R-t-b系烧结磁体的制作方法

R-t-b系烧结磁体的制作方法
【专利摘要】本发明所涉及的R-T-B系烧结磁体其特征在于，所述R-T-B系烧结磁体具有R2T14B结晶粒，在由相邻的2个以上的R2T14B结晶粒形成的晶粒边界中具有R-O-C浓缩部，相比R2T14B结晶粒内部，所述R-O-C浓缩部的R、O以及C的浓度都更高，在R-T-B系烧结磁体的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积的10％以上且75％以下的范围。
【专利说明】R-T-B系烧结磁体

【技术领域】
[0001]本发明涉及R-T-B系烧结磁体，其以稀土元素(R)、将Fe或者Fe和Co为必须成分的至少I种以上的过渡金属元素(T)以及硼(B)为主要成分。

【背景技术】
[0002]R-T-B (R为I种以上的稀土类元素，T为包含Fe或者Fe和Co的I种以上的过渡金属元素)系烧结磁体虽然具有优异的磁特性，但是由于作为主要成分含有容易被氧化的稀土元素，因此倾向于耐腐蚀性低。
[0003]因此，为了提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，通常大多在磁体素体的表面上实施树脂涂布或镀层等的表面处理来使用。另一方面，通过改变磁体素体的添加元素或内部结构，也能够使磁体素体本身的耐腐蚀性得到提高。使磁体素体本身的耐腐蚀性提高在提高表面处理后的产品的可靠性方面是极其重要的，另外，由此，能够实施比树脂涂布或镀层简易的表面处理，从而还具有能够降低制品的成本的优点。
[0004]现有技术中，例如，在专利文献I中提出:通过将永久磁体合金中的碳含量降低至
0.04质量％以下，将非磁性R富集相中的稀土元素和碳的金属间化合物R-C抑制到1.0质量％以下，从而提高磁体的耐腐蚀性的技术。另外，在专利文献2中提出:通过使R富集相中的Co浓度为5质量％?12质量％来改善耐腐蚀性的技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开平4-330702号公报
[0008]专利文献2:日本特开平4-6806号公报


【发明内容】

[0009]发明所要解决的技术问题
[0010]然而，一直以来使用的R-T-B系烧结磁体由于使用环境中的水蒸气等水氧化R-T-B系烧结磁体中的R产生氢，晶粒边界中的R富集相吸收该氢，从而进行R富集相的腐蚀，使R-T-B系烧结磁体的磁特性降低。
[0011]另外，如专利文献I中所述，为了将磁体合金中的碳含量降低至0.04质量％以下，需要大幅度地降低为了提高在磁场中成型时的磁场取向性而添加的润滑剂的添加量。因此，成型体中的磁粉的取向度降低，烧结后的残留磁通密度Br降低，不能得到具有充分的磁特性的磁体。
[0012]另外，如专利文献2中所述，为了增加R富集相中的Co浓度，需要增加原料组成的Co添加量。然而，由于Co以取代Fe的形式也进入作为主相的R2T14B相中，因此，不能仅仅增加R富集相的Co浓度，需要添加R富集相所需的量以上的Co。所以，由于增加了高价的Co的使用量而使制品成本上升，并且主相中的Fe被必要以上的Co取代，从而使磁特性降低。
[0013]本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供具有优异的耐腐蚀性并且具有良好的磁特性的R-T-B系烧结磁体。
[0014]解决技术问题的技术手段
[0015]为了解决上述的技术问题，达到本发明的目的，本
【发明者】们对R-T-B系烧结磁体的腐蚀的机理进行了专心研究。其结果发现:首先，由使用环境下的水蒸气等的水和R-T-B系烧结磁体中的R通过腐蚀反应而产生的氢(H2)被存在于R-T-B系烧结磁体中的晶粒边界中的R富集相吸附，从而加速R富集相向氢氧化物的变化。然后，伴随着氢吸附至R富集相以及R富集相向氢氧化物的变化，R-T-B系烧结磁体的体积膨胀，从而使构成R-T-B系烧结磁体的主相的结晶粒(主相颗粒)从R-T-B系烧结磁体上脱落，R的腐蚀加速地向R-T-B系烧结磁体的内部进行。于是，本
【发明者】们对抑制晶粒边界的氢吸附的方法进行了专心研究，发现:通过在R-T-B系烧结磁体内由相邻的2个以上的R2T14B结晶粒形成的晶粒边界(特别是由相邻的3个以上的R2T14B结晶粒形成的多结晶晶粒边界部)中，形成规定量的相比R2T14B结晶粒内稀土类(R)、氧(O)以及碳(C)的浓度都更高的R-O-C浓缩部或者相比R2T14B结晶粒内稀土类(R)、氧(O)、碳(C)以及氮(N)的浓度都更高的R-O-C-N浓缩部，从而抑制氢吸附于晶粒边界，可以大幅度地提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且可以具有良好的磁特性。本发明是基于上述发现而完成的。
[0016]本发明所涉及的R-T-B系烧结磁体其特征在于，所述R-T-B系烧结磁体具有R2T14B结晶粒，并且在由相邻的2个以上的所述R2T14B结晶粒形成的晶粒边界中具有R-O-C浓缩部，相比所述R2T14B结晶粒内，所述R-O-C浓缩部的R、O以及C的浓度都更高，所述R-T-B系烧结磁体的截面中所述R-O-C浓缩部的面积占所述晶粒边界的面积的10%以上且75%以下的范围。
[0017]R-O-C浓缩部是在晶粒边界中存在的R、O以及C的浓度都比R2T14B结晶粒内高的区域，由相邻的2个以上的结晶粒形成并存在于晶粒边界中。如果R-T-B系烧结磁体的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积的10%以上且75%以下的范围，则可以有效地抑制腐蚀反应中产生的氢吸附于晶粒边界，抑制R的腐蚀向内部进行，可以大幅度地提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且可以具有良好的磁特性。
[0018]另外，在本发明中，所述R-O-C浓缩部中O原子相对于R原子的比率(0/R)优选满足下述式(I)。通过晶粒边界中的R-O-C浓缩部的(0/R)在满足下述式的范围内，可以有效地抑制由水和R-T-B系烧结磁体中的R的腐蚀反应产生的氢吸附于晶粒边界，抑制腐蚀向内部进行。由此，可以进一步提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且可以得到良好的磁特性。
[0019]0〈(0/R)〈l (I)
[0020]另外，在本发明中，所述R-O-C浓缩部优选具有立方晶系的结晶结构。通过具有立方晶系的结晶结构，可以进一步抑制氢被吸附于晶粒边界，从而可以使耐腐蚀性提高。
[0021]另外，在本发明中，所述R-O-C浓缩部的面积占所述晶粒边界的面积优选为35%以上且75%以下的范围。由此，可以进一步抑制R的腐蚀向内部进行，可以进一步提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且可以具有良好的磁特性。
[0022]另外，在本发明中，所述R-T-B系烧结磁体中所含的氧量优选为2000ppm以下。通过使R-T-B系烧结磁体中所含的氧量在上述范围内，从而可以使R-O-C浓缩部的比例在优选的范围内，可以抑制顽磁力HcJ的降低以及残留磁通密度Br的降低，可以具有优异的磁特性。
[0023]另外，在本发明中，所述R-O-C浓缩部中所含的R优选包含RL (至少包含NcUPr的任一者或者两者的稀土元素)和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者两者的稀土元素)。通过在R-O-C浓缩部中包含RL和RH，可以具有优异的耐腐蚀性并且进一步使磁特性提高。
[0024]另外，本发明所涉及的R-T-B系烧结磁体其特征在于，所述R-T-B系烧结磁体具有R2T14B结晶粒，在由相邻的2个以上的所述R2T14B结晶粒形成的晶粒边界中具有R-O-C-N浓缩部，相比所述R2T14B结晶粒内，所述R-O-C-N浓缩部的R、O、C以及N的浓度都更高，所述R-T-B系烧结磁体的截面中所述R-O-C-N浓缩部的面积占所述晶粒边界的面积的10%以上且75%以下的范围。
[0025]R-O-C-N浓缩部是在晶粒边界中存在的R、0、C以及N的浓度都比R2T14B结晶粒内更高的区域，由相邻的2个以上的结晶粒形成并存在于晶粒边界中。如果R-T-B系烧结磁体的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积的10%以上且75%以下的范围，则可以有效地抑制腐蚀反应中产生的氢吸附于晶粒边界，抑制R的腐蚀向内部进行，可以大幅度地提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且可以具有良好的磁特性。
[0026]另外，在本发明中，所述R-O-C-N浓缩部中O原子相对于R原子的比率(0/R)优选满足下述式(I)’。通过晶粒边界中的R-O-C-N浓缩部的(0/R)在满足下述式的范围内，可以有效地抑制由水和R-T-B系烧结磁体中的R的腐蚀反应产生的氢吸附于晶粒边界，抑制腐蚀向内部进行。由此，可以进一步提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且可以得到良好的磁特性。
[0027]0〈(0/R)〈l (I)，
[0028]另外，在本发明中，所述R-O-C-N浓缩部优选具有立方晶系的结晶结构。通过具有立方晶系的结晶结构，可以进一步抑制氢被吸附于晶粒边界，从而可以使耐腐蚀性提高。
[0029]另外，在本发明中，所述R-O-C-N浓缩部的面积占所述晶粒边界的面积优选为35%以上且75%以下的范围。由此，可以进一步抑制R的腐蚀向内部进行，可以进一步提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且可以具有良好的磁特性。
[0030]另外，在本发明中，所述R-T-B系烧结磁体中所含的氧量优选为2000ppm以下。通过使R-T-B系烧结磁体中所含的氧量在上述范围内，从而可以使R-O-C-N浓缩部的比例在优选的范围内，可以抑制顽磁力HcJ的降低以及残留磁通密度Br的降低，可以具有优异的磁特性。
[0031]另外，在本发明中，所述R-O-C-N浓缩部中所含的R优选包含RL (至少包含NcUPr的任一者或者两者的稀土元素)和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者两者的稀土元素)。通过在R-O-C-N浓缩部中包含RL和RH，可以具有优异的耐腐蚀性并且进一步使磁特性提闻。
[0032]发明的效果
[0033]根据本发明，可以得到具有优异的耐腐蚀性并且具有良好的磁特性的R-T-B系烧结磁体。

【专利附图】

【附图说明】
[0034]图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的由多个R2T14B结晶粒形成的晶粒边界的模式图。
[0035]图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的一个例子的流程图。
[0036]图3是简略地表不电动机的一个实施方式的构成的截面图。
[0037]图4是表示本发明的第二实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的由多个R2T14B结晶粒形成的晶粒边界的模式图。
[0038]图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的一个例子的流程图。
[0039]图6是实施例1-4的R-T-B系烧结磁体截面的反射电子图像。
[0040]图7是实施例1-4的R-T-B系烧结磁体截面的Nd的测绘数据。
[0041 ] 图8是实施例1-4的R-T-B系烧结磁体截面的O的测绘数据。
[0042]图9是实施例1-4的R-T-B系烧结磁体截面的C的测绘数据。
[0043]图10是表示实施例1-4的R-T-B系烧结磁体截面的Nd、O、C的各元素的浓度比主相的结晶粒内更密地分布的区域(R-0-C浓缩部)的图。
[0044]图11是R-O-C浓缩部的电子衍射图像的一个例子。
[0045]图12是实施例2-4的R-T-B系烧结磁体截面的反射电子图像。
[0046]图13是实施例2-4的R-T-B系烧结磁体截面的Nd的测绘数据。
[0047]图14是实施例2-4的R-T-B系烧结磁体截面的O的测绘数据。
[0048]图15是实施例2-4的R-T-B系烧结磁体截面的C的测绘数据。
[0049]图16是实施例2-4的R-T-B系烧结磁体截面的N的测绘数据。
[0050]图17是表示实施例2-4的R-T-B系烧结磁体截面的Nd、O、C、N的各元素的浓度比主相的结晶粒内更密地分布的区域(R-0-C-N浓缩部)的图。
[0051]图18是R-O-C-N浓缩部的电子衍射图像的一个例子。
[0052]符号的说明
[0053]10 SPM 电动机
[0054]11 壳体
[0055]12 转子
[0056]13 定子
[0057]14旋转轴
[0058]15转子铁心(铁芯)
[0059]16永久磁体
[0060]17磁体插入槽
[0061]18定子铁心
[0062]19节流阀
[0063]20 线圈

【具体实施方式】
[0064]以下，参照附图对本发明进行详细说明。另外，本发明并没有被限定于用于实施下述的发明的方式(以下称为实施方式)。此外，下述实施方式中的构成要素中包括本领域技术人员能够容易设想的、实质上相同的、所谓均等的范围的要素。进一步，下述实施方式中公开的构成要素也可以适当互相组合。
[0065][第一实施方式]
[0066]〈R-T-B系烧结磁体>
[0067]对本发明的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的实施方式进行说明。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体是具有R2T14B结晶粒的R-T-B系烧结磁体，在由相邻的2个以上的R2T14B结晶粒形成的晶粒边界中具有R-O-C浓缩部，相比R2T14B结晶粒内该R-O-C浓缩部的R、O以及C的浓度都更高，R-T-B系烧结磁体的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积的10%以上且75%以下的范围。
[0068]晶粒边界包括由2个R2T14B结晶粒形成的二颗粒界面、由相邻的3个以上的R2T14B结晶粒形成的多结晶晶粒边界部(三相点)。另外，R-O-C浓缩部是存在于由相邻的2个以上的结晶粒形成的晶粒边界中，且其R、O、C的各浓度都更高于R2T14B结晶粒内的区域。在R-O-C浓缩部中只要作为主要成分包含R、O、C，也可以包含除了这些以外的成分。
[0069]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体是使用R-T-B类合金形成的烧结体。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体具有:包含结晶粒的组成以R2T14B(R表示稀土元素的至少I种，T表示包含Fe或者Fe和Co的I种以上的过渡金属元素，B表示B或者B和C)的组成式所表示的R2T14B化合物的主相；相比R2T14B化合物包含更多R的晶粒边界。
[0070]R表示稀土元素的至少I种。稀土元素是指属于长周期型周期表的第3族的Sc、Y和镧系元素。在镧系元素中包括例如La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等。稀土元素被分类为轻稀土和重稀土，重稀土元素是指Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu,轻稀土元素是除此以外的稀土元素。在本实施方式中，从制造成本以及磁特性的观点出发，R优选包含RL(至少包含Nd、Pr的任一者或者两者的稀土元素)，进一步从使磁特性提高的观点出发，更加优选包含RL和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者两者的稀土元素)两者。
[0071]T表示包含Fe或者Fe和Co的I种以上的过渡金属元素。T可以单独为Fe，也可以一部分Fe被Co取代。在将一部分Fe取代为Co的情况下，可以在磁特性不降低的情况下提高温度特性。另外，Co的含量优选相对于Co和Fe的含量之和控制到20质量％以下。这是由于如果以Co的含量为大于Fe的含量的20质量％的方式将一部分Fe取代为Co，则有可能使磁特性降低的缘故。另外一个原因是由于本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体会变成高价。作为Fe或者Fe和Co以外的过渡金属元素，可以列举T1、V、Cr、Mn、N1、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W等。另外，T除了过渡金属元素以外，也可以进一步包含例如Al、Ga、S1、B1、Sn等的元素的至少I种的元素。
[0072]在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，B可以将一部分B取代为碳(C)。在该情况下，除了使磁体的制造变得容易以外，也能够实现制造成本的降低。另外，C的取代量为实质上不影响磁特性的量。
[0073]另外，除上述元素之外，也可以不可避免地混入O、N、C、Ca等。这些也可以以分别为0.5质量％程度以下的量含有。
[0074]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相为R2T14B结晶粒，R2T14B结晶粒具有由R2T14B型的正方晶构成的结晶结构。另外，R2T14B结晶粒的平均粒径通常为I μ m?30 μ m程度。
[0075]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界包含R-O-C浓缩部和相比R2T14B结晶粒R更多的R富集相等。在晶粒边界中除了 R富集相以外也可以含有硼⑶原子的配合比例高的B富集相。
[0076]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中R的含量为25质量％以上且35质量％以下，优选为28质量％以上且33质量％以下。在R的含量小于25质量％的时候，作为R-T-B系烧结磁体的主相的R2T14B化合物的生成不充分。由此，具有软磁性的α -Fe等析出，磁特性可能降低。
[0077]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中B的含量为0.5质量％以上且1.5质量％以下,优选为0.8质量％以上且1.2质量％以下,更加优选B的量为0.8质量％以上且
1.0质量％以下。如果B的含量小于0.5质量顽磁力HcJ降低。另外，如果B的含量超过1.5质量％，则有残留磁通密度Br降低的倾向。
[0078]如上所述，T表示包含Fe或者Fe和Co的I种以上的过渡金属元素。T可以单独为Fe，也可以一部分Fe被Co取代。本实施方式所涉及的R_T_B系烧结磁体中Fe的含量为R-T-B系烧结磁体的构成要素中实际的余部，也可以用Co取代一部分Fe。在将一部分Fe取代为Co而包含Co的情况下，Co的含量优选为4质量％以下的范围，进一步优选为0.1质量％以上且2质量％以下,更加优选为0.3质量％以上且1.5质量％以下。作为Fe或者Fe和Co以外的过渡金属元素，可以列举T1、V、Cr、Mn、N1、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W等。另外，T除了过渡金属元素以外也可以进一步包含例如Al、Ga、S1、B1、Sn等的元素的至少I种的元素。
[0079]在含有Al、Cu的任一者或者两者的情况下，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中Al、Cu的任一者或者两者的含量优选以0.02质量％以上且0.6质量％以下的范围含有。通过以该范围含有Al和Cu的I种或者2种以上，可以改善得到的磁体的闻顽磁力、闻耐腐蚀性、温度特性。Al的含量优选为0.03质量％以上且0.4质量％以下，进一步优选为0.05质量％以上且0.25质量％以下。另外，Cu的含量优选为0.3质量％以下(但是，不包括O),进一步优选为0.2质量％以下(但是,不包括O),更加优选为0.03质量％以上且0.15质量％以下。
[0080]在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中必须包含一定量的氧(O)。一定量是根据其它参数等变化并适当确定，从耐腐蚀性的观点出发，氧量优选为500ppm以上，从磁特性的观点出发，优选为2000ppm以下。
[0081]另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中的碳(C)量根据其它的参数等发生变化并适当确定，如果碳量增加，则磁特性降低；如果碳量少，则无法形成R-O-C浓缩部。由此，碳量优选为400ppm以上且3000ppm以下,进一步优选为400ppm以上且2500ppm以下，特别优选为400ppm以上且2000ppm以下。
[0082]另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中的氮(N)量优选为100ppm以下，进一步优选为800ppm以下,特别优选为600ppm以下。
[0083]R-T-B系烧结磁体中的氧量、碳量、氮量的测定方法可以使用现有技术中通常已知的方法。氧量可以通过例如惰性气体熔解-非分散型红外线吸收法进行测定，碳量可以通过例如氧气气流中燃烧-红外线吸收法进行测定，氮量可以通过例如惰性气体熔解-热导法进行测定。
[0084]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体在晶粒边界中具有相比R2T14B结晶粒内R、O以及C的浓度都更高的R-O-C浓缩部。另外，如上所述，R-O-C浓缩部主要由R、0、C构成，但是也可以含有除了这些以外的成分。
[0085]图1是表示本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的由多个R2T14B结晶粒形成的晶粒边界的模式图。如图1所示，在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，在晶粒边界中形成有R-O-C浓缩部。
[0086]在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，R-T-B系烧结磁体的任意截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积的10%以上且75%以下的范围。另外，在本实施方式中，任意的截面是与R-T-B系烧结磁体的容易磁化的轴平行地切断后的截面。如果R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积小于10%，则不能充分地抑制使用环境中的水蒸气等的水引起的腐蚀反应中产生的氢吸附于晶粒边界，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性降低。另外，如果R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积超过75%，则由2个R2T14B结晶粒形成的晶粒边界(二颗粒界面)中表现顽磁力HcJ所必需的R富集相变得不足，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的顽磁力HcJ劣化。所以，通过使R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积在上述范围内，从而有效地抑制使用环境中的水蒸气等的水侵入R-T-B系烧结磁体内与R-T-B系烧结磁体中的R反应产生的氢被吸附于晶粒边界整体，可以抑制R-T-B系烧结磁体的腐蚀向内部进行，并且可以具有良好的磁特性。
[0087]另外，在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积优选为35%以上且75%以下的范围。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体通过使R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积在上述范围内，可以更有效地抑制侵入R-T-B系烧结磁体内的水与R-T-B系烧结磁体中的R的腐蚀反应中产生的氢被吸附于晶粒边界。由此，由于可以抑制R-T-B系烧结磁体的腐蚀向内部进行，因此，可以进一步提高本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体可以具有良好的磁特性。
[0088]R-T-B系烧结磁体的腐蚀的进行是由于使用环境下的水蒸气等的水与R-T-B系烧结磁体中的R造成的腐蚀反应产生的氢被吸附于R-T-B系烧结磁体中的晶粒边界中存在的R富集相，从而R-T-B系烧结磁体的腐蚀加速地向R-T-B系烧结磁体的内部进行。
[0089]即，R-T-B系烧结磁体的腐蚀以如下所述的过程进行。首先，由于晶粒边界中存在的R富集相容易被氧化，因此，晶粒边界中存在的R富集相的R被使用环境下的水蒸气等的水氧化，即，R被腐蚀，变为氢氧化物，在该过程中产生氢。
[0090]2R+6H20 — 2R(0H)3+3H2 (I)
[0091]接着，该产生的氢被吸附于没有被腐蚀的R富集相。
[0092]2R+xH2 —2RHx (II)
[0093]然后，通过氢吸附使R富集相变得更容易被腐蚀，并且由于氢吸附的R富集相与水的腐蚀反应，从而在R富集相中产生吸附量以上的氢。
[0094]2RHx+6H20 — 2R (OH) 3+ (3+x) H2 (III)
[0095]通过上述(I)?(III)的连锁反应，使R-T-B系烧结磁体的腐蚀向R-T-B系烧结磁体的内部进行，R富集相变化为R氢氧化物、R氢化物。伴随着该变化的体积膨胀而积蓄应力，由此导致构成R-T-B系烧结磁体的主相的结晶粒(主相颗粒)脱落。然后，由于主相的结晶粒的脱落，R-T-B系烧结磁体的新形成的面出现，使R-T-B系烧结磁体的腐蚀进一步向R-T-B系烧结磁体的内部进行。
[0096]因此，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，使R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积为10%以上且75%以下的范围。由于R-O-C浓缩部难于吸附氢，因此，通过在R-T-B系烧结磁体的任意的截面中的晶粒边界上形成规定量的R-O-C浓缩部，可以防止由腐蚀反应产生的氢向内部的R富集相吸附，可以抑制由上述过程造成的腐蚀向内部进行。另外，由于R-O-C浓缩部与R富集相相比难以被氧化，因此，也可以抑制由腐蚀造成的氢产生本身。由此，根据本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，可以大幅度地提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且可以具有良好的磁特性。
[0097]另外，在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，优选以R-O-C浓缩部中O原子相对于R原子的比率(0/R)满足下述式(I)的方式包含晶粒边界的R-O-C浓缩部。S卩，(0/R)优选小于化学计量比组成的R氧化物(R203、R02、R0等)。另外，在本说明书中，O原子相对于R原子的比率记为(0/R)。通过在晶粒边界中存在(0/R)在规定范围内的R-O-C浓缩部，从而有效地抑制由水与R-T-B系烧结磁体中的R的腐蚀反应产生的氢被吸附于内部的R富集相，可以抑制R-T-B系烧结磁体的腐蚀向内部进行，并且本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体可以具有良好的磁特性。
[0098]0〈(0/R)〈l (I)
[0099]另外，(0/R)进一步优选满足下述式(2)。如果(0/R)小于0.4，则不能充分地抑制水与R-T-B系烧结磁体中的R的腐蚀反应中产生的氢吸附于晶粒边界，有R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性降低的倾向。另外，如果(0/R)大于0.7，则与主相颗粒的整合性变差，有顽磁力HcJ劣化的倾向。
[0100]0.4< (0/R) <0.7 (2)
[0101](0/R)更加优选满足下述式(3)。通过使(0/R)在下述式(3)的范围内，可以进一步提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性。
[0102]0.5< (0/R) <0.7 (3)
[0103]另外，R-O-C浓缩部优选具有立方晶系的结晶结构。通过具有立方晶系的结晶结构，可以进一步抑制氢被吸附于晶粒边界，可以使本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性提高。
[0104]作为R-O-C浓缩部中所含的R，优选包含RL (至少包含Nd、Pr的任一者或者两者的稀土元素)和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者两者的稀土元素)。通过在R-O-C浓缩部中包含RL和RH，可以具有优异的耐腐蚀性，并且使磁特性提高。
[0105]这样，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，如下面所述，可以通过相对于R-T-B系原料合金而添加规定量的与R-T-B系原料合金不同的作为氧源和碳源的原料，并且控制制造过程中气氛中的氧浓度等的制造条件来进行制造。
[0106]作为R-O-C浓缩部的氧源，可以使用包含氧化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素M的氧化物的粉末。作为R-O-C浓缩部的碳源，可以使用碳化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素M’的碳化物，或者包含石墨、碳黑等的碳的粉末，或者通过热分解产生碳的有机化合物。另外，作为氧源也可以使用使表面部分氧化后的金属颗粒，作为碳源也可以使用如铸铁等包含碳化物的金属颗粒。
[0107]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界中形成的R-O-C浓缩部是按照如下方式生成。即，添加的氧源中所含的M的氧化物为，氧化物的标准生成自由能高于稀土元素R。由此，在R-T-B系原料合金中添加氧源和碳源进行烧结而制作烧结体时，M的氧化物被烧结中产生的R富集的液相还原，生成M金属和O。另外，添加作为碳源的M，(碳化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素)的碳化物时也同样地生成M’金属和C。这些M金属、M’金属进入R2T14B结晶或者R富集相，另一方面，0、C与一部分R富集相反应，在晶粒边界、特别是多结晶晶粒边界部作为R-O-C浓缩部析出。
[0108]现有的R-T-B系烧结磁体中，由于在空气中进行成型时的原料粉的氧化等，作为不可避免的杂质而包含O。然而，此时含有的O由于原料粉中的稀土元素R发生氧化而成为R氧化物的形态，因此，在烧结过程中没有被还原，直接以R氧化物的形式在晶粒边界析出。
[0109]另一方面，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体在其制造的工序中，通过在控制到非常低的氧浓度(例如，10ppm以下左右)的气氛下进行原料合金的粉碎、成型、烧结的各工序，从而抑制R氧化物的形成。由此，由烧结工序的M氧化物的还原产生的O与作为碳源添加的C 一起以R-O-C浓缩部的形式在晶粒边界析出。即，在现有的方法中在晶粒边界中析出R氧化物，但是在本实施方式的方法中可以抑制晶粒边界的R氧化物的形成，并且析出规定量的R-O-C浓缩部。
[0110]另外，作为晶粒边界中所含的物质，除了 R-O-C浓缩部以外，有相比R2T14B结晶粒R浓度和C浓度更高的R-C浓缩部、相比R2T14B结晶粒R浓度和O浓度更高的R-O浓缩部(包括R氧化物)等。另外，除了这些以外，还存在相比R2T14B结晶粒R浓度更高的R富集相。为了表现顽磁力HcJ而需要有一定量的R富集相，但优选R-C浓缩部以及R-O浓缩部少。例如，R-C浓缩部优选为晶粒边界的面积的30%以下，R-O浓缩部优选为晶粒边界的面积的10%以下。这是由于:如果R-C浓缩部过多，则有R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性降低的倾向；如果R-O浓缩部过多,则有R-T-B系烧结磁体的残留磁通密度Br降低的倾向等的磁特性降低。
[0111]这样，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体是在晶粒边界形成有规定量的R-O-C浓缩部的磁体，通过使R-T-B系烧结磁体的任意截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积的比例在规定的范围内，从而可以抑制氢被吸附于晶粒边界，可以抑制R的腐蚀向内部进行。因此，根据本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，可以具有优异的耐腐蚀性，并且具有良好的磁特性。
[0112]另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体通常可以加工成任意的形状来使用。对本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的形状没有特别地限定，例如长方体、六面体、平板状、矩形柱等的柱状，R-T-B系烧结磁体的截面形状可以为C型的圆筒状等的任意的形状。作为矩形柱，例如，也可以是底面为长方形的矩形柱、底面为正方形的矩形柱。
[0113]另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体包括加工该磁体进行了磁化的磁体制品、没有磁化该磁体的磁体制品这两者。
[0114]〈R-T-B系烧结磁体的制造方法>
[0115]使用附图对具有如上所述的结构的本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的一个例子进行说明。图2是表示本发明的实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制作方法的一个例子的流程图。如图2所示，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法具有以下的工序。
[0116](a)准备主相系合金和晶粒边界系合金的合金准备工序(步骤Sll)
[0117](b)碎粉主相系合金和晶粒边界系合金的粉碎工序(步骤S12)
[0118](c)混合主相系合金粉末和晶粒边界系合金粉末的混合工序(步骤S13)
[0119](d)将混合后的混合粉末成型的成型工序(步骤S14)
[0120](e)烧结成型体，得到R-T-B系烧结磁体的烧结工序(步骤S15)
[0121](f)时效处理R-T-B系烧结磁体的时效处理工序(步骤S16)
[0122](g)冷却R-T-B系烧结磁体的冷却工序(步骤S17)
[0123](h)加工R-T-B系烧结磁体的加工工序(步骤S18)
[0124](i)使重稀土元素扩散于R-T-B系烧结磁体的晶粒边界中的晶粒边界扩散工序(步骤S19)
[0125](j)对R-T-B系烧结磁体进行表面处理的表面处理工序(步骤S20)
[0126][合金准备工序:步骤Sll]
[0127]准备构成本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相的组成的合金(主相系合金)和构成晶粒边界的组成的合金(晶粒边界系合金)(合金准备工序(步骤S11))。在合金准备工序(步骤Sll)中，在真空或者Ar气等惰性气体的惰性气体气氛中溶解对应于本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的组成的原料金属之后，使用其进行铸造，由此制作具有希望的组成的主相系合金和晶粒边界系合金。另外，在本实施方式中，对混合主相系合金和晶粒边界系合金这2个合金来制作原料粉末的2合金法的情况进行了说明，但也可以是不区分主相系合金和晶粒边界系合金而使用单独的合金的单合金法。
[0128]作为原料金属，例如可以使用稀土金属或稀土合金、纯铁、硼铁(ferroboron)、进一步这些的合金或化合物等。对原料金属进行铸造的铸造方法为例如铸块铸造法或薄片连铸法(strip casting method)或书型铸模法(book molding method)或离心铸造法等。在得到的原料合金有凝固偏析的情况下根据需要进行均质化处理。在进行原料合金的均质化处理时，在真空或者惰性气体气氛下，在700°C以上且1500°C以下的温度下保持I小时以上进行。由此，R-T-B系烧结磁体用合金被熔融均质化。
[0129][粉碎工序:步骤S12]
[0130]在制作了主相系合金以及晶粒边界系合金之后，粉碎主相系合金以及晶粒边界系合金(粉碎工序(步骤S12))。在粉碎工序(步骤S12)中，在制作了主相系合金以及晶粒边界系合金之后，分别粉碎这些主相系合金以及晶粒边界系合金制成粉末。另外，也可以将主相系合金和晶粒边界系合金一起粉碎，但从抑制组成偏差的观点等出发，更优选分别粉碎。
[0131]粉碎工序(步骤S12)有粉碎至粒径为数百μ m?数mm程度的粗粉碎工序(步骤S12-1)和微粉碎至粒径为数μ m程度的微粉碎工序(步骤S12-2)。
[0132](粗粉碎工序:步骤S12-1)
[0133]将主相系合金和晶粒边界系合金粗粉碎至各自的粒径为数百μ m?数mm程度(粗粉碎工序(步骤S12-1))。由此，得到主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末。粗粉碎可以通过在使氢吸附于主相系合金和晶粒边界系合金之后，基于不同相之间的氢吸附量的不同使氢放出，进行脱氢，从而发生自我崩溃性粉碎(氢吸附粉碎)来进行。另外，粗粉碎工序(步骤S12-1)，除了如上所述使用氢吸附粉碎以外，也可以在惰性气体气氛中使用捣磨机(stamp mill)、颚式破碎机(jaw crusher)、布朗粉碎机(Braun mill)等的粗粉碎机来进行。
[0134]另外，为了得到高的磁特性，从粉碎工序(步骤S12)到烧结工序(步骤S15)的各工序的气氛优选为低氧浓度。氧浓度通过各制造工序中气氛的控制等进行调节。如果各制造工序的氧浓度高，则主相系合金和晶粒边界系合金的粉末中的稀土元素发生氧化，生成R氧化物，烧结中不被还原，直接以R氧化物的形式在晶粒边界析出，得到的R-T-B系烧结磁体的Br降低。由此，例如，各工序的氧的浓度优选为10ppm以下。
[0135](微粉碎工序:步骤S12-2)
[0136]在将主相系合金和晶粒边界系合金粗粉碎之后，将得到的主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末微粉碎至平均粒径为数ym程度(微粉碎工序(步骤S12-2))。由此，得到主相系合金和晶粒边界系合金的微粉碎粉末。通过对经过粗粉碎的粉末进行进一步微粉碎，可以得到具有优选为I μ m以上且10 μ m以下，进一步优选为3 μ m以上且5 μ m以下的颗粒的微粉碎粉末。
[0137]另外，在本实施方式中，分别粉碎主相系合金和晶粒边界系合金得到微粉碎粉末，但是也可以在微粉末工序(步骤S12-2)中将主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末混合从而得到微粉碎粉末。
[0138]微粉碎可以通过一边适当调节粉碎时间等的条件，一边使用气流磨、球磨机、振动磨、湿式磨矿机等的微粉碎机对经过粗粉碎的粉末进行进一步的粉碎来实施。气流磨是通过狭小的喷嘴释放高压的惰性气体(例如，N2气)使高速的气流产生，通过该高速的气流加速主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末，使主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末彼此碰撞或使粗粉碎粉末与目标或容器壁发生碰撞，从而进行粉碎的方法。
[0139]在对主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末进行微粉碎时，通过添加硬脂酸锌、油酸酰胺等粉碎助剂，可以得到成型时取向性高的微粉碎粉末。
[0140][混合工序:步骤S13]
[0141]在微粉碎主相系合金和晶粒边界系合金之后，在低氧气氛下混合各微粉碎粉末(混合工序(步骤S13))。由此，可以得到混合粉末。低氧气氛作为例如N2气、Ar气气氛等惰性气体气氛形成。主相系合金粉末和晶粒边界系合金粉末的配合比率以质量比计优选为80比20以上且97比3以下，更优选以质量比计为90比10以上且97比3以下。
[0142]另外，在粉碎工序(步骤S12)中，将主相系合金和晶粒边界系合金一起粉碎的情况下的配合比率，也与将主相系合金和晶粒边界系合金分别粉碎的情况同样，即，主相系合金粉末与晶粒边界系合金粉末的配合比率以质量比计优选为80比20以上且97比3以下，更优选以质量比计为90比10以上且97比3以下。
[0143]在混合粉末中添加与原料合金不同的氧源和碳源。通过在混合粉末中添加规定量的与原料合金不同的氧源和碳源，可以在得到的R-T-B系烧结磁体的由相邻的2个以上的R2T14B结晶粒形成的晶粒边界上形成作为目标的R-O-C浓缩部。
[0144]作为氧源，可以使用包含氧化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素M的氧化物的粉末。作为M，具体来说，例如可以列举Al、Fe、Co、Zr等，但并没有被限定于此。另外，也可以使用使表面部分氧化后的金属颗粒。
[0145]作为碳源，可以使用碳化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素M’的碳化物，或者包括石墨、碳黑等的碳的粉末，或者通过热分解产生碳的有机化合物等。作为M’，具体来说，例如可以列举S1、Fe等，但并没有被限定于此。另外，也可以使用如铸铁等的包含碳化物的粉末。
[0146]最适合的氧源和碳源的添加量根据原料合金的组成、特别是稀土量而发生变化。由此，为了与使用的合金的组成对应地形成作为目标的R-O-C浓缩部的面积比率，可以调节氧源以及碳源的添加量。如果氧源和碳源的添加量相比必要量过多，则R-O-C浓缩部的面积过度增加，有得到的R-T-B系烧结磁体的HcJ降低，或者在晶粒边界形成R-O浓缩部、R-C浓缩部等从而不能得到充分的耐腐蚀性的倾向。如果氧源和碳源的添加量相比必要量过少，则不能得到规定面积的R-O-C浓缩部。
[0147]对氧源和碳源的添加方法没有特别地限定，优选在混合微粉碎粉末时添加或者对于微粉碎前的粗粉碎粉末添加。
[0148][成型工序:步骤S14]
[0149]在混合主相系合金粉末和晶粒边界系合金粉末之后，将混合粉末成型为目标的形状(成型工序(步骤S14))。在成型工序(步骤S14)中，通过将主相系合金粉末和晶粒边界系合金粉末的混合粉末填充于被电磁体环绕的模具内进行加压，将混合粉末成型为任意的形状。此时，一边施加磁场一边进行，通过施加磁场从而在原料粉末中产生一定的取向，在结晶轴发生取向的状态下在磁场中成型。由此得到成型体。得到的成型体由于向规定方向取向，因此，可以得到具有磁性更强的各向异性的R-T-B系烧结磁体。
[0150]成型时的加压优选在30MPa?300MPa下进行。施加的磁场优选在950kA/m?1600kA/m的磁场下进行。施加的磁场不限定于静磁场，也可以为脉冲状磁场。另外，也可以并用静磁场和脉冲状磁场。
[0151]另外，作为成型方法，除了直接对如上所述的混合粉末进行成型的干式成型以外，也可以使用将原料粉末分散于油等的溶剂中而成的浆料进行成型的湿式成型。
[0152]对于将混合粉末成型而得到的成型体的形状没有特别限定，例如可以为长方体、平板状、柱状、环状等根据希望的R-T-B系烧结磁体的形状而制成任意的形状。
[0153][烧结工序:步骤S15]
[0154]对于在磁场中成型并成型为目标形状的所得到的成型体在真空或者惰性气体气氛中进行烧结，得到R-T-B系烧结磁体(烧结工序(步骤S15))。烧结温度根据组成、粉碎方法、粒度和粒度分布的不同等的各条件需要进行调节，对于成型体，例如通过在真空中或者惰性气体的存在下在1000°C以上且1200°C以下进行I小时以上且10小时以下的加热处理来烧成。由此，混合粉末发生液相烧结，得到主相的体积比率提高的R-T-B系烧结磁体(R-T-B系磁体的烧结体)。在将成型体烧结之后，从使生产效率提高的观点出发，优选对烧结体进行急冷。
[0155][时效处理工序:步骤S16]
[0156]在将成型体烧结之后，对R-T-B系烧结磁体进行时效处理(时效处理工序(步骤S16))。烧结后，通过在低于烧成时的温度下保持得到的R-T-B系烧结磁体等，从而对R-T-B系烧结磁体实施时效处理。关于时效处理的方式，例如在700°C以上且900°C以下的温度下加热I小时到3小时、进一步在500°C至700°C的温度下加热I小时到3小时的2阶段加热，或在600°C附近的温度下加热I小时到3小时的I阶段加热等，根据实施时效处理的次数来调节适当处理条件。通过这样的时效处理，可以使R-T-B系烧结磁体的磁特性提高。另夕卜，时效处理工序(步骤S16)也可以在加工工序(步骤S18)或晶粒边界扩散工序(步骤S19)之后进行。
[0157][冷却工序:步骤S17]
[0158]在对R-T-B系烧结磁体实施过时效处理之后，对R-T-B系烧结磁体在Ar气气氛中进行急冷(冷却工序(步骤S17))。由此，可以得到本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体。冷却速度没有特别地限定，优选为30°C /min以上。
[0159][加工工序:步骤S18]
[0160]得到的R-T-B系烧结磁体也可以根据需要加工成希望的形状(加工工序:步骤S18)。加工方法，例如可以列举切断、研磨等的形状加工，或者滚筒抛磨等的倒角加工等。
[0161][晶粒边界扩散工序:步骤S19]
[0162]也可以具有对于加工后的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界进一步使重稀土元素扩散的工序(晶粒边界扩散工序:步骤S19)。晶粒边界扩散可以通过如下方式进行:用涂布或蒸镀等使包含重稀土元素的化合物附着于R-T-B系烧结磁体的表面之后，进行热处理；或者，在包含重稀土元素的蒸气的气氛中对R-T-B系烧结磁体进行热处理。由此，可以进一步提高R-T-B系烧结磁体的顽磁力。
[0163][表面处理工序:步骤S20]
[0164]通过以上的工序得到的R-T-B系烧结磁体也可以进行镀层或树脂包覆或氧化处理、化学处理等的表面处理(表面处理工序(步骤S20))。由此，可以进一步提高耐腐蚀性。
[0165]另外，在本实施方式中，虽然进行有加工工序(步骤S18)、晶粒边界扩散工序(步骤S19)、表面处理工序(步骤S20)，但这些各工序并不是一定要进行的工序。
[0166]如上所述，制造了本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，结束处理。另外，通过使之磁化，可以得到磁体制品。
[0167]如以上这样得到的本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体在晶粒边界中具有R-O-C浓缩部，R-T-B系烧结磁体的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积为10%以上且75%以下的范围内。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体通过在晶粒边界中具备规定范围内的R-O-C浓缩部，从而具有优异的耐腐蚀性，并且具有良好的磁特性。
[0168]这样得到的本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体在用于电动机等旋转机用的磁体的情况下，由于耐腐蚀性高，因此可以长期使用，可以得到可靠性高的R-T-B系烧结磁体。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，例如优选用作在转子表面安装有磁体的表面磁体型(Surface Permanent Magnet:SPM)电动机、如内转子型的无刷电动机这样的内部磁体嵌入型(Inter1r Permanent Magnet:IPM)电动机、PRM(永久磁体磁阻电动机，Permanent magnet Reluctance Motor)等的磁体。具体来说，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体优选用于作为硬盘驱动器的硬盘旋转驱动用主轴电动机或音圈电动机、电动车或混合动力轿车用电动机、汽车的电动动力转向装置用电动机、工作机械的伺服电动机、手机的振动器用电动机、印刷机用电动机、发电机用电动机等的用途。
[0169]〈电动机〉
[0170]接着，对将本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体用于电动机的优选的实施方式进行说明。在此，对将本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体适用于SPM电动机的一个例子进行说明。图3是简略地表示SPM电动机的一个实施方式的构成的截面图。如图3所示，SPM电动机10在壳体11内具有圆柱状的转子12、圆筒状的定子13、旋转轴14。旋转轴14贯通转子12的横截面的中心。转子12具有由铁材等构成的圆柱状的转子铁心(铁芯)15、以一定间隔设于该转子铁心15的外周面的多个永久磁体16、收容永久磁体16的多个磁体插入槽17。将本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体用作永久磁体16。沿着转子12的圆周方向以在各个磁体插入槽17内N极和S极交替排列的方式设有多个该永久磁体16。由此，沿着圆周方向的相邻的永久磁体16沿着转子12的直径方向产生相互反方向的磁力线。定子13在其筒壁(周壁)的内部的周方向上具有沿着转子12的外周面以规定间隔设置的多个定子铁心18和节流阀19。该多个定子铁心18被设置成向着定子13的中心并且与转子12相对。另外，在各个节流阀19内卷绕有线圈20。永久磁体16和定子铁心18以相互相对的方式设置。转子12被设置成能够与旋转轴14 一起在定子13内的空间内旋转。定子13通过电磁作用给转子12赋予扭矩，从而转子12在圆周方向上旋转。
[0171]SPM电动机10使用本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体作为永久磁体16。永久磁体16由于具有耐腐蚀性并且具有高的磁特性，因此，SPM电动机10可以提高电动机的扭矩特性等电动机的性能，可以长期具有高输出功率，从而可靠性优异。
[0172][第二实施方式]
[0173]〈R-T-B系烧结磁体>
[0174]对本发明的第二实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的实施方式进行说明。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体是具有R2T14B结晶粒的R-T-B系烧结磁体，在由相邻的2个以上的R2T14B结晶粒形成的晶粒边界中具有R-O-C-N浓缩部，相比R2T14B结晶粒内该R-O-C-N浓缩部的R、O、C以及N的浓度都更高，R-T-B系烧结磁体的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积为10%以上且75%以下的范围。
[0175]R-O-C-N浓缩部是存在于由相邻的2个以上的结晶粒形成的晶粒边界中，且其R、
0、C、N的各浓度都更高于R2T14B结晶粒内的区域。在R-O-C-N浓缩部中只要作为主要成分而包含R、O、C、N,也可以包含除了这些以外的成分。
[0176]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体是使用R-T-B系合金形成的烧结体。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体具有:包含结晶粒的组成为以R2T14B的组成式所表示的R2T14B化合物的主相；相比R2T14B化合物包含更多R的晶粒边界。
[0177]R表示稀土元素的至少I种。由于R与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相中所含的R2T14B化合物的R相同，因此，省略说明。
[0178]T表示包含Fe或者Fe和Co的I种以上的过渡金属元素。由于T与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相中所含的R2T14B化合物的T相同，因此，省略说明。
[0179]在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，B与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相同样地可以将一部分B取代为碳(C)。
[0180]另外，在主相中与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相同样地，此外也可以不可避免地混入O、N、C、Ca等。
[0181]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相同样，为R2T14B结晶粒，R2T14B结晶粒具有由R2T14B型的正方晶构成的结晶结构。另外，R2T14B结晶粒的平均粒径与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相同样，通常为I μ m?30 μ m程度。
[0182]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界包含R-O-C-N浓缩部或相比R2T14B结晶粒R更多的R富集相等。在晶粒边界中除了 R富集相以外也可以含有硼⑶原子的配合比例高的B富集相。
[0183]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中R的含量，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相中所含的R2T14B化合物的R的含量相同，因此，省略说明。
[0184]B表示B或者B和C。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中B的含量，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相中所含的R2T14B化合物的B的含量相同，因此，省略说明。
[0185]如上所述，T表示包含Fe或者Fe和Co的I种以上的过渡金属元素。T可以单独为Fe，也可以一部分Fe被Co取代。本实施方式所涉及的R_T_B系烧结磁体中Fe的含量，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相中所含的R2T14B化合物的T的含量相同，因此，省略说明。在将一部分Fe取代为Co而包含Co的情况下，Co的含量与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相相同，因此，省略说明。作为Fe或者Fe和Co以外的过渡金属元素，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相同样，可以列举T1、V、Cr、Mn、N1、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W等。另外，T与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相同样，除了过渡金属元素以外，也可以进一步包含例如Al、Ga、S1、B1、Sn等的元素的至少I种的元素。
[0186]在含有Al、Cu的任一者或者两者的情况下，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中Al、Cu的任一者或者两者的含量,与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相同样地，优选以0.02质量％以上且0.6质量％以下的范围含有。Al的含量以及Cu的含量，由于与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相相同，因此，省略重复的说明。
[0187]在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体同样地，必须包含一定量的氧(O)。一定量是根据其它参数等而变化并适当确定，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体同样地，从耐腐蚀性的观点出发,氧量优选为500ppm以上,从磁特性的观点出发,氧量优选为2000ppm以下。
[0188]另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中的碳(C)量根据其它的参数等发生变化并适当确定，如果碳量增加，则磁特性降低；如果碳量少，则无法形成R-O-C-N浓缩部。由此，碳量优选为400ppm以上且3000ppm以下,进一步优选为400ppm以上且2500ppm以下，特别优选为400ppm以上且2000ppm以下。
[0189]另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中的氮(N)量根据其它的参数等发生变化并适当确定，如果氮量增加，则磁特性降低；如果氮量少，则无法形成R-O-C-N浓缩部。由此，氮量优选为10ppm以上且1200ppm以下,进一步优选为200ppm以上且100ppm以下，特别优选为300ppm以上且800ppm以下。
[0190]由于R-T-B系烧结磁体中的氧量、碳量、氮量的测定方法与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体相同，因此，省略说明。
[0191]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体在晶粒边界中具有相比R2T14B结晶粒内R、
0、c以及N的浓度都更高的R-O-C-N浓缩部。另外，如上所述，R-O-C-N浓缩部主要由R、0、C、N构成，但是也可以含有除了这些以外的成分。
[0192]图4是表示本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的由多个R2T14B结晶粒形成的晶粒边界的模式图。如图4所示，在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，在晶粒边界中形成有R-O-C-N浓缩部。
[0193]在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，R-T-B系烧结磁体的任意截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积为10%以上且75%以下的范围。另外，在本实施方式中，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体同样，任意的截面是与R-T-B系烧结磁体的容易磁化的轴平行地切断后的截面。如果R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积小于10%，则不能充分地抑制使用环境中的水蒸气等的水引起的腐蚀反应中产生的氢吸附于晶粒边界，从而本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性降低。另外，如果R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积超过75 %，则由2个R2T14B结晶粒形成的晶粒边界(二颗粒界面)中表现顽磁力HcJ所必需的R富集相变得不足，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的顽磁力HcJ劣化。由此，通过使R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积在上述范围内，从而有效地抑制使用环境中的水蒸气等的水侵入R-T-B系烧结磁体内与R-T-B系烧结磁体中的R反应产生的氢被吸附于晶粒边界整体，可以抑制R-T-B系烧结磁体的腐蚀向内部进行，并且可以具有良好的磁特性。
[0194]另外，在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积优选为35%以上且75%以下的范围。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，通过使R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积在上述范围内，可以更有效地抑制侵入R-T-B系烧结磁体内的水与R-T-B系烧结磁体中的R的腐蚀反应中产生的氢被吸附于晶粒边界。由此，由于可以抑制R-T-B系烧结磁体的腐蚀向更内部进行，因此，可以进一步提高本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体可以具有良好的磁特性。
[0195]R-T-B系烧结磁体的腐蚀的进行，是由于使用环境下的水蒸气等的水与R-T-B系烧结磁体中的R造成的腐蚀反应产生的氢被吸附于R-T-B系烧结磁体中的晶粒边界中存在的R富集相，从而R-T-B系烧结磁体的腐蚀加速地向R-T-B系烧结磁体的内部进行。
[0196]S卩，如上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中所说明的那样，R-T-B系烧结磁体的腐蚀，通过上述(I)?(III)的连锁反应使R-T-B系烧结磁体的腐蚀向R-T-B系烧结磁体的内部进行，R富集相变化为R氢氧化物、R氢化物。由伴随着该变化的体积膨胀而积蓄应力，使构成R-T-B系烧结磁体的主相的结晶粒(主相颗粒)脱落。然后，由于主相的结晶粒的脱落，R-T-B系烧结磁体的新形成的面出现，使R-T-B系烧结磁体的腐蚀进一步向R-T-B系烧结磁体的内部进行。
[0197]因此，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，使R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积为10%以上且75%以下的范围。由于R-O-C-N浓缩部难于吸附氢，因此，通过在R-T-B系烧结磁体的任意的截面中的晶粒边界中形成规定量的R-O-C-N浓缩部，可以防止由腐蚀反应产生的氢向内部的R富集相吸附，可以抑制由上述过程造成的腐蚀向内部进行。另外，由于R-O-C-N浓缩部与R富集相相比难以被氧化，因此,也可以抑制由腐蚀造成的氢产生本身。由此,根据本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，就可以大幅度地提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，并且可以具有良好的磁特性。
[0198]另外，在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，优选以R-O-C-N浓缩部中O原子相对于R原子的比率(0/R)满足下述式(I)’的方式包含晶粒边界的R-O-C-N浓缩部。即，(0/R)优选小于化学计量比组成的R氧化物(R203、R02、R0等)。通过在晶粒边界中存在(0/R)在规定范围内的R-O-C-N浓缩部，从而有效地抑制由水与R-T-B系烧结磁体中的R的腐蚀反应产生的氢被吸附于内部的R富集相，可以抑制R-T-B系烧结磁体的腐蚀向内部进行，并且本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体可以具有良好的磁特性。
[0199]0〈(0/R)〈l (I)，
[0200]另外，(0/R)进一步优选满足下述式(2)，。如果(0/R)小于0.4，则不能充分地抑制水与R-T-B系烧结磁体中的R的腐蚀反应中产生的氢吸附于晶粒边界，有R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性降低的倾向。另外，如果(0/R)大于0.7，则与主相颗粒的整合性变差，有顽磁力HcJ劣化的倾向。
[0201]0.4< (0/R) <0.7 (2)，
[0202](0/R)更加优选满足下述式⑶，。通过使(0/R)在下述式⑶，的范围内，可以进一步提高R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性。
[0203]0.5〈 (0/R)〈0.7 (3) ’
[0204]另外，在本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体中，优选以R-O-C-N浓缩部中N原子相对于R原子的比率(N/R)满足下述式(4)’的方式包含晶粒边界的R-O-C-N浓缩部。即，(N/R)优选小于化学计量比组成的R氮化物(RN等)。另外，在本说明书中，O原子相对于R原子的比率记为(0/R)。通过在晶粒边界中存在(N/R)在规定范围内的R-O-C-N浓缩部，从而有效地抑制由水与R-T-B系烧结磁体中的R的腐蚀反应产生的氢被吸附于内部的R富集相，可以抑制R-T-B系烧结磁体的腐蚀向内部进行，并且本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体可以具有良好的磁特性。
[0205]0〈(N/R)〈1 (4)，
[0206]另外，R-O-C-N浓缩部优选具有立方晶系的结晶结构。通过具有立方晶系的结晶结构，可以进一步抑制氢被吸附于晶粒边界，可以使本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性提高。
[0207]作为R-O-C-N浓缩部中所含的R，优选包含RL (至少包含Nd、Pr的任一者或者两者的稀土元素)和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者两者的稀土元素)。通过在R-O-C-N浓缩部中包含RL和RH，可以具有优异的耐腐蚀性，并且使磁特性提高。
[0208]这样，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，如后所述，可以通过相对于R-T-B系原料合金，添加规定量的与R-T-B系原料合金不同的作为氧源和碳源的原料，并且控制制造过程中气氛中的氧浓度、氮浓度等的制造条件来进行制造。
[0209]作为R-O-C-N浓缩部的氧源，可以使用包含氧化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素M的氧化物的粉末。作为R-O-C-N浓缩部的碳源，可以使用碳化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素M，的碳化物，或者包含石墨、碳黑等的碳的粉末，或者通过热分解产生碳的有机化合物。另外，作为氧源也可以使用使表面部分氧化后的金属颗粒，作为碳源也可以使用如铸铁等包含碳化物的金属颗粒。
[0210]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界中形成的R-O-C-N浓缩部按照如下方式生成。即，添加的氧源中所含的M的氧化物，该氧化物的标准生成自由能高于稀土元素R。由此，在R-T-B系原料合金中添加氧源和碳源进行烧结并制作烧结体时，M的氧化物被烧结中产生的R富集的液相还原，生成M金属和O。另外，添加作为碳源的M，(碳化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素)的碳化物时也同样地生成M’金属和C。这些M金属、M’金属进入R2T14B结晶或者R富集相，另一方面，O、C与制造过程中通过氮浓度控制而添加的N —起与一部分R富集相反应，在晶粒边界、特别是多结晶晶粒边界部作为R-O-C-N浓缩部析出。
[0211]现有技术的R-T-B系烧结磁体中，由于在空气中进行成型时的原料粉的氧化等，作为不可避免的杂质而包含O。然而，此时含有的O由于原料粉中的稀土元素R发生氧化而成为R氧化物的形态，因此，在烧结过程中没有被还原，直接以R氧化物的形式在晶粒边界析出。
[0212]另一方面，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体在其制造的工序中，通过在控制到非常低的氧浓度(例如，10ppm以下左右)的气氛下进行原料合金的粉碎、成型、烧结的各工序，抑制R氧化物的形成。由此，由烧结工序的M氧化物的还原产生的O、与作为碳源添加的C、由制造过程中通过氮浓度控制添加的N —起，以R-O-C-N浓缩部的形式在晶粒边界析出。即，在现有的方法中在晶粒边界中析出R氧化物，但是在本实施方式的方法中可以抑制晶粒边界的R氧化物的形成，并且析出规定量的R-O-C-N浓缩部。
[0213]另外，作为晶粒边界中所含的物质，除了R-O-C-N浓缩部以外，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体同样地，有相比R2T14B结晶粒R浓度和C浓度更高的R-C浓缩部、相比R2T14B结晶粒R浓度和O浓度更高的R-O浓缩部(包括R氧化物)等。另外，除了这些以外，还存在相比R2T14B结晶粒R浓度更高的R富集相。为了表现顽磁力HcJ而需要有一定量的R富集相，但优选R-C浓缩部以及R-O浓缩部少。例如，R-C浓缩部优选为晶粒边界的面积的30%以下，R-O浓缩部优选为晶粒边界的面积的10%以下。这是由于:如果R-C浓缩部过多，则有R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性降低的倾向；如果R-O浓缩部过多，则有R-T-B系烧结磁体的残留磁通密度Br降低的倾向等的磁特性降低。
[0214]这样，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体是在晶粒边界形成有规定量的R-O-C-N浓缩部的磁体，通过使R-T-B系烧结磁体的任意截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积的比例在规定的范围内，从而可以抑制氢被吸附于晶粒边界，可以抑制R的腐蚀向内部进行。因此，根据本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，可以具有优异的耐腐蚀性，并且具有良好的磁特性。
[0215]另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体同样，通常可以加工成任意的形状使用。
[0216]另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体同样，包括加工该磁体进行过磁化的磁体制品，和没有磁化该磁体的磁体制品这两者。
[0217]〈R-T-B系烧结磁体的制造方法>
[0218]使用附图对具有如上所述的结构的本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的一个例子进行说明。图5是表示本发明的实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制作方法的一个例子的流程图。如图5所示，制造本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的方法具有以下的工序。
[0219](a)准备主相系合金和晶粒边界系合金的合金准备工序(步骤S31)
[0220](b)碎粉主相系合金和晶粒边界系合金的粉碎工序(步骤S32)
[0221](c)混合主相系合金粉末和晶粒边界系合金粉末的混合工序(步骤S33)
[0222](d)将混合后的混合粉末成型的成型工序(步骤S34)
[0223](e)烧结成型体，得到R-T-B系烧结磁体的烧结工序(步骤S35)
[0224](f)时效处理R-T-B系烧结磁体的时效处理工序(步骤S36)
[0225](g)冷却R-T-B系烧结磁体的冷却工序(步骤S37)
[0226](h)加工R-T-B系烧结磁体的加工工序(步骤S38)
[0227](i)使重稀土元素扩散于R-T-B系烧结磁体的晶粒边界中的晶粒边界扩散工序(步骤S39)
[0228](j)对R-T-B系烧结磁体进行表面处理的表面处理工序(步骤S40)
[0229][合金准备工序:步骤S31]
[0230]准备构成本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的主相的组成的合金(主相系合金)和构成晶粒边界的组成的合金(晶粒边界系合金)(合金准备工序(步骤S31))。在合金准备工序(步骤S31)中，与制造上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的方法的“合金准备工序(步骤Sll) ”相同，因此，省略说明。
[0231][粉碎工序:步骤S32]
[0232]在制作了主相系合金以及晶粒边界系合金之后，粉碎主相系合金以及晶粒边界系合金(粉碎工序(步骤S32))。在粉碎工序(步骤S32)中，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的粉碎工序(步骤S12)同样地，在制作了主相系合金以及晶粒边界系合金之后，分别粉碎这些主相系合金以及晶粒边界系合金制成粉末。另外，也可以将主相系合金和晶粒边界系合金一起粉碎，但从抑制组成偏差的观点等出发，更优选分别粉碎。
[0233]粉碎工序(步骤S32)与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的粉碎工序(步骤S12)同样，有粉碎至粒径为数百μ m?数mm程度的粗粉碎工序(步骤S32-1)和微粉碎至粒径为微μ m程度的微粉碎工序(步骤S32-2)。
[0234](粗粉碎工序:步骤S32-1)
[0235]将主相系合金和晶粒边界系合金粗粉碎至各自的粒径为数百μ m?数mm程度(粗粉碎工序(步骤S32-1))。由此，得到主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末。粗粉碎可以通过在使氢吸附于主相系合金和晶粒边界系合金之后，基于不同相之间的氢吸附量的不同使氢放出，进行脱氢，从而发生自我崩溃性粉碎(氢吸附粉碎)来进行。R-O-C-N相形成所必需的氮的添加量，在该氢吸附粉碎中，可以通过调节脱氢处理时的气氛的氮气浓度来进行控制。最适宜的氮气浓度根据原料合金的组成等发生变化，例如优选为200ppm以上。另外，粗粉碎工序(步骤S32-1)，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的粗粉碎工序(步骤S12-1)同样，除了如上所述使用氢吸附粉碎以外，也可以在惰性气体气氛中使用捣磨机、颚式破碎机、布朗粉碎机等的粗粉碎机来进行。
[0236]另外，为了得到高的磁特性，从粉碎工序(步骤S32)到烧结工序(步骤S35)的各工序的气氛，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法同样，优选为低氧浓度。低氧浓度的调节方法等与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法相同，因此，省略说明。
[0237](微粉碎工序:步骤S32-2)
[0238]在将主相系合金和晶粒边界系合金粗粉碎之后，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的微粉碎工序(步骤S12-2)同样，将得到的主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末微粉碎至平均粒径为数Pm程度(微粉碎工序(步骤S32-2))。由此，得到主相系合金和晶粒边界系合金的微粉碎粉末。通过对经过粗粉碎的粉末进行进一步微粉碎，可以得到具有优选为I μ m以上且10 μ m以下，进一步优选为3 μ m以上且5 μ m以下的颗粒的微粉碎粉末。
[0239]另外，在本实施方式中，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法同样地分别粉碎主相系合金和晶粒边界系合金得到微粉碎粉末，但是也可以在微粉末工序(步骤S32-2)中将主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末混合以得到微粉碎粉末。
[0240]由于微粉碎与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的微粉末工序(步骤S12-2)相同，因此，省略说明。
[0241]在微粉碎主相系合金和晶粒边界系合金的粗粉碎粉末时，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的微粉末工序(步骤S12-2)同样地，通过添加硬脂酸锌、油酸酰胺等粉碎助剂，可以得到成型时取向性高的微粉碎粉末。
[0242][混合工序:步骤S33]
[0243]在对主相系合金和晶粒边界系合金进行微粉碎之后，在低氧气氛下混合各微粉碎粉末(混合工序(步骤S33))。由此，可以得到混合粉末。混合工序(步骤S33)中，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的混合工序(步骤S13)同样地，作为例如N2气、Ar气气氛等惰性气体气氛形成低氧气氛。主相系合金粉末和晶粒边界系合金粉末的配合比率以质量比计优选为80比20以上且97比3以下，更优选以质量比计为90比10以上且97比3以下。
[0244]另外，在粉碎工序(步骤S32)中，将主相系合金和晶粒边界系合金一起粉碎的情况下的配合比率，也与将主相系合金和晶粒边界系合金分别粉碎的情况同样，即，主相系合金粉末和晶粒边界系合金粉末的配合比率以质量比计优选为80比20以上且97比3以下，更优选以质量比计为90比10以上且97比3以下。
[0245]在混合粉末中添加与原料合金不同的氧源和碳源。通过在混合粉末中添加规定量的与原料合金不同的氧源和碳源，在得到的R-T-B系烧结磁体的由相邻的2个以上的R2T14B结晶粒形成的晶粒边界中可以形成作为目标的R-O-C-N浓缩部。
[0246]作为氧源，可以使用包含氧化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素M的氧化物的粉末。作为M，具体来说，例如可以列举Al、Fe、Co、Zr等，但并没有被限定于此。另外，也可以使用使表面部分氧化后的金属颗粒。
[0247]作为碳源，可以使用碳化物的标准生成自由能高于稀土元素的元素M’的碳化物，或者包括石墨、碳黑等的碳的粉末，或者通过热分解产生碳的有机化合物等。作为M’，具体来说，例如可以列举S1、Fe等，但并没有被限定于此。另外，也可以使用如铸铁等的包含碳化物的粉末。
[0248]最适合的氧源和碳源的添加量根据原料合金的组成、特别是稀土量而发生变化。由此，为了与使用的合金的组成对应地形成作为目标的R-O-C-N浓缩部的面积比率，可以调节氧源以及碳源的添加量。如果氧源和碳源的添加量相比必要量过多，则R-O-C-N浓缩部的面积过度增加，有得到的R-T-B系烧结磁体的HcJ降低，或者在晶粒边界形成R-O浓缩部、R-C浓缩部等从而不能得到充分的耐腐蚀性的倾向。如果氧源和碳源的添加量相比必要量过少，则不能得到规定面积的R-O-C-N浓缩部。
[0249]对氧源和碳源的添加方法没有特别地限定，优选在混合微粉碎粉末时添加或者对于微粉碎前的粗粉碎粉末添加。
[0250]另外，在本实施方式中，通过粗粉碎工序中脱氢处理时的气氛中氮气浓度的控制来添加氮，除此以外，作为氮源也可以添加包含氮化物的标准生成自由能高于稀土元素的M”的氮化物的粉末。作为M”，具体来说，例如可以列举S1、Fe、B等，但并没有被限定于此。
[0251][成型工序:步骤S34]
[0252]在混合主相系合金粉末和晶粒边界系合金粉末之后，将混合粉末成型为目标的形状(成型工序(步骤S34))。由此得到成型体。由于成型工序(步骤S34)与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的成型工序(步骤S14)相同，因此，省略说明。得到的成型体由于向规定方向取向，因此，可以得到具有磁性更强的各向异性的R-T-B系烧结磁体。
[0253][烧结工序:步骤S35]
[0254]对于在磁场中成型并成型为目标形状的所得到的成型体在真空或者惰性气体气氛中烧结，得到R-T-B系烧结磁体(烧结工序(步骤S35))。由于烧结工序(步骤S35)与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的烧结工序(步骤S15)相同，因此，省略说明。由此，混合粉末发生液相烧结，得到主相的体积比率提高的R-T-B系烧结磁体(R-T-B系磁体的烧结体)。
[0255][时效处理工序:步骤S36]
[0256]在将成型体烧结之后，对R-T-B系烧结磁体进行时效处理(时效处理工序(步骤S36))。烧结后，通过在低于烧成时的温度下保持得到的R-T-B系烧结磁体等，从而对R-T-B系烧结磁体实施时效处理。由于时效处理工序(步骤S36)与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的时效处理工序(步骤S16)相同，因此，省略说明。通过这样的时效处理，可以使R-T-B系烧结磁体的磁特性提高。另外，时效处理工序(步骤S36)也可以在加工工序(步骤S38)或晶粒边界扩散工序(步骤S39)之后进行。
[0257][冷却工序:步骤S37]
[0258]在对R-T-B系烧结磁体实施过时效处理之后，对R-T-B系烧结磁体在Ar气气氛中进行急冷(冷却工序(步骤S37))。由于冷却工序(步骤S37)与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的冷却工序(步骤S17)相同，因此，省略说明。由此，可以得到本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体。
[0259][加工工序:步骤S38]
[0260]得到的R-T-B系烧结磁体也可以根据需要加工成希望的形状(加工工序:步骤
538)。由于加工工序(步骤S38)与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的加工工序(步骤S18)相同，因此，省略说明。
[0261][晶粒边界扩散工序:步骤S39]
[0262]也可以具有对于加工后的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界进一步使重稀土元素扩散的工序(晶粒边界扩散工序(步骤S39))。由于晶粒边界扩散工序(步骤S39)与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的晶粒边界扩散工序(步骤S19)相同，因此，省略说明。由此，可以进一步提高R-T-B系烧结磁体的顽磁力。
[0263][表面处理工序:步骤S40]
[0264]通过以上的工序得到的R-T-B系烧结磁体，与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体的制造方法的表面处理工序(步骤S20)同样，也可以进行镀层或树脂包覆或氧化处理、化学处理等的表面处理(表面处理工序(步骤S40))。由此，可以进一步提高耐腐蚀性。
[0265]另外，在本实施方式中，进行有加工工序(步骤S38)、晶粒边界扩散工序(步骤
539)、表面处理工序(步骤S40)，但这些各工序并不是一定要进行的工序。
[0266]如上所述，制造了本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，结束处理。另外，通过使之磁化，可以得到磁体制品。
[0267]如以上这样得到的本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体在晶粒边界中具有R-O-C-N浓缩部，R-T-B系烧结磁体的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积为10%以上且75%以下的范围内。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体通过在晶粒边界中具备规定范围内的R-O-C-N浓缩部，从而具有优异的耐腐蚀性，并且具有良好的磁特性。
[0268]这样得到的本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体在用作电动机等旋转机用的磁体的情况下，由于耐腐蚀性高，因此可以长期使用，可以得到可靠性高的R-T-B系烧结磁体。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体，例如优选用作在转子表面安装有磁体的表面磁体型(Surface Permanent Magnet:SPM)电动机、如内转子型的无刷电动机这样的内部磁体嵌入型(Inter1r Permanent Magnet:IPM)电动机、PRM(永久磁体磁阻电动机，Permanent magnet Reluctance Motor)等的磁体。具体来说，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体优选用于作为硬盘驱动器的硬盘旋转驱动用主轴电动机或音圈电动机、电动车或混合动力轿车用电动机、汽车的电动动力转向装置用电动机、工作机械的伺服电动机、手机的振动器用电动机、印刷机用电动机、发电机用电动机等的用途。
[0269]本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体与上述的第一实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体同样地，可以用作如图3所示的SPM电动机10的永久磁体16。永久磁体16由于具有耐腐蚀性并且具有高的磁特性，因此，SPM电动机10可以提高电动机的扭矩特性等电动机的性能，长期可以具有高输出功率，可靠性优异。
[0270]以上，以上述的第一以及第二的实施方式，对本发明的R-T-B系烧结磁体的优选的实施方式进行了说明，但是本发明的R-T-B系烧结磁体并没有被限定于此。本发明的R-T-B系烧结磁体在不脱离其要点的范围内可以有各种变形、各种组合，对于其它的稀土类磁体也可以同样地适用。
[0271]实施例
[0272]以下，列举实施例以及比较例更具体地说明本发明，但是本发明并没有被限定于以下的实施例。
[0273]实施例1
[0274]〈R-T-B系烧结磁体的制作>
[0275][实施例1-1?实施例1-6、比较例1-1]
[0276]首先，以得到具有21.20wt%Nd-2.50wt%Dy-7.20wt%Pr-0.50wt% Co-0.20wt%Al-0.05wt% Cu-1.0Owt % B-其余Fe的组成的烧结磁体的方式,通过薄带连铸(SC)法,制作具有上述组成的烧结体用合金(原料合金)。制作了主要形成磁体的主相的主相系合金和主要形成晶粒边界的晶粒边界系合金这2种原料合金。
[0277]接着，在室温下使氢吸附于这些各原料合金之后，在600°C下进行脱氢处理I小时，将原料合金氢粉碎(粗粉碎)。另外，在各实施例以及比较例中，在从该氢粉碎处理至烧结为止的各工序(微粉碎和成型)中，在氧浓度小于50ppm的气氛下进行。
[0278]接着，在氢粉碎后进行微粉碎之前，在各原料合金的粗粉碎粉末中作为粉碎助剂添加0.1wt %的油酸酰胺,使用诺塔混合机(Nauta mixer)进行混合。其后，使用气流磨通过高压N2气进行微粉碎，分别制成平均粒径为4.0 μ m程度的微粉碎粉末。
[0279]其后，以各自规定的比例混合得到的主相系合金的微粉碎粉末和晶粒边界系合金的微粉碎粉末，并且以表I所示的各量添加作为氧源的氧化铝颗粒、作为碳源的碳黑颗粒，使用诺塔混合机混合，调制作为R-T-B系烧结磁体的原料粉末的混合粉末。
[0280](表 I)
[0281]
氧化铝颗粒碳黑颗粒
__(质量％)_(质量％:)_
实施例 1-1 —0.1~0.01"
实施例 1-2 —0.13_0.01"
实施例 1-3 一0.17~0.02"
实施例 1-4 —0.2_0.02"
实施例 1-5 一0.3_0.03_
实施例 1-6 —0.350.03
比较例 1-1 I0.40.03
[0282]将得到的混合粉末填充于配置于电磁体中的模具内，一边施加1200kA/m的磁场一边施加120MPa的压力，在磁场中成型，得到成型体。其后，将得到的成型体在真空中在1060°C下保持4小时烧成之后，急冷，得到具有上述的组成的烧结体(R-T-B系烧结磁体)。然后，对得到的烧结体实施在850°C下I小时并在540°C下2小时(都在Ar气气氛中)的2阶段的时效处理之后，急冷，得到实施例1-1?实施例1-6以及比较例1-1的R-T-B系烧结磁体。
[0283][实施例1-7]
[0284]除了作为氧源使用0.33质量％的氧化铁(III)颗粒，作为碳源使用0.1质量％的碳化硅颗粒以外，与实施例1-1?实施例1-6以及比较例1-1同样地进行，得到实施例1-7的R-T-B系烧结磁体。
[0285][实施例1-8]
[0286]除了作为氧源使用0.38质量％的四氧化三钴颗粒，作为碳源使用0.7质量％的含有碳化铁的铸铁颗粒以外，与实施例1-1?实施例1-6以及比较例1-1同样地进行，得到实施例1-8的R-T-B系烧结磁体。
[0287][实施例1-9]
[0288]除了作为氧源使用0.6质量％的氧化锆颗粒，作为碳源使用0.03质量％的石墨颗粒以外，与实施例1-1?实施例1-6以及比较例1-1同样地进行，得到实施例1-9的R-T-B系烧结磁体。
[0289][实施例1-10]
[0290]除了作为氧源和碳源使用0.9质量％的表面部分被氧化后的铸铁颗粒以外，与实施例1-1?实施例1-6以及比较例1-1同样地进行，得到实施例1-10的R-T-B系烧结磁体。
[0291][实施例1-11]
[0292]除了以得到具有 23.25wt% Nd_7.75wt % Pr-1.00% Dy-2.50wt % Co-0.20wt %Al-0.20wt% Cu-0.1Owt % Ga-0.30wt% Zr-0.95wt% B-其余 Fe 的组成的烧结磁体的方式通过SC法制作具有上述组成的烧结体用合金(原料合金)以外，与实施例1-4同样地进行，得到实施例1-11的R-T-B系烧结磁体。
[0293][实施例1-12]
[0294]除了以得到具有30.50wt% Nd-1.50wt% Co-0.1Owt % Al-0.1Owt % Cu-0.20wt%Ga-0.92wt% B-其余Fe的组成的烧结磁体的方式通过SC法制作具有上述组成的烧结体用合金(原料合金)以外，与实施例1-4同样地进行，得到实施例1-12的R-T-B系烧结磁体。
[0295][实施例1-13]
[0296]除了以得到具有25.0Owt % Nd_6.0Owt % Dy-1.0Owt % Co-0.30wt% Al-0.1Owt %Cu-0.40wt% Ga-0.15wt% Zr-0.85wt% B-其余Fe的组成的烧结磁体的方式通过SC法制作具有上述组成的烧结体用合金(原料合金)以外，与实施例1-4同样地进行，得到实施例1-13的R-T-B系烧结磁体。
[0297][实施例1-14]
[0298]将实施例1-4的R-T-B系烧结磁体加工成3mm厚之后，以Dy附着量相对于磁体成为I %的方式在磁体上涂布分散有Dy的浆料。通过将该磁体在Ar气氛中在900°C下热处理6小时(h)来进行晶粒边界扩散处理。其后，通过在540°C下实施2小时的时效处理，得到实施例1-14的R-T-B系烧结磁体。另外，晶粒边界扩散处理是指，如上述图2所示的晶粒边界扩散工序(步骤S19)或上述图5所示的晶粒边界扩散工序(步骤S39)那样，对于经过加工的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界使Dy等重稀土元素扩散的处理。
[0299][比较例1-2]
[0300]除了不添加氧源和碳源以外，与实施例1-1?实施例1-6以及比较例1-1同样地进行，得到比较例1-2的R-T-B系烧结磁体。
[0301][比较例1-3?比较例1-6]
[0302]除了不添加氧源和碳源以外，与实施例1-11?实施例1-14同样地进行，分别得到比较例1-3?比较例1-6的R-T-B系烧结磁体。
[0303]< 评价 >
[0304]测定制得的各R-T-B系烧结磁体的组织、各R-T-B系烧结磁体中所含的氧量(O量)以及碳量(C量)、各R-T-B系烧结磁体的磁特性以及耐腐蚀性，并进行评价。作为组织，求得晶粒边界中R-O-C浓缩部所占的面积比率(A/B)。作为磁特性，测定R-T-B系烧结磁体的残留磁通密度Br、顽磁力HcJ。
[0305][组织]
[0306](元素分布的观察)
[0307]用离子刻蚀法(1n milling)削去得到的各R_T_B系烧结磁体的截面的表面，除去最表面的氧化等的影响之后，用EPMA(电子探针显微分析仪:Electron Probe MicroAnalyzer)对R_T_B系烧结磁体的截面观察元素分布,进行分析。对于边长为50 μ m正方形的区域，用EPMA观察实施例1-4的R-T-B系烧结磁体的组织，用EPMA进行元素测绘(256点X 256点)。图6是实施例1-4的R-T-B系烧结磁体截面的反射电子图像。将实施例1_4的R-T-B系烧结磁体截面的Nd、O、C的各元素用EPMA的观察结果表示于图7?图9中。另夕卜，将实施例1-4的R-T-B系烧结磁体截面的Nd、0、C的各元素的浓度高于主相的结晶粒内的分布区域(R-0-C浓缩部)表不于图10中。
[0308](晶粒边界中R-O-C浓缩部所占的面积比率(A/B)的计算)
[0309]作为代表例，通过实施例1-4的R-T-B系烧结磁体的测绘数据按照如下的顺序算出晶粒边界中R-O-C浓缩部所占的面积比率(A/B)。
[0310](I)以规定的水平将反射电子像的图像二值化，规定主相结晶粒部分和晶粒边界部分，算出晶粒边界部分的面积(B)。另外，二值化以反射电子像的信号强度为基准进行。已知原子序号大的元素的含量越多，则反射电子像的信号强度越强。在晶粒边界部分中存在相比主相部分更多的原子序号大的稀土元素，以规定水平进行二值化来规定主相结晶粒部分和晶粒边界部分是通常进行的方法。另外，即使测定时进行二值化的结果产生没有被规定为二颗粒界面部分的部分，该没有被规定的二颗粒界面部分也是晶粒边界部分整体的误差范围，计算晶粒边界部分的面积(B)时不对数值范围产生影响。
[0311](2)根据用EPMA得到的Nd、O、C的特性X射线强度的测绘数据，计算上述⑴中规定的主相结晶粒部分中Nd、O、C的各元素的特性X射线强度的平均值和标准偏差。
[0312](3)根据用EPMA得到的Nd、O、C的特性X射线强度的测绘数据，对于各个元素规定特性X射线强度的值大于上述(2)中求得的主相结晶粒部分中特性X射线强度(平均值+3X标准偏差)的值的部分，将该部分定义为该元素的浓度高于主相结晶粒内的分布的部分。
[0313](4)将上述⑴中规定的晶粒边界与上述(3)中规定的Nd、O、C的各元素的浓度高于主相结晶粒内分布的部分全部重叠的部分，规定为晶粒边界中的R-O-C浓缩部，算出该部分的面积㈧。
[0314](5)通过将上述⑷中算出的R-O-C浓缩部的面积㈧除以上述(I)中算出的晶粒边界的面积(B)，算出晶粒边界中R-O-C浓缩部所占的面积比率(A/B)。
[0315]按照这样的方式，对于实施例1-1?实施例1-4、比较例1-1?比较例1-6的各R-T-B系烧结磁体的组织，算出晶粒边界中R-O-C浓缩部所占的面积比率(A/B)，其结果表不于表2中。
[0316](O原子相对于R原子的比率(0/R)的计算)
[0317]接着，对于R-O-C浓缩部的组成进行定量分析。对于用EPMA测绘而规定的R_0_C浓缩部，使用EPMA进行各元素的定量分析，根据求得的各元素的浓度算出O原子相对于R原子的比率(0/R)。对于每I个样品在5处进行测定，并将测定值的平均值作为该样品的(0/R)的值。将各R-T-B系烧结磁体的(0/R)的值表示于表2中。
[0318](衍射图案的确认)
[0319]进一步，进行R-O-C浓缩部的结晶结构的分析。对于用EPMA测绘而规定的R_0_C浓缩部，使用聚焦离子束加工装置(FIB)进行加工，制作薄片样品。用透过型电子显微镜观察该薄片样品的R-O-C浓缩部，对于R-O-C浓缩部从各个方位取得电子衍射图像，对于各个衍射点进行标面指数，确认衍射图案。将R-O-C浓缩部的电子衍射图像的一个例子表示于图11中。
[0320][氧量以及碳量的分析]
[0321]氧量使用惰性气体熔解-非分散型红外线吸收法进行测定，碳量使用氧气流中燃烧-红外线吸收法进行测定，分析R-O-C浓缩部中的氧量、
[0322]碳量。将各R-T-B系烧结磁体中的氧量以及碳量的分析结果表示于表2中。
[0323][磁特性]
[0324]使用B-H磁滞回线仪(B-H tracer)测定得到的各R_T_B系烧结磁体的磁特性。作为磁特性，测定残留磁通密度Br和顽磁力HcJ。将各R-T-B系烧结磁体的残留磁通密度Br和顽磁力HcJ的测定结果表不于表2中。
[0325][耐腐蚀性]
[0326]将得到的各R-T-B系烧结磁体加工成13mmX8mmX2mm的板状。将该板状磁体放置于120°C、2气压、相对湿度为100%的饱和水蒸气气氛中，评价直至由于腐蚀而造成的磁体的破碎开始(即由于粉末脱落而使重量急剧减少开始)的时间。作为各R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，将磁体破碎开始的时间的评价结果表示于表2中。
[0327](表2)
[0328]
focwmm烧结体

0/R 中氧量中碳量 Br(mT)闕k^m) 耐腐蚀性
_ 口积比率(%)^pm)^pm)_
实施例 1-1__14 0.4191087013851684__240L.实施例 1-2 26 0.48113096013861698 400--
实施例 1-3__35 ~05(Γ12401000~13851705 500h 没有腐蚀实施例 1-4__45 0.641380102013891693 500h 没有腐蚀实施例 1-5__62 0.681670108013841678 500h 没有腐蚀实施例 1-6__71__0.701940113013761654 500h 没有腐蚀实施例 1-7__36 0.631340105013841693 500h 没有腐蚀实施例 1-8__41__0.681400107013761654 500h 没有腐蚀
实施例 1-9 一 43 0,601310101013901700ih 没有腐蚀
实施例 1-10 一 38 0,531270105013921682ih 没有腐蚀实施例 1-11__37 0.621450104014181392 500h 没有腐蚀实施例 1-12 47 0.631390106014021325 500h 没有腐蚀实施例 1-13 44 0.591420105012912276 500h 没有腐蚀实施例 1-14 47 0.651470102013741968 500h 没有腐蚀比较例 1-1__76 0.752260109013851497 500h 没有腐蚀
比较例 1-2 9 0.2943074013871662 60h
比较例 1-3 6 0.2545076014151382 8θ--
比较例 1-4__9__0.3542072014041312__60h
比较例 1-5 7 0.2938074012902282 10h
比较例 1-6__9__0.3651078013751957__80h
[0329][组织]
[0330]如图6?图10所示，实施例1-4的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界中存在Nd、0、C的各元素的浓度全部高于主相结晶粒内的分布的部分。因此，确认在晶粒边界中存在有R-O-C浓缩部。
[0331](晶粒边界中R-O-C浓缩部所占的面积比率(A/B)的计算)
[0332]另外，实施例1-1?实施例1-14的各R-T-B系烧结磁体的晶粒边界中R_0_C浓缩部所占的面积比率(A/B)在14%?71%的范围内。因此，可以说在由各实施例得到的R-T-B系烧结磁体中，在晶粒边界中以一定的面积比率(A/B)的比例含有R-O-C浓缩部。
[0333](O原子相对于R原子的比率(0/R)的计算)
[0334]另外，实施例1-1?实施例1-14的各R-T-B系烧结磁体的O原子相对于R原子的比率(0/R)在0.41?0.70的范围内。因此，可以说在由实施例1-1?实施例1-14得到的各R-T-B系烧结磁体的R-O-C浓缩部中，以相对于R原子呈一定的比率(0/R)的比例含有O原子。
[0335](衍射图案的确认)
[0336]另外，对于R-O-C浓缩部从各个方位取得电子衍射图像，相对于各个衍射点进行标面指数，其结果鉴定为=R-O-C浓缩部的衍射图案与由立方晶系的结晶结构造成的结晶方位有关。图11是电子衍射图像的一个例子。因此，可以说R-O-C浓缩部具有立方晶系的结晶结构。
[0337][氧量以及碳量的分析]
[0338]由表2可知，实施例1-1?实施例1-14的各R-T-B系烧结磁体相比比较例1_2?比较例1-6的各R-T-B系烧结磁体，烧结体中所含的氧量以及碳量更高。因此，可以说:在以各自规定的比例混合主相系合金的微粉碎粉末和晶粒边界系合金的微粉碎粉末时，通过添加氧源以及碳源进行烧结来制作烧结体，从而使烧结体中所含的氧量、碳量增大。
[0339][磁特性]
[0340]由表2可知，与实施例1-1?实施例1-14的各R-T-B系烧结磁体相比较，比较例
1-1的R-T-B系烧结磁体的顽磁力HcJ降低。与实施例1-1?实施例1-14的各R-T-B系烧结磁体相比较，比较例1-2?比较例1-6的R-T-B系烧结磁体得到大致相同水平的磁特性。因此，可以说:即使在以各自规定的比例混合主相系合金的微粉碎粉末和晶粒边界系合金的微粉碎粉末时，添加氧源以及碳源进行烧结来制作烧结体，也具有与没有添加氧源以及碳源的烧结体大致相等的磁特性。
[0341][耐腐蚀性]
[0342]由表2可知，相比于比较例1-2?比较例1-6的各R-T-B系烧结磁体，实施例
1-1?实施例1-14的各R-T-B系烧结磁体都显示出耐腐蚀性大幅度地提高的结果。因此，可以说:通过使R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积在规定范围内，可以使得到的R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性提高。
[0343]如上所述，在晶粒边界中具有R-O-C浓缩部、并且R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C浓缩部的面积占晶粒边界的面积在规定范围内的R-T-B系烧结磁体，可以具有优异的耐腐蚀性，并且具有良好的磁特性。由此，如果将本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁体用作电动机等中的永久磁体，SPM电动机等可以具有电动机的扭矩特性等电动机的性能，并且长期具有高输出功率，可靠性优异。
[0344]如上所述，本发明所涉及的R-T-B系烧结磁体可以优选用作电动机中等的磁体。
[0345]实施例2
[0346]〈R-T-B系烧结磁体的制作>
[0347][实施例2-1?实施例2-6、比较例2-1]
[0348]首先，以得到具有21.20wt%Nd-2.50wt%Dy-7.20wt%Pr-0.50wt% Co-0.20wt%Al-0.05wt% Cu-1.0Owt % B-其余为Fe的组成的烧结磁体的方式通过薄带连铸(SC)法,制作具有上述组成的烧结体用合金(原料合金)。制作了主要形成磁体的主相的主相系合金和主要形成晶粒边界的晶粒边界系合金这2种原料合金。
[0349]接着，在室温下使氢吸附于这些各原料合金之后，在600°C下进行脱氢处理I小时，将原料合金氢粉碎(粗粉碎)。脱氢处理在Ar气-氮气的混合气氛下进行，通过如表3所示的方式改变气氛中的氮气的浓度，控制氮的添加量。另外，在各实施例以及比较例中，在从该氢粉碎处理至烧结为止的各工序(微粉碎和成型)中，在氧浓度为小于50ppm的气氛下进行。
[0350]接着，在氢粉碎后进行微粉碎之前，在各原料合金的粗粉碎粉末中作为粉碎助剂添加0.lwt%的油酸酰胺，使用诺塔混合机进行混合。其后，使用气流磨通过高压N2气进行微粉碎，分别制成平均粒径为4.0 μ m程度的微粉碎粉末。
[0351]其后，以各自规定的比例混合得到的主相系合金的微粉碎粉末和晶粒边界系合金的微粉碎粉末，并且以表3所示的各量添加作为氧源的氧化铝颗粒、作为碳源的碳黑颗粒，使用诺塔混合机混合，调制作为R-T-B系烧结磁体的原料粉末的混合粉末。
[0352](表3)
[0353]
脱氢处理时的氮气浓度氧化铝颗粒碳黑颗粒
__(ppm)_ (质量 ％) _(质量 ％)_
实施例 2-1 一 200 一 0.10.01_
实施例 2-2 — 200 — 0.130.01"
实施例 2-3 一 300 一 0.170.02"
实施例 2-4 一 300 — 0.20.02—
实施例 2-5 一 350 一 0.30.03"
实施例 2-6 350 0.350.03
比较例 2-1 400 0.40.03
[0354]将得到的混合粉末填充于配置于电磁体中的模具内，一边施加1200kA/m的磁场一边施加120MPa的压力，在磁场中成型，得到成型体。其后，将得到的成型体在真空中在1060°C下保持4小时烧成之后，急冷，得到具有上述的组成的烧结体(R-T-B系烧结磁体)。然后，对得到的烧结体实施在850°C下I小时并在540°C下2小时(都在Ar气气氛中)的2阶段的时效处理之后，急冷，得到实施例2-1?实施例2-6以及比较例2-1的R-T-B系烧结磁体。
[0355][实施例2_7]
[0356]除了作为氧源使用0.33质量％的氧化铁(III)颗粒，作为碳源使用0.1质量％的碳化硅颗粒以外，与实施例2-4同样地进行，得到实施例2-7的R-T-B系烧结磁体。
[0357][实施例2-8]
[0358]除了作为氧源使用0.38质量％的四氧化三钴颗粒，作为碳源使用0.7质量％的含有碳化铁的铸铁颗粒以外，与实施例2-4同样地进行，得到实施例2-8的R-T-B系烧结磁体。
[0359][实施例2-9]
[0360]除了作为氧源使用0.6质量％的氧化锆颗粒，作为碳源使用0.03质量％的石墨颗粒以外，与实施例2-4同样地进行，得到实施例2-9的R-T-B系烧结磁体。
[0361][实施例2-10]
[0362]除了作为氧源和碳源使用0.9质量％的使表面部分氧化后的铸铁颗粒以外，与实施例2-4同样地进行，得到实施例2-10的R-T-B系烧结磁体。
[0363][实施例2-11]
[0364]除了以得到具有24.0Owt % Nd_8.0Owt % Pr-0.70wt% Co-0.20wt% Al-0.1Owt %Cu-0.40wt% Ga-0.20wt% Zr-0.92wt% B-其余为Fe的组成的烧结磁体的方式通过SC法制作具有上述组成的烧结体用合金(原料合金)以外，与实施例2-4同样地进行，得到实施例2-11的R-T-B系烧结磁体。
[0365][实施例2-12]
[0366]除了以得到具有28.0Owt % Nd_3.50wt% Dy-1.50wt% Co-0.1Owt % Al-0.12wt%Cu-0.20wt% Ga-0.85wt% B-其余为Fe的组成的烧结磁体的方式通过SC法制作具有上述组成的烧结体用合金(原料合金)以外，与实施例2-4同样地进行，得到实施例2-12的R-T-B系烧结磁体。
[0367][实施例2-13]
[0368]除了以得到具有25.0Owt % Nd_5.50wt% Dy-1.0Owt % Co-0.30wt% Al-0.1Owt %Cu-0.1Owt % Ga-0.15wt% Zr-0.95wt% B-其余为Fe的组成的烧结磁体的方式通过SC法制作具有上述组成的烧结体用合金(原料合金)以外，与实施例2-4同样地进行，得到实施例2-13的R-T-B系烧结磁体。
[0369][实施例2-14]
[0370]将实施例2-4的R-T-B系烧结磁体加工成3_厚之后，以Dy附着量相对于磁体成为I %的方式在磁体上涂布分散有Dy的浆料。通过将该磁体在Ar气氛中在900°C下热处理6h来进行晶粒边界扩散处理。其后，通过在540°C下实施2h的时效处理，得到实施例2-14的R-T-B系烧结磁体。另外，晶粒边界扩散处理是指，如上述图2所示的晶粒边界扩散工序(步骤S19)或上述图5所示的晶粒边界扩散工序(步骤S39)那样，对于经过加工的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界使Dy等重稀土元素扩散的处理。
[0371][比较例2-2]
[0372]除了不添加氧源和碳源，使粗粉碎中脱氢处理时的氮气浓度为10ppm以下以外，与实施例2-1?实施例2-6以及比较例2-1同样地进行，得到比较例2-2的R-T-B系烧结磁体。
[0373][比较例2-3?比较例2-6]
[0374]除了不添加氧源和碳源，使粗粉碎中脱氢处理时的氮气浓度为10ppm以下以外，与实施例2-11?实施例2-14同样地进行，分别得到比较例2-3?比较例2-6的R-T-B系烧结磁体。
[0375]< 评价 >
[0376]测定制得的各R-T-B系烧结磁体的组织、各R-T-B系烧结磁体中所含的氧量(O量)、碳量(C量)、氮量(N量)、各R-T-B系烧结磁体的磁特性以及耐腐蚀性，并进行评价。作为组织，求得晶粒边界中R-O-C-N浓缩部所占的面积比率(A/B)。作为磁特性，测定R-T-B系烧结磁体的残留磁通密度Br、顽磁力HcJ。
[0377][组织]
[0378](元素分布的观察)
[0379]用离子刻蚀法削去得到的各R-T-B系烧结磁体的截面的表面，除去最表面的氧化等的影响之后，用EPMA (电子探针显微分析仪:Electron Probe Micro Analyzer)对R-T-B系烧结磁体的截面观察元素分布，进行分析。对于边长为50 μ m正方形的区域，用EPMA观察实施例2-4的R-T-B系烧结磁体的组织，用EPMA进行元素测绘(256点X 256点)。图12是实施例2-4的R-T-B系烧结磁体截面的反射电子图像。将实施例2-4的R-T-B系烧结磁体截面的Nd、O、C、N的各元素用EPMA的观察结果表示于图13?图16中。另外，将实施例2-4的R-T-B系烧结磁体截面的Nd、O、C、N的各元素的浓度高于主相的结晶粒内的分布区域(R-0-C-N浓缩部)表示于图17中。
[0380](晶粒边界中R-O-C-N浓缩部所占的面积比率(A/B)的计算)
[0381]作为代表例，通过实施例2-4的R-T-B系烧结磁体的测绘数据按照如下的顺序算出晶粒边界中R-O-C-N浓缩部所占的面积比率(A/B)。
[0382](I)以规定的水平将反射电子像的图像二值化，规定主相结晶粒部分和晶粒边界部分，算出晶粒边界部分的面积(B)。另外，二值化以反射电子像的信号强度为基准进行。已知原子序号大的元素的含量越多，则反射电子像的信号强度越强。在晶粒边界部分中存在相比主相部分更多的原子序号大的稀土元素，以规定水平进行二值化来规定主相结晶粒部分和晶粒边界部分是通常进行的方法。另外，即使测定时进行二值化的结果产生没有被规定为二颗粒界面部分的部分，该没有被规定的二颗粒界面部分也在晶粒边界部分整体的误差范围，计算晶粒边界部分的面积(B)时不对数值范围产生影响。
[0383](2)根据用EPMA得到的Nd、O、C、N的特性X射线强度的测绘数据，计算上述(I)中规定的主相结晶粒部分中Nd、O、C、N的各元素的特性X射线强度的平均值和标准偏差。
[0384](3)根据用EPMA得到的Nd、O、C、N的特性X射线强度的测绘数据，对于各个元素规定特性X射线强度的值大于上述(2)中求得的主相结晶粒部分中特性X射线强度(平均值+3X标准偏差)的值的部分，将该部分定义为该元素的浓度高于主相结晶粒内的分布的部分。
[0385](4)将上述(I)中规定的晶粒边界与上述(3)中规定的Nd、O、C、N的各元素的浓度高于主相结晶粒内分布的部分全部重叠的部分，规定为晶粒边界中的R-O-C-N浓缩部，算出该部分的面积(A)。
[0386](5)通过将上述⑷中算出的R-O-C-N浓缩部的面积㈧除以上述(I)中算出的晶粒边界的面积(B)，算出晶粒边界中R-O-C-N浓缩部所占的面积比率(A/B)。
[0387]按照这样的方式，对于实施例2-1?实施例2-4、比较例2_1?比较例2_6的各R-T-B系烧结磁体的组织，算出晶粒边界中R-O-C-N浓缩部所占的面积比率(A/B)，其结果表不于表4中。
[0388](O原子相对于R原子的比率(0/R)、N原子相对于R原子的比率(N/R)的计算)
[0389]接着，对于R-O-C-N浓缩部的组成进行定量分析。对于用EPMA测绘而规定的R-O-C-N浓缩部，使用EPMA进行各元素的定量分析，根据求得的各元素的浓度算出O原子相对于R原子的比率(0/R)。对于每I个样品在5处进行测定，并将测定值的平均值作为该样品的(0/R)的值。同样地，算出N原子相对于R原子的比率(N/R)，对于每I个样品在5处进行测定，并将测定值的平均值作为该样品的(N/R)的值。将各R-T-B系烧结磁体的(0/R)、(N/R)的值表不于表4中ο
[0390](衍射图案的确认)
[0391]进一步，与实施例1同样地进行R-O-C-N浓缩部的结晶结构的分析。将R-O-C-N浓缩部的电子衍射图像的一个例子表示于图18中。
[0392][氧量、碳量、氮量的分析]
[0393]氧量使用惰性气体熔解-非分散型红外线吸收法进行测定，碳量使用氧气流中燃烧-红外线吸收法进行测定，氮量使用惰性气体熔解-热导法进行测定，分析R-T-B系烧结磁体中的氧量、碳量以及氮量。将各R-T-B系烧结磁体中的氧量、碳量、氮量的分析结果表不于表4中。
[0394][磁特性]
[0395]与实施例1同样地，作为得到的各R-T-B系烧结磁体的磁特性，测定残留磁通密度Br和顽磁力HcJ。将各R-T-B系烧结磁体的残留磁通密度Br和顽磁力HcJ的测定结果表不于表4中。
[0396][耐腐蚀性]
[0397]与实施例1同样地，将得到的各R-T-B系烧结磁体加工成13mmX8mmX2mm的板状。将该板状磁体放置于120°C、2气压、相对湿度为100%的饱和水蒸气气氛中，评价直至由于腐蚀而造成的磁体的破碎开始(即由于粉末脱落而使重量急剧减少开始)的时间。作为各R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性，将磁体破碎开始的时间的评价结果表示于表4中。
[0398](表 4)
[0399]
I 晶鈴功民 Φ ^ I I~I~枚妙~I~III
o/r 祖 5 S S Br(mT) Hcj(kA/m)耐腐蚀性
__比率(％)____(ppm)(ppm)(ppm)____
实施例 2-1130.410.4986083042013841679240h
实施例 2-2280.480.43112095045013871687400h
实施例 2-3360.500.3412501010490138517085001i 没有腐蚀实施例 2-4440.620.291370103050013881698500h 没有腐蚀实施例 2-5640.670.2316901070570138516825001ι 没有腐蚀实施例 2-6720.700.1619501140600137716615001ι 没有腐蚀实施例 2-7380.640.2813201070510138516935001ι 没有腐蚀实施例 2-8440.670.2513801050490137816575001ι 没有腐蚀实施例 2-9460.580.3013301030530138917035001ι 没有腐蚀实施例 2-10370.510.321290102048013911678500h 没有腐蚀实施例 2-11360.610.2914201010520139114125001ι 没有腐蚀实施例 2-12420.590.3113601040480136418605001ι 没有腐蚀实施例 2-13490.630.2814001020540128220735001ι 没有腐蚀实施例 2-14480.650.2514601050490137819765001ι 没有腐蚀比较例 2-1760.750.122230113064013841495500h 没有腐蚀
比较例 2-290.290.514307402801387166260b
比较例 2-360.250.534807903401393140240h
比较例 2-470.280.5239076032013651849lOOh
比较例 2-590.340.514607203501284206160h
比较例 2-690.350.505207603001376196480h
[0400][组织]
[0401]如图12?图17所示，实施例2-4的R-T-B系烧结磁体的晶粒边界中存在Nd、O、C、N的各元素的浓度全部高于主相结晶粒内的分布的部分。因此，确认在晶粒边界中存在有R-O-C-N浓缩部。
[0402](晶粒边界中R-O-C-N浓缩部所占的面积比率(A/B)的计算)
[0403]另外，实施例2-1?实施例2-14的各R-T-B系烧结磁体的晶粒边界中R-0_C_N浓缩部所占的面积比率(A/B)在13%?72%的范围内。因此，可以说在由各实施例所得到的R-T-B系烧结磁体中，在晶粒边界中以一定的面积比率(A/B)的比例含有R-O-C-N浓缩部。
[0404](O原子相对于R原子的比率(0/R)的计算)
[0405]另外，实施例2-1?实施例2-14的各R-T-B系烧结磁体的O原子相对于R原子的比率(0/R)在0.41?0.70的范围内。因此，可以说在由各实施例所得到的R-T-B系烧结磁体的R-O-C-N浓缩部中，以相对于R原子呈一定的比率(0/R)的比例含有O原子。
[0406](衍射图案的确认)
[0407]另外，对于R-O-C-N浓缩部从各个方位取得电子衍射图像，相对于各个衍射点进行标面指数，其结果鉴定为=R-O-C-N浓缩部的衍射图案与由立方晶系的结晶结构造成的结晶方位有关。图18是电子衍射图像的一个例子。因此，可以说R-O-C-N浓缩部具有立方晶系的结晶结构。
[0408][氧量、碳量以及氮量的分析]
[0409]由表4可知，实施例2-1?实施例2-14的各R-T-B系烧结磁体相比比较例2_2?比较例2-6的各R-T-B系烧结磁体，烧结体中所含的氧量、碳量、氮量更高。因此，可以说:在以各自规定的比例混合主相系合金的微粉碎粉末和晶粒边界系合金的微粉碎粉末时，通过添加氧源以及碳源进行烧结制作烧结体，从而使烧结体中所含的氧量、碳量增大。另外，可以说通过使粗粉碎中脱氢处理时的氮气浓度上升，从而使烧结体中所含的氮量增大。
[0410][磁特性]
[0411]由表4可知，与实施例2-1?实施例2-14的各R-T-B系烧结磁体相比较，比较例
2-1的R-T-B系烧结磁体的顽磁力HcJ降低。与实施例2-1?实施例2_14的各R-T-B系烧结磁体相比较，比较例2-2?比较例2-6的R-T-B系烧结磁体得到大致相同水平的磁特性。如果在将主相系合金和晶粒边界系合金的各合金脱氢处理进行粗粉碎时，使氮气浓度上升并将各合金粗粉碎，则在以各自规定的比例混合主相系合金和晶粒边界系合金的各微粉碎粉末时，添加氧源和碳源进行烧结，则如上所述，可以得到氧量、碳量、氮量增大的烧结体。可以说:这样得到的烧结体，与脱氢处理粗粉碎时不使氮气浓度上升抑制氮源的添加量、并且将主相系合金和晶粒边界系合金的各合金粗粉碎、不添加氧源和碳源而得到的烧结体相t匕，具有大致相同的磁特性。
[0412][耐腐蚀性]
[0413]由表4可知，相比于比较例2-2?比较例2-6的各R-T-B系烧结磁体，实施例
2-1?实施例2-14的各R-T-B系烧结磁体都显示出耐腐蚀性大幅度地提高的结果。因此，可以说通过使R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积在规定范围内，可以使得到的R-T-B系烧结磁体的耐腐蚀性提高。
[0414]如上所述，在晶粒边界中具有R-O-C-N浓缩部、并且R-T-B系烧结磁体的任意的截面中R-O-C-N浓缩部的面积占晶粒边界的面积在规定范围内的R-T-B系烧结磁体，可以具有优异的耐腐蚀性，并且具有良好的磁特性。由此，如果将本发明的R-T-B系烧结磁体用作电动机等中的永久磁体，则SPM电动机等可以具有电动机的扭矩特性等电动机的性能，并且长期具有高输出功率，可靠性优异。
[0415]如上所述，本发明所涉及的R-T-B系烧结磁体可以优选用作电动机等中的磁体。
【权利要求】
1.一种R-T-B系烧结磁体,其特征在于， 所述R-T-B系烧结磁体具有R2T14B结晶粒， 在由相邻的2个以上的所述R2T14B结晶粒形成的晶粒边界中具有R-O-C浓缩部，相比所述R2T14B结晶粒内，所述R-O-C浓缩部的R、O以及C的浓度都更高， 所述R-T-B系烧结磁体的截面中所述R-O-C浓缩部的面积占所述晶粒边界的面积的10%以上且75%以下的范围。
2.如权利要求1所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-O-C浓缩部中O原子相对于R原子的比率0/R满足下述式子， 0〈(0/R)〈l (I)。
3.如权利要求2所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-O-C浓缩部具有立方晶系的结晶结构。
4.如权利要求3所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-O-C浓缩部的面积占所述晶粒边界的面积的35%以上且75%以下的范围。
5.如权利要求4所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-T-B系烧结磁体中所含的氧量为2000ppm以下。
6.如权利要求5所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-O-C浓缩部中所含的R包括RL和RH，RL为至少包含Nd、Pr的任一者或者两者的稀土元素，RH为至少包含Dy、Tb的任一者或者两者的稀土元素。
7.—种R-T-B系烧结磁体，其特征在于， 所述R-T-B系烧结磁体具有R2T14B结晶粒， 在由相邻的2个以上的所述R2T14B结晶粒形成的晶粒边界中具有R-O-C-N浓缩部，相比所述R2T14B结晶粒内，所述R-O-C-N浓缩部的R、O、C以及N的浓度都更高， 所述R-T-B系烧结磁体的截面中所述R-O-C-N浓缩部的面积占所述晶粒边界的面积的10%以上且75%以下的范围。
8.如权利要求7所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-O-C-N浓缩部中O原子相对于R原子的比率0/R满足下述式子， 0〈(0/R)〈l (I)，。
9.如权利要求8所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-O-C-N浓缩部具有立方晶系的结晶结构。
10.如权利要求9所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-O-C-N浓缩部的面积占所述晶粒边界的面积的35%以上且75%以下的范围。
11.如权利要求10所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-T-B系烧结磁体中所含的氧量为2000ppm以下。
12.如权利要求11所述的R-T-B系烧结磁体，其中， 所述R-O-C-N浓缩部中所含的R包括RL和RH，RL为至少包含Nd、Pr的任一者或者两者的稀土元素，RH为至少包含Dy、Tb的任一者或者两者的稀土元素。
【文档编号】C22C38/00GK104137198SQ201380009223
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月13日 优先权日:2012年2月13日
【发明者】三轮将史, 中嶋春菜, 西川健一, 日高彻也, 萩原淳, 石坂力 申请人:Tdk株式会社