[发明专利]R-T-B系永久磁铁

说明书

本发明提供一种既具有与现有的Nd‑Fe‑B系永久磁铁同等磁特性又轻质且适合作为永久磁铁同步旋转电机的励磁用磁铁的R‑T‑B系永久磁铁。通过在形成主相的化合物的组成为(R_1‑x(Y_1‑zCe_z)_x)₂T₁₄B(R是由选自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的1种以上所构成的稀土元素，Y是钇，Ce是铈，T是以Fe或者Fe和Co为必要元素的1种以上的过渡金属元素，B是硼，0.0＜x≤0.5，0.0≤z≤0.5)的情况下，占据四方晶R₂T₁₄B结构中的4f晶位的Y即Y_4f与占据4g晶位的Y即Y_4g的存在比率Y_4f/(Y_4f+Y_4g)为0.8≤Y_4f/(Y_4f+Y_4g)≤1.0，从而得到既具有与现有的Nd‑Fe‑B系永久磁铁同等的磁特性又轻质的磁铁。

技术领域

本发明涉及一种R-T-B系永久磁铁，特别涉及一种将R-T-B系永久磁铁中的R的一部分选择性地置换成Y和Ce而得到的轻质的永久磁铁。

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为稀土元素，T为Fe或其一部分被Co置换的Fe，B为硼)具有优异的磁特性，其是自1982年的发明(专利文献1：日本特开昭59-46008号公报)以来具有代表性的高性能永久磁铁。

稀土元素R由Nd、Pr、Dy、Ho、Tb构成的R-T-B系磁铁的各向异性磁场Ha大优选作为永久磁铁材料。其中使稀土元素R为Nd的Nd-Fe-B系磁铁，由于饱和磁化Is、居里温度Tc、各向异性磁场Ha的平衡良好且在资源量、耐腐蚀性上比使用了其他稀土元素R的R-T-B系磁铁更优异因而被广泛使用。

作为广泛应用于民生、工业、输送设备上的旋转电机，近年来，出于节能和能量密度的观点，倾向于大量使用永久磁铁同步旋转电机。

永久磁铁同步电机在转子配置有永久磁铁，在使用如Nd-Fe-B系磁铁一样其质量的三分之一左右由比重大的稀土元素Nd占有的永久磁铁的情况下，会存在由于转子的重量增加所导致的惯性动量的增大，即导致控制性和效率的降低的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭59-46008号公报

专利文献2：日本特开2011-187624号公报

在构成R-T-B系磁铁的R中，作为比Nd轻的元素，已知有Y。在专利文献2中，公开了使R-T-B系磁铁的稀土元素R为Y的Y-T-B系磁铁，虽然以各向异性磁场Ha小的Y₂F₁₄B相为主相，但通过使Y和B的量大于Y₂F₁₄B的化学计量组成，从而得到具有实用性的矫顽力的磁铁。然而，专利文献2中公开的Y-T-B系磁铁的Br为0.5～0.6T左右，H_cJ为250～350kA/m左右，比Nd-Fe-B系磁铁特性显著低，难以作为永久磁铁同步电机用的轻质永久磁铁替代Nd-Fe-B系磁铁。

发明内容

发明想要解决的技术问题

本发明是认识到这样的状况而作出的发明，其目的在于，提供一种相比于广泛使用在民生、工业、输送设备等的Nd-Fe-B系磁铁不会显著降低磁特性且轻质的永久磁铁。

解决技术问题的手段