R－T－B系烧结磁体的制造方法技术

本发明专利技术的R－T－B系烧结磁体的制造方法包括：准备R1－T－B系烧结磁体原材料的工序；准备铁系金属部件的工序；准备含有65质量％以上97质量％以下的R2和3质量％以上35质量％以下的M且利用雾化法制作的R2－M合金粉末的工序；和在上述R1－T－B系烧结磁体原材料与上述铁系金属部件之间配置上述R2－M合金粉末并以450℃以上1000℃以下的温度将上述R1－T－B系烧结磁体原材料与上述铁系金属部件接合的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】R－T－B系烧结磁体的制造方法
本专利技术涉及一种R－T－B系烧结磁体的制造方法。
技术介绍
R－T－B系烧结磁体(R为稀土元素中的至少一种且必须包含Nd。T为Fe或Fe和Co，B为硼)已知为永磁体中性能最高的磁体，被用于硬盘驱动器的音圈电动机(VCM)、电动汽车用(EV、HV、PHV等)电动机、工业设备用电动机等各种电动机和家电产品等。R－T－B系烧结磁体由主要包含R2T14B化合物的主相和位于该主相的晶界部分的晶界相构成。作为主相的R2T14B化合物是具有高的饱和磁化和各向异性磁场的铁磁性材料，成为R－T－B系烧结磁体的特性的基础。在高温下，因R－T－B系烧结磁体的矫顽力HcJ(以下，有时简称为“HcJ”)下降而产生不可逆热退磁。因此，特别是在用于电动汽车用电动机的R－T－B系烧结磁体中，要求具有高的HcJ。已知在R－T－B系烧结磁体中，用重稀土元素RH(例如Dy、Tb)置换R2T14B化合物中的R所含的轻稀土元素RL(例如Nd、Pr)的一部分时，HcJ提高。随着RH的置换量的增加，HcJ提高。然而，用RH置换R2T14B化合物中的RL时，R－T－B系烧结磁体的HcJ提高，另一方面，剩余磁通密度Br(以下，有时简称为“Br”)下降。另外，特别是Dy和Tb的重稀土元素由于资源储量少且产地受到限制等理由，有供给不稳定且价格变动大等问题。因此，近年来，要求尽量不使用Dy和Tb的重稀土元素而提高HcJ。为了抑制重稀土元素的使用量，专利文献1公开了一种技术，其在需要提高HcJ的部分配置Dy等重稀土元素的含量相对多的单元磁体，在其他的部分配置重稀土元素的含量相对少的单元磁体，并将这些多个单元磁体接合。利用将含有重稀土元素的金属粉末和有机物混合而成的膏，单元磁体的接合面以接触的状态被加热。专利文献2公开了一种利用稀土元素与其他金属元素的合金粉末将R－T－B系稀土烧结磁体与硅钢板等异种材料部件接合的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015－73045号公报专利文献2：日本特开平8－116633号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题利用专利文献1所公开的接合技术，由于配置有Dy等重稀土元素的含量相对多的单元磁体和重稀土元素的含量相对少的单元磁体，因此能够降低重稀土元素的使用量。然而，单元磁体的接合面通过利用将含有重稀土元素的金属粉末和有机物混合而成的膏、以接触的状态进行加热而接合(即利用重稀土元素的扩散使其接合)。近年来，在电动汽车用电动机等用途中，要求即使不使用Dy和Tb也具有高的HcJ的R－T－B系烧结磁体。另外，专利文献1和2所公开的接合技术能够将R－T－B系稀土烧结磁体彼此或R－T－B系稀土烧结磁体与铁系原材料接合。然而，根据本专利技术人研究的结果可知，在用于需要高速旋转的电动机等时，需要能够实现更高的接合强度的新的接合技术。本专利技术的各实施方式提供一种实现高的接合强度并且即使不使用Dy和Tb也具有高的Br和高的HcJ的R－T－B系烧结磁体的制造方法。用于解决技术问题的技术方案在例示的实施方式中，本专利技术的R－T－B系烧结磁体的制造方法包括：准备R1－T－B系烧结磁体原材料(R1为包含Nd和Pr中的至少一种的稀土元素)的工序；准备铁系金属部件的工序；准备含有65质量％以上97质量％以下的R2(R2为包含Nd和Pr中的至少一种的稀土元素，相对于全部R2，Dy和Tb的合计含量为50质量％以下)和3质量％以上35质量％以下的M(M为选自Ga、Cu、In、Al、Sn和Co中的至少1种)且利用雾化法制作的R2－M合金粉末的工序；和在上述R1－T－B系烧结磁体原材料与上述铁系金属部件之间配置上述R2－M合金粉末并以450℃以上1000℃以下的温度将上述R1－T－B系烧结磁体原材料与上述铁系金属部件接合的工序。在某个实施方式中，相对于全部R2，Dy和Tb的合计含量为15质量％以下。在某个实施方式中，R2必须包含Pr，M必须包含Ga。在某个实施方式中，上述铁系金属部件含有50质量％以上的Fe和超过0质量％且35质量％以下的稀土元素。在某个实施方式中，上述R1－T－B系烧结磁体原材料具有2mm以下的厚度。在某个实施方式中，上述R1－T－B系烧结磁体原材料具有1mm以下的厚度。专利技术效果利用本专利技术的实施方式，由于使用利用雾化法制作的R2－M合金粉末的粉末实施接合，因此能够制造实现高的接合强度并且即使不使用Dy和Tb也具有高的Br和HcJ的R－T－B系烧结磁体。附图说明图1A是将R－T－B系烧结磁体的一部分放大而示意地表示的截面图。图1B是将图1A的虚线矩形区域内进一步放大而示意地表示的截面图。图2是现有的利用粉碎形成的合金粉末的示意截面图。图3是本专利技术的实施方式的利用雾化法形成的合金粉末的示意截面图。图4是示意地表示本专利技术的实施方式的R1－T－B系烧结磁体原材料的接合前的状态的立体图。图5是示意地表示本专利技术的实施方式的R1－T－B系烧结磁体原材料的接合中的状态的立体图。图6是表示本专利技术的实施方式的R－T－B系烧结磁体的制造方法的工序的例子的流程图。具体实施方式图1A是将R－T－B系烧结磁体的一部分放大而示意地表示的截面图，图1B是将图1A的虚线矩形区域内进一步放大而示意地表示的截面图。在图1A中，为了参考，作为一个例子，记载了长度5μm的箭头作为表示大小的基准的长度。如图1A和图1B所示，R－T－B系烧结磁体由主要包含R2T14B化合物的主相12和位于主相12的晶界部分的晶界相14构成。如图1B所示，晶界相14包含2个R2T14B化合物颗粒(晶粒)相邻的二颗粒晶界相14a和3个R2T14B化合物颗粒相邻的晶界三相点14b。作为主相12的R2T14B化合物是具有高的饱和磁化和各向异性磁场的铁磁性材料。因此，在R－T－B系烧结磁体中，通过提高作为主相12的R2T14B化合物的存在比率，能够提高Br。为了提高R2T14B化合物的存在比率，只要使原料合金中的R量、T量、B量接近R2T14B化合物的化学计量比(R量:T量:B量＝2:14:1)即可。本专利技术人可知通过将选自Ga、Cu、In、Al、Sn和Co中的至少1种扩散至晶界，能够对晶界相进行改质而提高HcJ。在这样的晶界相的改质中，优选准备R1－T－B系烧结磁体原材料(R1为包含Nd和Pr中的至少一种的稀土元素)，从R1－T－B系烧结磁体原材料的表面向晶界供给金属元素M(选自Ga、Cu、In、Al、Sn和Co中的至少1种)，并使其在晶界内扩散。这样的金属元素M的扩散可以利用65质量％以上97质量％以下的R2(包含Nd和Pr中的至少一种的稀土元素)与3质量％以上35质量％以下的M的合金、即R2－M合金的粉末进行。由此，能够得到即使不使用Dy和Tb也具有高的Br和高的HcJ的R－T－B系烧结磁体。根据本专利技术人进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种R－T－B系烧结磁体的制造方法，其特征在于，包括：/n准备R1－T－B系烧结磁体原材料的工序，其中，R1为包含Nd和Pr中的至少一种的稀土元素，T为以Fe为主的过渡金属元素，可以包含Co；/n准备铁系金属部件的工序；/n准备含有65质量％以上97质量％以下的R2和3质量％以上35质量％以下的M且利用雾化法制作的R2－M合金粉末的工序，其中，R2为包含Nd和Pr中的至少一种的稀土元素，相对于全部R2，Dy和Tb的合计含量为50质量％以下，M为选自Ga、Cu、In、Al、Sn和Co中的至少1种；和/n在所述R1－T－B系烧结磁体原材料与所述铁系金属部件之间配置所述R2－M合金粉末并以450℃以上1000℃以下的温度将所述R1－T－B系烧结磁体原材料与所述铁系金属部件接合的工序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 JP 2018-064133;20180920 JP 2018-1757351.一种R－T－B系烧结磁体的制造方法，其特征在于，包括：
准备R1－T－B系烧结磁体原材料的工序，其中，R1为包含Nd和Pr中的至少一种的稀土元素，T为以Fe为主的过渡金属元素，可以包含Co；
准备铁系金属部件的工序；
准备含有65质量％以上97质量％以下的R2和3质量％以上35质量％以下的M且利用雾化法制作的R2－M合金粉末的工序，其中，R2为包含Nd和Pr中的至少一种的稀土元素，相对于全部R2，Dy和Tb的合计含量为50质量％以下，M为选自Ga、Cu、In、Al、Sn和Co中的至少1种；和
在所述R1－T－B系烧结磁体原材料与所述铁系金属部件之间配置所述R2－M合金粉末并以450℃以上1000℃以下的温度将所述R1－T－B系...

【专利技术属性】
技术研发人员：国吉太，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP