R‑T‑B系烧结磁铁制造技术

本发明专利技术提供一种通过将磁特性的降低抑制到最小限度并且抑制晶粒生长从而具有高磁特性的R‑T‑B系烧结磁铁。所述R‑T‑B系烧结磁铁其特征在于，该R‑T‑B系烧结磁铁包含R‑T‑B系化合物作为主相颗粒，所述R‑T‑B系烧结磁铁中所含的Zr的含量为0.3质量％～2.0质量％，所述主相颗粒含有Zr，所述R‑T‑B系烧结磁铁具有：在所述主相颗粒的截面中，所述主相颗粒内的周缘部的Zr的质量浓度为所述主相颗粒内的中心部的Zr的质量浓度的70％以下的主相颗粒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以稀土元素(R)、将Fe或者Fe和Co作为必须的至少1种以上的铁族元素(T)以及硼(B)作为主成分的R-T-B系烧结磁铁。
技术介绍
由于R-T-B系烧结磁铁具有优异的磁特性，因此被用于硬盘驱动器的音圈电动机(VCM)、搭载于混合动力汽车上的电动机等各种电动机或家电产品等。为了提高R-T-B系烧结磁铁的磁特性的研究开发也在积极地进行。例如，在专利文献1中，报告了通过在R-T-B系稀土类永久磁铁中添加0.02～0.5at％的Cu，从而磁特性提高，并且热处理条件也得到了改善。然而，专利文献1所记载的方法在得到高性能磁铁所要求的高磁特性、具体来说为高的矫顽力(HcJ)以及剩余磁通密度(Br)方面不充分。为了将R-T-B系烧结磁铁进一步制成高性能的磁铁而需要降低合金中的氧量。但是，如果降低合金中的氧量，则在烧结工序中容易引起异常晶粒生长，由此引起矩形比的降低或进一步引起矫顽力的大幅度降低。由于合金中的氧形成的氧化物抑制晶粒的生长，因此通过降低合金中的氧量而容易引起异常晶粒生长。于是，作为提高磁特性的方法，探讨了在含有Cu的R-T-B系烧结磁铁中添加新的元素的方法。在专利文献2中，报告了为了得到高的矫顽力以及剩余磁通密度而添加Zr和/或Cr。同样地在专利文献3中，报告了通过在含有Co、Al、Cu，并且进一步含有Zr、Nb或Hf的R-T-B系稀土类永久磁铁中均匀地分散微细的ZrB化合物、NbB化合物或者HfB化合物并使之析出，从而抑制烧结过程中的晶粒生长，并且改善磁特性和烧结温度范围。另一方面，最近为了减少资源稀少的Dy或Tb等重稀土元素的使<br/>用量而使用了通过将R-T-B系烧结磁铁中的结晶颗粒微细化来提高矫顽力的方法。然而，为了将烧结磁铁中的主相颗粒微细化，需要将原料的微粉碎粉末的粒度细化，如果将微粉碎粉末的粒度细化，则有变得容易引起烧结时的异常晶粒生长的倾向。因此，在作为原料使用了粒度细的微粉碎粉末的情况下，需要将烧结温度设定为低温进行长时间的烧结，从而导致生产性的大幅度降低。作为为了使用这样的粒度细的微粉碎粉末在与现有的方法同样的条件下进行烧结的方法之一，认为要进一步增加作为异常晶粒生长抑制效果高的元素的Zr的添加量。然而，伴随Zr添加量的增大会有剩余磁通密度降低、得不到作为原本目的的高特性的技术问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平1-219143号公报专利文献2：日本特开2000-234151号公报专利文献3：日本特开2002-75717号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术是鉴于这样的实际状况而完成的，其目的在于提供一种通过将磁特性的降低抑制到最小限度并且抑制晶粒生长从而具有高磁特性的R-T-B系烧结磁铁。解决技术问题的手段为了达到上述目的，本专利技术者们对用于通过Zr添加来抑制晶粒生长的必要的条件进行了探讨。其结果，虽然一直以来认为通过在烧结磁铁中的晶界析出ZrB等的Zr化合物从而抑制了晶粒生长，但是发现即使在主相颗粒中存在Zr也能够同样地表现晶粒生长抑制效果。进一步，发现了通过做成主相颗粒的周缘部的Zr的质量浓度比主相颗粒的中心部的Zr质量浓度低的结构，可以得到高的剩余磁通密度和矫顽力。关于其机理还没有完全判明，不过认为是如下所述。即，在如现有地在晶界析出Zr化合物的情况下，由于仅晶界的非磁性相的比例增加，因此剩余磁通密度降低，但是通过如本专利技术那样在主相颗粒中存
