稀土類燒結(jié)磁體、稀土類燒結(jié)磁體的制造方法以及旋轉(zhuǎn)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提高溫度特性和強(qiáng)度并且具有優(yōu)異的耐腐蝕性的稀土類燒結(jié)磁體、稀土類燒結(jié)磁體的制造方法以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)。本發(fā)明所述的稀土類燒結(jié)磁體為至少含有由R2T14B（R為含有Nd、Pr的任一者或者兩者作為主要成分的1種以上的稀土元素，T表示含有Fe或者Fe和Co的1種以上的過渡元素）化合物構(gòu)成的主相11、和比主相11含有更多R的晶界相15的稀土類燒結(jié)磁體，其特征在于，主相11含有重稀土元素（至少含有Dy、Tb的任一者或者兩者），稀土類燒結(jié)磁體中所含的主相11中至少一部分的主相晶粒包含至少3個(gè)區(qū)域，即低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13以及中濃度區(qū)域14，這3個(gè)區(qū)域在主相晶粒內(nèi)從低濃度區(qū)域12到晶界相15按照低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13、中濃度區(qū)域14的順序存在。
【專利說明】稀土類燒結(jié)磁體、稀土類燒結(jié)磁體的制造方法以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于馬達(dá)等的旋轉(zhuǎn)電機(jī)或者磁共振成像系統(tǒng)(Magnetic ResonanceImaging system ；MRI)等的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置中的稀土類燒結(jié)磁體、稀土類燒結(jié)磁體的制造方法以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為稀土類燒結(jié)磁體，已知有具有R-T-B (R表示含有Nd、Pr的任意一者或者兩者作為主要成分的I種以上的稀土元素，T表示含有Fe或者Fe和Co的I種以上的過渡元素，B表示B或者B和C)系的組成的稀土類燒結(jié)磁體(R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體)。R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體具有包括主相和晶界相的組成，其中，主相SR2T14B化合物構(gòu)成，晶界相包含比主相含有更多R的富R相。R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體是發(fā)揮具有高矯頑力HcJ等的優(yōu)異磁特性的磁體。因此，R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體作為高性能永久磁體被廣泛使用于如電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力汽車、硬盤驅(qū)動(dòng)器(Hard disk drive:HDD)的音圈馬達(dá)(Voice CoilMotor:VCM)、MRI這樣的磁場(chǎng)發(fā)生裝置等有高性能要求的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等中，特別是用于如要求高磁特性的用途中。
[0003]R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的組成中含有R，因此活性高，例如，在大氣中容易被氧氧化，因此作為素體的耐腐蝕性不高容易由于氧化導(dǎo)致磁特性降低。另外，在將R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體用于馬達(dá)等的各種裝置中的情況下，為了應(yīng)對(duì)高溫環(huán)境下的使用，要求R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體有能夠維持良好的矯頑力HcJ的溫度特性。
[0004]另外，在對(duì)R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體進(jìn)行表面處理的時(shí)候，作為前處理一般通過滾筒(barrel)進(jìn)行倒角加工。因此，如果R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的強(qiáng)度低，會(huì)由于加工產(chǎn)生包括碎裂的破損和破裂，成品率差。進(jìn)一步，隨著使用R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的產(chǎn)品的多樣化，人們追求更薄更小的產(chǎn)品。這樣更薄更小的產(chǎn)品比較容易產(chǎn)生破損和破裂。因此，為了提高在制造這樣的產(chǎn)品的時(shí)候的成品率，要求機(jī)械強(qiáng)度更高的R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體。
[0005]因此，為了在提高R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性和強(qiáng)度的同時(shí)，改善R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，對(duì)R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的改良進(jìn)行了各種研究。
[0006]為了提高這樣的R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的特性，在現(xiàn)有技術(shù)中，例如提出有:通過使由R2T14B化合物構(gòu)成的主相內(nèi)具有多個(gè)含有高濃度的Dy作為重稀土元素的區(qū)域，從而得到矯頑力HcJ高且抑制了剩余磁通密度Br降低的R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開平07-122413號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0011]然而，僅在主相晶粒內(nèi)存在多個(gè)聞濃度含有Dy的區(qū)域不能充分穩(wěn)定地提聞稀土類燒結(jié)磁體的磁特性。
[0012]特別地，近些年來，R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體傾向于使用于汽車或者工業(yè)設(shè)備等的更廣用途中，和以前相比在高溫環(huán)境下R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的用途增加了。因此，要求提高R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性以使得即便在高溫環(huán)境下也能夠較高維持矯頑力HcJ。另外，要求在提高R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的強(qiáng)度的同時(shí)還要改善耐腐蝕性。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述問題完成的發(fā)明，目的在于提供提高溫度特性和強(qiáng)度的同時(shí)還具有優(yōu)異的耐腐蝕性的稀土類燒結(jié)磁體、稀土類燒結(jié)磁體的制造方法以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0014]解決技術(shù)問題的手段
[0015]為了解決上述技術(shù)問題，達(dá)到目的，本
【發(fā)明者】們針對(duì)稀土類燒結(jié)磁體進(jìn)行了專門研究。結(jié)果注意到:在稀土類燒結(jié)磁體中所含的主相晶粒的一部分中，根據(jù)重稀土元素(至少含有Dy、Tb的任一者或者兩者)的濃度，形成重稀土元素濃度不同的至少3個(gè)區(qū)域。3個(gè)區(qū)域?yàn)榈蜐舛葏^(qū)域、高濃度區(qū)域和中濃度區(qū)域。該3個(gè)區(qū)域以從低濃度區(qū)域到晶界相按照低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度的順序形成3層結(jié)構(gòu)的方式包含在主相內(nèi)。發(fā)現(xiàn)了:由此，即便在高溫環(huán)境下也可以維持高的矯頑力HcJ，能夠提高R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性。另外發(fā)現(xiàn):在能夠提高R-T-B系稀土類燒結(jié)磁體的強(qiáng)度的同時(shí)，還能夠具有優(yōu)異的耐腐蝕性。本發(fā)明是基于這樣的發(fā)現(xiàn)完成的發(fā)明。
[0016]為了達(dá)到該目的，本發(fā)明中上述的稀土類燒結(jié)磁體其特征為，至少包含由R2T14B (R為包括Nd、Pr的任一者或者兩者作為主要成分的I種以上的稀土元素,T表示包括Fe或者Fe和Co的I種以上的過渡元素)化合物構(gòu)成的主相、和比上述主相含有更多R的晶界相的稀土類燒結(jié)磁體，上述主相含有重稀土元素(至少含有Dy、Tb的任一者或者兩者)，上述稀土類燒結(jié)磁體中所含的上述主相中至少一部分的主相晶粒中，包含上述重稀土元素濃度不同的至少3個(gè)區(qū)域，上述重稀土元素濃度不同的至少3個(gè)區(qū)域?yàn)?上述重稀土元素的濃度為3個(gè)區(qū)域中最低的低濃度區(qū)域、上述重稀土元素的濃度為3個(gè)區(qū)域中最高的高濃度區(qū)域、和上述重稀土元素的濃度比上述低濃度區(qū)域高且比上述高濃度區(qū)域低的中濃度區(qū)域，上述3個(gè)區(qū)域在上述主相晶粒內(nèi)由上述低濃度區(qū)域向上述晶界相，按照上述低濃度區(qū)域、上述高濃度區(qū)域、上述中濃度區(qū)域的順序而存在。
[0017]由于主相晶粒根據(jù)重稀土元素濃度至少包含3個(gè)區(qū)域，因此利用重稀土元素的濃度之差抑制逆磁疇的磁壁的移動(dòng)。因此，與在主相的整個(gè)區(qū)域內(nèi)僅以均勻的高濃度區(qū)域形成主相的情況、或者形成在低濃度區(qū)域的外側(cè)包括與低濃度區(qū)域相比稀土類濃度高的區(qū)域的主相的情況相比，可以在高溫環(huán)境下也較高地維持矯頑力HcJ。即，認(rèn)為可以提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性。
[0018]另外，通常與Nd等的輕稀土元素相比，重稀土元素有容易氧化的傾向，但在本發(fā)明中，主相晶粒的一部分根據(jù)重稀土元素的濃度包括3個(gè)區(qū)域，并且在接近晶界相的區(qū)域形成了中濃度區(qū)域。因此，認(rèn)為與在主相的全部區(qū)域內(nèi)僅由高濃度區(qū)域形成主相的情況、或者形成在低濃度區(qū)域的外側(cè)包含高濃度區(qū)域的主相的情況相比，可以提高稀土類燒結(jié)磁體的耐腐蝕性。[0019]另外，由于R2T14B系稀土類燒結(jié)磁體在主相和晶界相之間容易斷裂而被破壞，因此主相和晶界相的界面狀態(tài)影響了稀土類燒結(jié)磁體的整體的強(qiáng)度。在本發(fā)明中，主相晶粒的一部分根據(jù)重稀土元素的濃度至少包含3個(gè)區(qū)域。并且，主相中按照從低濃度區(qū)域到晶界相為低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域的順序包含3個(gè)區(qū)域。即，認(rèn)為主相和晶界相的界面狀態(tài)被改善，能夠提高稀土類燒結(jié)磁體的強(qiáng)度。
[0020]因此，根據(jù)本發(fā)明的稀土類燒結(jié)磁體，在稀土類燒結(jié)磁體中所含的主相中至少一部分主相晶粒包括重稀土元素濃度不同的3個(gè)區(qū)域，3個(gè)區(qū)域?yàn)榈蜐舛葏^(qū)域、高濃度區(qū)域和中濃度區(qū)域。3個(gè)區(qū)域按照從主相內(nèi)的低濃度區(qū)域向晶界相依次為低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域的順序存在。因此，可以提高溫度特性和強(qiáng)度并且能夠具有優(yōu)異的耐腐蝕性。
[0021]另外，本發(fā)明的稀土類燒結(jié)磁體為，主相中至少一部分的主相晶粒至少包含3個(gè)區(qū)域。因此，與由在主相的整個(gè)區(qū)域內(nèi)僅以高濃度區(qū)域形成的主相、或者在低濃度區(qū)域的外側(cè)包括高濃度區(qū)域而形成的主相所形成的磁體相比，本發(fā)明的稀土類燒結(jié)磁體可以使用少量的重稀土元素制作具有同等矯頑力HcJ的稀土類燒結(jié)磁體。因此，可以使得制作得到的稀土類燒結(jié)磁體所需要的費(fèi)用減少。
[0022]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選在上述稀土類燒結(jié)磁體中，上述高濃度區(qū)域鄰接于上述低濃度區(qū)域的至少一部分并且上述中濃度區(qū)域鄰接于上述高濃度區(qū)域的至少一部分的主相晶粒存在5%以上。通過以規(guī)定量包含主相晶粒，可以穩(wěn)定地得到所獲得的稀土類燒結(jié)磁體的特性。
[0023]另外，在本發(fā)明中，上述主相晶粒優(yōu)選在上述稀土類燒結(jié)磁體中存在30%以上。這樣，3個(gè)區(qū)域中，高濃度區(qū)域鄰接于低濃度區(qū)域的至少一部分并且中濃度區(qū)域鄰接于高濃度區(qū)域的至少一部分的主相晶粒多，因此可以更加穩(wěn)定地提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的特性。
[0024]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選在上述稀土類燒結(jié)磁體中，上述高濃度區(qū)域鄰接于上述低濃度區(qū)域的周圍全部并且上述中濃度區(qū)域鄰接于上述高濃度區(qū)域的周圍全部的主相晶粒存在3%以上。這樣，3個(gè)區(qū)域以低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域以及中濃度區(qū)域的順序從低濃度區(qū)域向著晶界相以形成圓周狀的狀態(tài)包含于主相晶粒中。這樣的主相晶粒通過以規(guī)定量包含于稀土類燒結(jié)磁體內(nèi)，可以更穩(wěn)定地提高所得到的稀土類燒結(jié)磁體的特性。
[0025]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選上述主相晶粒在上述稀土類燒結(jié)磁體中存在5%以上。3個(gè)區(qū)域中以低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域的順序構(gòu)成的3層結(jié)構(gòu)存在的主相晶粒更多，因此可以更進(jìn)一步穩(wěn)定地提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的特性。
[0026]另外，在本發(fā)明中，將上述中濃度區(qū)域中上述重稀土元素的濃度的平均值定為從上述重稀土元素的最大濃度到上述晶界相的上述重稀土元素的濃度的平均值。這樣，就明確了從高濃度區(qū)域到晶界相形成的中濃度區(qū)域的重稀土元素的濃度的平均值。
[0027]另外，在本發(fā)明中，將上述主相內(nèi)上述重稀土元素的最小濃度記為α，將上述主相內(nèi)上述重稀土元素的最大濃度記為β，將上述中濃度區(qū)域內(nèi)上述重稀土元素的濃度的平均值記為Y的時(shí)候，上述中濃度區(qū)域中上述重稀土元素的濃度的平均值用下述式(A)表示，下述式(A)的值優(yōu)選在0.2以上0.8以下的范圍內(nèi)。由于從最大濃度到晶界相形成的中濃度區(qū)域的重稀土元素的平均濃度在規(guī)定的范圍內(nèi)，所以更明確了低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域和中濃度區(qū)域的3層結(jié)構(gòu)。這樣可以提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性和強(qiáng)度，并且更加穩(wěn)定地得到優(yōu)異的耐腐蝕性。
[0028]( -α ) / ( β-α )......式(A)
[0029]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選上述式(A)的值為0.3以上0.75以下的范圍內(nèi)。通過從高濃度區(qū)域到晶界相形成的中濃度區(qū)域的重稀土元素的平均濃度在規(guī)定的范圍內(nèi)，低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域和中濃度區(qū)域的3層結(jié)構(gòu)更加明確，可以更穩(wěn)定地得到所得到的稀土類燒結(jié)磁體的特性。
[0030]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選上述式(A)的值為0.35以上0.7以下的范圍內(nèi)。這樣，主相內(nèi)低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域和中濃度區(qū)域的3層結(jié)構(gòu)更加明確，可以更加穩(wěn)定地得到所得到的稀土類燒結(jié)磁體的特性。
[0031]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選使用包括R2T14B化合物的主相系合金、和至少包含HR (HR表示包括Dy、Tb的任意一者或者兩者的I種以上的稀土元素)以及T的晶界相系合金作為原料合金。這樣可以穩(wěn)定地制造稀土類燒結(jié)磁體。
[0032]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選上述稀土類燒結(jié)磁體的相對(duì)密度為99%以上。這樣，可以穩(wěn)定地形成較多包含主相晶粒的稀土類燒結(jié)磁體，上述主相晶粒中，以從主相晶粒內(nèi)的低濃度區(qū)域到晶界相，根據(jù)重稀土元素的濃度依次形成低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域的3層結(jié)構(gòu)的方式，至少包含3個(gè)區(qū)域。
[0033]另外，為了達(dá)到該目的，本發(fā)明的稀土類燒結(jié)磁體的制造方法的特征在于，在制造至少包括由R2T14B (R為包含Nd、Pr的任一者或者兩者作為主要成分的I種以上的稀土元素，T表示包含F(xiàn)e或者Fe和Co的I種以上的過渡元素)化合物構(gòu)成的主相、和比上述主相包含更多R的晶界相的稀土類燒結(jié)磁體的時(shí)候，包括:將包含R2T14B化合物的主相系合金的合金粉末、至少包含HR (HR表示至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的一種以上的稀土元素)以及T的晶界相系合金的合金粉末混合，得到混合物的混合物制作工序；將上述混合物成型，得到成型體的成型工序；在到達(dá)600°C以上燒結(jié)溫度之前以平均升溫速度為2°C /min以上10°C /min以下將上述成型體升溫的升溫工序；燒結(jié)上述成型體，得到燒結(jié)體的燒結(jié)工序；以及以從燒結(jié)溫度冷卻至600°C過程中平均冷卻速度為3°C /min以上小于20°C /min將上述燒結(jié)體冷卻的冷卻工序；上述主相中含有重稀土元素(至少包括Dy、Tb的任一者或者兩者)，在上述重稀土類燒結(jié)磁體中所含的上述主相中至少一部分的主相晶粒包含上述重稀土元素濃度不同的至少3個(gè)區(qū)域，上述重稀土元素濃度不同的3個(gè)區(qū)域?yàn)?上述重稀土元素濃度在3個(gè)區(qū)域中最低的低濃度區(qū)域、上述重稀土元素濃度在3個(gè)區(qū)域中最高的高濃度區(qū)域、上述重稀土元素濃度比上述低濃度區(qū)域高且比上述高濃度區(qū)域低的中濃度區(qū)域，上述3個(gè)區(qū)域在上述主相晶粒內(nèi)按照從上述低濃度區(qū)域向上述晶界相依次為上述低濃度區(qū)域、上述高濃度區(qū)域、上述中濃度區(qū)域的順序存在。
