CN108257754B - 稀土磁体及其制造方法 - Google Patents
稀土磁体及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108257754B CN108257754B CN201711326507.6A CN201711326507A CN108257754B CN 108257754 B CN108257754 B CN 108257754B CN 201711326507 A CN201711326507 A CN 201711326507A CN 108257754 B CN108257754 B CN 108257754B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rare earth
- phase
- earth magnet
- ltoreq
- main phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 150
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 126
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 79
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 73
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 61
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 55
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 11
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 20
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 220
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 49
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 12
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 10
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 5
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 2
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001279 Dy alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001117 Tb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
- H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
- H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0577—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
- H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/005—Impregnating or encapsulating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
- H01F41/0293—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets diffusion of rare earth elements, e.g. Tb, Dy or Ho, into permanent magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
本发明涉及稀土磁体及其制造方法。稀土磁体，其具备主相、存在于所述主相的周围的晶界相以及被夹在所述主相和所述晶界相之间的中间相，整体组成由((Ce(1‑x)Lax)(1‑y)R1 y)pT(100‑p‑q‑r)BqM1 r·(R2 1‑zM2 z)s表示，Ce和La的合计浓度在所述主相中比在所述中间相中高，并且R2的浓度在所述中间相中比在所述主相中高。R1和R2为Ce和La以外的稀土元素，T为选自Fe、Ni和Co的一种以上，M1为不影响磁特性的少量元素，M2为使R2 1‑zM2 z的熔点与R2的熔点相比降低的合金元素。
Description
技术领域
本公开涉及R-Fe-B系稀土磁体(R为稀土元素)及其制造方法。本公开特别涉及(Ce,La)-Fe-B系稀土磁体及其制造方法。
背景技术
R-Fe-B系稀土磁体中，Nd-Fe-B系稀土磁体是最有代表性的。为了改善Nd-Fe-B系稀土磁体中特定的特性，进行了各种尝试。
在Nd-Fe-B系稀土烧结磁体中，通常通过对Nd-Fe-B系稀土磁体粉末的烧结体进行强加工来赋予各向异性。强加工的加工率为非常高的30～70％，因此对于烧结体要求高的热加工性。在日本特开平4-21744中，公开了用Ce、La和/或Y等置换Nd-Fe-B系稀土烧结磁体中的一部分Nd来改善烧结体的热加工性的尝试。
另外，迄今为止，进行了使包含Nd-Cu合金、Nd-Cu-Dy合金和/或Nd-Cu-Tb合金等的改性材料渗透到Nd-Fe-B系稀土磁体中来改善矫顽力的尝试。
发明内容
上述的改性材料为非磁性的。在Nd-Fe-B系稀土磁体中，通过使非磁性的改性材料渗透至磁性相彼此之间，能将磁性相彼此磁分断。其结果，能抑制磁化反转跨越多个磁性相而传播，因此矫顽力改善。
