JP6359232B1 - Permanent magnet, method for manufacturing permanent magnet, and rotating machine - Google Patents

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Abstract

この発明の永久磁石は、正方晶R2Fe14B結晶構造を有している。この永久磁石は、組成式が(Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14Bである。ここで、xは、0.01≦x≦0.16の範囲の中にあり、yは、0.01≦y≦0.16の範囲の中にある。The permanent magnet of this invention has a tetragonal R2Fe14B crystal structure. This permanent magnet has a composition formula of (Nd1-x-yLaxSmy) 2Fe14B. Here, x is in the range of 0.01 ≦ x ≦ 0.16, and y is in the range of 0.01 ≦ y ≦ 0.16.

Description

この発明は、R−T−B系永久磁石、その永久磁石の製造方法、および、その永久磁石を有する回転機に関するものである。   The present invention relates to an RTB-based permanent magnet, a method for manufacturing the permanent magnet, and a rotating machine having the permanent magnet.

正方晶R214B金属間化合物を主相とするR−T−B系永久磁石は、高い保磁力を有する点において磁気特性に優れており、産業用モータを始めとして、種々の高付加価値な部品に用いられている。ここで、Rは希土類元素であり、Tは遷移元素である。従来、重希土類元素であるDyを添加したR−T−B系永久磁石が知られている(例えば特許文献1参照)。また、YおよびLaを必ず含む複数の希土類元素が添加されたR−T−B系永久磁石も知られている(例えば特許文献2参照)。R-T-B permanent magnets, whose main phase is tetragonal R 2 T 14 B intermetallic compounds, are excellent in magnetic properties in that they have a high coercive force, and various high additions including industrial motors. Used for valuable parts. Here, R is a rare earth element, and T is a transition element. Conventionally, an RTB-based permanent magnet added with Dy, which is a heavy rare earth element, is known (see, for example, Patent Document 1). An RTB-based permanent magnet to which a plurality of rare earth elements including Y and La are necessarily added is also known (see, for example, Patent Document 2).

特開平6−13211号公報JP-A-6-13211 特開平9−115713号公報JP-A-9-115713

永久磁石を産業用モータに用いる場合、使用温度環境が100℃を超える高温である場合が多い。しかしながら、特許文献1および2に示されている従来の永久磁石には、温度上昇に伴い保磁力が著しく低下してしまうおそれがある。   When using a permanent magnet for an industrial motor, the operating temperature environment is often a high temperature exceeding 100 ° C. However, in the conventional permanent magnets disclosed in Patent Documents 1 and 2, the coercive force may be remarkably reduced with an increase in temperature.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、温度上昇に伴う保磁力の低下を抑制した永久磁石、永久磁石の製造方法、および回転機を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a permanent magnet, a method of manufacturing a permanent magnet, and a rotating machine that suppress a decrease in coercive force due to a temperature rise. It is said.

この発明による永久磁石では、正方晶R2Fe14B結晶構造を有し、組成式が(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bであり、xは、0.01≦x≦0.16であり、yは、0.01≦y≦0.16である。The permanent magnet according to the invention, has a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure, a composition formula (Nd 1-xy La x Sm y) is a 2 Fe 14 B, x is, 0.01 ≦ x ≦ 0 .16, and y is 0.01 ≦ y ≦ 0.16.

この発明による永久磁石によると、永久磁石の保磁力の温度係数の絶対値を小さくすることができる。これにより、温度上昇に伴う保磁力の低下を抑制した永久磁石を提供することができる。また、そのような永久磁石の製造方法、および永久磁石を有する回転機を提供することができる。   According to the permanent magnet of the present invention, the absolute value of the temperature coefficient of the coercive force of the permanent magnet can be reduced. Thereby, the permanent magnet which suppressed the fall of the coercive force accompanying a temperature rise can be provided. Moreover, the manufacturing method of such a permanent magnet and the rotary machine which has a permanent magnet can be provided.

実施の形態1の永久磁石の製造方法のフローチャートである。3 is a flowchart of a method for manufacturing the permanent magnet according to the first embodiment. 実施の形態1の永久磁石の製造方法において、原料合金作製工程を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a raw material alloy manufacturing step in the method for manufacturing a permanent magnet of the first embodiment. 実施の形態1の永久磁石の製造方法において、溶融工程および冷却工程について説明する図である。In the manufacturing method of the permanent magnet of Embodiment 1, it is a figure explaining a melting process and a cooling process. 実施の形態1の永久磁石の試料において、組成式および保磁力の温度係数の絶対値の関係を示した表である。4 is a table showing the relationship between the composition formula and the absolute value of the temperature coefficient of coercive force in the sample of the permanent magnet of the first embodiment. (Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bにおけるxおよびyと、保磁力の温度係数の絶対値|α|との関係を示したグラフである。And x and y in (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B, the absolute value of the temperature coefficient of coercive force | is a graph showing the relationship between | alpha. 正方晶Nd2Fe14Bにおける原子サイトを示した図である。It is a diagram showing the atomic sites in tetragonal Nd 2 Fe 14 B. 環境温度を変えた場合の、各置換サイトにおけるLaの安定化エネルギを示す表である。It is a table | surface which shows the stabilization energy of La in each substitution site at the time of changing environmental temperature. 環境温度を変えた場合の、各置換サイトにおけるSmの安定化エネルギを示す表である。It is a table | surface which shows the stabilization energy of Sm in each substitution site at the time of changing environmental temperature. 実施の形態1の永久磁石を搭載した回転機について、回転機の軸方向に垂直な方向の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the direction perpendicular | vertical to the axial direction of a rotary machine about the rotary machine which mounts the permanent magnet of Embodiment 1. FIG. 実施の形態2において、(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bにおけるx/yと、保磁力の温度係数の絶対値の比における効果の有無との関係を示す表である。In the second embodiment, a table showing a relationship between the presence or absence of effects in the ratio of the absolute value of the temperature coefficient of the x / y and a coercive force of (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B.

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same or an equivalent part is shown with the same code | symbol, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態1.
この発明の実施の形態1によるR−T−B系の永久磁石は、正方晶R214B構造を主たる生成相として有する永久磁石である。ここで、Rは希土類元素である。Tは遷移元素である。Bはホウ素である。実施の形態1による正方晶R214B構造の永久磁石では、ネオジム(Nd)の一部をランタン(La)およびサマリウム(Sm)によって置換したものがRとされ、鉄(Fe)がTとされている。したがって、実施の形態1では、永久磁石の組成式は、(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bで表される。ここでは、まずR−T−B系の永久磁石の製造方法について説明する。
Embodiment 1 FIG.
The RTB-based permanent magnet according to the first embodiment of the present invention is a permanent magnet having a tetragonal R 2 T 14 B structure as a main product phase. Here, R is a rare earth element. T is a transition element. B is boron. In the permanent magnet having the tetragonal R 2 T 14 B structure according to the first embodiment, R is obtained by replacing part of neodymium (Nd) with lanthanum (La) and samarium (Sm), and iron (Fe) is converted to T It is said that. Therefore, in the first embodiment, the permanent magnet composition formula is represented by (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B. Here, a method for manufacturing an RTB-based permanent magnet will be described first.

図1は、実施の形態1に関わるR−T−B系の永久磁石を製造する時の手順を示すフローチャートである。R−T−B系の永久磁石の製造方法は、図1に示すように、原料合金作製工程、溶融工程、冷却工程、粉砕工程、成形工程および着磁工程を含んでいる。   FIG. 1 is a flowchart showing a procedure for manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the RTB-based permanent magnet includes a raw material alloy manufacturing process, a melting process, a cooling process, a pulverizing process, a forming process, and a magnetizing process.

(原料合金作製工程)
R−T−B系の永久磁石を製造する時には、まず、原料合金作製工程において、原料合金を作製する。原料合金作製工程では、まず、永久磁石の各元素の組成比に応じた重量の原料をそれぞれ準備し、それらの原料を混合する。原料には、Nd、La、Sm、Feおよびフェロボロン(FeB)を用いる。これにより、Nd、La、Sm、Fe、FeBが混合された混合原料が得られる。次に、混合原料を溶融する。これにより、原料合金が得られる。
(Raw alloy manufacturing process)
When manufacturing an RTB-based permanent magnet, first, a raw material alloy is manufactured in a raw material alloy manufacturing step. In the raw material alloy manufacturing step, first, raw materials having a weight corresponding to the composition ratio of each element of the permanent magnet are prepared, and these raw materials are mixed. Nd, La, Sm, Fe, and ferroboron (FeB) are used as raw materials. Thereby, a mixed raw material in which Nd, La, Sm, Fe, and FeB are mixed is obtained. Next, the mixed raw material is melted. Thereby, a raw material alloy is obtained.

図2は、図1の原料合金作製工程で混合原料を溶融している時の状態を示す構成図である。混合原料を溶融する時には、銅製の受皿23に混合原料24を配置した状態で、電極21から受皿23へアーク22を発生させる。混合原料24は、アーク22によって受皿23上で溶融する。アーク22による混合原料24の溶融は、例えば、不活性ガスであるアルゴン(Ar)を含む減圧雰囲気中で行う。なお、原料合金は、アークによる混合原料24の溶融以外の方法を用いても作製できる。   FIG. 2 is a configuration diagram showing a state when the mixed raw material is melted in the raw material alloy manufacturing step of FIG. When the mixed raw material is melted, an arc 22 is generated from the electrode 21 to the receiving tray 23 in a state where the mixed raw material 24 is disposed in the copper receiving tray 23. The mixed raw material 24 is melted on the tray 23 by the arc 22. The mixed raw material 24 is melted by the arc 22 in, for example, a reduced-pressure atmosphere containing argon (Ar) that is an inert gas. The raw material alloy can also be produced using a method other than the melting of the mixed raw material 24 by arc.

(溶融工程)
原料合金作製工程の後、図3に示すように、溶融工程において、原料合金26を高周波誘導加熱コイル25によって溶融する。
(Melting process)
After the raw material alloy manufacturing step, as shown in FIG. 3, the raw material alloy 26 is melted by the high frequency induction heating coil 25 in the melting step.

(冷却工程)
この後、溶融工程で溶融された原料合金26を冷却工程において冷却する。冷却工程では、液体急冷法を用いて原料合金26を冷却する。液体急冷法では、溶融状態の原料合金25をノズル27から冷却ロール28に噴射する。原料合金26を冷却ロール28に噴射する時には、冷却ロール28を回転させておく。これにより、溶融状態の原料合金26は、冷却ロール28によって冷却されてリボン状合金29となる。リボン状合金29は、液体急冷法以外の方法を用いても作製できる。
(Cooling process)
Thereafter, the raw material alloy 26 melted in the melting step is cooled in the cooling step. In the cooling step, the raw material alloy 26 is cooled using a liquid quenching method. In the liquid quenching method, the molten raw material alloy 25 is injected from the nozzle 27 onto the cooling roll 28. When injecting the raw material alloy 26 onto the cooling roll 28, the cooling roll 28 is rotated. Thereby, the raw material alloy 26 in the molten state is cooled by the cooling roll 28 to become a ribbon-shaped alloy 29. The ribbon-like alloy 29 can be produced using a method other than the liquid quenching method.

(粉砕工程)
この後、粉砕工程において、リボン状合金29を粉砕する。これにより、リボン状合金29は、粒径が200μm程度以下である原料粉末になる。リボン状合金29の粉砕は、例えば、めのう乳鉢を用いて行う。リボン状合金29の粉砕には、乳鉢の他、スタンプミル、ジョークラッシャー、ジェットミル等を用いることもできる。リボン状合金29の粉砕は、特に原料粉末の粒径を小さくする場合、不活性ガス中で行うことが望ましい。リボン状合金29の粉砕を不活性ガス中で行うことにより、原料粉末中への酸素混入を抑制することができる。粉砕における雰囲気が永久磁石の磁気特性に影響しない場合には、リボン状合金29の粉砕を不活性ガス中で行わなくともよい。
(Crushing process)
Thereafter, the ribbon-like alloy 29 is pulverized in the pulverization step. Thereby, the ribbon-like alloy 29 becomes a raw material powder having a particle size of about 200 μm or less. The pulverization of the ribbon-like alloy 29 is performed using, for example, an agate mortar. For pulverizing the ribbon-like alloy 29, a stamp mill, a jaw crusher, a jet mill or the like can be used in addition to a mortar. The pulverization of the ribbon-shaped alloy 29 is desirably performed in an inert gas, particularly when the particle size of the raw material powder is reduced. By pulverizing the ribbon-shaped alloy 29 in an inert gas, it is possible to suppress oxygen from being mixed into the raw material powder. If the atmosphere in the pulverization does not affect the magnetic characteristics of the permanent magnet, the ribbon-shaped alloy 29 may not be pulverized in an inert gas.

(成形工程)
この後、原料粉末を成形する成形工程を行う。成形工程では、原料粉末と、耐熱温度200℃以上のエポキシ系樹脂とを攪拌混合する。このとき、原料粉末の体積含有比率を20vol%程度とする。その後、樹脂を硬化させることによって、ボンド磁石の形態に成形する。なお、原料粉末のみを圧縮成形してもよい。また、原料粉末に有機系結合材を混ぜたものを圧縮成形してもよい。上述した成形方法においては、いずれの方法においても、磁場を印加しながら行ってもよい。
(Molding process)
Thereafter, a forming step for forming the raw material powder is performed. In the molding step, the raw material powder and an epoxy resin having a heat resistant temperature of 200 ° C. or higher are stirred and mixed. At this time, the volume content ratio of the raw material powder is set to about 20 vol%. Thereafter, the resin is cured to form a bonded magnet. Only the raw material powder may be compression molded. Moreover, you may compression-mold what mixed the organic type binder with the raw material powder. Any of the above-described forming methods may be performed while applying a magnetic field.

(焼結工程)
原料粉末のみを圧縮成形する場合、または、原料粉末に有機系結合材を混ぜたものを圧縮成形する場合には、成形工程の後に、焼結工程を実施する。焼結工程は、酸化抑制のため、真空または不活性ガス雰囲気中で行う。焼結工程は、磁場を印加しながら行ってもよい。また、焼結工程には、例えば、磁気特性改善、すなわち、磁場の異方性化または保磁力改善のために、熱間加工または時効処理の工程を追加してもよい。また、焼結工程には、銅またはアルミニウムを含む化合物を、主相間の境界である結晶粒界に浸透させる工程を追加してもよい。
(Sintering process)
In the case where only the raw material powder is compression molded, or when the material powder mixed with the organic binder is compression molded, a sintering step is performed after the molding step. The sintering process is performed in a vacuum or an inert gas atmosphere to suppress oxidation. The sintering step may be performed while applying a magnetic field. Moreover, you may add the process of a hot working or an aging process to a sintering process, for example, in order to improve a magnetic characteristic, ie, anisotropy of a magnetic field, or a coercive force improvement. Moreover, you may add the process of making the compound containing copper or aluminum osmose | permeate into the crystal grain boundary which is a boundary between main phases to a sintering process.

(着磁工程)
成形工程または焼結工程を経た合金には、切断、研磨または表面処理の加工が施され、製品形状の合金が形成される。製品形状の合金は、例えばコンデンサー式着磁電源装置によって着磁され、永久磁石となる。
(Magnetization process)
The alloy that has undergone the forming process or the sintering process is subjected to cutting, polishing, or surface treatment to form a product-shaped alloy. The product-shaped alloy is magnetized by, for example, a capacitor-type magnetizing power supply device and becomes a permanent magnet.

次に、R−T−B系永久磁石において、主相の組成を分析する方法について説明する。一般に、永久磁石の組成は、走査型電子顕微鏡に取り付けた波長分散型X線分光分析(WDS:Wavelength Dispersive x−ray Spectroscopy)装置を用いることによって、定量化することができる。しかしながら、WDS装置による分析では、軽元素の分析精度が低いため、R−T−B系永久磁石では、Bの定量化が困難である。そこで、X線回折(XRD:X−Ray Diffraction)装置を併用する。XRD装置によって、永久磁石の主たる生成相が正方晶R2Fe14B結晶構造であることを確認する。これによって、R−T−B系永久磁石の主組成が、R:T:B=2:14:1であることが確認できる。WDS装置では、B以外の元素の構成比、すなわち、Rを構成するNd、La、およびSmの構成比、およびTを構成するFeの構成比を求めることができる。以上の2つの結果から、生成相の全構成比を求めることができる。また、XRD装置では、元素が、正方晶R2Fe14B結晶構造に含まれず、別の構造として存在していないかについても確認することができる。Next, a method for analyzing the composition of the main phase in the R-T-B system permanent magnet will be described. In general, the composition of a permanent magnet can be quantified by using a wavelength dispersive x-ray spectroscopy (WDS) apparatus attached to a scanning electron microscope. However, in the analysis by the WDS apparatus, since the analysis accuracy of light elements is low, it is difficult to quantify B with an R-T-B system permanent magnet. Therefore, an X-ray diffraction (XRD) apparatus is used in combination. An XRD apparatus confirms that the main product phase of the permanent magnet is a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure. Accordingly, it can be confirmed that the main composition of the R-T-B system permanent magnet is R: T: B = 2: 14: 1. In the WDS apparatus, the constituent ratio of elements other than B, that is, the constituent ratio of Nd, La, and Sm that constitute R, and the constituent ratio of Fe that constitutes T can be obtained. From the above two results, the total composition ratio of the generated phase can be obtained. In the XRD apparatus, it can be confirmed whether the element is not included in the tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure and does not exist as another structure.

次に、磁気特性の評価方法について説明する。磁気特性の評価は、パルス励磁式のB−Hトレーサを用いて、複数の試料の保磁力を測定することにより行った。B−Hトレーサによる最大印加磁場は、5T以上である。測定時の雰囲気は、窒素である。各試料の保磁力は、互いに異なる第1測定温度T1および第2測定温度T2のそれぞれの温度で測定した。保磁力の温度係数α[%/℃]は、T1での保磁力とT2での保磁力との差と、T1での保磁力との比を、温度の差(T2−T1)で割った値である。したがって、保磁力の温度係数の絶対値|α|が小さくなるほど、温度上昇に対する永久磁石の保磁力の低下が抑制される。   Next, a method for evaluating magnetic characteristics will be described. The magnetic characteristics were evaluated by measuring the coercive force of a plurality of samples using a pulse excitation type BH tracer. The maximum applied magnetic field by the BH tracer is 5T or more. The atmosphere during measurement is nitrogen. The coercive force of each sample was measured at different temperatures of the first measurement temperature T1 and the second measurement temperature T2. The temperature coefficient α [% / ° C.] of the coercive force is obtained by dividing the ratio of the difference between the coercive force at T1 and the coercive force at T2 and the coercive force at T1 by the difference in temperature (T2−T1). Value. Therefore, as the absolute value | α | of the temperature coefficient of the coercive force decreases, the decrease in the coercive force of the permanent magnet with respect to the temperature rise is suppressed.

実施の形態1では、主相の組成が互いに異なる複数の永久磁石の試料を、実施例1〜7および比較例1〜8による各試料として、上記の製造方法によって製造した。各試料は、組成式(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bにおけるxおよびyを変えて作製した。したがって、各試料の(Nd1-x-yLaxSmy)におけるxおよびyの組み合わせは、実施例1〜7および比較例1〜8ごとに異なっている。各試料は、原料粉末と樹脂とを混合した後、樹脂を硬化させて成形したボンド磁石の形態で製造した。各試料の形状は、縦、横、および高さがすべて7mmのブロック形状である。In the first embodiment, samples of a plurality of permanent magnets having different main phase compositions were manufactured as the samples according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 by the above manufacturing method. Each sample was prepared by changing x and y in the composition formula (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B. Thus, the combination of x and y in each sample (Nd 1-xy La x Sm y) is different for each Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1-8. Each sample was manufactured in the form of a bonded magnet formed by mixing a raw material powder and a resin and then curing the resin. The shape of each sample is a block shape of 7 mm in length, width, and height.

また、実施例1〜7および比較例1〜8による各試料の製造における各種条件は、以下の通りである。溶融工程における原料合金26を溶融する温度は、1000℃〜1500℃とした。冷却工程において、冷却ロール28の回転速度は、10m/s〜40m/sとした。この場合、原料合金26の冷却速度は、102℃/s〜107℃/sとなる。ただし、原料合金26の冷却速度は、104℃/s〜107℃/sであることが望ましい。また、ノズル27から冷却ロール28への原料合金26の噴射は、Arを含む減圧雰囲気中で行った。Moreover, the various conditions in manufacture of each sample by Examples 1-7 and Comparative Examples 1-8 are as follows. The temperature for melting the raw material alloy 26 in the melting step was set to 1000 ° C to 1500 ° C. In the cooling step, the rotation speed of the cooling roll 28 was set to 10 m / s to 40 m / s. In this case, the cooling rate of the raw material alloy 26 is 10 2 ° C / s to 10 7 ° C / s. However, the cooling rate of the raw material alloy 26 is desirably 10 4 ° C / s to 10 7 ° C / s. Moreover, the injection of the raw material alloy 26 from the nozzle 27 to the cooling roll 28 was performed in a reduced pressure atmosphere containing Ar.

まず、実施例1〜7および比較例1〜8による各試料における分析結果について説明する。WDS装置による分析は、リボン状合金29の表面に電子線を照射して実施した。WDS装置による分析では、電子線の加速電圧を15kV、電子線の照射電流を100nA、スポット径を300μmとした。また、XRD装置による結晶構造解析は、原料粉末において実施した。XRD装置では、管球にCuを用いた。XRD装置による分析では、管電圧を40kV、管電流を25mA、および測定範囲2θを20°〜70°とした。   First, the analysis result in each sample by Examples 1-7 and Comparative Examples 1-8 is demonstrated. Analysis by the WDS apparatus was performed by irradiating the surface of the ribbon-shaped alloy 29 with an electron beam. In the analysis using the WDS apparatus, the acceleration voltage of the electron beam was 15 kV, the irradiation current of the electron beam was 100 nA, and the spot diameter was 300 μm. Moreover, the crystal structure analysis by the XRD apparatus was implemented in the raw material powder. In the XRD apparatus, Cu was used for the tube. In the analysis by the XRD apparatus, the tube voltage was 40 kV, the tube current was 25 mA, and the measurement range 2θ was 20 ° to 70 °.

XRD装置によると、実施例1〜7および比較例1〜8による各試料において、正方晶R2Fe14B結晶構造以外の結晶相は、確認することができなかった。これにより、実施例1〜7および比較例1〜8による各試料については、正方晶R2Fe14B結晶構造となっていることが確認できた。そのため、WDS装置によって、実施例1〜7および比較例1〜8による各試料におけるxおよびyの値を求めることができる。求められたxおよびyの値は、後述する図4に示した通りである。According to the XRD apparatus, no crystal phase other than the tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure could be confirmed in the samples of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8. Thus, for each sample according to Examples 1-7 and Comparative Examples 1-8, it was confirmed that a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure. Therefore, the value of x and y in each sample by Examples 1-7 and Comparative Examples 1-8 can be calculated | required with a WDS apparatus. The obtained values of x and y are as shown in FIG.

次に、実施例1〜7および比較例1〜8による各試料における磁気特性の測定結果について説明する。保磁力の測定においては、第1測定温度T1を23℃とし、第2測定温度T2を200℃とした。23℃は、室温である。200℃は、自動車用および産業用におけるモータ動作時の環境として、起こりうる温度である。保磁力の温度係数αは、温度23℃における保磁力、および温度200℃における保磁力を用いて算出した。   Next, the measurement result of the magnetic characteristic in each sample by Examples 1-7 and Comparative Examples 1-8 is demonstrated. In the measurement of the coercive force, the first measurement temperature T1 was 23 ° C., and the second measurement temperature T2 was 200 ° C. 23 ° C. is room temperature. 200 ° C. is a temperature that can occur as an environment during motor operation for automobiles and industrial use. The temperature coefficient α of the coercive force was calculated using the coercive force at a temperature of 23 ° C. and the coercive force at a temperature of 200 ° C.

図4は、実施例1〜7および比較例1〜8による各試料における主相の組成式と、保磁力の温度係数の絶対値|α|との関係を示す表である。
まず、母材合金Nd2Fe14Bに対して、LaおよびSmを同時に添加した場合と、母材合金Nd2Fe14Bに対して、Laのみを添加した場合とを比較する。この場合、(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14BにおけるNdの添加割合が同じ試料について、それぞれ、保磁力の温度係数の絶対値|α|を比較する。Ndの添加割合=0.980である実施例1および比較例3を比較すると、LaおよびSmが同時に添加されている実施例1の方が、Laのみが添加されている比較例3と比較して、保磁力の温度係数の絶対値|α|は小さい。Ndの添加割合=0.950である実施例3および比較例4を比較すると、実施例3の方が絶対値|α|は小さい。同様に、Ndの添加割合=0.906である実施例4および比較例5を比較すると、実施例4の方が絶対値|α|は小さい。以上の3組の比較によると、母材合金Nd2Fe14Bに対して、LaおよびSmを同時に添加した場合、母材合金Nd2Fe14Bに対して、Laのみを添加した場合と比較して、保磁力の温度係数の絶対値|α|は小さい。
FIG. 4 is a table showing the relationship between the composition formula of the main phase in each sample according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 and the absolute value | α | of the temperature coefficient of the coercive force.
First, compared to the base metal alloy Nd 2 Fe 14 B, in the case of adding La and Sm simultaneously, against the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, and a case of adding only La. In this case, the addition ratio of Nd in the (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B is for the same sample, respectively, the absolute value of the temperature coefficient of coercive force | alpha | Compare. Comparing Example 1 and Comparative Example 3 where Nd addition ratio = 0.980, Example 1 in which La and Sm are added simultaneously is compared with Comparative Example 3 in which only La is added. Thus, the absolute value | α | of the temperature coefficient of the coercive force is small. When Example 3 and Comparative Example 4 where Nd addition ratio = 0.950 are compared, Example 3 has a smaller absolute value | α |. Similarly, when Example 4 and Comparative Example 5 in which the addition ratio of Nd is 0.906 are compared, Example 4 has a smaller absolute value | α |. Comparison According to the three sets of the above comparison, with respect to the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, when added La and Sm simultaneously, against the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, and the case of adding only La Thus, the absolute value | α | of the temperature coefficient of the coercive force is small.

次に、母材合金Nd2Fe14Bに対して、LaおよびSmを同時に添加した場合と、母材合金Nd2Fe14Bに対して、Smのみを添加した場合とを比較する。この場合、(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14BにおけるNdの添加割合が同じ試料について、それぞれ、保磁力の温度係数の絶対値|α|を比較する。Ndの添加割合=0.980である実施例1および比較例6を比較すると、LaおよびSmが同時に添加されている実施例1の方が、Smのみが添加されている比較例6と比較して、保磁力の温度係数の絶対値|α|は小さい。Ndの添加割合=0.950である実施例3および比較例7を比較すると、実施例3の方が絶対値|α|は小さい。同様に、Ndの添加割合=0.906である実施例4および比較例8を比較すると、実施例4の方が絶対値|α|は小さい。以上の3組の比較によると、母材合金Nd2Fe14Bに対して、LaおよびSmを同時に添加した場合、母材合金Nd2Fe14Bに対して、Smのみを添加した場合と比較して、保磁力の温度係数の絶対値|α|は小さい。Then compared against the base metal alloy Nd 2 Fe 14 B, in the case of adding La and Sm simultaneously, against the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, and a case of adding Sm only. In this case, the addition ratio of Nd in the (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B is for the same sample, respectively, the absolute value of the temperature coefficient of coercive force | alpha | Compare. Comparing Example 1 and Comparative Example 6 in which Nd addition ratio = 0.980, Example 1 in which La and Sm are added simultaneously is compared with Comparative Example 6 in which only Sm is added. Thus, the absolute value | α | of the temperature coefficient of the coercive force is small. When Example 3 and Comparative Example 7 in which the Nd addition ratio = 0.950 is compared, Example 3 has a smaller absolute value | α |. Similarly, when Example 4 and Comparative Example 8 in which the addition ratio of Nd is 0.906 are compared, Example 4 has a smaller absolute value | α |. Comparison According to the three sets of the above comparison, with respect to the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, when added La and Sm simultaneously, against the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, and the case of adding Sm only Thus, the absolute value | α | of the temperature coefficient of the coercive force is small.

これらの測定結果の比較により、母材合金Nd2Fe14Bに対して、LaまたはSmのいずれか一方のみを添加した場合よりも、母材合金Nd2Fe14Bに対して、LaおよびSmを同時に添加した場合の方が、保磁力の温度係数の絶対値|α|は小さくなることが示された。From comparison of these measurement results, La and Sm were compared with respect to the base alloy Nd 2 Fe 14 B, compared with the case where only one of La and Sm was added to the base alloy Nd 2 Fe 14 B. It was shown that the absolute value | α | of the temperature coefficient of the coercive force is smaller when both are added simultaneously.

次に、(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bにおけるxおよびyの範囲について、図5を用いて説明する。図5は、(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bにおけるxおよびyと、保磁力の温度係数の絶対値|α|との関係を示すグラフである。図5においては、xは、yと等しい。図5に示す通り、保磁力の温度係数の絶対値|α|は、xが0から増加するに伴って減少している。x=0.086の場合に、温度係数の絶対値|α|は、極小値を有している。x>0.086の場合、xの増加に伴って、温度係数の絶対値|α|は、増加している。x>0.16の場合、温度係数の絶対値|α|は、x=0の場合の温度係数の絶対値|α|を超えている。以上より、xおよびyが0.01≦x≦0.16および0.01≦y≦0.16である場合、保磁力の温度係数の絶対値|α|は、LaおよびSmを無添加としたNd2Fe14Bの保磁力の温度係数の絶対値|α|より小さい。Next, the range of x and y in (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B, will be described with reference to FIG. 5, the x and y, the absolute value of the temperature coefficient of the coercive force in the (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B | is a graph showing the relationship between | alpha. In FIG. 5, x is equal to y. As shown in FIG. 5, the absolute value | α | of the temperature coefficient of the coercive force decreases as x increases from zero. When x = 0.086, the absolute value | α | of the temperature coefficient has a minimum value. When x> 0.086, the absolute value | α | of the temperature coefficient increases as x increases. When x> 0.16, the absolute value | α | of the temperature coefficient exceeds the absolute value | α | of the temperature coefficient when x = 0. From the above, when x and y are 0.01 ≦ x ≦ 0.16 and 0.01 ≦ y ≦ 0.16, the absolute value of the temperature coefficient of coercive force | α | Is smaller than the absolute value | α | of the temperature coefficient of the coercive force of Nd 2 Fe 14 B.

磁気特性測定の結果、x=y=0.186である比較例2における保磁力の温度係数の絶対値|α|は、母材合金Nd2Fe14Bに対して、LaおよびSmを無添加とした比較例1における保磁力の温度係数の絶対値|α|より大きい。その要因として、次のことが考えられる。XRD装置による結晶構造解析によると、比較例2の試料については、正方晶Nd2Fe14Bに関わるピークが検出されたものの、実施例1〜実施例7の各試料よりピーク強度が低くかった。このことから、比較例2の試料については、母材合金Nd2Fe14Bに対して、LaおよびSmが過剰に添加されたことによって、正方晶Nd2Fe14B結晶構造の結晶性が低下したため、高い磁気特性が得られなかったと考えられる。As a result of measuring the magnetic characteristics, the absolute value | α | of the temperature coefficient of coercive force in Comparative Example 2 in which x = y = 0.186 is not added to La and Sm with respect to the base alloy Nd 2 Fe 14 B It is larger than the absolute value | α | The following can be considered as the factor. According to the crystal structure analysis by the XRD apparatus, although the peak related to tetragonal Nd 2 Fe 14 B was detected for the sample of Comparative Example 2, the peak intensity was lower than that of each sample of Examples 1 to 7. . From this, for the sample of Comparative Example 2, the crystallinity of the tetragonal Nd 2 Fe 14 B crystal structure decreases due to the excessive addition of La and Sm to the base alloy Nd 2 Fe 14 B. Therefore, it is considered that high magnetic properties could not be obtained.

次に、LaおよびSmが正方晶R2Fe14B結晶構造の、どの原子サイトにおいて置換されているかについて、図6〜図8を用いて説明する。置換されるサイトは、バンド計算およびハイゼンベルグモデルの分子場近似によって、置換による安定化エネルギを求め、そのエネルギの数値によって判断する。Next, the atomic site where La and Sm are substituted in the tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure will be described with reference to FIGS. The site to be replaced is determined based on the numerical value of the energy obtained by calculating the stabilization energy by the band calculation and the molecular field approximation of the Heisenberg model.

まず、Laにおける安定化エネルギの計算方法について説明する。安定化エネルギは、Nd8Fe564結晶セルを用いて、(Nd7La1)Fe564+Ndと、Nd8(Fe55La1)B4+Feとのエネルギ差によって求めることができる。エネルギは、値が小さいほど、そのサイトに原子が置換された場合に、より安定である。すなわち、Laは、原子サイトの中で、エネルギが最も小さくなる原子サイトに置換されやすい。本計算では、Laが元の原子と置換された場合に、正方晶R2Fe14B結晶構造における格子定数は、原子半径の違いによって変わらないとしている。図6は、図7および図8で用いられる、正方晶Nd2Fe14Bにおける原子サイトを示した図である(出展:J.F.Herbstら:PHYSICAL REVIEW B, Vol.29, No.7, pp.4176−4178, 1984年)。First, the calculation method of the stabilization energy in La is demonstrated. The stabilization energy can be obtained from the energy difference between (Nd 7 La 1 ) Fe 56 B 4 + Nd and Nd 8 (Fe 55 La 1 ) B 4 + Fe using an Nd 8 Fe 56 B 4 crystal cell. . The smaller the value, the more stable the energy when an atom is substituted at the site. That is, La is easily replaced with an atomic site having the smallest energy among the atomic sites. In this calculation, when La is replaced with the original atom, the lattice constant in the tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure does not change with the difference in atomic radius. 6 is a diagram showing atomic sites in tetragonal Nd 2 Fe 14 B used in FIGS. 7 and 8 (exhibited by JF Herbst et al .: PHYSICAL REVIEW B, Vol. 29, No. 7). , Pp. 4176-4178, 1984).

図7は、環境温度を変えた場合の、各置換サイトにおけるLaの安定化エネルギを示す表である。図7によると、Laの安定な置換サイトは、1000K以上の温度では、Nd(f)サイトであり、温度293Kおよび500Kでは、Fe(c)サイトである。実施の形態1においては、製造方法において説明したように、永久磁石の原料合金は、1000℃以上の温度で溶融された後、急冷される。そのため、原料合金は、1000K以上、すなわち、727℃以上の状態が維持されていると考えられる。したがって、上述した製造方法によって永久磁石を作製した場合、室温においても、Laは、Nd(f)サイトに置換されていると考えられる。このことは、La−Fe−B合金を1073K(800℃)で溶融した後に氷水で冷却した場合に、正方晶La2Fe14Bが形成されている、すなわち、Laが、Fe(c)サイトに入らず、図6のNd(f)サイトに相当するサイトに入る研究報告(出展:YAO Qingrongら:JOURNAL OF RARE EARTHS, Vol.34, No.11, pp.1121−1125, 2016年)があることからも支持される。FIG. 7 is a table showing the stabilization energy of La at each replacement site when the environmental temperature is changed. According to FIG. 7, the stable substitution site of La is an Nd (f) site at a temperature of 1000 K or higher, and an Fe (c) site at temperatures of 293K and 500K. In the first embodiment, as described in the manufacturing method, the permanent magnet raw material alloy is rapidly cooled after being melted at a temperature of 1000 ° C. or higher. Therefore, it is considered that the raw material alloy is maintained in a state of 1000 K or higher, that is, 727 ° C. or higher. Therefore, when a permanent magnet is produced by the above-described manufacturing method, it is considered that La is replaced with an Nd (f) site even at room temperature. This is because when La-Fe-B alloy is melted at 1073 K (800 ° C.) and then cooled with ice water, tetragonal La 2 Fe 14 B is formed, that is, La is Fe (c) site. A research report (exhibition: YAO Qinglong et al .: JOURNAL OF RARE EARTHS, Vol. 34, No. 11, pp. 1121-1125, 2016) entering the site corresponding to the Nd (f) site in FIG. It is supported by some things.

次に、Smにおける安定化エネルギの計算方法について説明する。Smについては、(Nd7Sm1)Fe564+Ndと、Nd8(Fe55Sm1)B4+Feとのエネルギ差を求める。原子が置換されることによって、格子定数が変化しないとした点については、Laの場合と同様である。Next, a method for calculating the stabilization energy in Sm will be described. For Sm, the energy difference between (Nd 7 Sm 1 ) Fe 56 B 4 + Nd and Nd 8 (Fe 55 Sm 1 ) B 4 + Fe is determined. The point that the lattice constant is not changed by the substitution of atoms is the same as in the case of La.

図8は、環境温度を変えた場合の、各置換サイトにおけるSmの安定化エネルギを示す表である。図8によると、Smの安定な置換サイトは、いずれの温度においても、Nd(g)サイトであることがわかる。以上より、実施例1〜実施例7および比較例1〜比較例8の各試料においては、Laは、Nd(f)サイトに置換され、Smは、Nd(g)サイトに置換されている。Laは、エネルギ的に安定なNd(f)サイトに置換され、Smは、エネルギ的に安定なNd(g)サイトに置換されている。そのため、母材合金Nd2Fe14Bに対して、LaおよびSmが添加された永久磁石では、製品間における磁気特性の安定性を保つことができる。FIG. 8 is a table showing the stabilization energy of Sm at each replacement site when the environmental temperature is changed. According to FIG. 8, it can be seen that the stable substitution site of Sm is an Nd (g) site at any temperature. As described above, in each sample of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8, La is substituted with the Nd (f) site, and Sm is substituted with the Nd (g) site. La is replaced with an energetically stable Nd (f) site, and Sm is replaced with an energetically stable Nd (g) site. Therefore, in the permanent magnet to which La and Sm are added to the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, the stability of the magnetic characteristics between products can be maintained.

次に、実施の形態1における永久磁石を搭載した回転機について、図9を用いて説明する。図9は、実施の形態1における永久磁石を搭載した回転機について、回転機の軸方向に垂直な方向の断面模式図である。図9では、図の明瞭性を優先し、ハッチングおよび回転軸の詳細を省略している。   Next, a rotating machine equipped with the permanent magnet in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view in the direction perpendicular to the axial direction of the rotating machine of the rotating machine on which the permanent magnets according to Embodiment 1 are mounted. In FIG. 9, priority is given to the clarity of the drawing, and details of hatching and the rotation axis are omitted.

回転機は、ロータ30、および図示しない環状のステータを備えている。ステータの構成は、特に限定されるものではなく、既存の構成でよい。ロータ30は、回転軸31を中心に回転可能である。ロータ30は、ロータコア32および6つの永久磁石33を備えている。ロータコア32は、円盤形状の電磁鋼板が複数、回転軸31の軸線方向に積層して形成されている。ロータコア32には、ロータ30の周方向に沿って、6つの磁石挿入穴34が設けられている。   The rotating machine includes a rotor 30 and an annular stator (not shown). The configuration of the stator is not particularly limited, and may be an existing configuration. The rotor 30 can rotate around the rotation shaft 31. The rotor 30 includes a rotor core 32 and six permanent magnets 33. The rotor core 32 is formed by laminating a plurality of disk-shaped electromagnetic steel plates in the axial direction of the rotary shaft 31. The rotor core 32 is provided with six magnet insertion holes 34 along the circumferential direction of the rotor 30.

6つの永久磁石33は、上述した製造方法によって製造されたものである。6つの永久磁石33は、それぞれ、対応する磁石挿入穴34に挿入されている。6つの永久磁石33は、ロータ30の径方向外側における永久磁石33の磁極が、隣り合う永久磁石33との間で異なるように、それぞれ着磁されている。6つの永久磁石33は、主たる生成相に正方晶R2Fe14B結晶構造を有し、組成式が(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bであり、xおよびyは、例えば、ともに0.025である。The six permanent magnets 33 are manufactured by the manufacturing method described above. Each of the six permanent magnets 33 is inserted into the corresponding magnet insertion hole 34. The six permanent magnets 33 are magnetized such that the magnetic poles of the permanent magnets 33 on the radially outer side of the rotor 30 are different from those of the adjacent permanent magnets 33. Six permanent magnets 33 has a tetragonal R 2 Fe 14 B crystalline structure in the main production phase, a composition formula (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B, x and y, for example Both are 0.025.

ロータ30の磁極数は2極以上、すなわち、永久磁石33は、2つ以上であればよい。また、ロータ30は、磁石埋込型のロータであるが、永久磁石をロータ外周部に接着剤で固定した表面磁石型のロータでもよい。   The number of magnetic poles of the rotor 30 may be two or more, that is, the number of permanent magnets 33 may be two or more. The rotor 30 is a magnet-embedded rotor, but may be a surface magnet type rotor in which a permanent magnet is fixed to the outer periphery of the rotor with an adhesive.

永久磁石の保磁力が高温において低下した場合、ロータ30の動作は不安定になる。本実施の形態1に関わる永久磁石33を用いた場合、保磁力の温度係数の絶対値が小さいので、高温においても保磁力の低下が抑制される。したがって、高温においても、ロータ30の動作を安定化することができる。   When the coercive force of the permanent magnet decreases at a high temperature, the operation of the rotor 30 becomes unstable. When the permanent magnet 33 according to the first embodiment is used, since the absolute value of the temperature coefficient of the coercive force is small, a decrease in the coercive force is suppressed even at a high temperature. Therefore, the operation of the rotor 30 can be stabilized even at a high temperature.

このように、実施の形態1による永久磁石は、正方晶R2Fe14B結晶構造を有し、組成式が(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bであり、xは、0.01≦x≦0.16であり、yは、0.01≦y≦0.16である。そのため、保磁力の温度係数の絶対値が小さい永久磁石材料を得ることができる。したがって、温度上昇に伴う永久磁石の保磁力の低下を抑制することができる。Thus, the permanent magnet according to the first embodiment, has a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure, a composition formula (Nd 1-xy La x Sm y) is a 2 Fe 14 B, x is 0 .01 ≦ x ≦ 0.16, and y is 0.01 ≦ y ≦ 0.16. Therefore, a permanent magnet material having a small absolute value of the temperature coefficient of coercive force can be obtained. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the coercive force of the permanent magnet accompanying the temperature increase.

また、Laは、Nd(f)サイトに置換され、Smは、Nd(g)サイトに置換されている。そのため、永久磁石において、製品間における磁気特性の安定性を保つことができる。   Further, La is substituted with an Nd (f) site, and Sm is substituted with an Nd (g) site. Therefore, in the permanent magnet, the stability of the magnetic characteristics between products can be maintained.

実施の形態1による永久磁石の製造方法は、永久磁石の原料合金26を溶融し、原料合金26を溶融状態とする溶融工程、および溶融状態の原料合金26を冷却する冷却工程を備えている。これにより、温度上昇に伴う保磁力の低下が抑制される永久磁石を容易に得ることができる。   The manufacturing method of the permanent magnet according to the first embodiment includes a melting step of melting the raw material alloy 26 of the permanent magnet to bring the raw material alloy 26 into a molten state, and a cooling step of cooling the molten raw material alloy 26. Thereby, it is possible to easily obtain a permanent magnet in which a decrease in coercive force due to a temperature rise is suppressed.

実施の形態1における永久磁石の製造方法では、冷却工程において、冷却速度を102〜107℃/sとしている。これにより、LaがNd(f)サイトに置換させた状態を維持することができる。In the manufacturing method of the permanent magnet in Embodiment 1, the cooling rate is 10 2 to 10 7 ° C / s in the cooling step. As a result, it is possible to maintain a state where La is substituted with the Nd (f) site.

実施の形態1における永久磁石の製造方法では、溶融工程において、原料合金26を溶融する温度が、727℃以上、すなわち1000K以上である。これにより、LaをNd(f)サイトに置換させることができる。   In the method for manufacturing a permanent magnet in the first embodiment, the temperature at which the raw material alloy 26 is melted in the melting step is 727 ° C. or higher, that is, 1000 K or higher. Thereby, La can be substituted with the Nd (f) site.

また、回転機は、正方晶R2Fe14B結晶構造を有し、組成式が(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bであり、xは、0.01≦x≦0.16であり、yは、0.01≦y≦0.16である永久磁石33を有している。そのため、高温においても、動作が安定である回転機を構成することができる。Further, the rotating machine has a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure, a composition formula (Nd 1-xy La x Sm y) is a 2 Fe 14 B, x is, 0.01 ≦ x ≦ 0. 16 and y has a permanent magnet 33 satisfying 0.01 ≦ y ≦ 0.16. Therefore, it is possible to configure a rotating machine that operates stably even at high temperatures.

実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による永久磁石について図10を用いて説明する。実施の形態1では、xおよびyは、等しい値であった。実施の形態2では、xおよびyは、異なっている。
Embodiment 2. FIG.
Next, a permanent magnet according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, x and y are equal values. In the second embodiment, x and y are different.

図10は、組成式(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bにおいて、xおよびyの比x/yと、保磁力の温度係数の絶対値の比C1/C0における効果の有無との関係を示す表である。xは、0.01≦x≦0.16であり、yは、0.01≦y≦0.16である。C0は、Nd2Fe14Bにおける保磁力の温度係数の絶対値である。C1は、組成式(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14B(0.01≦x≦0.16、0.01≦y≦0.16)における保磁力の温度係数の絶対値である。C1/C0が1未満の場合、保磁力の温度係数に対して、LaおよびSmの複合添加の効果が見られるとして、図10の該当する欄に○印を付与している。また、C1/C0が1以上の場合、保磁力の温度係数に対して、LaおよびSmの複合添加の効果が見られないとして、図10の該当する欄に×印を付与している。測定に用いた永久磁石の試料は、実施の形態1で説明した製造方法によって作製した。10, in the composition formula (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B, and the ratio x / y of x and y, and the presence or absence of effects in the ratio C1 / C0 of the absolute value of the temperature coefficient of coercive force It is a table | surface which shows these relationships. x is 0.01 ≦ x ≦ 0.16, and y is 0.01 ≦ y ≦ 0.16. C0 is the absolute value of the temperature coefficient of coercive force in Nd 2 Fe 14 B. C1 is the absolute value of the temperature coefficient of the coercive force in the composition formula (Nd 1-xy La x Sm y) 2 Fe 14 B (0.01 ≦ x ≦ 0.16,0.01 ≦ y ≦ 0.16) is there. When C1 / C0 is less than 1, the effect of combined addition of La and Sm is seen on the temperature coefficient of the coercive force, and a circle is given in the corresponding column of FIG. In addition, when C1 / C0 is 1 or more, an X mark is given to the corresponding column in FIG. 10 because the effect of combined addition of La and Sm is not observed with respect to the temperature coefficient of coercive force. The sample of the permanent magnet used for the measurement was manufactured by the manufacturing method described in the first embodiment.

図10に示すように、正方晶R2Fe14B結晶構造を有する組成式(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bの永久磁石は、xおよびyにおいて、0.5≦x/y≦2.0の範囲にある場合、母材合金Nd2Fe14Bに対するLaおよびSmの複合添加の効果によって、保磁力の温度係数の絶対値を小さくすることができる。As shown in FIG. 10, the tetragonal R 2 Fe 14 B composition formula having a crystalline structure (Nd 1-xy La x Sm y) 2 permanent magnets of Fe 14 B, in the x and y, 0.5 ≦ x / When in the range of y ≦ 2.0, the absolute value of the temperature coefficient of the coercive force can be reduced by the effect of combined addition of La and Sm to the base material alloy Nd 2 Fe 14 B.

このように、実施の形態2による永久磁石は、xとyとの比x/yは、0.5≦x/y≦2.0である。これにより、保磁力の温度係数の絶対値が小さい永久磁石を得ることができる。   Thus, in the permanent magnet according to the second embodiment, the ratio x / y between x and y is 0.5 ≦ x / y ≦ 2.0. Thereby, a permanent magnet having a small absolute value of the temperature coefficient of coercive force can be obtained.

本発明においては、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuの高価な重希土類元素を用いていないため、保磁力の温度係数の絶対値が小さい永久磁石を、安価で製造することが可能である。   In the present invention, since expensive heavy rare earth elements such as Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu are not used, a permanent magnet having a small absolute value of the temperature coefficient of coercive force is manufactured at low cost. It is possible.

26 原料合金、33 永久磁石。   26 Raw material alloy, 33 Permanent magnet.

Claims (7)

正方晶R2Fe14B結晶構造を有し、
組成式が(Nd1-x-yLaxSmy2Fe14Bであり、
xは、0.01≦x≦0.16であり、
yは、0.01≦y≦0.16である永久磁石。
Having a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure,
Composition formula (Nd 1-xy La x Sm y) is a 2 Fe 14 B,
x is 0.01 ≦ x ≦ 0.16,
y is a permanent magnet satisfying 0.01 ≦ y ≦ 0.16.
Laは、Nd(f)サイトに置換され、
Smは、Nd(g)サイトに置換されている請求項1に記載の永久磁石。
La is replaced with the Nd (f) site,
The permanent magnet according to claim 1, wherein Sm is substituted with an Nd (g) site.
xとyとの比x/yは、0.5≦x/y≦2.0である請求項1または2に記載の永久磁石。   The permanent magnet according to claim 1, wherein a ratio x / y between x and y is 0.5 ≦ x / y ≦ 2.0. 請求項1から3のいずれか1項に記載の永久磁石の製造方法であって、
前記永久磁石の原料合金を溶融し、前記原料合金を溶融状態とする溶融工程、および
前記溶融状態の前記原料合金を冷却する冷却工程を備える永久磁石の製造方法。
A method for producing a permanent magnet according to any one of claims 1 to 3,
A method of manufacturing a permanent magnet, comprising: a melting step of melting a raw material alloy of the permanent magnet to bring the raw material alloy into a molten state; and a cooling step of cooling the raw material alloy in the molten state.
前記冷却工程において、冷却速度を102〜107℃/sとする請求項4に記載の永久磁石の製造方法。The manufacturing method of the permanent magnet of Claim 4 which makes a cooling rate 10 < 2 > -10 < 7 > degrees C / s in the said cooling process. 前記溶融工程において、前記原料合金を溶融する温度を727℃以上とする請求項4または5に記載の永久磁石の製造方法。   The manufacturing method of the permanent magnet of Claim 4 or 5 which sets the temperature which fuse | melts the said raw material alloy to 727 degreeC or more in the said fusion | melting process. 請求項1から3のいずれか1項に記載の永久磁石を有する回転機。   A rotating machine having the permanent magnet according to any one of claims 1 to 3.
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