(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022152424
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石、および、その製造方法。
(51)【国際特許分類】
H01F 41/02 20060101AFI20221004BHJP
H01F 1/057 20060101ALI20221004BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20221004BHJP
C22C 28/00 20060101ALI20221004BHJP
B22F 3/00 20210101ALI20221004BHJP
C22C 33/02 20060101ALI20221004BHJP
B22F 1/00 20220101ALI20221004BHJP
B22F 3/24 20060101ALI20221004BHJP
【ＦＩ】
H01F41/02 G
H01F1/057 170
C22C38/00 303D
C22C28/00 A
B22F3/00 F
C22C33/02 K
B22F1/00 Y
B22F3/24 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021055196
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001494
【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】藤川 佳則
(72)【発明者】
【氏名】粉川 育也
【テーマコード（参考）】
4K018
5E040
5E062
【Ｆターム（参考）】
4K018AA27
4K018BA18
4K018BA20
4K018BB04
4K018BD01
4K018CA02
4K018CA04
4K018CA11
4K018DA17
4K018FA06
4K018FA08
4K018KA45
5E040AA04
5E040BD01
5E040CA01
5E062CC03
5E062CD04
5E062CG02
(57)【要約】 （修正有）
【課題】高い残留磁束密度と高い保磁力とを兼ね備えるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石及び当該Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を重希土類元素の使用量を抑制したうえで製造する方法を提供する。
【解決手段】Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系合金を含む磁石基材２０を準備する工程と、少なくとも１種のＲＨを含む第１拡散材１１のシート１１ａを、磁石基材２０における第１表面の少なくとも一部に付着させる工程と、少なくとも１種のＲＬを含む第２拡散材１２のシート１２ａを、磁石基材２０における第２表面の少なくとも一部に付着させる工程と、磁石基材２０を加熱してＲＨおよびＲＬを磁石基材２０の内部に拡散させる工程と、を有する。磁石基材２０において、第１表面（主面２０ａ）と第２表面（側面２０ｂ）とは交差して角部を形成している。
【選択図】図２
【解決手段】Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系合金を含む磁石基材２０を準備する工程と、少なくとも１種のＲＨを含む第１拡散材１１のシート１１ａを、磁石基材２０における第１表面の少なくとも一部に付着させる工程と、少なくとも１種のＲＬを含む第２拡散材１２のシート１２ａを、磁石基材２０における第２表面の少なくとも一部に付着させる工程と、磁石基材２０を加熱してＲＨおよびＲＬを磁石基材２０の内部に拡散させる工程と、を有する。磁石基材２０において、第１表面（主面２０ａ）と第２表面（側面２０ｂ）とは交差して角部を形成している。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系合金を含む磁石基材を準備する工程と、
少なくとも１種の重希土類元素を含む第１拡散材を、前記磁石基材における第１表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
少なくとも１種の軽希土類元素を含む第２拡散材を、前記磁石基材における第２表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
前記磁石基材を加熱して、前記重希土類元素および前記軽希土類元素を前記磁石基材の内部に拡散させる工程と、を有し、
前記磁石基材において、前記第１表面と前記第２表面とが交差して角部を形成しているＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法。
少なくとも１種の重希土類元素を含む第１拡散材を、前記磁石基材における第１表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
少なくとも１種の軽希土類元素を含む第２拡散材を、前記磁石基材における第２表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
前記磁石基材を加熱して、前記重希土類元素および前記軽希土類元素を前記磁石基材の内部に拡散させる工程と、を有し、
前記磁石基材において、前記第１表面と前記第２表面とが交差して角部を形成しているＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法。
【請求項2】
前記第１拡散材の付着箇所と、前記第２拡散材の付着箇所とが、前記第１表面と前記第２表面とが交差する前記角部において近接している請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法。
【請求項3】
前記第２拡散材は、前記軽希土類元素を含有するＲＬ－Ｍ合金を含み、
前記ＲＬ－Ｍ合金において、
ＲＬが、前記軽希土類元素であり、
Ｍが、ＲＬとの共晶温度が８００℃以下となる元素である請求項１または２に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法。
前記ＲＬ－Ｍ合金において、
ＲＬが、前記軽希土類元素であり、
Ｍが、ＲＬとの共晶温度が８００℃以下となる元素である請求項１または２に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法。
【請求項4】
前記第２拡散材は、前記軽希土類元素として、ＮｄおよびＰｒからなる群から選択される１種以上の元素を含み
前記第２拡散材には、重希土類元素が実質的に含有されていない請求項１～３のいずれかに記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法。
前記第２拡散材には、重希土類元素が実質的に含有されていない請求項１～３のいずれかに記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法。
【請求項5】
前記第１拡散材は、前記重希土類元素として、ＴｂおよびＤｙからなる群から選択される１種以上の元素を含む請求項１～４のいずれかに記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法。
【請求項6】
前記第１面が磁極面である請求項１～５のいずれかに記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法。
【請求項7】
ＲがＮｄを必須とする１種以上の軽希土類元素および１種以上の重希土類元素であり、ＴがＦｅを必須とする１種以上の鉄族元素であり、Ｂがホウ素であるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石であって、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、第１表面と第２表面とが交差する角部を有し、
前記重希土類元素の含有率が、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の前記第１表面から内部中央側に向かって連続的に低下しており、
前記軽希土類元素の含有率が、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の前記第２表面から内部中央側に向かって連続的に低下しているＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、第１表面と第２表面とが交差する角部を有し、
前記重希土類元素の含有率が、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の前記第１表面から内部中央側に向かって連続的に低下しており、
前記軽希土類元素の含有率が、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の前記第２表面から内部中央側に向かって連続的に低下しているＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
【請求項8】
前記軽希土類元素との共晶温度が８００℃以下となるＭ元素が含まれ、
前記Ｍ元素の含有率が、前記第２表面から内部中央側に向かって連続的に低下している請求項７に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
前記Ｍ元素の含有率が、前記第２表面から内部中央側に向かって連続的に低下している請求項７に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
【請求項9】
前記第１表面が磁極面である請求項７または８に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
【請求項10】
前記第２表面における前記重希土類元素の含有率が、前記第１表面における前記重希土類元素の含有率よりも低い請求項７～９のいずれかに記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石。
【請求項11】
請求項７～１０のいずれかに記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を有するモータ。
【請求項12】
請求項１１に記載のモータを有する自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粒界拡散工程を経てＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を製造する方法、および、当該方法で製造されたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石に関する。
【背景技術】
【0002】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系の組成を有する希土類磁石（Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石）は、他の永久磁石よりも優れた磁気特性を有している。Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の磁気特性を表す指標としては、一般的に、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ＨｃＪが用いられ、近年、これら磁気特性のさらなる向上を目指して様々な検討がなされている。
【0003】
たとえば、特許文献１では、ＩＰＭ回転機において、固定子側角部（磁石角部）で高いＨｃＪを有する永久磁石を用いることが有効であることを述べている。そのうえで、特許文献１では、磁石角部を構成する複数の面から重希土類元素を拡散させ、磁石角部に重希土類元素を濃化させることで、磁石角部におけるＨｃＪの向上を図っている。
【0004】
ただし、特許文献１の製法では、磁石角部を構成する複数の面に重希土類元素を塗布しているため、生産過程において重希土類元素の消費量が多くなる。近年では、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の大量生産、大量使用に伴い、希土類元素の希少性がますます高まっており、特に重希土類元素の使用料の削減が重要視されている。そのため、製造過程で重希土類元素の使用量を抑制したうえで、高い残留磁束密度と高い保磁力とを兼ね備えるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を提供することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１５－２２３０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記の実情を鑑みてなされ、その目的は、高い残留磁束密度と高い保磁力とを兼ね備えるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石、および、当該Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を重希土類元素の使用量を抑制したうえで製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために、本発明に係るＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法は、
Ｒ－Ｔ－Ｂ系合金を含む磁石基材を準備する工程と、
少なくとも１種の重希土類元素を含む第１拡散材を、前記磁石基材における第１表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
少なくとも１種の軽希土類元素を含む第２拡散材を、前記磁石基材における第２表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
前記磁石基材を加熱して、前記重希土類元素および前記軽希土類元素を前記磁石基材の内部に拡散させる工程（拡散工程）と、を有し、
前記磁石基材において、前記第１表面と前記第２表面とが交差して角部を形成している。
Ｒ－Ｔ－Ｂ系合金を含む磁石基材を準備する工程と、
少なくとも１種の重希土類元素を含む第１拡散材を、前記磁石基材における第１表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
少なくとも１種の軽希土類元素を含む第２拡散材を、前記磁石基材における第２表面の少なくとも一部に付着させる工程と、
前記磁石基材を加熱して、前記重希土類元素および前記軽希土類元素を前記磁石基材の内部に拡散させる工程（拡散工程）と、を有し、
前記磁石基材において、前記第１表面と前記第２表面とが交差して角部を形成している。
【0008】
本発明者等は、鋭意検討した結果、重希土類元素（ＲＨ）を付着させた第１表面と隣接する第２表面に対して、軽希土類元素（ＲＬ）を付着させて粒界拡散させることで、重希土類元素の使用量を抑えつつも、高い残留磁束密度Ｂｒと高い保磁力ＨｃＪとを兼ね備えるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石が得られることを見出した。また、上記の製造方法では、第１表面と第２表面の両方からＲＨを拡散させる場合に比べて、製造過程におけるＲＨの使用量を削減できる。
【0009】
好ましくは、前記第１拡散材の付着箇所と、前記第２拡散材の付着箇所とが、前記第１表面と前記第２表面とが交差する前記角部において近接している。
【0010】
好ましくは、前記第２拡散材は、前記軽希土類元素を含有するＲＬ－Ｍ合金を含み、前記ＲＬ－Ｍ合金において、ＲＬが、前記軽希土類元素であり、Ｍが、ＲＬとの共晶温度が８００℃以下となる元素である。
【0011】
また、好ましくは、前記第２拡散材は、前記軽希土類元素として、ＮｄおよびＰｒからなる群から選択される１種以上の元素を含み、前記第２拡散材には、重希土類元素が実質的に含有されていない。
【0012】
一方、前記第１拡散材については、好ましくは、前記重希土類元素として、ＴｂおよびＤｙからなる群から選択される１種以上の元素を含む。
【0013】
また、好ましくは、前記第１面が磁極面である。当該要件を満たす場合、反磁界が大きくなりやすい磁極面の端部（磁石角部）において、高いＢｒを確保しつつＨｃＪをさらに向上させることができる。
【0014】
本発明に係るＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、たとえば、上述した製造方法でえることができ、
ＲがＮｄを必須とする１種以上の軽希土類元素および１種以上の重希土類元素であり、ＴがＦｅを必須とする１種以上の鉄族元素であり、Ｂがホウ素であるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石であって、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、第１表面と第２表面とが交差する角部を有し、
前記重希土類元素の含有率が、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の前記第１表面から内部中央側に向かって連続的に低下しており、
前記軽希土類元素の含有率が、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の前記第２表面から内部中央側に向かって連続的に低下している。
ＲがＮｄを必須とする１種以上の軽希土類元素および１種以上の重希土類元素であり、ＴがＦｅを必須とする１種以上の鉄族元素であり、Ｂがホウ素であるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石であって、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、第１表面と第２表面とが交差する角部を有し、
前記重希土類元素の含有率が、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の前記第１表面から内部中央側に向かって連続的に低下しており、
前記軽希土類元素の含有率が、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の前記第２表面から内部中央側に向かって連続的に低下している。
【0015】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石が上記の特徴を有することで、ＢｒおよびＨｃＪを両立して向上させることができ、特に角部近傍において、高いＢｒを維持しつつＨｃＪを向上させることができる。
【0016】
また、本発明のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石には、好ましくは、前記軽希土類元素との共晶温度が８００℃以下となるＭ元素が含まれ、
前記第２表面から内部中央側に向かって、前記Ｍ元素の含有率が低下する濃度分布を有する。
前記第２表面から内部中央側に向かって、前記Ｍ元素の含有率が低下する濃度分布を有する。
【0017】
また、前記第１表面が磁極面であり、前記第２表面が磁極面と交差する面である。本発明のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石が当該要件を満たす場合、反磁界が大きくなりやすい磁極面の端部（磁石角部）において、高いＢｒを確保しつつＨｃＪをさらに向上させることができる。
【0018】
また、好ましくは、前記第２表面における前記重希土類元素の含有率が、前記第１表面における前記重希土類元素の含有率よりも低い。
【0019】
本発明のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、モータ、発電機、コンプレッサ、アクチュエータ、磁気センサ、スピーカなどの構成部材として利用することができ、特にモータの構成部材として好適である。また、本発明のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を含むモータは、様々な電子機器や産業機器等に搭載することができ、特に自動車用モータ（ＥＶ，ＨＶ，ＰＨＶなど）としての利用が好適である。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき詳細に説明する。
【0022】
本実施形態では、まず、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の製造方法について説明し、その後、当該製造方法で得られたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石の特徴について説明する。本実施形態のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石は、磁石基材を準備する工程と、重希土類元素（ＲＨ）および軽希土類元素（ＲＬ）を所定の方法で磁石基材の内部に拡散させる工程（粒界拡散工程）と、を有する。以下、各工程について、順を追って説明する。
【0023】
（磁石基材の準備工程）
本工程では、図１に示す磁石基材２０を製造する。まず、磁石基材２０の特徴について詳述する。磁石基材２０は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系合金の焼結体であり、後述する拡散工程を実施する前の素材である。図１において、当該磁石基材２０は、Ｚ軸と垂直な２つの主面２０ａと、Ｘ軸またはＹ軸と垂直な４つの側面２０ｂとを有する直方体である。ただし、磁石基材２０の形状は特に限定されず、たとえば、多角形状、円筒状、中空円筒状、もしくは、主面が円弧状に湾曲したアークセグメント形状であってもよい。なお、本実施形態および図面において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は、相互に略垂直であり、「内側」は、磁石基材２０または永久磁石２の中心により近い側を意味し、「外側」は、磁石基材２０または永久磁石２の中心からより離れた側を意味する。
本工程では、図１に示す磁石基材２０を製造する。まず、磁石基材２０の特徴について詳述する。磁石基材２０は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系合金の焼結体であり、後述する拡散工程を実施する前の素材である。図１において、当該磁石基材２０は、Ｚ軸と垂直な２つの主面２０ａと、Ｘ軸またはＹ軸と垂直な４つの側面２０ｂとを有する直方体である。ただし、磁石基材２０の形状は特に限定されず、たとえば、多角形状、円筒状、中空円筒状、もしくは、主面が円弧状に湾曲したアークセグメント形状であってもよい。なお、本実施形態および図面において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は、相互に略垂直であり、「内側」は、磁石基材２０または永久磁石２の中心により近い側を意味し、「外側」は、磁石基材２０または永久磁石２の中心からより離れた側を意味する。
【0024】
本実施形態では、磁石基材２０の２つの主面２０ａを磁極面にする。磁極面とは、磁束が主として通過する面であって、永久磁石における正極（Ｎ極）または負極（Ｓ極）である。製造するＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を異方性磁石とする場合、磁極面は、後述する成形工程で印可する磁場の向きにより決定することができる。なお、磁石基材２０のいずれの面を磁極面とするかは、特に限定されず、いずれかの側面２０ｂを磁極面としてもよい。
【0025】
磁石基材２０を構成するＲ－Ｔ－Ｂ系合金において、Ｒは、Ｎｄ（ネオジウム）を必須とする１種以上の希土類元素であり、Ｔは、Ｆｅ（鉄）を必須とする１種以上の鉄族元素であり、Ｂはホウ素である。ここで、希土類元素とは、長周期型周期表の第３族に属するＳｃとＹとランタノイド元素を意味し、希土類元素のうち、Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕを重希土類元素（ＲＨ）と称し、ＲＨ以外の希土類元素を軽希土類元素（ＲＬ）と称する。また、鉄族元素とは、Ｆｅ，Ｃｏ，およびＮｉを指す。
【0026】
磁石基材２０に含まれるＲの合計含有率は、２５質量％～３５質量％とすることができ、２７．５質量％以上、３０．８質量％以下とすることが好ましい。Ｒの合計含有率が上記の組成範囲を満たすことで、軟磁性を示すα－Ｆｅなどの析出が抑制され、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶がより生成されやすくなる。ここで、本実施形態において、「磁石基材２０に含まれる所定元素の含有率」とは、磁石基材２０の単位質量あたりの含有率であって、磁石基材１００質量％に対する所定元素の比率を意味する。すなわち、上記のＲの合計含有率は、磁石基材１００質量％に対する希土類元素の合計質量の比として算出する。なお、後述する永久磁石２における所定元素の含有率も、上記と同様の方法で表記することとする。
【0027】
Ｒとして複数の希土類元素が含まれる場合、磁石基材２０に含まれるＮｄの含有率は、特に限定されないが、２２質量％以上とすることが好ましい。また、この場合、Ｎｄ以外の希土類元素として、Ｐｒ，Ｔｂ，Ｄｙが磁石基材２０に含まれることが好ましい。Ｎｄ以外のＲとして、ＴｂやＤｙなどの重希土類元素（ＲＨ）を添加する場合には、磁石基材２０に含まれるＲＨの合計含有率は、２．５質量％以下であることが好ましい。
【0028】
磁石基材２０に含まれるＢの含有率は、０．５質量％～１．５質量％とすることができ、０．９２質量％～１．０３質量％とすることが好ましい。
【0029】
一方、磁石基材２０に含まれるＴの含有率については、残部として表記され、他の元素の含有率に応じて適宜決定すればよい。Ｔは、Ｆｅ単独であってもよく、Ｆｅの一部がＣｏで置換されていてもよい。この場合、Ｃｏの含有率は、特に限定されず、たとえば、４質量％以下とすることができ、１質量％以下とすることが好ましい。
【0030】
また、磁石基材２０には、上述したＲ，Ｔ，Ｂ以外に、Ｃｕ，Ｇａ，Ａｌ，Ｚｒからなる群から選択される１種以上のｍ元素が含まれていることが好ましい。ｍ元素としては、上記のなかでも特にＣｕが含まれていることがより好ましい。
【0031】
磁石基材２０に含まれるＣｕの含有率は、０．０５質量％以上、０．５０質量％以下であることが好ましい。また、ｍ元素としてＧａ，Ａｌ，Ｚｒが含まれる場合、これら元素の含有率は、特に限定されず、たとえば、Ｇａの含有率は０．０８質量％以上０．３０質量％以下、Ａｌの含有率は０．１０質量％以上０．３０質量％以下、Ｚｒの含有率は０．１０質量％以上０．３０質量％以下とすることが好ましい。
【0032】
また、磁石基材２０には、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）も含まれ得る。磁石基材２０における炭素の含有率は、１１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、９００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。磁石基材２０における窒素の含有率は、１０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、６００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。磁石基材２０における酸素の含有率は、１２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、８００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【0033】
さらに、磁石基材２０には、上述した元素の他に、Ｍｎ，Ｃａ，Ｃｌ，Ｓ，Ｆなどの不可避不純物が含まれていてもよく、不可避不純物の合計含有率は、たとえば、０．００１質量％～１．０質量％程度である。
【0034】
なお、磁石基材２０の組成は、従来から一般的に知られている方法により分析することができる。たとえば、Ｒ，Ｔ，Ｂなどの各種元素の含有率については、蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）または誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ）などにより測定できる。また、たとえば、酸素の含有率は、不活性ガス融解－非分散型赤外線吸収法により測定でき、炭素の含有率は、酸素気流中燃焼－赤外線吸収法により測定でき、窒素の含有率は、不活性ガス融解－熱伝導度法により測定できる。
【0035】
図３Ａに示すように、磁石基材２０は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶からなる主相粒子４と、当該主相粒子４の間に位置する粒界６と、を含み、その他、磁気特性を害さない程度に副相が存在していてもよい。
【0036】
主相粒子４の平均粒径は、特に限定されず、たとえば、円相当径換算で、１．０μｍ～１０μｍとすることができ、２．５μｍ～６．０μｍとすることが好ましい。なお、主相粒子４の平均粒径は、各種電子顕微鏡（ＳＥＭ，ＳＴＥＭ、ＴＥＭ）で図３Ａに示すような磁石基材２０の断面を観察し、当該断面に含まれる少なくとも２０個の主相粒子４の円相当径を計測することで測定できる。
【0037】
なお、主相粒子４を構成しているＲ２Ｔ１４Ｂ結晶では、鉄族元素であるＴの一部が、ｍ元素などの遷移金属元素で置換されていてもよい。
【0038】
粒界６としては、隣り合う２つの主相粒子４の間に位置する二粒子粒界６ａと、３つ以上の主相粒子４に囲まれた粒界多重点６ｂと、が存在する。また、粒界６は、主相粒子４以外のその他の相（すなわちＲ２Ｔ１４Ｂ結晶相以外の相）で構成してあり、粒界６を構成する相の種類や割合は、特に限定されない。粒界６を構成するその他の相としては、たとえば、Ｒの濃度が主相粒子４よりも高い相（Ｒリッチ層）、Ｔ（鉄族元素）やＧａなどの遷移金属元素の濃度が高い相、希土類元素の酸化物層、Ｒ－Ｏ－Ｃ相などが挙げられる。
【0039】
上述した特徴を有する磁石基材２０は、原料合金の製造工程と、原料合金を粉砕する工程（粉砕工程）と、原料合金粉末を成形する工程（成形工程）と、成形体を焼結する工程（焼結工程）と、を経て製造することができる。
【0040】
まず、上述したＲ－Ｔ－Ｂ系合金の組成に対応する原料金属を準備し、真空またはＡｒガスなどの不活性ガス雰囲気中で準備した原料金属を溶解する。その後、溶解した原料金属を鋳造することによって、原料合金を得る。
【0041】
この際、原料金属の種類には特に制限はなく、たとえば、希土類金属あるいは希土類合金、純鉄、純コバルト、フェロボロン、さらにはこれらの合金や化合物等を使用することができる。また、原料金属を鋳造する方法についても、特に制限はなく、たとえば、インゴット鋳造法、ストリップキャスト法、ブックモールド法、もしくは、遠心鋳造法などが挙げられる。また、鋳造後の原料合金は、凝固偏析がある場合は必要に応じて均質化処理（溶体化処理）を行ってもよい。
【0042】
次に、上記工程で得られた原料合金を粉砕する。なお、粉砕工程から焼結工程までの各工程の雰囲気は、高い磁気特性を得る観点から、低酸素濃度の雰囲気とすることが好ましい。低酸素濃度の雰囲気とは、たとえば、酸素の濃度が２００ｐｐｍ以下の雰囲気である。各工程の酸素濃度を制御することで、磁石基材２０や最終的に得られる永久磁石２に含まれる酸素量を制御することができる。
【0043】
粉砕工程は、粗粉砕と、微粉砕の２段階で実施する。ただし、微粉砕工程のみの１段階で原料合金を粉砕してもよい。
【0044】
粗粉砕工程では、粒径が数百μｍ～数ｍｍ程度になるまで粗粉砕し、粗粉砕粉末を得る。粗粉砕の方法は、特に限定されず、たとえば、水素吸蔵粉砕を行う方法や粗粉砕機を用いる方法などを採用することができる。水素吸蔵粉砕を行う場合、脱水素処理時の雰囲気中窒素ガス濃度の制御を行うことで、磁石基材２０や最終的に得られる永久磁石２に含まれる窒素量を制御することができる。
【0045】
次に、得られた粗粉砕粉末を平均粒子径が数μｍ程度になるまで微粉砕し、微粉砕粉末（原料合金粉末）を得る。前記微粉砕粉末の平均粒径は、特に限定されないが、たとえば、１μｍ以上１０μｍ以下とすることができ、２μｍ以上６μｍ以下とすることが好ましい。微粉砕工程において、雰囲気中窒素ガス濃度の制御を行うことで、磁石基材２０や最終的に得られる永久磁石２に含まれる窒素量を制御することができる。
【0046】
微粉砕の方法は、特に限定されず、各種微粉砕機を用いることができる。また、微粉砕の際には、粉砕助剤を添加することが好ましく、粉砕助剤としては、ラウリン酸アミド、オレイン酸アミド等が挙げられる。粉砕助剤を使用することで、成形時に配向性の高い微粉砕粉末を得ることができる。なお、粉砕助剤の添加量を変化させることにより、磁石基材２０や最終的に得られる永久磁石２に含まれる炭素量を制御することができる。
【0047】
なお、上記の工程（原料合金の準備工程～粉砕工程）では、１合金法で原料合金粉末を得たが、第１合金と第２合金との２合金を混合して原料合金粉末を作製する２合金法を採用してもよい。
【0048】
次に、得られた原料合金粉末を、所定の形状に成形する。成形の方法は、特に限定されず、乾式成形であっても湿式成形であってもよい。本実施形態では、原料合金粉末を金型内に充填し、磁場中において加圧する（乾式成形）。
【0049】
成形時の圧力は、たとえば、２０ＭＰａ～３００ＭＰａとすることができ、印加する磁場は、９５０ｋＡ／ｍ～１６００ｋＡ／ｍとすることができる。印加する磁場は静磁場に制限されず、パルス状磁場とすることもでき、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。なお、湿式成形を採用する場合は、原料合金粉末を油等の溶媒に分散させスラリーとし、当該スラリーを用いて、上記と同様の方法でプレス成形すればよい。
【0050】
次に、上記の成形体を、真空または不活性ガス中で焼結し、焼結体を得る。焼結の条件は、組成、粉砕方法、原料合金粉末の粒度など、諸条件に応じて適宜決定すればよい。たとえば、成形体を、真空中または不活性ガス中において、１０００℃～１２００℃の温度で、１時間～１０時間保持することで、成形体を焼結できる。
【0051】
また、焼結工程の後には、必要に応じて、焼結体に脱炭素処理を施してもよい。脱炭素処理の方法は、特に限定されず公知の方法を採用すればよい。たとえば、焼結体に所定の金属Ｓを付着させて熱処理することで焼結体中の炭素含有量を低減できる。上記において、所定の金属Ｓとは、金属から金属炭化物を生成するための標準生成ギブスエネルギーが、焼結体中の希土類元素（特にＮｄ）よりも低い金属である。当該金属Ｓを焼結体に付着させて熱処理することで、焼結体中の炭素が金属Ｓと反応して炭化物となる。なお、付着させた金属Ｓは、焼結体中にはほとんど侵入せずに焼結体表面に留まる。上記のように脱炭素処理を実施することで、磁石基材２０や最終的に得られる永久磁石２に含まれる炭素量を低減することができる。
【0052】
さらに、焼結体には、必要に応じて、切断や研削などの形状加工や、バレル研磨などの面取り加工などを施してもよい。これらの加工は、後述する拡散工程の前に実施する。
【0053】
【0054】
（粒界拡散工程）
続いて、粒界拡散工程について説明する。本実施形態において粒界拡散工程は、２種類の拡散材を準備する工程と、重希土類元素（ＲＨ）を含む第１拡散材を磁石基材の第１表面に付着させる工程と、軽希土類元素（ＲＬ）を含む第２拡散材を磁石基材の第２表面に付着させる工程と、磁石基材を加熱してＲＨとＲＬとを磁石基材の内部に拡散させる工程と、を有する。
続いて、粒界拡散工程について説明する。本実施形態において粒界拡散工程は、２種類の拡散材を準備する工程と、重希土類元素（ＲＨ）を含む第１拡散材を磁石基材の第１表面に付着させる工程と、軽希土類元素（ＲＬ）を含む第２拡散材を磁石基材の第２表面に付着させる工程と、磁石基材を加熱してＲＨとＲＬとを磁石基材の内部に拡散させる工程と、を有する。
【0055】
拡散材の準備
まず、ＲＨを含む第１拡散材１１と、ＲＬを含む第２拡散材１２と、を準備する。
まず、ＲＨを含む第１拡散材１１と、ＲＬを含む第２拡散材１２と、を準備する。
【0056】
第１拡散材１１には、少なくとも１種の重希土類元素ＲＨが含まれており、添加するＲＨとしては、ＴｂおよびＤｙからなる群から選択される１種以上の元素であることが好ましい。また、当該第１拡散材１１は、純金属、合金、もしくはＴｂＨ２などのＲＨを含む化合物とすることができる。
【0057】
第１拡散材１１を合金とする場合において、第１拡散材に含まれるＲＨやＲＨ以外の金属元素の含有量の総和（より具体的にＲＨ＋ＲＬ＋Ｍ）を１００質量％とすると、当該総和１００質量％に対するＲＨの含有率が６０質量％以上となるように、ＲＨ以外の元素の添加量を調整することが好ましい。この場合、ＲＨ以外の元素として、ＲＬが含まれていてもよい。上記の総和１００質量％に対するＲＬの含有率は、２２．５質量％以下であることが好ましい。また、第１拡散材１１には、所定のＭ元素が含まれていてもよく、ＲＨとＭとを含むＲＨ－Ｍ合金や、ＲＨ－ＲＬ－Ｍ合金とすることができる。この場合、上記の総和１００質量％に対するＭ元素の含有率は、たとえば、５質量％～２０質量％とすることができる。なお、Ｍ元素については、第２拡散材１２を説明する際に詳述する。
【0058】
一方、第２拡散材１２には、少なくとも１種の軽希土類元素（ＲＬ）が含まれており、添加するＲＬとしては、ＮｄおよびＰｒからなる群から選択される１種以上の元素であることが好ましい。当該第２拡散材１２は、純金属、合金、もしくは、水素化物などのＲＬを含む化合物とすることができ、特に、ＲＬと所定のＭ元素とを含むＲＬ－Ｍ合金であることが好ましい。
【0059】
ここで、Ｍ元素は、ＭとＲＬとの共晶温度が８００℃以下となる元素であり、具体的に、Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｂｉ，Ｓｉ，Ｃｌからなる群から選択される１種以上の元素とすることができる。好ましくは、Ｍ元素は、ＭとＲＬとの共晶温度が７００℃以下となる元素であり、具体的に、Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ａｇ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｓｉ，Ｃｌからなる群から選択される１種以上の元素である。より好ましくは、Ｍ元素は、ＭとＲＬとの共晶温度が６００℃以下となる元素であり、具体的に、Ｍｇ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｌである。さらに好ましくは、Ｍ元素は、ＣｕまたはＣｏである。
【0060】
また、第２拡散材に含まれるＲＬとＲＬ以外の金属元素の総和（より具体的にＲＨ＋ＲＬ＋Ｍ）を１００質量％とすると、当該総和１００質量％に対するＭ元素の合計含有率は、選択するＭ元素の種類にもよるが、たとえば、５質量％～２０質量％とすることが好ましい。特にＭ元素としてＣｕを添加する場合、上記の総和１００質量％に対するＣｕの含有率は、１０質量％～１５質量％であることが好ましい。第２拡散材１２に上記のＭ元素が含まれることで、第２拡散材１２の融点が低下し、磁石基材２０にＲＬが拡散しやすくなる。
【0061】
また、第２拡散材１２には、重希土類元素（ＲＨ）が含まれていてもよいが、上記の総和１００質量％に対するＲＨの含有率は、１０質量％以下であることが好ましく、ＲＨが実質的に含まれないことがより好ましい。「ＲＨが実質的に含まれない」とは、より具体的に、上記の総和１００質量％に対するＲＨの含有率が０．５質量％未満であることを意味する。本実施形態の粒界拡散処理では、第２拡散材１２にＲＨが実質的に含まれないことで、磁石の角部近傍における磁気特性をより向上させることができ、かつ、製造過程でのＲＨの使用量をより好適に削減することができる。
【0062】
なお、前述したように、ＲＨを主として含む第１拡散材１１にも、Ｍ元素が含まれていてもよく、第１拡散材１１に添加可能なＭ元素の種類としては、第２拡散材１２におけるＭ元素と同様であり、Ｍ元素の添加量も第２拡散材１２と同様とすることができる。ただし、第１拡散材１１と第２拡散材１２とで、選択するＭ元素の種類は異なっていてもよく、同じであってもよい。
【0063】
第１拡散材１１の付着工程
ＲＨを含む第１拡散材１１は、磁石基材２０における第１表面の少なくとも一部に付着させる。ここで、第１拡散材１１を付着させる第１表面とは、磁極面であることが好ましく、一対の磁極面のうちの一方のみであってもよく、両方の磁極面を第１表面としてもよい。本実施形態では、冒頭で述べた通り、Ｚ軸と垂直な一対の主面２０ａが磁極面であり、図２に示すように両方の主面２０ａに対して第１拡散材１１を付着させることとする。
ＲＨを含む第１拡散材１１は、磁石基材２０における第１表面の少なくとも一部に付着させる。ここで、第１拡散材１１を付着させる第１表面とは、磁極面であることが好ましく、一対の磁極面のうちの一方のみであってもよく、両方の磁極面を第１表面としてもよい。本実施形態では、冒頭で述べた通り、Ｚ軸と垂直な一対の主面２０ａが磁極面であり、図２に示すように両方の主面２０ａに対して第１拡散材１１を付着させることとする。
【0064】
また、上記において「第１表面の少なくとも一部」とは、一つの主面２０ａにおいて、第１拡散材１１の付着面積が、主面２０ａの面積よりも小さくてもよいことを意味し、主面２０ａの全面に第１拡散材１１を付着させてもよい（第１拡散材１１の付着面積≒主面２０ａの面積）。第１拡散材１１の付着面積は、特に限定されないが、第１拡散材１１の付着箇所が、主面２０ａと側面２０ｂとの交差角部２０ｃの少なくとも一部において、後述する第２拡散材１２の付着箇所と近接していることが好ましい。
【0065】
ここで、主面２０ａと側面２０ｂとの交差角部２０ｃとは、図１および図２に示すように、Ｘ軸と略平行な４つの交差角部２０ｃと、Ｙ軸と略平行な４つの交差角部２０ｃとが存在する。これら合計８つの交差角部２０ｃのうち、モータなどの永久磁石の使用様態において反磁界が特に大きくなる交差角部２０ｃを角部２０ｃＤとすると、少なくとも角部２０ｃＤにおいて、第１拡散材１１の付着箇所と第２拡散材１２の付着箇所とが近接していることが好ましい。図２に示すように、全ての交差角部２０ｃにおいて、第１拡散材１１の付着箇所と第２拡散材１２の付着箇所とが近接していてもよい。
【0066】
なお、第１拡散材１１の付着箇所と第２拡散材１２の付着箇所とが「近接」するとは、第１拡散材１１の付着箇所と第２拡散材１２の付着箇所とが直に接していてもよいし、所定距離だけ離れていてもよいことを意味する。より具体的に、第１拡散材１１の付着箇所の端部は、交差角部２０ｃから０ｍｍ～１ｍｍ程度離れていてもよく、第２拡散材１２の付着箇所の端部は、交差角部２０ｃから０ｍｍ～１ｍｍ離れていてもよい。本実施形態では、付着箇所の端部と交差角部２０ｃとの距離が上記の数値範囲を満足する場合、第１拡散材１１の付着箇所と第２拡散材１２の付着箇所とが「近接」していると判断する。
【0067】
磁石基材２０の主面２０ａに第１拡散材１１を付着させる方法は、特に限定されず、たとえば、蒸着法、スパッタリング法、電着法、塗布法、印刷法（スクリーン印刷やスキージ印刷など）、シート工法などを用いることができる。
【0068】
シート工法を採用する場合、粉末状の第１拡散材１１とバインダとを混ぜ合わせて、図２に示すような第１拡散材のシート１１ａを作製し、当該シート１１ａを磁石基材２０の表面に密着させる。シート１１ａを磁石基材２０に密着させる際には、アルコール、アルデヒド、またはケトンなどの有機溶剤を、シート１１ａの表面または磁石基材２０の表面に塗布してもよい。
【0069】
また、塗布法を採用する場合は、粉末状の第１拡散材１１をアルコール、アルデヒド、またはケトンなどの有機溶剤に分散させたスラリーを作製する。そして、当該スラリーをスプレー、刷毛、ジェットディスペンサ、ノズルなどを利用して磁石基材２０の主面２０ａに塗布する。なお、スラリーには、第１拡散材１１が磁石基材２０の表面に密着し易いように、バインダを添加してもよい。また、第１拡散材１１を用いてスラリーよりも高い粘性を有するペーストを作製し、当該ペーストを磁石基材２０の主面２０ａに塗布してもよい。各種印刷法では、上記のペーストを磁石基材２０の主面２０ａに印刷すればよい。
【0070】
上述のとおり、第１拡散材１１は、複数の方法で磁石基材２０に付着させることができるが、いずれの方法を採用する場合においても、第１拡散材１１の付着量が所定の条件を満たすように制御してあることが好ましい。すなわち、付着させるＲＨの総量が、磁石基材１００質量部に対して、０．１質量部～２．０質量部（より好ましくは、０．４質量部～１．０質量部）となるように、第１拡散材１１の付着量を制御することが好ましい。
【0071】
第２拡散材１２の付着工程
ＲＬを含む第２拡散材１２は、磁石基材２０における第２表面の少なくとも一部に付着させる。ここで、第２拡散材１２を付着させる第２表面とは、第１拡散材１１を付着させる第１表面と交差する面であり、磁極面と交差する面であることが好ましい。本実施形態では、図２に示すように、第１拡散材１１を磁極面である主面２０ａに付着させているため、第２拡散材１２は、主面２０ａと交差する側面２０ｂに付着させる。より具体的に、第２拡散材１２は、４つの側面２０ｂのうちから選択される一つの側面２０ｂのみに付着させてもよいし、複数の側面２０ｂに付着させてもよい。本実施形態では、図２に示すように、４つの側面２０ｂに第２拡散材１２を付着させたこととする。
ＲＬを含む第２拡散材１２は、磁石基材２０における第２表面の少なくとも一部に付着させる。ここで、第２拡散材１２を付着させる第２表面とは、第１拡散材１１を付着させる第１表面と交差する面であり、磁極面と交差する面であることが好ましい。本実施形態では、図２に示すように、第１拡散材１１を磁極面である主面２０ａに付着させているため、第２拡散材１２は、主面２０ａと交差する側面２０ｂに付着させる。より具体的に、第２拡散材１２は、４つの側面２０ｂのうちから選択される一つの側面２０ｂのみに付着させてもよいし、複数の側面２０ｂに付着させてもよい。本実施形態では、図２に示すように、４つの側面２０ｂに第２拡散材１２を付着させたこととする。
【0072】
また、上記において「第２表面の少なくとも一部」とは、一つの側面２０ｂにおいて、第２拡散材１２の付着面積が、主面２０ａの面積よりも小さくともよいことを意味し、側面２０ｂの全面に第２拡散材１２を付着させてもよい（第２拡散材１２の付着面積≒側面２０ｂの面積）。第２拡散材１２の付着面積は、特に限定されない。前述のとおり、第２拡散材１２の付着箇所が、交差角部２０ｃの少なくとも一部において、第１拡散材１１の付着箇所と近接していることが好ましく、第１拡散材１１の付着箇所と直に接している箇所が存在することがより好ましい。
【0073】
なお、いずれかの主面２０ａ′における第１拡散材１１の付着面積をＡＨとし、当該主面２０ａ′と交差する側面２０ｂ′における第２拡散材１２の付着面積をＡＬとすると、ＡＬ／ＡＨが０．１～０．６であることが好ましい。
【0074】
第２拡散材１２を付着させる方法は、特に限定されず、第１拡散材１１と同様に、蒸着法、スパッタリング法、電着法、塗布法、印刷法（スクリーン印刷やスキージ印刷など）、シート工法などを用いることができる。図２では、例示として、第２拡散材１２のシート１２ａを用いる様子を示しており、当該シート１２ａは、粉末状の第２拡散材１２とバインダとを混ぜ合わせてシート化することで得られる。
【0075】
また、第２拡散材１２の付着量は、所定の条件を満たすように制御してあることが好ましい。すなわち、付着させるＲＬの総量が、磁石基材１００質量部に対して、０．１質量部～１．５質量部（より好ましくは、０．４質量部～０．８質量部）となるように、第２拡散材１２の付着量を制御することが好ましい。
【0076】
なお、各拡散材（１１，１２）を付着させる順序は、特に限定されない。たとえば、第２拡散材１２を４つ側面２０ｂに付着させた後に、第１拡散材１１を２つの主面２０ａに付着させてもよい。また、Ｚ軸上方の主面２０ａに第１拡散材１１を付着させた後、第２拡散材１２を４つの側面２０ｂに付着させ、最後にＺ軸下方の主面２０ａに第１拡散材１１を付着させてもよい。付着工程の順序は、作業効率を考慮して適宜決定すればよい。
【0077】
磁石基材２０を加熱する工程（拡散工程）
次に、各拡散材（１１，１２）を塗布した後、磁石基材２０を所定の条件で加熱し、各拡散材に含まれるＲＨおよびＲＬを磁石基材２０の内部に拡散させる。
次に、各拡散材（１１，１２）を塗布した後、磁石基材２０を所定の条件で加熱し、各拡散材に含まれるＲＨおよびＲＬを磁石基材２０の内部に拡散させる。
【0078】
当該工程における熱処理の条件は、熱処理雰囲気を真空中または不活性ガス中とし、保持温度を７００℃超過１０００℃以下とすることが好ましく、温度保持時間を１時間以上２４時間以下とすることが好ましい。また、所定の保持時間が経過した後は、磁石基材２０を急冷することが好ましく、たとえば、急冷時の冷却速度は、５０℃／ｍｉｎ以上であることが好ましい。上記の条件で熱処理することで、第１拡散材１１に含まれるＲＨと第２拡散材１２に含まれるＲＬとが（拡散材にＭ元素が含まれる場合は、ＲＨ、ＲＬ、およびＭ元素）、磁石基材２０の粒界６に拡散する。
【0079】
この際、主面２０ａから磁石基材２０の内部に向かって拡散するＲＨは、主相粒子４の外周縁で、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶の一部と反応し、濃化する。すなわち、ＲＨが拡散した領域の主相粒子４では、ＲＨの含有率が高いシェル部４２が形成され、図３Ｂに示すように、当該主相粒子４が、コアシェル粒子４ａとなる。
【0080】
一方、側面２０ｂから磁石基材２０の内部に向かって拡散するＲＬは、主相粒子４のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶をほとんど分解することなく、粒界６（特に二粒子粒界６ａ）を改質する働きを示すと考えられる。粒界６の改質とは、たとえば、粒界拡散したＲＬが、二粒子粒界６ａを拡張させ、主面２０ａから磁石基材２０の内部に侵入するＲＨの拡散を促すことが考えられる。また、粒界６の改質作用として、粒界６に拡散したＲＬが、粒界６中のＲＨの濃度上昇を抑える働きをすると考えられる。その結果、ＲＨがＲ２Ｔ１４Ｂ結晶と過剰に反応することを抑制でき、シェル部４２の厚みが必要以上に厚くなることを抑制できると考えられる。
【0081】
上述したような粒界６の改質は、特に、第１拡散材１１の付着箇所と第２拡散材１２の付着箇所とが接する交差角部２０ｃの近傍で、活発に発生すると考えられ、当該交差角部２０ｃ（永久磁石の角部２ｃ）における磁気特性（ＢｒおよびＨｃＪ）を向上させることができる。
【0082】
なお、磁石基材２０にＲとしてＮｄのみが含まれ、かつ、第２拡散材１２にＰｒなどのＮｄ以外のＲＬが含まれている場合は、主相粒子４を構成しているＲ２Ｔ１４Ｂ結晶において、Ｒ（Ｎｄ）の一部が、Ｎｄ以外のＲＬで置換されることがある。
【0083】
上記の拡散工程後には、時効処理を実施してもよい。当該時効処理を実施する場合は、拡散工程の急冷後に、真空中または不活性ガス中で、磁石基材２０を４５０℃～７００℃の温度で０．２時間～３時間保持することで実施することが好ましく、保持時間経過後は、急冷することが好ましい。
【0084】
また、拡散工程後、磁石基材２０の表面には、酸化被膜などの残渣が存在している場合がある。そのため、拡散工程の後には、当該残渣を除去する加工工程を実施することが好ましい。残渣の除去方法としては、特に限定されず、たとえば、エッチングなどの化学的な除去、物理的な切断、研削などの形状加工、もしくは、バレル研磨などの面取り加工を実施すればよい。
【0085】
以上の製造方法により、高い残留磁束密度Ｂｒと高い保磁力ＨｃＪとを兼ね備えるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２（図４Ａ）が得られ、上記の製造方法で得られたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２では、特に交差角部２０ｃに対応する永久磁石２の角部２ｃにおいて高いＢｒと高いＨｃＪとが得られる。また、上記の製造方法では、磁極面以外の面にＲＨを付着させずとも、磁気特性（特にＨｃＪ）の向上を図ることができ、製造過程で使用するＲＨの量を削減することができる。以下、本実施形態の製造方法で得られたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２の特徴について詳述する。
【0086】
（Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２）
図４Ａに示す本実施形態のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２（以下、永久磁石２と称する）では、一対の主面２ａが磁極面となっており、この一対の主面２ａが、第１拡散材１１を付着させた面であり、主面２ａと交差する４つの側面２ｂが第２拡散材１２を付着させた面である。なお、図４Ａでは、図１の磁石基材２０の形状に合わせて、永久磁石２が直方体状の形状を有している。ただし、永久磁石２の形状および寸法は、特に限定されず、たとえば、多角形状、円筒状、中空円筒状、もしくは、主面が円弧状に湾曲したアークセグメント形状であってもよい。
図４Ａに示す本実施形態のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２（以下、永久磁石２と称する）では、一対の主面２ａが磁極面となっており、この一対の主面２ａが、第１拡散材１１を付着させた面であり、主面２ａと交差する４つの側面２ｂが第２拡散材１２を付着させた面である。なお、図４Ａでは、図１の磁石基材２０の形状に合わせて、永久磁石２が直方体状の形状を有している。ただし、永久磁石２の形状および寸法は、特に限定されず、たとえば、多角形状、円筒状、中空円筒状、もしくは、主面が円弧状に湾曲したアークセグメント形状であってもよい。
【0087】
永久磁石２は、製造過程でＲＬ、ＲＨ等を粒界拡散させたことにより、製造時に使用した磁石基材２０の組成とは若干異なる組成を有する。
【0088】
具体的に、永久磁石２では、Ｒとして、Ｎｄを必須とする１種以上の軽希土類元素（ＲＬ）と、１種以上の重希土類元素（ＲＨ）とが含まれる。Ｎｄ以外のＲＬとしては、Ｐｒが含まれることが好ましく、ＲＨとしては、Ｔｂまたは／およびＤｙが含まれることが好ましい。
【0089】
そして、永久磁石１００質量％に対するＲの合計含有率は、２５質量％～３５質量％とすることができ、２８．４質量％以上３２．０質量％以下であることが好ましい。また、永久磁石１００質量％に対して、ＲＬの合計含有率は、２６．０質量％以上、３１．５質量％以下であることが好ましく、ＲＨの合計含有率は、０．３質量％以上３．０質量％以下であることが好ましい。加えて、永久磁石１００質量％に対するＮｄの含有率は、２２．４質量％以上３１．５質量％以下とすることが好ましい。
【0090】
上記のとおり永久磁石２では、拡散材（１１，１２）によるＲＬおよびＲＨの拡散量に応じて、Ｒの含有率が、磁石基材２０におけるＲの含有率よりも増加する。一方で、永久磁石２におけるＢの含有率は、磁石基材２０におけるＢの含有率と同程度とすることができる。すなわち、永久磁石１００質量％に対するＢの含有率は、０．５質量％～１．５質量％とすることができ、０．９２質量％～１．０３質量％とすることが好ましい。Ｂの含有率が上記の組成範囲を満たすことで、永久磁石２の磁気特性（Ｂｒ，ＨｃＪ，角型比Ｈｋ／ＨｃＪなど）がより向上する傾向となる。
【0091】
また、永久磁石２には、第１拡散材１１または／および第２拡散材１２に添加したＭ元素が含まれていることが好ましい。拡散材（１１，１２）に起因するＭ元素の含有率ＣＭは、永久磁石１００質量％に対して、０．５質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以上０．２質量％以下であることがより好ましい。たとえば、拡散材に添加するＭ元素として、磁石基材２０に実質的に含有されていない元素ＭＮＯ（Ａｇ，Ａｕなど）を選択した場合、上記の含有率ＣＭが、永久磁石２における元素ＭＮＯの含有率となる。一方で、拡散材に添加するＭ元素として、元々磁石基材２０に含まれていた元素ＭＩＮを選択した場合、永久磁石２における元素ＭＩＮの含有率は、磁石基材２０における含有量に、上記の含有率ＣＭが加算された範囲となる。
【0092】
たとえば、第１拡散材１１または／および第２拡散材１２に、Ｍ元素としてＦｅ、Ｃｏ、またはＮｉを添加した場合、永久磁石２におけるＴの含有率が、製造過程における磁石基材２０よりも若干増加する（上記の含有率ＣＭが加算される）。なお、永久磁石２におけるＴの含有率は、残部として表記される。永久磁石２のＴは、Ｆｅ単独であってもよく、Ｆｅの一部がＣｏで置換されていてもよい。この場合、Ｃｏの含有率は、特に限定されず、たとえば、４質量％以下とすることができ、１質量％以下とすることが好ましい。Ｃｏが含まれることで、永久磁石２の耐食性が向上する。
【0093】
また、永久磁石２には、Ｃｕ，Ｇａ，Ａｌ，Ｚｒからなる群から選択される１種以上のｍ元素が含まれていることが好ましく、特にｍ元素としてＣｕが含まれていることがより好ましい。このｍ元素は、磁石基材２０または／および拡散材（１１，１２）を起因として永久磁石２に添加される。永久磁石１００質量％に対するｍ元素の合計含有率は、０．０５質量％以上１．５質量％以下とすることが好ましく、０．５質量％以上１．０質量％以下とすることがより好ましい。
【0094】
より具体的に、永久磁石１００質量％に対するＣｕの含有率は、０．０５質量％以上０．７０質量％以下とすることができ、０．２０質量％以上０．７０質量であることが好ましい。Ｃｕが上記の比率で含有してあることで、永久磁石２の磁気特性や耐食性がより向上する。また、ｍ元素としてＧａ，Ａｌ，Ｚｒが含まれる場合、これら元素の含有率は、特に限定されない。たとえば、Ｇａの含有率は、０．０８質量％以上０．５０質量％以下とすることができ、０．０８質量％以上０．３質量％以下とすることが好ましい。Ａｌの含有率およびＺｒの含有率は、いずれも、０．１０質量％以上０．５０質量％以下とすることができ、０．１０質量％以上０．３０質量％以下とすることが好ましい。Ｇａ，Ａｌ，Ｚｒなどが上記の所定量含まれることで、磁気特性（Ｂｒ，ＨｃＪ，Ｈｋ／ＨｃＪなど）の更なる向上や、特性のばらつき低減や、製造安定性の向上などが図れる。
【0095】
また、永久磁石２には、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）も含まれ得る。永久磁石２における炭素の含有率は、１１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、９００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。永久磁石２における窒素の含有率は、１０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、６００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。炭素の含有率や窒素の含有率が少ないほど、保磁力ＨｃＪが向上する傾向となる。永久磁石２における酸素の含有率は、１２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、８００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。酸素の含有率が少ないほど、耐食性が向上する傾向となる。
【0096】
さらに、永久磁石２には、上述した元素の他に、Ｍｎ，Ｃａ，Ｃｌ，Ｓ，Ｆなどの不可避不純物が含まれていてもよく、不可避不純物の合計含有率は、たとえば、０．００１質量％～１．０質量％程度である。
【0097】
なお、永久磁石２の組成は、磁石基材２０の組成分析と同様に、ＸＲＦ、ＩＣＰ、不活性ガス融解－非分散型赤外線吸収法、酸素気流中燃焼－赤外線吸収法、不活性ガス融解－熱伝導度法などにより測定できる。なお、当該組成分析では、たとえば、永久磁石２をスタンプミルなどにより平均粒径１ｍｍ程度の大きさに粉砕し、当該粉砕粒子から無作為に抽出した複数の粒子をサンプルとして使用すればよい。
【0098】
本実施形態における永久磁石２の内部では、所定元素の濃度分布が生じている。具体的に、永久磁石２は、主面２ａ（磁極面）から内部中央側に向かって、ＲＨの含有率が連続的に低下（漸減）する濃度分布を有する。このようなＲＨの濃度分布は、第１拡散材１１のＲＨが、主面２０ａから磁石基材２０の内部に粒界拡散することにより生じる。ここで「内部中央側」とは、永久磁石２の表面よりも磁石中心に近い側を意味する。
【0099】
また、永久磁石２は、側面２ｂから内部中央側に向かって、ＲＬの含有率が連続的に低下（漸減）する濃度分布を有する。このようなＲＬの濃度分布は、第２拡散材１２のＲＬが、側面２０ｂから磁石基材２０の内部に粒界拡散することにより生じる。
【0100】
さらに、永久磁石２は、側面２ｂから内部中央側に向かって、Ｍ元素（好ましくはＣｕ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏから選択される１種以上）の含有率が、連続的に低下（漸減）する濃度分布を有することが好ましい。このようなＭ元素の濃度分布は、第２拡散材１２に含まれるＭ元素が、側面２０ｂから磁石基材２０の内部に粒界拡散することにより生じ得る。なお、第２拡散材１２において、Ｍ元素として、鉄族元素（Ｆｅ，Ｃｏ，またはＮｉ）を添加した場合、上述したＭ元素の濃度分布は、すなわちＴの濃度分布となる。したがって、第２拡散材１２のＭ元素として鉄族元素を選択した場合は、Ｔの含有率が、側面２ｂから内部中央側に向かって連続的に低下（漸減）していることが好ましい。
【0101】
【0102】
具体的に、図４Ａに示すように、側面２ｂのＸ軸方向の略中央において、Ｘ軸方向の幅１ｍｍ程度×Ｙ軸方向の幅１ｍｍ×Ｚ軸方向の幅Ｔ０の角柱状のサンプルα１を切り出す。サンプルα１のＺ軸方向の幅Ｔ０は、永久磁石２のＺ軸方向の幅と同程度であり、本実施形態では磁極面間の距離に該当する。上記のような角柱状サンプルの切り出しを、Ｙ軸方向に沿って、永久磁石２の中心が含まれるまで連続的に実施し、複数のサンプルα（α１，α２…αｎ，αcenter）を得る。サンプルαの寸法は、必ずしも上記の寸法に限定されないが、Ｙ軸方向の幅が１ｍｍ以下であることが好ましく、もしくは、永久磁石２のＹ軸方向の幅に対して１／２０倍以下であることが好ましい。
【0103】
そして、採取した複数のサンプルαを、それぞれ、ＩＣＰを用いて成分分析する。本実施形態の永久磁石２では、上記の分析の結果、サンプルαの採取箇所が、側面２ｂから永久磁石２の中心に向かうにつれて、ＲＬの含有率が連続的に低下していく傾向が確認できる。また、第２拡散材１２にＭ元素を添加した場合は、Ｍ元素の含有率が連続的に低下していく傾向が確認できる。
【0104】
特に、側面２ｂを含むサンプルα１と、磁石中心を含むサンプルαcenterとで、所定元素の含有率の差（α１－αｃｅｎｔｅｒ）を測定した場合、ＲＬの含有率の差は、０．１質量％～０．５質量％程度であることが好ましく、Ｍ元素の含有率の差は、０．１質量％～０．３質量％程度であることが好ましい。なお、第２拡散材１２に複数種のＲを添加した場合、上述したＲＬの含有率は、ＲＬの合計含有率とする。Ｍ元素の含有率についても同様である。
【0105】
一方、ＲＨの濃度分布は、図５Ａに示すような複数のサンプルβを用いて確認すればよい。具体的に図５Ａに示すように、主面２ａのＸ軸方向の略中央において、Ｘ軸方向の幅５ｍｍ程度×Ｙ軸方向の幅１ｍｍ程度×Ｚ軸方向の幅Ｔβの角柱状のサンプルβ１を切り出す。上記のような角柱状サンプルの切り出しを、Ｚ軸方向に沿って、永久磁石２の中心が含まれるまで連続的に実施し、複数のサンプルβ（β１，β２…βｎ，βcenter）を得る。サンプルβの寸法は、必ずしも上記の寸法に限定されないが、Ｚ軸方向の幅Ｔβは、１ｍｍ以下であることが好ましく、もしくは、永久磁石２のＺ軸方向の幅Ｔ０に対して１／１０倍以下であることが好ましい。
【0106】
そして、採取した複数のサンプルβを、それぞれ、ＩＣＰを用いて成分分析する。本実施形態の永久磁石２では、上記の分析の結果、サンプルβの採取箇所が、主面２ｂから永久磁石２の中心に向かうにつれて、ＲＨの含有率が連続的に低下していく傾向が確認できる。特に、主面２ａを含むサンプルβ１と、磁石中心を含むサンプルβcenterとで、所定元素の含有率の差（β１－βｃｅｎｔｅｒ）を測定した場合、ＲＨの含有率の差は、０．１質量％～０．５質量％程度であることが好ましい。
【0107】
なお、各元素（ＲＬ，ＲＨ，Ｍ元素）の濃度分布は、上記の測定方法の他に、永久磁石２の断面観察時に、ＥＤＸやＥＰＭＡによるライン分析やマッピング分析、またはレーザーアブレーション－ＩＣＰ質量分析（ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ）を実施することによっても確認することができる。
【0108】
また、本実施形態の永久磁石２では、主面２ａと側面２ｂとで、ＲＨの含有率を比較すると、側面２ｂにおけるＲＨの含有率が、主面２ａにおけるＲＨの含有率よりも低いことが好ましい。主面２ａまたは側面２ｂにおけるＲＨの含有率は、たとえば、図４Ｂに示すサンプルγ１，サンプルγ２を用いて測定すればよい。
【0109】
具体的に、主面２ａの中心において、主面２ａを含むサンプルγ１（寸法：Ｘ軸方向の幅５ｍｍ程度×Ｙ軸方向の幅１ｍｍ程度×Ｚ軸方向の幅１ｍｍ）を採取し、当該サンプルγ１を用いてＩＣＰによる成分分析を実施することで、主面２ａにおけるＲＨの含有率を測定できる。また、側面２ｂの中心において、側面２ｂを含むサンプルγ２（寸法：Ｘ軸方向の幅５ｍｍ程度×Ｙ軸方向の幅１ｍｍ×Ｚ軸方向の幅１ｍｍ程度）を採取し、当該サンプルγ２を用いてＩＣＰによる成分分析を実施することで、側面２ｂにおけるＲＨの含有率を測定できる。
【0110】
なお、上記の測定において、サンプルγ１，γ２の寸法は、必ずしも上記の寸法に限定されないが、サンプルγ１のＺ軸方向の幅は、１ｍｍ以下であることが好ましく、サンプルγ２のＹ軸方向の幅は、１ｍｍ以下であることが好ましい。また、主面２ａもしくは側面２ｂにおけるＲＨの含有率は、上記の測定方法の他に、たとえば、ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳや３ＤＡＰを用いて分析することも可能である。
【0111】
図３Ｂは、永久磁石２における角部近傍の断面を拡大した模式図である。なお、本実施形態において「角部近傍」とは、角部２ｃ（磁石角部）を中心として半径１ｍｍ以内の範囲を意味する。前述したように、永久磁石２では、ＲＨが拡散した領域において主相粒子４がコアシェル粒子４ａとなっている。このコアシェル粒子４ａは、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶からなるコア部４１と、コア部４１を被覆しておりコア部４１よりもＲＨの含有比が高いシェル部４２とを有する。コアシェル粒子４ａの平均粒径は、特に限定されず、たとえば、円相当径換算で、１．０μｍ～１０μｍとすることができ、２．５μｍ～６．０μｍとすることが好ましい。
【0112】
なお、シェル部４２は、コア部４１の全周を覆っている必要はなく、コア部４１の少なくとも一部を覆っていればよい。シェル部４２によるコア部４１の被覆率は、特に限定されないが、たとえば、コア部４１の外周縁のうち５０％以上をシェル部４２が覆っていることが好ましい。また、図３Ｂに示すような断面において、全ての主相粒子４がコアシェル粒子４ａである必要はなく、コアシェル構造を有していない主相粒子４が存在していてもよい。
【0113】
上記のように、主相粒子４の外周にＲＨが濃化したシェル部４２が形成されることにより、粒界近傍に磁化反転の核が生じることが抑制され、保磁力ＨｃＪを向上させることができる。
【0114】
本実施形態の永久磁石２では、上述したように、ＲＨの濃度分布の方向とＲＬの濃度分布の方向とが交差している。より具体的に、ＲＨの濃度分布の方向とは、ＲＨ濃度が連続的に減少していく方向であり、本実施形態ではＺ軸に沿う方向である。ＲＬの濃度分布の方向とは、ＲＬ濃度が連続的に減少していく方向である。本実施形態では、第２拡散材１２を４つの側面２０ｂから粒界拡散させたため、Ｘ軸に沿う方向と、Ｙ軸に沿う方向との両方がＲＬの濃度分布の方向となる。永久磁石２は、ＲＨの濃度分布の方向とＲＬの濃度分布の方向とが交差していることで、高いＢｒと高いＨｃＪとを両立して実現することができ、特に角部近傍において、高いＢｒを維持しつつ磁石の内部中央よりもさらにＨｃＪを向上させることができる。たとえば、図４Ａに示すサンプルα１で磁気特性を測定した場合、１４５０ｍＴ以上のＢｒと、１８００ｋＡ／ｍ以上のＨｃＪを得ることができる。
【0115】
このように、角部近傍で特にＨｃＪが向上する理由は、シェル部４２の厚みが関係していると考えられる。本実施形態の永久磁石２では、主面２ａと側面２ｂの両方からＲＨを拡散させた従来の永久磁石と比べて、角部近傍において、コアシェル粒子４ａのシェル厚みを薄くすることができる。実際に、図７は、本実施形態の永久磁石２の断面写真であり、図８は、主面２０ａと側面２０ｂの両方からＲＨを拡散させた従来の永久磁石の断面写真である。なお、図７および図８は、いずれも、主面２ａと垂直な角部近傍の断面であり、かつ、主面２ａから所定の深さまでの範囲を観察した断面である。また、図７および図８において、最もコントラストが明るい箇所は、粒界相であり、コントラストが暗い箇所がコア部４１（主相粒子４）であり、コア部４１を囲っている灰色のコントラストがシェル部４２である。
【0116】
図８に示す従来の永久磁石では、コア部の周囲に灰色のシェル部が存在していることがはっきりと認識でき、角部近傍においてサブミクロンオーダーからミクロンオーダーの厚いシェル部が形成されていることが確認できる。一方、図７に示す本実施形態の永久磁石２の断面では、角部近傍におけるシェル部４２の厚みが、図８の従来の永久磁石と比べて、明らかに薄くなっていることがわかる。
【0117】
より具体的に、本実施形態の永久磁石２では、角部近傍の所定箇所におけるシェル部４２の最大厚みｔ１が、平均で、０．５μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であることがより好ましい。このように角部近傍におけるシェル部４２の厚みを薄くすることで、厚みが薄くなった分、シェル部４２におけるＲＨ濃度が従来の永久磁石（図８）よりも高くなると考えられる。その結果、本実施形態の永久磁石２では、Ｂｒを低下させることなく、より効率的にＨｃＪの向上が図れていると考えられる。
【0118】
上記において、角部近傍の所定箇所とは、図５Ｂに示すような角部近傍において、主面２ａから深さ１００μｍの断面Ａ（たとえば、図５Ｂにおいて一点鎖線で示すＸ－Ｙ面）を意味し、以下の手法で、当該断面Ａ中に含まれるコアシェル粒子４を解析することでシェル部４２の最大厚みｔ１を算出する。
【0119】
まず、角部近傍において、主面２ａから深さ１００μｍの位置において、断面Ａを露出させ、当該断面からＳＴＥＭ用の観察試料を採取する。試料採取の方法は、ＦＩＢ加工によるマイクロサンプリング法などを採用すればよい。そして、採取した観察試料（観察断面）中に含まれる主相粒子４を、ＳＴＥＭ－ＥＤＳにより分析する。本実施形態では、コア部４１とシェル部４２とを、重希土類元素の濃度差Ｄｃ、および、重希土類元素の濃化度Ｅに基づいて判別する。
【0120】
具体的に、断面解析に際して、測定対象である主相粒子４を内包しつつ主相粒子４に対して面積が最小となる仮想の長方形ＶＲ（図６参照）を拵え、当該長方形ＶＲの対角線の交点を粒子中心４１ｃとする。そして、ＥＤＳにより、主相粒子４におけるＲＨの濃度分布およびＲＬの濃度分布を得たうえで、所定箇所のＲＨ濃度（Ｃｈｎ）と粒子中心４１ｃのＲＨ濃度（Ｃｈcenter）との差（Ｃｈｎ－Ｃｈcenter）を、ＲＨの濃度差Ｄｃ（単位：ｗｔ％）とする。また、所定箇所におけるＲＬに対するＲＨのモル比をＭＨ／Ｌ
ｎとし、粒子中心４１ｃにおけるＲＬに対するＲＨのモル比をＭＨ／Ｌ
centerとし、ＭＨ／Ｌ
centerに対するＭＨ／Ｌ
ｎの比を、ＲＨの濃化度Ｅ（単位：なし）とする。
【0121】
本実施形態では、シェル部４２は、上記の濃度差Ｄｃが０．７ｗｔ％以上であって、かつ、上記の濃化度Ｅが１．２５以上である。すなわち、断面解析において、当該２つの要件を満足する領域をシェル部４２と認定し、主相粒子４のシェル部４２以外の領域をコア部４１と認定する。ただし、粒子中心４１ｃで検出されるＲＨ濃度が０．２ｗｔ％未満である場合があり得る。この場合は、測定ノイズを鑑みて粒子中心４１ｃでは実質的にＲＨが検出されていないこととみなし（すなわちＣｈcenter≒０）、ＲＨ濃度が０．７ｗｔ％以上（すなわち濃度差Ｄｃが０．７ｗｔ％以上）である領域をシェル部４２と識別すればよい。なお、断面試料をＨＡＡＤＦ像などで観察した場合は、コントラストの違いにより、簡易的にコア部４１とシェル部４２とを識別することも可能である。
【0122】
コア部４１とシェル部４２との境界を規定した後、図６に示すように、単位粒子内でシェル部４２が最も厚い箇所の厚みを測定する。当該測定を少なくとも２０個のコアシェル粒子４ａに対して実施し、その平均値を上述した最大厚みｔ１とする。なお、シェル厚みは、三次元アトムプローブ（３ＤＡＰ）を用いて解析することも可能である。
【0123】
以上のとおり、本実施形態の永久磁石２では、ＲＨの濃度分布の方向とＲＬの濃度分布の方向とを交差させることで、角部２ｃの近傍においてシェル部４２の厚みが増大することを抑制できる。その結果、角部２ｃの近傍において、高いＢｒを維持しつつ、ＨｃＪの更なる向上を図ることができる。
【0124】
（Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２の利用分野）
本実施形態のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２は、モータ、発電機、コンプレッサ、アクチュエータ、磁気センサ、スピーカなどの構成部材として利用することができ、特にモータの構成部材として好適である。
本実施形態のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２は、モータ、発電機、コンプレッサ、アクチュエータ、磁気センサ、スピーカなどの構成部材として利用することができ、特にモータの構成部材として好適である。
【0125】
永久磁石２を利用したモータとしては、たとえば、図８に示すようなＩＰＭモータ５０が挙げられる。ＩＰＭモータ５０は、回転子５１と、ステータコア５２とを有しており、本実施形態の永久磁石２は、回転子５１に埋め込んである。そして、回転子５１中の永久磁石２は、ギャップ５３を介してステータに存在するコイル５４と向き合っている。
【0126】
図８に示すようなＩＰＭモータ５０では、一般的に、コイル５４と近接する永久磁石２の角部２ｃＤにおいて、反磁界の影響が大きくなる。その結果、当該角部２ｃＤで発熱が大きくなったり、損失が大きくなったりする。本実施形態の永久磁石２では、製造時に主面２０ａからＲＨを拡散させると共に、側面２０ｂからＲＬを拡散させることで、高いＢｒを維持しつつも図８に示す角部２ｃにおけるＨｃＪを向上させることができる。そのため、永久磁石２をＩＰＭモータ５０に搭載する際に、磁気特性を向上させた角部２ｃの近傍を、特に反磁界の影響を受けやすい角部２ｃＤに配置することで、ＩＰＭモータ５０の小型化、高性能化、および高効率化を図ることができる。
【0127】
なお、本実施形態の永久磁石２は、図８のＩＰＭモータに限定されず、ＳＰＭモータなどのその他の各種モータにも適用できる。
【0128】
また、本実施形態の永久磁石２を含むモータは、様々な電子機器や産業機器等に搭載することができ、特に図９に示すような自動車用モータ５０（ＥＶ，ＨＶ，ＰＨＶなど）としての利用が好適である。図９では、一般的なＥＶ車１０１とＨＶ１０２とを簡単な模式図で示しているが、永久磁石２を含むモータの用途は、図９に示す様態に何ら限定されない。なお、図９において、符号６０がインバータ、符号７０がバッテリ、符号８０がエンジン、符号９０が発電機である。
【0129】
（実施形態のまとめ）
本実施形態におけるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２の製造方法では、重希土類元素（ＲＨ）を含む第１拡散材１１を主面２０ａ（第１表面）から拡散させると共に、軽希土類元素（ＲＬ）を含む第２拡散材１２を側面２０ｂから拡散させている。このような方法で製造された本実施形態の永久磁石２では、主面２ａから内部中央側に向かってＲＨの含有率が低下する濃度分布を有すると共に、側面２０ｂから内部中央側に向かってＲＬの含有率が低下する濃度分布を有する。その結果、本実施形態の永久磁石２では、ＢｒとＨｃＪとを両立して向上させることができる。すなわち、本実施形態の永久磁石２の製造方法では、磁極面以外の面にＲＨを付着させずとも、磁気特性（特にＨｃＪ）の向上を図ることができ、製造過程で使用するＲＨの量を削減することができる。
本実施形態におけるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２の製造方法では、重希土類元素（ＲＨ）を含む第１拡散材１１を主面２０ａ（第１表面）から拡散させると共に、軽希土類元素（ＲＬ）を含む第２拡散材１２を側面２０ｂから拡散させている。このような方法で製造された本実施形態の永久磁石２では、主面２ａから内部中央側に向かってＲＨの含有率が低下する濃度分布を有すると共に、側面２０ｂから内部中央側に向かってＲＬの含有率が低下する濃度分布を有する。その結果、本実施形態の永久磁石２では、ＢｒとＨｃＪとを両立して向上させることができる。すなわち、本実施形態の永久磁石２の製造方法では、磁極面以外の面にＲＨを付着させずとも、磁気特性（特にＨｃＪ）の向上を図ることができ、製造過程で使用するＲＨの量を削減することができる。
【0130】
また、本実施形態の製造方法、および、当該方法で得られた永久磁石２では、特に、角部近傍において、シェル部４２の厚みが増大することを抑制できる。その結果、永久磁石２の角部近傍において、高いＢｒを維持しつつＨｃＪを磁石内部よりもさらに向上させることができる。当該効果が得られる理由は、必ずしも明らかではないが、たとえば、以下に示す事由が考えられる。
【0131】
まず、ＲＨによるＲ２Ｔ１４Ｂ結晶（主相）の分解抑制が関係していると考えられる。粒界拡散処理において、ＲＨが粒界に沿って浸透し、加熱状態でＲ２Ｔ１４Ｂ結晶と接すると、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶（特にＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ結晶）の外周縁がＲＨと反応し、主相とは異なる結晶相や液相（たとえば、ＲＦｅ２相やＲＦｅ４Ｂ４相など）に分解されると考えられる。そして、この分解によって生じた異なる結晶相や液相が再結晶化することで、ＲＨが濃化したシェル部が形成されると考えられる。
【0132】
従来のように、磁極面と当該磁極面と交差する側面などの複数の面に、ＲＨを粒界拡散させた場合には、磁石の表面近傍や角部近傍で、高濃度のＲＨが、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶と接することとなり、上述したＲ２Ｔ１４Ｂ結晶の分解反応が活発に起こると考えられる。その結果、従来の粒界拡散処理では、磁石の表面近傍や角部近傍に厚みのあるシェルが形成される。ＲＨが濃化したシェル部は、ＨｃＪを向上させる効果があるものの、ＨｃＪの向上に必要なシェルの厚みは数ナノメートル程度あればよく、過剰な厚みのシェルは、反ってＢｒの低下を招くと考えられる。また、従来の各段工程では、磁石の表面近傍や角部近傍で、付着させたＲＨが多く消費され、磁石の内部までＲＨが十分に拡散し難くなり、ＨｃＪの向上効果が弱まると考えられる。
【0133】
一方、本実施形態における粒界拡散処理では、ＲＨを主面２０ａ（磁極面）から拡散させると共に、主面２０ａと交差する側面２０ｂからＲＬを拡散させている。ＲＬとＲ２Ｔ１４Ｂ結晶との間（具体的に、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ結晶とＮｄやＰｒとの間）では、Ｒ２Ｔ１４Ｂ以外の金属化合物相が生じないため、ＲＬが磁石内部の粒界６に拡散しても、ＲＨとＲ２Ｔ１４Ｂ結晶との間で生じるような主相の分解反応が発生しないと考えられる。そのため、粒界６においてＲＬが濃化され、粒界６における全希土類元素に対するＲＨの比率を相対的に低減できると考えられる。このようなＲＬによる粒界６の改質が、特に、磁石の角部近傍で起こりやすいと考えられる。
【0134】
つまり、本実施形態における粒界拡散処理では、従来の粒界拡散処理に比べて、角部近傍において、低濃度の状態でＲＨがＲ２Ｔ１４Ｂ結晶に接することとなり、主相の分解反応が抑制されると考えられる。これにより、本実施形態では、角部近傍においてシェル部４２の厚みを薄くでき、厚みが薄くなった分シェル部４２におけるＲＨ濃度を高めることができると考えられ、高いＢｒを維持しつつＨｃＪを向上させることができる。また、本実施形態では、主相の分解反応が抑制されたことで、磁石の角部近傍におけるＲＨの消費が抑制され、ＲＨが磁石の内部まで拡散されやすくなると考えられる。その結果、ＲＨの拡散によるＨｃＪの向上効果が高まり、高いＨｃＪと高いＢｒとを両立できると考えられる。
【0135】
また、ＲＨが内部まで拡散し易くなる理由としては、ＲＬの拡散により、二粒子粒界６ａが拡張したことが考えられる。ＲＬによる粒界６の拡張により、主面２ａから侵入するＲＨが磁石内部まで拡散し易くなり、従来工法よりも高いＨｃＪが得られると考えられる。
【0136】
なお、製造時に使用する磁石基材２０が所定の組成を有する場合、上述したＢｒやＨｃＪの向上効果がより顕著となる。すなわち、磁石基材２０（Ｒ－Ｔ－Ｂ系合金）において、Ｒの合計含有率が、２７．５質量％以上、３０．８質量％以下であり、Ｃｕの含有率が、０．０５質量％以上、０．５質量％以下であり、Ｂの含有率が、０．９２質量％以上、１．０３質量％以下である。当該組成では、一般的なＲ－Ｔ－Ｂ系合金の組成範囲に比べて、Ｒの合計含有率が低くなっている。このように、Ｒの含有率が低い磁石基材２０を使用することで、２段階の粒界拡散処理によるＢｒやＨｃＪの向上効果がより高くなる。
【0137】
（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【0138】
たとえば、第１拡散材１１および第２拡散材１２は、必ずしも複数の面に付着させる必要はなく、少なくとも１つの交差角部２０ｃに対応する面に付着させればよい（この場合、第１拡散材１１を１つの第１表面に付着させ、その第１表面と交差する１つの第２表面に第２拡散材１２を付着させればよい）。また、磁石基材２０において、ＨｃＪを向上させたい特定の角部２０ｃが決まっている場合には、当該角部２０ｃを含む側面２０ｂに第２拡散材１２を付着させればよい。たとえば、図９Ａでは、Ｘ軸と略平行な角部２０ｃ１における磁気特性の向上を狙って、第２拡散材１２をＹ軸と略垂直な側面２０ｂ１にのみ付着させている。
【0139】
また、図９Ｂでは、拡散材（１１，１２）を所定の面の一部にのみ付着させた例を提示している。具体的に、図９Ｂでは、Ｘ軸と略平行な角部２０ｃ１における磁気特性の向上を狙って、角部２０ｃ１に近接する主面２０ａの一部にのみ第１拡散材１１を付着させている。また、第２拡散材１２についても、角部２０ｃ１に近接する側面２０ｂの一部にのみ付着させている。このように、拡散材（１１，１２）の付着箇所を、ＨｃＪの向上を狙う特定箇所に限定することで、ＲＨなどの希土類元素の使用量をより効果的に削減することができる。
【実施例0140】
以下、実施例および比較例を用いて、本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0141】
実験１
実験１では、以下に示す手順で試料１に係るＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を製造し、当該試料の磁気特性を評価した。
実験１では、以下に示す手順で試料１に係るＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石を製造し、当該試料の磁気特性を評価した。
【0142】
（試料）
まず、原料として、Ｎｄ，電解鉄，低炭素フェロボロン合金を準備した。また、Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｚｒを、純金属またはＦｅとの合金の形で準備した。そして、磁石基材２０の組成が表１に示す組成となるように、上記の原料を秤量し、ストリップキャスト法により、原料合金を作製した。ここで得られた原料合金の厚みは、０．２ｍｍ～０．６ｍｍであった。
まず、原料として、Ｎｄ，電解鉄，低炭素フェロボロン合金を準備した。また、Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｚｒを、純金属またはＦｅとの合金の形で準備した。そして、磁石基材２０の組成が表１に示す組成となるように、上記の原料を秤量し、ストリップキャスト法により、原料合金を作製した。ここで得られた原料合金の厚みは、０．２ｍｍ～０．６ｍｍであった。
【0143】
次いで、前記原料合金に対して室温で１時間、水素ガスをフローさせて水素を吸蔵させた。その後、雰囲気を水素ガスからＡｒガスに切り替え、４５０℃で１時間、脱水素処理を行い、原料合金を水素粉砕した。粉砕後の原料合金については、冷却後にふるいを用いて分級し、４００μｍ以下の粒度の粉末（粗粉砕材）とした。なお、この水素吸蔵粉砕から後述する焼結工程までは、常に酸素濃度が２００ｐｐｍ以下の低酸素雰囲気とした。
【0144】
次いで、前記粗粉砕材に対して、粉砕助剤としてオレイン酸アミドを添加して混合した。そして、この粗粉砕材を衝突板式のジェットミル装置を用いて窒素気流中で微粉砕し、平均粒径が３．９μｍ～４．２μｍ程度の微粉（原料合金粉末）を得た。当該微粉砕工程において、オレイン酸アミドの添加量は、磁石基材２０中の炭素含有量が所望の範囲内となるように調整した。なお、上記の平均粒径は、レーザ回折式の粒度分布計で測定した平均粒径Ｄ５０である。
【0145】
次いで、前記原料合金粉末を磁界中で成形して成形体を作製した。この際、印加磁場は１２００ｋＡ／ｍの静磁界とし、成形時の加圧力は１２０ＭＰａとして、磁界印加方向と加圧方向とを直交させるようにした。なお、この成形工程で得られた成形体の密度を測定したところ、成形体の密度が４．１０Ｍｇ／ｍ３以上４．２５Ｍｇ／ｍ３以下の範囲内であった。
【0146】
次に、前記成形体を焼結し、Ｒ－Ｔ－Ｂ系合金からなる焼結体を得た。焼結条件は、処理雰囲気を真空中とし、成形体を１０７０℃の温度で４時間保持した。この焼結工程で得られた焼結密度は、７．４５Ｍｇ／ｍ３～７．５５Ｍｇ／ｍ３以下の範囲であった。その後、前記焼結体をバーチカルにより１５ｍｍ×１５ｍｍ×５ｍｍ（磁化容易軸方向の厚み５ｍｍ）に加工して、磁石基材２０を得た。
【0147】
ここで、磁石基材２０の平均組成を測定した。試料１では、複数製造した焼結体から分析用の焼結体を抽出し、当該分析用焼結体をスタンプミルにより平均粒子径１ｍｍ程度の大きさに粉砕し、当該粉砕物を無作為に抽出することで組成分析用のサンプルを得た。各種金属元素の含有率については、ＸＲＦおよびＩＣＰを用いて測定した。また、酸素の含有率は、不活性ガス融解－非分散型赤外線吸収法により測定し、炭素の含有率は、酸素気流中燃焼－赤外線吸収法により測定し、窒素の含有率は、不活性ガス融解－熱伝導度法により測定した。平均組成の測定結果を表１に示す。なお、Ｆｅの含有率を残部としているのは、表１には記載していない元素の含有量をＦｅの含有量に含めて、Ｒ，Ｔ，Ｂおよびｍの合計を１００質量％としているという意味である。
【0148】
続いて、前記磁石基材２０に対して、以下に示す流れで粒界拡散処理を施した。まず、表２に示す組成で、Ｔｂ（ＲＨ）を含む拡散材１－Ａと、Ｎｄ（ＲＬ）を含む拡散材２－Ａを作製した。拡散材１－ＡはＴｂの金属粉末とし、拡散材は表２に示す組成の合金粉末とした。
【0149】
次に、粒界拡散を行う前処理として、磁石基材２０にエッチング処理を施した。具体的に、エタノール１００質量％に対し硝酸３質量％とした混合溶液を準備し、磁石基材２０を当該混合溶液に３分間浸漬させてエッチングした後、エタノールに１分間浸漬させて洗浄した。なお、上記のエッチングは、２回実施した。
【0150】
次に、Ｔｂを含む拡散材１－Ａ：７５質量部と、アルコール：２３質量部と、アクリル樹脂：２質量部と、を混練し、第１ペーストを得た。この際使用したアルコールは溶媒であり、アクリル樹脂はバインダである。そして、当該第１ペーストを、磁石基材２０の一対の磁極面の両方に均一に塗布した。この際、第１ペーストの塗布量は、拡散材１－Ａに含まれるＴｂの総量が、磁石基材１００質量部に対して、０．５質量部となるように調整した。また、Ｎｂを含む拡散材２－Ａ：７５質量部と、アルコール：２３質量部と、アクリル樹脂：２質量部と、を混練し、第２ペーストを得た。そして、当該第２ペーストを、磁極面と交差する４つの側面にそれぞれ均一に塗布した。この際、拡散材２－Ａを含む第２ペーストの塗布量は、拡散材２－Ａに含まれるＮｄの総量が、磁石基材１００質量部に対して、０．５質量部となるように調整した。
【0151】
上記の要領で拡散材１－Ａと拡散材２－Ａとを塗布した後、磁石基材２０を大気圧のＡｒ雰囲気において、９００℃で、１０時間保持し、その後、急冷した。なお、当該熱処理の後には、１２００番の研磨紙を用いて、磁石基材２０の表面に存在する残渣が除去されるまで研磨した。
【0152】
以上の工程により試料１に係るＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２を得た。当該Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２の平均組成は、上述した磁石基材２０の平均組成と同様の方法で測定した。
【0153】
また、試料１で製造した複数のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２から無作為に分析用の磁石サンプルを抽出し、当該分析用磁石サンプルから図４Ａ，図４Ｂ，図５Ａに示すサンプルα，サンプルβ，サンプルγ１およびγ２を切り出した。そして、ここで得られた各サンプルを、それぞれＩＣＰにより成分分析した。その結果、試料１のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石２では、磁極面（主面２ａ）から内部中央側に向かってＴｂの含有量が連続的に低下していく傾向が確認でき、さらに、側面２ｂから内部中央側に向かって、Ｎｄの含有率およびＣｕの含有率が、いずれも連続的に低下していく傾向が確認できた。また、図４Ｂに示すようなサンプルγ１とサンプルγ２とで組成を比較したところ、側面２ｂを含むサンプルγ２におけるＴｂの含有率が、主面２ａを含むサンプルγ１におけるＴｂの含有率よりも低いことが確認できた。
【0154】
さらに、図４Ａに示すサンプルα１を切り出した後、当該サンプルα１に対して、４０００ｋＡ／ｍのパルス磁場を印加して着磁した。そして、ＢＨトレーサを用いて各試料（サンプルα１）の残留磁束密度Ｂｒ（ｍＴ）と、保磁力ＨｃＪ（ｋＡ／ｍ）とを測定した。当該サンプルα１の磁気特性は、永久磁石２の角部近傍における磁気特性であり、測定結果を表３に示す。なお、本実施例において、Ｂｒは、１４５０ｍＴ以上を特に良好と判断し、ＨｃＪは、１８００以上を特に良好と判断した。
【0155】
（比較例１）
比較例１では、磁石基材における一対の磁極面に、それぞれ、拡散材１－Ａを塗布した。その後、磁極面と交差するすべての側面には拡散材を塗布することなく、拡散材１－Ａのみを塗布した磁石基材を、試料１と同じ条件で加熱処理した。比較例１における上記以外の実験条件は、試料１と同様として、試料１と同様の評価を実施した。比較例１の評価結果を表３に示す。なお、比較例１においても、試料１と同じ方法で、ＴｂやＮｄの濃度分布を測定したところ、比較例１では、ＲＨ（Ｔｂ）の含有率に関する濃度分布が観測されたものの、ＲＬ（Ｎｄ）やその他の元素の濃度分布は観測できなかった。
比較例１では、磁石基材における一対の磁極面に、それぞれ、拡散材１－Ａを塗布した。その後、磁極面と交差するすべての側面には拡散材を塗布することなく、拡散材１－Ａのみを塗布した磁石基材を、試料１と同じ条件で加熱処理した。比較例１における上記以外の実験条件は、試料１と同様として、試料１と同様の評価を実施した。比較例１の評価結果を表３に示す。なお、比較例１においても、試料１と同じ方法で、ＴｂやＮｄの濃度分布を測定したところ、比較例１では、ＲＨ（Ｔｂ）の含有率に関する濃度分布が観測されたものの、ＲＬ（Ｎｄ）やその他の元素の濃度分布は観測できなかった。
【0156】
（比較例２）
比較例２では、磁石基材における一対の磁極面と、磁極面と交差する４つの側面とに、それぞれ、拡散材１－Ａを塗布した。具体的に、一対の磁極面から拡散するＴｂの質量が磁石基材１００質量部に対して０．５質量部となるように、各磁極面における拡散材ペーストの塗布量を制御した。同様に、４つの側面から拡散するＴｂの質量が磁石基材１００質量部に対して０．５質量部となるように各側面における拡散材ペーストの塗布量を制御した。つまり、比較例２では、全ての面から拡散するＴｂの総量を、磁石基材１００質量部に対して１．０質量部とした。その後、拡散材１－Ａのみを塗布した磁石基材を、試料１と同じ条件で加熱処理した。比較例２における上記以外の実験条件は、試料１と同様として、試料１と同様の評価を実施した。比較例２の評価結果を表３に示す。なお、比較例２においても、試料１と同じ方法で、ＴｂやＮｄの濃度分布を測定したところ、比較例１では、ＲＨ（Ｔｂ）の含有率に関する濃度分布が観測されたものの、ＲＬ（Ｎｄ）やその他の元素の濃度分布は観測できなかった。
比較例２では、磁石基材における一対の磁極面と、磁極面と交差する４つの側面とに、それぞれ、拡散材１－Ａを塗布した。具体的に、一対の磁極面から拡散するＴｂの質量が磁石基材１００質量部に対して０．５質量部となるように、各磁極面における拡散材ペーストの塗布量を制御した。同様に、４つの側面から拡散するＴｂの質量が磁石基材１００質量部に対して０．５質量部となるように各側面における拡散材ペーストの塗布量を制御した。つまり、比較例２では、全ての面から拡散するＴｂの総量を、磁石基材１００質量部に対して１．０質量部とした。その後、拡散材１－Ａのみを塗布した磁石基材を、試料１と同じ条件で加熱処理した。比較例２における上記以外の実験条件は、試料１と同様として、試料１と同様の評価を実施した。比較例２の評価結果を表３に示す。なお、比較例２においても、試料１と同じ方法で、ＴｂやＮｄの濃度分布を測定したところ、比較例１では、ＲＨ（Ｔｂ）の含有率に関する濃度分布が観測されたものの、ＲＬ（Ｎｄ）やその他の元素の濃度分布は観測できなかった。
【0157】
【表1】
【0158】
【表2】
【0159】
【表3】
【0160】
表３に示すように、比較例１および比較例２では、ＢｒとＨｃＪの目標値を両立して満足することはできなかった。具体的に、磁極面のみに粒界拡散処理を施した比較例１では、反磁界の影響を受けやすい角部近傍において、十分な磁気特性の向上が図れなかった。また、磁極面および側面からＲＨを拡散させた比較例２では、ＲＨ（Ｔｂ）を試料１や比較例１よりも多く拡散させたことにより、ＨｃＪは増加する傾向となるが、ＨｃＪの向上と引き換えに、Ｂｒが低下してしまっている。
【0161】
一方、ＲＨとＲＬとを異なる面から拡散させた試料１では、比較例２よりも製造過程におけるＲＨの使用量を削減したうえで、１４５０ｍＴ以上の高いＢｒと、１８００ｋＡ／ｍ以上の高いＨｃＪとが得られた。この結果から、ＲＨとＲＬとを互いに異なる所定の面から拡散させることで、角部近傍で高いＢｒと高いＨｃＪとを兼ね備える永久磁石２が得られることがわかった。
【0162】
また、前述したように、試料１の永久磁石２では、ＲＨの濃度分布の方向とＲＬの濃度分布の方向とが交差していることが確認でき、このような特徴を有する試料１では、角部近傍におけるシェル部４２の厚みが比較例１よりも薄くなっていることがわかった。実際に図７が、試料１で得られた永久磁石２のＳＥＭ写真であり、図８が比較例１で得られた永久磁石のＳＥＭ写真である。
【0163】
図８の比較例１のＳＥＭ写真では、図７のＳＥＭ写真よりも厚いシェルが形成されていることが確認でき、特に表面側でシェルが厚くなっていることがわかる。これに対して、図７に示す試料１のＳＥＭ写真では、比較例１よりも明らかにシェル部４２の厚みが薄くなっていることが確認でき、特に、角部近傍の磁極面（主面２ａ）から深さ１００μｍの位置におけるシェル部４２の最大厚みｔ１が０．５μｍ未満であった。この結果から、ＲＨの濃度分布の方向とＲＬの濃度分布の方向とが交差している場合、角部近傍のシェル部４２の厚みが薄くなり、高いＢｒと高いＨｃＪとを両立して実現できることがわかった。
【0164】
（実験２）
実験２では、表４に示す複数種の拡散材を作製し、表５に示す拡散材の組み合わせで粒界拡散処理を実施した。実験２の全ての試料１～１１では、磁石基材２０の組成が実験１における試料１の組成と共通としており、拡散材の組成を変更した以外は、実験１と同様の条件でＲ－Ｔ－Ｂ系の永久磁石２を作製した。実験２における各試料１～１１の評価結果を表５に示す。
実験２では、表４に示す複数種の拡散材を作製し、表５に示す拡散材の組み合わせで粒界拡散処理を実施した。実験２の全ての試料１～１１では、磁石基材２０の組成が実験１における試料１の組成と共通としており、拡散材の組成を変更した以外は、実験１と同様の条件でＲ－Ｔ－Ｂ系の永久磁石２を作製した。実験２における各試料１～１１の評価結果を表５に示す。
【0165】
【表4】
【0166】
【表5】
【0167】
表５に示すように実験２の試料１～１１（試料１０を除く）では、いずれも、１４５０ｍＴ≦Ｂｒで、かつ、１８００ｋＡ／ｍ≦ＨｃＪであった。なお、試料１０と他の試料１～９，１１を対比すると、拡散させるＲＨとしては、ＤｙよりもＴｂがより効果的であることがわかった。ＲＨとして、Ｔｂに代えてＤｙを拡散した試料１０では、Ｔｂを拡散させた他の試料（１～９，１１）に比べてＨｃＪが低いが、比較例１や２に示すような方法でＤｙを拡散させた場合に比べると、ＨｃＪが向上していることが確認できた。
【0168】
以上の結果から、拡散材（１１，１２）が表４に示す組成の範囲にある場合、ＢｒとＨｃＪとを両立して向上できることがわかった。なお、表４，５には記していないが、実験２の全ての試料１～１１において、磁極面（主面２ａ）から内部中央側に向かってＲＨの含有量が連続的に低下していく傾向が確認でき、かつ、側面２ｂから内部中央側に向かって、ＲＬの含有率が連続的に低下していく傾向が確認できた。さらに、第２拡散材１２にＭ元素が含まれる試料１～７，１１では、側面２ｂから内部中央側に向かってＭ元素の含有率が、連続的に低下していく傾向が確認できた。
【符号の説明】
【0169】
２ … Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石
２ａ … 主面（磁極面）
２ｂ … 側面
２ｃ（２ｃ１，２ｃ２，２ｃＤ） … 角部
４ … 主相粒子
４ａ … コアシェル粒子
４１ … コア部
４２ … シェル部
６ … 粒界
６ａ … 二粒子粒界
６ｂ … 粒界多重点
２０ … 磁石基材
２０ａ … 主面
２０ｂ … 側面
２０ｃ … 交差角部
５０ … ＩＰＭモータ
５１ … 回転子
５２ … ステータコア
５３ … ギャップ
５４ … コイル
１０１ … ＥＶ車
１０２ … ＨＶ車
６０ … インバータ
７０ … バッテリ
８０ … エンジン
９０ … 発電機
２ａ … 主面（磁極面）
２ｂ … 側面
２ｃ（２ｃ１，２ｃ２，２ｃＤ） … 角部
４ … 主相粒子
４ａ … コアシェル粒子
４１ … コア部
４２ … シェル部
６ … 粒界
６ａ … 二粒子粒界
６ｂ … 粒界多重点
２０ … 磁石基材
２０ａ … 主面
２０ｂ … 側面
２０ｃ … 交差角部
５０ … ＩＰＭモータ
５１ … 回転子
５２ … ステータコア
５３ … ギャップ
５４ … コイル
１０１ … ＥＶ車
１０２ … ＨＶ車
６０ … インバータ
７０ … バッテリ
８０ … エンジン
９０ … 発電機
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】