(57)【要約】【課題】希土類磁石の表面の磁束密度を高めることができる希土類磁石の製造方法が提供される。【解決手段】希土類磁石の製造方法は、希土類元素を含む金属粉末を、型２内へ供給して、成形体１０を形成する成形工程と、型２内に保持された成形体１０にパルス磁場を印加して、成形体１０に含まれる金属粉末を配向させる配向工程と、配向工程後、成形体１０を焼結させる焼結工程と、を備え、配向工程では、同一の中心軸Ａを持つように配置された少なくとも二つのコイル１７ａ及び１７ｂが用いられ、一方のコイル１７ａにおいて発生するパルス磁場の方向が、他方のコイル１７ｂにおいて発生するパルス磁場の方向と逆であり、配向工程では、二つのコイル１７ａ及び１７ｂの間においてパルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束している位置に、成形体１０が配置される。【選択図】図３
2019197778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素を含む金属粉末を、型内へ供給して、成形体を形成する成形工程と、
前記型内に保持された前記成形体にパルス磁場を印加して、前記成形体に含まれる前記金属粉末を配向させる配向工程と、
前記配向工程後、前記成形体を焼結させる焼結工程と、
を備え、
前記配向工程では、同一の中心軸を持つように配置された少なくとも二つのコイルが用いられ、
一方の前記コイルにおいて発生する前記パルス磁場の方向が、他方の前記コイルにおいて発生する前記パルス磁場の方向と逆であり、
前記配向工程では、二つの前記コイルの間において前記パルス磁場の磁力線が前記中心軸に沿って集束している位置に、前記成形体が配置される、
希土類磁石の製造方法。
【請求項２】
前記配向工程では、どちらか一方の前記コイルへ近づけた前記成形体に前記パルス磁場が印加される、
請求項１に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項３】
一方の前記コイルの内径が、２×Ｒ１と表され、
他方の前記コイルの内径が、２×Ｒ２と表され、
Ｒ２／Ｒ１が、０より大きく１．０以下であり、
前記配向工程では、内径が２×Ｒ２である前記コイルへ近づけられた前記成形体に前記パルス磁場が印加される、
請求項１又は２に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項４】
一方の前記コイルの内径が、２×Ｒ１と表され、
他方の前記コイルの内径が、２×Ｒ２と表され、
前記中心軸に平行な方向における二つの前記コイル間の距離が、Ｄと表され、
Ｒ１がＲ２以上であり、
Ｄ／（２×Ｒ１）が０．４以上１．０以下である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項５】
前記型の少なくとも一部が非磁性体から形成されている、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項６】
前記型の少なくとも一部が樹脂から形成されている、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項７】
二つの前記コイルの一方又は両方が、空芯コイルである、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の希土類磁石の製造方法。
【請求項８】
前記配向工程の前に、前記成形体の密度が３．０ｇ／ｃｍ３以上４．４ｇ／ｃｍ３以下に調整される、
請求項１〜７のいずれか一項に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、希土類磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類磁石は、モータ又はアクチュエーター等の部品であり、例えば、ハードディスクドライブ、ハイブリッド自動車、電気自動車、磁気共鳴画像装置（ＭＲＩ）、スマートフォン、デジタルカメラ、薄型ＴＶ、スキャナー、エアコン、ヒートポンプ、冷蔵庫、掃除機、洗濯乾燥機、エレベーター及び風力発電機等の様々な分野で利用されている。これらの多様な用途に応じて、希土類磁石に要求される寸法及び形状は異なる。したがって、多品種の希土類磁石を効率的に製造するためには、希土類磁石の寸法及び形状を容易に変更することが可能な成形方法が望まれる。
【０００３】
従来の希土類磁石の製造では、希土類元素を含む金属粉末（例えば合金粉末）を高圧(例えば、５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下)で加圧しながら、磁場を金属粉末へ印加する。その結果、磁場に沿って配向した金属粉末から成形体が形成される。このような成形方法を、以下では「高圧磁場プレス法」と記す。高圧磁場プレス法によれば、金属粉末が配向し易く、高い残留磁束密度Ｂｒと優れた保形性とを有する成形体を得ることが可能である。この成形体の焼結によって焼結体を得て、焼結体を所望の形状に加工することにより、磁石製品が完成する。
【０００４】
しかし、高圧磁場プレス法では、磁場中で高い圧力を金属粉末へ及ぼす必要があるため、大規模で複雑な成形装置が必要であり、成形用の金型の寸法及び形状が制限される。この制限のために、高圧磁場プレス法によって得られる一般的な成形体の形状は、粗大なブロックに限られる。したがって、従来の方法によって多品種の磁石製品を製造する場合、ブロック状の成形体を焼結させて焼結体を得た後、磁石製品に要求される寸法及び形状に応じて焼結体を加工する必要がある。焼結体の加工では、焼結体を切削したり、研磨したりするため、高価な希土類元素を含む屑が生じてしまう。その結果、磁石製品の歩留まり率が低下する。また、高圧磁場プレス法では、金型同士のカジリ（ｇａｌｌｉｎｇ）、又は金型と成形体との間におけるカジリによって、金型又は成形体が破損し易い。例えば、高圧磁場プレス法で得られた成形体には亀裂が発生することがある。
【０００５】
上記のような理由のため、従来の高圧磁場プレス法を用いた製造方法は、多品種又は少量の磁石製品の製造に適していない。高圧磁場プレス法に代わる成形方法として、下記特許文献１には、低圧（０．９８ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下）で合金粉末を成形する方法が開示されている。この希土類磁石の製造方法は、合金粉末をモールド内に充填して、合金粉末を低圧で加圧することにより、成形体を作製する工程（充填工程）と、モールド中の成形体に磁場を印加して、成形体中の合金粉末を配向させる工程（配向工程）と、モールドから取り出した成形体を焼結する工程（焼結工程）と、を備える。そして、下記特許文献１に記載の製造方法では、充填工程と、配向工程とが、別の場所で行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０４７５９３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載の成形方法のように、低圧で金属粉末を成形する場合、高圧に対する耐久性が金型に要求されず、大規模で複雑な成形装置も不要である。したがって、低圧で金属粉末を成形する場合、金型の材質、寸法及び形状が制限されず、多様な寸法及び形状を有する型を用いて、多品種の希土類磁石を比較的容易に製造することができる。また、高圧磁場プレス法では、金属粉末の成形及び配向に長時間を要するが、低圧で金属粉末を成形することにより、成形及び配向に要する時間が大幅に短縮され、希土類磁石の生産性が向上する。
【０００８】
近年、自動車やロボット等に用いられるモータの小型化、軽量化及び性能の向上に伴って、モータに用いられる希土類磁石の表面の磁束密度を高める技術が求められている。例えば、ハルバッハ配列のように、配列された複数の磁石から構成される磁気回路により、複数の磁石のうち一部の磁石の表面の磁束密度を局所的に増加させることができる。しかしながら、着磁された複数の磁石を組み立てて磁気回路を構成する工程の難易度は高い。またモータの小型化及び軽量化にとって、モータに搭載される磁石の総数及び総重量は低減されることが望ましい。したがって、磁気回路に依らず、個々の磁石の表面の磁束密度を高めることが求められる。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載の製造方法では、一つの空芯コイルを用いて磁場を発生させるため、成形体における金属粉末の配向方向が、磁化容易軸に平行な方向に限定され、希土類磁石の表面の磁束密度を十分に高めることが困難である。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、希土類磁石の表面の磁束密度を高めることができる希土類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】
【００１１】
本発明の一側面に係る希土類磁石の製造方法は、希土類元素を含む金属粉末を、型内へ供給して、成形体を形成する成形工程と、型内に保持された成形体にパルス磁場を印加して、成形体に含まれる金属粉末を配向させる配向工程と、配向工程後、成形体を焼結させる焼結工程と、を備え、配向工程では、同一の中心軸を持つように配置された少なくとも二つのコイルが用いられ、一方のコイルにおいて発生するパルス磁場の方向が、他方のコイルにおいて発生するパルス磁場の方向と逆であり、配向工程では、二つのコイルの間においてパルス磁場の磁力線が中心軸に沿って集束している位置に、成形体が配置される。
【００１２】
配向工程では、どちらか一方のコイルへ近づけられた成形体にパルス磁場が印加されてよい。
【００１３】
一方のコイルの内径が、２×Ｒ１と表されてよく、他方のコイルの内径が、２×Ｒ２と表されてよく、Ｒ２／Ｒ１が、０より大きく１．０以下であってよく、配向工程では、内径が２×Ｒ２であるコイルへ近づけられた成形体にパルス磁場が印加されてよい。
【００１４】
一方のコイルの内径が、２×Ｒ１と表されてよく、他方のコイルの内径が、２×Ｒ２と表されてよく、中心軸に平行な方向における二つのコイル間の距離が、Ｄと表されてよく、Ｒ１がＲ２以上であってよく、Ｄ／（２×Ｒ１）が０．４以上１．０以下であってよい。
【００１５】
型の少なくとも一部が非磁性体から形成されていてよい。
【００１６】
型の少なくとも一部が樹脂から形成されていてよい。
【００１７】
二つのコイルの一方又は両方が、空芯コイルであってよい。
【００１８】
配向工程の前に、成形体の密度が３．０ｇ／ｃｍ３以上４．４ｇ／ｃｍ３以下に調整されてよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、希土類磁石の表面の磁束密度を高めることができる希土類磁石の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】成形工程に用いる型（上型、側型及び下型）の模式的な斜視図である。
【図２】磁場配向装置が備える一対のコイル（ダブルコイル）の模式的な斜視図である。
【図３】ダブルコイル、ダブルコイルの内側に配置された型、及び型内に保持された成形体の模式的な断面図である。
【図４】ダブルコイル、及びダブルコイルの内側に配置された成形体の模式的な斜視図である。
【図５】内径が等しい一対のコイルの断面、及び一対のコイルの内側に配置された成形体の断面図である。
【図６】内径が異なる一対のコイルの断面、及び一対のコイルの内側に配置された成形体の断面図である。
【図７】実施例６に関する図であり、内径が等しい一対のコイルの断面、一対のコイルによって形成されるパルス磁場の磁力線、及び一対のコイルの内側における成形体の位置を示す。
【図８】実施例５に関する図であり、内径が異なる一対のコイルの断面、一対のコイルによって形成されるパルス磁場の磁力線、及び一対のコイルの内側における成形体の位置を示す。
【図９】実施例４に関する図であり、内径が異なる一対のコイルの断面、一対のコイルによって形成されるパルス磁場の磁力線、及び一対のコイルの内側における成形体の位置を示す。
【図１０】実施例３に関する図であり、内径が異なる一対のコイルの断面、一対のコイルによって形成されるパルス磁場の磁力線、及び一対のコイルの内側における成形体の位置を示す。
【図１１】図１１中の（ａ）は、配向工程を経た成形体の断面（ダブルコイルの中心軸に平行な断面）、及び成形体における金属粉末の集束した配向方向を示し、図１１中の（ｂ）は、配向工程を経た他の成形体の断面（ダブルコイルの中心軸に平行な断面）、及び成形体における金属粉末の集束した配向方向を示し、図１１中の（ｃ）は、配向工程を経た他の成形体の断面（ダブルコイルの中心軸に平行な断面）、及び成形体における金属粉末の集束した配向方向を示す。
【図１２】成形工程において発生するパルス磁場の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。図面において、同等の構成要素には同等の符号を付す。本発明は下記実施形態に限定されるものではない。各図に示すＸ，Ｙ及びＺは、互いに直交する３つの座標軸を意味する。各座標軸が示す方向は、全図に共通する。説明の便宜のため、図４〜１０では型が省略されているが、図４〜１０に示される各成形体は実際には型内に保持されている。
【００２２】
（金属粉末の調製工程）
本実施形態において、希土類磁石とは焼結磁石を意味する。希土類磁石の製造方法では、まず合金を鋳造する。鋳造方法は、例えば、ストリップキャスト法であってよい。合金はフレーク状であってよく、インゴット状であってもよい。合金は、希土類元素を含む。希土類元素の例は、長周期型周期表の第３族に属するスカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）及びランタノイドからなる群より選ばれる一種以上の元素を含む。ここで、ランタノイドは、Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種であればよい。原料合金は、希土類元素に加えて、Ｂ，Ｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｇａ，Ｚｎ，Ｓｉ及びＢｉからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を含んでよい。合金の化学組成は、最終的に得たい希土類磁石の主相及び粒界相の化学組成に応じて調整すればよい。つまり、目的とする希土類磁石の組成に応じて上記元素を含む各出発原料を秤量・配合して、合金の原料を調製すればよい。希土類磁石は、例えば、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石、サマリウム‐鉄‐窒素磁石、又はプラセオジム磁石であってよい。希土類磁石の主相は、例えば、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ，ＳｍＣｏ５，Ｓｍ２Ｃｏ１７，Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３，Ｓｍ１Ｆｅ７Ｎｘ，又はＰｒＣｏ５であってよい。粒界相は、例えば、主相に比べて希土類元素の含有量が大きい相（Ｒリッチ相）であってよい。粒界相は、Ｂリッチ相、遷移金属リッチ相、酸化物相又は炭化物相を含んでもよい。
【００２３】
上記の合金の粗粉砕により、合金の粗粉末を得る。粗粉砕では、例えば、水素を合金の粒界（Ｒリッチ相）に吸蔵させることより、合金を粉砕してよい。合金の粗粉砕では、ディスクミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル又はスタンプミル等の機械的な粉砕方法を用いてもよい。粗粉砕によって得られた粗粉末の粒径は、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下であってよい。
【００２４】
上記の粗粉末の微粉砕により、合金の微粉末を得る。微粉砕では、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、又は湿式アトライター等により、合金粉末を粉砕してよい。微粉砕によって得られた微粉末の粒径は、例えば、０．５μｍ以上５μｍ以下であってよい。以下では、場合により、粗粉末又は微粉末が、合金粉末と表記される。合金粉末は金属粉末と言い換えられてよい。
【００２５】
粗粉末へ有機物を添加してよい。微粉砕で得た微粉末へ有機物を添加してもよい。つまり、微粉砕の前後いずれかにおいて、有機物を合金粉末と混ぜてよい。有機物は、例えば、潤滑剤として機能する。潤滑剤を合金粉末へ添加することにより、合金粉末の凝集が抑制される。また、潤滑剤を合金粉末へ添加することにより、後工程において型と合金粉末との摩擦が抑制され易い。その結果、配向工程において合金粉末が配向し易く、合金粉末から得られる成形体の表面又は型の表面における傷を抑制し易い。有機物は、例えば、脂肪酸又は脂肪酸の誘導体であってよい。有機物は、例えば、エチレングリコールジステアレート、ステアリン酸メチル、オクタデシルアミン酢酸塩、オクチルアミン、カプリル酸、ラウリン酸アミド及びオレイン酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。エチレングリコールジステアレート及びステアリン酸メチルのいずれも、脂肪酸エステルである。オクタデシルアミン酢酸塩は、アミンカルボン酸塩の一種である。オクチルアミンは、脂肪族アミンの一種である。カプリル酸は、脂肪酸の一種である。ラウリン酸アミド及びオレイン酸アミドのいずれも、脂肪酸アミドである。潤滑剤は、上記の組成に限定されない。例えば、潤滑剤は、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ペンタデシル酸アミド、ミリスチン酸アミド、カプリン酸アミド、ペラルゴン酸アミド、カプリル酸アミド、エナント酸アミド、カプロン酸アミド、バレリアン酸アミド、ブチル酸アミド、ベヘン酸アミド、エルカ酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスエルカ酸アミド、エチレングリコールジラウレート、エチレングリコールジアセテート、エタノールアミンジステアレート、エタノールアミンジラウレート、エタノールアミンジアセテート、ステアリン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリン酸、ペラルゴン酸、エナント酸、カプロン酸、バレリアン酸、ブチル酸、ステアリルアミン、パルミチルアミン、ペンタデシルアミン、ミリスチルアミン、ラウリルアミン、カプリルアミン、ペラルゴニルアミン、ヘプチルアミン、ヘキシルアミン、ペンチルアミン、ブチルアミン、パルミチルアミン酢酸塩、ミリスチルアミン酢酸塩、ラウリルアミン酢酸塩、カプリルアミン酢酸塩、ステアリン酸エチル、パルミチン酸メチル、ラウリン酸メチル、及びラウリン酸エチルからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。潤滑剤は、粉末状の有機物であってよい。潤滑剤は、液状の有機物であってもよい。粉末状の潤滑剤が溶解した有機溶媒を合金粉末へ添加してもよい。
【００２６】
（成形工程）
成形工程では、上記の手順で得られた合金粉末を、型内へ供給して、成形体を形成する。型の寸法、形状及び構造は限定されない。例えば、図１に示されるように、型２は、下型８と、下型８の上に配置される筒状の側型６と、側型６の上に配置される上型４（パンチ）と、を備える。希土類磁石の形状及び寸法に対応する空間が、側型６を鉛直方向に貫通している。側型６は、型の側壁と言い換えてよい。下型８は板状であってよい。側型６の下部が、下型８の表面に形成された爪部（ｓｔｏｐｓ）に嵌合することにより、水平方向における側型６の位置が固定されてよい。成形工程では、側型６を下型８の上に載置して、側型６の下面側の開口部（穴）を下型８で塞ぐ。このような配置により、側型６及び下型８がダイを構成する。側型６及び下型８は、キャビティ（雌型）と言い換えられてよい。上型４は、コア（雄型）と言い換えてよい。続いて、合金粉末を、側型６の上面側の開口部（穴）からダイ内へ導入する。その結果、合金粉末がダイ内において希土類磁石の形状及び寸法に対応するように成形される。合金粉末を、ダイ内へ充填してよい。つまり、ダイを合金粉末で満たしてよい。上型４はダイに嵌合する形状を有してよい。上型４をダイへ挿入してよい。ダイ内の成形体１０（合金粉末）を、上型４の先端面で圧縮してよい。ただし、焼結工程における合金粉末同士の焼結だけにより、成形体１０の密度が十分に高まり、所望の密度を有する希土類磁石が得られるので、ダイ内の合金粉末を圧縮しなくてもよい。
【００２７】
成形工程において、型が合金粉末に及ぼす圧力は、０．０４９ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下（０．５ｋｇｆ／ｃｍ２以上２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下）に調整されてよい。圧力とは、例えば、上型４の先端面が合金粉末に及ぼす圧力であってよい。このように、従来の高圧磁場プレス法よりも低圧で、合金粉末から成形体１０を形成することにより、型２と成形体１０との摩擦が抑制され易く、型２又は成形体１０の破損（例えば成形体１０の亀裂）が抑制され易い。圧力が高過ぎる場合、型２が撓んでしまい、目的のダイの容量を確保し難く、目的の成形体１０の密度が得られ難い。従来の高圧磁場プレス法では、高圧下で合金粉末の成形及び配向を同時に行う必要があった。一方、本実施形態では、成形及び配向を同時に行う必要がないので、成形工程後に、配向工程を行うことができる。成形工程と配向工程とを分けることにより、従来よりも小型で安価な装置（例えば、プレス成形装置、及び磁場印加装置）を各工程に用いることができる。成形工程及び配向工程を略同時に行ってもよい。
【００２８】
成形工程を経た成形体１０（配向工程前の成形体１０）の密度は、３．０ｇ／ｃｍ３以上４．４ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは３．２ｇ／ｃｍ３以上４．２ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは３．４ｇ／ｃｍ３以上４．０ｇ／ｃｍ３以下に調整されていてよい。成形体１０の密度は、例えば、成形工程において型２が成形体１０に及ぼす圧力によって調整されてよい。成形体１０の密度は、例えば、型２内に供給される合金粉末の質量によって調整されてもよい。配向工程前の成形体１０の密度が上記の範囲である場合、最終的に得られる希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い。配向工程前の成形体１０の密度が低いほど、成形体１０を構成する合金粉末が自由に回転し易く、磁場に沿って配向し易い。その結果、希土類磁石の表面における磁束密度が高まり易い。配向工程前の成形体１０の密度が低過ぎる場合、成形体１０の保形性（機械的強度）が不十分であり、後工程における成形体１０と型との摩擦により、成形体１０の表面に位置する合金粉末の配向度が乱れる。その結果、希土類磁石の表面における磁束密度が低下し易い。また配向工程前の成形体１０の密度が低過ぎる場合、成形体１０の保形性（機械的強度）が不十分であるため、希土類磁石に亀裂が生じ易い。配向工程前の成形体１０の密度が高過ぎる場合、希土類磁石の変形は抑制され易いが、成形体１０を構成する合金粉末が自由に回転し難く、磁場に沿って配向し難い。その結果、希土類磁石の表面の磁束密度が低下し易い。
【００２９】
（配向工程）
配向工程は、成形工程後に実施されてよい。配向工程では、ダブルコイルを備える磁場発生装置を用いて、成形体１０にパルス磁場を印加する。図３に示されるように、配向工程では、型２内に保持された成形体１０が、型２と共に、ダブルコイル１５の内側に配置される。そして、型２内に保持された成形体１０にパルス磁場を印加して、成形体１０を構成する合金粉末を磁場に沿って配向させる。配向工程では、成形体１０を保持する複数の型２が、ダブルコイル１５の内側に配置されてよい。つまり、複数の成形体１０が第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂの間に配置されてよく、パルス磁場を複数の成形体１０に対して同時に印加して、各成形体１０を構成する合金粉末を磁場に沿って同時に配向させてよい。複数の成形体１０が一つの型内に保持されていてもよい。
【００３０】
図２〜４に示されるように、ダブルコイル１５とは、同一の中心軸Ａを持つように配置された少なくとも二つのコイル（第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂ）である。中心軸Ａは、一方のコイル（第一コイル１７ａ）の円状の開口部の中心と、他方のコイル（第二コイル１７ｂ）の円状の開口部の中心とを通る直線と定義されてよい。中心軸Ａは鉛直方向に平行であってよい。中心軸Ａは鉛直方向に対して傾いていてもよい。中心軸Ａは水平方向に平行であってもよい。第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂが中心軸Ａに沿って斜めに配列されていてもよい。
【００３１】
第一コイル１７の内径は、２×Ｒ１と表される。第二コイル１７ｂの内径は、２×Ｒ２と表される。図２及び図５に示されるように、第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）は、第二コイル１７ｂの内径（２×Ｒ２）と等しくてよい。第一コイル１７ａと、第二コイル１７ｂとは、全く同じコイルであってよい。第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂは、中心軸Ａに垂直な平面（ＸＹ面）に対して平行に配置されていてよい。中心軸Ａに平行な方向から見て、第一コイル１７ａが第二コイル１７ｂに重なっていてよい。つまり、第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂが、中心軸Ａに平行な方向から見て真っ直ぐに配列されていてよい。
【００３２】
図６及図８〜１０に示されるように、第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）は、第二コイル１７ｂの内径（２×Ｒ２）と異なっていてもよい。
【００３３】
配向工程では、第一コイル１７ａにおいて発生するパルス磁場と第二コイル１７ｂにおいて発生するパルス磁場が、成形体１０に印加される。以下では、場合により、第一コイル１７ａにおいて発生するパルス磁場が、「第一パルス磁場」と表記される。以下では、場合により、第二コイル１７ｂにおいて発生するパルス磁場が、「第二パルス磁場」と表記される。配向工程は、成形体中の合金粉末が、第一パルス磁場及び第二パルス磁場から合成されたパルス磁場に沿って配向する工程と言い換えられてよい。以下では、場合により、第一パルス磁場及び第二パルス磁場から合成される磁場は、「合成パルス磁場」と表記される。合成パルス磁場を成形体１０に印加する回数は、１回でもよく、複数回でもよい。
【００３４】
配向工程では、第一パルス磁場と第二パルス磁場が同時に発生する。中心軸Ａ上において、第一パルス磁場の方向は、第二パルス磁場の方向と逆である。換言すれば、第一コイル１７ａの内側における第一パルス磁場の方向は、第二コイル１７ｂの内側における第二パルス磁場の方向と逆である。
【００３５】
例えば、図３に示される第一コイル１７ａの内側におけるパルス磁場の方向がＺ軸方向と逆であってよく、図３に示される第二コイル１７ｂの内側におけるパルス磁場の方向がＺ軸方向であってよい。換言すれば、第一コイル１７ａのＮ極と、第二コイル１７ｂのＮ極とが向かい合っていてよい。以下では、第一コイル１７ａのＮ極と第二コイル１７ｂのＮ極が向かい合っている場合、合成パルス磁場は「Ｎ極対向磁場」（Ｎ  Ｐｏｌｅ  Ｆａｃｉｎｇ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｅｌｄ）と表記される。
【００３６】
第一コイル１７ａのＮ極と、第二コイル１７ｂのＮ極とが向かい合っており、第一パルス磁場の強度が、第二パルス磁場の強度と等しい場合、図７に示される合成パルス磁場（Ｎ極対向磁場）が合成される。図７〜１０に示される曲線は、合成パルス磁場の磁力線である。
【００３７】
図７に示されるように、配向工程では、第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂの間において合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束している位置（例えば、位置１０Ａ又は位置１０Ｂ）に、成形体１０が配置される。その結果、成形体１０を構成する合金粉末が、集束した磁力線に沿って配向し、合金粉末の配向方向が成形体１０の表面に向かって集束する。換言すれば、成形体１０を構成する合金粉末が、中心軸Ａに沿って集束する。図７において位置１０Ｂに配置された成形体１０は、図１１中の（ａ）に示される成形体１０に相当する。図１１中の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示される各成形体１０中の曲線は、各成形体１０を構成する合金粉末の配向方向であり、各成形体１０の焼結及び着磁によって得られる各希土類磁石における磁束に相当する。図１１中の（ａ）に示される成形体１０の表面１０ｓは、図７に示される第二コイル１７ｂと向かい合う。図１１中の（ａ）に示されるように、成形体１０を構成する合金粉末の配向方向は、成形体１０の表面１０ｓに向かって集束する。一方、表面１０ｓの裏に位置する成形体１０の表面においては、合金粉末の配向方向が放射状（ｒａｄｉａｌ）である。合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓに向かって集束していることにより、成形体１０の焼結及び着磁によって得られる希土類磁石の表面（焼結後の成形体１０の表面１０ｓ）の磁束密度が高まる。図７に示される第二コイル１７ｂの内側における第二パルス磁場の方向はＺ軸方向であるので、位置１０Ｂに配置される成形体１０の表面１０ｓは、第二コイル１７ｂのＮ極と向かい合う。したがって、成形体１０において合金粉末の配向方向が集束している表面１０ｓの磁極は、配向工程を経てＳ極になる。
【００３８】
図７に示されるように、第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂの間において合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束していない位置（例えば、位置１０Ｃ）に成形体１０が配置された場合、成形体１０を構成する合金粉末の配向方向は成形体１０の表面１０ｓに向かって集束し難いため、成形体１０の焼結及び着磁によって得られる希土類磁石の表面の磁束密度を十分に高めることは困難である。ただし、第一パルス磁場の強度が第二パルス磁場の強度と異なり、第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂとの真中において合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束している場合、成形体１０を第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂとの真中に配置することにより、本発明の効果を得ることは可能である。第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂとの真中とは、中心軸Ａ上に位置する第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂとの中点と言い換えられてよい。
【００３９】
第一パルス磁場の方向と第二パルス磁場の方向とが同じである場合、第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂで囲まれた空間では、均質なパルス磁場（方向及び強度が一様であるパルス磁場）が形成される。換言すれば、第一コイル１７ａの内側における第一パルス磁場の方向が、第二コイル１７ｂの内側における第二パルス磁場の方向と同じである場合、均質なパルス磁場が形成される。均質なパルス磁場の磁力線は、中心軸Ａに対して略平行であり、中心軸Ａに沿って集束し難い。したがって、均質なパルス磁場中では、成形体１０を構成する合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓに向かって集束し難く、希土類磁石の表面の磁束密度を十分に高めることは困難である。
【００４０】
仮に一つのコイルを用いてパルス磁場を成形体１０へ印加した場合、パルス磁場の磁力線が集束し難いため、成形体１０を構成する合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓに向かって集束し難く、希土類磁石の表面の磁束密度を十分に高めることは困難である。
【００４１】
第一コイル１７ａのＳ極と、第二コイル１７ｂのＳ極とが向かい合っていてもよい。つまり、図３及び図７に示される第一コイル１７ａの内側における第一パルス磁場の方向はＺ軸方向であってよく、図３及び図７に示される第二コイル１７ｂの内側における第二パルス磁場の方向がＺ軸方向と逆であってもよい。第一コイル１７ａのＳ極と第二コイル１７ｂのＳ極が向かい合っている場合、合成パルス磁場は「Ｓ極対向磁場」と表記される。図７に示される第二コイル１７ｂの内側における第二パルス磁場の方向がＺ軸方向と逆である場合、位置１０Ｂに配置される成形体１０の表面１０ｓは、第二コイル１７ｂのＳ極と向かい合う。したがって、成形体１０において合金粉末の配向方向が集束している表面１０ｓの磁極は、配向工程を経てＮ極になる。
【００４２】
Ｓ極対向磁場の磁力線は、Ｎ極対向磁場の磁力線と同様に分布してよい。ただし、Ｓ極対向磁場の磁力線上の各点における磁場の方向は、Ｎ極対向磁場の磁力線上の各点における磁場の方向と逆である。
【００４３】
図７〜１０に示されるような合成パルス磁場の分布は、コンピュータを用いたシミュレーションによって容易に再現される。したがって、第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂの間において合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束している位置は、シミュレーションに基づいて容易に特定される。
【００４４】
合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓに向かって集束し易いことから、成形体１０の表面１０ｓが中心軸Ａと交差してよい。同様の理由から、成形体１０の表面１０ｓが中心軸Ａと直交してよい。合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓの中心に集束し易いことから、成形体１０の表面１０ｓの中心が中心軸Ａ上に配置されてよい。同様の理由から、成形体１０の形状が対称性を有する場合、成形体１０の対称中心が中心軸Ａ上に配置されてよく、成形体１０の対称軸が中心軸Ａと一致してよく、中心軸Ａが成形体１０対称面内に配置されてよい。
【００４５】
第一パルス磁場の強度は、第二パルス磁場の強度と同じであってよい。例えば、第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）が第二コイル１７ｂの内径（２×Ｒ２）と等しく、第一コイル１７ａに流れる電流Ｉ１の大きさが、第二コイル１７ｂに流れる電流Ｉ２の大きさと同じである場合、第一パルス磁場の強度は、第二パルス磁場の強度と同じであり、合成パルス磁場の磁力線は、図７に示されるような対称性を有する。
【００４６】
第一パルス磁場の強度は、第二パルス磁場の強度と異なっていてもよい。例えば、第一コイル１７ａに流れる電流Ｉ１の大きさが、第二コイル１７ｂに流れる電流Ｉ２の大きさと等しく、第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）が第二コイル１７ｂの内径（２×Ｒ２）と異なる場合、第一パルス磁場の強度は、第二パルス磁場の強度と異なる。各コイルの内径の減少に伴って、各コイルにおいて発生するパルス磁場の強度は高まる。例えば、図７〜１０の比較から明らかなように、第二コイル１７ｂの内径の減少に伴って、第二パルス磁場の強度が高まり、第二パルス磁場に由来する磁力線が中心軸Ａに沿ってより密に集束し易くなる。第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）が第二コイル１７ｂの内径（２×Ｒ２）と等しく、第一コイル１７ａに流れる電流Ｉ１の大きさが、第二コイル１７ｂに流れる電流Ｉ２の大きさと異なる場合も、第一パルス磁場の強度は、第二パルス磁場の強度と異なる。各コイルに流れる電流の増加に伴って、各コイルにおいて発生するパルス磁場の強度は高まる。第一コイル１７ａに流れる電流Ｉ１の大きさが、第二コイル１７ｂに流れる電流Ｉ２の大きさと異なり、且つ第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）が第二コイル１７ｂの内径（２×Ｒ２）と異なっていてもよい。
【００４７】
配向工程では、第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂのうち、どちらか一方のコイルへ近づけられた成形体１０に合成パルス磁場が印加されてよい。例えば、図５及び図６に示されるように、第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂとの間の空間が中心軸Ａに対して垂直な方向に三等分され、空間Ｓ１、空間Ｓ２及び空間Ｓ３として区画される場合、第一コイル１７ａと隣り合う空間Ｓ１、及び第二コイル１７ｂと隣り合う空間Ｓ２のうち少なくともいずれの空間内において、成形体１０が中心軸Ａと交わればよい。図７〜１０に示されるように、合成パルス磁場の磁力線が第一コイル１７ａ又は第二コイル１７ｂに近づくほど、磁力線が中心軸Ａに沿って集束し易い傾向がある。換言すれば、合成パルス磁場の磁力線は、空間Ｓ１及び空間Ｓ２において中心軸Ａに沿って集束し易く、磁力線は、空間Ｓ３において中心軸Ａに沿って集束し難い傾向がある。したがって、どちらか一方のコイルへ近づけられた成形体１０にパルス磁場が印加されることにより、成形体１０を構成する合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓに向かって集束し易く、希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い。換言すれば、成形体１０が、空間Ｓ１及び空間Ｓ２のうち少なくともいずれかにおいて中心軸Ａと交わることにより、成形体１０を構成する合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓに向かって集束し易く、希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い。同様の理由から、空間Ｓ１及び空間Ｓ２のうちどちらか一方に成形体１０の全体が収まってよい。
【００４８】
Ｒ２／Ｒ１は、０より大きく１．０以下であってよく、且つ配向工程では、第二コイル１７ｂへ近づけられた成形体１０に合成パルス磁場が印加されてよい。第一コイル１７ａに流れる電流Ｉ１の大きさが、第二コイル１７ｂに流れる電流Ｉ２の大きさと同じである場合、Ｒ２／Ｒ１の減少に伴って、第二パルス磁場の強度が第一パルス磁場の強度よりも高まり、合成パルス磁場の磁力線は第二コイル１７ｂに近づくほど中心軸Ａに沿って集束する。したがって、Ｒ２／Ｒ１が０より大きく１．０未満である場合、第二コイル１７ｂへ近づけられた成形体１０に合成パルス磁場が印加されることにより、成形体１０を構成する合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓに向かって集束し易く、希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い。同様の理由から、Ｒ２／Ｒ１は、０．１０以上１．０以下、０．１０以上０．７８以下、又は０．１０以上０．３８以下であってよい。第一コイル１７ａに流れる電流Ｉ１の大きさが、第二コイル１７ｂに流れる電流Ｉ２の大きさと同じであり、Ｒ２／Ｒ１が１．０である場合、第一パルス磁場と第二パルス磁場は対称的であるので、成形体１０を第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂのどちらに近づけたとしても、成形体１０を構成する合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓに向かって集束し、希土類磁石の表面の磁束密度が高まる。
【００４９】
図２に示されるように、中心軸Ａに平行な方向における第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂとの距離は、Ｄと表される。Ｒ１とＲ２が等しく、第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂが、中心軸Ａに平行な方向において重なり合っている場合、Ｄは、第一コイル１７ａの端面（下面）と、当該端面（下面）と向かい合う第二コイル１７ｂの端面（上面）との距離と言い換えられてよい。Ｄは、第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）と等しくてよい。Ｄは、第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）と異なっていてもよい。Ｄは、第二コイル１７ｂの内径（２×Ｒ２）と等しくてよい。Ｄは、第二コイル１７ｂの内径（２×Ｒ２）と異なっていてもよい。
【００５０】
Ｒ１がＲ２以上である場合、Ｄ／（２×Ｒ１）は０．４以上１．０以下であってよい。Ｄ／（２×Ｒ１）の減少に伴って、合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束し易く、特にＤ／（２×Ｒ１）が１．０以下である場合、合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束し易い。その結果、成形体１０を構成する合金粉末の配向方向が中心軸Ａに沿って集束し易く、希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い。同様の理由から、Ｄ／（２×Ｒ１）は、０．４０以上０．９９以下、０．４０以上０．８０以下、又は０．４０以上０．６２以下であってよい。Ｄ／（２×Ｒ１）が０．４未満又は１．０より大きい場合も、本発明の効果を得ることは可能である。ただし、Ｄ／（２×Ｒ１）が０．４未満である場合、第一パルス磁場と第二パルス磁場が集束し難い傾向がある。Ｒ２がＲ１以上である場合、Ｄ／（２×Ｒ２）が０．４以上１．０以下であってよい。Ｄ／（２×Ｒ１）の場合と同様に、Ｒ２がＲ１以上であり、Ｄ／（２×Ｒ２）が０．４以上１．０以下であることにより、合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束し易い。Ｒ２がＲ１以上であり、Ｄ／（２×Ｒ２）が０．４未満又は１．０より大きい場合も、本発明の効果を得ることは可能である。ただし、Ｄ／（２×Ｒ２）が０．４未満である場合、第一パルス磁場と第二パルス磁場が集束し難い傾向がある。
【００５１】
第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂの一方又は両方が、空芯コイルであってよい。第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂの一方又は両方が空芯コイルであることにより、合成パルス磁場の強度が高まり易く、合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束し易い。その結果、合金粉末の配向方向が成形体１０の表面１０ｓに向かって集束し易く、希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い。空芯コイルを用いることによって得られる合成パルス磁場の高い強度を、空芯コイルを用いずに達成するためには、大型の磁場配向装置が必要であり、希土類磁石の製造コストが過大になる。ただし、強磁性体（例えば、着磁ヨーク）が、第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂの内部又は端部に配置されてもよい、強磁性体が、第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂの間に配置されていてもよい。第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂが樹脂中に埋められていてもよい。ただし、強磁性体又は樹脂の存在により、合成パルス磁場の磁力線の分布が制御され難かったり、合成パルス磁場の強度が低下したり、合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束し難かったりすることがある。
【００５２】
第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）及び第二コイル１７ｂの内径（２×Ｒ２）のうち、大きい方の内径が２Ｒで表され、中心軸Ａに垂直な方向における成形体１０の幅の最大値がＷで表される場合、２ＲはＷ以上であってよい。つまり、２Ｒ／Ｗは１以上であってよい。２ＲがＷ以上であることにより、成形体１０の全体がダブルコイル１５の内側に収まり易く、合成パルス磁場が成形体１０の全体に作用し易い。
【００５３】
図１１中の（ａ）に示されるように、成形体１０の断面は長方形であってよい。ただし、成形体１０の断面は長方形等の多角形に限定されない。例えば、図１１中の（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、成形体１０において合金粉末の配向方向が集束する表面１０ｓが、アーチ状又は円弧状であってよい。つまり、アーチ状又は円弧状に曲がった表面１０ｓに向かって成形体１０中の合金粉末の配向方向が集束していてよい。
【００５４】
合成パルス磁場は、交番磁場（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｅｌｄ）であってよい。つまり合成パルス磁場は、時間の経過に伴って強度及び方向の変化を繰り返す磁場であってよく、上述のＮ極対向磁場とＳ極対向磁場とが交互に発生してよい。合成パルス磁場は、減衰する交番磁場であってよい。換言すると、合成パルス磁場は、時間の経過に伴って反転を繰り返しながら減衰してよい。合成パルス磁場の一例は、図１２に示される。図１２の縦軸は、成形体１０が配置される位置（磁力線が集束している位置）における合成パルス磁場の磁束密度（単位：Ｔ）であり、図１２の横軸は、時間（単位：秒）である。図１２に示されるように、成形体１０に最初に印加される磁場のパルス波（第一パルス波ＰＷ１）の最大強度（振幅）は、第一パルス波ＰＷ１に続いて成形体１０に印加される磁場のパルス波（第二パルス波ＰＷ２）の最大強度よりも大きくてよい。第二パルス波ＰＷ２の方向は、第一パルス波ＰＷ１の方向と逆であってよい。第一パルス波ＰＷ１の印加により、成形体１０を構成する合金粉末を配向させ、第二パルス波ＰＷ２の印加により、成形体１０を脱磁（ｄｅｇａｕｓｓ）してもよい。交番磁場の発生方法は、交流方式又は直流反転方式であってよい。
【００５５】
型２内の成形体１０が配置される位置における合成パルス磁場の強度は、例えば、７９６ｋＡ／ｍ以上７９５８ｋＡ／ｍ以下（１０ｋＯｅ以上１００ｋＯｅ以下）、又は２３８７ｋＡ／ｍ以上４７７５ｋＡ／ｍ以下（３０ｋＯｅ以上６０ｋＯｅ以下）であってよい。合成パルス磁場の強度が７９６ｋＡ／ｍ以上である場合、合金粉末の配向度が十分に向上し易い。合金粉末の配向度が高いほど、得られる希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い。合成パルス磁場の強度が７９５８ｋＡ／ｍを超える場合、合成パルス磁場の強度が増加しても合金粉末の配向度が向上し難くなる。また、合成パルス磁場の強度が７９５８ｋＡ／ｍを超える場合、大型の磁場発生装置が必要になり、配向工程に係る費用が高くなる。型２内の成形体１０に印加する合成パルス磁場の強度は、必ずしも上記の範囲に限定されない。
【００５６】
