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(以下， 将这两种稀土元素称为"轻稀土元素R t"）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，该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] 在RFeB系烧结磁铁中，在主相（R2Fe14B)的颗粒的周围形成有Nd的含有率比主相 的Nd的含有率高的富&相和B的含有率比主相的B的含有率高的富B相。这些各相中， 主相和富&相若与氧、水相接触则容易氧化，尤其是富I相容易氧化。在富I相氧化时， 形成包括&的氧化物、氢氧化物等的较脆的部分，因此有可能在RFeB系烧结磁铁的表面附 近产生变色、生锈，且该表面附近的主相颗粒脱落。
[0004] 在专利文献1中，记载有以下技术方案：在制造了 RFeB系烧结磁铁之后，通过对其 表层部进行氟化处理，而在该表层部形成包括稀土类R的氟化物的保护层。该保护层起到 防止RFeB系烧结磁铁由于氧化而被侵蚀的耐腐蚀效果。然而，在该方法中，需要用于形成 保护层的额外的工序。
[0005] 在专利文献2中，记载有以下技术方案：使用晶界扩散法在RFeB系烧结磁铁的表 面形成保护层。
[0006] 晶界扩散法通过在使含有重稀土元素RH (Tb、Dy或者Ho)的粉末等与RFeB系烧结 磁铁的表面相接触的状态下进行加热，使RH的原子经过晶界向RFeB系烧结磁铁的内部扩 散。R H昂贵且稀少，并且还具有使RFeB系烧结磁铁的残留磁通密度B肩最大能积（BH) _ 降低这样的缺点，因此通过利用晶界扩散法仅将RH导入到RFeB系烧结磁铁的晶界附近，能 够抑制这些缺点并提高矫顽力。如此，晶界扩散法原本是以提高矫顽力为目的的处理工艺， 但采用专利文献2所记载的方法，仅通过在使含有Ni和/或Co连同R H的金属粉末与RFeB 系烧结磁铁的表面相接触的状态下进行加热这样的一道工序，就起到提高矫顽力的效果和 在为了晶界扩散而进行的加热之后残留于RFeB系烧结磁铁的表面的层所起到的耐腐蚀效 果这样的两个效果。
[0007] 现有抟术f献
[0008] 专利f献
[0009] 专利文献1 :日本特开平06-244011号公报
[0010] 专利文献2 :国际公开W02008/032426号
【发明内容】
[0011]发明要解决的问题
[0012] 在RFeB系烧结磁铁用于马达等的情况下，RFeB系烧结磁铁暴露于从外部施加的 变化磁场。由此，特别是在磁铁的表面产生涡电流，但专利文献2所记载的RFeB系烧结磁 铁中的保护层包括金属，因此在表面易于产生涡电流而产生能量损失。
[0013] 本发明要解决的课题是提供一种在使用晶界扩散法所制作的磁特性高的RFeB系 烧结磁铁中耐腐蚀性优异并且能量损失少的RFeB系烧结磁铁的制造方法和利用该方法制 造的RFeB系烧结磁铁。
[0014] 用于解决问题的方案
[0015] 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，其特征在于，
[0016] 在包括以含有Nd和Pr中的至少一种的轻稀土元素作为主要的稀土元素R的 R 2Fe14B为主相的晶粒的RFeB系烧结体的表面涂敷糊料，该糊料是将在分子结构中含有氧 原子的有机物与含有Dy、Ho和Tb中的至少一种的重稀土元素R H的金属粉末进行混合而成，
[0017] 通过在使该糊料与表面相接触了的状态下进行加热来进行晶界扩散处理。
[0018] 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。
[0019] 采用本发明的RFeB系烧结磁铁制造方法，通过在使含有重稀土元素&的糊料与 表面相接触的状态下进行加热，能够使重稀土元素R H经过RFeB系烧结磁铁的晶界向RFeB 系烧结磁铁内扩散，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 抑制残留磁通密度民和最大能积（BH) _的降低并且提高矫顽力。而且，本发明还起到 以下的效果。
[0020] 通过重稀土元素&向RFeB系烧结磁铁内扩散，RFeB系烧结磁铁内的轻稀土元素 被置换为重稀土元素RH。如此被置换出来的轻稀土元素Rt在RFeB系烧结磁铁的表面析 出，并与存在于该表面的有机物的分子所具有的氧原子反应。由此，由于在该RFeB系烧结 磁铁的表面形成含有轻稀土元素&的氧化物的保护层，因此该RFeB系烧结磁铁的耐腐蚀 性提高。而且，该保护层由于含有氧化物，因此电阻率比金属制的保护层的电阻率高，也能 够抑制涡电流的产生而减少能量的损失。另外，如此含有氧化物的保护层与RFeB系烧结磁 铁之间的粘接性也良好。
[0021] 本发明的RFeB系烧结磁铁的特征在于，在包括以含有Nd和Pr中的至少一种的轻 稀土元素作为主要的稀土元素R的R 2Fe14B为主相的晶粒的RFeB系烧结体的表面形成含 有轻稀土元素的氧化物的保护层，Dy、Ho和Tb中的至少一种的重稀土元素1?"向晶界扩 散。
[0022]发明的效果
[0023]根据本发明，在使用晶界扩散法制作了的磁特性较高的RFeB系烧结磁铁中，能够 得到如下的RFeB系烧结磁铁：由于在表面形成含有轻稀土元素&的氧化物的保护层而耐 腐蚀性优异，并且由于表面的电阻率较高而能够抑制涡电流的产生，由此能量损失较少。
【附图说明】
[0024] 图1是表示本发明的RFeB系烧结磁铁的制造方法的一实施例的纵剖视图。
[0025] 图2的（a)是表示本实施例的RFeB系烧结磁铁的EPMA测量的结果的图，以及图 2的（b)是表示进行了该测量的RFeB系烧结磁铁的位置的概略图。
[0026] 图3是拍摄对本实施例和比较例的试样进行耐腐蚀试验后的该试样的表面所得 到的照片。
【具体实施方式】
[0027] 使用图1~图3说明本发明的RFeB系烧结磁铁的制造方法和RFeB系烧结磁铁的 实施例。
[0028] 实施例
[0029] (1) RFeB系烧结体的制造方法
[0030] 在本实施例的RFeB系烧结磁铁的制造方法中，（1-1)制作形成保护层之前的RFeB 系烧结体11 (参照图1)，并且，（1-2)制作将在分子结构中含有氧原子的有机物与含有重稀 土元素RH的金属粉末进行混合而成的糊料12 (图1)，之后，使用该RFeB系烧结体和糊料， (1-3)进行晶界扩散处理。以下，按顺序对这些工序进行说明。
[0031] (1 _ 1) RFeB系烧结体11的制作
[0032] 首先，准备含有25重量％~40重量％的&、0. 6重量％~1. 6重量％的B、其余部 分即Fe和不可避免的杂质的原料合金材料。此处，既可以一部分&替换为RH等其他稀土 元素，也可以一部分B替换为C。另外，一部分Fe也可以替换为其他过渡金属元素（例如 Co、Ni)。另外，该合金也可以含有Al、Si、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Zr中的一种或两种以 上来作为添加元素（添加量典型的是每种〇. 1重量％~2. 0重量％ )。在后述的实验中使 用的原料合金材料的组成是Nd :23. 3重量％、Pr :5. 0重量％、Dy :3. 8重量％、B :0. 99重 量％、0) :0. 9重量％、Cu :0. 1重量％、A1 :0. 2重量％、Fe :其余部分。
[0033] 使该原料合金材料恪化，利用薄带连铸法制作原料合金片。接下来，通过在原料合 金片吸藏氢来将原料合金片粗粉碎为〇. 1_~数_左右的大小。而且，使用喷射磨进行细 粉碎以使粒径的利用激光法所测量的值为〇. 1 y m~10 y m，优选的是3 y m~5 y m，从而得 到合金粉末。此外，在粗粉碎和/或细粉碎时，也可以添加月桂酸甲酯等润滑剂来作为粉碎 助剂。另外，粗粉碎和细粉碎不限于此处陈述了的方法，也可以是使用了超微磨碎机、球磨 机、珠磨机等的方法。
[0034] 在所得到的合金粉末中添加（典型的是0. 1重量％左右）月桂酸甲酯等润滑剂并 进行混合，将其填充于作为内部为20mmX 20mmX 5mm的长方体的填充容器内。而且，不对填 充容器内的合金粉末施加压力，使填充容器内的合金粉末在磁场中取向。之后，保持将合金 粉末填充到填充容器内的状态，通过不施加压力地进行加热（加热温度典型的是950°C~ 1050°C )来使合金粉末烧结，从而得到长方体的RFeB系烧结体11。对于在后述的实验中所 使用的试样，将烧结时的加热温度设为l〇〇〇°C，将加热时间设为4小时。
[0035] (1-2)糊料12的制作
[0036]在本实施例中，对含RH金属粉末使用具有含有率为Tb: 92重量％、Ni : 4. 3重量％、 Al:3. 7重