KR20200079514A - Permanent magnet, manufacturing method of permanent magnet, and rotator - Google Patents

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Abstract

이 발명의 영구 자석은, 정방정 R2Fe14B 결정 구조를 갖고 있다. 이 영구 자석은, 조성식이 (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B이다. 여기에서, x는, 0.01≤x≤0.16의 범위 내에 있고, y는, 0.01≤y≤0.16의 범위 내에 있다.The permanent magnet of this invention has a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure. This permanent magnet has a composition formula (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B. 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

영구 자석, 영구 자석의 제조 방법, 및 회전기Permanent magnet, manufacturing method of permanent magnet, and rotator

이 발명은, R-T-B계 영구 자석, 그 영구 자석의 제조 방법, 및 그 영구 자석을 갖는 회전기에 관한 것이다.The present invention relates to an R-T-B permanent magnet, a method for manufacturing the permanent magnet, and a rotor having the permanent magnet.

정방정 R2T14B 금속간 화합물을 주상으로 하는 R-T-B계 영구 자석은, 높은 보자력을 갖는 점에 있어서 자기 특성이 우수하여, 산업용 모터를 비롯하여, 여러 가지 고부가가치인 부품에 이용되고 있다. 여기에서, R은 희토류 원소이며, T는 전이 원소이다. 종래, 중(重)희토류 원소인 Dy를 첨가한 R-T-B계 영구 자석이 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 또한, Y 및 La를 반드시 포함하는 복수의 희토류 원소가 첨가된 R-T-B계 영구 자석도 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 2 참조).RTB-based permanent magnets having a tetragonal R 2 T 14 B intermetallic compound as a main phase have excellent magnetic properties in that they have a high coercive force, and are used in various high value-added parts including industrial motors. Here, R is a rare earth element, and T is a transition element. Conventionally, a RTB-based permanent magnet to which Dy, a heavy rare earth element is added, is known (for example, see Patent Document 1). In addition, an RTB-based permanent magnet in which a plurality of rare earth elements containing Y and La are added is also known (see Patent Document 2, for example).

일본 특허공개 평6-13211호 공보Japanese Patent Publication No. Hei 6-13211 일본 특허공개 평9-115713호 공보Japanese Patent Publication No. Hei 9-115713

영구 자석을 산업용 모터에 이용하는 경우, 사용 온도 환경이 100℃를 초과하는 고온인 경우가 많다. 그렇지만, 특허문헌 1 및 2에 나타나 있는 종래의 영구 자석에는, 온도 상승에 수반하여 보자력이 현저하게 저하되어 버릴 우려가 있다.When a permanent magnet is used in an industrial motor, the operating temperature environment is often at a high temperature exceeding 100°C. However, in the conventional permanent magnets shown in Patent Documents 1 and 2, there is a fear that the coercive force is remarkably lowered as the temperature increases.

이 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 온도 상승에 수반하는 보자력의 저하를 억제한 영구 자석, 영구 자석의 제조 방법, 및 회전기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.This invention was made|formed in order to solve the said subject, and it aims at providing the permanent magnet which suppressed the fall of the coercive force accompanying temperature rise, the manufacturing method of a permanent magnet, and a rotating machine.

이 발명에 의한 영구 자석에서는, 정방정 R2Fe14B 결정 구조를 갖고, 조성식이 (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B이며, x는, 0.01≤x≤0.16이고, y는, 0.01≤y≤0.16이다.In the permanent magnet according to the present invention, it has a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure, the composition formula is (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B, x is 0.01≤x≤0.16, y is , 0.01≤y≤0.16.

이 발명에 의한 영구 자석에 의하면, 영구 자석의 보자력의 온도 계수의 절대치를 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 온도 상승에 수반하는 보자력의 저하를 억제한 영구 자석을 제공할 수 있다. 또한, 그와 같은 영구 자석의 제조 방법, 및 영구 자석을 갖는 회전기를 제공할 수 있다.According to the permanent magnet according to 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 temperature rise can be provided. Further, it is possible to provide a method for manufacturing such a permanent magnet, and a rotor having a permanent magnet.

[도 1] 실시의 형태 1의 영구 자석의 제조 방법의 플로 차트이다.
[도 2] 실시의 형태 1의 영구 자석의 제조 방법에 있어서, 원료 합금 제작 공정을 설명하기 위한 도면이다.
[도 3] 실시의 형태 1의 영구 자석의 제조 방법에 있어서, 용융 공정 및 냉각 공정에 대해 설명하는 도면이다.
[도 4] 실시의 형태 1의 영구 자석의 시료에 있어서, 조성식 및 보자력의 온도 계수의 절대치의 관계를 나타낸 표이다.
[도 5] (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B에 있어서의 x 및 y와, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|의 관계를 나타낸 그래프이다.
[도 6] 정방정 Nd2Fe14B에 있어서의 원자 사이트를 나타낸 도이다.
[도 7] 환경 온도를 바꾸었을 경우의, 각 치환 사이트에 있어서의 La의 안정화 에너지를 나타내는 표이다.
[도 8] 환경 온도를 바꾸었을 경우의, 각 치환 사이트에 있어서의 Sm의 안정화 에너지를 나타내는 표이다.
[도 9] 실시의 형태 1의 영구 자석을 탑재한 회전기에 대해, 회전기의 축 방향에 수직한 방향의 단면 모식도이다.
[도 10] 실시의 형태 2에 있어서, (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B에 있어서의 x/y와, 보자력의 온도 계수의 절대치의 비에 있어서의 효과의 유무의 관계를 나타내는 표이다.
1 is a flowchart of a method for manufacturing a permanent magnet according to the first embodiment.
2 is a view for explaining a raw material alloy manufacturing process in the method of manufacturing the permanent magnet of the first embodiment.
3 is a view for explaining a melting step and a cooling step in the method of manufacturing the permanent magnet according to the first embodiment.
4 is a table showing the relationship between the absolute value of the composition formula and the temperature coefficient of the coercive force in the sample of the permanent magnet of the first embodiment.
[FIG. 5] (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 It is a graph showing the relationship between x and y in Fe 14 B and the absolute value |α| of the temperature coefficient of the coercive force.
It is a figure which showed the atomic site in tetragonal Nd 2 Fe 14 B.
7 is a table showing the stabilization energy of La at each substitution site when the environmental temperature is changed.
8 is a table showing the stabilization energy of Sm at each substitution site when the environmental temperature is changed.
[Fig. 9] Fig. 9 is a schematic cross-sectional view of a rotator equipped with the permanent magnet of the first embodiment in a direction perpendicular to the axial direction of the rotator.
[Fig. 10] In the second embodiment, (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 The relationship between x/y in Fe 14 B and the effect of the effect on the absolute ratio of the coercive temperature coefficient It is a table to show.

