[发明专利]磁性材料及其制造方法

说明书

本发明涉及磁性材料及其制造方法。本公开的磁性材料具备具有R₂T₁₄B型的晶体结构的主相(R为稀土元素，T为过渡金属元素)。主相具有由((Nd、Pr)_(1‑x‑y)La_xR¹_y))₂((Fe_(1‑z‑w)(Co、Ni)_zM_w))₁₄B(R¹为除了Nd、Pr和La以外的稀土元素，M为除了Fe、Co、Ni和稀土元素以外的元素等，0.25≦x≦1.00，0≦y≦0.10，0.15≦z≦0.40和0≦w≦0.1)表示的组成。本公开的磁性材料的制造方法包括：使含有构成主相的元素的原材料熔解、凝固。

技术领域

本公开涉及磁性材料及其制造方法。本公开特别涉及R-Fe-B系(R为稀土元素)的磁性材料。

背景技术

R-Fe-B系的磁性材料具备具有R₂T₁₄B型的晶体结构(T为过渡金属元素)的主相。通过该主相，获得高剩余磁化。

在R-Fe-B系的磁性材料中，性能和价格的平衡优异、最常见的磁性材料为选择Nd作为R的Nd-Fe-B系磁性材料(钕磁性材料)。因此，Nd-Fe-B系磁性材料快速普及，预期今后Nd的使用量也急剧地增加，未来Nd的使用量有可能超过埋藏量。因此，进行了将Nd的一部分或全部置换为Ce、La、Y和Sc等轻稀土元素的尝试。

例如，在日本特开2020-107849中公开了一种以将Nd的一部分用La和/或Ce置换的Nd-Fe-B系磁性材料作为前体、使含有轻稀土元素以外的稀土元素的改性材料扩散浸透至该前体的内部而得到的磁性材料。应予说明，在本说明书中，只要无特别说明，“和/或”是指“至少一者”。

另外，例如，在日本特开2020-31144中公开了一种将Nd的一部分用La和/或Ce置换、任意地将Fe的一部分用少量的Co置换的Nd-Fe-B系磁性材料。

而且，例如，在日本特开昭61-159708中公开了一种将Nd的一部分或全部用La和/或Ce置换的R-Fe-B系的磁性材料。

发明内容

Nd-Fe-B系磁性材料与其他的磁性材料相比，可获得高饱和磁化，因此屡屡用于高输出的马达等。在高输出的马达等中使用的磁性材料由于马达等的发热，多暴露于高温中。

磁性材料的磁特性随着温度上升而降低，在居里温度下磁性消失。已知Nd-Fe-B系磁性材料与其他磁性材料相比，温度上升引起的磁特性的降低急剧。

为了削减Nd的使用量，将Nd的一部分或全部简单地用轻稀土元素置换时，高温下的磁特性、特别是高温下的矫顽力的降低显著。日本特开2020-107849、日本特开2020-31144、日本特开昭61-159708中公开的磁性材料将轻稀土元素的种类及其置换率最优化，以改善高温下的矫顽力。

另一方面，Nd-Fe-B系磁性材料在高温下的饱和磁化比较高，因此即使由于将Nd的一部分或全部用轻稀土元素置换从而高温下的饱和磁化降低，在实用上也很少成为问题。但是，近年来，马达等的高输出化和小型化等快速地发展，高温下的饱和磁化的降低已不能忽视。因此，本发明人发现了如下课题：希望即使在将Nd的一部分或全部用轻稀土元素置换的情况下，也将高温下的饱和磁化的降低抑制在实用上无问题的范围、或者使高温下的饱和磁化进一步提高。

本公开的磁性材料及其制造方法是为了解决上述课题而完成的。本公开的目的在于提供一种即使削减Nd的使用量也将高温下的饱和磁化的降低抑制在实用上无问题的范围、或者高温下的饱和磁化进一步提高的R-Fe-B系的磁性材料及其制造方法。应予说明，在本说明书中，只要无特别说明，所谓“高温”，是指373～473K。