[发明专利]R-T-B类烧结磁体的制造方法和R-T-B类烧结磁体

说明书

技术领域

本发明涉及具有R₂T₁₄B型化合物(R为稀土元素)作为主相的R-T-B类烧结磁体(T为包括Fe的过渡金属元素)的制造方法，特别涉及含有轻稀土元素RL(Nd和Pr中的至少1种)作为主要的稀土元素R且轻稀土元素RL的一部分被重稀土元素RH(选自Dy和Tb中的至少1种)所取代的R-T-B类烧结磁体的制造方法。

背景技术

已知以Nd₂Fe₁₄B型化合物为主相的R-T-B类烧结磁体是作为永磁体中性能最高的磁体，在硬盘驱动器的音圈马达(VCM)、混合动力车搭载用马达等的各种马达和家电制品等中使用。由于Nd的一部分或全部可以被取代为其他的稀土元素R，Fe的一部分也可以取代为其他的过渡金属元素，因此Nd₂Fe₁₄B型化合物有时表示为R₂T₁₄B型化合物。此外，B的一部分可以取代为C(碳)。

R-T-B类烧结磁体在高温中顽磁力下降，因此发生由暴露在高温引起退磁的不可逆退磁。为了避免不可逆退磁，在用于马达等时，要求即使在高温下也维持高的顽磁力。为了满足这些，必须提高常温的顽磁力，或者减少直到要求温度的顽磁力变化。

已知如果将R₂T₁₄B型化合物相中作为轻稀土元素RL的Nd用重稀土元素RH(Dy、Tb)取代，则顽磁力提高。为了得到高温中高的顽磁力，认为在R-T-B类烧结磁体用的原料合金中大量添加重稀土元素RH是有效的。但是，在R-T-B类烧结磁体中，如果用重稀土元素RH取代轻稀土元素RL(Nd、Pr)，则尽管顽磁力提高向上，但另一方面有剩余磁通密度降低的问题。另外，重稀土元素RH是稀有资源，因此需要减少其使用量。

因此，近年来，研究了通过更少的重稀土元素RH来提高R-T-B类烧结磁体的顽磁力，使剩余磁通密度不降低。本申请的申请人已经在专利文献1中公开了对R-Fe-B类合金的烧结磁石体表面供给Dy等的重稀土元素RH，使重稀土元素RH从该表面扩散到烧结磁石体的内部(以下称为“蒸镀扩散”)的方法。在专利文献1中，在由高熔点金属材料构成的处理室的内部，R-T-B类烧结磁石体和RH块体隔开规定间隔而对向配置。处理室具备多个保持R-T-B类烧结磁石体的部件和保持RH块体的部件。在使用这样的装置的方法中，需要如下一系列操作：在处理室内配置RH块体的工序；载置保持部件和网的工序；在网上配置烧结磁石体的工序；再在其上载置保持部件和网的工序；在网上配置上方的RH块体的工序；和密闭处理室进行蒸镀扩散的工序。

专利文献2公开了以提高Nd-Fe-B类金属间化合物磁性材料的磁气特性为目的，在耐热密封容器内封入低沸点的Yb金属粉末和Nd-Fe-B类烧结磁体成型体，进行加热，由此在烧结磁体成型体的表面均匀地沉积Yb金属的被膜，使稀土元素从该被膜向烧结磁体的内部扩散(专利文献2的实施例5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/102391号

专利文献2：日本特开2004-296973号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的方法中，必须在处理室内，必须将R-T-B类烧结磁石体和含有重稀土元素RH的RH块体分开配置，因此有用于配置的工序中耗费时间、大规模生产性差的问题。另外，由于Dy和Tb的供给通过升华完成，因此为了增加向R-T-B类烧结磁石体的扩散量而得到更高的顽磁力，需要较长时间，特别是Tb的饱和蒸气压低于Dy，因此难以增加扩散量。

另一方面，根据专利文献2的方法，采用Yb、Eu、Sm这样的饱和蒸气压高的稀土金属，能够通过相同温度范围(例如800～850℃)的热处理实行对R-T-B类烧结磁石体的被膜形成和从被膜的扩散，但是根据专利文献2，为了吸附Dy、Tb这样的蒸气压低的稀土元素，需要通过使用了高频加热用线圈的感应加热选择性地将稀土金属加热到高温。这样，在将含有Dy、Tb的吸附源加热到高于烧结磁石体的温度时，需要使吸附源和磁石体分开，发生与专利文献1所记载的方法同样的问题。另外，根据专利文献2的技术思想和方法，由于在烧结磁石体的表面形成Dy、Tb的被膜较厚(例如数十μm以上)，在烧结磁石体的表面附近，Dy、Tb向主相晶粒的内部扩散，因此发生剩余磁通密度的降低。