(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材とＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）の軽希土類元素化合物よりＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（０．５＞ｂ＞０）又はＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（０．５＞ｂ＞０）の新規な製方法及び装置の提供。【解決手段】Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に、Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の焼結磁石を近接した状態に配置し、温度条件が９００〜１０２０℃で処理して、軽希土類元素化合物の表面に、Ｄｙ又はＴｂの膜を形成することなく、ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（０．５＞ｂ＞０）又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（０．５＞ｂ＞０）の新規な製造方法。【選択図】図１
2011060965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空加熱炉内に、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接して配置し、温度条件が９００〜１０２０℃であり、又、圧力条件が０．９×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）〜１５×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）に保つことにより、Ｄｙ及びＴｂを気体状とし、前記軽希土類元素化合物の表面を通過させて軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させ、内部に向かって拡散させることにより、重希土類元素化合物を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。ａ、ｂ及び数値はいずれも重量比を表わす。）、又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５０．５＞ｂ＞０である。いずれも重量比で表わす。）を製造することを特徴とする重希土類元素化合物焼結磁石の製造方法。
【請求項２】
前記Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接して配置することが、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、空間を介して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比で表わす）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を配置することであることを特徴とする請求項1記載の重希土類元素化合物焼結磁石の製造方法。
【請求項３】
前記Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ２≧ａ≧０である。ａ及び数値はモル比で表わす。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接した状態に配置することが、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることを特徴とする請求項1記載の重希土類元素化合物焼結磁石の製造方法。
【請求項４】
前記Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ２≧ａ≧０である。ａ及び数値はモル比で表わす。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接した状態に配置することが、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が液体を含んだ状態で、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることを特徴とする請求項1記載の重希土類元素化合物焼結磁石の製造方法。
【請求項５】
９００〜１０２０℃、圧力条件が０．９×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）〜１５×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）条件下に保たれている真空加熱炉内にＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はモル比で表わす。）
で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石が近接配置され、Ｄｙ及びＴｂを気体状とし、前記軽希土類元素化合物の表面を通過させて軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させ、内部に向かって拡散させることにより、重希土類元素化合物を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５≧ｂ＞０である。ａ、ｂ及び数値はいずれもモル比を表わす。）、又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。いずれもモル比で表わす。）を製造することを特徴とする重希土類元素化合物焼結磁石の製造装置。
【請求項６】
前記Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石が近接配置されていることが、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、空間を介して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比で表わす）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を配置されていることを特徴とする請求項５記載の重希土類元素化合物焼結磁石の製造装置。
【請求項７】
前記Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石が近接配置されていることが、
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着されていることを特徴とする請求項５記載の重希土類元素化合物焼結磁石の製造装置。
【請求項８】
前記Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ２≧ａ≧０である。ａ及び数値はモル比で表わす。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接した状態に配置することが、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が液体を含んだ状態で、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることを特徴とする請求項５記載の重希土類元素化合物焼結磁石の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体状となった重希土類元素であるＤｙ若しくはＴｂを軽希土類元素化合物であるＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒界の表面に付着させて得られる重希土類金属焼結磁石の製造方法及び製造装置に関するものである、
【背景技術】
【０００２】
Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂで示されるＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石は、現在最も最も高性能な永久磁石として知られている。ハイブリッド車搭載用モーターなどのモーターやハードディスクドライブのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）などに使用されている。耐熱性に優れ、高保磁力特性を有している。高温での使用環境に対応するため、耐熱性に優れ、高保磁力特性を有することが要求される。
【０００３】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石の保磁力を向上する手段として、重希土類元素Ｒを原料として配合し、溶製した合金を磁石として用いることが行われる。この方法によると、希土類元素Ｒとして軽希土類元素ＲＬを含有するＲ2Ｆｅ14Ｂ相の希土類元素Ｒが重希土類元素Ｒで置換されるため、Ｒ2Ｆｅ14Ｂ相の結晶磁気異方性（保磁力を決定する本質的な物理量）を向上できる。Ｒ2Ｆｅ14Ｂ相中における軽希土類元素Ｒの磁気モーメントは、Ｆｅの磁気モーメントと同一方向であるのに対して、重希土類元素Ｒの磁気モーメントは、Ｆｅの磁気モーメントと逆方向であるため、軽希土類元素Ｒを重希土類元素Ｒで置換するほど、残留磁束密度Ｂrが低下してしまうことになる。
【０００４】
一方、重希土類元素Ｒは希少資源であるため、その使用量を削減することが不可欠である。軽希土類元素ＲＬの全体を重希土類元素Ｒで置換する方法は希少資源を保護するという立場から見ると、軽希土類元素ＲＬの使用を廃止して、重希土類元素を含んだ状態で必要なだけ十分に用いることを意味している。仮に、軽希土類元素ＲＬの一部を重希土類元素Ｒで置換することにより重希土類元素磁石の性能を十分に発揮することができるのであれば、軽希土類元素ＲＬの使用を廃止して、重希土類元素を含んだ状態で必要なだけ十分に用いるとすることは、不必要に重希土類元素を用いていること浪費していることとなる。
【０００５】
実際に試みた結果から見てみると、比較的少ない量の重希土類元素Ｒを用いる場合であっても、重希土類元素Ｒによる保磁力向上効果を発現させることが得られるため、重希土類元素Ｒを多く含む合金や化合物などの粉末を、軽希土類Ｒを多く含む主相系母合金粉末に添加し、重希土類元素による効果が得られ量を添加して成形・焼結させることを試みる方法が有効であるとする提案が行われている。
この方法によると、重希土類元素ＲがＲ2Ｆｅ14Ｂ相の粒界近傍に多く分布することになるため、主相外殻部におけるＲ2Ｆｅ14Ｂ相の結晶磁気異方性を効率よく向上させることが可能になる。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石の保磁力発生機構は核生成型（ニュークリエーション型）であるため、主相外殻部（粒界近傍）に重希土類元素Ｒが多く分布させることができる。そして、結晶粒全体の結晶磁気異方性が高めることができ、逆磁区の核生成が妨げられ、その結果、保磁力が向上することができる。また、保磁力向上に寄与しない結晶粒の中心部では、重希土類元素Ｒによる置換が生じないため、残留磁束密度Ｂrの低下を抑制することもできるということが予想される。
しかしながら、実際にこの方法を実施してみると、焼結工程（工業規模で１１００℃から１２００℃の高温で実行される）で重希土類元素Ｒの拡散速度が大きくなるため、重希土類元素は結晶粒界を超えて結晶粒の中心部に向かって積極的に拡散してしまい、重希土類元素は多量に導入される結果となり、重希土類元素ＲがＲ2Ｆｅ14Ｂ相の粒界近傍に多く分布する組織構造を得ることは容易でない。従来の高温の焼結工程を採用している限り、重希土類元素は多量に導入されるので、これらの方法は有効ではない。
【０００６】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石の保磁力向上手段として、焼結磁石の段階で重希土類元素ＲＨを含む金属、合金、化合物等を磁石表面に被着後、熱処理、拡散させることによって、残留磁束密度をそれほど低下させずに保磁力を回復または向上させることが知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４）。
特許文献１は、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔａ、Ａｇのうち少なくとも１種を１．０原子％〜５０．０原子％含有し、残部Ｒ´（Ｒ´はＣｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂのうち少なくとも１種）からなる合金薄膜層を焼結磁石体の被研削加工面に形成することを開示している。
特許文献２は、小型磁石の最表面に露出している結晶粒子の半径に相当する深さ以上に金属元素Ｒ（このＲは、ＹおよびＮｄ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｔｂから選ばれる希土類元素の１種又は２種以上）を拡散させ、それによって加工変質損傷部を改質して（ＢＨ）ｍａｘを向上させることを開示している。
特許文献３は、厚さ２ｍｍ以下の磁石の表面に希土類元素を主体とする化学気相成長膜を形成し、磁石特性を回復させることを開示している。
特許文献１、特許文献２および特許文献３に開示されている発明は、いずれも、加工劣化した焼結磁石表面の回復を目的としているため、表面から内部に拡散される金属元素の拡散範囲は、焼結磁石の表面近傍に限られている。このため、厚さ３ｍｍ以上の磁石では、保磁力の向上効果がほとんど得られないという問題点がある。
特許文献４は、希土類金属を通常の抵抗加熱および高周波誘導加熱により気化、収着させることで、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系金属間化合物磁性材料表面および表面近傍内部のＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ主相粒子表面および界面に発生した欠陥部位を効果的に修復または改質し、磁気特性を向上せしめるものである。磁石中の拡散速度よりも成膜速度が圧倒的に高くなる結果、磁石表面上に不必要に厚いＤｙ膜が形成される結果となる。
【０００７】
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結磁石の表面全体に亘って、ＤｙやＴｂを所定膜厚（磁石の体積に依存して３μｍ以上の膜厚で形成される）で成膜し、次いで、所定温度下で熱処理を施して、表面に成膜されたＤｙやＴｂを磁石の結晶粒界相に拡散させて均一に行き渡らせることが提案されている（非特許文献１参照）。
保磁力をさらに高めれば、永久磁石の厚みの薄くしても強い磁力を持ったものが得られる。従って、この種の永久磁石利用製品自体の小型、軽量化や小電力化を図るためには、上記従来技術と比較してさらに大きな保磁力を有し、高磁気特性の永久磁石の開発も期待できることとなる。
この成膜と拡散工程を分けて具体的に行う以下の発明がある。
また、資源的に乏しく、安定供給が望めないＤｙやＴｂを用いることとするためには、必要量のＤｙやＴｂを焼結磁石の表面にＤｙやＴｂの成膜を形成し、結晶粒界相拡散させた状態の重希土金属を含む軽希土類磁石焼結体を製造することが有効となる。
製膜工程では処理室の温度を１０００℃〜１７００℃の範囲、好ましくは１２００〜１５００℃、より好ましくは１２００〜１４００℃に維持し、１３００℃で１０Ｐａの蒸気圧を持つＤｙ上記雰囲気を形成する（００４７から００４８）（第一工程）。その後、条件を変化させて調整を行い、準備室に設けた加熱手段を作動して、所定温度（例えば、６００℃〜８００℃）下で所定時間だけＤｙが成膜された焼結磁石Ｓに対し熱処理を施して表面に形成したＤｙ、Ｔｂの少なくとも一方を焼結磁石の結晶粒界相に拡散させる拡散工程（第二工程）からなる発明（特許文献５  特開２００８−７１９０４号公報）が知られている。
この方法は操作条件が相違する二工程で構成されており、第一工程と条件及び処理目的が相違する第二工程の操作を行う。第一工程と第二工程の間には種々な条件の相違する工程が含まれている。すなわち、煩雑な操作を行う必要があることが問題点として指摘される（第1点）。又、Ｄｙ、Ｔｂのために１０００℃〜１７００℃の高温を必要とする。これはＤｙ、Ｔｂを気化させるためにどうしても必要とされる条件である。このような高温のプロセスは工業化プロセスとしては好ましくない（第２点）。気化するためにこのような温度を採用すると拡散する工程では、重希土類元素は結晶粒界を超えて結晶粒の中心部に向かって積極的に拡散してしまい、重希土類元素は多量に導入される結果となる。そこで、第一工程の高温条件を低下させて第二工程とする。第一工程での製膜後、拡散させる第二工程を行うプロセスは、製膜することなく、拡散できれば、工業化プロセスとしては有効な方法となる。又、高価なアルゴンなどの不活性ガスなどのものをも用いるものである。以上の点から見ると、前記の方法は限界を感じさせるプロセスであり、発展性が乏しい。
上記方法によって結晶粒界及び／または結晶粒界相にＤｙ、Ｔｂを均一かつ所望量導入することが提案されるが、上記方法を用いて焼結磁石表面にもＤｙやＴｂが存するように（具体的には、焼結磁石表面にＤｙやＴｂの薄膜が形成されるように）、蒸発したＤｙ、Ｔｂの金属原子が供給されると、焼結磁石表面で堆積した金属原子が再結晶し、焼結磁石表面を著しく劣化させる（表面粗さが悪くなる）問題が生じる。希土類金属と焼結磁石とを混合した状態で配置した上記方法では、金属蒸発材料を加熱した際に溶けた希土類金属が直接焼結磁石に付着することで薄膜の形成や突起の形成が避けられない。また、焼結磁石表面にＤｙ、Ｔｂの薄膜が形成されるように焼結磁石表面に過剰に金属原子が供給されると、処理中に加熱されている焼結磁石表面に堆積し、ＤｙやＴｂの量が増えることで表面付近の融点が下がり、表面に堆積したＤｙ、Ｔｂが溶けて特に焼結磁石表面に近い結晶粒内に過剰に進入する。結晶粒内に過剰に進入した場合、上述したようにＤｙ、Ｔｂは主相結晶格子中でＮｄと逆向きのスピン配列をするフェリ磁性構造を取ることから、磁化および保磁力を効果的に向上または回復させることができない虞がある。
処理箱内に、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方を含む金属蒸発材料Ｖと焼結磁石Ｓとを収納し、この処理箱を真空チャンバ３内に設置した後、真空雰囲気にて当該処理箱を所定温度に加熱して金属蒸発材料を蒸発させて焼結磁石に付着させ、この付着したＤｙ、Ｔｂの金属原子を当該焼結磁石の結晶粒界及び／または結晶粒界相に拡散させて高性能磁石を得る場合に、処理箱内でスペーサー８に焼結磁石を載置して当該焼結磁石を所定温度に加熱しても、スペーサーへの焼結磁石の溶着が防止できるようにする。このために、前記処理に先立って、液相焼結により得た焼結磁石の表面を酸によりエッチング処理する工程を実施する（特許文献１２  特開２００９−１３０２７９号公報）。
処理箱の底面に金属蒸発材料を設置した後、その上方で所定の間隔を存して当該底面に平行な同一平面上に複数個の焼結磁石を並置し、更に、その上方に所定の間隔を存して金属蒸発材料を設置する。そして、処理箱の上端部まで金属蒸発材料と前記焼結磁石とを階層状に交互に積み重ねていく。これにより、１個の処理箱内に収納できる焼結磁石の数を増加させることが可能になる（積載量を増加できる）。この場合、同一平面に並置した焼結磁石の上下を金属蒸発材料で挟む所謂サンドイッチ構造としたため、処理室内で全ての焼結磁石の近傍に金属蒸発材料が位置することになり、当該金属蒸発材料を蒸発させたときに、この蒸発させた金属原子が全ての焼結磁石表面に供給されて付着するようになる。その結果、ＤｙやＴｂ原子を焼結磁石の結晶粒界及び／または結晶粒界相に拡散させて、磁化および保磁力を向上または回復させるという真空蒸気処理の効果が損なわれることはない。本発明においては、前記金属蒸発材料と前記焼結磁石との間に、前記蒸発した金属原子の通過を許容し、前記焼結磁石の複数個が並置できるスペーサーを介在させれば、前記金属蒸発材料と前記焼結磁石とが相互に接触しないように上下方向で交互に積み重ねる構造を簡単に実現でき、両者を積み重ねていくだけだから、その作業性がよい。尚、処理箱内に焼結磁石を収納するのに先立って、スペーサーに焼結磁石の複数個を並置し、スペーサーごと処理箱に収納する（特許文献１３  特開２００９−１３５３９３号公報）。
蒸発させた元素が効率よく回収されるようにした焼結体の製造装置を提供する。具体的には、 焼結体の製造装置は、真空排気手段を有する真空チャンバと、この真空チャンバ内で、液相焼結で得られた一次焼結体Ｓを収納する焼結体ケースと、この焼結体ケースの加熱を可能とする加熱手段とを備える。そして、加熱手段を作動させて当該一次焼結体を焼結温度より低い温度にて真空雰囲気中で加熱することにより、液相成分中の蒸気圧の高い元素を優先的に蒸発させて、液相の体積比を減少あるいは消滅させることができる。その処理の際に、蒸発させた元素が付着するようにトラップ手段５が設けられている（特許文献１４  特開２００９−８４６２８号公報）。
液相焼結により一次焼結体を得た後、この一次焼結体を焼結温度より低い温度にて真空雰囲気中で加熱することにより、液相成分中の蒸気圧の高い元素を優先的に蒸発させて、液相の体積比を減少あるいは消滅させて二次焼結体を得る工程を行う。次に、当該二次焼結体を焼結温度より低い温度にて真空雰囲気中で加熱すると共に、真空雰囲気中で所定の金属蒸発材料を加熱して蒸発させ、この蒸発した金属原子を二次焼結体表面に付着させ、この付着した金属原子を、二次焼結体表面に金属蒸発材料からなる薄膜が形成される前に二次焼結体の結晶粒界相に拡散させる工程を行う（特許文献１５  特開２００９−０８４６２７号公報）。
熱間で塑性加工を施すことによって結晶粒を特定の方向に配向させた従来の異方性リング磁石では、モータ等の用途に使用するには保磁力が足りない。
そこで、 熱間塑性加工を施して磁気的に異方性を付与した鉄−ホウ素−希土類系の磁石Ｓを処理室に配置して加熱すると共に、同一または他の処理室に配置したＤｙ、Ｔｂの少なくとも一方を含有する蒸発材料Ｖを加熱して蒸発させ、この蒸発したＤｙ、Ｔｂの金属原子を、磁石表面への供給量を調節して付着させ、この付着した金属原子を、磁石表面に蒸発材料からなる薄膜が形成される前に磁石の結晶粒界相に拡散させる（特許文献１６  特開２００９−４３８１３号公報）。
従来のNｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結磁石の製造方法では、組成比でNｄの含有量が所定値を超えて多いと、αＦｅが生成しないインゴットの製造が可能であるものの、非磁性相のRリッチ相の体積比が増えて磁気特性を示す最大エネルギー積及び残留磁束密度が低下する。そこで、焼結体を処理室内に収納し、この処理室内を所定圧力に減圧すると共に所定温度に加熱し、Ｒリッチ相中の蒸気圧の高いR成分を優先的に蒸発させ、Ｒリッチ相の体積比を減少させる（特許文献１７  特開２００９−３８１９７7号公報）。
このほかに以下のプロセスも知られている。
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石の製造方法により、軽希土類元素Ｒ（ＮｄおよびＰｒの少なくとも１種）を主たる希土類元素Ｒとして含有するＲ2Ｆｅ14Ｂ型化合物結晶粒を主相として有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を用意する。
燒結磁石体の表面にＲ（但し、Ｒは、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂから選ばれる希土類元素の１種又は２種以上）と、ＲＭとなり融点を下げる金属Ｍ（但し、ＭはＡｌ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｇから選ばれる金属元素の１種または２種以上）とからなるＲＨＭ合金層をスパッタリングにより被覆する。
真空又はＡｒ雰囲気中で５００℃以上１０００℃以下の熱処理を行い、表面から金属元素Ｍを焼結磁石の内部に拡散させ、また、表面から重希土類元素ＲＨを希土類焼結磁石体の内部に拡散させる（特許文献６  再表２００６−１１２４０３号公報）。
これらの方法はスパッタリングにより成膜を行う際に高度な真空操作を必要とすること、成膜工程の後に拡散工程による処理が行われる。この工程中の成膜工程を経ずに、拡散工程を行うことができれば、生産性を向上することができる。これらの点を考慮すると、実用的な方法になっていないことがわかる。
【０００８】
前記バルク体および前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体を７００℃以上１０００℃以下に加熱することにより、前記バルク体から重希土類元素ＲＨを前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体の表面に供給しつつ、前記重希土類元素ＲＨを前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体の内部に拡散させる工程を包含する発明（特許文献７特開２００８−３００８５３号公報、特許文献８特開２００８−２６３２２３号公報）では、（００３９）において「Ｄｙなどの重希土類元素ＲＨの気化（昇華）には、１０００℃を超える高温に加熱することが必要であると考えられており、７００℃以上１０００℃以下の加熱では磁石体表面にＤｙを析出させることは無理であると考えられていた。しかしながら、本発明者の実験によると、従来の予測に反し、７００℃以上１０００℃以下でも対向配置された希土類磁石に重希土類元素ＲＨを供給し、拡散させることが可能であることがわかった。」ことを述べる。同じく、（００４５）では以下のように述べる。「不図示の加熱装置で処理室６を加熱することにより、処理室６の温度を上昇させる。このとき、処理室６の温度を、例えば７００℃〜１０００℃、好ましくは８５０℃〜９５０℃の範囲に調整する。この温度領域では、重希土類金属ＲＨの蒸気圧は僅かであり、ほとんど気化しない。実施例では９００℃を採用している。従来の技術常識によれば、このような温度範囲では、ＲＨバルク体４から蒸発させた重希土類元素ＲＨを焼結磁石体２の表面に供給し、成膜することはできないと考えられていた。」
以上の００３９と００４５の記載を合わせて検討すると、これらの発明では、「重希土類金属ＲＨの蒸気圧は僅かであり、ほとんど気化しない」とされる温度を採用しているのであるから、意図する量の重希土類元素ＲＨを得ることは十分に行われないことが明らかである。