但是，在Nd-Fe-B系稀土磁体中，非磁性材料的含量因改性材料的含量增加而增加。因此，当使改性材料存在于Nd-Fe-B系稀土磁体的磁性相彼此之间时，通常磁化下降。
据此，本发明人发现了如下课题：在稀土磁体中通过改性材料的渗透来使矫顽力改善时，要求抑制磁化的下降。
本公开提供一种即使通过改性材料的渗透来使矫顽力提高，也能抑制磁化的下降的稀土磁体及其制造方法。
本发明人反复进行了专心研究，使本公开的稀土磁体及其制造方法得以完成。本发明的第1方案涉及稀土磁体，其具备主相、存在于所述主相的周围的晶界相以及被夹在所述主相和所述晶界相之间的中间相。
稀土磁体的整体组成由((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r·(R2 1-zM2 z)s表示，R1和R2为Ce和La以外的稀土元素，T为选自Fe、Ni和Co的一种以上，M1为选自Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag和Au的一种以上以及不可避免的杂质，M2为与R2进行合金化由此使R2 1-zM2 z的熔点与R2的熔点相比降低的合金元素以及不可避免的杂质，并且p、q、r和s以及x、y和z为：
12.0≤p≤20.0、
5.0≤q≤20.0、
0≤r≤3.0、
1.0≤s≤11.0、
0.1≤x≤0.5、
0≤y≤0.1和
0.1≤z≤0.5。Ce和La的合计浓度在所述主相中比在所述中间相中高，并且R2的浓度在所述中间相中比在所述主相中高。
La的浓度可以在所述晶界相中比在所述中间相中高。
R2可以为选自Nd、Pr、Dy和Tb的一种以上。
Ce和La的合计浓度在所述主相中可以是在所述中间相中的1.5～10.0倍高。
R2的浓度在所述中间相中可以是在所述主相中的1.5～10.0倍高。
La的浓度在所述晶界相中可以是在所述中间相中的1.5～10.0倍高。
所述x可以为0.2≤x≤0.3。
所述z可以为0.2≤z≤0.4。
所述中间相的厚度可以为5～50nm。
所述T可以为Fe。
本发明的第2方案涉及稀土磁体的制造方法，其包括：
准备整体组成由((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r表示且具备磁性相和存在于所述磁性相的周围的富(Ce,La,R1)相的稀土磁体前体，其中R1为Ce和La以外的稀土元素，T为选自Fe、Ni和Co的一种以上，M1为选自Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag和Au的一种以上以及不可避免的杂质，并且p、q和r以及x和y为：
12.0≤p≤20.0、
5.0≤q≤20.0、
0≤r≤3.0、
0.1≤x≤0.5和
0≤y≤0.1；
准备含有由R2 1-zM2 z表示的合金的改性材料，其中R2为Ce和La以外的稀土元素，M2为与R2进行合金化由此使R2 1-zM2 z的熔点与R2的熔点相比降低的合金元素以及不可避免的杂质，并且0.1≤z≤0.5；
使所述稀土磁体前体与所述改性材料相互接触，得到接触体；以及
对所述接触体进行热处理，使所述改性材料的熔液渗透至所述稀土磁体前体的所述磁性相的内部。
所述R2可以为选自Nd、Pr、Dy和Tb的一种以上，所述M2可以为选自Cu、Al和Co的一种以上以及不可避免的杂质。
所述z可以为0.2≤z≤0.4。
所述改性材料的渗透量相对于所述稀土磁体前体可以为1.0～11.0原子％。
所述热处理的温度可以为600～800℃。
所述x可以为0.2≤x≤0.3。
所述T可以为Fe。
根据本公开，可提供一种通过使Ce与La共存，即使通过改性材料的渗透来改善矫顽力也能抑制磁化的下降的稀土磁体及其制造方法。
附图说明
以下将参考附图说明本发明的示例性实施方案的特征、优点以及技术和工业重要性，附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示意性示出本公开的稀土磁体的组织的图。
图2是示意性示出稀土磁体前体的组织的图。
图3是示出具有由((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r表示的整体组成的稀土磁体前体中的x与磁化的关系的坐标图。
图4是示出关于实施例1的试样的B-H曲线的图。
图5是示出关于比较例的试样的B-H曲线的图。
图6是示出比较例的试样的扫描型透射电子显微镜图像的图。
图7是示出对图6中由白线包围的部分进行了成分分析的结果的图。
图8是汇总了图7的结果的图。
图9是示出实施例1的试样的扫描透射电子显微镜图像的图。
图10是汇总了沿图9中的白色箭头进行了成分分析的结果的图。
图11是示出关于实施例2的试样的B-H曲线的图。
具体实施方式
以下，对本公开涉及的稀土磁体及其制造方法的实施方案进行详细说明。予以说明，以下示出的实施方案不限定本公开涉及的稀土磁体及其制造方法。
R-Fe-B系稀土磁体通过对R-Fe-B系合金熔融金属进行液体急冷等来得到。通过液体急冷等，形成由R2Fe14B等表示的磁性相(以下，有时将这样的相称作“R2Fe14B相”)。在形成R2Fe14B相之后的残液中，通过对R2Fe14B相的形成没有贡献的多余的R，形成富R相。富R相形成于R2Fe14B相的周围。
在将改性材料渗透至这样的R-Fe-B系稀土磁体时，当改性材料中的合金主要含有与R2Fe14B相相同的稀土元素时，改性材料中的稀土元素难以渗透到R2Fe14B相中。例如，在将含有Nd-Cu合金的改性材料渗透至Nd-Fe-B系稀土磁体时，改性材料中的Nd容易停留于富Nd相，难以渗透到Nd2Fe14B相中。
与此相对，当改性材料中的合金主要含有与R2Fe14B相不同的稀土元素时，改性材料中的稀土元素容易渗透到R2Fe14B相中。例如，在将含有Dy-Cu合金的改性材料渗透至Nd-Fe-B系稀土磁体时，改性材料中的Dy容易渗透到Nd2Fe14B相中。
本发明人发现，在R2Fe14B相的R主要为Ce和La且改性材料主要含有Ce和La以外的稀土元素的情况下，改性材料中的合金的稀土元素特别容易渗透到R2Fe14B相中。
本发明人发现，尽管在这样的情况下非磁性的改性材料渗透，但磁化的下降被抑制，并且矫顽力得到改善。
接着，对基于这些发现的本公开涉及的稀土磁体的构成进行说明。
(整体组成)
本公开的稀土磁体的整体组成由式((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r·(R2 1- zM2 z)s表示。
上式中，R1和R2为Ce和La以外的稀土元素。T为选自Fe、Ni和Co的一种以上。M1为选自Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag和Au的一种以上以及不可避免的杂质。M2为使R2的熔点降低的合金元素以及不可避免的杂质。
p为Ce、La和R1的合计含量，q为B(硼)的含量，r为M1的含量，s为R2和M2的合计含量，p、q、r和s的值分别为原子％。
x表示Ce和La的含量比例。y表示Ce和La的合计含量与R1的含量的比例。z表示R2和M2的含有比例。x、y和z的值分别为摩尔比。
如后述那样，本公开的稀土磁体将改性材料渗透到稀土磁体前体中来得到。稀土磁体前体具有由式((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r表示的整体组成。改性材料含有具有由R2 1-zM2 z表示的组成的合金。
渗透到稀土磁体前体中的合金的量为s原子％，即1.0～11.0原子％。因此，本公开的稀土磁体的整体组成成为由((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r表示的组成与由(R2 1- zM2 z)s表示的组成的合计。将它们进行合计的组成由式((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r·(R2 1-zM2 z)s表示。
为了在稀土磁体前体中存在适当量的由((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)2T(100-p-q-r)14B表示的相，为12.0≤p≤20.0和5.0≤q≤20.0即可。另外，可在不损害本公开的稀土磁体的特性的范围内含有M1。M1可包含不可避免的杂质。所谓不可避免的杂质，是指原材料中包含的杂质等，其含有不可避免，或者为了避免而会招致制造成本显著上升的杂质。如果r为3.0以下，则不损害本公开的稀土磁体的特性。p、q和r的值各自与通常的R-Fe-B系稀土磁体的情形同等。
T被分类为铁族元素，就Fe、Ni和Co各自的性质而言，在常温和常压下显示铁磁性这方面共通。因此，可以将它们相互替换地使用。通过含有Co，磁化改善，居里点上升。该效果在Co含量为0.1原子％以上时呈现。从该观点考虑，Co的含量优选为0.1原子％以上，更优选为1原子％以上，进一步优选为3原子％以上。另一方面，Co为高价，Fe最便宜，因此就经济性而言，相对于全部T，Fe优选为80原子％以上，更优选为90原子％以上，也可以全部T为Fe。
(主相、晶界相和中间相)
接着，对具有由上式表示的整体组成的本公开的稀土磁体的组织进行说明。图1是示意性示出本公开的稀土磁体的组织的图。稀土磁体100具备主相10、晶界相20和中间相30。
从确保矫顽力的观点考虑，主相10的平均粒径越小越优选，优选为1000nm以下，更优选为500nm以下。另一方面，就实用方面而言，主相10的平均粒径可以为1nm以上、50nm以上或100nm以上。
在此，“平均粒径”是例如图1中示出的主相10的长度方向的长度t的平均值。例如，在稀土磁体100的扫描型电子显微镜图像或透射型电子显微镜图像中规定一定区域，计算出存在于该一定区域内的主相10各自的长度t的平均值，将其作为“平均粒径”。在主相10的剖面形状为椭圆形的情况下，将其长轴的长度设为t。在主相的剖面为四边形的情况下，将长的对角线的长度设为t。
稀土磁体100可含有主相10、晶界相20和中间相30以外的相(未图示)。作为主相10、晶界相20和中间相30以外的相，可举出氧化物、氮化物和金属间化合物等。
稀土磁体100的特性主要通过主相10、晶界相20和中间相30来发挥。主相10、晶界相20和中间相30以外的相大多为杂质。因此，关于相对于稀土磁体100的主相10、晶界相20和中间相30的合计含量，优选为95体积％以上，更优选为97体积％以上，进一步优选为99体积％以上。
稀土磁体前体具有由式((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r表示的组成。图2是示意性示出稀土磁体前体的组织的图。稀土磁体前体200具有由((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)2T14B表示的磁性相50(以下有时称作“磁性相50”)。磁性相50为晶粒状。在磁性相50的周围存在富(Ce,La,R1)相60。富(Ce,La,R1)相60由对磁性相50的形成没有贡献的元素形成，Ce、La和R1的浓度高。
在使改性材料渗透至稀土磁体前体200时，改性材料通过富(Ce,La,R1)相60而到达富(Ce,La,R1)相60与磁性相50的界面。然后，改性材料的一部分R2从富(Ce,La,R1)相60渗透到磁性相50中，Ce和La从磁性相50中向富(Ce,La,R1)相60中移动。其结果，在稀土磁体100中形成主相10、晶界相20和中间相30。
晶界相20存在于主相10的周围。中间相30夹在主相10与晶界相20之间。而且，Ce和La的合计浓度在主相10中比在中间相30中高。另外，R2的浓度在中间相30中比在主相10中高。
Ce和La为轻稀土元素，因此在磁性相中的Ce和La被置换为Ce和La以外的稀土元素R2时，能使各向异性磁场增加。R2的浓度在中间相30中比在主相10中高，因此各向异性磁场在中间相30(磁性相的周边部)中比在主相10(磁性相的中心部)中高。由此，作为磁性相的主相10彼此除了被晶界相20以外，还被中间相30更强地磁分断。由此，矫顽力改善。予以说明，各向异性磁场是表示永磁体的矫顽力的大小的物性值。
在R2为选自Nd、Pr、Dy和Tb的一种以上时，矫顽力进一步改善。这是由于，Nd、Pr、Dy和Tb与它们以外的稀土元素相比，能使各向异性磁场进一步增加。
