R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料、R-T-B系稀土類永久磁鐵的制造方法和電動機技術

本發明專利技術提供一種可得到高的矯頑力（Hcj）的R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料和使用該合金材料的生產率優異的R-T-B系稀土類永久磁鐵的制造方法。本發明專利技術涉及一種R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料，其含有R-T-B系合金和金屬粉末，所述R-T-B系合金是由選自稀土類元素中的兩種以上的R、以Fe為必需的過渡金屬T、B和不可避免的雜質構成的合金，其Dy含量超過10質量%且低于31質量%。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料、R-T-B系稀土類永久磁鐵的制造方法和電動機，特別是涉及可得到具有優異的磁特性并可很好地用于電動機的R-T-B系稀土類永久磁鐵的R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料、和使用了該合金材料的R-T-B系稀土類永久磁鐵的制造方法和電動機。本申請基于在2010年9月3日在日本提出的專利申請2010-198171號要求優先權，將其內容援引于本申請中。
技術介紹
—直以來，R-T-B系稀土類永久磁鐵(以下,有時稱為「R-T-B系磁鐵」)被用于硬盤驅動器的音圈電動機等的電動機。在轉子中裝有R-T-B系磁鐵的電動機發揮高的能量效率。近年來，由于對節能的迫切要求不斷提高、以及R-T-B系磁鐵的耐熱性提高，用于家電、空調、汽車等的各種電動機等中的R-T-B系磁鐵的使用量正在增加。一般地講，R-T-B系磁鐵是通過將以Nd、Fe、B為主成分的R_T_B系合金成形(成型)并燒結而得到的。在R-T-B系合金中，R通常是Nd和用Pr、Dy、Tb等的其他的稀土類元素置換了 Nd的一部分的成分。T是Fe和用Co、Ni等的其他的過渡金屬置換了 Fe的一部分的成分。B是硼，可以用C或N置換其一部分。R-T-B系磁鐵通常由 用R2T14B構成的主相和Nd富集相這兩相構成，上述Nd富集相存在于主相的晶界，Nd濃度比主相高。Nd富集相也被稱為晶界相。被用于混合動力汽車和電動汽車等的電動機中的R-T-B系磁鐵，在電動機內被暴露在高溫下，因此要求高的矯頑力(Hcj)。作為提高R-T-B系磁鐵的矯頑力的技術，有將R-T-B系合金的R從Nd置換成為Dy或Tb的技術。另外，作為不增加R-T-B系合金中所含有的Dy的含量而使R_T_B系磁鐵的矯頑力提高的技術，研討了下述方法:從R-T-B系合金的燒結體的外部蒸鍍Dy，使其向內部的晶界擴散的方法(例如，參照專利文獻I和專利文獻2);對R-T-B系合金的燒結體表面涂布Dy的氟化物等的方法(例如，參照專利文獻3);添加Dy濃度高的原料得到芯殼型結構的方法(例如，參照非專利文獻I);等等。另外，對于R-T-B系磁鐵的矯頑力的呈現機制，曾報告了調查了由熱處理帶來的效果的結果。具體地講，報告了:通過熱處理，在晶界形成極薄的非晶層，Cu濃縮相與Nd富集相一同存在(例如，參照非專利文獻2);由于Cu的存在而存在液相，從而Nd-富集相間的潤濕性提高(例如，參照非專利文獻3)等。另外，在制作R-T-B系磁鐵時，一般用噴磨機等將具有微細的組織的合金粉碎成為4 6 μ m, —邊使其在磁場中取向一邊進行成形、燒結。另外，也進行了下述工作:通過在粉碎合金時使粉末變細到3μπι以下，減小燒結后得到的磁鐵粒子的大小，來提高矯頑力，削減Dy的使用量(例如，參照專利文獻4)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:國際公開第2007/088718號專利文獻2:國際公開第2008/032667號專利文獻3:日本專利第4450239號公報專利文獻4:日本特開2008-2633243號公報非專利文獻非專利文獻1:杉本、粉體和粉末冶金、Vol.57, N0.6、pp395-400 (2010)非專利文獻2:W.F.Li et.al、Acta Materialia、57、ppl337-1346 (2009)非專利文獻3:松浦等、電氣學會磁研究會資料、Vol.MAG-09、N0.168-189、pp77-81(2009)·
技術實現思路
但是，在現有技術中，R-T-B系磁鐵的矯頑力不充分，希望使R-T-B系磁鐵的矯頑力更進一步提聞。更詳細地講，例如，如果提高R-T-B系合金中的Dy濃度，則燒結后可得到矯頑力(Hcj)高的R-T-B系磁鐵。但是，如果R-T-B系合金中的Dy含量超過10質量％，則難以獲得由增加Dy的含量帶來的矯頑力提高效果。因此，僅靠增加R-T-B系合金中的Dy含量，難以充分地提高R-T-B系磁鐵的矯頑力。另外,為了不增多R-T-B系合金中所含有的Dy的含量而使R_T_B系磁鐵的矯頑力提高，采用對燒結體蒸鍍Dy，使其向內部的晶界擴散的技術的情況下，由于使燒結體表面的Dy向晶界擴散從而燒結體表面的平滑度喪失，因此需要再加工。因此，R-T-B系磁鐵的制造花費工夫，存在生產率降低的問題。本專利技術是鑒于上述狀況完成的，其目的在于提供一種可得到高的矯頑力(Hcj)的R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料和使用了該合金材料的生產率優異的R-T-B系稀土類永久磁鐵的制造方法。另外，本專利技術的目的在于提供一種電動機，其使用了由上述的R-T-B系稀土類永久磁鐵的制造方法制造出的具有優異的磁特性的R-T-B系稀土類永久磁鐵。本專利技術者們為了解決上述課題，著眼于含有超過10質量％的Dy的R_T_B系合金和使用該合金制造出的R-T-B系磁鐵的矯頑力，反復研討。其結果得知了當提高R-T-B系合金中的Dy濃度時，燒結后得到的R-T-B系磁鐵中的晶界相凝聚，晶界相的分散惡化。可知如果晶界相的分散惡化，則主相(R2T14B相)彼此變得未被充分地隔離，不能夠發揮充分的矯頑力。因此，本專利技術者們為了改善晶界相的分散，進一步反復研討。其結果，發現通過將燒結前的成為R-T-B系磁鐵的材料設定為含有R-T-B系合金和金屬粉末的材料，可改善燒結后得到的R-T-B系磁鐵的晶界相的分散，矯頑力提高，從而完成了本專利技術。推定該效果是由于下述原因所致:在將含有R-T-B系合金和金屬粉末的永久磁鐵用合金材料成形、燒結來制造R-T-B系磁鐵的情況下，在燒結中，金屬粉末中所含有的金屬進入R-T-B系磁鐵的晶界相中，晶界相中所含有的金屬濃度變高，由此晶界相的潤濕性得到改善，晶界相在主相粒子間的圍繞變得容易，晶界相均勻地分散于R-T-B系磁鐵中。S卩，本專利技術提供下述的各專利技術。(I) 一種R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料，其特征在于，含有R-T-B系合金和金屬粉末，上述R-T-B系合金由選自稀土類元素中的兩種以上的R、以Fe為必需的過渡金屬T、B和不可避免的雜質構成，Dy含量超過10質量％且低于31質量％。(2)根據(I)所述的R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料，其特征在于，上述金屬粉末是選自Fe、Al、Co、Mo、Ta、Zr、W之中的一種或兩種以上。(3)根據(I)或(2)所述的R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料，其特征在于，含有0.02質量％以上且低于6質量％的上述金屬粉末。(4)根據(I) (3)的任一項所述的R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料，其特征在于，是由上述R-T-B系合金形成的粉末和上述金屬粉末混合而成的混合物。(5) 一種R-T-B系稀土類永久磁鐵的制造方法,其特征在于,將(I) (4)的任一項所述的R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料成形并進行燒結。(6) 一種電動機,其特征在于,具備米用(5)所述的R-T-B系稀土類永久磁鐵的制造方法制造的R-T-B系稀土類永久磁鐵。本專利技術的R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料，含有:Dy含量超過10質量％且低于31質量％的R-T-B系合金、和金屬粉末，因此通過將其成形并燒結，可以容易地提供具有充分高的矯頑力(Hcj)，并可很好地用于電動機中的具有優異的磁特性的R-T-B系稀土類永久磁鐵。附圖說明本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.03 JP 198171/20101.一種R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料,其特征在于，含有R-T-B系合金和金屬粉末，所述R-T-B系合金，由選自稀土類元素中的兩種以上的R、以Fe為必需的過渡金屬T、B和不可避免的雜質構成，Dy含量超過10質量％且低于31質量％。2.根據權利要求1所述的R-T-B系稀土類永久磁鐵用合金材料，其特征在于，所述金屬粉末是選自Fe、Al、Co、Mo、Ta、Zr、W之中的一種或兩種以上。3.根據權利要求1或2所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：中島健一朗，山崎貴司，
申請(專利權)人：昭和電工株式會社，
類型：
國別省市：