R－T－B系烧结磁体的制造方法技术

本发明专利技术提供减少重稀土RH的使用量且B

【技术实现步骤摘要】
R－T－B系烧结磁体的制造方法


[0001]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

[0002]已知R－T－B系烧结磁体(R为稀土元素，T主要为Fe，B为硼)为永久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制品等。R－T－B系烧结磁体通过使各种电动机等小型化、轻质化而有助于节能、降低环境负荷。
[0003]R－T－B系烧结磁体由主要包含R2T
14
B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R2T
14
B化合物是具有高的饱和磁化和各向异性磁场的强磁性材料，成为了R－T－B系烧结磁体的特性的关键。
[0004]R－T－B系烧结磁体存在因高温下矫顽力H
cJ
(以下，简称为“H
cJ”)下降而发生不可逆热退磁这样的问题。因此，特别是对于用于电动汽车用电动机的R－T－B系烧结磁体中，要求即使在高温下也具有高的H
cJ
、即在室温下具有更高的H
cJ
。
[0005]已知如果用重稀土元素(主要为Dy、Tb)置换R2T
14
B型化合物相中的轻稀土元素(主要为Nd、Pr)，则H
cJ
提高。然而，虽然H
cJ
提高，但是由于R2T
14
B型化合物相的饱和磁化下降，所以存在剩余磁通密度B
r
(以下，简称为“B
r”)下降这样的问题。
[0006]在专利文献1中记载了向R－T－B系合金的烧结磁体的表面供给Dy等重稀土元素，并且使重稀土元素RH扩散至烧结磁体的内部。就专利文献1所记载的方法而言，通过使Dy从R－T－B系烧结磁体的表面向内部扩散、并且使Dy仅富集于对提高H
cJ
有效的主相晶粒的外壳部，能够抑制B
r
的下降，并且获得高的H
cJ
。
[0007]在专利文献2中记载了通过使特定组成的R－Ga－Cu合金与R－T－B系烧结体的表面接触并且进行热处理，能够控制R－T－B系烧结磁体中的晶界相的组成和厚度，并且提高H
cJ
。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：国际公开第2007/102391号
[0011]专利文献2：国际公开第2016/133071号

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的技术问题
[0013]然而，近年来，特别是在电动汽车用电动机等中，要求得到减少高价的重稀土元素的使用量并且B
r
与H
cJ
的平衡更优异(抑制B
r
的下降，并且高的H
cJ
的)的R－T－B系烧结磁体。
[0014]本专利技术的各种实施方式提供一种减少重稀土元素的使用量且B
r
与H
cJ
的平衡优异的R－T－B系烧结磁体的制造方法。
[0015]用于解决技术问题的技术方案
[0016]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R－T－B系烧结磁体原材料(R为稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种，T为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种且必须包含Fe。)的工序；和使RL－RH－C－M系合金(RL为轻稀土元素中的至少1种且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种，RH为选自Tb、Dy和Ho中的至少1种，C为碳，M为选自Cu、Ga、Fe、Co、Ni、Al、Ag、Zn、Si、Sn中的至少1种。)的至少一部分附着于上述R－T－B系烧结磁体原材料的表面的至少一部分，并且在真空或不活泼性气体气氛中，以700℃以上1100℃以下的温度进行加热的扩散工序，上述R－T－B系烧结磁体原材料的T相对于B的摩尔比[T]/[B]大于14.0且为15.0以下，上述RL－RH－C－M系合金中的RL的含量为50mass％以上95mass％以下，RH的含量为45mass％以下(包含0mass％)，C的含量为0.10mass％以上0.50mass％以下，M的含量为4mass％以上49.9mass％以下。
[0017]在一个实施方式中，上述R－T－B系烧结磁体原材料中的T相对于B的摩尔比[T]/[B]大于14.0且为15.0以下。
[0018]专利技术效果
[0019]根据本专利技术的实施方式，能够提供一种减少重稀土元素的使用量且B
r
与H
cJ
的平衡优异的R－T－B系烧结磁体的制造方法。
附图说明
[0020]图1A是放大并且示意地表示R－T－B系烧结磁体的一部分的截面图。
[0021]图1B是进一步放大并且示意地表示图1A的虚线矩形区域内的截面图。
[0022]图2是表示本专利技术的R－T－B系烧结磁体的制造方法中的工序的例子的流程图。
[0023]符号说明
[0024]12：包含R2T
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B化合物的主相；14：晶界相；14a：二颗粒晶界相；14b：晶界三相点。
具体实施方式
[0025]首先，对本专利技术的R－T－B系烧结磁体的基本结构进行说明。R－T－B系烧结磁体具有原料合金的粉末颗粒通过烧结而结合的结构，由主要包含R2T
14
B化合物颗粒的主相和位于该主相的晶界部分的晶界相构成。
[0026]图1A是放大并且示意地表示R－T－B系烧结磁体的一部分的截面图，图1B是进一步放大并且示意地表示图1A的虚线矩形区域内的截面图。在图1A中，作为一个例子，记载了长度5μm的箭头作为表示大小的基准长度用于参考。如图1A和图1B所示，R－T－B系烧结磁体由主要包含R2T
14
B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。另外，晶界相14如图1B所示，包含2个R2T
14
B化合物颗粒(晶粒)相邻的二颗粒晶界相14a和3个R2T
14
B化合物颗粒相邻的晶界三相点14b。典型的主相结晶粒径以磁体截面的当量圆直径的平均值计为3μm以上10μm以下。作为主相12的R2T
14
B化合物是具有高的饱和磁化和各向异性磁场的强磁性材料。因此，在R－T－B系烧结磁体中，通过提高作为主相12的R2T
14
B化合物的存在比率，能够提高B
r
。为了提高R2T
14
B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R2T
14
B化合物的化学计量比(R量﹕T量﹕B量＝2﹕14﹕1)即可。其中，能够用C置换R2T
14
B化合物的B的一部分。
[0027]另外，已知通过用Dy、Tb、Ho等重稀土元素置换作为主相的R2T
14
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种R－T－B系烧结磁体的制造方法，其特征在于，包括：准备R－T－B系烧结磁体原材料的工序，其中，R为稀土元素且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种，T为选自Fe、Co、Al、Mn和Si中的至少1种且必须包含Fe；和使RL－RH－C－M系合金的至少一部分附着于所述R－T－B系烧结磁体原材料的表面的至少一部分，并且在真空或不活泼性气体气氛中、以700℃以上1100℃以下的温度进行加热的扩散工序，其中，RL为轻稀土元素中的至少1种且必须包含选自Nd、Pr和Ce中的至少1种，RH为选自Tb、Dy和Ho中的至少1种，C为碳，M为选自Cu、Ga、Fe、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：野泽宣介，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：