稀土類燒結磁鐵以及其制造方法、馬達以及汽車技術

本發明專利技術提供一種稀土類燒結磁鐵（10）、具備稀土類燒結磁鐵（10）的馬達、以及具備該馬達的汽車。稀土類燒結磁鐵（10）具備：具有芯體（4）和覆蓋芯體（4）的殼（6）的R-T-B類稀土類磁鐵的主相粒子（2）群；殼（6）的厚度為500nm以下，R含有輕稀土類元素以及重稀土類元素，并Zr化合物（8）存在于主相粒子（2）群的晶界相（7）以及/或者殼（6）上。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術是有關稀土類燒結磁鐵以及其制造方法、馬達以及汽車。
技術介紹
具有R-T-B (R為稀土類元素，T為Fe等金屬元素)類組成的稀土類燒結磁鐵為具有優異磁氣特性的磁鐵，以更進一步提高其磁氣特性為目標而做了大量的研究與探討(例如專利文獻I)。作為表現磁鐵的磁氣特性的指標一般是使用剩余磁通密度(Br)以及矯頑力(HcJ)，這些數值平衡且高的磁鐵能夠被稱之為具有優異磁氣特性。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本國際公開第2009/4994號小冊子
技術實現思路
專利技術所要解決的課題近年來，稀土類磁鐵的用途涉及多方面，與以往相比較要求高磁氣特性的情況不斷在增加。在如此狀況下，如果能夠稍微提高Br或者HcJ等的磁氣特性的話，則工業上講是極為有用的。因此，本專利技術就是鑒于上述情況所作的技術研發，其目的是提供一種具有優異的Br以及HcJ的稀土類磁鐵和使用其的馬達以及汽車。解決課題的手段為了達到上述目的而本專利技術的稀土類燒結磁鐵其特征在于:具備具有芯體和覆蓋芯體的殼的R-T-B類稀土類磁鐵的主相粒子群；殼的厚度為500nm以下，R含有輕稀土類元素以及重稀土類元素，并且Zr化合物存在于主相粒子群的晶界相以及/或者殼中。還有，所謂主相粒子群是指多個主相粒子。另外，將重稀土類元素相對于輕稀土類元素的比例(重稀土類元素/輕稀土類元素)成為主相粒子中心部(芯)上的比例的2倍以上的部分被規定為殼。上述本專利技術的稀土類燒結磁鐵與現有的相比較能夠以高水準并存Br以及HcJ。優選Ga化合物進一步存在于上述主相粒子群的晶界相。由此,就能夠進一步提高磁鐵的磁氣特性。在上述稀土類燒結磁鐵中，其氧元素的含有比例為2500ppm以下，并且碳元素的含有比例優選為500ppm以上1500ppm以下。由此,就能夠進一步提高磁鐵的磁氣特性。在上述稀土類燒結磁鐵中,B元素的含有比例優選為0.85質量％以上0.98質量％以下。由此，就能夠進一步提聞磁鐵的磁氣特性。在上述稀土類燒結磁鐵中，稀土類元素(R)的含有比例的總計優選為29.0質量％以上33.0質量％以下。由此，就能夠進一步提高磁鐵的磁氣特性。在上述稀土類燒結磁鐵中，Zr元素的含有比例優選為0.05質量％以上0.5質量％以下。由此，就能夠更加提高剩余磁通密度以及頑磁力。本專利技術的馬達具備上述本專利技術的稀土類燒結磁鐵。因為本專利技術的稀土類燒結磁鐵的剩余磁通密度高，所以在本專利技術的稀土類燒結磁鐵的體積以及形狀與現有的R-T-B類稀土類燒結磁鐵相同的情況下，本專利技術的稀土類燒結磁鐵的磁通量較現有的有所增加。因此，根據具備本專利技術的稀土類燒結磁鐵的馬達，較現有的更加能夠提高能量轉換效率。即使是在本專利技術的稀土類燒結磁鐵的體積小于現有的R-T-B類稀土類燒結磁鐵的情況下，剩余磁通密度高的本專利技術的稀土類燒結磁鐵也具有與現有的磁鐵相同等的數值的磁通量。總之，本專利技術的稀土類燒結磁鐵與現有的磁鐵相比較不會減少磁通量卻能夠小型化。其結果為根據本專利技術因為對應于稀土類燒結磁鐵的小型化能夠減小磁軛體積以及繞線量，所以馬達的小型化以及輕量化將成為可能。本專利技術的汽車具備上述本專利技術的馬達。即，本專利技術的汽車被本專利技術的馬達驅動。還有，在本專利技術中，所謂汽車例如是由本專利技術的馬達進行驅動的電動汽車、混合動力汽車或者燃料電池汽車。本專利技術的汽車因為是被能量轉換效率高于現有的本專利技術的馬達驅動，所以其燃油經濟性提高。另外，本專利技術的汽車因為如以上所述能夠實現馬達的小型化以及輕量化，所以汽車自身的小型化以及輕量化也將成為可能。其結果，汽車燃油經濟性提高。本專利技術的稀土類燒結磁鐵的制造方法的特征在于:具有:第I工序，使包含含有重稀土類元素的重稀土類化合物、粘合劑以及溶劑的漿料附著于含有Zr的R-T-B類稀土類磁鐵的燒結體；第2工序，對附著有漿料的燒結體實施熱處理。根據上述本專利技術的制造方法，能夠制造出優異的具有Br以及HcJ的稀土類燒結磁鐵。專利技術效果根據本專利技術，能夠提供一種具有優異的Br以及HcJ的稀土類燒結磁鐵、使用該稀土類燒結磁鐵的馬達以及汽車。附圖說明圖1是本專利技術的一個實施方式所涉及的稀土類燒結磁鐵的模式截面圖。圖2是表示本專利技術的一個實施方式所涉及的磁鐵制造工序的流程圖。圖3是表示本專利技術的一個實施方式所涉及的馬達內部構造的示意圖。圖4是表示本專利技術的一個實施方式所涉及的汽車概念圖。圖5 (a)、(b)是表示關于各個基材以及稀土類燒結磁鐵使用STEM-EDS來實行線分析的結果的示意圖。具體實施例方式以下是參照附圖并就本專利技術的優選的一個實施方式進行詳細的說明。(稀土類燒結磁鐵)圖1是關于在實施例中進行制作的稀土類燒結磁鐵(以下也會僅稱之為“磁鐵”)，根據使用掃描透射電子顯微鏡所具備的能量分散型X線分光器(STEM-EDS)來實行分析的結果而制作的本專利技術的一個實施方式所涉及的稀土類燒結磁鐵的模式截面圖。稀土類燒結磁鐵10包含多個主相粒子2、存在于主相粒子2群的晶界的晶界相7。主相粒子2是由芯體4和覆蓋芯體4的殼6所構成。另外，在晶界相7以及/或者殼6上存在有Zr化合物8。主相粒子2是由R-T-B類稀土類磁鐵(例如R2T14B)所構成。稀土類元素R包含輕稀土類元素以及重稀土類元素。輕稀土類元素如果是選自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm以及Eu中的至少一種即可。重稀土類元素如果是選自Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu中的至少一種即可。金屬兀素T包含Fe以及Co。在本實施方式中，將重稀土類元素相對于輕稀土類元素的比例(重稀土類元素/輕稀土類元素)成為主相粒子中心部(芯)上的比例的2倍以上的部分規定為殼。殼6的厚度為500nm以下,更加優選為300nm以下。另外,主相粒子2 (結晶粒子)的粒徑優選為3.0 6.5 μ m。為了提高R-T-B類稀土類磁鐵的矯頑力，而一般如果是將作為R的Dy和Tb等重稀土類元素添加到R-T-B類稀土磁鐵中即可。由于重稀土類元素的添加而使得各向異性磁場變大，磁化翻轉的核變得難以產生從而矯頑力變高。但是，如果重稀土類元素的添加量過大的話，則R-T-B類稀土類磁鐵的飽和磁化(飽和磁通量密度)將變小，剩余磁通密度也將變小。因此，關于R-T-B類磁鐵，為了既要保證剩余磁通密度又要兼顧矯頑力，而具有主要有助于剩余磁通密度特性的芯體和有助于矯頑力的殼的構造是有效的。Zr化合物8只要是含有Zr的化合物即可，作為具體例子可以列舉Nd-Zr-Cu化合物、Zr-B化合物。還有，Zr化合物也可以存在于殼中。關于本實施方式的稀土類燒結磁鐵，通過Zr化合物8存在于晶界相7以及/或者殼6中，從而抑制重稀土類元素擴散到主相粒子內部，對剩余磁通密度以及矯頑力的提高作出貢獻。總之，通過抑制重稀土類元素擴散到芯體4從而使得Br不發生降低，并且因為在殼6中重稀土類元素被濃縮所以成為高矯頑力。稀土類燒結磁鐵中的Zr的含量優選為0.05質量以上0.5質量％以下，更加優選為0.08質量％以上0.2質量％以下。還有，Zr化合物8存在于晶界相8這一事實可以通過用STEM-EDS觀察晶界附近的Zr析出物來進行確認。燒結體中的氧元素的含量優選為3000質量ppm以下，更加優選為IOOOppm以下。氧含量越少，所獲得的燒結磁鐵中的雜質也就會變得越少，燒結磁鐵的磁氣特性將有所提高。如果在氧本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.30 JP 2010-0786991.一種稀土類燒結磁鐵，其特征在于: 具備: 具有芯體和覆蓋所述芯體的殼的R-T-B類稀土類磁鐵的主相粒子群； 所述殼的厚度為500nm以下， 所述R包含輕稀土類元素以及重稀土類元素， 在所述主相粒子群的晶界相以及/或者所述殼上存在有Zr化合物。2.按權利要求1所述的稀土類燒結磁鐵，其特征在于: 在所述主相粒子群的晶界相進一步存在有Ga化合物。3.按權利要求1或者2所述的稀土類燒結磁鐵，其特征在于: 在所述稀土類燒結磁鐵中的氧元素的含有比例為2500ppm以下，并且碳元素的含有比例為500ppm以上1500ppm以下。4.按權利要求廣3中任意一項所述的稀土類燒結磁鐵，其特征在于: 所述稀土類燒結磁鐵中的B元素的含有比例為0.85質量...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬場文崇，田中哲，巖崎信，石坂力，
申請(專利權)人：TDK株式會社，
類型：
國別省市：