(57)【要約】【課題】  高Ｂｒを有する磁石を得ることができる磁石の製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明の好適な実施形態の磁石の製造方法は、磁性粉末、溶媒及び分散剤を含む混合物を混練して混練物を得る混練工程、及び、混練物を成形して成形体を得る成形工程、成形体を焼成する焼成工程を有し、混練工程において、混合物中の磁性粉末の含有量が８５〜９５質量％である状態で当該混合物の混練を行う。この磁石の製造方法においては、混練工程後、成形工程前に、溶媒を更に加えて混練物を希釈する希釈工程を実施すると更に好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉末、溶媒及び分散剤を含む混合物を混練して混練物を得る混練工程と、
前記混練物を成形して成形体を得る成形工程と、
前記成形体を焼成する焼成工程と、を有し、
前記混練工程において、前記混合物中の前記磁性粉末の含有量が８５〜９５質量％である状態で当該混合物の混練を行う、ことを特徴とする磁石の製造方法。
【請求項２】
前記混練工程後、前記成形工程前に、溶媒を更に加えて前記混練物を希釈する希釈工程を有する、ことを特徴とする請求項１記載の磁石の製造方法。
【請求項３】
磁性粉末、溶媒及び分散剤を含む混合物を混練して混練物を得る混練工程と、
前記混練物に溶媒を加えて当該混練物を希釈し、スラリーを得る希釈工程と、
前記スラリーを成形して成形体を得る成形工程と、
前記成形体を焼成する焼成工程と、
を有することを特徴とする磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石の製造方法、より詳しくは湿式成形による磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性粉末を焼結して得られる焼結磁石の製造方法としては、磁石の原料となる磁性粉末を油等の溶媒と混合して得られたスラリーを成形した後、焼結するという湿式成形のプロセスを経る方法が知られている。磁石のなかでも、希土類元素を含む希土類磁石は、優れた磁気特性を有するため、小型でも高磁気特性が要求されるような用途に適用されているが、このような希土類磁石においても、上記の湿式成形による製造方法が有効である。
【０００３】
湿式成形による磁石の製造においては、成形時に磁場を印加して磁性粉末を配向（磁場配向）させ、これにより磁気特性を高めている。一般に、磁性粉末の配向度が高いほど磁気特性（特に残留磁束密度（Ｂｒ））に優れる磁石が得られるため、磁石の製造においては、磁性粉末の配向度を向上させるための方法が種々検討されている。
【０００４】
例えば、下記特許文献１には、磁性粉末（微粉）を、油と、非イオン性の界面活性剤又は陰イオン性の界面活性剤とからなる液中に回収して、スラリー状の成形原料を形成することが記載されている。また、下記特許文献２には、磁性粉末を、油と、脂肪酸の１価アルコールエステル、多塩基酸の１価アルコールエステル、多価アルコールの脂肪酸エステルやこれらの誘導体からなる潤滑剤とを含む液中に回収してスラリーを作製することが記載されている。そして、これらのようにして得られたスラリーによって、高い配向度が得られるようになることが示されている。
【特許文献１】特開２００１−２１０５０８号公報
【特許文献２】特開２００２−１６４２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術のように、磁性粉末を界面活性剤や潤滑剤等を含む油に回収して得られたスラリーを用いた場合、磁石における配向度の向上が見られるが、近年では、磁石に対し、同様の組成で更なる高Ｂｒ化が求められる傾向にあり、そのために、従来にもまして磁石の配向度を高めることが必要となっている。
【０００６】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、高Ｂｒを有する磁石を得ることができる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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の磁石の製造方法は、磁性粉末、溶媒及び分散剤を含む混合物を混練して混練物を得る混練工程と、混練物を成形して成形体を得る成形工程と、成形体を焼成する焼成工程とを有し、混練工程において、混合物中の磁性粉末の含有量が８５〜９５質量％である状態で当該混合物の混練を行うことを特徴とする。
【０００８】
上記本発明の希土類磁石の製造方法においては、磁性粉末及び溶媒を含む混合物を混練した後に成形しているが、この際、混練を磁性粉末の濃度が高い状態（８５〜９５質量％）で行っている。従来から、磁石の製造においては、焼結後の密度を高めるために、原料である磁性粉末として細かく粉砕されたものが用いられているが、粉砕後の微粒子は、表面が活性化されているため凝集し易く、２次粒子等を極めて形成し易い傾向にある。これに対し、本発明では、上述したような高濃度で混練を行っていることから、混練の際に混合物中で磁性粉末同士の接触・衝突等を高い頻度で生じさせることができる。そのため、混練工程において、磁性粉末における一次粒子の凝集体（二次粒子等）の凝集を十分に解く（解砕する）ことができる。ここで、本明細書においては、「混練」とは、塊状の形状を維持できる程度の流動性を有する混合物に対し、繰り返し圧力を加える操作をいうこととする。
【０００９】
また、本発明では、混練工程において、磁性粉末及び溶媒に加えて分散剤を含む混合物の混練を行っている。そのため、本発明によれば、分散剤を、混練によって解砕された磁性粉末の一次粒子に付着させることができ、その結果、混練工程において、分散剤を磁性粉末中に広く均一に分散させることが可能となる。特に、本発明においては、上記のような高濃度（８５〜９５質量％）で混練を行っていることから、分散剤の磁性粉末への付着が極めて生じ易くなっていると考えられる。
【００１０】
そして、混練工程後、例えば、磁場中で成形することにより配向を生じさせる際には、磁性粉末が凝集していると各粒子の配向が生じ難くなるところ、本発明では、上述した混練工程によって混練物中の磁性粉末の多くが一次粒子となっており、しかも一次粒子に分散剤が付着していることから、成形時に各粒子が極めて良好に配向することができる。その結果、高い配向度を有する磁石が形成されるようになり、高Ｂｒを有する磁石を得ることが可能となる。これに対し、上記従来技術のように混練を行わない場合は、上述の如く、磁性粉末が二次粒子等の凝集体を多く含む状態で分散剤が付着しているため、分散剤による配向度の向上効果が十分には得られないものと考えられる。
【００１１】
上記本発明の磁石の製造方法は、混練工程後、成形工程前に、混練物に溶媒を更に加えて当該混練物を希釈する希釈工程を有することが好ましい。このような希釈を行うと、磁性粉末が溶媒中で動き易くなるため、成形工程において、磁性粉末の配向が更に生じ易くなる。その結果、より高い配向度、ひいては高Ｂｒを有する磁石が得られるようになる。また、上記のような希釈を行うと、混練物の流動性が高められることから、例えば、混練物を成形機に移動する際の輸送性が、高濃度の混練物を用いた場合に比べて良好となるという作業上の利点も得られるようになる。
【００１２】
また、本発明の磁石の製造方法は、磁性粉末、溶媒及び分散剤を含む混合物を混練して混練物を得る混練工程と、混練物に溶媒を加えて当該混練物を希釈し、スラリーを得る希釈工程と、スラリーを成形して成形体を得る成形工程と、成形体を焼成する焼成工程と、を有することを特徴としてもよい。
【００１３】
このような製造方法においても、磁性粉末、溶媒及び分散剤を含む混合物を混練していることから、混練物中の磁性粉末の多くを一次粒子により構成することができ、また、このような一次粒子に分散剤を付着させることができる。さらに、混練工程後には、混練物の希釈を行っていることから、成形時にはスラリー中の磁性粉末の磁場配向が極めて良好に生じるようになる。その結果、優れた配向度を有し、それにより高いＢｒを有する磁石を得ることができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高Ｂｒを有する磁石を得ることができる磁石の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。以下の説明においては、本発明に特に好適な希土類磁石の製造方法について説明するが、本発明の磁石の製造方法は、希土類磁石に限られず、その他の金属磁石等、磁性粉末の焼結によって得られる焼結磁石であれば特に制限無く適用することができる。
【００１６】
図１は、好適な実施形態に係る希土類磁石の製造工程を示すフローチャートである。
【００１７】
希土類磁石の製造においては、まず、所望の組成を有する希土類磁石が得られるような合金を準備する（ステップＳ１１）。この工程では、例えば、希土類磁石の組成に対応する金属等の元素を含む単体、合金や化合物等を、真空又はアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で溶解した後、これを用いて鋳造法やストリップキャスト法等の合金製造プロセスを行うことによって所望の組成を有する合金を作製する。
【００１８】
ここで、希土類磁石としては、例えば、希土類元素として主にＮｄやＳｍを含むものが挙げられ、希土類元素と、希土類元素以外の遷移元素とを組み合わせた組成を有するものが好適である。具体的には、希土類元素（「Ｒ」で表す）としてＮｄ、Ｐｒ及びＤｙのうちの少なくとも１種を２６〜３３重量％含み、Ｂを必須元素として０．５〜１．５重量％含み、且つ残部がＦｅであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系の組成を有するものが好ましい。このような希土類磁石は、必要に応じて、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｓｉ等の他の元素を更に含む組成を有していてもよい。
【００１９】
次に、得られた合金を粗粉砕して、数百μｍ程度の粒径を有する粒子とする（ステップＳ１２）。合金の粗粉砕は、例えば、ジョークラッシャー、ブラウンミル、スタンプミル等の粗粉砕機を用いるか、または、合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づく自己崩壊的な粉砕を生じさせる（水素吸蔵粉砕）ことによって行うことができる。かかる粗粉砕後、後述する微粉砕を行う前には、磁性粉末の粉砕を行い易くするために粉砕助剤を添加してもよい。この粉砕助剤としては、後述する分散剤と同様のものが挙げられる。
【００２０】
続いて、粗粉砕により得られた粉末を更に微粉砕することで（ステップＳ１３）、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは３〜５μｍ程度の粒径を有する磁石の原料粉末（磁性粉末）を得る。微粉砕は、粗粉砕された粉末に対し、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、湿式アトライター等の微粉砕機を用いて更なる粉砕を行うことによって実施する。
【００２１】
次いで、粉砕された磁性粉末、溶媒及び分散剤を混合して、混合物を得る（ステップＳ１４；混合工程）。溶媒としては、磁石の湿式成形におけるスラリーに用いられる溶媒を特に制限無く適用できる。例えば、鉱物油、合成油、植物油等の油や、アセトン、アルコールといった有機溶媒等が挙げられる。なかでも、磁性粉末の酸化を防ぐために、油が好ましい。
【００２２】
また、分散剤は、磁性粉末を構成する粒子に付着することによってこれらの粒子同士の再凝集を抑制するための成分であり、例えば、界面活性剤、脂肪酸、脂肪酸のアルコール、脂肪酸のアルコールエステル、多塩基酸のアルコールエステル、多価アルコールの脂肪酸やその誘導体等を適用できる。なかでも、多価アルコールの脂肪酸やその誘導体が好ましい。
【００２３】
分散剤として適用し得る界面活性剤としては、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤から適宜選択して用いることができる。また、脂肪酸のアルコールエステルとしては、カプリン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリル酸、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸におけるカルボキシル基の水素がアルキル基によって置換されたものが例示できる。さらに、多塩基酸のアルコールエステルとしては、アジピン酸やフタル酸におけるカルボキシル基の水素がアルキル基によって置換されたものが例示できる。さらにまた、多価アルコールの脂肪酸又はそのエステルとしては、ソルビタントレオレート等が例示できる。
【００２４】
分散剤の添加量は、混合物の全質量中、０．０２〜５．０質量％であると好ましく、０．０２〜３．０質量％であるとより好ましく、０．０２〜０．２質量％であると更に好ましく、０．０２〜０．１５質量％であると一層好ましい。この添加量が０．０２質量％未満であると、分散剤の添加による配向の向上効果が十分に得られなくなる場合がある。一方、５．０質量％を超える場合、焼成後に得られた焼結体中に残存する非磁性の成分が多くなるため、磁気特性の劣化につながるおそれがある。なお、分散剤の好適な添加量の範囲は、上記の範囲内において分散剤の種類に応じてそれぞれ異なる場合もある。例えば、分散剤が多価アルコールの脂肪酸又はそのエステルである場合、０．０２〜０．２質量％が好ましい。
【００２５】
その後、磁性粉末に溶媒及び分散剤を加えた混合物を混練して混練物（第１のスラリー）を得る（ステップＳ１５；混練工程）。混練は、例えば、加圧ニーダ、オープンニーダ、２軸押出機、プラネタリーミキサー等の方法によって行うことができる。
【００２６】
混練工程では、混合物中の磁性粉末の含有量（磁性粉末濃度）が、混合物の全質量に対して好ましくは８５〜９５質量％である状態、より好ましくは８８〜９４質量％である状態で混練を行う。混練工程における混合物の磁性粉末濃度が８５質量％未満であると、混合物の流動性が高まり、混合物に加わる負荷が低下するほか、混合物中の磁性粉末同士の接触・衝突が生じ難くなって、混練時に磁性粉末の一次粒子の凝集体の解砕が十分に生じなくなる傾向にある。一方、９５質量％を超えると、混合物において磁性粉末の溶媒によるぬれが不十分となり、混練を行うこと自体が困難となって良好な混練物が得られ難くなる傾向にある。
【００２７】
この混練工程においては、例えば溶媒の追加を行うこと等によって混合物の磁性粉末濃度を徐々に変化させてもよい。この場合、混練工程中、混合物は、常に上述した好適な磁性粉末濃度を有している必要はなく、少なくとも一定の時間の間、好適な磁性粉末濃度を有していればよい。
【００２８】
ここで、一定の時間とは、混合物に含まれる一次粒子の凝集体を十分に解砕できる程度の時間であり、混合物に加える圧力、剪断力等の条件や、混練前の磁性粉末の凝集の程度等によって異なる。例えば、通常の条件で調製された混合物の場合、磁性粉末の凝集体の解砕を十分に生じさせるためには、少なくとも５分以上、好ましくは１０分以上、より好ましくは２０分以上、上述した磁性粉末濃度で混練を行うことが好ましい。この時間が５分未満であると、混練が不十分となり、一次粒子の凝集体を十分に解砕できなくなるおそれがある。
【００２９】
混練工程後には、得られた混練物に溶媒を更に加え、混練物を希釈することにより、混練物よりも磁性粉末濃度が小さくなって流動性が向上したスラリー（第２のスラリー）を得る（ステップＳ１６；希釈工程）。この希釈工程は、例えば、上述した混練工程で得られた混練物を攪拌しながら溶媒を加えることによって行うことができる。希釈工程で用いる溶媒は、混合工程で用いた溶媒と同じであっても異なっていてもよい。ただし、後に溶媒の除去を行う観点からは、一種類の溶媒に対する条件で除去が可能となることから、混合工程と同じ溶媒であることが好ましい。
【００３０】
この希釈工程においては、少なくとも磁性粉末濃度が上記混練物よりも小さくなるようにする。例えば、混練物よりも磁性粉末濃度が５〜３５質量％程度小さくなるようにすると好ましい。具体的には、得られるスラリーの磁性粉末濃度が、好ましくは６０〜８０質量％、より好ましくは６５〜７８質量％となるようにすることが好ましい。こうすると、後述する成形時等の配向操作によって磁性粉末が配向し易くなるほか、成形機へのスラリーの供給も容易となる。ただし、希釈工程でスラリーの磁性粉末濃度を小さくし過ぎると、スラリー中の磁性粉末の沈降が生じ易くなるおそれがある。
【００３１】
上述した混合工程、混練工程及び希釈工程の３つの工程は、それぞれ独立して行ってもよく、一連の操作として行ってもよい。すなわち、磁性粉末と溶媒との混合、混合物の混練、及び、混練物の希釈をそれぞれ別の槽を用いて行ってもよく、混合及び混練を一つの槽で行った後、希釈のみを異なる槽で行ってもよく、混合、混練及び希釈の全てを一つの槽で行ってもよい。ただし、磁性粉末に溶媒を添加しただけの混合物を移動させるのは困難であることから、混合及び混練は少なくとも一連の操作で行うことが好ましい。この場合、例えば、磁性粉末を攪拌しながら溶媒を添加するか、溶媒を攪拌しながら磁性粉末を添加することによって、混合及び混練を連続的に行うこともできる。
【００３２】
また、混練工程と希釈工程を一連の操作として行う場合は、混練物に徐々に溶媒を加えることで、混練物の磁性粉末濃度を段階的に低下させ、最終的に希釈後の好適な濃度が得られるようにしてもよいし、混練及び希釈を、一定の磁性粉末濃度で混練を行った後、一度の溶媒添加で所望の希釈濃度を得るという２段階の操作で行ってもよい。
【００３３】
その後、スラリーを成形する前には、必要に応じて磁性粉末と溶媒とを再度分散させる工程を行うことが好ましい（ステップＳ１７；分散工程）。希釈工程後に得られたスラリーでは、成形機に供給する途中で磁性粉末と溶媒とが分離し、溶媒の上澄み等が生じていることもある。このスラリーをそのまま成形に用いると、分離の程度によっては成形機に投入される磁性粉末の量が一定でなくなり、その結果、成形体の磁性粉末量にばらつきが生じるおそれもある。これに対し、希釈後、成形前に分散を行うと、スラリーの分離が少ない状態で成形を行うことができるようになり、成形体のばらつきを抑えることが可能となる。なお、上述した混練工程で得られた一次粒子は、再び凝集を生じることは少ないと考えられるが、例えば一部に凝集が生じてしまった場合は、この分散工程によっても凝集体を解砕することができると考えられる。
【００３４】
スラリーの分散は、ボールミル、超音波拡散、ホモジナイザー、アルティマイザー等を用いることによって行うことができる。例えば、これらの操作を行う装置を、希釈後のスラリーを成形機に供給する供給管の途中に組み入れることで、良好に分散を行うことができる。分散による効果を良好に得る観点からは、できるだけ成形直前に分散を行うことが好ましい。
【００３５】
その後、分散後のスラリーを、成形機に投入し、磁場を印加しながらスラリーの成形を行うことで、成形体を得る（ステップＳ１８；成形工程）。成形工程により、所定の配向度を有する成形体が得られる。成形は、例えば、プレス成形により行うことができ、具体的には、スラリーを金型キャビティ内に充填した後、充填されたスラリーを上パンチと下パンチとの間で挟むようにして加圧し、スラリー中の溶媒等を抜き出しながら所定形状に加工する。この際、上パンチ又は下パンチには、流出した溶媒を抜き出すために外部と連通する穴が設けられていてもよい。ただし、磁性粉末の流出が生じないように、パンチ面に布製、紙製等のフィルターを配置するか、或いは、上パンチ又は下パンチの一部の材質を多孔質とすることが好ましい。成形によって得られる成形体の形状は特に制限されず、柱状、平板状、リング状等、所望とする希土類磁石の形状に応じて変更することができる。
【００３６】
成形時の加圧方向は、磁場の印加方向と同じとしてもよく、磁場の印加方向と垂直としてもよいが、磁場の印加方向と垂直に加圧を行うと、より優れた磁気特性が得られる傾向にある。また、成形時における磁場強度は、１２〜２０ｋＯｅ（９６０〜１６００ｋＡ／ｍ）とすることができ、加圧は０．３〜３ｔｏｎ／ｃｍ２（３０〜３００ＭＰａ）とすることができる。さらに、成形時間は、数秒〜数十秒とすることが好ましい。このような条件で磁場中、成形を行うことにより、良好な磁気特性を有する希土類磁石が得られ易い傾向にある。
【００３７】
次いで、成形体に対し、例えば真空加熱を行うことにより、成形体に残存した溶媒や分散剤を除去する脱溶媒工程を行う（ステップＳ１９）。脱溶媒は、成形体中の溶媒の大部分を除去できるような条件とし、例えば、１〜３０００Ｐａ程度に減圧した条件下、１００〜１６０℃で１〜５時間加熱することが好ましい。なお、かかる脱溶媒工程では、通常は成形体の焼結は進行しないが、一部焼結が進行していても構わない。
【００３８】
その後、脱溶媒された成形体を焼成して、焼結体を得る（ステップＳ２０；焼成工程）。焼結は、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、成形体を１０００〜１２００℃、１〜１０時間加熱した後、急冷することによって行うことができる。
【００３９】
焼結後、得られた焼結体を焼成時よりも低い温度で加熱すること等によって、焼結体に時効処理を施す（ステップＳ２１）。時効処理は、例えば、７００〜９００℃で１〜３時間、更に５００〜７００℃で１〜３時間加熱する２段階加熱や、６００℃付近で１〜３時間加熱する１段階加熱等の適宜の条件で行う。このような時効処理によって、焼結体の磁気特性を向上させることができる。
【００４０】
そして、このようにして得られた焼結体に対し、所望のサイズに切断したり、表面を平滑化したりする処理を行うことによって、目的とする希土類磁石が得られる。なお、得られた希土類磁石には、その表面上に酸化層や樹脂層等の劣化を防止するための保護層が更に設けられてもよい。
【００４１】
上述した実施形態の希土類磁石の製造方法によれば、混練工程において、磁性粉末濃度の高い（８５〜９５質量％）混合物の混練を行っていることから、混練時に磁性粉末を構成している粒子同士を高い頻度で接触・衝突させることができ、これによって混合物に含まれる磁性粉末の一次粒子の凝集体が良好に解砕される。また、混練工程では、混合物が分散剤を含んでいることから、磁性粉末の一次粒子に分散剤を付着させ易い。さらに、混練後、希釈工程において混練物を希釈していることから、得られるスラリーにおいては、磁性粉末の一次粒子が広く分散した状態となる。したがって、成形工程においては、スラリー中の磁性粉末の磁場配向が良好に生じ、これにより高い配向度を有する成形体が得られるようになる。その結果、高Ｂｒを有する希土類磁石を得ることが可能となる。
【００４２】
以上、本発明の磁石の製造方法の好適な実施形態として、希土類磁石の製造方法について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、磁性粉末、溶媒及び分散剤を混合して混合物を得た後、かかる混合物の混練を行ったが、分散剤は混練中に混合物に含まれていればよく、例えば、磁性粉末及び溶媒を含む混合物を混練し、この混練中に混合物に対して分散剤を添加するようにしてもよい。
【００４３】
また、本発明の磁石の製造方法は、少なくとも混練工程、成形工程及び焼成工程を含む製造方法であり、本発明による効果が十分に得られる限り、他の一部の工程は省略してもよい。具体的には、例えば、混練工程後、混練物をそのまま用いても成形機等への供給が可能であり、しかも十分な配向度を有する磁石が得られる場合は、希釈工程は必ずしも実施しなくてもよい。
【００４４】
また、希釈工程後、得られたスラリーを直ちに成形に供する場合等、成形前のスラリーの分離が少ない場合は、成形前の分散工程は省略することもできる。さらに、焼成工程後、焼成だけで十分な磁気特性が得られている場合は、焼成工程後の時効処理は必ずしも実施しなくてもよい。さらにまた、本発明の磁石の製造方法は、必要に応じて、上述した工程以外の工程を更に含んでいてもよい。
【００４５】
さらに、上述したように、本発明の製造方法は、希土類磁石に限らず、他の金属磁石やフェライト磁石等の希土類磁石以外の磁石の製造に適用することできる。そして、他の磁石に適用した場合であっても、上述した実施形態と同様、配向度が高く、高Ｂｒを有する磁石を製造することが可能となる。
【実施例】
【００４６】
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。
［希土類磁石の製造］
【００４７】
以下に示す各実施例及び比較例では、次の希土類磁石の製造Ａ又はＢのいずれかの製造方法にしたがって希土類磁石を製造した。
【００４８】
（希土類磁石の製造Ａ）
まず、Ｎｄ：２４．５重量％，Ｄｙ：６．８重量％，Ｃｏ：０．５重量％，Ａｌ：０．２重量％，Ｃｕ：０．０７重量％，Ｂ：１．０重量％，Ｚｒ：０．２０重量％，残部Ｆｅとなるように原料金属又は原料合金を配合し、ストリップキャスト法により溶解・鋳造を経て原料合金薄板を得た。得られた原料合金薄板に対し、水素粉砕を行い、原料合金粗粉を得た。次いで、この原料合金粗粉に、粉砕助剤としてラウリン酸アミドを０．１５重量％添加した後、気流式粉砕機（ジェットミル）を用い、高圧窒素雰囲気下で微粉砕を行い、磁石の原料粉末である磁性粉末を得た。
【００４９】
得られた磁性粉末を、溶媒及び分散剤と混合して混合物を得た後、この混合物を、プラネタリーミキサーを用い、４０ｒｐｍ、３０分の条件で混練を行い、混練物を得た（混練工程）。それから、混練物に対し、適宜溶媒を加えて引き続きプラネタリーミキサーにより１０分間攪拌を行うことにより、磁性粉末濃度が７０重量％であるスラリーを得た（希釈工程）。
【００５０】
その後、得られたスラリーを用いて磁場中、成形を行い、成型体を得た（成形工程）。成形は、１４ｋＯｅ（１１２０ｋＡ／ｍ）の磁場中、２．３ｔｏｎ（２３０ＭＰａ）の条件で、キャビティ中で上パンチと下パンチとの間で加圧するようにして行い、加圧中、上パンチから溶媒を吸引除去した。この際、磁場方向は、プレス方向と一致するようにした。成型体の寸法は、２０ｍｍ×１８ｍｍ×１２ｍｍとした。
【００５１】
このようにして得られた成型体に対し、１〜２０Ｐａの圧力下、１５０℃で２時間の加熱を行い、成形体に含まれる溶媒及び分散剤を除去した。次いで、成形体を８℃／分の条件で昇温し、１０７０℃で４時間保持する焼成を行った後、８００℃及び５４０℃でそれぞれ１時間保持して焼成及び時効処理を行い、焼結体を得た（焼成工程）。そして、この焼結体の表面を適宜研削して直方体の試料とし、これにより希土類磁石を得た。
【００５２】
（希土類磁石の製造Ｂ）
まず、Ｎｄ：２５．３重量％，Ｄｙ：５．０重量％，Ｃｏ：０．５重量％，Ａｌ：０．２重量％，Ｃｕ：０．０７重量％，Ｂ：０．９５重量％，Ｚｒ：０．１８重量％，残部Ｆｅとなるように原料金属又は原料合金を配合し、ストリップキャスト法により溶解・鋳造を経て原料合金薄板を得た。得られた原料合金薄板に対し、水素粉砕を行い、原料合金粗粉を得た。次いで、この原料合金粗粉に、粉砕助剤としてラウリン酸アミドを０．１から０．２重量％添加した後、気流式粉砕機（ジェットミル）を用い、高圧窒素雰囲気下で微粉砕を行い、磁石の原料粉末である磁性粉末を得た。
【００５３】
このようにして磁石の原料粉末を得た後、この原料粉末を用いたこと以外は「希土類磁石の製造Ａ」と同様にして希土類磁石を得た。
［実施例１〜５、比較例１〜３］
【００５４】
（希土類磁石の製造）
