铁氧体磁铁粉末、用该磁铁粉末的磁铁及它们的制造方法技术

一种Ｌａ－Ｃｏ系铁氧体磁铁粉末是用Ｌａ置换Ｓｒ，并且用Ｃｏ置换Ｆｅ，通过在超过１３００℃及１４５０℃以下的温度进行焙烧来制造。由于用Ｃｏ置换在沿晶体Ｃ轴向上或向下的状态的Ｆｅ的磁矩中的位置数具有多向的磁矩的Ｆｅ，其结果，发挥高的矫顽力。这样，能抑制饱和磁化σ↓［ｓ］的降低，同时能提高矫顽力。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁氧体磁铁粉末、用该磁铁粉末的磁铁以及这种磁铁粉末和磁铁的制造方法。铁氧体是二价阳离子金属氧化物与三价铁的化合物的总称，而铁氧体磁铁用作电机或发电机等各种用途。作为铁氧体磁铁的材料，广泛采用具有氧化铅铁淦氧磁体型的六方晶体结构的Sr铁氧体(SrFe12O19)或Ba(Fe12O19)。这些铁氧体是以氧化铁和Sr或Ba等的碳酸盐为原料，通过粉末冶金法比较廉价地被制造。氧化铅铁淦氧磁体型铁氧体的基本组成，通常用化学式“MO·nFe2O3”表示。元素M为由二价阳离子构成的金属，可从Sr、Ba、Pb、Ni或其它金属中选择。该铁氧体中的各位置的铁离子(Fe3+)具有自旋磁矩，由氧离子(O-2)通过超交换互相作用而结合。在Fe3+的各位置上，Fe3+的磁矩沿C轴处于“向上”或“向下”的状态。当在具有“向上”的磁矩位置的个数与具有“向下”的磁矩位置的个数之间有差异时，作为整个晶体显示出强磁性(铁磁性体)。在氧化铅铁淦氧磁体型铁氧体磁铁的磁性能中，人们知道剩余磁感应强度(Br)能提高晶体的Is、并通过增加烧结体的密度及晶体的取向性，得以改善。另外，人们也知道通过提高单磁晶体的存在率能改善矫顽力(HCJ)。但是，以提高剩余磁感应强度为目的当提高烧结体的密度时，由于助长了晶体成长，降低了矫顽力(HCJ)。相反，通过添加Al2O3等，控制晶粒大小并由此提高矫顽力，则造成烧结体的密度降低，并降低了剩余磁感应强度。为了改善这种铁氧体磁铁的磁特性，曾对铁氧体的组成、添加物及制造条件进行了各种研究，但是难于开发能同时提高剩余磁感应强度和矫顽力两者的铁氧体磁铁。本申请人曾开发了一种通过向原料中添加Co在不使剩余磁感应强度降低的同时又能提高矫顽力的铁氧体磁铁(特公平4-40843公报)。其后，又提出通过用Zn置换Fe并用La置换Sr提高饱和磁化(σs)的铁氧体磁铁(特开平9-115715号公报以及特开平10-149910号公报)。铁氧体磁铁为如上述，Fe3+的磁矩通过各位置向相反方向的铁磁体，因此其饱和磁化相对的低。但是，在上述公报中，通过将具有比Fe的磁矩小的磁矩的离子置于Fe离子的特定位置上，减少“向下”的磁矩，由此能提高饱和磁化σs。另外，在该公报中，是用Nd或Pr代替La为例，也可用Mn、Co、Ni代替Zn。在日本应用磁学会学术讲演集(1998年9月20日发表)，报导了一种利用添加了La及Co的Sr1-xLaxCox·Fe12-xO19组合物可使矫顽力(HCJ)和饱和磁化(σs)都提高的铁氧体磁铁。但是，即使在这些铁氧磁铁中，对改善矫顽力及磁化两者的特性是不充分的。特别是对用Co置换Fe并用La置换Sr的Sr1-xLaxCox·Fe12-xO19组合物，在如特开平10-149910号公报中所公开的温度(1200℃)下进行焙烧时，存在即使饱和磁化σs高但矫顽力不高的问题。