[发明专利]R‑T‑B系烧结磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土类系永久磁铁，特别涉及一种将R-T-B系永久磁铁中的R的一部分选择性地置换成Y而得到的稀土类永久磁铁。

背景技术

以四方晶R₂T₁₄B化合物为主相的R-T-B系磁铁（R为稀土类元素、T为Fe或其一部分被Co置换的Fe，B为硼）具有优异的磁特性已为人所知，其是自1982年的发明（专利文献1：日本特开昭59-46008号公报）以来有代表性的高性能永久磁铁。

稀土类元素R由Nd,Pr,Dy,Ho,Tb构成的R-T-B系磁铁，其各向异性磁场Ha大，作为永久磁铁材料而优选。尤其以稀土类元素R为Nd的Nd-Fe-B系磁铁，其饱和磁化Is、居里温度Tc、各向异性磁场Ha的平衡良好且在资源量、耐蚀性上比使用其他稀土类元素R的R-T-B系磁铁更优而广泛使用在民生、产业、输送设备等。

作为用于民生、产业、输送设备的大多要求可变速的电机，现有的以构造简单且廉价的感应电机的逆变驱动为主。然而，近年来，出于节能的观点，存在大多使用比感应电机更高效率的永久磁铁同步电机的倾向。

永久磁铁同步电机在转子配置有永久磁铁，并使用像Nd-Fe-B系磁铁那样比重大的稀土类元素Nd占质量的三分之一左右的永久磁铁，存在导致由转子的重量增加所引起的惯性动量的增大即控制性和效率的下降这样的问题。

在成为R-T-B系磁铁的R中，作为与Nd相比轻量的元素，已知有Y。在专利文献2中，公开了以R-T-B系磁铁的稀土类元素R为Y的Y-T-B系磁铁，虽然以各向异性磁场Ha小的Y₂-F₁₄-B相为主相，但通过使Y和B的量比Y₂-F₁₄-B的化学计量组成大，从而得到具有实用性的矫顽力的磁铁。然而，专利文献2所公开的Y-T-B系磁铁的HcJ为250～350kA/m左右，比Nd-Fe-B系磁铁的磁特性显著要低，难以作为永久磁铁同步电机用的轻量的永久磁铁来替代现有的Nd-Fe-B系磁铁。

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

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作出的发明，其目的在于，提供一种与广泛使用在民生、产业、输送设备等的R-T-B系磁铁相比较，不显著降低矫顽力且轻量的永久磁铁。

解决技术问题的手段

R-T-B系永久磁铁是R-T-B系烧结磁铁（其中，以Y（钇）和R1为必须，R1是不包含Y的稀土类元素中的至少1种，T为以Fe为必须或者以Fe和Co为必须的1种以上的过渡金属元素），其特征在于，包含具有核部和覆盖所述核部的壳部的主相颗粒，当分别令所述核部中Y的质量浓度为EY，令所述壳部中的Y的质量浓度为LY，且令由全体组成的R1:Y比率所求出的R₂-Fe₁₄-B晶体颗粒内的Y质量浓度的计算值为SY时，EY与SY的比率（α=EY/SY）为1.1以上。通过取得这样的结构，从而获得在R-T-B系烧结磁铁中表现高矫顽力且轻量的R-T-B系烧结磁铁。

本发明人发现在R-T-B系永久磁铁中，通过在晶体颗粒和晶体晶界进行适当的元素配置，特别是提高晶体颗粒的核部的Y浓度，降低晶界部的Y浓度，从而维持高的矫顽力，并且得到轻量的永久磁铁，以实现本发明。

发明的效果

本件发明通过在添加了Y的R-T-B系磁铁中将Y重点配置在核且将除Y以外的R1重点配置在晶界部，从而可以保持比均匀添加了同量的Y的R-T-B系磁铁相对更高的矫顽力。另外，因为添加了Y，所以能得到比不添加Y的R-T-B系磁铁更轻量的磁铁。

具体实施方式

以下，基于实施方式详细地说明本发明。再有，本发明不受以下的实施方式和实施例所记载的内容所限定。另外，在以下所记载的实施方式和实施例中的构成要素中，包含本领域技术人员容易想到的内容、实质上相同的内容、所谓等同范围内的内容。此外，在以下所记载的实施方式和实施例所公开的构成要素可以被适当地组合，也可以适当地选择。