(57)【要約】【課題】ネオジム合金の製造で用いた際に長い耐用寿命を有することができ、効率的かつ安定的なネオジム合金の製造を可能とするネオジム合金製造用坩堝の提供。【解決手段】ネオジム合金製造用の、窒化ホウ素を含む焼結体から構成される坩堝であって、窒化ホウ素を５０．０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下の割合で含み、不可避的な不純物を除いてＡｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉ、もしくはＨｆの酸化物または窒化物を含まないことを特徴とする。【選択図】図１
2017214246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネオジム合金製造用の、窒化ホウ素を含む焼結体から構成される坩堝であって、
窒化ホウ素を５０．０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下の割合で含み、
不可避的な不純物を除いてＡｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉ、もしくはＨｆの酸化物または窒化物を含まないことを特徴とする、ネオジム合金製造用の坩堝。
【請求項２】
請求項１に記載の坩堝であって、含有するＣａの重量比率が、ＣａＯに換算した量で０．３ｗｔ％以上１２．５ｗｔ％以下であり、かつ含有するＹの重量比率が、Ｙ2Ｏ3に換算した量で１．０ｗｔ％以上４０．０ｗｔ％以下であることを特徴とする坩堝。
【請求項３】
請求項２に記載の坩堝であって、Ｙ2Ｏ3に対するＣａＯの割合（Ｙ2Ｏ3／ＣａＯ）がモル比にて０．２％以上１．５％以下であることを特徴とする坩堝。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の坩堝であって、ネオジム元素を１５ｗｔ％以上３５ｗｔ％以下で含有することを特徴とする、坩堝。
【請求項５】
ネオジム合金の製造方法であって、
酸素含有量が１．５ｗｔ％以下である窒化ホウ素を含んだ原料を焼結し、窒化ホウ素を含む焼結体から構成される溶融部を作成するステップと、
前記溶融部にネオジムを含む材料を投入し加熱して溶湯とするステップと、
前記溶湯を冷却部へ送るステップと、
前記冷却部において溶湯を凝固させ、ネオジム合金を得るステップと
を含み、
前記溶融部は、窒化ホウ素を５０．０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、
前記溶融部は、不可避的な不純物を除いてＡｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉ、もしくはＨｆの酸化物または窒化物を含まない
ことを特徴とする、製造方法。
【請求項６】
前記原料が、前記原料全体の量を基準として、０．３ｗｔ％以上１２．５ｗｔ％以下のＣａＯと、１．０ｗｔ％以上４０．０ｗｔ％以下のＹ2Ｏ3を含む、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
Ｙ2Ｏ3に対するＣａＯの割合(Ｙ2Ｏ3/ＣａＯ)がモル比にて０．２％以上１．５％以下であることを特徴とする、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記ネオジム合金が、ネオジム元素を１５ｗｔ％以上３５ｗｔ％以下で含有することを特徴とする、請求項５から７のいずれか一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、ネオジム合金を製造する装置において用いられる、作製が容易で長寿命な、溶融金属製造用の坩堝に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電車・ハイブリッドカー・エレベーターの駆動には、永久磁石同期電動機が必要であり、磁束密度が高く、高い磁力を有する永久磁石を用いると効率が良くなるため、最も強力とされているネオジム合金磁性体（または一般に「ネオジム磁石」とも称する）が使用される。ネオジム磁石は他にもハードディスクドライブ、ＣＤプレーヤー、携帯電話など小型機器での使用例も多く、今後更に適用範囲が拡大していく材料であると考えられている。
【０００３】
ネオジム磁石の主成分はネオジム、鉄、ホウ素であり、これらの原料溶融金属（金属溶湯）をノズルやスリット、或いはタンディッシュ等から急冷ディスクに供給することで、固体の合金が得られる。ネオジム磁石は、得られた合金を粉砕工程、成形工程、焼結工程、磁化工程で処理することで製造される。そのため、ネオジム磁石の製造工程には、溶融金属を供給するための部材を備えた製造装置が必要である。
【０００４】
ネオジムを含んだ溶融金属を急冷して得られる合金の効率的な製造にあたっては、冷却ディスクに一定量の原料溶融金属を長時間連続して供給することで可能となる。またネオジム磁石の製造では、その原料溶融金属を急冷することによって、強力な磁石となりうる組織を形成している。このため、ネオジムを含んだ合金を一定の品質を保ちつつ得るためには、一定量の原料溶融金属が、原料溶融金属を供給する部材から冷却ディスクへと供給されつづけることが重要である。原料溶融金属を供給する部材は、製品品質の維持のために、定期的に消耗品として交換されることになる。
【０００５】
原料溶融金属を供給する部材のうちの特に坩堝では、金属溶湯と高温で長時間接触しつづけることになるため、耐食性に優れた材料として主に窒化ホウ素製のものが使用されている。例えば特許文献１では、溶融シリカの含有量７０重量％以上のセラミックスを用いてなるタンディッシュが開示されている。
【０００６】
しかしながら、金属溶湯にネオジム金属が含まれていると、上記のような従来技術に係るセラミックスを用いた坩堝では問題が生じてしまう。これはつまり、ネオジム金属は酸素成分との反応性が高いので、ネオジム金属と酸素成分との反応から安定な酸化ネオジムを形成しやすい。その結果、坩堝を構成する成分がネオジム金属と反応してしまうと、製造されるネオジム磁石にその反応由来の金属不純物が混入してしまい、好ましくないという問題がある。また、そのような反応の進行によって坩堝が浸食され、安全上の問題も発生する可能性がある。
【０００７】
ネオジム合金製造分野における坩堝については現在、耐食性等についての定量的な検討が充分にされているとは言えず、坩堝を構成する材料の改良は殆ど進んでいないのが実情であり、効率的な製造方法の確立の障害となっている。このため今後、益々適用範囲が広がり、生産量が増加すると考えられているネオジム合金製造分野において大きな問題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３３６９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した事情に鑑み、ネオジム合金の製造装置で用いられる坩堝に於いて、ネオジム金属との反応を抑制でき、耐用寿命を長くできる新規な技術が希求されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の手段を採用する。
【００１１】
（１）
ネオジム合金製造用の、窒化ホウ素を含む焼結体から構成される坩堝であって、
窒化ホウ素を５０．０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下の割合で含み、
不可避的な不純物を除いてＡｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉ、もしくはＨｆの酸化物または窒化物を含まないことを特徴とする、ネオジム合金製造用の坩堝。
【００１２】
（２）
（１）に記載の坩堝であって、含有するＣａの重量比率が、ＣａＯに換算した量で０．３ｗｔ％以上１２．５ｗｔ％以下であり、かつ含有するＹの重量比率が、Ｙ2Ｏ3に換算した量で１．０ｗｔ％以上４０．０ｗｔ％以下であることを特徴とする坩堝。
【００１３】
（３）
（２）に記載の坩堝であって、Ｙ2Ｏ3に対するＣａＯの割合（Ｙ2Ｏ3／ＣａＯ）がモル比にて０．２％以上１．５％以下であることを特徴とする坩堝。
【００１４】
（４）
（１）から（３）のいずれか一項に記載の坩堝であって、ネオジム元素を１５ｗｔ％以上３５ｗｔ％以下で含有することを特徴とする、坩堝。
【００１５】
（５）
ネオジム合金の製造方法であって、
酸素含有量が１．５ｗｔ％以下である窒化ホウ素を含んだ原料を焼結し、窒化ホウ素を含む焼結体から構成される溶融部を作成するステップと、
前記溶融部にネオジムを含む材料を投入し加熱して溶湯とするステップと、
前記溶湯を冷却部へ送るステップと、
前記冷却部において溶湯を凝固させ、ネオジム合金を得るステップと
を含み、
前記溶融部は、窒化ホウ素を５０．０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、
前記溶融部は、不可避的な不純物を除いてＡｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉ、もしくはＨｆの酸化物または窒化物を含まない
ことを特徴とする、製造方法。
【００１６】
（６）
前記原料が、前記原料全体の量を基準として、０．３ｗｔ％以上１２．５ｗｔ％以下のＣａＯと、１．０ｗｔ％以上４０．０ｗｔ％以下のＹ2Ｏ3を含む、（５）に記載の製造方法。
【００１７】
（７）
Ｙ2Ｏ3に対するＣａＯの割合（Ｙ2Ｏ3／ＣａＯ）がモル比にて０．２％以上１．５％以下であることを特徴とする、（６）に記載の製造方法。
【００１８】
（８）
前記ネオジム合金が、ネオジム元素を１５ｗｔ％以上３５ｗｔ％以下で含有することを特徴とする、（５）から（７）のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の窒化ホウ素製の坩堝は、ネオジムを含んだ金属溶湯に対する耐食性などに優れるため、ネオジム合金の製造で用いた際に長い耐用寿命を有することができ、効率的かつ安定的なネオジム合金の製造を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１はネオジム合金粉末を製造する装置の構造を示す概略図である。
【図２】図２はネオジム合金粉末を製造する別の装置の構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態に係る坩堝は、耐熱性および耐熱衝撃性を確保するために、窒化ホウ素（ＢＮ）を５０．０ｗｔ％以上含む。窒化ホウ素は、代表的な難焼結性のセラミックスであるため、焼結助剤を添加しないと高密度の焼結体を得ることは困難である。窒化ホウ素が有する酸素量、すなわち酸化ホウ素を焼結助剤の代替として使用することも考えられるが、本発明の実施形態においては焼結体の原料となる窒化ホウ素は不可避的に混入する酸化ホウ素を除き、酸化ホウ素を実質的に含有しないことが好ましい。なお「不可避的に混入する酸化ホウ素」の量は、窒化ホウ素の比表面積に応じて変化しうる（例えば、窒化ホウ素の粉末の粒径に応じて変化する）ものである。しかし例えば酸化ホウ素の量は、焼結体の原料として使用できる窒化ホウ素の粉末が平均粒径１８μｍ程度の場合には、酸素含有量に換算して１．５ｗｔ％以下、好ましくは１．０ｗｔ％以下、より好ましくは０．５ｗｔ％以下、さらに好ましくは０．３ｗｔ％以下とすることができる。そしてこのように酸素含有量が非常に少ない場合には、焼結助剤として金属酸化物を用いることが望ましく、焼結助剤としての金属酸化物の添加量は２．５ｗｔ％以上が好ましい。これに応じて、窒化ホウ素の上限は９７．５ｗｔ％が好ましい。窒化ホウ素の比率が高すぎると、焼結体の硬度が不足し坩堝として不適となる問題がありえる。また窒化ホウ素の比率が低すぎると、焼結体の開気孔率が高くなりすぎ坩堝としての耐用寿命に悪影響が出ることがありえる。また、上記したように、不可避的に混入する量のみしか実質的に含まれない含有量で酸素を有する窒化ホウ素を原料とする場合、その原料から得られる焼結体もまた酸化ホウ素を不可避的に混入する量のみしか実質的に含まないものとすることができる。
【００２２】
本発明の実施形態に係る坩堝を構成する焼結体は、不可避的な不純物（すなわち、製造工程上の混入の阻止が現実的とは言えない不純物）を除き、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉ、もしくはＨｆの酸化物または窒化物を含まないことが望まれる。これは、そうした元素の酸化物や窒化物は、金属ネオジムに対する反応性が高いため、当該反応から生じる望ましからざる作用を充分に克服できない問題を有しうるためである。
【００２３】
窒化ホウ素含有量は、ホウ素と窒素含有量を測定して得られるが、本発明に於いては、後述するように、従来技術に係る窒化ホウ素焼結体では最も一般的に使用されるホウ酸やホウ酸系の助剤を使用しない。このために、焼結体を粉砕してホウ素含有量のみを測定し、ＢＮ組成を仮定して窒化ホウ素含有量を求めることもできる。
【００２４】
窒化ホウ素焼結体を構成する含有成分は、例えば蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）、原子吸光光度計（ＡＡＳ）、プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ）などによって測定することができる。
【００２５】
坩堝の耐用寿命は、溶融金属と高温で接触することにともなう損傷の速さによって定まるのが一般的である。このため本発明の実施形態に係る坩堝では、ネオジムを含んだ金属溶湯に対する耐久性を確保するため、以下のような特徴を有することが好ましい。すなわち溶融金属は、坩堝との接触表面から連通細孔、すなわち開気孔を通って厚み方向に侵食するため、坩堝は緻密で開気孔の少ない材質からなることが好ましい。例えば窒化ホウ素焼結体中のＣａＯ（カルシア）の量が０．３ｗｔ％以上１２．５ｗｔ％以下、より好ましくは０．６ｗｔ％以上１２．５ｗｔ％以下であり、かつＹ2Ｏ3（イットリア）の量が１．０ｗｔ％以上４０．０ｗｔ％以下、より好ましくは１．９ｗｔ％以上３８．０ｗｔ％以下となるようにすると、開気孔率の低い窒化ホウ素焼結体を得ることができる。本発明の実施形態に係る坩堝は、開気孔率が好ましくは９％以下、より好ましくは７％以下、さらに好ましくは５％以下、さらにより好ましくは３％以下とすることができる。開気孔率が高すぎると、ネオジムを含んだ金属溶湯による磨耗が速すぎ、耐用寿命が短くなってしまう問題が発生しうる。なお、焼結体中の酸化カルシウムの量および酸化イットリウムの量はそれぞれ、焼結体中に含まれるカルシウム元素およびイットリウム元素の量から算出できる換算量である。本明細書中では、別段の断わりがないかぎりは、酸化カルシウムとは無水酸化カルシウムのことを指す。また、本明細書において値の範囲を示す記号チルダ「〜」は、特段の断わりがないかぎりは下限値と上限値を含む「…以上、…以下」の意味を有する。
【００２６】
好ましくは、焼結助剤としてのＹ2Ｏ3に対するＣａＯの割合(Ｙ2Ｏ3/ＣａＯ)は、モル比にて０．１％以上４．０％以下、より好ましくは０．１％以上２．０％以下、さらに好ましくは０．２％以上１．５％以下とする。Ｙ2Ｏ3がＣａＯに対して多すぎる（上記割合が大きすぎる）、またはＹ2Ｏ3がＣａＯに対して少なすぎる（上記割合が小さすぎる）と、焼結体の開気孔率が高すぎ、ネオジムを含んだ溶湯の漏出につながりかねず坩堝として好ましくないと考えられる。なお、特定の理論に束縛されることを望むものではないが、Ｙ2Ｏ3とＣａＯのモル比を例えば上記のように適切に設定することで、焼結後に適切な組成のイットリウムとカルシウムの化合物が得られ、焼結体に好ましい物性をもたらすと想定される。また、本発明の実施形態に係る焼結体の製造にあたっては、焼結温度は組成に応じて選択できるが、例えば１６００℃以上２０５０℃以下の範囲の温度で焼結することができる。また本発明の実施形態に係る焼結体の製造にあたっては、窒素雰囲気などの不活性雰囲気下で行うことができる。
【００２７】
焼結体における開気孔率は、ＪＩＳ  Ｒ  １６３４：１９９８「ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法」に準拠したアルキメデス法により算出することができる。また窒化ホウ素焼結体の寸法と質量から嵩密度を求めることができ、嵩密度と理論密度から全気孔率を算出することができる。
【００２８】
また焼結体における閉気孔率は、前述の方法で算出した全気孔率と開気孔率の差から算出できる。
【００２９】
本発明の実施形態に係る坩堝においては、ショア硬度は特に制限は無いが、加工性を考慮すると例えば７０Ｈｓ以下、好ましくは６０Ｈｓ以下であってもよい。一般的に窒化ホウ素焼結体には気孔が存在するため、乾式加工が採用されており、ショア硬度が高すぎると、加工工具の磨耗が激しくなり生産性が低下する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る、ネオジム合金粉末を製造する装置の構造を示す概略図である。溶湯１を収めた溶融部（坩堝）２は加熱部（ヒーター）３により加熱される。傾ける手段（不図示）により坩堝２を傾けることで、溶湯１を冷却部(ディスクまたはロールなど)６へと（例えば図示していないタンディッシュなどを介して）送り、冷却して凝固させることで、ネオジム合金粉末が得られる。
【００３１】
図２は、本発明の別の実施形態に係る、ネオジム合金粉末を製造する別の装置の構造を示す概略図である。溶融部（坩堝）２に投入されたネオジムを含む金属は、加熱部（ヒーター）３によって溶融され溶融金属（溶湯）１となる。支持部材７で支持されかつ加熱部（ヒーター）４で加熱されるノズル５を、溶融金属１が通り、冷却部(ディスクまたはロールなど)６に送られて凝固することで、ネオジム合金粉末が得られる。
【００３２】
本発明の実施形態においては、製造されるネオジム合金が、ネオジム（元素）を１５ｗｔ％以上３５ｗｔ％以下で含有することが好ましく、１８ｗｔ％以上３５ｗｔ％以下で含有することがさらに好ましく、２０ｗｔ％以上３５ｗｔ％以下で含有することがよりさらに好ましい。ネオジムの量が少なすぎると、得られる合金に期待する性能（例えば、ネオジム磁石としての磁力）が不十分になるおそれがある。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により、本発明を詳細に説明する。
【００３４】
粒度は、ヘキサメタリン酸ナトリウムの２０ｗｔ％水溶液２ｍｌを混ぜた純水２００ｃｃ中に、測定サンプル６０ｍｇを投入し、超音波ホモジナイザー（日本精機製作所製、商品名「ＵＳ−３００」）で３分間分散させた後、マイクロトラック（日機装社製、商品名「ＭＴ３３００ＥＸＩＩ」）により測定した。マイクロトラックの循環器の溶媒には純水を使用し、測定サンプルが適正濃度になるまで調整した。
【００３５】
ショア硬度は、作製した窒化ホウ素焼結体から幅４ｍｍ×長さ４０ｍｍ×厚さ３．０ｍｍの試料に加工し、島津製作所社製のＤ型を用いてＪＩＳ  Ｚ  ２２４６：２０００に準じて測定した。
【００３６】
酸素量は、堀場製作所社製のＯ／Ｎ同時分析機（ＥＭＧＡ−６２０Ｗ／Ｃ）を用い測定した。
【００３７】
窒化ホウ素焼結体を構成する含有成分の分析は以下のように行った。すなわち、窒化ホウ素焼結体を窒化ケイ素乳鉢で粉砕し、Ａｌリングにブリケット成型してから、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）分析装置（リガク社製、ＰｒｉｍｕｓＩＩ）を用いて測定した。ＸＲＦで検出された元素の量は、酸化物換算にて算出した。
【００３８】
窒化ホウ素焼結体の耐熱衝撃性は、作製した窒化ホウ素焼結体からのサンプルを加熱し、クラックが生じるまでの温度として評価した。
【００３９】
（実施例１〜７、比較例１〜４に共通する製法）
窒化ホウ素粉末（デンカ株式会社製、酸素含有量１．０ｗｔ％、平均粒径２０μｍ）と、ＣａＯ粉末（キシダ化学社製、平均粒径３０μｍ）と、Ｙ2Ｏ3粉末（阿南化成社製、平均粒径４．５μｍ）とを種々の割合で１０Ｌの円柱状樹脂ポットにφ１０ｍｍの窒化ケイ素メディアと共に充填し、ボールミルで２時間混合し、表１に示す窒化ホウ素の混合粉末を得た。この混合粉末を一軸成型後、窒素雰囲気下、温度２０００℃、加圧力１２ＭＰａでホットプレス焼結してセラミックス焼結体を作製した。この焼結体を坩堝の形状に加工して、外径１５０ｍｍ、内径１３０ｍｍ、高さ１５０ｍｍ、底部の厚さが１０ｍｍを有する坩堝を得た。また、ホットプレス焼結して得られた窒化ホウ素焼結体の残部を窒化ケイ素乳鉢で粉砕し、ＸＲＦによる含有成分の測定を行った。その結果、表１記載の条件で焼結して得られた窒化ホウ素焼結体はＢ、Ｃａ、Ｙの金属元素を表１に示す量と実質的に等しい量を有することを確認した。その他の金属元素は焼結体中に確認されなかった。これはすなわち、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉ、およびＨｆの酸化物および窒化物が、焼結体中に含まれていないことを裏づける結果である。
【００４０】
（実施例１）
表１の実施例１記載の原料は、上記ホットプレス条件にて処理し、上述した坩堝の形状になるよう加工した。得られた窒化ホウ素坩堝の開気孔率は０．７％、耐熱衝撃性は１５００℃であった。
【００４１】
１３５０℃に加熱した２１.５ｗｔ％Ｎｄ−７６.５ｗｔ％Ｆｅ−１．０ｗｔ％Ｂ−１.０ｗｔ％Ｄｙの配合比のＮｄ混合粉末を加工して得られた坩堝に充填した。坩堝に充填した混合粉末は、窒素ガス雰囲気下にて、常温で４時間保持し、常温から１０００℃までを２０℃／ｍｉｎ、１２００℃までを１０℃／ｍｉｎ、１４００℃までを２．５℃／ｍｉｎで昇温し、さらに１４００℃を３２時間保持し、溶融した。この溶融物（溶湯）を、雰囲気温度１４００℃の環境下で上記坩堝を１３５°に傾けることで坩堝の外部へと放出した。溶融物の放出開始から１５分後、加熱を止め、雰囲気の冷却を行い、坩堝を回収した。回収した坩堝を確認した結果、充填したＮｄ混合粉末の付着率は使用量全体に対して１．３ｗｔ％であった。また、加熱処理による坩堝の割れは確認されなかった。さらに坩堝を切断し、坩堝の側面及び底部の厚みを測定し、測定箇所全てにおいて坩堝として使用した後の焼結体の厚みが１０ｍｍであることがわかった。これはすなわち、加熱処理によって焼結体の厚みが減損していないことを意味する。
【００４２】
（実施例２〜７）
表１の実施例２〜７記載の原料は、実施例１と同様の処理を行い、上述した坩堝の形状に加工した。これらの坩堝を、実施例１の記載と同様の加熱処理を行い、冷却後にその坩堝に付着したＮｄ混合粉末の割合、クラックの発生の有無、さらに切断した坩堝の厚みを確認した。
【００４３】
実施例２〜５の坩堝は開気孔率０．２〜１．３％、耐熱衝撃性１２００〜１５００℃であり、充填したＮｄ混合粉末の付着率は１．５〜３．６ｗｔ％、坩堝の厚みは加熱処理前と同様１０ｍｍであった。
【００４４】
また、実施例６の坩堝は開気孔率１．４％、耐熱衝撃性１２００℃であり、充填したＮｄ混合粉末の付着率は１０．７ｗｔ％、坩堝の厚みは加熱処理前と同様に１０ｍｍであった。
【００４５】
実施例７の坩堝は開気孔率２．２％、耐熱衝撃性１１００℃であり、充填したＮｄ混合粉末の付着率は１１．５ｗｔ％、坩堝の厚みは加熱処理前と同様に１０ｍｍであった。このことから、実施例２〜実施例５は、実施例６および実施例７に比べて、Ｎｄ混合物が坩堝に付着することをさらに抑制でき、より一層優れた坩堝であることがわかった。
【００４６】
（比較例１〜４）
表１の比較例１〜４記載の原料を、実施例１と同様の処理を行い、坩堝形状に加工した。比較例１〜４は、開気孔率が９．３〜２８．３％と実施例１〜７に比べて高くなった。さらに比較例２および比較例３は耐熱衝撃性が５００〜８００℃と低くなった。
【００４７】
これらの比較例に係る坩堝を、実施例１と同様の加熱処理に掛けた。比較例１は１４００℃での保持で２６時間経過した際に、また比較例４は３０時間の保持後に、それぞれ坩堝の外壁に溶融金属の染み出しが観察された。これはすなわち、ネオジム金属成分が坩堝外壁を経由して外部へ流出したということであり、坩堝としての機能を発揮できなくなり、安定した鋳造を維持することができなくなったことを意味する。
【００４８】
比較例１および４の坩堝の状態を確認するため、加熱処理を止め、徐冷した後、固化した鋳造物の観察を行った。その結果、坩堝と溶融金属が接する全域で、坩堝外壁部からの染み出しが発生していた。坩堝の割れは確認されなかった。さらに坩堝を切断して観察したところ、坩堝の厚みは実施例同様に変化していなかった。
【００４９】
また比較例２については、実施例１同様の加熱処理を行ったところ、充填したＮｄ混合粉末の付着率が１９．３ｗｔ％であった。坩堝の状態を確認するため、加熱処理を止め、徐冷した後、固化した鋳造物の観察を行った。その結果、坩堝の底部の内壁に大きさ２．６ｍｍのクラックを確認した。充填した物質の坩堝の外部へのこのクラック部からの染み出しはこの時点では確認されなかったが、安全上好ましくなく、坩堝としての製品寿命に問題があることが確認された。
【００５０】
また、比較例１〜４のいずれでも充填したＮｄ混合粉末の付着率が１９．３ｗｔ％〜３９．３ｗｔ％と実施例に比べて相当多くなった。これは、ネオジム合金の製造の歩留まりにおいて不利であるだけではなく、坩堝自体の品質への影響も考えられ、好ましくない。
【００５１】
【表１】
2017214246.tif 000003
【符号の説明】
【００５２】
１  溶融金属（溶湯）
２  溶融部（坩堝）
３  加熱部（ヒーター）
４  加熱部（ヒーター）
５  ノズル
６  冷却部(ディスク、ロール)
７  支持部材
【図１】
2017214246.tif 000004
【図２】
2017214246.tif 000005