R-t-b系燒結(jié)磁體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體其特征在于，所述R-T-B系燒結(jié)磁體具有R2T14B結(jié)晶粒，在由相鄰的2個以上的R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中具有R-O-C濃縮部，相比R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)，所述R-O-C濃縮部的R、O以及C的濃度都更高，R-O-C濃縮部中O原子相對于R原子的比率(O/R)滿足下述式(1)。0.4＜(O/R)＜0.7?(1)。
【專利說明】R-T-B系燒結(jié)磁體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及以稀土元素(R)、將Fe或者Fe和Co作為必須成分的至少I種以上的過渡金屬元素(T)以及硼(B)為主要成分的R-T-B系燒結(jié)磁體。
【背景技術(shù)】
[0002]R-T-B (R為I種以上的稀土元素，T為包含F(xiàn)e或者包含F(xiàn)e和Co的I種以上的過渡金屬元素)類燒結(jié)磁體雖然具有優(yōu)異的磁特性，但是由于作為主要成分含有容易被氧化的稀土元素，因此傾向于耐腐蝕性低。
[0003]因此，為了提高R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，通常大多在磁體素體的表面上實施樹脂涂布或鍍層等的表面處理來使用。另一方面，通過改變磁體素體的添加元素或內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也能夠使磁體素體本身的耐腐蝕性得到提高。使磁體素體本身的耐腐蝕性提高這在提高表面處理后的產(chǎn)品的可靠性方面是極其重要的，另外，由此，能夠?qū)嵤┍葮渲坎蓟蝈儗雍喴椎谋砻嫣幚?，從而還具有能夠降低制品的成本的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]一直以來，例如，在專利文獻(xiàn)I中提出:通過將永久磁體合金中的碳含量降低至
0.04質(zhì)量％以下，從而將非磁性R富集相中的稀土元素與碳的金屬間化合物R-C抑制到
1.0質(zhì)量％以下，并使磁體的耐腐蝕性提高的技術(shù)。另外，在專利文獻(xiàn)2中提出:通過使R富集相中的Co濃度為5質(zhì)量％?12質(zhì)量％從而改善耐腐蝕性的技術(shù)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平4-330702號公報
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開平4-6806號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0010]然而，一直以來所使用的R-T-B系燒結(jié)磁體由于使用環(huán)境中的水蒸氣等水會氧化R-T-B系燒結(jié)磁體中的R而產(chǎn)生氫，晶粒邊界中的R富集相吸收該氫，從而進(jìn)行R富集相的腐蝕，使R-T-B系燒結(jié)磁體的磁特性降低。
[0011]另外，如專利文獻(xiàn)I中所提出的那樣，為了將磁體合金中的碳含量降低至0.04質(zhì)量％以下而有必要大幅度地降低在磁場中成型的時候為了提高磁場取向性而添加的潤滑劑的添加量。因此，成型體中的磁粉的取向度降低，并且燒結(jié)后的剩余磁通密度Br降低，從而不能得到具有充分的磁特性的磁體。
[0012]另外，如專利文獻(xiàn)2中提出的那樣，為了增加R富集相中的Co濃度而有必要增加原料組成的Co添加量。但是，因為Co是以取代Fe的形式也進(jìn)入到作為主相的R2T14B相，所以不能夠僅僅增加R富集相的Co濃度，并且需要添加R富集相所需以上的Co。因此，由于增加高價的Co的使用量而使產(chǎn)品成本上升，并且由于必要量以上地以Co取代了主相中的Fe而使磁特性降低。
[0013]本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于提供具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且具有良好的磁特性的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0014]解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0015]為了解決上述的技術(shù)問題并達(dá)到目的，本
【發(fā)明者】們對R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕的機(jī)理進(jìn)行了專心研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，首先通過由使用環(huán)境下的水蒸氣等水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生的腐蝕反應(yīng)而產(chǎn)生的氫(H2)被存在于R-T-B系燒結(jié)磁體中的晶粒邊界中的R富集相吸附，從而加速R富集相向氫氧化物的變化。而且，還發(fā)現(xiàn)構(gòu)成R-T-B系燒結(jié)磁體的主相的結(jié)晶粒(主相顆粒)由于伴隨于氫吸附至R富集相以及R富集相向氫氧化物變化的R-T-B系燒結(jié)磁體的體積膨脹而從R-T-B系燒結(jié)磁體上脫落，R的腐蝕加速度地向R-T-B系燒結(jié)磁體的內(nèi)部發(fā)展。因此，本
【發(fā)明者】們對抑制晶粒邊界的氫吸附的方法進(jìn)行了專心研究，在R-T-B系燒結(jié)磁體內(nèi)由相鄰的2個以上的R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界(特別是由相鄰的3個以上的R2T14B結(jié)晶粒形成的多結(jié)晶晶粒邊界部)中形成稀土類(R)、氧(O)以及碳(C)的濃度都高于R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)的R-O-C濃縮部或者稀土類(R)、氧(O)、碳(C)以及氮(N)的濃度都高于R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)的R-O-C-N濃縮部，并將R-O-C濃縮部或者R-O-C-N濃縮部中O原子相對于R原子的比率(0/R)控制在規(guī)定范圍內(nèi)。由此，發(fā)現(xiàn)能夠抑制氫吸附于晶粒邊界，能夠大幅度地提高R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，并且能夠具有良好的磁特性。本發(fā)明就是基于上述想法完成的。
[0016]本發(fā)明所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體其特征在于，所述R-T-B系燒結(jié)磁體具有R2T14B結(jié)晶粒，并且在由相鄰的2個以上的所述R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中具有R-O-C濃縮部，相比所述R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)所述R-O-C濃縮部的R、0以及C的濃度都更高，所述R-O-C濃縮部中O原子相對于R原子的比率(0/R)滿足下述式(I)。
[0017]0.4〈(0/R)〈0.7 (I)
[0018]R-O-C濃縮部是指存在于晶粒邊界中的R、O以及C的濃度都比R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)高的區(qū)域，并存在于由相鄰的2個以上的結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中。通過R-T-B系燒結(jié)磁體的R-O-C濃縮部中的(0/R)是在滿足上述式(I)的范圍內(nèi)，能夠有效地抑制由水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生的腐蝕反應(yīng)中產(chǎn)生的氫吸附到晶粒邊界，抑制R的腐蝕在內(nèi)部發(fā)展，大幅度地提高R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，并且獲得良好的磁特性。
[0019]另外，在本發(fā)明中，所述R-O-C濃縮部優(yōu)選具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。通過具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而可以進(jìn)一步抑制氫被吸附于晶粒邊界，并且可以使耐腐蝕性提高。
[0020]另外，在本發(fā)明中，所述R-O-C濃縮部中O原子相對于R原子的比率(0/R)優(yōu)選滿足下述式(2)。由此，因為能夠進(jìn)一步抑制R的腐蝕向內(nèi)部發(fā)展，所以能夠進(jìn)一步提高R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，并且能夠得到良好的磁特性。
[0021]0.5< (0/R) <0.7 (2)
[0022]另外，在本發(fā)明中，所述R-T-B系燒結(jié)磁體中所含的氧量優(yōu)選為2000ppm以下。通過使R-T-B系燒結(jié)磁體中所含的氧量在上述范圍內(nèi)，從而能夠使R-O-C濃縮部的組成在優(yōu)選的范圍內(nèi)，能夠抑制矯頑力HcJ的降低以及剩余磁通密度Br的降低，并且能夠具有優(yōu)異的磁特性。
[0023]另外，在本發(fā)明中，所述R-O-C濃縮部中所含的R優(yōu)選包含RL (至少包含NcUPr的任一者或者兩者的稀土元素)和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的稀土元素)。通過在R-O-C濃縮部中包含RL和RH，從而可以具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且可以進(jìn)一步使磁特性提聞。
[0024]另外，本發(fā)明所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體其特征在于，所述R-T-B系燒結(jié)磁體具有R2T14B結(jié)晶粒，在由相鄰的2個以上的所述R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中具有R-O-C-N濃縮部，相比所述R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)所述R-O-C-N濃縮部的R、O、C以及N的濃度都更高，所述R-O-C-N濃縮部中O原子相對于R原子的比率(0/R)滿足下述式(I)’。
[0025]0.4〈(0/R)〈0.7 (I)，
[0026]R-O-C-N濃縮部是指存在于晶粒邊界中的R、O、C以及N的濃度都比R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)高的區(qū)域，并存在于由相鄰的2個以上的結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中。通過R-T-B系燒結(jié)磁體的R-O-C-N濃縮部中的(0/R)是在滿足上述式的范圍內(nèi)，從而能夠有效地抑制由水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生的腐蝕反應(yīng)中產(chǎn)生的氫吸附到晶粒邊界，能夠抑制R的腐蝕向內(nèi)部發(fā)展，能夠大幅度地提高R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，并且能夠獲得良好的磁特性。
[0027]另外，在本發(fā)明中，所述R-O-C-N濃縮部優(yōu)選具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。通過具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而能夠進(jìn)一步抑制氫被吸附于晶粒邊界，并且能夠使耐腐蝕性提聞。
[0028]另外，在本發(fā)明中，所述R-O-C-N濃縮部中O原子相對于R原子的比率(0/R)優(yōu)選滿足下述式(2)’。由此，因為能夠進(jìn)一步抑制R的腐蝕向內(nèi)部發(fā)展，所以能夠進(jìn)一步提高R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，并且能夠獲得良好的磁特性。
[0029]0.5〈 (0/R)〈0.7 (2) ’
[0030]另外，在本發(fā)明中，所述R-T-B系燒結(jié)磁體中所含的氧量優(yōu)選為2000ppm以下。通過使R-T-B系燒結(jié)磁體中所含的氧量在上述范圍內(nèi)，從而能夠使R-O-C-N濃縮部的組成在優(yōu)選的范圍內(nèi)，并且能夠抑制矯頑力HcJ的降低以及剩余磁通密度Br的降低，還能夠具有優(yōu)異的磁特性。
[0031]另外，在本發(fā)明中，所述R-O-C-N濃縮部中所含的R優(yōu)選包含RL (至少包含NcUPr的任一者或者兩者的稀土元素)和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的稀土元素)。通過在R-O-C-N濃縮部中包含RL和RH，從而可以具有優(yōu)異的耐腐蝕性并且進(jìn)一步使磁特性提聞。
[0032]發(fā)明的效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，能夠得到具有優(yōu)異的耐腐蝕性并且具有良好的磁特性的R-T-B系燒結(jié)磁體。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的由多個R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界的模式圖。
[0035]圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的制造方法的一個例子的流程圖。
[0036]圖3是簡略地表不電動機(jī)的一個實施方式的構(gòu)成的截面圖。
[0037]圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的由多個R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界的模式圖。
[0038]圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的制造方法的一個例子的流程圖。
[0039]圖6是實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的反射電子圖像。
