(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ2Ｔ14Ｂ結晶粒を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石であって、
隣り合う２つ以上の前記Ｒ2Ｔ14Ｂ結晶粒によって形成された粒界中に、前記Ｒ2Ｔ14Ｂ結晶粒内よりも、Ｒ、Ｏ及びＣの濃度がともに高いＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を有し、
前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における前記粒界の面積に占める前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が１４％〜７１％の範囲であり、
前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部におけるＲ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）が、０．４１〜０．７０の範囲内であることを特徴とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項２】
前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部が、立方晶系の結晶構造を有する請求項１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項３】
前記粒界の面積に占める前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が３５％以上７１％以下の範囲である請求項２に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項４】
前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に含まれる酸素量が１９４０ｐｐｍ以下である請求項３に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項５】
前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部に含まれるＲが、ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）と、ＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）とを含む請求項４に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項６】
Ｒ2Ｔ14Ｂ結晶粒を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石であって、
隣り合う２つ以上の前記Ｒ2Ｔ14Ｂ結晶粒によって形成された粒界中に、前記Ｒ2Ｔ14Ｂ結晶粒内よりも、Ｒ、Ｏ、Ｃ及びＮの濃度がともに高いＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を有し、
前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における前記粒界の面積に占める前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積が１３％〜７２％の範囲であることを特徴とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項７】
前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部におけるＲ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）が、０．４１〜０．７０の範囲内である請求項６に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項８】
前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が、立方晶系の結晶構造を有する請求項７に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項９】
前記粒界の面積に占める前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積が３６％以上７２％以下の範囲である請求項８に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項１０】
前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に含まれる酸素量が１９５０ｐｐｍ以下である請求項９に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【請求項１１】
前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部に含まれるＲが、ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）と、ＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）とを含む請求項１０に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類元素（Ｒ）、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする少なくとも１種以上の遷移金属元素（Ｔ）及びホウ素（Ｂ）を主成分とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒは１種以上の希土類元素、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素）系焼結磁石は優れた磁気特性を有するものの、主成分として酸化され易い希土類元素を含有していることから耐食性が低い傾向にある。【０００３】
そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を向上させるために、一般的には磁石素体の表面上に樹脂塗装やめっき等の表面処理を施して使用されることが多い。一方で、磁石素体の添加元素や内部構造を変えることにより、磁石素体そのものの耐食性を向上させる取り組みも行われている。磁石素体そのものの耐食性を向上させることは、表面処理後の製品の信頼性を高める上で極めて重要であり、またそれにより樹脂塗装やめっきよりも簡易な表面処理の適用が可能となることで、製品のコストを低減できるというメリットもある。【０００４】
従来、例えば、特許文献１では、永久磁石合金中の炭素含有量を０．０４質量％以下に減らすことで、非磁性Ｒリッチ相中の希土類元素と炭素との金属間化合物Ｒ−Ｃを１．０質量％以下に抑制し、磁石の耐食性を向上させる技術が提案されている。また、特許文献２では、Ｒリッチ相中のＣｏ濃度を５質量％〜１２質量％することで、耐食性を改善する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３３０７０２号公報
【特許文献２】特開平４−６８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来から用いられているＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では、使用環境における水蒸気などの水がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲを酸化して水素を発生し、その水素を粒界中のＲリッチ相が吸収することで、Ｒリッチ相の腐食が進行し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性が低下してしまう。【０００７】
また、特許文献１で提案されているように、磁石合金中の炭素含有量を０．０４質量％以下に減らすためには、磁場中で成形する際に磁場配向性を向上させるために加える潤滑剤の添加量を大幅に減らす必要がある。そのため、成形体中の磁粉の配向度が低下し、焼結後の残留磁束密度Ｂｒが低下してしまい、十分な磁気特性を有する磁石が得られない。【０００８】
また、特許文献２で提案されているように、Ｒリッチ相中のＣｏ濃度を増加させるためには、原料組成のＣｏ添加量を多くする必要がある。しかし、Ｃｏは主相であるＲ２Ｔ１４Ｂ相へもＦｅを置換する形で入るため、Ｒリッチ相のみのＣｏ濃度を増加させることはできず、Ｒリッチ相で必要とされる以上のＣｏを添加する必要がある。そのため、高価なＣｏの使用量が増えることで製品コストが上昇すると共に、主相中のＦｅが必要以上にＣｏで置換されることにより磁気特性が低下してしまう。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、優れた耐食性を有すると共に、良好な磁気特性を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石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】
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Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食のメカニズムについて鋭意研究をした。その結果、まず使用環境下の水蒸気などの水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応により発生する水素（Ｈ２）がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の粒界に存在するＲリッチ相に吸蔵されることにより、Ｒリッチ相の水酸化物への変化が加速される。そして、Ｒリッチ相への水素の吸蔵及びＲリッチ相の水酸化物への変化に伴うＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の体積膨張によってＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相を構成する結晶粒（主相粒子）がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石から脱落し、Ｒの腐食が加速度的にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の内部に進行していくことを発見した。そこで、本発明者らは、粒界の水素吸蔵を抑制する方法について鋭意研究し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石内の隣り合う２つ以上のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界（特に、隣り合う３つ以上のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された多結晶粒界部）中に、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも、希土類（Ｒ）、酸素（Ｏ）及び炭素（Ｃ）の濃度が何れも高いＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部または希土類（Ｒ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）及び窒素（Ｎ）の濃度が何れも高いＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を所定量形成することにより、粒界への水素吸蔵を抑制し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を大幅に向上できると共に、良好な磁気特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。【００１１】
本発明に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石であって、隣り合う２つ以上の前記Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界中に、前記Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも、Ｒ、Ｏ及びＣの濃度がともに高いＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を有し、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における前記粒界の面積に占める前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が１０％以上７５％以下の範囲であることを特徴とする。【００１２】
Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部とは、粒界中に存在する、Ｒ、Ｏ及びＣの濃度がともにＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも高い領域であり、隣り合う２つ以上の結晶粒によって形成される粒界中に存在する。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が１０％以上７５％以下の範囲であれば、腐食反応で発生する水素の粒界への吸蔵を効果的に抑制し、Ｒの腐食の内部進行を抑制することができ、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を大幅に向上できると共に、良好な磁気特性を有することができる。【００１３】
また、本発明においては、前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部におけるＲ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）が、下記式（１）を満たすことが好ましい。粒界中のＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部における（Ｏ／Ｒ）が下記式を満たす範囲内であることにより、水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応で発生する水素の粒界への吸蔵を効果的に抑制し、腐食の内部進行を抑制することができる。このため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性をより向上できると共に、良好な磁気特性を得ることができる。
０＜（Ｏ／Ｒ）＜１・・・（１）【００１４】
また、本発明においては、前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部が、立方晶系の結晶構造を有することが好ましい。立方晶系の結晶構造を有することにより、さらに粒界に水素が吸蔵されるのを抑制することができ、耐食性を向上させることができる。【００１５】
また、本発明においては、前記粒界の面積に占める前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が３５％以上７５％以下の範囲であることが好ましい。これにより、更にＲの腐食の内部進行を抑制することができ、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を更に向上できると共に、良好な磁気特性を有することができる。【００１６】
また、本発明においては、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に含まれる酸素量が２０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に含まれる酸素量を上記範囲内とすることで、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の割合を好適な範囲内とすることができ、保磁力ＨｃＪの低下及び残留磁束密度Ｂｒの低下を抑制することができ、優れた磁気特性を有することができる。【００１７】
また、本発明においては、前記Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部に含まれるＲが、ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）と、ＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）とを含むことが好ましい。Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部にＲＬとＲＨが含まれることにより、優れた耐食性を有しつつ更に磁気特性を向上させることができる。【００１８】
また、本発明に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石であって、隣り合う２つ以上の前記Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界中に、前記Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも、Ｒ、Ｏ、Ｃ及びＮの濃度がともに高いＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を有し、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における前記粒界の面積に占める前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積が１０％以上７５％以下の範囲であることを特徴とする。【００１９】
Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部とは、粒界中に存在する、Ｒ、Ｏ、Ｃ及びＮの濃度がともにＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも高い領域であり、隣り合う２つ以上の結晶粒によって形成される粒界中に存在する。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積が１０％以上７５％以下の範囲であれば、腐食反応で発生する水素の粒界への吸蔵を効果的に抑制し、Ｒの腐食の内部進行を抑制することができ、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を大幅に向上できると共に、良好な磁気特性を有することができる。【００２０】
また、本発明においては、前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部におけるＲ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）が、下記式（１）’を満たすことが好ましい。粒界中のＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部における（Ｏ／Ｒ）が下記式を満たす範囲内であることにより、水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応で発生する水素の粒界への吸蔵を効果的に抑制し、腐食の内部進行を抑制することができる。このため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性をより向上できると共に、良好な磁気特性を得ることができる。
０＜（Ｏ／Ｒ）＜１・・・（１）’【００２１】
また、本発明においては、前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が、立方晶系の結晶構造を有することが好ましい。立方晶系の結晶構造を有することにより、さらに粒界に水素が吸蔵されるのを抑制することができ、耐食性を向上させることができる。【００２２】
また、本発明においては、前記粒界の面積に占める前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積が３５％以上７５％以下の範囲であることが好ましい。これにより、更にＲの腐食の内部進行を抑制することができ、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を更に向上できると共に、良好な磁気特性を有することができる。【００２３】
また、本発明においては、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に含まれる酸素量が２０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に含まれる酸素量を上記範囲内とすることで、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の割合を好適な範囲内とすることができ、保磁力ＨｃＪの低下及び残留磁束密度Ｂｒの低下を抑制することができ、優れた磁気特性を有することができる。【００２４】
また、本発明においては、前記Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部に含まれるＲが、ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）と、ＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）とを含むことが好ましい。Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部にＲＬとＲＨが含まれることにより、優れた耐食性を有しつつ更に磁気特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、優れた耐食性を有すると共に、良好な磁気特性を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の複数のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界を模式的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、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４】図４は、本発明の第２の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の複数のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界を模式的に示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面の反射電子像である。
【図７】図７は、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＮｄのマッピングデータである。
【図８】図８は、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＯのマッピングデータである。
【図９】図９は、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＣのマッピングデータである。
【図１０】図１０は、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＮｄ、Ｏ、Ｃの各元素の濃度が主相の結晶粒内よりも濃く分布する領域（Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部）を示す図面である。
【図１１】図１１は、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の電子線回折像の一例である。
【図１２】図１２は、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面の反射電子像である。
【図１３】図１３は、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＮｄのマッピングデータである。
【図１４】図１４は、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＯのマッピングデータである。
【図１５】図１５は、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＣのマッピングデータである。
【図１６】図１６は、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＮのマッピングデータである。
【図１７】図１７は、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＮｄ、Ｏ、Ｃ、Ｎの各元素の濃度が主相の結晶粒内よりも濃く分布する領域（Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部）を示す図面である。
【図１８】図１８は、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の電子線回折像の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明につき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。
【００２８】
［第１の実施形態］
＜Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石＞
本発明の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系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Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石であって、隣り合う２つ以上のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界中に、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも、Ｒ、Ｏ及びＣの濃度がともに高いＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を有し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が１０％以上７５％以下の範囲である。
【００２９】
粒界とは、２つのＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成される二粒子界面と、隣り合う３つ以上のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成される多結晶粒界部（三重点）とを含むものである。また、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部とは、隣り合う２つ以上の結晶粒によって形成される粒界中に存在し、Ｒ、Ｏ、Ｃの各濃度がともにＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも高い領域である。Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部には、Ｒ、Ｏ、Ｃが主な成分として含まれていれば、これら以外の成分が含まれていてもよい。
【００３０】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金を用いて形成される焼結体である。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、結晶粒の組成がＲ２Ｔ１４Ｂ（Ｒは希土類元素の少なくとも１種を表し、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表し、ＢはＢ又はＢ及びＣを表す）という組成式で表されるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物を含む主相と、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物よりＲを多く含む粒界とを有する。
【００３１】
Ｒは、希土類元素の少なくとも１種を表す。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。ランタノイド元素には、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、重希土類元素とは、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕをいい、軽希土類元素はそれ以外の希土類元素である。本実施形態においては、製造コスト及び磁気特性の観点から、Ｒは、ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）を含むものが好ましく、さらに磁気特性を向上させる観点からＲＬとＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）の両方を含むことがより好ましい。
【００３２】
Ｔは、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属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。Ｆｅの一部をＣｏに置換する場合、磁気特性を低下させることなく温度特性を向上させることができる。また、Ｃｏの含有量は、ＣｏおよびＦｅの含有量の和に対して２０質量％以下に抑えることが望ましい。これは、Ｃｏの含有量がＦｅの含有量の２０質量％より大きくなるようにＦｅの一部をＣｏに置換すると、磁気特性を低下させる可能性があるからである。また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が高価となってしまうからである。Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏ以外の遷移金属元素としては、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどが挙げられる。また、Ｔは、遷移金属元素以外に、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ｓｎなどの元素の少なくとも１種の元素を更に含んでいてもよい。
【００３３】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石においては、Ｂは、Ｂの一部を炭素（Ｃ）に置換することができる。この場合、磁石の製造が容易となるほか、製造コストの低減も図れるようになる。また、Ｃの置換量は、磁気特性に実質的に影響しない量とする。
【００３４】
また、その他、不可避的にＯ、Ｎ、Ｃ、Ｃａ等が混入してもよい。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。
【００３５】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒であり、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒はＲ２Ｔ１４Ｂ型の正方晶からなる結晶構造を有するものである。また、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒の平均粒子径は、通常１μｍ〜３０μｍ程度である。
【００３６】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界は、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部やＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒よりＲが多いＲリッチ相などを含む。粒界には、Ｒリッチ相の他に、ホウ素（Ｂ）原子の配合割合が高いＢリッチ相が含まれていてもよい。
【００３７】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるＲの含有量は、２５質量％以上３５質量％以下であり、好ましくは２８質量％以上３３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可能性がある。
【００３８】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるＢの含有量は、０．５質量％以上１．５質量％以下であり、好ましく０．８質量％以上１．２質量％以下であり、より好ましいＢの量は０．８質量％以上１．０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Ｂｒが低下する傾向がある。
【００３９】
Ｔは、上述の通り、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属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。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるＦｅの含有量は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の構成要素における実質的な残部であり、Ｆｅの一部をＣｏで置換してもよい。Ｆｅの一部をＣｏに置換してＣｏを含める場合、Ｃｏの含有量は４質量％以下の範囲が好ましく、０．１質量％以上２質量％以下とすることがより好ましく、０．３質量％以上１．５質量％以下とすることが更に好ましい。Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏ以外の遷移金属元素としては、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどが挙げられる。また、Ｔは、遷移金属元素以外に、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ｓｎなどの元素の少なくとも１種の元素を更に含んでいてもよい。
【００４０】
Ａｌ、Ｃｕの何れか一方又は両方を含有する場合、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるＡｌ、Ｃｕの何れか一方又は両方の含有量は、０．０２質量％以上０．６質量％以下の範囲で含有することが好ましい。この範囲でＡｌ及びＣｕの１種又は２種を含有させることにより、得られる磁石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善が可能となる。Ａｌの含有量は０．０３質量％以上０．４質量％以下であるのが好ましく、０．０５質量％以上０．２５質量％以下がより好ましい。また、Ｃｕの含有量は０．３質量％以下が好ましく（但し、０を含まない）、０．２質量％以下（但し、０を含まない）とすることがより好ましく、０．０３質量％以上０．１５質量％以下とすることが更に好ましい。
【００４１】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石においては、一定量の酸素（Ｏ）を含まなければならない。一定量とは、他のパラメータ等で変化し適量決定されるが、酸素量は、耐食性の観点から、５００ｐｐｍ以上が好ましく、磁気特性の観点からは２０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の炭素（Ｃ）量は、他のパラメータ等によって変化し適量決定されるが、炭素量が増えると磁気特性は低下し、炭素量が少ないとＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部が形成されない。そのため、炭素量は、４００ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下が好ましく、より好ましくは４００ｐｐｍ以上２５００ｐｐｍ以下、特に好ましくは４００ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下とする。
【００４３】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の窒素（Ｎ）量は、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。
【００４４】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の酸素量、炭素量、窒素量の測定方法は、従来より一般的に知られている方法を用いることができる。酸素量は、例えば、不活性ガス融解−非分散型赤外線吸収法により測定され、炭素量は、例えば、酸素気流中燃焼−赤外線吸収法により測定され、窒素量は、例えば、不活性ガス融解−熱伝導度法により測定される。
【００４５】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、粒界中に、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも、Ｒ、Ｏ及びＣの濃度がともに高いＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を有する。なお、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部は、上述の通り、主に、Ｒ、Ｏ、Ｃで構成されているが、これら以外の成分が含まれていてもよい。
【００４６】
図１は、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の複数のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界を模式的に示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では、粒界中に、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部が形成される。
【００４７】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石においては、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積は１０％以上７５％以下の範囲内である。なお、本実施形態において、任意の切断面とは、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁化容易軸と平行に切断した断面である。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が１０％より少ないと、使用環境における水蒸気などによる水に起因した腐食反応で発生する水素の粒界への吸蔵を十分に抑制できなくなり、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性が低下する。また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が７５％を超えると、２つのＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成される粒界（二粒子界面）において保磁力ＨｃＪの発現に必要なＲリッチ相が不足するようになり、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の保磁力ＨｃＪが劣化する。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積を上記範囲内とすることで、使用環境における水蒸気などによる水がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石内に侵入してＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲと反応して発生した水素が粒界全体に吸蔵されるのを効果的に抑制し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食が内部に進行することを抑制することができると共に、良好な磁気特性を有することができる。
【００４８】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石においては、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積は、３５％以上７５％以下の範囲内であることが好ましい。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積を上記範囲内とすることで、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石内に侵入した水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応で発生する水素が粒界に吸蔵されるのを更に効果的に抑制できる。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食が更に内部に進行することを抑制することができるので、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を更に向上させることができると共に、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は良好な磁気特性を有することができる。
【００４９】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食の進行は、使用環境下の水蒸気などによる水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応で発生する水素が、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の粒界に存在するＲリッチ相に吸蔵されることにより、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食が加速度的にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の内部に進行していく。
【００５０】
すなわち、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食は、以下のようなプロセスで進行すると考えられる。まず、粒界に存在するＲリッチ相は酸化されやすいことから、粒界に存在するＲリッチ相のＲが使用環境下の水蒸気などによる水により酸化されてＲは腐食され、水酸化物に変わり、その過程で水素を発生する。
２Ｒ  ＋  ６Ｈ２Ｏ  →  ２Ｒ（ＯＨ）３  ＋  ３Ｈ２  ・・・（Ｉ）
【００５１】
次に、この発生した水素が、腐食されていないＲリッチ相に吸蔵される。
２Ｒ  ＋  ｘＨ２  →  ２ＲＨｘ  ・・・（ＩＩ）
【００５２】
そして、水素吸蔵することでＲリッチ相がより腐食され易くなると共に、水素吸蔵されたＲリッチ相と水とによる腐食反応により、Ｒリッチ相に吸蔵された量以上の水素を発生する。
２ＲＨｘ  ＋  ６Ｈ２Ｏ  →  ２Ｒ（ＯＨ）３  ＋  （３＋ｘ）Ｈ２  ・・・（ＩＩＩ）
【００５３】
上記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の連鎖反応によりＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の内部に進行していき、Ｒリッチ相がＲ水酸化物、Ｒ水素化物に変化していく。この変化に伴う体積膨張によって応力が蓄積され、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相を構成する結晶粒（主相粒子）の脱落に至る。そして、主相の結晶粒の脱落によって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の新生面が現れ、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食はさらにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の内部に進行していく。
【００５４】
そこで、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積を１０％以上７５％以下の範囲内としている。Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部は水素を吸蔵しにくいため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界にＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部が所定量形成されていることにより、腐食反応により発生する水素が内部のＲリッチ相へ吸蔵されていくことを防ぐことができ、上記プロセスによる腐食の内部への進行を抑制できる。また、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部はＲリッチ相と比較して酸化され難いため、腐食による水素発生自体も抑制することができる。そのため、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石によれば、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を大幅に向上することができると共に、良好な磁気特性を有することができる。
【００５５】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では、粒界のＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部は、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部におけるＲ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）が、下記式（１）を満たすように含まれることが好ましい。すなわち、（Ｏ／Ｒ）は、化学量論比組成のＲ酸化物（Ｒ２Ｏ３、ＲＯ２、ＲＯなど）よりも小さいことが好ましい。なお、本明細書において、Ｒ原子に対するＯ原子の比率は、（Ｏ／Ｒ）として表記する。粒界中に（Ｏ／Ｒ）が所定範囲内のＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部が存在することにより、水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応により発生する水素が内部のＲリッチ相へ吸蔵されていくことを効果的に抑制し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食の内部への進行を抑制することができると共に、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は良好な磁気特性を有することができる。
０＜（Ｏ／Ｒ）＜１・・・（１）
【００５６】
また、（Ｏ／Ｒ）は、下記式（２）を満たすことがより好ましい。（Ｏ／Ｒ）が０．４より少ないと、水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応で発生する水素の粒界への吸蔵を十分に抑制できなくなり、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性が低下する傾向がある。また、（Ｏ／Ｒ）が０．７よりも多くなると、主相粒子との整合性が悪くなり、保磁力ＨｃＪが劣化する傾向がある。
０．４＜（Ｏ／Ｒ）＜０．７・・・（２）
【００５７】
（Ｏ／Ｒ）は、下記式（３）を満たすことが更に好ましい。（Ｏ／Ｒ）を下記式（３）の範囲内とすることで、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を更に向上させることができる。
０．５＜（Ｏ／Ｒ）＜０．７・・・（３）
【００５８】
また、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部は、立方晶系の結晶構造を有することが好ましい。立方晶系の結晶構造を有することにより、さらに粒界に水素が吸蔵されるのを抑制することができ、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を向上させることができる。
【００５９】
Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部に含まれるＲとしては、ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）と、ＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）とを含むことが好ましい。Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部にＲＬとＲＨが含まれることにより、優れた耐食性を有しつつ更に磁気特性を向上させることができる。
【００６０】
このように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、後述するように、Ｒ−Ｔ−Ｂ系原料合金に対して、Ｒ−Ｔ−Ｂ系原料合金とは異なる、酸素源及び炭素源となる原料を所定量添加すると共に、製造プロセスにおける雰囲気中の酸素濃度等の製造条件を制御することにより製造することができる。
【００６１】
Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の酸素源としては、酸化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素よりも高い元素Ｍの酸化物を含む粉末が使用できる。Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の炭素源としては、炭化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素よりも高い元素Ｍ’の炭化物、または黒鉛、カーボンブラック等の炭素を含む粉末、あるいは熱分解により炭素を発生する有機化合物が使用できる。また、酸素源として表面部分を酸化させた金属粒子、炭素源として鋳鉄などのように炭化物を含む金属粒子を使用してもよい。
【００６２】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界に形成されるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部は、以下のようにして生成されていると考えられる。すなわち、添加した酸素源に含まれるＭの酸化物は、酸化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素Ｒよりも高い。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系原料合金に、酸素源及び炭素源を添加して焼結し、焼結体を作製する際、Ｍの酸化物は、焼結中に発生したＲリッチの液相によって還元され、Ｍ金属とＯを生成する。また、炭素源としてＭ’（炭化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素よりも高い元素）の炭化物を添加したときも同様にして、Ｍ’金属とＣを生成する。これらのＭ金属、Ｍ’金属はＲ２Ｔ１４Ｂ結晶、またはＲリッチ相に取り込まれる一方で、Ｏ、ＣはＲリッチ相の一部と反応して、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部として粒界、特に多結晶粒界部に析出すると考えられる。
【００６３】
従来のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石でも、大気中で成形を行う際の原料粉の酸化等により、不可避的不純物としてＯが含まれていた。しかし、このときに含まれるＯは、原料粉中の希土類元素Ｒが酸化して、Ｒ酸化物の形態となっているため、焼結過程で還元されず、Ｒ酸化物の形でそのまま粒界に析出していたと考えられる。
【００６４】
一方、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、その製造する工程において、原料合金の粉砕、成形、焼結の各工程を通じて非常に低い酸素濃度（例えば、１００ｐｐｍ以下程度）に制御した雰囲気で行うことで、Ｒ酸化物の形成を抑制している。そのため、焼結工程のＭ酸化物の還元によって生じたＯが、炭素源として添加したＣと共に、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部という形で粒界に析出したと考えられる。すなわち、従来の方法では粒界にＲ酸化物が析出していたが、本実施形態の方法では粒界のＲ酸化物の形成を抑制しつつ、所定量のＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を析出できる。
【００６５】
また、粒界に含まれるものとして、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部以外に、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒よりもＲ濃度及びＣ濃度が高いＲ−Ｃ濃縮部、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒よりもＲ濃度及びＯ濃度が高いＲ−Ｏ濃縮部（Ｒ酸化物を含む）などが考えられる。また、それら以外にＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒よりもＲ濃度が高いＲリッチ相が存在する。Ｒリッチ相は、保磁力ＨｃＪの発現のために一定量必要であるが、Ｒ−Ｃ濃縮部及びＲ−Ｏ濃縮部は少ないほうが好ましい。例えばＲ−Ｃ濃縮部は粒界の面積の３０％以下、Ｒ−Ｏ濃縮部は粒界の面積の１０％以下が好ましい。Ｒ−Ｃ濃縮部が多すぎると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性が低下する傾向があり、Ｒ−Ｏ濃縮部が多すぎると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の残留磁束密度Ｂｒが低下する傾向にあるなど磁気特性が低下するためである。
【００６６】
このように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、粒界にＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部が所定量形成された磁石であり、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積の割合を所定範囲内とすることで、粒界に水素が吸蔵されるのを抑制することができ、Ｒの腐食が内部に進行するのを抑制することができる。よって、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石によれば、優れた耐食性を有すると共に、良好な磁気特性を有することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、一般的には任意の形状に加工されて使用される。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の形状は特に限定されるものではなく、例えば、直方体、六面体、平板状、四角柱などの柱状、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の断面形状がＣ型の円筒状等の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。
【００６８】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石には、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磁石製品との両方が含まれる。
【００６９】
＜Ｒ−Ｔ−Ｂ系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Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の一例について図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の一例を示すフローチャートである。図２に示すように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法は、以下の工程を有する。
（ａ）主相系合金と粒界系合金とを準備する合金準備工程（ステップＳ１１）
（ｂ）主相系合金と粒界系合金とを粉砕する粉砕工程（ステップＳ１２）
（ｃ）主相系合金粉末と粒界系合金粉末とを混合する混合工程（ステップＳ１３）
（ｄ）混合した混合粉末を成形する成形工程（ステップＳ１４）
（ｅ）成形体を焼結し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得る焼結工程（ステップＳ１５）
（ｆ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を時効処理する時効処理工程（ステップＳ１６）
（ｇ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を冷却する冷却工程（ステップＳ１７）
（ｈ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を加工する加工工程（ステップＳ１８）
（ｉ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界中に重希土類元素を拡散させる粒界拡散工程（ステップＳ１９）
（ｊ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に表面処理する表面処理工程（ステップＳ２０）
【００７０】
［合金準備工程：ステップＳ１１］
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石における主相を構成する組成の合金（主相系合金）と粒界を構成する組成の合金（粒界系合金）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、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系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の不活性ガス雰囲気中で溶解した後、これを用いて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系合金を作製する。なお、本実施形態では、主相系合金と粒界系合金との２合金を混合して原料粉末を作製する２合金法の場合について説明するが、主相系合金と粒界系合金をわけずに単独の合金を使用する１合金法でもよい。
【００７１】
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。原料金属を鋳造する鋳造方法は、例えばインゴット鋳造法や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、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石用合金は融解されて均質化される。
【００７２】
［粉砕工程：ステップＳ１２］
主相系合金及び粒界系合金が作製された後、主相系合金及び粒界系合金を粉砕する（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系合金が作製された後、これらの主相系合金及び粒界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系合金を共に粉砕してもよいが、組成ずれを抑える観点などから別々に粉砕することがより好ましい。
【００７３】
粉砕工程（ステップＳ１２）は、粒径が数百μｍ〜数ｍｍ程度になるまで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。
【００７４】
（粗粉砕工程：ステップＳ１２−１）
主相系合金及び粒界系合金を各々粒径が数百μｍ〜数ｍｍ程度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系合金の粗粉砕粉末を得る。粗粉砕は、主相系合金及び粒界系合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づいて水素を放出させ、脱水素を行なうことで自己崩壊的な粉砕を生じさせる（水素吸蔵粉砕）ことによって行うことができる。また、粗粉砕工程（ステップＳ１２−１）は、上記のように水素吸蔵粉砕を用いる以外に、不活性ガス雰囲気中にて、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等の粗粉砕機を用いて行うようにしてもよい。
【００７５】
また、高い磁気特性を得るために、粉砕工程（ステップＳ１２）から焼結工程（ステップＳ１５）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。酸素濃度は、各製造工程における雰囲気の制御等により調節される。各製造工程の酸素濃度が高いと主相系合金及び粒界系合金の粉末中の希土類元素が酸化してＲ酸化物が生成されてしまい、焼結中に還元されずＲ酸化物の形でそのまま粒界に析出し、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＢｒが低下する。そのため、例えば、各工程の酸素の濃度を１００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００７６】
（微粉砕工程：ステップＳ１２−２）
主相系合金及び粒界系合金を粗粉砕した後、得られた主相系合金及び粒界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以下の粒子を有する微粉砕粉末を得ることができる。
【００７７】
なお、本実施形態においては、主相系合金及び粒界系合金を別々に粉砕して微粉砕粉末を得るようにしているが、微粉砕工程（ステップＳ１２−２）において主相系合金及び粒界系合金の粗粉砕粉末を混合してから微粉砕粉末を得るようにしてもよい。
【００７８】
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系合金の粗粉砕粉末を加速して主相系合金及び粒界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。
【００７９】
主相系合金及び粒界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。
【００８０】
［混合工程：ステップＳ１３］
主相系合金及び粒界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以下である。
【００８１】
また、粉砕工程（ステップＳ１２）において、主相系合金及び粒界系合金を一緒に粉砕する場合の配合比率も、主相系合金及び粒界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以下である。
【００８２】
混合粉末には、原料合金とは異なる、酸素源及び炭素源を添加する。混合粉末に原料合金とは異なる、酸素源及び炭素源を所定量添加することにより、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の隣り合う２つ以上のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界には目的とするＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部が形成できる。
【００８３】
酸素源としては、酸化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素より高い元素Ｍの酸化物を含む粉末が使用できる。Ｍとしては、具体的には、例えばＡｌ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒなどが挙げられるが、これには限定されない。また、表面部分を酸化させた金属粒子を使用してもよい。
【００８４】
炭素源としては、炭化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素よりも高い元素Ｍ’の炭化物、または黒鉛、カーボンブラック等の炭素を含む粉末、あるいは熱分解により炭素を発生する有機化合物等が使用できる。Ｍ’としては、具体的には、例えばＳｉ、Ｆｅなどが挙げられるが、これに限定されない。また、鋳鉄などのように炭化物を含む粉末も使用できる。
【００８５】
最適な酸素源及び炭素源の添加量は、原料合金の組成、特に希土類量により変化する。そのため、使用する合金の組成に合わせて、目的とするＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積比率を形成するために、酸素源及び炭素源の添加量を調整すればよい。酸素源及び炭素源の添加量が必要量より多すぎると、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が増えすぎて、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨｃＪが低下したり、粒界にＲ−Ｏ濃縮部、Ｒ−Ｃ濃縮部などが形成されて、十分な耐食性が得られなくなる傾向がある。酸素源及び炭素源の添加量が必要量より少なすぎると所定面積のＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部が得られない。
【００８６】
酸素源及び炭素源の添加方法は特に限定されないが、微粉砕粉末を混合する際に添加するか、微粉砕前の粗粉砕粉末に対して添加することが好ましい。
【００８７】
［成形工程：ステップＳ１４］
主相系合金粉末と粒界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い、磁場印加によって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磁場中成形する。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Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が得られる。
【００８８】
成形時の加圧は、３０ＭＰａ〜３００ＭＰａで行うことが好ましい。印加する磁場は、９５０ｋＡ／ｍ〜１６００ｋＡ／ｍの磁場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。
【００８９】
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。
【００９０】
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、例えば直方体、平板状、柱状、リング状等、所望とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の形状に応じて任意の形状とすることができる。
【００９１】
［焼結工程：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焼結し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得る（焼結工程（ステップＳ１５））。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、混合粉末が液相焼結を生じ、主相の体積比率が向上したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石（Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石の焼結体）が得られる。成形体を焼結した後は、生産効率を向上させる観点から焼結体は急冷することが好ましい。
【００９２】
［時効処理工程：ステップＳ１６］
成形体を焼結した後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を時効処理する（時効処理工程（ステップＳ１６））。焼成後、得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を焼成時よりも低い温度で保持することなどによって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に時効処理を施す。時効処理は、例えば、７００℃以上９００℃以下の温度で１時間から３時間、更に５００℃から７００℃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、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性を向上させることができる。また、時効処理工程（ステップＳ１６）は加工工程（ステップＳ１８）や粒界拡散工程（ステップＳ１９）の後に行ってもよい。
【００９３】
［冷却工程：ステップＳ１７］
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に時効処理を施した後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石はＡｒガス雰囲気中で急冷を行う（冷却工程（ステップＳ１７））。これにより、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。冷却速度は、特に限定されるものではなく、３０℃／ｍｉｎ以上とするのが好ましい。
【００９４】
［加工工程：ステップＳ１８］
得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、必要に応じて所望の形状に加工してもよい（加工工程：ステップＳ１８）。加工方法は、例えば切断、研削などの形状加工や、バレル研磨などの面取り加工などが挙げられる。
【００９５】
［粒界拡散工程：ステップＳ１９］
加工されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界に対して、さらに重希土類元素を拡散させる工程を有してもよい（粒界拡散工程：ステップＳ１９）。粒界拡散は、塗布または蒸着等により重希土類元素を含む化合物をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に付着させた後、熱処理を行うことや、重希土類元素の蒸気を含む雰囲気中でＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対して熱処理を行うことにより、実施することができる。これにより、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の保磁力をさらに向上させることができる。
【００９６】
［表面処理工程：ステップＳ２０］
以上の工程により得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、めっきや樹脂被膜や酸化処理、化成処理などの表面処理を施してもよい（表面処理工程（ステップＳ２０））。これにより、耐食性をさらに向上させることができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、加工工程（ステップＳ１８）、粒界拡散工程（ステップＳ１９）、表面処理工程（ステップＳ２０）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。
【００９８】
このように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造し、処理を終了する。また、着磁させることで、磁石製品が得られる。
【００９９】
以上のようにして得られる本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、粒界中にＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を有し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積は１０％以上７５％以下の範囲内である。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、粒界中にＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を所定範囲内だけ備えることで、優れた耐食性を有すると共に、良好な磁気特性を有する。
【０１００】
このようにして得られる本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、モータなど回転機用の磁石に用いた場合、耐食性が高いため長期に渡って使用することができ、信頼性の高いＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、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。具体的には、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、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、電気自動車やハイブリッドカー用モータ、自動車の電動パワーステアリング用モータ、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、発電機用モータ等の用途として好適に用いられる。
【０１０１】
＜モータ＞
次に、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系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Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石をＳＰＭモータに適用した一例について説明する。図３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３に示すように、ＳＰＭモータ１０は、ハウジング１１内に、円柱状のロータ１２と、円筒状のステータ１３と、回転軸１４とを有する。回転軸１４はロータ１２の横断面の中心を貫通している。ロータ１２は、鉄材等からなる円柱状のロータコア（鉄芯）１５と、そのロータコア１５の外周面に所定間隔で設けられた複数の永久磁石１６と、永久磁石１６を収容する複数の磁石挿入スロット１７とを有する。永久磁石１６には本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が用いられる。この永久磁石１６は、ロータ１２の円周方向に沿って各々の磁石挿入スロット１７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１６は、ロータ１２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１３は、その筒壁（周壁）の内部の周方向にロータ１２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１８とスロットル１９とを有している。この複数のステータコア１８はステータ１３の中心に向けてロータ１２に対向するように設けられる。また、各々のスロットル１９内にはコイル２０が巻装されている。永久磁石１６とステータコア１８とは互いに対向するように設けられている。ロータ１２は、回転軸１４と共にステータ１３内の空間内で回動可能に設けられている。ステータ１３は電磁気的作用によってロータ１２にトルクを与え、ロータ１２は円周方向に回転する。
【０１０２】
ＳＰＭモータ１０は、永久磁石１６として本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を用いている。永久磁石１６は、耐食性を有しつつ高い磁気特性を有するため、ＳＰＭモータ１０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、長期間に亘って高出力を有することができ、信頼性に優れる。
【０１０３】
［第２の実施形態］
＜Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石＞
本発明の第２の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系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Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石であって、隣り合う２つ以上のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界中に、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも、Ｒ、Ｏ、Ｃ及びＮの濃度がともに高いＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を有し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積が１０％以上７５％以下の範囲である。
【０１０４】
Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部とは、隣り合う２つ以上の結晶粒によって形成される粒界中に存在し、Ｒ、Ｏ、Ｃ、Ｎの各濃度がともにＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも高い領域である。Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部には、Ｒ、Ｏ、Ｃ、Ｎが主な成分として含まれていれば、これら以外の成分が含まれていてもよい。
【０１０５】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金を用いて形成される焼結体である。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、結晶粒の組成がＲ２Ｔ１４Ｂという組成式で表されるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物を含む主相と、Ｒ２Ｔ１４Ｂ化合物よりＲを多く含む粒界とを有する。
【０１０６】
Ｒは、希土類元素の少なくとも１種を表す。Ｒは、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石において主相に含まれるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物のＲと同様であるため、説明は省略する。
【０１０７】
Ｔは、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を示すものである。Ｔは、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石において主相に含まれるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物のＴと同様であるため、説明は省略する。
【０１０８】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石においては、Ｂは、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相と同様、Ｂの一部を炭素（Ｃ）に置換することができる。
【０１０９】
また、主相には、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相と同様、その他、不可避的にＯ、Ｎ、Ｃ、Ｃａ等が混入してもよい。
【０１１０】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相と同様、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒であり、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒はＲ２Ｔ１４Ｂ型の正方晶からなる結晶構造を有するものである。また、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒の平均粒子径は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相と同様、通常１μｍ〜３０μｍ程度である。
【０１１１】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界は、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部やＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒よりＲが多いＲリッチ相などを含む。粒界には、Ｒリッチ相の他に、ホウ素（Ｂ）原子の配合割合が高いＢリッチ相が含まれていてもよい。
【０１１２】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるＲの含有量は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石において主相に含まれるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物のＲの含有量と同様であるため、説明は省略する。
【０１１３】
Ｂは、Ｂ又はＢ及びＣを表す。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるＢの含有量は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石において主相に含まれるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物のＢの含有量と同様であるため、説明は省略する。
【０１１４】
Ｔは、上述の通り、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属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。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるＦｅの含有量は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石において主相に含まれるＲ２Ｔ１４Ｂ化合物のＴの含有量と同様であるため、説明は省略する。Ｆｅの一部をＣｏに置換してＣｏを含める場合、Ｃｏの含有量は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相と同様であるため、説明は省略する。Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏ以外の遷移金属元素としては、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相と同様、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどが挙げられる。また、Ｔは、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相と同様、遷移金属元素以外に、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ｓｎなどの元素の少なくとも１種の元素を更に含んでいてもよい。
【０１１５】
Ａｌ、Ｃｕの何れか一方又は両方を含有する場合は、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるＡｌ、Ｃｕの何れか一方又は両方の含有量は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相と同様、０．０２質量％以上０．６質量％以下の範囲で含有することが好ましい。Ａｌの含有量およびＣｕの含有量は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相と同様であるため、重複した説明は省略する。
【０１１６】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石においては、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と同様、一定量の酸素（Ｏ）を含まなければならない。一定量とは、他のパラメータ等で変化し適量決定されるが、酸素量は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と同様、耐食性の観点から、５００ｐｐｍ以上が好ましく、磁気特性の観点からは２０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【０１１７】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の炭素（Ｃ）量は、他のパラメータ等によって変化し適量決定されるが、炭素量が増えると磁気特性は低下し、炭素量が少ないとＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が形成されない。そのため、炭素量は、４００ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下が好ましく、より好ましくは４００ｐｐｍ以上２５００ｐｐｍ以下、特に好ましくは４００ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下とする。
【０１１８】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の窒素（Ｎ）量は、他のパラメータ等によって変化し適量決定されるが、窒素量が増えると磁気特性は低下し、窒素量が少ないとＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が形成されない。そのため、窒素量は、１００ｐｐｍ以上１２００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは２００ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下、特に好ましくは３００ｐｐｍ以上８００ｐｐｍ以下とする。
【０１１９】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の酸素量、炭素量、窒素量の測定方法は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と同様であるため、説明は省略する。
【０１２０】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、粒界中に、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも、Ｒ、Ｏ、Ｃ及びＮの濃度がともに高いＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を有する。なお、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部は、上述の通り、主に、Ｒ、Ｏ、Ｃ、Ｎで構成されているが、これら以外の成分が含まれていてもよい。
【０１２１】
図４は、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の複数のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界を模式的に示す図である。図４に示すように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では、粒界中にＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が形成される。
【０１２２】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石においては、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積は１０％以上７５％以下の範囲内である。なお、本実施形態において、任意の切断面とは、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と同様、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁化容易軸と平行に切断した断面である。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積が１０％より少ないと、使用環境における水蒸気などによる水に起因した腐食反応で発生する水素の粒界への吸蔵を十分に抑制できなくなり、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性が低下する。また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積が７５％を超えると、２つのＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成される粒界（二粒子界面）において保磁力ＨｃＪの発現に必要なＲリッチ相が不足するようになり、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の保磁力ＨｃＪが劣化する。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積を上記範囲内とすることで、使用環境における水蒸気などによる水がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石内に侵入してＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲと反応して発生した水素が粒界全体に吸蔵されるのを効果的に抑制し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食が内部に進行することを抑制することができると共に、良好な磁気特性を有することができる。
【０１２３】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石においては、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積は、３５％以上７５％以下の範囲内であることが好ましい。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積を上記範囲内とすることで、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石内に侵入した水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応で発生する水素が粒界に吸蔵されるのを更に効果的に抑制できる。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食が更に内部に進行することを抑制することができるので、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を更に向上させることができると共に、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は良好な磁気特性を有することができる。
【０１２４】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食の進行は、使用環境下の水蒸気などによる水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応で発生する水素が、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の粒界に存在するＲリッチ相に吸蔵されることにより、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食が加速度的にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の内部に進行していく。
【０１２５】
すなわち、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石において説明した通り、上記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の連鎖反応によりＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の内部に進行していき、Ｒリッチ相がＲ水酸化物、Ｒ水素化物に変化していく。この変化に伴う体積膨張によって応力が蓄積され、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相を構成する結晶粒（主相粒子）の脱落に至る。そして、主相の結晶粒の脱落によって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の新生面が現れ、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食はさらにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の内部に進行していく。
【０１２６】
そこで、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積を１０％以上７５％以下の範囲内としている。Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部は水素を吸蔵しにくいため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界にＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が所定量形成されていることにより、腐食反応により発生する水素が内部のＲリッチ相へ吸蔵されていくことを防ぐことができ、上記プロセスによる腐食の内部への進行を抑制できる。また、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部はＲリッチ相と比較して酸化され難いため、腐食による水素発生自体も抑制することができる。そのため、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石によれば、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を大幅に向上することができると共に、良好な磁気特性を有することができる。
【０１２７】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では、粒界のＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部は、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部におけるＲ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）が、下記式（１）’を満たすように含まれることが好ましい。すなわち、（Ｏ／Ｒ）は、化学量論比組成のＲ酸化物（Ｒ２Ｏ３、ＲＯ２、ＲＯなど）よりも小さいことが好ましい。粒界中に（Ｏ／Ｒ）が所定範囲内のＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が存在することにより、水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応により発生する水素が内部のＲリッチ相へ吸蔵されていくことを効果的に抑制し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食の内部への進行を抑制することができると共に、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は良好な磁気特性を有することができる。
０＜（Ｏ／Ｒ）＜１・・・（１）’
【０１２８】
また、（Ｏ／Ｒ）は、下記式（２）’を満たすことがより好ましい。（Ｏ／Ｒ）が０．４より少ないと、水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応で発生する水素の粒界への吸蔵を十分に抑制できなくなり、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性が低下する傾向がある。また、（Ｏ／Ｒ）が０．７よりも多くなると、主相粒子との整合性が悪くなり、保磁力ＨｃＪが劣化する傾向がある。
０．４＜（Ｏ／Ｒ）＜０．７・・・（２）’
【０１２９】
（Ｏ／Ｒ）は、下記式（３）’を満たすことが更に好ましい。（Ｏ／Ｒ）を下記式（３）’の範囲内とすることで、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を更に向上させることができる。
０．５＜（Ｏ／Ｒ）＜０．７・・・（３）’
【０１３０】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では、粒界のＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部は、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部におけるＲ原子に対するＮ原子の比率（Ｎ／Ｒ）が、下記式（４）’を満たすように含まれることが好ましい。すなわち、（Ｎ／Ｒ）は、化学量論比組成のＲ窒化物（ＲＮなど）よりも小さいことが好ましい。なお、本明細書において、Ｒ原子に対するＯ原子の比率は、（Ｎ／Ｒ）として表記する。粒界中に（Ｎ／Ｒ）が所定範囲内のＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が存在することにより、水とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中のＲとによる腐食反応により発生する水素が内部のＲリッチ相へ吸蔵されていくことを効果的に抑制し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の腐食の内部への進行を抑制することができると共に、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は良好な磁気特性を有することができる。
０＜（Ｎ／Ｒ）＜１・・・（４）’
【０１３１】
また、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部は、立方晶系の結晶構造を有することが好ましい。立方晶系の結晶構造を有することにより、さらに粒界に水素が吸蔵されるのを抑制することができ、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を向上させることができる。
【０１３２】
Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部に含まれるＲとしては、ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）と、ＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）とを含むことが好ましい。Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部にＲＬとＲＨが含まれることにより、優れた耐食性を有しつつ更に磁気特性を向上させることができる。
【０１３３】
このように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、後述するように、Ｒ−Ｔ−Ｂ系原料合金に対して、Ｒ−Ｔ−Ｂ系原料合金とは異なる、酸素源及び炭素源となる原料を所定量添加すると共に、製造プロセスにおける雰囲気中の酸素濃度、窒素濃度等の製造条件を制御することにより製造することができる。
【０１３４】
Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の酸素源としては、酸化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素よりも高い元素Ｍの酸化物を含む粉末が使用できる。Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の炭素源としては、炭化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素よりも高い元素Ｍ’の炭化物、または黒鉛、カーボンブラック等の炭素を含む粉末、あるいは熱分解により炭素を発生する有機化合物が使用できる。また、酸素源として表面部分を酸化させた金属粒子、炭素源として鋳鉄などのように炭化物を含む金属粒子を使用してもよい。
【０１３５】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界に形成されるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部は、以下のようにして生成されていると考えられる。すなわち、添加した酸素源に含まれるＭの酸化物は、酸化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素Ｒよりも高い。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系原料合金に、酸素源及び炭素源を添加して焼結し、焼結体を作製する際、Ｍの酸化物は、焼結中に発生したＲリッチの液相によって還元され、Ｍ金属とＯを生成する。また、炭素源としてＭ’（炭化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素よりも高い元素）の炭化物を添加したときも同様にして、Ｍ’金属とＣを生成する。これらのＭ金属、Ｍ’金属はＲ２Ｔ１４Ｂ結晶、またはＲリッチ相に取り込まれる一方で、Ｏ、Ｃは、製造プロセスにおける窒素濃度制御によって添加したＮとともに、Ｒリッチ相の一部と反応して、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部として粒界、特に多結晶粒界部に析出すると考えられる。
【０１３６】
従来のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石でも、大気中で成形を行う際の原料粉の酸化等により、不可避的不純物としてＯが含まれていた。しかし、このときに含まれるＯは、原料粉中の希土類元素Ｒが酸化して、Ｒ酸化物の形態となっているため、焼結過程で還元されず、Ｒ酸化物の形でそのまま粒界に析出していたと考えられる。
【０１３７】
一方、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、その製造する工程において、原料合金の粉砕、成形、焼結の各工程を通じて非常に低い酸素濃度（例えば、１００ｐｐｍ以下程度）に制御した雰囲気で行うことで、Ｒ酸化物の形成を抑制している。そのため、焼結工程のＭ酸化物の還元によって生じたＯが、炭素源として添加したＣ、製造プロセスにおける窒素濃度制御によって添加したＮと共に、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部という形で粒界に析出したと考えられる。すなわち、従来の方法では粒界にＲ酸化物が析出していたが、本実施形態の方法では粒界のＲ酸化物の形成を抑制しつつ、所定量のＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を析出できる。
【０１３８】
また、粒界に含まれるものとして、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部以外に、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と同様、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒よりもＲ濃度及びＣ濃度が高いＲ−Ｃ濃縮部、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒よりもＲ濃度及びＯ濃度が高いＲ−Ｏ濃縮部（Ｒ酸化物を含む）などが考えられる。また、それら以外にＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒よりもＲ濃度が高いＲリッチ相が存在する。Ｒリッチ相は、保磁力ＨｃＪの発現のために一定量必要であるが、Ｒ−Ｃ濃縮部及びＲ−Ｏ濃縮部は少ないほうが好ましい。例えばＲ−Ｃ濃縮部は粒界の面積の３０％以下、Ｒ−Ｏ濃縮部は粒界の面積の１０％以下が好ましい。Ｒ−Ｃ濃縮部が多すぎると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性が低下する傾向にあり、Ｒ−Ｏ濃縮部が多すぎると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の残留磁束密度Ｂｒが低下する傾向にあるなど磁気特性が低下するためである。
【０１３９】
このように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、粒界にＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が所定量形成された磁石であり、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積の割合を所定範囲内とすることで、粒界に水素が吸蔵されるのを抑制することができ、Ｒの腐食が内部に進行するのを抑制することができる。よって、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石によれば、優れた耐食性を有すると共に、良好な磁気特性を有することができる。
【０１４０】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と同様、一般的には任意の形状に加工されて使用される。
【０１４１】
また、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石には、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と同様、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磁石製品との両方が含まれる。
【０１４２】
＜Ｒ−Ｔ−Ｂ系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Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の一例について図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法は、以下の工程を有する。
（ａ）主相系合金と粒界系合金とを準備する合金準備工程（ステップＳ３１）
（ｂ）主相系合金と粒界系合金とを粉砕する粉砕工程（ステップＳ３２）
（ｃ）主相系合金粉末と粒界系合金粉末とを混合する混合工程（ステップＳ３３）
（ｄ）混合した混合粉末を成形する成形工程（ステップＳ３４）
（ｅ）成形体を焼結し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得る焼結工程（ステップＳ３５）
（ｆ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を時効処理する時効処理工程（ステップＳ３６）
（ｇ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を冷却する冷却工程（ステップＳ３７）
（ｈ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を加工する加工工程（ステップＳ３８）
（ｉ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界中に重希土類元素を拡散させる粒界拡散工程（ステップＳ３９）
（ｊ）Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に表面処理する表面処理工程（ステップＳ４０）
【０１４３】
［合金準備工程：ステップＳ３１］
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石における主相を構成する組成の合金（主相系合金）と粒界を構成する組成の合金（粒界系合金）とを準備する（合金準備工程（ステップＳ３１））。合金準備工程（ステップＳ３１）では、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の「合金準備工程（ステップＳ１１）」と同様であるため、説明は省略する。
【０１４４】
［粉砕工程：ステップＳ３２］
主相系合金及び粒界系合金が作製された後、主相系合金及び粒界系合金を粉砕する（粉砕工程（ステップＳ３２））。粉砕工程（ステップＳ３２）では、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の粉砕工程（ステップＳ１２）と同様、主相系合金及び粒界系合金が作製された後、これらの主相系合金及び粒界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系合金を共に粉砕してもよいが、組成ずれを抑える観点などから別々に粉砕することがより好ましい。
【０１４５】
粉砕工程（ステップＳ３２）は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の粉砕工程（ステップＳ１２）と同様、粒径が数百μｍ〜数ｍｍ程度になるまで粉砕する粗粉砕工程（ステップＳ３２−１）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Ｓ３２−２）とがある。
【０１４６】
（粗粉砕工程：ステップＳ３２−１）
主相系合金及び粒界系合金を各々粒径が数百μｍ〜数ｍｍ程度になるまで粗粉砕する（粗粉砕工程（ステップＳ３２−１））。これにより、主相系合金及び粒界系合金の粗粉砕粉末を得る。粗粉砕は、主相系合金及び粒界系合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づいて水素を放出させ、脱水素を行なうことで自己崩壊的な粉砕を生じさせる（水素吸蔵粉砕）ことによって行うことができる。Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ相形成に必要な窒素の添加量は、この水素吸蔵粉砕において、脱水素処理時の雰囲気の窒素ガス濃度を調節することにより、制御することができる。最適な窒素ガス濃度は原料合金の組成等により変化するが、例えば２００ｐｐｍ以上とすることが好ましい。また、粗粉砕工程（ステップＳ３２−１）は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の粗粉砕工程（ステップＳ１２−１）と同様、上記のように水素吸蔵粉砕を用いる以外に、不活性ガス雰囲気中にて、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等の粗粉砕機を用いて行うようにしてもよい。
【０１４７】
また、高い磁気特性を得るために、粉砕工程（ステップＳ３２）から焼結工程（ステップＳ３５）までの各工程の雰囲気は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法と同様、低酸素濃度とすることが好ましい。低酸素濃度の調節方法などは、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法と同様であるため、説明は省略する。
【０１４８】
（微粉砕工程：ステップＳ３２−２）
主相系合金及び粒界系合金を粗粉砕した後、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の微粉砕工程（ステップＳ１２−２）と同様、得られた主相系合金及び粒界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Ｓ３２−２））。これにより、主相系合金及び粒界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以下の粒子を有する微粉砕粉末を得ることができる。
【０１４９】
なお、本実施形態においては、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法と同様、主相系合金及び粒界系合金を別々に粉砕して微粉砕粉末を得るようにしているが、微粉砕工程（ステップＳ３２−２）において主相系合金及び粒界系合金の粗粉砕粉末を混合してから微粉砕粉末を得るようにしてもよい。
【０１５０】
微粉砕は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の微粉砕工程（ステップＳ１２−２）と同様であるため、説明は省略する。
【０１５１】
主相系合金及び粒界系合金の粗粉砕粉末を微粉砕する際、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の微粉砕工程（ステップＳ１２−２）と同様、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。
【０１５２】
［混合工程：ステップＳ３３］
主相系合金及び粒界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Ｓ３３））。これにより、混合粉末が得られる。混合工程（ステップＳ３３）は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の混合工程（ステップＳ１３）と同様、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以下である。
【０１５３】
また、粉砕工程（ステップＳ３２）において、主相系合金及び粒界系合金を一緒に粉砕する場合の配合比率も、主相系合金及び粒界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以下である。
【０１５４】
混合粉末には、原料合金とは異なる、酸素源及び炭素源を添加する。混合粉末に原料合金とは異なる、酸素源及び炭素源を所定量添加することにより、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の隣り合う２つ以上のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界には目的とするＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を形成できる。
【０１５５】
酸素源としては、酸化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素より高い元素Ｍの酸化物を含む粉末が使用できる。Ｍとしては、具体的には、例えばＡｌ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒなどが挙げられるが、これには限定されない。また、表面部分を酸化させた金属粒子を使用してもよい。
【０１５６】
炭素源としては、炭化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素よりも高い元素Ｍ’の炭化物、または黒鉛、カーボンブラック等の炭素を含む粉末、あるいは熱分解により炭素を発生する有機化合物等が使用できる。Ｍ’としては、具体的には、例えばＳｉ、Ｆｅなどが挙げられるが、これに限定されない。また、鋳鉄などのように炭化物を含む粉末も使用できる。
【０１５７】
最適な酸素源及び炭素源の添加量は、原料合金の組成、特に希土類量により変化する。そのため、使用する合金の組成に合わせて、目的とするＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積比率を形成するために、酸素源及び炭素源の添加量を調整すればよい。酸素源及び炭素源の添加量が必要量より多すぎると、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積が増えすぎて、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨｃＪが低下したり、粒界にＲ−Ｏ濃縮部、Ｒ−Ｃ濃縮部などが形成されて、十分な耐食性が得られなくなる傾向がある。酸素源及び炭素源の添加量が必要量より少なすぎると所定面積のＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が得られない。
【０１５８】
酸素源及び炭素源の添加方法は特に限定されないが、微粉砕粉末を混合する際に添加するか、微粉砕前の粗粉砕粉末に対して添加することが好ましい。
【０１５９】
また、本実施形態においては、窒素は粗粉砕工程における脱水素処理時の雰囲気中窒素ガス濃度の制御により添加したが、その代わりに、窒素源として、窒化物の標準生成自由エネルギーが希土類元素より高い元素Ｍ’’の窒化物を含む粉末を添加してもよい。Ｍ’’としては、具体的には、例えばＳｉ、Ｆｅ、Ｂなどが挙げられるが、これには限定されない。
【０１６０】
［成形工程：ステップＳ３４］
主相系合金粉末と粒界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Ｓ３４））。これにより成形体が得られる。成形工程（ステップＳ３４）は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の成形工程（ステップＳ１４）と同様であるため、説明は省略する。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Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が得られる。
【０１６１】
［焼結工程：ステップＳ３５］
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し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得る（焼結工程（ステップＳ３５））。焼結工程（ステップＳ３５）は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の焼結工程（ステップＳ１５）と同様であるため、説明は省略する。これにより、混合粉末が液相焼結を生じ、主相の体積比率が向上したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石（Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石の焼結体）が得られる。
【０１６２】
［時効処理工程：ステップＳ３６］
成形体を焼結した後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を時効処理する（時効処理工程（ステップＳ３６））。焼成後、得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を焼成時よりも低い温度で保持することなどによって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に時効処理を施す。時効処理工程（ステップＳ３６）は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の時効処理工程（ステップＳ１６）と同様であるため、説明は省略する。このような時効処理によって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性を向上させることができる。また、時効処理工程（ステップＳ３６）は加工工程（ステップＳ３８）や粒界拡散工程（ステップＳ３９）の後に行ってもよい。
【０１６３】
［冷却工程：ステップＳ３７］
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に時効処理を施した後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石はＡｒガス雰囲気中で急冷を行う（冷却工程（ステップＳ３７））。冷却工程（ステップＳ３７）は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の冷却工程（ステップＳ１７）と同様であるため、説明は省略する。これにより、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。
【０１６４】
［加工工程：ステップＳ３８］
得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、必要に応じて所望の形状に加工してもよい（加工工程（ステップＳ３８））。加工工程（ステップＳ３８）は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の加工工程（ステップＳ１８）と同様であるため、説明は省略する。
【０１６５】
［粒界拡散工程：ステップＳ３９］
加工されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界に対して、さらに重希土類元素を拡散させる工程を有してもよい（粒界拡散工程（ステップＳ３９））。粒界拡散工程（ステップＳ３９）は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の粒界拡散工程（ステップＳ１９）と同様であるため、説明は省略する。これにより、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の保磁力ＨｃＪをさらに向上させることができる。
【０１６６】
［表面処理工程：ステップＳ４０］
以上の工程により得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法の表面処理工程（ステップＳ２０）と同様、めっきや樹脂被膜や酸化処理、化成処理などの表面処理を施してもよい（表面処理工程（ステップＳ４０））。これにより、耐食性をさらに向上させることができる。
【０１６７】
なお、本実施形態では、加工工程（ステップＳ３８）、粒界拡散工程（ステップＳ３９）、表面処理工程（ステップＳ４０）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。
【０１６８】
このように、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造し、処理を終了する。また、着磁させることで、磁石製品が得られる。
【０１６９】
以上のようにして得られる本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、粒界中にＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を有し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積は１０％以上７５％以下の範囲内である。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、粒界中にＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を所定範囲内だけ備えることで、優れた耐食性を有すると共に、良好な磁気特性を有する。
【０１７０】
このようにして得られる本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、モータなど回転機用の磁石に用いた場合、耐食性が高いため長期に渡って使用することができ、信頼性の高いＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、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。具体的には、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、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、電気自動車やハイブリッドカー用モータ、自動車の電動パワーステアリング用モータ、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、発電機用モータ等の用途として好適に用いられる。
【０１７１】
本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、上述の第１の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と同様に、図３に示すようなＳＰＭモータ１０の永久磁石１６として用いることができる。永久磁石１６は、耐食性を有しつつ高い磁気特性を有するため、ＳＰＭモータ１０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、長期間に亘って高出力を有することができ、信頼性に優れる。
【０１７２】
以上、上述の第１及び第２の実施形態に、本発明のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の好適な実施形態について説明したが、本発明のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石はこれに制限されるものではない。本発明のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、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、他の希土類系磁石についても同様に適用することができる。
【実施例】
【０１７３】
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。【０１７４】
実施例１
＜Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の作製＞
［実施例１−１〜実施例１−６、比較例１−１］
まず、２１．２０ｗｔ％Ｎｄ−２．５０ｗｔ％Ｄｙ−７．２０ｗｔ％Ｐｒ−０．５０ｗｔ％Ｃｏ−０．２０ｗｔ％Ａｌ−０．０５ｗｔ％Ｃｕ−１．００ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する焼結磁石が得られるように、ストリップキャスティング（ＳＣ）法により、上記組成を有する焼結体用合金（原料合金）を作製した。原料合金は、主に磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金との２種類を作製した。【０１７５】
次いで、これらの各原料合金に室温で水素を吸蔵させた後、６００℃で、１時間、脱水素処理を行って、原料合金を水素粉砕（粗粉砕）した。尚、各実施例及び比較例では、この水素粉砕処理から焼結までの各工程（微粉砕及び成形）においては、酸素濃度を５０ｐｐｍ未満の雰囲気として行なった。【０１７６】
次に、水素粉砕後微粉砕を行う前に、各原料合金の粗粉砕粉末に、粉砕助剤として、オレイン酸アミドを０．１ｗｔ％添加し、ナウタミキサを用いて混合した。その後、ジェットミルを用いて高圧Ｎ２ガスによる微粉砕を行い、それぞれ平均粒子径が４．０μｍ程度の微粉砕粉末とした。【０１７７】
その後、得られた主相系合金の微粉砕粉末と、粒界系合金の微粉砕粉末とを各々所定の割合で混合すると共に、酸素源としてアルミナ粒子と、炭素源としてカーボンブラック粒子とを各々表１に示す量だけ添加し、ナウタミキサを用いて混合し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の原料粉末である混合粉末を調製した。【０１７８】
【表１】
0005392440.tif 000002
【０１７９】
得られた混合粉末を、電磁石中に配置された金型内に充填し、１２００ｋＡ／ｍの磁場を印加しながら１２０ＭＰａの圧力を加え、磁場中で成形し、成形体を得た。その後、得られた成形体を、真空中において１０６０℃で４時間保持して焼成した後、急冷して、上記の組成を有する焼結体（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。そして、得られた焼結体を、８５０℃で１時間、及び、５４０℃で２時間（ともにＡｒガス雰囲気中）の２段階の時効処理を施した後、急冷して、実施例１−１〜実施例１−６及び比較例１−１のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０１８０】
［実施例１−７］
酸素源として、酸化鉄（ＩＩＩ）粒子０．３３質量％、炭素源としてシリコンカーバイド粒子０．１質量％を用いたこと以外は、実施例１−１〜実施例１−６及び比較例１−１と同様に行い、実施例１−７のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０１８１】
［実施例１−８］
酸素源として、四酸化三コバルト粒子０．３８質量％、炭素源として炭化鉄を含有する鋳鉄粒子０．７質量％を用いたこと以外は、実施例１−１〜実施例１−６及び比較例１−１と同様に行い、実施例１−８のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０１８２】
［実施例１−９］
酸素源として、ジルコニア粒子０．６質量％、炭素源として黒鉛粒子０．０３質量％を用いたこと以外は、実施例１−１〜実施例１−６及び比較例１−１と同様に行い、実施例１−９のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０１８３】
［実施例１−１０］
酸素源及び炭素源として、表面部分を酸化させた鋳鉄粒子０．９質量％を用いたこと以外は、実施例１−１〜実施例１−６及び比較例１−１と同様に行い、実施例１−１０のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０１８４】
［実施例１−１１］
２３．２５ｗｔ％Ｎｄ−７．７５ｗｔ％Ｐｒ−１．００％Ｄｙ−２．５０ｗｔ％Ｃｏ−０．２０ｗｔ％Ａｌ−０．２０ｗｔ％Ｃｕ−０．１０ｗｔ％Ｇａ−０．３０ｗｔ％Ｚｒ−０．９５ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する焼結磁石が得られるように、ＳＣ法により、上記組成を有する焼結体用合金（原料合金）を作製したこと以外は、実施例１−４と同様に行い、実施例１−１１のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０１８５】
［実施例１−１２］
３０．５０ｗｔ％Ｎｄ−１．５０ｗｔ％Ｃｏ−０．１０ｗｔ％Ａｌ−０．１０ｗｔ％Ｃｕ−０．２０ｗｔ％Ｇａ−０．９２ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する焼結磁石が得られるように、ＳＣ法により、上記組成を有する焼結体用合金（原料合金）を作製したこと以外は、実施例１−４と同様に行い、実施例１−１２のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０１８６】
［実施例１−１３］
２５．００ｗｔ％Ｎｄ−６．００ｗｔ％Ｄｙ−１．００ｗｔ％Ｃｏ−０．３０ｗｔ％Ａｌ−０．１０ｗｔ％Ｃｕ−０．４０ｗｔ％Ｇａ−０．１５ｗｔ％Ｚｒ−０．８５ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する焼結磁石が得られるように、ＳＣ法により、上記組成を有する焼結体用合金（原料合金）を作製したこと以外は、実施例１−４と同様に行い、実施例１−１３のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０１８７】
［実施例１−１４］
実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を３ｍｍの厚さに加工した後、Ｄｙ付着量が磁石に対して１％になるように、Ｄｙを分散させたスラリーを磁石に塗布した。この磁石をＡｒ雰囲気中、９００℃で６時間（ｈ）、熱処理することにより粒界拡散処理を行った。その後、５４０℃で２時間の時効処理を施すことにより、実施例１−１４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。なお、粒界拡散処理とは、上記図２に示す粒界拡散工程（ステップＳ１９）や上記図５に示す粒界拡散工程（ステップＳ３９）のように、加工されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界に対して、Ｄｙなどの重希土類元素を拡散させる処理をいう。【０１８８】
［比較例１−２］
酸素源及び炭素源を添加しなかったこと以外は、実施例１−１〜実施例１−６及び比較例１−１と同様に行い、比較例１−２のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０１８９】
［比較例１−３〜比較例１−６］
酸素源及び炭素源を添加しなかったこと以外は、実施例１−１１〜実施例１−１４と同様に行い、比較例１−３〜比較例１−６のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石をそれぞれ得た。【０１９０】
＜評価＞
製造した各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組織、各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に含まれる酸素量（Ｏ量）・炭素量（Ｃ量）、各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性及び耐食性を測定し、評価した。組織として、粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）を求めた。磁気特性として、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪを測定した。【０１９１】
［組織］
（元素分布の観察）
得られた各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の断面の表面をイオンミリングで削り、最表面の酸化等の影響を除いた後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の断面をＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）で元素分布を観察し、分析した。５０μｍ角の領域について、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組織をＥＰＭＡにより観察し、ＥＰＭＡによる元素マッピング（２５６点×２５６点）を行なった。図６は、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面の反射電子像である。実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＮｄ、Ｏ、Ｃの各元素のＥＰＭＡによる観察結果を図７〜図９に示す。また、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面の、Ｎｄ、Ｏ、Ｃの各元素の濃度が主相の結晶粒内よりも濃く分布する領域（Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部）を図１０に示す。【０１９２】
（粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）の算出）
代表例として、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のマッピングデータより、以下のような手順で、粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）を算出した。
（１）反射電子像の画像を所定レベルで２値化し、主相結晶粒部分と粒界部分を特定し、粒界部分の面積（Ｂ）を算出した。なお、２値化は反射電子像の信号強度を基準に行った。反射電子像の信号強度は原子番号が大きい元素の含有量が多いほど強くなることが知られている。粒界部分には、原子番号の大きい希土類元素が主相部分よりも多く存在しており、所定レベルで２値化して主相結晶粒部分と粒界部分とを特定することは一般的に行われる方法である。また、測定の際に２値化して二粒子界面の部分が特定されていない部分が生じても、その特定されない二粒子界面の部分は、粒界部分全体の誤差範囲であり、粒界部分の面積（Ｂ）を算出する際に数値範囲に影響を与えるものではない。
（２）ＥＰＭＡで得られたＮｄ、Ｏ、Ｃの特性Ｘ線強度のマッピングデータから、上記（１）で特定された主相結晶粒部分におけるＮｄ、Ｏ、Ｃの各元素の特性Ｘ線強度の平均値と標準偏差を算出した。
（３）ＥＰＭＡで得られたＮｄ、Ｏ、Ｃの特性Ｘ線強度のマッピングデータから、上記（２）で求めた主相結晶粒部分における特性Ｘ線強度の（平均値＋３×標準偏差）の値よりも特性Ｘ線強度の値の大きい部分を、ぞれぞれの元素について特定し、この部分をその元素の濃度が主相結晶粒内よりも濃く分布する部分と定義した。
（４）上記（１）で特定された粒界と、上記（３）で特定されたＮｄ、Ｏ、Ｃの各元素の濃度が主相結晶粒内よりも濃く分布する部分がすべて重なり合う部分を、粒界におけるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部として特定し、その部分の面積（Ａ）を算出した。
（５）上記（４）で算出したＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積（Ａ）を、上記（１）で算出した粒界の面積（Ｂ）で割ることにより、粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）を算出した。【０１９３】
このようにして求められた実施例１−１〜実施例１−１４、比較例１−１〜比較例１−６の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組織として、粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）を算出した結果を表２に示す。【０１９４】
（Ｒ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）の算出）
次に、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の組成について定量分析を行った。ＥＰＭＡマッピングで特定したＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部に対して、ＥＰＭＡを用いて各元素の定量分析を行い、求められた各元素の濃度から、Ｒ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）を算出した。１サンプルにつき５箇所の測定値の平均値をそのサンプルの（Ｏ／Ｒ）の値とした。各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の（Ｏ／Ｒ）の値を表２に示す。【０１９５】
（回折パターンの確認）
さらに、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の結晶構造の解析を行った。ＥＰＭＡマッピングで特定したＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部に対して、収束イオンビーム加工装置（ＦＩＢ）を用いて加工を行い、薄片試料を作製した。この薄片試料のＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を透過型電子顕微鏡で観察し、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部について様々な方位から電子線回折像を取得し、それぞれの回折点に対して面指数付けを行い、回折パターンを確認した。Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の電子線回折像の一例を図１１に示す。【０１９６】
［酸素量・炭素量の分析］
酸素量は、不活性ガス融解−非分散型赤外線吸収法を用いて測定し、炭素量は、酸素気流中燃焼−赤外線吸収法を用いて測定し、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部における酸素量、炭素量を分析した。各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の酸素量・炭素量の分析結果を表２に示す。【０１９７】
［磁気特性］
得られた各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性をＢ−Ｈトレーサーを用いて測定した。磁気特性として、残留磁束密度Ｂｒと保磁力ＨｃＪとを測定した。各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の残留磁束密度Ｂｒと保磁力ＨｃＪの測定結果を表２に示す。【０１９８】
［耐食性］
得られた各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を、１３ｍｍ×８ｍｍ×２ｍｍの板状に加工した。この板状磁石を１２０℃、２気圧、相対湿度１００％の飽和水蒸気雰囲気中に放置し、腐食による磁石の崩壊が起こり始める、つまり粉落ちによる急激な重量減少が起こり始める、までの時間を評価した。各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性として、磁石の崩壊が起こり始める時間の評価結果を表２に示す。【０１９９】
【表２】
0005392440.tif 000003
【０２００】
［組織］
図６〜図１０に示すように、実施例１−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界中にＮｄ、Ｏ、Ｃの各元素が全て主相結晶粒内よりも濃く分布している箇所が存在している。よって、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部が粒界に存在していることが確認された。【０２０１】
（粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）の算出）
また、実施例１−１〜実施例１−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）は、１４％〜７１％の範囲内であった。よって、各実施例により得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石には、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部は粒界に所定の面積比率（Ａ／Ｂ）の割合で含まれるといえる。【０２０２】
（Ｒ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）の算出）
また、実施例１−１〜実施例１−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＲ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）は、０．４１〜０．７０の範囲内であった。よって、実施例１−１〜実施例１−１４により得られる各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部には、Ｏ原子がＲ原子に対して所定の比率（Ｏ／Ｒ）の割合で含まれるといえる。【０２０３】
（回折パターンの確認）
また、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部について様々な方位から電子線回折像を取得し、それぞれの回折点に対して面指数付けを行った結果、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部の回折パターンは立方晶系の結晶構造に起因する結晶方位の関係にあるものと同定された。図１１は電子線回折像の一例である。よって、Ｒ−Ｏ−Ｃ濃縮部は、立方晶系の結晶構造を有するといえる。【０２０４】
［酸素量・炭素量の分析］
表２より、実施例１−１〜実施例１−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、比較例１−２〜比較例１−６の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石よりも焼結体に含まれる酸素量、炭素量が高かった。よって、主相系合金の微粉砕粉末と、粒界系合金の微粉砕粉末とを各々所定の割合で混合する際に、酸素源及び炭素源を添加して焼結し、焼結体を作製することにより、焼結体に含まれる酸素量、炭素量が増大するといえる。【０２０５】
［磁気特性］
表２より、実施例１−１〜実施例１−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と比較して、比較例１−１のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では保磁力ＨｃＪが低下している。実施例１−１〜実施例１−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と比較して、比較例１−２〜比較例１−６のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石ではほぼ同レベルの磁気特性が得られた。よって、主相系合金の微粉砕粉末と、粒界系合金の微粉砕粉末とを各々所定の割合で混合する際に、酸素源及び炭素源を添加して焼結し、焼結体を作製しても、酸素源及び炭素源を添加していない焼結体と略同等の磁気特性を有しているといえる。【０２０６】
［耐食性］
表２より、実施例１−１〜実施例１−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、いずれも比較例１−２〜比較例１−６の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対して大幅に耐食性が向上していることが分かった。よって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積を所定範囲内とすることにより、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を向上させることができるといえる。【０２０７】
このように、粒界にＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を有し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積を所定範囲内とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、優れた耐食性を有すると共に、良好な磁気特性を有することができる。このため、本実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石をモータなどの永久磁石として用いれば、ＳＰＭモータなどは、モータのトルク特性などモータの性能を有しつつ長期間に亘って高出力を有することができ、信頼性に優れたものとなる。【０２０８】
以上のように、本発明に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、モータなどの磁石として好適に用いることができる。【０２０９】
実施例２
＜Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の作製＞
［実施例２−１〜２−６、比較例２−１］
まず、２１．２０ｗｔ％Ｎｄ−２．５０ｗｔ％Ｄｙ−７．２０ｗｔ％Ｐｒ−０．５０ｗｔ％Ｃｏ−０．２０ｗｔ％Ａｌ−０．０５ｗｔ％Ｃｕ−１．００ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する焼結磁石が得られるように、ストリップキャスティング（ＳＣ）法により、上記組成を有する焼結体用合金（原料合金）を作製した。原料合金は、主に磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金との２種類を作製した。【０２１０】
次いで、これらの各原料合金に室温で水素を吸蔵させた後、６００℃で、１時間、脱水素処理を行って、原料合金を水素粉砕（粗粉砕）した。脱水素処理は、Ａｒガス−窒素ガスの混合雰囲気で行い、表３に示すように雰囲気中の窒素ガスの濃度を変えることで、窒素の添加量を制御した。尚、各実施例及び比較例では、この水素粉砕処理から焼結までの各工程（微粉砕及び成形）においては、酸素濃度を５０ｐｐｍ未満の雰囲気として行なった。【０２１１】
次に、水素粉砕後微粉砕を行う前に、各原料合金の粗粉砕粉末に、粉砕助剤として、オレイン酸アミドを０．１ｗｔ％添加し、ナウタミキサを用いて混合した。その後、ジェットミルを用いて高圧Ｎ２ガスによる微粉砕を行い、それぞれ平均粒子径が４．０μｍ程度の微粉砕粉末とした。【０２１２】
その後、得られた主相系合金の微粉砕粉末と、粒界系合金の微粉砕粉末とを各々所定の割合で混合すると共に、酸素源としてアルミナ粒子と、炭素源としてカーボンブラック粒子とを各々表３に示す量だけ添加し、ナウタミキサを用いて混合し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の原料粉末である混合粉末を調製した。【０２１３】
【表３】
0005392440.tif 000004
【０２１４】
得られた混合粉末を、電磁石中に配置された金型内に充填し、１２００ｋＡ／ｍの磁場を印加しながら１２０ＭＰａの圧力を加え、磁場中で成形し、成形体を得た。その後、得られた成形体を、真空中において１０６０℃で４時間保持して焼成した後、急冷して、上記の組成を有する焼結体（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石）を得た。そして、得られた焼結体を、８５０℃で１時間、及び、５４０℃で２時間（ともにＡｒガス雰囲気中）の２段階の時効処理を施した後、急冷して、実施例２−１〜実施例２−６及び比較例２−１のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０２１５】
［実施例２−７］
酸素源として酸化鉄（ＩＩＩ）粒子０．３３質量％、炭素源としてシリコンカーバイド粒子０．１質量％を用いたこと以外は、実施例２−４と同様に行い、実施例２−７のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０２１６】
［実施例２−８］
酸素源として四酸化三コバルト粒子０．３８質量％、炭素源として炭化鉄を含有する鋳鉄粒子０．７質量％を用いたこと以外は、実施例２−４と同様に行い、実施例２−８のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０２１７】
［実施例２−９］
酸素源としてジルコニア粒子０．６質量％、炭素源として黒鉛粒子０．０３質量％を用いたこと以外は、実施例２−４と同様に行い、実施例２−９のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０２１８】
［実施例２−１０］
酸素源及び炭素源として表面部分を酸化させた鋳鉄粒子０．９質量％を用いたこと以外は、実施例２−４と同様に行い、実施例２−１０のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０２１９】
［実施例２−１１］
２４．００ｗｔ％Ｎｄ−８．００ｗｔ％Ｐｒ−０．７０ｗｔ％Ｃｏ−０．２０ｗｔ％Ａｌ−０．１０ｗｔ％Ｃｕ−０．４０ｗｔ％Ｇａ−０．２０ｗｔ％Ｚｒ−０．９２ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する焼結磁石が得られるように、ＳＣ法により、上記組成を有する焼結体用合金（原料合金）を作製したこと以外は、実施例２−４と同様に行い、実施例２−１１のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０２２０】
［実施例２−１２］
２８．００ｗｔ％Ｎｄ−３．５０ｗｔ％Ｄｙ−１．５０ｗｔ％Ｃｏ−０．１０ｗｔ％Ａｌ−０．１２ｗｔ％Ｃｕ−０．２０ｗｔ％Ｇａ−０．８５ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する焼結磁石が得られるように、ＳＣ法により、上記組成を有する焼結体用合金（原料合金）を作製したこと以外は、実施例２−４と同様に行い、実施例２−１２のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０２２１】
［実施例２−１３］
２５．００ｗｔ％Ｎｄ−５．５０ｗｔ％Ｄｙ−１．００ｗｔ％Ｃｏ−０．３０ｗｔ％Ａｌ−０．１０ｗｔ％Ｃｕ−０．１０ｗｔ％Ｇａ−０．１５ｗｔ％Ｚｒ−０．９５ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する焼結磁石が得られるように、ＳＣ法により、上記組成を有する焼結体用合金（原料合金）を作製したこと以外は、実施例２−４と同様に行い、実施例２−１３のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０２２２】
［実施例２−１４］
実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を３ｍｍの厚さに加工した後、Ｄｙ付着量が磁石に対して１％になるように、Ｄｙを分散させたスラリーを磁石に塗布した。この磁石をＡｒ雰囲気中、９００℃で６ｈ、熱処理することにより粒界拡散処理を行った。その後、５４０℃で２ｈの時効処理を施すことにより、実施例２−１４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。なお、粒界拡散処理とは、上記図２に示す粒界拡散工程（ステップＳ１９）や上記図５に示す粒界拡散工程（ステップＳ３９）のように、加工されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界に対して、Ｄｙなどの重希土類元素を拡散させる処理をいう。【０２２３】
［比較例２−２］
酸素源及び炭素源を添加せず、粗粉砕における脱水素処理時の窒素ガス濃度を１００ｐｐｍ以下とした以外は、実施例２−１〜実施例２−６及び比較例２−１と同様に行い、比較例２−２のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。【０２２４】
［比較例２−３〜比較例２−６］
酸素源及び炭素源を添加せず、粗粉砕における脱水素処理時の窒素ガス濃度を１００ｐｐｍ以下とした以外は、実施例２−１１〜実施例２−１４と同様に行い、比較例２−３〜比較例２−６のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石をそれぞれ得た。【０２２５】
＜評価＞
製造した各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組織、各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に含まれる酸素量（Ｏ量）・炭素量（Ｃ量）・窒素量（Ｎ量）、各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性及び耐食性を測定し、評価した。組織として、粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）を求めた。磁気特性として、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の残留磁束密度Ｂｒ、保磁力ＨｃＪを測定した。【０２２６】
［組織］
（元素分布の観察）
得られた各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の断面の表面をイオンミリングで削り、最表面の酸化等の影響を除いた後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の断面をＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）で元素分布を観察し、分析した。５０μｍ角の領域について、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組織をＥＰＭＡにより観察し、ＥＰＭＡによる元素マッピング（２５６点×２５６点）を行なった。図１２は、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面の反射電子像である。実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面のＮｄ、Ｏ、Ｃ、Ｎの各元素のＥＰＭＡによる観察結果を図１３〜図１６に示す。また、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石切断面の、Ｎｄ、Ｏ、Ｃ、Ｎの各元素の濃度が主相の結晶粒内よりも濃く分布する領域（Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部）を図１７に示す。【０２２７】
（粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）の算出）
代表例として、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のマッピングデータより、以下のような手順で、粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）を算出した。
（１）反射電子像の画像を所定レベルで２値化し、主相結晶粒部分と粒界部分を特定し、粒界部分の面積（Ｂ）を算出した。なお、２値化は反射電子像の信号強度を基準に行った。反射電子像の信号強度は原子番号が大きい元素の含有量が多いほど強くなることが知られている。粒界部分には、原子番号の大きい希土類元素が主相部分よりも多く存在しており、所定レベルで２値化して主相結晶粒部分と粒界部分とを特定することは一般的に行われる方法である。また、測定の際に２値化して二粒子界面の部分が特定されていない部分が生じても、その特定されない二粒子界面の部分は、粒界部分全体の誤差範囲であり、粒界部分の面積（Ｂ）を算出する際に数値範囲に影響を与えるものではない。
（２）ＥＰＭＡで得られたＮｄ、Ｏ、Ｃ、Ｎの特性Ｘ線強度のマッピングデータから、上記（１）で特定された主相結晶粒部分におけるＮｄ、Ｏ、Ｃ、Ｎの各元素の特性Ｘ線強度の平均値と標準偏差を算出した。
（３）ＥＰＭＡで得られたＮｄ、Ｏ、Ｃ、Ｎの特性Ｘ線強度のマッピングデータから、上記（２）で求めた主相結晶粒部分における特性Ｘ線強度の（平均値＋３×標準偏差）の値よりも特性Ｘ線強度の値の大きい部分を、ぞれぞれの元素について特定し、この部分をその元素の濃度が主相結晶粒内よりも濃く分布する部分と定義した。
（４）上記（１）で特定された粒界と、上記（３）で特定されたＮｄ、Ｏ、Ｃ、Ｎの各元素の濃度が主相結晶粒内よりも濃く分布する部分がすべて重なり合う部分を、粒界におけるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部として特定し、その部分の面積（Ａ）を算出した。
（５）上記（４）で算出したＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積（Ａ）を、上記（１）で算出した粒界部分の面積（Ｂ）で割ることにより、粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）を算出した。【０２２８】
このようにして求められた実施例２−１〜実施例２−１４、比較例２−１〜比較例２−６の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組織として、粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）を算出した結果を表４に示す。【０２２９】
（Ｒ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）、Ｒ原子に対するＮ原子の比率（Ｎ／Ｒ）の算出）
次に、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の組成について定量分析を行った。ＥＰＭＡマッピングで特定したＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部に対して、ＥＰＭＡを用いて各元素の定量分析を行い、求められた各元素の濃度から、Ｒ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）を算出した。１サンプルにつき５箇所の測定値の平均値をそのサンプルの（Ｏ／Ｒ）の値とした。同様にして、Ｒ原子に対するＮ原子の比率（Ｎ／Ｒ）を算出し、１サンプルにつき５箇所の測定値の平均値をそのサンプルの（Ｎ／Ｒ）の値とした。各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の（Ｏ／Ｒ）、（Ｎ／Ｒ）の値を表４に示す。【０２３０】
（回折パターンの確認）
さらに、実施例１と同様に、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の結晶構造の解析を行った。Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の電子線回折像の一例を図１８に示す。【０２３１】
［酸素量・炭素量・窒素量の分析］
酸素量は、不活性ガス融解−非分散型赤外線吸収法を用いて測定し、炭素量は、酸素気流中燃焼−赤外線吸収法を用いて測定し、窒素量は、不活性ガス融解−熱伝導度法を用いて測定し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の酸素量、炭素量および窒素量を分析した。各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中の酸素量・炭素量・窒素量の分析結果を表４に示す。【０２３２】
［磁気特性］
実施例１と同様に、得られた各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の磁気特性として、残留磁束密度Ｂｒと保磁力ＨｃＪとを測定した。各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の残留磁束密度Ｂｒと保磁力ＨｃＪの測定結果を表４に示す。【０２３３】
［耐食性］
実施例と同様に、得られた各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を、１３ｍｍ×８ｍｍ×２ｍｍの板状に加工した後、この板状磁石を１２０℃、２気圧、相対湿度１００％の飽和水蒸気雰囲気中に放置し、腐食による磁石の崩壊が起こり始める、つまり粉落ちによる急激な重量減少が起こり始める、までの時間を評価した。各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性として、磁石の崩壊が起こり始める時間の評価結果を表４に示す。【０２３４】
【表４】
0005392440.tif 000005
【０２３５】
［組織］
図１２〜図１７に示すように、実施例２−４のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界中にＮｄ、Ｏ、Ｃ、Ｎの各元素が全て主相結晶粒内よりも濃く分布している箇所が存在している。よって、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部が粒界に存在していることが確認された。【０２３６】
（粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）の算出）
また、実施例２−１〜実施例２−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の粒界に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積比率（Ａ／Ｂ）は、１３％〜７２％の範囲内であった。よって、各実施例により得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石には、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部は粒界に所定の面積比率（Ａ／Ｂ）の割合で含まれるといえる。【０２３７】
（Ｒ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）の算出）
また、実施例２−１〜実施例２−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＲ原子に対するＯ原子の比率（Ｏ／Ｒ）は、０．４１〜０．７０の範囲内であった。よって、各実施例により得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部には、Ｏ原子がＲ原子に対して所定の比率（Ｏ／Ｒ）の割合で含まれるといえる。【０２３８】
（回折パターンの確認）
また、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部について様々な方位から電子線回折像を取得し、それぞれの回折点に対して面指数付けを行った結果、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の回折パターンは立方晶系の結晶構造に起因する結晶方位の関係にあるものと同定された。図１８は電子線回折像の一例である。よって、Ｒ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部は、立方晶系の結晶構造を有するといえる。【０２３９】
［酸素量・炭素量・窒素量の分析］
表４より、実施例２−１〜実施例２−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、比較例２−２〜比較例２−６の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石よりも焼結体に含まれる酸素量、炭素量、窒素量が高かった。よって、主相系合金の微粉砕粉末と、粒界系合金の微粉砕粉末とを各々所定の割合で混合する際に、酸素源及び炭素源を添加して焼結し、焼結体を作製することにより、焼結体に含まれる酸素量、炭素量が増大するといえる。また、粗粉砕における脱水素処理時の窒素ガス濃度を上昇させることにより、焼結体に含まれる窒素量が増大するといえる。【０２４０】
［磁気特性］
表４より、実施例２−１〜実施例２−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と比較して、比較例２−１のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石では保磁力ＨｃＪが低下している。実施例２−１〜実施例２−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と比較して、比較例２−２〜比較例２−６の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石ではほぼ同レベルの磁気特性が得られた。主相系合金及び粒界系合金の各合金を脱水素処理して粗粉砕する時には窒素ガス濃度を上昇させて各合金を粗粉砕し、主相系合金及び粒界系合金の各微粉砕粉末を各々所定の割合で混合する際には、酸素源及び炭素源を添加して焼結すれば、上述のように、酸素量、炭素量、窒素量が増大した焼結体が得られる。このようにして得られた焼結体は、脱水素処理して粗粉砕する時の窒素ガス濃度を上昇させずに窒素源の添加量を抑えて、主相系合金及び粒界系合金の各合金を粗粉砕し、酸素源及び炭素源を添加していない焼結体と略同等の磁気特性を有しているといえる。【０２４１】
［耐食性］
表４より、実施例２−１〜実施例２−１４の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、いずれも比較例２−２〜比較例２−６の各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対して大幅に耐食性が向上していることが分かった。よって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積を所定範囲内とすることにより、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の耐食性を向上させることができるといえる。【０２４２】
このように、粒界にＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部を有し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の任意の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ−Ｎ濃縮部の面積を所定範囲内とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、優れた耐食性を有すると共に、良好な磁気特性を有することができる。このため、本発明のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石をモータなどの永久磁石として用いれば、ＳＰＭモータなどは、モータのトルク特性などモータの性能を有しつつ長期間に亘って高出力を有することができ、信頼性に優れたものとなる。【０２４３】
以上のように、本発明に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、モータなどの磁石として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０２４４】
１０  ＳＰＭモータ
１１  ハウジング
１２  ロータ
１３  ステータ
１４  回転軸
１５  ロータコア（鉄芯）
１６  永久磁石
１７  磁石挿入スロット
１８  ステータコア
１９  スロットル
２０  コイル
【要約】
本発明に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石であって、隣り合う２つ以上のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒によって形成された粒界中に、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒内よりも、Ｒ、Ｏ及びＣの濃度がともに高いＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部を有し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の切断面における粒界の面積に占めるＲ−Ｏ−Ｃ濃縮部の面積が１０％以上７５％以下の範囲であることを特徴とする。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１７】
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【図１８】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
0005392440.tif 000019
【図１３】
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【図１４】
0005392440.tif 000021
【図１５】
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【図１６】
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