(57)【要約】      （修正有）【課題】出発原料の製造条件の違いにかかわらず一定して高い保磁力を有する希土類磁石の製造方法を提供する。【解決手段】分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料のＨＤ処理前のＮｄ間隔を測定する工程、そのＮｄ間隔に応じてＨＤ処理を行う温度を設定する工程、およびこの設定した温度で前記磁石材料のＨＤ処理を行う工程、を含むＮｄを分散させた希土類磁石の製造方法。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料のＨＤ処理前のＮｄ間隔を測定する工程、そのＮｄ間隔に応じてＨＤ処理を行う温度を設定する工程、およびこの設定した温度で前記磁石材料のＨＤ処理を行う工程、を含むＮｄを分散させた希土類磁石の製造方法。
【請求項２】
前記Ｎｄ間隔が、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ結晶の粒界に存在するＮｄ粒又はＮｄ塊で囲まれる領域の平均間隔である請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記ＨＤ処理を行う温度Ｔ（℃）が、
Ｔ＝２６．８Ｌｎ（Ｘ）＋６３０±Ｃ
［Ｌｎ：自然対数、Ｘ：Ｎｄ間隔（ｎｍ）、Ｃは０〜５０の範囲の値である。］
である請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記Ｎｄ間隔が、２００〜１５０００ｎｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記ＨＤ処理を行った後、６００〜９００℃の範囲の温度でＤＲ処理を行う工程をさらに含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記希土類磁石材料が、粉末材料である請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記希土類磁石材料が、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ−Ｍ組成（但し、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｇ又はＡｕであり、Ｎｄは１０ａｔ％より多く３５ａｔ％以下、Ｎｄ：Ｂ（原子分率比）が１．５：１〜２．５：１の範囲、Ｍは０〜３ａｔ％、残部がＦｅである。）である請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記希土類磁石材料が、Ｎｄを含有するＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ結晶を含むものである請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保磁力を向上し得る希土類磁石の製造方法に関し、さらに詳しくは予め設定した温度条件でＨＤ（Hydrogenation-Disproportionation ：水素化−不均化）処理を行う工程を含むことにより保磁力を向上し得る希土類磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性材料としては大きく分けると硬磁性材料と軟磁性材料とがあり、両者の対比において硬磁性材料は高保磁力であることが求められ、軟磁性材料は保磁力が小さくても高い最大磁化が求められる。
この硬磁性材料に特徴的な保磁力は磁石の安定性に関係した特性であり、高保磁力であるほど高温での使用が可能となりまた磁石の寿命が長い。
【０００３】
硬磁性材料の磁石の１つとしてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石が知られている。このＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石は良好な磁気特性を有することから焼結体又はボンド用に用いられ得る。また、このＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石は微細集合組織を含有させることによって高保磁力化が可能であることが知られている。そして、この微細集合組織を形成する方法として、ＨＤＤＲ（Hydrogenation-Disproportionation-Desorption-Recombination：水素化−不均化−脱水素化−再結合）処理（水素化、不均化、脱水素化および再結合を順次実行するプロセス）が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、Ｎｄを主成分とするＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石をストリップキャスト法におって溶解急冷後に、６００〜９００℃においてＨＤＤＲ処理を行う異方性希土類磁石粉末の製造方法が記載されている。しかし、ＨＤ処理前のＮｄの分散状態については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３５３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この微細集合組織を含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石は、出発原料の製造条件の違いにより磁石に含有される微細集合組織の状態が異なり、一定して高い保磁力を有する磁石を得ることは困難である。
このため、前記の公知技術によっても、一定して高い保磁力を有する希土類磁石を得ることは困難である。
従って、本発明の目的は、出発原料の製造条件の違いにかかわらず一定して高い保磁力を有する希土類磁石の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料のＨＤ処理前のＮｄ間隔を測定する工程、そのＮｄ間隔に応じてＨＤ処理を行う温度を設定する工程、およびこの設定した温度で前記磁石材料のＨＤ処理を行う工程、を含むＮｄを分散させた希土類磁石の製造方法に関する。
本発明において、分散したＮｄとは、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料中に分散したＮｄ粒又はＮｄ塊を意味する。
また、本発明において、Ｎｄを分散させたとは、希土類磁石中にＮｄ粒又はＮｄ塊を分散させたことを意味する。
さらに、本発明において、Ｎｄ間隔とは、前記希土類磁石材料又は希土類磁石について後述の実施例の欄で詳述する方法により測定したＳＥＭ写真におけるＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ結晶の粒界に存在するＮｄ粒又はＮｄ塊で囲まれる領域の平均間隔のことを意味する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、出発原料の製造条件の違いにかかわらず一定して高い保磁力を有する希土類磁石を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施態様におけるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料の１例のＨＤ処理前のＮｄ分散状態を示すＳＥＭ写真の写しである。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施態様における他のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＨＤ処理前のＮｄ分散状態を示すＳＥＭ写真の写しである。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の実施態様におけるさらに他のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＨＤ処理前のＮｄ分散状態を示すＳＥＭ写真の写しである。
【図２】図２は、様々なＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末のＮｄ間隔又は結晶粒径と保磁力との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、２種類のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末のＮｄ分散状態を示す模式図である。
【図４】図４は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＮｄ間隔が、（Ａ）１１０００ｎｍ、（Ｂ）９０００ｎｍ、（Ｃ）４５０ｎｍ、および（Ｄ）１００ｎｍである場合のＨＤ処理温度とＨＤ処理して得られた磁石の保磁力との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の実施態様のＨＤ処理を行う好ましい温度範囲を示すグラフである。
【００１０】
【図６】図６は、従来技術によりＨＤ処理を行う好ましい温度範囲を示すグラフである。
【図７】図７は、実施例で用いたＮｄ間隔が９０００ｎｍであるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＨＤ処理する前の組織の状態を示すＳＥＭ写真の写しである。
【図８Ａ】図８Ａは、実施例で得られた８５０℃でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＨＤ処理後の組織の状態を示すＳＥＭ写真（上の図が低倍率、下の図が高倍率）の写しである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施例で得られた７５０℃でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＨＤ処理後の組織の状態を示すＳＥＭ写真（上の図が低倍率、下の図が高倍率）の写しである。
【図８Ｃ】図８Ｃは、実施例で得られた９００℃でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＨＤ処理後の組織の状態を示すＳＥＭ写真（上の図が低倍率、下の図が高倍率）の写しである。
【図９Ａ】図９Ａは、図８Ａに示す８５０℃でＨＤ処理後のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料をＤＲ処理した後の組織の状態を示すＳＥＭ写真（上の図が低倍率、下の図が高倍率）の写しである。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図８Ｂに示す７５０℃でＨＤ処理後のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料をＤＲ処理した後の組織の状態を示すＳＥＭ写真（上の図が低倍率、下の図が高倍率）の写しである。
【図９Ｃ】図９Ｃは、図８Ｂに示す９００℃でＨＤ処理後のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料をＤＲ処理した後の組織の状態を示すＳＥＭ写真（上の図が低倍率、下の図が高倍率）の写しである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明によれば、分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料のＨＤ処理前のＮｄ間隔を測定する工程、そのＮｄ間隔に応じてＨＤ処理を行う温度を設定する工程、およびこの設定した温度で前記磁石材料のＨＤ処理を行う工程、を含むＮｄを分散させた希土類磁石の製造方法により、出発原料の製造条件の違いにかかわらず一定して高い保磁力を有する希土類磁石を得ることができる。
【００１２】
以下、本発明について、図１Ａ〜６を参照して説明する。
本発明の実施態様に用いられる分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料は、製法の違いにより、図１Ａに示すように、アーク溶解後１１５０℃で１０時間均質化のための熱処理を施したものであってＮｄが粗大に存在しているもの、図１Ｂに示すように、スリップキャストしたもの、図１Ｃに示すように、従来法によりＨＤＤＲ処理を１度行ったものであってＮｄが微細に存在するものなどであり得て、ＳＥＭ写真に基づいてＨＤ処理前の粒界Ｎｄ分散状態をＮｄで囲まれる領域の平均間隔として評価すると、Ｎｄ間隔が、それぞれ図１Ａでは１１μｍ、図１Ｂでは９μｍ、図１Ｃでは４６０ｎｍμｍである。
【００１３】
そして、ＨＤＤＲ処理されたさまざまなＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末について、組織の大きさを結晶粒径と仮定して保磁力と結晶粒径との関係をみると、図２中の左下に示すように、保磁力と結晶粒径との間には相関が得られず（Ｒ２＝０．３０）、結晶粒径を小さくしても高い保磁力を有する希土類磁石粉末が得られるとは限らないことが理解される。
これに対して、組織の大きさをＮｄで囲まれる領域の間隔と仮定して保磁力とＮｄ間隔との関係をみると、図２に直線として示すように、良好な相関が得られた（Ｒ２＝０．９４）。このことから、保磁力の向上には組織の大きさとして結晶粒径を考慮しても十分ではなく、粒界でのＮｄで囲まれる領域の間隔を小さくすることが不可欠であることが理解される。
本発明は、このＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末の粒界に存在するＮｄで囲まれる領域の平均間隔であるＮｄ間隔と保磁力との間に良好な相関があるとの本発明者等によって見出された新たな知見に基づくものである。
【００１４】
本発明の実施態様におけるＮｄで囲まれる領域の平均間隔であるＮｄ間隔は、図３に示すように、分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料の後述の実施例の欄に詳述するＳＥＭ写真におけるＮｄで囲まれる領域の間隔（長さ）の平均値を示し、１０〜２０点の平均値、特に１０点の平均値として表示される。そして、ＳＥＭ写真においては、分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料は、模式的に示す図３の左図（低保磁力：過剰Ｎｄに隔り）および右図（高保磁力：過剰Ｎｄが粒界分布）に示すように、１つ１つの結晶粒、Ｎｄ有りの粒界および過剰ＮｄとＮｄ無しの粒界のいずれかを有するものとして示され得る。Ｎｄで囲まれる領域は、１個の結晶粒径〜複数の結晶粒径の合計の範囲であり得て、１個の結晶粒径より小さくなり得ないことが理解される。
【００１５】
さまざまなＮｄ間隔を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料についてのＨＤ処理温度と磁石粉末の保磁力との関係を示す図４の（Ａ）〜（Ｄ）から、Ｎｄで囲まれる領域のＮｄ間隔が狭いほど、つまりＮｄが微細に分散するほど高保磁力となるＨＤ温度が低温化する傾向にあることが明らかである。
【００１６】
本発明の実施態様の希土類磁石の製造方法は、前記の知見に基づくものであり、分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＨＤ処理前のＮｄ間隔を測定する工程、そのＮｄ間隔に応じてＨＤ処理を行う温度を設定する工程、およびこの設定した温度で前記磁石粉末材料のＨＤ処理を行う工程、を含むことにより、Ｎｄを分散させて保磁力を高めた希土類磁石を得ることを可能とするものである。
本発明の実施態様により分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料にＨＤ処理を行う際に、例えば以下の方法によりＨＤ処理温度を設定し、ＨＤ処理を行う工程を含むことにより、高い保磁力を有する希土類磁石粉末を得ることができる。
【００１７】
すなわち、先ず分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＮｄ間隔を測定する。
次いで、通常のＮｄ間隔は１０〜１０００００ｎｍの範囲、例えば１００〜１０００００ｎｍの範囲、特に２００〜１０００００ｎｍであることから、後述の実施例の欄に詳述する測定法により測定したＮｄ間隔からＨＤ処理温度を設定する。例えば、測定したＮｄ間隔が仮に１００００ｎｍであったとすると、ＨＤ処理は通常６００℃以上で１０００℃未満の範囲の温度で行われるから、ＨＤ処理温度は比較的高い温度、例えば８７５℃に設定し、温度以外は公知のＨＤ処理条件でＨＤ処理、次いでＤＲ処理を行う。
次いで、得られたＨＤＤＲ処理した希土類磁石粉末材料について、後述の実施例の欄に詳述する測定法により保磁力およびＮｄ間隔を測定する。
そして、例えば、測定した保磁力が高い場合、例えば１２ｋＯｅ以上、特に１５ｋＯｅ以上である場合は、目的とする希土類磁石粉末材料が得られたことになる。
【００１８】
あるいは、ＨＤ処理温度を８７５℃よりも低い温度、例えば８００℃に設定し、温度以外は公知のＨＤ処理条件でＨＤ処理、次いでＤＲ処理を行い、得られたＨＤＤＲ処理した希土類磁石粉末材料について保磁力およびＮｄ間隔を測定する。
そして、測定値の保磁力が低い場合、例えば１２ｋＯｅ未満である場合、測定値のＮｄ間隔が例えば３００ｎｍであったとすると、ＨＤ処理温度は比較的低い温度、例えば７８０℃に設定し、温度以外は公知のＨＤ処理条件でＨＤ処理、次いでＤＲ処理を行う。
次いで、得られたＨＤＤＲ処理した希土類磁石粉末材料について、保磁力およびＮｄ間隔を測定する。
そして、測定値の保磁力が高い場合、例えば１２ｋＯｅ以上、特に１５ｋＯｅ以上である場合は、目的とする希土類磁石粉末材料が得られたことになる。
なお、前記の再度の測定値の保磁力が低い場合は、同様の操作をもう１回行う。
このように、本発明によれば、従来不可能であった再現性良く高い保磁力、例えば１２ｋＯｅ以上、特に１５ｋＯｅ以上のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料を得ることができるのである。
【００１９】
そして、本発明の実施態様の製造方法においては、図５に示すように、Ｎｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料がＮｄ２Ｆｅ１４Ｂである場合、ＨＤ処理を行う温度Ｔ（℃）は、次式：
Ｔ＝２６．８Ｌｎ（Ｘ）＋６３０
［Ｌｎ：自然対数、Ｘ：Ｎｄ間隔（ｎｍ）］
で好適に示されることが理解される。
一方、ＨＤ処理に適した温度は、図４および５に示すように±５０℃程度の幅を持っていることが理解される。
【００２０】
従って、本発明の実施態様において分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料について前記ＨＤ処理を行う温度Ｔ（℃）は、
Ｔ＝２６．８Ｌｎ（Ｘ）＋６３０±Ｃ
［Ｌｎ：自然対数、Ｘ：Ｎｄ間隔（ｎｍ）、Ｃは０〜５０の範囲の値である。］
である。
そして、前記の実施態様によれば、１回のＮｄ間隔の測定、その値に基づいたＨＤ処理温度の設定、温度以外は公知のＨＤ処理条件でのＨＤ処理、次いでＤＲ処理によって高い保磁力、例えば１２ｋＯｅ以上、特に１５ｋＯｅ以上の保磁力を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末を再現性良く得ることができるのである。
【００２１】
これに対して、従来技術おいては、ＨＤ処理前の粒界Ｎｄの分散状態を考慮していないため、図６に示すように、ＨＤ温度を高くし過ぎるかあるいは低くし過ぎる場合があり、高い保磁力を達成し得るのは偶然によるので、再現性に乏しい。
そして、従来技術によれば、分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料のＮｄ間隔を測定するとの視点がないため、一旦、ＨＤＤＲ処理して得られたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末の保磁力が低く満足し得ない場合でも、これ以上の保磁力の向上は望めなかったのである。
【００２２】
本発明によって、高保磁力のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末を再現性良く得ることができる理論的解明はなされていないが、ＨＤ処理温度が高温になるほど、ＨＤ処理によるＨＤ反応によって析出する分解Ｎｄの水素化物が粗大化し、ＨＤＤＲ処理前の過剰Ｎｄの分散状態（大きさ）に合わせる、つまりＮｄが細かく分散している場合はＨＤ処理温度を低温化し、Ｎｄが大きく偏っている場合はＨＤ処理温度を高温化することにより、Ｎｄの分散状態に応じて高保磁力となるＨＤ温度が変化することによると考えられる。
【００２３】
本発明におけるＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料は、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ−Ｍ組成（但し、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｇ又はＡｕであり、Ｎｄは１０ａｔ％より多く３５ａｔ％以下、Ｎｄ：Ｂ（原子分率比）が１．５：１〜２．５：１の範囲、Ｍは０〜３ａｔ％、残部がＦｅである。）を有し得て、例えばＮｄを含有するＮｄ２Ｆｅ１４Ｂの結晶粒であり得る。
前記のＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料は、好適には粉末であり得る。
また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料においては、合金調製時にＮｄを過剰に入れるため粒界のまわりにＮｄが分散している。
また、本発明におけるＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料としては、任意の製造方法によって得られるもの、例えばアーク溶解後に均質化のための熱処理を施したもの、スリップキャストしたもの、従来法によりＨＤＤＲ処理をしたものなどが挙げられる。
【００２４】
本発明における前記のＨＤ処理、次いで行われるＤＲ処理は、設定温度以外は特に制限はなく公知の任意の処理条件が適用され得る。
例えば、前記のＨＤ処理は、昇温時の雰囲気として真空中、水素、アルゴン、ヘリウムなどを単独又は混合ガスとして用い、６００℃以上１０００℃未満の温度、好適には７００℃以上で１０００℃未満の温度に昇温した後、水素ガスを導入し、通常１５分以上、好適には３０分以上で、８時間以下、例えば６時間以下の時間で実施し得る。
また、前記のＤＲ処理は、前記のＨＤ処理を行った後、６００℃以上１０００℃未満の温度、好適には７００℃以上で１０００℃未満の温度、真空又は不活性雰囲気下で水素分圧を与えて通常１５分以上、好適には３０分以上で、８時間以下、例えば６時間以下の時間で実施し得る。
【００２５】
本発明の方法によれば、保磁力が向上した、例えば後述の実施例の欄に詳述する測定法による保磁力が、例えば１２ｋＯｅ以上、特に１５ｋＯｅ以上である高保磁力を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末を再現性良く得ることができる。
得られた希土類磁石は、必要に応じて表面処理を行った後、ボンド磁石や熱間成形磁石の製造に用いることができる。
以上、本発明を本発明の実施態様に基づいて説明したが、本発明は前記実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に示す発明の範囲に適用し得る。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例を示す。なお、以下に示す測定法は例示であって、他の同等の装置、条件を用いて測定し得る。
以下の各例において、磁石の磁気特性は振動試料型磁力計：Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ  Ｓａｍｐｌｅ  Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍによって、装置としてＬａｋｅ  Ｓｈｏｒｃ社製のＶＳＭ測定装置を用いて測定した。
また、以下の各例において、Ｎｄで囲まれる領域の間隔（長さ）であるＮｄ間隔は、ＳＥＭ写真におけるＮｄ粒で囲まれる各領域について各々長軸と短軸の平均値を求め、１０点の平均値を示す。
以下の各例において、希土類磁石粉末材料として分散したＮｄ粒を含有するＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ結晶を用いた。
以下の各例において、ＳＥＭ写真は、以下の装置を用いて得たものである。
ＳＥＭ装置：ＺＥＩＳＳ社製（ＵＬＴＲＡ５５）
【００２７】
参考例１
公知のさまざまなＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料について、ＶＳＭにより保磁力を測定するとともにＳＥＭ写真を取得して、Ｎｄ間隔を測定した。
得られた結果をまとめて図２に示す。
【００２８】
参考例２
公知文献に記載のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料について、保磁力と結晶粒径との関係をまとめて図２に示す
【００２９】
実施例１〜４
分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料として、アーク溶解後、１１５０℃で１０時間均質化処理を施したものを用い、ＳＥＭ写真からＮｄ間隔を測定したところ、１１０００ｎｍであった。
ＨＤ温度として、７５０℃（実施例１）、８５０℃（実施例２）、９００℃（実施例３）又は９５０℃（実施例４）を設定し、各々の温度で４時間ＨＤ処理し、次いで７５０℃で１時間ＤＲ処理を行って、ＨＤＤＲ処理した。
得られた粉末状の希土類磁石について、ＶＳＭにより保磁力を測定した。
得られた結果をまとめて図４の（Ａ）に示す。
図４の（Ａ）から、Ｎｄ間隔から、ＨＤ温度として、８５０℃、９００℃、９５０℃に設定してＨＤ処理し、次いでＤＲ処理することにより、１２ｋＯｅ以上、特にＨＤ温度として、約９００℃に設定してＨＤ処理し、次いでＤＲ処理することにより１５ｋＯｅ以上の保磁力を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末が得られた。
【００３０】
実施例５〜８
分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料として、ストリップキャストしたものを用いた。ＳＥＭ写真からＮｄ間隔を測定したところ、９０００ｎｍであった。
ＨＤ温度として、７５０℃（実施例５）、８００℃（実施例６）、８５０℃（実施例７）又は９００℃（実施例８）を設定し、各々の温度で４時間ＨＤ処理（９００℃では２回）し、次いで７５０℃で１時間ＤＲ処理を行って、ＨＤＤＲ処理した。
得られた粉末状の希土類磁石について、ＶＳＭにより保磁力を測定した。
得られた結果をまとめて図４の（Ｂ）に示す。
図４の（Ｂ）から、Ｎｄ間隔からＨＤ温度として、８００℃、８５０℃、９００℃に設定してＨＤ処理し、次いでＤＲ処理することにより、１２ｋＯｅ以上、特にＨＤ温度として、約８５０℃℃に設定してＨＤ処理し、次いでＤＲ処理することにより１５ｋＯｅ以上の保磁力を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末が得られた。
また、９００℃での２回のＨＤ処理の結果から、再現性が良好であることが示された。
【００３１】
実施例９〜１２
分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料として、従来法によりＨＤＤＲを一度行ったものを用いた。ＳＥＭ写真からＮｄ間隔を測定したところ、４５０ｎｍであった。
ＨＤ温度として、７５０℃（実施例９）、８００℃（実施例１０）、８５０℃（実施例１１）又は９００℃（実施例１２）を設定し、これらの温度で４時間ＨＤ処理し、次いで７５０℃で１時間ＤＲ処理を行って、ＨＤＤＲ処理した。
得られた粉末状の希土類磁石について、ＶＳＭにより保磁力を測定した。
得られた結果をまとめて図４の（Ｃ）に示す。
図４の（Ｃ）から、Ｎｄ間隔から、ＨＤ温度として、７５０℃、８００℃、８５０℃に設定してＨＤ処理し、次いでＤＲ処理することにより、１３ｋＯｅ以上、特にＨＤ温度として、約８００℃℃に設定してＨＤ処理し、次いでＤＲ処理することにより１５ｋＯｅ以上の保磁力を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末が得られた。
【００３２】
実施例１３〜１６
分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料として、液体急冷で作製したものを用い、ＳＥＭ写真からＮｄ間隔を測定したところ、１００ｎｍであった。
ＨＤ温度として、７００℃（実施例１３）、７５０℃（実施例１４）、８００℃（実施例１５）又は８５０℃（実施例１６）を設定し、各々の温度で４時間ＨＤ処理し、次いで７５０℃で１時間ＤＲ処理を行って、ＨＤＤＲ処理した。
得られた粉末状の希土類磁石について、ＶＳＭにより保磁力を測定した。
得られた結果をまとめて図４の（Ｄ）に示す。
図４の（Ｄ）から、Ｎｄ間隔から、ＨＤ温度として、７００℃、７５０℃、８００℃に設定してＨＤ処理し、次いでＤＲ処理することにより、１３ｋＯｅ以上、特にＨＤ温度として、約７５０℃℃に設定してＨＤ処理し、次いでＤＲ処理することにより１５ｋＯｅ以上の保磁力を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末が得られた。
【００３３】
また、前記の実施例５〜８で用いた、Ｎｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料であるストリップキャストしたもの、実施例５（８５０℃設定）、実施例７（７５０℃設定）、および実施例８（９００℃設定）で、ＨＤ処理後の磁石粉末およびさらにＤＲ処理を行った得られた磁石粉末についてＳＥＭ写真（低倍率および高倍率）を得た。
得られた結果を、原料のストリップキャストしたＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末材料について図７に、８５０℃でＨＤ処理した磁石粉末について図８Ａに、８７０℃でＨＤ処理した磁石粉末について図８Ｂに、９００℃でＨＤ処理した磁石粉末について図８Ｃにそれぞれ示す。
【００３４】
図７から、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ（灰色）結晶の他に過剰に添加したＮｄ粒又は塊（白色）が粒界に析出していることが確認される。
これは、ＳＥＭ観察では反射電子像（組成像）を観ており、原子番号の小さいものが暗く、大きいものが明るくコントラストがつくことに基づく。つまり、Ｆｅ（原子番号２６）とＮｄ（原子番号６０）から、Ｎｄ２Ｆｅ１４ＢとＮｄとでは、Ｎｄ２Ｆｅ１４ＢがＦｅとＢとで薄まる分、Ｎｄよりも暗く見えることによると理解される。
また、図８Ａ〜８Ｃから、７５０℃では過剰に添加したＮｄとＨＤ反応によって析出した分解Ｎｄの水素化物が別々に、Ｎｄの分布の大きな偏りとして現れていて、８５０℃では過剰に添加したＮｄとＨＤ反応によって析出した分解Ｎｄの水素化物が同程度の大きさで均一に分散していてＮｄの分布の偏りは小さく出ていて、９００℃では過剰に添加したＮｄとＨＤ反応によって析出した分解Ｎｄの水素化物が結合して粗大化しＮｄの分布の偏りが大きいことが理解される。
【００３５】
また、図９Ａ〜９Ｃから、ＤＲ処理後の組織はＨＤ処理時にできたＮｄの偏りを引きずるため、Ｎｄの偏りが小さい８５０℃でＨＲ処理したものはＤＲ処理後にＮｄが高分散して高保磁力となり、ＨＤ処理温度が最適温度よりも高いか、又は最適温度よりも低いとＮｄの偏りが大きくなる傾向にあり、ＤＲ処理後にもＮｄが偏って存在し、最適温度に設定した場合よりも低保磁力となる傾向がある。
従って、高保磁力となるＨＤ設定温度は、ＨＤ処理後に、過剰に添加したＮｄと水素化分解して析出したＮｄの大きさ同程度で均一に分散し得る温度であることが最適であると考えられる。
【００３６】
実施例１７
分散したＮｄを含有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石材料として、ストリップキャストして得られた他のグレードのＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ磁石粉末材料を用い、ＳＥＭ写真からＮｄ間隔を測定したところ、９５００ｎｍであった。
この値を前記の式：Ｔ＝２６．８Ｌｎ（Ｘ）＋６３０に入れると、Ｌｎ９５００＝９．１６であるから、Ｔ＝２６．８×９．１５＋６３０＝２４５＋６３０＝８７５℃である。
この結果に基づいて、８７５℃で４時間ＨＤ処理し、次いで７５０℃で１時間ＤＲ処理を行って、ＨＤＤＲ処理した。
得られた粉末状の希土類磁石について、ＶＳＭにより保磁力を測定した。
保磁力が１５ｋＯｅ以上の結果であった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によって、高保磁力の希土類磁石を容易に再現性良く製造し得る。
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図３】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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