▶ フージャン チャンティン ゴールデン ドラゴン レア－アース カンパニー リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-12
(45)【発行日】2023-10-20
(54)【発明の名称】Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料、製造方法、並びに応用
(51)【国際特許分類】
H01F 1/057 20060101AFI20231013BHJP
B22F 1/00 20220101ALI20231013BHJP
B22F 3/00 20210101ALI20231013BHJP
B22F 9/04 20060101ALI20231013BHJP
C21D 6/00 20060101ALI20231013BHJP
C21D 9/00 20060101ALI20231013BHJP
C22C 33/02 20060101ALI20231013BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20231013BHJP
【ＦＩ】
H01F1/057 170
H01F1/057 130
B22F1/00 Y
B22F3/00 F
B22F9/04 C
B22F9/04 E
C21D6/00 B
C21D9/00 S
C22C33/02 H
C22C38/00 303D
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022547175
(86)(22)【出願日】2021-04-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-13
(86)【国際出願番号】 CN2021088321
(87)【国際公開番号】W WO2021218702
(87)【国際公開日】2021-11-04
【審査請求日】2022-08-18
(31)【優先権主張番号】202010366533.7
(32)【優先日】2020-04-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】521397223
【氏名又は名称】フージャン チャンティン ゴールデン ドラゴン レア－アース カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100199819
【弁理士】
【氏名又は名称】大行 尚哉
(74)【代理人】
【識別番号】100087859
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 秀治
(72)【発明者】
【氏名】藍琴
(72)【発明者】
【氏名】黄佳瑩
【審査官】木下 直哉
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１０２７０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０４５８２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０２７２６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１０９９３２３４（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ １／０５７
Ｂ２２Ｆ １／００
Ｂ２２Ｆ ３／００
Ｂ２２Ｆ ９／０４
Ｃ２１Ｄ ６／００
Ｃ２１Ｄ ９／００
Ｃ２２Ｃ ３３／０２
Ｃ２２Ｃ ３８／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料であって、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料には、Ｒ、Ｂ、Ｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｘ及び不可避的不純物を含み、ここで、（１）前記Ｒは希土類元素であり、前記Ｒは、少なくともＮｄ及びＲＨを含み、
ＭはＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種または複数種であり、
ＸはＣｕ及びＧａであり、または、ＸはＣｕ、Ａｌ及びＧａであり、
（２）前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料において、質量百分率で下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｍ：０．３～０．６ｗｔ％、
Ｘ：０．８～１．８ｗｔ％、かつ、Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
残部はＦｅ、Ｃｏ及び不可避的不純物であり、
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料には、Ｒ ａ Ｍ ｂ Ｘ ｃ Ｔ ｄ 相が存在し、ここで、ＴはＦｅとＣｏであり、１５ａｔ％＜ａ＜２５ａｔ％、２．８ａｔ％＜ｂ＜４．１ａｔ％、３．０ａｔ％＜ｃ＜６．０ａｔ％、６８ａｔ％＜ｄ＜７８ａｔ％、ａｔ％とは、前記Ｒ ａ Ｍ ｂ Ｘ ｃ Ｔ ｄ 相における原子パーセントを意味する、
ことを特徴とするＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料。
【請求項2】
前記Ｒの含有量は、３０．９～３２．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｒには、Ｐｒが含まれ、
及び／又は、前記Ｎｄの含有量は、２９．５～３１．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＲＨは、Ｄｙ及び／又はＴｂであり、
及び／又は、前記ＲＨの含有量は、０．５～２．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｘの含有量は、０．８５～１．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｃｕの含有量は、０．４～０．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＸがＡｌを含む場合、前記Ａｌの含有量は、０．３～０．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｇａの含有量は、０．２～０．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｍは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂまたは「ＴｉおよびＺｒ」であり、
及び／又は、前記Ｍの含有量は、０．３５～０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＴｉを含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．３～０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＺｒを含む場合、前記Ｚｒの含有量は、０．３～０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＮｂを含む場合、前記Ｎｂの含有量は、０．３５～０．５５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｍが
「ＴｉおよびＺｒ」を含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．２ｗｔ％であり、前記Ｚｒの含有量は、０．３ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｃｏの含有量は、０．５～２．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｂの含有量は、０．９６～０．９９ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料。
【請求項3】
前記Ｒの含有量は、３０．９ｗｔ％、３１．０ｗｔ％、３１．５ｗｔ％又は３２．０ｗｔ％であり、及び／又は、前記Ｎｄの含有量は、２９．９ｗｔ％、３０．０ｗｔ％、３０．２ｗｔ％、３０．４ｗｔ％又は３０．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＲＨの含有量は、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％、０．８ｗｔ％、１．２ｗｔ％又は１．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＲＨにＴｂが含まれる場合、前記Ｔｂの含有量は、０．１～１．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＲＨにＤｙが含まれる場合、前記Ｄｙの含有量は、０．１～１．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｘの含有量は、０．８５ｗｔ％、１．０ｗｔ％、１．２７ｗｔ％、１．３７ｗｔ％、１．４ｗｔ％又は１．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｃｕの含有量は、０．４ｗｔ％、０．４２ｗｔ％、０．４５ｗｔ％又は０．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＸがＡｌを含む場合、前記Ａｌの含有量は、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％又は０．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｇａの含有量は、０．２ｗｔ％、０．２５ｗｔ％、０．３５ｗｔ％又は０．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｍの含有量は、０．３５ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、０．５５ｗｔ％又は０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＴｉを含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、０．５５ｗｔ％または０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＺｒを含む場合、前記Ｚｒの含有量は、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％または０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＮｂを含む場合、前記Ｎｂの含有量は、０．３５ｗｔ％、または０．５５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｃｏの含有量は、０．８ｗｔ％、１．０ｗｔ％、１．２ｗｔ％、１．５ｗｔ％又は２．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｂの含有量は、０．９６ｗｔ％、０．９７ｗｔ％、０．９８ｗｔ％又は０．９９ｗｔ％である、
ことを特徴とする請求項２に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料。
【請求項4】
前記Ｘは、下記の成分を含み、Ｃｕ：０．３５～０．５ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味し、
または、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味し、
または、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、下記の成分を含み、
Ｎｄ：２９．５～３１．０ｗｔ％、
ＲＨ：０．５～２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１項に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物であって、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物は、Ｒ、Ｂ、Ｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｘ及び不可避的不純物を含み、ここで、（１）前記Ｒは希土類元素であり、前記Ｒは、少なくともＮｄ及びＲＨを含み、
ＭはＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種または複数種であり、
ＸはＣｕ及びＧａであり、または、ＸはＣｕ、Ａｌ及びＧａであり、
（２）前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料において、質量百分率で下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｍ：０．３～０．６ｗｔ％、
Ｘ：０．８～１．８ｗｔ％、かつ、Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
残部はＦｅ、Ｃｏ及び不可避的不純物である、
ことを特徴とするＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物。
【請求項6】
前記Ｒの含有量は、３０．９～３２．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｒには、Ｐｒが含まれ、
及び／又は、前記Ｎｄの含有量は、２９．５～３１．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＲＨは、Ｄｙ及び／又はＴｂであり、
及び／又は、前記ＲＨの含有量は、０．５～２．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＲＨが溶解製錬工程に添加され、及び粒界拡散工程に導入され、
ここで、前記溶解製錬工程で導入されるＲＨの含有量は、０．１～１．０ｗｔ％であり、前記粒界拡散工程で導入されるＲＨの含有量は、０．１～１．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｘの含有量は、０．８５～１．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｃｕの含有量は、０．４～０．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＸがＡｌを含む場合、前記Ａｌの含有量は、０．３～０．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｇａの含有量は、０．２～０．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｍは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂまたは「ＴｉおよびＺｒ」であり、
及び／又は、前記Ｍの含有量は、０．３５～０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＴｉを含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．３～０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＺｒを含む場合、前記Ｚｒの含有量は、０．３～０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＮｂを含む場合、前記Ｎｂの含有量は、０．３５～０．５５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｍが
「ＴｉおよびＺｒ」を含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．２ｗｔ％であり、前記Ｚｒの含有量は、０．３ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｃｏの含有量は、０．５０～２．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｂの含有量は、０．９６～０．９９ｗｔ％である、
ことを特徴とする請求項５に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物。
【請求項7】
前記Ｒの含有量は、３０．９ｗｔ％、３１．０ｗｔ％、３１．５ｗｔ％又は３２．０ｗｔ％であり、及び／又は、前記Ｎｄの含有量は、２９．９ｗｔ％、３０．０ｗｔ％、３０．２ｗｔ％、３０．３ｗｔ％又は３０．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＲＨの含有量は、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％、０．８ｗｔ％、１．２ｗｔ％又は１．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＲＨにＴｂが含まれる場合、前記Ｔｂの含有量は、０．１～１．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＲＨにＤｙが含まれる場合、前記Ｄｙの含有量は、０．１～１．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記溶解製錬工程で導入されるＲＨの含有量は、０．１ｗｔ％、０．２ｗｔ％、０．３ｗｔ％、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％又は１．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記粒界拡散工程で導入されるＲＨの含有量は、０．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｘの含有量は、０．８５ｗｔ％、１．０ｗｔ％、１．２７ｗｔ％、１．３７ｗｔ％、１．４ｗｔ％又は１．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｃｕの含有量は、０．４ｗｔ％、０．４２ｗｔ％、０．４５ｗｔ％又は０．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＸがＡｌを含む場合、前記Ａｌの含有量は、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％又は０．８ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｇａの含有量は、０．２ｗｔ％、０．２５ｗｔ％、０．３５ｗｔ％又は０．５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｍの含有量は、０．３５ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、０．５５ｗｔ％又は０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＴｉを含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、０．５５ｗｔ％または０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＺｒを含む場合、前記Ｚｒの含有量は、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％または０．６ｗｔ％であり、
及び／又は、前記ＭがＮｂを含む場合、前記Ｎｂの含有量は、０．３５ｗｔ％、または０．５５ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｃｏの含有量は、０．８ｗｔ％、１．０ｗｔ％、１．２ｗｔ％、１．５ｗｔ％又は２．０ｗｔ％であり、
及び／又は、前記Ｂの含有量は、０．９６ｗｔ％、０．９７ｗｔ％、０．９８ｗｔ％又は０．９９ｗｔ％である、
ことを特徴とする請求項６に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物。
【請求項8】
前記Ｘは、下記の成分を含み、Ｃｕ：０．３５～０．５ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味し、
または、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物は、下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味し、
または、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物は、下記の成分を含み、
Ｎｄ：２９．５～３１．０ｗｔ％、
ＲＨ：０．５～２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する、
ことを特徴とする請求項５に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物。
【請求項9】
請求項１～４のいずれか１項に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の製造方法であって、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の製造方法は下記のステップを含み：請求項５に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物の溶融液を鋳造、破砕、粉砕、成形、焼結、粒界拡散処理して、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料を得る、ことを特徴とするＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の製造方法。
【請求項10】
前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物の溶融液を下記の方法により製造し、すなわち、高周波真空誘導溶解炉で溶解製錬し、前記溶解炉の真空度は、５×１０－２Ｐａであり、前記溶解製錬の温度は、１５００℃以下であり、及び／又は、前記鋳造の工程は、以下のステップに従って行われ、すなわち、Ａｒガス雰囲気において、１０２℃／秒～１０４℃／秒の速度で冷却し、
及び／又は、前記破砕の工程は、以下のステップに従って行われ、すなわち、水素吸収、脱水素、冷却処理を経り、前記水素吸収は、水素ガス圧力０．１５ＭＰａの条件下で行い、前記粉砕は、ジェットミル粉砕であり、前記ジェットミル粉砕の粉砕室圧力は、０．３８ＭＰａであり、前記ジェットミル粉砕の時間は、３時間であり、
及び／又は、磁場成形法またはホットプレス熱間成形法であり、
及び／又は、下記のステップに従って行われ、すなわち、真空条件下で予熱、焼結、冷却を経り、前記予熱の温度は、３００～６００℃であり、前記予熱の時間は、１～２ｈであり、前記焼結の温度は、９００℃～１１００℃であり、前記焼結の時間は、６ｈであり、
及び／又は、前記粒界拡散処理は、以下のステップに従って行われ、すなわち、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の表面に、Ｔｂを含有する物質および／またはＤｙを含有する物質を蒸着、塗布、またはスパッタ付着させて、拡散熱処理し、前記Ｔｂを含有する物質は、Ｔｂ金属、Ｔｂを含有する化合物または合金であり、前記Ｄｙを含有する物質は、Ｄｙ金属、Ｄｙを含有する化合物または合金であり、前記拡散熱処理の温度は、８００～９００℃であり、前記拡散熱処理の時間は、１２～４８ｈであり、
及び／又は、前記粒界拡散処理の後に、さらに熱処理を行い、
前記熱処理の温度は、４５０～５５０℃であり、前記熱処理の時間は、３ｈである、
ことを特徴とする請求項９に記載のＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料、製造方法、並びに応用に関する。
【背景技術】
