烧结磁铁用Sr铁氧体颗粒的制造方法、Sr铁氧体颗粒的使用方法、Sr铁氧体烧结磁铁及其制造方法、以及马达和发电机技术

本发明专利技术涉及一种烧结磁铁用Sr铁氧体颗粒的制造方法，其特征在于，具有：混合工序，将铁化合物、锶化合物、以及碱金属化合物混合来调制混合物，所述碱金属化合物具有K和Na的至少一种元素作为构成元素并且不具有Cl和S作为构成元素；预烧工序，在850～1100℃下烧成混合物从而得到一次颗粒的平均粒径为0.2～1.0μm的Sr铁氧体颗粒，在混合工序中，以K和Na的总量相对于铁化合物的粉末以及锶化合物的粉末的总量以K2O和Na2O换算为0.03～1.05质量％的方式，混合碱金属化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烧结磁铁用Sr铁氧体颗粒的制造方法、Sr铁氧体颗粒的使用方法、Sr铁氧体烧结磁铁及其制造方法、以及马达和发电机
本专利技术涉及烧结磁铁用Sr铁氧体颗粒的制造方法、Sr铁氧体颗粒的使用方法、Sr铁氧体烧结磁铁及其制造方法、以及马达和发电机。
技术介绍
作为用于铁氧体烧结磁铁的磁性材料，已知有具有六方晶系结晶结构的Ba铁氧体、Sr铁氧体以及Ca铁氧体。近年来，这些铁氧体中，作为马达用等的磁铁材料主要采用磁铅石型(M型)的Sr铁氧体。M型铁氧体以例如AFe12O19的通式来表示。Sr铁氧体在结晶结构的A位点具有Sr。为了改善Sr铁氧体烧结磁铁的磁特性，尝试着通过分别用La等稀土元素以及Co置换A位点的元素以及B位点的元素的一部分，从而改善磁特性。例如，在专利文献1中公开有通过用特定量的稀土元素以及Co置换A位点以及B位点的一部分从而提高剩余磁通密度(Br)以及矫顽力(HcJ)的技术。Sr铁氧体烧结磁铁通常使用Sr铁氧体颗粒来进行制造。作为Sr铁氧体烧结磁铁的代表性的用途，可以列举马达以及发电机。被用于马达以及发电机的Sr铁氧体烧结磁铁虽然要求高方形度，并且要求在Br和HcJ两种特性方面表现优异，但是通常已知Br和HcJ处于消长(tradeoff)的关系。为此，寻求确立能够进一步提高Br以及HcJ两种特性的技术。作为表示考虑了Br以及HcJ两种特性的磁特性的指标，已知有Br(kG)+1/3HcJ(kOe)的计算式(例如，参照专利文献1)。该值越高，则可以说是越适合于马达或发电机等要求高磁特性的用途的Sr铁氧体烧结磁铁。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-154604号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题如上述专利文献1所示，控制构成Sr铁氧体烧结磁铁的主要晶粒的组成来改善磁特性是有效的。但是，只控制晶粒的组成难以较大地改善现有的Sr铁氧体烧结磁铁的磁特性。作为提高Sr铁氧体烧结磁铁的磁特性的其它方法，可以考虑对组织进行细微化。作为对组织进行细微化的方法，可以考虑对用作Sr铁氧体烧结磁铁的原料的Sr铁氧体颗粒进行细微化。作为对Sr铁氧体颗粒进行细微化的方法，虽然可以列举机械地细微粉碎Sr铁氧体颗粒的方法或延长粉碎时间，但是如果这样机械地进行细微粉碎，则会担忧粒度分布变宽、由于电力消耗的增大和设备的磨损等而引起制造成本增大、以及成品率降低等。关于Sr铁氧体烧结磁铁，在c轴方向上结晶取向的各向异性的Sr铁氧体烧结磁铁成为现在的主流。在制造各向异性的Sr铁氧体烧结磁铁的情况下，在制作成型体的阶段为了提高由铁氧体颗粒的磁场产生的取向性而有必要在预烧工序中充分地使铁氧体化反应持续进行。为此，现有的技术是在1250℃以上的高温下进行预烧。其结果，预烧工序中的能源成本增大，并且铁氧体颗粒也晶粒生长至数μm～数十μm。为了提高Sr铁氧体烧结磁铁的磁特性而这样均匀地将晶粒生长后的铁氧体颗粒细微化至1μm以下是困难的。另外，担忧为了粉碎Sr铁氧体颗粒从而成本也将增大。作为获得细微的Sr铁氧体粉末的方法，有共沉淀法和添加助熔剂的助熔剂法(fluxmethod)等，但是在用这些方法来制造Sr铁氧体粉末的情况下，需要清洗助熔剂的工序或调制溶液等繁琐的操作，工序变得复杂并且制造成本增大。在这样的状况下，要求确立能够以简便的工序并且以低制造成本来制造具有高磁特性的Sr铁氧体烧结磁铁的制造方法。另外，要求确立能够以简便的工序并且以低制造成本来制造适合于制造具有高磁特性的Sr铁氧体烧结磁铁的Sr铁氧体颗粒的制造方法。可是，Sr铁氧体烧结磁铁多用于马达或发电机。为此，在马达或发电机的使用中为了回避Sr铁氧体烧结磁铁发生破损或剥离脱落而导致马达或发电机损坏，还要求Sr铁氧体烧结磁铁在可靠性方面表现优异。本专利技术鉴于上述情况，其目的在于提供一种能够以简便的工序来制造具有优异的磁特性和高可靠性的Sr铁氧体烧结磁铁的Sr铁氧体烧结磁铁的制造方法。另外，本专利技术的目的在于提供一种适合于制造这样的Sr铁氧体烧结磁铁的Sr铁氧体颗粒的制造方法、以及该Sr铁氧体颗粒的使用方法。另外，本专利技术的目的在于提供一种具有优异的磁特性和高可靠性的Sr铁氧体烧结磁铁。进一步，本专利技术的目的在于提供一种具有高效率和高可靠性的马达以及发电机。解决技术问题的手段本专利技术者们为了将铁氧体烧结磁铁的组织细微化，对制造含有Sr铁氧体的细微粉碎粉的方法进行了各种研究。其结果发现，通过添加具有K和/或Na作为构成元素并且不具有Cl和S作为构成元素的碱金属化合物，从而能够大幅度地降低Sr铁氧体生成的温度。而且，还发现：通过使用在低温下烧成而获得的Sr铁氧体颗粒(预烧体)，从而能够在降低制造成本的同时提高Sr铁氧体烧结磁铁的磁特性和可靠性，至此完成了本专利技术。即，本专利技术在一个侧面提供一种烧结磁铁用Sr铁氧体颗粒的制造方法，其具有：混合工序，将铁化合物、锶化合物、以及碱金属化合物混合来调制混合物，所述碱金属化合物具有K和Na的至少一种元素作为构成元素并且不具有Cl和S作为构成元素；预烧工序，在850～1100℃下烧成混合物从而得到一次颗粒的平均粒径为0.2～1.0μm的Sr铁氧体颗粒，在混合工序中，以K和Na的总量相对于铁化合物的粉末以及锶化合物的粉末的总量以K2O和Na2O换算为0.03～1.05质量％的方式，混合碱金属化合物。通过上述本专利技术的制造方法，能够以简便的工序制造充分细微并且磁特性高的Sr铁氧体颗粒。这样的Sr铁氧体颗粒能够较高地维持方形度(Hk/HcJ)、剩余磁通密度(Br)以及矫顽力(HcJ)所有的特性，并且能够适合用作具有高可靠性的Sr铁氧体烧结磁铁制造用。得到这样的效果的理由推测为如下所述。即，在本专利技术的制造方法中，将以规定量含有具有K(钾)和/或Na(钠)作为构成元素并且不具有Cl(氯)以及S(硫)作为构成元素的碱金属化合物的混合物用作原料。由此，即使在预烧时烧成温度为850～1100℃，也能够充分地生成Sr铁氧体。由于这样能够降低预烧时的烧成温度，因此，能够得到适度细微且烧结性优异的Sr铁氧体颗粒。通过使用这样的Sr铁氧体颗粒，从而能够制造出晶粒细微并且具有优异的均匀性的Sr铁氧体烧结磁铁。另外，能够充分地抑制异物(粉末)在Sr铁氧体烧结磁铁的表面上析出，并且能够制造出可靠性优异的Sr铁氧体烧结磁铁。作为Sr铁氧体在这样低的烧成温度下生成的理由，可以认为是由于混合体中所含的钾以及/或者钠成分促进了Sr铁氧体的生成。为此，通过本专利技术的制造方法获得的Sr铁氧体颗粒具有高的磁特性。进一步，通过本专利技术的制造方法获得的Sr铁氧体颗粒因为细微并且在形状以及大小方面具有高的均匀性，所以烧结性优异。因此，通过将由本专利技术的制造方法获得的Sr铁氧体颗粒用于Sr铁氧体烧结磁铁的制造，能够以简便的工序制造出可靠性优异并且具有高的磁特性的Sr铁氧体烧结磁铁。如果碱金属化合物具有Cl作为构成元素，则不会获得生成Sr铁氧体的促进效果，如果在850～1100℃下进行预烧工序，则不能够获得具有高的磁特性的Sr铁氧体颗粒。作为该理由，认为由Cl与Sr的反应生成的SrCl2稳定，从而具有高的分解温度。推测这样的稳定的化合物的生成阻碍了铁氧体化反应。另外，例如可以认为由于如NaCl这样的碱金属氯化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结磁铁用Sr铁氧体颗粒的制造方法，其中，具有：混合工序，将铁化合物、锶化合物、以及碱金属化合物混合来调制混合物，所述碱金属化合物具有K和Na的至少一种元素作为构成元素并且不具有Cl和S作为构成元素；预烧工序，在850～1100℃下烧成所述混合物从而得到一次颗粒的平均粒径为0.2～1.0μm的Sr铁氧体颗粒，在所述混合工序中，以K和Na的总量相对于所述铁化合物的粉末以及所述锶化合物的粉末的总量以K2O和Na2O换算为0.03～1.05质量％的方式，混合所述碱金属化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.07 JP 2012-1298531.一种Sr铁氧体烧结磁铁，其中，是含有具有六方晶系结构的M型Sr铁氧体的晶粒作为主要成分的Sr铁氧体烧结磁铁，含有碱金属化合物，所述碱金属化合物具有K和Na中的至少一种元素并且不具有Cl和S作为构成元素，K和Na的合计含量分别换算成K2O和Na2O为0.17质量％以下，S...

【专利技术属性】
技术研发人员：田口仁，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP