[发明专利]R-T-B系永磁体

说明书

R‑T‑B系永磁体含有稀土元素R、过渡金属元素T和B。R‑T‑B系永磁体至少含有Nd作为R。R‑T‑B系永磁体至少含有Fe作为T。R‑T‑B系永磁体包含多个主相颗粒和多个空隙。多个主相颗粒至少含有R、T和B。R‑T‑B系永磁体的任意截面中的多个空隙的面积率大于0.2％且为2％以下。

技术领域

本发明涉及R-T-B系永磁体。

背景技术

R-T-B系永磁体含有稀土元素R(Nd等)、过渡金属元素T(Fe等)和硼(B)。R-T-B系永磁体，磁特性优异，被广泛使用。作为R-T-B系永磁体，已知有通过粉末冶金法制造的烧结磁体、和通过热塑性加工(hot plastic deformation)法制造的热加工磁体。作为热加工磁体的原料的合金薄带，可以通过超骤冷凝固法(rapid-solidification method)得到。在超骤冷凝固法中，R-T-B系合金的熔液在冷却辊(cooled roll)的表面被快速地冷却。其结果是，熔液凝固，形成合金薄带。通过超骤冷凝固法得到的合金薄带包含合金的微晶(和非晶合金)。因此，构成热加工磁体的晶粒(主相颗粒)比烧结磁体微细。已知如科伦穆勒(Kronmuller)公式所示的那样，R-T-B系永磁体的结晶粒径越微细，矫顽力(HcJ)越增加。因此，热加工磁体应当具有比烧结磁体高的矫顽力。但是，以往的热加工磁体的矫顽力，与具有同样组成的烧结磁体的矫顽力是同等的，并没有从微细的结晶粒径得到期待的高矫顽力。

R-T-B系永磁体的矫顽力降低的主要原因是在R-T-B系永磁体中生成的反向磁畴。随着反向磁场对R-T-B系永磁体的施加，反向磁畴成为磁化反转的核，磁畴壁从反向磁畴向R-T-B系永磁体的整体传播。由于磁畴壁的传播，会导致R-T-B系永磁体中的各主相颗粒的磁化反转。各主相颗粒的磁化反转能够通过晶界等钉扎位点(pinning site)的磁畴壁的钉扎(pinning)来抑制(参照下述非专利文献1～3)。

非专利文献1：M.Soderznik et al，Magnetization reversal process ofanisotropic hot-deformed magnets observed by magneto-optical Kerr effectmicroscopy，Journal of Alloys and Compounds 771(2019)51-59.

非专利文献2：J.Li et al，Angular dependence and thermal stability ofcoercivity of Nd-rich Ga doped Nd-Fe-B sintered magnet，Acta Materialia 187(2020)66-72.

非专利文献3：D.I.PAUL，APPLICATION OF SOLITON THEORY TO FERROMAGNETICDOMAIN WALL PINNING，PHYSICS LETTERS，23January 1978，Volume 64A，number 5.

发明内容

钉扎位点与主相颗粒之间的各向异性磁场的强度的差越大，越容易通过磁畴壁的钉扎来抑制磁畴壁的移动。但是，以往的热加工磁体中的晶界相无法作为钉扎位点充分发挥作用。例如，以往的热加工磁体包含稀土元素R(Nd等)的浓度比主相颗粒高的富R相作为晶界相(副相)。富R相的组成接近Nd₃₀Fe₇₀，富R相为铁磁性体，且为软磁性体。因此，富R相与主相颗粒之间的各向异性磁场的强度的差小，富R相无法作为钉扎位点充分发挥作用。