希土類磁石の製造Ａにおいて、混合物の溶媒としてＩＰソルベント２０２８（鉱物油、出光興産（株）製）、分散剤としてオレイン酸モノソルビタレンをそれぞれ用い、表１に示す磁性粉末の混練濃度となるように混合物を調製して、実施例１〜５及び比較例１〜３の希土類磁石を作製した。分散剤であるオレイン酸モノソルビタレンの含有量は、混合物中０．０５重量％となるようにし、比較例３についてのみ分散剤を添加しなかった。
【００５５】
（特性評価）
実施例１〜５及び比較例１〜３で得られた希土類磁石の磁気特性を、ＢＨトレーサを用いてそれぞれ測定して、各磁石による残留磁束密度（Ｂｒ）及び保持力（ＨｃＪ）をそれぞれ算出した。得られた結果を表１及び図２に併せて示す。図２は、各実施例及び比較例の希土類磁石の製造における、磁性粉末の混練濃度と、得られた希土類磁石の磁気特性との関係を示すグラフであり、（ａ）はＢｒを、（ｂ）はＨｃＪを示している。
【表１】
2008277745.tif 000003
【００５６】
表１及び図２より、混練濃度が８５〜９５重量％である実施例１〜５によれば、この範囲外であった比較例１及び２に比して高いＢｒが得られることが判明した。また、分散剤を添加しなかった比較例３では、分散剤を添加した他の例に比べて著しくＢｒが低下していることが判明した。
［実施例６〜１７、比較例４〜６］
【００５７】
（希土類磁石の製造）
希土類磁石の製造Ａにおいて、混合物の溶媒としてＩＰソルベント２０２８（鉱物油、出光興産（株）製）を用いるとともに、分散剤としてポリアクリル酸アミド、オレイン酸又はオクタノールを表２に示す組み合わせで用い、表２に示す磁性粉末の混練濃度となるように混合物を調製して、実施例６〜１７及び比較例４〜６の希土類磁石を作製した。分散剤の含有量は、混合物中０．０５重量％となるようにした。
【００５８】
（特性評価）
実施例６〜１７及び比較例４〜６で得られた希土類磁石のＢｒ及びＨｃＪを、上記と同様にしてそれぞれ求めた。得られた結果を表２及び図３に併せて示す。図３は、各実施例及び比較例の希土類磁石の製造における、磁性粉末の混練濃度と得られた磁気特性との関係を示すグラフであり、（ａ）はＢｒを、（ｂ）はＨｃＪを示している。図３中、丸で示すプロットは分散剤としてポリアクリル酸アミドを用いた場合、四角で示すプロットは分散剤としてオレイン酸を用いた場合、三角で示すプロットは分散剤としてオクタノールを用いた場合にそれぞれ該当する。
【表２】
2008277745.tif 000004
【００５９】
表２及び図３より、分散剤としてポリアクリル酸アミド、オレイン酸やオクタノールを用いた場合であっても、混練濃度を８５〜９５重量％の範囲内とした場合（実施例６〜９、実施例１０〜１３、実施例１４〜１７）は、この範囲外とした場合（比較例４、５及び６）に比して高いＢｒが得られることが判明した。
［実施例１８〜２４、比較例７］
【００６０】
（希土類磁石の製造）
希土類磁石の製造Ａにおいて、混合物の溶媒としてＩＰソルベント２０２８（鉱物油、出光興産（株）製）、分散剤としてオレイン酸モノソルビタンをそれぞれ用いるとともに、混合物中のオレイン酸モノソルビタンの含有量を表３に示すようにそれぞれ変化させて、実施例１８〜２４及び比較例７の希土類磁石を作製した。この際、混合物における磁性粉末の混練濃度は、９１重量％とした。また、各実施例及び比較例について、粉砕助剤であるラウリン酸アミドの量を０．１５重量％に代えて０．１重量％及び０．２重量％とした場合についても同様に希土類磁石の製造を行った。
【００６１】
（特性評価）
実施例１８〜２４及び比較例７で得られた希土類磁石のＢｒ及びＨｃＪを、上記と同様にしてそれぞれ求めた。得られた結果を表３及び図４に併せて示す。図４は、各実施例及び比較例の希土類磁石の製造における、分散剤の含有量と、得られた希土類磁石の磁気特性との関係を示すグラフであり、（ａ）はＢｒを、（ｂ）はＨｃＪを示している。図４中、四角のプロットは粉砕助剤の含有量を０．１重量％とした場合、丸のプロットは同じく０．１５重量％とした場合、三角のプロットは同じく０．２重量％とした場合にそれぞれ該当する。
【表３】
2008277745.tif 000005
【００６２】
表３及び図４より、分散剤を含む実施例１８〜２４は、分散剤を含まない比較例７に比べて高いＢｒが得られることが確認された。また、分散剤の添加量は、分散剤としてオレイン酸モノソルビタンを用いる場合、０．０２重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上とした場合に特に高いＢｒが得られることが判明した。ただし、分散剤の添加量が多い場合はＨｃＪが若干低下しており、この結果から、分散剤であるオレイン酸モノソルビタの添加量は、０．２０重量％以下とした場合にＢｒ及びＨｃＪがバランスよく高められることが判明した。
