永久磁铁以及电动机的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有尚矫顽力的永久磁铁以及使用其的电动机。
【背景技术】
[0002] -直以来,作为永久磁铁,已知有铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁、Sm-Co磁铁、Nd-Fe-B 磁铁等,根据其规格,作为VCM、主轴电动机等各种电动机、测量仪、扬声器、医疗用MRI等其 它各种电气设备的关键零部件,分别使用适当的磁铁。这些磁铁中Sm-Co磁铁、Nd-Fe-B磁 铁等稀土类磁铁含有大量的Fe或Co;和稀土元素。Fe、Co有助于饱和磁通密度(Br)的增 加,另外,因为稀土元素带来了晶体场中的来自4f电子运动的非常大的磁各向异性,所以 有助于矫顽力(HcJ)的增大并且实现了良好的磁铁特性。
[0003] 近年来,各种电气设备的小型化和节能化的要求不断提高,并且要求与作为这些 设备的关键零部件材料的永久磁铁相比更高的最大磁能积[(BH)max]、以及更大的矫顽力。 因此,在高性能的稀土类磁铁中,尤其是R-T-B系磁铁被多方面应用,更进一步的高矫顽力 化也在被广泛地研究。
[0004] 作为提高R-T-B系磁铁的矫顽力的技术,例如有添加Dy或Tb等重稀土的技术,提 案有从烧结体的外部蒸镀Dy并使该Dy扩散到内部的晶界的方法(专利文献1)和将Dy的 氟化物等涂布于烧结体表面的方法(专利文献2)等。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本专利第4831074号公报
[0008] 专利文献2 :日本专利第4450239号公报
[0009] 然而,Dy和Tb等重稀土元素其资源缺乏而且分布又不均匀,所以在供给?价格方 面缺乏稳定性。因此,强烈要求有一种既能够维持到达目前为止那样高的磁特性而且有能 够削减重稀土元素使用量的R-T-B系烧结磁铁。
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的技术问题
[0011] 发明是鉴于上述状况而完成的,其目的在于提供一种不使用重稀土,具有比现有 产品高的矫顽力的R-T-B系永久磁铁。
[0012] 解决技术问题的手段
[0013] 为了解决上述技术问题并实现上述目的,本发明的永久磁铁,其特征在于,含有由 R2T 14B结构构成的主相(R为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd中的至少1种元素,T为以Fe为 必须或者以Fe和Co为必须的1种以上的过渡金属元素)、和由Ce xM1 X(M为Mg、Al、Si、Ti、 Cr、Μη、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Hf、Ta、W、Bi 中的至少I种元素,x为0. 20 < x < 0. 55)构成的晶界相,并且所述晶界相相对于全部磁 铁结构组织的截面积比Atre为0. 03 < Atre < 0. 07。
[0014] 本发明人发现:在R-T-B系永久磁铁中,在晶界相中含有规定量的作为资源量丰 富且比重稀土廉价的Ce的情况下,即使不添加重稀土也能够提高矫顽力。
[0015] 本发明人认为其原因在于,由于含有稀土中尤其熔点低的Ce的晶界相显示出与 主相的高浸润性,所以通过利用规定的热处理来充分覆盖主相颗粒,从而促使磁分离。
[0016] 另外,根据这样的构成比,不会使剩余磁通密度降低,并且能够表现出由含有上述 Ce的晶界相所起到的矫顽力的效果。
[0017] 本发明的永久磁铁优选三晶交(triple junction)处的所述主相颗粒所成的二面 角为90°以下的截面频率Fgb为0.5 <Fgb。
[0018] 根据这样的结构,晶界相的与主相的浸润性充分高,并且由晶界相所起到的磁分 离效果得到促进,而且显示出充分高的矫顽力。
[0019] 另外,本发明提供一种具备上述永久磁铁的电动机。本发明的电动机由于具备具 有上述特征的永久磁铁,因此能够获得高输出、高效率的电动机。
[0020] 发明效果
[0021] 根据本发明,不使用重稀土并且通过形成大量含有Ce的晶界相,从而能够以资源 丰富且廉价的材料而提供充分高的矫顽力的R-T-B系永久磁铁以及具备该R-T-B系永久磁 铁的电动机。
【附图说明】
[0022] 图1是表示本发明所涉及的电动机的实施方式的截面图。
[0023] 图2是表示构成本发明所涉及的永久磁铁的主相颗粒所成的二面角的模式图。
[0024] 符号说明
[0025] 1···埋入式永久磁铁电动机
[0026] 2…定子
[0027] 3…转子
[0028] 4…铁心
[0029] 5…永久磁铁
[0030] 6…主相颗粒
[0031] 7…二面角
【具体实施方式】
[0032] 以下对于用于实施本发明的方式(实施方式),根据不同情况参照附图进行详细 说明。还有,本发明不限于以下的实施方式以及实施例所记载的内容。另外,在以下所记载 的实施方式以及实施例的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相 同的内容、所谓均等范围的内容。再有,可以将以下所记载的实施方式以及实施例所公开的 构成要素进行适当组合,也可以进行适当选择来使用。
[0033] 首先,对本实施方式所涉及的优选的永久磁铁进行说明。本实施方式所涉及的 R-T-B系永久磁铁含有12~18at %的稀土元素(R)。如果R的量小于12at %,则R-T-B系 烧结磁铁的成为主相的R2T14B相的生成不充分并且具有软磁性的a -Fe等会析出,矫顽力 显著降低。另一方面,如果R超过ISat %,则作为主相的R2T14B相的体积比率降低并且剩余 磁通密度降低。另外,R与氧反应,所含的氧量增加,与此相伴对于矫顽力发生而言有效的 富R相减少,导致矫顽力的降低。R以Ce为必须,含有选自Y、La、Pr、Nd、Sm、Eu以及Gd中 的元素。在此,Ce相对于永久磁铁含有0. 5~5at%。在Ce的量小于0. 5at%的情况下, 基本不形成含有对于矫顽力提高有效的Ce的晶界相,在Ce的量大于5at%的情况下,晶界 相中的Ce量过多或者固溶向主相进展,使得剩余磁通密度降低。R可以作为来源于原料的 杂质或者在制造时混入的杂质的其它成分而含有。
[0034] 本实施方式所涉及的R-T-B系永久磁铁含有73~83at%的以Fe为必须或者以 Fe和Co为必须的1种以上的过渡金属元素(T)。如果T的量小于73at %,则会有剩余磁 通密度降低的倾向。另外,如果T的量超过83at %,则无法获得高的矫顽力。Co量相对于 T量优选为Oat%以上且IOat%以下。通过Co量的增加能够提高居里温度,并且能够将相 对于温度上升的矫顽力的降低抑制小。另外,通过Co量的增加能够提高稀土永久磁铁的耐 蚀性。
[0035] 本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁含有5~8at %的硼(B)。在B小于5at % 的情况下,无法获得高的矫顽力。另一方面,如果B超过8at %,则会有剩余磁通密度降低的 倾向。因此,B的上限设为8at%。B可以用C来置换其一部分。C的置换量相对于B优选 为10原子%以下。
[0036] 本实施方式所涉及的R-T-B系永久磁铁包含由R2T14B构成的主相、和由Ce以及与 Ce不同的元素M构成的晶界相Ce xM1 x。M可以与Ce -起形成熔点低于主相的合金,并且选 自 Mg、Al、Si、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、La、Pr、Nd、Sm、Eu、 Gd、Hf、Ta、W、Bi中的至少I种元素。从制造上的观点出发,优选从Al、Fe、Cu中选择,从耐 蚀性的观点出发,优选含有Co。该晶界相中所占的Ce的量X为0. 20 < X < 0. 55。在范围 内,Ce充分提高晶界相的浸润性并且容易覆盖主相颗粒。其结果促进主相的磁分离,并且 提高矫顽力。另一方面,如果X小于〇. 2,则不会表现出由Ce起到的晶界相的浸润性的改善 效果,