(57)【要約】【課題】磁石粉末を特定の反応性オルガノポリシロキサンで表面処理することで、凝集が抑制され、磁気特性が向上した希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末及びその製造方法の提供。【解決手段】平均粒径（Ｄ５０）が１〜５μｍ、かつ（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が５μｍ以下の粒度分布を有する希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末の表面が、一般式（１）で示された反応性オルガノポリシロキサンによって実質的に被覆されていることを特徴する凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末によって提供。【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径（Ｄ５０）が１〜５μｍ、かつ（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が５μｍ以下の粒度分布を有する希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末の表面が、一般式（１）で示された反応性オルガノポリシロキサンによって実質的に被覆されていることを特徴する凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末。
一般式（１）
【化１】
2004052086.tif 000005
（Ｘ、Ｙは、同一でも異なっていてもよく、Ｃ１〜５のアルキル基、ビニル基、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、（メタ）アクリロキシ基、イミド基、ビニルベンジル基、ヒドロキシフェニル基、エポキシ化シクロヘキシル基、脂環エポキシ基、水酸基、アミノ基、ハロゲン基、アミド基から選択される少なくとも１種の末端基であり、Ｒ１〜Ｒ６は、Ｃ１〜３のアルキル基、フェニル基またはＣ７〜１０のシクロアルキル基のいずれか、ｎは２０〜１００の整数である。）
【請求項２】
希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末は、平均粒径（Ｄ５０）が２〜４μｍであり、かつ（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が４μｍ以下の粒度分布を有することを特徴する請求項１に記載の凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末。
【請求項３】
希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末であることを特徴する請求項１に記載の凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末。
【請求項４】
一般式（１）のＲ１〜Ｒ６がメチル基であり、ｎが３０〜８０の整数であることを特徴する請求項１に記載の凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末。
【請求項５】
一般式（１）の末端基Ｘ、Ｙは、同一であり、Ｃ１〜５のアルキル基、ビニル基、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、（メタ）アクリロキシ基、イミド基、ビニルベンジル基、ヒドロキシフェニル基、エポキシ化シクロヘキシル基、脂環エポキシ基、水酸基、アミノ基、ハロゲン基、アミド基から選択される少なくとも１種であることを特徴する請求項１に記載の凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末。
【請求項６】
磁石合金の残留磁束密度が１．３Ｔ（１３ｋＧ）以上、角形性が４８０ｋＡ／ｍ（６ｋＯｅ）以上、保磁力が８００ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）以上であることを特徴する請求項１に記載の凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末。
【請求項７】
還元拡散法によって得られた希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末を平均粒径（Ｄ５０）が１〜５μｍとなるように微粉砕し、（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が５μｍ以下の粒度分布を有するように粒度を揃えてから、この微粉砕された磁石粉末１００重量部に対して、反応性オルガノポリシロキサンを０．０１〜１重量部添加し、混合、乾燥して該磁石粉末の表面を実質的に被覆することを特徴する請求項１〜６のいずれかに記載の、凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末及びその製造方法に関し、特に、磁石粉末を特定の反応性オルガノポリシロキサンで表面処理することで、凝集が抑制され、磁気特性が向上した希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＳｍＦｅＮで代表される希土類−遷移金属−窒素系磁石は、高性能でかつ安価な希土類−遷移金属−窒素系磁石として知られている。
従来、この希土類−遷移金属−窒素系磁石は、希土類金属と遷移金属を溶解して合金を作製する溶解法や、希土類酸化物と遷移金属からなる原料にアルカリ土類金属を還元剤として配合し、高温で希土類酸化物を金属に還元するとともに遷移金属と合金化する還元拡散法によって製造されている。しかし、溶解法では、原料として使用する希土類金属が高価であるため経済的ではなく、安価な希土類酸化物粉末を原料として利用できる還元拡散法が望ましい方法と考えられている。
【０００３】
すなわち、還元拡散法では、先ず希土類酸化物粉末原料、遷移金属粉末原料、および上記希土類酸化物の還元剤であるアルカリ土類金属を配合した混合物を、非酸化性雰囲気中において加熱焼成して希土類−遷移金属系合金を合成する。その後、得られた希土類−遷移金属系合金を湿式処理して粉末状にした後、この粉末状の希土類−遷移金属合金を窒化処理することで所望の希土類−遷移金属−窒素系磁石が製造される。
【０００４】
この様にして得られた粉末状の希土類−遷移金属−窒素系磁石は、特定範囲の粒度になるまで微粉砕処理される。この場合、希土類−遷移金属−窒素系磁石は、保磁力の発生機構がニュークリエーション型であることから、磁気特性の一つである減磁曲線の角形性、保磁力を高めるには、微粉砕された後の希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末の粒度を揃えることが必要とされている。
【０００５】
磁石粉末の粒度を揃えるために、出発原料として微細な鉄粉や酸化鉄粉が用いられているが、これら微細粉は、例えば、共沈法で微細水酸化物を作製し焼成してから原料粉末として用い、還元拡散法で合金化し窒化することで、粉砕することなく高性能磁石粉末を製造していた。
しかしながら、この方法では、微細な鉄粉や酸化鉄粉を用いるために製造コストが高くなるし、合成時に磁石の微細粉末が凝集しやすくなり、結果として、残留磁束密度や減磁曲線の角形性が低下するという欠点を有していた。
【０００６】
一方、希土類−遷移金属系磁石粉末を粉砕する場合は、通常、アトライタ等の粉砕機を用い、鉄系ボールと溶媒、磁石粉末を混合し、０．３〜１．０ｍ／ｓ程度の回転周速度で粉砕を行っていた。この場合、サブミクロンの微粉末が発生し粒度分布が広がってしまう傾向にあった。このため、希土類−遷移金属系磁石粉末に凝集が起こり、最終的に得られる希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末の磁気特性の低下が起こっていた。
【０００７】
このため、例えば、特開平５−１７５０２２号公報では、ＳｍＦｅＮ合金粒子の微粉砕、または微粉砕後の分級の際に、磁石粒子の温度を３００〜６５０℃に保つようにして磁石粒子の凝集を防ぐ方法が提案されている。また、特開２０００−３４５０３号公報では、ＳｍＦｅＮ合金粒子の表面をフッ素化合物皮膜、ポリシラザン硬化皮膜、酸化ケイ素皮膜、窒化ケイ素皮膜のいずれかで被覆して保護層を形成することによって、耐酸化性を向上させ、微粉同志の凝集を抑制した高磁気特性の合金粉末が提案されている。
しかし、これらの方法では、製造時に温度調整や皮膜条件などのコントロールが難しく、製造工程も長くなり、バラツキが大きくなりやすいなどの問題があり、いずれも所望の磁気特性を有する磁石粉末を得ることが困難であった。
【０００８】
また、特開平６−１６３２２４号公報、特開平６−３４９６１７号公報には、両末端に反応性基を有するオルガノシロキサンを、ボンド磁石用のバインダー構成樹脂の一成分として使用したボンド磁石用組成物が提案されている。
しかし、この公開特許では、バインダー樹脂の比率を低く押さえながら、磁石特性に優れ、曲げ強度も大きく、粉体流動性も良好なボンド磁石用組成物を作製することを目的としており、このような重合度の低いオルガノシロキサンを用いても磁石粉末同士の凝集を解決することはできない。
【０００９】
このような状況下、微粉砕しても凝集することがなく、磁気特性が低下しない希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末、また、かかる磁石粉末を容易に得ることができる製造方法が切望されていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、このような従来の状況に鑑み、磁石粉末を特定な反応性オルガノポリシロキサンで表面処理することで、凝集が抑制され磁気特性を向上した希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、希土類−遷移金属系合金粉末を窒化後、微粉砕し粉体の粒度を揃えてから、この微粉末化した磁石合金粉末に特定の反応性オルガノポリシロキサンを特定量添加し、該磁石粉末の表面を被覆することによって、磁石粉末同士の凝集が抑制され、磁化、角形性などの磁気特性が高められることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、平均粒径（Ｄ５０）が１〜５μｍ、かつ（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が５μｍ以下の粒度分布を有する希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末の表面が、一般式（１）で示された反応性オルガノポリシロキサンによって実質的に被覆されていることを特徴する凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末が提供される。
一般式（１）
【００１３】
【化２】
2004052086.tif 000002
【００１４】
式中、Ｘ、Ｙは、同一でも異なっていてもよく、Ｃ１〜５のアルキル基、ビニル基、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、（メタ）アクリロキシ基、イミド基、ビニルベンジル基、ヒドロキシフェニル基、エポキシ化シクロヘキシル基、脂環エポキシ基、水酸基、アミノ基、ハロゲン基、アミド基から選択される少なくとも１種の末端基であり、Ｒ１〜Ｒ６は、Ｃ１〜３のアルキル基、フェニル基またはＣ７〜１０のシクロアルキル基のいずれか、ｎは２０〜１００の整数である。
【００１５】
本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末は、平均粒径（Ｄ５０）が２〜４μｍであり、かつ（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が４μｍ以下の粒度分布を有することを特徴する、凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末が提供される。
【００１６】
本発明の第３の発明によれば、第１の発明において、希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末であることを特徴する、凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末が提供される。
【００１７】
本発明の第４の発明によれば、第１の発明において、一般式（１）のＲ１〜Ｒ６がメチル基であり、ｎが３０〜８０の整数であることを特徴する、凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末が提供される。
【００１８】
本発明の第５の発明によれば、第１の発明において、一般式（１）の末端基Ｘ、Ｙは、同一であり、Ｃ１〜５のアルキル基、ビニル基、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、（メタ）アクリロキシ基、イミド基、ビニルベンジル基、ヒドロキシフェニル基、エポキシ化シクロヘキシル基、脂環エポキシ基、水酸基、アミノ基、ハロゲン基、アミド基から選択される少なくとも１種の反応性オルガノポリシロキサンであることを特徴する、凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末が提供される。
【００１９】
本発明の第６の発明によれば、第１の発明において、磁石合金の残留磁束密度が１．３Ｔ（１３ｋＧ）以上、角形性が４８０ｋＡ／ｍ（６ｋＯｅ）以上、保磁力が８００ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）以上であることを特徴する、凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末が提供される。
【００２０】
本発明の第７の発明によれば、第１〜６のいずれかの発明において、還元拡散法によって得られた希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末を、平均粒径（Ｄ５０）が１〜５μｍとなるように微粉砕し、（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が５μｍ以下の粒度分布を有するように粒度を揃えてから、この微粉砕された磁石粉末１００重量部に対して、反応性オルガノポリシロキサンを０．０１〜１重量部添加し、混合、乾燥して該磁石粉末の表面を実質的に被覆することを特徴する、凝集が抑制された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末の製造方法が提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末及びその製造方法について詳細に説明する。
【００２２】
１．希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末
本発明に係る希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末は、微粉砕され粉体の粒度が揃えられており、この希土類−遷移金属系合金粉末の表面が特定の反応性オルガノポリシロキサンによって被覆された磁石粉末であり、これによって、磁石粉末同士の凝集が抑制され、優れた磁気特性を有するものである。
【００２３】
磁石粉末は、希土類元素を含む遷移金属−窒素系磁石合金の粉末であれば、特に制限されない。希土類−遷移金属−窒素系磁石合金としては、例えば、希土類−鉄−窒素系の各種磁石合金等を使用でき、希土類元素には、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｃｅの内少なくとも一種あるいはさらにＰｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂの内一種以上を含むものが好ましい。中でもＳｍが含まれる場合、本発明の効果を著しく発揮させることが可能となる。希土類元素は、単独若しくは混合物として使用でき、含有量は、５〜４０ａｔ．％とすることが好ましい。
【００２４】
遷移金属には、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎが一般的に用いられるが、特に限定はされない。遷移金属として、特に好ましくはＦｅを用いることができ、さらに磁気特性を損なうことなく磁石の温度特性を改善する目的で、Ｆｅの一部をＣｏで置換してもよい。これらの中では、特に、Ｆｅを５０〜９０ａｔ．％含有するものが好ましい。
【００２５】
また、保磁力の向上、生産性の向上並びに低コスト化のために、Ｍｎ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｖ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｃｕ等の一種以上を添加してもよい。この場合、添加量は、遷移金属全重量に対して７重量％以下とすることが望ましい。また、不可避的不純物としてＣ、Ｂ等が５重量部％以下含有されていても良い。
【００２６】
希土類−遷移金属−窒素系磁石には、フェライト、アルニコなど通常、ボンド磁石の原料となる各種の磁石粉末を混合してもよく、異方性磁石粉末だけでなく、等方性磁石粉末も対象となるが、異方性磁場（ＨＡ）が、５０ｋＯｅ（４．０ＭＡ／ｍ）以上の磁石粉末が好ましい。
【００２７】
本発明の希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末は、平均粒径（Ｄ５０）が１〜５μｍ、特に２〜４μｍであり、かつ粒度分布（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が５μｍ以下、好ましくは４μｍ以下の粒度分布を有するものである。平均粒径（Ｄ５０）が１μｍ未満では凝集を抑制できず、一方、５μｍを超えると、磁気特性が低下するだけでなく、ボンド磁石を成形する際、成形性が悪化するという問題がある。また、粒度分布（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が５μｍを超えると、凝集を抑制できなくなるという問題があるので好ましくない。
【００２８】
この磁石粉末の表面は、前記の一般式（１）で示された反応性オルガノポリシロキサンによって実質的に被覆されており、この反応性オルガノポリシロキサンによる作用によって凝集が起こらず、残留磁束密度、角形性などの磁気特性を高めることができる。
この磁石合金は、残留磁束密度が１．３Ｔ（１３ｋＧ）以上、角形性が４８０ｋＡ／ｍ（６ｋＯｅ）以上、保磁力が８００ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）以上という優れた磁性特性を有するものである。
【００２９】
ここで、実質的にとは、磁石粉末同士の凝集がほとんど起こらず、磁気特性の低下がないように磁石粉末の表面が被覆されている状態であり、例えば表面積の７０％以上、好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上が反応性オルガノポリシロキサンによって被覆された状態をいう。
皮膜の厚さは、一概に決められないが、３〜１０ｎｍであれば、磁石粉末の表面積を実質的に被覆することができる。この厚さは、ボンド磁石のバインダー樹脂によって形成される厚さよりも格段に薄く、１０ｎｍよりも厚いと磁気特性の面で好ましくない。
【００３０】
一般式（１）において、Ｘ、Ｙは、同一でも異なっていてもよく、Ｃ１〜５のアルキル基、ビニル基、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、（メタ）アクリロキシ基、イミド基、ビニルベンジル基、ヒドロキシフェニル基、エポキシ化シクロヘキシル基、脂環エポキシ基、水酸基、アミノ基、ハロゲン基、アミド基から選択される少なくとも１種の末端基であり、Ｒ１〜Ｒ６は、Ｃ１〜３のアルキル基、フェニル基またはＣ７〜１０のシクロアルキル基のいずれか、ｎは２０〜１００の整数である。
【００３１】
このうち、Ｘ、Ｙが同一であって、Ｃ１〜３のアルキル基、ビニル基、カルボキシル基、水酸基のいずれかから選択される反応性オルガノポリシロキサンが特に好ましい。また、Ｒ１〜Ｒ６がメチル基であり、ｎが３０〜８０の整数である反応性オルガノポリシロキサンが好ましい。
【００３２】
このような反応性オルガノポリシロキサンが、いかなる理由によって磁石粉末同士の凝集を抑制できるのか、まだ十分には解明されていないが、適度な分子鎖長（重合度）であって、末端基のＸ、Ｙが反応性を有するため、磁石成分の金属が一種の触媒となって作用し、オルガノポリシロキサン分子が相互に反応（架橋）することにより、磁石粉末の表面に凝集を抑制するに最適な皮膜を形成するためと考えられる。
【００３３】
２．製造方法
本発明の希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末は、還元拡散法によって希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末を製造する工程、この磁石粉末が特定の平均粒径（Ｄ５０）、（Ｄ２０−Ｄ７０幅）の粒度分布となるように微粉砕し、粒度を揃える工程、この微粉砕された磁石粉末に対して反応性オルガノポリシロキサンを特定量添加し、混合、乾燥して該磁石粉末の表面を実質的に被覆する工程からなる。
【００３４】
（１）還元拡散法による磁石粉末の製造工程
原料として用いる遷移金属粉末は、一般的にアトマイズ法、電解法等により製造されるが、粉末状の遷移金属であれば、その製法は限定されない。遷移金属、希土類元素、また、保磁力の向上、生産性の向上並びに低コスト化のために添加する元素は、前記のとおりである。還元剤としては、Ｃａなどのアルカリ土類金属が用いられる。上記還元剤の粒度は、５ｍｍ以下の塊状になっていることが好ましい。
【００３５】
上記希土類元素を含む希土類酸化物粉末原料と、その粒径が１０μｍ〜１００μｍの範囲に粒度調整された遷移金属粉末原料および、その他原料粉末を秤量して混合し、さらに希土類元素を還元するのに十分な量の還元剤を添加し混合した後、この混合物を非酸化性雰囲気（すなわち、酸素が実質的に存在しない雰囲気）中において、還元剤が溶融する温度以上で、かつ、目的とする希土類−遷移金属系合金が溶融しない温度まで昇温保持して加熱焼成する。これにより、上記希土類酸化物が希土類元素に還元されると共に、還元時の発熱温度を用いて、この希土類元素が遷移金属に拡散され、希土類−遷移金属系合金が合成される。
【００３６】
次に、この希土類−遷移金属系合金を室温まで冷却する。冷却した焙焼物を純水中に投じ、水素イオン濃度ｐＨが１０以下となるまで、攪拌とデカンテーションとを繰り返す。そして、ｐＨがおよそ５となるまで水中に酢酸を添加し、この状態で攪拌を行う。その後、得られた希土類−遷移金属系合金を乾燥して粉末状にした後、この粉末状の希土類−遷移金属合金を窒化処理することで、所望の希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末が製造される。
【００３７】
（２）磁石粉末の微粉砕、粒度調整工程
この工程では、磁石粉末を溶媒とともにビーズミル、媒体攪拌ミル等の中に入れ、希土類−遷移金属系合金を粉砕し、ろ過を行う。第１工程で得られた磁石粉末を、その平均粒径（Ｄ５０）が１〜５μｍとなるように微粉砕し、（Ｄ２０−Ｄ７０幅）が５μｍ以下の粒度分布となるように粒度を揃えることで、前記したとおり凝集を抑制し、磁気特性の低下を抑制することができる。
【００３８】
微粉砕に、媒体攪拌ミルを用いる場合、ボール径は０．３〜３ｍｍ程度、回転速度は、５〜５０ｍ／ｓで、５〜３０分間粉砕すればよい。有機溶媒は、イソプロピルアルコール、エタノール、トルエン、メタノール、ヘキサン等が使用できるが、特にイソプロピルアルコールが好ましい。粉砕後、所定の目開きのフィルターを用いて、ろ過し乾燥しケーキを得る。
【００３９】
（３）被覆工程
最後に、この微粉砕された磁石粉末に対して、反応性オルガノポリシロキサンを特定量添加し、混合、乾燥して該磁石粉末の表面を実質的に被覆する工程である。第２工程で得られたケーキ（磁石粉末）１００重量部に対して、一般式（１）で示される反応性オルガノポリシロキサンを０．０１〜１重量部添加し、乾燥させて、磁石合金粉末の表面を反応性オルガノポリシロキサンで被覆し、目的とする粉末状の希土類−遷移金属−窒素系磁石合金とする。
【００４０】
ここで、反応性オルガノポリシロキサンの添加量が０．０１重量部より少ないと、磁石合金粉末表面を実質的に被覆できないため、角形性、残留磁束密度を向上できず、一方、１重量部より多いと、非磁性相が増加して残留磁束密度の低下につながり、好ましくない。
【００４１】
また、一般式（１）で示される末端基Ｘ、Ｙは、アルキル基、ビニル基、カルボニル基、水酸基などが好ましく、このいずれかから選択された反応性オルガノポリシロキサンであれば、これら末端基による作用によって磁石粉末に皮膜が形成され凝集が起こらないので、磁気特性の残留磁束密度、角形性を一層高めることができる。
【００４２】
ボンド磁石用組成物においては、両末端に反応性基を有するオルガノシロキサンが、ボンド磁石用のバインダー樹脂として用いられているが（前記の特開平６−１６３２２４号公報、特開平６−３４９６１７号公報）、本発明の方法でこのようなオルガノシロキサンを用いても、凝集の抑制や磁気特性の向上などの課題を解決することはできない。それは、このオルガノシロキサンが、平均０〜２０という低重合度（ｎ）であり、しかも多量（磁石粉末１００重量部に対して０．１〜１００重量部）に配合されるからである。
【００４３】
反応性オルガノポリシロキサンによる被覆は常温で行うことができ、１〜１０分間混合した後、５０〜２００℃に加熱して乾燥させる。
本発明の方法で製造された希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末は、平均粒径が１〜５μｍ、かつ粒度分布がシャープであり、反応性オルガノポリシロキサンを添加して粉末の凝集を抑制しているため、磁気特性の一つである減磁曲線の残留磁束密度Ｂｒ、角形性Ｈｋ、保磁力ｉＨｃの高い希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末を製造することが可能となる。
すなわち、磁石合金の残留磁束密度が１．３Ｔ（１３ｋＧ）以上、角形性が４８０ｋＡ／ｍ（６ｋＯｅ）以上、保磁力が８００ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）以上という優れた磁性特性を有する希土類−遷移金属−窒素系磁石粉末を製造することができる。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００４５】
（１）合金粉末の磁気特性
日本ボンド磁石工業協会、ボンド磁石試験方法ガイドブック、ＢＭ−２００２、ＢＭ−２００５に準じて、磁石合金粉末の比重を７．６７ｇ／ｃｍ３で得られた合金粉末の磁気特性を測定した。磁気特性として、残留磁束密度は１．３Ｔ（１３ｋＧ）以上、角形性は３２０ｋＡ／ｍ（４ｋＯｅ）以上、保磁力は８００ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）以上あれば磁気特性が充分であると判定できる。
【００４６】
（２）平均粒径（Ｄ５０）および粒度分布幅（Ｄ２０−Ｄ７０）
ここで、粒度分布幅（Ｄ２０−Ｄ７０）は、累積体積分布２０％の粒度と累積体積分布７０％の粒度の差を示す。平均粒径（Ｄ５０）および粒度分布幅（Ｄ２０−Ｄ７０）は、ＨＥＬＯＳ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　Ｓｉｚｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓで測定した。角形性Ｈｋおよび（Ｄ２０−Ｄ７０）の大小は、粒度分布のシャープさと相関があり、粒度分布のシャープさの度合が判断できる。
【００４７】
（実施例１）
純度９９．９％、粒度約５０μｍ以下（３００メッシュ、タイラー標準であり以下同じ）の電解鉄１．５３ｋｇと純度９９％、平均粒径４３μｍ（３２５メッシュ）の酸化サマリウム粉末（Ｓｍ２Ｏ３）０．７５ｋｇと純度９５．０％の粒状金属カルシウム０．３ｋｇとをＶブレンダーを用いて混合した。得られた混合物を円筒形のステンレス容器に入れ、アルゴンガス雰囲気下、９５０℃で８時間加熱処理を施した。
次いで、焙焼物を冷却してビーカー中の純水中に投じ、水素イオン濃度ｐＨが１０以下となるまで、攪拌とデカンテーションとを繰り返した。ｐＨが５となるまで水中に酢酸を添加し（以下「酸性水溶液ｐＨ値」という）、この状態で１０分間攪拌を行った。攪拌は、ガラス製スクリューをモーターで回転して行った。最後に水分を除去し、乾燥して合金粉を得た。
次に、炉内を流量１００ｍｍｌ／ｍｉｎの純窒素雰囲気とし、均熱部に上記合金粉を配置し、昇温速度１０℃／ｍｉｎで４８５℃まで上昇し、２４時間保持した。
得られた合金粉末１０ｋｇを、媒体攪拌ミルでボール径０．５ｍｍ、回転周速度１０ｍ／ｓとして、２０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した後、末端基Ｘ、Ｙとしてビニル基（ＣＨ２＝ＣＨ−）を有するｎ＝５０の反応性オルガノポリシロキサン（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）を、ろ過して得たケーキに０．１重量部（１０ｇ）添加、混合して乾燥した。この結果、凝集のない合金粉末が得られた。
得られた合金粉末の磁気特性を測定し、磁気特性のうち、残留磁束密度：Ｂｒ＝Ｔ（ｋＧ）、角形性：Ｈｋ＝ｋＡ／ｍ（ｋＯｅ）、保磁力：ｉＨｃ＝ｋＡ／ｍ（ｋＯｅ）の測定結果を表１に示す。
また、平均粒径（Ｄ５０）および粒度分布幅（Ｄ２０−Ｄ７０）をＨＥＬＯＳＰａｒｔｉｃｌｅ　Ｓｉｚｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓで測定し、その測定結果を表１に示した。
【００４８】
【表１】
2004052086.tif 000003
【００４９】
（実施例２）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにビニル基を有するｎ＝５０の実施例１に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）、常温で添加し、５分間混合した。その後、容器内でケーキを攪拌しながら加熱し、溶媒を蒸発させた後、真空度約１３３Ｐａで１４０℃、１時間の処理を行った。実施例１と同様の評価をして、その結果を表１に示す
【００５０】
（実施例３）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓで、イソプロピルアルコール中、１０分間微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにビニル基を有するｎ＝５０の実施例１に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを１重量部（１００ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示す。
【００５１】
（実施例４）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにメチル基を有するｎ＝５０の反応性オルガノポリシロキサン（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）を０．１重量部（１０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示す
【００５２】
（実施例５）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにメチル基を有するｎ＝５０の実施例４に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示す。
【００５３】
（実施例６）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにアルキル基を有するｎ＝５０の実施例４に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを１重量部（１００ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例７）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにビニル基を有するｎ＝２０の反応性オルガノポリシロキサン（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）を０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】
2004052086.tif 000004
【００５６】
（実施例８）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにビニル基を有するｎ＝１００の実施例７に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００５７】
（実施例９）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにメチル基を有するｎ＝２０の反応性オルガノポリシロキサン（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）を０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００５８】
（実施例１０）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにメチル基を有するｎ＝１００の実施例９に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００５９】
（実施例１１）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにカルボキシル基を有するｎ＝２０の反応性オルガノポリシロキサン（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）を０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００６０】
（実施例１２）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにカルボキシル基を有するｎ＝５０の実施例１１に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００６１】
（実施例１３）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにカルボキシル基を有するｎ＝１００の実施例１１に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００６２】
（実施例１４）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙに水酸基を有するｎ＝２０の反応性オルガノポリシロキサン（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）を０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００６３】
（実施例１５）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙに水酸基を有するｎ＝５０の実施例１４に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００６４】
（実施例１６）
実施例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙに水酸基を有するｎ＝１００の実施例１４に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００６５】
（比較例１）
実施例１と同様にして製造したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。得られたスラリをろ過後、乾燥して、反応性オルガノポリシロキサンにより表面処理を行うことなく、実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示す。
【００６６】
（比較例２）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにビニル基を有するｎ＝５０の実施例１に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．００５重量部（５ｇ）添加、混合、乾燥して、実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示す。
【００６７】
（比較例３）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにビニル基を有するｎ＝５０の実施例１に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを２重量部（２００ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示す。
【００６８】
（比較例４）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにメチル基を有するｎ＝５０の実施例４に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを０．００５重量部（５ｇ）添加、混合、乾燥して実施例と同様の評価をした。結果を表１に示す。
【００６９】
（比較例５）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにメチル基を有するｎ＝５０の実施例４に記載したと同一の反応性オルガノポリシロキサンを２重量部（２００ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表１に示す。
【００７０】
（比較例６）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにビニル基を有するｎ＝１０の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００７１】
（比較例７）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにビニル基を有するｎ＝１２０の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００７２】
（比較例８）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにメチル基を有するｎ＝１０の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００７３】
（比較例９）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにメチル基を有するｎ＝１２０の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００７４】
（比較例１０）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにカルボキシル基を有するｎ＝１０の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００７５】
（比較例１１）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙにカルボキシル基を有するｎ＝１２０の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００７６】
（比較例１２）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙに水酸基を有するｎ＝１０の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００７７】
（比較例１３）
比較例１と同様にしてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を得た。
この合金粉末を媒体攪拌ミルに入れ、φ０．５ｍｍジルコニアボール４ｋｇ、回転周速度１０ｍ／ｓ、１０分間、イソプロピルアルコール中で微粉砕した。スラリをろ過後、末端基Ｘ、Ｙに水酸基を有するｎ＝１２０の反応性オルガノポリシロキサンを０．５重量部（５０ｇ）添加、混合、乾燥して実施例１と同様の評価をした。結果を表２に示す。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によって作製された希土類−遷移金属−窒素系合金粉末は、平均粒径１〜５μｍで粒度分布が揃っており、かつ特定の反応性オルガノポリシロキサンを特定量だけ添加し、該磁石粉末表面を実質的に被覆しているため、凝集のない希土類−遷移金属−窒素系合金粉末を提供することができ、該磁石合金粉末を用いた磁石の磁気特性も向上させることができることから、その工業的価値は極めて大きい。