特開 2022-155977 フェライト焼結磁石の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022155977

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】フェライト焼結磁石の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/02 20060101AFI20221006BHJP

   H01F 1/10 20060101ALI20221006BHJP

   C04B 35/26 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

H01F41/02 G

H01F1/10

C04B35/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021059450

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】須藤 信浩

(72)【発明者】

【氏名】加藤 竜也

【テーマコード（参考）】

5E040

5E062

【Ｆターム（参考）】

5E040AB01

5E040CA01

5E040HB03

5E062CD01

5E062CG02

(57)【要約】

【課題】成形体からの有機物の除去を効率よく行うことができる、又は、焼結磁石の寸法のバラツキを抑制できるフェライト焼結磁石の製造方法に関する。
【解決手段】フェライト焼結磁石の製造方法は、フェライト原料及び有機物を含む成形体を加熱して前記成形体から有機物を除去する工程と、有機物が除去された前記成形体を焼結する工程と、を備える。成形体１０の外面は凸面１２を有し、成形体を加熱する工程及び成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、成形体１０が、支持体２０の上面２０Ｕの上に、凸面１２の最下部１０Ｕが支持体２０の上面２０Ｕと接触するように、載置される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フェライト原料及び有機物を含む成形体を加熱して前記成形体から少なくとも一部の有機物を除去する工程と、
有機物の少なくとも一部が除去された前記成形体を焼結する工程と、を備える、フェライト焼結磁石の製造方法であって、
前記成形体の外面は凸面を有し、
前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体が、支持体の上面の上に、前記凸面の最下部が前記支持体の上面と接触するように、載置される、方法。

【請求項2】

前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体の凸面のうちの前記最下部以外の部分はいかなる支持体にも接触していない、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記成形体の外面は、前記凸面に加えて、さらに凹面又は平面を有する、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記支持体の上面のうち、前記凸面と接触する部分は平面である、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体を前記上面の上で揺らす、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フェライト焼結磁石の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、フェライト粉末とバインダ等の有機物とを含む成形体を熱処理して成形体から有機物を除去し、その後焼結して、フェライト焼結磁石を得ることが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６０－１３０１１２号公報

【特許文献2】特開昭６１－０６９１０４号公報

【特許文献3】特開平７－１１１２２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の方法では、有機物を充分除去するのに長時間を要していた。

【0005】

また、有機物を除去した成形体を焼結する際、焼結後の寸法にバラツキが出る場合があった。

【0006】

本明細書の１つの課題は、成形体からの有機物の除去を効率よく行うことができる、フェライト焼結磁石の製造方法を提供することである。

【0007】

本明細書の他の課題は、焼結磁石の寸法のバラツキを抑制できるフェライト焼結磁石の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

発明の一側面は、フェライト原料及び有機物を含む成形体を加熱して前記成形体から少なくとも一部の有機物を除去する工程と、
有機物の少なくとも一部が除去された前記成形体を焼結する工程と、を備える、フェライト焼結磁石の製造方法である。前記成形体の外面は凸面を有し、
前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体が、支持体の上面の上に、前記凸面の最下部が前記支持体の上面と接触するように、載置される。

【0009】

前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記凸面のうちの前記最下部以外の部分はいかなる支持体にも接触していない状態であることができる。

【0010】

前記成形体の外面は、前記凸面に加えて、さらに凹面又は平面を有することができる。

【0011】

前記支持体の上面のうち、前記凸面と接触する部分は平面であることができる。

【0012】

前記成形体を加熱する工程及び前記成形体を焼結する工程の少なくとも一方では、前記成形体を前記上面の上で揺らすことができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の１側面によれば、成形体からの有機物の除去が効率よく行なわれる。

【0014】

本発明の他の１側面によれば、焼結磁石の寸法のバラツキが抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】成形体を熱処理する工程及び成形体を焼結する工程において支持体上に成形体を載置した状態を示す斜視図である。

【図2】図１の成形体及び支持体を、Ｘ方向、すなわち、成形体の軸方向から見た側面図である。

【図3】比較例において、成形体を熱処理する工程及び成形体を焼結する工程において、支持体上に成形体を載置した状態を示す側面図である。

【図4】（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、他の実施形態に係る成形体及び成形体の支持体の上に置ける載置状態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（最終的に得られるフェライト焼結磁石の組成）
フェライト焼結磁石は鉄を主成分（５０質量％以上）とする磁性酸化物である。フェライト焼結磁石に含まれるフェライトは、スピネルフェライト、六方晶フェライト、ガーネットフェライトであることができる。六方晶フェライトの例は、マグネトプランバイト型（Ｍ型）、Ｗ型、Ｙ型、及び、Ｚ型のフェライトである。中でも、マグネトプランバイト型のフェライトであることが好ましい。

【0017】

以下ではマグネトプランバイト型のフェライトを「Ｍ型フェライト」と表すことがある。Ｍ型フェライトは一般式ＡＦｅ_１２Ｏ_１９（Ａは、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ等）で表される。このＭ型フェライトには、更に、磁気特性に影響しない範囲で、希土類元素、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｂ等が含有されていても良い。希土類元素の例は、Ｌａ、Ｙ、Ｓｃ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、及びＬｕである

【0018】

Ｍ型フェライトの組成は特に限定されないが、Ｍ型フェライトは、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ及びＰｂから選ばれる少なくとも１種の元素αと、希土類元素（Ｙを含む）及びＢｉからなる群から選択される少なくとも１種の元素Ｒと、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素Ｍと、Ｆｅと、を含み、各金属元素の構成比率が、全金属元素量に対し、
α：１～１３原子％
Ｒ：０．０５～１０原子％
Ｆｅ：８０～９５原子％
Ｍ：０．１～５原子％
を満足することができる。

【0019】

このＭ型フェライトの結晶構造内において、Ｒ元素はα元素のサイトに存在し、Ｍ元素はＦｅのサイトに存在するとした場合、フェライトの組成式は、下記一般式（１）で示される。
α_{（１－ｘ）}Ｒ_ｘ［Ｆｅ_{（１２－ｙ）}Ｍ_ｙ］_ｚＯ_１９・・・（１）
ここで、ｘ、ｙ、ｚは、前述の各金属元素の原子％から計算される値である。

【0020】

フェライト焼結磁石は、金属元素を下記式（２）で表される原子比で含むことが好ましい。
Ｃａ_{１－ａ－ｂ}Ｒ_ａＳｒ_ｂＦｅ_ｃＣｏ_ｍ・・・（２）
式（２）中、Ｒは希土類元素（Ｙを含む）及びＢｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素であってＬａを少なくとも含み、
式（２）中、ａ、ｂ、ｃ及びｍは、下記式（３）～（６）を満たし、
０．３６０≦ａ≦０．４２０・・・（３）
０．１１０≦ｂ≦０．１７３・・・（４）
８．５１≦ｃ≦９．７１・・・（５）
０．２０８≦ｍ≦０．２６９・・・（６）

【0021】

上記のように、フェライトがＣａを含むＭ型フェライトであると、焼結時の収縮率の異方性が大きくなりやすく、焼結時の外的要因（支持体との接触による収縮阻害等）による焼結磁石の収縮率のバラツキを生じやすいので本発明の効果がより一層奏される。

【0022】

上記のフェライト焼結磁石は、上記以外に、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂａ、Ｃｒなどの副成分を含んでもよい。これらは、フェライト焼結磁石における粒界成分であることができる。また、Ａｌ、Ｂａ、Ｃｒは、フェライト中にも、粒界中にも含まれることができる。Ｓｉ、Ａｌ、Ｂａ、Ｃｒの量はそれぞれ、ＳｉＯ_２換算、Ａｌ_２Ｏ_３換算、ＢａＯ換算、Ｃｒ_２Ｏ_３換算で、０．０～１．０質量％、０．０～１．０質量％、０．０～０．１質量％、０．０～０．２質量％とすることができる。

【0023】

なお、Ｃａなどの金属は、フェライト相及び粒界相の両方において含まれる場合がある。

【0024】

フェライト焼結磁石及び成形体の組成は、蛍光Ｘ線定量分析等によって測定することができる。また、フェライト焼結磁石のフェライト主相の存在は、Ｘ線回折や電子線回折によって確認することが出来る。

【0025】

（フェライト焼結磁石の製造方法）
本発明の一側面に係るフェライト焼結磁石の製造方法は、フェライト原料及び有機物を含む成形体を加熱して成形体から有機物を除去する工程と、有機物が除去された成形体を焼結する工程と、を備える。

【0026】

（フェライト原料）
フェライト原料は、最終的なフェライト焼結磁石が含有する金属及び半金属元素をその組成で含む。フェライト原料は、フェライト粉末（例えば、Ｍ型フェライト等の六方晶系フェライト）を含むことが好適であり、フェライト粉末に加えて、フェライト焼結磁石を構成する金属及び半金属元素から選択される少なくとも１つを含有する単体または化合物の粉末を含むことができる。その場合でも、フェライト原料の全体の金属及び半金属元素の組成は、最終的に得るフェライト焼結磁石の組成と同じとすればよい。

【0027】

フェライト粉末以外の粉末の例は、Ｆｅを含む酸化物（酸化鉄等）、Ｃａなど元素αを含む化合物、元素Ｒを含む化合物、Ｃｏなど元素Ｍを含む酸化物、及び、Ｓｉ及びＡｌ、Ｃｒからなる群から選択される少なくとも１つを含む化合物の粉末である。

【0028】

化合物の例は、各元素（単数でも複数でもよい）の酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、塩化物など、焼成後に各元素の酸化物となることのできる化合物であることができる。このような化合物の粉体は、焼結時の焼結助剤として働くことができる。例えば、成形体のフェライト原料が、フェライト粉末以外に、Ｃａ、Ｓｉの化合物を適量含有することで、高密度のフェライト焼結磁石を得られる。

【0029】

フェライト原料は、ＢＥＴ法で求められる比表面積（ＳＳＡ：Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ）が４～１２ｍ^２／ｇ程度であることが好ましい。

【0030】

（フェライト原料の製造方法）
フェライト粉末を含むフェライト原料は例えば以下のようにして得ることができる。

【0031】

＜仮焼用原料調製工程＞
まず仮焼用原料を用意する。仮焼用原料は、仮焼で生成するフェライトを構成する金属及び半金属元素をその組成で含む。この金属及び半金属元素は、最終的に得られるフェライト焼結磁石を構成する金属および半金属原子の少なくとも一部となる。仮焼用原料は、金属及び半金属元素の化合物の混合物であることができる。各化合物は粉末状であることが好適である。化合物の例は、各元素の酸化物、または、焼成により各元素の酸化物となることができる化合物（炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等）である。具体的な例は、ＳｒＣＯ_３、Ｌａ（ＯＨ）_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＢａＣＯ_３、ＣａＣＯ_３およびＣｏ_３Ｏ_４である。仮焼用原料は、例えば、Ｓｉ成分等の副成分を含有する材料（例えば化合物）を含んでいてもよい。Ｓｉ成分の場合の化合物の例はＳｉＯ_２である。各化合物の粉末の平均径は、例えば、均質な配合を可能とする観点から０．１～２．０μｍ程度とすることが好ましい。

【0032】

仮焼用原料は、金属及び半金属元素を、最終的に得られるフェライト焼結磁石の金属及び半金属元素に対応する組成で含んでいてもよいが、一部の元素を後述する仮焼き後に添加するようにしても良い。後添加の時期、所望とする組成や磁気特性が得られやすいように調整すればよい。

【0033】

具体的には、各化合物を混合した後、湿式アトライタ、ボールミル等を用い、０．１～２０時間程度、混合及び粉砕処理をすることにより、仮焼用原料を得ることができる。

【0034】

＜仮焼工程＞
仮焼用原料を仮焼きする。仮焼は例えば、空気中等の酸化性雰囲気中で行うことが好ましい。仮焼きの温度は、１１００～１４００℃の温度範囲とすることが好ましく、１１００～１３００℃がより好ましく、１１５０～１３００℃がさらに好ましい。

【0035】

仮焼温度で保持する時間は１秒間～１０時間とすることが出来、１秒間～５時間が好ましい。仮焼により得られた仮焼体は、前述したようなフェライト相（例えばＭ相）を７０％以上含むことができる。

【0036】

仮焼体の一次粒子の平均粒径は０．１～１０μｍ、特に０．１～５μｍであることが好ましい。平均粒径は、ＳＥＭにより測定すればよい。

【0037】

＜粉砕工程＞
仮焼工程で顆粒状や塊状となった仮焼体を粉砕し、フェライト粉末を得る。これにより、後述する成形工程での成形が容易となる。この粉砕工程では、前述したように仮焼用原料に配合しなかった残りの原料化合物を添加しても良い（原料の後添加）。粉砕工程は、例えば、仮焼体を粗い粉末となるように粉砕（粗粉砕）した後、これを更に微細に粉砕する（微粉砕）、２段階の工程で行っても良い。以下では、粗粉砕として乾式粗粉砕を行った後に、微粉砕として湿式粉砕を行う場合について説明するが、これに限定されるものではなく、適宜粉砕方法を組み合わせてよい。

【0038】

粗粉砕は、例えば、平均粒径が０．５～５．０μｍとなるまで行われる。粉砕手段は特に限定されず、例えば乾式振動ミル、ローラーミル、ハンマーミル等が使用できるが、これに限定されるものではない。粉砕時間は、粉砕手段に応じて適宜決定すればよい。

【0039】

乾式粗粉砕の後、仮焼体の粗粉砕材と水とを含む粉砕用スラリーを調製し、これを湿式粉砕することにより微粉砕を行うことができる。粉砕用スラリー中の仮焼体の含有量は、１０～７０質量％程度であることが好ましい。微粉砕では、得られた微粉砕材の平均粒径が、好ましくは０．０８～２．０μｍ、より好ましくは０．１～１．０μｍ、更に好ましくは０．２～０．８μｍ程度となるように、微粉砕を行うことができる。微粉砕材の比表面積（例えばＢＥＴ法により求められる。）は、４～１２ｍ^２／ｇ程度とすることが好ましい。湿式粉砕に用いる粉砕手段は特に限定されないが、通常、ボールミル、アトライタ等を用いることが好ましい。粉砕時間は、粉砕手段に応じて適宜決定すればよいが、例えば湿式アトライタの場合、３０分間～２０時間程度が好ましく、湿式ボールミル粉砕では１０～５０時間程度が好ましい。

【0040】

粉砕工程で、フェライト焼結磁石の金属元素及び半金属元素の残りの一部を添加する場合、例えば、添加を微粉砕時に行うことができる。本実施形態では、Ｓｉ成分であるＳｉＯ_２や、Ｃａ成分であるＣａＣＯ_３を、微粉砕の際に添加することが出来るが、これらを仮焼用原料の調製工程や粗粉砕工程において添加しても良い。

【0041】

微粉砕工程では、湿式法の場合、分散媒として水のほか、トルエン、キシレン等の非水系溶媒を用いることが出来る。水系溶媒を用いるほうが、生産性の観点で有利であるが、これに限定されることなく、例えば、後述の表面処理剤の溶媒への溶解性などを考慮し、適宜溶媒を選択すればよい。

【0042】

＜乾燥工程＞
湿式粉砕後、フェライト粉末を含むスラリーを乾燥させる。乾燥温度は、好ましくは８０～１５０℃、更に好ましくは１００～１２０℃である。また、乾燥時間は、好ましくは１～４０時間、更に好ましくは５～２５時間である。乾燥後の磁性粉末の一次粒子の平均粒径は、好ましくは０．０８～２μｍの範囲内、更に好ましくは０．１～１μｍの範囲内である。乾燥により、フェライト粉末を含むフェライト原料が得られる。

【0043】

（成形用原料の調製工程）
続いて、フェライト原料と有機物とを混合して、成形用原料を準備する。

【0044】

具体的には、フェライト原料及び有機物をニーダーなどで混練することで、分散性のよい成形用原料を得ることができる。

【0045】

有機物は、バインダ樹脂、ワックス類、及び、可塑剤からなる群から選択される少なくとも１種であることができ、さらに添加剤を含んでいてもよい。添加剤は、滑剤及び／又は分散剤（表面処理剤）であることができる。滑剤と分散剤はお互いを兼ねることが出来る。

【0046】

バインダ樹脂の例は、熱可塑性樹脂などの高分子化合物であり、熱可塑性樹脂の例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、アタクチックポリプロピレン、アクリルポリマー、ポリスチレン、ポリアセタールである。バインダ樹脂は２種以上用いても良い。

【0047】

ワックス類の例は、カルナバワックス、モンタンワックス、蜜蝋などの天然ワックス；パラフィンワックス、ウレタン化ワックス、ポリエチレングリコールなどの合成ワックスである。

【0048】

可塑剤の例は、フタル酸エステルである。

【0049】

フェライト原料１００質量％に対して、バインダ樹脂の添加量は、好ましくは３～２０質量％であり、ワックス類の添加量は、好ましくは３～２０質量％であり、可塑剤の添加量は、バインダ樹脂の１００質量％に対して、好ましくは０．１～５質量％である。

【0050】

添加剤の添加量は、フェライト原料１００質量％に対して、合計０～８質量％であってよく、好ましくは合計０．１～８質量％である。

【0051】

滑剤の例は、脂肪酸エステルである。
本実施形態において、フェライト原料１００質量％に対する滑剤の添加量は、０～５質量％であってよく、好ましくは０．１～５質量％である。

【0052】

分散剤（表面処理剤）の例は、オレイン酸、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸又はその塩／誘導体、シランカップリング剤などが挙げられる。

【0053】

本実施形態において、フェライト原料１００質量％に対する分散剤（表面処理剤）の添加量は、０～３質量％であって良く、好ましくは０．１～３質量％、より好ましくは０．３～３質量％、更に好ましくは０．４～２．０質量％である。分散剤（表面処理剤）の添加量がこの範囲内であることにより、分散剤がフェライト原料に十分に付着して凝集力を弱めることが出来るとともに、混練物中にフェライト原料を均一に分散させることが出来る。なお、添加量が多すぎると、フェライト原料表面に吸着できずに過剰となった分散剤（表面処理剤）が存在することで、上記のフェライト原料の凝集力の低下の効果や、混練物中のフェライト原料の分散性向上の効果が低下する傾向となる。

【0054】

これらの有機物の混合順序に限定はなく、フェライト原料に対して、全部同時に混合してもよく、フェライト原料に対して任意の順に混合してもよい。特に、分散剤（表面処理剤）などは、上述の粉砕工程で添加することもできる。例えば、湿式粉砕中にスラリーに分散剤を添加してもよく、湿式粉砕後乾燥前のスラリーに分散剤を添加してもよく、乾燥後のフェライト原料に対して、他の有機物と混合する前に事前に混合してもよい。

【0055】

混練により得られた成形用原料は、ペレタイザなどでペレットに成形することが好適である。ペレタイザとしては、例えば２軸１軸押し出し機が用いられる。また、混練およびペレット成形は、使用する有機成分の溶融温度に応じて、加熱しながら実施しても良い。

【0056】

＜成形工程＞
上記の成形用原料を成形して、所望の形状を有する成形体を得る。成形方法に特に限定はない。

【0057】

例えば、射出成形装置を用いて、磁場中で成形体を得ることができる。具体的には、成形用原料のペレットを、射出成形機のシリンダ内でスクリューにより混練しながら溶融し、溶融した成形用原料を所望の形状に対応するキャビティを有する金型内に射出して成形すればよい。成形時に、金型には所定の磁場が印可することができる。成形用原料をシリンダ内で１６０～２３０℃に加熱溶融して射出成形することができる。金型の温度は２０～８０℃とすることができる。金型への印可磁場は３９８～１５９２ｋＡ／ｍ（５～２０ｋＯｅ）程度とすることができる。

【0058】

このようにして、フェライト原料、及び、有機物を含む成形体が得られる。

【0059】

成形体の外面は凸面を含む。図１は、本実施形態の成形体の一例を示す斜視図である。この態様の成形体１０は、厚みのある円弧形状（Ｕ字形状）の平面（端面）１６を、平面１６と垂直な軸方向に移動してできる立体形状、すなわち、アークセグメント形状である。成形体１０は、凸面１２、凸面１２に対向する凹面１４、凸面１２と凹面１４とを連結する、平面１６、１６、平面１８、１８を有している。

【0060】

成形体１０の軸方向の長さＬは５～１００ｍｍとすることができ、アークの幅Ｗは５～１００ｍｍとすることができ、アークの高さＨは５～５０ｍｍとすることができる。

【0061】

＜成形体の加熱工程（有機物除去工程）＞
次に、フェライト原料及び有機物を含む成形体１０を加熱して成形体１０から有機物の少なくとも一部を除去する。成形体から有機物が過剰に除去されると、成形体の保形力が不足し、カケを生じることがある。加熱後の成形体にバインダ樹脂の一部が残ることで、成形体の保形力を十分高くし、カケなどの不良を抑制することが出来る。

【0062】

加熱による熱処理の雰囲気は、大気中のような酸素含有雰囲気でもよく、窒素中のような酸素非含有雰囲気でもよい。加熱の温度は、有機物を除去できる温度であれば良く、例えば、１００～６００℃の温度とすることができる。加熱の時間は有機物の量や種類に応じて適宜設定できるが、通常、０．５～１００時間とすることができる。

【0063】

成形体１０を加熱すると、成形体の内部の有機物が揮発及び熱分解等し、成形体の表面から揮発物及び分解物のガスが外部に排出される。有機物の除去時の昇温速度が急激であると、有機物の急激な揮発や分解ガスの発生により、成形体にワレやクラックを生じてしまうことがある。そこで、除去する有機成分に応じて、有機物が揮発したり分解したりする温度域の昇温速度を、例えば、０．０１～１℃／分程度のゆっくりとした昇温速度に適宜調整することができる。熱処理温度や温度プロファイルは適宜設定することができる。また、有機物を複数種使用している場合、加熱処理を複数回に分けて実施しても良い。

【0064】

以下の式により定義される加熱工程前後の有機物除去率は、３０～１００％であって良く、好ましくは４０～９８％である。
有機物除去率（％）＝（加熱前成形体質量－加熱後成形体質量）／（加熱前成形体質量×有機物含有率（％）／１００）×１００

【0065】

本実施形態では、加熱工程において、図１及び図２に示すように、成形体１０を、耐火性の支持体２０の上面２０Ｕ上に、凸面１２の最下部１２Ｂが支持体２０の上面２０Ｕと接触するように載置する。

【0066】

上面２０Ｕのうちの凸面１２と接触する部分は平面であることが好適である。通常、耐火物製の支持体２０の表面は表面粗度を有している。本明細書における「平面」とは、平均平面からの算術平均高さＳａが１ｍｍ以下の表面粗度を有することができる。算術平均高さはＩＳＯ ２５１７８に定義される。

【0067】

また、耐火物製の支持体２０の表面は、完全な平面でなく緩やかなカーブを描いていることも多い。本明細書における平面とは、平面度が５ｍｍ以下の場合を含む。平面度は、支持体２０の上面２０Ｕ、例えば、成形体１０と対向する部分に関して、光学式、接触式等の市販の３Ｄ表面形状測定装置で高さ分布を取得し、最小二乗法で平均平面を求め、平均平面と高さ分布の内の平均平面から最も離れた点までの距離とすることができる。平面度は２ｍｍ以下であってもよく、１ｍｍ以下であってもよい。

【0068】

本実施形態では、凸面１２の最下部１２Ｂの外形形状は、凸面１２の軸方向に沿った実質的に直線状となる。最下部１２Ｂの直線の長さは成形体の軸方向長さＬ以下である。最下部１２Ｂの直線の幅（図１のＹ方向）は、上面２０Ｕに垂直な方向から見て２ｍｍ以下であることができる。

【0069】

上述のようにワレやクラックを防ぐために有機物の除去のための加熱工程はゆっくりとした昇温速度とせざるを得ないため、加熱工程が生産工程上でのボトルネックとなりやすい。また、有機物の除去は、成形体の表面からの有機物の揮発物や分解物の放出によって進行するため、成形体と雰囲気との接触面積が大きいほど促進されやすい。

【0070】

本実施形態の方法では、成形体の凸面の最下部を支持体の上面で支持するので成形体と支持体との接触面積を少なくすることができる。すなわち、有機物の除去が進行する過程で、成形体と雰囲気との接触面積を大きくできるので、有機物の除去の進行が効率的に促される。

【0071】

ここで、加熱工程において、凸面１２の最下部１２Ｂ以外の部分は、いかなる支持体にも支持（接触）されていないことが好ましい。これにより、成形体１０と雰囲気との接触面積をより大きくできる。

【0072】

また、加熱工程において、支持体２０上で成形体１０を揺らすことができる。例えば、送風式炉を利用して成形体１０に気流（熱風等）を供給する、バイブレータを利用して支持体２０を振動させる、炉内で成形体を支持する支持体をレールやコンベアなどを介して移動させながら加熱することなどにより、加熱工程において成形体１０を支持体２０上で揺らすことが好ましい。気流を成形体１０に供給する方向に特に限定はなくいが、例えば、図１のＸ方向のように凸面１２と平行に気流を供給してもよいが、図２のＹ方向のように凸面１２のうちの最下部１２Ｂ（支持体２０の上面２０Ｕ）から離れた上端部１２Ｔに当たるように気流を供給してもよい。

【0073】

本実施形態では、凸面１２の最下部１２Ｂが支持体２０の上面２０Ｕで支持されているので、成形体１０は容易に支持体２０上で揺れることができる。成形体１０が揺れることで、成形体１０における支持体２０との接触部分における有機物の除去がより一層容易となる。

【0074】

支持体２０の材料は特に限定されないが、耐火材であれば良く、例えば、アルミナ等のセラミクスであることができる。

【0075】

支持体２０の形状に限定はない。支持体２０は、図１のように、板状でもよいが、板の外縁に上向きの縁部がある箱状の支持体（いわゆる匣鉢）でもよい

【0076】

＜焼結工程＞
焼結工程において、加熱工程を経て有機物の少なくとも一部が除去された成形体１０を焼結して、フェライト焼結磁石を得る。

【0077】

焼結雰囲気は大気中等の酸素雰囲気であることができる。焼結温度は、１１５０～１３００℃とすることができ、好ましくは１１８０～１２７０℃の温度とすることができる。焼結温度に維持する時間は１分～３時間程度とすることができる。

【0078】

なお、前述の加熱工程の後に常温に冷却することなく連続で焼結工程を実施してもよく、熱工程の後に一度室温まで冷却してから焼結工程を行ってもよい。

【0079】

焼結工程は、上述の加熱による有機物除去の工程と同様に、成形体１０の凸面１２の最下部１２Ｂが支持体２０の上面２０Ｕと接触するように成形体１０を支持体２０の上面２０Ｕの上に載置した状態で、行うことが好適である。

【0080】

焼結工程においてはフェライト相を含む酸化物の組織の緻密化が進むため、成形体の収縮が生じる。この収縮による形状変化は温度プロファイルや荷姿等の影響を受ける。

【0081】

成形体１０と支持体２０との接触部では収縮時に摩擦が生じ、焼結前後での成形体の形状を異ならせる原因となる。支持体２０には、通常アルミナ等のセラミックス製のものが用いられるが、使用による摩耗等に応じて支持体２０の上面の場所により表面の滑らかさにも差が生じることがあり、接触箇所により摩擦の大きさが異なることもある。また、支持体に反り等が生じることで平面性が低くなることもある。したがって、接触箇所が異なると接触面積に差がでることもあり、製品間での収縮バラツキの要因となる。

【0082】

焼結体の寸法バラツキが大きいと、所望の形状を得るために焼結後の加工工程が必要となる。また、加工を実施する際にも、寸法バラツキが大きいほど加工しろが増える。加工しろが増えると、加工時のクラックやカケの原因となり、歩留まりの低下を引き起こす。また、加工しろが増加するとフェライト磁石の抗折強度の低下につながる恐れがある。

【0083】

本実施形態では、焼結工程において凸面１２の最下部１２Ｂが支持体２０により支持されているため、成形体１０と支持体２０との接触箇所及び接触面積を減らせる。すなわち、焼結により成形体が収縮する際に、成形体と支持体との摩擦抵抗が生じる箇所及び面積を減らすことができ、製品寸法のバラツキが小さくなる。

【0084】

本発明は上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。

【0085】

例えば、成形体の形状は、外面が凸面を有する限り特に限定されない。特に、成形体の外面が、凸面に加えて、凹面及びまたは平面を有する場合に効果が高い。このような形状の場合、通常は、成形体を安定させるべく、凹面１４が下向きとなるように（図３参照）、又は、平面１６等が下向きとなるように支持体２０上に載置される。しかしながら、本実施形態では、凸面１２を下向きとし、凸面１２の最下部１２Ｂが支持体２０の上面２０Ｕと接触するように、支持体上に載置する。

【0086】

成形体１０の他の形態を図４の（ａ）～（ｃ）に示す。図４の（ａ）では成形体の軸に垂直な断面がアークセグメント状でなく、Ｄ字状であり、凸面１２、凸面１２と対向する平面１４’、凸面１２と平面１４’とを連結する平面１８、１８、及び、視線方向（Ｘ方向）の端面である平面１６、１６を有している。

【0087】

図４の（ｂ）では、軸方向断面が樽型形状をしており、凸面１２、凸面１２と対向する凸面１４’、凸面１２及び凸面１４’を連結する平面１８、１８、及び、視線方向（Ｘ方向）の端面である平面１６、１６を有する。

【0088】

図４の（ｃ）では、軸方向断面において、図４の（ｂ）と上面のみが異なっており、凸面１２、凸面１２と対向し、逆Ｖ字状の山を形成する平面１４’及び１４’’、凸面１２及び平面１４’、１４’’を連結する平面１８、１８、及び、視線方向（Ｘ方向）の端面１６、１６を有する。

【0089】

これらの成形体１０においても、凸面１２が下向きに配置され、凸面１２の最下部１２Ｂが支持体２０の上面２０Ｕと接触している。

【0090】

凸面１２の最下部１２Ｂの曲率半径は、曲面である限り特に限定されないが、水平方向の一方向から見て、例えば、０．１～１００ｍｍであることができる。

【0091】

成形体の形状は、図示したもの以外でも様々な変形が可能であり、用途に応じて様々な形状を有することができ、特に限定されない。また、成形体の寸法にも特段の限定はない。成形体の形状の他の例は、球、円柱、円筒、又は、楕円球である。凸面の表面に微細な（例えば算術平均高さＳａ（高低差）１ｍｍ以下）程度の凹凸があってもよい。

【0092】

円柱、円筒、あるいは、図１に示す凸面１２のような凸面１２を有する成形体の場合、凸面の最下部の形状は、上述のように、軸方向に沿って伸びる直線状となる。これに対して、成形体の形状が、例えば、球状、あるいは、球面を有する形状の場合、当該球面の最下部の形状は点状となる。表面粗度を考慮した最下部の点の直径は２ｍｍ以下とすることができる。

【0093】

成形体１０の面（凸面、凹面、平面等）間にできる稜や角は面取りされていてもよい。成形体は、凸面を複数有するものであってもよい。

【0094】

上記実施形態では、成形体の加熱工程（有機物の除去工程）、及び、成形体の焼結工程の両方において、凸面の最下部が支持体の上面と接触するように成形体を支持体の上面の上に載置したが、成形体の有機物の除去工程、又は、成形体の焼結工程のいずれか一方で、上記の載置法を採用すれば、少なくとも一方の効果を得ることができる。

【0095】

（実施例）
（フェライト原料の作製）
まず、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３；不純物として、Ｍｎ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｌを含む）、水酸化ランタン（Ｌａ（ＯＨ）_３）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）、酸化コバルト（Ｃｏ_３Ｏ_４）を、金属元素の原子比率がＣａ_０．３６Ｌａ_０．４８Ｓｒ_０．１６Ｂａ_{０．００１}Ｆｅ_{１１．２５}Ｃｏ_０．１５となるように含む混合粉末を用意した。この混合粉末に対して、Ｓｉ成分として、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２、含水率：約２０％前後、以後も同一原料）を、混合粉末１００質量％に対して、０．６６質量％となるように添加して、第２混合粉末を得た。

【0096】

第２混合粉末を湿式アトライタにて粉砕しながら混合してスラリーを得て、その後乾燥して、仮焼用原料を得た。仮焼用原料を大気中、１２２５℃で２時間保持して、仮焼処理を行った。得られた仮焼体を、小型ロット振動ミルにて粗粉砕し、粗粉砕材を得た。

【0097】

得られた粗粉砕材に対して、フェライト原料（焼成後のフェライト焼結磁石を構成する金属元素と同じ）の金属元素比率がＣａ_０．４５Ｌａ_０．４０Ｓｒ_０．１５Ｂａ_{０．００１}Ｆｅ_９．２Ｃｏ_{０．２４５}となるように、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３；不純物として、Ｍｎ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｌを含む））、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）、酸化コバルト（Ｃｏ_３Ｏ_４）を添加し、湿式ボールミルにてＢＥＴ法により求められる比表面積が８．５～１０．０ｍ^２／ｇとなるように微粉砕して、フェライト粉末を含むフェライト原料を得た。

【0098】

（フェライト原料および有機物を含む成形体の作製）
フェライト原料、ＰＰ（ポリプロピレン、バインダ樹脂として使用）、パラフィンワックス（ワックス類として使用）、アクリル樹脂（バインダ樹脂として使用）、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル、可塑剤として使用）、およびステアリン酸（添加剤として使用）を混合して、ペレットを得た。ペレットの組成は、フェライト原料＝９０質量％、ＰＰ＝４質量％、パラフィンワックス＝４質量％、アクリル樹脂＝０．５質量％、ＤＯＰ＝１質量％、ステアリン酸＝０．５質量％とした。加圧加熱ニーダーを用いて、１６５℃で２．５時間混練を行い、混練物（コンパウンド）をペレタイザでペレット状に成形した。

【0099】

次に、磁場中射出成形装置を用い、ペレットを加熱溶融した後、金型内に射出成形して成形体を得た。なお、金型内に磁場を印可した状態で、射出成形を行った。射出温度は１８５℃、金型温度は４０℃、射出時の印可磁場は１２７３ｋＡ／ｍとした。成形体の形状は図１に示すアークセグメント型であり、Ｗ＝３２ｍｍ、Ｈ＝１２ｍｍ，Ｌ＝２５ｍｍであった。

【0100】

（フェライト粉末及び有機物を含む成形体の有機物除去）
成形体１０を支持体（アルミナ板）２０の上に図１及び図２のように、凸面１２の最下部１２Ｂが支持体２０の上面２０Ｕと接触するように載置した。次に、大気雰囲気下にて室温から２００℃まで０．１℃／分の昇温速度にて成形体を加熱し有機物の除去を行った。また、加熱工程には熱風送風式の乾燥炉を使用することで、支持体上で成形体を揺らしながら有機物の除去を行った。

【0101】

得られた３つの成形体における熱処理前後での質量変化から有機物除去率の平均を下記の式から求めた。
有機物除去率（％）＝（加熱前成形体質量－加熱後成形体質量）／（加熱前成形体質量×有機物含有率（％）／１００）×１００

【0102】

（成形体の焼成と評価）
有機物除去済みの成形体を支持体（アルミナ板）上にて図１及び図２のように、凸面１２の最下部１２Ｂのみが支持体２０の上面２０Ｕと接触するように載置した。次に、大気中にて、１２００～１２２０℃にて１時間保持して焼結し、フェライト焼結磁石を得た。

【0103】

得られた５つのフェライト焼結磁石の幅Ｗを測定し、平均値と標準偏差を評価した結果を表２に示す。

【0104】

（比較例）
有機物除去工程及び焼結工程の両方において、成形体を、図２に代えて、図３のように、凸面が上向きになるように配置した以外は、実施例１と同様にした。

【0105】

結果を表１及び表２に示す。

【0106】

【表1】

【0107】

【表2】

【0108】

表１より、比較例（図３）に比べて、実施例（図２）のように支持した場合は、有機物除去率が大きいことが確認された。実施例では、比較例に比べて有機物の除去時に雰囲気との接触箇所及び接触面積が小さくなることに起因すると考えられる。

【0109】

また、表２より、比較例に比べて実施例では、焼結後の幅Ｗの絶対値が小さくなった。これは、実施例のように支持した場合、比較例に比べて支持体との摩擦抵抗が小さくなり、幅Ｗの収縮量が大きくなったためであると考えられる。また、比較例に比べて実施例では焼結後の幅Ｗの標準偏差も小さくなった。支持体との摩擦抵抗の影響を受けにくいため、寸法バラツキも小さくなったと考えられる。

【符号の説明】

【0110】

１０…成形体、１２…凸面、１２Ｂ…凸面の最下部、１４…凹面、１６，１８…平面、２０…支持体、２０Ｕ…上面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】