[0034]在燒結(jié)成型體的時(shí)候，通過使平均升溫速度和平均冷卻速度的任一者或者兩者在上述范圍內(nèi)，容易產(chǎn)生主相內(nèi)的重稀土元素的濃度差，因此可以在稀土類燒結(jié)磁體的主相內(nèi)形成重稀土元素的濃度不同的至少3個(gè)區(qū)域。3個(gè)區(qū)域?yàn)榈蜐舛葏^(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域。該3個(gè)區(qū)域可以按照從低濃度區(qū)域向晶界相根據(jù)重稀土元素的濃度依次為低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域的順序而包含。因此，與主相的全部區(qū)域僅由高濃度區(qū)域形成主相的情況相比，可以以更少量的重稀土元素，而具有同等的矯頑力HcJ并提高剩余磁通密度Br。因此，認(rèn)為可以通過更少量的重稀土元素高效地制作改善了磁特性的稀土類燒結(jié)磁體。
[0035]另外，主相晶粒通過根據(jù)重稀土元素的濃度至少形成3個(gè)區(qū)域，可以通過重稀土元素的濃度差抑制逆磁疇的磁壁的移動(dòng)。因此，與在主相的整個(gè)區(qū)域內(nèi)僅以均勻的高濃度區(qū)域形成主相的情況、或者形成在低濃度區(qū)域的外側(cè)包括與低濃度區(qū)域相比稀土類濃度高的區(qū)域的主相的情況相比，可以在高溫環(huán)境下也較高地維持矯頑力HcJ。因此認(rèn)為可以進(jìn)一步提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性。
[0036]另外，在主相晶粒內(nèi)接近晶界相的區(qū)域內(nèi)形成了中濃度區(qū)域。因此，與在主相的整個(gè)區(qū)域內(nèi)僅以高濃度區(qū)域形成主相的情況、或者形成在低濃度區(qū)域的外側(cè)包含高濃度區(qū)域的主相的情況相比，由于重稀土元素的濃度比較低，因此認(rèn)為可以提高耐腐蝕性。
[0037]另外，主相包含根據(jù)重稀土元素的濃度按照從低濃度區(qū)域向晶界相依次為低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域的順序的3層結(jié)構(gòu)。認(rèn)為通過這樣改善了主相和晶界相的界面狀態(tài)，提高稀土類燒結(jié)磁體的強(qiáng)度。
[0038]另外，與重稀土元素在主相的整個(gè)區(qū)域內(nèi)僅以高濃度區(qū)域形成的主相、或者在低濃度區(qū)域的外側(cè)包含高濃度區(qū)域所形成的主相相比，可以使用少量的重稀土元素制作具有同等的矯頑力HcJ的稀土類燒結(jié)磁體，從而可以降低制作稀土類燒結(jié)磁體所需要的費(fèi)用。
[0039]因此，根據(jù)本發(fā)明，稀土類燒結(jié)磁體中所含的主相中至少一部分的主相晶粒按照從低濃度區(qū)域到晶界相，根據(jù)重稀土元素的濃度依次為低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域的順序包含3層結(jié)構(gòu)。因此，可以在主相內(nèi)有效地分布重稀土元素，可以提高溫度特性和強(qiáng)度并且可以得到具有優(yōu)異的耐腐蝕性的稀土類燒結(jié)磁體。
[0040]另外，為了達(dá)到該目的，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)特征在于包含上述的任一種稀土類燒結(jié)磁體。通過在馬達(dá)等的旋轉(zhuǎn)電機(jī)或者M(jìn)RI等的磁場(chǎng)發(fā)生裝置中使用的永久磁體中使用本發(fā)明的稀土類燒結(jié)磁體，即便對(duì)于高溫使用環(huán)境也可以具有高的矯頑力HcJ。另外，即便將永久磁體做得更薄更小也可以具有高強(qiáng)度。因此，可以更加提高旋轉(zhuǎn)電機(jī)或者磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置等的性能。
[0041]發(fā)明效果
[0042]通過本發(fā)明，可以得到提高溫度特性和強(qiáng)度并且具有優(yōu)異的耐腐蝕性的稀土類燒結(jié)磁體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是簡單表示稀土類燒結(jié)磁體中所含的主相的組織的示意圖。
[0044]圖2是稀土類燒結(jié)磁體的由SEM得到的組成圖像。
[0045]圖3是示意性地表示主相的邊界的圖。
[0046]圖4是用EPMA觀察稀土類燒結(jié)磁體的Dy濃度的觀察結(jié)果。
[0047]圖5是用PMA觀察稀土類燒結(jié)磁體的Nd濃度的觀察結(jié)果。
[0048]圖6是用EPMA觀察稀土類燒結(jié)磁體的Fe濃度的觀察結(jié)果。
[0049]圖7是表示稀土類燒結(jié)磁體的組成圖像的一個(gè)例子的圖。
[0050]圖8是表示用EPMA觀察圖7中的組成圖像中Dy的觀察結(jié)果的圖。
[0051]圖9是表示對(duì)圖8的EPMA進(jìn)行線分析時(shí)的Dy檢測(cè)強(qiáng)度的結(jié)果的圖。[0052]圖10為表示線分析結(jié)果的一個(gè)例子的說明圖。
[0053]圖11為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體的制造方法的一個(gè)例子的流程圖。
[0054]圖12為簡單表示SPM馬達(dá)的一個(gè)實(shí)施方式的構(gòu)成的截面圖。
[0055]圖13為示意性地表示3點(diǎn)彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)的一個(gè)例子的說明圖。
[0056]圖14為表示中濃度區(qū)域的Dy濃度和溫度特性(140°C和室溫下矯頑力的比率)之間的關(guān)系的圖。
[0057]圖15為表示與圖14相同的樣品的中濃度區(qū)域的Dy濃度和耐腐蝕性之間的關(guān)系的圖。
[0058]圖16為表示與圖14相同的樣品的中濃度區(qū)域的Dy濃度和強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖。
[0059]圖17為表示中濃度區(qū)域的Dy濃度和溫度特性(200°C和室溫下矯頑力的比率)之間的關(guān)系的圖。
[0060]圖18為表示和圖17相同的樣品的中濃度區(qū)域的Dy濃度和耐腐蝕性之間的關(guān)系的圖。
[0061]圖19為表示和圖17相同的樣品的中濃度區(qū)域的Dy濃度和強(qiáng)度的關(guān)系的圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0062]以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。另外，本發(fā)明不受下述用于實(shí)施發(fā)明的方式(以下稱為實(shí)施方式)的限定。另外，在下述實(shí)施方式中構(gòu)成要素中包括本領(lǐng)域人員能夠容易想到的、實(shí)質(zhì)上相同的、所謂等同范圍內(nèi)的要素。進(jìn)一步，下述實(shí)施方式中公開的構(gòu)成要素可以適當(dāng)組合。
[0063]<稀土類燒結(jié)磁體>
[0064]針對(duì)本發(fā)明的稀土類燒結(jié)磁體的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體至少包含由R2T14B (R為包含Nd、Pr的任一者或者兩者作為主要成分的I種以上的稀土元素，T表示包含F(xiàn)e或者Fe和Co的I種以上的過渡元素)化合物構(gòu)成的主相和比上述主相包含更多R的晶界相。該稀土類燒結(jié)磁體為使用R-T-B系合金制作的燒結(jié)體。另外，稀土類燒結(jié)磁體中，包括加工該磁體并磁化了的磁體制品、和沒有對(duì)該磁體進(jìn)行磁化的物質(zhì)這兩種。
[0065]主相是具有由R2T14B型的四方晶系構(gòu)成的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的相。主相的粒徑通常為I μ m?30 μ m左右。
[0066]晶界相包含比主相含更多R的富R相。除了富R相之外，晶界相還可以包含比主相包含更多硼(B)的富硼相。
[0067]R表示包含NcUPr的任一者或者兩者作為主要成分的一種以上的稀土元素。稀土元素是指屬于長周期型周期表的第3族的Sc和Y以及鑭系元素。作為鑭系元素，例如包括La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 等。稀土元素分為輕稀土類和重稀土類。重稀土類元素HR是指Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。輕稀土元素為此之外的稀土元素。從制造成本和磁特性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選R為包含Nd、Pr的任一者或者兩者作為主要成分的稀土元素。
[0068]T表示包含F(xiàn)e或包含F(xiàn)e和Co的I種以上的過渡元素。T可以單獨(dú)為Fe，也可以用Co取代Fe的一部分。從謀求矯頑力HcJ的提高和制造成本的降低等的觀點(diǎn)出發(fā)，除了Fe、Co之外，T還可以在上述構(gòu)成之上進(jìn)一步包含例如Al、Ga、S1、T1、B1、Sb、Ge、Sn、Zn、V、Cr、Mn、N1、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W 等的至少 I 種元素。
[0069]另外，B可以單獨(dú)為B，也可以用C取代一部分B。由于C具有耐腐蝕性，因此，通過將B的一部分取代為C，可以提高耐腐蝕性。
[0070]本實(shí)施方式的稀土燒結(jié)磁體中R的含量優(yōu)選為25質(zhì)量％以上小于35質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為28質(zhì)量％以上33質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選的R的含量為28質(zhì)量％以上32質(zhì)量％以下。R的含量小于25質(zhì)量％的情況下，構(gòu)成R-T-B系燒結(jié)磁體的主相的R2T14B化合物的生成不足。因此，析出具有軟磁性的α-Fe等，磁特性可能會(huì)降低。在R的含量為35質(zhì)量％以上的情況下，主相的體積比率降低，因此得不到良好的磁特性。因此，只要R的含量在上述范圍內(nèi)，就可以得到良好的磁特性。
[0071]B的含量優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上1.5質(zhì)量％以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上
1.3質(zhì)量％以下，更加優(yōu)選為0.8質(zhì)量％以上1.2質(zhì)量％以下。B的含量小于0.5質(zhì)量％的話矯頑力HcJ會(huì)降低。B的含量大于1.5質(zhì)量％的話，剩余磁通密度會(huì)有降低的傾向。因此，如果B的含量在上述范圍內(nèi)的話，可以抑制矯頑力HcJ和剩余磁通密度Br的降低。
[0072]另外，在將Fe的一部分取代為Co而包含Co的情況下，Co的含量優(yōu)選控制在Fe的含量的0.3質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.3質(zhì)量％以上4質(zhì)量％以下，更加優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下,最優(yōu)選為0.3質(zhì)量％以上1.5質(zhì)量％以下。Fe的含量超過10質(zhì)量％的話，矯頑力HcJ會(huì)降低并且原料成本上升。另外，在Fe的含量小于0.3質(zhì)量％的情況下，得不到耐腐蝕性提高的效果。
[0073]在Fe、Co 以外還包含 Al、Ga、S1、T1、B1、Sb、Ge、Sn、Zn、V、Cr、Mn、N1、Cu、Zr、Nb、
Mo、Hf、Ta、W等的元素的情況下，其含量也優(yōu)選為在實(shí)質(zhì)上不影響飽和磁化的范圍內(nèi)，優(yōu)選分別為5質(zhì)量％以下。另外，除此之外，作為不可避免地混入的成分，可以考慮氧(O)、氮(N)、C、Ca等。這些各自的含量可以為0.5質(zhì)量％左右以下。
[0074]從磁特性的觀點(diǎn)出發(fā)，本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體中，優(yōu)選氧量為6000ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3000ppm以下,特別優(yōu)選為2000ppm以下。另外優(yōu)選碳量為2000ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1500ppm以下,特別優(yōu)選為1200ppm以下。更加優(yōu)選含氮量為IOOOppm以下，更加優(yōu)選為800ppm以下,特別優(yōu)選為600ppm以下。
[0075]本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體為通過燒結(jié)原料粉末的成型體制造的磁體。成型體例如可以通過將原料粉末用模具通過加壓成型等成型為作為目標(biāo)的任意的規(guī)定形狀。稀土類燒結(jié)磁體的形狀不特別限定，根據(jù)使用的模具的形狀，例如可以做成平板狀、四棱柱等的柱狀、截面形狀為環(huán)狀或者C型的圓筒狀等任意的形狀。作為四棱柱，例如可以為底面為長方形的四棱柱、底面為正方形的四棱柱。
[0076]主相包含重稀土元素。在本實(shí)施方式中，重稀土元素是至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的稀土元素。另外，稀土類燒結(jié)磁體中所含的主相中至少一部分的主相晶粒包含重稀土元素的濃度不同的至少3個(gè)區(qū)域。該3個(gè)區(qū)域?yàn)榈蜐舛葏^(qū)域、高濃度區(qū)域和中濃度區(qū)域。
[0077]圖1為簡單表示稀土類燒結(jié)磁體的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，主相11具有低濃度區(qū)域12和高濃度區(qū)域13以及中濃度區(qū)域14這3個(gè)區(qū)域。主相11以低濃度區(qū)域12和高濃度區(qū)域13以及中濃度區(qū)域14的順序形成3層結(jié)構(gòu)而包含。
[0078]低濃度區(qū)域12為低濃度區(qū)域12和中濃度區(qū)域14以及高濃度區(qū)域13這3個(gè)區(qū)域中重稀土元素的濃度最低的區(qū)域。
[0079]高濃度區(qū)域13為3個(gè)區(qū)域中重稀土元素的濃度最高的區(qū)域。高濃度區(qū)域13鄰接于低濃度區(qū)域12的至少一部分而存在。高濃度區(qū)域13可以鄰接于低濃度區(qū)域12的周圍全部而存在。
[0080]中濃度區(qū)域14為重稀土元素的濃度比低濃度區(qū)域12高且比高濃度區(qū)域13低的區(qū)域。中濃度區(qū)域14鄰接于高濃度區(qū)域13的至少一部分而存在。中濃度區(qū)域14可以鄰接于高濃度區(qū)域13的周圍全部而存在。
[0081]這3個(gè)區(qū)域在主相11內(nèi)，從低濃度區(qū)域12向晶界相15，按照低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13和中濃度區(qū)域14的順序而存在。3個(gè)區(qū)域在稀土類燒結(jié)磁體的主相11內(nèi)，從低濃度區(qū)域12向晶界相15，按照低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13、中濃度區(qū)域14的順序包含3層結(jié)構(gòu)，從而可以提高溫度特性和強(qiáng)度并且可以具有優(yōu)異的耐腐蝕性。
[0082]另外，在本實(shí)施方式中，溫度特性是指即便在高溫環(huán)境下也可以較高維持矯頑力HcJ。
[0083]另外，3個(gè)區(qū)域可以以高濃度區(qū)域13鄰接于低濃度區(qū)域12的至少一部分并且中濃度區(qū)域14鄰接于高濃度區(qū)域13的至少一部分的方式包含于主相11內(nèi)。另外，3個(gè)區(qū)域可以以高濃度區(qū)域13鄰接于低濃度區(qū)域12的周圍全部且中濃度區(qū)域14鄰接于高濃度區(qū)域13的周圍全部的方式包含于主相11內(nèi)。從謀求得到的稀土類燒結(jié)磁體的磁特性、耐腐蝕性、強(qiáng)度的提高的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選3個(gè)區(qū)域以高濃度區(qū)域13鄰接于低濃度區(qū)域12的周圍全部并且中濃度區(qū)域14鄰接于高濃度區(qū)域13的周圍全部的方式包含于主相11內(nèi)。
[0084]為了確認(rèn)主相11中包含的Dy、Nd、Co以及Fe的分布狀態(tài)，將稀土類燒結(jié)磁體的主相11的掃描型電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)的組成圖像(Compo像)和用EPMA (Electron Probe Micro Analyzer:電子探針顯微分析儀)觀察稀土類燒結(jié)磁體的主相11的結(jié)構(gòu)時(shí)的由EPMA得到的元素分布的一個(gè)例子，顯示于圖2、圖4?圖6中。另夕卜，圖2?圖6為同一視野的圖。圖2為稀土類燒結(jié)磁體的組成圖像，圖3是示意性地表示主相的邊界的圖，圖4是通過EPMA觀察到的稀土類燒結(jié)磁體的Dy濃度的觀察結(jié)果，圖5是通過EPMA觀察到的稀土類燒結(jié)磁體的Nd濃度的觀察結(jié)果，圖6是通過EPMA觀察到的稀土類燒結(jié)磁體的Fe濃度的觀察結(jié)果。另外，圖4?6中，越是白色的部分表示該元素的濃度越是高。另外，上述濃度是指通過EPMA檢測(cè)的各元素的檢測(cè)值，不一定和各元素的濃度的絕對(duì)值一致。這對(duì)于后述的線分析也一樣。另外，圖3所示的黑線是基于圖2的SEM觀察的組成圖像作成的晶界相。
[0085]如圖4所示，主相內(nèi)的Dy濃度形成低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域和中濃度區(qū)域3個(gè)區(qū)域。在主相內(nèi)形成有低濃度區(qū)域(圖4中，藍(lán)色部分)。高濃度區(qū)域(圖4中，紅色部分)鄰接于該低濃度區(qū)域的至少一部分或者周圍全部而存在。另外，中濃度區(qū)域(圖4中，黃綠色部分)鄰接于低濃度區(qū)域(圖4中，藍(lán)色部分)的至少一部分或者周圍全部、或者高濃度區(qū)域(圖4中，紅色部分)的至少一部分或者周圍全部而存在。如果將圖3中所示的晶界相結(jié)合于圖4中，則如圖1所示，各主相11從低濃度區(qū)域12向晶界相15，按照低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13、中濃度區(qū)域14的順序形成3層結(jié)構(gòu)的狀態(tài)而包含3個(gè)區(qū)域。[0086]另外，沒有展示由EPMA得到的Tb的元素分布，但是其顯示和Dy相同的元素分布。
[0087]因此，根據(jù)稀土類燒結(jié)磁體的EPMA的觀察結(jié)果，在圖1中示意性地顯示本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體的主相11的狀態(tài)。如圖1所示，稀土類燒結(jié)磁體的主相11包含重稀土元素的濃度不同的3個(gè)區(qū)域。另外，3個(gè)區(qū)域按照從低濃度區(qū)域12到晶界相15依次為低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13、中濃度區(qū)域14的順序包含3層結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，高濃度區(qū)域13、中濃度14鄰接于在主相11內(nèi)形成的低濃度區(qū)域12的外側(cè)的至少一部分或者周圍全部而存在。因此，與在主相11的全部區(qū)域中僅由高濃度區(qū)域13形成主相的情況相比，可以以較少的重稀土元素而具有同等的矯頑力HcJ，并且可以提高剩余磁通密度Br。認(rèn)為這樣可以用少量的重稀土元素高效地達(dá)到磁特性改善了的稀土類燒結(jié)磁體。
[0088]在本實(shí)施方式中，主相11中所含的主相晶粒的一部分根據(jù)重稀土元素的濃度包含至少3個(gè)區(qū)域，這樣由形成主相的R2T14B化合物內(nèi)的重稀土元素的濃度差使得逆磁疇的磁壁的移動(dòng)受到抑制。因此，與主相11的整個(gè)區(qū)域中僅由高濃度區(qū)域13形成主相的情況、或者在低濃度區(qū)域12的外側(cè)形成高濃度區(qū)域13的情況相比，即便在高溫環(huán)境下也可以較高地維持矯頑力HcJ。即，認(rèn)為可以進(jìn)一步提高稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性。
[0089]另外，一般來說，與Nd等輕稀土元素相比，重稀土元素具有容易氧化的傾向。在本實(shí)施方式中，主相11中所含的主相晶粒的一部分根據(jù)重稀土元素的濃度至少包含3個(gè)區(qū)域，在靠近主相11的晶界相15的區(qū)域形成中濃度區(qū)域14。因此，與在主相11的全部區(qū)域中僅由高濃度區(qū)域13形成主相11的情況、或者形成在低濃度區(qū)域12的外側(cè)包含高濃度區(qū)域13的主相的情況相比，主相11內(nèi)的重稀土元素的濃度比較低。即，認(rèn)為可以提高稀土類燒結(jié)磁體的耐腐蝕性。
[0090]另外，具有由R2T14B化合物構(gòu)成的主相11的稀土類燒結(jié)磁體主要在晶界相15和主相11的界面處容易斷裂而被破壞。因此，可以說主相11和晶界相15之間的界面狀態(tài)影響稀土類燒結(jié)磁體的整體強(qiáng)度。在本實(shí)施方式中，在主相11中根據(jù)重稀土元素的濃度包含3個(gè)區(qū)域。并且，主相11的3個(gè)區(qū)域從低濃度區(qū)域12到晶界相15以按照低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13、中濃度區(qū)域14的順序形成3層結(jié)構(gòu)的狀態(tài)而存在。S卩，由于改善了主相11和晶界相15的界面狀態(tài)，因此，認(rèn)為可以提高稀土類燒結(jié)磁體的強(qiáng)度。
[0091]因此，由本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體，主相11中所含的主相晶粒的一部分以從低濃度區(qū)域12到晶界相15按照低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13、中濃度區(qū)域14的順序形成3層結(jié)構(gòu)的狀態(tài)而包含3個(gè)區(qū)域。因此，可以在主相11內(nèi)高效地分布重稀土元素，即便在高溫環(huán)境下也可以較高地維持矯頑力HcJ。其結(jié)果，本實(shí)施方式中的稀土類燒結(jié)磁體可以提高溫度特性和強(qiáng)度，并且可以具有優(yōu)異的耐腐蝕性。
[0092]另外，本實(shí)施方式中的稀土類燒結(jié)磁體的主相11內(nèi)至少一部分的主相晶粒至少包含3個(gè)區(qū)域。因此，與在主相11的全部區(qū)域中僅由高濃度區(qū)域13形成的主相、或者在低濃度區(qū)域12的外側(cè)包含高濃度區(qū)域13所形成的主相形成的磁體相比，本實(shí)施方式中的稀土類燒結(jié)磁體可以用少量的重稀土元素制作具有同等的矯頑力HcJ的稀土類燒結(jié)磁體。因此，可以降低制作稀土類燒結(jié)磁體所需要的費(fèi)用。
[0093]另外，主相11中所含的主相晶粒的一部分包含3個(gè)區(qū)域，并且至少以形成3層結(jié)構(gòu)的狀態(tài)而包含，在該3層結(jié)構(gòu)中，高濃度區(qū)域13鄰接于低濃度區(qū)域12的至少一部分并且中濃度區(qū)域14鄰接于高濃度區(qū)域13的至少一部分。這種情況下，形成這樣的3層結(jié)構(gòu)的主相優(yōu)選在稀土類燒結(jié)磁體中存在5%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為30%以上。通過在稀土類燒結(jié)磁體中以規(guī)定量包含由3個(gè)區(qū)域形成了這樣的3層結(jié)構(gòu)的主相晶粒，從而可以穩(wěn)定地得到所得到的稀土類燒結(jié)磁體的特性。
[0094]另外，主相11中所含的主相晶粒的一部分包含3個(gè)區(qū)域，優(yōu)選以形成高濃度區(qū)域13鄰接于低濃度區(qū)域12的周圍全部并且中濃度區(qū)域14鄰接于高濃度區(qū)域13的周圍全部的3層結(jié)構(gòu)的狀態(tài)而包含。在這種情況下，形成這樣的3層結(jié)構(gòu)的主相晶粒優(yōu)選在稀土類燒結(jié)磁體中存在3%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為5%以上。3個(gè)區(qū)域以按照低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13和中濃度區(qū)域14的順序從低濃度區(qū)域12向晶界相15形成為圓周狀的狀態(tài)包含于主相晶粒內(nèi)。通過在稀土類燒結(jié)磁體內(nèi)包含規(guī)定量的由3個(gè)區(qū)域形成這樣的3層結(jié)構(gòu)的主相晶粒，可以更加穩(wěn)定地提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的特性。
[0095]另外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選稀土類燒結(jié)磁體的相對(duì)密度為99%以上。稀土類燒結(jié)磁體的相對(duì)密度越高，越容易產(chǎn)生重稀土元素的濃度差。因此，可以穩(wěn)定地形成較多包含主相晶粒的稀土類燒結(jié)磁體，該主相晶粒中，從主相晶粒內(nèi)的低濃度區(qū)域12到晶界相15，根據(jù)重稀土元素的濃度按照順序形成低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13、中濃度區(qū)域14的3層結(jié)構(gòu)的的方式，包含3個(gè)區(qū)域。另外，稀土燒結(jié)磁體的相對(duì)密度為將稀土類燒結(jié)磁體的實(shí)際測(cè)定密度除以其理論密度得到的值。
[0096]另外，在本實(shí)施方式中，將中濃度區(qū)域14中重稀土元素的濃度的平均值定為從重稀土元素的最大濃度到晶界相15的重稀土元素的濃度的平均值。明確了從高濃度區(qū)域13到晶界相15形成的中濃度區(qū)域14的重稀土元素的濃度的平均值。
[0097]另外，此時(shí)，中濃度區(qū)域14中重稀土元素的濃度的平均值優(yōu)選為，在主相晶粒內(nèi)的低濃度區(qū)域內(nèi)的重稀土元素的最小濃度和主相晶粒內(nèi)的高濃度區(qū)域13內(nèi)的重稀土元素的最大濃度的關(guān)系中處于規(guī)定的范圍內(nèi)。
[0098]S卩，在用EPMA對(duì)主相晶粒內(nèi)存在低濃度區(qū)域12和高濃度區(qū)域13以及中濃度區(qū)域14的區(qū)域進(jìn)行線分析的情況下，如圖10中所示，將主相晶粒內(nèi)重稀土元素的最小濃度作為α，將主相晶粒內(nèi)重稀土元素的最大濃度作為β，將中濃度區(qū)域14中重稀土元素的平均值作為Y。此時(shí)，用下述式(A)表示中濃度區(qū)域14中重稀土元素的濃度的平均值。
[0099]( Y - α ) / (β-α)式(A)
[0100]該上述式(A)的值優(yōu)選為0.2以上0.8以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.3以上0.75以下的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選0.35以上0.7以下的范圍內(nèi)。如果中濃度區(qū)域14的重稀土元素的濃度的平均值比0.8高，則變得接近于形成主相晶粒在低濃度區(qū)域的外側(cè)包含與低濃度區(qū)域相比稀土類濃度高的區(qū)域的主相的情況的結(jié)構(gòu)，因此不能提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性和強(qiáng)度并改善耐腐蝕性。另外，如果中濃度區(qū)域14的重稀土元素的濃度的平均值低于0.2，則主相晶粒中的重稀土元素量減少。因此，得到的稀土類燒結(jié)磁體不能具有良好的矯頑力HcJ。因此，得到的稀土類燒結(jié)磁體不能具有良好的溫度特性。
[0101]因此，如果中濃度區(qū)域14的重稀土元素的濃度的平均值在上述范圍內(nèi)，則更加明確從主相晶粒的低濃度區(qū)域12到晶界相15，根據(jù)重稀土元素的濃度，依次為低濃度區(qū)域12、高濃度區(qū)域13、中濃度區(qū)域14的3層結(jié)構(gòu)。這樣，可以提高所得到的稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性和強(qiáng)度并更加穩(wěn)定地得到優(yōu)異的耐腐蝕性。
[0102]在圖7中顯示了稀土類燒結(jié)磁體的組成圖像，將其在同一視野中用EPMA得到的Dy的觀察結(jié)果示于圖8，線分析該EPMA時(shí)的Dy檢測(cè)強(qiáng)度的結(jié)果示于圖9。另外，圖9為相對(duì)地表示Dy的檢測(cè)強(qiáng)度的圖，是用將圖8所示的線的長度20 μ m進(jìn)行256次分割而成的大小對(duì)點(diǎn)的組成進(jìn)行分析而得到的圖。在如圖7所述的組成圖像中，如果線分析圖8中所示的Dy的EPMA的線，則如圖9所示，根據(jù)Dy濃度得到對(duì)應(yīng)于高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域、低濃度區(qū)域的3層結(jié)構(gòu)的檢測(cè)強(qiáng)度。另外，在圖9中，參照?qǐng)D7、圖8，明確顯示了晶界相、低濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域和高濃度區(qū)域。
[0103]在用EPMA線分析主相晶粒的時(shí)候，將主相內(nèi)重稀土元素的最小濃度作為α，將主相內(nèi)重稀土元素的最大濃度作為β，將中濃度區(qū)域中重稀土元素的濃度的平均值作為Y。此時(shí)，如果上述式(A)的值在規(guī)定的范圍內(nèi)，則由于根據(jù)重稀土元素的濃度明確形成3層結(jié)構(gòu)，因此可以更加提高本發(fā)明的效果。
[0104]另外，在圖8、圖9中，對(duì)重稀土元素為Dy的情況進(jìn)行了說明，對(duì)于Tb等其它重稀土元素的情況也同樣。
[0105]另外，優(yōu)選中濃度區(qū)域的重稀土元素的平均值為在0.2以上0.8以下的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選為在0.3以上0.75以下的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選為在0.35以上0.7以下的范圍內(nèi)。如果中濃度區(qū)域的重稀土元素的平均值在上述范圍內(nèi)，則如上上述，從主相內(nèi)的低濃度區(qū)域到晶界相，更明確形成根據(jù)重稀土元素的濃度依次為低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域的3層結(jié)構(gòu)。因此，即便在高溫環(huán)境下也可以較高地維持矯頑力HcJ。其結(jié)果，可以進(jìn)一步提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性。另外，可以進(jìn)一步提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的強(qiáng)度并且進(jìn)一步改善耐腐蝕性，進(jìn)一步提高本發(fā)明的效果。
[0106]〈稀土類燒結(jié)磁體的制造方法〉
[0107]使用附圖來對(duì)具有上述上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體的制造方法的優(yōu)選制造方法進(jìn)行說明。本實(shí)施方式中的稀土類燒結(jié)磁體使用在稀土類燒結(jié)磁體中主要構(gòu)成主相的組成的合金(主相系合金)和主要構(gòu)成晶界相的組成的合金(晶界相系合金)制造。圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體的制造方法的一個(gè)例子的流程圖。
[0108]<合金準(zhǔn)備工序:步驟Sll>
[0109]如圖11所示，首先準(zhǔn)備構(gòu)成在稀土類燒結(jié)磁體中主要構(gòu)成主相的組成的合金(主相系合金)和主要構(gòu)成晶界相的組成的合金(晶界相系合金)(合金準(zhǔn)備工序(步驟S11))。在合金準(zhǔn)備工序(步驟SI I)中，將對(duì)應(yīng)于稀土類燒結(jié)磁體的組成的原料金屬在真空或者Ar氣等的惰性氣氛中溶解之后，通過進(jìn)行鑄造制作具有所希望的組成的主相系合金以及晶界相系合金。
[0110]作為原料金屬，例如，可以使用稀土類金屬或者稀土類合金、純鐵、硼鐵、進(jìn)一步也可以使用這些的合金或者化合物等。主相系合金是包含R2T14B化合物以及不可避免的雜質(zhì)的合金。關(guān)于R2T14B化合物,如上上述。另外，晶界相系合金是包含HR (HR表不至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的I種以上的稀土元素)以及T和不可避免的雜質(zhì)的合金。另外，作為晶界相系合金，可以使用HR的氧化物、氟化物、氫化物等。
[0111]鑄造原料金屬的鑄造方法,例如為薄帶連鑄(strip cast)法或者鉸接式鑄型(book mold)法或離心鑄造法等。得到的原料合金在有凝固偏析的情況下根據(jù)需要進(jìn)行均質(zhì)化處理。在進(jìn)行原料合金的均質(zhì)化處理的時(shí)候，在真空或者惰性氣氛下，在700°C以上1500°C以下的溫度下保持I小時(shí)以上進(jìn)行。這樣稀土類磁體用合金的一部分被熔化而被均質(zhì)化。
[0112]〈粉碎工序:步驟SI2>
[0113]在王相系合金和晶界相系合金被制作出來之后，粉碎王相系合金和晶界相系合金(粉碎工序(步驟S12))。在粉碎工序(步驟S12)中，在主相系合金和晶界相系合金被制造了之后，分別粉碎這些主相系合金和晶界相系合金而做成粉末。另外，可以混合粉碎主相系合金和晶界相系合金。
[0114]粉碎工序(步驟S12)具有粗粉碎至粒徑為數(shù)百Pm左右的粗粉碎工序(步驟S12-1)和微粉碎至粒徑為數(shù)μ m左右的微粉碎工序(步驟S12-2)。
[0115](粗粉碎工序:步驟S12-1)
[0116]將主相系合金和晶界相系合金粗粉碎至各個(gè)粒徑為數(shù)百μ m以上數(shù)mm以下(粗粉碎工序(步驟S12-1))。這樣得到主相系合金和晶界相系合金的粗粉碎粉末。粗粉碎例如可以在主相系合金和晶界相系合金中吸附氫之后，將原料合金在惰性氣氛下加熱，通過基于不同相之間的氫吸附量的不同的自崩解而粗粉碎原料合金。
[0117]另外，在進(jìn)行粗粉碎時(shí)，可以使用搗碎機(jī)(stamp mill)、顎式粉碎機(jī)(jawcrusher)、布朗磨(Braun mill)等,在惰性氣氛中進(jìn)行,不過為了充分得到本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體的效果，優(yōu)選并用通過向合金中的氫吸附和放出而進(jìn)行的粗粉碎。
[0118]另外，為了得到高的磁特性，優(yōu)選將從粉碎工序(步驟S12)到后述的燒結(jié)工序(步驟S16)的各工序的氣氛做成低氧濃度。氧含量可以通過在各制造工序中的氣氛的控制、原料中所含的氧量的控制等進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在將后述燒結(jié)工序(步驟S16)中得到的燒結(jié)體的氧含量調(diào)節(jié)到5000ppm以下的情況下，優(yōu)選將各工序的氧濃度調(diào)節(jié)到3000ppm以下，在將燒結(jié)體的氧含量調(diào)節(jié)到3000ppm以下的情況下,優(yōu)選將各工序的氧的濃度調(diào)節(jié)到IOOppm以下。
[0119](微粉碎工序:步驟S12-2)
[0120]將主相系合金和晶界相系合金進(jìn)行粗粉碎之后，將得到的主相系合金和晶界相系合金的粗粉碎粉末微粉碎至平均粒徑為數(shù)μ m左右(微粉碎工序(步驟S12-2))。這樣，得到主相系合金和晶界相系合金的微粉碎粉末。通過將粗粉碎了的粉末進(jìn)一步進(jìn)行微粉碎，可以得到優(yōu)選具有I μ m以上10 μ m以下、進(jìn)一步優(yōu)選為3 μ m以上5 μ m以下的粒徑的稀土類磁體的混合粉末(以下，簡單稱為“混合粉末”)。
[0121]微粉碎通過一邊適當(dāng)調(diào)節(jié)粉碎時(shí)間等條件，一邊通過使用噴射式粉碎機(jī)(jetmill)、球磨(ball mill)、振動(dòng)球磨、濕式磨碎機(jī)(attritor)等的微粉碎機(jī)對(duì)進(jìn)行粗粉碎了的粉末的進(jìn)一步粉碎來實(shí)施。噴射式粉碎機(jī)(jet mill)是將高壓的惰性氣體(例如N2氣)通過狹窄的噴嘴放出而產(chǎn)生高速的氣流，通過該高速的氣流加速主相系合金和晶界相系合金的粗粉碎粉末，產(chǎn)生主相系合金和晶界相系合金的粗粉碎粉末之間的碰撞或者與靶材或者容器壁之間的碰撞來粉碎的方法。
[0122]在將主相系合金和晶界相系合金的粗粉碎粉末進(jìn)行微粉碎的時(shí)候，可以通過添加硬脂酸鋅、油酸酰胺等的粉碎助劑得到成型時(shí)取向性高的微粉碎粉末。
[0123]〈混合工序:步驟SI3>
[0124]在將主相系合金和晶界相系合金進(jìn)行微粉碎之后，在低氧氣氛下混合各微粉碎粉末(混合工序(步驟S13))。這樣得到混合粉末。低氧氣氛例如形成N2氣、Ar氣氣氛等的惰性氣體氣氛。主相系合金粉末和晶界相系合金粉末的混合比率優(yōu)選為以質(zhì)量比計(jì)為80比20以上97比3以下，進(jìn)一步優(yōu)選為90比10以上97比3以下，更加優(yōu)選為質(zhì)量比為95比
5左右。
[0125]另外，在粉碎工序(步驟S12)中，混合粉碎主相系合金和晶界相系合金的情況下的配合比率，也和分別粉碎主相系合金和晶界相系合金的情況下同樣，主相系合金粉末和晶界相系合金粉末的配合比例優(yōu)選為以質(zhì)量比計(jì)為80比20以上97比3以下，進(jìn)一步優(yōu)選為90比10以上97比3以下，更加優(yōu)選為質(zhì)量比為95比5左右。
[0126]〈成型工序:步驟S14>
[0127]在將主相系合金粉末和晶界相系合金粉末混合之后，將混合粉末成型為目標(biāo)形狀(成型工序(步驟S14))。在成型工序(步驟S14)中，通過將主相系合金粉末和晶界相系合金粉末的混合粉末填充于加壓電磁體環(huán)繞的模具內(nèi)并加壓，將混合粉末成型為任意的形狀。此時(shí)，通過在施加磁場(chǎng)的同時(shí)進(jìn)行，從而使原料粉末產(chǎn)生規(guī)定的取向，以使晶軸取向的狀態(tài)成型。這樣得到成型體。得到的成型體按照特定的方向取向，因此可以得到具有磁性更強(qiáng)的異向性的稀土類燒結(jié)磁體。另外，磁場(chǎng)的施加優(yōu)選在加壓之前進(jìn)行，更加優(yōu)選在加壓中也繼續(xù)施加。
[0128]成型時(shí)的加壓優(yōu)選在50MPa以上200MPa以下進(jìn)行。施加的磁場(chǎng)優(yōu)選在950kA/m以上1600kA/m以下進(jìn)行。施加的磁場(chǎng)不限定于靜磁場(chǎng)，也可以是脈沖狀磁場(chǎng)。另外，也可以并用靜磁場(chǎng)和脈沖狀磁場(chǎng)。
[0129]另外，作為成型方法，除了將上述混合粉末直接成型的干式成型之外，還可以使用將原料粉末分散于油等的溶劑中得到的漿料進(jìn)行成型的濕式成型。
[0130]成型混合粉末得到的成型體的形狀不特別限定，可以根據(jù)使用的模具的形狀做成例如長方體、平板狀、柱狀、截面形狀為環(huán)狀等根據(jù)所希望的稀土類磁體的形狀做成任意的形狀。
[0131]〈升溫工序:步驟SI5>
[0132]在磁場(chǎng)中成型，將成型為目標(biāo)形狀得到的成型體在真空或者惰性氣氛中升溫，在升溫至600°C以上燒結(jié)溫度之前以2V /min以上10°C /min以下的平均升溫速度升溫(升溫工序(步驟S15))。在本實(shí)施方式中，在升溫成型體的時(shí)候，在升溫至600°C以上燒結(jié)溫度之前的平均升溫速度優(yōu)選為3°C /min以上9°C /min以下，進(jìn)一步優(yōu)選為4°C /min以上7°C /min以下，更加優(yōu)選為6°C /min左右。在升溫成型體的時(shí)候，由于在升溫至600°C以上燒結(jié)溫度之前使平均升溫速度在上述范圍內(nèi)，容易產(chǎn)生所得到的稀土類燒結(jié)磁體的主相內(nèi)包含的重稀土元素的濃度差，因此可以在稀土類燒結(jié)磁體的主相內(nèi)形成3層結(jié)構(gòu)。
[0133]〈燒結(jié)工序:步驟S16>
[0134]在磁場(chǎng)中成型，在真空或者惰性氣氛中燒結(jié)成型為目標(biāo)形狀而得到的成型體(燒結(jié)工序(步驟S16))。燒結(jié)溫度有必要根據(jù)組成、粉碎方法、粒度和粒度分布的不同等各條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，不過對(duì)于成型體來說，例如通過在真空中或者惰性氣體的存在下，在1000°C以上1200°C以下進(jìn)行I小時(shí)以上10小時(shí)以下加熱處理來燒成。這樣密度提高，得到燒結(jié)體(稀土類磁體的燒結(jié)體)。
