(57)【要約】  本発明は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒を含み、高い保磁力を有する焼結磁石と、焼結に伴い発生する熱によっても保磁力を低下させることなく焼結磁石を形成可能な磁石粉末を提供することを目的とする。複数のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相と、隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に存在する非磁性金属相とを含み、Ｘ線回折法で測定したＳｍＦｅＮピークの強度ＩＳｍＦｅＮに対するＦｅピークの強度ＩＦｅの比が０．２以下である、焼結磁石。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子と、該Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の表面を被覆する非磁性金属層とを含む、磁石粉末。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相と、隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に存在する非磁性金属相とを含み、Ｘ線回折法で測定したＳｍＦｅＮピークの強度ＩＳｍＦｅＮに対するＦｅピークの強度ＩＦｅの比が０．２以下である、焼結磁石。
【請求項２】
前記非磁性金属相は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面を被覆している、請求項１に記載の焼結磁石。
【請求項３】
前記非磁性金属相は、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｍ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｖ、ＭｎおよびＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む、請求項１または２に記載の焼結磁石。
【請求項４】
前記非磁性金属相に含まれる非磁性金属に対応する金属であって、Ｓｍを除く金属の前記結晶相における含有割合が１質量％以下である、請求項３に記載の焼結磁石。
【請求項５】
酸素含有割合が０．７質量％以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の焼結磁石。
【請求項６】
前記非磁性金属相の厚さが１ｎｍ以上４００ｎｍ未満である、請求項１〜５のいずれかに記載の焼結磁石。
【請求項７】
前記非磁性金属相の厚さが５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である、請求項６に記載の焼結磁石。
【請求項８】
前記非磁性金属相の厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、請求項６に記載の焼結磁石。
【請求項９】
保磁力が１１．５ｋＯｅ以上である、請求項７に記載の焼結磁石。
【請求項１０】
保磁力が１１．９ｋＯｅ以上である、請求項９に記載の焼結磁石。
【請求項１１】
炭素含有割合が１質量％以下である、請求項１〜１０のいずれかに記載の焼結磁石。
【請求項１２】
前記Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の平均粒径が０．０４μｍ以上５μｍ以下である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の焼結磁石。
【請求項１３】
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子と、該Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の表面を被覆する非磁性金属層とを含む、磁石粉末。
【請求項１４】
前記非磁性金属層は、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｍ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｖ、ＭｎおよびＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む、請求項１３に記載の磁石粉末。
【請求項１５】
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ単結晶を含有する粗粉末を粉砕してＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子を得る工程と、非磁性金属を切削することにより非磁性金属の粉末を得る工程と、得られた非磁性金属の粉末により、得られたＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の表面を覆う工程とを含み、上記工程が全て低酸素濃度の雰囲気下で行われる、請求項１３または１４に記載の磁石粉末を製造する方法。
【請求項１６】
請求項１３または１４に記載の磁石粉末を、低酸素濃度の雰囲気下で加圧焼結することにより、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の焼結磁石を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子を含む磁石粉末、およびそれから製造される焼結磁石、ならびにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石は希土類−遷移金属−窒素系磁石の代表であり、高い異方性磁界と飽和磁化とを有する。またキュリー温度が他の希土類−遷移金属−窒素系磁石よりも比較的高いことから耐熱性に優れる。このため、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石は、磁石粉末のための優れた材料の一つとして用いられてきた。【０００３】
従来、磁石粉末から磁石を形成する工程において、磁石の耐食性を高めること、および耐アルカリ性を向上させること等の目的で、磁石粉末にコーティングを施した後に磁石を形成することが行われてきた。【０００４】
例えば、特許文献１に記載されている磁石合金粉の表面には被膜が形成されているため、腐食環境下でも錆が発生せず、耐食性および密着性に優れている。具体的には、希土類元素を含む鉄系磁石合金からなる磁石粉末の表面に、リン酸鉄と希土類金属リン酸塩を含む複合金属リン酸塩と、ポリフェノールを含む有機化合物からなる無機有機複合被膜を均一に形成することにより、耐食性および密着性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】再表２０１０−０７１１１１号公報
【特許文献２】特許第４４１９２４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、表面に被膜を有する鉄系磁石粉末は、被膜のリン酸に含まれる酸素が磁石粉末に含まれる鉄と酸化反応を起こすため、被膜中に酸化鉄を豊富に含んでいる。このような、被膜中に酸化鉄を含む磁石粉末から焼結磁石を形成しようとすると、焼結の際の熱によって酸化鉄の還元反応が起こる。そのため、磁石粉末表面に鉄が析出してしまい、形成される焼結磁石の保磁力が著しく低下してしまうという問題があった。【０００７】
本発明は、当該課題に鑑みてなされたものであり、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒を含み、高い保磁力を有する焼結磁石と、焼結に伴い発生する熱によっても保磁力を低下させることなく焼結磁石を形成可能な磁石粉末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】
前記課題を解決するため、本発明のある局面に係る焼結磁石は、複数のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相と、隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に存在する非磁性金属相とを含み、Ｘ線回折法で測定したＳｍＦｅＮピークの強度ＩＳｍＦｅＮに対するＦｅピークの強度ＩＦｅの比が０．２以下である。【０００９】
前記課題を解決するため、本発明のある局面に係る磁石粉末は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子と、該Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の表面を被覆する非磁性金属層とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高い保磁力を有する、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒を含む焼結磁石と、焼結に伴い発生する熱によっても保磁力を低下させることなく焼結磁石を形成可能な磁石粉末が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施例１における焼結磁石の断面のＳＥＭ像である。
【図２】図２は、本発明の実施例２における焼結磁石の断面のＳＥＭ像である。
【図３】図３は、Ｘ線回折装置による測定によって得られた本発明の実施例１および２における焼結磁石のＸ線回折パターンを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の焼結磁石はＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相と、非磁性金属相とを含む。以下、焼結磁石の２つの相についてさらに詳しく説明する。
【００１３】
（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相）
本発明の焼結磁石は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相を含む。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒は高い異方性磁界と飽和磁化とを有していることから、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相を含む焼結磁石は高い異方性と飽和磁化とを有する。またＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶構造を有する磁石のキュリー温度が他の希土類−遷移金属−窒素系磁石と比較して高いため、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相を含む焼結磁石は耐熱性に優れる。本発明においてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒とは、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶構造を有する粒子をいう。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶構造には例えば、ＳｍＦｅ９Ｎ１．５構造またはＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３構造が挙げられるが、これに限定されず、Ｓｍ、ＦｅおよびＮから成る任意の結晶構造を用いることができる。本発明においてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相とは、本発明の焼結磁石においてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒が占める領域の相をいう。
【００１４】
（非磁性金属相）
本発明の焼結磁石は、隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に存在する非磁性金属相を含む。非磁性金属相とは、非磁性金属をＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相よりも多く含む相である。非磁性金属は、非磁性金属相に、例えば１０質量％以上、好ましくは１５質量％以上、特に２０質量％以上の割合で含まれていてよく、当該割合は、非磁性金属相全体に亘って一様でなくてもよい。また、非磁性金属相は非磁性金属の酸化物を実質的に含んでいない。本明細書において、非磁性金属相が「隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に存在する」状態にあるということは、焼結磁石に含まれるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒のうち隣接するもの同士の間であってそれらの結晶粒の表面の一部に非磁性金属相が存在すれば良く、焼結磁石に含まれるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒のうち隣接するもの同士の間における全ての結晶粒に非磁性金属相が存在することを必要としない。当該状態において非磁性金属相は、焼結磁石に含まれるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒のうち、一部の隣接するもの同士の間に存在していればよい。本明細書において非磁性金属とは、強磁性の金属（例えば鉄、ニッケル、コバルト等）以外の金属をいう。非磁性金属としては、例えば、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｍ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｖ、ＭｎおよびＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の金属を用いることができるが、これに限定されず、強磁性の金属（例えば鉄、ニッケル、コバルト等）以外の１種類以上の金属を任意に用いることができる。非磁性金属相は、非磁性金属元素の他に、任意の他の元素を含んでいてもよい。他の元素として、例えば、Ｆｅ、Ｎ、Ｃ等の元素を含んでいてもよい。
【００１５】
少なくとも上述した２つの相を含む本発明の焼結磁石について、以下にさらに詳しく説明する。
【００１６】
（焼結磁石）
本発明の焼結磁石において、隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に非磁性金属相が存在するため、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒同士の磁気的干渉が生じにくくなっており、これにより、焼結磁石の保磁力の低下が抑制されている。このため、本発明の焼結磁石は、隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に非磁性金属相が存在しない焼結磁石と比較して優れた保磁力を有している。
【００１７】
耐アルカリ性および耐食性を向上させるために、磁石粉末の表面をＺｒ等の酸化物で被覆することが知られている（特許文献２）。しかしながら、酸化物を形成しているＺｒ等よりもＳｍが酸化されやすいため、このような磁石粉末の焼結時に、例えば以下の式で表現されるＳｍの酸化物が形成される酸化還元反応が生じ得る。
【化１】
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これに伴って、Ｆｅが析出して保磁力の低下を生じさせ得ることが、本発明者らの研究により判明した。本発明では、非磁性金属の酸化物を実質的に含んでいない非磁性金属相が、隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に存在するために、上述したＳｍの酸化と、それに伴って生じ得るＦｅの析出とを効率的に防止することが実現されている。このようにしてＦｅの析出が効果的に抑制されていることにより、本発明の焼結磁石の、Ｘ線回折法で測定したＳｍＦｅＮピークの強度ＩＳｍＦｅＮに対するＦｅピークの強度ＩＦｅの比が、０．２以下となる。ここで、ＳｍＦｅＮピークの強度ＩＳｍＦｅＮとは、測定されたＳｍＦｅＮピークのうち最大の強度を有するものの強度をいう。また、Ｆｅピークの強度ＩＦｅとは、α−Ｆｅピークの強度をいう。このような強度比を有する焼結磁石においては、焼結時に生じ得る磁石粉末表面の鉄の析出が効果的に抑制されており、これにより優れた保磁力を有している。本発明の焼結磁石のＸ線回折強度は、例えば本発明の焼結磁石をスタンプミルで１０〜１００μｍ程度に粉砕し、リガク製Ｓｍａｒｔ  Ｌａｂにて粉末ＸＲＤ回折測定することにより測定され得るが、測定方法はこれに限定されず、任意の方法を選択することができる。このような構成を有することにより、本発明の焼結磁石は、かかる構成を有しない焼結磁石に比べて高い保磁力を有することができる。本発明において焼結磁石とは、磁性粉末を高温で焼き固めた磁石を意味する。
【００１８】
本発明の焼結磁石において、非磁性金属相は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面を被覆していてもよい。「非磁性金属相が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面を被覆」しているとは、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面の大部分が非磁性金属相によって被覆されている状態をいい、例えば、ＳＥＭによる断面観察で確認されたＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の断面が有する結晶粒界面上に、その線路長で８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上の割合で、結晶粒界面と接する非磁性金属相が存在することをいう。本発明の焼結磁石において、「非磁性金属相が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面を被覆」していることにより、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒同士の磁気的干渉がより効果的に抑制されているため、焼結磁石の保磁力の低下がより効果的に抑制される。本発明における焼結磁石において、「非磁性金属相が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面を被覆」していることは断面ＳＥＭや、ＴＥＭで観察すること等により確認することができる。
【００１９】
非磁性金属相に含まれる非磁性金属に対応する金属であって、Ｓｍを除く金属の、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒からなる結晶相における含有割合は１質量％以下であってよい。本発明の非磁性金属相にＳｍ以外の非磁性金属が２つ以上含まれる場合、「非磁性金属相に含まれる非磁性金属に対応する金属であって、Ｓｍを除く金属の、前記結晶相における含有割合」とは、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒からなる結晶相全体の質量に対する、非磁性金属相に含まれる、Ｓｍ以外の２種以上の非磁性金属に対応する金属が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒からなる結晶相で占める各質量を合計した質量の割合をいう。本発明における焼結磁石において、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒からなる結晶相全体の質量に対する非磁性金属の質量％は、焼結磁石をＩＣＰ−ＡＥＳを用いて組成分析すること等により確認することができる。
【００２０】
本発明の焼結磁石における酸素含有割合は、焼結磁石全体の質量に対して０．７質量％以下であることが好ましい。これにより、焼結時の酸化還元反応によるα−Ｆｅの析出を低減し、保磁力低下を抑制することができる。本発明の焼結磁石における酸素含有割合は、不活性ガス融解−非分散型赤外線吸収法（ＮＤＩＲ）等により確認することができる。
【００２１】
本発明の焼結磁石における炭素含有割合は、焼結磁石全体の質量に対して少なくとも１質量％以下であり、好ましくは０．５質量％以下、より好ましくは０．１質量％以下である。これにより、焼結時のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ，Ｃ析出を低減し、保磁力低下を抑制することができる。本発明の焼結磁石における炭素含有割合は、燃焼−赤外線吸収法等により確認することができる。
【００２２】
本発明の焼結磁石において、非磁性金属相の厚さは１ｎｍ以上４００ｎｍ未満であってよい。非磁性金属相の厚さが４００ｎｍを下回ることにより、焼結磁石の磁化の低下を効果的に抑制することができ、非磁性金属相の厚さが１ｎｍ以上であれば、焼結磁石の磁化の低下の抑制効果を認めることができる。さらに、非磁性金属相の厚さが２５０ｎｍ以下であることにより、焼結磁石の磁化の低下をより効果的に抑制することができる。また、非磁性金属相の厚さが５０ｎｍ以上であることにより、磁石粒子間の交換結合を効果的に分断することができ、焼結磁石の保磁力を向上させることができる。よって、非磁性金属相の厚さは、例えば５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり得、このように非磁性金属相の厚さを適正範囲で厚くすることで、磁気的結合遮断効果が高まり、高い保磁力、例えば１１．５ｋＯｅ以上、特に１１．９ｋＯｅ以上の保磁力を実現することができる。あるいは、非磁性金属相の厚さが１０ｎｍ以下であることにより、非磁性金属相が存在しない場合に比べて飽和磁化（より詳細には、非磁性金属相が存在しない場合に比べた飽和磁化比）を概ね高めるという効果を奏し得る。よって、非磁性金属相の厚さは、例えば１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり得、このように非磁性金属相の厚さを焼結磁石の磁化の低下の抑制効果が得られる範囲で可能な限り薄くすることで、非磁性金属相が存在しない場合に比べて飽和磁化を概ね高めることができる。
【００２３】
本明細書における非磁性金属相の厚さは、焼結磁石の単位質量あたりに非磁性金属相が占める体積Ｖ１を、焼結磁石の単位質量あたりに含まれるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面積の合計Ａ２で除することによって得られる。
【００２４】
焼結磁石の単位質量あたりに非磁性金属相が占める体積Ｖ１は以下の手順で算出される。
１）  焼結磁石を、例えばＩＣＰ−ＡＥＳ等で組成分析することで、焼結磁石の単位質量あたりの非磁性金属元素の質量Ｗ１を測定する。ここで、焼結磁石に２種以上の非磁性金属元素が含まれる場合には、質量Ｗ１は、これら２種以上の非磁性金属元素の各質量の合計の割合をいう。
２）  焼結磁石を、例えばＳＥＭ−ＥＤＸ等で組成分析することで、非磁性金属相中の非磁性金属元素の質量％を測定し、前述Ｗ１をこの質量％で除することで、非磁性金属相の質量Ｗ２を算出する。
３）  焼結磁石を、例えばピクノメーター等を用いて分析することにより、焼結磁石の単位質量あたりの磁性金属元素の体積を示す真密度Ｄ１を測定する。ここで、焼結磁石に２種以上の非磁性金属元素が含まれる場合には、真密度Ｄ１は、これら２種以上の非磁性金属元素の各質量の合計の割合をいう。
４）上述のように測定されたＷ２をＤ１で除することにより、焼結磁石の単位質量あたりに非磁性金属相が占める体積Ｖ１が得られる。
【００２５】
焼結磁石の単位質量あたりに含まれるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面積の合計Ａ２は以下の手順で算出される。
１）  ピクノメーターを用いて、表面細孔や内部の空隙を含まない、焼結磁石の単位体積あたりの真密度Ｄ２を測定する。真密度Ｄ２に粒子１個あたりの体積を乗ずることによって、粒子１個あたりの質量Ｗ２＝Ｄ２×（πｄ３）／６を算出する。式中、ｄは後述する方法により算出される本発明の焼結磁石の平均粒径ｄである。さらに、焼結磁石の単位質量あたりに含まれる粒子の個数をＮ２＝１／Ｗ２により算出する。
２）得られたＮ２から、焼結磁石の単位質量あたりに含まれるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面積の合計Ａ２＝Ｎ２×πｄ２を算出する。式中、ｄは後述する方法により算出される本発明の焼結磁石の平均粒径ｄである。
【００２６】
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒には、任意の平均粒径を用いることができるが、０．０４μｍ以上５μｍ以下の平均粒径を有するものが好ましく用いられる。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の平均粒径が０．０４μｍ以上であることにより、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の超常磁性化を効果的に抑制することができる。また、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の平均粒径が５μｍ以下であることにより、保磁力を効果的に向上させることができる。
【００２７】
本明細書における焼結磁石における結晶粒の「平均粒径」の算出方法は次の通りである。初めに、焼結磁石の断面を、少なくとも５０個以上の結晶粒子が含まれるようＦＥ−ＳＥＭにより撮影し、この撮影画像内の結晶粒子断面の総面積Ａと結晶粒子数Ｎを求める。次に、Ａ／Ｎで結晶粒子の平均断面積ａ１を求め、この平均断面積ａ１の平方根を結晶粒子の平均粒径ｄとして算出する。また、本明細書において、焼結磁石における結晶粒以外について使用される用語「平均粒径」とは、体積基準で粒度分布を求め、全体積を１００％とした累積曲線において、累積値が５０％となる点の粒径（Ｄ５０）である。かかる平均粒径は、レーザー回折・散乱式 粒子径・粒度分布測定装置または電子走査顕微鏡を用いて測定することができる。
【００２８】
上述した焼結磁石は、本願発明の磁石粉末を焼結することにより得られる。以下に本願発明の磁石粉末とその製造方法について記載する。
【００２９】
（磁石粉末）
本発明の磁石粉末は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子と、該Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の表面を被覆する非磁性金属層とを含む。本明細書において非磁性金属層とは、実質的に非磁性金属のみからなる層をいう。非磁性金属層がＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の表面を被覆しているとは、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面の大部分が非磁性金属によって被覆されている状態をいい、例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の断面が有する結晶粒界面上に、その線路長で８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上の割合で、結晶粒界面と接する非磁性金属が存在することをいう。本発明の磁石粉末において、「非磁性金属層がＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の表面を被覆している」ことにより、腐食環境下においても錆の発生が抑制され、磁石粉末の耐食性が向上する。また、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子表面の大気暴露を低減することにより、磁石粉末を焼結させる際のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子表面における酸化鉄の発生を低減することができるため、形成された焼結磁石に含まれるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒表面における鉄の析出を低減し、形成された焼結磁石の保磁力を高めることができる。
【００３０】
（磁石粉末の製造方法）
本発明の磁石粉末の製造方法は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ単結晶を含有する粗粉末を粉砕してＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子を得る工程と、非磁性金属を切削することにより非磁性金属の粉末を得る工程と、得られた非磁性金属の粉末により、得られたＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の表面を覆う工程とを含む。上記工程は全て低酸素濃度の雰囲気下で行われる。粗粉末としては、例えば、組成がＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３であり、１０μｍ以上２００μｍ以下の平均粒径と、０．１質量％以上１．０質量％以下の酸素含有割合とを有するものを使用することができる。粗粉末の粉砕には任意の粉砕方法を用いることができ、例えば気流粉砕型ジェットミルであるＭｉｃｒｏｍａｃｉｎａｚｉｏｎｅ社製ＭＣ４４等を用いることができるが、これに限定されない。粗粉末の粉砕は、粉砕によって得られるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子が０．１μｍ以上５．０μｍ以下の平均粒径を有するまで行われることが好ましい。この大きさのＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子が得られるまで粗粉末を粉砕することで、得られる結晶粒子は５ｋＯｅ以上２０ｋＯｅ以下の保磁力を有するようになる。本明細書において、低酸素濃度の雰囲気とは、酸素濃度（体積基準、本明細書において同様）が１０ｐｐｍ以下である状態を意味し、例えば１ｐｐｍ、０．５ｐｐｍ等の酸素濃度を用いることができる。低酸素濃度の雰囲気における粉砕および切削は、粉砕および切削を窒素、アルゴンおよび窒素、ヘリウム等で置換したグローブボックス内で、好ましくはガス循環型酸素水分精製器を接続したグローブボックス内で行うことにより、達成することができる。切削する非磁性金属の純度は９５％以上、好ましくは９９％以上であってよい。非磁性金属の切削には任意の切削方法を用いることができ、例えば超硬グラインダー、超硬ドリル等を用いることができるが、これに限定されない。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の非磁性金属の粉末による被覆には、任意の方法を用いることができ、例えばボールミル、アークプラズマ法およびスパッタ法等の任意の方法を用いることができる。被覆のために使用される非磁性金属の量は、被覆するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子全体の質量に対して０．１質量％以上１０質量％以下であってよく、好ましくは０．５質量％以上５質量％以下であってよい。被覆のために使用される非磁性金属の量は、例えば、５質量％、６質量％、８質量％および１０質量％であってよい。
【００３１】
上述のように製造される本発明の磁石粉末から、本発明の焼結磁石を製造する方法について以下に記載する。
【００３２】
（焼結磁石の製造方法）
上述のように製造された本発明の磁石粉末を、低酸素濃度の雰囲気下で加圧焼結することにより、本発明の焼結磁石を製造することができる。上記磁石粉末の加圧焼結には、通電加圧焼結をはじめとする任意の加圧焼結方法を用いることができる。加圧焼結は、例えば、磁石粉末をダイに充填し、これを大気暴露させずにサーボ制御型プレス装置による加圧機構を備えたパルス通電焼結機内に設置し、続いて、パルス通電焼結機内の真空を保持しながら、ダイに一定の圧力を印加し、この圧力を保持したまま通電焼結を行うものであってよい。使用されるダイは、任意の形状を有するものであってよく、例えば、円筒形のものを用いることができるが、これに限定されない。パルス通電焼結機内は５Ｐａ（絶対圧力、本明細書において同様）以下の真空に保持されることが好ましい。印加する圧力は、常圧よりも高く、焼結磁石を形成可能な圧力であればよく、例えば、１００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下の範囲であってよい。通電焼結は４００℃以上６００℃以下の温度かつ３０秒以上１０分以内の時間で、行われることが好ましい。
【実施例】
【００３３】
（実施例１〜８および比較例１〜２）
・Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の作製
磁石粉末の原料として、組成がＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３であり、平均粒径が約２５μｍの粗粉末（ａ）を準備した。この粗粉末（ａ）はＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系単結晶を含有し、０．２０質量％の酸素含有割合と、０．０７ｋＯｅの保磁力とを有した。気流粉砕型ジェットミルを使用し、準備した粗粉末（ａ）を、その平均粒径が２μｍとなるまで粉砕して、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）１００ｇを作製した。粉末の酸化を防ぐため、ジェットミルはグローブボックス内に設置し、粉砕はこのグローブボックス内で行った。また、グローブボックスにはガス循環型酸素水分精製器を接続した。粉砕後に得られたＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）の保磁力は、１０．８ｋＯｅであった。【００３４】
・非磁性金属の粉末の作製および非磁性金属の粉末によるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の被覆（磁石粉末の作製）
続いて、被覆用の非磁性金属として、純度９９．９９質量％のＺｎを、粗粉末の粉砕を行ったグローブボックス内で超硬グラインダーを用いて切削し、非磁性金属の粉末を作製した。この非磁性金属の粉末と、上記で作製したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）とを、同グローブボックス内に設置したボールミルで混合し、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）を非磁性金属によって被覆することにより、磁石粉末を得た。被覆厚みを変えるために、被覆するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）全体の質量に対する非磁性金属Ｚｎの割合を変えて、磁石粉末を２種類作製した。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）全体の質量に対する非磁性金属の割合を５質量％としたものを実施例１とし、８質量％としたものを実施例２に用いる磁石粉末とした。さらに、上記で作製したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）を用い、非磁性金属として、Ｚｎに換えてＡｌ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｍをそれぞれ単独で用いた磁石粉末を作製した。非磁性金属としてＡｌ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｍをそれぞれ単独で含む磁石粉末は、被覆するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）全体の質量に対する非磁性金属の割合を６質量％としてそれぞれ１種類のみ作製し、これらをそれぞれ実施例３〜７に用いる磁石粉末とした。【００３５】
・焼結磁石の作製（磁石粉末の加圧焼結）
続いて、上記工程により得られた実施例１〜７のための磁石粉末についてそれぞれ下記の操作を実施した。磁石粉末を０．５ｇ秤量し、内径６ｍｍの超硬合金製円筒形ダイに充填した。これを大気暴露させずに、サーボ制御型プレス装置による加圧機構を備えたパルス通電焼結機内に設置した。次に、パルス通電焼結機内を２Ｐａ以下の真空および０．４ｐｐｍ以下の酸素濃度に保ったまま、１２００ＭＰａの圧力を印加し、この圧力を保持したまま５００℃の焼結温度にて２分間の通電焼結を行った。これにより、実施例１〜７の焼結磁石を得た。【００３６】
上記で作製したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）を用いて、被覆方法をボールミルを用いた混合からアークプラズマ法に換えて、その他の粉砕工程および焼結工程を上記実施例１と同様にして、実施例８の焼結磁石を製造した。アークプラズマ法により添加したＺｎの量は、被覆するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）全体の質量に対して６質量％であった。【００３７】
上記で作製したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）を用いて、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）を非磁性金属によって被覆する工程を行わず、その他の粉砕工程および焼結工程を上記実施例１と同様にして焼結磁石を製造し、これを比較例１とした。さらに、上記で作製したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）を用いて、被覆するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）全体の質量に対する非磁性金属の割合を１０質量％に変えて、その他の粉砕工程および焼結工程を上記実施例１と同様にして焼結磁石を製造し、これを比較例２とした。【００３８】
得られた焼結磁石の特性を表１に示した。表中、「非磁性金属」は、被覆用に使用した非磁性金属を意味し、「非磁性金属相の厚さ」についての記号「−」は、ＳＥＭ観察から「非磁性金属相が存在しない」ことが確認されたことを意味し、「飽和磁化比」は、被覆用の「非磁性金属」を「なし」とした比較例の飽和磁化に対する各実施例または比較例の飽和磁化の比を意味する（後述する表３および４も同様である）。なお、表１の「飽和磁化比」は、比較例１の飽和磁化を基準としている。【００３９】
【表１】
2018163967.tif 000004
【００４０】
表中、非磁性金属相の厚さは、本明細書において上述した方法に従って算出した値であり、概略的には、被覆層厚みとして、より詳細には、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒を覆っている非磁性金属相の厚さの平均値として理解され得る（後述する表３および４も同様である）。実施例１〜８において、製造した焼結磁石における非磁性金属相の厚さは、被覆するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子全体の質量に対する非磁性金属の割合を５質量％とした実施例１では５０ｎｍ、６質量％とした実施例３〜８では１００ｎｍ、８質量％とした実施例２では２５０ｎｍとなり、１０質量％とした比較例２では４００ｎｍとなり、０質量％とした比較例１では、ＳＥＭ観察から「非磁性金属相が存在しない」ことが確認された。【００４１】
また表中、結晶粒の平均粒径は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の平均粒径を意味する（後述する表３および４も同様である）。結晶粒の平均粒径は、実施例１〜８および比較例１〜２のいずれも１．９〜２．１μｍの範囲内にあり、略一様であった。【００４２】
表中、ＩＦｅ／ＩＳｍＦｅＮは、Ｘ線回折法で測定したＳｍＦｅＮピークの強度ＩＳｍＦｅＮに対するＦｅピークの強度ＩＦｅの比を意味し（後述する表３および４も同様である）、以下、単に「ＸＲＤピーク強度比」とも言う。図３は、実施例１および２の焼結磁石について測定されたＸ線回折パターンを示す（図３中、「Ｚｎ５％」を付した下側のＸ線回折パターンが実施例１のデータであり、「Ｚｎ８％」を付した上側のＸ線回折パターンが実施例２のデータである）。実施例１および２のＸＲＤピーク強度比は、測定されたＳｍＦｅＮピーク（●）のうち図３中の２θ＝４８°の位置に点線を重ねて示されている（２２０）面のピーク強度ＩＳｍＦｅＮに対する、図３中の２θ＝５２°の位置に点線を重ねて示されているα−Ｆｅの（１１０）面（■）のピーク強度ＩＦｅの比を意味する。他の実施例および比較例についても同様に、Ｘ線回折強度からＸＲＤピーク強度比を求めた。図３には上記ピークはいずれもシャープに現れているが、ＩＳｍＦｅＮは、ＳｍＦｅＮの（２２０）面のピークを含むブロードなピークの強度であってもよく、ＩＦｅは、Ｆｅの（１１０）面のピークを含むブロードなピークの強度であってもよい。非磁性金属で被覆されている磁石粉末を用いて製造された実施例１〜８の焼結磁石において、ＸＲＤピーク強度比は０．２以下の範囲にあり、焼結磁石は優れた保磁力と高い飽和磁化とを有した。各実施例においてＸＲＤピーク強度比を０．２以下とすることができたのは、焼結時に磁石粉末の周りの酸素濃度が十分に低かったためであると考えられる。ＸＲＤピーク強度比を０．２以下とするために好ましい酸素濃度は１０ｐｐｍ以下、より好ましくは１ｐｐｍ以下である。【００４３】
表中の保磁力は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）等により測定される（後述する表３および４も同様である）。実施例１〜８において保磁力はいずれも１１．５ｋＯｅ以上であるため、焼結による低下は生じておらず、優れた保磁力を有する焼結磁石を製造することができた。特に、ボールミルを用いてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子を非磁性金属の粉末で被覆した実施例１〜７においては、保磁力は１１．９ｋＯｅ以上となり、より優れた保磁力を有する焼結磁石を製造することができた。【００４４】
表中の飽和磁化は、上記保磁力と同様、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）等により測定される（後述する表３および４も同様である）。実施例１〜８において、飽和磁化はいずれも１３．５ｋＧ以上であり、飽和磁化比（同じＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ａ）を使用しつつも非磁性金属の粉末で被覆しなかった比較例１を基準とする）は０．９９以上あり、より詳細には０．９９〜１．０１の範囲以内にあり、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の有する高い飽和磁化が実質的に損なわれていないため、良好な磁石特性を有する焼結磁石を製造することができたといえる。【００４５】
比較例１の焼結磁石は、実施例１〜８と同様に１３．５ｋＧ以上の飽和磁化を有したが、保磁力は１１．５ｋＯｅを下回る１１．２ｋＯｅであった。比較例１の原料となる磁石粉末のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子は非磁性金属で被覆されていないため、得られる焼結磁石のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面が前記非磁性金属層で覆われていない。このため比較例１の焼結磁石では、実施例１〜８の焼結磁石と比較してＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒同士の磁気的干渉が生じやすく、これにより焼結磁石の保磁力が低下したものと考えられる。【００４６】
比較例２の焼結磁石は、実施例１〜８と比較して保磁力が著しく低下しており、飽和磁化についても実施例１〜８の１３．５ｋＧを下回っている。これは、実施例１〜８と比較して、焼結磁石全体の質量に対して非磁性金属の質量が占める割合が増加したことにより、比較例２の焼結磁石の磁石特性が損なわれたものと考えられる。【００４７】
要するに、表１から、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に非磁性金属相が存在し、かつ、ＸＲＤピーク強度比が０．２以下である実施例１〜８の焼結磁石では、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に非磁性金属相が存在しない比較例１の焼結磁石およびＸＲＤピーク強度比が０．２を超える比較例２の焼結磁石と比較して、高い保磁力を有することが確認された。実施例１〜８の焼結磁石では、非磁性金属相の厚さは、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、１１．５ｋＯｅ以上、特に１１．９ｋＯｅ以上の高い保磁力が達成された。【００４８】
図１は実施例１の焼結磁石の断面のＳＥＭ像である。図１に灰色で示される相は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相である。結晶粒の個数や断面積の測定は三谷商事製の画像解析ソフト「ＷｉｎＲＯＯＦ」を用いて行った。図１において、結晶相を構成するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面は薄い灰色の相で覆われているのがわかる。この薄い灰色の相が、非磁性金属（実施例１においては亜鉛）相である。図１のＳＥＭ像から、実施例１の焼結磁石が、複数のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相と、隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に存在する非磁性金属相とを含むことがわかった。【００４９】
図２は実施例２の焼結磁石の断面のＳＥＭ像である。図２に灰色で示される相は、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相である。結晶粒の個数や断面積の測定は三谷商事製の画像解析ソフト「ＷｉｎＲＯＯＦ」を用いて行った。図２において、結晶相を構成するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の表面は薄い灰色の相で覆われているのがわかる。この薄い灰色の相が、非磁性金属（実施例２においては亜鉛）相である。ＪＥＯＬ製ＳＥＭ装置ＪＳＭ−７８００を用いて、ＥＤＸ分析することによって灰色で示される相上の点１ａ〜１ｅおよび薄い灰色の相上の点２ａ〜２ｃの組成分析を行った。組成分析の結果を表２に示した。【００５０】
【表２】
2018163967.tif 000005
【００５１】
表２の１ａ〜１ｅにおいて、非磁性金属相に含まれる非磁性金属に対応する金属であって、Ｓｍを除く金属（実施例２においては亜鉛）は１質量％以下でしか含まれないのに対して、２ａ〜２ｃには、上記金属（換言すれば、非磁性金属相に含まれる非磁性金属であって、Ｓｍを除く金属）（実施例２においては亜鉛）は１５．８７質量％以上２５．０２質量％以下の割合で含まれていた。表２の組成分析の結果と、図２のＳＥＭ像から、本発明の製造方法により得られた焼結磁石が、複数のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相と、隣接するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に存在し、非磁性金属をＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相よりも多く含む非磁性金属相とを含むことがわかった。【００５２】
（実施例９〜１７および比較例３）
・Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の作製
磁石粉末の原料として、組成がＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３であり、平均粒径が約２９μｍの粗粉末（ｂ）を準備した。この粗粉末（ｂ）はＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系単結晶を含有し、０．３０質量％の酸素含有割合と、０．３５ｋＯｅの保磁力とを有した。気流粉砕型ジェットミルを使用し、準備した粗粉末（ｂ）を、その平均粒径が１．５μｍとなるまで粉砕して、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｂ）１００ｇを作製した。粉末の酸化を防ぐため、ジェットミルはグローブボックス内に設置し、粉砕はこのグローブボックス内で行った。また、グローブボックスにはガス循環型酸素水分精製器を接続した。粉砕後に得られたＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｂ）の保磁力は、１０．３ｋＯｅであった。【００５３】
・非磁性金属の粉末の作製および非磁性金属の粉末によるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の被覆（磁石粉末の作製）
続いて、被覆用の非磁性金属として、純度９９．９９質量％のＺｎを切削し、非磁性金属の粉末を作製した。この非磁性金属の粉末を、上記で作製したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｂ）に、スパッタ法を用いて被覆して、実施例９に用いる磁石粉末を作製した。また、被覆用の非磁性金属として、Ｚｎに代えて、Ｓｍ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｅをそれぞれ用いたこと以外は実施例９と同様にして、実施例１０〜１７に用いる磁石粉末を作製した。【００５４】
・焼結磁石の作製（磁石粉末の加圧焼結）
続いて、上記工程により得られた実施例９〜１７のための磁石粉末についてそれぞれ下記の操作を実施した。磁石粉末を０．５ｇ秤量し、内径６ｍｍの超硬合金製円筒形ダイに充填した。これを大気暴露させずに、サーボ制御型プレス装置による加圧機構を備えたパルス通電焼結機内に設置した。次に、パルス通電焼結機内を２Ｐａ以下の真空および０．４ｐｐｍ以下の酸素濃度に保ったまま、１２００ＭＰａの圧力を印加し、この圧力を保持したまま５００℃の焼結温度にて１分間の通電焼結を行った。これにより、実施例９〜１７の焼結磁石を得た。【００５５】
上記で作製したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｂ）を用いて、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｂ）に対し、非磁性金属によって被覆する工程を行わなかったこと以外は、実施例９と同様にして焼結磁石を製造し、これを比較例３とした。【００５６】
得られた焼結磁石の特性を表３に示した。なお、表３の「飽和磁化比」は、比較例３の飽和磁化を基準としている。【００５７】
【表３】
2018163967.tif 000006
【００５８】
表３から、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に非磁性金属相が存在し、かつ、ＸＲＤピーク強度比が０．２以下である実施例９〜１７の焼結磁石では、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に非磁性金属相が存在しない比較例３の焼結磁石と比較して、高い保磁力を有することが確認された。また、実施例９〜１７において、飽和磁化はいずれも１０．１ｋＧ以上であり、飽和磁化比（同じＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｂ）を使用しつつも非磁性金属の粉末で被覆しなかった比較例３を基準とする）は０．９９以上あり、より詳細には０．９９〜１．１６の範囲以内にあり、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の有する高い飽和磁化が実質的に損なわれていなかった。実施例１〜８の場合に比べて、実施例９〜１７の場合において、全体的に高い飽和磁化比が得られた。これは、実施例１〜８では非磁性金属相の厚さを５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下としたのに対して、実施例９〜１７では非磁性金属相の厚さをより薄く、具体的には１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲以内としたことによるものと考えられる。（なお、実施例１〜８および比較例１〜２の場合と実施例９〜１７および比較例３の場合とでは、使用したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子が異なるため、保持力および飽和磁化を単純に比較することはできない点に留意されたい。）【００５９】
（実施例１８〜２３および比較例４）
・Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の作製
磁石粉末の原料として、組成がＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３であり、平均粒径が約２３μｍの粗粉末（ｃ）を準備した。この粗粉末（ｃ）はＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系単結晶を含有し、０．２０質量％の酸素含有割合と、０．７０ｋＯｅの保磁力とを有した。気流粉砕型ジェットミルを使用し、準備した粗粉末（ｃ）を、その平均粒径が１．７μｍとなるまで粉砕して、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｃ）１００ｇを作製した。粉末の酸化を防ぐため、ジェットミルはグローブボックス内に設置し、粉砕はこのグローブボックス内で行った。また、グローブボックスにはガス循環型酸素水分精製器を接続した。粉砕後に得られたＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｃ）の保磁力は、９．４ｋＯｅであった。【００６０】
・非磁性金属の粉末の作製および非磁性金属の粉末によるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の被覆（磁石粉末の作製）
続いて、被覆用の非磁性金属として、純度９９．９９質量％のＡｌを切削し、非磁性金属の粉末を作製した。この非磁性金属の粉末を、上記で作製したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｃ）に、スパッタ法を用いて被覆して、実施例１８に用いる磁石粉末を作製した。また、被覆用の非磁性金属として、Ａｌに代えて、Ｓｎ、Ｌａ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒをそれぞれ用いたこと以外は実施例１８と同様にして、実施例１９〜２３に用いる磁石粉末を作製した。【００６１】
・焼結磁石の作製（磁石粉末の加圧焼結）
続いて、上記工程により得られた実施例１８〜２３のための磁石粉末についてそれぞれ下記の操作を実施した。磁石粉末を０．５ｇ秤量し、内径６ｍｍの超硬合金製円筒形ダイに充填した。これを大気暴露させずに、サーボ制御型プレス装置による加圧機構を備えたパルス通電焼結機内に設置した。次に、パルス通電焼結機内を２Ｐａ以下の真空および０．４ｐｐｍ以下の酸素濃度に保ったまま、１２００ＭＰａの圧力を印加し、この圧力を保持したまま５００℃の焼結温度にて１分間の通電焼結を行った。これにより、実施例１８〜２３の焼結磁石を得た。【００６２】
上記で作製したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｃ）を用いて、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｃ）に対し、非磁性金属によって被覆する工程を行わなかったこと以外は、実施例１８と同様にして焼結磁石を製造し、これを比較例４とした。【００６３】
得られた焼結磁石の特性を表４に示した。なお、表４の「飽和磁化比」は、比較例４の飽和磁化を基準としている。【００６４】
【表４】
2018163967.tif 000007
【００６５】
表４から、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に非磁性金属相が存在し、かつ、ＸＲＤピーク強度比が０．２以下である実施例１８〜２３の焼結磁石では、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒の間に非磁性金属相が存在しない比較例４の焼結磁石と比較して、高い保磁力を有することが確認された。また、実施例１８〜２３において、飽和磁化はいずれも１０．０ｋＧ以上であり、飽和磁化比（同じＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子（Ｃ）を使用しつつも非磁性金属の粉末で被覆しなかった比較例４を基準とする）は０．９９以上あり、より詳細には０．９９〜１．１６の範囲以内にあり、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子の有する高い飽和磁化が実質的に損なわれていなかった。実施例１〜８の場合に比べて、実施例１８〜２３の場合において、全体的に高い飽和磁化比が得られた。これは、実施例１〜８では非磁性金属相の厚さを５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下としたのに対して、実施例１８〜２３では非磁性金属相の厚さをより薄く、具体的には１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲以内としたことによるものと考えられる。（なお、実施例１〜８および比較例１〜２の場合と、実施例９〜１７および比較例３の場合と、実施例１８〜１７および比較例４の場合とでは、使用したＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒子が異なるため、保持力および飽和磁化を単純に比較することはできない点に留意されたい。）
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の焼結磁石および磁石粉末は、各種モーターの分野において、広範な用途に使用できる。例えば、車載用補機モーター、EV/HEV用主機モーター等に使用することができ、より具体的には、オイルポンプ用モーター、電動パワーステアリング用モーター、EV/HEV駆動用モーター等に使用することができる。【００６７】
本願は、２０１７年３月１０日付けで日本国に出願された特願２０１７−４６４６３に基づく優先権を主張し、その記載内容の全てが、参照することにより本明細書に援用される。
【符号の説明】
【００６８】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系結晶粒から成る結晶相
２ａ、２ｂ、２ｃ  非磁性金属相
【図１】
2018163967.tif 000008
【図２】
2018163967.tif 000009
【図３】
2018163967.tif 000010
【国際調査報告】
2018163967.tif 000011
2018163967.tif 000012
2018163967.tif 000013
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