CN115116725A - R-t-b系烧结磁体的制造方法和r-t-b系烧结磁体 - Google Patents

R-t-b系烧结磁体的制造方法和r-t-b系烧结磁体 Download PDF

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Abstract

提供减少重稀土RH使用量且Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体的制造方法和R-T-B系烧结磁体。该方法包括:准备R-T-B系烧结磁体原材料(R为稀土元素,T为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种且必须包含Fe)的工序;准备RL-RH-B-M系合金的工序;和使RL-RH-B-M系合金的至少一部分附着于R-T-B系烧结磁体原材料的表面的至少一部分并加热的扩散工序,RL-RH-B-M系合金的RL含量为50mass%以上95mass%以下,RH含量为0mass%以上45mass%以下,B的含量为0.1mass%以上3.0mass%以下,M的含量为4mass%以上49.9mass%以下。

Description

R-T-B系烧结磁体的制造方法和R-T-B系烧结磁体
技术领域
本发明涉及R-T-B系烧结磁体的制造方法和R-T-B系烧结磁体。
背景技术
已知R-T-B系烧结磁体(R为稀土元素,T主要为Fe,B为硼)是永久磁体中性能最高的磁体,被用于硬盘驱动器的音圈电动机(VCM)、电动汽车用(EV、HV、PHV等)电动机、工业设备用电动机等各种电动机和家电制品等。R-T-B系烧结磁体通过使各种电动机等小型化、轻质化而有助于节能、降低环境负荷。
R-T-B系烧结磁体由主要包含R2T14B化合物的主相和位于该主相的晶界部分的晶界相构成。作为主相的R2T14B化合物是具有高的饱和磁化和各向异性磁场的强磁性材料,成为了R-T-B系烧结磁体的特性的关键。
R-T-B系烧结磁体存在高温下矫顽力HcJ(以下简称为“HcJ”)下降而发生不可逆热退磁的问题。因此,特别是对于用于电动汽车用电动机的R-T-B系烧结磁体,要求在高温下也具有高的HcJ、即在室温下具有更高的HcJ
已知如果用重稀土元素(主要为Dy、Tb)置换R2T14B型化合物相中的轻稀土元素(主要为Nd、Pr),则HcJ提高。然而,虽然HcJ提高,但是由于R2T14B型化合物相的饱和磁化下降,存在剩余磁通密度Br(以下简称为“Br”)下降的问题。
在专利文献1中记载了向R-T-B系合金的烧结磁体的表面供给Dy等重稀土元素,并使重稀土元素RH扩散至烧结磁体的内部。专利文献1所记载的方法通过使Dy从R-T-B系烧结磁体的表面向内部扩散,并使Dy只富集于对提高HcJ有效的主相晶粒的外壳部,能够抑制Br的下降,并获得高的HcJ
在专利文献2中记载了通过使特定组成的R-Ga-Cu合金与R-T-B系烧结体的表面接触并进行热处理,能够控制R-T-B系烧结磁体中的晶界相的组成和厚度,并提高HcJ
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2007/102391号
专利文献2:国际公开第2016/133071号
然而,近年来,特别是在电动汽车用电动机等中,要求得到减少高价的重稀土元素的使用量并且Br与HcJ的平衡优异(抑制Br的下降,并且HcJ高)的R-T-B系烧结磁体。
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的各实施方式提供一种减少重稀土元素的使用量且Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体的制造方法和R-T-B系烧结磁体。
用于解决技术问题的技术方案
在例示的实施方式中,本发明的R-T-B系烧结磁体的制造方法包括:准备R-T-B系烧结磁体原材料(R为稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种,T为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种且必须包含Fe)的工序;准备RL-RH-B-M系合金(RL为轻稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种,RH为选自Tb、Dy和Ho中的至少1种,B为硼,M为选自Cu、Ga、Fe、Co、Ni、Al、Ag、Zn、Si、Sn中的至少1种)的工序;和使上述RL-RH-B-M系合金的至少一部分附着于上述R-T-B系烧结磁体原材料的表面的至少一部分,并在真空或不活泼气体气氛中以700℃以上1100℃以下的温度进行加热的扩散工序,上述RL-RH-B-M系合金中的RL的含量为50mass%以上95mass%以下,RH的含量为45mass%以下(包括0mass%),B的含量为0.1mass%以上3.0mass%以下,M的含量为4mass%以上49.9mass%以下。
在一个实施方式中,上述R-T-B系烧结磁体原材料中的T相对于B的摩尔比[T]/[B]超过14.0且为15.0以下。
在一个实施方式中,上述RL-RH-B-M系合金的M包含Cu、Ga、Fe中的至少1种,上述M中的Cu、Ga、Fe的合计含有比例为80mass%以上。
在例示的实施方式中,本发明的R-T-B系烧结磁体含有R(R为稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种)、T(T为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种且必须包含Fe)、B以及选自Cu、Ga、Ni、Ag、Zn、Sn中的至少1种,磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低。
在一个实施方式中,包含B浓度从磁体表面向磁体内部递减的部分。
在一个实施方式中,磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低0.2以上。
在一个实施方式中,R-T-B系烧结磁体中的Tb的含量小于0.5mass%(包括0mass%)。
发明效果
利用本发明的实施方式,能够提供一种减少重稀土元素的使用量且Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体的制造方法和R-T-B系烧结磁体。
附图说明
图1A是将R-T-B系烧结磁体的一部分放大表示的截面示意图。
图1B是将图1A的虚线矩形区域内进一步放大表示的截面示意图。
图2是表示本发明的R-T-B系烧结磁体的制造方法中的工序的例子的流程图。
符号说明
12:包含R2T14B化合物的主相;14:晶界相;14a:二颗粒晶界相;14b:晶界三相点
具体实施方式
首先,对本发明的R-T-B系烧结磁体的基本结构进行说明。R-T-B系烧结磁体具有原料合金的粉末颗粒通过烧结而结合的结构,由主要包含R2T14B化合物颗粒的主相和位于该主相的晶界部分的晶界相构成。
图1A是将R-T-B系烧结磁体的一部分放大表示的截面示意图,图1B是将图1A的虚线矩形区域内进一步放大表示的截面示意图。在图1A中,作为一个例子,记载了长度5μm的箭头作为表示大小的基准长度用于参考。如图1A和图1B所示,R-T-B系烧结磁体由主要包含R2T14B化合物的主相12和位于主相12的晶界部分的晶界相14构成。另外,晶界相14如图1B所示,包括2个R2T14B化合物颗粒(晶粒)相邻的二颗粒晶界相14a、和3个R2T14B化合物颗粒相邻的晶界三相点14b。典型的主相结晶粒径以磁体截面的当量圆直径的平均值计为3μm以上10μm以下。作为主相12的R2T14B化合物是具有高的饱和磁化和各向异性磁场的强磁性材料。因此,在R-T-B系烧结磁体中,通过提高作为主相12的R2T14B化合物的存在比率,能够提高Br。为了提高R2T14B化合物的存在比率,使原料合金中的R量、T量、B量接近R2T14B化合物的化学计量比(R量﹕T量﹕B量=2﹕14﹕1)即可。
另外,已知通过用Dy、Tb、Ho等重稀土元素置换作为主相的R2T14B化合物的R的一部分,能够降低饱和磁化,并提高主相的各向异性磁场。特别是与二颗粒晶界相接触的主相外壳容易成为磁化反转的起点,因此能够优先在主相外壳置换重稀土元素的重稀土扩散技术能够抑制饱和磁化下降,并能够有效地获得高HcJ
另一方面,已知通过控制二颗粒晶界相14a的磁性,也能够获得高HcJ。具体而言,通过降低二颗粒晶界相中的磁性元素(Fe、Co、Ni等)的浓度,能够使二颗粒晶界相接近非磁性,从而削弱主相彼此之间的磁耦合,抑制磁化反转。
根据本发明的发明人研究的结果可知,专利文献2所记载的方法虽然能够减少重稀土元素的使用量、并且能够得到具有高HcJ的R-T-B系烧结磁体,但有时因扩散而引起Br的下降。考虑该Br的下降是由于磁体表面附近的R量(特别是RL)因扩散而增多,从而使得磁体表面附近的主相的体积比率下降的缘故。以这些见解为基础,本发明的发明人进行了进一步研究,结果发现,通过使窄的特定范围的B与特定范围的RL和M一起从R-T-B系烧结磁体原材料表面通过晶界向磁体原材料内部扩散,能够抑制磁体表面附近的主相的体积比率下降。由此,能够抑制Br因扩散而下降,因此能够减少重稀土元素的使用量,并得到Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。考虑这是由于存在于磁体表面附近的晶界的Fe和因扩散而导入的RL与同样因扩散而导入的B形成主相的缘故。可知由此得到的R-T-B系烧结磁体含有R、T、B和M,磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低。磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低,表明磁体表面部与磁体中央部相比B量相对较高。由此,能够抑制磁体表面部的主相的体积比率因扩散而下降,因此能够得到Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。
如图2所示,本发明的R-T-B系烧结磁体的制造方法包括准备R-T-B系烧结磁体原材料的工序S10和准备RL-RH-B-M系合金的工序S20。准备R-T-B系烧结磁体原材料的工序S10和准备RL-RH-B-M系合金的工序S20的顺序是任意的。
如图2所示,本发明的R-T-B系烧结磁体的制造方法还包括扩散工序S30,其使RL-RH-B-M系合金的至少一部分附着于R-T-B系烧结磁体原材料表面的至少一部分,并在真空或不活泼气体气氛中以700℃以上1100℃以下的温度进行加热。
其中,在本发明中,将扩散工序前和扩散工序中的R-T-B系烧结磁体称为“R-T-B系烧结磁体原材料”,将扩散工序后的R-T-B系烧结磁体简称为“R-T-B系烧结磁体”。
(准备R-T-B系烧结磁体原材料的工序)
在R-T-B系烧结磁体原材料中,R为稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种,T为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种且必须包含Fe。R的含量例如为R-T-B系烧结磁体原材料整体的27mass%以上35mass%以下。Fe相对于全部T的含量为80mass%以上。
R小于27mass%时,烧结过程中无法充分生成液相,存在难以使烧结体充分致密化的可能性。另一方面,R超过35mass%时,烧结时发生颗粒成长,存在HcJ下降的可能性。R优选为28mass%以上33mass%以下。
R-T-B系烧结磁体原材料例如具有以下的组成范围。
含有:
R:27~35mass%、
B:0.80~1.20mass%、
Ga:0~1.0mass%、
X:0~2mass%(X为Cu、Nb、Zr中的至少一种)、
T:60mass%以上。
优选在R-T-B系烧结磁体原材料中,T相对于B的摩尔比[T]/[B]超过14.0且为15.0以下。能够获得更高的HcJ。本发明中的[T]/[B]是将构成T的各元素(为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种,T必须包含Fe,Fe相对于全部T的含量为80mass%以上)的分析值(mass%)除以各元素的原子量所求得的值加和得到的[T]与B的分析值(mass%)除以B的原子量得到的[B]之比。摩尔比[T]/[B]超过14.0的条件表明相对于形成主相(R2T14B化合物)所使用的T量,B量相对较少。摩尔比[T]/[B]进一步优选为14.3以上15.0以下。能够进一步获得高的HcJ。B的含量优选为R-T-B系烧结体整体的0.9mass%以上且小于1.0mass%。
R-T-B系烧结磁体原材料可以利用以Nd-Fe-B系烧结磁体为代表的一般的R-T-B系烧结磁体的制造方法进行准备。列举一个例子,使用喷射磨等,将利用薄带连铸法等制得的原料合金粉碎至粒径D50为2.0μm以上5.0μm以下后,在磁场中成型,以900℃以上1100℃以下的温度进行烧结,由此能够制作烧结体来进行准备。通过粉碎至粒径D50为2.0μm以上5μm以下,能够获得高的磁特性。考虑这是由于粉末的粒径反映烧结体的结晶粒径,这也会对扩散造成影响的缘故。优选粒径D50为2.5μm以上4.0μm以下。除了抑制生产率变差之外,还能够削减贵重的RH、并且能够得到Br与HcJ的平衡更优异的R-T-B系烧结磁体。其中,上述D50是在利用气流分散法的激光衍射法所得到的粒度分布中从小直径侧算起的累计粒度分布(体积基准)达到50%的粒径。另外,D50例如可以使用Sympatec公司制造的粒度分布计测装置“HELOS&RODOS”在分散压:4bar、测定范围:R2、计测模式:HRLD的条件下进行测定。
(准备RL-RH-B-M系合金的工序)
在上述RL-RH-B-M系合金中,RL为轻稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种,RH为选自Tb、Dy和Ho中的至少1种,B为硼,M为选自Cu、Ga、Fe、Co、Ni、Al、Ag、Zn、Si、Sn中的至少1种。RL的含量为RL-RH-B-M系合金整体的50mass%以上95mass%以下。轻稀土元素可以列举La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu等。RH的含量为RL-RH-B-M系合金整体的45mass%以下(包括0mass%)。即,也可以不含RH。B的含量为RL-RH-B-M系合金整体的0.1mass%以上3.0mass%以下。M的含量为RL-RH-B-M系合金整体的4mass%以上49.9mass%以下。RL-RH-B-M系合金的典型例为TbNdPrBCu合金、TbNdCePrBCu合金、TbNdPrBCuFe合金、TbNdBGa合金、TbNdPrBGaCu合金、TbNdBGaCuFe合金、NdPrTbBCuGaAl合金等。
除了上述元素以外,还可以含有少量的Mn、O、C、N等不可避免的杂质等元素。例如在作为B源使用Fe-B或B4C时,可能含有C。
RL+RH小于50mass%时,RH、B和M不易导入R-T-B系烧结磁体原材料内部,存在HcJ下降的可能性,超过95mass%时,RL-RH-B-M系合金的制造工序中的合金粉末变得非常活泼。作为其结果,存在合金粉末发生剧烈氧化或着火等的可能性。优选RL+RH的含量为RL-RH-B-M系合金整体的70mass%以上80mass%以下。能够获得更高的HcJ
RH超过45mass%时,无法减少作为稀有元素的重稀土元素的使用量,并且无法得到Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。优选RH的含量为RL-RH-B-M系合金整体的20mass%以下。另外,RL-RH-B-M系合金中的上述RL和上述RH的合计含量优选为RL-RH-B-M系合金整体的55mass%以上。由此,能够获得高HcJ。另外,设RL-RH-B-M系合金中的RL的含量(mass%)为[RL]、并设RH的含量为[RH]时,优选满足[RL]>1.5×[RH]的关系。由此,能够进一步减少重稀土元素的使用量,并能够得到Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。
B小于0.1mass%时,存在无法抑制磁体表面附近的主相的体积比率下降的可能性,超过3.0mass%时,存在RL和B所带来的HcJ提高效果下降的可能性。优选B的含量为RL-RH-B-M系合金整体的0.5mass%以上2.0mass%以下。能够得到Br与HcJ的平衡更优异的R-T-B系烧结磁体。
M小于4mass%时,RL、B和RH不易导入二颗粒晶界相,存在HcJ无法充分提高的可能性,超过49.9mass%时,RL和B的含量下降,存在HcJ无法充分提高的可能性。优选M的含量为RL-RH-B-M系合金整体的7mass%以上15mass%以下。能够获得更高的HcJ。优选上述RL-RH-B-M系合金的M必须包含Cu、Ga、Fe中的至少1种,上述M中的Cu、Ga、Fe的合计含有比例为80mass%以上时,能够获得更高的HcJ
RL-RH-B-M系合金的制作方法没有特别限定。可以利用辊骤冷法制作,也可以利用铸造法制作。还可以将这些合金粉碎制成合金粉末。也可以利用离心雾化法、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。
(扩散工序)
使所准备的RL-RH-B-M系合金的至少一部分附着于如上所述准备的R-T-B系烧结磁体原材料的表面的至少一部分,在真空或不活泼气体气氛中以700℃以上1100℃以下的温度进行加热,进行扩散工序。由此,能够由RL-RH-B-M系合金生成含有RL、B、(RH)和M的液相,该液相经由R-T-B系烧结磁体原材料中的晶界从烧结原材料表面扩散导入内部。另外,RL-RH-B-M系合金向R-T-B系烧结磁体原材料的附着量优选为1mass%以上8mass%以下,进一步优选为1mass%以上5mass%以下。通过为该范围,能够更可靠地减少重稀土元素的使用量,并得到具有高HcJ的R-T-B系烧结磁体。
扩散工序中进行加热的温度优选为700℃以上1100℃以下。该温度小于700℃时,存在无法获得高HcJ的可能性。另一方面,超过1100℃时,存在HcJ大幅下降的可能性。优选扩散工序中进行加热的温度为800℃以上1000℃以下。能够获得更高的HcJ。另外,优选对于实施了扩散工序(700℃以上1100℃以下)的R-T-B系烧结磁体,优选以15℃/分钟以上的冷却速度从实施了扩散工序后的温度冷却至300℃。能够获得更高的HcJ
扩散工序可以通过在R-T-B系烧结磁体原材料表面配置任意形状的RL-RH-B-M系合金,使用公知的热处理装置进行。例如,可以用RL-RH-B-M系合金的粉末层覆盖R-T-B系烧结磁体原材料表面,进行扩散工序。例如,可以进行在涂布对象的表面涂布粘合剂的涂布工序和使RL-RH-B-M系合金附着于涂布了粘合剂的区域的工序。作为粘合剂,可以列举PVA(聚乙烯醇)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)等。粘合剂为水系粘合剂时,可以在涂布之前对R-T-B系烧结磁体原材料进行预热。预热的目的在于除去多余的溶剂以控制粘合力、以及使粘合剂均匀附着。加热温度优选为60~200℃。在为挥发性高的有机溶剂系粘合剂时,该工序可以省略。例如,还可以使RL-RH-B-M系合金分散在分散介质中,将所得到的浆料涂布在R-T-B系烧结磁体原材料表面后,使分散介质蒸发,从而使RL-RH-B-M系合金与R-T-B系烧结磁体原材料附着。其中,作为分散介质,可以例示醇(乙醇等)、醛和酮。
另外,只要RL-RH-B-M系合金的至少一部分附着于R-T-B系烧结磁体原材料的至少一部分,其配置位置没有特别限定。
(热处理工序)
优选如图2所示对于实施了扩散工序后的R-T-B系烧结磁体,在真空或不活泼气体气氛中以400℃以上900℃以下并且比上述扩散工序中所实施的温度低的温度进行热处理。热处理也可以进行多次。通过进行热处理,能够获得更高的HcJ
(R-T-B系烧结磁体)
利用本发明的制造方法得到的R-T-B系烧结磁体含有R(R为稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种)、T(T为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种且必须包含Fe)、B以及选自Cu、Ga、Ni、Ag、Zn、Sn中的至少1种,磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低。另外,本发明的R-T-B系烧结磁体包含B浓度从磁体表面向磁体内部递减的部分。
本发明的R-T-B系烧结磁体例如可以具有下述的组成。
包含:
R:26.8mass%以上31.5mass%以下、
B:0.90mass%以上0.97mass%以下、
M:0.05mass%以上1.0mass%以下(M为选自Ga、Cu、Zn和Si中的至少1种)、
M1:0mass%以上2.0mass%以下(M1为选自Al、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Pb和Bi中的至少1种)、
剩余部分T(T为Fe或Fe和Co)和不可避免的杂质。
本发明能够减少重稀土元素的使用量,并且能够得到Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。因此,特别优选Tb小于R-T-B系烧结磁体整体的5mass%(包扩0mass%),更优选为1mass%以下,进一步优选为0.5mass%以下。
其中,本发明中的磁体表面部是指位于距磁体最表面300μm的深度的部分,磁体中央部是指位于磁体的中心的部分。
磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低表明磁体表面部的B量比磁体中央部相对较高。通过磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低,能够抑制磁体表面部的主相的体积比率因扩散而下降,因此能够得到Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。优选磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低0.2以上。能够得到Br与HcJ的平衡更优异的R-T-B系烧结磁体。进一步优选磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低0.4以上。能够更可靠地得到Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。另外,磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低超过3.0时,存在HcJ下降的可能性。因此,优选磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低0.2以上3.0以下(进一步优选0.4以上3.0以下)。
R-T-B系烧结磁体包含B浓度从磁体表面向磁体内部递减的部分表明B处于从磁体表面扩散至磁体内部的状态。该状态例如可以通过从磁体表面向磁体内部切出1×1×1mm的单片并利用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)进行成分分析来确认。
另外,本发明的R-T-B系烧结磁体也可以包含RH(例如Tb)浓度从磁体表面向磁体内部递减的部分。R-T-B系烧结磁体包含RH浓度从磁体表面向磁体内部递减的部分表明RH处于从磁体表面扩散至磁体内部的状态。关于R-T-B系烧结磁体是否包含RH浓度从磁体表面向磁体内部递减的部分,与上述的B浓度的递减同样进行确认即可。
【实施例】
利用实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限定于这些实施例。
实验例1
[准备R-T-B系烧结磁体原材料(磁体原材料)的工序]
以表1的符号1-A~1-D所示的磁体原材料的组成(不包括不可避免的杂质)称量各原料,通过薄带连铸法进行铸造,得到厚度0.2~0.4mm的片状的原料合金。将所得到的片状的原料合金氢粉碎后,实施在真空中加热至550℃后冷却的脱氢处理,得到粗粉碎粉。接着,使用气流式粉碎机(喷射磨装置)将所得到的粗粉碎粉粉碎,得到粒径D50为3μm的微粉碎粉(合金粉末)。其中,粒径D50是利用气流分散法的激光衍射法所得到的体积中心值(体积基准中值粒径)。
将上述微粉碎粉在磁场中成型,得到成型体。其中,成型装置使用磁场施加方向与加压方向正交的所谓直角磁场成型装置(横向磁场成型装置)。
将所得到的成型体在真空中以1000℃以上1050℃以下(针对每个样品,选定因烧结而充分发生致密化的温度)烧结4小时后骤冷,得到磁体原材料。所得到的磁体原材料的密度为7.5Mg/m3以上。将所得到的磁体原材料的成分的结果示于表1。其中,表1中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)进行测定。另外,利用气体熔解-红外吸收法测定磁体原材料的氧量,结果确认全部在0.2mass%左右。另外,C(碳量)使用利用燃烧-红外吸收法的气体分析装置进行测定,结果确认在0.1mass%左右。表1中的“[T]/[B]”是将构成T的各元素(在此为Fe、Al、Si、Mn)的分析值(mass%)除以该元素的原子量所求得的值加和得到的(a)与B的分析值(mass%)除以B的原子量得到的(b)之比(a/b)。以下的全部的表也同样。另外,即使将表1的各组成和氧量、碳量加和也达不到100mass%。这是由于含有表中记载的元素以外的杂质元素的缘故。其他表也同样。
【表1】
Figure BDA0003512598880000121
[准备RL-RH-B-M系合金的工序]
以表2的符号1-a~1-f所示的RL-RH-B-M系合金的组成和不含B的合金的组成称量各元素,将这些原料熔解,利用单辊超骤冷法(熔融旋压法)得到带状或片状的合金。使用研钵将所得到的合金在氩气氛中粉碎,准备RL-RH-B-M系合金。将所得到的RL-RH-B-M系合金的组成示于表2。
【表2】
Figure BDA0003512598880000131
[扩散工序]
对表1的符号1-A~1-D的R-T-B系烧结磁体原材料进行切断、切削加工,制成7.2mm×7.2mm×7.2mm的立方体。接着,对于R-T-B系烧结磁体原材料,利用浸渍法将含有糖醇类的粘合剂涂布于R-T-B系烧结磁体原材料的整个表面。使相对于R-T-B系烧结磁体原材料的质量为3mass%的RL-RH-B-M系合金粉末附着于涂布有粘合剂的R-T-B系烧结磁体原材料。接着,使用真空热处理炉,以900℃、在10小时的条件下对上述RL-RH-B-M系合金和上述R-T-B系烧结磁体原材料进行加热实施扩散工序后,进行冷却,得到R-T-B系烧结磁体。对于所得到的R-T-B系烧结磁体,使用真空热处理炉,以470℃以上530℃以下、在3小时的条件下实施热处理后,进行冷却。
[样品评价]
对于R-T-B系烧结磁体原材料和所得到的样品(热处理后的R-T-B系烧结磁体),利用B-H曲线测定各试样的Br和HcJ。将R-T-B系烧结磁体的Br和HcJ的测定结果以及R-T-B系烧结磁体的Br值(扩散后的Br)减去R-T-B系烧结磁体原材料的Br值(扩散前的Br)而得到的值△Br示于表3。另外,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)测定样品的成分,将所得到的结果示于表4。如表3所示可知,使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.1-A~1-D并使不含B的合金扩散而得到的样品No.1-5~1-8的比较例虽然在扩散工序中都获得了高HcJ,但Br显著下降。与之相对,可知使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.1-A~1-D并使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.1-9~1-12和样品No.1-17~1-22的实施例不仅在扩散工序中都获得了高HcJ,并且Br下降少。因此,得到了Br与HcJ的平衡优异(抑制Br的下降,并且高HcJ)的R-T-B系烧结磁体。还可知,RL-RH-B-M系合金的B的含量不在恰当范围内的样品No.1-13~1-16的比较例虽然Br下降小,但无法获得充分高的HcJ
另外,从样品的磁体表面和磁体内部切出1×1×1mm的单片,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)研究“[T]/[B]”和B浓度的递减、RH浓度的递减,将所得到的结果示于表3。可知相对于使不含B的合金扩散而得到的样品No.1-5~1-8的比较例,使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.1-9~1-22,磁体表面(磁体中央部)的“[T]/[B]”比磁体内部低0.2以上,也存在B浓度的递减。
【表3】
Figure BDA0003512598880000141
【表4】
Figure BDA0003512598880000151
实验例2
[准备R-T-B系烧结磁体原材料(磁体原材料)的工序]
以表5的符号2-A~2-L所示的磁体原材料的组成称量各元素,通过薄带连铸法进行铸造,得到厚度0.2~0.4mm的片状的原料合金。将所得到的片状的原料合金氢粉碎后,实施在真空中加热至550℃后冷却的脱氢处理,得到粗粉碎粉。接着,使用气流式粉碎机(喷射磨装置),将所得到的粗粉碎粉粉碎,得到粒径D50为3μm的微粉碎粉(合金粉末)。其中,粒径D50是利用气流分散法的激光衍射法所得到的体积中心值(体积基准中值粒径)。
将上述微粉碎粉在磁场中成型,得到成型体。其中,成型装置使用磁场施加方向与加压方向正交的所谓直角磁场成型装置(横向磁场成型装置)。
将所得到的成型体在真空中以1000℃以上1050℃以下(针对每个样品,选定因烧结而充分发生致密化的温度)烧结10小时后骤冷,得到磁体原材料。所得到的磁体原材料的密度为7.5Mg/m3以上。将所得到的磁体原材料的成分的结果示于表5。其中,表5中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)进行测定。另外,利用气体熔解-红外吸收法测定磁体原材料的氧量,结果确认全部在0.2mass%左右。另外,C(碳量)使用利用燃烧-红外吸收法的气体分析装置进行测定,结果确认在0.1mass%左右。
【表5】
Figure BDA0003512598880000161
[准备RL-RH-B-M系合金的工序]
以表6的符号2-a~2-b所示的RL-RH-B-M系合金的组成和不含B的合金的组成称量各元素,将这些原料熔解,通过单辊超骤冷法(熔融旋压法)得到带状或片状的合金。使用研钵将所得到的合金在氩气氛中粉碎,准备RL-RH-B-M系合金。将所得到的RL-RH-B-M系合金的组成示于表6。
【表6】
Figure BDA0003512598880000162
[扩散工序]
对表5的符号2-A~2-L的R-T-B系烧结磁体原材料进行切断、切削加工,制成7.2mm×7.2mm×7.2mm的立方体。接着,对于R-T-B系烧结磁体原材料,利用浸渍法将含有糖醇类的粘合剂涂布于R-T-B系烧结磁体原材料的整个表面。使相对于R-T-B系烧结磁体原材料的质量为2~4mass%的RL-RH-B-M系合金粉末附着于涂布有粘合剂的R-T-B系烧结磁体原材料。接着,使用真空热处理炉,以900℃、在10小时的条件下对上述RL-RH-B-M系合金和上述R-T-B系烧结磁体原材料进行加热实施扩散工序后,进行冷却。之后,使用真空热处理炉,以470℃以上530℃以下、在3小时的条件下实施热处理后,进行冷却。
[样品评价]
对于R-T-B系烧结磁体原材料和所得到的样品(热处理后的R-T-B系烧结磁体),利用B-H曲线测定各试样的Br和HcJ。将R-T-B系烧结磁体的Br和HcJ的测定结果以及R-T-B系烧结磁体的Br值(扩散后的Br)减去R-T-B系烧结磁体原材料的Br值(扩散前的Br)而得到的值△Br示于表7。另外,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)测定样品的成分,将所得到的结果示于表8。如表7所示可知,使不含B的合金扩散而得到的样品No.2-5~2-8、样品No.2-13~2-16、样品No.2-25~2-28、样品No.2-33~2-36、样品No.2-45~2-48、样品No.2-53~2-56的比较例虽然在扩散工序中都获得了高HcJ,但Br显著下降。与之相对,可知使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.2-1~2-4、样品No.2-21~2-24、样品No.2-41~2-44并使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.2-9~2-12、样品No.2-17~2-20、样品No.2-29~2-32、样品No.2-37~2-40、样品No.2-49~2-52、样品No.2-57~2-60的实施例不仅在扩散工序中都获得了高HcJ,并且Br下降少。因此,得到了Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。
【表7】
Figure BDA0003512598880000181
【表8】
Figure BDA0003512598880000191
实验例3
[准备R-T-B系烧结磁体原材料(磁体原材料)的工序]
以表9的符号3-A~3-B所示的磁体原材料的组成称量各元素,通过薄带连铸法进行铸造,得到厚度0.2~0.4mm的片状的原料合金。将所得到的片状的原料合金氢粉碎后,实施在真空中加热至550℃后冷却的脱氢处理,得到粗粉碎粉。接着,使用气流式粉碎机(喷射磨装置)将所得到的粗粉碎粉粉碎,得到粒径D50为3μm的微粉碎粉(合金粉末)。其中,粒径D50是利用气流分散法的激光衍射法所得到的体积中心值(体积基准中值粒径)。
将上述微粉碎粉在磁场中成型,得到成型体。其中,成型装置使用磁场施加方向与加压方向正交的所谓直角磁场成型装置(横向磁场成型装置)。
将所得到的成型体在真空中以1000℃以上1050℃以下(针对每个样品,选定因烧结而充分发生致密化的温度)烧结10小时后骤冷,得到磁体原材料。所得到的磁体原材料的密度为7.5Mg/m3以上。将所得到的磁体原材料的成分的结果示于表9。其中,表9中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)进行测定。另外,利用气体熔解-红外吸收法测定磁体原材料的氧量,结果确认全部在0.2mass%左右。另外,C(碳量)使用利用燃烧-红外吸收法的气体分析装置进行测定,结果确认在0.1mass%左右。
【表9】
Figure BDA0003512598880000201
[准备RL-RH-B-M系合金的工序]
以表10的符号3-a~3-k所示的RL-RH-B-M系合金的组成和不含B的合金的组成称量各元素,将这些原料熔解,通过单辊超骤冷法(熔融旋压法)得到带状或片状的合金。使用研钵将所得到的合金在氩气氛中粉碎,准备RL-RH-B-M系合金。将所得到的RL-RH-B-M系合金的组成示于表10。
【表10】
Figure BDA0003512598880000211
[扩散工序]
对表9的符号3-A~3-B的R-T-B系烧结磁体原材料进行切断、切削加工,制成7.2mm×7.2mm×7.2mm的立方体。接着,对于R-T-B系烧结磁体原材料,利用浸渍法将含有糖醇类的粘合剂涂布于R-T-B系烧结磁体原材料的整个表面。使相对于R-T-B系烧结磁体原材料的质量为3mass%的RL-RH-B-M系合金粉末附着于涂布有粘合剂的R-T-B系烧结磁体原材料。接着,使用真空热处理炉,以900℃、在10小时的条件下对上述RL-RH-B-M系合金和上述R-T-B系烧结磁体原材料进行加热实施扩散工序后,进行冷却。之后,使用真空热处理炉,以470℃以上530℃以下、在1小时的条件下实施热处理后,进行冷却。
[样品评价]
对于R-T-B系烧结磁体原材料和所得到的样品(热处理后的R-T-B系烧结磁体),利用B-H曲线测定各试样的Br和HcJ。将R-T-B系烧结磁体的Br和HcJ的测定结果以及R-T-B系烧结磁体的Br值(扩散后的Br)减去R-T-B系烧结磁体原材料的Br值(扩散前的Br)而得到的值△Br示于表11。
另外,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)测定样品的成分,将所得到的结果示于表12。
如表11所示可知,使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.3-1、样品No.3-14并使不含B的合金扩散而得到的样品No.3-2、样品No.3-8、样品No.3-15、样品No.3-21的比较例虽然在扩散工序中都获得了高HcJ,但Br显著下降。与之相对,可知使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.3-1、样品No.3-14并使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.3-3~3-7、样品No.3-9~3-13、样品No.3-16~3-20、样品No.3-22~3-26的实施例不仅在扩散工序中都获得了高HcJ,并且Br下降少。因此,得到了Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。另外,从样品的磁体表面和磁体内部切出1×1×1mm的单片,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)研究“[T]/[B]”和B浓度的递减、HR浓度的递减,将所得到的结果示于表11。可知相对于使不含B的合金扩散而得到的样品No.3-2、No.3-8、No.3-15、No.3-21的比较例,使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.3-3~3-7、No.3-9~3-13、No.3-16~3-20、No.3-22~3-26,磁体表面的“[T]/[B]”比磁体内部低,也存在B浓度的递减。
【表11】
Figure BDA0003512598880000231
【表12】
Figure BDA0003512598880000241
实验例4
[准备R-T-B系烧结磁体原材料(磁体原材料)的工序]
以表13的符号4-A所示的磁体原材料的组成称量各元素,通过薄带连铸法进行铸造,得到厚度0.2~0.4mm的片状的原料合金。对所得到的片状的原料合金进行氢粉碎后,实施在真空中加热至550℃后冷却的脱氢处理,得到粗粉碎粉。接着,使用气流式粉碎机(喷射磨装置),将所得到的粗粉碎粉粉碎,得到粒径D50为3μm的微粉碎粉(合金粉末)。其中,粒径D50是利用气流分散法的激光衍射法所得到的体积中心值(体积基准中值粒径)。
将上述微粉碎粉在磁场中成型,得到成型体。其中,成型装置使用磁场施加方向与加压方向正交的所谓直角磁场成型装置(横向磁场成型装置)。
将所得到的成型体在真空中、以1000℃以上1050℃以下(针对每个样品,选定因烧结而充分发生致密化的温度)烧结10小时后骤冷,得到磁体原材料。所得到的磁体原材料的密度为7.5Mg/m3以上。将所得到的磁体原材料的成分的结果示于表13。其中,表13中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)进行测定。另外,利用气体熔解-红外吸收法测定磁体原材料的氧量,结果确认全部在0.2mass%左右。另外,C(碳量)使用利用燃烧-红外吸收法的气体分析装置进行测定,结果确认在0.1mass%左右。
【表13】
Figure BDA0003512598880000251
[准备RL-RH-B-M系合金的工序]
以表14的符号4-a~4-h所示的RL-RH-B-M系合金的组成和不含B的合金的组成称量各元素,将这些原料熔解,通过单辊超骤冷法(熔融旋压法)得到带状或片状的合金。使用研钵将所得到的合金在氩气氛中粉碎,准备RL-RH-B-M系合金。将所得到的RL-RH-B-M系合金的组成示于表14。
【表14】
Figure BDA0003512598880000252
[扩散工序]
对表13的符号4-A的R-T-B系烧结磁体原材料进行切断、切削加工,制成7.2mm×7.2mm×7.2mm的立方体。接着,对于R-T-B系烧结磁体原材料,利用浸渍法将含有糖醇类的粘合剂涂布于R-T-B系烧结磁体原材料的整个表面。使相对于R-T-B系烧结磁体原材料的质量为3mass%的RL-RH-B-M系合金粉末附着于涂布有粘合剂的R-T-B系烧结磁体原材料。接着,使用真空热处理炉,以900℃、在10小时的条件下对上述RL-RH-B-M系合金和上述R-T-B系烧结磁体原材料进行加热实施扩散工序后,进行冷却。之后,使用真空热处理炉,以470℃以上530℃以下、在1小时的条件下实施热处理后,进行冷却。
[样品评价]
对于R-T-B系烧结磁体原材料和所得到的样品(热处理后的R-T-B系烧结磁体),利用B-H曲线测定各试样的Br和HcJ。将R-T-B系烧结磁体的Br和HcJ的测定结果以及R-T-B系烧结磁体的Br值(扩散后的Br)减去R-T-B系烧结磁体原材料的Br值(扩散前的Br)而得到的值△Br示于表15。
另外,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)测定样品的成分,将所得到的结果示于表16。如表15所示,可知使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.4-1并使不含B的合金扩散而得到的样品No.4-2的比较例虽然在扩散工序中获得了高HcJ,但Br显著下降。与之相对,可知使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.4-1并使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.4-3~4-9的实施例不仅在扩散工序中都获得了高HcJ,并且Br下降少。因此,得到了Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。另外,从样品的磁体表面和磁体内部切出1×1×1mm的单片,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)研究“[T]/[B]”和B浓度的递减、HR浓度的递减,将所得到的结果示于表15。可知使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.4-3~4-4、No.4-6~4-9,磁体表面的“[T]/[B]”比磁体内部低,也存在B浓度的递减。
【表15】
Figure BDA0003512598880000271
【表16】
Figure BDA0003512598880000272
实验例5
[准备R-T-B系烧结磁体原材料(磁体原材料)的工序]
以表17的符号5-A~5-D所示的磁体原材料的组成称量各元素,通过薄带连铸法进行铸造,得到厚度0.2~0.4mm的片状的原料合金。将所得到的片状的原料合金氢粉碎后,实施在真空中加热至550℃后冷却的脱氢处理,得到粗粉碎粉。接着,使用气流式粉碎机(喷射磨装置),将所得到的粗粉碎粉粉碎,得到粒径D50为3μm的微粉碎粉(合金粉末)。其中,粒径D50是利用气流分散法的激光衍射法所得到的体积中心值(体积基准中值粒径)。
将上述微粉碎粉在磁场中成型,得到成型体。其中,成型装置使用磁场施加方向与加压方向正交的所谓直角磁场成型装置(横向磁场成型装置)。
将所得到的成型体在真空中以1000℃以上1050℃以下(针对每个样品,选定因烧结而充分发生致密化的温度)烧结10小时后骤冷,得到磁体原材料。所得到的磁体原材料的密度为7.5Mg/m3以上。将所得到的磁体原材料的成分的结果示于表17。其中,表17中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)进行测定。另外,利用气体熔解-红外吸收法测定磁体原材料的氧量,结果确认全部在0.2mass%左右。另外,C(碳量)使用利用燃烧-红外吸收法的气体分析装置进行测定,结果确认在0.1mass%左右。
【表17】
Figure BDA0003512598880000281
[准备RL-RH-B-M系合金的工序]
以表18的符号5-a~5-e所示的RL-RH-B-M系合金的组成称量各元素,将这些原料熔解,通过单辊超骤冷法(熔融旋压法)得到带状或片状的合金。使用研钵将所得到的合金在氩气氛中粉碎,准备RL-RH-B-M系合金。将所得到的RL-RH-B-M系合金的组成示于表18。
【表18】
Figure BDA0003512598880000282
[扩散工序]
对表17的符号5-A~5-D的R-T-B系烧结磁体原材料进行切断、切削加工,制成7.2mm×7.2mm×7.2mm的立方体。接着,对于R-T-B系烧结磁体原材料,利用浸渍法将含有糖醇类的粘合剂涂布于R-T-B系烧结磁体原材料的整个表面。使相对于R-T-B系烧结磁体原材料的质量为3mass%的RL-RH-B-M系合金粉末附着于涂布有粘合剂的R-T-B系烧结磁体原材料。接着,使用真空热处理炉,以900℃、在10小时的条件下对上述RL-RH-B-M系合金和上述R-T-B系烧结磁体原材料进行加热实施扩散工序后,进行冷却。之后,使用真空热处理炉,以470℃以上530℃以下、在1小时的条件下实施热处理后,进行冷却。
[样品评价]
对于R-T-B系烧结磁体原材料和所得到的样品(热处理后的R-T-B系烧结磁体),利用B-H曲线测定各试样的Br和HcJ。将R-T-B系烧结磁体的Br和HcJ的测定结果以及R-T-B系烧结磁体的Br值(扩散后的Br)减去R-T-B系烧结磁体原材料的Br值(扩散前的Br)而得到的值△Br示于表19。
另外,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)测定样品的成分,将所得到的结果示于表20。
如表19所示,可知使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.5-1、样品No.5-7、样品No.5-11、样品No.5-14并使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.5-2~5-6、样品No.5-8~5-10、样品No.5-12~5-13、样品No.5-15~5-16的实施例不仅在扩散工序中都获得了高HcJ,并且Br下降少。因此,得到了Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。另外,从样品的磁体表面和磁体内部切出1×1×1mm的单片,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)研究“[T]/[B]”和B浓度的递减、HR浓度的递减,将所得到的结果示于表19。可知使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.5-2~5-6、样品No.5-8~5-10、样品No.5-12~5-13、样品No.5-15~5-16,磁体表面的“[T]/[B]”比磁体内部低0.2以上,也存在B浓度的递减。
【表19】
Figure BDA0003512598880000301
【表20】
Figure BDA0003512598880000302
实验例6
[准备R-T-B系烧结磁体原材料(磁体原材料)的工序]
以表21的符号6-A所示的磁体原材料的组成称量各元素,通过薄带连铸法进行铸造,得到厚度0.2~0.4mm的片状的原料合金。将所得到的片状的原料合金氢粉碎后,实施在真空中加热至550℃后冷却的脱氢处理,得到粗粉碎粉。接着,使用气流式粉碎机(喷射磨装置)将所得到的粗粉碎粉粉碎,得到粒径D50为3μm的微粉碎粉(合金粉末)。其中,粒径D50是利用气流分散法的激光衍射法所得到的体积中心值(体积基准中值粒径)。
将上述微粉碎粉在磁场中成型,得到成型体。其中,成型装置使用磁场施加方向与加压方向正交的所谓直角磁场成型装置(横向磁场成型装置)。
将所得到的成型体在真空中以1000℃以上1050℃以下(针对每个样品,选定因烧结而充分发生致密化的温度)烧结10小时后骤冷,得到磁体原材料。所得到的磁体原材料的密度为7.5Mg/m3以上。将所得到的磁体原材料的成分的结果示于表21。其中,表21中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)进行测定。另外,利用气体熔解-红外吸收法测定磁体原材料的氧量,结果确认全部在0.2mass%左右。另外,C(碳量)使用利用燃烧-红外吸收法的气体分析装置进行测定,结果确认在0.1mass%左右。
【表21】
Figure BDA0003512598880000311
[准备RL-RH-B-M系合金的工序]
以表22的符号6-a~6-j所示的RL-RH-B-M系合金的组成和不含B的合金的组成称量各元素,将这些原料熔解,通过单辊超骤冷法(熔融旋压法)得到带状或片状的合金。使用研钵将所得到的合金在氩气氛中粉碎,准备RL-RH-B-M系合金。将所得到的RL-RH-B-M系合金的组成示于表22。
【表22】
Figure BDA0003512598880000321
[扩散工序]
对表21的符号6-A的R-T-B系烧结磁体原材料进行切断、切削加工,制成7.2mm×7.2mm×7.2mm的立方体。接着,对于R-T-B系烧结磁体原材料,利用浸渍法将含有糖醇类的粘合剂涂布于R-T-B系烧结磁体原材料的整个表面。使相对于R-T-B系烧结磁体原材料的质量为3mass%的RL-RH-B-M系合金粉末附着于涂布有粘合剂的R-T-B系烧结磁体原材料。接着,使用真空热处理炉,以900℃、在10小时的条件下对上述RL-RH-B-M系合金和上述R-T-B系烧结磁体原材料进行加热实施扩散工序后,进行冷却。之后,使用真空热处理炉,以470℃以上530℃以下、在1小时的条件下实施热处理后,进行冷却。
[样品评价]
对于R-T-B系烧结磁体原材料和所得到的样品(热处理后的R-T-B系烧结磁体),利用B-H曲线测定各试样的Br和HcJ。将R-T-B系烧结磁体的Br和HcJ的测定结果以及R-T-B系烧结磁体的Br值(扩散后的Br)减去R-T-B系烧结磁体原材料的Br值(扩散前的Br)而得到的值△Br示于表23。另外,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)测定样品的成分,将所得到的结果示于表24。如表23所示,可知使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.6-1并使不含B的合金扩散而得到的样品No.6-3、样品No.6-5、样品No.6-7、样品No.6-11的比较例虽然在扩散工序中都获得了高HcJ,但Br显著下降。与之相对,可知使用作为R-T-B系烧结磁体原材料的样品No.6-1并使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.6-2、样品No.6-4、样品No.6-6、样品No.6-8~6-10的实施例不仅在扩散工序中都获得了高HcJ,并且Br下降少。因此,得到了Br与HcJ的平衡优异的R-T-B系烧结磁体。另外,从样品的磁体表面和磁体内部切出1×1×1mm的单片,使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)研究“[T]/[B]”和B浓度的递减、HR浓度的递减,将所得到的结果示于表23。可知相对于使不含B的合金扩散而得到的样品No.6-3、样品No.6-5、样品No.6-7、样品No.6-11的比较例,使RL-RH-B-M系合金扩散而得到的样品No.6-2、样品No.6-4、样品No.6-6、样品No.6-8~6-10的磁体表面的“[T]/[B]”比磁体内部低,也存在B浓度的递减。
【表23】
Figure BDA0003512598880000331
【表24】
Figure BDA0003512598880000332

Claims (7)

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系烧结磁体原材料的工序,其中,R为稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种,T为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种且必须包含Fe;
准备RL-RH-B-M系合金的工序,其中,RL为轻稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种,RH为选自Tb、Dy和Ho中的至少1种,B为硼,M为选自Cu、Ga、Fe、Co、Ni、Al、Ag、Zn、Si、Sn中的至少1种;和
使所述RL-RH-B-M系合金的至少一部分附着于所述R-T-B系烧结磁体原材料的表面的至少一部分,并在真空或不活泼气体气氛中以700℃以上1100℃以下的温度进行加热的扩散工序,
所述RL-RH-B-M系合金中的RL的含量为50mass%以上95mass%以下,RH的含量为0mass%以上45mass%以下,B的含量为0.1mass%以上3.0mass%以下,M的含量为4mass%以上49.9mass%以下。
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:
所述R-T-B系烧结磁体原材料中的T相对于B的摩尔比[T]/[B]超过14.0且为15.0以下。
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:
所述RL-RH-B-M系合金的M包含Cu、Ga、Fe中的至少1种,所述M中的Cu、Ga、Fe的合计含有比例为80mass%以上。
4.一种R-T-B系烧结磁体,其特征在于:
含有R、T、B以及选自Cu、Ga、Ni、Ag、Zn、Sn中的至少1种,其中,R为稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种,T为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种且必须包含Fe,磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低。
5.如权利要求4所述的R-T-B系烧结磁体,其特征在于:
包含B浓度从磁体表面向磁体内部递减的部分。
6.如权利要求4或5所述的R-T-B系烧结磁体,其特征在于:
磁体表面部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]比磁体中央部的T相对于B的摩尔比[T]/[B]低0.2以上。
7.如权利要求4~6中任一项所述的R-T-B系烧结磁体,其特征在于:
R-T-B系烧结磁体中的Tb的含量为0mass%以上且小于0.5mass%。
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