(57)【要約】【課題】Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を含む窒化鉄系粉末を用いて製造される磁石であって、十分に高い飽和磁束密度及び保磁力を有するとともに優れた耐湿性を有する磁石を提供する【解決手段】本開示に係る磁石は、Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、
ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料と、
を含む磁石。
【請求項２】
前記第１の磁石材料と前記第２の磁石材料の合計体積を基準として、
前記第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下である、請求項１に記載の磁石。
【請求項３】
Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、
ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料と、
Ｂｉ、Ａｌ、Ｃｄ、Ｇａ，Ｉｎ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｕ及びこれらの元素二種以上の合金からなる群から選ばれる少なくとも一種からなる金属バインダーと、
を含むボンド磁石。
【請求項４】
前記第１の磁石材料と前記第２の磁石材料と前記金属バインダーの合計体積を基準として、
前記第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であり、
前記金属バインダーの体積比が０．０超であり且つ０．３未満である、請求項３に記載のボンド磁石。
【請求項５】
Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、
ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料と、
熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の少なくとも一方からなる樹脂バインダーと、
を含むボンド磁石。
【請求項６】
前記第１の磁石材料と前記第２の磁石材料と前記樹脂バインダーの合計体積を基準として、
前記第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であり、
前記樹脂バインダーの体積比が０．０超であり且つ０．３未満である、請求項５に記載のボンド磁石。
【請求項７】
Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、
ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料と、
Ｂｉ、Ａｌ、Ｃｄ、Ｇａ，Ｉｎ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｕ及びこれらの元素二種以上の合金からなる群から選ばれる少なくとも一種からなる金属バインダーと、
熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の少なくとも一方からなる樹脂バインダーと、
を含むボンド磁石。
【請求項８】
前記第１の磁石材料と前記第２の磁石材料と前記金属バインダーと前記樹脂バインダーの合計体積を基準として、
前記第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であり、
前記金属バインダーと前記樹脂バインダーの合計体積比が０．０超であり且つ０．３未満である、請求項７に記載のボンド磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は窒化鉄系粉末を含む磁石及びボンド磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やハイブリッド自動車などのモーター用磁石として、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石が広く使われている。しかし、Ｎｄに代表されるレアアースは、産業分野を支える高付加価値な部材の原料であり、近年需要が拡大しているため、資源の枯渇や原料価格が不安定であることが懸念されている。更には、途上国においても著しく需要が拡大していることや、その偏在性ゆえに特定の産出国への依存度が高いことから、安定供給確保に対する問題が生じている。
【０００３】
上記のような事情から、自然界に無尽蔵に存在する元素である鉄及び窒素からなる化合物Ｆｅ１６Ｎ２が磁性材料として注目されている。Ｆｅ１６Ｎ２はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材料と比較して非常に高い飽和磁化を示す。特許文献１は、オキシ水酸化鉄に対して還元処理及び窒化処理を施す工程を順次経ることによってＦｅ１６Ｎ２相を含む窒化鉄系磁性粉末を作製すること、並びに、当該窒化鉄系磁性粉末と溶剤と樹脂と含むスラリーを基材フィルムに対して塗布する工程、磁場配向工程及び乾燥工程を経て磁気シートを得ることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０３５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を含む窒化鉄系粉末は、上述のとおり高い飽和磁化を示すものの、保磁力が低いために高保磁力であり且つ高飽和磁化であることが要求されるモーター用途の磁性材料としての使用は困難である。またモーターは使用中に高温になる場合が多い。しかし、該窒化鉄系粉末は高温における耐湿性が不十分である。
【０００６】
本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を含む窒化鉄系粉末を用いて製造される磁石であって、十分に高い飽和磁束密度及び保磁力を有するとともに優れた耐湿性を有する磁石及び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】
本開示に係る磁石は、Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料とを含む。
【０００８】
ＭｎＢｉ系合金は、Ｆｅ１６Ｎ２化合物と比較すると飽和磁化は小さいものの、高い保磁力を有し、また塑性変形しやすい。ＭｎＢｉ系合金がこれらの性質を有することから、ＭｎＢｉ系合金とＦｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末とを併用することで、ＭｎＢｉ系合金を用いずに磁石を作製する場合よりも、高い保磁力を持つ磁石が得られるとともに、充填密度が向上してより高い飽和磁束密度をもった磁石が得られる。これらに加え、窒化鉄系粉末を構成する窒化鉄系粒子が、周囲に存在するＭｎＢｉ系合金によって保護され、磁石の耐湿性も向上する。なお、窒化鉄系粒子の周囲に充填されるＭｎＢｉ系合金を「金属バインダー」と捉えれば、当該磁石は金属ボンド磁石の一態様であるといえる。
【０００９】
上記磁石において、第１の磁石材料と第２の磁石材料の合計体積を基準として、第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であるという態様を採用してもよい。かかる態様の磁石は飽和磁束密度、保磁力及び耐湿性の全てがより一層高水準に達成されたものである。
【００１０】
本開示は金属ボンド磁石を提供する。本開示に係る金属ボンド磁石は、Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料と、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃｄ、Ｇａ，Ｉｎ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｕ及びこれらの元素二種以上の合金からなる群から選ばれる少なくとも一種からなる金属バインダーとを含む。これらの金属バインダーは、ＭｎＢｉ系合金よりも一般に塑性変形しやすく、ボンド磁石を製造する一工程である圧縮成形工程において、磁石の充填密度をより高めることができ、結果として磁気特性を損なうことなく耐湿性の更なる向上が望める。
【００１１】
上記金属ボンド磁石において、第１の磁石材料と第２の磁石材料と金属バインダーの合計体積を基準として、第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であり、金属バインダーの体積比が０．０超であり且つ０．３未満であるという態様を採用してもよい。かかる態様の金属ボンド磁石は飽和磁束密度、保磁力及び耐湿性の全てがより一層高水準に達成されたものである。
【００１２】
本開示は樹脂ボンド磁石を提供する。本開示に係る樹脂ボンド磁石は、Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料と、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の少なくとも一方からなる樹脂バインダーとを含む。樹脂バインダーを用いた場合でも、金属バインダーを用いた場合と同じく耐湿性の向上効果が得られる。樹脂バインダーは金属バインダーと比較して磁石材料の腐食原因となる物質の侵入を防ぐ効果においてやや劣るものの、その代わりに磁石を構成する磁石材料同士の磁気分離をする効果により優れる。したがって、樹脂バインダーを含む磁石（樹脂ボンド磁石）は金属バインダーを含む磁石（金属ボンド磁石）と比較して保磁力が優れたものとすることができる。
【００１３】
上記樹脂ボンド磁石において、第１の磁石材料と第２の磁石材料と樹脂バインダーの合計体積を基準として、第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であり、樹脂バインダーの体積比が０．０超であり且つ０．３未満であるという態様を採用してもよい。かかる態様の樹脂ボンド磁石は飽和磁束密度、保磁力及び耐湿性の全てがより一層高水準に達成されたものである。
【００１４】
本開示は金属バインダーと樹脂バインダーとを併用したボンド磁石を提供する。本開示に係るボンド磁石は、Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料と、ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料と、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃｄ、Ｇａ，Ｉｎ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｕ及びこれらの元素二種以上の合金からなる群から選ばれる少なくとも一種からなる金属バインダーと、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の少なくとも一方からなる樹脂バインダーとを含む。金属バインダーと樹脂バインダーとを併用した場合も磁石の充填密度をより高めることができ、結果として磁気特性を損なうことなく耐湿性の更なる向上が望める。
【００１５】
上記ボンド磁石において、第１の磁石材料と第２の磁石材料と金属バインダーと樹脂バインダーの合計体積を基準として、第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であり、金属バインダーと樹脂バインダーの合計体積比が０．０超であり且つ０．３未満であるという態様を採用してもよい。かかる態様の樹脂ボンド磁石は飽和磁束密度、保磁力及び耐湿性の全てがより一層高水準に達成されたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本開示によれば、Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を含む窒化鉄系粉末を用いて製造される磁石であって、十分に高い飽和磁束密度及び保磁力を有するとともに優れた耐湿性を有する磁石、並びに金属ボンド磁石及び樹脂ボンド磁石が提供される。本開示に係るこれらの磁石は、本来Ｆｅ１６Ｎ２化合物が有する非常に高い飽和磁化を生かしつつ、高温環境下でも利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本開示の第一実施形態に係る磁石の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の実施形態について説明する。なお、本発明は以下に記載の実施形態及び実施例の内容により限定されるものではない。また、以下に記載の実施形態及び実施例にて示された構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択してもよい。
【００１９】
＜第一実施形態＞
