[发明专利]R-T-B系永久磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及稀土类永久磁铁，特别是涉及通过将R-T-B系永久磁铁中的R的一部分选择性地置换成Y而得到的永久磁铁。

背景技术

已知以四方晶R₂T₁₄B化合物为主相的R-T-B系永久磁铁(R为稀土类元素，T为Fe或者其一部分被Co置换了的Fe)具有优异的磁特性，并且自1982年的发明(专利文献1：日本特开昭59-46008号公报)以来是代表性的高性能永久磁铁。

特别是稀土类元素R由Nd、Pr、Dy、Ho、Tb构成的R-T-B系永久磁铁，各向异性磁场Ha大，作为永久磁铁材料而被广泛使用。其中尤其是稀土类元素R为Nd的Nd-Fe-B系永久磁铁，饱和磁化强度Is、居里温度(Curie temperatur)Tc、各向异性磁场Ha的平衡性良好，在资源量、耐蚀性方面比使用其它的稀土类元素R的R-T-B系永久磁铁优异，因此，在民生、产业、输送设备等中被广泛使用。然而，Nd-Fe-B系永久磁铁存在以下问题，特别是剩余磁通密度的温度系数的绝对值大，特别是在超过100℃的高温下与室温下的情况相比仅可以得到小的磁通量。

作为剩余磁通密度以及矫顽力的温度系数的绝对值比Nd、Pr、Dy、Ho、Tb小的稀土类元素，已知有Y。在专利文献2中公开了R-T-B系永久磁铁的稀土类元素R为Y的Y-T-B系永久磁铁，尽管以各向异性磁场Ha小的Y₂Fe₁₄B相为主相，但是通过使Y以及B的量大于Y₂Fe₁₄B的化学计量组成，从而得到具有实用的矫顽力的永久磁铁。再有，通过使R-T-B系永久磁铁的稀土类元素R为Y，从而可以得到剩余磁通密度以及矫顽力的温度系数的绝对值小于Nd-Fe-B系永久磁铁的永久磁铁。然而，专利文献2所公开的Y-T-B系永久磁铁的剩余磁通密度为0.5～0.6T左右，矫顽力为250～350kA/m左右，明显低于Nd-T-B系永久磁铁的磁特性，在专利文献2中公开的Y-T-B系永久磁铁难以代替现有的Nd-T-B系永久磁铁。

专利文献

专利文献1：日本特开昭59-46008号公报

专利文献2：日本特开2011-187624号公报

发明内容

本发明是认识到这样的状况而完成的发明，其目的在于提供：与在民生、产业、输送设备等中被广泛使用的R-T-B系永久磁铁相比较，即使在特别是超过100℃的高温下也不会明显降低磁特性、并且在温度特性方面表现优异的永久磁铁。

为了解决上述的问题并达成目的，其特征在于，具有R-T-B系的构造，层叠有R1-T-B系结晶层(其中，R1是不包含Y的至少一种稀土类元素，T为以Fe或者Fe和Co为必须成分的一种以上的过渡金属元素)和Y-T-B系结晶层。通过形成该结构，从而可以得到与现有的R-T-B系永久磁铁相比较不会显著降低磁特性、并且在温度特性方面表现优异的永久磁铁。

本发明中，R具有R1和Y，通过Y能够减小温度系数的绝对值，而另一方面，存在各向异性磁场降低的问题。于是，发明人发现了，通过层叠R1-T-B系结晶层和Y-T-B系结晶层，从而在维持R1-T-B系结晶层的高的各向异性磁场的同时，可以得到Y-T-B系结晶层的温度系数的改善效果，从而完成本发明。

本发明所涉及的R-T-B系永久磁铁优选R1相对于Y的原子组成比R1/Y在0.1以上且10以下的范围内。通过设为该范围，从而能够取得R1-T-B系结晶层的高的各向异性磁场和Y-T-B系结晶层的温度系数的改善效果的平衡，特别是能够得到高的磁特性。

本发明所涉及的R-T-B系永久磁铁优选为，R1-T-B系结晶层的厚度为0.6nm以上且300nm以下，Y-T-B系结晶层的厚度为0.6nm以上且200nm以下。通过设为该范围，从而使得也产生一部分来自单磁畴的矫顽力表现机制，特别是能够得到高的矫顽力。

发明的效果

本发明通过在添加了Y的R-T-B系永久磁铁中层叠R1-T-B系结晶层和Y-T-B系结晶层，从而可以保持比R为Y的R-T-B系永久磁铁相对高的矫顽力。另外，相比于使用Nd、Pr、Dy、Ho、Tb作为R的现有的R-T-B系永久磁铁，能够减小剩余磁通密度以及矫顽力的温度系数的绝对值。

附图说明

图1是实施例3的截面上的STEM-HAADF像。

具体实施方式