磁铁粉末与各向同性粘结磁铁制造技术

一种磁通密度高，充磁性优良，可靠性、耐热性、耐蚀性高的磁铁。它由Ｒ↓［ｘ］（Ｆｅ↓［１－ｙ］Ｃｏ↓［ｙ］）↓［１００－ｘ－ｚ－ｗ］Ｂ↓［ｚ］Ｓｉ↓［ｗ］（Ｒ是至少一种稀土类元素；ｘ：８．１－９．４原子％；ｙ：０－０．３０；ｚ：４．６－６．８原子％；ｗ：０．２－３原子％）表示的合金组成，由具有软磁相和硬磁相的复合组织构成，与结合树脂混合成形作成各向同性粘结磁铁时，表示室温下磁特性的Ｊ－Ｈ图去磁曲线中，与通过Ｊ－Ｈ图中的原点、且斜率（Ｊ／Ｈ）为－３．８×１０↑［－６］亨利／ｍ的直线的交点作为出发点测定时的不可逆磁化系数为５．０×１０↑［－７］亨利／ｍ或以下，室温下的固有矫顽力为４０６－７１７ｋＡ／ｍ。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁铁粉末与各向同性粘结磁铁。
技术介绍
为了实现电动机等的小型化，希望该电动机被使用时的(实际磁导中的)磁铁磁通密度高。决定粘结磁铁中磁通密度的要素是磁铁粉末的磁性能(磁化)及粘结磁铁中磁铁粉末的含有量(含有率)。因此，在磁铁粉末本身的磁性能(磁化)不怎么高的情况下，如果粘结磁铁中的磁铁粉末含有量不是非常多，则得不到足够的磁通密度。然而，目前，作为高性能的稀土类粘结磁铁而使用者，作为稀土类磁铁粉末、采用MQI公司制的MQP-B粉末的各向同性磁铁占了大部分。各向同性粘结磁铁与各向异性粘结磁铁相比存在下列优点。即，制造粘结磁铁时，由于不需要进行磁场取向，制造工艺简单，结果制造成本低廉。但是，这种MQP-B粉末所代表的现有各向同性粘结磁铁中存在下列问题。1)现有的各向同性磁铁磁通密度不够。即，由于所使用的磁铁粉末的磁性能(磁化)低，必须提高粘结磁铁中磁铁粉末的含有量(含有率)，而一旦提高磁铁粉末的含有量，由于粘结磁铁的成形性变差，而受到限制。而且，即使通过成形条件等方法增多磁铁粉末的含有量，所得到的磁通密度仍有限，因此不能实现电动机的小型化。2)由于矫顽力高，从而充磁性差，需要较高的充磁磁场。3)虽然在毫微复合磁铁中已报告剩余磁通密度高的磁铁，但这时相反地矫顽力过小，作为实用电动机得到的磁通密度(实际使用时的磁导)非常低。而且，由于矫顽力小，热稳定性差。4)热稳定性差，特别是对于不可逆去磁系数，如果磁铁的固有矫顽力(HCJ)低，则该系数非常低。5)粘结磁铁的耐蚀性、耐热性低。特别是，为了弥补磁铁粉末的磁特性低下，于是增多粘结磁铁中的磁铁粉末含有量(即粘结磁铁的密度非常高)，明显降低耐蚀性、耐热性。因此，产生用树脂层、特别是具有高耐蚀性的树脂层覆盖磁铁表面的必要性，导致制造过程增多，同时树脂层的存在又成为磁性能低下的原因(妨碍电动机产生高转矩)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供磁铁粉末与各向同性粘结磁铁，它能提供磁通密度高、充磁性优良、可靠性、特别是耐蚀性与耐热性(热稳定性)优良的磁铁。为了达到上述目的，根据本专利技术的一种磁铁粉末，包括由Rx(Fe1-yCoy)100-x-z-wBzSiw，其中，R是至少一种稀土类元素；x8.1-9.4原子％；y0-0.30；z4.6-6.8原子％；w0.2-3.0原子％所表示的合金组成，磁铁粉末则由具有软磁相和硬磁相的复合组织构成；以及，所述软磁相和硬磁相都具有1-100nm的平均结晶粒径；其中，所述磁铁粉末在各向同性粘结磁铁是通过用结合树脂来混合磁铁粉末而成形的情况下，不可逆磁化系数Xirr等于或小于5.0×10-7H/m；通过利用J-H图中一条去磁曲线、与通过J-H图中原点的一条直线相交的一点来测量所述不可逆磁化系数，其中，H是磁场强度，表示为J-H图中的横坐标，单位是A/m；J是磁化强度，表示为J-H图中的纵坐标，单位是Wb/m2；所述去磁曲线表示室温下的磁特性，并且该直线的斜度J/H为-3.8×10-6；并且，所述磁铁在室温下的固有矫顽力Hcj处于406-717kA/m的范围。按照具有上述构成的本专利技术磁铁粉末，取得下列效果●由于磁铁粉末具有包括软磁性相和硬磁性相的复合组织，且含有规定量Si，因此，发挥高的磁特性，特别是改善固有矫顽力和角形性，同时，发挥优良的耐蚀性。●不可逆去磁系数的绝对值小，可得到优良的耐热性(热稳定性)。●由于取得高磁通密度，即使各向同性，也能得到具有高磁特性的粘结磁铁。特别是，与现有的各向同性粘结磁铁相比，由于能用较小体积的粘结磁铁产生同等以上的磁性能，因此，能得到更小型且高性能的电动机。●而且，由于得到高磁通密度，制造粘结磁铁时，即使不追求高密度化也能得到足够高的磁特性，结果，提高成形性的同时，实现尺寸精度、机械强度、耐蚀性、耐热性(热稳定性)等的进一步提高，能容易地制造可靠性高的粘结磁铁。●由于充磁性良好，能够在较低充磁磁场充磁，特别是能够容易且确实地进行多极充磁等，且能取得高磁通密度。●由于不要求高密度化，与压缩成形法相比，难以形成高密度的挤压成形法和喷射成形法也适用于粘结磁铁的制造，即使用这样的成形方法形成的粘结磁铁，也能达到如前所述的效果。因此，粘结磁铁成形方法的选择范围进一步扩大，由此扩大形状选择的自由度。所述复合组织优选毫微复合组织。而且，优选，所述R是以Nd和/或Pr为主的稀土类元素。优选，所述R含有Pr，其比例占所述全部R的5-75％。如果是以上范围，几乎不产生剩余磁通密度降低，以便能提高矫顽力和角形性。优选地，所述R含有Dy，其比例占所述金部R的14％或以下。如果是该范围，不会发生剩余磁通密度明显降低，能提高矫顽力，同时，可大幅度提高耐热性。而且，本专利技术的磁铁粉末优选通过急冷熔融金属而得到。本专利技术的磁铁粉末也可以用冷却滚筒对所制造的急冷薄带进行粉碎而得到。本专利技术的磁铁粉末优选在其制造过程中或制造后进行过至少一次热处理者。本专利技术的磁铁粉末平均粒径为0.5-150μm。根据本专利技术的一种各向同性稀土类粘结磁铁，用结合树脂结合磁铁粉末而构成，所述磁铁粉末包括由Rx(Fe1-yCoy)100-x-z-wBzSiw，其中，R是至少一种稀土类元素；x8.1-9.4原子％；y0-0.30；z4.6-6.8原子％；w0.2-3.0原子％所表示的合金组成，磁铁粉末则由具有软磁相和硬磁相的复合组织构成；以及所述软磁相和硬磁相都具有1-100nm的平均结晶粒径；其中，所述磁铁粉末在各向同性粘结磁铁是通过用结合树脂来混合磁铁粉末而成形的情况下，不可逆磁化系数Xirr等于或小于5.0×10-7H/m；通过利用J-H图中一条去磁曲线、与通过J-H图中原点的一条直线相交的一点来测量所述不可逆磁化系数，其中，H是磁场强度，表示为J-H图中的横坐标，单位是A/m；J是磁化强度，表示为J-H图中的纵坐标，单位是Wb/m2；所述去磁曲线表示室温下的磁特性，并且该直线的斜度J/H为-3.8×10-6；并且，所述磁铁在室温下的固有矫顽力Hcj处于406-717kA/m的范围。根据本专利技术一种用结合树脂来结合磁铁粉末而形成的各向同性稀土粘结磁铁，其中，所述磁铁粉末由Rx(Fe1-yCoy)100-x-z-wBzSiw组成，其中，R是至少一种稀土类元素；x8.1-9.4原子％；y0-0.30；z4.6-6.8原子％；w0.2-3原子％所表示的合金成分，并由具有软磁相和硬磁相的复合组织构成，其特征在于，表示室温下磁特性的J-H图的去磁曲线中，与通过所述J-H图中的原点、且斜率J/H为-3.8×10-6H/m直线的交点、作为出发点测定时的不可逆磁化系数Xirr为5.0×10-7H/m或以下，而且室温下的固有矫顽力HCJ为406-717kA/m，其中，H是磁场强度，表示为J-H图中的横坐标，单位是A/m；J是磁化强度，表示为J-H图中的纵坐标，单位是Wb/m2。这时，所述各向同性粘结磁铁优选所述磁铁粉末含有Si。较好的是，所述磁铁粉末由R-TM-B-Si系合金(其中，R为至少一种稀土类元素，TM是以铁为主的过渡金属)组成。较好的是，所述磁铁粉末用具有软磁性相和硬磁性相的复合组织构成。较好的是，所述各向同性粘结磁铁供给多极充磁或被多极充磁。较好的是，所述各向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁铁粉末，包括：由Ｒ↓［ｘ］（Ｆｅ↓［１－ｙ］Ｃｏ↓［ｙ］）↓［１００－ｘ－ｚ－ｗ］Ｂ↓［ｚ］Ｓｉ↓［ｗ］所表示的合金组成，其中，Ｒ是至少一种稀土类元素；ｘ：８．１－９．４原子％；ｙ：０－０．３０；ｚ：４．６－６．８原子％；ｗ： ０．２－３原子％，所述磁铁粉末则由具有软磁相和硬磁相的复合组织构成；并且所述软磁相和硬磁相都具有５－５０ｎｍ的平均结晶粒径；其中，所述磁铁粉末在各向同性粘结磁铁是通过用结合树脂来混合磁铁粉末而成形的情况下，具有不可逆磁化系数 Ｘ↓［ｉｒｒ］是等于或小于５．０×１０↑［－７］Ｈ／ｍ的特性；通过利用Ｊ－Ｈ图中一条去磁曲线与通过Ｊ－Ｈ图中原点的一条直线相交的一点来测量所述不可逆磁化系数，其中，Ｈ是磁场强度，表示为Ｊ－Ｈ图中的横坐标，单位是Ａ／ｍ；Ｊ是磁化强度， 表示为Ｊ－Ｈ图中的纵坐标，单位是Ｗｂ／ｍ↑［２］；所述去磁曲线表示室温下的磁特性，并且该直线的斜度Ｊ／Ｈ为－３．８×１０↑［－６］；并且所述磁铁在室温下的固有矫顽力Ｈ↓［ｃｊ］处于４０６－７１７ｋＡ／ｍ的范围。

【技术特征摘要】
JP 1999-6-11 165234/991.一种磁铁粉末，包括由Rx(Fe1-yCoy)100-x-z-wBzSiw所表示的合金组成，其中，R是至少一种稀土类元素；x8.1-9.4原子％；y0-0.30；z4.6-6.8原子％；w0.2-3.0原子％，所述磁铁粉末则由具有软磁相和硬磁相的复合组织构成；并且所述软磁相和硬磁相都具有5-50nm的平均结晶粒径；其中，所述磁铁粉末在各向同性粘结磁铁是通过用结合树脂来混合磁铁粉末而成形的情况下，具有不可逆磁化系数Xirr是等于或小于5.0×10-7H/m的特性；通过利用J-H图中一条去磁曲线与通过J-H图中原点的一条直线相交的一点来测量所述不可逆磁化系数，其中，H是磁场强度，表示为J-H图中的横坐标，单位是A/m；J是磁化强度，表示为J-H图中的纵坐标，单位是Wb/m2；所述去磁曲线表示室温下的磁特性，并且该直线的斜度J/H为-3.8×10-6；并且所述磁铁在室温下的固有矫顽力Hcj处于406-717kA/m的范围。2.如权利要求1所述的磁铁粉末，其特征在于，所述复合组织为毫微复合组织。3.如权利要求1所述的磁铁粉末，其特征在于，所述R是以Nd与/或Pr为主的稀土类元素。4.如权利要求1所述的磁铁粉末，其特征在于，所述R含有Pr，该Pr的比例占全部所述R的质量的5-75％。5.如权利要求1所述的磁铁粉末，其特征在于，所述R含有Dy，该Dy的比例占全部所述R的质量的14％或以下。6.如权利要求1所述的磁铁粉末，其特征在于，磁铁粉末是通过使熔融金属急冷而得到。...

【专利技术属性】
技术研发人员：新井圣，加藤洋，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]