JP7222359B2 - R-t-b系希土類永久磁石 - Google Patents
R-t-b系希土類永久磁石 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7222359B2 JP7222359B2 JP2019569130A JP2019569130A JP7222359B2 JP 7222359 B2 JP7222359 B2 JP 7222359B2 JP 2019569130 A JP2019569130 A JP 2019569130A JP 2019569130 A JP2019569130 A JP 2019569130A JP 7222359 B2 JP7222359 B2 JP 7222359B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- magnetic field
- rare earth
- grain boundary
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
- H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
- H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0577—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
本発明は、
組成式が(R11-x-ySmxR2y)aTbBcMdで表されるR-T-B系希土類永久磁石であって、
組成式において、R1は、SmおよびR2を含まない1種以上の希土類元素、R2は、Y、Ce、Laの1種以上の希土類元素、
Tは、FeまたはFeおよびCoを必須とする1種以上の遷移金属、
Mは、Ga、または、GaとSn、Bi、Siの1種以上とからなる元素であり、
xおよびyは、(x,y)平面において、点A(0.010,0.600)、点B(0.010,0.400)、点C(0.050,0.000)、点D(0.150,0.000)、点E(0.100,0.600)を頂点とする5角形の辺を構成する直線上および当該直線に囲まれる領域内にあり、
a、b、cおよびdが、
0.16≦a/b≦0.28、
0.050≦c/b≦0.075、
0.005≦d/b≦0.028である関係を満足し、
R-T-B系希土類永久磁石は、R2T14B型正方晶構造を有する化合物からなる主相と粒界相を含み、
主相結晶粒子の平均結晶粒径D50は、D50≦4.00μmである関係を満足し、
粒度分布が(D90-D10)/D50≦1.60である関係を満足し、D10、D50、D90は、任意の断面における主相結晶粒子の断面積の累積分布が10%、50%、90%となる面積円相当径であり、
粒界相の被覆率が70.0%以上であることを特徴する、R-T-B系希土類永久磁石である。
[aR+bT+cB+dM]
ここで、全組成から主相を構成するR-T-B化合物の基本組成であるR2Fe14Bを減ずることで、粒界相成分の組成を導くことができる。ここで、c/b≦0.070<1/14のとき、[全組成]-[R2Fe14B組成]の式において、前記R-T-M相を構成する元素R、T、Mだけを残すことができる。Bが0となるように係数を調整して、残りの粒界相組成を算出すると、
[aR+bT+cB+dM]-[2cR+14cT+cB]
=[(a-2c)R+(b-14c)T+dM]
上記の式より、Rの係数(a-2c)が粒界相成分に相当する希土類元素量、Tの係数(b-14c)が粒界相成分に相当する遷移金属量、Mの係数dが粒界相成分に相当する元素M量である。
本実施形態のR-T-B系希土類永久磁石の製造においては、まず、本発明で用いる組成を有するR-T-B系磁石が得られるような原料合金を準備する。原料合金は、真空又は不活性ガス、望ましくはAr雰囲気中でストリップキャスト法、その他公知の溶解法により作製することができる。
H_50%Js/HcJ_Hmag
をもってマイナー曲線平坦性の指標とする。
δ=|(HcJ_180℃-HcJ_23℃)/HcJ_23℃/(180-23)*100|
で定義する。可変磁束磁石として使用するためには高温の保磁力の低下率は少なくとも0.45%/℃以下であることが好ましく、0.40%/℃以下がより好ましい。
ε=|(P_180℃-P_23℃)/P_23℃/(180-23)*100|
で定義する。可変磁束磁石として使用するためにはマイナー曲線平坦性の低下率は少なくとも0.30%/℃以下であることが好ましく、0.25%/℃以下がより好ましい。 本実施形態に係る希土類磁石の主相の平均結晶粒径、粒度分布、粒界相被覆率は、SEM(走査型電子顕微鏡)を用いて評価することができる。上記した磁気特性を評価した試料の研磨断面を観察し、反射電子組成像(COMPO)により、主相結晶粒子、および粒界相などそれ以外の相の確認を行う。倍率は観測対象の研磨断面において、所定の厚みを有する2粒子粒界相を認識できる倍率、例えば5000倍以上で撮影する。研磨断面は配向軸に平行であっても、配向軸に直交していても、あるいは配向軸と任意の角度であってよい。
表1に示す組成のR-T-B系焼結磁石が得られるように原料を配合し、それらの原料を溶解したのち、ストリップキャスト法により鋳造して、フレーク状の原料合金を得た。
表4に示す組成のR-T-B系焼結磁石が得られるように原料を配合し、実験例1と同様にして、それぞれの組成について、原料合金の鋳造、水素粉砕処理、ジェットミルによる微粉砕、成形、焼結、時効処理を行った。
表7に示す組成のR-T-B系焼結磁石が得られるように原料を配合し、それぞれの組成について、以下に示す条件以外は、実験例1と同様にして、原料合金の鋳造、水素粉砕処理、ジェットミルによる微粉砕、成形、焼結、時効処理を行った。なお、実験例3-7については、実験例1と同様にして、原料合金の鋳造、水素粉砕処理、ジェットミルによる微粉砕、成形、焼結、時効処理を行った。
表10に示す組成のR-T-B系焼結磁石が得られるように原料を配合し、実験例1と同様にして、それぞれの組成について、原料合金の鋳造、水素粉砕処理、ジェットミルによる微粉砕、成形、焼結、時効処理を行った。
表13に示す組成のR-T-B系焼結磁石が得られるように原料を配合し、実験例1と同様にして、それぞれの組成について、原料合金の鋳造、水素粉砕処理、ジェットミルによる微粉砕、成形、焼結、時効処理を行った。
Claims (5)
- 組成式が(R11-x-ySmxR2y)aTbBcMdで表されるR-T-B系希土類永久磁石であって、
前記組成式において、R1は、SmおよびR2を含まない1種以上の希土類元素、R2は、Y、Ce、Laの一種以上の希土類元素、
Tは、FeまたはFeおよびCoを必須とする1種以上の遷移金属、
