[发明专利]稀土类磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土类磁铁，更详细而言涉及一种控制R-T-B系烧结磁铁的微结构的稀土类磁铁。

背景技术

以Nd-Fe-B系烧结磁铁为代表的R-T-B系烧结磁铁(R表示稀土元素，T表示以Fe为必要元素的一种以上的铁族元素，B表示硼)具有高的饱和磁通密度，因而有利于使用设备的小型化·高效率化，可以利用在硬盘驱动的音圈电机等。近年来，也应用于各种产业用电机或混合汽车的驱动电机等，出于节能减排等观点，期望向这些领域的进一步的普及。可是，在向混合汽车等的R-T-B系烧结磁铁的应用中，磁铁暴露在比较高的温度，因而抑制由热产生的高温退磁变得重要。为了抑制该高温退磁，众所周知，充分提高R-T-B系烧结磁铁的室温下的矫顽力(Hcj)的办法是有效的。

例如，作为提高Nd-Fe-B系烧结磁铁的室温下的矫顽力的办法，已知有将主相即Nd₂Fe₁₄B化合物的Nd的一部分用Dy、Tb这样的重稀土元素来置换的办法。通过将Nd的一部分用重稀土元素来置换，从而提高晶体磁各向异性常数，其结果，能够提高Nd-Fe-B系烧结磁铁的室温下的矫顽力。除了由重稀土元素来置换以外，Cu元素等的添加也对室温下的矫顽力提高有效果(专利文献1)。通过添加Cu元素，该Cu元素在晶界形成例如Nd-Cu液相，由此晶界变得光滑，抑制逆磁区的产生。

另一方面，在专利文献2、专利文献3和专利文献4中，公开了控制作为稀土类磁铁的微结构的晶界相来提高矫顽力的技术。根据这些专利文献的附图可以理解，这里的晶界相是指由三个以上的主相结晶颗粒所包围的晶界相即晶界三相点。在专利文献2中，公开了构成Dy浓度不同的两种晶界三相点的技术。即，公开了通过不提高全体的Dy浓度而形成一部分Dy浓度高的晶界相(晶界三相点)，能够保持相对于磁区的反转高的抵抗力。在专利文献3中，公开了形成稀土元素的合计原子浓度不同的第1、第2、第3的三种晶界相(晶界三相点)，使第3晶界相的稀土元素的原子浓度比其他两种晶界相的稀土元素的原子浓度低，并且使第3晶界相的Fe元素的原子浓度比其他两种晶界相的Fe元素的原子浓度高的技术。通过这样做，形成有在晶界相中包含高浓度的Fe的第3晶界相，这带来了提高矫顽力的效果。此外，在专利文献4中，公开了一种R-T-B系烧结磁铁，其由具备主要包含R₂T₁₄B的主相、以及比主相包含更多R的晶界相的烧结体所构成，所述晶界相包含稀土元素的合计原子浓度为70原子％以上的相、以及所述稀土元素的合计原子浓度为25～35原子％的相。公开了该所述稀土元素的合计原子浓度为25～35原子％的相被称为富过渡金属相，该富过渡金属相中的Fe的原子浓度优选为50～70原子％。由此，起到矫顽力提高效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-327255号公报

专利文献2：日本特开2012-15168号公报

专利文献3：日本特开2012-15169号公报

专利文献4：国际公开第2013/008756号小册子

发明内容

发明所要解决的技术问题

在100℃～200℃这样的高温环境下使用R-T-B系烧结磁铁的情况下，室温下的矫顽力的值也是有效的指标之一，但暴露在实际高温环境下也不退磁或者退磁率小是重要的。主相即R₂T₁₄B化合物的R的一部分由Tb或Dy这样的重稀土元素置换后的组成，室温下的矫顽力大幅提高，对于高矫顽力化而言是简便的办法，但Dy、Tb这样的重稀土元素的产出地、产出量受限，因此存在资源的问题。伴随着置换，例如由于Nd和Dy的反铁磁性的耦合而使剩余磁通密度的减少也不能避免。上述Cu元素的添加等对矫顽力的提高是有效的方法，但是为了扩大R-T-B系烧结磁铁的应用领域，期望进一步提高高温退磁(由于暴露于高温环境下造成的退磁)抑制。

为了提高稀土类磁铁即R-T-B系烧结磁铁的矫顽力，除了上述Cu添加的方法以外，众所周知，微结构的晶界相的控制是重要的。在晶界相有形成在相邻接的两个主相结晶颗粒间的所谓的两颗粒晶界相、以及上述的三个以上的主相结晶颗粒所包围的所谓的晶界三相点。再有，如后面所述，以后本说明书中将该晶界三相点也单单称为晶界相。