(57)【要約】【課題】Ｒが主としてＣｅである、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石において、Ｃｅ以外の希土類元素Ｒ１が非常に少なくても、保磁力を向上することができる希土類磁石を提供する。【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ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓ・（Ｒ２１−ｘＭ２ｘ）ｔ（ただし、Ｒ１及びＲ２は、Ｃｅ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、少量元素であり、Ｍ２は、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｘＭ２ｘの融点をＲ２の融点よりも低下させる合金元素。）で表され、１１．８０≦ｐ≦１２．９０であり、Ｃｅの濃度が、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３
2018110162.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ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓ・（Ｒ２１−ｘＭ２ｘ）ｔ（ただし、Ｒ１及びＲ２は、Ｃｅ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−ｘＭ２ｘ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、ｓ、及びｔ、並びにｘが、
１１．８０≦ｐ≦１２．９０、
０≦ｑ≦３．００、
５．００≦ｒ≦２０．００、
０≦ｓ≦３．００、
１．００≦ｔ≦１１．００、及び
０．１０≦ｘ≦０．５０である。）で表され、
Ｃｅの濃度が、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】
前記ｐが、１１．８０≦ｐ≦１２．２０である、請求項１に記載の希土類磁石。
【請求項３】
前記ｑが、０≦ｑ≦２．００である、請求項１又は２に記載の希土類磁石。
【請求項４】
前記ｑが、０≦ｑ≦１．００である、請求項１又は２に記載の希土類磁石。
【請求項５】
前記主相の体積率が、８５．００〜９６．２０％である、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】
Ｒ１が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上である、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】
Ｒ２が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項８】
Ｃｅの濃度が、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１〜７のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項９】
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１〜８のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項１０】
前記ｘが、０．２０≦ｘ≦０．４０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】
前記中間相の厚さが、５〜５０ｎｍである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項１２】
前記Ｔが、Ｆｅである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の希土類磁石。
【請求項１３】
全体組成が、式ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓ（ただし、Ｒ１は、Ｃｅ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、ｒ、及びｓが、
１１．８０≦ｐ≦１２．９０、
０≦ｑ≦３．００、
５．００≦ｒ≦２０．００、及び
０≦ｓ≦３．００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、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−ｘＭ２ｘ（ただし、Ｒ２は、Ｃｅ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−ｘＭ２ｘ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、０．１０≦ｘ≦０．５０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１４】
前記ｐが、１１．８０≦ｐ≦１２．２０である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ｑが、０≦ｑ≦２．００である、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ｑが、０≦ｑ≦１．００である、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１７】
Ｒ１が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上である、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
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１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記ｘが、０．２０≦ｘ≦０．４０である、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
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１３〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記熱処理の温度が、６００〜８００℃である、請求項１３〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記Ｔが、Ｆｅである、請求項１３〜２１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）に関する。本開示は、特に、Ｒが主としてＣｅである、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石は、優れた磁気特性を有する高性能磁石である。そのため、ハードディスク及びＭＲＩ（磁気共鳴画像）装置等を構成するモータのほか、ハイブリッド車及び電気自動車等の駆動用モータに用いられている。
【０００３】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石のうち、ＲがＮｄの希土類磁石、すなわち、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石が最も代表的である。しかし、Ｎｄの価格は高騰しつつあり、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石中のＮｄの一部を、Ｎｄよりも安価な、Ｃｅ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、及び／又はＳｃで置換することが試みられている。
【０００４】
特許文献１には、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石のＮｄの一部を、Ｃｅで置換した、（Ｎｄ、Ｃｅ）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１１１１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された（Ｎｄ、Ｃｅ）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石においては、Ｎｄを１．２５〜２０.００原子％含有しており、Ｎｄの含有量が非常に少ない場合又は存在しない場合の磁気特性、特に、保磁力の向上について、その検討が充分ではなかった。
【０００７】
これらのことから、Ｒが主としてＣｅである、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石において、Ｃｅ以外の希土類元素Ｒ１が非常に少ない場合又は存在しない場合、保磁力の向上の余地がある、という課題を、本発明者らは見出した。
【０００８】
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、Ｒが主としてＣｅである、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石において、Ｃｅ以外の希土類元素Ｒ１が非常に少な場合又は存在しない場合でも、保磁力を向上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】
【０００９】
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ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓ・（Ｒ２１−ｘＭ２ｘ）ｔ（ただし、Ｒ１及びＲ２は、Ｃｅ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−ｘＭ２ｘ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、ｓ、及びｔ、並びにｘが、
１１．８０≦ｐ≦１２．９０、
０≦ｑ≦３．００、
５．００≦ｒ≦２０．００、
０≦ｓ≦３．００、
１．００≦ｔ≦１１．００、及び
０．１０≦ｘ≦０．５０である。）で表され、
Ｃｅの濃度が、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〉前記ｐが、１１．８０≦ｐ≦１２．２０である、〈１〉項に記載の希土類磁石。
〈３〉前記ｑが、０≦ｑ≦２．００である、〈１〉又は〈２〉項に記載の希土類磁石。
〈４〉前記ｑが、０≦ｑ≦１．００である、〈１〉又は〈２〉項に記載の希土類磁石。
〈５〉前記主相の体積率が、８５．００〜９６．２０％である、〈１〉〜〈４〉のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈６〉Ｒ１が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上である、〈１〉〜〈５〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈７〉Ｒ２が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上である、〈１〉〜〈６〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈８〉Ｃｅの濃度が、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〉〜〈７〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈９〉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〉〜〈８〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈１０〉前記ｘが、０．２０≦ｘ≦０．４０である、〈１〉〜〈９〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈１１〉前記中間相の厚さが、５〜５０ｎｍである、〈１〉〜〈１０〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈１２〉前記Ｔが、Ｆｅである、〈１〉〜〈１１〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈１３〉全体組成が、式ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓ（ただし、Ｒ１は、Ｃｅ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、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り、かつ、
ｐ、q、ｒ、及びｓが、
１１．８０≦ｐ≦１２．９０、
０≦ｑ≦３．００、
５．００≦ｒ≦２０．００、
０≦ｓ≦３．００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、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−ｘＭ２ｘ（ただし、Ｒ２は、Ｃｅ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−ｘＭ２ｘ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、０．１０≦ｘ≦０．５０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。
〈１４〉前記ｐが、１１．８０≦ｐ≦１２．２０である、〈１３〉項に記載の方法。
〈１５〉前記ｑが、０≦ｑ≦２．００である、〈１３〉又は〈１４〉項に記載の方法。
〈１６〉前記ｑが、０≦ｑ≦１．００である、〈１３〉又は〈１４〉項に記載の方法。
〈１７〉Ｒ１が、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上である、〈１３〉〜〈１６〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１８〉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、〈１３〉〜〈１７〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１９〉前記ｘが、０．２０≦ｘ≦０．４０である、〈１３〉〜〈１８〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈２０〉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、〈１３〉〜〈１９〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈２１〉前記熱処理の温度が、６００〜８００℃である、〈１３〉〜〈２０〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈２２〉前記Ｔが、Ｆｅである、〈１３〉〜〈２１〉項のいずれか一項に記載の方法。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、Ｃｅを所定の範囲にすることによって、Ｃｅ以外の希土類元素Ｒ１の含有量が非常に少ない場合又は存在しない場合であっても、保磁力を向上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】
【００１１】
【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、各試料について、改質材浸透前のＣｅ含有量と保磁力の関係を示すグラフである。
【図４】図４は、各試料について、改質材浸透前の磁性相の体積率と磁化の関係を示すグラフである。
【図５】図５は、各試料について、改質材浸透後のＣｅ含有量と保磁力の関係を示すグラフである。
【図６】図６は、各試料について、改質材浸透後の主相の体積率と磁化の関係を示すグラフである。
【図７】図７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８】図８は、図７で黒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９】図９は、図８の結果を纏めた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
Ｒが主としてＣｅである、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石において、Ｃｅ以外の希土類元素Ｒ１が非常に少ない又は存在しない希土類磁石を、本明細書では、（Ｃｅ、Ｒ１）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石ということがある。
【００１４】
（Ｃｅ、Ｒ１）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石は、（Ｃｅ、Ｒ１）−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、（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂで表される磁性相（以下、このような相を「（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相」ということがある。）が形成される。（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相が形成された後の残液中では、（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相の形成に寄与しなかった余分なＣｅ及びＲ１によって、（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相が形成される。（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相は、（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相の周囲に存在する。（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相は、（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相の形成に寄与しなかった元素で形成されており、Ｃｅ及びＲ１の濃度が高い。
【００１５】
（Ｃｅ、Ｒ１）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石中で、仮に、全てが（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相であるとすると、Ｃｅ及びＲ１の合計含有量は、概ね１１．８原子％である。Ｃｅ、Ｒ１、Ｆｅ、及びＢそれぞれの合計含有量を１００原子％としたとき、Ｃｅ及びＲ１の合計含有量は、概ね１１．８（＝１００÷（２＋１４＋１）×２）原子％だからである。
【００１６】
Ｃｅ及びＲ１の合計含有量（原子％）が少ないと、（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相が減少する。（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相は、（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相同士を磁気的に分断して、（Ｃｅ、Ｒ１）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石の保磁力向上に寄与する。
【００１７】
通常、希土類リッチ相が減少すると、希土類磁石の保磁力は低下する。しかし、（Ｃｅ、Ｒ１）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石の場合には、（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相が減少、すなわち、Ｃｅ及びＲ１の合計含有量（原子％）が少なくても、保磁力が低下しないことを、本発明者らは知見した。
【００１８】
また、このような（Ｃｅ、Ｒ１）−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、Ｃｅを主として含有するとき、改質材中の希土類元素は、（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相中に浸透し難い。例えば、（Ｃｅ、Ｎｄ）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石に、Ｃｅ−Ｃｕ合金を含有する改質材を浸透する際、改質材中のＣｅは、（Ｃｅ、Ｎｄ）リッチ相に留まり易く、（Ｃｅ、Ｎｄ）２Ｆｅ１４Ｂ相に浸透し難い。
【００１９】
これに対し、改質材中の合金が、Ｃｅ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、（Ｃｅ、Ｒ１）Ｆｅ１４Ｂ相に浸透し易い。例えば、（Ｃｅ、Ｒ１）−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、（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相に浸透し易い。
【００２０】
（Ｃｅ、Ｒ１）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石の場合、Ｃｅに対してＲ１の含有量は非常に少ない。そのため、改質材が、Ｃｅ及びＲ１以外の希土類元素を主として含有している場合はもちろんのこと、Ｒ１を主として含有している場合であっても、改質材中の合金の希土類元素は、（Ｃｅ、Ｒ１）２Ｆｅ１４Ｂ相中に浸透し易いことを、本発明者らは知見した。
【００２１】
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。
【００２２】
（全体組成）
本開示の希土類磁石の全体組成は、式ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓ・（Ｒ２１−ｘＭ２ｘ）ｔで表される。
【００２３】
上式中、Ｒ１及びＲ２は、Ｃｅ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。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る。Ｍ２は、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｘＭ２ｘ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。
【００２４】
ｐは、Ｃｅの含有量であり、ｑは、Ｒ１の含有量であり、ｒは、Ｂ（ホウ素）の含有量であり、ｓは、Ｍ１の含有量であり、ｔは、Ｒ２とＭ２の合計含有量である。そして、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、及びｔの値は、それぞれ、原子％である。
【００２５】
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ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓ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。
【００２６】
希土類磁石前駆体に浸透させる合金の量は、ｔ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、ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓで表される組成と、（Ｒ２１−ｚＭ２ｚ）ｔ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ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓ・（Ｒ２１−ｘＭ２ｘ）ｔで表される。以下、Ｃｅ、Ｒ１、Ｔ、Ｂ、Ｍ１、及びＭ２それぞれの含有量について、説明する。
【００２７】
（Ｃｅ）
Ｃｅの含有量ｐが１２．９０原子％以下であれば、保磁力を向上することができる。保磁力向上の観点からは、Ｃｅの含有量ｐは、１２．８７原子％以下が好ましく、１２．２０原子％以下がより好ましく、１２．１５原子％以下がより一層好ましい。一方、Ｃｅ含有量ｐが１１．８０原子％以上であれば、保磁力の向上が飽和しない。１１．８５原子％以上が好ましい。
【００２８】
理論に拘束されないが、Ｒ１リッチ相中のＲ１は、Ｆｅ等と結合することなく、単独で存在していることが多いと考えられる。一方、Ｃｅリッチ相中のＣｅは、Ｆｅ等と結合して存在していると考えられる。それにより、Ｒ１リッチ相と比べて、Ｃｅリッチ相は、その量が少なくても、磁性相同士の磁気分断効果に優れると考えられる。したがって、（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相中のＲ１の含有量は、できるだけ少ない方が好ましい。
【００２９】
（Ｒ１）
Ｒ１の含有量ｑが少なければ、（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相中のＲ１の含有量も少ない。全体組成におけるＲ１の含有量ｑが３．００原子％以下であれば、保磁力は低下しない。この観点からは、Ｒ１の含有量ｑは、２．００原子％以下が好ましく、１．００原子％以下が好ましく、０原子％が理想である。一方、Ｒ１の含有量ｑを過度に低減すると、製造コストを増大するため、Ｒ１の含有量ｑは、０．１０原子％以上が好ましい。
【００３０】
Ｒ１は、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、及びＴｂから選ばれる１種以上であってよく、Ｒ１全体に対して、Ｎｄが９０．００原子％以上であってよい。
【００３１】
（Ｂ）
Ｂの含有量ｒが５．００原子％以上であれば、液体急冷時に、薄帯等の内部に非晶質組織が、希土類磁石全体に対して、１０．００体積％以上残留することはない。一方、Ｂの含有量ｒが２０．００原子％以下であれば、Ｆｅに固溶しないＢが（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相に過剰に残留することはない。この観点からは、Ｂの含有量ｒは１０．００原子％以下が好ましく、８．００原子％以下がより好ましい。
【００３２】
（Ｍ１）
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。Ｍ１の含有量ｓが３．００原子％以下であれば、本開示の希土類磁石の特性を損なわない。Ｍ１の含有量ｓは２．００原子％以下が好ましく、０が理想である。しかし、Ｍ１の含有量ｓを過度に低減することは、製造コストの上昇を招くため、Ｍ１の含有量ｓは０．１０原子％以上であることが好ましい。
【００３３】
（Ｔ）
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、希土類磁石全体に対して、Ｃｏ含有量が０．１０原子％以上で発現する。この観点からは、Ｃｏの含有量は０．１０原子％以上が好ましく、１．００原子％がより好ましく、３．００原子％以上がより一層好ましい。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８０．００原子％以上が好ましく、９０．００原子％以上がより好ましく、Ｔの全部がＦｅであってもよい。
【００３４】
（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。
【００３５】
主相１０の平均粒径は、保磁力確保の観点から、１０００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましい。
【００３６】
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１０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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
希土類磁石前駆体は、式ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓ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、磁性相５０と（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相６０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、Ｒ１）リッチ相６０が存在する。（Ｃｅ、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及びＲ１の濃度が高い。
【００４０】
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、Ｒ１）リッチ相６０を通じて、（Ｃｅ、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、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、Ｒ１）リッチ相６０へＣｅ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。
【００４１】
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の濃度は、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。
【００４２】
Ｃｅは、軽希土類元素であるため、磁性相中のＣｅが、Ｃｅ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。
【００４３】
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。
【００４４】
中間相３０が過度に薄いと、磁気分断効果が得難くなり保磁力が低下する。この観点から、中間相３０の厚さは、５ｎｍ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、中間相３０が過度に厚いと、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。
【００４５】
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、粒界相２０において、１．５〜１０．０倍高くなっていることが好ましい。１．５０〜５．０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。
【００４６】
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が、中間相３０から粒界相２０へ排出されると、Ｃｅの濃度が、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の濃度が、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の浸透を認識できるようになる。一方、Ｃｅの濃度が、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の濃度が、中間相３０においてよりも、主相１０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。
【００４７】
これらのことから、本開示の希土類磁石１００については、希土類磁石前駆体２００に改質材を浸透させることによって、希土類磁石１００の保磁力を一層向上させることができる。
【００４８】
（主相の体積率）
【００４９】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石は、異方性磁石として用いられることが多い。この点は、（Ｃｅ、Ｒ１）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石についても同様である。
【００５０】
希土類磁石１００に異方性を付与したとき、主相１０の体積率が９６．２０％までは、主相１０の含有量が増加するにつれて、磁化が増加する。希土類磁石１００が実用的な磁化を有するためには、主相１０の体積率は、８５．００％以上が好ましい。この観点からは、主相１０の体積率は、９２．３０％以上がより好ましく、９２．６０％以上がより一層好ましい。
【００５１】
しかし、主相１０の体積率が９６．２０％を超えると、急激に磁化が低下する。
【００５２】
（Ｃｅ、Ｒ１）−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石に異方性を付与するためには、例えば、希土類磁石１００全体を熱間強加工する。粒界相２０は、Ｃｅの濃度が高いため、その融点が低い。これにより、熱間強加工中に、粒界相２０は僅かに溶融する。
【００５３】
一方、主相１０は粒成長しながら、磁化容易軸（ｃ軸）方向に回転する。このとき、僅かに溶融した粒界相２０は、主相１０の回転に対して、潤滑剤のような働きをする。主相１０の体積率が９６．２０％を超えると、この潤滑剤のような働きをする（Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相の体積率が低くなるため、主相１０が回転し難くなる。その結果、主相１０が磁化容易軸（ｃ軸）方向に配向しなくなり、磁化が急激に低下する。これらのことから、主相１０の体積率は、９６．２０％以下が好ましく、９６．１０％以下がより好ましい。
【００５４】
主相１０の体積率は、次のようにして求められる。希土類磁石１００のＣｅ、Ｆｅ、及びＢそれぞれの含有量を、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法を用いて、測定する。これらの含有量を、質量百分率の値から原子百分率の値に変換し、この値を、原子百分率で記載されたＣｅ−Ｆｅ−Ｂの三元系状態図に基づく方程式に代入し、主相１０の体積率を算出する。主相１０の体積率は、希土類磁石１００全体を１００体積％としたときの体積百分率である。
【００５５】
（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。
【００５６】
（希土類磁石前駆体の準備）
全体組成が、式ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓで表される合金を準備する。Ｒ１、Ｔ、及びＭ１、並びに、ｐ、q、ｒ、及びｓについては、上述したとおりである。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
液体急冷法によって、ナノ結晶組織を有する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。
【００６０】
銅製単ロールを用いるときの液体急冷の条件は、得られた薄帯が、ナノ結晶組織になるように適宜決定すればよい。
【００６１】
溶湯吐出温度は、典型的には、１３００℃以上、１３５０℃以上、又は１４００℃以上であってよく、１６００℃以下、１５５０℃以下、又は１５００℃以下であってよい。
【００６２】
単ロールの周速は、典型的には、２０ｍ／ｓ以上、２４ｍ／ｓ以上、又は２８ｍ／ｓ以上であってよく、４０ｍ／ｓ以下、３６ｍ／ｓ以下、又は３２ｍ／ｓ以下であってよい。
【００６３】
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。
【００６４】
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場合、所望の塑性加工体が得られるように、各工程の条件を適宜決定すればよい。
【００６５】
焼結時の圧力は、２００ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、又は３５０ＭＰａ以上であってよく、６００ＭＰａ以下、５００ＭＰａ以下、又は４５０ＭＰａ以下であってよい。
【００６６】
焼結温度は、５５０℃以上、６００℃以上、又は６３０℃以上であってよく、７５０℃以下、７００℃以下、又は６７０℃以下であってよい。
【００６７】
焼結時の加圧時間は、２秒以上、３秒以上、又は４秒以上であってよく、８秒以下、７秒以下、又は６秒以下であってよい。
【００６８】
焼結体の強加工時の温度は、６５０℃以上、７００℃以上、又は７２０℃以上であってよく、８５０℃以下、８００℃以下、又は７７０℃以下であってよい。
【００６９】
焼結体の強加工時の歪速度は、０．０１／ｓ以上、０．１／ｓ以上、１．０／ｓ以上、又は３．０／ｓ以上であってよく、１５．０／ｓ以下、１０．０／ｓ以下、又は５．０／ｓ以下であってよい。
【００７０】
焼結体の強加工の方法としては、据え込み加工、及び後方押出し加工等が挙げられる。
【００７１】
（改質材の準備）
Ｒ２１−ｘＭ２ｘ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−ｘＭ２ｘ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≦ｘ≦０．５である。
【００７２】
希土類磁石前駆体２００の磁性相５０は、Ｃｅを主として含有するのに対して、Ｒ２は、Ｃｅ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。
【００７３】
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。
【００７４】
Ｍ２が、Ｒ２と合金化することによって、Ｒ２１−ｘＭ２ｘ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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
Ｒ２とＭ２の割合について説明する。ｘが０．１０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、ｘについては、０．２０以上が好ましく、０．２５以上がより好ましい。一方、ｘが０．５０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、ｘについては、０．４０以下が好ましく、０．３５以下がより好ましい。なお、Ｒ２が２種以上の元素である場合には、１−ｘは、それらの合計の割合である。Ｍ２が２種以上の元素である場合には、ｘは、それらの元素の合計の割合である。
【００７８】
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。
【００７９】
（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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
（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、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。
【００８３】
改質材の浸透量は、希土類磁石前駆体２００に対して１．００〜１１．００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１．００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２．６０原子％以上が好ましく、４．００原子％以上がより好ましく、５．００原子％以上がより一層好ましい。一方、改質材の浸透量が１１．００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７．９０原子％以下が好ましく、７．００原子％以下がより好ましい。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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】
【００８７】
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。
【００８８】
（試料の作製）
表１に示す希土類磁石前駆体の組成と同一の合金を準備した。その合金の溶湯を、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走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）観察で確認した。
【００８９】
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５秒であった。
【００９０】
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／ｓであった。塑性加工体が配向したナノ結晶組織を有していることを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で確認した。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
（評価）
各試料について、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。
【００９４】
また、一部の試料については、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。
【００９５】
評価結果を、表１及び図３〜９に示す。図３は、各試料について、改質材浸透前のＣｅ含有量と保磁力の関係を示すグラフである。図４は、各試料について、改質材浸透前の磁性相５０の体積率と磁化の関係を示すグラフである。図５は、各試料について、改質材浸透後のＣｅ含有量と保磁力の関係を示すグラフである。図６は、各試料について、改質材浸透後の主相１０の体積率と磁化の関係を示すグラフである。図７は、実施例１の試料の透過型電子顕微鏡像を示す図である。図８は、図７で黒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８中の白の直線は、ＥＤＸ線分析を行った箇所を示す。図９は、図８の結果を纏めた図である。表１のＮｄの含有量（原子％）を示す欄で、「−」は測定限界以下であることを示す。なお、Ｎｄの測定限界は、０．０１原子％以下である。図３のＣｅの含有量は、ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓにおけるｐの値（原子％）である。図５のＣｅの含有量は、ＣｅｐＲ１ｑＴ（１００−ｐ−ｑ−ｒ−ｓ）ＢｒＭ１ｓにおけるｐの値（原子％）である。
【００９６】
【表１】
2018110162.tif 000003
【００９７】
表１及び図３から分かるように、Ｃｅの含有量が１１．８０〜１２．９０原子％の範囲の希土類磁石前駆体２００は、０．４０ｋＯｅ以上の保磁力が得られていることを確認できた。また、表１及び図４から分かるように、磁性相５０の体積率が９２．３０〜９６．２０％の範囲の希土類磁石前駆体２００は、８０．００ｅｍｕ／ｇ以上の磁化が得られていることを確認できた。
【００９８】
表１及び図５から分かるように、Ｃｅの含有量が１１．８０〜１２．９０原子％の範囲の希土類磁石１００は、４．４０ｋＯｅ以上の保磁力が得られていることを確認できた。また、表１及び図６から分かるように、主相１０の体積率が９２．３０〜９６．２０％の範囲の希土類磁石１００は、８０．００ｅｍｕ／ｇ以上の磁化が得られていることを確認できた。
【００９９】
また、図７〜９から分かるように、Ｃｅの濃度が、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ことが確認できた。
【０１００】
以上の結果から、本発明の効果を確認できた。
【符号の説明】
【０１０１】
１０    主相
２０    粒界相
３０    中間相
５０    磁性相
６０    （Ｃｅ、Ｒ１）リッチ相
１００    希土類磁石
２００    希土類磁石前駆体
【図１】
2018110162.tif 000004
【図２】
2018110162.tif 000005
【図３】
2018110162.tif 000006
【図４】
2018110162.tif 000007
【図５】
2018110162.tif 000008
【図６】
2018110162.tif 000009
【図７】
2018110162.tif 000010
【図８】
2018110162.tif 000011
【図９】
2018110162.tif 000012