本実施形態に係る磁石は、Ｆｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする窒化鉄系粉末からなる第１の磁石材料と、ＭｎＢｉ系合金からなる第２の磁石材料とからなる。図１は本実施形態に係る磁石の構成を模式的に示す断面図である。同図に示すとおり、磁石１０は、上記窒化鉄系粉末を構成する複数の窒化鉄系粒子１（第１の磁石材料）と、これらの隙間に充填されたＭｎＢｉ系合金２（第２の磁石材料）とによって構成されている。図１における白色部分は空隙である。なお、磁石１０は、第一の磁石材料及び第二の磁石材料の他に不可避的に含有される不純物を含んでもよい。
【００２０】
ＭｎＢｉ系合金２は、Ｆｅ１６Ｎ２化合物と比較すると飽和磁化は小さいものの、高い保磁力を有し、また塑性変形しやすい。ＭｎＢｉ系合金のこれらの性質により、ＭｎＢｉ系合金２と無数の窒化鉄系粒子１からなる窒化鉄系粉末とを併用することで、ＭｎＢｉ系合金を用いずに作製された磁石と比較して、磁石１０は高い保磁力を持つとともに、充填密度の向上に起因して高い飽和磁束密度を持つ。これらに加え、窒化鉄系粒子１が周囲のＭｎＢｉ系合金２によって保護された状態となることから、磁石１０の耐湿性も優れたものとなる。つまり、磁石１０は、窒化鉄磁性粉末を構成するＦｅ１６Ｎ２化合物が本来有する非常に高い飽和磁化を生かしつつ、高温環境下でも利用することが可能である。
【００２１】
窒化鉄系粒子１はＦｅ１６Ｎ２化合物相を主相とする。窒化鉄系粒子１は上記主相以外にＦｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４及びＦｅＯ等の酸化鉄相、Ｆｅ４Ｎ、ＦｅＮ等の窒化鉄相を含んでもよく、またＦｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｚｎ等の遷移金属を含んでいてもよい。
【００２２】
窒化鉄系粒子１の平均粒子径は２０〜１８０ｎｍであってよく、３０〜１５０ｎｍであってもよい）。窒化鉄系粒子１の平均粒子径を上記範囲とすることで、窒化鉄系粉末を用いて十分に高い保磁力を有する磁石を安定的に製造できる傾向にある。具体的には、窒化鉄系粒子１の平均粒子径が２０ｎｍ以上であれば超常磁性の発現を抑制しやすく、他方、１８０ｎｍ以下であれば単磁区でない粒子の割合を少なくしやすい。
【００２３】
ここでいう平均粒子径は、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）によって観察される３００個の窒化鉄系粒子１の直径の平均値を意味する。すなわち、ＴＥＭ―ＥＤＸから得られる元素マッピング像において、窒化鉄系粒子１を３００個選択し、それらの窒化鉄系粒子１の面積を画像分析によってそれぞれ求める。これらの面積値から相当直径を求め、その平均値を平均粒子径とする。なお、ボンド磁石に含まれる窒化鉄系粒子１をＴＥＭによって観察する場合、ＦＩＢ法（集束イオンビーム法）によってボンド磁石を小片状に切り出し、面積値等を求めることができる。
【００２４】
ＭｎＢｉ系合金２の成分組成はＭｎ１００−ｗＢｉｗで表され、ｗは原子パーセントで例えば４０％≦ｗ≦６０％の範囲である。ＭｎＢｉ系合金は主としてＮｉＡｓ型の六方晶系の結晶構造（ｗ＝５０％の化学量論比）を有していてもよく、かかる観点からｗは原子パーセントで４５％≦ｗ≦５５％の条件を満たす態様であってもよい。ＭｎＢｉ系合金は、より良い磁気特性を達成する観点からＬＴＰ相（ＮｉＡｓ型）とＢｉ相とのコンポジットであってもよい。
【００２５】
磁石を製造するにあたり、上述の第１の磁石材料（窒化鉄系粉末）と第２の磁石材料（ＭｎＢｉ系合金）とを混合するにはＭｎＢｉ系合金の粉末を準備すればよい。ＭｎＢｉ系合金の粉末の平均粒径は例えば１〜２００μｍであり、２〜１０μｍであってもよい。
【００２６】
第１の磁石材料（窒化鉄系粉末）と第２の磁石材料（ＭｎＢｉ系合金）の合計体積を基準として、第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であるという態様を採用してもよい。かかる態様の磁石１０は飽和磁束密度、保磁力及び耐湿性の全てがより一層高水準に達成されたものである。具体的には、窒化鉄系粉末の体積比を０．３以上とすることで磁石１０の残留磁束密度をより一層高くできる傾向にあり、０．７以下とすることでＭｎＢｉ系合金の占める体積を十分に確保でき、高い保磁力と耐湿性を達成しやすい。
【００２７】
＜第二実施形態＞
上記第一実施形態においては、第１の磁石材料（窒化鉄系粉末）と、第２の磁石材料（ＭｎＢｉ系合金）とからなる磁石１０を例示したが、上述の第１及び第２の磁石材料の他に金属バインダーを使用することによって金属ボンド磁石（不図示）を構成してもよい。
【００２８】
なお、ここでいう「金属バインダー」とは、磁石材料の粒子間に介在する少なくとも一種の金属相である。この金属相は金属単体でもよいし、二種類以上の元素から構成される合金相であってもよい。二種以上の磁石材料が用いられる場合、同種の磁石材料の粒子間に存在してもよいし、異種の磁石材料の間に存在しても構わない。金属バインダーは粒子間に島状あるいは粒状に存在してもよいが、粒子間の磁気分離に効果的に寄与するためには磁石粒子同士の粒界に沿って粒界相を形成することが望ましい。
【００２９】
金属バインダーとしては、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃｄ、Ｇａ，Ｉｎ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｕ及びこれらの元素二種以上の合金が挙げられる。これらは一種を単独で採用してもよいし、二種以上を併用してもよい。金属バインダーは、その主相を構成する元素とは異なる元素の金属相もしくは合金相を含んでもよいし、酸化物相を含んでもよい。
【００３０】
金属バインダーを構成する合金の具体例としては、ＢｉＳｎ系合金、ＺｎＳｎ系合金、ＢｉＺｎ系合金、ＢｉＳｎＺｎ系合金及びＢｉＳｎＩｎ系合金が挙げられる。これらの合金を採用することで、金属バインダーの低融点化が図られ、低い成形温度でも高い相対密度が得られるため、残留磁束密度が高められる。これに加え、低い成形温度で分解劣化が抑制されるため、保磁力を更に高めることができる。なお、金属バインダーの融点は例えば５０℃以上２００℃以下の低融点であってもよく、１００℃以上１５０℃以下の範囲であってもよい。これらの合金に例えばＡｇ及びＣｕの少なくとも一方を微量添加することで、磁石の機械的強度を必要に応じて調節することも可能である。
【００３１】
磁石を製造するにあたり、上述の第１及び第２の磁石材料と金属バインダーとを混合するには金属バインダーの粉末を準備すればよい。金属バインダーの粉末の平均粒径は例えば１０〜２００μｍであり、２０〜１００μｍであってもよい。
【００３２】
第１の磁石材料（窒化鉄系粉末）と第２の磁石材料（ＭｎＢｉ系合金）と金属バインダーの合計体積を基準として、第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であり、金属バインダーの体積比が０．０超であり且つ０．３未満であるという態様を採用してもよい。窒化鉄系粉末（第１の磁石材料）の上記体積比を０．３以上とすることで磁石の残留磁束密度をより一層高くできる傾向にあり、０．７以下とすることでＭｎＢｉ系合金の占める体積を十分に確保でき、高い保磁力と耐湿性を達成しやすい。
【００３３】
第１及び第２の磁石材料と金属バインダーの合計体積を基準として金属バインダーの体積比を０．３未満とすることで磁石における第１及び第２の磁石材料の割合を十分に確保でき、良好な磁気特性を得やすい。
【００３４】
＜第三実施形態＞
上記第二実施形態においては、第１及び第２の磁石材料の他に金属バインダーを使用することによって金属ボンド磁石を構成する場合を例示したが、金属バインダーの代わりに樹脂バインダーを採用することによって樹脂ボンド磁石を構成してもよい。
【００３５】
なお、ここでいう「樹脂バインダー」とは、磁石材料の粒子間に介在するものである。樹脂バインダーは一種の樹脂単体からなるものであってもよいし、二種類以上の樹脂から構成されるものであってもよい。二種以上の磁石材料が用いられる場合、同種の磁石材料の粒子間に存在してもよいし、異種の磁石材料の間に存在しても構わない。樹脂バインダーは粒子間に島状あるいは粒状に存在してもよいが、粒子間の磁気分離に効果的に寄与するためには磁石粒子同士の粒界に沿って粒界相を形成することが望ましい。
【００３６】
樹脂バインダーを構成する樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系のエラストマー、アイオノマー、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体等の熱可塑性樹脂がある。なかでも、圧縮成形をする場合に用いる樹脂は、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂がより好ましい。また、射出成形をする場合に用いる樹脂は熱可塑性樹脂が好ましい。また、ボンド磁石用コンパウンドには、必要に応じて、カップリング剤やその他の添加材を加えてもよい。
【００３７】
第１の磁石材料（窒化鉄系粉末）と第２の磁石材料（ＭｎＢｉ系合金）と樹脂バインダーの合計体積を基準として、第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であり、樹脂バインダーの体積比が０．０超であり且つ０．３未満であるという態様を採用してもよい。
【００３８】
第１及び第２の磁石材料と樹脂バインダーの合計体積を基準として窒化鉄系粉末（第１の磁石材料）の体積比を０．３以上とすることで磁石の残留磁束密度をより一層高くできる傾向にあり、０．７以下とすることでＭｎＢｉ系合金の占める体積を十分に確保でき、高い保磁力と耐湿性を達成しやすい。
【００３９】
第１及び第２の磁石材料と樹脂バインダーの合計体積を基準として樹脂バインダーの上記体積比を０．３未満とすることで磁石における第１及び第２の磁石材料の割合を十分に確保でき、良好な磁気特性を得やすい。
【００４０】
＜磁石の製造方法＞
次に、窒化鉄系粉末とＭｎＢｉ系合金とを含む磁石の製造方法について説明する。本実施形態に係る磁石の製造方法は、酸化鉄系粒子からなる酸化鉄系粉末を製造する工程と、この酸化鉄系粉末に対して還元処理及び窒化処理を順に施して窒化鉄系粉末（第１の磁石材料）を得る工程と、ＭｎＢｉ系合金（第２の磁石材料）の粉末を準備する工程と、少なくとも第１及び第２の磁石材料を含む混合物を得る工程と、金型内において混合物を成形するとともに磁場を印加して配向させて磁石を得る工程を含む。
【００４１】
窒化鉄系粉末の原料となる酸化鉄系粉末は、鉄（ＩＩ）塩及び鉄（ＩＩＩ）塩の少なくとも一方を含む鉄塩水溶液と、アルカリ水溶液とを混合させた後、熟成、ろ過し、必要に応じて水洗等の洗浄処理を施すことで得られる。また、酸化鉄製造後、結晶性改良や粒子サイズ、粒子形状制御のために、オートクレーブによる水熱処理など液中熟成反応を行ってもよい。
【００４２】
上記鉄塩としては、硫酸塩、塩化物、硝酸塩等を挙げることができ、これらを適宜組み合わせて使用してもよい。また、それらの水和物を使用することができる。また上記アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、アンモニア水、アンモニア塩水溶液及び尿素水溶液が挙げられ、これらのうち一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００４３】
後述する還元処理等において、酸化鉄系粉末を構成する粒子同士が焼結することを抑制するため、粒子の表面の少なくとも一部をＳｉ化合物で被覆してもよい。Ｓｉ化合物としては、コロイダルシリカ、シランカップリング剤、シラノール化合物等が使用できる。
【００４４】
酸化鉄系粒子の表面にＳｉ化合物の被覆層を形成する場合、その被覆量は酸化鉄系粒子の質量を基準として、Ｓｉ換算で好ましくは０．１〜２０質量％である。Ｓｉ化合物の被覆量を０．１質量％以上とすることで粒子同士の焼結を十分に抑制しやすく、他方、２０質量％以下であれば、Ｓｉ化合物の被覆が還元処理及び窒化処理を阻害することを十分に抑制でき、十分な磁気特性を有する窒化鉄系粉末を製造しやすい。
【００４５】
酸化鉄系粒子の平均粒子径は好ましくは１０ｎｍ以上且つ１５０ｎｍである。酸化鉄系粒子の平均粒子径をこの範囲とすることで、最終的に得られる窒化鉄系粒子１の平均粒子径を２０〜１８０ｎｍとすることができる。
【００４６】
酸化鉄系粒子を構成する材料としては、マグネタイト、γ−Ｆｅ２Ｏ３、α−Ｆｅ２Ｏ３、α−ＦｅＯＯＨ、β−ＦｅＯＯＨ、γ−ＦｅＯＯＨ、ＦｅＯ、Ｆｅ及びこれらの複合体が挙げられる。酸化鉄系粒子の形状は、球状、針状、粒状、紡錘状、直方体状などいずれでもよい。
【００４７】
次に、上記のようにして得た酸化鉄系粒子をＨ２雰囲気下において還元処理することによって、α―Ｆｅを主相とする鉄系粉末を得る。還元処理の雰囲気は例えば水素雰囲気とすればよい。還元処理の温度は例えば２００〜４００℃であり、好ましくは２３０〜３５０℃である。還元処理の温度が２００℃以上であれば酸化鉄系粉末の還元反応を十分に進行させることができる。他方、還元処理の温度が４００℃以下であれば粒子同士の焼結を抑制できる。還元処理の時間は特に限定されないが、例えば１〜９６時間であり、好ましくは２〜７２時間である。還元処理の時間が１時間以上であれば酸化鉄系粉末の還元反応を十分に進行させることができる。還元処理の時間が９６時間以内であれば粒子同士の焼結の進行を抑制でき、その後の窒化処理を良好に実施しやすい。
【００４８】
上記のようにして得た鉄系粉末を窒化処理することにより、無数の窒化鉄系粒子１からなる窒化鉄系粉末を得る。窒化処理の雰囲気は例えばＮＨ３雰囲気であり、ＮＨ３にＮ２、Ｈ２などを混合させた雰囲気であってもよい。窒化処理の温度は例えば１００〜２００℃であり、好ましくは１２０〜１８０℃である。窒化処理の温度が１００℃以上であれば鉄系粉末の窒化反応を十分に進行させることができる。他方、窒化処理の温度が２００℃以下であれば過剰な窒化に起因する磁化特性の低下を抑制できる。窒化処理の時間は特に限定されないが、例えば１〜４８時間であり、好ましくは３〜２４時間である。窒化処理の時間が１時間以上であれば鉄系粉末の窒化反応を十分に進行させることができる。窒化処理の時間が４８時間以内であれば過剰な窒化に起因する磁化特性の低下を抑制できる。
【００４９】
上記のようにして得た窒化鉄系粒子に対して徐酸化熱処理を更に施すことにより、粒子表面に非磁性相を有する窒化鉄系粒子を得てもよい。徐酸化熱処理の雰囲気は、Ｏ２を１０〜５００ｐｐｍ含むＮ２雰囲気が望ましく、Ｎ２の他にＨｅやＡｒなどの不活性ガスを混合させてもよい。該雰囲気のＯ２濃度が１０ｐｐｍ以上であれば粒子表面に非磁性相を十分に形成することができ、５００ｐｐｍ以下であれば過剰に非磁性相が形成されることに起因する磁化特性の低下を抑制できる。
【００５０】
徐酸化熱処理の温度は例えば４０〜１００℃であり、好ましくは５０〜８０℃である。徐酸化熱処理の温度が４０℃以上であれば粒子表面に非磁性相を十分に形成することができる。他方、徐酸化熱処理の温度が１００℃以下であれば過剰に非磁性相が形成されることに起因する磁化特性の低下を抑制できる。徐酸化熱処理の時間は特に限定されないが、好ましくは１〜９６時間であり、より好ましくは２〜７２時間である。この処理時間が１時間以上であれば粒子表面に非磁性相を十分に形成することができ、９６時間以下であれば過剰に非磁性相が形成されることに起因する磁化特性の低下を抑制できる。
【００５１】
ＭｎＢｉ系合金は以下の製法により製造できる。すなわち、ＭｎＢｉ系合金は、アーク溶解法や高周波溶解法などを用いて溶融した合金溶湯をロール急冷法やストリップキャスト法やアトマイズ法（ガスアトマイズ、ディスクアトマイズ、水アトマイズを含む）によって合金を得てもよいし、鋳型に収めインゴット状の合金としてもよい。得られた合金をボールミルやディスクミルなどの機械粉砕法やジェットミルなどの気流粉砕法によって合金粉末を得てもよい。上記の各種方法で得られた合金粉末は異方性であることが望ましい。
【００５２】
金属ボンド磁石（第二実施形態）を製造する場合、金属バインダーとして使用する金属粉末を更に準備する。金属バインダー用の金属粉末の製造方法は、成分組成に従って所定の金属を秤量する工程と、秤量した金属を高周波溶解、抵抗加熱、赤外線加熱などの加熱法によって融点以上に加熱して溶融する工程と、アトマイズ法、ロール急冷などの凝固法によって合金粉末もしくは金属粉末を得る工程とを含む。
【００５３】
第１及び第２の磁石材料及び必要に応じて金属バインダー粉末を得た後、これらを混合する。混合比率は上述の範囲とすればよい。これらの材料を粉砕する工程においてこれらの材料を同時に混合してもよいし、混合器（Ｖミキサー、ダブルコーンミキサー、ナウタミキサーなど）を使用し、例えば室温から２００℃までの間の温度に調節しながら複数の粉末を混合してもよい。混合の際の温度が金属バインダーの融点付近以上であれば、異なる磁石材料の粒子同士が顆粒化し、流動性の良好なコンパウンドが得られるのでより好ましい。
【００５４】
成形方法としては、磁場印加しながら圧縮成形、押出成形、射出成形を行った後に熱処理する方法と、磁場印加しながらホットプレス等の熱間成形で作る方法がある。その際、窒化鉄系粒子を構成するがＦｅ１６Ｎ２相が分解反応しないように、熱処理又は熱間成形の温度は例えば２００℃以下であり、好ましくは５０〜１８０℃である。金属バインダーを使用した金属ボンド磁石においては、金属バインダーの融点付近かそれ以下で温間成形すればよい。成形圧力は好ましくは１００ＭＰａ〜１２００ＭＰａである。熱処理又は熱間成形を行う際の雰囲気は、酸化を防止するため、真空；Ａｒ、Ｎ２、Ｈｅ等の不活性雰囲気；Ｈ２などの還元雰囲気；又は不活性ガスと還元ガスの混合雰囲気とすることができる。
【００５５】
金属ボンド磁石（第三実施形態）を製造する場合、第１及び第２の磁石材料と、樹脂バインダーとを混練することによってボンド磁石用コンパウンド（組成物）を調製する。混合比率は上述の範囲とすればよい。これらの材料の混練には加圧ニーダー等の加圧混練機を使用すればよい。混練に先立ち、第１及び第２の磁石材料を含むスラリーを調製し、このスラリーと樹脂バインダーとを混練してもよい。
【００５６】
スラリーは、窒化鉄系粉末と、十分に脱水した有機溶剤と、分散剤とを混合することによって調製すればよい。有機溶剤としては、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン等のアルカン類、シクロヘキサノン等のケトン類等が挙げられる。これらの有機溶剤は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。分散剤としては、オレイン酸、オレイルアミン、トリオクチルアミン等が挙げられる。これらの分散剤は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００５７】
上述のとおり、射出成形によってボンド磁石を製造する場合、樹脂として熱可塑性樹脂を採用することが好ましい。圧縮成形によってボンド磁石を製造する場合、樹脂として熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂）を採用することが好ましい。ボンド磁石用コンパウンドには、必要に応じてカップリング剤やその他の添加材を加えてもよい。
【００５８】
上記のようにして調製したボンド磁石用コンパウンドを射出成形又は圧縮成形することにより、窒化鉄系粉末と樹脂とを含むボンド磁石を得ることができる。
【００５９】
射出成形によってボンド磁石を作製する場合、ボンド磁石用コンパウンドを、必要に応じてバインダー（熱可塑性樹脂）の溶融温度まで加熱し、流動状態とした後、このボンド磁石用コンパウンドを所定の形状を有する金型内に射出して成形を行う。この際、磁場を印加して成形して得られる成形体を一定方向に配向させる。その後、冷却し、金型から所定形状を有する成形品（ボンド磁石）を取り出す。このようにしてボンド磁石が得られる。
【００６０】
圧縮成形によってボンド磁石を作製する場合、ボンド磁石用コンパウンドを所定の形状を有する金型内に充填し、磁場印加中に圧力を加えて金型から所定形状を有する成形品（ボンド磁石）を取り出す。金型にてボンド磁石用コンパウンドを成形し、取り出す際には、機械プレスや油圧プレス等の圧縮成形機を用いて行なわれる。その後、加熱炉や真空乾燥炉などの炉に入れて熱をかけることにより硬化させることで、ボンド磁石が得られる。
【００６１】
ボンド磁石の飽和磁束密度Ｊｓの下限値は好ましくは０．４５Ｔであり、より好ましくは０．６０Ｔである。ボンド磁石の保磁力ＨｃＪの下限値は好ましくは２４０ｋＡ／ｍであり、より好ましくは２８０ｋＡ／ｍである。ボンド磁石の腐食開始温度（湿度９０％以上の雰囲気下）は好ましくは７０℃以上であり、より好ましくは８０℃以上である。
【００６２】
ボンド磁石の形状は特に限定されるものではない。用いる金型の形状に応じて、例えば平板状、柱状、リング状等のボンド磁石を得ることができる。ボンド磁石の劣化を防止するため、ボンド磁石の塗装やめっきを施してもよい。シート状の磁石、マグネットロール又は記録媒体の製造に本実施形態に係る第１及び第２の磁石材料を採用してもよい。
【００６３】
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第二実施形態及び第三実施形態として金属バインダー及び樹脂バインダーの一方を含むボンド磁石を例示したが、本開示に係る磁石は金属バインダー及び樹脂バインダーの両方を含むボンド磁石であってもよい。すなわち、本開示に係るボンド磁石は、窒化鉄系粒子１（第１の磁石材料）と、ＭｎＢｉ系合金２（第２の磁石材料）と、上記金属バインダーと、上記樹脂バインダーとを含むものであってもよい。
【００６４】
この場合、第１の磁石材料と第２の磁石材料と金属バインダーと樹脂バインダーの合計体積を基準として、第１の磁石材料の体積比が０．３以上であり且つ０．７以下であり、金属バインダーと樹脂バインダーの合計体積比が０．０超であり且つ０．３未満であるという態様を採用してもよい。第１の磁石材料の上記体積比を０．３以上とすることで磁石の残留磁束密度をより一層高くできる傾向にあり、０．７以下とすることでＭｎＢｉ系合金の占める体積を十分に確保でき、高い保磁力と耐湿性を達成しやすい。金属バインダーと樹脂バインダーの合計体積比を０．３未満とすることで磁石における第１及び第２の磁石材料の割合を十分に確保でき、良好な磁気特性を得やすい。
【実施例】
【００６５】
以下、本開示に係る磁石について、実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
【００６６】
（実施例１）
硫酸鉄七水和物（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）８３ｇと塩化鉄六水和物（ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ）１６２ｇをイオン交換水に溶解して鉄塩系水溶液を調製した。２．５ｍｏｌアンモニア水溶液６００ｇを３０℃に保持し、先に調製した鉄塩水溶液を添加した後、液中熟成反応として７０℃で一定となるように温度コントロールし、３０分撹拌後、遠心分離機にて２Ｌのイオン交換水で３回洗浄を行い、酸化鉄系粉末を含む酸化鉄系スラリーを作製した。
【００６７】
上記酸化鉄系スラリーに、テトラエトキシシラン２．５ｇ、エタノール２１ｇ、ジエチレングリコールモノブチルエーテル７８ｇを添加し、Ｓｉ被着処理を施した。この酸化鉄スラリーを８５℃で２４時間乾燥し、ＳｉＯ２被着された酸化鉄系粒子からなる酸化鉄系粉末を作製した。
【００６８】
上記酸化鉄系粉末５ｇを焼成ボートに入れ、熱処理炉に静置した。炉内に窒素ガスを充填した後、水素ガスを１Ｌ／分の流量で流しながら、５℃／分の昇温速度で３５０℃まで昇温し、４８時間保持して還元処理を行った。その後、水素ガスの供給を止めて窒素ガスを２Ｌ／分の流量で流しながら１４０℃まで降温した。続いて、アンモニアガスを０．２Ｌ／分にて流しながら、１４０℃で２４時間窒化処理を行い、第１の磁石材料である窒化鉄系粉末を得た。
【００６９】
第２の磁石材料であるＭｎＢｉ系合金粉末については、原料のＭｎ金属及びＢｉ金属をおよそ５５：４５の原子組成比で秤量混合し、アーク溶解法にて合金インゴットを得た。この合金インゴットをＡｒガス雰囲気中ロール急冷により薄帯状の合金粉末を得た後、更にＮ２ガス雰囲気中３５０℃で２４時間の熱処理を施した。この合金粉末をスタンプミルで粗粉砕し、ｎ−オクタンを分散媒に用いたボールミルで３２時間粉砕し平均粒径１０μｍ以下のＭｎ−Ｂｉ系合金粉末を得た。
【００７０】
第１及び第２の磁石材料の比重をそれぞれ測定したところ、７．２ｇ／ｃｍ３及び８．９ｇ／ｃｍ３であったことから、体積比が９：１となるようにそれぞれ秤量した。秤量した第１及び第２の磁石材料をＶミキサーで４時間にわたって混合した後、得られた混合物を金型に充填した。金型内において、１８３１ｋＡ／ｍ（２３ｋＯｅ）の磁場中で１５０℃に加熱するとともに１ＧＰａの圧力で成形することによって７×７×７ｍｍの立方体形状の磁石を作製した。この秤量、混合及び成形の過程においては、すべてＡｒ雰囲気下で行った。
【００７１】
（実施例２〜５）
表１に示すとおり、第１磁石材料と第２の磁石材料の体積比を９：１とする代わりに、７：３、５：５、３：７、１：９としたことの他は実施例１と同様にして実施例２〜５に係る磁石を作製した。
【００７２】
（比較例１）
第１及び第２の磁石材料を使用する代わりに、第１の磁石材料（窒化鉄系粉末）のみを使用したことの他は、実施例１と同様にして比較例１に係る磁石を作製した。
【００７３】
（比較例２）
第１及び第２の磁石材料を使用する代わりに、第２の磁石材料（ＭｎＢｉ系合金）のみを使用したことの他は、実施例１と同様にして比較例２に係る磁石を作製した。
【００７４】
（実施例６〜１０）
第１及び第２の磁石材料を使用する代わりに、第１及び第２の磁石材料と金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末）とを併用したことの他は実施例１と同様にして実施例６〜１０に係る磁石をそれぞれ作製した。表１に示すとおり、金属バインダーの体積比（第１及び第２の磁石材料並びに金属バインダーの合計体積基準）は０．１とした。
【００７５】
（比較例３，４）
第１及び第２の磁石材料の一方を使用する代わりに、第１及び第２の磁石材料の一方と金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末）とを併用したことの他は比較例１，２と同様にして比較例３，４に係る磁石をそれぞれ作製した。表１に示すとおり、金属バインダーの体積比（第１又は第２の磁石材料及び金属バインダーの合計体積基準）は０．１とした。
【００７６】
（実施例１１〜１４）
第１及び第２の磁石材料を使用する代わりに、第１及び第２の磁石材料と金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末）とを併用したことの他は実施例１と同様にして実施例１１〜１４に係る磁石をそれぞれ作製した。表１に示すとおり、金属バインダーの体積比（第１及び第２の磁石材料並びに金属バインダーの合計体積基準）は０．２とした。
【００７７】
（比較例５）
第１の磁石材料（窒化鉄系粉末）のみを使用する代わりに、第１の磁石材料と金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末）とを併用したことの他は比較例１と同様にして比較例５に係る磁石を作製した。表１に示すとおり、金属バインダーの体積比（第１の磁石材料及び金属バインダーの合計体積基準）は０．２とした。
【００７８】
（実施例１５〜１７）
第１及び第２の磁石材料を使用する代わりに、第１及び第２の磁石材料と金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末）とを併用したことの他は実施例１と同様にして実施例１５〜１７に係る磁石をそれぞれ作製した。表１に示すとおり、金属バインダーの体積比（第１及び第２の磁石材料並びに金属バインダーの合計体積基準）は０．３とした。
【００７９】
（比較例６）
第１の磁石材料（窒化鉄系粉末）のみを使用する代わりに、第１の磁石材料と金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末）とを併用したことの他は比較例１と同様にして比較例６に係る磁石を作製した。表１に示すとおり、金属バインダーの体積比（第１の磁石材料及び金属バインダーの合計体積基準）は０．３とした。
【００８０】
（実施例１８〜２０及び比較例７）
金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末）の代わりに樹脂バインダー（エポキシ樹脂（以下も同様）、体積比０．１）を使用したことの他は実施例６，８，１０及び比較例４とそれぞれ同様にして実施例１８〜２０及び比較例７に係る磁石を作製した。
【００８１】
（実施例２１，２２）
金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末）の代わりに樹脂バインダー（体積比０．２）を使用したことの他は実施例１２，１４とそれぞれ同様にして実施例２１，２２に係る磁石を作製した。
【００８２】
（実施例２３及び比較例８）
金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末）の代わりに樹脂バインダー（体積比０．３）を使用したことの他は実施例１６及び比較例６とそれぞれ同様にして実施例２３及び比較例８に係る磁石を作製した。
【００８３】
（実施例２４，２５）
金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末、体積比０．１）と樹脂バインダー（体積比０．１）とを併用したことの他は実施例１２，１４とそれぞれ同様にして実施例２４，２５に係る磁石を作製した。
【００８４】
（実施例２６）
金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末、体積比０．２）と樹脂バインダー（体積比０．１）とを併用したことの他は実施例１６と同様にして実施例２６に係る磁石を作製した。
【００８５】
（実施例２７）
金属バインダー（ＢｉＳｎ合金粉末、体積比０．１）と樹脂バインダー（体積比０．２）とを併用したことの他は実施例１６と同様にして実施例２７に係る磁石を作製した。
【００８６】
＜磁石中における構成相の同定及びその体積比＞
得られた磁石をメノウ製乳鉢に入れ、十分に粉砕したのち、粉末Ｘ線回折装置（ＸＲＤ、リガク製ＲＩＮＴ−２５００）によりＸ線回折プロファイルを得て構成相の同定を行った。また同時にリートベルト解析を行うことにより、Ｆｅ１６Ｎ２相とＭｎＢｉ相、金属バインダー相、樹脂バインダー相の質量比を求め、それぞれの密度から体積比を換算した。換算に用いた密度は過去の文献によった。
【００８７】
＜ボンド磁石の飽和磁束密度Ｊｓ、残留磁束密度Ｊｒ、配向度Ｊｒ／Ｊｓ及び保磁力ＨｃＪ＞
実施例及び比較例に係るボンド磁石の飽和磁束密度Ｊｓ、残留磁束密度Ｊｒ及び保磁力ＨｃＪをＢ−Ｈトレーサー（東英工業株式会社製、ＴＲＦ−５ＢＨ）を用いて以下のようにして評価した。すなわち、ボンド磁石の磁化を、磁場配向方向に平行に１５９２ｋＡ／ｍ（２０ｋＯｅ）から−１５９２ｋＡ／ｍ（−２０ｋＯｅ）の外部磁場をかけて測定し、得られた減磁曲線から各々の値を求めた。
【００８８】
＜磁石の耐湿性＞
実施例及び比較例で作製した磁石の耐湿性は以下のようにして評価した。すなわち、湿度９０％以上の雰囲気における試料の重量増加開始温度を腐食開始温度として測定し、腐食開始温度が高いほど良好として評価した。腐食開始温度は熱重量−示差熱分析計（ＴＧ−ＤＴＡ、株式会社リガク製Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｌｕｓ  ＴＧ８１２０）により、ＤＴＧ＞０となる温度を腐食開始温度として求めた。なお、測定の初期の室温付近にてＤＴＧ＞０となる場合は、測定ノイズとして腐食開始温度とはしなかった。
【００８９】
【表１】
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【００９０】
実施例１〜５及び比較例１，２の結果のとおり、第１及び第２の磁石材料を併用することで、どちらか一方を単独で使用した場合と比較して残留磁束密度及び保磁力の両方を高めることができるとともに、優れた耐湿性が得られる傾向にある。この理由は定かではないが、主な原因として、成形圧力がかかった際に第１の磁石材料の隙間に、塑性変形しやすい第２の磁石材料が入り込んで充填密度が向上し、結果、空隙から生じる反磁界による保磁力低下が軽減されること、及び、腐食原因となる水分等が第１の磁石材料に接触することが抑えられたことが考えうる。
【００９１】
特に実施例２〜４の結果のとおり、第１及び第２の磁石材料の合計体積を基準として第１の磁石材料の体積比が０．３〜０．７の範囲（換言すれば第２の磁石材料の体積比が０．３〜０．７の範囲）において、飽和磁束密度が０．６Ｔ超でありながら、保磁力が２８０ｋＡ／ｍ以上であり、また良い耐湿性をもつ磁石が得られた。この体積比の範囲において、窒化鉄系粒子のもつ高い磁化成分の体積比を保持しながら、ＭｎＢｉ系合金が磁石中の空隙部分を埋めることで、磁石全体としてより好ましい状態が実現していると考えられる。
【００９２】
実施例６〜１７の結果のとおり、金属バインダーを添加した場合、添加しない場合に比べて磁気特性をほぼ同等に保ちながら、耐湿性を高めることができる。この理由は定かではないが、主な原因として第２の磁石材料よりも金属バインダーは塑性変形しやすく、成形圧力が加わった際により空隙が減少し、腐食原因との接触をより防ぐことができたためであると考えられる。また特性の維持については、空隙から生じる反磁界による保磁力低下が軽減されることによると考えられる。
【００９３】
特に実施例７〜９及び実施例１１〜１３の結果のとおり、第１及び第２の磁石材料並びに金属バインダーの合計体積を基準として第１の磁石材料の体積比が０．３〜０．７の範囲であり且つ金属バインダーの体積比が０．３未満の範囲において、飽和磁束密度が０．６Ｔ超でありながら、保磁力が２８０ｋＡ／ｍ以上であり、また良い耐湿性をもつ磁石が得られた。この体積比の範囲において、窒化鉄系粒子のもつ高い磁化成分の体積比を保持しながら、ＭｎＢｉ系合金及び金属バインダーが磁石中の空隙部分を埋めることで、磁石全体としてより好ましい状態が実現していると考えられる。
【００９４】
実施例１８〜２３の結果のとおり、樹脂バインダーを添加した場合、添加しない場合に比べて高い耐湿性をほぼ同等に保ちながら、更に保磁力の向上が得られる。この理由は定かではないが、主な原因として第２の磁石材料よりも樹脂バインダーは磁気的接触を分断しやすいためであると考えられる。また耐湿性の維持については、第２の磁石材料及び金属バインダーと比べて腐食原因との接触分断性はやや劣るが、第１の磁石材料による空隙を埋める点において優れているためであると考えられる。
【００９５】
特に実施例１９，２１の結果のとおり、第１及び第２の磁石材料並びに樹脂バインダーの合計体積を基準として第１の磁石材料の体積比が０．３〜０．７の範囲であり且つ樹脂バインダーの体積比が０．３未満の範囲において、飽和磁束密度が０．６Ｔ超でありながら、保磁力が２８０ｋＡ／ｍ以上であり、また良い耐湿性をもつ磁石が得られた。この体積比の範囲において、窒化鉄系粒子のもつ高い磁化成分の体積比を保持しながら、ＭｎＢｉ系合金及び樹脂バインダーが磁石中の空隙部分を埋めることで、磁石全体としてより好ましい状態が実現していると考えられる。
【００９６】
実施例２４〜２７の結果のとおり、バインダーとして金属バインダーと樹脂バインダーとを併用した場合、バインダーを添加しない場合に比べて磁気特性をほぼ同等に保ちながら、耐湿性を高めることができる。この理由は定かではないが、主な原因として第２の磁石材料よりも金属バインダー及び樹脂バインダーは変形しやすく、成形圧力が加わった際により空隙が減少し、腐食原因との接触をより防ぐことができたためであると考えられる。また特性の維持については、空隙から生じる反磁界による保磁力低下が軽減されることによると考えられる。
【００９７】
特に実施例２４の結果のとおり、第１及び第２の磁石材料並びに金属バインダー及び樹脂バインダーの合計体積を基準として第１の磁石材料の体積比が０．３〜０．７の範囲であり且つ金属バインダー及び樹脂バインダーの合計体積比が０．３未満の範囲において、飽和磁束密度が０．６Ｔ超でありながら、保磁力が２８０ｋＡ／ｍ以上であり、また良い耐湿性をもつ磁石が得られた。この体積比の範囲において、窒化鉄系粒子のもつ高い磁化成分の体積比を保持しながら、ＭｎＢｉ系合金並びに金属バインダー及び樹脂バインダーが磁石中の空隙部分を埋めることで、磁石全体としてより好ましい状態が実現していると考えられる。
【００９８】
比較例３〜６に係る磁石は、第一及び第二の磁石材料の一方と、金属バインダーからなる金属ボンド磁石である。これらの磁石のうち、第一の磁石材料と金属バインダーとが併用された磁石（比較例３，５，６）は充填密度の向上によって多少の保磁力向上が見られるものの、やはり金属ボンド磁石としては保磁力が不十分である。他方、第二の磁石材料と金属バインダーとが併用された磁石（比較例４）はＭｎＢｉ系合金単独がもつより大きな飽和磁束密度は得られず、金属ボンド磁石としては飽和磁束密度が不十分である。
【００９９】
比較例７，８に係る磁石は、第一及び第二の磁石材料の一方と、樹脂バインダーからなる樹脂ボンド磁石である。これらの磁石のうち、第二の磁石材料と樹脂バインダーとが併用された磁石（比較例７）はＭｎＢｉ系合金単独がもつより大きな飽和磁束密度は得られず、樹脂ボンド磁石としては飽和磁束密度が不十分である。他方、第一の磁石材料と樹脂バインダーとが併用された磁石（比較例８）は充填密度の向上によって多少の保磁力向上が見られるものの、やはり樹脂ボンド磁石としては保磁力が不十分である。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本開示における窒化鉄系粉末とＭｎＢｉ系合金とを含む磁石は、高い飽和磁束密度を保持しつつ高い耐湿性、保磁力を有するため、本来Ｆｅ１６Ｎ２が有する高い飽和磁化高温環境下でも利用することができるものとして有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１…窒化鉄系粒子（第１の磁石材料）、２…ＭｎＢｉ系合金（第２の磁石材料）、１０…磁石
【図１】
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