JP2022008212A - Ｒ－ｔ－ｂ系永久磁石およびモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】室温での残留磁束密度Ｂｒおよび高温での保磁力ＨｃＪが共に高いＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を提供する。
【解決手段】Ｒが希土類元素、Ｔが鉄族元素、Ｂがホウ素であって、Ｒとして軽希土類元素および重希土類元素を含むＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石である。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、さらにＡｌ，ＧａおよびＺｒを含む。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、Ｒの合計含有量が２８．５０質量％～３０．２５質量％（２８．５０質量％を含まない）、Ｂの含有量が０．９３質量％～０．９８質量％、Ａｌの含有量が０．０３質量％～０．１９質量％、Ｇａの含有量が０．０３質量％～０．１５質量％、Ｚｒの含有量が０．３０質量％～０．５０質量％である。
【選択図】 図１
【解決手段】Ｒが希土類元素、Ｔが鉄族元素、Ｂがホウ素であって、Ｒとして軽希土類元素および重希土類元素を含むＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石である。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、さらにＡｌ，ＧａおよびＺｒを含む。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、Ｒの合計含有量が２８．５０質量％～３０．２５質量％（２８．５０質量％を含まない）、Ｂの含有量が０．９３質量％～０．９８質量％、Ａｌの含有量が０．０３質量％～０．１９質量％、Ｇａの含有量が０．０３質量％～０．１５質量％、Ｚｒの含有量が０．３０質量％～０．５０質量％である。
【選択図】 図１
Description
本発明は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石およびモータに関する。
特許文献１には、残留磁束密度および室温での保磁力が高いＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石が開示されている。特許文献１に記載されたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は重希土類元素を粒界拡散させることで保磁力を向上させている。
本発明は、室温での残留磁束密度Ｂｒおよび高温での保磁力ＨｃＪが共に高いＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、
Ｒが希土類元素、Ｔが鉄族元素、Ｂがホウ素であって、Ｒとして軽希土類元素および重希土類元素を含むＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石であって、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、さらにＡｌ，ＧａおよびＺｒを含み、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、
Ｒの合計含有量が２８．５０質量％～３０．２５質量％（２８．５０質量％を含まない）、
Ｂの含有量が０．９３質量％～０．９８質量％、
Ａｌの含有量が０．０３質量％～０．１９質量％、
Ｇａの含有量が０．０３質量％～０．１５質量％、
Ｚｒの含有量が０．３０質量％～０．５０質量％であることを特徴とする。
Ｒが希土類元素、Ｔが鉄族元素、Ｂがホウ素であって、Ｒとして軽希土類元素および重希土類元素を含むＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石であって、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、さらにＡｌ，ＧａおよびＺｒを含み、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、
Ｒの合計含有量が２８．５０質量％～３０．２５質量％（２８．５０質量％を含まない）、
Ｂの含有量が０．９３質量％～０．９８質量％、
Ａｌの含有量が０．０３質量％～０．１９質量％、
Ｇａの含有量が０．０３質量％～０．１５質量％、
Ｚｒの含有量が０．３０質量％～０．５０質量％であることを特徴とする。
本発明のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は上記の特徴を有することにより、残留磁束密度Ｂｒおよび高温での保磁力ＨｃＪが共に高いＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石となる。
軽希土類元素の合計含有量が２８．５０質量％～２９．５０質量％、重希土類元素の合計含有量が０質量％～０．７５質量％（０質量％を含まない）であってもよい。
Ｐｒを含んでもよく、Ｐｒの含有量が０．０１質量％～１．００質量％であってもよい。
Ｐｒを実質的に含まなくてもよい。
磁石表面から内部に向かって低下する重希土類元素の濃度勾配を有してもよい。
本発明のモータは上記のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を含む。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
＜Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石＞
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ型結晶構造を有する結晶粒子からなる主相粒子を有する。さらに、隣り合う２つ以上の主相粒子によって形成される粒界を有する。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ型結晶構造を有する結晶粒子からなる主相粒子を有する。さらに、隣り合う２つ以上の主相粒子によって形成される粒界を有する。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、希土類元素（Ｒ），ホウ素（Ｂ），アルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇａ）およびジルコニウム（Ｚｒ）を特定の範囲内の含有量で含有させることで、室温でのＢｒ、および高温でのＨｃＪを向上させることができる。
Ｒは軽希土類元素（ＲＬ）と重希土類元素（ＲＨ）とに分類される。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＲＬはスカンジウム（Ｓｃ），イットリウム（Ｙ），ランタン（Ｌａ），セリウム（Ｃｅ），プラセオジム（Ｐｒ），ネオジム（Ｎｄ），サマリウム（Ｓｍ），ユウロピウム（Ｅｕ）であり、ＲＨはガドリニウム（Ｇｄ），テルビウム（Ｔｂ），ジスプロシウム（Ｄｙ），ホルミウム（Ｈｏ）,エルビウム（Ｅｒ），ツリウム（Ｔｍ），イッテルビウム（Ｙｂ），ルテチウム（Ｌｕ）である。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、ＲとしてＲＬおよびＲＨを含む。
ＲはＮｄおよびＰｒから選択される１種以上、および、ＤｙおよびＴｂから選択される１種以上であってもよい。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、Ｒとして少なくともＮｄおよびＴｂを含んでもよい。
Ｔは鉄族元素である。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、Ｔとして少なくともＦｅを含んでもよい。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、ＴとしてＦｅ単独またはＦｅおよびＣｏを含んでもよい。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石のＢサイトに含まれるホウ素の一部が炭素（Ｃ）に置換されていてもよい。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＲの含有量（ＴＲＥ）は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、２８．５０質量％～３０．２５質量％（２８．５０質量％を含まない）である。２８．８４質量％～２９．８１質量％であってもよく、２９．１４質量％～２９．４１質量％であってもよい。い。ＴＲＥが少なすぎる場合には、焼結性が低下しやすくなる。ＴＲＥが多すぎる場合にはＢｒが低下しやすくなる。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＲＬの含有量（ＴＲＬ）には特に制限はないが、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、２８．５０質量％～２９．５０質量％であってもよく、２８．８４質量％～２９．１１質量％であってもよい。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、ＲとしてＰｒを含んでもよい。Ｐｒの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、０．００質量％～１０．００質量％であってもよい。
Ｐｒの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、０．０１質量％～１．００質量％であってもよい。Ｐｒの含有量が上記の範囲内である場合には、Ｐｒを実質的に含まない場合と比較して、室温でのＨｃＪおよび高温でのＨｃＪが向上しやすくなる。また、Ｐｒの含有量が多い場合と比較して、Ｂｒおよび高温でのＨｃＪが向上しやすくなる。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、Ｐｒを実質的に含まなくてもよい。実質的に含まないとは、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、含有量が０．０１質量％未満であることを指す。Ｐｒを実質的に含まない場合には、Ｐｒを含む場合と比較してＢｒが向上しやすくなる。
Ｐｒの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、５．００質量％～１０．００質量％であってもよい。Ｐｒの含有量が上記の範囲内である場合には、Ｐｒの含有量が少ない場合と比較して、室温でのＨｃＪが向上しやすくなる。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＲＨの含有量（ＴＲＨ）には特に制限はないが、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、０質量％～０．７５質量％（０質量％を含まない）であってもよく、０．３０質量％～０．７５質量％であってもよい。ＲＨは、実質的にＴｂのみであってもよい。ＴＲＨが少ないほどＢｒが向上しやすく、ＴＲＨが多いほどＨｃＪが向上しやすい。ＲＨは高価であるため、ＴＲＨが少ないほどＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を低コストで製造しやすくなる。
Ｃｏの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石全体の質量を１００質量％として、０．３０質量％～３．０質量％であってもよい。高価であるＣｏの含有量を少なくしても高い耐食性を有するＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を得ることができる。その結果、耐食性の高いＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を低コストで製造しやすくなる。Ｃｏの含有量が少なすぎる場合には、耐食性が低下しやすくなる。Ｃｏの含有量が多すぎる場合には、耐食性改善の効果が頭打ちとなるとともに高コストとなる。
Ｆｅの含有量はＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の実質的な残部である。実質的な残部であるとは、前述のＲおよびＣｏと、後述のＢ，Ａｌ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｍｎ，Ｃｕおよび他元素と、を除いた残部であるという意味である。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＢの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、０．９３質量％～０．９８質量％である。Ｂが多すぎる場合も少なすぎる場合も、高温でのＨｃＪが低下しやすくなる。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、さらにＡｌ，ＧａおよびＺｒを含む。Ａｌ，ＧａおよびＺｒがそれぞれ以下に示す含有量の範囲内で含有されていれば、以下に示す優れた効果が得られる。
Ａｌの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、０．０３質量％～０．１９質量％である。Ａｌの含有量は、０．０５質量％～０．１０質量％であってもよく、０．０５質量％～０．０９質量％であってもよい。Ａｌの含有量が少なすぎる場合には、高温でのＨｃＪが低下しやすくなる。Ａｌの含有量が多すぎる場合には、Ｂｒが低下しやすくなる。
Ｇａの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、０．０３質量％～０．１５質量％である。Ｇａの含有量は、０．０６質量％～０．１０質量％であってもよい。Ｇａの含有量が少なすぎる場合には、高温でのＨｃＪが低下しやすくなる。Ｇａの含有量が多すぎる場合には、Ｂｒおよび高温でのＨｃＪが低下しやすくなる。
