(57)【要約】  少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含むナノコンポジット希土類永久磁石。本発明のナノコンポジット希土類永久磁石は、約130℃〜約300℃の実用温度で使用することができ、Nd2Fe14Bベースの磁石と比較して改良された熱安定性を示す。ナノコンポジット希土類永久磁石の製造法も示されている。
2007517414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含んでいて、前記遷移金属化合物のそれぞれがRxT100-x-yMy(式中、Rは、1種以上の希土類、イットリウム、またはこれらの組み合わせ物から選択され;Tは、1種以上の遷移金属から選択され;Mは、第IIIA族、第IVA族、または第VA族における1種以上の元素から選択され;xは3〜18であり;yは0〜20である)という原子百分率にて規定されるナノコンポジット希土類永久磁石であって、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物が、異なったタイプであるか、または異なったRを含有するか、またはその両方であり、ナノコンポジット希土類永久磁石が、等方性構造または異方性構造から選択される構造を有し、約1nm〜約1000nmの範囲の平均粒径を有し、そして約130℃〜約300℃の範囲の最高実用温度を有する、前記ナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項２】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物が、1:5、1:7、2:17、2:14:1、もしくは1:12のR:T原子比またはR:T:M原子比を有する、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項３】
希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物の少なくとも１種が1:5の原子比を有し、xが約3〜約18であり、yが0〜約20である、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項４】
希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物の少なくとも１種が1:7の原子比を有し、xが約3〜約14であり、yが0〜約20である、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項５】
希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物の少なくとも１種が2:17の原子比を有し、xが約3〜約12であり、yが0〜約20である、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項６】
希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物の少なくとも１種が2:14:1の原子比を有し、xが約3〜約15であり、yが約1〜約20である、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項７】
希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物の少なくとも１種が1:12の原子比を有し、xが約3〜約9であり、yが0〜約20である、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項８】
希土類が、Nd、Sm、Pr、Dy、La、Ce、Gd、Tb、Ho、Er、Eu、Tm、Yb、Lu、ミッシュメタル、またはこれらの組み合わせ物から選択される、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項９】
Tが、Fe、Co、Ni、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Cu、Zn、Cd、またはこれらの組み合わせ物から選択される、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１０】
Mが、B、Al、Ga、In、Tl、C、Si、Ge、Sn、Sb、Bi、またはこれらの組み合わせ物から選択される、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１１】
固有保磁力が約8kOe(SI単位)より大きい、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１２】
固有保磁力が約10kOe(SI単位)より大きい、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１３】
室温での(BH)maxが約10MGOe(SI単位)より大きい、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１４】
室温での(BH)maxが約15MGOe(SI単位)より大きい、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１５】
ナノコンポジット希土類永久磁石が十分に緻密なバルク希土類永久磁石である、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１６】
ナノコンポジット希土類永久磁石が接合希土類永久磁石である、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１７】
粉末が得られるようナノコンポジット希土類永久磁石を粉砕する、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１８】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物の比が約90:10〜約90:10の範囲である、請求項1に記載のナノコンポジット希土類永久磁石。
【請求項１９】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含んでいて、前記遷移金属化合物のそれぞれがRxT100-x-yMy(式中、Rは、1種以上の希土類、イットリウム、またはこれらの組み合わせ物から選択され;Tは、1種以上の遷移金属から選択され;Mは、第IIIA族、第IVA族、または第VA族における1種以上の元素から選択され;xは3〜18であり;yは0〜20である)という原子百分率にて規定されるナノコンポジット希土類永久磁石であって、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物が、異なったタイプであるか、または異なったRを含有するか、またはその両方であり、ナノコンポジット希土類永久磁石が、等方性構造または異方性構造から選択される構造を有し、約1nm〜約1000nmの範囲の平均粒径を有し、そして約130℃〜約300℃の範囲の最高実用温度を有する前記ナノコンポジット希土類永久磁石の製造法であって、
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を供給する工程、希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金は、希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含む;
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末をブレンドする工程;および
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末をホットプレスして、等方性のナノコンポジット希土類永久磁石を形成させる工程;
を含む前記製造法。
【請求項２０】
ブレンドした希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を500℃〜800℃の範囲の温度でホットプレスする、請求項19に記載の製造法。
【請求項２１】
ブレンドした希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を10kpsi(69MPa)〜40kpsi(276MPa)の範囲の圧力でホットプレスする、請求項19に記載の製造法。
【請求項２２】
ブレンドした希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を0.5〜10分の範囲の時間にわたってホットプレスする、請求項19に記載の製造法。
【請求項２３】
ブレンドした希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を、誘導加熱を使用してホットプレスする、請求項19に記載の製造法。
【請求項２４】
ブレンドした希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を、DC電流、パルスDC電流、AC電流、または渦電流から選択される熱源を使用してホットプレスし、このとき電流が、ブレンドした希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末に直接流れる、請求項19に記載の製造法。
【請求項２５】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を供給する工程が、
希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を作製する工程;および
希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を作製する工程;
を含む、請求項19に記載の製造法。
【請求項２６】
希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金が、溶融紡糸、機械的合金化、高エネルギーの機械的粉砕、放電加工、プラズマ溶射、または微粒化から選択される方法によって作製される、請求項25に記載の製造法。
【請求項２７】
等方性のナノコンポジット希土類永久磁石を熱変形処理して異方性のナノコンポジット希土類永久磁石を作製することをさらに含む、請求項19に記載の製造法。
【請求項２８】
等方性のナノコンポジット希土類永久磁石を700℃〜1000℃の範囲の温度にて熱変形処理する、請求項27に記載の製造法。
【請求項２９】
等方性のナノコンポジット希土類永久磁石を2kpsi(14MPa)〜30kpsi(207MPa)の範囲の圧力にて熱変形処理する、請求項27に記載の製造法。
【請求項３０】
等方性のナノコンポジット希土類永久磁石を10-4/秒〜10-2/秒の範囲の歪み速度にて熱変形処理する、請求項27に記載の製造法。
【請求項３１】
等方性のナノコンポジット希土類永久磁石を10分未満の時間にわたって熱変形処理する、請求項27に記載の製造法。
【請求項３２】
異方性のナノコンポジット永久磁石を粉砕して異方性粉末材料を作製する工程;および
異方性粉末材料と結合剤とを混合して異方性の接合永久磁石を作製する工程;
をさらに含む、請求項19に記載の製造法。
【請求項３３】
Fe、Co、またはNiを含有する軟質磁性材料と、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末とをブレンドする工程をさらに含む、請求項19に記載の製造法。
【請求項３４】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含んでいて、前記遷移金属化合物のそれぞれがRxT100-x-yMy(式中、Rは、1種以上の希土類、イットリウム、またはこれらの組み合わせ物から選択され;Tは、1種以上の遷移金属から選択され;Mは、第IIIA族、第IVA族、または第VA族における1種以上の元素から選択され;xは3〜18であり;yは0〜20である)という原子百分率にて規定されるナノコンポジット希土類永久磁石であって、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物が、異なったタイプであるか、または異なったRを含有するか、またはその両方であり、ナノコンポジット希土類永久磁石が、等方性構造または異方性構造から選択される構造を有し、約1nm〜約1000nmの範囲の平均粒径を有し、そして約130℃〜約300℃の範囲の最高実用温度を有する前記ナノコンポジット希土類永久磁石の製造法であって、
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を供給する工程、希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金は、希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含む;
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末をブレンドする工程;
ブレンドした希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を、対応する非晶質アモルファス合金の結晶化温度未満の温度で圧縮して、圧縮粉を作製する工程;および
圧縮粉を熱変形処理して、異方性のナノコンポジット希土類永久磁石を作製する工程;
を含む前記製造法。
【請求項３５】
圧縮粉を700℃〜1000℃の範囲の温度にて熱変形処理する、請求項34に記載の製造法。
【請求項３６】
圧縮粉を2kpsi(14MPa)〜30kpsi(207MPa)の範囲の圧力にて熱変形処理する、請求項34に記載の製造法。
【請求項３７】
圧縮粉を10-4/秒〜10-2/秒の範囲の歪み速度にて熱変形処理する、請求項34に記載の製造法。
【請求項３８】
圧縮粉を10分未満の時間にわたって熱変形処理する、請求項34に記載の製造法。
【請求項３９】
ブレンドした希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を約20℃〜約600℃未満の範囲の温度にて圧縮する、請求項34に記載の製造法。
【請求項４０】
圧縮圧力が10kpsi(69MPa)〜40kpsi(276MPa)の範囲である、請求項34に記載の製造法。
【請求項４１】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を供給する工程が、
希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を作製する工程;および
希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を作製する工程;
を含む、請求項34に記載の製造法。
【請求項４２】
希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末が、溶融紡糸、機械的合金化、高エネルギーの機械的粉砕、放電加工、プラズマ溶射、または微粒化から選択される方法によって作製される、請求項41に記載の製造法。
【請求項４３】
異方性のナノコンポジット永久磁石を粉砕して異方性粉末材料を作製する工程;および
異方性粉末材料と結合剤とを混合して異方性の接合永久磁石を作製する工程;
をさらに含む、請求項34に記載の製造法。
【請求項４４】
Fe、Co、またはNiを含有する軟質磁性材料と、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末とをブレンドする工程をさらに含む、請求項34に記載の製造法。
【請求項４５】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含んでいて、前記遷移金属化合物のそれぞれがRxT100-x-yMy(式中、Rは、1種以上の希土類、イットリウム、またはこれらの組み合わせ物から選択され;Tは、1種以上の遷移金属から選択され;Mは、第IIIA族、第IVA族、または第VA族における1種以上の元素から選択され;xは3〜18であり;yは0〜20である)という原子百分率にて規定されるナノコンポジット希土類永久磁石であって、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物が、異なったタイプであるか、または異なったRを含有するか、またはその両方であり、ナノコンポジット希土類永久磁石が、等方性構造または異方性構造から選択される構造を有し、約1nm〜約1000nmの範囲の平均粒径を有し、そして約130℃〜約300℃の範囲の最高実用温度を有する前記ナノコンポジット希土類永久磁石の製造法であって、
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を供給する工程、希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金は、希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含む;
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末をブレンドする工程;および
ブレンドした合金を容器中で熱変形処理して、異方性のナノコンポジット希土類永久磁石を作製する工程;
を含む前記製造法。
【請求項４６】
ブレンドした合金を700℃〜1000℃の範囲の温度にて熱変形処理する、請求項45に記載の製造法。
【請求項４７】
ブレンドした合金を2kpsi(14MPa)〜30kpsi(207MPa)の範囲の圧力にて熱変形処理する、請求項45に記載の製造法。
【請求項４８】
ブレンドした合金を10-4/秒〜10-2/秒の範囲の歪み速度にて熱変形処理する、請求項45に記載の製造法。
【請求項４９】
ブレンドした合金を10分未満の時間にわたって熱変形処理する、請求項45に記載の製造法。
【請求項５０】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を供給する工程が、
希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金を作製する工程;および
希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を作製する工程;
を含む、請求項45に記載の製造法。
【請求項５１】
希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末が、溶融紡糸、機械的合金化、高エネルギーの機械的粉砕、放電加工、プラズマ溶射、または微粒化から選択される方法によって作製される、請求項50に記載の製造法。
【請求項５２】
異方性のナノコンポジット永久磁石を粉砕して異方性粉末材料を作製する工程;および
異方性粉末材料と結合剤とを混合して異方性の接合永久磁石を作製する工程;
をさらに含む、請求項45に記載の製造法。
【請求項５３】
Fe、Co、またはNiを含有する軟質磁性材料と、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末とをブレンドする工程をさらに含む、請求項45に記載の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には永久磁石に関し、さらに詳細には、向上した性能を有するナノコンポジット永久磁石に関する。これらの磁石は、約130℃〜約300℃の実用温度で種々の用途にて使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石材料は、さまざまな用途にて(たとえば、自動車、航空機、および宇宙船等のためのモーター、発電機、およびセンサー等において)広く使用されている。現在使用されている高性能永久磁石には2つの主要なタイプがある。1つのタイプの磁石はNd2Fe14B化合物をベースにしており、もう1つのタイプの磁石はSm2Co17化合物をベースにしている。Nd2Fe14B磁石は、室温にて優れた磁気性能を示し、(BH)maxは50MGOeを越える。しかしながら、Nd2Fe14B化合物のキュリー温度は312℃にすぎず、このため、Nd2Fe14B磁石の最高実用温度が約80℃〜約120℃に限定される。
【０００３】
これとは対照的に、Sm2Co17化合物は920℃というかなり高いキュリー温度(Nd2Fe14B化合物の場合のほぼ3倍)を有するので、Sm2Co17磁石は優れた熱安定性を有する。市販のSm2(Co,Fe,Cu,Zr)17磁石は、300℃にて確実に作動させることができる。ここ数年において、研究者らは、焼結Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17磁石の最高実用温度を550℃という高温にまで増大させることができる、ということを明らかにした。
【０００４】
Nd2Fe14Bをベースとする磁石とSm2(Co,Fe,Cu,Zr)17をベースとする磁石との間には、最高実用温度において大きな隔たり(約120℃〜約300℃)がある。この温度範囲は、自動車用途、センサー、および粒子集束装置において使用する上で重要である。しかしながら、この温度範囲にてSm2(Co,Fe,Cu,Zr)17ベースの磁石を使用するのは、経済的に適合しているとは言えない。
【０００５】
Nd2Fe14Bベースの磁石の実用温度を増大させようとする取り組みは、困難であることが明らかになった。Nd2Fe14B中のFeをCoで置き換えると、キュリー温度が増大し、したがってその実用温度を約120℃にまで拡げることができる。しかしながら、Coで置き換えると保磁力が低下し、Nd-Fe-B磁石の不可逆的損失が大幅に増大する。
【０００６】
別の方法は、重希土類を一部置き換える(たとえば、Ndの代わりにDyおよび/またはTbを使用する)という方法である。DyとTbはどちらも、Nd-Fe-B磁石の保磁力を大幅に高めはするものの、磁化を低下させる。さらに、DyとTbは極めて高価な物質である。
【０００７】
提唱されている他の解決策は、Nd2Fe14B化合物とSm2(Co,Fe,Cu,Zr)17化合物とを含んだ、ミクロンサイズの粒子で構成される複合磁石を合成するというものである。しかしながら、Nd2Fe14B磁石の製造プロセスは、Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17磁石の製造プロセスとはかなり異なる。焼結Nd2Fe14Bの製造プロセスは比較的単純であり、溶融、圧潰、粉砕、粉末の調整と圧縮、約1080℃での焼結、次いで約560℃でのアニールを含む。これとは対照的に、Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17磁石の製造プロセスはかなり複雑である。粉末の圧縮後、完全密度(full density)に達するよう、未加工物体を少なくとも約1200℃の温度で焼結処理する。この焼結温度はNd2Fe14Bの融点より高い。均一な単相合金を得るためには、固溶体を約1180℃で約3〜5時間熱処理し、次いで速やかにクエンチする必要がある。次の工程は、約800℃での長時間の等温エージングである。高い固有保磁力を得るために、エージング時間は50時間以上のことがある。しかしながら、こうした長時間のエージングの後でも、得られる保磁力はかなり低い(<2kOe)場合がある。高い固有保磁力は、約800℃〜約400℃までの極めてゆっくりした冷却時(すなわち、1分当たり約1〜2℃)に生じる。400℃でのエージングが、保磁力をさらに向上させることがある。
【０００８】
2つのプロセス間のこうした違いにより、Nd2Fe14BとSm2(Co,Fe,Cu,Zr)17の両方に対して使用できるプロセスを見出すことが困難である。
単一の焼結手順もしくは熱処理手順が開発できたとしても、高温においてSm材料とNd材料との間の相互拡散(interdiffusion)が起こるので、高性能の複合磁石を得ることはやはり困難である。相互拡散生成物〔たとえば、Nd2(Co,Fe)17、Sm2Fe14B、およびSm2Fe17等〕のほとんどは底面異方性(basal-plane anisotropy)を有し、この結果、複合磁石に対する保磁力が大幅に低下する。
【０００９】
したがって、簡単に製造することができ、熱安定性を示し、且つ約130℃〜約300℃の実用温度で使用することができるような磁石が求められている。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は、約130℃〜約300℃の実用温度で使用することができて、且つ良好な磁気特性を有する新しい種類のナノコンポジット永久磁石を提供することによってこうしたニーズを満たす。
【００１１】
本発明のナノコンポジット磁石は、一般には少なくとも2種の異なった成分を含み、これら成分のそれぞれが、希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物をベースにしている。希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物のそれぞれは、RxT100-x-yMy(式中、Rは、1種以上の希土類、イットリウム、またはこれらの組み合わせ物から選択され;Tは、1種以上の遷移金属から選択され;Mは、第IIIA族、第IVA族、または第VA族における1種以上の元素から選択され;xは3〜18であり;yは0〜20である)という原子百分率にて規定される。少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物は、異なったタイプであるか、または異なったRを含有するか、またはその両方である。本発明のナノコンポジット希土類永久磁石は、等方性構造または異方性構造から選択される構造を有する。本発明のナノコンポジット希土類永久磁石は、約1nm〜約1000nmの範囲の平均粒径を有する。本発明のナノコンポジット希土類永久磁石は、約130℃〜約300℃の範囲の最高実用温度を有する。Xは有効希土類(もしくはイットリウム)含量である。“有効希土類含量”とは、全希土類含量のうちの金属部分を意味している。
【００１２】
本発明の他の態様は、ナノコンポジット希土類永久磁石の製造法である。1つの製造法は、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末をブレンドする工程;および少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末をホットプレスして、等方性のナノコンポジット希土類永久磁石を作製する工程;を含む。等方性のナノコンポジット希土類永久磁石を熱変形処理して、異方性のナノコンポジット希土類永久磁石を作製することができる。
【００１３】
これとは別の製造法は、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末をブレンドする工程;ブレンドした希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末を、対応する非晶質合金の結晶化温度未満の温度でプレ圧縮して(pre-compacting)、圧縮粉を作製する工程;および、圧縮粉を熱変形処理して異方性のナノコンポジット希土類永久磁石を作製する工程;を含む。
【００１４】
さらに別の方法は、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属の合金粉末をブレンドする工程;および、ブレンドした合金粉末を容器中で熱変形処理して、異方性のナノコンポジット希土類永久磁石を作製する工程;を含む。
【００１５】
本発明のナノコンポジット磁石は、一般には少なくとも2種の異なった成分を含み、前記成分のそれぞれが希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物をベースにしている。本発明のナノコンポジット磁石は、異なった化合物のそれぞれの利点を組み込んでいる。本発明のナノコンポジット磁石はより向上した性能(たとえば、磁気特性の温度係数の改良、およびより高い実用温度)を有している。希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物のそれぞれは、RxT100-x-yMyという原子百分率にて規定され、このときRは、1種以上の希土類、イットリウム、またはこれらの組み合わせ物から選択され;Tは、1種以上の遷移金属から選択され;Mは、第IIIA族、第IVA族、または第VA族における1種以上の元素から選択され;xは3〜18であり;yは0〜20である。少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物は、異なったタイプであるか、または異なったRを含有するか、またはその両方である。本発明のナノコンポジット希土類永久磁石は、等方性構造または異方性構造から選択される構造を有する。本発明のナノコンポジット希土類永久磁石は、約1nm〜約1000nmの範囲の平均粒径を有する。本発明のナノコンポジット希土類永久磁石は、約130℃〜約300℃の範囲の最高実用温度を有する。
【００１６】
R:TまたはR:T:Mの原子比は、一般には1:5、1:7、2:17、2:14:1、または1:12である。遷移金属化合物は、RT5、RT7、R2T17、R2T14M、またはRT12から選択されるタイプを有してよい。
【００１７】
少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物は、異なったタイプであるか、または異なった希土類元素もしくはイットリウム元素を有するか、またはその両方である。第1のケースでは、化合物は異なったタイプであるが、同じ希土類(もしくはイットリウム)を有する(たとえば、SmCo5/SmCo17やPr2Fe14B/PrCo5)。
【００１８】
第2のケースでは、化合物は同じタイプであるが、異なった希土類(もしくはイットリウム)を有する(たとえば、SmCo5/PrCo5やNd2Fe14B/Pr2Fe14B)。しかしながら、このケースは、均一な(Sm,Pr)Co5合金もしくは(Nd,Pr)2Fe14B合金が造られる状況とは異なる。均一な(Sm,Pr)Co5合金もしくは(Nd,Pr)2Fe14B合金の場合は、希土類のサブ格子(sublattice)が、基本的にSmとPr(またはNdとPr)によって代替占有されている。本発明においては、SmCo5とPrCo5(またはNd2Fe14BとPr2Fe14B)は、複合磁石において明確に区別される2つの相である。しかしながら、このことで、(Sm,Pr)Co5相または(Nd,Pr)2Fe14B相が、相互拡散の結果として局在化された小さな区域に存在するという状況が除外されることはない。
【００１９】
第3のケースでは、化合物は異なったタイプであって、異なった希土類(もしくはイットリウム)を有する(たとえばNd2Fe14B/Sm2Co17)。
【００２０】
本発明のナノコンポジット希土類永久磁石は、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含み、(RxT100-x-yMy)1/(RxT100-x-yMy)2/.../(RxT100-x-yMy)n[a1重量%/a2重量%.../an重量%]という原子百分率にて表わすことができ、このときan重量%はn成分の重量%であり、a1重量%+a2重量%+...an重量%=100%であり、nは希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物の数であって、2以上である。たとえば、本発明のナノコンポジット希土類永久磁石が2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物を含む場合は、(RxT100-x-yMy)1/(RxT100-x-yMy)2[a1重量%/a2重量%]と表わすことができ、このときa1重量%は第1の成分の重量%であり、a2重量%は第2の成分の重量%であり、a1重量%+a2重量%=100%である。
【００２１】
1:5タイプ化合物の組成は、xが有効希土類(もしくはイットリウム)含量であって約3〜約18であり、そしてyが約0〜約20である場合のRxT100-x-yMyとして表わされる。x=16.67でy=0であるときは、化合物は単相のRT5であって、CaCu5タイプの六方晶結晶構造を有する。x>16.67であるときは、合金中に希土類含量の高い相が存在し、x<16.67であるときは、合金中に磁気的にソフトな相が存在する。
【００２２】
1:7タイプ化合物の組成は、xが有効希土類(もしくはイットリウム)含量であって約3〜約14であり、そしてyが約0〜約20である場合のRxT100-x-yMyとして表わされる。x=12.5でy=0であるときは、化合物は単相のRT7であって、TbCu7タイプの六方晶結晶構造を有する。x>12.5であるときは、合金中に希土類含量の高い相が存在し、x<12.5であるときは、合金中に磁気的にソフトな相が存在する。
【００２３】
2:17タイプの化合物の組成は、xが有効希土類(もしくはイットリウム)含量であって約3〜約12であり、そしてyが約0〜約20である場合のRxT100-x-yMyとして表わされる。x=10.53でy=0であるときは、化合物は単相のR2T17であって、Th2Zn17タイプの菱面体晶結晶構造を有する。x>10.53であるときは、合金中に希土類含量の高い相が存在し、x<10.53であるときは、合金中に磁気的にソフトな相が存在する。
【００２４】
2:14:1タイプの化合物の組成は、xが有効希土類(もしくはイットリウム)含量であって約3〜約15であり、そしてyが約1〜約20である場合のRxT100-x-yMyとして表わされる。x=11.763でy=5.88であるときは、化合物は単相のNd2Fe14Bであって、正方晶結晶構造を有する。x>11.76であるときは、合金中に希土類含量の高い相が存在し、x<11.76であるときは、合金中に磁気的にソフトな相が存在する。
【００２５】
1:12タイプの化合物の組成は、xが有効希土類(もしくはイットリウム)含量であって約3〜約9であり、そしてyが約0〜約20である場合のRxT100-x-yMyとして表わされる。x=7.69でy=0であるときは、化合物は単相のRT12であって、ThMn12タイプの正方晶結晶構造を有する。x>7.69であるときは、合金中に希土類含量の高い相が存在し、x<7.69であるときは、合金中に磁気的にソフトな相が存在する。
【００２６】
適切な希土類としては、Nd、Sm、Pr、Dy、La、Ce、Gd、Tb、Ho、Er、Eu、Tm、Yb、Lu、MM(MMはミッシュメタルであって、希土類の混合物である)、およびこれらの組み合わせなどがあるが、これらに限定されない。適切な遷移金属としては、Fe、Co、Ni、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Cu、Zn、およびCdなどがあるが、これらに限定されない。Mに対する適切な元素としては、B、Al、Ga、In、Tl、C、Si、Ge、Sn、Sb、およびBiなどがあるが、これらに限定されない。
【００２７】
本発明のナノコンポジット磁石はナノ粒子構造(すなわち、複合磁石中の各化合物の平均粒径がナノメートルの範囲である)を有する。得られるナノコンポジット磁石の平均粒径は、一般には約1nm〜約1000nmの範囲である。
【００２８】
特定の理論で拘束されるつもりはないが、本発明のナノコンポジット磁石の保磁力は磁気結晶異方性(magneto-crystalline anisotropy)によって直接的に制御される、と考えられる。したがって、このような磁石において、高い保磁力を容易に得ることができる。このため、Sm2(Co,Fe)17にCuやZr等の非強磁性の元素を加える必要がない。同じ理由から、Sm2(Co,Fe)17タイプの磁石中に高い保磁力を生じさせるのに、長時間のエージングや極めてゆっくりした冷却はもはや必要とされない。したがって、Nd2Fe14B磁石を製造するプロセスとSm2(Co,Fe)17磁石を製造するプロセスとが相容れるものとなる。さらに、高温でのプロセシング時間が極めて短いので、高温における相互拡散を最小限に抑えることができる。
【００２９】
異なった希土類もしくはイットリウムを含有する化合物〔たとえば、Nd2Fe14BやSm2(Co,Fe)17〕間の相互拡散をさらに防止するために、異なった化合物中に希土類(もしくはイットリウム)金属と類似の遷移金属を含有する別のナノコンポジット磁石〔たとえば、Pr2(Fe,Co)14B/Pr(Co,Fe)5、Pr2(Fe,Co)14B/Pr2(Co,Fe)17、Y2(Fe,Co)14B/Y(Co,Fe)5、およびMM2(Fe,Co)14B/MM(Co,Fe)5〕を合成することができる。これらの系においては、相互拡散が起こるのを本質的に防止することができる。
【００３０】
したがって、本発明の方法を使用することにより、従来のNd2Fe14B/Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17複合磁石の製造に付きものの技術的な問題点を全て容易に解消することができる。
【００３１】
本発明の方法にしたがって製造することができるナノコンポジットとしては下記のような例が挙げられるが、これらに限定されない:
ケース1:  ナノコンポジット磁石が、異なったタイプの化合物を含有していて、同じ希土類(もしくはイットリウム)を含む、たとえば、SmCo5/Sm2Co17;Pr2Fe14B/PrCo5;Pr2Fe14B/Pr(Co,Fe)5;Pr2Fe14B/Pr2(Co,Fe)17;Ce2Fe14B/CeCo5;Ce2Fe14B/Ce2(Co,Fe)17;Y2Fe14B/YCo5;Y2Fe14B/Y2(Co,Fe)17;La2Fe14B/LaCo5;MM2Fe14B/MMCo5;MM2Fe14B/MM2(Co,Fe)17;
ケース2:  ナノコンポジット磁石が、同じタイプの化合物を含有しているが、異なった希土類(もしくはイットリウム)を含む、たとえば、SmCo5/PrCo5;PrCo5/CeCo5;CeCo5/MMCo5;
ケース3:   ナノコンポジット磁石が、異なったタイプの化合物を含有していて、異なった希土類(もしくはイットリウム)を含む、たとえば、Nd2Fe14B/SmCo5;Nd2Fe14B/Sm2Co17;Nd2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17;(Pr,Nd)2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17。
【００３２】
本発明のナノ複合材料はさらに、２種以上の化合物を含有することができる〔たとえば、Pr2Fe14B/PrCo5/Gd2(Co,Fe)17;(Pr,Nd)2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17/Er2(Co,Fe)17/Ho2(Co,Fe)17〕。
【００３３】
これらの例においては、それぞれの希土類元素を、さらに他の希土類で一部置き換えることもできる。同様に、CoとFeを他の遷移金属で一部置き換えることもできる。
本発明のナノコンポジット希土類永久磁石は、少なくとも2種の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物から製造される。各化合物のみから製造される磁石は、それぞれ異なった最高実用温度を有する。たとえば、希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物の一方(たとえばNd2Fe14B)から製造される磁石は、一般には約120℃未満の、典型的には約100℃未満の最高実用温度を有する。他方の希土類もしくはイットリウム遷移金属化合物(たとえばSm2Co17)から製造される磁石は、一般には約250℃以上の、典型的には約300℃以上の、または約350℃以上の、または約400℃以上の、または約450℃以上の、または約500℃以上の最高実用温度を有する。
【００３４】
本発明のナノコンポジット希土類永久磁石(たとえばNd-Fe-B/Sm-Co)を製造するための適切なプロセスの例を図1に示す。溶融工程は、たとえば、真空誘導炉や真空アーク炉中にて行うことができる。溶融紡糸工程は、溶融紡糸機を使用して、20〜50m/秒またはそれ以上のホイール表面線速度(wheel surface linear speed)にて行うことができる。Nd2Fe14Bをベースとする合金の場合は、非晶質合金もしくは部分結晶化合金が、溶融紡糸したままの状態のリボンにおいて得られる。Sm2(Co,Fe)17をベースとする合金の場合は、溶融紡糸後に直接、微細ナノ粒子構造が得られる。高エネルギーの機械的合金化または高エネルギーの粉砕を使用して、非晶質粉末を得ることもできる。高エネルギー合金化または高エネルギー粉砕は、比較的高い溶融温度を有するSm2(Co,Fe)17タイプの材料を作製するのに特に有用である。
【００３５】
少なくとも2種の異なった粉末〔たとえば、Nd2Fe14B粉末やSm2(Co,Fe)17粉末〕を特定の比にしたがってブレンドする。合金の比は、一般には約90:10〜約10:90の範囲である。合金比は、使用される合金の特性、およびナノコンポジット希土類永久磁石において要求される特性に依存する。たとえば、少量(たとえば10〜20重量%)のSm2(Co,Fe)17を加えると、Nd2Fe14Bの熱安定性が若干改良されるが、多量(たとえば30〜50重量%)のSm2(Co,Fe)17を加えることによってより大きな改良を達成することができる。
【００３６】
磁気的にソフトな金属粉末もしくは合金粉末と、希土類もしくはイットリウム遷移金属の粉末とをブレンドする任意の工程を、必要に応じて組み込むことができる。磁気的にソフトな金属もしくは合金は、Fe、Co、Fe-Co、Fe3B、あるいはFe、Co、もしくはNiを含有する他の軟質磁性材料であってよい。磁気的にソフトな金属もしくは合金は、約2%から最大約15%までの量にて組み込むことができる。粉末の粒径は、数ナノメートル〜数ミクロンであってよい。
【００３７】
磁気的にソフトな金属粉末もしくは合金粉末とブレンドする代わりに、希土類もしくはイットリウム遷移金属粉末を磁気的にソフトな金属層もしくは合金層でコーティングする任意の工程を、粉末をブレンドする前または後に組み込むことができる。適切な粉末コーティング法としては、化学コーティング法(電極コーティング法)、電気コーティング法、化学蒸着法、物理蒸着法、スパッタリング法、パルスレーザー堆積法、エバポレーション法、およびゾル-ゲル法などがあるが、これらに限定されない。
【００３８】
約500℃〜約800℃の範囲の温度にて急速ホットプレスを使用して、粉末をほぼ完全な密度もしくは完全密度(full density)に圧縮する。このプロセスは極めて速やかである。室温からホットプレス温度まで加熱する時間と、ホットプレスを完了する時間と、約200℃に冷却する時間との合計時間が、一般には10分未満であり、典型的には約0.5〜10分、または約1〜4分、または約1〜3分である。ホットプレスの圧力は、一般には約10kpsi(69MPa)〜約40kpsi(279MPa)である。急速ホットプレス・プロセスは、結晶粒の成長と相互拡散を効果的に最小限に抑えるのに役立つ。急速ホットプレスの後、等方性のナノコンポジット磁石〔たとえばNd2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17〕が得られる。
【００３９】
これとは別に、ほぼ室温(約20℃)〜対応する非晶質合金の結晶化温度未満の温度で行われるプレ圧縮工程(a pre-compaction step)でホットプレス・プロセスを置き換えることもできる。圧力は、一般には約10kpsi(69MPa)〜約40kpsi(279MPa)の範囲である。プレ圧縮は、結晶粒の成長と相互拡散をさらに防止することができる。
【００４０】
高性能の異方性ナノコンポジット磁石を得るためには、ホットプレスした等方性磁石またはプレ圧縮の未加工物体をさらに熱変形処理する。熱変形処理は、約700℃〜約1050℃の温度にて、約2kpsi(14MPa)〜約30kpsi(207MPa)の圧力で2〜10分行うことができる。熱変形処理において、塑性流動が起こり、結晶学的構造がつくり出される。熱変形量(すなわち、熱変形処理後の高さ減少)が約60%〜約80%(望ましくは約70%)であるときに、優れた異方性磁石を得ることができる、ということが実験からわかった。
【００４１】
適切な変形法としては、図21a〜21dに示すように、ダイ・アプセット(die upset)、熱間圧延、熱間押出、および熱間引張り(hot pulling)などがあるが、これらに限定されない。
【００４２】
これとは別に、ホットプレス工程もしくはプレ圧縮工程を除くこともでき、またブレンドした粉末合金を容器中にて熱変形処理して、異方性のナノコンポジット磁石を作製することもできる。
【００４３】
ホットプレス、プレ圧縮、および熱変形処理は、真空雰囲気下でも、アルゴン雰囲気下でも、あるいは空気中でも行うことができる。
【００４４】
本発明の方法を使用して、従来のNd-Fe-B磁石とSm-Co磁石との間の範囲の磁気特性と温度係数値を有する磁石を、特定の用途要件に基づいてこれら2種の材料のブレンド比を調整することによって容易に合成することができる。このことは、改良された温度係数もつ磁気特性および/またはより高い実用温度が必要とされる多くの工業的・軍事的用途に恩恵をもたらす。
【００４５】
特定の理論で拘束されるつもりはないが、ナノ構造は、希土類永久磁石材料の保磁力メカニズムに根本的な変化をもたらすと考えられる。ミクロン粒子を含んだ従来の希土類永久磁石においては、保磁力は、核生成および/またはピンニングによって制御される。リバースト・ドメイン(reversed domains)の核生成を防止するためには、あるいは適切なピンニング部位を生じさせるためには、組成物の改質および/または特殊な熱処理もしくはプロセシングが必要とされることが多い。
【００４６】
これとは対照的に、ナノ粒子を含んだ希土類永久磁石においては、ナノ粒子中に多くのドメインが形成されるのは、もはやエネルギー的に有利ではない。したがって、ナノ粒子を含んだ磁石における保磁力は、核生成やピンニングによっては制御されず、磁気結晶異方性によって直接制御される。高い一軸磁気結晶異方性は、ミクロン粒子を含んだ磁石の場合のように、高い保磁力を得るための必要な条件であるだけでなく、ナノ粒子を含む磁石において高い保磁力を得る上での十分な条件である。したがって、ナノ粒子構造を有する磁石においては、保磁力と磁気結晶異方性との間に直接的な関係が存在すると考えられる。このことは、高い一軸磁気結晶異方性を有するあらゆる材料において、もしそれらの材料がナノ粒子構造を有しているならば、高い保磁力を得るのが簡単なはずである、ということを意味している。
【００４７】
本発明のナノコンポジット希土類磁石は、室温における高い(BH)maxと良好な保磁力を示す。たとえば、等方性のナノコンポジット希土類磁石は一般に、室温にて少なくとも約10MGOeの、または少なくとも約12MGOeの、または少なくとも約14MGOeの(BH)maxを有する。等方性のナノコンポジット希土類磁石は、一般には、少なくとも約8kOeの、または少なくとも約10kOeの、または少なくとも約15kOeの保磁力を有する。異方性のナノコンポジット希土類磁石は、一般には、室温にて少なくとも約15MGOeの、または少なくとも約20MGOeの、または少なくとも約25MGOeの(BH)maxを有し、保磁力は少なくとも約8KOe、または少なくとも約10KOe、または少なくとも約12KOeである。
【００４８】
図2〜4は、本発明にしたがって製造されたナノコンポジットNd-Fe-B/Sm-Co磁石の最高実用温度、(BH)maxの温度係数、および最大エネルギー積を、現行磁石の性能と比較して示している。
【００４９】
図5は、等方性のNd2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17磁石〔80重量%のNd2Fe14B+20重量%のSm2(Co,Fe)17、[80重量%/20重量%]として表示〕、および異なった熱変形量を有する異方性のNd2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17磁石[80重量%/20重量%]の減磁曲線を示している。
【００５０】
この図では、等方性のナノコンポジット磁石が、15KOeという高い固有保磁力と14MGOeの(BH)maxを有する。熱変形量が40%の異方性ナノコンポジット磁石は、20MGOeの(BH)maxを有する。図5からわかるように、熱変形量を増大させることによって磁化が大幅に増大しており、このことは、熱変形処理を行うことによって異方性のナノコンポジットNd2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17磁石を容易に得ることができる、ということを示している。固有保磁力は熱変形処理後に減少する傾向があるけれども、熱変形パラメーターを最適化することによって(たとえば、熱変形処理温度を低下させることによって、および/または熱変形処理時間を短くすることによって)保磁力を向上させることができる、ということを我々は見出した。
【００５１】
図6は、熱変形処理したナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6磁石と、ミクロン粒子構造を有する、熱変形処理した従来のコンポジットNd15Fe79B6/Sm(Co,Fe,Cu,Zr)7.4磁石の減磁曲線を示している。
【００５２】
図7は、従来の異方性焼結Nd15Fe79B6/Sm(Co,Fe,Cu,Zr)7.4磁石と、従来の異方性焼結Nd2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17磁石の減磁曲線を示している。
【００５３】
図8は、575℃でホットプレスした後と、50%の高さ減少にて850℃で熱変形処理した後の、ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示している。ホットプレスした等方性磁石の(BH)maxは13.57MGOeであった。熱変形処理した異方性磁石の(BH)maxは17.49MGOeであった。
【００５４】
図9は、600℃でホットプレスした後と、40%の高さ減少にて850℃で熱変形処理した後の、ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示している。ホットプレスした等方性磁石の(BH)maxは13.14MGOeであり、熱変形処理した異方性磁石の(BH)maxは19.41MGOeであった。
【００５５】
図10は、60%の高さ減少にて880℃で熱変形処理した、異方性のナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示している。この磁石の(BH)maxは21.77MGOeであった。
【００５６】
図11は、60%の高さ減少にて920℃で熱変形処理した、異方性のナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示している。この磁石の(BH)maxは25.20MGOeであった。
【００５７】
図12は、60%の高さ減少にて880℃で熱変形処理した、異方性のナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示している。この磁石の(BH)maxは27.36MGOeであった。
【００５８】
図13は、71%の高さ減少にて940℃で熱変形処理した、異方性のナノコンポジットPr14Fe73.5Co5Ga0.5B7/Pr16.7Co83.3[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示している。この磁石の(BH)maxは32.94MGOeであった。
【００５９】
図14は、71%の高さ減少にて920℃で熱変形処理した、異方性のナノコンポジットPr14Fe73.5Co5Ga0.5B7/Pr16.7Co66.6Fe16.7[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示している。この磁石の(BH)maxは34.50MGOeであった。
【００６０】
図15は、ナノ粒子のNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6磁石とSm7.7Co63.7Fe28.6磁石、および2種のナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6磁石の、磁束の温度係数と温度の関係を示している。
【００６１】
図16は、ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[60重量%/40重量%]磁石の固有保磁力の温度依存性を示している。
【００６２】
図17は、ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石に対する、低い磁界磁化(low field magnetization)と温度との関係を示している。
【００６３】
図18は、熱変形処理したNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の破断面の走査型電子顕微鏡写真である。
【００６４】
図19は、ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の長時間エージング実験の結果を示している。
【００６５】
表1は、異なった方法を使用して合成したNd-Fe-B/Sm-Co[80重量%/20重量%]複合磁石とPr-Fe-B/Pr-Co複合磁石の比較を示している。
【００６６】
【表１】
2007517414.tif 000003
【００６７】
本発明を例証するために特定の代表的な実施態様を詳細に示してきたが、添付の特許請求の範囲に規定されている本発明の要旨を逸脱しない範囲において各種の変更を行ってよい、ということは当業者にとって言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明によるナノコンポジット希土類永久磁石を作製する方法の概略図である。
【図２】現行の磁石と比較した場合の本発明のナノコンポジットNd-Fe-B/R-Co磁石の、最高実用温度と室温磁気性能との関係を示しているグラフである。
【図３】現行の磁石と比較した場合の本発明のナノコンポジットNd-Fe-B/R-Co磁石の、(BH)maxの温度係数と温度との関係を示しているグラフである。
【図４】現行の磁石と比較した場合のNd-Fe-B/R-Co磁石の、最大エネルギー積と温度との関係を示しているグラフである。
【図５】等方性のナノコンポジットNd2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17磁石と異方性のナノコンポジットNd2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図６】熱変形処理したナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石と、ミクロン粒子構造を有する、熱変形処理した従来のコンポジットNd15Fe79B6/Sm(Co,Fe,Cu,Zr)7.4[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図７】従来の焼結異方性Nd15Fe79B6/Sm(Co,Fe,Cu,Zr)7.4[80重量%/20重量%]磁石と、従来の焼結異方性Nd2Fe14B/Sm2(Co,Fe)17磁石[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図８】575℃でホットプレス後の、および50%の高さ減少にて850℃で熱変形処理後の、ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図９】600℃でホットプレス後の、および40%の高さ減少にて850℃で熱変形処理後の、ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図１０】60%の高さ減少にて880℃で熱変形処理した異方性ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図１１】60%の高さ減少にて920℃で熱変形処理した異方性ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図１２】60%の高さ減少にて880℃で熱変形処理した異方性ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図１３】71%の高さ減少にて940℃で熱変形処理した異方性ナノコンポジットPr14Fe73.5Co5Ga0.5B7/Pr16.7Co83.3[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図１４】71%の高さ減少にて920℃で熱変形処理した異方性ナノコンポジットPr14Fe73.5Co5Ga0.5B7/Pr16.7Co66.6Fe16.7[80重量%/20重量%]磁石の減磁曲線を示しているグラフである。
【図１５】ナノ粒子Nd14Fe74.5Co5Ga0.5B6磁石、ナノ粒子Sm7.7Co63.7Fe28.6磁石、および2種のナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6磁石の、磁束の温度係数と温度との関係を示しているグラフである。
【図１６】ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[60重量%/40重量%]磁石の固有保磁力の温度依存性を示しているグラフである。
【図１７】ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石に対する、低い磁界磁化と温度との関係を示しているグラフである。
【図１８】熱変形処理したNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の破断面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１９】ナノコンポジットNd14Fe74.5Co5Ga0.5B6/Sm7.7Co63.7Fe28.6[80重量%/20重量%]磁石の長時間エージング実験の結果を示しているグラフである。
【図２０】熱圧縮(ホットプレス)プロセスを示している略図である。
【図２１】種々の熱変形プロセスを示している略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２１ｃ】
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【図２１ｄ】
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【国際調査報告】
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