JP2018110208A - Rare earth magnet and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rare earth magnet which can suppress reduction of magnetization even when improving coercive force by infiltration of a modifying material, and a manufacturing method of the same.SOLUTION: A rare earth magnet comprises: a main phase; a grain boundary phase which exists around the main phase; and an intermediate phase which is sandwiched between the main phase and the grain boundary phase. A whole composition thereof is represented by the following formula: ((CeLa)R)TBM.(RM), wherein Rand Rare rare earth elements other than Ce and La, T is one kind or more elements selected from Fe, Ni, and Co, Mis a minor element having no effect on the magnetic characteristic, and Mis an alloy element which makes melting point of RMlower than melting point of R. Total concentration of Ce and La in the main phase is higher than that in the intermediate phase, and concentration of Rin the intermediate phase is higher than that in the main phase.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、R−Fe−B系希土類磁石(Rは希土類元素)及びその製造方法に関する。本開示は、特に、(Ce,La)−Fe−B系希土類磁石及びその製造方法に関する。   The present disclosure relates to an R—Fe—B rare earth magnet (R is a rare earth element) and a method for producing the same. The present disclosure particularly relates to a (Ce, La) -Fe-B based rare earth magnet and a method for manufacturing the same.

R−Fe−B系希土類磁石のうち、Nd−Fe−B系希土類磁石が、最も代表的である。Nd−Fe−B系希土類磁石において、特定の特性を向上させるため、種々の試みがなされている。   Among R-Fe-B rare earth magnets, Nd-Fe-B rare earth magnets are the most representative. Various attempts have been made to improve specific characteristics of Nd—Fe—B rare earth magnets.

Nd−Fe−B系希土類焼結磁石においては、Nd−Fe−B系希土類磁石粉末の焼結体を強加工することによって、異方性が付与されることが一般的である。強加工の加工率は、30〜70%と非常に高いため、焼結体には、高い熱間加工性が要求される。特許文献1には、Nd−Fe−B系希土類焼結磁石中のNdの一部を、Ce、La、及び/又はY等で置換して、焼結体の熱間加工性を向上させる試みが開示されている。   In an Nd—Fe—B rare earth sintered magnet, anisotropy is generally imparted by strongly processing a sintered body of Nd—Fe—B rare earth magnet powder. Since the processing rate of strong processing is as high as 30 to 70%, the sintered body is required to have high hot workability. Patent Document 1 describes an attempt to improve the hot workability of a sintered body by substituting a part of Nd in an Nd—Fe—B rare earth sintered magnet with Ce, La, and / or Y. Is disclosed.

また、従来から、Nd−Fe−B系希土類磁石に、Nd−Cu合金、Nd−Cu−Dy合金、及び/又はNd−Cu−Tb合金等を含む改質材を浸透させて、保磁力を向上させる試みがなされている。   Further, conventionally, a Nd—Fe—B rare earth magnet is infiltrated with a modifier containing Nd—Cu alloy, Nd—Cu—Dy alloy, and / or Nd—Cu—Tb alloy, etc. Attempts have been made to improve.

特開平4−21744号公報JP-A-4-21744

上述した改質材は、非磁性である。Nd−Fe−B系希土類磁石においては、磁性相同士の間に、非磁性の改質材を浸透させることによって、磁性相同士を磁気的に分断することができる。その結果、複数の磁性相を跨いで磁化反転が伝搬することを抑制できるため、保磁力が向上する。   The above-described modifier is nonmagnetic. In the Nd-Fe-B rare earth magnet, the magnetic phases can be magnetically separated by infiltrating a non-magnetic modifier between the magnetic phases. As a result, since the magnetization reversal can be prevented from propagating across a plurality of magnetic phases, the coercive force is improved.

しかし、Nd−Fe−B系希土類磁石中で、改質材の含有量が増加することによって、非磁性材の含有量が増加する。したがって、Nd−Fe−B系希土類磁石の磁性相同士の間に、改質材を介在させると、磁化は低下することが一般的であった。   However, in the Nd-Fe-B rare earth magnet, the content of the nonmagnetic material increases as the content of the modifier increases. Therefore, when a modifier is interposed between the magnetic phases of the Nd—Fe—B rare earth magnet, the magnetization is generally lowered.

これらのことから、希土類磁石において、改質材の浸透によって保磁力を向上させる際、磁化の低下を抑制することが求められている、という課題を本発明者らは見出した。   From these facts, the present inventors have found that a rare earth magnet is required to suppress a decrease in magnetization when the coercive force is improved by penetration of a modifier.

本開示は、上記課題を解決するためになされたものである。本開示は、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制することができる、希土類磁石及びその製造方法を提供することを目的とする。   This indication is made in order to solve the above-mentioned subject. An object of the present disclosure is to provide a rare earth magnet and a method for manufacturing the same, which can suppress a decrease in magnetization even when the coercive force is improved by permeation of a modifier.

本発明者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ね、本開示の希土類磁石及びその製造方法を完成させた。その要旨は、次のとおりである。
〈1〉主相と、
前記主相の周囲に存在する粒界相と、
前記主相と前記粒界相との間に挟まれている中間相と、
を備え、
全体組成が、式((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) ・(R 1−z (ただし、R及びRは、Ce及びLa以外の希土類元素であり、Tは、Fe、Ni、及びCoから選ばれる1種以上であり、Mは、Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag、及びAuから選ばれる1種以上、並びに不可避的不純物であり、Mは、Rと合金化することによって、R 1−z の融点をRの融点よりもを低下させる合金元素及び不可避的不純物であり、かつ、
p、q、r、及びs、並びにx、y、及びzが、
12.0≦p≦20.0、
5.0≦q≦20.0、
0≦r≦3.0、
1.0≦s≦11.0
0.1≦x≦0.5、
0≦y≦0.1、及び
0.1≦z≦0.5
である。)で表され、
Ce及びLaの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において高くなっており、かつ、
の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において高くなっている、
希土類磁石。
〈2〉Laの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において高くなっている、〈1〉項に記載の希土類磁石。
〈3〉Rが、Nd、Pr、Dy、及びTbから選ばれる1種以上である、〈1〉又は〈2〉項に記載の希土類磁石。
〈4〉Ce及びLaの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において、1.5〜10.0倍高くなっている、〈1〉〜〈3〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈5〉Rの濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において、1.5〜10.0倍高くなっている、〈1〉〜〈4〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈6〉Laの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において、1.5〜10.0倍高くなっている、〈1〉〜〈5〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈7〉前記xが、0.2≦x≦0.3である、〈1〉〜〈6〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈8〉前記zが、0.2≦z≦0.4である、〈1〉〜〈7〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈9〉前記中間相の厚さが、5〜50nmである、〈1〉〜〈8〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈10〉前記Tが、Feである、〈1〉〜〈9〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈11〉全体組成が、式((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) (ただし、Rは、Ce及びLa以外の希土類元素であり、Tは、Fe、Ni、及びCoから選ばれる1種以上であり、Mは、Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag、及びAuから選ばれる1種以上、並びに不可避的不純物であり、かつ
p、q、及びr、並びにx及びyが、
12.0≦p≦20.0、
5.0≦q≦20.0、
0≦r≦3.0、
0.1≦x≦0.5、及び
0≦y≦0.1である。)
で表され、磁性相と、前記磁性相の周囲に存在する(Ce、La、R)リッチ相とを備える希土類磁石前駆体を準備すること、
1−z (ただし、Rは、Ce及びLa以外の希土類元素であり、Mは、Rと合金化することによって、R 1−z の融点をRの融点よりもを低下させる合金元素及び不可避的不純物であり、かつ、0.1≦z≦0.5である。)で表される合金を含有する改質材を準備すること、
前記希土類磁石前駆体と前記改質材を互いに接触させて、接触体を得ること、及び
前記接触体を熱処理して、前記希土類磁石前駆体の前記磁性相の内部に、前記改質材の融液を浸透させること、
を含む、希土類磁石の製造方法。
〈12〉前記Rが、Nd、Pr、Dy、及びTbから選ばれる1種以上であり、前記Mが、Cu、Al、及びCoから選ばれる1種以上及び不可避的不純物である、〈11〉項に記載の方法。
〈13〉前記zが、0.2≦z≦0.4である、〈11〉又は〈12〉項に記載の方法。
〈14〉前記改質材の浸透量が、前記希土類磁石前駆体に対して、1.0〜11.0原子%である、〈11〉〜〈13〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈15〉前記熱処理の温度が、600〜800℃である、〈11〉〜〈14〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈16〉前記xが、0.2≦x≦0.3である、〈11〉〜〈15〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈17〉前記Tが、Feである、〈11〉〜〈16〉項のいずれか一項に記載の方法。
In order to achieve the above object, the present inventors have made extensive studies and completed the rare earth magnet of the present disclosure and a manufacturing method thereof. The summary is as follows.
<1> The main phase,
A grain boundary phase present around the main phase;
An intermediate phase sandwiched between the main phase and the grain boundary phase;
With
The overall composition is of the formula ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) p T (100-pq-r) B q M 1 r · (R 2 1-z M 2 z ) s (where R 1 and R 2 are rare earth elements other than Ce and La, T is at least one selected from Fe, Ni, and Co, and M 1 is Ti, Ga, Zn) One or more selected from Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Hg, Ag, and Au, and inevitable impurities in and, M 2 is, R 2 and by alloying, a melting point of R 2 1-z M 2 z alloying elements and unavoidable impurities lowers the melting point of the R 2, and,
p, q, r, and s, and x, y, and z are
12.0 ≦ p ≦ 20.0,
5.0 ≦ q ≦ 20.0,
0 ≦ r ≦ 3.0,
1.0 ≦ s ≦ 11.0
0.1 ≦ x ≦ 0.5,
0 ≦ y ≦ 0.1, and 0.1 ≦ z ≦ 0.5
It is. )
The total concentration of Ce and La is higher in the main phase than in the intermediate phase; and
The concentration of R 2 is higher in the intermediate phase than in the main phase;
Rare earth magnet.
<2> The rare earth magnet according to <1>, wherein the concentration of La is higher in the grain boundary phase than in the intermediate phase.
<3> The rare earth magnet according to <1> or <2>, wherein R 2 is one or more selected from Nd, Pr, Dy, and Tb.
<4> The total concentration of Ce and La is 1.5 to 10.0 times higher in the main phase than in the intermediate phase, according to any one of <1> to <3> The rare earth magnet described.
<5> concentration of R 2 is, than in the main phase, in the intermediate phase, which is 1.5 to 10.0 times higher, <1> to <4> according to any one of claims Rare earth magnet.
The concentration of <6> La is 1.5 to 10.0 times higher in the grain boundary phase than in the intermediate phase, according to any one of <1> to <5>. Rare earth magnet.
<7> The rare earth magnet according to any one of <1> to <6>, wherein x is 0.2 ≦ x ≦ 0.3.
<8> The rare earth magnet according to any one of <1> to <7>, wherein z is 0.2 ≦ z ≦ 0.4.
<9> The rare earth magnet according to any one of <1> to <8>, wherein the intermediate phase has a thickness of 5 to 50 nm.
<10> The rare earth magnet according to any one of <1> to <9>, wherein the T is Fe.
<11> The overall composition is the formula ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) p T (100-pq-r) B q M 1 r (where R 1 is , Ce and La, and T is at least one selected from Fe, Ni, and Co, and M 1 is Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V , W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Hg, Ag, and Au, and inevitable impurities, and p, q, and r, and x and y are
12.0 ≦ p ≦ 20.0,
5.0 ≦ q ≦ 20.0,
0 ≦ r ≦ 3.0,
0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0 ≦ y ≦ 0.1. )
A rare earth magnet precursor comprising a magnetic phase and a (Ce, La, R 1 ) rich phase present around the magnetic phase,
R 2 1-z M 2 z (wherein R 2 is a rare earth element other than Ce and La, and M 2 is alloyed with R 2 to change the melting point of R 2 1-z M 2 z to R 2 An alloying element that lowers the melting point of 2 and unavoidable impurities, and 0.1 ≦ z ≦ 0.5.)
The rare earth magnet precursor and the modifier are brought into contact with each other to obtain a contact body, and the contact body is heat-treated to melt the modifier into the magnetic phase of the rare earth magnet precursor. Infiltrating the liquid,
A method for producing a rare earth magnet, comprising:
<12> The R 2 is at least one selected from Nd, Pr, Dy, and Tb, and the M 2 is at least one selected from Cu, Al, and Co and unavoidable impurities. The method according to item 11>.
<13> The method according to <11> or <12>, wherein z is 0.2 ≦ z ≦ 0.4.
<14> The method according to any one of <11> to <13>, wherein the amount of penetration of the modifier is 1.0 to 11.0 atomic% with respect to the rare earth magnet precursor. .
<15> The method according to any one of <11> to <14>, wherein the temperature of the heat treatment is 600 to 800 ° C.
<16> The method according to any one of <11> to <15>, wherein x is 0.2 ≦ x ≦ 0.3.
<17> The method according to any one of <11> to <16>, wherein the T is Fe.

本開示によれば、CeとLaを共存させることにより、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制することができる、希土類磁石及びその製造方法を提供することができる。   According to the present disclosure, it is possible to provide a rare earth magnet and a method for manufacturing the same, which can suppress a decrease in magnetization even when Ce and La coexist to improve coercive force by penetration of a modifier. it can.

図1は、本開示の希土類磁石の組織を模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of the rare earth magnet of the present disclosure. 図2は、希土類磁石前駆体の組織を模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of the rare earth magnet precursor. 図3は、((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) で表される全体組成を有する希土類磁石前駆体における、xと磁化との関係を示すグラフである。FIG. 3 shows a rare earth magnet having an overall composition represented by ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) p T (100-pq-r) B q M 1 r It is a graph which shows the relationship between x and magnetization in a precursor. 図4は、実施例1の試料についてのB−H曲線を示す図である。4 is a diagram showing a BH curve for the sample of Example 1. FIG. 図5は、比較例の試料についてのB−H曲線を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a BH curve for the sample of the comparative example. 図6は、比較例の試料の走査型透過電子顕微鏡像を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a scanning transmission electron microscope image of the sample of the comparative example. 図7は、図6で白線で囲まれた部分を成分分析した結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the result of component analysis of the portion surrounded by the white line in FIG. 図8は、図7の結果を纏めた図である。FIG. 8 is a diagram summarizing the results of FIG. 図9は、実施例1の試料の走査透過電子顕微鏡像を示す図である。FIG. 9 is a view showing a scanning transmission electron microscope image of the sample of Example 1. FIG. 図10は、図9中の白矢線に沿って成分分析した結果を纏めた図である。FIG. 10 is a diagram summarizing the results of component analysis along the white arrow line in FIG. 9. 図11は、実施例2の試料についてのB−H曲線を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a BH curve for the sample of Example 2. FIG.

以下、本開示に係る希土類磁石及びその製造方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本開示に係る希土類磁石及びその製造方法を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of a rare earth magnet and a method for manufacturing the same according to the present disclosure will be described in detail. In addition, embodiment shown below does not limit the rare earth magnet which concerns on this indication, and its manufacturing method.

R−Fe−B系希土類磁石は、R−Fe−B系合金溶湯を液体急冷等することによって得られる。液体急冷等によって、RFe14Bで表される磁性相(以下、このような相を「RFe14B相」ということがある。)が形成される。RFe14B相が形成された後の残液中では、RFe14B相の形成に寄与しなかった余分なRによって、Rリッチ相が形成される。Rリッチ相は、RFe14B相の周囲に形成される。 The R—Fe—B rare earth magnet can be obtained by liquid quenching of a molten R—Fe—B alloy. A magnetic phase represented by R 2 Fe 14 B (hereinafter, such a phase may be referred to as “R 2 Fe 14 B phase”) is formed by liquid quenching or the like. The residual solution after the R 2 Fe 14 B phase is formed, the excess R which has not contributed to the formation of the R 2 Fe 14 B phase, R-rich phase is formed. The R-rich phase is formed around the R 2 Fe 14 B phase.

このようなR−Fe−B系希土類磁石に改質材を浸透する際、改質材中の合金が、RFe14B相と同じ希土類元素を主として含有するとき、改質材中の希土類元素は、RFe14B相中に浸透し難い。例えば、Nd−Fe−B系希土類磁石に、Nd−Cu合金を含有する改質材を浸透する際、改質材中のNdは、Ndリッチ相に留まり易く、NdFe14B相に浸透し難い。 When the modifier is infiltrated into such an R-Fe-B rare earth magnet, when the alloy in the modifier mainly contains the same rare earth element as the R 2 Fe 14 B phase, the rare earth in the modifier The element hardly penetrates into the R 2 Fe 14 B phase. For example, when a Nd—Fe—B rare earth magnet is infiltrated with a modifier containing an Nd—Cu alloy, Nd in the modifier easily stays in the Nd-rich phase and penetrates into the Nd 2 Fe 14 B phase. It is hard to do.

これに対し、改質材中の合金が、RFe14B相と異なる希土類元素を主として含有するとき、改質材中の希土類元素は、RFe14B相に浸透し易い。例えば、Nd−Fe−B系希土類磁石に、Dy−Cu合金を含有する改質材を浸透する際、改質材中のDyは、NdFe14B相に浸透し易い。 On the other hand, when the alloy in the modifying material mainly contains a rare earth element different from the R 2 Fe 14 B phase, the rare earth element in the modifying material easily penetrates into the R 2 Fe 14 B phase. For example, when a modifier containing a Dy-Cu alloy is infiltrated into an Nd—Fe—B rare earth magnet, Dy in the modifier is likely to penetrate into the Nd 2 Fe 14 B phase.

Fe14B相のRが、主としてCe及びLaであり、かつ、改質材がCe及びLa以外の希土類元素を主として含有している場合、改質材中の合金の希土類元素は、RFe14B相中に、特に浸透し易いということを、本発明者らは知見した。 When R of the R 2 Fe 14 B phase is mainly Ce and La and the modifier mainly contains rare earth elements other than Ce and La, the rare earth element of the alloy in the modifier is R The present inventors have found that it is particularly easy to penetrate into the 2 Fe 14 B phase.

このような場合、非磁性の改質材が浸透されているにもかかわらず、磁化の低下が抑制されており、かつ、保磁力が向上されていることを、本発明者らは知見した。   In such a case, the present inventors have found that the decrease in magnetization is suppressed and the coercive force is improved despite the penetration of the nonmagnetic modifier.

これらの知見に基づく、本開示に係る希土類磁石の構成を次に説明する。   The configuration of the rare earth magnet according to the present disclosure based on these findings will be described next.

(全体組成)
本開示の希土類磁石の全体組成は、式((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) ・(R 1−z で表される。
(Overall composition)
Overall composition of the rare earth magnet of the present disclosure, the formula ((Ce (1-x) La x) (1-y) R 1 y) p T (100-p-q-r) B q M 1 r · (R 2 1−z M 2 z ) s .

上式中、R及びRは、Ce及びLa以外の希土類元素である。Tは、Fe、Ni、及びCoから選ばれる1種以上である。Mは、Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag、及びAuから選ばれる1種以上、並びに不可避的不純物である。Mは、Rの融点を低下させる合金元素及び不可避的不純物である。 In the above formula, R 1 and R 2 are rare earth elements other than Ce and La. T is at least one selected from Fe, Ni, and Co. M is selected from Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Hg, Ag, and Au. One or more, and inevitable impurities. M 2 is an alloy element and unavoidable impurity that lowers the melting point of R 2 .

pは、Ce、La、及びRの合計含有量であり、qは、B(ホウ素)の含有量であり、rは、Mの含有量であり、sは、RとMの合計含有量であり、p、q、r、及びsの値は、それぞれ、原子%である。 p is the total content of Ce, La, and R 1 , q is the content of B (boron), r is the content of M 1 , s is the content of R 2 and M 2 The total content, and the values of p, q, r, and s are each atomic%.

xは、CeとLaの含有量割合を示す。yは、Ce及びLaの合計含有量とRの含有量の割合を示す。zは、RとMの含有割合を示す。x、y、及びzの値は、それぞれ、モル比である。 x represents the content ratio of Ce and La. y shows the ratio of the total content of Ce and La and the content of R 1 . z represents the content ratio of R 2 and M 2 . The values of x, y, and z are molar ratios, respectively.

本開示の希土類磁石は、後述するように、希土類磁石前駆体に、改質材を浸透して得られる。希土類磁石前駆体は、式((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) で表される全体組成を有する。改質材は、R 1−z で表される組成を有する合金を含有する。 As will be described later, the rare earth magnet of the present disclosure is obtained by infiltrating a modifier into a rare earth magnet precursor. Rare-earth magnet precursor, the overall composition of the formula ((Ce (1-x) La x) (1-y) R 1 y) p T (100-p-q-r) B q M 1 r Have. The modifying material contains an alloy having a composition represented by R 2 1-z M 2 z .

希土類磁石前駆体に浸透させる合金の量は、s原子%、すなわち、1.0〜11.0原子%である。したがって、本開示の希土類磁石の全体組成は、((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) で表される組成と、(R 1−z )sで表される組成との合計となる。これらを合計した組成は、式((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) ・(R 1−z で表される。 The amount of the alloy that permeates the rare earth magnet precursor is s atomic%, that is, 1.0 to 11.0 atomic%. Therefore, the overall composition of the rare earth magnet of the present disclosure is represented by ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) p T (100-pq-r) B q M 1 r And the composition represented by (R 2 1-z M 2 z ) s. Composition to the sum of these has the formula ((Ce (1-x) La x) (1-y) R 1 y) p T (100-p-q-r) B q M 1 r · (R 2 1- represented by z M 2 z) s.

希土類磁石前駆体中に、適正量の((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r)14Bで表される相が存在するためには、12.0≦p≦20.0及び5.0≦q≦20.0であればよい。また、Mは、本開示の希土類磁石の特性を損なわない範囲で含有することができる。Mには不可避的不純物を含んでよい。不可避的不純物とは、原材料に含まれる不純物等、その含有を回避することが避けられない、あるいは、回避するためには著しい製造コストの上昇を招くような不純物のことをいう。rが3.0以下であれば、本開示の希土類磁石の特性を損なわない。p、q、及びrの値それぞれは、通常のR−Fe−B系希土類磁石の場合と同等である。 An appropriate amount of the phase represented by ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) 2 T (100-pqr) 14 B exists in the rare earth magnet precursor. In order to do so, 12.0 ≦ p ≦ 20.0 and 5.0 ≦ q ≦ 20.0 may be satisfied. Further, M 1 is, it can be contained in a range that does not impair the properties of the rare earth magnet of the present disclosure. M 1 may contain inevitable impurities. Inevitable impurities refer to impurities such as impurities contained in the raw material that cannot be avoided, or incurring a significant increase in manufacturing cost. If r is 3.0 or less, the characteristics of the rare earth magnet of the present disclosure are not impaired. The values of p, q, and r are the same as those of a normal R—Fe—B rare earth magnet.

Tは、鉄族元素に分類され、Fe、Ni、及びCoそれぞれの性質は、常温及び常圧で強磁性を示す点で共通する。したがって、これらを相互に入れ替えて用いてもよい。Coの含有により、磁化が向上し、キュリー点が上昇する。この効果は、Co含有量が0.1原子%以上で発現する。この観点からは、Coの含有量は0.1原子%以上が好ましく、1原子%がより好ましく、3原子%以上がより一層このましい。一方、Coは高価であり、Feが最も安価であるため、経済的には、T全体に対して、Feは80原子%以上が好ましく、90原子%以上がより好ましく、Tの全部がFeであってもよい。   T is classified as an iron group element, and the properties of Fe, Ni, and Co are common in that they exhibit ferromagnetism at normal temperature and normal pressure. Therefore, these may be used interchangeably. Inclusion of Co improves magnetization and raises the Curie point. This effect is manifested when the Co content is 0.1 atomic% or more. From this viewpoint, the Co content is preferably 0.1 atomic percent or more, more preferably 1 atomic percent, and even more preferably 3 atomic percent or more. On the other hand, since Co is expensive and Fe is the cheapest, economically, Fe is preferably 80 atomic% or more, more preferably 90 atomic% or more, and all of T is Fe. There may be.

(主相、粒界相、及び中間相)
次に、上式で表された全体組成を有する、本開示の希土類磁石の組織について説明する。図1は、本開示の希土類磁石の組織を模式的に示した図である。希土類磁石100は、主相10、粒界相20、及び中間相30を備える。
(Main phase, grain boundary phase, and intermediate phase)
Next, the structure of the rare earth magnet of the present disclosure having the overall composition represented by the above formula will be described. FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of the rare earth magnet of the present disclosure. The rare earth magnet 100 includes a main phase 10, a grain boundary phase 20, and an intermediate phase 30.

主相10の平均粒径は、保磁力確保の観点から、小さいほど好ましく、1000nm以下が好ましく、500nm以下がより好ましい。一方、主相10の平均粒径は、実用上、1nm以上、50nm以上、又は100nm以上であってよい。   The average particle size of the main phase 10 is preferably as small as possible from the viewpoint of securing the coercive force, preferably 1000 nm or less, and more preferably 500 nm or less. On the other hand, the average particle size of the main phase 10 may be practically 1 nm or more, 50 nm or more, or 100 nm or more.

ここで、「平均粒径」とは、例えば、図1で示す主相10の長手方向の長さtの平均値のことである。例えば、希土類磁石100の走査型電子顕微鏡像又は透過型電子顕微鏡像で、一定領域を規定し、この一定領域内に存在する主相10それぞれの長さtの平均値を算出し、それを「平均粒径」とする。主相10の断面形状が楕円形の場合は、その長軸の長さをtとする。主相の断面が四角形の場合は、長い方の対角線の長さをtとする。   Here, the “average particle diameter” is, for example, an average value of the length t in the longitudinal direction of the main phase 10 shown in FIG. For example, a predetermined region is defined by a scanning electron microscope image or a transmission electron microscope image of the rare earth magnet 100, and an average value of the lengths t of the main phases 10 existing in the certain region is calculated. Average particle diameter ". When the cross-sectional shape of the main phase 10 is elliptical, the length of the major axis is t. When the cross section of the main phase is a rectangle, the length of the longer diagonal line is t.

希土類磁石100は、主相10、粒界相20、及び中間相30以外の相(図示しない)を含有してもよい。主相10、粒界相20、及び中間相30以外の相としては、酸化物、窒化物、及び金属間化合物等が挙げられる。   The rare earth magnet 100 may contain a phase (not shown) other than the main phase 10, the grain boundary phase 20, and the intermediate phase 30. Examples of phases other than the main phase 10, the grain boundary phase 20, and the intermediate phase 30 include oxides, nitrides, and intermetallic compounds.

希土類磁石100の特性は、主として、主相10、粒界相20、及び中間相30によって発揮される。主相10、粒界相20、及び中間相30以外の相は、その大半が、不純物である。したがって、希土類磁石100に対する、主相10、粒界相20、及び中間相30の合計含有量については、95体積%以上が好ましく、97体積%以上がより好ましく、99体積%以上がより一層好ましい。   The characteristics of the rare earth magnet 100 are mainly exhibited by the main phase 10, the grain boundary phase 20, and the intermediate phase 30. Most of the phases other than the main phase 10, the grain boundary phase 20, and the intermediate phase 30 are impurities. Therefore, the total content of the main phase 10, the grain boundary phase 20, and the intermediate phase 30 with respect to the rare earth magnet 100 is preferably 95% by volume or more, more preferably 97% by volume or more, and even more preferably 99% by volume or more. .

希土類磁石前駆体は、式((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) で表される組成を有する。図2は、希土類磁石前駆体の組織を模式的に示した図である。希土類磁石前駆体200は、((Ce(1−x)La(1−y) 14Bで表される磁性相50(以下、「磁性相50」ということがある。)を有する。磁性相50は結晶粒状である。磁性相50の周囲には、(Ce、La、R)リッチ相60が存在する。(Ce、La、R)リッチ相60は、磁性相50の形成に寄与しなかった元素で形成されており、Ce、La、及びRの濃度が高い。 The rare earth magnet precursor has a composition represented by the formula ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) p T (100-pqr) B q M 1 r. . FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of the rare earth magnet precursor. The rare earth magnet precursor 200 may be referred to as a magnetic phase 50 represented by ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) 2 T 14 B (hereinafter referred to as “magnetic phase 50”). .) The magnetic phase 50 is crystalline. Around the magnetic phase 50 is a (Ce, La, R 1 ) rich phase 60. The (Ce, La, R 1 ) rich phase 60 is formed of an element that has not contributed to the formation of the magnetic phase 50, and the concentrations of Ce, La, and R 1 are high.

希土類磁石前駆体200に改質材を浸透させると、改質材は、(Ce、La、R)リッチ相60を通じて、(Ce、La、R)リッチ相60と磁性相50との界面に到達する。そして、改質材中のRの一部が、(Ce、La、R)リッチ相60から磁性相50中へ浸透し、磁性相50中から(Ce、La、R)リッチ相60へCe及びLaが排出される。その結果、希土類磁石100中に、主相10、粒界相20、及び中間相30が形成される。 Interface when the penetration of the modifier in the rare-earth magnet precursor 200, modifier is, (Ce, La, R 1 ) through rich phase 60, (Ce, La, R 1 ) and the rich phase 60 and magnetic phase 50 To reach. A part of R 2 in the reformed material, (Ce, La, R 1 ) permeates from rich phase 60 to magnetic phase 50 in, from the magnetic phase 50 (Ce, La, R 1 ) rich phase 60 Ce and La are discharged. As a result, the main phase 10, the grain boundary phase 20, and the intermediate phase 30 are formed in the rare earth magnet 100.

粒界相20は主相10の周囲に存在する。中間相30は、主相10と粒界相20の間に挟まれている。そして、CeとLaの合計濃度は、中間相30においてよりも、主相10において高くなっている。また、Rの濃度は、主相10においてよりも、中間相30において高くなっている。 The grain boundary phase 20 exists around the main phase 10. The intermediate phase 30 is sandwiched between the main phase 10 and the grain boundary phase 20. The total concentration of Ce and La is higher in the main phase 10 than in the intermediate phase 30. Further, the concentration of R 2 is higher in the intermediate phase 30 than in the main phase 10.

Ce及びLaは、軽希土類元素であるため、磁性相中のCe及びLaが、Ce及びLa以外の希土類元素Rと置換されると、異方性磁界を増加させることができる。Rの濃度は、主相10においてよりも中間相30において高くなっていることから、異方性磁界は、主相10(磁性相の中心部)においてよりも、中間相30(磁性相の周辺部)において高くなる。これにより、磁性相である主相10同士は、粒界相20に加えて、中間相30によって、磁気的に一層強く分断される。これらにより、保磁力が向上する。なお、異方性磁界は、永久磁石の保磁力の大きさを表す物性値である。 Since Ce and La are light rare earth elements, the anisotropic magnetic field can be increased when Ce and La in the magnetic phase are replaced with rare earth elements R 2 other than Ce and La. Since the concentration of R 2 is higher in the intermediate phase 30 than in the main phase 10, the anisotropic magnetic field is higher in the intermediate phase 30 (magnetic phase) than in the main phase 10 (central portion of the magnetic phase). High in the peripheral area. As a result, the main phases 10 that are magnetic phases are separated more strongly magnetically by the intermediate phase 30 in addition to the grain boundary phase 20. As a result, the coercive force is improved. The anisotropic magnetic field is a physical property value representing the magnitude of the coercive force of the permanent magnet.

