(57)【要約】      （修正有）【課題】焼結工程時における希土類焼結磁石の炭化を防止する。【解決手段】本発明による希土類焼結磁石の製造方法は、希土類磁石粉末の成形体を焼結ケースの内部に挿入する工程（Ａ）と、焼結ケースを焼結炉に挿入する工程（Ｂ）と、焼結炉の内部で成形体を焼結する工程（Ｃ）とを含む希土類焼結磁石の製造方法であって、工程（Ｃ）において、炭素と結合する金属の箔４０が少なくとも１つ前記焼結ケースの内部に配置されている。好ましくは金属の箔がＴｉを主成分として含有する。【選択図】図１
2005276949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類磁石粉末の成形体を焼結ケースの内部に挿入する工程（Ａ）と、
前記焼結ケースを焼結炉に挿入する工程（Ｂ）と、
前記焼結炉の内部で前記成形体を焼結する工程（Ｃ）と、
を含む希土類焼結磁石の製造方法であって、
前記工程（Ｃ）において、炭素と結合する金属の箔が少なくとも１つ前記焼結ケースの内部に配置されている、希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項２】
前記工程（Ａ）は、前記希土類磁石粉末の成形体を焼結する工程に用いられた回数が３回以下である前記金属の箔を前記焼結ケースの内部に配置する工程を有する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記金属はＴｉを主成分として含有している請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記金属の箔は、折り曲げ部または凸部を有している、請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記焼結ケースは、
開口部を有するケース本体と、
前記ケース本体の開口部を開閉するドア部材と、
前記ケース本体の内部に固定されており、前記成形体を載せた焼結プレートを水平方向にスライドさせることができる支持手段と
を備え、
少なくとも前記ケース本体および前記ドア部材がモリブデンから形成されている、請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記ケース本体は、底板と、前記底板に連結された一対の側板と、前記底板に対向するように前記一対の側板に連結された天板とを有し、
前記ドア部材は、前記一対の側板の端部に設けられた案内部材によって、前記底板に垂直な方向にスライドし得ることを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記成形体を前記焼結プレート上に載せる工程と、
前記成形体を載せた状態の前記焼結プレートを前記焼結ケースの開口部を介して前記焼結ケースの内部に挿入する工程と、
前記焼結ケースの開口部を前記ドア部材によって閉じる工程と
を包含する請求項１から６のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石の製造方法に関し、特に希土類合金粉末の成形体を焼結する工程を含む製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類焼結磁石は、合金インゴットを粉砕して形成した合金粉末を磁界中でプレス成形した後、焼結工程および時効工程を経て作製される。希土類焼結磁石の中でも、ネオジム・鉄・ボロン系磁石（以下、「Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系磁石」と称する。ＲはＹを含む希土類元素、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、Ｍは添加元素、Ｂはボロンである。）は、最も高い磁気エネルギー積を示し、価格も比較的安いため、各種電子機器へ積極的に採用されている。しかし、ネオジムなどの希土類元素は非常に酸化しやすいため、製造過程で酸化を抑えるような注意が必要である。
【０００３】
このような希土類元素の酸化は、焼結工程などの高温処理中に特に生じやすく、酸化が生じると、最終的に得られる磁石特性が大幅に低下してしまう。焼結工程時の酸化を避けるため、通常、磁石粉末の成形体は焼結用のケース内に格納された状態で焼結炉内に搬送される。また、焼結炉の内部は不活性ガスで満たされ、焼結処理は不活性ガス中に実行される。このような焼結方法は、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３１５６１１号公報
