R－T－B系永久磁铁制造技术

本发明专利技术提供一种永久磁铁，其含有稀土元素R(Nd等)、过渡金属元素T(Fe等)、B、Zr和Cu，永久磁铁具有含有Nd、T和B的主相颗粒和晶界多重点，一个晶界多重点为由三个以上的主相颗粒包围的晶界，一个晶界多重点包含ZrB2的结晶和含有R及Cu的富R－Cu相这两者，包含ZrB2的结晶和富R－Cu相这两者的一个晶界多重点中的B的浓度为5原子％以上20原子％以下，包含ZrB2的结晶和富R－Cu相这两者的一个晶界多重点中的Cu的浓度为5原子％以上25原子％以下，主相颗粒的表层部含有Tb和Dy中至少一种重稀土元素。的表层部含有Tb和Dy中至少一种重稀土元素。的表层部含有Tb和Dy中至少一种重稀土元素。

【技术实现步骤摘要】
R－T－B系永久磁铁


[0001]本专利技术涉及R－T－B系永久磁铁。

技术介绍

[0002]含有稀土元素R(Nd等)、过渡金属元素T(Fe等)和硼B的R－T－B系永久磁铁是成核型的永久磁铁。通过对成核型的永久磁铁施加与磁化方向相反的磁场，容易在构成永久磁铁的多个晶粒(主相颗粒)的晶界附近产生磁化反转的核。然后，以该磁化反转的核为起点进行晶粒的磁化反转，因此，R－T－B系永久磁铁的矫顽力存在变低的倾向。
[0003]为了增加R－T－B系永久磁铁的矫顽力，向R－T－B系永久磁铁添加Dy等的重稀土元素。通过添加重稀土元素，各向异性磁场容易变大，难以在晶界附近产生磁化反转的核，矫顽力(HcJ)增加。但是，重稀土元素的价格高，因此，为了降低R－T－B系永久磁铁的制造成本，期望降低R－T－B系永久磁铁中的重稀土元素的含量。
[0004]例如，国际公开第2011/122667号小册子所记载的R－T－B系烧结磁铁具有多个主相颗粒，该多个主相颗粒具有磁芯和包覆磁芯的壳，壳的厚度为500nm以下，R包含轻稀土元素和重稀土元素，Zr化合物在晶界相和壳的至少任意一处存在。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供具有高的矫顽力的R－T－B系永久磁铁。
[0006]本专利技术的一个方面涉及的R－T－B系永久磁铁为含有稀土元素R、过渡金属元素T、B、Zr和Cu的R－T－B系永久磁铁，其中，R－T－B系永久磁铁至少含有Nd作为R，R－T－B系永久磁铁至少含有Fe作为T，R－T－B系永久磁铁具有含有Nd、T和B的多个主相颗粒和多个晶界多重点，一个晶界多重点为由三个以上的主相颗粒包围的晶界，任一个晶界多重点包含ZrB2的结晶和含有R及Cu的富R－Cu相这两者，包含ZrB2的结晶和富R－Cu相这两者的一个晶界多重点中的B的浓度为5原子％以上20原子％以下，包含ZrB2的结晶和富R－Cu相这两者的一个晶界多重点中的Cu的浓度为5原子％以上25原子％以下，主相颗粒的表层部含有Tb和Dy中至少一种重稀土元素。
[0007]包含ZrB2的结晶和富R－Cu相这两者的一个晶界多重点中的Zr的浓度可以为1原子％以上10原子％以下。
[0008]包含ZrB2的结晶和富R－Cu相这两者的一个晶界多重点中的Nd和Pr的浓度的合计可以为20原子％以上70原子％以下。
[0009]富R－Cu相可以存在于ZrB2的结晶的周围。
[0010]富R－Cu相可以存在于ZrB2的结晶和主相颗粒之间。
[0011]一部分晶界多重点可以包含富T相，该富T相含有T和Cu以及Nd和Pr中至少一种R，包含富T相的晶界多重点中的T的浓度高于其它的晶界多重点中的T的浓度，T的浓度的单位为原子％。
[0012]根据本专利技术，可以提供具有高的矫顽力的R－T－B系永久磁铁。
附图说明
[0013]图1A是本专利技术一个实施方式的R－T－B系永久磁铁的示意性立体图，图1B是图1A所示的R－T－B系永久磁铁的截面的示意图(b－b线方向的向视图)。
[0014]图2是图1B所示的截面的局部(区域II)放大图。
[0015]图3是ZrB2的结晶结构的立体图。
[0016]图4A是包含ZrB2的结晶和富R－Cu相这两者的晶界多重点的图像，图4B是图4A所示的区域中的Cu的分布图，图4C是图4A所示的区域中的Nd的分布图，图4D是图4A所示的区域中的Zr的分布图。
[0017]图5A是图4A所示的区域中的Co的分布图，图5B是图4A所示的区域中的Fe的分布图，图5C是图4A所示的区域中的Ga的分布图，图5D是图4A所示的区域中的Tb的分布图。
[0018]图6A是ZrB2的结晶的图像，图6B是图6A中所示的ZrB2的结晶的电子束衍射图案。
[0019][符号说明][0020]2…
永久磁铁，2cs
…
永久磁铁的截面，3
…
ZrB2的结晶，4
…
主相颗粒，4a
…
表层部(壳)，4b
…
中心部(磁芯)，5
…
富R－Cu相，6
…
晶界多重点，10
…
二颗粒晶界。
具体实施方式
[0021]以下，参照附图说明本专利技术优选的实施方式。附图中，对相同的构成要素标注相同的符号。本专利技术不限定于下述实施方式。以下所记载的“永久磁铁”是指R－T－B系永久磁铁。以下所记载的各元素的浓度的单位为原子％。
[0022](永久磁铁)
[0023]本实施方式的永久磁铁至少含有稀土元素(R)、过渡金属元素(T)、硼(B)、锆(Zr)和铜(Cu)。本实施方式的永久磁铁可以是烧结磁铁。
[0024]永久磁铁至少含有钕(Nd)作为稀土元素R。永久磁铁也可以除了Nd之外，还含有其它的稀土元素R。永久磁铁中含有的其它的稀土元素R可以是选自钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)中的至少一种。
[0025]永久磁铁至少含有铁(Fe)作为过渡金属元素T。永久磁铁可以仅含有Fe作为过渡金属元素T。永久磁铁也可以含有Fe和钴(Co)这两者作为过渡金属元素T。
[0026]图1A是本实施方式的长方体形状的永久磁铁2的立体图。图1B是永久磁铁2的截面2cs的示意图。永久磁铁2的形状不限定于长方体。例如，永久磁铁2的形状也可以是立方体、矩形(板)、多棱柱、圆弧段形状、扇、环状扇形(annular sector)形状、球、圆板、圆柱、筒、环或胶囊。永久磁铁2的截面2cs的形状例如可以是多边形、圆弧(圆弦)、弓形、拱形、C字形或圆。
[0027]图2是图1B所示的截面2cs的局部(区域II)放大图。如图2所示，永久磁铁2具有多个主相颗粒4。主相颗粒4至少含有Nd、T和B。主相颗粒4可以包含R2T
14
B的结晶(单晶或多晶)。主相颗粒4也可以除了Nd、T和B之外，还含有其它的元素。例如，R2T
14
B也可以表示为(Nd
1－x
Pr
x
)2(Fe
1－y
Co
y
)
14
B。x可以为0以上且低于1。Y可以为0以上且低于1。主相颗粒4作为R，可以除了轻稀土元素之外，还含有Tb和Dy等的重稀土元素。主相颗粒4也可以还含有Zr。R2T
14
B中的B的一部分可以被碳(C)置换。主相颗粒4内的组成可以均匀。主相颗粒4内的组成
也可以不均匀。例如，主相颗粒4中的R、T和B各自的浓度分布可以具有梯度。
[0028]主相颗粒4由表层部4a和被表层部4a覆盖的中心部4b构成。表层部4a也可以被称为壳，中心部4b也可以被称为磁芯。主相颗粒4的表层部4a含有Tb和Dy中至少一种重稀土元素。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种R－T－B系永久磁铁，其特征在于：含有稀土元素R、过渡金属元素T、B、Zr和Cu，所述R－T－B系永久磁铁至少含有Nd作为R，所述R－T－B系永久磁铁至少含有Fe作为T，所述R－T－B系永久磁铁具有含有Nd、T和B的多个主相颗粒和多个晶界多重点，一个所述晶界多重点为由三个以上的所述主相颗粒包围的晶界，任一个所述晶界多重点包含ZrB2的结晶和含有R及Cu的富R－Cu相这两者，包含所述ZrB2的结晶和所述富R－Cu相这两者的一个所述晶界多重点中的B的浓度为5原子％以上20原子％以下，包含所述ZrB2的结晶和所述富R－Cu相这两者的一个所述晶界多重点中的Cu的浓度为5原子％以上25原子％以下，所述主相颗粒的表层部含有Tb和Dy中至少一种重稀土元素。2.根据权利要求1所述的R－T－B系永久磁铁，其特征在于：包含所述ZrB2的结晶和所述富...

【专利技术属性】
技术研发人员：三轮将史，三浦晃嗣，坪仓多惠子，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：