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公開番号2025089744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204565
出願日2023-12-04
発明の名称希土類磁石及びその製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H01F 1/057 20060101AFI20250609BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】残留磁化及び保磁力を両立させたR-T-B系希土類磁石を提供する。
【解決手段】本発明は、Rが希土類元素であり、TがFe及び/又はCoであり、Bがホウ素であるR-T-B系希土類磁石であって、RがNdを含み、前記R-T-B系希土類磁石が、R₂T₁₄B型の結晶構造を有する主相、及び前記主相の周囲に存在する粒界相を備え、前記主相の平均粒径が0.1μm～1.0μmであり、前記主相が、コア部及び前記コア部の周囲に存在するシェル部を有し、前記主相の前記シェル部と前記コア部のNd濃度(原子%)の比率(シェル部のNd濃度/コア部のNd濃度)が1.654～1.714である、前記R-T-B系希土類磁石に関する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
Ｒが希土類元素であり、ＴがＦｅ及び／又はＣｏであり、Ｂがホウ素であるＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石であって、
ＲがＮｄを含み、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石が、Ｒ
２
Ｔ
１４
Ｂ型の結晶構造を有する主相、及び前記主相の周囲に存在する粒界相を備え、
前記主相の平均粒径が０．１μｍ～１．０μｍであり、
前記主相が、コア部及び前記コア部の周囲に存在するシェル部を有し、
前記主相の前記シェル部と前記コア部のＮｄ濃度（原子％）の比率（シェル部のＮｄ濃度／コア部のＮｄ濃度）が１．６５４～１．７１４である、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
Ｘ線回折分析において、前記コア部の（００６）面ピークの２θの値をθ１とし、コアシェル構造を有する前記主相の（００６）面ピークの２θの値をθ２としたとき、０．０００＜｜θ２－θ１|≦０．０６１である、請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石。
【請求項３】
Ｘ線回折分析において、前記コア部の（００６）面ピークの２θの値をθ１とし、コアシェル構造を有する前記主相の（００６）面ピークの２θの値をθ２としたとき、０．０３０≦｜θ２－θ１|≦０．０６１である、請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石。
【請求項４】
請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石の製造方法であって、
前記方法が、Ｎｄを含む浸透材を使用する浸透処理及び前記浸透処理後のフラッシュアニールを含み、
前記浸透処理の温度をＴ
ＧＢＤ
（℃）とし、前記フラッシュアニールの温度をＴ
ＦＡ
（℃）としたとき、６００（℃）≦Ｔ
ＧＢＤ
≦７００（℃）、かつ、０．３４０Ｔ
ＧＢＤ
＋４７３（℃）≦Ｔ
ＦＡ
≦０．２４８Ｔ
ＧＢＤ
＋６３６（℃）を満たす、
前記方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類磁石及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、高性能希土類磁石としては、Ｓｍ－Ｃｏ系希土類磁石や、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石、例えばＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系希土類磁石などが実用化されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、希土類磁石合金からなる粉末粒子の成形体又は焼結体である磁石材と保磁力を向上させる拡散元素を含む拡散材とを近接して配置させる配置工程と、加熱した該拡散材から蒸発した該拡散元素の蒸気に加熱した該磁石材を曝して該磁石材内へ該拡散元素を拡散させる拡散工程と、を備える希土類磁石の製造方法であって、前記拡散工程は、前記磁石材と独立して前記拡散材を、該磁石材の加熱温度である磁石材温度（Ｔｍ）とは異なる拡散材温度（Ｔｄ）に加熱する工程であることを特徴とする希土類磁石の製造方法が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、（Ｒ１
１－ｘ
Ｒ２
ｘ
）
ａ
ＴＭ
ｂ
Ｂ
ｃ
Ｍ
ｄ
（Ｒ１はＹを含む１種以上の希土類元素、Ｒ２はＲ１と異なる希土類元素、ＴＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏの少なくとも１種以上を含む遷移金属、Ｂはホウ素、ＭはＴｉ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｐ、Ｃ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ａｇ、Ａｕの少なくとも１種類以上で、０．０１≦ｘ≦１、１２≦ａ≦２０、ｂ＝１００－ａ－ｃ－ｄ、５≦ｃ≦２０、０≦ｄ≦３で、いずれもａｔ％）の組成式で表され、主相と粒界相からなる組織を有する焼結体を製造する第１のステップ、焼結体に熱間塑性加工を施して希土類磁石前駆体を製造する第２のステップ、希土類磁石前駆体に対し、Ｒ３－Ｍ改質合金（Ｒ３はＲ１、Ｒ２を含む希土類元素）の融液を希土類磁石前駆体の粒界相に拡散浸透させて希土類磁石を製造する第３のステップからなる希土類磁石の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－１６９４６４号公報
特開２０１５－１５３８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
粒界拡散による拡散浸透（浸透処理）は、保磁力の向上に有用であるが、残留磁化は低下する。粒界拡散による残留磁化の低下を抑制するために、主相のＮｄ濃度を向上させようとして浸透処理温度（熱入力）を高くすると、主相が粗大化し、保磁力が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、残留磁化及び保磁力を両立させたＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記課題を解決するための手段を種々検討した結果、ＮｄＦｅＢ系希土類磁石において、一定温度で浸透処理した後に高温及び短時間で熱処理（フラッシュアニール）することによって、主相の粗大化による保磁力の低下を抑制しつつ、ネオジム（Ｎｄ）を主相のシェル部に濃化することでき、その結果、ＮｄＦｅＢ系希土類磁石の残留磁化及び保磁力が両立されることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）Ｒが希土類元素であり、ＴがＦｅ及び／又はＣｏであり、Ｂがホウ素であるＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石であって、ＲがＮｄを含み、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石が、Ｒ
２
Ｔ
１４
Ｂ型の結晶構造を有する主相、及び前記主相の周囲に存在する粒界相を備え、前記主相の平均粒径が０．１μｍ～１．０μｍであり、前記主相が、コア部及び前記コア部の周囲に存在するシェル部を有し、前記主相の前記シェル部と前記コア部のＮｄ濃度（原子％（ａｔ％））の比率（シェル部のＮｄ濃度／コア部のＮｄ濃度）が１．６５４～１．７１４である、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石。
（２）Ｘ線回折分析において、前記コア部の（００６）面ピークの２θの値をθ１とし、コアシェル構造を有する前記主相の（００６）面ピークの２θの値をθ２としたとき、０．０００＜｜θ２－θ１|≦０．０６１である、（１）に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石。
（３）Ｘ線回折分析において、前記コア部の（００６）面ピークの２θの値をθ１とし、コアシェル構造を有する前記主相の（００６）面ピークの２θの値をθ２としたとき、０．０３０≦｜θ２－θ１|≦０．０６１である、（１）又は（２）に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石。
（４）（１）～（３）のいずれか１つに記載のＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石の製造方法であって、前記方法が、Ｎｄを含む浸透材を使用する浸透処理及び前記浸透処理後のフラッシュアニールを含み、前記浸透処理の温度をＴ
ＧＢＤ
（℃）とし、前記フラッシュアニールの温度をＴ
ＦＡ
（℃）としたとき、６００（℃）≦Ｔ
ＧＢＤ
≦７００（℃）、かつ、０．３４０Ｔ
ＧＢＤ
＋４７３（℃）≦Ｔ
ＦＡ
≦０．２４８Ｔ
ＧＢＤ
＋６３６（℃）を満たす、前記方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によって、残留磁化及び保磁力を両立させたＲ－Ｔ－Ｂ系希土類磁石が提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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