[发明专利]R-T-B系永久磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及稀土类永久磁铁，特别是涉及通过将R-T-B系永久磁铁中的R的一部分选择性地置换成Ce而得到的永久磁铁。

背景技术

已知以四方晶R₂T₁₄B化合物为主相的R-T-B系永久磁铁(R为稀土类元素，T为Fe或者其一部分被Co置换了的Fe)具有优异的磁特性，并且自1982年的发明(专利文献1：日本特开昭59-46008号公报)以来是代表性的高性能永久磁铁。

特别是稀土类元素R由Nd、Pr、Dy、Ho、Tb构成的R-T-B系永久磁铁，其各向异性磁场Ha大，作为永久磁铁材料而被广泛使用。其中尤其是稀土类元素R为Nd的Nd-Fe-B系永久磁铁，饱和磁化强度Is、居里温度(Curie temperatur)Tc、各向异性磁场Ha的平衡良好，在民生、产业、输送设备等中被广泛使用。然而，近年来，R-Fe-B系永久磁铁的用途日益扩大，使Nd或Pr等的消耗量急剧增加，因此，谋求作为贵重的资源的Nd或Pr等的有效的利用，并且强烈要求将R-Fe-B系永久磁铁的材料成本抑制为较低。

另一方面，R-Fe-B系永久磁铁存在为了结晶化而需要大量的能量这样的问题。再有，如果为了结晶化而在高的温度下进行热处理，则存在来自周边的杂质的混入而使磁特性劣化这样的问题。因此，要求R-Fe-B系永久磁铁能够在低温下结晶化。

作为熔点、以及与Fe的共晶温度均在稀土类元素中最低且可以在低的温度下形成R-T-B系结晶层的稀土类元素R，有Ce。另外，已知Ce资源量丰富并且显示高的矫顽力。专利文献2涉及低成本且高性能的烧结以及树脂粘结磁铁。即，其是在Ce-La-(钕镨)-Fe中加入半金属的组成，通式按照原子比由Ce_1-x-y-zPr_xNd_yLa_z(Fe_1-mM_m)_n表示。其中，M由B、C、Si、Ge、P、S的各元素中的1种或者2种以上的元素构成，x、y、z、t、m、n的取值范围为：0.1≦x≦0.5、0.1≦y≦0.85、0≦z≦0.1、0.02≦m≦0.1、0≦n≦8.0、0<1-x-y-z<0.8。在此，La是必须的，本磁铁的特性为，矫顽力为581kA/m以上。

另外，专利文献3也涉及低成本且高性能的烧结磁铁以及树脂粘结磁铁。即，为在Ce-La-(钕镨)-Fe-B中置换了Co的组成，矫顽力可以得到629kA/m。

另外，专利文献4也涉及低成本且高性能的烧结磁铁以及树脂粘结磁铁。即，为在Ce-La-(钕镨)-Fe中置换了M元素的组成，矫顽力可以得到597kA/m以上。

它们的矫顽力都明显低于796kA/m左右的Nd-T-B系的矫顽力，难以代替现有的Nd-T-B系磁铁。

专利文献

专利文献1：日本特开昭59-46008号公报

专利文献2：日本特公平6-6776号公报

专利文献3：日本特公平6-942号公报

专利文献4：日本特公平6-2930号公报

发明内容

本发明是认识到这样的状况而完成的发明，其目的在于，提供与在民生、产业、输送设备等中被广泛使用的R-T-B系永久磁铁相比较，不会显著降低磁特性并且能够在低温下制造的永久磁铁。

为了解决上述的问题并达成目的，本发明的特征在于，具有R-T-B系的构造，并且层叠有R1-T-B系结晶层(其中，R1是不包含Ce的至少一种稀土类元素，T为以Fe或者Fe和Co为必须元素的一种以上的过渡金属元素)和Ce-T-B系结晶层。通过取得该结构，从而可以得到与现有的R-T-B系永久磁铁相比较，不会显著降低磁特性并且能够在低温下制造的永久磁铁。

本发明中，作为R，具有R1和Ce，可以有效活用资源量丰富的Ce。另外，Ce是熔点以及与Fe的共晶温度均在稀土类元素中最低且可以在低的温度下形成R-T-B系结晶层的。另一方面，存在各向异性磁场降低的问题。于是，发明人发现：通过层叠R1-T-B系结晶层和Ce-T-B系结晶层，从而可以在维持R1-T-B系结晶层的高的各向异性磁场的同时由Ce-T-B系结晶层降低结晶化温度，从而完成本发明。