稀土类磁铁制造技术

本发明专利技术提供一种稀土类磁铁，即便在相比于以前大幅度降低Dy、Tb等重稀土元素的使用量或者不使用的情况下也抑制了高温退磁率的稀土类磁铁。本发明专利技术所涉及的稀土类磁铁为含有作为主相的R2T14B结晶颗粒和该R2T14B结晶颗粒间的晶界相的烧结磁铁，在其任意截面中，用柱状图评价主相结晶颗粒的截面积分布时，控制粒径大的结晶颗粒和粒径小的结晶颗粒，使其截面积分布为夹着截面积的平均值在其两侧分别具有至少一个峰的分布。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种稀土类磁铁，即便在相比于以前大幅度降低Dy、Tb等重稀土元素的使用量或者不使用的情况下也抑制了高温退磁率的稀土类磁铁。本专利技术所涉及的稀土类磁铁为含有作为主相的R2T14B结晶颗粒和该R2T14B结晶颗粒间的晶界相的烧结磁铁，在其任意截面中，用柱状图评价主相结晶颗粒的截面积分布时，控制粒径大的结晶颗粒和粒径小的结晶颗粒，使其截面积分布为夹着截面积的平均值在其两侧分别具有至少一个峰的分布。【专利说明】稀土类磁铁
本专利技术涉及稀土类磁铁，进而具体而言涉及控制了 R-T-B系烧结磁铁的微结构的 稀土类磁铁。
技术介绍
由于以Nd-Fe-B系烧结磁铁为代表的R-T-B系烧结磁铁（R表不稀土兀素、T表不 以Fe为必须元素的一种以上的铁族元素，B表示硼）具有高的饱和磁通密度，因此对使用 机器的小型化和高效化有利，可以利用于硬盘驱动器的音圈电机等。近年来，随着也适用于 各种工业用电动机或混合动力汽车的驱动电机等，从节能等的观点出发，希望在这些领域 中进一步普及。可是，在R-T-B系烧结磁铁适用于混合动力汽车等时，由于磁铁暴露于比较 高的温度下，因此，抑制由热造成的高温退磁变得重要。对于抑制该高温退磁，众所周知充 分提高R-T-B系烧结磁铁的室温下的矫顽力的方法是有效的。另外，本说明书中所说的铁 族元素是指Fe、Co和Ni。 例如，作为提高Nd-Fe-B系烧结磁铁室温下的矫顽力的方法，已知有用Dy、Tb等重 稀土元素取代作为主相的Nd 2Fe14B化合物的一部分Nd的方法。通过用重稀土元素取代一部 分Nd，可以提高磁晶各向异性，其结果，可以充分地提高Nd-Fe-B系烧结磁铁在室温下的矫 顽力。除了通过重稀土元素的取代以外，添加 Cu元素等对提高室温下的矫顽力也有效（专 利文献1)。通过添加 Cu元素，该Cu元素在晶界形成例如Nd-Cu液相，由此晶界变得平滑， 抑制反向磁畴的产生。 然而，在该R-T-B系的稀土类磁铁中，较之其开发的初期，作为主相的R2T 14B更理 想的存在形式被指出。在专利文献2中，记载有"作为四方晶化合物的存在形式，理想的形 式是具有高的各向异性常数的微粒由非磁性相隔离"。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利特开2002-327255号公报 专利文献2 :日本专利特公平07-78269号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 在100°c?200°C这样的高温环境下使用R-T-B系烧结磁铁的情况下，室温下的矫 顽力的值也是有效的指标之一，但即使实际暴露于高温环境下也不退磁，或者退磁率小很 重要。用Tb或Dy等重稀土元素取代作为主相的R 2T14B化合物的一部分R的组成可以大幅 度地提高室温下的矫顽力，对于高矫顽力化是简便的方法，但是由于Dy、Tb等重稀土元素 受限于产地、产量，因此，存在资源方面的问题。随着取代，例如由于Nd和Dy的反铁磁耦合 而造成的剩余磁通密度的减少也不能避免。上述Cu元素的添加等对矫顽力的提高是有效 的方法，但是为了扩大R-T-B系烧结磁铁的适用领域，希望进一步提高对高温退磁（由于暴 露于高温环境下而造成的退磁）的抑制。 然而，虽然上述通过Tb或Dy等重稀土元素的取代对室温下的矫顽力的提高效果 高，但是已知作为该矫顽力的重要原因的磁晶各向异性能的温度变化很大。这意味着随着 稀土类磁铁的使用环境的高温化，矫顽力会急剧减少。因此，本专利技术人认为为了得到抑制了 高温退磁的稀土磁铁，控制以下所示的微结构也很重要。只要能通过控制烧结磁铁的微结 构来达到矫顽力的提高，就能成为温度稳定性也优异的稀土类磁铁。 稀土类磁铁即R-T-B系烧结磁铁的矫顽力取决于生成成为反向磁畴的核的生成 难易度。如果反向磁畴的核生成容易，则矫顽力小，相反如果困难则矫顽力大。作为使反向 磁畴的核难以生成的方法之一，通过非磁性的相隔离具有高的各向异性常数的主相结晶颗 粒。通过用非磁性的晶界相来使主相结晶颗粒磁孤立，可以抑制来自于邻接的主相结晶颗 粒的磁影响，达到高矫顽力化。作为使反向磁畴的核难以生成的其它方法，使主相结晶颗粒 变小也有效。由于反向磁畴的产生是在结晶颗粒的外表面，因此，通过使主相结晶颗粒的粒 径变小，可以使该主相结晶颗粒的表面积也减小，这样能够减少反向磁畴的产生核的绝对 数，从而将反向磁畴产生概率抑制得较低。 然而，在以工业规模制造上述稀土类磁铁时使用的是粉末冶金法，但是，一直以来 都非常难以用该粉末冶金法制造主相结晶颗粒小的稀土类磁铁。其理由是因为稀土类磁铁 中含有的稀土元素 R非常容易被氧化，并且为了得到主相结晶粒径小的磁铁，需要使原料 合金粉末的粒径也小，而小粒径的原料合金粉末的比表面积也变大，因此在制造工序中氧 化进行，结果导致磁特性变差。 因此，本专利技术是鉴于上述内容而完成的，本专利技术的目的在于，提供一种稀土类磁 铁，通过控制稀土类磁铁的微结构的主相结晶颗粒的粒径分布，具体而言通过控制烧结体 的截面中主相结晶颗粒的截面积分布，从而提高了对高温退磁率的抑制。 本专利技术人为了显著提高对高温退磁率的抑制，专门探讨了稀土类磁铁烧结体中主 相结晶颗粒的截面积分布和对其的控制，从而完成了以下的专利技术。 具体而言，本专利技术所涉及的稀土类磁铁，其特征在于，所述稀土类磁铁为含有作为 主相的R 2T14B结晶颗粒和该R2T14B结晶颗粒之间的晶界相的烧结磁铁，在其任意截面中，用 柱状（频数分布）图评价主相结晶颗粒的截面积分布时，该截面积分布为夹着截面积的平 均值在其两侧分别具有至少一个峰的分布。关于本专利技术中的柱状图的制作方法在后面叙 述。 另外，在本专利技术所涉及的稀土类磁铁中，在上述主相结晶颗粒的截面积分布柱状 图中，将小于截面积的平均值的一侧出现的峰称作第1峰。在小于截面积的平均值的一侧 出现多个峰的情况下，将这多个峰中频数最高的峰称为第1峰。另外，在本说明书中，"峰" 是指从频数显示极小值的区间到下一个显示极小值的区间显示上凸状的形状的部分，并且 以柱状图的区间宽度为基准计算时，指宽度超过4个区间的部分。本专利技术所涉及的稀土类 磁铁优选以柱状图的区间宽度为基准计算时，上述第1峰宽为5. 5个区间以上。关于峰的 宽度的计算方法的详细内容在后面叙述。 另外，本专利技术所涉及的稀土类磁铁在通过平滑处理将上述主相结晶颗粒的截面积 分布柱状图做成线状图时，该线状图的特征在于，具有对应于上述截面积分布柱状图的第1 峰的成为上凸状的形状的部分，并且在成为该上凸状的形状的部分的截面积大的一侧的肩 部具有隆起部，该隆起部对应于在上述截面积分布柱状图中大于截面积的平均值的一侧形 成的峰。如果形成这样的隆起部，则成为小的结晶颗粒包围大的结晶颗粒四周的结构，达到 高温退磁率的抑制。另外，关于本专利技术中平滑处理的方法在后面叙述。在此，评价隆起部的 有无并形成于大于平均值的一侧的峰是指，在表示截面积分布的柱状图中，最靠近截面积 的平均值、在截面积大于平均值的一侧的峰。在本说明书中"隆起部"是指在线状图上线的 斜率从负到正然后再到负的部分。线状图中，在线的斜率从负到零然后再到负的情况下，称 其为平台而不称为隆起部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土类磁铁，其特征在于，所述稀土类磁铁是含有作为主相的R2T14B结晶颗粒和该R2T14B结晶颗粒间的晶界相的烧结磁铁，在其任意截面中，用柱状图评价主相结晶颗粒的截面积分布时，该截面积分布为夹着截面积的平均值在其两侧分别具有至少一个峰的分布。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加藤英治，藤川佳则，坪仓多惠子，石坂力，佐藤胜男，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP