CN108630367A - R-t-b系稀土类磁铁 - Google Patents

R-t-b系稀土类磁铁 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种R‑T‑B系稀土类磁铁。R为一种以上的稀土元素，T为以Fe或者以Fe及Co为必须的一种以上的过渡金属元素，B为硼。B相对于R‑T‑B系稀土类磁铁整体的含量为0.80重量％以上且0.98重量％以下。包含R1T4B4相。

Description

R-T-B系稀土类磁铁
技术领域
本发明涉及一种R-T-B系稀土类磁铁。
背景技术
R-T-B系稀土类磁铁可以得到较高的磁特性，因此，一直以来被用于广泛的领域中，近年来随着R-T-B系稀土类磁铁的磁特性的飞跃性的提高，利用领域越来越扩大。而且，市场中，对于R-T-B系稀土类磁铁的磁特性，期待有进一步的提高。
例如，专利文献1中记载有一种具有硼的含量较低的组成的R-T-B系稀土类磁铁。记载了通过降低硼的含量，得到未形成富B相且剩余磁通密度较高的磁铁。具体而言，通过使以R2T14B表示的R-T-B系磁铁中的B的含有比比R2T14B的化学计量比略小，能够显著降低富B相的形成量，提高由R2T14B相构成的主相的体积比率，得到较高的剩余磁通密度。
另外，专利文献2中记载有一种添加高熔点化合物的稀土类磁铁的制造方法。特别是通过作为高熔点化合物添加重稀土元素(Dy及/或Tb)与B或Al的化合物，从而能够提高磁特性、特别是矫顽力。
专利文献1：国际公开第2009/004994号小册子
专利文献2：日本特开2009-10305号公报
发明内容
但是，如专利文献1所记载那样，在使B的含有比比R2T14B的化学计量比小，且降低富B相的形成量的情况下，特性稳定性降低，能够得到优选的特性的烧结温度的范围变窄。另外，通过添加如专利文献2所记载那样的重稀土元素的高熔点化合物，能够提高特性稳定性。但是，在烧结工序中，高熔点化合物与液相进行反应，由此在烧结工序的中途熔化，因此，提高特性稳定性的效果不大。
本发明的目的在于得到一种提高磁特性且烧结温度稳定区域较广的R-T-B系稀土类磁铁。
用于解决课题的技术手段
为了达成上述目的，本发明的R-T-B系稀土类磁铁，其特征在于，
R为一种以上的稀土元素，T为以Fe或以Fe及Co为必须的一种以上的过渡金属元素，B为硼，
B相对于所述R-T-B系稀土类磁铁整体的含量为0.80重量％以上且0.98重量％以下，
包含R1T4B4相。
本发明的R-T-B系稀土类磁铁具有上述的结构，由此成为提高磁特性且烧结温度稳定区域较广的磁铁。
本发明的R-T-B系稀土类磁铁也可以含有重稀土元素HR作为所述R1T4B4相的稀土元素R，并且在将所述R1T4B4相中重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例设为αHR/R(重量％)的情况下，为αHR/R≧5。
本发明的R-T-B系稀土类磁铁在将所述R-T-B系稀土类磁铁中重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例设为βHR/R(重量％)的情况下，也可以为αHR/R≧βHR/R。
本发明的R-T-B系稀土类磁铁也可以从磁铁表面朝向磁铁内部具有所述重稀土元素的浓度梯度。
本发明的R-T-B系稀土类磁铁中，所述R-T-B系稀土类磁铁的截面中所述R1T4B4相的存在比例也可以为1/24.5(个/mm2)以上。
本发明的R-T-B系稀土类磁铁中，所述R-T-B系稀土类磁铁的截面中所述R1T4B4相的圆当量直径的平均也可以为50μm以上。
附图说明
图1是实施例2中的利用EPMA得到的硼的映射图像；
图2是实施例2中的利用EPMA得到的镝的映射图像；
图3是图1中的硼浓度较高的区域(R1T4B4相)的放大图；
图4是表示图3中的R1T4B4相的外周的位置的图。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式来说明本发明。
＜R-T-B系稀土类磁铁＞
本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁具有R2T14X相、R1T4B4相及晶界。
R为一种以上的稀土元素。稀土元素是指属于长周期型元素周期表的IIIB族的Sc、Y和镧系元素。镧系元素中包含例如La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等。
R的含量优选为27重量％以上且34重量％以下，更优选为29重量％以上且32重量％以下。通过将R的含量设为上述的范围内，成为高磁特性，因此优选。另外，R的种类没有特别限制，但优选设为包含Nd的1种以上的稀土元素。
T是以Fe或以Fe及Co为必须的一种以上的过渡金属元素。Fe是本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁的实质上的剩余部分。Co的含量优选超过0重量％且为3重量％以下。通过将Co的含量设为上述的范围内，成为高磁特性、高耐腐蚀性，因此优选。
