R－T－B系烧结磁体的制造方法与流程

r－t－b系烧结磁体的制造方法
技术领域
1.本发明涉及r－t－b系烧结磁体的制造方法。


背景技术：

2.r－t－b系烧结磁体(r为稀土元素，必须含有选自nd、pr和ce中的至少一种，t为选自fe、co、al、mn和si中的至少一种，必须含有fe，b为硼)由具有r2fe
14
b型结晶结构的化合物的主相、和位于该主相的晶界部分的晶界相以及由于微量添加元素或杂质的影响而生成的化合物相构成。r－t－b系烧结磁体呈现高的剩余磁通密度br(以下，有时记载为“b
r”)和高的矫顽力h
cj
(以下，有时记载为“h
cj”)，在永磁体中作为性能最高的磁体而被已知。
3.因此，r－t－b系烧结磁体被用于电动汽车(ev、hv、phv)等汽车领域、风力发电等可再生能源领域、家电领域、工业领域等各种各样的电动机中。r－t－b系烧结磁体是这些电动机的小型、轻量化、高效率、节能化(能源效率的改善)中不可欠缺的材料。另外，r－t－b系烧结磁体被用于电动汽车用的驱动电动机中，用电动汽车代替内燃机发动机汽车，由此，还有助于二氧化碳等温室效应气体的减少(燃料、废气的减少)所带来的防止全球变暖。这样，r－t－b系烧结磁体对实现清洁能源社会做出了巨大贡献。
4.已知在r－t－b系烧结磁体中，当利用重稀土元素rh(rh为tb和dy的至少一方)置换r2t
14
b化合物中的r所含的轻稀土元素rl(例如，nd和pr)的一部分时，h
cj
提高。随着rh的置换量的增加，h
cj
提高。但是，当利用rh置换r2t
14
b化合物中的rl时，r－t－b系烧结磁体的h
cj
提高，另一方面，剩余磁通密度br降低。另外，重稀土元素是资源风险高的原料，因此，需要减少其使用量或不使用来提高h
cj
。
5.在专利文献1中记载了，通过在使r2－ga合金的至少一部分与特定组成的r－t－b系烧结磁体原材料表面的至少一部分接触的状态下进行热处理，使rh、pr和ga扩散。由此，能够降低rh的含量，并且能够得到高的br和高的h
cj
。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：国际公开第2018/143230号


技术实现要素：

9.发明所要解决的技术问题
10.专利文献1所记载的方法能够得到抑制重稀土元素的含量且得到高的br和高的h
cj
的r－t－b系烧结磁体，在这一点上值得关注。但是，近年来，预计r－t－b系烧结磁体特别是面向电动汽车用电动机等的需求今后会大幅增加。因此，不仅重稀土元素的含量，而且除此以外从资源的有效活用、低成本化的观点来看，不偏向重稀土元素的使用，也含有其它稀土元素，需要平衡良好地利用稀土元素。作为具体的方案，举出了使用在稀土元素中存在量比较丰富的la(除此之外，ce)等。特别是使用la等代替作为r－t－b系烧结磁体中的主要元素的nd或pr是有效的。但是，已知当使用la等代替nd或pr时，磁特性大幅降低。
11.本发明的实施方式提供一种扩散源使用la且能够维持高的br和高的h
cj
的r－t－b系烧结磁体的制造方法。
12.用于解决技术问题的技术方案
13.本发明提供一种r－t－b系烧结磁体的制造方法，在示例的实施方式中包括：准备r－t－b系烧结磁体原材料(r为稀土元素，必须含有选自nd、pr和ce中的至少一种，t为选自fe、co、al、mn和si中的至少一种，必须含有fe)的工序；准备r1－m系合金(r1由rh和rl构成，rh为tb和dy的至少一方，rl为rh以外的稀土元素，必须含有nd和pr的至少一方以及la，m必须含有选自al、cu、zn、ga、fe、co和ni中的至少一种)的工序；以及在真空或不活泼气体气氛中以700℃以上1100℃以下的温度加热上述r－t－b系烧结磁体原材料和上述r1－m系合金，使r1和m向r－t－b系烧结磁体原材料内部扩散的扩散工序，所述r1－m系合金中的r1的含量为r1－m系合金整体的70mass％以上95mass％以下，r1中的la的含有比例为5％以上且低于50％，m的含量为r1－m系合金整体的5mass％以上30mass％以下。
14.在某个实施方式中，所述r1－m系合金中的r1中的la的含有比例为5％以上15％以下。
15.在某个实施方式中，所述r1－m系合金中的r1中的rh的含有比例为5％以上20％以下，r1中的nd和pr的至少一方的合计含有比例为25％以上％90％以下。
16.在某个实施方式中，所述r1－m系合金的m必须含有cu和ga的至少一方，所述m中的cu和ga的合计含有比例为80％以上。
17.在某个实施方式中，所述r1－m系合金的r1必须含有pr，所述r1中的pr的含有比例为25％以上90％以下。
18.发明效果
19.根据本发明的实施方式，能够提供扩散源使用la且能够维持高的br和高的h
cj
的r－t－b系烧结磁体的制造方法。
附图说明
20.图1a是将r－t－b系烧结磁体的一部分放大并示意性地表示的截面图。
21.图1b是将图1a的虚线矩形区域内进一步放大并示意性地表示的截面图。
22.图2是表示本发明的r－t－b系烧结磁体的制造方法中的工序的例子的流程图。
具体实施方式
23.首先，对本发明的r－t－b系烧结磁体的基本结构进行说明。r－t－b系烧结磁体具有原料合金的粉末颗粒通过烧结而结合的结构，主要由主相和晶界相构成，该主相包含r2t
14
b化合物颗粒，该晶界相位于该主相的晶界部分。
24.图1a是将r－t－b系烧结磁体的一部分放大并示意性地表示的截面图，图1b是将图1a的虚线矩形区域内进一步放大并示意性地表示的截面图。在图1a中，作为一例，为了参考，将长度5μm的箭头作为表示大小的基准的长度而记载。如图1a和图1b所示，r－t－b系烧结磁体主要由主相12和晶界相14构成，该主相12包含r2t
14
b化合物，该晶界相14位于主相12的晶界部分。另外，如图1b所示，晶界相14包含两个r2t
14
b化合物颗粒(晶粒)相邻的二颗粒晶界相14a和3个r2t
14
b化合物颗粒相邻的晶界三重点14b。典型的主相结晶粒径以磁体截面
的圆当量直径的平均值计为2.5μm以上10μm以下。作为主相12的r2t
14
b化合物是具有高的饱和磁化和各向异性磁场的铁磁性材料。因此，在r－t－b系烧结磁体中，通过提高作为主相12的r2t
14
b化合物的存在比率，能够提高br。为了提高r2t
14
b化合物的存在比率，只要使原料合金中的r量、t量、b量接近r2t
14
b化合物的化学计量比(r量:t量:b量＝2:14:1)即可。
25.另外，已知通过利用dy、tb、ho等重稀土元素置换作为主相的r2t
14
b化合物的r的一部分，降低饱和磁化，且提高主相的各向异性磁场。特别是与二颗粒晶界相相接的主相外壳容易成为磁化反转的起点，因此，能够在主相外壳上优先置换重稀土元素的重稀土扩散技术抑制饱和磁化的降低，且能够有效地得到高的h
cj
。
26.在本发明的r－t－b系烧结磁体的制造方法中，使r1－m系合金中含有的r1和m从r－t－b系烧结磁体原材料表面通过晶界向磁体原材料内部扩散。
27.本发明的发明人对r1－m系合金和在r－t－b系烧结磁体表面上进行热处理而扩散的方法进行了详细研究。其结果发现，使r1－m系合金的r1含有rh，并使r1和m扩散时，作为r1中的rl，即使在特定的范围内含有la来代替nd或pr，也能够抑制加入la引起的磁特性的降低。如后述的实施例所示，这在使用ce而不使用la的情况下，不能得到这种效果。另外，作为进一步优选的方式，发现通过将r1－m系合金中的la设为狭窄的特定范围，磁特性几乎不会降低。这样，认为即使含有la来代替nd或pr，也能够抑制磁特性的降低或者磁特性几乎不会降低的原因是由于：在扩散工序中进入磁体内部的la比nd或pr难以含在r2t
14
b化合物内，主要存在于晶界相侧，因此，不会对r2t
14
b化合物的磁特性造成大的影响。由此，能够得到扩散源使用la且具有高的br和高的h
cj
的r－t－b系烧结磁体。
28.如图2所示，本发明的r－t－b系烧结磁体的制造方法包括准备r－t－b系烧结磁体原材料的工序s10和准备r1－m系合金的工序s20。准备r－t－b系烧结磁体原材料的工序s10和准备r1－m系合金的工序s20的顺序是任意的。
29.如图2所示，本发明的r－t－b系烧结磁体的制造方法还包括在真空或不活泼气体气氛中以700℃以上1100℃以下的温度加热r－t－b系烧结磁体原材料和上述r1－m系合金，使r1和m向r－t－b系烧结磁体原材料内部扩散的扩散工序s30。
30.此外，在本发明中，将扩散工序前和扩散工序中的r－t－b系烧结磁体称为“r－t－b系烧结磁体原材料”，将扩散工序后的r－t－b系烧结磁体简单称为“r－t－b系烧结磁体”。
31.(准备r－t－b系烧结磁体原材料的工序)
32.在r－t－b系烧结磁体原材料中，r为稀土元素，必须含有选自nd、pr和ce中的至少一种，r的含量例如为r－t－b系烧结磁体原材料整体的27mass％以上35mass％以下。t为选自fe、co、al、mn和si中的至少一种，t必须含有fe，fe相对于t整体的含量为80mass％以上。
33.若r低于27mass％，则在烧结过程中无法充分生成液相，可能难以使烧结体充分致密化。另一方面，当r超过35mass％时，在烧结时引起粒生长，h
cj
可能降低。为了得到更高的br，r优选为28mass％以上33mass％以下。
34.r－t－b系烧结磁体原材料例如具有以下的组成范围。
35.r：27～35mass％，
36.b：0.80～1.20mass％，
37.ga：0～1.0mass％，
38.x：0～2mass％(x为cu、nb、al中的至少一种)，
39.t：含有60mass％以上。
40.优选在r－t－b系烧结磁体原材料中，t相对于b的mol比[t]/[b]超过14.0且15.0以下。能够得到更高的h
cj
。本发明的[t]/[b]是如下的[t]与[b]的比，关于[t]，将构成t的各元素(选自fe、co、al、mn和si中的至少一种，t必须含有fe，fe相对于t整体的含量为80mass％以上)的分析值(mass％)除以各个元素的原子量，将求得的这些值合计而得到的值作为[t]，关于[b]，将b的分析值(mass％)除以b的原子量而得到的值作为[b]。mol比[t]/[b]超过14.0这样的条件表示b量相对于主相(r2t
14
b化合物)形成所使用的t量相对较少。mol比[t]/[b]进一步优选为14.3以上15.0以下。能够得到更高的h
cj
。b的含量优选为r－t－b系烧结体整体的0.9mass％以上且低于1.0mass％。
[0041]
r－t－b系烧结磁体原材料能够使用以nd－fe－b系烧结磁体为代表的普通的r－t－b系烧结磁体的制造方法来准备。举出一例时，使用喷磨机等将通过薄带连铸法等制作的原料合金粉碎成粒径d
50
为2.0μm以上4.5μm以下后，在磁场中成型，以900℃以上1100℃以下的温度烧结，由此，能够制作烧结体来准备。通过粒径d
50
粉碎成2.0μm以上4.5μm以下，能够得到高的br和高的h
cj
。粒径d
50
优选为2.5μm以上3.5μm以下。能够抑制生产性变差，并能够减少贵重的rh，且能够得到更高的br和更高的h
cj
。此外，粒径d
50
是在通过气流分散法的激光衍射法得到的粒度分布中，来自小径侧的累计粒度分布(体积基准)成为50％的粒径。另外，粒径d
50
能够使用例如sympatec公司制造的粒度分布测量装置“helos&rodos”，在分散压：4bar、测定范围：r2、测量模式：hrld的条件下测定。另外，准备r－t－b系烧结磁体原材料的工序是得到向扩散工序提供的r－t－b系烧结磁体原材料的工序，除了在扩散工序之前自制作的方式之外，还包含获得另外制作的r－t－b系烧结磁体原材料的方式。
[0042]
(准备r1－m系合金的工序)
[0043]
在上述r1－m系合金中，r1由rh和rl构成，rh为tb和dy的至少一方，rl为rh以外的稀土元素，必须含有nd和pr的至少一方以及la，m必须含有选自al、cu、zn、ga、fe、co和ni中的至少一种。r1的含量为r1－m合金整体的70mass％以上95mass％以下。由此，能够得到高的磁特性。另外，r1中的la的含有比例为5％以上且低于50％。在此，本发明的“r1中的la的含有比例”是以r1中的质量％(mass％)对比，算出la的比例而得到的值。如上所述，在r1－m系合金的r1中含有rh，使r1和m扩散时，作为rl，即使在r1中含有5％以上且低于50％的la来代替nd或pr，也能够抑制磁特性的降低，因此，能够得到具有高的br和高的h
cj
的r－t－b系烧结磁体。为了得到具有更高的h
cj
的r－t－b系烧结磁体，优选为5％以上35％以下。另外，最优选r1中的la的含有比例为5％以上15％以下。如果是该范围，则即使添加la，磁特性也几乎不会降低。另外，为了得到具有更高的br和更高的h
cj
的r－t－b系烧结磁体，r1中的rh的含有比例优选为5％以上20％以下，r1中的nd和pr的至少一方的合计含有比例优选为25％以上90％以下。另外，为了得到具有更高的h
cj
的r－t－b系烧结磁体，优选上述r1－m系合金的r1必须含有pr，上述r1中的pr的含有比例为25％以上90％以下。另外，为了更可靠地得到具有高的br和高的h
cj
的r－t－b系烧结磁体，r1中，rh、pr和la的合计含有比例进一步优选为50％以上。
[0044]
另外，m为选自al、cu、zn、ga、fe、co和ni中的至少一种。m的含量为r1－m合金整体的5mass％以上30mass％以下。优选m的含量为r1－m系合金整体的7mass％以上15mass％以
下。能够得到更高的h
cj
。另外，m优选含有cu和ga的至少一方，进一步优选含有cu和ga双方。上述m中的cu和ga的合计含有比例优选为80％以上。通过含有cu和ga，能够得到更高的h
cj
。
[0045]
r1－m系合金的典型例为tbndprlacu合金、tbndlaga合金、tbprlaga合金等。除了上述元素之外，还可以少量含有mn、o、c、n等不可避免的杂质等元素。
[0046]
r1－m系合金的制作方法没有特别限定。可以通过辊骤冷法制作，也可以通过铸造法制作。另外，也可以将这些合金粉碎来制成合金粉末。也可以通过离心雾化法、旋转电极法、气体雾化法、等离子体雾化法等公知的雾化法制作。另外，准备r1－m系合金的工序是得到向扩散工序提供的r1－m系合金的工序，除了在扩散工序之前自制作的方式之外，还包含获得另外制作的r1－m系合金的方式。
[0047]
(扩散工序)
[0048]
进行如下扩散工序：在真空或不活泼气体气氛中以700℃以上1100℃以下的温度加热通过上述方法准备的上述r－t－b系烧结磁体原材料和上述r1－m系合金，使r1和m向r－t－b系烧结磁体原材料内部扩散。由此，从r1－m系合金生成含有r1和m的液相，该液相经由r－t－b系烧结磁体原材料中的晶界从烧结原材料表面向内部扩散导入。
[0049]
当扩散工序中的加热温度低于700℃时，含有r1和m的液相量过少，可能不能得到高的h
cj
。另一方面，当超过1100℃时，h
cj
可能大幅降低。扩散工序中的加热温度优选为800℃以上1000℃以下。能够得到更高的h
cj
。另外，优选对于实施了扩散工序(700℃以上1100℃以下)的r－t－b系烧结磁体，从实施了扩散工序的温度以15℃/分钟以上的冷却速度冷却至300℃。能够得到更高的h
cj
。
[0050]
扩散处理工序也可以在r－t－b系烧结磁体原材料表面上配置任意形状的r1－m系合金，使用公知的热处理装置进行。例如，能够利用r1-m合金的粉末层覆盖r－t－b系烧结磁体原材料表面，进行热处理。例如，也可以将使r1－m系合金分散于分散介质中而得到的浆料涂布于r－t－b系烧结磁体原材料表面后，蒸发分散介质，使r1－m系合金与r－t－b系烧结磁体原材料接触。在该情况下，扩散工序中的r1－m系合金向r－t－b系烧结磁体原材料的附着量优选为1mass％以上6mass％以下，r1－m系合金向r－t－b系烧结磁体原材料的附着量进一步优选为1.5mass％以上3mass％以下。能够得到更高的h
cj
。此外，作为分散介质，能够示例醇(乙醇等)、醛和酮。另外，重稀土元素rh不仅从r1－m合金导入，而且也可以将重稀土元素rh的氟化物、氧化物、氧氟化物等与r1－m系合金一起配置于r－t－b系烧结磁体表面，由此导入重稀土元素rh。即，如果能够与重稀土元素rh一起，使轻稀土元素rl和m同时扩散，则其方法没有特别限制。作为重稀土元素rh的氟化物、氧化物、氧氟化物，例如可以举出tbf3、dyf3、tb2o3、dy2o3、tb4of、dy4of。
[0051]
(实施热处理的工序)
[0052]
优选对于实施了扩散工序的r－t－b系烧结磁体，在真空或不活泼气体气氛中，以400℃以上750℃以下且以比上述扩散工序中实施的温度低的温度进行热处理。通过进行热处理，能够得到更高的h
cj
。
[0053]
实施例
[0054]
通过实施例更详细地说明本发明，但本发明不限定于这些实施例。
[0055]
实施例1
[0056]
[准备r－t－b系烧结磁体原材料的工序]
[0057]
以成为表1所示的r－t－b系烧结磁体原材料的组成的方式称量各元素，通过薄带连铸法制作原料合金。通过氢粉碎法对得到的各合金进行粗粉碎，得到粗粉碎粉。接着，向上述粗粉碎粉中添加混合相对于粗粉100质量份％为0.035质量份％的硬脂酸锌作为润滑剂。利用喷磨机对含有润滑剂的粗粉碎粉进行微粉碎。通过粉碎，得到粒径d
50
：3.5μm的微粉末。使用sympatec公司制造的粒度分布测量装置“helos&rodos”，在分散压：4bar、测定范围：r2、测量模式：hrld的条件下测定d
50
。
[0058]
向得到的微粉碎粉中添加混合相对于微粉碎粉100mass％为0.05mass％的硬脂酸锌作为润滑剂后，在磁场中成型，得到成型体。此外，成型装置使用了磁场施加方向和加压方向正交的所谓的直角磁场成型装置(横向磁场成型装置)。在真空中烧结得到的成型体4小时(选定充分引起烧结产生的致密化的温度)后，进行骤冷，得到r－t－b系烧结磁体原材料。得到的r－t－b系烧结磁体原材料的密度为7.5mg/m3以上。
[0059]
为了求得得到的r－t－b系烧结磁体原材料的成分，通过高频电感耦合等离子体发光分光分析法(icp－oes)测定nd、pr、fe、co、al、ga、cu、zr、b的含量。此外，r－t－b系烧结磁体原材料的氧量使用基于气体熔融－红外线吸收法的气体分析装置测定，氮量使用基于气体熔融－热传导法的气体分析装置测定，碳量使用基于烧结－红外线吸收法的气体分析装置测定。此外，有时r－t－b系烧结磁体原材料的成分合计未成为100mass％。这是由于如上所述，测定方法不同、以及有时以不可避免的杂质含有其它的元素。此外，tre是nd、pr的合计值。
[0060]
表1
[0061][0062]
[准备r1－m系合金的工序]
[0063]
以成为表2的no.1－a～1－h所示那样的r1－m系合金的组成的方式，称量各元素，熔解这些原料，通过单辊超骤冷法得到带状或片状的合金。将得到的r1－m系合金的组成表示在表2中。此外，表2中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法进行测定。r1中的la的含有比例(mass％)也表示在表2中。
[0064]
表2
[0065][0066]
[扩散工序]
[0067]
切断表1的no.1～3的r－t－b系烧结磁体原材料并切削加工，制成7.2mm见方的立
方体。对于加工后的r－t－b系磁体原材料，利用浸涂法将作为粘合剂的pva涂布于r－t－b系磁体原材料的整个面上。接着，在表3所示的制作条件下，使r1－m系合金附着于涂布有粘合剂的r－t－b系烧结磁体原材料的整个面上。此外，r1－m系合金附着量通过如下调整，使用乳钵在氩气氛中粉碎r1－m系合金后，使其通过网眼45～1000μm的多种筛子，使用粒度不同的r1－m系合金。附着量设为2mass％左右。然后，使用真空热处理炉，在控制成100pa的减压氩气氛中，以表3的扩散工序所示的条件加热r1－m系合金和r－t－b系烧结磁体原材料后，进行冷却。