[0135]〈冷卻工序:步驟SI7>
[0136]在燒結(jié)了成型體之后，使用惰性氣體，優(yōu)選使用Ar氣對(duì)燒結(jié)體進(jìn)行冷卻(冷卻工序(步驟S17))。在本實(shí)施方式中，冷卻至小于600°C之前的平均冷卻速度為3°C /min以上200C /min以下，優(yōu)選為5°C /min以上15°C /min以下，進(jìn)一步優(yōu)選為10°C /min以上15°C /min以下。在冷卻燒結(jié)體的時(shí)候，認(rèn)為通過使至小于600°C之前的平均冷卻速度在上述范圍內(nèi)，容易產(chǎn)生得到的稀土類燒結(jié)磁體的主相內(nèi)所含的重稀土元素的濃度差，因此，可以在稀土類燒結(jié)磁體的主相內(nèi)形成3層結(jié)構(gòu)。這樣，可以得到本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體。
[0137]<時(shí)效處理工序:步驟S18>
[0138]將在冷卻工序(步驟S17)中得到的稀土類燒結(jié)磁體進(jìn)行時(shí)效處理(時(shí)效處理工序(步驟S18))。通過燒成之后，將得到的燒結(jié)體冷卻至200°C以下，之后保持于比燒成時(shí)低的溫度等，對(duì)燒結(jié)體進(jìn)行時(shí)效處理。時(shí)效處理在非氧化氣氛下進(jìn)行，例如，在700°C以上900°C以下的溫度下加熱I小時(shí)?3小時(shí)、冷卻至200°C、進(jìn)一步在500°C以上700°C以下的溫度下加熱I小時(shí)?3小時(shí)的2階段加熱，或者在600°C附近的溫度下加熱I小時(shí)?3小時(shí)的I階段加熱等，根據(jù)進(jìn)行時(shí)效處理的次數(shù)適當(dāng)調(diào)節(jié)處理?xiàng)l件。通過這樣的時(shí)效處理，可以提高稀土類燒結(jié)磁體的磁特性。
[0139]〈加工工序:步驟S19>
[0140]接下來，在對(duì)稀土類燒結(jié)磁體進(jìn)行時(shí)效處理(步驟S18)之后，例如，通過鉆孔、切肖IJ、研削等，切割成所希望的尺寸，或使表面平滑化，進(jìn)一步加工成任意形狀的稀土類燒結(jié)磁體(加工工序:步驟S19)。
[0141]〈倒角工序:步驟S20>
[0142]接下來，使用滾筒對(duì)加工工序(步驟S19)中得到的稀土類燒結(jié)磁體進(jìn)行2小時(shí)左右的滾筒研磨，進(jìn)行倒角(倒角工序(步驟S20))。
[0143]另外，在本實(shí)施方式中，是以在將稀土類燒結(jié)磁體進(jìn)一步加工成任意形狀之后進(jìn)行了倒角的方式進(jìn)行，但是不限定于此，也可以將時(shí)效處理工序(步驟S18)中得到的稀土類燒結(jié)磁體進(jìn)行了倒角之后，再切割成所希望的尺寸，或使表面平滑化得到規(guī)定形狀的稀土類燒結(jié)磁體。
[0144]〈表面處理工序:步驟S21>
[0145]接下來，研磨在倒角工序(步驟S20)中得到的稀土類燒結(jié)磁體，使用硝酸對(duì)實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體的表面進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的酸清洗。之后，進(jìn)行鍍鎳，在實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體的表面形成鍍Ni膜(表面處理工序(步驟S21))。作為稀土類燒結(jié)磁體的表面的酸清洗中使用的酸溶液，優(yōu)選硝酸、鹽酸等的水溶液和醇的混合溶液。該表面處理例如可以通過將稀土類燒結(jié)磁體浸潰于酸溶液中，或向稀土類燒結(jié)磁體上噴霧酸溶液來進(jìn)行。
[0146]通過上述的表面處理，可以除去在稀土類燒結(jié)磁體上附著的污垢或氧化層等從而得到清潔的表面。從更加良好地除去污垢或者氧化層等的觀點(diǎn)出發(fā)，可以在酸溶液中施加超聲波并進(jìn)行表面處理。
[0147]另外，在本實(shí)施方式中，是在稀土類燒結(jié)磁體的表面上形成Ni鍍膜來進(jìn)行表面處理，不過不限定于此，除了鍍Ni之外，也可以通過實(shí)施氧化、氮化、化學(xué)處理進(jìn)行的表面改性法、樹脂涂層等，提高耐腐蝕性。
[0148]另外，在本實(shí)施方式中，進(jìn)行了加工工序(步驟S19)、倒角工序(步驟S20)、表面處理清潔工序(工序S21)，但是這些各工序沒有必要一定要進(jìn)行。
[0149]這樣制造稀土類燒結(jié)磁體，結(jié)束處理。另外，將得到的稀土類燒結(jié)磁體進(jìn)行磁化，得到磁體產(chǎn)品。
[0150]另外，稀土類燒結(jié)磁體中所含的C的量，通過在制造工序中使用的粉碎助劑的種類以及添加量等進(jìn)行調(diào)節(jié)。進(jìn)一步，稀土類燒結(jié)磁體中包含的N的量通過原料合金的種類和量、或者用氮?dú)夥辗鬯樵虾辖鹎闆r下的粉碎條件等進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0151]這樣得到的稀土類燒結(jié)磁體包含由R2T14B(R為包含Nd、Pr的任一者或者兩者作為主要成分的I種以上的稀土元素，T表示包含F(xiàn)e或者Fe和Co的I種以上的過渡元素)化合物構(gòu)成的主相。稀土類燒結(jié)磁體中包含的主相中至少一部分的主相晶粒包含Dy、Tb的任一者或者兩者，包含3個(gè)Dy、Tb的任一者或者兩者的濃度不同的區(qū)域，從低濃度區(qū)域到晶界相，根據(jù)Dy、Tb的任一者或者兩者的濃度，依次包含低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域。
[0152]如上所述，得到的本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體，主相中包含的至少一部分的主相晶粒根據(jù)重稀土元素的濃度至少包含3個(gè)區(qū)域，從低濃度區(qū)域到晶界相依次包含低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域、中濃度區(qū)域，因此即便在高溫環(huán)境下也可以維持高的矯頑力HcJ。其結(jié)果可以提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的溫度特性。而且，可以提高得到的稀土類燒結(jié)磁體的強(qiáng)度，并且能夠具有優(yōu)異的耐腐蝕性。因此，如果使用本發(fā)明的實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體的制造方法，則可以制造對(duì)應(yīng)高溫使用環(huán)境并且即便對(duì)于更薄更小的產(chǎn)品也可以穩(wěn)定使用的可靠性高的稀土類燒結(jié)磁體。
[0153]這樣得到的本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體例如優(yōu)選作為在轉(zhuǎn)子表面上安裝磁體的表面貼裝式永磁(Surface Permanent Magnet ;SPM)電動(dòng)機(jī)、內(nèi)部轉(zhuǎn)子型的無電刷電動(dòng)機(jī)這樣的內(nèi)置式永磁(Interior Permanent Magnet ;IPM)電動(dòng)機(jī)、PRM (Permanent magnetReluctance Motor,永磁磁阻電機(jī))等的磁體進(jìn)行使用。特別地，IPM電動(dòng)機(jī)具有齒槽定位力矩(CoggingTorque)小等的優(yōu)點(diǎn)，因此,優(yōu)選作為電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力汽車用電動(dòng)機(jī)、汽車的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向(Power Steering)用電動(dòng)機(jī)、磁共振圖像裝置(MRI)等的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置用電動(dòng)機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)器的硬盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用主軸電動(dòng)機(jī)或者音圈馬達(dá)、工作機(jī)械的伺服電動(dòng)機(jī)(Servo motor)、手機(jī)的振動(dòng)器(Vibrator)用電動(dòng)機(jī)、打印機(jī)用電動(dòng)機(jī)等的用途。
[0154]另外，在本實(shí)施方式中，針對(duì)了主相晶粒包含低濃度區(qū)域、高濃度區(qū)域以及中濃度區(qū)域的3個(gè)區(qū)域的情況進(jìn)行說明，不過主相晶粒至少包含3個(gè)區(qū)域即可，不限定于此。主相晶粒除了可以包含高濃度區(qū)域或者低濃度區(qū)域之外還可以包含各濃度不同的幾種中濃度區(qū)域。
[0155]以上，針對(duì)本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，不過本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體不限定于此。本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體可以在不脫離其要領(lǐng)的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形、各種組合，對(duì)于永磁體以外也同樣可以適用。
[0156]〈電動(dòng)機(jī)〉
