[发明专利]烧结铁氧体磁铁的制造方法以及烧结铁氧体磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及烧结铁氧体磁铁的制造方法以及烧结铁氧体磁铁。

背景技术

烧结铁氧体磁铁适用于各种发动机、发电机、扩音器等各种用途中。作为代表性的烧结铁氧体磁铁，已知具有六方晶M型磁性铅酸盐(日语：マグネトプランバイト)结构的Sr铁氧体(SrFe₁₂O₁₉)以及Ba铁氧体(BaFe₁₂O₁₉)。这些烧结铁氧体磁铁以氧化铁和锶(Sr)或钡(Ba)的碳酸盐等为原料，通过粉末冶金法比较低廉地制造。

近年来，出于对保护环境的考虑，在汽车用电装部件、电气机器用部件等中，以部件的小型·轻量化以及高効率化为目的，烧结铁氧体磁铁的高性能化被广泛要求。尤其是在汽车用电装部件中使用的发动机中，需要一种在保持高剩余磁通密度B_r的同时，不被薄型化时产生的反磁场减磁地、具有高矫顽力H_cJ的烧结铁氧体磁铁。

为了提高烧结铁氧体磁铁的磁铁特性，提出了如下方案：通过将上述Sr铁氧体中的Sr的一部份用La等稀土元素置换，将Fe的一部份用Co进行置换，提高矫顽力H_cJ以及剩余磁通密度B_r的方法(例如，日本特开平10-149910号，日本特开平11-154604号)。

日本特开平10-149910号以及日本特开平11-154604号中记载的Sr的一部份用La等的稀土元素置换，Fe的一部份用Co等置换后的Sr铁氧体(以下称为“SrLaCo铁氧体”)由于磁铁特性优良，可代替以往的Sr铁氧体或Ba铁氧体用于各种用途，但是人们还期望磁铁特性更加提高。

另一方面，作为烧结铁氧体磁铁，与上述Sr铁氧体或Ba铁氧体一起，Ca铁氧体也广为人知。已知Ca铁氧体以CaO-Fe₂O₃或CaO-2Fe₂O₃的组成式表示的结构非常稳定，通过添加La形成六方晶型铁氧体。然而，得到的磁铁特性与以往的Ba铁氧体的磁铁特性为相同程度，并不足够高。

日本专利第3181559号中公开了一种为了提高Ca铁氧体的剩余磁通密度B_r以及矫顽力H_cJ、并且以期改善矫顽力H_cJ的温度特性，将Ca的一部份用La等稀土元素置换，将Fe的一部份用Co等置换的、具有20kOe以上的各向异性磁场H_A的Ca铁氧体(以下称为“CaLaCo铁氧体”)，记载了该各向异性磁场H_A与Sr铁氧体相比为10％以上高值。

然而，日本专利第3181559号中记载的CaLaCo铁氧体虽然具有高于SrLaCo铁氧体的各向异性磁场H_A，但B_r以及H_cJ与SrLaCo铁氧体为相同程度，另一方面矩形比(日语：角型比)非常差，不能满足高矫顽力和高矩形比，还不能应用至发动机等各种用途。

对于日本特开平10-149910号以及特开平11-154604号所提案的SrLaCo铁氧体，日本特开2007-123511号提出了保持B_r不变、提高H_cJ的方法。一般而言，烧结铁氧体磁铁由以下工序制造：(1)配合以及混合为原料的氧化铁和Sr或Ba的碳酸盐等的配合工序，(2)将所述混合原料煅烧、进行铁氧体化、得到煅烧体的煅烧工序，(3)将所述煅烧体粉碎、得到粉末的粉碎工序，(4)将所述粉末成形、得到成形体的成形工序，(5)将所述成形体烧成，得到烧结体的烧成工序。日本特开2007-123511号中公开了粉碎工序由第1微粉碎工序、粉末热处理工序以及第2微粉碎工序构成的方法，通过该方法，具有1.1μm以下粒径的结晶数的比率为95％以上，从而提高H_cJ。

然而，根据日本特开2007-123511号中记载的方法，虽然提高了H_cJ，却不能避免伴随制造工序增加的成本升高。尤其是含有Co、La等高价元素作为必须成分的SrLaCo铁氧体，与以往的Sr铁氧体相比，由于原材料费较高，若工序费再升高，就会失去被称为经济性优良的烧结铁氧体磁铁的最大特征，不能满足市场中对价格面的要求。