【特許文献２】特開平５−１７１２１７号公報
【特許文献３】特開平６−１４５７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の焼結方法では、焼結磁石の酸化をある程度抑制することはできるが、焼結用ケース内に配置した位置によって焼結磁石の特性が著しく劣化することがわかった。本発明者らは、その原因を調べたところ、一部の焼結磁石の表面が炭化していることがわかった。炭素（Ｃ）は、焼結炉内にカーボンヒータやカーボン製の断熱材が存在しているため、それらに由来している可能性がある。また、焼結ケースの底部には、搬送用ローラと接する部分にカーボン材料が用いられることがあるため、このようなカーボン材料が搬送中にローラ摩擦し、微量のカーボン粉を発生させている可能性もある。
【０００５】
微量のカーボン粉などが焼結炉内において高温に晒されると、雰囲気中に僅かに混入した水分や酸素と反応してＣＯやＣＯ2に変化する。焼結ケースを完全な密閉状態にすることは困難であり、焼結ケースには僅かの隙間が存在している。この隙間を通して雰囲気ガスの出入りが生じるとき、上記のＣＯやＣＯ2が焼結ケース内の隙間に近い位置に配置されたプレス成形体と接触し、磁石粉末中の希土類元素と化学的に反応（炭化）するものと推定される。
【０００６】
焼結炉内部からヒータや断熱材などのカーボン部材を完全に除去することは、他に好ましい代替材料が無いため、困難であり、経済的ではない。したがって、従来、炭化した一部の焼結磁石は完成品から排除し、良品だけを出荷する必要があり、歩留まりが低下してしまっていた。
【０００７】
一方、炭素のゲッタリング材料として、Ｔｉが有効に機能することが知られている（特許文献２および特許文献３）。しかし、これらの技術は、Ｔｉから形成した容器内に希土類磁石粉末の成形体を配置して焼結を行なうものであるため、複数回の焼結工程を行なうと、炭化によって容器自体が劣化したり、熱変形するため、継続的な使用を続けられないという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、簡便な方法によって焼結工程時における炭化を抑制し、性能の高い希土類焼結磁石を歩留まり良く製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による希土類焼結磁石の製造方法は、希土類磁石粉末の成形体を焼結ケースの内部に挿入する工程（Ａ）と、前記焼結ケースを焼結炉に挿入する工程（Ｂ）と、前記焼結炉の内部で前記成形体を焼結する工程（Ｃ）とを含む希土類焼結磁石の製造方法であって、前記工程（Ｃ）において、炭素と結合する金属の箔が少なくとも１つ前記焼結ケースの内部に配置されている。
【００１０】
好ましい実施形態において、前記工程（Ａ）は、前記希土類磁石粉末の成形体を焼結する工程に用いられた回数が３回以下である前記金属の箔を前記焼結ケースの内部に配置する工程を有する。
【００１１】
好ましい実施形態において、前記金属はＴｉを主成分として含有している。
【００１２】
好ましい実施形態において、前記金属の箔は、折り曲げ部または凸部を有している。
【００１３】
好ましい実施形態において、前記焼結ケースは、開口部を有するケース本体と、前記ケース本体の開口部を開閉するドア部材と、前記ケース本体の内部に固定されており、前記成形体を載せた焼結プレートを水平方向にスライドさせることができる支持手段とを備え、少なくとも前記ケース本体および前記ドア部材がモリブデンから形成されている。
【００１４】
好ましい実施形態において、前記ケース本体は、底板と、前記底板に連結された一対の側板と、前記底板に対向するように前記一対の側板に連結された天板とを有し、前記ドア部材は、前記一対の側板の端部に設けられた案内部材によって、前記底板に垂直な方向にスライドし得る。
【００１５】
好ましい実施形態において、前記成形体を前記焼結プレート上に載せる工程と、前記成形体を載せた状態の前記焼結プレートを前記焼結ケースの開口部を介して前記焼結ケースの内部に挿入する工程と、前記焼結ケースの開口部を前記ドア部材によって閉じる工程とを包含する。
【発明の効果】
【００１６】
炭素と結合する金属の箔が焼結ケース内に侵入してきた雰囲気ガス中の炭素をゲッタリングするため、炭化による希土類焼結磁石の歩留まり低下を抑制し、優れた磁石性能を有する希土類焼結磁石を安価に供給することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明では、焼結ケースを用いて希土類磁石粉末の成形体を焼結する工程において、希土類磁石中に含まれるＮｄなどの希土類元素よりも炭素と結合しやすく、かつ高温（焼結温度程度）でも揮発しにくい安定な炭化物を作る金属の箔をゲッタリング材として用いる。このような炭素のゲッタリングに特に適した金属はＴｉである。本発明の好ましい形態では、Ｔｉの箔（例えば厚さ  ０．１〜０．５ｍｍ、サイズ：５０ｍｍ×５０ｍｍ）をゲッタリング材として用いる。Ｔｉの粉末ではなく、Ｔｉの箔を用いることにより、取り扱いが容易になり、古くなったＴｉ箔を新しいＴｉ箔と交換することもしやすくなる。
【００１８】
本発明の製造方法に好適に用いられるＴｉ箔の形状例を、図１〜図３に示す。図１（ａ）は、複数の凹部を表面に形成するようにプレス加工したＴｉ箔４０の上面図であり、図１（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。図１（ｂ）からわかるように、Ｔｉ箔４０の裏面には複数の凸部４１が存在する。このため、Ｔｉ箔４０を焼結ケース内に配置したとき、これらの凸部４１によってＴｉ箔４０が支持されるため、Ｔｉ箔４０が雰囲気ガスと接触する表面積を広く確保できる。その結果、小型（重さ１．０〜１．５ｇ）のＴｉ箔４０を用いても高いゲッタリング効果を得ることが可能になり、またＴｉ箔４０を作業者が指その他の治具でハンドリングすることが容易になる。
【００１９】
図２（ａ）は、他のＴｉ箔４２を示す平面図であり、図２（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。このＴｉ箔４２は、断面が蛇行するように屈曲しており、それによって雰囲気ガスとの接触面積が確保されている。
【００２０】
図３（ａ）は、更に他のＴｉ箔４４を示す平面図であり、図３（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。このＴｉ箔４４は、二つ折りに折り曲げられており、占有面積に比べて雰囲気ガスとの接触面積が拡大されている。折り曲げの回数は、更に多くても良い。
【００２１】
炭素のゲッタリングに用いられる金属箔の形状は、上記のものに限定されず、種々の形態をとることが許容される。
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
まず、本実施形態に好適に用いられる焼結ケースの構成を説明する。なお、本発明に用いられる焼結ケースの構成は、以下に述べるものに限定されず、焼結工程中に雰囲気ガスがケース内部に侵入しえるものであれば、本発明の効果が発揮される。
【００２４】
図４は、このような焼結ケースを模式的に示した斜視図である。図５（ａ）は、焼結ケースの上面を示し、図５（ｂ）は、その側面を示している。以下、図５（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本発明による焼結ケースを説明する。
【００２５】
図４および図５に示されている焼結ケースの本体フレーム１は、モリブデン製の薄い金属板（厚さ：１〜３ｍｍ程度）から構成されている。本体フレーム１は、対向する二つの側面部分が開口部となる箱状の容器（箱体）であり、底板２ａ、天板２ｂおよび一対の側板２ｃから構成されている。本体フレーム１の二つの開口部は、それぞれ、上下方向にスライドする２枚の側面板（ドア板）３ａおよび３ｂで閉じられる。本体フレーム１の大きさの一例は、幅３５０ｍｍ×奥行き５５０ｍｍ×高さ５５０ｍｍである。
【００２６】
本体フレーム１の側板２ｃには、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、薄いモリブデン製金属板の強度を高める部材としてモリブデン製補強チャネル４および４’が取り付けられており、本体フレーム１に歪みが生じることを防止している。
【００２７】
補強チャネル４’は、ドア板３ａおよび３ｂの上下方向スライドを案内し、かつ、ドア板３ａおよび３ｂを閉じたときの密閉度を高めるために、図５（ａ）に示すような逆コの字状部分を有している。これに応じてドア板３ａおよび３ｂの側端部は直角に折り曲げられ、折り曲げられた部分が補強チャネル４’の逆コの字部分と側板２ｃとが作る空間内に収められるようになっている。
