JP2020120102A - Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】重希土類ＲＨの使用量を低減しつつ、高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法を提供する。【解決手段】Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法は、磁石素材を準備する工程と、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程と、拡散工程と、を含む。拡散工程におけるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量は４以上１５ｍａｓｓ％以下でかつＲＨの付着量は０．１以上０．６ｍａｓｓ％以下であり、磁石素材において、Ｒの含有量は、磁石素材全体の２７以上３５ｍａｓｓ％以下であり、Ｔ全体に対するＦｅの含有量が８０ｍａｓｓ％以上であり、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金において、ＲＬの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の６０以上９７ｍａｓｓ％以下であり、ＲＨの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の１以上８ｍａｓｓ％以下であり、Ｍの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の２以上３９ｍａｓｓ％以下である。【選択図】図２
Description
本発明はＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法に関する。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石（Ｒは希土類元素のうち少なくとも一種であり、Ｔは主にＦｅであり、Ｂは硼素である）は永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られており、ハードディスクドライブのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、電気自動車用（ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶなど）モータ、産業機器用モータなどの各種モータや家電製品などに使用されている。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、主としてＲ２Ｔ１４Ｂ化合物からなる主相と、この主相の粒界部分に位置する粒界相とから構成されている。主相であるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物は高い飽和磁化と異方性磁界を持つ強磁性材料であり、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の特性の根幹をなしている。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、高温で保磁力ＨｃＪ（以下、単に「ＨｃＪ」という）が低下するため不可逆熱減磁が起こるという問題がある。そのため、特に電気自動車用モータに使用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では、高温下でも高いＨｃＪを有する、すなわち室温においてより高いＨｃＪを有することが要求されている。
Ｒ２Ｔ１４Ｂ型化合物相中の軽希土類元素（主にＮｄ、Ｐｒ）を重希土類元素（主にＤｙ、Ｔｂ）で置換すると、ＨｃＪが向上することが知られている。しかし、ＨｃＪが向上する一方、Ｒ２Ｔ１４Ｂ型化合物相の飽和磁化が低下するために残留磁束密度Ｂｒ（以下、単に「Ｂｒ」という）が低下してしまうという問題がある。
特許文献１には、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の焼結磁石の表面にＤｙ等の重希土類元素を供給しつつ、重希土類元素を焼結磁石の内部に拡散させることが記載されている。特許文献１に記載の方法は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面から内部にＤｙを拡散させてＨｃＪ向上に効果的な主相結晶粒の外殻部にのみＤｙを濃化させることにより、Ｂｒの低下を抑制しつつ、高いＨｃＪを得ることができる。
特許文献２には、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結体の表面に特定組成のＲ−Ｇａ−Ｃｕ合金を接触させて熱処理を行うことにより、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の粒界相の組成および厚さを制御してＨｃＪを向上させることが記載されている。
しかし、近年特に電気自動車用モータなどにおいて重希土類元素の使用量を低減しつつ、更に高いＢｒと高いＨｃＪを得ることが求められている。
本開示の様々な実施形態は、重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法を提供する。
本開示のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法は、例示的な実施形態において、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程と、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程と、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の表面の少なくとも一部に、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の少なくとも一部を付着させ、真空又は不活性ガス雰囲気中、７００℃以上１１００℃以下の温度で加熱する拡散工程と、を含み、前記拡散工程における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材への前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量は４ｍａｓｓ％以上１５ｍａｓｓ％以下で、かつ、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金による前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＨの付着量は０．１ｍａｓｓ％以上０．６ｍａｓｓ％以下であり、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材において、Ｒは希土類元素であり、Ｎｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを必ず含み、Ｒの含有量は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全体の２７ｍａｓｓ％以上３５ｍａｓｓ％以下であり、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｎ、およびＳｉからなる群から選択された少なくとも１つであり、Ｔは必ずＦｅを含み、Ｔ全体に対するＦｅの含有量が８０ｍａｓｓ％以上であり、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金において、ＲＬは軽希土類元素のうちの少なくとも１つであり、Ｎｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを必ず含み、ＲＬの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の６０ｍａｓｓ％以上９７ｍａｓｓ％以下であり、ＲＨは、Ｔｂ、ＤｙおよびＨｏからなる群から選択された少なくとも１つであり、ＲＨの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の１ｍａｓｓ％以上８ｍａｓｓ％以下であり、Ｍは、Ｃｕ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＡｌからなる群から選択された少なくとも１つであり、Ｍの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の２ｍａｓｓ％以上３９ｍａｓｓ％以下である。
ある実施形態は、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金において、ＲＨの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の２ｍａｓｓ％以上６ｍａｓｓ％以下である。
ある実施形態は、前記拡散工程における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材への前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量は５ｍａｓｓ％以上１０ｍａｓｓ％以下である。
本開示の実施形態によれば、重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法を提供することができる。
まず、本開示によるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の基本構造について説明をする。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、原料合金の粉末粒子が焼結によって結合した構造を有しており、主としてＲ２Ｔ１４Ｂ化合物粒子からなる主相と、この主相の粒界部分に位置する粒界相とから構成されている。
