(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径が１〜１０μｍの磁性粉末及び溶媒を含むスラリーを作製する工程と、
高圧ホモジナイザーにより前記スラリーを処理する工程と、
前記スラリーに磁場を印加した状態で該スラリーを加圧成形して成形体を得る工程と、
前記成形体を脱油し、焼結する工程と、
を有する焼結磁石の製造方法。
【請求項２】
前記高圧ホモジナイザーにより前記スラリーを処理する工程において、処理圧力が２０〜５００ＭＰａの高圧ホモジナイザーを用いる、
請求項１に記載の焼結磁石の製造方法。
【請求項３】
前記高圧ホモジナイザーにより前記スラリーを処理する工程においては、ビーズミルにより前記スラリーを処理した後、該スラリーを高圧ホモジナイザーにより処理する、
請求項１又は請求項２に記載の焼結磁石の製造方法。
【請求項４】
前記ビーズミルにより前記スラリーを処理する際に、０．０１〜２．０ｍｍの径を有するビーズを用いる、
請求項３に記載の焼結磁石の製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結磁石の製造方法に関し、特に希土類金属を含む磁性粉末を湿式成形する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、焼結磁石の製造方法として、磁石の原料合金を粗粉砕及び微粉砕して平均粒径が数μｍ程度の微粉末を作製し、この微粉末を成形機の金型キャビティ内に供給し磁場配向させた状態でプレス成形する手法が広く知られている。
【０００３】
この磁性粉末を磁場配向プレス成形する方法としては、乾式成形による方法と湿式成形による方法とが知られている。湿式成形においては、磁性粉末と油等の溶媒とを混合してスラリー化した後、スラリーの状態で磁性粉末を成形機に注入して成形し、その後成形体から溶媒を除去する。このような湿式成形によれば、乾式成形の場合に比べて成形時の磁場配向性が高められ、磁気特性に優れた磁石を得ることができる。
【０００４】
一方、金属焼結磁石の磁性粉末、特に希土類金属を含む磁性粉末は、高い磁気特性を有するので、小型でも高磁気特性が要求されるような用途に用いられている。しかしながら、これらの磁性粉末は、その粉砕表面が化学的に非常に活性であり、例えば、大気中の酸素により容易に酸化され、それにより磁気特性が劣化し易いといった特徴を有している。したがって、かかる希土類金属焼結磁石の製造においても、上記の湿式成形による製造方法が有効である。
【０００５】
例えば、特許文献１には、希土類永久磁石原料を微粉砕した微粉（磁性粉末）を、不活性雰囲気中で油性溶媒に回収保管し、その微粉と油性溶媒の混合物であるスラリーを濃度調整した後に磁場中成形することにより、大気中の酸素による磁気特性の劣化を抑制した、希土類永久磁石の製法が開示されている。
【０００６】
また、湿式成形による焼結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程、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、この種の焼結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。
【０００７】
例えば、特許文献２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作製し、このスラリー状の成形原料を磁場中成形することにより磁性粉末の配向度を高める、希土類焼結磁石の製法が開示されている。
【０００８】
また、特許文献３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し、このスラリーを磁場中成形することにより配向度を高める、希土類焼結磁石の製法が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２８９１２７号
【特許文献２】特開２００１−２１０５０８号
【特許文献３】特開２００２−１６４２３８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、近年では、同様の組成でありながらも磁気特性の更なる高性能化が求められる傾向にあり、とりわけ、残留磁束密度をより一層高めること、すなわち高Ｂｒ化が求められている。
【００１１】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、残留磁束密度がより一層高められ、磁気特性の更なる高性能化が図られた焼結磁石を製造可能な、生産性及び経済性に優れる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、湿式プレス成形において使用するスラリーに特定の処理を施すことにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明による焼結磁石の製造方法は、平均粒径が１〜１０μｍの磁性粉末及び溶媒を含むスラリーを作製（調製）する工程と、高圧ホモジナイザーによりそのスラリーを処理する工程と、スラリーに磁場を印加した状態でそのスラリーを加圧成形して成形体を得る工程と、得られた成形体を脱油し、焼結する工程とを有する。
【００１４】
本発明者らが、このように構成された製造方法を実施したところ、残留磁束密度がより一層高められた焼結磁石が得られることが判明した。かかる効果が奏される作用機構の詳細は、未だ明らかではないものの、例えば、以下のとおり推定される。
【００１５】
すなわち、本発明の焼結磁石の製造方法では、平均粒径が１〜１０μｍの磁性粉末及び溶媒を含むスラリーを高圧ホモジナイザーにて処理するので、その加圧、剪断、キャビテーション等の局所的高衝撃力により、溶媒中で磁性粉末が高度に均一分散される。しかも、このような高圧ホモジナイザーによる湿式分散処理によれば、大気中の酸素による磁気特性の劣化が抑制されるのみならず、極めて短時間で処理を行なうことができるので、メカノケミカル反応によって副生する希土類カーバイドの生成量が低減される。
【００１６】
したがって、上記のように調製したスラリーを湿式プレス成形し、得られた成形体を焼結すると、高度に均一分散した磁性粉末により磁場配向性が向上されるとともに、大気中の酸素や希土類カーバイド等による磁気特性の劣化が抑制され、その結果、残留磁束密度がより一層高められた焼結磁石が得られる。ただし、作用はこれらに限定されない。
【００１７】
ここで、高圧ホモジナイザーにより前記スラリーを処理する工程において、処理圧力が２０〜５００ＭＰａの高圧ホモジナイザーを用いることが好適である。かかる高圧ホモジナイザーを用いることにより、スラリーの均一分散性が増大するとともに、処理時間のより一層の短縮化が図られる。
【００１８】
また、高圧ホモジナイザーによりスラリーを処理する工程においては、ビーズミルにてスラリーを処理した後、そのスラリーを高圧ホモジナイザーにより処理することが好適である。このようにスラリーを予めビーズミルにて処理すると、ビーズの衝突力及びビーズ間のずり力によって、スラリー中の磁性粉末がより小さな粒径に粉砕され、スラリー中に存在し得る磁性粉末の凝集体（複数の１次粒子が可逆的に凝集した２次粒子）に強いせん断力が与えられ、これにより２次粒子がばらばらに分断されて凝集前の１次粒子へと変化（回復）する。その結果、平均粒径がより一層小さくされ且つ粒度分布の整った（換言すれば、単分散に近い状態に整粒された）磁性粉末が調製される。そして、このように調製されたスラリーを高圧ホモジナイザーにて処理すると、溶媒中で磁性粉末が極めて高度に均一分散したスラリーが得られ、このスラリーを用いて磁場中成形することにより、残留磁束密度が格別に高められた焼結磁石が得られる。
【００１９】
なお、一般的には、磁性粉末の小径化（微粉化）と磁性粉末の分散性とはトレードオフの関係にあり、そのため、磁性粉末の小径化による磁気特性の向上と磁性粉末の分散性の向上による磁気特性の向上とを両立することは困難であるところ、本発明の製造方法は、上記のビーズミル及び高圧ホモジナイザーによる特定処理を順次施すことにより、かかるトレードオフの関係を打開して従来に比してより一層磁気特性を高めることができる点において格別の優位性を有する。
【００２０】
さらに、ビーズミルによりスラリーを処理する際に、メディアとして径が０．０１〜２．０ｍｍのビーズを用いることが好適である。このようにすれば、ビーズと磁性粉末との接触点（作用点）が増大するので、ビーズミルによる粉砕及び分散効率が増大するとともに、処理時間のより一層の短縮化が図られる。
【００２１】
また、スラリーの固形分濃度は、６０〜８０質量％であることが好適である。このようにすれば、スラリーの流動性が高められ、次工程への供給性が向上される。
【００２２】
なお、磁性粉末として、平均粒径が１〜１０μｍのものを用いることが好適である。平均粒径がこの範囲内の磁性粉末を用いることにより、磁場配向時の配向性が格別に高められるとともに、焼結工程における焼結性及び焼結体密度もより高められる。
【００２３】
また、スラリーに配合する溶媒としては、焼結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、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。これらのなかでは、磁性粉末の酸化を防ぐために油を用いることが好ましい。
【００２４】
ここで、磁性粉末として、希土類元素を含むものを用いた場合、本発明による焼結磁石の製造方法は殊に有効である。すなわち、希土類元素を含む磁性材料は、その破断面（磁性粉末の粉砕表面）が化学的に非常に活性であり反応性が高いため、磁性粉末表面における化学反応（大気中の酸素との反応やメカノケミカル反応）や磁性粉末同士の凝集が生じ易いので、本発明の作用が極めて有効に働く傾向にある。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の焼結磁石の製造方法によれば、残留磁束密度が格別に高められた焼結磁石を得ることができ、しかも、短時間で焼結磁石を製造できるので、汎用性、生産性及び経済性をも向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はその実施の形態のみに限定されるものではない。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、本発明による焼結磁石の製造方法の好適な一実施形態の手順を示すフローチャート（工程図）である。本実施形態の焼結磁石の製造方法は、原料合金の準備工程Ｓ１１、粉砕工程Ｓ１２、スラリー化工程Ｓ１３、高圧ホモジナイザー処理工程Ｓ１４、湿式成形工程Ｓ１５、溶媒除去工程Ｓ１６、焼結工程Ｓ１７及び時効処理工程Ｓ１８を含んで構成されている。以下、各工程につき詳述する。
【００２８】
＜原料合金の準備工程Ｓ１１＞
焼結磁石の製造においては、まず、所望の組成を有する焼結磁石が得られるような原料合金を準備する。具体的には、この工程では、例えば、所望の焼結磁石の組成に対応する金属等の元素を含む単体や合金、化合物等を、真空又はアルゴンや窒素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、原料合金を作製する。
【００２９】
ここで、焼結磁石としては、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（以下、「希土類金属焼結磁石」ともいう）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質量％含み、Ｂを必須元素として０．５〜１．５質量％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。このような希土類金属焼結磁石は、必要に応じて、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ等の他の元素を更に含む組成を有していてもよい。なお、希土類金属焼結磁石は、ＳｍとＣｏとを含むＳｍ−Ｃｏ系の組成を有するものであってもよい。
【００３０】
＜粉砕工程Ｓ１２＞
次に、得られた原料合金を粗粉砕して、数百μｍ程度の粒径を有する粒子（粗粉体）とする。原料合金の粗粉砕は、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たり、原料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。
【００３１】
続いて、粗粉砕により得られた粗粉末を更に微粉砕することで、平均粒径（数平均粒子径）が１０μｍ以下、好ましくは平均粒径が１〜１０μｍの微粉体（以下、単に「磁性粉末」とも言う。）を得る。微粉砕は、例えば、粗粉砕された粗粉体に対し、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ことができる。好ましくは乾式ジェットミルが好ましい。ここで、粉砕性、分散時の分散性並びに成形時の配向性及び潤滑性を向上させるために、潤滑剤或いは分散剤等の粉砕助剤を添加し攪拌してもよい。これら粉砕助剤の具体例としては、例えば、脂肪酸又は脂肪酸の誘導体や炭化水素類等が挙げられる。かかる粉砕助剤の添加量は、特に限定されるものではないが、通常、粗粉体の総質量に対し、好ましくは０．０１〜０．２質量％程度とされる。なお、平均粒径は粒度分布を測定した場合の数平均で評価し、Ｄ５０（累積頻度が５０％になったときの値)の粒径を用いた。
【００３２】
＜スラリー化工程Ｓ１３＞
次いで、得られた磁性粉末としての微粉体を、スラリー化工程Ｓ１３へと供する。このスラリー化工程Ｓ１３では、平均粒径が１〜１０μｍの磁性粉末と溶媒とを混合してスラリーを作製する。なお、このスラリー化工程Ｓ１３は、磁性粉末が酸化することを防止するため、アルゴンや窒素等の不活性ガス雰囲気下等の酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の低酸素濃度下で行うことが好ましい。
【００３３】
ここで用いられる溶媒は、既述のとおり、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。また、解砕性、分散時の分散性、並びに成形時の配向性及び潤滑性の向上のため、潤滑剤或いは分散剤等を添加し攪拌してもよい。潤滑剤或いは分散剤の具体例としては、例えば、脂肪酸又は脂肪酸の誘導体（例えばステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸、ラウリン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、ベヘン酸アミド、カプリル酸アミド、カブリン酸アミド、ラウリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド等）、炭化水素であるパラフィン、ナフタレン、ショウノウ等が挙げられる。
【００３４】
溶媒の配合量は、特に限定されるものではないが、好ましくは、得られるスラリーの固形分濃度が６０〜８０質量％となるように調節される。スラリーの固形分濃度が８０質量％を超えると、スラリーの供給性が低下する。一方、スラリーの固形分濃度が６０質量％未満であると、磁性粉末が沈降する等、スラリー中の磁性粉末の分散状態が不均一となり易く、一定濃度のスラリーを安定して連続供給することが困難になる傾向にある。
【００３５】
溶媒の供給方法は、必要な量を一度に供給するものであっても、複数回に分けて供給するものであってもよく、さらには、所定量の溶媒を、連続的、断続的又は間欠的に、徐々に添加するものであってもよい。磁性粉末と溶媒との濡れ性がよくない場合、磁性粉末のだま（塊）が生じ、磁性粉末の凝集が発生するおそれがあるため、溶媒を徐々に供給するか、又は、複数回に分けて供給することが好ましい。上記スラリーの作製時に、必要に応じて潤滑剤又は分散剤等を添加してもよい。
【００３６】
＜高圧ホモジナイザー処理工程Ｓ１４＞
続いて、得られたスラリーを高圧ホモジナイザーにて処理する。ここで、高圧ホモジナイザーとは、固体と液体又は液体と液体の混合流体を超高圧ポンプにて加圧することにより、混合、乳化又は分散させる装置であり、その処理圧力が２０〜５００ＭＰａ程度のものをいう。本実施形態では、平均粒径が１〜１０μｍの微粉体及び溶媒を含有するスラリーを、かかる高圧ホモジナイザーにて処理することにより、短時間で、溶媒中で磁性粉末が極めて高度に均一分散されたスラリーが作製される。このような高圧ホモジナイザーとしては、例えば、ホモゲナイザーＨ型（三和機械製）、ホモジナイザーＮＳシリーズ（ニロ・ソアビ製）、圧力式ホモジナイザー EmulsiFlex C-5（AVESTIN製）、ナノメーカー（アドバンスド・ナノ・テクノロジィ製）等が市販されている。
【００３７】
高圧ホモジナイザーによる処理圧力は、２５〜３００ＭＰａであることが好ましく、より好ましくは３０〜２００ＭＰａである。処理圧力を高めることにより、加圧、剪断、キャビテーション等の局所的高衝撃力が、より効果的に作用する傾向にある。
【００３８】
高圧ホモジナイザーによる処理時間は、スラリーの粘度や処理流量、処理圧力等に応じ適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、メカノケミカル反応を低減させ、生産性及び経済性を向上させる観点から、好ましくは０．１分〜３０分程度、より好ましくは０．１分〜１０分程度である。なお、メカノケミカル反応などの化学的・物理的な変化を抑制する観点から、高圧ホモジナイザーによる処理の際は、１０〜１００℃程度の低温で実施することが好ましい。
【００３９】
＜ビーズミル処理工程Ｓ１４ａ＞
上述した高圧ホモジナイザー処理工程Ｓ１４に先立ち、平均粒径が１〜１０μｍの磁性粉体及び溶媒を含有するスラリーを、予めビーズミルにて処理することが好ましい（ビーズミル処理工程Ｓ１４ａ）。ビーズミルは、ベッセル内の０．０１〜２．０ｍｍ程度のビーズ（メディア）をディスク又はピンローター等を用いて数百ｒｐｍ以上の高速で攪拌し、かかるビーズの衝突力及びビーズ間のずり力によって対象物（被粉砕物又は被分散物）を粉砕又は分散する装置である。このようにビーズミルにて予めスラリーを処理することにより、スラリー中の磁性粉体は、平均粒径がより一層小さくされ且つ粒度分布が単分散に近い状態（粒度分布がシャープな状態）に整粒される。かかるビーズミル処理を行わなくとも、上述した高圧ホモジナイザー処理を行うことにより、本発明の目的が達成されるが、このビーズミル処理を行った後に上述した高圧ホモジナイザーを行う場合は、処理圧力を大幅に低減し得るので、生産性及び経済性がより一層高められる。このようなビーズミルとしては、例えば、ＳＣミル，ＭＳＣミル（三井鉱山製）、スターミルＬＭＺ，スターミルＺＲＳ，スターミルナノゲッター，スターミルＬＭＥ，スターミルＡＭＣ（アシザワ・ファインテック製）、ナノグレンミル，ピュアグレンミル，ピコグレンミル（浅田鉄工製）、ウルトラビスコミルＵＶＭ，ウルトラ−ＸビスコミルＵＶＸ，ニュービスコミルＮＶＭ（アイメックス製）、スーパーアペックスミル（寿工業製）、ダイノーミル（シンマルエンタープライゼス製）、スパイクミル（井上製作所製）等が市販されている。
【００４０】
ビーズミルにて使用するメディアとしてのビーズは、ビーズ径が０．０１〜２．０ｍｍのものが好ましく、より好ましくは０．３〜１．５ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜０．８ｍｍである。ビーズ径が２．０ｍｍを超えると、目的とする磁気特性の向上効果が乏しくなる傾向にあり、一方、ビーズ径が０．０１ｍｍよりも小さいと、ビーズと対象物（被粉砕物又は被分散物）との分離が困難になる傾向にある。ビーズ材質は、特に限定されるものではないが、ビーズ自身の磨耗によるコンタミを抑制する観点から、ジルコニア、アルミナ又はチッ化ケイ素が好ましく、より好ましくはジルコニアである。
【００４１】
ビーズミルによるスラリーの処理時間は、スラリーの粘度、ビーズミルの回転速度や回転トルク等に応じ適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、メカノケミカル反応を低減させ、生産性及び経済性を向上させる観点から、好ましくは５分〜６時間程度、より好ましくは１０分〜３時間程度である。
【００４２】
ビーズミル処理後に得られるスラリー中に含まれる磁性粉末は、磁気特性を向上させる観点から、平均粒径が５μｍ以下に小径化されていることが好ましいが、０．５μｍ未満では不純物量の増加が著しく、特性、特に保磁力が低下するため、より好ましくは１〜４μｍ、さらに好ましくは１〜３．５μｍである。
【００４３】
＜湿式成形工程Ｓ１５＞
次いで、高圧ホモジナイザーにて処理されたスラリーを、磁場を印加した状態で加圧成形して成形体を得る。より具体的には、スラリーを圧送する等して成形機の金型キャビティ内へ供給した後、金型キャビティに所定の磁場を印加して磁性粉末を磁場配向させた状態で加圧し、スラリー中の溶媒を濾過しながら加圧成形する。
【００４４】
加圧成形の際におけるスラリー中の溶媒の濾過は、所謂湿式成形の常法にしたがって行うことができ、例えば、金型キャビティの一部に溶媒を排出する流路を形成しその流路を布製或いは紙製のフィルタでカバーしたり、金型キャビティの一部を多孔質フィルタ材料で形成したりする等して行えばよい。
【００４５】
印加する磁場の大きさは、特に限定されるものではないが、通常、１２〜２０ｋＯｅ（９６０〜１６００ｋＡ／ｍ）程度である。また、印加する磁場は、静磁場に限定されず、パルス状の磁場とすることもでき、静磁場とパルス状磁場を併用することも可能である。
【００４６】
さらに、成形圧力は、特に限定されるものではないが、通常、０．３〜３ｔｏｎ／ｃｍ3（３０〜３００ＭＰａ）程度である。加圧は、成形開始から終了まで一定に行っても、漸増或いは漸減しても、又は不規則（ランダム）に変化してもよい。成形圧力が低いほど配向度は良好となるが、成形圧力が低すぎると得られる成形体の強度が不足してハンドリング性が低下する傾向にあるので、この点を考慮して上記圧力範囲から成形圧力を適宜選択することができる。なお、磁場中成形で得られる成形体の最終的な相対密度は、特に限定されるものではないが、通常、５０〜６０％程度とされる。また、得られた成形体は、アルゴンや窒素等の不活性ガス雰囲気で置換され且つ酸素濃度が１００ｐｐｍ以下とされた容器内で保管することが好ましい。
【００４７】
＜溶媒除去工程Ｓ１６＞
次に、上記のようにして得られた成形体中に含まれる溶媒の除去を行う。ここでは、残留する炭素成分による磁気特性の低下を防止する観点から、成形体中に含まれる溶媒、粉砕助剤、潤滑剤及び分散剤等を略完全に除去することが望ましい。より具体的には、真空度が１Ｔｏｒｒ以下の真空中で、成形体を好ましくは１００〜２００℃、より好ましくは１００〜１８０℃に３０分以上保持する。このとき、真空ポンプによって減圧排気しつつアルゴンや窒素等の不活性ガス又は還元性ガス雰囲気中で行うこともできる。
【００４８】
＜焼結工程Ｓ１７＞
さらに、溶媒が除去された成形体を、焼結機を用い、真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結する。焼結条件は、原料合金の粉砕方法、磁性粉末の組成、磁性粉末の平均粒径及び粒度分布の相違等、諸条件を考慮して適宜調製すればよいが、通常、９５０〜１１５０℃で１〜１０時間程度である。焼結温度が１１５０℃を超えると結晶粒が異常成長し保磁力が低下することがあり、９５０℃未満であると焼結体の残留磁束密度が不都合な程度に低下してしまう傾向にある。
【００４９】
＜時効処理工程Ｓ１８＞
それから、得られた焼結体に時効処理を施す。この時効処理工程Ｓ１８は、保磁力（ＨｃＪ）を制御する重要な工程であり、常法にしたがって、焼結体を真空又は不活性ガス雰囲気中で熱処理すればよいが、２段時効処理とすることが好ましい。時効処理を２段に分けて行う場合、８００℃近傍、６００℃近傍での所定時間の保持が有効である。例えば、１段目の時効処理工程では、焼結体を７００〜９００℃で１〜３時間保持し、その後室温〜２００℃の範囲内にまで急冷する第１急冷工程を設けることが好ましい。また、２段目の時効処理工程では、焼結体を５００〜７００℃で１〜３時間保持し、その後室温まで急冷する第２急冷工程を設けることが好ましい。６００℃近傍の熱処理により保磁力が大きく増加するので、時効処理を１段で行なう場合には、６００℃近傍の時効処理を施すと好適である。また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を、低Ｒ合金と高Ｒ合金とを用いる混合法にて作製する場合は、８００℃近傍での熱処理を焼結後に行うと、保磁力が増大するので、特に有効である。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更して実施可能である。
【００５１】
なお、実施例及び比較例における磁性粉末の粒度測定は、Malvern社製  Mastersizer2000を用いて行った。得られた測定結果は、数平均で評価し、平均粒径はＤ５０（累積頻度が５０％になったときの値）を用いた。
【００５２】
（実施例１）
まず、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、Ｎｄ：２４．０質量％，Ｄｙ：７．０質量％，Ｃｏ：０．５質量％，Ａｌ：０．２質量％，Ｃｕ：０．０７質量％，Ｂ：１．０質量％，Ｚｒ：０．１８質量％，残部Ｆｅからなる原料合金薄板を作製した。得られた原料合金薄板を水素吸蔵粉砕した。次いで、この原料合金の粗粉末に、粉砕助剤としてラウリン酸アミドを添加（総量に対し０．１５質量％）した後、気流式粉砕機（ジェットミル）を用いて高圧窒素雰囲気下で微粉砕を行い、磁性粉末としての微粉末を得た。得られた磁性粉末の平均粒径Ｄ５０（数平均粒子径）は、４．０８μｍであった。
【００５３】
続いて、上記のようにして得られた磁性粉末を、分散剤としてポリオキシエチレン−２−ラウリルエーテル及び溶媒として分留点が２００〜２５０℃である合成油（商品名：ＩＰソルベント２０２８、出光興産株式会社製）と混合して、固形分濃度が７０質量％のスラリーを調製した。ここで、ポリオキシエチレン−２−ラウリルエーテル（商品名：エマルゲン１０２ｋＧ、花王株式会社製）の配合量は、スラリーの総量に対して０．０５質量％とし、合成油の配合量は、スラリーの総量に対して３０質量％とした。
【００５４】
次に、こうして作製された固形分濃度が７０質量％のスラリー５リットルを、ＳＣミル（機種名：ＳＣ−１００、三井鉱山製）のベッセル内に供給し、０．５ｍｍのジルコニアビーズ（商品名：ＹＴＺボール、ニッカトー製）８００ｇを用いて、１６００ｒｐｍにて６０分間の処理を行った。このビーズミル処理後のスラリーを乾燥させて得た磁性粉末の平均粒径Ｄ５０は、３．０１μｍであった。
【００５５】
次いで、ビーズミル処理後のスラリーを、高圧ホモジナイザー（機種名：ナノメーカー、アドバンスト・ナノ・テクノロジィ製）を用いて、１５０ＭＰａの条件で０．５分処理した。
【００５６】
その後、高圧ホモジナイザー処理後のスラリーを、ポンプを用いて送液して、湿式プレス成形機の金型キャビティ内に充填し、１４ｋＯｅ（１１２０ｋＡ／ｍ）の静磁場をプレス方向と同一方向に印加して磁場配向させながら圧力２．３ｔｏｎ（２３０ＭＰａ）で湿式プレス成形して、２０ｍｍ×１８ｍｍ×１２ｍｍの寸法の成形体を作製した。この湿式プレス成形は、金型キャビティ中において上パンチと下パンチとの間で加圧するようにして行い、また、加圧中に、上パンチから溶媒を吸引除去した。
【００５７】
その後、得られた成形体を１〜２０Ｐａの圧力下、１５０℃で２時間保持することにより、成形体に含まれる合成油及び分散剤を除去した。次いで、８℃／分の条件で昇温し、１０３０℃で４時間保持することにより成形体の焼成を行った後、得られた焼結体を８００℃及び５７０℃でそれぞれ１時間保持することにより時効処理を行い、実施例１の焼結磁石（希土類金属焼結磁石）を得た。
【００５８】
得られた実施例１の焼結磁石の磁気特性を、表１に示す。なお、磁気特性の測定は、得られた焼結磁石をバーチカル加工機にて１１ｍｍ×１１ｍｍ×１１ｍｍの寸法に研削加工した試料を用い、Ｂ−Ｈトレーサー（東英工業社製）を用いて行った。
【００５９】
（実施例２〜３）
分散剤であるポリオキシエチレン−２−ラウリルエーテルの配合量を、それぞれ０．２質量％及び０．５質量％にすること以外は、実施例１と同様に処理して、実施例２〜３の焼結磁石（希土類金属焼結磁石）を得た。表１に、ビーズミル処理後のスラリーを乾燥させて得た磁性粉末の平均粒径Ｄ５０、及び磁気特性を示す。
【００６０】
（比較例１〜３）
スラリーの高圧ホモジナイザー処理を行わないこと以外は、実施例１〜３と同様に処理して、比較例１〜３の焼結磁石（希土類金属焼結磁石）を得た。表１に、ビーズミル処理後のスラリーを乾燥させて得た磁性粉末の平均粒径Ｄ５０、及び磁気特性を示す。
【００６１】
【表１】
0004716051.tif 000002
【００６２】
（実施例４〜７）
分散剤をオレイン酸モノソルビタレン（商品名：スパン８０、関東化学株式会社製）に代え、配合量を表２に示す量にすること以外は、実施例１と同様に処理して、実施例４〜７の焼結磁石（希土類金属焼結磁石）を得た。表２に、ビーズミル処理後のスラリーを乾燥させて得た磁性粉末の平均粒径Ｄ５０、及び磁気特性を示す。
【００６３】
【表２】
0004716051.tif 000003
【００６４】
（実施例８〜１１）
分散剤を、表３に示す量にすること以外は、実施例１と同様に処理して、実施例８〜１１の焼結磁石（希土類金属焼結磁石）を得た。表３に、ビーズミル処理後のスラリーを乾燥させて得た磁性粉末の平均粒径Ｄ５０、及び磁気特性を示す。
【００６５】
【表３】
0004716051.tif 000004
【００６６】
（実施例１２〜１５）
分散剤を亜リン酸トリフェニル（商品名：亜リン酸トリフェニル、東京化成工業株式会社製）に代え、配合量を表４に示す量にすること以外は、実施例１と同様に処理して、実施例１２〜１５の焼結磁石（希土類金属焼結磁石）を得た。表４に、ビーズミル処理後のスラリーを乾燥させて得た磁性粉末の平均粒径Ｄ５０、及び磁気特性を示す。
【００６７】
【表４】
0004716051.tif 000005
【００６８】
（実施例１６〜１９）
スラリーのビーズミル処理を行わないこと以外は、実施例４〜７と同様に処理して、実施例１６〜１９の焼結磁石（希土類金属焼結磁石）を得た。表５に、スラリーを乾燥させて得た磁性粉末の平均粒径Ｄ５０、及び磁気特性を示す。
【００６９】
【表５】
0004716051.tif 000006
【００７０】
（比較例４〜７）
スラリーのビーズミル処理及び高圧ホモジナイザー処理を行わないこと以外は、実施例４〜７と同様に処理して、比較例４〜７の焼結磁石（希土類金属焼結磁石）を得た。表６に、スラリーを乾燥させて得た磁性粉末の平均粒径Ｄ５０、及び磁気特性を示す。
【００７１】
【表６】
0004716051.tif 000007
【００７２】
表１〜６に示す結果より、実施例１〜１９の焼結磁石は、比較例１〜７の焼結磁石に比して、残留磁束密度Ｂｒが有意に高められており、このことから、磁場印加成形する前に、スラリーを高圧ホモジナイザー処理することにより、磁気特性に優れる焼結磁石が得られることが確認された。
【００７３】
また、表２、５及び６に示す結果より、スラリーをビーズミル処理した後に高圧ホモジナイザー処理することにより、磁気特性により一層優れる焼結磁石が得られることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上説明した通り、本発明による焼結磁石の製造方法によれば、磁気特性が高められた焼結磁石を簡便に製造でき、これにより、生産性及び経済性をも向上させることができるので、例えば、車載用モータやハードディスク等の特に軽量化、小型化、及び高出力が求められる永久磁石用途、それらを備える機器、装置、システム等において、広く且つ有効に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明による焼結磁石の製造方法の一実施形態の手順を示すフローチャートである。
【図１】
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