【００２８】
本体フレーム１の内部１０には、水平方向に延びる複数本のモリブデン製ロッド（太さ：φ６〜φ１４ｍｍ程度）６が設けられており、各ロッド６は対向する二つの側板２ｃによって支持されている。ロッド６は、プレス成形体８０が載せられた状態のモリブデン製焼結プレート（厚さ：０．５〜３ｍｍ）７を本体フレーム１内で水平に支持するように配列されている。ロッド６の間隔は、例えば、水平方向に４０〜８０ｍｍ程度、垂直方向に３０〜８０ｍｍ程度に設定されている。なお、ロッド６の両端はナット（不図示）で補強チャネル４にねじどめされている。
【００２９】
本実施形態では、本体フレーム１のドア板３ａを上方向に開放した状態で、プレス成形体を載せた焼結プレート７を側方の開口部から内部１０へと挿入する。その際、焼結プレート７はロッド６上を水平方向にスライドするが、両者はともに自己潤滑性の高いモリブデンから形成されているため、発生する摩擦力も小さく、摩耗もほとんど生じない。このように側面に開放可能な開口部を設けたことによって、ロボット等の自動化装置を用いてプレス成形体を焼結ケース内に搭載することが容易になるとともに、時効処理の前に焼結ケースから焼結体を取り出す必要も無くなる。
【００３０】
本実施形態で用いる焼結プレート７は、前述のように、他の部材と同様にモリブデンから形成されており、その先端部７０は、図５（ｂ）に示すように、上方に僅かに（傾斜角：２０〜４０°程度）曲げられた形状を有している。これは、図５（ｂ）の左方から焼結プレート７を右方向にスライドさせるとき、焼結プレート７の先端がロッド６に衝突することなく、スムーズに挿入できるようにするためである。
【００３１】
ドア板３ａおよび３ｂの上端部３０は、図５（ｂ）に示すように屈曲しており、ドア板３ａおよび３ｂを閉じたとき、天板２ｂとドア板３ａおよび３ｂとの間でガスの流出入が生じにくくなっている。また、底板２ａのドア板側端部２０も直角に折り曲げられており、閉じた状態のドア板３ａおよび３ｂと底板２ａとの間に隙間が形成されにくくなっている。これらの構成は、ドア板３ａおよび３ｂを閉じたときの焼結ケースの密閉度を高めるために採用している。
【００３２】
なお、本体フレーム１の底板部分には、焼結炉内での搬送をし易くするという目的のため、不図示のカーボン製またはカーボンコンポジット製トレイが取り付けられることが好ましい。この取り付けは、例えばトレイから突出するピンによって本体フレーム１をトレイ上に固定して行われ得る。このようなカーボンを含有する材料を用いると、後述する焼結炉内を搬送する過程で炭素ガスを発生しやすい。このため、焼結ケースの隙間から焼結ケースの内部に流入するガス中の炭素濃度が上昇しやすい。
【００３３】
［製造方法］
以下に、本発明による希土類焼結磁石の製造方法の実施形態として、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）用焼結磁石を製造する場合を例として説明する。
【００３４】
まず、公知の方法を用いて形成した希土類磁石の粉末を用意する。本実施形態では、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系磁石を製造するために、まず、ストリップキャスト法を用いてＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系合金の鋳片を作製する。ストリップキャスト法は、例えば米国特許第５，３８３，９７８号に開示されている。具体的には、Ｎｄ：３０ｗｔ％、Ｂ：１．０ｗｔ％、Ａｌ：０．２ｗｔ％、Ｃｏ：０．９ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成の合金を高周波溶解によって溶融し、合金溶湯を形成する。この合金溶湯を１３５０℃に保持した後、単ロール法によって、合金溶湯を急冷し、厚さ０．３ｍｍのフレーク状合金鋳塊を得る。このときの急冷条件は、例えば、ロール周速度約１ｍ／秒、冷却速度５００℃／秒、過冷度２００℃である。
【００３５】
このフレーク状合金鋳塊を水素吸蔵法によって粗粉砕した後、ジェットミルを用いて窒素ガス雰囲気中で微粉砕すれば、平均粒径が２〜５μｍ（好ましくは約３．５μｍ）の合金粉末を得ることができる。
【００３６】
こうして得た合金粉末に対して、ロッキングミキサー内で潤滑剤を０．３ｗｔ％添加・混合し、潤滑剤で合金粉末粒子の表面を被覆する。潤滑剤としては、脂肪酸エステルを石油系溶剤で希釈したものを用いることが好ましい。本実施形態では、脂肪酸エステルとしてカプロン酸メチルを用い、石油系溶剤としてはイソパラフィンを好適に用いることができる。カプロン酸メチルとイソパラフィンの重量比は、例えば１：９とすればよい。
【００３７】
次に、プレス装置を用いて上記合金粉末を圧縮成形し、それによって所定形状のプレス成形体（サイズ：例えば８０ｍｍ×４０ｍｍ×１０ｍｍ）を作製する。成形体の密度は、例えば４．３ｇ／ｃｍ3程度に設定される。プレス装置によってプレス成形体を作製した後、そのプレス成形体を焼結プレート７に搭載する。このとき、ひとつの焼結プレート７上に複数個のプレス成形体を載せることができる。
【００３８】
次に、ドア板３ａを上方向にスライドさせ、本体１の開口部を開放した状態にある焼結ケースの内部に、プレス成形体を搭載した焼結プレート７を何枚か挿入する。その後、焼結ケースの内部にＴｉ箔をゲッタリング材として配置する。Ｔｉ箔としては、例えば図１に示す形状を有したものを用いる。Ｔｉ箔は、特にガスの流出入経路として予想される箇所の近傍、例えば焼結ケース本体フレーム１とドア板３ａまたは３ｂとの間に形成される隙間の近くに配置することが好ましい。具体的には、外部から最もガスが流入しやすい部分、すなわち焼結ケースの最下層に挿入される焼結部プレート７の四隅にＴｉ箔を配置することが好ましい。
【００３９】
このようなゲッタリング材としては、Ｃ（炭素）と結合することによって高温でも揮発しにくい安定な炭化物を形成する薄片状のものであれば、その材料はＴｉに限定されない。このような材料としては、Ｔｉ以外にもＮｄよりも炭素化合物生成エネルギーが小さく、炭素化合物を精製しやすいＺｒ、Ｔａ、Ｎｂなどが存在するが、コストの点でＴｉが最も好ましい。なお、Ｔｉ箔は、焼結ケースに挿入する前の焼結プレート７上に配置しておいても良い。
【００４０】
必要な数の焼結プレート７を焼結ケース内に挿入した後、ドア板３ａを閉じ、焼結ケースをほぼ密閉状態にする。このとき、焼結ケースの内部に不活性ガスを供給し、プレス成形体が大気成分と接触することをできる限り抑制することが好ましい。焼結ケースの密閉度は完全ではないため、時間の経過に伴って、焼結ケース内部に大気成分が進入するが、プレス成形体が直接に大気に接触している場合に比較してプレス成形体の酸化反応は充分に抑えられる。
【００４１】
上記のＴｉ泊と多数のプレス成形体とを収納した焼結ケースを、例えば自動搬送装置に載せ、図６に示す構成の焼結炉装置５０が設置されている場所まで搬送する。焼結炉装置５０は、準備室５１、脱バインダ室５２、第１焼結室５３、第２焼結室５４、および冷却室５５等を備えており、隣接する処理室は連結部５７ａ〜５７ｄを介して連結されている。連結部５７ａ〜５７ｄは、焼結ケースを大気に暴露することなく処理室間を移動できるように構成されている。焼結ケースは、このような焼結炉装置５０内でカーボンコンポジット製トレイ（不図示）に載せられながらローラ５６によって搬送され、各処理室内で停止しては、そこで必要な各処理を所定時間受けることになる。各処理はあらかじめ設定された複数のレシピから適宜選択されたレシピに従って実行される。量産性向上の観点から、各処理室で実行する処理は中央制御装置等によって統一的に制御されることが好ましい。各処理は、製造すべき希土類磁石の種類に応じて最適な公知プロセスを採用すればよい。以下、各処理工程を簡単に説明する。
【００４２】
まず、焼結炉装置５０の入り口に設けられている準備室５１内に少なくとも一つの焼結ケースを挿入し、準備室５１を密閉した後、酸化防止のため、雰囲気圧力が２パスカル程度になるまで準備室５１内を真空引きする。次に、焼結ケースを脱バインダ室５２に搬送し、そこで脱バインダ処理（温度：２５０〜６００度、圧力：２パスカル、時間：３〜６時間）を実行する。脱バインダ処理は、磁性粉末の表面を覆っている潤滑剤（バインダ）を焼結工程の前に揮発させるために行うものである。潤滑剤は、プレス成形時における磁性粉末の配向性を改善するため、プレス成形前に磁性粉末と混合されたものであり、磁性粉末の各粒子間に存在している。脱バインダ処理時にはプレス焼結体から各種のガスが発生するが、前述のゲッタリング剤は、このようなガスの吸収剤（トラップ）としても機能する。
【００４３】
脱バインダ処理が終了した後、焼結ケースは焼結室５３または５４に搬送され、そこで、１０００〜１１００℃の焼結処理を２〜５時間程度受ける。この後、焼結ケースは、冷却室５５に搬送され、そこで焼結ケースの温度が室温程度に低下するまで冷却処理を受ける。
【００４４】
次に、焼結ケースは焼結炉装置から出され、そのドア板３ａおよび３ｂが上方向にスライドされ、完全に取り除かれた後、焼結ケースは時効処理炉に挿入され、通常の時効処理工程が実行されることになる。ドア板３ａおよび３ｂの開閉は人手で実行しても、機械的に実行しても良い。時効処理は、例えば、雰囲気ガスの圧力を２パスカル程度とし、４００〜６００℃の温度にて３〜７時間程度のあいだ行われる。本実施形態によれば、時効処理を行うに際して、焼結ケースからプレス成形体を取り出す必要がないため、従来法に比較して作業工数を低減することができる。
【００４５】
上記の各処理室内には同時に複数の焼結ケースが運び込まれ、そこで複数の焼結ケースが同様の処理を同時に受ける。各焼結ケース内には、例えば、２００〜８００個の多数のプレス成形体を搭載することが可能である。また、焼結室で焼結処理を実行している間に、既に焼結処理が終了した焼結ケースを冷却室で冷却処理する一方、やがて焼結処理を受ける焼結ケースを脱バインダ室で脱バインダ処理することができるため、各処理工程を効率的に進行されることができる。
【００４６】
一般に、焼結処理には比較的に長い時間が必要なため、図６に示すように複数の焼結室を配置し、多数の焼結ケースに対して焼結処理を施せるようにすることが好ましい。この場合、複数の焼結室で実行する各焼結処理の内容は、焼結室毎に異なっていても良い。
【００４７】
本実施形態によれば、炭化による磁石性能の劣化を簡単に抑制でき、希土類焼結磁石の歩留まりを安価に向上させることができるため、量産上極めて優れた効果が発揮される。特に、本実施形態では、Ｔｉなどのゲッタリング用金属を、粉末ではなく、ハンドリングしやすい薄片形状で用いるため、取り替えが容易である。
【００４８】
本実施形態で使用するＴｉ箔は、数回の焼結工程を経ると、表面が炭化され、ゲッタリング能力が低下する。このため、１〜３回程度の焼結工程を経たあと、新しいＴｉ箔と交換することが好ましい。本発明では、粉末ではなく箔状の金属を用いるため、焼結ケースへの挿入／取り出し、交換が極めて容易である。
【００４９】
Ｔｉ箔を構成するＴｉ金属は、純度の高いＴｉである必要はなく、Ｆｅ、Ａｌ、および／またはＭｎなどの他の元素が添加されたものであっても良い。ただし、充分なゲッタリング効果を発揮させるためには、Ｔｉの重量比率が全体の６５％以上であることが好ましい。Ｔｉ以外に炭素をゲッタリングするのに好ましい金属は、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒなどである。
【００５０】
図７（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施形態に係る方法で製造された焼結磁石（実施例）と、Ｔｉ箔を使用しない従来の方法で製造された焼結磁石（比較例）を示す写真である。
【００５１】
図７から明らかなように、実施形態に係る方法で製造された焼結磁石は、炭化せず、きれいな表面を示しており、歩留まりが高かった。これに対し、Ｔｉ箔を焼結ケース内に配置しなかった場合に得られた焼結磁石は、炭化によって一部が変形しており、磁石特性が大きく劣化していた。
【００５２】
このように本発明によれば、焼結炉や焼結ケースの改良を行なわなくとも、金属箔を用いるだけで、焼結工程の歩留まりを著しく向上させることが可能になる。
【００５３】
なお、本発明の希土類焼結磁石の製造方法は、前述の組成を有する磁石に限定されず、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系磁石に広く好適に適用される。例えば、希土類元素Ｒとして、Ｙ、Ｌａ、Ｃａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕの少なくとも一種類の元素を含有する原料を用いることができる。充分な磁化を得るには、希土類元素Ｒのうちの５０ａｔ％以上がＰｒまたはＮｄの何れかまたは両方によって占められることが好ましい。希土類元素Ｒが１０ａｔ％以下では、α−Ｆｅ相の析出によって保磁力が低下する。また、希土類元素Ｒが２０ａｔ％を超えると、目的とする正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物以外にＲリッチの第２相が多く析出し、磁化が低下する。このため、希土類元素Ｒは全体の１０〜２０ａｔ％の範囲内にあることが好ましい。
【００５４】
Ｔは、ＦｅおよびＣｏを含む遷移金属元素である。Ｔが６７ａｔ％未満の場合、保磁力および磁化ともに低い第２相が析出するため磁気特性が劣化する。Ｔが８５ａｔ％を超えると、α−Ｆｅ相の析出によって保磁力が低下し、角型性も低下する。このため、Ｔの含有量は６７〜８５ａｔ％の範囲内にあることが好ましい。なお、ＴはＦｅのみから構成されていても良いが、Ｃｏの添加によってキュリー温度が上昇し、耐熱性が向上する。Ｔの５０ａｔ％以上はＦｅで占められることが好ましい。Ｆｅの割合が５０ａｔ％を下回ると、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の飽和磁化そのものが減少するからである。
【００５５】
Ｂは、正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型結晶構造を安定的に析出するために必須である。Ｂの添加量が４ａｔ％未満ではＲ2Ｔ17相が析出するため保磁力が低下し、減磁曲線の角型性が著しく損なわれる。またＢの添加量が１０ａｔ％を超えると、磁化の小さな第２相が析出してしまう。従って、Ｂの含有量は４〜１０ａｔ％の範囲であることが好ましい。
【００５６】
粉末の磁気的な異方性をより高めるためには他の添加元素を付与してもよい。添加元素としては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗからなる群から選択された少なくとも１種類の元素が好適に使用され得る。このような添加元素は、全く添加されなくても良い。添加する場合は、添加量を１０ａｔ％以下にすることが好ましい。添加量が１０ａｔ％を超えると、強磁性ではなく第２相が析出して磁化が低下するからである。なお、磁気的に等方性の磁粉を得るには添加元素Ｍは不要だが、固有保磁力を高めるためにＡｌ、Ｃｕ、Ｇａ等を添加してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、炭化による磁石性能の劣化を簡単に抑制でき、希土類焼結磁石の歩留まりを安価に向上させることができるため、量産上極めて優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】（ａ）は、本発明の好ましい実施形態に使用される金属箔の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の好ましい実施形態に使用される金属箔の他の例を示す上面図であり、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の好ましい実施形態に使用される金属箔の更に他の例を示す上面図であり、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明による焼結ケースの一実施形態を模式的に示した斜視図である。
【図５】（ａ）は、本発明による焼結ケースの他の実施形態の上面図であり、（ｂ）は、その側面図である。
【図６】本発明による希土類焼結磁石の製造方法に好適に使用され得る焼結炉装置の構成を模式的に示す図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施形態に係る方法で製造された焼結磁石（実施例）と、Ｔｉ箔を使用しない従来の方法で製造された焼結磁石（比較例）を示す写真である。
【符号の説明】
【００５９】
１    本体フレーム
２ａ  底板、
２ｂ  天板
２ｃ  側板
３ａ  側面板（ドア板）
３ｂ  側面板（ドア板）
４    モリブデン製の補強チャネル
４’  モリブデン製の補強チャネル
６    ロッド
７    焼結プレート
１０  焼結ケース内部
２０  底板２ａのドア板側端部
３０  ドア板３ａおよび３ｂの上端部
４０、４２、４４    Ｔｉ箔
７０  焼結プレートの先端部
【図１】
2005276949.tif 000003
【図２】
2005276949.tif 000004
【図３】
2005276949.tif 000005
【図４】
2005276949.tif 000006
【図５】
2005276949.tif 000007
【図６】
2005276949.tif 000008
【図７】
2005276949.tif 000009