[发明专利]稀土类各向异性磁铁及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁特性优良的稀土类各向异性磁铁及其制造方法。

背景技术

由对稀土类磁铁粉末进行压缩成形而成的成形体或使该成形体烧结而成的烧结体构成的稀土类(各向异性)磁铁，发挥了非常高的磁特性。因此，期待将其应用于希望节能化和轻量化等的电器和汽车等各种设备。

但是，为了扩大稀土类磁铁的利用，要求在高温环境下也发挥稳定的磁特性的高耐热性。为了实现该效果，正在积极地进行提高稀土类磁铁的矫顽力的研究开发。具体而言，目前，多数情况下进行使对矫顽力提高有效的镝(Dy)和铽(Tb)等稀有元素从稀土类磁铁的表面扩散。下述文献中具有与这些相关的记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平6-82575号公报

专利文献2：日本特开平10-326705号公报

专利文献3：日本特开2001-76917号公报

专利文献4：日本特开平2005-97711号公报

专利文献5：日本特开2003-301203号公报

专利文献6：日本特开2000-336405号公报

专利文献7：日本专利第3452254(日本特开2002-93610)号公报

专利文献8：日本特开2010-114200号公报

非专利文献

非专利文献1：日本金属学会誌，第72卷，第12号(2008)1010-1014

发明内容

发明所要解决的问题

上述文献中介绍的内容均使用稀有且昂贵的Dy作为矫顽力提高元素，或在磁铁原料中直接含有矫顽力提高元素。

本发明的目的在于，提供与这种现有的方法不同的、无需使用Dy等稀有元素而能够得到确保高磁化或高残留磁通密度等、并且能显示出高矫顽力的稀土类各向异性磁铁的制造方法、以及通过该制造方法得到的稀土类各向异性磁铁。

用于解决问题的方法

本发明人为了解决该问题而进行了深入的研究，反复试验，结果新发现，使用使生成R₂TM₁₄B₁型结晶的磁铁原料中混合存在由R’和Cu构成的扩散原料的混合原料而得到的烧结磁铁，显示出高残留磁通密度以及高矫顽力。通过进一步发展该成果，完成了以下所述的本发明。

《稀土类各向异性磁铁的制造方法》

(1)本发明的稀土类各向异性磁铁的制造方法，其特征在于，具备：混合工序，得到将能生成作为稀土元素(以下表示为“R”)、硼(B)和过渡元素(以下表示为“TM”)的正方晶化合物的R₂TM₁₄B₁型结晶的磁铁原料、与作为至少稀土元素(以下表示为“R’”)和Cu的供给源的扩散原料混合而成的混合原料；成形工序，对该混合原料加压，得到成形体；和扩散工序，加热该成形体，使至少R’和Cu向该R₂TM₁₄B₁型结晶的表面或晶界扩散。

(2)根据本发明的制造方法，能得到不仅矫顽力、而且残留磁通密度等磁特性也优良的稀土类各向异性磁铁。而且，在扩散原料中无需使用稀有且昂贵的Dy等，可以使用由包含容易获得且比较廉价的Nd等的R’和Cu构成的扩散原料。因此，能够以低成本稳定地得到高磁特性的稀土类各向异性磁铁。

但是，通过本发明的制造方法得到的稀土类各向异性磁铁，其显示出优良的磁特性的机理尚不明确。目前，考虑如下。首先，R’单体和Cu单体的熔点高，但它们的合金的熔点通常较低。特别是接近共晶组成的合金的熔点急剧降低。而且，该熔融合金对于正方晶化合物(R₂TM₁₄B₁型结晶)的润湿性非常高。因此，在加热混合原料时，在磁铁原料周围的扩散原料开始熔融，R’以及Cu光滑地覆盖作为主相的R₂TM₁₄B₁型结晶的表面。另外，R’以及Cu也向该结晶间扩散，形成包围各结晶的晶界(将其适当称为“包围层”或“扩散层”)。