(57)【要約】【課題】  保磁力の向上を前提として、Ｗ型フェライト磁石の残留磁束密度を向上することを目的とする。【解決手段】  Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの１種又は２種以上が炭酸塩換算で０．０１〜０．９ｗｔ％添加されている原料組成物から仮焼き物を得る仮焼き工程と、仮焼き物を粉砕して成形用組成物を得る粉砕工程と、成形用組成物を成形する成形工程と、成形工程で得られた成形体を焼成して焼結体を得る焼成工程と、を備えることを特徴とするＷ型フェライト磁石の製造方法。原料組成物にＫが炭酸塩換算で０．０５〜０．５ｗｔ％添加されていることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの１種又は２種以上が炭酸塩換算で０．０１〜０．９ｗｔ％添加されている原料組成物から仮焼き物を得る仮焼き工程と、
前記仮焼き物を粉砕して成形用組成物を得る粉砕工程と、
前記成形用組成物を成形する成形工程と、
前記成形工程で得られた成形体を焼成して焼結体を得る焼成工程と、
を備えることを特徴とするＷ型フェライト磁石の製造方法。
【請求項２】
前記原料組成物にＫが炭酸塩換算で０．０５〜０．５ｗｔ％添加されていることを特徴とする請求項１に記載のＷ型フェライト磁石の製造方法。
【請求項３】
前記焼結体は、Ａ（Ｓｒ、Ｂａ及びＰｂから選択される少なくとも１種の元素)及びＦｅそれぞれの金属元素の総計の構成比率を、ＡＦｅ2+aＦｅ3+bの式で表したとき、１．１≦ａ≦２．４、１２．３≦ｂ≦１６．１である組成を有する酸化物を主成分とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のＷ型フェライト磁石の製造方法。           
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は六方晶Ｗ型フェライト磁石の製造方法に関し、特に六方晶Ｗ型フェライト磁石の残留磁束密度の向上方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＳｒＯ・６Ｆｅ2Ｏ3に代表されるマグネトプランバイト型六方晶フェライト（Ｍ型フェライト）がフェライト磁石の主流をなしてきた。このＭ型フェライト磁石を凌駕する磁気特性を示す可能性をもつフェライト磁石として、六方晶Ｗ型フェライト磁石（以下、単にＷ型フェライト磁石）が知られている。Ｗ型フェライト磁石はＭ型フェライト磁石より飽和磁化（σｓ）が１０％程度高く、異方性磁界が同程度である。例えば、特許文献１（特表２０００−５０１８９３号公報）には、主成分がＳｒＯ・２（ＦｅＯ）・ｎ（Ｆｅ2Ｏ3）であり、ｎが７．２〜７．７を満足する組成からなるＷ型フェライト磁石が開示されている。また、特許文献２（特開平１１−２５１１２７号公報）には、主成分が原子比率でＭＯ・ｘＦｅＯ・（ｙ−ｘ／２）Ｆｅ2Ｏ3（ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｌａの内の１種または２種以上）、１．７≦ｘ≦２．１，８．８≦ｙ≦９．３で表されるＷ型フェライト磁石が開示されている。ところが、特許文献１及び特許文献２に開示されるＷ型フェライト磁石の保磁力は、３ｋＯｅ程度であり、さらなる保磁力の向上が要求される。
本発明者等は高い保磁力を得るために、仮焼工程を２段階に分けて行うことを特許文献３にて提案している。特許文献３（特開２００５−７２１８６号公報）によれば、３ｋＯｅ以上の保磁力（ＨｃＪ）を容易に得ることができる。
【０００３】
【特許文献１】特表２０００−５０１８９３号公報
【特許文献２】特開平１１−２５１１２７号公報
【特許文献３】特開２００５−７２１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｗ型フェライト磁石の実用化に対してはさらなる保磁力の向上が要求される。一方で、当業者間でよく知られているように、特定の永久磁石において、特定元素の添加、結晶粒径の制御等の手法により、相対的に、保磁力を高くかつ残留磁束密度を低くすること、さらに保磁力を低くかつ残留磁束密度を高くすることができる。つまり、保磁力と残留磁束密度はトレードオフの関係にある。したがって、永久磁石の残留磁束密度を向上することは、保磁力向上のポテンシャルを持つことを意味する。
そこで本発明は、保磁力の向上を前提として、Ｗ型フェライト磁石の残留磁束密度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的のもと、本発明者は、添加元素及び製造工程について検討したところ、Ｗ型フェライト磁石の原料配合時にアルカリ金属を添加することにより、残留磁束密度を向上することができた。この検討結果に基づく本発明のＷ型フェライト磁石の製造方法は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの１種又は２種以上が炭酸塩換算で０．０１〜０．９ｗｔ％添加されている原料組成物から仮焼き物を得る仮焼き工程と、仮焼き物を粉砕して成形用組成物を得る粉砕工程と、成形用組成物を成形する成形工程と、成形工程で得られた成形体を焼成して焼結体を得る焼成工程と、を備えることを特徴とする。
本発明において、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの中ではＫを用いるのが最も好ましく、その添加量は炭酸塩換算で０．０５〜０．５ｗｔ％とすることが好ましい。
本発明が適用されるＷ型フェライト磁石は限定されないが、Ａ（Ｓｒ、Ｂａ及びＰｂから選択される少なくとも１種の元素)及びＦｅそれぞれの金属元素の総計の構成比率を、ＡＦｅ2+aＦｅ3+bの式で表したとき、１．１≦ａ≦２．４、１２．３≦ｂ≦１６．１である組成を有する酸化物を主成分とする焼結体に適用することが、高い保磁力（ＨｃＪ）及び残留磁束密度（Ｂｒ）を得る上で好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明したように、本発明によれば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの１種又は２種以上を原料組成物に添加することにより、Ｗ型フェライト磁石の残留磁束密度を向上することができる。保磁力と残留磁束密度とはトレードオフの関係にあるため、残留磁束密度が向上した本発明のＷ型フェライト磁石は、保磁力を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のＷ型フェライト磁石の好適な製造方法について説明する。
本発明のＷ型フェライト磁石の製造方法は、配合工程、仮焼き工程、粗粉砕工程、微粉砕工程、磁場中成形工程、成形体熱処理工程及び焼成工程を含む。本発明は、配合工程において、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの１種又は２種以上を添加する点に特徴を有する。添加されたＬｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの１種又は２種以上は、仮焼き工程において蒸発し、最終的には残留しないか、残留しても添加量よりも相当少ない量となる。
【０００８】
＜配合工程＞
各原料を秤量後、湿式アトライタ、ボールミル等で１〜１６時間程度混合、粉砕処理する。原料粉末としては酸化物、または焼結により酸化物となる化合物を用いることができる。なお、以下ではＳｒＣＯ3粉末、ＢａＣＯ3粉末及びＦｅ2Ｏ3（ヘマタイト）粉末を用いる例を説明するが、ＳｒＣＯ3粉末、ＢａＣＯ3粉末は炭酸塩として添加する形態のほかに酸化物として添加することもできる。Ｆｅについても同様でＦｅ2Ｏ3以外の化合物として添加することもできる。さらに、Ｓｒ、Ｂａ及びＦｅを含む化合物を用いることも可能である。また、この配合工程において、副成分として例えばＣａＣＯ3粉末、ＳｉＯ2粉末を添加することもできる。
各原料の配合比は、最終的に得たい組成に対応させることができるが、本発明はこの形態に限定されない。例えば、ＳｒＣＯ3粉末、ＢａＣＯ3粉末及びＦｅ2Ｏ3粉末のいずれかを、仮焼き後に添加して最終組成になるように調整してもよい。
【０００９】
本発明の特徴であるＬｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの１種又は２種以上は、この配合工程で添加することができる。これら元素の添加量は０．０１〜０．９ｗｔ％とする。０．０１ｗｔ％未満では添加効果、つまりＷ型フェライト磁石の残留磁束密度向上の効果が十分でない。一方で、０．９ｗｔ％を超えて添加すると、焼結体の密度の低下が顕著となり、そのための残留磁束密度低下が無視できなくなる。好ましいＬｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの１種又は２種以上の添加量は０．０５〜０．５ｗｔ％、さらに好ましい添加量は０．０５〜０．３ｗｔ％である。Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの中では、Ｋ及びＲｂが残留磁束密度向上の効果が大きいが、コストの点をも考慮するとＫを用いるのが最も好ましい。Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ及びＲｂの１種又は２種以上は、炭酸塩の形態で添加することができ、本発明における上記添加量は各元素の炭酸塩換算値とする。
【００１０】
＜仮焼き工程＞
配合工程で得られた混合組成物を仮焼きする。仮焼きは１１００〜１４００℃の温度範囲で行うことが好ましい。この仮焼きを窒素ガスやアルゴンガスなどの非酸化性雰囲気中で行うことにより、Ｆｅ2Ｏ3（ヘマタイト）粉末中のＦｅ3+が還元されることによりＦｅ2+が発生し、Ｗ型フェライトが生成される。この仮焼きの段階でＦｅ2+の量を十分に生成させないと、Ｗ相の他のＭ相またはヘマタイト相の存在が無視できなくなる。なお、Ｗ単相のフェライトを得るためには、酸素分圧を調整することが有効である。酸素分圧を下げると、Ｆｅ3+が還元されてＦｅ2+が生成しやすくなることを考慮して仮焼きの雰囲気を設定することが好ましい。
【００１１】
＜粗粉砕工程＞
仮焼き材は一般に顆粒状なので、これを粗粉砕することが好ましい。粗粉砕工程では、振動ミル等を用い、平均粒径が０．５〜１０μｍになるまで処理する。ここで得られた粉末を粗粉末ということにする。
【００１２】
＜第１の微粉砕工程＞
粗粉砕工程の後の微粉砕工程は、第１の微粉砕工程、粉末熱処理工程及び第２の微粉砕工程から構成される。
第１の微粉砕工程では粗粉末をアトライタやボールミル、或いはジェットミルなどによって、湿式或いは乾式粉砕して平均粒径で０．０８〜０．８μｍ、好ましくは０．１〜０．４μｍ、より好ましくは０．１〜０．２μｍに粉砕する。この第１の微粉砕工程は、粗粉末をなくすこと、さらには磁気特性向上のために焼結後の組織を微細にすることを目的として行うものであり、比表面積（ＢＥＴ法による）としては２０〜２５ｍ2／ｇの範囲とするのが好ましい。
粉砕方法にもよるが、粗粉末をボールミルで湿式粉砕する場合には、粗粉末２００ｇあたり６０〜１００時間処理すればよい。湿式粉砕に用いる分散媒は特に限定されず、水、その他の液体を用いることができる。ただし、粉砕効率の点では水が最も好ましい。
なお、保磁力の向上や結晶粒径の調整のために、第１の微粉砕工程に先立ってＣａＣＯ3とＳｉＯ2、或いはさらにＳｒＣＯ3やＢａＣＯ3等の粉末を添加してもよい。
【００１３】
＜粉末熱処理工程＞
粉末熱処理工程では、第１の微粉砕で得られた微粉末を６００〜１２００℃、より好ましくは７００〜１０００℃で、１秒〜１００時間保持する熱処理を行う。
第１の微粉砕を経ることにより０．１μｍ未満の粉末である超微粉が不可避的に生じてしまう。超微粉が存在すると後続の磁場中成形工程で不具合が生じることがある。例えば、湿式成形時に超微粉が多いと水抜けが悪く成形できない等の不具合が生じる。そこで、本実施の形態では磁場中成形工程に先立ち熱処理を行う。つまり、この熱処理は、第１の微粉砕で生じた０．１μｍ未満の超微粉をそれ以上の粒径の微粉末（例えば０．１〜０．２μｍの微粉末）と反応させることにより、超微粉の量を減少させることを目的として行うものである。この熱処理により超微粉が減少し、成形性を向上させることができる。
【００１４】
このときの熱処理雰囲気は、仮焼きで生成したＦｅ2+が酸化によりＦｅ3+となることを避けるために、非酸化性雰囲気とする。本発明における非酸化性雰囲気とは、窒素ガス、Ａｒガス等の不活性ガス雰囲気を含む。また本発明の非酸化性雰囲気は、１０ｖｏｌ％以下の酸素の含有を許容する。この程度の酸素の含有であれば、上記温度での保持においてＦｅ2+の酸化は無視できる程度である。熱処理雰囲気の酸素含有量は、１ｖｏｌ％以下、さらには０．１ｖｏｌ％以下であることが望ましい。
【００１５】
＜第２の微粉砕工程＞
続く第２の微粉砕工程では熱処理された微粉末をアトライタやボールミルなどによって、湿式にて０．８μｍ以下、好ましくは０．１〜０．４μｍ、より好ましくは０．１〜０．２μｍに粉砕する。この第２の微粉砕工程は、粒度調整やネッキングの除去、添加物の分散性向上を目的として行うものであり、比表面積（ＢＥＴ法による）としては１０〜２５ｍ2／ｇ、さらには１０〜２０ｍ2／ｇの範囲とするのが好ましい。この範囲に比表面積が調整されると、超微粒子が存在していたとしてもその量は少なく、成形性に悪影響を与えない。つまり、第１の微粉砕工程、粉末熱処理工程及び第２の微粉砕工程を経ることにより、成形性に悪影響を与えることなく、かつ焼結後の組織を微細化することができる。
【００１６】
粉砕方法にもよるが、ボールミルで湿式粉砕する場合には、微粉末２００ｇあたり１０〜７０時間処理すればよい。第２の微粉砕工程を第１の微粉砕工程と同程度の条件で行うと超微粉が再度生成されることになることと、第１の微粉砕工程ですでに所望する粒径がほとんど得られていることから、第２の微粉砕工程は、通常、第１の微粉砕工程よりも粉砕条件が軽減されたものとする。ここで、粉砕条件が軽減されているか否かは、粉砕時間に限らず、粉砕時に投入される機械的なエネルギを基準にして判断すればよい。
なお、保磁力の向上や結晶粒径の調整のために、第２の微粉砕工程に先立ってＣａＣＯ3とＳｉＯ2、或いはさらにＳｒＣＯ3やＢａＣＯ3等の粉末を添加してもよい。
【００１７】
焼成工程において還元効果を発揮するカーボン粉末を、この第２の微粉砕工程に先立って添加することができる。カーボン粉末の添加は、Ｗ型フェライトを単相に近い状態（または単相）で生成させる上で有効である。ここで、カーボン粉末の添加量（以下、「カーボン量」という）は原料粉末に対して０．０５〜０．７ｗｔ％の範囲とする。カーボン量をこの範囲とすることで、後述する焼成工程におけるカーボン粉末の還元剤としての効果を十分に享受することができるとともに、カーボン粉末添加なしの場合よりも高い飽和磁化（σｓ）を得ることができる。本発明における好ましいカーボン量は０．１〜０．６５ｗｔ％、より好ましいカーボン量は０．１５〜０．６ｗｔ％である。なお、添加するカーボン粉末としては、カーボンブラック等の公知の物質を用いることができる。
【００１８】
本発明においては、添加されたカーボン粉末が成形体中で偏析するのを抑制するために、一般式Ｃn（ＯＨ）nＨn+2で表される多価アルコールを添加することが好ましい。ここで、上記一般式において、炭素数ｎは４以上とする。炭素数ｎが３以下であると、カーボン粉末の偏析抑制効果が不十分となる。炭素数ｎの好ましい値は４〜１００、より好ましくは４〜３０、さらに好ましくは４〜２０、より一層好ましくは４〜１２である。多価アルコールとしてはソルビトールが望ましいが、２種類以上の多価アルコールを併用してもよい。また、本発明で用いる多価アルコールに加えて、他の公知の分散剤をさらに使用してもよい。
【００１９】
上記した一般式は、骨格がすべて鎖式であってかつ不飽和結合を含んでいない場合の式である。多価アルコール中の水酸基数、水素数は一般式で表される数よりも多少少なくてもよい。上記一般式において、飽和結合に限らず不飽和結合を含んでいてもよい。また基本骨格は鎖式であっても環式であってもよいが、鎖式であることが好ましい。また水酸基数が炭素数ｎの５０％以上であれば、本発明の効果は実現するが、水酸基数は多い方が好ましく、水酸基数と炭素数とが一致することが最も好ましい。この多価アルコールの添加量としては、添加される粉末に対して０．０５〜５．０ｗｔ％、好ましくは０．１〜３．０ｗｔ％、より好ましくは０．３〜２．０ｗｔ％とすればよい。なお、添加した多価アルコールのほとんどは磁場中成形工程後に行われる成形体熱処理工程で分解除去される。成形体熱処理工程において分解除去されずに残存した多価アルコールについても、続く焼成工程で分解除去される。
【００２０】
＜磁場中成形工程＞
磁場中成形工程は乾式成形又は湿式成形のいずれでも行うことができるが、磁気的配向度を高くするためには、湿式成形で行うことが好ましい。よって、以下では湿式成形用スラリの調製について説明した上で、続く磁場中成形工程の説明を行う。
【００２１】
湿式成形を採用する場合は、第２の微粉砕工程を湿式で行い、得られたスラリを濃縮して湿式成形用スラリを調製する。濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行えばよい。この際、Ｗ型フェライト磁石粉末が湿式成形用スラリ中の３０〜８０ｗｔ％を占めることが好ましい。
次いで、湿式成形用スラリを用いて磁場中成形を行う。成形圧力は０．１〜０．５ｔｏｎ／ｃｍ2程度、印加磁場は５〜１５ｋＯｅ程度とすればよい。なお、分散媒は水に限らず、非水系のものを用いることができる。非水系の分散媒を用いる場合には、トルエンやキシレン等の有機溶媒を用いることができる。非水系の分散媒として、トルエンまたはキシレンを用いる場合には、オレイン酸等の界面活性剤を添加することが好ましい。非水系の分散媒は、磁場中成形時の脱水性が水よりも優れるため、比表面積の大きい、つまり粒径の小さい微粉砕粉末を湿式により磁場中成形する場合に有効である。
【００２２】
＜成形体熱処理工程＞
本工程では、成形体を１００〜４５０℃、より好ましくは２００〜３５０℃の低温で、１〜４時間保持する熱処理を行う。この熱処理を大気中で行うことにより、Ｆｅ2+の一部が酸化されてＦｅ3+になる。つまり、本工程では、Ｆｅ2+からＦｅ3+への反応をある程度進行させることにより、Ｆｅ2+量を所定量に制御するのである。
【００２３】
＜焼成工程＞
続く焼成工程では、成形体を１１００〜１２７０℃、より好ましくは１１６０〜１２４０℃の温度で０．５〜３時間保持して焼成する。焼成雰囲気は、仮焼き工程と同様の理由により、非酸化性雰囲気中にて行う。本工程において、第２の微粉砕工程に先立って添加したカーボン粉末が消失する。また、添加されたＫは、成形体の場合は上記の焼成温度程度では蒸発はほとんど起こらない。
【００２４】
＜組成＞
次に、本発明が適用されるＷ型フェライト磁石の組成について説明する。
本発明のＷ型フェライト磁石は、Ａ（Ｓｒ、Ｂａ及びＰｂから選択される少なくとも１種の元素)及びＦｅそれぞれの金属元素の総計の構成比率を、ＡＦｅ2+aＦｅ3+bの式で表したとき、１．１≦ａ≦２．４、１２．３≦ｂ≦１６．１である組成を有する酸化物を主成分とする。この酸化物は、Ｏ（酸素）をも考慮に入れると以下の式（１）で示すことができる。ここで、酸素Ｏの原子数は２７となっているが、実際の酸素Ｏの原子数は、これから多少偏倚した値を示すことがあり、そのような場合をも本願発明は包含する。
ＡＦｅ2+aＦｅ3+bＯ27・・・式（１）
【００２５】
Ａとしては、Ｓｒ及びＢａの少なくとも１種が好ましい。なお、上記式（１）においてａ及びｂはそれぞれモル比を表す。
【００２６】
次に、上記式（１）におけるａ及びｂの限定理由を説明する。
上記式（１）において、Ｆｅ2+の割合を示すａは、１．１≦ａ≦２．４とする。ａが１．１未満になると、Ｗ相よりも飽和磁化（σｓ）が低いＭ相、Ｆｅ2Ｏ3（ヘマタイト）相が生成して、飽和磁化（σｓ）が低下してしまう。一方、ａが２．４を超えると、スピネル相が生成して、保磁力（ＨｃＪ）が低下してしまう。よって、ａを１．１≦ａ≦２．４の範囲とする。ａの好ましい範囲は１．５≦ａ≦２．４、より好ましい範囲は１．６≦ａ≦２．１、より一層好ましい範囲は１．６≦ａ≦２．０である。
また、Ｆｅ2+及びＦｅ3+の割合を示すｂは、１２．３≦ｂ≦１６．１の範囲とする。１．１≦ａ≦２．４の範囲のとき、ｂが１２．３未満になると、スピネル相が生成して保磁力（ＨｃＪ）が低下する。一方、ｂが１６．１を超えると、Ｍ相、Ｆｅ2Ｏ3（ヘマタイト）相が生成して、飽和磁化（σｓ）が低下してしまう。よって、ｂを１２．３≦ｂ≦１６．１の範囲とする。ｂの好ましい範囲は１３．０≦ｂ≦１５．８、より好ましい範囲は１４．４≦ｂ≦１５．０である。
【００２７】
本発明のＷ型フェライト磁石において、ＡとしてＳｒ及びＢａの両者を含むことが好ましい、つまり、本発明のＷ型フェライト磁石は主成分として、下記式（２）の組成を有することが好ましい。
Ｓｒ(1-x)ＢａxＦｅ2+aＦｅ3+bＯ27・・・式（２）
ただし、０．０３≦ｘ≦０．８、１．１≦ａ≦２．４、１２．３≦ｂ≦１６．１である。
上記式（２）において、ｘが０．０３未満又は０．８を超えると磁気特性向上効果を享受することができなくなる。そこで本発明では、ｘを０．０３≦ｘ≦０．８の範囲とすることが好ましい。
【００２８】
Ｗ型フェライト磁石の組成は、蛍光Ｘ線定量分析などにより測定することができる。また、本発明のＷ型フェライト磁石は、Ａ元素（Ｓｒ、Ｂａ及びＰｂから選択される少なくとも１種の元素）、Ｆｅ以外の元素の含有を排除するものではない。例えば、Ｆｅ2Ｗ型フェライトにおいてＦｅ2+サイト又はＦｅ3+サイトの一部を他の元素で置換することもできる。
【００２９】
本発明のＷ型フェライト磁石において、副成分としてＳｉ成分、Ｃａ成分を、ＳｉＯ2、ＣａＣＯ3換算で、ＳｉＯ2：０．２〜１．４ｗｔ％、ＣａＣＯ3：０〜３．０ｗｔ％の範囲で含むことが好ましい。
ＳｉＯ2が０．２ｗｔ％未満では、ＳｉＯ2の添加効果が不十分である。また、ＣａＣＯ3が３．０ｗｔ％を超えると磁気特性低下の要因となるＣａフェライトを生成するおそれがある。さらに、ＳｉＯ2が１．４ｗｔ％を超えると、残留磁束密度（Ｂｒ）が低下する傾向にある。以上より、本発明におけるＳｉ成分、Ｃａ成分の量はＳｉＯ2、ＣａＣＯ3換算で、ＳｉＯ2：０．２〜１．４ｗｔ％、ＣａＣＯ3：０〜３．０ｗｔ％とする。ＳｉＯ2及びＣａＣＯ3は、各々、ＳｉＯ2：０．２〜１．０ｗｔ％、ＣａＣＯ3：０．２〜１．５ｗｔ％の範囲で含むことが望ましく、さらにはＳｉＯ2：０．３〜０．８ｗｔ％、ＣａＣＯ3：０．３〜１．２ｗｔ％の範囲で含むことが好ましい。
また、以上の他、例えばＡｌ、Ｗ、Ｃｅ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｃｒ等が酸化物として含有されていてもよい。これらの含有量は、化学量論組成に換算して、Ａｌ成分（Ａｌ2Ｏ3換算で０．０１〜１．５ｗｔ％）、Ｗ成分（ＷＯ3換算で０．０１〜０．６ｗｔ％）、Ｃｅ成分（ＣｅＯ2換算で０．００１〜０．６ｗｔ％）、Ｍｏ成分（ＭｏＯ3換算で０．００１〜０．１６ｗｔ％）、Ｇａ成分（Ｇａ2Ｏ3換算で０．００１〜１５ｗｔ％）、Ｃｒ成分（Ｃｒ2Ｏ3換算で０．０１〜３．５ｗｔ％）であることが好ましい。
【００３０】
本発明によるＷ型フェライト磁石は、種々の形態で実用に供することができる。具体的には、本発明によるＷ型フェライト磁石は、フェライト焼結磁石に適用することができる。また、本発明によるＷ型フェライト磁石は、フェライト磁石粉末に適用することができる。このフェライト磁石粉末は、ボンド磁石に用いることができる。つまり、本発明によるＷ型フェライト磁石は、樹脂中に分散されるフェライト磁石粉末としてボンド磁石を構成することができる。
【００３１】
本発明によるＷ型フェライト磁石は所定の形状に加工され、以下に示すような幅広い用途に使用される。例えば、フュエールポンプ用、パワーウインド用、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）用、ファン用、ワイパ用、パワーステアリング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、ドアロック用、電動ミラー用等の自動車用モータとして用いることができる。また、ＦＤＤスピンドル用、ＶＴＲキャプスタン用、ＶＴＲ回転ヘッド用、ＶＴＲリール用、ＶＴＲローディング用、ＶＴＲカメラキャプスタン用、ＶＴＲカメラ回転ヘッド用、ＶＴＲカメラズーム用、ＶＴＲカメラフォーカス用、ラジカセ等キャプスタン用、ＣＤ，ＤＶＤ，ＭＤスピンドル用、ＣＤ，ＤＶＤ，ＭＤローディング用、ＣＤ，ＤＶＤ光ピックアップ用等のＯＡ、ＡＶ機器用モータとして用いることができる。また、エアコンコンプレッサー用、冷蔵庫コンプレッサー用、電動工具駆動用、扇風機用、電子レンジファン用、電子レンジプレート回転用、ミキサ駆動用、ドライヤーファン用、シェーバー駆動用、電動歯ブラシ用等の家電機器用モータとしても用いることができる。さらにまた、ロボット軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等のＦＡ機器用モータとして用いることも可能である。その他の用途としては、オートバイ用発電器、スピーカ・ヘッドホン用マグネット、マグネトロン管、ＭＲＩ用磁場発生装置、ＣＤ−ＲＯＭ用クランパ、ディストリビュータ用センサ、ＡＢＳ用センサ、燃料・オイルレベルセンサ、マグネットラッチ、アイソレータ等に好適に使用される。
【実施例１】
【００３２】
原料粉末として、Ｆｅ2Ｏ3粉末（１次粒子径：０．３μｍ）、ＳｒＣＯ3粉末（１次粒子径：２μｍ）及びＢａＣＯ3粉末（１次粒子径：０．０５μｍ）を準備した。この原料粉末に対して、表１に示すようにＬｉ、Ｎａ、Ｋ又はＲｂ（以下、アルカリ金属と総称することがある）の炭酸塩を添加した原料組成物を湿式アトライタで２時間混合、粉砕した。
次いで、仮焼きを行った。仮焼きは管状炉を用い、Ｎ2ガス雰囲気中で１時間保持する条件で行った。なお、加熱保持温度は、１３００℃とし、加熱保持温度までの昇温及び加熱保持温度からの降温の速度は５℃／分とした。得られた仮焼き材の飽和磁化（σｓ）を測定した。その結果を表１に示す。また、アルカリ金属（炭酸塩）の添加量と飽和磁化（σｓ）との関係を図１に示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１及び図１に示すように、アルカリ金属を添加することにより、仮焼き材の飽和磁化（σｓ）が向上し、焼結体における残留磁束密度の向上を示唆している。
【００３５】
以上で得られた仮焼き材のアルカリ金属の残留量（炭酸塩換算）を測定したところ、添加されたアルカリ金属は仮焼きにより蒸発している。例えば、Ｋ2ＣＯ3を０．３ｗｔ％添加した仮焼き材のＫ2ＣＯ3の残留量は０．０２５ｗｔ％であった。したがって、アルカリ金属がＷ型フェライト磁石の一部を置換することによって飽和磁化（σｓ）が向上したのではないことが確認された。
【００３６】
また、以上で得られたいくつかの焼結体の相状態をＸ線回折により同定した。その結果を表１に併せて示す。アルカリ金属の添加量が増えると、焼結体組織がＷ相単相になりやすいことが確認された。なお、アルカリ金属を添加しない場合、添加量が少ない場合には、Ｗ相の他にＭ相等の他の相（表１でＸと表記）を含んでいたが、モル比で５〜２０％程度であった。ここで、このモル比は、Ｗ型フェライト、Ｍ型フェライト、ヘマタイト、スピネルそれぞれの粉末試料を所定比率で混合し、それらのＸ線回折強度から比較算定することにより算出した。なお、Ｘ線回折の条件は以下の通りである。
Ｘ線発生装置：３ｋＷ
管電圧：４５ｋＶ
管電流：４０ｍＡ
サンプリング幅：０．０２ｄｅｇ
走査速度：４．００ｄｅｇ／ｍｉｎ
発散スリット：１．００ｄｅｇ
散乱スリット：１．００ｄｅｇ
受光スリット：０．３０ｍｍ
【実施例２】
【００３７】
以上のように、アルカリ金属の添加により仮焼き材の飽和磁化（σｓ）が向上したことが確認されたため、次いで、焼成まで行って残留磁束密度が向上できるか確認した実験を実施例２として示す。なお、アルカリ金属としては、実施例１における飽和磁化（σｓ）の効果及びコストの観点からＫ2ＣＯ3を選択した。
実施例１と同様の原料粉末、Ｋ2ＣＯ3を用いて、実施例１と同様の手順で仮焼きまで行った。なお、Ｋ2ＣＯ3の添加量は表２に示す通りとした。
【００３８】
【表２】
2007031203.tif 000004
【００３９】
次いで、振動ミルにより解砕を行った。振動ミルによる解砕は、仮焼体２２０ｇについて１０分間処理するというものであった。
次の微粉砕はボールミルにより２段階で行った。第１の微粉砕は粗粉末２１０ｇに対して水４００ｍｌを添加して８８時間処理するというものである。
第１の微粉砕後に、微粉末をＮ2ガス雰囲気中、８００℃で１０分、１時間保持する条件で熱処理を行った。なお、加熱保持温度までの昇温及び加熱保持温度からの降温の速度は５℃／分とした。
続いて、ボールミルを用いて湿式粉砕する第２の微粉砕を行った。なお、第２の微粉砕前に、上記熱処理がなされた微粉末に対しＳｉＯ2粉末（１次粒子径：０．０１μｍ）を１．２ｗｔ％、ＣａＣＯ3粉末（１次粒子径：１μｍ）を０．７ｗｔ％、ＳｒＣＯ3粉末（１次粒子径：２μｍ）を１．４ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3粉末を０．６ｗｔ％、カーボン粉末（１次粒子径：０．０５μｍ）を０．４ｗｔ％それぞれ添加するとともに、多価アルコールとしてソルビトール（１次粒子径：１０μｍ）を１．２ｗｔ％添加した。また、第２の微粉砕は、第１の微粉砕で得られた微粉末２１０ｇに対して水４００ｍｌを添加して５０時間処理するというものである。第２の微粉砕で得られた微粉末の比表面積（ＢＥＴ法による）は１７ｍ2／ｇである。
【００４０】
第２の微粉砕を施して得られたスラリを１００℃に加熱して乾燥した後に、分散媒としてキシレン、分散剤としてオレイン酸を添加した後に、ボールミルで混合・分散処理を５時間施した。混合・分散処理は、第２の微粉砕で得られた微粉末２１０ｇに対してキシレン４００ｍｌを添加して５時間処理するというものである。混合・分散処理された微粉末の比表面積（ＢＥＴ法による）は１８ｍ2／ｇである。
【００４１】
混合・分散処理により得られたスラリを遠心分離器で濃縮し、濃縮された湿式成形用スラリを用いて磁場中成形を行った。なお、印加した磁界（縦磁場）は１２ｋＯｅ（１０００ｋＡ／ｍ）であり、成形体は直径３０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱状である。なお、いずれの成形においても不具合が生じなかった。この成形体を大気中にて３００℃で３時間熱処理した後、窒素中で昇温速度５℃／分、最高温度１１９０℃で１時間焼成して焼結体を得た。得られた焼結体の主成分組成を理学電機（株）の蛍光Ｘ線定量分析装置ＳＩＭＵＬＴＩＸ３５５０を用いて測定した。その結果、Ｓｒ(1-x)ＢａxＦｅ2+aＦｅ3+bＯ27・・・式（２）において、ａ＝１．７、ｂ＝１３．９、ｘ＝０．３であった。また、Ｋの残留量（Ｋ2ＣＯ3）は表２に示す通りである。
【００４２】
得られた焼結体について、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）を測定した。その結果を表２に示す。なお、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）は、最大印加磁場２５ｋＯｅのＢ−Ｈトレーサを用いて評価した。また、以上で得られた焼結体の相状態をＸ線回折により同定した。その結果を表２に併せて示した。
【００４３】
Ｋ2ＣＯ3の添加量と残留磁束密度（Ｂｒ）との関係を図２に示す。図２に示すように、アルカリ金属であるＫを添加することにより残留磁束密度（Ｂｒ）を向上できることができる。ただし、その添加量が０．９ｗｔ％を超えると、添加しない場合よりも残留磁束密度（Ｂｒ）が低下する。これは、焼結密度を測定したところ、Ｋ2ＣＯ3の添加量が多くなると焼結密度が低下しており、その影響と解される。
【００４４】
Ｋ2ＣＯ3の添加量と保磁力（ＨｃＪ）との関係を図３に示す。図３に示すように、アルカリ金属を添加してもその量が０．９ｗｔ％未満では、保磁力（ＨｃＪ）は低下しないか、低下しても僅かである。
【実施例３】
【００４５】
実施例２と同様にしてＷ型フェライト磁石を製造した。なお、原料粉末の配合量を変えることにより、種々の組成の焼結体を製造した。また、アルカリ金属（炭酸塩）としてのＫ2ＣＯ3を０．１ｗｔ％添加して製造した焼結体と、Ｋ2ＣＯ3を添加しない焼結体を製造した。
得られた焼結体について、実施例２と同様に主成分組成の分析、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）の測定を行った。また、得られた焼結体の相状態を実施例１と同様にＸ線回折により同定した。その結果を表３に示すが、上記式（２）の範囲内において、Ｋ2ＣＯ3を添加することにより、残留磁束密度（Ｂｒ）を向上できることがわかる。
【００４６】
【表３】
2007031203.tif 000005
【００４７】
以上の通りであり、所定量のアルカリ金属（炭酸塩）を原料配合時に添加することにより、Ｗ型フェライト磁石の残留磁束密度（Ｂｒ）を向上することができる。したがって、本発明によれば、残留磁束密度（Ｂｒ）とトレードオフの関係にある保磁力（ＨｃＪ）を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】仮焼き材におけるアルカリ金属（炭酸塩換算）の添加量と飽和磁化（σｓ）との関係を示すグラフである。
【図２】焼結体におけるアルカリ金属（炭酸塩換算）の添加量と残留磁束密度（Ｂｒ）との関係を示すグラフである。
【図３】焼結体におけるアルカリ金属（炭酸塩換算）の添加量と保磁力（ＨｃＪ）との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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