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公開番号2025060420
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2024141908
出願日2024-08-23
発明の名称R-T-B系焼結磁石の製造方法
出願人株式会社プロテリアル
代理人個人,個人
主分類H01F 41/02 20060101AFI20250403BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】熱処理条件を調節することにより適切な粒界改質を実現するR-T-B系希土類焼結磁石の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のR-T-B系希土類焼結磁石の製造方法は、R-T-B系焼結磁石素材を準備する工程と、R-A合金の拡散源を準備する工程と、前記拡散源に含む元素を前記拡散源から前記R-T-B系焼結磁石素材に拡散する工程と、前記R-T-B系焼結磁石素材を400℃以上430℃以下の第1温度で、30分以上300分以下の間、熱処理する第1熱処理工程と、前記第1熱処理工程の後に、前記R-T-B系焼結磁石素材を300℃以下の温度まで冷却する工程と、前記冷却する工程の後に、前記R-T-B系焼結磁石素材を430℃以上530℃以下の第2温度で、30分以上200分以下の間、熱処理する第2熱処理工程と、を含み、前記第2温度は前記第1温度よりも30℃以上130℃以下高い。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石素材（ＲはＮｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを含む希土類元素であり、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ａｌ、ＭｎおよびＳｉからなる群から選択された少なくとも１つを含む元素であり、Ｔの質量比は９０％以上がＦｅであり、Ｂは硼素である。）を準備する工程と、
Ｒ－Ａ合金（ＲはＮｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを含む希土類元素であり、ＡはＣｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｇａ、ＢおよびＣからなる群から選択された少なくとも１つを含む元素であり、必ずＣｕを含む。）の拡散源を準備する工程と、
前記拡散源に含む元素を前記拡散源から前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石素材に拡散する工程と、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石素材を４００℃以上４３０℃以下の第１温度で、３０分以上３００分以下の間、熱処理する第１熱処理工程と、
前記第１熱処理工程の後に、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石素材を３００℃以下の温度まで冷却する工程と、
前記冷却する工程の後に、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石素材を４３０℃以上５３０℃以下の第２温度で、３０分以上２００分以下の間、熱処理する第２熱処理工程と、
を含み、
前記第２温度は前記第１温度よりも３０℃以上１３０℃以下高い、
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の製造方法。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記第１温度は、４１０℃以上４３０℃以下であり、
前記第２温度は、４４０℃以上４７５℃以下である、請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項３】
前記拡散源に含む元素を前記拡散源から前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石素材に拡散する工程は、
前記拡散源の粉末を前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石素材の表面に付着させる工程と、
真空又は不活性ガス雰囲気中、７００℃以上１１００℃以下の温度で熱処理をする工程と、
を含む、請求項１または２に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石（ＲはＮｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを含む希土類元素であり、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ａｌ、ＭｎおよびＳｉからなる群から選択された少なくとも１つを含む元素であり、Ｔの質量比は９０％以上がＦｅであり、Ｂは硼素である。）は永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られており、電気自動車用（ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶなど）モータ、産業機器用モータなどの各種モータや家電製品などに使用されている。Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、主としてＲ
２
Ｔ
１４
Ｂ化合物からなる主相と、この主相の粒界部分に位置する粒界相（以下、単に「粒界」という場合がある）とから構成されている。Ｒ
２
Ｔ
１４
Ｂ化合物は高い磁化を持つ強磁性相である。
【０００３】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、高温で保磁力Ｈ
ｃＪ
（以下、単に「保磁力」又は「Ｈ
ｃＪ
」という場合がある）が低下して不可逆熱減磁が起こるという問題がある。そのため、特に電気自動車用モータに使用されるＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石では、高温下でも高いＨ
ｃＪ
を有することが要求されている。
【０００４】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石において、Ｒ
２
Ｔ
１４
Ｂ化合物中のＲに含まれる軽希土類元素（主としてＮｄ及び／又はＰｒ）の一部を重希土類元素（主としてＤｙ及び／又はＴｂ）で置換すると、Ｈ
ｃＪ
が向上することが知られている。重希土類元素の置換量の増加に伴いＨ
ｃＪ
は向上する。
【０００５】
しかし、Ｒ
２
Ｔ
１４
Ｂ化合物中の軽希土類元素を重希土類元素で置換すると、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石のＨ
ｃＪ
が向上する一方、残留磁束密度Ｂ
ｒ
（以下、単に「Ｂ
ｒ
」という場合がある）が低下する。また、重希土類元素、特にＤｙなどは資源存在量が少ないうえ、産出地が限定されている、などの理由から供給が安定しておらず、価格が大きく変動するなどの問題を有している。そのため、近年、ユーザーから重希土類元素をできるだけ使用することなくＨ
ｃＪ
を向上させることが求められている。
【０００６】
特許文献１には、Ｄｙの含有量を低減しつつ保磁力を高めたＲ－Ｔ－Ｂ系希土類焼結磁石が開示されている。この焼結磁石の組成は、一般に用いられてきたＲ－Ｔ－Ｂ系合金に比べてＢ量（硼素の組成比率または硼素濃度）が相対的に少ない特定の範囲に限定され、かつ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃｕのうちから選ばれる１種以上の金属元素を含有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際公開第２０１３／００８７５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されているように、重希土類元素の含有量を低減しつつ、高いＢ
ｒ
及び高いＨ
ｃＪ
を有するＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の実現するため、磁石表面から内部に拡散源に含まれる元素を拡散する技術およびＢ量を相対的に少なくすることによって二粒子粒界を厚く制御する技術（粒界の改質技術）が検討されている。
【０００９】
本発明者の検討によると、粒界の改質は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石に対する熱処理の条件に依存することがわかった。また、拡散をおこなったＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石が特定の金属元素（例えばＣｕやＧａ）を含有する場合、熱処理温度の上昇に伴ってＢ
ｒ
が低下する場合があることがわかった。
【００１０】
本開示のＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の製造方法は、熱処理条件を調節することによりＢ
ｒ
の低下を抑制しながら、高いＨ
ｃＪ
を有するＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石を実現することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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