合成パルス磁場の持続時間は、例えば、１０μ秒以上０．５秒以下であってよい。合成パルス磁場の持続時間とは、成形体１０への合成パルス磁場の印加を開始した時点から印加を終了するまでの時間である。合成パルス磁場の持続時間が１０μ秒以上である場合、合金粉末の配向度が十分に高まり易い。合成パルス磁場の持続時間が長い程、合成パルス磁場を発生させるダブルコイル１５における発熱量が大きくなり、電力が浪費される傾向がある。合成パルス磁場として最初に成形体１０へ印加される第一パルス波ＰＷ１の半周期は、例えば、０．０１ミリ秒以上１００ミリ秒以下、好ましくは１ミリ秒以上３０ミリ秒以下であってよい。第一パルス波ＰＷ１の半周期が上記の範囲内である場合、個々の合金粉末の回転が合成パルス磁場の印加に追随し易く、合金粉末が配向し易い。その結果、最終的に得られる希土類磁石の磁気特性（例えば表面の磁束密度）が向上し易い。流動性の高い合金粉末及び流動性の低い合金粉末のいずれを用いた場合であっても、第一パルス波ＰＷ１の半周期が短いほど、合金粉末の配向度が向上して、希土類磁石の表面の磁束密度が高まる傾向がある。
【００５７】
合成パルス磁場は、従来の高圧磁場プレス法で多用された静磁場に比べて、高い磁場強度を有しており、短時間で成形体１０へ印加される。したがって、合成パルス磁場を用いた配向工程により、静磁場を用いる場合に比べて、短時間で配向度の高い成形体１０が得られ、結果的に表面の磁束密度が高い希土類磁石が製造される。ただし、仮に電気伝導体（例えば金属）から構成される型内に保持された成形体１０に合成パルス磁場が印加されると、静磁場が印加される場合に比べて、型に作用する磁場の強度が短時間で急激に変化するため、電磁誘導によって渦電流が型に流れ易く、逆磁場が生じ易い。
【００５８】
合成パルス磁場の印加に伴う衝撃によって、型２がダブルコイル１５内で動くことがある。型２が動くことにより、型２に隙間が生じて、合金粉末が隙間から漏れることがある。したがって、型２の動きを抑制するために、ダブルコイル１５内に配置される型２を冶具等で固定してよい。
【００５９】
型２の一部又は全部は、非磁性体（強磁性体でない物質）から形成されていてよい。換言すれば、型２の一部又は全部は、反磁性体、常磁性体及び反強磁性体からなる群より選ばれる少なくとも一種から形成されていてよい。型２の一部又は全部が非磁性体から形成されている場合、配向工程において型２自体の磁性に起因する型２の振動が抑制され易く、型２内に保持された成形体１０の破損が抑制され易い。型２に含まれる非磁性体は、例えば、後述される樹脂であってよい。樹脂以外の非磁性体として、例えばステンレス鋼、アルミニウム、モリブデン、タングステン、炭素質材料、及びセラミックスからなる群より選ばれる少なくとも一種が型２に含まれていてもよい。下型８、側型６、及び上型４の全てが非磁性体から形成されていてよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、側型６のみが非磁性体から形成されていてよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、下型８のみが非磁性体から形成されていてもよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、上型４のみが非磁性体から形成されていてもよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、側型６及び上型４が非磁性体から形成されていてもよく、下型８は非磁性体以外の組成物から形成されてよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、下型８及び側型６が非磁性体から形成されていてもよく、上型４は非磁性体以外の組成物から形成されてよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、下型８及び上型４が非磁性体から形成されていてもよく、側型６は非磁性体以外の組成物から形成されてよい。
【００６０】
型２の一部又は全部は、樹脂から形成されていてもよい。型２の一部又は全部が、樹脂から形成されている場合、型２内に配置された成形体１０に合成パルス磁場を印加する際に、型２において渦電流が流れ難く、逆磁場も発生し難い。逆磁場を抑制することにより、合金粉末の配向方向が逆磁場によって乱されることが抑制される。したがって、成形体１０を構成する合金粉末が、合成パルス磁場の集束した磁力線に沿って配向し易く、合金粉末の配向方向が成形体１０の表面に向かって集束し易い。その結果、成形体１０の焼結及び着磁によって得られる希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い。また逆磁場を抑制することにより、成形体１０を構成する合金粉末が逆磁場によって型２の表面に引き寄せられる現象が抑制される。その結果、成形体１０の密度が均一になり易く、焼結工程において焼結体（希土類磁石）に亀裂が発生し難くなる。さらに型２の一部又は全部が樹脂から形成されているため、配向工程において、渦電流損に起因する型２の温度上昇が抑制され、型２自体に瞬間的に衝撃（磁力）が作用し難い。その結果、型２が消耗し難くなる。上記の通り、本発明の効果を得易いことから、樹脂から形成された型２が金型よりも好ましいが、金型を用いる場合であっても本発明の効果を得ることは可能である。
【００６１】
仮に金型内に保持された成形体１０に合成パルス磁場を印加する場合、金型を構成する金属（例えば鉄）の飽和磁束密度が限られているため、金型内の成形体１０に実効的に作用する磁場の強度は、金型外の合成パルス磁場の強度よりも低い。しかし、型２が樹脂から形成されている場合、強い合成パルス磁場が型２によって遮蔽されることなく型２内の成形体１０へ印加され易い。
【００６２】
型２を構成する樹脂は絶縁性樹脂であってよい。絶縁性樹脂から構成される型２を用いることにより、配向工程において、渦電流及び逆磁場が抑制され易く、型２自体に瞬間的に衝撃が作用し難い。樹脂の抵抗率は、例えば、１Ω・ｍ以上１×１０２０Ω・ｍ以下、好ましくは１×１０９Ω・ｍ以上１×１０１６Ω・ｍ以下であってよい。このように抵抗率が高い樹脂から型２を形成することにより、配向工程において、渦電流及び逆磁場が抑制され易く、型２自体に瞬間的に衝撃が作用し難い。型２の形成に用いられる樹脂は、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン（高密度ポリエチレンなど）、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、エチルセルロース、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、アタクチック・ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸共重合体、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド（ポリアミド６、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド６．６６）、ポリイミド、ポリアリレート、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、液晶ポリマー、パラフィンワックス及びシリコン樹脂ならなる群より選ばれる一種又は複数種であってよい。金属及び黒鉛よりも抵抗率が高い導電性プラスチックから構成される型２を用いてもよい。その結果、型２の帯電が抑制され、型２の帯電に起因する合金粉末の型２への付着が抑制される。
【００６３】
型２において渦電流が流れる部分と成形体１０との接触面積が広い程、渦電流に起因する焼結体の亀裂、及び磁気特性の劣化が起き易い。本実施形態では、下型８、側型６、及び上型４のうち、側型６と成形体１０との接触面積が、下型８及び上型４其々と成形体１０との接触面積よりも広い。したがって、下型８、側型６、及び上型４のうち、少なくとも側型６が樹脂から形成されていてよい。成形体１０と接触する面積が広い側型６を樹脂から形成することにより、側型６における渦電流及び逆磁場の発生が効果的に抑制され、渦電流及び逆磁場に起因する希土類磁石の亀裂及び表面の磁束密度の低下が抑制され易くなる。
【００６４】
型２のうち、樹脂から形成される部分の位置は限定されない。型２の寸法及び形状、又は合成パルス磁場の方向に応じて、型２のうち渦電流を抑制する必要がある部分を樹脂から形成すればよい。例えば、型２のうち、合金粉末を配向させる合成パルス磁場の方向に対して周回する回路を形成する部分において、渦電流及び逆磁場が生じ易い。すなわち、側型６の貫通部（側型６の内壁６ａ）が合成パルス磁場の方向と平行となる場合において、渦電流及び逆磁場が生じ易い。したがって、型２のうち、合金粉末を配向させる合成パルス磁場の方向に対して、周回する回路を形成する部分である側型６が樹脂から形成される場合、渦電流及び逆磁場が抑制され易い。
【００６５】
下型８、側型６、及び上型４の全てが樹脂から形成されていてよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、側型６のみが樹脂から形成されていてよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、下型８のみが樹脂から形成されていてもよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、上型４のみが樹脂から形成されていてもよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、側型６及び上型４が樹脂から形成されていてもよく、下型８は樹脂以外の組成物から形成されてよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、下型８及び側型６が樹脂から形成されていてもよく、上型４は樹脂以外の組成物から形成されてよい。下型８、側型６、及び上型４のうち、下型８及び上型４が樹脂から形成されていてもよく、側型６は樹脂以外の組成物から形成されてよい。型２の一部が樹脂から形成されている場合、型２のうち樹脂以外の部分は、例えば、鉄、ケイ素鋼、ステンレス、パーマロイ、アルミニウム、モリブデン、タングステン、炭素質材料、セラミックス、及びシリコン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種から形成されていてよい。型２のうち樹脂以外の部分は、合金（例えば、アルミニウム合金）から形成されていてもよい。
【００６６】
仮に、下型８、側型６、及び上型４の全てが金属から形成されている場合、成形工程において側型６と上型４との摩擦により、金属屑が側型６又は上型４の表面から脱離して、成形体１０に混入する場合がある。成形体１０に混入した金属屑（例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金）は、最終的に得られる希土類磁石の磁気特性を損なう場合がある。対照的に、型２の一部又は全部が樹脂から形成されている場合、型２が金属のみから構成されている場合に比べて、型２の摩耗屑（樹脂）が希土類磁石の磁気特性に及ぼす影響が抑制される。例えば、成形工程において摩擦し合う側型６及び上型４のうち、一方（例えば、側型６）が樹脂であり、他方（例えば、上型４）が金属である場合、側型６と上型４との摩擦により、金属屑の代わりに、金属よりも硬度が低い樹脂屑が生じ易い。樹脂屑は、金属屑に比べて、希土類磁石の磁気特性を損ない難い。例えば、側型６のみが樹脂から形成され、下型８及び上型４が、金属（例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金）から形成されていてよい。
【００６７】
焼結過程におけるネオジム磁石の収縮率には異方性があるため、収縮後のネオジム磁石（焼結体）の形状（特に複雑な形状）を精密に予測することは困難である。したがって、ネットシェイプのためには、型２の寸法及び形状を調整するための試行錯誤が必要であり、型２の材料としては、切削し易い樹脂が適している。つまり、多様な用途に応じた多品種の希土類磁石を効率的に製造するためには、樹脂から形成された型２が適している。従来の金型は、加工し難く、高価であるため、多様な用途に応じた多品種の希土類磁石の製造に適していない。
