稀土磁体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及稀土磁体及其制造方法。稀土磁体，其具备主相和晶界相，整体组成由式(R

【技术实现步骤摘要】
稀土磁体及其制造方法


[0001]本公开涉及稀土磁体及其制造方法。本公开特别涉及矫顽力优异的R
‑
Fe
‑
B系稀土磁体(其中，R为稀土元素。)及其制造方法。

技术介绍

[0002]R
‑
Fe
‑
B系稀土磁体具备主相和在主相的周围存在的晶界相。主相为具有R2Fe
14
B型的晶体结构的磁性相。通过该主相，获得高剩余磁化。
[0003]在R
‑
Fe
‑
B系稀土磁体中，性能与价格的平衡优异、最常见的是选择Nd作为R的Nd
‑
Fe
‑
B系稀土磁体(以下有时称为“钕磁体”。)。因此，钕磁体快速普及，Nd的使用量急剧地增加，将来Nd的使用量有可能超过Nd的产出量。因此，在进行着将Nd的一部分置换为Ce、La、Y和Sc等轻稀土元素的各种尝试。
[0004]例如，在日本特开2014
‑
216339中公开了将主相的Nd的一部分用Ce置换的(Nd、Ce)
‑
Fe
‑
B系稀土磁体。日本特开2014
‑
216339中公开的(Nd、Ce)
‑
Fe
‑
B系稀土磁体通过将具有微米水平的粒径的主相的磁性粉末在高温(1000～1200℃)下长时间(8～50小时)烧结而得到。通过该高温下的长时间的烧结，日本特开2014
‑
216339中公开的(Nd、Ce)
‑
Fe
‑
B系稀土磁体的主相具有核/壳结构，与在核部中相比，在壳部中Nd的存在比例升高。
[0005]另外，在国际公开第2014/196605中公开了以含有轻稀土元素的R
‑
Fe
‑
B系稀土磁体作为前体、使含有轻稀土元素以外的稀土元素的改性材料扩散浸透至该前体的内部而制造的稀土磁体。而且，作为具体例，在国际公开第2014/196605中公开了使作为改性材料的Nd
‑
Cu合金的熔液扩散浸透于(Nd、Ce)
‑
Fe
‑
B系稀土磁体前体而制造的稀土磁体。
[0006]在国际公开第2014/196605中公开的具体例中，通过使作为改性材料的Nd
‑
Cu合金扩散浸透于(Nd、Ce)
‑
Fe
‑
B系稀土磁体前体，从而主相具有核/壳结构，与在核部中相比，在壳部中Nd的存在比例升高。
[0007]再有，国际公开第2014/196605中公开的具体例中使用的稀土磁体前体的主相已被纳米结晶化。另外，对于该稀土磁体前体，在使改性材料扩散浸透之前，预先进行热塑性加工从而赋予各向异性。

技术实现思路

[0008]在(Nd、Ce)
‑
Fe
‑
B系稀土磁体中，如果未如日本特开2014
‑
216339中公开的(Nd、Ce)
‑
Fe
‑
B系稀土磁体那样主相成为核/壳结构，则矫顽力降低。这是因为，Ce2Fe
14
B的各向异性磁场比Nd2Fe
14
B的各向异性磁场小。
[0009]另一方面，如果如国际公开第2014/196605中公开的(Nd、Ce)
‑
Fe
‑
B系稀土磁体那样主相成为核/壳结构，与在核部中相比在壳部中Nd的存在比例高，则能够弥补因含有Ce而降低的矫顽力。这是因为，通过与在核部中相比，在壳部中Nd升高，从而与在核部中相比，在壳部中各向异性磁场升高，能够抑制主相粒子表面的磁化反转的核生成和从邻接的主相粒子的核生长。
[0010]但是，在将Nd和/或Pr的一部分用Ce等轻稀土元素置换的R
‑
Fe
‑
B系稀土磁体中，要求进一步的矫顽力的提高。
[0011]本公开提供在将Nd和/或Pr的一部分用Ce等轻稀土元素置换的R
‑
Fe
‑
B系稀土磁体中矫顽力进一步提高的稀土磁体及其制造方法。
[0012]本公开的稀土磁体及其制造方法包含以下的方案。
[0013]本专利技术的方案涉及稀土磁体。上述方案具备主相和在上述主相的周围存在的晶界相。
[0014]上述方案的用摩尔比表示的整体组成由式(R
2(1
‑
x)
R
1x
)
y
Fe
(100
‑
y
‑
w
‑
z
‑
v)
Co
w
B
z
M
1v
·
(R
3(1
‑
p)
M
2p
)
q
·
(R
4(1
‑
s)
M
3s
)
t
(其中，R1为选自Ce、La、Y和Sc中的一种以上的元素，R2和R3为选自Nd和Pr中的一种以上的元素，R4为至少包含选自Gd、Tb、Dy和Ho中的一种以上的元素的稀土元素，M1为选自Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In和Mn中的一种以上的元素以及不可避免的杂质元素，M2为与R3合金化的稀土元素以外的金属元素和不可避免的杂质元素，M3为与R4合金化的稀土元素以外的金属元素和不可避免的杂质元素，并且0.1≦x≦1.0、12.0≦y≦20.0、5.0≦z≦20.0、0≦w≦8.0、0≦v≦2.0、0.05≦p≦0.40、0.1≦q≦15.0、0.05≦s≦0.40、和0.1≦t≦5.0。)表示。
[0015]上述方案的上述主相具有R2Fe
14
B型(其中，R为稀土元素。)的晶体结构，上述主相的平均粒径为0.1～20μm，上述主相具备核部、在上述核部的周围存在的第一壳部、和在上述第一壳部的周围存在的第二壳部。
[0016]上述方案的上述第一壳部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计比上述核部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计高，上述第二壳部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计比上述第一壳部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计低。
[0017]上述方案的上述第二壳部含有选自Gd、Tb、Dy和Ho中的一种以上的元素，上述第二壳部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计比上述核部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计高，并且上述第二壳部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计比上述第一壳部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计高。
[0018]在上述方案中，上述x可为0.5≦x≦1.0。
[0019]在上述方案中，上述R1可为选自Ce和La中的一种以上的元素，上述R2和上述R3可为Nd，并且上述R4可为选自Tb本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.稀土磁体，其特征在于，包括：主相和在所述主相的周围存在的晶界相，其中以摩尔比表示的整体组成用式(R
2(1
‑
x)
R
1x
)
y
Fe
(100
‑
y
‑
w
‑
z
‑
v)
Co
w
B
z
M
1v
·
(R
3(1
‑
p)
M
2p
)
q
·
(R
4(1
‑
s)
M
3s
)
t
表示，其中，R1为选自Ce、La、Y和Sc中的一种以上的元素，R2和R3为选自Nd和Pr中的一种以上的元素，R4为至少包含选自Gd、Tb、Dy和Ho中的一种以上的元素的稀土元素，M1为选自Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In和Mn中的一种以上的元素以及不可避免的杂质元素，M2为与R3合金化的稀土元素以外的金属元素和不可避免的杂质元素，M3为与R4合金化的稀土元素以外的金属元素和不可避免的杂质元素，并且0.1≦x≦1.0，12.0≦y≦20.0，5.0≦z≦20.0，0≦w≦8.0，0≦v≦2.0，0.05≦p≦0.40，0.1≦q≦15.0，0.05≦s≦0.40，和0.1≦t≦5.0，所述主相具有R2Fe
14
B型的晶体结构，其中，R为稀土元素，所述主相的平均粒径为0.1～20μm，所述主相具备核部、在所述核部的周围存在的第一壳部、和在所述第一壳部的周围存在的第二壳部，所述第一壳部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计比所述核部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计高，所述第二壳部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计比所述第一壳部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计低，所述第二壳部含有选自Gd、Tb、Dy和Ho中的一种以上的元素，所述第二壳部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计比所述核部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计高，并且所述第二壳部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计比所述第一壳部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计高。2.根据权利要求1所述的稀土磁体，其特征在于，所述x为0.5≦x≦1.0。3.根据权利要求1或2所述的稀土磁体，其特征在于，所述R1为选自Ce和La中的一种以上的元素，所述R2和所述R3为Nd，并且所述R4为选自Tb和Nd中的一种以上的元素。4.根据权利要求1～3中任一项所述的稀土磁体，其特征在于，所述第一壳部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计为所述核部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计的1.2～3.0倍，所述第二壳部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计为所述第一壳部中的Nd和Pr各自的摩尔比的合计的0.5～0.9倍，所述第二壳部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计为所述核部中的Gd、Tb、Dy和Ho
各自的摩尔比的合计的2.0倍以上，并且所述第二壳部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计为所述第一壳部中的Gd、Tb、Dy和Ho各自的摩尔比的合计的2.0倍以上。5.权利要求1所述的稀土磁体的制造方法，其特征在于，包括：准备第一稀土磁体前体，所述第一稀土磁体前体具备主相和在所述主相的周围存在的晶界相，以摩尔比表示的整体组成用式(R
2(1
‑
x)
R
1x
)
y
Fe
(100
‑
y
‑
w
‑
z
‑
v)
Co
w
B
z
M
1v
·
(R
3(1
‑
p)
M
2p
)
q
表示，其中，R1为选自Ce、La、Y和Sc中的一种以上的元素，R2和R3为选自Nd和Pr中的一种以上的元素，M1为选自Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In和Mn中的一种以上的元素以及不可避免的杂质元素，M2为与R3合金化的稀土元素以外的金属元素和不可避免的杂质元素，并且0.1≦x≦1.0，12.0≦y≦20.0，5.0≦z≦20.0，0≦w≦8.0，0≦v≦2...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间纪次，庄司哲也，木下昭人，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：