[发明专利]永磁体、电动机及发电机

说明书

技术领域

实施方式的发明涉及永磁体、电动机及发电机。

背景技术

作为高性能稀土类磁体的示例，已知有Sm-Co类磁体、Nd-Fe-B类磁体等。在这些磁体中，Fe、Co有助于饱和磁化的增大。另外，在这些磁体中包含Nd、Sm等稀土类元素，结晶场中的稀土类元素的4f电子的移动会导致较大的磁各向异性。由此，能获得较大的矫顽力，能实现高性能磁体。

这样的高性能磁体主要用于电动机、扬声器、测量器等电气设备。近年来，对各种电气设备提出了小型轻量化、低功耗化的要求，为了对此进行应对，要求提高永磁体的最大磁能积(BH_max)，获得更加高性能的永磁体。另外，近年来，提出了可变磁通型电动机，有助于电动机的高效率化。

Sm-Co类磁体由于居里温度较高，因此能在高温下实现良好的电动机特性，但希望能进一步实现高矫顽力化和高磁化，进而改善矩形比。虽然可以认为Fe的高浓度化对Sm-Co类磁体的高磁化是有效的，但在现有的制造方法中，存在矩形比因Fe的高浓度化而下降的倾向。因此，为了实现高性能的电动机用磁体，需要一种能在高Fe浓度组成中既改善磁化又显现良好的矩形比的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-121167号公报

发明内容

本发明中所要解决的课题是通过在Sm-Co类磁体中对其金属组织进行控制从而提供高性能的永磁体。

实施方式的永磁体具备：以组成式：R_pFe_qM_rCu_tCo_100-p-q-r-t(式中，R是从稀土类元素中选出的至少一种元素，M是从由Zr、Ti和Hf所构成的组中选出的至少一种元素，p是满足10.5≤p≤12.5原子％的数，q是满足23≤q≤40原子％的数，r是满足0.88≤r≤4.5原子％的数，t是满足3.5≤t≤10.7原子％的数)来表示的组成；以及金属组织，该金属组织包含具有Th₂Zn₁₇型晶相的晶胞相、及Cu浓度比晶胞相要高的富Cu相。晶胞相的平均直径在220nm以下，在晶胞相的最小直径到最大直径的数值范围中，直径在从最大直径起到小于上位20％的数值范围以内的晶胞相的个数比例占全部晶胞相的20％以下。

附图说明

图1是表示TEM-EDX的Cu映射图象的一个示例的图。

图2是用于说明时效处理的示例的图。

图3是表示永磁体电动机的图。

图4是表示可变磁通电动机的图。

图5是表示发电机的图。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式进行说明。此外，附图是示意性的图，例如厚度与平面尺寸之间的关系、各层的厚度的比率等有时会与现实情况不同。另外，在实施方式中，对实质相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。

(实施方式1)

以下对本实施方式的永磁体进行说明。

＜永磁体的结构例＞

本实施方式的永磁体具有以组成式：R_pFe_qM_rCu_tCo_100-p-q-r-t表示的组成，

(式中，R是从稀土类元素中选出的至少一种元素，M是从由Zr、Ti和Hf所构成的组中选出的至少一种元素，p是满足10.5≤p≤12.5原子％的数，q是满足23≤q≤40原子％的数，r是满足0.88≤r≤4.5原子％的数，t是满足3.5≤t≤10.7原子％的数)。

上述组成式中的R是能使磁体材料具有较大的磁各向异性的元素。作为R元素，能使用例如从包含钇(Y)的稀土类元素中选出的一种或几种元素等，能使用例如钐(Sm)、铈(Ce)、钕(Nd)、镨(Pr)等，特别优选为使用Sm。例如，在使用包含Sm的多种元素来作为R元素的情况下，将Sm浓度设为能作为R元素来适用的所有元素的50原子％以上，从而能提高磁体材料的性能、例如矫顽力。此外，进一步优选为将能作为R元素来适用的全部元素的70原子％以上设为Sm浓度。