RFeB系烧结磁铁制造方法和RFeB系烧结磁铁的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于制造以含有Nd和Pr中的至少一种作为主要的稀土元素R的 R2Fe14B为主相的RFeB系烧结磁铁的方法和利用该方法制造的RFeB系烧结磁铁。此处"RFeB 系烧结磁铁"不限于仅含有Nd和/或Pr、Fe以及B的烧结磁铁，也包括含有除Nd和Pr以 外的稀土元素、Co、Ni、Cu、A1等其他元素的烧结磁铁。
【背景技术】
[0002] RFeB系烧结磁铁是在1982年被佐川（本发明人）等人发现的烧结磁铁，RFeB系 烧结磁铁具有残留磁通密度等多种磁特性远远高于到当时为止的永久磁铁的这样的特长。 因此，RFeB系烧结磁铁被用于混合动力汽车、电动车辆的驱动用马达、电动辅助型自行车用 马达、工业用马达、硬盘等的音圈马达、高级扬声器、耳机、永磁式磁共振诊断装置等各式各 样的产品。
[0003] 初始的RFeB系烧结磁铁具有在各种磁特性中矫顽力比较低这样的缺点，但之 后明确了，通过使Dy、Ho和Tb(以下，将这三种元素称为"重稀土元素"，简写为"RH"）存在 于RFeB系烧结磁铁的内部，变得较难产生反向磁畴，由此矫顽力提高。反向磁畴具有如下 这样的特性：在与磁化的朝向逆向的磁场被施加于RFeB系烧结磁铁时，最初在晶粒的晶界 附近产生反向磁畴，然后从那里向晶粒的内部以及相邻的晶粒逐渐扩张。因而，为了防止最 初产生反向磁畴，RH只要存在于晶粒的晶界附近即可，由此能够防止在晶粒的晶界附近产 生反向磁畴。另一方面，存在如下这样的问题：若RH的含量增加，则残留磁通密度单低， 由此最大磁能积（BH)_也降低。另外，从RH#少并且产地分布不均匀这一点来看，也不期 望使RH的含量增加。因而，为了尽量抑制。的含量并且提高矫顽力（难以形成反向磁畴）， 期望的是，与晶粒的内部相比，使高浓度的RH存在于晶粒的表面（晶界）附近。
[0004] 在专利文献1中，记载有如下内容：通过在使心的金属箱（在实施例中为纯度 99. 9%的Dy箱）与RFeB系烧结磁铁相接触了的状态下进行加热，使&的原子向RFeB系烧 结磁铁的内部扩散，由此提升矫顽力。若使用该方法，则&的原子经过晶粒之间的晶界向 RFeB系烧结磁铁内扩散。如此，将使&的原子经过晶界进行扩散的处理称为"晶界扩散处 理"。若使用晶界扩散处理，则在每个晶粒中，与内部相比，能够使更高浓度的RH存在于晶界 附近。由此，能够使用更少量的RH来抑制残留磁通密度BJP最大磁能积（BH) _的降低并 且提尚矫顽力HcJ。
[0005]另外，在专利文献1中，记载有如下内容：将多个RFeB系烧结磁铁（以下将每个 RFeB系烧结磁铁称为"单位烧结磁铁"）层叠起来，并在将&的金属箱夹在相邻的单位烧结 磁铁之间的状态下进行加热。由此，取得利用晶界扩散处理而产生的矫顽力提升的效果，并 且未向晶界扩散而残留了的RH的金属箱起到粘接剂的作用，得到相邻的单位烧结磁铁彼此 被接合起来的RFeB系烧结磁铁。若将这样的RFeB系烧结磁铁用于马达等，则通过自外部 施加的变化磁场而产生的涡电流难以超过单位烧结磁铁的分界而流动。因此，能够抑制作 为整体的RFeB系烧结磁铁的、由于涡电流造成的能量的损失和温度的上升。
[0006] 现有抟术f献
[0007] 专利f献
[0008] 专利文献1 :日本特开2007-258455号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 在专利文献1中所记载的RFeB系烧结磁铁中，在单位烧结磁铁之间的分界处存在 有电阻率比较低的心的金属箱，因此难以充分抑制涡电流。因此，在专利文献1中记载有 如下内容：除了RH的金属箱之外，也可以使电阻率比RH的电阻率高的Nb的金属箱、氧化物 的薄板等介于每个RFeB系烧结磁铁之间。然而在该方法中，为了取得晶界扩散的效果，需 要在介于相邻的两个单位烧结磁铁的分界处的该箱、薄板的两侧，即各单位烧结磁铁的表 面分别各配置一张&的金属箱，共计两张。的金属箱。因此，除了工序变得复杂之外，还存 在如下这样的问题：包括不同种类的材料的多种金属箱?薄板存在于两个单位烧结磁铁之 间，从而相邻单位烧结磁铁的接合变弱。
[0011] 本发明欲解决的课题在于提供一种简单地制造矫顽力较高并在使用时抑制涡电 流的影响，而且单位烧结磁铁彼此被稳固地接合起来的RFeB系烧结磁铁的方法以及一种 利用该方法所制造的RFeB系烧结磁铁。
[0012] 用于解决问题的方案
[0013] 为了解决上述课题而完成的本发明的RFeB系烧结磁铁制造方法，其用于制造 RFeB系烧结磁铁，该RFeB系烧结磁铁是将至少两个单位烧结磁铁在互为平坦的接合面处 接合而成，该单位烧结磁铁包括以R2Fe14B为主相的晶粒，该R2Fe14B含有轻稀土元素&作为 主要的稀土元素R，该轻稀土元素&是Nd和Pr中的至少一种，其特征在于，
[0014] 在将糊料夹在相邻的单位烧结磁铁之间并与各接合面相接触的状态下进行加热， 从而进行晶界扩散处理，该糊料是将含有重稀土元素&的金属粉末与有机物混合而成，该 重稀土元素1^是Dy、Ho和Tb中的至少一种。
[0015] 所述加热在与以往的晶界扩散处理的情况相同的条件下进行即可。例如，在专利 文献1中记载了在700°C~1000°C下加热。为了在重稀土元素&几乎不产生升华的范围 内尽量产生晶界扩散，该加热温度期望的是设为 850°C~950°C。
[0016] 在本发明中，也可以将三个以上的单位烧结磁铁接合起来，在该情况下在各相邻 单位烧结磁铁之间夹着上述糊料。
[0017] 根据本发明，通过在使含有重稀土元素RH的糊料与相邻的单位烧结磁铁的接合面 相接触的状态下进行加热，能够使重稀土元素RH经过该晶界向这些单位烧结磁铁中扩散， 因此与使用了以往的晶界扩散处理的情况同样地，能够使用少量的RH抑制残留磁通密度B^ 和最大磁能积出11)_的降低并且提高矫顽力。而且，本发明还起到以下的效果。
[0018] 在本发明中，为了使重稀土元素RH与单位烧结磁铁的接合面相接触，使用含有重 稀土元素RH的金属和有机物的糊料。该有机物所含有的碳、氢和/或氧在进行晶界扩散处 理时与重稀土元素&和/或与重稀土元素^进行了置换的单位烧结磁铁内的轻稀土元素 &发生反应。其结果，在晶界扩散处理后的RFeB系烧结磁铁中，在两个单位烧结磁铁的分 界处形成包括重稀土元素&和/或轻稀土元素L的碳化物、氢氧化物和/或氧化物的分界 部。以下，将存在于分界部的重稀土元素&和/或轻稀土元素I称为"分界部稀土元素"。 分界部具有抑制由于从RFeB系烧结磁铁的外部所施加的变化磁场而产生涡电流的作用。 这样的分界部的电阻率比专利文献1所记载的&的箱的电阻率高，因此能够更加提高涡电 流的抑制效果。与此同时，该分界部也实现将两个单位烧结磁铁稳固地接合起来的粘接剂 的作用。
[0019] 本发明的RFeB系烧结磁铁是将至少两个单位烧结磁铁在互为平坦的接合面处接 合而成，该单位烧结磁铁包括以R2Fe14B为主相的晶粒，该R2Fe14B含有轻稀土元素RJ乍为主 要的稀土元素R，该轻稀土元素&是Nd和Pr中的至少一种，其特征在于，
[0020] 两个所述单位烧结磁铁由包括分界部稀土元素私的碳化物、氢氧化物以及氧化物 中的任一种或者多种的分界部接合起来，该分界部稀土元素RB是轻稀土元素L以及包括 Dy、Ho以及Tb的重稀土元素&中的至少一种，
[0021] 重稀土元素RH经过该单位烧结磁铁的晶界向两个所述单位烧结磁铁中扩散。
[0022] 发明的效果
[0023] 根据本发明，能够简单地得到如下的RFeB系烧结磁铁：利用晶界扩散处理提高矫 顽力，并且利用分界部能够在使用时抑制涡电流的影响，并且单位烧结磁铁彼此被稳固地 结合起来，该分界部利用碳化物、氢氧化物和/或氧化物提高了电阻率。另外，根据本发明， 能够得到如下RFeB系烧结磁铁：具有在以往的晶界扩散法中难以进行处理的厚度，RH扩散 到了磁铁的中心附近。
【附图说明】
[0024] 图1表示本发明的RFeB系烧结磁铁制造方法的一实施例以及利用该方法所制作 的、本发明的RFeB系烧结磁铁的一实施例，图1的（a)~（c)以及（e)是纵剖视图，并且图 1的（d)是俯视图。
[0025] 图2的（a)~（c)是表示本发明的RFeB系烧结磁铁制造方法和RFeB系烧结磁铁 的另一实施例的纵剖视图。
[0026] 图3表示本发明的RFeB系烧结磁铁制造方法和RFeB系烧结磁铁的另一实施例， 图3的（a-1)、（b)和（c-1)是俯视图，并且图3的（a-2)和（c-2)是纵剖视图。
[0027] 图4是表不本发明的RFeB系烧结磁铁的另一实施例的俯视图。
[0028] 图5是表示实施例1~3的RFeB系烧结磁铁的侧面的照片。
[0029] 图6的（a)是表示实施例3的RFeB系