[发明专利]R‑T‑B系烧结磁铁以及电机

说明书

技术领域

本发明涉及R-T-B系烧结磁铁，进一步具体而言涉及控制了R-T-B系烧结磁铁的微结构的R-T-B系烧结磁铁以及具备R-T-B系烧结磁铁的电机。

背景技术

由于以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为必需元素的一种以上的铁族元素，B表示硼)具有高的饱和磁感应强度，因此，对使用机器的小型化和高效化有利，可以利用于硬盘驱动器的音圈电机等。近年来，也适用于各种工业用电机或混合动力汽车的驱动电机等，并且从节能等的观点出发，希望在这些领域中进一步普及。可是，在R-T-B系烧结磁铁在混合动力汽车等中的应用中，由于磁铁暴露于比较高的温度下，因此，抑制由热造成的高温退磁变得重要。对于抑制该高温退磁，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)是有效的方法。

例如，作为提高Nd-Fe-B系烧结磁铁室温下的矫顽力的方法，已知有用Dy、Tb等重稀土元素置换作为主相的Nd₂Fe₁₄B化合物的一部分Nd的方法。通过用重稀土元素置换一部分Nd，可以提高磁晶各向异性，其结果，可以充分提高Nd-Fe-B系烧结磁铁在室温下的矫顽力。除了通过重稀土元素的置换以外，添加Cu元素等对提高室温下的矫顽力也有效(专利文献1)。通过添加Cu元素，该Cu元素在制造工序中在晶界中形成例如Nd-Cu液相，由此晶界变得平滑，抑制反向磁畴的产生。

另一方面，在专利文献2和专利文献3中公开了控制作为R-T-B系烧结磁铁的微细结构的晶界相来提高矫顽力的技术。由这些专利文献中的附图可知，这里所说的晶界相是存在于由三个以上的主相结晶颗粒所围的晶界(即三叉晶界)中的晶界相。在专利文献2中公开了构成Dy浓度不同的二种晶界相的技术。即，公开了不提高整体的Dy浓度，通过在三叉晶界形成一部分Dy浓度高的晶界相，从而能够对磁畴的反转具有高阻力。在专利文献3中公开了在三叉晶界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，使第3晶界相的稀土元素的原子浓度比其它二种晶界相中的浓度低，并且使第3晶界相的Fe元素的原子浓度比其它二种晶界相中的浓度高的技术。由此，在晶界中形成以高浓度含有Fe的第3晶界相，这可以带来提高矫顽力的效果。

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

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，实际暴露于高温环境下也不退磁，或者退磁率小很重要。用Tb或Dy等重稀土元素置换作为主相的R₂T₁₄B化合物的一部分R的组成使矫顽力大幅度提高，对于高矫顽力化是简便的方法，但是由于Dy、Tb等重稀土元素受限于产地、产量，因此，有资源的问题。伴随着置换，也不能避免例如由于Nd和Dy的反铁磁耦合而造成的剩余磁感应强度(Br)的减少。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，希望进一步抑制高温退磁(由于暴露于高温环境下而造成的退磁)。

为了提高R-T-B系烧结磁铁的矫顽力，除了上述添加Cu的方法以外，众所周知控制作为微细结构的晶界很重要。晶界中有形成于邻接的二个主相结晶颗粒间的所谓的二颗粒晶界部、和上述的三个以上的主相结晶颗粒所围的所谓的三叉晶界。