[发明专利]R-T-B系永久磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及稀土类永久磁铁，特别是涉及通过将R-T-B系永久磁铁中的R的一部分选择性地置换成Y、Ce而得到的永久磁铁。

背景技术

已知以四方晶R₂T₁₄B化合物为主相的R-T-B系永久磁铁（R为稀土类元素，T为Fe或者其一部分被Co置换了的Fe）具有优异的磁特性，并且自1982年的发明（专利文献1：日本特开昭59-46008号公报）以来是代表性的高性能永久磁铁。

特别是稀土类元素R由Nd、Pr、Dy、Ho、Tb构成的R-T-B系永久磁铁，各向异性磁场Ha大，作为永久磁铁材料而被广泛使用。其中将稀土类元素R作为Nd的Nd-Fe-B系永久磁铁，饱和磁化Is、居里温度（Curie temperature）Tc、各向异性磁场Ha的平衡良好，在资源量、耐蚀性方面比使用其它的稀土类元素R的R-T-B系永久磁铁优异，因此，在民生、产业、输送设备等中被广泛使用。然而，Nd-Fe-B系永久磁铁，特别是剩余磁通密度的温度系数的绝对值大，特别是在超过100℃的高温下，存在与室温下的式样相比仅可以得到小的磁通量的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭59-46008号公报

专利文献2：日本特开2011-187624号公报

作为剩余磁通密度以及矫顽力的温度系数的绝对值比Nd、Pr、Dy、Ho、Tb小的稀土类元素，已知有Y。在专利文献2中公开了将R-T-B系永久磁铁的稀土类元素R作为Y的、Y-T-B系永久磁铁，虽然以各向异性磁场Ha小的Y₂Fe₁₄B相为主相，但通过根据Y₂Fe₁₄B的化学计量组成增加Y以及B的量，从而也可以得到具有实用的矫顽力的永久磁铁。再有，通过将R-T-B系永久磁铁的稀土类元素R作为Y，从而可以得到剩余磁通密度以及矫顽力的温度系数的绝对值小于Nd-Fe-B系永久磁铁的永久磁铁。然而，专利文献2所公开的Y-T-B系永久磁铁的剩余磁通密度为0.5～0.6T左右，矫顽力为250～350kA/m左右，显著低于Nd-T-B系永久磁铁的磁特性，在专利文献2所记载的Y-T-B系永久磁铁中，难以代替现有的Nd-T-B系永久磁铁。

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明是认识到这样的状况而完成的发明，其目的在于，提供与在民生、产业、输送设备等中被广泛使用的R-T-B系永久磁铁相比较，即使在特别是超过100℃的高温下，也不会显著降低磁特性，并且在温度特性方面表现优异的永久磁铁。

解决技术问题的方法

为了解决上述的技术问题并达成目的，其特征在于，具有R-T-B系的构造，层叠有R1-T-B系结晶层（其中，R1是不包含Y、Ce的稀土类元素中的至少一种，T为以Fe为必须或者以Fe和Co为必须的一种以上的过渡金属元素）和（Y、Ce）-T-B系结晶层。通过取得该结构，从而可以得到与现有的R-T-B系永久磁铁相比较，不会显著降低磁特性，并且在温度特性方面表现优异的永久磁铁。

本发明中，作为R，具有R1、Y、Ce，通过Y能够减小温度系数的绝对值，另一方面，存在各向异性磁场降低了的问题。因此，发明人们发现了，通过层叠R1-T-B系结晶层和（Y、Ce）-T-B系结晶层，从而一边可以维持R1-T-B系结晶层的高的各向异性磁场一边可以得到（Y、Ce）-T-B系结晶层的温度系数的改善效果。另外，发现了通过将晶格畸变小的Ce-T-B系结晶层加到Y-T-B系结晶层从而可以得到高的矫顽力，从而完成本发明。

本发明所涉及的R-T-B系永久磁铁，优选R1相对于（Y+Ce）的原子组成比R1/（Y+Ce）在0.1以上且10以下的范围内。通过设为该范围，从而能够得到R1-T-B系结晶层的高的各向异性磁场和（Y、Ce）-T-B系结晶层的温度系数的改善效果的平衡，特别是能够得到高的磁特性。

本发明所涉及的R-T-B系永久磁铁，优选R1-T-B系结晶层的厚度为0.6nm以上且300nm以下，（Y、Ce）-T-B系结晶层的厚度为0.6nm以上且200nm以下。通过设为该范围，从而来自单磁区的矫顽力表现机制也一部分产生，特别是能够得到高的矫顽力。

发明的效果