[发明专利]R‑T‑B系烧结磁铁以及旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及以稀土元素(R)、将Fe或者Fe和Co作为必需元素的至少1种以上的过渡金属元素(T)以及硼(B)为主要成分的R-T-B系烧结磁铁、以及具备R-T-B系烧结磁铁的旋转电机。

背景技术

R-T-B(R为1种以上的稀土元素，T为包含Fe或者包含Fe和Co的1种以上的过渡金属元素)系烧结磁铁虽然具有优异的磁特性，但是由于作为主要成分含有容易被氧化的稀土元素，因此倾向于耐腐蚀性低。

因此，为了提高R-T-B系烧结磁铁的耐腐蚀性，通常大多在磁铁素体的表面上实施树脂涂布或镀层等的表面处理来使用。另一方面，也进行通过改变磁铁素体的添加元素或内部结构，来使磁铁素体本身的耐腐蚀性提高。提高磁铁素体本身的耐腐蚀性在提高表面处理后的产品的可靠性方面极其重要，另外，这样能够实施比树脂涂布或镀层更简易的表面处理，从而还具有能够降低产品的成本的优点。

一直以来，例如，在专利文献1中提出了：通过将永久磁铁合金中的碳含量降低至0.04质量％以下，从而将非磁性R富集相中的稀土元素与碳的金属间化合物R-C抑制到1.0质量％以下，并使磁铁的耐腐蚀性提高的技术。另外，在专利文献2中提出了：通过使R富集相中的Co浓度为5质量％～12质量％从而改善耐腐蚀性的技术。

然而，一直以来所使用的R-T-B系烧结磁铁由于使用环境中的水蒸气等水会氧化R-T-B系烧结磁铁中的R而产生氢，晶界中的R富集相吸收该氢，从而R富集相腐蚀，R-T-B系烧结磁铁的磁特性降低。

另外，如专利文献1中所提出的那样，为了将磁铁合金中的碳含量降低至0.04质量％以下而有必要大幅度地降低在磁场中成型的时候用于提高磁场取向性而添加的润滑剂的添加量。因此，成型体中的磁粉的取向度降低，并且烧结后的剩余磁通密度Br降低，从而不能得到具有充分的磁特性的磁铁。

另外，如专利文献2中提出的那样，为了增加R富集相中的Co浓度而有必要增加原料组成的Co添加量。但是，因为Co是以取代Fe的形式也进入到作为主相的R₂T₁₄B相，所以不能仅仅增加R富集相的Co浓度，而需要添加R富集相所需以上的Co。因此，由于增加高价的Co的使用量而使产品成本上升，并且由于必要量以上地以Co取代了主相中的Fe从而磁特性降低了。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平4-330702号公报

专利文献2：日本特开平4-6806号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种具有优异的耐腐蚀性，并且兼具良好的磁特性的R-T-B系烧结磁铁、以及具有其的旋转电机。

解决技术问题的技术手段

为了达成上述目的，本发明者们对R-T-B系烧结磁铁的腐蚀的机理进行了专心研究。其结果，首先通过由使用环境下的水蒸气等水与R-T-B系烧结磁铁中的R发生的腐蚀反应而产生的氢(H₂)被存在于R-T-B系烧结磁铁中的晶界中的R富集相吸附，从而加速R富集相变化为氢氧化物。而且，发现构成R-T-B系烧结磁铁的主相的晶粒(主相颗粒)由于伴随于氢吸附至R富集相以及R富集相变化为氢氧化物的R-T-B系烧结磁铁的体积膨胀而从R-T-B系烧结磁铁上脱落，R的腐蚀加速度地向R-T-B系烧结磁铁的内部发展。

因此，本发明者们对抑制晶界的氢吸附的方法进行了专心研究，发现：在R-T-B系烧结磁铁内由相邻的2个以上的R₂T₁₄B晶粒形成的晶界(特别是由相邻的3个以上的R₂T₁₄B晶粒形成的三叉晶界)中形成稀土类(R)、镓(Ga)、钴(Co)、铜(Cu)以及氮(N)的浓度都高于R₂T₁₄B晶粒内的R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，从而能够抑制氢吸附于晶界，能够大幅度地提高R-T-B系烧结磁铁的耐腐蚀性，并且能够具有良好的磁特性。本发明就是基于上述发现完成的。

即，本发明所涉及的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，具有R₂T₁₄B晶粒，在由相邻的2个以上的上述R₂T₁₄B晶粒形成的晶界中具有R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，相比上述R₂T₁₄B晶粒内上述R-Ga-Co-Cu-N浓缩部的R、Ga、Co、Cu、N的浓度都更高。