[发明专利]永久磁铁材料及粘合磁铁

说明书

本发明涉及永久磁铁材料及粘合磁铁。

以往，Sm-Co系磁铁、Nd-Fe-B系磁铁等作为高性能稀土类永久磁铁的一种为人们所熟知。此类高性能磁铁主要被用于扩音器、马达、测量仪等电器。近年来，随着要求各种电器小型化的呼声日益高涨，希望有更高性能的永久磁铁出现。

为满足此类要求，本发明者在日本专利公开公报1994年第172936号和1997年第74006号中公开了饱和磁化高、磁铁特性优异的TbCu₇型化合物及其氮化物等。

以上述TbCu₇型晶体结构为主相的磁铁材料通常经过熔体展平(melt span)法、机械熔合法等骤冷工序而制得。然而，用此类方法得到的磁铁材料其磁特性有时会由于制造条件的不同而出现很大变动，难以稳定地制造高性能的磁铁材料。

本发明的目的在于，提供一种主相为TbCu₇型晶体结构的、磁特性改善的永久磁铁材料。

本发明的另一目的在于，提供一种含上述磁铁材料和粘合剂的、磁特性高且稳定的粘合磁铁。

本发明提供这样的永久磁铁材料：其原材料是用熔体展平法制得的、主相为TbCu₇型晶体结构、当平均厚度为t(μm)，厚度标准偏差为σ(μm)时，满足5≤t≤50，σ≤0.20t的关系的骤冷的合金薄带，且该永久磁铁材料的组成以下列通式表示

R1_xR2_yB_zN_uM_100-x-y-z-u

式中，R1表示至少一种稀土类元素(包括Y)，R2表示选自Zr、Hf和Sc的至少一种元素，M表示Fe和Co中的至少一种元素，x、y、z和u是原子％，其中，x≥2，y≥0.01，4≤x+y≤20，0≤z≤10，0＜u≤20。

本发明还提供含上述永久磁铁材料和粘合剂的粘合磁铁。

此外，本发明还提供以下列通式表示的永久磁铁材料：

R1_xR2_yB_zN_uM_100-x-y-z-u

式中，R1表示至少一种稀土类元素(包括Y)，R2表示选自Zr、Hf和Sc的至少一种元素，M表示Fe和Co中的至少一种元素，x、y、z和u是原子％，其中，x≥2，y≥0.01，4≤x+y≤20，0≤z≤10，0＜u≤20，该永久磁铁材料的主相为TbCu₇型晶体结构，且当上述主相的平均结晶粒径为t(nm)、结晶粒径的标准偏差为σ(μm)时，满足t≤60，σ/t≤0.7的关系。

还有，本发明还提供含上述永久磁铁材料和粘合剂的粘合磁铁。

下面详细说明本发明。

本发明的永久磁铁材料以用熔体展平法制得的骤冷的合金薄带为原材料。上述合金薄带的主相为TbCu₇型晶体结构。上述合金薄带在平均厚度为t(μm)，厚度标准偏差为σ(μm)时，满足5≤t≤50，σ≤0.20t的关系。此外，上述永久磁铁材料的组成以下列通式表示

R1_xR2_yB_zN_uM_100-x-y-z-u

式中，R1表示至少一种稀土类元素(包括Y)，R2表示选自Zr、Hf和Sc的至少一种元素，M表示Fe和Co中的至少一种元素，x、y、z和u是原子％，其中，x≥2，y≥0.01，4≤x+y≤20，0≤z≤10，0＜u≤20。

上述合金薄带的主相是在合金薄带中占有量最大的相，具有上述TbCu₇型晶体结构的主相是产生磁特性的部分。因此，若本发明的永久磁铁材料中主相的含有比率下降，则主相的特性得不到反映，因此要求主相的含有比率至少为50体积％以上。

在上述合金薄带中，虽然以具有TbCu₇型晶体结构的相为主相，但通过使TbCu₇相的晶格常数a、c之比c/a在0.847以上，可提高饱和磁化，增大残余磁化。上述c/a的值可通过永久磁铁材料的构成成分比率或制造方法进行控制。

若上述合金薄带的平均厚度t不足5微米，则在热处理等后续工序时永久磁铁材料的主相中易析出α-Fe。此外，合金薄带厚度本身的控制也可能变得困难。另一方面，若上述合金薄带的平均厚度超过50微米，则由该合金薄带得到的永久磁铁材料难以具有较大的残余磁化。优选的t(μm)范围是10≤t≤25。