R-t-b系燒結磁體的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及R-T-B系燒結磁體。
【背景技術】
[0002] 作為永久磁體中性能最高的磁體，已知有以Nd2Fe14B型化合物作為主相的R-T-B 系燒結磁體（R為稀土元素中的至少一種，且一定包含Nd ;T為過渡金屬元素，且一定包含 Fe)，其被用于混合動力汽車用途、電動汽車用途、家電產品用途的各種發電機等。
[0003] 但是，在高溫條件下，R-T-B系燒結磁體的矯頑力H。，下文有時將其簡記作 降低，產生不可逆熱減磁。因此，特別是將其用于混合汽車用、電動汽車用發電機時，要求在 高溫下也能保持較高的H#
[0004] -直以來，為了提高H。』，在R-T-B系燒結磁體中大量添加重稀土元素（主要是 Dy)，然而存在殘留磁通密度民（下文有時將其簡記作"B/'）降低的問題。因此，近年來采 用的方法是：使重稀土元素由R-T-B系燒結磁體的表面擴散至內部，從而使重稀土元素在 主相晶粒的外殼部高濃度化，抑制Br的降低，同時獲得較高的H#
[0005] 基于Dy受到出產地的限制等理由，存在供給不穩定，價格浮動等問題。因此，亟需 盡可能不使用Dy等重稀土元素、且可使R-T-B系燒結磁體的H。』得到提高的技術。
[0006] 專利文獻1中記載：通過降低常規的R-T-B系合金的B濃度、同時包含選自Al、Ga 和Cu中的1種以上的金屬元素M，生成私1\ 7相，可通過充分確保以該R 21\7相為原料生成的 富過渡金屬相（R6T13M)的體積率，獲得抑制Dy的含量且矯頑力較高的R-T-B系稀土類燒結 磁體。
[0007] 現有技術文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :國際公開第2013/008756號
【發明內容】
[0010] 發明要解決的問題
[0011] 但是與歷來的技術相比，專利文獻1中大幅降低了 B濃度，因此，主相的存在比例 變低，存在民大幅降低的問題。此外，盡管Hu得到了提高，仍然不能滿足近年來的要求。
[0012] 本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種不使用Dy、且具有較 高的民和較高的H。』的R-T-B系燒結磁體。
[0013] 用于解決問題的手段
[0014] 本發明的實施方式1是一種R-T-B系燒結磁體，其特征在于，以Nd2Fe 14B型化合物 作為主相，具有所述主相、存在于兩個主相間的第一晶界以及存在于三個以上主相間的第 二晶界，其中，
[0015] R :29. 0質量％以上且31. 5質量％以下，R為Nd和/或Pr ;
[0016] B :0. 86質量％以上且0.90質量％以下；
[0017] Ga :0. 4質量％以上且0. 6質量％以下；
[0018] A1 :0. 5質量％以下，包含0質量％ ;
[0019] 余量由T和不可避免的雜質構成，T為過渡金屬元素，且一定包含Fe。
[0020] 本發明的實施方式2是如下R-T-B系燒結磁體，其特征在于，在實施方式1中，還 包含0. 05質量％以上且0. 20質量％以下的Cu。
[0021] 本發明的實施方式3是根據實施方式1或2所述的R-T-B系燒結磁體，其特征在 于，B為0. 87質量％以上且0. 89質量％以下。
[0022] 本發明的實施方式4是根據實施方式1~3的任一項所述的R-T-B系燒結磁體， 其特征在于，在所述第一晶界中存在R _Ga相，所述R_Ga相包含：
[0023] R:70質量％以上且95質量％以下；
[0024] Ga :5質量％以上且30質量％以下；
[0025] Fe :20質量％以下（包含0)。
[0026] 本發明的實施方式5是根據實施方式2或者引用實施方式2的實施方式3所述的 R-T-B系燒結磁體，其特征在于，在所述第一晶界中存在R-Ga相以及用Cu置換了所述R-Ga 相中的部分Ga得到的R-Ga-Cu相，
[0027] 所述R-Ga相包含：
[0028] R:70質量％以上且95質量％以下；
[0029] Ga :5質量％以上且30質量％以下；
[0030] Fe :20質量％以下（包含0)。
[0031] 本發明的實施方式6是根據實施方式1~5的任一項所述的R-T-B系燒結磁體， 其特征在于，包含不存在由R 6Fe13Gai形成的R-T-Ga相的第一晶界。
[0032] 發明效果
[0033] 根據本發明，可以提供一種不使用Dy、且具有較高的民和較高的Hg的R-T-B系燒 結磁體。
【附圖說明】
[0034] 圖1是表示利用FE-TEM觀察的實施例試樣No. 14的組織結果的照片。
[0035] 圖2是圖1的虛線包圍部分的放大照片。
[0036] 圖3是表示利用FE-TEM觀察的實施例試樣No. 2的組織結果的照片。
[0037] 圖4是圖3的虛線包圍部分的放大照片。
【具體實施方式】
[0038] 本發明人等為了解決上述問題進行了深入研究，結果發現：如上述本發明實施方 式1或2所示，通過將R、B、Ga的含量調整至最佳化，即使不使用Dy，也可獲得具有較高的 Br和較高的1^的R-T-B系燒結磁體。此外，對獲得的R-T-B系燒結磁體進行了分析，結果 發現：在存在于兩個主相間的第一晶界（下文有時將其簡記作"二晶粒晶界"）中，在不含有 Cu的情況下存在R-Ga相；在含有Cu的情況下存在R-Ga相與R-Ga-Cu相，進一步詳細分析 后發現：包含不存在R-T-Ga相的第一晶界。
[0039] 對于通過在第一晶界中存在R-Ga相與R-Ga-Cu相、進一步地包含不存在R-T-Ga 相的第一晶界，由此即使不使用Dy，也可獲得較高的民和較高的機理尚不明確。基 于現有已知的認識，本發明人等所理解的機理如下說明。需要注意的是，對于機理的如下說 明，并不對本發明的技術范圍有所限定。
[0040] R-T-B系燒結磁體可通過提高作為主相的Nd2Fe14B型化合物的存在比例來提高民。 為了提高Nd 2Fe14B型化合物的存在比例，R量、T量、B量越接近Nd2Fe14B型化合物的化學當 量比越好，若用于形成Nd 2Fe14B型化合物的B量低于化學當量比，則在晶界中析出軟磁性的 R2T 17相，^:急劇降低。然而，若磁體組成中含有Ga，則可生成R-T-Ga相而不會生成R2T17 相，可抑制HJ勺降低。
[0041] 當初認為，通過生成R-T-Ga相來抑制化的降低的原因在于，導致^急劇降低的 R2T 17相消失，同時所生成的R-T-Ga相不具有磁性或者磁性極弱，然而又發現，R-T-Ga相也 具有若干磁性，若在晶界、特別是在承擔的二晶粒晶界中存在大量R-T-Ga相，也會妨礙 H。』的提高。此外還發現，除了生成R-T-Ga相，在不含Cu的情況下，生成R-Ga相，在含有Cu 的情況下，生成R _Ga相和R-Ga-Cu相。
[0042] 因此認為，在二晶粒晶界中，若能在盡量抑制R-T-Ga相的生成的同時，生成R-Ga 相、或者R-Ga相和R-Ga-Cu相，則可進一步提高。此外認為，為了抑制R-T-Ga相的生成， 而抑制了私1\7相的生成，結果是：B量為主相的存在比例不會大幅度降低的程度的量，因此 也可抑制民的降低。然而，若過度R-T-Ga相的生成，則無法生成R-Ga相、或者R-Ga相和 R-Ga-Cu相。因此認為：通過將R量與B量控制在適當的范圍來調節R 2T17相的析出量，同 時通過將Ga量控制在與R2T17相的析出量相適應的最佳范圍內，可最大程度地抑制R-T-Ga 相的生成，并且可生成R-Ga相、或者R-Ga相和R-Ga-Cu相，其結果，對于R-T-B系燒結磁體 整體而目，在二晶粒晶界中存在R-Ga相、或者R_Ga相和R-Ga-Cu相，進而可得到存在大量 二晶粒晶界的組織，所述二晶粒晶界不存在R-T-Ga相。由此認為，可降低由R-T-Ga相導致 的對H。』提高的妨害，且抑制主相的存在比例的降低，因而可獲得具有較高的B 較高的H u 的R-T-B系燒結磁體。
[0043] [R-T-B系燒結磁體的組成]
[0044] 本發明的一個實施方式的R-T-B系燒結磁體，包含
[0045] R :29. 0質量％以上且31. 5質量％以下，R為Nd和/或Pr ;
[0046] B :0? 86質量％以上且0.90質量％以下；
[0047] Ga :0. 4質量％以上且0. 6質量％以下；
[0048] A1 :0. 5質量％以下，包含0質量％ ;
[0049] 余量由T和不可避免的雜質構成，T為過渡金屬元素，且一定包含Fe，
[0050] 或者
[0051] R :29. 0質量％以上且31. 5質量％以下，R為Nd和/或Pr ;
[0052] B :0? 86質量％以上且0.90質量％以下；
[0053] Ga :0? 4質量％以上且0? 6質量％以下；
[0054] Cu:0. 05質量％以上且0.20質量％以下；
[0055] A1 :0. 5質量％以下，包含0質量％ ;
[0056] 余量由T和不可避免的雜質構成，T為過渡金屬元素，且一定包含Fe。
[0057] 本發明按照上述范圍分別將R量、B量、Ga量組合，可實現獲得較高的比和較高 的I的效果。若R量、B量、Ga量的任意者脫離了上述范圍，則會過度抑制R-T-Ga相的 生成，對于R_T_B系燒結磁體整體而目，不會在二晶粒晶界中生成R_Ga相、或者R_Ga相和 R-Ga-Cu相，相反地，不存在R-T-Ga相的二晶粒晶界變少（存在R-T-Ga相的二晶粒晶界占 主導），無法獲得較高的民和較高的H #
[0058] R為Nd和/或Pr。將R的含量控制在29. 0質量％以上且31. 5質量％以下。將 B的含量控制在0. 86質量％以上且0. 90質量％以下。B的含量優選0. 87質量％以上且 0.89質量％以下。將Ga的含量設定在0.4質量％以上且0.6質量％以下。余量T為過渡 金屬元素，且一定包含Fe。作為Fe以外的過渡金屬元素，可以列舉Co。但是，若Co的置換 量超過10%，則Br降低，因此不優選。還可以含有￥、0、]?11、2廠他、]\1〇、1^、了3、1等。
[0059] 除了上述各元素，還可以含有0.05質量％以上且0.20質量％以下的Cu。通過含 有Cu，在二晶粒晶界中同時生成R-Ga相和R-Ga-Cu相。與僅R-Ga相的情況相比，通過生成 R-Ga-Cu相，可進一步提高H# Cu的含量優選為0.08質量％以上且0.15質量％以下。可 進一步包含通常含有的程度的A1。作為實現公知的效果的范圍，將其設定為0. 5質量％以 下（包含〇質量％ )，優選設定為〇. 3質量％以下。
[0060] 在本發明中，所謂R-T-Ga相，可以包含R: 15質量％以上且65質量％以下（優選 R :40質量％以上且65質量％以下）、T :20質量％以上且80質量％以下、Ga :2質量％以上 且20質量％以下（R為40質量％以上且65質量％以下時，T可以是20質量％以上且55質 量％以下，Ga可以是2質量％以上且15質量％以下），可以列舉例如R 6Fe13Gai化合物。更 詳細而言，對于R-T-Ga相，只要包含R: 15質量％以上且65質量％以下（優選R :40質量