稀土類(lèi)磁體的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種即使在高溫環(huán)境下也能夠使用的抑制了高溫退磁率的稀土類(lèi)磁體。本發(fā)明的技術(shù)手段為將稀土類(lèi)磁體做成在R2T14B主相結(jié)晶顆粒的截面中，結(jié)晶顆粒內(nèi)部（內(nèi)側(cè)）的微細(xì)生成物的數(shù)密度比結(jié)晶顆粒外周部（外側(cè)）的微細(xì)生成物的數(shù)密度多的微細(xì)結(jié)構(gòu)。即，該稀土類(lèi)磁體包含R2T14B主相結(jié)晶顆粒和形成于R2T14B主相結(jié)晶顆粒間的晶界相，該R2T14B主相結(jié)晶顆粒包含在結(jié)晶粒內(nèi)形成有微細(xì)生成物的物質(zhì)，在主相結(jié)晶顆粒的截面中以規(guī)定的橢圓將結(jié)晶顆粒劃分為結(jié)晶顆粒內(nèi)部和結(jié)晶顆粒的外周部時(shí)，該微細(xì)生成物以結(jié)晶顆粒內(nèi)部的數(shù)密度比結(jié)晶顆粒外周部的數(shù)密度大的方式構(gòu)成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】稀土類(lèi)磁體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稀土類(lèi)磁體，進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)涉及R-T-B系燒結(jié)磁體的微細(xì)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]由于以Nd-Fe-B系燒結(jié)磁體為代表的R-T-B系燒結(jié)磁鐵(R表不稀土兀素，T表不以Fe為必需元素的一種以上的鐵族元素，B表示硼)具有高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，因此對(duì)使用機(jī)器的小型化和高效化有利，可以利用于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的音圈電機(jī)等。近年來(lái)，也適用于各種工業(yè)用電動(dòng)機(jī)或混合動(dòng)力汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)等，并且從節(jié)能等的觀點(diǎn)出發(fā)，希望在這些領(lǐng)域中進(jìn)一步普及。可是，對(duì)于R-T-B系燒結(jié)磁體適用于混合動(dòng)力汽車(chē)等，由于磁體暴露于比較高的溫度下，因此，抑制由熱造成的高溫退磁變得重要。對(duì)于抑制該高溫退磁，眾所周知充分提高R-T-B系燒結(jié)磁體的室溫下的矯頑力的方法是有效的。
[0003]例如，作為提高Nd-Fe-B系燒結(jié)磁體室溫下的矯頑力的方法，已知有用Dy、Tb等重稀土元素置換作為主相的Nd2Fe14B化合物的一部分Nd的方法。通過(guò)用重稀土元素置換一部分Nd，可以提高磁晶各向異性，其結(jié)果，可以充分地提高Nd-Fe-B系燒結(jié)磁體在室溫下的矯頑力。除了通過(guò)重稀土元素的置換以外，添加Cu元素等對(duì)提高室溫下的矯頑力也有效(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。認(rèn)為通過(guò)添加Cu元素,該Cu元素在晶界形成例如Nd-Cu液相，由此晶界變得平滑，抑制反向磁疇的產(chǎn)生。
[0004]有人指出為了提高稀土類(lèi)磁體的矯頑力，抑制產(chǎn)生的反向磁疇的磁疇壁的移動(dòng)也很重要。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了在主相R2T14B的顆粒內(nèi)形成非磁性相的微細(xì)磁固化性生成物，由此進(jìn)行磁疇壁的釘扎，從而使矯頑力提高的技術(shù)。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了基于與專(zhuān)利文獻(xiàn)2相同的技術(shù)思想，通過(guò)在主相結(jié)晶顆粒內(nèi)形成磁性質(zhì)相對(duì)于主相的磁性質(zhì)發(fā)生了調(diào)整的部位，來(lái)使矯頑力提高的技術(shù)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2002-327255號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利第2893265號(hào)公報(bào)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2009-242936號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]在100°C?200°C這樣的高溫環(huán)境下使用R-T-B系燒結(jié)磁體的情況下，室溫下的矯頑力的值也是有效的指標(biāo)之一，但即使實(shí)際暴露于高溫環(huán)境下也不退磁，或者退磁率小很重要。用Tb或Dy等重稀土元素置換作為主相的R2T14B化合物的一部分R的組成的矯頑力大幅度地提高，對(duì)于高矯頑力化是簡(jiǎn)便的方法，但是由于Dy、Tb等重稀土元素受限于產(chǎn)地、產(chǎn)量，因此，有資源的問(wèn)題。伴隨著置換，也不能避免例如由于Nd和Dy的反鐵磁耦合而造成的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度的減少。上述Cu元素的添加等對(duì)矯頑力的提高是有效的方法，但是為了擴(kuò)大R-T-B系燒結(jié)磁體的適用領(lǐng)域，希望進(jìn)一步提高高溫退磁(由于暴露于高溫環(huán)境下而造成的退磁)抑制。
[0012]對(duì)于R-T-B系燒結(jié)磁體，除了上述添加Cu的方法以外，只要是可以附加磁疇壁的釘扎機(jī)構(gòu)，都可以期待矯頑力的進(jìn)一步提高。然而，在本申請(qǐng)
【發(fā)明者】等的實(shí)驗(yàn)中，得知僅僅只在主相顆粒內(nèi)形成生成物時(shí)，矯頑力的提高不充分。這認(rèn)為或許是由于如果在主相結(jié)晶粒內(nèi)形成生成物，則反而增加了產(chǎn)生反向磁疇的核。
[0013]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，對(duì)于在主相結(jié)晶粒內(nèi)形成的磁性質(zhì)被調(diào)整了的部位、即缺陷結(jié)構(gòu)的性狀提示了幾個(gè)啟示。如果這樣，為了使缺陷結(jié)構(gòu)有效地抑制磁疇壁移動(dòng)，缺陷結(jié)構(gòu)的數(shù)密度很重要。為了確保必要的缺陷結(jié)構(gòu)的數(shù)密度并且不降低鐵磁性相的體積分?jǐn)?shù)，需要某種程度地減小缺陷結(jié)構(gòu)的尺寸。然而，對(duì)于應(yīng)該使缺陷結(jié)構(gòu)怎樣地分布，沒(méi)有任何的公開(kāi)。
[0014]本發(fā)明是鑒于上述情況完成的，其目的在于格外地提高R-T-B系燒結(jié)磁體，即稀土類(lèi)磁體中高溫退磁率抑制。
[0015]解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)手段
[0016]為了達(dá)成上述目的，本申請(qǐng)
【發(fā)明者】們對(duì)R-T-B系燒結(jié)磁體的微細(xì)結(jié)構(gòu)與高溫退磁率的關(guān)系進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)研討，其結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過(guò)控制生成于R2T14B主相結(jié)晶顆粒內(nèi)的微細(xì)生成物的分布，可以提高高溫退磁率，從而完成本發(fā)明。
[0017]即，本發(fā)明提供一種稀土類(lèi)磁體，所述稀土類(lèi)磁體包含R2T14B主相結(jié)晶顆粒和形成于R2T14B主相結(jié)晶顆粒間的晶界相,所述R2T14B主相結(jié)晶顆粒包含在結(jié)晶粒內(nèi)形成有微細(xì)生成物的物質(zhì)，在主相結(jié)晶顆粒的截面中，將該截面內(nèi)的最長(zhǎng)線(xiàn)段作為顆粒的長(zhǎng)軸，將通過(guò)該顆粒的中心點(diǎn)并與該顆粒的長(zhǎng)軸垂直的顆粒截面內(nèi)的線(xiàn)段作為顆粒的短軸，分別求得垂直隔開(kāi)這些顆粒的長(zhǎng)軸和短軸的內(nèi)側(cè)3/4和外側(cè)1/4的線(xiàn)，通過(guò)畫(huà)出相切于這4根線(xiàn)，并且長(zhǎng)軸和短軸分別與顆粒的長(zhǎng)軸和短軸平行的橢圓，將該橢圓作為邊界線(xiàn)，將橢圓的內(nèi)部作為結(jié)晶顆粒內(nèi)部并將橢圓的外部作為結(jié)晶顆粒的外周部來(lái)劃分時(shí)，以結(jié)晶顆粒內(nèi)部的數(shù)密度比結(jié)晶顆粒外周部的數(shù)密度大的方式形成該微細(xì)生成物。這里所說(shuō)的數(shù)密度是指結(jié)晶顆粒的截面中微細(xì)生成物的個(gè)數(shù)的面密度。
[0018]上述的主相結(jié)晶粒內(nèi)的微細(xì)生成物優(yōu)選為非磁性，從制造上的觀點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)一步優(yōu)選為R富集相。通過(guò)微細(xì)生成部為非磁性，可以有效地進(jìn)行磁疇壁的釘扎，由此，可以進(jìn)一步提高高溫退磁率的抑制。另外，通過(guò)過(guò)量地包含構(gòu)成R2T14B主相顆粒的R，使其生成R并成為由R富集相構(gòu)成的微細(xì)生成物，從而制造變得容易。
[0019]上述主相粒內(nèi)的微細(xì)生成物的數(shù)密度的結(jié)晶顆粒內(nèi)部與結(jié)晶顆粒外周部的比優(yōu)選為3倍以上，進(jìn)一步優(yōu)選為15倍以上。通過(guò)成為這樣的構(gòu)成，可以抑制主相結(jié)構(gòu)顆粒的外周部中的缺陷結(jié)構(gòu)，抑制在現(xiàn)有的主相結(jié)晶顆粒的外周部發(fā)生的反向磁疇的產(chǎn)生，并且可以對(duì)主相結(jié)晶顆粒附加磁疇壁的釘扎機(jī)構(gòu)。
[0020]此時(shí)，在鄰接的二個(gè)R2T14B主相結(jié)晶顆粒間形成的晶界相(二顆粒晶界相)的厚度優(yōu)選為5nm以上且200nm以下。通過(guò)使所述晶界相的厚度成為這樣，可以使位于R2T14B主相結(jié)晶顆粒的外周部的過(guò)量的R元素在晶界相偏析，由此，能夠減小結(jié)晶顆粒外周部的微細(xì)生成物的數(shù)密度，同時(shí)能夠加厚晶界相，抑制反向磁疇的產(chǎn)生核的形成，并且還提高切斷鄰接的R2T14B主相顆粒間的磁耦合效果。如果二顆粒晶界相的厚度小于5nm，則鄰接的R2T14B主相結(jié)晶顆粒的磁切斷效果變得不充分，另外，如果二顆粒晶界相的厚度超過(guò)200nm，則會(huì)由于晶界相的整體所占的體積分?jǐn)?shù)變大，從而雖然高溫退磁率的抑制效果提高，但是剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度降低。對(duì)于二顆粒晶界相的厚度的評(píng)價(jià)法在后面敘述。
[0021]上述的微細(xì)生成物不需要在全部的R2T14B主相結(jié)晶顆粒中形成?；蛘撸谟^察燒結(jié)體的截面的情況下，沒(méi)有必要在全部的R2T14B主相結(jié)晶顆粒中都確認(rèn)有微細(xì)生成物。因?yàn)榻Y(jié)晶顆粒越大，越容易形成磁疇壁并且越容易移動(dòng)，因此，燒結(jié)體中如果在大的結(jié)晶顆粒內(nèi)形成即可。即使在這樣的情況下也可以產(chǎn)生本發(fā)明的效果。另外，截面直徑小的顆粒被在結(jié)晶顆粒外周部切斷，可能看不到結(jié)晶顆粒內(nèi)部。因此，微細(xì)生成物的數(shù)密度評(píng)價(jià)只要對(duì)大的顆粒進(jìn)行就夠了。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，可以提供高溫退磁率小的稀土類(lèi)磁體，可以提供能夠適用于高溫環(huán)境下使用的電動(dòng)機(jī)等的稀土類(lèi)磁體。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是表示主相結(jié)晶顆粒的截面以及晶界相的圖。
[0025]符號(hào)的說(shuō)明:
[0026]I 結(jié)晶顆粒內(nèi)部
[0027]2 結(jié)晶顆粒外周部
[0028]3 晶界相

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，一邊參照附圖，一邊說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明中所說(shuō)的稀土類(lèi)磁體是包含R2T14B主相結(jié)晶顆粒和晶界相的燒結(jié)磁體，R包含一種以上的稀土元素，T包含以Fe為必需元素的一種以上的鐵族元素，并且進(jìn)一步包含添加了各種公知的添加元素的磁體。
[0030]圖1是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式的稀土類(lèi)磁體的截面結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡照片。本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體包含R2T14B主相結(jié)晶顆粒、和形成于鄰接的R2T14B主相結(jié)晶顆粒之間的晶界相3，R2T14B主相結(jié)晶顆粒由微細(xì)生成物數(shù)密度高的結(jié)晶顆粒內(nèi)部I和微細(xì)生成物數(shù)密度低的結(jié)晶顆粒外周部2構(gòu)成。根據(jù)圖1，在結(jié)晶顆粒內(nèi)部I發(fā)現(xiàn)有很多微細(xì)生成物，但是在結(jié)晶顆粒外周部2幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有微細(xì)生成物，結(jié)晶顆粒內(nèi)部I相對(duì)于結(jié)晶顆粒外周部2的微細(xì)生成物的數(shù)密度比可以說(shuō)幾近無(wú)限大。
[0031]本實(shí)施方式中的晶界相3的寬度(厚度)為約5?200nm，與通常的稀土類(lèi)磁體的晶界相寬度2?3nm相比較格外寬地構(gòu)成。在包圍R2T14B主相結(jié)晶顆粒的整個(gè)區(qū)域中，晶界相厚度不需要在該寬度的范圍內(nèi)。即便局部有晶界相厚度小的區(qū)域，通過(guò)在一部分上包含如上所述的厚的晶界相，也能將反向磁疇發(fā)生的幾率抑制到較低。本發(fā)明中的晶界相寬度(晶界相厚度)是指在二顆粒晶界相中，相對(duì)厚的區(qū)域的測(cè)定值3處和相對(duì)薄的區(qū)域的3處共計(jì)6處的平均值。通過(guò)這樣的構(gòu)成，切斷鄰接的R2T14B結(jié)晶顆粒間的磁耦合。認(rèn)為R2T14B結(jié)晶顆粒中，通過(guò)控制燒結(jié)或者燒結(jié)后的熱處理工序的條件，將存在于結(jié)晶顆粒外周部的過(guò)量的R元素從結(jié)晶顆粒外周部掃除至晶界相，可以構(gòu)成寬的晶界相。
[0032]在構(gòu)成本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體的R2T14B主相結(jié)晶顆粒中，作為稀土類(lèi)R可以是輕稀土元素、重稀土元素、或者兩者的組合中的任一種，從材料成本的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為Nd、Pr或者它們兩者的組合。作為鐵族元素T,優(yōu)選為Fe或者Fe和Co的組合,對(duì)其沒(méi)有限定。另外，B表示硼。
[0033]本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體進(jìn)一步包含微量的添加元素。作為添加元素可以使用公知的添加元素。添加元素優(yōu)選為相圖上與作為R2T14B主相結(jié)晶顆粒的構(gòu)成要素的R元素具有共熔點(diǎn)的元素。從該觀點(diǎn)出發(fā)，作為添加元素優(yōu)選為Cu等，但是也可以是其它元素。作為Cu的添加量，優(yōu)選為整體的2at% (原子％)以下。通過(guò)使添加量在該范圍內(nèi)，可以使Cu大體上僅僅不均勻存在于晶界相。
[0034]認(rèn)為通過(guò)在稀土類(lèi)磁體中添加Cu，能在燒結(jié)或者熱處理的工序中形成R-Cu液相，其形成寬并且平滑的晶界相(二顆粒晶界相)，并且能夠抑制R2T14B主相結(jié)晶顆粒的結(jié)晶顆粒外周部的微細(xì)生成物的產(chǎn)生，并促進(jìn)微細(xì)生成物在晶界顆粒內(nèi)部產(chǎn)生。
[0035]本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體的組成中，使元素R相比于元素T比R2T14B的化學(xué)計(jì)量比過(guò)量。具體來(lái)說(shuō)，可以使R的原子百分?jǐn)?shù)為14.4%左右。
[0036]說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體的制造方法的一個(gè)例子。本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體可以通過(guò)通常的粉末冶金法進(jìn)行制造，該粉末冶金法具有調(diào)制原料合金的調(diào)制工序；將原料合金粉碎得到原料微粉末的粉碎工序；將原料微粉末成型制作成型體的成型工序；將成型體燒成得到燒結(jié)體的燒結(jié)工序；以及對(duì)燒結(jié)體實(shí)施時(shí)效處理的熱處理工序。
[0037]調(diào)制工序是調(diào)制具有本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體所含的各元素的原料合金的工序。首先，準(zhǔn)備具有規(guī)定的元素的原料金屬，使用它們進(jìn)行薄帶連鑄法(strip castingmethod)等。由此可以調(diào)制原料合金。作為原料金屬，例如可以列舉稀土類(lèi)金屬或稀土類(lèi)合金、純鐵、硼鐵、或者這些的合金。使用這些原料金屬，以得到具有所希望的組成的稀土類(lèi)磁體的方式調(diào)制原料合金。
[0038]粉碎工序是將調(diào)制工序中得到的原料合金粉碎得到原料微粉末的工序。該工序優(yōu)選以粗粉碎工序和微粉碎工序這2階段進(jìn)行，也可以為I階段。粗粉碎工序可以使用例如搗碎機(jī)(stamp mill)、顎式破碎機(jī)、博朗粉碎機(jī)(braun mill)等,在惰性氣體氣氛中進(jìn)行。也可以進(jìn)行使氫吸附后進(jìn)行粉碎的氫粉碎。在粗粉碎工序中，將原料合金粉碎至粒徑為數(shù)百μ m至數(shù)mm左右。
[0039]微粉碎工序是將粗粉碎工序中得到的粗粉末微粉碎，調(diào)制平均粒徑為數(shù)μπι左右的原料微粉末。原料微粉末的平均粒徑可以考慮燒結(jié)后的結(jié)晶顆粒的生長(zhǎng)情況設(shè)定。微粉碎可以使用例如氣流粉碎機(jī)(jet mill)來(lái)進(jìn)行。
[0040]成型工序是在磁場(chǎng)中成型原料微粉末制作成型體的工序。具體來(lái)說(shuō)，將原料微粉末填充于配置在電磁鐵中的模具內(nèi)之后，通過(guò)電磁鐵施加磁場(chǎng)使原料微粉末的結(jié)晶軸取向，并且通過(guò)對(duì)原料微粉末加壓來(lái)進(jìn)行成型。該磁場(chǎng)中的成型可以在例如1000?1600kA/m的磁場(chǎng)中在30?300MPa左右的壓力下進(jìn)行。
[0041]燒結(jié)工序是燒成成型體得到燒結(jié)體的工序。在磁場(chǎng)中成型之后，可以將成型體在真空或者惰性氣體氣氛中燒成，得到燒結(jié)體。燒成條件優(yōu)選根據(jù)成型體的組成、原料微粉末的粉碎方法、粒度等條件來(lái)適當(dāng)設(shè)定，例如可以在1000°c?1100°C下進(jìn)行I?10小時(shí)左右。
[0042]熱處理工序是對(duì)燒結(jié)體進(jìn)行時(shí)效處理的工序。經(jīng)過(guò)該工序之后，確定R2T14B主相結(jié)晶顆粒內(nèi)的微細(xì)生成物以及二顆粒晶界相的寬度。由于這些微細(xì)結(jié)構(gòu)不是僅由該工序控制，而是兼顧上述燒結(jié)工序的各條件以及原料微粉末的狀況來(lái)確定，因此，可以在考慮熱處理?xiàng)l件與燒結(jié)體的微細(xì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系的同時(shí)，設(shè)定熱處理溫度和時(shí)間。熱處理可以在550 °C?800 V的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，也可以在800 V附近進(jìn)行了熱處理之后在550 V附近進(jìn)行熱處理這樣分2階段進(jìn)行。熱處理的降溫過(guò)程中冷卻速度也改變微細(xì)組織，冷卻速度優(yōu)選為100°C /分鐘以上，特別優(yōu)選為300°C /分鐘以上。根據(jù)本發(fā)明的上述時(shí)效，由于使冷卻速度比現(xiàn)有的快，因此，認(rèn)為可以有效地抑制晶界相中鐵磁性相的偏析。從而可以排除招致矯頑力降低，進(jìn)而高溫退磁率惡化的原因。在800°C附近的熱處理中，通過(guò)設(shè)定各種熱處理時(shí)間，可以控制微細(xì)生成物的分布等，接著通過(guò)急速冷卻，可以固定形成于結(jié)晶顆粒內(nèi)部的微細(xì)生成物的分布。
[0043]通過(guò)以上的方法可以得到本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體，但是稀土類(lèi)磁體的制造方法不限定于上述方法，可以適當(dāng)變更。
[0044]接著，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體的高溫退磁率的評(píng)價(jià)進(jìn)行說(shuō)明。作為評(píng)價(jià)用樣品形狀不特別地限定，如通常大多使用的為磁導(dǎo)系數(shù)為2的形狀。首先，測(cè)定室溫(25°C)下樣品的剩磁，將其作為B0。剩磁可以通過(guò)例如磁通計(jì)等進(jìn)行測(cè)定。接著，將樣品高溫暴露于140°C下2小時(shí)，回到室溫。樣品溫度一旦回到室溫就再次測(cè)定剩磁，將其作為BI。這樣，高溫退磁率D用下式進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0045]D= (Bl-BO)/BO* 100 (%)
[0046]本實(shí)施方式所涉及的稀土類(lèi)磁體的微細(xì)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)透射電子顯微鏡等進(jìn)行評(píng)價(jià)。將上述的評(píng)價(jià)了高溫退磁率的樣品制成薄片形狀，進(jìn)行研磨截面的觀察。研磨截面可以與取向軸平行，也可以與取向軸垂直，或者也可以與取向軸呈任意的角度。通過(guò)用約5000倍的倍率得到電子顯微鏡圖像，可以評(píng)價(jià)R2T14B主相結(jié)晶顆粒的截面中的微細(xì)生成物的分布。具體來(lái)說(shuō)，選擇視野內(nèi)的最大的主相結(jié)晶顆粒。將該顆粒截面內(nèi)的最長(zhǎng)線(xiàn)段作為顆粒的長(zhǎng)軸，將通過(guò)該顆粒的中心點(diǎn)并與該顆粒的長(zhǎng)軸垂直的顆粒截面內(nèi)的線(xiàn)段作為顆粒的短軸。分別求得垂直隔開(kāi)這些顆粒的長(zhǎng)軸、短軸的內(nèi)側(cè)3/4和外側(cè)1/4的線(xiàn)，通過(guò)畫(huà)出相切于這4根線(xiàn)，并且橢圓的長(zhǎng)軸和短軸分別與顆粒的長(zhǎng)軸和短軸平行的橢圓，劃分結(jié)晶顆粒內(nèi)部和結(jié)晶顆粒外周部。結(jié)晶顆粒截面的截面積可以通過(guò)例如電子顯微鏡像的圖像處理來(lái)求得，結(jié)晶顆粒內(nèi)部的截面積可以作為上述近似的橢圓的面積來(lái)求得。從而結(jié)晶顆粒外周部的截面積可以通過(guò)取得兩者之差來(lái)求得。
[0047]對(duì)于鄰接的R2T14B結(jié)晶顆粒間的二顆粒晶界相的寬度，可以通過(guò)高分辨透射電子顯微鏡法(HRTEM)進(jìn)行評(píng)價(jià)。作為倍率，在二顆粒晶界相的厚度為數(shù)nm級(jí)的情況下，優(yōu)選為100萬(wàn)倍左右，倍率可以根據(jù)觀測(cè)對(duì)象的二顆粒晶界相寬度適當(dāng)設(shè)定。在本實(shí)施方式中，在著眼的包圍R2T14B主相結(jié)晶顆粒的二顆粒晶界相中，取寬度薄的部位3處、寬度厚的部位3處共計(jì)6處的平均值，將其作為晶界相寬度。
[0048]另外，對(duì)于得到的稀土類(lèi)磁體中所含的0，可以通過(guò)惰性氣體熔融-非分散型紅外線(xiàn)吸收法進(jìn)行測(cè)定，對(duì)于C可以通過(guò)氧氣流中燃燒-紅外吸收法進(jìn)行測(cè)定，對(duì)于N可以通過(guò)惰性氣體熔融熱導(dǎo)法進(jìn)行測(cè)定，本實(shí)施方式的稀土類(lèi)磁體的組成優(yōu)選如上所述使元素R相比于元素T比R2T14B的化學(xué)計(jì)量比過(guò)量，并且在分別將含有的C、O以及N的原子數(shù)記為[C]、[O]以及[N]時(shí)，滿(mǎn)足[O]/([C] +[N])〈0.60的關(guān)系。通過(guò)這樣地構(gòu)成，可以將高溫退磁率的絕對(duì)值抑制得較小。
[0049]接下來(lái)，基于具體的實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例。
[0050]實(shí)施例
[0051]作為R元素使用Nd，作為T(mén)元素使用Fe，準(zhǔn)備稀土類(lèi)磁體的原料金屬，通過(guò)薄帶連鑄法制作以下組成的原料合金。
[0052]Nd:31.09 質(zhì)量 ％，
[0053]B:0.89 質(zhì)量0/0，
[0054]Cu:0.02 質(zhì)量 ％，
[0055]Fe:余部(除去不可避免的雜質(zhì)等的部分為Fe)，以及
[0056]其它不可避免的雜質(zhì)等為I質(zhì)量％以下。
[0057]接著，使氫吸附于得到的原料合金中之后，在Ar氣氛下在600°C下進(jìn)行I小時(shí)的脫氫進(jìn)行了氫粉碎處理。其后，在Ar氣氛下將得到的粉碎物冷卻至室溫。
[0058]在得到的粉碎物中添加、混合油酸酰胺作為粉碎助劑之后，使用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行微粉碎，得到平均粒徑為約4 μ m的原料粉末。
[0059]將得到的原料粉末在低氧氣氛下，在取向磁場(chǎng)1200kA/m、成型壓力120MPa的條件下進(jìn)行成型，得到成型體。
[0060]其后，將成型體在真空中在1060°C下燒成3小時(shí)之后，急冷，得到燒結(jié)體。
[0061]對(duì)得到的燒結(jié)體進(jìn)行800°C和540°C的2階段的熱處理。對(duì)于第2階段的540°C下的熱處理，使熱處理時(shí)間為2小時(shí)，使降溫過(guò)程中的冷卻速度一定為100°C /分鐘。對(duì)于第I階段的800°C下的熱處理，改變熱處理時(shí)間和熱處理的降溫過(guò)程中的冷卻速度，根據(jù)第I階段熱處理?xiàng)l件分別作為實(shí)驗(yàn)I?實(shí)驗(yàn)6，準(zhǔn)備結(jié)晶顆粒內(nèi)的微細(xì)生成物的分布不同的多種樣品。
[0062]對(duì)于如上所述得到的樣品，首先測(cè)定高溫退磁率，接著，通過(guò)電子顯微鏡觀察截面，測(cè)定主相結(jié)晶顆粒內(nèi)的微細(xì)生成物的分布以及二顆粒晶界相的寬度。另外，對(duì)于主相結(jié)晶顆粒內(nèi)的微細(xì)生成物的成分，通過(guò)能量色散X射線(xiàn)分光法進(jìn)行鑒定，確認(rèn)了在全部的情況下主相結(jié)晶顆粒內(nèi)的微細(xì)生成物為非磁性的稀土元素Nd的濃度相對(duì)高的相(Nd富集相)。將結(jié)果示于表I中。
[0063]另外，在將得到的稀土類(lèi)磁體中所含的N、C、O元素的原子數(shù)分別記為[C]、[O]、[N]時(shí)，算出各樣品的[0]/([C] + [N])的值，示于表2中。稀土類(lèi)磁體中所含的氧的量以及氮的量，通過(guò)控制從粉碎工序至熱處理工序的氣氛，特別是通過(guò)粉碎工序中的氣氛中所含的氧的量和氮的量的增減調(diào)節(jié)，來(lái)調(diào)節(jié)為表2的范圍。另外，稀土類(lèi)磁體中所含的原料中包含的碳的量通過(guò)粉碎工序中添加的粉碎助劑的量的增減調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)為表2的范圍。
[0064]表I:
[0065]

【權(quán)利要求】
1.一種稀土類(lèi)磁體,其特征在于， 所述稀土類(lèi)磁體包含R2T14B主相結(jié)晶顆粒和形成于該R2T14B主相結(jié)晶顆粒間的二顆粒晶界相， 所述R2T14B主相結(jié)晶顆粒包含在結(jié)晶粒內(nèi)形成有微細(xì)生成物的物質(zhì)， 在主相結(jié)晶顆粒的截面中，將該截面內(nèi)的最長(zhǎng)線(xiàn)段作為顆粒的長(zhǎng)軸，將通過(guò)該顆粒的中心點(diǎn)并與該顆粒的長(zhǎng)軸垂直的截面內(nèi)的線(xiàn)段作為顆粒的短軸，分別求得垂直隔開(kāi)這些顆粒的長(zhǎng)軸和短軸的內(nèi)側(cè)3/4和外側(cè)1/4的線(xiàn)，通過(guò)畫(huà)出相切于這4根線(xiàn)，并且長(zhǎng)軸和短軸分別與顆粒的長(zhǎng)軸和短軸平行的橢圓，以該橢圓作為邊界線(xiàn)，將橢圓的內(nèi)部作為結(jié)晶顆粒內(nèi)部并將橢圓的外部作為結(jié)晶顆粒的外周部來(lái)劃分時(shí)，以結(jié)晶顆粒內(nèi)部的數(shù)密度比結(jié)晶顆粒外周部的數(shù)密度大的方式形成該微細(xì)生成物。
2.如權(quán)利要求1所述的稀土類(lèi)磁體，其特征在于， 在將所述結(jié)晶顆粒內(nèi)部的所述微細(xì)生成物的數(shù)密度作為Al，將所述結(jié)晶顆粒外周部的所述生成物的數(shù)密度作為A2時(shí)，A1/A2≥3。
3.如權(quán)利要求1所述的稀土類(lèi)磁體，其特征在于， 在將所述結(jié)晶顆粒內(nèi)部的所述微細(xì)生成物的數(shù)密度作為Al，將所述結(jié)晶顆粒外周部的所述生成物的數(shù)密度作為A2時(shí)，A1/A2≥15。
4.如權(quán)利要求1 ~3中任一項(xiàng)所述的稀土類(lèi)磁體，其特征在于， 所述二顆粒晶界相的寬度為5nm以上且200nm以下。
5.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的稀土類(lèi)磁體，其特征在于， 所述微細(xì)生成物為非磁性Nd富集相。
【文檔編號(hào)】H01F1/057GK104078177SQ201410119483
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】加藤英治, 藤川佳則, 坪倉(cāng)多惠子, 石坂力, 佐藤勝男 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社