図１Ａは、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の一部を拡大して模試的に示す断面図であり、図１Ｂは図１Ａの破線矩形領域内を更に拡大して模式的に示す断面図である。図１Ａには、一例として長さ５μｍの矢印が大きさを示す基準の長さとして参考のために記載されている。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、主としてＲ２Ｔ１４Ｂ化合物からなる主相１２と、主相１２の粒界部分に位置する粒界相１４とから構成されている。また、粒界相１４は、図１Ｂに示されるように、２つのＲ２Ｔ１４Ｂ化合物粒子（グレイン）が隣接する二粒子粒界相１４ａと、３つのＲ２Ｔ１４Ｂ化合物粒子が隣接する粒界三重点１４ｂとを含む。典型的な主相結晶粒径は磁石断面の円相当径の平均値で３μｍ以上１０μｍ以下である。主相１２であるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物は高い飽和磁化と異方性磁界を持つ強磁性材料である。したがって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では、主相１２であるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物の存在比率を高めることによってＢｒを向上させることができる。Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物の存在比率を高めるためには、原料合金中のＲ量、Ｔ量、Ｂ量を、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物の化学量論比（Ｒ量：Ｔ量：Ｂ量＝２：１４：１）に近づければよい。
また、主相であるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物のＲの一部をＤｙ、Ｔｂ、Ｈｏなどの重希土類元素で置換することによって飽和磁化を下げつつ、主相の異方性磁界を高められることが知られている。特に二粒子粒界相と接する主相外殻は磁化反転の起点となりやすいため、主相外殻に優先的に重希土類元素を置換できる重希土類拡散技術は、飽和磁化の低下を抑制しつつ効率的に高いＨｃＪが得られる。
一方、二粒子粒界相１４ａの磁性を制御することによっても、高いＨｃＪが得られることが知られている。具体的には二粒子粒界相中の磁性元素(Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等)の濃度を下げることによって、二粒子粒界相を非磁性に近づけることで、主相同士の磁気的な結合を弱めて磁化反転を抑制することができる。
本開示によるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材表面から粒界を通じて磁石素材内部へ、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金に含有されるＲＨと共に、ＲＬおよびＭを拡散させている。本発明者による検討の結果、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金中のＲＨの含有量を低くした上でＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材表面への付着量を比較的多い特定範囲に管理してＲＨ、ＲＬ、Ｍの全てを拡散させると、少ないＲＨでも拡散による主相外殻の異方性磁界の向上が顕著に起こり、さらに、ＲＬおよびＭ元素の二粒子粒界相への拡散によって二粒子粒界相における磁性元素濃度の低下が顕著に起こることがわかった。この結果、Ｂｒの低下を抑制しつつ、高いＨｃＪを得ることができる。すなわち、本開示は、特定範囲の含有量（１ｍａｓｓ％以上８ｍａｓｓ％以下）のＲＨをＲＬおよびＭと共に、特定範囲（ＲＨ−ＲＬ−Ｍ合金のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材表面への付着量が４ｍａｓｓ％以上１５ｍａｓｓ％以下で、かつ、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金による前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＨの付着量が０．１ｍａｓｓ％以上０．６ｍａｓｓ％以下）付着させて磁石素材内部へ拡散させた場合に、高いＢｒと高いＨｃＪが得られることを見出したものである。
本開示によるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法は、図２に示すように、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程Ｓ１０とＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程Ｓ２０とを含む。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程Ｓ１０とＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金を準備する工程Ｓ２０との順序は任意であり、それぞれ、異なる場所で製造されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材およびＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金を用いてもよい。
本開示によるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法は、図２に示すように、更に、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材表面の少なくとも一部にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の少なくとも一部を付着させ、真空又は不活性ガス雰囲気中、７００℃以上１１００℃以下の温度で加熱する拡散工程Ｓ３０を含む。前記拡散工程Ｓ３０における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材への前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量は４ｍａｓｓ％以上１５ｍａｓｓ％以下である。
なお、本開示において、拡散工程前および拡散工程中のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を「Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材」と称し、拡散工程後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を単に「Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石」と称する。
（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程）
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材において、Ｒは希土類元素であり、Ｎｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを必ず含み、Ｒの含有量は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全体の２７ｍａｓｓ％以上３５ｍａｓｓ％以下である。ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｎ、およびＳｉからなる群から選択された少なくとも１つであり、Ｔは必ずＦｅを含み、Ｔ全体に対するＦｅの含有量が８０ｍａｓｓ％以上である。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材において、Ｒは希土類元素であり、Ｎｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを必ず含み、Ｒの含有量は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全体の２７ｍａｓｓ％以上３５ｍａｓｓ％以下である。ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｎ、およびＳｉからなる群から選択された少なくとも１つであり、Ｔは必ずＦｅを含み、Ｔ全体に対するＦｅの含有量が８０ｍａｓｓ％以上である。
Ｒが２７ｍａｓｓ％未満では焼結過程で液相が十分に生成せず、焼結体を充分に緻密化することが困難になる可能性がある。一方、Ｒが３５ｍａｓｓｓ％を超えると焼結時に粒成長が起こりＨｃＪが低下する可能性がある。Ｒは２８ｍａｓｓ％以上３３ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材は例えば、以下の組成範囲を有する。
Ｒ：２７〜３５ｍａｓｓ％、
Ｂ：０．８０〜１．２０ｍａｓｓ％、
Ｇａ：０〜１．０ｍａｓｓ％、
Ｘ：０〜２ｍａｓｓ％（ＸはＣｕ、Ｎｂ、Ｚｒの少なくとも一種）、
Ｔ：６０ｍａｓｓ％以上を含有する。
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Ｘ：０〜２ｍａｓｓ％（ＸはＣｕ、Ｎｂ、Ｚｒの少なくとも一種）、
Ｔ：６０ｍａｓｓ％以上を含有する。
好ましくは、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材において、［Ｔ］／［Ｂ］のｍｏｌ比が１４．０超１５．０以下である。より高いＨｃＪを得ることができる。本開示における［Ｔ］／［Ｂ］とは、Ｔを構成する各元素（Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、ＭｎおよびＳｉからなる群から選択された少なくとも１つであり、Ｔは必ずＦｅを含み、Ｔ全体に対するＦｅの含有量が８０ｍａｓｓ％以上）の分析値（ｍａｓｓ％）をそれぞれの元素の原子量で除したものを求め、それらの値を合計したもの（ａ）とを、Ｂの分析値（ｍａｓｓ％）をＢの原子量で除したもの（ｂ）との比（ａ／ｂ）である。［Ｔ］／［Ｂ］のｍｏｌ比が１４．０を超えるという条件は、主相（Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物）形成に使われるＴ量に対して相対的にＢ量が少ないことを示している。［Ｔ］／［Ｂ］のｍｏｌ比は１４．３以上１５．０以下であることがさらに好ましい。さらに高いＨｃＪを得ることができる。Ｂの含有量はＲ−Ｔ−Ｂ系焼結体全体の０．９ｍａｓｓ％以上１．０ｍａｓｓ％未満が好ましい。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石に代表される一般的なＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法を用いて準備することができる。一例を挙げると、ストリップキャスト法等で作製された原料合金を、ジェットミルなどを用いて３μｍ以上１０μｍ以下に粉砕した後、磁界中で成形し、９００℃以上１１００℃以下の温度で焼結することにより準備することができる。
（ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程）
前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金において、ＲＬは軽希土類元素のうちの少なくとも１つであり、Ｎｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを必ず含み、ＲＬの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の６０ｍａｓｓ％以上９７ｍａｓｓ％以下である。軽希土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕなどが挙げられる。ＲＨは、Ｔｂ、ＤｙおよびＨｏからなる群から選択された少なくとも１つであり、ＲＨの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の１ｍａｓｓ％以上８ｍａｓｓ％以下である。Ｍは、Ｃｕ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＡｌからなる群から選択された少なくとも１つであり、Ｍの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の２ｍａｓｓ％以上３９ｍａｓｓ％以下である。ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の典型例は、ＴｂＮｄＰｒＣｕ合金、ＴｂＮｄＣｅＰｒＣｕ合金、ＴｂＮｄＧａ合金、ＴｂＮｄＰｒＧａＣｕ合金などである。また、ＲＬ―Ｍ合金と共にＲＨのフッ化物、酸化物、酸フッ化物等を準備してもよい。ＲＨのフッ化物、酸化物、酸フッ化物としては、例えば、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３、Ｔｂ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｔｂ４ＯＦ、Ｄｙ４ＯＦが挙げられる。ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金は、ＲＬ、ＲＨおよびＭそれぞれの含有量を調整することにより、上述した元素以外の元素（例えばＳｉ、Ｍｎ等）を少量（例えば合計で２ｍａｓｓ％程度）含有してもよい。
前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金において、ＲＬは軽希土類元素のうちの少なくとも１つであり、Ｎｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを必ず含み、ＲＬの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の６０ｍａｓｓ％以上９７ｍａｓｓ％以下である。軽希土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕなどが挙げられる。ＲＨは、Ｔｂ、ＤｙおよびＨｏからなる群から選択された少なくとも１つであり、ＲＨの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の１ｍａｓｓ％以上８ｍａｓｓ％以下である。Ｍは、Ｃｕ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＡｌからなる群から選択された少なくとも１つであり、Ｍの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の２ｍａｓｓ％以上３９ｍａｓｓ％以下である。ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の典型例は、ＴｂＮｄＰｒＣｕ合金、ＴｂＮｄＣｅＰｒＣｕ合金、ＴｂＮｄＧａ合金、ＴｂＮｄＰｒＧａＣｕ合金などである。また、ＲＬ―Ｍ合金と共にＲＨのフッ化物、酸化物、酸フッ化物等を準備してもよい。ＲＨのフッ化物、酸化物、酸フッ化物としては、例えば、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３、Ｔｂ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｔｂ４ＯＦ、Ｄｙ４ＯＦが挙げられる。ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金は、ＲＬ、ＲＨおよびＭそれぞれの含有量を調整することにより、上述した元素以外の元素（例えばＳｉ、Ｍｎ等）を少量（例えば合計で２ｍａｓｓ％程度）含有してもよい。
ＲＬが６０ｍａｓｓ％未満であると、ＲＨおよびＭがＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材内部に導入されにくくなり、ＨｃＪが低下する可能性があり、９７ｍａｓｓ％を超えるとＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の製造工程中における合金粉末が非常に活性になる。その結果、合金粉末の著しい酸化や発火などを生じる可能性がある。好ましくは、ＲＬの含有量はＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の７０ｍａｓｓ％以上９５ｍａｓｓ％以下である。より高いＨｃＪを得ることができる。
ＲＨが１ｍａｓｓ％未満であると、ＲＨによるＨｃＪ向上効果が得られない可能性があり、８ｍａｓｓ％を超えるとＲＬおよびＭによるＨｃＪ向上効果が低下する可能性があるため、重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない可能性がある。好ましくは、ＲＨの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の２ｍａｓｓ％以上６ｍａｓｓ％以下である。より高いＢｒと高いＨｃＪを得ることができる。
Ｍが２ｍａｓｓ％未満であるとＲＬおよびＲＨが二粒子粒界相に導入されにくくなり、ＨｃＪが十分に向上しない可能性があり、３９ｍａｓｓ％を超えるとＲＬおよびＲＨの含有量が低下しＨｃＪが十分に向上しない可能性がある。好ましくは、Ｍの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の３ｍａｓｓ％以上２８ｍａｓｓ％以下である。より高いＨｃＪを得ることができる。また、ＭはＧａを含有した方が好ましく、さらにＣｕを含有した方が好ましい。より高いＨｃＪを得ることができる。
ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の作製方法は、特に限定されない。ロール急冷法によって作製してもよいし、鋳造法で作製してもよい。また、これらの合金を粉砕して合金粉末にしてもよい。遠心アトマイズ法、回転電極法、ガスアトマイズ法、プラズマアトマイズ法などの公知のアトマイズ法で作製してもよい。
（拡散工程）
前記によって準備したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の表面の少なくとも一部に、前記によって準備したＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の少なくとも一部を付着させ、真空又は不活性ガス雰囲気中、７００℃以上１１００℃以下の温度で加熱する拡散工程を行う。これにより、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金からＲＬ、ＲＨおよびＭを含む液相が生成し、その液相がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材中の粒界を経由して焼結素材表面から内部に拡散導入される。拡散工程における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材への前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量を４ｍａｓｓ％以上１５ｍａｓｓ％以下で、かつ、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金による前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＨの付着量を０．１ｍａｓｓ％以上０．６ｍａｓｓ％以下とする。これにより、極めて高いＨｃＪ向上効果を得ることができる。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量が４ｍａｓｓ％未満であると、磁石素材内部へのＲＨおよびＲＬおよびＭの導入量が少なすぎて高いＨｃＪを得ることができない可能性があり、１５ｍａｓｓ％を超えると、ＲＨおよびＲＬおよびＭの導入量が多すぎてＢｒが大幅に低下したり、重希土類元素の使用量が増加し過ぎてしまうだけでなく、磁石内部まで拡散しきれないＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金が磁石表面に残存し、耐食性や加工性など別の問題が発生する可能性がある。好ましくは、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材への前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量は５ｍａｓｓ％以上１０ｍａｓｓ％以下である。より高いＨｃＪを得ることができる。また、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金による前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＨの付着量が０．１ｍａｓｓ％未満であると、ＲＨによるＨｃＪ向上効果が得られない可能性があり、０．６ｍａｓｓ％を超えると重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。好ましくは、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金による前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＨの付着量が０．１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下である。
前記によって準備したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の表面の少なくとも一部に、前記によって準備したＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の少なくとも一部を付着させ、真空又は不活性ガス雰囲気中、７００℃以上１１００℃以下の温度で加熱する拡散工程を行う。これにより、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金からＲＬ、ＲＨおよびＭを含む液相が生成し、その液相がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材中の粒界を経由して焼結素材表面から内部に拡散導入される。拡散工程における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材への前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量を４ｍａｓｓ％以上１５ｍａｓｓ％以下で、かつ、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金による前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＨの付着量を０．１ｍａｓｓ％以上０．６ｍａｓｓ％以下とする。これにより、極めて高いＨｃＪ向上効果を得ることができる。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量が４ｍａｓｓ％未満であると、磁石素材内部へのＲＨおよびＲＬおよびＭの導入量が少なすぎて高いＨｃＪを得ることができない可能性があり、１５ｍａｓｓ％を超えると、ＲＨおよびＲＬおよびＭの導入量が多すぎてＢｒが大幅に低下したり、重希土類元素の使用量が増加し過ぎてしまうだけでなく、磁石内部まで拡散しきれないＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金が磁石表面に残存し、耐食性や加工性など別の問題が発生する可能性がある。好ましくは、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材への前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量は５ｍａｓｓ％以上１０ｍａｓｓ％以下である。より高いＨｃＪを得ることができる。また、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金による前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＨの付着量が０．１ｍａｓｓ％未満であると、ＲＨによるＨｃＪ向上効果が得られない可能性があり、０．６ｍａｓｓ％を超えると重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。好ましくは、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金による前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＨの付着量が０．１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下である。
ここで、ＲＨの付着量は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に付着しているＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金が含有するＲＨの量であり、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の質量を１００ｍａｓｓ％としたときの質量比率によって規定される。
拡散工程における加熱する温度が７００℃未満であると、ＲＨ、ＲＬおよびＭを含む液相量が少なすぎて高いＨｃＪを得ることができない可能性がある。一方、１１００℃を超えるとＨｃＪが大幅に低下する可能性がある。好ましくは、拡散工程における加熱する温度は８００℃以上１０００℃以下である。より高いＨｃＪを得ることができる。また、好ましくは、拡散工程（７００℃以上１１００℃以下）が実施されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し、拡散工程を実施した温度から１５℃／分以上の冷却速度で３００℃まで冷却した方が好ましい。より高いＨｃＪを得ることができる。
拡散工程は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材表面に、任意形状のＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金を配置し、公知の熱処理装置を用いて行うことができる。例えば、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材表面をＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金の粉末層で覆い、拡散工程を行うことができる。例えば、塗布対象の表面に粘着剤を塗布する塗布工程と、粘着剤を塗布した領域にＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金を付着させる工程を行ってもよい。粘着剤としては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）などが挙げられる。粘着剤が水系の粘着剤の場合、塗布の前にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を予備的に加熱してもよい。予備加熱の目的は余分な溶媒を除去し粘着力をコントロールすること、及び、均一に粘着剤を付着させることである。加熱温度は６０〜２００℃が好ましい。揮発性の高い有機溶媒系の粘着剤の場合はこの工程は省略してもよい。また、例えばＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金を分散媒中に分散させたスラリーをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材表面に塗布した後、分散媒を蒸発させＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材とを付着させてもよい。なお、分散媒として、アルコール（エタノール等）、アルデヒドおよびケトンを例示できる。またＲＨは、ＲＬ―Ｍ合金と共にＲＨのフッ化物、酸化物、酸フッ化物等をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材表面に配置することにより導入してもよい。すなわち、ＲＨと共にＲＬおよびＭを同時に拡散させることができればその方法は特に問わない。
また、ＲＬ−ＲＨ―Ｍ合金の少なくとも一部がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の少なくとも一部に付着していれば、その配置位置は特に問わないが、好ましくは、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金は、少なくともＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の配向方向に対して垂直な表面に付着させるように配置する。より効率よくＲＬ、ＲＨおよびＭを含む液相を磁石表面から内部に拡散導入させることができる。この場合、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の配向方向のみにＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金を付着させても、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面にＲＬ−ＲＨ−Ｍ合金を付着させてもよい。
（熱処理を実施する工程）
好ましくは、拡散工程が実施されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対して、真空又は不活性ガス雰囲気中、４００℃以上７５０℃以下で、かつ、前記拡散工程で実施した温度よりも低い温度で熱処理を行う。熱処理を行うことにより、より高いＨｃＪを得ることができる。
好ましくは、拡散工程が実施されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対して、真空又は不活性ガス雰囲気中、４００℃以上７５０℃以下で、かつ、前記拡散工程で実施した温度よりも低い温度で熱処理を行う。熱処理を行うことにより、より高いＨｃＪを得ることができる。
本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
実験例１
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表１の符号１−Ａに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表１の符号１−Ａに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
前記微粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０５ｍａｓｓ％添加、混合した後磁界中で成形し成形体を得た。なお、成形装置には、磁界印加方向と加圧方向とが直交するいわゆる直角磁界成形装置（横磁界成形装置）を用いた。
得られた成形体を、真空中で４時間焼結（焼結による緻密化が十分起こる温度を選定）した後急冷し、磁石素材を得た。得られた磁石素材の密度は７．５Ｍｇ／ｍ３以上であった。得られた磁石素材の成分の結果を表１に示す。なお、表１における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。なお、磁石素材の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。また、Ｃ（炭素量）は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。表１における「［Ｔ］／［Ｂ］」は、Ｔを構成する各元素（Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ）に対し、分析値（ｍａｓｓ％）をその元素の原子量で除したものを求め、それらの値を合計したもの（ａ）と、Ｂの分析値（ｍａｓｓ％）をＢの原子量で除したもの（ｂ）との比（ａ／ｂ）である。以下の全ての表も同様である。なお、表１の各組成および酸素量、炭素量を合計しても１００ｍａｓｓ％にはならない。これは、前記の通り、各成分によって分析方法が異なるためである。その他の表についても同様である。
［ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程］
表２の符号１−ａに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表２に示す。尚、表２における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
表２の符号１−ａに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表２に示す。尚、表２における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
［拡散工程］
表１の符号１−ＡのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。加工後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてＰＶＡをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。次に表３に示す作製条件で粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全面にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を付着させた。なお、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金付着量およびＲＨ付着量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３８〜１０００μｍの数種類の篩を通過させ、粒度の異なるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を用いることにより調整した。そして、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表３の拡散工程に示す条件で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱した後、冷却した。
表１の符号１−ＡのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。加工後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてＰＶＡをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。次に表３に示す作製条件で粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全面にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を付着させた。なお、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金付着量およびＲＨ付着量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３８〜１０００μｍの数種類の篩を通過させ、粒度の異なるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を用いることにより調整した。そして、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表３の拡散工程に示す条件で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱した後、冷却した。
［熱処理を実施する工程］
拡散工程の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃に加熱する熱処理を行った。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対により測定した。
拡散工程の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃に加熱する熱処理を行った。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対により測定した。
［サンプル評価］
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各サンプルのＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表３に示す。表３の通りサンプルＮｏ．１−４〜１−７の本発明例は、いずれも重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪが得られていることがわかる。これに対し、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量が４ｍａｓｓ％未満であるサンプルＮｏ．１−１〜１−３は高いＨｃＪが得られなかった。さらに、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量が１５ｍａｓｓ％超であるサンプルＮｏ．１−９はＢｒが大幅に低下している。また、サンプルＮｏ．１−８は高いＢｒと高いＨｃＪが得られているが、ＲＨ付着量が０．６ｍａｓｓ％超であり、ＨｃＪ向上効果が低い（Ｎｏ．１−７からＨｃＪがあまり向上しておらず、Ｂｒが低下している）。そのため、重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各サンプルのＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表３に示す。表３の通りサンプルＮｏ．１−４〜１−７の本発明例は、いずれも重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪが得られていることがわかる。これに対し、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量が４ｍａｓｓ％未満であるサンプルＮｏ．１−１〜１−３は高いＨｃＪが得られなかった。さらに、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量が１５ｍａｓｓ％超であるサンプルＮｏ．１−９はＢｒが大幅に低下している。また、サンプルＮｏ．１−８は高いＢｒと高いＨｃＪが得られているが、ＲＨ付着量が０．６ｍａｓｓ％超であり、ＨｃＪ向上効果が低い（Ｎｏ．１−７からＨｃＪがあまり向上しておらず、Ｂｒが低下している）。そのため、重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。
実験例２
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表４の符号２−Ａに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表４の符号２−Ａに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
前記微粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０５ｍａｓｓ％添加、混合した後磁界中で成形し成形体を得た。なお、成形装置には、磁界印加方向と加圧方向とが直交するいわゆる直角磁界成形装置（横磁界成形装置）を用いた。
得られた成形体を、真空中で４時間焼結（焼結による緻密化が十分起こる温度を選定）した後急冷し、磁石素材を得た。得られた磁石素材の密度は７．５Ｍｇ／ｍ３以上であった。得られた磁石素材の成分の結果を表１に示す。なお、表４における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。なお、磁石素材の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。また、Ｃ（炭素量）は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。
［ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程］
表５の符号２−ａから２−ｇに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表５に示す。尚、表５における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
表５の符号２−ａから２−ｇに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表５に示す。尚、表５における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
［拡散工程］
表４の符号２−ＡのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。加工後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてＰＶＡをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。次に表６に示す作製条件で粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全面にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を付着させた。なお、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金付着量およびＲＨ付着量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３８〜１０００μｍの数種類の篩を通過させ、粒度の異なるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を用いることにより調整した。そして、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表６の拡散工程に示す条件で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱した後、冷却した。
表４の符号２−ＡのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。加工後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてＰＶＡをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。次に表６に示す作製条件で粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全面にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を付着させた。なお、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金付着量およびＲＨ付着量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３８〜１０００μｍの数種類の篩を通過させ、粒度の異なるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を用いることにより調整した。そして、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表６の拡散工程に示す条件で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱した後、冷却した。
［熱処理を実施する工程］
拡散工程の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃に加熱する熱処理を行った。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対により測定した。
拡散工程の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃に加熱する熱処理を行った。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対により測定した。
［サンプル評価］
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各サンプルのＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表６に示す。表６の通りサンプルＮｏ．２−２〜２−７の本発明例は、いずれも重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪが得られていることがわかる。これに対し、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金のＲＨ量が１％未満であるサンプルＮｏ．２−１は高いＨｃＪが得られなかった。また、サンプルＮｏ．２−８は高いＢｒと高いＨｃＪが得られているが、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金のＲＨ量が８％超で、且つＲＨ付着量が０．６ｍａｓｓ％超であり、ＨｃＪ向上効果が低い（Ｎｏ．２−７からＨｃＪがほとんど向上していない）。そのため、重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各サンプルのＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表６に示す。表６の通りサンプルＮｏ．２−２〜２−７の本発明例は、いずれも重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪが得られていることがわかる。これに対し、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金のＲＨ量が１％未満であるサンプルＮｏ．２−１は高いＨｃＪが得られなかった。また、サンプルＮｏ．２−８は高いＢｒと高いＨｃＪが得られているが、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金のＲＨ量が８％超で、且つＲＨ付着量が０．６ｍａｓｓ％超であり、ＨｃＪ向上効果が低い（Ｎｏ．２−７からＨｃＪがほとんど向上していない）。そのため、重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。
実験例３
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表７の符号３−Ａに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表７の符号３−Ａに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
前記微粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０５ｍａｓｓ％添加、混合した後磁界中で成形し成形体を得た。なお、成形装置には、磁界印加方向と加圧方向とが直交するいわゆる直角磁界成形装置（横磁界成形装置）を用いた。
得られた成形体を、真空中で４時間焼結（焼結による緻密化が十分起こる温度を選定）した後急冷し、磁石素材を得た。得られた磁石素材の密度は７．５Ｍｇ／ｍ３以上であった。得られた磁石素材の成分の結果を表７に示す。なお、表７における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。なお、磁石素材の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。また、Ｃ（炭素量）は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。
［ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程］
表８の符号３−ａに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られた合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３００μｍの篩を通過させ、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備した。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表８に示す。尚、表８における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
表８の符号３−ａに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られた合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３００μｍの篩を通過させ、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備した。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表８に示す。尚、表８における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
［拡散工程］
表９の符号３−ＡのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。加工後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてＰＶＡをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。次に表９に示す作製条件で粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全面にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を付着させた。そして、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表９の拡散工程に示す条件で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱した後、冷却した。
表９の符号３−ＡのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。加工後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてＰＶＡをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。次に表９に示す作製条件で粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全面にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を付着させた。そして、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表９の拡散工程に示す条件で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱した後、冷却した。
［熱処理を実施する工程］
拡散工程の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃に加熱する熱処理を行った。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対により測定した。
拡散工程の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃に加熱する熱処理を行った。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対により測定した。
［サンプル評価］
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各サンプルのＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表９に示す。表９の通りサンプルＮｏ．３−２〜３−８の本発明例は、いずれも重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪが得られていることがわかる。これに対し、拡散工程の処理温度が７００℃未満であるサンプルＮｏ．３−１は高いＨｃＪが得られなかった。さらに、拡散工程の処理温度が１１００℃超であるサンプルＮｏ．３−９はＢｒおよびＨｃＪ大幅に低下している。
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各サンプルのＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表９に示す。表９の通りサンプルＮｏ．３−２〜３−８の本発明例は、いずれも重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪが得られていることがわかる。これに対し、拡散工程の処理温度が７００℃未満であるサンプルＮｏ．３−１は高いＨｃＪが得られなかった。さらに、拡散工程の処理温度が１１００℃超であるサンプルＮｏ．３−９はＢｒおよびＨｃＪ大幅に低下している。
実験例４
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表１０の符号４−Ａ〜４−Ｄに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表１０の符号４−Ａ〜４−Ｄに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
前記微粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０５ｍａｓｓ％添加、混合した後磁界中で成形し成形体を得た。なお、成形装置には、磁界印加方向と加圧方向とが直交するいわゆる直角磁界成形装置（横磁界成形装置）を用いた。
得られた成形体を、真空中、１０００℃以上１０５０℃以下（サンプル毎に焼結による緻密化が十分起こる温度を選定）で４時間焼結した後急冷し、磁石素材を得た。得られた磁石素材の密度は７．５Ｍｇ／ｍ３以上であった。得られた磁石素材の成分の結果を表１に示す。なお、表１０における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。なお、磁石素材の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。また、Ｃ（炭素量）は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。
［ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程］
表１１の符号４−ａに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られた合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３００μｍの篩を通過させ、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備した。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表１１に示す。尚、表１１における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
表１１の符号４−ａに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られた合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３００μｍの篩を通過させ、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備した。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表１１に示す。尚、表１１における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
［拡散工程］
表１０の符号４−Ａ〜４−ＤのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。加工後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてＰＶＡをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。次に表１２に示す作製条件で粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全面にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を付着させた。そして、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表１２の拡散工程に示す条件で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱した後、冷却した。
表１０の符号４−Ａ〜４−ＤのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。加工後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてＰＶＡをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。次に表１２に示す作製条件で粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全面にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を付着させた。そして、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表１２の拡散工程に示す条件で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱した後、冷却した。
［熱処理を実施する工程］
拡散工程の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃に加熱する熱処理を行った。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対により測定した。
拡散工程の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃に加熱する熱処理を行った。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対により測定した。
［サンプル評価］
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各サンプルのＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表１２に示す。表１２の通りサンプルＮｏ．４−１〜４−４の本発明例は、いずれも重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪが得られていることがわかる。
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各サンプルのＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表１２に示す。表１２の通りサンプルＮｏ．４−１〜４−４の本発明例は、いずれも重希土類元素の使用量を低減しつつ、高いＢｒと高いＨｃＪが得られていることがわかる。
実施例５
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表１３の符号５−Ａに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材（磁石素材）を準備する工程］
表１３の符号５−Ａに示す磁石素材の組成となるように、各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み０．２〜０．４ｍｍのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、５５０℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０４ｍａｓｓ％添加、混合した後、気流式粉砕機（ジェットミル装置）を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。なお、粒径Ｄ５０は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値（体積基準メジアン径）である。
前記微粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉１００ｍａｓｓ％に対して０．０５ｍａｓｓ％添加、混合した後磁界中で成形し成形体を得た。なお、成形装置には、磁界印加方向と加圧方向とが直交するいわゆる直角磁界成形装置（横磁界成形装置）を用いた。
得られた成形体を、真空中、１０４０℃（焼結による緻密化が十分起こる温度を選定）で４時間焼結した後急冷し、磁石素材を得た。得られた磁石素材の密度は７．５Ｍｇ／ｍ３以上であった。得られた磁石素材の成分の結果を表１３に示す。なお、表１３における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。なお、磁石素材の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。また、Ｃ（炭素量）は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、０．１ｍａｓｓ％前後であることを確認した。表１３における「［Ｔ］／［Ｂ］」は、Ｔを構成する各元素（ここではＦｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ）に対し、分析値（ｍａｓｓ％）をその元素の原子量で除したものを求め、それらの値を合計したもの（ａ）と、Ｂの分析値（ｍａｓｓ％）をＢの原子量で除したもの（ｂ）との比（ａ／ｂ）である。以下の全ての表も同様である。なお、表１３の各組成および酸素量、炭素量を合計しても１００ｍａｓｓ％にはならない。これは、前記の通り、各成分によって分析方法が異なるためである。その他表についても同様である。
［ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程］
表１４の符号５−ａ〜５−ｎに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られた合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３００μｍの篩を通過させ、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備した。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表１４に示す。尚、表１４における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
表１４の符号５−ａ〜５−ｎに示すＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成となるように、各元素を秤量しそれらの原料を溶解して、単ロール超急冷法（メルトスピニング法）によりリボンまたはフレーク状の合金を得た。得られた合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き３００μｍの篩を通過させ、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備した。得られたＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の組成を表１４に示す。尚、表１４における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した。
［拡散工程］
表１３の符号５−ＡのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。次に、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてPVAをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金粉末を付着させた。処理容器にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金粉末を広げ、粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に付着させた。次に、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表１５の拡散工程に示す温度で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱して拡散工程を実施した後、冷却した。
表１３の符号５−ＡのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を切断、切削加工し、７．２ｍｍ×７．２ｍｍ×７．２ｍｍの立方体とした。次に、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にディッピング法により粘着剤としてPVAをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に塗布した。粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金粉末を付着させた。処理容器にＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金粉末を広げ、粘着剤を塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の全面に付着させた。次に、真空熱処理炉を用いて、２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中で、表１５の拡散工程に示す温度で前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及び前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を加熱して拡散工程を実施した後、冷却した。
［熱処理を実施する工程］
拡散工程の後の熱処理を、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃で拡散工程が実施されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に対して実施した後、冷却した。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルを全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対を取り付けることにより測定した。
拡散工程の後の熱処理を、真空熱処理炉を用いて２００Ｐａに制御した減圧アルゴン中にて５００℃で拡散工程が実施されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に対して実施した後、冷却した。熱処理後の各サンプルに対し表面研削盤を用いて各サンプルを全面を切削加工し、７．０ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍの立方体状のサンプル（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。尚、拡散工程を実施する工程におけるＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度、並びに、拡散工程の後の熱処理を実施する工程におけるＲ−Ｔ―Ｂ系焼結磁石素材の加熱温度は、それぞれ熱電対を取り付けることにより測定した。
［サンプル評価］
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各試料のＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表１５に示す。また、サンプルの成分を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した結果を表１５に示す。表１５の通りサンプルＮｏ．５−１〜５−１４の本発明例はいずれも高いＢｒ及び高いＨｃＪが得られていることがわかる。
得られたサンプルを、Ｂ−Ｈトレーサによって各試料のＢｒ及びＨｃＪを測定した。測定結果を表１５に示す。また、サンプルの成分を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）を使用して測定した結果を表１５に示す。表１５の通りサンプルＮｏ．５−１〜５−１４の本発明例はいずれも高いＢｒ及び高いＨｃＪが得られていることがわかる。
本開示によれば、高残留磁束密度、高保磁力のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を作製することができる。本開示の焼結磁石は、高温下に晒されるハイブリッド車搭載用モータ等の各種モータや家電製品等に好適である。
１２・・・Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物からなる主相、１４・・・粒界相、１４ａ・・・二粒子粒界相、１４ｂ・・・粒界三重点
Claims (3)
- Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程と、
ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金を準備する工程と、
前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の表面の少なくとも一部に、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の少なくとも一部を付着させ、真空又は不活性ガス雰囲気中、７００℃以上１１００℃以下の温度で加熱する拡散工程と、
を含み、
前記拡散工程における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材への前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量は４ｍａｓｓ％以上１５ｍａｓｓ％以下で、かつ、前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金による前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材へのＲＨの付着量は０．１ｍａｓｓ％以上０．６ｍａｓｓ％以下であり、
前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材において、
Ｒは希土類元素であり、Ｎｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを必ず含み、Ｒの含有量は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材全体の２７ｍａｓｓ％以上３５ｍａｓｓ％以下であり、
ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｎ、およびＳｉからなる群から選択された少なくとも１つであり、Ｔは必ずＦｅを含み、Ｔ全体に対するＦｅの含有量が８０ｍａｓｓ％以上であり、
前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金において、
ＲＬは軽希土類元素のうちの少なくとも１つであり、Ｎｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択された少なくとも１つを必ず含み、ＲＬの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の６０ｍａｓｓ％以上９７ｍａｓｓ％以下であり、
ＲＨは、Ｔｂ、ＤｙおよびＨｏからなる群から選択された少なくとも１つであり、ＲＨの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の１ｍａｓｓ％以上８ｍａｓｓ％以下であり、
Ｍは、Ｃｕ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＡｌからなる群から選択された少なくとも１つであり、Ｍの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の２ｍａｓｓ％以上３９ｍａｓｓ％以下である、
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。 - 前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金において、ＲＨの含有量は、ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金全体の２ｍａｓｓ％以上６ｍａｓｓ％以下である、請求項１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
- 前記拡散工程における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材への前記ＲＬ−ＲＨ−Ｍ系合金の付着量は５ｍａｓｓ％以上１０ｍａｓｓ％以下である、請求項１又は２に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
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