトまたはヘキサフェライトの構造を有するフェライト・タイプの磁石で、基礎構造がＭ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、ＣａであるＭＦｅ12Ｏ19で、他の元素で置き換えられ、Ｒが元素Ｂｉまたは希土類、そしてＴが元素Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎを指すとき、Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19を化学式として有する永久磁石の分野での研究を踏まえて、本出願人は調査を重ね、一方では、ＢｒがｍＴで表示された残留磁束密度を指し、ＨｃＪがｋＡ／ｍで表示された保磁磁界であるときの、性能指標ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×ＨｃＪで表される磁気性能の改善を目指し、他方では、永久磁石について第二の重要なパラメータ、つまり、ＨｋがＢ＝０．９×Ｂｒに対する磁界Ｈに対応するとき、一般的にはｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪ（％）で特徴づけられる磁気損失曲線の方形性、即ち英語での「直角度」の改善を目指し、そして０．９５以上のｈKを得ることを目指した。
【００１４】
実際、本出願人は、多くのタイプの代替物、例えばＲ＝ＬａおよびＴ＝Ｃｏでは、方形性ｈKが大きく劣化し、そのことでこれらの磁石の用途が大いに制限される可能性があることを観察した。
【００１５】
したがって、取り組んだ研究では、一方では磁石の全体的な磁気性能ＩＰを劣化させずに、方形性ｈｋを大幅に向上させることを目指すことで、５８０以上、好ましくは５８５以上、ひいては５９０以上の性能の総合指標ＧＩＰを得られるようにした。
【発明の効果】
【００１６】
従来、原料の混合物を作るために、フェライト磁石の化学式の変数「ｘ」を変数「ｙ」と等しくなるように取ることで、磁石の電気的中立性を保つようにしており、該磁石の化学式は、Ｒ＝ＬａおよびＴ＝Ｃｏのとき、
Ｓｒ1-x2+Ｌａx3+Ｆｅ12-x3+Ｃｏx2+Ｏ19であると考えられる。
置換比率ｘ＝ｙに応じて得られたこれらのフェライト磁石の方形性を検討し、本出願人は、図１ａに示すように、ｘ＝ｙの増大、少なくともｘ＝ｙ＝０．３まで増大するにつれて、この方形性が劣化することを観察した。
【００１７】
本出願人はまた、図１ｂに示すように、異方性磁界Ｈａ（ｋＡ／ｍ）と保磁磁界ＨｃＪ（ｋＡ／ｍ）が置換比率ｘ＝ｙに応じて変化することを観察した。その結果、異方性磁界Ｈａによって与えられる固有の磁気特性がｘ＝ｙとともに増大すると、それとは逆に、特に保磁磁界ＨｃＪによって与えられるフェライトの巨視的な磁気特性は、ｘ＝ｙ＝０．２の付近での最適性を示すことが明らかになった。
【００１８】
また、ｘ＝ｙで得られた上記の磁石をＸ線での回折によって分析したところ、本出願人は特に、Ｃｏ（ＣｏＦｅ2Ｏ4）のスピネル相の存在を観察したのに対し、ランタンは完全にストロンチウムで置換されるようであった。
【００１９】
本出願人は第一の仮説を立てたのだが、該仮説は、元素Ｃｏの一部は、厳密な意味でのフェライトの形成には恐らく寄与しておらず、そのことが、フェライトの中で、当初のＦｅ3+がＦｅ2+へ変換することを引き起こしうるというものである。
【００２０】
この仮説を検証するために、本出願人は、得られたフェライト磁石の抵抗率を、０から０．４のｘ＝ｙについて検討した。本出願人は、抵抗率の急速な低下を観察した（図２参照）。
【００２１】
本出願人はまた、この抵抗率の低下は、イオンＦｅ2+とＦｅ3+との間の電子の遷移によって通電が生じる可能性を考慮して、イオンの組Ｆｅ2+−Ｆｅ3+の次第に増大する存在と関係しうるという仮説も立てた。
【００２２】
本出願人はまた、Ｃｏのそのようなスピネル相の存在が、研究対象になったフェライト磁石の方形性ｈKの劣化の原因になりうるという仮説も立てた。
【００２３】
以上の仮説によるこれらの研究によって、本出願人が課題を解決する目的でフェライトの分野を探求するようになったのだが、該フェライトは、
−一方では置換率が低く、
−他方では、ｙと異なるｘを伴うものである。
【００２４】
本出願人は、図３、図４ａおよび図４ｂに示す多角形の領域によって、まったく予想外ではあるが、課題の解決が可能になることを発見した。
【００２５】
図５ｅに示すように、本発明によって、他のことは全て同じままにして、一般的に高価な元素、フェライト磁石の元素Ｔの含有量を減少させると同時に、フェライト磁石の全体的な性能を向上させることが可能になる。
【００２６】
図１ａは、ｘ＝ｙである化学式Ｓｒ1-xＬａxＦｅ12-yＣｏyＯ19のフェライトについて、横座標のｘとｙに応じて、縦座標の方形性ｈK（％）の変化を示すグラフである。
【００２７】
図１ｂは、ｘ＝ｙである化学式Ｓｒ1-xＬａxＦｅ12-yＣｏyＯ19のフェライトについて、横座標のｘとｙに応じて、左の縦座標には正方形である曲線中の点で保磁磁界ＨｃＪ（ｋＡ／ｍ）の変化を、右の縦座標には三角形である曲線中の点で異方性磁界Ｈａ（ｋＡ／ｍ）の変化を示すグラフである。
【００２８】
図２は、ｘ＝ｙである化学式Ｓｒ1-xＬａxＦｅ12-yＣｏyＯ19のフェライトについて、横座標のｘとｙに応じて、縦座標の抵抗率（Ω×ｃｍで示したｌｏｇρ）の変化を示すグラフである。
【００２９】
図３は、横座標に係数ｘを、縦座標に係数ｙ（フェライトの化学式Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19の係数）をとるグラフで、本発明の様々な領域を示しており、主領域は、
ｘ1＝０．１５およびｘ2＝０．４２、
α1＝０．５０およびα2＝０．９０、
という直線であり、他の部分領域は、
ｘ＝０．１７、０．２２、０．３２、
α＝０．６０、０．６５、０．７５、０．８０という他の直線によって画定されている。
図３には、実際に行われた様々な試験が示され、様々な試験群は、ｘ＝０にはＡ、ｘ＝０．１５にはＢ、ｘ＝０．２０にはＣ、ｘ＝０．３０にはＤ、そしてｘ＝０．４０にはＥと記されている。
【００３０】
図４ａと図４ｂは図３に類似しており、制限された領域に対応し、
−図４ａの多角形領域（網かけ部分）は、
ｘ1＝０．１７およびｘ2＝０．３２、
α1＞０．６５およびα2＜０．９０という直線によって画定され、
−図４ｂの多角形領域（網かけ部分）は前述の領域に内接し、
ｘ1＝０．１７およびｘ2＝０．２２、
α1＞０．６５およびα2＜０．９０という直線によって画定され、
さらに制限された領域（二重網かけ部分）は、
ｘ1＝０．１７およびｘ2＝０．２２、
α1＞０．６５およびα’2＜０．８０という直線によって画定されている。
【００３１】
図５ａから５ｅは、１１８０℃の温度で焼成された磁石に対応する試験Ｂ１−１、Ｃ１−１、Ｃ３−１、Ｃ４−１、Ｃ５−１そしてＤ１−１について、パラメータα＝ｙ／ｘに応じて得られた結果（縦座標）を示している。
図５ａはｍＴで表示された残留磁束密度Ｂｒを縦座標に示している。
図５ｂは、Ｂｒが残留磁束密度であるときのＢ＝０．９×Ｂｒについて、ｋＡ／ｍで表示された磁界Ｈに対応するＨｋを縦座標に示している。
図５ｃはｋＡ／ｍで表示された保磁磁界ＨｃＪを縦座標に示している。
図５ｄは縦座標に性能指標ＩＰ＝ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×ＨｃＪを示している。
図５ｅは縦座標に性能の総合指標ＧＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×Ｈｋを示している。
【００３２】
図６は、試験Ｃ１−１については点線で、試験Ｃ３−１については実線で、磁気損失曲線の一例を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の領域、特に係数ｘおよび係数αの範囲で規定される領域は、本出願人の数多くの研究と試験の結果から規定されており、該研究および試験のうちのいくつかは実施例に示されている。
【００３４】
一般的に、係数αを０．９０以下にとることで、驚きをもって観察されるように、元素Ｔの比率を大幅に減らすと同時に、全体的な性能ＧＩＰを向上させるようになっている。
【００３５】
逆に、本出願人は、全体的な性能ＧＩＰの劣化のため、α＝０．５が下限であることを観察した。
【００３６】
同様に、係数ｘについては、本発明によると、０．１５から０．４２の範囲で変化しうる。実際、本出願人は、ｘ＝０．２を越えることが有利ではないことを観察したが、それは特に、元素Ｔの非常に高い含有量に起因する。なぜなら、ｘの高い値で良好な全体的な性能が得られるとしても、ｘの低い値について、結果としてフェライト中のより少ない元素Ｔの含有量で、同等もしくはそれ以上の性能が得られる限り、それは必ずしも有利とは言えないからである。以下に説明するように、ｘ＝０．３２という値を超えないことが望まれる。
【００３７】
逆に、係数ｘを（したがってｙも）下げる可能性には下限があり、本出願人は、典型的にはｘが０．１５を下回ると直ちに、磁気特性の甚大な低下を観察したが、該低下は、方形性の向上では補えず、費用の削減とは釣り合わないものである。
【００３８】
本発明によると、化学式Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19の磁石は、０．１５＜ｘ＜０．３２という条件に有利に対応する。
本発明のこの部分領域は図３および図４ａに示されている。
【００３９】
もう一つのさらに好ましい部分領域は、０．１７＜ｘ＜０．２２という条件に対応する。
この領域は図４ｂに示されている。
【００４０】
実際、試験によって、最も良い結果は、０．１５を上回り、典型的には０．１７を上回るｘで行われた試験で得られたことが明らかになった。
【００４１】
また、ｘ＝０．４で素晴らしい結果が得られたが、これらの結果はｘ＝０．３で得られた結果に優るものではなかった。さらに、ｘ＝０．４での磁石がｘ＝０．３での磁石（同一の係数αについて）よりも大幅に費用がかかることを考慮すると、ｘが０．３２を超えないことが望ましい。
【００４２】
同様に、ｘ＝０．３とｘ＝０．２での試験の間に物性の違いがほとんど観察されなかったので、最高でも０．２２のｘで磁石を得ることで、格別に経済的なフェライト磁石を得るようにすることが有利であることが分かった。
【００４３】
他の部分領域は、図３から図４ｂに示すように、係数α＝ｙ／ｘによって限定される。
【００４４】
試験により、０．６０＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０、好ましくは０．６５＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０という関係式が成り立つ磁石の利点が明らかになり、この後者の領域は、例えば図４ａに示されている。
【００４５】
利点のある部分領域はまた、０．６０＜α＝ｙ／ｘ＜０．８０という関係式で規定される領域であり、好ましくは０．６５＜α＝ｙ／ｘ＜０．８０という関係式で規定される領域であり、この後者の領域は図４ｂに示されている。
【００４６】
Ｌａの非常に低い含有量と高い性能を両立させるという、試験Ｃ３の特徴的な利点を考慮に入れると、α＝ｙ／ｘが０．６７から０．７７である狭い領域が特に有利である。技術的にも経済的にも最も有利な領域は、０．１７＜ｘ＜０．２２および０．６７≦α≦０．７７によって規定される領域である。
【００４７】
本発明によって有利に、元素Ｔの含有量が少ないフェライトが得られ、該フェライトにおいて、係数ｙは０．１６以下で、ひいては０．１５以下であり、その一方で、全体的な性能の非常に高い水準を保っている。
【００４８】
さらに、注目に値する程に重要なのは、本発明によるフェライトはとりわけ、１２２０℃以下、典型的には１２００℃未満である、比較的低い焼成温度という焼成条件で得られるということであり、このことは経済面で有利である。
【００４９】
本発明によるフェライトのすべての試験は、Ｍ＝Ｓｒ、Ｒ＝ＬａそしてＴ＝Ｃｏで行った。しかしながら、本発明はその特殊なフェライトに限定されるものではない。
【００５０】
したがって、例えば、元素ＭはＳｒとＢａの混合物でもよく、Ｓｒの原子百分率は１０％から９０％、Ｂａの原子百分率は９０％から１０％であり、該混合物においてＲ＝ＬａそしてＴ＝Ｃｏである。
【００５１】
本発明のもう一つの実施態様において、Ｔで示される元素の原子濃度は、［Ｃｏ］／（［Ｃｏ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］）＞３０％、好ましくは＞５０％、また、より好ましくは≧７０％という条件に対応する。この実施態様では、Ｍ＝ＳｒそしてＲ＝Ｌａを選んでもよい。
【００５２】
本発明のもう一つの目的は、以下を必要とする用途における、本発明によるフェライト磁石の使用である。
−５９０ｍＴを上回る磁気性能の指標ＩＰと同時に、比率ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪ（％）が典型的には９５％以上の、磁気損失曲線の高い方形性を有する磁石か、
−５８０以上、好ましくは５８５以上の性能の総合指標ＧＩＰを有する磁石。
【００５３】
本発明のもう一つの目的は、本発明による磁石の製造方法であり、該方法において、
ａ）０．１５＜ｘ＜０．４２および０．５０＜α＝ｙ／ｘ＜０．９０という条件で、化学式Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19の化学量に対応する、元素Ｍ、Ｒ、ＴおよびＦｅの前駆体の混合物を形成する。
ｂ）前記混合物を、典型的にはほぼ１２５０℃で２時間の温度条件と時間条件で仮焼することで、クリンカを得る。
ｃ）前記クリンカを、場合によっては添加物も混ぜ込みながら粉砕することで、粒子サイズの平均が１μｍ未満である微細粒の粉末を得る。
ｄ）前記粒子を典型的には１Ｔの方向性磁界にかけ、典型的には１１５０℃から１２５０℃の温度で焼成するのだが、前記温度は、
−典型的には５８０以上、好ましくは５８５以上である、最大の性能の総合指標ＧＩＰか、
・あるいは、典型的には５９０ｍＴ以上の性能指標ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×ＨｃＪと同時に、ＨｋがＢ＝０．９×Ｂｒのときの磁界Ｈに対応するとき、典型的には９５％以上である磁気損失曲線の方形性の指標ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪ（％）、
を有する磁石が得られるように選択される。
【００５４】
本出願人の名義である、仏国特許出願公開第９９１０２９５号明細書および第９９１５０９３号明細書に記載された製造方法によってもたらされる教示内容を、本発明に応用してもよい。
【００５５】
以下の例は説明として示されるのであって、限定的な性格ではない。
【実施例】
【００５６】
実験室での実験については、前述の方法を用いた。
【００５７】
手順ａ）：
ｘとｙについての次の値で、組成Ｓｒ1-xＬａxＦｅ12-yＣｏyＯ19のフェライト磁石に対応する化学量論的湿潤混合物を作成した。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
原料として以下の粉末を用いた。
−元素ＳｒについてはＳｒＣＯ3、
−元素Ｌａについては、比表面積１．０７ｍ2／ｇ（ＢＥＴ法）の粉末状で、粒子の平均直径がフィッシャー法による測定で０．９３μｍのＬａ2Ｏ3、
−元素Ｆｅについては、比表面積３．６５ｍ2／ｇの粉末状で、粒子の平均直径が０．９６μｍのＦｅ2Ｏ3、
−元素Ｃｏについては、比表面積０．９６ｍ2／ｇの粉末状で、粒子の平均直径が２．１μｍのＣｏ3Ｏ4。
【００６０】
粉末をミキサの中で混合して水相にし、その混合物をろ過し、次に乾燥した。得られた粉末を、水を結合剤として用いて、２．５ｋｇ／ｄｍ3の密度のペレット状（１４重量％の湿度）にし、ペレットは仮焼前に乾燥させた。
【００６１】
手順ｂ）：粉末の混合物を１２５０℃で２時間、仮焼した。
次の物性を有するクリンカが得られた。
【００６２】
【表２】
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【００６３】
手順ｃ）：得られたクリンカに以下のもの（重量％）を添加し、湿潤環境で粉砕した。
−０．５２％のＳｉＯ2（濃度２０％の水溶液状）、
−０．８６％のＣａＣＯ3、
−０．９５％のＳｒＣＯ3。
得られたペーストの粒度は、粒子が０．５８μｍと０．６２μｍの間に含まれる平均直径と、１０．３から１１．２ｍ2／ｇの間に含まれるＢＥＴ比表面積を有することで、得られた磁石の最終的な物性の測定値が比較可能になっている。
【００６４】
手順ｄ）：粉砕後の粒子を典型的には１Ｔの方向性磁界にかけ、１１８０℃、１２０５℃、１２２０℃あるいは１２４０℃の温度で焼成した。
【００６５】
２５分の持続時間で、焼成温度Ｔ℃に応じて得られた結果：
【００６６】
【表３−１】
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【００６７】
【表３−２】
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【００６８】
【表３−３】
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【００６９】
結論：他の点ではすべてが等しい、つまり、とりわけ同一のｘの値と焼成温度の値（例えばＣ１−１とＣ３−１、Ｃ１−２とＣ３−２、Ｃ１−３とＣ３−３の組み合わせを参照）で、元素Ｔの少ない含有量での試験を比較すると、本発明によって、
−典型的には３０％のコバルトを鉄で置き換えることができ、比較的低い温度で磁石を焼成できることから、より安価なフェライトを得ると同時に、
−全体として性能の向上したフェライトが得られるようになることが明らかである。