が、Nd、Pr、Dy、及びTbから選ばれる1種以上であるとき、保磁力が一層向上する。Nd、Pr、Dy、及びTbは、これら以外の希土類元素と比べて、異方性磁界を一層増加させることができるためである。 When R 2 is at least one selected from Nd, Pr, Dy, and Tb, the coercive force is further improved. This is because Nd, Pr, Dy, and Tb can further increase the anisotropic magnetic field as compared with other rare earth elements.

中間相30が過度に薄いと、異方性磁界が低く、保磁力が低下する。この観点から、中間相30の厚さは、2nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、20nm以上がより一層好ましい。ここで、磁化に対する中間相30の厚みの感度は、Rによって好ましさが変わる。Rの飽和磁化(永久磁石の磁化の大きさを表す物性値)がLa及び/又はCeよりも大きい場合(Nd及び/又はPr)、中間相30が過度に薄いと、磁化が低下する。この観点から、中間相30の厚さは、2nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、20nm以上がより一層好ましい。一方、Rの飽和磁化がLa及び/又はCeよりも小さい場合(Dy及び/又はTb)、中間相30が過度に薄いと、磁化が低下する。この観点から、中間相30の厚さは、50nm以下が好ましく、40nm以下がより好ましく、30nm以下がより一層好ましい。 If the intermediate phase 30 is excessively thin, the anisotropic magnetic field is low and the coercive force is reduced. From this viewpoint, the thickness of the intermediate phase 30 is preferably 2 nm or more, more preferably 10 nm or more, and even more preferably 20 nm or more. Here, the sensitivity of the thickness of the intermediate phase 30 for magnetization change preferences by R 2. When the saturation magnetization of R 2 (physical property value indicating the magnitude of the magnetization of the permanent magnet) is larger than La and / or Ce (Nd and / or Pr), the magnetization is lowered if the intermediate phase 30 is too thin. From this viewpoint, the thickness of the intermediate phase 30 is preferably 2 nm or more, more preferably 10 nm or more, and even more preferably 20 nm or more. On the other hand, when the saturation magnetization of R 2 is smaller than La and / or Ce (Dy and / or Tb), if the intermediate phase 30 is too thin, the magnetization decreases. From this viewpoint, the thickness of the intermediate phase 30 is preferably 50 nm or less, more preferably 40 nm or less, and even more preferably 30 nm or less.

の濃度が、主相10(磁性相の中心部)においてよりも、中間相30(磁性相の周辺部)において、1.5倍以上高ければ、磁気分断をより明瞭に認識できる。一方、Rの濃度が、主相10(磁性相の中心部)においてよりも、中間相30(磁性相の周辺部)において、10.0倍高いとき、磁気分断の効果は飽和しない。したがって、Rの濃度は、主相10においてよりも、中間相30において、1.5〜10.0倍高くなっていることが好ましい。1.5〜5.0倍高くなっていることがより好ましく、1.5〜3.0倍高くなっていることがより好ましい。 If the concentration of R 2 is 1.5 times or more higher in the intermediate phase 30 (peripheral portion of the magnetic phase) than in the main phase 10 (central portion of the magnetic phase), the magnetic separation can be recognized more clearly. On the other hand, when the concentration of R 2 is 10.0 times higher in the intermediate phase 30 (peripheral portion of the magnetic phase) than in the main phase 10 (central portion of the magnetic phase), the magnetic separation effect is not saturated. Therefore, the concentration of R 2 is preferably 1.5 to 10.0 times higher in the intermediate phase 30 than in the main phase 10. It is more preferably 1.5 to 5.0 times higher, and more preferably 1.5 to 3.0 times higher.

また、中間相が形成されたあと、中間相30により多くのRが浸透するためには、より多くのCe及びLaが、中間相30から粒界相20へ排出されることが好ましい。主相10にまでRが到達するには時間を要するため、より多くのCe及びLaが、中間相30から粒界相20へ排出されると、Ce及びLaの合計濃度が、中間相30においてよりも、主相10において一層高くなる。Ce及びLaの合計濃度が、中間相30においてよりも、主相10において、1.5倍以上高くなっていれば、より多くのRの浸透をより明瞭に認識できるようになる。一方、Ce及びLaの合計濃度が、中間相30においてよりも、主相10において、10.0倍高いとき、Rの浸透が飽和しない。したがって、Ce及びLaの合計濃度が、主相10においてよりも、中間相30において、1.5〜10.0倍高くなっていることが好ましい。1.5〜5.0倍高くなっていることがより好ましく、1.5〜3.0倍高くなっていることがより好ましい。 Further, in order for more R 2 to permeate into the intermediate phase 30 after the intermediate phase is formed, it is preferable that more Ce and La are discharged from the intermediate phase 30 to the grain boundary phase 20. Since it takes time for R 2 to reach the main phase 10, when more Ce and La are discharged from the intermediate phase 30 to the grain boundary phase 20, the total concentration of Ce and La becomes the intermediate phase 30. Higher in the main phase 10 than in. If the total concentration of Ce and La is 1.5 times or more higher in the main phase 10 than in the intermediate phase 30, more R 2 permeation can be recognized more clearly. On the other hand, the total concentration of Ce and La is than in the intermediate phase 30, in the main phase 10, when 10.0 times higher, penetration of R 2 is not saturated. Therefore, the total concentration of Ce and La is preferably 1.5 to 10.0 times higher in the intermediate phase 30 than in the main phase 10. It is more preferably 1.5 to 5.0 times higher, and more preferably 1.5 to 3.0 times higher.

磁性相50中で、CeとLaが共存するときは、Laが存在せずCeが存在するときと比べて、(Ce、La、R)リッチ相60と磁性相50との界面で、Ce及びLaとRとが相互に移動し易くなる。そうすると、磁性相50中で、CeとLaが共存するとき、多くのCeとLaが磁性相50から(Ce、La、R)リッチ相60へ移動し、多くのRが(Ce、La、R)リッチ相60から磁性相50へ移動する。その結果、主相10と中間相30が形成されて、CeとLaの合計濃度は、中間相30においてよりも、主相10において高くなり、Rの濃度は、主相10においてよりも、中間相30において高くなる。以下の説明で、磁性相50中で、CeとLaが共存するとき、(Ce、La、R)リッチ相60と磁性相50との界面で、Ce及びLaとRとが相互に移動することを、「界面でのCe及びLaとRとの相互移動」ということがある。 When Ce and La coexist in the magnetic phase 50, Ce is present at the interface between the (Ce, La, R 1 ) rich phase 60 and the magnetic phase 50 compared to when Ce is present without La. And La and R 2 can easily move to each other. Then, when Ce and La coexist in the magnetic phase 50, a lot of Ce and La move from the magnetic phase 50 to the (Ce, La, R 1 ) rich phase 60 and a lot of R 2 becomes (Ce, La). , R 1 ) The rich phase 60 moves to the magnetic phase 50. As a result, the main phase 10 and the intermediate phase 30 are formed, and the total concentration of Ce and La is higher in the main phase 10 than in the intermediate phase 30, and the concentration of R 2 is higher than in the main phase 10. It becomes high in the intermediate phase 30. In the following description, when Ce and La coexist in the magnetic phase 50, Ce, La, and R 2 move to each other at the interface between the (Ce, La, R 1 ) rich phase 60 and the magnetic phase 50. This is sometimes referred to as “mutual movement of Ce and La and R 2 at the interface”.

磁性相50中に、Ce及びLa以外の希土類元素Rが少ないほど、界面でのCe及びLaとRとの相互移動が起こり易くなる。 The smaller the rare earth element R 1 other than Ce and La in the magnetic phase 50, the easier the mutual movement of Ce, La and R 2 at the interface occurs.

上式で、yは、磁性相50における、Ce及びLa以外の希土類元素Rの許容量である。yは可能な限り小さい方が好ましく、0が理想である。しかし、原材料の製造コストが過剰に上昇することを避けるため、yの下限は0.03であってもよい。一方、yが0.1以下であれば、Ce及びLaとRとの相互移動が妨げられたとしても、実質的に問題は小さい。この観点からは、yは0.05以下であることが好ましい。 In the above formula, y is an allowable amount of the rare earth element R 1 other than Ce and La in the magnetic phase 50. y is preferably as small as possible, and 0 is ideal. However, the lower limit of y may be 0.03 in order to avoid an excessive increase in raw material manufacturing costs. On the other hand, if y is 0.1 or less, even if the mutual movement of Ce and La and R 2 is prevented, the problem is substantially small. From this viewpoint, y is preferably 0.05 or less.

CeとLaは、Ce(1−x)Laで表される配合比で共存しているとよい。xが0.1以上であれば、界面でのCe及びLaとRとの相互移動が起こり易くなる効果が発現する。この効果は、xが0.1〜0.3の間で最大となる。xが0.5以下であれば、この効果の発現時以上の効果を得られる。これらのことから、xは0.2以上が好ましい。また、xは0.4以下が好ましく、0.3以下がより好ましい。 Ce and La are preferably present together at a compounding ratio represented by Ce (1-x) La x . If x is 0.1 or more, the effect of facilitating mutual movement of Ce and La and R 2 at the interface is exhibited. This effect is maximum when x is between 0.1 and 0.3. If x is 0.5 or less, the effect more than the time of expression of this effect can be obtained. For these reasons, x is preferably 0.2 or more. Moreover, x is preferably 0.4 or less, and more preferably 0.3 or less.

図3は、((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) で表される全体組成を有する希土類磁石前駆体200における、xと磁化との関係を示すグラフである。図3から分かるように、xが上述した範囲であるとき、改質材が浸透される前の希土類磁石前駆体200で、磁化が向上する。このことは、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制する上で、好都合である。 FIG. 3 shows a rare earth magnet having an overall composition represented by ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) p T (100-pq-r) B q M 1 r 4 is a graph showing the relationship between x and magnetization in a precursor 200. As can be seen from FIG. 3, when x is in the above-described range, magnetization is improved in the rare earth magnet precursor 200 before the modifier is infiltrated. This is advantageous in suppressing a decrease in magnetization even if the coercive force is improved by the penetration of the modifying material.

理論に拘束されないが、CeとLaが共存するときには、さらに、次のことが考えられる。主相10と中間相30についての磁化及び保磁力と、Ce及びLaとRとの置換に分けて説明する。 Although not bound by theory, when Ce and La coexist, the following can be considered. The magnetization and coercive force of the main phase 10 and the intermediate phase 30 and the replacement of Ce, La, and R 2 will be described separately.

まず、主相10と中間相30についての磁化及び保磁力について説明する。CeFe14Bで表される磁性相において、多くのCeは4価である。4価のCeは、4f電子が局在していない。4f電子は磁化の向上に寄与するが、4価のCeにおいては、4f電子が局在していないため、磁化が小さくなっていると考えられる。そこで、磁性相にLaを添加して、(Ce,Nd)Fe14Bで表される磁性相にすると、多くのCeの価数は3価になる。3価のCeにおいては、4f電子が局在するため、磁化が向上する。すなわち、CeとLaが共存すると、主相10と中間相30の磁化が向上する。また、改質材の浸透によって、中間相30のCeとLaがRと置換され、異方性磁界が主相10より大きくなる。そして、互いに隣接する主相10を磁気的に分断することにより、保磁力が向上する。 First, the magnetization and coercivity of the main phase 10 and the intermediate phase 30 will be described. In the magnetic phase represented by Ce 2 Fe 14 B, most Ce is tetravalent. Tetravalent Ce does not have 4f electrons localized. Although the 4f electrons contribute to the improvement of the magnetization, it is considered that the magnetization is small in the tetravalent Ce because the 4f electrons are not localized. Therefore, when La is added to the magnetic phase to form a magnetic phase represented by (Ce, Nd) 2 Fe 14 B, the valence of many Ce becomes trivalent. In trivalent Ce, since the 4f electrons are localized, the magnetization is improved. That is, when Ce and La coexist, the magnetization of the main phase 10 and the intermediate phase 30 is improved. Further, Ce and La of the intermediate phase 30 are replaced with R 2 due to the penetration of the modifier, and the anisotropic magnetic field becomes larger than that of the main phase 10. And the coercive force improves by magnetically dividing the main phases 10 adjacent to each other.

次に、Ce及びLaとRとの置換について説明する。LaFe14Bの格子安定エネルギーは、CeFe14Bの格子安定エネルギーよりも小さい。したがって、(Ce,La)Fe14Bの格子安定エネルギーは、CeFe14Bの格子安定エネルギーよりも小さい。これにより、CeとLaが共存するときは、Laが存在せずCeが存在するときと比べて、上述の界面で、Ce及びLaとRとが相互に移動し易くなるのに加え、LaFe14B及び/又はCeFe14B中で、La及び/又はCeの位置にRが置換されやすい。Ce及びLaとRとが相互に移動し易くなるため、Rの濃度は、主相10においてよりも、中間相30において一層高くなると考えられる。また、La及び/又はCeの位置にNd(R)が置換されることにより、磁化の低下を抑制することができる。さらに、粒界相20と中間相30との関係においても、LaFe14Bの格子安定エネルギーは、CeFe14Bの格子安定エネルギーよりも小さいことから、中間相30でLaFe14Bは存在し難く、Laとして粒界相20に排出され易い。これにより、Laの濃度は、中間相30においてよりも、粒界相20において高くなる。その結果、LaFe14Bの位置にNd(R)が置換されることにより、磁化の低下を抑制することができる。また、中間相30でのNd(R)の濃度が高くなり異方性磁界が大きくなることによって、保磁力向上にも寄与する。 Next, substitution of Ce and La with R 2 will be described. The lattice stability energy of La 2 Fe 14 B is smaller than the lattice stability energy of Ce 2 Fe 14 B. Therefore, the lattice stability energy of (Ce, La) 2 Fe 14 B is smaller than that of Ce 2 Fe 14 B. As a result, when Ce and La coexist, Ce and La and R 2 easily move to each other at the above-mentioned interface as compared to the case where Ce does not exist and Ce exists. In 2 Fe 14 B and / or Ce 2 Fe 14 B, R 2 is easily substituted at the position of La and / or Ce. Since Ce and La and R 2 easily move to each other, the concentration of R 2 is considered to be higher in the intermediate phase 30 than in the main phase 10. Further, substitution of Nd (R 2 ) at the position of La and / or Ce can suppress a decrease in magnetization. Furthermore, even in relation to the grain boundary phase 20 and the intermediate phase 30, La 2 Fe 14 grid stability energy B is, Ce 2 Fe 14 because less than the lattice stable energy B, La 2 Fe 14 at an intermediate phase 30 B does not easily exist and is easily discharged to the grain boundary phase 20 as La. Thereby, the concentration of La is higher in the grain boundary phase 20 than in the intermediate phase 30. As a result, a decrease in magnetization can be suppressed by substituting Nd (R 2 ) at the position of La 2 Fe 14 B. Further, the Nd (R 2 ) concentration in the intermediate phase 30 is increased and the anisotropic magnetic field is increased, which contributes to an improvement in coercive force.

Laの濃度は、中間相30においてよりも、粒界相20において、1.5倍以上、3.0倍以上、又は4.5倍以上高くてもよく、10.0倍以下、8.5倍以下、又は7.0倍以下高くてもよい。   The concentration of La may be 1.5 times or more, 3.0 times or more, or 4.5 times or more higher in the grain boundary phase 20 than in the intermediate phase 30, and may be 10.0 times or less, 8.5. It may be less than double or higher by 7.0 times or less.

これらにより、本開示の希土類磁石は、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制することができる。   Accordingly, the rare earth magnet of the present disclosure can suppress a decrease in magnetization even when the coercive force is improved by the penetration of the modifying material.

(製造方法)
次に、本開示の希土類磁石の製造方法について説明する。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the rare earth magnet of this indication is explained.

(希土類磁石前駆体の準備)
全体組成が、式((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) である希土類磁石前駆体200を準備する。R、T、M、並びに、p、q、r、x、及びyについては、上述したとおりである。
(Preparation of rare earth magnet precursor)
Overall composition is prepared formula ((Ce (1-x) La x) (1-y) R 1 y) rare-earth magnet precursor 200 is a p T (100-p-q -r) B q M 1 r To do. R 1 , T, M 1 , and p, q, r, x, and y are as described above.

希土類磁石前駆体200は、磁粉であってもよいし、磁粉の焼結体であってもよい。焼結体に熱間強加工を施した塑性加工体であってもよい。   The rare earth magnet precursor 200 may be magnetic powder or a sintered body of magnetic powder. It may be a plastic processed body obtained by subjecting a sintered body to hot strong processing.

磁粉の製造方法としては、周知の方法を採用することができる。例えば、液体急冷法によって、ナノ結晶組織を有する、等方性の磁粉を得る方法が挙げられる。あるいは、HDDR(Hydrogen Disproportionation Desorption Recombination)法によって、等方性若しくは異方性の磁粉を得る方法が挙げられる。   A well-known method can be employ | adopted as a manufacturing method of magnetic powder. For example, there is a method of obtaining isotropic magnetic powder having a nanocrystalline structure by a liquid quenching method. Or the method of obtaining isotropic or anisotropic magnetic powder by HDDR (Hydrogen Disposition Deposition Recombination) method is mentioned.

液体急冷法によって磁粉を得る方法を概説する。希土類磁石前駆体200の全体組成と同じ組成を有する合金を高周波溶解して、溶湯を準備する。例えば、50kPa以下に減圧したArガス雰囲気中で、溶湯を銅製単ロールに吐出して、急冷薄帯を作製する。この急冷薄帯を、例えば、10μm以下に粉砕する。   The method of obtaining magnetic powder by the liquid quenching method is outlined. An alloy having the same composition as the entire composition of the rare earth magnet precursor 200 is melted at high frequency to prepare a molten metal. For example, in an Ar gas atmosphere whose pressure is reduced to 50 kPa or less, the molten metal is discharged onto a single copper roll to produce a quenched ribbon. The quenched ribbon is pulverized to, for example, 10 μm or less.

次に、焼結体を得る方法について概説する。粉砕によって得た磁粉を磁場配向させ、液相焼結を経て、異方性を有する焼結体を得る。あるいは、液体急冷法によって得た、等方性ナノ結晶組織を有する磁粉を焼結して、等方性を有する焼結体を得る。あるいは、等方性ナノ結晶組織を有する磁粉を焼結し、さらにその焼結体を強加工して、異方性を有する塑性加工体を得る。あるいは、HDDR法で得た、等方性若しくは異方性を有する磁粉を焼結して、等方性若しくは異方性を有する焼結体を得る。   Next, a method for obtaining a sintered body will be outlined. The magnetic powder obtained by pulverization is magnetically oriented and subjected to liquid phase sintering to obtain a sintered body having anisotropy. Alternatively, magnetic powder having an isotropic nanocrystal structure obtained by a liquid quenching method is sintered to obtain a sintered body having isotropic properties. Alternatively, magnetic powder having an isotropic nanocrystal structure is sintered, and the sintered body is further processed to obtain a plastic processed body having anisotropy. Alternatively, isotropic or anisotropic magnetic powder obtained by the HDDR method is sintered to obtain a sintered body having isotropic or anisotropic properties.

(改質材の準備)
1−z で表される組成を有する合金を含有する改質材を準備する。Rは、Ce及びLa以外の希土類元素である。Mは、Rと合金化することによって、R 1−z の融点をRの融点よりも低下させる合金元素及び不可避的不純物である。RとMの割合は、0.1≦z≦0.5である。
(Preparation of modifier)
A modifier containing an alloy having a composition represented by R 2 1-z M 2 z is prepared. R 2 is a rare earth element other than Ce and La. M 2 is by R 2 and alloying, the melting point of the R 2 1-z M 2 z is an alloy element and unavoidable impurities to lower than the melting point of R 2. The ratio of R 2 and M 2 is 0.1 ≦ z ≦ 0.5.

