TW202130832A

TW202130832A - Ｒ－Ｆｅ－Ｂ系燒結磁石

Info

Publication number: TW202130832A
Application number: TW109139123A
Authority: TW
Inventors: 吉成彰裕; 榊一晃
Original assignee: 日商信越化學工業股份有限公司
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2021-08-16
Also published as: EP4060689A4; WO2021095630A1; JP2024020301A; JP7550783B2; US20220406495A1; CN114730653A; JPWO2021095630A1; EP4060689A1

Abstract

本發明提供一種R-Fe-B系燒結磁石，其特徵係具有如下組成：含有R(R係選自稀土類元素之1種或2種以上之元素，且Nd為必須)、B、X(X係選自Ti、Zr、Hf、Nb、V、Ta之1種或2種以上之元素)、C，並且其餘部分為Fe、O、其他任意元素及不可避免之雜質，且將上述B、C、X及O之原子百分率分別設為[B]、[C]、[X]及[O]時，滿足如下關係式(1)：

根據本發明之R-Fe-B系燒結磁石，藉由調整磁石組成之構成元素內，B、C、O、X(Ti、Zr、Hf、Nb、V、Ta之1種或2種以上)之量比並最佳化，可使以往為二律背反之特性的高Br及高H_cJ 並存。

Description

Ｒ－Ｆｅ－Ｂ系燒結磁石

本發明係有關抑制保磁力之降低，且提升殘留磁通密度之R-Fe-B系之稀土類燒結磁石。

R-Fe-B系燒結磁石(以下有時稱為Nd磁石)，作為省能源及高機能性不可或缺之機能性材料，其應用範圍及生產量正逐年擴大。例如，使用於油電混合車及電動車之驅動用馬達及電動方向盤用馬達、空調之壓縮機用馬達、硬碟驅動器之音圈馬達(VCM)等。該等各種用途中，R-Fe-B系燒結磁石之高殘留磁通密度(以下，稱為Br)成為大的優點，但例如為了進一步小型化，謀求更進一步提高Br。

作為提高R-Fe-B系燒結磁石之Br之手法，過去以來已知有為了增加燒結磁石中的R₂ Fe₁₄ B相之比率而減少R含量之方法及固熔於R₂ Fe₁₄ B並減少使Br降低之添加元素量之方法。

然而，已知藉由減低R及其他添加元素量，會降低與燒結磁石之耐熱性有關之保磁力(以下，稱為H_cJ )。尤其，R元素量減少之情況，於伴隨液相之生成而引起緻密化之R-Fe-B系燒結磁石之燒結步驟中，其燒結性降低同時亦有引起異常粒成長之風險。因此，於獲得更高特性之R-Fe-B系燒結磁石時必須抑制因減低R及其他添加元素量所致之H_cJ 之降低，並且達成高Br。雖一般已知為了抑制H_cJ 之降低或使之增大可添加Dy及Tb等之重稀土類元素，但因該添加導致Br降低及因資源稀少而昂貴，故迄今提案關於Dy及Tb等之重稀土類元素之使用量減少之手法。

例如，於國際公開第2013/191276號(專利文獻1)，提案藉由使B之含量低於化學計量組成，添加0.1～1.0質量%之Ga之同時，針對B、Nd、Pr、C、Ga之量比，將[B]/([Nd]+[Pr])及([Ga]+[C])/[B]之值調整為滿足特定關係，即使於Dy及Tb等之重稀土類元素之使用量減少之組成亦可獲得高H_cJ 之燒結磁石。

又，於國際公開第2004/081954號(專利文獻2)，提案藉由將B之含量設為化學計量組成程度，而抑制R_1.1 Fe₄ B₄ 相之生成，藉此獲得具有高Br之燒結磁石。更進一步，記載藉由含有0.01～0.08質量%Ga，並藉由抑制於B低於化學計量組成之情況會導致H_cJ 降低之R₂ Fe₁₇ 相之析出，而可兼具高Br及高H_cJ 。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 國際公開第2013/191276號 [專利文獻2] 國際公開第2004/081954號

[發明欲解決之課題]