【0002】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石については、焼結密度を高めて磁石の残留磁束密度（Ｂｒ）を向上させるために、通常、焼結温度を上げたり、焼結時間を長くしたりする方法が用いられる。しかし、焼結温度を上げると結晶粒が異常に成長しやすくなり、磁石の保磁力（Ｈｃｊ）が低下してしまう。特開昭６１－２９５３５５号公報及び特開２００２－７５７１７号公報には、Ｔｉ、Ｚｒ等を添加してホウ化物を生成する元素が開示されており、ホウ化物を粒界に析出させることにより結晶粒の異常成長を抑制し、保磁力の低下を回避できると共に、焼結密度を高めることができる。しかしながら、ＣＮ２００４８０００１８６９にも、焼結磁石に磁力を有しないホウ化物相が存在するため、主相（Ｒ２Ｔ１４Ｂ型化合物）の体積比が低下し、その結果、残留磁束密度が低下してしまい、当該発明によれば、ホウ化物相を生成しないことにより、保磁力の低下を抑制し、かつ、残留磁束密度を向上させるという内容が記載されている。
【0003】
従来技術では、磁石の残留磁束密度を向上させるには、ホウ化物が生成されたか否かに重点を置いているが、現在、ホウ化物の機能に関する明確な結論がないため、異なる文献において、反対の技術的効果の結論が引き出されている。
【0004】
したがって、如何にして保磁力を確保することに基づいて、磁石の残留磁束密度を向上させるかは、本分野において早急に解決しなければならない技術的課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、従来のＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石における残留磁束密度の上昇によって引き起こされた保磁力の低下という欠点を解決し、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料、製造方法、並びに応用を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、従来技術の欠陥を解消するように、含有量が高い高融点金属のＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石を提供し、特定の含有量のＲ、Ｂ、Ｍ（Ｔｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種または複数種）、Ｘ（ＸはＣｕ、「Ａｌおよび／またはＧａ」を含む）値を選択し、主相の体積比を確保することを前提に、焼結温度を上げて密度を高め、磁石に高い残留磁束密度を持たせ、特別な成分のＲａＭｂＸｃＴｄ（ＴはＦｅおよびＣｏである）相を形成することにより、より高い保磁力を得る。
【0007】
本発明には、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料が提供され、それは、Ｒ、Ｂ、Ｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｘ及び不可避的不純物を含み、ここで、
（１）前記Ｒは希土類元素であり、前記Ｒは、少なくともＮｄ及びＲＨを含み、
ＭはＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種または複数種であり、
Ｘは、Ｃｕ、「Ａｌおよび／またはＧａ」を含み、
（２）前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料において、質量百分率で下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｍ：０．３～０．６ｗｔ％、
Ｘ：０．８～１．８ｗｔ％、かつ、Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
残部はＦｅ、Ｃｏ及び不可避的不純物である。
（１）前記Ｒは希土類元素であり、前記Ｒは、少なくともＮｄ及びＲＨを含み、
ＭはＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種または複数種であり、
Ｘは、Ｃｕ、「Ａｌおよび／またはＧａ」を含み、
（２）前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料において、質量百分率で下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｍ：０．３～０．６ｗｔ％、
Ｘ：０．８～１．８ｗｔ％、かつ、Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
残部はＦｅ、Ｃｏ及び不可避的不純物である。
【0008】
本発明において、前記Ｒの含有量は、好ましくは３０．９～３２．０ｗｔ％であり、例えば、３０．９ｗｔ％、３１．０ｗｔ％、３１．５ｗｔ％又は３２．０ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0009】
本発明において、前記Ｒには、当技術分野における従来の他の軽希土類元素が含まれてもよく、例えば、Ｐｒが含まれる。
【0010】
前記Ｒにおける軽希土類元素がＰｒＮｄである場合、前記ＰｒＮｄにおけるＰｒ、Ｎｄの質量比を２５：７５とすることができる。
【0011】
本発明において、前記Ｎｄの含有量は、好ましくは２９．５～３１．０ｗｔ％であり、例えば、２９．９ｗｔ％、３０．０ｗｔ％、３０．２ｗｔ％、３０．４ｗｔ％又は３０．８ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0012】
前記Ｒにおける軽希土類元素がＰｒＮｄである場合、前記ＰｒＮｄの含有量は、３０．０～３０．５ｗｔ％であることができ、例えば、３０．２ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0013】
本発明において、前記ＲＨは、本分野における通常の重希土類元素、例えばＤｙ及び／又はＴｂである。
【0014】
本発明において、前記ＲＨの含有量は、好ましくは０．５～２．０ｗｔ％であり、例えば、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％、０．８ｗｔ％、１．２ｗｔ％又は１．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0015】
前記ＲＨにＴｂが含まれる場合、好ましくは、前記Ｔｂの含有量は、０．１～１．０ｗｔ％であり、例えば、０．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0016】
前記ＲＨにＤｙが含まれる場合、好ましくは、前記Ｄｙの含有量は、０．１～１．５ｗｔ％であり、例えば、０．１ｗｔ％、０．２ｗｔ％、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％、０．８ｗｔ％、１．２ｗｔ％又は１．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0017】
本発明において、好ましくは、前記ＸはＣｕ、ＡｌおよびＧａを含む。
【0018】
本発明において、前記Ｘの含有量は、好ましくは０．８５～１．８ｗｔ％であり、例えば、０．８５ｗｔ％、１．０ｗｔ％、１．２７ｗｔ％、１．３７ｗｔ％、１．４ｗｔ％又は１．８ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0019】
本発明において、前記Ｃｕの含有量は、好ましくは０．４～０．５ｗｔ％であり、例えば、０．４ｗｔ％、０．４２ｗｔ％、０．４５ｗｔ％又は０．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0020】
前記ＸがＡｌを含む場合、前記Ａｌの含有量は、好ましくは、０．３～０．８ｗｔ％であり、例えば、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％又は０．８ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0021】
前記ＸがＧａを含む場合、前記Ｇａの含有量は、好ましくは、０．２～０．５ｗｔ％であり、例えば、０．２ｗｔ％、０．２５ｗｔ％、０．３５ｗｔ％又は０．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0022】
本発明において、好ましくは、前記Ｘは、下記の成分を含み、
Ｃｕ：０．３５～０．５ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
Ｃｕ：０．３５～０．５ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0023】
本発明において、好ましくは、前記Ｍは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂまたは「ＴｉおよびＺｒ」である。
【0024】
本発明において、前記Ｍの含有量は、好ましくは０．３５～０．６ｗｔ％であり、例えば、０．３５ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、０．５５ｗｔ％、０．６ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0025】
本発明において、前記ＭがＴｉを含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．３～０．６ｗｔ％であることができ、例えば、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、０．５５ｗｔ％または０．６ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0026】
本発明において、前記ＭがＺｒを含む場合、前記Ｚｒの含有量は、０．３～０．６ｗｔ％であることができ、例えば、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％または０．６ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0027】
本発明において、前記ＭがＮｂを含む場合、前記Ｎｂの含有量は、０．３５～０．５５ｗｔ％であることができ、例えば、０．３５ｗｔ％、または０．５５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0028】
本発明において、前記Ｍが「ＴｉおよびＺｒ」を含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．２ｗｔ％であることができ、前記Ｚｒの含有量は、０．３ｗｔ％であることができ、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0029】
本発明において、前記Ｃｏの含有量は、好ましくは０．５～２．０ｗｔ％であり、例えば、０．８ｗｔ％、１．０ｗｔ％、１．２ｗｔ％、１．５ｗｔ％又は２．０ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0030】
本発明において、前記Ｂの含有量は、好ましくは０．９６～０．９９ｗｔ％であり、例えば、０．９６ｗｔ％、０．９７ｗｔ％、０．９８ｗｔ％又は０．９９ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0031】
本発明の一つの好ましい態様において、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであるり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであるり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0032】
本発明の一つの好ましい態様において、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、下記の成分を含み、
Ｎｄ：２９．５～３１．０ｗｔ％、
ＲＨ：０．５～２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
Ｎｄ：２９．５～３１．０ｗｔ％、
ＲＨ：０．５～２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における質量百分率を意味する。
【0033】
本発明の好ましい態様において、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、下記番号１～１１のいずれかとすることができる（ｗｔ％）。
【0034】
本発明において、好ましくは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料には、ＲａＭｂＸｃＴｄ相が存在し、ここで、ＴはＦｅとＣｏであり、１５ａｔ％＜ａ＜２５ａｔ％、２．８ａｔ％＜ｂ＜４．１ａｔ％、３．０ａｔ％＜ｃ＜６．０ａｔ％、６８ａｔ％＜ｄ＜７８ａｔ％、ａｔ％とは、前記ＲａＭｂＸｃＴｄ相における原子パーセントを意味する。この相の存在により、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の保磁力を効果的に向上させることができる。
【0035】
本発明には、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物がさらに提供され、それは、Ｒ、Ｂ、Ｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｘ及び不可避的不純物を含み、ここで、
（１）前記Ｒは希土類元素であり、前記Ｒは、少なくともＮｄ及びＲＨを含み、
ＭはＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種または複数種であり、
Ｘは、Ｃｕ、「Ａｌおよび／またはＧａ」を含み、
（２）前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料において、質量百分率で下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｍ：０．３～０．６ｗｔ％、
Ｘ：０．８～１．８ｗｔ％、かつ、Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
残部はＦｅ、Ｃｏ及び不可避的不純物である。
（１）前記Ｒは希土類元素であり、前記Ｒは、少なくともＮｄ及びＲＨを含み、
ＭはＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種または複数種であり、
Ｘは、Ｃｕ、「Ａｌおよび／またはＧａ」を含み、
（２）前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料において、質量百分率で下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｍ：０．３～０．６ｗｔ％、
Ｘ：０．８～１．８ｗｔ％、かつ、Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
残部はＦｅ、Ｃｏ及び不可避的不純物である。
【0036】
本発明において、前記Ｒの含有量は、好ましくは３０．９～３２．０ｗｔ％であり、例えば、３０．９ｗｔ％、３１．０ｗｔ％、３１．５ｗｔ％又は３２．０ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0037】
本発明において、前記Ｒには、当技術分野における従来の他の軽希土類元素が含まれてもよく、例えば、Ｐｒが含まれる。
【0038】
前記Ｒにおける軽希土類元素がＰｒＮｄである場合、前記ＰｒＮｄにおけるＰｒ、Ｎｄの質量比を２５：７５とすることができる。
【0039】
本発明において、前記Ｎｄの含有量は、好ましくは２９．５～３１．０ｗｔ％であり、例えば、２９．９ｗｔ％、３０．０ｗｔ％、３０．２ｗｔ％、３０．３ｗｔ％又は３０．８ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0040】
前記Ｒにおける軽希土類元素がＰｒＮｄである場合、前記ＰｒＮｄの含有量は、３０．０～３０．５ｗｔ％であることができ、例えば、３０．２ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0041】
本発明において、前記ＲＨは、本分野における通常の重希土類元素、例えばＤｙ及び／又はＴｂである。