【００７０】
特に、ＧＩＰ＞５９０である非常に高い性能には注目でき、該性能は、試験Ｃ２−２、Ｃ３−３そしてＤ２−２の場合に得られ、最も経済的なフェライトは試験Ｃ３−３に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１ａ】ｘ＝ｙである化学式Ｓｒ1-xＬａxＦｅ12-yＣｏyＯ19のフェライトについて、横座標のｘとｙに応じて、縦座標の方形性ｈK（％）の変化を示すグラフである。
【図１ｂ】ｘ＝ｙである化学式Ｓｒ1-xＬａxＦｅ12-yＣｏyＯ19のフェライトについて、横座標のｘとｙに応じて、左の縦座標には正方形である曲線中の点で保磁磁界ＨｃＪ（ｋＡ／ｍ）の変化を、右の縦座標には三角形である曲線中の点で異方性磁界Ｈａ（ｋＡ／ｍ）の変化を示すグラフである。
【図２】ｘ＝ｙである化学式Ｓｒ1-xＬａxＦｅ12-yＣｏyＯ19のフェライトについて、横座標のｘとｙに応じて、縦座標の抵抗率（Ω×ｃｍで示したｌｏｇρ）の変化を示すグラフである。
【図３】本発明に様々な領域があることを示す、横座標に係数ｘを、縦座標に係数ｙ（フェライトの化学式Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19の係数）をとるグラフである。
【図４ａ】ｘ1＝０．１７およびｘ2＝０．３２、α1＞０．６５およびα2＜０．９０という直線によって画定される多角形領域を表すグラフである。
【図４ｂ】ｘ1＝０．１７およびｘ2＝０．２２、α1＞０．６５およびα2＜０．９０という直線によって画定される多角形領域と、ｘ1＝０．１７およびｘ2＝０．２２、α1＞０．６５およびα’2＜０．８０という直線によって画定される、さらに限定された領域を表すグラフである。
【図５ａ】ｍＴで表示された残留磁束密度Ｂｒを縦座標に示すグラフである。
【図５ｂ】Ｂｒが残留磁束密度であるときのＢ＝０．９×Ｂｒについて、ｋＡ／ｍで表示された磁界Ｈに対応するＨｋを縦座標に示すグラフである。
【図５ｃ】ｋＡ／ｍで表示された保磁磁界ＨｃＪを縦座標に示すグラフである。
【図５ｄ】縦座標に性能指標ＩＰ＝ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×ＨｃＪを示すグラフである。
【図５ｅ】縦座標に性能の総合指標ＧＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×Ｈｋを示すグラフである。
【図６】試験Ｃ１−１については点線で、試験Ｃ３−１については実線で、磁気損失曲線の一例を示すグラフである。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年12月19日(2003.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式がＭ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19のマグネットプランバイト相を含むフェライト・タイプの磁石であり、該磁石において、
−ＭはＳｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂから構成されるグループから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−Ｒは希土類およびＢｉの中から選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−ＴはＣｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−０．１７≦ｘ≦０．２２であり、
−０．６５＜α＝ｙ／ｘ＜０．８０であることによって、
ＢｒがｍＴで表わされた残留磁束密度で、Ｈｋが、Ｂ＝０．９×Ｂｒに対する、ｋＡ／ｍで表示された磁界Ｈに対応しているとき、元素Ｔの低い比率と同時に、５８０以上、好ましくは５８５以上の性能の総合指標ＧＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×Ｈｋを有するフェライト磁石が得られるようになっている磁石。
【請求項２】
α＝ｙ／ｘが０．６７から０．７７である、請求項１に記載の磁石。
【請求項３】
Ｔで示される元素の原子濃度が、［Ｃｏ］／（［Ｃｏ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］）＞３０％という条件に対応する、請求項１または請求項２に記載の磁石。
