R-t-b類稀土磁體粉末、r-t-b類稀土磁體粉末的製造方法和粘結磁體的製作方法

2023-05-02 10:55:46

R-t-b類稀土磁體粉末、r-t-b類稀土磁體粉末的製造方法和粘結磁體的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種不含Dy等高價且資源稀少的元素、能夠不追加HDDR工序以外的工序地製造的矯頑力優異的R-T-B類稀土磁體粉末。本發明的R-T-B類稀土磁體粉末包括含有R2T14B磁性相的晶粒和晶界相，晶界相的組成中，R量為13.5at.％以上35.0at.％以下，Al量為1.0at.％以上7.0at.％以下，該R-T-B類稀土磁體粉末可以通過在原料合金的HDDR處理的過程中控制HDDR處理的DR工序中的熱處理條件而得到。
【專利說明】R-T-B類稀土磁體粉末、R-T-B類稀土磁體粉末的製造方法和粘結磁體
【技術領域】
[0001]本發明涉及R-T-B類稀土磁體粉末及其製造方法。
【背景技術】
[0002]R-T-B類稀土磁體粉末具有優異的磁特性，作為汽車等的各種電動機用磁體在工業上廣泛應用。但是，R-T-B類稀土磁體粉末的磁特性依存於溫度的變化大，一旦達到高溫，矯頑力就會迅速降低。因此，需要預先製造矯頑力大的磁體粉末，即使在高溫下也能夠確保矯頑力。為了提高磁體粉末的矯頑力，需要形成磁化比作為主相的晶粒低的晶界相以減弱晶粒之間的磁耦合。
[0003]在專利文獻I中記載了通過對R-T-B類合金中添加有微量的Dy的物質進行HDDR處理(Hydrogenation-Decomposition-Desorption-Recombination:氫化-相分解-脫氫-再結合)，能夠得到矯頑力優異的磁體粉末。
[0004]在專利文獻2中記載了在RFeBHx粉末中混合由Dy氫化物等構成的擴散粉末，通過進行擴散熱處理工序、脫氫工序，Dy等擴散到表面和內部，能夠得到矯頑力優異的磁體粉末。
[0005]在專利文獻3中記載了在由HDDR處理製作的R-Fe-B類磁體粉末中混合含Zn粉末，通過進行混合粉碎、擴散熱處理、時效熱處理，能夠得到Zn擴散到晶界的、矯頑力優異的磁體粉末。
[0006]另外，在專利文獻4中記載了在由HDDR處理製作的R-Fe-B類磁體粉末中混合Nd-Cu粉末，進行熱處理擴散，能夠得到Nd-Cu擴散到主相的晶界的、矯頑力優異的磁體粉末。
[0007]在先技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開平9-165601號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2002-09610號公報
[0011]專利文獻3:日本特開2011-49441號公報
[0012]專利文獻4:國際公開第2011/145674號小冊子

【發明內容】

[0013]發明要解決的技術問題
[0014]一直以來對於通過在原料合金中添加Dy的方法、或者在HDDR工序的中途或HDDR工序後使添加兀素擴散，以提聞磁體粉末的矯頑力進行著研究。但是，在專利文獻I和專利文獻2中，用於提高矯頑力的Dy等的稀土元素及其氫化物是高價的稀有資源。另外，在專利文獻2、專利文獻3和專利文獻4中，除了 HDDR工序以外，還需要調節添加元素、混合添加元素粉末和HDDR粉末、擴散熱處理工序等追加工序，所以，工序變得複雜，生產率下降。如專利文獻I所述在原料合金中添加Dy時，雖然不需要追加工序，但是因為Dy也混入Nd2Fe14B主相，因而存在得到的R-T-B類稀土磁體粉末的剩餘磁通密度下降的技術問題。
[0015]本發明的目的在於，不使用如上所述的高價的Dy等稀有資源，通過控制晶界相的R量和Al量，得到具有優異的矯頑力的R-T-B類稀土磁體粉末。本發明的目的還在於，為了 R元素向晶界擴散，不在HDDR工序的中途或HDDR工序後追加添加各種元素的工序和擴散熱處理工序以提高矯頑力，而是僅通過HDDR工序製造具有優異的矯頑力的R-T-B類稀土磁體粉末。
[0016]解決技術問題的手段
[0017]S卩，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的特徵在於:該粉末含有R (R:包括Y的一種以上的稀土元素)、T (T:Fe、或Fe和Co)、B (B:硼)和Al (Al:鋁)，該粉末的平均組成中，R量為12.5at.%以上17.0at.%以下，B量為4.5at.%以上7.5at.%以下，Al量為1.0at.%以上5.0at.%以下，該粉末包括含有R2T14B磁性相的晶粒和晶界相，晶界相含有R (R:包括Y的一種以上的稀土元素)、T (T:Fe、或Fe和Co)、B (B:硼)和Al (Al:鋁)，晶界相的組成是R量為13.5at.%以上35.0at.%以下，Al量為l.0at.%以上7.0at.%以下(本發明I)。
[0018]另外，如上述本發明I所述的R-T-B類稀土磁體粉末，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末含有Ga和Zr，該粉末的平均組成中，Co量為15.0at.%以下，Ga量為0.1at.%以上
0.6at.%以下，Zr量為0.05at.%以上0.15at.%以下(本發明2)。
[0019]另外，上述本發明I或2所述的R-T-B類稀土磁體粉末的製造方法，通過HDDR處理得到R-T-B類稀土磁體粉末，原料合金含有R (R:包括Y的一種以上的稀土元素)、T (Τ:Fe、或Fe和Co)、B (B:硼)和Al (Al:鋁)，該原料合金的組成是R量為12.5at.%以上
17.0at.%以下，B量為4.5at.%以上7.5at.%以下，Al量相對於R量滿足Al (at.%) /{(R (at.%)- 12) + Al (at.% ) } = 0.40?0.75，將HDDR處理的DR工序中的處理溫度設為650°C至900°C，將DR工序中的排氣工序中的真空度為IPa以上2000Pa以下的保持時間設為10分鐘以上300分鐘以下，最終真空度設為IPa以下(本發明3)。
[0020]另外，如上述本發明3所述的R-T-B類稀土磁體粉末的製造方法，原料合金含有Ga和Zr，該原料合金的組成是Co量為15.0at.%以下，Ga量為0.1at.%以上0.6at.%以下，Zr量為0.05at.%以上0.15at.%以下(本發明4)。
[0021 ] 另外，本發明是使用本發明I或2所述的R-T-B類稀土磁體粉末的粘結磁體(本發明5)。
[0022]發明效果
[0023]本發明通過控制晶界相的R量和Al量，能夠在晶粒的界面形成連續的晶界相，能夠得到具有優異的矯頑力的R-T-B類稀土磁體粉末。另外，在本發明中，不使用高價的Dy等稀有資源、而且不追加HDDR工序以外的追加工序，能夠製造矯頑力優異的R-T-B類稀土磁體粉末。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是實施例1中得到的Nd-Fe-B類稀土磁體粉末的電子顯微鏡照片。
【具體實施方式】[0025]首先，對本發明的R-T-B類稀土磁體粉末進行說明。
[0026]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末含有R (R:包括Y的一種以上的稀土元素)、Τ (Τ:Fe、或 Fe 和 Co)、B (B:硼)和 Al (Al:鋁)。
[0027]作為構成本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的稀土元素R，可以利用選自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的I種或2種以上,從成本、磁特性的理由出發，優選使用Nd。該粉末的平均組成中，R量為12.5at.%以上17.0at.%以下。在平均組成的R量小於12.5at.%時，晶界相組成的R量就會小於13.5at.% ,不能充分地得到矯頑力提高的效果。在平均組成的R量大於17.0at.%時，由於磁化低的晶界相增加，粉末的剩餘磁通密度降低。平均組成的R量優選為12.5at.%以上16.5at.%以下，更優選為12.5at.%以上16.0at.%以下，進一步優選為12.8at.%以上15.0at.%以下，更進一步優選為12.8at.%以上14.0at.%以下。
[0028]構成本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的元素T是Fe、或Fe和Co。該粉末的平均組成的T量是除去構成該粉末的其它元素以外的餘量。另外，通過添加Co作為置換Fe的元素能夠提高居裡溫度，但會導致粉末的剩餘磁通密度下降，所以，該粉末中的平均組成的Co量優選為15.0at.%以下。
[0029]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的平均組成中，B量為4.5at.%以上7.5at.%以下。在平均組成的B量小於4.5at.%時，由於R2Fe17相等析出而導致磁特性下降。另外，在平均組成的B量大於7.5at.%時，粉末的剩餘磁通密度降低。平均組成的B量優選為
5.0at.% 以上 7.0at.% 以下。
[0030]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的平均組成中，Al量為1.0at.%以上5.0at.%以下。在本發明中，可以認為Al具有使剩餘的R在R-T-B類稀土磁體粉末的晶界均勻擴散的效果。在平均組成的Al量小於1.0at.%時，R向晶界的擴散不充分；在大於5.0at.%時，由於磁化低的晶界相增加而導致粉末的剩餘磁通密度降低。平均組成的Al量優選為1.2at.%以上4.5at.%以下，更優選為1.4at.%以上3.5at.%以下，進一步優選為
1.5at.% 以上 2.5at.% 以下。
[0031]並且，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末優選含有Ga和Zr。該粉末的平均組成優選Ga量為0.1at.%以上0.6at.%以下。在平均組成的Ga量小於0.1at.%時，矯頑力提高的效果小；在大於0.6at.%時，粉末的剩餘磁通密度下降。另外，該粉末的平均組成優選Zr量為0.05at.%以上0.15at.%以下。在平均組成的Zr量小於0.05at.%時，剩餘磁通密度提高的效果小；在大於0.15at.%時，粉末的剩餘磁通密度下降。
[0032]另外，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末，除了含有上述元素以外，還可以含有T1、V、Nb、Cu、S1、Cr、Mn、Zn、Mo、Hf、W、Ta、Sn中的I種或2種以上的元素。通過添加這些元素，能夠提高R-T-B類稀土磁體粉末的磁特性。這些元素含量的合計優選在2.0at.%以下。在這些元素的含量大於2.0at.%時，可能會導致粉末的剩餘磁通密度下降。
[0033]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末包括含有R2T14B磁性相的晶粒和晶界相。本發明的R-T-B類稀土磁體粉末，晶界相在晶粒的界面連續地存在，所以，能夠削弱晶粒之間的磁耦合,顯示出高矯頑力。
[0034]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的晶界相含有R (R:包括Y的一種以上的稀土元素)、T (1'疋6、或卩6和(:0)、8 (B:硼)和 Al (Al:鋁)。[0035]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的晶界相的組成是R量為13.5at.%以上35.0at.%以下。在晶界相組成的R量小於13.5at.%時，不能充分得到矯頑力提高的效果。在晶界相組成的R量大於35.0at.%時，由於晶界的磁化下降，導致粉末的剩餘磁通密度降低。晶界相組成的R量優選為18.0at.%以上33.0at.%以下，更優選為20.0at.%以上30.0at.%以下。
[0036]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的晶界相的組成是Al量為l.0at.%以上7.0at.%以下。在晶界相組成的Al量小於l.0at.%時，R向晶界的擴散不充分。在晶界相組成的Al量大於7.0at.%時，由於晶界的磁化下降，導致粉末的剩餘磁通密度降低。晶界相組成的Al量優選為1.2at.%以上6.0at.%以下,更優選為1.2at.%以上5.0at.%以下,進一步優選為1.5at.%以上4.0at.%以下。
[0037]構成本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的晶界相的元素T是Fe、或Fe和Co。該粉末的晶界相的組成的T量是除去構成晶界相的其它元素以外的餘量。
[0038]並且，在本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的晶界相中，除了含有上述元素以外，還可以含有 Ga、Zr、T1、V、Nb、Cu、S1、Cr、Mn、Zn、Mo、Hf、W、Ta、Sn 中的 I 種或 2 種以上的元素。
