CN104078177A - 稀土类磁体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使在高温环境下也能够使用的抑制了高温退磁率的稀土类磁体。本发明的技术手段为将稀土类磁体做成在R2T14B主相结晶颗粒的截面中,结晶颗粒内部(内侧)的微细生成物的数密度比结晶颗粒外周部(外侧)的微细生成物的数密度多的微细结构。即,该稀土类磁体包含R2T14B主相结晶颗粒和形成于R2T14B主相结晶颗粒间的晶界相,该R2T14B主相结晶颗粒包含在结晶粒内形成有微细生成物的物质,在主相结晶颗粒的截面中以规定的椭圆将结晶颗粒划分为结晶颗粒内部和结晶颗粒的外周部时,该微细生成物以结晶颗粒内部的数密度比结晶颗粒外周部的数密度大的方式构成。
Description
技术领域
本发明涉及稀土类磁体,进一步详细地说涉及R-T-B系烧结磁体的微细结构。
背景技术
由于以Nd-Fe-B系烧结磁体为代表的R-T-B系烧结磁铁(R表示稀土元素,T表示以Fe为必需元素的一种以上的铁族元素,B表示硼)具有高的饱和磁感应强度,因此对使用机器的小型化和高效化有利,可以利用于硬盘驱动器的音圈电机等。近年来,也适用于各种工业用电动机或混合动力汽车的驱动电机等,并且从节能等的观点出发,希望在这些领域中进一步普及。可是,对于R-T-B系烧结磁体适用于混合动力汽车等,由于磁体暴露于比较高的温度下,因此,抑制由热造成的高温退磁变得重要。对于抑制该高温退磁,众所周知充分提高R-T-B系烧结磁体的室温下的矫顽力的方法是有效的。
例如,作为提高Nd-Fe-B系烧结磁体室温下的矫顽力的方法,已知有用Dy、Tb等重稀土元素置换作为主相的Nd2Fe14B化合物的一部分Nd的方法。通过用重稀土元素置换一部分Nd,可以提高磁晶各向异性,其结果,可以充分地提高Nd-Fe-B系烧结磁体在室温下的矫顽力。除了通过重稀土元素的置换以外,添加Cu元素等对提高室温下的矫顽力也有效(专利文献1)。认为通过添加Cu元素,该Cu元素在晶界形成例如Nd-Cu液相,由此晶界变得平滑,抑制反向磁畴的产生。
有人指出为了提高稀土类磁体的矫顽力,抑制产生的反向磁畴的磁畴壁的移动也很重要。例如,在专利文献2中公开了在主相R2T14B的颗粒内形成非磁性相的微细磁固化性生成物,由此进行磁畴壁的钉扎,从而使矫顽力提高的技术。另外,在专利文献3中公开了基于与专利文献2相同的技术思想,通过在主相结晶颗粒内形成磁性质相对于主相的磁性质发生了调整的部位,来使矫顽力提高的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-327255号公报
专利文献2:日本专利第2893265号公报
专利文献3:日本特开2009-242936号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在100℃~200℃这样的高温环境下使用R-T-B系烧结磁体的情况下,室温下的矫顽力的值也是有效的指标之一,但即使实际暴露于高温环境下也不退磁,或者退磁率小很重要。用Tb或Dy等重稀土元素置换作为主相的R2T14B化合物的一部分R的组成的矫顽力大幅度地提高,对于高矫顽力化是简便的方法,但是由于Dy、Tb等重稀土元素受限于产地、产量,因此,有资源的问题。伴随着置换,也不能避免例如由于Nd和Dy的反铁磁耦合而造成的剩余磁感应强度的减少。上述Cu元素的添加等对矫顽力的提高是有效的方法,但是为了扩大R-T-B系烧结磁体的适用领域,希望进一步提高高温退磁(由于暴露于高温环境下而造成的退磁)抑制。
对于R-T-B系烧结磁体,除了上述添加Cu的方法以外,只要是可以附加磁畴壁的钉扎机构,都可以期待矫顽力的进一步提高。然而,在本申请发明者等的实验中,得知仅仅只在主相颗粒内形成生成物时,矫顽力的提高不充分。这认为或许是由于如果在主相结晶粒内形成生成物,则反而增加了产生反向磁畴的核。
在专利文献3中,对于在主相结晶粒内形成的磁性质被调整了的部位、即缺陷结构的性状提示了几个启示。如果这样,为了使缺陷结构有效地抑制磁畴壁移动,缺陷结构的数密度很重要。为了确保必要的缺陷结构的数密度并且不降低铁磁性相的体积分数,需要某种程度地减小缺陷结构的尺寸。然而,对于应该使缺陷结构怎样地分布,没有任何的公开。
本发明是鉴于上述情况完成的,其目的在于格外地提高R-T-B系烧结磁体,即稀土类磁体中高温退磁率抑制。
解决技术问题的技术手段
为了达成上述目的,本申请发明者们对R-T-B系烧结磁体的微细结构与高温退磁率的关系进行了专门研讨,其结果发现:通过控制生成于R2T14B主相结晶颗粒内的微细生成物的分布,可以提高高温退磁率,从而完成本发明。
即,本发明提供一种稀土类磁体,所述稀土类磁体包含R2T14B主相结晶颗粒和形成于R2T14B主相结晶颗粒间的晶界相,所述R2T14B主相结晶颗粒包含在结晶粒内形成有微细生成物的物质,在主相结晶颗粒的截面中,将该截面内的最长线段作为颗粒的长轴,将通过该颗粒的中心点并与该颗粒的长轴垂直的颗粒截面内的线段作为颗粒的短轴,分别求得垂直隔开这些颗粒的长轴和短轴的内侧3/4和外侧1/4的线,通过画出相切于这4根线,并且长轴和短轴分别与颗粒的长轴和短轴平行的椭圆,将该椭圆作为边界线,将椭圆的内部作为结晶颗粒内部并将椭圆的外部作为结晶颗粒的外周部来划分时,以结晶颗粒内部的数密度比结晶颗粒外周部的数密度大的方式形成该微细生成物。这里所说的数密度是指结晶颗粒的截面中微细生成物的个数的面密度。
上述的主相结晶粒内的微细生成物优选为非磁性,从制造上的观点出发,进一步优选为R富集相。通过微细生成部为非磁性,可以有效地进行磁畴壁的钉扎,由此,可以进一步提高高温退磁率的抑制。另外,通过过量地包含构成R2T14B主相颗粒的R,使其生成R并成为由R富集相构成的微细生成物,从而制造变得容易。
上述主相粒内的微细生成物的数密度的结晶颗粒内部与结晶颗粒外周部的比优选为3倍以上,进一步优选为15倍以上。通过成为这样的构成,可以抑制主相结构颗粒的外周部中的缺陷结构,抑制在现有的主相结晶颗粒的外周部发生的反向磁畴的产生,并且可以对主相结晶颗粒附加磁畴壁的钉扎机构。
此时,在邻接的二个R2T14B主相结晶颗粒间形成的晶界相(二颗粒晶界相)的厚度优选为5nm以上且200nm以下。通过使所述晶界相的厚度成为这样,可以使位于R2T14B主相结晶颗粒的外周部的过量的R元素在晶界相偏析,由此,能够减小结晶颗粒外周部的微细生成物的数密度,同时能够加厚晶界相,抑制反向磁畴的产生核的形成,并且还提高切断邻接的R2T14B主相颗粒间的磁耦合效果。如果二颗粒晶界相的厚度小于5nm,则邻接的R2T14B主相结晶颗粒的磁切断效果变得不充分,另外,如果二颗粒晶界相的厚度超过200nm,则会由于晶界相的整体所占的体积分数变大,从而虽然高温退磁率的抑制效果提高,但是剩余磁感应强度降低。对于二颗粒晶界相的厚度的评价法在后面叙述。
上述的微细生成物不需要在全部的R2T14B主相结晶颗粒中形成。或者,在观察烧结体的截面的情况下,没有必要在全部的R2T14B主相结晶颗粒中都确认有微细生成物。因为结晶颗粒越大,越容易形成磁畴壁并且越容易移动,因此,烧结体中如果在大的结晶颗粒内形成即可。即使在这样的情况下也可以产生本发明的效果。另外,截面直径小的颗粒被在结晶颗粒外周部切断,可能看不到结晶颗粒内部。因此,微细生成物的数密度评价只要对大的颗粒进行就够了。
发明的效果
根据本发明,可以提供高温退磁率小的稀土类磁体,可以提供能够适用于高温环境下使用的电动机等的稀土类磁体。
附图说明
图1是表示主相结晶颗粒的截面以及晶界相的图。
符号的说明:
1 结晶颗粒内部
2 结晶颗粒外周部
3 晶界相
具体实施方式
以下,一边参照附图,一边说明本发明的优选的实施方式。另外,本发明中所说的稀土类磁体是包含R2T14B主相结晶颗粒和晶界相的烧结磁体,R包含一种以上的稀土元素,T包含以Fe为必需元素的一种以上的铁族元素,并且进一步包含添加了各种公知的添加元素的磁体。
图1是表示本发明所涉及的实施方式的稀土类磁体的截面结构的电子显微镜照片。本实施方式所涉及的稀土类磁体包含R2T14B主相结晶颗粒、和形成于邻接的R2T14B主相结晶颗粒之间的晶界相3,R2T14B主相结晶颗粒由微细生成物数密度高的结晶颗粒内部1和微细生成物数密度低的结晶颗粒外周部2构成。根据图1,在结晶颗粒内部1发现有很多微细生成物,但是在结晶颗粒外周部2几乎没有发现有微细生成物,结晶颗粒内部1相对于结晶颗粒外周部2的微细生成物的数密度比可以说几近无限大。
本实施方式中的晶界相3的宽度(厚度)为约5~200nm,与通常的稀土类磁体的晶界相宽度2~3nm相比较格外宽地构成。在包围R2T14B主相结晶颗粒的整个区域中,晶界相厚度不需要在该宽度的范围内。即便局部有晶界相厚度小的区域,通过在一部分上包含如上所述的厚的晶界相,也能将反向磁畴发生的几率抑制到较低。本发明中的晶界相宽度(晶界相厚度)是指在二颗粒晶界相中,相对厚的区域的测定值3处和相对薄的区域的3处共计6处的平均值。通过这样的构成,切断邻接的R2T14B结晶颗粒间的磁耦合。认为R2T14B结晶颗粒中,通过控制烧结或者烧结后的热处理工序的条件,将存在于结晶颗粒外周部的过量的R元素从结晶颗粒外周部扫除至晶界相,可以构成宽的晶界相。
