本発明によるR-Fe-B系異方性焼結磁石は、軽� ��土類元素RL(NdおよびPrの少なくとも1種)を主� ��る希土類元素Rとして含有するR ₂ Fe ₁₄ B型化合物を主相として有し、重希土類元素RH (DyおよびTbからなる群から選択された少なく� ��も1種)を含有している。更に、本発明のR-Fe- B系異方性焼結磁石は、主相の磁化容易軸(c軸 )が配向しており、この配向方向と略直交す� �焼結体表面は磁極面として機能する。本発� �の特徴点は、この磁極面から深さ500μmまで� �領域において、磁極面に平行な面が、CuKα線 を用いたθ-2θ法によるX線回折測定で2θが60.5~ 61.5°の範囲内に少なくとも2つの回折ピーク� �観察される部分を含んでいることにある。

 本発明のR-Fe-B系異方性焼結磁石は、重希� ��類元素RHをR-Fe-B系異方性焼結磁石体の表面� �ら内部に拡散させた組織を有しており、例� �ば粒内拡散よりも粒界拡散を優先的に進行� �せる拡散方法を用いて好適に実現される。� �お、本明細書において、粒内拡散とは、主� �結晶粒内の拡散を示し、粒界拡散とは、Rリ� ��チ相に代表される粒界相内の拡散を示す。� ��希土類元素RHの拡散は、焼結体表面の全体� �ら行われる必要はなく、表面の一部から重� �土類元素RHが拡散されていてもよい。拡散が 焼結磁石体の特定部分に行われた場合、X線� �折測定で2θが60.5~61.5°の範囲内に少なくとも 2つの回折ピークが観察される部分は、磁極� �に平行な面のうちの一部のみを占めること� �なる。

 保磁力の向上は、焼結磁石体全体に生じる� ��要はなく、用途によっては、焼結磁石体の� ��定部分のみで保磁力が向上していれば良い� ��なお、X線回折測定で2θが60.5~61.5°の範囲内� ��少なくとも2つの回折ピークが観察される部 分は、磁極面に平行な面において、1mm ² 以上の面積を有している。

 まず、図1から図3を参照しながら、本発� �のR-Fe-B系異方性焼結磁石における結晶組織� �詳細を説明する。

 図1は、本発明によるR-Fe-B系異方性焼結磁石 の表層付近の構成を模式的に示す断面図であ る。図1に示す磁石は、粒内拡散に比べて粒� �拡散が優先的に生じる条件で焼結体表面か� �重希土類元素RHを焼結体内部に拡散させたR-F e-B系異方性焼結磁石である。図1には、主相� �あるR ₂ Fe ₁₄ B型化合物の磁化容易軸であるc軸と、c軸に直 交し、かつ互いに直交するa、b軸が示されて� ��る。本発明では、R ₂ Fe ₁₄ B型化合物の各粒子におけるc軸が、矢印Xで示 される方向に配向しており、図示されている 焼結体表面は、磁極面に該当し、この配向方 向と略直交している。一般に、c軸と直交す� �面を、c面と称する。磁極面は、c面に略平行 である。

 図1に示す円(丸)は、主相であるR ₂ Fe ₁₄ B型化合物の結晶粒を示し、斜線部は重希土� �元素RHが拡散された部分を示している。図1� �示す例では、左側の磁極面から右側の焼結� �内部へ向かって粒界を中心に重希土類元素RH が拡散されている。そして、磁石の表層付近 においては、重希土類元素RHが主相の外殻部� ��のみ濃化し、主相中心部には重希土類元素R Hは到達していない。そのため、1つの主相(粒 子)の外殻部と中心部とで重希土類元素RHの濃 度が異なり、その濃度に応じた主相の格子定 数を有している。R ₂ Fe ₁₄ B型化合物において、Rを軽希土類元素RLから� �希土類元素RHに置換すると、特に結晶のc軸� �顕著に収縮するので、c軸長を測定すれば主� ��中のRH置換量を見積もることもできる。図1� ��示すAA'面及びBB'面は、いずれも、磁極面か� ��深さ500μmまでの領域にあり、磁極面に対し� ��平行である。一方、図1に示すCC'面は、磁極 面に対して平行であるが、焼結体表面から深 さ500μmを超える位置にある。

 図2は、図1のAA'面に対して行ったθ-2θ法� �よるX線回折の測定結果を示すグラフである� ��このグラフは、図1に示す焼結磁石を磁極面 から研磨して図1のAA'面を露出させた後、AA'� �に対してCuKα線を用いてX線回折を行うこと� �よって得られた結果であり、2θが20°から70° までの範囲のデータを示している。

 図2には、主相結晶の(004)面、(006)面、(008)面 による強い回折ピークが観察され、主相の磁 化容易軸であるc軸方向に配向していること� �判る。図3(a)は、図2における(008)面の回折ピ� ��クを拡大して表示したグラフである。図3(a) から明らかなように、2θが60.5~61.5°の範囲内� ��、2つのピークが観察される。これは、図1� �示すように、主相の中で重希土類元素RHの濃 度が明確に異なる2つの領域が存在している� �とに起因している。例えば図1に示すAA'面の� ��置では、主相においてDyが拡散している部� �とDyが拡散していない部分の両方をAA'面が横 切っている。X線回折の検出領域は、例えば1m m ² 程度以上の大きさを有しているため、回折領 域には多数の主相粒子が存在している。回折 データに現れる(008)面の2つの回折ピークのう ち、2θが相対的に大きな位置の回折ピークは 、主相の外殻部(RH濃化領域)によるものであ� �、2θが相対的に小さな位置の回折ピークは� �中心部(RH未拡散部)によるものであると考え� ��れる。2θが大きいほど、格子の面間隔dが小 さく、したがってc軸長が短いことを意味し� �いる。また、結晶のc軸長は、RH濃度が高い� �ど、短くなる。主相の軽希土類元素RLが重希 土類元素RHによって置換されると、主相のc軸 長が短くなる。なお、仮に主相内で重希土類 元素RHの濃度が連続的な分布を有していると� ��c軸長も連続的な分布を持つことになるため 、(008)面による回折ピークはブロードとなり� ��回折ピークは2個以上に分離しない。

 c軸長が異なる領域が複数存在することに よる回折ピークの分裂は、(004)面及び(006)面� �は観察されにくく、(008)面で観察されやすい 。(008)面は、(004)面や(006)面よりも、2θが大き い位置に回折ピークが現れるため、X線回折� �分解能が高くなるからである。

 ところで、図1は、単純化するために磁石 形状が矩形で、かつc面が磁極面に対して略� �行に配向した磁石を例示したものだが、特� �な配向、例えばラジアル異方性や極異方性� �磁石や集中配向された矩形磁石等では、必� �しも磁極面とc面とが略平行にならない場合� ��ある。この場合でも、X線回折測定において 、磁極面に平行な面であれば、c面由来の回� �ピークが比較的強く観察できるので、図2、� ��3の例と同様の評価を行うことができる。

 なお、図1のBB'面は、重希土類元素RHが拡� ��した部分のみを横切るため、BB'面に対してX 線回折測定を行っても、2θが60.5°~61.5°の範� �内に未拡散部による回折ピークはほとんど� �れない。そのため、粒界拡散を優先的に進� �させた焼結磁石であっても、BB'面では、2θ� �60.5~61.5°の範囲内に1つの回折ピークしか観� �されない。このように、磁極面から深さ500μ mまでの領域であれば、2θが60.5~61.5°の範囲内 において、常に2つの回折ピークが観察され� �わけではなく、回折ピークがひとつしか観� �されない場合も生じ得る。本発明にとって� �要な点は、焼結体表面から深さ500μm(典型的� ��は深さ200μm)以内の領域において、図1のAA'� �のような面が観察されることにある。

 前述の通り、R-Fe-B系異方性焼結磁石におい� ��は、主相外殻部(粒界近傍)に分布した重希� �類元素RHは保磁力の向上に寄与するが、この RH濃縮部では、結晶磁気異方性の向上により� ��保磁力の大幅な向上に寄与しているものの� ��重希土類元素RHの磁気モーメントがFeの磁気 モーメントと反対の向きであるため、残留磁 束密度B _r は低下していると考えられる。このため、最 終的に得られる磁石の全体的な残留磁束密度 B _r も若干低下してしまうことになる。

 R-Fe-B系異方性焼結磁石が、図1に示すように 、焼結体の表層付近において主相の中心部ま で重希土類元素RHが拡散していない結晶組織� ��有していると、残留磁束密度B _r の低下を最小限に抑えながら保磁力H _cJ を効果的に向上させることができる。また、 必要とされる重希土類元素RHの量を低減する� ��ともできる。

 一方、粒界拡散が粒内拡散に比べて特に� ��先的に生じないような方法、たとえば重希� ��類元素RHの被膜を形成し拡散させる方法で� �希土類元素RHを拡散させたR-Fe-B系異方性焼結 磁石(比較例)では、表層付近において主相中� ��部まで重希土類元素RHが拡散してしまうた� �、図1に示すような結晶組織を得ることが難� ��い。その結果、磁極面から深さ500μmまでの� ��域内において、c軸に直交する面内でX線回� �測定を行うと、2θが60.5~61.5°の範囲内で2つ� �上の回折ピークは観察されることはない。

 図3(b)は、比較例において磁極面に平行な面 について得られたX線回折測定の結果を示す� �ラフである。この比較例では、Dy膜を焼結磁 石体の表面に堆積した後、Dy膜から焼結磁石� ��にDyを拡散させたサンプルを用意し、その� �ンプルの焼結体表面から深さ40μm位置でのX� �回折測定を行った結果を示している。図3(b)� ��示されるように、2θが60.5~61.5°の範囲内に� �いてブロードな1つの回折ピークしか確認さ� ��ない。この比較例では、重希土類元素RHが� �界だけでなく主相中心部まで拡散し、かつ� �希土類元素RHの濃度が拡散した領域において 連続的に変化していると考えられる。このよ うに、主相内部まで重希土類元素RHが拡散し� ��しまうと、重希土類元素RHの添加量や残留� �束密度B _r の低下の大きさに比して、H _cJ の向上幅が極めて小さく重希土類元素RHも無� ��に消費されていることになる。

 なお、重希土類元素RHの含有量が異なる2� ��類の合金の粉末を混合し、焼結工程時にお� ��て、Dy濃度の高い粉末粒子からDy濃度の低い 粉末粒子にDyを拡散させることにより、主相� ��中心部よりも外殻部でDy濃度を相対的に高� �ようとする技術(2合金ブレンド法)が知られ� �いる。しかしながら、2合金ブレンド法によ� ��ば、Dy濃度の異なる粉末粒子が焼結時に1つ� ��大きな粒子を形成し、その大きな粒子内部� ��Dyの拡散が生じてしまう。その結果、主相� �子中において重希土類元素RHの濃度が緩やか に変化し、Dy濃度が明確に異なる領域に区分� ��きない。特に焼結工程は通常1000~1200℃と高� ��温度で行われるため、焼結時にDyの粒内拡� �が顕著に生じてしまうことになる。このた� �、2合金ブレンド法によれば、図1の表層領域 が有するような組織構造は得られない。図3(c )は、2合金ブレンド法によって作製した焼結� ��石(比較例)のX線回折結果を示すグラフであ� ��。この図からわかるように、2合金ブレンド 法による場合でも、1つの回折ピークしか確� �されない。

 図2に示すX線回折結果から主相のc軸長を� ��めることができる。X線測定結果に基づき、 例えば(004)面、(006)面、(008)面の回折ピークか ら、回折角θを求め、主相c面の面間隔d値を� �出することができる。なお、(008)面に起因す る2つの回折ピークが存在する場合には、2つ� ��回折ピークに対応して2つ面間隔d値が存在� �ることになるが、ここでは、2θが相対的に� �きな回折ピークに対応する面間隔d値を選択� ��ることとする。

 以下、(004)面、(006)面、(008)面のd値を、それ ぞれ、d(004)、d(006)、d(008)と表記すると、主相 の平均のc軸長は、以下の式(1)によって表す� �とができる。

 図4(a)は、重希土類元素RH濃度とc軸長(Å)� ��の関係を示すグラフである。図4(a)は、単純 化するために、希土類元素としてNdとDyのみ� �考慮したものである。グラフの横軸は、Dy量 (原子%)を総希土類元素量R(原子%)で除した値� �あり、R量はこの場合Nd量+Dy量である。縦軸� �c軸長(オングストローム)である。c軸長は、X 線回折測定より求めたd(004)、d(006)、d(008)を、 上記の(式1)に代入して求めた。

 図4(a)のデータを得るため、まず、Dyを均� ��に添加した原料合金を用いてDy濃度の異な� �Nd-Dy-Fe-B系焼結磁石(比較例)を用意し、主相� �c軸長を測定した。また、Dyを含有しない原� �合金を用いて作製したNd-Fe-B系焼結磁石体の� ��面から内部へDyを拡散させ、Dy濃度を0.4原子 %としたNd-Fe-B系焼結磁石(本発明の実施例)を� �意し、その焼結体表面から深さ80μmの位置に おける主相外殻部のc軸長(=RH拡散部)を測定し た。実施例では、Dyの粒界拡散が粒内拡散よ� ��も優先的に生じる条件で行った。

 図4(a)には、Dy濃度が異なる比較例のc軸長を ◆の点で示し、実施例(Dy濃度:0.4原子%)のc軸� �は■の点で示している。図4(a)において、比� ��例のc軸長は、以下の(式2)に示す一次式で近 似できる。
 ここで、yはc軸長(オングストローム)、xはDy /Rである。

 このように、Dy濃度とc軸長との間には線� ��的な関係が存在し、Dy濃度の増加に伴ってc� ��長が短くなる。なお、このような線形的な� ��係は、Pr、Tbなどの希土類元素を添加した場 合にも成立する。

 一方、実施例の場合は、図4(a)に示すよう に、焼結磁石全体のRH(Dy)量が0.4原子%(Dy/Rが0.0 28)と少ないにもかかわらず、c軸長が比較例� �比べて短くなっている。これは、重希土類� �素RH(Dy)が主相外殻部に濃化することにより� �相対的に少ないDy量でc軸長の短縮効果が現� �ていることを意味している。

 このように優先的に粒界拡散するようにし� ��重希土類元素RHを表面から内部にDyを導入し た焼結磁石では、上記の比較例と比べ、重希 土類元素RH(Dy)が主相の外殻部に効率的に濃化 していることがわかる。また、その結果とし て、実施例の保磁力H _cJ は、同量のDyを添加した比較例に比べて向上� ��ていることもわかった。言い換えると、必� ��な保磁力H _cJ を達成するために必要な重希土類元素RH(Dy)量 を、従来に比べて低減することが可能になる 。

 RH拡散部のc軸長と磁気特性との関係を調べ� ��結果、主相の結晶格子におけるc軸長と、希 土類元素濃度とが所定の関係式を満足する場 合に高い磁気特性(保磁力H _cJ )が得られることがわかった。ここで、表層(� ��極面から深さ500μmまでの範囲)に位置する主 相のc軸長をLc(Å)とし、Nd、Pr、Dy、Tbの濃度� �、それぞれ、M _Nd 、M _Pr 、M _Dy 、M _Tb (原子%)とする。ただし、M _Pr ≧0、M _Dy ≧0、M _Tb ≧0であるが、M _Dy +M _Tb >0である。すなわち、Pr、Dy、Tbの各濃度は� ��ロとなり得るが、Dy濃度及びTb濃度の両方が ゼロとなることはない。

 また、M _RL 、M _RH 、M _R を以下の式の通り定義する。
  M _Nd +M _Pr =M _RL
  M _Dy +M _Tb =M _RH
  M _RL +M _RH =M _R

 このとき、以下の関係式を満足する領域が� ��在する場合にM _RH が少なくても特に高い保磁力H _cJ が達成される。
  Lc≧12.05
  Lc+(0.18-0.05×M _Tb /M _RH )×M _RH /M _R -0.03×M _Pr /M _RL ≦12.18
  (ただし、0<M _RH /M _R ≦0.4)

 図4(b)は、M _Pr =0、M _Tb =0における上記の関係式によって規定される� ��囲(台形領域)で示すグラフである。なお、� �4(b)に示す斜めの破線は、比較例のR-Fe-B焼結� ��石におけるc軸長とM _Dy /M _R との関係を示している。

 図4(b)を参照しながら、上記関係式によっ て規定される範囲を説明する。

 まず、0<M _RH /M _R ≦0.4の関係式について説明する。前述のとお り、希土類元素Rの総量に対して重希土類元� �RHの置換量が大きくなるにつれて、保磁力H _cJ は向上してゆくが、重希土類元素RHの置換量� ��大きくなり過ぎると、保磁力H _cJ の向上効果は飽和してゆく。このため、希土 類元素Rの合計濃度に対する重希土類元素RHの 濃度の割合は、0.4以下にすることが望ましい 。

 次に、Lc≧12.05の関係式を説明する。

 焼結磁石体表面から重希土類元素RHを多量� �拡散させ、表層における主相外殻に高濃度� �RH拡散部を形成し、保磁力H _cJ を向上させる検討を行った結果、多量に拡散 させても、RH拡散部は一定量以上に濃化せず� ��また保磁力H _cJ も向上しないことがわかった。保磁力H _cJ の向上効果が飽和するときのRH拡散部におけ� ��c軸長も一定値以下にはならず、0<M _RH /M _R ≦0.4の範囲では、c軸長さの下限値は12.05Åで あった。

 次に、Lc+(0.18-0.05×M _Tb /M _RH )×M _RH /M _R -0.03×M _Pr /M _RL ≦12.18の関係式を説明する。

 前述したように、従来の焼結磁石では、y=-0 .2x+12.20の一次式によってc軸長と重希土類元� �RHとの関係を近似することができる。一方、 本発明のように焼結磁石体表面から重希土類 元素RHを拡散させ、主相外殻部に効率よく重� ��土類元素RHを濃化させ保磁力H _cJ を向上させた組織では、同じRH量(RH比:M _RH /M _R )でも、そのc軸長が従来の焼結磁石におけるc 軸長よりも短くなる。本願発明者の検討によ ると、c軸長は、従来例に対して少なくとも0. 01Å以上、好ましくは0.02Å以上の差があるこ とが望ましい。その場合、M _Pr =0、M _Tb =0におけるc軸長の上限は、y=-0.18x+12.18で一次� ��似できることがわかった。

 従来の磁石における直線の傾き(-0.2)と実施� ��における傾き(-0.18)とが異なっている理由は 、y切片(M _RH /M _R =0)が異なっているのに対し、希土類元素R全� �を重希土類元素RHで置換したとき(M _RH /M _R =1)のc軸長が同等であるためである。

 以上の理由により、表層付近において2つ のピークが存在する部分のc軸長は、上記の� �係式を満足する。

 さらに、c軸長が短くなる部分の深さにつ いて調査を行った。

 図5は、実施例の焼結磁石表面からの深さ と、その深さにおける主相のc軸長との関係� �示すグラフである。図4(a)に示す実施例のc軸 長を求めるために用意したサンプルの表面を 研磨することにより、焼結磁石表面から深さ が異なる位置で順次X線回折測定を行い、c軸� ��を求めた。

 図5からわかるように、焼結磁石表面(=深� ��0μm)では、c軸長がかなり短くなっており、� ��のことから重希土類元素RHが充分に濃化し� �いることが推察される。一方、焼結磁石表� �からの深さが10μm程度~200μm程度の範囲では� �c軸長がほとんど変化していないことがわか� ��。この範囲は、重希土類元素RHが主相の中� �までは到達せず、主相外殻部に濃化してい� �領域に相当していると考えられる。

 なお、焼結磁石表面から深さ200μmまでの� ��域には、CuKα線を用いたX線回折測定で2θが6 0.5~61.5°の範囲内に(008)面に起因する2つのピ� �クを観測できる部分が存在した。CuKα線を照 射する部位によっては、1つのピークしか観� �されない場合もあったが、これは、図1のBB'� ��に相当する面を観察したためであると考え� ��れる。

 ここで用いたサンプルでは、焼結体表面� ��らの深さが200μm程度から300μm程度までの領� ��では、c軸長は増加しているが、深さが300μm 程度になると、c軸長さに変化は見られなく� �った。このサンプルでは、深さが300μm以上� �領域では、Dyは主相内にほとんど拡散してお らず、図1のCC'面が観察されていると考えら� �る。

 しかしながら、深さ200μmを超える領域につ� ��て、磁石特性を評価したところ、保磁力H _cJ の向上が確認された。このことから、深さ200 μmを超える領域でも、僅かではあるが主相内 にDyが拡散し、保磁力増加に寄与していると� ��測される。

 c軸長の変化が認められる領域の深さは、 図5の例では200μmであるが、この深さは拡散� �理の条件、例えば処理時間や温度に応じて� �化する。例えば、拡散処理をより長時間に� �れば、500μmの深さまでc軸長を変えることも� ��能である。ただし、500μmを超える条件では� ��処理時間が長時間に及び、拡散される重希� ��類元素を多量に消費し、かつ500μm以内の場� ��に比べて顕著な特性改善が得られないこと� ��ら、効果的な深さは500μm以内である。

 本発明において、重希土類元素RHを焼結� �石体内部に拡散させて導入する方法は、粒� �拡散が優先的に進行する方法であれば特に� �定されないが、たとえば、後述の蒸着拡散� �があげられる。この蒸着拡散法は、焼結磁� �体表層部分の粒内拡散が起こりにくく、さ� �に蒸着装置内の壁面などに付着する無駄な� �希土類元素RHが少なく、低コストで拡散処理 が行えるという点で特に好ましい。

 以下、蒸着拡散法について詳述する。

 蒸着拡散法では、気化(昇華)しにくい重� �土類元素RHのバルク体、および希土類焼結磁 石体を処理室内に至近距離に配置し、双方を 700℃以上1100℃以下に加熱することにより、RH バルク体の気化(昇華)をRH膜の成長速度がRHの 焼結磁石体内部への拡散速度よりも極度に大 きくならない程度に抑制しつつ、焼結磁石体 の表面に飛来した重希土類元素RHを速やかに� ��結磁石体内部に拡散させる。700℃以上1100℃ 以下の温度範囲は、重希土類元素RHの気化(昇 華)がほとんど生じない温度であるが、R-Fe-B� �希土類焼結磁石体内部における希土類元素� �粒界相を通した拡散が活発に生じる温度で� �ある。このため、磁石体表面に飛来した重� �土類元素RHが磁石体表面に膜を形成するより も優先的に、磁石体内部への粒界拡散を促進 させることが可能になる。

 蒸着拡散法によれば、焼結磁石体表面の� ��傍に位置する主相の内部に重希土類元素RH� �拡散して行く速度(レート)よりも高い速度で 重希土類元素RHが磁石体内部に粒界拡散・浸� ��して行くことになる。

 従来、Dyなどの重希土類元素RHの気化(昇� �)には、1200℃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1200� �以下の加熱では、Dyの飽和蒸気圧が大気圧の 10万分の1(およそ1Pa)以下であるため、焼結磁� ��体表面にDyを析出させることは無理である� �考えられていた。しかしながら、本発明者� �実験によると、従来の予測に反し、700℃以� �1100℃以下でも対向配置された希土類磁石体� ��重希土類元素RHを供給し、拡散させること� �可能であることがわかった。

 重希土類元素RHの膜(RH膜)を焼結磁石体の表� ��に形成した後、熱処理により焼結磁石体の� ��部に拡散させる技術では、RH膜と接する磁� �体表層部分の領域でRH元素の濃度差が著しく 大きいため、粒内拡散が顕著に進行し、残留 磁束密度が低下してしまう。これに対し、蒸 着拡散法では、RH膜の成長レートを低く抑え� ��状態で、重希土類元素RHを焼結磁石体の表� �に供給しながら、焼結磁石体の温度を拡散� �適したレベルに保持するため、磁石体表面� �飛来した重希土類元素RHが、粒界拡散によっ て速やかに焼結磁石体内部に浸透して行く。 このとき、粒界相のRH元素の濃度が比較的低� ��ため、主相結晶粒内へのRH元素の拡散はさ� �ど起こらない。このため、磁石体表層部分� �領域においても、粒内拡散よりも優先的に� �界拡散が生じ、RH元素の濃縮した主相外殻部 の厚さは小さく、残留磁束密度B _r の低下を抑制し、保磁力H _cJ を効果的に向上させることが可能になる。

 R-Fe-B系異方性焼結磁石の保磁力発生機構は� ��ュークリエーション型であるため、主相外� ��部における結晶磁気異方性が高められると� ��主相外殻部で逆磁区の核生成が抑制される� ��果、主相全体の保磁力H _cJ が効果的に向上する。蒸着拡散法では、焼結 磁石体の表面に近い領域だけでなく、焼結磁 石体表面から奥深い領域においても重希土類 置換層を主相外殻部に形成することができる ため、焼結磁石体全体の保磁力H _cJ が充分に向上することになる。

 主相外殻部で軽希土類元素RLと置換させる� �き重希土類元素RHとしては、蒸着拡散の起こ りやすさ、コスト等を考慮すると、Dyが最も� ��ましい。ただし、Tb ₂ Fe ₁₄ Bの結晶磁気異方性は、Dy ₂ Fe ₁₄ Bの結晶磁気異方性よりも高く、Nd ₂ Fe ₁₄ Bの結晶磁気異方性の約3倍の大きさを有して� ��るので、Tbを蒸着拡散させると、焼結磁石� �残留磁束密度を下げずに保磁力を向上させ� �ことが最も効率的に実現できる。Tbを用いる 場合は、飽和蒸気圧がDyよりもTbのほうが低� �ため、Dyを用いる場合よりも、高温高真空度 で蒸着拡散を行うことが好ましい。

 上記説明から明らかなように、本発明で� ��、必ずしも原料合金の段階において重希土� ��元素RHを添加しておく必要はない。すなわ� �、希土類元素Rとして軽希土類元素RL(Ndおよ� �Prの少なくとも1種)を含有する公知のR-Fe-B系� ��土類焼結磁石を用意し、その表面から重希� ��類元素RHを磁石内部に拡散する。従来の重� �土類元素RHの被膜を磁石表面に形成した場合 は、拡散処理温度を高めても、主相内部への 拡散を制御しつつ磁石内部の奥深くまで重希 土類元素RHを拡散させることは困難であった� ��、本発明によれば、重希土類元素RHの粒界� �散により、焼結磁石の内部に位置する主相� �外殻部にも重希土類元素RHを効率的に供給す ることが可能になる。もちろん、本発明は、 原料合金の段階において重希土類元素RHが添� ��されているR-Fe-B系異方性焼結磁石に対して� ��用しても良い。ただし、原料合金の段階で� ��量の重希土類元素RHを添加したのでは、本� �明の効果を充分に奏することはできないた� �、相対的に少ない量の重希土類元素RHが添加 され得る。

 次に、図6を参照しながら、蒸着拡散法の 好ましい例を説明する。図6は、焼結磁石体2� ��RHバルク体4との配置例を示している。図6に 示す例では、高融点金属材料からなる処理室 6の内部において、焼結磁石体2とRHバルク体4� ��が所定間隔をあけて対向配置されている。� ��6の処理室6は、複数の焼結磁石体2を保持す� ��部材と、RHバルク体4を保持する部材とを備� ��ている。図6の例では、焼結磁石体2と上方� �RHバルク体4がNb製の網8によって保持されて� �る。焼結磁石体2およびRHバルク体4を保持す� ��構成は、上記の例に限定されず、任意であ� ��。ただし、焼結磁石体2とRHバルク体4との間 を遮断するような構成は採用されるべきでは ない。本願における「対向」とは焼結磁石体 とRHバルク体が間を遮断されることなく向か� ��合っていることを意味する。また、「対向� ��置」とは、主たる表面どうしが平行となる� ��うに配置されていることを必要としない。

 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� �とき、処理室6の温度を、例えば700℃~1100℃� �好ましくは850℃~1000℃、さらに好ましくは850 ℃~950℃の範囲に調整する。この温度領域で� �、重希土類元素RHの蒸気圧は僅かであり、ほ とんど気化しない。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。

 しかしながら、本発明者は、焼結磁石体2 とRHバルク体4とを接触させることなく、近接 配置させることにより、焼結磁石体2の表面� �毎時数μm(例えば0.5~5μm/Hr)に相当する低いレ� ��トで重希土類元素RHを析出させることが可� �であり、しかも、焼結磁石体2の温度をRHバ� �ク体4の温度と同じかそれよりも高い適切な� ��度範囲内に調節することにより、気相から� ��出した重希土類元素RHを、そのまま焼結磁� �体2の内部に深く拡散させ得ることを見出し� ��。この温度範囲は、重希土類元素RHが焼結� �石体2の粒界相を伝って内部へ拡散する好ま� ��い温度領域であり、重希土類元素RHのゆっ� �りとした析出と磁石体内部への急速な拡散� �効率的に行われることになる。

 蒸着拡散法では、上記のようにして僅か� ��気化したRHを焼結磁石体表面に低いレート� �析出させるため、従来の気相成膜によるRHの 析出のように、高温に処理室内を加熱したり 、焼結磁石体やRHバルク体に電圧を付加した� ��する必要がない。

 蒸着拡散法では、前述のように、RHバル� �体の気化・昇華を抑制しつつ、焼結磁石体� �表面に飛来した重希土類元素RHを速やかに磁 石体内部に拡散させる。このためには、RHバ� ��ク体の温度は700℃以上1100℃以下の範囲内に 設定し、かつ、焼結磁石体の温度は700℃以上 1100℃以下の範囲内に設定することが好まし� �。

 焼結磁石体2とRHバルク体4の間隔は0.1mm~300 mmに設定する。この間隔は、1mm以上50mm以下で あることが好ましく、20mm以下であることが� �り好ましく、10mm以下であることが更に好ま� ��い。このような距離で離れた状態を維持で� ��れば、焼結磁石体2とRHバルク体4の配置関係 は上下でも左右でも、また互いが相対的に移 動するような配置であってもよい。ただし、 蒸着拡散処理中の焼結磁石体2およびRHバルク 体4の距離は変化しないことが望ましい。例� �ば、焼結磁石体を回転バレルに収容して攪� �しながら処理するような形態は好ましくな� �。また、気化したRHは上記のような距離範囲 内であれば均一なRH雰囲気を形成するので、� ��向している面の面積は問われず、お互いの� ��も狭い面積の面が対向していてもよい。

 従来の蒸着装置の場合、蒸着材料供給部� ��の周りの機構が障害となったり、蒸着材料� ��給部分に電子線やイオンを当てる必要があ� ��ため、蒸着材料供給部分と被処理物との間� ��相当の距離を設ける必要があった。このた� ��、蒸着拡散法のように、蒸着材料供給部分( RHバルク体4)を被処理物(焼結磁石体2)に近接� �て配置させることが行われてこなかった。� �の結果、蒸着材料を充分に高い温度に加熱� �、充分に気化させない限り、被処理物上に� �着材料を充分に供給できないと考えられて� �た。

 これに対し、蒸着拡散法では、蒸着材料� ��気化(昇華)させるための特別な機構を必要� �せず、処理室全体の温度を制御することに� �り、焼結磁石体表面に重希土類元素RHを析出 させることができる。なお、本明細書におけ る処理室は、焼結磁石体2とRHバルク体4を配� �した空間を広く含むものであり、熱処理炉� �処理室を意味する場合もあれば、そのよう� �処理室内に収容される処理容器を意味する� �合もある。

 また、蒸着拡散法では、RH元素の気化量� �少ないが、焼結磁石体とRHバルク体4とが非� �触かつ至近距離に配置されるため、気化し� �RH元素が焼結磁石体表面に効率よく析出し、 そもそもRH元素の蒸気圧が低い温度域で処理� ��行うため、処理室内の壁面などに付着する� ��とが少ない。さらに、処理室内の壁面がNb� �どの耐熱合金やセラミックスなどRHと反応し ない材質で作製されていれば、壁面に付着し た重希土類元素RHは再び気化し、最終的には� ��結磁石体表面に析出する。このため、貴重� ��源である重希土類元素RHの無駄な消費を抑� �することができる。なお、RH元素の蒸気圧が 低いにも拘らず磁石体内部の主相外殻部に供 給できるのは、磁石体の主相とRH元素との親� ��力が強いためと考えられる。

 蒸着拡散法で行う拡散工程の処理温度範� ��では、RHバルク体は溶融軟化しにくく、そ� �表面から重希土類元素RHが気化(昇華)するた� ��、一回の処理工程でRHバルク体の外観形状� �大きな変化は生じず、繰り返し使用するこ� �が可能である。

 さらに、RHバルク体と焼結磁石体とを近� �配置するため、同じ容積を有する処理室内� �搭載可能な焼結磁石体の量が増え、積載効� �が高い。また、大掛かりな装置を必要とし� �いため、一般的な真空熱処理炉が活用でき� �製造コストの上昇を避けることが可能であ� �、実用的である。

 熱処理時における処理室内は不活性雰囲気� ��あることが好ましい。本明細書における不� ��性雰囲気とは、真空、または不活性ガスで� ��たされた状態を含むものとする。また、不� ��性ガスは、例えばアルゴン(Ar)などの希ガス であるが、RHバルク体および焼結磁石体との� ��で化学的に反応しないガスであれば、不活� ��ガスに含まれ得る。不活性ガスの圧力は、� ��気圧よりも低い値を示すように減圧される� ��処理室内の雰囲気圧力が大気圧に近いと、R Hバルク体から重希土類元素RHが焼結磁石体の 表面に供給されにくくなるが、拡散量は焼結 磁石体表面から内部への拡散速度によって律 速されるため、処理室内の雰囲気圧力は例え ば10 ² Pa以下であれば充分で、それ以上処理室内の� ��囲気圧力を下げても、重希土類元素RHの拡� �量(保磁力の向上度)は大きくは影響されない 。拡散量は、圧力よりも焼結磁石体の温度に 敏感である。

 焼結磁石体の表面に飛来し、析出した重希� ��類元素RHは、雰囲気の熱および焼結磁石体� �面におけるRH濃度の差を駆動力として、粒界 相中を焼結磁石体内部に向かって拡散する。 このとき、R ₂ Fe ₁₄ B相中の軽希土類元素RLの一部が、焼結磁石体 表面から拡散浸透してきた重希土類元素RHに� ��って置換される。その結果、R ₂ Fe ₁₄ B相の外殻部に重希土類元素RHが濃縮された層 が形成される。

 このようなRH濃縮層の形成により、主相外� �部の結晶磁気異方性が高められ、保磁力H _cJ が向上することになる。すなわち、少ない重 希土類元素RHの使用により、焼結磁石体内部� ��奥深くにまで重希土類元素RHを拡散浸透さ� �、主相外殻部に効率的にRH濃化層を形成する ため、残留磁束密度B _r の低下を抑制しつつ、磁石全体にわたって保 磁力H _cJ を向上させることが可能になる。

 重希土類元素RHの膜(RH膜)を焼結磁石体の表� ��に形成した後、熱処理により焼結磁石体の� ��部に拡散させる方法によれば、Dyなどの重� �土類元素RHが焼結磁石体の表面に堆積する速 さ(膜の成長レート)が、重希土類元素RHが焼� �磁石体の内部に拡散する速さ(拡散速度)に比 較して格段に高かった。このため、焼結磁石 体の表面に厚さ数μm以上のRH膜を形成した上� ��、そのRH膜から重希土類元素RHが焼結磁石体 の内部に拡散していた。気相からではなく固 相であるRH膜から供給される重希土類元素RH� �、粒界を拡散するだけではなく、焼結磁石� �表層部分の領域に位置する主相の内部への� �内拡散が生じやすく、残留磁束密度B _r を大きく低下させていた。主相内部にも重希 土類元素RHが粒内拡散し、残留磁束密度を低� ��させている領域は、焼結磁石体の表層部分� ��例えば厚さ100~数百μm程度の領域となる。

 しかしながら、蒸着拡散法によれば、気� ��から供給されるDyなどの重希土類元素RHが、 焼結磁石体の表面に衝突した後、焼結磁石体 の内部に速やかに拡散して行く。このことは 、重希土類元素RHが磁石体表層部分の領域に� ��置する主相の内部に拡散する前に、より高� ��拡散速度で粒界相を通じて焼結磁石体の内� ��に奥深く浸透して行くことを意味している� ��すなわち蒸着拡散法においては、焼結磁石� ��表層部分の領域においても、粒内拡散しに� ��い。

 拡散して導入するRHの含有量は、磁石全体� �重量比で0.05%以上1.5%以下の範囲に設定する� �とが好ましい。1.5%を超えると、焼結磁石体� ��部の結晶粒においても粒内拡散が進み、残� ��磁束密度B _r の低下を抑制できなくなる可能性があり、0.0 5%未満では、保磁力H _cJ の向上効果が小さいからである。上記の温度 領域および圧力領域で、10~180分間の熱処理を することにより、0.1%~1%の拡散量が達成でき� �。処理時間は、RHバルク体および焼結磁石体 の温度が700℃以上1100℃以下および圧力が10 ^-5 Pa以上500Pa以下にある時間を意味し、必ずし� �特定の温度、圧力に一定に保持される時間� �みを表すのではない。

 RH拡散導入を行う前の焼結磁石体の表面� �態はRHが拡散浸透しやすいよう、より金属状 態に近い方が好ましく、事前に酸洗浄やブラ スト処理等の活性化処理を行った方がよい。 特に蒸着拡散法以外の従来技術では前記活性 化処理を行って焼結磁石体表面の酸化層を除 去する必要がある。しかし、蒸着拡散法では 、重希土類元素RHが気化し、活性な状態で焼� ��磁石体の表面に被着すると、固体の層を形� ��するよりも高い速度で焼結磁石体の内部に� ��散していくため、焼結磁石体の表面は、例� ��ば焼結工程後や切断加工が完了した後の酸� ��が進んだ状態にあってもよい。

 なお、蒸着拡散によれば、処理後の粒界� ��における重希土類元素RHの濃度は比較的低� �。拡散によって導入した重希土類元素RHは、 主相外殻部に濃化され、粒界におけるRH濃度� ��りも主相外殻部におけるRH濃度が高い値を� �す。これは、粒界相に供給される重希土類� �素RHの量が比較的少ない処理方法であり、か つ重希土類元素RHとの親和力が、粒界相より� ��主相のほうが大きいために生じると考えら� ��る。このような濃度分布は、Dy膜を焼結体� �面に堆積し、その後の拡散熱処理によってDy 膜から焼結体内部にDyを拡散させる方法や、2 合金ブレンド法によっては実現されない。こ れらの方法では、粒界相への重希土類元素RH� ��供給量が多すぎるためと考えられる。

 蒸着拡散法によれば、主として粒界相を� ��して重希土類元素RHを拡散させることがで� �るため、処理時間を調節することにより、� �結磁石体内部のより深い位置へ効率的に重� �土類元素RHを拡散させることが可能である。

 RHバルク体の形状・大きさは特に限定さ� �ず、板状であってもよいし、不定形(石ころ� ��)であってもよい。RHバルク体に多数の微小� ��(直径数10μm程度)が存在してもよい。RHバル� ��体は少なくとも1種の重希土類元素RHを含む� ��希土類元素RHまたはRHを含む合金から形成さ れていることが好ましい。また、RHバルク体� ��材料の蒸気圧が高いほど、単位時間あたり� ��RH導入量が大きくなり、効率的である。重� �土類元素RHを含む酸化物、フッ化物、窒化物 などは、その蒸気圧が極端に低くなり、本条 件範囲(温度、真空度)内では、ほとんど蒸着� ��散が起こらない。このため、重希土類元素R Hを含む酸化物、フッ化物、窒化物などからRH バルク体を形成しても、保磁力向上効果が得 られない。

 本発明の蒸着拡散工程を経た磁石に対して� ��さらに追加熱処理を行うと、保磁力(H _cJ )および角型比(H _k /H _cJ )をさらに向上させることができる。追加熱� �理の条件(処理温度、時間)は、蒸着拡散条件 と同様の条件でよい。

 追加熱処理は、拡散工程終了後、Ar分圧を10 ³ Pa程度に上げて重希土類元素RHを蒸発させな� �ようにし、そのまま熱処理のみを行っても� �いし、一度拡散工程を終了した後、RH蒸発源 を配置せずに再度拡散工程と同じ条件で熱処 理のみを行ってもよい。

 本発明においては、焼結磁石体の表面全体� ��ら重希土類元素RHを拡散浸透させても良い� �、焼結磁石体表面の一部分から重希土類元� �RHを拡散浸透させても良い。焼結磁石体表面 の一部分からRHを拡散浸透させるには、例え� ��、焼結磁石体のうちRHを拡散浸透させたく� �い部分に、Nbなどの耐熱合金など、焼結磁石 体と反応しにくい材質の箔で包む方法や、拡 散させたくない部分とRHバルク体の間を耐熱� ��の板などで遮蔽する方法を採用することが� ��き、その後上記の方法にて熱処理すればよ� ��。遮蔽する場合には、焼結磁石体と遮蔽物� ��接触させてもよいが、この場合には遮蔽物� ��焼結磁石体が反応しないような物質を使う� ��とが望ましい。このような方法によれば、� ��分的に保磁力H _cJ が向上した磁石を得ることができる。なお、 遮蔽物の適切な選択により、遮蔽物へのRH元� ��の析出は殆ど起こらず、RH元素を無駄に消� �することはない。

 部分的に保磁力H _cJ を向上させた焼結磁石は、単体では大きな効 果が得られないが、ロータやステータなどの 永久磁石式回転機などの応用製品に適用した 場合に高い効果が期待できる。例えば、永久 磁石式の回転機では、モータ等の作動時に焼 結磁石に減磁界がかかるが、この減磁界はほ とんどの場合、焼結磁石全体に均一に作用し ないものと考えられている。このような場合 、シミュレーション等で解析を行い、大きな 減磁界の作用する部分を把握し、その部分の み重希土類元素RHを拡散させ保磁力H _cJ を向上させることで、焼結磁石の不可逆減磁 を抑えることができる。重希土類元素RHを減� ��界の作用する部分に必要な量だけ拡散させ� ��ことで、単純に焼結磁石全体に拡散させた� ��合より、RHの使用量をさらに低減でき、大� �なメリットとなる。また、重希土類元素RHを 拡散させた表層は、たとえ粒界拡散を優先的 に進行させた場合でもわずかながら残留磁束 密度B _r が低下してしまうが、このように部分的にRH� ��拡散させることで拡散させていない部分が� ��え、結果として残留磁束密度B _r の低下がほとんどなくなる。

 このように部分的に重希土類元素RHを拡散� �せて保磁力H _cJ を向上させた焼結磁石では、拡散させた面と 拡散させていない面の格子定数が異なること が推測される。そこで、CuKα線を用いたX線回 折測定を行った結果、重希土類元素RHを拡散� ��せた表面と拡散させていない表面それぞれ� ��主相の結晶格子におけるc軸長をL _C1 (Å)、L _C2 (Å)としたとき、
 L _C2 -L _C1 ≧0.02 (Å)
の関係があることがわかった。

 例えば、図5から、重希土類元素RHを拡散� ��せた面は、少なくとも表面から200μmまでの� ��さはc軸長の変化が確認できることから、こ のように部分的に重希土類元素RHを拡散させ� ��焼結磁石は1~2mm程度の小物磁石には効果(残� ��磁束密度の低下抑制効果)が小さく、むしろ 2mm以上、好ましくは3mm以上の厚みを有する磁 石に好適に使用されると考えられる。

 なお、厚さ2mm未満の磁石に対しては、c軸 長が変化する深さは200μm未満で充分であり、 例えば磁石厚さ1mmでは、例えば拡散処理の時 間を短く設定することでc軸長の変化する深� �は表面から100μm程度とすることができる。

 以下、本発明によるR-Fe-B系希土類焼結磁� ��を製造する方法の好ましい実施形態を説明� ��る。

(実施形態)
 25質量%以上40質量%以下の希土類元素Rと、0.6 質量%~1.6質量%のB(硼素)と、残部Feおよび不可� ��不純物とを包含する合金を用意する。ここ� ��、Rの一部(10質量%以下)は重希土類元素RHで� �換されてもよい。また、Bの一部はC(炭素)に� ��って置換されていてもよいし、Feの一部(50� �量%以下)は、他の遷移金属元素(例えば、Coま たはNi)によって置換されていてもよい。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� �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。

 上記の合金は、原料合金の溶湯を例えば� ��トリップキャスト法によって急冷して好適� ��作製され得る。以下、ストリップキャスト� ��による急冷凝固合金の作製を説明する。

 まず、上記組成を有する原料合金をアル� ��ン雰囲気中において高周波溶解によって溶� ��し、原料合金の溶湯を形成する。次に、こ� ��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� ��状合金鋳塊を得る。こうして作製した合金� ��片を、次の水素粉砕前に例えば1~10mmのフレ� ��ク状に粉砕する。なお、ストリップキャス� ��法による原料合金の製造方法は、例えば、� ��国特許第5、383、978号明細書に開示されてい る。

 [粗粉砕工程]
 上記のフレーク状に粗く粉砕された合金鋳� ��を水素炉の内部へ収容する。次に、水素炉� ��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� �後の粗粉砕粉合金粉末を水素炉から取り出� �際、粗粉砕粉が大気と接触しないように、� �活性雰囲気下で取り出し動作を実行するこ� �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� �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m m程度の大きさに粉砕され、その平均粒径は50 0μm以下となる。水素粉砕後、脆化した原料� �金をより細かく解砕するとともに冷却する� �とが好ましい。比較的高い温度状態のまま� �料を取り出す場合は、冷却処理の時間を相� �的に長くすればよい。

 [微粉砕工程]
 次に、粗粉砕粉に対してジェットミル粉砕� ��置を用いて微粉砕を実行する。本実施形態� ��使用するジェットミル粉砕装置にはサイク� ��ン分級機が接続されている。ジェットミル� ��砕装置は、粗粉砕工程で粗く粉砕された希� ��類合金(粗粉砕粉)の供給を受け、粉砕機内� �粉砕する。粉砕機内で粉砕された粉末はサ� �クロン分級機を経て回収タンクに集められ� �。こうして、0.1~20μm程度(典型的には平均粒� ��3~5μm)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。

 [プレス成形]
 本実施形態では、上記方法で作製された合� ��粉末に対し、例えばロッキングミキサー内� ��潤滑剤を例えば0.3wt%添加・混合し、潤滑剤� ��合金粉末粒子の表面を被覆する。次に、上� ��の方法で作製した合金粉末を公知のプレス� ��置を用いて配向磁界中で成形する。印加す� ��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/cm ³ 程度になるように設定される。

 [焼結工程]
 上記の粉末成形体に対して、650~1000℃の範� �内の温度で10~240分間保持する工程と、その� �、上記の保持温度よりも高い温度(例えば、1 000~1200℃)で焼結を更に進める工程とを順次行 うことが好ましい。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� ��形成される。その後、焼結が進行し、焼結� ��石体が形成される。前述の通り、焼結磁石� ��の表面が酸化された状態でも蒸着拡散処理� ��施すことができるため、焼結工程の後、時� ��処理(400℃~700℃)や寸法調整のための研削を� ��ってもよい。

 [蒸着拡散工程]
 次に、こうして作製された焼結磁石体に重� ��土類元素RHを効率よく拡散させる。具体的� �は、図6に示す処理室内に重希土類元素RHを� �むRHバルク体と焼結磁石体とを配置し、加熱 により、RHバルク体から重希土類元素RHを焼� �磁石体表面に供給しつつ、焼結磁石体の内� �に拡散させる。また、蒸着拡散工程後に必� �に応じて時効処理(400~700℃)を行ってもよい� �

 本実施形態における蒸着拡散工程では、� ��結磁石体の温度をRHバルク体の温度と同じ� �それ以上にすることが好ましい。ここで、� �結磁石体の温度がRHバルク体の温度と同じと は、両者の温度差が20℃以内にあることを意� ��するものとする。具体的には、RHバルク体� �温度を700℃以上1100℃以下の範囲内に設定し� ��かつ、焼結磁石体の温度を700℃以上1100℃以 下の範囲内に設定する。上記RHバルク体の温� ��および焼結磁石体の温度は、850℃~1000℃未� �が好ましく、850℃~950℃がより好ましい。ま� ��、焼結磁石体とRHバルク体の間隔は、前述� �通り、0.1mm~300mmに設定する。

 また、蒸着拡散工程時における雰囲気ガス� ��圧力は、10 ^-5 ~500Paであれば、RHバルク体の気化(昇華)が適� �に進行し、蒸着拡散処理を行うことができ� �。効率的に蒸着拡散処理を行うためには、� �囲気ガスの圧力を10 ^-3 ~1Paの範囲内に設定することが好ましい。ま� �、RHバルク体および焼結磁石体の温度を700℃ 以上1100℃以下の範囲内に保持する時間は、10 分~600分の範囲に設定されるのが好ましい。� �だし、保持時間は、RHバルク体および焼結磁 石体の温度が700℃以上1100℃以下および圧力� �10 ^-5 Pa以上500Pa以下にある時間を意味し、必ずし� �特定の温度、圧力に一定に保持される時間� �みを表すのではない。

 拡散層の深さは、温度と時間の組み合わ� ��で種々に変えることが可能である。例えば� ��高温、または長時間とすれば、拡散層は深� ��なる。

 なお、RHバルク体は、一種類の元素から� �成されている必要はなく、重希土類元素RHお よび元素X(Nd、Pr、La、Ce、Al、Zn、Sn、Cu、Co、F e、Ag、およびInからなる群から選択された少� ��くとも1種)の合金を含有していてもよい。� �のような元素Xは、粒界相の融点を下げるた� ��、重希土類元素RHの粒界拡散を促進する効� �が期待できる。

 また、蒸着拡散に際して、粒界相のNd、Pr が微量ながら気化するため、元素XがNdおよび /またはPrであれば、蒸発したNdおよび/または Prを補うことができ、好ましい。

 拡散処理の後、前述の追加熱処理(700℃~11 00℃)を行っても良い。また、必要に応じて時 効処理(400℃~700℃)を行うが、追加熱処理(700� �~1100℃)を行う場合は、時効処理はその後に� �うことが好ましい。追加熱処理と時効処理� �は、同じ処理室内で行っても良い。

 実用上、蒸着拡散後の焼結磁石に表面処� ��を施すことが好ましい。表面処理は公知の� ��面処理でよく、例えばAl蒸着や電気Niめっき や樹脂塗装などの表面処理を行うことができ る。表面処理を行う前にはサンドブラスト処 理、バレル処理、エッチング処理、機械研削 等公知の前処理を行っても良い。また、拡散 処理の後に寸法調整のための研削を行っても よい。このような工程を経ても、保磁力向上 効果はほとんど変わらない。寸法調整のため の研削量は、1~300μm、より好ましくは5~100μm� �さらに好ましくは10~30μmである。

 ところで、拡散層の深さは、X線回折にお いて(008)面の回折ピークが2つ観察される領域 の深さや、c軸長が変化する領域の深さとは� �必ずしも同一でなく、一般に拡散層の方が� �い。これは、RH拡散層が極微量では、X線回� �における回折強度が弱いので、回折ピーク� �観察できないためである。