WO2021157763A1 - 희토류 자석 - Google Patents

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WO2021157763A1
WO2021157763A1 PCT/KR2020/001708 KR2020001708W WO2021157763A1 WO 2021157763 A1 WO2021157763 A1 WO 2021157763A1 KR 2020001708 W KR2020001708 W KR 2020001708W WO 2021157763 A1 WO2021157763 A1 WO 2021157763A1
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rare
earth magnet
rare earth
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diffusion metal
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송선용
남궁석
탕신
세프리아민훗세인
오쿠보타다카츠
호노카즈히로
리지앙난
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엘지전자 주식회사
일본 국립 연구 개발 법인 물질 재료 연구 기구
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Definitions

  • the present invention relates to a rare earth magnet. More particularly, the present invention relates to a rare-earth magnet in which a material diffused on the surface of a rare-earth magnet precursor is controlled.
  • the Nd-Fe-B-based rare-earth magnet is the most representative.
  • various attempts have been made to improve magnetic properties.
  • the conventional Nd-Fe-B-based sintered rare-earth magnet has a limitation in reducing the grain size and is disadvantageous in improving the coercive force
  • various methods for improving the coercive force are being studied.
  • an object of the present invention is to provide a rare earth magnet capable of realizing excellent magnetic properties.
  • the present invention is intended to solve all problems that can be generated or predicted from the prior art in addition to the technical problems described above.
  • the rare-earth magnet according to the present invention can control the material that is diffused on the surface of the rare-earth magnet precursor.
  • R1 includes at least one of Nd and Pr
  • R2 is a rare earth magnet precursor including Ce and (LRE It has a composition of (100-pq) HRE p )TM2 q and includes a diffusion metal that is diffused on the surface of the rare-earth magnet precursor.
  • the LRE includes a light rare earth
  • the HRE includes a heavy rare earth
  • LRE may include at least one of Nd, Pr, Ce, La, and Y.
  • the HRE may include at least one of Dy and Tb.
  • TM2 may include at least one of Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Ag and Au. there is.
  • p may be 5 to 50.
  • q may be greater than 10 and less than 40.
  • the amount of the diffusion metal may be 6 to 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the rare earth magnet precursor.
  • the TM1 may include at least one of Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Ag and Au.
  • the x may be 0.2 to 0.3.
  • the y may be 12.52 to 13.61.
  • the z may be 3 to 5.
  • the v may be 5 to 10.
  • the w may be 0.5 to 1.
  • the rare earth magnet precursor may be a hot deformable magnet.
  • the rare earth magnet according to the present invention configured as described above will be described as follows.
  • the rare-earth magnet of the present invention by controlling the diffusion material diffused on the surface of the rare-earth magnet precursor, it is possible to effectively improve the coercive force and at the same time minimize the reduction in residual magnetization, thereby improving magnetic properties.
  • the rare-earth magnet of the present invention may include a rare-earth magnet precursor including a rare-earth element and a diffusion material diffused on a surface of the rare-earth magnet precursor.
  • the rare-earth magnet according to an embodiment of the present invention may further include the diffusion material in the rare-earth magnet precursor, thereby improving coercive force and minimizing reduction in residual magnetization, thereby improving magnetic properties.
  • the rare-earth magnet precursor is a rare-earth element (R)-Fe-B-based magnet, and may be a magnet subjected to hot-deformation.
  • the rare earth magnet precursor may have a composition of (R1 (1-x) R2 x )yFe (100-yzvw) CozBvTM1w.
  • R1 may include at least one of Nd and Pr. That is, R1 may include only Nd or only Pr, and may include Nd and Pr at the same time.
  • R1 may have a composition of (Nd (1-s) Pr s ), and S may be 0 or more and less than 1.
  • R2 may include Ce
  • TM1 is Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, It may include at least one of Mg, Ag, and Au.
  • x is a relative molar ratio of R1 to R2, and x may be 0.2 to 0.3.
  • the rare-earth magnet precursor can reduce the production cost by reducing the amount of relatively expensive Nd and Pr by controlling the range of R2 substituting R1 to be 20% to 30%.
  • the rare-earth magnet precursor may compensate for the deterioration of magnetic properties that may occur due to the substitution of R1 by R2 by the hot deformation treatment described below.
  • y is a content ratio of (R1 (1-x) R2 x ), and may be at%, and y may be 12.52 to 13.61.
  • z is a content ratio of Co, and may be at%, and z may be 3 to 5.
  • v is a content ratio of B, and may be at%, and v may be 5 to 10.
  • w is a content ratio of TM1, and may be at%, and w may be 0.5 to 1.
  • the rare earth magnet precursor may be a hot deformable magnet.
  • the rare-earth magnet precursor may be subjected to hot deformation treatment instead of sintering.
  • the magnetic powder of the rare-earth magnet precursor is densified, and the crystal grains are diffused and grown to a certain size and are deformed into a plate-like shape. .
  • the rare-earth magnet according to an embodiment of the present invention may include a diffusion material that is diffused on the surface of the rare-earth magnet precursor, thereby minimizing improvement in coercive force and reduction in residual magnetization due to interfacial diffusion.
  • the rare earth magnet may include a diffusion metal having a composition of (LRE (100-pq) HRE p )TM2 q as the diffusion material.
  • the rare-earth magnet according to the embodiment of the present invention does not include a material having a (LRE (100-pq) HRE p )TM2 q composition uniformly inside the rare-earth magnet, but may partially diffuse from the surface to the inside.
  • LRE may include light rare earth and HRE may include heavy rare earth.
  • LRE may include at least one of Nd, Pr, Ce, La, and Y (Yttrium), and the HRE may include at least one of Dy and Tb.
  • TM2 contains at least one of Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Ag and Au can do.
  • the rare-earth magnet according to an embodiment of the present invention is located at the interface of the magnetic phase and becomes magnetically insulated, thereby suppressing the generation and transition of the reverse magnetic domain of the magnetic phase, thereby suppressing the coercive force of the rare-earth magnet. This can be improved.
  • the composition ratio and weight part of the diffusion metal may be simultaneously controlled to effectively improve magnetic properties.
  • p can be controlled to be about 5 to 50 as at%.
  • the rare-earth magnet according to the embodiment of the present invention by controlling the molar ratio of the heavy rare-earth contained in the diffusion metal to a certain range, it is possible to effectively improve the coercive force of the rare-earth magnet and minimize the reduction in residual magnetization.
  • Table 1 shows the change in coercive force and residual magnetization of the rare earth magnet according to the ratio of the heavy rare earth contained in the diffusion metal.
  • Ref of Table 1 and the experimental examples of 1 to 7 are (Nd 0.75 Ce 0.25 ) 13.05 Fe 76.19 Co 4.31 B 5.92 Ga 0.53 on the surface of the rare-earth magnet precursor having the composition of Ref and 1 to 7 on the surface of the The diffusion metal having the composition was diffused, and the coercive force and residual magnetization change of the rare earth magnet were shown.
  • Experimental Example 7 was a case in which 60at% of heavy rare earth was included. Compared to the Ref Experimental example, the coercive force improvement effect was excellent, but the residual magnetization value was greatly reduced.
  • Experimental Examples 1 to 6 are diffusion metals containing 5at% to 50at% of heavy rare earth. Compared to the Ref Experimental example, the excellent coercive force improvement effect is realized and the reduction in residual magnetization is minimized, resulting in excellent magnetic properties. It can be confirmed that there is
  • the rare-earth magnet according to the embodiment of the present invention by controlling the diffusion amount of the diffusion metal, it is possible to improve the coercive force and minimize the decrease in residual magnetization.
  • Table 2 lists changes in coercive force and residual magnetization of the rare-earth magnet according to parts by weight of the diffusion metal diffused based on 100 parts by weight of the rare-earth magnet precursor.
  • the coercive force change and the residual magnetization change according to the weight % (parts by weight) of the diffused diffusion metal.
  • the weight % of the diffused diffusion metal increases, the coercive force improvement effect tends to increase.
  • Experimental Examples 2 to 4 are experimental examples in which the amount of the diffused metal is 6 parts by weight or more and less than 15 parts by weight.
  • the molar ratio of TM2 included in the diffusion metal may be controlled in order to effectively improve magnetic properties.
  • q can be controlled to be greater than about 10 and less than about 40 as at%.
  • the rare-earth magnet according to the embodiment of the present invention by controlling the molar ratio of TM2 included in the diffusion metal to a certain range, it is possible to effectively improve the coercive force of the rare-earth magnet and minimize the reduction in residual magnetization.
  • Table 3 shows the coercive force change and the residual magnetization change of the rare earth magnet according to the ratio of TM2 included in the diffusion metal.
  • the experimental examples 1 to 4 of Table 3 (Nd 0.75 Ce 0.25 ) 13.05 Fe 12% by weight of the diffusion metal having the composition 1 to 4 of Table 1 was diffused on the surface of the rare-earth magnet precursor having a composition of 76.19 Co 4.31 B 5.92 Ga 0.53, and the coercive force and residual magnetization of the rare-earth magnet were diffused accordingly.
  • Experimental Example 1 shows that the diffusion alloy does not diffuse at 800 degrees, the diffusion temperature of which has a melting point of about 900 degrees or more. the coercive force decreases.
  • the TM2 element contained in the diffusion metal of the rare-earth magnet according to the embodiment of the present invention to more than 10 at% and less than 40 at%, an excellent coercive force improvement effect is realized and a reduction in residual magnetization is minimized, resulting in excellent magnetism It can be confirmed that the enemy characteristics can be implemented.

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Abstract

본 발명 실시예에 따른 희토류 자석은 (R1(1-x)R2x)yFe(100-y-z-v-w)CozBvTM1w의 조성을 가지고, 상기 R1은 Nd 및 Pr 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 R2는 Ce를 포함하는 희토류 자석 전구체 및(LRE(100-p-q)HREp)TM2q의 조성을 가지고 상기 희토류 자석 전구체의 표면에 확산되는 확산금속을 포함하고, 상기 확산금속에서 상기 LRE는 Y를 포함한 경희토류를 포함하고, 상기 HRE는 중희토류를 포함할 수 있다.

Description

희토류 자석
본 발명은 희토류 자석에 관한 발명이다. 보다 상세하게는 희토류 자석 전구체의 표면에 확산되는 물질을 제어한 희토류 자석에 관한 발명이다.
R-Fe-B 계 희토류 자석 중, Nd-Fe-B 계 희토류 자석이 가장 대표적이다. Nd-Fe-B 계 희토류 자석에 있어서, 자기 특성을 향상시키기 위해서 여러 가지 시도가 이루어지고 있다.
예를 들어, 기존의 Nd-Fe-B 계 소결 희토류 자석은 결정립 크기를 줄이는데 한계가 있어 보자력을 향상시키는데 불리하기 때문에, 보자력을 향상시키기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 우수한 자기 특성을 구현할 수 있는 희토류 자석을 제공하는데 있다.
기타, 본 발명은 상기에 기재한 기술적 과제외에 종래기술로부터 발생되거나 예측될 수 있는 모든 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 희토류 자석은 희토류 자석 전구체 표면에 확산되는 물질을 제어할 수 있다.
구체적으로, (R1(1-x)R2x)yFe(100-y-z-v-w)CozBvTM1w의 조성을 가지고, 상기 R1은 Nd 및 Pr 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 R2는 Ce를 포함하는 희토류 자석 전구체 및 (LRE(100-p-q)HREp)TM2q의 조성을 가지고 상기 희토류 자석 전구체의 표면에 확산되는 확산금속을 포함한다.
상기 확산금속에서 상기 LRE는 경희토류를 포함하고, 상기 HRE는 중희토류를 포함한다.
LRE는 Nd, Pr, Ce, La 및 Y 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 HRE는 Dy 및 Tb 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
TM2는 Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 확산금속의 조성에서, p는 5 내지 50일 수 있다.
상기 확산금속의 조성에서, q는 10초과 40미만일 수 있다.
상기 확산금속은 상기 희토류 자석 전구체 100 중량부 기준 6 중량부 내지 12 중량부일 수 있다.
상기 TM1은 Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 x는 0.2 내지 0.3일 수 있다.
상기 y는 12.52 내지 13.61일 수 있다.
상기 z는 3 내지 5일 수 있다.
상기 v는 5 내지 10일 수 있다.
상기 w는 0.5 내지 1일 수 있다.
상기 희토류 자석 전구체는 열간 변형 자석일 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 희토류 자석을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 희토류 자석은 희토류 자석 전구체의 표면에 확산되는 확산 물질을 제어함으로써, 보자력을 효과적으로 향상시키는 동시에 잔류자화 감소를 최소화시켜 자기적 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의되며, 명세서에서 용어의 의미에 대해 별도로 기재한 내용이 있다면 용어의 의미는 상기 기재 내용으로 정의될 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본원 발명의 희토류 자석은 희토류 원소를 포함하는 희토류 자석 전구체 및 상기 희토류 자석 전구체의 표면에 확산되는 확산 물질을 포함할 수 있다.
본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석은 희토류 자석 전구체에 상기 확산 물질을 더 포함함으로써, 보자력을 향상시키고 잔류자화 감소를 최소화시켜 자기 특성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 희토류 자석 전구체는 희토류 원소(R)-Fe-B계 자석으로서, 열간변형(Hot-deformation) 처리된 자석일 수 있다.
상기 희토류 자석 전구체는 (R1(1-x)R2x)yFe(100-y-z-v-w)CozBvTM1w의 조성을 가질 수 있다.
상기 R1은 Nd 및 Pr 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, R1은 Nd만을 포함하거나 Pr만을 포함할 수 있으며, Nd 및 Pr을 동시에 포함할 수도 있다.
Nd 및 Pr을 동시에 포함하는 경우, R1은 (Nd(1-s)Prs)의 조성을 가질 수 있으며, S는 0 이상 1 미만일 수 있다.
한편, 상기 R2는 Ce를 포함할 수 있고, TM1은 Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 희토류 자석 전구체의 조성에서 x는 R1 대비 R2의 상대 몰비로서, x는 0.2 내지 0.3일 수 있다.
즉, 상기 희토류 자석 전구체는 R1을 치환하는 R2의 범위를 20% 내지 30%로 제어함으로써, 상대적으로 고가인 Nd 및 Pr의 사용량을 감소시켜 생산원가를 절감시킬 수 있다.
추가적으로, 상기 희토류 자석 전구체는 R2에 의한 R1의 치환으로 발생할 수 있는 자기특성 저하를 후술한 열간변형 처리로 보완할 수 있다.
상기 희토류 자석 전구체의 조성에서, y는 (R1(1-x)R2x)의 함량비로서, at%일 수 있으며, y는 12.52 내지 13.61일 수 있다.
상기 희토류 자석 전구체의 조성에서, z는 Co의 함량비로서, at%일 수 있으며, z는 3 내지 5일 수 있다.
상기 희토류 자석 전구체의 조성에서, v는 B의 함량비로서, at%일 수 있으며, v는 5 내지 10일 수 있다.
상기 희토류 자석 전구체의 조성에서, w는 TM1의 함량비로서, at%일 수 있으며, w는 0.5 내지 1일 수 있다.
상기 희토류 자석 전구체는 열간변형 자석일 수 있다. 본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석에서 상기 희토류 자석 전구체는 소결 대신 열간변형처리를 수행할 수 있다.
따라서, 상기 희토류 자석 전구체의 자성분말이 치밀화를 이루고, 결정립이 일정 크기로 확산 및 성장이 일어나 판상 형태로 변형되며, 그 결과 결정립은 결정학적 특성상 자화용이 방향이 한 방향으로 정렬되어 이방성을 가지게 된다.
구체적인 열간변형 과정에 대해서는 후술한다.
본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석은 상기 희토류 자석 전구체의 표면에 확산되는 확산 물질을 포함하여 계면확산에 의한 보자력 향상 및 잔류자화 감소를 최소화할 수 있다.
구체적으로, 상기 희토류 자석은 상기 확산 물질로서, (LRE(100-p-q)HREp)TM2q 의 조성을 가지는 확산금속을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석은 상기 희토류 자석 내부에서 균일하게 (LRE(100-p-q)HREp)TM2q 조성의 물질을 포함하는 것이 아니라, 표면에서 내부로 일부 확산시킬 수 있다.
상기 (LRE(100-p-q)HREp)TM2q 조성에서 LRE는 경희토류를 포함하고, HRE는 중희토류를 포함할 수 있다.
구체적으로, LRE는 Nd, Pr, Ce, La 및 Y(Yttrium) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 HRE는 Dy 및 Tb 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
나아가, TM2는 Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석은 상기 희토류 자석 전구체의 표면에 상기 확산금속을 확산시키게 되면 자성상의 계면에 위치하여 자기적 절연이 되어 자성상의 역자구 생성 및 전이를 억제해 상기 희토류 자석의 보자력이 향상될 수 있다.
추가적으로, 본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석은 효율적인 자기 특성 향상을 위해 상기 확산 금속의 조성비 및 중량부 등을 동시에 제어할 수 있다.
구체적으로, (LRE(100-p-q)HREp)TM2q 조성에서 p는 at%로서 약 5 내지 50으로 제어될 수 있다.
즉, 본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석은 상기 확산금속에 포함된 중희토류의 몰비를 일정 범위로 제어함으로써, 효과적으로 상기 희토류 자석의 보자력을 향상시키는 동시에 잔류자화 감소를 최소화시킬 수 있다.
조성 △Br (kG) △Hc (kOe)
Ref Nd80Cu20 -1.9 (-12%) +7.2 (+65.4%)
1 Nd75Dy5Cu20 -0.8 (-5.4%) +6 (+54.5%)
2 Nd70Dy10Cu20 -0.7 (-4.7%) +7.2 (+65.4%)
3 Nd60Dy20Cu20 -0.7 (-4.7%) +7.8 (+70.9%)
4 Nd50Dy30Cu20 -0.6 (-4.1%) +8 (+72.7%)
5 Nd40Dy40Cu20 -0.7 (-4.7%) +8 (+72.7%)
6 Nd30Dy50Cu20 -0.76 (-5.1%) +8.5 (+77.2%)
7 Nd20Dy60Cu20 -1.6 (-10.8%) +8.8 (+80%)
표 1에서 상기 확산금속에 포함된 중희토류의 비율에 따른 상기 희토류 자석의 보자력 변화 및 잔류자화 변화를 게시하고 있다.
구체적으로, 표 1의 Ref 및 1 내지 7의 실험예는 (Nd0.75Ce0.25)13.05Fe76.19Co4.31B5.92Ga0.53 의 조성을 가지는 상기 희토류 자석 전구체의 표면에 표 1의 상기 Ref 및 1 내지 7의 조성을 가지는 확산금속을 확산시키고 그에 따른 상기 희토류 자석의 보자력 변화 및 잔류자화 변화를 나타내었다.
자세하게는, 중희토류(Dy)의 포함 비율에 따른 보자력 변화 및 잔류자화 변화로서,
실험예 7는 중희토류가 60at% 포함된 경우로, Ref 실험예에 비해 보자력 향상효과는 우수하나, 잔류자화값이 크게 감소하였다.
이에 반해 실험예 1 내지 6은 중희토류가 5at% 내지 50at% 포함된 확산금속으로, Ref 실험예에 비해 우수한 보자력 향상효과를 구현하는 동시에 잔류자화 감소가 최소화되어 결과적으로 우수한 자기적 특성을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석은 상기 확산금속의 확산량을 제어함으로써 보자력을 향상시키는 동시에 잔류자화 감소를 최소화시킬 수 있다.
확산량 △Br (kG) △Hc (kOe)
1 15 wt.% -0.93 (-6.3%) +7.4 (+67.2%)
2 12 wt.% -0.6 (-4.1%) +8 (+72.7%)
3 9 wt.% -0.6 (-4.1%) +7 (+63.6%)
4 6 wt.% -0.2 (-1.3%) +6.3 (+57.2%)
5 3 wt.% -0.1 (-0.6%) +2.2 (+20%)
표 2에서는 상기 희토류 자석 전구체 100 중량부 기준 확산되는 확산금속의 중량부에 따른 상기 희토류 자석의 보자력 변화 및 잔류자화 변화를 게시하고 있다.
구체적으로, 표 2의 1 내지 5의 실험예는 (Nd0.75Ce0.25)13.05Fe76.19Co4.31B5.92Ga0.53 의 조성을 가지는 상기 희토류 자석 전구체의 표면에 Nd50Dy30Cu20 조성을 가지는 확산금속을 확산시키고, 확산된 양에 따른 상기 희토류 자석의 보자력 변화 및 잔류자화 변화를 나타내었다.
자세하게는, 확산된 상기 확산금속의 중량%(중량부)에 따른 보자력 변화 및 잔류자화 변화로서, 전체적으로, 확산된 상기 확산금속의 중량%가 증가할수록 보자력 향상 효과가 증가하는 경향을 나타내고 있다.
하지만, 실험예 5는 상기 확산금속의 양이 적어 상기 희토류 자석 내부까지 충분한 확산이 힘들어 보자력 향상 정도가 작고, 실험예 1은 상기 확산금속의 확산량 대비 보자력 향상이 적고 잔류자화 감소가 크다.
이에 반해 실험예 2 내지 4는 확산되어진 상기 확산금속의 양이 6 중량부 이상 15 중량부 미만인 실험예이다.
실험예 2 내지 4는 확산되어진 상기 확산금속의 양을 6 중량부 내지 12 중량부로 제어함으로써, 1 및 5 실험예에 비해, 우수한 보자력 향상효과를 구현하는 동시에 잔류자화 감소가 최소화되어 결과적으로 우수한 자기적 특성을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석은 효율적인 자기 특성 향상을 위해 상기 확산금속에 포함된 TM2의 포함 몰비를 제어할 수도 있다.
구체적으로, (LRE(100-p-q)HREp)TM2q 조성에서 q는 at%로서 약 10 초과 약40 미만으로 제어될 수 있다.
즉, 본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석은 상기 확산금속에 포함된 TM2의 몰비를 일정 범위로 제어함으로써, 효과적으로 상기 희토류 자석의 보자력을 향상시키는 동시에 잔류자화 감소를 최소화시킬 수 있다.
조성 △Br (kG) △Hc (kOe)
11 Nd54Dy36Cu10 +0.1 (+0.6%) -0.1 (-0.9%)
2 Nd50Dy30Cu20 -0.6 (-4.1%) +8 (+72.7%)
3 Nd42Dy28Cu30 -0.74 (-5%) +7.9 (+71.8%)
4 Nd36Dy24Cu40 -0.76 (-5.1%) +6.9 (+62.7%)
표 3에서 상기 확산금속에 포함된 TM2의 비율에 따른 상기 희토류 자석의 보자력 변화 및 잔류자화 변화를 게시하고 있다.구체적으로, 표 3의 1 내지 4의 실험예는 (Nd0.75Ce0.25)13.05Fe76.19Co4.31B5.92Ga0.53 의 조성을 가지는 상기 희토류 자석 전구체의 표면에 표 1의 1 내지 4의 조성을 가지는 확산금속을 12중량% 확산시키고 그에 따른 상기 희토류 자석의 보자력 변화 및 잔류자화 변화를 나타내었다.
자세하게는, TM2(Cu)의 포함 비율에 따른 보자력 변화 및 잔류자화 변화로서, 실험예 1은 확산합금의 융점이 약 900도 이상으로 확산 온도인 800도에서 상기 확산합금의 확산이 일어나지 않고 그 결과 보자력이 감소한다.
실험예 2 및 3은 각각 보자력이 70% 이상 향상되었으며, 실험예 4는 TM2(Cu)의 양이 증가함에 따라 확산되는 희토류 원소의 양이 줄어들어 보자력 상승이 상대적으로 미흡하다.
따라서, 본 발명 실시예에 따른 상기 희토류 자석의 상기 확산금속에 포함된 TM2 원소를 10at% 초과 40 at%미만으로 제어함으로서, 우수한 보자력 향상효과를 구현하는 동시에 잔류자화 감소가 최소화되어 결과적으로 우수한 자기적 특성을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (14)

  1. (R1(1-x)R2x)yFe(100-y-z-v-w)CozBvTM1w의 조성을 가지고, 상기 R1은 Nd 및 Pr 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 R2는 Ce를 포함하는 희토류 자석 전구체 및
    (LRE(100-p-q)HREp)TM2q의 조성을 가지고 상기 희토류 자석 전구체의 표면에 확산되는 확산금속을 포함하고,
    상기 확산금속에서 상기 LRE는 경희토류를 포함하고, 상기 HRE는 중희토류를 포함하는 희토류 자석.
  2. 제1항에 있어서,
    LRE는 Nd, Pr, Ce, La 및 Y 중 적어도 하나를 포함하는 희토류 자석.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 HRE는 Dy 및 Tb 중 적어도 하나를 포함하는 희토류 자석.
  4. 제1항에 있어서,
    TM2는 Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함하는 희토류 자석.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 확산금속의 조성에서, p는 5 내지 50인 희토류 자석.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 확산금속의 조성에서, q는 10초과 40미만인 희토류 자석.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 확산금속은 상기 희토류 자석 전구체 100 중량부 기준 6 중량부 내지 12 중량부인 희토류 자석.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 TM1은 Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함하는 희토류 자석.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 x는 0.2 내지 0.3인 희토류 자석.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 y는 12.52 내지 13.61인 희토류 자석.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 z는 3 내지 5인 희토류 자석.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 v는 5 내지 10인 희토류 자석.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 w는 0.5 내지 1인 희토류 자석.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 희토류 자석 전구체는 열간 변형 자석인 희토류 자석.
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