(57)【要約】組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19のフェライトタイプの永久磁石の製造方法において：ａ）それぞれが元素Ｍ、Ｒ、Ｆｅ、およびＴに関する、原料ＰＭM、ＰＭF、ＰＭRおよびＭＰTの混合物ＭＰを形成し、典型的には酸化第二鉄Ｆｅ2Ｏ3である、元素Ｆｅに関する原料ＭＰFおよび原料ＭＰMは、主要原料と呼ばれる原料を構成し、原料ＰＭRおよびＭＰTは、置換原料と呼ばれる原料ＭＰSを構成し、ｂ）クリンカーＢを形成するために前記混合物をか焼し、ｃ）前記クリンカーの湿式粉砕を実施し、ｄ）前記粒子を、方向を決める磁界のもとで集中させて圧縮し、異方性で、手で扱える、また所定の形状の圧粉体Ｄを形成し、ｅ）焼結要素Ｅを得るために、前記異方性の圧粉体Ｄを焼結する。本製造方法は、工程ａ）の混合物ＭＰにおいて、置換原料ＰＭRあるいはＭＰTのうち少なくとも一つが粒度ＧRを呈し、該粒度は、典型的にはＢＥＴ比表面積によってｍ2／ｇで測定され、また置換原料ＭＰRあるいはＭＰTそれぞれについてＧRあるいはＧTと特徴的に記されるものであり、主要原料ＭＰFの粒度ＧFに応じて、および、前記主要原料ＭＰFに対する前記置換原料ＰＭSの質量パーセンテージＳに応じて選ばれることを特徴とする。このようにして、高い直角度と包括的な性能指標の磁石が得られる。
2004532524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19のマグネトプラムバイト相を含むフェライトタイプの永久磁石の製造方法であり、該製造方法において、ＦｅおよびＭ＝Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｐｂは、主要元素を構成し、ＲおよびＴは、Ｒ＝Ｂｉあるいは希土類系の元素であり、また、Ｔ＝Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎの置換元素であり、ｘとｙは典型的には０．０５と０．５の間に含まれる、以下のような製造方法であって：
ａ）典型的に断続的に作動するミキサーである混合手段において、原料ＭＰM、ＭＰF、ＭＰRおよびＭＰTの混合物ＭＰを形成するが、該原料は、それぞれ典型的には酸化物、炭酸塩、あるいは水酸化物の粉末状の元素Ｍ、Ｒ、Ｆｅ、およびＴに関するものであり、それぞれＰM、ＰR、ＰFおよびＰTと記される粒子Ｐから構成され、典型的には酸化第二鉄Ｆｅ2Ｏ3の元素Ｆｅに関する原料ＭＰFと原料ＭＰMは、主要原料と呼ばれる原料を構成し、原料ＭＰRおよびＭＰTは、置換原料と呼ばれる原料ＭＰSを構成するものである、
ｂ）前記混合物を、か焼炉においてか焼し、組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19のマグネトプラムバイト相に基づいて、クリンカーＢを形成し、
ｃ）前記クリンカーの湿式粉砕を、典型的には水媒体の分散装置において実施し、平均１．２μｍ未満の単粒の大きさに砕かれた細かい粒子の均質な分散Ｃを得る、
ｄ）前記粒子を、方向を決める磁界のもとで集中させて圧縮し、異方性で、手で扱える、また所定の形状の圧粉体Ｄを形成する、
ｅ）前記異方性の圧粉体Ｄを焼結して、焼結要素Ｅを得る、
ｆ）場合によっては、前記焼結要素Ｅを、典型的には加工によって最終の寸法にする、
また、本製造方法の工程ａ）の混合物ＭＰにおいて、置換原料ＭＰRあるいはＭＰTのうち少なくとも一つが、粒度ＧSを呈し、該粒度は、典型的にはＢＥＴ比表面積によってｍ2／ｇで測定され、また、置換原料ＭＰRあるいはＭＰTそれぞれについてＧRあるいはＧTと特徴的に記されるものであり、統計上および観念的に、フェライトの組成式に関わらず、粒子ＰFに対し粒子ＰRあるいはＰTと同じ割合を含む混合物ＭＰを得られるよう、主要原料ＭＰFの粒度ＧFに応じて、および、フェライトの前記組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19を考慮に入れた、前記主要原料ＭＰFに対する前記置換原料ＭＰSの質量パーセンテージＳに応じて選ばれることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
置換原料ＭＰSの前記粒度ＧSは、理論上の粒度ＧSTH＝Ｋ．ＧFに応じて選ばれ、ＧFが主要原料ＭＰFの粒度を指しており、定数Ｋが、（１００／％Ｓ）1/3．（ｄF／ｄS）2/3に等しいものと定められ、ｄFおよびｄSが、それぞれに主要原料ＭＰFの比重および置換原料ＭＰSの比重を指すことを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSが、少なくとも０．７ＧSTHに等しいものと定められることを特徴とする、請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSが、少なくとも０．８ＧSTHに等しいものと定められることを特徴とする、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSが、少なくとも０．９ＧSTHに等しいものと定められることを特徴とする、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSが、少なくともＧSTHに等しいものと定められ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】
前記粒度ＧSが、置換原料ＭＰRの粒度ＧRに対応することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項８】
前記粒度ＧSが、置換原料ＭＰTの粒度ＧTに対応することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項９】
前記粒度ＧSが、置換原料ＭＰRの粒度ＧRと置換原料ＭＰTの粒度ＧTに対応することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１０】
原料ＭＰFの粒度ＧFが、１と１０ｍ2／ｇの間に含まれることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１１】
それぞれ元素Ｒおよび元素Ｔに関するｘおよびｙの値が、０．０５から０．５、また好ましくは０．１０から０．２５に及ぶことを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１２】
元素ＲがＬａに等しいものと選ばれ、また元素ＴがＣｏに等しいものと選ばれることを特徴とする、請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
置換元素Ｔがコバルトに等しいものと定められるときには、定数Ｋは３．３８に等しいものと定められ、また置換元素Ｒがランタンに等しいものと定められたときには、定数Ｋは２．５３に等しいものと定められることを特徴とする、請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか一つに記載の製造方法によって得られるフェライト磁石であって、
ａ）性能指標ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５ＨｃＪは、ＢｒをｍＴで表示し、ＨｃＪをｋＡ．ｍ-1で表示するものであり、このＩＰは５８０に少なくとも等しいものと定められ、好ましくは５９０より大きく、かつに少なくとも５９５に等しいものと定められるものであり、
ｂ）減磁曲線の直角度ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪの％は、ＨｋおよびＨｃＪがｋＡ．ｍ-1で表示され、またＨｋは、Ｈ（Ｂｒ−１０％）に等しいものと定められるものであり、このｈKは０．８９に少なくとも等しいものと定められ、また好ましくは０．９０より大きく、更には０．９２より大きいものであることを特徴とするフェライト磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石の分野に関するものであり、またより特徴的には、マグネトプラムバイト相を含むフェライトタイプの磁石の分野に関するものである。
【０００２】
本発明は、ＭがＳｒ，Ｂａ等に等しいものと定められる組成式、Ｍ  Ｆｅ12  Ｏ19のマグネトプラムバイト相に基づくフェライトタイプの永久磁石に関するものであり、該磁石において、元素Ｍは、希土類あるいはビスマスの中から選ばれる元素Ｒによって部分的に置換され、また該磁石において、元素Ｆｅは、少なくとも一つの遷移金属Ｔによって部分的に置換されるものである。
【背景技術】
【０００３】
このような磁石は、高い磁気特性を呈することで既知であり、それは、特開平１０−１４９９１０号公報、あるいは欧州特許出願公開第０９０５７１８号明細書、あるいは国際公開第９９／３４３７９号パンフレットにおいて開示されている通りである。
【０００４】
これらの出願書において、元素ＲとしてランタンＬａを、そして元素ＴとしてコバルトＣｏを使用することは一般的である。
【０００５】
このような磁石の製造は次の工程を含むものである：
ａ）分散を形成するための湿式法による、あるいは顆粒剤を形成するための乾式法による、原料の混合物の形成、
ｂ）探し求められているマグネトプラムバイト相を含む、クリンカーあるいはシャモットを形成するための、約１２５０℃で行われる混合物のか焼であり、前記混合物は、分散あるいは顆粒の形でか焼炉に挿入される、
ｃ）固形分が約７０％の混練物の形のものであり、単粒の大きさが約１μｍの粒子の水分散が得られるまで行われるクリンカーの湿式粉砕、
ｄ）混練物は、約１テスラの方向を決める磁界のもと、かつ３０ＭＰａから５０ＭＰａの圧力のもとで集中させて、圧縮されるものであり、これは英語で「ｇｒｅｅｎ  ｃｏｍｐａｃｔ」と呼ばれるものであり、異方性で、固形分８７％の圧粉体が得られるようにする、
ｅ）残留水の乾燥と除去後の圧粉体の焼結、
ｆ）所定の形状の磁石を得るための最終の加工。
【０００６】
本出願人名義の仏国特許出願公開第９９０８８８６号明細書および９９１５０９３号明細書もまた既知であり、これらの出願は、特定の最終の磁気特性を改善することを目指す製造方法、あるいはこれらの製造方法によって得られる磁石の質と価格の関連について記述している。
【特許文献１】
特開平１０−１４９９１０号公報
【特許文献２】
欧州特許出願公開第０９０５７１８号
【特許文献３】
国際公開第９９／３４３７９号パンフレット
【特許文献４】
仏国特許出願公開第９９０８８８６号明細書
【特許文献５】
仏国特許出願公開９９１５０９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方で非常に多様なものである、それらの応用に応じて、磁石は、いかなる特性についても高度な性能を示さなければならないが、この高度な性能とは、典型的には、一般的にｍＴで表示される残留磁気Ｂｒと、ｋＡ／ｍで表示される結晶磁気異方性界Ｈａと、ｋＡ／ｍで表示される保磁磁界ＨｃＪと、ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪ（％）によって与えられるヒステリシスループの直角度（英語で「ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓ」）と、場合によっては、典型的にはＢｒ＋０．５ＨｃＪに等しいものと定められる性能指標ＩＰとの中から選ばれる。
【０００８】
別の面で、とりわけあまり高価でない材料費と経済的な製造方法を利用して納得のいく製造費用を維持しながらも、特に非常に高い直角度および残留磁気Ｂｒと保磁磁界ＨｃＪについて同時に高い値を呈する磁石を必要とするのは、特に各々の応用形態である。
【０００９】
本発明の目的は、これら複数の目的を同時に達成することができる製造方法、ならびにこの製造方法によって得られる磁石である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19のマグネトプラムバイト相を含むフェライトタイプの永久磁石の製造方法であり、該製造方法において、ＦｅおよびＭ＝Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｐｂは、主要元素を構成し、ＲおよびＴは、Ｒ＝Ｂｉあるいは希土類系の元素であり、また、Ｔ＝Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎの置換元素であり、ｘとｙは典型的には０．０５と０．５の間に含まれる、本発明における製造方法において：
ａ）典型的に断続的に作動するミキサーである混合手段において、原料ＭＰM、ＭＰF、ＭＰRおよびＭＰTの混合物ＭＰを形成するが、該原料は、それぞれ典型的には酸化物、炭酸塩、あるいは水酸化物の粉末状の元素Ｍ、Ｆｅ、Ｒ、およびＴに関するものであり、それぞれＰM、ＰR、ＰFおよびＰTと記される粒子Ｐから構成され、典型的には酸化第二鉄Ｆｅ2Ｏ3の元素Ｆｅに関する原料ＭＰFと原料ＭＰMは、主要原料と呼ばれる原料を構成し、原料ＭＰRおよびＭＰTは、置換原料と呼ばれる原料ＭＰSを構成する、
ｂ）前記混合物を、か焼炉においてか焼し、組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19のマグネトプラムバイト相に基づいて、クリンカーＢを形成し、
ｃ）前記クリンカーの湿式粉砕を、典型的には水媒体の分散装置において実施し、平均１．２μｍ未満の単粒の大きさに砕かれた細かい粒子の均質な分散Ｃを得る、
ｄ）前記粒子を、方向を決める磁界のもとで集中させて圧縮し、異方性で、手で扱える、また所定の形状の圧粉体Ｄを形成する、
ｅ）前記異方性の圧粉体Ｄを焼結して、焼結要素Ｅを得る、
ｆ）場合によっては、前記焼結要素Ｅを、典型的には加工によって最終の寸法にする。
【００１１】
この製造方法は、本製造方法の工程ａ）の混合物ＭＰにおいて、置換原料ＭＰRあるいはＭＰTのうち少なくとも一つが、粒度ＧSを呈し、該粒度は、典型的にはＢＥＴ比表面積によってｍ2／ｇで測定され、また、置換原料ＭＰRあるいはＭＰTそれぞれについてＧRあるいはＧTと特徴的に記されるものであり、統計上および観念的に、フェライトの組成式に関わらず、粒子ＰFに対し粒子ＰRあるいはＰTと同じ割合を含む混合物ＭＰを得られるよう、主要原料ＭＰFの粒度ＧFに応じて、および、フェライトの前記組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19を考慮に入れた、前記主要原料ＭＰFに対する前記置換原料ＭＰSの質量パーセンテージＳに応じて選ばれることを特徴とする。
【００１２】
このようにして、その研究の結果として本出願人は、主要原料ＭＰFを構成する酸化第二鉄の粒度ＧFと、フェライトの組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19において置換係数ｘとｙによって変化するフェライトの組成に、同時に関連すると考慮される、置換原料に関する粒度ＧRおよび／あるいはＧTの重要さを確認した。
【００１３】
本出願人は、フェライトの最終の特性が、普通は分割された状態に定められる構成要素の間における全体的な質量配分比だけでなく、粒子のレベルで定められる構成要素の環境にも依存する可能性があるはずだということを推測した。
【００１４】
この分野を研究することにより、また、酸化第二鉄に対し置換原料の粒度を変化させることによって、本出願人は予想外の特性の変化に気づき、それは特に、ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪの％比率によって与えられた簡略化したヒステリシスループの直角度（英語で「ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓ」）に関するものであり、ＨｋおよびＨｃＪはｋＡ．ｍ-1で表示され、ＨｋはＨ（Ｂｒ−１０％）、しばしば見られるように０．９５Ｂｒではなく、すなわち０．９Ｂｒに等しいものと定められる磁束密度に対応する磁界に等しいものであり、前者は、比率ｈKについて更により高い値に導くことができても、技術の現状に従った磁石によって得られた既に高い値を考慮に入れると数値の価値を「つぶす」傾向があるためである。
【００１５】
このように、本出願人は比率ｈKの著しい増加を指摘したが、反面、ほぼ変更されていない製造方法にしても、フェライト磁石の最終の特性にしても、その他の全てのものは同じである。すなわち試験によって示されるであろうように、本発明に従った製造方法が、比率ｈKの高い値を得るだけでなく、磁束密度Ｂｒおよび保磁磁界ＨｃＪについての高いレベルも保持するということを可能にすることを確認することは注目に値するものであり、このことはとりわけ興味深く実践的である。
【００１６】
（図の説明）
図１は、異なる試験１から試験４の、粒度ＧRを横座標に、および粒度ＧTを縦座標に示す図表である−これらの粒度はｍ2／ｇで表示される。
【００１７】
図２は、異なる試験１から試験４に従って得られた磁石についての直角度の試験記録である。
【００１８】
図３は、異なる試験１から試験４の磁石において、Ｈｋ＝Ｈ（Ｂｒ−１０％）のｋＡ．ｍ-1すなわち減磁曲線で０．９Ｂｒに等しいものと定められる磁束密度に対応する磁界の変化を示している。
【００１９】
図４は、異なる試験１から試験４の磁石の直角度ｈKへの、元素Ｒ＝Ｌａおよび元素Ｔ＝Ｃｏに関する影響を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明による製造方法において、置換原料ＭＰSの前記粒度ＧSは―すなわち置換原料ＭＰRおよびＭＰTについての粒度ＧRおよびＧTは―、好ましくは、理論上の粒度ＧSTH＝Ｋ．ＧFに応じて選ばれ（あるいはまた、置換元素ＲについてはＧRTH＝ＫR．ＧF、また置換要素ＴについてはＧTTH＝ＫT．ＧF）、ＧFが主要原料ＭＰFの粒度、すなわち酸化第二鉄を指しており、定数Ｋｓが、（１００／％Ｓ）1/3．（ｄF／ｄS）2/3に等しいものと定められ、ｄFおよびｄSがそれぞれ、主要原料ＭＰFの比重、また、置換原料ＭＰS、あるいは、前記主要原料または置換材料が、フェライト形成の温度に導かれた際に化学的な反応を受けた場合、それらの変化生成物の比重を指す。これは、Ｌａ（ＯＨ）3を、元素Ｌａ（（２ＬａＯＨ）3⇒Ｌａ2Ｏ3＋３Ｈ2Ｏ、Ｔ＝３８０℃）の源として使用する際のケースである。考慮されるｄSの値は、Ｌａ2Ｏ3の値であって、Ｌａ（ＯＨ）3の値ではない。
【００２１】
Ｃｏの炭酸塩を元素Ｃｏの源として使用するときも同様である。
【００２２】
したがって、考慮される置換原料それぞれについて、一つの定数ＫSが存在する。実行された試験においては、次のパラメータが選ばれた：
−  ＭＰR＝Ｌａ2Ｏ3
−  ＭＰT＝Ｃｏ3Ｏ4
−  ｘ＝ｙ＝０．２
【００２３】
このように、Ｋについて、％ＳおよびパラメータｄFおよびｄSを考慮して、以下に等しいものと定められるＫの値が得られる：
ＫR＝２．５３    （置換原料ＭＰR＝Ｌａ2Ｏ3について）
ＧRTH＝２．５３ＧF
ＫT＝３．３８    （置換原料ＭＰT＝Ｃｏ3Ｏ4について）
ＧTTH＝３．３９ＧF
【００２４】
このように、図１に示されているような最も好ましい領域Ａを、条件ＧR＞ＧRTH＝２．５３ＧFおよびＧT＞ＧTTH＝３．３８ＧFによって同時に定義される長方形の部分によって定義する。
【００２５】
このように、同様に好ましい他の下位的領域もまた定義されるが、該下位的領域は、試験２および試験３が位置づけられる、唯一の条件ＧR＞２．５３ＧFによって定義される領域Ａ＋Ｂ＋Ｃの全体、あるいはまた、試験２および試験４が位置づけられる、唯一の条件ＧT＞３．３８ＧFによって定義される領域Ａ＋Ｄ＋Ｇの全体のようなものである。
【００２６】
本発明によれば、少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSは、０．７ＧSTHに少なくとも等しいものと定められ、あるいはまた０．８に少なくとも等しいものと定められ、あるいはまた０．９に少なくとも等しいものと定められ、また好ましくは、ＧSTHに少なくとも等しいものと定められるものであってよい。
【００２７】
前記粒度ＧSは、置換原料ＭＰRの粒度ＧRに対応することができる。それに従い、図１では、既に示されたように、領域Ａ＋Ｂ＋Ｃの全体は、唯一の条件ＧR＞ＧRTH＝２．５３ＧFによって定義されるのに対し、領域Ｄ＋Ｅ＋Ｆは、唯一の条件０．７ＧRTH＜ＧR＜ＧRTHによって定義されている。
【００２８】
同様に、もう一つの置換原料に関しては、前記粒度ＧSは、置換原料ＭＰTの粒度ＧTに対応することができる。それに伴い、図１では、既に示されたように、領域Ａ＋Ｄ＋Ｇの全体は、唯一の条件ＧT＞ＧTTH＝３．３８ＧFによって定義されるのに対し、領域Ｂ＋Ｅ＋Ｈの全体は、唯一の条件０．７ＧTTH＜ＧT＜ＧTTHによって定義されている。
【００２９】
好ましくは、前記粒度ＧSは、置換原料ＭＰRの粒度ＧRと置換原料ＭＰTの粒度ＧTとに同時に対応することができる。このようにして、好ましい領域が定義されるが、それは図１の領域Ａと下位的領域Ｂ，ＤおよびＥであり、これらの領域において、少なくとも一つの置換原料は、０．７ＧRアルイハTTH＜ＧRおよび／あるいはＧS＜ＧRアルイハTTHのとおりである。
【００３０】
本発明によると、原料ＭＰFの粒度ＧFは、１ｍ2／ｇと１０ｍ2／ｇの間に含まれることができる。
【００３１】
本発明は、先に示されたフェライトの一般組成式における元素Ｍ，ＲおよびＴの性質によって、マグネトプラムバイトタイプのフェライトの特定の組成式に限定されるものではない。
【００３２】
このように、本発明による製造方法は、請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の、あらゆるフェライトの製造に適用されることが可能であり、これにおいて、それぞれ元素Ｒおよび元素Ｔに関するｘおよびｙの値は、０．０５から０．５、また好ましくは０．１０から０．２５におよびうるものである。
【００３３】
好ましい製造方法によると、元素Ｒは、Ｌａに等しいものと選ばれることができ、また元素ＴはＣｏに等しいものと選ばれることができる。この場合、コバルトに等しいものと定められる置換元素Ｔについては、定数Ｋは３．３８に等しいものと定められ、ランタンに等しいものと定められた置換元素Ｒについては、定数Ｋは２．５３に等しいものと定められる。
【００３４】
本発明の別の目的は、本発明の製造方法によって得られたフェライト磁石を含むものである。
【００３５】
これらの磁石は、実施例によって示されるように、次の性能の組合わせたものである：
ａ）性能指標ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５ＨｃＪは、ＢｒをｍＴで表示し、ＨｃＪをｋＡ．ｍ-1で表示するものであり、このＩＰは５８０に少なくとも等しいものと定められ、好ましくは５９０より大きく、かつに少なくとも５９５に等しいものと定められるものであり、
ｂ）減磁曲線の直角度ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪの％は、ＨｋおよびＨｃＪがｋＡ．ｍ-1で表示され、またＨｋは、Ｈ（Ｂｒ−１０％）に等しいものと定められるものであり、このｈKは０．８９に少なくとも等しいものと定められ、また好ましくは０．９０より大きく、更には０．９２より大きいものである。
【実施例】
【００３６】
Ｉ−原料
原料ＭＰFとして、酸化第二鉄Ｆｅ2Ｏ3の粉末からＳｒのフェライトを製造したが、該酸化第二鉄の比表面積ＧFは、３．６５ｍ2／ｇに等しいものと定められ、また比重ｄFは、５．２４ｇ．ｃｍ-3に等しいものと定められるものである。
【００３７】
また元素Ｓｒの源である原料ＭＰM,として、比表面積が１．３８ｍ2／ｇに等しいものと定められる粉末状の炭酸ストロンチウムＳｒＣＯ3も使用した。
【００３８】
組成式Ｓｒ0.8  Ｌａ0.2  Ｆｅ12-0.2  Ｃｏ0.2  Ｏ19の、フェライト製造の四つの試験は、Ｎｏ１からＮｏ４まで記されており、これらの原料を使用することによって実行される。
【００３９】
それぞれに元素ＬａおよびＣｏの源である原料ＭＰRおよびＭＰTとして、二つのレベルの比表面積があるＬａ2Ｏ3およびＣｏ3Ｏ4を使用した：
【００４０】
【表１】
2004532524.tif 000003
【００４１】
これらの比表面積の値は、本出願人によって展開された推測を考慮に入れて、「臨界」値の前後に位置するように選ばれた。
【００４２】
原料の性質および製造されるフェライトの組成式を考慮に入れると、原料ＭＰRおよびＭＰTについて、次の元素を有する：
−ＭＰR＝Ｌａ2Ｏ3については、比重ｄRは６．５１ｇ．ｃｍ-3であり、また、％Ｒは３．４５８に等しいものと定められる。定数ＫRは、（１００／％Ｒ）1/3．（ｄF／ｄR）2/3に相当するものであり、したがって約２．５３に相当し、また、−ＧRTHと記される−元素ＭＰRについての比表面積の「臨界」値は、したがって酸化鉄の比表面積を考慮に入れると：２．５３ｘ３．６５＝９．２９ｍ2／ｇとなる。
−同様に、ＭＰT＝Ｃｏ3Ｏ4については、比重ｄTは６．０７ｇ．ｃｍ-3であり、また％Ｔは１．７０４に等しいものと定められる。定数ＫTは、したがって約３．３８に相当するものである。−ＧTTHと記される−元素ＭＰTについての比表面積の「臨界」値は、したがって酸化鉄の比表面積を考慮に入れると：３．３８ｘ３．６５＝１２．３３ｍ2／ｇとなる。
【００４３】
Ｎｏ１からＮｏ４の四つの試験は、したがって、下記の表において、上記で定義された「臨界」値に対する比表面積の値にしたがって、「−」および「＋」の記号の組合わせによって記号化されることができる：
【００４４】
【表２】
2004532524.tif 000004
【００４５】
ＩＩ−フェライト磁石の製造
製造方法は、全ての試験において同一のものであり、次の工程を含むものである：
ａ）均質な混合物が得られるよう、湿度の高い相での混合が２時間の間行われた、
ｂ）形成された混合物の隔離および乾燥後、混合物は、フェライトのクリンカーを形成するために、炉の中で２時間の間１２５０℃でか焼された、
ｃ）クリンカーは、添加剤（重量％で１％のＣａＳｉＯ3および重量％で０．９４％のＳｒＣＯ3）を混和して、二つの工程を経て細かく粉砕した：第一の工程を通じて、湿式粉砕は６ｍｍの球を使って９時間の間行われ、また第二の工程を通じて、湿式粉砕は３．２ｍｍの球を使って７時間の間行われた。
ｄ）粉砕されたクリンカーの粒子は、４０ＭＰａの圧力のもと、かつ０．８テスラの方向を決める磁界のもとで圧縮された。このように、重量％で１２％の水をなお含む円筒形の塊が得られ、該円筒形の塊は８０℃の乾燥機において乾燥された。
ｅ）最後の焼結は、ほぼ一定のＰｅ＝Ｂｒ／μｏＨｃｊを得られるように選ばれた、１１９０℃と１２００℃の間に含まれる温度で実行され、比率ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪの％によって与えられる簡略化したヒステリシスループの直角度（英語で「ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓ」）の比較を可能にするようにした：
【００４６】
【表３】
2004532524.tif 000005
【００４７】
ＩＩＩ−得られた結果
ＩＩＩ−１）得られたクリンカーの特性：
【００４８】
【表４】
2004532524.tif 000006
【００４９】
得られたクリンカーの磁気特性も物理特性も、それぞれに非常に近似していることに留意したい。
【００５０】
ＩＩＩ−２磁石の特性
減磁曲線−図２を参照−は、得られたフェライト磁石のそれぞれについて描かれており、また該曲線により、Ｈｋ＝Ｈ（Ｂｒ−１０％）を測定すること、およびｈK＝Ｈｋ／Ｈｃｊを計算することが可能となった。他方では、残留磁気Ｂｒおよび異方性の磁界ＨｃＪの測定は、ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５ＨｃＪのような効率複合指数ＩＰを計算することを可能にする。
【００５１】
【表５】
2004532524.tif 000007
【００５２】
図３において、縦座標にＨｋの値（単位ｋＡ．ｍ-1）を、そして横座標にさまざまな試験１から試験４を、均等に間隔をあけて順序立てて、連続する試験でＨｋが増加するように記載した。
【００５３】
元素ＬａおよびＣｏにそれぞれに関する原料ＭＰRおよびＭＰTの粒度の、それぞれの影響を視覚化するように、図４において、横座標の「低い」粒度値すなわち「−」、および「高い」粒度値すなわち「＋」の変化に応じて、縦座標のｈKの平均値を記載したが、「白い」正方形はＭＰTに関するものであり、「黒い」ひし形はＭＰRに関するものである。
【００５４】
例えば、元素Ｌａに関する「ＭＰR」と記される曲線は、縦座標０．８７５および横座標「−」の下の点（「黒い」ひし形）を通るが、これは、元素Ｌａに関する原料ＭＰRが「低い」粒度を呈する二つの試験、試験１と試験４のｈKの平均が：（０．８６＋０．８９）／２すなわち０．８７５に相当するためである。
【００５５】
要するに、記号によって次のように記述されることができる：
Ｌａ−  ⇒ｈK＝０．８７５
また同様に：
Ｌａ＋  ⇒ｈK＝０．９２５
Ｃｏ−  ⇒ｈK＝０．８９
Ｃｏ＋  ⇒ｈK＝０．９１
【００５６】
本出願人の推測によると、元素Ｃｏの作用に対する、元素Ｌａに関する粒度の原料の優位な作用は、二つの元素、ＣｏおよびＬａの間の原子の大きさと重量の違いで説明されると仮定することができる。得られた結果は、フェライトの合成に必要な様々な化学元素の拡散速度を考慮に入れると説明すると仮定することができる。すなわち、単粒の大きさの影響は、問題の化学元素が重くまた大きい大きさであるほど、より強くなると仮定することが考えられ、したがって、より弱い固有拡散が、より小さい単粒の大きさによっていわば「補われる」と仮定することになることが考えられる。
【００５７】
しかしながら、単に減磁曲線の直角度ｈKだけが本発明の手段によって変更されるのに対し、なぜ他の磁気特性がほぼ変っていないままなのかは、はっきりと明らかになってはいない。
【００５８】
本発明によると、したがって、原料ＭＰR（元素Ｌａ）およびＭＰT（元素Ｃｏ）に関する比表面積ＧRおよびＧT、単位ｍ2／ｇの図表において、さまざまな領域を定義することができ、それは図１に説明されているとおりである。
【００５９】
横座標の軸は、ＧRTH＝２．５３に等しい。ＧF＝９．２９ｍ2／ｇであり、横座標は、０．７に等しい。ＧRTHは、Ｒ＝Ｌａである元素に関するさまざまな領域を定義する。
【００６０】
同様に、縦座標の軸は、ＧTTH＝３．３８に等しい。ＧF＝１２．３３ｍ2／ｇであり、縦座標は、０．７に等しい。ＧTTHは、Ｔ＝Ｃｏである元素に関するさまざまな領域を定義する。
【００６１】
本発明の好ましい領域は、二重の条件ＧT＞ＧTTHおよびＧR＞ＧRTHによって定義されるものであり、図１の右上の交差した線を伴った長方形の部分に対応する領域Ａであるが、一方、本発明から除外される領域は、二重の条件ＧT＜０．７ＧTTHおよびＧR＜０．７ＧRTHによって定義されるものであり、図１の左下の「白い」長方形の部分に対応する領域である。
【００６２】
これら「好ましい」領域と「除外される」との二つの領域の間に、さまざまな中間の領域が存在し、該領域は、図１においてＢからＨと記されている。しかしながら、Ｒ＝Ｌａである元素の粒度の作用がＴ＝Ｃｏである元素に対して優位であることを考慮すると、試験３の領域Ｃは、試験４の領域Ｇより好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、次の利点を呈する：
−一方では、本発明はあらゆるフェライトタイプの磁石に適用することができる。
−他方では、本発明の手段は、ｈK.の値を著しく高めることを可能にし、本発明による手段は、ｈKを０．８６から０．９３に高めること、すなわち８％の増加を可能にしたことから、このことは実践的な観点から非常に重要なことである。すなわちこれは、モータの磁気系統において磁束を増すこと、またとくに、本発明による磁石を含む直流モータの「トルク−速度」の特性を非常に顕著に高めることを可能にする。
−結局、本発明は、同じ磁気特性に対して、多様なＫKの値を呈する磁石の種類の幅を得ることを可能にし、このことはいくつかの応用において非常に有利でありうる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】粒度ＧRを横座標にとり、粒度ＧTを縦座標に示す試験１から試験４の図表。
【図２】試験１から試験４に従って得られた磁石についての直角度の試験記録。
【図３】試験１から試験４の磁石における、Ｈｋ＝Ｈ（Ｂｒ−１０％）のｋＡ．ｍ-1すなわち減磁曲線で０．９Ｂｒに等しいものと定められた磁束密度に対応する磁界の変化を示す図。
【図４】試験１から試験４の磁石の直角度ｈKへの、元素Ｒ＝Ｌａおよび元素Ｔ＝Ｃｏに関する影響を示す図。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年6月4日(2003.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19のマグネトプラムバイト相を含むフェライトタイプの永久磁石の製造方法であり、該製造方法において、ＦｅおよびＭ＝Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｐｂは、主要元素を構成し、ＲおよびＴは、Ｒ＝Ｂｉあるいは希土類系の元素であり、また、Ｔ＝Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎの置換元素であり、ｘとｙは典型的には０．０５と０．５の間に含まれる、以下のような製造方法であって：
ａ）典型的に断続的に作動するミキサーである混合手段において、原料ＭＰM、ＭＰF、ＭＰRおよびＭＰTの混合物ＭＰを形成するが、該原料は、それぞれ典型的には酸化物、炭酸塩、あるいは水酸化物の粉末状の元素Ｍ、Ｒ、Ｆｅ、およびＴに関するものであり、それぞれＰM、ＰR、ＰFおよびＰTと記される粒子Ｐから構成され、典型的には酸化第二鉄Ｆｅ2Ｏ3の元素Ｆｅに関する原料ＭＰFと原料ＭＰMは、主要原料と呼ばれる原料を構成し、原料ＭＰRおよびＭＰTは、置換原料と呼ばれる原料ＭＰSを構成するものである、
ｂ）前記混合物を、か焼炉においてか焼し、組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19のマグネトプラムバイト相に基づいて、クリンカーＢを形成し、
ｃ）前記クリンカーの湿式粉砕を、典型的には水媒体の分散装置において実施し、平均１．２μｍ未満の単粒の大きさに砕かれた細かい粒子の均質な分散Ｃを得る、
ｄ）前記粒子を、方向を決める磁界のもとで集中させて圧縮し、異方性で、手で扱える、また所定の形状の圧粉体Ｄを形成する、
ｅ）前記異方性の圧粉体Ｄを焼結して、焼結要素Ｅを得る、
ｆ）場合によっては、前記焼結要素Ｅを、典型的には加工によって最終の寸法にする、
また、本製造方法の工程ａ）の混合物ＭＰにおいて、置換原料ＭＰRあるいはＭＰTのうち少なくとも一つが、粒度ＧSを呈し、該粒度は、ＢＥＴ比表面積によってｍ2／ｇで測定され、また、置換原料ＭＰRあるいはＭＰTそれぞれについてＧRあるいはＧTと特徴的に記されるものであり、統計上および観念的に、フェライトの組成式に関わらず、粒子ＰFに対し粒子ＰRあるいはＰTと同じ割合を含む混合物ＭＰを得られるよう、主要原料ＭＰFの粒度ＧFに応じて、および、フェライトの前記組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19を考慮に入れた、前記主要原料ＭＰFに対する前記置換原料ＭＰSの質量パーセンテージＳに応じて選ばれることを特徴とする製造方法であり、
また、置換原料ＭＰSの前記粒度ＧSは、理論上の粒度ＧSTH＝Ｋ．ＧFに応じて選ばれ、ＧFが主要原料ＭＰFの粒度を指しており、定数Ｋが、（１００／％Ｓ）1/3．（ｄF／ｄS）2/3に等しいものと定められ、ｄFおよびｄSが、それぞれに主要原料ＭＰFの比重および置換原料ＭＰSの比重を指すことを特徴とする製造方法であり、
また、少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSが、少なくとも０．７ＧSTHに等しいものと定められることを特徴とする製造方法である。
【請求項２】
少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSが、少なくとも０．８ＧSTHに等しいものと定められることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSが、少なくとも０．９ＧSTHに等しいものと定められることを特徴とする、請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSが、少なくともＧSTHに等しいものと定められることを特徴とする、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記粒度ＧSが、置換原料ＭＰRの粒度ＧRに対応することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項６】
前記粒度ＧSが、置換原料ＭＰTの粒度ＧTに対応することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項７】
前記粒度ＧSが、置換原料ＭＰRの粒度ＧRと置換原料ＭＰTの粒度ＧTに対応することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項８】
原料ＭＰFの粒度ＧFが、１と１０ｍ2／ｇの間に含まれることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項９】
それぞれ元素Ｒおよび元素Ｔに関するｘおよびｙの値が、０．０５から０．５、また好ましくは０．１０から０．２５に及ぶことを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１０】
元素ＲがＬａに等しいものと選ばれ、また元素ＴがＣｏに等しいものと選ばれることを特徴とする、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
置換元素Ｔがコバルトに等しいものと定められるときには、定数Ｋは３．３８に等しいものと定められ、また置換元素Ｒがランタンに等しいものと定められたときには、定数Ｋは２．５３に等しいものと定められることを特徴とする、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載の製造方法によって得られるフェライト磁石であって、
ａ）性能指標ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５ＨｃＪは、ＢｒをｍＴで表示し、ＨｃＪをｋＡ．ｍ-1で表示するものであり、このＩＰは５８０に少なくとも等しいものと定められ、好ましくは５９０より大きく、かつに少なくとも５９５に等しいものと定められるものであり、
ｂ）減磁曲線の直角度ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪの％は、ＨｋおよびＨｃＪがｋＡ．ｍ-1で表示され、またＨｋは、Ｈ（Ｂｒ−１０％）に等しいものと定められるものであり、このｈKは０．８９に少なくとも等しいものと定められ、また好ましくは０．９０より大きく、更には０．９２より大きいものであることを特徴とするフェライト磁石。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石の分野に関するものであり、またより特徴的には、マグネトプラムバイト相を含むフェライトタイプの磁石の分野に関するものである。
【０００２】
本発明は、ＭがＳｒ，Ｂａ等に等しいものと定められる組成式、Ｍ  Ｆｅ12  Ｏ19のマグネトプラムバイト相に基づくフェライトタイプの永久磁石に関するものであり、該磁石において、元素Ｍは、希土類あるいはビスマスの中から選ばれる元素Ｒによって部分的に置換され、また該磁石において、元素Ｆｅは、少なくとも一つの遷移金属Ｔによって部分的に置換されるものである。
【背景技術】
【０００３】
このような磁石は、高い磁気特性を呈することで既知であり、それは、特開平１０−１４９９１０号公報、あるいは欧州特許出願公開第０９０５７１８号明細書、あるいは国際公開第９９／３４３７９号パンフレットにおいて開示されている通りである。
【０００４】
これらの出願書において、元素ＲとしてランタンＬａを、そして元素ＴとしてコバルトＣｏを使用することは一般的である。
【０００５】
このような磁石の製造は次の工程を含むものである：
ａ）分散を形成するための湿式法による、あるいは顆粒剤を形成するための乾式法による、原料の混合物の形成、
ｂ）探し求められているマグネトプラムバイト相を含む、クリンカーあるいはシャモットを形成するための、約１２５０℃で行われる混合物のか焼であり、前記混合物は、分散あるいは顆粒の形でか焼炉に挿入される、
ｃ）固形分が約７０％の混練物の形のものであり、単粒の大きさが約１μｍの粒子の水分散が得られるまで行われるクリンカーの湿式粉砕、
ｄ）混練物は、約１テスラの方向を決める磁界のもと、かつ３０ＭＰａから５０ＭＰａの圧力のもとで集中させて、圧縮されるものであり、これは英語で「ｇｒｅｅｎ  ｃｏｍｐａｃｔ」と呼ばれるものであり、異方性で、固形分８７％の圧粉体が得られるようにする、
ｅ）残留水の乾燥と除去後の圧粉体の焼結、
ｆ）所定の形状の磁石を得るための最終の加工。
【０００６】
本出願人名義の仏国特許出願公開第９９０８８８６号明細書および９９１５０９３号明細書もまた既知であり、これらの出願は、特定の最終の磁気特性を改善することを目指す製造方法、あるいはこれらの製造方法によって得られる磁石の質と価格の関連について記述している。
【特許文献１】特開平１０−１４９９１０号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第０９０５７１８号
【特許文献３】国際公開第９９／３４３７９号パンフレット
【特許文献４】仏国特許出願公開第９９０８８８６号明細書
【特許文献５】仏国特許出願公開９９１５０９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方で非常に多様なものである、それらの応用に応じて、磁石は、いかなる特性についても高度な性能を示さなければならないが、この高度な性能とは、典型的には、一般的にｍＴで表示される残留磁気Ｂｒと、ｋＡ／ｍで表示される結晶磁気異方性界Ｈａと、ｋＡ／ｍで表示される保磁磁界ＨｃＪと、ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪ（％）によって与えられるヒステリシスループの直角度（英語で「ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓ」）と、場合によっては、典型的にはＢｒ＋０．５ＨｃＪに等しいものと定められる性能指標ＩＰとの中から選ばれる。
【０００８】
別の面で、とりわけあまり高価でない材料費と経済的な製造方法を利用して納得のいく製造費用を維持しながらも、特に非常に高い直角度および残留磁気Ｂｒと保磁磁界ＨｃＪについて同時に高い値を呈する磁石を必要とするのは、特に各々の応用形態である。
【０００９】
本発明の目的は、これら複数の目的を同時に達成することができる製造方法、ならびにこの製造方法によって得られる磁石である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19のマグネトプラムバイト相を含むフェライトタイプの永久磁石の製造方法であり、該製造方法において、ＦｅおよびＭ＝Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｐｂは、主要元素を構成し、ＲおよびＴは、Ｒ＝Ｂｉあるいは希土類系の元素であり、また、Ｔ＝Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎの置換元素であり、ｘとｙは典型的には０．０５と０．５の間に含まれる、本発明における製造方法において：
ａ）典型的に断続的に作動するミキサーである混合手段において、原料ＭＰM、ＭＰF、ＭＰRおよびＭＰTの混合物ＭＰを形成するが、該原料は、それぞれ典型的には酸化物、炭酸塩、あるいは水酸化物の粉末状の元素Ｍ、Ｆｅ、Ｒ、およびＴに関するものであり、それぞれＰM、ＰR、ＰFおよびＰTと記される粒子Ｐから構成され、典型的には酸化第二鉄Ｆｅ2Ｏ3の元素Ｆｅに関する原料ＭＰFと原料ＭＰMは、主要原料と呼ばれる原料を構成し、原料ＭＰRおよびＭＰTは、置換原料と呼ばれる原料ＭＰSを構成する、
ｂ）前記混合物を、か焼炉においてか焼し、組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19のマグネトプラムバイト相に基づいて、クリンカーＢを形成し、
ｃ）前記クリンカーの湿式粉砕を、典型的には水媒体の分散装置において実施し、平均１．２μｍ未満の単粒の大きさに砕かれた細かい粒子の均質な分散Ｃを得る、
ｄ）前記粒子を、方向を決める磁界のもとで集中させて圧縮し、異方性で、手で扱える、また所定の形状の圧粉体Ｄを形成する、
ｅ）前記異方性の圧粉体Ｄを焼結して、焼結要素Ｅを得る、
ｆ）場合によっては、前記焼結要素Ｅを、典型的には加工によって最終の寸法にする。
【００１１】
この製造方法は、本製造方法の工程ａ）の混合物ＭＰにおいて、置換原料ＭＰRあるいはＭＰTのうち少なくとも一つが、粒度ＧSを呈し、該粒度は、典型的にはＢＥＴ比表面積によってｍ2／ｇで測定され、また、置換原料ＭＰRあるいはＭＰTそれぞれについてＧRあるいはＧTと特徴的に記されるものであり、統計上および観念的に、フェライトの組成式に関わらず、粒子ＰFに対し粒子ＰRあるいはＰTと同じ割合を含む混合物ＭＰを得られるよう、主要原料ＭＰFの粒度ＧFに応じて、および、フェライトの前記組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19を考慮に入れた、前記主要原料ＭＰFに対する前記置換原料ＭＰSの質量パーセンテージＳに応じて選ばれることを特徴とする。
【００１２】
このようにして、その研究の結果として本出願人は、主要原料ＭＰFを構成する酸化第二鉄の粒度ＧFと、フェライトの組成式Ｍ1-x  Ｒx  Ｆｅ12-y  Ｔy  Ｏ19において置換係数ｘとｙによって変化するフェライトの組成に、同時に関連すると考慮される、置換原料に関する粒度ＧRおよび／あるいはＧTの重要さを確認した。
【００１３】
本出願人は、フェライトの最終の特性が、普通は分割された状態に定められる構成要素の間における全体的な質量配分比だけでなく、粒子のレベルで定められる構成要素の環境にも依存する可能性があるはずだということを推測した。
【００１４】
この分野を研究することにより、また、酸化第二鉄に対し置換原料の粒度を変化させることによって、本出願人は予想外の特性の変化に気づき、それは特に、ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪの％比率によって与えられた簡略化したヒステリシスループの直角度（英語で「ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓ」）に関するものであり、ＨｋおよびＨｃＪはｋＡ．ｍ-1で表示され、ＨｋはＨ（Ｂｒ−１０％）、しばしば見られるように０．９５Ｂｒではなく、すなわち０．９Ｂｒに等しいものと定められる磁束密度に対応する磁界に等しいものであり、前者は、比率ｈKについて更により高い値に導くことができても、技術の現状に従った磁石によって得られた既に高い値を考慮に入れると数値の価値を「つぶす」傾向があるためである。
【００１５】
このように、本出願人は比率ｈKの著しい増加を指摘したが、反面、ほぼ変更されていない製造方法にしても、フェライト磁石の最終の特性にしても、その他の全てのものは同じである。すなわち試験によって示されるであろうように、本発明に従った製造方法が、比率ｈKの高い値を得るだけでなく、磁束密度Ｂｒおよび保磁磁界ＨｃＪについての高いレベルも保持するということを可能にすることを確認することは注目に値するものであり、このことはとりわけ興味深く実践的である。
【００１６】
（図の説明）
図１は、異なる試験１から試験４の、粒度ＧRを横座標に、および粒度ＧTを縦座標に示す図表である−これらの粒度はｍ2／ｇで表示される。
【００１７】
図２は、異なる試験１から試験４に従って得られた磁石についての直角度の試験記録である。
【００１８】
図３は、異なる試験１から試験４の磁石において、Ｈｋ＝Ｈ（Ｂｒ−１０％）のｋＡ．ｍ-1すなわち減磁曲線で０．９Ｂｒに等しいものと定められる磁束密度に対応する磁界の変化を示している。
【００１９】
図４は、異なる試験１から試験４の磁石の直角度ｈKへの、元素Ｒ＝Ｌａおよび元素Ｔ＝Ｃｏに関する影響を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明による製造方法において、置換原料ＭＰSの前記粒度ＧSは―すなわち置換原料ＭＰRおよびＭＰTについての粒度ＧRおよびＧTは―、好ましくは、理論上の粒度ＧSTH＝Ｋ．ＧFに応じて選ばれ（あるいはまた、置換元素ＲについてはＧRTH＝ＫR．ＧF、また置換要素ＴについてはＧTTH＝ＫT．ＧF）、ＧFが主要原料ＭＰFの粒度、すなわち酸化第二鉄を指しており、定数Ｋｓが、（１００／％Ｓ）1/3．（ｄF／ｄS）2/3に等しいものと定められ、ｄFおよびｄSがそれぞれ、主要原料ＭＰFの比重、また、置換原料ＭＰS、あるいは、前記主要原料または置換材料が、フェライト形成の温度に導かれた際に化学的な反応を受けた場合、それらの変化生成物の比重を指す。これは、Ｌａ（ＯＨ）3を、元素Ｌａ（（２ＬａＯＨ）3⇒Ｌａ2Ｏ3＋３Ｈ2Ｏ、Ｔ＝３８０℃）の源として使用する際のケースである。考慮されるｄSの値は、Ｌａ2Ｏ3の値であって、Ｌａ（ＯＨ）3の値ではない。
【００２１】
Ｃｏの炭酸塩を元素Ｃｏの源として使用するときも同様である。
【００２２】
したがって、考慮される置換原料それぞれについて、一つの定数ＫSが存在する。実行された試験においては、次のパラメータが選ばれた：
−  ＭＰR＝Ｌａ2Ｏ3
−  ＭＰT＝Ｃｏ3Ｏ4
−  ｘ＝ｙ＝０．２
【００２３】
このように、Ｋについて、％ＳおよびパラメータｄFおよびｄSを考慮して、以下に等しいものと定められるＫの値が得られる：
ＫR＝２．５３    （置換原料ＭＰR＝Ｌａ2Ｏ3について）
ＧRTH＝２．５３ＧF
ＫT＝３．３８    （置換原料ＭＰT＝Ｃｏ3Ｏ4について）
ＧTTH＝３．３９ＧF
【００２４】
このように、図１に示されているような最も好ましい領域Ａを、条件ＧR＞ＧRTH＝２．５３ＧFおよびＧT＞ＧTTH＝３．３８ＧFによって同時に定義される長方形の部分によって定義する。
【００２５】
このように、同様に好ましい他の下位的領域もまた定義されるが、該下位的領域は、試験２および試験３が位置づけられる、唯一の条件ＧR＞２．５３ＧFによって定義される領域Ａ＋Ｂ＋Ｃの全体、あるいはまた、試験２および試験４が位置づけられる、唯一の条件ＧT＞３．３８ＧFによって定義される領域Ａ＋Ｄ＋Ｇの全体のようなものである。
【００２６】
本発明によれば、少なくとも一つの置換原料ＭＰSの粒度ＧSは、０．７ＧSTHに少なくとも等しいものと定められ、あるいはまた０．８に少なくとも等しいものと定められ、あるいはまた０．９に少なくとも等しいものと定められ、また好ましくは、ＧSTHに少なくとも等しいものと定められるものであってよい。
【００２７】
前記粒度ＧSは、置換原料ＭＰRの粒度ＧRに対応することができる。それに従い、図１では、既に示されたように、領域Ａ＋Ｂ＋Ｃの全体は、唯一の条件ＧR＞ＧRTH＝２．５３ＧFによって定義されるのに対し、領域Ｄ＋Ｅ＋Ｆは、唯一の条件０．７ＧRTH＜ＧR＜ＧRTHによって定義されている。
【００２８】
同様に、もう一つの置換原料に関しては、前記粒度ＧSは、置換原料ＭＰTの粒度ＧTに対応することができる。それに伴い、図１では、既に示されたように、領域Ａ＋Ｄ＋Ｇの全体は、唯一の条件ＧT＞ＧTTH＝３．３８ＧFによって定義されるのに対し、領域Ｂ＋Ｅ＋Ｈの全体は、唯一の条件０．７ＧTTH＜ＧT＜ＧTTHによって定義されている。
【００２９】
好ましくは、前記粒度ＧSは、置換原料ＭＰRの粒度ＧRと置換原料ＭＰTの粒度ＧTとに同時に対応することができる。このようにして、好ましい領域が定義されるが、それは図１の領域Ａと下位的領域Ｂ，ＤおよびＥであり、これらの領域において、少なくとも一つの置換原料は、０．７ＧRアルイハTTH＜ＧRおよび／あるいはＧS＜ＧRアルイハTTHのとおりである。
【００３０】
本発明によると、原料ＭＰFの粒度ＧFは、１ｍ2／ｇと１０ｍ2／ｇの間に含まれることができる。
【００３１】
本発明による製造方法は、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の、あらゆるフェライトの製造に適用されることが可能であり、これにおいて、それぞれ元素Ｒおよび元素Ｔに関するｘおよびｙの値は、０．０５から０．５、また好ましくは０．１０から０．２５におよびうるものである。
【００３２】
好ましい製造方法によると、元素Ｒは、Ｌａに等しいものと選ばれることができ、また元素ＴはＣｏに等しいものと選ばれることができる。この場合、コバルトに等しいものと定められる置換元素Ｔについては、定数Ｋは３．３８に等しいものと定められ、ランタンに等しいものと定められた置換元素Ｒについては、定数Ｋは２．５３に等しいものと定められる。
【００３３】
本発明の別の目的は、本発明の製造方法によって得られたフェライト磁石を含むものである。
【００３４】
これらの磁石は、実施例によって示されるように、次の性能の組合わせたものである：
ａ）性能指標ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５ＨｃＪは、ＢｒをｍＴで表示し、ＨｃＪをｋＡ．ｍ-1で表示するものであり、このＩＰは５８０に少なくとも等しいものと定められ、好ましくは５９０より大きく、かつに少なくとも５９５に等しいものと定められるものであり、
ｂ）減磁曲線の直角度ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪの％は、ＨｋおよびＨｃＪがｋＡ．ｍ-1で表示され、またＨｋは、Ｈ（Ｂｒ−１０％）に等しいものと定められるものであり、このｈKは０．８９に少なくとも等しいものと定められ、また好ましくは０．９０より大きく、更には０．９２より大きいものである。
【実施例】
【００３５】
Ｉ−原料
原料ＭＰFとして、酸化第二鉄Ｆｅ2Ｏ3の粉末からＳｒのフェライトを製造したが、該酸化第二鉄の比表面積ＧFは、３．６５ｍ2／ｇに等しいものと定められ、また比重ｄFは、５．２４ｇ．ｃｍ-3に等しいものと定められるものである。
【００３６】
また元素Ｓｒの源である原料ＭＰM,として、比表面積が１．３８ｍ2／ｇに等しいものと定められる粉末状の炭酸ストロンチウムＳｒＣＯ3も使用した。
【００３７】
組成式Ｓｒ0.8  Ｌａ0.2  Ｆｅ12-0.2  Ｃｏ0.2  Ｏ19の、フェライト製造の四つの試験は、Ｎｏ１からＮｏ４まで記されており、これらの原料を使用することによって実行される。
【００３８】
それぞれに元素ＬａおよびＣｏの源である原料ＭＰRおよびＭＰTとして、二つのレベルの比表面積があるＬａ2Ｏ3およびＣｏ3Ｏ4を使用した：
【００３９】
【表１】
2004532524.tif 000028
【００４０】
これらの比表面積の値は、本出願人によって展開された推測を考慮に入れて、「臨界」値の前後に位置するように選ばれた。
【００４１】
原料の性質および製造されるフェライトの組成式を考慮に入れると、原料ＭＰRおよびＭＰTについて、次の元素を有する：
−ＭＰR＝Ｌａ2Ｏ3については、比重ｄRは６．５１ｇ．ｃｍ-3であり、また、％Ｒは３．４５８に等しいものと定められる。定数ＫRは、（１００／％Ｒ）1/3．（ｄF／ｄR）2/3に相当するものであり、したがって約２．５３に相当し、また、−ＧRTHと記される−元素ＭＰRについての比表面積の「臨界」値は、したがって酸化鉄の比表面積を考慮に入れると：２．５３ｘ３．６５＝９．２９ｍ2／ｇとなる。
−同様に、ＭＰT＝Ｃｏ3Ｏ4については、比重ｄTは６．０７ｇ．ｃｍ-3であり、また％Ｔは１．７０４に等しいものと定められる。定数ＫTは、したがって約３．３８に相当するものである。−ＧTTHと記される−元素ＭＰTについての比表面積の「臨界」値は、したがって酸化鉄の比表面積を考慮に入れると：３．３８ｘ３．６５＝１２．３３ｍ2／ｇとなる。
【００４２】
Ｎｏ１からＮｏ４の四つの試験は、したがって、下記の表において、上記で定義された「臨界」値に対する比表面積の値にしたがって、「−」および「＋」の記号の組合わせによって記号化されることができる：
【００４３】
【表２】
2004532524.tif 000029
【００４４】
ＩＩ−フェライト磁石の製造
製造方法は、全ての試験において同一のものであり、次の工程を含むものである：
ａ）均質な混合物が得られるよう、湿度の高い相での混合が２時間の間行われた、
ｂ）形成された混合物の隔離および乾燥後、混合物は、フェライトのクリンカーを形成するために、炉の中で２時間の間１２５０℃でか焼された、
ｃ）クリンカーは、添加剤（重量％で１％のＣａＳｉＯ3および重量％で０．９４％のＳｒＣＯ3）を混和して、二つの工程を経て細かく粉砕した：第一の工程を通じて、湿式粉砕は６ｍｍの球を使って９時間の間行われ、また第二の工程を通じて、湿式粉砕は３．２ｍｍの球を使って７時間の間行われた。
ｄ）粉砕されたクリンカーの粒子は、４０ＭＰａの圧力のもと、かつ０．８テスラの方向を決める磁界のもとで圧縮された。このように、重量％で１２％の水をなお含む円筒形の塊が得られ、該円筒形の塊は８０℃の乾燥機において乾燥された。
ｅ）最後の焼結は、ほぼ一定のＰｅ＝Ｂｒ／μｏＨｃｊを得られるように選ばれた、１１９０℃と１２００℃の間に含まれる温度で実行され、比率ｈK＝Ｈｋ／ＨｃＪの％によって与えられる簡略化したヒステリシスループの直角度（英語で「ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓ」）の比較を可能にするようにした：
【００４５】
【表３】
2004532524.tif 000030
【００４６】
ＩＩＩ−得られた結果
ＩＩＩ−１）得られたクリンカーの特性：
【００４７】
【表４】
2004532524.tif 000031
【００４８】
得られたクリンカーの磁気特性も物理特性も、それぞれに非常に近似していることに留意したい。
【００４９】
ＩＩＩ−２磁石の特性
減磁曲線−図２を参照−は、得られたフェライト磁石のそれぞれについて描かれており、また該曲線により、Ｈｋ＝Ｈ（Ｂｒ−１０％）を測定すること、およびｈK＝Ｈｋ／Ｈｃｊを計算することが可能となった。他方では、残留磁気Ｂｒおよび異方性の磁界ＨｃＪの測定は、ＩＰ＝Ｂｒ＋０．５ＨｃＪのような効率複合指数ＩＰを計算することを可能にする。
【００５０】
【表５】
2004532524.tif 000032
【００５１】
図３において、縦座標にＨｋの値（単位ｋＡ．ｍ-1）を、そして横座標にさまざまな試験１から試験４を、均等に間隔をあけて順序立てて、連続する試験でＨｋが増加するように記載した。
【００５２】
元素ＬａおよびＣｏにそれぞれに関する原料ＭＰRおよびＭＰTの粒度の、それぞれの影響を視覚化するように、図４において、横座標の「低い」粒度値すなわち「−」、および「高い」粒度値すなわち「＋」の変化に応じて、縦座標のｈKの平均値を記載したが、「白い」正方形はＭＰTに関するものであり、「黒い」ひし形はＭＰRに関するものである。
【００５３】
例えば、元素Ｌａに関する「ＭＰR」と記される曲線は、縦座標０．８７５および横座標「−」の下の点（「黒い」ひし形）を通るが、これは、元素Ｌａに関する原料ＭＰRが「低い」粒度を呈する二つの試験、試験１と試験４のｈKの平均が：（０．８６＋０．８９）／２すなわち０．８７５に相当するためである。
【００５４】
要するに、記号によって次のように記述されることができる：
Ｌａ−  ⇒ｈK＝０．８７５
また同様に：
Ｌａ＋  ⇒ｈK＝０．９２５
Ｃｏ−  ⇒ｈK＝０．８９
Ｃｏ＋  ⇒ｈK＝０．９１
【００５５】
本出願人の推測によると、元素Ｃｏの作用に対する、元素Ｌａに関する粒度の原料の優位な作用は、二つの元素、ＣｏおよびＬａの間の原子の大きさと重量の違いで説明されると仮定することができる。得られた結果は、フェライトの合成に必要な様々な化学元素の拡散速度を考慮に入れると説明すると仮定することができる。すなわち、単粒の大きさの影響は、問題の化学元素が重くまた大きい大きさであるほど、より強くなると仮定することが考えられ、したがって、より弱い固有拡散が、より小さい単粒の大きさによっていわば「補われる」と仮定することになることが考えられる。
【００５６】
しかしながら、単に減磁曲線の直角度ｈKだけが本発明の手段によって変更されるのに対し、なぜ他の磁気特性がほぼ変っていないままなのかは、はっきりと明らかになってはいない。
【００５７】
本発明によると、したがって、原料ＭＰR（元素Ｌａ）およびＭＰT（元素Ｃｏ）に関する比表面積ＧRおよびＧT、単位ｍ2／ｇの図表において、さまざまな領域を定義することができ、それは図１に説明されているとおりである。
【００５８】
横座標の軸は、ＧRTH＝２．５３に等しい。ＧF＝９．２９ｍ2／ｇであり、横座標は、０．７に等しい。ＧRTHは、Ｒ＝Ｌａである元素に関するさまざまな領域を定義する。
【００５９】
同様に、縦座標の軸は、ＧTTH＝３．３８に等しい。ＧF＝１２．３３ｍ2／ｇであり、縦座標は、０．７に等しい。ＧTTHは、Ｔ＝Ｃｏである元素に関するさまざまな領域を定義する。
【００６０】
本発明の好ましい領域は、二重の条件ＧT＞ＧTTHおよびＧR＞ＧRTHによって定義されるものであり、図１の右上の交差した線を伴った長方形の部分に対応する領域Ａであるが、一方、本発明から除外される領域は、二重の条件ＧT＜０．７ＧTTHおよびＧR＜０．７ＧRTHによって定義されるものであり、図１の左下の「白い」長方形の部分に対応する領域である。
【００６１】
これら「好ましい」領域と「除外される」との二つの領域の間に、さまざまな中間の領域が存在し、該領域は、図１においてＢからＨと記されている。しかしながら、Ｒ＝Ｌａである元素の粒度の作用がＴ＝Ｃｏである元素に対して優位であることを考慮すると、試験３の領域Ｃは、試験４の領域Ｇより好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、次の利点を呈する：
−一方では、本発明はあらゆるフェライトタイプの磁石に適用することができる。
−他方では、本発明の手段は、ｈK.の値を著しく高めることを可能にし、本発明による手段は、ｈKを０．８６から０．９３に高めること、すなわち８％の増加を可能にしたことから、このことは実践的な観点から非常に重要なことである。すなわちこれは、モータの磁気系統において磁束を増すこと、またとくに、本発明による磁石を含む直流モータの「トルク−速度」の特性を非常に顕著に高めることを可能にする。
−結局、本発明は、同じ磁気特性に対して、多様なＫKの値を呈する磁石の種類の幅を得ることを可能にし、このことはいくつかの応用において非常に有利でありうる。




【国際調査報告】
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