이하, 이 발명의 실시의 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 한편, 각 도면에 있어서, 동일 혹은 상당 부분은 동일 부호로 나타내고, 중복되는 설명은 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings. On the other hand, in each drawing, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

실시의 형태 1.Embodiment 1.

이 발명의 실시의 형태 1에 의한 R-T-B계의 영구 자석은, 정방정 R2T14B 구조를 주된 생성상으로서 갖는 영구 자석이다. 여기에서, R은 희토류 원소이다. T는 전이 원소이다. B는 붕소이다. 실시의 형태 1에 의한 정방정 R2T14B 구조의 영구 자석에서는, 네오디뮴(Nd)의 일부를 란타넘(La) 및 사마륨(Sm)에 의해 치환한 것이 R로 되고, 철(Fe)이 T로 되어 있다. 따라서, 실시의 형태 1에서는, 영구 자석의 조성식은, (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B로 표시된다. 여기에서는, 우선 R-T-B계의 영구 자석의 제조 방법에 대해 설명한다.The RTB-based permanent magnet according to Embodiment 1 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 of the tetragonal R 2 T 14 B structure according to the first embodiment, a part of neodymium (Nd) is substituted by lanthanum (La) and samarium (Sm) to become R, and iron (Fe) is It is made of T. Therefore, in Embodiment 1, the composition formula of the permanent magnet is represented by (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B. Here, a method of manufacturing the RTB permanent magnet will first be described.

도 1은, 실시의 형태 1에 관련되는 R-T-B계의 영구 자석을 제조할 때의 순서를 나타내는 플로 차트이다. R-T-B계의 영구 자석의 제조 방법은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 원료 합금 제작 공정, 용융 공정, 냉각 공정, 분쇄 공정, 성형 공정 및 착자(着磁) 공정을 포함하고 있다.1 is a flow chart showing a procedure when manufacturing the R-T-B permanent magnet according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the R-T-B permanent magnet includes a raw material alloy manufacturing process, a melting process, a cooling process, a crushing process, a molding process, and a magnetizing process.

(원료 합금 제작 공정)(Material alloy manufacturing process)

R-T-B계의 영구 자석을 제조할 때에는, 우선, 원료 합금 제작 공정에 있어서, 원료 합금을 제작한다. 원료 합금 제작 공정에서는, 우선, 영구 자석의 각 원소의 조성비에 따른 중량의 원료를 각각 준비하고, 그들 원료를 혼합한다. 원료로는, Nd, La, Sm, Fe 및 페로보론(FeB)을 이용한다. 이것에 의해, Nd, La, Sm, Fe, FeB가 혼합된 혼합 원료가 얻어진다. 다음에, 혼합 원료를 용융한다. 이것에 의해, 원료 합금이 얻어진다.When manufacturing an R-T-B type permanent magnet, first, in a raw material alloy manufacturing process, a raw material alloy is produced. In the raw material alloy manufacturing process, first, raw materials having a weight according to the composition ratio of each element of the permanent magnet are respectively prepared, and these raw materials are mixed. As a raw material, Nd, La, Sm, Fe and ferrovoron (FeB) are used. 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.

도 2는, 도 1의 원료 합금 제작 공정에서 혼합 원료를 용융하고 있을 때의 상태를 나타내는 구성도이다. 혼합 원료를 용융할 때에는, 구리제의 받침 접시(23)에 혼합 원료(24)를 배치한 상태에서, 전극(21)으로부터 받침 접시(23)에 아크(22)를 발생시킨다. 혼합 원료(24)는, 아크(22)에 의해 받침 접시(23) 상에서 용융된다. 아크(22)에 의한 혼합 원료(24)의 용융은, 예를 들어, 불활성 가스인 아르곤(Ar)을 포함하는 감압 분위기 중에서 행한다. 한편, 원료 합금은, 아크에 의한 혼합 원료(24)의 용융 이외의 방법을 이용해도 제작할 수 있다.2 is a configuration diagram showing a state when the mixed raw material is melted in the raw material alloy production process of FIG. 1. When the mixed raw material is melted, an arc 22 is generated in the base plate 23 from the electrode 21 in a state where the mixed raw material 24 is disposed on the copper base plate 23. The mixed raw material 24 is melted on the saucer 23 by the arc 22. The melting of the mixed raw material 24 by the arc 22 is performed in a reduced pressure atmosphere containing argon (Ar) as an inert gas, for example. On the other hand, the raw material alloy can also be produced using a method other than melting of the mixed raw material 24 by arcing.

(용융 공정)(Melting process)

원료 합금 제작 공정 후, 도 3에 나타내는 바와 같이, 용융 공정에 있어서, 원료 합금(26)을 고주파 유도 가열 코일(25)에 의해 용융한다.After the raw material alloy manufacturing process, as shown in FIG. 3, in the melting process, the raw material alloy 26 is melted by the high frequency induction heating coil 25.

(냉각 공정)(Cooling process)

이 후, 용융 공정에서 용융된 원료 합금(26)을 냉각 공정에 있어서 냉각한다. 냉각 공정에서는, 액체 급랭법을 이용하여 원료 합금(26)을 냉각한다. 액체 급랭법에서는, 용융 상태의 원료 합금(25)을 노즐(27)로부터 냉각 롤(28)로 분사한다. 원료 합금(26)을 냉각 롤(28)로 분사할 때에는, 냉각 롤(28)을 회전시켜 둔다. 이것에 의해, 용융 상태의 원료 합금(26)은, 냉각 롤(28)에 의해 냉각되어 리본상 합금(29)이 된다. 리본상 합금(29)은, 액체 급랭법 이외의 방법을 이용해도 제작할 수 있다.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 raw material alloy 25 in the molten state is injected from the nozzle 27 to the cooling roll 28. When the raw material alloy 26 is injected into the cooling roll 28, the cooling roll 28 is rotated. Thereby, the raw material alloy 26 in a molten state is cooled by the cooling roll 28 to become a ribbon-like alloy 29. The ribbon-like alloy 29 can also be produced using a method other than the liquid quenching method.

(분쇄 공정)(Crushing process)

이 후, 분쇄 공정에 있어서, 리본상 합금(29)을 분쇄한다. 이것에 의해, 리본상 합금(29)은, 입경이 200μm 정도 이하인 원료 분말이 된다. 리본상 합금(29)의 분쇄는, 예를 들어, 마노 유발을 이용하여 행한다. 리본상 합금(29)의 분쇄에는, 유발 외에, 스탬프 밀, 조 크러셔, 제트 밀 등을 이용할 수도 있다. 리본상 합금(29)의 분쇄는, 특히 원료 분말의 입경을 작게 하는 경우, 불활성 가스 중에서 행하는 것이 바람직하다. 리본상 합금(29)의 분쇄를 불활성 가스 중에서 행하는 것에 의해, 원료 분말 중으로의 산소 혼입을 억제할 수 있다. 분쇄에 있어서의 분위기가 영구 자석의 자기 특성에 영향을 주지 않는 경우에는, 리본상 합금(29)의 분쇄를 불활성 가스 중에서 행하지 않아도 된다.Thereafter, in the grinding step, the ribbon-like alloy 29 is crushed. As a result, the ribbon-like alloy 29 is a raw material powder having a particle size of about 200 μm or less. The pulverization of the ribbon-like alloy 29 is performed, for example, by using agate mortar. In addition to the induction, a stamp mill, a jaw crusher, a jet mill, or the like may be used to crush the ribbon-like alloy 29. The pulverization of the ribbon-like alloy 29 is preferably performed in an inert gas when the particle diameter of the raw material powder is particularly small. By pulverizing the ribbon-like alloy 29 in an inert gas, oxygen mixing into the raw material powder can be suppressed. When the atmosphere in pulverization does not affect the magnetic properties of the permanent magnet, it is not necessary to pulverize the ribbon-like alloy 29 in an inert gas.

(성형 공정)(Forming process)

이 후, 원료 분말을 성형하는 성형 공정을 행한다. 성형 공정에서는, 원료 분말과, 내열 온도 200℃ 이상의 에폭시계 수지를 교반 혼합한다. 이 때, 원료 분말의 체적 함유 비율을 20vol% 정도로 한다. 그 후, 수지를 경화시키는 것에 의해, 본드 자석의 형태로 성형한다. 한편, 원료 분말만을 압축 성형해도 된다. 또한, 원료 분말에 유기계 결합재를 혼합한 것을 압축 성형해도 된다. 전술한 성형 방법에 있어서는, 어느 방법에 있어서도, 자장을 인가하면서 행해도 된다.Thereafter, a molding step for molding the raw material powder is performed. In the molding process, the raw material powder and an epoxy resin having a heat resistance temperature of 200°C or higher are mixed with stirring. 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 bond magnet. Meanwhile, only the raw material powder may be compression molded. Further, a mixture of an organic binder and a raw material powder may be compression molded. In the above-mentioned molding method, any method may be performed while applying a magnetic field.

(소결 공정)(Sintering process)

원료 분말만을 압축 성형하는 경우, 또는 원료 분말에 유기계 결합재를 혼합한 것을 압축 성형하는 경우에는, 성형 공정 후에, 소결 공정을 실시한다. 소결 공정은, 산화 억제를 위해, 진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 행한다. 소결 공정은, 자장을 인가하면서 행해도 된다. 또한, 소결 공정에는, 예를 들어, 자기 특성 개선, 즉, 자장의 이방성화 또는 보자력 개선을 위해서, 열간 가공 또는 시효 처리의 공정을 추가해도 된다. 또한, 소결 공정에는, 구리 또는 알루미늄을 포함하는 화합물을, 주상 사이의 경계인 결정립계에 침투시키는 공정을 추가해도 된다.In the case of compression molding only the raw material powder or compression molding of a mixture of an organic binder in the raw material powder, a sintering step is performed after the molding process. The sintering step is performed in a vacuum or an inert gas atmosphere to suppress oxidation. The sintering step may be performed while applying a magnetic field. Further, in the sintering process, for example, in order to improve magnetic properties, that is, to improve anisotropy or coercive force of the magnetic field, a process of hot working or aging treatment may be added. In addition, in the sintering step, a step in which a compound containing copper or aluminum is allowed to permeate into a grain boundary that is a boundary between the main phases may be added.

(착자 공정)(Magnetic process)

성형 공정 또는 소결 공정을 거친 합금에는, 절단, 연마 또는 표면 처리의 가공이 실시되어, 제품 형상의 합금이 형성된다. 제품 형상의 합금은, 예를 들어 콘덴서식 착자 전원 장치에 의해 착자되어, 영구 자석이 된다.The alloy that has undergone the molding process or the sintering process is subjected to cutting, polishing, or surface treatment to form an alloy in the shape of a product. The product-shaped alloy is magnetized by, for example, a condenser type magnetizing power supply, and becomes a permanent magnet.

다음에, R-T-B계 영구 자석에 있어서, 주상의 조성을 분석하는 방법에 대해 설명한다. 일반적으로, 영구 자석의 조성은, 주사형 전자 현미경에 설치한 파장 분산형 X선 분광 분석(WDS: Wavelength Dispersive x-ray Spectroscopy) 장치를 이용하는 것에 의해, 정량화할 수 있다. 그렇지만, WDS 장치에 의한 분석에서는, 경원소의 분석 정밀도가 낮기 때문에, R-T-B계 영구 자석에서는, B의 정량화가 곤란하다. 그래서, X선 회절(XRD: X-Ray Diffraction) 장치를 병용한다. XRD 장치에 의해, 영구 자석의 주된 생성상이 정방정 R2Fe14B 결정 구조임을 확인한다. 이것에 의해, R-T-B계 영구 자석의 주 조성이, R:T:B=2:14:1임을 확인할 수 있다. WDS 장치로는, B 이외의 원소의 구성비, 즉, R을 구성하는 Nd, La, 및 Sm의 구성비, 및 T를 구성하는 Fe의 구성비를 구할 수 있다. 이상의 2개의 결과로부터, 생성상의 전체 구성비를 구할 수 있다. 또한, XRD 장치로는, 원소가, 정방정 R2Fe14B 결정 구조에 포함되지 않고, 다른 구조로서 존재하고 있지 않는지에 대해서도 확인할 수 있다.Next, a method of analyzing the composition of the column in the RTB permanent magnet will be described. In general, the composition of the permanent magnet can be quantified by using a wavelength dispersive x-ray spectroscopy (WDS) device installed on a scanning electron microscope. However, in the analysis by the WDS device, since the analysis precision of the light element is low, it is difficult to quantify B in the RTB permanent magnet. Therefore, an X-ray diffraction (XRD) device is used in combination. It is confirmed by the XRD apparatus that the main product phase of the permanent magnet is a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure. This confirms that the main composition of the RTB permanent magnet is R:T:B=2:14:1. With the WDS device, the composition ratio of elements other than B, that is, the composition ratio of Nd, La, and Sm constituting R, and the composition ratio of Fe constituting T can be obtained. From the above two results, it is possible to find the overall composition ratio of the production phase. In addition, with the XRD device, it can also 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.

다음에, 자기 특성의 평가 방법에 대해 설명한다. 자기 특성의 평가는, 펄스 여자식의 B-H 트레이서를 이용하여, 복수의 시료의 보자력을 측정하는 것에 의해 행했다. B-H 트레이서에 의한 최대 인가 자장은, 5T 이상이다. 측정 시의 분위기는, 질소이다. 각 시료의 보자력은, 서로 상이한 제 1 측정 온도 T1 및 제 2 측정 온도 T2의 각각의 온도에서 측정했다. 보자력의 온도 계수 α[%]는, T1에서의 보자력과 T2에서의 보자력의 차와, T1에서의 보자력의 비를, 온도의 차(T2-T1)로 나눈 값이다. 따라서, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|가 작아질수록, 온도 상승에 대한 영구 자석의 보자력의 저하가 억제된다.Next, a method for evaluating magnetic properties will be described. The magnetic properties were evaluated by measuring the coercive force of a plurality of samples using a pulse-excited B-H tracer. The maximum applied magnetic field by the B-H tracer is 5T or more. The atmosphere at the time of 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, which are different from each other. The temperature coefficient α[%] of the coercive force is a value obtained by dividing the ratio of the coercive force at T1 and the coercive force at T2 and the coercive force at T1 by the difference in temperature (T2-T1). Therefore, the smaller the absolute value |α| of the temperature coefficient of the coercive force is, the lowering of the coercive force of the permanent magnet against temperature rise is suppressed.

실시의 형태 1에서는, 주상의 조성이 서로 상이한 복수의 영구 자석의 시료를, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼8에 의한 각 시료로서, 상기의 제조 방법에 의해 제조했다. 각 시료는, 조성식(Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B에 있어서의 x 및 y를 바꾸어 제작했다. 따라서, 각 시료의 (Nd1-x-yLaxSmy)에 있어서의 x 및 y의 조합은, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼8마다 상이하다. 각 시료는, 원료 분말과 수지를 혼합한 후, 수지를 경화시켜 성형한 본드 자석의 형태로 제조했다. 각 시료의 형상은, 세로, 가로, 및 높이가 모두 7mm인 블록 형상이다.In the first embodiment, samples of a plurality of permanent magnets having different columnar compositions are produced by the above-described production method as samples of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8. Each sample was prepared by changing x and y in the composition formula (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B. Therefore, the combination of x and y in (Nd 1-xy La x Sm y ) of each sample is different for each of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8. Each sample was prepared in the form of a bonded magnet formed by mixing the raw material powder and the resin and curing the resin. The shape of each sample is a block shape having a vertical, horizontal, and height of 7 mm.

또한, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼8에 의한 각 시료의 제조에 있어서의 각종 조건은, 이하와 같다. 용융 공정에 있어서의 원료 합금(26)을 용융하는 온도는, 1000℃∼1500℃로 했다. 냉각 공정에 있어서, 냉각 롤(28)의 회전 속도는, 10m/s∼40m/s로 했다. 이 경우, 원료 합금(26)의 냉각 속도는, 102℃/s∼107℃/s가 된다. 단, 원료 합금(26)의 냉각 속도는, 104℃/s∼107℃/s인 것이 바람직하다. 또한, 노즐(27)로부터 냉각 롤(28)로의 원료 합금(26)의 분사는, Ar을 포함하는 감압 분위기 중에서 행했다.In addition, various conditions in the production of each sample according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 are as follows. The temperature at which the raw material alloy 26 in the melting step was melted was 1000°C to 1500°C. In the cooling step, the rotational speed of the cooling roll 28 was 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 preferably 10 4 °C/s to 10 7 °C/s. In addition, 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.

우선, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼8에 의한 각 시료에 있어서의 분석 결과에 대해 설명한다. WDS 장치에 의한 분석은, 리본상 합금(29)의 표면에 전자선을 조사하여 실시했다. WDS 장치에 의한 분석에서는, 전자선의 가속 전압을 15kV, 전자선의 조사 전류를 100nA, 스폿 직경을 300μm로 했다. 또한, XRD 장치에 의한 결정 구조 해석은, 원료 분말에 있어서 실시했다. XRD 장치에서는, 관구(管球)에 Cu를 이용했다. XRD 장치에 의한 분석에서는, 관 전압을 40kV, 관 전류를 25mA, 및 측정 범위 2θ를 20°∼70°로 했다.First, the analysis results for each sample according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 will be described. The analysis by the WDS apparatus was conducted by irradiating an electron beam to the surface of the ribbon-like alloy 29. In the analysis by the WDS device, 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. In addition, the crystal structure analysis by the XRD apparatus was performed on 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 set to 20° to 70°.

XRD 장치에 의하면, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼8에 의한 각 시료에 있어서, 정방정 R2Fe14B 결정 구조 이외의 결정상은, 확인할 수 없었다. 이것에 의해, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼8에 의한 각 시료에 대해서는, 정방정 R2Fe14B 결정 구조가 되고 있음을 확인할 수 있었다. 그 때문에, WDS 장치에 의해, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼8에 의한 각 시료에 있어서의 x 및 y의 값을 구할 수 있다. 구해진 x 및 y의 값은, 후술하는 도 4에 나타낸 바와 같다.According to the XRD apparatus, in each sample according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8, crystal phases other than the tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure could not be confirmed. Thereby, it was confirmed that each sample according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 had a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure. Therefore, the values of x and y in each sample according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 can be obtained by the WDS device. The obtained values of x and y are as shown in Fig. 4 to be described later.

다음에, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼8에 의한 각 시료에 있어서의 자기 특성의 측정 결과에 대해 설명한다. 보자력의 측정에 있어서는, 제 1 측정 온도 T1을 23℃로 하고, 제 2 측정 온도 T2를 200℃로 했다. 23℃는, 실온이다. 200℃는, 자동차용 및 산업용에 있어서의 모터 동작 시의 환경으로서, 일어날 수 있는 온도이다. 보자력의 온도 계수 α는, 온도 23℃에 있어서의 보자력, 및 온도 200℃에 있어서의 보자력을 이용하여 산출했다.Next, measurement results of magnetic properties in each sample according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 will be described. In the measurement of the coercive force, the first measurement temperature T1 was set to 23°C, and the second measurement temperature T2 was set to 200°C. 23°C is room temperature. 200°C is an environment during motor operation in automobiles and industries, and is a temperature that can occur. 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.

도 4는, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼8에 의한 각 시료에 있어서의 주상의 조성식과, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|의 관계를 나타내는 표이다.4 is a table showing the relationship between the composition formula of the column 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.

우선, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La 및 Sm을 동시에 첨가했을 경우와, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La만을 첨가했을 경우를 비교한다. 이 경우, (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B에 있어서의 Nd의 첨가 비율이 동일한 시료에 대해, 각각, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|를 비교한다. Nd의 첨가 비율=0.980인 실시예 1 및 비교예 3을 비교하면, La 및 Sm이 동시에 첨가되어 있는 실시예 1 쪽이, La만이 첨가되어 있는 비교예 3과 비교하여, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|는 작다. Nd의 첨가 비율=0.950인 실시예 3 및 비교예 4를 비교하면, 실시예 3 쪽이 절대치 |α|는 작다. 마찬가지로, Nd의 첨가 비율=0.906인 실시예 4 및 비교예 5를 비교하면, 실시예 4 쪽이 절대치 |α|는 작다. 이상의 3조의 비교에 의하면, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La 및 Sm을 동시에 첨가했을 경우, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La만을 첨가했을 경우와 비교하여, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|는 작다.First, compared to the case when the base material for the alloy Nd 2 Fe 14 B, the addition of La and Sm at the same time, if with respect to the parent alloy Nd 2 Fe 14 B, adding only La. In this case, for samples having the same Nd addition ratio in (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B, the absolute value |α| of the temperature coefficient of the coercive force is compared. When comparing Example 1 and Comparative Example 3 in which the addition ratio of Nd = 0.980, in Example 1 in which La and Sm are added simultaneously, compared to Comparative Example 3 in which only La is added, the absolute value of the temperature coefficient of the coercive force |α| is small. When Example 3 and Comparative Example 4 in which the ratio of Nd addition = 0.950 are compared, in Example 3, the absolute value |α| is small. Similarly, when comparing Example 4 and Comparative Example 5, in which the addition ratio of Nd = 0.906, Example 4 has a smaller absolute value |α|. According to compare three or more sets, in the case where with respect to the parent alloy Nd 2 Fe 14 B, the addition of La and Sm at the same time, as compared with the case when for the parent alloy Nd 2 Fe 14 B, adding only La, the temperature coefficient of coercive force The absolute value |α| is small.

다음에, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La 및 Sm을 동시에 첨가했을 경우와, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, Sm만을 첨가했을 경우를 비교한다. 이 경우, (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B에 있어서의 Nd의 첨가 비율이 동일한 시료에 대해, 각각, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|를 비교한다. Nd의 첨가 비율=0.980인 실시예 1 및 비교예 6을 비교하면, La 및 Sm이 동시에 첨가되어 있는 실시예 1 쪽이, Sm만이 첨가되어 있는 비교예 6과 비교하여, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|는 작다. Nd의 첨가 비율=0. 950인 실시예 3 및 비교예 7을 비교하면, 실시예 3 쪽이 절대치 |α|는 작다. 마찬가지로, Nd의 첨가 비율=0. 906인 실시예 4 및 비교예 8을 비교하면, 실시예 4 쪽이 절대치 |α|는 작다. 이상의 3조의 비교에 의하면, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La 및 Sm을 동시에 첨가했을 경우, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, Sm만을 첨가했을 경우와 비교하여, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|는 작다.With respect to the following, if the base material for the alloy Nd 2 Fe 14 B, the addition of La and Sm and at the same time, the parent alloy Nd 2 Fe 14 B, and compares the If adding only Sm. In this case, the absolute value |α| of the temperature coefficient of the coercive force is compared with respect to the sample having the same addition ratio of Nd in (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B. When comparing Example 1 and Comparative Example 6 in which the addition ratio of Nd = 0.980, Example 1 in which La and Sm were added simultaneously, compared with Comparative Example 6 in which only Sm was added, the absolute value of the temperature coefficient of the coercive force |α| is small. Addition ratio of Nd=0. When comparing Example 3 and Comparative Example 7, which are 950, in Example 3, the absolute value |α| is small. Similarly, the addition ratio of Nd=0. When Example 4 and Comparative Example 8, which are 906, are compared, the absolute value |α| of Example 4 is small. According to compare three or more sets, in the case where with respect to the parent alloy Nd 2 Fe 14 B, the addition of La and Sm at the same time, as compared with the case when for the parent alloy Nd 2 Fe 14 B, adding only Sm, the temperature coefficient of coercive force The absolute value |α| is small.

이들 측정 결과의 비교에 의해, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La 또는 Sm의 어느 한쪽만을 첨가했을 경우보다도, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La 및 Sm을 동시에 첨가했을 경우 쪽이, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|는 작아짐이 나타났다.By comparison of these measurement results, when La and Sm were simultaneously added to the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, compared to the case where only either La or Sm was added to the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, , It was found that the absolute value of the coercive force temperature coefficient |α| becomes smaller.

다음에, (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B에 있어서의 x 및 y의 범위에 대해, 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는, (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B에 있어서의 x 및 y와, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5에 있어서는, x는, y와 동등하다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|는, x가 0으로부터 증가함에 수반하여 감소하고 있다. x=0.086의 경우에, 온도 계수의 절대치 |α|는, 극소치를 갖고 있다. x>0.086의 경우, x의 증가에 수반하여, 온도 계수의 절대치 |α|는, 증가하고 있다. x>0.16의 경우, 온도 계수의 절대치 |α|는, x=0인 경우의 온도 계수의 절대치 |α|를 초과하고 있다. 이상으로부터, x 및 y가 0.01≤x≤0.16 및 0.01≤y≤0.16인 경우, 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|는, La 및 Sm을 무첨가로 한 Nd2Fe14B의 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|보다 작다.Next, the ranges of x and y in (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B will be described with reference to FIG. 5. 5 is a graph showing the relationship between x and y in (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B and the absolute value |α| of the temperature coefficient of the coercive force. In FIG. 5, x is equivalent to y. As shown in Fig. 5, the absolute value |α| of the temperature coefficient of the coercive force decreases as x increases from 0. In the case of x=0.086, the absolute value |α| of the temperature coefficient has a minimum value. In the case of x>0.086, the absolute value |α| of the temperature coefficient increases with increasing x. In the case of x>0.16, the absolute value |α| of the temperature coefficient exceeds the absolute value |α| of the temperature coefficient when x=0. If the above, the x and y of 0.01≤x≤0.16 and 0.01≤y≤0.16, the absolute value of the temperature coefficient of coercive force | α | is, La and Sm in the one without addition of the temperature coefficient of the coercive force of the Nd 2 Fe 14 B It is smaller than the absolute value |α|.

자기 특성 측정의 결과, x=y=0.186인 비교예 2에 있어서의 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|는, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La 및 Sm을 무첨가로 한 비교예 1에 있어서의 보자력의 온도 계수의 절대치 |α|보다 크다. 그 요인으로서, 다음의 것이 생각된다. XRD 장치에 의한 결정 구조 해석에 의하면, 비교예 2의 시료에 대해서는, 정방정 Nd2Fe14B에 관련되는 피크가 검출되었지만, 실시예 1∼실시예 7의 각 시료보다 피크 강도가 낮았다. 이로부터, 비교예 2의 시료에 대해서는, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La 및 Sm이 과잉으로 첨가된 것에 의해, 정방정 Nd2Fe14B 결정 구조의 결정성이 저하되었기 때문에, 높은 자기 특성이 얻어지지 않았다고 생각된다.As a result of the measurement of magnetic properties, the absolute value |α| of the temperature coefficient of the coercive force in Comparative Example 2 in which x=y=0.186 is in Comparative Example 1 in which La and Sm are not added to the base alloy Nd 2 Fe 14 B. Is larger than the absolute value of the coercive force temperature coefficient |α|. As the factor, the following is considered. According to the crystal structure analysis by the XRD apparatus, the peak related to tetragonal Nd 2 Fe 14 B was detected in the sample of Comparative Example 2, but the peak intensity was lower than that of each of the samples of Examples 1 to 7. Therefore, in the sample of Comparative Example 2, the crystallinity of the tetragonal Nd 2 Fe 14 B crystal structure was lowered due to the excessive addition of La and Sm to the base alloy Nd 2 Fe 14 B. It is thought that magnetic properties were not obtained.

다음에, La 및 Sm이 정방정 R2Fe14B 결정 구조의, 어느 원자 사이트에 있어서 치환되어 있는지에 대해, 도 6∼도 8을 이용하여 설명한다. 치환되는 사이트는, 밴드 계산 및 하이젠베르그 모델의 분자장 근사에 의해, 치환에 의한 안정화 에너지를 구하고, 그 에너지의 수치에 의해 판단한다.Next, the atomic sites of the tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure in which La and Sm are substituted will be described with reference to FIGS. 6 to 8. The site to be substituted is determined by the numerical value of the energy obtained by obtaining the stabilization energy by substitution by band calculation and approximation of the molecular field of the Heisenberg model.

우선, La에 있어서의 안정화 에너지의 계산 방법에 대해 설명한다. 안정화 에너지는, Nd8Fe56B4 결정 셀을 이용하여, (Nd7La1)Fe56B4+Nd와 Nd8(Fe55La1)B4+Fe의 에너지차에 의해 구할 수 있다. 에너지는, 값이 작을수록, 그 사이트에 원자가 치환되었을 경우에, 보다 안정된다. 즉, La는, 원자 사이트 중에서, 에너지가 가장 작아지는 원자 사이트에 치환되기 쉽다. 본 계산에서는, La가 원래의 원자와 치환되었을 경우에, 정방정 R2Fe14B 결정 구조에 있어서의 격자 상수는, 원자 반경의 차이에 의해 변함 없다고 하고 있다. 도 6은, 도 7 및 도 8에서 이용되는, 정방정 Nd2Fe14B에 있어서의 원자 사이트를 나타낸 도면이다(출전: J. F. Herbst 등: PHYSICAL REVIEW B, Vol. 29, No. 7, pp. 4176-4178, 1984년).First, the method of calculating the stabilization energy in La will be described. The stabilization energy can be determined by 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 atom is when an atom is substituted at the site. That is, La is easily substituted with the atomic site where the energy is the smallest among the atomic sites. In this calculation, when La is substituted with the original atom, the lattice constant in the tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure does not change due to the difference in the atomic radius. 6 is a view showing the atomic sites in tetragonal Nd 2 Fe 14 B used in FIGS. 7 and 8 (Source: JF Herbst et al.: PHYSICAL REVIEW B, Vol. 29, No. 7, pp. 4176-4178, 1984).

도 7은, 환경 온도를 바꾸었을 경우의, 각 치환 사이트에 있어서의 La의 안정화 에너지를 나타내는 표이다. 도 7에 의하면, La의 안정된 치환 사이트는, 1000K 이상의 온도에서는, Nd(f) 사이트이며, 온도 293K 및 500K에서는, Fe(c) 사이트이다. 실시의 형태 1에 있어서는, 제조 방법에 있어서 설명한 바와 같이, 영구 자석의 원료 합금은, 1000℃ 이상의 온도에서 용융된 후, 급랭된다. 그 때문에, 원료 합금은, 1000K 이상, 즉, 727℃ 이상의 상태가 유지되고 있다고 생각된다. 따라서, 전술한 제조 방법에 의해 영구 자석을 제작했을 경우, 실온에 있어서도, La는, Nd(f) 사이트에 치환되고 있다고 생각된다. 이것은, La-Fe-B 합금을 1073K(800℃)에서 용융한 후에 빙수로 냉각했을 경우에, 정방정 La2Fe14B가 형성되고 있는 것, 즉, La가, Fe(c) 사이트에 들어가지 않고, 도 6의 Nd(f) 사이트에 상당하는 사이트에 들어가는 연구 보고(출전: YAO Qingrong 등: JOURNAL OF RARE EARTHS, Vol. 34, No. 11, pp. 1121-1125, 2016년)가 있는 것으로부터도 지지된다.7 is a table showing the stabilization energy of La at each substitution 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 more, and a Fe(c) site at temperatures 293K and 500K. In Embodiment 1, as explained in the manufacturing method, the raw material alloy of the permanent magnet is quenched after being melted at a temperature of 1000°C or higher. Therefore, it is considered that the raw material alloy maintains a state of 1000K or more, that is, 727°C or more. Therefore, when a permanent magnet is produced by the above-described manufacturing method, it is considered that La is substituted at the Nd(f) site even at room temperature. This means that when the La-Fe-B alloy is melted at 1073K (800°C) and cooled with ice water, tetragonal La 2 Fe 14 B is formed, that is, La enters the Fe(c) site. There is a research report (source: YAO Qingrong et al.: JOURNAL OF RARE EARTHS, Vol. 34, No. 11, pp. 1121-1125, 2016) that enters a site equivalent to the Nd(f) site in FIG. 6 without going It is supported from things.

다음에, Sm에 있어서의 안정화 에너지의 계산 방법에 대해 설명한다. Sm에 대해서는, (Nd7Sm1)Fe56B4+Nd와, Nd8(Fe55Sm1)B4+Fe의 에너지차를 구한다. 원자가 치환되는 것에 의해, 격자 상수가 변화하지 않는다고 한 점에 대해서는, La의 경우와 마찬가지이다.Next, a method of 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 fact that the lattice constant does not change due to the substitution of atoms is the same as in the case of La.

도 8은, 환경 온도를 바꾸었을 경우의, 각 치환 사이트에 있어서의 Sm의 안정화 에너지를 나타내는 표이다. 도 8에 의하면, Sm의 안정된 치환 사이트는, 어느 온도에 있어서도, Nd(g) 사이트임을 알 수 있다. 이상으로부터, 실시예 1∼실시예 7 및 비교예 1∼비교예 8의 각 시료에 있어서는, La는, Nd(f) 사이트에 치환되고, Sm은, Nd(g) 사이트에 치환되어 있다. La는, 에너지적으로 안정된 Nd(f) 사이트에 치환되고, Sm은, 에너지적으로 안정된 Nd(g) 사이트에 치환되어 있다. 그 때문에, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대해서, La 및 Sm이 첨가된 영구 자석에서는, 제품간에 있어서의 자기 특성의 안정성을 유지할 수 있다.8 is a table showing the stabilization energy of Sm at each substitution 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. From the above, in each sample of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8, La is substituted at the Nd(f) site, and Sm is substituted at the Nd(g) site. La is substituted for the energy-stable Nd(f) site, and Sm is substituted for the energy-stable Nd(g) site. Therefore, with respect to the base material alloy Nd 2 Fe 14 B, in the permanent magnet to which La and Sm are added, stability of magnetic properties between products can be maintained.

다음에, 실시의 형태 1에 있어서의 영구 자석을 탑재한 회전기에 대해, 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9는, 실시의 형태 1에 있어서의 영구 자석을 탑재한 회전기에 대해, 회전기의 축 방향에 수직한 방향의 단면 모식도이다. 도 9에서는, 도면의 명료성을 우선하여, 해칭 및 회전축의 상세를 생략하고 있다.Next, a rotator equipped with a permanent magnet according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 9. Fig. 9 is a schematic cross-sectional view of a rotator equipped with a permanent magnet according to the first embodiment in a direction perpendicular to the axial direction of the rotator. In Fig. 9, the clarity of the drawing is given priority, and details of hatching and the rotating shaft are omitted.

회전기는, 로터(30), 및 도시하지 않는 환상의 스테이터를 구비하고 있다. 스테이터의 구성은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 기존의 구성으로 된다. 로터(30)는, 회전축(31)을 중심으로 회전 가능하다. 로터(30)는, 로터 코어(32) 및 6개의 영구 자석(33)을 구비하고 있다. 로터 코어(32)는, 원반 형상의 전자 강판이 복수, 회전축(31)의 축선 방향으로 적층되어 형성되어 있다. 로터 코어(32)에는, 로터(30)의 주(周)방향을 따라, 6개의 자석 삽입 구멍(34)이 마련되어 있다.The rotor includes a rotor 30 and an annular stator (not shown). The configuration of the stator is not particularly limited, and is an existing configuration. The rotor 30 is rotatable about 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 electronic steel sheets in the axial direction of the rotating shaft 31. The rotor core 32 is provided with six magnet insertion holes 34 along the main direction of the rotor 30.

6개의 영구 자석(33)은, 전술한 제조 방법에 의해 제조된 것이다. 6개의 영구 자석(33)은, 각각, 대응하는 자석 삽입 구멍(34)에 삽입되어 있다. 6개의 영구 자석(33)은, 로터(30)의 직경 방향 외측에 있어서의 영구 자석(33)의 자극이, 이웃하는 영구 자석(33)과의 사이에서 상이하도록, 각각 착자되어 있다. 6개의 영구 자석(33)은, 주된 생성상에 정방정 R2Fe14B 결정 구조를 갖고, 조성식이 (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B이며, x 및 y는, 예를 들어, 모두 0.025이다.The six permanent magnets 33 are manufactured by the above-described manufacturing method. Each of the six permanent magnets 33 is inserted into a corresponding magnet insertion hole 34, respectively. The six permanent magnets 33 are magnetized so that magnetic poles of the permanent magnets 33 on the outer side in the radial direction of the rotor 30 are different from neighboring permanent magnets 33. The six permanent magnets 33 have a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure in the main production phase, and the composition formula is (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B, and x and y are, for example, For all, it's all 0.025.

로터(30)의 자극수는 2극 이상, 즉, 영구 자석(33)은, 2개 이상이면 된다. 또한, 로터(30)는, 자석 매입형의 로터이지만, 영구 자석을 로터 외주부에 접착제로 고정한 표면 자석형의 로터여도 된다.The number of magnetic poles of the rotor 30 may be two or more poles, that is, two or more permanent magnets 33. Further, the rotor 30 is a magnet-embedded rotor, but may be a surface magnet-type rotor in which a permanent magnet is fixed with an adhesive on the outer circumference of the rotor.

영구 자석의 보자력이 고온에 있어서 저하되었을 경우, 로터(30)의 동작은 불안정하게 된다. 본 실시의 형태 1에 따른 영구 자석(33)을 이용했을 경우, 보자력의 온도 계수의 절대치가 작으므로, 고온에 있어서도 보자력의 저하가 억제된다. 따라서, 고온에 있어서도, 로터(30)의 동작을 안정화할 수 있다.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, even at a high temperature, the operation of the rotor 30 can be stabilized.

이와 같이, 실시의 형태 1에 의한 영구 자석은, 정방정 R2Fe14B 결정 구조를 갖고, 조성식이 (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B이며, x는, 0.01≤x≤0.16이고, y는, 0.01≤y≤0.16이다. 그 때문에, 보자력의 온도 계수의 절대치가 작은 영구 자석 재료를 얻을 수 있다. 따라서, 온도 상승에 수반하는 영구 자석의 보자력의 저하를 억제할 수 있다.As described above, the permanent magnet according to the first embodiment has a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure, a compositional formula (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B, and 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 the coercive force can be obtained. Therefore, the fall of the coercive force of the permanent magnet accompanying temperature rise can be suppressed.

또한, La는, Nd(f) 사이트에 치환되고, Sm은, Nd(g) 사이트에 치환되어 있다. 그 때문에, 영구 자석에 있어서, 제품간에 있어서의 자기 특성의 안정성을 유지할 수 있다.In addition, La is substituted at the Nd(f) site, and Sm is substituted at the Nd(g) site. Therefore, in the permanent magnet, stability of magnetic properties between products can be maintained.

실시의 형태 1에 의한 영구 자석의 제조 방법은, 영구 자석의 원료 합금(26)을 용융하여, 원료 합금(26)을 용융 상태로 하는 용융 공정, 및 용융 상태의 원료 합금(26)을 냉각하는 냉각 공정을 구비하고 있다. 이것에 의해, 온도 상승에 수반하는 보자력의 저하가 억제되는 영구 자석을 용이하게 얻을 수 있다.In the method for manufacturing a permanent magnet according to the first embodiment, the raw material alloy 26 of the permanent magnet is melted to melt the raw material alloy 26 in a molten state, and the molten raw material alloy 26 is cooled. It has a cooling process. Thereby, the permanent magnet which can suppress the fall of the coercive force accompanying temperature rise can be obtained easily.

실시의 형태 1에 있어서의 영구 자석의 제조 방법에서는, 냉각 공정에 있어서, 냉각 속도를 102∼107℃/s로 하고 있다. 이것에 의해, La가 Nd(f) 사이트에 치환시킨 상태를 유지할 수 있다.In the manufacturing method of the permanent magnet according to the first embodiment, in the cooling step, the cooling rate is 10 2 to 10 7 °C/s. Thereby, the state in which La substituted for the Nd(f) site can be maintained.

실시의 형태 1에 있어서의 영구 자석의 제조 방법에서는, 용융 공정에 있어서, 원료 합금(26)을 용융하는 온도가, 727℃ 이상, 즉 1000K 이상이다. 이것에 의해, La를 Nd(f) 사이트에 치환시킬 수 있다.In the manufacturing method of the permanent magnet in the first embodiment, in the melting step, the temperature at which the raw material alloy 26 is melted is 727°C or higher, that is, 1000K or higher. Thereby, La can be substituted for the Nd(f) site.

또한, 회전기는, 정방정 R2Fe14B 결정 구조를 갖고, 조성식이 (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B이며, x는, 0.01≤x≤0.16이고, y는, 0.01≤y≤0.16인 영구 자석(33)을 갖고 있다. 그 때문에, 고온에 있어서도, 동작이 안정된 회전기를 구성할 수 있다.In addition, the rotator has a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure, the composition formula is (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B, x is 0.01≤x≤0.16, and y is 0.01≤ It has a permanent magnet 33 with y≤0.16. Therefore, even at high temperature, it is possible to construct a rotating machine with stable operation.

실시의 형태 2.Embodiment 2.

다음에, 이 발명의 실시의 형태 2에 의한 영구 자석에 대해 도 10을 이용하여 설명한다. 실시의 형태 1에서는, x 및 y는, 동등한 값이었다. 실시의 형태 2에서는, x 및 y는, 상이하다.Next, the permanent magnet according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 10. In the first embodiment, x and y were equivalent values. In the second embodiment, x and y are different.

도 10은, 조성식 (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B에 있어서, x 및 y의 비 x/y와, 보자력의 온도 계수의 절대치의 비 C1/C0에 있어서의 효과의 유무의 관계를 나타내는 표이다. x는, 0.01≤x≤0.16이고, y는, 0.01≤y≤0.16이다. C0은, Nd2Fe14B에 있어서의 보자력의 온도 계수의 절대치이다. C1은, 조성식 (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B(0.01≤x≤0.16, 0.01≤y≤0.16)에 있어서의 보자력의 온도 계수의 절대치이다. C1/C0이 1 미만인 경우, 보자력의 온도 계수에 대해서, La 및 Sm의 복합 첨가의 효과가 나타난다고 하여, 도 10의 해당하는 난에 ○표를 부여하고 있다. 또한, C1/C0이 1 이상인 경우, 보자력의 온도 계수에 대해서, La 및 Sm의 복합 첨가의 효과가 나타나지 않는다고 하여, 도 10의 해당하는 난에 ×표를 부여하고 있다. 측정에 이용한 영구 자석의 시료는, 실시의 형태 1에서 설명한 제조 방법에 의해 제작했다.Fig. 10 shows the presence or absence of an effect in the ratio x/y of x and y and the ratio C1/C0 of the temperature coefficient of the coercive force in the composition formula (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B It is a table showing the relationship. 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 the 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). When C1/C0 is less than 1, the effect of the complex addition of La and Sm with respect to the temperature coefficient of the coercive force is shown, and an o is given to the corresponding column in FIG. In addition, when C1/C0 is 1 or more, it is assumed that the effect of the complex addition of La and Sm does not appear with respect to the temperature coefficient of the coercive force. The sample of the permanent magnet used for the measurement was produced by the manufacturing method described in Embodiment 1.

도 10에 나타내는 바와 같이, 정방정 R2Fe14B 결정 구조를 갖는 조성식 (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B의 영구 자석은, x 및 y에 있어서, 0.5≤x/y≤2.0의 범위에 있는 경우, 모재 합금 Nd2Fe14B에 대한 La 및 Sm의 복합 첨가의 효과에 의해, 보자력의 온도 계수의 절대치를 작게 할 수 있다.As shown in Fig. 10, the permanent magnet of the composition formula (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B having a tetragonal R 2 Fe 14 B crystal structure is 0.5≤x/y≤ in x and y. In the range of 2.0, the absolute value of the temperature coefficient of the coercive force can be reduced by the effect of the complex addition of La and Sm to the base alloy Nd 2 Fe 14 B.

이와 같이, 실시의 형태 2에 의한 영구 자석은, x와 y의 비 x/y는, 0.5≤x/y≤2.0이다. 이것에 의해, 보자력의 온도 계수의 절대치가 작은 영구 자석을 얻을 수 있다.Thus, in the permanent magnet according to the second embodiment, the ratio x/y of x and y is 0.5≦x/y≦2.0. Thereby, a permanent magnet with a small absolute value of the temperature coefficient of the coercive force can be obtained.

본 발명에 있어서는, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu의 고가의 중희토류 원소를 이용하고 있지 않기 때문에, 보자력의 온도 계수의 절대치가 작은 영구 자석을, 염가로 제조하는 것이 가능하다.In the present invention, since the expensive heavy rare earth elements of Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu are not used, it is inexpensive to manufacture a permanent magnet with a small absolute value of the coercive temperature coefficient. It is possible.

26 원료 합금, 33 영구 자석.26 raw alloys, 33 permanent magnets.

Claims (7)

정방정 R2Fe14B 결정 구조를 갖고,
조성식이 (Nd1-x-yLaxSmy)2Fe14B이며,
x는, 0.01≤x≤0.16이고,
y는, 0.01≤y≤0.16인 영구 자석.
Tetragonal R 2 Fe 14 B has a crystal structure,
The composition formula is (Nd 1-xy La x Sm y ) 2 Fe 14 B,
x is 0.01≤x≤0.16,
y is 0.01≤y≤0.16 permanent magnet.
제 1 항에 있어서,
La는, Nd(f) 사이트에 치환되고,
Sm은, Nd(g) 사이트에 치환되어 있는 영구 자석.
According to claim 1,
La is substituted at the Nd(f) site,
Sm is a permanent magnet substituted at the Nd(g) site.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
x와 y의 비 x/y는, 0.5≤x/y≤2.0인 영구 자석.
The method according to claim 1 or 2,
The ratio x/y of x and y is 0.5≤x/y≤2.0.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 영구 자석의 제조 방법으로서,
상기 영구 자석의 원료 합금을 용융하여, 상기 원료 합금을 용융 상태로 하는 용융 공정, 및
상기 용융 상태의 상기 원료 합금을 냉각하는 냉각 공정을 구비하는 영구 자석의 제조 방법.
A method for manufacturing the permanent magnet according to any one of claims 1 to 3,
A melting step of melting the raw material alloy of the permanent magnet to make the raw material alloy in a molten state, and
And a cooling step of cooling the raw material alloy in the molten state.
제 4 항에 있어서,
상기 냉각 공정에 있어서, 냉각 속도를 102∼107℃/s로 하는 영구 자석의 제조 방법.
The method of claim 4,
In the cooling process, and the method for producing a permanent magnet for a cooling rate of 2 to 10 7 ~10 ℃ / s.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 용융 공정에 있어서, 상기 원료 합금을 용융하는 온도를 727℃ 이상으로 하는 영구 자석의 제조 방법.
The method of claim 4 or 5,
In the said melting process, the manufacturing method of the permanent magnet whose melting|fusing temperature is 727 degreeC or more.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 영구 자석을 갖는 회전기.A rotating machine having the permanent magnet according to any one of claims 1 to 3.
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