R-t-b系烧结磁铁的制作方法

R-t-b系烧结磁铁的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种使耐腐蚀性提高并且抑制了磁特性降低的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，所述R-T-B系烧结磁铁包含由R2T14B(R为Y、Ce、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd中的至少1种，T为必须有Fe的1种或2种以上的过渡金属元素)结构构成的主相，具有包含Ce、Fe、Co的晶界相，单位截面积中所述包含Ce、Fe、Co的晶界相所占的截面积比为1.0％以上且5.0％以下。
【专利说明】
R-T-B系烧结磁铁
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种R-T-B系烧结磁铁，特别涉及一种耐腐蚀性优异的磁铁。
【背景技术】
[0002] 已知以四方晶R2T14B化合物为主相的R-T-B系烧结磁铁(R为稀土元素，T为必须有 Fe的1种或2种以上的过渡金属元素，B为硼)具有优异的磁特性，1982年的发明（专利文献1) 以来是代表性的高性能永久磁铁。
[0003] 特别是稀土元素 R由Nd、Pr、Dy、Ho、Tb构成的R-T-B系烧结磁铁的各向异性磁场Ha 大，广泛用作永久磁铁材料。其中，使稀土元素 R为Nd的Nd2Fe14B烧结磁铁其饱和磁化强度 Is、居里温度Tc、各向异性磁场Ha的平衡性良好，在民生、工业、运输设备等中广泛使用。然 而，由于R-T-B系烧结磁铁含有稀土元素作为主成分，因此，已知耐腐蚀性比较低。
[0004] 在此，认为腐蚀的机理如下。首先，如果由使用环境下的水蒸气等产生的水附着于 烧结磁铁的表面，则由于主相与晶界相间产生的电位差而引起电池反应，在该过程中产生 氢。上述产生的氢被吸附于富R相中，由此富R相变化成氢氧化物。进一步，在发生了氢吸附 的富R相与水的电池反应中产生被富R相吸附的量以上的氢。由于上述反应的进行，晶界部 分体积膨胀，引起主相颗粒的脱落。其结果，R-T-B系烧结磁铁出现新形成的面，上述反应向 内部发展。
[0005] 针对该问题，在专利文献2中提出了通过将规定量的Co均匀地固溶于富R相中来提 高耐腐蚀性的方案。可以认为这是由于通过使Co固溶于富R相中，从而主相与晶界相间的电 位差变小，电池反应得到了有效地抑制，因此，耐腐蚀性提高。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开昭59-46008号公报 [0009] 专利文献2:日本特开平4-6806号公报

【发明内容】

[0010] 发明所要解决的技术问题
[0011] 然而，在专利文献2中，由于Co均匀固溶于富R相中时以置换作为主相的R2T14B相的 Fe的形式进入，因此，主相中的Fe被Co置换了需要以上的量，从而存在磁特性、特别是矫顽 力降低的问题。
[0012] 本发明是认识到这样的状况而做出的，其目的在于提供一种使耐腐蚀性提高并且 抑制了磁特性的降低的R-T-B系烧结磁铁。
[0013] 用于解决技术问题的手段
[0014] 基于这样的目的，对于晶界相的种类与耐腐蚀性的关系反复进行了深入研究，结 果发现，为了改善耐腐蚀性，在使Co固溶规定量于晶界相中时，如果在晶界相中存在规定量 的Ce、Fe，则通过形成Ce-Fe-Co金属间化合物，从而Co稳定化，Co不会与主相中的Fe发生置 换，因此，也抑制了矫顽力的降低。本发明是基于以上的见解而完成的，其特征在于，所述R-T-B系烧结磁铁包含由R2T 14BU为￥、〇6、1^、？广制、3111411、6(1中的至少1种，1'为必须有?6的1 种或2种以上的过渡金属元素)结构构成的主相，具有包含Ce、Fe、Co的晶界相，所述包含Ce、 Fe、Co的晶界相在单位截面积中所占的截面积比为1.0%以上且5.0%以下。
[0015] 在此，单位截面积表示利用扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope， 以下记为SEM)观察烧结体中的组织得到的50μπι见方的区域。
[0016] 通过这样的构成，为了改善耐腐蚀性，在使Co固溶于晶界相时，如果在晶界相中存 在规定量的Ce、Fe，则通过形成Ce-Fe-Co金属间化合物，从而Co稳定化，由于Co没有与主相 中的Fe发生置换，因此，能够得到抑制了矫顽力变低的R-T-B系烧结磁铁。
[0017] 作为本发明的优选的实施方式，优选包含Ce、Fe、Co的晶界相中的Co原子浓度为 0.5at%以上且5.Oat%以下。通过这样的构成，主相与晶界相的电位差变为最小，可以有效 地抑制电池反应，因此能够得到耐腐蚀性充分高的R-T-B系烧结磁铁。
[0018] 作为更加优选的实施方式，包含Ce、Fe、Co的晶界相中，Ce原子浓度相对于Ce原子 浓度、Fe原子浓度、Co原子浓度之和的比率优选为0.20以上且0.35以下。通过这样的构成， 成为对于包含Ce、Fe、Co的晶界相中的Co充分稳定化最适合的Ce比率，由于Co没有与主相中 的Fe发生置换，因此，能够得到磁特性没有劣化的R-T-B系烧结磁铁。
[0019] 发明的效果
[0020] 根据本发明，能够得到使耐腐蚀性提高，并且抑制了磁特性的降低的R-T-B系烧结 磁铁。
【具体实施方式】
[0021] 以下，基于实施方式来详细地说明本发明。另外，本发明不受以下的实施方式和实 施例中记载的内容的限定。另外，以下记载的实施方式和实施例中的构成要素包含本领域 技术人员容易想到的要素、实质上相同的要素、所谓等同范围内的要素。进一步，以下所记 载的实施方式和实施例中公开的构成要素可以适当组合，也可以适当选择使用。
[0022]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁将稀土元素（R)设定为11.5at%以上且 16.(^%以下的范围。在此，本发明中的1?为￥、〇6、1^、？匕制、3111411、6(1中的至少1种。如果1? 的含量低于11.5at%，则成为R-T-B系烧结磁铁的主相的R 2T14B相的生成不充分，具有软磁 性的α-Fe等析出，矫顽力显著地降低。另一方面，如果R的含量超过16.Oat%，则作为主相的 R2T14B相的体积比率降低，剩余磁通密度降低。
[0023]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁中，T为必须有Fe的1种或2种以上的过渡金 属元素(T)，将其设定为75at%以上且85at%以下的范围。如果T的含量低于75at%，则剩余 磁通密度降低。另一方面，如果T的含量超过85at %，则导致矫顽力的降低。
[0024]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁含有硼(B)4.8at %以上且6.5at %以下。在 B的含量低于4. Sat %的情况下，不能得到高的矫顽力。另一方面，如果B的含量超过 6.5at %，则剩余磁通密度降低。
[0025]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁含有0.Olat%以上且0.70at%以下的Al和 Cu中的1种或2种。通过以该范围含有Al和Cu中的1种或2种，能够使得到的烧结磁铁高矫顽 力化、高耐腐蚀性化，并且能够改善温度特性。
[0026] 本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁允许含有其它元素。例如，能够适当含有 Zr、Ti、Bi、Sn、Ga、Nb、Ta、Si、V、Ag、Ge 等元素。
[0027] 本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁优选极力降低氧、碳等杂质元素。特别是明 确了损害磁特性的氧和碳，优选将烧结体中的气体量控制在3000ppm以下。这是因为如果氧 量多，则作为非磁性成分的稀土类氧化物相增加，另外，如果碳量多，则作为非磁性成分的 稀土类碳化物相增加，磁特性大幅度降低。
[0028] 本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁具有主相和晶界相。
[0029] 本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的主相颗粒具有由R2T14B型的四方晶构成 的晶体结构。另外，R 2TwB晶粒的平均粒径通常为Ιμπι~15μπι左右。
[0030] 晶界相是存在于相邻的2个主相颗粒间的与主相不同的相。
[0031]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的晶界相具有R比R2T14B主相多的富R相，作 为富R相的一种，存在包含Ce、Fe、Co的晶界相（以下记为CFC相）。作为其它晶界相，也可以包 含含有大量硼(B)的富B相、稀土类氧化物相、稀土类碳化物相、稀土类氮化物相。
[0032] 本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的CFC相包含被Co置换的Ce-Fe-Co金属间 化合物。CFC相主要由Ce、Fe和Co构成，但也可以包含这以外的成分。
[0033] 对于本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁，CFC相在单位截面积中所占的截面积 比为1.0%以上且5.0%以下。如果CFC相在单位截面积中所占的截面积比低于1.0%，则无 法充分地抑制水蒸气等水与R的反应中产生的氢向晶界的吸附，因此耐腐蚀性变低。另一方 面，如果CFC相在单位截面积中所占的截面积比超过5.0%，则主相体积比率降低，因此，剩 余磁通密度降低。
[0034]对于本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁，CFC相中的Co原子浓度为0.5at%以 上且5. Oat%以下。如果Co原子浓度低于0.5at%或大于5. Oat%，则主相与晶界相的电位差 变大，由于电池反应而造成耐腐蚀性变低。进一步，在Co原子浓度大于5.0%的情况下，Ce-Fe-Co金属间化合物中没有置换完的Co成为软相(soft phase)，因此矫顽力变低。
[0035] 本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁中，CFC相中Ce原子浓度相对于Ce原子浓 度、Fe原子浓度、Co原子浓度之和的比率（以下记为α)为0.20以上且0.35以下。如果α低于 0.20或者α大于0.35,则晶界相中存在的Co的一部分仅与Ce、Fe形成化合物，成为Co置换了 主相的Fe的结构，因此，矫顽力降低。
[0036] 以下，对于本件发明的制造方法的优选的例子进行说明。
[0037] 在本实施方式的R-T-B系烧结磁铁的制造中，首先，准备原料合金以得到具有所希 望的组成的R-T-B系烧结磁铁。原料合金能够在真空或惰性气体、优选为Ar气体气氛中利用 薄带连铸法、其它公知的熔融法来进行制作。薄带连铸法是将原料金属在Ar气体气氛等惰 性气体气氛中熔解，使由此得到的熔液喷出至旋转的辊的表面。由辊急冷后的熔液被急冷 凝固成薄片状。该急冷凝固后的合金具有晶粒粒径为1.0~50.Ομπι的均质的组织。原料合金 不限于由薄带连铸法得到，可以通过高频感应熔解等熔解法来得到。另外，为了防止熔解后 的偏析，可以倾注到例如水冷铜板来使之凝固。另外，也可以使用由还原扩散法所得到的合 金作为原料合金。
[0038] 在得到本发明的R-T-B系烧结磁铁的情况下，作为原料合金，基本适用由1种合金 制作烧结磁铁的单一合金法。此外，在本实施方式中，对于单一合金法的情况进行说明，但 也能够适用使用以作为主相颗粒的R2T14B晶粒为主体的合金(主相合金)和比主相合金含更 多R且有效地有助于晶界的形成的合金(晶界相合金)的所谓的2合金法。
[0039] 原料合金被提供给粉碎工序。在粉碎工序中，有粗粉碎工序和微粉碎工序。首先， 将原料合金粗粉碎至粒径数百ym左右。优选粗粉碎利用捣碎机、颚式破碎机、博朗粉碎机 (braun mill)等在惰性气体气氛中进行。在粗粉碎之前，通过使原料合金吸附氢之后使其 释放来进行粉碎是有效的。氢释放处理是以减少作为R-T-B系烧结磁铁成为杂质的氢为目 的而进行的。用于氢吸附的加热保持的温度设定为200°C以上、优选为300°C以上。保持时间 根据与保持温度的关系、原料合金的厚度等而变化，至少设定为30分钟以上、优选为1小时 以上。氢释放处理在真空中或Ar气流中进行。另外，氢吸附处理、氢释放处理不是必须的处 理。将该氢粉碎定位为粗粉碎，也可以省略机械的粗粉碎。
[0040] 粗粉碎粉被提供给微粉碎工序。微粉碎主要使用气流磨，将粒径数百μπι左右的粗 粉碎粉制成平均粒径为2 . Own以上且5.5μπι以下、优选为3 . Ομπι以上且5 . Ομπι以下。气流磨是 将高压的惰性气体通过狭小的喷嘴放出，产生高速的气流，利用该高速的气流将粗粉碎粉 加速，产生粗粉碎粉彼此的碰撞或者与靶或容器壁的碰撞来进行粉碎的方法。
[0041] 微粉碎也可以利用湿式粉碎。湿式粉碎中使用球磨机或湿式磨碎机等，将粒径数 百μπι左右的粗粉碎粉制成平均粒径为0 · Ιμπι以上且5 · Ομπι以下、优选为2 · Ομπι以上且4 · 5μπι以 下。湿式粉碎中，通过选择适当的分散介质来生成浆料，从而磁铁粉不与氧接触地进行粉 碎，因此可以得到氧浓度低的微粉末。作为分散介质，能够选择异丙醇、乙醇、甲醇、乙酸乙 酯、磷酸酯、戊烷、己烷、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮等。
[0042] 在微粉碎时能够添加0.01~0.30wt %左右的以提高成型时的润滑和取向性为目 的的脂肪酸或脂肪酸的衍生物或烃，例如作为硬脂酸类或油酸类的硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬 脂酸铝、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、亚乙基双异硬脂酸酰胺;作为烃的石蜡、萘等。
[0043]所得到的微粉被提供给磁场中成型。磁场中成型的成型压力设定为0.3ton/cm2以 上且3.0ton/cm2以下（30MPa以上且300MPa以下）的范围即可。成型压力从成型开始到结束 可以为固定，也可以渐增或渐减，或者也可以不规则变化。成型压力越低，则取向性越好，但 如果成型压力过低，则成型体的强度不足，操作中会产生问题，因此考虑到该点，从上述范 围选择成型压力。磁场中成型所得到的成型体的最终的相对密度通常为40%以上且60%以 下。
[0044] 施加的磁场设定为IOkOe以上且20k0e以下(800kA/m以上且1600kA/m以下）左右即 可。施加的磁场不限定于静磁场，也可以施加脉冲磁场。另外，也可以并用静磁场和脉冲磁 场。
[0045]从防止微粉的氧化、成型体的氧化和烧结体氧量的增加的观点出发，磁场中成型 可以在惰性气体气氛内进行。
[0046]对成型体在惰性气体气氛中进行热处理，得到多孔体。在热处理温度为800°C以上 且900°C以下、保持时间为30分钟以上且120分钟以下进行，进行到多孔体的密度成为成型 体密度的1.05倍以上且1.25倍以下。如果多孔体的密度低于1.05倍，则在后续的烧结工序 中不能均匀地生成CFC相，得不到耐腐蚀性提高效果。另外，如果多孔体的密度大于1.25倍， 则CFC相没有渗透到多孔体整体中，在烧结工序中不能均匀地生成CFC相。
[0047]在多孔体上涂布或渗透由Ce、Fe、Co组成构成的微粉与溶剂的混合物（以下记为浆 料）以使其成为多孔体重量的I.Owt%以上且5.5wt%以下的重量比率。浆料用微粉通过以 与多孔体制作时同样的方法制作由Ce、Fe、Co组成构成的合金(浆料用合金），之后经过粗粉 碎、微粉碎的工序来制作。所述浆料通过以浆料中的上述微粉碎粉的重量比例成为40wt % 以上且65wt%以下的方式称量所得到的上述微粉碎粉和醇类溶剂（乙醇、甲醇等)并进行混 合来制作。此时，作为混合方法，优选以脱泡混炼机等的机械式混炼方法来进行。另外，混炼 时间为2分钟以上且10分钟以下，对于混合时的气氛，为了防止突发的氧化，优选在惰性气 体气氛中进行。如果涂布或渗透于多孔体表面的重量比率低于l.Owt%，则无法在多孔体整 体中生成CFC相，CFC相在单位截面积中所占的截面积比低于1.0%，无法充分地抑制由水蒸 气等的水与R的反应中产生的氢向晶界吸附，因此，得不到耐腐蚀性提高效果。另一方面，如 果上述比率大于5.5wt%，则CFC相在单位截面积中所占的截面积比超过5.0%，主相体积比 率降低，因此剩余磁通密度降低。这样，CFC相的截面积比的调整通过改变在多孔体中涂布 或渗透的浆料的重量比率来进行。
[0048] 接着，将涂布或渗透有浆料的多孔体在真空或惰性气体气氛中烧结。烧结温度需 要根据组成、粉碎方法、平均粒径和粒度分布的差异等各项条件来进行调整，在l〇〇〇°C以上 且1200°C以下烧结1小时以上且8小时以下。如果烧结时间少于1小时，则不能充分进行致密 化，烧结体密度明显变低，对磁特性有不良影响。另外，如果烧结长于8小时，则异常晶粒生 长明显进行，对磁特性、特别是对矫顽力有不良影响。为了抑制不需要的扩散或晶粒生长， 可以使用2阶段烧结法、SPS (放电等离子体烧结法）、微波烧结法等。
[0049] 对上述烧结体在惰性气体气氛中实施时效处理。该工序是使晶界相最优化并且控 制矫顽力的重要的工序。在分为2阶段进行时效处理的情况下，在800°C附近、500°C附近保 持规定时间是有效的。如果在烧结后进行800°C附近的时效处理，则矫顽力增大。另外，由于 通过500°C附近的时效处理矫顽力大幅地增加，因此以2阶段进行时效处理从矫顽力提高的 观点出发非常有效。
[0050] 由于时效处理的温度、时间在各种条件下会变化，所以需要适当调整。例如，也可 以不连续地进行第1阶段的处理和第2阶段的处理，而是在其间加入烧结体的加工工序再进 行第2阶段的时效处理。
[0051 ]经过以上的处理的烧结体被切断成规定尺寸、形状。烧结体的表面的加工方法没 有特别地限定，能够进行机械加工。作为机械加工，可以列举使用例如磨石的研磨处理等。
[0052] 实施例
[0053] 以下，利用实施例和比较例来详细地说明本发明的内容，本发明不限于以下的实 施例。
[0054] (实施例1)
[0055] 利用薄带连铸法制作具有 14 · 4at %Nd_5 · 8at %B_78 · 8at %Fe-0 · 5at %A1-0.5at%Cu的组成的多孔体用合金。同样地以成为表1的组成的方式制作浆料用合金。
[0056] 将所得到的原料合金薄片分别氢粉碎，在600°C下对原料合金薄片进行1小时脱氢 处理，得到粗粉碎粉末。
[0057] 在所得到的粗粉碎粉中，分别添加 O.lOwt%的油酸酰胺作为粉碎助剂，使用诺塔 混合机在氮气气氛中进行10分钟混合。接着，使用气流式粉碎机(气流磨)在高压氮气气氛 中进行微粉碎，得到所述微粉碎粉的平均粒径分别为4.Oym的微粉碎粉。
[0058]在氮气中对多孔体用的微粉碎粉进行磁场中成型。具体而言，在15k0e的磁场中以 140MPa的压力进行成型，得到20mm X 18mm X 13mm的成型体。磁场方向为与加压方向垂直的 方向。
[0059]将上述成型体在作为惰性气体的氩气氛中以850°C进行60分钟热处理。另外，热处 理后，为了防止氧化，在氮气气氛中进行操作。
[0060]接着，使用浆料用合金的微粉碎粉进行浆料的制作。分别称量上述浆料用合金的 微粉碎粉和乙醇以使浆料中的上述浆料用合金的微粉碎粉的重量比例成为40wt %，投入到 NANKO容器内。此时，NANKO容器内，为了防止突发的氧化，用Ar气进行封入。之后，利用脱泡 混炼机以1500rpm进行3分钟混合。
[00611多孔体中渗透浆料以使其成为多孔体重量的0.60wt%。本工序是为了防止多孔体 表面的氧化，在惰性气体气氛中进行的。
[0062] 将渗透有浆料的多孔体在真空气氛中在1010 °C下烧结6小时。对所得到的烧结磁 铁在Ar气气氛中进行800 °C下1小时、500 °C下1小时的2阶段的时效处理。
[0063] 由上述烧结体，根据利用直流磁化测定装置(BH示踪仪)得到的退磁曲线的测定结 果求出磁特性。作为磁特性，测定剩余磁通密度Br和矫顽力He J。将Br和HcJ的结果示于表2 中。
[0064] 将所得到的烧结体在环氧系树脂中进行树脂埋入，对其截面进行研磨。研磨使用 市售的砂纸，一边从型号低的砂纸开始向高的砂纸改变一边进行研磨。此时，不沾水等进行 研磨。因为如果使用水，则晶界成分会发生腐蚀。接着，利用抛光轮和金刚石磨粒进行研磨。 最后用离子铣削，为了除去最外层表面的氧化膜的影响，对表面进行研磨。
[0065] 晶界部分在单位截面积中所占的截面积如下计算。
[0066] (1)对于上述研磨后的烧结体，利用SEM通过背散射电子图像观察烧结体中的组 织。其结果，确认有多个相。为了鉴定各个相的组成，将50μπι见方的区域规定为单位截面积， 对上述研磨后的截面利用电子束显微分析仪(Electron Probe MicroAnalysis，以下记为 ΕΡΜΑ)进行观察，对任意选择的5个视野进行通过EPMA的元素测绘(element mapping)(256 点X 256点）。由此，鉴定主相晶粒部分和晶界部分。进而，对于晶界部分，鉴定为富Nd的晶界 相、CFC相、稀土类氧化物相、稀土类碳化物相。
[0067] (2)CFC相的截面积通过对由EPMA得到的5个视野各自的图像，利用图像分析进行 计算之后，作为它们的平均值求得。进而，CFC相在单位截面积中所占的截面积比通过将算 出的CFC相的截面积除以上述(1)中规定的单位截面积而算出。将结果示于表2中。
[0068] CFC相的各元素的原子浓度通过进行EPMA的定量分析求得。对每1个样品将5处的 测定值的平均值作为该样品的原子浓度。关于α，利用下述（1)式进行计算。将结果示于表2 中。
[0069] a = (Ce原子浓度/(Ce原子浓度+Fe原子浓度+Co原子浓度））（1)
[0070]耐腐蚀性试验中使用的样品是将上述烧结体加工成13mm X 8mm X 2mm的板状。之 后，测定上述板状磁铁的重量，在高加速寿命试验机内在120°C、2个大气压、相对湿度为 100%的饱和水蒸气气氛中放置。对上述板状磁铁，每50小时测定重量，进行评价直到上述 板状磁铁的重量由测定开始时刻的重量减少Iwt %为止。将结果示于表2中。另外，将到减少 I wt %为止的时间超过I OOOhr的样品判定为耐腐蚀性有效果。
[0071] <实施例2~实施例5、比较例1~比较例3 >
[0072] 将多孔体用合金的组成设定为与实施例1相同，如表1所示制作浆料用合金，如表1 所示改变多孔体中渗透的浆料的重量比率，除此以外，与实施例1同样地制作烧结磁铁。CFC 相在单位截面积中所占的截面积比的计算、CFC相中的Co原子浓度、α的计算、磁特性评价及 耐腐蚀性的评价与实施例1同样地进行，将结果汇总于表2中。
[0073] <比较例4>
[0074] 利用薄带连铸法制作具有 14 · 4at %Nd_5 · 8at %Β_78 · 8at %Fe-0 · 5at %Α1-0.5at%Cu的组成的烧结磁铁用合金，到成型工序为止都与实施例1同样地制作。之后，在真 空气氛中在1010 °C下烧结6小时。将所得到的烧结体在Ar气气氛中进行800 °C下1小时、500 °(：下1小时的2阶段的时效处理，制作烧结磁铁。磁特性评价及耐腐蚀性的评价与实施例1同 样地进行，将结果汇总于表2中。
[0075] <比较例5>
[0076] 利用薄带连铸法制作具有14.4&七％仙-5.8&七％8-75.(^七％?6-3.(^七％(：〇-0.5at % A1-0.5at % Cu的组成的烧结磁铁用合金，到成型工序为止都与实施例1同样地制 作。之后，在真空气氛中在1010 °C下烧结6小时。将所得到的烧结体在Ar气气氛中进行800 °C 下1小时、500 °C下1小时的2阶段的时效处理，制作烧结磁铁。磁特性评价及耐腐蚀性的评价 与实施例1同样地进行，将结果汇总于表2中。
[0077]如果比较实施例1~实施例5、比较例1~比较例5，则在多孔体中渗透的浆料比率 为l.Owt%以上且5.5wt%以下的范围中，CFC相在单位截面积中所占的截面积比为1.0%以 上且5.0 %以下，耐腐蚀性高，磁特性也显示为高的值。可以认为如果CFC相在单位截面积中 所占的截面积比低于1.0%，则无法充分地抑制由水蒸气等的水与R的腐蚀反应中产生的氢 向晶界吸附，从而耐腐蚀性低。另一方面，可以认为如果CFC相在单位截面积中所占的截面 积比超过5.0%，则主相体积比率降低，因此剩余磁通密度降低。另外，如果不添加 Co,则耐 腐蚀性低，在合金中添加 Co的情况下，虽然耐腐蚀性提高，但矫顽力降低。根据这些情况可 知，与以往相比，耐腐蚀性提高，并且能够抑制矫顽力降低。可以认为这是因为通过在晶界 相中生成规定量的CFC相，形成Ce-Fe-Co金属间化合物，由此Co稳定化，Co不与主相中的Fe 发生置换的缘故。
[0078][表1]
[0082] <实施例6~实施例10、比较例6~比较例8>
[0083] 将多孔体用合金的组成设定为与实施例1相同，将浆料用合金组成及多孔体中渗 透的浆料比率如表3所示改变，除此以外，与实施例1同样地制作烧结磁铁。CFC相在单位截 面积中所占的截面积比的计算、CFC相中的Co原子浓度、α的计算、磁特性评价及耐腐蚀性的 评价与实施例1同样地进行，将结果汇总于表4中。
[0084] 如果比较实施例6~实施例10、比较例6~比较例8，则CFC相中的Co原子浓度在 0.5at %以上且5 . Oat %以下的范围，且耐腐蚀性高，磁特性也显示为高的值。另一方面，可 以认为如果CFC相中的Co原子浓度低于0.5at%或者大于5.Oat%，则与主相的电位差大，由 于电池反应而耐腐蚀性降低。进一步，可以认为如果CFC相中的Co原子浓度大于5. Oat%，则 由于Ce-Fe-Co金属间化合物中没有置换完的Co成为软相，因此矫顽力降低。
[0089] <实施例11~实施例15、比较例9~比较例11 >
[0090] 将多孔体用合金的组成设定为与实施例1相同，将浆料用合金组成及多孔体中渗 透的浆料比率如表5所示改变，除此以外，与实施例1同样地制作烧结磁铁。CFC相在单位截 面积中所占的截面积比的计算、CFC相中的Co原子浓度、α的计算、磁特性评价及耐腐蚀性的 评价与实施例1同样地进行，将结果汇总于表6中。
[0091] 如果比较实施例11~实施例15、比较例9~比较例11，则α为0.20以上且0.35以下 的范围，耐腐蚀性高，磁特性也显示为高的值。可以认为如果α小于0.20或者α大于〇. 35，则 存在于晶界相中的Co的一部分只与Ce、Fe形成金属间化合物，成为Co与主相的Fe发生了置 换的结构，因此，矫顽力降低。
[0092] [表 5]
[0096] < 实施例 16>
[0097] 除了将多孔体用合金的组成设定为7 · 2at % Nd-7 · 2at % Y-5 · 8at % B-78 · 8at % Fe-0.5at%Al-0.5at%Cu以外，与实施例1同样地制作多孔体。另外，除了将浆料用合金组成及 多孔体中渗透的浆料比率如表7所示改变以外，与实施例1同样地制作烧结磁铁。CFC相在单 位截面积中所占的截面积比的计算、CFC相中的Co原子浓度、α的计算、磁特性评价及耐腐蚀 性的评价与实施例1同样地进行，将结果汇总于表8中。
[0098] < 实施例 17>
[0099] 除了将多孔体用合金的组成SSS7.2at%Nd-6.0at%Y-1.2at%Ce_5.8at%B-78.8&七％?6-〇.5 &七％六1-〇.5&七％〇1以外，与实施例1同样地制作多孔体。另外，除了将浆料 用合金组成及多孔体中渗透的浆料比率如表7所示改变以外，与实施例1同样地制作烧结磁 铁。CFC相在单位截面积中所占的截面积比的计算、CFC相中的Co原子浓度、α的计算、磁特性 评价及耐腐蚀性的评价与实施例1同样地进行，将结果汇总于表8中。
[0100] 根据实施例16、实施例17,即使在用Y、Ce置换多孔体的组成的R的一部分的情况 下，耐腐蚀性也高，也没有观察到磁特性的降低。
[0105] 工业上的可利用性
[0106] 由上可知，本发明所涉及的R-T-B系烧结磁铁在用于发动机等旋转电机用的磁铁 的情况下，具有良好的发动机性能，并且由于耐腐蚀性高，由此能够长时间使用，所以适合 作为发动机用的R-T-B系烧结磁铁。
【主权项】
1. 一种R-T-B系烧结磁铁，其特征在于， 所述R-T-B系烧结磁铁包含由fcTwB结构构成的主相，其中，R为Y、Ce、La、Pr、Nd、Sm、Eu、 Gd中的至少1种，T为必须有Fe的1种或2种以上的过渡金属元素， 具有包含Ce、Fe、Co的晶界相，所述包含Ce、Fe、Co的晶界相在单位截面积中所占的截面 积比为1.0%以上且5.0%以下。2. 如权利要求1所述的R-T-B系烧结磁铁，其中， 所述包含Ce、Fe、Co的晶界相中的Co原子浓度为0.5at %以上且5. Oat %以下。3. 如权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中， 所述包含Ce、Fe、Co的晶界相中，Ce原子浓度相对于Ce原子浓度、Fe原子浓度、Co原子浓 度之和的比率为0.20以上且0.35以下。
【文档编号】H01F1/057GK106057391SQ201610236984
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】多田笃司
【申请人】Tdk株式会社