[发明专利]稀土磁体及其制造方法

说明书

本发明涉及稀土磁体及其制造方法。本发明提供了减少Nd等的量、且磁各向异性优异的稀土磁体及其制造方法。稀土磁体具备晶粒，该晶粒具有(R2_(1‑x)R1_x)_yFe_{100‑y‑w‑z‑v}Co_wB_zTM_v(此处，R2为Nd、Pr、Dy、Tb中的至少一种，R1为Ce、La、Gd、Y、Sc中的至少一种或两种以上的合金，TM为Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In、Mn中的至少一种，0＜x＜1，y＝12～20，z＝5.6～6.5，w＝0～8，v＝0～2)的整体组成，晶粒的平均粒径为1000nm以下，晶粒由芯部及其周围的外廓部构成，芯部具有R1多于R2的组成，外廓部具有R2多于R1的组成。

本申请是申请日为2014年6月5日、申请号为201480031731.0、发明名称为“稀土磁体及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及稀土磁体及其制造方法。

背景技术

使用了稀土元素的稀土磁体也被称为永磁体，其用途除了构成硬盘、MRI的电机之外，也用于混合动力汽车、电动汽车等驱动用电机等。

作为该稀土磁体的磁体性能的指标，可举出剩余磁化(剩余磁通密度)和矫顽力，但对于由电机的小型化、高电流密度化引起的发热量的增大，所使用的稀土磁体对耐热性的要求进一步提高，高温使用下如何能够保持磁体的矫顽力已成为该技术领域中重要的研究课题之一。若以作为多用于车辆驱动用电机的稀土磁体之一的Nd-Fe-B系磁体为例，正通过实现晶粒的细化、使用Nd量多的合金组成、添加矫顽力性能高的Dy、Tb这样的重稀土元素等来进行使其矫顽力增大的尝试。

作为稀土元素，除了构成组织的晶粒的尺度为3～5μm左右的常规烧结磁体之外，还有将晶粒细化为50nm～300nm的纳米尺度的纳米结晶磁体。

Nd-Fe-B系的常规稀土磁体的微观结构由Nd多的晶粒和存在于晶粒之间的晶界构成。由于构成该晶粒的Nd为高价的稀土元素，因此在保证磁体性能的同时，如何能够减少其用量已成为该技术领域中的重要的开发课题之一。

因此，作为与减少Nd使用量有关的对策，考虑了使用Ce、La这样的轻稀土元素、使用Gd、Y、Sc、Sm、Lu等元素。

然而，使用这些元素替代Nd的情况自不用说，由于推断在使用这些元素置换大部分Nd的情况下，稀土磁体的磁特性也显著地下降，因此不得不限定这些元素的使用量，不能期待足够的材料成本降低的效果。进而，在使用这些磁特性低的元素的情况下，通常，其使用形式受限于各向同性的趋势极强。

因此，在试图实现使用上述轻稀土元素、Gd、Y等元素而成的稀土磁体的各向异性化时，例如在热塑性加工等加工工艺中，稀土磁体的矫顽力会显著地下降，无法避免磁特性的劣化。

在此，专利文献1中公开了一种磁性材料，其为通过快速凝固工艺和随的热退火工艺制造的磁性材料，以原子百分率计，具有以下组成：具有(R_1-aR'_a)_uFe_{100-u-v-w-x-y}Co_vM_wT_xB_y(在此，R为Nd、Pr、钕镨混合物(具有Nd_0.75Pr_0.25的组成的Nd与Pr的天然混合物)或它们的组合，R’为La、Ce、Y或它们的组合，M为Zr、Nb、Ti、Cr、V、Mo、W和Hf中的一种以上，T为Al、Mn、Cu和Si中的一种以上，此处0.01≤a≤0.8、7≤u≤13、0≤v≤20、0.01≤w≤1、0.1≤x≤5、4≤y≤12)，显示约6.5kG～约8.5kG的剩磁(Br)值和约6.0kOe～约9.9kOe的本征矫顽力。