【００６８】
同一の型２を用いた成形工程及び配向工程を繰り返す場合、成形及び配向の度に型２内を清掃してよい。例えば、型２内に残った余分な合金粉末を磁場で吸引することによって、型２内を清掃してよい。成形及び配向の度に型２内を清掃することにより、型２内で成形される合金粉末の秤量の精度が向上し、得られる成形体１０の密度及び寸法のばらつきが抑制される。その結果、最終的に得られる希土類磁石の密度、寸法及び磁気特性のばらつきが抑制される。仮に、型２が強磁性を有する金属（例えば鉄）から形成されている場合、型２内を清掃する際に、型２自体が磁場によって吸引されるので、型２を清掃し難い。しかし、型２が、強磁性を有しない樹脂から形成されている場合、型２自体が磁場によって吸引されないので、型２内を清掃し易い。仮に、型２が強磁性を有する金属（例えば鉄）から形成されている場合、配向工程において型２自体が着磁して、合金粉末が型２に付着してしまうため、合金粉末の配向度が乱れたり、成形体１０の保形性が損なわれたりする。しかし、樹脂から構成される型２を用いることにより、型２自体の着磁が抑制される。
【００６９】
合金粉末を型２内へ供給しながら、型２内で成形される合金粉末の質量を、型２の質量と合わせて、測定してもよい。型２内で成形される合金粉末の質量と、型２の質量と、を同時に測定する場合、型２の質量が重い程、秤の精度が低下して、合金粉末自体の質量の測定の精度も低下する。しかし、従来の金属よりも軽い樹脂から構成される型２を用いることにより、合金粉末の質量を型２自体の質量と共に高い精度で測定することができる。
【００７０】
型２内の合金粉末を加圧しながら、合金粉末を合成パルス磁場で配向させてもよい。つまり、配向工程においても、型２内の成形体１０を圧縮してよい。型２が成形体１０に及ぼす圧力は、上記の理由により、０．０４９ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下に調整してよい。
【００７１】
（分離工程）
分離工程では、型２の少なくとも一部を、成形体１０から分離してよい。例えば、分離工程では、上型４及び側型６を成形体１０から分離・除去することにより、成形体１０を下型８の上に載置してよい。成形体１０を保持した側型６及び上型４を下型８から分離して、成形体１０を保持した側型６及び上型４を加熱工程用トレイの上に載置してもよい。そして、側型６及び上型４を成形体１０から分離して、成形体１０を加熱工程用トレイに載置してもよい。上型４及び側型６のうち一方又は両方は、分解及び組立てが可能であってよい。分離工程において、上型４及び側型６のうち一方又は両方を分解することにより、上型４及び側型６のうち一方又は両方を成形体１０から外してよい。
【００７２】
成形工程及び配向工程を経た成形体１０（加熱工程前の成形体１０）の密度は、３．０ｇ／ｃｍ３以上４．４ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは３．２ｇ／ｃｍ３以上４．２ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは３．４ｇ／ｃｍ３以上４．０ｇ／ｃｍ３以下に調整されていてよい。成形体１０の密度は、例えば、型２が成形体１０に及ぼす圧力によって調整されてよい。成形体１０の密度は、例えば、型２内に供給される合金粉末の質量によって調整されてもよい。
【００７３】
（加熱工程）
分離工程に続いて、加熱工程を行ってよい。加熱工程では、成形体１０を加熱して、成形体１０の温度を２００℃以上４５０℃以下に調整してよい。加熱工程では、成形体１０の温度を２００℃以上４００℃以下、又は２００℃以上３５０℃以下に調整してもよい。成形工程では、合金粉末にかかる圧力が、従来の高圧磁場プレス法よりも低いため、合金粉末が押し固まり難く、得られる成形体１０が崩れ易い。しかし、加熱工程によって、成形体１０の保形性が向上する。ただし加熱工程は必須ではない。
【００７４】
加熱工程では、成形体１０の温度が２００℃以上になると、成形体１０が固まり始めて、成形体１０の保形性が向上する。換言すると、成形体１０の温度が２００℃以上になると、成形体１０の機械的強度が向上する。成形体１０の保形性が向上するため、成形体１０の搬送、又は後工程における成形体１０のハンドリングの際に、成形体１０が破損し難い。例えば、成形体１０を搬送用チャック（ｃｈｕｃｋ）等により掴んで焼結用トレイ上に並べる際に、成形体１０が崩れ難い。その結果、最終的に得られる希土類磁石の欠陥が抑制される。
【００７５】
仮に加熱工程において成形体１０の温度が４５０℃を超えた場合、加熱工程後に実施される焼結工程において、成形体１０に亀裂が形成され易い。亀裂が形成される原因は定かでない。例えば、加熱工程における成形体１０の急激な温度上昇により、成形体１０中に残存する水素が、ガスとして成形体１０外へ吹き出すことで、成形体１０に亀裂が形成される可能性がある。しかし、加熱工程において成形体１０の温度を４５０℃以下に調整することにより、焼結工程における成形体１０の亀裂が抑制される。その結果、最終的に得られる希土類磁石における亀裂も抑制され易い。また、加熱工程において成形体１０の温度を４５０℃以下に調整するため、成形体１０の昇温又は冷却に要する時間が抑制され、希土類磁石の生産性が向上する。また、加熱工程における成形体１０の温度が４５０℃以下であり、一般的な焼結温度よりも低いため、型２の一部（例えば下型８）とともに成形体１０を加熱したとしても、型２の劣化又は成形体１０と型２との化学反応が起き難い。したがって、必ずしも耐熱性が高くない組成物（樹脂）から構成される型２であっても利用することができる。
【００７６】
成形体１０の温度を２００℃以上４５０℃以下に調整することにより、成形体１０の保形性が向上するメカニズムは明らかではない。例えば、合金粉末に添加されている有機物（例えば、潤滑剤）が、加熱工程において炭素になり、合金粉末（合金粒子）同士が炭素を介して結着される可能性がある。その結果、成形体１０の保形性が向上するのかもしれない。仮に加熱工程において成形体１０の温度が４５０℃を超えた場合、合金粉末を構成する金属の炭化物が生成したり、合金粉末（合金粒子）同士が直接焼結したりする可能性がある。一方、成形体１０の温度が２００℃以上４５０℃以下に調整される場合、金属の炭化物は必ずしも生成せず、合金粒子同士は必ずしも直接焼結しない。
【００７７】
加熱工程において成形体１０の温度を２００℃以上４５０℃以下に維持する時間は、特に限定されず、成形体１０の寸法及び形状に応じて適宜調整すればよい。
【００７８】
加熱工程では、赤外線を成形体１０へ照射することにより、成形体１０を加熱してよい。赤外線の照射（つまり輻射熱）によって成形体１０を直接加熱することにより、伝導又は対流による加熱の場合に比べて、成形体１０の昇温に要する時間が短縮され、生産効率及びエネルギー効率が高まる。ただし、加熱工程では、加熱炉内の熱伝導又は対流により、成形体１０を加熱してもよい。赤外線の波長は、例えば、０．７５μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは０．７５μｍ以上３０μｍ以下であってよい。赤外線は、近赤外線、短波長赤外線、中波長赤外線、長波長赤外線（熱赤外線）、及び遠赤外線からなる群より選ばれる少なくとも一つであってよい。上記の赤外線のうち近赤外線は比較的金属に吸収され易い。したがって、近赤外線を成形体へ照射する場合、短時間で金属（合金粉末）を昇温し易い。一方、上記の赤外線のうち遠赤外線は比較的有機物に吸収され易く、金属（合金粉末）によって反射され易い。したがって、遠赤外線を成形体１０へ照射する場合、上述した有機物（例えば、潤滑剤）が選択的に加熱され易く、有機物に起因する上記のメカニズムによって成形体１０が硬化し易い。赤外線を成形体１０へ照射する場合、例えば、赤外線ヒーター（セラミックヒーター等）又は赤外線ランプを用いてよい。
【００７９】
型２の一部又は全部と分離された成形体１０を加熱工程において加熱する場合、加熱による型２の劣化（例えば、型２の変形、硬化又は摩耗）が抑制され易く、成形体１０と型２との焼き付きも抑制され易い。また型２の一部又は全部と分離された成形体１０を加熱する場合、型２が熱を断熱し難く、成形体１０が加熱され易い。その結果、成形体１０の保形性が向上する。型２の一部又は全部と分離された成形体１０を加熱する場合、型２が成形体１０と化学的に反応する可能性が低い。そのため、必ずしも型２に耐熱性が要求されるわけではなく、型２の材質が制限され難い。したがって、型２の原料として、所望の寸法及び形状に加工し易く、且つ安価な材料を選定し易い。仮に、加熱工程において成形体１０と型２の全部とを一括して加熱した場合、成形体１０と型２との間の熱膨張率の差に起因して、成形体１０に応力が作用し易く、成形体１０が変形したり、破損したりする。また、加熱工程において成形体１０と型２の全部とを一括して加熱した場合、加熱対象全体の体積・熱容量が大きい。その結果、一括して加熱される成形体１０の数量が制限され、加熱工程に要する時間が長くなり、エネルギーが浪費され、希土類磁石の生産性が低下する。
【００８０】
加熱工程では、例えば、下型８の上に載置された成形体１０を加熱してよい。加熱工程では、加熱工程用トレイに載置された成形体１０を加熱してもよい。加熱工程では、成形体１０の酸化を抑制するために、不活性ガス又は真空中で成形体１０を加熱してよい。不活性ガスは、アルゴン等の希ガスであってよい。
【００８１】
加熱工程において、成形体１０の温度を２００℃以上４５０℃以下に調整した後、成形体１０を１００℃以下に冷却してよい。加熱工程後の成形体１０の搬送に用いるチャックの表面が樹脂から構成されている場合、成形体１０の冷却により、チャックの表面と成形体１０との化学反応が抑制され、チャックの劣化、及び成形体１０表面の汚染が抑制される。冷却方法は、例えば、自然冷却であってよい。
【００８２】
（焼結工程）
焼結工程では、配向工程後の成形体１０を加熱して焼結させる。焼結工程では、成形体１０中の合金粒子同士が焼結して、焼結体（希土類磁石）が得られる。配向工程後、上記の加熱工程を経ることなく、焼結工程を行ってよい。配向工程後、上記の加熱工程を経て、焼結工程を行ってよい。
【００８３】
焼結工程において焼結させる成形体１０の密度（焼結工程直前の成形体１０の密度）は、３．０ｇ／ｃｍ３以上４．４ｇ／ｃｍ３以下に調整されていてよい。焼結工程において焼結させる成形体１０の密度（焼結工程直前の成形体１０の密度）は、好ましくは３．２ｇ／ｃｍ３以上４．２ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは３．４ｇ／ｃｍ３以上４．０ｇ／ｃｍ３以下に調整されていてよい。成形工程及び配向工程において型が成形体１０（合金粉末）に及ぼす圧力が低いほど、焼結工程直前の成形体１０の密度が低い傾向がある。また、成形工程及び配向工程において型が成形体１０（合金粉末）に及ぼす圧力が低いほど、成形体１０を構成する合金粉末が自由に回転し易く、磁場に沿って配向し易い。その結果、最終的に得られる希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い。したがって、焼結工程直前の成形体１０の密度が低いほど、希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易い、といえる。ただし、成形工程及び配向工程において型が成形体１０（合金粉末）に及ぼす圧力が低過ぎる場合、成形体１０の保形性（機械的強度）が不十分であり、分離工程に伴う成形体１０と型との摩擦により、成形体１０の表面に位置する合金粉末の配向度が乱れる。その結果、最終的に得られる希土類磁石の表面の磁束密度が低下することがある。したがって、焼結工程直前の成形体１０の密度が低過ぎる場合、希土類磁石の表面の磁束密度が低い、といえる。一方、成形工程から焼結工程に至るまでの間に成形体１０（合金粉末）に及ぶ圧力が高いほど、焼結工程直前の成形体１０の密度が高く、成形体１０の保形性（機械的強度）が高い。その結果、最終的に得られる希土類磁石における亀裂が抑制され易い。したがって、焼結工程直前の成形体１０の密度が高いほど、希土類磁石における亀裂が抑制され易い、といえる。ただし、成形工程及び配向工程において型が成形体１０（合金粉末）に及ぼす圧力が高過ぎる場合、スプリングバックに因り、成形体１０に亀裂が形成され易く、成形体１０から得られる希土類磁石に亀裂が残ってしまう。なお、スプリングバックとは、合金粉末を加圧して成形した後、圧力を解除した時に、成形体１０が膨張する現象である。以上の通り、焼結工程直前の成形体１０の密度は、希土類磁石の表面の磁束密度及び亀裂に相関している。焼結工程直前の成形体１０の密度が上記の範囲内に調整されることにより、希土類磁石の表面の磁束密度が高まり易く、且つ希土類磁石における亀裂が抑制され易い。
【００８４】
焼結工程直前の成形体１０の密度は、成形工程において型２内へ導入する合金粉末の質量、及び成形工程において型２が成形体１０（合金粉末）に及ぼす圧力によって調整されてよい。成形工程から焼結工程に至るまでの間に成形体１０（合金粉末）を複数回圧縮することにより、焼結工程直前の成形体１０の密度を上記の数値範囲内に調整してもよい。つまり、成形工程とは別の工程において、成形体１０を更に加圧してよい。希土類磁石における亀裂を抑制するためには、成形工程から焼結工程に至るまでの間に合金粉末に及ぼす圧力を、０．０４９ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下に調整したほうがよい。
【００８５】
焼結工程では、型２と共に成形体１０を加熱してよい。焼結工程では、型２の一部又は全部から分離された成形体１０を焼結させたほうがよい。
【００８６】
仮に、焼結工程において、成形体１０を樹脂製の型２から分離せず、成形体１０及び型２を共に加熱した場合、型２を構成する樹脂が分解して、樹脂に由来する炭素成分が成形体１０に混入してしまう。焼結工程の過程で樹脂から構成される型が焼失したとしても、焼失に伴って生成した炭素成分が成形体１０中に混入することを十分に抑制することは困難である。その結果、焼結体（希土類磁石）中に炭素成分が残存し、炭素成分が希土類磁石の磁気特性（例えば、保磁力）を損なう。一方、型２から分離された成形体１０を加熱する場合、樹脂に由来する炭素成分が成形体１０に混入し難く、希土類磁石の磁気特性（例えば、保磁力）が炭素成分によって損なわれ難い。
【００８７】
仮に、焼結工程において、成形体１０と型２の一部又は全部とを一括して加熱した場合、成形体１０と型２との間の熱膨張率の差に起因して、成形体１０に応力が作用し易く、成形体１０が変形したり、破損したりすることがある。さらに、焼結工程において、成形体１０と型２の全部とを一括して加熱した場合、加熱対象全体の体積・熱容量が大きい。その結果、一括して加熱される成形体１０の数量が制限され、焼結工程に要する時間が長くなり、エネルギーが浪費され、希土類磁石の生産性が低下する。一方、型２から分離された成形体１０を加熱する場合、成形体１０と型２の全部とを一括して加熱した場合に比べて、加熱対象全体の体積・熱容量が小さい。その結果、多数の成形体１０を一括して昇温させ易く、焼結工程に要する時間及びエネルギーが抑制され易く、希土類磁石の生産性が向上する。
【００８８】
焼結工程では、下型８に載置された成形体１０を、焼結用トレイの上に移してよい。焼結工程では、加熱工程用に載置された成形体１０を、焼結用トレイの上に移してもよい。加熱工程において成形体１０の保形性が向上しているため、成形体１０を搬送用チャックで掴んで焼結用トレイ上に並べる際に、成形体１０の破損が抑制される。
【００８９】
焼結工程では、複数の成形体１０を焼結用トレイ上に載置してよく、焼結用トレイ上に載置された複数の成形体１０を一括して加熱してよい。多数の成形体１０を狭い間隔で焼結用トレイ上に並べて、多数の成形体１０を一括して加熱することにより、希土類磁石の生産性が向上する。
【００９０】
焼結用トレイの組成は、焼結時に成形体１０と反応し難く、且つ成形体１０を汚染する物質を生成し難い組成物であればよい。例えば、焼結用トレイは、モリブデン又はモリブデン合金から構成されていてよい。
【００９１】
焼結温度は、例えば９００℃以上１２００℃以下であればよい。焼結時間は、例えば０．１時間以上１００時間以下であればよい。焼結工程を繰り返してもよい。焼結工程では、不活性ガス又は真空中で成形体１０を加熱してよい。不活性ガスは、アルゴン等の希ガスであってよい。
【００９２】
焼結体に対して時効処理を施してよい。時効処理では、焼結体を例えば４５０℃以上９５０℃以下で熱処理してよい。時効処理では、焼結体を、例えば０．１時間以上１００時間以下、熱処理してよい。時効処理は不活性ガス又は真空中で行えばよい。時効処理は、温度の異なる多段階の熱処理から構成されてもよい。
【００９３】
焼結体を切削又は研磨してもよい。焼結体の表面に保護層を形成してもよい。保護層は、例えば、樹脂層、又は無機物層（例えば、金属層若しくは酸化物層）であってよい。保護層の形成方法は、例えば、めっき法、塗布法、蒸着重合法、気相法、又は化成処理法であってよい。
【００９４】
（着磁工程）
着磁工程では、焼結体を着磁する。着磁工程では、配向工程に用いたダブルコイル１５により発生させた合成パルス磁場を焼結体に印加してよい。着磁工程において焼結体に印加される合成パルス磁場（その磁力線の方向及び分布）は、配向工程において成形体１０に印加される合成パルス磁場（その磁力線の方向及び分布）と略同じであってよい。そして着磁工程の合成パルス磁場における焼結体の位置及び向きは、配向工程の合成パルス磁場における成形体１０の位置及び向きと略同じであってよい。ただし、着磁工程において焼結体に印加される合成パルス磁場は、直流磁界による合成パルス磁場であってよい。合成パルス磁場（パルス波）が焼結体に印加される回数は１回又は複数回であってよい。着磁工程においても、第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂの間において合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束している位置に、焼結体が配置されてよい。着磁工程において焼結体が配置される位置における合成パルス磁場の第一波の強度、磁束密度及び半周期は、配向工程の合成パルス磁場と同じであってよく、異なっていてもよい。着磁工程でも、ダブルコイル１５内における焼結体の位置を冶具等で固定してよい。以上のような着磁工程により、着磁された焼結体（希土類磁石）の表面における磁束密度の分布が、配向工程を経た成形体１０の表面１０ｓにおける磁束密度の分布と略同様になり易い。
【００９５】
以上の方法により、希土類磁石が製造される。本実施形態に係る希土類磁石の表面の磁束密度（特に表面の中央部の磁束密度）は、従来の低圧成形法によって得られる希土類磁石に比べて高い。したがって、本実施形態に係る希土類磁石は、例えば、ＳＰＭモータ又はＩＰＭモータのロータ用の永久磁石に適している。
【００９６】
希土類磁石の寸法及び形状は、希土類磁石の用途に応じて様々であり、特に限定されない。希土類磁石の形状は、例えば、直方体状、立方体状、多角柱状、セグメント状、扇状、矩形状、環状扇形（ａｎｎｕｌａｒ  ｓｅｃｔｏｒ）状、板状、球状、円板状、円柱状、リング状、又はカプセル状であってよい。希土類磁石の断面の一部又は全体の形状は、例えば、多角形状、円弧状（円弦状）、弓状、アーチ状、又は円状であってよい。型２又はキャビティの寸法及び形状は、希土類磁石の寸法及び形状に対応するものであり、限定されない。
【実施例】
【００９７】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００９８】
（実施例１）
ストリップキャスト法により、組成が重量分率でＮｄ２９Ｄｙ１Ｆｅｂａｌ．Ｂ１であるフレーク状の合金を作製した。合金を水素吸蔵法により粗粉砕して、粗粉末を得た。粗粉末にオレイン酸アミド（潤滑剤）を添加した。続いて粗粉末を不活性ガス中でジェットミルにより粉砕して、微粉末（希土類元素を含む合金粉末）を得た。微粉末中のオレイン酸アミドの含有量は、０．１質量％であった。微粉末の粒子径Ｄ５０は、４μｍに調整した。微粉末中の酸素の含有量は、８００質量ｐｐｍ以下であった。微粉末中の窒素の含有量は、５００質量ｐｐｍ以下であった。微粉末中の炭素の含有量は、１５００質量ｐｐｍ以下であった。
【００９９】
成形工程では、オレイン酸アミドが添加された微粉末を、型内へ供給して、成形体を形成した。成形工程の詳細は以下の通りであった。
【０１００】
型は、矩形状の下型と、下型の上に配置される直方体状の側型と、側型の上に配置される上型と、を備えていた。上型及び下型は、アルミニウムから形成されていた。側型は、アクリル樹脂から形成されていた。側型の中央部には、直方体状の空間が鉛直方向に貫通していた。つまり、側型は筒状であった。上型は、側型内に嵌合する形状を有していた。成形工程では、側型を下型の上に載置して、側型の下面側の開口部を下型で塞いだ。側型及び下型で囲まれた空間の寸法（ダイの容量）は、２０ｍｍ×１２ｍｍ×８ｍｍであった。続いて、所定の質量の微粉末を、側型の上面側の開口部から側型内へ充填した。微粉末が保持された側型及び下型の全体を振動させることにより、ダイ内の微粉末のレベリングを行った。続いて、タッピングにより、ダイ内の微粉末をより緻密にした。タッピング後、上型を側型内へ挿入して、側型内の微粉末を上型の先端面で圧縮した。成形工程では、上型が型内の微粉末（成形体）に及ぼす圧力を０．１４ＭＰａに調整した。
【０１０１】
以上の方法で得られた成形体は、図３及び図４に示されるように直方体であった。成形体１０の寸法は、２０ｍｍ×１２ｍｍ×６ｍｍであった。成形体１０の体積及び質量から、成形工程直後の成形体１０の密度を算出した。成形工程直後（配向工程前）の実施例１の成形体の密度は、３．６ｇ／ｃｍ３に調整されていた。
【０１０２】
成形工程に続く配向工程では、交流電源を備えた磁場発生装置を用いた。磁場発生装置は、図２〜４に示されるダブルコイル１５とコンデンサとを備えていた。ダブルコイル１５は、同一の中心軸Ａを持つように配置された第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂを備えていた。中心軸Ａは鉛直方向に平行であった。第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂのいずれも空芯コイルであった。ダブルコイル１５を構成する第一コイル１７ａの内径（２×Ｒ１）は一定であった。ダブルコイル１５を構成する第二コイル１７ｂは、内径（２×Ｒ２）が異なる他の第二コイル１７ｂと自在に取り換え可能であった。第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂの間の距離Ｄは、所定の範囲で自在に可変であった。実施例１では、Ｄ／（２×Ｒ１）が下記表１に示される値に調整された。
【０１０３】
実施例１で用いた第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂは、全く同じコイルであった。実施例１では、中心軸Ａに平行な方向から見て第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂと完全に重なっており、Ｒ２／Ｒ１が１．０であった。
【０１０４】
ダブルコイル１５を構成する第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂ其々のインダクタンスＬ及びコンデンサの静電容量Ｃは、互いに独立して自在に可変であった。そして、第一コイル１７ａから発生する第一パルス磁場と、第二コイル１７ｂから発生する第二パルス磁場とを対向（ｆａｃｅ）させて、所望の交流減衰波形を有する合成パルス磁場を発生することができた。
【０１０５】
図３〜５に示されるように、配向工程では、型２内に保持された成形体１０を、ダブルコイル１５内に配置し、型２を治具で固定した。図５に示されるように、成形体１０の表面１０ｓがダブルコイル１５の中心軸Ａと直交し、且つ中心軸Ａが成形体１０の表面１０ｓの中心を通るように、成形体１０の全体を上述の空間Ｓ１内に配置した。成形体１０の表面１０ｓは、第一コイル１７ａと向かい合わせた。後述されるように、成形体１０の表面１０ｓは、成形体１０の焼結及び着磁によって得られる希土類磁石の磁束密度が測定される表面に対応する。コンピュータを用いたシミュレーションにより、図５に示される空間Ｓ１及び空間Ｓ２においては、合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束することが確認された。一方、図５に示される空間Ｓ３においては、合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束していないことが確認された。シミュレーションによって再現された実施例１の合成パルス磁場（第一波の最大磁場）の磁力線の分布は、図７に示される。
【０１０６】
以上のように型２及び成形体１０を第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂの間へ配置した後、上述の合成パルス磁場を型２内の成形体１０へ印加した。合成パルス磁場の印加により、成形体１０を構成する個々の微粉末を、合成パルス磁場の集束する磁力線に沿って配向させ、且つ脱磁した。配向工程では、成形体１０が配置された位置における合成パルス磁場の第一波（最大磁場）の磁束密度を６．１Ｔに調整し、第一波の半周期を９ミリ秒に調整した。
【０１０７】
配向工程後、成形体を型２から取り出して、焼結用トレイ上に載置した。焼結用トレイはモリブデンから構成されていた。焼結工程直前の実施例１の成形体の密度は、成形工程直後の成形体の密度とほぼ同じであった。
【０１０８】
焼結工程では、焼結用トレイ上の成形体を、真空雰囲気中において焼結させた。焼結温度（最高温度）は１０８０℃に調整した。焼結時間は４時間に調整した。焼結工程に続いて、時効処理を行った。時効処理では、焼結体を９００℃（最高温度）で１時間加熱した。続いて、焼結体を５００℃（最高温度）で１時間加熱した。
【０１０９】
バーチカルを用いて焼結体を加工して、焼結体（直方体）の寸法を、１４ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍに調整した。焼結体の加工後、以下の着磁工程を実施した。
【０１１０】
着磁工程では、焼結体を第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂの間へ配置して、着磁に伴って焼結体が動かないように焼結体を治具で固定した。配向工程と同様に、着磁工程においても、第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂの間において合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束する位置に、焼結体を配置した。そして、合成パルス磁場を焼結体へ印加して、合成パルス磁場の集束する磁力線に沿って焼結体を着磁した。着磁工程において焼結体に印加された合成パルス磁場（その磁力線の方向及び分布）は、配向工程において成形体１０に印加された合成パルス磁場（その磁力線の方向及び分布）と略同じであった。ただし、着磁工程において焼結体に印加された合成パルス磁場は、直流磁界による合成パルス磁場であった。着磁工程では、焼結体が配置された位置における合成パルス磁場の第一波（ＰＷ１）の磁束密度を６Ｔに調整し、第一波の半周期を１０ミリ秒に調整した。
【０１１１】
以上の工程により、実施例１の希土類磁石を得た。希土類磁石は直方体であった。後述される実施例６は、実施例１と全く同じである。
【０１１２】
（実施例２）
図５に示されるように、実施例２では、型２内に保持された成形体１０の全体を上述の空間Ｓ２内に配置して、成形体１０の表面１０ｓを第二コイル１７ｂと向かい合わせた。成形体１０の配置及び向きを除いて実施例１と同様の方法で、実施例２の希土類磁石を作製した。
【０１１３】
（比較例１）
比較例１では、Ｄの変更により、Ｄ／（２×Ｒ１）が下記表１に示される値に調整された。比較例１では、第一パルス磁場の方向が第二パルス磁場の方向と同じであり、第一コイル１７ａ及び第二コイル１７ｂで囲まれた空間では、均質なパルス磁場（方向及び強度が一様であるパルス磁場）が形成された。図５に示されるように、比較例１では、型２内に保持された成形体１０の全体を上述の空間Ｓ３内に配置した。つまり比較例１では、成形体１０を第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂとの間の真中に配置した。これらの事項を除いて実施例１と同様の方法で、比較例１の希土類磁石を作製した。
【０１１４】
（比較例２）
比較例２では、Ｄの変更により、Ｄ／（２×Ｒ１）が下記表１に示される値に調整された。コンピュータを用いたシミュレーションにより、図５に示される空間Ｓ１及び空間Ｓ２においては、比較例２の合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束しており、空間Ｓ３においては、合成パルス磁場の磁力線が中心軸Ａに沿って集束していないことが確認された。比較例２では、型２内に保持された成形体１０の全体を上述の空間Ｓ３内に配置した。つまり比較例２では、成形体１０を第一コイル１７ａと第二コイル１７ｂとの間の真中に配置した。これらの事項を除いて実施例１と同様の方法で、比較例１の希土類磁石を作製した。
【０１１５】
（実施例３〜７）
実施例３〜７では、Ｄを変更し、且つ実施例１の第二コイル１７ｂとは内径（２×Ｒ２）が異なる第二コイル１７ｂを用いることにより、第二パルス磁場の強度を調整した。実施例３〜７其々のＲ２／Ｒ１及びＤ／（２×Ｒ１）は、下記表１に示される値であった。コンピュータを用いたシミュレーションにより、実施例３〜７其々の合成パルス磁場の磁力線は、第一コイル１７ａと隣り合う空間Ｓ１と第二コイル１７ｂに隣り合う空間Ｓ２において、中心軸Ａに沿って集束していることが確認された。またシミュレーションにより、実施例３〜７其々の合成パルス磁場の磁力線は、空間Ｓ１と空間Ｓ２との間に位置する空間Ｓ３においては、中心軸Ａに沿って集束していないことが確認された。
シミュレーションによって再現された実施例３の合成パルス磁場（第一波の最大磁場）の磁力線の分布は、図１０に示される。
シミュレーションによって再現された実施例４の合成パルス磁場（第一波の最大磁場）の磁力線の分布は、図９に示される。
シミュレーションによって再現された実施例５の合成パルス磁場（第一波の最大磁場）の磁力線の分布は、図８に示される。
シミュレーションによって再現された実施例６の合成パルス磁場（第一波の最大磁場）の磁力線の分布は、図７に示される。
図７〜１０中の位置１０Ｂは、成形体１０の位置に相当する。
【０１１６】
実施例３〜７では、型２内に保持された成形体１０の全体を上記の空間Ｓ２内に配置した。実施例３〜７では、成形体１０の表面１０ｓを第二コイル１７ｂと向かい合わせた。
【０１１７】
以上の事項を除いて実施例１と同様の方法で、実施例３〜７の其々の希土類磁石を作製した。
【０１１８】
（実施例８〜１３）
実施例８〜１３では、Ｄを変更し、且つ実施例１の第二コイル１７ｂとは内径（２×Ｒ２）が異なる第二コイル１７ｂを用いることにより、第二パルス磁場の強度を調整した。実施例８〜１３其々のＲ２／Ｒ１及びＤ／（２×Ｒ１）は、下記表１に示される値であった。コンピュータを用いたシミュレーションにより、実施例８〜１３其々の合成パルス磁場の磁力線は、第一コイル１７ａと隣り合う空間Ｓ１と第二コイル１７ｂに隣り合う空間Ｓ２において、中心軸Ａに沿って集束していることが確認された。またシミュレーションにより、実施例８〜１３其々の合成パルス磁場の磁力線は、空間Ｓ１と空間Ｓ２との間に位置する空間Ｓ３においては、中心軸Ａに沿って集束していないことが確認された。
【０１１９】
実施例８〜１３では、型２内に保持された成形体１０の全体を上記の空間Ｓ２内に配置した。実施例８〜１３では、成形体１０の表面１０ｓを第二コイル１７ｂと向かい合わせた。
【０１２０】
以上の事項を除いて実施例１と同様の方法で、実施例８〜１３の其々の希土類磁石を作製した。
【０１２１】
（実施例１４）
金属製の型（金型）を用いたこと以外は実施例１と同様の方法で、実施例１４の希土類磁石を作製した。
【０１２２】
［相対密度の算出］
各希土類磁石の寸法と質量の測定値から、各希土類磁石の相対密度を計算した。実施例１〜１４及び比較例１及び２其々の希土類磁石の相対密度はいずれも９９．５%以上であった。
【０１２３】
［磁束密度の測定］
以下の方法で、実施例１〜１４及び比較例１及び２其々の希土類磁石の表面の磁束密度を測定した。
【０１２４】
希土類磁石の長辺を起点として、希土類磁石の短辺に沿って、０．５ｍｍの間隔で希土類磁石の表面の磁束密度を測定した。長辺上の起点を０．５ｍｍの間隔で移動させて、短辺に沿った磁束密度の測定を繰り返すことにより、希土類磁石の表面の全体にわたって磁束密度を測定した。各測定点では、ガウスメータの検知部を、希土類磁石の表面から１ｍｍ離れた位置に配置して、磁束密度を測定した。ガウスメータとしては、株式会社マグナ（ＭＡＧＮＡ）製のＭＧ−７０１を用いた。
【０１２５】
以上の測定により、実施例１〜１４及び比較例１及び２其々の希土類磁石の表面の中央部における磁束密度（単位：Ｇ）を特定した。中央部とは、上述の成形体１０の表面１０ｓにおいてダブルコイル１５の中心軸Ａと直交していた部分に対応する位置であり、希土類磁石の長方形状の表面における対角線の交点と略一致する。以下では、希土類磁石の表面の中央部における磁束密度がｍｆｄ１と表記される。実施例１〜１４及び比較例１及び２其々のｍｆｄ１は、下記表１に示される。下記表１に示されるｍｆｄ０とは、比較例１のｍｆｄ１を意味し、ｍｆｄ１／ｍｆｄ０とは、実施例１〜１４及び比較例１及び２其々のｍｆｄ１を、比較例１のｍｆｄ１で除した値を意味する。
【０１２６】
【表１】
2019197778.tif 000003
【０１２７】
上記の測定の結果、実施例１〜１４のいずれの場合においても、希土類磁石の表面の中央部における磁束密度は、中央部以外の部分の磁束密度よりも高いことが確認された。対照的に、比較例１の場合、希土類磁石の表面の中央部における磁束密度は、中央部以外の部分の磁束密度よりも低いことが確認された。実施例１〜１４のｍｆｄ１のいずれも、比較例１及び２に比べて高いことが確認された。樹脂製の型を用いた実施例１〜１３のｍｆｄ１は、金型を用いた実施例１４のｍｆｄ１よりも高いことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明に係る希土類磁石の製造方法によれば、例えば、ハードディスクドライブ、ハイブリッド自動車又は電気自動車等の多様な用途に応じて、多品種の希土類磁石を生産することが可能であり、その生産量が少量であっても製造コストを抑制することが可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
２…型、４…上型、６…側型、６ａ…側型の内壁、８…下型、１０…成形体、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…成形体の位置、１０ｓ…成形体の表面、１５…ダブルコイル、１７ａ…第一コイル、１７ｂ…第二コイル、Ａ…二つのコイルに共通する中心軸、Ｄ…二つのコイル間の距離、Ｉ１…第一コイルに流れる電流、Ｉ２…第二コイルに流れる電流、ＰＷ１…第一パルス波、ＰＷ２…第二パルス波、Ｒ１…第一コイルの内側の半径、Ｒ２…第二コイルの内側の半径、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…成形体が配置される空間。
【図１】
2019197778.tif 000004
【図２】
2019197778.tif 000005
【図３】
2019197778.tif 000006
【図４】
2019197778.tif 000007
【図５】
2019197778.tif 000008
【図６】
2019197778.tif 000009
【図７】
2019197778.tif 000010
【図８】
2019197778.tif 000011
【図９】
2019197778.tif 000012
【図１０】
2019197778.tif 000013
【図１１】
2019197778.tif 000014
【図１２】
2019197778.tif 000015