JP6733533B2 - Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石（Ｒは希土類元素、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ）の製造方法に関する。

Ｒ_２Ｔ_１４Ｂ型化合物を主相とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、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）や、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等に使用されている。

Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、高温で固有保磁力Ｈ_ｃＪ（以下、単に「Ｈ_ｃＪ」と表記する）が低下するため、不可逆熱減磁が起こる。不可逆熱減磁を回避するため、モータ用等に使用する場合、高温下でも高いＨ_ｃＪを維持することが要求されている。

Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ_２Ｔ_１４Ｂ型化合物相中のＲの一部を重希土類元素ＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂ）で置換すると、Ｈ_ｃＪが向上することが知られている。高温で高いＨ_ｃＪを得るためには、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に重希土類元素ＲＨを多く添加することが有効である。しかし、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石において、Ｒとして軽希土類元素ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒ）を重希土類元素ＲＨで置換すると、Ｈ_ｃＪが向上する一方、残留磁束密度Ｂ_ｒ（以下、単に「Ｂ_ｒ」と表記する）が低下してしまうという問題がある。

そこで、Ｂ_ｒを低下させないように、より少ない重希土類元素ＲＨによってＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨ_ｃＪを向上させることが検討されている。例えば、重希土類元素ＲＨのフッ化物または酸化物や、各種の金属ＭまたはＭ合金をそれぞれ単独、または混合して焼結磁石の表面に存在させ、その状態で熱処理することにより、保磁力向上に寄与する重希土類元素ＲＨを磁石内に拡散させることが提案されている。特許文献１は、Ｒフッ化物、Ｒ酸フッ化物、Ｒ酸化物の粉末をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に接触させて熱処理を行うことによりそれらを磁石内に拡散させる方法を開示している。また、出願人は特許文献２において、ＲＬＭ合金（ＭはＣｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる１種以上）の粉末と、ＲＨフッ化物の粉末をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在させて熱処理を行うことにより、ＲＬＭによってＲＨフッ化物を還元し、ＲＨのみを磁石内に拡散させる方法を提案した。

国際公開第２００６／０４３３４８号 国際公開第２０１５／１６３３９７号

近年、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のコストダウンの要求に伴い、ＲＨ拡散源にはコストダウンとＨ_ｃＪ向上効果の両立が望まれている。

本開示は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石にＲＨを拡散させるための拡散源に対して、コストダウンが可能であり、かつ、Ｈ_ｃＪ向上効果の高いＲＨ拡散源を用いてＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法を提供する。

本開示による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系焼結磁石を用意する工程と、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面にＲＬＭ１Ｍ２合金（ＲＬは、Ｎｄ、Ｐｒから選ばれる１種以上、Ｍ１、Ｍ２はＣｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌから選ばれる１種以上、Ｍ１＝Ｍ２でもよい）の粉末と、ＲＨフッ化物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ）の粉末およびＲ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造されたＲＨ化合物の粉末の混合粉末（拡散源粉末）とを存在させた状態において、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の焼結温度以下で熱処理を行う工程とを含む。

ある実施形態において、前記ＲＨ化合物の粉末は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造された中間生成物である。

ある実施形態において、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造されたＲＨ化合物の粉末はＲＨ炭酸塩、ＲＨシュウ酸塩、ＲＨ硫酸塩、ＲＨりん酸塩、ＲＨ酢酸塩、ＲＨ酸化物から選ばれる１種以上である。

ある実施形態において、前記混合粉末中の前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造されたＲＨ化合物の粉末の割合は５〜５０質量％である。

ある実施形態において、前記ＲＬＭ１Ｍ２合金はＲＬを５０原子％以上含み、かつ、前記ＲＬＭ１Ｍ２合金の融点は前記熱処理の温度以下である。

ある実施形態において、前記熱処理は、前記ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末と前記混合粉末とが、ＲＬＭ１Ｍ２合金：混合粉末＝９６：４〜５０：５０の質量比率で前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在する状態で行われる。

ある実施形態では、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面において、前記混合粉末に含まれるＲＨ元素の質量は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対して０．２〜１．５質量％である。

ある実施形態において、前記ＲＨ化合物の粉末をＲ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクルによって製造する工程を更に包含する。

本開示の実施形態によると、還元作用のあるＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末とともに、ＲＨ拡散源として、Ｈ_ｃＪ向上効果の高いＲＨフッ化物にリサイクル工程によって生成され得るＲＨ化合物の粉末を混合して用いるため、希少資源を効率的に利用してコストダウンが可能であり、高温下でも高いＨ_ｃＪを維持することができるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造することができる。

希土類元素Ｒ、特に重希土類元素ＲＨは資源存在量が少ない上、産出地が限定されているなどの理由から、供給が安定しておらず、価格が大きく変動するなどの問題を有している。そのため、近年、使用済みの廃磁石や、生産工程中に不良物として排出される磁石スクラップ、切削屑や研削屑として排出される磁石加工屑などから希土類元素Ｒを分離・回収して磁石原料として再利用するリサイクル技術が発展している。発明者は、拡散源として、リサイクル工程内で生成するＲＨ化合物を用いれば、希少なＲＨを有効活用でき、かつ、拡散源においてコストダウンが可能となると考えた。そこで、Ｈ_ｃＪ向上効果の高いＲＨフッ化物にリサイクル工程内で生成するＲＨ化合物を混合し、これを拡散源として使用する方法を検討したところ、還元能力に優れるＲＬＭ１Ｍ２合金をともに磁石表面に存在させて熱処理することにより、ＲＨフッ化物およびリサイクル工程内で生成したＲＨ化合物が還元され、ＲＨを磁石内に拡散させることができることを見出して本発明を完成した。なお、本明細書において、ＲＨを含有する物質を「拡散剤」、拡散剤のＲＨを還元して拡散し得る状態にする物質を「拡散助剤」と称する。

[Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の準備]
重希土類元素ＲＨの拡散の対象とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材を準備する。本明細書では、わかりやすさのため、重希土類元素ＲＨの拡散の対象とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材と厳密に称することがあるが、「Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石」の用語はそのような「Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材」を含むものとする。このＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材は公知のものが使用でき、例えば以下の組成を有する。
希土類元素Ｒ：１２〜１７原子％
Ｂ（Ｂ（ボロン）の一部はＣ（カーボン）で置換されていてもよい）：５〜８原子％
添加元素Ｍ´（Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、およびＢｉからなる群から選択された少なくとも１種）：０〜２原子％
Ｔ（Ｆｅを主とする遷移金属元素であって、Ｃｏを含んでもよい）および不可避不純物：残部

ここで、希土類元素Ｒは、主として軽希土類元素ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒから選択される少なくとも１種の元素）であるが、重希土類元素を含有していてもよい。なお、重希土類元素を含有する場合は、ＤｙおよびＴｂの少なくとも一方を含むことが好ましい。

上記組成のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材は、任意の製造方法によって製造される。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材は焼結上がりでもよいし、切削加工や研磨加工が施されていてもよい。

［拡散剤］
拡散剤としては、ＲＨフッ化物（ＲＨはＤｙおよび／又はＴｂ）の粉末にＲ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程内で生成したＲＨ化合物を混合して用いる。以下、わかりやすさのため、この混合粉末を拡散源粉末と称する。具体的には、例えば、ＲＨ炭酸塩、ＲＨシュウ酸塩、ＲＨ硫酸塩、ＲＨりん酸塩、ＲＨ酢酸塩、ＲＨ酸化物から選ばれる１種以上である。中でもＲＨ炭酸塩、ＲＨシュウ酸塩、ＲＨ酸化物が好ましい。また、ＲＨフッ化物のＲＨとリサイクル工程内で生成したＲＨ化合物のＲＨは同種であることが好ましい。

Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石の廃磁石、磁石スクラップ、磁石加工屑等から、希土類元素Ｒを回収する技術が開発されている（国際公開第２０１３／０１８７１０号）。このような回収技術によれば、上記のＲ−Ｔ−Ｂ系磁石の廃磁石等に種々の処理を行うことにより、ＦｅおよびＣｏから分離された希土類酸化物を得ることができる。こうして得た希土類酸化物を酸に溶解して溶媒抽出を行うと、重希土類ＲＨの溶液（ＲＨ溶液）を他の希土類元素Ｒから分離して得ることができる。ＲＨ溶液に沈殿剤として炭酸塩、シュウ酸、硫酸、硫酸塩、燐酸、燐酸塩を添加すると、それぞれＲＨ炭酸塩、ＲＨシュウ酸塩、ＲＨ硫酸塩、ＲＨ燐酸塩が沈殿する。また、これらの沈殿物を焼成するとＲＨ酸化物が生成する。こうして得られたＲＨ化合物の粉末は、本開示におけるＲＨ拡散源としてＲＨフッ化物と混合して好適に用いられる。通常のリサイクル工程においては、この後、これらのＲＨ化合物は溶融塩電解等によってＲＨ金属に還元され、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石の原料として用いられる。従来、このようなリサイクル工程における中間生成物の状態で磁石原料（拡散剤）として用いられることはなかった。このような中間生成物をＲＨ拡散源として用いることにより、拡散工程においては原料を安価で調達できるというメリットがあり、また、リサイクル工程においては後の還元工程を省略できるというメリットがある。すなわち、本開示の方法を採用することによって、拡散工程およびリサイクル工程で二重にコストダウンが可能である。

なお、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石に対して重希土類元素を外部から拡散させるために使用されたＤｙ−Ｆｅ合金またはＴｂ−Ｆｅ合金は、拡散工程中にＲ−Ｔ−Ｂ系磁石と接触して磁石中のＮｄなどの軽希土類元素Ｒを含有した状態で廃棄されることがある。このような使用済みのＲＨ拡散用合金からも、重希土類元素ＲＨを回収する技術が開発されている（国際公開第２０１４／１１５８７６号）。したがって、使用済みのＲＨ拡散用合金からも、同様にしてＲＨ化合物を得ることができる。

リサイクルに供されるＲ−Ｔ−Ｂ系磁石は焼結磁石に限らず、ボンド磁石や熱間加工磁石、それらに使用される磁石粉末などでもよい。Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程内で生成したものを用いれば希少なＲＨを有効活用でき、かつ、拡散源においてコストダウンが可能である。ＲＨ化合物の粉末の粒度は、例えば２０μｍ以下であり、小さいものは数μｍ程度である。なお、本開示において粉末の粒度は、例えば顕微鏡観察によって測定すればよい。また、市販の粒度分布測定装置（例えば、マイクロトラック・ベル社製レーザー回折・散乱式 粒子径分布測定装置等）を用いて測定することもできる。

ＲＨフッ化物の粉末は、工業的に製造されたものであればどのようなものでも良い。ＲＨフッ化物の粉末の粒度は１００μｍ以下が好ましい。なお、本発明におけるＲＨフッ化物には、ＲＨフッ化物の製造工程における中間物質であるＲＨ酸フッ化物が含まれていてもよい。

拡散源粉末中の前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造されたＲＨ化合物の粉末の割合は５〜５０質量％が好ましく、１０〜４０質量％がより好ましい。５質量％未満では、希少資源の効率的利用と言う点では一定の効果があるが、コストダウンの効果は低い。また、５０質量％を超えると、多くの拡散源をリサイクル工程で生成する必要があり、原料供給が不安定になる可能性がある。また、化合物の種類によっては、Ｈ_ｃＪ向上効果が低くなる可能性がある。

上記のＲＨ化合物は、第三者がＲ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造したＲＨ化合物を当該第三者から購入して準備したものであってもよいし、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程を自ら実行して製造したものであってもよい。

［拡散助剤］
拡散助剤としては、ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末を用いる。ＲＬは、Ｎｄ、Ｐｒから選ばれる１種以上、Ｍ１、Ｍ２はＣｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌから選ばれる１種以上であり、Ｍ１＝Ｍ２でもよい。ＲＬＭ１Ｍ２合金の典型例は、ＮｄＣｕ合金、ＮｄＦｅ合金、ＮｄＣｕＡｌ合金、ＮｄＣｕＣｏ合金、ＮｄＣｏＧａ合金、ＮｄＰｒＣｕ合金、ＮｄＰｒＦｅ合金などである。これらの合金の粉末は、上述の拡散源粉末と混合して用いられる。複数種のＲＬＭ１Ｍ２合金粉末と拡散源粉末を混合して用いてもよい。ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末の作製方法は特に限定されない。急冷法または鋳造法で作製される場合、粉砕性を良くするために、Ｍ１≠Ｍ２とし、例えば、ＮｄＣｕＡｌ合金、ＮｄＣｕＣｏ合金、ＮｄＣｏＧａ合金などの３元系以上の合金を採用することが好ましい。ＲＬＭ１Ｍ２合金粉末の粒度は、例えば５００μｍ以下であり、小さいものは１０μｍ程度である。

本開示における、リサイクル工程によって製造されたＲＨ化合物は、拡散助剤としてＲＬＭ１Ｍ２合金をともにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石表面に存在させて熱処理することによって、ＲＬＭ１Ｍ２合金がＲＨ化合物を効率よく還元し、十分に還元されたＲＨがＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材中に拡散する。このことにより、拡散源としてＲＨフッ化物と同様、少ないＲＨ量でＨ_ｃＪを大きく向上させることができる。

［塗布］
ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末と拡散源粉末とをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在させる方法はどのようなものであってもよい。例えば、ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末と拡散源粉末をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に散布する方法や、ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末と拡散源粉末とを純水や有機溶剤などの溶媒に分散させ、これにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を浸漬して引き上げる方法、ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末と混合粉末とをバインダや溶媒と混合してスラリーを作製し、このスラリーをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に塗布する方法、ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末と拡散源粉末をバインダと共に造粒して造粒粉末を作製し、この造粒粉末をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に付着させる方法、等が挙げられる。バインダや溶媒は、その後の熱処理の昇温過程において、拡散助剤の融点以下の温度で熱分解や蒸発などでＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面から実質的に除去されるものであればよく、特に限定されるものではない。バインダの例としては、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、ポリエステルなどがあげられる。またＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末と拡散源粉末は、それらが混合した状態でＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在させてもよいし、別々に存在させてもよい。なお、本開示の方法においては、ＲＬＭ１Ｍ２合金はその融点が熱処理温度以下であるため熱処理の際に溶融し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面は還元されたＲＨがＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石内部に拡散しやすい状態になる。したがって、ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末と拡散源粉末とをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在させる前にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に対して酸洗などの特段の清浄化処理を行う必要はない。もちろん、そのような清浄化処理を行うことを排除するものではない。また、ＲＬＭ１Ｍ２合金粉末粒子の表面が多少酸化されていても拡散源粉末を還元する効果にほとんど影響はない。

粉末状態にあるＲＬＭ１Ｍ２合金および拡散源粉末のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面における存在比率（熱処理前）は、質量比率でＲＬＭ１Ｍ２合金：拡散源粉末＝９６：４〜５０：５０であることが好ましく、存在比率はＲＬＭ１Ｍ２合金：拡散源粉末＝９５：５〜６０：４０であることがより好ましい。

本開示の製造方法によれば、少ない量のＲＨで、効率的にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨ_ｃＪを向上させることが可能である。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在させる粉末中のＲＨ元素の量は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対して０．２〜１．５質量％であることが好ましい。

［拡散熱処理］
熱処理温度はＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の焼結温度以下（具体的には例えば１０００℃以下）であり、かつ、ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末の融点よりも高い温度であるが、具体的には、５００℃以上が好ましい。熱処理時間は例えば１０分〜７２時間である。また前記熱処理の後必要に応じてさらに４００〜７００℃で１０分〜７２時間の熱処理を行ってもよい。

まず、公知の方法で、組成比Ｎｄ＝１３．４、Ｂ＝５．８、Ａｌ＝０．５、Ｃｕ＝０．１、Ｃｏ＝１．１、残部＝Ｆｅ（原子％）のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を作製した。これを機械加工することにより、６．５ｍｍ×７．４ｍｍ×７．４ｍｍのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材を得た。得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の磁気特性をＢ−Ｈトレーサーによって測定したところ、Ｈ_ｃＪは１０３５ｋＡ／ｍ、Ｂ_ｒは１．４５Ｔであった。なお、後述の通り、熱処理後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面を機械加工によって除去してから測定するので、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材もそれに合わせて、表面をさらに機械加工によって除去し、大きさ６．３ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍとしてから測定した。拡散剤としてＴｂＦ_３、炭酸Ｔｂ、シュウ酸Ｔｂ、酸化Ｔｂを用意した。ＴｂＦ_３は市販のものを用いた。炭酸Ｔｂ、シュウ酸Ｔｂ、酸化ＴｂはＲ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程で生成した各化合物を想定して実験的に作製したものを用いた。具体的には、炭酸Ｔｂとシュウ酸Ｔｂは、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程において、Ｔｂを含有するＲ−Ｔ−Ｂ系磁石やＲＨ拡散源をＴと分離して得たＴｂ酸化物から得られる炭酸Ｔｂ、シュウ酸Ｔｂを想定し、Ｔｂ_４Ｏ_７試薬から模擬的に作製した。１０ｖｏｌ％塩酸にＴｂ_４Ｏ_７試薬を添加して６０℃で溶解後、濾過した。こうして得た濾液に炭酸ナトリウム、またはシュウ酸二水和物を添加し、６０℃で２時間放置した後、濾過して沈殿物を得た。この沈殿物を６０℃で６時間真空乾燥して炭酸Ｔｂ粉末、またはシュウ酸Ｔｂ粉末を得た。さらに、得られた炭酸Ｔｂ粉末を大気中、９００℃で２時間焼成し、酸化Ｔｂ粉末を得た。これらの粉末の粒度は数μｍであった。また、得られた炭酸Ｔｂ、シュウ酸Ｔｂ、酸化ＴｂをＩＣＰ分析により分析したところ、Ｔｂの含有率はそれぞれ５８．５ｍａｓｓ％、４２．７ｍａｓｓ％、１４．２ｍａｓｓ％であった。次に組成がＮｄ_７０Ｃｕ_３０（原子％）の拡散助剤を用意した（融点５２０℃：Ｎｄ−Ｃｕの二元系状態図で示される値）。拡散助剤は遠心アトマイズ法で作製し、粒度１０６μｍ以下とした。得られた拡散剤の粉末と拡散助剤の粉末を表１に示す混合比でポリビニルアルコールおよび純水と混合してスラリーを得た。このスラリーを、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の７．４ｍｍ×７．４ｍｍの１面に、ＲＨ量がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材に対する質量比で０．２５％となるように塗布した。なお、本実施例は前記スラリーをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の１つの拡散面のみに塗布してＨ_ｃＪの向上効果を確認した実験である。実際には、１面でもよいし、２面〜全面の複数面でもよい。このＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材を処理容器に収容して蓋をした。（この蓋は容器内外のガスの出入りを妨げるものではない。）これを熱処理炉に収容し、１００ＰａのＡｒ雰囲気中、４００℃で２時間の熱処理後９００℃に昇温して１０時間の熱処理を行った。熱処理は、室温から真空排気しながら昇温し、雰囲気圧力および温度が上記条件に達してから上記条件で行った。その後いったん室温まで降温してからＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を回収した。回収したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を処理容器に戻して再び熱処理炉に収容し、１０Ｐａ以下の真空中、４９０℃で３時間の熱処理を行った。この熱処理も室温から真空排気しながら昇温し、雰囲気圧力および温度が上記条件に達してから上記条件で行った。その後いったん室温まで降温してからＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を回収した。

得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面を機械加工にて除去し、６．３ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍのサンプル１〜１０を得た。得られたサンプル１〜１０の磁気特性をＢ−Ｈトレーサーによって測定し、Ｈ_ｃＪの変化量を求めた。結果を表１に示す。

表１からわかるように、本開示の製造方法によるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石はＢ_ｒがほとんど低下することなくＨ_ｃＪが大きく向上している。すなわち、拡散源としてＲＨフッ化物にリサイクル工程で生成したＲＨ化合物を混合して使用しても、拡散助剤としてＲＬＭ１Ｍ２合金をともにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石表面に存在させて熱処理すれば、ＲＬＭ１Ｍ２合金がＲＨフッ化物とリサイクル工程で生成したＲＨ化合物を効率よく還元し、十分に還元されたＲＨがＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材中に拡散することにより、拡散源としてＲＨフッ化物のみを使用した場合と同様、少ないＲＨ量でＨ_ｃＪを大きく向上させることができたことがわかった。これに対し、拡散助剤を用いなかった場合はＨ_ｃＪを大きく向上させることができなかったことから、ＲＨ化合物は、ＲＬＭ１Ｍ２合金と共にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石表面に存在させて熱処理した場合のみ、磁石中に拡散してＨ_ｃＪを大きく向上させる効果を発揮することがわかった。

本開示の製造方法は、希少資源を効率的に利用して、高温下でも高いＨ_ｃＪを維持することができるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造できるため、当該製造方法によって得られる磁石を電気自動車（ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶなど）のモータなどに好適に用いることが可能になる。

Claims (8)

1. Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を用意する工程と、
   前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面にＲＬＭ１Ｍ２合金（ＲＬは、Ｎｄ、Ｐｒから選ばれる１種以上、Ｍ１、Ｍ２はＣｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌから選ばれる１種以上、Ｍ１＝Ｍ２でもよい）の粉末と、ＲＨフッ化物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ）の粉末およびＲ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造されたＲＨ化合物の粉末の混合粉末とを存在させた状態において、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の焼結温度以下で熱処理を行う工程と、
   を含むＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
2. 前記ＲＨ化合物の粉末は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造された中間生成物である、請求項１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
3. 前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造されたＲＨ化合物の粉末は、ＲＨ炭酸塩、ＲＨシュウ酸塩、ＲＨ硫酸塩、ＲＨりん酸塩、ＲＨ酢酸塩、ＲＨ酸化物から選ばれる１種以上である、請求項１または２に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
4. 前記混合粉末中の前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクル工程によって製造されたＲＨ化合物の粉末の割合は５〜５０質量％である、請求項１から３のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
5. 前記ＲＬＭ１Ｍ２合金はＲＬを５０原子％以上含み、かつ、前記ＲＬＭ１Ｍ２合金の融点は前記熱処理の温度以下である、請求項１から４のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
6. 前記熱処理は、前記ＲＬＭ１Ｍ２合金の粉末と前記混合粉末とが、ＲＬＭ１Ｍ２合金：混合粉末＝９６：４〜５０：５０の質量比率で前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在する状態で行われる、請求項１から５のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
7. 前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面において、前記混合粉末に含まれるＲＨ元素の質量は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対して０．２〜１．５質量％である、請求項１から６のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
8. 前記ＲＨ化合物の粉末をＲ−Ｔ−Ｂ系磁石のリサイクルによって製造する工程を更に包含する、請求項１から７のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。