R－t－b系燒結(jié)磁體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及R-T 一B系燒結(jié)磁體。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知以R2T14B型化合物為主相的R-T 一B系燒結(jié)磁體(R包含輕稀土元素 RL和重稀 土元素 RH，RL為Nd和/或Pr，RH為Dy和/或Tb，T為過渡金屬元素中的至少一種，必須含F(xiàn)e)是 永磁體中性能最高的磁體，用于混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車、家電制品等中使用的各種電動(dòng)機(jī) 等。
[0003] R-T-B系燒結(jié)磁體在高溫下矯頑力Hcj(以下有時(shí)簡(jiǎn)單記載為"H。/'）降低，引起不 可逆熱退磁。因此，特別是用于混合動(dòng)力汽車用電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)中時(shí)，要求高溫 下也維持高Hcj。
[0004] -直以來，為了提高HcJ，在R-T 一 B系燒結(jié)磁體中添加較多的重稀土元素（主要是 Dy)，但存在殘留磁通密度Br(以下有時(shí)簡(jiǎn)單記載為"Br"）降低的問題。因此，近年采用了如下 方法:使重稀土元素從R-T 一B系燒結(jié)磁體的表面擴(kuò)散到內(nèi)部，使重稀土元素在主相晶粒的 外殼部稠化，從而抑制Br的降低并且獲得高H cJ。
[0005] 但是，Dy由于本來資源量就少、并且產(chǎn)地有限等理由，具有供給不穩(wěn)定，價(jià)格變動(dòng) 等問題。因此，要求盡量不使用Dy等重稀土元素（盡量減少使用量)地抑制B r的降低并且獲 得尚Hc j。
[0006] 專利文獻(xiàn)1記載了 ：通過與通常的R-T一B系合金相比降低B量且使其含有選自A1、 Ga、Cu中的1種以上的金屬兀素 M，從而生成R2T17相，通過充分確保以該R2T17相為原料生成的 過渡金屬富集相(R6T13M)的體積率，從而獲得抑制Dy的含量且矯頑力高的R-T - B系稀土燒 結(jié)磁體。
[0007] 此外，專利文獻(xiàn)2記載了：規(guī)定了有效稀土含量和有效硼含量并且含有Co、Cu及Ga 的合金與此前的合金相比，具有相同的殘留磁化Br和高矯頑力Hej。此外公開了：Ga有助于非 磁性化合物的生成，Co有助于殘留磁通密度的溫度系數(shù)的改善，Cu有助于抑制由與Co的添 加相伴隨的拉夫斯相所引起的磁特性的降低。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開第2013/008756號(hào)
[0011 ] 專利文獻(xiàn)2:日本特表2003 - 510467號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的課題
[0013] 但是，專利文獻(xiàn)1、2的R - T一B系稀土燒結(jié)磁體中，R、B、Ga、Cu的含有比例并非最 佳，因此不能獲得高Br和高HcJ。
[0014] 本發(fā)明是為了解決上述課題而進(jìn)行的，目的在于提供一種抑制Dy的含量且具有高 Br和尚Hcj的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 本發(fā)明的方式1為一種R-T 一B系燒結(jié)磁體，其特征在于，其用下述式(1)表示，
[0017] uRwBxGayCuzAlqM( 100-u-w-χ-y -Z -q)T (1)
[0018] (R包含輕稀土元素 RL和重稀土元素 RH，RL為Nd和/或Pr，RH為Dy和/或Tb，作為余量 的T為Fe，并能夠用Co置換10質(zhì)量％以下的Fe，M為Nb和/或Zr，u、w、x、y、z、q及100 - u-w - χ-y -z -q表不質(zhì)量％ )
[0019] 前述RH為R-T-B系燒結(jié)磁體的5質(zhì)量％以下，且滿足下述式⑵~(6)，
[0020] 〇.4<x< 1.0(2)
[0021] 0.07<y< 1.0(3)
[0022] 0.05<z<0.5(4)
[0023] 0<q<0.1(5)
[0024] 0.100<y/(x+y) < 0.340(6)
[0025] 在將R - T一B系燒結(jié)磁體的氧量（質(zhì)量％ )設(shè)為α、將氮量（質(zhì)量％ )設(shè)為β、將碳量 (質(zhì)量％ )設(shè)為Υ時(shí)，v = u-(6α+1〇β+8 γ )，v、w滿足下述式(7)~(9)。
[0026] v<32.0(7)
[0027] 0.84<w<0.93(8)
[0028] -12.5w+38.75 < v< -62.5w+86.125(9)
[0029] 本發(fā)明的方式2為根據(jù)方式1的R-T 一 B系燒結(jié)磁體，其特征在于，滿足下述式（10) 及(11)。
[0030] 0.4<x<0.7(10)
[0031] 0.1 <y <0.7(11)
[0032] 本發(fā)明的方式3為根據(jù)方式1或方式2的R-T 一 B系燒結(jié)磁體，其特征在于，滿足下 述式（12)。
[0033] 0.4<x<0.6(12)
[0034] 本發(fā)明的方式4為根據(jù)方式1~方式3中任一項(xiàng)的R - T 一 B系燒結(jié)磁體，其特征在 于，滿足下述式（13)。
[0035] v<28.5(13)
[0036] 本發(fā)明的方式5為根據(jù)方式1~方式4中任一項(xiàng)的R - T 一 B系燒結(jié)磁體，其特征在 于，滿足下述式(14)。
[0037] 0.90<w<0.93(14)
[0038] 發(fā)明的效果
[0039]根據(jù)本發(fā)明的方式，能夠提供一種抑制Dy、Tb的含量并且具有高Br和高Hcj的R - T 一 B系燒結(jié)磁體。
【附圖說明】
[0040]圖1為示出在本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施方式中V和W的范圍的說明圖。
[0041 ]圖2的(a)、(b)為說明第一晶界的厚度的測(cè)定方法的示意圖。
[0042]圖3為在本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施方式中對(duì)R-T 一B系燒結(jié)磁體的剖面照射高加速電壓的 電子束時(shí)釋放的SE像的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0043]本發(fā)明人等為了解決上述問題反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，例如像前述本發(fā) 明的方式1所示那樣，對(duì)1?、8、6&、〇!^1、及根據(jù)需要的1的含量進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而以特定比例含 有Ga和Cu，從而可獲得具有高B r和高Hcj的R-T -B系燒結(jié)磁體。并且，對(duì)獲得的R-T -B系燒 結(jié)磁體進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，存在于兩個(gè)主相間的第一晶界（以下有時(shí)記載為"二粒子晶 界"）中，存在R為70質(zhì)量％以上且與磁體整體的組成相比Ga、Cu稠化了的相（以下有時(shí)記載 為R-Ga - Cu相），進(jìn)而，進(jìn)行了詳細(xì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)包含不存在R為65質(zhì)量％以下且包含T、 Ga的相（以下有時(shí)記載為R-T-Ga相)的二粒子晶界。
[0044] 關(guān)于在二粒子晶界中存在R-Ga - Cu相、及包含不存在R-T 一 Ga相的二粒子晶界 從而獲得高Br和高HcJ的機(jī)理，尚有不明了之處。以下，對(duì)本發(fā)明人等基于目前已經(jīng)獲得的見 解所想到的機(jī)理進(jìn)行說明。想提醒注意的是，以下關(guān)于機(jī)理的說明并非意在限制本發(fā)明的 技術(shù)范圍。
[0045] R - T 一B系燒結(jié)磁體可以通過提高作為主相的R2T14B型化合物的存在比率從而提 高B:。為了提高fcTwB型化合物的存在比率，可以使R量、T量、B量接近fcTwB型化合物的化學(xué) 計(jì)量比，但是當(dāng)用于形成R 2TmB型化合物的B量低于化學(xué)計(jì)量比時(shí)，晶界中析出軟磁性的 R2Tn相，Hcj急劇降低。但是通常認(rèn)為，當(dāng)磁體組成中含有Ga時(shí)，作為R2Tn相的替代而生成R- T 一 Ga相，能夠抑制Hcj的降低。
[0046] 最初，通過生成R-T 一 Ga相從而使Hcj的降低受到抑制的原因被設(shè)想為:導(dǎo)致Hcj急 劇降低的R2T17相消失，并且生成的R - T一Ga相不具有磁性或磁性極弱。但是獲知，有時(shí)R - T 一 Ga相也具有磁性，當(dāng)在晶界、特別是負(fù)責(zé)Hcj的二粒子晶界中存在較多R-T 一Ga相時(shí)，會(huì) 妨礙Hcj的提高。因此，本發(fā)明人等深入研究的結(jié)果是，獲知通過使R - T 一 Ga相生成并且使 R-Ga - Cu相在二粒子晶界中生成，從而Hcj提高。認(rèn)為這是由于，通過在二粒子晶界中生成 R-Ga - Cu相，從而形成5nm以上的厚的二粒子晶界，且R-Ga - Cu相為非磁性或磁化極弱， 因此削弱了主相間的磁性耦合。我們認(rèn)為，若二粒子晶界介導(dǎo)的主相間的磁性耦合減弱，則 超越晶界的磁化反轉(zhuǎn)的傳播受到抑制，這有助于作為塊狀磁體的Hcj提高。因此想到:若能夠 在R-T 一 B系燒結(jié)磁體整體中抑制R-T 一Ga相的生成量并且能夠在二粒子晶界中優(yōu)先生成 R-Ga -Cu相，則能夠進(jìn)一步提高HcJ。
[0047] 為了在R-T 一 B系燒結(jié)磁體中將R-T 一Ga相的生成量抑制為低，有必要通過將R量 和B量設(shè)為合適的范圍從而降低R2T17相的生成量、且使R量和Ga量在與R2T17相的生成量相應(yīng) 的最適范圍。但是，R的一部分在R-T 一 B系燒結(jié)磁體的制造過程中與氧、氮、碳結(jié)合而被消 耗，因此用于fcTn相、R-T-Ga相的實(shí)際的R量在制造過程會(huì)發(fā)生變化。因此，抑制R 2Tn相及 R - T一Ga相的生成量是困難的。因此，本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):為了使R-T一 Ga相生成并且將其生成量控制在合適的范圍，通過使用用氧、氮、碳的量校正的R量能夠?qū)?R2T17相、R-T一Ga相的生成量控制在合適的范圍，用氧、氮、碳的量校正的R量具體為:在將 R-T - B系燒結(jié)磁體中的氧量(質(zhì)量％ )設(shè)為α、將氮量(質(zhì)量％ )設(shè)為β、將碳量(質(zhì)量％ )設(shè)為 γ時(shí)，從R量(u)減去6α+1〇β+8γ而得的值(V)。并且可知，通過以特定的比例含有從R量(u) 減去6α+1〇β+8γ而得的值(ν)、Β量、Ga量、Cu量和Α1量且使Ga和Cu為特定的比例，從而能夠 獲得高Hcj，此外，由于此時(shí)能夠使R量、B量成為不會(huì)導(dǎo)致主相的存在比率大幅降低的程度的 量，因此獲得高Br。我們認(rèn)為由此而成為如下組織:在R-T - B系燒結(jié)磁體整體中，在二粒子 晶界中存在較多R-Ga - Cu相，進(jìn)而存在較多的幾乎不存在R-T 一Ga相的二粒子晶界。
[0048] 專利文獻(xiàn)1所述的技術(shù)中，關(guān)于R量并沒有考慮氧量、氮量、碳量，因此難以抑制 R2T17相、R-T 一Ga相的生成量。本來，專利文獻(xiàn)1