[发明专利]NdFeB系烧结磁体

说明书

技术领域

本发明涉及通过晶界扩散处理制造的NdFeB系烧结磁体。

背景技术

NdFeB系烧结磁体于1982年被佐川（本发明人之一）等发现，其具有显著超越当时的永久磁体的特性，具有能够由Nd（稀土类的一种）、铁和硼这样的较丰富且廉价的原料来制造的优点。因此，NdFeB系烧结磁体被应用于混合动力汽车或电动汽车的驱动用马达、电动辅助型汽车用马达、产业用马达、硬盘等的音圈马达、高级扬声器、耳机、永久磁体式磁共振诊断装置等各种制品中。这些用途中使用的NdFeB系烧结磁体要求具有高矫顽力H_cJ、高最大磁能积(BH)_max和高矩形比SQ。此处的矩形比SQ如下定义：在从横轴为磁场、纵轴为磁化强度的图表的第1象限横穿第2象限的磁化强度曲线中，与磁场为0相对应的磁化强度值降低10%时的磁场绝对值H_k除以矫顽力H_cJ所得的值H_k/H_cJ。

作为用于提高NdFeB系烧结磁体的矫顽力的方法，有在制作起始合金的阶段中添加Dy和/或Tb（以下，将“Dy和/或Tb”记为“R_H”）的方法（单合金法）。另外，有如下方法：制造不含R_H的主相系合金和添加有R_H的晶界相系合金这两种起始合金的粉末，将它们相互混合并使其烧结（双合金法）。进而，还有如下方法：在制作NdFeB系烧结磁体后，将其作为基材，通过对表面涂布、蒸镀等而使R_H附着，并进行加热，由此使R_H从基材表面穿过基材中的晶界而扩散至该基材内部（晶界扩散法）（专利文献1）。

通过上述方法能够提高NdFeB系烧结磁体的矫顽力，但另一方面，已知烧结磁体中的主相粒子内存在R_H时，最大磁能积降低。对于单合金法而言，由于在起始合金粉末的阶段中主相粒子内就包含R_H，因此导致基于其而制作的烧结磁体的主相粒子内也包含R_H。因此，通过单合金法制作的烧结磁体的矫顽力提高，但最大磁能积降低。

与此相对，对于双合金法而言，R_H大多能够存在于主相粒子间的晶界中。因此，与单合金法相比能够抑制最大磁能积的降低。另外，与单合金法相比能够减少作为稀有金属的R_H的用量。

对于晶界扩散法而言，附着在基材表面的R_H穿过因加热而液化的基材内的晶界并向其内部扩散。因此，晶界中的R_H的扩散速度明显比从晶界向主相粒子内部的扩散速度快，R_H被迅速地供给至基材内的深处。与此相对，由于主相粒子仍为固体，因此从晶界向主相粒子内的扩散速度慢。通过利用该扩散速度之差，调整热处理温度和时间，能够实现如下理想状态：仅在非常接近基材中的主相粒子的表面（晶界）的区域中R_H浓度高，在主相粒子的内部R_H浓度低。由此能够提高矫顽力，并且与双合金法相比更加能够抑制最大磁能积(BH)_max的降低。另外，与双合金法相比更加能够抑制作为稀有金属的R_H的用量。

另一方面，作为用于制造NdFeB系烧结磁体的方法，有加压磁体制造方法和无加压磁体制造方法。加压磁体制造方法为如下方法：将起始合金的微粉末（以下记为“合金粉末”）填充到模具中，利用压制机对合金粉末施加压力，并且施加磁场，由此同时进行压缩成形体的制作和该压缩成形体的取向处理，加热从模具中取出的压缩成形体并使其烧结。无加压磁体制造方法为如下方法：对填充到规定填充容器中的合金粉末不进行压缩成型，而是以填充在该填充容器中的状态直接进行取向并烧结。

对于加压磁体制造方法而言，为了制作压缩成形体而需要大型的压制机，因此难以在密闭空间内进行，而与此相对，由于无加压磁体制造工序中不使用压制机，因此具有能够在密闭空间内进行从填充起到烧结为止的操作的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2006/043348号公报

专利文献2：国际公开WO2011/004894号公报

发明内容

发明要解决的问题