(57)【要約】【課題】耐酸化特性と優れた磁気特性を発揮し、特に高飽和磁化を有する希土類−鉄−窒素系磁石材料およびこれを用いたボンド磁石を提供。【解決手段】一般式：ＲａＦｅ（１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＭｎｂＭｃＮｄ（式中、Ｒは希土類元素から選ばれる一種以上、ＭはＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＶの群から選ばれる一種以上、ａ、ｂ、ｃ及びｄは原子％である。但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、次の４つの要件を満たさなければならない。３≦ａ≦２０、０．０１≦ｂ＜０．５、０．０１≦ｃ≦２５、及び１７≦ｄ≦２５）で表される希土類−鉄−窒素系磁石材料などによって提供。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式：ＲａＦｅ（１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＭｎｂＭｃＮｄ（式中、Ｒは希土類元素から選ばれる一種以上、ＭはＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＶの群から選ばれる一種以上、ａ、ｂ、ｃ及びｄは原子％である。但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、次の４つの要件を満たさなければならない。３≦ａ≦２０、０．０１≦ｂ＜０．５、０．０１≦ｃ≦２５、及び１７≦ｄ≦２５）で表される希土類−鉄−窒素系磁石材料。
【請求項２】
式中、ａ、ｂ、ｃ及びｄが、５≦ａ≦１２、０．０１≦ｂ＜０．５、１≦ｃ≦８、１７≦ｄ≦２３の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の希土類−鉄−窒素系磁石材料。
【請求項３】
式中、ＭはＣｕを含み、ｃは２＜ｃ≦４の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の希土類−鉄−窒素系磁石材料。
【請求項４】
平均粒径が１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の希土類−鉄−窒素系磁石材料。
【請求項５】
飽和磁化が、１．２Ｔ以上であることを特徴とする請求項１に記載の希土類−鉄−窒素系磁石材料。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の希土類−鉄−窒素系磁石材料に、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のいずれかを配合してなるボンド磁石用樹脂組成物。
【請求項７】
請求項６に記載のボンド磁石用樹脂組成物を用いて射出成形又は圧縮成形してなるボンド磁石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、希土類−鉄−窒素系磁石材料およびこれを用いたボンド磁石に関し、さらに詳しくは、耐酸化特性と優れた磁気特性を発揮し、特に高飽和磁化を有する希土類−鉄−窒素系磁石材料およびこれを用いたボンド磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁石材料には、フェライト磁石、アルニコ磁石、希土類磁石などがあり、家庭電化製品から、音響製品、自動車部品、計測・通信・精密機器、医療機器やコンピューターの周辺端末機にわたる幅広い分野で使用されている。近年、各種機器の小型化、高効率化が要求されており、機器に組込まれる磁石材料にも高性能化が求められている。
【０００３】
このような状況から、Ｓｍ−Ｃｏ系（ＳｍＣｏ５系及びＳｍ２Ｃｏ１７系）、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系などの希土類磁石の需要が急増している。しかしながら、Ｓｍ−Ｃｏ系は、原料供給が不安定で原料コストが高く、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系は、耐熱性、耐食性等に劣るという問題点がある。
【０００４】
一方、高性能な希土類磁石として希土類−鉄−窒素系（例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系）合金磁石が知られ、高性能かつ安価な希土類磁石として、年々その用途を拡大させている。この希土類−鉄−窒素系合金磁石は、飽和磁束密度、最大エネルギー積がＮｄ２Ｆｅ１４Ｂに比肩する磁気特性を有しているが、保磁力発生機構がニュークリエーション型であり、高い保磁力を得るためには数μｍまで微粉砕する必要があった。
【０００５】
しかし、希土類元素を含むこの磁石合金粉は、細かくすればするほど酸化が進みやすくなり、結果として磁石特性が低下し易くなる。特に、高温下における磁石特性の劣化は顕著である。このため、高温環境下で使用するためには酸化防止のための対策が必要であり、用途にも限界があった。
【０００６】
この課題を解決するため、これを粗粉でも高い保磁力を出せるピンニング型の磁石にすることが考えられてきた。例えば、ピンニング型の希土類−鉄−窒素系磁性材料として、一般式：ＲαＦｅ（１００−α−β−γ）ＭｎβＮγ（Ｒは希土類元素、α、β、γは原子％）で表され、α、β、γが、３≦α≦２０、０．５≦β≦２５、１７≦γ≦２５の範囲にある磁石材料が提案されている（特許文献１参照）。
ここには、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石となる母合金に、Ｍｎを添加し、窒素をＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３の割合よりも過剰に入れることにより、平均粒径が数１０μｍでも高い保磁力が得られる旨記載されている。これによれば、高い保磁力、優れた耐酸化性が得られるものの、飽和磁化については未だ十分な値とはいえない。
【０００７】
さらに、希土類−鉄−窒素系磁性材料として、一般式：Ｒａ（Ｆｅ１００−ｅＣｏｅ）（１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＭｎｂＭｃＮｄ（Ｒは希土類元素、Ｍは、Ｃｕ又はＢｉの１種以上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは原子百分率である）で表され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅが、５≦ａ≦２０、０．５≦ｂ≦２５、０．０５≦ｃ≦２５、１７≦ｄ≦３０、０≦ｅ≦５０の範囲である磁性材料が提案されている（特許文献２）。
ここには、原料として高純度の金属を用いる熔解法により、組成がＳｍ８．２（Ｆｅ０．９Ｃｏ０．１）６５．２Ｍｎ２．１Ｃｕ２．０Ｎ２１の合金粉末を製造し、優れた飽和磁束密度、保磁力が得られた旨記載されている。しかし、この磁石材料は、添加元素量が多いにも係らず高飽和磁化が達成されておらず、実用上まだ十分な特性とは言えなかった。
【０００８】
このような状況下、添加元素量が少なくても、優れた耐酸化性を有し、さらに高飽和磁化を有する希土類−鉄−窒素系磁石材料の出現が望まれていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−５５７１２号公報（段落［０００６］）
【特許文献２】
特開平１１−１３５３１１号公報（請求項１、実施例２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、耐酸化性に優れるとともに、高飽和磁化を有するピンニング型の希土類−鉄−窒素系磁石材料およびこの磁石材料を用いたボンド磁石を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、粗粉でも高い保磁力が得られるピンニング型の希土類−鉄−窒素系合金磁石に着目し、一般式ＲａＦｅ（１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＭｎｂＭｃＮｄで表される希土類−鉄−窒素系磁石材料において、Ｍｎ量が少ない範囲で高保磁力を維持しつつ高飽和磁化が得られるＭ元素の種類及び組成範囲を探索することにより、Ｍ元素としてＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＶの群から選ばれる一種以上の遷移金属を選択し、ａ、ｂ、ｃ及びｄ（原子％）を特定範囲にした時、高飽和磁化を有する希土類−鉄−窒素系磁石材料が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、一般式：ＲａＦｅ（１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＭｎｂＭｃＮｄ（式中、Ｒは希土類元素から選ばれる一種以上、ＭはＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＶの群から選ばれる一種以上、ａ、ｂ、ｃ及びｄは原子％である。但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、次の４つの要件を満たさなければならない。３≦ａ≦２０、０．０１≦ｂ＜０．５、０．０１≦ｃ≦２５、及び１７≦ｄ≦２５）で表される希土類−鉄−窒素系磁石材料が提供される。
【００１３】
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、式中、ａ、ｂ、ｃ及びｄが、５≦ａ≦１２、０．０１≦ｂ＜０．５、１≦ｃ≦８、１７≦ｄ≦２３の範囲にあることを特徴とする希土類−鉄−窒素系磁石材料が提供される。
【００１４】
また、本発明の第３の発明によれば、第１又は２の発明において、式中、ＭはＣｕを含み、ｃは２＜ｃ≦４の範囲にあることを特徴とする希土類−鉄−窒素系磁石材料が提供される。
【００１５】
また、本発明の第４の発明によれば、第１の発明において、平均粒径が１０〜１００μｍであることを特徴とする希土類−鉄−窒素系磁石材料が提供される。
【００１６】
さらに、本発明の第５の発明によれば、第１の発明において、飽和磁化が、１．２Ｔ以上であることを特徴とする希土類−鉄−窒素系磁石材料が提供される。
【００１７】
一方、本発明の第６の発明によれば、第１〜５のいずれかの発明に係る希土類−鉄−窒素系磁石材料に、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のいずれかを配合してなるボンド磁石用樹脂組成物が提供される。
【００１８】
また、本発明の第７の発明によれば、第６の発明のボンド磁石用樹脂組成物を用いて射出成形又は圧縮成形してなるボンド磁石が提供される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の希土類−鉄−窒素系磁石材料、これを用いて得られるボンド磁石について項目毎に詳述する。
【００２０】
本発明の磁石材料は、希土類元素（Ｒ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、その他の遷移金属元素（Ｍ）及び窒素（Ｎ）を含有し、一般式：ＲａＦｅ（１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＭｎｂＭｃＮｄで表される、保磁力発生機構がピンニング型の希土類−鉄−窒素系磁石材料である。
【００２１】
１．希土類元素（Ｒ）
本発明の希土類−鉄−窒素系磁石材料において、希土類元素は、磁気異方性を発現させ、保磁力を発生させる上で本質的な役割を果たす元素である。
【００２２】
Ｒは、磁性材料中、３〜２０原子％、好ましくは５〜１２原子％である。３原子％よりも少なければ、合金中に軟磁性相であるαＦｅが多く存在するので高い保磁力が得にくくなり、２０原子％を超えると磁性相の体積が減少し飽和磁化が低下するため好ましくない。
【００２３】
Ｒとしては、Ｙを含むランタノイド元素のいずれか１種以上であり、例えば、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍの群から選ばれる一種以上の希土類元素が挙げられる。また、これらの少なくとも一種と、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹｂの群から選ばれる少なくとも一種の元素とからなるものを組合せれば、磁気特性を高めることができる。希土類元素の中でも、特に、Ｓｍが好ましく、Ｒのうち５０原子％以上含むと高い保磁力を持つ材料が得られる。
【００２４】
２．鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、Ｍ元素
希土類−遷移金属系磁石材料の必須成分である遷移金属は、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、及びＭ元素からなる。
【００２５】
Ｆｅは、磁石材料の強磁性を担う基本元素であり、磁性材料中、２９．５〜８３原子％含有する必要がある。２９．５原子％より少ないと磁化が低くなり好ましくない。８３原子％を超えると希土類元素の割合が少なくなりすぎ、高い保磁力が得られず好ましくない。鉄成分の組成範囲が５０〜７７原子％であれば、保磁力と磁化のバランスのとれた材料となり特に好ましい。
【００２６】
Ｍｎは、粗い粉末で高い保磁力を出すための必須成分である。Ｍｎを添加し過剰に窒素を入れた希土類−鉄−窒素系磁石粉末は、一部がアモルファス化し、その中に数ｎｍ〜数１００ｎｍの結晶が微細に混在している。そして、微結晶の磁気的な結合が、非磁性と考えられるアモルファス相で分断されることにより、粗粉末でも高い保磁力が得られ、保磁力発生機構がピンニング型になると考えられる。
【００２７】
Ｍｎ量は、磁性材料中、０．０１〜０．５原子％、特に０．２０〜０．４５原子％であることが好ましい。Ｍｎが０．０１原子％未満であると保磁力発生機構がピンニング型にならず、０．５原子％を超えると磁化が低くなってしまう。
【００２８】
Ｍ元素（以下、これらの元素を添加元素Ｍ、または単にＭともいう）は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ又はＶの中から選ばれた少なくとも一種以上であり、粗い合金粉末で高い保磁力を出す上で必須な成分である。これらの中でも、Ｃｕ、Ｎｉ又はＣｏのいずれかの元素が好ましい。本発明では、Ｍ元素としてＣｕを必須成分とすることが望ましい。
【００２９】
Ｍ元素を添加すれば、Ｍｎ量が少ない量でも高い保磁力を出す効果がある。つまりＭｎ量が少なくても、これらの金属を添加することにより希土類−鉄−窒素系磁石材料の粉末内で結晶部を多く残した状態でアモルファス化が起こり、その結果、粗い粉末の状態でも高い保磁力、高い飽和磁化が得られる。
Ｍ元素は、磁石材料中、０．０１〜２５原子％、特に１〜８原子％とすることが好ましい。０．０１原子％未満では磁石粉末の保磁力発生機構がピンニング型とはならず、２５原子％より多いと非磁性相が増え、磁化が低くなってしまう。高飽和磁化を得るためには、２＜ｃ≦４の範囲（原子％）であることがより好ましい。
【００３０】
これまで、Ｍｎ量が０．５原子％よりも少ない範囲では、アモルファスの割合が少ない状態で微結晶の磁気的な結合を切断できる状態を作り出すことができなかった。そのためＭｎ量が多い状態で合金粉を窒化していたが、過窒化状態ではアモルファスになる割合が多く、高い保磁力が得られるものの、非磁性相が多くなるため飽和磁化は低くなってしまっていた。
【００３１】
そこで、高い保磁力を保ったままＭｎ量を減らして高い飽和磁化を得る方法を検討した結果、特定のＭ元素を添加することにより、Ｍｎの添加量が０．５原子％よりも少なくても高い保磁力が得られることが明らかになった。この理由は、Ｍｎを添加するだけでなくＭ元素を加えることにより、窒素が合金内に侵入するとき、主相を多く残した状態でアモルファス化が起こるためと考えられる。Ｍ元素が入ることにより、窒素は、主相に侵入しづらくなる一方、Ｍｎの存在する付近では窒素が入りこみアモルファス化を促進する。このため、比較的多くの主相を残した状態でアモルファス化が起こり、高磁化、高保磁力が得られるものと考えられる。
【００３２】
３．窒素（Ｎ）
窒素（Ｎ）は、本発明の磁石材料において、Ｍｎとともにピンニング型化の実現に重要な役割を果たす元素である。
【００３３】
その役割について、Ｓｍ２Ｆｅ１７母合金を窒化した材料を例に説明する。Ｓｍ２Ｆｅ１７母合金を窒化した場合、ＮはＳｍ２Ｆｅ１７単位格子当たり３個で最も高い磁気特性を示し、６個付近までは結晶を壊すことなく格子を広げ侵入型として固溶すると考えられている。この窒素の固溶により、強い一軸磁気異方性が発現するとともに、飽和磁化、キュリ−温度も上昇する。
一方、Ｓｍ２Ｆｅ１７当たりＮが６個を超えるか、または６個以下であっても窒化時のアンモニア分圧が高いなど窒化が進みやすい条件のもとでは、一部結晶が壊されて転位が導入され、窒素量の増加に合わせて転位量は増加し、この転位に依存した粒界が形成される。この結果、ナノオーダーの結晶粒からなる微細組織となり、粒界にＭｎが多く存在することにより、この粒界がピンニングサイトとして機能し、粗粉でも高い保磁力を示すようになると考えられる。
【００３４】
このような効果を得るために、磁性材料中、Ｎは１７〜２５原子％、好ましくは２０〜２３原子％の範囲とする必要がある。１７原子％未満では、前記微細組織の形成が不十分となり高い保磁力が得られない。２５原子％を超えるとアモルファス相が多くなり磁化の低下が大きくなってしまい好ましくない。
【００３５】
４．希土類−鉄−窒素系磁石材料の製造方法
本発明の希土類−鉄−窒素系磁石材料は、そのベースとなるＲ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｍ合金粉末を窒化すればよく、該合金粉末を製造する方法は特に限定されない。
【００３６】
例えば溶解鋳造法、液体急冷法、もしくは還元拡散法で製造できる。溶解鋳造法では、希土類金属、鉄、マンガン、及びＭ元素金属を所定の比率で調合して、不活性ガス雰囲気中で高周波溶解し、得られた合金インゴットを均一化熱処理した後、ジョークラッシャー等で所定の粒度に粉砕して製造される。また、液体急冷法では、上記合金インゴットから合金薄帯を作製、これを粉砕して製造され、還元拡散法では、希土類酸化物粉末、還元剤、鉄粉、マンガン及びＭ元素の金属粉及び／又は金属酸化物を出発原料として製造される。
【００３７】
従来、希土類−鉄−窒素系磁石材料の原料となる合金粉末は、上記のとおり熔解法、共沈法あるいは還元拡散法で製造されているが、製造コストが低くなること、粉末の製造の容易さから、以下に詳述する還元拡散法を用いた製造方法が最も有利である。
還元拡散法では、具体的には、希土類酸化物粉末、還元剤、鉄粉、マンガン及びＭ元素の金属粉及び／又は金属酸化物と、前記希土類酸化物を還元しうる量の還元剤とを混合し、この混合物を酸素が実質的に存在しない雰囲気下で加熱処理させて還元反応を起こさせ、生成した希土類金属を前記遷移金属粉末に拡散させて希土類、遷移金属を含む合金を生成させ、室温まで冷却した後、得られた還元生成物を水中に投入し、デカンテーションにより洗浄し、次いで酸洗し、固液分離して希土類、鉄、マンガン、Ｍ元素を含む合金粉末を製造する。
【００３８】
本発明においては、こうして（１）希土類酸化物粉末、遷移金属（鉄、マンガン、Ｍ元素）粉末、及び還元剤からなる混合物を還元拡散法により希土類−遷移金属合金粉末とした後、（２）必要により熱処理してから、これを窒化し、（３）得られた合金粉末を解砕処理することにより、遷移金属として鉄、Ｍｎと特定のＭ元素をそれぞれ特定量含有する磁石材料を製造することができる。
【００３９】
（１）窒化前の粉末製造（希土類元素の遷移金属粉末への還元拡散）
まず、希土類酸化物粉末、遷移金属粉末、及び還元剤を配合し、互いに均一に混合し原料混合物を調製する。必要により、その他の原料粉末を配合してもよい。希土類酸化物粉末、遷移金属粉末、及び還元剤からなる原料粉末混合物の粒度分布は、目標製品の粒度に近い分布が望ましい。
【００４０】
（希土類酸化物原料）
希土類酸化物粉末原料は、Ｙを含むランタノイド元素のいずれか１種または２種以上の酸化物であり、例えば、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ及びＳｍの群から選択される一種以上の酸化物が挙げられる。特に、Ｐｒ、Ｎｄ又はＳｍの酸化物を用いると、磁石の磁気特性が極めて高くなる。
ここで用いる希土類酸化物粉末原料は、工業的生産により入手可能な純度でよく、製造上、混入が避けられない元素、例えば、Ｏ、Ｈ、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｌｉなどが含まれていても差し支えない。原料の使用量は、Ｒが磁性材料中、３原子％以上２０原子％以下になる量とする。
【００４１】
（遷移金属原料）
遷移金属の原料としては、Ｆｅ及びＭｎの他に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖのうち少なくとも一種以上（Ｍ元素）を含有するものが挙げられる。
【００４２】
Ｆｅ原料の量は、磁石材料にしたとき２９．５〜８３原子％になるだけの量とする。Ｆｅが２９．５原子％未満であると磁化が低くなり、一方、８３原子％より多くなっても保磁力が低くなってしまう。Ｆｅ原料は酸化鉄でもよいが、高純度の電解鉄であることが望ましい。
また、Ｍｎの粉末原料としては、高純度の金属Ｍｎのほか、ＭｎＯ、ＭｎＯ２、Ｍｎ２Ｏ３のような酸化物を用いることができる。Ｍｎ量は磁石材料にしたとき０．０１〜０．５原子％になるだけの量とする。
一方、Ｍ元素の粉末原料としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖのいずれかを含むものであればよく、高純度の金属粉末のほか、例えば、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、Ｃｒ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５のような酸化物を用いることができる。Ｍ元素の使用量は、磁石材料にしたとき０．０１〜２５原子％になるだけの量とする。
【００４３】
（還元剤）
還元剤としては、Ｌｉ及び／又はＣａ、あるいはこれらの元素とＮａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、ＳｒあるいはＢａから選ばれる少なくとも一種からなるアルカリ金属元素又はアルカリ土類金属元素が使用できる。
【００４４】
これら還元剤を使用するに当たっては、その投入量、還元剤および希土類酸化物の粉体性状、各種原料粉末の混合状態、還元拡散反応の温度と時間を注意深く制御する必要がある。なお、上記還元剤の中では、取り扱いの安全性とコストの点から、金属Ｌｉ又はＣａのいずれか、特にＣａが好ましい。
これらが、合金粉末の結晶相内部に０．００１〜０．１ｗｔ％含有されるようにすれば、窒化処理を短くできる効果がある。ただし、０．１ｗｔ％を超えると希土類−鉄−窒素系磁石合金の磁気特性、特に磁化が低下するので好ましくない。
【００４５】
（還元拡散）
上記希土類酸化物粉末原料、遷移金属粉末原料、及び上記希土類酸化物を還元するための還元剤が配合されている混合物を、アルゴンガスなどの不活性ガスが流通する非酸化性雰囲気中において加熱昇温し、上記還元剤が溶融しない温度で保持し焼成する。
【００４６】
Ｃａの融点は、８３８℃（沸点は１４８０℃）であるので、１０００〜１２５０℃程度の温度範囲で加熱し、５〜１５時間かけて処理する。この条件であれば、還元剤は溶解するが蒸気にはならないため効率的に処理できる。加熱焼成により、希土類酸化物が希土類元素に還元されるとともに、還元された希土類元素が遷移金属に拡散して希土類−遷移金属系合金が合成される。
【００４７】
（水素処理）
希土類−遷移金属系合金を含んだ反応生成物は、粉砕が困難なことから、水中での崩壊性の改善を目的として、水素処理を行う。水素処理では、通常、希土類−遷移金属系合金を含んだ反応生成物をアルゴンなどの不活性ガスを封入した密閉容器に入れて、不活性ガスを水素ガスに置換し、３０〜６００℃で、一定時間加熱する。
【００４８】
希土類−遷移金属系合金を含んだ反応生成物は、不活性ガスを封入した実質的に酸素を含まない密閉容器（ステンレス容器）内に装入し、容器内を１０−３Ｐａ以下の真空にした後、水素を充填して０．０９〜０．１１ＭＰａとし、さらに外部より０．００５〜０．０２ＭＰａ加圧して水素を供給して水素処理することが好ましい。前記反応生成物と水素とを密閉容器内に封じることによって、反応生成物は、自発的に水素吸蔵を開始し、自己発熱によって反応が促進されるため外部から加熱する必要が無い。
【００４９】
水素を充填して０．０１〜０．１１ＭＰａとした後、さらに外部より０．００５〜０．０２ＭＰａ加圧して、反応生成物が吸蔵した分の水素を常に供給するのは、供給量が上記範囲より少ないと水素吸蔵反応が促進できず、多いと反応熱が高くなりすぎるためである。
【００５０】
（水洗、デカンテーション、酸洗）
水素処理後、得られた反応生成物を大気中に約０．５〜３時間放置してから、例えば反応生成物１ｋｇあたり約１リットルの水中に投入し、０．１〜３時間攪拌し、反応生成物を崩壊させる。その後、得られたスラリーを粗い篩を通し水洗槽に移す。このときスラリーのｐＨは１１〜１２程度であり、崩壊せずに残留する塊はなく、篩上に残ったロスは非常に少なくなる。
【００５１】
この後、スラリーのｐＨが１０以下になるまでデカンテーションを繰り返す。デカンテーション条件は、注水し、攪拌１分、静置分離１分、排水することを標準条件とすればよい。デカンテーション開始から終了までの時間を１回の水洗時間とし、その結果、スラリーのｐＨが１０になるまでの水洗時間の合計量は、約６０〜１２０分を目安とする。
その後、スラリーのｐＨが５〜６になるように酢酸などの鉱酸を添加し、酸洗を行い固液分離し、乾燥すれば希土類−遷移金属系合金粉末が得られる。
【００５２】
上記のように水素処理された還元生成物は、室温に冷却された後では、水との反応性が増し、大気中に曝されるだけで大気中の水分と反応し自然崩壊が進行するので、還元生成物を１ｃｍ角大に破砕する工程が必要なく、その後の水洗分離工程において、篩分け、デカンテーション操作の回数などを大幅に削減して、合金粉末を得ることができる。
【００５３】
還元剤として用いたＣａは、希土類−遷移金属系合金粉末の結晶相外に残留している元素が少なくなるようにすることが好ましい。窒化処理を短くするなどの目的でＣａを添加する場合は、前記したように合金粉末の結晶相内部に０．００１〜０．１ｗｔ％含有させる必要がある。
【００５４】
次に、上記で得られた希土類−遷移金属系合金粉は、窒化して磁石粉にするが、この際に窒化率を良好にするために、通常１００μｍ程度以下の粒子を用いることが好ましい。
凝集・融着部を実質的に含まない平均粒径１０〜１００μｍの粉末であればよく、平均粒径が大きな希土類−遷移金属系合金粉末は、さらに微粉化（解砕を含む）することが望ましい。平均粒径が１０μｍよりも細かいと、発火し易く取り扱いが難しくなる。また、１００μｍを超えると、窒化工程で粉末内部まで窒素が侵入しない場合があり、均一な窒化が行えず、磁気特性が低くなる場合がある。
【００５５】
合金粉末を微粉化する方法は、特に制限されず、例えば、湿式粉砕法ではボールミル粉砕や媒体攪拌型ミル粉砕等を、乾式粉砕法では不活性ガスによるジェットミル粉砕等を用いることができる。
これらの中でも、粉末の凝集が少ないジェットミル粉砕が特に好ましい。また、粉末の凝集をさらに少なくするため、例えば、ジェットミル粉砕では、不活性ガス中に５ｖｏｌ％以下の酸素を導入して微粉化することができ、また、ボールミル粉砕や媒体攪拌ミル粉砕等では、小径の粉砕ボール、あるいはステンレス鋼等ではなくジルコニア等の低比重のセラミックス粉砕ボールを用いて微粉化することができる。
【００５６】
（窒化処理前の熱処理）
なお、上記希土類−遷移金属系母合金を粉砕処理して得られた合金粉末には、粉砕により生じた結晶の歪みが残留し、次の窒化工程においてαＦｅ等の軟磁性相が発生する原因となる場合がある。αＦｅ等の軟磁性相が発生すると保磁力や角型性が低下するため、さらに磁気特性を向上させるためには、得られた合金微粉末を、窒化処理に先立って、アルゴン、ヘリウム、真空等の非酸化性かつ非窒化性雰囲気中、６００℃以下、好ましくは４００〜６００℃で熱処理し、結晶の歪みを除去することが好ましい。なお、この操作は窒化処理と同時に行っても良い。
【００５７】
（２）窒化方法
希土類−遷移金属系合金粉末（Ｒ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｍ系合金粉末）の窒化は、公知の方法に依ることができる。すなわち、Ｒ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｍ系合金粉をキルン又は電気炉に投入し、窒素雰囲気で加熱すればよい。
【００５８】
窒化のための窒素雰囲気は、窒素又はアンモニアを含む雰囲気である。アンモニアは、水素との混合ガスとして用いることが好ましく、それは、窒素ガスに比較し短時間で窒化が行えるためである。また、キルンを用いれば、静置で窒化するのに比較し、回転しながら均一な窒化が行える。アンモニアと水素との混合割合は、特に限定されないが、１０〜７０：３０〜９０、好ましくは３０〜６０：４０〜７０が好ましい。この範囲を外れ、アンモニアが少なすぎると窒化の効率が低下し、一方、アンモニアの割合が多すぎると部分的に窒化が進み均一な窒化が行えない。
【００５９】
窒化温度は、３００〜６５０℃の範囲が好ましい。３００℃未満では窒化速度が遅く、６５０℃を超えると希土類の窒化物と鉄に分解してしまう。アンモニア−水素混合ガス中で窒化した後の合金粉中に水素が多く残留していると、この合金粉を磁石化しても磁気特性が低下するために、場合によっては真空加熱を行うなどの方法で十分に除去しておく必要がある。
【００６０】
先に窒化処理前の熱処理を説明したが、窒化処理と同時に合金粉を４００〜６００℃で熱処理を行ってもよい。窒化処理と同時に熱処理すれば、処理コストを下げられるためメリットが大きい。この場合は、熱処理温度が４００℃未満であると、残留する結晶の歪みを除去する効果が十分でなく、一方、６００℃を超えると、合金が希土類元素の窒化物と鉄に分解するので好ましくない。
【００６１】
（３）解砕
窒化処理後、磁石化をする前に、合金粉末に解砕処理を加えることで、還元拡散時に焼結した粉末を一つ一つに解離させる。
【００６２】
解離した粉末（以下、これを単一粒子ともいう）は、その内部にアモルファス相と微小強磁性相を有し、該微小強磁性相は、結晶方向のほぼ揃った状態であり、磁石化時に磁場中で単一粒子の結晶方向をより多く磁場方向に揃えることによって、配向度を高め、高飽和磁化を達成できる。
前記のように、希土類元素、遷移金属元素としてＦｅ及びＭｎとともに、添加元素Ｍを添加して合金化し、過剰に窒素を入れると、得られた希土類−鉄−窒素系磁石粉末は、粒子内部で部分的にアモルファス化し、その中に数ｎｍ〜数１００ｎｍの結晶が微細に混在した状態になる。
【００６３】
このような微結晶構造になると、アモルファス相部分は非磁性であるため、粒子内の各微結晶間の磁気的な結合を切断でき、微小強磁性相が低保磁力の強磁性層に表面を覆われた場合と異なり、高い保磁力が得られると考えられる。さらに上記微結晶部分は、飽和磁化の高いＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３に近い強磁性相となっているため、この希土類−鉄−窒素系磁石粉末は、粗い合金粉末であっても高い飽和磁化、保磁力が得られ、保磁力発生機構は、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３磁性材料のニュークリエーション型とは異なり、ピンニング型になると考えられる。
【００６４】
上記のような粗い合金粉末は、窒化前にすでに粉末同志が焼結していたり、粒子内が粒界によっていくつかの領域に分かれていて（領域内は、アモルファス相と結晶方向が揃った微小強磁性相を有している）、領域同士では微小強磁性相の結晶方向が揃っていない、などの傾向がある。このような結晶方向の揃っていない粉末を窒化しても、窒化された粉末には、結晶方向の揃っていない粒子、焼結体が含まれることになる。
【００６５】
そこで、このように結晶方向の揃っていない窒化後の粉末を解砕することにより、焼結した部分や粒界が割れたりして、粉末一つ一つがその内部では微小強磁性相の結晶方向のほぼ揃った単一粒子となり、磁石化時、磁場中で単一粒子の結晶方向をより多く磁場方向に揃えることによって、配向度が上がり、特に残留磁化、飽和磁化が向上するようになる。
【００６６】
本発明では、焼結した部分や粒界のみを解砕することが好ましく、強磁性相の結晶方向が揃った単一粒子を砕いてしまったりすると、かえって磁気特性が下がってしまい意味がなくなってしまう。したがって、解砕を行うには、マイルドな条件、すなわち粉末に必要以上の応力を加えることなく、短時間で解砕することが重要である。
また、還元拡散法を用いて製造した希土類−鉄−窒素系合金粉末が粗粒となっている場合に、効率良く解砕を行うためには、粗粒を粗粉砕した後、平均粒径が１００μｍ以下になった合金粉末を解砕処理することが好ましい。このような解砕を行うには、粉末に必要以上の応力を加えることなく、短時間で解砕することが重要である。
【００６７】
例えば、合金粉末はアトライターやジェットミルで解砕できる。ただし、ジェットミルで解砕を行おうとした場合には、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３を微粉砕するような条件で行っては結晶方向の揃った単一粒子も砕いてしまうので目的の解砕はできず、ガス流量や流速を下げ、粉末供給量を多くするような条件で行わなければならない。また、アトライターで解砕を行う場合はメディアの量を減らす、溶媒量を多くする、解砕量を多くする、回転数を低くするなどの条件で行わなければ、目的の解砕はできない。
【００６８】
解砕された該合金粉末は、アモルファス相と微小強磁性相からなる平均粒径が１０μｍ以上の単一粒子を８０体積％以上含んでいる。
この範囲をはずれて、平均粒径が１０μｍよりも小さい単一粒子が増加すると、これらが８０体積％以上あったとしても、粉末が酸化しやすくなり特性が低下してしまう。また、平均粒径が１０μｍ以上であっても単一粒子の量が８０体積％を下まわると、配向度が上がらず磁気特性が低くなってしまう。平均粒径が１００μｍを超えると、小型のボンド磁石を成形する際に、粗すぎて良好な成形体が得られない。
【００６９】
本発明の希土類−鉄−窒素系合金粉末は、配向度が３．５以上である。配向度が高く、３．５以上であるということは、解砕により合金粉末の焼結した部分や粒界が割れたりして、粉末一つ一つがその内部では微小強磁性相の結晶方向のほぼ揃った単一粒子となっているため、この粉末を磁場中で配向させれば、単一粒子がそれぞれ磁場方向に容易に配向することを意味している。
【００７０】
配向度は、Ｘ線回折により被検試料のピークを測定し、その数値からウイルソンの配向度を算出する。
ウイルソンの配向度は、Ｘ線回折の標準データのピーク強度比に対して被検試料の各ピーク強度比がどの程度異なっているかを定量的に評価できる方法であり、各Ｘ線回折ピークの配向度（Ｋ）は、次の式（１）により求めることができる。
【００７１】
【数１】
2005042156.tif 000002
【００７２】
式（１）中、ＫＳ１は被検試料１番目のピークの配向度、ＩＳ１、ＩＳ２、ＩＳ３、…は被検試料の各ピークの強度、ＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ３、…は標準データの各ピークの強度を示す。
求められたＫの値が全て１の時が全く配向の無いことを表し、逆にある面のＫの値が著しく高い場合は、その面に配向していることを意味する。
実際には、着磁した被検試料のＸ線回折ピークを測定し、本発明のようなＳｍＦｅＮ系磁石であれば、結晶のｃ軸が磁化容易方向であるので、（００ｎ）面を含めて代表的な面指数のピークを５〜１０程度選定し、式（１）を用いて配向度（Ｋ）を算出する。
【００７３】
解砕された合金粉末は、アモルファス相と微小強磁性相からなる平均粒径が１０μｍ以上の単一粒子を８０体積％以上含んでいる。このため粉末が酸化されにくくなり、大気中、１８０℃で１０時間放置した後でも保磁力が低下することがない。
本発明の希土類−鉄−窒素系合金粉末は、飽和磁化が、１．２Ｔ以上、好ましくは１．３Ｔ以上であり、また、保磁力が、大気中、１８０℃で１０時間放置した後、５５０ｋＡ／ｍ以上、好ましくは５７０ｋＡ／ｍ以上である。
【００７４】
本発明の磁石粉末は、十分な耐酸化特性を有するものであるが、必要により、リン酸などによる表面処理、Ａｌカップリング剤、Ｔｉカップリング剤、Ｓｉカップリング剤、あるいはパラフィン系炭化水素などによる被覆処理を行ってもよい。
【００７５】
５．ボンド磁石用樹脂組成物
本発明のボンド磁石用樹脂組成物は、上記の方法により製造した希土類−鉄−窒素系磁石粉末に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のいずれかをバインダーとして配合したものである。
【００７６】
熱硬化性樹脂系のバインダーであれば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、キシレン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型シリコーン樹脂、アルキド樹脂、フラン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、熱硬化型フッ素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂などが挙げられる。
【００７７】
本発明においては射出成形法、押出成形法、トランスファー成形法、圧縮成形法のいずれかによってボンド磁石を得ることが好ましく、そのためには、バインダー成分として、比較的低温で、かつ速やかな硬化反応性を示すエポキシ樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂等のラジカル反応型熱硬化性樹脂を使用することが好ましい。
【００７８】
熱硬化性樹脂系バインダーは、磁性粉末１００重量部に対して３重量部以上５０重量部以下の割合で配合されるが、好ましくは４重量部以上２０重量部以下、さらに、５重量部以上１５重量部以下がより好ましい。添加量が磁性粉末１００重量部に対して３重量部未満の場合は、著しい混練トルクの上昇、流動性の低下を招いて成形困難になり、５０重量部を超えると所望の磁気特性が得られない。
【００７９】
本発明の組成物は、これらの必須成分の他にも、熱硬化性樹脂に用いられる各種硬化剤、硬化触媒（反応促進剤や反応開始剤等）、反応性希釈剤、未反応性希釈剤、各種変性剤、増粘剤、滑剤、離型剤、紫外線吸収剤、難燃剤や種々の熱安定剤等を添加することができる。
【００８０】
紫外線吸収剤としては、フェニルサリシレート、ｐ−第３ブチルフェニルサリシレート、２，４−ジヒドロキシ−ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、３−２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系；２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ第３ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系；蓚酸アニリド誘導体などが挙げられる。
難燃剤としては、三酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダ、有機臭素化合物、塩素化パラフィン、塩素化ポリエチレンなどが挙げられる。
安定剤としては、特に限定されないが、例えば、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート等のヒンダードアミン系、フェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系などが挙げられる。
無機充填剤としては、タングステン等の密度調整用高比重金属粉、三酸化アンチモン等、顔料には酸化チタン、その他に窒化珪素、炭化珪素、酸化マグネシウム、アルミナ、二酸化珪素、二硫化モリブデン等の無機化合物粉体等を挙げることができる。
【００８１】
一方、熱可塑性樹脂系のバインダーであれば、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ふっ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂などを用いることができる。ポリエーテルエーテルケトン、４−６ナイロンなどが挙げられる。
【００８２】
これらの中では、得られる成形体の種々の特性やその製造方法の容易性から、１２ナイロンおよびその変性ナイロン、ナイロン系エラストマーなどのポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂の使用が好ましい。これら熱可塑性樹脂の２種類以上をブレンドして使用することも可能である。
【００８３】
これら熱可塑性樹脂の溶融粘度や分子量は、所望の機械的強度が得られる範囲内で低い方が望ましく、例えば１２ナイロンの場合であれば、分子量は１５，０００以下であることが好ましい。また原料としての形状は、パウダー、ビーズ、ペレット等、特に限定されないが、磁性粉との均一混合性から考えるとパウダー状が望ましい。
【００８４】
熱可塑性樹脂系バインダーは、磁性粉末１００重量部に対して５重量部以上５０重量部以下の割合で添加されるが、好ましくは７重量部以上２０重量部以下、さらに、１０重量部以上１５重量部以下がより好ましい。添加量が該磁性粉１００重量部に対して５重量部未満の場合は、著しい混練トルクの上昇、流動性の低下を招いて成形困難になり、また、５０重量部を超える場合、所望の磁気特性が得られないので好ましくない。
【００８５】
磁石粉末と樹脂バインダーとの混合方法は、特に限定されず、例えばリボンブレンダー、タンブラー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の混合機あるいは、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、ニーダールーダー、単軸押出機、二軸押出機等の混練機を用いて実施される。熱硬化性樹脂を用いる場合は、混合時の剪断発熱等によって硬化が進まないよう、剪断力が弱く、かつ冷却機能を有する混合機を用いることが好ましい。
【００８６】
６．ボンド磁石
本発明のボンド磁石は、上記の希土類−鉄−窒素系磁石材料を含有したボンド磁石用樹脂組成物を成形してなるボンド磁石である。
【００８７】
本発明では、磁石材料、樹脂バインダーなど各成分を混合することで塊状となった樹脂組成物を、射出成形、押出成形、トランスファー成形、圧縮成形等により成形してボンド磁石を得ることができるが、中でも射出成形または圧縮成形によることが好ましい。
特に、熱硬化性樹脂を用いる場合は圧縮成形または射出成形を用い、熱可塑性樹脂を用いる場合は射出成形を用いることが好ましい。
【００８８】
熱硬化性樹脂を用いた樹脂組成物を圧縮成形する場合は、ボンド磁石用樹脂組成物の成分を加圧ニーダー装置で混合し、金型に磁界を印加するための電磁石を具備したプレス装置を用い、金型に８００ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）以上の磁界を印加しながら４ｔｏｎ／ｃｍ２程度の圧力でプレス成形する。
また、射出成形法では、前記混合比でボンド磁石用樹脂組成物の成分を加熱加圧ニーダー装置で混合し、金型に磁界を印加するための電磁石を具備したプレス装置を用い、樹脂組成物をシリンダー中で溶融し、８００ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）以上の磁界が印加された金型中に射出成形し、金型内を樹脂の硬化温度以上に加熱し、樹脂が硬化してから成形体を取出す。
【００８９】
また、熱可塑性樹脂を用いる場合は、ボンド磁石用樹脂組成物の成分を加熱加圧ニーダー装置で混合し、金型に磁界を印加するための電磁石を具備したプレス装置を用い、２１０℃以上に加温したシリンダー中で樹脂組成物を溶融し、８００ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）以上の磁界が印加された金型中に射出成形し、冷却してから成形体を取出す。
【００９０】
【実施例】
次に実施例、比較例を用いて本発明をさらに説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。
【００９１】
（実施例１〜３）
原料として純度９９．４％のＳｍ２Ｏ３（（株）トーメン製）、純度９９．５％の電解鉄（Ｈｏｇａｎａｓ製）、純度９９．５％のＭｎ２Ｏ３（東ソー社製）、及び純度９９．７％のＣｕＯ２（関東化学（株）製）の粉末を用い、あるいは、これに純度９９．７％のＮｉＯ（関東化学（株）製）、又は純度９９．７％のＣｏ３Ｏ４（関東化学（株）製）の粉末を添加し、純度９９．３％のＣａ（ミンテックジャパン（株）製）を加えて、この混合物を電気炉に装入し、アルゴン流量２００ｍｌ／分、１２００℃で８時間保持し、希土類酸化物をＦｅ中に還元拡散して、３種類のＲ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｍ合金（ばい焼物）を作製した。
その後、このばい焼物試料２００ｇを５Ｌの水とともに水槽に入れ、１０分攪拌後、上澄みをぬき、この作業を１０回繰り返し、Ｃａを除去した。このようにして、組成がＳｍ８．２Ｆｅ６４．７Ｍｎ０．４Ｃｕ３．２（実施例１）、Ｓｍ８．３Ｆｅ６４．１Ｍｎ０．３Ｃｕ２．５Ｎｉ２．１（実施例２）、Ｓｍ８．１Ｆｅ６３．０Ｍｎ０．４Ｃｕ２．３Ｃｏ３．１（実施例３）である３種類の合金粉末を作製した。
次に、得られた合金粉末２ｋｇをジェットミルに入れ、不活性ガスとして窒素を用い、水分や酸素量を低減した高速のガス流れを発生させ、給粉速度：４０ｇ／分、圧力０．４２ＭＰａ（４．３ｋｇｆ／ｃｍ２）の条件で解砕した。３分間、解砕した後、サイクロンで粉末を回収した。
この合金粉末を１００μｍ以下に篩い、５５０℃で熱処理後、水素−アンモニア混合ガスを１：１の割合で流し、４７０℃で７時間窒化し、その後、窒素ガスを流しながら冷却し、取り出した。窒化後の組成は、それぞれＳｍ８．２Ｆｅ６４．７Ｍｎ０．４Ｃｕ３．２Ｎ２３．５（実施例１）、Ｓｍ８．３Ｆｅ６４．１Ｍｎ０．３Ｃｕ２．５Ｎｉ２．１Ｎ２２．７（実施例２）、Ｓｍ８．１Ｆｅ６３．０Ｍｎ０．４Ｃｕ２．３Ｃｏ３．１Ｎ２３．１（実施例３）であった。
こうして作製した合金粉末の内部を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した。白い帯状の部分と、それ以外の黒い部分が混在している様子が観察できた。また、電子線回折によって、白い帯状の部分はアモルファス相であり、それ以外の黒い部分は微小結晶相であることが確認された。さらに、一つの粒子内の微小結晶相は、結晶方向が揃っていることも電子線回折により確認できた。
次に、この磁石粉末２ｋｇを、アトライター（三井鉱山（株）製）にいれ、２００ｒｐｍ、３分、循環ポンプでスラリー状の試料を循環させながら解砕した。溶媒には酸化を進行させないようにエタノールを用いた。１０分間、解砕した後、アトライターからポンプでろ過機に移して、ろ過し、溶媒がある程度除去できた時点でヘンシェルミキサー（三井鉱山（株）製）に移し、ヘンシェルミキサーで真空引きを行いながら加熱乾燥を行った。加熱乾燥は、５００ｒｐｍで攪拌しながら真空引きし、１２０℃で１時間行った。このようにして作製した磁石粉末の平均粒径は２０〜３０μｍであった。
磁気特性をＶＳＭ、平均粒径をヘロス粒度分布計（（株）日本レーザー製）で評価した。単一粒子の割合は、ＳＥＭ写真より焼結した粒子と単一粒子を数え、それぞれの最大径から粒子が球体であると仮定して算出した。前記ウイルソンの配向度から算出した配向度は３．１〜３．８であった。
この磁石粉の磁気特性は、磁石粉をパラフィンと混ぜ、サンプルケースにつめ、加熱配向した後、冷却固化し試料とし、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用い測定した。その結果を表１に示す。飽和磁化は１．２５Ｔ以上であり、大気中、１８０℃で１０時間放置した後の保磁力は、いずれも５５０ｋＡ／ｍ以上であった。
【００９２】
【表１】
2005042156.tif 000003
【００９３】
（比較例１、２）
実施例１〜３と同様な方法で、Ｍ元素を添加せずに合金粉末を製造した（比較例１）。窒化後の組成は、Ｓｍ８．２Ｆｅ６８．２Ｍｎ１．３Ｎ２２．３で、平均粒径は２５μｍであった。
また、Ｍ元素を実施例よりも少なく添加して合金粉末を製造した（比較例２）。
窒化後の組成は、Ｓｍ８．２Ｆｅ６８．１９２Ｍｎ１．３Ｃｕ０．００８Ｎ２２．３で、平均粒径は２７μｍであった。
実施例１〜３と同様に、粉砕を行い、磁気特性を測定した。その結果を表１に示す。
【００９４】
（実施例４、比較例３）
実施例３、比較例１で作製した磁石粉試料を液状のエポキシ樹脂「エピコート８２８（油化シェルエポキシ社製）」４重量％と混合し、１０×１５ｍｍの金型中に３．３ｇ充填し、１８ｋＯｅ磁場中で４ｔｏｎ／ｃｍ２で圧縮成形した。その後、１３０℃で１時間硬化し、ボンド磁石を作製した。得られたボンド磁石の特性を表２に示す。
【００９５】
【表２】
2005042156.tif 000004
【００９６】
（実施例５、比較例４）
実施例３、比較例１で作製した磁石粉試料を８５重量％、熱可塑性樹脂（ポリフェニレンサルファイド（Ｗ２１４Ａ（呉羽化学工業（株）製））を１５重量％の割合で混合し、ラボプラストミルで３００℃、２０分混練し、その後、シリンダー温度３００℃、成形圧力１ｔｏｎでφ１０ｍｍ×高さ７ｍｍの形状に射出成形した。得られた射出成形ボンド磁石の磁気特性を表３に示す。
【００９７】
【表３】
2005042156.tif 000005
【００９８】
以上の結果から、実施例１〜３の還元拡散法により、マンガンを０．０１原子％以上（０．５原子％未満）含有し、Ｍ元素としてＣｕを含有する合金粉末が製造できた。また、強磁性相である微小結晶相の周囲をアモルファス相が取り囲み、微小強磁性相間の磁気的な結合が切られているので、粗粉末であっても高い飽和磁化、保磁力が得られた。マイルドな条件で解砕することにより、粗粉末は、微小強磁性結晶相の単一粒子にばらけ、結晶方向が揃った平均粒径が１０μｍ以上の合金粒子を８０体積％以上含有する合金粉末となった。
これに対して、比較例１、２では、Ｍｎを含有するがＭ元素を全く含有しないか、ごく僅かしか含有しないために、合金粉末の保磁力、配向度が充分ではないことが分かる。
したがって、ボンド磁石についても、本発明品（実施例４、５）は、飽和磁化、保磁力ともに優れているのに対して、Ｍｎを含有するがＭ元素を全く含有しない合金粉末を用いて製造したもの（比較例３、４）では、満足すべき効果が得られていない。
【００９９】
【発明の効果】
本発明の希土類−鉄−窒素系磁石材料は、ＭｎとＭ元素を特定量含有するので、耐酸化性に優れるとともに、高保磁力を達成しつつ、より高飽和磁化を有する。そのため、この磁石材料を用いた樹脂組成物を圧縮成形又は射出成形することにより優れたボンド磁石を提供することができる。