中间相30过度薄时，各向异性磁场低，矫顽力下降。从该观点考虑，中间相30的厚度优选为2nm以上，更优选为10nm以上，进一步优选为20nm以上。在此，就相对于磁化的中间相30的厚度的灵敏度而言，优选度因R2而变。在R2的饱和磁化(表示永磁体的磁化的大小的物性值)大于La和/或Ce(Nd和/或Pr)的情况下，如果中间相30过薄，则磁化下降。从该观点考虑，中间相30的厚度优选为2nm以上，更优选为10nm以上，进一步优选为20nm以上。另一方面，在R2的饱和磁化小于La和/或Ce(Dy和/或Tb)的情况下，如果中间相30过薄，则磁化下降。从该观点考虑，中间相30的厚度优选为50nm以下，更优选为40nm以下，进一步优选为30nm以下。
如果R2的浓度在中间相30(磁性相的周边部)中是在主相10(磁性相的中心部)中的1.5倍高以上，则可更清楚地识别磁分断。另一方面，在R2的浓度在中间相30(磁性相的周边部)中是在主相10(磁性相的中心部)中的10.0倍高时，磁分断的效果不饱和。因此，R2的浓度优选在中间相30中是在主相10中的1.5～10.0倍高。更优选是1.5～5.0倍高，更优选变得1.5～3.0倍高。
另外，在形成了中间相之后，为了更多的R2渗透到中间相30中，优选更多的Ce和La从中间相30移动至晶界相20。由于对于R2到达主相10而言需要时间，因此在更多的Ce和La从中间相30移动至晶界相20时，Ce和La的合计浓度在主相10中比中间相30中更高。如果Ce和La的合计浓度在主相10中是在中间相30中的1.5倍高以上，则可更清楚地识别更多的R2的渗透。另一方面，当Ce和La的合计浓度在主相10中是在中间相30中的10.0倍高时，R2的渗透不饱和。因此，优选Ce和La的合计浓度在主相10中是在中间相30中的1.5～10.0倍高。更优选是1.5～5.0倍高，更优选是1.5～3.0倍高。
当在磁性相50中Ce和La共存时，与La不存在、Ce存在时相比，在富(Ce,La,R1)相60与磁性相50的界面，Ce和La与R2变得容易相互移动。这样的话，当在磁性相50中Ce和La共存时，多的Ce和La从磁性相50移动至富(Ce,La,R1)相60，多的R2从富(Ce,La,R1)相60移动至磁性相50。其结果，形成主相10和中间相30，且Ce和La的合计浓度在主相10中比在中间相30中高，R2的浓度在中间相30中比在主相10中高。在以下的说明中，有时将当在磁性相50中Ce和La共存时、在富(Ce,La,R1)相60与磁性相50的界面Ce和La与R2相互移动称作“界面处的Ce和La与R2的相互移动”。
磁性相50中Ce和La以外的稀土元素R1越少，界面处的Ce和La与R2的相互移动越容易发生。
上式中，y为磁性相50中的Ce和La以外的稀土元素R1的容许量。y优选尽可能小，理想为0。但是，为了避免原材料的制造成本过度上升，y的下限可以为0.03。另一方面，如果y为0.1以下，则即使Ce和La与R2的相互移动受阻，实际上问题也小。从该观点考虑，y优选为0.05以下。
Ce和La可以按照由Ce(1-x)Lax表示的配合比共存。如果x为0.1以上，则呈现界面处的Ce和La与R2的相互移动变得容易发生的效果。该效果在x为0.1～0.3之间时变得最大。如果x为0.5以下，则得到比该效果呈现时强的效果。由此，x优选为0.2以上。另外，x优选为0.4以下，更优选为0.3以下。
图3是示出具有由((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r表示的整体组成的稀土磁体前体200中的x与磁化的关系的坐标图。如从图3可知的那样，在x为上述范围时，在改性材料渗透前的稀土磁体前体200中，磁化改善。就即使通过改性材料的渗透使矫顽力改善也抑制磁化的下降而言，这是合适的。
不受理论约束，在Ce和La共存时，进而认为为如下那样。将主相10和中间相30的磁化和矫顽力、以及Ce和La与R2的置换分开进行说明。
首先，对关于主相10和中间相30的磁化和矫顽力进行说明。在由Ce2Fe14B表示的磁性相中，大多Ce为4价。4价的Ce中，4f电子不局部存在。4f电子有助于磁化的改善，但在4价的Ce中，4f电子不局部存在，因此认为磁化变小。因此，如果在磁性相中添加La来形成由(Ce,Nd)2Fe14B表示的磁性相，则大多Ce的价数变为3价。在3价的Ce中，4f电子局部存在，因此磁化改善。即，在Ce和La共存时，主相10和中间相30的磁化改善。另外，通过改性材料的渗透，中间相30的Ce和La被置换成R2，各向异性磁场变得大于主相10。因此，通过将彼此邻接的主相10磁分断，矫顽力改善。
接着，对Ce和La与R2的置换进行说明。La2Fe14B的晶格稳定能小于Ce2Fe14B的晶格稳定能。因此，(Ce,La)2Fe14B的晶格稳定能小于Ce2Fe14B的晶格稳定能。由此，在Ce和La共存时，与La不存在、Ce存在时相比，除了在上述界面处Ce和La与R2变得容易相互移动以外，在La2Fe14B和/或Ce2Fe14B中，R2容易与La和/或Ce进行置换。Ce和La与R2变得容易相互移动，因此认为R2的浓度在中间相30中变得比在主相10中更高。另外，通过Nd(R2)与La和/或Ce进行置换，能抑制磁化的下降。进而，在晶界相20和中间相30的关系中，La2Fe14B的晶格稳定能小于Ce2Fe14B的晶格稳定能，因此在中间相30中La2Fe14B难以存在，La容易移动至晶界相20。由此，La的浓度在晶界相20中变得比在中间相30中高。其结果，通过Nd(R2)与La2Fe14B置换，能抑制磁化的下降。另外，中间相30中的Nd(R2)的浓度变大、各向异性磁场变大，由此也有助于矫顽力改善。
La的浓度在晶界相20中可以是在中间相30中的1.5倍高以上、3.0倍高以上或4.5倍高以上，可以是在中间相30中的10.0倍高以下、8.5倍高以下或7.0倍高以下。
由此，本公开的稀土磁体即使通过改性材料的渗透来改善矫顽力，也能抑制磁化的下降。
(制造方法)
接着，对本公开的稀土磁体的制造方法进行说明。
(稀土磁体前体的准备)
准备整体组成由式((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r表示的稀土磁体前体200。关于R1、T、M1以及p、q、r、x和y，如上述那样。
稀土磁体前体200可以是磁粉，也可以是磁粉的烧结体。还可以是对烧结体实施强热加工而得到的塑性加工体。
作为磁粉的制造方法，可采用众所周知的方法。例如，可举出通过液体急冷法得到具有纳米晶组织的各向同性的磁粉的方法。或者，可举出通过HDDR(吸氢-歧化-脱氢-再复合；Hydrogen Disproportionation Desorption Recombination)法得到各向同性或各向异性的磁粉的方法。
对通过液体急冷法得到磁粉的方法进行概述。对具有与稀土磁体前体200的整体组成相同组成的合金进行高频熔化，准备熔融金属。例如在减压至50kPa以下的Ar气体气氛中将熔融金属流出至铜制单辊，制作急冷薄带。将该急冷薄带粉碎至例如10μm以下。
接着，对得到烧结体的方法进行概述。使通过粉碎得到的磁粉磁取向，经过液相烧结得到具有各向异性的烧结体。或者，对通过液体急冷法得到的具有各向同性纳米晶组织的磁粉进行烧结，得到具有各向同性的烧结体。或者，对具有各向同性纳米晶组织的磁粉进行烧结，再对其烧结体进行强加工，得到具有各向异性的塑性加工体。或者，对通过HDDR法得到的具有各向同性或各向异性的磁粉进行烧结，得到具有各向同性或各向异性的烧结体。
(改性材料的准备)
准备含有具有由R2 1-zM2 z表示的组成的合金的改性材料。R2为Ce和La以外的稀土元素。M2为与R2进行合金化由此使R2 1-zM2 z的熔点与R2的熔点相比降低的合金元素以及不可避免的杂质。R2和M2的比例为0.1≤x≤0.5。
稀土磁体前体200的磁性相50主要含有Ce和La，而R2为Ce和La以外的稀土元素。因此，在后述的热处理中，改性材料的熔液中的R2容易渗透到稀土磁体前体200的磁性相50中。其结果，得到含有R2的主相10和中间相30。
当R2为选自Nd、Pr、Dy和Tb的一种以上时，矫顽力进一步改善。这是由于Nd、Pr、Dy和Tb与它们以外的稀土元素相比，能使各向异性磁场进一步增加。因此，R2优选为选自Nd、Pr、Dy和Tb的一种以上。
M2为与R2进行合金化由此使R2 1-zM2 z的熔点与R2的熔点相比降低的合金元素以及不可避免的杂质，由此即使不使后述的热处理温度过高，也能熔化改性材料中的合金。其结果，能使改性材料渗透到稀土磁体前体200中，而不使稀土磁体前体200的组织粗化。M2可包含不可避免的杂质。所谓不可避免的杂质，是指原材料中包含的杂质等，其含有不可避免，或者为了避免而会招致制造成本显著上升的杂质。
M2优选为选自Cu、Al和Co的一种以上以及不可避免的杂质。这是由于Cu、Al和Co对稀土磁体的磁特性等的不利影响小。
作为R2与M2的合金，可举出Nd-Cu合金、Pr-Cu合金、Tb-Cu合金、Dy-Cu合金、La-Cu合金、Ce-Cu合金、Nd-Pr-Cu合金、Nd-Al合金、Pr-Al合金、Nd-Pr-Al合金、Nd-Co合金、Pr-Co合金和Nd-Pr-Co合金等。
对R2和M2的比例进行说明。如果z为0.1以上，则改性材料中的合金的熔点适度降低，因此后述的热处理温度变得合适。其结果，能抑制稀土磁体前体200的组织粗化。从合金的熔点的合适化的观点考虑，关于z，优选为0.2以上，更优选为0.25以上。另一方面，在z为0.5以下时，合金中的R2的含量多，因此容易使R2渗透至主相10和中间相30。从该观点考虑，关于z，优选为0.4以下，更优选为0.35以下。在R2为两种以上元素的情况下，为其合计。关于M2也同样。
改性材料的制造方法不特别限定。作为改性材料的制造方法，可举出铸造法、液体急冷法等。从根据改性材料的部位的合金成分的偏差小、氧化物等杂质少这样的观点考虑，优选液体急冷法。
(接触体的准备)
使稀土磁体前体200与改性材料相互接触，得到接触体。在稀土磁体前体200与改性材料两者为块体的情况下，使稀土磁体前体200的至少一面与改性材料的至少一面相互接触。块体包括块状体、板材、薄带、压块和烧结体等。例如，在稀土磁体前体200和改性材料两者为薄带的情况下，可以使稀土磁体前体200的一面与薄带的一面相互接触，也可以用改性材料夹着稀土磁体前体200，使改性材料与稀土磁体前体200的两个面接触。
在稀土磁体前体200为块体、改性材料为粉末的情况下，可以使改性材料的粉末与稀土磁体前体200的至少一面接触。典型地，可以在稀土磁体前体200的上面载置改性材料的粉末。
在稀土磁体前体200和改性材料两者为粉末的情况下，可以将各自的粉末相互混合。
(热处理)
对上述接触体进行热处理，使改性材料的熔液渗透到稀土磁体前体200的内部。由此，改性材料的熔液通过稀土磁体前体200的富(Ce,La,R1)相60，到达稀土磁体前体200的磁性相50，形成稀土磁体100的主相10和中间相30。
改性材料的渗透量优选相对于稀土磁体前体200为1.0～11.0原子％。只要改性材料即使少量渗透到稀土磁体前体200的内部，也得到本公开的稀土磁体100。如果改性材料的渗透量为1.0原子％以上，则可清楚地识别本公开的稀土磁体100的效果。从该观点考虑，改性材料的渗透量优选为2.6原子％以上，更优选为4.0原子％以上，进一步优选为5.0原子％以上。另一方面，如果改性材料的渗透量为11.0原子％以下，则由改性材料的渗透带来的效果不饱和。从该观点考虑，改性材料的渗透量优选为8.0原子％以下，更优选为7.5原子％以下。
热处理温度只要改性材料熔融且能使改性材料的熔液渗透到稀土磁体前体200的磁性相50的内部，就不特别限定。
热处理温度越高，越容易使改性材料的熔液特别是R2渗透到稀土磁体前体200的磁性相50的内部。从该观点考虑，关于热处理温度，优选为600℃以上，更优选为625℃以上，进一步优选为675℃以上。另一方面，热处理温度越低，越容易抑制稀土磁体前体200的组织特别是磁性相50的粗化。从该观点考虑，关于热处理温度，优选为800℃以下，更优选为775℃以下，进一步优选为725℃以下。
热处理气氛不特别限定，从抑制稀土磁体前体200和改性材料的氧化的观点考虑，优选为非活性气体气氛。非活性气体气氛包括氮气气氛。
以下，通过实施例进一步具体说明本公开的稀土磁体及其制造方法。予以说明，本公开的稀土磁体及其制造方法不受限于以下的实施例中使用的条件。
(实施例1的试样的制作)
首先，制作稀土磁体前体200。用单辊法对具有由(Ce0.75La0.25)12.47Fe81.23Cu0.20B5.73Ga0.37表示的组成的合金熔融金属进行液体急冷，得到了薄带。作为液体急冷的条件，熔融金属温度(流出温度)为1450℃，辊圆周速度为30m/s。液体急冷在氩气减压气氛下进行。通过透射电子显微镜(TEM)观察确认了薄带具有纳米晶。
将薄带粗粉碎制得粉末，将该粉末装入模具，进行加压和加热，得到了烧结体。作为加压和加热条件，加压压力为400MPa，加热温度为650℃，加压和加热的保持时间为60秒。
对烧结体进行热镦锻加工(强热加工)，得到了稀土磁体前体200(塑性加工体)。作为热镦锻加工条件，加工温度为750℃，应变速度为0.1～10.0/s。通过扫描型电子显微镜(SEM)确认了塑性加工体具有取向的纳米晶。
制作了Nd70Cu30合金作为改性材料。称量(株)高纯度化学制的Nd粉末和Cu粉末，将其电弧熔融，进行液体急冷，得到了薄带。
使稀土磁体前体200(塑性加工体)与改性材料(薄带)相互接触，在加热炉中进行了热处理。改性材料的量相对于稀土磁体前体200为5.3原子％(10质量％)。作为加热炉，使用了アルバック理工(株)制的灯炉(ランプ炉)。作为热处理条件，热处理温度为700℃，热处理时间为360分钟。
(实施例2的试样的制作)
除了用于制作稀土磁体前体200的合金的组成为(Ce0.50La0.50)12.47Fe81.23Cu0.20B5.73Ga0.37以外，与实施例1同样地操作，制作了实施例2的试样。
(比较例的试样的制作)
除了用于制作稀土磁体前体200的合金的组成为Ce12.47Fe81.23Cu0.20B5.73Ga0.37以外，与实施例1同样地操作，制作了比较例的试样。
(参考例的试样的制作)
除了用于制作稀土磁体前体200的合金的组成为Nd13.86Fe79.91Cu0.20B5.66Ga0.37以外，与实施例1同样地操作，制作了参考例的试样。
(评价)
对实施例1～2、比较例和参考例的试样测定了矫顽力和磁化。测定使用LakeShore公司制的振动试样型磁强计(VSM：Vibrating Sample Magnetometer)，在常温下进行。
对于实施例1和比较例的试样，使用扫描型透射电子显微镜(STEM)进行了组织观察，进行了成分分析(EDX线分析)。
将评价结果示于表1和图4～11。图4是示出关于实施例1的试样的B-H曲线(磁滞曲线)的图。图5是示出关于比较例的试样的B-H曲线(磁滞曲线)的图。图6是示出比较例的试样的扫描型透射电子显微镜(STEM)图像的图。图7是示出对图6中由白线包围的部分进行了成分分析(EDX线分析)的结果的图。图7中，白色直线表示进行了EDX线分析的部位。图8是汇总了图7的结果的图。图9是示出实施例1的试样的扫描透射电子显微镜(STEM)图像的图。图10是汇总了沿着图9中的白色箭头进行了EDX线分析的结果的图。图11是示出关于实施例2的试样的B-H曲线(磁滞曲线)的图。
(表1)
如从表1可知的那样，确认了在实施例1～2的试样中，即使通过改性材料的渗透使矫顽力提高，也能抑制磁化的下降。
如从关于比较例的图6～8可知的那样，即使稀土磁体中的稀土元素仅为Ce，Ce和La的合计浓度在主相10中仍比在中间相30中高，Nd(R2)的浓度在中间相30中仍比在主相10中高。
与此相对，La2Fe14B的晶格稳定能小于Ce2Fe14B的晶格稳定能。因此，在实施例1的试样中，通过Ce和La共存，Ce和La与R2变得容易相互移动，除此之外，认为在La2Fe14B和/或Ce2Fe14B中，Nd(R2)与La和/或Ce进行置换。即，通过La的存在，Ce和La与R2变得容易相互移动，因此认为Nd(R2)的浓度在中间相30中比在主相10中变得更高。另外，认为表1中确认的磁化的下降的抑制起因于Nd(R2)与La和/或Ce进行置换。
当在稀土磁体100的内部共存Ce和La时，从图10确认了在主相10、晶界相20和中间相30中，Ce、La和Nd(R2)的浓度成为如下那样。即，Ce和La的合计浓度在主相10中比在中间相30中高。另外，R2的浓度在中间相30中比在主相10中高。进而，La的浓度在晶界相20中比在中间相30中高。而且，关于La的浓度，在晶界相20中是在中间相30中的1.5～10.0倍高。认为这是由于，La2Fe14B的晶格稳定能小于Ce2Fe14B的晶格稳定能，因此在主相10和中间相30中难以存在La2Fe14B，La向晶界相20移动。
根据以上结果，确认了本发明的效果。
Claims (16)
1.稀土磁体，其包含：
主相、
存在于所述主相的周围的晶界相、以及
被夹在所述主相和所述晶界相之间的中间相，
其中，整体组成由((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r·(R2 1-zM2 z)s表示，其中R1和R2为Ce和La以外的稀土元素，T为选自Fe、Ni和Co的一种以上，M1为选自Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag和Au的一种以上以及不可避免的杂质，M2为(i)与R2进行合金化由此使R2 1-zM2 z的熔点与R2的熔点相比降低的合金元素以及(ii)不可避免的杂质，并且p、q、r和s以及x、y和z为：
12.0≤p≤20.0、
5.0≤q≤20.0、
0≤r≤3.0、
1.0≤s≤11.0、
0.1≤x≤0.5、
0≤y≤0.1和
0.1≤z≤0.5，
Ce和La的合计浓度在所述主相中比在所述中间相中高，并且
R2的浓度在所述中间相中比在所述主相中高，
La的浓度在所述晶界相中比在所述中间相中高。
2.权利要求1所述的稀土磁体，其中，R2为选自Nd、Pr、Dy和Tb的一种以上。
3.权利要求1或2所述的稀土磁体，其中，Ce和La的合计浓度在所述主相中是在所述中间相中的1.5～10.0倍高。
4.权利要求1或2所述的稀土磁体，其中，R2的浓度在所述中间相中是在所述主相中的1.5～10.0倍高。
5.权利要求1或2所述的稀土磁体，其中，La的浓度在所述晶界相中是在所述中间相中的1.5～10.0倍高。
6.权利要求1或2所述的稀土磁体，其中，所述x为0.2≤x≤0.3。
7.权利要求1或2所述的稀土磁体，其中，所述z为0.2≤z≤0.4。
8.权利要求1或2所述的稀土磁体，其中，所述中间相的厚度为5～50nm。
9.权利要求1或2所述的稀土磁体，其中，所述T为Fe。
10.稀土磁体的制造方法，其包括：
准备整体组成由((Ce(1-x)Lax)(1-y)R1 y)pT(100-p-q-r)BqM1 r表示且具备磁性相和存在于所述磁性相的周围的富(Ce,La,R1)相的稀土磁体前体，其中R1为Ce和La以外的稀土元素，T为选自Fe、Ni和Co的一种以上，M1为选自Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag和Au的一种以上以及不可避免的杂质，并且p、q和r以及x和y为：
12.0≤p≤20.0、
5.0≤q≤20.0、
0≤r≤3.0、
0.1≤x≤0.5和
0≤y≤0.1；
准备含有由R2 1-zM2 z表示的合金的改性材料，其中R2为Ce和La以外的稀土元素，M2为(i)与R2进行合金化由此使R2 1-zM2 z的熔点与R2的熔点相比降低的合金元素以及(ii)不可避免的杂质，并且0.1≤z≤0.5；
使所述稀土磁体前体与所述改性材料相互接触，得到接触体；以及
通过热处理对所述接触体进行加热，使所述改性材料的熔液渗透至所述稀土磁体前体的所述磁性相的内部。
11.权利要求10所述的稀土磁体的制造方法，其中，所述R2为选自Nd、Pr、Dy和Tb的一种以上，所述M2为选自Cu、Al和Co的一种以上以及不可避免的杂质。
12.权利要求10或11所述的稀土磁体的制造方法，其中，所述z为0.2≤z≤0.4。
13.权利要求10或11所述的稀土磁体的制造方法，其中，所述改性材料的渗透量相对于所述稀土磁体前体为1.0～11.0原子％。
14.权利要求10或11所述的稀土磁体的制造方法，其中，所述热处理的温度为600～800℃。
15.权利要求10或11所述的稀土磁体的制造方法，其中，所述x为0.2≤x≤0.3。
16.权利要求10或11所述的稀土磁体的制造方法，其中，所述T为Fe。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016256776 | 2016-12-28 | ||
| JP2016-256776 | 2016-12-28 | ||
| JP2017121398A JP6894305B2 (ja) | 2016-12-28 | 2017-06-21 | 希土類磁石及びその製造方法 |
| JP2017-121398 | 2017-06-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108257754A CN108257754A (zh) | 2018-07-06 |
| CN108257754B true CN108257754B (zh) | 2020-03-24 |
Family
ID=60629519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711326507.6A Active CN108257754B (zh) | 2016-12-28 | 2017-12-13 | 稀土磁体及其制造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10892076B2 (zh) |
| EP (1) | EP3355320B1 (zh) |
| CN (1) | CN108257754B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7167665B2 (ja) * | 2018-11-29 | 2022-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石及びその製造方法 |
| US11721479B2 (en) * | 2019-08-29 | 2023-08-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rare earth magnets |
| CN111161949B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-02-11 | 浙江大学 | 一种YCe共掺的纳米晶稀土永磁体及其制备方法 |
| CN111210963B (zh) * | 2020-02-07 | 2021-01-01 | 钢铁研究总院 | 高性能钇铈基稀土永磁体及制备方法 |
| JP7298533B2 (ja) * | 2020-04-21 | 2023-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石及びその製造方法 |
| CN113539600A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-22 | 内蒙古科技大学 | 一种高磁能积和高矫顽力的含Dy稀土永磁体及制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104835641A (zh) * | 2014-02-12 | 2015-08-12 | 丰田自动车株式会社 | 稀土类磁铁的制造方法 |
| CN105518809A (zh) * | 2013-06-05 | 2016-04-20 | 丰田自动车株式会社 | 稀土磁体及其制造方法 |
| JP2016111136A (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石 |
