稀土類永磁體的制造方法和稀土類永磁體技術

準備通過HDDR法進行制造并且平均晶體粒徑從0.1μm到1μm、晶粒的長徑比（長軸/短軸之比）為2以下的R-T-B系永磁體粉末（工序A）。R為相對于R整體含有95原子%以上的Nd和／或Pr的稀土類元素，T為Fe或?qū)e的一部分取代為Co和／或Ni且含有50原子%以上Fe的過渡金屬元素。另一方面，準備包括R’和Cu且Cu為2原子%以上50原子%以下的R’-Cu系合金粉末（工序B）。R’為相對于R’整體含有90原子%以上的Nd和／或Pr且不含Dy和Tb的稀土類元素。混合R-T-B系永磁體粉末和R’-Cu系合金粉末（工序C），之后，在不活潑氣氛或真空中，在500℃以上900℃以下的溫度，對混合粉末進行熱處理（工序D）。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及稀土類永磁體的制造方法和通過該制造方法制造的稀土類永磁體。
技術介紹
作為高性能永磁體有代表性的R-T-B系永磁體(R為包含Nd和/或Pr的稀土類元素，T為Fe或?qū)e的一部分取代為Co和/或Ni的元素，B為硼),作為主相包含作為三元系正方晶化合物的R2T14B相(Nd2Fe14B型化合物相)，并發(fā)揮優(yōu)異的磁特性。作為R-T-B系永磁體的一種制造方法，已知有HDDR(Hydrogenation-Disproportionation-Desorption-Recombination、氫化-歧化-脫氫-再結(jié)合)處理法。HDDR處理法是指依次執(zhí)行氫化(Hydrogenation)和歧化(Disproportionation)、脫氫(Desorption)和再結(jié)合(Recombination)的過程(process),其主要作為各向異性粘結(jié)磁體(bonded magnet)用的磁體粉末的制造方法而被采用。根據(jù)公知的HDDR處理，首先，將R-T-B系合金的鑄錠或粉末在H2氣氣氛或H2氣和不活潑氣體的混合氣氛中保持在溫度500°C 1000°C,將氫吸藏于上述的鑄錠或粉末中。然后，在溫度500°C 1000°C下進行脫氫處理，直到成為例如仏圧力為13Pa以下的真空氣氛或H2分壓為13Pa以下的不活潑氣氛，接著進行冷卻。上述處理中，典型地進行以下的反應。首先，通過用于吸藏氫的熱處理，進行氫化和歧化反應形成微細組織。氫化和歧化反應兩者合稱為“HD反應”。作為典型的HD反應，進行Nd2Fe14B+2H2 — 2NdH2+12Fe+Fe2B的反應。接著HD反應，進行脫氫和再結(jié)合反應。脫氫和再結(jié)合反應合稱為“DR反應“。作為典型的DR反應，例如進行2NdH2+12Fe+Fe2B — Nd2Fe14B+2H2的反應。這樣，得到包含微細的R2T14B晶相的合金。另外，用于引起HD反應的熱處理稱為“HD處理”，用于引起DR反應的熱處理稱為“DR處理”。另外，進行HD處理和DR處理的熱處理稱為“HDDR處理”。施行HDDR處理而制造的R-T-B系永磁體粉末雖為粉末但是具有較大的矯頑力，呈現(xiàn)磁各向異性。具有這種性質(zhì)的原因在于，構(gòu)成HDDR處理后的金屬組織的晶粒(crystalgrains)的大小為0. I μ m I μ m非常微細,通過適當選擇反應條件和組成,形成易磁化軸一致朝向一個方向的晶粒的集合體。極微細晶粒的大小接近于正方晶R2T14B系化合物的單磁區(qū)臨界粒徑時，在粉末狀態(tài)下也能夠發(fā)揮高的矯頑力。通過HDDR處理得到的正方晶R2T14B系化合物的非常微細的晶粒的集合體稱為“再結(jié)晶集合組織”。通過HDDR處理制作的磁體粉末(以下稱為“HDDR磁粉”)通常與結(jié)合樹脂(binder)混合，制成混合物(compound)。然后,通過在磁場中進行壓縮成形或注射成形,制成各向異性粘結(jié)磁體。另外，也研究了通過熱壓成形等使HDDR磁粉致密化，作為塊狀(bulk)磁體而使用。但是，由HDDR磁粉制作的R-T-B系永磁體存在耐熱性不夠高的問題。例如，如汽車那樣暴露于高溫的用途中，如果磁體的耐熱性低，則產(chǎn)生不可逆退磁的可能性高。因此，3就HDDR磁粉而言，只要不充分改善耐熱性，就難以用于汽車用途。為了改善耐熱性，需要提高HDDR磁粉的矯頑力本身。至此，已提出若干個提高HDDR磁粉的矯頑力的方法。專利文獻I中，公開有對配合稀土類氫化物粉末、硼鐵合金粉末和鐵粉末而得到的混合粉末進行HDDR處理，由此同時進行R2Fe14B相的生產(chǎn)和微細晶體組織的形成的方法。 專利文獻I中記載有通過將Dy、Tb、Pr添加到稀土類氫化物粉末，將Co、C、Al、Ga、Si、Cr、Ti、V、Nb添加到鐵粉末，來提高矯頑力。專利文獻2中記載有在HDDR磁粉的表面形成由Nd、Dy、Tb或Pr、或者含有這些元素的合金形成的涂層(coating)。具體而言，記載有準備這些元素和熔點Tm為5000C ^ Tm ( TH+100oC (Th是HDDR處理溫度)的元素的合金的粉末，與HDDR磁粉混合進行熱處理。當上述的元素在HDDR磁粉表面擴散時，矯頑力就會提高。熱處理溫度Td設定為滿足400°C< Td ( Th+50°C的條件。專利文獻2的實施例中，作為上述合金的例子，使用特定組成的NdCo合金或DyCo合金。專利文獻3中，記載有在將Dy、Tb、Nd、Pr等的單體、合金、化合物或它們的氫化物的粉末與R-Fe-B系材料的氫化物粉末混合進行擴散熱處理之后，進行脫氫工序的方法。記載有上述的合金、化合物、氫化物優(yōu)選包含一種以上的3d過渡金屬和4d過渡金屬。尤其公開有Fe、Co、Ni在實現(xiàn)磁特性的提高上有效。實施例中，作為上述合金的例子，公開有特定組成的NdCo合金或DyCo合金。專利文獻4 中公開有通過使選自 Dy、Tb、Ho、Er、Tm、Gd、Nd、Sm、Pr、Ce、La、Y、Zr、Cr、Mo、V、Ga、Zn、Cu、Mg、Li、Al、Mn、Nb、Ti中的至少一種的金屬蒸氣附著于磁粉，進行熱處理-擴散，從而提高磁特性、耐蝕性和耐候性。記載有通過Dy、Tb等在磁粉的晶粒邊界擴散，得到磁特性優(yōu)異的磁體。專利文獻5中，公開有以鋁膜被覆HDDR磁體粉末之后，在450°C 600°C進行熱處理。另一方面，關于HDDR磁粉的晶粒邊界組成的研究也在不斷發(fā)展。非專利文獻I中，公開有在現(xiàn)有的HDDR磁粉中，在作為硬磁性相的Nd2Fe14B型晶相間的晶粒邊界存在的富Nd相內(nèi)，強磁性元素(Fe、Co、Ni)的存在比例高。另外，非專利文獻2中公開有通過晶粒邊界富Nd相中的磁壁的釘扎(pinning)而表現(xiàn)出HDDR磁粉的矯頑力。此外，非專利文獻3中公開有在合金組成中微量添加Ga得到的HDDR磁粉的富Nd相組成與未添加Ga的情況相比有改變，這就是矯頑力提高的主要原因。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平2-217406號公報專利文獻2 :日本特開2000-96102號公報專利文獻3 :日本特開2002-93610號公報專利文獻4 日本特開2008-69415號公報專利文獻5 :日本特開2005-15918號公報非專利文獻非專利文獻I :W. F. Li et al. uCoercivity mechanism ofhydrogenationdisproportionation desorption recombination processedNd-Fe-B based magnets，，Applied Physics Letters, Vol.93,052505 (2008).非專利文獻2 :W. F. Li et al. iiThe role of grain boundariesin thecoercivity of hydrogenation disproportionation desorptionrecombinationprocessed Nd-Fe-B powders，，Journal of Applied Physics, Vol. 105,07A706 (2009). 非專利文獻3 :Η· Sepehri-Amin et al. :“Effect of G本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：寶野和博，大久保忠勝，H·塞佩赫里阿米尼，野澤宣介，西內(nèi)武司，廣澤哲，
申請(專利權)人：獨立行政法人物質(zhì)·材料研究機構(gòu)，日立金屬株式會社，
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