(57)【要約】【課題】  エポキシ樹脂で磁石材を接着する磁石は、磁石材に対するエポキシ樹脂材の割合が多くなり、磁石にしめる磁石材料の割合が低下し、磁気特性が悪くなる課題がある。そこで、特性の良好な永久磁石を使用した特性の良好な自己始動式永久磁石同期電動機を提供することが目的である。【解決手段】  回転子に永久磁石とバーを有する自己始動式永久磁石同期電動機において、前記永久磁石は、磁性粉体と前記磁性粉体を結着するＳｉＯ2 を有する結着材とにより構成されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心と固定子巻線とを有する固定子と、
前記固定子との間に空隙を介して、回転自在に配置された回転子とを有し、
前記回転子は、回転子鉄心と該回転子鉄心の外周部近傍に周方向に設けた多数のスロットと、これらスロット内に埋設した導電性のバーと、これらのバーを軸方向端面で短絡する導電性のエンドリングと、
前記バーの内周側に配置した磁石挿入孔に埋設した複数の永久磁石とを備えており、
該永久磁石は界磁極を構成し、前記永久磁石は、磁性粉体と前記磁性粉体を結着する
ＳｉＯ2 を有する結着材とにより構成されることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項２】
請求項１において、
前記永久磁石の周方向ピッチ角度θと、磁極ピッチ角度αの比θ／αを、０.５４ 以上０.９１以下に形成することを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項３】
請求項１において、
前記永久磁石はその周方向両側に配置された前記永久磁石の極性が互いに逆極性になるように前記永久磁石は磁化されていることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項４】
請求項１において、
前記永久磁石は前記界磁極の中心から略円弧状としていることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項５】
請求項１において、
前記回転子の隣合う磁極間に少なくとも一つ以上の空孔を設けたことを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項６】
請求項１において、前記結着材はアルコキシ基を含有することを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項７】
請求項１において、
前記磁性粉体は表面に１０μｍ〜１０ｎｍ厚の無機絶縁膜を有していることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項８】
請求項１において、
前記結着剤は、ＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサン，アルコキシシラン、その加水分解による生成物、及びその脱水縮合物の少なくとも一種と、水とを含んでいることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項９】
請求項１において、
前記結着剤は、ＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサン，アルコキシシラン、その加水分解生成物、及びその脱水縮合物の少なくとも一種と、水とを含み、更にアルコールと加水分解用の触媒とを含んでいる、自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１０】
請求項１において、
前記永久磁石は、希土類磁性粉体を圧縮成型し、前記圧縮成型により形成された希土類磁性粉体にＳｉＯ2 の前駆体を含浸させ、ＳｉＯ2 にて希土類磁性粉体を結着して成形したことを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記結着剤は、加水分解用の触媒として中性触媒を含有していることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記中性触媒が錫触媒であることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１３】
請求項８において、
前記アルコキシシロキサン，アルコキシシラン、その加水分解生成物、及びその脱水縮合物の総和の体積分率が５vol％以上かつ９６vol％以下であることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１４】
請求項８において、
前記結着剤の水の含有量がアルコキシシロキサン，アルコキシシラン及び、その加水分解による生成物、及びその脱水縮合物の前駆体であるアルコキシシロキサン，アルコキシシランの総量に対して、加水分解反応当量の１／１０〜１であることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１５】
請求項７において、
前記無機絶縁膜は、希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物のコート膜、又はリン酸塩化成処理膜からなることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１６】
請求項１５において、
希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物のコート膜は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕフッ化物中の少なくとも１種類以上含有することを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１７】
請求項１５において、
希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物のコート膜は、該希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物がアルコールを主成分とした溶媒に膨潤されており、ゾル状態の該希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物の平均粒径が１０μｍ以下まで粉砕され、かつアルコールを主成分とした溶媒に混合した処理液を用いて形成されていることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記アルコールはメチルアルコール，エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール又はイソプロピルアルコールであることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項１９】
請求項１５に記載のリン酸塩化成処理膜は、リン酸，ほう酸、及びＭｇ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｄ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの内の一種類以上含有していることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項２０】
請求項１５に記載のリン酸塩化成処理膜は、リン酸，ほう酸、Ｍｇ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｄ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの内の一種類以上を含有する水溶液から形成されていることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項２１】
請求項１５に記載のリン酸塩化成処理膜は、リン酸，ほう酸、Ｍｇ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｄ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの内の一種類以上を含有し、かつ界面活性剤と防錆剤とを含有する水溶液から形成されている、
自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項２２】
請求項２１に記載の界面活性剤は、パーフルオロアルキル系，アルキルベンゼンスルホン酸系，両性イオン系、またはポリエーテル系であることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項２３】
請求項２１に記載の防錆剤は、孤立電対を有する窒素または硫黄の少なくとも１種を含む有機化合物であることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【請求項２４】
請求項２３に記載の孤立電対を有する窒素または硫黄の少なくとも１種を含む有機化合物防錆剤は、化学式１
【化１】
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（式中、ＸはＨ，ＣＨ3，Ｃ2Ｈ5，Ｃ3Ｈ7，ＮＨ2，ＯＨ，ＣＯＯＨの中のいずれかである。）で表されるベンゾトリアゾールであることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自己始動式永久磁石同期電動機の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年永久磁石の特性は著しく向上している。代表的な高性能の永久磁石は希土類の磁石材料を焼結して製造した焼結磁石である。この焼結磁石は磁気特性が優れているが、高温で焼結する製造工程が必要であり、生産性悪化の要因となっている。
【０００３】
また磁石材料を樹脂で固めるいわゆるボンド磁石が研究されている。この磁石は、熱硬化性エポキシ樹脂と磁石材料とを混合し、この混合物を成型し製造する、エポキシ樹脂で磁石材料を接着した磁石である。
【０００４】
エポキシ樹脂を使用した磁石は次の特許文献１乃至３に開示されており、これらの特許文献では、磁気特性の改善等に関する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３８６４０号公報
【特許文献２】特開平１１−０６７５１４号公報
【特許文献３】特開平１０−２０８９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のエポキシ樹脂を結着剤として使用した磁石では、磁石材料とエポキシ樹脂との混合物を圧縮成型して磁石を製造している。エポキシ樹脂で磁石材を接着する磁石は、磁石材に対するエポキシ樹脂材の割合が多くなり、磁石にしめる磁石材料の割合が低下し、磁気特性が悪くなる問題がある。このため上記磁石を使用する自己始動式永久磁石同期電動機は、自己始動式永久磁石同期電動機の特性が著しく低下する問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、特性の良好な永久磁石を使用した特性の良好な自己始動式永久磁石同期電動機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は自己始動式永久磁石同期電動機において、固定子鉄心と固定子巻線とを有する固定子と、前記固定子との間に空隙を介して、回転自在に配置された回転子とを有し、前記回転子は、回転子鉄心と該回転子鉄心の外周部近傍に周方向に設けた多数のスロットと、これらスロット内に埋設した導電性のバーと、これらのバーを軸方向端面で短絡する導電性のエンドリングと、前記バーの内周側に配置した磁石挿入孔に埋設した複数の永久磁石とを備えており、該永久磁石は界磁極を構成し、前記永久磁石は、磁性粉体と前記磁性粉体を結着するＳｉＯ2 を有する結着材とにより構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
特性の良好な永久磁石を使用した特性の良好な自己始動式永久磁石同期電動機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に説明する実施例では、自己始動式永久磁石同期電動機に設けられている永久磁石を次のようにして製造する。まず磁性材料を圧縮成型し、この圧縮成型した磁性材料にこの材料と濡れ性が優れた結着剤の前駆体を含浸し、結着剤にて磁性材料を結着した磁石を得る。自己始動式永久磁石同期電動機にこのような磁石を使用することで、エポキシ樹脂を結着剤として使用した磁石を使用する自己始動式永久磁石同期電動機より、より高性能の自己始動式永久磁石同期電動機を得ることができる。
【００１１】
なお永久磁石の製造には、結着剤で磁性材料を結着する工程の他に、さらに磁化する工程が必要である。この磁化する工程は、結着剤で磁性材料を結着した磁石材の形成体（磁石と記載する）を自己始動式永久磁石同期電動機の部品に組み込んだ後で行っても良い。むしろ磁化しない状態で自己始動式永久磁石同期電動機の回転子などの部品に固定し、その後磁化する方法が自己始動式永久磁石同期電動機を製造し易い場合が多い。上記磁石は上記磁化の工程で磁化されることにより、永久磁石としての作用をなす。
【００１２】
以下の実施例では、さらに次のような優れた効果がある。
【００１３】
希土類焼結磁石では、焼結するために希土類磁石材を高温に熱する必要があり、設備費用を含め、生産コストが高くなる。
【００１４】
また、磁石材を高温に熱する焼結工程により、焼結工程前の形状・寸法に対し焼結工程後の形状・寸法が変化してしまう。従って焼結工程の後の成形工程で、寸法精度を得るために大幅な切削を含む成形作業が必要となる。以下に説明する本発明の実施例の方法では、磁石を比較的低い温度で製造できるため、磁石材のプレス成型による形状・寸法を高い精度で維持した状態で磁石材の結着を行うことができる。結果として高い精度で磁石を生産することが容易と成る。このため結着剤により固められた後の磁石は成形処理が焼結磁石に比べ非常に簡単になり、場合によっては不要となることもある。
【００１５】
曲線を有する形状に磁石を成形することは切削加工では困難な場合が多い。円などの単純な曲線は切削加工がまだ可能であるが、複雑な曲線の切削加工は困難なことが多い。曲線の加工は切削加工よりプレス加工の方が適している。焼結磁石では上述のごとく焼結のために高温に熱することが必要で、焼結工程の後に大幅な切削加工が必要となる。
【００１６】
以下に説明する本発明の実施例では、プレス加工の後高温に熱することがないので、磁石材の結着工程後においてもプレス加工の形状や寸法関係が高い精度で維持されている。このため、磁石の最終形状がわずかな切削加工で得られることが多く、場合によっては切削作業無しで磁石を完成することが可能となる。
【００１７】
本発明によれば、従来製造が困難であった曲線形状の磁石を容易に生産することが可能となる。このことにより、より特性の優れた自己始動式永久磁石同期電動機を製造することが可能となる。
【００１８】
また以下に説明する実施例では、磁石材のプレス加工後に加工された磁石材をモータの部品に取付け、例えば回転子の磁石挿入孔に挿入し、その後に結着剤を浸透させる結着作業を行うことが可能である。この方法によれば、磁石材の結着工程で磁石材のみならず磁石材と磁石近傍の自己始動式永久磁石同期電動機の部品との結着を合わせて行うことが可能となる。例えは磁石挿入孔内面と挿入された磁石の接着も同時に行える。これにより作業性が向上する。また磁石あるいは磁石を備えた自己始動式永久磁石同期電動機の部品の耐久性も向上する。強いては自己始動式永久磁石同期電動機の耐久性が向上する。
〈自己始動式永久磁石同期電動機の説明〉
図１は、本発明による永久磁石式同期電動機の一実施例を示す径方向断面図を示す。
【００１９】
図１において、自己始動式永久磁石同期電動機２４は、固定子８と回転子１とで構成されている。
【００２０】
固定子８は固定子鉄心９とそれに施された多数（図では２４個）のスロット１０と、これらのスロット１０で分割されたティース１１とを備えている。Ｕ相巻線１２Ａ，Ｖ相巻線１２Ｂ，Ｗ相巻線１２Ｃからなる電機子巻線１２は、多数のスロット１０に同じ相が分布する分布巻で巻装されている。
【００２１】
このような構成において、電機子巻線１２に一定周波数の交流電圧を給電すれば、回転子１は誘導電動機として起動・加速でき、その後、同期電動機としての定速運転が可能となる。
【００２２】
図２は、本発明の一実施例による同期電動機の回転子の径方向断面図である。
【００２３】
図２において、回転子１は、シャフト６上に設けられた回転子鉄心２の内部に、多数の始動用かご型巻線３と、磁石挿入孔７に埋設した希土類を主成分とする永久磁石４を、磁極数が２極となるように配置して構成している。また、磁極間には空孔５を施し、磁極間に生ずる漏洩磁束の防止に配慮している。
【００２４】
永久磁石４の幅開度θは磁極ピッチ角度αに対し、０.５４＜θ／α＜０.９１以下となるように施している。
【００２５】
なお、永久磁石４の幅開度と、永久磁石４の磁束分布の周方向ピッチ角度は、その着磁によっては異なる場合も考えられるが、この実施例においては、永久磁石４の磁束分布の周方向ピッチ角度は、永久磁石４の幅開度に等しい場合としている。
【００２６】
図３は、誘導起電力波形歪率、及びモータ効率の実測データを示すグラフであり、横軸は、磁束ピッチ角度θと磁極ピッチ角度αの比θ／αを、縦軸は誘導起電力波形歪率(％)、およびモータ効率（％）を夫々示している。
【００２７】
日本工業規格ＪＩＳ−Ｃ４２１２によると、高効率低圧三相かご形誘導電動機の効率は、例えば全閉形，出力３.７ｋＷ ，２極，２００Ｖ，５０Ｈｚ運転時の場合、冷媒温度
４０℃以下の条件で８７.０％ 以上を満足している必要がある。このことから永久磁石式同期電動機の効率は、冷媒温度１００℃以上の環境となる圧縮機内で駆動される場合、
８７％以上であれば同程度体格の誘導電動機と比較し、良好な特性であると言える。
