R-T-B系烧结磁铁制造技术

本发明专利技术提供维持高的磁特性并且削减重稀土元素的使用量的R-T-B系烧结磁铁。一种R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，具有主相颗粒和晶界相，所述主相颗粒包含核部和壳部，在所述核部的主相LR(2-x)HRxT14B(LR：使Nd为必须并包含Y、La、Ce、Pr、Sm的1种或者2种以上的轻稀土元素，HR：使Dy或者/以及Tb为必须并包含Gd、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的1种或者2种以上的重稀土元素，T：使Fe或者/以及Co为必须并包含Mn、Ni的1种或者2种，B：硼，且部分硼被C(碳)置换)中x＝0.00～0.07，在所述壳部的主相LR(2-x)HRxT14B中x＝0.02～0.40，并且所述壳部的最大厚度为7nm～100nm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】R-T-B系烧结磁铁
本专利技术涉及R-T-B(R为Y(钇)以及稀土元素的1种或者2种以上，T为使Fe为必须或者使Fe和Co为必须的1种或者2种以上的过渡金属元素，B为硼且部分硼被C(碳)置换)系烧结磁铁。
技术介绍
稀土类永久磁铁中尤其是R-T-B系烧结磁铁由于在磁特性方面表现优异，因而被用于各种电器设备中。但是，在具有优异的磁特性的R-T-B系烧结磁铁中也存在几个要解决的技术问题。其一是由于热稳定性低因而伴随着温度上升，矫顽力的降低显著。因此，通过添加以Dy、Tb、Ho为代表的重稀土元素来提高室温的矫顽力，从而即使由于温度上升矫顽力降低也能够维持为在使用中没有障碍的程度，例如在专利文献1(日本特公平5-10806号公报)被公开。添加了这些重稀土元素的R2T14B化合物相比于使用了Nd、Pr等轻稀土元素的R2T14B化合物各向异性磁场高，能够得到高的矫顽力。R-T-B系烧结磁铁由主相结晶颗粒和烧结体构成，该主相结晶颗粒由R2T14B化合物构成，该烧结体至少包含含有比该主相更多的R的晶界相。在专利文献2(日本特开平7-122413号公报)以及专利文献3(国际公开号WO2006/098204)中，有关于对磁特性的影响大的主相结晶颗粒中的重稀土元素的最佳浓度分布及其控制方法的公开。专利文献2提出了，在以R2T14B化合物(R为稀土元素的1种或者2种以上，T为过渡金属的1种或者2种以上)为主体的主相、以及将富R相(R为稀土元素的1种或者2种以上)作为主构成相的稀土类永久磁铁中，在该主相颗粒内使重稀土元素至少在3处以高浓度分布。专利文献2的R-T-B系烧结磁铁通过将以R2T14B化合物为主构成相的R-T-B系合金、含有至少1种的重稀土元素的R-T共晶的面积率为50％以下的R-T系合金分别粉碎、混合之后进行成型、烧结而得到。该R-T-B系合金优选以R2T14B化合物为主构成相，推荐成为27wt％(质量％)≦R≦30wt％(质量％)、1.0wt％(质量％)≦B≦1.2wt％(质量％)、T：bal的组成。专利文献3公开了，在以R2T14B化合物为主体，并且含有作为重稀土元素的Dy以及Tb的至少1种、以及作为轻稀土元素的Nd以及Pr的至少1种，具有包含内壳部、包围内壳部的外壳部的核·壳构造的结晶颗粒中，内壳部中的重稀土元素的浓度比外壳部的周缘低10％以上，在使从该结晶颗粒的周缘到内壳部为止的最短的距离为L，使结晶颗粒的当量圆直径(equivalentcirclediameter)为r的时候，(L/r)平均(ave)在0.03～0.40的范围，在其截面上，相对于形成烧结体的全部结晶颗粒的颗粒数，具有所述核·壳构造的结晶颗粒的颗粒数的比例为20％以上，由此可以得到兼备高的剩余磁通密度以及高的矫顽力的R-T-B系烧结磁铁。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公平5-10806号公报专利文献2：日本特开平7-122413号公报专利文献3：国际公开号WO2006/098204
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，重稀土元素，一直以来是高价的，近年来，价格看上去史无前例的急剧上升，以现有的重稀土元素的使用量连制造产品都受到威胁。因此，强烈要求维持了至今为止的高的磁特性并且削减了重稀土元素的使用量的R-T-B系烧结磁铁。本专利技术是基于这样的技术问题而完成的专利技术，其目的在于，提供维持了至今为止的高的磁特性并且削减了重稀土元素的使用量的R-T-B系烧结磁铁。解决技术问题的技术手段为了达成上述目的，本专利技术的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，具有主相颗粒和晶界相，所述主相颗粒包含重稀土元素的含量相对高的核部和重稀土元素的含量相对低的壳部，在所述核部的主相LR(2-x)HRxT14B(LR：使Nd为必须并包含Y(钇)、La(镧)、Ce(铈)、Pr(镨)、Sm(钐)的1种或者2种以上的轻稀土元素，HR：使Dy(镝)或者/以及Tb(铽)为必须并包含Gd(钆)、Ho(钬)、Er(铒)、Tm(铥)、Yb(镱)、Lu(镥)的1种或者2种以上的重稀土元素，T：使Fe(铁)或者/以及Co(钴)为必须并包含Mn(锰)、Ni(镍)的1种或者2种，B：(硼，且部分硼被C(碳)置换))中x＝0.00～0.07，在所述壳部的主相LR(2-x)HRxT14B中x＝0.02～0.40，并且所述壳部的最大厚度为7nm～100nm。优选，在所述主相颗粒的二颗粒晶界的晶界相中，R(R为Y(钇)以及稀土元素的1种或者2种以上)为10～30at％，T(为使Fe为必须或者使Fe和Co为必须的1种或者2种以上的过渡金属)为65～85at％，Cu为0.70～4.0at％，Al为0.07～2.0at％。另外，更加优选，所述LR是Nd或者/以及Pr，HR是Dy或者/以及Tb。另外，更加优选，核部占所述主相颗粒整体的体积比率为90.0％以上。另外，更加优选，所述R-T-B系烧结磁铁的组成中，LR为29.4～31.5质量％，HR为0.15～0.65质量％，Al为0.03～0.40质量％，Co为0.03～1.10质量％，Cu为0.03～0.18质量％，B为0.75～1.25质量％，余量为Fe。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供维持了高的磁特性并且削减了重稀土元素的使用量的R-T-B系烧结磁铁。附图说明图1是表示具有本专利技术的核部和壳部的主相颗粒的模式图的图。图2是表示相对于实施例1、实施例2、实施例3、以及、比较例1、比较例2、比较例3、比较例4的Dy含量的所得到的HcJ的数值的图。图3是表示相对于实施例1、实施例2、实施例3、以及、比较例1、比较例2、比较例3、比较例4的Dy含量的所得到的Br的数值的图。图4是表示实施例1、实施例2以及实施例3的、由STEM-EDS得到的从二颗粒晶界开始在主相颗粒内的方向上的Dy和Nd的浓度变化的图。图5是表示实施例1的、由原子探针分析得到的在二颗粒晶界附近的Dy和Nd的浓度变化的图。具体实施方式<构造>本专利技术的R-T-B系烧结磁铁，由以主相LR(2-x)HRxT14B(LR：使Nd为必须并包含Y、La、Ce、Pr、Sm的1种或者2种以上的轻稀土元素，HR：使Dy或者/以及Tb为必须并包含Gd、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的1种或者2种以上的重稀土元素，T：使Fe或者/以及Co为必须并包含Mn、Ni的1种或者2种，B：(硼，且部分硼被C(碳)置换))为主相的主相颗粒、以及以R(R为Y(钇)以及稀土元素的1种或者2种以上)和T(T为使Fe为必须或者使Fe和Co为必须的1种或者2种以上)为主组成的晶界相构成。再有，主相颗粒具有由主相LR(2-x)HRxT14B为x＝0.00～0.07的范围的核部、以及主相LR(2-x)HRxT14B为x＝0.02～0.40的范围的壳部形成的构造。图1表示具有核部2和壳部3的本专利技术的主相颗粒1的模式图。该核部2与壳部3相比HR浓度低。壳部的最大厚度4在观察的主相颗粒1的壳部中取得最大的厚度。在成为逆磁畴发生的起点的主相颗粒和晶界相的界面附近，通过增大主相LR(2-x)HRxT14B的x并提高主相LR(2-x)HRxT14B的各向异性磁场，从而能够提高矫顽力(HcJ)，但是，主相的HR含量越多，则其饱和磁化强度越降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种R‑T‑B系烧结磁铁，其特征在于，具有主相颗粒和晶界相，所述主相颗粒包含核部和壳部，在所述核部的主相LR(2‑x)HRxT14B中x＝0.00～0.07，在所述壳部的主相LR(2‑x)HRxT14B中x＝0.02～0.40，并且所述壳部的最大厚度为7nm～100nm，其中，LR：使Nd为必须并包含Y、La、Ce、Pr、Sm的1种或者2种以上的轻稀土元素，HR：使Dy或/和Tb为必须并包含Gd、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的1种或者2种以上的重稀土元素，T：使Fe或/和Co为必须并包含Mn、Ni的1种或者2种，B：硼，且部分硼被C(碳)置换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.28 JP 2011-236617;2012.09.26 JP 2012-212331.一种R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，具有主相颗粒和晶界相，所述主相颗粒包含核部和壳部，在所述核部的主相LR(2-x)HRxT14B中x＝0.00～0.07，在所述壳部的主相LR(2-x)HRxT14B中x＝0.02～0.40，并且所述壳部的最大厚度为7nm～100nm，其中，LR：使Nd为必须并包含Y、La、Ce、Pr、Sm的1种或者2种以上的轻稀土元素，HR：使Dy或/和Tb为必须并包含Gd、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的1种或者2种以上的重稀土元素，T：使Fe或/和Co为必须并包含Mn、Ni的1种或者2种，B：硼，且部分硼被C(碳)置...

【专利技术属性】
技术研发人员：国枝良太，早川拓马，千叶哲也，西川健一，藤川佳则，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP