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(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】2025-07-22
(45)【発行日】2025-07-30
(54)【発明の名称】希土類永久磁石及びこれを備える回転電機
(51)【国際特許分類】
H01F 1/057 20060101AFI20250723BHJP
H01F 1/053 20060101ALI20250723BHJP
H01F 7/02 20060101ALI20250723BHJP
H02K 1/276 20220101ALI20250723BHJP
H02K 15/035 20250101ALI20250723BHJP
C22C 38/00 20060101ALN20250723BHJP
【ＦＩ】
H01F1/057 170
H01F1/053
H01F7/02 C
H02K1/276
H02K15/035
C22C38/00 303D
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021042485
(22)【出願日】2021-03-16
(65)【公開番号】P2021158353
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2023-11-07
(31)【優先権主張番号】P 2020054504
(32)【優先日】2020-03-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100129296
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 博昭
(72)【発明者】
【氏名】早川 拓馬
【審査官】久保田 昌晴
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００８／１２３２５１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－２１６８３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１３５５２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０５５０７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１５９５２８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ １／０５３－１／０５９、７／０２、４１／０２
Ｈ０２Ｋ １／２７６、１５／０３５
Ｃ２２Ｃ ３８／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１表面を有する希土類永久磁石であって、前記第１表面の重心を含む部分ａ１の保磁力をＡ１とし、
前記部分ａ１から、前記第１表面の重心における法線方向に対し垂直なＹ方向に離れた前記第１表面の端を含む部分ｂ１の保磁力をＢ１とし、
前記部分ａ１から、前記第１表面の重心における法線方向及び前記Ｙ方向に対して垂直なＸ方向に離れた前記第１表面の端を含む部分ｃ１の保磁力をＣ１とし、
前記部分ａ１から、前記Ｘ方向とは反対の－Ｘ方向に離れた前記第１表面の端を含む部分ｄ１の保磁力をＤ１としたときに、
Ａ１＜Ｂ１、Ａ１≧Ｃ１、及び、Ａ１≧Ｄ１を満たし、
前記第１表面の表層部に重希土類元素が存在し、
前記第１表面の表層部において、前記部分ａ１、前記部分ｂ１、前記部分ｃ１、及び、前記部分ｄ１に前記重希土類元素が存在し、
前記部分ａ１において、前記第１表面に向かうほど保磁力及び前記重希土類元素の濃度が高くなる、希土類永久磁石。
【請求項2】
Ｂ１－Ａ１≧１０ｋＡ／ｍである、請求項１に記載の希土類永久磁石。
【請求項3】
前記第１表面と対向する第２表面を有し、前記第２表面の表層部に重希土類元素が存在し、前記第２表面の重心を含む部分ａ２の保磁力をＡ２とし、
前記第２表面の重心を含む部分ａ２から、前記Ｘ方向に離れた前記第２表面の端を含む部分ｃ２の保磁力をＣ２とし、
前記第２表面の重心を含む部分ａ２から、前記－Ｘ方向に離れた前記第２表面の端を含む部分ｄ２の保磁力をＤ２としたときに、
Ａ２≧Ｃ２、及び、Ａ２≧Ｄ２を満たす、請求項１又は２に記載の希土類永久磁石。
【請求項4】
前記第２表面の重心を含む部分ａ２から、前記Ｙ方向に離れた前記第２表面の端を含む部分ｂ２の保磁力をＢ２としたときに、Ａ２＜Ｂ２を満たす、請求項３に記載の希土類永久磁石。
【請求項5】
前記第２表面の重心を含む部分ａ２から、前記Ｙ方向とは反対の－Ｙ方向に離れた前記第２表面の端を含む部分ｅ２の保磁力をＥ２としたときに、Ａ２＜Ｅ２を満たす、請求項３又は４に記載の希土類永久磁石。
【請求項6】
前記第１表面の重心を含む部分ａ１から、前記Ｙ方向とは反対の－Ｙ方向に離れた前記第１表面の端を含む部分ｅ１の保磁力をＥ１としたときに、Ａ１＜Ｅ１を満たす、請求項１～５のいずれか一項に記載の希土類永久磁石。
【請求項7】
前記Ｙ方向は、前記第１表面の長手方向である、請求項１～６のいずれか一項に記載の希土類永久磁石。
【請求項8】
前記第１表面の重心における法線方向は、前記希土類永久磁石のｃ軸と平行である、請求項１～７のいずれか一項に記載の希土類永久磁石。
【請求項9】
ロータと、ステータと、前記ロータ又は前記ステータに設けられた請求項１～８のいずれか一項に記載の希土類永久磁石と、を備える、回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、希土類永久磁石及びこれを備える回転電機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、１つの主面又は対向する２つの主面のみに重希土類元素を塗布することで、主面の中央部の保磁力が、主面の端部の保磁力より大きい、重希土類元素を含むＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－５５０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
磁石の用途によっては、一方の端面における耐食性を向上させたい場合がある。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、一方の端面における耐食性が向上した希土類永久磁石、及び、これを備える回転電機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】
【0006】
本発明に係る希土類永久磁石は、第１表面を有し、第１表面の重心を含む部分ａ１の保磁力をＡ１とし、上記部分ａ１から第１表面の重心における法線方向に対し垂直なＹ方向に離れた第１表面の端を含む部分ｂ１の保磁力をＢ１とし、上記部分ａ１から第１表面の重心における法線方向及びＹ方向に対して垂直なＸ方向に離れた第１表面の端を含む部分ｃ１の保磁力をＣ１とし、上記部分ａ１からＸ方向とは反対の－Ｘ方向に離れた第１表面の端を含む部分ｄ１の保磁力をＤ１としたときに、Ａ１＜Ｂ１、Ａ１≧Ｃ１、及び、Ａ１≧Ｄ１を満たし、第１表面の表層部に重希土類元素が存在している。
【0007】
本発明によれば、Ａ１＜Ｂ１を満たすため、Ｙ方向の一方の端部において耐食性が向上した希土類永久磁石を提供することができる。
【0008】
希土類永久磁石の端部において腐食が発生する機構と、希土類永久磁石がＡ１＜Ｂ１を満たすことにより希土類永久磁石の端部における耐食性が向上する理由について、本発明者は以下のように考えている。すなわち、希土類永久磁石の粒界に存在する、主相に比べて希土類元素Ｒの含有量が多い相（Ｒリッチ相）は、酸化されやすい。粒界に存在するＲリッチ相のＲは、使用環境下の水蒸気などに由来する水により腐食されて水酸化物に変わり、その過程で水素を発生する。この過程は、下記式（Ｉ）のように表される。
【0009】
２Ｒ＋６Ｈ２Ｏ→２Ｒ（ＯＨ）３＋３Ｈ２・・・（Ｉ）
【0010】
この発生した水素が、腐食されていないＲリッチ相に吸蔵される。この過程は、下記式（ＩＩ）のように表される。
【0011】
２Ｒ＋ｘＨ２→２ＲＨｘ・・・（ＩＩ）
【0012】
水素吸蔵することでＲリッチ相がより腐食され易くなると共に、水素吸蔵されたＲリッチ相と水とによる腐食反応により、Ｒリッチ相に吸蔵された量以上の水素を発生する。この過程は、下記式（ＩＩＩ）のように表される。
【0013】
２ＲＨｘ＋６Ｈ２Ｏ→２Ｒ（ＯＨ）３＋（３＋ｘ）Ｈ２・・・（ＩＩＩ）
【0014】
上記式（Ｉ）～（ＩＩＩ）の連鎖反応により、磁石の端部において発生した腐食が磁石の内部に進行していき、Ｒリッチ相がＲ（ＯＨ）３及びＲＨｘに変化していく。この変化に伴う体積膨張によって応力が蓄積され、磁石の主相を構成する結晶粒（主相粒子）の脱落に至る。そして、主相粒子の脱落によって、磁石の新生面が現れ、磁石の腐食はさらに磁石の内部に進行していく。
【0015】
ここで、磁石がＡ１＜Ｂ１を満たす、つまり磁石の端部における例えばＲリッチ相中に重希土類元素が増えることで、Ｒリッチ相の合金新生面での腐食電位が向上する。これにより、上記式（Ｉ）での水素発生が抑制され、その結果、上記式（ＩＩ）以降の反応が起こりにくくなり、＋Ｙ方向の端部において磁石としての耐食性が向上する。
【0016】
また、上記磁石は、Ｂ１－Ａ１≧１０ｋＡ／ｍを満たすことができる。
【0017】
また、上記磁石は、上記第１表面と対向する第２表面を有し、上記第２表面の表層部に重希土類元素が存在し、上記第２表面の重心を含む部分の保磁力をＡ２とし、上記第２表面の重心を含む部分ａ２から上記Ｘ方向に離れた上記第２表面の端を含む部分ｃ２の保磁力をＣ２とし、上記第２表面の重心を含む部分ａ２から上記－Ｘ方向に離れた上記第２表面の端を含む部分ｄ２の保磁力をＤ２としたときに、Ａ２≧Ｃ２、及び、Ａ２≧Ｄ２を満たすことができる。
【0018】
また、上記磁石が上記第１表面と対向する第２表面を有し、上記第２表面の全面に重希土類元素が存在し、Ａ２≧Ｃ２、及び、Ａ２≧Ｄ２を満たす場合、上記磁石は、上記第２表面の重心を含む部分ａ２から上記Ｙ方向に離れた上記第２表面の端を含む部分ｂ２の保磁力をＢ２としたときに、Ａ２＜Ｂ２を満たすことができる。
【0019】
また、上記磁石が上記第１表面と対向する第２表面を有し、上記第２表面の全面に重希土類元素が存在し、Ａ２≧Ｃ２、及び、Ａ２≧Ｄ２を満たす場合、上記磁石は、上記第２表面の重心を含む部分ａ２から上記Ｙ方向に反対の－Ｙ方向に離れた上記第２表面の端を含む部分ｅ２の保磁力をＥ２としたときに、Ａ２＜Ｅ２を満たすことができる。
【0020】
また、上記磁石は、上記第１表面の重心を含む部分から上記Ｙ方向に反対の－Ｙ方向に離れた上記第１表面の端を含む部分ｅ１の保磁力をＥ１としたときに、Ａ１＜Ｅ１を満たすことができる。
【0021】
また、上記Ｙ方向は、上記第１表面の長手方向であってよい。
【0022】
また、上記第１表面の重心における法線方向は、上記磁石のｃ軸と平行であってよい。
【0023】
本発明に係る回転電機は、ロータと、ステータと、上記ロータ又は上記ステータに設けられた上記磁石と、を備える。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、一方の端面における耐食性が向上した希土類永久磁石、及び、これを備える回転電機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の第１実施形態に係る希土類永久磁石を表す外観図である。
【図2】希土類永久磁石の粒界及び結晶粒子に元素が拡散する様子を示す模式図である。
【図3】図３（Ａ）～（Ｄ）は、第１～第４実施形態に係る希土類永久磁石のＺＹ断面における保磁力分布を表す模式図であり、図３（Ｅ）は、従来技術の希土類永久磁石のＺＹ断面における保磁力分布を示す模式図であり、いずれも色が濃いほど保磁力が強いことを示す。
【図4】図４（Ａ）は、第１実施形態にかかる希土類永久磁石のＺＸ断面の保磁力分布を示す模式図であり、図４（Ｂ）は、第２～第４実施形態にかかる希土類永久磁石のＺＸ断面の保磁力分布を示す模式図であり、いずれも色が濃いほど保磁力が強いことを示す。
【図5】本実施形態に係る保磁力測定用のチップを表す概略斜視図である。
【図9】本発明の実施形態に係る回転電機の一例を表す概略図である。
【図11】耐食性の評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態が説明される。図面において、同等の構成要素には同等の符号が付される。本発明は下記実施形態に限定されるものではない。
【0027】
＜希土類永久磁石＞
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る希土類永久磁石１００（以下、「磁石１００」ともいう）を表す外観図である。図１に示すように、本実施形態に係る磁石１００は、直方体形状を有する。磁石１００は、Ｚ＝０であるＸＹ平面上に配置された第１表面１０、ＸＹ平面と平行に配置されて第１表面１０と対向する第２表面１１、及びＸＹ平面に垂直な４つの側面（端面）１２～１５を有する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る希土類永久磁石１００（以下、「磁石１００」ともいう）を表す外観図である。図１に示すように、本実施形態に係る磁石１００は、直方体形状を有する。磁石１００は、Ｚ＝０であるＸＹ平面上に配置された第１表面１０、ＸＹ平面と平行に配置されて第１表面１０と対向する第２表面１１、及びＸＹ平面に垂直な４つの側面（端面）１２～１５を有する。
【0028】
第１表面（主面）１０と第２表面（主面）１１とは、それぞれ、長手方向がＹ方向とされ短手方向がＸ方向とされた矩形形状を有し、Ｚ方向に直交し互いに対向する。側面１３及び１５は、ＺＹ平面と並行に配置されて互いに対向し、側面１２及び１４はＸＺ平面に平行に配置されて互いに対向している。
【0029】
第１表面１０及び第２表面１１は、側面１２～１５のいずれよりも面積が大きい。第１表面１０は、短辺１０ｂ、１０ｅと、長辺１０ｃ、１０ｄを有する。第２表面１１は、短辺１１ｂ、１１ｅと、長辺１１ｃ、１１ｄを有する。
【0030】
ここで、第１表面１０の重心ａ１’を含む部分を中央部ａ１とし、中央部ａ１からＹ方向に離れた端を含む部分を端部ｂ１、中央部ａ１から－Ｙ方向に離れた端を含む部分を端部ｅ１、中央部ａ１からＸ方向に離れた端を含む部分を端部ｃ１、中央部ａ１から－Ｘ方向に離れた端を含む部分を端部ｄ１とする。
【0031】
同様に、第２表面１１における重心ａ２’を含む部分を中央部ａ２とし、中央部ａ２からＹ方向に離れた端を含む部分を端部ｂ２、中央部ａ２から－Ｙ方向に離れた端を含む部分を端部ｅ２、中央部ａ２からＸ方向に離れた端を含む部分を端部ｃ２、中央部ａ２から－Ｘ方向に離れた端を含む部分を端部ｄ２とする。
【0032】
図１に示される磁石１００において、端部ｂ１は、辺１０ｂの中点ｂ１’を含む部分である。端部ｃ１は、辺１０ｃの中点ｃ１’を含む部分である。端部ｄ１は、辺１０ｄの中点ｄ１’を含む部分である。端部ｅ１は、辺１０ｅの中点ｅ１’を含む部分である。
【0033】
図１に示される磁石１００において、端部ｂ２は、辺１１ｂの中点ｂ２’を含む部分である。端部ｃ２は、辺１１ｃの中点ｃ２’を含む部分である。端部ｄ２は、辺１１ｄの中点ｄ２’を含む部分である。端部ｅ２は、辺１１ｅの中点ｅ２’を含む部分である。
【0034】
磁石１００は、希土類元素Ｒ、遷移金属元素Ｔ及びホウ素Ｂを含有し、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶から成る粒子（主相結晶粒）及び隣り合う複数の主相結晶粒の間に存在する粒界を有するＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石である。なお、磁石１００は、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石に限定されず、例えば、サマリウムコバルト磁石、サマリウム‐鉄‐窒素磁石、又はプラセオジム磁石であってよい。
【0035】
磁石１００において、Ｒは、希土類元素の少なくとも１種を表す。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とのことをいう。ランタノイド元素には、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が含まれる。希土類元素は、軽希土類及び重希土類に分類され、重希土類元素とは、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕをいい、軽希土類元素はそれ以外の希土類元素である。
【0036】
磁石１００において、Ｒの含有量は、好ましくは２８．０質量％以上３３．０質量％以下であり、より好ましくは２９．０質量％以上３２．０質量％以下である。Ｒの含有量を上記の範囲内とすることで、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（Ｈｃｊ）が向上する。
【0037】
磁石１００において、Ｔは、Ｆｅ、又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を示す。Ｔは、Ｆｅ単独であってもよく、Ｆｅの一部がＣｏで置換されたものであってもよい。
【0038】
磁石１００において、Ｆｅの含有量は、磁石１００の構成要素における実質的な残部である。
【0039】
磁石１００がＣｏを含む場合、Ｃｏの含有量は、好ましくは０．３質量％以上５質量％以下であり、より好ましくは０．４質量％以上２．５質量％以下である。Ｃｏの含有量を上記の範囲内とすることで、保磁力及び耐食性が向上する。
【0040】
Ｆｅ及びＣｏ以外の遷移金属元素としては、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ等が挙げられる。また、Ｔは、遷移金属元素以外に、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ｓｎ等の元素の少なくとも１種の元素をさらに含んでいてもよい。
【0041】
磁石１００において、Ｂは、Ｂの一部を炭素（Ｃ）に置換することができる。この場合、磁石の製造が容易となるほか、製造コストの低減も図れるようになる。また、Ｃの置換量は、磁気特性に実質的に影響しない量とする。また、その他、不可避的にＯ、Ｃ、Ｃａ等が混入してもよい。
【0042】
磁石１００において、Ｂの含有量は、好ましくは０．７０質量％以上１．１０質量％以下であり、より好ましくは０．７５質量％以上１．０５質量％以下であり、さらに好ましくは０．８０質量％以上１．００質量％以下である。Ｂの含有量を上記の範囲内とすることにより、残留磁束密度及び保磁力が向上する。
【0043】
磁石１００において、Ｃの含有量は、他のパラメータ等によって変化し適量決定される。さらに、磁石１００は、Ｃｕ及びＡｌ等を含んでいてもよい。これらの元素の添加により、高保磁力化、高耐食性化及び温度特性の改善が可能となる。
【0044】
磁石１００は、第１表面１０の表層部に重希土類元素が存在している。具体的には、例えば、第１表面１０における、中央部ａ１、中央部ａ１からＹ方向に離れた端部ｂ１、中央部ａ１から－Ｙ方向に離れた端部ｅ１、中央部ａ１からＸ方向に離れた端部ｃ１、中央部ａ１から－Ｘ方向に離れた端部ｄ１のいずれにおいても、さらに、第１表面１０の４つの角部においても、第１表面１０の表層部、特に表層部にある粒界に重希土類元素が存在している。なお、第１表面１０の主相を構成する結晶粒の内部に重希土類元素が存在していてもよいし、していなくてもよい。表層部とは、磁石表面から０．５ｍｍまでの深さにある領域をいう。
【0045】
磁石１００は、第１表面１０から重希土類元素が内部に向かって粒界拡散された希土類永久磁石であることができる。重希土類元素を粒界拡散した磁石１００は、粒界拡散しない磁石１００と比較して、より少量の重希土類元素で保磁力を向上させることができる。
【0046】
粒界拡散に関して、拡散の様子をモデル化したＨａｒｒｉｓｏｎの拡散分類モデルが知られている。Ｈａｒｒｉｓｏｎの拡散分類モデルによれば、拡散がＡ型、Ｂ型、Ｃ型に分類される。図２（Ａ）～（Ｃ）は、磁石１００の粒界２１及び結晶粒子２３に元素が拡散する様子を示す模式図である。図２（Ａ）がＡ型、図２（Ｂ）がＢ型、図２（Ｃ）がＣ型である。各図でハッチングした部分が、重希土類元素が拡散した部分を表す。なお、図２（Ａ）～（Ｃ）では、図の上から下へと元素が拡散している。
【0047】
図２（Ａ）に示すように、Ａ型の場合には、粒界２１とともに結晶粒子２３内部にも重希土類元素が拡散する。すなわち、Ａ型の場合には、粒子内への拡散が進行する。これに対し、図２（Ｃ）に示すように、Ｃ型の場合には、結晶粒子２３内部には重希土類元素が拡散せず、粒界２１にのみ重希土類元素が拡散する。図２（Ｂ）に示すように、Ｂ型の場合はＡ型の場合とＣ型の場合との中間である。
【0048】
粒界２１における重希土類元素（Ｄｙ及びＴｂのうち少なくとも一方）の濃度は、結晶粒子２３における重希土類元素の濃度と比較して高い方が好ましく、重希土類元素は、粒界２１及び結晶粒子２３の表面のみに拡散することが最も好ましい。したがって、拡散はＢ型又はＣ型が支配的であることが好ましく、Ｃ型が支配的であることが特に好ましい。粒界２１における重希土類元素の濃度が高い場合には、少ない重希土類元素で効率的に保磁力を向上させることが可能となる。本明細書において、重希土類元素の濃度とは、特に断らない限り、重希土類元素の質量濃度を意味する。
【0049】
第１実施形態では、磁石１００は、第２表面１１の表層部の粒界に重希土類元素が存在していない。
【0050】
磁石１００に含まれる各種成分の測定法は、従来から一般的に知られている方法を用いることができる。各種金属元素量については、蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）により測定してもよい。酸素量は、不活性ガス融解－非分散型赤外線吸収法により測定してもよい。炭素量は、酸素気流中燃焼－赤外線吸収法により測定してもよい。測定試料が小さいか含有金属元素量が微量の場合は誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ－ＡＥＳ）を用いてもよい。
【0051】
１つの態様において、磁石１００の磁化容易軸（ｃ軸）は、重心ａ１’の法線であるＺ方向と平行すなわち第１表面１０に垂直であるが、他の態様では、Ｚ方向と垂直（例えば、Ｙ方向と平行又はＸ方向と平行）であってもよく、Ｚ方向に対して斜め方向でもよい。
【0052】
磁石１００の寸法は、特に制限されず、用途に応じて適宜変更することができる。磁石１００のＸ方向の長さＸ１は、１～１００ｍｍであってよく、Ｙ方向の長さＹ１は、１０～３００ｍｍであってよく、Ｚ方向の厚みＺ１は、０．５～３０ｍｍであってよく、１～１５ｍｍであってもよい。磁石１００は、立方体であってもよい。
【0053】
【0054】
なお、図３及び後述する図４では、黒色が濃い（ドットが多い）部分ほど保磁力が高く、黒色が薄い（ドットが少ない）部分ほど保磁力が低いことを示す。なお、黒色の濃淡（ドットの多寡）は、各図面内の複数の部分における相対的な保磁力の大小を表す。黒色の濃淡（ドットの多寡）は、異なる図面間での相対的な保磁力の大小を表すものではない。
【0055】
本実施形態では、ＺＹ断面において、第１表面１０及びその近傍において、第１表面１０に向かうほど保磁力及び重希土類元素の濃度が高くなる領域（傾斜構造領域）を有する。中点ｅ１’（端部ｅ１）から重心ａ１’（中央部ａ１）を通って、中点ｂ１’（端部ｂ１）の手前まで、当該傾斜構造領域において、実質的にＹ方向における保磁力及び重希土類元素の濃度は一定（保磁力は±９ｋＡ／ｍ、重希土類元素の濃度は±１０％の範囲内）であるが、端部ｂ１の保磁力及び重希土類元素の濃度は、当該一定値よりも高く、端部ｂ１において、傾斜構造は他の部分に比べてより－Ｚ方向に深く伸びている。
【0056】
言い換えると、第１表面１０の中央部ａ１の保磁力をＡ１とし、中央部ａ１から、重心ａ１’の法線Ｚ方向に対し垂直なＹ方向に離れた第１表面の端を含む端部ｂ１における保磁力をＢ１とした時に、Ａ１＜Ｂ１を満たす。
【0057】
端部における耐食性を一層向上できることから、Ｂ１－Ａ１は１０ｋＡ／ｍ以上であることが好適であり、１５ｋＡ／ｍ以上であることがより好適であり、２０ｋＡ／ｍ以上であることがさらに好適である。
【0058】
このような状況は、ｘ＝０のＺＹ断面のみならず、ｘ＝０のＺＹ断面に平行な他のＺＹ断面でも満たされる。すなわち、図１の辺１０ｄの中点ｄ１’及び辺１０ｃの中点ｃ１’間を結ぶＸ軸上の線ｕ４をｎ等分し、各線分を含む部分の保磁力をＡ１ｎとし、第１表面１０の辺１０ｂをｎ等分し、各線分を含む部分の保磁力Ｂ１ｎとし、これらを同じＸ軸位置において比較すると、中央部ａ１以外でも、各線分のＸ軸方向同位置において、Ａ１ｎ＜Ｂ１ｎを満たす。差は、好ましくは上述の式を満たす。
【0059】
端部ｂ１など辺１０ｂを含む部分の保磁力及び重希土類金属元素の濃度が、中央部ａ１などＸ軸を含む部分の保磁力及び重希土類金属元素の濃度よりも高いことに対応して、辺１０ｂから辺１１ｂに向かって、例えば、Ｚ方向厚みの中央まで、側面１２の各部分（例えば、ＸＺ方向に沿う格子状に分けることができる）における保磁力及び重希土類金属元素濃度と、中央部（ｙ＝０）のＺＸ断面を含む各部分の保磁力及び重希土類金属元素濃度とを、Ｙ方向に離れて対応する位置で比較した場合、端面１２側の方が高くなる。
【0060】
【0061】
本実施形態では、当該切断面において、第１表面１０の重心ａ１’を含む中央部ａ１の保磁力は、中点ｄ１’を含む端部ｄ１及び中点ｃ１’を含む端部ｃ１の保磁力以上である。これは、端部ｃ１及び端部ｄ１における重希土類元素の濃度が、中央部ａ１における重希土類元素の濃度以下であることに対応する。第１表面１０の中央部ａ１の保磁力は、両端部ｄ１及びｃ１の保磁力を超えることができる。これは、中央部ａ１における重希土類元素の濃度が、端部ｃ１及び端部ｄ１のそれより高いことに対応する。
【0062】
中央部ａ１から、重心ａ１’の法線Ｚ方向及びＹ方向に対して垂直なＸ方向に離れた第１表面１０の端を含む端部ｃ１の保磁力をＣ１とし、中央部ａ１から、Ｘ方向とは反対の－Ｘ方向に離れた第１表面１０の端を含む端部ｄ１の保磁力をＤ１としたときに、本実施形態の磁石１００は、Ａ１≧Ｃ１、及び、Ａ１≧Ｄ１を満たす。
【0063】
Ａ１及びＣ１は、Ａ１－Ｃ１≧１０ｋＡ／ｍを満たすものであってよく、Ａ１－Ｃ１≧２０ｋＡ／ｍを満たすものであってよく、Ａ１－Ｃ１≧３０ｋＡ／ｍを満たすものであってよい。
【0064】
Ａ１及びＤ１は、Ａ１－Ｄ１≧１０ｋＡ／ｍを満たすものであってよく、Ａ１－Ｄ１≧２０ｋＡ／ｍを満たすものであってよく、Ａ１－Ｄ１≧３０ｋＡ／ｍを満たすものであってよい。
【0065】
なお、Ａ１≧Ｃ１、及び、Ａ１≧Ｄ１の関係は、ｙ＝０のＺＸ断面のみならず、ｙ＝０のＺＸ断面に平行な他のＺＸ断面でも満たされる。
【0066】
第２表面１１には重希土類金属元素は実質的に存在しないか、面内で実質的に同濃度であり、中央部ａ２及び両端部ｂ２，ｅ２、ｃ２，ｄ２の保磁力は実質的に同一（保磁力は±９ｋＡ／ｍ、重希土類元素濃度は±１０％の範囲内）であり、Ｚ方向（厚み方向）の中央部ａ２の保磁力と同等である。
【0067】
本明細書において、第１表面又は第２表面の重心、端、又は角等を含む部分等の、保磁力又は重希土類金属元素の濃度が定義される磁石の部分（チップと呼ぶことがある）の大きさ及び形状に特に限定はない。
【0068】
チップの形状は特に限定されず、例えば、図５に示すように、直方体であってもよい。チップ３０の厚みＺ２の例は、０．５～１０ｍｍである。一辺Ｘ２及び他辺Ｙ２の長さはそれぞれ、０．５～１０ｍｍとすることができる。体積の例は、磁石の１／１０００～１／１０とすることができる。
【0069】
（作用効果）
第１実施形態によれば、従来技術に比べ、端面１２における耐食性を、他の端面に比べて選択的に高くすることができる。従って、磁石の使用時に最も腐食を受けやすい端面が端面１２となるように磁石を配置することにより、磁石の耐食性を高くすることがでる。
第１実施形態によれば、従来技術に比べ、端面１２における耐食性を、他の端面に比べて選択的に高くすることができる。従って、磁石の使用時に最も腐食を受けやすい端面が端面１２となるように磁石を配置することにより、磁石の耐食性を高くすることがでる。
【0070】
【0071】
（第２実施形態）
本実施形態に係る磁石は、第１実施形態に対して、保磁力の分布、すなわち、重希土類元素の分布に相違がある。
本実施形態に係る磁石は、第１実施形態に対して、保磁力の分布、すなわち、重希土類元素の分布に相違がある。
【0072】
【0073】
本実施形態では、切断面において、第１表面１０側の保磁力等の傾斜構造は、第１実施形態と同様である。
【0074】
ＺＹ断面において、第２表面１１及びその近傍において、第２表面１１に向かうほど保磁力及び重希土類元素の濃度が高くなる領域（傾斜構造領域）をさらに有する。中点ｂ２’（端部ｂ２）から重心ａ２’（中央部ａ２）を通って、中点ｅ２’（端部ｅ２）の手前まで、当該傾斜構造領域において、実質的にＹ方向における保磁力及び重希土類元素の濃度は一定（保磁力は±９ｋＡ／ｍ、重希土類元素の濃度は±１０％の範囲内）であるが、端部ｅ２の保磁力及び重希土類元素の濃度は、当該一定値よりも高く、端部ｅ２において、傾斜構造は他の部分に比べてより＋Ｚ方向に深く伸びている。
【0075】
言い換えると、第２表面１１の中央部ａ２の保磁力をＡ２とし、中央部ａ２から－Ｙ方向に離れた第２表面の端部ｅ２における保磁力をＥ２とした時に、Ａ２＜Ｅ２を満たす。
【0076】
Ｅ２－Ａ２は１０ｋＡ／ｍ以上であることが好適であり、１５ｋＡ／ｍ以上であることがより好適であり、２０ｋＡ／ｍ以上であることがさらに好適である。
【0077】
このような状況は、ｘ＝０のＺＹ断面のみならず、ｘ＝０のＺＹ断面に平行な他のＺＹ断面でも満たされる。すなわち、辺１１ｄの中点ｄ２’及び辺１１ｃの中点ｃ２’間を結ぶＸ軸と平行な線ｕ２をｎ等分（例えば１０等分）し、各線分を含む部分の保磁力をＡ２ｎとし、端面１４の辺１１ｅをｎ等分し、各線分を含む部分の保磁力Ｅ２ｎとし、これらを同じＸ軸位置において比較すると、中央部ａ２以外でも、各線分のＸ軸方向同位置において、Ａ１ｎ＜Ｅ２ｎを満たす。差は、好ましくは上述の式を満たす。
【0078】
端部ｅ２など辺１１ｅを含む部分の保磁力及び重希土類金属元素の濃度が、中央部ａ２などＸ軸に平行な線ｕ２を含む部分の保磁力及び重希土類金属元素の濃度よりも高いことに対応して、辺１１ｅから辺１０ｅに向かって、例えば、Ｚ方向厚みの中央まで、端面１４の各部分における保磁力及び重希土類金属元素濃度と、中央部（ｙ＝０）のＺＸ断面を含む各部分の保磁力及び重希土類金属元素濃度とを、Ｙ方向に離れて対応する位置で比較した場合、端面１４側の方が高くなる。
【0079】
【0080】
本実施形態では、第１表面１０側の保磁力及び重希土類元素の分布は第１実施形態と同様である。
【0081】
本実施形態では、当該切断面において、第２表面１１の中央部ａ２の保磁力は、両端部ｄ２及びｃ２の保磁力以上である。これは、端部ｃ２及び端部ｄ２における重希土類元素の濃度が、中央部ａ２における重希土類元素の濃度以下であることに対応する。第２表面１１の中央部ａ２の保磁力は、両端部ｄ２及びｃ２の保磁力を超えることができる。これは、中央部ａ２における重希土類元素の濃度が、端部ｃ２及び端部ｄ２のそれより高いことに対応する。
【0082】
中央部ａ２から、重心ａ２’の法線Ｚ方向及びＹ方向に対して垂直なＸ方向に離れた第２表面１１の端部ｃ２の保磁力をＣ２とし、中央部ａ２から、Ｘ方向とは反対の－Ｘ方向に離れた第２表面の端を含む端部ｄ２の保磁力をＤ２としたときに、本実施形態の磁石１００は、Ａ２≧Ｃ２、及び、Ａ２≧Ｄ２を満たす。
【0083】
Ａ２及びＣ２は、Ａ２－Ｃ２≧１０ｋＡ／ｍを満たすものであってよく、Ａ２－Ｃ２≧２０ｋＡ／ｍを満たすものであってよく、Ａ２－Ｃ２≧３０ｋＡ／ｍを満たすものであってよい。
【0084】
Ａ２及びＤ２は、Ａ２－Ｄ２≧１０ｋＡ／ｍを満たすものであってよく、Ａ２－Ｄ２≧２０ｋＡ／ｍを満たすものであってよく、Ａ２－Ｄ２≧３０ｋＡ／ｍを満たすものであってよい。
【0085】
なお、Ａ２≧Ｃ２、及び、Ａ２≧Ｄ２の関係は、ｙ＝０のＺＸ断面のみならず、ｙ＝０のＺＸ断面に平行な他のＺＸ断面でも満たされる。
【0086】
第２実施形態の磁石１００は、第２表面１１の表層部、特に表層部の粒界に重希土類元素が存在している。具体的には、例えば、中央部ａ２、Ｙ方向の端部ｂ２、－Ｙ方向の端部ｅ２、Ｘ方向の端部ｃ２、－Ｘ方向の端部ｄ２のいずれにおいても、さらに、第２表面の４つの角部においても、第２表面１１の表層部の粒界に重希土類元素が存在している。なお、第２表面１１の主相を構成する結晶粒の内部に重希土類元素が存在していてもよいし、していなくてもよい。磁石１００は、第２表面１１から重希土類元素が内部に向かって粒界拡散された希土類永久磁石であることができる。
【0087】
本実施形態によれば、端面１２及び端面１４における耐食性を選択的に高くすることができる。従って、磁石の使用時に最も腐食を受けやすい面を端面１２及び／又は端面１４に向かせることにより、磁石の耐久性を高くすることができる。
【0088】
（第３実施形態）
本実施形態に係る磁石は、第２実施形態に対して、第２表面１１側の保磁力の分布、すなわち、重希土類元素の分布に相違がある。
本実施形態に係る磁石は、第２実施形態に対して、第２表面１１側の保磁力の分布、すなわち、重希土類元素の分布に相違がある。
【0089】
【0090】
本実施形態では、当該切断面において、第１表面１０側の保磁力等の傾斜構造は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。さらに、第２表面１１及びその近傍において、第２表面１１に向かうほど保磁力及び重希土類元素の濃度が高くなる傾斜構造領域をさらに有する。ここで、中点ｅ２’（端部ｅ２）から重心ａ２’（中央部ａ２）を通って、中点ｂ２’（端部ｂ２）の手前まで、当該傾斜構造領域において、実質的にＹ方向における保磁力及び重希土類元素の濃度は一定（保磁力は±９ｋＡ／ｍ、重希土類元素濃度は±１０％の範囲内）であるが、端部ｂ２の保磁力及び重希土類元素の濃度は、当該一定値よりも高く、端部ｂ２において、傾斜構造は他の部分に比べてより＋Ｚ方向に深く伸びている。
【0091】
言い換えると、第２表面１１の中央部ａ２の保磁力をＡ２とし、中央部ａ２からＹ方向に離れた第２表面１１の端部ｂ２における保磁力をＢ２とした時に、Ａ２＜Ｂ２を満たす。
【0092】
端部における耐食性を一層向上できることから、Ｂ２－Ａ２は１０ｋＡ／ｍ以上であることが好適であり、１５ｋＡ／ｍ以上であることがより好適であり、２０ｋＡ／ｍ以上であることがさらに好適である。
【0093】
このような状況は、ｘ＝０のＺＹ断面のみならず、ｘ＝０のＺＹ断面に平行な他のＺＹ断面でも満たされる。すなわち、辺１１ｄの中点ｄ２’及び辺１１ｃの中点ｃ２’間を結ぶＸ軸と平行な線ｕ２をｎ等分し、各線分を含む部分の保磁力をＡ２ｎとし、端面１２の辺１１ｂをｎ等分し、各線分を含む部分の保磁力Ｂ２ｎとし、これらを同じＸ軸位置において比較すると、中央部ａ２以外でも、各線分のＸ軸方向同位置において、Ａ２ｎ＜Ｂ２ｎを満たす。差は、好ましくは上述の式を満たす。
【0094】
端部ｂ２など辺１１ｂを含む部分の保磁力及び重希土類金属元素の濃度が、中央部ａ２などＸ軸に平行な線ｕ２を含む部分の保磁力及び重希土類金属元素の濃度よりも高いことに対応して、辺１１ｂから辺１０ｂに向かって、例えば、Ｚ方向厚みの中央まで、端面１２の各部分における保磁力及び重希土類金属元素濃度と、中央部（ｙ＝０）のＺＸ断面を含む各部分の保磁力及び重希土類金属元素濃度とを、Ｙ方向に離れて対応する位置で比較した場合、端面１２側の方が高くなる。
【0095】
【0096】
本実施形態によれば、端面１２における耐食性を選択的により高くすることができる。従って、磁石の使用時に最も腐食を受けやすい面を端面１２に向かせることにより、磁石の耐久性をより高くすることができる。
【0097】
（第４実施形態）
本実施形態に係る磁石は、第３実施形態に対して、－Ｙ側の端部の保磁力の分布、すなわち、重希土類元素の分布に相違がある。
本実施形態に係る磁石は、第３実施形態に対して、－Ｙ側の端部の保磁力の分布、すなわち、重希土類元素の分布に相違がある。
【0098】
【0099】
本実施形態では、磁石の＋Ｙ側の保磁力及び重希土類元素の傾斜分布は、第３実施形態と同様である。
【0100】
さらに、本実施形態では、磁石の－Ｙ側の保磁力及び重希土類元素の傾斜分布も、第３実施形態の＋Ｙ側と同様となっている。
【0101】
本実施形態によれば、端面１２及び端面１４における耐食性を他の端面に比べて選択的に高くすることができる。従って、磁石の使用時に最も腐食を受けやすい面を端面１２及び／又は端面１４に向かせることにより、磁石の耐久性を高くすることができる。
【0102】
（変形態様）
本発明にかかる磁石は、上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
本発明にかかる磁石は、上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
【0103】
上記実施形態において、図１に示される磁石１００は、Ｘ方向が第１表面１０及び第２表面１１の短手方向であり、Ｙ方向が第１表面１０及び第２表面１１の長手方向であったが、Ｘ方向及びＹ方向は任意に定めることができ、例えば、磁石１００は、Ｘ方向が第１表面１０及び第２表面１１の長手方向であり、Ｙ方向が第１表面１０及び第２表面１１の短手方向であってもよい。
【0104】
また、第１表面が主面１０でなく、側面（端面）１２、１４、または、側面１３，１５が主面であってもよい。いずれにしても、耐食性が要求される部分がＹ方向に露出する面となるようにすればよい。
【0105】
また、磁石の形状は直方体でなくてもよい。
【0106】
例えば、側面１２～１５のうち、対向する任意の２つの側面は、互いに平行であってもよく、互いに平行でなくてもよい。具体的には、図６の（Ａ）に示すように、磁石は円板（円柱）でもよい。円柱のＺ方向の厚みＺ１は、１．５～９ｍｍであってよく、２～７ｍｍであってよい。第１表面１０及び第２表面１１の直径Ｈ１は、１０～１００ｍｍであってよい。
【0107】
この場合でも、第１表面１０の重心ａ１’を含む部分に中央部ａ１を設け、第２表面１１の重心ａ２‘を含む部分に中央部ａ２を設け、重心ａ１’の法線をＺ方向とする座標系を与え、任意の方向をＸ，Ｙ方向とし、端部ｂ１～ｅ１、及び、端部ｂ２～ｅ２は、直方体の場合と同様に、図６の（Ａ）のように定めることができる。
【0108】
このような場合の部分及び大きさは、上述のように適宜設定することができ、端を含む場合におけるチップの、縁の形状に合わせて適宜変形することができる。
【0109】
また、第１表面１０及び第２表面１１は、互いに平行であってもよく、互いに平行でなくてもよい。また、第１表面１０及び／又は第２表面１１は、曲面であってもよい。
【0110】
例えば、図６の（Ｂ）は、所定の厚みの円筒の一部を軸方向に沿う２つの平面で切り取った形状であり、第１表面１０に円筒の外周面が配置され、第２表面１１に円筒の内周面が配置されており、Ｃ型ともアーチ型とも呼ばれる。
【0111】
第１表面１０が曲面の場合でも、曲面の重心ａ１‘を含む部分に中央部ａ１を設け、第２表面１１が曲面の場合でも、第２表面１１の重心ａ２‘を含む部分に中央部ａ２を設け、重心ａ１’の法線をＺ方向とする座標系を与え、任意の方向をＸ，Ｙ方向とし、端部ｂ１～ｅ１、及び、端部ｂ２～ｅ２を定めることができる。
【0112】
【0113】
磁石が曲面を有する場合、チップの形状も対応して、曲面を有する形状とすることができる。
【0114】
＜希土類永久磁石の製造方法＞
以下、本実施形態に係る磁石１００の製造方法（以下、「本実施形態の製造方法」ともいう）を説明する。なお、以下では、粉末冶金法で作製され、重希土類元素が粒界拡散された磁石１００を例に説明するが、本実施形態の製造方法は、特に限定されるものではなく、他の方法も用いることができる。
以下、本実施形態に係る磁石１００の製造方法（以下、「本実施形態の製造方法」ともいう）を説明する。なお、以下では、粉末冶金法で作製され、重希土類元素が粒界拡散された磁石１００を例に説明するが、本実施形態の製造方法は、特に限定されるものではなく、他の方法も用いることができる。
【0115】
本実施形態の製造方法には、原料粉末を成形して成形体を得る成形工程と、成形体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、焼結体に重希土類元素を粒界拡散させる粒界拡散工程とを有する。
【0116】
［原料粉末の準備工程］
原料粉末は、公知の方法により作製することができる。本実施形態の製造方法では、単独の合金を使用する１合金法の場合について説明するが、第１合金と第２合金との２合金を混合して原料粉末を作製するいわゆる２合金法でもよい。
原料粉末は、公知の方法により作製することができる。本実施形態の製造方法では、単独の合金を使用する１合金法の場合について説明するが、第１合金と第２合金との２合金を混合して原料粉末を作製するいわゆる２合金法でもよい。
【0117】
まず、磁石１００の組成に対応する原料金属を公知の方法で溶解した後、鋳造することによって所望の組成を有する合金を作製する。
【0118】
合金を作製した後に、作製した合金を粉砕する（粉砕工程）。粉砕工程は、２段階で実施してもよく、１段階で実施してもよい。粉砕の方法には特に限定はない。例えば、各種粉砕機を用いる方法で実施される。
【0119】
［成形工程］
成形工程では、粉砕工程により得られた粉砕粉末を所定の形状に成形する。成形方法には特に限定はないが、本実施形態では、粉砕粉末を金型内に充填し、磁場中で加圧する。
成形工程では、粉砕工程により得られた粉砕粉末を所定の形状に成形する。成形方法には特に限定はないが、本実施形態では、粉砕粉末を金型内に充填し、磁場中で加圧する。
【0120】
成形時の加圧は、２０ＭＰａ～３００ＭＰａで行うことが好ましい。印加する磁場は、９５０ｋＡ／ｍ～１６００ｋＡ／ｍであることが好ましい。粉砕粉末を成形して得られる成形体の形状は特に限定されるものではなく、例えば直方体、平板状、柱状及びアーチ状等、所望とする磁石１００の形状に応じて任意の形状とすることができる。
【0121】
［焼結工程］
焼結工程は、成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結し、焼結体を得る工程である。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、成形体に対して、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、１０００℃以上１２００℃以下、１時間以上２０時間以下で加熱する処理を行うことにより焼成する。これにより、高密度の焼結体が得られる。なお、この時点では焼結体全体にわたって実質的に均一な保磁力分布であることが好ましい。
焼結工程は、成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結し、焼結体を得る工程である。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、成形体に対して、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、１０００℃以上１２００℃以下、１時間以上２０時間以下で加熱する処理を行うことにより焼成する。これにより、高密度の焼結体が得られる。なお、この時点では焼結体全体にわたって実質的に均一な保磁力分布であることが好ましい。
【0122】
［粒界拡散工程］
この工程では、焼結工程で得られた焼結体に対して、重希土類元素を含む塗料を塗布し、その後、熱処理して塗料から重希土類元素を磁石内部に粒界拡散させる。
この工程では、焼結工程で得られた焼結体に対して、重希土類元素を含む塗料を塗布し、その後、熱処理して塗料から重希土類元素を磁石内部に粒界拡散させる。
【0123】
ここでは、最終製品となる磁石の第１表面１０、第２表面１１、端面１２～１５に対応する、第１表面６０、第２表面６１、端面６２～６５を有する直方体の焼結体５０に塗料を塗布する場合の例について、図７及び図８を用いて説明する。
【0124】
第１実施形態（図３の（Ａ）及び図４の（Ａ））のような保磁力分布を与えるには、図７及び図８の（Ａ）において－Ｙ側から＋Ｙ側に向かって、または、＋Ｙ側から－Ｙ側に向かって、第１表面６０の全面に対して、塗料４０を塗布する。そして、＋Ｙ側の端部Ｍ１のみにおいて、塗料を二度塗りし、＋Ｙ側の端部Ｍ１における塗料４０の厚みを、第１表面６０の他の部分の厚みよりも厚くする。
【0125】
図８の（Ａ）に示すように、Ｘ方向から見て、＋Ｙ側の端部Ｍ１において、塗料４０の単位面積あたりの量が多くなるので、端部Ｍ１から拡散する重希土類元素の量が多くなり、図３の（Ａ）のような保磁力分布を実現できる。また、＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に塗料を塗布することで、Ｙ方向から見た場合、±Ｘ側の両端の単位面積あたりの塗料の量は、中央部と同等または中央部より少なくなるので、図４のような保磁力分布を得ることができる。
【0126】
端面６２～６５に塗料を塗布する必要は無い。
【0127】
第２実施形態（図３の（Ｂ）及び図４の（Ｂ））のような保磁力分布を与えるには、図８の（Ｂ）のように、焼結体５０の第１表面６０の全面に塗料を塗布した後、第２表面６１の全面にも塗料を塗布すればよい。このとき、図７の－Ｙ側から＋Ｙ側に向かって、または、＋Ｙ側から－Ｙ側に向かって、第２表面６１の全面に対して、拡散材を含む塗料４０を塗布する。そして、第２表面６１において、－Ｙ側の端部Ｍ３のみにおいて、塗料４０を二度塗りし、－Ｙ側の端部Ｍ３における塗料４０の厚みを厚くする。第１表面６０については、第１実施形態で説明したとおり、＋Ｙ側の端部Ｍ１のみにおいて、塗料を二度塗りし、＋Ｙ側の端部Ｍ１における塗料４０の厚みを、第１表面６０の他の部分の厚みよりも厚くすることで、第２実施形態（図３の（Ｂ）及び図４の（Ｂ））のような保磁力分布が与えられる。
【0128】
また、第３実施形態（図３の（Ｃ）及び図４の（Ｂ））のような保磁力分布を与えるには、焼結体５０の第１表面６０の全面に塗料を塗布した後、図８の（Ｃ）のように、第２表面６１において、＋Ｙ側の端部Ｍ４のみにおいて、塗料を二度塗りし、＋Ｙ側の端部Ｍ４のみにおける塗料の厚みを厚くする。第１表面６０については、第１実施形態で説明したとおり、＋Ｙ側の端部Ｍ１のみにおいて、塗料を二度塗りし、＋Ｙ側の端部Ｍ１における塗料４０の厚みを、第１表面６０の他の部分の厚みよりも厚くすることで、第３実施形態（図３の（Ｃ）及び図４の（Ｂ））のような保磁力分布が与えられる。
【0129】
さらに、第４実施形態（図３の（Ｄ）及び図４の（Ｂ））のような保磁力分布を与えるには、図８の（Ｄ）のように、第１表面６０及び第２表面６１の全面のそれぞれにおいて塗料を塗布した上で、各面において、＋Ｙ側及び－Ｙ側の端部の端部Ｍ１～Ｍ４を二度塗りし、厚みを厚くすればよい。
【0130】
なお、図８の（Ｅ）に示すように、第１表面６０及び第２表面６１において、一度塗りとするのみでは、図３の（Ｅ）及び図４の（Ｂ）に示すような保磁力分布が得られることになる。すなわち、この場合に、得られる磁石１００は、Ａ１＜Ｂ１、Ａ２＜Ｂ２、Ａ１＜Ｅ１、及び、Ａ２＜Ｅ２を満たさない。
【0131】
塗料を二度塗布する端部のＹ方向の長さは、適宜調節できるが、たとえば、１～１５ｍｍとすることができる。
【0132】
塗料に含まれる重希土類元素は、特に制限されないが、Ｄｙ又はＴｂが好ましく、Ｔｂがより好ましい。
【0133】
重希土類元素は、重希土類化合物として塗料に含有されていてよい。そのような重希土類化合物としては、例えば、合金、酸化物、ハロゲン化物、水酸化物及び水素化物が挙げられるが、水素化物を用いることが好ましい。重希土類元素の水素化物としては、ＤｙＨ２、ＴｂＨ２、Ｄｙ－Ｆｅの水素化物、又はＴｂ－Ｆｅの水素化物が挙げられる。特に、ＤｙＨ２又はＴｂＨ２が好ましい。
【0134】
重希土類化合物は粒子状であることが好ましい。また、平均粒径は１００ｎｍ～１００μｍであることが好ましく、１μｍ～５０μｍであることがより好ましい。
【0135】
塗料に用いる溶媒としては、重希土類化合物を溶解させずに均一に分散させ得るものが好ましい。例えば、アルコール、アルデヒド及びケトンが挙げられ、なかでもエタノールが好ましい。
【0136】
塗料中の重希土類化合物の含有量には特に制限はない。例えば、１０～９０質量％であってもよい。塗料には、必要に応じて重希土類化合物以外の成分をさらに含有させてもよい。例えば、重希土類化合物粒子の凝集を防ぐための分散剤等が挙げられる。
【0137】
また、２面塗布の場合に、第１表面６０の重希土類元素塗布量（又はは密度）と第２表面６１の重希土類元素塗布量（又は密度）とを変化させてもよい。
【0138】
なお、重希土類元素を塗布する方法には特に制限は無い。例えば、蒸着、スパッタリング、電着、スプレー塗布、刷毛塗り、ジェットディスペンサ、ノズル、スクリーン印刷、スキージ印刷、シート工法等を用いる方法がある。また、表面のみに重希土類元素を塗布するために、必要に応じて表面以外の面にマスクを行ってもよい。
【0139】
重希土類元素を含む塗料を塗布した後、塗料を乾燥させてから重希土類元素を焼結体内部に拡散処理させる。拡散処理の方法には特に限定はないが、通常は真空又は不活性ガス中における加熱により拡散処理を実施する。なお、上記の例では、塗布を例として説明しているが、塗布以外の方法で、重希土類元素を付着させる場合も同様である。
【0140】
前述したＡ型、Ｂ型、Ｃ型の各拡散の内、どの拡散が支配的となるかは、拡散処理温度及び基材組成、組織に依存する。拡散処理温度が高いほどＡ型が支配的となりやすく、拡散処理温度が低いほどＣ型が支配的となりやすい。前述の通り、Ｃ型が支配的となることが好ましい。また、拡散処理温度が低いほどＣ型が支配的となりやすいが、拡散処理温度が低いほど拡散速度も低下し、より長時間の加熱を必要とし、製造効率の低下を引き起こす場合がある。
【0141】
本実施形態に係る好ましい拡散処理温度は、磁石１００の組成にも依存するが、７００～１０００℃である。７００℃以上とすることで拡散速度が十分に高くなりやすい。また、１０００℃以下とすることでＣ型拡散が支配的になりやすい。
【0142】
また、重希土類元素の塗布量が同量である場合には、Ｃ型拡散が支配的となる温度で粒界拡散した場合の保磁力が、Ａ型拡散又はＢ型拡散が支配的となる温度で粒界拡散した場合と比較して高くなる傾向にある。
【0143】
［加工工程（粒界拡散後）］
拡散処理工程の後には、表面に残存する残渣膜を除去するための処理を必要に応じて行ってもよい。拡散処理後の加工工程で実施する加工の種類に特に制限はない。例えば化学的な除去方法、物理的な切断、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拡散処理後に行ってもよい。
拡散処理工程の後には、表面に残存する残渣膜を除去するための処理を必要に応じて行ってもよい。拡散処理後の加工工程で実施する加工の種類に特に制限はない。例えば化学的な除去方法、物理的な切断、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拡散処理後に行ってもよい。
【0144】
以上の工程により得られた磁石１００は、めっきや樹脂被膜や酸化処理、化成処理などの表面処理を施してもよい。これにより、耐食性をさらに向上させることができる。
【0145】
さらに、磁石１００を切断、分割して得られる磁石を用いることができる。また、磁石１００は、単独で用いてもよく、２個以上の磁石１００を必要に応じて結合させて用いてもよい。結合方法に特に制限はない。例えば、機械的に結合させる方法や樹脂モールドで結合させる方法がある。
【0146】
具体的には、磁石１００は、コンプレッサー、磁気センサー、スピーカ、後述する回転電機等の用途に好適に用いられる。
【0147】
回転電機としては、例えば、小型モータ、大型モータ、発電機及び後述するＩＰＭモータが挙げられる。発電機としては、例えば、風力発電機、水力発電機及び火力発電機が挙げられる。大型モータ、風力発電機及びＩＰＭモータ等の特に大きな希土類永久磁石が求められる用途では、２個以上の磁石１００を結合させることで製造される大きな磁石１００を用いることができる。
【0148】
＜回転電機＞
図９に示されるように、磁石１００は、モータ１１０に用いられてよい。図９に示されるモータ１１０は、ＩＰＭモータ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）である。モータ１１０は、円筒状のロータ７０（回転子）と、ロータ７０を囲むようにロータ７０の外側に配置されるステータ８０（固定子）とを備えている。図９は、ロータ７０の回転軸方向（Ｚ方向）におけるモータ１１０の内部構造を示している。ロータ７０は、円筒状のロータコア７２と複数の磁石１００とを有する。ロータコア７２の外周面に沿って、所定の間隔で複数の収容穴７４が形成されており、磁石１００は各収容穴７４に収容されている。つまり、各磁石１００が、ロータコア７２の周面に沿って配置されている。磁石１００は、樹脂モールドによって、収容穴７４内に固定される。樹脂モールドでは、高い圧力が磁石１００へ加えられる。
図９に示されるように、磁石１００は、モータ１１０に用いられてよい。図９に示されるモータ１１０は、ＩＰＭモータ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）である。モータ１１０は、円筒状のロータ７０（回転子）と、ロータ７０を囲むようにロータ７０の外側に配置されるステータ８０（固定子）とを備えている。図９は、ロータ７０の回転軸方向（Ｚ方向）におけるモータ１１０の内部構造を示している。ロータ７０は、円筒状のロータコア７２と複数の磁石１００とを有する。ロータコア７２の外周面に沿って、所定の間隔で複数の収容穴７４が形成されており、磁石１００は各収容穴７４に収容されている。つまり、各磁石１００が、ロータコア７２の周面に沿って配置されている。磁石１００は、樹脂モールドによって、収容穴７４内に固定される。樹脂モールドでは、高い圧力が磁石１００へ加えられる。
【0149】
図９で示されるようにロータ７０の円周方向に沿って隣り合う磁石１００は、Ｎ極とＳ極の位置が互いに逆になるように収容穴７４に収容されていてもよい。つまり、円周方向に沿って隣り合う磁石１００は、ロータ７０の径方向に沿って互いに逆の方向の磁力線を発生する。図９に示されるロータ７０は６個の磁石１００を有しているが、ロータ７０が有する磁石１００の数（極数）は限定されない。
【0150】
磁石１００は、磁石１００におけるＹ方向と、ロータ７０の回転軸方向とが一致することが好ましい。特に、第１実施形態では、保磁力の高い端部ｂ１側（＋Ｙ側）の端面１２が、収容穴７４から露出していることが好ましく、第２～４実施形態では、保磁力の高い端部ｂ１側（＋Ｙ側）の端面１２または端部ｅ１側（－Ｙ側）の端面１４が収容穴７４から露出していることが好ましい。収容穴７４内に固定された磁石１００において、収容穴７４の内壁に囲まれていない露出面は、水によって腐食されやすい。そのため、このような向きに磁石１００を収容すると、収容穴７４の内壁に囲まれていない面が磁石１００における耐食性の高い側面１２となり、モータの耐食性が向上する。
【0151】
ステータ８０は、ロータ７０の外周面に沿って、所定の間隔で設けられた複数のコイル部８２を有している。コイル部８２と磁石１００とは互いに対面するように配置されている。ステータ８０は、電磁気的作用によってロータ７０にトルクを与え、ロータ７０は円周方向に回転する。図９に示されるステータ８０は８個のコイル部８２を有しているが、ステータ８０が有するコイル部８２の数（スロット数）は限定されない。なお、本実施形態では、ロータに磁石が収容されているが、ステータに磁石が収容されていてもよい。
【実施例】
