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公開番号2025108239
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2024002041
出願日2024-01-10
発明の名称Sm-Fe-N系磁性材料の製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H01F 1/059 20060101AFI20250715BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明は、磁気特性が向上したSm-Fe-N系磁性材料の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、Sm-Fe系合金粒子の粉末と、Sm-R-M合金(Rは、存在しないか、又はNd、Pr、Ce、La、Gd、Tb、Dy及びHoからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、Mは、Zn、Ga、Al及びCuからなる群より選ばれる1種以上の元素である。)の粉末とを、混合しながら、特定の温度で拡散熱処理して、コア部と、前記コア部を被覆し、Sm濃度が前記コア部よりも高いシェル部とを有する粒子を形成する工程(工程1)と、前記工程1で形成した粒子を窒化する工程(工程2)とを含む、Sm-Fe-N系磁性材料の製造方法に関する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料の製造方法であって、
Ｓｍ－Ｆｅ系合金粒子であって、Ｓｍの一部がＬａ及び／又はＣｅで置換されており、Ｆｅの一部がＣｏ及び／又はＮｉで置換されていてもよいＳｍ－Ｆｅ系合金粒子の粉末と、
Ｓｍ－Ｒ－Ｍ合金（Ｒは、存在しないか、又はＮｄ、Ｐｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＨｏからなる群より選ばれる１種以上の元素であり、Ｍは、Ｚｎ、Ｇａ、Ａｌ及びＣｕからなる群より選ばれる１種以上の元素である。）の粉末とを、
混合しながら、前記Ｓｍ－Ｒ－Ｍ合金の融点以上且つＳｍ－Ｆｅ系合金の融点未満の温度で拡散熱処理して、前記Ｓｍ－Ｒ－Ｍ合金に含まれる少なくともＳｍを前記Ｓｍ－Ｆｅ系合金粒子の表層部に拡散させて、コア部と、前記コア部を被覆し、Ｓｍ濃度が前記コア部よりも高いシェル部とを有する粒子を形成する工程（工程１）と、
前記工程１で形成した粒子を４００℃～５００℃で窒化する工程（工程２）と
を含む、方法。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
前記Ｓｍ－Ｆｅ系合金がＳｍ－Ｃｅ－Ｆｅ合金である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記Ｓｍ－Ｒ－Ｍ合金がＳｍ－Ｃｕ合金であり、前記工程１の拡散熱処理温度が６００℃～６５０℃である、請求項１又は２に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、高性能磁性材料として、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性材料やＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料が検討されている。例えば、特許文献１には、Ｓｍ、Ｆｅ、Ｌａ、及びＷを含有する酸化物を還元し、その還元物を窒化することによる、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料の製造方法が開示されている。
【０００３】
Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料については、将来的なＳｍの資源リスク対策のため、Ｓｍの一部をＣｅやＬａに置換することが検討されている。しかし、このようなＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料では磁気特性が低下してしまう。そこで、磁性材料をコアシェル構造とし、シェル部にＳｍを濃化させることで、磁気特性の向上を図ることも検討されている。磁性材料をコアシェル構造とする方法としては、特許文献２において、コアシェル構造を有するＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性材料等の製造方法が開示されている。
【０００４】
しかし、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料においては、コアシェル化する際の熱処理温度において、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ相が分解して、磁気特性に悪影響を及ぼすα－Ｆｅが生成し、磁気特性が低下してしまうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１７－１１７９３７号公報
国際公開第２０１４／１９６６０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記の通り、従来のＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料の製造方法においては、得られる磁性材料の磁気特性が低下してしまうことがあった。それ故、本発明は、磁気特性が向上したＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、Ｓｍ－Ｆｅ系合金粒子をコアシェル化した後で窒化することで、Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料の磁気特性の低下を抑制することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料の製造方法であって、
Ｓｍ－Ｆｅ系合金粒子であって、Ｓｍの一部がＬａ及び／又はＣｅで置換されており、Ｆｅの一部がＣｏ及び／又はＮｉで置換されていてもよいＳｍ－Ｆｅ系合金粒子の粉末と、
Ｓｍ－Ｒ－Ｍ合金（Ｒは、存在しないか、又はＮｄ、Ｐｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＨｏからなる群より選ばれる１種以上の元素であり、Ｍは、Ｚｎ、Ｇａ、Ａｌ及びＣｕからなる群より選ばれる１種以上の元素である。）の粉末とを、
混合しながら、前記Ｓｍ－Ｒ－Ｍ合金の融点以上且つＳｍ－Ｆｅ系合金の融点未満の温度で拡散熱処理して、前記Ｓｍ－Ｒ－Ｍ合金に含まれる少なくともＳｍを前記Ｓｍ－Ｆｅ系合金粒子の表層部に拡散させて、コア部と、前記コア部を被覆し、Ｓｍ濃度が前記コア部よりも高いシェル部とを有する粒子を形成する工程（工程１）と、
前記工程１で形成した粒子を４００℃～５００℃で窒化する工程（工程２）と
を含む、方法。
（２）前記Ｓｍ－Ｆｅ系合金がＳｍ－Ｃｅ－Ｆｅ合金である、前記（１）に記載の方法。
（３）前記Ｓｍ－Ｒ－Ｍ合金がＳｍ－Ｃｕ合金であり、前記工程１の拡散熱処理温度が６００℃～６５０℃である、前記（１）又は（２）に記載の方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、磁気特性が向上したＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁性材料の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例１の粒子界面付近のＳＥＭ－ＥＤＸによるライン分析の結果を示す。
比較例２の粒子界面付近のＳＥＭ－ＥＤＸによるライン分析の結果を示す。
実施例１及び比較例１、２の製造過程の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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