[0039]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末具有優異的磁特性。R-T-B類稀土磁體粉末的矯頑力(H。」)通常為1100kA/m以上、優選為1300kA/m以上，最大磁能積(BHmax)通常為195kJ/m3以上、優選為220kJ/m3以上，剩餘磁通密度(Br)通常為1.05T以上、優選為1.1OT以上。
[0040]下面，對本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的製造方法進行詳細說明。本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的製造方法中，對原料合金粉末進行HDDR處理，將得到的粉末冷卻，得到R-T-B類稀土磁體粉末。
[0041]首先，對本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金進行說明。
[0042]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金含有R (R:包括Y的一種以上的稀土元素)、T (1'疋6、或卩6和(:0)、8 (B:硼)和Al (Al:鋁)。
[0043]作為構成本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金的稀土元素，可以利用選自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 中的 I 種或 2 種以上,但從成本、磁特性的理由出發，優選使用Nd。原料合金中的R量為12.5at.%以上17.0at.%以下。在R量低於12.5at.%時，擴散到晶界的剩餘的R量減少，不能充分得到矯頑力提高的效果。在R量大於17.0at.%時，由於磁化低的晶界相增加，導致粉末的剩餘磁通密度降低。R量優選為12.5at.%以上16.5at.%以下，更優選為12.5at.%以上16.0at.%以下，進一步優選為
12.8at.%以上15.0at.%以下，更進一步優選為12.8at.%以上14.0at.%以下。
[0044]構成本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金的元素T是Fe、或Fe和Co。原料合金中的T量是除去構成原料合金的其它元素以外的餘量。另外，通過添加Co作為置換Fe的元素能夠提高居裡溫度，但會導致得到的R-T-B類稀土磁體粉末的剩餘磁通密度下降，所以，原料合金中的Co量優選在15.0at.%以下。
[0045]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金中的B量為4.5at.%以上7.5at.%以下。在B量小於4.5at.%時，由於R2UB等析出，導致磁特性下降。另外，在B量大於
7.5at.%時，得到的R-T-B類稀土磁體粉末的剩餘磁通密度降低。B量優選為5.0at.%以上7.0at.%以下。[0046]本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金中的Al量相對於R量滿足Al(at.% )/ {(R (at.%) - 12) + Al (at.%)} = 0.40?0.75。在本發明中，可以認為Al具有使剩餘的R在R-T-B類稀土磁體粉末的晶界均勻擴散的效果。例如，在R使用Nd時，由於Nd和Al的共晶反應為630°C左右，所以，在HDDR處理中可能會出現Nd-Al的液相。可以認為該液相具有在完全排氣工序中使剩餘的Nd在晶界均勻擴散的效果。在Al (at.%)/ {(R(at.%) - 12) + Al (at.% )}小於0.40時，擴散不能均勻地進行；在大於0.75時，由於得到的R-T-B類稀土磁體粉末中磁化低的晶界相增加，導致粉末的剩餘磁通密度降低。優選 Al (at.%) / {(R (at.%) - 12) + Al (at.%)} = 0.45 ?0.70。
[0047]並且，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金優選含有Ga和Zr。原料合金中的Ga量優選為0.1at.%以上0.6at.%以下。在Ga量小於0.1at.%時，矯頑力提高的效果小；在大於0.6at.%時，得到的R-T-B類稀土磁體粉末的剩餘磁通密度下降。另外，原料合金中的Zr量優選為0.05at.%以上0.15at.%以下。在Zr量小於0.05at.%時，剩餘磁通密度提高的效果小；在大於0.15at.%時，得到的R-T-B類稀土磁體粉末的剩餘磁通密度下降。
[0048]另外，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金除了含有上述元素以外，也可以含有T1、V、Nb、Cu、S1、Cr、Mn、Zn、Mo、Hf、W、Ta、Sn中的I種或2種以上的元素。通過添加這些元素，能夠提高R-T-B類稀土磁體粉末的磁特性。這些元素的含量合計優選在
2.0at.%以下。在這些元素的含量大於2.0at.%時，可能會導致剩餘磁通密度下降或其它相析出。
[0049](原料合金粉末的製作)
[0050]作為R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金，可以使用通過疊箱鑄型法、離心鑄造法製作的錠或通過板帶連鑄法製作的帶。由於這些合金在鑄造時會發生組成的偏析，所以，可以在HDDR處理前進行組成的均質化熱處理。均質化熱處理在真空或不活潑氣體氛圍中，優選以950°C以上1200°C以下、更優選以1000°C以上1170°C以下進行。接著，進行粗粉碎和微粉碎，得到HDDR處理用原料合金粉末。粗粉碎可以使用顎式破碎機等。之後，進行一般的儲氫粉碎、機械粉碎，得到R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金粉末。
[0051]接著，對於使用上述原料合金粉末製造R-T-B類稀土磁體粉末的方法進行說明。
[0052](HDDR 處理)
[0053]HDDR處理包括:通過氫化將R_T_B類原料合金分解為α -Fe相、RH2相、Fe2B相的HD工序；和通過減壓將氫排出，發生由上述各相生成Nd2Fe14B的逆反應的DR工序。DR工序的排氣工序包括預備排氣工序和完全排氣工序。
[0054](HD 工序)
[0055]HD工序中的處理溫度優選在700°C以上870°C以下進行。在此，將處理溫度設為700°C以上是因為低於700°C時反應不進行，設為870°C以下是因為反應溫度大於870°C時晶粒生長、矯頑力下降。氛圍優選以氫分壓20kPa以上90kPa以下的氫氣和不活潑氣體的混合氛圍進行，更優選氫分壓為40kPa以上SOkPa以下。這是因為低於20kPa時反應不進行，大於90kPa時反應性過高、磁特性降低。處理時間優選為30分鐘以上10小時以下，更優選為I小時以上7小時以下。
[0056](DR工序-預備排氣工序)[0057]預備排氣工序中的處理溫度在800°C以上900°C以下進行。在此，將處理溫度設為800°C以上是因為低於800°C時脫氫不進行，設為900°C以下是因為大於900°C時晶粒過度生長、矯頑力降低。在預備排氣工序中，優選將真空度設為2.5kPa以上4.0kPa以下進行。這是為了從RH2相除去氫。通過在預備排氣工序中從RH2相除去氫，能夠得到結晶方位一致的RFeBH相。處理時間以30分鐘以上180分鐘以下進行。
[0058](DR工序-完全排氣工序)
[0059]完全排氣工序中的處理溫度在650°C以上900°C以下進行。在此，將處理溫度設為6500C以上是因為低於650°C時脫氫不進行、因而矯頑力不會提高。另外，設為900°C以下是因為大於900°C時晶粒過度生長、矯頑力降低。完全排氣工序中的處理溫度更優選為700°C以上850°C以下。
[0060]在完全排氣工序中，由預備排氣工序的氛圍進一步排氣，將最終的真空度設為IPa以下。將整個完全排氣工序的處理時間設為30分鐘以上330分鐘以下，特別是將真空度為IPa以上2000Pa以下的保持時間設為10分鐘以上300分鐘以下。整個完全排氣工序的處理時間優選為80分鐘以上330分鐘以下，更優選為100分鐘以上330分鐘以下。真空度為IPa以上2000Pa以下的保持時間優選為15分鐘以上300分鐘以下，更優選為40分鐘以上280分鐘以下，進一步優選為60分鐘以上280分鐘以下。真空度既可以連續下降，也可以階段性下降。在整個完全排氣工序的處理時間小於30分鐘時,脫氫不完全,矯頑力降低；在大於330分鐘時，晶粒過度生長，導致矯頑力降低。
[0061 ] 可以認為在本發明中，通過在DR工序中存在R-Al液相的溫度下、在氫從富R相解離的真空度2000Pa以下保持長時間，富R相向R2T14B主相的晶界的均勻擴散得到促進，結果使得矯頑力提高。
[0062]完全排氣工序中的處理溫度可以與預備排氣工序同樣以800°C以上900°C以下進行。此時，優選將整個完全排氣工序的處理時間設為30分鐘以上150分鐘以下，特別是將真空度為IPa以上2000Pa以下的保持時間設為10分鐘以上140分鐘以下。更優選將真空度為IPa以上2000Pa以下的保持時間設為15分鐘以上120分鐘以下。整個完全排氣工序的處理時間也可以大於150分鐘，但不能得到更好的矯頑力提高效果。
[0063]在將完全排氣工序中的處理溫度設為800°C以上900°C以下時，本發明的R_T_B類稀土磁體粉末的原料合金中的R量優選為12.5at.%以上14.3at.%以下，Al量相對於R量優選滿足 Al (at.%) / {(R (at.%) - 12) + Al (at.%)} = 0.40 ?0.75。更優選 R量為 12.8at.% 以上 14.0at.% 以下，Al (at.%)/ {(R (at.%) - 12) + Al (at.%)} =
0.45 ?0.70。
[0064]此時，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的平均組成，優選R量為12.5at.%以上
14.3at.%以下。更優選平均組成的R量為12.8at.%以上14.0at.%以下。
[0065]此時，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的平均組成，優選Al量為l.0at.%以上
3.0at.%以下。更優選平均組成的Al量為1.5at.%以上2.5at.%以下。
[0066]另外，此時，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的晶界相組成，優選R量為13.5at.%以上30.0at.%以下，Al量為1.0at.%以上5.0at.%以下。更優選晶界相組成的R量為
20.0at.% 以上 30.0at.% 以下，Al 量為 1.5at.% 以上 4.0at.% 以下。
[0067]完全排氣工序中的處理溫度可以在650°C以上800°C以下進行。此時，將整個完全排氣工序的處理時間設為80分鐘以上330分鐘以下，特別是將真空度為IPa以上2000Pa以下的保持時間設為60分鐘以上300分鐘以下，能夠提高矯頑力而優選。更優選整個完全排氣工序的處理時間為100分鐘以上330分鐘以下，真空度為IPa以上2000Pa以下的保持時間為80分鐘以上300分鐘以下；進一步優選整個完全排氣工序的處理時間為140分鐘以上330分鐘以下，真空度為IPa以上2000Pa以下的保持時間為100分鐘以上280分鐘以下。
[0068]將完全排氣工序中的處理溫度設為650°C以上800°C以下、將整個完全排氣工序的處理時間設為80分鐘以上330分鐘以下時，優選本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金中的R量為12.5at.%以上17.0at.%以下，優選Al量相對於R量滿足Al(at.%)/{(R(at.%) - 12) + Al (at.%)}= 0.40 ?0.75。更優選 R 量為 12.8at.% 以上 16.5at.%以下，Al (at.%) / {(R (at.%) — 12) + Al (at.%)} = 0.45 ?0.70。
[0069]此時，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的平均組成，優選R量為12.5at.%以上17.0at.%以下。更優選平均組成的R量為12.8at.%以上16.5at.%以下。
[0070]此時，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的平均組成，優選Al量為l.0at.%以上5.0at.%以下。更優選平均組成的Al量為1.5at.%以上4.5at.%以下。
[0071]另外，此時，優選本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金中的R量為12.5at.%以上17.0at.%以下，優選Al量相對於R量滿足Al (at.%) / {(R (at.%)—12) + Al (at.%)}等於=0.40 ?0.75。更優選 R 量為 12.8at.% 以上 16.5at.% 以下，Al (at.%) / {(R (at.%) - 12) + Al (at.%)} = 0.45 ?0.70。
[0072]將完全排氣工序中的處理溫度設為650°C以上800°C以下、將整個完全排氣工序的處理時間設為80分鐘以上330分鐘以下時，優選本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的原料合金中的R量為13.8at.%以上17.0at.%以下，優選Al量相對於R量滿足Al(at.%)/{(R(at.%) - 12) + Al (at.%)}= 0.40 ?0.75。更優選 R 量為 14.0at.% 以上 16.5at.%以下，Al (at.%)/ {(R (at.%) — 12) + Al (at.%)} = 0.45 ?0.70。
[0073]此時，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的平均組成，優選R量為13.8at.%以上17.0at.%以下。更優選平均組成的R量為14.0at.%以上16.5at.%以下。
[0074]此時，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的平均組成，優選Al量為1.8at.%以上5.0at.%以下。更優選平均組成的Al量為2.0at.%以上4.5at.%以下。
[0075]另外，此時，本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的晶界相組成，R量優選為14.0at.%以上35.0at.%以下,Al量優選為2.0at.%以上7.0at.%以下。更優選晶界相組成的R量為 20.0at.% 以上 33.0at.% 以下，Al 量為 2.2at.% 以上 6.0at.% 以下。
[0076]在本發明中，通過在DR工序中存在R-Al的液相的較低的溫度下、在氫從富R相解離的真空度2000Pa以下，以低速脫氫，從而使得矯頑力提高。特別是在對含有大量R和Al的原料合金以低溫且低速進行脫氫時，矯頑力大幅度提高。
[0077]完全排氣工序結束後進行冷卻。冷卻通過在Ar中進行急冷，能夠防止磁體粉末的晶粒生長。
[0078]下面，對本發明的粘結磁體進行說明。
[0079]本發明的粘結磁體可以通過將包括R-T-B類稀土磁體粉末、粘合劑樹脂和其它添加劑的樹脂組合物成型、進行磁化而製造。
[0080]上述樹脂組合物含有85?99重量％的R-T-B類稀土磁體粉末,剩餘部分包括粘合劑樹脂和其它添加劑。
[0081]作為上述粘合劑樹脂，可以根據成型法進行各種選擇，在注射成型、擠出成型和壓延成型時，可以使用熱塑型樹脂；在壓縮成型時，可以使用熱固型樹脂。作為上述熱塑型樹月旨，例如，可以使用尼龍(PA)類、聚丙烯(PP)類、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)類、聚苯硫醚(PPS)類、液晶樹脂(LCP)類、彈性體類、橡膠類等的樹脂；作為上述熱固型樹脂，例如，可以使用環氧類、酚醛類等的樹脂。
[0082]另外，在將R-T-B類稀土磁體粉末與粘合劑樹脂混合時，為了改善流動性、成型性，充分發揮出R-T-B類稀土磁體粉末的磁特性，可以根據需要使用粘合劑樹脂之外的增塑劑、潤滑劑、偶聯劑等眾所周知的添加物。另外，也可以混合鐵素體磁體粉末等其它種類的磁體粉末。
[0083]這些添加物可以根據目的適當選擇，作為增塑劑，可以使用與各種使用的樹脂相對應的市售品，相對於使用的粘合劑樹脂，其合計量可以使用0.01?5.0%重量左右。
[0084]作為上述潤滑劑，可以使用硬脂酸及其衍生物、無機潤滑劑、油類等，相對於全部粘結磁體，可以使用0.01?1.0重量％左右。
[0085]作為上述偶聯劑，可以使用與使用的樹脂和填料相對應的市售品，相對於使用的粘合劑樹脂，可以使用0.01?3.0重量％左右。
[0086]作為其它的磁性粉末，可以使用鐵素體磁體粉末、鋁鎳鈷類磁體粉末、稀土磁性粉末等。
[0087]R-T-B類稀土磁體粉末與粘合劑樹脂的混合，可以用亨舍爾混合機、V型混合機、諾塔混合機等的混合機等進行，混煉可以用單螺杆混煉機、雙螺杆混煉機、白型混煉機、擠出混煉機等進行。
[0088]本發明的粘結磁體可以通過下述方法製得:將R-T-B類稀土磁體粉末和粘合劑樹脂混合，由注射成型、擠出成型、壓縮成型或壓延成型等眾所周知的成型法進行成型加工，之後按照常規方法進行電磁鐵磁化或脈衝磁化，得到粘結磁體。
[0089]粘結磁體的磁特性可以根據目的用途而有各種變化，優選剩餘磁通密度為350?900mT(3.5 ?9.0kG)、矯頑力為 239 ?1750kA/m(3000 ?220000e)、最大磁能積為 23.9 ?198.9kJ/m3 (3 ?25MG0e)。
[0090]實施例
[0091 ] 下面，詳細例示本發明的實施例和比較例。
[0092]在本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的平均組成和原料合金組成的分析中，B和Al的分析使用ICP發光分光分析裝置(Thermo Fisher Scientific公司生產:iCAP6000),除了 B和Al以外的分析使用螢光X射線分析裝置(理學電機工業株式會社生產:RIX2011)。
[0093]晶界的組成分析使用能量分散型X射線分析裝置(日本電子株式會社生產:JED-2300F)。
[0094]作為本發明的R-T-B類稀土磁體粉末的磁特性，用振動試樣型磁通計(VSM:東英工業生產、VSM-5型)測定矯頑力(H。」)、最大磁能積(BHmax)、剩餘磁通密度(Br)。
[0095](原料合金粉末的製作)
[0096]製作表I所示各組成的合金錠Al?AU。在真空氛圍下，對這些合金錠以1150°C熱處理20小時、進行組成的均質化。在均質化熱處理後，使用顎式破碎機進行粗粉碎，再使氫吸留，進行機械粉碎，得到原料合金粉末Al~AU。
[0097][表1].
【權利要求】
1.一種R-T-B類稀土磁體粉末,其特徵在於: 該粉末含有R、T、B和Al，其中，R為包括Y的一種以上的稀土元素，T為Fe、或Fe和Co, B為硼，Al為招， 該粉末的平均組成中，R量為12.5at.%以上17.0at.%以下，B量為4.5at.%以上7.5at.% 以下，Al 量為 1.0at.% 以上 5.0at.% 以下， 該粉末包括含有R2T14B磁性相的晶粒和晶界相，晶界相含有R、T、B和Al，其中，R為包括Y的一種以上的稀土元素，T為Fe、或Fe和Co, B為硼，Al為招， 晶界相的組成中，R量為13.5at.%以上35.0at.%以下，Al量為l.0at.%以上7.0at.% 以下。
2.如權利要求1所述的R-T-B類稀土磁體粉末，其特徵在於: R-T-B類稀土磁體粉末含有Ga和Zr， 該粉末的平均組成中，Co量為15.0at.%以下，Ga量為0.1at.%以上0.6at.%以下，Zr 量為 0.05at.% 以上 0.15at.% 以下。
3.一種權利要求1或2所述的R-T-B類稀土磁體粉末的製造方法，其為通過HDDR處理得到R-T-B類稀土磁體粉末的製造方法，該製造方法的特徵在於: 原料合金含有R、T、B和Al，其中，R為包括Y的一種以上的稀土元素，T為Fe、或Fe和Co, B為硼，Al為招， 該原料合金的組成是R量為12.5at.%以上17.0at.%以下，B量為4.5at.%以上7.5at.% 以下，Al 量相對於 R 量滿足 Al (at.%)/ {(R (at.%) - 12) + Al (at.%)} =0.40 ?0.75， 將HDDR處理的DR工序中的處理溫度設定為650°C至900°C，將DR工序中的排氣工序中的真空度為IPa以上2000Pa以下的保持時間設為10分鐘以上300分鐘以下，最終真空度設為IPa以下。
4.如權利要求3所述的R-T-B類稀土磁體粉末的製造方法，其特徵在於: 原料合金含有Ga和Zr，該原料合金的組成是Co量為15.0at.%以下，Ga量為0.1at.%以上0.6at.%以下，Zr量為0.05at.%以上0.15at.%以下。
5.一種使用權利要求1或2所述的R-T-B類稀土磁體粉末的粘結磁體。
【文檔編號】C22C38/00GK103782352SQ201280043390
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年8月30日 優先權日:2011年9月9日
【發明者】片山信宏, 川崎浩史, 森本耕一郎 申請人:戶田工業株式會社