【0152】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0153】
（実施例１）
［焼結工程］
２６質量％Ｎｄ－４質量％Ｐｒ－０．４質量％Ａｌ－０．８質量％Ｃｏ－０．５質量％Ｃｕ－０．３５質量％Ｚｒ－０．１質量％Ｇａ－０．９０質量％Ｂ－ｂａｌ．Ｆｅを満足する焼結体が得られるように、ストリップキャスティング法により原料合金を準備した。
［焼結工程］
２６質量％Ｎｄ－４質量％Ｐｒ－０．４質量％Ａｌ－０．８質量％Ｃｏ－０．５質量％Ｃｕ－０．３５質量％Ｚｒ－０．１質量％Ｇａ－０．９０質量％Ｂ－ｂａｌ．Ｆｅを満足する焼結体が得られるように、ストリップキャスティング法により原料合金を準備した。
【0154】
次いで、原料合金に対して室温で水素を吸蔵させた後、Ａｒガス雰囲気下で、６００℃、１時間の脱水素を行う水素粉砕処理（粗粉砕）を行った。
【0155】
次に、原料合金に対して、水素粉砕後微粉砕を行う前に粗粉砕粉末に粉砕助剤としてオレイン酸アミド０．１質量％を添加し、ナウタミキサを用いて混合した。その後、Ｎ２ガスを使用するジェットミルを用いて微粉砕を行い、平均粒径が４．０μｍ程度の微粉砕粉末とした。
【0156】
得られた微粉砕粉末を、電磁石中に配置された金型内に充填し、１２００ｋＡ／ｍの磁場を印加しながら５０ＭＰａの圧力を加える磁場中成形を行い、成形体を得た。
【0157】
得られた成形体を、１０６０℃で１２時間焼結し、焼結体を得た。その後、得られた焼結体に対して面研磨し、切断し、洗浄し、乾燥して、最終的に２０．２×１００．２×６．２ｍｍのサイズの焼結体を得た。
【0158】
なお、焼結体全体の残留磁束密度が１３９０ｍＴ、焼結体全体の保磁力が１２８１ｋＡ／ｍであった。
【0159】
［拡散処理工程］
得られた焼結体に対して、硝酸とエタノールの混合溶液に３分間浸漬させた後にエタノールに１分間浸漬させる処理を２回行うことで、拡散処理工程の前処理を行った。前処理後に焼結体を洗浄し、乾燥した。
得られた焼結体に対して、硝酸とエタノールの混合溶液に３分間浸漬させた後にエタノールに１分間浸漬させる処理を２回行うことで、拡散処理工程の前処理を行った。前処理後に焼結体を洗浄し、乾燥した。
【0160】
また、焼結体へ塗布するＴｂ含有塗料を作製した。ＴｂＨ２原料を、Ｎ２ガスを使用するジェットミルを用いて微粉砕してＴｂＨ２微粉を作製した。ついで、得られたＴｂＨ２微粉をアルコール溶媒に混合し、アルコール溶媒中に分散させて塗料化し、Ｔｂ含有塗料を得た。
【0161】
焼結体の２つの主面の全面に対して、Ｔｂ含有塗料を、第１表面６０は＋Ｙ方向に刷毛塗りで塗布し、第２表面６１は－Ｙ方向に塗布した。次いで、焼結体の一方の第１表面６０における＋Ｙ側の端部（図７の端部Ｍ１）と、もう一方の第２表面６１における端部（図７の端部Ｍ３）において、塗料を再度塗布した。このとき、塗料が二度塗布された図７の端部Ｍ１及びＭ３においては、Ｔｂの付着密度が３０ｍｇ／ｃｍ２となるように塗料を塗布した。塗料が一度塗布された両主面の領域においては、Ｔｂの付着密度が２０ｍｇ／ｃｍ２となるように塗料を塗布した。このときの基材全体に対するＴｂ付着量は基材重量１００質量％に対して，１．０質量％となる。
【0162】
Ｔｂ含有塗料を塗布した後の焼結体に対して、乾燥後に、拡散処理を行った。拡散温度は８５０℃、拡散時間は６時間とした。次いで、拡散処理を行った焼結体に対して、５００℃で時効処理を行った。
【0163】
拡散処理工程後の焼結体の６面全てに対して、０．１ｍｍの切削研磨を実施した。その結果、焼結体のサイズがＸ方向２０ｍｍ×Ｙ方向１００ｍｍ×Ｚ方向６ｍｍとなった。研磨後の焼結体に対して、洗浄、乾燥を行い、試料（磁石）を得た。
【0164】
（実施例２）
塗料が二度塗布された図７の端部Ｍ１及びＭ３においては、Ｔｂの付着密度が３１ｍｇ／ｃｍ２となるように塗料を塗布し、塗料が一度塗布された両主面の領域においては、Ｔｂの付着密度が２２ｍｇ／ｃｍ２となるように塗料を塗布したこと以外は、実施例１と同様にして試料（磁石）を得た。
塗料が二度塗布された図７の端部Ｍ１及びＭ３においては、Ｔｂの付着密度が３１ｍｇ／ｃｍ２となるように塗料を塗布し、塗料が一度塗布された両主面の領域においては、Ｔｂの付着密度が２２ｍｇ／ｃｍ２となるように塗料を塗布したこと以外は、実施例１と同様にして試料（磁石）を得た。
【0165】
（比較例１）
拡散処理工程において、焼結体の２つの主面の全面に対して、Ｔｂ含有塗料を刷毛塗りで塗布した後、焼結体の一方の主面における端部（図７の端部Ｍ１）と、もう一方の主面における端部（図７の端部Ｍ３）において、塗料を再度塗布しなかったこと以外は、実施例１と同様にして試料（磁石）を得た。
拡散処理工程において、焼結体の２つの主面の全面に対して、Ｔｂ含有塗料を刷毛塗りで塗布した後、焼結体の一方の主面における端部（図７の端部Ｍ１）と、もう一方の主面における端部（図７の端部Ｍ３）において、塗料を再度塗布しなかったこと以外は、実施例１と同様にして試料（磁石）を得た。
【0166】
以下、各特性の評価方法について説明する。
【0167】
［部分保磁力］
まず、磁石から、図１０（Ａ）に斜線で図示する各位置で、図１に示す磁石１００における側面１２を含むチップを切り出した。本実施形態では、チップの形状を図５に示すＸ２＝１ｍｍ、Ｙ２＝５ｍｍ、Ｚ２＝１ｍｍの直方体とした。各チップは、Ｘ方向及びＺ方向に等間隔に配置されている。チップの位置を、Ｚ方向の座標α１～α８及びｂ１’と、Ｚ方向の座標β１～β５との組み合わせで表す。
まず、磁石から、図１０（Ａ）に斜線で図示する各位置で、図１に示す磁石１００における側面１２を含むチップを切り出した。本実施形態では、チップの形状を図５に示すＸ２＝１ｍｍ、Ｙ２＝５ｍｍ、Ｚ２＝１ｍｍの直方体とした。各チップは、Ｘ方向及びＺ方向に等間隔に配置されている。チップの位置を、Ｚ方向の座標α１～α８及びｂ１’と、Ｚ方向の座標β１～β５との組み合わせで表す。
【0168】
また、磁石から、図１０（Ｂ）に斜線で図示する各位置で、図１に示す磁石１００におけるＹ＝０のＸＺ面を含み、上記と同じ大きさのチップを切り出した。各チップは、Ｘ方向及びＺ方向に等間隔に配置されている。チップの位置を、Ｚ方向の座標γ１～γ８及びａ１’と、Ｚ方向の座標ε１～ε５との組み合わせで表す。
【0169】
切り出したチップの保磁力をパルス励磁型磁気特性測定装置によって測定した。結果を表１に示した。
【0170】
［耐食性］
磁石の＋Ｙ側の端部、及び、Ｙ方向における中央部を、Ｙ軸長さ＝５ｍｍで切り取り、プレッシャークッカー試験（ＰＣＴ試験）を行った。具体的には、温度１２０℃、湿度が１００％ＲＨ、圧力２ａｔｍ、飽和ＰＣＴモードの環境下で得られた試料を放置し、一定の試験時間ごとに単位表面積あたりの重量を測定した。重量は、電子天秤により測定した。試験開始前（試験時間０時間）の重量からの重量変化（ｍｇ／ｃｍ２）を表２に示した。また、試験時間を横軸に、試験開始前（試験時間０時間）の重量からの重量変化（ｍｇ／ｃｍ２）を縦軸にとったグラフを図１１に示した。
磁石の＋Ｙ側の端部、及び、Ｙ方向における中央部を、Ｙ軸長さ＝５ｍｍで切り取り、プレッシャークッカー試験（ＰＣＴ試験）を行った。具体的には、温度１２０℃、湿度が１００％ＲＨ、圧力２ａｔｍ、飽和ＰＣＴモードの環境下で得られた試料を放置し、一定の試験時間ごとに単位表面積あたりの重量を測定した。重量は、電子天秤により測定した。試験開始前（試験時間０時間）の重量からの重量変化（ｍｇ／ｃｍ２）を表２に示した。また、試験時間を横軸に、試験開始前（試験時間０時間）の重量からの重量変化（ｍｇ／ｃｍ２）を縦軸にとったグラフを図１１に示した。
【0171】
【表1】
【0172】
【表2】
【符号の説明】
【0173】
１０…第１表面、１１…第２表面、１２～１６…側面（端面）、２１…粒界、２３…主相結晶粒子、３０…試料、７０…ロータ（回転子）、８０…ステータ（固定子）、１００…Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石、１１０…モータ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】