[发明专利]永磁铁及永磁铁的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁铁及永磁铁的制造方法，尤其涉及通过使Dy及Tb扩散到Nb-Fe-B系的烧结磁铁的晶界相中形成的高磁特性的永磁铁及该永磁铁的制造方法。 

背景技术

Nd-Fe-B系的烧结磁铁(所谓钕磁铁)，由于其是由铁和价格低廉、资源丰富、可稳定供给的Nd、B元素组合而成的，可廉价制造出，同时还具有高磁特性(最大能积是铁氧体磁铁的10倍左右)，因而被广泛使用于电子设备等多种产品，近年来，油电混合型汽车用的马达及发电机上的采用也取得了进展。 

另一种面，由于上述烧结磁铁的居里温度很低，仅为300℃，因而存在下述问题，当采用它的产品在有些使用状态下温度上升到超过规定温度时，就会因热而减磁。此外还存在下述问题：当把上述烧结磁铁用于所需的产品中时，有时需要把烧结磁铁加工成一定形状，由于该加工，烧结磁铁的晶粒上会产生缺陷(裂纹等)及畸变，使其磁性显著恶化。 

因此，当取得Nd-Fe-B系烧结磁铁时，可考虑添加具有比Nd大的4f电子的磁各向异性、带有与Nd相同的负斯蒂芬斯因子，可大幅提高主相的结晶磁性各向异性的Dy及Tb，但由于Dy、Tb在主相晶格中采用与Nd反向的自旋排列的费里磁结构，因而存在磁场强度，进而言之，表示磁特性的最大能积大幅下降的问题。 

为此，有人建议：在Nd-Fe-B系烧结磁铁的整个表面上形成具有规定膜厚(可根据磁铁的体积形成3μm以上的膜厚)的Dy及Tb膜，继而在规定温度下实施热处理，即可使表面上成膜的Dy及Tb均匀地向磁铁的晶界相扩散(参照非专利文献1)。 

根据非专利文献1的报告，用上述方法制作出的永磁铁具有下述优点：由于扩散到 晶相界中的Dy及Tb提高了各晶粒表面结晶磁各向异性，强化了晶核形成型的顽磁力发生机制，因而可生产出在顽磁力飞速提高的同时，最大能积也几乎没有损失(例如剩磁通密度：14.5kG(1.45T)、最大能积：50MGOe(400Kj/m3)、顽磁力23kOe(3MA/m))性能的永磁铁。 

非专利文献1：(Improvement of coercivity on thin Nd2Fe14B sintered permenantmagnets(薄型Nd2Fe14B系烧结磁铁中的顽磁力提高)/朴起兑、东北大学、博士论文，平成12年3月23日) 

发明内容

不过，作为成膜材料的Dy金属及Tb金属，由于要求其高品质，因而通常可先用公知的干法、湿法等制造出Dy、Tb的氟化物，继而用氯、氧等杂质少，且可望提高磁特性的氟化物溶融盐浴氧化物投入电解法生产，但经上述工序获得的Dy金属及Tb金属存在价格昂贵的问题。在此情况下，由于使用的是不仅价格高而且资源匮乏、无望稳定供给的Dy及Tb，因而需要使Dy、Tb在烧结磁铁表面上的成膜以及向晶界相的扩散更加高效地进行，提高其生产效率，实现低成本化。另外，由于如能进一步提高顽磁力，即使永磁铁的厚度变薄，仍可获得具有很强磁力的永磁铁。因此，要想实现使用此种永磁铁的产品本身的小型、轻量化及小功率化就需要开发出一种与上述现有技术相比具有更高顽磁力、高磁特性的永磁铁。 

为此，鉴于上述各点，本发明的第一目的在于提供一种永磁铁，其具有极高的顽磁力以及高磁特性。此外，本发明的第二目的在于提供一种永磁铁的制造方法，其能以高生产率和低成本制作出具有极高顽磁力以及高磁特性的永磁铁。 

为了解决上述课题，权利要求1所述的永磁铁的制造方法，其特征在于：在处理室内配置铁-硼-稀土类系的烧结磁铁，加热到规定温度的同时，使配置在相同或另一处理室内的至少含有Dy及Tb中的一种的氟化物构成的蒸发材料蒸发，使该蒸发的蒸发材料附着到烧结磁铁表面，使该附着的蒸发材料的Dy、Tb的金属原子扩散到烧结磁铁 的晶界相中。