[发明专利]稀土类磁铁

说明书

本申请是申请号为200510079130.X、申请日为2005年6月24日、发明名称为“稀土类磁铁及其制造方法以及永磁电动机”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及稀土类磁铁及其制造方法，特别涉及具有顽磁力(即矫顽力)增加和高能积(能量乘积)的稀土类磁铁及其制造方法。还涉及使用稀土类磁铁作为永磁电动机的转子的永磁电动机。 

背景技术

现有的包含氟化物的稀土类磁铁，例如在日本专利申请特开2003-282312号公报中有记述。在日本专利申请特开2003-282312号公报中记述的技术中，氟化物为粒状的晶界(晶粒边界)相，晶界相粒子的大小约为数μm。这种稀土类磁铁的显著特点是在提高顽磁力时能积低。 

专利文献1：日本专利申请特开2003-282312号公报 

发明内容

在专利文献1中，添加了NdFeB烧结磁铁用粉末和氟化物DyF₃制作的烧结磁铁的磁气特性在表3中列出。在添加5重量％的DyF₃时，剩磁通密度(Br)值为11.9kG，与不添加时的值(13.2kG)比较，减小约9.8％。由于剩磁通密度减小，能积((BH)_MAX)减小也明显。所以，尽管顽磁力增加，由于能积小，在需要高磁通的磁路中或需要高转矩的旋转机器等之中使用是困难的。 

另外，在专利文献1中，在NdF₃的场合使用自动乳钵将平均粒 径0.2μm的NdF₃粉末和NdFeB合金粉末混合，关于氟化物的形状未记述，烧结后的氟化物的形状为块状。 

本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种可以兼具高顽磁力和高剩磁通密度的稀土类磁铁及其制造方法。 

另外，其目的在于提供一种在永磁电动机的转子中使用该稀土类磁铁的永磁电动机。 

为达到上述目的，在本发明中，在晶界形成片状的氟化物，增加氟化物和主相的界面，减薄氟化物的厚度，或使氟化物成为铁磁性相。 

另外，在本发明中，为了在磁铁形成后使氟化物粉末的形状成为层状，将使用的氟化物的粉末形状成为片状。要形成片状，方法之一例是将氟化物熔化急冷。在熔化温度约2000℃下真空熔化后，以10⁵℃/秒的急冷速度急冷。通过急冷，可以得到厚度小于等于10μm纵横比大于等于2的片状。除了使用这种片状粉以外，还有对主相和氟化物加热加压使氟化物沿着晶界成为层状的成形方法。在氟化物成形后成为层状时，与成为块状或粒状相比，氟化物和主相的界面面积增加，沿着成形后的晶界形成。通过使氟化物变成层状，与块状相比，即使氟化物的混合量减小，也可以达到由于氟化物引起的磁性的提高。另外，关于氟化物的铁磁性化，可在氟化物中添加Fe或Co经过急冷过程而形成粉体或薄带。氟化物是顺磁性，在室温下磁化小。因此，在使氟化物在主相中混合时，剩磁通密度与混合量几乎成比例，剩磁通密度减小。剩磁通密度的减小，与能积的显著降低相联系。所以，在将磁铁的磁通密度设计得高的磁路中，现有的包含氟化物的磁铁的形成是很困难的，但在氟化物可以铁磁性化时，即使氟化物的添加量相同时，也可以使饱和磁通密度及剩磁通密度的值由于氟化物的添加量而增加。另外，即使氟化物显示铁磁性，在氟化物本身的顽磁力不提高时，对主相的顽磁力或方形性有恶劣影响。要想在保持主相顽磁力的同时也确保方形性而使剩磁通密度提高，就必须提高氟化物的顽磁力。通过使氟化物本身的顽磁力提高到大于等于1kOe，可以确保主相顽磁力及方形性而降低剩磁通密度的减小。对于具有这样的 顽磁力的氟化物的形成可以应用熔化氟化物和铁磁性体急冷的方法。急冷有单辊法和双辊法。 

如上所述，本发明是通过使氟化物在NdFeB的晶界上形成片状而可以兼具高顽磁力及高剩磁通密度。另外，因为可以得到可能在100℃-250℃的温度区域中使用的稀土类磁铁，所以可以应用于永磁电动机的转子。 

附图说明

图1示出NdFeB-NdF₃磁铁的磁气特性和NdF₃的关系。 

图2示出NdFeB-NdF₃的顽磁力温度系数。 

图3示出NdFeB-(Nd，Dy)F₃磁铁的磁气特性和NdF₃的厚度关系。 

图4示出NdFeB-NdF₃磁铁的磁气特性和NdF₃的厚度的关系。