| CN105849828A (zh) * | 2013-12-26 | 2016-08-10 | 丰田自动车株式会社 | 制造稀土磁体的方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0630295B2 (ja) | 1984-12-31 | 1994-04-20 | ティーディーケイ株式会社 | 永久磁石 |
| USRE34838E (en) * | 1984-12-31 | 1995-01-31 | Tdk Corporation | Permanent magnet and method for producing same |
| US4765848A (en) | 1984-12-31 | 1988-08-23 | Kaneo Mohri | Permanent magnent and method for producing same |
| JP3033127B2 (ja) | 1990-05-16 | 2000-04-17 | 大同特殊鋼株式会社 | 熱間加工性の良好な希土類磁石合金 |
| US20050268989A1 (en) | 2003-03-12 | 2005-12-08 | Hiroyuki Tomizawa | R-t-b sintered magnet and process for producing the same |
| JP4609644B2 (ja) | 2005-02-23 | 2011-01-12 | Ｔｄｋ株式会社 | 希土類焼結磁石の製造方法 |
| JP4618437B2 (ja) | 2006-03-30 | 2011-01-26 | Ｔｄｋ株式会社 | 希土類永久磁石の製造方法およびその原料合金 |
| 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 |
| GB2506683A (en) * | 2012-10-08 | 2014-04-09 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Anisotropic soft magnetic article and method for its production |
| JP6358572B2 (ja) | 2013-10-24 | 2018-07-18 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 希土類磁石の製造方法 |
| JP6815863B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2021-01-20 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石及びその製造方法 |
-
2017
- 2017-12-05 US US15/832,173 patent/US10892076B2/en active Active
- 2017-12-07 EP EP17205969.3A patent/EP3355320B1/en active Active
- 2017-12-13 CN CN201711326507.6A patent/CN108257754B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105518809A (zh) * | 2013-06-05 | 2016-04-20 | 丰田自动车株式会社 | 稀土磁体及其制造方法 |
| CN105849828A (zh) * | 2013-12-26 | 2016-08-10 | 丰田自动车株式会社 | 制造稀土磁体的方法 |
| CN104835641A (zh) * | 2014-02-12 | 2015-08-12 | 丰田自动车株式会社 | 稀土类磁铁的制造方法 |
| JP2016111136A (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3355320B1 (en) | 2020-04-08 |
| EP3355320A1 (en) | 2018-08-01 |
| CN108257754A (zh) | 2018-07-06 |
| US20180182519A1 (en) | 2018-06-28 |
| US10892076B2 (en) | 2021-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108257754B (zh) | 稀土磁体及其制造方法 | |
| US10748684B2 (en) | Rare-earth magnet and method for manufacturing same | |
| KR101989704B1 (ko) | 희토류 자석 및 그 제조 방법 | |
| JP5310923B2 (ja) | 希土類磁石 | |
| US10056177B2 (en) | Method for producing rare-earth magnet | |
| JP6815863B2 (ja) | 希土類磁石及びその製造方法 | |
| JP5754232B2 (ja) | 高保磁力ＮｄＦｅＢ磁石の製法 | |
| WO2013191276A1 (ja) | 焼結磁石 | |
| JP6791614B2 (ja) | モータ | |
| CN109979699B (zh) | 稀土磁体及其制造方法 | |
| KR102417738B1 (ko) | 희토류 자석 및 그 제조 방법 | |
| JP7247548B2 (ja) | 希土類磁石及びその製造方法 | |
| CN101266857A (zh) | 纳米钛粉改性提高烧结钕铁硼矫顽力和工作温度方法 | |
| KR101837279B1 (ko) | 희토류계 영구 자석의 결정립 성장 제어 방법 | |
| JP2018110159A (ja) | 希土類磁石 | |
| JP2022093885A (ja) | 希土類磁石の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |