(57)【要約】【課題】Ｎｄ５Ｆｅ１７型結晶構造の化合物を主相とする希土類磁石であって、通常の焼結方法で焼成した場合でも焼結密度が高く、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪが高い特性を持つ希土類磁石を得る。【解決手段】  Ｒ，ＴおよびＭを含む希土類磁石である。ＲはＳｍを必須とする１種以上の希土類元素である。ＴはＦｅ単独またはＦｅおよびＣｏである。ＭはＣｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ａｇ，Ａｕ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎからなる群から選択される少なくとも１種である。Ｎｄ５Ｆｅ１７型結晶構造を有する結晶粒子からなる主相、および、主相以外の相である副相からなる。副相の少なくとも一部がＭを含み、副相におけるＭの平均含有割合が５ａｔ％以上３０ａｔ％以下である。希土類磁石の任意の切断面における副相の総面積割合が３％以上２５％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ，ＴおよびＭを含む希土類磁石であって、
ＲはＳｍを必須とする１種以上の希土類元素、ＴはＦｅ単独またはＦｅおよびＣｏ、ＭはＣｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ａｇ，Ａｕ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎからなる群から選択される少なくとも１種であり、
Ｎｄ５Ｆｅ１７型結晶構造を有する結晶粒子からなる主相、および、前記主相以外の相である副相からなり、
前記副相の少なくとも一部がＭを含み、
前記副相におけるＭの平均含有割合が５ａｔ％以上３０ａｔ％以下であり、
前記希土類磁石の任意の切断面における前記副相の総面積割合が３％以上２５％以下であることを特徴とする希土類磁石。
【請求項２】
さらにＣを含み、前記希土類磁石全体に対するＣの含有割合が０ａｔ％超１５ａｔ％以下である請求項１に記載の希土類磁石。
【請求項３】
ＲとしてさらにＰｒおよび／またはＮｄを含み、
Ｒ全体に対するＳｍの含有割合が５０ａｔ％以上９９ａｔ％以下であり、ＰｒおよびＮｄの合計含有割合が１ａｔ％以上５０ａｔ％以下である請求項１または２に記載の希土類磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類磁石はその高磁気特性から年々生産量を伸ばしており、各種モータ用、各種アクチュエータ用、ＭＲＩ装置用など様々な用途に使用されている。【０００３】
例えば、特許文献１に記載のＳｍ５Ｆｅ１７金属間化合物を主相とする磁石材料は、室温で３６．８ｋＯｅという非常に高い保磁力を得ている。したがって、有望な磁石材料であると考えられる。【０００４】
しかしながら、Ｓｍ５Ｆｅ１７金属間化合物を主相とする磁石材料は、粒界相の制御技術が確立されていない。そして、Ｓｍ５Ｆｅ１７金属間化合物を主相とする磁石材料の高い保磁力を活かした磁石はいまだに実現されていない。【０００５】
非特許文献１では、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）を用いた焼結磁石が報告されている。ＳＰＳ法では通常の焼結法と比較して低温で焼結される。また、焼結時に加圧が必要である。しかし、非特許文献１に記載の焼結磁石は焼結体として密度が低い。また、副相として軟磁性相が存在している。さらに、一般的にはＳＰＳ法を用いる場合には通常の焼結法を用いる場合と比較して磁気特性が低下してしまう。以上より、非特許文献１に記載の焼結磁石は、焼結前の段階で期待されるほどの磁気特性が得られていない。さらに、ＳＰＳ法そのものが比較的量産に適さない焼結方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３３４９６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  １（２００９）０１２０３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、Ｎｄ５Ｆｅ１７型結晶構造の化合物を主相とする希土類磁石であって、通常の焼結方法で焼成した場合でも焼結密度が高く、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪが高い特性を持つ希土類磁石を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、Ｒ，ＴおよびＭを含む希土類磁石であって、
ＲはＳｍを必須とする１種以上の希土類元素、ＴはＦｅ単独またはＦｅおよびＣｏ、ＭはＣｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ａｇ，Ａｕ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎからなる群から選択される少なくとも１種であり、
Ｎｄ５Ｆｅ１７型結晶構造を有する結晶粒子からなる主相、および、前記主相以外の相である副相からなり、
前記副相の少なくとも一部がＭを含み、
前記副相におけるＭの平均含有割合が５ａｔ％以上３０ａｔ％以下であり、
前記希土類磁石の任意の切断面における前記副相の総面積割合が３％以上２５％以下であることを特徴とする。【００１０】
本発明の希土類磁石は上記の特徴を有するため、通常の焼結方法でも高い焼結密度が得られる。また、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪも高くなる。すなわち、磁気特性が改善される。【００１１】
本発明の希土類磁石は、さらにＣを含んでもよく、希土類磁石全体に対するＣの含有割合が０ａｔ％超１５ａｔ％以下であってもよい。【００１２】
本発明の希土類磁石は、ＲとしてさらにＰｒおよび／またはＮｄを含んでもよく、
Ｒ全体に対するＳｍの含有割合が５０ａｔ％以上９９ａｔ％以下であってもよく、ＰｒおよびＮｄの合計含有割合が１ａｔ％以上５０ａｔ％以下であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例３の反射電子像である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１５】
本実施形態に係る希土類磁石１は、Ｎｄ５Ｆｅ１７型結晶構造（空間群Ｐ６３／ｍｃｍ）を有する結晶粒子を主相１１とする。そして、主相１１以外の相を副相１３とする。以下の記載では、Ｎｄ５Ｆｅ１７型結晶構造を有する結晶粒子からなる相をＲ５Ｔ１７結晶相と記載する。
【００１６】
副相１３の構造は任意である。例えば、Ｒ５Ｔ１７結晶相以外のＲ−Ｔ結晶相を含んでもよい。Ｒ−Ｔ結晶相としては、例えば、ＲＴ２結晶相、ＲＴ３結晶相、Ｒ２Ｔ７結晶相、ＲＴ５結晶相、ＲＴ７結晶相、Ｒ２Ｔ１７結晶相、ＲＴ１２結晶相などが挙げられる。副相１３には非晶質相が含まれても良い。ただし、Ｒ２Ｔ１７結晶相やＲＴ３結晶相など、軟磁性もしくは保磁力の低いＲ−Ｔ結晶相は少ないことが好ましい。また、本実施形態に係る希土類磁石１がどのような結晶を含むかについては、Ｘ線回折法（ＸＲＤ）や元素分析機能が付いた走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などを用いて確認することができる。
【００１７】
ここで、本実施形態に係る希土類磁石１がＭを含むことで、副相１３にＲおよびＭを含む化合物が生じる。以下、ＲおよびＭを含む化合物からなる相をＲ−Ｍ相とする。なお、Ｒ−Ｍ相にはさらにＴを含んでもよい。Ｒ−Ｍ相におけるＲの含有割合には特に限定はないが、例えば２４ａｔ％以上である。Ｒ−Ｍ相を構成するＲおよびＭを含む化合物は融点が低く、焼結により粒界相となりやすい。言いかえれば、Ｍが粒界相に拡散してＲおよびＭを含む化合物が生じる。なお、本実施形態での粒界相とは、複数のＲ５Ｔ１７結晶相の結晶粒子間に存在する副相のことである。
【００１８】
Ｒ−Ｍ相が生じることで、Ｒ２Ｔ１７結晶相やＲＴ３結晶相など、Ｒ５Ｔ１７結晶相以外のＲ−Ｔ結晶相が析出しにくくなる。そして、均一な粒界相を形成しやすくなる。
【００１９】
この結果、従来よりも高温で焼結することが可能となり、加圧なしでも十分な焼結密度を有する希土類磁石１を得ることができる。さらに、十分な焼結密度を有することで得られる希土類磁石１の残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪを向上させることができる。
【００２０】
希土類磁石１において主相１１と副相１３とを区別する方法には特に制限はないが、例えばＳＥＭを用いて反射電子像を得て、各相におけるコントラストの違いから目視により区別することが出来る。反射電子像の具体例を図１に示す。なお、図１は後述する実施例３の試料の切断面をイオンミリングにより鏡面加工した後にＳＥＭを用いて得られた反射電子像である。
【００２１】
また、エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）のついたＳＥＭ（いわゆるＳＥＭ−ＥＤＳ）を用いることが好ましい。ＥＤＳを用いて元素マッピングを行い、後述するＲとＴの比率が概ね５：１７である相が主相１１であり、空孔を除くそれ以外の相が副相１３であると判断できる。反射電子像と元素マッピング画像とを組み合わせることで、より正確に主相１１と副相１３とを区別することができる。さらに、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ−ＥＤＳ）や電子回折法を併用することで、微小領域の結晶組織や非晶質相の区別が可能である。
【００２２】
本実施形態に係る希土類磁石１は、副相１３の少なくとも一部がＭを含み、副相１３におけるＭの平均含有割合が５ａｔ％以上３０ａｔ％以下であり、任意の切断面における副相１３の総面積割合が３％以上２５％以下である。
【００２３】
Ｍの平均含有割合は５０μｍ×５０μｍ以上の大きさの測定範囲においてＳＥＭ−ＥＤＳを用いて測定範囲内の全ての副相１３におけるＭの含有割合を測定して平均することにより算出する。なお、測定範囲については単独で５０μｍ×５０μｍ以上の大きさの測定範囲となるようにしてもよく、複数の測定範囲の合計が５０μｍ×５０μｍ以上の大きさとなるようにしてもよい。
【００２４】
副相１３におけるＭの平均含有割合を５ａｔ％以上３０ａｔ％以下とすることで希土類磁石１が緻密化しやすくなり密度が高くなりやすくなる。そして、Ｒ２Ｔ１７結晶相やＲＴ３相など、Ｒ５Ｔ１７結晶相以外のＲ−Ｔ結晶相の生成が抑制される。その結果、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪが向上しやすくなる。
【００２５】
副相１３におけるＭの平均含有割合が小さすぎる場合には希土類磁石１が緻密化しにくくなり焼結密度が低下しやすくなる。また、Ｒ２Ｔ１７結晶相やＲＴ３結晶相など、Ｒ５Ｔ１７結晶相以外のＲ−Ｔ結晶相の生成が十分に抑制されなくなる。その結果、粒界相の組成が不均一になりやすくなる。さらに、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪが低下しやすくなる。副相１３におけるＭの平均含有割合が大きすぎる場合には希土類磁石１が緻密化しにくくなり焼結密度が低下しやすくなる。また、粒界相におけるＭの分布が不均一になるため、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪが低下しやすくなる。
【００２６】
副相１３の総面積割合は５０μｍ×５０μｍ以上の大きさの測定範囲においてＳＥＭ−ＥＤＳを用いて測定範囲内の全ての副相１３の合計面積を算出し、測定範囲の面積で割ることにより算出する。なお、測定範囲については単独で５０μｍ×５０μｍ以上の大きさの測定範囲となるようにしてもよく、複数の測定範囲の合計が５０μｍ×５０μｍ以上の大きさとなるようにしてもよい。
【００２７】
副相１３の総面積割合を３％以上２５％以下とすることで希土類磁石１が緻密化しやすくなり密度が高くなりやすくなる。そして、Ｒ２Ｔ１７結晶相やＲＴ３結晶相など、Ｒ５Ｔ１７結晶相以外のＲ−Ｔ結晶相の生成が抑制される。その結果、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪが向上しやすくなる。
【００２８】
副相１３の総面積割合が小さすぎる場合には希土類磁石１が緻密化しにくくなり焼結密度が低下しやすくなる。また、Ｒ２Ｔ１７結晶相やＲＴ３相など、Ｒ５Ｔ１７結晶相以外のＲ−Ｔ相の生成が十分に抑制されなくなる。その結果、粒界相の組成が不均一になりやすくなる。さらに、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪが低下しやすくなる。副相１３の総面積割合が大きすぎる場合には、希土類磁石１における主相１１の総面積割合が小さくなりすぎる。その結果、残留磁束密度Ｂｒが低下しやすくなる。
【００２９】
本実施形態に係る希土類磁石１は、Ｒ，ＴおよびＭを含む希土類磁石である。ＲはＳｍを必須とする１種以上の希土類元素、ＴはＦｅ単独、またはＦｅおよびＣｏ、ＭはＣｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ａｇ，Ａｕ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎからなる群から選択される少なくとも１種である。ＭはＣｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，ＡｇおよびＡｕからなる群から選択される少なくとも１種であってもよい。
【００３０】
希土類磁石１におけるＲの含有割合は任意であるが、１５ａｔ％以上３５ａｔ％以下であってもよく、２４．２ａｔ％以上３０．６ａｔ％以下であることが好ましい。Ｒの含有割合が小さすぎても大きすぎてもＲ５Ｔ１７結晶相が十分に形成されにくくなる。
【００３１】
希土類磁石１におけるＴの含有割合は任意である。また、Ｔ全体に対するＣｏの含有割合は任意であるが、０ａｔ％以上２０ａｔ％以下としてもよい。Ｃｏの含有割合が小さいほど高保磁力となる傾向にある。また、Ｃｏの含有割合が大きいほど高磁束密度となる傾向にある。
【００３２】
希土類磁石１におけるＭの含有割合は任意であるが、０．２ａｔ％以上１０ａｔ％以下であってもよく、０．３ａｔ％以上４．２ａｔ％であることが好ましい。希土類磁石１におけるＭの含有割合が小さすぎると副相１３にＲおよびＭを含む化合物（Ｒ−Ｍ相）が十分に形成されにくくなる。そして、後述する副相１３におけるＭの平均含有割合が小さくなりすぎる。Ｍの含有割合が大きすぎると副相１３におけるＭの平均含有割合が大きくなりすぎる。または、副相１３の総面積割合が大きくなりすぎる。
【００３３】
また、本実施形態に係る希土類磁石１はさらにＣを含んでもよい。そして、希土類磁石１全体に対するＣの含有割合が０ａｔ％超１５ａｔ％以下であることが好ましく、１．０ａｔ％以上７．５ａｔ％以下であることがさらに好ましい。
【００３４】
本実施形態に係る希土類磁石１はＣを含むことで保磁力ＨｃＪが向上する傾向にある。保磁力ＨｃＪが向上する理由は不明であるが、希土類磁石１がＣを含むことで、副相１３の粒界相にＲおよびＣを含む化合物が形成されやすくなると本発明者らは考えている。以下、ＲおよびＣを含む化合物からなる相をＲ−Ｃリッチ相とする。なお、Ｒ−Ｃリッチ相にはＭおよび／またはＴが含まれていてもよい。そして、Ｒ−Ｃリッチ相が非磁性相であり磁気分離効果が高いため、希土類磁石１の保磁力ＨｃＪが向上すると本発明者らは考えている。
【００３５】
本実施形態に係る希土類磁石１について、Ｒに占めるＳｍの割合は多い方が好ましく、希土類磁石全体におけるＲ全体に対するＳｍの含有割合は５０ａｔ％以上であることが好ましい。
【００３６】
また、ＲとしてＰｒあるいはＮｄの１つ以上を含有する場合には、ＰｒあるいはＮｄの有効磁気モーメントがＳｍよりも大きいため、残留磁束密度が向上する傾向がある。さらに、ＰｒあるいはＮｄを含有する場合には、副相１３の中でもＲ２Ｔ１７結晶相やＲＴ３結晶相などの低保磁力成分の生成を抑制する効果が得られる。ただし、Ｒに占めるＰｒおよびＮｄの合計含有割合が大きすぎると保磁力ＨｃＪが低下しやすくなる。
【００３７】
したがって、Ｒ全体に対するＳｍの含有割合が５０ａｔ％以上９９ａｔ％以下であることが好ましく、ＰｒおよびＮｄの合計含有割合が１ａｔ％以上５０ａｔ％以下であることが好ましい。また、ＲとしてＳｍ、ＰｒおよびＮｄ以外の希土類元素を磁気特性に大きな影響を与えない範囲で含有してもよい。Ｓｍ，ＰｒおよびＮｄ以外の希土類元素の含有量は、例えばＲ全体に対して５ａｔ％以下である。
【００３８】
本実施形態に係る希土類磁石１においては、上記した元素以外の他の元素を含有してもよい。例えば、Ｂｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｄ，Ｍｏ，Ｍｇ等の元素を適宜含有させることができる。また、原料に由来する不純物を含んでもよい。上記した元素以外の他の元素の含有量は任意であるが、希土類磁石１全体に対して例えば３％以下である。
【００３９】
なお、本実施形態に係る希土類磁石１全体の組成比の分析にはＩＣＰ質量分析法が用いられる。また、必要に応じて酸素気流中燃焼−赤外線吸収法を併用してもよい。
【００４０】
以下、本実施形態に係る希土類磁石１の製造方法の好適な例について説明する。
【００４１】
希土類磁石１は、鋳造法、ストリップキャスト法、超急冷凝固法、蒸着法、ＨＤＤＲ法、焼結法、熱間加工法などを適宜組み合わせて製造することができるが、超急冷凝固法と焼結法を用いた製造方法の一例について説明する。
【００４２】
超急冷凝固法には、具体的には、単ロール法、双ロール法、遠心急冷法、ガスアトマイズ法等の種類が存在するが、単ロール法を用いることが好ましい。単ロール法では、合金溶湯をノズルから吐出して冷却ロール周面に衝突させることにより、合金溶湯を急速に冷却し、薄帯状または薄片状の急冷合金を得る。単ロール法は、他の超急冷凝固法に比べ、量産性が高く、急冷条件の再現性が良好である。
【００４３】
原料として、まず、所望の組成比を有する合金インゴットを準備する。原料合金は、Ｒ，ＴおよびＭなどを含む原料金属を不活性ガス、好ましくはＡｒ雰囲気中でアーク溶解等の溶解法により溶解させることで作製することができる。Ｃ、またはその他の元素を適宜含有させたい場合も同様にして含有させることができる。
【００４４】
上記方法で作製された合金インゴットから、超急冷凝固法により、急冷薄帯を作製する。超急冷凝固法としては、例えば上記の合金インゴットをスタンプミルなどにより小片化して小片を得て、得られた小片をＡｒ雰囲気中で高周波溶解して溶湯を得て、得られた溶湯を高速で回転している冷却ロール上に吐出して急冷凝固させるメルトスピン法を用いることができる。冷却ロールで急冷された溶湯は、薄帯状に急冷凝固された急冷薄帯になる。
【００４５】
なお、小片化する方法はスタンプミルに限定されない。高周波溶解時の雰囲気はＡｒ雰囲気に限定されない。冷却ロールの回転速度は任意である。例えば１０ｍ／ｓ以上１００ｍ／ｓ以下としてもよい。冷却ロールの材質は任意であり、例えば冷却ロールとして銅ロールを用いてもよい。
【００４６】
次に、得られた急冷薄帯を粉砕して粒径数μｍ程度の微粉末を得る。粉砕は粗粉砕および微粉砕の２段階で行ってもよく、微粉砕のみの１段階で行ってもよい。
【００４７】
次に、得られた微粉末を所定の形状に成形して成形体を得る。成形時の圧力は任意である。例えば１０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である。
【００４８】
次に、得られた成形体を焼結し、同時に結晶化を行うことで希土類磁石１を得ることができる。焼結は通常の焼結方法により行う。通常の焼結方法とは、焼結時に加圧を行わない焼結方法のことであり、一般的にはＳＰＳ法などと比べて高い焼結温度を必要とする。本実施形態に係る希土類磁石１は、焼結中に異相の一部が低融点の液相成分となることで、無加圧で、かつ従来よりも低い焼結温度で焼結することができる。焼結温度（結晶化温度）は具体的には５００℃以上とすることができる。また、７５０℃以下であってもよい。焼結時の雰囲気は任意である。例えばＡｒ雰囲気とすることができる。焼結時間（結晶化時間）は任意である。例えば１０分以上１０時間以下とすることができる。焼結後の冷却速度は任意である。例えば０．０１℃／ｓ以上３０℃／ｓ以下とすることができる。
【００４９】
また、希土類磁石１の異相中のＭの分布を向上させ、均一な粒界相を形成するために、焼結工程後の熱処理が有効である。この熱処理は５００℃以上６５０℃以下の熱処理温度に１０℃／ｓ以上３０℃／ｓ以下の速度で昇温し、次いで１０分間以上３００分間以下、前記熱処理温度にキープされることにより行われる。通常、これらの処理はＡｒ雰囲気で行う。
【００５０】
また、１合金法を用いる場合にＲ、ＴおよびＭを含む急冷薄帯を粉砕前に結晶化してもよい。この場合の結晶化処理条件は任意である。例えば結晶化温度を５００℃以上７００℃以下、結晶化時間を１分以上５０時間以下、結晶化後の冷却速度を０．０１℃／ｓ以上３０℃／ｓ以下とすることができる。
【００５１】
また、上記の結晶化処理を行うことでＲおよびＴからなる合金がＲ５Ｔ１７結晶相の単磁区粒子となっている場合には、磁場中成形を行うことで異方性磁石とすることも可能である。
【００５２】
以上、本実施形態に係る希土類磁石１の製造方法の一例について説明したが、希土類磁石１の製造方法は任意である。
【００５３】
例えば、上記の製造方法では１種類の急冷薄帯を用いる１合金法を用いているが、２種類の急冷薄帯を用いる２合金法を用いてもよい。また３種類以上の急冷薄帯を用いてもよい。
【００５４】
具体的には、例えばＲおよびＴからなる急冷薄帯、および、ＲおよびＭからなる急冷薄帯を準備する。そして、各急冷薄帯の粉砕中または粉砕後に混合させることができる。２合金法による場合には、前記ＲおよびＴからなる急冷薄帯が主に主相１１となり、前記ＲおよびＭからなる急冷薄帯が主に副相１３となる。主に副相１３となる前記ＲおよびＭからなる急冷薄帯にＴを含有させ、Ｒ、ＴおよびＭからなる急冷薄帯としてもよい。また、Ｒ、ＴおよびＭの含有率が互いに異なる２種類以上の急冷薄帯を用いてもよい。なお、この場合には、全ての急冷薄帯がＲ、ＴおよびＭを全て含有しなくてもよい。全ての急冷薄帯がＲ、ＴおよびＭから選択される１つ以上を含有していればよい。そして、各急冷薄帯の混合比を制御することによっても副相１３の総面積割合などを制御することができる。少量であれば、急冷薄帯の代わりに単体の金属からなる粉末を用いてもよい。
【００５５】
また、２合金法を用いる場合には、ＲおよびＴからなる急冷薄帯のみを粉砕前に結晶化処理してもよい。特に、Ｒ：Ｔが５：１７に近い急冷薄帯を結晶化処理することでＲ５Ｔ１７結晶相を安定的に生成させることができる。この場合の結晶化処理条件は任意である。例えば結晶化温度を５００℃以上７００℃以下、結晶化時間を１分以上５０時間以下、結晶化後の冷却速度を０．０１℃／ｓ以上３０℃／ｓ以下とすることができる。なお、ＲおよびＴからなる急冷薄帯を２種類以上用いる場合には、Ｒ：Ｔが５：１７に近い急冷薄帯のみを結晶化処理してもよい。
【００５６】
また、上記の結晶化処理を行うことでＲおよびＴからなる合金がＲ５Ｔ１７結晶相の単磁区粒子となっている場合には、磁場中成形を行うことで異方性磁石とすることも可能である。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明の内容を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【００５８】
（実験例１）
まず、Ｓｍ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ａｇ，Ａｕ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎおよび／またはＣの単体または合金からなる原料を準備した。得られる磁石が下表１の組成となるように各原料を配合し、Ａｒ雰囲気中、アーク溶解することで合金インゴットを作製した。次にスタンプミルを用いて当該合金インゴットを小片化して小片を得た。次に当該小片を５０ｋＰａのＡｒ雰囲気で高周波溶解して溶湯を得た。次に当該溶湯から単ロール法にて急冷薄帯を得た。具体的には、当該溶湯を周速５０ｍ／ｓで回転させた冷却ロール（銅ロール）に吐出して急冷薄帯を得た。次に当該急冷薄帯を粗粉砕および微粉砕して平均粒径５μｍ程度の微粉末を得た。粗粉砕はスタンプミルで、微粉砕はジェットミルで行った。次に当該微粉末を無磁場、１００ＭＰａで１０ｍｍ×１５ｍｍ×１２ｍｍの直方体形状に成形した後に、昇温速度５℃／ｍｉｎ、焼結保持温度７００℃もしくは７２５℃、焼結保持時間１時間で結晶化および焼結した後、室温まで急冷した。冷却後の試料は、昇温速度２０℃／ｓ、熱処理温度５５０℃、熱処理保持時間３０分間の熱処理をおこない、希土類磁石とした。また、得られた焼結体の組成が表１に示す組成であることをＩＣＰ質量分析法および必要に応じて酸素気流中燃焼−赤外線吸収法を併用して確認した。具体的には、酸素気流中燃焼−赤外線吸収法はＣ量の測定に用いた。【００５９】
次に、得られた各試料の主相および副相を区別し、各相の組成を分析した。具体的には、得られた各試料を切断して得られた断面をイオンミリングにより鏡面加工し、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて反射電子像を観察した。なお、ＳＥＭは、エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）を備えたものを用いた。反射電子像のコントラストから各領域が主相であるか副相であるかが概ね判断できる。次に、反射電子像の画像から主相および副相を含む５０μｍ×５０μｍの観察領域を決定し、ＥＤＳを用いて元素マッピングを行った。元素マッピングのデータから、ＲとＴの比率が概ね５：１７である相を主相、空孔を除くそれ以外の領域を副相と判断した。最終的には、反射電子像のコントラストおよび元素マッピングのデータを併用して主相および副相を特定した。次に、副相部分の元素マッピングデータから副相の平均組成を特定し、副相中のＭの平均含有割合（ａｔ％）を特定した。また、１００×（副相の合計面積）／（観察領域の面積−空孔の面積）から副相の総面積割合（％）を特定した。上記の作業を４つの５０μｍ×５０μｍの観察領域について行い、その平均値を各試料における副相中のＭの平均含有割合、および副相の総面積割合とした。【００６０】
また、全ての実施例および比較例がＮｄ５Ｆｅ１７型結晶構造を有することについてＸＲＤを用いて確認した。そして、全ての実施例および比較例の試料についてＩＣＰ質量分析法および必要に応じて酸素気流中燃焼−赤外線吸収法を併用して表１に示す組成となっていることを確認した。【００６１】
試料の磁気特性は、パルス励磁型Ｂ−Ｈカーブトレーサを用いて測定した。本実施例では残留磁束密度Ｂｒが３．５ｋＧである場合を良好とした。また、保磁力ＨｃＪが３０ｋＯｅ以上である場合を良好とした。【００６２】
試料の相対密度（％）は、１００×（各試料の寸法および質量を実際に測定して得られた寸法密度）／（Ｓｍ５Ｆｅ１７結晶相の理論密度）により得た。なお、本実験例ではＳｍ５Ｆｅ１７結晶相の理論密度は文献値である７．９２２ｇ／ｃｍ３とした。試料の相対密度が８０％以上である場合を焼結密度が良好であるとした。【００６３】
【表１】
2019182039.tif 000003
【００６４】
表１より、副相の総面積割合が３〜２５％であり、副相中のＭの平均含有割合が５〜３０ａｔ％である各実施例は相対密度が高く、磁気特性も優れていた。これに対し、Ｍを含まず、副相の総面積割合が低かった比較例１は相対密度が低く、磁気特性も低下した。【００６５】
（実験例２）
実験例２では、１種類の急冷薄帯を作製した実験例１とは異なり、下表２に示す組成からなる２種類の急冷薄帯を作製した。具体的には、ＲおよびＴを含有する急冷薄帯１、および、ＲおよびＭを含有する急冷薄帯２を作成した。急冷薄帯を作製するまでの製造方法は実験例１と同様である。【００６６】
次に、急冷薄帯１に対して結晶化処理を行った。具体的には、Ａｒ雰囲気中、昇温速度２０℃／ｍｉｎで６５０℃まで加熱し、６５０℃で３０時間保持した後に室温まで急冷した。【００６７】
次に、各急冷薄帯に対してスタンプミルを用いて粗粉砕を行い、各急冷薄帯の粗粉末を得た。そして、ジェットミルを用いて、各粗粉末を下表２に示す合金混合比率（重量比）で混合しつつ微粉砕を行い、微粉末を得た。【００６８】
以後、実験例１と同様にして各試料の磁石を得て実験例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。また、得られた焼結体の組成が表２に示す組成であることをＩＣＰ質量分析法にて確認した。【００６９】
【表２】
2019182039.tif 000004
【００７０】
表２より、副相の総面積割合が３〜２５％であり、副相中のＭの平均含有割合が５〜３０ａｔ％である各実施例は相対密度が高く、磁気特性も優れていた。これに対し、副相中のＭの平均含有割合が小さすぎる比較例２は相対密度が低下し、残留磁束密度Ｂｒが低下した。副相中のＭの平均含有割合が大きすぎる比較例３は残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪが低下した。副相の総面積割合が大きすぎる比較例４は残留磁束密度Ｂｒが低下した。【００７１】
（実験例３）
実験例３の実施例２３、２４では、下表３に示す組成からなる３種類の急冷薄帯を作製した。具体的には、ＲおよびＴを含有する急冷薄帯１と、ＲおよびＴを含有するが急冷薄帯１とは組成が異なる急冷薄帯２と、ＭおよびＲまたはＴを含有する急冷薄帯３とを作成した。急冷薄帯を作製するまでの製造方法は実験例１と同様である。なお、実験例３の実施例２５では、急冷薄帯１および急冷薄帯２は実施例２３、２４と同様であるが、急冷薄帯３を用いず、代わりにＺｎ単体の微粉末を用いた。【００７２】
次に、急冷薄帯１に対して結晶化処理を行った。具体的には、Ａｒ雰囲気中、昇温速度２０℃／ｍｉｎで６５０℃まで加熱し、６５０℃で３０時間保持した後に室温まで急冷した。【００７３】
次に、各急冷薄帯に対してスタンプミルを用いて粗粉砕を行い、各急冷薄帯の粗粉末を得た。そして、ジェットミルを用いて、各粗粉末（実施例２５では各粗粉末およびＺｎ単体の微粉末）を下表３に示す合金混合比率（重量比）で混合しつつ微粉砕を行い、微粉末を得た。【００７４】
以後、実験例１と同様にして各試料の磁石を得て実験例１と同様にして評価した。結果を表３に示す。また、得られた焼結体の組成が表３に示す組成であることをＩＣＰ質量分析法にて確認した。【００７５】
【表３】
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【００７６】
表３より、副相の総面積割合が３〜２５％であり、副相中のＭの平均含有割合が５〜３０ａｔ％である各実施例は相対密度が高く、磁気特性も優れていた。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・希土類磁石
１１・・・主相
１３・・・副相
【図１】
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【国際調査報告】
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