JP5472444B2 - 希土類焼結磁石及びモータ - Google Patents

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Description

本発明は、希土類焼結磁石体に希土類化合物を付着させ、熱処理した希土類焼結磁石及びモータに関する。
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ（Ｒは希土類元素）の組成を有する希土類焼結磁石は、優れた磁気特性を有する磁石である。このような希土類磁石の製造方法としては、焼結体に希土類を含むスラリーを塗布（付着）させた後、熱処理を施す方法がある。例えば、特許文献１には、Ｙ及びＳｃを含む希土類元素を含有する粉末を焼結磁石体の表面に存在させた状態で、焼結磁石体及び粉末を焼結磁石体の焼結温度以下の温度で真空又は不活性ガス中において１分から１００時間熱処理を施すことにより、当該粉末に含まれていた希土類元素を焼結磁石体に吸収させることを特徴とする希土類永久磁石の製造方法が開示されている。また、特許文献１には、焼結磁石体に希土類元素を含有する粉末を付着させる方法として、粉末を水や有機溶媒に分散させたスラリーに焼結磁石体を投入する方法が記載されている。
特開２００８−１４７６３４号公報
しかしながら、粉末を水や有機溶媒に分散させたスラリーに焼結体を投入する方法では、塗布されるスラリーの厚みが表面の位置によって変化し、むらが発生することがある。このように付着するスラリー（付着する希土類化合物の量）にむらがあると、その後、熱処理を行い製造した磁石では、表面の磁束にばらつきが発生し、残留磁束密度Ｂｒなど磁気特性にむらが発生する、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、磁気特性のむらが抑制された希土類焼結磁石を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、（Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂ（Ｒ１はＤｙ、Ｔｂを除く少なくとも１種の希土類元素であり、Ｒ２はＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）の結晶粒を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石であり、前記希土類焼結磁石体中の前記結晶粒の周りを取り囲む結晶粒界に含まれるＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合が、前記結晶粒中のＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合より高く、Ｒ２の濃度が希土類焼結磁石体中心部から希土類焼結磁石体表面に向かって高くなると共に、前記希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒのばらつきが３．０％未満であることを特徴とする希土類焼結磁石である。
（Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂの結晶粒を含む希土類焼結磁石体に、Ｒ２の希土類化合物を含むスラリーを前記希土類焼結磁石体の表面に存在させた状態で、前記希土類焼結磁石体及びスラリーに熱処理を施し、前記スラリーに含まれているＲ２の希土類化合物を吸収させる。これにより、焼結磁石体の表面に存在するスラリーに含まれていたＲ２の希土類化合物は結晶粒界（結晶粒の粒界）を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込まれ、結晶粒界から各結晶粒の内部に拡散する。本発明は、希土類焼結磁石体中の（Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂの結晶粒の周りを取り囲む結晶粒界に含まれるＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合が、結晶粒中のＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合より高くなるようにしている。粒界のＲリッチ層は加熱により液化するため、結晶粒界中のＲ２の拡散速度は粒界から結晶粒の内部への拡散速度より速いと考えられる。また、熱処理温度は希土類焼結磁石体の焼結温度以下の温度として熱処理を施すことで、Ｒ２の希土類化合物は希土類焼結磁石体の結晶粒界への拡散にとどまり結晶粒の内部にまで拡散しない。拡散速度の差を利用し、熱処理温度を希土類焼結磁石体の焼結温度以下の温度に調整することで、希土類焼結磁石体の結晶粒の粒界近傍にＲ２が拡散することになる。また、本発明は、Ｒ２の希土類化合物を希土類焼結磁石体の表面に塗布し、供給しているため、希土類焼結磁石体内部より希土類焼結磁石体表面側にＲ２は多く分布する。よって、Ｒ２の濃度は希土類焼結磁石体中心部から希土類焼結磁石体表面に向かって高くなるように分布する。
希土類焼結磁石体の表面からＲ２の希土類化合物を結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込み、結晶粒界から各結晶粒の内部に拡散させつつ、結晶粒の粒界近傍にＲ２を拡散させる。これにより、本発明の希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石体中の結晶粒界に含まれるＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合が、結晶粒中のＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合より高くなる。このため、本発明の希土類焼結磁石は、残留磁束密度Ｂｒの低下をほとんど伴わずに磁石の保磁力ＨｃＪを増大させることができる。
また、前記希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒのばらつきは３．０％未満としている。これにより、熱処理を施した後の希土類焼結磁石は、その表面の磁束のばらつきを抑制することができ、残留磁束密度Ｂｒなど磁気特性のむらを抑制することができる。この結果、本発明の希土類焼結磁石はモータ用の永久磁石として用いた際、モータのコギングトルクを低減することができる。
本発明では、前記希土類焼結磁石体の表面における保磁力ＨｃＪのばらつきが１８．０％未満であることが好ましい。希土類焼結磁石体の表面の保磁力ＨｃＪのばらつきを小さくすることで、希土類焼結磁石が減磁し始める減磁温度を上昇させることができる。このため、希土類焼結磁石がモータ用の永久磁石として用いられる場合、前記永久磁石の耐熱性を向上させることができる。
本発明では、前記希土類焼結磁石体が複数の面を有し、前記希土類焼結磁石体の複数の面の中で前記残留磁束密度Ｂｒのばらつきが最小となる面が、前記希土類焼結磁石体の配向方向に対し垂直な面であることが好ましい。モータを回転させる場合、希土類焼結磁石の配向方向の磁束を使用するが、希土類焼結磁石の磁束がばらついているとモータを好適に回転させることが困難である。希土類焼結磁石体の面の中で残留磁束密度Ｂｒのばらつきが希土類焼結磁石体の他の面より小さい面が、希土類焼結磁石体の配向方向に対し垂直な面となることで、磁束のばらつきは小さくなる。このため、本発明の希土類焼結磁石はモータのトルク特性などモータの性能を向上させることができるので、モータ用の永久磁石として好適に用いることができる。
本発明は、（Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂ（Ｒ１はＤｙ、Ｔｂを除く少なくとも１種の希土類元素であり、Ｒ２はＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）の結晶粒を含む希土類焼結磁石体を回転させ、Ｒ２の希土類化合物を含むスラリーを前記希土類焼結磁石体に塗布し、前記希土類焼結磁石体を回転させつつ、乾燥させ、前記スラリーが乾燥された希土類焼結磁石体を熱処理することにより得られ、前記希土類焼結磁石体中の前記結晶粒の周りを取り囲む結晶粒界に含まれるＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合が、前記結晶粒中のＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合より高く、Ｒ２の濃度が希土類焼結磁石体中心部から希土類焼結磁石体表面に向かって高くなると共に、前記希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度のばらつきが３．０％未満であることを特徴とする希土類焼結磁石である。
希土類焼結磁石体を回転させながらＲ２の希土類化合物を含むスラリーを希土類焼結磁石体に向けて供給することで、希土類焼結磁石体全体にむらなくスラリーを塗布することができる。
また、本発明の希土類焼結磁石は、上述と同様、希土類焼結磁石体の表面からＲ２の希土類化合物を結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込み、結晶粒界から各結晶粒の内部に拡散させつつ、結晶粒の粒界近傍にＲ２を拡散させている。このため、本発明の希土類焼結磁石は、残留磁束密度Ｂｒの低下をほとんど伴わずに磁石の保磁力ＨｃＪを増大させることができる。また、希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒのばらつきは３．０％未満としている。これにより、上述のように熱処理して製造した希土類焼結磁石はその表面の磁束のばらつきを抑制することができ、残留磁束密度Ｂｒなど磁気特性のむらを抑制することができる。このため、本発明の希土類焼結磁石はモータ用の永久磁石として用いた際、モータのコギングトルクを低減することができる。
また、希土類焼結磁石体はスラリーが塗布された後、希土類焼結磁石体に塗布されたスラリーを乾燥することで、塗布したスラリーの厚みのむらが発生することをより確実に抑制することができる。
本発明では、前記スラリーを、スプレーにより前記希土類焼結磁石体に吹き付け、前記希土類焼結磁石体に塗布することが好ましい。これにより希土類焼結磁石体の軸方向の全域に、より均一にスラリーを塗布することができる。
本発明では、前記希土類焼結磁石体を、前記スラリーが貯留された領域に浸漬させ、前記希土類焼結磁石体に前記スラリーを塗布することが好ましい。これにより希土類焼結磁石体の全域に、簡易、かつ均一にスラリーを塗布することができる。
本発明では、前記スラリーは、複数のスラリー流として前記希土類焼結磁石体に塗布されることが好ましい。これにより希土類焼結磁石体の軸方向の全域に、均一にスラリーを塗布することができる。
本発明では、前記スラリーは、前記希土類焼結磁石体の配置位置の鉛直方向上方から落下させて前記希土類焼結磁石体に塗布されることが好ましい。スラリーは希土類焼結磁石体の配置位置の鉛直方向上方から落下させて希土類焼結磁石体に塗布されるため、希土類焼結磁石体の軸方向の全域に、簡単、かつ均一にスラリーを塗布することができる。
本発明のモータは、本発明の希土類焼結磁石を備えるものであって、周方向に配置された複数のコイルを有するステータと、前記ステータ内に回動可能に設けられ、且つ、外周面に所定間隔で上記の何れか１つに記載の希土類焼結磁石が設けられるロータコアを備えるロータと、を有することを特徴とするモータである。本発明のモータは、磁気特性のむらが抑制された希土類焼結磁石を永久磁石として用いているため、コギングトルクやトルクリプルなどを低減することができ、モータ性能を向上させることができる。
本発明によれば、磁気特性のむらが抑制された希土類焼結磁石を提供することができる。また、上記希土類焼結磁石をモータに用いることにより、モータ性能を向上させることができる。
図１は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法を示すフローチャートである。 図２は、磁石製造装置の構成を簡略に示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石を製造するために用いられる希土類焼結磁石体の製造方法を示すフローチャートである。 図４は、塗布機構の構成を簡略に示す模式図である。 図５は、塗布手段の構成を簡略に示す模式図である。 図６は、希土類焼結磁石体にスラリーを塗布する他の構成を簡略に示す説明図である。 図７は、希土類焼結磁石体にスラリーを塗布する他の構成を簡略に示す説明図である。 図８は、モータの一実施形態の構成を簡略に示す縦断面図である。 図９は、図８中、Ａ−Ａ方向の断面を簡略に示す図である。 図１０は、希土類焼結磁石体の表面にＤｙＨ2を蒸着拡散させるために用いた処理容器の一例を示す図である。 図１１は、焼結体の各領域を示す説明図である。 図１２は、磁場解析シミュレーションに用いたモータの構成の一例を簡略に示す横断面図である。
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
［実施形態］
＜希土類焼結磁石＞
本実施形態に係る希土類焼結磁石の実施形態について説明する。本実施形態に係る希土類焼結磁石は、（Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂ（Ｒ１はＤｙ、Ｔｂを除く少なくとも１種の希土類元素であり、Ｒ２はＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）の結晶粒を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石である。また、本実施形態に係る希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石体中の結晶粒の周りを取り囲む結晶粒界に含まれるＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合が、結晶粒中のＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合より高く、Ｒ２の濃度が希土類焼結磁石体中心部から希土類焼結磁石体表面に向かって高くなるようにしている。
本明細書においては、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の主相に含まれる結晶粒の組成は、（Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂという組成式で表す。この主相は、（Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂ型の正方晶からなる結晶構造を有するものである。よって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の主相の組成を表すＲは、Ｒ１、Ｒ２の総称となる。なお、Ｒは少なくとも１種の希土類元素を含み、Ｒ１はＤｙ、Ｔｂを除く少なくとも１種の希土類元素を示し、Ｒ２はＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素を示し、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す。
また、本実施形態において、希土類焼結磁石には、当該磁石を加工して着磁した磁石製品と、当該磁石を着磁していないものとの両方を含む。また、結晶粒界には、希土類元素の配合割合が高い希土類リッチ相、及び、ホウ素（Ｂ）原子の配合割合が高いホウ素リッチ相が含まれていてもよい。また、結晶粒の粒径は、通常１μｍから３０μｍ程度である。
本実施形態に係る希土類焼結磁石は、Ｒ２の希土類化合物を含むスラリーを希土類焼結磁石体の表面に存在させた状態で、希土類焼結磁石体及びスラリーに熱処理を施し、スラリーに含まれているＲ２の希土類化合物を吸収させた希土類焼結磁石体を用いている。このような希土類焼結磁石体では、焼結磁石体の表面に存在するスラリーに含まれていたＲ２の希土類化合物は結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込まれ、結晶粒界から主相の各結晶粒の内部に拡散する。また、粒界のＲリッチ層は加熱により液化するため、粒界中のＲ２の拡散速度は粒界から結晶粒中の内部への拡散速度より速いと考えられる。この拡散速度の差を利用し、熱処理温度を希土類焼結磁石体の焼結温度以下の温度に調整することで、希土類焼結磁石体の結晶粒の粒界近傍にＲ２が拡散することになる。このため、結晶粒界に含まれるＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合は、結晶粒中のＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合より高くなる。また、Ｒ２の希土類化合物が希土類焼結磁石体の表面に塗布され、希土類焼結磁石体の内部へ供給しているため、希土類焼結磁石体内部より希土類焼結磁石体表面側にＲ２は多く分布する。よって、Ｒ２の濃度は希土類焼結磁石体中心部から希土類焼結磁石体表面に向かって高くなる。
本実施形態に係る希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石体の表面からＲ２の希土類化合物を結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込み、結晶粒界から各結晶粒の内部に拡散させ、結晶粒の粒界近傍にＲ２を拡散させている。このため、本実施形態に係る希土類焼結磁石は、合金からＲ２を添加する場合に比べ、残留磁束密度Ｂｒの低下をほとんど伴わずに保磁力ＨｃＪを向上させることができる。
スラリーに含まれるＲ２の希土類化合物を希土類焼結磁石体に吸収させる際、真空又はＡｒ（アルゴン）、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガス雰囲気として熱処理が行なわれる。処理室内が大気圧に近い雰囲気では、スラリーに含まれていたＲ２の希土類化合物が焼結磁石体の内部に供給されにくくなる。スラリーに含まれるＲ２の希土類化合物を希土類焼結磁石体に吸収させる際、処理室内を真空又は不活性ガス雰囲気とし大気よりも低い圧力に減圧することで、Ｒ２の希土類化合物は焼結磁石体の表面から内部に供給され易くなる。これにより、希土類焼結磁石の保磁力ＨｃＪを向上させることができる。
熱処理する際の熱処理温度は希土類焼結磁石体の焼結温度以下の温度で熱処理を施す。希土類焼結磁石体の焼結温度以上の温度で熱処理すると、希土類焼結磁石の組織が変成する虞があるからである。また、Ｒ２の希土類化合物が希土類焼結磁石体の結晶粒界だけでなく結晶粒の内部にまで拡散し、希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒが低下する虞があるからである。
本実施形態では、希土類焼結磁石体の配向方向に垂直な面における残留磁束密度Ｂｒのばらつきは３．０％未満であり、好ましくは２．５％以下であり、更に好ましくは２．０％である。希土類焼結磁石体の配向方向に垂直な面における残留磁束密度Ｂｒのばらつきが３．０％以上の場合には、熱処理を施して製造した希土類焼結磁石は、その表面の磁束のばらつきが大きくなり、この希土類焼結磁石がモータ用に用いられる場合、コギングトルクを低減することができないからである。この残留磁束密度Ｂｒのばらつきは、希土類焼結磁石体の表面の複数箇所から一部試料片として取り出し、それぞれの試料片の残留磁束密度Ｂｒを測定する。そして測定した全て試料片の残留磁束密度Ｂｒの値の平均値を求める。そして測定した試料片の残留磁束密度Ｂｒの値と平均値との差を平均値で割り１００を乗じた値を残留磁束密度Ｂｒのばらつきとする。なお、残留磁束密度Ｂｒは、希土類焼結磁石体の表面から取り出した試料片をアクリル棒に取り付け、振動試料型磁力計（ＶＳＭ：Vibrating Sample Magnetometer）を用いて測定することで、残留磁束密度Ｂｒが測定される。
従来のように、Ｒ２の希土類化合物の粉末を水や有機溶媒に分散させたスラリーに焼結体を投入する方法では、塗布されるスラリーの厚みが表面の位置によって変化してむらが発生するため、製造した磁石の配向方向に垂直な面における残留磁束密度Ｂｒのばらつきも大きかった。これに対し、本実施形態では、後述するように、希土類焼結磁石体の表面にＲ２の希土類化合物を含むスラリーを希土類焼結磁石体を回転させながら塗布することで、希土類焼結磁石体の表面に塗布されるスラリーの厚みのばらつきを低減することができる。このため、希土類焼結磁石体の配向方向に垂直な面における残留磁束密度Ｂｒのばらつきを上記範囲内とすることができる。これにより、磁石の磁気特性のむらを更に抑制することができる。この結果、本実施形態に係る希土類焼結磁石が例えばモータの永久磁石として用いられた際、モータのコギングトルクを低減することができる。
希土類焼結磁石体の表面に塗布されるスラリーの厚みが土類焼結磁石体の平面方向において異なると、希土類焼結磁石体内のＲ２の希土類化合物の拡散量が希土類焼結磁石体の平面方向において異なるため、希土類焼結磁石体の表面における保磁力ＨｃＪが異なる。希土類焼結磁石体の表面に塗布されるスラリーの厚みのばらつきを低減することで、希土類焼結磁石体の平面方向における希土類焼結磁石体内のＲ２の希土類化合物の拡散量のばらつきが軽減される。このため、希土類焼結磁石体の表面における保磁力ＨｃＪのばらつきを低減することができる。希土類焼結磁石体の表面における保磁力ＨｃＪのばらつきは、１８．０％未満であることが好ましく、より好ましくは１５％以下であり、更に好ましくは１０％以下である。希土類焼結磁石体の表面における保磁力ＨｃＪのばらつきが、１８．０％以上の場合には、熱処理を施して製造した希土類焼結磁石がモータ用の磁石として用いられる場合、十分な耐熱性を有することができないからである。即ち、希土類焼結磁石体の表面における保磁力ＨｃＪのばらつきを上記範囲内となるようにすることで、希土類焼結磁石が減磁し始める減磁温度を上昇させることができる。このため、本実施形態に係る希土類焼結磁石が例えばモータ用の永久磁石として用いられる場合、永久磁石の耐熱性を向上させることができる。この保磁力ＨｃＪのばらつきは、希土類焼結磁石体の表面の複数箇所から一部試料片として取り出し、それぞれの試料片の保磁力ＨｃＪを測定する。そして測定した試料片の保磁力ＨｃＪの値の平均値を求める。そして測定した試料片の保磁力ＨｃＪの値と平均値との差の値を平均値で割り１００を乗じた値を保磁力ＨｃＪのばらつきとする。なお、保磁力ＨｃＪは、パルスＢＨトレーサーにより測定される。
前記Ｒは、上述したように、少なくとも１種の希土類元素を含む。希土類元素とは、長周期型周期表の第３族に属するＳｃ、Ｙ及びランタノイド元素のことをいい、ランタノイド元素には、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が含まれる。また、希土類元素は、軽希土類及び重希土類に分類され、重希土類元素とはＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕをいい、軽希土類元素はそれ以外の希土類元素である。磁気特性の観点から、Ｒ１は、Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含まれるものであることが好ましい。Ｒ２は、重希土類元素、特にＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方が含まれるものであることが好ましく、Ｈｏが更に含まれてもよい。この場合、重希土類元素は、希土類焼結磁石の異方性磁界を大きくする作用があり、磁石の保磁力を向上させることが可能である。
また、前記Ｔとしては、希土類元素以外、例えば、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、ＷなどのＦｅ以外の遷移元素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素をさらに含んでいてもよい。
前記Ｔは、Ｆｅ単独であってもよく、Ｆｅの一部がＣｏで置換されてもよい。Ｆｅの一部をＣｏに置換する場合、磁気特性を低下させることなく温度特性を向上させることができる。また、Ｃｏの含有量は、Ｆｅの含有量の２０質量％以下に抑えることが望ましい。これは、Ｃｏの含有量がＦｅの含有量の２０質量％より大きくなるようにＦｅの一部をＣｏに置換すると、磁気特性を低下させる虞がある。また、高価となってしまうからである。
上記希土類焼結磁石体において、Ｂの一部を炭素（Ｃ）に置換することができる。この場合、磁石の製造が容易となるほか、製造コストの低減も図れるようになる。また、Ｃは耐蝕性を有するため、Ｂの一部をＣに置換することで、耐蝕性を向上させることができる。また、Ｃの置換量は、磁気特性に実質的に影響しない量とする。
本実施形態に係る希土類焼結磁石は、保磁力の向上や製造コストの低減等を図る観点から、上記構成に加え、Ａｌ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｚｒ等の元素をさらに含んでいてもよい。これらの含有量も磁気特性に影響を及ぼさない範囲とすることが好ましく、それぞれ５質量％以下とすることが好ましい。また、その他、不可避的に混入する成分としては、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、Ｃ、Ｃａ等が考えられる。これらはそれぞれ０．５質量％程度以下の量で含有されていてもよい。
希土類焼結磁石における希土類元素の含有量は２５質量％以上３５質量％以下であり、好ましく２８質量％以上３３質量％以下であり、Ｂの含有量は０．５質量％以上１．５質量％以下であり、好ましく０．８質量％以上１．２質量％以下であることが好ましい。また、Ｆｅの一部をＣｏに置換してＣｏを含める場合、Ｃｏの含有量は４質量％以下の範囲が好ましく、０．１質量％以上２質量％以下とすることがより好ましく、０．３質量％以上１．５質量％以下とすることが更に好ましい。
Ａｌ、Ｃｕの何れか一方又は両方を０．０２質量％以上０．６質量％以下の範囲で含有することができる。この範囲でＡｌ及びＣｕの１種又は２種を含有させることにより、得られる磁石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善が可能となる。Ａｌの含有量は０．０３質量％以上０．４質量％以下であるのが好ましく、０．０５質量％以上０．２５質量％以下がより好ましい。また、Ｃｕの含有量は０．３質量％以下が好ましく（但し、０を含まず）、０．２質量％以下（ただし、０を含まない）とすることがより好ましく、０．０３質量％以上０．１５質量％以下とすることが更に好ましい。
希土類焼結磁石においては、磁気特性の観点から、酸素量を６０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは３０００ｐｐｍ以下、特に好ましくは２０００ｐｐｍ以下とする。また、炭素量を２０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは１５００ｐｐｍ以下、特に好ましくは１２００ｐｐｍ以下とする。さらに、窒素量を１０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは８００ｐｐｍ以下、特に好ましくは６００ｐｐｍ以下とする。
スラリーに含有させ希土類焼結磁石体に塗布するＲ２の希土類化合物には、希土類元素Ｒ２（Ｒ２はＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含む希土類元素）又はその希土類化合物が好適に用いられる。Ｒ２の希土類化合物としては、Ｒ２水素化物、Ｒ２酸化物、Ｒ２フッ化物、Ｒ２Ｔ合金（ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）、Ｒ２Ｔ水素化物、Ｒ２Ｔ酸化物、Ｒ２ＴＢ合金、Ｒ２ＴＢ水素化物、Ｒ２ＴＢ酸化物が挙げられる。またスラリー中には樹脂を含むことが好ましい。これにより、Ｒ２の希土類化合物の希土類焼結磁石体への密着性を上げることができる。使用する樹脂は特に限定はなく、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等が用いられる。また樹脂を溶解させるために使用される溶剤としては、樹脂を溶解できるものであれば特に限定されるものではない。
希土類焼結磁石体は、例えばプレス成形などにより任意の形状に成形される。希土類焼結磁石体の形状は特に限定されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば平板状、柱状、希土類焼結磁石体の断面形状がＣ型の円筒状等、任意の形状とすることができる。
希土類焼結磁石体の形状が平板状である場合、平面の面積が一番大きい面が希土類焼結磁石体の配向方向に対し垂直な面のとき、平面の面積が一番大きい面を残留磁束密度Ｂｒのばらつきが希土類焼結磁石体の面の中で最小となる面とする。平面の面積が一番大きい面が希土類焼結磁石体の配向方向に対し垂直な面となることで、磁束のばらつきを小さくできる。また、希土類焼結磁石体の形状が四角柱である場合、希土類焼結磁石体の一対の側面が希土類焼結磁石体の配向方向に対し垂直な面のとき、希土類焼結磁石体の一対の側面を残留磁束密度Ｂｒのばらつきが希土類焼結磁石体の他の面の中で最小となる面とする。この希土類焼結磁石体の一対の側面が希土類焼結磁石体の配向方向に対し垂直な面となることで、磁束のばらつきを小さくできる。
＜希土類焼結磁石の製造方法＞
上述したような構成を有する希土類焼結磁石の好適な製造方法について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、本実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法は、以下の工程を含んでなる。
（Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂの結晶粒を含む希土類焼結磁石体を供給する磁石体準備工程（ステップＳ１１）
前記希土類焼結磁石体を回転させる回転工程（ステップＳ１２）
前記希土類焼結磁石体に、Ｒ２の希土類化合物を含むスラリーを塗布する塗布工程（ステップＳ１３）
前記スラリーが塗布され、回転が開始された希土類焼結磁石体を回転させつつ、乾燥させる乾燥工程（ステップＳ１４）
前記希土類焼結磁石体の回転を停止する回転停止工程（ステップＳ１５）
前記スラリーが乾燥された希土類焼結磁石体を熱処理する熱処理工程（ステップＳ１６）
本実施形態に係る希土類焼結磁石を製造する際には、磁石製造装置を用いて希土類焼結磁石を製造する。図２は、磁石製造装置の構成を簡略に示す図である。図２に示すように、磁石製造装置１０は、焼結体準備機構１１と、塗布機構１２と、乾燥機構１３と、熱処理機構１４と、搬送機構１５と、制御機構１６とを有する。なお、制御機構１６は、各部の動作を制御する機構である。なお、本実施形態に係る希土類焼結磁石の製造は、磁石製造装置１０を用いる場合に限定されるものではない。前記希土類焼結磁石体を回転させながらスラリーを塗布できる装置であればよい。
以下、本実施形態に係る希土類焼結磁石を図２に示す磁石製造装置１０を用いて製造する場合について説明する。
＜磁石体準備工程：ステップＳ１１＞
磁石体準備工程（ステップＳ１１）は、焼結体準備機構１１において希土類焼結磁石を製造するために用いられる希土類焼結磁石体を準備する工程である。図３は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石を製造するために用いられる希土類焼結磁石体の製造方法を示すフローチャートである。図３に示すように、希土類焼結磁石体の製造方法は、以下の工程を含んでなる。
合金を準備する合金準備工程（ステップＳ２１）
合金を粗粉砕して粉末とする粗粉砕工程（ステップＳ２２）
粗粉砕した粉末を更に微粉砕する微粉砕工程（ステップＳ２３）
微粉砕した原料粉末を成形する成形工程（ステップＳ２４）
成形体に加熱する処理を行い焼成を行う焼成工程（ステップＳ２５）
焼結体の表面を処理する表面処理工程（ステップＳ２６）
合金準備工程（ステップＳ２１）は、所望の組成を有する希土類磁石体が得られるような合金を準備する工程である。合金準備工程（ステップＳ２１）では、例えば、希土類磁石の組成に対応する金属等の元素を含む単体、合金や化合物等を、真空又はアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で溶解した後、これを用いて鋳造法やストリップキャスト法等を用いて合金の製造を行うことによって所望の組成を有する合金を作製する。
合金としては、希土類磁石における主相を構成する組成の合金（主相合金）と、粒界相を構成する組成の合金（粒界相合金）との２種類を使用することもできる。所望の組成を有する合金を作製した後、粗粉砕工程（ステップＳ２２）に移行する。
粉砕工程（ステップＳ２２）は、合金を粗粉砕して粉末とする工程である。粉砕工程（ステップＳ２２）では、得られた合金を粗粉砕して、数百μｍ程度の粒径を有する粉末とする。合金の粗粉砕は、例えば、ジョークラッシャー、ブラウンミル、スタンプミル等の粗粉砕機を用いるか、または、合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づく自己崩壊的な粉砕を生じさせる（水素吸蔵粉砕）ことによって行うことができる。合金を粗粉砕してした後、微粉砕工程（ステップＳ２３）に移行する。
微粉砕工程（ステップＳ２３）は、粗粉砕により得られた粉末を更に微粉砕する工程である。微粉砕工程（ステップＳ２３）では、粗粉砕した粉末を更に微粉砕することで、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上５μｍ以下の粒径を有する希土類磁石体の原料粉末（以下、単に「原料粉末」という）を得る。微粉砕は、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、湿式アトライター等の微粉砕機を用いて粗粉砕した粉末の更なる粉砕を行なうことで実施される。
なお、合金の製造において主相合金と粒界相合金の２種類を調整した場合は、各合金に対して粗粉砕及び微粉砕をそれぞれ行い、これにより得られた２種類の微粉末を混合することによって原料粉末を調製してもよい。
粗粉砕した粉末を更に微粉砕した後、成形工程（ステップＳ２４）に移行する。
成形工程（ステップＳ２４）は、微粉砕した原料粉末を目的の形状に成形する工程である。成形工程（ステップＳ２４）では、成形は、磁場を印加しながら行い、原料粉末に所定の配向を生じさせる。成形は、例えば、プレス成形により行うことができる。具体的には、原料粉末を金型キャビティ内に充填した後、充填された粉末を上パンチと下パンチとの間で挟むようにして加圧することによって、原料粉末を任意の形状に成形することができる。成形によって得られる成形体の形状は特に制限されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば平板状、柱状、リング状等、所望とする希土類磁石体の形状に応じて任意の形状とすることができる。本実施形態では、平板状の成形体とする。成形時の加圧は、０．５ｔｏｎ／ｃｍ2以上１．４ｔｏｎ／ｃｍ2以下で行うことが好ましい。また、印加する磁場は、１２ｋＯｅ以上２０ｋＯｅ以下とすることが好ましい。なお、成形方法としては、上記のように原料粉末をそのまま成形する乾式成形のほか、原料粉末を油等の溶媒に分散させたスラリーを成形する湿式成形を適用することもできる。微粉砕した原料粉末を目的の形状に成形して成形体を得た後、焼成工程（ステップＳ２５）に移行する。
焼成工程（ステップＳ２５）は、成形体に加熱する処理を行い焼成を行う工程である。焼成工程（ステップＳ２５）では、成形体に対して、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、１０１０℃以上１１１０℃以下、２時間以上６時間以下で加熱する処理を行うことにより焼成を行う。これにより、原料粉末が液相焼結を生じ、主相の体積比率が向上した焼結体（希土類磁石体の焼結体）が得られる。焼結体を得た後、表面処理工程（ステップＳ２６）に移行する。
表面処理工程（ステップＳ２６）は、焼結体の表面を酸溶液によって処理する工程である。表面処理工程（ステップＳ２６）では、得られた焼結体に対しては、適宜所望の大きさや形状に加工した後、焼結体の表面を例えば酸溶液によって処理する。焼結体の表面処理に用いる酸溶液としては、硝酸、塩酸等の水溶液と、アルコールとの混合溶液が好適である。この表面処理は、例えば、焼結体を酸溶液に浸漬したり、焼結体に酸溶液を噴霧したりすることによって行うことができる。
かかる表面処理によって、焼結体に付着していた汚れや酸化層等を除去して清浄な表面を得ることができ、後述するＲ２の希土類化合物の付着及び拡散が有利となる。汚れや酸化層等の除去を更に良好に行う観点からは、酸溶液に超音波を印加しながら表面処理を行ってもよい。
このように、磁石体準備工程（ステップＳ１１）では、焼結体の表面処理を行い、希土類焼結磁石体が得られる。準備される希土類焼結磁石体は、成形工程（ステップＳ２４）で原料粉末を成形することで所定形状に成形されるが、更に任意の形状に加工してもよい。このとき、希土類焼結磁石体は例えばプレス成形、打ち抜き、切削などにより所定形状に成形される。磁石体準備工程（ステップＳ１１）では、成形工程（ステップＳ２４）において成形体の形状を平板状としている。このため、本実施形態では、平板状の希土類焼結磁石体を用いた場合を例として説明する。
焼結体準備機構１１は、複数の希土類焼結磁石体２１を準備し、希土類焼結磁石体２１を保有する。磁石製造装置１０は、焼結体準備機構１１で準備される希土類焼結磁石体２１を搬送機構１５によって塗布機構１２に搬送する。搬送機構１５は、焼結体を搬送させる搬送機構であり、焼結体準備機構１１で準備された希土類焼結磁石体２１を塗布機構１２まで搬送する。搬送機構１５としては、種々の手段を用いることができ、例えば、ベルトコンベアや、ロボットアーム等を用いることができる。磁石製造装置１０は、希土類焼結磁石体２１を搬送機構１５によって塗布機構１２に搬送した後、回転工程（ステップＳ１２）に移行する。
＜回転工程：ステップＳ１２＞
回転工程（ステップＳ１２）は、磁石製造装置１０は、搬送機構１５によって焼結体準備機構１１から搬送される希土類焼結磁石体を塗布機構１２で保持し、回転させる工程である。図４は、塗布機構の構成を簡略に示す模式図である。図４に示すように、塗布機構１２は、希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布する塗布手段２３と、希土類焼結磁石体２１を保持し、希土類焼結磁石体２１を回転させる回転保持手段２４とを有する。塗布手段２３は、スプレーヘッド２５と、スプレーヘッド２５の下面に設けられた複数の噴射口２６と、スプレーヘッド２５の鉛直方向下側に配置され、噴射口２６から放出されたスラリー２２を回収するスラリー回収部２７とを有する。塗布手段２３は、後述する塗布工程（ステップＳ１３）において希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布する。
また、回転保持手段２４は、接触部２８と、回転部２９と、着脱部３０とを有する。なお、回転保持手段２４は、回転軸に垂直な対称面を軸として、左右対称の形状であり、希土類焼結磁石体２１の両端に２つの接触部２８をそれぞれ接触させて、希土類焼結磁石体２１を挟み込む構造である。
磁石製造装置１０は、搬送機構１５によって塗布機構１２に搬送された希土類焼結磁石体２１を回転保持手段２４で保持した後、塗布機構１２の回転保持手段２４の回転部２９により接触部２８を回転させて、希土類焼結磁石体２１の回転を開始する。
２つの接触部２８は、希土類焼結磁石体２１と接触する部材であり、回転部２９、着脱部３０により保持されている。２つの接触部２８は、向かい合うように配置されており、希土類焼結磁石体２１は、２つの接触部２８に挟まれて配置される。つまり、希土類焼結磁石体２１は、両端（本実施形態では、希土類焼結磁石体２１の長手方向の端部）が、接触部２８と接触する。
回転部２９は、接触部２８に対応して設けられており、接触部２８を回転させる駆動機構である。回転部２９は、接触部２８を、希土類焼結磁石体２１の長手方向に平行な軸を回転軸として（図中Ｒ方向に）回転させる。回転部２９によって接触部２８を回転させる方法は、特に限定されない。例えば、接触部２８を連結している軸と、回転モータとを伝達ベルト（プーリ）で連結し、回転モータの回転を、伝達ベルトを介して接触部２８に伝達することで、接触部２８を回転させる方法がある。また、接触部２８はモータを直接連結し、接触部２８を回転させるようにしてもよい。
着脱部３０は、接触部２８を回転自在に支持しており、回転軸に平行な方向（図中矢印Ａ方向）に移動させることできる。接触部２８を回転軸に平行な方向（図中矢印Ａ方向）に移動させることで、着脱部３０を回転軸に平行な方向に移動させ、２つの接触部２８間の距離を調整することができる。これにより、２つの接触部２８間の距離を広げ、希土類焼結磁石体２１の長手方向の長さよりも長くすることで、希土類焼結磁石体２１を着脱可能としている。また、着脱部３０は、希土類焼結磁石体２１を保持した状態で移動することもできる。
このように、回転保持手段２４は、接触部２８を着脱部３０により回転軸に平行な方向に移動させることで、希土類焼結磁石体２１を着脱し、回転部２９により接触部２８を回転軸周りに回転させることで、希土類焼結磁石体２１を回転軸周りに回転させる。磁石製造装置１０は、回転保持手段２４により希土類焼結磁石体２１を回転させた後、塗布工程（ステップＳ１３）に移行する。
＜塗布工程：ステップＳ１３＞
塗布工程（ステップＳ１３）では、回転している希土類焼結磁石体２１に、希土類化合物を含むスラリーを塗布する。塗布手段２３は、スプレーヘッド２５と、スプレーヘッド２５の下面に設けられた複数の噴射口２６と、スプレーヘッド２５の鉛直方向下側に配置され、噴射口２６から放出されたスラリー２２を回収するスラリー回収部２７とを有する。スプレーヘッド２５は、スラリー循環部３１から供給されるスラリー２２を一時的に貯留し、一定圧以上に圧縮する貯留部である。複数の噴射口２６は、スプレーヘッド２５の下面に列上に形成され、スプレーヘッド２５から一定圧以上で供給されたスラリー２２を霧状に噴射させる。スラリー回収部２７は、スプレーヘッド２５の噴射口２６から噴射され、希土類焼結磁石体２１に付着しなかったスラリー２２を回収する。また、スラリー回収部２７は、受け皿で構成され、側面が傾斜面となっており、側面に付着したスラリー２２を回収する回収口が形成された下面に流れる構成となっている。
スラリー２２を希土類焼結磁石体２１に塗布する際は、図４に示すように、塗布機構１２は、回転保持手段２４で保持した希土類焼結磁石体２１を回転させつつ、スプレーヘッド２５とスラリー回収部２７との間に移動させる。塗布機構１２は、回転保持手段２４で保持した希土類焼結磁石体２１を回転させつつ、塗布手段２３によるスラリー２２の塗布を行う。塗布手段２３は、噴射口２６からスラリー２２を噴射することで、噴射口２６の鉛直方向下側にある希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布することができる。噴射口２６から放出されたスラリー２２が落下する位置にある希土類焼結磁石体２１は、姿勢を変化させながらスラリー２２と接触する。これにより、希土類焼結磁石体２１は、略全面がスラリー２２の到達位置を通過し、噴射口２６から放出されたスラリー２２が塗布される。また、希土類焼結磁石体２１に塗布されなかった、つまり付着しなかったスラリー２２は、希土類焼結磁石体２１よりも鉛直方向下側にあるスラリー回収部２７によって回収される。
また、図５は、塗布手段の構成を簡略に示す模式図である。図５に示すように、塗布手段２３は、スプレーヘッド２５にスラリー２２を供給すると共に、スラリー回収部２７からスラリー２２を回収して循環させるスラリー循環部３１を有する。スラリー回収部２７に受け止められたスラリー２２は配管３２ａからスラリータンク３３に回収される。スラリータンク３３は、スラリー２２を貯留するタンクであり、一定量のスラリー２２が貯められている。スラリータンク３３は、配管３２ｂを介して、スプレーヘッド２５と接続し、回収したスラリー２２は循環させ、再びスプレーヘッド２５に供給する。
また、塗布機構１２は、スラリー循環部３１で循環されるスラリー２２の濃度を調整する濃度調整部３４を有する。濃度調整部３４は、溶剤タンク３５と、ポンプ３６とを有する。溶剤タンク３５は、スラリー２２を構成する溶剤（溶媒）が貯留されたタンクであり、配管３７を介してスラリータンク３３に接続されている。濃度調整部３４は、配管３７に設けられたポンプ３６により、溶剤タンク３５に貯留された溶剤をスラリータンク３３に供給し、スラリータンク３３内のスラリー２２の密度を一定範囲に維持する。スラリー２２の密度を維持することで、溶媒（溶剤）と溶質（希土類化合物）との割合を一定範囲にすることができ、スラリー２２の濃度を一定範囲にすることができる。
このように、複数の噴射口２６から希土類焼結磁石体２１に向けてスラリー２２を噴射することで、焼結体の表面にスラリー２２を塗布することができる。また、本実施形態のようにスラリー２２を噴射させるのみの構成とすることで、簡単な構成でスラリー２２を焼結体に向けて移動させることができる。
また、本実施形態のように、噴射口２６を複数設け、さらに、列上に設けることで、焼結体の位置に応じて、スラリー２２が片寄ることを抑制し、均一に塗布することができる。つまり、スラリー流が開口の中央にまとまっても、噴射口２６を複数個設け、所定の間隔で配置することで、列上の端部側にも適切にスラリー２２を放出することができる。
また、焼結体へのスラリー２２の塗布方法は、スプレーを用いてスラリー２２を塗布する方法に限定されるものではなく、スラリー２２を塗布する種々の手段を用いることができる。例えば、図６に示すように、スラリー２２が溜められているスラリー槽３８に希土類焼結磁石体２１を浸漬して回転させ希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布するようにしてもよい。
また、図７に示すように、スプレーヘッド２５の下面に設けたノズル３９から鉛直方向下側（真下）にスラリー２２をスラリー流として放出（落下）し、希土類焼結磁石体２１を回転させながら希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布するようにしてもよい。また、ノズル３９を複数設け、さらに、列上に設けることで、焼結体の位置に応じて、スラリー２２が片寄ることを抑制し、均一に塗布することができる。つまり、スラリー流が開口の中央にまとまっても、ノズル３９を複数個設け、所定の間隔で配置することで、列上の端部側にも適切にスラリー２２を放出することができる。
また、ノズル３９からスラリー２２を放出して塗布する方法の場合、ノズル３９から鉛直方向下側にスラリー２２を放出させる構造とすることで、制御が簡単となり、構造が簡単になるが、本発明はこれに限定されず、スラリー２２を焼結体に塗布することができればよく、ノズル３９から斜め方向や、横方向にスラリー２２を放出させる構成としてもよい。
なお、希土類焼結磁石体２１に塗布する膜の厚みは、スラリー２２の濃度を調整することで、調整可能である。即ちスラリー２２の濃度を高くすることで膜厚を高くすることができ、スラリー２２の濃度を低くすることで膜厚を低くすることができる。
また、濃度調整部３４は、スラリー２２を基準値±０．０５０ｇ／ｃｃの範囲、つまり、スラリー２２の密度を０．１００ｇ／ｃｃの範囲に維持することが好ましく、±０．０３５ｇ／ｃｃの範囲、つまり、スラリー２２の密度を０．０７０ｇ／ｃｃの範囲とすることがより好ましい。スラリー２２を上記範囲とすることで、製造した磁石間で性能のムラが発生することを抑制することができる。
なお、スラリー２２の濃度は、目的とする厚みで希土類焼結磁石体２１に塗布できる濃度以上であればよく、下限値は特に限定されない。また、スラリー２２の濃度は、７０ｗｔ％以下とすることが好ましく、６０ｗｔ％以下とすることがより好ましい。スラリー２２の濃度を７０ｗｔ％以下とすることで、スラリー２２を焼結体上で適切に移動させることができ、回転させることで、スラリー２２の厚みを均一にさせることができる。
磁石製造装置１０は、塗布機構１２で希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布した後、乾燥工程（ステップＳ１４）に移行する。
＜乾燥工程：ステップＳ１４＞
乾燥工程（ステップＳ１４）は、希土類焼結磁石体２１に付着した（塗布された）スラリー２２を乾燥させる工程である。搬送機構１５は、塗布機構１２から乾燥機構１３へ希土類焼結磁石体２１を搬送する。このとき、回転保持手段２４は、希土類焼結磁石体２１を回転させたまま乾燥機構１３に移動させる。乾燥機構１３は、回転保持手段２４により保持された希土類焼結磁石体２１を回転させたまま塗布機構１２で焼結体に塗布されたスラリー２２に含まれる溶剤を揮発させ、スラリー２２が塗布された焼結体を回転させつつ乾燥する。
乾燥機構１３は、種々の乾燥方法を用いることができ、例えば、加熱、送風により乾燥させる方法を用いることができる。また、自然乾燥によりスラリー２２が塗布された希土類焼結磁石体２１を乾燥させてもよい。磁石製造装置１０は、希土類焼結磁石体２１に付着したスラリー２２を乾燥させた後、回転停止工程（ステップＳ１５）に移行する。
＜回転停止工程：ステップＳ１５＞
回転停止工程（ステップＳ１５）は、回転保持手段２４の回転部２９の駆動を停止し、希土類焼結磁石体２１の回転を停止させる工程である。磁石製造装置１０は、搬送機構１５により回転保持手段２４に保持されている希土類焼結磁石体２１を回収した後、熱処理工程（ステップＳ１６）に移行する。
＜熱処理工程：ステップＳ１６＞
熱処理工程（ステップＳ１６）は、希土類焼結磁石体２１に熱処理を施す。熱処理を施すことにより、表面に付着したスラリー２２に含まれていたＲ２の希土類化合物を拡散させる工程である。熱処理機構１４は、乾燥機構１３でスラリー２２が乾燥された希土類焼結磁石体２１に熱処理を施す機構である。熱処理機構１４は、搬送された希土類焼結磁石体２１を所定の時間、所定の温度で加熱する。磁石製造装置１０は、熱処理を施し、希土類焼結磁石体２１にＲ２の希土類化合物を拡散させることで、希土類焼結磁石を製造し、処理を終了する。
また、熱処理を施して、スラリー２２に含まれていたＲ２の希土類化合物を希土類焼結磁石体２１に吸収させる際、真空又は不活性ガス雰囲気として減圧して熱処理を行なうようする。不活性ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ等が用いられる。真空又は不活性ガス雰囲気として減圧して熱処理することでＲ２の希土類化合物は焼結磁石体の表面から内部に供給し易くなる。熱処理温度は、希土類焼結磁石体２１の焼結温度以下の温度とする。希土類焼結磁石体２１の焼結温度以上の温度で熱処理すると、希土類焼結磁石の組織が変成する虞があるからである。また、Ｒ２の希土類化合物が希土類焼結磁石体２１の結晶粒界だけでなく結晶粒の内部にまで拡散し、希土類焼結磁石体２１の表面における残留磁束密度Ｂｒが低下する虞があるからである。熱処理温度は、具体的には６００℃以上１０００℃以下、好ましくは８００℃以上９５０℃以下である。また、熱処理の後に時効処理を施すことができる。時効処理を施すことで保磁力が向上する。時効処理温度としては、４００℃以上６５０℃以下、より好ましくは４５０℃以上６００℃以下である。
このように、磁石製造装置１０は、希土類焼結磁石体２１を回転させつつ、スラリー２２を塗布し、乾燥終了まで回転させ続けることで、希土類焼結磁石体２１に均一にスラリー２２を塗布することができる。磁石製造装置１０は、スラリー２２を均一に塗布した希土類焼結磁石体２１を熱処理することで、希土類焼結磁石体２１の表面における保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒ等のばらつきを抑制することができる。このように、希土類焼結磁石体２１の表面における保磁力ＨｃＪや残留磁束密度Ｂｒ等のばらつきを抑制できることで、磁石としての性能を高くすることができ、例えばモータの磁石として用いた場合に、コギング等を発生しにくくさせることができる。
本実施形態のようにＲ２の希土類化合物を溶かしたスラリー２２を希土類焼結磁石体２１に塗布して、Ｒ２の希土類化合物を希土類焼結磁石体２１に付着させるようにすることで、Ｒ２の希土類化合物が希土類焼結磁石体２１の表面以外に付着することを抑制することができるので、Ｒ２の希土類化合物を効率よく利用することができる。Ｒ２の希土類化合物を蒸着により付着させる方法では、希土類焼結磁石体２１以外の領域にも希土類化合物が付着する。本実施形態では、塗布手段２３により希土類焼結磁石体２１を回転させつつ噴射口２６からＲ２の希土類化合物を含むスラリー２２を噴射し、希土類焼結磁石体２１に塗布させることができる。これにより、希土類焼結磁石体２１以外の部分に希土類化合物が付着することを抑制することができるので、効率よくＲ２の希土類化合物を使用することができる。また、本実施形態のように、スラリー２２を回収し、循環し、再利用することで、無駄なくＲ２の希土類化合物を使用することができる。
本実施形態のように、接触部２８が希土類焼結磁石体２１の両端のみと接触する構成とすることで、希土類焼結磁石体２１の接触部２８と接触する部分以外の全面にスラリー２２を塗布することができる。このため、接触部２８により希土類焼結磁石体２１のスラリー２２が塗布されない部分を少なくすることができる。これにより、より均一な性能の磁石を製造することができる。なお、本実施形態では、２つの接触部２８を希土類焼結磁石体２１の両端と接触させ、挟み込む形状としているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、希土類焼結磁石体２１の一方の端部のみを接触部２８で保持するようにしてもよい。
本実施形態のように、希土類焼結磁石体２１の回転を開始させ、希土類焼結磁石体２１を回転させながらスラリー２２の塗布を開始することで、希土類焼結磁石体２１上にスラリー２２が必要以上溜まることを抑制できると共に、スラリー２２が飛び散ることを抑制することができる。また、短時間で適切に、スラリー２２の塗布を終了させることができるので、エネルギー効率、作業効率を高くすることができる。また、効率よくスラリー２２を塗布することができる。なお、本実施形態では、希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布する前に希土類焼結磁石体２１の回転を開始させたが、本発明はこれには限定されるものではない。例えば、塗布機構１２は、スラリー２２を塗布した後、希土類焼結磁石体２１を回転させ、希土類焼結磁石体２１の表面に付着したスラリー２２の厚みを均一にするようしてもよい。
また、Ｒ２の希土類化合物を希土類焼結磁石体２１に付着させる方法として、めっき法や蒸着法なども挙げられる。めっき法を用いる場合、希土類焼結磁石体２１の角部のめっき膜厚みが希土類焼結磁石体２１の他の表面の数倍（例えば２倍〜３倍）となる、いわゆるドッグボーン現象が生じてしまい、Ｒ２の希土類化合物により形成される膜を均一に得ることができない。
また、蒸着法を用いる場合、希土類焼結磁石体２１とＲ２の希土類化合物を含むバルク体との距離により希土類焼結磁石体２１の表面に形成されるＲ２の希土類化合物を含む膜の厚さは影響を受ける。そのため、安定した膜厚を有する磁石は得難く、安定した特性を有する磁石を得るのは困難である。また、熱処理しながら蒸着する場合、蒸着に用いる冶具などが歪むため、希土類焼結磁石体２１とＲ２の希土類化合物を含むバルク体との距離を均一に維持することはより困難である。更に、Ｒ２などの希土類化合物を希土類焼結磁石体２１の表面に拡散すると、希土類焼結磁石体２１の角部は拡散面が多いため、保磁力ＨｃＪの向上、残留磁束密度Ｂｒの低下は大きくなる傾向にあるが、蒸着法ではＲ２の反応性は高いため、保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒのばらつきは更に大きく顕著に現れる傾向にある。
これに対し、本実施形態によれば、希土類焼結磁石体２１を回転させながら希土類焼結磁石体２１の表面にスラリー２２を塗布しているため、希土類焼結磁石体２１の表面にスラリー２２を均一の厚さに、短時間で簡易かつ低コストで塗布することができる。
以上のように、本実施形態のようにして希土類焼結磁石体２１の表面にスラリー２２を塗布し、乾燥させることで希土類焼結磁石を得ることができる。また、着磁させることで、磁石製品が得られる。さらに、希土類焼結磁石は希土類焼結磁石の表面にＮｉめっきを施すなど表面処理して耐蝕性を向上させるようにしてもよい。この希土類焼結磁石は、例えばロータ表面に磁石を取り付けた表面磁石型（Surface Permanent Magnet：ＳＰＭ）モータ、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータ，ＰＲＭ（Permanent magnet Reluctance Motor）などの磁石として好適に用いられる。特にＳＰＭモータは、ギャップ磁束密度を高め易く且つノイズ発生が少ない等の利点を有することから、ハードディスクドライブのハードディスク回転駆動用スピンドルモータやボイスコイルモータ、自動車の電動パワーステアリング用モータ、工作機械のサーボモータ、携帯電話のバイブレータ用モータ、プリンタ用モータ等の用途として好適に用いられる。
＜モータ＞
本実施形態に係る希土類焼結磁石をモータに用いた好適な実施形態について説明する。ここでは、本実施形態に係る希土類焼結磁石をＳＰＭモータに適用した一例について説明する。図８は、ＳＰＭモータの一実施形態の構成を簡略に示す縦断面図であり、図９は、図８中、Ａ−Ａ方向の断面を簡略に示す図である。図８、９に示すように、モータ４０は、ハウジング４１内に円筒状のステータ４２と、円柱状のロータ４３と、回転軸４４とを有する。回転軸４４はロータ４３の横断面の中心を貫通している。ステータ４２は、その筒壁（周壁）の内部の周方向に所定間隔で複数のスロット４５を有する。そのスロット４５にはコイル４５ａが巻きつけられている。ロータ４３は、鉄材等からなる円柱状のロータコア４６（鉄芯）と、そのロータコア４６の外周面に所定間隔で設けられた複数の永久磁石４７を有する。ロータ４３は、回転軸４４とともにステータ４２内の空間内で回動可能に設けられている。永久磁石４７には本実施形態に係る希土類焼結磁石が用いられる。
モータ４０は、永久磁石４７として本実施形態に係る希土類焼結磁石を用いているので、永久磁石４７の表面における保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒ等のばらつきを抑制できる。このため、モータ４０の回転中、コイル４５ａの作る反磁界によって減磁が生じるのを抑制することができる。これにより、モータ４０は、コギングトルクやトルクリプルなどの発生を低減することができるので、モータのトルク特性などモータの性能を向上させることができる。
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＜希土類焼結磁石の製造＞
［実施例１］
（希土類焼結磁石体の製造）
以下に示す方法で希土類焼結磁石体（焼結体磁石）２１を製造した。まず、主に磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金を、ストリップキャスト（ＳＣ）法で鋳造した。主相系合金の組成は２３．０ｗｔ％Ｎｄ−２．６ｗｔ％Ｄｙ−５．９ｗｔ％Ｐｒ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−０．１８ｗｔ％Ａｌ−１．１ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅで、粒界系合金の組成は３０．０ｗｔ％Ｄｙ−０．１８ｗｔ％Ａｌ−０．６ｗｔ％Ｃｕ−ｂａｌ．Ｆｅであった。
次いで、これらの原料合金をそれぞれ水素粉砕により粗粉砕した後、高圧Ｎ２ガスによるジェットミル粉砕を行い、それぞれ平均粒径Ｄが４μｍの微粉末とした。得られた主相系合金の微粉末と、粒界系合金の微粉末とを、主相系合金：粒界系合金＝９：１の割合で混合して、希土類焼結磁石体の原料粉末である磁性粉末を調製した。次いで、この磁性粉末を用い、成型圧１．２ｔ／ｃｍ２、配向磁場１５ｋＯｅの条件で磁場中成型を行い、成型体を得た。成型体は平板状の形状とし、平板面が配向方向と垂直である。次いで、得られた成型体を、１０６０℃、４時間の条件で焼成することで、上記の組成を有する希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体２１を製造した。その後、製造した希土類焼結磁石体２１を、３ｗｔ％ＨＮＯ3／Ｃ2Ｈ5ＯＨの混合溶液に３分間浸漬させた後、Ｃ2Ｈ5ＯＨで洗浄する処理を２回行い、希土類焼結磁石体２１の表面処理を行った。また、これらの処理は、いずれも超音波を印加しながら行った。
（スラリーの製造）
次に、希土類焼結磁石体２１に付着させるスラリー２２は、以下のようにして製造した。まず、イソプロピルアルコール５５０質量部中にブチラール樹脂（商品名：ＢＭ−Ｓ、積水化学社製）５質量部を溶解し、樹脂溶液を作製した。次にこの樹脂溶液とＤｙ水素化物（ＤｙＨ2）（平均粒径Ｄ：５μｍ）４４５質量部をボールミルに投入し、Ａｒ雰囲気下で３ｍｍのジルコニアボールで１０時間分散を行い、スラリーを製造した。なお、使用したＤｙ水素化物は、Ｄｙ粉末を水素雰囲気下３５０℃で１時間吸蔵させ、これに続いてＡｒ雰囲気下、６００℃で１時間処理することにより作製したものである。このようにして得られたＤｙＨ2は、Ｘ線回折測定を行い、ＪＣＰＤＳカード（旧ＡＳＴＭカード） ４７−９７８のＥｒＨ２からの類推により、ＤｙＨ２であると同定することができる。
（スラリーの塗布、乾燥）
上記のようにして製造したスラリー２２を塗布機構１２のスラリータンク３３に投入し、５００ｃｃ／ｍｉｎの流量で循環させた。また、循環中の溶剤揮発による濃度変動を防ぐために、濃度調整部３４により、スラリー２２の密度が、１．２５８（ｇ／ｃｃ）から１．２６３（ｇ／ｃｃ）の範囲となるように、調整した。測定結果に応じてポンプ３６を駆動し、溶剤タンク３５からスラリータンク３３に溶剤を投入した。次に、希土類焼結磁石体２１を回転保持手段２４により保持した状態で、回転部２９により、回転速度２０ｒｐｍで回転させた。この回転している希土類焼結磁石体２１に対して、噴射口２６から５秒間、スラリー２２をスプレー方式で噴射し、スラリー２２の塗布を行い、その後、希土類焼結磁石体２１を回転させたまま乾燥を行なった。これにより希土類焼結磁石体２１の表面にＤｙＨ2を含むスラリー層を形成した。なお、スラリー層の膜厚は２０μm程度となるようにスラリー２２を塗布した。スラリー層の膜厚を２０μｍ程度とすることで、希土類焼結磁石体２１の表面にＤｙＨ２を５．０ｍｇ／ｃｍ2の割合で付着させることができる。
その後、乾燥後の希土類焼結磁石体２１に対し、９００℃、５時間の熱処理を行った後、５４０℃、１時間の時効処理を更に行うことにより、希土類焼結磁石を製造した。なお、得られた希土類焼結磁石の大きさは、２ｍｍ（厚み：磁気異方化方向）×４５ｍｍ×３０ｍｍであった。
［実施例２］
実施例２は、塗布機構１２の構成として図６に示すように希土類焼結磁石体２１をスラリー槽３８に浸漬して希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布する方法を用いて行った。実施例２は、図６に示すように希土類焼結磁石体２１をスラリー槽３８に５秒浸漬し、その後、回転部２９により２０ｒｐｍで、回転させたこと以外は実施例１と同様の条件で希土類焼結磁石を製造した。
［実施例３］
実施例３は、塗布機構１２の構成として図７に示すように希土類焼結磁石体２１にスラリー２２をスラリー流として放出して希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布する方法を用いて行った。実施例３は、図７に示すようにスプレーヘッド２５の下面に設けたノズル３９から鉛直方向下側（真下）にスラリー２２をスラリー流として放出（落下）し、希土類焼結磁石体２１を回転させながら希土類焼結磁石体２１にスラリー２２を塗布するようにしたこと以外は、実施例１と同様の条件で、希土類焼結磁石を製造した。
実施例３では、上記のようにして製造したスラリー２２を塗布機構１２のスラリータンク３３に投入し、５００ｃｃ／ｍｉｎの流量で循環させた。循環中の溶剤揮発による濃度変動を防ぐために、濃度調整部３４でスラリー２２の密度が１．２５８（ｇ／ｃｃ）から１．２６３（ｇ／ｃｃ）の範囲となるように、調整した。スラリー２２の密度に応じてポンプ３６を駆動し、溶剤タンク３５からスラリータンク３３に溶剤を投入した。次に、希土類焼結磁石体２１を回転保持手段２４により保持した状態で、回転速度２０ｒｐｍで回転させた。この回転している希土類焼結磁石体２１に対して、ノズル３９から５秒間スラリー２２の塗布を行い、その後、希土類焼結磁石体２１を回転させたまま乾燥した。
［実施例４］
実施例４は、実施例３で回転速度を１０ｒｐｍにした他は実施例１と同様の条件で希土類焼結磁石を作製した。
［実施例５］
実施例５は、実施例３で回転速度を３０ｒｐｍにした他は実施例１と同様の条件で希土類焼結磁石を作製し、同様に特性を計測した。
［実施例６］
実施例６は、実施例３でスラリー２２の供給位置を側面に変更した他は実施例１と同様の条件で希土類焼結磁石を作製した。
［実施例７］
実施例７は、実施例３で回転速度を６０ｒｐｍに変更した他は実施例１と同様の条件で希土類焼結磁石を作製した。
［実施例８］
実施例８は、実施例３で回転速度を１ｒｐｍに変更した他は実施例１と同様の条件で希土類焼結磁石を作製した。
［比較例１］
比較例１は、希土類焼結磁石体２１を回転させることなくスラリー２２の塗布及び乾燥を行って希土類焼結磁石を作製したものである。比較例１は、実施例１で作製したスラリー２２をスラリー槽３８（図６参照）に投入し、超音波を印加しながら１０秒間浸漬した後、引き上げて乾燥した。これにより、希土類焼結磁石体２１の表面にＤｙＨ2を付着させた他は実施例１と同様の条件で希土類焼結磁石を作製した。
［比較例２］
比較例２は、希土類焼結磁石体２１の表面にＤｙＨ2を高温高真空度で蒸着拡散させ、希土類焼結磁石を作製した。具体的には、希土類焼結磁石体２１を０．３％硝酸水溶液で酸洗し、乾燥させた後、図１０に示すような処理容器内に配置した。図１０は、希土類焼結磁石体２１の表面にＤｙＨ2を蒸着拡散させるために用いた処理容器の一例を示す図である。図１０に示すように、処理室５１はＭｏなど高融点金属材料から形成され、処理室５１の内部には、網５２を支持する一対の支持台５３を設けた。網５２に焼結磁石体２１（図１０中では、２つ）およびＲＨバルク体５４（図１０中では、２つ）を設置し、処理室５１内で希土類焼結磁石体２１とＲＨバルク体５４とは５ｍｍ〜９ｍｍ程度間隔を有した状態で対向配置させた。ＲＨバルク体５４は、純度９９．９％のＤｙから形成され、縦３０ｍｍ×幅３０ｍｍ×高さ５ｍｍのものを用いた。
次いで、図１０の処理容器を真空熱処理炉において加熱し、熱処理を行った。熱処理は、熱処理温度を９００℃として１８０分、圧力を１．０×１０-2Ｐａとして行った。なお、熱処理温度は焼結磁石体およびＲＨバルク体の温度をいう。熱処理を行った後、圧力を２Ｐａとして、５００℃で６０分、時効処理を行った。熱処理することで、ＲＨバルク体５２から蒸発させたＤｙＨ2を焼結磁石体２１の表面に析出させ、焼結磁石体２１の内部に拡散させた。この結果、希土類焼結磁石体２１の表面にＤｙＨ2を蒸着拡散させた希土類焼結磁石を作製した。
＜特性評価＞
製造した希土類焼結磁石の特性を以下の方法で測定した。なお、特性としては、希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体２１の表面に塗布したＤｙＨ2の塗布量（付着量）及び磁気特性を測定した。磁気特性は、塗布による保磁力向上幅（ΔＨｃＪ）及び塗布による残留磁束密度低下幅（ΔＢｒ）を測定した。また、希土類焼結磁石体２１と、実施例１、８、比較例１のスラリーの塗布方法でＤｙＨ2を塗布した希土類焼結磁石を用いて磁場解析シミュレーションを行い、希土類焼結磁石が減磁し始める減磁温度とコギングトルクを測定した。
［ＤｙＨ2の塗布量］
まず、希土類焼結磁石体２１をＤｙＨ2のスラリー２２を塗布する前の質量とスラリー２２を塗布して乾燥させた後の質量とを測定し、これらを比較することによって、焼結体へのＤｙＨ2の塗布量を算出した。この結果から希土類焼結磁石体２１の単位表面積あたりのＤｙＨ2の塗布量（ｍｇ／ｃｍ2）を算出した。
希土類焼結磁石体２１は上述のように平板の形状のものを用いている。各々の希土類焼結磁石体２１のＤｙＨ2の塗布量は、希土類焼結磁石体２１の面積が最も大きい面を、図１１に示すように、以下のような第１領域から第９領域に９分割し、その各領域の塗布面の中心付近の膜厚を、マイクロメータを用いて測定した。なお、希土類焼結磁石体２１は平板の形状のものを用いたので、回転軸に平行な方向は面の長手方向であり、回転軸に直交する方向は面の短手方向である。
回転軸に直交する方向（面の短手方向）の一方の端で、回転軸に平行な方向（面の長手方向）の一方の端：第１領域
回転軸に平行な方向において第１領域の隣の領域：第２領域
回転軸に直交する方向の一方の端で、回転軸に平行な方向の他方の端：第３領域
回転軸に直交する方向において中央となる領域で、第１領域に隣接する領域：第４領域
回転軸に直交する方向において中央となる領域で、第２領域に隣接する領域：第５領域
回転軸に直交する方向において中央となる領域で、第３領域に隣接する領域：第６領域
回転軸に直交する方向の他方の端で、第４領域に隣接する領域：第７領域
回転軸に直交する方向の他方の端で、第５領域に隣接する領域：第８領域
回転軸に直交する方向の他方の端で、第６領域に隣接する領域：第９領域
膜厚の計測をする際、上記のように９つに分けた領域の第１領域から第３領域が、浸漬時に鉛直方向上方となった領域であり、第７領域から第９領域が、浸漬時に鉛直方向下方となった領域である。
［ΔＨｃＪ、ΔＢｒ］
磁気特性（ΔＨｃＪ、ΔＢｒ）の計測は、上記のように図１１に示すように９つに分けた領域の第１領域から第９領域の各々の中心付近から１ｍｍ角の試料片を取り出した。取り出した各領域の試料片の一部はパルスＢＨトレーサーにより測定し、保磁力ＨｃＪを求めた。また、アクリル棒に固定し、振動試料型磁力計（ＶＳＭ：Vibrating Sample Magnetometer）を用いて測定して残留磁束密度Ｂｒを測定した。この得られた結果から、保磁力向上幅ΔＨｃＪ、塗布による残留磁束密度低下幅ΔＢｒを各々算出した。
以上の実施例１から実施例８及び比較例１のスラリーの塗布方法でＤｙＨ2を塗布した希土類焼結磁石の測定結果を表１、２に示す。測定したＤｙＨ2塗布量、膜厚、平均値及び最大値と最小値との差Ｒを表１に示す。また、塗布による保磁力向上幅（ΔＨｃＪ）、塗布による残留磁束密度低下幅（ΔＢｒ）を表２に示す。
Figure 0005472444
Figure 0005472444
表１に示すように、希土類焼結磁石体２１を回転させない（比較例１）よりも回転させる（実施例１から実施例８）ことで、より均一にスラリー２２を塗布できることがわかる。また、回転速度を適切にすること（実施例１から実施例６）で、適正な膜厚にできることがわかる。具体的には、回転速度を早くしすぎる（実施例７）と、膜厚が薄くなり、回転速度が遅すぎる（実施例８）と、膜厚が厚くなることがわかる。
表２に示すように、希土類焼結磁石体２１を回転させない（比較例１）よりも回転させる（実施例１から実施例８）ことで得られる希土類焼結磁石はその表面における保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒのばらつきが小さくなり、保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒをより均一にできることがわかる。また、回転速度が遅すぎる（実施例８）と、得られる希土類焼結磁石はその表面における保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒのばらつきが大きくなり、回転速度を適切にすること（実施例１から実施例７）で、得られる希土類焼結磁石は適正な保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒとできることがわかる。よって、希土類焼結磁石体を適切な回転速度で回転させながらスラリーを塗布することで得られる希土類焼結磁石はその表面における保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒのばらつきを抑制できる。
また、希土類焼結磁石体２１の表面にＤｙＨ2を高温高真空度で蒸着拡散させて得られる希土類焼結磁石はその表面における保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒのばらつきは、十分抑制することができなかった（比較例２）。
＜減磁温度とコギングトルク＞
次に、スラリー２２を塗布する前の希土類焼結磁石体２１（基材）、実施例１、８、比較例１に用いた希土類焼結磁石を用いて磁場解析シミュレーションを行い、減磁温度とコギングトルクを測定した。ここでは、図８、９に示すモータ４０をＳＰＭモータからＩＰＭモータとして用い、スラリー２２を塗布する前の希土類焼結磁石体２１（基材）、実施例１、８、比較例１に用いた希土類焼結磁石をＩＰＭモータ用の永久磁石として適用して磁場解析シミュレーションを行なった。図８、９に示すモータ４０と同一の構成については同一符号を付して重複した説明は省略する。図１２は、磁場解析シミュレーションに用いたモータの構成の一例を簡略に示す横断面図である。図１２に示すように、モータ６０は、ロータコア４６の内部に、基材、実施例１、８、比較例１に用いた希土類焼結磁石を永久磁石６１を有する。ロータコア４６の内部に永久磁石６１を配置した後、磁場を印加して磁場解析シミュレーションを行なった。基材の減磁温度及びコギングトルクと、実施例１、８、比較例１に用いた希土類焼結磁石の減磁温度及びコギングトルクとを表３に示す。なお、表３中、コギングトルクは、スラリー２２を塗布する前の希土類焼結磁石体２１の振幅を１とした。
Figure 0005472444
表３に示すように、希土類焼結磁石体２１を回転させずにスラリー２２を塗布する（比較例１）よりも回転させながらスラリー２２を塗布する（実施例１、８）ことで、減磁温度を上昇させ、コギングトルクを小さくできることがわかる。また、回転速度が遅すぎると（実施例８）と、保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒ等のばらつきが大きくなることで、減磁温度が低下し、コギングトルクが大きくなることから、回転速度を適切にすること（実施例１）で、減磁温度を上昇させ、コギングトルクを小さくできることがわかる。よって、希土類焼結磁石体を適切な回転速度で回転させながらスラリーを塗布して得られる希土類焼結磁石は、減磁温度が上昇しコギングトルクが小さくなるので、モータ用の永久磁石として用いることでモータのトルク特性などモータの性能を向上させることができる。このことから希土類焼結磁石体を適切な回転速度で回転させながらスラリーを塗布して得られる希土類焼結磁石は、モータ用の永久磁石として好適に用いることができる。
１０ 磁石製造装置
１１ 焼結体準備機構
１２ 塗布機構
１３ 乾燥機構
１４ 熱処理機構
１５ 搬送機構
１６ 制御機構
２１ 希土類焼結磁石体
２２ スラリー
２３ 塗布手段
２４ 回転保持手段
２５ スプレーヘッド
２６ 噴射口
２７ スラリー回収部
２８ 接触部
２９ 回転部
３０ 着脱部
３１ スラリー循環部
３２ａ、３２ｂ、３７ 配管
３３ スラリータンク
３４ 濃度調整部
３５ 溶剤タンク
３６ ポンプ
３８ スラリー槽
３９ ノズル
４０ モータ
４１ ハウジング
４２ ステータ
４３ ロータ
４４ 回転軸
４５ スロット
４５ａ コイル
４６ ロータコア
４７、６１ 永久磁石

Claims (11)

  1. （Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂ（Ｒ１はＤｙ、Ｔｂを除く少なくとも１種の希土類元素であり、Ｒ２はＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）の結晶粒を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石であり、
    Ｒ２の希土類化合物を含むスラリーを前記希土類焼結磁石体に塗布する工程を含む製造方法により得られ、
    前記希土類焼結磁石体中の前記結晶粒の周りを取り囲む結晶粒界に含まれるＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合が、前記結晶粒中のＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合より高く、Ｒ２の濃度が希土類焼結磁石体中心部から希土類焼結磁石体表面に向かって高くなると共に、
    前記希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度のばらつきが３．０％未満であることを特徴とする希土類焼結磁石。
  2. 前記希土類焼結磁石体の表面における保磁力のばらつきが、１８．０％未満である請求項１に記載の希土類焼結磁石。
  3. Ｒ２を含む膜の膜厚の最大値と最小値との差Ｒが１２．０μｍ以下であり、膜厚のばらつきが４０．９％以下である請求項１または２に記載の希土類焼結磁石。
  4. 前記希土類焼結磁石体が複数の面を有し、
    前記希土類焼結磁石体の複数の面の中で前記残留磁束密度のばらつきが最小となる面が、前記希土類焼結磁石体の配向方向に対し垂直な面である請求項１〜３のいずれかに記載の希土類焼結磁石。
  5. （Ｒ１、Ｒ２）2Ｔ14Ｂ（Ｒ１はＤｙ、Ｔｂを除く少なくとも１種の希土類元素であり、Ｒ２はＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）の結晶粒を含む希土類焼結磁石体を回転させ、
    Ｒ２の希土類化合物を含むスラリーを前記希土類焼結磁石体に塗布し、
    前記希土類焼結磁石体を回転させつつ、乾燥させ、
    前記スラリーが乾燥された希土類焼結磁石体を熱処理することにより得られ、
    前記希土類焼結磁石体中の前記結晶粒の周りを取り囲む結晶粒界に含まれるＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合が、前記結晶粒中のＲ１とＲ２との和に対するＲ２の割合より高く、Ｒ２の濃度が希土類焼結磁石体中心部から希土類焼結磁石体表面に向かって高くなると共に、
    前記希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度のばらつきが３．０％未満であることを特徴とする希土類焼結磁石。
  6. 前記希土類焼結磁石体の長手方向の一方の端部と、前記一方の端部の反対側の他方の端部とを保持し、前記希土類焼結磁石体の長手方向に平行であり、かつ、前記希土類焼結磁石体を通る直線を回転軸として回転させ、
    前記希土類焼結磁石体を回転させつつ、前記回転軸に直交する方向から、前記希土類焼結磁石体にＲ２の希土類化合物を含むスラリーを供給することを特徴とする請求項５に記載の希土類焼結磁石。
  7. 前記スラリーを、スプレーにより前記希土類焼結磁石体に吹き付け、前記希土類焼結磁石体に塗布する請求項５または６に記載の希土類焼結磁石。
  8. 前記希土類焼結磁石体を、前記スラリーが貯留された領域に浸漬させ、前記希土類焼結磁石体に前記スラリーを塗布する請求項５に記載の希土類焼結磁石。
  9. 前記スラリーは、複数のスラリー流として前記希土類焼結磁石体に塗布される請求項５または６に記載の希土類焼結磁石。
  10. 前記スラリーは、前記希土類焼結磁石体の配置位置の鉛直方向上方から落下させて前記希土類焼結磁石体に塗布される請求項５または６に記載の希土類焼結磁石。
  11. 周方向に配置された複数のコイルを有するステータと、
    前記ステータ内に回動可能に設けられ、且つ、外周面に所定間隔で請求項１乃至１０の何れか１つに記載の希土類焼結磁石が設けられるロータコアを備えるロータと、
    を有することを特徴とするモータ。
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