JP2022152424A - R-t-b based permanent magnet and method of producing the same - Google Patents

R-t-b based permanent magnet and method of producing the same Download PDF

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Abstract

To provide an R-T-B based permanent magnet having both high residual magnetic flux density and high coercive force, and a method for producing the R-T-B based permanent magnet while suppressing the used amount of heavy rare earth elements.SOLUTION: A method for producing an R-T-B based permanent magnet includes the steps of: preparing a magnet base material 20 including an R-T-B based alloy; attaching a sheet 11a of a first diffusion material 11 including at least one RH to at least part of a first surface on the magnet base material 20; attaching a sheet 12a of a second diffusion material 12 including at least one kind of RL to at least part of a second surface on the magnet base material 20; and heating the magnet base material 20 to diffuse the RH and the RL to the inside of the magnet base material 20. In the magnet base material 20, the first surface (main surface 20a) and the second surface (lateral surface 20b) intersects to form a corner.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、粒界拡散工程を経てR-T-B系永久磁石を製造する方法、および、当該方法で製造されたR-T-B系永久磁石に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of producing an RTB permanent magnet through a grain boundary diffusion process, and an RTB permanent magnet produced by the method.

R-T-B系の組成を有する希土類磁石(R-T-B系永久磁石)は、他の永久磁石よりも優れた磁気特性を有している。R-T-B系永久磁石の磁気特性を表す指標としては、一般的に、残留磁束密度Brおよび保磁力HcJが用いられ、近年、これら磁気特性のさらなる向上を目指して様々な検討がなされている。 A rare earth magnet having an RTB system composition (RTB system permanent magnet) has magnetic properties superior to those of other permanent magnets. Remanent magnetic flux density Br and coercive force HcJ are generally used as indicators of the magnetic properties of RTB system permanent magnets, and in recent years, various studies have been made with the aim of further improving these magnetic properties. there is

たとえば、特許文献1では、IPM回転機において、固定子側角部(磁石角部)で高いHcJを有する永久磁石を用いることが有効であることを述べている。そのうえで、特許文献1では、磁石角部を構成する複数の面から重希土類元素を拡散させ、磁石角部に重希土類元素を濃化させることで、磁石角部におけるHcJの向上を図っている。 For example, Patent Literature 1 states that in an IPM rotating machine, it is effective to use permanent magnets having high HcJ at stator-side corners (magnet corners). In addition, in Patent Document 1, the HcJ at the corners of the magnet is improved by diffusing the heavy rare earth element from a plurality of surfaces constituting the corners of the magnet and concentrating the heavy rare earth element at the corners of the magnet.

ただし、特許文献1の製法では、磁石角部を構成する複数の面に重希土類元素を塗布しているため、生産過程において重希土類元素の消費量が多くなる。近年では、R-T-B系永久磁石の大量生産、大量使用に伴い、希土類元素の希少性がますます高まっており、特に重希土類元素の使用料の削減が重要視されている。そのため、製造過程で重希土類元素の使用量を抑制したうえで、高い残留磁束密度と高い保磁力とを兼ね備えるR-T-B系永久磁石を提供することが求められている。 However, in the manufacturing method of Patent Document 1, since the heavy rare earth element is applied to a plurality of surfaces forming the corners of the magnet, the consumption of the heavy rare earth element increases during the production process. In recent years, with the mass production and mass use of RTB permanent magnets, the scarcity of rare earth elements is increasing, and the reduction of the usage of heavy rare earth elements is particularly important. Therefore, it is desired to provide an RTB system permanent magnet having both high remanent magnetic flux density and high coercive force while suppressing the amount of heavy rare earth elements used in the manufacturing process.

特開2015-223079号公報JP 2015-223079 A

本発明は、上記の実情を鑑みてなされ、その目的は、高い残留磁束密度と高い保磁力とを兼ね備えるR-T-B系永久磁石、および、当該R-T-B系永久磁石を重希土類元素の使用量を抑制したうえで製造する方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an RTB permanent magnet having both a high residual magnetic flux density and a high coercive force, and an RTB permanent magnet comprising a heavy rare earth magnet. An object of the present invention is to provide a manufacturing method while suppressing the amount of elements used.

上記の目的を達成するために、本発明に係るR-T-B系永久磁石の製造方法は、
R-T-B系合金を含む磁石基材を準備する工程と、
少なくとも1種の重希土類元素を含む第1拡散材を、前記磁石基材における第1表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
少なくとも1種の軽希土類元素を含む第2拡散材を、前記磁石基材における第2表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
前記磁石基材を加熱して、前記重希土類元素および前記軽希土類元素を前記磁石基材の内部に拡散させる工程(拡散工程)と、を有し、
前記磁石基材において、前記第1表面と前記第2表面とが交差して角部を形成している。
In order to achieve the above object, a method for producing an RTB permanent magnet according to the present invention comprises:
preparing a magnet base material containing an RTB alloy;
attaching a first diffusing material containing at least one heavy rare earth element to at least a portion of a first surface of the magnet substrate;
attaching a second diffusing material containing at least one light rare earth element to at least a portion of a second surface of the magnet base;
a step of heating the magnet base material to diffuse the heavy rare earth element and the light rare earth element into the magnet base material (diffusion step);
In the magnet base material, the first surface and the second surface intersect to form corners.

本発明者等は、鋭意検討した結果、重希土類元素(RH)を付着させた第1表面と隣接する第2表面に対して、軽希土類元素(RL)を付着させて粒界拡散させることで、重希土類元素の使用量を抑えつつも、高い残留磁束密度Brと高い保磁力HcJとを兼ね備えるR-T-B系永久磁石が得られることを見出した。また、上記の製造方法では、第1表面と第2表面の両方からRHを拡散させる場合に比べて、製造過程におけるRHの使用量を削減できる。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the light rare earth element (RL) is attached to the second surface adjacent to the first surface to which the heavy rare earth element (RH) is attached and grain boundary diffusion is performed. , it is possible to obtain an RTB system permanent magnet having both a high residual magnetic flux density Br and a high coercive force HcJ while suppressing the amount of heavy rare earth elements used. Moreover, in the manufacturing method described above, the amount of RH used in the manufacturing process can be reduced compared to the case where RH is diffused from both the first surface and the second surface.

好ましくは、前記第1拡散材の付着箇所と、前記第2拡散材の付着箇所とが、前記第1表面と前記第2表面とが交差する前記角部において近接している。 Preferably, the attachment location of the first diffusion material and the attachment location of the second diffusion material are close to each other at the corner where the first surface and the second surface intersect.

好ましくは、前記第2拡散材は、前記軽希土類元素を含有するRL-M合金を含み、前記RL-M合金において、RLが、前記軽希土類元素であり、Mが、RLとの共晶温度が800℃以下となる元素である。 Preferably, the second diffusing material includes an RL-M alloy containing the light rare earth element, and in the RL-M alloy, RL is the light rare earth element, and M is the eutectic temperature with RL. is an element with a temperature of 800° C. or lower.

また、好ましくは、前記第2拡散材は、前記軽希土類元素として、NdおよびPrからなる群から選択される1種以上の元素を含み、前記第2拡散材には、重希土類元素が実質的に含有されていない。 Preferably, the second diffusing material contains at least one element selected from the group consisting of Nd and Pr as the light rare earth element, and the second diffusing material substantially contains a heavy rare earth element. not contained in

一方、前記第1拡散材については、好ましくは、前記重希土類元素として、TbおよびDyからなる群から選択される1種以上の元素を含む。 On the other hand, the first diffusing material preferably contains one or more elements selected from the group consisting of Tb and Dy as the heavy rare earth element.

また、好ましくは、前記第1面が磁極面である。当該要件を満たす場合、反磁界が大きくなりやすい磁極面の端部(磁石角部)において、高いBrを確保しつつHcJをさらに向上させることができる。 Also, preferably, the first surface is a magnetic pole surface. When this requirement is satisfied, it is possible to further improve HcJ while ensuring a high Br at the ends (magnet corners) of the magnetic pole faces where the demagnetizing field tends to increase.

本発明に係るR-T-B系永久磁石は、たとえば、上述した製造方法でえることができ、
RがNdを必須とする1種以上の軽希土類元素および1種以上の重希土類元素であり、TがFeを必須とする1種以上の鉄族元素であり、Bがホウ素であるR-T-B系永久磁石であって、
前記R-T-B系永久磁石は、第1表面と第2表面とが交差する角部を有し、
前記重希土類元素の含有率が、前記R-T-B系永久磁石の前記第1表面から内部中央側に向かって連続的に低下しており、
前記軽希土類元素の含有率が、前記R-T-B系永久磁石の前記第2表面から内部中央側に向かって連続的に低下している。
The RTB permanent magnet according to the present invention can be obtained, for example, by the manufacturing method described above,
RT wherein R is one or more light rare earth elements and one or more heavy rare earth elements consisting essentially of Nd, T is one or more iron group elements consisting essentially of Fe, and B is boron - a B-based permanent magnet,
The RTB permanent magnet has a corner where the first surface and the second surface intersect,
the content of the heavy rare earth element continuously decreases from the first surface of the RTB permanent magnet toward the inner center,
The content of the light rare earth element continuously decreases from the second surface of the RTB permanent magnet toward the inner center.

R-T-B系永久磁石が上記の特徴を有することで、BrおよびHcJを両立して向上させることができ、特に角部近傍において、高いBrを維持しつつHcJを向上させることができる。 Since the RTB permanent magnet has the above characteristics, both Br and HcJ can be improved, and HcJ can be improved while maintaining a high Br, especially in the vicinity of the corners.

また、本発明のR-T-B系永久磁石には、好ましくは、前記軽希土類元素との共晶温度が800℃以下となるM元素が含まれ、
前記第2表面から内部中央側に向かって、前記M元素の含有率が低下する濃度分布を有する。
Further, the RTB permanent magnet of the present invention preferably contains an M element whose eutectic temperature with the light rare earth element is 800° C. or less,
It has a concentration distribution in which the content of the M element decreases from the second surface toward the inner central side.

また、前記第1表面が磁極面であり、前記第2表面が磁極面と交差する面である。本発明のR-T-B系永久磁石が当該要件を満たす場合、反磁界が大きくなりやすい磁極面の端部(磁石角部)において、高いBrを確保しつつHcJをさらに向上させることができる。 The first surface is a magnetic pole surface, and the second surface is a surface that intersects the magnetic pole surface. When the RTB permanent magnet of the present invention satisfies these requirements, it is possible to further improve HcJ while ensuring a high Br at the ends (magnet corners) of the magnetic pole faces where the demagnetizing field tends to increase. .

また、好ましくは、前記第2表面における前記重希土類元素の含有率が、前記第1表面における前記重希土類元素の含有率よりも低い。 Also, preferably, the content of the heavy rare earth element on the second surface is lower than the content of the heavy rare earth element on the first surface.

本発明のR-T-B系永久磁石は、モータ、発電機、コンプレッサ、アクチュエータ、磁気センサ、スピーカなどの構成部材として利用することができ、特にモータの構成部材として好適である。また、本発明のR-T-B系永久磁石を含むモータは、様々な電子機器や産業機器等に搭載することができ、特に自動車用モータ(EV,HV,PHVなど)としての利用が好適である。 The RTB system permanent magnet of the present invention can be used as a component of motors, generators, compressors, actuators, magnetic sensors, speakers, etc., and is particularly suitable as a component of motors. In addition, the motor containing the RTB permanent magnet of the present invention can be mounted on various electronic devices and industrial devices, and is particularly suitable for use as a motor for automobiles (EV, HV, PHV, etc.). is.

図1は、磁石基材の一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a magnet base material. 図2は、拡散工程の流れを概略的に示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the flow of the diffusion process. 図3Aは、磁石基材の断面を拡大して示す断面模式図である。FIG. 3A is a cross-sectional schematic diagram showing an enlarged cross section of the magnet base material. 図3Bは、拡散工程後のR-T-B系永久磁石の断面を拡大して示す断面模式図である。FIG. 3B is a schematic cross-sectional view showing an enlarged cross-section of the RTB system permanent magnet after the diffusion process. 図4Aは、R-T-B系永久磁石の一例と、サンプルの採取方法とを示す斜視図である。FIG. 4A is a perspective view showing an example of an RTB system permanent magnet and a sampling method. 図4Bは、R-T-B系永久磁石の一例と、サンプルの採取方法とを示す斜視図である。FIG. 4B is a perspective view showing an example of an RTB system permanent magnet and a sampling method. 図5Aは、図4Aに示すVA-VA線に沿う断面図である。FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line VA--VA shown in FIG. 4A. 図5Bは、図4Bに示すVB-VB線に沿う断面図である。FIG. 5B is a cross-sectional view along line VB-VB shown in FIG. 4B. 図6は、コアシェル粒子の断面を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross section of a core-shell particle. 図7は、実施例(試料1)に係るR-T-B系永久磁石のSEM断面写真である。FIG. 7 is an SEM cross-sectional photograph of an RTB system permanent magnet according to Example (Sample 1). 図8は、比較例2に係るR-T-B系永久磁石のSEM断面写真である。FIG. 8 is an SEM cross-sectional photograph of an RTB system permanent magnet according to Comparative Example 2. FIG. 図9Aは、拡散工程の変形例を示す模式図である。FIG. 9A is a schematic diagram showing a modification of the diffusion process. 図9Bは、拡散工程の変形例を示す模式図である。FIG. 9B is a schematic diagram showing a modification of the diffusion process. 図10は、本発明のR-T-B系永久磁石を利用したIPMモータの概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram of an IPM motor using RTB system permanent magnets of the present invention. 図11は、図10に示すIPMモータを利用した自動車を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing an automobile using the IPM motor shown in FIG.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

本実施形態では、まず、R-T-B系永久磁石の製造方法について説明し、その後、当該製造方法で得られたR-T-B系永久磁石の特徴について説明する。本実施形態のR-T-B系永久磁石は、磁石基材を準備する工程と、重希土類元素(RH)および軽希土類元素(RL)を所定の方法で磁石基材の内部に拡散させる工程(粒界拡散工程)と、を有する。以下、各工程について、順を追って説明する。 In this embodiment, first, a method for manufacturing an RTB system permanent magnet will be described, and then the characteristics of the RTB system permanent magnet obtained by this manufacturing method will be described. The RTB-based permanent magnet of the present embodiment is produced by a step of preparing a magnet base material and a step of diffusing a heavy rare earth element (RH) and a light rare earth element (RL) into the magnet base material by a predetermined method. (Grain boundary diffusion step). Each step will be described below in order.

(磁石基材の準備工程)
本工程では、図1に示す磁石基材20を製造する。まず、磁石基材20の特徴について詳述する。磁石基材20は、R-T-B系合金の焼結体であり、後述する拡散工程を実施する前の素材である。図1において、当該磁石基材20は、Z軸と垂直な2つの主面20aと、X軸またはY軸と垂直な4つの側面20bとを有する直方体である。ただし、磁石基材20の形状は特に限定されず、たとえば、多角形状、円筒状、中空円筒状、もしくは、主面が円弧状に湾曲したアークセグメント形状であってもよい。なお、本実施形態および図面において、X軸、Y軸、およびZ軸は、相互に略垂直であり、「内側」は、磁石基材20または永久磁石2の中心により近い側を意味し、「外側」は、磁石基材20または永久磁石2の中心からより離れた側を意味する。
(Preparation step for magnet base material)
In this step, the magnet base material 20 shown in FIG. 1 is manufactured. First, the features of the magnet base material 20 will be described in detail. The magnet base material 20 is a sintered body of an RTB-based alloy, and is a material before performing the diffusion process described later. In FIG. 1, the magnet base 20 is a rectangular parallelepiped having two main surfaces 20a perpendicular to the Z-axis and four side surfaces 20b perpendicular to the X-axis or the Y-axis. However, the shape of the magnet base material 20 is not particularly limited, and may be, for example, a polygonal shape, a cylindrical shape, a hollow cylindrical shape, or an arc segment shape whose main surface is curved in an arc shape. In the present embodiment and drawings, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are substantially perpendicular to each other, and the term "inside" means the side closer to the center of the magnet base material 20 or the permanent magnet 2. "Outer" means the side more distant from the center of the magnet substrate 20 or permanent magnet 2 .

本実施形態では、磁石基材20の2つの主面20aを磁極面にする。磁極面とは、磁束が主として通過する面であって、永久磁石における正極(N極)または負極(S極)である。製造するR-T-B系永久磁石を異方性磁石とする場合、磁極面は、後述する成形工程で印可する磁場の向きにより決定することができる。なお、磁石基材20のいずれの面を磁極面とするかは、特に限定されず、いずれかの側面20bを磁極面としてもよい。 In this embodiment, the two main surfaces 20a of the magnet base material 20 are used as magnetic pole surfaces. A magnetic pole surface is a surface through which magnetic flux mainly passes, and is a positive electrode (N pole) or a negative electrode (S pole) of a permanent magnet. When the RTB system permanent magnet to be manufactured is an anisotropic magnet, the magnetic pole faces can be determined by the direction of the magnetic field applied in the molding process, which will be described later. It should be noted that there is no particular limitation on which side of the magnet base material 20 is used as the magnetic pole surface, and any side surface 20b may be used as the magnetic pole surface.

磁石基材20を構成するR-T-B系合金において、Rは、Nd(ネオジウム)を必須とする1種以上の希土類元素であり、Tは、Fe(鉄)を必須とする1種以上の鉄族元素であり、Bはホウ素である。ここで、希土類元素とは、長周期型周期表の第3族に属するScとYとランタノイド元素を意味し、希土類元素のうち、Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luを重希土類元素(RH)と称し、RH以外の希土類元素を軽希土類元素(RL)と称する。また、鉄族元素とは、Fe,Co,およびNiを指す。 In the RTB alloy forming the magnet base material 20, R is one or more rare earth elements essentially including Nd (neodymium), and T is one or more essentially Fe (iron). and B is boron. Here, the rare earth elements mean Sc, Y and lanthanoid elements belonging to Group 3 of the long period periodic table. They are called heavy rare earth elements (RH), and rare earth elements other than RH are called light rare earth elements (RL). Also, the iron group elements refer to Fe, Co, and Ni.

磁石基材20に含まれるRの合計含有率は、25質量%~35質量%とすることができ、27.5質量%以上、30.8質量%以下とすることが好ましい。Rの合計含有率が上記の組成範囲を満たすことで、軟磁性を示すα-Feなどの析出が抑制され、R14B結晶がより生成されやすくなる。ここで、本実施形態において、「磁石基材20に含まれる所定元素の含有率」とは、磁石基材20の単位質量あたりの含有率であって、磁石基材100質量%に対する所定元素の比率を意味する。すなわち、上記のRの合計含有率は、磁石基材100質量%に対する希土類元素の合計質量の比として算出する。なお、後述する永久磁石2における所定元素の含有率も、上記と同様の方法で表記することとする。 The total content of R contained in the magnet base material 20 can be 25% by mass to 35% by mass, preferably 27.5% by mass or more and 30.8% by mass or less. When the total content of R satisfies the above composition range, precipitation of α-Fe exhibiting soft magnetism is suppressed, and R 2 T 14 B crystals are more likely to be generated. Here, in the present embodiment, the "content rate of the predetermined element contained in the magnet base material 20" is the content rate per unit mass of the magnet base material 20, and the content of the predetermined element with respect to 100% by mass of the magnet base material. means ratio. That is, the above total R content is calculated as a ratio of the total mass of the rare earth elements to 100 mass % of the magnet base material. The content of a predetermined element in the permanent magnet 2, which will be described later, is also expressed in the same manner as above.

