永磁体和设备制造技术

本公开提供了永磁体和设备，该永磁体具有优异磁特性，该设备包括该永磁体。一种永磁体，该永磁体包括烧结体，该烧结体包括以下的组成，该组成以质量百分比计为R：23至27％，其中，R是至少包括Sm的稀土元素；铁：22至27％；Mn：0.01至2.5％；以及包括Co和不可避免的杂质的余量，其中，烧结体包含多个晶粒和晶界，晶粒的平均晶体粒度A.G.等于或大于100μm，晶体粒度的变异系数C.V.等于或小于0.60。的变异系数C.V.等于或小于0.60。的变异系数C.V.等于或小于0.60。

【技术实现步骤摘要】
永磁体和设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开要求于2021年9月29日提交的日本专利局、申请号为2021
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159333的日本专利申请的优先权和权益，该日本专利的全部内容通过引用结合在本申请中。


[0003]本公开涉及一种永磁体和设备。

技术介绍

[0004]作为永磁体的类型，诸如钐
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钴磁体等稀土钴永磁体是已知的。关于稀土钴永磁体，已经从各个方面对关于包含Fe、Cu、Zr等的那些稀土钴永磁体进行了研究，例如，对它们的磁特性进行改善。
[0005]例如，日本未审查专利申请公开第2018
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100450号、国际专利公开第WO2016/151621号和日本未审查专利申请公开第2017
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168827号各自公开了特定永磁体，该特定永磁体包含特定量的稀土元素和选自Fe、Cu、Co、Zr、Ti和Hf中的至少一种元素，并且具有包含由含有Th2Zn
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型晶相的主相构成的晶粒、以及晶粒之间的晶粒边界的结构。
[0006]关于钐
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钴磁体，人们希望进一步改善其矫顽力并获得令人满意的矩形度。

技术实现思路

[0007]本公开的目的在于提供一种具有优异磁特性的永磁体，以及包括这类永磁体的设备。
[0008]根据本公开的永磁体包括烧结体(sintered compact)，该烧结体包括以下的组成，该组成以质量百分比计为R：23至27％，其中，R是至少包括Sm的稀土元素；铁：22至27％；Mn：0.01至2.5％；以及包括Co和不可避免的杂质组的余量，其中
[0009]烧结体包含多个晶粒和晶界(grain boundary)，晶粒的平均晶体粒度(average crystal grain size，A.G.)等于或大于100μm，晶体粒度的变异系数(coefficient of variation，C.V.)等于或小于0.60。
[0010]在实施方案中，上述永磁体以质量百分比组成计还包含Cu：4.0至5.0％，以及Zr：1.7至2.5％。
[0011]在上述永磁体的实施方案中，当矫顽力(coercive force)由Hcj表示、并且剩余磁通密度(residual magnetic flux density)(Br)为90％时的反向磁场(reverse magnetic field)的大小由Hk表示时，矩形比(squareness ratio)(Hk/Hcj)在以下条件下等于或高于65％：烧结体的密度等于或大于8.25g/cm3；剩余磁通密度(Br)等于或大于1.16T；并且最大磁能积(maximum energy product)(BH)m等于或大于260kJ/m3，并且
[0012]当剩余磁通密度(Br)的温度系数由α表示、并且矫顽力(Hcj)的温度系数由β表示时，所述剩余磁通密度(Br)的温度系数α和所述矫顽力(Hcj)的温度系数β在25至200℃的温度范围内满足条件“α≤0.050％/K”和“β≤0.35％/K”。
[0013]此外，根据本公开的设备包括上述永磁体。
[0014]根据本公开，可以提供一种具有优异磁特性的永磁体，以及包括这类永磁体的设备。
[0015]通过下文给出的详细描述和附图，将会更加充分地理解本公开的以上和其他目的、特征和优点，所述详细描述和附图仅以说明方式给出，因此不应被认为是对本公开的限制。
附图说明
[0016]图1是示出了根据本公开的永磁体的抛光面的示例的光学显微镜图像。
具体实施方式
[0017]下文将描述根据本公开的永磁体和设备。
[0018]应注意，除非另有说明，否则诸如“n
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m”或“n至m”(即，“从n到m”)的数值范围包括下限值和上限值。
[0019][永磁体][0020]根据本公开的永磁体包括烧结体，该烧结体包括以下的组成，该组成以质量百分比计为R：23至27％，其中，R是至少包括Sm的稀土元素；铁：22至27％；Mn：0.01至2.5％；以及包括Co和不可避免的杂质的余量，其中
[0021]烧结体包含多个晶粒和晶界，晶粒的平均晶体粒度(A.G.)等于或大于100μm，晶体粒度的变异系数(C.V.)等于或小于0.60。
[0022]根据本公开的永磁体(下文中也简称为永磁体)包括具有上述特定组成的烧结体，并且如图1的示例所示，该永磁体是含有晶粒1的永磁体，在每个晶粒中，具有Th2Zn
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型结构的晶相是主相，并且各晶粒的晶界2都用作相邻晶粒1之间的边界。
[0023]当对永磁体施用反向磁场时，从晶界2产生反向磁畴(reverse magnetic domain)。由于永磁体的晶粒的平均晶体粒度(A.G.)为100μm或更大，因此可以减少烧结体中含有的晶界2的数量。此外，由于晶体粒度的变异系数(C.V.)为0.60或更小，因此晶粒1的粒度(grain sizes)相对均匀，且具有小尺寸(即晶界致密)的晶粒数量下降。结果，根据本公开的永磁体的特征在于：抑制了反向磁畴的产生；矩形度令人满意；并且即使在施加较大的反向磁场(例如，10kOe或更大)的情况下，也可以获得较高的剩余磁化强度。
[0024]值得注意的是，通过对具有含有0.01至2.5％Mn的上述特定组成的原料用后述的方法进行加工，可以制造晶粒的平均晶体粒度(A.G.)为100μm或更大，晶体粒度的变异系数(C.V.)为0.6或更小的永磁体。
[0025]将描述用于测量根据本公开的永磁体的晶粒的平均晶体粒度(A.G.)和变异系数(C.V.)的方法。
[0026]首先，用耐水砂纸抛光待测的永磁体。关于耐水砂纸，先使用粗砂纸，然后使用细砂纸反复更换。通过多张耐水砂纸抛光之后，永磁体通过使用抛光机等进行镜面抛光。镜面抛光的永磁体的蚀刻是通过将永磁体浸入酸性溶剂中来进行的。在这个过程中，由于晶界2比晶粒1腐蚀得更快，因此晶界清晰地出现，从而可以清楚地观察每个晶粒。接着，用纯水等清洗永磁体，然后干燥。可以通过用光学显微镜观察得到的永磁体的加工表面来观察晶粒。
[0027]在本公开中，晶粒的最大费雷特(Feret)直径用作晶粒的粒度。费雷特直径定义为位于晶粒两侧的两条平行线之间的距离，并且在本公开中，将这种费雷特直径的最大值作为晶粒的粒度使用。值得注意的是，通过使用图像处理软件可以更准确地测量晶粒的粒度。
[0028]获得(即，测定)500μm
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500μm的测定区域中含有的晶粒的粒度，并且由这些值来计算晶粒的平均晶体粒度(A.G.)和变异系数(C.V.)。
[0029]平均晶体粒度(A.G.)可以为100μm或更大，并且优选为120μm或更大。此外，尽管对平均晶体粒度的上限没有特别限制，但平均晶体粒度通常为1000μm或更小，并且优选为500μm或更小。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁体，所述永磁体包括烧结体，所述烧结体包括以下的组成，所述组成以质量百分比计为R：23至27％，其中R是至少包括Sm的稀土元素；铁：22至27％；Mn：0.01至2.5％；以及包括Co和不可避免的杂质的余量，其中所述烧结体包含多个晶粒和晶界，所述晶粒的平均晶体粒度A.G.等于或大于100μm，并且晶体粒度的变异系数C.V.等于或小于0.60。2.根据权利要求1所述的永磁体，所述永磁体以质量百分比组成计还包含，Cu：4.0至5.0％，以及Zr：1.7至2.5％。3.根据权利要求1或2所述的永磁体，其中，当矫顽力由Hcj表示、并且剩余磁通密...

【专利技术属性】
技术研发人员：町田浩明，藤原照彦，幕田裕和，
申请(专利权)人：株式会社东金，
类型：发明
国别省市：