[0157]針對(duì)將本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體用在電動(dòng)機(jī)中的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。在此，針對(duì)本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體應(yīng)用于SPM電動(dòng)機(jī)中的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖12是簡單表不SPM電動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式的構(gòu)成的截面圖，如圖12所不,SPM電動(dòng)機(jī)20在外罩21內(nèi)具有圓柱狀的轉(zhuǎn)子22、圓筒狀的定子23和旋轉(zhuǎn)軸24。旋轉(zhuǎn)軸24貫通轉(zhuǎn)子22的橫截面中心。轉(zhuǎn)子22具有由鐵材等構(gòu)成的圓柱狀的轉(zhuǎn)子鐵芯(鐵芯)25、在該轉(zhuǎn)子鐵芯25的外周圍以規(guī)定的間隔設(shè)置的多個(gè)永久磁體26、收納永久磁體26的多個(gè)磁體插入狹孔27。在永久磁體26中使用本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體。該永久磁體26沿著轉(zhuǎn)子22的圓周方向在各個(gè)磁體插入狹孔27內(nèi)以N極和S極交替排列的方式設(shè)置多個(gè)。這樣沿著圓周方向相鄰的永久磁體26就產(chǎn)生沿著轉(zhuǎn)子22的徑向互相相反方向的磁力線。定子23在其筒壁(圓周壁)的內(nèi)部的圓周方向上沿著轉(zhuǎn)子22的外周面具有以規(guī)定間隔設(shè)置的多個(gè)定子鐵芯28和節(jié)流閥29。該多個(gè)定子鐵芯28向著定子23的中心以與轉(zhuǎn)子22相對(duì)的方式設(shè)置。另夕卜，在各節(jié)流閥29內(nèi)卷裝了線圈30。永久磁體26和定子鐵芯28以相互相對(duì)的方式設(shè)置。轉(zhuǎn)子22設(shè)置成能夠和旋轉(zhuǎn)軸24 —起在定子23內(nèi)的空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。定子23通過電磁作用對(duì)轉(zhuǎn)子22施加扭矩，轉(zhuǎn)子22沿著圓周方向旋轉(zhuǎn)。
[0158]SPM電動(dòng)機(jī)20使用本實(shí)施方式的稀土類燒結(jié)磁體作為永久磁體26，因此，伴隨著SPM電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)，即便罩子21內(nèi)成為高溫環(huán)境也可以較高地維持稀土類燒結(jié)磁體的矯頑力HcJ，可以提高永久磁體26的溫度特性和強(qiáng)度。因此，SPM電動(dòng)機(jī)20可以提高電動(dòng)機(jī)的扭矩特性等電動(dòng)機(jī)的性能，經(jīng)過長時(shí)間也可以穩(wěn)定地維持高輸出，可以做成可靠性優(yōu)異的電動(dòng)機(jī)。
[0159]實(shí)施例
[0160]以下，列舉實(shí)施例和比較例進(jìn)一步具體說明本發(fā)明，不過本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施例。
[0161]〈1.合金(A?F、a?e、a2)、稀土類化合物的制作〉
[0162]首先，將主要形成磁體的主相的主相系合金(合金A?合金F)和主要形成晶界相的晶界相系合金(合金a?合金e、a2)用薄帶連鑄(SC)法進(jìn)行鑄造。另外，作為晶界相系合金，進(jìn)一步準(zhǔn)備稀土類化合物(Dy203、DyF3> DyH2)。主相系合金(合金A?合金F)、晶界相系合金(合金a?合金e、合金a2)的磁體組成、主相系合金(合金A?合金F)、晶界相系合金(合金a?合金e、合金a2)以及稀土類化合物(Dy203、DyF3、DyH2)的微粉粒徑D50示于表I中。另外，表I中所示的TRE (Total Rare-Earth,總稀土)表示稀土類的合計(jì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種稀土類燒結(jié)磁體，其特征在于， 所述稀土類燒結(jié)磁體為至少包含由R2T14B化合物構(gòu)成的主相和比所述主相含有更多R的晶界相的稀土類燒結(jié)磁體，其中，R為含有NcUPr的任一者或者兩者作為主要成分的I種以上的稀土元素，T表示含有Fe或者Fe和Co的I種以上的過渡元素， 所述主相含有重稀土元素，該重稀土元素中至少包括Dy、Tb的任一者或者兩者，所述稀土類燒結(jié)磁體中所含的所述主相中至少一部分的主相晶粒包含所述重稀土元素的濃度不同的至少3個(gè)區(qū)域， 所述重稀土元素的濃度不同的3個(gè)區(qū)域?yàn)? 所述重稀土元素的濃度在3個(gè)區(qū)域中最低的低濃度區(qū)域、 所述重稀土元素的濃度在3個(gè)區(qū)域中最高的高濃度區(qū)域、以及所述重稀土元素的濃度比所述低濃度區(qū)域高且比所述高濃度區(qū)域低的中濃度區(qū)域，所述3個(gè)區(qū)域在所述主相晶粒內(nèi)按照從所述低濃度區(qū)域向所述晶界相依次為所述低濃度區(qū)域、所述高濃度區(qū)域、所述中濃度區(qū)域的順序存在。
2.如權(quán)利要求1所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 在所述稀土類燒結(jié)磁體中，所述高濃度區(qū)域鄰接于所述低濃度區(qū)域的至少一部分并且所述中濃度區(qū)域鄰接于所述高濃度區(qū)域的至少一部分的主相晶粒存在5%以上。
3.如權(quán)利要求2所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 所述主相晶粒在所述稀土類燒結(jié)磁體中存在30%以上。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 在所述稀土類燒結(jié)磁體中，所述高濃度區(qū)域鄰接于所述低濃度區(qū)域的周圍全部并且所述中濃度區(qū)域鄰接于所述高濃度區(qū)域的周圍全部的主相晶粒存在3%以上。
5.如權(quán)利要求4所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 所述主相晶粒在所述稀土類燒結(jié)磁體中存在5%以上。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 將所述中濃度區(qū)域中所述重稀土元素的濃度的平均值定為從所述重稀土元素的最大濃度起到所述晶界相為止的所述重稀土元素的濃度的平均值。
7.如權(quán)利要求6所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 將所述主相內(nèi)所述重稀土元素的最小濃度記為α，將所述主相內(nèi)所述重稀土元素的最大濃度記為β，將所述中濃度區(qū)域內(nèi)所述重稀土元素的濃度的平均值記為Y時(shí)， 所述中濃度區(qū)域中所述重稀土元素的濃度的平均值用下述式(A)表示， 下述式(A)的值在0.2以上0.8以下的范圍內(nèi)， (Y-Q ) / ( β-α )......式(A)。
8.如權(quán)利要求7所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 所述式(A)的值在0.3以上0.75以下的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 所述式(A)的值在0.35以上0.7以下的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 使用含有R2T14B化合物的主相系合金和至少含有HR和T的晶界相系合金作為原料合金，HR表示至少包括Dy、Tb的任意一者或者兩者的I種以上的稀土元素。
11.如權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的稀土類燒結(jié)磁體，其中， 所述稀土類燒結(jié)磁體的相對(duì)密度為99%以上。
12.—種稀土類燒結(jié)磁體的制造方法，其特征在于， 在制造至少包括由R2T14B化合物構(gòu)成的主相和比上述主相含有更多R的晶界相的稀土類燒結(jié)磁體的時(shí)候，包括以下工序，其中，R為含有Nd、Pr的任一者或者兩者作為主要成分的I種以上的 稀土元素，T表示含有Fe或者Fe和Co的I種以上的過渡元素， 混合物制作工序，將含有R2T14B化合物的主相系合金的合金粉末和至少含有HR以及T的晶界相系合金的合金粉末混合，得到混合物，其中，HR表示至少含有Dy、Tb的任一者或者兩者的一種以上的稀土元素， 成型工序，將所述混合物成型，得到成型體， 升溫工序，以達(dá)到600°C以上的燒結(jié)溫度之前的平均升溫速度為2V /min以上10°C /min以下的方式將所述成型體升溫， 燒結(jié)工序，燒結(jié)所述成型體，得到燒結(jié)體，以及 冷卻工序，以從燒結(jié)溫度至600°C過程中的平均冷卻速度為3°C /min以上小于20°C /min的方式將所述燒結(jié)體冷卻； 所述主相中含有重稀土元素，該重稀土元素至少包括Dy、Tb的任一者或者兩者，所述稀土類燒結(jié)磁體中所含的所述主相中至少一部分的主相晶粒包含所述重稀土元素濃度不同的至少3個(gè)區(qū)域， 所述重稀土元素濃度不同的3個(gè)區(qū)域?yàn)? 所述重稀土元素濃度在3個(gè)區(qū)域中最低的低濃度區(qū)域、 所述重稀土元素濃度在3個(gè)區(qū)域中最高的高濃度區(qū)域、以及 所述重稀土元素濃度比所述低濃度區(qū)域高且比所述高濃度區(qū)域低的中濃度區(qū)域， 所述3個(gè)區(qū)域在上述主相晶粒內(nèi)從所述低濃度區(qū)域到所述晶界相，按照所述低濃度區(qū)域、所述高濃度區(qū)域、所述中濃度區(qū)域的順序存在。
13.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 含有如權(quán)利要求1~11中任一項(xiàng)所述的稀土類燒結(jié)磁體。
【文檔編號(hào)】H01F41/02GK103620707SQ201280024974
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月25日
【發(fā)明者】日高徹也, 佐藤和生, 坂元一也, 藤戶津哉, 寶迫元彰, 村田素久, 三竹晃司 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社