R-t-b系烧结磁体及r-t-b系烧结磁体的制造方法_2

文档序号:9693349阅读:来源:国知局
-B系烧结磁 体。即,本发明为以方式1或方式2所示的特定的比例含有R、B、Ga、Cu、Al、及根据需要的Μ的 R-T-B系烧结磁体。此外,方式1或方式2所示的本发明的R-T-B系烧结磁体可以使用公知的 制造方法制作,但本发明人等发现,作为制造方式1或方式2所示的R-T-B系烧结磁体的优选 方式,如方式3或方式4那样将1种以上的添加合金粉末和1种以上的主合金粉末以特定的混 合量混合后进行成形、烧结、热处理的方法,通过使用特定组成的添加合金粉末,从而能够 获得具有高B r和高Hcj的R-T-B系烧结磁体。
[0092] 关于设为本发明的方式1或方式2所示的比例的组成从而能够获得具有高Br和高 Hcj的R-T-B系烧结磁体的机理、及如方式3或方式4那样将1种以上的添加合金粉末和1种以 上的主合金粉末以特定的混合量混合后进行成形、烧结、热处理的方法中通过使用特定组 成的添加合金粉末从而获得具有高Br和高Hcj的R-T-B系烧结磁体的机理,尚有不明了之处。 以下,对本发明人等基于目前已经获得的见解所想到的机理进行说明。想提醒注意的是,以 下关于机理的说明并非意在限制本发明的技术范围。
[0093] R-T-B系烧结磁体可以通过提高作为主相的feTwB型化合物的存在比率从而提高 Br。为了提高fcTwB型化合物的存在比率,可以使R量、T量、B量接近fcTwB型化合物的化学计 量比,但是当用于形成R 2T14B型化合物的B量低于化学计量比时,晶界中析出软磁性的R2T17 相,Hcj急剧降低。但是通常认为,当磁体组成中含有Ga时,作为R2T17相的替代而生成R-T-Ga 相,能够防止Hcj的降低。
[0094]但是,根据本发明人等研究的结果,获知:R-T-Ga相也具有若干的磁性,当R-T-B系 烧结磁体中的晶界、特别是认为主要影响Hcj的存在于两个主相间的晶界(以下有时记载为 "二粒子晶界")中存在较多R-T-Ga相时,变得妨碍Hcj的提高。此外获知,随着R-T-Ga相的生 成,在二粒子晶界生成R-Ga相及R-Ga-Cu相。因此,本发明人等想到:通过使R-T-B系烧结磁 体的二粒子晶界存在R-Ga相及R-Ga-Cu相,由此来提高Hcj。此外想到:为了生成R-Ga相及R-Ga_Cu相、以及为了使R2T17相消失,需要生成R -T_Ga相,但是为了获得尚Hcj,需要将其生成量 抑制为低。并且想到:特别是,若能在二粒子晶界中生成R-Ga相及R-Ga-Cu相并且尽量抑制 R-T-Ga相的生成,则能够进一步提高Hcj。
[0095] 为了在R-T-B系烧结磁体中将R-T-Ga相的生成量抑制为较低,有必要通过将R量和 B量设为合适的范围从而降低R2T17相的生成量、且使R量和Ga量在与R2T17相的生成量相应的 最适范围。但是,R的一部分在R-T-B系烧结磁体的制造过程中与氧、氮、碳结合而被消耗,因 此用于fcTn相、R-T-Ga相的实际的R量在制造过程会发生变化。因此获知,为了使R-T-Ga相 生成并且将其生成量抑制为低,若通过调整R量来抑制R2T 17相、R-T-Ga相的生成量是困难 的。本发明人等反复研究的结果是:如前述方式1或方式2所述那样,通过使用值(v)能够调 整R 2Tn相、R-T-Ga相的生成量,所述值(v)为:在将R-T-B系烧结磁体中的氧量(质量%)设为 α、将氮量(质量% )设为β、将碳量(质量%)设为γ时,从R量(u)减去6α+1〇β+8 γ而得的值。 并且获知,通过以特定的比例含有从R量(u)减去6α+1〇β+8 γ而得的值(ν)、B、Ga、Cu和Α1,则 能够获得高Br和高Hcj。由此我们认为能够获得如下组织:在R-T-B系烧结磁体整体中,在二 粒子晶界中存在较多R-Ga相和R-Ga-Cu相,进而存在较多的几乎不存在R-T-Ga相的二粒子 晶界。我们认为:通过获得这类组织,R-T-Ga相所致的Hcj降低受到抑制,还抑制了R-T-Ga相 的生成量,结果能够使R量、B量达到不会导致主相的存在比率大幅降低的程度,因此能够获 得尚Br。
[0096] 此外,本发明人等进行研究的结果,发现在作为制造前述R-T-B系烧结磁体的优选 方式的、将1种以上的添加合金粉末和1种以上的主合金粉末以特定的混合量混合后进行成 形、烧结、热处理的方法中,通过使用具有包含特定组成的组成的添加合金粉末和Ga的含量 为0.4质量%以下的主合金粉末,能够获得具有高B r和高Hcj的R-T-B系烧结磁体。以下详细 进行说明。
[0097] 本发明的方式3或方式4所示的添加合金粉末的组成为与R-T-B系烧结磁体的 R2TWB化学计量组成相比R及B更多的组成。因此,相对于feTwB化学计量组成,R、B与T相比也 相对地变多。由此,与R-T-Ga相相比,容易生成RiT4B4相、R-Ga相及R-Ga-Cu相。并且,主合金 粉末由于添加合金粉末中含有较多的Ga,因此能够抑制主相合金粉末的Ga量。因此,主合金 粉末中的R-T-Ga相的生成也受到抑制。通过使用前述添加合金粉末和前述主合金粉末,可 以极大地减少合金粉末阶段的R-T-Ga相的生成量。并且我们认为,通过在合金粉末阶段抑 制R-T-Ga相的生成量,能够抑制最终获得的R-T-B系烧结磁体中的R-T-Ga相的生成量。
[0098] 专利文献1所述的技术中,关于R量并没有考虑氧量、氮量、碳量,因此难以抑制 R2Tn相、R-T-Ga相的生成量。本来,专利文献1所述的技术是通过促进R-T-Ga相的生成而提 高Η。:的技术,并没有抑制R-T-Ga相的生成量的技术思想。因此我们认为,专利文献1中为了 促进作为R-T-Ga相的原料的R 2T17相的生成而需要比现有技术降低B量、且为了促进R-T-Ga 相的生成需要增加 R量,因此主相的存在比率大大降低,不能获得高Br。进而,专利文献1中 也没有将添加合金粉末和主合金粉末混合的技术思想。
[0099] [R-T-B系烧结磁体]
[0100] 本发明的方式为一种R-T-B系烧结磁体,其特征在于,
[0101] 用式:uRwBxGayCuzAlqM( 10〇-u-w_x-y-z-q)T (1)表不,
[0102] (R包含轻稀土元素 RL和重稀土元素 RH,RL为Nd和/或Pr,RH为Dy、Tb、Gd及Ho中的至 少一种,!'为?6,可以用(3〇置换10%以下的卩6,]\1为他和/或21',11、'\¥、1、7、2、9及100-111-11-z-q表示质量%,包含不可避免的杂质)
[0103] 前述RH为R-T-B系烧结磁体的5质量%以下
[0104] 0.20 <x< 0.70 (2)
[0105] 0.07<y<0.2 (3)
[0106] 0.05<z<0.5 (4)
[0107] 〇<q<〇.l (5)
[0108] 在将R-T-B系烧结磁体的氧量(质量%)设为α、将氮量(质量%)设为β、将碳量(质 量%)设为γ时,ν = ιι-(6α+1〇β+8γ ),
[0109] 在0·40<χ<0·70 时,v、w 满足:
[0110] 50w-18.5< v<50w-14 (6)
[0111] -12.5w+38.75 < v<-62.5w+86.125 (7),
[0112] 在 0·20<χ<0·40 时,v、w满足:
[0113] 50w-18.5< v<50w-15.5 (8)
[0114] -12.5w+39.125 < v < -62.5w+86.125 (9),
[0115] 且x满足:
[0116] -(62.5w+v-81.625)/15+0.5 <x<-(62.5w+v-81.625)/15+0.8 (10)〇
[0117] 或者为一种R-T-B系烧结磁体,其特征在于,
[0118] 用式:uRwBxGayCuzAlqM( 10〇-u-w_x-y-z-q)T (1)表不,
[0119] (R包含轻稀土元素 RL和重稀土元素 RH,RL为Nd和/或Pr,RH为Dy、Tb、Gd及Ho中的至 少一种,!'为?6,可以用(3〇置换10%以下的卩6,]\1为他和/或21',11、'\¥、1、7、2、9及100-111-11-z-q表示质量%,包含不可避免的杂质)
[0120] 前述RH为R-T-B系烧结磁体的5质量%以下
[0121] 0.20 <x< 0.70 (2)
[0122] 0.07<y<0.2 (3)
[0123] 0.05<z<0.5 (4)
[0124] 〇<q<〇.l (5),
[0125] 在将R-T-B系烧结磁体的氧量(质量%)设为α、将氮量(质量%)设为β、将碳量(质 量%)设为γ时,ν = ιι-(6α+1〇β+8γ ),
[0126] 在0·40<χ<0·70 时,v、w 满足:
[0127] 50w-18.5< v<50w-16.25 (11)
[0128] -12.5w+38.75 < v < -62.5w+86.125 (7),
[0129] 在0.20<叉<0.40时^、¥满足:
[0130] 50w-18.5< v<50w-17.0 (12)
[0131] -12.5w+39.125 < v < -62.5w+86.125 (9),
[0132] 且x满足:
[0133] -(62.5w+v-81.625)/15+0.5 <x<-(62.5w+v-81.625)/15+0.8 (10)〇
[0134] 本发明的R-T-B系烧结磁体可以包含不可避免的杂质。例如,即使包含钕镨混合物 合金(Nd-Pr)、电解铁、硼铁等中通常含有的不可避免的杂质,也能够发挥本发明的效果。作 为不可避免的杂质,例如,包括微量的1^、&、(>、111、51等。
[0135] 本发明的1个方式中,通过将R-T-B系烧结磁体设为上述式所示的组成,可以发挥 获得高Br和高HcJ的效果。以下详细进行说明。
[0136] 本发明的1个方式的R-T-B系烧结磁体中的R包含轻稀土元素 RL和重稀土元素 RH, RL为Nd和/或Pr,RH为Dy、Tb、Gd及Ho中的至少一种,RH为R-T-B系烧结磁体的5质量%以下。 本发明由于即使不使用重稀土元素也能够获得高B r和高HcJ,因此即使在要求更高的HcJ时, 也能够削减RH的添加量。T为Fe,可以用Co置换以质量比计为10%以下的Fe』为硼。
[0137] 需要说明的是,在想要获得特定的稀土元素时,在精炼等的过程中,会以杂质形式 包含不希望作为杂质的其它种类的稀土元素,这是众所周知的。因此,上述"本发明的1个方 式的R-T-B系烧结磁体中的R包含轻稀土元素 RL和重稀土元素 RH,RL为Nd和/或Pr,RH为Dy、 Tb、Gd及Ho中的至少一种,RH为R-T-B系烧结磁体的5质量%以下"并非完全排除R为Nd、Pr、 Dy、Tb、Gd及Ho以外的稀土元素的情况,而是意味着可以以杂质水平的量含有除了 Nd、Pr、Dy 及Tb以外的稀土元素。
[0138] 本发明的方式中的氧量(质量%)、氮量(质量%)、碳量(质量% )为R-T-B系烧结磁 体中的含量(即,将R-T-B系磁体整体的质量设为100质量%时的含量),氧量可以使用基于 气体熔融-红外线吸收法的气体分析装置进行测定,氮量可以使用基于气体熔融-热传导法 的气体分析装置进行测定、碳量可以使用基于燃烧-红外线吸收法的气体分析装置进行测 定。本发明使用从R量(u)按照以下说明的方法减去与氧、氮、碳结合而被消耗的量而得的值 (V)。由此能够调整R 2T17相、R-T-Ga相的生成量。前述v如下求出:将氧量(质量%)设为α、将 氮量(质量%)设为β、将碳量(质量%)设为γ,从R量(u)减去
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1