然而，於上述專利文獻1所記載之磁石，因添加0.1質量%以上之Ga而相對減少Dy及Tb等之重稀土類元素之使用量，藉此謀求R₂ Fe₁₄ B相之飽和磁化之增大，另一方面因添加Ga而減少R₂ Fe₁₄ B相之飽和磁化，故無法謀求Br充分提高。

又，於專利文獻2記載之技術，確實於氧濃度約0.4質量%之R-Fe-B系燒結磁石之情況，雖可獲得良好的磁特性，但關於燒結磁石中的氧濃度與磁特性之關係之記載不充分，其以下，尤其於0.2質量%以下之氧濃度其特性行為產生變化，未必可達成兼具高Br及高H_cJ 。

本發明係鑒於上述課題而完成者，目的在於提供R-Fe-B系燒結磁石，針對該R-Fe-B系燒結磁石，藉由調整並最適化其構成元素之量比，而具有高Br及安定的H_cJ 。 [為解決課題之手段]

本發明人等為達成上述目的，關於含有B、C、O及X(Ti、Zr、Hf、Nb、V、Ta之1種或2種以上)之R-Fe-B系燒結磁石，含有一般評估為雜質之C、O，並謹慎檢討其組成之結果，發現藉由調整B、C、O、X之含量於特定範圍內而具有高的Br，及於其範圍內可獲得安定的H_cJ ，因而完成本發明。

因此，本發明係提供下述R-Fe-B系燒結磁石者。 [1] 一種R-Fe-B系燒結磁石，其特徵係具有如下組成：含有12.5～14.5原子%之R(R係選自稀土類元素之1種或2種以上之元素，且Nd為必須)、5.0～6.5原子%之B、0.02～0.5原子%之X(X係選自Ti、Zr、Hf、Nb、V、Ta之1種或2種以上之元素)、0.1～1.6原子%之C，並且其餘部分為Fe、O、其他任意元素及不可避免之雜質，且將上述B、C、X及O之原子百分率分別設為[B]、[C]、[X]及[O]時，滿足如下關係式(1)：

[2] 如[1]之R-Fe-B系燒結磁石，其中上述O之含量為0.1～0.8原子%。 [3] 如[1]或[2]之R-Fe-B系燒結磁石，其中含有0.1～3.5原子%之Co、0.05～0.5原子%之Cu、超過0原子%且1.0原子%以下之Al作為上述任意元素。 [4] 如請求項[1]～[3]之R-Fe-B系燒結磁石，其中含有Zr作為上述X。 [5] 如[1]～[4]任一之R-Fe-B系燒結磁石，其中含有超過0且0.1原子%以下之Ga作為上述任意元素。 [發明效果]

依據本發明之R-Fe-B系燒結磁石，藉由調整並最適化磁石組成之構成元素內之B、C、O、X(Ti、Zr、Hf、Nb、V、Ta之1種或2種以上)之量比，可兼具以往為二律背反之特性的高Br及高H_cJ 。

本發明之R-Fe-B系燒結磁石，係如上述，具有如下組成：含有12.5～14.5原子%之R(R係選自稀土類元素之1種或2種以上之元素，且Nd為必須)、5.0～6.5原子%之B、0.02～0.5原子%之X(X係選自Ti、Zr、Hf、Nb、V、Ta之1種或2種以上之元素)、0.1～1.6原子%之C，其餘部分為Fe、O、其他之任意元素及不可避免之雜質。

構成本發明之燒結磁石之元素R，如上述，係選自稀土類元素之1種或2種以上之元素，且Nd為必須。作為Nd以外之稀土類元素，較佳為Pr、La、Ce、Gd、Dy、Tb、Ho，更佳為Pr、Dy、Tb，特佳為Pr。R之中，必須成分的Nd之比例，較佳為R全體之60原子%以上，更佳為70原子%以上。

R之含有率，如上述為12.5～14.5原子%，較佳為12.8～14.0原子%。若R之含有率未達12.5原子%，則於原料合金引起α-Fe之晶析，即使實施均質化亦難以使該α-Fe消失，且R-Fe-B系燒結磁石之H_cJ 及角形性大幅降低。又，即使藉由較難產生α-Fe晶析之薄帶澆鑄法製作原料合金之情況，因仍產生α-Fe之晶析而使R-Fe-B系燒結磁石之H_cJ 及角形性大幅降低。除此之外，因於燒結過程中具有促進緻密化之功能之主要的R成分所成之液相量變少故燒結性降低，且R-Fe-B系燒結磁石之緻密化變得不足。另一方面，若R之含量超過14.5原子%，則製作時雖無任何問題，但燒結磁石中之R₂ Fe₁₄ B相之比例變低使Br降低。

本發明之燒結磁石，如上述，含有硼(B)5.0～6.5質量%。更佳之含量為5.1～6.1原子%，又更佳為5.2～5.9原子%。於本發明，B之含量與後述之C、X之含量一起成為決定為了獲得安定的H_cJ 而必要的氧濃度之範圍之要因。若B之含量未達5.0原子%，則形成之R₂ Fe₁₄ B相之比例變低且Br大幅降低，同時因形成R₂ Fe₁₇ 相故H_cJ 降低。另一方面，若B之含量超過6.5原子%，則形成富含B相，因磁石中之R₂ Fe₁₄ B相之比率降低而產生Br降低。

構成本發明之燒結磁石之元素X，如上述，係選自Ti、Zr、Hf、Nb、V、Ta之1種或2種以上之元素，藉由含有該等元素，可藉由形成之X-B相而抑制燒結時之異常粒成長。且，雖無特別限制，但較佳含有Zr作為該X之至少一元素。

X之含量，如上述為0.02～0.5原子%，較佳為0.05～0.3原子%，更佳為0.07～0.2原子%。若X之含量未達0.02原子%時，無法獲得於燒結過程抑制結晶粒之異常粒成長之效果。另一方面，於X之含量超過0.5原子%之情況，因形成X-B相而使為了形成R₂ Fe₁₄ B相之B量減少，因R₂ Fe₁₄ B相比率之減少而Br降低，有因R₂ Fe₁₇ 相形成而導致H_cJ 大幅減少之虞。

又，本發明之燒結磁石含有之碳(C)之含量，如上述，為0.1～1.6原子%，較佳為0.2～1.0原子%。由於C係源自為了提高原料及磁場中成形之粉之配向而添加之潤滑劑等，故難以獲得C量未達0.1原子%之R-Fe-B系燒結磁石。另一方面，若C量超過1.6原子%之情況，於燒結磁石中存在較多R-C相使H_cJ 顯著降低。

本發明之燒結磁石，含有上述特定量之R、B及C，且其餘部分含有Fe、O、其他之任意元素，進而含有不可避免之雜質。該情況，本發明中上述O之含量，於將上述B、C、X及O之原子百分率分別設為[B]、[C]、[X]及[O]時，滿足以下關係式(1)之範圍。

亦即，本發明之燒結磁石之組成，雖因上述之[B]、[C]、[X]之含有率使O之含量範圍不同，但Nd磁石之製作上，若基於氧含量未達0.1原子%有困難的情況，O之含量較佳為0.1～0.8原子%之範圍內，更佳為0.2～0.7原子%之範圍內，且較佳為滿足上述關係式(1)之含量。於本發明，O之含量係重要要素，若O之含量係上述關係式(1)之左側[0.86×([B]+[C]-2×[X])-4.9]原子%以下，則H_cJ 降低。又，O之含量係上述關係式(1)之右側[0.86×([B]+[C]-2×[X])-4.6]原子%以上之情況，H_cJ 亦降低。

又，如上述，本發明之燒結磁石除上述R、B、X、C、Fe、O以外可含有任意元素，例如可含有Co、Cu、Al、Ga、N等作為上述任意元素。

上述Co之含量，基於因含有Co而獲得居里溫度及耐蝕性之提升效果之觀點，較佳為0.1原子%以上，更佳為0.5原子%以上。又，基於安定的獲得高H_cJ 之觀點，Co之含量較佳為3.5原子%以下，更佳為2.0原子%以下。

上述Cu之含量，基於為了確保良好的量產性而於適合進行燒結後之低溫熱處理中獲得最適溫度幅度之觀點，較佳為0.05原子%以上，更佳為0.1原子%以上。又，基於獲得良好的燒結性及高磁特性(Br、H_cJ )之觀點，較佳為0.5原子%以下，更佳為0.3原子%以下。

上述Al之含量，基於獲得充分的H_cJ 之觀點，較佳為超過0原子%，更佳為0.05原子%以上。又，基於獲得高的Br之觀點，較佳為1.0原子%以下，更佳為0.5原子%以下。進而，基於同樣之觀點，上述Ga之含量較佳為超過0原子%、0.1原子%以下，更佳為0.05～0.1原子%。又進而，上述N之含量，基於獲得良好H_cJ 之觀點，較佳為0.7原子%以下。

又，本發明之燒結磁石，除該等元素以外，作為不可避免之雜質的H、F、Mg、P、S、Cl、Ca、Mn、Ni等之元素之含有，相對於上述磁石之構成元素與該等不可避免之雜質之合計，雖可容許不可避免之雜質之合計為0.1質量%以下，但該等不可避免之雜質之含量愈少愈好。

本發明之燒結磁石，如上述，係O之含量調整成為滿足上述關係式(1)之組成者。亦即，上述B、C、X及O之原子百分率分別設為[B]、[C]、[X]及[O]時，滿足以下關係式(1)者。

藉由滿足該等關係，可兼具高的Br及安定的H_cJ 。其理由雖未必清楚，但可推測出以下。亦即，雖得知R₂ Fe₁₄ B化合物之B之一部分可經C置換，但通常C為形成於結晶粒界三相點之雜質相的R-O-C相，幾乎無助於主相之形成。另一方面，嘗試藉由如本發明般降低R含量獲得高Br時，為了促進液相燒結必須降低雜質的O之含量。於該等低氧含量之條件，認為R-O-C相之形成量減少之同時，C之一部分可能容易形成R₂ Fe₁₄ C。又，燒結磁石中之X，主要形成XB₂ 化合物，於燒結過程抑制結晶粒之異常粒成長，並且亦具有使因B及C所致之R₂ Fe₁₄ B相之形成量減低之效果。亦即，實際上有助於R₂ Fe₁₄ B相形成之B、C之原子量可由([B]+[C]-2×[X])表示。如此，本發明人等，認為R₂ Fe₁₄ B相之形成與B、C、X及O原子之含量相關，並藉由將([B]+[C]-2×[X])與[O]之關係適當化，可達成兼具高Br及高H_cJ 者。又，O原子之含量，可於例如如後述之實施例，於粉碎原料合金獲得合金微粉末之粉碎步驟中調整。

接著，針對製造本發明之R-Fe-B系燒結磁石之方法，於以下說明。製造本發明之R-Fe-B系燒結磁石時之各步驟，基本上與通常之粉末冶金法相同，並無特別限制，但通常係包含熔解原料並獲得原料合金之熔融步驟，粉碎具有特定組成之原料合金而調製合金微粉末之粉碎步驟，藉由於施加磁場中使合金微粉末壓粉成形而獲得成形體之成形步驟，熱處理成形體而獲得燒結體之熱處理步驟。

首先，於上述熔融步驟，以成為如上述本發明之特定組成之方式，秤量成為各元素之原料的金屬或合金，例如，藉由高頻熔解而熔解原料並冷卻而製造原料合金。原料合金之鑄造，一般採用注入平模及書型鑄模之熔解鑄造法及薄帶澆鑄法。又，分別製作接近作為R-Fe-B系合金之主相之R₂ Fe₁₄ B化合物組成之合金及於燒結溫度為液相助劑之富含R合金，於粗粉碎後秤量混合之所謂二合金法亦可適用於本發明。但，與主相組成接近之合金，因依存於鑄造時之冷卻速度及合金組成而α-Fe相較易晶析，故以組織均質化，消除α-Fe相之目的，較佳根據需要於真空或Ar環境中於700～1200℃實施1小時以上之均質化處理。且，以薄帶澆鑄法製作與主相組成接近之合金之情況亦可省略均質化。關於作為液相助劑之富含R合金除了上述鑄造法以外，亦可採用所謂之液體急冷法。

上述粉碎步驟，例如可為包含粗粉碎步驟及微粉碎步驟之複數階段之步驟。於粗粉碎步驟，例如使用顎碎機、磨碎機、針磨機或氫化粉碎，藉由薄帶澆鑄製作之合金之情況，通常應用氫化粉碎，可獲得粗粉碎為例如0.05～3mm，尤其是0.05～1.5mm之粗粉。上述微粉碎步驟中，將上述粗粉碎步驟所得之粗粉例如使用噴射磨機粉碎等之方法微粉碎成例如0.2～30μm，尤其是0.5～20μm。且，於原料合金之粗粉碎、微粉碎之一者或二者之步驟中，可根據需求添加潤滑劑等添加劑，可將C含量調整至特定範圍。又，原料合金之粗粉碎步驟及微粉碎步驟，較佳為於氮氣、Ar氣體等之氣體環境中進行，亦可藉由控制氣體環境中之氧濃度，將O含量調整於特定範圍。

上述之成形步驟中，邊施加400～1600kA/m之磁場，將合金粉末配向至易磁化軸方向，邊藉由壓縮成形機壓粉成形。此時，較佳使成形體密度為2.8～4.2g/cm³ 。基於確保成形體之強度並獲得良好可操作性之觀點，成形體密度較佳為2.8g/cm³ 以上。另一方面，基於獲得充分的成形體強度同時確保良好的加壓時之粒子配向而獲得適當Br之觀點，成形體密度較佳為4.2g/cm³ 以下。又，為了抑制合金微粉之氧化，成形較佳於氮氣、Ar氣體等之氣體環境下進行。

於上述熱處理步驟中，成形步驟所得之成形體於高真空中或Ar氣體等之非氧化性環境中予以燒結。一般前述燒結較佳於950℃～1200℃之溫度範圍保持0.5～5小時而進行。前述燒結結束時之冷卻亦可藉氣體急冷(冷卻速度：20℃/min以上)、控制冷卻(冷卻速度：1～20℃/min)、爐冷之任一方法進行，所得之R-Fe-B系燒結磁石之磁特性為相同。

接續用以燒結之上述熱處理，雖無特別限制，以提高H_cJ 為目的，亦可於較前述燒結溫度低的溫度實施熱處理。該燒結後熱處理亦可進行高溫熱處理與低溫熱處理之2階段熱處理，亦可僅進行低溫熱處理。該燒結後熱處理之高溫熱處理，較佳以600～950℃之溫度熱處理燒結體，低溫熱處理較佳以400～600℃之溫度進行熱處理。此時之冷卻亦可以藉氣體急冷(冷卻速度：20℃/min以上)、控制冷卻(冷卻速度：1～20℃/min)、爐冷之任一方法進行，任一冷卻方法亦獲得具有同樣磁特性之R-Fe-B系燒結磁石。

又，將所得之R-Fe-B系燒結磁石研削成特定形狀，可於磁石表面塗佈或塗裝含有選自R¹ 之氧化物、R² 之氟化物、R³ 之氧氟化物、R⁴ 之氫氧化物、R⁵ 之碳酸鹽、R⁶ 之鹼性碳酸鹽之1種或2種以上(R¹ ～R⁶ 係選自稀土類元素之1種或2種以上，可相同，亦可分別相異)之粉末的漿料後，可於上述粉末存在於燒結磁石表面之狀態進行熱處理。該處理為所謂之粒界擴散法，使粒界擴散熱處理之溫度較佳為較燒結溫度低的溫度，且為350℃以上，時間雖無特別限制，但基於獲得良好的燒結磁石之組織及磁特性之觀點，較佳為5分鐘～80小時，更佳為10分鐘～50小時。藉由該粒界擴散處理使上述粉末中所含之上述R¹ ～R⁶ 於磁石中擴散可謀求H_cJ 之增大。且，藉由該粒界擴散而導入之稀土類元素，基於說明方便，雖如上述設為R¹ ～R⁶ ，但於粒界擴散後，均包含於本發明磁石中之上述R成分。 [實施例]