Rとして複数の希土類元素が含まれる場合、磁石基材20に含まれるNdの含有率は、特に限定されないが、22質量%以上とすることが好ましい。また、この場合、Nd以外の希土類元素として、Pr,Tb,Dyが磁石基材20に含まれることが好ましい。Nd以外のRとして、TbやDyなどの重希土類元素(RH)を添加する場合には、磁石基材20に含まれるRHの合計含有率は、2.5質量%以下であることが好ましい。 When a plurality of rare earth elements are included as R, the content of Nd included in the magnet base material 20 is not particularly limited, but is preferably 22% by mass or more. In this case, it is preferable that the magnet base material 20 contain Pr, Tb, and Dy as rare earth elements other than Nd. When a heavy rare earth element (RH) such as Tb or Dy is added as R other than Nd, the total content of RH contained in the magnet base material 20 is preferably 2.5% by mass or less.

磁石基材20に含まれるBの含有率は、0.5質量%~1.5質量%とすることができ、0.92質量%~1.03質量%とすることが好ましい。 The content of B contained in the magnet base material 20 can be 0.5% by mass to 1.5% by mass, preferably 0.92% by mass to 1.03% by mass.

一方、磁石基材20に含まれるTの含有率については、残部として表記され、他の元素の含有率に応じて適宜決定すればよい。Tは、Fe単独であってもよく、Feの一部がCoで置換されていてもよい。この場合、Coの含有率は、特に限定されず、たとえば、4質量%以下とすることができ、1質量%以下とすることが好ましい。 On the other hand, the content of T contained in the magnet base material 20 is expressed as the balance, and may be appropriately determined according to the content of other elements. T may be Fe alone, or part of Fe may be substituted with Co. In this case, the Co content is not particularly limited, and can be, for example, 4% by mass or less, preferably 1% by mass or less.

また、磁石基材20には、上述したR,T,B以外に、Cu,Ga,Al,Zrからなる群から選択される1種以上のm元素が含まれていることが好ましい。m元素としては、上記のなかでも特にCuが含まれていることがより好ましい。 In addition to R, T, and B described above, the magnet base material 20 preferably contains one or more m elements selected from the group consisting of Cu, Ga, Al, and Zr. As the m element, it is more preferable to contain Cu among the above.

磁石基材20に含まれるCuの含有率は、0.05質量%以上、0.50質量%以下であることが好ましい。また、m元素としてGa,Al,Zrが含まれる場合、これら元素の含有率は、特に限定されず、たとえば、Gaの含有率は0.08質量%以上0.30質量%以下、Alの含有率は0.10質量%以上0.30質量%以下、Zrの含有率は0.10質量%以上0.30質量%以下とすることが好ましい。 The content of Cu contained in the magnet base material 20 is preferably 0.05% by mass or more and 0.50% by mass or less. In addition, when Ga, Al, and Zr are included as the m element, the content of these elements is not particularly limited. The Zr content is preferably 0.10 mass % or more and 0.30 mass % or less, and the Zr content is preferably 0.10 mass % or more and 0.30 mass % or less.

また、磁石基材20には、炭素(C)、窒素(N)、酸素(O)も含まれ得る。磁石基材20における炭素の含有率は、1100質量ppm以下であることが好ましく、900質量ppm以下であることがより好ましい。磁石基材20における窒素の含有率は、1000質量ppm以下であることが好ましく、600質量ppm以下であることがより好ましい。磁石基材20における酸素の含有率は、1200ppm以下であることが好ましく、800ppm以下であることがより好ましい。 The magnet base material 20 may also contain carbon (C), nitrogen (N), and oxygen (O). The carbon content in the magnet base material 20 is preferably 1100 ppm by mass or less, more preferably 900 ppm by mass or less. The nitrogen content in the magnet base material 20 is preferably 1000 ppm by mass or less, more preferably 600 ppm by mass or less. The oxygen content in the magnet base material 20 is preferably 1200 ppm or less, more preferably 800 ppm or less.

さらに、磁石基材20には、上述した元素の他に、Mn,Ca,Cl,S,Fなどの不可避不純物が含まれていてもよく、不可避不純物の合計含有率は、たとえば、0.001質量%~1.0質量%程度である。 Furthermore, the magnet base material 20 may contain unavoidable impurities such as Mn, Ca, Cl, S, and F in addition to the elements described above. It is about 1.0% by mass to 1.0% by mass.

なお、磁石基材20の組成は、従来から一般的に知られている方法により分析することができる。たとえば、R,T,Bなどの各種元素の含有率については、蛍光X線分析(XRF)または誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP)などにより測定できる。また、たとえば、酸素の含有率は、不活性ガス融解-非分散型赤外線吸収法により測定でき、炭素の含有率は、酸素気流中燃焼-赤外線吸収法により測定でき、窒素の含有率は、不活性ガス融解-熱伝導度法により測定できる。 The composition of the magnet base material 20 can be analyzed by a conventionally generally known method. For example, the contents of various elements such as R, T, and B can be measured by X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) or inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP). Further, for example, the oxygen content can be measured by an inert gas fusion-nondispersive infrared absorption method, the carbon content can be measured by combustion in an oxygen stream-infrared absorption method, and the nitrogen content can be measured by an infrared absorption method. It can be measured by active gas fusion-thermal conductivity method.

図3Aに示すように、磁石基材20は、R14B結晶からなる主相粒子4と、当該主相粒子4の間に位置する粒界6と、を含み、その他、磁気特性を害さない程度に副相が存在していてもよい。 As shown in FIG. 3A, the magnet base material 20 includes main phase grains 4 made of R 2 T 14 B crystals, grain boundaries 6 located between the main phase grains 4, and other magnetic properties. Secondary phases may be present to the extent that they are not harmful.

主相粒子4の平均粒径は、特に限定されず、たとえば、円相当径換算で、1.0μm~10μmとすることができ、2.5μm~6.0μmとすることが好ましい。なお、主相粒子4の平均粒径は、各種電子顕微鏡(SEM,STEM、TEM)で図3Aに示すような磁石基材20の断面を観察し、当該断面に含まれる少なくとも20個の主相粒子4の円相当径を計測することで測定できる。 The average particle diameter of the main phase particles 4 is not particularly limited, and can be, for example, 1.0 μm to 10 μm, preferably 2.5 μm to 6.0 μm, in terms of circle equivalent diameter. Note that the average particle diameter of the main phase particles 4 is determined by observing the cross section of the magnet base material 20 as shown in FIG. It can be measured by measuring the equivalent circle diameter of the particles 4 .

なお、主相粒子4を構成しているR14B結晶では、鉄族元素であるTの一部が、m元素などの遷移金属元素で置換されていてもよい。 In the R 2 T 14 B crystal forming the main phase particles 4, part of T, which is an iron group element, may be substituted with a transition metal element such as the m element.

粒界6としては、隣り合う2つの主相粒子4の間に位置する二粒子粒界6aと、3つ以上の主相粒子4に囲まれた粒界多重点6bと、が存在する。また、粒界6は、主相粒子4以外のその他の相(すなわちR14B結晶相以外の相)で構成してあり、粒界6を構成する相の種類や割合は、特に限定されない。粒界6を構成するその他の相としては、たとえば、Rの濃度が主相粒子4よりも高い相(Rリッチ層)、T(鉄族元素)やGaなどの遷移金属元素の濃度が高い相、希土類元素の酸化物層、R-O-C相などが挙げられる。 The grain boundaries 6 include two grain boundaries 6a positioned between two adjacent main phase grains 4 and grain boundary multiple points 6b surrounded by three or more main phase grains 4. In addition, the grain boundaries 6 are composed of phases other than the main phase grains 4 (that is, phases other than the R 2 T 14 B crystal phase), and the types and proportions of the phases constituting the grain boundaries 6 are particularly limited. not. Other phases constituting the grain boundary 6 include, for example, a phase having a higher concentration of R than the main phase grains 4 (R-rich layer), a phase having a high concentration of transition metal elements such as T (iron group element) and Ga. , an oxide layer of a rare earth element, an R—O—C phase, and the like.

上述した特徴を有する磁石基材20は、原料合金の製造工程と、原料合金を粉砕する工程(粉砕工程)と、原料合金粉末を成形する工程(成形工程)と、成形体を焼結する工程(焼結工程)と、を経て製造することができる。 The magnet base material 20 having the characteristics described above is manufactured through a process of manufacturing a raw material alloy, a process of pulverizing the raw material alloy (pulverizing process), a process of molding the raw material alloy powder (forming process), and a process of sintering the compact. (Sintering step) and can be manufactured through.

まず、上述したR-T-B系合金の組成に対応する原料金属を準備し、真空またはArガスなどの不活性ガス雰囲気中で準備した原料金属を溶解する。その後、溶解した原料金属を鋳造することによって、原料合金を得る。 First, raw metals corresponding to the composition of the RTB alloy described above are prepared, and the prepared raw metals are melted in a vacuum or an inert gas atmosphere such as Ar gas. After that, a raw material alloy is obtained by casting the melted raw material metal.

この際、原料金属の種類には特に制限はなく、たとえば、希土類金属あるいは希土類合金、純鉄、純コバルト、フェロボロン、さらにはこれらの合金や化合物等を使用することができる。また、原料金属を鋳造する方法についても、特に制限はなく、たとえば、インゴット鋳造法、ストリップキャスト法、ブックモールド法、もしくは、遠心鋳造法などが挙げられる。また、鋳造後の原料合金は、凝固偏析がある場合は必要に応じて均質化処理(溶体化処理)を行ってもよい。 At this time, there is no particular limitation on the type of raw material metal, and for example, rare earth metals or rare earth alloys, pure iron, pure cobalt, ferroboron, and alloys and compounds thereof can be used. Also, the method of casting the raw material metal is not particularly limited, and examples thereof include an ingot casting method, a strip casting method, a book mold method, or a centrifugal casting method. Further, if the raw material alloy after casting has solidification segregation, it may be subjected to homogenization treatment (solution treatment) as necessary.

次に、上記工程で得られた原料合金を粉砕する。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、低酸素濃度の雰囲気とすることが好ましい。低酸素濃度の雰囲気とは、たとえば、酸素の濃度が200ppm以下の雰囲気である。各工程の酸素濃度を制御することで、磁石基材20や最終的に得られる永久磁石2に含まれる酸素量を制御することができる。 Next, the raw material alloy obtained in the above steps is pulverized. The atmosphere in each step from the pulverization step to the sintering step preferably has a low oxygen concentration from the viewpoint of obtaining high magnetic properties. The low oxygen concentration atmosphere is, for example, an atmosphere with an oxygen concentration of 200 ppm or less. By controlling the oxygen concentration in each step, the amount of oxygen contained in the magnet base material 20 and the finally obtained permanent magnet 2 can be controlled.

粉砕工程は、粗粉砕と、微粉砕の2段階で実施する。ただし、微粉砕工程のみの1段階で原料合金を粉砕してもよい。 The pulverization process is carried out in two steps of coarse pulverization and fine pulverization. However, the raw material alloy may be pulverized in one stage of only the fine pulverization step.

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し、粗粉砕粉末を得る。粗粉砕の方法は、特に限定されず、たとえば、水素吸蔵粉砕を行う方法や粗粉砕機を用いる方法などを採用することができる。水素吸蔵粉砕を行う場合、脱水素処理時の雰囲気中窒素ガス濃度の制御を行うことで、磁石基材20や最終的に得られる永久磁石2に含まれる窒素量を制御することができる。 In the coarse pulverization step, coarse pulverization is performed until the particle size reaches about several hundred μm to several mm to obtain a coarsely pulverized powder. The method of coarse pulverization is not particularly limited, and for example, a method of performing hydrogen absorption pulverization, a method of using a coarse pulverizer, or the like can be employed. When hydrogen absorption pulverization is performed, the amount of nitrogen contained in the magnet base material 20 and the finally obtained permanent magnet 2 can be controlled by controlling the nitrogen gas concentration in the atmosphere during dehydrogenation.

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し、微粉砕粉末(原料合金粉末)を得る。前記微粉砕粉末の平均粒径は、特に限定されないが、たとえば、1μm以上10μm以下とすることができ、2μm以上6μm以下とすることが好ましい。微粉砕工程において、雰囲気中窒素ガス濃度の制御を行うことで、磁石基材20や最終的に得られる永久磁石2に含まれる窒素量を制御することができる。 Next, the obtained coarsely pulverized powder is finely pulverized to an average particle size of about several μm to obtain a finely pulverized powder (raw material alloy powder). The average particle size of the finely pulverized powder is not particularly limited. By controlling the nitrogen gas concentration in the atmosphere in the pulverization step, the nitrogen content in the magnet base material 20 and the finally obtained permanent magnet 2 can be controlled.

微粉砕の方法は、特に限定されず、各種微粉砕機を用いることができる。また、微粉砕の際には、粉砕助剤を添加することが好ましく、粉砕助剤としては、ラウリン酸アミド、オレイン酸アミド等が挙げられる。粉砕助剤を使用することで、成形時に配向性の高い微粉砕粉末を得ることができる。なお、粉砕助剤の添加量を変化させることにより、磁石基材20や最終的に得られる永久磁石2に含まれる炭素量を制御することができる。 The fine pulverization method is not particularly limited, and various fine pulverizers can be used. Further, it is preferable to add a pulverizing aid during the fine pulverization, and examples of the pulverizing aid include lauric acid amide and oleic acid amide. By using a grinding aid, a highly oriented finely ground powder can be obtained during molding. The amount of carbon contained in the magnet base material 20 and the finally obtained permanent magnet 2 can be controlled by changing the amount of the grinding aid added.

なお、上記の工程(原料合金の準備工程~粉砕工程)では、1合金法で原料合金粉末を得たが、第1合金と第2合金との2合金を混合して原料合金粉末を作製する2合金法を採用してもよい。 In the above steps (from the preparation step of the raw material alloy to the pulverization step), the raw material alloy powder was obtained by the one-alloy method, but the raw material alloy powder is produced by mixing two alloys, the first alloy and the second alloy. A two-alloy method may be employed.

次に、得られた原料合金粉末を、所定の形状に成形する。成形の方法は、特に限定されず、乾式成形であっても湿式成形であってもよい。本実施形態では、原料合金粉末を金型内に充填し、磁場中において加圧する(乾式成形)。 Next, the obtained raw material alloy powder is formed into a predetermined shape. The molding method is not particularly limited, and may be dry molding or wet molding. In this embodiment, the raw material alloy powder is filled in a mold and pressed in a magnetic field (dry compaction).

成形時の圧力は、たとえば、20MPa~300MPaとすることができ、印加する磁場は、950kA/m~1600kA/mとすることができる。印加する磁場は静磁場に制限されず、パルス状磁場とすることもでき、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。なお、湿式成形を採用する場合は、原料合金粉末を油等の溶媒に分散させスラリーとし、当該スラリーを用いて、上記と同様の方法でプレス成形すればよい。 The pressure during molding can be, for example, 20 MPa to 300 MPa, and the applied magnetic field can be 950 kA/m to 1600 kA/m. The magnetic field to be applied is not limited to a static magnetic field, and may be a pulsed magnetic field, or both a static magnetic field and a pulsed magnetic field may be used. When wet molding is employed, the raw material alloy powder is dispersed in a solvent such as oil to form a slurry, and the slurry is press-molded in the same manner as described above.

次に、上記の成形体を、真空または不活性ガス中で焼結し、焼結体を得る。焼結の条件は、組成、粉砕方法、原料合金粉末の粒度など、諸条件に応じて適宜決定すればよい。たとえば、成形体を、真空中または不活性ガス中において、1000℃~1200℃の温度で、1時間~10時間保持することで、成形体を焼結できる。 Next, the compact is sintered in vacuum or in an inert gas to obtain a sintered body. The sintering conditions may be appropriately determined according to various conditions such as the composition, pulverization method, and grain size of the raw material alloy powder. For example, the compact can be sintered by holding the compact at a temperature of 1000° C. to 1200° C. for 1 hour to 10 hours in vacuum or inert gas.

また、焼結工程の後には、必要に応じて、焼結体に脱炭素処理を施してもよい。脱炭素処理の方法は、特に限定されず公知の方法を採用すればよい。たとえば、焼結体に所定の金属Sを付着させて熱処理することで焼結体中の炭素含有量を低減できる。上記において、所定の金属Sとは、金属から金属炭化物を生成するための標準生成ギブスエネルギーが、焼結体中の希土類元素(特にNd)よりも低い金属である。当該金属Sを焼結体に付着させて熱処理することで、焼結体中の炭素が金属Sと反応して炭化物となる。なお、付着させた金属Sは、焼結体中にはほとんど侵入せずに焼結体表面に留まる。上記のように脱炭素処理を実施することで、磁石基材20や最終的に得られる永久磁石2に含まれる炭素量を低減することができる。 Moreover, after the sintering step, the sintered body may be decarbonized, if necessary. The decarbonization method is not particularly limited, and a known method may be adopted. For example, the carbon content in the sintered body can be reduced by attaching a predetermined metal S to the sintered body and heat-treating the sintered body. In the above, the predetermined metal S is a metal whose standard Gibbs energy of formation for forming metal carbide from the metal is lower than that of the rare earth element (especially Nd) in the sintered body. By attaching the metal S to the sintered body and heat-treating the sintered body, the carbon in the sintered body reacts with the metal S to form a carbide. The attached metal S hardly penetrates into the sintered body and stays on the surface of the sintered body. By performing the decarbonization treatment as described above, the amount of carbon contained in the magnet base material 20 and the finally obtained permanent magnet 2 can be reduced.

さらに、焼結体には、必要に応じて、切断や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を施してもよい。これらの加工は、後述する拡散工程の前に実施する。 Further, the sintered body may be subjected to shape processing such as cutting and grinding, chamfering processing such as barrel polishing, and the like, if necessary. These processes are performed before the diffusion process described later.

上記の方法により、図1および図3Aに示す磁石基材20が得られる。 By the above method, the magnet base material 20 shown in FIGS. 1 and 3A is obtained.

(粒界拡散工程)
続いて、粒界拡散工程について説明する。本実施形態において粒界拡散工程は、2種類の拡散材を準備する工程と、重希土類元素(RH)を含む第1拡散材を磁石基材の第1表面に付着させる工程と、軽希土類元素(RL)を含む第2拡散材を磁石基材の第2表面に付着させる工程と、磁石基材を加熱してRHとRLとを磁石基材の内部に拡散させる工程と、を有する。
(Grain boundary diffusion process)
Next, the grain boundary diffusion process will be described. In the present embodiment, the grain boundary diffusion step includes a step of preparing two types of diffusing materials, a step of attaching a first diffusing material containing a heavy rare earth element (RH) to the first surface of the magnet base material, and a step of The method includes a step of attaching a second diffusion material containing (RL) to the second surface of the magnet base material, and a step of heating the magnet base material to diffuse RH and RL inside the magnet base material.

拡散材の準備
まず、RHを含む第1拡散材11と、RLを含む第2拡散材12と、を準備する。
Preparation of Diffusion Material First, a first diffusion material 11 containing RH and a second diffusion material 12 containing RL are prepared.

第1拡散材11には、少なくとも1種の重希土類元素RHが含まれており、添加するRHとしては、TbおよびDyからなる群から選択される1種以上の元素であることが好ましい。また、当該第1拡散材11は、純金属、合金、もしくはTbHなどのRHを含む化合物とすることができる。 The first diffusing material 11 contains at least one heavy rare earth element RH, and the added RH is preferably one or more elements selected from the group consisting of Tb and Dy. Also, the first diffusion material 11 can be a pure metal, an alloy, or a compound containing RH such as TbH2 .

第1拡散材11を合金とする場合において、第1拡散材に含まれるRHやRH以外の金属元素の含有量の総和(より具体的にRH+RL+M)を100質量%とすると、当該総和100質量%に対するRHの含有率が60質量%以上となるように、RH以外の元素の添加量を調整することが好ましい。この場合、RH以外の元素として、RLが含まれていてもよい。上記の総和100質量%に対するRLの含有率は、22.5質量%以下であることが好ましい。また、第1拡散材11には、所定のM元素が含まれていてもよく、RHとMとを含むRH-M合金や、RH-RL-M合金とすることができる。この場合、上記の総和100質量%に対するM元素の含有率は、たとえば、5質量%~20質量%とすることができる。なお、M元素については、第2拡散材12を説明する際に詳述する。 When the first diffusing material 11 is an alloy, if the total content of RH and metal elements other than RH contained in the first diffusing material (more specifically, RH + RL + M) is 100% by mass, the total 100% by mass It is preferable to adjust the amount of elements other than RH to be added so that the content of RH is 60% by mass or more. In this case, RL may be included as an element other than RH. The content of RL with respect to the above total of 100% by mass is preferably 22.5% by mass or less. Further, the first diffusion material 11 may contain a predetermined M element, and may be an RH-M alloy containing RH and M, or an RH-RL-M alloy. In this case, the content of the M element with respect to the above total of 100% by mass can be, for example, 5% by mass to 20% by mass. The element M will be described in detail when the second diffusion material 12 is described.

一方、第2拡散材12には、少なくとも1種の軽希土類元素(RL)が含まれており、添加するRLとしては、NdおよびPrからなる群から選択される1種以上の元素であることが好ましい。当該第2拡散材12は、純金属、合金、もしくは、水素化物などのRLを含む化合物とすることができ、特に、RLと所定のM元素とを含むRL-M合金であることが好ましい。 On the other hand, the second diffusion material 12 contains at least one kind of light rare earth element (RL), and the RL to be added is one or more elements selected from the group consisting of Nd and Pr. is preferred. The second diffusion material 12 can be a pure metal, an alloy, or a compound containing RL such as a hydride, and is particularly preferably an RL-M alloy containing RL and a predetermined M element.

ここで、M元素は、MとRLとの共晶温度が800℃以下となる元素であり、具体的に、Al,Mg,Fe,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,Ru,Rh,Pd,Ag,Sn,Sb,Pt,Au,Hg,Bi,Si,Clからなる群から選択される1種以上の元素とすることができる。好ましくは、M元素は、MとRLとの共晶温度が700℃以下となる元素であり、具体的に、Al,Mg,Fe,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ag,Au,Hg,Si,Clからなる群から選択される1種以上の元素である。より好ましくは、M元素は、MとRLとの共晶温度が600℃以下となる元素であり、具体的に、Mg,Co,Ni,Cu,Clである。さらに好ましくは、M元素は、CuまたはCoである。 Here, the M element is an element whose eutectic temperature between M and RL is 800° C. or less, and specifically, Al, Mg, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Ru , Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Pt, Au, Hg, Bi, Si, and Cl. Preferably, the M element is an element in which the eutectic temperature between M and RL is 700° C. or less. , Hg, Si, and Cl. More preferably, the M element is an element in which the eutectic temperature between M and RL is 600° C. or lower, specifically Mg, Co, Ni, Cu, and Cl. More preferably, the M element is Cu or Co.

また、第2拡散材に含まれるRLとRL以外の金属元素の総和(より具体的にRH+RL+M)を100質量%とすると、当該総和100質量%に対するM元素の合計含有率は、選択するM元素の種類にもよるが、たとえば、5質量%~20質量%とすることが好ましい。特にM元素としてCuを添加する場合、上記の総和100質量%に対するCuの含有率は、10質量%~15質量%であることが好ましい。第2拡散材12に上記のM元素が含まれることで、第2拡散材12の融点が低下し、磁石基材20にRLが拡散しやすくなる。 Further, if the sum of RL and metal elements other than RL contained in the second diffusing material (more specifically, RH + RL + M) is 100% by mass, the total content of M elements with respect to the total 100% by mass is the selected M element Although it depends on the type, it is preferably 5 mass % to 20 mass %. In particular, when Cu is added as the M element, the content of Cu is preferably 10% by mass to 15% by mass with respect to the above total of 100% by mass. By including the M element in the second diffusion material 12 , the melting point of the second diffusion material 12 is lowered, and RL is easily diffused into the magnet base material 20 .

また、第2拡散材12には、重希土類元素(RH)が含まれていてもよいが、上記の総和100質量%に対するRHの含有率は、10質量%以下であることが好ましく、RHが実質的に含まれないことがより好ましい。「RHが実質的に含まれない」とは、より具体的に、上記の総和100質量%に対するRHの含有率が0.5質量%未満であることを意味する。本実施形態の粒界拡散処理では、第2拡散材12にRHが実質的に含まれないことで、磁石の角部近傍における磁気特性をより向上させることができ、かつ、製造過程でのRHの使用量をより好適に削減することができる。 In addition, the second diffusing material 12 may contain a heavy rare earth element (RH). It is more preferable not to contain substantially. "Substantially free of RH" more specifically means that the content of RH is less than 0.5% by mass with respect to the above total of 100% by mass. In the grain boundary diffusion treatment of the present embodiment, since the second diffusing material 12 does not substantially contain RH, the magnetic properties in the vicinity of the corners of the magnet can be further improved, and RH during the manufacturing process can be improved. can be more suitably reduced.

なお、前述したように、RHを主として含む第1拡散材11にも、M元素が含まれていてもよく、第1拡散材11に添加可能なM元素の種類としては、第2拡散材12におけるM元素と同様であり、M元素の添加量も第2拡散材12と同様とすることができる。ただし、第1拡散材11と第2拡散材12とで、選択するM元素の種類は異なっていてもよく、同じであってもよい。 As described above, the first diffusion material 11 mainly containing RH may also contain the M element. , and the addition amount of the M element can be the same as that of the second diffusion material 12 . However, the type of M element to be selected may be different or the same between the first diffusion material 11 and the second diffusion material 12 .

第1拡散材11の付着工程
RHを含む第1拡散材11は、磁石基材20における第1表面の少なくとも一部に付着させる。ここで、第1拡散材11を付着させる第1表面とは、磁極面であることが好ましく、一対の磁極面のうちの一方のみであってもよく、両方の磁極面を第1表面としてもよい。本実施形態では、冒頭で述べた通り、Z軸と垂直な一対の主面20aが磁極面であり、図2に示すように両方の主面20aに対して第1拡散材11を付着させることとする。
The first diffusing material 11 including the attaching step RH of the first diffusing material 11 is attached to at least part of the first surface of the magnet base material 20 . Here, the first surface to which the first diffusing material 11 is attached is preferably a magnetic pole surface, and may be only one of a pair of magnetic pole surfaces, or both magnetic pole surfaces may be used as the first surface. good. In this embodiment, as described at the beginning, the pair of main surfaces 20a perpendicular to the Z-axis are the magnetic pole surfaces, and the first diffusing material 11 is attached to both main surfaces 20a as shown in FIG. and

また、上記において「第1表面の少なくとも一部」とは、一つの主面20aにおいて、第1拡散材11の付着面積が、主面20aの面積よりも小さくてもよいことを意味し、主面20aの全面に第1拡散材11を付着させてもよい(第1拡散材11の付着面積≒主面20aの面積)。第1拡散材11の付着面積は、特に限定されないが、第1拡散材11の付着箇所が、主面20aと側面20bとの交差角部20cの少なくとも一部において、後述する第2拡散材12の付着箇所と近接していることが好ましい。 In the above description, "at least a portion of the first surface" means that the area of the first diffusion material 11 attached to one main surface 20a may be smaller than the area of the main surface 20a. The first diffusing material 11 may be adhered to the entire surface 20a (adhesion area of the first diffusing material 11≈the area of the main surface 20a). Although the adhesion area of the first diffusion material 11 is not particularly limited, the adhesion area of the first diffusion material 11 is at least a part of the intersection corner 20c between the main surface 20a and the side surface 20b. is preferably close to the attachment point of

ここで、主面20aと側面20bとの交差角部20cとは、図1および図2に示すように、X軸と略平行な4つの交差角部20cと、Y軸と略平行な4つの交差角部20cとが存在する。これら合計8つの交差角部20cのうち、モータなどの永久磁石の使用様態において反磁界が特に大きくなる交差角部20cを角部20cDとすると、少なくとも角部20cDにおいて、第1拡散材11の付着箇所と第2拡散材12の付着箇所とが近接していることが好ましい。図2に示すように、全ての交差角部20cにおいて、第1拡散材11の付着箇所と第2拡散材12の付着箇所とが近接していてもよい。 Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the crossing corners 20c between the main surface 20a and the side surface 20b are four crossing corners 20c substantially parallel to the X-axis and four crossing corners 20c substantially parallel to the Y-axis. There is a crossing corner 20c. Of the total eight crossing corners 20c, if the crossing corner 20c where the demagnetizing field is particularly large in the mode of use of a permanent magnet such as a motor is defined as a corner 20cD, the first diffusing material 11 adheres to at least the corner 20cD. It is preferable that the location and the attachment location of the second diffusing material 12 are close to each other. As shown in FIG. 2, in all cross corners 20c, the attachment points of the first diffusion material 11 and the attachment points of the second diffusion material 12 may be close to each other.

なお、第1拡散材11の付着箇所と第2拡散材12の付着箇所とが「近接」するとは、第1拡散材11の付着箇所と第2拡散材12の付着箇所とが直に接していてもよいし、所定距離だけ離れていてもよいことを意味する。より具体的に、第1拡散材11の付着箇所の端部は、交差角部20cから0mm~1mm程度離れていてもよく、第2拡散材12の付着箇所の端部は、交差角部20cから0mm~1mm離れていてもよい。本実施形態では、付着箇所の端部と交差角部20cとの距離が上記の数値範囲を満足する場合、第1拡散材11の付着箇所と第2拡散材12の付着箇所とが「近接」していると判断する。 It should be noted that the adhering portion of the first diffusing material 11 and the adhering portion of the second diffusing material 12 are “adjacent” means that the adhering portion of the first diffusing material 11 and the adhering portion of the second diffusing material 12 are in direct contact. It means that they may be separated from each other by a predetermined distance. More specifically, the edge of the attachment point of the first diffusion material 11 may be separated from the intersection corner 20c by about 0 mm to 1 mm, and the edge of the attachment point of the second diffusion material 12 may be at the intersection corner 20c. may be 0 mm to 1 mm away from In the present embodiment, when the distance between the edge of the adhesion point and the crossing corner 20c satisfies the above numerical range, the adhesion point of the first diffusion material 11 and the adhesion point of the second diffusion material 12 are "near". judge that it is.

磁石基材20の主面20aに第1拡散材11を付着させる方法は、特に限定されず、たとえば、蒸着法、スパッタリング法、電着法、塗布法、印刷法(スクリーン印刷やスキージ印刷など)、シート工法などを用いることができる。 The method of adhering the first diffusing material 11 to the main surface 20a of the magnet base material 20 is not particularly limited. , sheet construction method, etc. can be used.

シート工法を採用する場合、粉末状の第1拡散材11とバインダとを混ぜ合わせて、図2に示すような第1拡散材のシート11aを作製し、当該シート11aを磁石基材20の表面に密着させる。シート11aを磁石基材20に密着させる際には、アルコール、アルデヒド、またはケトンなどの有機溶剤を、シート11aの表面または磁石基材20の表面に塗布してもよい。 When the sheet construction method is employed, powdery first diffusion material 11 and a binder are mixed to produce a sheet 11a of the first diffusion material as shown in FIG. to adhere to. When the sheet 11a is adhered to the magnet base material 20, an organic solvent such as alcohol, aldehyde, or ketone may be applied to the surface of the sheet 11a or the surface of the magnet base material 20. FIG.

また、塗布法を採用する場合は、粉末状の第1拡散材11をアルコール、アルデヒド、またはケトンなどの有機溶剤に分散させたスラリーを作製する。そして、当該スラリーをスプレー、刷毛、ジェットディスペンサ、ノズルなどを利用して磁石基材20の主面20aに塗布する。なお、スラリーには、第1拡散材11が磁石基材20の表面に密着し易いように、バインダを添加してもよい。また、第1拡散材11を用いてスラリーよりも高い粘性を有するペーストを作製し、当該ペーストを磁石基材20の主面20aに塗布してもよい。各種印刷法では、上記のペーストを磁石基材20の主面20aに印刷すればよい。 Moreover, when adopting the coating method, a slurry is prepared by dispersing the powdery first diffusion material 11 in an organic solvent such as alcohol, aldehyde, or ketone. Then, the slurry is applied to the main surface 20a of the magnet base material 20 using a spray, a brush, a jet dispenser, a nozzle, or the like. A binder may be added to the slurry so that the first diffusing material 11 can easily adhere to the surface of the magnet base material 20 . Alternatively, a paste having a higher viscosity than slurry may be prepared using the first diffusing material 11 and the paste may be applied to the main surface 20 a of the magnet base material 20 . In various printing methods, the above paste may be printed on the main surface 20a of the magnet base material 20 .

上述のとおり、第1拡散材11は、複数の方法で磁石基材20に付着させることができるが、いずれの方法を採用する場合においても、第1拡散材11の付着量が所定の条件を満たすように制御してあることが好ましい。すなわち、付着させるRHの総量が、磁石基材100質量部に対して、0.1質量部~2.0質量部(より好ましくは、0.4質量部~1.0質量部)となるように、第1拡散材11の付着量を制御することが好ましい。 As described above, the first diffusing material 11 can be attached to the magnet base material 20 by a plurality of methods. It is preferable that it is controlled so that it is satisfied. That is, the total amount of RH to be attached is 0.1 to 2.0 parts by mass (more preferably 0.4 to 1.0 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the magnet base material. Moreover, it is preferable to control the adhesion amount of the first diffusion material 11 .

第2拡散材12の付着工程
RLを含む第2拡散材12は、磁石基材20における第2表面の少なくとも一部に付着させる。ここで、第2拡散材12を付着させる第2表面とは、第1拡散材11を付着させる第1表面と交差する面であり、磁極面と交差する面であることが好ましい。本実施形態では、図2に示すように、第1拡散材11を磁極面である主面20aに付着させているため、第2拡散材12は、主面20aと交差する側面20bに付着させる。より具体的に、第2拡散材12は、4つの側面20bのうちから選択される一つの側面20bのみに付着させてもよいし、複数の側面20bに付着させてもよい。本実施形態では、図2に示すように、4つの側面20bに第2拡散材12を付着させたこととする。
The second diffusing material 12 including the step RL of attaching the second diffusing material 12 is attached to at least part of the second surface of the magnet base material 20 . Here, the second surface to which the second diffusing material 12 is attached is a surface intersecting the first surface to which the first diffusing material 11 is attached, and preferably a surface intersecting the magnetic pole surface. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the first diffusion material 11 is attached to the main surface 20a, which is the magnetic pole surface, so the second diffusion material 12 is attached to the side surface 20b intersecting the main surface 20a. . More specifically, the second diffusion material 12 may be attached to only one side surface 20b selected from the four side surfaces 20b, or may be attached to a plurality of side surfaces 20b. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the second diffusion material 12 is attached to four side surfaces 20b.

また、上記において「第2表面の少なくとも一部」とは、一つの側面20bにおいて、第2拡散材12の付着面積が、主面20aの面積よりも小さくともよいことを意味し、側面20bの全面に第2拡散材12を付着させてもよい(第2拡散材12の付着面積≒側面20bの面積)。第2拡散材12の付着面積は、特に限定されない。前述のとおり、第2拡散材12の付着箇所が、交差角部20cの少なくとも一部において、第1拡散材11の付着箇所と近接していることが好ましく、第1拡散材11の付着箇所と直に接している箇所が存在することがより好ましい。 In the above description, "at least part of the second surface" means that the area of the second diffusion material 12 attached to one side surface 20b may be smaller than the area of the main surface 20a. The second diffusing material 12 may be adhered to the entire surface (attachment area of the second diffusing material 12≈the area of the side surface 20b). The adhesion area of the second diffusion material 12 is not particularly limited. As described above, it is preferable that the attachment point of the second diffusion material 12 is adjacent to the attachment point of the first diffusion material 11 in at least a part of the intersection corner 20c, and is close to the attachment point of the first diffusion material 11. It is more preferable that there is a portion in direct contact.

なお、いずれかの主面20a′における第1拡散材11の付着面積をAとし、当該主面20a′と交差する側面20b′における第2拡散材12の付着面積をAとすると、A/Aが0.1~0.6であることが好ましい。 Letting A H be the adhesion area of the first diffusion material 11 on any one of the main surfaces 20a′ and A L be the adhesion area of the second diffusion material 12 on the side surface 20b′ intersecting with the main surface 20a′, A It is preferred that L /A H is from 0.1 to 0.6.

第2拡散材12を付着させる方法は、特に限定されず、第1拡散材11と同様に、蒸着法、スパッタリング法、電着法、塗布法、印刷法(スクリーン印刷やスキージ印刷など)、シート工法などを用いることができる。図2では、例示として、第2拡散材12のシート12aを用いる様子を示しており、当該シート12aは、粉末状の第2拡散材12とバインダとを混ぜ合わせてシート化することで得られる。 The method of attaching the second diffusing material 12 is not particularly limited. A construction method or the like can be used. In FIG. 2, a sheet 12a of the second diffusion material 12 is used as an example, and the sheet 12a is obtained by mixing the powdery second diffusion material 12 and a binder to form a sheet. .

また、第2拡散材12の付着量は、所定の条件を満たすように制御してあることが好ましい。すなわち、付着させるRLの総量が、磁石基材100質量部に対して、0.1質量部~1.5質量部(より好ましくは、0.4質量部~0.8質量部)となるように、第2拡散材12の付着量を制御することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the adhesion amount of the second diffusing material 12 is controlled so as to satisfy a predetermined condition. That is, the total amount of RL to be attached is 0.1 to 1.5 parts by mass (more preferably 0.4 to 0.8 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the magnet base material. In addition, it is preferable to control the adhesion amount of the second diffusion material 12 .

なお、各拡散材(11,12)を付着させる順序は、特に限定されない。たとえば、第2拡散材12を4つ側面20bに付着させた後に、第1拡散材11を2つの主面20aに付着させてもよい。また、Z軸上方の主面20aに第1拡散材11を付着させた後、第2拡散材12を4つの側面20bに付着させ、最後にZ軸下方の主面20aに第1拡散材11を付着させてもよい。付着工程の順序は、作業効率を考慮して適宜決定すればよい。 The order in which the diffusion materials (11, 12) are attached is not particularly limited. For example, after attaching the second diffusion material 12 to the four side surfaces 20b, the first diffusion material 11 may be attached to the two main surfaces 20a. After the first diffusing material 11 is attached to the main surface 20a above the Z axis, the second diffusing material 12 is attached to the four side surfaces 20b. Finally, the first diffusing material 11 is attached to the main surface 20a below the Z axis. may be attached. The order of the adhesion steps may be appropriately determined in consideration of work efficiency.

磁石基材20を加熱する工程(拡散工程)
次に、各拡散材(11,12)を塗布した後、磁石基材20を所定の条件で加熱し、各拡散材に含まれるRHおよびRLを磁石基材20の内部に拡散させる。
Step of heating the magnet base material 20 (diffusion step)
Next, after each diffusion material (11, 12) is applied, the magnet base material 20 is heated under predetermined conditions to diffuse the RH and RL contained in each diffusion material inside the magnet base material 20. FIG.

当該工程における熱処理の条件は、熱処理雰囲気を真空中または不活性ガス中とし、保持温度を700℃超過1000℃以下とすることが好ましく、温度保持時間を1時間以上24時間以下とすることが好ましい。また、所定の保持時間が経過した後は、磁石基材20を急冷することが好ましく、たとえば、急冷時の冷却速度は、50℃/min以上であることが好ましい。上記の条件で熱処理することで、第1拡散材11に含まれるRHと第2拡散材12に含まれるRLとが(拡散材にM元素が含まれる場合は、RH、RL、およびM元素)、磁石基材20の粒界6に拡散する。 The heat treatment conditions in this step are preferably a heat treatment atmosphere in a vacuum or an inert gas, a holding temperature of more than 700° C. and 1000° C. or less, and a temperature holding time of 1 hour or more and 24 hours or less. . Moreover, it is preferable to rapidly cool the magnet base material 20 after a predetermined holding time has passed. By performing the heat treatment under the above conditions, the RH contained in the first diffusion material 11 and the RL contained in the second diffusion material 12 (when the diffusion material contains the M element, RH, RL, and M element) , diffuses into the grain boundary 6 of the magnet base material 20 .

この際、主面20aから磁石基材20の内部に向かって拡散するRHは、主相粒子4の外周縁で、R14B結晶の一部と反応し、濃化する。すなわち、RHが拡散した領域の主相粒子4では、RHの含有率が高いシェル部42が形成され、図3Bに示すように、当該主相粒子4が、コアシェル粒子4aとなる。 At this time, the RH that diffuses from the main surface 20a toward the inside of the magnet base material 20 reacts with part of the R 2 T 14 B crystals at the outer peripheral edges of the main phase particles 4 and is concentrated. That is, in the main phase particles 4 in the region where RH diffuses, a shell portion 42 with a high RH content is formed, and as shown in FIG. 3B, the main phase particles 4 become core-shell particles 4a.

一方、側面20bから磁石基材20の内部に向かって拡散するRLは、主相粒子4のR14B結晶をほとんど分解することなく、粒界6(特に二粒子粒界6a)を改質する働きを示すと考えられる。粒界6の改質とは、たとえば、粒界拡散したRLが、二粒子粒界6aを拡張させ、主面20aから磁石基材20の内部に侵入するRHの拡散を促すことが考えられる。また、粒界6の改質作用として、粒界6に拡散したRLが、粒界6中のRHの濃度上昇を抑える働きをすると考えられる。その結果、RHがR14B結晶と過剰に反応することを抑制でき、シェル部42の厚みが必要以上に厚くなることを抑制できると考えられる。 On the other hand, the RL diffusing from the side surface 20b toward the inside of the magnet base material 20 reforms the grain boundaries 6 (especially the two grain boundaries 6a) without decomposing the R 2 T 14 B crystals of the main phase grains 4. It is thought that it shows the function of questioning. The modification of the grain boundary 6 is, for example, conceivable that the grain-boundary-diffused RL expands the grain boundary 6a of the two grains and promotes the diffusion of RH entering the inside of the magnet base material 20 from the main surface 20a. In addition, it is considered that the RL diffused into the grain boundary 6 acts to suppress the increase in the concentration of RH in the grain boundary 6 as a modification action of the grain boundary 6 . As a result, RH can be prevented from excessively reacting with the R 2 T 14 B crystal, and the thickness of the shell portion 42 can be prevented from becoming thicker than necessary.

上述したような粒界6の改質は、特に、第1拡散材11の付着箇所と第2拡散材12の付着箇所とが接する交差角部20cの近傍で、活発に発生すると考えられ、当該交差角部20c(永久磁石の角部2c)における磁気特性(BrおよびHcJ)を向上させることができる。 It is believed that the modification of the grain boundary 6 as described above occurs particularly actively in the vicinity of the intersection corner 20c where the attachment point of the first diffusing material 11 and the attachment point of the second diffusing material 12 are in contact with each other. The magnetic properties (Br and HcJ) at the intersection corner 20c (the corner 2c of the permanent magnet) can be improved.

なお、磁石基材20にRとしてNdのみが含まれ、かつ、第2拡散材12にPrなどのNd以外のRLが含まれている場合は、主相粒子4を構成しているR14B結晶において、R(Nd)の一部が、Nd以外のRLで置換されることがある。 When the magnet base material 20 contains only Nd as R and the second diffusing material 12 contains RL other than Nd, such as Pr, R 2 T constituting the main phase particles 4 In the 14 B crystal, part of R(Nd) may be substituted with RL other than Nd.

上記の拡散工程後には、時効処理を実施してもよい。当該時効処理を実施する場合は、拡散工程の急冷後に、真空中または不活性ガス中で、磁石基材20を450℃~700℃の温度で0.2時間~3時間保持することで実施することが好ましく、保持時間経過後は、急冷することが好ましい。 After the diffusion step, an aging treatment may be performed. When the aging treatment is performed, it is carried out by holding the magnet base material 20 at a temperature of 450° C. to 700° C. for 0.2 to 3 hours in vacuum or in an inert gas after quenching in the diffusion process. It is preferable to cool rapidly after the retention time has elapsed.

また、拡散工程後、磁石基材20の表面には、酸化被膜などの残渣が存在している場合がある。そのため、拡散工程の後には、当該残渣を除去する加工工程を実施することが好ましい。残渣の除去方法としては、特に限定されず、たとえば、エッチングなどの化学的な除去、物理的な切断、研削などの形状加工、もしくは、バレル研磨などの面取り加工を実施すればよい。 Further, after the diffusion process, residues such as an oxide film may remain on the surface of the magnet base material 20 in some cases. Therefore, it is preferable to perform a processing step for removing the residue after the diffusion step. The method of removing the residue is not particularly limited. For example, chemical removal such as etching, physical cutting, shape processing such as grinding, or chamfering such as barrel polishing may be performed.

以上の製造方法により、高い残留磁束密度Brと高い保磁力HcJとを兼ね備えるR-T-B系永久磁石2(図4A)が得られ、上記の製造方法で得られたR-T-B系永久磁石2では、特に交差角部20cに対応する永久磁石2の角部2cにおいて高いBrと高いHcJとが得られる。また、上記の製造方法では、磁極面以外の面にRHを付着させずとも、磁気特性(特にHcJ)の向上を図ることができ、製造過程で使用するRHの量を削減することができる。以下、本実施形態の製造方法で得られたR-T-B系永久磁石2の特徴について詳述する。 By the above manufacturing method, an RTB system permanent magnet 2 (FIG. 4A) having both a high residual magnetic flux density Br and a high coercive force HcJ is obtained, and the RTB system obtained by the above manufacturing method In the permanent magnet 2, a high Br and a high HcJ are obtained especially at the corner 2c of the permanent magnet 2 corresponding to the intersection corner 20c. Further, in the above manufacturing method, the magnetic properties (especially HcJ) can be improved without depositing RH on surfaces other than the pole faces, and the amount of RH used in the manufacturing process can be reduced. The features of the RTB system permanent magnet 2 obtained by the manufacturing method of the present embodiment will be described in detail below.

(R-T-B系永久磁石2)
図4Aに示す本実施形態のR-T-B系永久磁石2(以下、永久磁石2と称する)では、一対の主面2aが磁極面となっており、この一対の主面2aが、第1拡散材11を付着させた面であり、主面2aと交差する4つの側面2bが第2拡散材12を付着させた面である。なお、図4Aでは、図1の磁石基材20の形状に合わせて、永久磁石2が直方体状の形状を有している。ただし、永久磁石2の形状および寸法は、特に限定されず、たとえば、多角形状、円筒状、中空円筒状、もしくは、主面が円弧状に湾曲したアークセグメント形状であってもよい。
(RTB system permanent magnet 2)
In the RTB system permanent magnet 2 (hereinafter referred to as the permanent magnet 2) of this embodiment shown in FIG. The four side surfaces 2b intersecting the main surface 2a are surfaces to which the second diffusion material 12 is attached. In FIG. 4A, the permanent magnet 2 has a rectangular parallelepiped shape in accordance with the shape of the magnet base material 20 in FIG. However, the shape and dimensions of the permanent magnet 2 are not particularly limited, and may be, for example, a polygonal shape, a cylindrical shape, a hollow cylindrical shape, or an arc segment shape whose main surface is curved in an arc shape.

永久磁石2は、製造過程でRL、RH等を粒界拡散させたことにより、製造時に使用した磁石基材20の組成とは若干異なる組成を有する。 The permanent magnet 2 has a composition slightly different from the composition of the magnet base material 20 used at the time of manufacture due to grain boundary diffusion of RL, RH, etc. during the manufacturing process.

具体的に、永久磁石2では、Rとして、Ndを必須とする1種以上の軽希土類元素(RL)と、1種以上の重希土類元素(RH)とが含まれる。Nd以外のRLとしては、Prが含まれることが好ましく、RHとしては、Tbまたは/およびDyが含まれることが好ましい。 Specifically, in the permanent magnet 2, R includes at least one light rare earth element (RL) essentially including Nd and at least one heavy rare earth element (RH). RL other than Nd preferably contains Pr, and RH preferably contains Tb and/or Dy.

そして、永久磁石100質量%に対するRの合計含有率は、25質量%~35質量%とすることができ、28.4質量%以上32.0質量%以下であることが好ましい。また、永久磁石100質量%に対して、RLの合計含有率は、26.0質量%以上、31.5質量%以下であることが好ましく、RHの合計含有率は、0.3質量%以上3.0質量%以下であることが好ましい。加えて、永久磁石100質量%に対するNdの含有率は、22.4質量%以上31.5質量%以下とすることが好ましい。 The total content of R with respect to 100% by mass of the permanent magnet can be 25% by mass to 35% by mass, preferably 28.4% by mass or more and 32.0% by mass or less. Further, the total content of RL is preferably 26.0% by mass or more and 31.5% by mass or less, and the total content of RH is preferably 0.3% by mass or more with respect to 100% by mass of the permanent magnet. It is preferably 3.0% by mass or less. In addition, the content of Nd with respect to 100% by mass of the permanent magnet is preferably 22.4% by mass or more and 31.5% by mass or less.

上記のとおり永久磁石2では、拡散材(11,12)によるRLおよびRHの拡散量に応じて、Rの含有率が、磁石基材20におけるRの含有率よりも増加する。一方で、永久磁石2におけるBの含有率は、磁石基材20におけるBの含有率と同程度とすることができる。すなわち、永久磁石100質量%に対するBの含有率は、0.5質量%~1.5質量%とすることができ、0.92質量%~1.03質量%とすることが好ましい。Bの含有率が上記の組成範囲を満たすことで、永久磁石2の磁気特性(Br,HcJ,角型比Hk/HcJなど)がより向上する傾向となる。 As described above, in the permanent magnet 2 , the R content increases more than the R content in the magnet base material 20 depending on the amount of RL and RH diffused by the diffusing materials (11, 12). On the other hand, the content of B in the permanent magnet 2 can be made approximately the same as the content of B in the magnet base material 20 . That is, the content of B with respect to 100% by mass of the permanent magnet can be 0.5% by mass to 1.5% by mass, preferably 0.92% by mass to 1.03% by mass. When the content of B satisfies the above composition range, the magnetic properties (Br, HcJ, squareness ratio Hk/HcJ, etc.) of the permanent magnet 2 tend to be further improved.

また、永久磁石2には、第1拡散材11または/および第2拡散材12に添加したM元素が含まれていることが好ましい。拡散材(11,12)に起因するM元素の含有率Cは、永久磁石100質量%に対して、0.5質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上0.2質量%以下であることがより好ましい。たとえば、拡散材に添加するM元素として、磁石基材20に実質的に含有されていない元素MNO(Ag,Auなど)を選択した場合、上記の含有率Cが、永久磁石2における元素MNOの含有率となる。一方で、拡散材に添加するM元素として、元々磁石基材20に含まれていた元素MINを選択した場合、永久磁石2における元素MINの含有率は、磁石基材20における含有量に、上記の含有率Cが加算された範囲となる。 Further, the permanent magnet 2 preferably contains the element M added to the first diffusing material 11 and/or the second diffusing material 12 . The content C M of the element M caused by the diffusing materials (11, 12) is preferably 0.5% by mass or less, and is preferably 0.05% by mass or more and 0.2% by mass with respect to 100% by mass of the permanent magnet. % or less. For example, when an element M NO (Ag, Au, etc.) that is not substantially contained in the magnet base material 20 is selected as the M element added to the diffusing material, the above content C M It becomes the content of MNO . On the other hand, when the element MIN originally contained in the magnet base material 20 is selected as the M element added to the diffusing material, the content of the element MIN in the permanent magnet 2 is the same as the content in the magnet base material 20. , the range obtained by adding the above content rate CM.

たとえば、第1拡散材11または/および第2拡散材12に、M元素としてFe、Co、またはNiを添加した場合、永久磁石2におけるTの含有率が、製造過程における磁石基材20よりも若干増加する(上記の含有率Cが加算される)。なお、永久磁石2におけるTの含有率は、残部として表記される。永久磁石2のTは、Fe単独であってもよく、Feの一部がCoで置換されていてもよい。この場合、Coの含有率は、特に限定されず、たとえば、4質量%以下とすることができ、1質量%以下とすることが好ましい。Coが含まれることで、永久磁石2の耐食性が向上する。 For example, when Fe, Co, or Ni is added as the M element to the first diffusing material 11 and/or the second diffusing material 12, the T content in the permanent magnet 2 is higher than that in the magnet base material 20 during the manufacturing process. Slightly increased (the above content CM is added). Note that the content of T in the permanent magnet 2 is expressed as the remainder. The T of the permanent magnet 2 may be composed solely of Fe, or part of Fe may be replaced with Co. In this case, the Co content is not particularly limited, and can be, for example, 4% by mass or less, preferably 1% by mass or less. Containing Co improves the corrosion resistance of the permanent magnet 2 .

また、永久磁石2には、Cu,Ga,Al,Zrからなる群から選択される1種以上のm元素が含まれていることが好ましく、特にm元素としてCuが含まれていることがより好ましい。このm元素は、磁石基材20または/および拡散材(11,12)を起因として永久磁石2に添加される。永久磁石100質量%に対するm元素の合計含有率は、0.05質量%以上1.5質量%以下とすることが好ましく、0.5質量%以上1.0質量%以下とすることがより好ましい。 The permanent magnet 2 preferably contains one or more m elements selected from the group consisting of Cu, Ga, Al, and Zr, and more preferably contains Cu as the m element. preferable. This m element is added to the permanent magnet 2 due to the magnet base material 20 and/or the diffusion materials (11, 12). The total content of m elements with respect to 100% by mass of the permanent magnet is preferably 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or more and 1.0% by mass or less. .

より具体的に、永久磁石100質量%に対するCuの含有率は、0.05質量%以上0.70質量%以下とすることができ、0.20質量%以上0.70質量であることが好ましい。Cuが上記の比率で含有してあることで、永久磁石2の磁気特性や耐食性がより向上する。また、m元素としてGa,Al,Zrが含まれる場合、これら元素の含有率は、特に限定されない。たとえば、Gaの含有率は、0.08質量%以上0.50質量%以下とすることができ、0.08質量%以上0.3質量%以下とすることが好ましい。Alの含有率およびZrの含有率は、いずれも、0.10質量%以上0.50質量%以下とすることができ、0.10質量%以上0.30質量%以下とすることが好ましい。Ga,Al,Zrなどが上記の所定量含まれることで、磁気特性(Br,HcJ,Hk/HcJなど)の更なる向上や、特性のばらつき低減や、製造安定性の向上などが図れる。 More specifically, the content of Cu with respect to 100% by mass of the permanent magnet can be 0.05% by mass or more and 0.70% by mass or less, preferably 0.20% by mass or more and 0.70% by mass. . By containing Cu in the above ratio, the magnetic properties and corrosion resistance of the permanent magnet 2 are further improved. Moreover, when Ga, Al, and Zr are included as the m element, the content of these elements is not particularly limited. For example, the Ga content can be 0.08% by mass or more and 0.50% by mass or less, preferably 0.08% by mass or more and 0.3% by mass or less. Both the Al content and the Zr content can be 0.10% by mass or more and 0.50% by mass or less, and preferably 0.10% by mass or more and 0.30% by mass or less. By including Ga, Al, Zr, etc. in the above-mentioned predetermined amounts, it is possible to further improve magnetic properties (Br, HcJ, Hk/HcJ, etc.), reduce variations in properties, and improve manufacturing stability.

また、永久磁石2には、炭素(C)、窒素(N)、酸素(O)も含まれ得る。永久磁石2における炭素の含有率は、1100質量ppm以下であることが好ましく、900質量ppm以下であることがより好ましい。永久磁石2における窒素の含有率は、1000質量ppm以下であることが好ましく、600質量ppm以下であることがより好ましい。炭素の含有率や窒素の含有率が少ないほど、保磁力HcJが向上する傾向となる。永久磁石2における酸素の含有率は、1200ppm以下であることが好ましく、800ppm以下であることがより好ましい。酸素の含有率が少ないほど、耐食性が向上する傾向となる。 The permanent magnet 2 may also contain carbon (C), nitrogen (N), and oxygen (O). The carbon content in the permanent magnet 2 is preferably 1100 mass ppm or less, more preferably 900 mass ppm or less. The nitrogen content in the permanent magnet 2 is preferably 1000 mass ppm or less, more preferably 600 mass ppm or less. The coercive force HcJ tends to improve as the carbon content rate and the nitrogen content rate decrease. The oxygen content in the permanent magnet 2 is preferably 1200 ppm or less, more preferably 800 ppm or less. Corrosion resistance tends to improve as the oxygen content decreases.

さらに、永久磁石2には、上述した元素の他に、Mn,Ca,Cl,S,Fなどの不可避不純物が含まれていてもよく、不可避不純物の合計含有率は、たとえば、0.001質量%~1.0質量%程度である。 Furthermore, the permanent magnet 2 may contain unavoidable impurities such as Mn, Ca, Cl, S, and F in addition to the elements described above. % to 1.0% by mass.

なお、永久磁石2の組成は、磁石基材20の組成分析と同様に、XRF、ICP、不活性ガス融解-非分散型赤外線吸収法、酸素気流中燃焼-赤外線吸収法、不活性ガス融解-熱伝導度法などにより測定できる。なお、当該組成分析では、たとえば、永久磁石2をスタンプミルなどにより平均粒径1mm程度の大きさに粉砕し、当該粉砕粒子から無作為に抽出した複数の粒子をサンプルとして使用すればよい。 The composition of the permanent magnet 2 is determined by XRF, ICP, inert gas fusion - non-dispersive infrared absorption method, combustion in oxygen current - infrared absorption method, inert gas fusion - in the same manner as the composition analysis of the magnet base material 20. It can be measured by a thermal conductivity method or the like. In the composition analysis, for example, the permanent magnet 2 may be pulverized to an average particle size of about 1 mm using a stamp mill or the like, and a plurality of particles randomly extracted from the pulverized particles may be used as samples.

本実施形態における永久磁石2の内部では、所定元素の濃度分布が生じている。具体的に、永久磁石2は、主面2a(磁極面)から内部中央側に向かって、RHの含有率が連続的に低下(漸減)する濃度分布を有する。このようなRHの濃度分布は、第1拡散材11のRHが、主面20aから磁石基材20の内部に粒界拡散することにより生じる。ここで「内部中央側」とは、永久磁石2の表面よりも磁石中心に近い側を意味する。 Inside the permanent magnet 2 in this embodiment, a concentration distribution of a predetermined element occurs. Specifically, the permanent magnet 2 has a concentration distribution in which the RH content continuously decreases (gradually decreases) from the main surface 2a (magnetic pole surface) toward the inner center side. Such a concentration distribution of RH is caused by grain boundary diffusion of the RH of the first diffusing material 11 into the magnet base material 20 from the main surface 20a. Here, the “inner center side” means the side closer to the magnet center than the surface of the permanent magnet 2 .

また、永久磁石2は、側面2bから内部中央側に向かって、RLの含有率が連続的に低下(漸減)する濃度分布を有する。このようなRLの濃度分布は、第2拡散材12のRLが、側面20bから磁石基材20の内部に粒界拡散することにより生じる。 Further, the permanent magnet 2 has a concentration distribution in which the content of RL continuously decreases (gradually decreases) from the side surface 2b toward the inner center. Such a concentration distribution of RL is caused by grain boundary diffusion of the RL of the second diffusing material 12 into the inside of the magnet base material 20 from the side surface 20b.

さらに、永久磁石2は、側面2bから内部中央側に向かって、M元素(好ましくはCu,Al,Fe,Coから選択される1種以上)の含有率が、連続的に低下(漸減)する濃度分布を有することが好ましい。このようなM元素の濃度分布は、第2拡散材12に含まれるM元素が、側面20bから磁石基材20の内部に粒界拡散することにより生じ得る。なお、第2拡散材12において、M元素として、鉄族元素(Fe,Co,またはNi)を添加した場合、上述したM元素の濃度分布は、すなわちTの濃度分布となる。したがって、第2拡散材12のM元素として鉄族元素を選択した場合は、Tの含有率が、側面2bから内部中央側に向かって連続的に低下(漸減)していることが好ましい。 Furthermore, in the permanent magnet 2, the content of the M element (preferably one or more selected from Cu, Al, Fe, and Co) continuously decreases (gradually decreases) from the side surface 2b toward the inner center side. It is preferred to have a concentration distribution. Such a concentration distribution of the M element can be produced by grain boundary diffusion of the M element contained in the second diffusing material 12 into the magnet base material 20 from the side surface 20b. In the second diffusing material 12, when an iron group element (Fe, Co, or Ni) is added as the M element, the concentration distribution of the M element described above becomes the T concentration distribution. Therefore, when an iron group element is selected as the M element of the second diffusing material 12, it is preferable that the content of T continuously decreases (gradually decreases) from the side surface 2b toward the inner center.

なお、上述した各元素(RL,RH,M元素)の濃度分布は、たとえば、図4Aに示す複数のサンプルαや、図5Aに示す複数のサンプルβを用いて確認することができる。 The concentration distribution of each element (RL, RH, M element) described above can be confirmed using, for example, a plurality of samples α shown in FIG. 4A and a plurality of samples β shown in FIG. 5A.

具体的に、図4Aに示すように、側面2bのX軸方向の略中央において、X軸方向の幅1mm程度×Y軸方向の幅1mm×Z軸方向の幅T0の角柱状のサンプルα1を切り出す。サンプルα1のZ軸方向の幅T0は、永久磁石2のZ軸方向の幅と同程度であり、本実施形態では磁極面間の距離に該当する。上記のような角柱状サンプルの切り出しを、Y軸方向に沿って、永久磁石2の中心が含まれるまで連続的に実施し、複数のサンプルα(α1,α2…αn,αcenter)を得る。サンプルαの寸法は、必ずしも上記の寸法に限定されないが、Y軸方向の幅が1mm以下であることが好ましく、もしくは、永久磁石2のY軸方向の幅に対して1/20倍以下であることが好ましい。 Specifically, as shown in FIG. 4A, a prismatic sample α1 having a width of about 1 mm in the X-axis direction, a width of 1 mm in the Y-axis direction, and a width of T0 in the Z-axis direction is placed at substantially the center of the side surface 2b in the X-axis direction. break the ice. The width T0 of the sample α1 in the Z-axis direction is approximately the same as the width of the permanent magnet 2 in the Z-axis direction, and corresponds to the distance between the magnetic pole faces in this embodiment. A plurality of samples α (α1, α2 . The dimensions of the sample α are not necessarily limited to the above dimensions, but the width in the Y-axis direction is preferably 1 mm or less, or 1/20 times or less the width of the permanent magnet 2 in the Y-axis direction. is preferred.

そして、採取した複数のサンプルαを、それぞれ、ICPを用いて成分分析する。本実施形態の永久磁石2では、上記の分析の結果、サンプルαの採取箇所が、側面2bから永久磁石2の中心に向かうにつれて、RLの含有率が連続的に低下していく傾向が確認できる。また、第2拡散材12にM元素を添加した場合は、M元素の含有率が連続的に低下していく傾向が確認できる。 Then, each of the collected samples α is subjected to component analysis using ICP. In the permanent magnet 2 of the present embodiment, as a result of the above analysis, it can be confirmed that the RL content tends to continuously decrease as the sampling location of the sample α moves from the side surface 2b toward the center of the permanent magnet 2. . Also, when the M element is added to the second diffusing material 12, it can be confirmed that the content of the M element continuously decreases.

特に、側面2bを含むサンプルα1と、磁石中心を含むサンプルαcenterとで、所定元素の含有率の差(α1-αcenter)を測定した場合、RLの含有率の差は、0.1質量%~0.5質量%程度であることが好ましく、M元素の含有率の差は、0.1質量%~0.3質量%程度であることが好ましい。なお、第2拡散材12に複数種のRを添加した場合、上述したRLの含有率は、RLの合計含有率とする。M元素の含有率についても同様である。 In particular, when the difference in the content of the predetermined element (α1−α center ) is measured between the sample α1 including the side surface 2b and the sample α center including the magnet center, the difference in the content of RL is 0.1 mass. % to 0.5% by mass, and the difference in the content of the M element is preferably about 0.1% to 0.3% by mass. Note that when a plurality of types of R are added to the second diffusion material 12, the above-described RL content is the total RL content. The same applies to the content of the M element.

一方、RHの濃度分布は、図5Aに示すような複数のサンプルβを用いて確認すればよい。具体的に図5Aに示すように、主面2aのX軸方向の略中央において、X軸方向の幅5mm程度×Y軸方向の幅1mm程度×Z軸方向の幅Tβの角柱状のサンプルβ1を切り出す。上記のような角柱状サンプルの切り出しを、Z軸方向に沿って、永久磁石2の中心が含まれるまで連続的に実施し、複数のサンプルβ(β1,β2…βn,βcenter)を得る。サンプルβの寸法は、必ずしも上記の寸法に限定されないが、Z軸方向の幅Tβは、1mm以下であることが好ましく、もしくは、永久磁石2のZ軸方向の幅T0に対して1/10倍以下であることが好ましい。 On the other hand, the concentration distribution of RH may be confirmed using a plurality of samples β as shown in FIG. 5A. Specifically, as shown in FIG. 5A, a prism-shaped sample β1 having a width of about 5 mm in the X-axis direction×a width of about 1 mm in the Y-axis direction×a width of Tβ in the Z-axis direction is placed substantially in the center of the main surface 2a in the X-axis direction. cut out. The prismatic samples as described above are continuously cut out along the Z-axis direction until the center of the permanent magnet 2 is included to obtain a plurality of samples β (β1, β2 . . . βn, β center ). Although the dimensions of the sample β are not necessarily limited to the above dimensions, the width Tβ in the Z-axis direction is preferably 1 mm or less, or 1/10 times the width T0 of the permanent magnet 2 in the Z-axis direction. The following are preferable.

そして、採取した複数のサンプルβを、それぞれ、ICPを用いて成分分析する。本実施形態の永久磁石2では、上記の分析の結果、サンプルβの採取箇所が、主面2bから永久磁石2の中心に向かうにつれて、RHの含有率が連続的に低下していく傾向が確認できる。特に、主面2aを含むサンプルβ1と、磁石中心を含むサンプルβcenterとで、所定元素の含有率の差(β1-βcenter)を測定した場合、RHの含有率の差は、0.1質量%~0.5質量%程度であることが好ましい。 Then, each of the collected samples β is subjected to component analysis using ICP. In the permanent magnet 2 of the present embodiment, as a result of the above analysis, it is confirmed that the RH content tends to continuously decrease as the sampling location of the sample β moves from the main surface 2b toward the center of the permanent magnet 2. can. In particular, when the difference in the content of the predetermined element (β1−β center ) is measured between the sample β1 including the main surface 2a and the sample β center including the magnet center, the difference in RH content is 0.1. It is preferably about 0.5% by mass to 0.5% by mass.

なお、各元素(RL,RH,M元素)の濃度分布は、上記の測定方法の他に、永久磁石2の断面観察時に、EDXやEPMAによるライン分析やマッピング分析、またはレーザーアブレーション-ICP質量分析(LA-ICP-MS)を実施することによっても確認することができる。 In addition to the above measuring methods, the concentration distribution of each element (RL, RH, M element) can be measured by line analysis or mapping analysis by EDX or EPMA, or by laser ablation-ICP mass spectrometry when observing the cross section of the permanent magnet 2. It can also be confirmed by performing (LA-ICP-MS).

また、本実施形態の永久磁石2では、主面2aと側面2bとで、RHの含有率を比較すると、側面2bにおけるRHの含有率が、主面2aにおけるRHの含有率よりも低いことが好ましい。主面2aまたは側面2bにおけるRHの含有率は、たとえば、図4Bに示すサンプルγ1,サンプルγ2を用いて測定すればよい。 In the permanent magnet 2 of the present embodiment, when the RH content is compared between the main surface 2a and the side surface 2b, the RH content of the side surface 2b is lower than that of the main surface 2a. preferable. The RH content in main surface 2a or side surface 2b may be measured using, for example, sample γ1 and sample γ2 shown in FIG. 4B.

具体的に、主面2aの中心において、主面2aを含むサンプルγ1(寸法:X軸方向の幅5mm程度×Y軸方向の幅1mm程度×Z軸方向の幅1mm)を採取し、当該サンプルγ1を用いてICPによる成分分析を実施することで、主面2aにおけるRHの含有率を測定できる。また、側面2bの中心において、側面2bを含むサンプルγ2(寸法:X軸方向の幅5mm程度×Y軸方向の幅1mm×Z軸方向の幅1mm程度)を採取し、当該サンプルγ2を用いてICPによる成分分析を実施することで、側面2bにおけるRHの含有率を測定できる。 Specifically, at the center of the main surface 2a, a sample γ1 (dimensions: about 5 mm width in the X-axis direction × about 1 mm width in the Y-axis direction × 1 mm width in the Z-axis direction) including the main surface 2a is taken, and the sample is By performing component analysis by ICP using γ1, the content of RH in the main surface 2a can be measured. Further, at the center of the side surface 2b, a sample γ2 including the side surface 2b (dimensions: about 5 mm width in the X-axis direction × 1 mm width in the Y-axis direction × about 1 mm width in the Z-axis direction) was taken, and the sample γ2 was used. By performing component analysis by ICP, the content of RH in the side surface 2b can be measured.

なお、上記の測定において、サンプルγ1,γ2の寸法は、必ずしも上記の寸法に限定されないが、サンプルγ1のZ軸方向の幅は、1mm以下であることが好ましく、サンプルγ2のY軸方向の幅は、1mm以下であることが好ましい。また、主面2aもしくは側面2bにおけるRHの含有率は、上記の測定方法の他に、たとえば、LA-ICP-MSや3DAPを用いて分析することも可能である。 In the above measurements, the dimensions of the samples γ1 and γ2 are not necessarily limited to the above dimensions, but the width of the sample γ1 in the Z-axis direction is preferably 1 mm or less, and the width of the sample γ2 in the Y-axis direction is preferably 1 mm or less. is preferably 1 mm or less. Also, the RH content in the main surface 2a or the side surface 2b can be analyzed by using, for example, LA-ICP-MS or 3DAP, in addition to the above measuring method.

図3Bは、永久磁石2における角部近傍の断面を拡大した模式図である。なお、本実施形態において「角部近傍」とは、角部2c(磁石角部)を中心として半径1mm以内の範囲を意味する。前述したように、永久磁石2では、RHが拡散した領域において主相粒子4がコアシェル粒子4aとなっている。このコアシェル粒子4aは、R14B結晶からなるコア部41と、コア部41を被覆しておりコア部41よりもRHの含有比が高いシェル部42とを有する。コアシェル粒子4aの平均粒径は、特に限定されず、たとえば、円相当径換算で、1.0μm~10μmとすることができ、2.5μm~6.0μmとすることが好ましい。 FIG. 3B is an enlarged schematic diagram of a cross section near the corners of the permanent magnet 2 . In the present embodiment, the term "near the corner" means a range within a radius of 1 mm around the corner 2c (magnet corner). As described above, in the permanent magnet 2, the main phase particles 4 are core-shell particles 4a in the RH diffused region. This core-shell particle 4 a has a core portion 41 made of R 2 T 14 B crystals and a shell portion 42 covering the core portion 41 and having a higher RH content than the core portion 41 . The average particle diameter of the core-shell particles 4a is not particularly limited.

なお、シェル部42は、コア部41の全周を覆っている必要はなく、コア部41の少なくとも一部を覆っていればよい。シェル部42によるコア部41の被覆率は、特に限定されないが、たとえば、コア部41の外周縁のうち50%以上をシェル部42が覆っていることが好ましい。また、図3Bに示すような断面において、全ての主相粒子4がコアシェル粒子4aである必要はなく、コアシェル構造を有していない主相粒子4が存在していてもよい。 Note that the shell portion 42 does not need to cover the entire circumference of the core portion 41 , and may cover at least a portion of the core portion 41 . Although the coverage of core portion 41 by shell portion 42 is not particularly limited, for example, 50% or more of the outer peripheral edge of core portion 41 is preferably covered by shell portion 42 . Moreover, in the cross section as shown in FIG. 3B, not all main phase particles 4 need to be core-shell particles 4a, and main phase particles 4 having no core-shell structure may be present.

上記のように、主相粒子4の外周にRHが濃化したシェル部42が形成されることにより、粒界近傍に磁化反転の核が生じることが抑制され、保磁力HcJを向上させることができる。 As described above, the formation of the shell portion 42 in which the RH is concentrated around the outer periphery of the main phase grain 4 suppresses the generation of nuclei of magnetization reversal near the grain boundary, thereby improving the coercive force HcJ. can.

本実施形態の永久磁石2では、上述したように、RHの濃度分布の方向とRLの濃度分布の方向とが交差している。より具体的に、RHの濃度分布の方向とは、RH濃度が連続的に減少していく方向であり、本実施形態ではZ軸に沿う方向である。RLの濃度分布の方向とは、RL濃度が連続的に減少していく方向である。本実施形態では、第2拡散材12を4つの側面20bから粒界拡散させたため、X軸に沿う方向と、Y軸に沿う方向との両方がRLの濃度分布の方向となる。永久磁石2は、RHの濃度分布の方向とRLの濃度分布の方向とが交差していることで、高いBrと高いHcJとを両立して実現することができ、特に角部近傍において、高いBrを維持しつつ磁石の内部中央よりもさらにHcJを向上させることができる。たとえば、図4Aに示すサンプルα1で磁気特性を測定した場合、1450mT以上のBrと、1800kA/m以上のHcJを得ることができる。 In the permanent magnet 2 of the present embodiment, as described above, the direction of the RH concentration distribution and the direction of the RL concentration distribution intersect. More specifically, the direction of the RH concentration distribution is the direction in which the RH concentration continuously decreases, which is the direction along the Z-axis in this embodiment. The direction of the RL concentration distribution is the direction in which the RL concentration continuously decreases. In this embodiment, since the second diffusing material 12 is grain boundary diffused from the four side surfaces 20b, both the direction along the X axis and the direction along the Y axis are directions of the concentration distribution of RL. In the permanent magnet 2, since the direction of the concentration distribution of RH and the direction of the concentration distribution of RL intersect, it is possible to achieve both high Br and high HcJ. HcJ can be further improved over the inner center of the magnet while maintaining Br. For example, when measuring the magnetic properties of sample α1 shown in FIG. 4A, Br of 1450 mT or more and HcJ of 1800 kA/m or more can be obtained.

このように、角部近傍で特にHcJが向上する理由は、シェル部42の厚みが関係していると考えられる。本実施形態の永久磁石2では、主面2aと側面2bの両方からRHを拡散させた従来の永久磁石と比べて、角部近傍において、コアシェル粒子4aのシェル厚みを薄くすることができる。実際に、図7は、本実施形態の永久磁石2の断面写真であり、図8は、主面20aと側面20bの両方からRHを拡散させた従来の永久磁石の断面写真である。なお、図7および図8は、いずれも、主面2aと垂直な角部近傍の断面であり、かつ、主面2aから所定の深さまでの範囲を観察した断面である。また、図7および図8において、最もコントラストが明るい箇所は、粒界相であり、コントラストが暗い箇所がコア部41(主相粒子4)であり、コア部41を囲っている灰色のコントラストがシェル部42である。 The reason why HcJ is particularly improved near the corners is considered to be related to the thickness of the shell portion 42 . In the permanent magnet 2 of the present embodiment, the shell thickness of the core-shell particles 4a can be made thinner near the corners compared to conventional permanent magnets in which RH is diffused from both the main surface 2a and the side surfaces 2b. Actually, FIG. 7 is a cross-sectional photograph of the permanent magnet 2 of this embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional photograph of a conventional permanent magnet in which RH is diffused from both the main surface 20a and the side surface 20b. 7 and 8 are cross sections near the corners perpendicular to the principal surface 2a, and are cross sections obtained by observing a range from the principal surface 2a to a predetermined depth. 7 and 8, the brightest contrast is the grain boundary phase, the darkest contrast is the core portion 41 (main phase grain 4), and the gray contrast surrounding the core portion 41 is It is the shell part 42 .

図8に示す従来の永久磁石では、コア部の周囲に灰色のシェル部が存在していることがはっきりと認識でき、角部近傍においてサブミクロンオーダーからミクロンオーダーの厚いシェル部が形成されていることが確認できる。一方、図7に示す本実施形態の永久磁石2の断面では、角部近傍におけるシェル部42の厚みが、図8の従来の永久磁石と比べて、明らかに薄くなっていることがわかる。 In the conventional permanent magnet shown in FIG. 8, it can be clearly recognized that a gray shell portion exists around the core portion, and a thick shell portion of submicron order to micron order is formed near the corners. can be confirmed. On the other hand, in the cross section of the permanent magnet 2 of this embodiment shown in FIG. 7, it can be seen that the thickness of the shell portion 42 near the corners is clearly thinner than that of the conventional permanent magnet shown in FIG.

より具体的に、本実施形態の永久磁石2では、角部近傍の所定箇所におけるシェル部42の最大厚みt1が、平均で、0.5μm以下であることが好ましく、0.2μm以下であることが好ましく、0.1μm以下であることがより好ましい。このように角部近傍におけるシェル部42の厚みを薄くすることで、厚みが薄くなった分、シェル部42におけるRH濃度が従来の永久磁石(図8)よりも高くなると考えられる。その結果、本実施形態の永久磁石2では、Brを低下させることなく、より効率的にHcJの向上が図れていると考えられる。 More specifically, in the permanent magnet 2 of the present embodiment, the average maximum thickness t1 of the shell portion 42 at predetermined locations near the corners is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.2 μm or less. is preferred, and 0.1 μm or less is more preferred. By reducing the thickness of the shell portion 42 in the vicinity of the corner portions in this way, it is considered that the RH concentration in the shell portion 42 becomes higher than that of the conventional permanent magnet (FIG. 8) due to the reduced thickness. As a result, in the permanent magnet 2 of this embodiment, it is considered that HcJ can be improved more efficiently without lowering Br.

上記において、角部近傍の所定箇所とは、図5Bに示すような角部近傍において、主面2aから深さ100μmの断面A(たとえば、図5Bにおいて一点鎖線で示すX-Y面)を意味し、以下の手法で、当該断面A中に含まれるコアシェル粒子4を解析することでシェル部42の最大厚みt1を算出する。 In the above, the predetermined location near the corner means a section A (for example, the XY plane indicated by the dashed line in FIG. 5B) at a depth of 100 μm from the main surface 2a in the vicinity of the corner as shown in FIG. 5B. Then, the maximum thickness t1 of the shell portion 42 is calculated by analyzing the core-shell particles 4 included in the cross section A by the following method.

まず、角部近傍において、主面2aから深さ100μmの位置において、断面Aを露出させ、当該断面からSTEM用の観察試料を採取する。試料採取の方法は、FIB加工によるマイクロサンプリング法などを採用すればよい。そして、採取した観察試料(観察断面)中に含まれる主相粒子4を、STEM-EDSにより分析する。本実施形態では、コア部41とシェル部42とを、重希土類元素の濃度差Dc、および、重希土類元素の濃化度Eに基づいて判別する。 First, in the vicinity of the corner, at a position 100 μm deep from the main surface 2a, the section A is exposed, and an observation sample for STEM is taken from the section. As a method for sampling, a microsampling method using FIB processing or the like may be adopted. Then, the main phase particles 4 contained in the sampled observation sample (observation cross section) are analyzed by STEM-EDS. In this embodiment, the core portion 41 and the shell portion 42 are distinguished based on the concentration difference Dc of the heavy rare earth element and the concentration E of the heavy rare earth element.

具体的に、断面解析に際して、測定対象である主相粒子4を内包しつつ主相粒子4に対して面積が最小となる仮想の長方形VR(図6参照)を拵え、当該長方形VRの対角線の交点を粒子中心41cとする。そして、EDSにより、主相粒子4におけるRHの濃度分布およびRLの濃度分布を得たうえで、所定箇所のRH濃度(Ch)と粒子中心41cのRH濃度(Chcenter)との差(Ch-Chcenter)を、RHの濃度差Dc(単位:wt%)とする。また、所定箇所におけるRLに対するRHのモル比をMH/L とし、粒子中心41cにおけるRLに対するRHのモル比をMH/L centerとし、MH/L centerに対するMH/L の比を、RHの濃化度E(単位:なし)とする。 Specifically, when performing the cross-sectional analysis, a virtual rectangle VR (see FIG. 6) that contains the main phase particles 4 to be measured and has the smallest area with respect to the main phase particles 4 is prepared. Let the intersection be the particle center 41c. Then, after obtaining the concentration distribution of RH and the concentration distribution of RL in the main phase particles 4 by EDS , the difference ( Ch n −Ch center ) is the RH concentration difference Dc (unit: wt %). Further, the molar ratio of RH to RL at a predetermined location is defined as MH/L n , the molar ratio of RH to RL at the particle center 41c is defined as MH/L center , and the ratio of MH/L n to MH/L center is the RH concentration E (unit: none).

本実施形態では、シェル部42は、上記の濃度差Dcが0.7wt%以上であって、かつ、上記の濃化度Eが1.25以上である。すなわち、断面解析において、当該2つの要件を満足する領域をシェル部42と認定し、主相粒子4のシェル部42以外の領域をコア部41と認定する。ただし、粒子中心41cで検出されるRH濃度が0.2wt%未満である場合があり得る。この場合は、測定ノイズを鑑みて粒子中心41cでは実質的にRHが検出されていないこととみなし(すなわちChcenter≒0)、RH濃度が0.7wt%以上(すなわち濃度差Dcが0.7wt%以上)である領域をシェル部42と識別すればよい。なお、断面試料をHAADF像などで観察した場合は、コントラストの違いにより、簡易的にコア部41とシェル部42とを識別することも可能である。 In the present embodiment, the shell portion 42 has the concentration difference Dc of 0.7 wt % or more and the concentration E of 1.25 or more. That is, in the cross-sectional analysis, the region that satisfies the two requirements is identified as the shell portion 42 , and the region other than the shell portion 42 of the main phase particle 4 is identified as the core portion 41 . However, the RH concentration detected at the particle center 41c may be less than 0.2 wt%. In this case, considering the measurement noise, it is assumed that RH is not substantially detected at the particle center 41c (that is, Ch center ≈ 0), and the RH concentration is 0.7 wt% or more (that is, the concentration difference Dc is 0.7 wt% % or more) can be identified as the shell portion 42 . Note that when the cross-sectional sample is observed with an HAADF image or the like, it is also possible to easily distinguish between the core portion 41 and the shell portion 42 due to the difference in contrast.

コア部41とシェル部42との境界を規定した後、図6に示すように、単位粒子内でシェル部42が最も厚い箇所の厚みを測定する。当該測定を少なくとも20個のコアシェル粒子4aに対して実施し、その平均値を上述した最大厚みt1とする。なお、シェル厚みは、三次元アトムプローブ(3DAP)を用いて解析することも可能である。 After defining the boundary between the core portion 41 and the shell portion 42, as shown in FIG. 6, the thickness of the thickest portion of the shell portion 42 within the unit particle is measured. The measurement is performed for at least 20 core-shell particles 4a, and the average value is taken as the maximum thickness t1 described above. The shell thickness can also be analyzed using a three-dimensional atom probe (3DAP).

以上のとおり、本実施形態の永久磁石2では、RHの濃度分布の方向とRLの濃度分布の方向とを交差させることで、角部2cの近傍においてシェル部42の厚みが増大することを抑制できる。その結果、角部2cの近傍において、高いBrを維持しつつ、HcJの更なる向上を図ることができる。 As described above, in the permanent magnet 2 of the present embodiment, the direction of the concentration distribution of RH and the direction of the concentration distribution of RL intersect each other, thereby suppressing an increase in the thickness of the shell portion 42 in the vicinity of the corner portion 2c. can. As a result, it is possible to further improve HcJ while maintaining a high Br in the vicinity of the corner 2c.

(R-T-B系永久磁石2の利用分野)
本実施形態のR-T-B系永久磁石2は、モータ、発電機、コンプレッサ、アクチュエータ、磁気センサ、スピーカなどの構成部材として利用することができ、特にモータの構成部材として好適である。
(Application field of RTB system permanent magnet 2)
The RTB system permanent magnet 2 of this embodiment can be used as a component of motors, generators, compressors, actuators, magnetic sensors, speakers, etc., and is particularly suitable as a component of motors.

永久磁石2を利用したモータとしては、たとえば、図8に示すようなIPMモータ50が挙げられる。IPMモータ50は、回転子51と、ステータコア52とを有しており、本実施形態の永久磁石2は、回転子51に埋め込んである。そして、回転子51中の永久磁石2は、ギャップ53を介してステータに存在するコイル54と向き合っている。 As a motor using the permanent magnet 2, for example, there is an IPM motor 50 as shown in FIG. The IPM motor 50 has a rotor 51 and a stator core 52 , and the permanent magnets 2 of this embodiment are embedded in the rotor 51 . The permanent magnets 2 in the rotor 51 face the coils 54 present in the stator through the gaps 53 .

図8に示すようなIPMモータ50では、一般的に、コイル54と近接する永久磁石2の角部2cDにおいて、反磁界の影響が大きくなる。その結果、当該角部2cDで発熱が大きくなったり、損失が大きくなったりする。本実施形態の永久磁石2では、製造時に主面20aからRHを拡散させると共に、側面20bからRLを拡散させることで、高いBrを維持しつつも図8に示す角部2cにおけるHcJを向上させることができる。そのため、永久磁石2をIPMモータ50に搭載する際に、磁気特性を向上させた角部2cの近傍を、特に反磁界の影響を受けやすい角部2cDに配置することで、IPMモータ50の小型化、高性能化、および高効率化を図ることができる。 In the IPM motor 50 as shown in FIG. 8, generally, the influence of the demagnetizing field increases at the corner 2cD of the permanent magnet 2 that is close to the coil 54. As shown in FIG. As a result, heat generation or loss increases at the corner 2cD. In the permanent magnet 2 of the present embodiment, RH is diffused from the main surface 20a and RL is diffused from the side surface 20b at the time of manufacture, thereby improving HcJ at the corner 2c shown in FIG. 8 while maintaining a high Br. be able to. Therefore, when the permanent magnet 2 is mounted on the IPM motor 50, the vicinity of the corner portion 2c with improved magnetic properties is placed in the corner portion 2cD, which is particularly susceptible to the demagnetizing field, to reduce the size of the IPM motor 50. It is possible to achieve high performance, high performance, and high efficiency.

なお、本実施形態の永久磁石2は、図8のIPMモータに限定されず、SPMモータなどのその他の各種モータにも適用できる。 It should be noted that the permanent magnet 2 of this embodiment is not limited to the IPM motor shown in FIG. 8, and can be applied to other various motors such as an SPM motor.

また、本実施形態の永久磁石2を含むモータは、様々な電子機器や産業機器等に搭載することができ、特に図9に示すような自動車用モータ50(EV,HV,PHVなど)としての利用が好適である。図9では、一般的なEV車101とHV102とを簡単な模式図で示しているが、永久磁石2を含むモータの用途は、図9に示す様態に何ら限定されない。なお、図9において、符号60がインバータ、符号70がバッテリ、符号80がエンジン、符号90が発電機である。 In addition, the motor including the permanent magnet 2 of the present embodiment can be mounted on various electronic equipment, industrial equipment, etc., and in particular, as an automobile motor 50 (EV, HV, PHV, etc.) as shown in FIG. Use is preferred. Although FIG. 9 shows a general EV vehicle 101 and HV 102 in a simple schematic diagram, the application of the motor including the permanent magnet 2 is not limited to the mode shown in FIG. In FIG. 9, reference numeral 60 is an inverter, reference numeral 70 is a battery, reference numeral 80 is an engine, and reference numeral 90 is a generator.

(実施形態のまとめ)
本実施形態におけるR-T-B系永久磁石2の製造方法では、重希土類元素(RH)を含む第1拡散材11を主面20a(第1表面)から拡散させると共に、軽希土類元素(RL)を含む第2拡散材12を側面20bから拡散させている。このような方法で製造された本実施形態の永久磁石2では、主面2aから内部中央側に向かってRHの含有率が低下する濃度分布を有すると共に、側面20bから内部中央側に向かってRLの含有率が低下する濃度分布を有する。その結果、本実施形態の永久磁石2では、BrとHcJとを両立して向上させることができる。すなわち、本実施形態の永久磁石2の製造方法では、磁極面以外の面にRHを付着させずとも、磁気特性(特にHcJ)の向上を図ることができ、製造過程で使用するRHの量を削減することができる。
(Summary of embodiment)
In the manufacturing method of the RTB permanent magnet 2 according to the present embodiment, the first diffusion material 11 containing the heavy rare earth element (RH) is diffused from the main surface 20a (first surface), and the light rare earth element (RL ) is diffused from the side surface 20b. The permanent magnet 2 of the present embodiment manufactured by such a method has a concentration distribution in which the RH content decreases from the main surface 2a toward the inner center side, and the RL concentration decreases from the side surface 20b toward the inner center side. has a concentration distribution in which the content of As a result, in the permanent magnet 2 of this embodiment, both Br and HcJ can be improved. That is, in the method of manufacturing the permanent magnet 2 of the present embodiment, the magnetic properties (especially HcJ) can be improved without attaching RH to surfaces other than the magnetic pole surfaces, and the amount of RH used in the manufacturing process can be reduced. can be reduced.

また、本実施形態の製造方法、および、当該方法で得られた永久磁石2では、特に、角部近傍において、シェル部42の厚みが増大することを抑制できる。その結果、永久磁石2の角部近傍において、高いBrを維持しつつHcJを磁石内部よりもさらに向上させることができる。当該効果が得られる理由は、必ずしも明らかではないが、たとえば、以下に示す事由が考えられる。 In addition, in the manufacturing method of the present embodiment and the permanent magnet 2 obtained by the method, it is possible to suppress an increase in the thickness of the shell portion 42 particularly in the vicinity of the corners. As a result, in the vicinity of the corners of the permanent magnet 2, HcJ can be further improved compared to the inside of the magnet while maintaining a high Br. Although the reason why the effect is obtained is not necessarily clear, for example, the reasons shown below are conceivable.

まず、RHによるR14B結晶(主相)の分解抑制が関係していると考えられる。粒界拡散処理において、RHが粒界に沿って浸透し、加熱状態でR14B結晶と接すると、R14B結晶(特にNdFe14B結晶)の外周縁がRHと反応し、主相とは異なる結晶相や液相(たとえば、RFe相やRFe相など)に分解されると考えられる。そして、この分解によって生じた異なる結晶相や液相が再結晶化することで、RHが濃化したシェル部が形成されると考えられる。 First, it is considered that suppression of decomposition of R 2 T 14 B crystals (main phase) by RH is related. In the grain boundary diffusion treatment, when RH permeates along the grain boundary and comes into contact with the R 2 T 14 B crystal in a heated state, the outer edge of the R 2 T 14 B crystal (particularly the Nd 2 Fe 14 B crystal) becomes RH. It is thought to react and decompose into crystal phases and liquid phases different from the main phase (for example, RFe 2 phase, RFe 4 B 4 phase, etc.). It is believed that the different crystal phases and liquid phases generated by this decomposition are recrystallized to form a shell portion in which RH is concentrated.

従来のように、磁極面と当該磁極面と交差する側面などの複数の面に、RHを粒界拡散させた場合には、磁石の表面近傍や角部近傍で、高濃度のRHが、R14B結晶と接することとなり、上述したR14B結晶の分解反応が活発に起こると考えられる。その結果、従来の粒界拡散処理では、磁石の表面近傍や角部近傍に厚みのあるシェルが形成される。RHが濃化したシェル部は、HcJを向上させる効果があるものの、HcJの向上に必要なシェルの厚みは数ナノメートル程度あればよく、過剰な厚みのシェルは、反ってBrの低下を招くと考えられる。また、従来の各段工程では、磁石の表面近傍や角部近傍で、付着させたRHが多く消費され、磁石の内部までRHが十分に拡散し難くなり、HcJの向上効果が弱まると考えられる。 Conventionally, when RH is diffused at grain boundaries on a plurality of surfaces such as a magnetic pole surface and a side surface that intersects with the magnetic pole surface, high-concentration RH near the surface and near the corners of the magnet It is thought that the above-described decomposition reaction of the R 2 T 14 B crystals will actively occur due to contact with the 2 T 14 B crystals. As a result, in the conventional grain boundary diffusion treatment, a thick shell is formed near the surface and near the corners of the magnet. Although the shell portion in which RH is concentrated has the effect of improving HcJ, the thickness of the shell necessary for improving HcJ is only a few nanometers, and a shell with an excessive thickness warps and causes a decrease in Br. it is conceivable that. In addition, in the conventional step-by-step process, a large amount of the deposited RH is consumed near the surface and near the corners of the magnet, making it difficult for the RH to sufficiently diffuse into the interior of the magnet, which is thought to weaken the effect of improving HcJ. .

一方、本実施形態における粒界拡散処理では、RHを主面20a(磁極面)から拡散させると共に、主面20aと交差する側面20bからRLを拡散させている。RLとR14B結晶との間(具体的に、NdFe14B結晶とNdやPrとの間)では、R14B以外の金属化合物相が生じないため、RLが磁石内部の粒界6に拡散しても、RHとR14B結晶との間で生じるような主相の分解反応が発生しないと考えられる。そのため、粒界6においてRLが濃化され、粒界6における全希土類元素に対するRHの比率を相対的に低減できると考えられる。このようなRLによる粒界6の改質が、特に、磁石の角部近傍で起こりやすいと考えられる。 On the other hand, in the grain boundary diffusion treatment in this embodiment, RH is diffused from the main surface 20a (magnetic pole surface) and RL is diffused from the side surface 20b intersecting with the main surface 20a. Between RL and R 2 T 14 B crystals (specifically, between Nd 2 Fe 14 B crystals and Nd or Pr), no metallic compound phase other than R 2 T 14 B is generated, so RL is a magnet. It is thought that even if it diffuses into the grain boundary 6 inside, the decomposition reaction of the main phase that occurs between RH and the R 2 T 14 B crystal does not occur. Therefore, it is considered that RL is enriched at the grain boundary 6 and the ratio of RH to all rare earth elements at the grain boundary 6 can be relatively reduced. It is considered that such modification of the grain boundaries 6 by RL is particularly likely to occur in the vicinity of the corners of the magnet.

つまり、本実施形態における粒界拡散処理では、従来の粒界拡散処理に比べて、角部近傍において、低濃度の状態でRHがR14B結晶に接することとなり、主相の分解反応が抑制されると考えられる。これにより、本実施形態では、角部近傍においてシェル部42の厚みを薄くでき、厚みが薄くなった分シェル部42におけるRH濃度を高めることができると考えられ、高いBrを維持しつつHcJを向上させることができる。また、本実施形態では、主相の分解反応が抑制されたことで、磁石の角部近傍におけるRHの消費が抑制され、RHが磁石の内部まで拡散されやすくなると考えられる。その結果、RHの拡散によるHcJの向上効果が高まり、高いHcJと高いBrとを両立できると考えられる。 That is, in the grain boundary diffusion treatment according to the present embodiment, RH comes into contact with the R 2 T 14 B crystal in a lower concentration state near the corner than in the conventional grain boundary diffusion treatment, and the decomposition reaction of the main phase occurs. is thought to be suppressed. As a result, in the present embodiment, the thickness of the shell portion 42 can be reduced in the vicinity of the corner portion, and it is thought that the RH concentration in the shell portion 42 can be increased by the amount of the reduced thickness. can be improved. In addition, in the present embodiment, the suppression of the decomposition reaction of the main phase suppresses the consumption of RH in the vicinity of the corners of the magnet, making it easier for RH to diffuse into the magnet. As a result, the effect of improving HcJ by diffusion of RH is enhanced, and it is considered that both high HcJ and high Br can be achieved.

また、RHが内部まで拡散し易くなる理由としては、RLの拡散により、二粒子粒界6aが拡張したことが考えられる。RLによる粒界6の拡張により、主面2aから侵入するRHが磁石内部まで拡散し易くなり、従来工法よりも高いHcJが得られると考えられる。 In addition, the reason why RH is likely to diffuse into the interior is considered to be that the two-particle grain boundary 6a is extended by the diffusion of RL. It is believed that the expansion of the grain boundaries 6 by the RL makes it easier for the RH that enters from the main surface 2a to diffuse into the interior of the magnet, resulting in a higher HcJ than the conventional method.

なお、製造時に使用する磁石基材20が所定の組成を有する場合、上述したBrやHcJの向上効果がより顕著となる。すなわち、磁石基材20(R-T-B系合金)において、Rの合計含有率が、27.5質量%以上、30.8質量%以下であり、Cuの含有率が、0.05質量%以上、0.5質量%以下であり、Bの含有率が、0.92質量%以上、1.03質量%以下である。当該組成では、一般的なR-T-B系合金の組成範囲に比べて、Rの合計含有率が低くなっている。このように、Rの含有率が低い磁石基材20を使用することで、2段階の粒界拡散処理によるBrやHcJの向上効果がより高くなる。 In addition, when the magnet base material 20 used in manufacturing has a predetermined composition, the effect of improving Br and HcJ described above becomes more remarkable. That is, in the magnet base material 20 (RTB alloy), the total R content is 27.5% by mass or more and 30.8% by mass or less, and the Cu content is 0.05% by mass. % or more and 0.5 mass % or less, and the B content is 0.92 mass % or more and 1.03 mass % or less. In this composition, the total content of R is lower than the composition range of general RTB alloys. Thus, by using the magnet base material 20 with a low R content, the effect of improving Br and HcJ by the two-stage grain boundary diffusion treatment is further enhanced.

(変形例)
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定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。
(Modification)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

たとえば、第1拡散材11および第2拡散材12は、必ずしも複数の面に付着させる必要はなく、少なくとも1つの交差角部20cに対応する面に付着させればよい(この場合、第1拡散材11を1つの第1表面に付着させ、その第1表面と交差する1つの第2表面に第2拡散材12を付着させればよい)。また、磁石基材20において、HcJを向上させたい特定の角部20cが決まっている場合には、当該角部20cを含む側面20bに第2拡散材12を付着させればよい。たとえば、図9Aでは、X軸と略平行な角部20c1における磁気特性の向上を狙って、第2拡散材12をY軸と略垂直な側面20b1にのみ付着させている。 For example, the first diffusing material 11 and the second diffusing material 12 do not necessarily need to be adhered to a plurality of surfaces, and may be adhered to at least one surface corresponding to the intersecting corner 20c (in this case, the first diffusing material The material 11 may be attached to one first surface, and the second diffusion material 12 may be attached to one second surface intersecting the first surface). Also, in the magnet base material 20, when a specific corner portion 20c whose HcJ is desired to be improved is determined, the second diffusing material 12 may be attached to the side surface 20b including the corner portion 20c. For example, in FIG. 9A, the second diffusing material 12 is attached only to the side surface 20b1 substantially perpendicular to the Y-axis in order to improve the magnetic properties at the corner 20c1 substantially parallel to the X-axis.

また、図9Bでは、拡散材(11,12)を所定の面の一部にのみ付着させた例を提示している。具体的に、図9Bでは、X軸と略平行な角部20c1における磁気特性の向上を狙って、角部20c1に近接する主面20aの一部にのみ第1拡散材11を付着させている。また、第2拡散材12についても、角部20c1に近接する側面20bの一部にのみ付着させている。このように、拡散材(11,12)の付着箇所を、HcJの向上を狙う特定箇所に限定することで、RHなどの希土類元素の使用量をより効果的に削減することができる。 Also, FIG. 9B shows an example in which the diffusing materials (11, 12) are attached only to a part of the predetermined surface. Specifically, in FIG. 9B, the first diffusing material 11 is attached only to a portion of the main surface 20a adjacent to the corner 20c1, aiming at improving the magnetic properties at the corner 20c1 substantially parallel to the X-axis. . Also, the second diffusing material 12 is attached only to a portion of the side surface 20b adjacent to the corner 20c1. In this way, by limiting the attachment locations of the diffusing materials (11, 12) to specific locations aiming at improving HcJ, it is possible to more effectively reduce the usage of rare earth elements such as RH.

以下、実施例および比較例を用いて、本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below using examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

実験1
実験1では、以下に示す手順で試料1に係るR-T-B系永久磁石を製造し、当該試料の磁気特性を評価した。
Experiment 1
In Experiment 1, an RTB system permanent magnet according to Sample 1 was produced by the procedure shown below, and the magnetic properties of the sample were evaluated.

(試料)
まず、原料として、Nd,電解鉄,低炭素フェロボロン合金を準備した。また、Al,Cu,Co,Zrを、純金属またはFeとの合金の形で準備した。そして、磁石基材20の組成が表1に示す組成となるように、上記の原料を秤量し、ストリップキャスト法により、原料合金を作製した。ここで得られた原料合金の厚みは、0.2mm~0.6mmであった。
(sample)
First, Nd, electrolytic iron, and low-carbon ferroboron alloy were prepared as raw materials. Also, Al, Cu, Co, and Zr were prepared in the form of pure metals or alloys with Fe. Then, the raw materials were weighed so that the magnet base material 20 had the composition shown in Table 1, and a raw material alloy was produced by a strip casting method. The thickness of the raw material alloy obtained here was 0.2 mm to 0.6 mm.

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。その後、雰囲気を水素ガスからArガスに切り替え、450℃で1時間、脱水素処理を行い、原料合金を水素粉砕した。粉砕後の原料合金については、冷却後にふるいを用いて分級し、400μm以下の粒度の粉末(粗粉砕材)とした。なお、この水素吸蔵粉砕から後述する焼結工程までは、常に酸素濃度が200ppm以下の低酸素雰囲気とした。 Next, hydrogen gas was allowed to flow through the raw material alloy at room temperature for 1 hour to cause hydrogen to be occluded. After that, the atmosphere was changed from hydrogen gas to Ar gas, dehydrogenation treatment was performed at 450° C. for 1 hour, and the raw material alloy was hydrogen pulverized. The pulverized raw material alloy was cooled and then classified using a sieve to obtain a powder having a particle size of 400 μm or less (coarsely pulverized material). A low-oxygen atmosphere with an oxygen concentration of 200 ppm or less was always maintained from this hydrogen absorption pulverization to the sintering step described later.

次いで、前記粗粉砕材に対して、粉砕助剤としてオレイン酸アミドを添加して混合した。そして、この粗粉砕材を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3.9μm~4.2μm程度の微粉(原料合金粉末)を得た。当該微粉砕工程において、オレイン酸アミドの添加量は、磁石基材20中の炭素含有量が所望の範囲内となるように調整した。なお、上記の平均粒径は、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。 Next, oleic acid amide was added as a grinding aid to the coarsely ground material and mixed. Then, this coarsely pulverized material was finely pulverized in a nitrogen stream using a collision plate type jet mill to obtain a fine powder (raw material alloy powder) having an average particle size of about 3.9 μm to 4.2 μm. In the pulverization step, the amount of oleic acid amide added was adjusted so that the carbon content in the magnet base material 20 was within the desired range. The above average particle size is the average particle size D50 measured with a laser diffraction type particle size distribution meter.

次いで、前記原料合金粉末を磁界中で成形して成形体を作製した。この際、印加磁場は1200kA/mの静磁界とし、成形時の加圧力は120MPaとして、磁界印加方向と加圧方向とを直交させるようにした。なお、この成形工程で得られた成形体の密度を測定したところ、成形体の密度が4.10Mg/m以上4.25Mg/m以下の範囲内であった。 Next, the raw material alloy powder was compacted in a magnetic field to produce a compact. At this time, the applied magnetic field was a static magnetic field of 1200 kA/m, the pressing force during molding was set to 120 MPa, and the magnetic field application direction and the pressurizing direction were perpendicular to each other. When the density of the molded body obtained in this molding step was measured, the density of the molded body was within the range of 4.10 Mg/m 3 or more and 4.25 Mg/m 3 or less.

次に、前記成形体を焼結し、R-T-B系合金からなる焼結体を得た。焼結条件は、処理雰囲気を真空中とし、成形体を1070℃の温度で4時間保持した。この焼結工程で得られた焼結密度は、7.45Mg/m~7.55Mg/m以下の範囲であった。その後、前記焼結体をバーチカルにより15mm×15mm×5mm(磁化容易軸方向の厚み5mm)に加工して、磁石基材20を得た。 Next, the molded body was sintered to obtain a sintered body made of an RTB alloy. As for the sintering conditions, the processing atmosphere was a vacuum, and the compact was held at a temperature of 1070° C. for 4 hours. The sintered density obtained in this sintering process ranged from 7.45 Mg/m 3 to 7.55 Mg/m 3 or less. After that, the sintered body was vertically processed into a size of 15 mm×15 mm×5 mm (5 mm in thickness in the direction of easy magnetization) to obtain a magnet base material 20 .

ここで、磁石基材20の平均組成を測定した。試料1では、複数製造した焼結体から分析用の焼結体を抽出し、当該分析用焼結体をスタンプミルにより平均粒子径1mm程度の大きさに粉砕し、当該粉砕物を無作為に抽出することで組成分析用のサンプルを得た。各種金属元素の含有率については、XRFおよびICPを用いて測定した。また、酸素の含有率は、不活性ガス融解-非分散型赤外線吸収法により測定し、炭素の含有率は、酸素気流中燃焼-赤外線吸収法により測定し、窒素の含有率は、不活性ガス融解-熱伝導度法により測定した。平均組成の測定結果を表1に示す。なお、Feの含有率を残部としているのは、表1には記載していない元素の含有量をFeの含有量に含めて、R,T,Bおよびmの合計を100質量%としているという意味である。 Here, the average composition of the magnet base material 20 was measured. In sample 1, a sintered body for analysis is extracted from a plurality of sintered bodies produced, and the sintered body for analysis is pulverized to a size of about 1 mm in average particle size with a stamp mill, and the pulverized product is randomly A sample for compositional analysis was obtained by extraction. The contents of various metal elements were measured using XRF and ICP. In addition, the oxygen content is measured by an inert gas fusion-nondispersive infrared absorption method, the carbon content is measured by combustion in an oxygen stream-infrared absorption method, and the nitrogen content is measured by an inert gas It was measured by the melt-thermal conductivity method. Table 1 shows the measurement results of the average composition. The reason why the content of Fe is the balance is that the content of elements not listed in Table 1 is included in the content of Fe, and the total of R, T, B and m is 100% by mass. Meaning.

続いて、前記磁石基材20に対して、以下に示す流れで粒界拡散処理を施した。まず、表2に示す組成で、Tb(RH)を含む拡散材1-Aと、Nd(RL)を含む拡散材2-Aを作製した。拡散材1-AはTbの金属粉末とし、拡散材は表2に示す組成の合金粉末とした。 Subsequently, grain boundary diffusion treatment was applied to the magnet base material 20 according to the flow shown below. First, a diffusion material 1-A containing Tb(RH) and a diffusion material 2-A containing Nd(RL) having the compositions shown in Table 2 were produced. The diffusing material 1-A was a Tb metal powder, and the diffusing material was an alloy powder having the composition shown in Table 2.

次に、粒界拡散を行う前処理として、磁石基材20にエッチング処理を施した。具体的に、エタノール100質量%に対し硝酸3質量%とした混合溶液を準備し、磁石基材20を当該混合溶液に3分間浸漬させてエッチングした後、エタノールに1分間浸漬させて洗浄した。なお、上記のエッチングは、2回実施した。 Next, as a pretreatment for grain boundary diffusion, the magnet base material 20 was subjected to an etching treatment. Specifically, a mixed solution of 100% by mass of ethanol and 3% by mass of nitric acid was prepared, and the magnet base material 20 was immersed in the mixed solution for 3 minutes to be etched, and then immersed in ethanol for 1 minute to be washed. The above etching was performed twice.

次に、Tbを含む拡散材1-A:75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、第1ペーストを得た。この際使用した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。そして、当該第1ペーストを、磁石基材20の一対の磁極面の両方に均一に塗布した。この際、第1ペーストの塗布量は、拡散材1-Aに含まれるTbの総量が、磁石基材100質量部に対して、0.5質量部となるように調整した。また、Nbを含む拡散材2-A:75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、第2ペーストを得た。そして、当該第2ペーストを、磁極面と交差する4つの側面にそれぞれ均一に塗布した。この際、拡散材2-Aを含む第2ペーストの塗布量は、拡散材2-Aに含まれるNdの総量が、磁石基材100質量部に対して、0.5質量部となるように調整した。 Next, 75 parts by mass of diffusion material 1-A containing Tb, 23 parts by mass of alcohol, and 2 parts by mass of acrylic resin were kneaded to obtain a first paste. The alcohol used at this time was the solvent, and the acrylic resin was the binder. Then, the first paste was evenly applied to both of the pair of magnetic pole faces of the magnet base material 20 . At this time, the amount of the first paste applied was adjusted so that the total amount of Tb contained in the diffusion material 1-A was 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnet base material. Further, a diffusion material 2-A containing Nb: 75 parts by mass, alcohol: 23 parts by mass, and acrylic resin: 2 parts by mass were kneaded to obtain a second paste. Then, the second paste was uniformly applied to each of the four side surfaces intersecting the magnetic pole surface. At this time, the application amount of the second paste containing the diffusion material 2-A is such that the total amount of Nd contained in the diffusion material 2-A is 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnet base material. It was adjusted.

上記の要領で拡散材1-Aと拡散材2-Aとを塗布した後、磁石基材20を大気圧のAr雰囲気において、900℃で、10時間保持し、その後、急冷した。なお、当該熱処理の後には、1200番の研磨紙を用いて、磁石基材20の表面に存在する残渣が除去されるまで研磨した。 After applying the diffusion material 1-A and the diffusion material 2-A in the manner described above, the magnet base material 20 was held at 900° C. for 10 hours in an Ar atmosphere at atmospheric pressure, and then rapidly cooled. After the heat treatment, the surface of the magnet base material 20 was polished using No. 1200 polishing paper until the residue present on the surface was removed.

以上の工程により試料1に係るR-T-B系永久磁石2を得た。当該R-T-B系永久磁石2の平均組成は、上述した磁石基材20の平均組成と同様の方法で測定した。 An RTB system permanent magnet 2 according to sample 1 was obtained through the above steps. The average composition of the RTB permanent magnet 2 was measured in the same manner as the average composition of the magnet base material 20 described above.

また、試料1で製造した複数のR-T-B系永久磁石2から無作為に分析用の磁石サンプルを抽出し、当該分析用磁石サンプルから図4A,図4B,図5Aに示すサンプルα,サンプルβ,サンプルγ1およびγ2を切り出した。そして、ここで得られた各サンプルを、それぞれICPにより成分分析した。その結果、試料1のR-T-B系永久磁石2では、磁極面(主面2a)から内部中央側に向かってTbの含有量が連続的に低下していく傾向が確認でき、さらに、側面2bから内部中央側に向かって、Ndの含有率およびCuの含有率が、いずれも連続的に低下していく傾向が確認できた。また、図4Bに示すようなサンプルγ1とサンプルγ2とで組成を比較したところ、側面2bを含むサンプルγ2におけるTbの含有率が、主面2aを含むサンプルγ1におけるTbの含有率よりも低いことが確認できた。 In addition, magnet samples for analysis were randomly extracted from the plurality of RTB permanent magnets 2 produced in the sample 1, and samples α, shown in FIGS. Sample β, samples γ1 and γ2 were cut out. Then, the components of each sample obtained here were analyzed by ICP. As a result, in the RTB system permanent magnet 2 of Sample 1, it was confirmed that the Tb content tended to decrease continuously from the magnetic pole surface (main surface 2a) toward the inner center side. It was confirmed that both the Nd content and the Cu content tended to decrease continuously from the side surface 2b toward the inner center. Further, when the compositions of sample γ1 and sample γ2 as shown in FIG. 4B were compared, the content of Tb in sample γ2 including side surface 2b was lower than the content of Tb in sample γ1 including main surface 2a. was confirmed.

さらに、図4Aに示すサンプルα1を切り出した後、当該サンプルα1に対して、4000kA/mのパルス磁場を印加して着磁した。そして、BHトレーサを用いて各試料(サンプルα1)の残留磁束密度Br(mT)と、保磁力HcJ(kA/m)とを測定した。当該サンプルα1の磁気特性は、永久磁石2の角部近傍における磁気特性であり、測定結果を表3に示す。なお、本実施例において、Brは、1450mT以上を特に良好と判断し、HcJは、1800以上を特に良好と判断した。 Furthermore, after cutting out the sample α1 shown in FIG. 4A, the sample α1 was magnetized by applying a pulse magnetic field of 4000 kA/m. Then, using a BH tracer, the residual magnetic flux density Br (mT) and coercive force HcJ (kA/m) of each sample (sample α1) were measured. The magnetic properties of the sample α1 are the magnetic properties in the vicinity of the corners of the permanent magnet 2, and Table 3 shows the measurement results. In this example, Br of 1450 mT or more was judged to be particularly good, and HcJ of 1800 or more was judged to be particularly good.

(比較例1)
比較例1では、磁石基材における一対の磁極面に、それぞれ、拡散材1-Aを塗布した。その後、磁極面と交差するすべての側面には拡散材を塗布することなく、拡散材1-Aのみを塗布した磁石基材を、試料1と同じ条件で加熱処理した。比較例1における上記以外の実験条件は、試料1と同様として、試料1と同様の評価を実施した。比較例1の評価結果を表3に示す。なお、比較例1においても、試料1と同じ方法で、TbやNdの濃度分布を測定したところ、比較例1では、RH(Tb)の含有率に関する濃度分布が観測されたものの、RL(Nd)やその他の元素の濃度分布は観測できなかった。
(Comparative example 1)
In Comparative Example 1, the diffusion material 1-A was applied to each of the pair of magnetic pole faces of the magnet base material. After that, the magnet base material coated with the diffusing material 1-A alone without being coated with the diffusing material on all sides intersecting the magnetic pole faces was heat-treated under the same conditions as the sample 1. Experimental conditions other than the above in Comparative Example 1 were the same as those of Sample 1, and the same evaluation as that of Sample 1 was performed. Table 3 shows the evaluation results of Comparative Example 1. In Comparative Example 1, the concentration distributions of Tb and Nd were measured in the same manner as in Sample 1. In Comparative Example 1, although a concentration distribution related to the content of RH (Tb) was observed, RL (Nd ) and other elements could not be observed.

(比較例2)
比較例2では、磁石基材における一対の磁極面と、磁極面と交差する4つの側面とに、それぞれ、拡散材1-Aを塗布した。具体的に、一対の磁極面から拡散するTbの質量が磁石基材100質量部に対して0.5質量部となるように、各磁極面における拡散材ペーストの塗布量を制御した。同様に、4つの側面から拡散するTbの質量が磁石基材100質量部に対して0.5質量部となるように各側面における拡散材ペーストの塗布量を制御した。つまり、比較例2では、全ての面から拡散するTbの総量を、磁石基材100質量部に対して1.0質量部とした。その後、拡散材1-Aのみを塗布した磁石基材を、試料1と同じ条件で加熱処理した。比較例2における上記以外の実験条件は、試料1と同様として、試料1と同様の評価を実施した。比較例2の評価結果を表3に示す。なお、比較例2においても、試料1と同じ方法で、TbやNdの濃度分布を測定したところ、比較例1では、RH(Tb)の含有率に関する濃度分布が観測されたものの、RL(Nd)やその他の元素の濃度分布は観測できなかった。
(Comparative example 2)
In Comparative Example 2, the diffusion material 1-A was applied to each of the pair of magnetic pole faces and four side surfaces intersecting the magnetic pole faces of the magnet base material. Specifically, the amount of diffusion material paste applied to each magnetic pole face was controlled so that the mass of Tb diffused from a pair of magnetic pole faces was 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnet base material. Similarly, the amount of diffusion material paste applied to each side surface was controlled so that the mass of Tb diffused from the four side surfaces was 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnet base material. That is, in Comparative Example 2, the total amount of Tb diffused from all surfaces was set to 1.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnet base material. After that, the magnet base material coated with only the diffusing material 1-A was heat-treated under the same conditions as the sample 1. Experimental conditions other than the above in Comparative Example 2 were the same as those of Sample 1, and the same evaluation as that of Sample 1 was performed. Table 3 shows the evaluation results of Comparative Example 2. In Comparative Example 2, the concentration distributions of Tb and Nd were measured in the same manner as in Sample 1. In Comparative Example 1, although a concentration distribution related to the content of RH (Tb) was observed, RL (Nd ) and other elements could not be observed.

Figure 2022152424000002
Figure 2022152424000002

Figure 2022152424000003
Figure 2022152424000003

Figure 2022152424000004
Figure 2022152424000004

表3に示すように、比較例1および比較例2では、BrとHcJの目標値を両立して満足することはできなかった。具体的に、磁極面のみに粒界拡散処理を施した比較例1では、反磁界の影響を受けやすい角部近傍において、十分な磁気特性の向上が図れなかった。また、磁極面および側面からRHを拡散させた比較例2では、RH(Tb)を試料1や比較例1よりも多く拡散させたことにより、HcJは増加する傾向となるが、HcJの向上と引き換えに、Brが低下してしまっている。 As shown in Table 3, in Comparative Examples 1 and 2, the target values of Br and HcJ could not both be satisfied. Specifically, in Comparative Example 1 in which the grain boundary diffusion treatment was performed only on the magnetic pole face, the magnetic properties could not be sufficiently improved in the vicinity of the corners which are susceptible to the demagnetizing field. In addition, in Comparative Example 2 in which RH was diffused from the magnetic pole surface and side surfaces, HcJ tended to increase because RH (Tb) was diffused more than in Sample 1 and Comparative Example 1. In return, Br has decreased.

一方、RHとRLとを異なる面から拡散させた試料1では、比較例2よりも製造過程におけるRHの使用量を削減したうえで、1450mT以上の高いBrと、1800kA/m以上の高いHcJとが得られた。この結果から、RHとRLとを互いに異なる所定の面から拡散させることで、角部近傍で高いBrと高いHcJとを兼ね備える永久磁石2が得られることがわかった。 On the other hand, in Sample 1 in which RH and RL were diffused from different planes, the amount of RH used in the manufacturing process was reduced more than in Comparative Example 2, and a high Br of 1450 mT or more and a high HcJ of 1800 kA/m or more were obtained. was gotten. From this result, it was found that the permanent magnet 2 having both high Br and high HcJ near the corners can be obtained by diffusing RH and RL from different predetermined surfaces.

また、前述したように、試料1の永久磁石2では、RHの濃度分布の方向とRLの濃度分布の方向とが交差していることが確認でき、このような特徴を有する試料1では、角部近傍におけるシェル部42の厚みが比較例1よりも薄くなっていることがわかった。実際に図7が、試料1で得られた永久磁石2のSEM写真であり、図8が比較例1で得られた永久磁石のSEM写真である。 Further, as described above, in the permanent magnet 2 of the sample 1, it can be confirmed that the direction of the concentration distribution of RH and the direction of the concentration distribution of the RL intersect. It was found that the thickness of the shell portion 42 in the vicinity of the portion was thinner than that of Comparative Example 1. 7 is an SEM photograph of the permanent magnet 2 actually obtained in Sample 1, and FIG. 8 is an SEM photograph of the permanent magnet obtained in Comparative Example 1. As shown in FIG.

図8の比較例1のSEM写真では、図7のSEM写真よりも厚いシェルが形成されていることが確認でき、特に表面側でシェルが厚くなっていることがわかる。これに対して、図7に示す試料1のSEM写真では、比較例1よりも明らかにシェル部42の厚みが薄くなっていることが確認でき、特に、角部近傍の磁極面(主面2a)から深さ100μmの位置におけるシェル部42の最大厚みt1が0.5μm未満であった。この結果から、RHの濃度分布の方向とRLの濃度分布の方向とが交差している場合、角部近傍のシェル部42の厚みが薄くなり、高いBrと高いHcJとを両立して実現できることがわかった。 In the SEM photograph of Comparative Example 1 in FIG. 8, it can be confirmed that a thicker shell is formed than in the SEM photograph of FIG. 7, and it can be seen that the shell is particularly thick on the surface side. On the other hand, in the SEM photograph of Sample 1 shown in FIG. 7, it can be confirmed that the thickness of the shell portion 42 is clearly thinner than that of Comparative Example 1. ) to a depth of 100 μm, the maximum thickness t1 of the shell portion 42 was less than 0.5 μm. From this result, when the direction of the concentration distribution of RH and the direction of the concentration distribution of RL intersect, the thickness of the shell portion 42 in the vicinity of the corner becomes thin, and both high Br and high HcJ can be realized. I found out.

(実験2)
実験2では、表4に示す複数種の拡散材を作製し、表5に示す拡散材の組み合わせで粒界拡散処理を実施した。実験2の全ての試料1~11では、磁石基材20の組成が実験1における試料1の組成と共通としており、拡散材の組成を変更した以外は、実験1と同様の条件でR-T-B系の永久磁石2を作製した。実験2における各試料1~11の評価結果を表5に示す。
(Experiment 2)
In Experiment 2, a plurality of types of diffusing materials shown in Table 4 were produced, and the grain boundary diffusion treatment was performed using combinations of the diffusing materials shown in Table 5. In all samples 1 to 11 of experiment 2, the composition of the magnet base material 20 was the same as that of sample 1 in experiment 1, and RT was performed under the same conditions as in experiment 1 except that the composition of the diffusing material was changed. A permanent magnet 2 of -B system was produced. Table 5 shows the evaluation results of samples 1 to 11 in Experiment 2.

Figure 2022152424000005
Figure 2022152424000005

Figure 2022152424000006
Figure 2022152424000006

表5に示すように実験2の試料1~11(試料10を除く)では、いずれも、1450mT≦Brで、かつ、1800kA/m≦HcJであった。なお、試料10と他の試料1~9,11を対比すると、拡散させるRHとしては、DyよりもTbがより効果的であることがわかった。RHとして、Tbに代えてDyを拡散した試料10では、Tbを拡散させた他の試料(1~9,11)に比べてHcJが低いが、比較例1や2に示すような方法でDyを拡散させた場合に比べると、HcJが向上していることが確認できた。 As shown in Table 5, Samples 1 to 11 (except Sample 10) of Experiment 2 were all 1450 mT≦Br and 1800 kA/m≦HcJ. Incidentally, comparing Sample 10 with other Samples 1 to 9 and 11, it was found that Tb is more effective than Dy as RH to be diffused. Sample 10, in which Dy was diffused instead of Tb as RH, had a lower HcJ than the other samples (1 to 9, 11) in which Tb was diffused. It was confirmed that the HcJ was improved compared to the case where the was diffused.

以上の結果から、拡散材(11,12)が表4に示す組成の範囲にある場合、BrとHcJとを両立して向上できることがわかった。なお、表4,5には記していないが、実験2の全ての試料1~11において、磁極面(主面2a)から内部中央側に向かってRHの含有量が連続的に低下していく傾向が確認でき、かつ、側面2bから内部中央側に向かって、RLの含有率が連続的に低下していく傾向が確認できた。さらに、第2拡散材12にM元素が含まれる試料1~7,11では、側面2bから内部中央側に向かってM元素の含有率が、連続的に低下していく傾向が確認できた。 From the above results, it was found that when the diffusion materials (11, 12) are within the composition range shown in Table 4, both Br and HcJ can be improved. Although not shown in Tables 4 and 5, in all samples 1 to 11 of Experiment 2, the RH content continuously decreases from the magnetic pole surface (main surface 2a) toward the inner center side. A tendency was confirmed, and a tendency that the content of RL continuously decreased from the side surface 2b toward the inner center side was confirmed. Furthermore, in samples 1 to 7 and 11 in which the second diffusing material 12 contains the M element, it was confirmed that the content of the M element continuously decreased from the side surface 2b toward the inner center.

2 … R-T-B系永久磁石
2a … 主面(磁極面)
2b … 側面
2c(2c1,2c2,2cD) … 角部
4 … 主相粒子
4a … コアシェル粒子
41 … コア部
42 … シェル部
6 … 粒界
6a … 二粒子粒界
6b … 粒界多重点
20 … 磁石基材
20a … 主面
20b … 側面
20c … 交差角部
50 … IPMモータ
51 … 回転子
52 … ステータコア
53 … ギャップ
54 … コイル
101 … EV車
102 … HV車
60 … インバータ
70 … バッテリ
80 … エンジン
90 … 発電機
2 ... RTB system permanent magnet 2a ... main surface (magnetic pole surface)
2b... side surface 2c (2c1, 2c2, 2cD)... corner portion 4... main phase particle 4a... core-shell particle 41... core portion 42... shell portion 6... grain boundary 6a... two-particle grain boundary 6b... grain boundary multiple point 20... magnet Base material 20a Main surface 20b Side surface 20c Intersecting corner 50 IPM motor 51 Rotor 52 Stator core 53 Gap 54 Coil 101 EV vehicle 102 HV vehicle 60 Inverter 70 Battery 80 Engine 90 Generator

Claims (12)

R-T-B系合金を含む磁石基材を準備する工程と、
少なくとも1種の重希土類元素を含む第1拡散材を、前記磁石基材における第1表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
少なくとも1種の軽希土類元素を含む第2拡散材を、前記磁石基材における第2表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
前記磁石基材を加熱して、前記重希土類元素および前記軽希土類元素を前記磁石基材の内部に拡散させる工程と、を有し、
前記磁石基材において、前記第1表面と前記第2表面とが交差して角部を形成しているR-T-B系永久磁石の製造方法。
preparing a magnet base material containing an RTB alloy;
attaching a first diffusing material containing at least one heavy rare earth element to at least a portion of a first surface of the magnet substrate;
attaching a second diffusing material containing at least one light rare earth element to at least a portion of a second surface of the magnet base;
heating the magnet base material to diffuse the heavy rare earth element and the light rare earth element into the magnet base material;
A method for producing an RTB permanent magnet, wherein the first surface and the second surface of the magnet base material intersect to form a corner.
前記第1拡散材の付着箇所と、前記第2拡散材の付着箇所とが、前記第1表面と前記第2表面とが交差する前記角部において近接している請求項1に記載のR-T-B系永久磁石の製造方法。 2. The R- according to claim 1, wherein the attachment location of the first diffusion material and the attachment location of the second diffusion material are close to each other at the corner where the first surface and the second surface intersect. A method for producing a TB permanent magnet. 前記第2拡散材は、前記軽希土類元素を含有するRL-M合金を含み、
前記RL-M合金において、
RLが、前記軽希土類元素であり、
Mが、RLとの共晶温度が800℃以下となる元素である請求項1または2に記載のR-T-B系永久磁石の製造方法。
The second diffusing material includes an RL-M alloy containing the light rare earth element,
In the RL-M alloy,
RL is the light rare earth element,
3. The method for producing an RTB permanent magnet according to claim 1, wherein M is an element whose eutectic temperature with RL is 800° C. or lower.
前記第2拡散材は、前記軽希土類元素として、NdおよびPrからなる群から選択される1種以上の元素を含み
前記第2拡散材には、重希土類元素が実質的に含有されていない請求項1~3のいずれかに記載のR-T-B系永久磁石の製造方法。
The second diffusing material contains at least one element selected from the group consisting of Nd and Pr as the light rare earth element, and the second diffusing material does not substantially contain a heavy rare earth element. 4. A method for producing an RTB permanent magnet according to any one of Items 1 to 3.
前記第1拡散材は、前記重希土類元素として、TbおよびDyからなる群から選択される1種以上の元素を含む請求項1~4のいずれかに記載のR-T-B系永久磁石の製造方法。 The RTB permanent magnet according to any one of claims 1 to 4, wherein the first diffusing material contains, as the heavy rare earth element, at least one element selected from the group consisting of Tb and Dy. Production method. 前記第1面が磁極面である請求項1~5のいずれかに記載のR-T-B系永久磁石の製造方法。 6. The method for manufacturing an RTB permanent magnet according to claim 1, wherein said first surface is a magnetic pole surface. RがNdを必須とする1種以上の軽希土類元素および1種以上の重希土類元素であり、TがFeを必須とする1種以上の鉄族元素であり、Bがホウ素であるR-T-B系永久磁石であって、
前記R-T-B系永久磁石は、第1表面と第2表面とが交差する角部を有し、
前記重希土類元素の含有率が、前記R-T-B系永久磁石の前記第1表面から内部中央側に向かって連続的に低下しており、
前記軽希土類元素の含有率が、前記R-T-B系永久磁石の前記第2表面から内部中央側に向かって連続的に低下しているR-T-B系永久磁石。
RT wherein R is one or more light rare earth elements and one or more heavy rare earth elements consisting essentially of Nd, T is one or more iron group elements consisting essentially of Fe, and B is boron - a B-based permanent magnet,
The RTB permanent magnet has a corner where the first surface and the second surface intersect,
the content of the heavy rare earth element continuously decreases from the first surface of the RTB permanent magnet toward the inner center,
The RTB system permanent magnet, wherein the content of the light rare earth element continuously decreases from the second surface of the RTB system permanent magnet toward the inner center side.
前記軽希土類元素との共晶温度が800℃以下となるM元素が含まれ、
前記M元素の含有率が、前記第2表面から内部中央側に向かって連続的に低下している請求項7に記載のR-T-B系永久磁石。
contains an M element whose eutectic temperature with the light rare earth element is 800 ° C. or less,
8. The RTB permanent magnet according to claim 7, wherein the content of the M element continuously decreases from the second surface toward the inner center.
前記第1表面が磁極面である請求項7または8に記載のR-T-B系永久磁石。 9. The RTB system permanent magnet according to claim 7, wherein said first surface is a magnetic pole surface. 前記第2表面における前記重希土類元素の含有率が、前記第1表面における前記重希土類元素の含有率よりも低い請求項7~9のいずれかに記載のR-T-B系永久磁石。 10. The RTB permanent magnet according to claim 7, wherein the content of said heavy rare earth element on said second surface is lower than the content of said heavy rare earth element on said first surface. 請求項7~10のいずれかに記載のR-T-B系永久磁石を有するモータ。 A motor having the RTB system permanent magnet according to any one of claims 7 to 10. 請求項11に記載のモータを有する自動車。 A motor vehicle comprising a motor according to claim 11.
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