(57)【要約】 【課題】  高温かつ長時間の熱処理等を施すことなく高い磁化と異方性を有する硬質磁性組成物を提供する。【解決手段】  ＲとＴ（ＲはＹを含む希土類元素の１種又は２種以上、ＴはＦｅ及びＴｉを必須とする遷移金属元素）のモル比が１：１２近傍である金属間化合物の単相組織からなり、Ｓｉ及びＡ（ＡはＮ及びＣの１種又は２種）が侵入型元素として前記金属間化合物の結晶格子間に存在する硬質磁気組成物。前記金属間化合物における結晶格子のｃ軸の格子定数及びａ軸の格子定数の比をｃ１／ａ１とし、ＡＳＴＭ（American Society For Testing and Materials）に基づくＴｈＭｎ１２型化合物における結晶格子のｃ軸の格子定数及びａ軸の格子定数の比をｃ２／ａ２（ｃ２／ａ２＝０．５５８）とすると、ｃ１／ａ１＞ｃ２／ａ２となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲとＴ（ＲはＹを含む希土類元素の１種又は２種以上、ＴはＦｅ及びＴｉを必須とする遷移金属元素）のモル比が１：１２近傍である金属間化合物の単相組織からなり、
Ｓｉ及びＡ（ＡはＮ及びＣの１種又は２種）が侵入型元素として前記金属間化合物の結晶の格子間に存在することを特徴とする硬質磁性組成物。
【請求項２】
前記金属間化合物における結晶格子のｃ軸の格子定数及びａ軸の格子定数の比をｃ１／ａ１とし、ＡＳＴＭ（American Society For Testing and Materials）に基づくＴｈＭｎ１２型化合物における結晶格子のｃ軸の格子定数及びａ軸の格子定数の比をｃ２／ａ２（ｃ２／ａ２＝０．５５８）とすると、ｃ１／ａ１＞ｃ２／ａ２であることを特徴とする請求項１に記載の硬質磁性組成物。
【請求項３】
Ｓｉが結晶格子を異方的に収縮させ、かつＡが結晶格子を等方的に膨張させることによりｃ１／ａ１＞ｃ２／ａ２を得ることを特徴とする請求項２に記載の硬質磁性組成物。
【請求項４】
ＲとＴのモル比が１：１０〜１：１２．５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の硬質磁性組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカやモータなど磁界を必要とする機器に用いられる希土類永久磁石材料として好適な硬質磁性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類磁石の中でもＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、磁気特性に優れていること、主成分であるＮｄが資源的に豊富で比較的安価であることから、スピーカやモータなどの電気機器各種用途に用いられている。
ところが、近年、電気機器の小型化の要求が一層高まってきており、新しい永久磁石材料の開発が進められている。そのなかで、体心正方晶もしくはＴｈＭｎ１２型結晶構造を有する希土類−鉄系磁石材料が、例えば特開昭６３−２７３３０３号公報、特開平４−２４１４０２号公報、特開平５−６５６０３号公報及び特開２０００−１１４０１７号公報に報告されている。
特開昭６３−２７３３０３号公報は、組成式ＲｘＴｉｙＡｚＦｅａＣｏｂ（式中ＲはＹを含む希土類元素、ＡはＢ，Ｃ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｓ，Ｎの各々１種以上であり、重量百分率でｘは１２〜３０％、ｙは４〜１０％、ｚは０．１〜８％、ａは５５〜８５％、ｂは３４％以下である）で示される希土類永久磁石を開示している。特開昭６３−２７３３０３号公報において、Ａ元素は、原子間に入りＦｅ間距離を好ましい方向に変化させるものであることが述べられている。
【０００３】
特開平４−２４１４０２号公報は、式ＲｘＭｙＡｚＦｅ１００−ｘ−ｙ−ｚ（式中ＲはＹを含む希土類元素から選択された少なくとも１種の元素、ＭはＳｉ，Ｃｒ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ及びＡｌから選択された少なくとも１種の元素、ＡはＮ及びＣから選択された少なくとも１種の元素であり、原子％でｘが４〜２０％、ｙが２０％以下、ｚが０．００１〜１６％である)で示され、主相がＴｈＭｎ１２型結晶構造を有する永久磁石を開示している。特開平４−２４１４０２号公報には、Ｍ元素（Ｓｉ，Ｔｉ等）を添加することにより、安定したＴｈＭｎ１２型の結晶構造を有する希土類鉄系の正方晶化合物を形成できることが開示されている。また、Ａ元素（Ｃ，Ｎ）はキュリー温度の向上に有効であることが開示されている。
【０００４】
特開平５−６５６０３号公報は、ＲをＹ，Ｔｈ及びすべてのランタノイド元素からなる群の中から選ばれた１種又は２種以上の元素の組合せ、ＸをＮ（窒素）もしくはＢ（硼素）もしくはＣ（炭素）又はこれらの元素の組合せとするとき、原子百分率で、Ｒ：３〜３０％、Ｘ：０．３〜５０％を含み、残部が実質的にＦｅから成り、主相が体心正方晶構造を有する鉄−希土類系永久磁石材料を開示している。特開平５−６５６０３号公報は、Ｆｅの一部を０．５〜３０％のＭ元素（Ｔｉ，Ｃｒ，Ｖ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｇ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｇｅ，Ｇａからなる群の中から選ばれた１種又は２種以上の元素の組合せ）で置換することもさらに提案している。
【０００５】
また、特開２０００−１１４０１７号公報は、一般式（Ｒ１−ｕＭｕ）（Ｆｅ１−ｖ−ｗＣｏｖＴｗ）ｘＡｙ（式中のＲ，Ｍ，Ｔ，Ａは、それぞれＲ：Ｙを含む希土類元素から選ばれる少なくとも１つの元素、Ｍ：Ｔｉ，Ｎｂから選ばれる少なくとも１つの元素、Ｔ：Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｖ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎから選ばれる少なくとも１つの元素、Ａ：Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａから選ばれる少なくとも１つの元素、であり、ｕ，ｖ，ｗ，ｘ及びｙは、それぞれ０．１≦ｕ≦０．７、０≦ｖ≦０．８、０≦ｗ≦０．１、５≦ｘ≦１２、０．１≦ｙ≦１．５、である）にて表わされ、主たる硬磁性相がＴｈＭｎ１２型結晶構造であることを特徴とする永久磁石材料を開示している。特開２０００−１１４０１７号公報では、Ｍ元素（Ｔｉ，Ｎｂ）でＲ元素を置換することによりＴｈＭｎ１２型結晶構造を有する相（以下、ＴｈＭｎ１２相ということがある）の安定化元素であるＡ元素（Ｓｉ，Ｇｅなど）の量を低減できることが述べられている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−２７３３０３号公報（特許請求の範囲、第３頁）
【特許文献２】特開平４−２４１４０２号公報（特許請求の範囲、第２頁）
【特許文献３】特開平５−６５６０３号公報（特許請求の範囲、第４頁）
【特許文献４】特開２０００−１１４０１７号公報（特許請求の範囲、第５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
希土類永久磁石には、高特性であることが要求される一方、低コストであることも要求される。希土類永久磁石を構成する希土類元素の中で、ＮｄはＳｍに比べて安価であることから、高価なＳｍと比べて安価なＮｄが希土類元素の主体をなすことが望ましい。ところが、Ｎｄを用いるとＴｈＭｎ１２相の生成が困難であり、その作製に高温かつ長時間の熱処理を必要とする。例えば、前述の特開平５−６５６０３号公報においては９００℃で７日間の焼鈍を施しており、また、特開平４−２４１４０２号公報、特開２０００−１１４０１７号公報においては一部の例外を除いて希土類元素としてＳｍのみを用いている。
そこで本発明は、高温かつ長時間の熱処理等を施すことなく高い磁化と異方性を有する硬質磁性組成物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】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために、Ｒ（Ｙを含む希土類元素の１種又は２種以上）とＴ（ＦｅとＴｉを必須とする遷移金属元素）からなり、ＲとＴのモル比が１：１２近傍の組成を有する金属間化合物について検討を行った。その結果、Ｓｉが侵入型元素として存在する場合に、高温かつ長時間の熱処理を施すことなく、高い飽和磁化及び異方性磁界が得られる。さらに、Ｎが侵入型元素として存在する場合には、飽和磁化及び異方性磁界がともにさらに向上することを知見した。
この過程で、ＳｉとＮは侵入型元素である点で共通するものの、侵入による結晶格子へ与える影響に差異があることを確認した。詳しくは後述するが、Ｓｉは結晶格子を収縮させる作用を有し、特に結晶格子のａ軸を収縮させる。これに対し、Ｎは結晶格子を等方的に膨張させる作用を有している。その結果、従来知られているＡＳＴＭ（American Society For Testing and Materials）に基づくＴｈＭｎ１２型化合物の結晶格子のｃ軸とａ軸の軸比（以下、ｃ／ａと記す）よりも、本発明者による新たな金属間化合物のｃ／ａは大きな値を有している。なお、ＡＳＴＭに基づくＴｈＭｎ１２型化合物のｃ／ａは０．５５８である。
【０００９】
本発明は以上の知見に基づいてなされたものであり、ＲとＴ（ＲはＹを含む希土類元素の１種又は２種以上、ＴはＦｅ及びＴｉを必須とする遷移金属元素）のモル比が１：１２近傍である金属間化合物の単相組織からなり、Ｓｉ及びＡ（ＡはＮ及びＣの１種又は２種）が侵入型元素として前記金属間化合物の結晶の格子間に存在することを特徴とする硬質磁性組成物である。
本発明の硬質磁性組成物において、ＲとＴのモル比が１：１０〜１：１２．５であることが望ましい。
また、本発明の硬質磁性組成物において、前記金属間化合物における結晶格子のｃ軸の格子定数及びａ軸の格子定数の比をｃ１／ａ１とし、ＡＳＴＭ（American Society For Testing and Materials）に基づくＴｈＭｎ１２型化合物における結晶格子のｃ軸の格子定数及びａ軸の格子定数の比をｃ２／ａ２（ｃ２／ａ２＝０．５５８）とすると、ｃ１／ａ１＞ｃ２／ａ２とすることができる。このとき、Ｓｉが結晶格子を異方的に収縮させ、かつＡが結晶格子を等方的に膨張させることによりｃ１／ａ１＞ｃ２／ａ２を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、異方的に結晶格子を収縮させるＳｉと等方的に結晶格子を膨張させるＮを侵入型元素として存在させ、かつＲとＴとの比が１２近傍である金属間化合物により、飽和磁化及び異方性磁界がともに高い単相組織の硬質磁性組成物を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、実施の形態に基づいて本発明による硬質磁性組成物について詳細に説明する。
＜結晶構造＞
はじめに本発明による硬質磁性組成物の結晶構造について説明する。
本発明の硬質磁性組成物は、Ｒ（Ｙを含む希土類元素の１種又は２種以上）とＴ（ＦｅとＴｉを必須とする遷移金属元素）からなり、ＲとＴのモル比が１：１２近傍の組成を有する金属間化合物から構成される。この金属間化合物の結晶の格子間には、Ｓｉが侵入型元素として存在する。また、この結晶格子にはＮも侵入型元素として存在する。なお、この金属間化合物は正方晶の化合物と解されることから、以後、正方晶化合物ということにする。
【００１２】
上述したように、ＳｉとＮはともに結晶の格子間に存在して磁気特性を改善する。ところが、Ｓｉは結晶格子を収縮させ、Ｎは結晶格子を膨張させる。このように、ＳｉとＮとはその作用が異なっている。以下、この点について言及する。
図１は、Ｎｄ（Ｔｉ８．２Ｆｅ９１．８）１１．９Ｓｉｚ及びＮｄ（Ｔｉ８．２Ｆｅ９１．８）１１．９ＳｉｚＮ１．５の組成を有する硬質磁性組成物における格子定数（ｃ軸、ａ軸及びｃ軸／ａ軸）とＳｉ量（ｚ）の関係を示すグラフである。なお、図１に示される硬質磁性組成物は、後述する実施例に開示されたものである。
【００１３】
図１において、Ｓｉが添加されてもｃ軸の格子定数に大きな変化はみられない。ところが、ａ軸については、Ｓｉを添加することにより格子定数が顕著に小さくなることがわかる。つまり、Ｓｉは結晶の格子間に存在し、かつ結晶格子を異方的に収縮させる特徴を有している。次に、図１において、Ｎを添加することにより、ｃ軸及びａ軸ともにその格子定数が大きくなることがわかる。つまり、Ｎは結晶の格子間に存在し、かつ結晶格子を等方的に膨張させる。以上のようにして結晶格子を収縮又は膨張させることにより飽和磁化、キュリー温度及び異方性磁界が向上する。なお、Ｓｉによる結晶格子を異方的に収縮させる作用がＮを添加しても変わらないことも図１からわかる。そして、Ｓｉはその存在によって結晶格子が収縮するが、Ｎとの共存によって異方性化向上の効果が顕著となるとともに、単相組織の生成を容易にする。
なお、図１において、「ＡＳＴＭ」の符号が付されたプロットは、ＡＳＴＭに記載されたＴｈＭｎ１２型化合物のｃ軸の格子定数、ａ軸の格子定数及びｃ軸の格子定数／ａ軸の格子定数を示している。Ｎｄ（Ｔｉ８．２Ｆｅ９１．８）１１．９Ｓｉｚでｚがゼロの組成物の格子定数が、ＡＳＴＭに記載されたＴｈＭｎ１２型化合物の格子定数に一致していることがわかる。
【００１４】
Ｓｉが結晶の格子間に存在することは、以下のことにより実証される。上記Ｎｄ（Ｔｉ８．２Ｆｅ９１．８）１１．９Ｓｉｚでｚがゼロ、つまりＳｉを含まない組成物と含む組成物についてＸ線回折法による確認を行ったところ、両者ともに得られる回折ピークの基本形態に変化が見られず、しかもＳｉもしくは上記組成物の構成元素とＳｉの化合物のピーク及びα−Ｆｅのピークが確認されないこと、さらにＳｉ量の増加にともなってａ軸の格子定数が連続的に小さくなることから、Ｓｉが結晶の格子間に存在すると認められる。
【００１５】
また、本発明において、Ｎ原子は結晶の格子間に存在し、ｃ軸、ａ軸ともほぼ同比率で膨張させる。しかし、Ｓｉは結晶の格子間に存在するが、ａ軸のみを縮めていることから、結晶格子内の特定の場所に存在することが推定される。その存在位置は確定できないが、ＴｈＭｎ１２型化合物のＸ線回折パターンを示すことから、結晶の格子間において特定の位置を占有していると考えられる。
本発明の硬質磁性組成物は、ＡＳＴＭに記載されたＴｈＭｎ１２型化合物とは異なる格子定数を示すが、Ｘ線回折ではＴｈＭｎ１２型化合物と同定される回折パターンを示す。なお、ＴｈＭｎ１２型化合物は、正方晶化合物の１種である。
【００１６】
次に、本発明の硬質磁性組成物における望ましい組成範囲を説明する。
＜Ｒ（希土類元素）＞
Ｒは高い磁気異方性を得るのに必須な元素である。一般的にはＴｈＭｎ１２相を生成するためにはＳｍを用いるのが有利であることが知られているが、本発明ではコスト的メリットを得るためにＲの５０モル％以上をＮｄで占めることが望ましい。ただし、ＮｄのほかにＹを含む希土類元素を含むことを本発明は許容する。その場合、Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｓｍの１種又は２種以上をＮｄとともに含むことが好ましい。この中でＰｒはＮｄとほぼ同等の性質を示すことから、特性においてもＮｄと同等の値が得られるため特に好ましい。本発明によれば、Ｒに占めるＮｄの割合が７０モル％以上、あるいは９０モル％以上と高い場合であっても正方晶化合物からなる単相組織を得ることができる。後述する実施例に示すように、本発明によれば、ＲがＮｄのみ、つまりＲの１００％をＮｄが占める場合であっても、正方晶化合物の単相組織を得ることができる。
【００１７】
＜Ｓｉ＞
Ｓｉは侵入型元素として機能するが、結晶の格子間に侵入して結晶格子を収縮させる効果を持つ。Ｓｉの量が０．２未満（モル比、以下同様）になるとＭｎ２Ｔｈ１７型結晶構造を有する相（以下、Ｍｎ２Ｔｈ１７相）が析出し、２．７を超えるとα−Ｆｅが析出する傾向にある。したがって、本発明ではＳｉの量であるｚを０．２〜２．７の範囲とすることを推奨する。望ましいＳｉ量（ｚ）は０．２〜２．３、さらに望ましいＳｉ量（ｚ）は０．２〜１．０である。なお、Ｓｉについては、Ｔ（Ｆｅ及びＴｉを必須とする遷移金属元素）、Ｒとの関係で（Ｔのモル比＋Ｓｉのモル比）／（Ｒのモル比）＞１２を満足するように含まれることが望ましいが、この点については後述する。
【００１８】
＜Ｔｉ＞
ＴｉはＦｅを置換する元素であるが、Ｓｉ量との関係でＴｉ量（ｙ）の下限を設定することが必要である。つまり、Ｔｉ量（ｙ）が(８．３−１．７×ｚ（Ｓｉ量）)未満になるとα−Ｆｅ及びＭｎ２Ｔｈ１７相が析出する。また、Ｔｉ量（ｙ）が１２を超えると飽和磁化（σｓ）の減少が著しくなる。したがって本発明では、Ｔｉ量（ｙ）を(８．３−１．７×ｚ（Ｓｉ量）)〜１２とする。望ましいＴｉ量（ｙ）は(８．３−１．７×ｚ（Ｓｉ量）)〜１０、さらに望ましいＴｉ量（ｙ）は(８．３−１．７×ｚ（Ｓｉ量）)〜９．０である。
また、Ｆｅ量とＴｉ量の和（ｘ）が、１０未満では飽和磁化（σｓ）及び異方性磁界（ＨＡ）がともに低く、また、１２．５を超えるα−Ｆｅが析出する。したがって、本発明ではＦｅ量とＴｉ量の和（ｘ）を１０〜１２．５とする。望ましいＦｅ量とＴｉ量の和（ｘ）は１１〜１２．５である。
【００１９】
＜Ａ（Ｎ（窒素）及びＣ（炭素）の１種又は２種）＞
Ａは結晶の格子間に侵入することによって格子を等方的に拡大させ、磁気特性の改善に有効な元素である。しかし、Ａ量（ｖ）が３．０を超えるとα−Ｆｅの析出が見られる。また、０．１以下では磁気特性の改善効果を十分得ることができない。したがって、本発明ではＡ量（ｖ）を０．１〜３．０とする。望ましいＡ量（ｖ）は０．３〜２．５、さらに望ましいＡ量（ｖ）は１．０〜２．５である。
【００２０】
＜Ｔ＞
本発明による硬質磁性組成物は、上記元素以外を実質的にＦｅとするが、Ｆｅの一部をＣｏで置換することが有効である。Ｃｏを添加することにより、飽和磁化（σｓ）及び異方性磁界（ＨＡ）が増大する。Ｃｏの量は、３０以下のモル比で添加するのが望ましく、５〜２０の範囲とするのがより望ましい。なお、Ｃｏの添加は必須ではない。
【００２１】
＜（Ｔのモル比＋Ｓｉのモル比）／（Ｒのモル比）＞１２＞
Ｆｅ，Ｃｏ，Ｔｉ及びＳｉの個々の含有量は前述したとおりであるが、本発明の硬質磁性組成物を単相組織とする上で、（Ｔのモル比＋Ｓｉのモル比）／（Ｒのモル比）＞１２の条件を満足することが重要である。上記条件を満たさない場合には飽和磁化（σｓ）が低い。Ｔのモル比は、ＴがＦｅ及びＴｉからなるときはＦｅのモル比＋Ｔｉのモル比、さらにＣｏを含むときはＦｅのモル比＋Ｃｏのモル比＋Ｔｉのモル比となる。
【００２２】
本発明による硬質磁性組成物の製造方法は公知の製造方法により得ることができる。特に、侵入型元素であるＮについては、Ｎをもともと含む原料を用いることもできるが、Ｎ以外の元素を含む組成物を製造した後に、Ｎを含む気体又は液体中で処理（窒化）することによりＮを侵入させることが望ましい。Ｎを侵入させることのできる気体としては、Ｎ２ガス、Ｎ２＋Ｈ２混合ガス、ＮＨ３ガス、これらの混合ガスを用いることができる。窒化処理の温度は２００〜１０００℃、望ましくは３５０〜７００℃とし、窒化処理時間は０．２〜２００時間の範囲で適宜選択すればよい。また、Ｃを侵入させる処理（炭化処理）についても同様で、Ｃをもともと含む原料を用いることもできるし、Ｃ以外の元素を含む組成物を製造した後に、Ｃを含む気体又は液体中で加熱処理することもできる。あるいは、Ｃを含む固体とともに加熱処理することによりＣを侵入させることもできる。Ｃを侵入させることのできる気体としてはＣＨ４、Ｃ２Ｈ６等が掲げられる。また、Ｃを含む固体としては、カーボンブラックを用いることができる。これらによる炭化においても、窒化と同様の温度、処理時間の範囲内で適宜条件を設定することができる。
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
高純度のＮｄ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉメタルを原料に用い、合金組成としてＮｄ−（Ｔｉ８．２Ｆｅ９１．８）１１．９−Ｓｉｚの組成、及びＮｄ−（Ｔｉ８．３Ｆｅ９１．７）１２−Ｓｉｚの組成となるように、Ａｒ雰囲気中でのアーク溶解法により試料を作製した。続いてこの合金をスタンプミルにて粉砕し目の開きが３８μｍのふるいを通した後に、４３０〜５２０℃の温度で１００時間、窒素雰囲気中で保持する熱処理（窒化）を行った。熱処理後の各試料について、化学組成分析、構成される相の同定を行うとともに、飽和磁化（σｓ）及び異方性磁界（ＨＡ）の測定を行った。その結果を表１に示す。
【００２４】
なお、相構成の同定は、Ｘ線回折法及び熱磁気曲線の測定に基づいて行った。
Ｘ線回折はＣｕ管球を用い１５ｋＷの出力にて測定を行ったチャートに本発明の正方晶化合物に対応するピークとそれ以外の相に対応するピークの有無を確認した。また、熱磁気曲線は２ｋＯｅの磁場を印加して測定を行い、Ｔｃ（キュリー温度）の発現状況を確認した。なお、本発明において、単相組織であるとは、以上のＸ線回折法により正方晶化合物以外の相のピークが確認されず、かつ熱磁気曲線の測定により正方晶化合物以外の相に対応するＴｃが確認されないとともに、当該Ｔｃよりも高温側で残存する磁化が０．０５以下であることをいい、検出されない程度の不可避不純物及び未反応物等が含まれていてもかまわない。例えば、アーク溶解では溶解中の熱均一度が不十分であり、わずかな未反応相（例えばＮｄ，α−Ｆｅ等）が残存することがあり、また試料ホルダーからのＣｕ等が不可避不純物として含まれることがあるが、Ｘ線回折及び熱磁気曲線の測定にて検出されない限りこれを考慮しない。
【００２５】
また、飽和磁化（σｓ）及び異方性磁界（ＨＡ）は、ＶＳＭ（振動式磁力計）を用いて最大印加磁界２０ｋＯｅで測定した磁化容易軸方向の磁化曲線及び磁化困難軸方向の磁化曲線に基づいて求めている。ただし、測定の便宜上、飽和磁化（σｓ）は磁化容易軸方向の磁化曲線上で最大の磁化の値とした。また、異方性磁界（ＨＡ）は、磁化困難軸方向の磁化曲線上の１０ｋＯｅにおける接線が、飽和磁化（σｓ）の値と交差する磁界の値で定義した。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１に示すように、Ｓｉが添加されていない比較例１の０．５５２に比べてｃ／ａが大きい実施例１〜６は磁気特性、特に異方性磁界（ＨＡ）が向上することがわかる。ただし、図１をも参照すれば、ａ軸の格子定数が所定の範囲まで小さくなるにしたがって異方性磁界（ＨＡ）は向上する一方、飽和磁化（σｓ）は低下する傾向にあることがわかる。また、Ｓｉ量が多い比較例３は、α−Ｆｅが析出するとともに、飽和磁化（σｓ）及び異方性磁界（ＨＡ）がともに低下する。さらに、Ｎの添加されていない比較例２は飽和磁化（σｓ）が低い。なお、Ｎを含むがＳｉを含まない比較例１及びＳｉを含むがＮを含まない比較例２の飽和磁化（σｓ）及び異方性磁界（ＨＡ）のレベルからすると、本発明による実施例１〜６の飽和磁化（σｓ）及び異方性磁界（ＨＡ）は予想の範囲を超えた高い値を示しており、Ｓｉ及びＮの両者を兼備することにより磁気特性が顕著に向上することがわかる。
【００２８】
図２は表１の実施例７、８及び比較例４の組成物の熱磁気曲線を示している。実施例６及び７は４３０℃近傍にＴｃが存在することがわかるが、それ以外のＴｃを確認することができない。したがって、実施例７及び８は、正方晶化合物の単相組織であるものと認められる。比較例４は、４００℃近傍に第１相に対応するＴｃを確認することができる。加えて、４５０℃において室温の２０％に相当する磁化を有している。これは、比較例４の組成物に、Ｔｃが４５０℃以上の磁性相が存在していることを示している。測定温度を上昇していくと７７０℃近傍で磁化が失われることから、第２相の存在を確認することができる。この結果及びＸ線回折の結果から、この第２相はα−Ｆｅであると認められる。
【実施例２】
【００２９】
第１実施例と同様にして表２に示す組成物を得た。この組成物について、第１実施例と同様に飽和磁化（σｓ）及び異方性磁界（ＨＡ）の測定を行うとともに、構成する相の同定を行った。その結果を表２に併せて示す。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
表２に示すように、Ｆｅ＋Ｔｉ量（ｘ）、つまりＲに対するＦｅ＋Ｔｉの比が１０〜１２．５の範囲にある実施例９〜１３は、１２０あるいは１３０ｅｍｕ／ｇ以上の飽和磁化（σｓ）及び５５ｋＯｅ以上の異方性磁界（ＨＡ）という高い磁気特性を得ている。しかも、実施例９〜１３による組成物は、正方晶化合物の単相組織である。これに対して、Ｒに対するＦｅ＋Ｔｉの比が１２．７の比較例５は、正方晶化合物の他にα−Ｆｅの析出が確認される。また、実施例９〜１３において、Ｒに対するＦｅ＋Ｔｉの比が小さくなると、組織は単相であるものの、飽和磁化（σｓ）及び異方性磁界（ＨＡ）がともに低下する。この傾向から、Ｒに対するＦｅ＋Ｔｉの比は、１０以上とすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】Ｎｄ（Ｔｉ８．２Ｆｅ９１．８）１１．９Ｓｉｚ及びＮｄ（Ｔｉ８．２Ｆｅ９１．８）１１．９ＳｉｚＮ１．５の組成を有する硬質磁性組成物における格子定数（ａ軸、ｃ軸及びｃ軸／ａ軸）とＳｉ量（ｚ）の関係を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例及び比較例で得られた試料の熱磁気曲線である。
【図１】
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【図２】
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