以下，顯示實施例、比較例，更具體說明本發明，但本發明並非限制於下述實施例者。

[實施例1、比較例1] 以使Nd：30.0wt%、Co：1.0wt%、B：0.9wt%、Al：0.2wt%、Cu：0.2wt%、Zr：0.1wt%、Ga：0.1wt%、Fe：其餘部分之方式，於Ar氣體環境中，以高頻感應爐熔解，藉由於水冷銅輥上使熔融合金冷卻之薄帶澆鑄法製作合金薄帶。接著，將所製作之合金薄帶進行利用氫化之粗粉碎獲得粗粉末，接著，於所得粗粉末中加入0.1質量%作為潤滑劑之硬脂酸並混合。接著，使粗粉末與潤滑劑之混合物利用氮氣流中之噴射磨機進行微粉碎成為平均粒徑約3.5μm。此時，藉由將噴射磨機系內之氧濃度設為0ppm(實施例1)、50ppm(比較例1)而進行O含量之調整。接著，於氮氣環境中將微粉末填充至具備電磁石之成形裝置之鑄模中，於15kOe(1.19MA/m)之磁場中經配向，同時於對於磁場垂直之方向進行加壓成形。接著，所得成形體於真空中以1050℃燒結3小時，冷卻至200℃以下後，以900℃進行2小時之高溫熱處鋰，以500℃進行3小時之低溫熱處理，獲得燒結體。所得之各燒結體之組成為Nd：13.5at%、Co：1.1at%、B：5.5at%、Al：0.5at%、Cu：0.2at%、Zr：0.07at%、Ga：0.1at%、C：0.4at%、O：參考表1，Fe：其餘部分。且，藉由ICP分析測定金屬元素，藉由燃燒紅外線吸收法測定C，藉由惰性氣體熔解紅外線吸收法測定O。

將所得之各燒結體之中心部切出18mm× 15mm×12mm尺寸之長方體形狀獲得燒結磁石，針對該各燒結磁石，使用B-H追蹤計測定磁特性(Br、H_cJ )。表1中顯示實施例1及比較例1之各B、Zr、C及O之at%([B]、[Zr]、[C]、[O])及磁特性(Br、H_cJ )之值。且，表中之「實施例1、比較例1中有效[O]範圍」，係關於[B]、[C]、[Zr]及[O]，滿足以下關係式(1’)之[O]值之範圍。

如表1所示，滿足本發明條件[上述關係式(1’)]之實施例1之燒結磁石，與比較例1比較，於H_cJ 具有明顯優異之特性。

[實施例2～5、比較例2～6] 除了以成為特定組成之方式調整成為原料之金屬的使用量以外，與實施例1相同，進行合金薄帶之製作、氫化粉碎、對粗粉末混合潤滑劑。接著，以氮氣流中之噴射磨機將各粗粉末與潤滑劑之混合物粉碎製作平均粒徑約3.5μm之微粉末。此時，藉由適當調整噴射磨機系內之氧濃度，進行O含量之調整。接著，與實施例1相同之方法使製作之微粉末成形，進行熱處理，獲得燒結體。以與實施例1同樣分析所得之燒結體之組成，為Nd：13.5at%、Co：1.1at%、B：參考表2、Al：0.5at%、Cu：0.2at%、Zr：0.07at%、Ga：0.1at%、C：0.4、O：參考表2、Fe：其餘部分。

將所得之實施例2～5及比較例2～6之各燒結體之中心部切出18mm×15mm×12mm尺寸之長方體形狀獲得燒結磁石，針對該各燒結磁石使用B-H追蹤計測定磁特性(Br、H_cJ )。表2中顯示各磁石之各B、Zr、C及O之at%([B]、[Zr]、[C]、[O])及磁特性(Br、H_cJ )之值。且，表中之「有效[O]範圍」，係關於[B]、[C]、[Zr]及[O]，各磁石滿足上述關係式(1’)之[O]值之範圍。

如表2所示，確認滿足本發明條件[上述關係式(1’)]之實施例2～5之燒結磁石，相較於比較例2～6，具有高的H_cJ 。

又，基於表1及表2之結果，關於實施例1～5及比較例1～6之([B]+[C]-2×[Zr])與[O]之關係示於圖1之圖表。由表1、2及圖1可得O含量於滿足下述關係式(1’)

之範圍內，可獲得高Br及1000kA/m以上之高H_cJ 。亦即，H_cJ 適當之燒結磁石係滿足上述關係式(1’)。另一方面，O原子之含量超過[0.86×([B]+[C]-2×[Zr])-4.6]而較多時，對於以R₂ Fe₁₄ B表示之基本組成，有助於R₂ Fe₁₄ B相形成之B及C之存在量不足，推測因形成R₂ Fe₁₇ 相，而H_cJ 大幅降低。另一方面，O原子之含量少於[0.86×([B]+[C]-2×[Zr])-4.9]時，對於以R₂ Fe₁₄ B表示之基本組成，有助於R₂ Fe₁₄ B相形成之B及C之存在量過剩，推測形成由R、Fe、B所成之異相，而H_cJ 降低。又，O原子之含量，如上述實施例1～5，可於使原料合金粉碎獲得合金微粉末之粉碎步驟中調整。

[實施例6～9] 除了以成為Nd：30.0wt%、Co：1.0wt%、B：0.9wt%、Al：0.2wt%、Cu：0.2wt%、Zr：0.1wt%、Ga：0～0.3wt%、Fe：殘餘部分之方式，調整成為原料之金屬之使用量以外，與實施例1同樣，製作合金薄帶。接著，所製作之合金薄帶進行利用氫化之粗粉碎獲得粗粉末，接著，於所得粗粉末中加入0.1質量%之作為潤滑劑之硬脂酸並混合。接著，使粗粉末與潤滑劑之混合物以氮氣流中之噴射磨機進行微粉碎成為平均粒徑約3.5μm。此時，噴射磨機系內之氧濃度設為0ppm。接著，所製作之微粉末以與實施例1同樣方法進行成形、熱處理，獲得實施例6～9之各燒結體。與實施例1同樣分析所得燒結體之組成，為Nd：13.5at%、Co：1.1at%、B：5.5at%、Al：0.5at%、Cu：0.2at%、Zr：0.07at%、Ga：參考表3、C：0.4at%、O：參考表3、Fe：殘餘部分。

將所得實施例6～9之各燒結體之中心部切出18mm×15mm×12mm尺寸之長方體形狀獲得燒結磁石，針對該各燒結磁石使用B-H追蹤計測定磁特性(Br、H_cJ )。表3顯示各磁石之各Ga、B、Zr、C及O之at%([Ga]、[B]、[Zr]、[C]、[O])及磁特性(Br、H_cJ )之值，且一併記錄實施例1之燒結磁石之同樣測定值。且，於表中之「有效[O]範圍」，係關於[B]、[C]、[Zr]及[O]，各磁石滿足上述關係式(1’)之[O]值之範圍。

如表3所示，滿足本發明條件[上述關係式(1’)]之實施例1、及實施例6～9之燒結磁石，皆具有良好的Br及H_cJ ，但不含Ga之實施例7，相較於實施例1及6，H_cJ 稍差，又Ga含量超過0.1at%之實施例8、9，相較於實施例1及6，Br亦稍差。

[圖1]係顯示實施例1～5及比較例1～6之磁石中之[B]+[C]-2×[X]與[O]之關係之圖表。

Claims

一種R-Fe-B系燒結磁石，其特徵係具有如下組成：含有12.5～14.5原子%之R(R係選自稀土類元素之1種或2種以上之元素，且Nd為必須)、5.0～6.5原子%之B、0.02～0.5原子%之X(X係選自Ti、Zr、Hf、Nb、V、Ta之1種或2種以上之元素)、0.1～1.6原子%之C，並且其餘部分為Fe、O、其他任意元素及不可避免之雜質，且將上述B、C、X及O之原子百分率分別設為[B]、[C]、[X]及[O]時，滿足如下關係式(1)：
如請求項1之R-Fe-B系燒結磁石，其中上述O之含量為0.1～0.8原子%。
如請求項1或2之R-Fe-B系燒結磁石，其中含有0.1～3.5原子%之Co、0.05～0.5原子%之Cu、超過0原子%且1.0原子%以下之Al作為上述任意元素。
如請求項1或2之R-Fe-B系燒結磁石，其中含有Zr作為上述X。
如請求項1或2之R-Fe-B系燒結磁石，其中含有超過0且0.1原子%以下之Ga作為上述任意元素。