專(zhuān)利名稱(chēng)：稀土類(lèi)燒結(jié)磁體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稀土類(lèi)燒結(jié)磁體及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為高性能永久磁體，代表性的稀土類(lèi)-鐵-硼系的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體具有包含作為正方晶化合物的R2Fe14B型結(jié)晶相(主相)與晶界相的組織，顯示出優(yōu)異的磁體特性。在此，R為選自稀土類(lèi)元素和釔的至少一種元素，主要含有Nd和/或Pr。Fe表示鐵，B表示硼，這些元素的一部分可以被其它元素置換。在晶界相中存在有稀土類(lèi)元素R的濃度相對(duì)較高的富R相、和硼濃度相對(duì)較高的富B相。
以下，將稀土類(lèi)-鐵-硼系的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體稱(chēng)為“R-T-B系燒結(jié)磁體”。在此，“T”為以鐵為主要成分的過(guò)渡金屬元素。在R-T-B系燒結(jié)磁體中，R2T14B相(主相)是有助于磁化作用的強(qiáng)磁性相，存在于晶界相中的富R相是低熔點(diǎn)的非磁性相。
R-T-B系燒結(jié)磁體通過(guò)在利用加壓裝置將R-T-B系燒結(jié)磁體用合金(母合金)的微粉末(平均粒徑幾μm)壓縮成型之后進(jìn)行燒結(jié)而制造。燒結(jié)之后，根據(jù)需要，進(jìn)行時(shí)效處理。制造R-T-B系燒結(jié)磁體所用的母合金適于采用利用模具鑄造進(jìn)行的鑄錠法、使用冷卻輥將合金熔液急冷的帶鑄法(strip cast)來(lái)制作。
為了制造矯頑力高的R-Fe-B系燒結(jié)磁體，用作為重稀土類(lèi)元素的Dy、Ho和/或Tb置換作為稀土類(lèi)元素R被廣泛使用的Nd、Pr的一部分(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。Dy、Tb、Ho為各向異性磁場(chǎng)高的稀土類(lèi)元素，因此，通過(guò)在主相的稀土類(lèi)元素R的位置置換Nd，將會(huì)發(fā)揮增大矯頑力的效果。
另一方面，為了表現(xiàn)矯頑力，添加微量的Al、Cu從開(kāi)始開(kāi)發(fā)R-T-B系燒結(jié)磁體時(shí)就一直進(jìn)行(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。在開(kāi)發(fā)R-T-B系燒結(jié)磁體的當(dāng)時(shí)，作為不可避免的雜質(zhì)混入原料合金中的Al、Cu，在以后逐漸被認(rèn)識(shí)到，是R-T-B系燒結(jié)磁體在實(shí)現(xiàn)高矯頑力方面不可或缺的添加元素。相反，當(dāng)有意地除去Al、Cu時(shí)，R-T-B系燒結(jié)磁體的矯頑力僅顯示出極低的值，無(wú)法用于實(shí)用。
另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)5和專(zhuān)利文獻(xiàn)6公開(kāi)了為了得到提高矯頑力的效果而添加V(釩)。
另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)7～11公開(kāi)了添加有各種金屬元素的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)昭60-32306號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)平5-234733號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)平4-217302號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)昭60-138056號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5日本特開(kāi)2004-277795號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6日本專(zhuān)利2787580號(hào)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)利文獻(xiàn)7日本特開(kāi)昭59-89401號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)8日本特開(kāi)昭59-132104號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)9日本特開(kāi)平1-220803號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)10日本特開(kāi)平5-205927號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)11日本特開(kāi)2003-17308號(hào)公報(bào)Dy、Tb、Ho可得到其添加量越增加，矯頑力上升得越高的效果，但Dy、Tb、Ho為稀有元素，因此，今后，電動(dòng)汽車(chē)實(shí)用化向前發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)等中使用的高耐熱磁體的需求擴(kuò)大時(shí)，Dy資源將會(huì)緊張，結(jié)果，原料成本有可能增加。因此，強(qiáng)烈要求開(kāi)發(fā)削減高矯頑力磁體中的Dy使用量的技術(shù)。另一方面，雖然添加Al、Cu、V會(huì)提高矯頑力，但存在導(dǎo)致剩余磁通密度Br降低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題而做出，其主要目的在于，提供一種稀土類(lèi)燒結(jié)磁體，該稀土類(lèi)燒結(jié)磁體顯示出與添加有Al、Cu時(shí)的矯頑力同等的矯頑力，并且與添加有Al、Cu時(shí)相比，使剩余磁通密度提高。
本發(fā)明的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體，含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素(選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素，并且含50％以上的Nd和/或Pr)；5.5原子％～8.5原子％的硼(B)；規(guī)定量的添加金屬A；其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)，上述規(guī)定量的添加金屬A為0.005原子％～0.30原子％的銀(Ag)、0.005原子％～0.40原子％的鎳(Ni)、以及0.005原子％～0.20原子％的金(Au)中的至少一個(gè)。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，Ag的組成比率為0.005原子％～0.20原子％。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，Ni的組成比率為0.005原子％～0.20原子％。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，Au的組成比率為0.005原子％～0.10原子％。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，不可避免的雜質(zhì)包括Al，上述Al的含量為0.4原子％以下。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，還含有0.05原子％～1.0原子％的元素M(M為選自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、和W中的至少一種元素)。
本發(fā)明的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法包括準(zhǔn)備含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素(選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素，并且含50％以上的Nd和/或Pr)、5.5原子％～8.5原子％的硼(B)、規(guī)定量的添加金屬A、其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)的合金的工序，其中，上述規(guī)定量的添加金屬A為0.005原子％～0.30原子％的銀(Ag)、0.005原子％～0.40原子％的鎳(Ni)、以及0.005原子％～0.20原子％的金(Au)中的至少一個(gè)；將上述合金粉碎，制造粉末的工序；和燒結(jié)上述粉末的工序。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，上述合金還含有0.05原子％～1.0原子％的元素M(M為選自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、和W中的至少一種元素)。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，不可避免的雜質(zhì)包括Al，上述Al的含量為0.4原子％以下。
本發(fā)明的另一種稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法包括準(zhǔn)備含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素(選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素，并且含50％以上的Nd和/或Pr)、5.5原子％～8.5原子％的硼(B)、其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)的合金的工序；將上述合金粉碎，制造粉末的工序；向上述粉末中添加0.005原子％～0.30原子％的銀(Ag)、0.005原子％～0.40原子％的鎳(Ni)、以及0.005原子％～0.20原子％的金(Au)中的至少一個(gè)，制作添加有微量元素的粉末的工序；和燒結(jié)上述添加有微量元素的粉末的工序。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，在上述添加有微量元素的粉末中，還添加有0.05原子％～1.0原子％的元素M(M為選自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、和W中的至少一種元素)。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，不可避免的雜質(zhì)包括Al，上述Al的含量為0.4原子％以下。
本發(fā)明的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法包括工序A，準(zhǔn)備含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素(選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素，并且含50％以上的Nd和/或Pr)、5.5原子％～8.5原子％的硼(B)、其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)的稀土類(lèi)磁體用合金粉末，該合金粉末中添加有潤(rùn)滑劑；和工序B，在制作上述合金粉末的成型體后、燒結(jié)上述成型體，上述潤(rùn)滑劑含有脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)上述脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽的添加量，使得稀土類(lèi)燒結(jié)磁體中的Ag的組成比率為0.005原子％～0.20原子％。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，準(zhǔn)備上述合金粉末的工序A包括準(zhǔn)備含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素(選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素，并且含50％以上的Nd和/或Pr)、5.5原子％～8.5原子％的硼(B)、其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)的稀土類(lèi)磁體用合金的工序a1；制作上述合金的粗粉碎粉末的工序a2；由上述合金的粗粉碎粉末制作微粉碎粉末的工序a3；和在上述工序a2與工序a3之間、或者在上述工序a3之后，向上述粉末中添加上述潤(rùn)滑劑的工序a4。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，上述脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽的碳原子數(shù)為6以上20以下。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，不可避免的雜質(zhì)包括Al，上述Al的含量為0.4原子％以下。
本發(fā)明的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體，因添加的微量的Ag、Ni或Au的作用，能夠表現(xiàn)出與添加有Cu、Al的以往的R-Fe-B系燒結(jié)磁體同等的矯頑力，并且能夠顯示出比這些磁體高的剩余磁通密度。


圖1為表示Ag添加量與磁體特性的關(guān)系的圖。圖的左側(cè)縱軸為矯頑力HcJ(kA/m)，右側(cè)縱軸為剩余磁通密度Br(T)。矯頑力的測(cè)定值用“○”表示，剩余磁通密度Br的測(cè)定值用“◆”表示。
圖2為表示Ag添加量與矯頑力HcJ的關(guān)系的圖。在圖2中，添加Ag金屬粉末時(shí)的測(cè)定結(jié)果用“○”表示，添加Ag2O粉末時(shí)的測(cè)定結(jié)果用“×”表示。
圖3為表示剩余磁通密度Br與Al添加量的關(guān)系的圖。
圖4為表示Ag添加量與矯頑力HcJ的關(guān)系的圖。
圖5為表示元素M的添加量與矯頑力HcJ的關(guān)系的圖。
圖6為表示Ag添加量與磁體特性的關(guān)系的圖。圖的左側(cè)縱軸為矯頑力HcJ(kA/m)，右側(cè)縱軸為剩余磁通密度Br(T)。矯頑力的測(cè)定值用“◆”表示，剩余磁通密度Br的測(cè)定值用“□”表示。
圖7為表示剩余磁通密度Br與Al添加量的關(guān)系的圖。
圖8為表示Ni添加量與磁體特性的關(guān)系的圖。圖的左側(cè)縱軸為矯頑力HcJ(kA/m)，右側(cè)縱軸為剩余磁通密度Br(T)。矯頑力的測(cè)定值用“○”表示，剩余磁通密度Br的測(cè)定值用“◆”表示。
圖9為表示Ni添加量與矯頑力HcJ的關(guān)系的圖。在圖9中，添加Ni金屬粉末時(shí)的測(cè)定結(jié)果用“○”表示，添加NiO粉末時(shí)的測(cè)定結(jié)果用“×”表示。
圖10為表示剩余磁通密度Br與Al添加量的關(guān)系的圖。
圖11為表示Au添加量與磁體特性的關(guān)系的圖。圖的左側(cè)縱軸為矯頑力HcJ(kA/m)，右側(cè)縱軸為剩余磁通密度Br(T)。矯頑力的測(cè)定值用“○”表示，剩余磁通密度Br的測(cè)定值用“◆”表示。
圖12為表示剩余磁通密度Br與Al添加量的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
以往，為了提高矯頑力，嘗試了添加各種元素。然而，作為比較對(duì)象的R-T-B系燒結(jié)磁體中，不僅含有不可避免的雜質(zhì)，還含有當(dāng)然會(huì)含有的Al、Cu。這是因?yàn)樵诓缓@些元素的情況下得到的矯頑力相當(dāng)?shù)汀?br> 然而，本發(fā)明人大膽地向不添加Al、Cu的Nd-Fe-B系燒結(jié)磁體的基本三元組成中添加微量的各種元素時(shí)發(fā)現(xiàn)，添加微量的Ag、Ni或Au時(shí)，表現(xiàn)出使矯頑力大幅提高而不使剩余磁通密度降低的效果，從而完成本發(fā)明。另外還發(fā)現(xiàn)，除了這些微量元素以外，添加選自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、和W中的至少一種元素的情況下，可得到矯頑力進(jìn)一步增加的優(yōu)選效果。
此外，以往，并不是從未嘗試過(guò)向R-T-B系燒結(jié)磁體中添加Ag。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2～4中，記載有雖說(shuō)添加目的不同，但均向R-T-B系燒結(jié)磁體中添加Ag的技術(shù)方案。同樣，在專(zhuān)利文獻(xiàn)7～9中記載有向R-T-B系燒結(jié)磁體中添加Ni的技術(shù)方案，在專(zhuān)利文獻(xiàn)10～11中記載有向R-T-B系燒結(jié)磁體中添加Au的技術(shù)方案。
然而，在作為添加對(duì)象的R-T-B系燒結(jié)磁體中，當(dāng)然(有意地或不可避免地)添加有Al、Cu，因此，由添加微量的Ag、Ni或Au而產(chǎn)生的提高矯頑力的效果，被由Al、Cu或Dy等產(chǎn)生的提高矯頑力的效果所掩蓋，觀察不到。而且，如后文詳細(xì)說(shuō)明的那樣，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的添加這些微量元素的效果，可通過(guò)將其添加量抑制在極低并且狹窄的范圍內(nèi)而得到，而專(zhuān)利文獻(xiàn)2～4等中所揭示的添加量，不能適當(dāng)?shù)氐玫竭@樣的效果。
這樣，本發(fā)明將具有基本組成的R-T-B系燒結(jié)磁體用作比較例，而且，通過(guò)添加極微量的Ag、Ni或Au，根據(jù)首次得知的新認(rèn)識(shí)而做出。以下，為了簡(jiǎn)便，將在本發(fā)明中微量添加的Ag、Ni或Au稱(chēng)為“添加金屬A”。
根據(jù)本發(fā)明人的研究，認(rèn)為添加金屬A存在于燒結(jié)磁體的晶界相中。已知在R-T-B系燒結(jié)磁體中，晶界相在表現(xiàn)矯頑力方面擔(dān)負(fù)著重要作用，據(jù)推測(cè)，微量的添加金屬A在晶界相中起到提高矯頑力的某種作用。然而，由添加這些微量元素而產(chǎn)生的提高矯頑力的詳細(xì)機(jī)理，現(xiàn)在尚不明瞭，本發(fā)明人正試圖深入闡明。
此外，在優(yōu)選實(shí)施方式中，可以不在原料合金本身中添加Ag，而以潤(rùn)滑劑的形態(tài)與合金粉末混合。通過(guò)添加含有脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽的潤(rùn)滑劑，構(gòu)成潤(rùn)滑劑的銀鹽中的Ag在燒結(jié)時(shí)擴(kuò)散到合金粉末的顆粒中，使最終得到的燒結(jié)磁體的特性提高。
以下，說(shuō)明本發(fā)明的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的優(yōu)選實(shí)施方式。
(實(shí)施方式)[原料合金]首先，準(zhǔn)備含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素R、5.5原子％～8.5原子％的B、規(guī)定量的添加金屬A、其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)的原料合金。在此，R為選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素，并且含50％以上的Nd和/或Pr。規(guī)定量的添加金屬A為0.005原子％～0.30原子％的Ag、0.005原子％～0.40原子％的Ni、或0.005原子％～0.20原子％的Au。另外，還可以追加添加0.05原子％～1.0原子％的元素M(選自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、和W中的至少1種元素)。
當(dāng)R、B的組成比率超出上述范圍時(shí)，得不到R-T-B系燒結(jié)磁體的基本組織結(jié)構(gòu)，不能發(fā)揮期望的磁體特性。在本發(fā)明中，通過(guò)添加微量的上述添加金屬A，與基本三元組成的R-Fe-B系稀土類(lèi)磁體相比，剩余磁通密度幾乎不降低，而能夠使矯頑力增加到兩倍以上。當(dāng)添加金屬A的組成比率低于0.005原子％時(shí)，得不到矯頑力上升的效果，反之，當(dāng)添加金屬A超過(guò)上述規(guī)定量的上限時(shí)，會(huì)發(fā)生矯頑力降低的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明人的試驗(yàn)，Ag的組成比率設(shè)定在0.005原子％以上0.30原子％以下的范圍。Ag的組成比率的優(yōu)選范圍為0.005原子％以上0.20原子％以下。Ni的組成比率設(shè)定在0.005原子％以上0.40原子％以下的范圍。Ni的組成比率的優(yōu)選范圍為0.005原子％以上0.20原子％以下。Au的組成比率設(shè)定在0.005原子％以上0.20原子％以下的范圍。Au的組成比率的優(yōu)選范圍為0.005原子％以上0.10原子％以下。
此外，當(dāng)元素M的組成比率高于1.0原子％時(shí)，雖然矯頑力提高，但剩余磁通密度會(huì)大幅降低。因此，在添加元素M的情況下，元素M的組成比率設(shè)定在0.05原子％以上1.0原子％以下的范圍。元素M的組成比率的優(yōu)選范圍為0.1原子％以上0.5原子％以下。
此外，添加金屬A和元素M的添加時(shí)機(jī)只要是在燒結(jié)工序之前，可以是任意時(shí)刻。可以在原料合金的熔解時(shí)添加，也可以準(zhǔn)備不含添加金屬A、元素M的母合金，在使用噴射磨(jet mill)粉碎之前添加，或在粉碎之后，添加添加金屬A、元素M的微粉末。另外，可以準(zhǔn)備僅添加了添加金屬A的母合金，使用噴射磨將母合金粉碎后，添加元素M的微粉末，也可以準(zhǔn)備僅添加了元素M的母合金，使用噴射磨將母合金粉碎后，添加添加金屬A的微粉末。即，添加金屬A和元素M的添加時(shí)機(jī)不需要同時(shí)。
添加金屬A的微粉末可以通過(guò)將Ag金屬、Ni金屬、或Au金屬粉碎而制作，也可以是將這些金屬的氧化物等化合物制成的粉末。粉末狀態(tài)的添加金屬A或添加金屬A的化合物的平均粒徑可設(shè)定為例如0.5μm～50μm。這是因?yàn)?，只要在這樣的粒徑范圍內(nèi)，就能夠與其它合金粉末混合而得到適當(dāng)?shù)臒Y(jié)體。關(guān)于元素M的粉末，與添加金屬A的粉末同樣。粉末狀態(tài)的M金屬或M化合物的平均粒徑可設(shè)定為例如0.5μm～50μm。