在Zr，从而能够抑制晶界的非磁性相的增加，并且能够抑制剩余磁通密度的降低。另一方面，如果在主相颗粒中存在Zr，则Zr在R-T-B系化合物中固溶，各向异性磁场变小，从而有矫顽力变得容易降低的倾向。但是，认为如本专利技术那样，在制成使主相颗粒的周缘部的Zr浓度比中心部低的构成的情况下，通过在主相颗粒表面附近抑制这样的各向异性磁场的降低，并且抑制了在主相颗粒表面的反磁化核的产生，从而可以抑制矫顽力降低，并且与异常晶粒生长抑制效果相结合得到了高矫顽力。本专利技术是基于上述发现而完成的。即，本专利技术的R-T-B系烧结磁铁其特征在于，该R-T-B系烧结磁铁包含R-T-B系化合物作为主相颗粒，所述R-T-B系烧结磁铁中所含的Zr的含量为0.3质量％～2.0质量％，所述主相颗粒含有Zr，该R-T-B系烧结磁铁具有：在所述主相颗粒的截面中，所述主相颗粒内的周缘部的Zr的质量浓度为所述主相颗粒内的中心部的Zr的质量浓度的70％以下的主相颗粒。上述本专利技术的R-T-B系烧结磁铁能够抑制烧结时的晶粒生长，并且能够具有高的剩余磁通密度和矫顽力。本专利技术的R-T-B系烧结磁铁优选具有所述主相颗粒内的周缘部的Zr的质量浓度为所述主相颗粒内的中心部的Zr的质量浓度的40％以下的主相颗粒。通过在主相颗粒内具有这样的Zr的质量浓度分布，从而可以进一步提高R-T-B系烧结磁铁的矫顽力。本专利技术的R-T-B系烧结磁铁优选所述主相颗粒内的周缘部的Zr的质量浓度为0.15质量％以下。通过使主相颗粒内的周缘部的Zr的质量浓度为这样低的值，从而能够进一步提高R-T-B系烧结磁铁的矫顽力。专利技术的效果通过本专利技术，可以提供一种通过将磁特性的降低抑制到最小限度并且抑制晶粒生长，从而具有高磁特性的R-T-B系烧结磁铁。附图说明[图1]图1是本专利技术所涉及的R-T-B系烧结磁铁的示意截面图。[图2]图2是本专利技术所涉及的R-T-B系烧结磁铁的主相颗粒的示意截面图。[图3]图3是表示制造本专利技术所涉及的R-T-B系烧结磁铁的方法的一个例子的流程图。[图4]图4是实施例1的R-T-B系烧结磁铁横截面的背散射电子图像。[图5]图5是针对实施例1的R-T-B系烧结磁铁中的1个主相颗粒通过EPMA沿着通过颗粒的重心的直线对Zr浓度进行了定量分析的结果。符号的说明2…主相颗粒、4…中心部、6…周缘部、8…晶界相。具体实施方式以下，基于附图所示的实施方式来说明本专利技术。<R-T-B系烧结磁铁>针对本专利技术的实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的实施方式进行说明。如图1所示，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁包含多个主相颗粒2和存在于主相颗粒2的晶界中的晶界相8。主相颗粒2由R-T-B系化合物构成。作为R-T-B系化合物，作为一个例子可以列举具有由R2T14B型的四方晶构成的晶体结构的R2T14B。R表示稀土元素的至少1种。稀土元素是指属于长周期型周期表的第3族的Sc、Y和镧系元素。在镧系元素中包括例如La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等。稀土元素分为轻稀土和重稀土，重稀土元素是指Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，轻稀土元素是除这些以外的稀土元素。在本实施方式中，T表示Fe、或者表示Fe和包含Co的1种以上的铁族元素。T可以单独为Fe，也可以用Co置换一部分Fe。在将Fe的一部分置换为Co的情况下，可以不降低磁特性而提高温度特性。在本实施方式所涉及的R-T-B系化合物中，B可以将B的一部分置换为碳(C)。在这种情况下，磁铁的制造变得容易，另外，还能够谋求制造成本的降低。另外，C的置换量成为实质上不影响磁特性的
量。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁可以含有各种公知的添加元素。具体而言，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种R‑T‑B系烧结磁铁，其特征在于，所述R‑T‑B系烧结磁铁包含R‑T‑B系化合物作为主相颗粒，所述R‑T‑B系烧结磁铁中所含的Zr的含量为0.3质量％～2.0质量％，所述主相颗粒含有Zr，所述R‑T‑B系烧结磁铁具有：在所述主相颗粒的截面中，所述主相颗粒内的周缘部的Zr的质量浓度为所述主相颗粒内的中心部的Zr的质量浓度的70％以下的主相颗粒。

【技术特征摘要】
2015.02.04 JP 2015-0200591.一种R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，所述R-T-B系烧结磁铁包含R-T-B系化合物作为主相颗粒，所述R-T-B系烧结磁铁中所含的Zr的含量为0.3质量％～2.0质量％，所述主相颗粒含有Zr，所述R-T-B系烧结磁铁具有：在所述主相颗粒的截面中，所述主相颗粒内的周缘部的Zr的...

【专利技术属性】
技术研发人员：三轮将史，岩佐拓郎，中嶋春菜，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP