(57)【要約】【課題】改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制することができる、希土類磁石及びその製造方法を提供する。【解決手段】主相と、前記主相の周囲に存在する粒界相と、前記主相と前記粒界相との間に挟まれている中間相と、を備え、全体組成が、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒ・（Ｒ２１−ｚＭ２ｚ）ｓ（ただし、Ｒ１及びＲ２は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素であり、Ｔは、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏから選ばれる１種以上であり、Ｍ１は、磁気特性に影響を与えない少量元素、Ｍ２は、Ｒ２１−ｚＭ２ｚ融点をＲ２の融点よりも低下させる合金元素）で表され、Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において高くなっており、かつ、Ｒ２の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において高くなっている、希土類磁石。【選択図】図１
2020202383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主相と、
前記主相の周囲に存在する粒界相と、
前記主相と前記粒界相との間に挟まれている中間相と、
を備え、
全体組成が、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒ・（Ｒ２１−ｚＭ２ｚ）ｓ（ただし、Ｒ１及びＲ２は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素であり、Ｔは、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏから選ばれる１種以上であり、Ｍ１は、Ｔｉ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｐ、Ｃ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ａｇ、及びＡｕから選ばれる１種以上、並びに不可避的不純物であり、Ｍ２は、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｚＭ２ｚの融点をＲ２の融点よりも低下させる合金元素及び不可避的不純物であり、かつ、
ｐ、q、ｒ、及びｓ、並びにｘ、ｙ、及びｚが、
１２．０≦ｐ≦２０．０、
５．０≦ｑ≦２０．０、
０≦ｒ≦３．０、
１．０≦ｓ≦１１．０
０．１≦ｘ≦０．５、
０≦ｙ≦０．１、及び
０．１≦ｚ≦０．５
である。）で表され、
Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において高くなっており、かつ、
Ｒ２の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において高くなっている、
希土類磁石。
【請求項２】
Ｌａの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において高くなっている、請求項１に記載の希土類磁石。
【請求項３】
Ｒ２が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上である、請求項１又は２に記載の希土類磁石。
【請求項４】
Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において、１．５〜１０．０倍高くなっている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項５】
Ｒ２の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において、１．５〜１０．０倍高くなっている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項６】
Ｌａの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において、１．５〜１０．０倍高くなっている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項７】
前記ｘが、０．２≦ｘ≦０．３である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項８】
前記ｚが、０．２≦ｚ≦０．４である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項９】
前記中間相の厚さが、５〜５０ｎｍである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項１０】
前記Ｔが、Ｆｅである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項１１】
全体組成が、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒ（ただし、Ｒ１は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素であり、Ｔは、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏから選ばれる１種以上であり、Ｍ１は、Ｔｉ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｐ、Ｃ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ａｇ、及びＡｕから選ばれる１種以上、並びに不可避的不純物であり、かつ、
ｐ、q、及びｒ、並びにｘ及びｙが、
１２．０≦ｐ≦２０．０、
５．０≦ｑ≦２０．０、
０≦ｒ≦３．０、
０．１≦ｘ≦０．５、及び
０≦ｙ≦０．１である。）
で表され、磁性相と、前記磁性相の周囲に存在する（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相とを備える希土類磁石前駆体を準備すること、
Ｒ２１−ｚＭ２ｚ（ただし、Ｒ２は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素であり、Ｍ２は、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｚＭ２ｚの融点をＲ２の融点よりも低下させる合金元素及び不可避的不純物であり、かつ、０．１≦ｚ≦０．５である。）で表される合金を含有する改質材を準備すること、
前記希土類磁石前駆体と前記改質材を互いに接触させて、接触体を得ること、及び
前記接触体を熱処理して、前記希土類磁石前駆体の前記磁性相の内部に、前記改質材の融液を浸透させること、
を含む、希土類磁石の製造方法。
【請求項１２】
前記Ｒ２が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上であり、前記Ｍ２が、Ｃｕ、Ａｌ、及びＣｏから選ばれる１種以上及び不可避的不純物である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ｚが、０．２≦ｚ≦０．４である、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記改質材の浸透量が、前記希土類磁石前駆体に対して、１．０〜１１．０原子％である、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記熱処理の温度が、６００〜８００℃である、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ｘが、０．２≦ｘ≦０．３である、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｔが、Ｆｅである、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石（Ｒは希土類元素）及びその製造方法に関する。本開示は、特に、（Ｃｅ，Ｌａ）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石のうち、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石が、最も代表的である。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石において、特定の特性を向上させるため、種々の試みがなされている。
【０００３】
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石においては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末の焼結体を強加工することによって、異方性が付与されることが一般的である。強加工の加工率は、３０〜７０％と非常に高いため、焼結体には、高い熱間加工性が要求される。特許文献１には、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石中のＮｄの一部を、Ｃｅ、Ｌａ、及び／又はＹ等で置換して、焼結体の熱間加工性を向上させる試みが開示されている。
【０００４】
また、従来から、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石に、Ｎｄ−Ｃｕ合金、Ｎｄ−Ｃｕ−Ｄｙ合金、及び／又はＮｄ−Ｃｕ−Ｔｂ合金等を含む改質材を浸透させて、保磁力を向上させる試みがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２１７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した改質材は、非磁性である。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石においては、磁性相同士の間に、非磁性の改質材を浸透させることによって、磁性相同士を磁気的に分断することができる。その結果、複数の磁性相を跨いで磁化反転が伝搬することを抑制できるため、保磁力が向上する。
【０００７】
しかし、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石中で、改質材の含有量が増加することによって、非磁性材の含有量が増加する。したがって、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石の磁性相同士の間に、改質材を介在させると、磁化は低下することが一般的であった。
【０００８】
これらのことから、希土類磁石において、改質材の浸透によって保磁力を向上させる際、磁化の低下を抑制することが求められている、という課題を本発明者らは見出した。
【０００９】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものである。本開示は、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制することができる、希土類磁石及びその製造方法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】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ね、本開示の希土類磁石及びその製造方法を完成させた。その要旨は、次のとおりである。
〈１〉主相と、
前記主相の周囲に存在する粒界相と、
前記主相と前記粒界相との間に挟まれている中間相と、
を備え、
全体組成が、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒ・（Ｒ２１−ｚＭ２ｚ）ｓ（ただし、Ｒ１及びＲ２は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素であり、Ｔは、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏから選ばれる１種以上であり、Ｍ１は、Ｔｉ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｐ、Ｃ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ａｇ、及びＡｕから選ばれる１種以上、並びに不可避的不純物であり、Ｍ２は、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｚＭ２ｚの融点をＲ２の融点よりもを低下させる合金元素及び不可避的不純物であり、かつ、
ｐ、q、ｒ、及びｓ、並びにｘ、ｙ、及びｚが、
１２．０≦ｐ≦２０．０、
５．０≦ｑ≦２０．０、
０≦ｒ≦３．０、
１．０≦ｓ≦１１．０
０．１≦ｘ≦０．５、
０≦ｙ≦０．１、及び
０．１≦ｚ≦０．５
である。）で表され、
Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において高くなっており、かつ、
Ｒ２の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において高くなっている、
希土類磁石。
〈２〉Ｌａの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において高くなっている、〈１〉項に記載の希土類磁石。
〈３〉Ｒ２が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上である、〈１〉又は〈２〉項に記載の希土類磁石。
〈４〉Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において、１．５〜１０．０倍高くなっている、〈１〉〜〈３〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈５〉Ｒ２の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において、１．５〜１０．０倍高くなっている、〈１〉〜〈４〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈６〉Ｌａの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において、１．５〜１０．０倍高くなっている、〈１〉〜〈５〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈７〉前記ｘが、０．２≦ｘ≦０．３である、〈１〉〜〈６〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈８〉前記ｚが、０．２≦ｚ≦０．４である、〈１〉〜〈７〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈９〉前記中間相の厚さが、５〜５０ｎｍである、〈１〉〜〈８〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈１０〉前記Ｔが、Ｆｅである、〈１〉〜〈９〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈１１〉全体組成が、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒ（ただし、Ｒ１は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素であり、Ｔは、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏから選ばれる１種以上であり、Ｍ１は、Ｔｉ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｐ、Ｃ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ａｇ、及びＡｕから選ばれる１種以上、並びに不可避的不純物であり、かつ
ｐ、q、及びｒ、並びにｘ及びｙが、
１２．０≦ｐ≦２０．０、
５．０≦ｑ≦２０．０、
０≦ｒ≦３．０、
０．１≦ｘ≦０．５、及び
０≦ｙ≦０．１である。）
で表され、磁性相と、前記磁性相の周囲に存在する（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相とを備える希土類磁石前駆体を準備すること、
Ｒ２１−ｚＭ２ｚ（ただし、Ｒ２は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素であり、Ｍ２は、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｚＭ２ｚの融点をＲ２の融点よりもを低下させる合金元素及び不可避的不純物であり、かつ、０．１≦ｚ≦０．５である。）で表される合金を含有する改質材を準備すること、
前記希土類磁石前駆体と前記改質材を互いに接触させて、接触体を得ること、及び
前記接触体を熱処理して、前記希土類磁石前駆体の前記磁性相の内部に、前記改質材の融液を浸透させること、
を含む、希土類磁石の製造方法。
〈１２〉前記Ｒ２が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上であり、前記Ｍ２が、Ｃｕ、Ａｌ、及びＣｏから選ばれる１種以上及び不可避的不純物である、〈１１〉項に記載の方法。
〈１３〉前記ｚが、０．２≦ｚ≦０．４である、〈１１〉又は〈１２〉項に記載の方法。
〈１４〉前記改質材の浸透量が、前記希土類磁石前駆体に対して、１．０〜１１．０原子％である、〈１１〉〜〈１３〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１５〉前記熱処理の温度が、６００〜８００℃である、〈１１〉〜〈１４〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１６〉前記ｘが、０．２≦ｘ≦０．３である、〈１１〉〜〈１５〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１７〉前記Ｔが、Ｆｅである、〈１１〉〜〈１６〉項のいずれか一項に記載の方法。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、ＣｅとＬａを共存させることにより、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制することができる、希土類磁石及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本開示の希土類磁石の組織を模式的に示した図である。
【図２】図２は、希土類磁石前駆体の組織を模式的に示した図である。
【図３】図３は、（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒで表される全体組成を有する希土類磁石前駆体における、ｘと磁化との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、実施例１の試料についてのＢ−Ｈ曲線を示す図である。
【図５】図５は、比較例の試料についてのＢ−Ｈ曲線を示す図である。
【図６】図６は、比較例の試料の走査型透過電子顕微鏡像を示す図である。
【図７】図７は、図６で白線で囲まれた部分を成分分析した結果を示す図である。
【図８】図８は、図７の結果を纏めた図である。
【図９】図９は、実施例１の試料の走査透過電子顕微鏡像を示す図である。
【図１０】図１０は、図９中の白矢線に沿って成分分析した結果を纏めた図である。
【図１１】図１１は、実施例２の試料についてのＢ−Ｈ曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示に係る希土類磁石及びその製造方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本開示に係る希土類磁石及びその製造方法を限定するものではない。
【００１４】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金溶湯を液体急冷等することによって得られる。液体急冷等によって、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂで表される磁性相（以下、このような相を「Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相」ということがある。）が形成される。Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相が形成された後の残液中では、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相の形成に寄与しなかった余分なＲによって、Ｒリッチ相が形成される。Ｒリッチ相は、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相の周囲に形成される。
【００１５】
このようなＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石に改質材を浸透する際、改質材中の合金が、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相と同じ希土類元素を主として含有するとき、改質材中の希土類元素は、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相中に浸透し難い。例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石に、Ｎｄ−Ｃｕ合金を含有する改質材を浸透する際、改質材中のＮｄは、Ｎｄリッチ相に留まり易く、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相に浸透し難い。
【００１６】
これに対し、改質材中の合金が、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相と異なる希土類元素を主として含有するとき、改質材中の希土類元素は、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相に浸透し易い。例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石に、Ｄｙ−Ｃｕ合金を含有する改質材を浸透する際、改質材中のＤｙは、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相に浸透し易い。
【００１７】
Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相のＲが、主としてＣｅ及びＬａであり、かつ、改質材がＣｅ及びＬａ以外の希土類元素を主として含有している場合、改質材中の合金の希土類元素は、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ相中に、特に浸透し易いということを、本発明者らは知見した。
【００１８】
このような場合、非磁性の改質材が浸透されているにもかかわらず、磁化の低下が抑制されており、かつ、保磁力が向上されていることを、本発明者らは知見した。
【００１９】
これらの知見に基づく、本開示に係る希土類磁石の構成を次に説明する。
【００２０】
（全体組成）
本開示の希土類磁石の全体組成は、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒ・（Ｒ２１−ｚＭ２ｚ）ｓで表される。
【００２１】
上式中、Ｒ１及びＲ２は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素である。Ｔは、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏから選ばれる１種以上である。Ｍは、Ｔｉ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｐ、Ｃ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ａｇ、及びＡｕから選ばれる１種以上、並びに不可避的不純物である。Ｍ２は、Ｒ２の融点を低下させる合金元素及び不可避的不純物である。
【００２２】
ｐは、Ｃｅ、Ｌａ、及びＲ１の合計含有量であり、ｑは、Ｂ（ホウ素）の含有量であり、ｒは、Ｍ１の含有量であり、ｓは、Ｒ２とＭ２の合計含有量であり、ｐ、ｑ、ｒ、及びｓの値は、それぞれ、原子％である。
【００２３】
ｘは、ＣｅとＬａの含有量割合を示す。ｙは、Ｃｅ及びＬａの合計含有量とＲ１の含有量の割合を示す。ｚは、Ｒ２とＭ２の含有割合を示す。ｘ、ｙ、及びｚの値は、それぞれ、モル比である。
【００２４】
本開示の希土類磁石は、後述するように、希土類磁石前駆体に、改質材を浸透して得られる。希土類磁石前駆体は、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒで表される全体組成を有する。改質材は、Ｒ２１−ｚＭ２ｚで表される組成を有する合金を含有する。
【００２５】
希土類磁石前駆体に浸透させる合金の量は、ｓ原子％、すなわち、１．０〜１１．０原子％である。したがって、本開示の希土類磁石の全体組成は、（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒで表される組成と、（Ｒ２１−ｚＭ２ｚ）ｓで表される組成との合計となる。これらを合計した組成は、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒ・（Ｒ２１−ｚＭ２ｚ）ｓで表される。
【００２６】
希土類磁石前駆体中に、適正量の（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）２Ｔ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）１４Ｂで表される相が存在するためには、１２．０≦ｐ≦２０．０及び５．０≦ｑ≦２０．０であればよい。また、Ｍ１は、本開示の希土類磁石の特性を損なわない範囲で含有することができる。Ｍ１には不可避的不純物を含んでよい。不可避的不純物とは、原材料に含まれる不純物等、その含有を回避することが避けられない、あるいは、回避するためには著しい製造コストの上昇を招くような不純物のことをいう。ｒが３．０以下であれば、本開示の希土類磁石の特性を損なわない。ｐ、ｑ、及びｒの値それぞれは、通常のＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石の場合と同等である。
【００２７】
Ｔは、鉄族元素に分類され、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏそれぞれの性質は、常温及び常圧で強磁性を示す点で共通する。したがって、これらを相互に入れ替えて用いてもよい。Ｃｏの含有により、磁化が向上し、キュリー点が上昇する。この効果は、Ｃｏ含有量が０．１原子％以上で発現する。この観点からは、Ｃｏの含有量は０．１原子％以上が好ましく、１原子％がより好ましく、３原子％以上がより一層このましい。一方、Ｃｏは高価であり、Ｆｅが最も安価であるため、経済的には、Ｔ全体に対して、Ｆｅは８０原子％以上が好ましく、９０原子％以上がより好ましく、Ｔの全部がＦｅであってもよい。
【００２８】
（主相、粒界相、及び中間相）
次に、上式で表された全体組成を有する、本開示の希土類磁石の組織について説明する。図１は、本開示の希土類磁石の組織を模式的に示した図である。希土類磁石１００は、主相１０、粒界相２０、及び中間相３０を備える。
【００２９】
主相１０の平均粒径は、保磁力確保の観点から、小さいほど好ましく、１０００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましい。一方、主相１０の平均粒径は、実用上、１ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、又は１００ｎｍ以上であってよい。
【００３０】
ここで、「平均粒径」とは、例えば、図１で示す主相１０の長手方向の長さｔの平均値のことである。例えば、希土類磁石１００の走査型電子顕微鏡像又は透過型電子顕微鏡像で、一定領域を規定し、この一定領域内に存在する主相１０それぞれの長さｔの平均値を算出し、それを「平均粒径」とする。主相１０の断面形状が楕円形の場合は、その長軸の長さをｔとする。主相の断面が四角形の場合は、長い方の対角線の長さをｔとする。
【００３１】
希土類磁石１００は、主相１０、粒界相２０、及び中間相３０以外の相（図示しない）を含有してもよい。主相１０、粒界相２０、及び中間相３０以外の相としては、酸化物、窒化物、及び金属間化合物等が挙げられる。
【００３２】
希土類磁石１００の特性は、主として、主相１０、粒界相２０、及び中間相３０によって発揮される。主相１０、粒界相２０、及び中間相３０以外の相は、その大半が、不純物である。したがって、希土類磁石１００に対する、主相１０、粒界相２０、及び中間相３０の合計含有量については、９５体積％以上が好ましく、９７体積％以上がより好ましく、９９体積％以上がより一層好ましい。
【００３３】
希土類磁石前駆体は、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒで表される組成を有する。図２は、希土類磁石前駆体の組織を模式的に示した図である。希土類磁石前駆体２００は、（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）２Ｔ１４Ｂで表される磁性相５０（以下、「磁性相５０」ということがある。）を有する。磁性相５０は結晶粒状である。磁性相５０の周囲には、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０が存在する。（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０は、磁性相５０の形成に寄与しなかった元素で形成されており、Ｃｅ、Ｌａ、及びＲ１の濃度が高い。
【００３４】
希土類磁石前駆体２００に改質材を浸透させると、改質材は、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０を通じて、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０と磁性相５０との界面に到達する。そして、改質材中のＲ２の一部が、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０から磁性相５０中へ浸透し、磁性相５０中から（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０へＣｅ及びＬａが排出される。その結果、希土類磁石１００中に、主相１０、粒界相２０、及び中間相３０が形成される。
【００３５】
粒界相２０は主相１０の周囲に存在する。中間相３０は、主相１０と粒界相２０の間に挟まれている。そして、ＣｅとＬａの合計濃度は、中間相３０においてよりも、主相１０において高くなっている。また、Ｒ２の濃度は、主相１０においてよりも、中間相３０において高くなっている。
【００３６】
Ｃｅ及びＬａは、軽希土類元素であるため、磁性相中のＣｅ及びＬａが、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素Ｒ２と置換されると、異方性磁界を増加させることができる。Ｒ２の濃度は、主相１０においてよりも中間相３０において高くなっていることから、異方性磁界は、主相１０（磁性相の中心部）においてよりも、中間相３０（磁性相の周辺部）において高くなる。これにより、磁性相である主相１０同士は、粒界相２０に加えて、中間相３０によって、磁気的に一層強く分断される。これらにより、保磁力が向上する。なお、異方性磁界は、永久磁石の保磁力の大きさを表す物性値である。
【００３７】
Ｒ２が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上であるとき、保磁力が一層向上する。Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂは、これら以外の希土類元素と比べて、異方性磁界を一層増加させることができるためである。
【００３８】
中間相３０が過度に薄いと、異方性磁界が低く、保磁力が低下する。この観点から、中間相３０の厚さは、２ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ以上がより一層好ましい。ここで、磁化に対する中間相３０の厚みの感度は、Ｒ２によって好ましさが変わる。Ｒ２の飽和磁化（永久磁石の磁化の大きさを表す物性値）がＬａ及び／又はＣｅよりも大きい場合（Ｎｄ及び／又はＰｒ）、中間相３０が過度に薄いと、磁化が低下する。この観点から、中間相３０の厚さは、２ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ以上がより一層好ましい。一方、Ｒ２の飽和磁化がＬａ及び／又はＣｅよりも小さい場合（Ｄｙ及び／又はＴｂ）、中間相３０が過度に薄いと、磁化が低下する。この観点から、中間相３０の厚さは、５０ｎｍ以下が好ましく、４０ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以下がより一層好ましい。
【００３９】
Ｒ２の濃度が、主相１０（磁性相の中心部）においてよりも、中間相３０（磁性相の周辺部）において、１．５倍以上高ければ、磁気分断をより明瞭に認識できる。一方、Ｒ２の濃度が、主相１０（磁性相の中心部）においてよりも、中間相３０（磁性相の周辺部）において、１０．０倍高いとき、磁気分断の効果は飽和しない。したがって、Ｒ２の濃度は、主相１０においてよりも、中間相３０において、１．５〜１０．０倍高くなっていることが好ましい。１．５〜５．０倍高くなっていることがより好ましく、１．５〜３．０倍高くなっていることがより好ましい。
【００４０】
また、中間相が形成されたあと、中間相３０により多くのＲ２が浸透するためには、より多くのＣｅ及びＬａが、中間相３０から粒界相２０へ排出されることが好ましい。主相１０にまでＲ２が到達するには時間を要するため、より多くのＣｅ及びＬａが、中間相３０から粒界相２０へ排出されると、Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、中間相３０においてよりも、主相１０において一層高くなる。Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、中間相３０においてよりも、主相１０において、１．５倍以上高くなっていれば、より多くのＲ２の浸透をより明瞭に認識できるようになる。一方、Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、中間相３０においてよりも、主相１０において、１０．０倍高いとき、Ｒ２の浸透が飽和しない。したがって、Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、主相１０においてよりも、中間相３０において、１．５〜１０．０倍高くなっていることが好ましい。１．５〜５．０倍高くなっていることがより好ましく、１．５〜３．０倍高くなっていることがより好ましい。
【００４１】
磁性相５０中で、ＣｅとＬａが共存するときは、Ｌａが存在せずＣｅが存在するときと比べて、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０と磁性相５０との界面で、Ｃｅ及びＬａとＲ２とが相互に移動し易くなる。そうすると、磁性相５０中で、ＣｅとＬａが共存するとき、多くのＣｅとＬａが磁性相５０から（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０へ移動し、多くのＲ２が（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０から磁性相５０へ移動する。その結果、主相１０と中間相３０が形成されて、ＣｅとＬａの合計濃度は、中間相３０においてよりも、主相１０において高くなり、Ｒ２の濃度は、主相１０においてよりも、中間相３０において高くなる。以下の説明で、磁性相５０中で、ＣｅとＬａが共存するとき、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０と磁性相５０との界面で、Ｃｅ及びＬａとＲ２とが相互に移動することを、「界面でのＣｅ及びＬａとＲ２との相互移動」ということがある。
【００４２】
磁性相５０中に、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素Ｒ１が少ないほど、界面でのＣｅ及びＬａとＲ２との相互移動が起こり易くなる。
【００４３】
上式で、ｙは、磁性相５０における、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素Ｒ１の許容量である。ｙは可能な限り小さい方が好ましく、０が理想である。しかし、原材料の製造コストが過剰に上昇することを避けるため、ｙの下限は０．０３であってもよい。一方、ｙが０．１以下であれば、Ｃｅ及びＬａとＲ２との相互移動が妨げられたとしても、実質的に問題は小さい。この観点からは、ｙは０．０５以下であることが好ましい。
【００４４】
ＣｅとＬａは、Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘで表される配合比で共存しているとよい。ｘが０．１以上であれば、界面でのＣｅ及びＬａとＲ２との相互移動が起こり易くなる効果が発現する。この効果は、ｘが０．１〜０．３の間で最大となる。ｘが０．５以下であれば、この効果の発現時以上の効果を得られる。これらのことから、ｘは０．２以上が好ましい。また、ｘは０．４以下が好ましく、０．３以下がより好ましい。
【００４５】
図３は、（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒで表される全体組成を有する希土類磁石前駆体２００における、ｘと磁化との関係を示すグラフである。図３から分かるように、ｘが上述した範囲であるとき、改質材が浸透される前の希土類磁石前駆体２００で、磁化が向上する。このことは、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制する上で、好都合である。
【００４６】
理論に拘束されないが、ＣｅとＬａが共存するときには、さらに、次のことが考えられる。主相１０と中間相３０についての磁化及び保磁力と、Ｃｅ及びＬａとＲ２との置換に分けて説明する。
【００４７】
まず、主相１０と中間相３０についての磁化及び保磁力について説明する。Ｃｅ２Ｆｅ１４Ｂで表される磁性相において、多くのＣｅは４価である。４価のＣｅは、４ｆ電子が局在していない。４ｆ電子は磁化の向上に寄与するが、４価のＣｅにおいては、４ｆ電子が局在していないため、磁化が小さくなっていると考えられる。そこで、磁性相にＬａを添加して、（Ｃｅ，Ｎｄ）２Ｆｅ１４Ｂで表される磁性相にすると、多くのＣｅの価数は３価になる。３価のＣｅにおいては、４ｆ電子が局在するため、磁化が向上する。すなわち、ＣｅとＬａが共存すると、主相１０と中間相３０の磁化が向上する。また、改質材の浸透によって、中間相３０のＣｅとＬａがＲ２と置換され、異方性磁界が主相１０より大きくなる。そして、互いに隣接する主相１０を磁気的に分断することにより、保磁力が向上する。
【００４８】
次に、Ｃｅ及びＬａとＲ２との置換について説明する。Ｌａ２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーは、Ｃｅ２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーよりも小さい。したがって、（Ｃｅ，Ｌａ）２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーは、Ｃｅ２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーよりも小さい。これにより、ＣｅとＬａが共存するときは、Ｌａが存在せずＣｅが存在するときと比べて、上述の界面で、Ｃｅ及びＬａとＲ２とが相互に移動し易くなるのに加え、Ｌａ２Ｆｅ１４Ｂ及び／又はＣｅ２Ｆｅ１４Ｂ中で、Ｌａ及び／又はＣｅの位置にＲ２が置換されやすい。Ｃｅ及びＬａとＲ２とが相互に移動し易くなるため、Ｒ２の濃度は、主相１０においてよりも、中間相３０において一層高くなると考えられる。また、Ｌａ及び／又はＣｅの位置にＮｄ（Ｒ２）が置換されることにより、磁化の低下を抑制することができる。さらに、粒界相２０と中間相３０との関係においても、Ｌａ２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーは、Ｃｅ２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーよりも小さいことから、中間相３０でＬａ２Ｆｅ１４Ｂは存在し難く、Ｌａとして粒界相２０に排出され易い。これにより、Ｌａの濃度は、中間相３０においてよりも、粒界相２０において高くなる。その結果、Ｌａ２Ｆｅ１４Ｂの位置にＮｄ（Ｒ２）が置換されることにより、磁化の低下を抑制することができる。また、中間相３０でのＮｄ（Ｒ２）の濃度が高くなり異方性磁界が大きくなることによって、保磁力向上にも寄与する。
【００４９】
Ｌａの濃度は、中間相３０においてよりも、粒界相２０において、１．５倍以上、３．０倍以上、又は４．５倍以上高くてもよく、１０．０倍以下、８．５倍以下、又は７．０倍以下高くてもよい。
【００５０】
これらにより、本開示の希土類磁石は、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制することができる。
【００５１】
（製造方法）
次に、本開示の希土類磁石の製造方法について説明する。
【００５２】
（希土類磁石前駆体の準備）
全体組成が、式（（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）（１−ｙ）Ｒ１ｙ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒである希土類磁石前駆体２００を準備する。Ｒ１、Ｔ、Ｍ１、並びに、ｐ、q、ｒ、ｘ、及びｙについては、上述したとおりである。
【００５３】
希土類磁石前駆体２００は、磁粉であってもよいし、磁粉の焼結体であってもよい。焼結体に熱間強加工を施した塑性加工体であってもよい。
【００５４】
磁粉の製造方法としては、周知の方法を採用することができる。例えば、液体急冷法によって、ナノ結晶組織を有する、等方性の磁粉を得る方法が挙げられる。あるいは、ＨＤＤＲ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）法によって、等方性若しくは異方性の磁粉を得る方法が挙げられる。
【００５５】
液体急冷法によって磁粉を得る方法を概説する。希土類磁石前駆体２００の全体組成と同じ組成を有する合金を高周波溶解して、溶湯を準備する。例えば、５０ｋＰａ以下に減圧したＡｒガス雰囲気中で、溶湯を銅製単ロールに吐出して、急冷薄帯を作製する。この急冷薄帯を、例えば、１０μｍ以下に粉砕する。
【００５６】
次に、焼結体を得る方法について概説する。粉砕によって得た磁粉を磁場配向させ、液相焼結を経て、異方性を有する焼結体を得る。あるいは、液体急冷法によって得た、等方性ナノ結晶組織を有する磁粉を焼結して、等方性を有する焼結体を得る。あるいは、等方性ナノ結晶組織を有する磁粉を焼結し、さらにその焼結体を強加工して、異方性を有する塑性加工体を得る。あるいは、ＨＤＤＲ法で得た、等方性若しくは異方性を有する磁粉を焼結して、等方性若しくは異方性を有する焼結体を得る。
【００５７】
（改質材の準備）
Ｒ２１−ｚＭ２ｚで表される組成を有する合金を含有する改質材を準備する。Ｒ２は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素である。Ｍ２は、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｚＭ２ｚの融点をＲ２の融点よりも低下させる合金元素及び不可避的不純物である。Ｒ２とＭ２の割合は、０．１≦ｚ≦０．５である。
【００５８】
希土類磁石前駆体２００の磁性相５０は、Ｃｅ及びＬａを主として含有するのに対して、Ｒ２は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素である。そのため、後述する熱処理で、改質材の融液中のＲ２が、希土類磁石前駆体２００の磁性相５０に浸透し易い。その結果、Ｒ２を含有する主相１０及び中間相３０が得られる。
【００５９】
Ｒ２が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上であるとき、保磁力が一層向上する。Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂは、これら以外の希土類元素と比べて、異方性磁界を一層増加させることができるためである。これらのことから、Ｒ２は、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００６０】
Ｍ２が、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｚＭ２ｚの融点をＲ２の融点よりも低下させる合金元素及び不可避的不純物であることにより、後述する熱処理の温度を過度に高くしなくとも、改質材中の合金を溶融することができる。その結果、希土類磁石前駆体２００の組織を粗大化することなく、改質材を希土類磁石前駆体２００に浸透させることができる。Ｍ２には不可避的不純物を含んでよい。不可避的不純物とは、原材料に含まれる不純物等、その含有を回避することが避けられない、あるいは、回避するためには著しい製造コストの上昇を招くような不純物のことをいう。
【００６１】
Ｍ２は、Ｃｕ、Ａｌ、及びＣｏから選ばれる１種以上及び不可避的不純物であることが好ましい。Ｃｕ、Ａｌ、及びＣｏは、希土類磁石の磁気特性等への悪影響が小さいためである。
【００６２】
Ｒ２とＭ２との合金としては、Ｎｄ−Ｃｕ合金、Ｐｒ−Ｃｕ合金、Ｔｂ−Ｃｕ合金、Ｄｙ−Ｃｕ合金、Ｌａ−Ｃｕ合金、Ｃｅ−Ｃｕ合金、Ｎｄ−Ｐｒ−Ｃｕ合金、Ｎｄ−Ａｌ合金、Ｐｒ−Ａｌ合金、Ｎｄ−Ｐｒ−Ａｌ合金、Ｎｄ−Ｃｏ合金、Ｐｒ−Ｃｏ合金、及びＮｄ−Ｐｒ−Ｃｏ合金等が挙げられる。
【００６３】
Ｒ２とＭ２の割合について説明する。ｚが０．１以上であれば、改質材中の合金の融点が適正に低下するため、後述する熱処理の温度が適正となる。その結果、希土類磁石前駆体２００の組織が粗大化を抑制できる。合金の融点の適正化の観点からは、ｚについては、０．２以上が好ましく、０．２５以上がより好ましい。一方、ｚが０．５以下であれば、合金中のＲ２の含有量が多いため、Ｒ２を主相１０及び中間相３０まで浸透させ易い。この観点からは、ｚについては、０．４以下が好ましく、０．３５以下がより好ましい。Ｒ２が２種以上の元素である場合には、その合計である。Ｍ２についても同様である。
【００６４】
改質材の製造方法は特に制限されない。改質材の製造方法としては、鋳造法、液体急冷法等が挙げられる。改質材の部位により、合金成分のばらつきが小さい、酸化物等の不純物が少ないという観点から、液体急冷法が好ましい。
【００６５】
（接触体の準備）
希土類磁石前駆体２００と改質材を互いに接触させて、接触体を得る。希土類磁石前駆体２００と改質材の両方がバルク体の場合には、希土類磁石前駆体２００の少なくとも一面と、改質材の少なくとも一面とを、互いに接触させる。バルク体は、塊状体、板材、薄帯、圧粉体、及び焼結体等を含む。例えば、希土類磁石前駆体２００と改質材の両方が薄帯の場合には、希土類磁石前駆体２００の一面と薄帯の一面を互いに接触させてもよいし、希土類磁石前駆体２００を改質材で挟み込み、希土類磁石前駆体２００の両面に改質材を接触させてもよい。
【００６６】
希土類磁石前駆体２００がバルク体で、改質材が粉末の場合には、希土類磁石前駆体２００の少なくとも一面に改質材の粉末を接触させてもよい。典型的には、希土類磁石前駆体２００の上面に改質材の粉末を載置してもよい。
【００６７】
希土類磁石前駆体２００と改質材の両方が粉末の場合には、それぞれの粉末を、互いに混合してもよい。
【００６８】
（熱処理）
上述の接触体を熱処理して、希土類磁石前駆体２００の内部に、改質材の融液を浸透させる。これにより、改質材の融液が、希土類磁石前駆体２００の（Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相６０を通じて、希土類磁石前駆体２００の磁性相５０に到達し、希土類磁石１００の主相１０及び中間相３０を形成する。
【００６９】
改質材の浸透量は、希土類磁石前駆体２００に対して１．０〜１１．０原子％であることが好ましい。改質材が希土類磁石前駆体２００の内部に少しでも浸透すれば、本開示の希土類磁石１００が得られる。改質材の浸透量が１．０原子％以上であれば、本開示の希土類磁石１００の効果が明瞭に認識できる。この観点からは、改質材の浸透量は２．６原子％以上が好ましく、４．０原子％以上がより好ましく、５．０原子％以上がより一層好ましい。一方、改質材の浸透量が１１．０原子％以下であれば、改質材の浸透による効果は飽和しない。この観点からは、改質材の浸透量は８．０原子％以下が好ましく、７．５原子％以下がより好ましい。
【００７０】
熱処理温度は、改質材が溶融し、かつ、希土類磁石前駆体２００の磁性相５０の内部に、改質材の融液を浸透させることができれば、特に制限はない。
【００７１】
熱処理温度が高いほど、改質材の融液、特にＲ２を希土類磁石前駆体２００の磁性相５０の内部に浸透させ易い。この観点からは、熱処理温度については、６００℃以上が好ましく、６２５℃以上がより好ましく、６７５℃以上がより一層好ましい。一方、熱処理温度が低いほど、希土類磁石前駆体２００の組織、特に磁性相５０の粗大化を抑制し易い。この観点からは、熱処理温度については、８００℃以下が好ましく、７７５℃以下がより好ましく、７２５℃以下がより一層好ましい。
【００７２】
熱処理雰囲気に特に制限はないが、希土類磁石前駆体２００及び改質材の酸化抑制の観点からは、不活性ガス雰囲気が好ましい。不活性ガス雰囲気には、窒素ガス雰囲気を含む。
【実施例】
【００７３】
以下、本開示の希土類磁石及びその製造方法を実施例により、さらに具体的に説明する。なお、本開示の希土類磁石及びその製造方法は、以下の実施例で用いた条件に限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１の試料の作製）
まず、希土類磁石前駆体２００を作製する。（Ｃｅ０．７５Ｌａ０．２５）１２．４７Ｆｅ８１．２３Ｃｕ０．２０Ｂ５．７３Ｇａ０．３７で表される組成を有する合金溶湯を、単ロール法で液体急冷して薄帯を得た。液体急冷の条件としては、溶湯温度（吐出温度）が１４５０℃であり、ロール周速が３０ｍ／ｓであった。液体急冷は、アルゴンガス減圧雰囲気下で行われた。薄帯がナノ結晶を有していることを透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察で確認した。
【００７５】
薄帯を粗粉砕して粉末とし、その粉末をダイスに装入し、加圧及び加熱して、焼結体を得た。加圧及び加熱条件としては、加圧力が４００ＭＰａであり、加熱温度が６５０℃であり、加圧及び加熱の保持時間が６０秒であった。
【００７６】
焼結体を熱間据え込み加工（熱間強加工）して、希土類磁石前駆体２００（塑性加工体）を得た。熱間据え込み加工条件としては、加工温度が７５０℃であり、歪速度が０．１〜１０．０／ｓであった。塑性加工体が配向したナノ結晶を有していることを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で確認した。
【００７７】
改質材としてＮｄ７０Ｃｕ３０合金を作製した。（株）高純度化学製のＮｄ粉末とＣｕ粉末を秤量して、それをアーク溶解し、液体急冷して薄帯を得た。
【００７８】
希土類磁石前駆体２００（塑性加工体）と改質材（薄帯）を互いに接触させて、加熱炉で熱処理した。改質材の量は、希土類磁石前駆体２００に対して５．３原子％（１０質量％）であった。加熱炉としては、アルバック理工（株）製のランプ炉を用いた。熱処理条件としては、熱処理温度が７００℃であり、熱処理時間が３６０分であった。
【００７９】
（実施例２の試料の作製）
希土類磁石前駆体２００を作製するための合金の組成が、（Ｃｅ０．５０Ｌａ０．５０）１２．４７Ｆｅ８１．２３Ｃｕ０．２０Ｂ５．７３Ｇａ０．３７であることを除き、実施例１と同様にして、実施例２の試料を作製した。
【００８０】
（比較例の試料の作製）
希土類磁石前駆体２００を作製するための合金の組成が、Ｃｅ１２．４７Ｆｅ８１．２３Ｃｕ０．２０Ｂ５．７３Ｇａ０．３７であることを除き、実施例１と同様にして、比較例の試料を作製した。
【００８１】
（参考例の試料の作製）
希土類磁石前駆体２００を作製するための合金の組成が、Ｎｄ１３．８６Ｆｅ７９．９１Ｃｕ０．２０Ｂ５．６６Ｇａ０．３７であることを除き、実施例１と同様にして、参考例の試料を作製した。
【００８２】
（評価）
実施例１〜２、比較例、及び参考例の試料について、保磁力と磁化を測定した。測定は、Ｌａｋｅ  Ｓｈｏｒｅ社製の振動試料型磁力計（ＶＳＭ：Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ  Ｓａｍｐｌｅ  Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）を用い、常温で行った。
【００８３】
実施例１及び比較例の試料については、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）を用いて組織観察し、成分分析（ＥＤＸ線分析）を行った。
【００８４】
評価結果を、表１及び図４〜１１に示す。図４は、実施例１の試料についてのＢ−Ｈ曲線（磁気ヒステリシス曲線）を示す図である。図５は、比較例の試料についてのＢ−Ｈ曲線（磁気ヒステリシス曲線）を示す図である。図６は、比較例の試料の走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）像を示す図である。図７は、図６で白線で囲まれた部分を成分分析（ＥＤＸ線分析）した結果を示す図である。図７中、白の直線は、ＥＤＸ線分析した箇所を示す。図８は、図７の結果を纏めた図である。図９は、実施例１の試料の走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）像を示す図である。図１０は、図９中の白矢線に沿ってＥＤＸ線分析した結果を纏めた図である。図１１は、実施例２の試料についてのＢ−Ｈ曲線（磁気ヒステリシス曲線）を示す図である。
【００８５】
【表１】
2020202383.tif 000003
【００８６】
表１から分かるように、実施例１〜２の試料においては、改質材の浸透によって保磁力を向上させても、磁化の低下を抑制できていることが確認できた。
【００８７】
比較例についての図６〜８から分かるように、希土類磁石中の希土類元素がＣｅだけであっても、Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、中間相３０においてよりも、主相１０において高くなっており、Ｎｄ（Ｒ２）の濃度が、主相１０においてよりも、中間相３０において高くなっている。
【００８８】
これに対して、Ｌａ２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーは、Ｃｅ２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーよりも小さい。したがって、実施例１の試料では、ＣｅとＬａが共存することによって、Ｃｅ及びＬａとＲ２とが相互に移動し易くなるのに加え、Ｌａ２Ｆｅ１４Ｂ及び／又はＣｅ２Ｆｅ１４Ｂ中で、Ｌａ及び／又はＣｅの位置にＮｄ（Ｒ２）が置換されたと考えられる。すなわち、Ｌａの存在により、Ｃｅ及びＬａとＲ２とが相互に移動し易くなるため、Ｎｄ（Ｒ２）の濃度は、主相１０においてよりも、中間相３０において一層高くなったと考えられる。また、表１で確認された磁化の低下の抑制は、Ｌａ及び／又はＣｅの位置にＮｄ（Ｒ２）が置換されることに起因すると考えられる。
【００８９】
希土類磁石１００の内部に、ＣｅとＬａが共存するとき、主相１０、粒界相２０、及び中間相３０において、Ｃｅ、Ｌａ、及びＮｄ（Ｒ２）の濃度が次のようになっていることを、図１０から確認できた。すなわち、Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、中間相３０においてよりも、主相１０において高くなっていた。また、Ｒ２の濃度は、主相１０においてよりも、中間相３０において高くなっていた。さらに、Ｌａの濃度が、中間相３０においてよりも、粒界相２０において高くなっていた。そして、Ｌａの濃度については、中間相３０においてよりも、粒界相２０において、１．５〜１０．０倍高くなっていた。これは、Ｌａ２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーは、Ｃｅ２Ｆｅ１４Ｂの格子安定エネルギーよりも小さいことから、主相１０及び中間相３０で、Ｌａ２Ｆｅ１４Ｂは存在し難く、Ｌａとして粒界相２０に排出されたことによると考えられる。
【００９０】
以上の結果から、本発明の効果を確認できた。
【符号の説明】
【００９１】
１０    主相
２０    粒界相
３０    中間相
５０    磁性相
６０    （Ｃｅ、Ｌａ、Ｒ１）リッチ相
１００    希土類磁石
２００    希土類磁石前駆体
【図１】
2020202383.tif 000004
【図２】
2020202383.tif 000005
【図３】
2020202383.tif 000006
【図４】
2020202383.tif 000007
【図５】
2020202383.tif 000008
【図６】
2020202383.tif 000009
【図７】
2020202383.tif 000010
【図８】
2020202383.tif 000011
【図９】
2020202383.tif 000012
【図１０】
2020202383.tif 000013
【図１１】
2020202383.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月13日(2020.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主相と、
前記主相の周囲に存在する粒界相と、
前記主相と前記粒界相との間に挟まれている中間相と、
を備え、
全体組成が、式（Ｃｅ（１−ｘ）Ｌａｘ）ｐＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ）ＢｑＭ１ｒ・（Ｒ２１−ｚＭ２ｚ）ｓ（ただし、Ｒ２は、Ｃｅ及びＬａ以外の希土類元素であり、Ｔは、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏから選ばれる１種以上であり、Ｍ１は、Ｔｉ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｐ、Ｃ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ａｇ、及びＡｕから選ばれる１種以上、並びに不可避的不純物であり、Ｍ２は、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｚＭ２ｚの融点をＲ２の融点よりも低下させる合金元素及び不可避的不純物であり、かつ、
ｐ、ｑ、ｒ、及びｓ、並びにｘ及びｚが、
１２．０≦ｐ≦２０．０、
５．０≦ｑ≦２０．０、
０≦ｒ≦３．０、
１．０≦ｓ≦１１．０
０．１≦ｘ≦０．５、及び
０．１≦ｚ≦０．５
である。）で表され、
Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において高くなっており、
Ｒ２の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において高くなっており、かつ、
Ｌａの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において高くなっている、
希土類磁石。
【請求項２】
Ｒ２が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上である、請求項１に記載の希土類磁石。
【請求項３】
Ｃｅ及びＬａの合計濃度が、前記中間相においてよりも、前記主相において、１．５〜１０．０倍高くなっている、請求項１又は２に記載の希土類磁石。
【請求項４】
Ｒ２の濃度が、前記主相においてよりも、前記中間相において、１．５〜１０．０倍高くなっている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項５】
Ｌａの濃度が、前記中間相においてよりも、前記粒界相において、１．５〜１０．０倍高くなっている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項６】
前記ｘが、０．２≦ｘ≦０．３である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項７】
前記ｚが、０．２≦ｚ≦０．４である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項８】
前記中間相の厚さが、５〜５０ｎｍである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項９】
前記Ｔが、Ｆｅである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の希土類磁石。