(57)【要約】  本発明は、高温環境下での不可逆減磁や発熱が生じにくいNdFeB系焼結磁石を提供することを目的とする。本発明に係るNdFeB系焼結磁石は、NdFeB系合金の粉末を磁界中で配向し、焼結することにより製造した基材の表面に付着させたDy及び／又はTbを、粒界拡散処理によって該基材内部の粒界に拡散させたNdFeB系焼結磁石であって、角型比が95%以上であることを特徴とする。このようなNdFeB系焼結磁石は、希土類リッチ相のラメラが所定の間隔でほぼ均等に分散したNdFeB系合金を出発合金として用いると共に、該合金に水素を吸蔵させた後、焼結工程に至るまで、吸蔵させた水素を脱離させるための加熱を行わないまま、NdFeB系焼結磁石の基材を作製し、それを粒界拡散処理することにより製造することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
NdFeB系合金の粉末を磁界中で配向し、焼結することにより製造した基材の表面に、Dy及び／又はTbを付着させ、粒界拡散処理によって該基材内部の粒界に拡散させたNdFeB系焼結磁石であって、角型比が95%以上であることを特徴とするNdFeB系焼結磁石。
【請求項２】
前記角型比が96%以上であることを特徴とする請求項１に記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項３】
前記NdFeB系合金が、ストリップキャスト法により、希土類リッチ相のラメラが所定の間隔で並ぶように作製されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項４】
前記間隔の平均値が3.7μm以下であることを特徴とする請求項３に記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項５】
前記粉末の、レーザ回折法で測定される粒度分布の中央値D50が前記間隔以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項６】
前記NdFeB系合金に水素を吸蔵させて該NdFeB系合金を粗解砕すると共に、前記焼結に至るまで該吸蔵させた水素を脱離させるための加熱を行わないまま、前記基材が製造されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項７】
前記NdFeB系焼結磁石中の酸素と炭素と窒素の含有量の総計が1150ppm以上、3000ppm以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項８】
前記炭素の含有量が500ppm以上であることを特徴とする請求項７に記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項９】
前記酸素の含有量が500ppm以上であることを特徴とする請求項７又は８に記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項１０】
前記窒素の含有量が150ppm以上であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項１１】
前記粉末が作製された後に添加する潤滑剤の量が0.01wt%以上、0.6wt%以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項１２】
前記NdFeB系焼結磁石の配向度が95%以上であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項１３】
前記NdFeB系合金の厚みの平均値が350μm以下であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項１４】
前記NdFeB系焼結磁石中の主相となる粒子の平均粒径が4.5μm以下であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石。
【請求項１５】
前記NdFeB系焼結磁石の厚みが1mm以上、10mm以下であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のNdFeB系焼結磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、NdFeB系焼結磁石に関する。ここで「NdFeB系」は、Nd, Fe及びBのみを含有するものには限られず、Nd以外の希土類元素や、Co, Ni, Cu, Al等の他の元素を含有するものも含まれる。
【背景技術】
【０００２】
NdFeB系焼結磁石は、1982年に佐川（本発明者）らによって見出されたものであるが、それまでの永久磁石をはるかに凌駕する高い磁気特性を有し、Nd（希土類の一種）、鉄及び硼素という比較的豊富で廉価な原料から製造することができるという特長を有する。そのため、電動補助型自転車用モータ、産業用モータ、ハードディスク等のボイスコイルモータ、高級スピーカー、ヘッドホン、永久磁石式磁気共鳴診断装置等、様々な製品に使用されている。【０００３】
NdFeB系焼結磁石の製造方法として、焼結法、鋳造・熱間加工・時効処理の方法、急冷合金をダイ・アップセット加工する方法の３つの方法が知られている。このうち磁気特性および生産性において優れ、且つ工業的に確立している製造方法は焼結法である。焼結法では永久磁石に必要とされる緻密で均一な微細組織を得ることができる。【０００４】
また、焼結法により製造したNdFeB系焼結磁石を基材として、その表面に塗布や蒸着等によりDy及び／又はTb （以下、「Dy及び／又はTb」を「RH」とする）を付着させ、加熱することにより、基材表面から粒界を通じて基材の内部にRHを拡散させる方法（粒界拡散法）がある（特許文献１）。この粒界拡散法により、NdFeB系焼結磁石の保磁力をさらに高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開WO2011/004894号公報
【特許文献２】特開2005-320628号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
NdFeB系焼結磁石は、その高い磁気特性から、ハイブリッド自動車や電気自動車のモータ用の永久磁石など、今後ますます需要が拡大することが予想されている。しかしながら、自動車は過酷な負荷の下での使用を想定しなければならず、そのモータについても高い温度環境（例えば180℃）下での動作を保証しなければならない。ところが、NdFeB系焼結磁石をそのような高温で使用すると磁力（磁化）が減少し、しかも、温度を低下させても元に戻らないという現象（不可逆減磁）が生じるという問題がある。また、電機子からの磁界により磁石が発熱し、その熱によっても上記のような磁化の減少や不可逆減磁が生じることがある。【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、高温環境下での不可逆減磁が生じにくいNdFeB系焼結磁石を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために成された本発明に係るNdFeB系焼結磁石は、
NdFeB系合金の粉末を磁界中で配向し、焼結することにより製造した基材の表面に、Dy及び／又はTbを付着させ、粒界拡散処理によって該基材内部の粒界に拡散させたNdFeB系焼結磁石であって、角型比が95%以上であることを特徴とする。【０００９】
なお、ここで言う角型比とは、図７に示すように、第1象限から第2象限を横切るJ-H（磁化-磁界）曲線において、磁界ゼロに対応する磁化の値が10%低下したときの磁界の絶対値Hkを保磁力HcJで除した値Hk/HcJによって定義される値である。【００１０】
モータ用永久磁石には、電流コイルから逆磁界が印加される。不可逆減磁は、磁石のJ-H曲線の第2象限に現れる変曲点Cに対応する磁界以上の逆磁界が、磁石に印加されることにより生じる。保磁力が高く、角型比が高いほど変曲点Cの磁界強度が大きくなる。従って、保磁力と角型比が高くなるほど不可逆減磁が生じにくくなる。
また、磁石の温度が上昇するにつれて保磁力は低下していくものの、一般的に常温（室温）における保磁力と角型比が高いほど、高温での保磁力と角型比は高くなる。従って、常温における保磁力と角型比を共に高くすれば、磁石の温度が高くなっても不可逆減磁が生じにくくなる。【００１１】
粒界拡散法を用いることによってNdFeB系焼結磁石の保磁力が高くなることは、特許文献１等にも記載された通りである。しかしながら、従来の粒界拡散法によって製造されたNdFeB系焼結磁石では、高い角型比を得ることができなかった。例えば、特許文献１において、粒界拡散法によって製造されたNdFeB系焼結磁石の角型比は81.5-93.4%である。【００１２】
本発明に係るNdFeB系焼結磁石では、粒界拡散処理によって高い保磁力が得られると共に、95%以上という高い角型比を有するため、従来のNdFeB系磁石に比べて不可逆減磁が生じにくい。例えばRHの添加量を調整し、保磁力を20kOe以上にすれば、自動車等において想定される最高使用温度180℃にさらしても不可逆減磁が起こらない。そのため、モータ用の磁石としてNdFeB系焼結磁石の高い磁気特性を発揮することができる。【００１３】
本発明に係るNdFeB系焼結磁石は、例えば、粒界中のRHの濃度差を低く抑え、NdFeB系焼結磁石を構成する多数のNd2Fe14B系立方晶化合物の結晶粒（以下、これを「主相粒子」と呼ぶ）の周囲を、希土類リッチ相を主とする粒界相で均一にカバーされるように製造することにより、得ることができる。以下、その理由を説明する。【００１４】
粒界拡散法は、NdFeB系焼結磁石を構成する各主相粒子の境界（粒界）から、各主相粒子の内部の、粒界にごく近い領域においてのみRHを拡散させることにより、最大エネルギー積や残留磁束密度等の一部の磁気特性が低下することを抑制しつつ、各主相粒子の保磁力を向上させるというものである（例えば特許文献１を参照）。従来、粒界拡散法によって製造されたNdFeB系焼結磁石では、磁石表面から遠い（深い）位置にある粒界にはRHが十分に拡散せず、磁石表面に近い粒界と磁石表面から遠い粒界の間で粒界拡散処理後のRHの濃度に大きな差が生じていた。これにより、付着面に近い箇所にある主相粒子と付着面から遠い箇所にある主相粒子では、各主相粒子の保磁力に差が生じる。また、粒界中に炭素等の不純物が高濃度で存在すると、その部分でRHの拡散が堰き止められ、周辺のRHの濃度が局所的に高くなることがある。このようなことも各主相粒子の保磁力に差が生じる原因となる。【００１５】
NdFeB系焼結磁石全体のJ-H曲線における角型性を決定する要因はまだ明らかになっていないが、粒界組織の不均一性や粒界相中のRH元素濃度の相違が顕著であればあるほどNdFeB系焼結磁石全体のJ-H曲線がなだらかに変化する。特許文献１のNdFeB系焼結磁石の粒界拡散処理後の角型比が81.5-93.4%程度に留まっていたのは、この粒界組織の不均一性や粒界相中のRH元素濃度の相違が原因であると考えられる。【００１６】
これに対し、本発明に係るNdFeB系焼結磁石は、粒界中のRHの濃度差を低く抑え、粒界組織を均一化するように製造しているため、95%以上という高い角型比を得ることができる。加えて、粒界拡散処理によって高い保磁力をも得ることができるため、高温環境下での不可逆減磁が生じにくいNdFeB系焼結磁石を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るNdFeB系焼結磁石は、粒界拡散処理によって高い保磁力を有すると共に、95%以上という高い角型比を有するため、高温環境下での不可逆減磁が生じにくい。そのため、自動車のモータ等の高い磁気特性が要求される磁石として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るNdFeB系焼結磁石を製造するための方法の一実施例を示すフローチャート(a)、及び従来のNdFeB系焼結磁石の製造方法を示すフローチャート(b)。
【図２】希土類リッチ相のラメラを有する合金板(a)と、該合金板を微粉砕することにより得られる合金粉末粒子(b)を示す概略図。
【図３】ラメラ間隔が約3μmのストリップキャスト合金と、ラメラ間隔が約4μmのストリップキャスト合金を出発合金としてそれぞれ用いた場合の磁気特性の変化を示すグラフ。
【図４】粒界拡散処理を行った後に粗大粒が発生したNdFeB系焼結磁石の光学顕微鏡写真。
【図５】製造工程中に添加する潤滑剤の添加量に対するNdFeB系焼結磁石中の炭素含有量の変化を示すグラフ。
【図６】粗大粒が発生しないように作製した、粒界拡散処理後のNdFeB系焼結磁石の光学顕微鏡写真。
【図７】角型比と変曲点の関係を示すJ-H曲線のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係るNdFeB系焼結磁石を製造するための方法を、各図を参照して説明する。
【実施例】
【００２０】
比較のために、まず、従来の粒界拡散法を用いたNdFeB系焼結磁石の製造方法について、図１(b)のフローチャートを用いて説明する。従来の粒界拡散法を用いたNdFeB系焼結磁石の製造方法は、大別して、水素吸蔵工程、脱水素工程、微粉砕工程、充填工程、配向工程、焼結工程、粒界拡散工程の７つに分かれている。【００２１】
水素吸蔵工程では、ストリップキャスト法等により予め作製されたNdFeB系合金（出発合金）の薄板（以下、「NdFeB系合金板」とする）に水素を吸蔵させる（ステップＢ１）。脱水素工程では、水素を吸蔵させたNdFeB系合金板を500℃程度に加熱することにより、NdFeB系合金板から水素を脱離させる（ステップＢ２）。この過程によって、NdFeB系合金板は最大数mm程度の幅の金属片に解砕される。微粉砕工程では、このようにして得られた金属片に潤滑剤を添加し、ジェットミル法等によりこれを目標の粒径にまで微粉砕する（ステップＢ３）。【００２２】
充填工程では、微粉砕工程によって得られた微粉末（以下、これを「合金粉末」と呼ぶ）に、カプリル酸メチルやミリスチン酸メチル等のカルボン酸アルキルを主成分とする潤滑剤を添加し、合金粉末の流動性を高めたうえで、狙い寸法を得るために必要な形状を有する充填容器に合金粉末を充填する（ステップＢ４）。配向工程では、充填容器ごと合金粉末に磁界を印加し、合金粉末の各粒子を同じ方向に配向させる（ステップＢ５）。焼結工程では、充填容器ごと合金粉末を950-1050℃程度に加熱する（ステップＢ６）。これによって、RHを拡散させる前のNdFeB系焼結磁石のブロックが作製される。粒界拡散工程では、このブロックを基材として、その所定の面に蒸着や塗布等によりRHを付着させ、900℃程度に加熱する（ステップＢ７）。
なお、焼結工程の後や粒界拡散工程の後に時効処理を行うこともある。時効処理は複数回に分けて行うこともある。【００２３】
これに対し、本実施例のNdFeB系焼結磁石の製造方法は、第一に、水素吸蔵工程に用いるNdFeB系合金板として、図２(a)に示すような、主相１１内に板状（ラメラ（lamella）という）の希土類リッチ相１２が所定の間隔でほぼ均等に分散した合金板１０を用いることを特徴とする。このような合金板１０は、特許文献２に記載のように、ストリップキャスト法により作製することができる。また、ラメラ間の平均間隔（以下、「平均ラメラ間隔」と呼ぶ）Lは、ストリップキャスト法で用いる冷却ローラの回転速度や、該冷却ローラにNdFeB系合金の溶湯を供給する速度を調整することにより制御することができる。【００２４】
本実施例のNdFeB系焼結磁石の製造方法は、第二に、脱水素工程を行わないことを特徴とする（図１(a)）。すなわち、本実施例のNdFeB系焼結磁石の製造方法では、水素吸蔵工程によって水素を吸蔵させた後、加熱による脱水素工程を経ずに焼結工程までを行う。合金粉末に吸蔵されている水素は、焼結工程の際の加熱によって脱離する。以下、脱水素工程を行わずにNdFeB系焼結磁石の基材を製造する方法のことを、「脱水素無し基材製造方法」と呼ぶ。これに対し、加熱による脱水素工程を行ってNdFeB系焼結磁石の基材を製造する従来の方法のことを、「脱水素有り基材製造方法」と呼ぶ。【００２５】
水素吸蔵工程において、希土類リッチ相のラメラが所定の間隔でほぼ均等に分散した合金板を用いる理由は、以下の通りである。
上記の通り、水素吸蔵工程では、NdFeB系合金に水素を吸蔵させる。これによりNdFeB系合金が脆化するが、主相よりも希土類リッチ相の方が水素をより多く吸蔵するため、特に希土類リッチ相ラメラの部分において脆化が進む。そのため、次の微粉砕工程では、希土類リッチ相ラメラの間隔とほぼ同じ大きさで微粉砕される。その結果、粒径のほぼ揃った合金粉末が得られると共に、図２(b)に示すように、合金粉末の各粒子１３の表面には希土類リッチ相ラメラの一部１４が付着することとなる。【００２６】
