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公開番号2025051611
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2024146179
出願日2024-08-28
発明の名称拡散源粉末および希土類系焼結磁石の製造方法
出願人株式会社プロテリアル
代理人個人,個人
主分類H01F 41/02 20060101AFI20250327BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】希土類系焼結磁石の表面に均一に付着することが可能な拡散源粉末を提供する。
【解決手段】本発明の拡散源粉末の製造方法は、希土類合金の溶湯を準備する工程と、温度が1100℃以上1400℃以下に加熱された前記溶湯からアトマイズ法によって複数のアトマイズ粉末粒子を形成する工程とを含む。希土類合金は、R-M-A合金である。Rは、少なくとも一つの希土類元素を含み、かつ、NdおよびPrの少なくとも一方を含む。Mは、Cu、Ga、Co、およびFeからなる群から選択される少なくとも一つである。Aは、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Zn、Ge、Zr、Nb、Mo、Ag、およびBからなる群から選択される少なくとも一つである。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
希土類合金から形成された複数のアトマイズ粉末粒子を含む拡散源粉末の製造方法であって、
前記希土類合金の溶湯を準備する工程と、
温度が１１００℃以上１４００℃以下に加熱された前記溶湯からアトマイズ法によって複数のアトマイズ粉末粒子を形成する工程と、
を含み、
前記希土類合金は、Ｒ－Ｍ－Ａ合金であり、
Ｒは、少なくとも一つの希土類元素を含み、かつ、ＮｄおよびＰｒの少なくとも一方を含み、
Ｍは、Ｃｕ、Ｇａ、Ｃｏ、およびＦｅからなる群から選択される少なくとも一つであり、
Ａは、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、およびＢからなる群から選択される少なくとも一つである、拡散源粉末の製造方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
Ｒの組成比率は、Ｒ－Ｍ－Ａ合金全体の６５質量％以上９５質量％以下、
Ｍの組成比率は、Ｒ－Ｍ－Ａ合金全体の５質量％以上３５質量％以下、
Ａの組成比率は、Ｒ－Ｍ－Ａ合金全体の０質量％以上～３質量％以下である、請求項１に記載の拡散源粉末の製造方法。
【請求項３】
ＮｄおよびＰｒの合計組成比率は、Ｒ全体の６０質量％以上であり、
Ｍは、ＣｕおよびＧａの少なくとも一方を含み、ＣｕおよびＧａの合計組成比率は、Ｍ全体の５０質量％以上である、請求項２に記載の拡散源粉末の製造方法。
【請求項４】
前記アトマイズ粉末粒子を形成する工程は、温度が１２５０℃以上１３５０℃以下の範囲に調整された前記溶湯を噴霧することを含む、請求項３に記載の拡散源粉末の製造方法。
【請求項５】
前記アトマイズ粉末粒子を形成する工程は、前記アトマイズ粉末粒子における半分以上の粒子のそれぞれに凹部を形成することを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の拡散源粉末の製造方法。
【請求項６】
希土類合金から形成された複数のアトマイズ粉末粒子を含む拡散源粉末であって、
前記希土類合金は、Ｒ－Ｍ－Ａ合金であり、
Ｒは、少なくとも一つの希土類元素を含み、かつ、ＮｄおよびＰｒの少なくとも一方を含み、
Ｍは、Ｃｕ、Ｇａ、Ｃｏ、およびＦｅからなる群から選択される少なくとも一つであり、
Ａは、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、およびＢからなる群から選択される少なくとも一つであり、
前記複数のアトマイズ粉末粒子における半分以上の粒子のそれぞれは、凹部を有している、拡散源粉末。
【請求項７】
Ｒの組成比率は、Ｒ－Ｍ－Ａ合金全体の６５質量％以上９５質量％以下、
Ｍの組成比率は、Ｒ－Ｍ－Ａ合金全体の５質量％以上３５質量％以下、
Ａの組成比率は、Ｒ－Ｍ－Ａ合金全体の０質量％以上～３質量％以下である、請求項６に記載の拡散源粉末。
【請求項８】
ＮｄおよびＰｒの合計組成比率は、Ｒ全体の６０質量％以上であり、
Ｍは、ＣｕおよびＧａの少なくとも一方を含み、ＣｕおよびＧａの合計組成比率は、Ｍ全体の５０質量％以上である、請求項７に記載の拡散源粉末。
【請求項９】
体積基準によるメジアン径ｄ５０が５０μｍ以上１５０μｍ以下である、請求項８に記載の拡散源粉末。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１項に記載の拡散源粉末を用意する工程と、
表面の少なくとも一部に粘着層が設けられた希土類系焼結磁石素材を用意する工程と、
前記希土類系焼結磁石素材における前記粘着層に前記拡散源粉末を付着させる工程と、
前記希土類磁石素材を加熱して、前記粘着層に付着した前記拡散源粉末から、前記拡散源粉末に含まれる元素を前記希土類系焼結磁石素材の内部に拡散させる工程と、
を含む希土類系焼結磁石の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、拡散源粉末、および、当該拡散源粉末を用いる希土類系焼結磁石の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｒ
２
Ｔ
１４
Ｂ型化合物（Ｒは、少なくとも一つの希土類元素を含み、かつ、ＮｄおよびＰｒの少なくとも一方を含み、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ）を主相とするＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られており、ハードディスクドライブのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）や、ハイブリッド車搭載用モータ等の各種モータや家電製品等に使用されている。
【０００３】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、高温で固有保磁力Ｈ
ｃＪ
（以下、単に「Ｈ
ｃＪ
」と表記する）が低下するため、不可逆熱減磁が起こる。不可逆熱減磁を回避するため、モータ用等に使用する場合、高温下でも高いＨ
ｃＪ
を維持することが要求されている。
【０００４】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、Ｒ
２
Ｔ
１４
Ｂ型化合物相中のＲの一部を重希土類元素ＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂ）で置換すると、Ｈ
ｃＪ
が向上することが知られている。高温で高いＨ
ｃＪ
を得るためには、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石中に重希土類元素ＲＨを多く添加することが有効である。しかし、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石において、Ｒとして軽希土類元素ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒ）を重希土類元素ＲＨで置換すると、Ｈ
ｃＪ
が向上する一方、残留磁束密度Ｂ
ｒ
（以下、単に「Ｂ
ｒ
」と表記する）が低下してしまうという問題がある。また、重希土類元素ＲＨは希少資源であるため、その使用量を削減することが求められている。
【０００５】
そこで、近年、Ｂ
ｒ
を低下させないように、より少ない重希土類元素ＲＨによってＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石のＨ
ｃＪ
を向上させることが検討されている。例えば、重希土類元素ＲＨのフッ化物または酸化物や、各種の金属ＭまたはＭ合金をそれぞれ単独、または混合して焼結磁石の表面に存在させ、その状態で熱処理することにより、保磁力向上に寄与する重希土類元素ＲＨを磁石内に拡散させることが提案されている。
【０００６】
特許文献１は、Ｒ酸化物、Ｒフッ化物、Ｒ酸フッ化物の粉末を用いることを開示している（Ｒは希土類元素）。
【０００７】
特許文献２は、ＲＭ（ＭはＡｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａなどから選ばれる１種以上）合金の粉末を用いていることを開示している。
【０００８】
特許文献３、４は、ＲＭ合金（ＭはＡｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａなどから選ばれる１種以上）、Ｍ１Ｍ２合金（Ｍ１Ｍ２はＡｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａなどから選ばれる１種以上）、及びＲＨ酸化物の混合粉末を用いることにより、熱処理時にＲＭ合金などによってＲＨ酸化物を部分的に還元し、重希土類元素ＲＨを磁石内に導入することが可能であることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
国際公開第２００６／０４３３４８号
特開２００８－２６３１７９号公報
特開２０１２－２４８８２７号公報
特開２０１２－２４８８２８号公報
国際公開第２０１５／１６３３９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の特許文献１～４には、ＲＨ化合物の粉末を含む混合粉末を磁石表面の全体（磁石全面）に存在させて熱処理を行う方法が開示されている。これらの方法の具体例によると、上記混合粉末を水または有機溶媒に分散させたスラリーに磁石を浸漬して引き上げている（浸漬引上げ法）。浸漬引上げ法の場合、スラリーから引き上げられた磁石に対して熱風乾燥または自然乾燥が行われる。スラリーに磁石を浸漬する代わりに、スラリーを磁石にスプレー塗布することも開示されている（スプレー塗布法）。
（【００１１】以降は省略されています）

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