此外，本發(fā)明的燒結(jié)磁體也可以含有作為不可避免的雜質(zhì)的Al、Cu，當(dāng)Al的含量增加時(shí)，剩余磁通密度降低，因此，Al的含量?jī)?yōu)選調(diào)節(jié)為0.4原子％以下。
在制作用于制造本發(fā)明的燒結(jié)磁體的母合金時(shí)，可以使用例如鑄錠法、急冷法(帶鑄法、離心鑄造法等)。以下，以使用帶鑄法的情況為例，說(shuō)明原料合金的制作方法。
首先，在氬氣氣氛中，利用高頻熔解將具有上述組成的合金熔融，形成合金熔液。接著，將該合金熔液保持在1350℃，然后利用單輥法將合金熔液急冷，得到例如厚度約0.3mm的片狀合金鑄塊。此時(shí)的急冷條件為例如輥圓周速度1m/秒、冷卻速度500℃/秒、過(guò)冷卻200℃。這樣制成的急冷合金鑄片在隨后的氫粉碎之前，粉碎成1～10mm大小的片狀。此外，利用帶鑄法進(jìn)行的原料合金制造方法例如在美國(guó)專(zhuān)利第5383978號(hào)說(shuō)明書(shū)中已公開(kāi)。
可以這樣在原料合金階段已添加添加金屬A、元素M，也可以在以下說(shuō)明的粉碎工序之后添加。

將粗粉碎成上述的片狀的原料合金鑄片插入氫氣爐的內(nèi)部。接著，在氫氣爐的內(nèi)部進(jìn)行氫脆化處理(以下有時(shí)稱(chēng)為“氫粉碎處理”)工序。將氫粉碎后的粗粉碎合金粉末從氫氣爐中取出時(shí)，優(yōu)選在不活潑氣氛下進(jìn)行取出動(dòng)作，以使粗粉碎粉不與大氣接觸。這是因?yàn)?，如果這樣，則可防止粗粉碎粉氧化、發(fā)熱，磁體的磁特性提高。
通過(guò)氫粉碎，將稀土類(lèi)合金粉碎成0.1mm～幾mm左右的大小，其平均粒徑為500μm以下。優(yōu)選在氫粉碎后，利用旋轉(zhuǎn)冷卻器等冷卻裝置，將脆化后的原料合金更細(xì)地解碎，并進(jìn)行冷卻。在將保持在比較高的溫度狀態(tài)的原料取出的情況下，只要使利用旋轉(zhuǎn)冷卻器等進(jìn)行的冷卻處理的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)即可。
在添加金屬A為銀(Ag)的情況下，可以在氫粉碎后的粗粉碎粉中添加規(guī)定量的含有脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽的潤(rùn)滑劑并混合，代替用上述方法添加Ag。調(diào)節(jié)脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽的量，使得最終的燒結(jié)磁體中含有的Ag量為0.005原子％以上0.20原子％以下的范圍，由此，能夠得到與用其它方法添加Ag時(shí)同樣的效果。
作為形成銀鹽的羧酸，例如可舉出辛酸、癸酸、月桂酸和硬脂酸等直鏈飽和脂肪酸，苯甲酸和叔丁基苯甲酸等芳香族羧酸。這些羧酸的銀鹽可以單獨(dú)使用1種，也可以將2種以上組合使用，還可以添加其它潤(rùn)滑劑(不含銀)。重要的是最終得到的燒結(jié)磁體中的Ag量處于上述的規(guī)定范圍內(nèi)。因此，可以在粗粉碎粉中添加硬脂酸鋅，然后在微粉碎后添加含有硬脂酸銀的潤(rùn)滑劑。此外，碳原子數(shù)小于6的脂肪族羧酸銀鹽、芳香族羧酸銀鹽有可能不能充分發(fā)揮潤(rùn)滑劑的效果。另一方面，當(dāng)碳原子數(shù)超過(guò)20時(shí)，有可能因碳量增加而引起燒結(jié)密度不足或磁體特性降低。為了抑制由碳引起的磁體特性的劣化，優(yōu)選調(diào)節(jié)潤(rùn)滑劑的添加量或殘留量，使得最終得到的燒結(jié)磁體中的碳濃度不超過(guò)2000ppm。
在本發(fā)明中，需要將最終得到的燒結(jié)磁體中Ag的組成比率設(shè)定在0.005原子％～0.20原子％的范圍，為此而應(yīng)添加的潤(rùn)滑劑的量也隨著添加潤(rùn)滑劑的時(shí)機(jī)而變化。當(dāng)在后述的微粉碎工序之前添加硬脂酸銀的情況下，只要相對(duì)于合金粉末添加例如0.03～1.23重量％左右的硬脂酸銀即可。潤(rùn)滑劑的添加量可以適當(dāng)調(diào)整，測(cè)定最終得到的燒結(jié)磁體的Ag量，使得Ag的組成比率處于0.005原子％～0.20原子％的范圍內(nèi)。
此外，上述的潤(rùn)滑劑在室溫下為固體，因此，以粉末狀態(tài)進(jìn)行混合。潤(rùn)滑劑的粉末粒徑可調(diào)整至例如1～50μm的范圍。
接著，使用噴射磨粉碎裝置對(duì)粗粉碎粉進(jìn)行微粉碎。本實(shí)施方式中使用的噴射磨粉碎裝置與旋流分級(jí)機(jī)連接。噴射磨粉碎裝置接收在粗粉碎工序中粗粉碎后的稀土類(lèi)合金(粗粉碎粉)的供給，在粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎。在粉碎機(jī)內(nèi)粉碎后的粉末經(jīng)過(guò)旋流分級(jí)機(jī)，被收集到回收罐內(nèi)。這樣，能夠得到0.1～20μm左右的微粉末。用于這樣的微粉碎的粉碎裝置不限定于噴射磨，也可以是アトライタ(一種高能量的球磨機(jī))、球磨機(jī)。
在本實(shí)施方式中，在搖擺型混合機(jī)內(nèi)，向由上述方法制作的磁性粉末中添加混合例如0.3wt％的潤(rùn)滑劑，用潤(rùn)滑劑覆蓋合金粉末顆粒的表面。接著，使用公知的加壓裝置，在取向磁場(chǎng)中，將由上述方法制作的磁性粉末成型。所施加的磁場(chǎng)強(qiáng)度為例如1特斯拉(T)。
此外，在添加Ag的情況下，可以在微粉碎工序后追加添加上述的含羧酸銀鹽的潤(rùn)滑劑。另外，也可以在微粉碎工序前不添加潤(rùn)滑劑，而在微粉碎工序后添加上述的潤(rùn)滑劑。或者，也可以在微粉碎工序前僅添加公知的潤(rùn)滑劑，在微粉碎工序后，添加含有脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽的潤(rùn)滑劑。
優(yōu)選對(duì)上述的粉末成型體依次實(shí)施在650～1000℃的范圍內(nèi)的溫度下保持10～240分鐘的工序、和然后在比上述的保持溫度高的溫度下(例如1000～1100℃)進(jìn)一步進(jìn)行燒結(jié)的工序。在燒結(jié)時(shí)，尤其是在生成液相時(shí)(溫度在650～1000℃的范圍內(nèi)時(shí))，晶界相中的富R相開(kāi)始融解，形成液相。然后，燒結(jié)進(jìn)行，形成燒結(jié)磁體。燒結(jié)后，根據(jù)需要，進(jìn)行時(shí)效處理。
在進(jìn)行上述的燒結(jié)工序之前，可以進(jìn)行在氫氣氛中、在200～500℃的溫度下將粉末成型體保持30～300分鐘左右的脫粘合劑工序(氫中脫粘合劑工序)。通過(guò)這樣的工序，潤(rùn)滑劑中的碳與氫發(fā)生反應(yīng)，潤(rùn)滑劑以烴的形式被除去，因此，能夠降低潤(rùn)滑劑中含有的碳在燒結(jié)磁體中殘留的量。在進(jìn)行氫中脫粘合劑工序時(shí)，可以增加添加的潤(rùn)滑劑的量。
以下，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、Ag0.05～0.6原子％、Al0.05原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例1)。另一方面，除了不添加Ag以外，使用具有與實(shí)施例1同樣組成的母合金，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，制作出比較例1。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.4μm。成型在1.0T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1100℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在620℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有11mm×10mm×18mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖1為表示Ag添加量與磁體特性的關(guān)系的圖。圖的左側(cè)縱軸為矯頑力HcJ(kA/m)，右側(cè)縱軸為剩余磁通密度Br(T)。矯頑力的測(cè)定值用“○”表示，剩余磁通密度Br的測(cè)定值用“◆”表示。
由圖1可知，通過(guò)僅添加0.05原子％的Ag，與比較例1(未添加Ag)的矯頑力HcJ(約340kA/m)相比，增加到2倍以上的值(約930kA/m)。在圖1的例子中，在Ag添加量為0.1原子％左右，矯頑力HcJ顯示出峰值。當(dāng)Ag添加量增大到超過(guò)0.3原子％時(shí)，幾乎得不到添加Ag的效果。另一方面，剩余磁通密度Br在Ag添加量為0.3原子％以下時(shí)，幾乎不變化，而當(dāng)Ag添加量增大到超過(guò)0.3原子％時(shí)，緩慢降低。
根據(jù)更詳細(xì)的試驗(yàn)可知，在Ag添加量為0.005原子％以上時(shí)，表現(xiàn)出添加Ag的效果。綜上所述，在本發(fā)明中，Ag添加量設(shè)定在0.005原子％以上0.3原子％以下的范圍內(nèi)。
(實(shí)施例2)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例2和比較例2)。在該例子中，向加壓成型工序前的上述合金的粉末中混合0.02～0.5原子％的Ag粉末，在比較例2中，不混合Ag粉末。Ag以Ag金屬粉末或Ag2O粉末兩種形態(tài)與合金粉末混合。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.6μm。加壓成型在1.0T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。加壓成型后，在1000～1100℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在620℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有11mm×10mm×18mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖2為表示Ag添加量與矯頑力HcJ的關(guān)系的圖。在圖2中，添加Ag金屬粉末時(shí)的測(cè)定結(jié)果用“○”表示，添加Ag2O粉末時(shí)的測(cè)定結(jié)果用“×”表示。
將圖1與圖2比較可知，添加微量Ag的效果與添加的時(shí)機(jī)無(wú)關(guān)。Ag可以從粉碎前的合金階段添加，另外，也可以在粉末化后添加。另外，由圖2可知，Ag的添加可以以氧化物等Ag化合物的形態(tài)添加，也可以以Ag金屬的狀態(tài)添加。
(實(shí)施例3)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、Ag0.1原子％、Al0.05～0.5原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例3和比較例3)。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.6μm。成型在1.0T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1060℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在600～640℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有11mm×10mm×18mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖3為表示剩余磁通密度Br與Al添加量的關(guān)系的圖。由圖可知，當(dāng)Al添加量超過(guò)0.40原子％時(shí)，飽和磁通密度降低，有可能損害添加微量Ag的效果。
(實(shí)施例4)準(zhǔn)備含有Nd11.4原子％、Pr2.8原子％、B6.1原子％、Ag0.1原子％、其余為Fe的合金，按照與實(shí)施例1同樣的工序，制造出實(shí)施例4。測(cè)定實(shí)施例4的磁體特性，矯頑力HcJ為1035kA/m，殘留磁通密度Br為1.39T。確認(rèn)在Nd以外添加Pr等稀土類(lèi)元素的情況下，也能夠得到本發(fā)明的效果。
(實(shí)施例5)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、Ag0.005～0.30原子％、Mo0.4原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例5)。另一方面，除了不添加Ag和元素M以外，使用具有與實(shí)施例5同樣組成的母合金，與實(shí)施例5同樣地操作，制作出比較例4。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.4μm。成型在1.0T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1100℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在620℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有11mm×10mm×18mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖4為表示Ag添加量與矯頑力HcJ(kA/m)的關(guān)系的圖。“■”的數(shù)據(jù)表示添加有0.4原子％的Mo的實(shí)施例，“◇”的數(shù)據(jù)表示未添加Mo的比較例。
由圖4可知，無(wú)論是實(shí)施例還是比較例，通過(guò)僅添加0.05原子％的Ag，與未添加Ag的情況下的矯頑力HcJ(約340kA/m)相比，都增加到2倍以上的值(約930kA/m)。在圖4的例子中，在Ag添加量為0.1原子％左右，矯頑力HcJ顯示出峰值。當(dāng)Ag添加量增大到超過(guò)0.3原子％時(shí)，幾乎得不到添加Ag的效果。
另外，由圖4可知，通過(guò)在Ag以外添加0.4原子％的Mo，矯頑力進(jìn)一步增大。
根據(jù)詳細(xì)的試驗(yàn)可知，除了Mo以外，添加選自Ti、V、Nb、和W中的至少一種元素，由添加微量Ag而產(chǎn)生的矯頑力增大的效果也會(huì)進(jìn)一步得到促進(jìn)。確認(rèn)添加這些元素M的效果在Ag的組成比率為0.005～0.30原子％的范圍時(shí)表現(xiàn)出來(lái)。
(實(shí)施例6)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、Ag0.1原子％、元素M(M為選自Ti、V、Nb、Mo、和W中的至少一種元素)0.05原子％～1.0原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例6)。另一方面，除了不添加元素M以外，使用具有與實(shí)施例6同樣組成的母合金，與實(shí)施例6同樣地操作，制作出比較例5。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.4μm。成型在1.0T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1100℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在620℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有11mm×10mm×18mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖5為表示元素M的添加量與矯頑力HcJ(kA/m)的關(guān)系的圖。圖的縱軸為矯頑力HcJ(kA/m)。
由圖5可知，通過(guò)僅添加0.1原子％左右的Ti、V、Nb、Mo、W，與比較例5(添加有0.1原子％的Ag)的矯頑力HcJ(約95kA/m)相比增加。在圖5的例子中，隨著元素M的添加量的增加，矯頑力HcJ也增加。
根據(jù)更詳細(xì)的試驗(yàn)可知，在M添加量為0.05原子％以上1.0原子％以下的范圍內(nèi)，表現(xiàn)出添加元素M的效果。
另外，關(guān)于剩余磁通密度，實(shí)施例5和實(shí)施例6的欄中記載的本發(fā)明的稀土類(lèi)磁體顯示出與添加Cu、Al的以往的R-Fe-B系稀土類(lèi)磁體同等的值。
此外，確認(rèn)作為M元素，除了在上述實(shí)施例中添加的元素以外，使用Cr、Zr、Hf、Ta也會(huì)得到同樣的效果。
(實(shí)施例7)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、Al0.05原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體。作為潤(rùn)滑劑，添加有0.12～0.3重量％的硬脂酸銀(實(shí)施例7)。另一方面，在比較例6中，添加硬脂酸鋅，代替添加硬脂酸銀。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.4±0.2μm。成型在1.7T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1100℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在500～700℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有20mm×50mm×12mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖6為表示Ag添加量與磁體特性的關(guān)系的圖。圖的左側(cè)縱軸為矯頑力HcJ(kA/m)，右側(cè)縱軸為剩余磁通密度Br(T)。矯頑力的測(cè)定值用“◆”表示，剩余磁通密度Br的測(cè)定值用“□”表示。
由圖6可知，通過(guò)僅添加0.02原子％的Ag，與比較例(未添加Ag)的矯頑力HcJ(約340kA/m)相比，增加到2倍以上的值(約880kA/m)。在圖6中雖然未表明，但當(dāng)Ag添加量增大到超過(guò)0.2原子％時(shí)，磁體特性劣化，幾乎得不到添加Ag的效果。
根據(jù)更詳細(xì)的試驗(yàn)可知，在Ag添加量為0.005原子％以上的情況下，表現(xiàn)出添加Ag的效果。綜上可知，在本發(fā)明中，將Ag添加量設(shè)定在0.005原子％以上0.2原子％以下的范圍。在本發(fā)明中，Ag添加量通過(guò)潤(rùn)滑劑的添加量進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)增加Ag添加量時(shí)，潤(rùn)滑劑中必然含有的碳量也增加。當(dāng)碳含量增多時(shí)，燒結(jié)磁體的特性有可能劣化，因此，在增加潤(rùn)滑劑的添加量的情況下，優(yōu)選在燒結(jié)前充分進(jìn)行使?jié)櫥瑒]發(fā)的工序。在進(jìn)行上述的氫中脫粘合劑的情況下，只要添加的潤(rùn)滑劑使得最終的Ag添加量為0.2原子％就沒(méi)有問(wèn)題。
(實(shí)施例8)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、Al0.02～0.5原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體。作為潤(rùn)滑劑，在利用噴射磨進(jìn)行的微粉碎工序之前，在粉末中添加0.12重量％的硬脂酸銀(實(shí)施例8)。最終的Ag添加量相對(duì)于燒結(jié)磁體的組成整體為0.02原子％。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.4±0.2μm。成型在1.7T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1100℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在500～650℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有20mm×50mm×12mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖7為表示剩余磁通密度Br與Al添加量的關(guān)系的圖。當(dāng)Al添加量超過(guò)0.40原子％時(shí)，剩余磁通密度Br降低，有可能損害添加微量Ag的效果。
(實(shí)施例9)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、Ni0.05～0.6原子％、Al0.05原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例9)。另一方面，除了不添加Ni以外，使用具有與實(shí)施例9同樣組成的母合金，與實(shí)施例9同樣地操作，制作出比較例7。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.4～4.6μm。成型在1.0T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1100℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在580～660℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有11mm×10mm×18mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖8為表示Ni添加量與磁體特性的關(guān)系的圖。圖的左側(cè)縱軸為矯頑力HcJ(kA/m)，右側(cè)縱軸為剩余磁通密度Br(T)。矯頑力的測(cè)定值用“○”表示，剩余磁通密度Br的測(cè)定值用“◆”表示。
由圖8可知，通過(guò)僅添加0.05原子％的Ni，與比較例7(未添加Ni)的矯頑力HcJ(約340kA/m)相比，增加到2倍以上的值(約800kA/m)。在圖8的例子中，在Ni添加量為0.05原子％左右，矯頑力HcJ顯示出峰值。當(dāng)Ni添加量增大到超過(guò)0.4原子％時(shí)，添加Ni的效果緩慢降低。另一方面，只要Ni添加量為0.4原子％以下，剩余磁通密度Br幾乎不變化。
根據(jù)更詳細(xì)的試驗(yàn)可知，在Ni添加量為0.005原子％以上的情況下，表現(xiàn)出添加Ni的效果。綜上可知，在本發(fā)明中，將Ni添加量設(shè)定在0.005原子％以上0.4原子％以下的范圍。
(實(shí)施例10)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例10和比較例8)。在該例子中，向加壓成型工序前的上述合金的粉末中混合0.02～0.5原子％的Ni粉末，比較例8不混合Ni粉末。Ni以Ni金屬粉末或NiO粉末兩種形態(tài)與合金粉末混合。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.6μm。加壓成型在1.0T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。加壓成型后，在1000～1100℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在580～620℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有11mm×10mm×18mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖9為表示Ni添加量與矯頑力HcJ的關(guān)系的圖。在圖9中，添加Ni金屬粉末時(shí)的測(cè)定結(jié)果用“○”表示，添加NiO粉末時(shí)的測(cè)定結(jié)果用“×”表示。
將圖8和圖9的比較可知，添加微量Ni的效果與添加的時(shí)機(jī)無(wú)關(guān)。可以從Ni粉碎前的合金階段添加，另外，也可以在粉末化之后添加。另外，由圖9可知，Ni的添加可以以氧化物等Ni化合物的形態(tài)添加，也可以以Ni金屬的狀態(tài)添加。
(實(shí)施例11)準(zhǔn)備含有Nd14.1原子％、B6.1原子％、Ni0.05原子％、Al0.05～0.5原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例11和比較例9)。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.5～4.7μm。成型在1.0T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1060℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在600～620℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有11mm×10mm×18mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖10為表示剩余磁通密度Br與Al添加量的關(guān)系的圖。當(dāng)Al添加量超過(guò)0.40原子％時(shí)，飽和磁通密度降低，有可能損害添加微量Ni的效果。
(實(shí)施例12)準(zhǔn)備含有Nd11.4原子％、Pr2.8原子％、B6.1原子％、Ni0.05原子％、其余為Fe的合金，按照與實(shí)施例9同樣的工序，制作出實(shí)施例12。測(cè)定實(shí)施例12的磁體特性，矯頑力HcJ為855kA/m，剩余磁通密度Br為1.39T。發(fā)明人確認(rèn)在Nd以外添加Pr等稀土類(lèi)元素的情況下，也能夠得到本發(fā)明的效果。
(實(shí)施例13)準(zhǔn)備含有Nd14.0原子％、B6.0原子％、Au0.01～0.3原子％、Al0.05原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例13)。另一方面，除了不添加Au以外，使用具有與實(shí)施例13同樣組成的母合金，與實(shí)施例13同樣地操作，制作出比較例10。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.4～4.6μm。成型在1.5T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1100℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在500～700℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有20mm×50mm×15mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖11為表示Au添加量與磁體特性的關(guān)系的圖。圖的左側(cè)縱軸為矯頑力HcJ(kA/m)，右側(cè)縱軸為剩余磁通密度Br(T)。矯頑力的測(cè)定值用“○”表示，剩余磁通密度Br的測(cè)定值用“◆”表示。
由圖11可知，通過(guò)僅添加0.01原子％的Au，與比較例10(未添加Au)的矯頑力HcJ(約340kA/m)相比，增加到2倍以上的值(約890kA/m)。在圖11的例子中，在Au添加量為0.01原子％左右，矯頑力HcJ顯示出峰值。當(dāng)Au添加量增大到超過(guò)0.3原子％時(shí)，幾乎得不到添加Au的效果。另一方面，剩余磁通密度Br隨著Au添加量的增加而緩慢降低。
根據(jù)更詳細(xì)的試驗(yàn)可知，在Au添加量為0.005原子％以上的情況下，表現(xiàn)出添加Au的效果。綜上可知，在本發(fā)明中，將Au添加量設(shè)定在0.005原子％以上0.2原子％以下的范圍。
(實(shí)施例14)準(zhǔn)備含有Nd14.0原子％、B6.0原子％、Au0.05原子％、Al0.05～0.5原子％、其余為Fe的合金，按照上述實(shí)施方式的制造方法，制造出燒結(jié)磁體(實(shí)施例14和比較例11)。
加壓成型前的粉末的平均粒徑為4.4～4.6μm。成型在1.5T的磁場(chǎng)中進(jìn)行。成型后，在1000～1060℃下進(jìn)行4小時(shí)的燒結(jié)工序，在550～650℃下進(jìn)行2小時(shí)的時(shí)效處理。得到的燒結(jié)體具有20mm×50mm×15mm的長(zhǎng)方體形狀。
圖12為表示剩余磁通密度Br與Al添加量的關(guān)系的圖。當(dāng)Al添加量超過(guò)0.4原子％時(shí)，飽和磁通密度與添加有Al、Cu的以往組成的磁體所具有的飽和磁通密度為同等程度，有可能損害添加微量Au的效果。
(實(shí)施例15)準(zhǔn)備含有Nd11.2原子％、Pr2.8原子％、B6.0原子％、Au0.05原子％、其余為Fe的合金，按照與實(shí)施例14同樣的工序，制造出實(shí)施例15。測(cè)定實(shí)施例15的磁體特性，矯頑力HcJ為929kA/m，剩余磁通密度Br為1.41T。發(fā)明人確認(rèn)在Nd以外添加Pr等稀土類(lèi)元素的情況下，也能夠得到本發(fā)明的效果。
根據(jù)以上的實(shí)施例可知，添加金屬A中，添加Ag時(shí)可得到最優(yōu)異的效果。添加的效果按照Ni、Au、Ag的順序增大。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體表現(xiàn)出與添加有Cu、Al的以往的R-Fe-B系稀土類(lèi)燒結(jié)磁體同等的矯頑力，而且表現(xiàn)出比這些磁體更高的剩余磁通密度。因此，本發(fā)明的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體適合用于要求矯頑力和剩余磁通密度兩者都具有高值的各種用途。
權(quán)利要求
1.一種稀土類(lèi)燒結(jié)磁體，其特征在于，含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素，所述稀土類(lèi)元素為選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素并且含50％以上的Nd和/或Pr；5.5原子％～8.5原子％的硼(B)；規(guī)定量的添加金屬A；其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)，所述規(guī)定量的添加金屬A為0.005原子％～0.30原子％的銀(Ag)、0.005原子％～0.40原子％的鎳(Ni)、以及0.005原子％～0.20原子％的金(Au)中的至少一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體，其特征在于，Ag的組成比率為0.005原子％～0.20原子％。
3.如權(quán)利要求1所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體，其特征在于，Ni的組成比率為0.005原子％～0.20原子％。
4.如權(quán)利要求1所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體，其特征在于，Au的組成比率為0.005原子％～0.10原子％。
5.如權(quán)利要求1所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體，其特征在于，不可避免的雜質(zhì)包括Al，所述Al的含量為0.4原子％以下。
6.如權(quán)利要求1所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體，其特征在于，還含有0.05原子％～1.0原子％的元素M，所述M為選自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、和W中的至少一種元素。
7.一種稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素、5.5原子％～8.5原子％的硼(B)、規(guī)定量的添加金屬A、其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)的合金的工序，其中，所述稀土類(lèi)元素為選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素并且含50％以上的Nd和/或Pr，所述規(guī)定量的添加金屬A為0.005原子％～0.30原子％的銀(Ag)、0.005原子％～0.40原子％的鎳(Ni)、以及0.005原子％～0.20原子％的金(Au)中的至少一個(gè)；將所述合金粉碎，制造粉末的工序；和燒結(jié)所述粉末的工序。
8.如權(quán)利要求7所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，所述合金還含有0.05原子％～1.0原子％的元素M，所述M為選自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、和W中的至少一種元素。
9.如權(quán)利要求7所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，不可避免的雜質(zhì)包括A1，所述Al的含量為0.4原子％以下。
10.一種稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素、5.5原子％～8.5原子％的硼(B)、其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)的合金的工序，其中，所述稀土類(lèi)元素為選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素并且含50％以上的Nd和/或Pr；將所述合金粉碎，制造粉末的工序；向所述粉末中添加0.005原子％～0.30原子％的銀(Ag)、0.005原子％～0.40原子％的鎳(Ni)、以及0.005原子％～0.20原子％的金(Au)中的至少一個(gè)，制作添加有微量元素的粉末的工序；和燒結(jié)所述添加有微量元素的粉末的工序。
11.如權(quán)利要求10所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，在所述添加有微量元素的粉末中，還添加有0.05原子％～1.0原子％的元素M，所述M為選自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、和W中的至少一種元素。
12.如權(quán)利要求10所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，不可避免的雜質(zhì)包括Al，所述Al的含量為0.4原子％以下。
13.一種稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，包括工序A，準(zhǔn)備含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素、5.5原子％～8.5原子％的硼(B)、其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)的稀土類(lèi)磁體用合金粉末，該合金粉末中添加有潤(rùn)滑劑，其中所述稀土類(lèi)元素為選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素并且含50％以上的Nd和/或Pr；和工序B，在制作所述合金粉末的成型體后、燒結(jié)所述成型體，所述潤(rùn)滑劑含有脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽。
14.如權(quán)利要求13所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽的添加量，使得稀土類(lèi)燒結(jié)磁體中的Ag的組成比率為0.005原子％～0.20原子％。
15.如權(quán)利要求13所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備所述合金粉末的工序A包括準(zhǔn)備含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素、5.5原子％～8.5原子％的硼(B)、其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)的稀土類(lèi)磁體用合金的工序a1，其中所述稀土類(lèi)元素為選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素并且含50％以上的Nd和/或Pr；制作所述合金的粗粉碎粉末的工序a2；由所述合金的粗粉碎粉末制作微粉碎粉末的工序a3；和在所述工序a2與工序a3之間、或者在所述工序a3之后，向所述粉末中添加所述潤(rùn)滑劑的工序a4。
16.如權(quán)利要求13所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，所述脂肪族羧酸銀鹽或芳香族羧酸銀鹽的碳原子數(shù)為6以上20以下。
17.如權(quán)利要求13所述的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于，不可避免的雜質(zhì)包括Al，所述Al的含量為0.4原子％以下。
全文摘要
本發(fā)明的稀土類(lèi)燒結(jié)磁體含有12.0原子％～15.0原子％的稀土類(lèi)元素(選自Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、和Ho中的至少一種元素并且含50％以上的Nd和/或Pr)、5.5原子％～8.5原子％的硼(B)、規(guī)定量的添加金屬A、其余為鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)。上述規(guī)定量的添加金屬A為0.005原子％～0.30原子％的銀(Ag)、0.005原子％～0.40原子％的鎳(Ni)、以及0.005原子％～0.20原子％的金(Au)的中至少一個(gè)。
文檔編號(hào)H01F1/053GK101031984SQ200680000948
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者森本英幸, 小高智織 申請(qǐng)人:株式會(huì)社新王磁材