在上述日本应用磁学会学术讲演集(1998年9月20日发表)中，报导了通过用Co代替Zn并置换铁能一定程度改善矫顽力，但是，没说明其原因，并且改善矫顽力及改善剩余磁感应强度的程度也不充分。鉴于上述问题，本专利技术的主要目的是提供一种能使饱和磁化和矫顽力都提高的铁氧体磁铁粉末以及用该磁铁粉末的磁石。本专利技术的磁铁粉末为具有用(1-x)SrO·(x/2)La2O3·(n-y/2)Fe2O3·yCoO所表示的铁氧体为主相的磁铁粉末，x和y表示摩尔比，0.1≤x≤0.4，0.1≤y≤0.4，5.5≤n≤6.5，并且用Co置换Fe,Fe是在沿晶体的C轴向上或向下的状态的Fe的磁矩中的位置数具有多向的磁矩的Fe。上述焙烧在超过1300℃的温度下进行是理想的。在理想的实施例中，室温的各向异性磁场HA为1750KA/m(22KOe)以上，室温的饱和磁化σs为84.78μWbm/kg(67.5emu/g)以上。本专利技术的粘结磁铁，其特征在于含有上述磁铁粉末。另外，本专利技术的烧结磁铁，其特征在于由磁铁粉末所形成的。本专利技术的磁铁粉末的制造方法，包括准备对SrCO3及Fe2O3的粉末中添加La及Co的各自氧化物粉末的原料混合粉末的工序、在超过1300℃的温度及在1450℃以下温度焙烧上述原料混合粉末并且由此，形成是具有(1-x)SrO·(x/2)La2O3·(n-y/2)Fe2O3·yCoO(0.1≤x≤0.4、0.1≤y≤0.4、5.5≤n≤6.5)组成的铁氧体的焙烧物的工序，和粉碎所述焙烧物的工序。另外，所谓准备原料混合粉末的情况，也包括购入商品原料混合粉末的情况或者混合商品粉末的情况。上述焙烧在超过1350℃温度下进行是理想的。本专利技术的磁铁的制造方法，包括准备对SrCO3及Fe2O3的粉末中添加La及Co的各自氧化物粉末的原料混合粉末的工序，在超过1300℃的温度和在1450℃温度以下焙烧上述原料混合粉末，并且由此形成是具有(1-x)SrO·(x/2)La2O3·(n-y/2)Fe2O3·yCoO(0.1≤x≤0.4、0.1≤y≤0.4、5.5≤n≤6.5)组成的铁氧体的焙烧物的工序，粉碎上述焙烧物并形成铁氧体磁铁粉末的工序，和成型并烧结上述铁氧体磁铁粉末的工序。本专利技术的另一种磁铁的制造方法，包括准备对SrCO3及Fe2O3的粉末中添加La及Co的各自氧化物粉末的原料混合粉末的工序、在超过1300℃的温度及1450℃以下的温度焙烧所述原料混合粉末，并且由此形成具有(1-x)SrO·(x/2)La2O3·(n-y/2)Fe2O3·yCoO(0.1≤x≤0.1、0.1≤y≤0.4、5.5≤n≤6.5)的组成的铁氧体的焙烧物的工序，粉碎上述焙烧物并形成铁氧体磁铁粉末的工序，和由所述铁氧体磁铁粉末形成粘结磁铁的工序。上述的焙烧在1350℃以上温度进行是理想的。本专利技术的磁铁粉末，是具有用(1-x)AO·(x/2)B2O3·(n-y/2)Fe2O3·yCoO所表示的铁氧体为主相的磁铁粉末；元素A为从Sr、Ba、Ca及Pb中选择至少一种元素，元素B含有从含Y的稀土元素及Bi中所选择的至少一种元素，X及Y表示摩尔比为0.1≤x≤0.4、0.1≤y≤0.4、5.5≤n≤6.5；并且用Co置换Fe，该铁是在沿晶体的C轴为向上或向下状态的Fe的磁矩中位置数具有多向的磁矩的铁。上述焙烧在超过1300℃的温度下进行是理想的。本专利技术的其它的磁铁，其特征在于可由上述磁铁粉末所形成。下面对附图进行简单的说明。附图说明图1为表示对于本专利技术的实施例及比较例的饱和磁化σs与焙烧温度的关系的曲线图。图2为表示对于本专利技术的实施例及比较例的各向异性磁场HA与焙烧温度的关系的曲线图。图3为表示对于本专利技术的实施例及比较例的饱和磁化σs及各向异性磁场HA与置换量的关系的曲线图(x=y)。图4为表示本专利技术的实施例的焙烧温度为1200℃、1300℃及1400℃时的X射线衍射图谱的曲线图。图5-(a)为表示焙烧温度为1300℃以下时的Fe与Co的置换的模式图，图5(b)为表示焙烧温度超过1300℃时的Fe与Co的置换的模式图。本专利技术的磁铁粉末具有用(1-x)SrO·(x/2)La2O3·(n-y/2)Fe2O3·yCoO所表示的氧化铅铁淦氧磁体型铁氧体的为主相。一部分Sr用La置换，其置换量X为0.1≤x≤0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁粉末，其特征在于是具有用（１－ｘ）ＳｒＯ.（ｘ／２）Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］.（ｎ－ｙ／２）Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］.ｙＣｏＯ所表示的铁氧体为主相，ｘ及ｙ表示摩尔比为 ０．１≤ｘ≤０．４， ０．１≤ｙ≤０．４， ５．５≤ｎ≤６．５， 并且，用Ｃｏ置换在沿晶体Ｃ轴为向上或向下状态的Ｆｅ的磁矩中位置数具有多向的磁矩的Ｆｅ。

【技术特征摘要】
JP 1998-11-26 336026/981．一种铁粉末，其特征在于是具有用(1-x)SrO·(x/2)La2O3·(n-y/2)Fe2O3·yCoO所表示的铁氧体为主相，x及y表示摩尔比为0.1≤x≤0.4，0.1≤y≤0.4，5.5≤n≤6.5，并且，用Co置换在沿晶体C轴为向上或向下状态的Fe的磁矩中位置数具有多向的磁矩的Fe。2．根据权利要求1所述的磁铁粉末，其特征在于在超过1300℃的温度下进行焙烧。3．根据权利要求1或2所述的磁铁粉末，其特征在于在室温中，各向异性磁场HA为1750KA/m以上，饱和磁化可为84.78μm Wbm/kg以上。4．一种粘结磁铁，含有权利要求1-3中任何一项所述的磁铁粉末。5．一种烧结磁铁，是由权利要求1-3中任何一项所述的磁铁粉末所形成的。6．一种磁铁粉末的制造方法，包括准备对SrCO3及Fe2O3的粉末中添加La及Co的各自氧化物粉末的原料混合粉末的工序、在超过1300℃的温度及在1450℃以下温度焙烧上述原料混合粉末并且由此形成是具有(1-x)SrO·(x/2)La2O3·(n-y/2)Fe2O3·yCoO(0.1≤x≤0.4、0.1≤y≤0.4、5.5≤n≤6.5)组成的铁氧体的焙烧物的工序，和粉碎所述焙烧物的工序。7．根据权利要求6所述的磁铁粉末的制造方法，其特征在于在1350℃以上温度进行所述焙烧。8．一种磁铁的制造方法，包括准备对SrCO3及Fe2O3的粉末中添加La及Co的各自氧化物粉末的原料混合粉末的工序、在超过1300℃的温度和在1450℃以下的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰田幸夫，细川诚一，穴本修司，古地勇，
申请(专利权)人：住友特殊金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]