R-T-B系燒結(jié)磁鐵制造技術(shù)

一種具有R2T14B晶粒的R?T?B系燒結(jié)磁鐵，其特征在于，在由相鄰的兩個以上的上述R2T14B晶粒形成的晶界中，具有R、N、O、C的濃度比上述R2T14B晶粒內(nèi)高的R?N?O?C濃縮部，上述R?N?O?C濃縮部的R中包含Y，且上述R?N?O?C濃縮部中的Y原子相對于R原子的比率為0.65以上且1.00以下，上述R?N?O?C濃縮部中的O原子相對于R原子的比率超過0且為0.20以下，上述R?N?O?C濃縮部中的N原子相對于R原子的比率為0.03以上且0.15以下。

R T B sintered magnet

One with R

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
R-T-B系燒結(jié)磁鐵
本專利技術(shù)涉及一種R-T-B系燒結(jié)磁鐵，特別涉及耐腐蝕性優(yōu)異的磁鐵。
技術(shù)介紹
已知以四方晶R2T14B化合物為主相的R-T-B系燒結(jié)磁鐵(R為稀土元素，T為以Fe為必需元素的1種或2種以上的過渡金屬元素，B為硼)具有優(yōu)異的磁特性，是自1982年的專利技術(shù)(專利文獻1)以來代表性的高性能永久磁鐵。特別是由稀土元素R由Nd、Pr、Dy、Ho、Tb構(gòu)成的R-T-B系燒結(jié)磁鐵的各向異性磁場Ha較大，被廣泛用作永久磁鐵材料。其中，將稀土元素R設(shè)為Nd的Nd2Fe14B燒結(jié)磁鐵的飽和磁化Is、居里溫度Tc、各向異性磁場Ha的平衡良好，被廣泛用于民生、產(chǎn)業(yè)、運輸設(shè)備等中。但是，已知R-T-B系燒結(jié)磁鐵由于含有稀土元素作為主成分，因此耐腐蝕性較低。在此，認為腐蝕的機理如下。首先，當(dāng)由使用環(huán)境下的水蒸氣等產(chǎn)生的水附著于燒結(jié)磁鐵的表面上時，通過在主相和晶界間產(chǎn)生的電位差引起電池反應(yīng)，且在該過程中產(chǎn)生氫。通過上述產(chǎn)生的氫吸附于富R相，從而富R相變化成氫氧化物。另外，在氫吸附后的富R相與水的電池反應(yīng)中，產(chǎn)生吸附于富R相的量以上的氫。通過上述反應(yīng)的進行，晶界部分體積膨脹，引起主相顆粒的脫落。其結(jié)果，呈現(xiàn)R-T-B系燒結(jié)磁鐵的新生面，上述反應(yīng)在內(nèi)部進展。對于該問題，專利文獻2中，通過在晶界中以規(guī)定的比例形成R、O、C、N濃度均比R2T14B晶粒內(nèi)高的R-O-C-N濃縮部，從而提高耐腐蝕性。專利文獻1：日本特開昭59-46008號公報專利文獻2：專利第5392440號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題但是，近年來，對汽車用電動機等中使用的高性能磁鐵的特性及可靠性的要求越來越嚴格，R-T-B系燒結(jié)磁鐵也要求耐腐蝕性進一步提高。本專利技術(shù)是鑒于這種狀況而做出的，其目的在于，提供一種R-T-B系燒結(jié)磁鐵，其具有比現(xiàn)有技術(shù)更優(yōu)異的耐腐蝕性，并且磁特性不會降低。用于解決技術(shù)問題的手段為了解決上述技術(shù)問題并達成目的，本專利技術(shù)提供一種R-T-B系燒結(jié)磁鐵，該R-T-B系燒結(jié)磁鐵具有R2T14B晶粒，其特征在于，在由相鄰的兩個以上的上述R2T14B晶粒形成的晶界中，具有R、N、O、C的濃度比上述R2T14B晶粒內(nèi)高的R-N-O-C濃縮部，上述R-N-O-C濃縮部的R中包含Y，且上述R-N-O-C濃縮部中的Y原子相對于R原子的比率為0.65以上且1.00以下，上述R-N-O-C濃縮部中的O原子相對于R原子的比率超過0且為0.20以下，上述R-N-O-C濃縮部中的N原子相對于R原子的比率為0.03以上且0.15以下。通過該結(jié)構(gòu)，上述濃縮部表面的Y和N結(jié)合，并形成鈍化層，因此，認為比以往抑制氫向晶界的吸附，并且比以往提高耐腐蝕性。作為本專利技術(shù)優(yōu)選的方式，優(yōu)選上述R-T-B系燒結(jié)磁鐵的切斷面中，在由相鄰的兩個以上的上述R2T14B晶粒形成的晶界的面積中，上述R-N-O-C濃縮部占據(jù)的面積比率為0.20以上且0.75以下。通過該結(jié)構(gòu)，可以有效地抑制腐蝕反應(yīng)中產(chǎn)生的氫向晶界的吸附，因此，可以得到充分高的耐腐蝕性，并且可以防止磁特性的降低。切斷面是R-T-B系燒結(jié)磁鐵的平行于磁化容易軸而切斷的斷面。專利技術(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)，可以得到具有比現(xiàn)有技術(shù)更優(yōu)異的耐腐蝕性，并且磁特性不會降低的R-T-B系燒結(jié)磁鐵。具體實施方式以下，基于實施方式詳細地說明本專利技術(shù)。此外，本專利技術(shù)不被以下的實施方式及實施例所記載的內(nèi)容限定。另外，以下所記載的實施方式及實施例中的構(gòu)成要素中包含本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易估計的要素、實際上相同的要素、所謂的均等范圍的要素。進一步，以下所記載的實施方式及實施例中公開的構(gòu)成要素也可以適宜組合，也可以適宜選擇使用。本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵將稀土元素(R)設(shè)為11.5at％以上且16.0at％以下的范圍。在此，本實施方式中的R是包含Y的至少一種稀土元素。若R的含量小于11.5at％，則成為R-T-B系燒結(jié)磁鐵的主相的R2T14B相的生成不充分，析出具有軟磁性的α-Fe等，矯頑力顯著降低。另一方面，若R的含量超過16.0at％，則作為主相的R2T14B相的體積比率降低，且剩余磁通密度降低。本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵中，T為包含F(xiàn)e或包含F(xiàn)e及Co的1種以上的過渡金屬元素(T)，設(shè)為75at％以上且83at％以下的范圍。若T的含量低于75at％，則剩余磁通密度降低。另一方面，若T的含量超過83at％，則導(dǎo)致矯頑力的降低。T也可以是單獨的Fe，也可以是Fe的一部分被Co取代。在將Fe的一部分取代為Co的情況下，可以不降低磁特性而提高溫度特性。另外，Co的含量優(yōu)選抑制在4.0wt％以下。這是由于如果大于4.0wt％，則磁特性降低。本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵含有4.8at％以上且6.5at％以下的硼(B)。在B的含量低于4.8at％的情況下，不能得到較高的矯頑力。另一方面，若B的含量超過6.5at％，則剩余磁通密度降低。本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵中優(yōu)選含有0.01at％以上且0.70at％以下的Al及Cu中的1種或2種。通過在該范圍內(nèi)含有Al及Cu中的1種或2種，可以實現(xiàn)所得到的燒結(jié)磁鐵的高矯頑力化、高耐腐蝕性化、溫度特性的改善。本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵允許含有其它元素。例如，可以適當(dāng)含有Zr、Ti、Bi、Sn、Ga、Nb、Ta、Si、V、Ag、Ge等元素。本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵的主相顆粒具有由R2T14B型的四方晶構(gòu)成的晶體結(jié)構(gòu)。另外，R2T14B晶粒的平均粒徑通常為1μm～15μm左右。本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵的晶界包含R比R2T14B主相多的富R相或R-N-O-C濃縮部。作為其它的晶界相，也可以包含含有大量硼(B)的富B相。晶界包含由兩個R2T14B晶粒形成的二顆粒界面和由相鄰的3個以上的R2T14B晶粒形成的多晶界部(三叉晶界)。本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵的R-N-O-C濃縮部的R中包含Y。另外，上述R-N-O-C濃縮部由R、N、O和C構(gòu)成，但也可以含有這些以外的成分。本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵中，R-N-O-C濃縮部中的Y原子相對于R原子的比率Y/R滿足下式(1)。若Y/R低于0.65，則不能在上述濃縮部表面充分形成鈍化層，耐腐蝕性較低。0.65≤Y/R≤1.00……(1)另外，更優(yōu)選Y/R滿足下式(2)。通過將Y/R設(shè)為上述范圍內(nèi)，與(1)式的情況相比，可以進一步提高R-T-B系燒結(jié)磁鐵的耐腐蝕性。0.77≤Y/R≤1.00……(2)本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵中，R-N-O-C濃縮部中的O原子相對于R原子的比率O/R滿足下式(3)。若O/R大于0.20，則上述濃縮部表面的Y容易與O結(jié)合，不能充分形成鈍化層，因此，耐腐蝕性較低。0.00＜O/R≤0.20……(3)另外，優(yōu)選O/R滿足下式(4)。通過將O/R設(shè)為上述范圍內(nèi)，從而與(3)式的情況相比，可以進一步提高R-T-B系燒結(jié)磁鐵的耐腐蝕性。0.00＜O/R≤0.16……(4)本實施方式的R-T-B系燒結(jié)磁鐵中，R-N-O-C濃縮部中的N原子相對于R原子的比率N/R滿足下式(5)。若N/R低于0.03，則不能在上述濃縮部表面上充分形成鈍化層，耐腐蝕性較低。另外，若N/R大于0.15，則上述濃縮部以外的晶界的R被氮化，矯頑力本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種R?T?B系燒結(jié)磁鐵，其特征在于，該R?T?B系燒結(jié)磁鐵具有R

【技術(shù)特征摘要】
2015.11.13 JP 2015-223194;2016.10.13 JP 2016-202121.一種R-T-B系燒結(jié)磁鐵，其特征在于，該R-T-B系燒結(jié)磁鐵具有R2T14B晶粒，在由相鄰的兩個以上的所述R2T14B晶粒形成的晶界中，具有R、N、O、C的濃度比所述R2T14B晶粒內(nèi)高的R-N-O-C濃縮部，所述R-N-O-C濃縮部的R中包含Y，且...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：多田篤司，
申請(專利權(quán))人：TDK株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP