本发明专利技术的课题在于,提供一种降低Tb的使用量并且具有高B
【技术实现步骤摘要】
R-T-B系烧结磁体
本专利技术涉及一种R-T-B系烧结磁体。
技术介绍
R-T-B系烧结磁体(R为稀土元素中的至少一种,T主要为Fe,B为硼)已知为永磁体中最高性能的磁体,用于硬盘驱动器的音圈电动机(VCM)、电动汽车用(EV、HV、PHV等)电动机、工业机械用电动机等各种电动机以及家电产品等。R-T-B系烧结磁体由主要含有R2T14B化合物的主相和位于该主相的晶界部分的晶界相构成。作为主相的R2T14B化合物是具有高饱和磁化和各向异性磁场的铁磁性材料,构成R-T-B系烧结磁体特性的根基。R-T-B系烧结磁体存在高温下矫顽力HcJ(以下,简称为“HcJ”)降低而发生不可逆热退磁的问题。因此,特别是用于电动汽车用电动机的R-T-B系烧结磁体中,要求在高温下也具有高HcJ,即,要求在室温具有更高的HcJ。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2007/102391号专利文献2:国际公开第2018/143230号
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题已知将R2T14B型化合物相中的轻稀土元素RL(主要是Nd、Pr)置换为重稀土元素RH(主要是Tb、Dy)时,HcJ提高。然而,在HcJ提高的另一方面,会使R2T14B型化合物相的饱和磁化降低,因此存在剩磁通密度Br(以下,简称为“Br”)降低的问题。另外,特别是由于Tb原本资源量少,而且产地受限等原因,存在供给不稳定、价格发生变动等的问题。因此,需要尽可能不使用Tb(尽量减少使用量)而抑制Br的降低,并且得到高HcJ。专利文献1中记载有一边向R-T-B系合金的烧结磁体的表面供给RH,一边使RH扩散至烧结磁体的内部的方法。专利文献1所记载的方法中,使RH从R-T-B系烧结磁体的表面向内部扩散,仅在对HcJ的提高有效的主相晶粒的外壳部使RH浓化,由此能够抑制Br的降低,并且得到高HcJ。专利文献2中记载有使RL和Ga与RH一同从R-T-B系烧结原材料表面通过晶界向磁体内部扩散的方法。通过专利文献2所记载的方法,能够使RH向磁体内部的扩散大幅度进行,能够降低RH的使用量,并且得到极高的HcJ。然而,近年来,特别是在电动汽车用电动机等中,要求降低RH,其中,特别是降低Tb的使用量,并且得到更高的Br和更高的HcJ。本专利技术的各种实施方式中,提供降低Tb的使用量并且具有高Br和高HcJ的R-T-B系烧结磁体的制造方法。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的R-T-B系烧结磁体在例示的实施方式中,剩磁通密度(Br)为1.47T以上,矫顽力(HcJ)为1900kA/m以上,并且含有Tb,Tb的含量为0.35mass%以下。在一个实施方式中,含有RL(RL为轻稀土元素中的至少一种,必须含有Nd和Pr),将RL的含量(mass%)设为[RL]、将氧的含量(mass%)设为[氧]时,26.5mass%≤([RL])-6×[氧]≤28.8mass%。在一个实施方式中,包含从磁体表面向磁体内部,Tb浓度逐渐减少的部分。在一个实施方式中,包含从磁体表面向磁体内部,Pr浓度逐渐减少的部分。在一个实施方式中,包含从磁体表面向磁体内部,Ga浓度逐渐减少的部分。在一个实施方式中,Tb含量为0.30mass%以下。在一个实施方式中,将氧的含量(mass%)设为[氧]时,0.01mass%≤[氧]≤0.15mass%。专利技术效果根据本专利技术的实施方式,能够提供降低Tb的使用量并且具有高Br和高HcJ的R-T-B系烧结磁体的制造方法。附图说明图1A为将R-T-B系烧结磁体的一部分放大并示意示出的剖面图。图1B为将图1A的虚线矩形区域内进一步放大并示意示出的剖面图。图2为示出根据本专利技术的R-T-B系烧结磁体的制造方法中的工序的例子的流程图。符号说明12…含有R2T14B化合物的主相、14…晶界相、14a…二颗粒晶界相、14b…晶界三重点具体实施方式首先,对于根据本专利技术的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,由主要含有R2T14B化合物颗粒的主相和位于该主相的晶界部分的晶界相构成。图1A为将R-T-B系烧结磁体的一部分放大并示意示出的剖面图,图1B为将图1A的虚线矩形区域内进一步放大并示意示出的剖面图。图1A中,作为一例,为了参考,记载长度5μm的箭头作为表示大小的基准的长度。如图1A和图1B所示,R-T-B系烧结磁体由主要含有R2T14B化合物的主相12和位于主相12的晶界部分的晶界相14构成。另外,晶界相14中,如图1B所示,包含2个R2T14B化合物颗粒(晶粒)相邻接的二颗粒晶界相14a、和3个R2T14B化合物颗粒相邻接的晶界三重点14b。关于典型的主相结晶粒径,以磁体剖面的等效圆直径的平均值计为3μm以上10μm以下。作为主相12的R2T14B化合物是具有高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R2T14B化合物的存在比率,能够提高Br。为了提高R2T14B化合物的存在比率,使原料合金中的R量、T量、B量接近R2T14B化合物的化学计量比(R量﹕T量﹕B量=2﹕14﹕1)即可。如上所述,例如在专利文献2中,使RL(特别是Pr)和Ga与RH(例如Tb)一同从R-T-B系烧结原材料表面(本专利技术中为R1-T-B系烧结磁体原材料表面)通过晶界向磁体内部扩散。由此,能够使Tb向磁体内部的扩散大幅度进行,得到极高的HcJ。但是,本专利技术的专利技术人进行研究的结果发现,通过使Pr和Ga向磁体内部扩散,二颗粒晶界相的宽度变宽,存在因此使主相的体积比率降低、导致Br降低的情况。于是,本专利技术的专利技术人进行了进一步研究,结果发现,虽然为了使Tb的扩散大幅度进行从而得到高HcJ,Pr和Ga的扩散是有效的,但是需要使Pr和Ga的扩散量在必要最小限度。另外,由于Pr和Ga从R1-T-B系烧结磁体表面通过晶界进行扩散,因而想到了是否可以通过控制R1-T-B系烧结磁体原材料中的晶界(晶界的量、大小)来控制Pr和Ga向磁体内部的扩散量。基于这些见识并进行研究的结果发现,通过调节R1-T-B系烧结磁体原材料所含的RLL(RLL为轻稀土元素中的至少一种,必须含有Nd)和氧量,以在将RLL的含量(mass%)设为[RLL]且将氧的含量(mass%)设为[氧]时,使其达到26.3mass%≤[RLL]-6×[氧]≤28.6mass%的范围,并且,与Tb一同使Pr和Ga向R1-T-B系烧结磁体原材料扩散时,能够使Pr和Ga不过剩地向磁体内部扩散,并且使Tb的扩散大幅度进行。由此得到的R-T-B系烧结磁体的剩磁通密度(Br)为1.47T以上,矫顽力(HcJ)为1900kA/m以上,并且Tb含量为0.35mass%以下(优选Tb的含量为0.30mass%以下),能够降低Tb的使用量,并且具有极高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种R-T-B系烧结磁体,其特征在于:/n剩磁通密度B
【技术特征摘要】
20190325 JP 2019-056142;20190927 JP 2019-1765061.一种R-T-B系烧结磁体,其特征在于:
剩磁通密度Br为1.47T以上,矫顽力HcJ为1900kA/m以上,并且含有Tb,Tb的含量为0.35mass%以下。
2.如权利要求1所述的R-T-B系烧结磁体,其特征在于:
含有RL,该RL为轻稀土元素中的至少一种,必须含有Nd和Pr,将RL的含量(mass%)设为[RL]、将氧的含量(mass%)设为[氧]时,
26.5mass%≤([RL])-6×[氧]≤28.8mass%。
3.如权利要求1或2所述的R-...
【专利技术属性】
技术研发人员:国吉太,
申请(专利权)人:日立金属株式会社,
类型:发明
国别省市:日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。