在构成本实施方式所涉及的稀土类磁体的R2T14B主相结晶颗粒中,作为稀土类R可以是轻稀土元素、重稀土元素、或者两者的组合中的任一种,从材料成本的观点出发,优选为Nd、Pr或者它们两者的组合。作为铁族元素T,优选为Fe或者Fe和Co的组合,对其没有限定。另外,B表示硼。
本实施方式所涉及的稀土类磁体进一步包含微量的添加元素。作为添加元素可以使用公知的添加元素。添加元素优选为相图上与作为R2T14B主相结晶颗粒的构成要素的R元素具有共熔点的元素。从该观点出发,作为添加元素优选为Cu等,但是也可以是其它元素。作为Cu的添加量,优选为整体的2at%(原子%)以下。通过使添加量在该范围内,可以使Cu大体上仅仅不均匀存在于晶界相。
认为通过在稀土类磁体中添加Cu,能在烧结或者热处理的工序中形成R-Cu液相,其形成宽并且平滑的晶界相(二颗粒晶界相),并且能够抑制R2T14B主相结晶颗粒的结晶颗粒外周部的微细生成物的产生,并促进微细生成物在晶界颗粒内部产生。
本实施方式所涉及的稀土类磁体的组成中,使元素R相比于元素T比R2T14B的化学计量比过量。具体来说,可以使R的原子百分数为14.4%左右。
说明本实施方式所涉及的稀土类磁体的制造方法的一个例子。本实施方式所涉及的稀土类磁体可以通过通常的粉末冶金法进行制造,该粉末冶金法具有调制原料合金的调制工序;将原料合金粉碎得到原料微粉末的粉碎工序;将原料微粉末成型制作成型体的成型工序;将成型体烧成得到烧结体的烧结工序;以及对烧结体实施时效处理的热处理工序。
调制工序是调制具有本实施方式所涉及的稀土类磁体所含的各元素的原料合金的工序。首先,准备具有规定的元素的原料金属,使用它们进行薄带连铸法(strip casting method)等。由此可以调制原料合金。作为原料金属,例如可以列举稀土类金属或稀土类合金、纯铁、硼铁、或者这些的合金。使用这些原料金属,以得到具有所希望的组成的稀土类磁体的方式调制原料合金。
粉碎工序是将调制工序中得到的原料合金粉碎得到原料微粉末的工序。该工序优选以粗粉碎工序和微粉碎工序这2阶段进行,也可以为1阶段。粗粉碎工序可以使用例如捣碎机(stamp mill)、颚式破碎机、博朗粉碎机(braun mill)等,在惰性气体气氛中进行。也可以进行使氢吸附后进行粉碎的氢粉碎。在粗粉碎工序中,将原料合金粉碎至粒径为数百μm至数mm左右。
微粉碎工序是将粗粉碎工序中得到的粗粉末微粉碎,调制平均粒径为数μm左右的原料微粉末。原料微粉末的平均粒径可以考虑烧结后的结晶颗粒的生长情况设定。微粉碎可以使用例如气流粉碎机(jet mill)来进行。
成型工序是在磁场中成型原料微粉末制作成型体的工序。具体来说,将原料微粉末填充于配置在电磁铁中的模具内之后,通过电磁铁施加磁场使原料微粉末的结晶轴取向,并且通过对原料微粉末加压来进行成型。该磁场中的成型可以在例如1000~1600kA/m的磁场中在30~300MPa左右的压力下进行。
烧结工序是烧成成型体得到烧结体的工序。在磁场中成型之后,可以将成型体在真空或者惰性气体气氛中烧成,得到烧结体。烧成条件优选根据成型体的组成、原料微粉末的粉碎方法、粒度等条件来适当设定,例如可以在1000℃~1100℃下进行1~10小时左右。
热处理工序是对烧结体进行时效处理的工序。经过该工序之后,确定R2T14B主相结晶颗粒内的微细生成物以及二颗粒晶界相的宽度。由于这些微细结构不是仅由该工序控制,而是兼顾上述烧结工序的各条件以及原料微粉末的状况来确定,因此,可以在考虑热处理条件与烧结体的微细结构的关系的同时,设定热处理温度和时间。热处理可以在550℃~800℃的温度范围内进行,也可以在800℃附近进行了热处理之后在550℃附近进行热处理这样分2阶段进行。热处理的降温过程中冷却速度也改变微细组织,冷却速度优选为100℃/分钟以上,特别优选为300℃/分钟以上。根据本发明的上述时效,由于使冷却速度比现有的快,因此,认为可以有效地抑制晶界相中铁磁性相的偏析。从而可以排除招致矫顽力降低,进而高温退磁率恶化的原因。在800℃附近的热处理中,通过设定各种热处理时间,可以控制微细生成物的分布等,接着通过急速冷却,可以固定形成于结晶颗粒内部的微细生成物的分布。
通过以上的方法可以得到本实施方式所涉及的稀土类磁体,但是稀土类磁体的制造方法不限定于上述方法,可以适当变更。
接着,对本实施方式所涉及的稀土类磁体的高温退磁率的评价进行说明。作为评价用样品形状不特别地限定,如通常大多使用的为磁导系数为2的形状。首先,测定室温(25℃)下样品的剩磁,将其作为B0。剩磁可以通过例如磁通计等进行测定。接着,将样品高温暴露于140℃下2小时,回到室温。样品温度一旦回到室温就再次测定剩磁,将其作为B1。这样,高温退磁率D用下式进行评价。
D=(B1-B0)/B0*100 (%)
本实施方式所涉及的稀土类磁体的微细结构可以通过透射电子显微镜等进行评价。将上述的评价了高温退磁率的样品制成薄片形状,进行研磨截面的观察。研磨截面可以与取向轴平行,也可以与取向轴垂直,或者也可以与取向轴呈任意的角度。通过用约5000倍的倍率得到电子显微镜图像,可以评价R2T14B主相结晶颗粒的截面中的微细生成物的分布。具体来说,选择视野内的最大的主相结晶颗粒。将该颗粒截面内的最长线段作为颗粒的长轴,将通过该颗粒的中心点并与该颗粒的长轴垂直的颗粒截面内的线段作为颗粒的短轴。分别求得垂直隔开这些颗粒的长轴、短轴的内侧3/4和外侧1/4的线,通过画出相切于这4根线,并且椭圆的长轴和短轴分别与颗粒的长轴和短轴平行的椭圆,划分结晶颗粒内部和结晶颗粒外周部。结晶颗粒截面的截面积可以通过例如电子显微镜像的图像处理来求得,结晶颗粒内部的截面积可以作为上述近似的椭圆的面积来求得。从而结晶颗粒外周部的截面积可以通过取得两者之差来求得。
对于邻接的R2T14B结晶颗粒间的二颗粒晶界相的宽度,可以通过高分辨透射电子显微镜法(HRTEM)进行评价。作为倍率,在二颗粒晶界相的厚度为数nm级的情况下,优选为100万倍左右,倍率可以根据观测对象的二颗粒晶界相宽度适当设定。在本实施方式中,在着眼的包围R2T14B主相结晶颗粒的二颗粒晶界相中,取宽度薄的部位3处、宽度厚的部位3处共计6处的平均值,将其作为晶界相宽度。
另外,对于得到的稀土类磁体中所含的O,可以通过惰性气体熔融-非分散型红外线吸收法进行测定,对于C可以通过氧气流中燃烧-红外吸收法进行测定,对于N可以通过惰性气体熔融热导法进行测定,本实施方式的稀土类磁体的组成优选如上所述使元素R相比于元素T比R2T14B的化学计量比过量,并且在分别将含有的C、O以及N的原子数记为[C]、[O]以及[N]时,满足[O]/([C]+[N])<0.60的关系。通过这样地构成,可以将高温退磁率的绝对值抑制得较小。
接下来,基于具体的实施例更详细地说明本发明,但是本发明并不限定于以下的实施例。
实施例
作为R元素使用Nd,作为T元素使用Fe,准备稀土类磁体的原料金属,通过薄带连铸法制作以下组成的原料合金。
Nd:31.09质量%,
B:0.89质量%,
Cu:0.02质量%,
Fe:余部(除去不可避免的杂质等的部分为Fe),以及
其它不可避免的杂质等为1质量%以下。
接着,使氢吸附于得到的原料合金中之后,在Ar气氛下在600℃下进行1小时的脱氢进行了氢粉碎处理。其后,在Ar气氛下将得到的粉碎物冷却至室温。
在得到的粉碎物中添加、混合油酸酰胺作为粉碎助剂之后,使用气流粉碎机进行微粉碎,得到平均粒径为约4μm的原料粉末。
将得到的原料粉末在低氧气氛下,在取向磁场1200kA/m、成型压力120MPa的条件下进行成型,得到成型体。
其后,将成型体在真空中在1060℃下烧成3小时之后,急冷,得到烧结体。
对得到的烧结体进行800℃和540℃的2阶段的热处理。对于第2阶段的540℃下的热处理,使热处理时间为2小时,使降温过程中的冷却速度一定为100℃/分钟。对于第1阶段的800℃下的热处理,改变热处理时间和热处理的降温过程中的冷却速度,根据第1阶段热处理条件分别作为实验1~实验6,准备结晶颗粒内的微细生成物的分布不同的多种样品。
对于如上所述得到的样品,首先测定高温退磁率,接着,通过电子显微镜观察截面,测定主相结晶颗粒内的微细生成物的分布以及二颗粒晶界相的宽度。另外,对于主相结晶颗粒内的微细生成物的成分,通过能量色散X射线分光法进行鉴定,确认了在全部的情况下主相结晶颗粒内的微细生成物为非磁性的稀土元素Nd的浓度相对高的相(Nd富集相)。将结果示于表1中。
另外,在将得到的稀土类磁体中所含的N、C、O元素的原子数分别记为[C]、[O]、[N]时,算出各样品的[O]/([C]+[N])的值,示于表2中。稀土类磁体中所含的氧的量以及氮的量,通过控制从粉碎工序至热处理工序的气氛,特别是通过粉碎工序中的气氛中所含的氧的量和氮的量的增减调节,来调节为表2的范围。另外,稀土类磁体中所含的原料中包含的碳的量通过粉碎工序中添加的粉碎助剂的量的增减调节来调节为表2的范围。
表1:
表2:
由表1可知,在结晶颗粒内部的微细生成物的数密度大于结晶颗粒外周部的微细生成物的数密度而构成的实验1至实验6的样品组中,通过使结晶颗粒内部与结晶颗粒外周部的微细生成物的数密度之比为3倍以上,可以将高温退磁率抑制到低至-2.0%以内,成为也适用于在高温环境下的用途的稀土类磁体。进一步,由实验1~实验4的结果可知,通过使结晶颗粒内部与结晶颗粒外周部的微细生成物的数密度之比为15倍以上,可以将高温退磁率抑制到-1.5%以内。
如果着眼于表1所示的二颗粒晶界相宽度,在本实施例(实验1~6)中,具有二颗粒晶界相宽度为4.9nm(大约5nm)以上的微细结构的稀土类磁体产生高温退磁率的抑制效果。认为这是由于在结晶颗粒内部形成微细生成物,并且使原本位于结晶颗粒外周部的过量Nd原子不生成于结晶颗粒外周部,而使之偏析于二颗粒晶界相而达到的。而且,认为通过对稀土类磁体赋予这样的微细结构,可以切断主相结晶颗粒间的磁耦合,并且还可以一并具有磁畴壁的钉扎效果,能够大幅度地抑制高温退磁率。
另一方面,为了比较而按照专利文献3的实施条件制作了用于比较的样品(实验7、8)。在表1的比较例(实验7)中,结晶颗粒外周部的微细生成物的数密度比结晶颗粒内部的微细生成物的数密度大,不能形成本发明的微细结构。二颗粒晶界相宽度也为与现有技术的相同程度,认为因此不能抑制高温退磁率。在比较例(实验8)中,在用上述的倍率的观察中,在结晶颗粒内部和结晶颗粒外周部都不能确认到微细生成物。二颗粒晶界相宽度也与现有的相同程度。认为因此不能抑制高温退磁率。
另外,如表2所示,在满足本发明的条件的实施例1~6的样品中,在烧结磁体中形成有上述的微细结构,并且烧结磁体所含的O、C以及N的原子数满足如下的特定的关系。即,分别将O、C以及N的原子数记为[O]、[C]以及[N]时,满足[O]/([C]+[N])<0.60的关系。这样,通过为[O]/([C]+[N])<0.60,可以有效地抑制高温退磁率D。
以上,基于实施的方式来说明本发明。实施的方式是例示,可以在本发明的权利要求范围内有各种的变形和变更,另外,本领域的技术人员可以理解这样的变形例以及变更也在本发明的权利要求的范围内。因此,本说明书中的记载以及附图应该看作是例证性的而不是限定性的。
产业上利用的可能性
根据本发明,可以提供高温环境下也能够使用的稀土类磁体。
Claims (5)
1.一种稀土类磁体,其特征在于,
所述稀土类磁体包含R2T14B主相结晶颗粒和形成于该R2T14B主相结晶颗粒间的二颗粒晶界相,
所述R2T14B主相结晶颗粒包含在结晶粒内形成有微细生成物的物质,
在主相结晶颗粒的截面中,将该截面内的最长线段作为颗粒的长轴,将通过该颗粒的中心点并与该颗粒的长轴垂直的截面内的线段作为颗粒的短轴,分别求得垂直隔开这些颗粒的长轴和短轴的内侧3/4和外侧1/4的线,通过画出相切于这4根线,并且长轴和短轴分别与颗粒的长轴和短轴平行的椭圆,以该椭圆作为边界线,将椭圆的内部作为结晶颗粒内部并将椭圆的外部作为结晶颗粒的外周部来划分时,以结晶颗粒内部的数密度比结晶颗粒外周部的数密度大的方式形成该微细生成物。
2.如权利要求1所述的稀土类磁体,其特征在于,
在将所述结晶颗粒内部的所述微细生成物的数密度作为A1,将所述结晶颗粒外周部的所述生成物的数密度作为A2时,A1/A2≥3。
3.如权利要求1所述的稀土类磁体,其特征在于,
在将所述结晶颗粒内部的所述微细生成物的数密度作为A1,将所述结晶颗粒外周部的所述生成物的数密度作为A2时,A1/A2≥15。
4.如权利要求1~3中任一项所述的稀土类磁体,其特征在于,
所述二颗粒晶界相的宽度为5nm以上且200nm以下。
5.如权利要求1~3中任一项所述的稀土类磁体,其特征在于,
所述微细生成物为非磁性Nd富集相。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105895287A (zh) * | 2015-02-16 | 2016-08-24 | Tdk株式会社 | 稀土类永久磁铁 |
CN108695032A (zh) * | 2017-03-30 | 2018-10-23 | Tdk株式会社 | R-t-b系烧结磁铁 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10529473B2 (en) * | 2016-03-28 | 2020-01-07 | Tdk Corporation | R-T-B based permanent magnet |
JP7143605B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2022-09-29 | Tdk株式会社 | R-t-b系焼結磁石 |
CN112435820B (zh) * | 2020-11-18 | 2024-09-24 | 宁波金鸡强磁股份有限公司 | 一种高性能烧结钕铁硼磁体及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02149650A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Tokin Corp | 希土類永久磁石合金及びその製造方法 |
JP2002327255A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-11-15 | Tdk Corp | 焼結磁石 |
CN101447269A (zh) * | 2007-09-10 | 2009-06-03 | 学校法人明治大学 | 稀土永磁合金及其生产方法 |
CN101694798A (zh) * | 2005-01-25 | 2010-04-14 | Tdk株式会社 | R-t-b类烧结磁体及其制造方法 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6187825A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Hitachi Metals Ltd | 永久磁石材料の製造方法 |
JPS6213554A (ja) * | 1985-07-11 | 1987-01-22 | Hitachi Metals Ltd | 永久磁石合金 |
JPH0796694B2 (ja) * | 1985-09-12 | 1995-10-18 | 日立金属株式会社 | 永久磁石材料の製造方法 |
JPS6262504A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-19 | Hitachi Metals Ltd | 永久磁石 |
JPH07107882B2 (ja) * | 1985-09-12 | 1995-11-15 | 日立金属株式会社 | 永久磁石 |
JP2948223B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1999-09-13 | 住友特殊金属 株式会社 | 耐食性のすぐれた高性能永久磁石及びその製造方法 |
JPH11273920A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | R−tm−b系永久磁石 |
JP3721831B2 (ja) * | 1999-03-11 | 2005-11-30 | 昭和電工株式会社 | 希土類磁石用合金及びその製造方法 |
JP2002356701A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-12-13 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類合金焼結体およびその製造方法 |
JP4329318B2 (ja) * | 2002-09-13 | 2009-09-09 | 日立金属株式会社 | 希土類焼結磁石およびその製造方法 |
US7199690B2 (en) * | 2003-03-27 | 2007-04-03 | Tdk Corporation | R-T-B system rare earth permanent magnet |
US6811620B2 (en) * | 2003-03-28 | 2004-11-02 | Tdk Corporation | R-T-B system rare earth permanent magnet |
JP4548127B2 (ja) * | 2005-01-26 | 2010-09-22 | Tdk株式会社 | R−t−b系焼結磁石 |
JP4766453B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2011-09-07 | Tdk株式会社 | 希土類永久磁石 |
JP2010045068A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Toshiba Corp | 永久磁石およびその製造方法 |
JP5107198B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2012-12-26 | 株式会社東芝 | 永久磁石および永久磁石の製造方法並びにそれを用いたモータ |
JP5365183B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2013-12-11 | Tdk株式会社 | 希土類焼結磁石の製造方法 |
US8287661B2 (en) * | 2009-01-16 | 2012-10-16 | Hitachi Metals, Ltd. | Method for producing R-T-B sintered magnet |
JP5515539B2 (ja) * | 2009-09-09 | 2014-06-11 | 日産自動車株式会社 | 磁石成形体およびその製造方法 |
JP2011082365A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | Hitachi Metals Ltd | R−t−b系焼結磁石 |
JP2011211071A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Tdk Corp | 焼結磁石、モーター、自動車、及び焼結磁石の製造方法 |
CN102549684A (zh) * | 2010-03-31 | 2012-07-04 | 日东电工株式会社 | 永久磁铁及永久磁铁的制造方法 |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02149650A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Tokin Corp | 希土類永久磁石合金及びその製造方法 |
JP2002327255A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-11-15 | Tdk Corp | 焼結磁石 |
CN101694798A (zh) * | 2005-01-25 | 2010-04-14 | Tdk株式会社 | R-t-b类烧结磁体及其制造方法 |
CN101447269A (zh) * | 2007-09-10 | 2009-06-03 | 学校法人明治大学 | 稀土永磁合金及其生产方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105895287A (zh) * | 2015-02-16 | 2016-08-24 | Tdk株式会社 | 稀土类永久磁铁 |
CN105895287B (zh) * | 2015-02-16 | 2017-11-21 | Tdk株式会社 | 稀土类永久磁铁 |
CN108695032A (zh) * | 2017-03-30 | 2018-10-23 | Tdk株式会社 | R-t-b系烧结磁铁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140292454A1 (en) | 2014-10-02 |
US9548149B2 (en) | 2017-01-17 |
JP2015135935A (ja) | 2015-07-27 |
DE102014104420A1 (de) | 2014-10-02 |
CN104078177B (zh) | 2016-09-21 |
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