［実施例２５〜３２、比較例８］
【００６３】
（希土類磁石の製造）
希土類磁石の製造Ｂにおいて、混合物の溶媒としてＩＰソルベント２０２８（鉱物油、出光興産（株）製）、分散剤としてオクタノールをそれぞれ用いるとともに、混合物中のオクタノールの含有量を表４に示すようにそれぞれ変化させて、実施例２５〜３２及び比較例８の希土類磁石を作製した。この際、混合物における磁性粉末の混練濃度は、９１重量％とした。また、各実施例及び比較例について、粉砕助剤であるラウリン酸アミドの量を０．１５重量％に代えて０．１重量％及び０．２重量％とした場合についても同様に希土類磁石の製造を行った。
【００６４】
（特性評価）
実施例２５〜３２及び比較例８で得られた希土類磁石のＢｒ及びＨｃＪを、上記と同様にしてそれぞれ求めた。得られた結果を表４及び図５に併せて示す。図５は、各実施例及び比較例の希土類磁石の製造における、分散剤の含有量と、得られた希土類磁石の磁気特性との関係を示すグラフであり、（ａ）はＢｒを、（ｂ）はＨｃＪを示している。図５中、四角のプロットは粉砕助剤の含有量を０．１重量％とした場合、丸のプロットは同じく０．１５重量％とした場合、三角のプロットは同じく０．２重量％とした場合にそれぞれ該当する。
【表４】
2008277745.tif 000006
【００６５】
表４及び図５より、分散剤を含む実施例２５〜３２は、分散剤を含まない比較例８に比べて高いＢｒが得られることが確認された。また、分散剤の添加量は、分散剤としてオクタノールを用いる場合、０．０２重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上とした場合に特に高いＢｒが得られることが判明した。また、分散剤の添加量が５．０重量％以下であれば十分に高いＨｃＪが得られていることから、Ｂｒ及びＨｃＪの両方を高める観点からは、分散剤であるオクタノールの添加量は５．０重量％以下とすることが好ましく、３．０重量％以下とすることがより好ましいことが判明した。
［実施例３３〜３７、比較例９〜１１］
【００６６】
（希土類磁石の製造）
希土類磁石の製造Ａにおいて、混合物の溶媒としてＩＰソルベント２０２８（鉱物油、出光興産（株）製）、分散剤としてオレイン酸モノソルビタレンをそれぞれ用い、表５に示す磁性粉末の混練濃度となるように混合物を調製するとともに、混練工程後の希釈工程を行わずに、実施例３３〜３７及び比較例９〜１１の希土類磁石を作製した。分散剤であるオレイン酸モノソルビタレンの含有量は、混合物中０．０５重量％となるようにし、比較例１１についてのみ分散剤を添加しなかった。
【００６７】
（特性評価）
実施例３３〜３７及び比較例９〜１１で得られた希土類磁石のＢｒ及びＨｃＪを、上記と同様にしてそれぞれ求めた。得られた結果を表５及び図６に併せて示す。図６は、各実施例及び比較例の希土類磁石の製造における、磁性粉末の混練濃度と得られた磁気特性との関係を示すグラフであり、（ａ）はＢｒを、（ｂ）はＨｃＪを示している。
【表５】
2008277745.tif 000007
【００６８】
表５及び図６より、希釈工程を行わなかった場合であっても、混練濃度を８５〜９５重量％とした場合（実施例３３〜３７）に、この範囲外とした場合（比較例９及び１０）に比して高いＢｒが得られることが判明した。また、分散剤を添加しなかった比較例１１では、分散剤を添加した他の例に比べて著しくＢｒが低下していることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】好適な実施形態に係る希土類磁石の製造工程を示すフローチャートである。
【図２】磁性粉末の混練濃度と、得られた希土類磁石の磁気特性との関係を示すグラフである。
【図３】磁性粉末の混練濃度と、得られた希土類磁石の磁気特性との関係を示すグラフである。
【図４】分散剤の含有量と、得られた希土類磁石の磁気特性との関係を示すグラフである。
【図５】分散剤の含有量と、得られた希土類磁石の磁気特性との関係を示すグラフである。
【図６】磁性粉末の混練濃度と、得られた希土類磁石の磁気特性との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008277745.tif 000011
【図５】
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【図６】
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