(57)【要約】温度特性と強度とを向上させると共に優れた耐食性を有する希土類焼結磁石、希土類焼結磁石の製造方法及び回転機を提供する。本発明に係る希土類焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を表す）化合物からなる主相１１と、主相１１よりＲを多く含む粒界相１５とを少なくとも含む希土類焼結磁石であり、主相１１は、重希土類元素（少なくともＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含む）を含み、希土類焼結磁石に含まれる主相１１のうちの少なくとも１部の主相粒子は、低濃度領域１２、高濃度領域１３および中濃度領域１４の少なくとも３つの領域を含み、この３つの領域は主相粒子内において低濃度領域１２から粒界相１５へ向かって、低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の順に存在していることを特徴とする。
2012161355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ２Ｔ１４Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を表す）化合物からなる主相と、前記主相よりＲを多く含む粒界相とを少なくとも含む希土類焼結磁石であり、
前記主相は、重希土類元素（少なくともＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含む）を含み、
前記希土類焼結磁石に含まれる前記主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は、前記重希土類元素の濃度が異なる少なくとも３つの領域を含み、
前記重希土類元素の濃度の異なる３つの領域は、
前記重希土類元素の濃度が３つの領域において最も低い低濃度領域と、
前記重希土類元素の濃度が３つの領域において最も高い高濃度領域と、
前記重希土類元素の濃度が前記低濃度領域より高く、前記高濃度領域よりも低い中濃度領域とであり、
前記３つの領域は、前記主相粒子内において前記低濃度領域から前記粒界相へ向かって、前記低濃度領域、前記高濃度領域、前記中濃度領域の順に存在していることを特徴とする希土類焼結磁石。
【請求項２】
前記低濃度領域の少なくとも一部に前記高濃度領域が隣接し、かつ前記高濃度領域の少なくとも一部に前記中濃度領域が隣接している主相粒子が、前記希土類焼結磁石中に５％以上存在している請求項１に記載の希土類焼結磁石。
【請求項３】
前記主相粒子が、前記希土類焼結磁石中に３０％以上存在している請求項２に記載の希土類焼結磁石。
【請求項４】
前記低濃度領域の周囲全てに前記高濃度領域が隣接し、かつ前記高濃度領域の周囲全てに前記中濃度領域が隣接している主相粒子が、前記希土類焼結磁石中に３％以上存在している請求項１乃至３の何れか１つに記載の希土類焼結磁石。
【請求項５】
前記主相粒子が前記希土類焼結磁石中に５％以上存在している請求項４に記載の希土類焼結磁石。
【請求項６】
前記中濃度領域における前記重希土類元素の濃度の平均値を、前記重希土類元素の最大濃度から前記粒界相までの前記重希土類元素の濃度の平均値とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の希土類焼結磁石。
【請求項７】
前記主相内における前記重希土類元素の最小濃度をαとし、前記主相内における前記重希土類元素の最大濃度をβとし、前記中濃度領域における前記重希土類元素の濃度の平均値をγとした時、
前記中濃度領域における前記重希土類元素の濃度の平均値は下記数式（Ａ）で表され、
下記数式（Ａ）の値が０．２以上０．８以下の範囲内である請求項６に記載の希土類焼結磁石。
2012161355.tif 000010
【請求項８】
前記数式（Ａ）の値が０．３以上０．７５以下の範囲内である請求項７に記載の希土類焼結磁石。
【請求項９】
前記数式（Ａ）の値が０．３５以上０．７以下の範囲内である請求項７に記載の希土類焼結磁石。
【請求項１０】
Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物を含む主相系合金と、ＨＲ（ＨＲはＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む１種以上の希土類元素を表す）及びＴを少なくとも含む粒界相系合金とを原料合金として用いる請求項１乃至９の何れか１つに記載の希土類焼結磁石。
【請求項１１】
前記希土類焼結磁石の相対密度は９９％以上である請求項１乃至１０の何れか１つに記載の希土類焼結磁石。
【請求項１２】
Ｒ２Ｔ１４Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を表す）化合物からなる主相と、前記主相よりＲを多く含む粒界相とを少なくとも含む希土類焼結磁石を製造するにあたり、
Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物を含む主相系合金の合金粉末と、ＨＲ（ＨＲはＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む１種以上の希土類元素を表す）及びＴを少なくとも含む粒界相系合金の合金粉末とを混合し、混合物を得る混合物作製工程と、
前記混合物を成形し、成形体を得る成形工程と、
６００℃以上焼結温度までにおける平均昇温速度を２℃／ｍｉｎ以上１０℃／ｍｉｎ以下として前記成形体を昇温する昇温工程と、
前記成形体を焼結し、焼結体を得る焼結工程と、
焼結温度から６００℃までの平均冷却速度を３℃／ｍｉｎ以上２０℃／ｍｉｎ未満として前記焼結体を冷却する冷却工程と、
を含み、
前記主相には重希土類元素（少なくともＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含む）を含み、
前記希土類焼結磁石に含まれる前記主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は、前記重希土類元素の濃度が異なる少なくとも３つの領域を含み、
前記重希土類元素の濃度の異なる３つの領域は、
前記重希土類元素の濃度が３つの領域において最も低い低濃度領域と、
前記重希土類元素の濃度が３つの領域において最も高い高濃度領域と、
前記重希土類元素の濃度が前記低濃度領域より高く、前記高濃度領域よりも低い中濃度領域とであり、
前記３つの領域は、前記主相粒子内において前記低濃度領域から前記粒界相へ向かって、前記低濃度領域、前記高濃度領域、前記中濃度領域の順に存在していることを特徴とする希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１１の何れか１つに記載の希土類焼結磁石を含むことを特徴とする回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータなどの回転機や磁気共鳴画像装置（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ；ＭＲＩ）などの磁場発生装置に使用される希土類焼結磁石、希土類焼結磁石の製造方法及び回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類焼結磁石として、Ｒ−Ｔ−Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素を表し、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を表し、ＢはＢ又はＢ及びＣを表す）系の組成を有する希土類焼結磁石（Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石）が知られている。Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物からなる主相と、主相よりＲを多く含むＲリッチ相を含む粒界相とを含む組織を有する。Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石は、高い保磁力ＨｃＪを有するなど優れた磁気特性を発揮する磁石である。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石は、高性能な永久磁石として、電気自動車やハイブリッドカー、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）のボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ：ＶＣＭ）、ＭＲＩのような磁場発生装置など高性能が要求されるモータ、発電機などに幅広く使用されており、特に高磁気特性が要求されるような用途に用いられている。【０００３】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石は、組成にＲを含むため活性は高く、例えば、大気中の酸素により酸化し易いため、素体としての耐食性は高くなく酸化により磁気特性は低下し易い。また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石をモータ等の各種装置に使用する場合、高温環境下での使用に対応するため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石は良好な保磁力ＨｃＪを維持できる温度特性が要求される。【０００４】
また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石に表面処理が施される際、前処理としてバレルなどで面取り加工が一般的に行われている。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の強度が低いと、加工によりチッピングを含む割れや欠けが発生し、歩留まりが悪くなる。更に、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石を用いた製品が多様化されるに伴い、より薄くて小さい製品が求められている。このようなより薄くて小さい製品は割れや欠けが比較的生じやすい。そのため、こうした製品を製造する際における歩留まりを向上させるため、より機械的強度が高いＲ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石が要求される。【０００５】
そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の温度特性と強度を向上させると共に、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の耐食性の改善を図るため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の改良の検討が種々行われている。【０００６】
こうしたＲ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の特性の向上を図るため、従来では、例えば、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物からなる主相内に重希土類元素としてＤｙを高濃度にした領域を複数有するようにすることで、保磁力ＨｃＪが高く、残留磁束密度Ｂｒの低下を抑制したＲ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−１２２４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、主相粒子内にＤｙを高濃度にした領域が複数存在するだけでは、希土類焼結磁石の磁気特性を十分に安定して向上させることはできない。【０００９】
特に、近年、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石は自動車や産業機器など更に幅広い用途で用いられる傾向にあり、従来と比較して高温環境下においてＲ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の用途が増加している。このため、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持できるようにＲ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の温度特性を向上させることが求められている。また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の強度を向上させると共に耐食性の改善を図ることが求められている。【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、温度特性と強度とを向上させると共に優れた耐食性を有する希土類焼結磁石、希土類焼結磁石の製造方法及び回転機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らは希土類焼結磁石について鋭意研究をした。その結果、希土類焼結磁石に含まれる主相粒子の一部に、重希土類元素（少なくともＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含む）の濃度に応じて、重希土類元素の濃度が異なる少なくとも３つの領域が形成されることに着目した。３つの領域とは、低濃度領域と高濃度領域と中濃度領域とである。この３つの領域が主相内に低濃度領域から粒界相に向かって、低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の順で３層構造を形成するようにして含まれている。これにより、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持でき、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の温度特性を向上させることができることを見出した。また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類焼結磁石の強度を向上させることができると共に、優れた耐食性を有することができることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。【００１２】
この目的を達成するために、本発明に係る希土類焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を表す）化合物からなる主相と、前記主相よりＲを多く含む粒界相とを少なくとも含む希土類焼結磁石であり、前記主相は、重希土類元素（少なくともＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含む）を含み、前記希土類焼結磁石に含まれる前記主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は、前記重希土類元素の濃度が異なる少なくとも３つの領域を含み、前記重希土類元素の濃度の異なる３つの領域は、前記重希土類元素の濃度が３つの領域において最も低い低濃度領域と、前記重希土類元素の濃度が３つの領域において最も高い高濃度領域と、前記重希土類元素の濃度が前記低濃度領域より高く、前記高濃度領域よりも低い中濃度領域とであり、前記３つの領域は、前記主相粒子内において前記低濃度領域から前記粒界相へ向かって、前記低濃度領域、前記高濃度領域、前記中濃度領域の順に存在していることを特徴とする。【００１３】
主相粒子は重希土類元素の濃度に応じて少なくとも３つの領域を含むことで、重希土類元素の濃度の差により逆磁区の磁壁の移動が抑制される。このため、主相の全領域にわたって均一な高濃度領域だけで主相が形成されている場合や低濃度領域の外側に低濃度領域と比較して希土類濃度の高い領域を含む主相が形成されている場合に比べ、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持できる。すなわち、得られる希土類焼結磁石の温度特性を向上できると考えられる。【００１４】
また、一般にＮｄなどの軽希土類元素と比較して重希土類元素は酸化しやすい傾向にあるが、本発明において、主相粒子の一部は重希土類元素の濃度に応じて３つの領域を含み、粒界相に近い領域に中濃度領域が形成されている。そのため、主相の全領域に高濃度領域だけで主相が形成されている場合や低濃度領域の外側に高濃度領域を含む主相が形成されている場合に比べ、希土類焼結磁石の耐食性を向上できると考えられる。【００１５】
また、Ｒ２Ｔ１４Ｂ系希土類焼結磁石は、主相と粒界相間で破断して破壊され易いことから、主相と粒界相との界面状態が希土類焼結磁石の全体の強度に影響している。本発明においては、主相粒子の一部は重希土類元素の濃度に応じて少なくとも３つの領域を含んでいる。そして、主相は３つの領域を低濃度領域から粒界相に向かって、低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の順に含んでいる。すなわち、主相と粒界相との界面状態が改善され、希土類焼結磁石の強度を高めることができると考えられる。【００１６】
よって、本発明に係る希土類焼結磁石によれば、希土類焼結磁石に含まれる主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は重希土類元素の濃度が異なる３つの領域を含み、３つの領域は、低濃度領域と、高濃度領域と、中濃度領域とである。３つの領域は、主相内の低濃度領域から粒界相に向かって、低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の順に存在している。このため、温度特性と強度とを向上させることができると共に優れた耐食性を有することができる。【００１７】
また、本発明に係る希土類焼結磁石は、主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は少なくとも３つの領域を含んでいる。そのため、本発明に係る希土類焼結磁石は、主相の全領域に高濃度領域だけで形成されている主相や低濃度領域の外側に高濃度領域を含んで形成されている主相で形成されている磁石に比べ、同等の保磁力ＨｃＪを有する希土類焼結磁石を少量の重希土類元素を用いて作製することができる。このため、得られる希土類焼結磁石を作製するために要する費用の軽減を図ることができる。【００１８】
また、本発明においては、前記低濃度領域の少なくとも一部に前記高濃度領域が隣接し、かつ前記高濃度領域の少なくとも一部に前記中濃度領域が隣接している主相粒子が、前記希土類焼結磁石中に５％以上存在していることが好ましい。主相粒子を所定量含むことで、得られる希土類焼結磁石の特性を安定して得ることができる。【００１９】
また、本発明においては、前記主相粒子が、前記希土類焼結磁石中に３０％以上存在していることが好ましい。これにより、３つの領域が低濃度領域の少なくとも一部に高濃度領域が隣接し、高濃度領域の少なくとも一部に中濃度領域が隣接した主相粒子が多くなるため、得られる希土類焼結磁石の特性を更に安定して高めることができる。【００２０】
また、本発明においては、前記低濃度領域の周囲全てに前記高濃度領域が隣接し、かつ前記高濃度領域の周囲全てに前記中濃度領域が隣接している主相粒子が、前記希土類焼結磁石中に３％以上存在していることが好ましい。これにより、３つの領域が低濃度領域、高濃度領域および中濃度領域の順で低濃度領域から粒界相に向かって円周状に形成されている状態で主相粒子に含まれる。このような主相粒子が希土類焼結磁石内に所定量含まれることで、得られる希土類焼結磁石の特性を更に安定して高めることができる。【００２１】
また、本発明においては、前記主相粒子が前記希土類焼結磁石中に５％以上存在していることが好ましい。３つの領域が低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の順となる３層構造で存在している主相粒子が更に多くなるため、得られる希土類焼結磁石の特性を更に安定して高めることができる。【００２２】
また、本発明においては、前記中濃度領域における前記重希土類元素の濃度の平均値を、前記重希土類元素の最大濃度から前記粒界相までの前記重希土類元素の濃度の平均値とする。これにより、高濃度領域から粒界相に形成される中濃度領域の重希土類元素の濃度の平均値が明確となる。【００２３】
また、本発明においては、前記主相内における前記重希土類元素の最小濃度をαとし、前記主相内における前記重希土類元素の最大濃度をβとし、前記中濃度領域における前記重希土類元素の濃度の平均値をγとした時、前記中濃度領域における前記重希土類元素の濃度の平均値は下記数式（Ａ）で表され、下記数式（Ａ）の値が０．２以上０．８以下の範囲内であることが好ましい。最大濃度から粒界相までに形成される中濃度領域の重希土類元素の平均濃度が、所定の範囲内となることで、低濃度領域、高濃度領域および中濃度領域の３層構造がより明確となる。これにより、得られる希土類焼結磁石の温度特性と強度とを向上させつつ優れた耐食性をより安定して得ることができる。
2012161355.tif 000003
【００２４】
また、本発明においては、前記数式（Ａ）の値が０．３以上０．７５以下の範囲内であることが好ましい。高濃度領域から粒界相に形成される中濃度領域の重希土類元素の平均濃度が、所定の範囲内となることで、低濃度領域、高濃度領域および中濃度領域の３層構造が更に明確となり、得られる希土類焼結磁石の特性を更に安定して得ることができる。【００２５】
また、本発明においては、前記数式（Ａ）の値が０．３５以上０．７以下の範囲内であることが好ましい。これにより、主相内には低濃度領域、高濃度領域および中濃度領域の３層構造が更に明確となり、得られる希土類焼結磁石の特性を更に安定して得ることができる。【００２６】
また、本発明においては、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物を含む主相系合金と、ＨＲ（ＨＲはＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む１種以上の希土類元素を表す）及びＴを少なくとも含む粒界相系合金とを原料合金として用いることが好ましい。これにより、希土類焼結磁石を安定して製造することができる。【００２７】
また、本発明においては、前記希土類焼結磁石の相対密度は９９％以上であることが好ましい。これにより、主相粒子内の低濃度領域から粒界相に向かって、重希土類元素の濃度に応じて、順に低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の３層構造を形成するようにして少なくとも３つの領域を含む主相粒子を多く含む希土類焼結磁石を安定して形成することができる。【００２８】
また、この目的を達成するために、本発明に係る希土類焼結磁石の製造方法は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を表す）化合物からなる主相と、前記主相よりＲを多く含む粒界相とを少なくとも含む希土類焼結磁石を製造するにあたり、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物を含む主相系合金の合金粉末と、ＨＲ（ＨＲはＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む１種以上の希土類元素を表す）及びＴを少なくとも含む粒界相系合金の合金粉末とを混合し、混合物を得る混合物作製工程と、前記混合物を成形し、成形体を得る成形工程と、６００℃以上焼結温度までにおける平均昇温速度を２℃／ｍｉｎ以上１０℃／ｍｉｎ以下として前記成形体を昇温する昇温工程と、前記成形体を焼結し、焼結体を得る焼結工程と、焼結温度から６００℃までの平均冷却速度を３℃／ｍｉｎ以上２０℃／ｍｉｎ未満として前記焼結体を冷却する冷却工程と、を含み、前記主相には重希土類元素（少なくともＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含む）を含み、前記希土類焼結磁石に含まれる前記主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は、前記重希土類元素の濃度が異なる少なくとも３つの領域を含み、前記重希土類元素の濃度の異なる３つの領域は、前記重希土類元素の濃度が３つの領域において最も低い低濃度領域と、前記重希土類元素の濃度が３つの領域において最も高い高濃度領域と、前記重希土類元素の濃度が前記低濃度領域より高く、前記高濃度領域よりも低い中濃度領域とであり、前記３つの領域は、前記主相粒子内において前記低濃度領域から前記粒界相へ向かって、前記低濃度領域、前記高濃度領域、前記中濃度領域の順に存在していることを特徴とする。【００２９】
成形体を焼結する際に、平均昇温速度と平均冷却速度との何れか一方または両方を上記範囲内とすることで、主相内の重希土類元素の濃度差が生じ易くなるため、希土類焼結磁石の主相内に重希土類元素の濃度の異なる少なくとも３つの領域を形成することができる。３つの領域とは、低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域である。この３つの領域は、低濃度領域から粒界相に向かって重希土類元素の濃度に応じて、低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の順に含むことができる。このため、主相の全領域に高濃度領域だけで主相が形成されている場合に比べ、より少量の重希土類元素で、同等の保磁力ＨｃＪを有すると共に、残留磁束密度Ｂｒを向上させる。そのため、より少量の重希土類元素により効率良く磁気特性の改善された希土類焼結磁石を作製することができると考えられる。【００３０】
また、主相粒子は重希土類元素の濃度に応じて少なくとも３つの領域が形成されることで、重希土類元素の濃度差により逆磁区の磁壁の移動が抑制される。このため、主相の全領域にわたって均一な高濃度領域だけで主相が形成されている場合や低濃度領域の外側に低濃度領域と比較して希土類濃度の高い領域を含む主相が形成されている場合に比べ、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持できる。このため得られる希土類焼結磁石の温度特性をさらに向上できると考えられる。【００３１】
また、主相粒子内の粒界相に近い領域に中濃度領域が形成されている。そのため、主相の全領域に高濃度領域だけで主相が形成されている場合や低濃度領域の外側に高濃度領域を含む主相が形成されている場合に比べ、重希土類元素の濃度が比較的低いことから、耐食性を向上できると考えられる。【００３２】
また、主相は重希土類元素の濃度に応じて、低濃度領域から粒界相に向かって、低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の順に含む３層構造を含んでいる。これにより、主相と粒界相との界面状態が改善され、希土類焼結磁石の強度を高めると考えられる。【００３３】
また、重希土類元素は、主相の全領域に高濃度領域だけで形成されている主相や低濃度領域の外側に高濃度領域を含んで形成されている主相に比べ、同等の保磁力ＨｃＪを有する希土類焼結磁石を少量の重希土類元素を用いて作製することができ、希土類焼結磁石を作製するために要する費用の軽減を図ることができる。【００３４】
よって、本発明によれば、希土類焼結磁石に含まれる主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は低濃度領域から粒界相に向かって重希土類元素の濃度に応じて低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の順に３層構造を含んでいる。このため、主相内に重希土類元素を効率よく分布させることができ、温度特性と強度を向上させることができると共に優れた耐食性を有する希土類焼結磁石を得ることができる。【００３５】
また、この目的を達成するために、本発明に係る回転機は、上記のいずれかの希土類焼結磁石を含むことを特徴とする。モータなどの回転機やＭＲＩなどの磁場発生装置に用いられる永久磁石に本発明に係る希土類焼結磁石を用いることにより、高温使用環境に対しても高い保磁力ＨｃＪを有することができる。また、永久磁石をより薄く小さくしても高い強度を有することができる。このため、回転機や磁場発生装置などの性能を更に向上させることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、温度特性と強度とを向上させると共に優れた耐食性を有する希土類焼結磁石を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、希土類焼結磁石に含まれる主相の組織を簡略に示す模式図である。
【図２】図２は、希土類焼結磁石のＳＥＭによる組成像である。
【図３】図３は、主相の境界を模式的に示す図である。
【図４】図４は、ＥＰＭＡによる希土類焼結磁石のＤｙ濃度の観察結果である。
【図５】図５は、ＰＭＡによる希土類焼結磁石のＮｄ濃度の観察結果である。
【図６】図６は、ＥＰＭＡによる希土類焼結磁石のＦｅ濃度の観察結果である。
【図７】図７は、希土類焼結磁石の組成像の一例を示す図である。
【図８】図８は、図７中の組成像におけるＤｙのＥＰＭＡによる観察結果を示す図である。
【図９】図９は、図８のＥＰＭＡをライン分析した際のＤｙの検出強度の結果を示す図である。
【図１０】図１０は、ライン分析結果の一例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、ＳＰＭモータの一実施形態の構成を簡略に示す断面図である。
【図１３】図１３は、３点曲げ強度試験の一例を模式的に示す説明図である。
【図１４】図１４は、中濃度領域のＤｙ濃度と温度特性（１４０℃と室温における保磁力の比率）との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４と同試料の中濃度領域のＤｙ濃度と耐食性との関係を示す図である。
【図１６】図１６は、図１４と同試料の中濃度領域のＤｙ濃度と強度との関係を示す図である。
【図１７】図１７は、中濃度領域のＤｙ濃度と温度特性（２００℃と室温における保磁力の比率）との関係を示す図である。
【図１８】図１８は、図１７と同試料の中濃度領域のＤｙ濃度と耐食性との関係を示す図である。
【図１９】図１９は、図１７と同試料の中濃度領域のＤｙ濃度と強度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００３９】
＜希土類焼結磁石＞
本発明に係る希土類焼結磁石の実施形態について説明する。本実施形態に係る希土類焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を表す）化合物からなる主相と、前記主相よりＲを多く含む粒界相とを少なくとも含む。この希土類焼結磁石は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金を用いて作製される焼結体である。なお、希土類焼結磁石には、当該磁石を加工して着磁した磁石製品と、当該磁石を着磁していないものとの両方を含む。
【００４０】
主相は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ型の正方晶からなる結晶構造を有するものである。主相の粒径は、通常１μｍから３０μｍ程度である。
【００４１】
粒界相は、主相よりＲを多く含むＲリッチ相を含んでいる。粒界相は、Ｒリッチ相の他に、主相よりホウ素（Ｂ）を多く含むホウ素リッチ相が含まれていてもよい。
【００４２】
Ｒは、Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素を表す。希土類元素とは、長周期型周期表の第３族に属するＳｃとＹとランタノイド元素とのことをいう。ランタノイド元素としては、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が含まれる。希土類元素は、軽希土類及び重希土類に分類される。重希土類元素ＨＲとは、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕをいう。軽希土類元素はそれ以外の希土類元素である。製造コスト及び磁気特性の観点から、ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含むものであることが好ましい。
【００４３】
Ｔは、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を示すものである。Ｔは、Ｆｅ単独であってもよく、Ｆｅの一部がＣｏで置換されていてもよい。Ｔは、Ｆｅ、Ｃｏ以外に、保磁力ＨｃＪの向上や製造コストの低減等を図る観点から、上記構成に加え、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどの少なくとも１種の元素を更に含んでいてもよい。
【００４４】
また、Ｂは、Ｂ単独であってもよく、Ｂの一部がＣで置換されていてもよい。Ｃは耐食性を有するため、Ｂの一部をＣに置換することで、耐食性を向上させることができる。
【００４５】
本実施形態に係る希土類焼結磁石におけるＲの含有量は、２５質量％以上３５質量％未満であるのが好ましく、より好ましくは２８質量％以上３３質量％以下であり、さらに好ましいＲの含有量は２８質量％以上３２質量％以下である。Ｒの含有量が２５質量％未満では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相となるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物の生成が十分ではない。このため、軟磁性を持つα−Ｆｅなどが析出し、磁気特性が低下する虞がある。Ｒの含有量が３５質量％以上では、主相の体積比率が低下するため良好な磁気特性が得られない。そのため、Ｒの含有量が上記範囲内であれば、良好な磁気特性が得られる。
【００４６】
Ｂの含有量は、０．５質量％以上１．５質量％以下であるのが好ましく、より好ましくは０．５質量％以上１．３質量％以下、さらに好ましくは０．８質量％以上１．２質量％以下である。Ｂの含有量が０．５質量％未満となると保磁力ＨｃＪが低下する。また、Ｂの含有量が１．５質量％を超えると、残留磁束密度が低下する傾向がある。そのため、Ｂの含有量が上記範囲内であれば、保磁力ＨｃＪ及び残留磁束密度Ｂｒの低下を抑制することができる。
【００４７】
また、Ｆｅの一部をＣｏに置換してＣｏを含める場合、Ｃｏの含有量は、Ｆｅの含有量の０．３質量％以上１０質量％以下に抑えることが好ましく、より好ましくは０．３質量％以上４質量％以下であり、更に好ましく、０．１質量％以上２質量％以下であり、最も好ましくは０．３質量％以上１．５質量％以下である。Ｆｅの含有量が１０質量％を超えると、保磁力ＨｃＪが低下するとともに原料コストが上昇する。また、Ｆｅの含有量が０．３質量％未満では、耐食性向上の効果が得られない。
【００４８】
Ｆｅ、Ｃｏ以外に、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどの元素を含める場合、これらの含有量も飽和磁化に実質的に影響を及ぼさない範囲とすることが好ましく、それぞれ５質量％以下とすることが好ましい。また、その他、不可避的に混入する成分としては、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、Ｃ、Ｃａ等が考えられる。これらはそれぞれ０．５質量％程度以下の量で含有されていてもよい。
【００４９】
本実施形態に係る希土類焼結磁石においては、磁気特性の観点から、酸素量を６０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは３０００ｐｐｍ以下、特に好ましくは２０００ｐｐｍ以下とする。また、炭素量を２０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは１５００ｐｐｍ以下、特に好ましくは１２００ｐｐｍ以下とする。さらに、窒素量を１０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは８００ｐｐｍ以下、特に好ましくは６００ｐｐｍ以下とする。
【００５０】
本実施形態に係る希土類焼結磁石は、原料粉末の成形体を焼結することにより製造された磁石体である。成形体は、例えば金型を用いてプレス成形などにより目的とする任意の所定形状に原料粉末を成形することで得られる。希土類焼結磁石の形状は特に限定されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば平板状、四角柱などの柱状、断面形状がリング状やＣ型の円筒状等、任意の形状とすることができる。四角柱としては、例えば、底面が長方形の四角柱、底面が正方形の四角柱であってもよい。
【００５１】
主相は、重希土類元素を含んでいる。本実施形態において、重希土類元素とは、少なくともＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含む希土類元素である。また、希土類焼結磁石に含まれる主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は、重希土類元素の濃度が異なる少なくとも３つの領域を含んでいる。この３つの領域は、低濃度領域と、高濃度領域と、中濃度領域である。
【００５２】
図１は、希土類焼結磁石の組織を簡略に示す模式図である。図１に示すように、主相１１は、低濃度領域１２と高濃度領域１３と中濃度領域１４の３つの領域を有する。主相１１は、低濃度領域１２と高濃度領域１３と中濃度領域１４とをこの順番で３層構造を形成するようにして含んでいる。
【００５３】
低濃度領域１２は、低濃度領域１２と中濃度領域１４と高濃度領域１３との３つの領域の中で重希土類元素の濃度が最も低い領域である。
【００５４】
高濃度領域１３は、３つの領域の中で重希土類元素の濃度が最も高い領域である。高濃度領域１３は、低濃度領域１２の少なくとも一部に隣接して存在している。高濃度領域１３は、低濃度領域１２の周囲全てに隣接して存在していてもよい。
【００５５】
中濃度領域１４は、重希土類元素の濃度が低濃度領域１２よりも高く高濃度領域１３よりも低い領域である。中濃度領域１４は、高濃度領域１３の少なくとも一部に隣接して存在している。中濃度領域１４は、高濃度領域１３の周囲全てに隣接して存在していてもよい。
【００５６】
この３つの領域は、主相１１内において低濃度領域１２から粒界相１５へ向かって、低濃度領域１２、高濃度領域１３および中濃度領域１４の順に存在している。３つの領域が、希土類焼結磁石の主相１１内に、低濃度領域１２から粒界相１５に向かって、低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の順に３層構造を含むことで、温度特性と強度を向上させることができると共に優れた耐食性を有することができる。
なお、本実施形態において、温度特性とは、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持することができることをいう。
【００５７】
また、３つの領域は、低濃度領域１２の少なくとも一部に高濃度領域１３が隣接し、かつ高濃度領域１３の少なくとも一部に中濃度領域１４が隣接して主相１１内に含まれていてもよい。また、３つの領域は、低濃度領域１２の周囲全てに高濃度領域１３が隣接し、高濃度領域１３の周囲全てに中濃度領域１４が隣接して主相１１内に含まれていてもよい。得られる希土類焼結磁石の磁気特性、耐食性、強度の向上を図る観点から、３つの領域は、低濃度領域１２の周囲全てに高濃度領域１３が隣接し、かつ高濃度領域１３の周囲全てに中濃度領域１４が隣接して主相１１内に含まれていることが好ましい。
【００５８】
主相１１に含まれるＤｙ、Ｎｄ、Ｃｏ及びＦｅの分布状態を確認するため、希土類焼結磁石の主相１１の走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）の組成像（Ｃｏｍｐｏ像）と、希土類焼結磁石の主相１１の組織をＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）により観察した際のＥＰＭＡによる元素マッピングの一例を図２、図４〜図６に示す。なお、図２〜図６は同一視野の図である。図２は、希土類焼結磁石の組成像であり、図３は、主相の境界を模式的に示す図であり、図４は、ＥＰＭＡによる希土類焼結磁石のＤｙ濃度の観察結果であり、図５は、ＥＰＭＡによる希土類焼結磁石のＮｄ濃度の観察結果であり、図６は、ＥＰＭＡによる希土類焼結磁石のＦｅ濃度の観察結果である。なお、図４〜６中、白色の部分ほど当該元素の濃度が高いことを示している。また、前記濃度とはＥＰＭＡによる各元素の検出値であり、必ずしも各元素の濃度の絶対値とは一致しない。これは後述する線分析に付いても同様である。また、図３に示す黒線は、図２のＳＥＭで観察した組成像を基に作成した粒界相である。
【００５９】
図４に示すように、主相内のＤｙ濃度は低濃度領域と高濃度領域と中濃度領域との３つの領域が形成されている。主相内に低濃度領域（図４中、青色部分）が形成されている。その低濃度領域の少なくとも一部又は周囲全てに高濃度領域（図４中、赤色部分）が隣接して存在している。また、低濃度領域（図４中、青色部分）の少なくとも一部又は周囲全て、又は高濃度領域（図４中、赤色部分）の少なくとも一部又は周囲全てに中濃度領域（図４中、黄緑部分）が隣接して存在している。図４に図３に示す粒界相を組み合わせると、図１に示すように、各主相１１は、低濃度領域１２から粒界相１５に向かって、３つの領域を低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の順に３層構造を形成した状態で含んでいる。
【００６０】
なお、ＴｂのＥＰＭＡによる元素マッピングを示していないが、Ｄｙと同様の元素マッピングを示す。
【００６１】
よって、希土類焼結磁石のＥＰＭＡの観察結果から本実施形態に係る希土類焼結磁石の主相１１の状態を図１に模式的に示す。図１に示すように、希土類焼結磁石の主相１１は、重希土類元素の濃度が異なる３つの領域を含んでいる。また、３つの領域が、低濃度領域１２から粒界相１５に向かって、低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の順に３層構造を含んでいる。本実施形態においては、主相１１内に形成された低濃度領域１２の外側の少なくとも一部又は周囲全てに高濃度領域１３、中濃度領域１４が隣接して存在している。このため、主相１１の全領域に高濃度領域１３だけで主相が形成されている場合に比べ、少ない重希土類元素で同等の保磁力ＨｃＪを有することができると共に、残留磁束密度Ｂｒを向上させることができる。これにより、磁気特性の改善された希土類焼結磁石をより少量の重希土類元素により効率良く達成することができると考えられる。
【００６２】
本実施形態においては、主相１１に含まれる主相粒子の一部は重希土類元素の濃度に応じて少なくとも３つの領域を含むことで、主相を形成するＲ２Ｔ１４Ｂ化合物内の重希土類元素の濃度差により逆磁区の磁壁の移動が抑制される。このため、主相１１の全領域に高濃度領域１３だけで主相が形成されている場合や低濃度領域１２の外側に高濃度領域１３が形成されている場合に比べ、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持できる。すなわち、希土類焼結磁石の温度特性をさらに向上できると考えられる。
【００６３】
また、一般にＮｄなどの軽希土類元素と比較して重希土類元素は酸化しやすい傾向にある。本実施形態では、主相１１に含まれる主相粒子の一部は重希土類元素の濃度に応じて少なくとも３つの領域を含み、主相１１の粒界相１５に近い領域に中濃度領域１４が形成されている。そのため、主相１１の全領域に高濃度領域１３だけで主相１１が形成されている場合や低濃度領域１２の外側に高濃度領域１３を含む主相が形成されている場合に比べ、主相１１内の重希土類元素の濃度が比較的低い。すなわち、希土類焼結磁石の耐食性を向上できると考えられる。
【００６４】
また、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物からなる主相１１を有する希土類焼結磁石は、主に粒界相１５と主相１１の界面で破断して破壊され易い。よって、主相１１と粒界相１５との間の界面状態が希土類焼結磁石の全体の強度に影響しているといえる。本実施形態においては、主相１１には重希土類元素の濃度に応じて３つの領域を含んでいる。そして、主相１１は３つの領域を低濃度領域１２から粒界相１５に向かって、低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の順に３層構造を形成した状態で存在している。すなわち、主相１１と粒界相１５との界面状態が改善しているため、希土類焼結磁石の強度を高めることができると考えられる。
【００６５】
よって、本実施形態に係る希土類焼結磁石によれば、主相１１に含まれる主相粒子の一部は３つの領域を低濃度領域１２から粒界相１５に向かって低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の順に３層構造を形成した状態で含んでいる。このため、主相１１内に重希土類元素を効率よく分布させることができ、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持できる。この結果、本実施形態に係る希土類焼結磁石は、温度特性と強度とを向上させることができると共に優れた耐食性を有することができる。
【００６６】
また、本実施形態に係る希土類焼結磁石は、主相１１のうちの少なくとも１部の主相粒子は少なくとも３つの領域を含んでいる。そのため、本実施形態に係る希土類焼結磁石は、主相１１の全領域に高濃度領域１３だけで形成されている主相や低濃度領域１２の外側に高濃度領域１３を含んで形成されている主相で形成されている磁石に比べ、同等の保磁力ＨｃＪを有する希土類焼結磁石を少量の重希土類元素を用いて作製することができる。このため、希土類焼結磁石を作製するために要する費用の軽減を図ることができる。
【００６７】
また、主相１１に含まれる主相粒子の一部は、３つの領域を含み、少なくとも低濃度領域１２の少なくとも一部に高濃度領域１３が隣接し、かつ高濃度領域１３の少なくとも一部に中濃度領域１４が隣接している３層構造を形成している状態で含んでいる。この場合、このような３層構造を形成している主相は、希土類焼結磁石中に５％以上存在していることが好ましく、より好ましくは３０％以上である。３つの領域がこのような３層構造を形成している主相粒子を希土類焼結磁石中に所定量含むことで、得られる希土類焼結磁石の特性を安定して得ることができる。
【００６８】
また、主相１１に含まれる主相粒子の一部は、３つの領域を含み、低濃度領域１２の周囲全てに高濃度領域１３が隣接し、かつ高濃度領域１３の周囲全てに中濃度領域１４が隣接している３層構造を形成している状態で含んでいるのが好ましい。この場合、このような３層構造を形成している主相粒子は、希土類焼結磁石中に３％以上存在していることが好ましく、より好ましくは５％以上である。３つの領域は低濃度領域１２、高濃度領域１３および中濃度領域１４の順で低濃度領域１２から粒界相１５に向かって円周状に形成されている状態で主相粒子内に含まれる。３つの領域がこのような３層構造を形成している主相粒子が希土類焼結磁石内に所定量含まれることで、得られる希土類焼結磁石の特性を更に安定して高めることができる。
【００６９】
また、本実施形態においては、希土類焼結磁石の相対密度は９９％以上であることが好ましい。希土類焼結磁石の相対密度が高いほど、重希土類元素の濃度差が生じ易くなる。そのため、主相粒子内の低濃度領域１２から粒界相１５に向かって、重希土類元素の濃度に応じて、順に低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の３層構造を形成するように３つの領域を含む主相粒子を多く含む希土類焼結磁石を安定して形成することができる。なお、希土類焼結磁石の相対密度は、希土類焼結磁石の実測密度をその理論密度で除した値である。
【００７０】
また、本実施形態においては、中濃度領域１４における重希土類元素の濃度の平均値を、重希土類元素の最大濃度から粒界相１５までの重希土類元素の濃度の平均値とする。高濃度領域１３から粒界相１５に形成される中濃度領域１４の重希土類元素の濃度の平均値が明確となる。
【００７１】
また、このとき、中濃度領域１４における重希土類元素の濃度の平均値は、主相粒子内の低濃度領域内の重希土類元素の最小濃度と、主相粒子内の高濃度領域１３内の重希土類元素の最大濃度との関係において、所定の範囲内にあることが好ましい。
【００７２】
すなわち、主相粒子内に低濃度領域１２と高濃度領域１３と中濃度領域１４が存在する領域をＥＰＭＡで線分析（ライン分析）した際に、図１０に示すように、主相粒子内における重希土類元素の最小濃度をαとし、主相粒子内における重希土類元素の最大濃度をβとし、中濃度領域１４における重希土類元素の濃度の平均値をγとする。このとき、中濃度領域１４における重希土類元素の濃度の平均値は下記数式（Ａ）で表される。
2012161355.tif 000004
【００７３】
この上記数式（Ａ）の値は、０．２以上０．８以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．３以上０．７５以下の範囲内であり、更に好ましくは０．３５以上０．７以下の範囲内である。中濃度領域１４の重希土類元素の濃度の平均値が０．８よりも高いと、主相粒子は低濃度領域の外側に低濃度領域と比較して希土類濃度の高い領域を含む主相が形成されている場合の構造に近くなるため、得られる希土類焼結磁石の温度特性と強度との向上を図りつつ耐食性の改善を図ることはできない。また、中濃度領域１４の重希土類元素の濃度の平均値が０．２よりも低いと、主相粒子中の重希土類元素量が少なくなる。そのため、得られる希土類焼結磁石は良好な保磁力ＨｃＪを有することはできない。よって、得られる希土類焼結磁石は良好な温度特性を有することできない。
【００７４】
そのため、中濃度領域１４の重希土類元素の濃度の平均値が上記範囲内であれば、主相粒子の低濃度領域１２から粒界相１５に向かって、重希土類元素の濃度に応じて、順に低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の３層構造がより明確となる。これにより、得られる希土類焼結磁石の温度特性と強度とを向上させつつ優れた耐食性をより安定して得ることができる。
【００７５】
希土類焼結磁石の組成像の一例を図７に示し、その同一視野におけるＤｙのＥＰＭＡによる観察結果を図８に示し、そのＥＰＭＡをライン分析した際のＤｙの検出強度の結果を図９に示す。なお、図９は、Ｄｙの検出強度を相対的に表したものであり、図８に示すラインの長さ２０μｍを２５６分割した大きさで点の組成を分析したものである。図７に示すような組成像において、図８に示すようなＤｙのＥＰＭＡのラインをライン分析すると、図９に示すように、Ｄｙ濃度に応じた高濃度領域、中濃度領域、低濃度領域の３層構造に応じた検出強度を得た。なお、図９には、図７、図８を参照し、粒界相と、低濃度領域と中濃度領域と高濃度領域とを明示した。
【００７６】
主相粒子をＥＰＭＡでライン分析した際に、主相内における重希土類元素の最小濃度をαとし、主相内における重希土類元素の最大濃度をβとし、中濃度領域における重希土類元素の濃度の平均値をγとする。このとき、上記数式（Ａ）の値が所定の範囲内であれば、重希土類元素の濃度に応じた３層構造が明確に形成されるため、本発明の効果を更に高めることができる。
【００７７】
なお、図８、図９においては、重希土類元素がＤｙの場合について説明したが、Ｔｂなど他の重希土類元素の場合についても同様である。
【００７８】
また、中濃度領域の重希土類元素の平均値は０．２以０．８以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．３以上０．７５以下の範囲内であり、更に好ましくは０．３５以上０．７以下の範囲内である。中濃度領域の重希土類元素の平均値が、上記範囲内であれば、上述のように、主相内の低濃度領域から粒界相に向かって、重希土類元素の濃度に応じて、順に低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の３層構造がより明確に形成される。そのため、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持できる。この結果、得られる希土類焼結磁石の温度特性の更なる向上を図ることができる。また、得られる希土類焼結磁石の強度の更なる向上を図りつつ耐食性の改善を更に図ることができ、本発明の効果を更に高めることができる。
【００７９】
＜希土類焼結磁石の製造方法＞
上述したような構成を有する本実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法の好適な製造方法について図面を用いて説明する。本実施形態に係る希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石における主に主相を構成する組成の合金（主相系合金）と主に粒界相を構成する組成の合金（粒界相系合金）とを用いて製造される。図１１は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００８０】
＜合金準備工程：ステップＳ１１＞
図１１に示すように、まず、希土類焼結磁石における主に主相を構成する組成の合金（主相系合金）と主に粒界相を構成する組成の合金（粒界相系合金）とを準備する（合金準備工程（ステップＳ１１））。合金準備工程（ステップＳ１１）では、希土類焼結磁石の組成に対応する原料金属を、真空又はＡｒガスなどの不活性ガス雰囲気中で溶解した後、鋳造を行うことによって所望の組成を有する主相系合金及び粒界相系合金を作製する。
【００８１】
原料金属としては、例えば、希土類金属あるいは希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金や化合物等を使用することができる。主相系合金は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物及び不可避不純物を含むものである。Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物については、上述の通りである。また、粒界相系合金は、ＨＲ（ＨＲはＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む１種以上の希土類元素を表す）及びＴ及び不可避不純物を含むものである。また、粒界相系合金として、ＨＲの酸化物、フッ化物、水素化物などを用いてもよい。
【００８２】
原料金属を鋳造する鋳造方法は、例えばストリップキャスト法やブックモールド法や遠心鋳造法などである。得られた原料合金は、凝固偏析がある場合は必要に応じて均質化処理を行う。原料合金の均質化処理を行う際は、真空又は不活性ガス雰囲気の下、７００℃以上１５００℃以下の温度で１時間以上保持して行う。これにより、希土類磁石用合金の一部が融解されて均質化される。
【００８３】
＜粉砕工程：ステップＳ１２＞
主相系合金及び粒界相系合金が作製された後、主相系合金及び粒界相系合金を粉砕する（粉砕工程（ステップＳ１２））。粉砕工程（ステップＳ１２）では、主相系合金及び粒界相系合金が作製された後、これらの主相系合金及び粒界相系合金を別々に粉砕して粉末とする。なお、主相系合金及び粒界相系合金を混合し粉砕してもよい。
【００８４】
粉砕工程（ステップＳ１２）は、粒径が数百μｍ程度になるまで粗粉砕する粗粉砕工程（ステップＳ１２−１）と、粒径が数μｍ程度になるまで微粉砕する微粉砕工程（ステップＳ１２−２）とがある。
【００８５】
（粗粉砕工程：ステップＳ１２−１）
主相系合金及び粒界相系合金を各々粒径が数百μｍ以上数ｍｍ以下になるまで粗粉砕する（粗粉砕工程（ステップＳ１２−１））。これにより、主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を得る。粗粉砕は、例えば、主相系合金及び粒界相系合金に水素を吸蔵させた後、原料合金を不活性ガス雰囲気下で加熱し、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づく自己崩壊によって原料合金を粗粉砕することができる。
【００８６】
また、粗粉砕を行なう際は、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用い、不活性ガス雰囲気中にて行うようにしてもよいが、本実施形態に係る希土類焼結磁石の効果を十分に得るためには合金への水素吸蔵及び放出による粗粉砕を併用することが望ましい。
【００８７】
また、高い磁気特性を得るために、粉砕工程（ステップＳ１２）から後述する焼結工程（ステップＳ１６）までの各工程の雰囲気は低酸素濃度とすることが好ましい。酸素含有量は、各製造工程における雰囲気の制御、原料に含有される酸素量の制御等により調節される。例えば、後述する焼結工程（ステップＳ１６）で得られる焼結体の酸素含有量を５０００ｐｐｍ以下とする場合には、各工程の酸素の濃度を３０００ｐｐｍ以下とし、焼結体の酸素含有量を３０００ｐｐｍ以下とする場合には、各工程の酸素の濃度を１００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００８８】
（微粉砕工程：ステップＳ１２−２）
主相系合金及び粒界相系合金を粗粉砕した後、得られた主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を平均粒子径が数μｍ程度になるまで微粉砕する（微粉砕工程（ステップＳ１２−２））。これにより、主相系合金及び粒界相系合金の微粉砕粉末を得る。粗粉砕した粉末を更に微粉砕することで、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上５μｍ以下の粒径を有する希土類磁石体の混合粉末（以下、単に「混合粉末」という）を得ることができる。
【００８９】
微粉砕は、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、湿式アトライター等の微粉砕機を用いて粗粉砕した粉末の更なる粉砕を行なうことで実施される。ジェットミルは、高圧の不活性ガス（例えば、Ｎ２ガス）を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を加速して主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末同士の衝突やターゲット又は容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。
【００９０】
主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を微粉砕する際、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸アミド等の粉砕助剤を添加することにより、成形時に配向性の高い微粉砕粉末を得ることができる。
【００９１】
＜混合工程：ステップＳ１３＞
主相系合金及び粒界相系合金を微粉砕した後、各々の微粉砕粉末を低酸素雰囲気で混合する（混合工程（ステップＳ１３））。これにより、混合粉末が得られる。低酸素雰囲気は、例えば、Ｎ２ガス、Ａｒガス雰囲気など不活性ガス雰囲気として形成する。主相系合金粉末及び粒界相系合金粉末の混合比率は、質量比で８０対２０以上９７対３以下とするのが好ましく、より好ましくは質量比で９０対１０以上９７対３以下であり、更に好ましくは質量比で９５対５程度である。
【００９２】
また、粉砕工程（ステップＳ１２）において、主相系合金及び粒界相系合金を混合し粉砕する場合の配合比率も、主相系合金及び粒界相系合金を別々に粉砕する場合と同様に、主相系合金粉末及び粒界相系合金粉末の配合比率は、質量比で８０対２０以上９７対３以下とするのが好ましく、より好ましくは質量比で９０対１０以上９７対３以下であり、更に好ましくは質量比で９５対５程度である。
【００９３】
＜成形工程：ステップＳ１４＞
主相系合金粉末と粒界相系合金粉末とを混合した後、混合粉末を目的の形状に成形する（成形工程（ステップＳ１４））。成形工程（ステップＳ１４）では、主相系合金粉末及び粒界相系合金粉末の混合粉末を、電磁石に抱かれた金型内に充填して加圧することによって、混合粉末を任意の形状に成形する。このとき、磁場を印加しながら行うことで原料粉末に所定の配向を生じさせ、結晶軸を配向させた状態で成形する。これにより成形体が得られる。得られる成形体は特定方向に配向するので、より磁性の強い異方性を有する希土類焼結磁石が得られる。なお、磁場の印加は加圧前に行うことが好ましく、加圧中も継続することがより好ましい。
【００９４】
成形時の加圧は、５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下で行うことが好ましい。印加する磁場は、９５０ｋＡ／ｍ以上１６００ｋＡ／ｍ以下で行なうことが好ましい。印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。
【００９５】
なお、成形方法としては、上記のように混合粉末をそのまま成形する乾式成形のほか、原料粉末を油等の溶媒に分散させたスラリーを成形する湿式成形を適用することもできる。
【００９６】
混合粉末を成形して得られる成形体の形状は特に限定されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば直方体、平板状、柱状、断面形状がリング状等、所望とする希土類磁石体の形状に応じて任意の形状とすることができる。
【００９７】
＜昇温工程：ステップＳ１５＞
磁場中で成形し、目的の形状に成形して得られた成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で昇温し、６００℃以上焼結温度までにおける平均昇温速度は２℃／ｍｉｎ以上１０℃／ｍｉｎ以下として昇温する（昇温工程（ステップＳ１５））。本実施形態においては、成形体を昇温する際、６００℃以上焼結温度までにおける平均昇温速度は、好ましくは３℃／ｍｉｎ以上９℃／ｍｉｎ以下であり、より好ましくは４℃／ｍｉｎ以上７℃／ｍｉｎ以下であり、さらに好ましくは６℃／ｍｉｎ前後である。成形体を昇温する際、６００℃以上焼結温度までにおける平均昇温速度を上記範囲内とすることで、得られる希土類焼結磁石の主相内に含まれる重希土類元素の濃度差が生じ易くなるため、希土類焼結磁石の主相内に３層構造を形成できる。
【００９８】
＜焼結工程：ステップＳ１６＞
磁場中で成形し、目的の形状に成形して得られた成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結する（焼結工程（ステップＳ１６））。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、成形体に対して、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、１０００℃以上１２００℃以下で１時間以上１０時間以下で加熱する処理を行うことにより焼成する。これにより、密度が向上し、焼結体（希土類磁石体の焼結体）が得られる。
【００９９】
＜冷却工程：ステップＳ１７＞
成形体を焼結した後、焼結体を不活性ガス、好ましくはＡｒガスを用いて冷却を行う（冷却工程（ステップＳ１７））。本実施形態においては、６００℃未満までの平均冷却速度は、３℃／ｍｉｎ以上２０℃／ｍｉｎ以下とし、好ましくは５℃／ｍｉｎ以上１５℃／ｍｉｎ以下であり、より好ましくは１０℃／ｍｉｎ以上１５℃／ｍｉｎ以下である。焼結体を冷却する際、６００℃未満までにおける平均冷却速度を上記範囲内とすることで、得られる希土類焼結磁石の主相内に含まれる重希土類元素の濃度差が生じ易くなるため、希土類焼結磁石の主相内に３層構造を形成できると考えられる。これにより、本実施形態に係る希土類焼結磁石を得ることができる。
【０１００】
＜時効処理工程：ステップＳ１８＞
冷却工程（ステップＳ１７）で得られた希土類焼結磁石を時効処理する（時効処理工程（ステップＳ１８））。焼成後、得られた焼結体を２００℃以下まで冷却し、その後焼成時よりも低い温度で保持することなどによって、焼結体に時効処理を施す。時効処理は、非酸化雰囲気で行い、例えば、７００℃以上９００℃以下の温度で１時間から３時間加熱し、２００℃以下まで冷却し、更に５００℃以上７００℃以下の温度で１時間から３時間加熱する２段階加熱や、６００℃付近の温度で１時間から３時間加熱する１段階加熱等、時効処理を施す回数に応じて適宜処理条件を調整する。このような時効処理によって、希土類焼結磁石の磁気特性を向上させることができる。
【０１０１】
＜加工工程：ステップＳ１９＞
次いで、希土類焼結磁石に時効処理（ステップＳ１８）を施した後、例えば、打ち抜き、切削、研削などにより、所望のサイズに切断したり、表面を平滑化して、更に任意の形状の希土類焼結磁石に加工する（加工工程：ステップＳ１９）。
【０１０２】
＜面取り工程：ステップＳ２０＞
次いで、加工工程（ステップＳ１９）で得られた希土類焼結磁石はバレルを用いて２時間程度バレル研磨を行い、面取りを行なう（面取り工程（ステップＳ２０））。
【０１０３】
また、本実施形態においては、希土類焼結磁石を更に任意の形状に加工した後、面取りを行なうようにしているが、これに限定されるものではなく、時効処理工程（ステップＳ１８）で得られた希土類焼結磁石の面取りを行なった後、所望のサイズに切断したり、表面を平滑化して所定形状の希土類焼結磁石を得るようにしてもよい。
【０１０４】
＜表面処理工程：ステップＳ２１＞
次いで、面取り工程（ステップＳ２０）で希土類焼結磁石を研磨した後、硝酸を用いて所定時間、実施形態に係る希土類焼結磁石の表面を酸洗浄する。その後、Ｎｉめっきを行い、実施形態に係る希土類焼結磁石の表面にＮｉめっき膜を形成する（表面処理工程（ステップＳ２１））。希土類焼結磁石の表面の酸洗浄に用いる酸溶液としては、硝酸、塩酸等の水溶液と、アルコールとの混合溶液が好適である。この表面処理は、例えば、希土類焼結磁石を酸溶液に浸漬したり、希土類焼結磁石に酸溶液を噴霧したりすることによって行うことができる。
【０１０５】
かかる表面処理によって、希土類焼結磁石に付着していた汚れや酸化層等を除去して清浄な表面を得ることができる。汚れや酸化層等の除去を更に良好に行う観点からは、酸溶液に超音波を印加しながら表面処理を行ってもよい。
【０１０６】
また、本実施形態においては、希土類焼結磁石の表面にＮｉめっき膜を形成し、表面処理するようにしているが、これに限定されるものではなく、Ｎｉめっきの他に、酸化、窒化、化成処理による表面改質法、樹脂コートなどを施し、耐食性を向上させるようにしてもよい。
【０１０７】
なお、本実施形態では、加工工程（ステップＳ１９）、面取り工程（ステップＳ２０）、表面処理浄工程（ステップＳ２１）を行っているが、これらの各工程は必ずしも行う必要はない。
【０１０８】
このようにして希土類焼結磁石を製造し、処理を終了する。また、得られた希土類焼結磁石を着磁させることで、磁石製品が得られる。
【０１０９】
また、希土類焼結磁石に含有されるＣの量は、製造工程で用いられる粉砕助剤の種類及び添加量等により調節する。さらに、希土類焼結磁石に含有されるＮの量は、原料合金の種類及び量や、原料合金を窒素雰囲気で粉砕する場合の粉砕条件等により調節する。
【０１１０】
このようにして得られた希土類焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を表す）化合物からなる主相を含む。希土類焼結磁石に含まれる主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は、Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含み、Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方の濃度の異なる領域を３つ含み、低濃度領域から粒界相に向かって、Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方の濃度に応じて、順に低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域を含んでいる。
【０１１１】
以上のように、得られる本実施形態に係る希土類焼結磁石は、主相に含まれる少なくとも一部の主相粒子が重希土類元素の濃度に応じて少なくとも３つの領域を、低濃度領域から粒界相に向かって低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域の順に含むため、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持できる。この結果、得られる希土類焼結磁石の温度特性を向上させることができる。また、得られる希土類焼結磁石の強度を向上させることができると共に優れた耐食性を有することができる。従って、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法を用いれば、高温使用環境に対応することができると共に、より薄くて小さい製品に対しても安定して用いることができる信頼性の高い希土類焼結磁石を製造することができる。
【０１１２】
このようにして得られる本実施形態に係る希土類焼結磁石は、例えばロータ表面に磁石を取り付けた表面磁石型（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ：ＳＰＭ）モータ、インナーロータ型のブラシレスモータのような内部磁石埋込型（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ；ＩＰＭ）モータ、ＰＲＭ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  ｍａｇｎｅｔ  Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ  Ｍｏｔｏｒ）などの磁石として好適に用いられる。特に、ＩＰＭモータはコギングトルクが小さい等の利点を有することから、電気自動車やハイブリッドカー用のモータ、自動車の電動パワーステアリング用モータ、磁気共鳴画像装置（ＭＲＩ）などの磁場発生装置用のモータ、ハードディスクドライブのハードディスク回転駆動用スピンドルモータやボイスコイルモータ、工作機械のサーボモータ、携帯電話のバイブレータ用モータ、プリンタ用モータ等の用途として好適に用いられる。
【０１１３】
なお、本実施形態においては、主相粒子が、低濃度領域、高濃度領域および中濃度領域の３つの領域を含んでいる場合について説明したが、主相粒子は少なくとも３つの領域を含んでいればよく、これに限定されるものではない。主相粒子は高濃度領域や低濃度領域の他にそれぞれ濃度の異なる複数の種類の中濃度領域を含んでいてもよい。
【０１１４】
以上、本実施形態に係る希土類焼結磁石の好適な実施形態について説明したが、本実施形態に係る希土類焼結磁石はこれに制限されるものではない。本実施形態に係る希土類焼結磁石は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形、種々の組み合わせが可能であり、永久磁石以外についても同様に適用することができる。
【０１１５】
＜モータ＞
本実施形態に係る希土類焼結磁石をモータに用いた好適な実施形態について説明する。ここでは、本実施形態に係る希土類焼結磁石をＳＰＭモータに適用した一例について説明する。図１２は、ＳＰＭモータの一実施形態の構成を簡略に示す断面図であり、図１２に示すように、ＳＰＭモータ２０は、ハウジング２１内に、円柱状のロータ２２と、円筒状のステータ２３と、回転軸２４とを有する。回転軸２４はロータ２２の横断面の中心を貫通している。ロータ２２は、鉄材等からなる円柱状のロータコア（鉄芯）２５と、そのロータコア２５の外周面に所定間隔で設けられた複数の永久磁石２６と、永久磁石２６を収容する複数の磁石挿入スロット２７とを有する。永久磁石２６には本実施形態に係る希土類焼結磁石が用いられる。この永久磁石２６は、ロータ２２の円周方向に沿って各々の磁石挿入スロット２７内にＮ極とＳ極が交互に並ぶように複数設けられている。これによって、円周方向に沿って隣り合う永久磁石２６は、ロータ２２の径方向に沿って互いに逆の方向の磁力線を発生する。ステータ２３は、その筒壁（周壁）の内部の周方向にロータ２２の外周面に沿って所定間隔で設けられた複数のステータコア２８とスロットル２９とを有している。この複数のステータコア２８はステータ２３の中心に向けてロータ２２に対向するように設けられる。また、各々のスロットル２９内にはコイル３０が巻装されている。永久磁石２６とステータコア２８とは互いに対向するように設けられている。ロータ２２は、回転軸２４とともにステータ２３内の空間内で回動可能に設けられている。ステータ２３は電磁気的作用によってロータ２２にトルクを与え、ロータ２２は円周方向に回転する。
【０１１６】
ＳＰＭモータ２０は、永久磁石２６として本実施形態に係る希土類焼結磁石を用いているため、ＳＰＭモータ２０の回転に伴い、ハウジング２１内が高温環境下となっても希土類焼結磁石の保磁力ＨｃＪは高く維持でき、永久磁石２６の温度特性および強度を向上させることができる。そのため、ＳＰＭモータ２０は、モータのトルク特性などモータの性能を向上させることができ、長期間に亘って安定して高出力を維持することができ、信頼性に優れるモータとすることができる。
【実施例】
【０１１７】
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【０１１８】
＜１．合金（Ａ〜Ｆ、ａ〜ｅ、ａ２）、希土類化合物の作製＞
まず、主に磁石の主相を形成する主相系合金（合金Ａ〜合金Ｆ）と、主に粒界相を形成する粒界相系合金（合金ａ〜合金ｅ、ａ２）を、ストリップキャスト（ＳＣ）法で鋳造した。また、粒界相系合金として、更に希土類化合物（Ｄｙ２Ｏ３、ＤｙＦ３、ＤｙＨ２）を準備した。主相系合金（合金Ａ〜合金Ｆ）、粒界相系合金（合金ａ〜合金ｅ、合金ａ２）の磁石組成と、主相系合金（合金Ａ〜合金Ｆ）、粒界相系合金（合金ａ〜合金ｅ、合金ａ２）および希土類化合物（Ｄｙ２Ｏ３、ＤｙＦ３、ＤｙＨ２）の微粉粒子径Ｄ５０を表１に示す。なお、表１中に示すＴＲＥ（Ｔｏｔａｌ  Ｒａｒｅ−Ｅａｒｔｈ）は希土類の合計量を示す。【０１１９】
【表１】
2012161355.tif 000005
【０１２０】
＜２．希土類焼結磁石の作製＞
［実施例１〜３３、比較例１〜６、８〜１２］
次いで、表３に示す通りに希土類焼結磁石を作製した。これらの原料合金（合金Ａ〜合金Ｆ、合金ａ〜合金ｅ）に室温で水素吸蔵処理を施した後に、Ａｒ雰囲気中で６００℃で１時間、脱水素処理を行って主相系合金（合金Ａ〜合金Ｆ）及び粒界相系合金（合金ａ〜合金ｅ）を粗粉砕した。それぞれ水素粉砕により粗粉砕した後、粗粉砕した主相系合金（合金Ａ〜合金Ｆ）及び粒界相系合金（合金ａ〜合金ｅ）に、粉砕助剤としてオレイン酸アミドを０．１ｗｔ％程度添加し、高圧Ｎ２ガスによるジェットミル粉砕を行い、それぞれ平均粒子径が４．２μｍ〜４．６μｍ程度の微粉末とした。また、水素粉砕以降焼結処理するまでは酸素雰囲気は２００ｐｐｍ程度として行った。次いで、得られた主相系合金（合金Ａ〜合金Ｆ）の微粉末と、粒界相系合金（合金ａ〜合金ｅ、ａ２）の微粉末又は希土類化合物（Ｄｙ２Ｏ３、ＤｙＦ３、ＤｙＨ２）の微粉末とを、質量比が表２に示す配合比となるように低酸素雰囲気で混合し、希土類焼結磁石の原料粉末である混合粉末を得た。次いで、得られた混合粉末を、成形圧力が１１８ＭＰａ、配向磁場が１２００ｋＡ／ｍの条件で磁場中で成形を行い、成形体を得た。【０１２１】
得られた成形体を、真空中において、６００℃以上焼結温度までにおける平均昇温速度を２℃／ｍｉｎ以上１０℃／ｍｉｎ以下として昇温し、焼結温度Ｔｓを１０００℃〜１０８０℃として４時間保持し、焼結した。【０１２２】
焼結後、Ａｒ雰囲気中で焼結体を６００℃未満までの平均冷却速度は、３℃／ｍｉｎ以上２０℃／ｍｉｎ以下として２００℃以下まで冷却した。これにより、上記の組成を有する希土類焼結磁石を製造した。【０１２３】
その後、Ａｒ雰囲気中で時効処理（熱処理）を行った。時効処理は２段階で行った。第１時効処理温度Ｔ１を７５０℃〜９００℃として１時間保持した後、２００℃以下まで冷却し、第２時効処理温度Ｔ２を５１０℃〜５７０℃として１時間保持して行った。時効処理する際、６００℃以上第１時効処理温度Ｔ１までにおける平均昇温速度および第１時効処理温度Ｔ１から６００℃までの平均冷却速度は、上述の焼結時の平均昇温速度および平均冷却速度と同様としてもよい。【０１２４】
なお、実施例２３〜３３、比較例８〜１２における微粉砕時の酸素濃度は２５００ｐｐｍとした。【０１２５】
［比較例７］
また、比較例７では、合金Ｅのみを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で行い、希土類焼結磁石を作製した。【０１２６】
表１に示す主相系合金（合金Ａ〜合金Ｆ）、粒界相系合金（合金ａ〜合金ｆ、合金ａ２）及び希土類化合物（Ｄｙ２Ｏ３、ＤｙＦ３、ＤｙＨ２）を用いて、表２に示す配合比で所定の磁石組成を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を作製した。主相系合金（合金Ａ〜合金Ｆ）、粒界相系合金（合金ａ〜合金ｆ、合金ａ２）及び希土類化合物（Ｄｙ２Ｏ３、ＤｙＦ３、ＤｙＨ２）の配合比と、作製したＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石の磁石組成と、Ｏ、Ｃ、Ｎのガス量を表２に示す。【０１２７】
【表２】
2012161355.tif 000006
【０１２８】
＜３．評価＞
製造した希土類焼結磁石の相対密度、一部で３層構造が形成されている主相粒子（低濃度領域の少なくとも一部に高濃度領域が隣接し、かつ高濃度領域の少なくとも一部に中濃度領域が隣接している主相粒子）の割合、完全に３層構造が形成されている主相粒子（低濃度領域の周囲全てに高濃度領域が隣接し、かつ高濃度領域の周囲全てに中濃度領域が隣接している主相粒子）の割合、磁気特性、強度、温度特性、耐食性および中濃度領域内のＤｙ又はＴｂの濃度の平均値を以下の方法で測定し、評価した。【０１２９】
（相対密度）
作製した希土類焼結磁石の相対密度は、希土類焼結磁石の実測密度をその理論密度で除した値である。本実施例においては、希土類焼結磁石の理論密度はＲ２Ｆｅ１４Ｂの密度とし、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂは７．５８Ｍｇ／ｍ３とし、Ｄｙ２Ｆｅ１４Ｂは８．０７Ｍｇ／ｍ３とした。また、元素Ｒを２種類以上用いる場合には、各元素の比率に応じ直線近似する。具体的には、元素ＲとしてＮｄおよびＤｙを用い、これらのモル比がＮｄ：Ｄｙ＝ｘ：ｙである場合、希土類焼結磁石の理論密度は（７．５８×＋８．０７ｙ）／（ｘ＋ｙ）とする。【０１３０】
（一部で３層構造が形成されている主相粒子の割合、完全に３層構造が形成されている主相粒子の割合）
希土類焼結磁石の試料を準備して７０個以上の主相粒子をＥＰＭＡで観察した。希土類焼結磁石の主相に含まれる重希土類元素の濃度を確認し、一部で３層構造が形成されている主相粒子の割合、完全に３層構造が形成されている主相粒子の割合を求めた。一部で３層構造が形成されている主相粒子の割合と完全に３層構造が形成されている主相粒子の割合とは、試料ごとに所定の数の主相粒子を観察して、その中に含まれる一部で３層構造が形成されている主相粒子又は完全に３層構造が形成されている主相粒子の数から求めた。【０１３１】
（磁気特性）
製造した希土類焼結磁石の磁石特性は、ＢＨトレーサーにより測定して保磁力ＨｃＪ、残留磁束密度Ｂｒを求めた。【０１３２】
（強度）
製造した希土類焼結磁石を４０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍの試験片に加工し、３点曲げ強度試験を行った。３点曲げ強度試験は、ＪＩＳ  Ｒ１６０１に準拠し、万能試験機（商品名「ＡＧＳ−１０００Ａ」、島津製作所社製）で評価した。図１３に３点曲げ強度試験の一例を模式的に示す。図１３に示すように、基板４１上に一対の支点４２を設置し、支点間距離を３０ｍｍとした。一対の支点４２上に試験片Ｓを設置して試験片Ｓに荷重を加えて行った。【０１３３】
（温度特性）
温度可変型の磁気測定装置を使用し、室温ＲＴ（２２℃前後）における保磁力ＨｃＪと、所定温度として１４０℃、１８０℃、２００℃における保磁力ＨｃＪを比較し比率（％）を計算した。【０１３４】
（耐食性）
製造した希土類焼結磁石を内周スライサーで１０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍに加工し、洗浄した試験片を試料とした。この試料を、温度を６０℃とし、湿度を９０％ＲＨとした恒温恒湿槽に２０００時間入れた後、試験片の外観の変化を確認し、錆の有無を評価した。試験片は１００個（ｎ＝１００）用意し、各試験片について行った。なお、表４中、分母は、錆の有無を観察した試験片の数を示し、分子は、錆が観察された試験片の数を示す。【０１３５】
各実施例および比較例で製造した希土類焼結磁石の相対密度、一部で３層構造が形成されている主相粒子の割合、完全に３層構造が形成されている主相粒子の割合のそれぞれの測定結果を表３に示す。なお、表３中、一部で３層構造が形成されている主相粒子の割合、完全に３層構造が形成されている主相粒子の割合のそれぞれの数の分母は、試料の主相粒子を観察した数を示し、分子は、一部で３層構造が形成されている主相粒子の数、完全に３層構造が形成されている主相粒子の数を示す。また、表３に示す各実施例および比較例のうち、各配合比から抜粋した希土類焼結磁石の磁気特性、強度、温度特性および耐食性の測定結果を表４に示す。【０１３６】
（中濃度領域内のＤｙ又はＴｂの濃度の平均値）
また、表４に示す希土類焼結磁石の主相をＥＰＭＡでライン分析した際に、主相粒子内の低濃度領域内のＤｙ又はＴｂの最小濃度をαとし、高濃度領域内のＤｙ又はＴｂの最大濃度をβとし、中濃度領域におけるＤｙ又はＴｂの濃度の平均値を、Ｄｙ又はＴｂの最大濃度から粒界相までの重希土類元素の濃度の平均値をγとした時、下記の数式（Ａ）の値を求めた。そして、それぞれの主相粒子の下記の数式（Ａ）から、それぞれの希土類焼結磁石の主相粒子内の中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度の平均値を求めた。希土類焼結磁石の主相内の中濃度領域内のＤｙ又はＴｂの濃度の平均値と、表３、４に示す希土類焼結磁石の温度特性、強度および耐食性との関係を図１４〜図１９に示す。
2012161355.tif 000007
【０１３７】
【表３】
2012161355.tif 000008
【０１３８】
【表４】
2012161355.tif 000009
【０１３９】
表３、４より、成形体を焼成する際の６００℃から焼結温度Ｔｓまでにおける平均昇温速度を所定の範囲内とすることで、希土類焼結磁石の主相内には３層構造を形成するようにしてＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含んでいたことが確認された（実施例１〜３、２４〜２６、比較例１、２、９参照）。成形体を焼結する際、成形体を焼成する際の６００℃から焼結温度Ｔｓまでにおける平均昇温速度を所定の範囲内とすることにより、主相中の重希土類元素の濃度差が生じ易くなるため、希土類焼結磁石の主相内に３層構造を形成するようにしてＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含むことができるといえる。【０１４０】
また、焼結体を冷却する際の焼結温度Ｔｓから６００℃までにおける平均冷却速度を所定の範囲内とすることで、希土類焼結磁石の主相内には３層構造を形成するようにしてＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含んでいたことが確認された（実施例４〜９、１２〜２３、２７、比較例３、４、６、８、１０参照）。焼結体を冷却する際、焼結温度Ｔｓから６００℃までにおける平均冷却速度を所定の範囲内とすることにより、重希土類元素の濃度差が生じ易くなるため、希土類焼結磁石の主相内に３層構造を形成するようにしてＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含むことができるといえる。【０１４１】
また、希土類焼結磁石の相対密度は９９％を下回ると、希土類焼結磁石の主相内には３層構造を形成するようにしてＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含んでいないことが確認された（比較例５、１１参照）。よって、希土類焼結磁石の相対密度を９９％以上とすることは、希土類焼結磁石の主相内に３層構造を形成するようにしてＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含むことに寄与しているといえる。【０１４２】
また、希土類焼結磁石を作製する際に、原料合金が１種類の場合には、希土類焼結磁石の主相内には３層構造を形成するようにしてＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含んでいないことが確認された（比較例７参照）。よって、希土類焼結磁石は原料合金を２種類用いて作製することにより、希土類焼結磁石の主相内に３層構造を形成するようにしてＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含むことができるといえる。【０１４３】
なお、図１４、図１７に示すように、中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度が高くなるほど希土類焼結磁石の温度特性は低下するが、基準は十分満たすものであった。また、図１５、図１６に示すように、中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度が高くなるほど希土類焼結磁石の耐食性は向上した。図１６、図１９に示すように、中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度が高くなるほど希土類焼結磁石の強度は低下するが、基準は十分満たすものであった。よって、希土類焼結磁石の主相をＥＰＭＡでライン分析した際に、主相内の低濃度領域内のＤｙ又はＴｂの最小濃度をαとし、高濃度領域内のＤｙ又はＴｂの最大濃度をβとした時、中濃度領域内のＤｙ又はＴｂの濃度の平均値γが所定の範囲内であれば、Ｄｙ又はＴｂの濃度に応じた３層構造が形成され、得られる希土類焼結磁石は、１４０℃〜２００℃のような高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持することができる。なお、中濃度領域内のＤｙ又はＴｂの濃度の平均値γは、図１０に示すように、中濃度領域１４における重希土類元素の濃度の平均値を示す。この結果、得られる希土類焼結磁石の温度特性を向上させることができる。また、得られる希土類焼結磁石の強度を向上させつつ耐食性も向上できるといえる。【０１４４】
このように、成形体を焼結する際の６００℃から焼結温度Ｔｓまでにおける平均昇温速度、焼結体を冷却する際の焼結温度Ｔｓから６００℃までにおける平均冷却速度を所定範囲として希土類焼結磁石を作製することで、希土類焼結磁石の主相内には３層構造を形成するようにして重希土類元素を含むことができる。そして、得られた希土類焼結磁石は主相内に３層構造を形成するようにして重希土類元素を含むため、温度特性、強度はさらに向上し、磁気特性、耐食性の改善された希土類焼結磁石を作製することができることが判明した。このため、本実施形態に係る希土類焼結磁石をモータなどの回転機やＭＲＩなどの磁場発生装置に用いられる永久磁石として用いることで、温度特性および強度を有することができるため、回転機や磁場発生装置などの性能を更に向上させることができ、信頼性の高い回転機や磁場発生装置などを製造することができる。
【符号の説明】
【０１４５】
１１  主相
１２  低濃度領域
１３  高濃度領域
１４  中濃度領域
１５  粒界相
２０  ＳＰＭモータ
２１  ハウジング
２２  ロータ
２３  ステータ
２４  回転軸
２５  ロータコア（鉄芯）
２６  永久磁石
２７  磁石挿入スロット
２８  ステータコア
２９  スロットル
３０  コイル
４１  基板
４２  支点
Ｓ  試験片
【図１】
2012161355.tif 000011
【図３】
2012161355.tif 000012
【図９】
2012161355.tif 000013
【図１０】
2012161355.tif 000014
【図１１】
2012161355.tif 000015
【図１２】
2012161355.tif 000016
【図１３】
2012161355.tif 000017
【図１４】
2012161355.tif 000018
【図１５】
2012161355.tif 000019
【図１６】
2012161355.tif 000020
【図１７】
2012161355.tif 000021
【図１８】
2012161355.tif 000022
【図１９】
2012161355.tif 000023
【図２】
2012161355.tif 000024
【図４】
2012161355.tif 000025
【図５】
2012161355.tif 000026
【図６】
2012161355.tif 000027
【図７】
2012161355.tif 000028
【図８】
2012161355.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月12日(2013.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
［図２］図２は、希土類焼結磁石のＳＥＭによる組成像である。
［図３］図３は、主相の境界を模式的に示す図である。
［図４］図４は、ＥＰＭＡによる希土類焼結磁石のＤｙ濃度の観察結果である。
［図５］図５は、ＥＰＭＡによる希土類焼結磁石のＮｄ濃度の観察結果である。
［図６］図６は、ＥＰＭＡによる希土類焼結磁石のＦｅ濃度の観察結果である。
［図７］図７は、希土類焼結磁石の組成像の一例を示す図である。
［図８］図８は、図７中の組成像におけるＤｙのＥＰＭＡによる観察結果を示す図である。
［図９］図９は、図８のＥＰＭＡで示された直線をライン分析した際のＤｙの検出強度の結果を示す図である。
［図１０］図１０は、ライン分析結果の一例を示す説明図である。
［図１１］図１１は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法の一例を示すフローチャートである。
［図１２］図１２は、ＳＰＭモータの一実施形態の構成を簡略に示す断面図である。
［図１３］図１３は、３点曲げ強度試験の一例を模式的に示す説明図である。
［図１４］図１４は、中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度と温度特性（１４０℃と室温における保磁力の比率）との関係を示す図である。
［図１５］図１５は、図１４と同試料の中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度と耐食性との関係を示す図である。
［図１６］図１６は、図１４と同試料の中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度と強度との関係を示す図である。
［図１７］図１７は、中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度と温度特性（２００℃と室温における保磁力の比率）との関係を示す図である。
［図１８］図１８は、図１７と同試料の中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度と耐食性との関係を示す図である。
［図１９］図１９は、図１７と同試料の中濃度領域のＤｙ又はＴｂの濃度と強度との関係を示す図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
向かって、３つの領域を低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の順に３層構造を形成した状態で含んでいる。
［００６０］
なお、Ｔｂを含む希土類焼結磁石のＥＰＭＡによる元素マッピングを示していないが、Ｄｙと同様の元素マッピングを示す。
［００６１］
希土類焼結磁石のＥＰＭＡの観察結果から本実施形態に係る希土類焼結磁石の主相１１の状態を図１に模式的に示す。図１に示すように、希土類焼結磁石の主相１１は、重希土類元素の濃度が異なる３つの領域を含んでいる。また、３つの領域が、低濃度領域１２から粒界相１５に向かって、低濃度領域１２、高濃度領域１３、中濃度領域１４の順に３層構造を含んでいる。本実施形態においては、主相１１内に形成された低濃度領域１２の外側の少なくとも一部又は周囲全てに高濃度領域１３、中濃度領域１４が隣接して存在している。このため、主相１１の全領域に高濃度領域１３だけで主相が形成されている場合に比べ、少ない重希土類元素で同等の保磁力ＨｃＪを有することができると共に、残留磁束密度Ｂｒを向上させることができる。これにより、磁気特性の改善された希土類焼結磁石をより少量の重希土類元素により効率良く達成することができると考えられる。
［００６２］
本実施形態においては、主相１１に含まれる主相粒子の一部は重希土類元素の濃度に応じて少なくとも３つの領域を含むことで、主相を形成するＲ２Ｔ１４Ｂ化合物内の重希土類元素の濃度差により逆磁区の磁壁の移動が抑制される。このため、主相１１の全領域に高濃度領域１３だけで主相が形成されている場合や低濃度領域１２の外側に高濃度領域１３が形成されている場合に比べ、高温環境下においても保磁力ＨｃＪを高く維持できる。すなわち、希土類焼結磁石の温度特性をさらに向上できると考えられる。
［００６３］
また、一般にＮｄなどの軽希土類元素と比較して重希土類元素は酸化しやすい傾向にある。本実施形態では、主相１１に含まれる主相粒子の一部は重希土類元素の濃度に応じて少なくとも３つの領域を含み、主相１１の粒界相１５に近い領域に中濃度領域１４が形成されている。そのため、主相１１の全領域に高濃度領域１３だけで主相１１が形成されている場合や低濃度領域
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
の好適な製造方法について図面を用いて説明する。本実施形態に係る希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石における主に主相を構成する組成の合金（主相系合金）と主に粒界相を構成する組成の合金（粒界相系合金）とを用いて製造される。図１１は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法の一例を示すフローチャートである。
［００８０］
＜合金準備工程：ステップＳ１１＞
図１１に示すように、まず、希土類焼結磁石における主に主相を構成する組成の合金（主相系合金）と主に粒界相を構成する組成の合金（粒界相系合金）とを準備する（合金準備工程（ステップＳ１１））。合金準備工程（ステップＳ１１）では、希土類焼結磁石の組成に対応する原料金属を、真空又はＡｒガスなどの不活性ガス雰囲気中で溶解した後、鋳造を行うことによって所望の組成を有する主相系合金及び粒界相系合金を作製する。
［００８１］
原料金属としては、例えば、希土類金属あるいは希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金や化合物等を使用することができる。主相系合金は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物及び不可避不純物を含むものである。Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物については、上述の通りである。また、粒界相系合金は、ＨＲ（ＨＲはＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む１種以上の希土類元素を表す）及びＴ及び不可避不純物を含むものである。また、粒界相系合金として、ＨＲの酸化物、フッ化物、水素化物などを用いてもよい。
［００８２］
原料合金を鋳造する鋳造方法は、例えばストリップキャスト法やブックモールド法や遠心鋳造法などである。得られた原料合金は、凝固偏析がある場合は必要に応じて均質化処理を行う。原料合金の均質化処理を行う際は、真空又は不活性ガス雰囲気の下、７００℃以上１５００℃以下の温度で１時間以上保持して行う。これにより、希土類磁石用合金の一部が融解されて均質化される。
［００８３］
＜粉砕工程：ステップＳ１２＞
主相系合金及び粒界相系合金が作製された後、主相系合金及び粒界相系合金を粉砕する（粉砕工程（ステップＳ１２））。粉砕工程（ステップＳ１２
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
）では、主相系合金及び粒界相系合金が作製された後、これらの主相系合金及び粒界相系合金を別々に粉砕して粉末とする。なお、主相系合金及び粒界相系合金を混合し粉砕してもよい。
［００８４］
粉砕工程（ステップＳ１２）は、粒径が数百μｍ程度になるまで粗粉砕する粗粉砕工程（ステップＳ１２−１）と、粒径が数μｍ程度になるまで微粉砕する微粉砕工程（ステップＳ１２−２）とがある。
［００８５］
（粗粉砕工程：ステップＳ１２−１）
主相系合金及び粒界相系合金を各々粒径が数百μｍ以上数ｍｍ以下になるまで粗粉砕する（粗粉砕工程（ステップＳ１２−１））。これにより、主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を得る。粗粉砕は、例えば、主相系合金及び粒界相系合金に水素を吸蔵させた後、原料合金を不活性ガス雰囲気下で加熱し、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づく自己崩壊によって原料合金を粗粉砕することができる。
［００８６］
また、粗粉砕を行なう際は、不活性ガス雰囲気中でスタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等で機械粉砕を行うようにしてもよいが、本実施形態に係る希土類焼結磁石の効果を十分に得るためには合金への水素吸蔵及び放出による粗粉砕を併用することが望ましい。
［００８７］
また、高い磁気特性を得るために、粉砕工程（ステップＳ１２）から後述する焼結工程（ステップＳ１６）までの各工程の雰囲気は低酸素濃度とすることが好ましい。酸素含有量は、各製造工程における雰囲気の制御、原料に含有される酸素量の制御等により調節される。例えば、後述する焼結工程（ステップＳ１６）で得られる焼結体の酸素含有量を５０００ｐｐｍ以下とする場合には、各工程の酸素の濃度を３０００ｐｐｍ以下とし、焼結体の酸素含有量を３０００ｐｐｍ以下とする場合には、各工程の酸素の濃度を１００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
［００８８］
（微粉砕工程：ステップＳ１２−２）
主相系合金及び粒界相系合金を粗粉砕した後、得られた主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を平均粒子径が数μｍ程度になるまで微粉砕する（
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
ｉｎ以下であり、より好ましくは４℃／ｍｉｎ以上７℃／ｍｉｎ以下であり、さらに好ましくは６℃／ｍｉｎ前後である。成形体を昇温する際、６００℃以上焼結温度までにおける平均昇温速度を上記範囲内とすることで、得られる希土類焼結磁石の主相内に含まれる重希土類元素の濃度差が生じ易くなるため、希土類焼結磁石の主相内に３層構造を形成できる。
［００９８］
＜焼結工程：ステップＳ１６＞
磁場中で成形し、目的の形状に成形して得られた成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結する（焼結工程（ステップＳ１６））。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、成形体に対して、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、１０００℃以上１２００℃以下で１時間以上１０時間以下で加熱する処理を行うことにより焼成する。これにより、密度が向上し、焼結体（希土類磁石体の焼結体）が得られる。
［００９９］
＜冷却工程：ステップＳ１７＞
成形体を焼結した後、焼結体を不活性ガス、好ましくはＡｒガスを用いて冷却を行う（冷却工程（ステップＳ１７））。本実施形態においては、６００℃未満までの平均冷却速度は、３℃／ｍｉｎ以上２０℃／ｍｉｎ以下とし、好ましくは５℃／ｍｉｎ以上１５℃／ｍｉｎ以下であり、より好ましくは１０℃／ｍｉｎ以上１５℃／ｍｉｎ以下である。焼結体を冷却する際、６００℃未満までにおける平均冷却速度を上記範囲内とすることで、得られる希土類焼結磁石の主相内に含まれる重希土類元素の濃度差が生じ易くなるため、希土類焼結磁石の主相内に３層構造を形成できると考えられる。これにより、本実施形態に係る希土類焼結磁石を得ることができる。なお、６００℃未満における冷却速度は特に限定されず、２００℃以下まで冷却する。
［０１００］
＜時効処理工程：ステップＳ１８＞
冷却工程（ステップＳ１７）に続いて、希土類焼結磁石を時効処理する（時効処理工程（ステップＳ１８））。時効処理とは、焼結後の磁石に対して焼結温度よりも低い温度で一定時間熱処理することである。時効処理は、非酸化雰囲気で行い、例えば、７０
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
［０１０５］
かかる酸洗浄によって、希土類焼結磁石に付着していた汚れや酸化層等を除去して清浄な表面を得ることができる。汚れや酸化層等の除去を更に良好に行う観点からは、酸溶液に超音波を印加しながら酸洗浄を行ってもよい。
［０１０６］
また、本実施形態においては、希土類焼結磁石の表面にＮｉめっき膜を形成し、表面処理するようにしているが、これに限定されるものではなく、Ｎｉめっきの他に、酸化、窒化、化成処理による表面改質法、樹脂コートなどを施し、耐食性を向上させるようにしてもよい。
［０１０７］
なお、本実施形態では、加工工程（ステップＳ１９）、面取り工程（ステップＳ２０）、表面処理浄工程（ステップＳ２１）を行っているが、これらの各工程は必ずしも行う必要はない。
［０１０８］
このようにして希土類焼結磁石を製造し、処理を終了する。また、得られた希土類焼結磁石を着磁させることで、磁石製品が得られる。
［０１０９］
また、希土類焼結磁石に含有されるＣの量は、製造工程で用いられる粉砕助剤の種類及び添加量等により調節する。さらに、希土類焼結磁石に含有されるＮの量は、原料合金の種類及び量や、原料合金を窒素雰囲気で粉砕する場合の粉砕条件等により調節する。
［０１１０］
このようにして得られた希土類焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移元素を表す）化合物からなる主相を含む。希土類焼結磁石に含まれる主相のうちの少なくとも１部の主相粒子は、Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を含み、Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方の濃度の異なる領域を３つ含み、低濃度領域から粒界相に向かって、Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方の濃度に応じて、順に低濃度領域、高濃度領域、中濃度領域を含んでいる。
［０１１１］
以上のように、得られる本実施形態に係る希土類焼結磁石は、主相に含まれる少なくとも一部の主相粒子が重希土類元素の濃度に応じて少なくとも３つの領域を、低濃度領域から粒界相に向かって低濃度領域、高濃度領域、中
【国際調査報告】
2012161355.tif 000030
2012161355.tif 000031
2012161355.tif 000032
2012161355.tif 000033