【請求項４】
Ｔで示される元素の原子濃度が、［Ｃｏ］／（［Ｃｏ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］）＞５０％という条件に対応する、請求項３に記載の磁石。
【請求項５】
Ｔで示される元素の原子濃度が、［Ｃｏ］／（［Ｃｏ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｎ］＋〔Ｎｉ〕）≧７０％という条件に対応する、請求項４に記載の磁石。
【請求項６】
Ｍ＝ＳｒそしてＲ＝Ｌａである、請求項３から請求項５のいずれか一つに記載の磁石。
【請求項７】
ＭがＳｒとＢａの混合物に等しく、Ｓｒの原子百分率は１０％から９０％、Ｂａの原子百分率は９０％から１０％であり、該混合物においてＲ＝ＬａそしてＴ＝Ｃｏである、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の磁石。
【請求項８】
Ｍ＝ＳｒそしてＲ＝Ｌａである、請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の磁石。
【請求項９】
Ｔ＝Ｃｏである、請求項８に記載の磁石。
【請求項１０】
以下の性質を有する磁石が必要な用途における、請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の磁石の使用。
−５９０ｍＴを上回る磁気性能の指標ＩＰと同時に、比率ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪ（％）が典型的には９５％以上の磁気損失曲線の高い方形性を有するか、
−５８０以上、好ましくは５８５以上の性能の総合指標ＧＩＰを有する。
【請求項１１】
化学式Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19のマグネットプランバイト相を含むフェライト・タイプの磁石の製造方法であり、該磁石において
−ＭはＳｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂから構成されるグループから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−Ｒは希土類およびＢｉから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
−ＴはＣｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎから選ばれた少なくとも一つの元素を指し、
前記方法は以下の手順を含む。
ａ）０．１７≦ｘ≦０．２２および０．６５＜α＝ｙ／ｘ＜０．８０という条件で、化学式Ｍ1-xＲxＦｅ12-yＴyＯ19の化学量に対応する、元素Ｍ、Ｒ、ＴおよびＦｅの前駆体の混合物を形成する。
ｂ）前記混合物を、典型的にはほぼ１２５０℃で２時間の温度条件と時間条件で仮焼することで、クリンカを得る。
ｃ）前記クリンカを、場合によっては添加物も混ぜ込みながら粉砕することで、粒子の平均サイズが１μｍ未満である微細粒の粉末を得る。
ｄ）前記粒子を典型的には１Ｔの方向性磁界にかけ、典型的には１１５０℃から１２５０℃の温度で焼成するのだが、前記温度は、
−典型的には５８０以上、好ましくは５８５以上である、最大の性能の総合指標ＧＩＰか、
・あるいは、典型的には５９０ｍＴ以上の性能指標ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５×ＨｃＪと同時に、ＨｋがＢ＝０．９×Ｂｒのときの磁界Ｈに対応するとき、典型的には９５％以上である磁気損失曲線の方形性の指標ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪ（％）、
を磁石が有するように得られるように選択される。
【請求項１２】
混合物が、０．６７＜α＝ｙ／ｘ＜０．７７という条件に対応することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
手順ｄ）の焼成温度が１２２０℃を超えない、請求項１１または請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
手順ｄ）の焼成温度が１２００℃を下回る、請求項１３に記載の方法。
【国際調査報告】
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