稀土磁铁及其制造方法技术

提供方形性和在高温下的磁特性特别是在高温下的剩余磁化优异的R

【技术实现步骤摘要】
稀土磁铁及其制造方法


[0001]本公开涉及稀土磁铁及其制造方法。本公开尤其涉及R
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁(其中，R为稀土元素)及其制造方法。

技术介绍

[0002]R
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁具备主相及存在于主相的周围的晶界相。主相是具有R2Fe
14
B型晶体结构的磁性相。通过该主相，能够得到高的剩余磁化。因此，R
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁被使用于马达的情况较多。
[0003]在以R
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁为首的永久磁铁被使用于马达的情况下，永久磁铁被配置在周期性地变化的外部磁场环境下。因此，永久磁铁能够由于外部磁场的增加而被退磁。在将永久磁铁使用于马达的情况下，要求相对于外部磁场的增加，尽可能不退磁。示出相对于外部磁场的增加的退磁的程度的曲线是退磁曲线，满足上述要求的退磁曲线具有方形。因此，将满足上述要求的情况称为方形性(方形度)优异。
[0004]马达在其工作中发热，因此马达中所使用的永久磁铁被要求在高温下的剩余磁化高。再者，在本说明书中，关于磁特性，所谓高温意指130～200℃、特别是140～180℃的范围的温度。
[0005]作为R
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁的R，主要选择Nd，但通过电动汽车等的快速普及，Nd有可能价格高涨。因此，也研究了廉价的轻稀土元素的使用。例如，在专利文献1中公开了一种选择轻稀土元素Ce及La作为R
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁的R的R
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开昭61
‑
159708号公报

技术实现思路

[0009]如果如专利文献1中公开的R
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁那样单纯地选择轻稀土元素作为R，则磁特性降低。另外，一直以来已知含有Co对高温下的磁特性特别是高温下的剩余磁化的提高是有效的。但是，由于含有Co，方形性会劣化。
[0010]本公开是为了解决上述课题而完成的。本公开的目的是提供方形性和高温下的磁特性特别是高温下的剩余磁化均优异的R
‑
Fe
‑
B系稀土磁铁及其制造方法。
[0011]本专利技术人为了达到上述目的而反复进行了深入研究，完成了本公开的稀土磁铁及其制造方法。本公开的稀土磁铁及其制造方法包括以下的方案。
[0012]〈1〉一种稀土磁铁，具备主相及存在于所述主相的周围的晶界相，
[0013]以摩尔比计，整体组成由式(R
1(1
‑
x)
La
x
)
y
(Fe
(1
‑
z)
Co
z
)
(100
‑
y
‑
w
‑
v)
B
w
M
1v
表示，其中，R1为选自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy和Ho之中的一种以上的元素，M1为选自Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In和Mn之中的一种以上的元素及不可避免的杂质元素，并且，0.02≤x≤0.1、12.0≤y≤20.0、0.1≤z≤0.3、5.0≤w≤20.0、0≤v≤2.0，
[0014]所述主相具有R2Fe
14
B型晶体结构，其中，R为稀土元素，
[0015]所述主相的平均粒径为1～10μm，并且，
[0016]相对于所述晶界相，所述晶界相中的具有RFe2型晶体结构的相的体积比率为0.60以下。
[0017]〈2〉一种稀土磁铁，具备主相及存在于所述主相的周围的晶界相，
[0018]以摩尔比计，整体组成由式(R
1(1
‑
x)
La
x
)
y
(Fe
(1
‑
z)
Co
z
)
(100
‑
y
‑
w
‑
v)
B
w
M
1v
·
(R
2(1
‑
s)
M
2s
)
t
表示，其中，R1及R2为选自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy和Ho之中的一种以上的元素，M1为选自Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In和Mn之中的一种以上的元素及不可避免的杂质元素，M2为与R2合金化的除了稀土元素以外的金属元素及不可避免的杂质元素，并且，0.02≤x≤0.1、12.0≤y≤20.0、0.1≤z≤0.3、5.0≤w≤20.0、0≤v≤2.0、0.05≤s≤0.40、0.1≤t≤10.0，
[0019]所述主相具有R2Fe
14
B型晶体结构，其中，R为稀土元素，
[0020]所述主相的平均粒径为1～10μm，并且，
[0021]相对于所述晶界相，所述晶界相中的具有RFe2型晶体结构的相的体积比率为0.60以下。
[0022]〈3〉根据〈2〉项所述的稀土磁铁，所述t满足0.5≤t≤2.0。
[0023]〈4〉根据〈2〉或〈3〉项所述的稀土磁铁，所述R2为Tb，并且，所述M2为Cu及不可避免的杂质元素。
[0024]〈5〉根据〈1〉～〈4〉项的任一项所述的稀土磁铁，式H
c
＝α
·
H
a
－N
eff
·
M
s
中所示的组织参数α为0.30～0.70，其中，H
c
为顽磁力(coercivity)，H
a
为各向异性磁场，M
s
为饱和磁化，并且，N
eff
为自退磁场系数(self
‑
demagnetizing field coefficient)。
[0025]〈6〉根据〈1〉～〈5〉项的任一项所述的稀土磁铁，所述R1为选自Nd和Pr之中的一种以上的元素，并且，所述M1为选自Ga、Al和Cu之中的一种以上的元素及不可避免的杂质元素。
[0026]〈7〉一种稀土磁铁的制造方法，是〈1〉项所述的稀土磁铁的制造方法，包括以下步骤：
[0027]准备具有下述组成的熔液，所述组成以摩尔比计由式(R
1(1
‑
x)
La
x
)
y
(Fe
(1
‑
z)
Co
z
)
(100
‑
y
‑
w
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土磁铁，具备主相及存在于所述主相的周围的晶界相，以摩尔比计，整体组成由式(R
1(1
‑
x)
La
x
)
y
(Fe
(1
‑
z)
Co
z
)
(100
‑
y
‑
w
‑
v)
B
w
M
1v
表示，其中，R1为选自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy和Ho之中的一种以上的元素，M1为选自Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In和Mn之中的一种以上的元素及不可避免的杂质元素，并且，0.02≤x≤0.1、12.0≤y≤20.0、0.1≤z≤0.3、5.0≤w≤20.0、0≤v≤2.0，所述主相具有R2Fe
14
B型晶体结构，其中，R为稀土元素，所述主相的平均粒径为1～10μm，并且，相对于所述晶界相，所述晶界相中的具有RFe2型晶体结构的相的体积比率为0.60以下。2.一种稀土磁铁，具备主相及存在于所述主相的周围的晶界相，以摩尔比计，整体组成由式(R
1(1
‑
x)
La
x
)
y
(Fe
(1
‑
z)
Co
z
)
(100
‑
y
‑
w
‑
v)
B
w
M
1v
·
(R
2(1
‑
s)
M
2s
)
t
表示，其中，R1及R2为选自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy和Ho之中的一种以上的元素，M1为选自Ga、Al、Cu、Au、Ag、Zn、In和Mn之中的一种以上的元素及不可避免的杂质元素，M2为与R2合金化的除了稀土元素以外的金属元素及不可避免的杂质元素，并且，0.02≤x≤0.1、12.0≤y≤20.0、0.1≤z≤0.3、5.0≤w≤20.0、0≤v≤2.0、0.05≤s≤0.40、0.1≤t≤10.0，所述主相具有R2Fe
14
B型晶体结构，其中，R为稀土元素，所述主相的平均粒径为1～10μm，并且，相对于所述晶界相，所述晶界相中的具有RFe2型晶体结构的相的体积比率为0.60以下。3.根据权利要求2所述的稀土磁铁，所述t满足0.5≤t≤2.0。4.根据权利要求2或3所述的稀土磁铁，所述R2为Tb，并且，所述M2为Cu及不可避免的杂质元素。5.根据权利要求1～4的任一项所述的稀土磁铁，式H
c
＝α
·
H
a
－N
eff
·
M
s
中所示的组织参数α为0.30～0.70，其中，H
c
为顽磁力，H
a
为各向异性磁场，M
s
为饱和磁化，并且，N
eff
为自退磁场系数。6.根据权利要求1～5的任一项所述的稀土磁铁，所述R1为选自Nd和Pr之中的一种以上的元素，并且，所述M1为选自Ga、Al和Cu之中的一种以上的元素及不可避免的杂质元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间纪次，庄司哲也，高田幸生，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：