【００２８】
図３において、幅開度θと磁極ピッチαとの比θ／αが０.６２以上，０.９１以下とした場合が効率８７％以上を確保できる範囲であるが、θ／αの比が０.６７ を超える範囲でピークを有しており、比θ／αが０.７２ のときが最も優れた特性となることが分かった。よって、モータ特性としてはθ／αの比を０.６７以上０.９１以下と設定することが望ましいと言える。
【００２９】
この理由は、永久磁石の周方向ピッチ角度θを大きくし過ぎると、永久磁石の磁束が増え、固定子に生ずる鉄損が大きくなる。また、誘導起電力が印加電圧に対し大きくなり、弱め界磁駆動となるため、入力電流が増大する。一方、永久磁石の周方向ピッチ角度θを極端に小さくすると、永久磁石の磁束量が減り、誘導起電力が印加電圧に対し極小となり、増磁作用となるため、やはり入力電流が増大するためである。
【００３０】
一方、同グラフにおける誘導起電力波形の歪率に着目すると、θ／αの比を０.５４ ないし０.６７ 以下の場合に最小化できることが分かる。モータ効率の観点では有効な寸法ではないが、モータ振動や騒音の観点からは十分価値がある側面を有していると考える。この結果を踏まえ、永久磁石４の周方向ピッチ角度又は永久磁石４がつくる磁束分布の周方向ピッチ角度θを、磁極ピッチ角度αの０.５４以上０.９１以下となるように構成した。
〈永久磁石４の説明〉
ここで永久磁石４は磁石材料である希土類材料のネオジウム（Ｎｄ）の粉体をこのネオジウム（Ｎｄ）と前駆体が親和性の良い性質を備えているバインダーで結着した構造をしている。ここで親和性の優れた前駆体とは例えばＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサンまたはアルコキシシランである。
【００３１】
ネオジウム（Ｎｄ）の粉体は板状の形状を為しており、高さ方向であるＺ軸方向の値に対しＸ軸やＹ軸方向の大きさが数倍以上である、厚みが薄い形状をしている。ネオジウム（Ｎｄ）粉体のＸ軸やＹ軸方向の大きさは大きい方が良く、例えば粉体のＸ軸またはＹ軸方向の大きさが４５μメータ以上の大きさの粉体を使用する方が残留特性が良くなる。成形中にネオジウム（Ｎｄ）の粉体が割れるなどで細かくなり、小さい形状の粉体が混ざることはやむを得ないが、粉体の半分以上が４５μメータ以上の大きさ粉体であることが望ましく、さらには７割以上が４５μメータ以上の大きさの粉体であるとより好ましい結果が得られる。９割以上が４５μメータ以上の大きさの粉体であるとさらにより好ましい結果が得られる。なおネオジウム（Ｎｄ）にさらにディスプロシウム（Ｄｙ）を若干含んでいると特性が改善される。このディスプロシウム（Ｄｙ）を含むことにより、自己始動式永久磁石同期電動機の温度が上昇しても良好な磁気特性が維持される。ディスプロシウム（Ｄｙ）の含有割合は数％程度で、多くても１０％以下である。バインダーで希土類磁石材料の粉体を結着した構造の磁石は後で詳述する。
〈永久磁石４の製造方法〉
本実施の形態に係る永久磁石４の製造プロセスの一例を図４に示す。工程１０では、粉体状の磁石材料を生成する。例えば希土類の磁石用磁粉は、組成を調整した母合金を急冷することにより製造できる。
【００３２】
本実施の形態では非酸化物磁粉を用い、特に希土類磁石、例えばＮｄＦｅＢ等の磁粉を使用する。本発明では、以下に詳述する方法を用いることにより、比較的低温の工程で永久磁石を製造することができる。これにより、非酸化物の磁粉を用いる場合であっても、磁粉の酸化を抑制し、磁気特性の高い磁石を得ることができる。
【００３３】
工程１５では、前記粉体状の磁石材料を圧縮成形する。例えば自己始動式永久磁石同期電動機に使用する永久磁石を製造する場合は、この工程１５では、自己始動式永久磁石同期電動機に使用する永久磁石の最終磁石形状の型を用い、型に粉体状の磁石材料を供給し、圧縮成形する。圧縮成形された磁石材料は型により形状が決められた多孔質の状態であり、機械的強度は弱く、強い衝撃を受けると壊れる状態である。また磁化されていないので、永久磁石としての特性は有していない。この圧縮成形の状態のままで磁化しても自己始動式永久磁石同期電動機の構成部品として使用することは機械強度的に困難である。
【００３４】
圧縮成形された磁石は、以下に詳述する製造方法を用いることで、磁石形状の寸法関係がその後の工程であまり変化しない。すなわち工程１５で圧縮成形された形状が高い精度で維持できる。例えば以下の製造工程を使用した場合、磁石材料を結着するバインダーのバリなどの一部分を切削成形することが必要かもしれないが、形状の多くの部分は高い精度が維持されており、自己始動式永久磁石同期電動機において要求される磁石の精度を達成できる可能性が高い。
【００３５】
焼結磁石では、圧縮成形された磁石材料を製造工程で高温に熱することが必要で、高温に熱した後冷却されることで磁石の形状は圧縮成形の形状から変形してしまう問題がある。このため従来の焼結磁石では最終形状の精度を維持するために切削加工が必須であった。このことにより生産性が悪くなる問題があった。また切削加工では曲線形状の加工が困難であり、曲線形状を備えた磁石を簡単に生産することができなかった。
【００３６】
工程２０では、圧縮成形された磁石成形体にＳｉＯ2 の前駆体の溶液を含浸する。圧縮成形された磁石成形体は多孔質の状態であり、粘性が低く、磁石材料に対して濡れ性の良い性質を持つ結着剤の前駆体を含浸する。圧縮成形された磁石成形体に対し前記前駆体は濡れ性が良好で粘性も低いので、多孔質の圧縮成形体に前記前駆体が吸い込まれるように含浸される。具体的な前駆体は以下で詳述する。
【００３７】
磁石成形体に対する濡れ性の良好な結着剤の前駆体溶液を含浸することで、磁石成形体を構成するそれぞれの磁石粉体の表面を前記結着剤が被い、結果として多数の粉体を良好につなぎ合わせる作用を為す。また良好な濡れ性の作用で結着剤の前駆体溶液が磁石成形体の細部に入り込むので、量的に少ない結着剤で良好な結着効果が得られる。また良好な濡れ性を利用しているので、エポキシ樹脂の使用に比べ設備が比較的シンプルで安価になる。さらに以下に詳述する前駆体は比較的低い温度で硬化するので、工程２０は１２０度以上２００度以下の温度範囲、特に１５０度程度の温度条件で行うことができる。これにより、圧縮成形体の寸法，形状が高い精度で維持したまま最終的な磁石が得られる。また、ＮｄＦｅＢ等の磁石用磁粉が酸化することを抑制し、磁気特性の低下を防止することができる。もちろん前駆体の含浸の工程で結着剤のバリなどができるが、粉末磁石の圧縮成形体の寸法や形状が変化するわけでは無いので、結着剤の切削処理を行うことで磁石が製造される。
【００３８】
工程２５は、含浸された圧縮成形体を熱処理することにより結着剤で磁石材料を結着する工程である。以下に詳述する如くＳｉＯ2 を結着剤として磁石材料を結着することで良好な磁石を得ることができる。以下に詳述するように、工程２５での処理温度は比較的低い温度であり、この熱処理で前記磁石成形体の形状や寸法が変化することがほとんど無く、製造された磁石の形状や寸法関係は圧縮成形された形状や寸法に対し高い精度が維持されている。
〈永久磁石４の結着剤〉
上記工程２０で使用される結着剤の前駆体の溶液は、ＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサン，アルコキシシランを有しており、化学式２や化学式３に示すような末端基及び側鎖にアルコキシ基を有する化合物を有している。
【００３９】
【化１】
2008141851.tif 000003
【００４０】
【化２】
2008141851.tif 000004
【００４１】
また、溶媒のアルコールにはアルコキシシロキサン，アルコキシシラン中のアルコキシ基と同じ骨格の化合物が好ましいがこれらに限られるものではない。具体的にはメタノール，エタノール，プロパノール，イソプロパノール等が挙げられる。また、加水分解及び脱水縮合用触媒としては酸触媒，塩基触媒，中性触媒のいずれでも良いが中性触媒が金属の腐食を最小限に抑えられるので最も好ましい。中性触媒としては、オルガノスズ触媒が効果的で、具体的にはビス（２−エチルヘキサノエート）スズ，ｎ−ブチルトリス（２−エチルヘキサノエート）スズ，ジ−ｎ−ブチルビス（２−エチルヘキサノエート）スズ，ジ−ｎ−ブチルビス（２，４−ペンタンジオネート）スズ，ジ−ｎ−ブチルジラウリルスズ，ジメチルジネオデカノエートスズ，ジオクチルジラリル酸スズ，ジオクチルジネオデカノエートスズ等が挙げられるがこれらに限られるものではない。また、酸触媒としては希塩酸，希硫酸，希硝酸，蟻酸，酢酸等が、塩基触媒としては水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，アンモニア水等が挙げられるがこれらに限られるものではない。
【００４２】
結着剤の溶液中のＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサン，アルコキシシラン、その加水分解生成物、及びその脱水縮合物総量の含有量は体積分率として５vol％以上かつ９６vol％以下が好ましい。アルコキシシロキサン，アルコキシシラン、その加水分解生成物、及びその脱水縮合物総量の含有量が５vol％ 未満になると、磁石中の結着剤の含有率が低いため、硬化後の結着剤の材料としての強度がやや小さくなる。一方、アルコキシシロキサン，アルコキシシラン、その加水分解生成物、及びその脱水縮合物総量の含有量が９６vol％ 以上になると、ＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサン，アルコキシシランの高分子量化の反応が速いため、結着剤溶液の増粘速度も速くなる。これは結着剤溶液の適正粘度の制御がより困難であることを意味しており、この結着剤溶液を含浸法に用いることが先に説明した材料に比べ難しくなる。
【００４３】
結着剤溶液中のＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサン又はアルコキシシランと水とは、以下の化学式４，化学式５に示した加水分解反応が生じる。ここで化学反応式は加水分解が部分的に生じた時の反応式である。
【００４４】
【化３】
2008141851.tif 000005
【００４５】
【化４】
2008141851.tif 000006
【００４６】
この際、水の添加量がアルコキシシロキサン又はアルコキシシランの加水分解反応の進行度を支配する因子の一つとなる。この加水分解反応は硬化後の結着剤の機械的強度が大きくするためには重要である。アルコキシシロキサン又はアルコキシシランの加水分解反応が発生していないと、その次に起こるアルコキシシロキサン又はアルコキシシランの加水分解反応物同士の脱水縮合反応が進行しないからである。この脱水縮合反応生成物が
ＳｉＯ2であり、このＳｉＯ2が磁粉との接着性が高く、結着剤の機械的強度を大きくする重要な材料となるからである。更に、シラノールのＯＨ基が磁粉表面のＯ原子又はＯＨ基と相互作用が強く高接着化に寄与するからである。しかしながら、加水分解反応が進みシラノール基の濃度が高くなるとシラノール基を含む有機ケイ素化合物（アルコキシシロキサン又はアルコキシシランの加水分解生成物）同士の脱水縮合反応が進行し、有機ケイ素化合物の分子量が大きくなり、結着剤の溶液の粘度は高くなる。これは含浸法に用いる結着剤の溶液としては適正な状態が遠ざかる特性である。従って、結着剤溶液中のＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサン又はアルコキシシランに対する適正な水の添加量が必要となる。ここで、絶縁層形成処理液中の水の添加量として、化学反応式１，２に示した加水分解反応における反応当量の１／１０〜１が好ましい。水の添加量が化学反応式１，２に示した加水分解反応における反応当量の１／１０以下では、有機ケイ素化合物のシラノール基の濃度が低いため、シラノール基を含む有機ケイ素化合物と磁粉表面との相互作用が低く、また、脱水縮合反応が生じにくいため生成物中にアルコキシ基が多量に残存したＳｉＯ2 が生成するため、ＳｉＯ2 中に欠陥部が多数発生し、ＳｉＯ2 の強度が低くなる。一方、水の添加量が化学反応式１，２に示した加水分解反応における反応当量の１より大きくなると、シラノール基を含む有機ケイ素化合物は脱水縮合が発生し易くなり、結着剤溶液が増粘するため、磁粉と磁粉の隙間に結着剤溶液は浸透できなくなり含浸法に用いる結着剤溶液としては適正な状態から遠ざかる特性である。結着剤溶液中の溶媒には通常アルコールを用いる。それは結着剤溶液に用いる溶媒にはアルコキシシロキサン中のアルコキシ基は解離反応が速く、溶媒のアルコールと置換し平衡状態にあるからである。そのため溶媒のアルコールには沸点が水より低く粘度の低いメタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｉｓｏ−プロパノールが好ましい。しかし、化学的には溶液の安定性が若干低下するものの、結着剤の溶液の粘度が数時間で増加してしまうことが無く、かつ、沸点が水より低い溶媒であれば本発明の結着剤として用いることが可能で、アセトン等のケトン類などの水溶性溶媒であれば適用できる。
【００４７】
以上説明した本発明の結着剤の一態様について、以下の事項を確認できる。
【００４８】
まず、ＳｉＯ2 の前駆体は、水溶液を溶媒とする溶液ではなく、アルコールを溶媒とする溶液で構成される。水は加水分解反応を調整するために添加されるにすぎない。水溶液ではなく、アルコールをベースとした溶液を使って含浸処理することにより、熱硬化後に水がほとんど残存しないこととなる。永久磁石内の水の残存を抑えているため、酸化等により経時的に磁気特性が劣化することもなくなる。一方、ＳｉＯ2 の前駆体として、アルコキシシロキサン，アルコキシシラン等を用いて加水分解を行っているため、メトキシが残存することが考えられる。従って、製造された永久磁石には磁粉、磁粉を結着するバインダーの他にメトキシが含有される構成が考えられる。
【００４９】
次に、上記工程により生成した磁石は、ＮｄＦｅＢ等の希土類の磁石用磁粉を、ＳｉＯ系のバインダーで結着した構造となる。このバインダーはアモルファス状（非結晶状態）の連続膜構造をとる。上記のように、バインダーはＳｉＯ2 で構成されることを基本とするが、アモルファス状であるため、部分的にＳｉＯ等の組成が存在することも考えられる。主としてＳｉとＯとからなる連続膜、即ちＳｉＯ系の連続膜からなるバインダーが形成されていれば、本実施形態に係る磁石を構成するものと考えられる。
【００５０】
次に、バインダーとして、ＳｉＯ系以外の酸化物ガラス質を用いる構成について検討する。上述のように、本発明の製造工程を踏むためには、含浸溶液としての前駆体には様々な要件が課せられる。低粘度であること、浸透性が高いこと、安定性が高いこと、比較的低温で硬化すること、等である。これらの要件を満たすものとして、ＳｉＯ系のバインダーが最良であることを確認しているが、本製造工程に適した要件を満たせば、他の酸化物ガラス質をバインダーとして用いた場合であっても、ある程度の効果は期待できる。
〈永久磁石４の製造方法の他の実施形態〉
本発明に係る磁石製造プロセスの他の実施形態を図５および図６に示す。図５の実施形態では、粉体状の磁石材料を生成後で圧縮成形前に絶縁皮膜を作る処理を施す工程が加わる点が、上記で説明した図４のプロセスと異なる。また図６では、圧縮成形した磁石を回転子に装着し、その後に結着剤を含浸する処理を行っている点がことなる。
【００５１】
図５で図４と同じ工程の番号はほぼ同様の処理内容であることを示す。工程１０で粉体状の磁石材料を生成し、工程１２で生成された磁石材料の各粉体の表面に電気的な絶縁膜を作る処理を行う。磁粉表面のできるだけ全面にさらにできるだけ均一に電気的な絶縁層を作ることが望ましく、具体的な処理方法は後述する。製造された磁石が自己始動式永久磁石同期電動機に使用される場合、上述の通り交流磁場で使用される。磁石を通る磁束が周期的に変化し、磁束の変化により、磁石内に渦電流が発生する。この渦電流は自己始動式永久磁石同期電動機の効率を低下させる問題があり、また渦電流により磁石内の発熱を増大する恐れがある。磁石材料のそれぞれの粉体の表面を絶縁層で被うことによりこの渦電流を抑え、回転機の効率低下を抑えることができ、また磁石の発熱しいては自己始動式永久磁石同期電動機の発熱を抑制できる。特に回転子に内蔵される磁石では回転子は自己始動式永久磁石同期電動機のハウジングと軸受けを介して機械的につながっており、熱伝導性が良くない。このため磁石の発熱を抑えることは重要なことである。
【００５２】
高調波を含む交流磁束が磁石に印加される条件下で磁石を使用する場合は、希土類の磁石材料は電気抵抗が低く、渦電流を抑えて発熱を抑える観点から希土類の磁石粉体の表面に無機絶縁膜を形成されていることが好ましい。希土類の磁石粉体の表面に無機絶縁膜を形成するには、無機絶縁膜としてリン酸塩化成処理膜を適用するのが良い。リン酸塩化成処理液にリン酸，マグネシウム，ほう酸を用いた場合、以下のような組成が良い。リン酸量は１〜１６３ｇ／ｄｍ3が望ましく、１６３ｇ／ｄｍ3より大きいと磁束密度の低下を招き、１ｇ／ｄｍ3 より小さいと絶縁性が悪くなる。また、ほう酸量はリン酸１ｇに対して０.０５〜０.４ｇが望ましくこの範囲を超えると絶縁層の安定性が悪くなる。磁粉表面の全面に絶縁層をできるだけ均一に形成するためには、絶縁層の形成処理液の磁粉に対する濡れ性を向上させることが有効である。これには界面活性剤の添加が望ましい。こうした界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキル系、アルキルベンゼンスルホン酸系，両性イオン系、またはポリエーテル系の界面活性剤が挙げられ、その添加量は、絶縁層形成処理液中に０.０１〜１重量％含有させることが望ましく、０.０１重量％未満では表面張力を下げて磁粉表面を濡れさせる効果が不十分であり、１重量％を超えてもそれ以上の効果は望めず不経済である。
【００５３】
さらに防錆剤を入れることが磁石の特性劣化を防止するなどの観点から望ましい。防錆剤の量は０.０１〜０.５mol／ｄｍ3が望ましく、０.０１mol／ｄｍ3 未満では磁粉表面の錆の抑制が難しく、０.５mol／ｄｍ3より多くしても以上の効果は望めず経済的でない。
【００５４】
リン酸塩化成処理液の添加量は、希土類磁石用磁粉の平均粒径に依存する。希土類磁石用磁粉の平均粒径が０.１ 〜５００μｍの場合、希土類磁石用磁粉１kgに対して３００〜２５ｍｌが望ましい。３００ｍｌより多いと磁粉表面の絶縁膜が厚くなりすぎ、また、錆が発生し易くなるために磁石作製時の磁束密度の低下を招き、２５ｍｌより少ないと絶縁性が悪く、処理液の濡れない部分で錆の発生量が多くなり、磁石の特性劣化を引起す恐れがある。
【００５５】
コート膜形成処理液中の希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物がアルコールを主成分とした溶媒に膨潤させるのは、希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物ゲルがゼラチン状の柔軟な構造を有することと、アルコールが希土類磁石用磁粉に対して優れた濡れ性を有するからである。また、ゲル状態の該希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物の平均粒径が１０μｍ以下のレベルまで粉砕する必要があるのは、希土類磁石用磁粉表面に形成されたコート膜が均一厚になり易いからである。更に、アルコールを主成分とした溶媒にすることにより、非常に酸化され易い希土類磁石用磁粉の酸化の抑制が可能となる。
【００５６】
更に、磁粉の絶縁性並びに磁気特性の向上を図ることを目的とした無機絶縁膜としてはフッ化物コート膜が望ましい。このような理由で希土類磁石粉体表面にフッ化物コート膜を形成する場合、フッ化物コート膜形成処理液中の希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物の濃度に関しては希土類磁石用磁粉表面に形成する膜厚に依存するが、希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物がアルコールを主成分とした溶媒に膨潤されており、ゲル状態の該希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物の平均粒径が１０μｍ以下のレベルまで粉砕され、かつアルコールを主成分とした溶媒に分散された状態を保つことが重要で、希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物の濃度として２００ｇ／ｄｍ3から１ｇ／ｄｍ3となる。
【００５７】
希土類フッ化物コート膜形成処理液の添加量は、希土類磁石用磁粉の平均粒径に依存する。希土類磁石用磁粉の平均粒径が０.１ 〜５００μｍの場合、希土類磁石用磁粉１kgに対して３００〜１０ｍｌが望ましい。これは処理液量が多いと溶媒の除去に時間を要するだけでなく、希土類磁石用磁粉が腐食し易くなるためである。一方、処理液量が少ないと希土類磁石用磁粉表面に処理液の濡れない部分が生じるためである。以上の事項に関し、表１には希土類フッ化物，アルカリ土類金属フッ化物コート膜について、処理液として有効な濃度等を纏めている。
【００５８】
【表１】
2008141851.tif 000007
【００５９】
図５のプロセスでは工程１２で希土類の磁石材料の各粉体の表面に絶縁膜を形成し、その後工程１５で磁石材料を圧縮成形して多孔質の磁石を成形する。その後図４と同様工程２０で結着剤の前駆体を含浸し、工程２５で前駆体を硬化して磁石材料を結着剤で結着する。
【００６０】
以上、図４と図５を用いて本発明に係る磁石製造プロセスの例を述べた。図６は結着剤の含浸工程の前に圧縮成形された多孔質の磁石を回転子の磁石挿入孔に挿入し、その後結着剤の前駆体を磁石挿入孔に流し込み含浸する方法である。工程１５までは既に説明したプロセスと同じである。工程１７で回転子鉄心に設けられた磁石挿入孔に多孔質の圧縮磁石を挿入し、工程磁石２２でＳｉＯ2 の前駆体の溶液を回転子の磁石挿入孔に流し込む。
次に工程２７で回転子自身の温度を上げると前記前駆体が硬化し、圧縮成形された磁石の強度が強くなると共に磁石が前記回転子鉄心の磁石挿入孔に固定される。
【実施例１】
【００６１】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、組成を調整した母合金を急冷することにより作製したＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。ＮｄＦｅＢ系母合金は鉄，
Ｆｅ−Ｂ合金（フェロボロン）にＮｄを混合して真空あるいは不活性ガス中または還元ガス雰囲気中で溶解し組成を均一化されている。必要に応じて切断した母合金を単ロールや双ロール法などのロールを用いた手法で、回転するロールの表面に溶解させた母合金をアルゴンガスなどの不活性ガスあるいは還元ガス雰囲気で噴射急冷し薄帯とした後、不活性ガス中あるいは還元性ガス雰囲気中で熱処理する。熱処理温度は２００℃以上７００℃以下でありこの熱処理によりＮｄ2Ｆｅ14Ｂ の微結晶が成長する。薄帯は１０〜１００μｍの厚さでありＮｄ2Ｆｅ14Ｂの微結晶の大きさは１０から１００ｎｍである。
【００６２】
Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の微結晶が平均３０ｎｍの大きさの場合、粒界層はＮｄ70Ｆｅ30に近い組成であり、単磁区臨界粒径よりも薄いためにＮｄ2Ｆｅ14Ｂ の微結晶内に磁壁が形成されにくい。Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ 微結晶の磁化はそれぞれの微結晶で磁気的に結合しており磁化の反転は磁壁の伝搬によって起こっていると推定されている。磁化反転を抑制するためのひとつの手法として薄帯を粉砕した磁粉同士の磁気的結合をしやすくすることが挙げられる。そのために、磁粉間の非磁性部をできるだけ薄くすることが有効となり、粉砕粉は
Ｃｏを添加したＷＣ製超硬金型内に挿入後上下パンチでプレス圧力５ｔ−２０ｔ／cm2 で圧縮成形しプレス方向に垂直な方向で磁粉間の非磁性部が少ない。これは磁粉が薄帯を粉砕した扁平粉であるために、圧縮成形した成形体で扁平粉の配列に異方性が生じ、プレス方向に垂直方向に扁平粉の長軸（薄帯の厚さ方向と垂直な方向に平行）方向がそろうことによる。扁平粉の長軸方向がプレス方向の垂直方向に向きやすくなる結果、成形体においてプレス方向の垂直方向は、プレス方向よりも磁化が連続しておりそれぞれの粉においてパーミアンスが大きくなるため、磁化反転し難くなる。このため成形体のプレス方向とプレス方向に垂直な方向では減磁曲線に差が生じてくる。１０×１０×１０mmの成形体において、プレス方向に垂直方向に２０ｋＯｅで着磁し減磁曲線を測定すると残留磁束密度
（Ｂｒ）は０.６４Ｔ、保磁力（ｉＨｃ）は１２.１ｋＯｅであるのに対し、プレス方向に平行方向で２０ｋＯｅ の磁界で着磁後、着磁方向で減磁曲線を測定するとＢｒ０.６０Ｔ，ｉＨｃ１１.８ｋＯｅ であった。このような減磁曲線の差は成形体に使用している磁粉に扁平粉を用いており、その扁平粉の向きが成形体内で異方性を有しているために生じているものと考えられる。
【００６３】
このような減磁曲線の差は成形体に使用している磁粉に扁平粉を用いており、その扁平粉の向きが成形体内で異方性を有しているために生じているものと考えられる。個々の扁平粉の結晶粒は１０−１００ｎｍと小さく、その結晶方位の異方性は少ないが、扁平粉の形状が異方性をもつため、扁平粉の配列方向に異方性がある場合には磁気的にも異方性が生じることになる。このような成形体の試験片に下記１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液を含浸し熱処理した。実施した工程を以下に説明する。
【００６４】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体には以下の３つの溶液を用いた。
【００６５】
１）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を５ｍｌ，水
０.９６ｍｌ，脱水メチルアルコール９５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【００６６】
２）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【００６７】
３）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を１００ｍｌ，水３.８４ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、４時間２５℃の温度で放置した。
【００６８】
１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液の粘度はオストワルドの粘度計を用いて３０℃の温度で測定した。
【００６９】
（１）上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【００７０】
（２）（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、結着剤である１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に注入した。
【００７１】
（３）（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【００７２】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【００７３】
（５）（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【００７４】
（６）（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【００７５】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【００７６】
（８）（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【００７７】
図７に前記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片の断面部のＳＥＭ観察結果の一例を示す。図７（ａ）が二次電子像、（ｂ）が酸素面分析像、(ｃ)は珪素面分析像である。（ａ）に示すように扁平粉が異方性をもって堆積しており部分的にクラックが発生している。また、扁平粉の表面及び扁平粉内部のクラックに沿って酸素及び珪素が検出されている。このクラックは圧縮成形時に発生したものであり、含浸処理前は空洞になっている。このことから、ＳｉＯ2 前駆体溶液は磁粉中のクラック内部まで含浸されていることが分かった。
【００７８】
（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００度大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に２００℃１時間後に室温に戻して再着磁した後の不可逆熱減磁率は含浸処理を施した場合１％未満であるのに対し、エポキシ系ボンド磁石（比較例１）場合３％近い値であった。これは含浸処理によりクラックを含む粉末表面がＳiＯ2により保護されるため酸化等の腐食が抑制され、不可逆熱減磁率が低減されたからである。即ち、ＳｉＯ2 前駆体による含浸処理によりクラックを含む粉末表面が保護されるため酸化等の腐食が抑制され、不可逆熱減磁率が低減される。不可逆熱減磁の抑制だけでなく、ＰＣＴ試験や塩水噴霧試験でも含浸処理磁石の方が減磁の少ない結果が得られている。
【００７９】
更に（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片について大気中で２２５℃に１時間保持し冷却後２０℃で減磁曲線を測定した。磁界印加方向は１０mm方向であり、最初に＋２０ｋＯｅの磁界で着磁後±１ｋＯｅから±１０ｋＯｅの磁界でプラスマイナス交互に磁界を印加して減磁曲線を測定した。
【００８０】
その結果を図８に示す。ここでは、上記２）の条件で含浸処理した磁石と、後述する、エポキシ樹脂をバインダーとして１５vol％ 含有した圧縮成形ボンド磁石と、の減磁曲線を比較している。図８の横軸は印加した磁界、縦軸は残留磁束密度を示す。含浸処理した磁石は磁界が−８ｋＯｅよりも負側に大きな磁界が印加されると磁束が急激に低下する。圧縮成形ボンド磁石は含浸処理した磁石よりもさらに磁界の絶対値が小さい値で磁束が急激に低下し、−５ｋＯｅよりも負側の磁界で磁束の低下が著しい。−１０ｋＯｅの磁界印加後の残留磁束密度は、含浸処理磁石の場合０.４４、圧縮成形ボンド磁石では０.１１Ｔであり含浸処理磁石の残留磁束密度は圧縮成形ボンド磁石の値の４倍となっている。これは圧縮成形ボンド磁石が２２５℃で加熱中に各ＮｄＦｅＢ粉の表面やＮｄＦｅＢ粉のクラック表面が酸化することで各ＮｄＦｅＢ粉を構成しているＮｄＦｅＢ結晶の磁気異方性が低下し、その結果保磁力が減少し負の磁界印加により磁化が反転し易くなったためと考えられる。これに対し、含浸処理磁石ではＮｄＦｅＢ粉及びクラック表面がＳｉＯ2 膜で被覆されているため大気中加熱時の酸化が防止された結果、保磁力の減少が少ないものと考えられる。
【００８１】
（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度はＳiＯ2含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は３０ＭＰａ以上、本実施例中の２），３）のＳｉＯ2 前駆体溶液を用いたときは１００ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【００８２】
尚、磁石の比抵抗については焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１０倍の値を有したが、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較して約１／１０の値となった。しかし、自己始動式永久磁石同期電動機として使用する場合、渦電流損の発生は小さく、問題ない。特に磁石内蔵型の自己始動式永久磁石同期電動機においては、高調波の磁束は回転子のかご型巻線３から内部に深く入り込まないので、磁石内の渦電流は少なく、それほど大きな問題では無い。
【００８３】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は２０〜３０％向上し、曲げ強度は同等〜３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能であることが分かった。
【００８４】
尚、本実施例と後述の（実施例２）〜（実施例５）について、結着剤１）〜３）を用いた場合の磁石特性を、表２にまとめている。
【００８５】
【表２】
2008141851.tif 000008
【実施例２】
【００８６】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。また、結着剤であるＳｉＯ2 の前駆体として以下の３つの溶液を用いた。
【００８７】
１）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水０.９６ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【００８８】
２）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【００８９】
３）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を１００ｍｌ，水９.６ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【００９０】
１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液の粘度はオストワルドの粘度計を用いて３０℃の温度で測定した。
【００９１】
（１）上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【００９２】
（２）（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、結着剤である１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2前駆体溶液をバット中に注入した。
【００９３】
（３）（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【００９４】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【００９５】
（５）（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【００９６】
（６）（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【００９７】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【００９８】
（８）（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【００９９】
（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、
ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０１００】
（７）で作製した縦１５mm,横１０mm,厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度はＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は７０ＭＰａ以上、本実施例中の２），３）のＳｉＯ2 前駆体溶液を用いたときは１００ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０１０１】
尚、磁石の比抵抗については焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１０倍の値を有したが、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較して約１／１０の値となった。渦電流損がやや増加する恐れがあるが、使用を妨げるほどの障害とはならない。
【０１０２】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は２０〜３０％、曲げ強度は２〜３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能であることが分かった。
【実施例３】
【０１０３】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯
を粉砕した磁性粉を用いた。結着剤であるＳｉＯ2 前駆体には以下の３つの溶液を用いた。
【０１０４】
１）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)−ＣＨ3を２５ｍｌ，水５.９ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【０１０５】
２）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４)を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌ を混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【０１０６】
３）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは６〜８、平均は７) を２５ｍｌ，水４.６ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【０１０７】
１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液の粘度はオストワルドの粘度計を用いて３０℃の温度で測定した。
【０１０８】
（１）上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０１０９】
（２）（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、結着剤である１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に注入した。
【０１１０】
（３）（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０１１１】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０１１２】
（５）（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０１１３】
（６）（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０１１４】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０１１５】
（８）（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０１１６】
（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、
ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０１１７】
（７）で作製した縦１５mm,横１０mm,厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度はＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は１００ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０１１８】
尚、磁石の比抵抗については焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１０倍の値を有したが、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較して約１／１０の値となった。しかし、この抵抗値の減少はそれほど大きな問題ではない。例えば自己始動式永久磁石同期電動機として使用する場合、渦電流損はやや増加するが使用を妨げるほどの問題とはならない。
【０１１９】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は２０〜３０％、曲げ強度は２〜３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能であることが分かった。
【実施例４】
【０１２０】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。結着剤であるＳｉＯ2 前駆体には以下の３つの溶液を用いた。
【０１２１】
１）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)−ＣＨ3を２５ｍｌ，水５.９ｍｌ ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌ を混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【０１２２】
２）Ｃ2Ｈ5Ｏ−(Ｓｉ(Ｃ2Ｈ5Ｏ)2−Ｏ)−ＣＨ3を２５ｍｌ，水４.３ｍｌ ，脱水エチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌ を混合し、３昼夜２５℃の温度で放置した。
【０１２３】
３）ｎ−Ｃ3Ｈ7Ｏ−(Ｓｉ(Ｃ2Ｈ5Ｏ)2−Ｏ)−ｎ−Ｃ3Ｈ7を２５ｍｌ，水３.４ｍｌ，脱水ｉｓｏ−プロピルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌ を混合し、６昼夜２５℃の温度で放置した。
【０１２４】
１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液の粘度はオストワルドの粘度計を用いて３０℃の温度で測定した。
【０１２５】
（１）上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０１２６】
（２）（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、結着剤である１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１
mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に注入した。
【０１２７】
（３）（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０１２８】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０１２９】
（５）（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０１３０】
（６）（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０１３１】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界
を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０１３２】
（８）（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０１３３】
（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、
ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０１３４】
（７）で作製した縦１５mm,横１０mm,厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度はＳｉＯ2含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は８０ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０１３５】
尚、磁石の比抵抗については焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１０倍の値を有したが、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較して約１／１０の値となった。渦電流損の発生がやや増加するが、この程度の抵抗値の減少は問題ではない。
【０１３６】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は２０〜３０％、曲げ強度は約２倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能であることが分かった。
【実施例５】
【０１３７】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯
を粉砕した磁性粉を用いた。結着剤であるＳｉＯ2 前駆体には以下の３つの溶液を用いた。
【０１３８】
１）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水９.６ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、１昼夜２５℃の温度で放置した。
【０１３９】
２）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水９.６ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【０１４０】
３）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を１００ｍｌ，水９.６ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、４昼夜２５℃の温度で放置した。
【０１４１】
１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液の粘度はオストワルドの粘度計を用いて３０℃の温度で測定した。
【０１４２】
（１）上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０１４３】
（２）（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、結着剤である１）〜３）のＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１
mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2前駆体溶液をバット中に注入した。
【０１４４】
（３）（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０１４５】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2前駆体溶液内から取出した。
【０１４６】
（５）（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０１４７】
（６）（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０１４８】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０１４９】
（８）（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０１５０】
上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０１５１】
上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は
ＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は１３０ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０１５２】
尚、磁石の比抵抗については焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１０倍の値を有したが、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較して約１／１０の値となった。渦電流損の発生がやや増加するが、この程度の抵抗値の減少は問題ではない。
【０１５３】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は２０〜３０％、曲げ強度は３〜４倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能であることが分かった。
【実施例６】
【０１５４】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯
を粉砕した磁性粉を用いた。希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を形成する処理液は以下のようにして作製した。
（１）水に溶解度の高い塩、例えばＬａの場合は酢酸Ｌａ、または硝酸Ｌａ４ｇを１００ｍｌの水に導入し、振とう器または超音波攪拌器を用いて完全に溶解した。
（２）１０％に希釈したフッ化水素酸をＬａＦ3 が生成する化学反応の当量分を徐々に加えた。
（３）ゲル状沈殿のＬａＦ3 が生成した溶液に対して超音波攪拌器を用いて１時間以上攪拌した。
（４）４０００〜６０００r.p.m の回転数で遠心分離した後、上澄み液を取除きほぼ同量のメタノールを加えた。
（５）ゲル状のＬａＦ3 を含むメタノール溶液を攪拌して完全に懸濁液にした後、超音波攪拌器を用いて１時間以上攪拌した。
（６）（４）と（５）の操作を酢酸イオン、又は硝酸イオン等の陰イオンが検出されなくなるまで、３〜１０回繰り返した。
（７）最終的にＬａＦ3 の場合、ほぼ透明なゾル状のＬａＦ3 となった。処理液としてはＬａＦ3が１ｇ／５ｍｌのメタノール溶液を用いた。
【０１５５】
その他の使用した希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を形成処理液について、表３に纏めた。
【０１５６】
【表３】
2008141851.tif 000009
【０１５７】
希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉に形成するプロセスは以下の方法で実施した。
【０１５８】
ＮｄＦ3コート膜形成プロセスの場合：ＮｄＦ3濃度１ｇ／１０ｍｌ半透明ゾル状溶液
（１）ＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉１００ｇに対して１５ｍｌのＮｄＦ3 コート膜形成処理液を添加し、希土類磁石用磁粉全体が濡れるのが確認できるまで混合した。
（２）（１）のＮｄＦ3 コート膜形成処理を施した希土類磁石用磁粉を２〜５torrの減圧下で溶媒のメタノール除去を行った。
（３）（２）の溶媒の除去を行った希土類磁石用磁粉を石英製ボートに移し、１×１０-5torrの減圧下で２００℃，３０分と４００℃，３０分の熱処理を行った。
（４）（３）で熱処理した磁粉に対して、蓋付きマコール製（理研電子社製）容器に移したのち、１×１０-5torrの減圧下で、７００℃，３０分の熱処理を行った。
【０１５９】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体にはＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3 (ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した溶液を用いた。
【０１６０】
（１）上記希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を施したNd2Fe14Bの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０１６１】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、２昼夜２５℃の温度で放置した結着剤であるＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に注入した。
【０１６２】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０１６３】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０１６４】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０１６５】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０１６６】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０１６７】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０１６８】
上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０１６９】
本実施例の希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を形成した希土類磁粉を用いた磁石は後述する絶縁膜として機能するだけでなく、ＴｂＦ3とＤｙＦ3を、又効果は小さいがＰｒＦ3 をコート膜形成に用いた場合、磁石の保磁力向上に寄与可能であることが分かった。
【０１７０】
上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は
ＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は５０ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０１７１】
更に、磁石の比抵抗についても焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１００倍以上の値を有し、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較しても同等の値となった。従って渦電流損が小さく、良好な特性を有する。
【０１７２】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は約２０％、曲げ強度は同等〜３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能、その上ＴｂＦ3とＤｙＦ3とをコート膜形成に用いた時は磁気特性大幅向上が可能であることが分かった。
【実施例７】
【０１７３】
本実施例において、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉に形成するプロセスは以下の方法で実施した。
【０１７４】
ＰｒＦ3コート膜形成プロセスの場合：ＰｒＦ3濃度０.１ｇ／１０ｍｌ 半透明ゾル状溶液を用いた。
（１）ＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉１００ｇに対して１〜３０ｍｌのＰｒＦ3 コート膜形成処理液を添加し、希土類磁石用磁粉全体が濡れるのが確認できるまで混合した。
（２）上記（１）のＰｒＦ3 コート膜形成処理を施した希土類磁石用磁粉を２〜５torrの減圧下で溶媒のメタノール除去を行った。
（３）上記（２）の溶媒の除去を行った希土類磁石用磁粉を石英製ボートに移し、１×
１０-5torrの減圧下で２００℃，３０分と４００℃，３０分の熱処理を行った。
（４）上記（３）で熱処理した磁粉に対して、蓋付きマコール製（理研電子社製）容器に移したのち、１×１０-5torrの減圧下で、７００℃，３０分の熱処理を行った。
【０１７５】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体にはＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3 (ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した溶液を用いた。
【０１７６】
（１）上記ＰｒＦ3コート膜を施したＮｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０１７７】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、２昼夜２５℃の温度で放置した結着剤であるＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に注入した。
【０１７８】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０１７９】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０１８０】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０１８１】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０１８２】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０１８３】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０１８４】
上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０１８５】
本実施例のＰｒＦ3 コート膜を形成した希土類磁粉を用いた磁石は後述する絶縁膜として機能するだけでなく、効果は小さいが磁石の保磁力向上に寄与可能であることが分かった。
【０１８６】
上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は
ＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は１００ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０１８７】
更に、磁石の比抵抗についても焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１００倍以上の値を有し、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較しても同等の値となった。従って渦電流損の発生は小さく、良好な特性を有する。
【０１８８】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は約２０％、曲げ強度は２〜３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能、その上ＰｒＦ3 をコート膜形成に用いた時は磁気特性向上が可能であることが分かった。ＰｒＦ3 をコート膜形成した希土類磁粉を用いた磁石は磁気特性，曲げ強度，信頼性が全体的に向上しておりバランスの取れた磁石であることが分かった。
【実施例８】
【０１８９】
本実施例において、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉に形成するプロセスは以下の方法で実施した。
【０１９０】
ＤｙＦ3コート膜形成プロセスの場合：ＤｙＦ3濃度２〜０.０１ｇ／１０ｍｌ 半透明ゾル状溶液を用いた。
（１）ＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉１００ｇに対して１０ｍｌのＤｙＦ3 コート膜形成処理液を添加し、希土類磁石用磁粉全体が濡れるのが確認できるまで混合した。
（２）上記（１）のＤｙＦ3 コート膜形成処理を施した希土類磁石用磁粉を２〜５torrの減圧下で溶媒のメタノール除去を行った。
（３）上記（２）の溶媒の除去を行った希土類磁石用磁粉を石英製ボートに移し、１×
１０-5torrの減圧下で２００℃，３０分と４００℃，３０分の熱処理を行った。
（４）上記（３）で熱処理した磁粉に対して、蓋付きマコール製（理研電子社製）容器に移したのち、１×１０-5torrの減圧下で、７００℃，３０分の熱処理を行った。
【０１９１】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体にはＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3 (ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した溶液を用いた。
【０１９２】
（１）上記ＤｙＦ3コート膜を施したＮｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０１９３】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、２昼夜２５℃の温度で放置した結着剤であるＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に注入した。
【０１９４】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０１９５】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０１９６】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０１９７】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０１９８】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０１９９】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０２００】
上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０２０１】
本実施例のＤｙＦ3 コート膜を形成した希土類磁粉を用いた磁石は後述する絶縁膜とし
て機能するだけでなく、磁石の保磁力向上に寄与可能であることが分かった。
【０２０２】
上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は
ＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は４０ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０２０３】
更に、磁石の比抵抗についても焼結型の希土類磁石に比べて、本磁石は約１００倍以上の値を有し、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較しても同等の値となった。従って、渦電流損が小さく、良好な特性を有する。
【０２０４】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は約２０％、曲げ強度は同等〜３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能、その上ＴｂＦ3とＤｙＦ3とをコート膜形成に用いた時は磁気特性大幅向上が可能であることが分かった。
【実施例９】
【０２０５】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。リン酸塩化成処理膜を形成する処理液は以下のようにして作製した。
【０２０６】
水１ｌにリン酸２０ｇ，ほう酸４ｇ、金属酸化物としてＭｇＯ，ＺｎＯ,ＣｄＯ,ＣａＯまたはＢａＯの４ｇを溶解し、界面活性剤としてＥＦ−１０４（トーケムプロダクツ製），ＥＦ−１２２（トーケムプロダクツ製），ＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ製）を
０.１ｗｔ％ になるように加えた。防錆剤としてはベンゾトリアゾール（ＢＴ），イミダゾール（ＩＺ），ベンゾイミダゾール（ＢＩ），チオ尿素（ＴＵ），２−メルカプトベンゾイミダゾール（ＭＩ），オクチルアミン（ＯＡ），トリエタノールアミン（ＴＡ）、ｏ−トルイジン（ＴＬ），インドール（ＩＤ），２−メチルピロール（ＭＰ）を０.０４mol／ｌになるように加えた。
【０２０７】
リン酸塩化成処理膜を上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉に形成するプロセスは以下の方法で実施した。使用したリン酸塩化成処理液の組成を表４に示す。
【０２０８】
【表４】
2008141851.tif 000010
【０２０９】
（１）ＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉１００ｇに対して５ｍｌのリン酸塩化成処理液を添加し、希土類磁石用磁粉全体が濡れるのが確認できるまで混合した。
（２）（１）のリン酸塩化成膜形成処理を施した希土類磁石用磁粉を１８０℃，３０分，２〜５torrの減圧下で熱処理を行った。
【０２１０】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体にはＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3（ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した溶液を用いた。
【０２１１】
（１）上記リン酸塩化成膜形成処理を施したＮｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０２１２】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、２昼夜２５℃の温度で放置した結着剤であるＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2前駆体溶液をバット中に注入した。
【０２１３】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０２１４】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０２１５】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０２１６】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０２１７】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０２１８】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０２１９】
（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、
ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０２２０】
上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は
ＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は１００ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０２２１】
更に、磁石の比抵抗についても焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１００倍以上の値を有し、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較しても同等の値となった。従って、渦電流損が小さく、良好な特性を有する。
【０２２２】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は２０〜３０％、曲げ強度は約３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能であることが分かった。
【実施例１０】
【０２２３】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。リン酸塩化成処理膜を形成する処理液は以下のようにして作製した。水１ｌにリン酸２０ｇ，ほう酸４ｇ、金属酸化物としてＭｇＯ４ｇを溶解し、界面活性剤としてＥＦ−１０４（トーケムプロダクツ製）を０.１ｗｔ％ になるように加えた。防錆剤としてはベンゾトリアゾール（ＢＴ）を用い、その濃度として０.０１〜０.５mol／ｌ になるように加えた。リン酸塩化成処理膜を上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉に形成するプロセスは以下の方法で実施した。
（１）ＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉１００ｇに対して５ｍｌのリン酸塩化成処理液を添加し、希土類磁石用磁粉全体が濡れるのが確認できるまで混合した。
（２）上記（１）のリン酸塩化成膜形成処理を施した希土類磁石用磁粉を１８０℃，３０分，２〜５torrの減圧下で熱処理を行った。
【０２２４】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体にはＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3（ｍは３〜５、平均は４）を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した溶液を用いた。
【０２２５】
（１）上記リン酸塩化成膜形成処理を施したＮｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０２２６】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、２昼夜２５℃の温度で放置した結着剤であるＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ 2前駆体溶液をバット中に注入した。
【０２２７】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０２２８】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０２２９】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０２３０】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０２３１】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０２３２】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０２３３】
上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度はＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は１００ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。更に、磁石の比抵抗についても焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１００倍以上の値を有し、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較しても同等の値となった。従って、渦電流損が小さく、良好な特性を有する。
【０２３４】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は２０〜３０％、曲げ強度は約３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能であることが分かった。
【実施例１１】
【０２３５】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。リン酸塩化成処理膜を形成する処理液は以下のようにして作製した。水１ｌにリン酸２０ｇ，ほう酸４ｇ、金属酸化物としてＭｇＯ４ｇを溶解し、防錆剤としてベンゾトリアゾール（ＢＴ）を０.０４mol／ｌになるように加えた。界面活性剤としてＥＦ−１０４（トーケムプロダクツ製）を用い、その濃度として０.０１ 〜１
ｗｔ％になるように加えた。リン酸塩化成処理膜を上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉に形成するプロセスは以下の方法で実施した。
（１）ＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉１００ｇに対してのリン酸塩化成処理液５
ｍｌを添加し、希土類磁石用磁粉全体が濡れるのが確認できるまで混合した。
（２）（１）のリン酸塩化成膜形成処理を施した希土類磁石用磁粉を１８０℃，３０分，、２〜５torrの減圧下で熱処理を行った。
【０２３６】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体にはＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3 (ｍは３〜５、平均は４)を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した溶液を用いた。
【０２３７】
（１）上記リン酸塩化成膜形成処理を施したＮｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０２３８】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、２昼夜２５℃の温度で放置した結着剤であるＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2前駆体溶液をバット中に注入した。
【０２３９】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０２４０】
（４）上記圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０２４１】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０２４２】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０２４３】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０２４４】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０２４５】
（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、
ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０２４６】
上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は
ＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は９０ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０２４７】
更に、磁石の比抵抗についても焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１００倍以上の値を有し、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較しても同等の値となった。従って、渦電流損が小さく、良好な特性を有する。
【０２４８】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は２０〜３０％、曲げ強度は約３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能であることが分かった。
【実施例１２】
【０２４９】
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。
【０２５０】
リン酸塩化成処理膜を形成する処理液は以下のようにして作製した。水１ｌにリン酸
２０ｇ，ほう酸４ｇ、金属酸化物としてＭｇＯ４ｇを溶解し、界面活性剤としてＥＦ−
１０４（トーケムプロダクツ製）を０.１ｗｔ％ 、防錆剤としてベンゾトリアゾール
(ＢＴ)を０.０４mol／ｌになるように加えた。リン酸塩化成処理膜を上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉に形成するプロセスは以下の方法で実施した。
（１）ＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉１００ｇに対して２.５〜３０ｍｌのリン酸塩化成処理液を添加し、希土類磁石用磁粉全体が濡れるのが確認できるまで混合した。
（２）（１）のリン酸塩化成膜形成処理を施した希土類磁石用磁粉を１８０℃，３０分，２〜５torrの減圧下で熱処理を行った。
【０２５１】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体にはＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3 (ｍは３〜５、平均は４)を２５ｍｌ，水４.８ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した溶液を用いた。
【０２５２】
（１）上記リン酸塩化成膜形成処理を施したＮｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０２５３】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、２昼夜２５℃の温度で放置した結着剤であるＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2前駆体溶液をバット中に注入した。
【０２５４】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０２５５】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０２５６】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０２５７】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０２５８】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０２５９】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０２６０】
上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に、不可逆熱減磁率も２００℃大気中１時間保持後、ＳｉＯ2 含浸熱処理後で１％以下でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の３％近い値よりも小さい。これはＳｉＯ2 が磁粉の酸化による劣化を抑制しているためである。
【０２６１】
上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は
ＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は１００ＭＰａ以上の曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０２６２】
更に、磁石の比抵抗についても焼結型の希土類磁石に比べて、本発明の磁石は約１００倍以上の値を有し、圧縮型の希土類ボンド磁石と比較しても同等の値となった。従って、渦電流損が小さく、良好な特性を有する。
【０２６３】
本実施例の結果から、本発明の低粘度のＳｉＯ2 前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石は通常の樹脂含有希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性は２０〜３０％、曲げ強度は約３倍、更に不可逆熱減磁率は半分以下に減少させること及び磁石の高信頼化が可能であることが分かった。
（比較例１）
本比較例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯
を粉砕した磁性粉を用いた。
【０２６４】
（１）上記希土類磁石用磁粉と１００μｍ以下のサイズの固形エポキシ樹脂（ソマール社製ＥＰＸ６１３６）を体積で０から２０％になるようにＶミキサーを用いて混合した。
【０２６５】
（２）前記（１）で作製した希土類磁石用磁粉と樹脂とのコンパウンドを金型中に装填し、不活性ガス雰囲気中で、成形圧１６ｔ／cm2 の条件で８０℃の加熱圧縮成形した。作製した磁石は磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmのサイズを、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmのサイズである。
【０２６６】
（３）前記（２）で作製したボンド磁石の樹脂硬化を窒素ガス中で１７０℃，１時間の条件で行った。
【０２６７】
（４）前記（３）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０２６８】
（５）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０２６９】
（６）前記（３）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０２７０】
前記（４）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性を調べた。その結果、磁石中のエポキシ樹脂含有率が高くなるに従い、磁石の残留磁束密度は減少していった。ＳｉＯ2 結着剤を含浸して作製したボンド磁石（実施例１〜５）と比較して、磁石の曲げ強度が５０ＭＰａ以上の磁石で比較すると、エポキシ樹脂含有ボンド磁石は磁束密度が２０〜３０％低下していた。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はエポキシ樹脂含有ボンド磁石が５％とＳｉＯ2 含浸ボンド磁石の３.０％ と比較して大きい。更に２００℃１時間後に室温に戻して再着磁した後の不可逆熱減磁率は含浸処理を施した場合１％未満であるのに対し（実施例１〜５）、エポキシ樹脂含有ボンド磁石（比較例１）場合３％近い値と大きかった。不可逆熱減磁の抑制だけでなく、ＰＣＴ試験や塩水噴霧試験でもエポキシ樹脂含有ボンド磁石はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石と比較して低いレベルであった。
【０２７１】
更に前記（４）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片について大気中で２２５℃に１時間保持し冷却後２０℃で減磁曲線を測定した。磁界印加方向は１０mm方向であり、最初に＋２０ｋＯｅの磁界で着磁後±１ｋＯｅから±１０ｋＯｅの磁界でプラスマイナス交互に磁界を印加して減磁曲線を測定した。その結果を図８に示す。図８では、（実施例１）の２）の条件でＳｉＯ2 の含浸処理した磁石と、本比較例に示すようにエポキシ樹脂をバインダーとして１５vol％ 含有した圧縮成形ボンド磁石との、減磁曲線を比較している。図８の横軸は印加した磁界、縦軸は磁束密度を示す。ＳｉＯ2 結着剤を含浸処理した磁石は磁界が−８ｋＯｅよりも負側に大きな磁界が印加されると磁束が急激に低下する。圧縮成形ボンド磁石は含浸処理した磁石よりもさらに磁界の絶対値が小さい値で磁束が急激に低下し、−５ｋＯｅよりも負側の磁界で磁束の低下が著しい。−１０ｋＯｅの磁界印加後の残留磁束密度は、含浸処理磁石の場合０.４４ 、圧縮成形ボンド磁石では０.１１Ｔ であり含浸処理磁石の残留磁束密度は圧縮成形ボンド磁石の値の４倍となっている。これは圧縮成形ボンド磁石が２２５℃で加熱中に各ＮｄＦｅＢ粉の表面や
ＮｄＦｅＢ粉のクラック表面が酸化することで各ＮｄＦｅＢ粉を構成しているＮｄＦｅＢ結晶の磁気異方性が低下し、その結果保磁力が減少し負の磁界印加により磁化が反転し易くなったためと考えられる。これに対し、含浸処理磁石ではＮｄＦｅＢ粉及びクラック表面がＳｉＯ2 膜で被覆されているため大気中加熱時の酸化が防止された結果、保磁力の減少が少ないものと考えられる。
【０２７２】
前記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は結着剤のエポキシ樹脂含有率を増加させると、曲げ強度は増加し、体積含有率として２０
vol％ で磁石の曲げ強度は４８ＭＰａとなり、ボンド磁石として必要な曲げ強度を有する。エポキシ樹脂含有ボンド磁石はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石と比較して、比抵抗は同等のレベルであった。
【０２７３】
本比較例の結果から、エポキシ樹脂含有希土類ボンド磁石は本発明の低粘度のＳｉＯ2前駆体を樹脂なしで冷間成形法で作製した希土類磁石成形体中へ含浸させた希土類ボンド磁石と比較して、磁気特性において２０〜３０％低く、不可逆熱減磁率並びに磁石の信頼性が低いことが判明した。
【０２７４】
尚、本比較例において、樹脂の体積分率（樹脂と希土類磁石用磁粉における樹脂の体積
分率を示す。）を変化させたエポキシ樹脂含有ボンド磁石の評価結果を表５に纏める。
【０２７５】
【表５】
2008141851.tif 000011
【０２７６】
（比較例２）
本比較例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。
【０２７７】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体には、ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を１ｍｌ，水０.１９ｍｌ ，脱水メチルアルコール９９ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した溶液を用いた。
【０２７８】
上記ＳｉＯ2 前駆体溶液の粘度はオストワルドの粘度計を用いて３０℃の温度で測定した。
【０２７９】
（１）上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０２８０】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、結着剤である上記ＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／
minになるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまで
ＳｉＯ2前駆体溶液をバット中に注入した。
【０２８１】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０２８２】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０２８３】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０２８４】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０２８５】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０２８６】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０２８７】
上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に２００℃１時間後に室温に戻して再着磁した後の不可逆熱減磁率は含浸処理を施した場合１％未満であるのに対し、エポキシ系ボンド磁石の場合３％近い値であった（比較例１）。
【０２８８】
しかしながら、上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は低いレベルの値となり、本比較例のＳｉＯ2 含浸ボンド磁石はエポキシ樹脂含有ボンド磁石と比較して、１／１０程度の値しかえられなかった。これは本比較例における結着剤中のＳｉＯ2前駆体の含有量が１vol％と実施例おける結着剤中のＳｉＯ2 前駆体の含有量と比べて、１〜２桁少ないため、硬化後のＳｉＯ2 単体の曲げ強度が大きくても、磁石中の含有量が少なすぎることが影響している。
【０２８９】
結論として、本比較例の磁石は磁石強度が低い短所があり、使用対象によっては上記曲げ強度を考慮することが必要。
【０２９０】
尚、本比較例、及び後述する（比較例３）の１），２），（比較例４）の各種特性については、表６に纏めている。
【０２９１】
【表６】
2008141851.tif 000012
【０２９２】
（比較例３）
本比較例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。
【０２９３】
結着剤であるＳｉＯ2前駆体には以下の２つの溶液を用いた。
【０２９４】
１）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水０.１９ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【０２９５】
２）ＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水２４ｍｌ，脱水エチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌ を混合し、２昼夜２５℃の温度で放置した。
【０２９６】
１），２）のＳｉＯ2 前駆体溶液の粘度はオストワルドの粘度計を用いて３０℃の温度で測定した。
【０２９７】
（１）上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０２９８】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、結着剤である１），２）のＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまでＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に注入した。
【０２９９】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０３００】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０３０１】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０３０２】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０３０３】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０３０４】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０３０５】
（比較例３）の１）について、上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０〜３０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳiＯ2含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率はＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％ でありＳｉＯ2 含浸無しの場合の熱減磁率（５％）よりも小さい。更に２００℃１時間後に室温に戻して再着磁した後の不可逆熱減磁率は含浸処理を施した場合１％未満であるのに対し、エポキシ系ボンド磁石（比較例１）場合３％近い値であった。
【０３０６】
しかしながら、上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は低いレベルの値となり、本比較例のＳｉＯ2 含浸ボンド磁石はエポキシ樹脂含有ボンド磁石と比較して、１／６程度の値しかえられなかった。これは本比較例における結着剤中の水の添加量が少ないため、化学反応式１に示したＳｉＯ2 前駆体材料中のメトキシ基の加水分解が進行しないためシラノール基が生成せず、ＳｉＯ2 前駆体の熱硬化反応におけるシラノール基間の脱水縮合反応が生じないため、熱硬化後のＳｉＯ2 の生成量が少なくＳｉＯ2 含浸ボンド磁石の曲げ強度が低かったのが原因である。
【０３０７】
結論として、（比較例３）の１）の磁石は磁石強度が低いため、使用対象における磁石強度の関係を十分に考慮して使用することが望ましい。
【０３０８】
（比較例３）の２）について、（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度はＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は１７０ＭＰａの曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０３０９】
（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。しかしながら、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率は本比較例では４.０％と実施例でのＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％と比較して大きい値となった。更に２００℃１時間後に室温に戻して再着磁した後の不可逆熱減磁率は実施例でのＳｉＯ2 含浸処理を施した場合１％未満であるのに対し、本比較例では２％近い値であった。これはＳｉＯ2 前駆体溶液が磁石表面から１mm強程度までしか磁石中に浸透しなかったことが影響していることが分かった。そのため、磁石の中央の部分の磁粉が大気中加熱時の酸化劣化を引き起こし、本比較例の磁石が実施例の磁石より不可逆熱減磁率が大きくなった原因である。
【０３１０】
この結果から、本比較例のボンド磁石は従来のエポキシ系ボンド磁石に対して、遜色はないものの、長期信頼性に関しては従来のエポキシ系ボンド磁石より低くなる可能性がある。使用対象における酸化劣化を十分に考慮して使用することが望ましい。
（比較例４）
本比較例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。結着剤であるＳｉＯ2前駆体にはＣＨ3Ｏ−(Ｓｉ(ＣＨ3Ｏ)2−Ｏ)m−ＣＨ3(ｍは３〜５、平均は４) を２５ｍｌ，水９.６ｍｌ，脱水メチルアルコール７５ｍｌ，ジラウリン酸ジブチル錫０.０５ｍｌを混合し、６昼夜２５℃の温度で放置した溶液を用いた。上記ＳｉＯ2前駆体溶液の粘度はオストワルドの粘度計を用いて３０℃の温度で測定した。
【０３１１】
（１）上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2の圧力で、磁気特性測
定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０３１２】
（２）上記（１）で作製した圧縮成形試験片を加圧方向が水平方向になるようにバット内に配置し、結着剤である上記ＳｉＯ2 前駆体溶液をバット中に液面が垂直方向に１mm／min になるように注入した。最終的に圧縮成形試験片の上面から５mm上方になるまで
ＳｉＯ2前駆体溶液をバット中に注入した。
【０３１３】
（３）上記（２）で使用した圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットを真空容器内にセットし、８０Ｐａ程度まで徐々に排気した。圧縮成形試験片表面からの気泡発生が少なくなるまで放置した。
【０３１４】
（４）圧縮成形試験片は配置され、ＳｉＯ2 前駆体溶液が満たされたバットをセットした真空容器の内圧を徐々に大気圧に戻し、圧縮成形試験片をＳｉＯ2 前駆体溶液内から取出した。
【０３１５】
（５）上記（４）で作製したＳｉＯ2 前駆体溶液で含浸された圧縮成形試験片を真空乾燥炉内にセットし、１〜３Ｐａの圧力，１５０℃の条件で圧縮成形試験片に対して真空熱処理を施した。
【０３１６】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０３１７】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０３１８】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０３１９】
上記（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度は
ＳｉＯ2 含浸前で２ＭＰａ以下であるが、ＳｉＯ2 含浸熱処理後は１９０ＭＰａの曲げ強度を有する磁石成形体を作製することが可能であった。
【０３２０】
上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、２０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。しかしながら、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率は本比較例では３.６％ と実施例でのＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で
３.０％ と比較して大きい値となった。更に２００℃１時間後に室温に戻して再着磁した後の不可逆熱減磁率は実施例でのＳｉＯ2 含浸処理を施した場合１％未満であるのに対し、本比較例では１.６％ の値となった。これはＳｉＯ2 前駆体溶液が磁石表面から２mm弱程度までしか磁石中に浸透しなかったことが影響していることが分かった。そのため、磁石の中央の部分の磁粉が大気中加熱時の酸化劣化を引き起こし、本比較例の磁石が実施例の磁石より不可逆熱減磁率が大きくなった原因である。
【０３２１】
この結果から、本比較例のボンド磁石は従来のエポキシ系ボンド磁石に対して、遜色はないものの、長期信頼性に関しては従来のエポキシ系ボンド磁石より低くなる可能性がある。この点を十分考慮して使用することが望ましい。
（比較例５）
本比較例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。また希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を形成する処理液は以下のようにして作製した。
【０３２２】
（１）水に溶解度の高い塩、例えばＮｄの場合は酢酸Ｎｄ、または硝酸Ｎｄ４ｇを100ｍｌの水に導入し、振とう器または超音波攪拌器を用いて完全に溶解した。
【０３２３】
（２）１０％に希釈したフッ化水素酸をＮｄＦ3 が生成する化学反応の当量分を徐々に加えた。
【０３２４】
（３）ゲル状沈殿のＮｄＦ3 が生成した溶液に対して超音波攪拌器を用いて１時間以上攪拌した。
【０３２５】
（４）４０００〜６０００r.p.m の回転数で遠心分離した後、上澄み液を取除きほぼ同量のメタノールを加えた。
【０３２６】
（５）ゲル状のＮｄＦ3 を含むメタノール溶液を攪拌して完全に懸濁液にした後、超音波攪拌器を用いて１時間以上攪拌した。
【０３２７】
（６）上記（４）と（５）の操作を酢酸イオン、又は硝酸イオン等の陰イオンが検出されなくなるまで、３〜１０回繰り返した。
【０３２８】
（７）最終的にＮｄＦ3の場合、ほぼ透明なゾル状のＮｄＦ3となった。処理液としてはＮｄＦ3が１ｇ／５ｍｌのメタノール溶液を用いた。
【０３２９】
希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉に形成するプロセスは以下の方法で実施した。
【０３３０】
ＮｄＦ3 コート膜形成プロセスの場合：ＮｄＦ3 濃度１ｇ／１０ｍｌ半透明ゾル状溶液
（１）ＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉１００ｇに対して１５ｍｌのＮｄＦ3 コート膜形成処理液を添加し、希土類磁石用磁粉全体が濡れるのが確認できるまで混合した。
【０３３１】
（２）上記（１）のＮｄＦ3コート膜形成処理を施した希土類磁石用磁粉を２〜５torrの減圧下で溶媒のメタノール除去を行った。
【０３３２】
（３）上記（２）の溶媒の除去を行った希土類磁石用磁粉を石英製ボートに移し、１×１０-5torrの減圧下で２００℃，３０分と４００℃，３０分の熱処理を行った。
【０３３３】
（４）上記（３）で熱処理した磁粉に対して、蓋付きマコール製（理研電子社製）容器に移したのち、１×１０-5torrの減圧下で、７００℃，３０分の熱処理を行った。
【０３３４】
（５）上記希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物コート膜を施したNd2Fe14Bの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０
mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０３３５】
（６）上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０３３６】
（７）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０３３７】
（８）上記（５）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０３３８】
上記（５）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、約２０％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率は本比較例では３.０％と実施例でのＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％と同等の値となった。更に２００℃１時間後に室温に戻して再着磁した後の不可逆熱減磁率は実施例でのＳｉＯ2 含浸処理を施した場合１％未満であるのに対し、本比較例では１％未満の値となった。この結果を表７に示す。
【０３３９】
【表７】
2008141851.tif 000013
【０３４０】
しかしながら、（７）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度に関しては本比較例ではＳｉＯ2 含浸を実施していないため、２.９ＭＰａ という値となり、エポキシ系ボンド磁石と比較して１／１５程度の値となった。
【０３４１】
この結果から、本比較例のボンド磁石は従来のエポキシ系ボンド磁石に対して、機械的強度に乏しく、使用に当たってはこの点に注意が必要である。
（比較例６）
本実施例において、希土類磁石用磁粉には、〔実施例１〕と同様のＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉を用いた。またリン酸塩化成処理膜を形成する処理液は以下のようにして作製した。
【０３４２】
水１ｌにリン酸２０ｇ，ほう酸４ｇ、金属酸化物としてＭｇＯの４ｇを溶解し、界面活性剤としてＥＦ−１０４（トーケムプロダクツ製）を０.１ｗｔ％になるように加えた。防錆剤としてはベンゾトリアゾール（ＢＴ）を０.０４mol／ｌになるように加えた。
【０３４３】
リン酸塩化成処理膜を上記Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ の磁粉に形成するプロセスは以下の方法で実施した。使用したリン酸塩化成処理液の組成を表４に示す。
【０３４４】
（１）ＮｄＦｅＢ系の薄帯を粉砕した磁性粉１００ｇに対して５ｍｌのリン酸塩化成処理液を添加し、希土類磁石用磁粉全体が濡れるのが確認できるまで混合した。
【０３４５】
（２）上記（１）のリン酸塩化成膜形成処理を施した希土類磁石用磁粉を１８０℃，
３０分，２〜５torrの減圧下で熱処理を行った。
【０３４６】
（３）上記リン酸塩化成膜形成処理を施したＮｄ2Ｆｅ14Ｂの磁粉を成形型に充填し、１６ｔ／cm2 の圧力で、磁気特性測定用として縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの試験片を、また、強度測定用として縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を作製した。
【０３４７】
（４）上記（３）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対して、四探針法で比抵抗を測定した。
【０３４８】
（５）更に上記比抵抗を調べた圧縮成形試験片に対して、３０ｋＯｅ以上のパルス磁界
を印加した。その圧縮成形試験片について磁気特性を調べた。
【０３４９】
（６）上記（３）で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片を用いて、機械的曲げ試験を実施した。曲げ試験には試料形状１５mm×１０mm×２mmの圧縮成形体を用い、支点間距離１２mmの３点曲げ試験により曲げ強度を評価した。
【０３５０】
（３）で作製した縦１０mm，横１０mm，厚さ５mmの圧縮成形試験片に対する磁気特性については、残留磁束密度が樹脂含有ボンド磁石（比較例１）と比較して、約２５％向上可能であり、２０℃で測定した減磁曲線は、ＳｉＯ2 含浸前とＳｉＯ2 含浸熱処理後の成形体とで残留磁束密度及び保磁力の値がほぼ一致した。また、２００℃大気中保持１時間後の熱減磁率は本比較例では３.１％と実施例でのＳｉＯ2 含浸ボンド磁石で３.０％とほぼ同等の値となった。更に２００℃１時間後に室温に戻して再着磁した後の不可逆熱減磁率は実施例でのＳｉＯ2含浸処理を施した場合１％未満であるのに対し、本比較例では１.２％の値となりやや増加したものの大きな差はなかった（表７）。しかしながら、上記(５)で作製した縦１５mm，横１０mm，厚さ２mmの圧縮成形試験片の曲げ強度に関しては本比較例ではＳｉＯ2 含浸を実施していないため、２.９ＭＰａ という値となり、エポキシ系ボンド磁石と比較して１／２０程度の値となった。
【０３５１】
この結果から、本比較例のボンド磁石は従来のエポキシ系ボンド磁石に対して、機械的強度に乏しく、使用に当たってはこの点を十分考慮して使用することが必要である。
【０３５２】
上述の実施例により本発明を説明したが、本発明の磁石は次の効果を備えている。
【０３５３】
１）磁石としての性能が従来の樹脂による磁石に比べ優れている。
【０３５４】
２）さらに優れた特性に加え、磁石としての強度も強い。樹脂磁石では得られなかった特性に優れ、強度においても優れている磁石が得られる。
【０３５５】
上述１）と２）の効果は、上述のとおり、例えば次のようにして達成される。
【０３５６】
樹脂のない状態で磁粉を圧縮成形した際に生じる、１μｍ以下の磁粉と磁粉の隙間に結着剤溶液を浸透させる必要がある。そのためには結着剤溶液の粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下であることと、磁粉と結着剤溶液の濡れ性が高いことが必要である。更には、硬化後の結着剤と磁粉との接着性が高く、結着剤の機械的強度が大きく、結着剤が連続的に形成されていることが重要である。
【０３５７】
結着剤溶液の粘度に関しては磁石のサイズに依存するが圧縮成形体の厚さが５mm以下且つ磁粉と磁粉の隙間が１μｍ程度の場合は結着剤溶液の粘度が１００ｍＰａ・ｓ程度で磁
粉と磁粉の隙間に結着剤溶液を圧縮成形体の中心部まで導入することが可能である。圧縮
成形体の厚さが５mm以上且つ磁粉と磁粉の隙間が１μｍ程度になると、例えば３０mm程度の厚さを有する圧縮成形体では、圧縮成形体の中心部まで結着剤溶液を導入するには、結着剤溶液の粘度が１００ｍＰａ・ｓ程度では高く、結着剤溶液の粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下、望ましくは１０ｍＰａ・ｓ以下が必要となる。これは通常の樹脂と比較して１桁以上低い粘度である。そのためにはＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサンにおけるアルコキシ基の加水分解量の制御とアルコキシシロキサン分子量の抑制とが必要となる。即ち、アルコキシ基が加水分解するとシラノール基が生成されるが、そのシラノール基は脱水縮合反応を起こし易く、脱水縮合反応はアルコキシシロキサンの高分子量化を意味するからである。また、更にシラノール基同士は水素結合を生じるため、ＳｉＯ2 の前駆体であるアルコキシシロキサン溶液の粘度は増大する。具体的にはアルコキシシロキサンの加水分解反応当量に対する水の添加量と加水分解反応条件を制御することである。結着剤溶液に用いる溶媒にはアルコキシシロキサン中のアルコキシ基は解離反応が速いことからアルコールを用いることが望ましい。溶媒のアルコールには沸点が水より低く粘度の低いメタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｉｓｏ−プロパノールが好ましいが、結着剤溶液の粘度が数時間で増加しなく、かつ、沸点が水より低い溶媒であれば本発明に係る磁石の製造に用いることができる。
【０３５８】
硬化後の結着剤と磁粉との接着性に関しては、本発明に用いている結着剤であるＳiＯ2前駆体は熱処理後の生成物がＳｉＯ2 であるため、磁粉表面が自然酸化膜で覆われていれば、磁粉表面とＳｉＯ2との接着性は大きく、ＳｉＯ2を結着剤とした希土類磁石は磁石を破断した際の表面は磁粉またはＳｉＯ2 の凝集破壊面が殆どである。一方、結着剤に樹脂を用いた場合は樹脂と磁粉との接着性は磁粉表面とＳｉＯ2 と比較すると一般的に小さい。そのため、樹脂を用いたボンド磁石では、磁石を破断した際の表面は樹脂と磁粉の界面または樹脂の凝集破壊面の両方が存在する。従って、磁石強度を向上させるにはＳｉＯ2を結着剤として用いる方が樹脂を結着剤として用いるより有利である。
【０３５９】
磁石中の希土類磁粉の含有率が７５vol％以上になる時は、圧縮成形するタイプの希土類磁石を用いることになるが、結着剤硬化後の希土類磁石の強度は、硬化後の結着剤の連続体が生成するかどうかが大きく影響する。それは接着界面の破断強度より同じ面積の結着剤単独の破断強度の方が大きいからである。エポキシ樹脂等の樹脂を用いた場合、全固形分中の樹脂体積分率が１５vol％ 以下になると樹脂と希土類磁粉との濡れ性が良好とはいえないため、磁石内部での樹脂硬化後の樹脂は連続体とはならず、島状に分布する。それに対して、前述したようにＳｉＯ2 前駆体は希土類磁粉との濡れ性が良好であるため、磁粉表面にＳｉＯ2 前駆体が連続的に拡がり、その連続的に拡がった状態で熱処理により硬化しＳｉＯ2 になる。一方、硬化後の結着剤の材料としての強度は曲げ強さで表すと
ＳｉＯ2 は樹脂系と比較して１〜３桁大きい。そのため、結着剤硬化後の希土類磁石の強度は結着剤にＳｉＯ2 前駆体を用いた方が、樹脂を用いるより桁違いに高い。
【０３６０】
次に本発明に係る磁石により適した磁石の材料について説明する。希土類磁石粉は、強磁性の主相および他成分からなる。希土類磁石がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石である場合には、主相はＮｄ2Ｆｅ14Ｂ 相である。磁石特性の向上を考慮すると、希土類磁石粉は、HDDR法や熱間塑性加工を用いて調製された磁石粉であることが好ましい。希土類磁石粉は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の他に、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石などが挙げられる。得られる希土類磁石の磁石特性や、製造コストなどを考慮すると、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が好ましい。ただし、本発明の希土類磁石がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石に限定されるものではない。場合によっては、希土類磁石中には２種以上の希土類磁石粉が混在していてもよい。即ち、異なる組成比を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が２種以上含まれてもよく、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石とＳｍ−Ｃｏ系磁石とが混在していてもよい。
【０３６１】
なお、本明細書で「Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石」とは、ＮｄやＦｅの一部が他の元素で置換されている形態も包含する概念である。Ｎｄは、Ｄｙ，Ｔｂ等の他の希土類元素で置換されていてもよい。置換にはこれらの一方のみを用いてもよく、双方を用いてもよい。置換は、原料合金の配合量を調整することによって行うことができる。このような置換によって、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の保磁力向上を図れる。置換されるＮｄの量は、Ｎｄに対して、０.０１atom％以上，５０atom％以下であることが好ましい。０.０１atom％未満であると置換による効果が不十分となる恐れがある。５０atom％を越えると、残留磁束密度を高レベルで維持できなくなる恐れがあり、磁石を使用する用途に対応して注意することが望ましい。
【０３６２】
一方、Ｆｅは、Ｃｏ等の他の遷移金属で置換されていてもよい。このような置換によって、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石のキュリー温度（Ｔｃ）を上昇させ、使用温度範囲を拡大させることができる。置換されるＦｅの量は、Ｆｅに対して、０.０１atom％以上，３０atom％以下であることが好ましい。０.０１atom％ 未満であると置換による効果が不十分となる恐れがある。３０atom％を越えると、保磁力の低下が大きくなる恐れがあり、磁石を使用する用途に対応して注意することが望ましい。
【０３６３】
希土類磁石における希土類磁石粉の平均粒径は、１〜５００μｍが好ましい。希土類磁石粉の平均粒径が１μｍ未満であると、磁粉の比表面積が大きく酸化劣化による影響が大きく、それを用いた希土類磁石の磁石特性の低下が懸念される。したがってこの場合磁石の使用状態を考え、注意することが望ましい。
【０３６４】
一方、希土類磁石粉の平均粒径が５００μｍより大きいと、製造時の圧力によって磁石粉が砕け、十分な電気抵抗を得ることが難しくなる。加えて、異方性希土類磁石粉を原料として異方性磁石を製造する場合には、５００μｍを越えるサイズにわたり、希土類磁石粉における主相（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石においては、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ 相）の配向方向を揃えることは難しい。希土類磁石粉の粒径は、磁石の原料である希土類磁石粉の粒径を調節することによって、制御される。なお、希土類磁石粉の平均粒径はＳＥＭ像から算出することができる。
【０３６５】
本発明は等方性磁石粉から製造される等方性磁石，異方性磁石粉をランダム配向させた等方性磁石、および異方性磁石粉を一定方向に配向させた異方性磁石のいずれにも適用可能である。高エネルギー積を有する磁石が必要であれば、異方性磁石粉を原料とし、これを磁場中配向させた異方性磁石が好適である。
【０３６６】
希土類磁石粉は、製造する希土類磁石の組成に応じて、原料を配合して製造する。主相がＮｄ2Ｆｅ14Ｂ 相であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を製造する場合には、Ｎｄ，Ｆｅ、およびＢを所定量配合する。希土類磁石粉は、公知の手法を用いて製造したものを用いてもよいし、市販品を用いても良い。このような希土類磁石粉は、多数の結晶粒の集合体となっている。希土類磁石粉を構成する結晶粒は、その平均粒径が単磁区臨界粒子径以下であると、保磁力を向上させる上で好適である。具体的には、結晶粒の平均粒径は、５００ｎｍ以下であるとよい。なお、ＨＤＤＲ法とは、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金を水素化させることにより、主相であるＮｄ2Ｆｅ14Ｂ化合物をＮｄＨ3，α−Ｆｅ、およびＦｅ2Ｂ の三相に分解させ、その後、強制的な脱水素処理によって再びＮｄ2Ｆｅ14Ｂ を生成させる手法である。ＵＰＳＥＴ法とは、超急冷法により作製したＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金を、粉砕，仮成型後、熱間で塑性加工する手法である。
【０３６７】
磁石の使用用途として高調波を含む高周波磁界が磁石に対して印加される条件下では、希土類磁石粉体表面に無機絶縁膜を形成されていることが好ましい。これにより磁石内部の電気抵抗を大きくでき、渦電流を低減でき、磁石中の渦電流損を低減化できる。このような無機絶縁膜としては、燐酸、硼酸，マグネシウムイオンを含有した燐酸塩化成処理液を用いて形成された膜が良く、膜厚の均一性と磁粉の磁気特性を確保するには界面活性剤と防錆剤が併用することが望ましい。特に界面活性剤としてはパーフルオロアルキル系界面活性剤、また、防錆剤としてはベンゾトリアゾール系防錆剤であることが望ましい。
【０３６８】
更に、磁粉の絶縁性並びに磁気特性の向上を図ることを目的とした無機絶縁膜としてはフッ化物コート膜が望ましい。該フッ化物コート膜を形成する処理液としては、希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物がアルコールを主成分とした溶媒に膨潤されており、且つ、該希土類フッ化物又はアルカリ土類金属フッ化物は平均粒径が１０μｍ以下まで粉砕されアルコールを主成分とした溶媒に分散されたゾル状態である溶液が望ましい。磁気特性の向上には該フッ化物コート膜が表面に形成された磁粉を１×１０-4Ｐａ以下の雰囲気、且つ、６００〜７００℃温度で熱処理することが望ましい。
〈上記構造の自己始動式永久磁石同期電動機の効果〉
図１に記載の第１および第２の自己始動式永久磁石同期電動機２４に使用される磁石が上記説明の構造を為すこと、すなわち粉体の磁石材料と濡れ性の良い結着剤の前駆体を磁石に含浸させて磁石を製造することで、次の効果の少なくとも１つまたは複数の効果を有している。なお上記説明のとおり、粉体の磁石材料と濡れ性の良い前駆体の結着剤としてＳｉＯ2 が最適である。
【０３６９】
効果１、上述の磁石の製造工程では、高温に熱する焼結工程が存在しないので磁石の製造が容易である。
【０３７０】
効果２、また俗にボンド磁石と称せられるエポキシ樹脂を使用した磁石ではないので、磁石の磁気特性がボンド磁石より優れており、安価で比較的良好な特性の自己始動式永久磁石同期電動機を得ることができる。
【０３７１】
効果３、上記磁石は磁石材による成形がなされた後、結着剤の硬化を比較的低い温度で行うことが可能であり、成形された磁石材の形状や寸法の変化が少ない。磁石の形状や寸法に関し高い精度で製造できるので、モータや発電機として高い特性が得られる。すなわち磁石材を結着剤で決着した後の切削加工が非常に少なく、又容易である。例えば接着剤の食み出し部分を切削するなど、実質的な磁石形状の形成加工では無いので、加工が容易である。従来の焼結磁石では焼結のために高温に熱するので、その後の温度が下がる過程で収縮し、磁石材の形状が変化する。従って従来の焼結磁石では、焼結工程の後に磁石の形状や寸法を整えるための切削加工に多くの時間を費やすことが必要であった。上記実施の形態では、極めて少ない切削加工で、場合によっては切削加工なしで必要な磁石形状を得ることができる。
【０３７２】
効果４、上述の如く磁石材の成形形状がその後の結着剤の含浸や硬化の工程でほとんど変化しないので、プレス加工等による磁石材の曲線形状を高い精度で維持したままで磁石を製造することが可能である。理論的には好ましい磁石の厚みや形状が分かっていても、量産可能な方法が無いために製品化が困難であった磁石の曲線形状を実現でき、良好な特性の自己始動式永久磁石同期電動機を得ることが可能である。
【０３７３】
効果５、焼結の希土類磁石は電気抵抗が小さく渦電流による損失や発熱が大きい。上記磁石は粉末磁石表面に絶縁皮膜を形成でき、上記渦電流損や磁石の発熱を大幅に低減できる。自己始動式永久磁石同期電動機、特に圧縮機に使用される自己始動式永久磁石同期電動機は１００度を超える環境で使用される可能性があり、磁石内での渦電流による発熱を低く抑えることが必要である。上述の実施の形態では電気抵抗を大きくできるので、磁石の発熱を低減できる。またその分自己始動式永久磁石同期電動機の損失を低減でき、効率が向上する。
〈自己始動式永久磁石同期電動機の他の実施形態〉
図９は、本発明の他の実施例による同期電動機の回転子の径方向断面図である。図９において、図２と同一構成要素には同一符号を付け、重複説明は避ける。図２と異なる点は、永久磁石４の外周を形成する円弧の半径（以下、単に外径）ｒ３を、磁石挿入孔７の外径ｒ１に対して短く、かつ非同心としたことである。すなわち、磁石挿入孔７の外径ｒ１は、シャフト６の原点Ｏを中心とした半径ｒ１の円弧である。これに対し、永久磁石４の外径ｒ３は、原点Ｏから距離ｌだけずれた点Ｏ１を中心とした半径ｒ３の円弧である。ここで、永久磁石４の内径は、磁石挿入孔７の内径ｒ４と同じくしている。
【０３７４】
この実施例のように、本発明を適用することで製造可能となる偏心磁石を用いれば、磁石の周方向端部のギャップ長が広がるため、端部付近における磁束の固定子巻線への鎖交を軽減させることができ、より正弦波に近づけることが可能となる。
【０３７５】
したがって、この実施例によれば、図２と同様の効果を得ることができるほか、磁束分布をより正弦波に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【０３７６】
【図１】本発明の一実施例による自己始動式永久磁石同期電動機の径方向断面図。
【図２】本発明の一実施例による自己始動式永久磁石同期電動機の回転子の径方向断面図。
【図３】モータ効率と誘導起電力波形歪の実測データを示すグラフ。
【図４】磁石組体の製造工程を説明する図。
【図５】磁石組体の製造工程の他の実施の形態。
【図６】磁石組体の製造工程のさらに他の実施の形態。
【図７】製造された磁石の断面図。
【図８】磁石の実験結果を示す図。
【図９】図２に示す回転子の他の実施の形態。
【符号の説明】
【０３７７】
１  回転子
２  回転子鉄心
３  かご型巻線
４  永久磁石
５  空孔
６  シャフト
７  磁石挿入孔
８  固定子
９  固定子鉄心
１０  スロット
１１  ティース
１２  電機子巻線
２４  自己始動式永久磁石同期電動機
【図１】
2008141851.tif 000015
【図２】
2008141851.tif 000016
【図３】
2008141851.tif 000017
【図４】
2008141851.tif 000018
【図５】
2008141851.tif 000019
【図６】
2008141851.tif 000020
【図７】
2008141851.tif 000021
【図８】
2008141851.tif 000022
【図９】
2008141851.tif 000023