希土類磁石前駆体200の磁性相50は、Ce及びLaを主として含有するのに対して、Rは、Ce及びLa以外の希土類元素である。そのため、後述する熱処理で、改質材の融液中のRが、希土類磁石前駆体200の磁性相50に浸透し易い。その結果、Rを含有する主相10及び中間相30が得られる。 The magnetic phase 50 of the rare earth magnet precursor 200 mainly contains Ce and La, whereas R 2 is a rare earth element other than Ce and La. Therefore, R 2 in the melt of the modifying material easily penetrates into the magnetic phase 50 of the rare earth magnet precursor 200 by heat treatment described later. As a result, the main phase 10 and the intermediate phase 30 containing R 2 are obtained.

が、Nd、Pr、Dy、及びTbから選ばれる1種以上であるとき、保磁力が一層向上する。Nd、Pr、Dy、及びTbは、これら以外の希土類元素と比べて、異方性磁界を一層増加させることができるためである。これらのことから、Rは、Nd、Pr、Dy、及びTbから選ばれる1種以上であることが好ましい。 When R 2 is at least one selected from Nd, Pr, Dy, and Tb, the coercive force is further improved. This is because Nd, Pr, Dy, and Tb can further increase the anisotropic magnetic field as compared with other rare earth elements. For these reasons, R 2 is preferably at least one selected from Nd, Pr, Dy, and Tb.

が、Rと合金化することによって、R 1−z の融点をRの融点よりも低下させる合金元素及び不可避的不純物であることにより、後述する熱処理の温度を過度に高くしなくとも、改質材中の合金を溶融することができる。その結果、希土類磁石前駆体200の組織を粗大化することなく、改質材を希土類磁石前駆体200に浸透させることができる。Mには不可避的不純物を含んでよい。不可避的不純物とは、原材料に含まれる不純物等、その含有を回避することが避けられない、あるいは、回避するためには著しい製造コストの上昇を招くような不純物のことをいう。 Excessive M 2 is, by R 2 and alloyed by a melting point of R 2 1-z M 2 z is an alloy element and unavoidable impurities to lower than the melting point of R 2, the temperature of the heat treatment to be described later The alloy in the modifier can be melted without increasing the thickness. As a result, the modifying material can penetrate into the rare earth magnet precursor 200 without coarsening the structure of the rare earth magnet precursor 200. M 2 may contain inevitable impurities. Inevitable impurities refer to impurities such as impurities contained in the raw material that cannot be avoided, or incurring a significant increase in manufacturing cost.

は、Cu、Al、及びCoから選ばれる1種以上及び不可避的不純物であることが好ましい。Cu、Al、及びCoは、希土類磁石の磁気特性等への悪影響が小さいためである。 M 2 is preferably one or more selected from Cu, Al, and Co and unavoidable impurities. This is because Cu, Al, and Co have a small adverse effect on the magnetic properties and the like of the rare earth magnet.

とMとの合金としては、Nd−Cu合金、Pr−Cu合金、Tb−Cu合金、Dy−Cu合金、La−Cu合金、Ce−Cu合金、Nd−Pr−Cu合金、Nd−Al合金、Pr−Al合金、Nd−Pr−Al合金、Nd−Co合金、Pr−Co合金、及びNd−Pr−Co合金等が挙げられる。 As an alloy of R 2 and M 2 , Nd—Cu alloy, Pr—Cu alloy, Tb—Cu alloy, Dy—Cu alloy, La—Cu alloy, Ce—Cu alloy, Nd—Pr—Cu alloy, Nd— Examples include Al alloys, Pr—Al alloys, Nd—Pr—Al alloys, Nd—Co alloys, Pr—Co alloys, and Nd—Pr—Co alloys.

とMの割合について説明する。zが0.1以上であれば、改質材中の合金の融点が適正に低下するため、後述する熱処理の温度が適正となる。その結果、希土類磁石前駆体200の組織が粗大化を抑制できる。合金の融点の適正化の観点からは、zについては、0.2以上が好ましく、0.25以上がより好ましい。一方、zが0.5以下であれば、合金中のRの含有量が多いため、Rを主相10及び中間相30まで浸透させ易い。この観点からは、zについては、0.4以下が好ましく、0.35以下がより好ましい。Rが2種以上の元素である場合には、その合計である。Mについても同様である。 The ratio of R 2 and M 2 will be described. If z is 0.1 or more, the melting point of the alloy in the reforming material is appropriately reduced, so that the heat treatment temperature described later is appropriate. As a result, coarsening of the structure of the rare earth magnet precursor 200 can be suppressed. From the viewpoint of optimizing the melting point of the alloy, z is preferably 0.2 or more, and more preferably 0.25 or more. On the other hand, if z is 0.5 or less, the content of R 2 in the alloy is large, so that R 2 can easily penetrate into the main phase 10 and the intermediate phase 30. From this viewpoint, z is preferably 0.4 or less, and more preferably 0.35 or less. When R 2 is two or more elements, the total is the total. The same applies to the M 2.

改質材の製造方法は特に制限されない。改質材の製造方法としては、鋳造法、液体急冷法等が挙げられる。改質材の部位により、合金成分のばらつきが小さい、酸化物等の不純物が少ないという観点から、液体急冷法が好ましい。   The method for producing the modifying material is not particularly limited. Examples of the method for producing the modifier include a casting method and a liquid quenching method. The liquid quenching method is preferable from the viewpoint that the variation of the alloy components is small and the impurities such as oxides are small depending on the portion of the modifier.

(接触体の準備)
希土類磁石前駆体200と改質材を互いに接触させて、接触体を得る。希土類磁石前駆体200と改質材の両方がバルク体の場合には、希土類磁石前駆体200の少なくとも一面と、改質材の少なくとも一面とを、互いに接触させる。バルク体は、塊状体、板材、薄帯、圧粉体、及び焼結体等を含む。例えば、希土類磁石前駆体200と改質材の両方が薄帯の場合には、希土類磁石前駆体200の一面と薄帯の一面を互いに接触させてもよいし、希土類磁石前駆体200を改質材で挟み込み、希土類磁石前駆体200の両面に改質材を接触させてもよい。
(Preparation of contact body)
The rare earth magnet precursor 200 and the modifier are brought into contact with each other to obtain a contact body. When both the rare earth magnet precursor 200 and the modifying material are bulk bodies, at least one surface of the rare earth magnet precursor 200 and at least one surface of the modifying material are brought into contact with each other. The bulk body includes a lump body, a plate material, a ribbon, a green compact, a sintered body, and the like. For example, when both the rare earth magnet precursor 200 and the modifier are ribbons, one surface of the rare earth magnet precursor 200 and one surface of the ribbon may be brought into contact with each other, or the rare earth magnet precursor 200 may be modified. The modifying material may be brought into contact with both surfaces of the rare earth magnet precursor 200 by being sandwiched between the materials.

希土類磁石前駆体200がバルク体で、改質材が粉末の場合には、希土類磁石前駆体200の少なくとも一面に改質材の粉末を接触させてもよい。典型的には、希土類磁石前駆体200の上面に改質材の粉末を載置してもよい。   When the rare earth magnet precursor 200 is a bulk body and the modifying material is a powder, the modifying material powder may be brought into contact with at least one surface of the rare earth magnet precursor 200. Typically, the modifier powder may be placed on the upper surface of the rare earth magnet precursor 200.

希土類磁石前駆体200と改質材の両方が粉末の場合には、それぞれの粉末を、互いに混合してもよい。   When both the rare earth magnet precursor 200 and the modifying material are powders, the respective powders may be mixed with each other.

(熱処理)
上述の接触体を熱処理して、希土類磁石前駆体200の内部に、改質材の融液を浸透させる。これにより、改質材の融液が、希土類磁石前駆体200の(Ce、La、R)リッチ相60を通じて、希土類磁石前駆体200の磁性相50に到達し、希土類磁石100の主相10及び中間相30を形成する。
(Heat treatment)
The contact body is heat-treated to allow the modifier melt to penetrate into the rare earth magnet precursor 200. Thereby, the melt of the modifier reaches the magnetic phase 50 of the rare earth magnet precursor 200 through the (Ce, La, R 1 ) rich phase 60 of the rare earth magnet precursor 200, and the main phase 10 of the rare earth magnet 100. And the intermediate phase 30 is formed.

改質材の浸透量は、希土類磁石前駆体200に対して1.0〜11.0原子%であることが好ましい。改質材が希土類磁石前駆体200の内部に少しでも浸透すれば、本開示の希土類磁石100が得られる。改質材の浸透量が1.0原子%以上であれば、本開示の希土類磁石100の効果が明瞭に認識できる。この観点からは、改質材の浸透量は2.6原子%以上が好ましく、4.0原子%以上がより好ましく、5.0原子%以上がより一層好ましい。一方、改質材の浸透量が11.0原子%以下であれば、改質材の浸透による効果は飽和しない。この観点からは、改質材の浸透量は8.0原子%以下が好ましく、7.5原子%以下がより好ましい。   The penetration amount of the modifying material is preferably 1.0 to 11.0 atomic% with respect to the rare earth magnet precursor 200. If the modifier penetrates into the rare earth magnet precursor 200 even a little, the rare earth magnet 100 of the present disclosure can be obtained. If the penetration amount of the modifying material is 1.0 atomic% or more, the effect of the rare earth magnet 100 of the present disclosure can be clearly recognized. From this viewpoint, the penetration amount of the modifier is preferably 2.6 atomic% or more, more preferably 4.0 atomic% or more, and even more preferably 5.0 atomic% or more. On the other hand, if the amount of penetration of the modifier is 11.0 atomic% or less, the effect of penetration of the modifier is not saturated. From this viewpoint, the penetration amount of the modifying material is preferably 8.0 atomic% or less, and more preferably 7.5 atomic% or less.

熱処理温度は、改質材が溶融し、かつ、希土類磁石前駆体200の磁性相50の内部に、改質材の融液を浸透させることができれば、特に制限はない。   The heat treatment temperature is not particularly limited as long as the modifier is melted and the melt of the modifier can penetrate into the magnetic phase 50 of the rare earth magnet precursor 200.

熱処理温度が高いほど、改質材の融液、特にRを希土類磁石前駆体200の磁性相50の内部に浸透させ易い。この観点からは、熱処理温度については、600℃以上が好ましく、625℃以上がより好ましく、675℃以上がより一層好ましい。一方、熱処理温度が低いほど、希土類磁石前駆体200の組織、特に磁性相50の粗大化を抑制し易い。この観点からは、熱処理温度については、800℃以下が好ましく、775℃以下がより好ましく、725℃以下がより一層好ましい。 Higher heat treatment temperature is high, easily melt modifiers, particularly the R 2 to penetrate the interior of the magnetic phase 50 of a rare earth magnet precursor 200. From this viewpoint, the heat treatment temperature is preferably 600 ° C. or higher, more preferably 625 ° C. or higher, and even more preferably 675 ° C. or higher. On the other hand, the lower the heat treatment temperature, the more easily the coarsening of the structure of the rare earth magnet precursor 200, particularly the magnetic phase 50. From this viewpoint, the heat treatment temperature is preferably 800 ° C. or lower, more preferably 775 ° C. or lower, and even more preferably 725 ° C. or lower.

熱処理雰囲気に特に制限はないが、希土類磁石前駆体200及び改質材の酸化抑制の観点からは、不活性ガス雰囲気が好ましい。不活性ガス雰囲気には、窒素ガス雰囲気を含む。   Although there is no restriction | limiting in particular in heat processing atmosphere, From a viewpoint of the oxidation suppression of the rare earth magnet precursor 200 and a modifier, an inert gas atmosphere is preferable. The inert gas atmosphere includes a nitrogen gas atmosphere.

以下、本開示の希土類磁石及びその製造方法を実施例により、さらに具体的に説明する。なお、本開示の希土類磁石及びその製造方法は、以下の実施例で用いた条件に限定されるものではない。   Hereinafter, the rare earth magnet of the present disclosure and the manufacturing method thereof will be described more specifically with reference to examples. In addition, the rare earth magnet of this indication and its manufacturing method are not limited to the conditions used in the following Examples.

(実施例1の試料の作製)
まず、希土類磁石前駆体200を作製する。(Ce0.75La0.2512.47Fe81.23Cu0.205.73Ga0.37で表される組成を有する合金溶湯を、単ロール法で液体急冷して薄帯を得た。液体急冷の条件としては、溶湯温度(吐出温度)が1450℃であり、ロール周速が30m/sであった。液体急冷は、アルゴンガス減圧雰囲気下で行われた。薄帯がナノ結晶を有していることを透過電子顕微鏡(TEM)観察で確認した。
(Preparation of the sample of Example 1)
First, the rare earth magnet precursor 200 is produced. (Ce 0.75 La 0.25 ) 12.47 Fe 81.23 Cu 0.20 B 5.73 Ga 0.37 Got. As conditions for liquid quenching, the molten metal temperature (discharge temperature) was 1450 ° C., and the roll peripheral speed was 30 m / s. Liquid quenching was performed under an argon gas reduced pressure atmosphere. It was confirmed by transmission electron microscope (TEM) observation that the ribbon had nanocrystals.

薄帯を粗粉砕して粉末とし、その粉末をダイスに装入し、加圧及び加熱して、焼結体を得た。加圧及び加熱条件としては、加圧力が400MPaであり、加熱温度が650℃であり、加圧及び加熱の保持時間が60秒であった。   The ribbon was coarsely pulverized into a powder, and the powder was charged into a die and pressed and heated to obtain a sintered body. As the pressurization and heating conditions, the applied pressure was 400 MPa, the heating temperature was 650 ° C., and the holding time of pressurization and heating was 60 seconds.

焼結体を熱間据え込み加工(熱間強加工)して、希土類磁石前駆体200(塑性加工体)を得た。熱間据え込み加工条件としては、加工温度が750℃であり、歪速度が0.1〜10.0/sであった。塑性加工体が配向したナノ結晶を有していることを走査型電子顕微鏡(SEM)で確認した。   The sintered body was hot upset (strong hot work) to obtain a rare earth magnet precursor 200 (plastic work). As hot upsetting conditions, the processing temperature was 750 ° C., and the strain rate was 0.1 to 10.0 / s. It was confirmed with a scanning electron microscope (SEM) that the plastic processed body had oriented nanocrystals.

改質材としてNd70Cu30合金を作製した。(株)高純度化学製のNd粉末とCu粉末を秤量して、それをアーク溶解し、液体急冷して薄帯を得た。 An Nd 70 Cu 30 alloy was produced as a modifier. Nd powder and Cu powder manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd. were weighed, arc melted, and liquid quenched to obtain a ribbon.

希土類磁石前駆体200(塑性加工体)と改質材(薄帯)を互いに接触させて、加熱炉で熱処理した。改質材の量は、希土類磁石前駆体200に対して5.3原子%(10質量%)であった。加熱炉としては、アルバック理工(株)製のランプ炉を用いた。熱処理条件としては、熱処理温度が700℃であり、熱処理時間が360分であった。   The rare earth magnet precursor 200 (plastic workpiece) and the modifier (thin ribbon) were brought into contact with each other and heat-treated in a heating furnace. The amount of the modifier was 5.3 atomic% (10% by mass) with respect to the rare earth magnet precursor 200. As the heating furnace, a lamp furnace manufactured by ULVAC-RIKO was used. As heat treatment conditions, the heat treatment temperature was 700 ° C. and the heat treatment time was 360 minutes.

(実施例2の試料の作製)
希土類磁石前駆体200を作製するための合金の組成が、(Ce0.50La0.5012.47Fe81.23Cu0.205.73Ga0.37であることを除き、実施例1と同様にして、実施例2の試料を作製した。
(Preparation of the sample of Example 2)
The composition of the alloy for producing the rare earth magnet precursor 200 is (Ce 0.50 La 0.50 ) 12.47 Fe 81.23 Cu 0.20 B 5.73 Ga 0.37 , The sample of Example 2 was produced in the same manner as Example 1.

(比較例の試料の作製)
希土類磁石前駆体200を作製するための合金の組成が、Ce12.47Fe81.23Cu0.205.73Ga0.37であることを除き、実施例1と同様にして、比較例の試料を作製した。
(Preparation of a sample for comparison)
In the same manner as in Example 1, except that the composition of the alloy for producing the rare earth magnet precursor 200 is Ce 12.47 Fe 81.23 Cu 0.20 B 5.73 Ga 0.37. Example samples were prepared.

(参考例の試料の作製)
希土類磁石前駆体200を作製するための合金の組成が、Nd13.86Fe79.91Cu0.205.66Ga0.37であることを除き、実施例1と同様にして、参考例の試料を作製した。
(Preparation of reference sample)
Reference is made in the same manner as in Example 1 except that the composition of the alloy for producing the rare earth magnet precursor 200 is Nd 13.86 Fe 79.91 Cu 0.20 B 5.66 Ga 0.37 Example samples were prepared.

(評価)
実施例1〜2、比較例、及び参考例の試料について、保磁力と磁化を測定した。測定は、Lake Shore社製の振動試料型磁力計(VSM:Vibrating Sample Magnetometer)を用い、常温で行った。
(Evaluation)
The coercive force and magnetization of the samples of Examples 1 and 2, the comparative example, and the reference example were measured. The measurement was performed at room temperature using a vibrating sample magnetometer (VSM: Vibrating Sample Magnetometer) manufactured by Lake Shore.

実施例1及び比較例の試料については、走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて組織観察し、成分分析(EDX線分析)を行った。   About the sample of Example 1 and the comparative example, structure | tissue observation was performed using the scanning transmission electron microscope (STEM), and the component analysis (EDX-ray analysis) was performed.

評価結果を、表1及び図4〜11に示す。図4は、実施例1の試料についてのB−H曲線(磁気ヒステリシス曲線)を示す図である。図5は、比較例の試料についてのB−H曲線(磁気ヒステリシス曲線)を示す図である。図6は、比較例の試料の走査型透過電子顕微鏡(STEM)像を示す図である。図7は、図6で白線で囲まれた部分を成分分析(EDX線分析)した結果を示す図である。図7中、白の直線は、EDX線分析した箇所を示す。図8は、図7の結果を纏めた図である。図9は、実施例1の試料の走査型透過電子顕微鏡(STEM)像を示す図である。図10は、図9中の白矢線に沿ってEDX線分析した結果を纏めた図である。図11は、実施例2の試料についてのB−H曲線(磁気ヒステリシス曲線)を示す図である。   The evaluation results are shown in Table 1 and FIGS. 4 is a diagram showing a BH curve (magnetic hysteresis curve) for the sample of Example 1. FIG. FIG. 5 is a diagram showing a BH curve (magnetic hysteresis curve) for the sample of the comparative example. FIG. 6 is a diagram showing a scanning transmission electron microscope (STEM) image of the sample of the comparative example. FIG. 7 is a diagram showing a result of component analysis (EDX ray analysis) of a portion surrounded by a white line in FIG. In FIG. 7, the white straight line indicates a portion subjected to EDX ray analysis. FIG. 8 is a diagram summarizing the results of FIG. FIG. 9 is a diagram showing a scanning transmission electron microscope (STEM) image of the sample of Example 1. FIG. 10 is a diagram summarizing the results of EDX ray analysis along the white arrow line in FIG. 9. FIG. 11 is a diagram showing a BH curve (magnetic hysteresis curve) for the sample of Example 2. FIG.

表1から分かるように、実施例1〜2の試料においては、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制できていることが確認できた。   As can be seen from Table 1, in the samples of Examples 1 and 2, it was confirmed that even if the coercive force was improved by the penetration of the modifier, the decrease in magnetization could be suppressed.

比較例についての図6〜8から分かるように、希土類磁石中の希土類元素がCeだけであっても、Ce及びLaの合計濃度が、中間相30においてよりも、主相10において高くなっており、Nd(R)の濃度が、主相10においてよりも、中間相30において高くなっている。 6-8 about the comparative example, even if the rare earth element in the rare earth magnet is only Ce, the total concentration of Ce and La is higher in the main phase 10 than in the intermediate phase 30. , Nd (R 2 ) concentration is higher in the intermediate phase 30 than in the main phase 10.

これに対して、LaFe14Bの格子安定エネルギーは、CeFe14Bの格子安定エネルギーよりも小さい。したがって、実施例1の試料では、CeとLaが共存することによって、Ce及びLaとRとが相互に移動し易くなるのに加え、LaFe14B及び/又はCeFe14B中で、La及び/又はCeの位置にNd(R)が置換されたと考えられる。すなわち、Laの存在により、Ce及びLaとRとが相互に移動し易くなるため、Nd(R)の濃度は、主相10においてよりも、中間相30において一層高くなったと考えられる。また、表1で確認された磁化の低下の抑制は、La及び/又はCeの位置にNd(R)が置換されることに起因すると考えられる。 On the other hand, the lattice stability energy of La 2 Fe 14 B is smaller than the lattice stability energy of Ce 2 Fe 14 B. Therefore, in the sample of Example 1, in addition to the coexistence of Ce and La, Ce and La and R 2 easily move to each other, and in addition, in La 2 Fe 14 B and / or Ce 2 Fe 14 B Thus, it is considered that Nd (R 2 ) was substituted at the position of La and / or Ce. That is, Ce, La, and R 2 easily move to each other due to the presence of La, and thus the concentration of Nd (R 2 ) is considered to be higher in the intermediate phase 30 than in the main phase 10. In addition, the suppression of the decrease in magnetization confirmed in Table 1 is considered to be caused by substitution of Nd (R 2 ) at the La and / or Ce positions.

希土類磁石100の内部に、CeとLaが共存するとき、主相10、粒界相20、及び中間相30において、Ce、La、及びNd(R)の濃度が次のようになっていることを、図10から確認できた。すなわち、Ce及びLaの合計濃度が、中間相30においてよりも、主相10において高くなっていた。また、Rの濃度は、主相10においてよりも、中間相30において高くなっていた。さらに、Laの濃度が、中間相30においてよりも、粒界相20において高くなっていた。そして、Laの濃度については、中間相30においてよりも、粒界相20において、1.5〜10.0倍高くなっていた。これは、LaFe14Bの格子安定エネルギーは、CeFe14Bの格子安定エネルギーよりも小さいことから、主相10及び中間相30で、LaFe14Bは存在し難く、Laとして粒界相20に排出されたことによると考えられる。 When Ce and La coexist in the rare earth magnet 100, the concentrations of Ce, La, and Nd (R 2 ) in the main phase 10, the grain boundary phase 20, and the intermediate phase 30 are as follows. This can be confirmed from FIG. That is, the total concentration of Ce and La was higher in the main phase 10 than in the intermediate phase 30. Also, the concentration of R 2 was higher in the intermediate phase 30 than in the main phase 10. Furthermore, the concentration of La was higher in the grain boundary phase 20 than in the intermediate phase 30. The La concentration was 1.5 to 10.0 times higher in the grain boundary phase 20 than in the intermediate phase 30. This is because the lattice stability energy of La 2 Fe 14 B is smaller than the lattice stability energy of Ce 2 Fe 14 B, and therefore La 2 Fe 14 B hardly exists in the main phase 10 and the intermediate phase 30. This is considered to be due to the discharge to the grain boundary phase 20.

以上の結果から、本発明の効果を確認できた。   From the above results, the effect of the present invention was confirmed.

10 主相
20 粒界相
30 中間相
50 磁性相
60 (Ce、La、R)リッチ相
100 希土類磁石
200 希土類磁石前駆体
10 main phase 20 grain boundary phase 30 intermediate phase 50 magnetic phase 60 (Ce, La, R 1 ) rich phase 100 rare earth magnet 200 rare earth magnet precursor

Claims (17)

主相と、
前記主相の周囲に存在する粒界相と、
前記主相と前記粒界相との間に挟まれている中間相と、
を備え、
全体組成が、式((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) ・(R 1−z (ただし、R及びRは、Ce及びLa以外の希土類元素であり、Tは、Fe、Ni、及びCoから選ばれる1種以上であり、Mは、Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag、及びAuから選ばれる1種以上、並びに不可避的不純物であり、Mは、Rと合金化することによって、R 1−z の融点をRの融点よりも低下させる合金元素及び不可避的不純物であり、かつ、
p、q、r、及びs、並びにx、y、及びzが、
12.0≦p≦20.0、
5.0≦q≦20.0、
0≦r≦3.0、
1.0≦s≦11.0
0.1≦x≦0.5、
0≦y≦0.1、及び
0.1≦z≦0.5
である。)で表され、
Ce及びLaの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において高くなっており、かつ、
の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において高くなっている、
希土類磁石。
The main phase,
A grain boundary phase present around the main phase;
An intermediate phase sandwiched between the main phase and the grain boundary phase;
With
The overall composition is of the formula ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) p T (100-pq-r) B q M 1 r · (R 2 1-z M 2 z ) s (where R 1 and R 2 are rare earth elements other than Ce and La, T is at least one selected from Fe, Ni, and Co, and M 1 is Ti, Ga, Zn) One or more selected from Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Hg, Ag, and Au, and inevitable impurities in and, M 2 is, R 2 and by alloying, an alloy element and unavoidable impurities is lower than the melting point of the R 2 1-z M 2 z of R 2 melting point, and,
p, q, r, and s, and x, y, and z are
12.0 ≦ p ≦ 20.0,
5.0 ≦ q ≦ 20.0,
0 ≦ r ≦ 3.0,
1.0 ≦ s ≦ 11.0
0.1 ≦ x ≦ 0.5,
0 ≦ y ≦ 0.1, and 0.1 ≦ z ≦ 0.5
It is. )
The total concentration of Ce and La is higher in the main phase than in the intermediate phase; and
The concentration of R 2 is higher in the intermediate phase than in the main phase;
Rare earth magnet.
Laの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において高くなっている、請求項1に記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to claim 1, wherein a concentration of La is higher in the grain boundary phase than in the intermediate phase. が、Nd、Pr、Dy、及びTbから選ばれる1種以上である、請求項1又は2に記載の希土類磁石。 The rare earth magnet according to claim 1 or 2, wherein R 2 is at least one selected from Nd, Pr, Dy, and Tb. Ce及びLaの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において、1.5〜10.0倍高くなっている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein a total concentration of Ce and La is 1.5 to 10.0 times higher in the main phase than in the intermediate phase. の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において、1.5〜10.0倍高くなっている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の希土類磁石。 The rare earth magnet according to any one of claims 1 to 4, wherein the concentration of R 2 is 1.5 to 10.0 times higher in the intermediate phase than in the main phase. Laの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において、1.5〜10.0倍高くなっている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to any one of claims 1 to 5, wherein a concentration of La is 1.5 to 10.0 times higher in the grain boundary phase than in the intermediate phase. 前記xが、0.2≦x≦0.3である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to claim 1, wherein x is 0.2 ≦ x ≦ 0.3. 前記zが、0.2≦z≦0.4である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to claim 1, wherein z is 0.2 ≦ z ≦ 0.4. 前記中間相の厚さが、5〜50nmである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to any one of claims 1 to 8, wherein a thickness of the intermediate phase is 5 to 50 nm. 前記Tが、Feである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の希土類磁石。   The rare earth magnet according to claim 1, wherein T is Fe. 全体組成が、式((Ce(1−x)La(1−y) (100−p−q−r) (ただし、Rは、Ce及びLa以外の希土類元素であり、Tは、Fe、Ni、及びCoから選ばれる1種以上であり、Mは、Ti、Ga、Zn、Si、Al、Nb、Zr、Mn、V、W、Ta、Ge、Cu、Cr、Hf、Mo、P、C、Mg、Hg、Ag、及びAuから選ばれる1種以上、並びに不可避的不純物であり、かつ、
p、q、及びr、並びにx及びyが、
12.0≦p≦20.0、
5.0≦q≦20.0、
0≦r≦3.0、
0.1≦x≦0.5、及び
0≦y≦0.1である。)
で表され、磁性相と、前記磁性相の周囲に存在する(Ce、La、R)リッチ相とを備える希土類磁石前駆体を準備すること、
1−z (ただし、Rは、Ce及びLa以外の希土類元素であり、Mは、Rと合金化することによって、R 1−z の融点をRの融点よりも低下させる合金元素及び不可避的不純物であり、かつ、0.1≦z≦0.5である。)で表される合金を含有する改質材を準備すること、
前記希土類磁石前駆体と前記改質材を互いに接触させて、接触体を得ること、及び
前記接触体を熱処理して、前記希土類磁石前駆体の前記磁性相の内部に、前記改質材の融液を浸透させること、
を含む、希土類磁石の製造方法。
The overall composition is the formula ((Ce (1-x) La x ) (1-y) R 1 y ) p T (100-pq-r) B q M 1 r (where R 1 is Ce and It is a rare earth element other than La, T is at least one selected from Fe, Ni, and Co, and M 1 is Ti, Ga, Zn, Si, Al, Nb, Zr, Mn, V, W, One or more selected from Ta, Ge, Cu, Cr, Hf, Mo, P, C, Mg, Hg, Ag, and Au, and inevitable impurities, and
p, q, and r, and x and y are
12.0 ≦ p ≦ 20.0,
5.0 ≦ q ≦ 20.0,
0 ≦ r ≦ 3.0,
0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0 ≦ y ≦ 0.1. )
A rare earth magnet precursor comprising a magnetic phase and a (Ce, La, R 1 ) rich phase present around the magnetic phase,
R 2 1-z M 2 z (wherein R 2 is a rare earth element other than Ce and La, and M 2 is alloyed with R 2 to change the melting point of R 2 1-z M 2 z to R 2 An alloying element and an inevitable impurity that are lowered below the melting point of 2 and 0.1 ≦ z ≦ 0.5.)
The rare earth magnet precursor and the modifier are brought into contact with each other to obtain a contact body; and the contact body is heat-treated to melt the modifier into the magnetic phase of the rare earth magnet precursor. Infiltrating the liquid,
A method for producing a rare earth magnet, comprising:
前記Rが、Nd、Pr、Dy、及びTbから選ばれる1種以上であり、前記Mが、Cu、Al、及びCoから選ばれる1種以上及び不可避的不純物である、請求項11に記載の方法。 The R 2 is at least one selected from Nd, Pr, Dy, and Tb, and the M 2 is at least one selected from Cu, Al, and Co and unavoidable impurities. The method described. 前記zが、0.2≦z≦0.4である、請求項11又は12に記載の方法。   13. The method according to claim 11 or 12, wherein z is 0.2 ≦ z ≦ 0.4. 前記改質材の浸透量が、前記希土類磁石前駆体に対して、1.0〜11.0原子%である、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 11 to 13, wherein a penetration amount of the modifying material is 1.0 to 11.0 atomic% with respect to the rare earth magnet precursor. 前記熱処理の温度が、600〜800℃である、請求項11〜14のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 11 to 14, wherein a temperature of the heat treatment is 600 to 800 ° C. 前記xが、0.2≦x≦0.3である、請求項11〜15のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 11, wherein x is 0.2 ≦ x ≦ 0.3. 前記Tが、Feである、請求項11〜16のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 11, wherein T is Fe.
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