[0040]圖7是實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的Nd的測繪數(shù)據(jù)。
[0041 ]圖8是實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的O的測繪數(shù)據(jù)。
[0042]圖9是實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的C的測繪數(shù)據(jù)。
[0043]圖10是表示實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的Nd、O、C的各元素的濃度比主相的結(jié)晶粒內(nèi)更密地分布的區(qū)域(R-0-C濃縮部)的圖。
[0044]圖11是R-O-C濃縮部的電子衍射圖像的一個例子。
[0045]圖12是實施例2-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的反射電子圖像。
[0046]圖13是實施例2-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的Nd的測繪數(shù)據(jù)。
[0047]圖14是實施例2-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的O的測繪數(shù)據(jù)。
[0048]圖15是實施例2-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的C的測繪數(shù)據(jù)。
[0049]圖16是實施例2-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的N的測繪數(shù)據(jù)。
[0050]圖17是表示實施例2-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的Nd、O、C、N的各元素的濃度比主相的結(jié)晶粒內(nèi)更密地分布的區(qū)域(R-0-C-N濃縮部)的圖。
[0051]圖18是R-O-C-N濃縮部的電子衍射圖像的一個例子。
[0052]符號的說明
[0053]10 SPM 電動機(jī)
[0054]11 殼體
[0055]12 轉(zhuǎn)子
[0056]13 定子
[0057]14 旋轉(zhuǎn)軸
[0058]15 轉(zhuǎn)子鐵心(鐵芯)
[0059]16 永久磁體
[0060]17 磁體插入槽
[0061]18 定子鐵心
[0062]19 節(jié)流閥
[0063]20 線圈
【具體實施方式】
[0064]以下，參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。另外，本發(fā)明并不被限定于用于實施下述發(fā)明的方式(以下稱為實施方式)。另外，在下述實施方式中的構(gòu)成要素中包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易設(shè)想的、實質(zhì)上相同的、所謂均等的范圍的。進(jìn)一步，可以適當(dāng)組合下述實施方式中公開的構(gòu)成要素。
[0065][第一實施方式]
[0066]〈R-T-B系燒結(jié)磁體>
[0067]對本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的實施方式進(jìn)行說明。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體是具有R2T14B (R是稀土元素的至少I種，T表示包含F(xiàn)e或者包含F(xiàn)e和Co的I種以上的過渡金屬元素)結(jié)晶粒的R-T-B系燒結(jié)磁體，在由相鄰的2個以上的R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中具有R-O-C濃縮部，相比R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)該R-O-C濃縮部的R、O以及C的濃度都更高，R-O-C濃縮部中O原子相對于R原子的比率(0/R)滿足下述式⑴。
[0068]0.4< (0/R) <0.7 (I)
[0069]晶粒邊界包括由2個R2T14B結(jié)晶粒形成的二顆粒界面、由相鄰的3個以上的R2T14B結(jié)晶粒形成的多結(jié)晶晶粒邊界部(三相點(diǎn))。另外，R-O-C濃縮部是存在于由相鄰的2個以上的結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中，并且其R、O、C的各濃度都高于R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)的區(qū)域。在R-O-C濃縮部中只要包含作為主要成分的R、O、C，就也可以包含除了這些以外的成分。
[0070]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體是使用R-T-B系合金來形成的燒結(jié)體。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體具有包含結(jié)晶粒的組成為R2T14B (R表示稀土元素的至少I種，T表示包含F(xiàn)e或者包含F(xiàn)e和Co的I種以上的過渡金屬元素，B表示B或者B和C)的組成式所表示的R2T14B化合物的主相、相比R2T14B化合物包含更多R的晶粒邊界。
[0071]R表示稀土元素的至少I種。稀土元素是指屬于長周期型周期表的第3族的Sc、Y和鑭系元素。在鑭系元素中包括例如La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等。稀土元素被分類為輕稀土和重稀土，重稀土元素是指Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu,輕稀土元素是除此以外的稀土元素。在本實施方式中，從制造成本以及磁特性的觀點(diǎn)出發(fā)，R優(yōu)選包含RL (至少包含Nd、Pr的任一者或者兩者的稀土元素)，進(jìn)一步從使磁特性提高的觀點(diǎn)出發(fā)，更加優(yōu)選包含RL和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的稀土元素)兩者。
[0072]T表示包含F(xiàn)e或者包含F(xiàn)e和Co的I種以上的過渡金屬元素。T可以單獨(dú)為Fe，也可以用Co取代一部分Fe。在將一部分Fe取代為Co的情況下，不使磁特性降低而能夠提高溫度特性。另外，Co的含量優(yōu)選相對于Co以及Fe的含量之和控制到20質(zhì)量％以下。這是因為如果以Co的含量成為大于Fe的含量的20質(zhì)量％的方式將一部分Fe取代為Co的話，則有可能使磁特性降低。另外，是因為本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體會變高價。作為Fe或者Fe和Co以外的過渡金屬元素，可以列舉T1、V、Cr、Mn、N1、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W等。另夕卜，T除了過渡金屬元素以外也可以進(jìn)一步包含例如Al、Ga、S1、B1、Sn等元素中的至少I種的元素。
[0073]在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中，B可以將一部分B取代為碳(C)。在該情況下，除了使磁體的制造變得容易以外，還變得能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。另外，C的取代量為實質(zhì)上不影響磁特性的量。
[0074]另外，除此之外作為不可避免地混入的成分可以考慮有O、N、C、Ca等。這些也可以以分別為0.5質(zhì)量％程度以下的量含有。
[0075]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相為R2T14B結(jié)晶粒，R2T14B結(jié)晶粒具有由R2T14B型的正方晶構(gòu)成的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。另外，R2T14B結(jié)晶粒的平均粒徑通常為I μ m?30 μ m程度。
[0076]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界包含相比R-O-C濃縮部或R2T14B結(jié)晶粒R更多的R富集相等。在晶粒邊界中除了 R富集相以外，也可以含有硼⑶原子的配合比例高的B富集相。
[0077]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中的R的含量為25質(zhì)量％以上且35質(zhì)量％以下，優(yōu)選為28質(zhì)量％以上且33質(zhì)量％以下。在R的含量小于25質(zhì)量％的時候,成為R-T-B系燒結(jié)磁體主相的R2T14B化合物的生成不充分。為此，有軟磁性的α-Fe等析出，磁特性有可能降低。
[0078]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中的B的含量為0.5質(zhì)量％以上且1.5質(zhì)量％以下,優(yōu)選為0.8質(zhì)量％以上且1.2質(zhì)量％以下,更加優(yōu)選B的量為0.8質(zhì)量％以上且
1.0質(zhì)量％以下。如果B的含量小于0.5質(zhì)量％，則矯頑力HcJ降低。另外，如果B的含量超過1.5質(zhì)量％,則有剩余磁通密度Br降低的傾向。
[0079]如上所述，T表示包含F(xiàn)e或者包含F(xiàn)e和Co的I種以上的過渡金屬元素。T可以單獨(dú)為Fe，也可以用Co取代一部分Fe。本實施方式所涉及的R_T_B系燒結(jié)磁體中Fe的含量為R-T-B系燒結(jié)磁體的構(gòu)成要素中的實質(zhì)上的余部，也可以用Co來取代一部分Fe。在將一部分Fe取代為Co而包含Co的情況下，Co的含量優(yōu)選為4質(zhì)量％以下的范圍，進(jìn)一步優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以上且2質(zhì)量％以下,更加優(yōu)選為0.3質(zhì)量％以上且1.5質(zhì)量％以下。作為Fe或者Fe和Co以外的過渡金屬元素，可以列舉T1、V、Cr、Mn、N1、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W等。另外，T除了過渡金屬元素以外也可以進(jìn)一步包含例如Al、Ga、S1、B1、Sn等的元素中的至少I種元素。
[0080]在含有Al、Cu的任一者或者兩者的情況下，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中Al、Cu的任一者或者兩者的含量優(yōu)選以0.02質(zhì)量％以上且0.6質(zhì)量％以下的范圍含有。通過以該范圍含有Al和Cu的I種或者2種，從而能夠使所得到的磁體高矯頑力化、高耐腐蝕性化，并且可以改善溫度特性。Al的含量優(yōu)選為0.03質(zhì)量％以上且0.4質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.05質(zhì)量％以上且0.25質(zhì)量％以下。另外,Cu的含量優(yōu)選為0.3質(zhì)量％以下(但是，不包括O),進(jìn)一步優(yōu)選為0.2質(zhì)量％以下(但是,不包括O),更加優(yōu)選為0.03質(zhì)量％以上且0.15質(zhì)量％以下。
[0081]在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中必須包含一定量的氧(O)。一定量是根據(jù)其它參數(shù)等發(fā)生變化并適當(dāng)確定，從耐腐蝕性的觀點(diǎn)出發(fā)，氧量優(yōu)選為500ppm以上，從磁特性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為2000ppm以下。
[0082]另外，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中的碳(C)量根據(jù)其它的參數(shù)等變化并適當(dāng)確定，但如果碳量增加，則磁特性降低；如果碳量少，則無法形成R-O-C濃縮部。因此，碳量優(yōu)選為400ppm以上且3000ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為400ppm以上且2500ppm以下，特別優(yōu)選為400ppm以上且2000ppm以下。
[0083]另外，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中的氮(N)量優(yōu)選為100ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為800ppm以下,特別優(yōu)選為600ppm以下。
[0084]R-T-B系燒結(jié)磁體中的氧量、碳量、氮量的測定方法可以使用現(xiàn)有通常已知的方法。氧量可以通過例如惰性氣體熔融-非分散型紅外線吸收法來進(jìn)行測定，碳量可以通過例如氧氣氣流中燃燒-紅外線吸收法來進(jìn)行測定，氮量可以通過例如惰性氣體熔融-熱導(dǎo)法來進(jìn)行測定。
[0085]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體在晶粒邊界中具有相比R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)R、O以及C的濃度都更高的R-O-C濃縮部。另外，如上所述，R-O-C濃縮部主要由R、0、C構(gòu)成，但是也可以含有除了這些以外的成分。
[0086]圖1是表示本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的由多個R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界的模式圖。如圖1所示，在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中，在晶粒邊界中形成有R-O-C濃縮部。
[0087]另外，在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中，以R-O-C濃縮部中O原子相對于R原子的比率(0/R)滿足下述式(I)的方式包含晶粒邊界的R-O-C濃縮部。S卩，(0/R)小于化學(xué)計量比組成的R氧化物取03、1?02、1?0等)。另外，在本說明書中，O原子相對于R原子的比率以(0/R)記載。如果(0/R)小于0.4，則不能充分抑制在由使用環(huán)境中的水蒸氣等形成的水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生的腐蝕反應(yīng)中產(chǎn)生的氫吸附于晶粒邊界，并且R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性降低。另外，如果(0/R)大于0.7，則與主相顆粒的相容性變差，會有矯頑力HcJ發(fā)生劣化的傾向。因此，在將包含于晶粒邊界的R富集相取代成R-O-C濃縮部的時候，由于(0/R)為規(guī)定范圍內(nèi)的R-O-C濃縮部存在于晶粒邊界中，所以有效地抑制了由使用環(huán)境中的水蒸氣等形成的水侵入到R-T-B系燒結(jié)磁體內(nèi)與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的氫被吸附于晶粒邊界整體，能夠抑制R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕向內(nèi)部進(jìn)行，并且本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體能夠具有良好的磁特性。
[0088]0.4< (0/R) <0.7 (I)
[0089]另外，(0/R)更加優(yōu)選滿足下述式(2)。通過使(0/R)在下述式⑵的范圍內(nèi)，從而能夠更有效地抑制由侵入R-T-B系燒結(jié)磁體內(nèi)的水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R而引起的腐蝕反應(yīng)中所產(chǎn)生的氫被吸附于晶粒邊界。因此，因為能夠抑制R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕進(jìn)一步向內(nèi)部進(jìn)行，所以能夠進(jìn)一步提高本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，并且本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體能夠具有良好的磁特性。
[0090]0.5〈 (0/R)〈0.7 (2)
[0091]R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕的發(fā)展是由于在使用環(huán)境下的水蒸氣等形成的水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生的腐蝕反應(yīng)中所產(chǎn)生的氫被吸附于R-T-B系燒結(jié)磁體中的存在于晶粒邊界的R富集相，從而R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕加速地向R-T-B系燒結(jié)磁體的內(nèi)部發(fā)展。
[0092]S卩，可以認(rèn)為R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕以如下所述的過程進(jìn)行。首先，因為存在于晶粒邊界的R富集相容易被氧化，所以存在于晶粒邊界的R富集相的R被使用環(huán)境下的水蒸氣等形成的水氧化從而R被腐蝕，變?yōu)闅溲趸?，在該過程中產(chǎn)生氫。
[0093]2R+6H20 — 2R(0H)3+3H2 (I)
[0094]接著，該產(chǎn)生的氫吸附于沒有被腐蝕的R富集相。
[0095]2R+xH2 —2RHx (II)
[0096]然后，通過氫吸附從而R富集相變得更容易被腐蝕，并且由氫吸附的R富集相與水發(fā)生的腐蝕反應(yīng)而產(chǎn)生了被吸附于R富集相的量以上的氫。
[0097]2RHx+6H20 — 2R (OH) 3+ (3+x) H2 (III)
[0098]由上述(I)?(III)的連鎖反應(yīng)而使R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕向R-T-B系燒結(jié)磁體的內(nèi)部發(fā)展，R富集相變化為R氫氧化物、R氫化物。伴隨于該變化的體積膨脹而積蓄了應(yīng)力，以至于構(gòu)成R-T-B系燒結(jié)磁體的主相的結(jié)晶粒(主相顆粒)發(fā)生脫落。然后，由于主相的結(jié)晶粒的脫落而出現(xiàn)R-T-B系燒結(jié)磁體的新形成的面，從而R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕進(jìn)一步向R-T-B系燒結(jié)磁體的內(nèi)部進(jìn)行。
[0099]因此，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中，R-O-C濃縮部中的(0/R)在滿足上述式(I)的范圍內(nèi)。通過在R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界中形成有R-O-C濃縮部，并且使R-O-C濃縮部中的(0/R)在規(guī)定范圍內(nèi)，從而R-O-C濃縮部變得更難以被氧化，并且能夠有效地抑制氫的擴(kuò)散。由此，就能夠防止由腐蝕反應(yīng)而產(chǎn)生的氫被吸附到內(nèi)部的R富集相，并且能夠抑制由上述過程而引起的腐蝕向內(nèi)部發(fā)展。因此，根據(jù)本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體，能夠大幅度地提高R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，并且能夠具有良好的磁特性。
[0100]另外，R-O-C濃縮部優(yōu)選具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。通過具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而能夠進(jìn)一步抑制氫被吸附于晶粒邊界，并且能夠使本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性提高。
[0101]作為R-O-C濃縮部中所含的R，優(yōu)選包含RL(至少包含Nd、Pr的任一者或者兩者的稀土元素)和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的稀土元素)。通過在R-O-C濃縮部中包含RL和RH，從而具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且能夠進(jìn)一步使磁特性提高。
[0102]這樣，如后所述，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體能夠通過相對于R-T-B系原料合金添加規(guī)定量的與R-T-B系原料合金不同的成為氧源和碳源的原料，并且控制制造過程中的氣氛中的氧濃度等的制造條件來進(jìn)行制造。
[0103]作為R-O-C濃縮部的氧源，可以使用包含氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素M的氧化物的粉末。作為R-O-C濃縮部的碳源，可以使用碳化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素M，的碳化物，或者包含石墨、碳黑等碳的粉末，或者通過熱分解來產(chǎn)生碳的有機(jī)化合物。另外，作為氧源也可以使用使表面部分氧化后的金屬顆粒，作為碳源也可以使用如鑄鐵等包含碳化物的金屬顆粒。
[0104]在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界中形成的R-O-C濃縮部被認(rèn)為如下所述地生成。即，添加的氧源中所含的M的氧化物其氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素R。因此，在將氧源以及碳源添加于R-T-B系原料合金中，進(jìn)行燒結(jié)來制作燒結(jié)體的時候，M的氧化物被燒結(jié)中產(chǎn)生的R富集液相還原，生成M金屬和O。另外，在添加作為碳源的M’(碳化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素)的碳化物的時候，也同樣地生成M’金屬和C。認(rèn)為這些M金屬、M’金屬進(jìn)AR2T14B結(jié)晶或者R富集相，另一方面，O、C與一部分R富集相反應(yīng)，從而作為R-O-C濃縮部在晶粒邊界、特別是在多結(jié)晶晶粒邊界部析出。
[0105]在現(xiàn)有的R-T-B系燒結(jié)磁體中也由于在空氣中進(jìn)行成型時原料粉的氧化等而含有作為不可避免的雜質(zhì)的O。但是，此時所含有的O因為原料粉中的稀土元素R發(fā)生氧化而成為R氧化物的形態(tài)，所以認(rèn)為在燒結(jié)過程中沒有被還原，以R氧化物的形式直接在晶粒邊界析出。
[0106]另一方面，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體在其制造的工序中，通過在控制到非常低的氧濃度(例如，10ppm以下的程度)的氣氛中進(jìn)行原料合金的粉碎、成型、燒結(jié)的各個工序，從而抑制R氧化物的形成。因此，認(rèn)為由燒結(jié)工序的M氧化物的還原而產(chǎn)生的O與作為碳源添加的C 一起以R-O-C濃縮部的形式在晶粒邊界析出。即，在現(xiàn)有的方法中在晶粒邊界析出R氧化物，但是在本實施方式的方法中抑制了晶粒邊界的R氧化物的形成，并且能夠析出規(guī)定組成的R-O-C濃縮部。
[0107]另外，作為晶粒邊界中所含的物質(zhì)，除了 R-O-C濃縮部以外，認(rèn)為有R濃度以及C濃度高于R2T14B結(jié)晶粒的R-C濃縮部、R濃度以及O濃度高于R2T14B結(jié)晶粒的R-O濃縮部(包括R氧化物)等。另外，除了這些以外還存在R濃度高于R2T14B結(jié)晶粒的R富集相。為了展現(xiàn)矯頑力HcJ而需要有一定量的R富集相，但優(yōu)選R-C濃縮部以及R-O濃縮部少。例如，R-C濃縮部優(yōu)選為晶粒邊界的面積的30%以下，R-O濃縮部優(yōu)選為晶粒邊界的面積的10%以下。這是因為如果R-C濃縮部過多的話則會有R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性降低的傾向；如果R-O濃縮部過多的話則會有R-T-B系燒結(jié)磁體的剩余磁通密度Br降低的傾向等磁特性降低。
[0108]這樣，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體是在晶粒邊界形成有R-O-C濃縮部的磁體，通過使R-O-C濃縮部中的(0/R)滿足上述式(I)，從而能夠抑制氫被吸附于晶粒邊界，并且能夠抑制R腐蝕發(fā)展。因此，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體能夠具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且能夠具有良好的磁特性。
[0109]另外，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體通?？梢约庸こ扇我獾男螤顏硎褂谩Ρ緦嵤┓绞剿婕暗腞-T-B系燒結(jié)磁體的形狀沒有特別地限定，例如可以制成長方體、六面體、平板狀、四棱柱等柱狀，R-T-B系燒結(jié)磁體的截面形狀為C型的圓筒狀等任意的形狀。作為四棱柱，例如可以是底面為長方形的四棱柱、底面為正方形的四棱柱。
[0110]另外，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中包括加工該磁體并進(jìn)行了磁化的磁體產(chǎn)品、沒有對該磁體進(jìn)行磁化的磁體產(chǎn)品這兩者。
[0111]〈R-T-B系燒結(jié)磁體的制造方法>
[0112]使用附圖并就具有如上所述結(jié)構(gòu)的本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的制造方法的一個例子進(jìn)行說明。圖2是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的制作方法的一個例子的流程圖。如圖2所示，制造本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法具有以下的工序。
[0113](a)準(zhǔn)備主相系合金和晶粒邊界系合金的合金準(zhǔn)備工序(步驟Sll)
[0114](b)碎粉主相系合金和晶粒邊界系合金的粉碎工序(步驟S12)
[0115](c)混合主相系合金粉末和晶粒邊界系合金粉末的混合工序(步驟S13)
[0116](d)對混合后的混合粉末進(jìn)行成型的成型工序(步驟S14)
[0117](e)燒結(jié)成型體，得到R-T-B系燒結(jié)磁體的燒結(jié)工序(步驟S15)
[0118](f)對R-T-B系燒結(jié)磁體進(jìn)行時效處理的時效處理工序(步驟S16)
[0119](g)冷卻R-T-B系燒結(jié)磁體的冷卻工序(步驟S17)
[0120](h)加工R-T-B系燒結(jié)磁體的加工工序(步驟S18)
[0121](i)使重稀土元素擴(kuò)散于R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界中的晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟S19)
[0122](j)對R-T-B系燒結(jié)磁體進(jìn)行表面處理的表面處理工序(步驟S20)
[0123][合金準(zhǔn)備工序:步驟Sll]
[0124]準(zhǔn)備構(gòu)成本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相的組成的合金(主相系合金)和構(gòu)成晶粒邊界的組成的合金(晶粒邊界系合金)(合金準(zhǔn)備工序(步驟S11))。在合金準(zhǔn)備工序(步驟Sll)中，在真空或者Ar氣等惰性氣體的惰性氣體氣氛中溶解對應(yīng)于本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的組成的原料金屬，然后，通過使用其來進(jìn)行鑄造從而制作出具有所希望的組成的主相系合金和晶粒邊界系合金。另外，在本實施方式中，就混合主相系合金和晶粒邊界系合金這2種合金來制作原料粉末的2合金法的情況進(jìn)行說明，但也可以是不分主相系合金和晶粒邊界系合金而使用單獨(dú)的合金的單合金法。
[0125]作為原料金屬，例如可以使用稀土類金屬或稀土類合金、純鐵、硼鐵(ferroboron)、甚至于這些的合金或化合物等。鑄造原料金屬的鑄造方法，例如鑄塊鑄造法、薄片連鑄法(strip casting method)、書型鑄模法(book molding method)和離心鑄造法等。在得到的原料合金有凝固偏析的情況下，根據(jù)需要實行均質(zhì)化處理。在實行原料合金的均質(zhì)化處理的時候，在真空或者惰性氣體氣氛下以700°C以上且1500°C以下的溫度保持I小時以上來實行。由此，R-T-B系燒結(jié)磁體用合金被熔融均質(zhì)化。
[0126][粉碎工序:步驟S12]
[0127]在制作了主相系合金以及晶粒邊界系合金之后，粉碎主相系合金以及晶粒邊界系合金(粉碎工序(步驟S12))。在粉碎工序(步驟S12)中，在制作了主相系合金以及晶粒邊界系合金之后，分別粉碎這些主相系合金以及晶粒邊界系合金，制成粉末。另外，也可以將主相系合金和晶粒邊界系合金一起進(jìn)行粉碎，但從抑制組成偏差的觀點(diǎn)等出發(fā)，更優(yōu)選分別進(jìn)行粉碎。
[0128]粉碎工序(步驟S12)有粉碎至粒徑成為數(shù)百μ m?數(shù)mm的程度的粗粉碎工序(步驟S12-1)和微粉碎至粒徑成為數(shù)μ m程度的微粉碎工序(步驟S12-2)。
[0129](粗粉碎工序:步驟S12-1)
[0130]將主相系合金和晶粒邊界系合金粗粉碎至各自的粒徑成為數(shù)百μ m?數(shù)_的程度(粗粉碎工序(步驟S12-1))。由此，得到主相系合金以及晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末。粗粉碎可以通過在使氫吸附于主相系合金和晶粒邊界系合金之后基于不同相之間的氫吸附量的差異使氫放出并實行脫氫而發(fā)生自我崩潰性粉碎(氫吸附粉碎)來進(jìn)行。另外，粗粉碎工序(步驟S12-1)，除了如上所述的使用氫吸附粉碎以外，也可以在惰性氣體氣氛中使用搗磨機(jī)(stamp mill)、顎式破碎機(jī)(jaw crusher)、布朗粉碎機(jī)(Braun mill)等粗粉碎機(jī)來實行。
[0131]另外，為了得到高的磁特性而從粉碎工序(步驟S12)到燒結(jié)工序(步驟S15)的各個工序的氣氛優(yōu)選為低氧濃度。氧濃度通過各個制造工序中的氣氛的控制等來進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果各個制造工序的氧濃度高，則主相系合金以及晶粒邊界系合金的粉末中的稀土元素發(fā)生氧化并生成R氧化物，在燒結(jié)中沒有被還原以R氧化物的形式直接析出于晶粒邊界，從而得到的R-T-B系燒結(jié)磁體的Br降低。因此，例如，優(yōu)選使各個工序的氧的濃度為10ppm以下。
[0132](微粉碎工序:步驟S12-2)
[0133]在對主相系合金和晶粒邊界系合金進(jìn)行粗粉碎之后，將得到的主相系合金以及晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末微粉碎至平均粒徑成為數(shù)ym程度(微粉碎工序(步驟S12-2))。由此，得到主相系合金和晶粒邊界系合金的微粉碎粉末。通過進(jìn)一步微粉碎經(jīng)過粗粉碎的粉末，從而能夠得到具有優(yōu)選為I μ m以上且10 μ m以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3 μ m以上且5 μ m以下的顆粒的微粉碎粉末。
[0134]另外，在本實施方式中以分別粉碎主相系合金和晶粒邊界系合金來得到微粉碎粉末的方式進(jìn)行，但是也可以在微粉末工序(步驟S12-2)中以對主相系合金以及晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末進(jìn)行混合后獲得微粉碎粉末的方式進(jìn)行。
[0135]微粉碎可以通過一邊適當(dāng)調(diào)節(jié)粉碎時間等條件,一邊使用氣流磨、球磨機(jī)、振動磨、濕式磨礦機(jī)等微粉碎機(jī)對經(jīng)過粗粉碎的粉末實行進(jìn)一步的粉碎來實施。氣流磨是由狹小的噴嘴來釋放高壓惰性氣體(例如,N2氣)產(chǎn)生高速氣流，由該高速氣流來加速主相系合金以及晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末并使主相系合金以及晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末彼此發(fā)生碰撞或者使其與目標(biāo)物或容器壁發(fā)生碰撞來進(jìn)行粉碎的方法。
[0136]在微粉碎主相系合金以及晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末的時候，通過添加硬脂酸鋅、油酸酰胺等粉碎助劑，從而能夠得到在成型時取向性高的微粉碎粉末。
[0137][混合工序:步驟S13]
[0138]在微粉碎主相系合金和晶粒邊界系合金之后，在低氧氣氛中混合各個微粉碎粉末(混合工序(步驟S13))。由此，可以得到混合粉末。低氧氣氛作為例如N2氣、Ar氣氣氛等惰性氣體氣氛來形成。主相系合金粉末和晶粒邊界系合金粉末的配合比率以質(zhì)量比計優(yōu)選為80比20以上且97比3以下，更優(yōu)選以質(zhì)量比計為90比10以上且97比3以下。
[0139]另外，在粉碎工序(步驟S12)中，將主相系合金和晶粒邊界系合金一起進(jìn)行粉碎的情況下的配合比率也與將主相系合金和晶粒邊界系合金分別進(jìn)行粉碎的情況相同，主相系合金粉末和晶粒邊界系合金粉末的配合比率以質(zhì)量比計優(yōu)選為80比20以上且97比3以下，更優(yōu)選以質(zhì)量比計為90比10以上且97比3以下。
[0140]在混合粉末中添加與原料合金不同的氧源和碳源。通過在混合粉末中添加規(guī)定量的與原料合金不同的氧源和碳源，從而能夠在得到的R-T-B系燒結(jié)磁體的由相鄰的2個以上的R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中形成作為目標(biāo)的R-O-C濃縮部。
[0141]作為氧源，可以使用包含氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素M的氧化物的粉末。作為M，具體來說，例如可以列舉Al、Fe、Co、Zr等，但并沒有被限定于此。另外，也可以使用表面部分發(fā)生氧化的金屬顆粒。
[0142]作為碳源，可以使用碳化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素M’的碳化物，或者包含石墨、碳黑等碳的粉末，或者通過熱分解來產(chǎn)生碳的有機(jī)化合物等。作為M’，具體來說，例如可以列舉S1、Fe等，但并沒有被限定于此。另外，也可以使用如鑄鐵等包含碳化物的粉末。
[0143]最適合的氧源以及碳源的添加量根據(jù)原料合金的組成、特別是稀土類量而發(fā)生變化。因此，為了對應(yīng)于使用的合金的組成來形成作為目標(biāo)的組成的R-O-C濃縮部，可以調(diào)節(jié)氧源以及碳源的添加量。如果氧源以及碳源的添加量相比必要量過多，則R-O-C濃縮部的0/R過度增加，從而有得到的R-T-B系燒結(jié)磁體的HcJ發(fā)生降低，或者在晶粒邊界形成有R-O濃縮部、R-C濃縮部等而不能獲得充分的耐腐蝕性的傾向。如果氧源以及碳源的添加量相比必要量過少，則不能得到作為目標(biāo)的組成的R-O-C濃縮部。
[0144]氧源以及碳源的添加方法沒有特別地限定，但優(yōu)選在混合微粉碎粉末時添加或者對于微粉碎前的粗粉碎粉末添加。
[0145][成型工序:步驟S14]
[0146]在混合主相系合金粉末和晶粒邊界系合金粉末之后，將混合粉末成型為目標(biāo)形狀(成型工序(步驟S14))。在成型工序(步驟S14)中，通過將主相系合金粉末以及晶粒邊界系合金粉末的混合粉末充填于被電磁體包裹的模具內(nèi)并進(jìn)行加壓，從而將混合粉末成型為任意的形狀。此時，一邊施加磁場一邊進(jìn)行，通過施加磁場從而使原料粉末產(chǎn)生規(guī)定的取向，以使結(jié)晶軸取向的狀態(tài)在磁場中成型。由此可以得到成型體。得到的成型體因為向規(guī)定方向取向，所以能夠得到具有更強(qiáng)磁性的各向異性的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0147]成型時的加壓優(yōu)選在30MPa?300MPa下實行。優(yōu)選在施加的磁場為950kA/m?1600kA/m的磁場下實行。施加的磁場不限定于靜磁場，也可以為脈沖狀磁場。另外，也可以并用靜磁場和脈沖狀磁場。
[0148]另外，作為成型方法除了如上所述將混合粉末直接成型的干式成型以外，也可以適用對使原料粉末分散于油等溶劑中的漿料進(jìn)行成型的濕式成型。
[0149]對混合粉末實施成型而得到的成型體的形狀沒有特別地限定，例如可以為長方體、平板狀、柱狀、環(huán)狀等根據(jù)所希望的R-T-B系燒結(jié)磁體的形狀制成任意的形狀。
[0150][燒結(jié)工序:步驟S15]
[0151]在磁場中成型，在真空或者惰性氣體氣氛中燒結(jié)成型為目標(biāo)形狀而得到的成型體，得到R-T-B系燒結(jié)磁體(燒結(jié)工序(步驟S15))。燒結(jié)溫度需要根據(jù)組成、粉碎方法、粒度和粒度分布的不同等諸項條件來進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是對于成型體例如通過在真空中或者在惰性氣體存在下以1000°C以上且1200°C以下加熱I小時以上且10小時以下進(jìn)行處理來燒成。由此，混合粉末發(fā)生液相燒結(jié)，得到主相的體積比率提高的R-T-B系燒結(jié)磁體(R-T-B系磁體的燒結(jié)體)。在燒結(jié)了成型體之后，從使生產(chǎn)效率提高的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選對燒結(jié)體進(jìn)行急冷。
[0152][時效處理工序:步驟S16]
[0153]在燒結(jié)了成型體之后，對R-T-B系燒結(jié)磁體進(jìn)行時效處理(時效處理工序(步驟S16))。燒成后，通過在低于燒成時的溫度的條件下保持所得到的R-T-B系燒結(jié)磁體等來對R-T-B系燒結(jié)磁體實施時效處理。時效處理例如在700°C以上且900°C以下的溫度下加熱I小時到3小時并進(jìn)一步在500°C至700°C的溫度下加熱I小時到3小時的2階段加熱、在600°C附近的溫度下加熱I小時到3小時的I階段加熱等，根據(jù)實施時效處理的次數(shù)來調(diào)節(jié)適當(dāng)處理條件。通過這樣的時效處理，能夠使R-T-B系燒結(jié)磁體的磁特性提高。另外，時效處理工序(步驟S16)也可以在加工工序(步驟S18)或晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟S19)之后實行。
[0154][冷卻工序:步驟S17]
[0155]在對R-T-B系燒結(jié)磁體實施過時效處理之后，在Ar氣氣氛中對R_T_B系燒結(jié)磁體實行急冷(冷卻工序(步驟S17))。由此，能夠得到本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體。冷卻速度沒有特別地限定，優(yōu)選為30°C /min以上。
[0156][加工工序:步驟S18]
[0157]得到的R-T-B系燒結(jié)磁體也可以根據(jù)需要加工成所希望的形狀(加工工序:步驟
S18)。加工方法例如可以列舉切斷、研磨等形狀加工，滾筒研磨等倒角加工等。
[0158][晶粒邊界擴(kuò)散工序:步驟S19]
[0159]也可以具有對于加工后的R-T-B類燒結(jié)磁體的晶粒邊界，進(jìn)一步使重稀土元素擴(kuò)散的工序(晶粒邊界擴(kuò)散工序:步驟S19)。晶粒邊界擴(kuò)散可以通過在用涂布或蒸鍍等使包含重稀土元素的化合物附著于R-T-B系燒結(jié)磁體的表面之后進(jìn)行熱處理，或者在包含重稀土元素的蒸氣的氣氛中對R-T-B系燒結(jié)磁體進(jìn)行熱處理來實施。由此，能夠進(jìn)一步提高R-T-B系燒結(jié)磁體的矯頑力。
[0160][表面處理工序:步驟S20]
[0161]由以上的工序得到的R-T-B系燒結(jié)磁體也可以實施鍍層或樹脂覆膜、氧化處理、化學(xué)處理等表面處理(表面處理工序(步驟S20))。由此，能夠進(jìn)一步提高耐腐蝕性。
[0162]另外，在本實施方式中，實行加工工序(步驟S18)、晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟
S19)、表面處理工序(步驟S20)，但這些各工序不一定有必要去實行。
[0163]這樣制得本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體，結(jié)束處理。另外，通過使之磁化從而可以得到磁體產(chǎn)品。
[0164]如以上這樣得到的本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體在晶粒邊界中具有R-O-C濃縮部，R-O-C濃縮部中的(0/R)成為規(guī)定的范圍。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體通過形成于晶粒邊界中的R-O-C濃縮部的(0/R)為規(guī)定的范圍，從而具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且具有良好的磁特性。
[0165]這樣得到的本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體在用于電動機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)用的磁體的情況下，因為耐腐蝕性高所以能夠長期使用，并且能夠得到可靠性高的R-T-B系燒結(jié)磁體。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體例如能夠適宜用作在轉(zhuǎn)子表面安裝有磁體的表面磁體型(Surface Permanent Magnet:SPM)電動機(jī)、如內(nèi)轉(zhuǎn)子型的無刷電動機(jī)那樣的內(nèi)部磁體嵌入型(Inter1r Permanent Magnet:IPM)電動機(jī)、PRM(永久磁體磁阻電動機(jī)，Permanent magnet Reluctance Motor)等磁體。具體來說，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體適宜用作硬盤驅(qū)動器的硬盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用主軸電動機(jī)或音圈電動機(jī)、電動車或混合動力轎車用電動機(jī)、汽車的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)、工作機(jī)械的伺服電動機(jī)、手機(jī)的振動器用電動機(jī)、印刷機(jī)用電動機(jī)、發(fā)電機(jī)用電動機(jī)等用途。
[0166]以上對本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的優(yōu)選的實施方式作了說明，但是本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體并不被限制于上述實施方式。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體可以在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)有各種變形、各種組合，并且對于其他稀土類磁體也同樣能夠適用。
[0167]〈電動機(jī)〉
[0168]對將本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體用于電動機(jī)的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行說明。在此，就將本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體適用于SPM電動機(jī)的一個例子進(jìn)行說明。圖3是簡略地表不SPM電動機(jī)的一個實施方式的構(gòu)成的截面圖。如圖3所不,SPM電動機(jī)10在殼體11內(nèi)具有圓柱狀的轉(zhuǎn)子12、圓筒狀的定子13、旋轉(zhuǎn)軸14。旋轉(zhuǎn)軸14貫通轉(zhuǎn)子12的橫截面的中心。轉(zhuǎn)子12具有由鐵材料等構(gòu)成的圓柱狀的轉(zhuǎn)子鐵心(鐵芯)15、以規(guī)定間隔被設(shè)置于該轉(zhuǎn)子鐵心15外周面的多個永久磁體16、容納永久磁體16的多個磁體插入槽17。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體被用于永久磁體16。以沿著轉(zhuǎn)子12的圓周方向在各個磁體插入槽17內(nèi)N極和S極交替排列的方式設(shè)置多個該永久磁體16。由此，沿著圓周方向相鄰的永久磁體16沿著轉(zhuǎn)子12的直徑方向產(chǎn)生相互反方向的磁力線。定子13在其筒壁(周壁)的內(nèi)部的周方向上具有沿著轉(zhuǎn)子12的外周面以規(guī)定間隔設(shè)置的多個定子鐵心18和節(jié)流閥19。該多個定子鐵心18以向著定子13的中心并且與轉(zhuǎn)子12相對的方式設(shè)置。另外，在各個節(jié)流閥19內(nèi)卷繞安裝有線圈20。永久磁體16和定子鐵心18以相互相對的方式設(shè)置。轉(zhuǎn)子12與旋轉(zhuǎn)軸14 一起能夠旋轉(zhuǎn)地被設(shè)置在定子13內(nèi)的空間內(nèi)。定子13通過電磁作用給轉(zhuǎn)子12賦予扭矩，從而轉(zhuǎn)子12在圓周方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0169]SPM電動機(jī)10使用本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體作為永久磁體16。永久磁體16因為具有耐腐蝕性且具有高的磁特性，所以SPM電動機(jī)10能夠提高電動機(jī)的扭矩特性等電動機(jī)的性能，并且能夠長期具有高輸出功率，從而可靠性優(yōu)異。
[0170][第二實施方式]
[0171 ] 〈R-T-B系燒結(jié)磁體>
[0172]就本發(fā)明的第二實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的實施方式進(jìn)行說明。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體是具有R2T14B結(jié)晶粒的R-T-B系燒結(jié)磁體，在由相鄰的2個以上的R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中具有R-O-C-N濃縮部，相比R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)該R-O-C-N濃縮部的R、O、C以及N的濃度都更高，R-O-C-N濃縮部中O原子相對于R原子的比率(0/R)滿足下述式(I)’。
[0173]0.4< (0/R) <0.7 (I)，
[0174]R-O-C-N濃縮部是指存在于由相鄰的2個以上的結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中，并且R、0、C、N的各濃度都高于R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)的區(qū)域。在R-O-C-N濃縮部中只要包含作為主要成分的R、O、C、N，就也可以包含除了這些以外的成分。
[0175]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體是使用R-T-B系合金而形成的燒結(jié)體。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體具有包含結(jié)晶粒的組成為R2T14B的組成式所表示的R2T14B化合物的主相、相比R2T14B化合物包含更多R的晶粒邊界。
[0176]R表示稀土元素的至少I種。因為R與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相中所含的R2T14B化合物的R相同，所以省略說明。
[0177]T表示包含F(xiàn)e或者包含F(xiàn)e和Co的I種以上的過渡金屬元素。因為T與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相中所含的R2T14B化合物的T相同，所以省略說明。
[0178]在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中，B與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相同樣地能夠?qū)⒁徊糠諦取代為碳(C)。
[0179]另外，對于主相，與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相同樣地，作為其他不可避免地混入的成分可以考慮O、N、C、Ca等。
[0180]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相同樣是R2T14B結(jié)晶粒，R2T14B結(jié)晶粒具有由R2T14B型的正方晶構(gòu)成的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。另外，R2T14B結(jié)晶粒的平均粒徑與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相同樣地通常為I μ m?30 μ m程度。
[0181]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界包含相比R-O-C-N濃縮部或R2T14B結(jié)晶粒R更多的R富集相等。在晶粒邊界中除了 R富集相以外也可以含有硼⑶原子的配合比例高的B富集相。
[0182]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中R的含量因為與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相中所含的R2T14B化合物的R的含量相同，所以省略說明。
[0183]B表示B或者B和C。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中B的含量由于與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相中所含的R2T14B化合物的B的含量相同，所以省略說明。
[0184]如上所述，T表示包含F(xiàn)e或者包含F(xiàn)e和Co的I種以上的過渡金屬元素。T可以單獨(dú)為Fe，也可以一部分Fe被Co取代。本實施方式所涉及的R_T_B系燒結(jié)磁體中的Fe的含量因為與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相中所含的R2T14B化合物的T的含量相同,所以省略說明。在將一部分Fe取代為Co而包含Co的情況下,Co的含量因為與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相相同，所以省略說明。作為Fe或者Fe和Co以外的過渡金屬元素，與上述的第一實施方式所涉及的R_T_B系燒結(jié)磁體的主相同樣地可以列舉T1、V、Cr、Mn、N1、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W等。另外，T與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相同樣地，除了過渡金屬元素以外也可以進(jìn)一步包含例如Al、Ga、S1、B1、Sn等元素中的至少I種元素。
[0185]在含有Al、Cu的任一者或者兩者的情況下，與所述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相同樣地，優(yōu)選以0.02質(zhì)量％以上且0.6質(zhì)量％以下的范圍含有。Al的含量以及Cu的含量因為與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相相同，所以省略重復(fù)的說明。
[0186]在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體同樣地，必須包含一定量的氧(O)。一定量是根據(jù)其它參數(shù)等變化并適當(dāng)確定，氧量與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體同樣地，從耐腐蝕性的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選為500ppm以上，從磁特性的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選為2000ppm以下。
[0187]另外，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中的碳(C)量根據(jù)其它的參數(shù)等變化并適當(dāng)確定，如果碳量增加，則磁特性降低；如果碳量少，則無法形成R-O-C-N濃縮部。因此，碳量優(yōu)選為400ppm以上且3000ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為400ppm以上且2500ppm以下，特別優(yōu)選為400ppm以上且2000ppm以下。
[0188]另外，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中的氮(N)量根據(jù)其它的參數(shù)等進(jìn)行變化并適當(dāng)確定，如果氮量增加，則磁特性降低；如果氮量少，則無法形成R-O-C-N濃縮部。因此，氮量優(yōu)選為10ppm以上且1200ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為200ppm以上且100ppm以下，特別優(yōu)選為300ppm以上且800ppm以下。
[0189]因為R-T-B系燒結(jié)磁體中的氧量、碳量、氮量的測定方法與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體相同，所以省略對其說明。
[0190]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體在晶粒邊界中具有相比R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)R、
0、c以及N的濃度都更高的R-O-C-N濃縮部。另外，如上所述，R-O-C-N濃縮部主要由R、0、C、N構(gòu)成，但是也可以含有除了這些以外的成分。
[0191]圖4是表示本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的由多個R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界的模式圖。如圖4所示，在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中，在晶粒邊界中形成有R-O-C-N濃縮部。
[0192]另外，在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中，晶粒邊界的R-O-C-N濃縮部以R-O-C-N濃縮部中O原子相對于R原子的比率(0/R)滿足下述式(I) ’的方式而被包含。即，(0/R)小于化學(xué)計量比組成的R氧化物0?203、如2、1?0等)。如果(0/R)小于0.4，則變得不能充分抑制在由使用環(huán)境中的水蒸氣等形成的水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生的腐蝕反應(yīng)中所產(chǎn)生的氫吸附于晶粒邊界，從而R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性降低。另外，如果(0/R)大于0.7，則與主相顆粒的相容性變差，會有矯頑力HcJ發(fā)生劣化的傾向。因此，在將晶粒邊界所含的R富集相取代成R-O-C-N濃縮部的時候，由于(0/R)為規(guī)定范圍內(nèi)的R-O-C-N濃縮部存在于晶粒邊界中，所以有效地抑制了由使用環(huán)境中的水蒸氣等形成的水侵入到R-T-B系燒結(jié)磁體內(nèi)與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的氫被吸附于晶粒邊界整體，從而能夠抑制R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕向內(nèi)部進(jìn)行，并且本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體能夠具有良好的磁特性。
[0193]0.4< (0/R) <0.7 (I)，
[0194]另外，(0/R)進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述式(2)’。通過使(0/R)在下述式(2)’的范圍內(nèi)，從而能夠更加有效地抑制在侵入到R-T-B系燒結(jié)磁體內(nèi)的水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生的腐蝕反應(yīng)中所產(chǎn)生的氫被吸附于晶粒邊界。因此，因為能夠抑制R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕進(jìn)一步向內(nèi)部進(jìn)行，所以能夠進(jìn)一步提高本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，并且本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體能夠具有良好的磁特性。
[0195]0.5< (0/R) <0.7 (2)，
[0196]R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕的發(fā)展由于在使用環(huán)境下的水蒸氣等形成的水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生的腐蝕反應(yīng)中所產(chǎn)生的氫被吸附于R-T-B系燒結(jié)磁體中的存在于晶粒邊界的R富集相，從而R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕加速地向R-T-B系燒結(jié)磁體的內(nèi)部進(jìn)行。
[0197]g卩，R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕如上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中說明的那樣，R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕通過上述(I)?(III)的連鎖反應(yīng)而向R-T-B系燒結(jié)磁體的內(nèi)部進(jìn)行，R富集相變化為R氫氧化物、R氫化物。伴隨著該變化的體積膨脹而積蓄了應(yīng)力，以至于構(gòu)成R-T-B系燒結(jié)磁體的主相的結(jié)晶粒(主相顆粒)發(fā)生脫落。然后，由于主相的結(jié)晶粒的脫落而出現(xiàn)R-T-B系燒結(jié)磁體的新形成的面，從而R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕進(jìn)一步向R-T-B系燒結(jié)磁體的內(nèi)部發(fā)展。
[0198]因此，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中，R-O-C-N濃縮部中的(0/R)在滿足上述式(I)’的范圍內(nèi)。通過在R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界中形成有R-O-C-N濃縮部，并且使R-O-C-N濃縮部中的(0/R)在規(guī)定范圍內(nèi)，從而R-O-C-N濃縮部變得更加難以被氧化，并且能夠有效地抑制氫的擴(kuò)散。由此，能夠防止由腐蝕反應(yīng)而產(chǎn)生的氫被吸附到內(nèi)部的R富集相，并且能夠抑制由上述過程而弓I起的腐蝕向內(nèi)部進(jìn)行。因此,根據(jù)本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體，能夠大幅度地提高R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，并且能夠具有良好的磁特性。
[0199]另外，在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體中，優(yōu)選以R-O-C-N濃縮部中N原子相對于R原子的比率(N/R)滿足下述式(3)’的方式包含晶粒邊界的R-O-C-N濃縮部。即，(N/R)優(yōu)選小于化學(xué)計量比組成的R氮化物(RN等)。還有，在本說明書中，N原子相對于R原子的比率記為(N/R)。通過在晶粒邊界中存在(N/R)在規(guī)定范圍內(nèi)的R-O-C-N濃縮部，從而有效地抑制由水與R-T-B系燒結(jié)磁體中的R發(fā)生的腐蝕反應(yīng)而產(chǎn)生的氫被吸附于內(nèi)部的R富集相，并且能夠抑制R-T-B系燒結(jié)磁體的腐蝕向內(nèi)部進(jìn)行，并且本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體能夠具有良好的磁特性。
[0200]0〈(N/R)〈1 (3)，
[0201 ] 另外，R-O-C-N濃縮部優(yōu)選具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。通過具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而能夠進(jìn)一步抑制氫被吸附于晶粒邊界，并且能夠使本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性提高。
[0202]作為R-O-C-N濃縮部中所含的R，優(yōu)選包含RL (至少包含Nd、Pr的任一者或者兩者的稀土元素)和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的稀土元素)。通過在R-O-C-N濃縮部中包含RL和RH，從而具有優(yōu)異的耐腐蝕性且能夠使磁特性提高。
[0203]這樣，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體，如后所述，能夠通過相對于R-T-B系原料合金添加規(guī)定量的與R-T-B系原料合金不同的成為氧源和碳源的原料，并且控制制造過程中氣氛中的氧濃度、氮濃度等制造條件來進(jìn)行制造。
[0204]作為R-O-C-N濃縮部的氧源，可以使用包含氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素M的氧化物的粉末。作為R-O-C-N濃縮部的碳源，可以使用碳化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素M’的碳化物，或者包含石墨、碳黑等碳的粉末，或者通過熱分解產(chǎn)生碳的有機(jī)化合物。另外，作為氧源也可以使用使表面部分氧化后的金屬顆粒，作為碳源也可以使用如鑄鐵等包含碳化物的金屬顆粒。
[0205]在本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界中形成的R-O-C-N濃縮部被認(rèn)為如下所述地生成。即，添加的氧源中所含的M的氧化物其氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素R。因此，在R-T-B系原料合金中添加氧源和碳源進(jìn)行燒結(jié)，制作燒結(jié)體的時候，M的氧化物被燒結(jié)中所產(chǎn)生的R富集的液相還原，生成M金屬和O。另外，添加作為碳源的M，(碳化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素)的碳化物的時候也同樣地生成M’金屬和C。認(rèn)為這些M金屬、M’金屬進(jìn)入到R2T14B結(jié)晶或者R富集相，另一方面，O、C與制造過程中由于氮濃度控制而添加的N —起與一部分R富集相反應(yīng)，在晶粒邊界特別是在多結(jié)晶晶粒邊界部中作為R-O-C-N濃縮部析出。
[0206]在現(xiàn)有的R-T-B系燒結(jié)磁體中由于在空氣中進(jìn)行成型時的原料粉的氧化等而包含有作為不可避免的雜質(zhì)的O。但是，此時所含有的O因為原料粉中的稀土元素R發(fā)生氧化，成為R氧化物的形態(tài)，所以被認(rèn)為在燒結(jié)過程中沒有被還原，以R氧化物的形式直接在晶粒邊界析出。
[0207]另一方面，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體在其制造的工序中，通過在控制到非常低的氧濃度(例如，10ppm以下的程度)的氣氛中實行原料合金的粉碎、成型、燒結(jié)的各個工序，從而抑制R氧化物的形成。因此，認(rèn)為由燒結(jié)工序的M氧化物的還原而產(chǎn)生的O與作為碳源添加的C、由于制造過程中的氮濃度控制而添加的N —起以R-O-C-N濃縮部的形式在晶粒邊界中析出。即，在現(xiàn)有的方法中在晶粒邊界中析出R氧化物，但是在本實施方式的方法中抑制了晶粒邊界的R氧化物的形成并且能夠析出規(guī)定組成的R-O-C-N濃縮部。
[0208]另外，作為晶粒邊界中所含的物質(zhì)，除了 R-O-C-N濃縮部以外，與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體同樣地，認(rèn)為存在有相比R2T14B結(jié)晶粒R濃度和C濃度更高的R-C濃縮部、相比R2T14B結(jié)晶粒R濃度和O濃度更高的R-O濃縮部(包括R氧化物)等。另外，除了這些以外還存在相比R2T14B結(jié)晶粒R濃度更高的R富集相。為了展現(xiàn)矯頑力HcJ而需要有一定量的R富集相，但優(yōu)選R-C濃縮部以及R-O濃縮部少。例如，R-C濃縮部優(yōu)選為晶粒邊界的面積的30%以下，R-O濃縮部優(yōu)選為晶粒邊界的面積的10%以下。這是因為如果R-C濃縮部過多則會有R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性降低的傾向；如果R-O濃縮部過多則會有R-T-B系燒結(jié)磁體的剩余磁通密度Br降低的傾向等磁特性降低。
[0209]這樣，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體是在晶粒邊界中形成有R-O-C-N濃縮部的磁體，通過使R-O-C-N濃縮部中的(0/R)滿足上述式(I)’，從而能夠抑制氫被吸附于晶粒邊界，并且能夠抑制R的腐蝕發(fā)展。因此，根據(jù)本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體，能夠具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且能夠具有良好的磁特性。
[0210]另外，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體同樣地，通?？梢约庸こ扇我獾男螤顏硎褂?。
[0211]另外，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體同樣地，包括加工該磁體并進(jìn)行了磁化的磁體產(chǎn)品、沒有磁化該磁體的磁體產(chǎn)品這兩者。
[0212]〈R-T-B系燒結(jié)磁體的制造方法〉
[0213]使用附圖并就具有如上所述的結(jié)構(gòu)的本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的制造方法的一個例子作如下說明。圖5是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的制造方法的一個例子的流程圖。如圖5所示，制造本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法具有以下的工序。
[0214](a)準(zhǔn)備主相系合金和晶粒邊界系合金的合金準(zhǔn)備工序(步驟S31)
[0215](b)碎粉主相系合金和晶粒邊界系合金的粉碎工序(步驟S32)
[0216](c)混合主相系合金粉末和晶粒邊界系合金粉末的混合工序(步驟S33)
[0217](d)將混合后的混合粉末成型的成型工序(步驟S34)
[0218](e)燒結(jié)成型體，得到R-T-B系燒結(jié)磁體的燒結(jié)工序(步驟S35)
[0219](f)對R-T-B系燒結(jié)磁體進(jìn)行時效處理的時效處理工序(步驟S36)
[0220](g)冷卻R-T-B系燒結(jié)磁體的冷卻工序(步驟S37)
[0221](h)加工R-T-B系燒結(jié)磁體的加工工序(步驟S38)
[0222](i)使重稀土元素擴(kuò)散于R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界中的晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟S39)
[0223](j)對R-T-B系燒結(jié)磁體進(jìn)行表面處理的表面處理工序(步驟S40)
[0224][合金準(zhǔn)備工序:步驟S31]
[0225]準(zhǔn)備構(gòu)成本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的主相的組成的合金(主相系合金)和構(gòu)成晶粒邊界的組成的合金(晶粒邊界系合金)(合金準(zhǔn)備工序(步驟S31))。在合金準(zhǔn)備工序(步驟S31)中，因為與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的“合金準(zhǔn)備工序(步驟Sll) ”相同，所以省略對其說明。
[0226][粉碎工序:步驟S32]
[0227]在制作了主相系合金以及晶粒邊界系合金之后，粉碎主相系合金以及晶粒邊界系合金(粉碎工序(步驟S32))。在粉碎工序(步驟S32)中，與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的粉碎工序(步驟S12)同樣地，在制作了主相系合金以及晶粒邊界系合金之后，分別粉碎這些主相系合金以及晶粒邊界系合金并制成粉末。另外，也可以將主相系合金和晶粒邊界系合金一起進(jìn)行粉碎，但從抑制組成偏差的觀點(diǎn)等出發(fā)，更優(yōu)選分別進(jìn)行粉碎。
[0228]粉碎工序(步驟S32)與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的粉碎工序(步驟S12)同樣地，具有粉碎至粒徑成為數(shù)百μ m?數(shù)mm的程度的粗粉碎工序(步驟S32-1)和微粉碎至粒徑成為數(shù)μ m程度的微粉碎工序(步驟S32-2)。
[0229](粗粉碎工序:步驟S32-1)
[0230]將主相系合金和晶粒邊界系合金粗粉碎至各自的粒徑成為數(shù)百μ m?數(shù)_的程度(粗粉碎工序(步驟S32-1))。由此，得到主相系合金以及晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末。粗粉碎能夠通過在使氫吸附于主相系合金和晶粒邊界系合金之后基于不同相間的氫吸附量的差異使氫放出并實行脫氫而發(fā)生自我崩潰性粉碎(氫吸附粉碎)來實行。R-O-C-N相形成所必需的氮的添加量在該氫吸附粉碎中可以通過調(diào)節(jié)脫氫處理時的氣氛的氮?dú)鉂舛葋磉M(jìn)行控制。最適宜的氮?dú)鉂舛雀鶕?jù)原料合金的組成等發(fā)生變化，但是例如優(yōu)選為200ppm以上。另外，粗粉碎工序(步驟S32-1)與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的粗粉碎工序(步驟S12-1)相同，除了使用如上所述的氫吸附粉碎以外，也可以在惰性氣體氣氛中使用搗磨機(jī)、顎式破碎機(jī)、布朗粉碎機(jī)等的粗粉碎機(jī)來實行。
[0231]另外，為了得到高的磁特性，從粉碎工序(步驟S32)到燒結(jié)工序(步驟S35)的各個工序的氣氛與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法相同，優(yōu)選為低氧濃度。因為低氧濃度的調(diào)節(jié)方法等與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法相同，所以省略對其說明。
[0232](微粉碎工序:步驟S32-2)
[0233]在對主相系合金和晶粒邊界系合金實施了粗粉碎之后，與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的微粉碎工序(步驟S12-2)同樣地，將得到的主相系合金和晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末微粉碎至平均粒徑成為數(shù)Pm程度(微粉碎工序(步驟S32-2))。由此，得到主相系合金以及晶粒邊界系合金的微粉碎粉末。通過進(jìn)一步微粉碎經(jīng)過粗粉碎的粉末，從而能夠得到具有優(yōu)選為I μ m以上且10 μ m以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3 μ m以上且5 μ m以下的顆粒的微粉碎粉末。
[0234]另外，在本實施方式中，與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法相同，以分別粉碎主相系合金和晶粒邊界系合金來得到微粉碎粉末的方式進(jìn)行，但是也可以在微粉碎工序(步驟S32-2)中以將主相系合金以及晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末混合后得到微粉碎粉末的方式進(jìn)行。
[0235]因為微粉碎與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的微粉碎工序(步驟S12-2)相同，所以省略說明。
[0236]在微粉碎主相系合金以及晶粒邊界系合金的粗粉碎粉末的時候，與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的微粉碎工序(步驟S12-2)同樣地，通過添加硬脂酸鋅、油酸酰胺等粉碎助劑，從而能夠得到成型時取向性高的微粉碎粉末。
[0237][混合工序:步驟S33]
[0238]在微粉碎主相系合金和晶粒邊界系合金之后，在低氧氣氛中混合各個微粉碎粉末(混合工序(步驟S33))。由此，得到混合粉末。混合工序(步驟S33)與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的混合工序(步驟S13)相同，低氧氣氛例如作為N2氣、Ar氣氣氛等惰性氣體氣氛來形成。主相系合金粉末以及晶粒邊界系合金粉末的配合比率以質(zhì)量比計優(yōu)選為80比20以上且97比3以下，更優(yōu)選以質(zhì)量比計為90比10以上且97比3以下。
[0239]另外，在粉碎工序(步驟S32)中，將主相系合金與晶粒邊界系合金一起進(jìn)行粉碎的情況下的配合比率也與分別粉碎主相系合金和晶粒邊界系合金的情況相同，主相系合金粉末以及晶粒邊界系合金粉末的配合比率以質(zhì)量比計優(yōu)選為80比20以上且97比3以下，更優(yōu)選以質(zhì)量比計為90比10以上且97比3以下。
[0240]在混合粉末中添加與原料合金不同的氧源和碳源。通過在混合粉末中添加規(guī)定量的與原料合金不同的氧源和碳源，能夠在得到的R-T-B系燒結(jié)磁體的由相鄰的2個以上的R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中形成作為目標(biāo)的R-O-C-N濃縮部。
[0241]作為氧源，可以使用包含氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素M的氧化物的粉末。作為M，具體來說，例如可以列舉Al、Fe、Co、Zr等，但并不限定于此。另外，也可以使用使表面部分氧化后的金屬顆粒。
[0242]作為碳源，可以使用碳化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素M’的碳化物，或者包含石墨、碳黑等碳的粉末，或者通過熱分解產(chǎn)生碳的有機(jī)化合物等。作為M’，具體來說，例如可以列舉S1、Fe等，但并不限定于此。另外，也可以使用如鑄鐵等包含碳化物的粉末。
[0243]最適合的氧源以及碳源的添加量根據(jù)原料合金的組成、特別是稀土類量而變化。因此，為了對應(yīng)于所使用的合金的組成來形成作為目標(biāo)的組成的R-O-C-N濃縮部，可以調(diào)節(jié)氧源以及碳源的添加量。如果氧源以及碳源的添加量相比必要量過多，則R-O-C-N濃縮部的(0/R)會過度增加，從而有得到的R-T-B系燒結(jié)磁體的HcJ降低，或者在晶粒邊界中形成有R-O濃縮部、R-C濃縮部等，變得不能得到充分的耐腐蝕性的傾向。如果氧源以及碳源的添加量相比必要量過少，則不能得到作為目標(biāo)的組成的R-O-C-N濃縮部。
[0244]氧源以及碳源的添加方法沒有特別地限定，但優(yōu)選在混合微粉碎粉末時進(jìn)行添加或者對于微粉碎前的粗粉碎粉末進(jìn)行添加。
[0245]另外，在本實施方式中，氮由粗粉碎工序中脫氫處理時的氣氛中氮?dú)鉂舛鹊目刂苼磉M(jìn)行添加，除此以外，作為氮源也可以添加包含氮化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能高于稀土元素的元素M”的氮化物的粉末。作為M”，具體來說例如可以列舉S1、Fe、B等，但并不限定于此。
[0246][成型工序:步驟S34]
[0247]在混合了主相系合金粉末和晶粒邊界系合金粉末之后，將混合粉末成型為目標(biāo)的形狀(成型工序(步驟S34))。由此得到成型體。因為成型工序(步驟S34)與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的成型工序(步驟S14)相同，所以省略說明。所得到的成型體因為向規(guī)定方向取向，所以能夠得到具有更強(qiáng)磁性的各向異性的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0248][燒結(jié)工序:步驟S35]
[0249]在磁場中成型，在真空或者惰性氣氛中對成型為目標(biāo)形狀而得到的成型體進(jìn)行燒結(jié)，得到R-T-B系燒結(jié)磁體(燒結(jié)工序(步驟S35))。因為燒結(jié)工序(步驟S35)與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的燒結(jié)工序(步驟S15)相同，所以省略說明。由此，混合粉末發(fā)生液相燒結(jié)，得到主相的體積比率提高的R-T-B系燒結(jié)磁體(R-T-B系磁體的燒結(jié)體)。
[0250][時效處理工序:步驟S36]
[0251]在燒結(jié)了成型體之后，對R-T-B系燒結(jié)磁體實行時效處理(時效處理工序(步驟S36))。燒結(jié)后，通過在低于燒成時的溫度的條件下保持得到的R-T-B系燒結(jié)磁體等來對R-T-B系燒結(jié)磁體實施時效處理。因為時效處理工序(步驟S36)與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的時效處理工序(步驟S16)相同，所以省略說明。通過這樣的時效處理，能夠使R-T-B系燒結(jié)磁體的磁特性提高。另外，時效處理工序(步驟S36)也可以在加工工序(步驟S38)或晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟S39)之后實行。
[0252][冷卻工序:步驟S37]
[0253]在對R-T-B系燒結(jié)磁體實施時效處理之后，在Ar氣氣氛中對R_T_B系燒結(jié)磁體實行急冷(冷卻工序(步驟S37))。因為冷卻工序(步驟S37)與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的冷卻工序(步驟S17)相同，所以省略說明。由此，能夠得到本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0254][加工工序:步驟S38]
[0255]得到的R-T-B系燒結(jié)磁體也可以根據(jù)需要加工成所希望的形狀(加工工序(步驟
S38))。因為加工工序(步驟S38)與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的加工工序(步驟S18)相同，所以省略說明。
[0256][晶粒邊界擴(kuò)散工序:步驟S39]
[0257]也可以具有對于加工后的R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界進(jìn)一步使重稀土元素擴(kuò)散的工序(晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟S39))。因為晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟S39)與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟S19)相同，所以省略說明。由此，能夠進(jìn)一步提高R-T-B系燒結(jié)磁體的矯頑力HcJ。
[0258][表面處理工序:步驟S40]
[0259]由以上的工序得到的R-T-B系燒結(jié)磁體與制造上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體的方法的表面處理工序(步驟S20)同樣地，也可以實行鍍層或樹脂覆膜或氧化處理、化學(xué)處理等表面處理(表面處理工序(步驟S40))。由此，能夠進(jìn)一步提高耐腐蝕性。
[0260]還有，在本實施方式中實行加工工序(步驟S38)、晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟S39)、表面處理工序(步驟S40)，但這些各工序并不一定有必要實行。
[0261]這樣制得本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體，結(jié)束處理。另外，通過使之磁化可以得到磁體產(chǎn)品。
[0262]如以上這樣得到的本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體在晶粒邊界中具有R-O-C-N濃縮部，并且R-O-C-N濃縮部中的(0/R)為規(guī)定的范圍。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體通過使形成于晶粒邊界中的R-O-C-N濃縮部中的(0/R)成為規(guī)定的范圍，從而具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且具有良好的磁特性。
[0263]這樣得到的本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體在用于電動機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)用的磁體的情況下，因為耐腐蝕性高所以能夠長期使用，并且能夠得到可靠性高的R-T-B系燒結(jié)磁體。本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體例如能夠適宜用作在轉(zhuǎn)子表面安裝有磁體的表面磁體型(Surface Permanent Magnet:SPM)電動機(jī)、如內(nèi)轉(zhuǎn)子型的無刷電動機(jī)那樣的內(nèi)部磁體嵌入型(Inter1r Permanent Magnet:IPM)電動機(jī)、PRM(永久磁體磁阻電動機(jī)，Permanent magnet Reluctance Motor)等磁體。具體來說，本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體適宜用作硬盤驅(qū)動器的硬盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用主軸電動機(jī)或音圈電動機(jī)、電動汽車或混合動力汽車用電動機(jī)、汽車的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)、工作機(jī)械的伺服電動機(jī)、手機(jī)的振動器用電動機(jī)、印刷機(jī)用電動機(jī)、發(fā)電機(jī)用電動機(jī)等用途。
[0264]本實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體與上述的第一實施方式所涉及的R-T-B系燒結(jié)磁體同樣地，能夠用作如圖3所示的SPM電動機(jī)10的永久磁體16。永久磁體16因為具有耐腐蝕性且具有高的磁特性，所以SPM電動機(jī)10能夠提高電動機(jī)的扭矩特性等電動機(jī)的性能，并且長期能夠具有高輸出功率，可靠性優(yōu)異。
[0265]以上，以上述的第一以及第二的實施方式就本發(fā)明的R-T-B系燒結(jié)磁體的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明的R-T-B系燒結(jié)磁體并不限定于此。本發(fā)明的R-T-B系燒結(jié)磁體在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)可以有各種變形、各種組合，對于其它的稀土類磁體也同樣能夠進(jìn)行適用。
[0266]實施例
[0267]以下，列舉實施例以及比較例來更加具體地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限定于以下的實施例。
[0268]實施例1
[0269]〈R-T-B系燒結(jié)磁體的制作>
[0270][實施例1-1?實施例1-6、比較例1-1]
[0271]首先，以得到具有21.20wt%Nd-2.50wt%Dy-7.20wt%Pr-0.50wt% Co-0.20wt%Al-0.05wt% Cu-1.0Owt% B-bal.Fe的組成的燒結(jié)磁體的方式通過薄片連鑄(SC)法來制作具有上述組成的燒結(jié)體用合金(原料合金)。原料合金是制作主要形成磁體的主相的主相系合金、主要形成晶粒邊界的晶粒邊界系合金這2種。
[0272]接著，在室溫下使氫吸附于這些各原料合金之后，在600°C下實行I小時的脫氫處理，從而對原料合金進(jìn)行氫粉碎(粗粉碎)。另外，在各個實施例以及比較例中，在從該氫粉碎處理至燒結(jié)的各個工序(微粉碎以及成型)中以氧濃度小于50ppm的氣氛來進(jìn)行。
[0273]接著，在氫粉碎后實行微粉碎之前，在各原料合金的粗粉碎粉末中添加作為粉碎助劑的0.1wt%的油酸酰胺,使用諾塔混合機(jī)(Nauta mixer)進(jìn)行混合。之后，使用氣流磨來實行通過高壓N2氣的微粉碎，制成各自平均粒徑為4.0 μ m程度的微粉碎粉末。
[0274]之后，以各自規(guī)定的比例混合所得到的主相系合金的微粉碎粉末和晶粒邊界系合金的微粉碎粉末，并且僅以表I所示的量分別添加作為氧源的氧化鋁顆粒、作為碳源的碳黑顆粒，使用諾塔混合機(jī)來進(jìn)行混合，調(diào)制出作為R-T-B系燒結(jié)磁體的原料粉末的混合粉末。
[0275]表1:
[0276](表 I)
[0277]
氧化鋁顆粒碳黑顆粒
(質(zhì)量％)(質(zhì)量％)
實施例 1-1 —0.1~0.01"
實施例 1-2 —0.13~0.01—
實施例 1-3 一0.17_0.02~
實施例 1-4 一0.2_0.02"
實施例 1-5 一0.3_0.03—
實施例 1-6 —0.350.03
比較例 1-10.40.03
[0278]將得到的混合粉末填充于被配置于電磁體中的模具內(nèi)，一邊施加1200kA/m的磁場一邊施加120MPa的壓力，在磁場中成型，得到成型體。之后，將得到的成型體在真空中在1060°C下保持4小時來實施燒成，然后，進(jìn)行急冷，得到具有上述組成的燒結(jié)體(R-T-B系燒結(jié)磁體)。然后，對得到的燒結(jié)體實施在850°C下保持I小時以及在540°C下保持2小時(都在Ar氣氣氛中)的2階段的時效處理，然后，進(jìn)行急冷，得到實施例1-1?實施例1-6以及比較例1-1的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0279][實施例1-7]
[0280]除了作為氧源使用0.33質(zhì)量％的氧化鐵(III)顆粒，作為碳源使用0.1質(zhì)量％的碳化硅顆粒以外，進(jìn)行與實施例1-1?實施例1-6以及比較例1-1相同的處理，得到實施例1-7的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0281][實施例1-8]
[0282]除了作為氧源使用0.38質(zhì)量％的四氧化三鈷顆粒，作為碳源使用0.7質(zhì)量％的含有碳化鐵的鑄鐵顆粒以外，進(jìn)行與實施例1-1?實施例1-6以及比較例1-1相同的處理，得到實施例1-8的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0283][實施例1-9]
[0284]除了作為氧源使用0.6質(zhì)量％的氧化鋯顆粒，作為碳源使用0.03質(zhì)量％的石墨顆粒以外，進(jìn)行與實施例1-1?實施例1-6以及比較例1-1相同的處理，得到實施例1-9的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0285][實施例1-10]
[0286]除了作為氧源和碳源使用0.9質(zhì)量％的使表面部分氧化的鑄鐵顆粒以外，進(jìn)行與實施例1-1?實施例1-6、比較例1-1相同的處理，得到實施例1-10的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0287][實施例1-11]
[0288]除了以得到具有 23.25wt % Nd_7.75wt % Pr-1.00 % Dy-2.50wt % Co-0.20wt %Al-0.20wt% Cu-0.1Owt % Ga-0.30wt% Zr-0.95wt% B-bal.Fe 的組成的燒結(jié)磁體的方式通過SC法來制作具有上述組成的燒結(jié)體用合金(原料合金)以外，進(jìn)行與實施例1-4相同的處理，得到實施例1-11的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0289][實施例1-12]
[0290]除了以得到具有30.50wt% Nd-1.50wt% Co-0.1Owt % Al-0.1Owt % Cu-0.20wt%Ga-0.92wt% B-bal.Fe的組成的燒結(jié)磁體的方式通過SC法來制作具有上述組成的燒結(jié)體用合金(原料合金)以外，進(jìn)行與實施例1-4相同的處理，得到實施例1-12的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0291][實施例1-13]
[0292]除了以得到具有25.0Owt % Nd_6.0Owt % Dy-1.0Owt % Co-0.30wt% Al-0.1Owt %Cu-0.40wt% Ga-0.15wt% Zr-0.85wt% B-bal.Fe的組成的燒結(jié)磁體的方式通過SC法來制作具有上述組成的燒結(jié)體用合金(原料合金)以外，進(jìn)行與實施例1-4相同的處理，得到實施例1-13的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0293][實施例1-14]
[0294]在將實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體加工成3mm的厚度之后，以Dy附著量相對于磁體成為I %的方式在磁體上涂布分散有Dy的漿料。通過在Ar氣氛中在900°C下對該磁體實施6小時(h)的熱處理來實行晶粒邊界擴(kuò)散處理。之后，通過在540°C下實施2小時的時效處理從而得到實施例1-14的R-T-B系燒結(jié)磁體。另外，晶粒邊界擴(kuò)散處理是指如上述圖2所示的晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟S19)或上述圖5所示的晶粒邊界擴(kuò)散工序(步驟
S39)那樣對于經(jīng)過加工的R-T-B系燒結(jié)磁體的晶粒邊界使Dy等重稀土元素擴(kuò)散的處理。
[0295][比較例1-2]
[0296]除了不添加氧源和碳源以外，進(jìn)行與實施例1-1?實施例1-6以及比較例1-1相同的處理,得到比較例1-2的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0297][比較例1-3?比較例1-6]
[0298]除了不添加氧源和碳源以外，進(jìn)行與實施例1-11?實施例1-14相同的處理，分別得到比較例1-3?比較例1-6的R-T-B系燒結(jié)磁體。
[0299]< 評價 >
[0300]測定制得的各個R-T-B系燒結(jié)磁體的組織、各個R-T-B系燒結(jié)磁體中所含的氧量(O量)?碳量(C量)、各個R-T-B系燒結(jié)磁體的磁特性以及耐腐蝕性，并進(jìn)行評價。作為組織，求得晶粒邊界中R-O-C濃縮部所占的面積比率(A/B)。作為磁特性，測定R-T-B系燒結(jié)磁體的剩余磁通密度Br、矯頑力HcJ。
[0301][組織]
[0302](元素分布的觀察)
[0303]在用離子刻蝕削去得到的各個R-T-B系燒結(jié)磁體的截面的表面并除去最表面的氧化等的影響之后，用EPMA(電子探針顯微分析儀:Electron Probe Micro Analyzer)對R-T-B系燒結(jié)磁體的截面觀察元素分布，并進(jìn)行分析。對于50 μ m見方的區(qū)域，用EPMA觀察實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體的組織,并進(jìn)行通過EPMA的元素測繪(element mapping)(256點(diǎn)X256點(diǎn))。圖6是實施例1_4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的反射電子圖像。將實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的Nd、O、C的各個元素的EPMA的觀察結(jié)果表示于圖7?圖9中。另外，將實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體截面的Nd、0、C的各個元素的濃度高于主相的結(jié)晶粒內(nèi)的分布區(qū)域(R-0-C濃縮部)表示于圖10中。
[0304](晶粒邊界中R-O-C濃縮部所占的面積比率(A/B)的計算)
[0305]作為代表例，用實施例1-4的R-T-B系燒結(jié)磁體的測繪數(shù)據(jù)按照如下所述的順序計算出晶粒邊界中R-O-C濃縮部所占的面積比率(A/B)。
[0306](I)以規(guī)定的水平對反射電子像的圖像實行二值化，規(guī)定主相結(jié)晶粒部分和晶粒邊界部分，計算出晶粒邊界部分的面積(B)。另外，二值化是以反射電子像的信號強(qiáng)度為基準(zhǔn)實行的。已知原子序號大的元素的含量越多則反射電子像的信號強(qiáng)度變得越強(qiáng)。在晶粒邊界部分中存在相比主相部分更多的原子序號大的稀土元素，以規(guī)定水平進(jìn)行二值化來規(guī)定主相結(jié)晶粒部分和晶粒邊界部分是通常實行的方法。另外，即使測定時進(jìn)行二值化的結(jié)果產(chǎn)生沒有被規(guī)定為二顆粒界面部分的部分，該沒有被規(guī)定的二顆粒界面部分在晶粒邊界部分整體的誤差范圍，計算晶粒邊界部分的面積(B)時不對數(shù)值范圍產(chǎn)生影響。
[0307](2)根據(jù)由EPMA得到的Nd、0、C的特性X射線強(qiáng)度的測繪數(shù)據(jù)，計算出由上述(I)規(guī)定的主相結(jié)晶粒部分中的Nd、O、C的各個元素的特性X射線強(qiáng)度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0308](3)根據(jù)由EPMA得到的Nd、O、C的特性X射線強(qiáng)度的測繪數(shù)據(jù)，對于各個元素規(guī)定特性X射線強(qiáng)度的值大于由上述(2)求得的主相結(jié)晶粒部分中的特性X射線強(qiáng)度(平均值+3X標(biāo)準(zhǔn)偏差)的值的部分，將該部分定義為該元素的濃度高于主相結(jié)晶粒內(nèi)分布的部分。
[0309](4)將由上述⑴規(guī)定的晶粒邊界與由上述(3)規(guī)定的Nd、O、C的各個元素的濃度高于主相結(jié)晶粒內(nèi)分布的部分全部重疊的部分規(guī)定為晶粒邊界中的R-O-C濃縮部，并計算出該部分的面積(A)。
[0310](5)通過將由上述⑷計算出的R-O-C濃縮部的面積㈧除以由上述(I)計算出的晶粒邊界的面積(B)，從而計算出晶粒邊界中R-O-C濃縮部所占的面積比率(A/B)。
[0311]作為這樣求得的實施例1-1?實施例1-14、比較例1-1?比較例1-6的各個R_T_B系燒結(jié)磁體的組織，將計算出晶粒邊界中R-O-C濃縮部所占的面積比率(A/B)的結(jié)果表示于表2中。
[0312](O原子相對于R原子的比率(0/R)的計算)
[0313]接著，對R-O-C濃縮部的組成實行定量分析。對于用EPMA測繪規(guī)定的R_0_C濃縮部，使用EPMA來實行各個元素的定量分析，根據(jù)求得的各個元素的濃度計算出O原子相對于R原子的比率(0/R)。將每I個樣品5個地方的測定值的平均值作為該樣品的(0/R)的值。將各個R-T-B系燒結(jié)磁體的(0/R)的值表不于表2中。
[0314](衍射圖案的確認(rèn))
[0315]進(jìn)一步實行R-O-C濃縮部的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的分析。對于用EPMA測繪規(guī)定的R_0_C濃縮部，使用聚焦離子束加工裝置(FIB)來實行加工，并制作出薄片樣品。用透過型電子顯微鏡觀察該薄片樣品的R-O-C濃縮部，對于R-O-C濃縮部從各個方位取得電子衍射圖像，對于各個衍射點(diǎn)實行面指數(shù)標(biāo)注，確認(rèn)衍射圖案。將R-O-C濃縮部的電子衍射圖像的一個例子表不于圖11中。
[0316][氧量?碳量的分析]
[0317]氧量使用惰性氣體熔融-非分散型紅外線吸收法來進(jìn)行測定，碳量使用氧氣流中燃燒-紅外線吸收法來進(jìn)行測定，分析R-O-C濃縮部中的氧量、碳量。將各個R-T-B系燒結(jié)磁體中的氧量.碳量的分析結(jié)果表示于表2中。
[0318][磁特性]
[0319]使用靜態(tài)磁滯回線儀(B-H tracer)測定得到的各個R_T_B系燒結(jié)磁體的磁特性。作為磁特性，測定剩余磁通密度Br和矯頑力HcJ。將各個R-T-B系燒結(jié)磁體的剩余磁通密度Br和矯頑力HcJ的測定結(jié)果表示于表2中。
[0320][耐腐蝕性]
[0321]將得到的各個R-T-B系燒結(jié)磁體加工成13mmX8mmX2mm的板狀。將該板狀磁體放置于120°C、2個大氣壓、相對濕度為100%的飽和水蒸氣氣氛中，評價直至開始發(fā)生由于腐蝕而造成的磁體的崩潰、即開始發(fā)生由于粉末脫落而引起的重量急劇減少的時間。作為各個R-T-B系燒結(jié)磁體的耐腐蝕性，將開始發(fā)生磁體崩潰的時間的評價結(jié)果表示于表2中。
[0322]表2:
[0323](表2)
[0324]
【權(quán)利要求】
1.一種R-T-B系燒結(jié)磁體,其特征在于， 所述R-T-B系燒結(jié)磁體具有R2T14B結(jié)晶粒， 在由相鄰的2個以上的所述R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中具有R-O-C濃縮部，相比所述R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)，所述R-O-C濃縮部的R、O以及C的濃度都更高， 所述R-O-C濃縮部中O原子相對于R原子的比率0/R滿足下述式(I)， 0.4 < (0/R) < 0.7 (I)。
2.如權(quán)利要求1所述的R-T-B系燒結(jié)磁體，其中， 所述R-O-C濃縮部具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的R-T-B系燒結(jié)磁體，其中， 所述R-O-C濃縮部中O原子相對于R原子的比率0/R滿足下述式(2)， 0.5 < (0/R) < 0.7 (2)。
4.如權(quán)利要求3所述的R-T-B系燒結(jié)磁體，其中， 所述R-T-B系燒結(jié)磁體中所含的氧量為2000ppm以下。
5.如權(quán)利要求4所述的R-T-B系燒結(jié)磁體，其中， 所述R-O-C濃縮部中所含的R包括RL和RH，RL為至少包含Nd、Pr的任一者或者兩者的稀土元素，RH為至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的稀土元素。
6.—種R-T-B系燒結(jié)磁體,其特征在于， 所述R-T-B系燒結(jié)磁體具有R2T14B結(jié)晶粒， 在由相鄰的2個以上的所述R2T14B結(jié)晶粒形成的晶粒邊界中具有R-O-C-N濃縮部，相比所述R2T14B結(jié)晶粒內(nèi)，所述R-O-C-N濃縮部的R、O、C以及N的濃度都更高， 所述R-O-C-N濃縮部中O原子相對于R原子的比率0/R滿足下述式(I) ’， 0.4 < (0/R) < 0.7 (I)，。
7.如權(quán)利要求6所述的R-T-B系燒結(jié)磁體，其中， 所述R-O-C-N濃縮部具有立方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的R-T-B系燒結(jié)磁體，其中， 所述R-O-C-N濃縮部中O原子相對于R原子的比率0/R滿足下述式(2)’， 0.5 < (0/R) < 0.7 (2)，。
9.如權(quán)利要求8所述的R-T-B系燒結(jié)磁體，其中， 所述R-T-B系燒結(jié)磁體中所含的氧量為2000ppm以下。
10.如權(quán)利要求9所述的R-T-B系燒結(jié)磁體，其中， 所述R-O-C-N濃縮部中所含的R包括RL和RH，RL為至少包含Nd、Pr的任一者或者兩者的稀土元素，RH為至少包含Dy、Tb的任一者或者兩者的稀土元素。
【文檔編號】B22F3/00GK104137197SQ201380009189
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月13日
【發(fā)明者】三輪將史, 中嶋春菜, 西川健一, 日高徹也, 萩原淳, 石坂力 申請人:Tdk株式會社