粒径のほぼ揃った合金粉末が得られることで、焼結工程後に得られる基材中の主相粒子の大きさも均一になる。これにより磁区の大きさが均一となり、焼結後の基材の磁気特性が向上する。また、合金粉末の各粒子の表面に希土類リッチ相が付着していることにより、希土類リッチ相が基材中の粒界に均一に分散する。希土類リッチ相は、粒界拡散工程においてRHを拡散させる際の主要な通路となるため、希土類リッチ相が基材中の粒界に均一に分散することにより、粒界拡散工程においてRHが付着面から十分深くまで拡散し、深さ方向に対するRHの濃度差が生じにくくなる。【００２７】
微粉砕工程では、作製する合金粉末の粒径の目標値を、NdFeB系合金の平均ラメラ間隔以下になるように設定する。これは、合金粉末の粒径をNdFeB系合金の平均ラメラ間隔より大きく設定すると、希土類リッチ相を内部に含む合金粉末粒子が多くなり、焼結後の基材において相対的に粒界に分散する希土類リッチ相が少なくなることから、上記の効果が十分に得られなくなるためである。【００２８】
また、上記の効果を得るためには、合金板１０の平均ラメラ間隔を合金粉末の粒径（数μm）と同等程度にすることが望ましい。合金板１０の厚さと平均ラメラ間隔には相関関係があるため、合金板１０の平均ラメラ間隔を数μm程度にするには、合金板１０の厚みが平均で350μm以下になるように調整する。【００２９】
また、脱水素無し基材製造方法を用いる理由は、以下の通りである。
上記のように、微粉砕工程と充填工程では潤滑剤を添加する。潤滑剤は一般的に有機物であり、炭素が多く含まれる。従来の脱水素有り基材製造方法では、この炭素の一部が基材の内部に残留し、基材の磁気特性の低下をもたらす。また、基材の内部に残留した炭素は、粒界中に炭素濃度の高い炭素リッチ相を形成する。この炭素リッチ相は、粒界を通してRHを拡散させる際の堰のような役割を果たし、RHの拡散を妨げる。これにより、RHが付着面から十分深くまで到達しにくくなる。また、炭素リッチ相によって堰き止められることで、炭素リッチ相の近傍においてRHの濃度が局所的に高くなり、RHの濃度が不均一になる。
基材中に炭素が残留することを避けるには、潤滑剤の使用量を減らすことが考えられるが、潤滑剤は、粉末の流動性を高めるためにある程度混入する必要がある。【００３０】
これに対し、脱水素無し基材製造方法では、脱水素工程を行わないため合金粉末が水素化合物になっている。この水素化物中の水素が焼結工程の際の加熱によって、潤滑剤に含まれる炭素と反応し、炭化水素化合物となって排出される。その結果、基材中に残留する炭素の濃度が低下し、基材の磁気特性が向上する。また、粒界中に炭素リッチ相が形成されにくくなるため、粒界拡散処理によってRHが均一に拡散し、粒界拡散処理後のNdFeB系焼結磁石中の主相粒子の保磁力が略等しくなる。なお、不純物として酸素や窒素が混入することもあるが、これらも水素と反応して、H2Oや窒化水素化合物などのガスとなって排出される。【００３１】
本実施例のNdFeB系焼結磁石の製造方法では、以上の2つの特徴を有すること（希土類リッチ相ラメラ合金、及び、脱水素無し基材製造方法）により、粒界拡散工程の際にRHを付着させた面から、十分深くにまで均一にRHを拡散させることが可能となる。それによって、本実施例の製造方法で製造されたNdFeB系焼結磁石は、後述の通り、95%以上の角型比を得ることができる。【００３２】
以下、本実施例のNdFeB系焼結磁石の製造方法について、図１(a)を参照しつつ、具体例を挙げて説明する。
本実施例では、平均ラメラ間隔が3.7μmのNdFeB系合金（以下、「3μmラメラ合金」と呼ぶ）を用い、水素吸蔵工程（ステップＡ１）と微粉砕工程（ステップＡ３）により、レーザ回折法で測定した粒度分布の中央値D50が3μmとなるNdFeB系合金粉末を作製した。また、ラメラ間隔が4.5μmのNdFeB系合金（以下、「4μmラメラ合金」と呼ぶ）に対し、レーザ回折法で測定した粒度分布の中央値D50が3μmとなるNdFeB系合金粉末を作製した。なお、平均ラメラ間隔の評価は特許第2665590号公報に記載の方法で行った。また、3μmラメラ合金と4μmラメラ合金の合金組成は、それぞれ以下の表１の通りである。
【表１】
2013146781.tif 000003
【００３３】
水素吸蔵工程及び微粉砕工程の具体的な手順は以下の通りである。表１の合金を水素吸蔵により脆化させた後（ステップＡ１）、脱水素加熱を行わないまま（ステップＡ２）、得られた金属片にカルボン酸アルキルを0.05wt%混合し、ホソカワミクロン製100AFG型ジェットミル装置を用いて窒素ガス気流中で金属片を微粉砕する（ステップＡ３）。その際、微粉砕後の粉末の粒径が、レーザ式粒度分布測定装置（Sympatec社製HELOS&RODOS）で測定した粒度分布の中央値D50で3μmになるように調整する。【００３４】
微粉砕工程の後は、作製した合金粉末にカルボン酸アルキルを0.07wt%混合し、この合金粉末を充填容器に充填する（ステップＡ４）。そして、充填容器に微粉末を充填したまま磁界中で粉末を配向させ（ステップＡ５）、それから充填容器ごと真空中で950-1000℃で4時間加熱することにより焼結する（ステップＡ６）。更に、焼結後の時効処理として、不活性ガス雰囲気中において800℃で0.5時間加熱した後に急冷し、更に480-580℃で1.5時間加熱して急冷する。【００３５】
以上の工程により、磁極面が7mm角、厚みが3mmの基材を、3μmラメラ合金と4μmラメラ合金に対してそれぞれ8個ずつ作製し、それらの磁気特性を調べた。その結果を以下の表２及び表３に示す。
【表２】
2013146781.tif 000004
【表３】
2013146781.tif 000005
なお、表中の基材S1〜S8は、3μmラメラ合金から作製した基材であり、基材C1〜C8は、4μmラメラ合金から作製した基材である。また、表中のBrは残留磁束密度（J-H曲線又はB-H曲線の磁場Hが0のときの磁化J又は磁束密度Bの大きさ）、Jsは飽和磁化（磁化Jの最大値）、HcBはB-H曲線によって定義される保磁力、HcJはJ-H曲線によって定義される保磁力、(BH)Max、は最大エネルギー積（B-H曲線における磁束密度Bと磁場Hの積の極大値）、Br/Jsは配向度、Hkは磁化Jが残留磁束密度Brの90%のときの磁界Hの値、SQは角型比（Hk/HcJ）を示している。これらの数値が大きいほど、良い磁石特性が得られていることを意味する。【００３６】
表２及び表３の磁気特性の測定は、パルス磁化測定装置により行った。パルス磁化測定装置は日本電磁測器株式会社製（商品名：パルスBHカーブトレーサBHP-1000）で、最大印加磁界は10T、測定精度は±1%である。パルス磁化測定装置は本発明で対象とする、高HcJ磁石の評価に適している。ただし、パルス磁化測定装置は通常の直流磁界印加による磁化測定装置（直流B-Hトレーサーとも呼ばれる。）に比べて、J-H曲線の角型比SQが低く出る傾向にあることが知られている。例えば直流磁化測定装置で測定した角型比SQが95%というのは、パルス磁化測定装置では90%程度となる。【００３７】
これらの基材はいずれも、角型比が95%以上という高い数値で得られている。また、図３は表２の各基材の磁気特性をグラフ化したものであるが、この図に示すように、基材S1〜S8では残留磁束密度Brが比較的高く得られ、基材C1〜C8では保磁力HcJが比較的高く得られていることが分かる。【００３８】
また、表１に示す基材はいずれも、95%前後の高い配向度Br/Jsが得られている。これは、脱水素加熱を行わなかったことにより、合金粉末の各粒子の磁気異方性が低下し、各粒子の保磁力が低下したためである。各粒子の保磁力が低いと、合金粉末を配向させた後、印加磁界の減少と共に各粒子内に逆磁区が発生し、多磁区化する。これにより各粒子の磁化が減少するため、隣接粒子間の磁気的相互作用による配向度の劣化が緩和され、高い配向度が得られる。【００３９】
以上の基材S1〜S8及びC1〜C8に対し、それぞれ粒界拡散処理を行う（ステップＡ７）。粒界拡散処理の具体的な条件は、以下の通りである。
まず、Tb（RH）:92wt%、Ni:4.3wt%、Al:3.7wt%のTbNiAl合金粉末とシリコーングリースを重量比で80:20の割合で混合した混合物10gにシリコーンオイルを0.07g添加したペーストを基材の両磁極面（7mm角の面）にそれぞれ10mgずつ塗布する。
次に、上記ペーストを塗布した直方体基材を、複数の尖形状の支持部が設けられたモリブデン製のトレイに載せ、直方体基材を該支持部によって支持しつつ、10-4Paの真空中で加熱する。加熱温度は800-950℃、加熱温度は4時間である。その後室温付近まで急冷して、次に480-560℃で1.5時間加熱して、再度室温まで急冷する。【００４０】
以上の粒界拡散処理により、T1〜T8とD1〜D8の計16種類の試料を作製した。T1〜T8は、基材S1〜S8にそれぞれ対応する試料であり、D1〜D8は、基材C1〜C8にそれぞれ対応する試料である。これらの試料についてパルス磁化測定装置により測定した結果を以下の表４及び表５に示す。
【表４】
2013146781.tif 000006
【表５】
2013146781.tif 000007
【００４１】
表４に示すように、試料T1〜T8では、96.8-98.5%という極めて角型比の高い結果が得られている。それに対し、表５に示す試料D1〜D8の角型比は90.4-94.4%の間で、表３に示す基材の時点での角型比よりも低下している。【００４２】
試料D1〜D8の角型比が低下した理由として、平均ラメラ間隔が4.5μmのストリップキャスト合金（出発合金）に対し、粒径（の中央値D50）が3μmの合金粉末に微粉砕したことが挙げられる。微粉砕後の合金粉末の粒径がストリップキャスト合金の平均ラメラ間隔に対して小さすぎる場合、合金粉末から希土類リッチ相ラメラが剥離してしまう。希土類リッチ相ラメラが剥離した合金粉末を用いて基材を作製すると、希土類リッチ相を基材中の粒界に均一に分散させるという前述の効果が得られなくなり、その結果、粒界拡散処理においてRHが均一に拡散しなくなる。
従って、本実施例のNdFeB系焼結磁石の製造方法では、ストリップキャスト合金の平均ラメラ間隔に対して、微粉砕後の合金粉末粒子の粒径が小さくなりすぎないように注意する必要がある。【００４３】
以上のようにして、本実施例のNdFeB系焼結磁石の製造方法では、粒界拡散処理によって保磁力を向上させつつ、95%以上という高い角型比を得ることができる。なお、本実施例では、脱水素無し基材製造方法によって基材を作製しているが、この方法を用いる際、注意することがある。【００４４】
上記の通り、脱水素無し基材製造方法によって、炭素等の不純物を減らすことができる。しかしながら、不純物の量を減らしすぎると、粒界拡散処理の加熱によって主相粒子が成長し、図４に示すように、粗大粒が発生することがある（図４の顕微鏡写真では約100μm）。このように粗大粒が発生すると角型比が低下する。粒界拡散処理の際に主相粒子が成長することを抑制するためには、基材中に不純物がある程度混入していることが望ましい。【００４５】
粗大粒が発生しないようにしつつ高い磁石特性を得るためには、粒界拡散処理後のNdFeB系焼結磁石において、炭素が500ppm以上、酸素が500ppm以上、窒素が150ppm以上、これらの総計が1150ppm以上、3000ppm以下の範囲内にあるようにすれば良い。これらの含有量を調整する方法として、NdFeB系合金を微粉砕した後に合金粉末に添加する潤滑剤の量を調整する方法がある。例えば本実施例で用いたカルボン酸アルキルの潤滑剤の場合、その添加量を0.01wt%以上、0.6wt%以下とすることにより、粒界拡散処理後のNdFeB系焼結磁石中の炭素の含有量を500ppmから3000ppmの間で調整することができる（図５）。【００４６】
なお、試料T1のNdFeB系焼結磁石について、炭素と酸素と窒素の含有量をそれぞれ測定したところ、炭素含有量は950ppm、酸素含有量は820ppm、窒素含有量は170ppmであった。また、この試料の光学顕微鏡写真を撮ったところ、粗大粒は発生していなかった（図６）。また、この試料の主相粒子の平均粒径を算出したところ、2.8μmであった。【００４７】
また、粒界拡散法では一般的に、基材の厚みが増すにつれて付着面近傍と中心部のRHの濃度差が大きくなり、角型比が低下するが、本実施例の製造方法では、厚みが1mm以上、10mm以下であれば、角型比95%以上のNdFeB系焼結磁石を粒界拡散法によって製造することができた。
【符号の説明】
【００４８】
１０…合金板
１１…主相
１２…希土類リッチ相ラメラ
１３…合金粉末粒子
１４…希土類リッチ相ラメラの一部
【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６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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