[0068]
[实施热处理的工序]
[0069]
对于上述扩散工序中加热的r－t－b系烧结磁体原材料，使用真空热处理炉在控制成100pa的减压氩中进行500℃的加热的热处理。对于热处理后的各样品，使用表面磨削盘切削加工整个面，得到7.0mm
×
7.0mm
×
7.0mm的立方体形状的样品(r－t－b系烧结磁体)。此外，扩散工序中的r1－m系合金和r－t－b系烧结磁体原材料的加热温度、以及扩散工序后的实施热处理的工序中的r－t－b系烧结磁体的加热温度分别使用热电偶进行测定。
[0070]
表3
[0071][0072]
[样品评价]
[0073]
通过b－h示踪剂对得到的样品测定剩余磁通密度br和矫顽力h
cj
。将结果表示在表3中。如表3所示，向r1－m系合金中添加了ce的比较例(试样no.1－12～1－13)与使用了未添加la和ce的r1－m系合金的试样no.1－11(基准3)相比，随着ce添加量变多，h
cj
大幅降低。与之相对，添加了la的本发明例(no.1－2～1－5、no.1－7～1－10)相对于使用了未添加la和ce的r1－m系合金的试样no.1－1(基准1)、no.1－6(基准2)，在本发明例的no.1－2、1－3、1－7、1－8中，没有发生br的降低，h
cj
的降低量也低于基准特性的4％，即使添加la，磁特性也几乎不会降低。另外，比较本发明例的no.1－4、1－5、1－9、1－10和添加了ce的比较例(no.1－12～1－13)可知，即使la的添加量比ce的添加量多，也大幅抑制磁特性的降低。
[0074]
实施例2
[0075]
[准备r－t－b系烧结磁体原材料的工序]
[0076]
除了组成不同以外，通过与实施例1的[准备r－t－b系烧结磁体原材料的工序]同样的方法准备r－t－b系烧结磁体原材料。此外，将制作的烧结磁体的组成表示在表4中。
[0077]
表4
[0078][0079]
[准备r1－m系合金的工序]
[0080]
以成为表5的no.2－a～2－d所示那样的r1－m系合金的组成的方式，称量各元素，熔解这些原料，通过单辊超骤冷法得到带状或片状的合金。将得到的r1－m系合金的组成表示在表5中。此外，表5中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法进行测定。
[0081]
表5
[0082][0083]
[扩散工序]
[0084]
切断表4的no.4的r－t－b系烧结磁体原材料并切削加工，制成7.2mm见方的立方体。对于加工后的r－t－b系磁体原材料，利用浸涂法将作为粘合剂的pva涂布于r－t－b系磁体原材料的整个面。接着，在表6所示的制作条件下，使r1－m系合金附着于涂布有粘合剂的r－t－b系烧结磁体原材料的整个面上。此外，r1－m系合金附着量通过如下进行调整：使用乳钵在氩气氛中粉碎r1－m系合金后，使其通过网眼45～1000μm的多种筛子，并使用粒度不同的r1－m系合金。附着量设为2mass％左右。然后，使用真空热处理炉，在控制成100pa的减压氩气氛中，在表6的扩散工序所示的条件下加热r1－m系合金和r－t－b系烧结磁体原材料后，进行冷却。
[0085]
[实施热处理的工序]
[0086]
对于上述扩散工序中加热的r－t－b系烧结磁体原材料，使用真空热处理炉，在控制成100pa的减压氩中，进行500℃的加热的热处理。对于热处理后的各样品，使用表面磨削盘切削加工整个面，得到7.0mm
×
7.0mm
×
7.0mm的立方体形状的样品(r－t－b系烧结磁体)。此外，扩散工序中的r1－m系合金和r－t－b系烧结磁体原材料的加热温度、以及扩散工序后的实施热处理的工序中的r－t－b系烧结磁体的加热温度分别使用热电偶进行测定。
[0087]
表6
[0088][0089]
[样品评价]
[0090]
通过b－h示踪剂对得到的样品测定剩余磁通密度br和矫顽力h
cj
。将结果表示在表6中。如表6所示，相对于使用了不含la和ga的r1－m系合金的试样no.2－1(基准)，本发明例(no.2－2、2－3)没有发生br的降低，h
cj
的降低量也低于基准特性的4％，磁特性几乎不会降
低。另一方面，使用了r1中的la含有浓度过量的r1－m系合金的比较例(试样no.2－4)中，没有发生br的降低，但h
cj
大幅降低。
[0091]
实施例3
[0092]
[准备r－t－b系烧结磁体原材料的工序]
[0093]
以成为表7所示的r－t－b系烧结磁体原材料的组成的方式称量各元素，通过薄带连铸法制作原料合金。通过氢粉碎法对得到的各合金进行粗粉碎，得到粗粉碎粉。接着，向上述粗粉碎粉中添加混合相对于粗粉100mass％为0.035mass％的硬脂酸锌作为润滑剂。利用喷磨机对含有润滑剂的粗粉碎粉进行微粉碎。通过粉碎得到粒径d
50
：3.0μm的微粉末。使用sympatec公司制造的粒度分布测量装置“helos&rodos”，在分散压：4bar、测定范围：r2、测量模式：hrld的条件下测定d
50
。
[0094]
向得到的微粉碎粉中添加混合相对于微粉碎粉100mass％为0.05mass％的硬脂酸锌作为润滑剂后，在磁场中成型，得到成型体。此外，成型装置使用了磁场施加方向与加压方向正交的所谓的直角磁场成型装置(横向磁场成型装置)。在真空中烧结得到的成型体4小时(选定充分引起烧结产生的致密化的温度)后，进行骤冷，得到r－t－b系烧结磁体原材料。得到的r－t－b系烧结磁体原材料的密度为7.5mg/m3以上。
[0095]
为了求出得到的r－t－b系烧结磁体原材料的成分，通过高频电感耦合等离子体发光分光分析法(icp－oes)测定nd、pr、fe、dy、tb、co、al、ga、cu、zr、b的含量。此外，r－t－b系烧结磁体原材料的氧量使用基于气体熔融－红外线吸收法的气体分析装置测定，氮量使用基于气体熔融－热传导法的气体分析装置测定，碳量使用基于烧结－红外线吸收法的气体分析装置测定。此外，有时r－t－b系烧结磁体原材料的成分合计未成为100mass％。这是由于如上所述，测定方法不同，以及有时以不可避免的杂质含有其它的元素。此外，tre是nd、pr、dy的合计值。
[0096]
表7
[0097][0098]
[准备r1－m系合金的工序]
[0099]
以成为表8的no.3－a～3－d所示那样的r1－m系合金的组成的方式，称量各元素，熔解这些原料，通过单辊超骤冷法得到带状或片状的合金。将得到的r1－m系合金的组成表示在表8中。此外，表8中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法进行测定。
[0100]
表8
[0101][0102]
[扩散工序]
[0103]
切断表7的no.5的r－t－b系烧结磁体原材料并切削加工，制成7.2mm见方的立方体。对于加工后的r－t－b系磁体原材料，通过浸涂法将作为粘合剂的pva涂布于r－t－b系
磁体原材料的整个面上。接着，在表9所示的制作条件下，使r1－m系合金附着于涂布有粘合剂的r－t－b系烧结磁体原材料的整个面上。此外，r1－m系合金附着量通过如下调整：使用乳钵在氩气氛中粉碎r1－m系合金后，使其通过网眼45～1000μm的多种筛子，使用粒度不同的r1－m系合金。附着量设为2mass％左右。然后，使用真空热处理炉，在控制成100pa的减压氩气氛中，以表9的扩散工序所示的条件加热r1－m系合金和r－t－b系烧结磁体原材料后，进行冷却。
[0104]
[实施热处理的工序]
[0105]
对于上述扩散工序中加热的r－t－b系烧结磁体原材料，使用真空热处理炉在控制成100pa的减压氩中进行500℃的加热的热处理。对于热处理后的各样品，使用表面磨削盘切削加工整个面，得到7.0mm
×
7.0mm
×
7.0mm的立方体形状的样品(r－t－b系烧结磁体)。此外，扩散工序中的r1－m系合金和r－t－b系烧结磁体原材料的加热温度、以及扩散工序后的实施热处理的工序中的r－t－b系烧结磁体的加热温度分别使用热电偶进行测定。
[0106]
表9
[0107][0108]
[样品评价]
[0109]
通过b－h示踪剂对得到的样品测定剩余磁通密度br和矫顽力h
cj
。将结果表示在表9中。如表9所示，相对于使用了不含la的r1－m系合金的试样no.3－1(基准)，本发明例(no.3－2、3－3)没有发生br的降低，h
cj
的降低量也低于基准特性的4％，磁特性几乎不会降低。另一方面，使用了r1中的la含有浓度过量的r1－m系合金的比较例(试样no.3－4)中，没有发生br的降低，但h
cj
大幅降低。
[0110]
实施例4
[0111]
[准备r－t－b系烧结磁体原材料的工序]
[0112]
通过与实施例3同样的方法准备r－t－b系烧结磁体原材料。此外，制作的烧结磁体的组成与表7相同。
[0113]
[准备r1－m系合金的工序]
[0114]
以成为表10的no.4－a～4－d所示那样的r1－m系合金的组成的方式，称量各元素，熔解这些原料，通过单辊超骤冷法得到带状或片状的合金。将得到的r1－m系合金的组成表示在表10中。此外，表10中的各成分使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法进行测定。
[0115]
表10
[0116][0117]
[扩散工序]
[0118]
切断表7的no.5的r－t－b系烧结磁体原材料并切削加工，制成7.2mm见方的立方体。对于加工后的r－t－b系磁体原材料，通过浸涂法将作为粘合剂的pva涂布于r－t－b系磁体原材料的整个面上。接着，在表11所示的制作条件下，使r1－m系合金附着于涂布有粘合剂的r－t－b系烧结磁体原材料的整个面上。此外，r1－m系合金附着量通过如下调整：使用乳钵在氩气氛中粉碎r1－m系合金后，使其通过网眼45～1000μm的多种筛子，使用粒度不同的r1－m系合金。附着量设为2mass％左右。然后，使用真空热处理炉，在控制成100pa的减压氩气氛中，以表11的扩散工序所示的条件加热r1－m系合金和r－t－b系烧结磁体原材料后，进行冷却。
[0119]
[实施热处理的工序]
[0120]
对于上述扩散工序中加热的r－t－b系烧结磁体原材料，使用真空热处理炉在控制成100pa的减压氩中进行500℃的加热的热处理。对于热处理后的各样品，使用表面磨削盘切削加工整个面，得到7.0mm
×
7.0mm
×
7.0mm的立方体形状的样品(r－t－b系烧结磁体)。此外，扩散工序中的r1－m系合金和r－t－b系烧结磁体原材料的加热温度、以及扩散工序后的实施热处理的工序中的r－t－b系烧结磁体的加热温度分别使用热电偶进行测定。
[0121]
[样品评价]
[0122]
通过b－h示踪剂，在室温、150℃、180℃条件下对得到的样品测定剩余磁通密度br和矫顽力h
cj
。将磁测定的结果表示在表11中，将算出br和h
cj
的各温度系数而得到的结果表示在表12中。
[0123]
表11
[0124][0125]
表12
[0126][0127]
如表11所示，相对于使用了不含la的r1－m系合金的试样no.4－1(基准)，本发明例(no.4－2、4－3)没有发生br的降低，h
cj
的降低量也低于基准的4％，磁特性几乎不会降低。另一方面，在使用了r1中的la含有浓度过量的r1－m系合金的比较例(试样no.4－4)中，没有发生br的降低，但h
cj
大幅降低。另外，关于将添加了ce的r1－m系合金进行扩散处理而得到的试样no.4－5、4－6，相对于基准(试样no.4－1)，h
cj
降低4％以上。另外，如表11和表12所示，在150℃和180℃温度下的磁特性中，相对于基准(试样no.4－1)，本实施例的试样no.4－2、4－3中，br和h
cj
均没有发生磁特性大幅降低。关于br的温度系数α和h
cj
的温度系数β，4－2比基准优异，4－3与基准值同程度。另一方面，r1－m中la浓度过量的试样no.4－4中，温度系数α、β呈现比基准高的值，但在150℃和180℃的温度下，h
cj
的值大幅降低。另外，使用了添加有ce的r1－m系合金的试样no.4－5、4－6中，在150℃、180℃的温度下的h
cj
大幅降低，并且温度系数α、β也降低。