[发明专利]稀土类永久磁铁及稀土类永久磁铁的制造方法

说明书

一种稀土类永久磁铁，其具备主相，所述主相含有：选自由Nd和Pr组成的组中的一种以上的元素R；选自由Co、Be、Li、Al和Si组成的组中的一种以上的元素L；选自由Tb、Sm、Gd、Ho和Er组成的组中的一种以上的元素A；Fe；以及B，形成主相的晶体属于P4₂/mnm，且占据4f位的B原子的一部分被置换成元素L的原子。

技术领域

本公开涉及含有钕、铁、硼的稀土类永久磁铁。

背景技术

作为提高含有钕(Nd)、铁(Fe)、硼(B)的稀土类永久磁铁的磁力特性的技术，有以钴(Co)置换Fe而成的磁铁(专利文献1)。专利文献1中，对于以其他原子置换Fe而成的永久磁铁的矫顽力Hc、剩余磁通密度Br、最大磁能积BH_max等全面进行了测定，显示出上述永久磁铁的磁力特性提高。

此外，专利文献2公开一种稀土类烧结磁铁，其以重量％计含有R(R为包含Y在内的稀土类元素中的至少一种，R中所占的Nd为50原子％以上)：25～35％、B：0.8～1.5％、根据需要的M(选自Ti、Cr、Ga、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、Al中的至少一种)：8％以下、以及剩余部分T(Fe或Fe和Co)。

作为使稀土类永久磁铁的磁力特性提高的其他方案，存在具备两相复合结构的纳米复合磁铁，其以包含Nd、Fe、B的纳米粒子的硬磁性相为核，以预定的纳米粒子的软磁性相为壳。就上述纳米复合磁铁而言，尤其在以由5nm以下的极微细粒构成的晶界覆盖软磁性体的粒径而形成壳的情况下，在核/壳的硬软磁性相间发生良好的交换相互作用，能够使磁饱和提高。

专利文献3公开一种以Nd₂Fe₁₄B化合物粒子为核、以Fe粒子为壳的纳米复合磁铁。通过使用具备高磁饱和的FeCo合金纳米粒子作为壳成分，从而纳米复合磁铁的磁饱和进一步提高。专利文献4公开一种使FeCo软磁性相的壳被覆于NdFeB硬磁性相的核而成的纳米复合磁铁。

专利文献5公开一种各向异性块状纳米复合稀土类永久磁铁，以原子百分率规定的硬磁性相的组成为R_xT_100-x-yM_y(式中，R选自稀土类、钇、钪或它们的组合物；T选自一种以上的过渡金属；M选自第IIIA族元素、第IVA族元素、第VA族元素或它们的组合物；x大于所对应的稀土类过渡金属化合物中的R的化学计量量；y为0～约25)，至少一种软磁性相包含含有Fe、Co或Ni的至少一种软磁性材料。

但是，专利文献5中公开的纳米复合稀土类永久磁铁是通过冶金学方法而形成软相。因此，形成该软相的粒子的粒径大，可能无法充分获得交换相互作用。此外，合金纳米粒子如果还原力弱，则容易形成仅为单层纳米粒子的集合体，无法获得期望的纳米复合结构。因此推测，上述纳米复合稀土类永久磁铁的磁力特性有时看不到有效提高。

非专利文献1公开一种在高温下制作FeCo纳米粒子的方法。但是在高温下制作的该Nd₂Fe₁₄B粒子的矫顽力H_cj并不良好。

此外，以往已知使稀土类永久磁铁含有碳C并以C置换B而成的稀土类永久磁铁。但是，根据非专利文献2至非专利文献5可知：以C置换B而成的稀土类永久磁铁的居里温度降低，磁饱和、剩余磁通密度Br显著降低。此外，根据第一原理计算的解析中，如果导入C原子、N原子作为B原子的置换原子，则C原子、N原子与存在于它们周围的原子形成共价键。就这样的稀土类永久磁铁而言，由于磁性体中不可或缺的不成对电子显著减少，因此磁力特性、尤其剩余磁通密度Br低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利5645651号公报

专利文献2：日本特开2003-217918号公报

专利文献3：日本特开2008-117855号公报