(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化鉄の還元反応で鉄粉末を製造する段階；
前記鉄粉末、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを含む混合物を２２ＭＰａ以上の圧力で加圧成形した成形体を加熱して磁石粉末を製造する段階；および
前記磁石粉末の表面に有機フッ化物をコートする段階を含む、磁石粉末の製造方法。
【請求項２】
前記鉄粉末を製造する段階は、
還元剤の存在下で、アルカリ金属の酸化物およびアルカリ土類金属の酸化物中の一つと酸化鉄の混合物を不活性ガスの雰囲気下で還元反応させる段階を含む、請求項１に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項３】
前記鉄粉末、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを含む混合物は、
前記鉄粉末に、前記酸化ネオジム、前記ホウ素および前記カルシウムが添加されて製造される、請求項２に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項４】
前記鉄粉末を製造する段階は、
還元剤の存在下で、有機溶媒下に湿式混合された酸化ネオジムおよび酸化鉄の混合物を還元反応させて鉄粉末および酸化ネオジム含有混合物を製造する段階を含む、請求項１に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項５】
前記鉄粉末、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを含む混合物は、
前記鉄粉末および前記酸化ネオジム含有混合物に、前記ホウ素および前記カルシウムが添加されて製造される、請求項４に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項６】
前記酸化鉄の還元反応には還元剤が使用され、
前記還元剤はアルカリ金属の水素化物およびアルカリ土類金属の水素化物のうち少なくとも一つを含む、請求項１から５の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項７】
前記鉄粉末を製造する段階は、四級アンモニウム系メタノール溶液を使用して還元反応で得た鉄粉末から副産物を除去する段階、そして副産物が除去された鉄粉末を溶媒で洗浄して乾燥する段階をさらに含む、請求項１から６の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項８】
前記磁石粉末を製造する段階は、還元−拡散法によって行われる、請求項１から７の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項９】
前記磁石粉末を製造する段階は、
前記成形体を不活性ガスの雰囲気下で摂氏８００度〜１，１００度の温度で加熱する段階を含む、請求項１から８の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項１０】
前記磁石粉末を製造する段階後に、
前記成形体を粉砕して粉末を得た後、四級アンモニウム系メタノール溶液を使用して副産物を除去する段階、そして前記副産物が除去された粉末を溶媒で洗浄して乾燥する段階をさらに含む、請求項１から９の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項１１】
前記有機フッ化物は、ペルフルオロカルボン酸（ＰＦＣＡ：Ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）系物質中の炭素含有量がＣ６〜Ｃ１７に該当する化合物のうち少なくとも一つ以上を含む、請求項１から１０の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項１２】
前記有機フッ化物は、ペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ：ＰｅｒＦｌｕｏｒｏ  Ｏｃｔａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ）を含む、請求項１から１１の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項１３】
前記有機フッ化物をコートする段階は、前記磁石粉末と前記有機フッ化物を有機溶媒の中で混合および乾燥する段階を含む、請求項１から１２の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項１４】
前記混合および乾燥する段階は、前記磁石粉末、前記有機フッ化物および前記有機溶媒を混合してターブラミキサで粉砕する段階をさらに含む、請求項１３に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項１５】
前記有機溶媒は、アセトン、エタノールまたはメタノールである、請求項１３または１４に記載の磁石粉末の製造方法。
【請求項１６】
有機フッ化物がコートされた前記磁石粉末に焼結補助剤を添加して均質化した後、均質化された混合粉末を黒鉛モールドに入れて圧縮し、パルス磁場を加えて配向して焼結磁石用成形体を製造し、前記焼結磁石用成形体を真空の雰囲気で摂氏１０３０度〜１０７０度の温度で加熱して焼結磁石を製造すると、
前記焼結磁石の結晶粒表面にネオジム酸化物の被膜が形成される、請求項１から１５の何れか一項に記載の磁石粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願との相互引用］
本出願は、２０１８年８月２４日付韓国特許出願第１０−２０１８−００９９４９９号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれている。
【０００２】
本発明は、磁石粉末の製造方法および磁石粉末に関する。より具体的には、ＮｄＦｅＢ系磁石粉末の製造方法およびそのような方法で製造された磁石粉末に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＮｄＦｅＢ系磁石は、希土類元素であるネオジム（Ｎｄ）および鉄、ホウ素（Ｂ）の化合物であるＮｄ２Ｆｅ１４Ｂの組成を有する永久磁石であって、１９８３年に開発された以後に３０年間汎用永久磁石として使用されてきた。このようなＮｄＦｅＢ系磁石は、電子情報、自動車工業、医療機器、エネルギー、交通などの様々な分野で使われる。特に最近の軽量、小型化の傾向に合わせて工作機器、電子情報機器、家電用電子製品、携帯電話、ロボット用モータ、風力発電機、自動車用小型モータおよび駆動モータなどの製品に使用されている。
【０００４】
ＮｄＦｅＢ系磁石の一般的な製造としては、金属粉末冶金法に基づいたストリップ（Ｓｔｒｉｐ）／モールドキャスティング（ｍｏｌｄ  ｃａｓｔｉｎｇ）またはメルトスピニング（ｍｅｌｔ  ｓｐｉｎｎｉｎｇ）方法が知られている。先ず、ストリップ（Ｓｔｒｉｐ）／モールドキャスティング（ｍｏｌｄ  ｃａｓｔｉｎｇ）方法とは、ネオジム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ホウ素（Ｂ）等の金属を加熱によって溶融させてインゴットを製造し、結晶粒粒子を粗粉砕し、微細化工程によってマイクロ粒子を製造する工程である。これを繰り返して粉末を収得し、磁場下でプレッシング（ｐｒｅｓｓｉｎｇ）および焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）過程を経て非等方性焼結磁石を製造する。
【０００５】
また、メルトスピニング（ｍｅｌｔ  ｓｐｉｎｎｉｎｇ）方法では、金属元素を溶融させた後、速い速度で回転するホイール（ｗｈｅｅｌ）に注いで急冷し、ジェットミル粉砕後、高分子にブレンドしてボンド磁石を形成するか、又はプレッシングして磁石に製造する。
【０００６】
しかし、このような方法ではいずれも粉砕過程が必須として求められ、粉砕過程の時間が長く必要とされ、粉砕後粉末の表面をコートする工程が求められる問題がある。また、既存のＮｄ２Ｆｅ１４Ｂマイクロ粒子は原材料を溶融（１５００−２０００℃）および急冷させて得た固まりを粗粉砕および水素破砕／ジェットミルの多段階処理をして製造するため粒子形状が不規則であり、粒子微細化に限界がある。
【０００７】
最近、磁石粉末を還元−拡散方法で製造する方法が注目されている。例えば、Ｎｄ２Ｏ３、Ｆｅ、Ｂを混合してＣａなどで還元する還元−拡散工程によって均一なＮｄＦｅＢ微細粒子を製造することができる。しかし、このような方法はマイクロ鉄粉末（主にカルボニル鉄粉末（ｃａｒｂｏｎｙｌ  ｉｒｏｎ  ｐｏｗｄｅｒ））を出発物質として活用するため鉄粒子の大きさ以下の磁石粒子を製造することが不可能であり、マイクロ鉄粉末が高価であるため生産コストが高い問題がある。
【０００８】
また、磁石粉末を焼結して焼結磁石を得る過程では、摂氏１０００度〜１２５０度の温度範囲で焼結を行って緻密化させて真密度を得る。前記温度区間で焼結を行う際には必ず結晶粒の成長を伴うが、このような結晶粒の成長は保磁力を減少させる要因として作用する。結晶粒の大きさと保磁力の関係は［数式１］に示すように実験的に明らかになっている。
［数式１］
ＨＣ＝ａ＋ｂ／Ｄ（ＨＣ：磁気モーメント、ａおよびｂ：定数、Ｄ：結晶粒大きさ）
【０００９】
前記数式１によれば、焼結磁石の保磁力は結晶粒の大きさが大きくなるほど減少する傾向を示す。説明すると、焼結中の結晶粒成長（初期粉末の大きさの１．５倍以上）が発生して異常粒子成長（一般の結晶粒大きさの２倍以上の大きさ）が生じて、初期粉末が有し得る理論保磁力より大きく減少する。
【００１０】
そのため、焼結中の結晶粒の成長を抑制するための方法として、ＨＤＤＲ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ，ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ，ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）工程、ジェットミル粉砕により初期粉末の大きさを減少させる方法、２次相を形成できる元素を添加して三重点を形成させて結晶粒界の移動を抑制する方法などがある。
【００１１】
しかし、前述した多様な方法により焼結磁石の保磁力はある程度確保することができるが、工程自体が非常に複雑で、依然として焼結時の結晶粒成長抑制に対する効果はまだ微々たるものである。また、結晶粒移動などによって微細構造が大きく変わって焼結磁石の特性が減少する、添加元素によって磁気特性が減少するなどのまた他の問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の実施例が解決しようとする課題は、前記のような問題を解決することであり、本発明の実施例は、還元−拡散方法で磁石粉末を製造する際に工程コストを節減し、磁石粉末の焼結工程時に結晶粒成長を抑制させて高い保磁力特性を有する磁石粉末の製造方法およびそのような方法で製造された磁石粉末を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記のような課題を解決するための本発明の一実施例による磁石粉末の製造方法は、酸化鉄の還元反応で鉄粉末を製造する段階；前記鉄粉末、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを含む混合物を２２ＭＰａ以上の圧力で加圧成形した成形体を加熱して磁石粉末を製造する段階；および前記磁石粉末の表面に有機フッ化物をコートする段階を含む。
【００１４】
前記鉄粉末を製造する段階は、還元剤の存在下で、アルカリ金属の酸化物およびアルカリ土類金属の酸化物中の一つと酸化鉄の混合物を不活性ガスの雰囲気下で還元反応させる段階を含み得る。
【００１５】
前記鉄粉末、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを含む混合物は、前記鉄粉末に、前記酸化ネオジム、前記ホウ素および前記カルシウムが添加されて製造され得る。
【００１６】
前記鉄粉末を製造する段階は、還元剤の存在下で、有機溶媒下に湿式混合された酸化ネオジムおよび酸化鉄の混合物を還元反応させて鉄粉末および酸化ネオジム含有混合物を製造する段階を含み得る。
【００１７】
前記鉄粉末、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを含む混合物は、前記鉄粉末および前記酸化ネオジム含有混合物に、前記ホウ素および前記カルシウムが添加されて製造され得る。
【００１８】
前記酸化鉄の還元反応には還元剤が使用され、前記還元剤はアルカリ金属の水素化物およびアルカリ土類金属の水素化物のうちの少なくとも一つを含み得る。
【００１９】
前記鉄粉末を製造する段階は、四級アンモニウム系メタノール溶液を使用して還元反応で得た鉄粉末から副産物を除去する段階、そして副産物が除去された鉄粉末を溶媒で洗浄して乾燥する段階をさらに含み得る。
【００２０】
前記磁石粉末を製造する段階は、還元−拡散法によって行われ得る。
【００２１】