【0042】
本発明において、前記ＲＨの含有量は、好ましくは０．５～２．０ｗｔ％であり、例えば、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％、０．８ｗｔ％、１．２ｗｔ％又は１．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0043】
前記ＲＨにＴｂが含まれる場合、好ましくは、前記Ｔｂの含有量は、０．１～１．０ｗｔ％であり、例えば、０．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0044】
前記ＲＨにＤｙが含まれる場合、好ましくは、前記Ｄｙの含有量は、０．１～１．５ｗｔ％であり、例えば、０．１ｗｔ％、０．２ｗｔ％、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％、０．８ｗｔ％、１．２ｗｔ％又は１．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0045】
当業者なら分かるように、前記ＲＨが溶解製錬工程に添加されてもよいし、粒界拡散工程に導入されてもよい。
【0046】
ここで、前記溶解製錬工程で導入されるＲＨの含有量は、０．１～１．０ｗｔ％とすることができ、例えば、０．１ｗｔ％、０．２ｗｔ％、０．３ｗｔ％、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％又は１．０ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0047】
ここで、前記粒界拡散工程で導入されるＲＨの含有量は、０．１～１．０ｗｔ％とすることができ、例えば、０．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0048】
本発明において、好ましくは、前記ＸはＣｕ、ＡｌおよびＧａを含む。
【0049】
本発明において、前記Ｘの含有量は、好ましくは０．８５～１．８ｗｔ％であり、例えば、０．８５ｗｔ％、１．０ｗｔ％、１．２７ｗｔ％、１．３７ｗｔ％、１．４ｗｔ％又は１．８ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0050】
本発明において、前記Ｃｕの含有量は、好ましくは０．４～０．５ｗｔ％であり、例えば、０．４ｗｔ％、０．４２ｗｔ％、０．４５ｗｔ％又は０．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0051】
前記ＸがＡｌを含む場合、前記Ａｌの含有量は、好ましくは、０．３～０．８ｗｔ％であり、例えば、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．６ｗｔ％、０．７ｗｔ％又は０．８ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0052】
前記ＸがＧａを含む場合、前記Ｇａの含有量は、好ましくは、０．２～０．５ｗｔ％であり、例えば、０．２ｗｔ％、０．２５ｗｔ％、０．３５ｗｔ％又は０．５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0053】
本発明において、好ましくは、前記Ｘは、下記の成分を含み、
Ｃｕ：０．３５～０．５ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
Ｃｕ：０．３５～０．５ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0054】
本発明において、好ましくは、前記Ｍは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂまたは「ＴｉおよびＺｒ」である。
【0055】
本発明において、前記Ｍの含有量は、好ましくは０．３５～０．６ｗｔ％であり、例えば、０．３５ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、０．５５ｗｔ％、０．６ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0056】
本発明において、前記ＭがＴｉを含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．３～０．６ｗｔ％であることができ、例えば、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、０．５５ｗｔ％または０．６ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0057】
本発明において、前記ＭがＺｒを含む場合、前記Ｚｒの含有量は、０．３～０．６ｗｔ％であることができ、例えば、０．３ｗｔ％、０．４ｗｔ％または０．６ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0058】
本発明において、前記ＭがＮｂを含む場合、前記Ｎｂの含有量は、０．３５～０．５５ｗｔ％であることができ、例えば、０．３５ｗｔ％、または０．５５ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0059】
本発明において、前記Ｍが「ＴｉおよびＺｒ」を含む場合、前記Ｔｉの含有量は、０．２ｗｔ％であることができ、前記Ｚｒの含有量は、０．３ｗｔ％であることができ、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0060】
本発明において、前記Ｃｏの含有量は、好ましくは０．５０～２．０ｗｔ％であり、例えば、０．８ｗｔ％、１．０ｗｔ％、１．２ｗｔ％、１．５ｗｔ％又は２．０ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0061】
本発明において、前記Ｂの含有量は、好ましくは０．９６～０．９９ｗｔ％であり、例えば、０．９６ｗｔ％、０．９７ｗｔ％、０．９８ｗｔ％又は０．９９ｗｔ％であり、パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0062】
本発明の一つの好ましい態様において、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、下記の成分を含み、
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
Ｒ：３０．５～３２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0063】
本発明の一つの好ましい態様において、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、下記の成分を含み、
Ｎｄ：２９．５～３１．０ｗｔ％、
ＲＨ：０．５～２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
Ｎｄ：２９．５～３１．０ｗｔ％、
ＲＨ：０．５～２．０ｗｔ％、
Ｂ：０．９５～０．９９ｗｔ％、
Ｔｉ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＺｒ：０．３～０．６ｗｔ％、又はＮｂ：０．３５～０．５５ｗｔ％、
Ｃｕ：０．３５～０．５０ｗｔ％、
Ａｌ：０．３～０．８ｗｔ％、
Ｇａ：０．２～０．５ｗｔ％、
Ｃｏ：０．８～２．０ｗｔ％、
残部がＦｅであり、
パーセントとは、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物における質量百分率を意味する。
【0064】
本発明の好ましい態様において、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物は、下記番号１～１１のいずれかとすることができる（ｗｔ％）。
【0065】
本発明には、Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の製造方法がさらに提供され、下記のステップを含み：前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物の溶融液を鋳造、破砕、粉砕、成形、焼結、粒界拡散処理して、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料を得る。
【0066】
本発明において、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の原料組成物の溶融液を本分野における通常の方法で製造することができ、例えば、高周波真空誘導溶解炉で溶解製錬すれば良い。前記溶解炉の真空度は、５×１０－２Ｐａであってもよい。前記溶解製錬の温度は、１５００℃以下であってもよい。
【0067】
ここで、前記鋳造の工程は、本分野における通常の鋳造工程であることができ、例えば、Ａｒガス雰囲気（例えば５．５×１０４ＰａのＡｒガス雰囲気下）において、１０２℃／秒～１０４℃／秒の速度で冷却すればよい。
【0068】
本発明において、前記破砕の工程は、本分野における通常の破砕工程であることができ、例えば、水素吸収、脱水素、冷却処理を経ていればよい。
【0069】
ここで、前記水素吸収は、水素ガス圧力０．１５ＭＰａの条件下で行うことができる。
【0070】
ここで、前記脱水素は、真空引きしながら昇温する条件で行うことができる。
【0071】
本発明において、前記粉砕の工程は、本分野における通常の粉砕工程であることができ、例えば、ジェットミル粉砕である。
【0072】
ここで、前記ジェットミル粉砕は、酸化ガス含有量が１５０ｐｐｍ以下の窒素ガス雰囲気下で行うことができる。前記酸化ガスは、酸素または水分の含有量を意味する。
【0073】
ここで、前記ジェットミル粉砕の粉砕室圧力は、０．３８ＭＰａとすることができる。
【0074】
ここで、前記ジェットミル粉砕の時間は、３時間とすることができる。
【0075】
ここで、前記粉砕を行った後、本分野における常套手段で潤滑剤を添加することができ、例えば、ステアリン酸亜鉛を添加する。前記潤滑剤の添加量は、混合後の粉末重量の０．１０～０．１５％、例えば０．１２％とすることができる。
【0076】
本発明において、前記成形の工程は、本分野における通常の成形工程であることができ、例えば、磁場成形法またはホットプレス熱間成形法である。
【0077】
本発明において、前記焼結の工程は、本分野における通常の焼結工程であることができ、例えば、真空条件下（例えば５×１０－３Ｐａの真空下）で、予熱、焼結、冷却を経ていればよい。
【0078】
ここで、前記予熱の温度は、３００～６００℃であってもよい。前記予熱の時間は、１～２ｈとすることができる。前記予熱は、３００℃および６００℃の温度でそれぞれ１時間予熱することが好ましい。
【0079】
ここで、前記焼結の温度は、本分野における通常の焼結温度、例えば９００℃～１１００℃、さらには例えば１０４０℃とすることができる。
【0080】
ここで、前記焼結の時間は、本分野における通常の焼結時間、例えば６ｈとすることができる。
【0081】
ここで、前記冷却の前に、ガス圧が０．１ＭＰａに達するようにＡｒガスを導入することができる。
【0082】
ここで、前記粒界拡散処理は、本分野における通常の工程で処理を行うことができ、例えば、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料の表面に、Ｔｂを含有する物質および／またはＤｙを含有する物質を蒸着、塗布、またはスパッタ付着させて、拡散熱処理すればよい。
【0083】
ここで、前記Ｔｂを含有する物質は、Ｔｂ金属、Ｔｂを含有する化合物または合金であってもよく、例えば、ＴｂＦ３である。
【0084】
ここで、前記Ｄｙを含有する物質は、Ｄｙ金属、Ｄｙを含有する化合物または合金であってもよく、例えば、ＤｙＦ３である。
【0085】
ここで、前記拡散熱処理の温度は、８００～９００℃、例えば８５０℃であってもよい。
【0086】
ここで、前記拡散熱処理の時間は、１２～４８ｈ、例えば２４ｈであってもよい。
【0087】
ここで、前記粒界拡散処理の後に、さらに熱処理を行うことができる。前記熱処理の温度は、４５０～５５０℃、例えば５００℃とすることができる。前記熱処理の時間は、３ｈとすることができる。
【0088】
本発明は、前記方法で製造されたＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料も提供する。
【0089】
本発明は、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料がモーターにおいて電子部品としての応用をも提供する。
【0090】
そのうち、前記応用は、高回転モーターおよび／または家電製品において電子部品として使用することであってもよい。
【0091】
本発明において、Ｎｄはネオジムであり、Ｐｒはプラセオジムであり、ＲＨは重希土類元素であり、Ｔｂはテルビウムであり、Ｄｙはジスプロシウムであり、Ｆｅは鉄であり、Ｃｏはコバルトであり、Ｂはホウ素であり、Ａｌはアルミニウムであり、Ｃｕは銅であり、Ｎｂはニオブであり、Ｎｉはニッケルであり、Ｚｎは亜鉛であり、Ｇａはガリウムであり、Ａｇは銀であり、Ｉｎはインジウムであり、Ｓｎはスズであり、Ｂｉはビスマスであり、Ｔｉはチタンであり、Ｖはバナジウムであり、Ｃｒはクロムであり、Ｚｒはジルコニウムであり、Ｍｏはモリブデンであり、Ｈｆはハフニウムであり、Ｔａはタンタルであり、Ｗはタングステンであり、Ｍｎはマンガンであり、Ｃは炭素であり、Ｏは酸素であり、Ｎは窒素である。
【0092】
本分野の周知常識に準拠したうえで、上記の各々の好ましい条件を任意に組み合わせることによって、本発明の各々の好適な実施例を得ることができる。
【0093】
本発明に使用されている試薬および原料は、いずれも市販されている。
【発明の効果】
【0094】
本発明の積極的な進歩的効果は、以下の点にある。
（１）本発明におけるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、性能が優れ、Ｂｒ≧１３．０９ｋＧｓ、Ｈｃｊ≧２５．２ｋＯｅであり、ＢｒとＨｃｊの同時改善を達成した。
（２）通常の成分と比べて、本発明におけるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における高融点金属の含有量がより高く、含有量が高い高融点金属によりＲａＭｂＸｃＴｄ相を形成することができ、通常の高融点金属の含有量が高くなることに起因して磁石特性が悪化してしまうことを克服し、Ｒ－Ｔ－Ｂ系磁石の焼結性を向上させ、Ｈｃｊは通常の成分と同等であり、かつ、磁石の角型比を効果的に改良する。
（１）本発明におけるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、性能が優れ、Ｂｒ≧１３．０９ｋＧｓ、Ｈｃｊ≧２５．２ｋＯｅであり、ＢｒとＨｃｊの同時改善を達成した。
（２）通常の成分と比べて、本発明におけるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料における高融点金属の含有量がより高く、含有量が高い高融点金属によりＲａＭｂＸｃＴｄ相を形成することができ、通常の高融点金属の含有量が高くなることに起因して磁石特性が悪化してしまうことを克服し、Ｒ－Ｔ－Ｂ系磁石の焼結性を向上させ、Ｈｃｊは通常の成分と同等であり、かつ、磁石の角型比を効果的に改良する。
【図面の簡単な説明】
【0095】
【発明を実施するための形態】
【0096】
以下、実施例の態様により本発明をさらに説明するが、本発明を実施例の範囲に制限するものではない。以下の実施例において、具体的な条件が明記されない実験方法は、通常の方法及び条件に従って、または商品仕様書に応じて選択される。
【0097】
実施例および比較例におけるＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の成分を表１に示す。
【0098】
表１
注：ＰｒＮｄのうち、Ｐｒ：Ｎｄ＝２５：７５（質量比）であり、溶解製錬は、工程ステップ（１）に導入されるものであり、拡散は、工程ステップ（８）に導入されるものであり、ＸとはＣｕ、Ａｌ及びＧａの含有量の合計を指し、「／」は、当該元素が添加されていないことを表す。
【0099】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の製造方法は、以下の通りである。
（１）溶解製錬の工程：表１に示す成分に従って、調製した原料をアルミナ製の坩堝に入れ、高周波真空誘導溶解炉において５×１０－２Ｐａの真空中で１５００℃以下の温度で真空溶解製錬した。
（２）鋳造の工程：真空溶解製錬した後の溶解炉にＡｒガスを導入し、気圧を５．５万Ｐａにした後に鋳造し、１０２℃／秒～１０４℃／秒の冷却速度で急冷合金を得る。
（３）水素破砕工程：急冷合金を置く水素化粉砕用炉を室温で真空引きした後、純度９９．９％の水素ガスを水素破砕用炉内に導入して水素ガス圧力を０．１５ＭＰａに維持する。水素吸収を十分に行った後、真空引きしながら昇温し、十分に脱水素する。その後、冷却し、水素破砕した粉末を取り出す。
（４）微粉砕工程：水素破砕した粉末を、酸化ガス含有量１５０ｐｐｍ以下の窒素ガス雰囲気下及び粉砕室圧力０．３８ＭＰａの条件下で３時間のジェットミル粉砕し、微粉を得る。酸化ガスは、酸素または水分を指す。
（５）ジェットミル粉砕した後の粉末にステアリン酸亜鉛を添加し、ステアリン酸亜鉛の添加量を混合後の粉末重量の０．１２％として、Ｖブレンダーで十分に混合した。
（６）磁場成形の工程：上記のステアリン酸亜鉛を添加した粉末を、直角配向型の磁場成形機を用いて、１．６Ｔの配向磁場中及び０．３５ｔｏｎ／ｃｍ２の成形圧力で、一辺が２５ｍｍの立方体に一次成形し、一次成形後、０．２Ｔの磁場で減磁する。一次成形後の成形体を空気に触れさせないように、それをシールし、その後、二次成形機（静水圧成形機）を用いて、１．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で二次成形を行う。
（７）焼結の工程：各成形体を焼結炉に搬送して焼結し、５×１０－３Ｐａの真空下かつ３００℃および６００℃の温度でそれぞれ１時間を保持し、その後、１０４０℃の温度で６時間焼結してから、Ａｒガスを導入して０．１ＭＰａまでガス圧を到達させた後、室温まで冷却した。
（８）粒界拡散処理の工程：各組の焼結体を直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍの磁石に加工し、厚さ方向を磁場配向方向とし、表面を清浄化した後、それぞれＴｂＦ３又はＤｙＦ３による調製された原料を用いて、磁石に全面噴霧してコーティングし、コーティングした磁石を乾燥し、高純度のＡｒガス雰囲気で、８５０℃の温度で２４時間拡散熱処理する。室温まで冷却された。ここで、
（１）溶解製錬の工程：表１に示す成分に従って、調製した原料をアルミナ製の坩堝に入れ、高周波真空誘導溶解炉において５×１０－２Ｐａの真空中で１５００℃以下の温度で真空溶解製錬した。
（２）鋳造の工程：真空溶解製錬した後の溶解炉にＡｒガスを導入し、気圧を５．５万Ｐａにした後に鋳造し、１０２℃／秒～１０４℃／秒の冷却速度で急冷合金を得る。
（３）水素破砕工程：急冷合金を置く水素化粉砕用炉を室温で真空引きした後、純度９９．９％の水素ガスを水素破砕用炉内に導入して水素ガス圧力を０．１５ＭＰａに維持する。水素吸収を十分に行った後、真空引きしながら昇温し、十分に脱水素する。その後、冷却し、水素破砕した粉末を取り出す。
（４）微粉砕工程：水素破砕した粉末を、酸化ガス含有量１５０ｐｐｍ以下の窒素ガス雰囲気下及び粉砕室圧力０．３８ＭＰａの条件下で３時間のジェットミル粉砕し、微粉を得る。酸化ガスは、酸素または水分を指す。
（５）ジェットミル粉砕した後の粉末にステアリン酸亜鉛を添加し、ステアリン酸亜鉛の添加量を混合後の粉末重量の０．１２％として、Ｖブレンダーで十分に混合した。
（６）磁場成形の工程：上記のステアリン酸亜鉛を添加した粉末を、直角配向型の磁場成形機を用いて、１．６Ｔの配向磁場中及び０．３５ｔｏｎ／ｃｍ２の成形圧力で、一辺が２５ｍｍの立方体に一次成形し、一次成形後、０．２Ｔの磁場で減磁する。一次成形後の成形体を空気に触れさせないように、それをシールし、その後、二次成形機（静水圧成形機）を用いて、１．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で二次成形を行う。
（７）焼結の工程：各成形体を焼結炉に搬送して焼結し、５×１０－３Ｐａの真空下かつ３００℃および６００℃の温度でそれぞれ１時間を保持し、その後、１０４０℃の温度で６時間焼結してから、Ａｒガスを導入して０．１ＭＰａまでガス圧を到達させた後、室温まで冷却した。
（８）粒界拡散処理の工程：各組の焼結体を直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍの磁石に加工し、厚さ方向を磁場配向方向とし、表面を清浄化した後、それぞれＴｂＦ３又はＤｙＦ３による調製された原料を用いて、磁石に全面噴霧してコーティングし、コーティングした磁石を乾燥し、高純度のＡｒガス雰囲気で、８５０℃の温度で２４時間拡散熱処理する。室温まで冷却された。ここで、
【0100】
実施例２、実施例３及び実施例６において、ＴｂＦ３をスプレー塗布し、他の実施例及び比較例において、ＤｙＦ３をスプレー塗布する。
【0101】
（９）熱処理の工程：焼結体を高純度のＡｒガスにおいて５００℃で３時間の熱処理を行った後、室温まで冷却して取り出した。
【0102】
（実施例の効果）
実施例１～１１、比較例１～１０で得られたＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の磁気特性および成分を測定し、その磁性体の結晶構造をＦＥ－ＥＰＭＡで観察した。
実施例１～１１、比較例１～１０で得られたＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の磁気特性および成分を測定し、その磁性体の結晶構造をＦＥ－ＥＰＭＡで観察した。
【0103】
（１）成分の測定：各成分に対して、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ）を用いて測定した。以下の表２に示すのは、成分検出の結果である。
【0104】
表２
【0105】
（２）磁気特性の評価：焼結磁石は、中国計量院のＮＩＭ－１００００Ｈ型ＢＨ大塊希土類永久磁石非破壊測定システムを用いて磁気特性検出を行った。以下の表３は、磁気特性検出の結果を示している。
【0106】
表３
【0107】
表３から分かるように、
（１）本願におけるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、性能が優れ、Ｂｒ≧１３．０９ｋＧｓ、Ｈｃｊ≧２５．２ｋＯｅである（実施例１－１）。
（２）本願の成分に基づいて、原料Ｍ、Ｘ、Ｃｕ、Ｒ及びＢの使用量が変化し、Ｒ－Ｔ－Ｂ永久磁石材料の性能が著しく低下し、本願の性能を実現できない（比較例１－１０）。
（１）本願におけるＲ－Ｔ－Ｂ系永久磁石材料は、性能が優れ、Ｂｒ≧１３．０９ｋＧｓ、Ｈｃｊ≧２５．２ｋＯｅである（実施例１－１）。
（２）本願の成分に基づいて、原料Ｍ、Ｘ、Ｃｕ、Ｒ及びＢの使用量が変化し、Ｒ－Ｔ－Ｂ永久磁石材料の性能が著しく低下し、本願の性能を実現できない（比較例１－１０）。
【0108】
ＦＥ－ＥＰＭＡによる検出：焼結磁石の垂直配向面を研磨し、電界放出電子プローブマイクロアナライザー（ＦＥ－ＥＰＭＡ）（日本電子株式会社（ＪＥＯＬ）、８５３０Ｆ）で検出した。まず、ＦＥ－ＥＰＭＡで面走査することにより、磁石におけるＲ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｕ及びＧａ等の元素の分布を特定し、その後、ＦＥ－ＥＰＭＡで単一点（シングルポイント）定量分析することにより、Ｒ－Ｍ－Ｘ－Ｔ相におけるＲ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｎｂ及びＺｒ等の元素の含有量を特定する。試験条件は、加速電圧１５ｋｖ、プローブビーム５０ｎＡであった。
【0109】
実施例１で得られた永久磁石材料は、ＦＥ－ＥＰＭＡによって検出され、その結果は、以下の表４に示す通りである。
【0110】
表４は、図１における当該Ｒ－Ｍ－Ｘ－Ｔリッチ相をＦＥ－ＥＰＭＡで単一点定量分析した結果である。表４から分かるように、このＲ－Ｍ－Ｘ－Ｔリッチ相において、Ｒはほぼ１９．９８ａｔ％であり、Ｍはほぼ３．０３ａｔ％であり、Ｘはほぼ５．４６ａｔ％であり、Ｔはほぼ７１．５４ａｔ％である。
【0111】
表４
【図1】
