CN109478459B - R－t－b系烧结磁体的制造方法 - Google Patents

R－t－b系烧结磁体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明包括：在R－T－B系烧结磁体的表面的涂布区域涂布粘接剂的涂布工序；使由作为重稀土元素RH的Dy和Tb中至少一种的合金或化合物的粉末形成的粒度调整粉末附着于R－T－B系烧结磁体的表面的涂布区域的附着工序；和在R－T－B系烧结磁体的烧结温度以下的温度进行热处理，使粒度调整粉末所含的重稀土元素RH从R－T－B系烧结磁体的表面扩散到内部的扩散工序。粒度调整粉末的粒度设定为：当将构成粒度调整粉末的粉末颗粒配置于R－T－B系烧结磁体的整个表面且形成1层颗粒层时，粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量相对于上述R－T－B系烧结磁体以质量比计在0.6～1.5％的范围内。

Description

R－T－B系烧结磁体的制造方法
技术领域
本发明涉及R－T－B系烧结磁体(R为稀土元素，T为Fe或者Fe和Co)的制造方法。
背景技术
已知以R2T14B型化合物为主相的R－T－B系烧结磁体是永磁体中性能最高的磁体，使用在硬盘驱动器的音圈电机(VCM)、混合动力汽车搭载用电机等的各种电机或家电制品等。
R－T－B系烧结磁体由于在高温下固有矫顽力HcJ(以下简称为“HcJ”)降低，因此会发生不可逆热退磁。为了避免不可逆热退磁，在电机用途等中使用时，要求在高温下也维持高的HcJ。
已知在R－T－B系烧结磁体中，如果将R2T14B型化合物相中的R的一部分置换为重稀土元素RH(Dy、Tb)，则HcJ提高。为了在高温得到高的HcJ，R－T－B系烧结磁体中大量添加重稀土元素RH是有效的。但是，在R－T－B系烧结磁体中，如果作为R将轻稀土元素RL(Nd、Pr)用重稀土元素RH置换，则尽管HcJ提高，但存在剩余磁通密度Br(以下简称为“Br”)降低的问题。另外，由于重稀土元素RH是稀有资源，所以要求削减其使用量。
因此，近年来，为了不使Br降低，研究了利用较少的重稀土元素RH使R－T－B系烧结磁体的HcJ提高的做法。例如提出了使重稀土元素RH的氟化物或氧化物、各种金属M或M合金分别单独、或混合存在于烧结磁体的表面，在该状态下进行热处理，由此使有助于矫顽力提高的重稀土元素RH扩散到磁体内的方案。
专利文献1公开了使用R氧化物、R氟化物、R氧氟化物的粉末(R为稀土元素)。
专利文献2公开了使用RM(M为选自Al、Cu、Zn、Ga等中的1种以上)合金的粉末。
专利文献3、4公开了通过使用RM合金(M为选自Al、Cu、Zn、Ga等中的1种以上)、M1M2合金(M1M2为选自Al、Cu、Zn、Ga等中的1种以上)、以及RH氧化物的混合粉末，能够在热处理时利用RM合金等将RH氧化物部分地还原，将重稀土元素RH导入磁体内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2006/043348号
专利文献2：日本特开2008－263179号公报
专利文献3：日本特开2012－248827号公报
专利文献4：日本特开2012－248828号公报
专利文献5：国际公开第2015/163397号
发明内容
发明所要解决的课题
上述的专利文献1～4中公开了使包含RH化合物的粉末的混合粉末存在于磁体的整个表面(磁体全部表面)进行热处理的方法。根据这些方法的具体例，将磁体浸渍在使上述混合粉末分散于水或有机溶剂得到的浆料中并提起(浸渍提拉法)。浸渍提拉法的情况下，对从浆料提起的磁体进行热风干燥或自然干燥。还公开代替在浆料中浸渍磁体，而将浆料喷涂于磁体(喷涂法)。
在这些方法中，能够在磁体全部面涂布浆料。因此，能够将重稀土元素RH从磁体全部表面导入磁体内，能够使热处理后的HcJ更大地提高。然而，在浸渍提拉法中，由于重力使得浆料无论如何都会偏置在磁体下部。另外，喷涂法中，由于表面张力，磁体端部的涂布厚度变厚。在任何方法中都难以使RH化合物在磁体表面均匀地存在。
如果使用粘度低的浆料使涂布层变薄，则能够在一定程度上改善涂布层的厚度的不均匀性。但是，如果浆料的涂布量变少，就无法大幅提高热处理后的HcJ。为了增多浆料的涂布量而进行多次涂布时，生产效率就非常低。特别在采用喷涂法的情况下，在喷涂装置的内壁面也被涂布浆料，浆料的利用率变低。其结果，存在白白浪费稀有资源重稀土元素RH的问题。
本申请的发明人在专利文献5中公开了一种使RLM合金粉末和RH氟化物粉末在R－T－B系烧结磁体表面存在的状态下进行扩散热处理的方法。使这些粉末在R－T－B系烧结磁体表面均匀存在的方法难以说已经充分确立。
本发明在为了使重稀土元素RH扩散到R－T－B系烧结磁体使HcJ提高，在磁体表面形成包含重稀土元素RH的粉末颗粒的层时，提供一种能够将这些粉末颗粒均匀不浪费地有效地涂布在R－T－B系烧结磁体的表面，能够使重稀土元素RH从磁体表面扩散到内部而使HcJ大幅提高的新的方法。
用于解决课题的方法
本发明的R－T－B系烧结磁体的制造方法在例示性的实施方式中，包括：准备R－T－B系烧结磁体(R为稀土元素，T为Fe或者Fe和Co)的工序；准备由作为重稀土元素RH的Dy和Tb中至少一种的合金或化合物的粉末形成的粒度调整粉末的工序；在上述R－T－B系烧结磁体的表面的涂布区域涂布粘接剂的涂布工序；使上述粒度调整粉末附着在涂布了上述粘接剂的R－T－B系烧结磁体的表面的上述涂布区域的附着工序；和对附着了上述粒度调整粉末的R－T－B系烧结磁体在上述R－T－B系烧结磁体的烧结温度以下的温度进行热处理，使上述粒度调整粉末所含的重稀土元素RH从上述R－T－B系烧结磁体的表面扩散到内部的扩散工序，上述粒度调整粉末的粒度设定为：当将构成上述粒度调整粉末的粉末颗粒配置在上述R－T－B系烧结磁体的整个表面且形成1层颗粒层时，上述粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量相对于上述R－T－B系烧结磁体以质量比计在0.6～1.5％(优选为0.7～1.5％)的范围内。
根据本发明的R－T－B系烧结磁体的制造方法的另一方面，包括：准备R－T－B系烧结磁体(R为稀土元素，T为Fe或者Fe和Co)的工序；准备由Dy和Tb的至少一种的重稀土元素RH的合金或化合物的粉末形成的扩散源粉末的工序；在上述R－T－B系烧结磁体的表面的涂布区域涂布粘接剂的涂布工序；使上述扩散源粉末附着于涂布了上述粘接剂的R－T－B系烧结磁体的表面的上述涂布区域的附着工序；和在上述R－T－B系烧结磁体的烧结温度以下的温度对附着了上述扩散源粉末的R－T－B系烧结磁体进行热处理，使上述扩散源粉末所含的重稀土元素RH从上述R－T－B系烧结磁体的表面扩散到内部的扩散工序，在上述附着工序中，附着于上述涂布区域的上述扩散源粉末由(1)与上述粘接剂的表面接触的多个颗粒、(2)通过上述粘接剂附着于上述R－T－B系烧结磁体的表面的多个颗粒、(3)不通过具有粘接性的材料而与上述多个颗粒中的1个或多个颗粒结合的其他颗粒构成。
在某个实施方式中，在上述附着工序中，以上述扩散源粉末所含的重稀土元素RH的量相对于上述R－T－B系烧结磁体以质量比计在0.6～1.5％的范围内的方式，使上述扩散源粉末附着于上述涂布区域。
在某个实施方式中，上述粘接层的厚度为10μm以上100μm以下。
在某个实施方式中，上述附着工序是对于上述R－T－B系烧结磁体的表面中法线方向不同的多个区域，使上述粒度调整粉末附着的工序。
在某个实施方式中，在上述附着工序中，使上述粒度调整粉末附着在涂布了上述粘接剂的R－T－B系烧结磁体的整个表面。
在某个实施方式中，上述粒度调整粉末包含RHRLM1M2合金(RH为选自Dy、Tb中的1种以上，RL为选自Nd、Pr中的1种以上，M1、M2为选自Cu、Fe、Ga、Co、Ni、Al中的1种以上，可以为M1＝M2)的粉末。
在某个实施方式中，上述粒度调整粉末包含RHM1M2合金(RH为选自Dy、Tb中的1种以上，M1、M2为选自Cu、Fe、Ga、Co、Ni、Al中的1种以上，可以为M1＝M2)的粉末。
在某个实施方式中，上述粒度调整粉末包含RH化合物(RH为选自Dy、Tb中的1种以上，RH化合物为选自RH氟化物、RH氧氟化物、RH氧化物中的1种以上)的粉末。
在某个实施方式中，上述粒度调整粉末包含RLM1M2合金(RL为选自Nd、Pr中的1种以上，M1、M2为选自Cu、Fe、Ga、Co、Ni、Al中的1种以上，可以为M1＝M2)的粉末。
在某个实施方式中，上述粒度调整粉末为与粘合剂一起造粒得到的粒度调整粉末。
在某个实施方式中，上述粒度调整粉末包含上述RLM1M2合金的粉末和上述RH化合物的粉末，是将上述RLM1M2合金的粉末和上述RH化合物的粉末与粘合剂一起造粒得到的粒度调整粉末。
发明的效果
根据本发明的实施方式，由于为了使重稀土元素RH扩散到R－T－B系烧结磁体而使HcJ提高，能够将包含重稀土元素RH的粉末颗粒的层均匀不浪费地有效涂布在R－T－B系烧结磁体的表面，因此能够在减少稀有资源重稀土元素RH的使用量的同时，提高R－T－B系烧结磁体的HcJ。
附图说明
图1A是示意性地表示所准备的R－T－B系烧结磁体100的一部分的剖视图。
图1B是示意性地表示在磁体表面的一部分形成了粘接层20的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分的剖视图。
图1C是示意性地表示附着有粒度调整粉末的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分的剖视图。
图1D是例示性地表示本发明中的粒度调整粉末的附着状态的示意图。
图1E是例示性地表示比较例中的粒度调整粉末的附着状态的示意图。
图2中(a)是示意性地表示附着有粒度调整粉末的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分的剖视图，(b)是从上面观察附着有粒度调整粉末的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分表面的图。
图3中(a)是示意性地表示附着有粒度调整粉末的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分的剖视图，(b)也是从上面观察附着有粒度调整粉末的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分表面的图。
图4是表示测定R－T－B系烧结磁体100上的粒度调整粉末的层厚的位置的立体图。
图5A是表示附着有粒度为150～300μm的粒度调整粉末的样品的剖面的一部分的图。
图5B是示意性地表示构成图5A所示的粒度调整粉末的颗粒的附着状态的图。
图6是示意性地表示进行流动床浸渍法的处理容器的图。
具体实施方式
本发明的R－T－B系烧结磁体的制造方法的例示性的实施方式包括：
1.准备R－T－B系烧结磁体(R为稀土元素，T为Fe或者Fe和Co)的工序；
2.准备由重稀土元素RH(Dy和Tb的至少一种)的合金或化合物的粉末形成的扩散源粉末(以下，有时记作“粒度调整粉末”)的工序；
3.在R－T－B系烧结磁体的表面的涂布区域(并不需要是磁体的整个表面)涂布粘接剂的涂布工序；
4.使粒度调整粉末附着在涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体的表面的涂布区域的附着工序；和
5.在R－T－B系烧结磁体的烧结温度以下的温度对附着了粒度调整粉末的R－T－B系烧结磁体进行热处理，使粒度调整粉末所含的重稀土元素RH从R－T－B系烧结磁体的表面扩散到内部的扩散工序。
图1A是示意性地表示本发明的R－T－B系烧结磁体的制造方法中能够使用的R－T－B系烧结磁体100的一部分的剖视图。在图中，表示了R－T－B系烧结磁体100的上表面100a和侧面100b、100c。本发明的制造方法所使用的R－T－B系烧结磁体的形状和尺寸不限于图示的R－T－B系烧结磁体100的形状和尺寸。所图示的R－T－B系烧结磁体100的上表面100a和侧面100b、100c平坦，但R－T－B系烧结磁体100的表面可以具有凹凸或台阶，也可以弯曲。
图1B是示意性地表示在R－T－B系烧结磁体100的表面的一部分(涂布区域)形成了粘接层20的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分的剖视图。粘接层20也可以形成在R－T－B系烧结磁体100的整个表面。
图1C是示意性地表示附着有粒度调整粉末的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分的剖视图。构成位于R－T－B系烧结磁体100的表面的粒度调整粉末的粉末颗粒30以覆盖涂布区域的方式附着，形成了粒度调整粉末的层。根据本发明的R－T－B系烧结磁体的制造方法，即使对R－T－B系烧结磁体100的表面中法线方向不同的多个区域(例如上表面100a和侧面100b)，也能够使粒度调整粉末，不改变R－T－B系烧结磁体100的朝向地，以一个涂布工序简单附着。使粒度调整粉末均匀地附着于R－T－B系烧结磁体100的整个面也容易。
在图1C所示的例子中，附着于R－T－B系烧结磁体100的表面的粒度调整粉末的层厚为构成粒度调整粉末的粉末颗粒的粒度程度。如果对这样的附着有粒度调整粉末的状态的R－T－B系烧结磁体100进行扩散热处理，则能够使粒度调整粉末所含的重稀土元素RH从R－T－B系烧结磁体的表面没有浪费地有效地扩散到内部。
根据本发明的实施方式，附着工序中附着在涂布区域的粒度调整粉末(扩散源粉末)由(1)与粘接层20的表面接触的多个颗粒、(2)仅通过粘接层20附着在R－T－B系烧结磁体100的表面的多个颗粒、(3)不通过具有粘接性的材料与上述多个颗粒中的1个或多个颗粒结合的其他颗粒构成。此外，上述(1)～(3)的全部都不可缺少，附着于涂布区域的粒度调整粉末可以仅由(1)和(2)构成或仅由(2)构成。
粒度调整粉末的由上述(1)～(3)构成的区域不需要占到涂布区域的全部，涂布区域全体的80％以上由上述(1)～(3)构成即可。为了使粒度调整粉末更均匀地附着于R－T－B系烧结磁体，粒度调整粉末由上述(1)～(3)构成的涂布区域优选为涂布区域整体的90％以上，最优选涂布区域整体由上述(1)～(3)构成。
图1D是例示性地表示本发明中的上述(1)～(3)的构成的说明图。在图1D中，将(1)与粘接层20的表面接触的粉末颗粒以“双圈”(相当于仅为(1)的构成的情况)表示的粉末颗粒表示，将(2)在R－T－B系烧结磁体100的表面仅通过粘接层20附着的粉末颗粒用以“黑圈”表示的粉末颗粒表示，将(3)不通过具有粘接性的材料地与多个颗粒中的1个或多个颗粒结合的其他粉末颗粒用以“带有星标的圈”表示的粉末颗粒表示，将相当于(1)和(2)的双方的粉末颗粒用“白圈”表示的粉末颗粒表示。(1)只要粉末颗粒30的一部分与粘接层20的表面接触就符合，(2)只要在粉末颗粒30与R－T－B系烧结磁体表面之间存在粘接剂以外的其他粉末颗粒等就符合，(3)只要粘接层20不与粉末颗粒30接触，就符合。如图1D所示，通过由(1)～(3)构成附着工序中附着于涂布区域的粒度调整粉末，就能够在R－T－B系烧结磁体表面以1层左右附着。
相对于此，图1E是例示性地表示作为比较例包含上述(1)～(3)以外的构成的情况的说明图。将不相当于(1)～(3)的任意一种的粉末颗粒以“×”表示的粉末颗粒表示。如图1E所示，通过包含(1)～(3)以外的构成，粒度调整粉末在R－T－B系烧结磁体表面会形成许多层。
如上所述，在专利文献1～4中作为使包含RH化合物的粉末的混合粉末存在于磁体整个表面(磁体全部面)的方法，提出了浸渍提拉法和喷涂法。在浸渍提拉法中由于重力磁体下部变厚，喷涂法中由于表面张力，磁体的端部变厚，因此，变厚的部分及其附近如图1E那样粉末颗粒30会形成许多层。根据本发明的实施方式，能够重复性良好地，使相同量的粉末附着于磁体表面。即，以图1C和图1D所示的状态下，粒度调整粉末被附着于磁体表面后，即使将粒度调整粉末进一步继续供给至磁体表面的涂布区域，构成粒度调整粉末的颗粒也几乎不附着于涂布区域。因此，容易控制粒度调整粉末的附着量、进而容易控制元素的扩散量。
根据本发明的实施方式，粘接层20的厚度为10μm以上100μm以下。
本发明的R－T－B系烧结磁体的制造方法中重要的一个点，是通过控制粒度调整粉末的粒度，控制扩散到R－T－B系烧结磁体的重稀土元素RH相对于R－T－B系烧结磁体的质量比率(以下，简称为“RH量”)。该粒度被设定为：当将构成粒度调整粉末的粉末颗粒被配置在R－T－B系烧结磁体的整个表面且形成1层颗粒层时(假设时)，磁体表面上的粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量相对于R－T－B系烧结磁体以质量比计在0.6～1.5％的范围内。另外，为了得到更高的HcJ，优选粒度设定得使其在0.7～1.5％的范围内。即，粒度调整粉末的粒度被设定为：当将构成粒度调整粉末的粉末颗粒在R－T－B系烧结磁体的整个表面形成1层颗粒层、上述颗粒层所含的重稀土元素RH的量相对于R－T－B系烧结磁体以质量比计为0.6～1.5％(优选为0.7～1.5％)的范围内。其中，“1层颗粒层”，假设为在R－T－B系烧结磁体的表面没有间隙地附着了1层(最密填充地附着)，可以认为忽略在各粉末颗粒之间、以及各粉末颗粒与磁体表面之间存在的微小的间隙。
一边参照图2和图3，一边对能够利用粒度调整粉末的粒度控制来控制RH量进行说明。图2(a)和图3(a)两者都是示意性地表示附着有粒度调整粉末的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分的剖视图。图2(b)和图3(b)也是两者均为从上面观察附着有粒度调整粉末的状态的R－T－B系烧结磁体100的一部分表面的图。图示的粒度调整粉末由粒度相对小的粉末颗粒31、或粒度相对大的粉末颗粒32构成。
为了简化，将附着于磁体表面的粉末的粒度均视作相同。另外，粉末颗粒31和粉末颗粒32的每单位体积所含的重稀土元素RH的量(RH浓度)也视为相同。粉末颗粒31和粉末颗粒32假设为分别在R－T－B系烧结磁体的表面无间隙地附着1层(最密填充地附着)，但忽略各粉末颗粒之间、以及各粉末颗粒与磁体表面之间存在的微小的间隙。
图3的粉末颗粒32的粒度设为图2的粉末颗粒31的粒度的正好2倍。因此，将1个粉末颗粒31的R－T－B系烧结磁体的表面中的占有面积设为S时，1个粉末颗粒32的R－T－B系烧结磁体的表面中的占有面积为22S＝4S。另外，如果粉末颗粒31所含的重稀土元素RH的量为x，则粉末颗粒32所含的重稀土元素RH的量为23x＝8x。粉末颗粒31的R－T－B系烧结磁体的表面的每单位面积的个数为1/S个，粉末颗粒32的每单位面积的个数为1/4S个。因此，R－T－B系烧结磁体的表面的每单位面积的重稀土元素RH的量在粉末颗粒31的情况下，为x×1/S＝x/S，粉末颗粒32的情况下，为8x×1/4S＝2x/S。通过使粉末颗粒32无间隙地仅以1层附着于磁体表面，存在于R－T－B系烧结磁体的表面的重稀土元素RH的量就为粉末颗粒31时的2倍。
在上述的例子中，通过使粒度为2倍，能够使存在于R－T－B系烧结磁体的表面的重稀土元素RH的量变为2倍。从该简化的例子可知，通过控制粒度调整粉末的粒度，能够控制在R－T－B系烧结磁体的表面存在的重稀土元素RH的量。
实际的粒度调整粉末的颗粒的形状不为完整的球形，另外，粒度也具有分布。但是，通过调整粒度调整粉末的粒度，能够控制存在于R－T－B系烧结磁体的表面的重稀土元素RH的量的事实并不改变。其结果，通过扩散热处理工序，能够将从磁体表面扩散到磁体内部的重稀土元素RH的量以良好的产品率地控制到磁体特性改善所需要的所希望的范围内。
构成粒度调整粉末的粉末颗粒被配置于R－T－B系烧结磁体的整个表面且形成1层颗粒层时，磁体表面上的粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量相对于R－T－B系烧结磁体以质量比计为0.6～1.5％的范围内的粒度(粒度的规格)根据实验和/或计算求出即可。根据实验求出时，利用实验求出粒度调整粉末的粒度和RH量的关系，由此求出成为所希望的RH量的粒度调整粉末的粒度(例如、100μm～500μm的范围)即可。另外如上所述，附着于R－T－B系烧结磁体100的表面的粒度调整粉末的层厚为构成粒度调整粉末的粉末颗粒的粒度左右。根据粒度调整粉末的组成，相对于形成了与粒度相同程度的厚度的层的情况，使粒度调整粉末附着1层的情况下的磁体表面存在的重稀土元素RH的量的比例可以根据实验求得。也可以基于该实验结果，利用计算求出具有所希望的RH量的粒度调整粉末的粒度。能够基于这样根据实验得到的数据，通过计算求出粒度调整粉末的粒度。另外，基于如对上述的图2和图3的例子所说明那样的简化的条件，仅以计算来确定粒度，也可以将磁体表面上的粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量设定在所希望的范围。
此外，粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量不仅依赖于粒度调整粉末的粒度，也依赖于粒度调整粉末的RH浓度。因此，在使粒度为一定的状态下，即使改变粒度调整粉末的RH浓度，也能够调整粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量。然而，构成粒度调整粉末的粉末颗粒的组成其本身中，根据后面详述的扩散剂和扩散助剂的组成或配合比，具有能够高效提高矫顽力的范围。因此，在本发明的方法中，调整粒度来控制粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量。另外，根据R－T－B系烧结磁体的大小，想要在磁体表面存在的重稀土元素RH的量也变化，但根据本发明的方法，在那种情况下，也能够通过调整粒度调整粉末的粒度来控制重稀土元素RH的量。
根据这样粒度被调整的粒度调整粉末，如后所述，能够最高效地提高矫顽力。另外，根据粒度的管理，能够重复性良好地实现矫顽力的提高。
在优选的实施方式中，使上述粒度调整粉末附着于涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体的整个表面(磁体全部面)，将上述粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量相对于上述R－T－B系烧结磁体以质量比计设为0.6～1.5质量％、优选设为0.7～1.5％的范围内。
粒度调整粉末在优选的实施方式中，包含RHM1M2合金(M1、M2为选自Cu、Fe、Ga、Co、Ni、Al中的1种以上，可以为M1＝M2)的粉末、或RH化合物(RH为选自Dy、Tb中的1种以上，RH化合物为选自RH氟化物、RH氧氟化物、RH氧化物中的1种以上)的粉末。另外，包含RH化合物的粒度调整粉末还可以包含RLM1M2合金(RL为选自Nd、Pr中的1种以上，M1、M2为选自Cu、Fe、Ga、Co、Ni、Al中的1种以上，可以为M1＝M2)的粉末。
以下说明本实施方式的详细情况。
1.R－T－B系烧结磁体母材的准备
准备作为重稀土元素RH的扩散对象的R－T－B系烧结磁体母材。在本说明书中，为了容易理解，有时将作为重稀土元素RH的扩散对象的R－T－B系烧结磁体严格称为R－T－B系烧结磁体母材，但将“R－T－B系烧结磁体”的术语看做包含这样的“R－T－B系烧结磁体母材”。该R－T－B系烧结磁体母材可以使用公知的材料，例如具有以下的组成。
稀土元素R：12～17原子％
B(B(硼)的一部分可以被C(碳)置换)：5～8原子％
添加元素M′(选自Al、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Pb和Bi中的至少1种)：0～2原子％
T(以Fe为主的过渡金属元素，可以包含Co)和不可避免的杂质：剩余部分
其中，稀土元素R主要为轻稀土元素RL(选自Nd、Pr中的至少1种元素)，但也可以含有重稀土元素。此外，在含有重稀土元素的情况下，优选包含Dy和Tb的至少一种。
上述组成的R－T－B系烧结磁体母材由任意的制造方法制造。R－T－B系烧结磁体母材可以是最终处理为烧结的母材，也可以是实施有切削加工或研磨加工的母材。
2.粒度调整粉末的准备
[扩散剂]
粒度调整粉末由作为重稀土元素RH的Dy和Tb中至少一种的合金或化合物的粉末形成。它们的合金和化合物的粉末均发挥作为扩散剂的功能。
重稀土元素RH的合金例如为RHM1M2合金(M1、M2为选自Cu、Fe、Ga、Co、Ni、Al中的1种以上，可以为M1＝M2)。
RHM1M2合金粉末的制作方法没有特别限定。即可以利用辊急冷法制作合金薄带，将该合金薄带粉碎的方法制作，也可以由离心雾化法、旋转电极法、气体雾化法、等离子体雾化法等公知的雾化法制作。也可以将由铸造法制作得到的锭粉碎。在利用急冷法、铸造法制作的情况下，为了使粉碎性变好，使M1≠M2。RHM1M2合金的典型例为DyFe合金、DyAl合金、DyCu合金、TbFe合金、TbAl合金、TbCu合金、DyFeCu合金、TbCuAl合金等。RHM1M2合金粉末的粒度例如为500μm以下，小的粒度为10μm左右。
重稀土元素RH的化合物为选自RH氟化物、RH氧氟化物、RH氧化物中的1种以上，将它们总称为RH化合物。RH氧氟化物可以为在RH氟化物的制造工序中作为中间物质，RH氟化物所含的物质。这些化合物的粉末可以单独使用，也可以与后述的RLM1M2合金粉末混合使用。关于多数的能够获得的RH化合物粉末的粒度，在凝集得到的2次颗粒的大小时，为20μm以下，典型地为10μm以下，小的是1次颗粒，其粒度为数μm左右。
[扩散助剂]
粒度调整粉末可以包含发挥作为扩散助剂的功能的合金粉末。这样的合金的一例为RLM1M2合金。RL为选自Nd、Pr中的1种以上，M1、M2为选自Cu、Fe、Ga、Co、Ni、Al中的1种以上，可以为M1＝M2。RLM1M2合金的典型例为NdCu合金、NdFe合金、NdCuAl合金、NdCuCo合金、NdCoGa合金、NdPrCu合金、NdPrFe合金等。这些合金的粉末可以与上述的RH化合物粉末混合使用。可以将多种RLM1M2合金粉末和RH化合物粉末混合使用。RLM1M2合金的粉末的制作方法没有特别限定。在利用急冷法或铸造法制作的情况下，为了使粉碎性良好，优选设为M1≠M2，例如优选采用NdCuAl合金、NdCuCo合金、NdCoGa合金等3元系以上的合金。RLM1M2合金粉末的粒度例如为500μm以下，小的粒度为10μm左右。另外，RL为选自Nd、Pr中的1种以上，但作为其以外的元素，可以在不损害本发明的效果的范围含有少量Dy和Tb以外的稀土元素中的至少1种。
[RHRLM1M2合金]
粒度调整粉末可以通过分别制作扩散剂和扩散助剂来准备，但也可以通过制作包含扩散剂和扩散助剂的两方的元素的合金来准备。作为包含扩散助剂的扩散剂，例如为RHRLM1M2合金(RH为Dy和Tb的至少一种，RL为选自Nd、Pr中的1种以上，M1、M2为选自Cu、Fe、Ga、Co、Ni、Al中的1种以上，可以为M1＝M2)。典型例为TbNdCu合金、DyNdCu合金、TbNdFe合金、DyNdFe合金、TbNdCuAl合金、DyNdCuAl合金、TbNdCuCo合金、DyNdCuCo合金、TbNdCoGa合金、DyNdCoGa合金、TbNdPrCu合金、DyNdPrCu合金、TbNdPrFe合金、DyNdPrFe合金等。另外，RL为选自Nd、Pr中的1种以上，但也可以作为其以外的元素，在不损害本发明的效果的范围内含有少量Dy和Tb以外的稀土元素中的至少1种。
[粒度调整]
这些粉末在混合的状态或单独的状态下，被调整粒度，制作粒度调整粉末。粒度设定为：当将构成粒度调整粉末的粉末颗粒配置在R－T－B系烧结磁体的整个表面且形成1层颗粒层时，粒度调整粉末所含的重稀土元素RH的量相对于R－T－B系烧结磁体以质量比计为0.6～1.5％(优选为0.7～1.5％)的范围内。粒度如上所述，通过实验和/或计算确定即可。用于确定粒度的实验优选按照实际的制造方法进行。
随着扩散到R－T－B系烧结磁体的重稀土元素RH相对于R－T－B系烧结磁体的质量比率从零增加，矫顽力的增加幅度变大。但是，从另外进行的实验可知，在热处理条件等RH量以外的条件相同的情况下，RH量在1.0质量％附近时，矫顽力饱和，即使使RH量增加到超过1.5质量％，矫顽力的增加幅度也不会变大。即，在使R－T－B系烧结磁体的0.6～1.5质量％、优选0.7～1.5质量％的量的RH附着到R－T－B系烧结磁体的表面时，能够最有效地提高矫顽力。
在R－T－B系烧结磁体的表面附着1层左右时，如果RH量成为上述范围，则具有能够通过粒度调整来管理RH量、或者管理矫顽力提高度的优点。最适合的粒度虽然根据粒度调整粉末所含的RH量不同而有所不同，但例如为超过100μm且500μm以下。
优选使粒度调整粉末附着在涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体的整个表面。这是由于能够更有效地提高矫顽力的缘故。
粒度调整粉末的粒度通过筛分来调整即可。另外，通过筛分被排除的粒度调整粉末如果在10质量％以内，由于其影响小，也可以不经过筛分地使用。即，粒度调整粉末的粒度优选90质量％以上在上述范围内。
这些粉末优选混合或单独地与粘合剂一起造粒。通过与粘合剂一起造粒，在后面说明的后加热工序中，粘合剂熔融，粉末颗粒彼此通过熔融了的粘合剂而被一体化，具有难以脱离且容易操作的优点。此外在将多种粉末混合使用的情况下，由于能够通过与粘合剂一起造粒来制作混合比例均匀的粒度调整粉末，所以容易使这些粉末以一定的混合比例存在于R－T－B系烧结磁体表面。
在单独使用RHM1M2合金的粉末的情况下，可以不进行造粒地进行粒度调整。例如，如果粉末颗粒的形状为等轴的或球形，则也可以通过以附着的RHM1M2合金粉末的RH量相对于R－T－B系烧结磁体以质量比计为0.6～1.5％的方式调整粒度，不造粒地直接使用。
另外，在使用RHRLM1M2合金粉末的情况下，也可以不进行造粒地进行粒度调整。例如如果粉末颗粒的形状为等轴的或球形，则也可以通过以附着的RLRHM1M2合金粉末的RH量相对于R－T－B系烧结磁体以质量比计为0.6～1.5％的方式调整粒度，而不造粒地直接使用。
作为粘合剂，优选在干燥、或除去了混合的溶剂时，不发生粘合、凝集，使粒度调整粉末具有流畅的流动性的物质。作为粘合剂的例子，可以列举PVA(聚乙烯醇)等。也可以适当使用混合水等水系溶剂、NMP(n－甲基吡咯烷酮)等有机溶剂。溶剂在后述的造粒的过程蒸发被除去。
在将RLM1M2合金的粉末和RH化合物的粉末混合使用的情况下，有时仅以这些粉末的混合，难以彼此均匀地混合。其理由是因为一般相比于RLM1M2合金的粉末，RH化合物的粉末的粒度相对较小。例如，RLM1M2合金的粉末的粒度典型地为500μm以下，RH化合物的粉末的粒度典型地为20μm以下。因此，优选制成将RLM1M2合金的粉末、RH化合物的粉末和粘合剂造粒而成的粒度调整粉末。通过采用这样的粒度调整粉末，具有能够使RLM1M2合金的粉末和RH化合物的粉末的配合比在粉末全体中均匀的优点。另外，能够使其在磁体表面均匀存在。
与粘合剂一起造粒的方法可以任何方法。例如可以列举转动造粒法、流动层造粒法、振动造粒法、高速气流冲击法(Hybridization)、将粉末和粘合剂混合、固化后粉碎的方法等。
在将RLM1M2合金的粉末和RH化合物的粉末混合的情况下，处于粉末状态的RLM1M2合金和RH化合物在R－T－B系烧结磁体的表面上的存在比率(热处理前)，以质量比率计能够设为RLM1M2合金：RH化合物＝96：4～50：50。即，糊剂所含的混合粉末全体中，RLM1M2合金的粉末能够设为50质量％以上96质量％以下。存在比率可以为RLM1M2合金：RH化合物＝95：5～60：40。即、RLM1M2合金的粉末可以为上述混合粉末的全体的60质量％以上95质量％以下。如果将RLM1M2合金和RH化合物以该质量比率混合使用，则RLM1M2合金能够将RH化合物有效地还原。其结果，被充分还原的RH扩散到R－T－B系烧结磁体中，能够以少的RH量，大幅提高HcJ。通过发明人的其他实验确认了在RH化合物包含RH的氟化物或氧氟化物的情况下，由于RLM1M2合金能够将RH化合物有效地还原，所以RH化合物所含的氟不侵入R－T－B系烧结磁体内部地，与RLM1M2合金的RL结合而残留在R－T－B系烧结磁体外部。氟不侵入R－T－B系烧结磁体的内部可以认为是不使R－T－B系烧结磁体的Br明显降低的主要原因。
在本发明的实施方式中，并不一定要排除RLM1M2合金和RH化合物的粉末以外的粉末(第三粉末)存在于R－T－B系烧结磁体的表面的情况，但需要注意第三粉末不妨碍RH化合物中的RH扩散到R－T－B系烧结磁体的内部。“RLM1M2合金和RH化合物”的粉末在存在于R－T－B系烧结磁体的表面的粉末全体中所占的质量比率希望为70％以上。
这样通过使用粒度被调整后的粉末，能够使构成粒度调整粉末的粉末颗粒均匀且不浪费地有效附着于R－T－B系烧结磁体的整个面。根据本发明的方法，不会如现有技术的浸渍法或喷雾法那样，涂布膜的厚度由于重力而偏斜、或由于表面张力而偏斜。
为了使构成粒度调整粉末的粉末颗粒更均匀地存在于R－T－B系烧结磁体的表面，优选将粉末颗粒以1层左右、具体地为1层以上3层以下配置在R－T－B系烧结磁体的表面。在将多种粉末造粒使用的情况下，使造粒得到的粒度调整粉末的颗粒以1层以上3层以下存在。其中“3层以下”并不是颗粒连续地3层附着，而是表示允许由于粘接剂的厚度或各个颗粒的大小而局部地颗粒附着至3层。为了利用粒度更准确地管理RH附着量，优选将涂布层的厚度设为粉末颗粒层的1层以上且低于2层(将层厚设为粒度的大小(最低粒度)以上且小于粒度的大小(最低粒度)的2倍)、即、优选不出现粒度调整粉末彼此通过粒度调整粉末中的粘合剂被粘接而叠层为2层以上的情况。
3.粘接剂涂布工序
作为粘接剂，可以列举PVA(聚乙烯醇)、PVB(聚乙烯醇缩醛)、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)等。粘接剂为水系的粘接剂的情况下，也可以在涂布前将R－T－B系烧结磁体预加热。预加热的目的是除去多余的溶剂来控制粘接力、以及使粘接剂均匀附着。加热温度优选60～100℃。在挥发性高的有机溶剂系的粘接剂的情况下也可以省略该工序。
在R－T－B系烧结磁体表面涂布粘接剂的方法可以是任何方法。作为涂布的具体例，可以列举喷涂法、浸渍法、利用分配器的涂布等。
4.使粒度调整粉末附着于R－T－B系烧结磁体的表面的工序
在某个优选的方式中，在R－T－B系烧结磁体的表面整体(全部面)涂布有粘接剂。也可以不是R－T－B系烧结磁体的表面整体，也可以在一部分附着。
特别是R－T－B系烧结磁体的厚度薄(例如2mm左右)的情况下，R－T－B系烧结磁体的表面中，有时仅在面积最大的一个表面附着粒度调整粉末，就能够使重稀土元素RH扩散到磁体全体，能够提高HcJ。利用本发明的制造方法，可以对R－T－B系烧结磁体的表面中法线方向不同的多个区域，在一次工序中使粒度调整粉末附着1层以上3层以下。
本发明由于要使粒度调整粉末附着1层左右，所以粘接层的厚度优选为粒度调整粉末的最低粒径左右。具体而言，粘接层的厚度优选为10μm以上100μm以下。
使粒度调整粉末附着于R－T－B系烧结磁体的方法可以任何方法。附着方法中可以列举例如后述的通过使用流动床浸渍法使粒度调整粉末附着于涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体的方法、在收容了粒度调整粉末的处理容器内浸渍涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体的方法、在涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体上撒粒度调整粉末的方法等。此时，也可以对收容了粒度调整粉末的处理容器施加振动、或使粒度调整粉末流动，使粒度调整粉末容易附着于R－T－B系烧结磁体表面。只是在本发明中，为了使粒度调整粉末附着1层左右，附着优选实质上仅利用粘接剂的粘接力。例如，如果是将要使其附着在处理容器内的粉末与冲击介质一起加入，施加冲击使其附着在R－T－B系烧结磁体表面、或者进而使粉末彼此利用冲击介质的冲击力而结合，使膜生长的方法，则会不以1层左右而会形成多层，故而不优选。
作为附着方法，例如可以使用在流动的粒度调整粉末中浸渍涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体的方法即所谓的流动床浸渍法(fulidized bed coating process)。以下，对应用流动床浸渍法的例子进行说明。流动床浸渍法是一直以来在粉体涂装的领域中广泛进行的方法，是在流动的热塑性的粉体涂料中浸渍加热后的被涂物，通过被涂物表面的热使涂料熔附的方法。在该例子中，为了对磁体应用流动床浸渍法，使用上述粒度调整粉末代替热塑性的粉体涂料，使用涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体代替加热后的涂布物。
使粒度调整粉末流动的方法可以是任何方法。例如作为1个具体例，说明使用在下部设置有多孔质分隔壁的容器的方法。在该例子中，在容器内放入粒度调整粉末，对空气或不活泼气体等气体施加压力从分隔壁的下部注入容器内，能够利用该压力或气流使分隔壁上方的粒度调整粉末浮起并流动。
在容器内部流动的粒度调整粉末中浸渍(或者配置或通过)涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体，由此能够使粒度调整粉末附着于R－T－B系烧结磁体。将涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体浸渍的时间例如为0.5～5.0秒左右。通过使用流动床浸渍法，由于粒度调整粉末在容器内流动(搅拌)，所以可以抑制比较大的粉末颗粒偏置而附着在磁体表面，或相反地，也可以抑制比较小的粉末颗粒分隔开附着在磁体表面。因此，能够使粒度调整粉末更均匀地附着于R－T－B系烧结磁体。
在某个优选的实施方式中，进行用于使粒度调整粉末固定在R－T－B系烧结磁体表面的热处理(后热处理)。加热温度可以设定在150～200℃。如果粒度调整粉末为由粘合剂造粒得到的粉末，则通过粘合剂熔融固接，而粒度调整粉末被固定。
5.对附着有粒度调整粉末的R－T－B系烧结磁体进行热处理的扩散工序
用于扩散的热处理温度在R－T－B系烧结磁体的烧结温度以下(具体地例如为1000℃以下)。另外，在粒度调整粉末包含RLM1M2合金的粉末的情况下，为比其熔点高的温度，例如500℃以上。热处理时间例如为10分钟～72小时。另外，也可以在上述热处理之后根据需要进一步进行在400～700℃的10分钟～72小时的热处理。
实施例
(实验例1)
首先用公知的方法制作组成比Nd＝13.4、B＝5.8、Al＝0.5、Cu＝0.1、Co＝1.1、剩余部分Fe(原子％)的R－T－B系烧结磁体。通过对其进行机械加工，得到大小为厚度4.9mm×宽度7.5mm×长度40mm的R－T－B系烧结磁体母材。利用B－H示踪器测定所得到的R－T－B系烧结磁体母材的磁特性时，HcJ为1023kA/m，Br为1.45T。
然后，将TbF3粉末和NdCu粉末以粘合剂造粒并制作粒度调整粉末。TbF3粉末为市售的非球形粉末，粒度为10μm以下。NdCu粉末为利用离心雾化法制作得到的球形的Nd70Cu30合金的粉末，粒度为106μm以下。粘合剂为PVA(聚乙烯醇)，作为溶剂使用水。将以TbF3粉末：NdCu粉末：PVA：水＝36：54：5：5(质量比)混合得到的糊剂进行热风干燥使溶剂蒸发，在Ar气氛中粉碎。将粉碎后的造粒粉末用筛分级，分为粒度为150μm以下、150～300μm、超过300μm且500μm以下、300μm以下(仅去除超过300μm的，不去除150μm以下的)的4种。
然后，在R－T－B系烧结磁体母材涂布粘接剂。将R－T－B系烧结磁体母材在加热板上加热到60℃后，利用喷雾法在R－T－B系烧结磁体母材整个面涂布粘接剂。作为粘接剂使用PVP(聚乙烯吡咯烷酮)。
然后，使粒度调整粉末附着于涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体母材。在处理容器中铺开粒度调整粉末，使涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体母材降到常温后，在处理容器内使粒度调整粉末以铺满R－T－B系烧结磁体母材整个面的方式附着。
用实体显微镜观察附着了粒度调整粉末的R－T－B系烧结磁体母材，结果观察到在R－T－B系烧结磁体母材的表面，粒度调整粉末基本无间隙地均匀地附着了1层。对粒度调整粉末的粒度为150～300μm的样品进行剖面观察，结果得到图5A所示的照片。为了观察，对样品的剖面进行了加工，因此在图5A的照片中不易看出粒度调整粉末的边缘(轮廓)。图5B是示意性地表示构成图5A中的粒度调整粉末颗粒的颗粒30的附着状态的图。如果参照图5B，则从图5A可知，构成粒度调整粉末的颗粒30以形成1个层(颗粒层)的方式致密地附着。另外，确认到粒度为150～300μm的粒度调整粉末满足本发明的“由(1)与粘接层20的表面接触的多个颗粒、(2)仅通过粘接层20附着于R－T－B系烧结磁体100的表面的多个颗粒、(3)不通过具有粘接性的材料地与上述多个颗粒中的1个或多个颗粒结合的其他颗粒构成”。
另外，关于粒度调整粉末的粒度为150～300μm的样品，测定了附着有粒度调整粉末的R－T－B系烧结磁体母材的4.9mm方向的厚度。对各个R－T－B系烧结磁体母材，在图4所示的位置1、2、3的3处进行了测定(N＝各25)。将比附着粒度调整粉末前的R－T－B系烧结磁体母材增加的值(相当于两个面的增加量的值)表示于表1。3处均为基本相同的值，几乎没有因测定部位造成的厚度的偏差。另外，即使是最大处，在单个面(表1的值的1/2)也低于最低粒度150μm的2倍，因此确认到粒度调整粉末在R－T－B系烧结磁体母材的表面以1层以上且小于2层地附着。
[表1]
Figure BDA0001956087770000201
此外，将附着了粒度调整粉末的R－T－B系烧结磁体母材的重量减去附着粒度调整粉末前的R－T－B系烧结磁体母材的重量得到的值作为粒度调整粉末的重量，从该值，计算相对于磁体重量的附着的Tb量(质量％)。
将计算得到的Tb附着量的值表示于表2。从表2的结果可知，粒度为150～300μm的粒度调整粉末的Tb附着量处于0.6～1.5质量％的范围，能够最有效地使Tb附着。粒度为150μm以下的粒度调整粉末的粒径过小，仅以1层左右附着，Tb的附着量不足。另外，在300～500μm的粒度调整粉末时，附着量过多，Tb被白白消耗。另外300μm以下(仅去除了上限以上，但未去除下限以下)的粒度调整粉末也是Tb附着量略微不足(虽然有附着了max：0.68等0.6以上的R－T－B系烧结磁体母材，但大量含有的是平均为0.55的附着量不够的R－T－B系烧结磁体母材，因此并不优选将粒度设定为300μm)。由于含有150μm以下的微粉，所以推测是由于微粉先附着，超过150μm的粉末难以附着的缘故。由以上的实验可知，通过控制粒度调整粉末的粒度，能够有效率且均匀地使RH含有粉末附着于磁体表面。
[表2]
Figure BDA0001956087770000211
(实验例2)
在实验例1中使用的粒度150～300μm的粉末中混合10质量％的150μm以下的粉末或10质量％的超过300μm的粉末，以与实验例1同样的方法，使粒度调整粉末附着于R－T－B系烧结磁体母材表面。从附着的粒度调整粉末的量计算Tb附着量，结果双方均是Tb附着量在0.6～1.5质量％的范围内。可知偏离所希望的粒度的粉末即使混合10质量％也没有影响。
(实验例3)
使用表3所示的扩散源、作为粘合剂的PVA(聚乙烯醇)和作为溶剂的NMP(N－甲基吡咯烷酮)制作粒度调整粉末。只是在No.10的样品中没有进行利用粘合剂的造粒。使制作得到的粒度调整粉末在表3所示的条件下与实验例1同样附着于R－T－B系烧结磁体母材。对它们用与实验例1同样的方法观察、评价，确认到粒度调整粉末在R－T－B系烧结磁体母材上基本无间隙地均匀附着有1层。
此外，将它们仅以表3所示的热处理温度、时间进行热处理，使扩散源中的元素扩散到R－T－B系烧结磁体母材中。从热处理后的R－T－B系烧结磁体的中央部分切出厚度4.5mm×宽度7.0mm×长度7.0mm的立方体，测定矫顽力。将从测定得到的矫顽力减去R－T－B系烧结磁体母材的矫顽力得到的ΔHcJ的值表示于表3。关于这些所有的R－T－B系烧结磁体，确认到了矫顽力大幅提高。
[表3]
Figure BDA0001956087770000221
(实验例4)
利用与实验例1同样的方法制作R－T－B系烧结磁体。对其进行机械加工，由此得到大小为厚度4.9mm×宽度7.5mm×长度40mm的R－T－B系烧结磁体母材。利用B－H示踪器测定所得到的R－T－B系烧结磁体母材的磁特性，结果HcJ为1023kA/m，Br为1.45T。
接着，利用雾化法制作Nd30Pr10Tb30Cu30合金，准备粒度调整粉末(RHRLM1M2合金的粉末)。上述粒度调整粉末为球状粉末。将上述粒度调整粉末用筛分级，分为粒度为38μm以下、38～106μm、106μm～212μm以下、106μm以下(不去除106μm以下)的4种。
然后，在R－T－B系烧结磁体母材上用与实验例1同样的方法涂布粘接剂。
接着，粒度调整粉末附着在涂布了粘接剂的R－T－B系烧结磁体母材。作为附着法的方法使用流动床浸渍法。图6中示意性地表示进行流动床浸渍法的处理容器50。该处理容器具有上方开放的大致圆筒形状在底部具有多孔质的分隔壁55。实验中使用的处理容器50的内径为78mm，高度为200mm，分隔壁55的平均气孔径为15μm，空孔率为40％。在该处理容器50的内部放入粒度调整粉末至深度50mm左右。通过从多孔质的分隔壁55的下方将空气以2升/min的流量注入处理容器50的内部，由此使粒度调整粉末流动。流动的粉末的高度约为70mm。将附着了粘接剂的R－T－B系烧结磁体100用未图示的夹持夹具固定，使其在流动的粒度调整粉末(Nd30Pr10Tb30Cu30合金粉末)内浸渍1秒后提起，使粒度调整粉末附着于R－T－B系烧结磁体100。此外，夹具以在磁体的4.9mm×40mm的面的两侧2点接触的方式固定，将4.9mm×7.5mm的面积最小的面作为上下面来浸渍。
另外，关于粒度调整粉末的粒度为38～106μm的样品，测定附着了粒度调整粉末的R－T－B系烧结磁体母材的4.9mm方向的厚度。测定位置与实验例1相同，且在图4所示的位置1、2、3的3处进行测定(N＝各25)。将比附着粒度调整粉末之前的R－T－B系烧结磁体母材增加的值(相当于两个面的增加量的值)表示于表4。3处均为相同的值，几乎没有因测定部位不同造成的厚度的偏差。另外，关于粒度调整粉末的粒度为106μm以下的样品也同样测定，结果3处均为几乎相同的值，几乎没有因测定部位不同造成的厚度的偏差。这是由于通过使用流动床浸渍法作为附着方法，微粉不会先附着于R－T－B系烧结磁体母材，能够使粒度调整粉末均匀地附着于R－T－B系烧结磁体的缘故。
关于粒度调整粉末的粒度为38～106μm和106μm以下的样品，用实体显微镜观察附着了粒度调整粉末的R－T－B系烧结磁体母材，结果与实验例1的150～300μm的样品同样，粒度调整粉末在R－T－B系烧结磁体母材的表面均匀地附着有1层，构成粒度调整粉末的颗粒30以形成1个层(颗粒层)的方式致密地附着。另外，确认了粒度为38～106μm和106μm以下的样品中的粒度调整粉末满足本发明的“由(1)与粘接层20的表面接触的多个颗粒、(2)仅通过粘接层20附着在R－T－B系烧结磁体100的表面的多个颗粒、和(3)不通过具有粘接性的材料与上述多个颗粒中的1个或多个颗粒结合的其他颗粒构成”。
[表4]
Figure BDA0001956087770000241
此外，将从附着了粒度调整粉末的R－T－B系烧结磁体母材的重量减去附着粒度调整粉末之前的R－T－B系烧结磁体母材的重量得到的值作为粒度调整粉末的重量，从该值计算相对于磁体重量的附着的Tb量(质量％)。
将计算得到的Tb附着量的值表示于表5。从表5的结果可知，粒度为38～106μm和106μm以下的粒度调整粉末的Tb附着量在0.6～1.4质量％的范围，能够最有效地使Tb附着。粒度为38μm以下的粒度调整粉末的粒径过小，仅以1层左右附着时Tb的附着量不足。另外，在超过106～212μm的粒度调整粉末时，附着量过多，Tb被白白消耗。从以上的实验可知，通过控制粒度调整粉末的粒度，能够有效且均匀地使RH含有粉末附着于磁体表面。
[表5]
Figure BDA0001956087770000242
(实验例5)
用与实验例1同样的方法制作R－T－B系烧结磁体。对其进行机械加工，由此得到大小为厚度4.9mm×宽度7.5mm×长度40mm的R－T－B系烧结磁体母材。利用B－H示踪器测定所得到的R－T－B系烧结磁体母材的磁特性，结果HcJ为1023kA/m，Br为1.45T。除了设为表6的No.12～16所示的组成以外，利用与实验例4同样的方法准备粒度调整粉末(RHRLM1M2合金)。此外，将它们用与实验例4同样的方法在表7所示的热处理温度、时间下进行热处理，使扩散源中的元素扩散到R－T－B系烧结磁体母材中。此外，上述粒度调整粉末的粒度以分别成为表7所示的RH附着量的方式适当调整。从热处理后的R－T－B系烧结磁体的中央部分切出厚度4.5mm×宽度7.0mm×长度7.0mm的立方体，测定矫顽力。将从测定得到的矫顽力减去R－T－B系烧结磁体母材的矫顽力得到的ΔHcJ的值表示于表7。如表7所示，确认到如果RH附着量在0.6～1.5的范围，则矫顽力大幅提高。
[表6]
Figure BDA0001956087770000251
[表7]
Figure BDA0001956087770000252
产业上的可利用性
本发明的实施方式能够利用较少的重稀土元素RH提高R－T－B系烧结磁体的HcJ，因此可以用于要求高矫顽力的稀土类烧结磁体的制造。另外，本发明也可以广泛应用于需要使重稀土元素RH以外的其他金属元素从表面扩散到稀土类烧结磁体的技术。
符号说明
20 粘接层
30 构成粒度调整粉末的粉末颗粒
100 R－T－B系烧结磁体
100a R－T－B系烧结磁体的上表面
100b R－T－B系烧结磁体的侧面
100c R－T－B系烧结磁体的侧面

Claims (6)

1.一种R－T－B系烧结磁体的制造方法，其特征在于，包括：
准备R－T－B系烧结磁体的工序，其中，R为稀土元素，T为Fe或者Fe和Co；
准备扩散源粉末的工序，所述扩散源粉末是由作为重稀土元素RH的Dy和Tb中至少一种的合金或化合物的粉末形成的；
涂布工序，其在所述R－T－B系烧结磁体的表面的涂布区域涂布厚度为10μm以上100μm以下的粘接剂；
附着工序，其使所述扩散源粉末通过流动浸渍法附着于涂布了所述粘接剂的R－T－B系烧结磁体的表面的所述涂布区域；和
扩散工序，其在所述R－T－B系烧结磁体的烧结温度以下的温度对附着了所述扩散源粉末的R－T－B系烧结磁体进行热处理，使所述扩散源粉末所含的重稀土元素RH从所述R－T－B系烧结磁体的表面扩散到内部，
所述扩散源粉末的整体的90质量％以上为粒度超过38μm的粉末。
2.如权利要求1所述的R－T－B系烧结磁体的制造方法，其特征在于：
在所述附着工序中，附着于所述涂布区域的所述扩散源粉末由以下颗粒构成：(1)与所述粘接剂的表面接触的多个颗粒、(2)与所述R－T－B系烧结磁体的表面仅通过所述粘接剂附着的多个颗粒、(3)不通过具有粘接性的材料地与所述多个颗粒中的1个或多个颗粒结合的其他颗粒。
3.如权利要求1或2所述的R－T－B系烧结磁体的制造方法，其特征在于：
在所述附着工序中，以所述扩散源粉末所含的重稀土元素RH的量相对于所述R－T－B系烧结磁体以质量比计在0.6～1.5％的范围内的方式，使所述扩散源粉末附着于所述涂布区域。
4.如权利要求3所述的R－T－B系烧结磁体的制造方法，其特征在于：
在所述附着工序中，以所述扩散源粉末所含的重稀土元素RH的量相对于所述R－T－B系烧结磁体以质量比计在0.7～1.5％的范围内的方式，使所述扩散源粉末附着于所述涂布区域。
5.如权利要求1或2所述的R－T－B系烧结磁体的制造方法，其特征在于：所述扩散源粉末为球状粉末。
6.如权利要求1或2所述的R－T－B系烧结磁体的制造方法，其特征在于：
在所述R－T－B系烧结磁体的表面的涂布区域涂布所述粘接剂时，以将所述R－T－B系烧结磁体加热后的状态进行。
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