JP7180095B2 - R‐t‐b系焼結磁石 - Google Patents
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Description
1.50≦([Fe]+[Co])/[R]≦3.00 (T1)
0.00≦([Fe]+[Co])/[R]<1.50 (R1)
0.00≦[O]/[R]<0.35 (R2)
0.00≦[Cu]/[R]<0.25 (C1)
0.25≦[Cu]/[R]≦1.00 (C2)
[上記式T1及び式R1中の[Fe]は、粒界多重点におけるFeの濃度であり、上記式T1及び式R1中の[Co]は、粒界多重点におけるCoの濃度であり、上記式T1、式R1、式R2、式C1及び式C2中の[R]は、粒界多重点におけるRの濃度であり、上記式R2中の[O]は、粒界多重点におけるOの濃度であり、上記式C1及び式C2中の[Cu]は、粒界多重点におけるCuの濃度であり、[Fe]、[Co]、[R]、[O]及び[Cu]其々の単位は、原子%である。]
0.30≦N1/(N1+N2+N3)≦0.60 (1)
0.03≦N3/N2≦0.20 (2)
[上記式1中のN1は、R‐T‐B系焼結磁石の断面にある複数の粒界多重点のうち遷移金属リッチ相の個数であり、上記式1及び式2中のN2は、R‐T‐B系焼結磁石の断面にある複数の粒界多重点のうちCuプア相の個数であり、上記式1及び式2中のN3は、R‐T‐B系焼結磁石の断面にある複数の粒界多重点のうちCuリッチ相の個数である。]
本実施形態に係る焼結磁石は、少なくとも希土類元素(R)、遷移金属元素(T)、ホウ素(B)、銅(Cu)及びガリウム(Ga)を含有する。焼結磁石がGaを含有することにより、後述される遷移金属リッチ相が形成される。焼結磁石は、酸素(O)を含有してもよい。
1.50≦([Fe]+[Co])/[R]≦3.00 (T1)
上記式T1中の[Fe]は、粒界多重点におけるFeの濃度であり、上記式T1中の[Co]は、粒界多重点におけるCoの濃度であり、上記式T1中の[R]は、粒界多重点におけるRの濃度であり、[Fe]、[Co]及び[R]其々の単位は、原子%である。
0.00≦([Fe]+[Co])/[R]<1.50 (R1)
0.00≦[O]/[R]<0.35 (R2)
上記式R1中の[Fe]は、粒界多重点におけるFeの濃度であり、上記式R1中の[Co]は、粒界多重点におけるCoの濃度であり、上記式R2中の[O]は、粒界多重点におけるOの濃度であり、上記の式R1及び式R2中の[R]は、粒界多重点におけるRの濃度であり、[Fe]、[Co]、[O]及び[R]其々の単位は、原子%である。
0.00≦[Cu]/[R]<0.25 (C1)
0.00≦[Cu]/[R]≦0.18 (C1’)
上記式C1中の[Cu]は、粒界多重点におけるCuの濃度であり、上記式C1中の[R]は、粒界多重点におけるRの濃度であり、[Cu]及び[R]其々の単位は、原子%である。
0.25≦[Cu]/[R]≦1.00 (C2)
上記式C2中の[Cu]は、粒界多重点におけるCuの濃度であり、上記式C2中の[R]は、粒界多重点におけるRの濃度であり、[Cu]及び[R]其々の単位は、原子%である。
0.30≦N1/(N1+N2+N3)≦0.60 (1)
0.03≦N3/N2≦0.20 (2)
上記式1中のN1は、焼結磁石2の断面2csにある複数の粒界多重点のうち遷移金属リッチ相6の個数である。上記式の1及び式2中のN2は、焼結磁石2の断面2csにある複数の粒界多重点のうちCuプア相8Aの個数である。上記の式1及び式2中のN3は、焼結磁石2の断面2csにある複数の粒界多重点のうちCuリッチ相8Bの個数である。
0.30≦N1/(N1+N2+N3)≦0.55 (1‐1)
0.30≦N1/(N1+N2+N3)≦0.50 (1‐2)
0.30≦N1/(N1+N2+N3)≦0.48 (1‐3)
0.30≦N1/(N1+N2+N3)≦0.45 (1‐4)
0.35≦N1/(N1+N2+N3)≦0.60 (1‐5)
0.35≦N1/(N1+N2+N3)≦0.55 (1‐6)
0.35≦N1/(N1+N2+N3)≦0.50 (1‐7)
0.35≦N1/(N1+N2+N3)≦0.48 (1‐8)
0.35≦N1/(N1+N2+N3)≦0.45 (1‐9)
0.36≦N1/(N1+N2+N3)≦0.60 (1‐10)
0.36≦N1/(N1+N2+N3)≦0.55 (1‐11)
0.36≦N1/(N1+N2+N3)≦0.50 (1‐12)
0.36≦N1/(N1+N2+N3)≦0.48 (1‐13)
0.36≦N1/(N1+N2+N3)≦0.45 (1‐14)
0.03≦N3/N2≦0.18 (2‐1)
0.03≦N3/N2≦0.12 (2‐2)
0.03≦N3/N2≦0.11 (2‐3)
0.04≦N3/N2≦0.20 (2‐4)
0.04≦N3/N2≦0.18 (2‐5)
0.04≦N3/N2≦0.12 (2‐6)
0.04≦N3/N2≦0.11 (2‐7)
0.10≦N3/N2≦0.20 (2‐8)
0.10≦N3/N2≦0.18 (2‐9)
0.10≦N3/N2≦0.12 (2‐10)
0.10≦N3/N2≦0.11 (2‐11)
以下では、上述の焼結磁石の製造方法が説明される。
0.30≦N1/(N1+N2+N3)≦0.60 (1)
0.03≦N3/N2≦0.20 (2)
[焼結磁石の作製]
ストリップキャスティング法により、焼結磁石の原料金属から原料合金を作製した。原料金属の秤量により、原料合金の組成を調整した。原料合金中の各元素の含有量は以下の値に調整された。
焼結磁石の組成を分析した結果、焼結磁石中の各元素の含有量は次の通りであった。Ndの含有量は、24.80質量%であった。Prの含有量は、6.20質量%であった。Bの含有量は、0.86質量%であった。Coの含有量は、2.00質量%であった。Cuの含有量は、0.50質量%であった。Gaの含有量は、1.00質量%であった。Alの含有量は、0.20質量%であった。Zrの含有量は、0.20質量%であった。酸素の含有量は、0.08質量%であった。原料合金から上記元素を除いた残部は、Feと極微量の不可避的不純物(Tb等)であった。Nd、Pr、Fe、Co、Ga、Al、Cu及びZr其々の含有量は、蛍光X線分析により測定した。Bの含有量は、ICP発光分析により測定した。Oの含有量は、不活性ガス融解‐非分散型赤外線吸収法により測定した。
23℃(室温)における焼結磁石の残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)を測定した。また150℃(高温)における焼結磁石のHcJを測定した。Br及びHcJの測定には、B‐Hトレーサーを用いた。磁気特性の測定の結果は、下記表1に示される。
焼結磁石を、その配向方向に対して垂直に切断した。焼結磁石の断面をイオンミリングで削り、断面に形成された酸化物等の不純物を除去した。続いて、焼結磁石の断面の一部の領域を、走査電子顕微鏡(SEM)とエネルギー分散型X線分光(EDS)装置で分析した。分析された領域の寸法は、100μm×100μmであった。分析された領域は、焼結磁石の表面からの深さが300μmを超える領域であった、換言すれば、分析された領域は、焼結磁石の断面のうち、断面の外縁(外周部)からの距離が300μmを超える領域であった。SEMとしては、株式会社日立ハイテクノロジーズ製のショットキー走査電子顕微鏡「SU5000」を用いた。EDS装置としては、株式会社堀場製作所製の「エネルギー分散型X線分析装置EMAX Evolution/EMAX ENERGY(EMAX X-MaxN検出器仕様)」を用いた。測定条件は以下のように設定した。以下に記載される各元素の濃度(単位:原子%)は、EDSによる定量分析に基づく値であり、O,Al,Fe,Co,Cu,Ga,Nd及びPr其々の濃度の合計が100原子%であるときの値である。
加速電圧: 15kV
スポット強度: 30
ワーキングディスタンス: 10mm
[Fe]は、粒界多重点におけるFeの濃度であり、[Co]は、粒界多重点におけるCoの濃度であり、[R]は、粒界多重点におけるRの濃度であり、[Fe]、[Co]及び[R]其々の単位は、原子%である。
0.00≦[O]/[R]<0.35 (R2)
0.00≦[Cu]/[R]<0.25 (C1)
0.25≦[Cu]/[R]≦1.00 (C2)
[O]は、粒界多重点におけるOの濃度であり、[Cu]は、粒界多重点におけるCuの濃度であり、[O]及び[Cu]其々の単位は、原子%である。
(比較例1‐1~1‐5、2‐1~2‐3、3‐1~3‐3)
以下の事項を除いて実施例1‐1と同様の方法で、実施例1‐2、1‐3、2‐1~2‐3及び比較例1‐1~1‐5、2‐1~2‐3、3‐1~3‐3其々の焼結磁石を作製した。
0.30≦N1/(N1+N2+N3)≦0.60 (1)
0.03≦N3/N2≦0.20 (2)
Claims (3)
- 希土類元素R、遷移金属元素T、B、Cu及びGaを含有するR‐T‐B系焼結磁石であって、
前記R‐T‐B系焼結磁石は、Rとして、Nd及びPrのうち少なくとも一種を含有し、
前記R‐T‐B系焼結磁石は、Tとして、Fe及びCoのうち少なくともFeを含有し、
前記R‐T‐B系焼結磁石におけるBの含有量は、0.70~0.88質量%であり、
前記R‐T‐B系焼結磁石における重希土類元素の含有量の合計が、0.00質量%であり、
前記R‐T‐B系焼結磁石は、
R2T14Bの結晶を含む複数の主相粒子と、
少なくとも三つの前記主相粒子に囲まれた粒界相である複数の粒界多重点と、
を備え、
複数の前記粒界多重点は、遷移金属リッチ相及びRリッチ相の少なくとも二つの相に分類され、
前記Rリッチ相は、Cuプア相及びCuリッチ相の少なくとも二つの相に分類され、
前記遷移金属リッチ相は、R、T及びGaを含有し、且つ下記式T1を満たす相であり、
前記Rリッチ相は、下記式R1及び式R2を満たす相であり、
前記Cuプア相は、下記式C1を満たす相であり、
前記Cuリッチ相は、下記式C2を満たす相であり、
前記遷移金属リッチ相、前記Cuプア相、及び前記Cuリッチ相は、下記式1を満たし、
前記Cuプア相及び前記Cuリッチ相は、下記式2を満たす、
R‐T‐B系焼結磁石。
1.50≦([Fe]+[Co])/[R]≦3.00 (T1)
0.00≦([Fe]+[Co])/[R]<1.50 (R1)
0.00≦[O]/[R]<0.35 (R2)
0.00≦[Cu]/[R]<0.25 (C1)
0.25≦[Cu]/[R]≦1.00 (C2)
[前記式T1及び前記式R1中の[Fe]は、前記粒界多重点におけるFeの濃度であり、前記式T1及び前記式R1中の[Co]は、前記粒界多重点におけるCoの濃度であり、前記式T1、前記式R1、前記式R2、前記式C1及び前記式C2中の[R]は、前記粒界多重点におけるRの濃度であり、前記式R2中の[O]は、前記粒界多重点におけるOの濃度であり、前記式C1及び前記式C2中の[Cu]は、前記粒界多重点におけるCuの濃度であり、[Fe]、[Co]、[R]、[O]及び[Cu]其々の単位は、原子%である。]
0.30≦N1/(N1+N2+N3)≦0.60 (1)
0.03≦N3/N2≦0.20 (2)
[前記式1中のN1は、前記R‐T‐B系焼結磁石の断面にある前記複数の粒界多重点のうち前記遷移金属リッチ相の個数であり、前記式1及び前記式2中のN2は、前記R‐T‐B系焼結磁石の断面にある前記複数の粒界多重点のうち前記Cuプア相の個数であり、前記式1及び前記式2中のN3は、前記R‐T‐B系焼結磁石の断面にある前記複数の粒界多重点のうち前記Cuリッチ相の個数である。] - 隣り合う二つの前記主相粒子の間に位置する粒界相である複数の二粒子粒界を備え、
少なくとも一部の前記二粒子粒界が、前記遷移金属リッチ相及び前記Rリッチ相のうち少なくともいずれかを含む、
請求項1に記載のR‐T‐B系焼結磁石。 - 29.50~33.00質量%のR、
0.70~0.88質量%のB、
0.03~0.60質量%のAl、
0.01~1.50質量%のCu、
0.00~3.00質量%のCo、
0.10~1.00質量%のGa、
0.05~0.30質量%のC、
0.03~0.40質量%のO、及び
残部からなり、
前記残部が、Feのみ、又はFe及びその他の元素である、
請求項1又は2に記載のR‐T‐B系焼結磁石。
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