Ｚｒの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、０．３０質量％～０．５０質量％である。Ｚｒの含有量が少なすぎる場合には、高温でのＨｃＪが低下しやすくなる。Ｚｒの含有量が多すぎる場合には、Ｂｒおよび高温でのＨｃＪが低下しやすくなる。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、さらにＭｎおよび／またはＣｕを含んでもよい。
Ｍｎの含有量には特に制限はなく、Ｍｎを含まなくてもよい。Ｍｎを含む場合には、Ｍｎの含有量は０．０２質量％～０．１０質量％であってもよい。Ｍｎの含有量が上記の範囲内であることにより、Ｂｒおよび高温でのＨｃＪが向上しやすくなる。
Ｃｕの含有量には特に制限はなく、Ｃｕを含まなくてもよい。Ｃｕを含む場合には、Ｃｕの含有量は０．１０質量％～０．５５質量％であってもよい。Ｃｕの含有量が上記の範囲内であることにより、Ｂｒおよび高温でのＨｃＪが向上しやすくなる。
上記のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、上記したＲ，Ｔ，Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｚｒ，ＭｎおよびＣｕ以外の元素を他元素として含んでもよい。他元素の含有量には特に制限はなく、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の磁気特性に大きな影響を与えない量であればよい。例えば、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、合計で１．０質量％以下であってもよい。なお、Ｎｄ，Ｐｒ，ＤｙおよびＴｂ以外の希土類元素の含有量は合計で０．３質量％以下であってもよい。
以下、他元素の一例としてＣ、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の含有量について述べる。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＣの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に対して、６００ｐｐｍ～１１００ｐｐｍであってもよい。Ｃの含有量を１１００ｐｐｍ以下とすることでＨｃＪが向上しやすくなる。また、Ｃの含有量が６００ｐｐｍ未満であるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を製造することはプロセスに対する負荷が大きい。したがって、Ｃの含有量が６００ｐｐｍ未満であるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は低コストで製造しにくい。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＮの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に対して、２５０ｐｐｍ～７００ｐｐｍであってもよい。Ｎの含有量を７００ｐｐｍ以下とすることでＨｃＪが向上しやすくなる。また、Ｎの含有量が２５０ｐｐｍ未満であるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を製造することはプロセスに対する負荷が大きい。したがって、Ｎの含有量が２５０ｐｐｍ未満であるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は低コストで製造しにくい。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＯの含有量は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に対して、３５０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍであってもよい。Ｏの含有量が３５０ｐｐｍ未満であるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を製造することはプロセスに対する負荷が大きい。したがって、Ｏの含有量が３５０ｐｐｍ未満であるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は低コストで製造しにくい。
なお、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石中に含まれる各種成分の測定法は、従来から一般的に知られている方法を用いることができる。各種元素量については、例えば、蛍光Ｘ線分析および誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ分析）等により測定される。Ｏの含有量は、例えば、不活性ガス融解－非分散型赤外線吸収法により測定される。Ｃの含有量は、例えば、酸素気流中燃焼－赤外線吸収法により測定される。Ｎの含有量は、例えば、不活性ガス融解－熱伝導度法により測定される。
特に、Ａｌの含有量が０．０５質量％～０．０９質量％である場合において、
Ｒの含有量（ＴＲＥ）が２８．５０質量％～３０．２５質量％（２８．５０質量％を含まない）、
ＲＬの含有量（ＴＲＬ）が２８．５０質量％～２９．８１質量％、
ＲＨの含有量（ＴＲＨ）が０質量％～０．７５質量％（０質量％を含まない）、
Ｃｏの含有量が０．３０質量％～３．００質量％、
Ｂの含有量が０．９３質量％～０．９８質量％、
Ｇａの含有量が０．０３質量％～０．１５質量％、
Ｚｒの含有量が０．３０質量％～０．５０質量％、
Ｍｎの含有量が０．０２質量％～０．１０質量％、
Ｃｕの含有量が０．１０質量％～０．５５質量％であってもよい。
Ｒの含有量（ＴＲＥ）が２８．５０質量％～３０．２５質量％（２８．５０質量％を含まない）、
ＲＬの含有量（ＴＲＬ）が２８．５０質量％～２９．８１質量％、
ＲＨの含有量（ＴＲＨ）が０質量％～０．７５質量％（０質量％を含まない）、
Ｃｏの含有量が０．３０質量％～３．００質量％、
Ｂの含有量が０．９３質量％～０．９８質量％、
Ｇａの含有量が０．０３質量％～０．１５質量％、
Ｚｒの含有量が０．３０質量％～０．５０質量％、
Ｍｎの含有量が０．０２質量％～０．１０質量％、
Ｃｕの含有量が０．１０質量％～０．５５質量％であってもよい。
Ａｌの含有量が０．０５質量％～０．０９質量％である場合において、さらに、
Ｃの含有量が６００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、
Ｎの含有量が２５０ｐｐｍ～７００ｐｐｍ、
Ｏの含有量が３５０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍであってもよい。
Ｃの含有量が６００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、
Ｎの含有量が２５０ｐｐｍ～７００ｐｐｍ、
Ｏの含有量が３５０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍであってもよい。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の形状には特に制限はない。例えば、直方体などの形状が挙げられる。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、ＲＨの濃度が、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石１の外側から内側に向かって低下する濃度勾配を有してもよい。上記の濃度勾配を有するＲＨの種類には特に制限はない。例えばＤｙおよび／またはＴｂであってもよく、Ｔｂであってもよい。
具体的には、図１で示すように、直方体形状のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石１は表面部および中心部を有し、表面部におけるＲＨの含有量を、中心部におけるＲＨの含有量よりも２％以上高くすることができ、５％以上高くすることができ、１０％以上高くすることができる。なお、前記表面部とは、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石１の表面をいう。例えば、図１のＰＯＩＮＴ Ｃ，Ｃ´（図１の互いに向かい合う表面の重心）は表面部である。前記中心部とは、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石１の中心をいう。例えば、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石１の厚みの半分の部分をいう。例えば、図１のＰＯＩＮＴ Ｍ（ＰＯＩＮＴ ＣとＰＯＩＮＴ Ｃ´との中点）は中心部である。なお、図１のＰＯＩＮＴ Ｃ，Ｃ´は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石１の表面のうち最も面積が広い表面の重心、および当該表面に向かい合う表面の重心であってもよい。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に前述のＲＨの濃度勾配を形成させる方法に特に制限はない。例えば、後述するＲＨの粒界拡散によりＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石内にＲＨの濃度勾配を形成させることができる。
また、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の主相粒子は、コアと、コアを被覆するシェルとからなるコアシェル粒子であってもよい。そして、少なくともシェルにはＲＨが存在してもよく、ＤｙまたはＴｂが存在してもよく、Ｔｂが存在していてもよい。
ＲＨをシェルに存在させることで、効率的にＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の磁気特性を向上させることができる。
ＲＬに対するＲＨのモル比（ＲＨ／ＲＬ）が、主相粒子中心部（コア）におけるＲＨ／ＲＬの２倍以上となっている部分をシェルと規定する。
シェルの厚みには特に制限はないが、平均で５００ｎｍ以下であってもよい。また、主相粒子の粒径にも特に制限はないが、平均で１．０μｍ以上６．５μｍ以下であってもよい。
主相粒子を上記のコアシェル粒子とする方法には特に制限はない。例えば、後述する粒界拡散による方法がある。ＲＨが粒界に拡散し、ＲＨが主相粒子の表面のＲと置換することでＲＨの割合が高いシェルが形成され、前記のコアシェル粒子となる。
以下、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法について詳しく説明していくが、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法はこれに制限されず、その他の公知の方法を用いてもよい。
［原料粉末の準備工程］
原料粉末は、公知の方法により作製することができる。以下、単独の合金を原料粉末として使用する１合金法の場合について説明するが、組成の異なる２種類以上の合金を混合して原料粉末を作製するいわゆる２合金法でもよい。
原料粉末は、公知の方法により作製することができる。以下、単独の合金を原料粉末として使用する１合金法の場合について説明するが、組成の異なる２種類以上の合金を混合して原料粉末を作製するいわゆる２合金法でもよい。
まず、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の原料合金を準備する（合金準備工程）。合金準備工程では、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の組成に対応する原料金属を公知の方法で溶解した後、鋳造することによって所望の組成を有する原料合金を作製する。
原料金属としては、例えば、Ｒの単体，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ等の金属元素の単体、複数種類の元素からなる合金（例えばＦｅ－Ｃｏ合金）、または複数種類の元素からなる化合物（例えばフェロボロン）等を適宜、使用することができる。原料金属から原料合金を鋳造する鋳造方法には特に制限はない。磁気特性の高いＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を得るためにストリップキャスト法を用いてもよい。得られた原料合金は、必要に応じて既知の方法で均質化処理を行ってもよい。
前記原料合金を作製した後、粉砕する（粉砕工程）。なお、粉砕工程から焼結工程までの各工程の雰囲気は、高い磁気特性を得る観点から、低酸素濃度とすることができる。例えば、各工程での雰囲気中の酸素濃度を２００ｐｐｍ以下としてもよい。各工程の雰囲気中の酸素濃度を制御することで、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＯの含有量を制御することができる。
以下、粒径が数百μｍ～数ｍｍ程度になるまで粉砕する粗粉砕工程と、粒径が数μｍ程度になるまで微粉砕する微粉砕工程と、の２段階で前記粉砕工程を実施する場合を以下に記述するが、微粉砕工程のみの１段階で前記粉砕工程を実施してもよい。
粗粉砕工程では、粒径が数百μｍ～数ｍｍ程度になるまで粗粉砕する。これにより、粗粉砕粉末を得る。粗粉砕の方法には特に限定はなく、水素吸蔵粉砕を行う方法や粗粉砕機を用いる方法など、公知の方法で行うことができる。水素吸蔵粉砕を行う場合、脱水素処理時の雰囲気中の窒素ガス濃度の制御を行うことで、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＮの含有量を制御することができる。
次に、得られた粗粉砕粉末を平均粒子径が数μｍ程度になるまで微粉砕する（微粉砕工程）。これにより、微粉砕粉末（原料粉末）を得る。前記微粉砕粉末の平均粒径は、１μｍ以上１０μｍ以下、２μｍ以上６μｍ以下、または２μｍ以上４μｍ以下であってもよい。微粉砕工程での雰囲気中の窒素ガス濃度の制御を行うことで、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＮの含有量を制御することができる。
微粉砕の方法には特に制限はない。例えば、各種微粉砕機を用いる方法で実施される。
前記粗粉砕粉末を微粉砕する際、ラウリン酸アミド、オレイン酸アミド等の各種粉砕助剤を添加することにより、磁場中で加圧して成形する際に結晶粒子が特定の方向に配向しやすい微粉砕粉末を得ることができる。また、粉砕助剤の添加量を変化させることにより、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石におけるＣの含有量を制御することができる。
［成形工程］
成形工程では、上記微粉砕粉末を目的の形状に成形する。成形方法には特に制限はない。例えば、上記微粉砕粉末を金型内に充填し、磁場中で加圧する。これにより得られた成形体は、結晶粒子が特定方向に配向している。したがって、よりＢｒの高いＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石が得られる。
成形工程では、上記微粉砕粉末を目的の形状に成形する。成形方法には特に制限はない。例えば、上記微粉砕粉末を金型内に充填し、磁場中で加圧する。これにより得られた成形体は、結晶粒子が特定方向に配向している。したがって、よりＢｒの高いＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石が得られる。
成形時の加圧は、２０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下で行うことができる。印加する磁場は、９５０ｋＡ／ｍ以上とすることができ、９５０ｋＡ／ｍ以上１６００ｋＡ／ｍ以下とすることもできる。印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場とを併用することもできる。
なお、成形方法としては、上記のように微粉砕粉末をそのまま成形する乾式成形の他、微粉砕粉末を油等の溶媒に分散させたスラリーを成形する湿式成形を適用することもできる。
微粉砕粉末を成形して得られる成形体の形状には特に制限はない。また、この時点での成形体の密度は３．７Ｍｇ／ｍ３～４．５Ｍｇ／ｍ３とすることができる。
［焼結工程］
焼結工程は、成形体を真空中または不活性ガス雰囲気中で焼結し、焼結体を得る工程である。焼結条件は、組成、粉砕方法、平均粒径と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要がある。例えば、成形体に対して、真空中または不活性ガス雰囲気中、１０００℃以上１２００℃以下、１時間以上２０時間以下で加熱する処理を行うことにより焼結する。上記の焼結条件で焼結することにより、高密度の焼結体が得られる。少なくとも７．４５Ｍｇ／ｍ３以上の密度の焼結体を得る。焼結体の密度は７．５０Ｍｇ／ｍ３以上であってもよい。なお、焼結体の密度は後述する粒界拡散工程後のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の密度と同等である。
焼結工程は、成形体を真空中または不活性ガス雰囲気中で焼結し、焼結体を得る工程である。焼結条件は、組成、粉砕方法、平均粒径と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要がある。例えば、成形体に対して、真空中または不活性ガス雰囲気中、１０００℃以上１２００℃以下、１時間以上２０時間以下で加熱する処理を行うことにより焼結する。上記の焼結条件で焼結することにより、高密度の焼結体が得られる。少なくとも７．４５Ｍｇ／ｍ３以上の密度の焼結体を得る。焼結体の密度は７．５０Ｍｇ／ｍ３以上であってもよい。なお、焼結体の密度は後述する粒界拡散工程後のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の密度と同等である。
［時効処理工程］
時効処理工程は、焼結体を焼結温度より低温で熱処理（時効処理）する工程である。時効処理を行うか否かには特に制限はなく、時効処理の回数にも特に制限はなく、所望の磁気特性に応じて適宜実施する。また、後述する粒界拡散工程が時効処理工程を兼ねてもよい。以下、時効処理を２回行う場合について説明する。
時効処理工程は、焼結体を焼結温度より低温で熱処理（時効処理）する工程である。時効処理を行うか否かには特に制限はなく、時効処理の回数にも特に制限はなく、所望の磁気特性に応じて適宜実施する。また、後述する粒界拡散工程が時効処理工程を兼ねてもよい。以下、時効処理を２回行う場合について説明する。
１回目の時効工程を第一時効工程、２回目の時効工程を第二時効工程とし、第一時効工程の時効温度をＴ１、第二時効工程の時効温度をＴ２とする。
第一時効工程におけるＴ１および時効時間には、特に制限はない。Ｔ１は７００℃以上９００℃以下とすることができる。時効時間は１時間以上１０時間以下とすることができる。
第二時効工程におけるＴ２および時効時間には、特に制限はない。Ｔ２は４５０℃以上７００℃以下とすることができる。時効時間は１時間以上１０時間以下とすることができる。
このような時効処理によって、最終的に得られるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の磁気特性、特にＨｃＪを向上させることができる。
［加工工程（粒界拡散前）］
必要に応じて、焼結体を所望の形状に加工する工程を有してもよい。加工方法は、例えば切断、研削などの形状加工や、バレル研磨などの面取り加工などが挙げられる。
必要に応じて、焼結体を所望の形状に加工する工程を有してもよい。加工方法は、例えば切断、研削などの形状加工や、バレル研磨などの面取り加工などが挙げられる。
［粒界拡散工程］
粒界拡散工程は、焼結体の表面に、拡散材を付着させ、拡散材が付着した焼結体を加熱することにより、実施できる。そして、ＨｃＪを向上させたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石が得られる。拡散材の種類には特に制限はない。拡散材がＲＨ（例えばＴｂおよび／またはＤｙ）を含んでいてもよく、拡散材が下記の第１成分～第３成分を全て含んでもよい。第１成分は、Ｔｂの水素化物および／またはＤｙの水素化物である。第２成分は、Ｎｄの水素化物および／またはＰｒの水素化物である。第３成分は、Ｃｕの単体、Ｃｕを含む合金、および／または、Ｃｕを含む化合物である。
粒界拡散工程は、焼結体の表面に、拡散材を付着させ、拡散材が付着した焼結体を加熱することにより、実施できる。そして、ＨｃＪを向上させたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石が得られる。拡散材の種類には特に制限はない。拡散材がＲＨ（例えばＴｂおよび／またはＤｙ）を含んでいてもよく、拡散材が下記の第１成分～第３成分を全て含んでもよい。第１成分は、Ｔｂの水素化物および／またはＤｙの水素化物である。第２成分は、Ｎｄの水素化物および／またはＰｒの水素化物である。第３成分は、Ｃｕの単体、Ｃｕを含む合金、および／または、Ｃｕを含む化合物である。
第２成分に含まれるＮｄおよび／またはＰｒ、および、第３成分に含まれるＣｕは、第１成分に含まれるＴｂおよび／またはＤｙよりも融点が低い。したがって、第２成分および第３成分は第１成分よりも先に粒界、特に二粒子粒界（２個の主相粒子の間に存在する粒界）に拡散する。そして、第２成分および第３成分が先に二粒子粒界に拡散することで、第１成分がさらに二粒子粒界に拡散しやすくなる。このため、拡散材が第１成分のみを含む場合と比較して、拡散材が第１成分～第３成分を全て含む場合には、より低い温度および短い時間でＴｂおよび／またはＤｙを二粒子粒界へ拡散させることができる。その結果、拡散材が第１成分のみを含む場合と比較して、Ｔｂおよび／またはＤｙの拡散に要する温度を低下させることができ、拡散に要する時間を短縮させることができる。そして、Ｔｂおよび／またはＤｙの主相粒子内部への過度の拡散が抑制される。なお、拡散材が第２成分と第３成分との両方を第１成分と共に含む場合には、第２成分と第３成分とのいずれか一方のみを第１成分と共に含む場合と比較して、Ｔｂおよび／またはＤｙが二粒子粒界に拡散しやすくなる。
拡散材は、上記の第１成分～第３成分に加えて溶媒を含むスラリーであってもよい。スラリーに含まれる溶媒は、水以外の溶媒であってもよい。例えば、アルコール、アルデヒド、ケトン等の有機溶媒であってもよい。さらに、拡散材は、バインダを含んでもよい。バインダの種類には特に制限はない。例えば、アクリル樹脂等の樹脂をバインダとして含んでもよい。バインダを含むことにより、拡散材が焼結体の表面に付着しやすくなる。
拡散材は、上記の第１成分～第３成分に加えて溶媒およびバインダを含むペーストであってもよい。ペーストは、流動性および高い粘性を有する。ペーストの粘性は、スラリーの粘性よりも高い。
粒界拡散前にスラリーまたはペーストを付着させた焼結体を乾燥させて溶媒を除去してもよい。
粒界拡散工程における拡散処理温度は、８００℃以上９５０℃以下としてもよい。粒界拡散工程では、拡散処理温度よりも低い温度（例えば５００℃程度）から拡散温度に至るまでの昇温速度を低くしてもよい。この場合には、６００℃程度の温度域において、主相粒子に含まれるＮｄおよび／またはＰｒが粒界へ染み出し、液相であるＮｄリッチ相および／またはＰｒリッチ相を形成しやすい。この結果、８００℃程度の温度域において、第１成分であるＴｂの水素化物および／またはＤｙの水素化物の溶解が進行しやすくなる。
焼結体が拡散処理温度で維持される時間を拡散処理時間として、拡散処理時間は１時間以上５０時間以下であってよい。また、粒界拡散工程における雰囲気は非酸化的雰囲気、例えばアルゴン等の希ガス雰囲気であってよい。なお、粒界拡散工程が前述した時効処理工程を兼ねてもよい。
また、拡散処理後に、さらに熱処理を施してもよい。その場合の熱処理温度は４５０℃以上６００℃以下としてもよい。熱処理時間は１時間以上１０時間以下としてもよい。このような熱処理を行うことによって、最終的に得られるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の磁気特性、特にＨｃＪを向上させることができる。
［加工工程（粒界拡散後）］
粒界拡散工程の後には、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の表面に残存する拡散材を除去するために研磨を行ってもよい。また、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に対してその他の加工を行ってもよい。例えば切断、研削などの形状加工や、バレル研磨などの面取り加工を行ってもよい。
粒界拡散工程の後には、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の表面に残存する拡散材を除去するために研磨を行ってもよい。また、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に対してその他の加工を行ってもよい。例えば切断、研削などの形状加工や、バレル研磨などの面取り加工を行ってもよい。
なお、上記の製造方法では、粒界拡散前および粒界拡散後の加工工程を行っているが、これらの工程は、必ずしも行う必要はない。また、粒界拡散工程が時効工程を兼ねてもよい。粒界拡散工程が時効工程を兼ねる場合の加熱温度には、特に限定はない。粒界拡散工程において好ましい温度であり、かつ、時効工程においても好ましい温度で実施することが特に好ましい。
特に、粒界拡散を行った後のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、ＲＨの濃度が、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の外側から内側に向かって低下する濃度勾配を有しやすい。また、粒界拡散を行った後のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に含まれる主相粒子は上記のコアシェル構造を有しやすい。
このようにして得られるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、所望の特性を有する。具体的には、Ｂｒおよび高温でのＨｃＪが優れている。
以上の方法により得られたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、着磁することにより、磁気を帯びたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石となる。
上記のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、モータ、発電機等の用途に好適に用いられる。特に、高電流、高周波数で駆動するモータに好適に用いられる。
従来のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を高電流、高周波数で駆動するモータに用いると、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に高熱が加わる場合やＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石自体が発熱する場合がある。その結果、ＨｃＪの低下が起こり、反磁界による減磁が起こりやすくなる。また、室温でのＨｃＪが高いＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石はＢｒが低くなりやすい。
上記のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を高電流、高周波数で駆動するモータに用いると、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に高熱が加わる場合やＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石自体が発熱する場合であっても、高温でのＨｃＪが高いため、反磁界による減磁がおこりにくい。さらに、Ｂｒも高いため、高温での最大エネルギー積が大きくなる。したがって、上記のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を含むモータは、特に、高電流、高周波数で駆動させた場合でも、高い出力を得ることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法は上記の方法に制限されず、適宜変更してもよい。例えば、上記のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法は焼結による製造方法であるが、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石が熱間加工によって製造されていてもよい。熱間加工によってＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を製造する方法は、以下の工程を有する。
（ａ）原料金属を溶解し、得られた溶湯を急冷して薄帯を得る溶解急冷工程
（ｂ）薄帯を粉砕してフレーク状の原料粉末を得る粉砕工程
（ｃ）粉砕した原料粉末を冷間成形する冷間成形工程
（ｄ）冷間成形体を予備加熱する予備加熱工程
（ｅ）予備加熱した冷間成形体を熱間成形する熱間成形工程
（ｆ）熱間成形体を所定の形状に塑性変形させる熱間塑性加工工程
（ｇ）Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を時効処理する時効処理工程
なお、時効処理工程以降の工程は焼結により製造する場合と同様である。
（ａ）原料金属を溶解し、得られた溶湯を急冷して薄帯を得る溶解急冷工程
（ｂ）薄帯を粉砕してフレーク状の原料粉末を得る粉砕工程
（ｃ）粉砕した原料粉末を冷間成形する冷間成形工程
（ｄ）冷間成形体を予備加熱する予備加熱工程
（ｅ）予備加熱した冷間成形体を熱間成形する熱間成形工程
（ｆ）熱間成形体を所定の形状に塑性変形させる熱間塑性加工工程
（ｇ）Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を時効処理する時効処理工程
なお、時効処理工程以降の工程は焼結により製造する場合と同様である。
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
（Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の作製）
ストリップキャスト法により、最終的に得られるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の組成が表１および表２に示す各試料の組成となるように原料合金を作製した。表１および表２に記載されていない元素として、Ｈ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｒ等が最終的に得られるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石から検出される場合がある。Ｓｉは主にフェロボロン原料および合金溶解時のるつぼから混入する。Ｃａ、Ｌａ、Ｃｅは希土類の原料から混入する。また、Ｃｒは電解鉄から混入する可能性がある。表１および表２においてＦｅの含有量をＢａｌ．と記載しているのは、Ｆｅの含有量がこれらの元素を含むＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％とした場合の残部であることを示すためである。
ストリップキャスト法により、最終的に得られるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の組成が表１および表２に示す各試料の組成となるように原料合金を作製した。表１および表２に記載されていない元素として、Ｈ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｒ等が最終的に得られるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石から検出される場合がある。Ｓｉは主にフェロボロン原料および合金溶解時のるつぼから混入する。Ｃａ、Ｌａ、Ｃｅは希土類の原料から混入する。また、Ｃｒは電解鉄から混入する可能性がある。表１および表２においてＦｅの含有量をＢａｌ．と記載しているのは、Ｆｅの含有量がこれらの元素を含むＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％とした場合の残部であることを示すためである。
次いで、前記原料合金に対して室温で１時間、水素ガスをフローさせて水素を吸蔵させた。次いで雰囲気をＡｒガスに切り替え、６００℃で１時間、脱水素処理を行い、原料合金を水素吸蔵粉砕した。
次いで、原料合金の粉末に対し、質量比で０．１％のオレイン酸アミドを粉砕助剤として添加し、ナウタミキサを用いて混合した。
次いで、衝突板式のジェットミル装置を用いて窒素気流中で微粉砕し、平均粒径が３．５μｍ程度である微粉（原料粉末）を得た。なお、前記平均粒径は、レーザ回折式の粒度分布計で測定した平均粒径Ｄ５０である。
得られた微粉を磁界中で成形して成形体を作製した。このときの印加磁場は１２００ｋＡ／ｍの静磁界である。また、成形時の加圧力は１２０ＭＰａとした。なお、磁界印加方向と加圧方向とを直交させるようにした。
次に、前記成形体を焼結し、焼結体を得た。焼結条件は、組成等により最適条件が異なるが、１０５０℃～１１００℃の範囲内で４時間保持とした。焼結雰囲気は真空中とした。その後、Ａｒ雰囲気、大気圧中で、第一時効温度Ｔ１＝８５０℃で１時間の第一時効処理を行い、さらに、第二時効温度Ｔ２＝５２０℃～５６０℃で１時間の第二時効処理を行った。
（拡散材ペーストの作製）
次に、粒界拡散に用いる拡散材ペーストを作製した。
次に、粒界拡散に用いる拡散材ペーストを作製した。
まず、純度９９．９％の金属Ｔｂに対して水素ガスをフローさせて水素を吸蔵させた。次いで雰囲気をＡｒガスに切り替え、６００℃で１時間、脱水素処理を行い、金属Ｔｂを水素吸蔵粉砕した。次に、粉砕助剤として、ステアリン酸亜鉛を金属Ｔｂ１００質量％に対して０．０５質量％を添加し、ナウタミキサを用いて混合した。その後、酸素３０００ｐｐｍを含んだ雰囲気中、ジェットミルを用いて微粉砕を行い、平均粒径が１０．０μｍ程度であるＴｂ水素化物の微粉砕粉末を得た。
次に、純度９９．９％の金属Ｎｄから平均粒径が１０．０μｍ程度であるＮｄ水素化物の微粉砕粉末を得た。Ｎｄ水素化物の微粉砕粉末を得る方法はＴｂ水素化物の微粉砕粉末を得る方法と同一である。
Ｔｂ水素化物の微粉砕粉末４６．８質量部と、Ｎｄ水素化物の微粉砕粉末１７．０質量部と、金属Ｃｕ粉末１１．２質量部と、アルコール２３質量部と、アクリル樹脂２質量部と、を混練し、拡散材ペーストを作製した。なお、アルコールは溶媒であり、アクリル樹脂はバインダである。
（拡散材ペーストの塗布および熱処理）
上記の焼結体を、縦１１ｍｍ×横１１ｍｍ×厚み４．２ｍｍ（磁化容易軸方向厚み４．２ｍｍ）に加工した。そして、エタノール１００質量部に対し硝酸３質量部とした硝酸とエタノールとの混合溶液に３分間浸漬させた後にエタノールに１分間浸漬するエッチング処理を行った。混合溶液に３分間浸漬させた後にエタノールに１分間浸漬させるエッチング処理は２回行った。
上記の焼結体を、縦１１ｍｍ×横１１ｍｍ×厚み４．２ｍｍ（磁化容易軸方向厚み４．２ｍｍ）に加工した。そして、エタノール１００質量部に対し硝酸３質量部とした硝酸とエタノールとの混合溶液に３分間浸漬させた後にエタノールに１分間浸漬するエッチング処理を行った。混合溶液に３分間浸漬させた後にエタノールに１分間浸漬させるエッチング処理は２回行った。
次いで、エッチング処理後の焼結体の全面に対し、上記の拡散材ペーストを塗布した。拡散材ペーストの塗布量は、最終的に得られるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の組成が表１および表２に示す組成となるようにした。
次に、拡散材ペーストを塗布した焼結体を１６０℃のオーブン中に放置し、拡散材ペースト中の溶媒を除去した。そして、大気圧（１ａｔｍ）でＡｒをフローしながら９３０℃で１８時間、加熱した。その後、大気圧でＡｒをフローしながら５２０～５６０℃で４時間、加熱した。以上より、表１および表２に示す各試料のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を得た。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の表面を各面あたり０．１ｍｍ削り落とした後に、組成、焼結性および磁気特性を評価した。
得られた各Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の平均組成を測定した。各試料をスタンプミルにより粉砕し、分析に供した。各種元素量については、蛍光Ｘ線分析により測定した。Ｂの含有量はＩＣＰ分析により測定した。Ｏの含有量は不活性ガス融解－非分散型赤外線吸収法により、Ｃの含有量は酸素気流中燃焼－赤外線吸収法により、Ｎの含有量は不活性ガス融解－熱伝導度法により測定した。そして、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の組成が表１および表２に記載されている組成となっていることを確認した。
焼結性は、各実験例の密度を測定することで評価した。密度が７．４５Ｍｇ／ｍ３以上である場合に焼結性を可とし、７．４５Ｍｇ／ｍ３未満である場合を不可とした。焼結性が不可である実験例については、磁気特性の測定を行わなかった。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石をバーチカル加工により縦１１ｍｍ×横１１ｍｍ×厚さ４．２ｍｍ（磁化容易軸方向が４．２ｍｍ）に加工し、ＢＨトレーサーで室温での磁気特性の評価を行った。なお、磁気特性の測定前に４０００ｋＡ／ｍのパルス磁場によりＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を着磁した。また、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の厚みが薄いため、磁石を３枚重ねて磁気特性を評価した。本実施例では室温でのＨｃＪに加えて１６０℃に加熱した場合のＨｃＪを測定した。
なお、本実施例では、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石のＢｒは室温において１４７５ｍＴ以上を良好とし、１４９０ｍＴ以上をさらに良好とした。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の１６０℃でのＨｃＪは６９０ｋＡ／ｍ以上を良好とし、７００ｋＡ／ｍ以上をさらに良好とした。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の室温でのＢｒ、１６０℃でのＨｃＪがともに良好である場合にＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の磁気特性を可とした。室温でのＢｒもしくは１６０℃でのＨｃＪのいずれか一つ以上が良好ではない場合にＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の磁気特性を不可とした。結果を表１および表２に示す。
表１には、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石のＲの種類および含有量を変化させた点以外は同条件で実施した実施例および比較例を記載した。特定の範囲内の組成を有する各実施例は全て磁気特性が良好であった。これに対し、ＴＲＥが大きすぎる試料番号１はＢｒが低下した。ＴＲＥが小さすぎる試料番号９は焼結性が低下した。
表２には、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石のＢ，Ａｌ，ＧａおよびＺｒの含有量を変化させた実施例および比較例を記載した。特定の範囲内の組成を有する各実施例は全て磁気特性が良好であった。これに対し、Ｂ，Ａｌ，ＧａまたはＺｒの含有量が特定の範囲外である比較例はＢｒおよび／または１６０℃でのＨｃＪが低下した。
なお、全ての実施例および比較例のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石について、電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）を用いてＴｂ濃度勾配を分析し、Ｔｂの濃度勾配が、外側から内側に向かって低下する濃度勾配であることを確認した。
１…Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石
Claims (6)
- Ｒが希土類元素、Ｔが鉄族元素、Ｂがホウ素であって、Ｒとして軽希土類元素および重希土類元素を含むＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石であって、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、さらにＡｌ，ＧａおよびＺｒを含み、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を１００質量％として、
Ｒの合計含有量が２８．５０質量％～３０．２５質量％（２８．５０質量％を含まない）、
Ｂの含有量が０．９３質量％～０．９８質量％、
Ａｌの含有量が０．０３質量％～０．１９質量％、
Ｇａの含有量が０．０３質量％～０．１５質量％、
Ｚｒの含有量が０．３０質量％～０．５０質量％であることを特徴とするＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。 - 軽希土類元素の合計含有量が２８．５０質量％～２９．５０質量％、重希土類元素の合計含有量が０質量％～０．７５質量％（０質量％を含まない）である請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
- Ｐｒを含み、Ｐｒの含有量が０．０１質量％～１．００質量％である請求項１または２に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
- Ｐｒを実質的に含まない請求項１または２に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
- 磁石表面から内部に向かって低下する重希土類元素の濃度勾配を有する請求項１～４のいずれかに記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
- 請求項１～５のいずれかに記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を含むモータ。
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