また実施例８には共晶化合物を不図示の加熱装置で処理室６を加熱することにより、処理室６の温度を上昇させる。このとき、処理室６の温度を、例えば７００℃〜１０００℃、好ましくは８５０℃〜９５０℃の範囲に調整する。この記載は前記００３９に記載の条件とほぼ同じ内容になっている。共晶化合物を用いるとしながら、共晶化合物がほとんど気化しない温度条件化以下にプロセスを組み立てており、重希土類金属ＲＨの蒸気圧は僅かであり、ほとんど気化しないこととなる。共晶化合物を用いるとしても共晶点を越える条件を競ってしていないことが明らかである。共晶化合物は離れて存在するＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体と接触することになり、気体状の重希土類元素ＲＨは、効果的にＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体と接触するということもない。このプロセスでは、気体状の重希土類元素は外側のＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体とのみ接触し効果的に気体状の重希土類元素を多方面からＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体と接触させていないことがわかる（本明細書中の図３）。
重希土類元素ＲＨ（Ｄｙ、Ｈｏ、およびＴｂからなる群から選択された少なくとも１種）を含有するバルク体２を処理室１１内に配置した後、処理室１１を７００℃以上１１００℃以下に加熱することにより、処理室１１内の少なくともバルク体２の近傍にＲＨ蒸気雰囲気を形成する。次に、この処理室１１内にＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体１を搬入し、この焼結磁石体１をバルク体２と対向配置させて１０分以上６００分以下の時間保持する。こうして、重希土類元素ＲＨを焼結磁石体１の表面に供給しつつ、重希土類元素ＲＨを焼結磁石体１の内部に拡散させる。バルク体と前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体との平均間隔を０．１ｍｍ以上３００ｍｍ以下の範囲内に設定する（特許文献１８  特開２００９−４３７７６号公報）。
少ない量の重希土類元素ＲＨを効率よく活用し、磁石が比較的厚くとも、磁石全体にわたって主相結晶粒の外殻部に重希土類元素ＲＨを拡散させたＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石を提供することを可能にするために、以下の発明がある。軽希土類元素ＲＬ（ＮｄおよびＰｒの少なくとも１種）を主たる希土類元素Ｒとして含有するＲ2Ｆｅ14Ｂ型化合物結晶粒を主相として有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体を用意する工程（ａ）と、重希土類元素ＲＨ（Ｄｙ、Ｈｏ、およびＴｂからなる群から選択された少なくとも１種）を含有するバルク体を、前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体とともに処理室内に配置する工程（ｂ）と、前記バルク体および前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体を７００℃以上１０００℃以下に加熱することにより、前記バルク体から重希土類元素ＲＨを前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体の表面に供給しつつ、前記重希土類元素ＲＨを前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石体の内部に拡散させる工程（ｃ）をふくむ（特許文献１９  特開２００９−１２４１５０号公報）。
【０００９】
液相焼結を利用する方法としては、以下の発明がある。
液相焼結によりネオジウム鉄ボロン系焼結磁石を得た後、この焼結磁石を処理室に収納して焼結温度より低い温度にて真空雰囲気中で加熱することにより、液相成分中の蒸気圧の高い元素を優先的に蒸発させて、液相の体積比を減少させつつ、当該焼結磁石と同一または異なる処理室に収納した所定のＤｙやＴｂの金属蒸発材料を真空雰囲気中にて加熱して蒸発させ、この蒸発した金属原子を焼結磁石表面に付着させ、この付着した金属原子を、金属蒸発材料からなる薄膜が形成される前に焼結磁石の結晶粒界相に拡散させる（特許文献２０特開２００９−８８１９１号公報）。
【００１０】
Ｒ2aＴbＭcＡdＨe（Ｒ2はＳｃ及びＹを含む希土類元素から選ばれる１種又は２種以上、ＴはＦｅ及び／又はＣｏ、ＭはＡｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗから選ばれる１種又は２種以上、Ａはホウ素（Ｂ）及び／又は炭素（Ｃ）、Ｈは水素であり、ａ〜ｅは合金の原子％で、特定の範囲のからなる合金を３０質量％以上含有し、且つ平均粒子径が１００μｍ以下の粉末を当該焼結磁石体の表面に存在させた状態で行う（特許文献１１）。この方法は、Ｄｙ、Ｔｂを用いる方法ではなく、温度も１０００℃以上の温度を必要とするものである。前記した理由により好ましいプロセスとなっていない。
R1i-M1j(R1はY及びScを含む希土類元素、M1はAl、Si、C、P、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Pb、Biから選ばれる1種又は2種以上、15＜j≦99、iは残部。)からなり、かつ金属間化合物相を70体積％以上含む合金の粉末を焼結体の表面に存在させた状態で行う（特許文献９、特許文献１０）。
これらは拡散合金の粉末を、当該焼結体母材の表面に存在させ、焼結体母材と拡散合金粉末は真空あるいはＡｒ、Ｈｅ等の不活性ガス雰囲気中で焼結温度以下の温度にて熱処理される。この方法も、Ｄｙ、Ｔｂを用いる方法ではない。
【００１１】
Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物からなる焼結磁石の表面に、ＤｙやＴｂの製膜を形成することなく、Ｄｙ若しくはＴｂが前記軽希土類元素化合物からなる焼結磁石の結晶粒界に付着して、内部に向かって拡散してＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒界の表面にＤｙ及びＴｂが付着した重希土類元素化合物を製造することについては未だに達成されておらず、このことを可能にする開発が望まれている。
【００１２】
軽希土類元素化合物からなる焼結磁石に重希土類元素を加えて重希土類元素化合物焼決体とする方法には多くのプロセスが知られているものの、これら従来のプロセスで採用されている条件より利用しやすい条件下、具体的には低温条件化下にＤｙ及びＴｂを気化させること、軽希土類元素化合物からなる焼結磁石の表面にはＤｙ又はＴｂ膜を形成することなく、気化したＤｙ及びＴｂを軽希土類元素化合物の表面を通して軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させて得られる重希土類元素化合物（Ｄｙ又はＴｂの拡散量（ｗｔ％）はＤｙ＜0.5である。）からなる重希土類元素化合物焼結磁石の製造方法及び製造装置を開発することが求められている。
【特許文献１】特開昭６２−１９２５６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０４０３８号公報
【特許文献３】特開２００５−２８５８５９号公報
【特許文献４】特開２００４−２９６９７３号公報
【特許文献５】特開２００８−７１９０４号公報
【特許文献６】再表２００６−１１２４０３号公報
【特許文献７】特開２００８−３００８５３号公報
【特許文献８】特開２００８−２６３２２３号公報
【特許文献９】特開２００８−２６３１７９号公報
【特許文献１０】特開２００８−２３５３４３号公報
【特許文献１１】特開２００７−２８７８７５号公報
【特許文献１２】特開２００９−１３０３７９号公報
【特許文献１３】特開２００９−１３５３９３号公報
【特許文献１４】特開２００９−８４６２８号公報
【特許文献１５】特開２００９−０８４６２７号公報
【特許文献１６】特開２００９−４３８１３号公報
【特許文献１７】特開２００９−３８１９７7号公報
【特許文献１８】特開２００９−４３７７６号公報）
【特許文献１９】特開２００９−１２４１５０号公報。
【特許文献２０】特開２００９−８８１９１号公報
【非特許文献１】Improvement of coercivity on thin Nd2Fe14B sintered permanent magnets（薄型Nd2Fe14B系焼結磁石における保磁力の向上）／ 朴起兌、東北大学 博士論文 平成１２年３月２３日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接した状態に配置し、具体的には空間を介して配置し、又はＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させ、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に液体を混合した状態で一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させた状態で、従来に比べて低い温度条件下に気体上のＤｙ若しくはＴｂを発生させ、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の表面に、Ｄｙ若しくはＴｂの膜を形成することなく、Ｄｙ若しくはＴｂを軽希土類元素化合物の内部に取り込んで、重希土類元素化合物（Ｄｙ又はＴｂの付着及び拡散量ｂは０．５未満である。）を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（０．５＞ｂ＞０）又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（０．５＞ｂ＞０）の新規な製造方法及び製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決すべく本発明者らは鋭意研究し、以下のようにすると前記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
（１）  本発明者らは、気体状の重希土類であるＤｙ若しくはＴｂが、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石の前記軽希土類元素化合物の表面を通して軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着することにより、又はさらに一部が内部に拡散させることによる重希土類元素化合物（Ｄｙ又はＴｂの付着及び拡散量は０．５未満である。）を製造するための合理的な反応条件を検討した。
（ａ）  気体状の重希土類であるＤｙ若しくはＴｂを得るために、従来採用されてきた方法では１２００℃を超える高温条件とすることが行われる。その結果、気体状のＤｙ若しくはＴｂによる膜を形成する。また、この条件下に処理を進めると、Ｄｙ若しくはＴｂが軽希土類元素化合物の表面を経て結晶粒界に付着した後、さらに内部に拡散させることとなり、これでは目的を達成できない。
以上の結果から、この温度をできるだけ低く設定できれば、現状に比較して、より内部に拡散することを抑制することができる。また、Ｄｙ若しくはＴｂの発生が抑制されるので、気体状のＤｙ若しくはＴｂによる膜の形成を防止できる。また、温度が低下させることができることにより、過剰に内部に拡散することを抑制することができることも期待できる。特定の条件を適切に設定できれば有効な方法が確立できる。この条件の設定がでれば、問題は解決できる。
（ｂ）  本発明者らはＤｙ若しくはＴｂの気化できる温度を下げることが重要であると考えた。特許文献７特開２００８−３００８５３号公報、特許文献８特開２００８−２６３２２３号公報に見られるようにＤｙ若しくはＴｂの気化できる温度以下に気化温度を低下させることができれば温度低下を可能にする問題は解決できる。それでは気化温度を低下させれば、Ｄｙ若しくはＴｂの気化できる量は不足する。これでは解決は困難である。結果として、結晶粒界に付着させる、又はさらに一部が内部に拡散させることは不十分ということになり、効果を期待することはできない。
（ｃ）  そこで、本発明者らはＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を用いると、その共晶点からＤｙ若しくはＴｂの気化させることができる温度の間は従来のＤｙ若しくはＴｂを気化させることができる温度に比較して低いということができる。共晶材にあっては共晶温度又は共晶温度を僅かに超える程度の低い温度条件に共晶材を加熱すれば、気体状のＤｙ若しくはＴｂを得ることができる。
（ｄ）  Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材の温度条件が９００〜１０２０℃であり、又、圧力条件が０．９×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）〜１５×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）を設定することができる。
（ｅ）  前記条件下にＤｙ及びＴｂを気体状とし、前記軽希土類元素化合物の表面を通過させて軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させ、内部に向かって拡散させ、重希土類元素化合物（Ｄｙ又はＴｂの付着及び拡散量ｂは０．５未満である。）を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。ａ、ｂ及び数値はいずれもモル比を表わす。）、又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。いずれもモル比で表わす。）を得る。
（ｆ）  本発明者らは前記条件として、真空加熱炉内に、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接した状態に配置し、温度条件が９００〜１０２０℃であり、又、圧力条件が０．９×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）〜１５×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）条件下に保つことにより、Ｄｙ及びＴｂを気体状とし、前記軽希土類元素化合物の表面を通過させて軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させ、内部に向かって拡散させ、重希土類元素化合物（Ｄｙ又はＴｂの付着及び拡散量ｂは０．５未満である。）を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。ａ、ｂ及び数値はいずれもモル比を表わす。）、又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。いずれもモル比で表わす。）を得る。
（ｇ）  Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接した状態に配置する。
近接した状態とは、加熱装置内で両者が個別に配置されている状態を指す。
平面的な拡がりを意味する場合、具体的には同一平面状に、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物に配置されている場合を言う場合、立体的な拡がりを意味する場合、具体的には上下、斜め上方、斜め下方にＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物に配置されている場合を言う。Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の上方にあってもよい。
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることであってもよい。また、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が液体を含んだ状態で、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることでもよい。
（ｈ）  ９００〜１０２０℃、圧力条件が０．９×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）〜１５×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）条件下に保たれている真空加熱炉内にＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はモル比で表わす。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石が近接配置され、Ｄｙ及びＴｂを気体状とし、前記軽希土類元素化合物の表面を通過させて軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させ、内部に向かって拡散させることにより、重希土類元素化合物を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。ａ、ｂ及び数値はいずれもモル比を表わす。）、又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。いずれもモル比で表わす。）を製造することに成功した。
（ｊ）  Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接した状態に配置する。
近接した状態とは、加熱装置内で両者が個別に配置されている状態を指す。
平面的な拡がりを意味する場合、具体的には同一平面状に、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物に配置されている場合を言う場合、立体的な拡がりを意味する場合、具体的には上下、斜め上方、斜め下方にＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物に配置されている場合を言う。Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の上方にあってもよい。
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることであってもよい。また、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が液体を含んだ状態で、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることでもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、軽希土類元素化合物の磁石であるＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）の表面に気体状の重希土類元素化合物であるＤｙ又はＴｂの製膜を生ずることなく、Ｎｄ２−ＸＰｒＸＦｅ１４Ｂ１で表される軽希土類元素化合物からなる焼結磁石の表面を通して軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させることにより、Ｄｙ及びＴｂを前記軽希土類元素化合物の表面を通して軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させて得られる重希土類元素化合物を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。
ａ、ｂ及び数値はいずれもモル比を表わす。）、又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。いずれもモル比で表わす。）を得ることができる。従来の方法及び装置に比較して、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を用いたことにより、従来のような高度な真空を及び高温条件を必要とせず、又アルゴンガスなどを使用せずに、合理的な製造方法及び製造装置を得ることができる。
得られる重希土類元素化合物は極めて高い保磁力を有し、高磁気特性の永久磁石を、高い生産性でかつ低いコストで作製できる。また、５％熱減磁開始温度は高くすることができた。具体的には、改善効果は４６℃であることを確認した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の製造方法は以下の通りである。
一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接して配置し、温度条件が９００〜１０２０℃であり、又、圧力条件が０．９×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）〜１５×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）に保つことにより、Ｄｙ及びＴｂを気体状とし、前記軽希土類元素化合物の表面を通過させて軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させ、内部に向かって拡散させることにより、重希土類元素化合物を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。ａ、ｂ及び数値はいずれもモル比を表わす。）、又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。いずれもモル比で表わす。）を製造する。
【００１７】
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を用いると、その共晶点から高い温度ではＤｙ若しくはＴｂの気化させることができる。共晶点の温度から従来のＤｙ若しくはＴｂを気化させる温度の間は、従来のＤｙ若しくはＴｂを気化させることができる温度に比較して低い。
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材の温度条件が９００〜１０２０℃であり、又、圧力条件が０．９×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）〜１５×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）を設定することができる。共晶材の温度は９５０℃以上となる。
この条件下にＤｙ及びＴｂを気体状とし、前記軽希土類元素化合物の表面では、内部に向かってＤｙ及びＴｂが付着拡散することができるので、Ｄｙ及びＴｂが膜を形成することはない。
気体状のＤｙ及びＴｂは、軽希土類元素化合物の表面より、軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させ、内部に向かって拡散させ、重希土類元素化合物（Ｄｙ又はＴｂの付着及び拡散量ｂは０．５未満である。）を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。ａ、ｂ及び数値はいずれもモル比を表わす。）、又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。いずれもモル比で表わす。）を得る。
【００１８】
９００℃未満であるとＤｙ若しくはＴｂを気化することができない結果となる。また、１０２０℃を超える場合には気化は促進されるが、Ｄｙ若しくはＴｂが一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）の表面で膜を形成する結果となり、また内部に拡散する分量も多くなる。したがって、好ましい条件ではなくなる。
【００１９】
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接した状態に配置する。
近接した状態とは、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材と一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石が真空加熱炉内に配置されている状態を言う。
両者が真空加熱炉内に配置されている限り、近接した状態に配置されているといって差し支えない。
このような場合に、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材と一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物が近接した状態に配置することは、両者が空間を介して配置されることにより可能となる。
【００２０】
近接した状態とは、加熱装置内で両者が個別に配置されている状態を指す。
平面的な拡がりを意味する場合、具体的には同一平面状に、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物に配置されている場合を言う場合、立体的な拡がりを意味する場合、具体的には上下、斜め上方、斜め下方にＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物に配置されている場合を言う場合を言う。Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の上方にあってもよい。
【００２１】
前記の近接という中には、前記真空加熱炉内にＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を近接した状態に配置することが、表面に接して一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物が含まれる。
この場合の表面に接してとは表面に付着している状態、表面が膜状に覆われている場合を指している微粒子状に粉砕したＤｙ若しくはＴｂと鉄からなる共晶材を、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させる際には、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材をその表面に付着させた状態は、粉粒状でＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材がその表面に万遍なくふりかけられているものであってもよい。いずれも共晶材は３μｍから３０μｍ程度の厚さである。
【００２２】
前記Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に液体を混合した状態で一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させていることもできる。この場合に液体が気化して真空の邪魔にならないようにするため、使用量はできるだけ控える液体は共晶材を一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である。ａ及び数字はモル比を表す。）の表面にとどめておくことができるものであればよく、水などでよい。
【００２３】
本発明の重希土類元素化合物焼結磁石の製造装置は以下の通りである。
重希土類元素化合物焼結磁石の製造装置は、真空加熱炉を用いる。
真空加熱炉内の条件を、９００〜１０２０℃、圧力条件が０．９×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）〜１５×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）条件下に設定する。
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材に対して、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はモル比で表わす。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を、真空加熱炉内に配置する。
配置にはＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材と一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はモル比で表わす。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石を真空加熱炉内に配置する。両者は真空加熱炉内に配置すれば、気体となったＤｙ若しくはＴｂが一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はモル比で表わす。）で表される軽希土類元素化合物の結晶粒からなる焼結磁石に接触することができる。真空加熱炉内に配置されることを近接配置されるという。
近接した状態とは、加熱装置内で両者が個別に配置されている状態を指す。
平面的な拡がりを意味する場合、具体的には同一平面状に、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物に配置されている場合を言う場合、立体的な拡がりを意味する場合、具体的には上下、斜め上方、斜め下方にＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物に配置されている場合を言う。Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物の上方にあってもよい。
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることであってもよい。
また、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が液体を含んだ状態で、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることでもよい。
【００２４】
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を用いると、その共晶点から高い温度ではＤｙ若しくはＴｂの気化させることができる。共晶点の温度から従来のＤｙ若しくはＴｂを気化させる温度の間は、従来のＤｙ若しくはＴｂを気化させることができる温度に比較して低い。
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材の温度条件が９００〜１０２０℃であり、又、圧力条件が０．９×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）〜１５×１０−１Ｐａｓ（１０−３ｍｍＨｇ）を設定することができる。共晶材の温度は９５０℃以上となる。
この条件下にＤｙ及びＴｂを気体状とし、前記軽希土類元素化合物の表面では、内部に向かってＤｙ及びＴｂが付着拡散することができるので、Ｄｙ及びＴｂが膜を形成することはない。
気体状のＤｙ及びＴｂは、軽希土類元素化合物の表面より、軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させ、内部に向かって拡散させ、重希土類元素化合物（Ｄｙ又はＴｂの付着及び拡散量ｂは０．５未満である。）を含有した一般式ＤｙｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。ａ、ｂ及び数値はいずれもモル比を表わす。）、又は一般式ＴｂｂＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａ及びｂは各々２≧ａ≧０、０．５＞ｂ＞０である。いずれもモル比で表わす。）を得る。
【００２５】
前記の重希土類元素化合物焼結磁石の製造装置について図面で説明する。
図１は、具体的には同一平面状に、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材１及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２が配置されている場合である。
真空加熱炉３には試料供給口４を有しており、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材１及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２が同一平面の棚５の上に置かれている。搬入手段７により真空加熱炉３内に取り込まれる。
（１）  ＳＵＳ缶又はアルミ坩堝にＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を充填した状態で加熱して、気体状のＤｙ又はＴｂを発生させる。
（２）  一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２の形状は３０ｍｍ×３０ｍｍ×５ｍｍのサイズを有している。
（３）  棚はＮｂ製のものが使用できる。
（４）  不活性ガスであるアルゴンは用いても格別の効果は期待できない。
【００２６】
図２は、具体的には上下に、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材１及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２が配置されている場合である。
真空加熱炉３には試料供給口４を有しており、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材１及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２が同一平面の棚の上に置かれている。棚５に置かれている状態が上下反対であっても差し支えない。
真空加熱炉３には試料供給口４を有しており、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材１及び一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２が同一平面の棚５の上に置かれている。搬入手段７により真空加熱炉３内に取り込まれる。
（１）  ＳＵＳ缶又はアルミ坩堝にＤｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材を充填した状態で加熱して、気体状のＤｙ又はＴｂを発生させる。
（２）  一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２の形状は３０ｍｍ×３０ｍｍ×５ｍｍのサイズを有している。
（３）  棚はＮｂ製のものが使用できる。
（４）  不活性ガスであるアルゴンは用いても格別の効果は期待できない。
【００２７】
図３は、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材１が一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２の表面に配置されている場合である。
Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材１が一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２の表面に配置されている場合である。
真空加熱炉３には試料供給口４を有しており、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材１が一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物２の表面に付着された状態で棚の上に置かれている。また、Ｄｙ若しくはＴｂ並びにＦｅからなる共晶材が液体を含んだ状態で、一般式Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａは２≧ａ≧０である。ａ及び数値はいずれもモル比を表わす。）で表される軽希土類元素化合物の表面に付着させることでもよい。
不活性ガスであるアルゴンは用いても格別の効果は期待できない。
【００２８】
Ｄｙ若しくはＴｂと鉄からなる共晶材は以下の通りである。
Ｄｙ若しくはＴｂと鉄からなる共晶材の一例を挙げれば、Ｆｅ２０に対して、Ｄｙを８０又はＴｂ８０（重量％）を溶解して合金化して製造する。これを粉砕して、微粒子状とする。Ｄｙ、Ｔｂ及びＦｅを得る際に不可避成分を含む。
【００２９】
処理対象物質であるＮｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１（式中、ａの範囲は２≧ａ≧０である）で表される軽希土類元素化合物からなる焼結磁石は、２５質量％以上４０質量％以下の軽希土類元素（Ｎｄ２−ａＰｒａ）と、０．６質量％〜１．６質量％のＢ（硼素）と、残部Ｆｅおよび不可避的不純物とを含有する合金を用意する。
Ｂの一部はＣ（炭素）によって置換されていてもよい。他の遷移金属元素（例えばＣｏまたはＮｉ）は必要ない。
この合金は、種々の目的により、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、およびＢｉからなる群から選択された少なくとも１種の添加元素Ｍを０．０１〜１．０質量％程度含有していてもよい。
【００３０】
上記の合金は、原料合金の溶湯を例えばストリップキャスト法によって急冷して好適に作製される。
上記組成を有する原料合金をアルゴン雰囲気中において高周波溶解によって溶融し、原料合金の溶湯を形成する。次に、この溶湯を１３５０℃程度に保持した後、単ロール法によって急冷し、例えば厚さ約０．３ｍｍのフレーク状合金鋳塊を得る。こうして作製した合金鋳片を、次の水素粉砕前に例えば１〜１０ｍｍの大きさのフレーク状に粉砕する。なお、前記ストリップキャスト法による原料合金の製造方法は、例えば、米国特許第５、３８３、９７８号明細書に開示されている。
以上のストリップキャスト法により０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの合金として製造する。
配合の際、Ｃｕ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｄｙ、ＴｂやＧａを少量添加してもよい。
【００３１】
次いで、作製した合金を、公知の水素粉砕工程により粗粉砕する。水素炉の内部で水素脆化処理（以下、「水素粉砕処理」と称する場合がある）工程を行う。水素粉砕後の粗粉砕合金粉末を水素炉から取り出す際、粗粉砕粉が大気と接触しないように、不活性雰囲気下で取り出し動作を実行することが好ましい。そうすれば、粗粉砕粉が酸化・発熱することが防止され、磁石の磁気特性の低下が抑制できるからである。
水素粉砕によって、希土類合金は０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度の大きさに粉砕され、その平均粒径は５００μｍ以下となる。水素粉砕後、脆化した原料合金をより細かく解砕するとともに冷却することが好ましい。比較的高い温度状態のまま原料を取り出す場合は、冷却処理の時間を相対的に長くすればよい。
【００３２】
次に、粗粉砕粉に対してジェットミル粉砕装置を用いて微粉砕を行う。ジェットミル粉砕装置にはサイクロン分級機が接続されている。ジェットミル粉砕装置は、粗粉砕工程で粗く粉砕された希土類合金（粗粉砕粉）の供給を受け、粉砕機内で粉砕する。粉砕機内で粉砕された粉末はサイクロン分級機を経て回収タンクに集められる。その結果、０．１〜２０μｍ程度（典型的には１〜２μｍ）の微粉末を得ることができる。このような微粉砕に用いる粉砕装置は、ジェットミルに限定されず、アトライタやボールミルであってもよい。粉砕に際して、ステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を粉砕助剤として用いてもよい。
【００３３】
上記方法で作製された磁性粉末に対し、例えばロッキングミキサー内で潤滑剤を例えば０．３ｗｔ％添加・混合し、潤滑剤で合金粉末粒子の表面を被覆する。次に、上述の方法で作製した磁性粉末を公知のプレス装置を用いて配向磁界中で成形する。印加する磁界の強度は、例えば１．５〜１．７テスラ（Ｔ）である。また、成形圧力は、成形体のグリーン密度が例えば４〜４．５ｇ／ｃｍ3程度になるように設定される。
【００３４】
上記の粉末成形体に対して、６５０〜１０００℃の範囲内の温度で１０〜２４０分間保持する工程と、その後、上記の保持温度よりも高い温度（例えば１０００〜１２００℃）で焼結を更に進める工程とを順次行う。焼結時、特に液相が生成されるとき（温度が６５０〜１０００℃の範囲内にあるとき）、粒界相中のＲリッチ相が融け始め、液相が形成される。その後、焼結が進行し、焼結磁石体が形成される。前述の通り、焼結磁石体の表面が三化された状態でも蒸着拡散処理を施すことができるため、焼結工程の後、時効処理（４００℃〜７００℃）や寸法調整のための研削を行ってもよい。このようにして、Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１で表される軽希土類元素化合物からなる焼結磁石を得ることができる。
【００３５】
公知の方法で、磁界配向して金型で直方体など所定形状に成形した後、所定の条件過下で焼結させて焼結磁石を得る。その作製の各工程において条件をそれぞれ最適化し、焼結磁石の平均結晶粒径が１μｍ〜３０μｍの範囲である。この平均結晶粒径は必要であれば更に大きな粒径のもとして用いることができる。平均結晶粒径を更に７μｍから２５ｍμとすることができる。
【００３６】
平均結晶粒径を７μｍ以上とすると、磁界成形時の回転力が大きくなり、配向度がよく、その上、拡散工程を実施する場合に、結晶粒界相の表面積が小さくなることで、Ｄｙ、Ｔｂの少なくとも一方を短時間で効率よく拡散できる。その結果、非常に高い保磁力を有する永久磁石が得られると共に、拡散工程の処理時間が短くなって生産性を向上できる。尚、平均結晶粒径が２５μｍを超えると、結晶粒界に異なる結晶方位を含んだ粒子の割合が極端に多くなって配向度が悪くなり、その結果、永久磁石の最大エネルギー積、残留磁束密度、保磁力がそれぞれ低下する。
【００３７】
次に６３０℃程度の温度条件下に加工による脱磁及び着磁処理をおこなう。
【実施例１】
【００３８】
Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１で表される軽希土類元素化合物を用いた。
試料の形状は２０ｍｍ×１５ｍｍ（面積）×１．５ｍｍ（厚さ）であった。
共晶材は、Ｄｙ０．８及びＦｅ０．２（モル比）を溶解して合金としたものを使用した。
９５０℃で２０時間処理し、６１０℃で３時間処理した。
得られた製品について分析した結果は以下の通りである。
Ｎｄ+Ｐｒ＝26、Ｆｅ＝65，  Ｄｙ＝０．５  その他＝７．５  Ｂ＝１．０
（以上重量比）
Ｎｄ＝８０，Ｐｒ＝２０の合金として原子量を求め、モル比を算出した。
Ｎｄ+Ｐｒ＝１．９９８，Ｆｅ＝１２．５８１，Ｄｙ＝０．０３３，Ｂ＝１．０００．
Ｄｙ０．００３３（Ｎｄ＋Ｐｒ）１．９５８Ｆｅ１２．５８１Ｂ１．０００
であることを確認した。その結果、Ｄｙが０．００３３であることを確認した。
処理前の軽希土類元素化合物を用いた場合の結果では５％熱減磁開始温度は３５℃であり、処理後の重希土類元素化合物を用いた場合の結果では８１℃であった。改善効果は４６℃であることを確認した。
【実施例２】
【００３９】
Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１で表される軽希土類元素化合物を用いた。
Ｎｄ+Ｐｒ＝26、Ｆｅ＝65，その他＝4
試料の形状は２０ｍｍ×１５ｍｍ（面積）×２．０ｍｍ（厚さ）であった。
共晶材は、Ｔｂを０．８及びＦｅ０．２（重量比）を溶解して合金とし、同じく板状にした。
９５０℃で２０時間処理し、６１０℃で３時間処理した。
Ｎｄ２−ａＰｒａＦｅ１４Ｂ１軽希土類元素化合物の結晶粒界に付着させて得られる重希土類元素化合物（Ｔｂの拡散量（ｗｔ％）は０．５であることを確認した。
処理前の軽希土類元素化合物を用いた場合の結果では５％熱減磁開始温度が３５℃であり、処理後の重希土類元素化合物を用いた場合の結果では５％熱減磁開始温度は８１℃であった。改善効果は４６℃であることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の装置を示す一例である。
【図２】本発明の装置を示す一例である。
【図３】本発明の装置を示す一例である。
【符号の説明】
【００４１】
１  共晶材
２  軽希土類元素化合物
３  真空加熱炉
４  試料供給口
５  棚
６  遮蔽板
７  搬入手段
【図１】
2011060965.tif 000003
【図２】
2011060965.tif 000004
【図３】
2011060965.tif 000005