B为硼。硼的含量为0.80重量％以上且0.98重量％以下。优选为0.85重量％以上且0.96重量％以下。通过硼的含量为规定的值以上，能够提高剩余磁通密度及方正度。通过硼的含量为规定的值以下，能够提高剩余磁通密度及矫顽力。
X表示硼或碳。本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁中，碳的含量优选为0.03重量％以上且0.15重量％以下。通过将碳的含量设为0.03重量％以上，能够提高磁特性。另外，通过将碳的含量设为0.15重量％以下，容易抑制R2T17相等异相的产生，且容易抑制异相的产生引起的矫顽力的降低。
作为上述R2T14X相的X，不仅使硼固溶，而且使碳固溶，由此，R2T14X相的物性变化，磁特性(剩余磁通密度Br及/或矫顽力HcJ)提高。但是，与硼相比，碳难以固溶。因此，在单纯地减少硼且增加碳的情况下，在后述的烧结过程中未充分形成R2T14X相，而产生R2T17相等的异相，从而矫顽力急剧地降低。
在此，在后述的烧结过程中存在R1T4B4相的情况下，在烧结过程中产生的液相(在冷却时形成R2T14X相等)和R1T4B4相能够持续一定量的反应，并向液相持续供给硼。由此，能够起到抑制R2T17相等异相的产生的缓冲剂的作用。作为结果，通过存在R1T4B4相，能够充分形成R2T14X相，并显著提高磁特性(特别是矫顽力)。
另外，在后述的烧结过程中生成了R1T4B4相的情况下，最终得到的烧结体中也存在R1T4B4相。根据NdFeB的三元相状态图(未图示)，液相和固相共存的固液共存区域中，直到最高温以固相的状态残留的是Nd1Fe4B4相或Nd5Fe2B6相。据此，R1T4B4相难以通过烧结工序成为液相，认为以R1T4B4相的状态残留。
进一步，认为R1T4B4相发挥妨碍磁畴壁移动的作用。因此，在含有R1T4B4相的情况下，认为妨碍磁畴壁移动且矫顽力提高。
另外，本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁优选含有Dy、Tb、或其两者作为重稀土元素。通过含有重稀土元素，矫顽力提高。另外，作为重稀土元素，更优选至少含有Dy。
另外，在上述的R1T4B4相含有重稀土元素作为R的情况下，在后述的烧结过程中，能够向液相稳定地持续供给重稀土元素。因此，最终生成的R2T14X相容易成为核-壳结构。因此，磁特性容易提高。另外，在上述的R1T4B4相含有重稀土元素作为R的情况下，在后述的烧结过程中，能够向液相稳定地持续供给重稀土元素，因此，最终得到的R-T-B系稀土类磁铁相对于烧结温度的稳定性变高。具体而言，即使烧结温度变化，矩形比也难以降低，烧结温度稳定区域变大。
本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁也可以从磁铁表面朝向磁铁内部具有所述重稀土元素的浓度梯度。特别是从磁铁表面朝向磁铁内部具有所述重稀土元素的浓度降低的浓度梯度。另外，产生重稀土元素的浓度梯度的方法没有特别限制。例如，通过进行后述的扩散处理，能够产生重稀土元素的浓度梯度。
另外，本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁优选还含有Al、Cu、Zr及/或Mn。
Al的含量优选为0.03重量％以上且0.4重量％以下。通过将Al的含量设为上述的范围内，能够提高矫顽力。Cu的含量优选为0.01重量％以上且0.3重量％以下。通过将Cu的含量设为上述的范围内，能够提高矫顽力。Zr的含量优选为0.03重量％以上且0.7重量％以下。通过将Zr的含量设为上述的范围内，能够提高烧结温度稳定性。Mn的含量优选为0.01重量％以上且0.1重量％以下。通过将Mn的含量设为上述的范围内，能够提高Hk/HcJ。
另外，本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁也可以还含有O。O的含量优选设为0.3重量％以下。通过将O的含量设为0.3重量％以下，矫顽力提高。另外，O的含量能够通过控制工序中的氧量来进行控制。
Fe的含量是R-T-B系稀土类磁铁的结构要素中的实质上的剩余部分。
以下，说明本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁中的R1T4B4相的存在密度、大小及组成。
首先，将R-T-B系稀土类磁铁以任意的截面进行切断，使用EPMA观察截面。EPMA观察后述的实施例2中的截面的结果为图1及图2。图1是测定B的浓度并进行了映射的结果，图2是测定Dy的浓度并进行了映射的结果。映射的倍率优选设为5倍以上且200倍以下。另外，测定范围优选设为25mm2以上。此外，后述的实施例2中，作为稀土元素R含有Nd及Dy。
图1中，越白色的部分，B的浓度越高。另外，图2中，越黑色的部分，Dy的浓度越高。图1中标注圆符号的部分的B的浓度比周围高。这样的部位为R1T4B4相，周围的B的浓度变低的部位是R2T14B相(主相)及晶界。此外，图2中标注圆符号的部分是与图1中标注圆符号的部分相同的部位。根据图2，R1T4B4相中Dy浓度比周边的R2T14B相及晶界低。
图3及图4是将图1中标注圆符号的部分中的一处放大的图像。可知混合有B浓度较高的部分(颜色白的部分)和B浓度较低的部分(颜色黑的部分)。在测定R1T4B4相的存在密度及大小时，如图4所示，将存在许多R1T4B4相的区域的外周利用线连结，将该线的内部整体看作一个R1T4B4相。根据线的连结方法，有时后述的R1T4B4相的大小及组成稍微变化，但认为在测定误差的范围内。
本实施方式中，R1T4B4相的大小优选R1T4B4相的圆当量直径的平均为50μm以上。某个区域的圆当量直径为与某个区域的面积相同的面积的圆的直径。通过测定由EPMA映射图像特定的一个R1T4B4相的面积，算出具有与该面积相同的面积的圆的直径，从而能够进行R1T4B4相的圆当量直径的测定。然后，测定存在于测定区域内的R1T4B4相的圆当量直径。
在此，进行R1T4B4相的圆当量直径的测定，结果在圆当量直径低于10μm的情况下，算出以下所示的圆当量直径的平均、R1T4B4相的存在密度及R1T4B4相的组成时，不将该区域看作R1T4B4相。
本实施方式中，R1T4B4相的圆当量直径的平均优选为50μm以上。通过R1T4B4相的大小为上述的范围内，更容易发挥通过含有上述的R1T4B4相而实现的效果。特别是烧结性容易提高。圆当量直径的平均不存在上限，但能够使圆当量直径的平均上升至100μm左右。
本实施方式中，R1T4B4相的存在密度优选为1/24.5(个/mm2)以上。即，R1T4B4相的个数除以测定范围的面积(单位mm2)的值优选为1/24.5以上。通过R1T4B4相的存在密度为上述的范围内，更容易发挥通过含有上述的R1T4B4相而实现的效果。此外，R1T4B4相的存在密度不存在上限，但能够使存在密度上升至10/24.5(个/mm2)左右。
另外，本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁在将所述R1T4B4相中重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例设为αHR/R(重量％)，将所述R-T-B系稀土类磁铁中重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例设为βHR/R(重量％)的情况下，优选为αHR/R≧βHR/R。各R1T4B4相的组成能够通过利用EPMA测定图3中变白的部分的组成而进行特定。
另外，所述R1T4B4相中重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例αHR/R优选为5重量％以上。通过将αHR/R设为5重量％以上，能够得到优异的特性。αHR/R中不特别存在上限，例如为40重量％以下。
＜R-T-B系稀土类磁铁的制造方法＞
接着，说明本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁的制造方法。
此外，在以下，以通过粉末冶金法制作且重稀土元素发生了晶界扩散的R-T-B系稀土类磁铁为例进行说明，但本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁的制造方法没有特别限定，也能够使用其它方法。
本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁的制造方法具有：将原料粉末成型而得到成型体的成型工序；烧结上述成型体而得到烧结体的烧结工序；和将上述烧结体以比烧结温度低的温度保持一定时间的时效工序。
以下，详细地说明R-T-B系稀土类磁铁的制造方法，但对于没有特别记载的事项，只要使用公知的方法即可。
[原料粉末的准备工序]
原料粉末能够通过公知的方法进行制作。本实施方式中，通过使用主要由R2T14B相构成的合金和主要由R1T4B4相构成的添加剂的二合金法来制造R-T-B系稀土类磁铁。在此，合金的组成、添加剂的组成及添加剂的添加量以成为最终得到的R-T-B系稀土类磁铁的组成的方式控制。
首先，准备与本实施方式的合金的组成对应的原料金属，由该原料金属制作与本实施方式对应的合金。合金的制作方法没有特别限制。例如，能够通过薄带连铸法制作合金。
在制作合金后，将制作的合金进行粉碎(粉碎工序)。粉碎工序可以以两个阶段实施，也可以以一个阶段实施。粉碎的方法没有特别限定。例如，通过使用各种粉碎机的方法来实施。例如，将粉碎工序以粗粉碎工序及微粉碎工序的两个阶段实施，粗粉碎工序能够进行例如氢粉碎处理。具体而言，能够相对于原料合金在室温下吸附氢之后，在Ar气体气氛下，在300℃以上且650℃以下进行0.5小时以上且5小时以下的脱氢。另外，微粉碎工序能够对于粗粉碎后的粉末，添加例如油酸酰胺、硬脂酸锌等之后，使用例如气流粉碎机、球磨机等来进行。得到的微粉碎粉末的粒径没有特别限制。例如，能够以成为粒径(D50)为3μm以上且5μm以下的微粉碎粉末的方式进行微粉碎。
接着，准备与本实施方式的添加剂的组成对应的原料金属，由该原料金属制作与本实施方式对应的添加剂合金。添加剂的制作方法没有特别限制。例如，能够通过依次进行电弧熔解、高频熔解及熔体化处理来制作合金。各处理的条件能够在通常进行的条件下进行，没有特别限制。
接着，通过将得到的添加剂合金利用颚式破碎机、布朗研磨机等进行粉碎，能够得到粒径(D50)为例如10μm以上且300μm以下的添加剂。另外，在该阶段对添加剂进行X射线衍射测定，由此能够确认生成R1T4B4相。
接着，通过对微粉碎粉末添加并混合规定的量的添加剂，能够得到成型前的粉碎粉末。
[成型工序]
成型工序中，将通过粉碎工序得到的粉碎粉末成型为规定的形状。成型方法没有特别限定，但本实施方式中，将粉碎粉末充填至模具内，并在磁场中进行加压。
成型时的加压优选在10MPa以上且200MPa以下进行。施加的磁场优选为500kA/m以上且5000kA/m以下。将粉碎粉末成型而得到的成型体的形状没有特别限定，例如能够根据期望的R-T-B系稀土类磁铁的形状设为长方体、平板状、柱状等任意的形状。
[烧结工序]
烧结工序是将成型体在真空或惰性气体气氛中进行烧结，得到烧结体的工序。烧结温度需要根据组成、粉碎方法、粒度和粒度分布的差异等各种条件进行调整，通过对成型体进行在例如真空中或惰性气体的存在下，以950℃以上且1100℃以下进行1小时以上且20小时以下的加热的处理来进行烧结。由此，得到高密度的烧结体。
[时效处理工序]
时效处理工序通过对烧结工序后的烧结体，以比烧结温度低的温度进行加热而进行。时效处理的温度及时间没有特别限制，例如能够在470℃以上且570℃以下进行0.5小时以上且3小时以下。
[扩散处理工序]
本实施方式中，也可以具有对于上述烧结体进一步使重稀土元素扩散的扩散处理工序。扩散处理能够通过使含有重稀土元素的化合物等附着于根据需要实施了前处理的烧结体的表面，然后，进行热处理而实施。由此，能够从磁铁表面朝向磁铁内部产生重稀土元素的浓度梯度。而且，能够进一步提高最终得到的R-T-B系稀土类磁铁的矫顽力。此外，前处理的内容没有特别限制。例如可以举出，通过公知的方法实施了蚀刻之后进行清洗、干燥的前处理。
扩散处理工序中，能够以比烧结工序低100～200℃的温度进行。但是，通过使重稀土元素扩散，R-T-B系稀土类磁铁的组成平衡特别是在B的含量较少的情况下容易瓦解，有时产生R2T17等的异相，矫顽力反而降低。本实施方式中，通过含有R1T4B4相，能够防止上述的异相的产生。
作为通过扩散处理而扩散的重稀土元素，优选为Dy或Tb，更优选为Dy。
此外，附着上述重稀土元素的方法没有特别限制。例如，具有使用蒸镀、溅射、电沉积、喷涂、刷涂、喷射点胶机(Jet dispenser)、喷嘴、丝网印刷、刮板印刷、片材施工法等的方法。
本实施方式中，制作含有重稀土元素的涂料，将涂料涂布于上述烧结体的一个以上的面上。
涂料的实施方式没有特别限制。作为重稀土元素，使用什么都没有特别限制。另外，作为含有重稀土元素的重稀土类化合物，可以举出：合金、氧化物、卤化物、氢氧化物、氢化物等，特别优选使用氢化物。作为重稀土元素的氢化物，可以举出：DyH2、TbH2、Dy-Fe的氢化物或Tb-Fe的氢化物。特别优选为DyH2或TbH2。
重稀土类化合物优选为颗粒状。另外，平均粒径优选为100nm～50μm，更优选为1μm～10μm。
作为用于涂料的溶剂，优选为不使重稀土类化合物溶解而能够使之均匀地分散的溶剂。例如，可以举出醇、醛、酮等，其中，优选为乙醇。
涂料中的重稀土类化合物的含量没有特别限制。例如，也可以为10～50重量％。涂料中，根据需要也可以还含有重稀土类化合物以外的成分。例如，可以举出用于防止重稀土类化合物颗粒的凝聚的分散剂等。
在使用扩散工序的情况下，需要在扩散工序之后还设置上述时效处理工序。
[加工工序(扩散处理后)]
扩散处理工序之后，也可以根据需要进行用于除去残留于主面的表面的残渣膜的处理。扩散处理后的加工工序中实施的加工的种类没有特别限制。例如也可以在上述扩散处理后进行化学性的除去方法、物理性的切断、研磨等的形状加工、或滚筒研磨等的倒角加工等。
通过以上的工序得到的R-T-B系稀土类磁铁也可以实施镀敷或树脂被膜或氧化处理、化成处理等的表面处理。由此，能够进一步提高耐腐蚀性。
另外，能够使用将本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁切断、分割而得到的磁铁。
具体而言，本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁适用于马达、压缩机、磁传感器、扬声器等的用途。
另外，本实施方式的R-T-B系稀土类磁铁可以单独使用，也可以根据需要将两个以上的R-T-B系稀土类磁铁结合使用。结合方法没有特别限制。例如，具有机械性地使之结合的方法或利用树脂模使之结合的方法。
通过结合两个以上的R-T-B系稀土类磁铁，能够容易制造较大的R-T-B系稀土类磁铁。结合了两个以上的R-T-B系稀土类磁铁的磁铁优选用于要求特别大的R-T-B系稀土类磁铁的用途，例如IPM马达、风力发电机、大型马达等。
此外，本发明不限定于上述的实施方式，能够在本发明的范围内进行各种改变。
实施例
以下，基于更详细的实施例来说明本发明，但本发明不限定于这些实施例。
实施例1
首先，通过薄带连铸法准备具有下述的表1所记载的组成的合金A。
接着，对合金A进行氢粉碎处理(粗粉碎)，得到粗粉碎粉末A。具体而言，对于原料合金，在室温下使氢吸附之后，在Ar气体气氛下进行600℃1小时的脱氢。
接着，向上述粗粉碎粉末A添加作为粉碎助剂的油酸酰胺0.1重量％，并使用诺塔混合机进行混合。然后，利用使用N2气体的气流粉碎机进行微粉碎，得到粒径D50为4.0μm左右的微粉碎粉末A。
另外，制作具有下述的表2所记载的组成的添加合金a。添加合金a通过将原料金属进行电弧熔解，并进行高频熔解，进一步进行熔体化处理而制作。电弧熔解通过利用电弧熔解炉将熔解及铸造反复进行三次而进行。高频熔解通过对电弧熔解后的原料金属进行高频感应加热而进行。熔体化处理通过在Ar气氛下以1200℃保持200小时而进行。
接着，通过将添加合金a利用颚式破碎机或布朗研磨机进行粉碎，得到粒径D50为100μm左右的添加剂a。通过对添加剂a进行X射线衍射测定，确认了在添加合金a中形成有Nd1Fe4B4相。
接着，向上述微粉碎粉末A中添加0.4重量％的上述添加剂a。然后，充填至配置于电磁铁中的模具内，进行一边施加1600kA/m的磁场一边施加50MPa的压力的磁场中成型，得到11个成型体。
对得到的11个成型体，在1000℃～1100℃下每10℃以不同的温度进行烧结，得到11个烧结体。烧结时间设为6小时，在烧结后以550℃进行1小时的时效处理。
对得到的11个烧结体确认组成。其结果，确认得到的烧结体的组成成为表3所记载的组成。此外，表3所记载的组成与向微粉碎粉末A中添加了0.4重量％的添加剂a得到的粉末的平均组成实质上一致。即，粉末的组成不会由于成型工序及烧结工序而实质上发生变化。
对于得到的11个烧结体，使用B-H磁滞回线仪测定剩余磁通密度Br、矫顽力HcJ及矩形比Hk/HcJ。Hk设为磁化成为剩余磁通密度Br的90％时的磁场的大小。将结果示于表4中。另外，将矩形比Hk/HcJ成为95％以上的烧结体中烧结温度最高的烧结体以任意的面进行切断，对于得到的截面，使用EPMA进行观察，由此确认存在有R1T4B4相。然后，测定R1T4B4相的存在比例及圆当量直径的平均。另外，通过EPMA测定上述R1T4B4相中重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例(αHR/R)。此外，上述烧结体(R-T-B系稀土类磁铁)整体中重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例βHR/R(重量％)根据表3算出。将结果示于表4中。表4中记载的剩余磁通密度Br及矫顽力HcJ是矩形比Hk/HcJ成为95％以上的烧结体中烧结温度最高的烧结体的值。
比较例1
除了使用了表1的合金B及未使用添加剂以外，与实施例1同样地进行烧结体的制造及特性的测定。将结果示于表1～表4中。
与比较例1相比，实施例1中取得95％矩形的温度区域变大，且矫顽力提高。
实施例2
将实施例1的烧结体中、矩形比Hk/HcJ成为95％以上的烧结体中烧结温度最高的烧结体，即烧结温度1060℃的烧结体切成10mm×7.0mm×3.5mm的长方体形状。此时，3.5mm的边的方向成为上述磁场中成型时使磁场取向的方向。
接着，对长方体形状的烧结体实施Dy扩散处理。对扩散处理的详细的方法在后详述。
对长方体形状的烧结体进行在硝酸和乙醇的混合溶液中浸渍3分钟后，在乙醇中浸渍1分钟的处理2次，由此进行扩散处理工序的前处理。在前处理后，将上述烧结体清洗并干燥。
另外，制作涂布于烧结体的含有Dy的涂料。将DyH2原料利用使用N2气体的气流粉碎机进行微粉碎，制作DyH2微粉。接着，将上述DyH2微粉混合于醇溶剂中，在醇溶剂中使之分散并进行涂料化，得到含有Dy的涂料。
接着，对上述长方体形状的烧结体的全部6个面，通过刷涂涂布含有Dy的涂料。此时的DyH2的合计涂布量成为0.5重量％。
对于涂布了含有Dy的涂料之后的烧结体，以900℃进行24小时的扩散处理。然后，以550℃进行1小时的时效处理。然后，与上述实施例1同样地进行各种测定。测定范围设为7.0mm×3.5mm的截面整体。将最终得到的烧结体的组成记载于表3中，将进行了各种测定的结果记载于表4中。此外，实施例2的“取得95％矩形的温度区域”的栏中表示测定实际对实施例1的11个烧结体全部进行了晶界扩散之后的矩形比的结果。即，在晶界扩散的前后，取得95％矩形的温度区域没有变化。
比较例2
除了使用比较例1的烧结体中、矩形比Hk/HcJ成为95％以上的烧结体中烧结温度最高的烧结体以外，与实施例2同样地实施比较例2。将最终得到的烧结体的组成记载于表3中，将进行了各种测定的结果记载于于表4中。
与比较例2相比，实施例2的矫顽力提高。
实施例3～11及比较例3～4
除了将表1所记载的各种合金和表2所记载的各种添加剂根据表5所记载的组合进行组合以外，与实施例1(无扩散处理)或实施例2(有扩散处理)同样地制作各实施例及比较例的烧结体，并测定特性。将最终得到的烧结体的组成记载于表3中，将进行了各种测定的结果记载于表4中。
[表1]
Nd Pr Dy Al Co Cu Ga Zr Mn B Fe
合金A 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金B 22.0 6.5 1.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
合金C 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.74 余量
合金D 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.76 余量
合金E 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.81 余量
合金F 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
合金G 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.94 余量
合金H 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.96 余量
合金I 22.0 6.5 0.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.81 余量
合金J 22.0 6.5 0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.81 余量
[表2]
Nd Dy B Fe
添加剂a 20.0 19.0 10.0 余量
添加剂b 38.0 0.0 10.0 余量
添加剂c 37.4 0.6 10.0 余量
[表3]
Nd Pr Dy R合计 Al Co Cu Ga Zr Mn B Fe
实施例1 22.0 6.5 1.5 30.0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例2 22.0 6.5 2.0 30.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例3 22.0 6.5 1.4 29.9 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.90 余量
实施例4 22.0 6.5 1.4 29.9 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例5 22.0 6.5 1.5 30.0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.80 余量
实施例6 22.0 6.5 1.5 30.0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.85 余量
实施例7 22.0 6.5 1.5 30.0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.96 余量
实施例8 22.0 6.5 1.5 30.0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.98 余量
实施例9 22.0 6.5 0.9 29.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.85 余量
实施例10 22.0 6.5 0.0 28.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.85 余量
实施例11 22.0 6.5 1.5 30.0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.96 余量
比较例1 22.0 6.5 1.5 30.0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
比较例2 22.0 6.5 2.0 30.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
比较例3 22.0 6.5 1.5 30.0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.78 余量
比较例4 22.0 6.5 1.5 30.0 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 1.00 余量
[表4]
[表5]
实施例3除了减少添加剂a的添加量以外，为与实施例1相同的条件。与实施例1相比，实施例3中上述R1T4B4相中的重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例(αHR/R)较小，取得95％矩形的温度区域变窄。
实施例4除了将添加剂的种类变更为不含有Dy的添加剂b以外，为与实施例1相同的条件。与实施例1相比，实施例4中上述R1T4B4相中的重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例(αHR/R)较小，取得95％矩形的温度区域变窄。
实施例2、5～8及比较例3、4是仅改变了B的含量的实施例及比较例。B的含量为规定的范围内的实施例确认有R1T4B4相，得到优选的特性。与之相对，B的含量过少的比较例3中，全部烧结体Hk/HcJ低于95％。另外，B的含量过多的比较例4中，与实施例2、5～8相比，剩余磁通密度及矫顽力降低。
此外，对于比较例3，将烧结温度1050℃的烧结体看作各实施例的“矩形比Hk/HcJ成为95％以上的烧结体中烧结温度最高的烧结体”，并进行R1T4B4相的存在比例、圆当量直径的平均、αHR/R及βHR/R、剩余磁通密度及矫顽力的测定。
实施例6、9及10除了改变合金中的Dy的含量及添加剂的组成以外，以相同的条件进行试验。
与实施例6相比，实施例9及10中αHR/R及βHR/R较低，实施例10中为αHR/R＝βHR/R＝0。另外，R1T4B4相的存在比例也比实施例6低。其结果，与实施例6相比，实施例9及10中“取得95％矩形的温度区域”变窄。
实施例7及11的烧结体整体的组成相同。但是，通过改变合金所包含的Dy的含量和添加剂所包含的Dy的含量，仅大幅改变烧结体整体中的重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例βHR/R。
与αHR/R＝βHR/R的实施例11相比，αHR/R-βHR/R＝30％的实施例7的“取得95％矩形的温度区域”变宽，HcJ也成为更高的结果。
实施例21～33
除了对于实施例2，将合金A变更成表6所示的合金A1～A13以外，将以相同的条件实施的结果示于表7及表8的实施例21～33中。
[表6]
Nd Pr Dy Al Co Cu Ga Zr Mn B Fe
合金A 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金A1 28.5 0.0 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金A2 21.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金A3 25.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金A4 22.0 6.5 1.4 0.03 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金A5 22.0 6.5 1.4 0.4 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金A6 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.01 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金A7 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.3 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金A8 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.03 0.04 0.88 余量
合金A9 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.7 0.04 0.88 余量
合金A10 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.01 0.88 余量
合金A11 22.0 6.5 1.4 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.1 0.88 余量
合金A12 22.0 6.5 1.4 0.3 0.1 0.1 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
合金A13 22.0 6.5 1.4 0.3 3 0.1 0.1 0.05 0.04 0.88 余量
[表7]
合金 Nd Pr Dy Tb R合计 Al Co Cu Ga Zr Mn B Fe
实施例2 合金A 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例21 合金A1 28.5 0.0 2.0 0.0 30.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例22 合金A2 21.0 6.5 2.0 0.0 29.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例23 合金A3 25.0 6.5 2.0 0.0 33.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例24 合金A4 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.03 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例25 合金A5 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.4 2 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例26 合金A6 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.3 2 0.01 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例27 合金A7 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.3 2 0.3 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例28 合金A8 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.3 2 0.1 0.1 0.03 0.04 0.92 余量
实施例29 合金A9 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.3 2 0.1 0.1 0.7 0.04 0.92 余量
实施例30 合金A10 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.01 0.92 余量
实施例31 合金A11 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.3 2 0.1 0.1 0.05 0.1 0.92 余量
实施例32 合金A12 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.3 0.1 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
实施例33 合金A13 22.0 6.5 2.0 0.0 30.5 0.3 3 0.1 0.1 0.05 0.04 0.92 余量
[表8]
根据实施例21～33，即使改变主相合金的组成，最终得到的R-T-B系稀土类磁铁中的B的含量也在规定的范围内，且在含有R1T4B4相的情况下，取得95％矩形的温度区域变宽，且矫顽力提高。

Claims (10)

1.一种R-T-B系稀土类磁铁，其特征在于，
R为一种以上的稀土元素，T为以Fe或者以Fe及Co为必须的一种以上的过渡金属元素，B为硼，
B相对于所述R-T-B系稀土类磁铁整体的含量为0.80重量％以上且0.98重量％以下，
包含R1T4B4相。
2.根据权利要求1所述的R-T-B系稀土类磁铁，其中，
含有重稀土元素HR作为所述R1T4B4相的稀土元素R，在将所述R1T4B4相中重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例设为αHR/R的情况下，满足αHR/R≧5，所述αHR/R的单位为重量％。
3.根据权利要求2所述的R-T-B系稀土类磁铁，其中，
在将所述R-T-B系稀土类磁铁中重稀土元素HR相对于稀土元素R的比例设为βHR/R的情况下，满足αHR/R≧βHR/R，所述βHR/R的单位为重量％。
4.根据权利要求2或3所述的R-T-B系稀土类磁铁，其中，
从磁铁表面朝向磁铁内部具有所述重稀土元素的浓度梯度。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的R-T-B系稀土类磁铁，其中，
所述R-T-B系稀土类磁铁的截面中所述R1T4B4相的存在比例为1/24.5个/mm2以上。
6.根据权利要求4所述的R-T-B系稀土类磁铁，其中，
所述R-T-B系稀土类磁铁的截面中所述R1T4B4相的存在比例为1/24.5个/mm2以上。
7.根据权利要求5所述的R-T-B系稀土类磁铁，其中，
所述R-T-B系稀土类磁铁的截面中所述R1T4B4相的圆当量直径的平均为50μm以上。
8.根据权利要求6所述的R-T-B系稀土类磁铁，其中，
所述R-T-B系稀土类磁铁的截面中所述R1T4B4相的圆当量直径的平均为50μm以上。
9.根据权利要求1所述的R-T-B系稀土类磁铁，其中，
T为以Fe及Co为必须的一种以上的过渡金属元素，
R的含量为27重量％以上且34重量％以下，并且Co的含量超过0重量％且为3重量％以下。
10.根据权利要求1所述的R-T-B系稀土类磁铁，其中，
还含有Al、Cu、Zr及Mn，Al的含量为0.03重量％以上且0.4重量％以下，Cu的含量为0.01重量％以上且0.3重量％以下，Zr的含量为0.03重量％以上且0.7重量％以下，并且Mn的含量为0.01重量％以上且0.1重量％以下。
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