前記成形体を加熱する段階は、前記成形体を不活性ガスの雰囲気下で摂氏８００度〜１，１００度の温度で加熱する段階を含み得る。
【００２２】
前記磁石粉末を製造する段階の後に、前記成形体を粉砕して粉末を得た後、四級アンモニウム系メタノール溶液を使用して副産物を除去する段階、そして前記副産物が除去された粉末を溶媒で洗浄して乾燥する段階をさらに含み得る。
【００２３】
前記有機フッ化物は、ペルフルオロカルボン酸（ＰＦＣＡ：Ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）系物質中の炭素含有量がＣ６〜Ｃ１７に該当する化合物のうち少なくとも一つ以上を含み得る。
【００２４】
前記有機フッ化物は、ペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ：ＰｅｒＦｌｕｏｒｏ  Ｏｃｔａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ）を含み得る。
【００２５】
前記有機フッ化物をコートする段階は、前記磁石粉末と前記有機フッ化物を有機溶媒の中で混合および乾燥する段階を含み得る。
【００２６】
前記混合および乾燥する段階は、前記磁石粉末、前記有機フッ化物および前記有機溶媒を混合してターブラミキサで粉砕する段階をさらに含み得る。
【００２７】
前記有機溶媒は、アセトン、エタノールまたはメタノールであり得る。
【００２８】
前記磁石粉末は粒度が１．２〜３．５マイクロメーターであるＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末を含み得る。
【００２９】
前記磁石粉末を加熱して焼結磁石を製造すると、前記焼結磁石の結晶粒表面にネオジム酸化物の被膜が形成され得る。
【００３０】
前記結晶粒の粒度は、１〜５マイクロメーターであり得る。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の実施例によれば、従来のように鉄粉末を別に添加して使用するのではなく、酸化鉄の還元反応で提供された鉄粉末を使用して還元−拡散法で磁石粉末を提供することができる。したがって、本発明の実施例によって製造される磁石粉末の粒子形状は規則的で、かつマイクロメーター以下の大きさを有する超微細粒子で提供され得、これと同時に高価な微細鉄粉末を使用しないので製造工程コストを節減することができる。
【００３２】
また、磁石粉末の粒子表面に有機フッ化物コーティングを形成させることによって、焼結過程で磁石粉末粒子の結晶粒成長を初期粉末の大きさ水準に抑制することができ、焼結前の成形工程で磁石粉末の粒子表面にコートされた有機フッ化物の潤滑作用により高い緻密度の磁石粉末の製造が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１および２による酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）還元後の鉄粉末のＸＲＤパターンを示すグラフである。
【図２】実施例２〜４による磁石粉末のＸＲＤパターンを示すグラフである。
【図３】比較例１および２による磁石粉末のＸＲＤパターンを示すグラフである。
【図４Ａ】実施例１による酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）還元後の鉄粉末のＳＥＭ写真である。
【図４Ｂ】図４Ａに示すＳＥＭ写真の倍率を変更して示すＳＥＭ写真である。
【図５Ａ】実施例２による磁石粉末のＳＥＭ写真である。
【図５Ｂ】図５Ａに示すＳＥＭ写真の倍率を変更して示すＳＥＭ写真である。
【図６】実施例２と３による磁石粉末のＭ−Ｈデータを示すグラフである。
【図７】実施例２と３による磁石粉末のＭ−Ｈデータを示すグラフの原点の部分を拡大して示すグラフである。
【図８】実施例５により製造した焼結磁石の破断面に対するＳＥＭ写真である。
【図９】実施例６により製造した焼結磁石の破断面に対するＳＥＭ写真である。
【図１０】比較例３により製造した焼結磁石の破断面に対するＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付する図面を参照して本発明の様々な実施例について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は様々な異なる形態で具現され得、ここで説明する実施例に限定されない。
【００３５】
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対の意味を示す記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
【００３６】
前述したように、今までは、磁石粉末の製造時に原材料を摂氏１５００度〜２０００度の高温で溶融した後急冷させて得た固まりの粗粉砕および水素破砕／ジェットミル工程を必ず経ることにより、２〜３マイクロメーターのＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粒子を得ることができた。しかし、このような方法の場合、原材料を溶融するために高温の温度が必要であり、これを再び冷却後粉砕する工程が求められて工程時間が長く複雑である。また、このように粗粉砕されたＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ磁石粉末に対して耐腐食性を強化し、電気抵抗性などを向上させるために別途の表面処理過程が求められる。
【００３７】
これに対し、本発明では既存の多段階粉砕工程なしで酸化鉄を還元した鉄粉末を使用して還元−拡散工程によって磁石粒子を製造できるので、従来に比べて工程効率性を増加させることができる。
【００３８】
また、既存の還元−拡散過程ではカルボニル鉄粉末（ｃａｒｂｏｎｙｌ  ｉｒｏｎ  ｐｏｗｄｅｒ）等のマイクロ鉄粉末を使用するため、マイクロメーター以下の大きさを有する鉄粉末粒子を製造することが不可能であった。ここで、マイクロメーター以下の大きさとは１マイクロメーター以下の大きさを意味する。しかし、本発明は酸化鉄を還元させて得た鉄粉末を還元−拡散過程に使用するという特徴があり、また、前記鉄粉末はマイクロメーター以下の大きさを有するので、最終的に超微細磁石粒子を製造することができる。
【００３９】
また、既存の金属冶金方法および鉄粉末を使用する還元−拡散過程は、高価な鉄粉末の使用により生産コストが高いという問題があるが、本発明によれば原料物質として酸化鉄を使用してコストを減らすことができるという長所がある。
【００４０】
このような本発明の一実施例による磁石粉末の製造方法は、酸化鉄の還元反応で鉄粉末を製造する段階；前記鉄粉末、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを含む混合物を２２ＭＰａ以上の圧力で加圧成形した成形体を加熱して磁石粉末を製造する段階；および前記磁石粉末の表面に有機フッ化物をコートする段階を含む。
【００４１】
以下、本発明の磁石粉末の製造方法についてさらに具体的に説明する。
【００４２】
本発明で前記鉄粉末を製造する段階は、酸化鉄の還元反応のために、後述する２種の方法のうち選ばれたいずれか一つの方法を用いることができる。
【００４３】
本発明の第１実施形態による磁石粉末の製造方法において、前記鉄粉末を製造する段階は、還元剤の存在下で、アルカリ金属の酸化物およびアルカリ土類金属の酸化物中の一つと酸化鉄の混合物を不活性ガスの雰囲気下で還元反応させる段階を含み得る。好ましくは、前記酸化鉄と混合される物質はアルカリ土類金属の酸化物のうちいずれか一つであり得、例えば酸化カルシウムが使用され得る。
【００４４】
前記鉄粉末、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを含む混合物は、前記鉄粉末に、前記酸化ネオジム、前記ホウ素および前記カルシウムが添加されて製造され得る。
【００４５】
本発明の第２実施形態による磁石粉末の製造方法において、前記鉄粉末を製造する段階は、還元剤の存在下で、有機溶媒下に湿式混合された酸化ネオジムおよび酸化鉄の混合物を還元反応させて鉄粉末および酸化ネオジム含有混合物を製造する段階を含み得る。
【００４６】
前記鉄粉末、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを含む混合物は、前記鉄粉末および前記酸化ネオジム含有混合物に、前記ホウ素および前記カルシウムが添加されて製造され得る。
【００４７】
特に、前記鉄粉末を製造するための酸化鉄の還元反応段階は、高い温度で高圧条件において行うことを特徴とする。
【００４８】
この時、酸化ネオジム、ホウ素、鉄および還元剤の混合物を高温で加熱する段階で高圧が加えられない場合、混合物中にＣａＯのような副産物が過量存在するので、還元反応が行われない。
【００４９】
したがって、本発明では酸化鉄の還元反応時に高温で一定範囲の高圧条件で加圧を行い、過量の副産物によって粒子がよく拡散されない問題を解決して円滑に磁石粉末を生成することができる。好ましくは、前記第１実施形態および第２実施形態で、前記混合物に加えられる圧力は２２ＭＰａ以上であり得る。仮に前記混合物に加えられる圧力が２２ＭＰａより小さいと、粒子の拡散がよく起きないので反応が行われない。ここで圧力の下限値以上の条件を満足すると、十分な粒子の拡散によって磁石粉末を形成するための合成反応が起きる。さらに好ましくは３５ＭＰａ以上であり得る。
【００５０】
圧力が大きくなるに従い粒子の拡散が十分に大きくなるので、合成反応がよく行われ得る。後述する本願の実施例１、２、３、４において、３５ＭＰａの圧力値の他に１００ＭＰａ、１５０ＭＰａおよび２００ＭＰａの加圧条件でも合成反応がよく行われることを確認することができた。しかし、加圧する圧力値が無限に大きくなるのは好ましくない。すなわち、第１実施形態および第２実施形態において、前記混合物に加えられる圧力が２００ＭＰａより大きいと圧力を加える過程で混合した粉末が不均一になり、同様に反応が行われない。これについては後述する比較例２により説明する。
【００５１】
具体的に説明すると、本発明では、アルカリ金属の水素化物またはアルカリ土類金属の水素化物を還元剤として使用するので、酸化鉄の還元段階でアルカリ金属の酸化物またはアルカリ土類金属の酸化物が生成され、このような酸化物は副産物として作用する。このような酸化物が過量存在することによって、常圧であるか本願より低いか過度に高い圧力では磁石粉末の製造反応が行われない。
【００５２】
しかし、本発明による実施例ではＣａＨ２等のような還元剤の使用とともに前記混合物を前記数値範囲のような高圧で加圧成形するので、過量生成される副産物による問題を解決することができる。
【００５３】
この時、前記副産物の除去過程としては、前記第１、２実施形態のように還元反応の段階に応じて２回あるいは１回の洗浄および除去工程を実施し得る。すなわち、第１実施形態では２回の洗浄および除去工程を行い、第２実施形態では１回の洗浄および除去工程を行い得る。
【００５４】
例えば、前記第１実施形態は、酸化鉄および酸化カルシウムと還元剤を混合後、鉄粉末を製造し、副産物である酸化カルシウムを洗浄および除去した後、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを混合して以後の還元合成段階を行う。この段階で生成された酸化カルシウムを再び洗浄および除去しなければならないので、第１実施形態の副産物（ＣａＯ）の洗浄および除去工程は２回行われ得る。
【００５５】
また、前記第２実施形態は、酸化ネオジムと酸化鉄および還元剤の混合物を還元反応させた後、洗浄および副産物の除去なしにホウ素およびカルシウムを混合して還元合成段階を行う。副産物の洗浄および除去工程は合成反応後に行う。したがって、第２実施形態による副産物の洗浄および除去工程は１回行う。
【００５６】
この時、前記第１実施形態および第２実施形態はいずれも磁性に優れたＮｄＦｅＢ焼結磁石粒子を製造することができるが、工程数をさらに減らすと洗浄過程で発生し得る粒子の酸化を最小化することができ、ＮｄとＦｅの均一な混合でＮｄＦｅＢ磁石粒子がさらによく形成されるため、好ましくは第２実施形態を行い得る。すなわち、第１実施形態と第２実施形態はいずれも酸化鉄の還元過程で副産物が発生し得るが、その中で第１実施形態は酸化鉄の還元過程でアルカリ金属の酸化物およびアルカリ土類金属の酸化物中の一つを追加で入れることができるため、第１実施形態の副産物が第２実施形態の副産物よりはるかに多く生じ得る。したがって、第１実施形態では反応中間に洗浄過程を行わなければ合成反応が行われないため、２回の洗浄過程を行うことが好ましい。そして、第２実施形態では比較的副産物が少なく酸化鉄還元過程後に洗浄を行わなくても合成が行われ得るため、洗浄過程を一回のみ行ってもよい。
【００５７】
このような本発明の第１実施形態および第２実施形態において、前記酸化鉄としてはこの分野に良く知られている物質が使用可能であり、例えば酸化第一鉄（ＦｅＯ）、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、またはこれらの混合形態（Ｆｅ３Ｏ４）がある。
【００５８】
前記還元反応は、摂氏３００度〜４００度の温度で熱処理する段階を含み得る。
【００５９】
前記還元剤としては、アルカリ金属の水素化物またはアルカリ土類金属の水素化物を使用し得る。好ましくは、前記還元剤としてはＣａＨ２、ＮａＨ、ＭｇＨ２およびＫＨからなる群より選ばれた少なくともいずれか一つが使用され得る。
【００６０】
また、前記第１実施形態による前記鉄粉末を製造する段階は、四級アンモニウム系メタノール溶液を使用して還元反応で得た鉄粉末から副産物を除去する段階、そして副産物が除去された鉄粉末を溶媒で洗浄して乾燥する段階をさらに含み得る。
【００６１】
具体的には、前記鉄粉末を製造するための酸化鉄の還元反応後、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物が還元副産物として生成され得るため、このような還元副産物を除去することが好ましい。したがって、本発明の一実施例では、前記副産物を四級アンモニウム系メタノール溶液を使用して除去した後、溶媒洗浄工程および乾燥工程を経て鉄粉末を得ることができる。
【００６２】
前記四級アンモニウム系メタノール溶液としては、ＮＨ４ＮＯ３−ＭｅＯＨ溶液、ＮＨ４Ｃｌ−ＭｅＯＨ溶液またはＮＨ４Ａｃ−ＭｅＯＨ溶液を使用し得、好ましくはＮＨ４ＮＯ３−ＭｅＯＨ溶液が使用され得る。また、前記溶液の濃度は０．１Ｍ〜２Ｍであり得る。
【００６３】
前記溶媒で洗浄する段階は、メタノール、エタノールなどのアルコールとアセトンのような有機溶媒を使用し得るが、その種類は制限されない。
【００６４】
また、前記第２実施形態による前記鉄粉末を製造する段階において、湿式混合のために使用する有機溶媒としてエタノール、メタノール、アセトンなどのような有機溶媒を使用し得るが、その種類は制限されない。このような場合、使用される粉末を溶媒に溶解しなくてもよいため、有機溶媒を使用して分散液ないし懸濁液状態にすることができる溶媒であればいずれも使用可能である。
【００６５】
前記工程によって得られた鉄粉末は微細大きさで製造されて磁石粉末の製造工程に直ちに用いることができるため、本発明は従来のような高価なマイクロメーター単位大きさの鉄粉末を使用しなくてもよい。本発明の一実施例により前記酸化鉄の還元反応で得た鉄粉末の粒度は、０．１〜１マイクロメーターであり得る。
【００６６】
一方、前記磁石粉末を製造する段階は、還元−拡散法によって行われ得る。この時、前記還元−拡散法としては、後述する２種の方法のうち選ばれたいずれか一つの方法を用い得る。
【００６７】
本発明の第１実施形態による磁石粉末の製造方法において、前記還元−拡散法で前記磁石粉末を製造する段階は、酸化鉄の還元反応で製造された鉄粉末に、酸化ネオジム、ホウ素およびカルシウムを添加して混合物を製造する段階、前記混合物を２２ＭＰａ以上の圧力で加圧成形して成形体を製造する段階、そして前記成形体を加熱して磁石粉末を製造する段階を含み得る。
【００６８】
本発明の第２実施形態による磁石粉末の製造方法において、前記還元−拡散法で前記磁石粉末を製造する段階は、酸化鉄の還元反応で製造された鉄粉末および酸化ネオジムを含む混合物にホウ素およびカルシウムを添加して混合物を製造する段階、前記混合物を２２ＭＰａ以上の圧力で加圧成形して成形体を製造する段階、そして前記成形体を加熱して磁石粉末を製造する段階を含み得る。上述したように、第２実施形態の場合、生成される副産物（例、ＣａＯ）の洗浄および除去過程は工程中に１回のみ実施すればよく、２回実施しなければならない第１実施形態に比べて工程数を減らすことができるという長所があり、ＮｄとＦｅを均一に混合することができ、ＮｄＦｅＢ磁石粒子がさらによく形成されるという長所がある。
【００６９】
前記第１実施形態および第２実施形態において、前記成形体を加熱する段階は、前記成形体を不活性ガスの雰囲気下で摂氏８００度〜１，１００度の温度で加熱する段階を含み得る。
【００７０】
前記加圧成形した成形体は、油圧プレス、タッピング（Ｔａｐｐｉｎｇ）および冷間等方圧加圧法（Ｃｏｌｄ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓｉｎｇ，ＣＩＰ）からなる群より選ばれた加圧法を用いて製造され得る。
【００７１】
前記加熱は、不活性ガスの雰囲気で摂氏８００度〜１１００度の温度で１０分〜６時間行われ得る。加熱時間が１０分以下である場合、粉末が十分に合成されず、加熱時間が６時間以上である場合、粉末の大きさが粗大になり１次粒子どうしが固まる問題があり得る。
【００７２】
前記成形体を加熱して反応させ、前記成形体を粉砕して粉末を得た後に、四級アンモニウム系メタノール溶液を使用して副産物を除去する段階、そして副産物が除去された粉末を溶媒で洗浄する段階をさらに含み得る。
【００７３】
前記溶媒で洗浄する段階は、メタノール、エタノールなどのアルコールとアセトンのような有機溶媒を使用し得るが、その種類は制限されない。
【００７４】
前記四級アンモニウム系メタノール溶液としては、ＮＨ４ＮＯ３−ＭｅＯＨ溶液、ＮＨ４Ｃｌ−ＭｅＯＨ溶液またはＮＨ４Ａｃ−ＭｅＯＨ溶液を使用し得、好ましくはＮＨ４ＮＯ３−ＭｅＯＨ溶液が使用され得る。また、前記溶液の濃度は０．１Ｍ〜２Ｍであり得る。
【００７５】
また、本発明で不活性ガスの雰囲気はＡｒ、Ｈｅ雰囲気であり得る。
【００７６】
また、鉄粉末を製造する段階および磁石粉末を製造する段階において、乾燥工程は真空乾燥工程を行い得、その方法は制限されない。
【００７７】
本発明において、各成分の混合のためにボールミル（Ｂａｌｌ−Ｍｉｌｌ）、ターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）等が用いられ得る。
【００７８】
前記鉄粉末を製造する段階および磁石粉末を製造する段階において、還元反応および還元−拡散法を行う際のその反応器としては、ＳＵＳチューブを用い得る。
【００７９】
本発明の一実施例によれば、上述した方法で製造された磁石粉末を提供することができる。
【００８０】
このような磁石粉末は、酸化鉄の還元反応で製造された微細な鉄粉末を使用して還元−拡散法で製造されるので、その大きさを微細に調節することができ、規則的な粒子形状を有する磁石粉末を提供することができる。
【００８１】
好ましくは、前記磁石粉末はＮｄＦｅＢ磁石粉末として、１．２〜３．５マイクロメーターあるいは１．３〜３．１マイクロメーターあるいは２〜３マイクロメーター大きさのＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末を含み得る。
【００８２】
一方、本発明の一実施例による磁石粉末の製造方法は、磁石粉末の表面に有機フッ化物をコートする段階を含む。前記有機フッ化物は、ペルフルオロ化合物（ＰＦＣ：Ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）としてペルフルオロカルボン酸（ＰＦＣＡ：Ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）系物質中の炭素含有量がＣ６〜Ｃ１７に該当する化合物中の一つ以上を含み、その中で特に、ペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ：ＰｅｒＦｌｕｏｒｏ  Ｏｃｔａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ）を含むことが好ましい。
【００８３】
前記ペルフルオロカルボン酸（ＰＦＣＡ：Ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）系物質中の炭素含有量がＣ６〜Ｃ１７に該当する化合物は、ペルフルオロヘキサン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｈｅｘａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＨｘＡ，Ｃ６））、ペルフルオロヘプタン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｈｅｐｔａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＨｐＡ，Ｃ７））、ペルフルオロオクタン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＯＡ，Ｃ８））、ペルフルオロノナン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｎｏｎａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＮＡ，Ｃ９））、ペルフルオロデカン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｄｅｃａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＤＡ，Ｃ１０））、ペルフルオロウンデカン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｕｎｄｅｃａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＵｎＤＡ，Ｃ１１））、ペルフルオロドデカン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｄｏｄｅｃａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＤｏＤＡ，Ｃ１２））、ペルフルオロトリデカン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｔｒｉｄｅｃｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＴｒＤＡ，Ｃ１３））、ペルフルオロテトラデカン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｔｅｔｒａｄｅｃａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＴｅＤＡ，Ｃ１４））、ペルフルオロヘキサデカン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｈｅｘａｄｅｃａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＨｘＤＡ，Ｃ１６））およびペルフルオロヘプタデカン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｈｅｐｔａｄｅｃａｎｏｉｃ  Ａｃｉｄ（ＰＦＯｃＤＡ、Ｃ１７））に該当する。
【００８４】
有機フッ化物をコートする段階は、前記磁石粉末と前記有機フッ化物を有機溶媒の中で混合および乾燥する段階を含み得、さらに具体的には、前記磁石粉末、前記有機フッ化物および前記有機溶媒をターブラミキサで粉砕する段階をさらに含み得る。
【００８５】
また、前記有機溶媒は、前記有機フッ化物が溶解される限り、その種類は特に制限されないが、アセトン、エタノールまたはメタノールであることが好ましい。
【００８６】
一方、有機フッ化物がコートされた磁石粉末を焼結して焼結磁石を製造することができる。
【００８７】
焼結過程は有機フッ化物がコートされた磁石粉末にＮｄＨ２のような焼結補助剤を添加して均質化した後、均質化された混合粉末を黒鉛モールドに入れて圧縮し、パルス磁場を加えて配向して焼結磁石用成形体を製造する段階を含み得る。前記焼結磁石用成形体を真空の雰囲気で摂氏１０３０度〜１０７０度の温度で加熱してＮｄＦｅＢ焼結磁石を製造する。
【００８８】
焼結を行う時必ず結晶粒成長を伴うが、このような結晶粒の成長は保磁力を減少させる要因として作用する。
【００８９】
焼結過程で発生する結晶粒成長を抑制するために磁石粉末にフッ化物粉末などを混合できるが、磁石粉末にフッ化物が均等に分布されず加熱中のフッ化物の拡散が十分に起きない場合、焼結過程での結晶粒成長を十分に抑制できない。しかし、本発明の一実施例では、フッ化物の乾式混合の代わりに有機フッ化物を有機溶媒に溶解させて磁石粉末と混合することによって、磁石粉末の表面に有機フッ化物が均等に分布したコーティング層を形成することができる。磁石粉末の表面に有機フッ化物コーティングが均等に分布して物質拡散を効果的に抑制するので、そうではない場合と比較して焼結過程での結晶粒成長を初期磁石粉末の大きさ程度に制限することができる。したがって、結晶粒成長の制限により、焼結磁石の保磁力減少を最小化することができる。
【００９０】
前記結晶粒の粒度は１〜５マイクロメーターであり得る。
【００９１】
また、磁石粉末の表面にコートされた前記有機フッ化物によって潤滑作用が可能である。前記潤滑作用により高い緻密度を有する焼結磁石用成形体を製作することができ、前記焼結磁石用成形体を加熱すると高密度、高性能のＮｄＦｅＢ焼結磁石の製造が可能である。
【００９２】
一方、焼結のための加熱時、前記磁石粉末と前記磁石粉末の表面にコートされた有機フッ化物が反応し、焼結磁石の結晶粒界面にネオジム酸化物の被膜が形成され得る。ネオジム酸化物は磁石粉末表面の酸素と反応して形成されたものであるため、磁石粉末内部への酸素拡散を最小化することができる。したがって、磁石粒子の新たな酸化反応が制限され、焼結磁石の耐食性が向上し、希土類元素が酸化物の生成に不要に消費されることを抑制して高密度の希土類焼結磁石の製造が可能である。
【００９３】
以下、具体的な実施例および比較例により本発明による磁石粉末の製造方法について説明する。
【００９４】
実施例１：酸化鉄を還元反応させた後の磁石粉末の製造
Ｆｅ２Ｏ３  １０ｇ、ＣａＨ２  ９．４５ｇ、ＣａＯ  １０ｇを、ターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて混合した。混合物を任意の形のＳＵＳチューブに入れ、不活性ガス（Ａｒ）雰囲気下に３５０℃で２時間チューブ電気炉の中で反応させた。反応が終了した後、１Ｍ  ＮＨ４ＮＯ３−ＭｅＯＨ溶液を使用して副産物であるＣａＯを除去してアセトンで洗浄した後、真空乾燥した。乾燥したサンプルにＮｄ２Ｏ３  ３．６ｇ、Ｂ  ０．１ｇ、Ｃａ  ２．１５ｇを入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。油圧プレスを用いて３５ＭＰａの圧力を加えて混合物を成形した後、任意の形のＳＵＳチューブに入れて不活性ガス（Ａｒ）雰囲気下において９５０℃で１時間チューブ電気炉の中で反応させた。反応が終了した後サンプルを砕いて粉末にした後、ＮＨ４ＮＯ３−ＭｅＯＨ溶液を使用して副産物であるＣａＯを除去し、アセトンで洗浄して洗浄過程を終えた後真空乾燥してＮｄＦｅＢ系磁石粉末を得た。
【００９５】
実施例２：酸化ネオジムおよび酸化鉄を還元反応させた後の磁石粉末の製造
Ｎｄ２Ｏ３  １３ｇ、Ｆｅ２Ｏ３  ２７ｇを、エタノールを使用してボールミル（Ｂａｌｌ−Ｍｉｌｌ）を用いて均一に湿式混合した後、混合物を真空雰囲気下に９００℃で１時間乾燥した。乾燥されたサンプルにＣａＨ２  ２５．６２ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。混合物を任意の形のＳＵＳチューブに入れて不活性ガス（Ａｒ）雰囲気下において３５０℃で２時間チューブ電気炉の中で反応させた。反応が終了したサンプルにＢ  ０．３ｇとＣａ  ５．５ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。
【００９６】
油圧プレスを用いて３５ＭＰａの圧力を加えて混合物を成形した後、任意の形のＳＵＳチューブに入れて実施例１で提示された方法で反応させて後処理を行い、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末を得た。
【００９７】
実施例３：酸化ネオジムおよび酸化鉄を還元反応させた後の磁石粉末の製造
Ｎｄ２Ｏ３  １０．８４ｇ、Ｆｅ２Ｏ３  ３０ｇを、エタノールを使用してボールミル（Ｂａｌｌ−Ｍｉｌｌ）を用いて均一に湿式混合した後、混合物を真空雰囲気下において９００℃で１時間乾燥した。乾燥されたサンプルにＣａＨ２  ２８．５ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。混合物を任意の形のＳＵＳチューブに入れて不活性ガス（Ａｒ）雰囲気下において３５０℃で２時間チューブ電気炉の中で反応させた。反応が終了したサンプルにＢ  ０．３ｇとＣａ  ４．５ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。
【００９８】
油圧プレスを用いて３５ＭＰａの圧力を加えて混合物を成形した後、任意の形のＳＵＳチューブに入れて実施例１で提示された方法で反応させて後処理を行い、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末を得た。
【００９９】
実施例４：酸化ネオジムおよび酸化鉄を還元反応させた後の磁石粉末の製造
Ｎｄ２Ｏ３  ６．１ｇ、Ｆｅ３Ｏ４  １８．６５ｇを、エタノールを使用してボールミル（Ｂａｌｌ−Ｍｉｌｌ）を用いて均一に湿式混合した後、混合物を真空雰囲気下において９００℃で１時間乾燥した。乾燥されたサンプルにＣａＨ２  １６．２７ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。混合物を任意の形のＳＵＳチューブに入れて不活性ガス（Ａｒ）雰囲気下において３５０℃で２時間チューブ電気炉の中で反応させた。反応が終了したサンプルにＢ  ０．１９ｇとＣａ  ２．６１ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。油圧プレスを用いて３５ＭＰａの圧力を加えて混合物を成形した後、任意の形のＳＵＳチューブに入れて実施例１で提示された方法で反応させて後処理を行い、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末を得た。
【０１００】
実施例５：磁石粉末をＰＦＯＡでコーティング（ターブラミキサで２時間粉砕）
ＮｄＦｅＢ系磁石粉末１０ｇとペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ）５０ｍｇ、直径５ｍｍジルコニアボール６０ｇ、アセトンあるいはメタノールなどの有機溶媒１２５ｍｌを密閉プラスチック瓶に入れてターブラミキサで２時間粉砕する。このような方法で、粒度が０．５マイクロメーター〜１０マイクロメーターであり、ＰＦＯＡコートされたＮｄＦｅＢ系磁石粉末を製造した。前記ＮｄＦｅＢ系磁石粉末１０ｇに焼結補助剤として１ｇのＮｄＨ２粉末を添加して均質化させた。その後、前記均質化された混合物を黒鉛モールドに入れて圧縮し、パルス磁場を加えて配向して焼結磁石用成形体を製作した後、真空の雰囲気で摂氏１０３０度〜１０７０度の温度で２時間加熱してＮｄＦｅＢ系焼結磁石を製造した。
【０１０１】
実施例６：磁石粉末をＰＦＯＡでコーティング（ターブラミキサで４時間粉砕）
実施例５と同様の粉砕条件においてターブラミキサで４時間粉砕して、ＰＦＯＡコートされたＮｄＦｅＢ系磁石粉末を得る。前記ＮｄＦｅＢ系磁石粉末を実施例５と同じ条件で加熱してＮｄＦｅＢ系焼結磁石を製造した。
【０１０２】
比較例１：３５ＭＰａ以下の圧力による磁石粉末の製造
Ｎｄ２Ｏ３  １０．８４ｇ、Ｆｅ２Ｏ３  ３０ｇを、エタノールを使用してボールミル（Ｂａｌｌ−Ｍｉｌｌ）を用いて均一に湿式混合した後、混合物を真空雰囲気下において９００℃で１時間乾燥した。乾燥されたサンプルにＣａＨ２  ２８．５ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。混合物を任意の形のＳＵＳチューブに入れて不活性ガス（Ａｒ）雰囲気下において３５０℃で２時間チューブ電気炉の中で反応させた。反応が終了したサンプルにＢ  ０．３ｇとＣａ  ４．５ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。タッピング方法を用いて１０Ｍｐａの圧力を加えて混合物を成形した後、任意の形のＳＵＳチューブに入れて実施例１で提示された方法で反応させて後処理を行い、ＮｄＦｅＢ系磁石粉末を得た。
【０１０３】
比較例２：２００ＭＰａ以上の圧力による磁石粉末の製造
Ｎｄ２Ｏ３  ６．１ｇ、Ｆｅ３Ｏ４  １８．６５ｇを、エタノールを使用してボールミル（Ｂａｌｌ−Ｍｉｌｌ）を用いて均一に湿式混合した後、混合物を真空雰囲気下において９００℃で１時間乾燥した。乾燥されたサンプルにＣａＨ２  １６．２７ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。混合物を任意の形のＳＵＳチューブに入れて不活性ガス（Ａｒ）雰囲気下において３５０℃で２時間チューブ電気炉の中で反応させた。反応が終了したサンプルにＢ  ０．１９ｇとＣａ  ２．６１ｇをさらに入れてターブラミキサ（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）を用いて再混合した。ＣＩＰを用いて２２０Ｍｐａの圧力を加えて混合物を成形した後、任意の形のＳＵＳチューブに入れて実施例１で提示された方法で反応させて後処理を行い、ＮｄＦｅＢ系磁石粉末を得た。
【０１０４】
比較例３：ＰＦＯＡコートされていないＮｄＦｅＢ系混合粉末
ＮｄＦｅＢ系磁石粉末２０ｇ、直径５ｍｍのジルコニアボール１００ｇを密閉プラスチック瓶に入れてペイントシェーカーで４０分間粉砕して、粒度が０．５〜２０マイクロメーターであり、ＰＦＯＡがコートされていないＮｄＦｅＢ系磁石粉末を製造した。前記ＮｄＦｅＢ系磁石粉末２０ｇに、焼結補助剤として２ｇのＮｄＨ２粉末を添加して均質化させた。前記均質化された混合物を実施例５と同じ条件で加熱してＮｄＦｅＢ系焼結磁石を製造した。
【０１０５】
実験例１：ＸＲＤパターン
実施例１〜４および比較例１〜２で製造された磁石粉末に対して、ＸＲＤパターンを分析して図１〜３に示す。図１は本発明の実施例１および２による酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）還元後の鉄粉末のＸＲＤパターンを示すグラフである。図２は実施例２〜４による磁石粉末のＸＲＤパターンを示すグラフである。図３は比較例１および２による磁石粉末のＸＲＤパターンを示すグラフである。図１で１〜２の数値は実施例１〜２を示し、図２で２〜４の数値は実施例２〜４を示す。また、図３で１〜２の数値は比較例１〜２を示す。
【０１０６】
図１を見ると、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）還元後に鉄粉末が生成されたことを確認することができる。図２の実施例２〜４の場合には、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末の単一相が形成されている。これに対し、図３の比較例１〜２の場合には、合成反応時の多量のＣａＯによって磁石粉末を反応させるための成形体製造時の圧力が過度であるか不足し、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ合成が行われず、Ｆｅが還元粉状態で残っている。
【０１０７】
実験例２：磁石粉末の走査電子顕微鏡イメージ
実施例１および２の磁石粉末に対して走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて大きさを測定して図４Ａ〜図５Ｂに示す。図４Ａは実施例１による酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）還元後の鉄粉末のＳＥＭ写真である。図４Ｂは図４Ａに示す実施例１による酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）還元後の鉄粉末に対して倍率を変更して示すＳＥＭ写真である。図５Ａは実施例２による磁石粉末のＳＥＭ写真である。図５Ｂは図５Ａに示す実施例２による磁石粉末に対して倍率を変更して示すＳＥＭ写真である。
【０１０８】
図４Ａ〜図４Ｂを見れば、実施例１の場合、０．１６〜０．８８マイクロメーターの大きさで鉄粉末が生成されたことを確認することができる。
【０１０９】
図５Ａ〜図５Ｂを見れば、実施例２の場合、１．３１〜３．０６マイクロメーターの大きさでＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粉末が生成されたことを確認することができる。
【０１１０】
実験例３：Ｍ−Ｈデータ
実施例２および３のＮｄＦｅＢ粉末のＭ−Ｈデータ（磁気履歴曲線（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ  ｃｕｒｖｅ））を測定して図６および７に示す。図６は実施例２と３による磁石粉末のＭ−Ｈデータを示すグラフである。図７は実施例２と３による磁石粉末のＭ−Ｈデータを示すグラフの原点部分を拡大して示すグラフである。
【０１１１】
図６および７を見れば、油圧プレス方法で一定圧力の範囲で加圧して磁石を製造した実施例２および３の場合、ＮｄＦｅＢ磁石粉末の磁気履歴曲線を確認することができる。前記図７は図６の原点付近を拡大してｘ、ｙ切片を確認したものであり、前記実施例２および３はいずれも優れた磁性を示すことを確認した。
【０１１２】
実験例４：焼結磁石破断面の走査電子顕微鏡イメージ
実施例５によりターブラミキサで２時間粉砕、混合してＰＦＯＡ表面コートされたＮｄＦｅＢ系磁石粉末で製造した焼結磁石の破断面に対するＳＥＭ写真を図８に示し、実施例６によりターブラミキサで４時間粉砕、混合してＰＦＯＡ表面コートされたＮｄＦｅＢ系磁石粉末で製造した焼結磁石の破断面に対するＳＥＭ写真を図９に示した。比較例３によるＰＦＯＡ表面コートされていないＮｄＦｅＢ系磁石粉末で製造した焼結磁石の破断面に対するＳＥＭ写真を図１０に示す。
【０１１３】
図１０を見れば、ＰＦＯＡコートされていない磁石粉末で製造された焼結磁石は表示した部分のような結晶粒成長が観察されるのに対し、図８および図９を見れば、ＰＦＯＡコートされた磁石粉末で製造された焼結磁石は図１０のような結晶粒成長が観察されない。
【０１１４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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