Mは、Ga、または、GaとSn、Bi、Siの1種以上とからなる元素であり、
xおよびyは、(x,y)平面において、点A(0.010,0.600)、点B(0.010,0.400)、点C(0.050,0.000)、点D(0.150,0.000)、点E(0.100,0.600)を頂点とする5角形の辺を構成する直線上および当該直線に囲まれる領域内にあり、
a、b、cおよびdが、
0.16≦a/b≦0.28、
0.050≦c/b≦0.075、
0.005≦d/b≦0.028である関係を満足し、
前記R-T-B系希土類永久磁石は、R2T14B型正方晶構造を有する化合物からなる主相と粒界相を含み、
前記主相結晶粒子の平均結晶粒径D50は、D50≦4.00μmである関係を満足し、
粒度分布が(D90-D10)/D50≦1.60である関係を満足し、D10、D50、D90は、任意の断面における主相結晶粒子の断面積の累積分布が10%、50%、90%となる面積円相当径であり、
前記粒界相の被覆率が70.0%以上であることを特徴する、R-T-B系希土類永久磁石。 - a、b、cおよびdが、
0.050≦c/b≦0.070、
0.25≦(a-2c)/(b-14c)≦2.00、
0.025≦d/(b-14c)≦0.500である関係を満足し、
前記粒界相の任意の断面において、全粒界相面積に対するLa6Co11Ga3型結晶構造を有するR-T-M相の面積比率が10.0%以上であり、
前記全粒界相面積に対するTリッチ相(RとTの原子数を[R]、[T]としたとき[R]/[T]<1.0であり、前記R-T-M相以外の相)の面積比率が60.0%以下であり、
前記全粒界相面積に対するRリッチ相(RとTの原子数を[R]、[T]としたとき[R]/[T]>1.0となる相)の面積比率が70.0%以下であることを特徴とする請求項1に記載のR-T-B系希土類永久磁石。 - y≧0.300であることを特徴とする請求項1または2に記載のR-T-B系希土類永久磁石。
- 0.000≦y≦0.111の場合であることを特徴とする請求項1または2に記載のR-T-B系希土類永久磁石。
- 最低着磁磁場における保磁力(HcJ _Hmag )が5.0kOe以下である請求項1から4のいずれかに記載のR-T-B系希土類永久磁石。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018013722 | 2018-01-30 | ||
JP2018013728 | 2018-01-30 | ||
JP2018013722 | 2018-01-30 | ||
JP2018013728 | 2018-01-30 | ||
PCT/JP2019/002960 WO2019151245A1 (ja) | 2018-01-30 | 2019-01-29 | R-t-b系希土類永久磁石 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019151245A1 JPWO2019151245A1 (ja) | 2021-03-04 |
JP7222359B2 true JP7222359B2 (ja) | 2023-02-15 |
Family
ID=67479287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019569130A Active JP7222359B2 (ja) | 2018-01-30 | 2019-01-29 | R-t-b系希土類永久磁石 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11798717B2 (ja) |
JP (1) | JP7222359B2 (ja) |
CN (1) | CN111656463B (ja) |
DE (1) | DE112019000590T5 (ja) |
WO (1) | WO2019151245A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7303157B2 (ja) * | 2020-06-01 | 2023-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石及びその製造方法 |
WO2023012929A1 (ja) * | 2021-08-04 | 2023-02-09 | 三菱電機株式会社 | 希土類焼結磁石および希土類焼結磁石の製造方法、回転子並びに回転機 |
CN116386973B (zh) * | 2023-06-05 | 2023-08-08 | 山西汇镪磁性材料制作有限公司 | 一种强韧性钕铁硼磁体及制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114371A (ja) | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Sm−R−T−B(−M)系焼結磁石 |
WO2016175332A1 (ja) | 2015-04-30 | 2016-11-03 | 株式会社Ihi | 希土類永久磁石および希土類永久磁石の製造方法 |
DE102017115769A1 (de) | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Tdk Corporation | R-t-b-basierter seltenerdpermanentmagnet |
DE102017115791A1 (de) | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Tdk Corporation | R-T-B-basierter Seltenerdpermanentmagnet |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5946008A (ja) | 1982-08-21 | 1984-03-15 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石 |
US5122443A (en) * | 1989-11-01 | 1992-06-16 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method of exposing and heating a light-sensitive material comprising polymerizable layer and light-sensitive layer provided on support |
JP2003234204A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Yaskawa Electric Corp | 異方性磁石粉、異方性磁石粉の製造方法、異方性磁石粉の製造装置および異方性磁石粉を用いた異方性ボンド磁石 |
JP2010034522A (ja) | 2008-06-23 | 2010-02-12 | Toshiba Corp | 永久磁石およびその製造方法、モータ用永久磁石および永久磁石モータ |
JP2010045068A (ja) | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Toshiba Corp | 永久磁石およびその製造方法 |
JP5729511B1 (ja) | 2014-04-21 | 2015-06-03 | Tdk株式会社 | R−t−b系永久磁石、及び、回転機 |
DE102018107491A1 (de) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Tdk Corporation | R-t-b basierter permanentmagnet |
DE102018107429A1 (de) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Tdk Corporation | R-t-b basierter permanentmagnet |
-
2019
- 2019-01-29 JP JP2019569130A patent/JP7222359B2/ja active Active
- 2019-01-29 US US16/965,956 patent/US11798717B2/en active Active
- 2019-01-29 DE DE112019000590.1T patent/DE112019000590T5/de active Pending
- 2019-01-29 WO PCT/JP2019/002960 patent/WO2019151245A1/ja active Application Filing
- 2019-01-29 CN CN201980010648.8A patent/CN111656463B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114371A (ja) | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Sm−R−T−B(−M)系焼結磁石 |
WO2016175332A1 (ja) | 2015-04-30 | 2016-11-03 | 株式会社Ihi | 希土類永久磁石および希土類永久磁石の製造方法 |
DE102017115769A1 (de) | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Tdk Corporation | R-t-b-basierter seltenerdpermanentmagnet |
DE102017115791A1 (de) | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Tdk Corporation | R-T-B-basierter Seltenerdpermanentmagnet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210043343A1 (en) | 2021-02-11 |
CN111656463B (zh) | 2022-10-14 |
US11798717B2 (en) | 2023-10-24 |
DE112019000590T5 (de) | 2020-11-12 |
WO2019151245A1 (ja) | 2019-08-08 |
CN111656463A (zh) | 2020-09-11 |
JPWO2019151245A1 (ja) | 2021-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6848735B2 (ja) | R−t−b系希土類永久磁石 | |
US10325704B2 (en) | Rare earth magnet | |
US10096412B2 (en) | Rare earth based magnet | |
JP6848736B2 (ja) | R−t−b系希土類永久磁石 | |
WO2015020183A1 (ja) | R-t-b系焼結磁石、および、モータ | |
WO2015020182A1 (ja) | R-t-b系焼結磁石、および、モータ | |
JP7222359B2 (ja) | R-t-b系希土類永久磁石 | |
JP6257891B2 (ja) | 永久磁石、永久磁石モータ、発電機、および車 | |
JP5686213B1 (ja) | R−t−b系永久磁石 | |
JP5729511B1 (ja) | R−t−b系永久磁石、及び、回転機 | |
US11120931B2 (en) | R-T-B based permanent magnet | |
JP7359140B2 (ja) | R-t-b系磁石、モータおよび発電機 | |
Machida et al. | Magnetic properties and microstructures of high heat-resistance Sm-Co magnets with high Fe and low Zr content | |
JP5686212B1 (ja) | R−t−b系永久磁石 | |
JP7114971B2 (ja) | R-t-b系永久磁石 | |
WO2021205580A1 (ja) | 希土類焼結磁石および希土類焼結磁石の製造方法、回転子並びに回転機 | |
US10784029B2 (en) | R-T-B based permanent magnet | |
JP3645312B2 (ja) | 磁性材料と製造法 | |
JP7114970B2 (ja) | R-t-b系永久磁石 | |
JP6448749B2 (ja) | 永久磁石、それを用いた永久磁石モータおよび発電機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211022 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220705 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220901 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7222359 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |