烧结磁体及使用该烧结磁体的旋转电机制造技术

本发明专利技术提供烧结磁体及使用了该烧结磁体的旋转电机，烧结磁体由以Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ为主成分的磁粉构成，其特征在于，在烧结后的所述磁粉的晶界的局部区域偏析有氟、重稀土类元素、氧及碳，在晶界三相点碳浓度高于氟浓度，从所述晶界三相点至所述磁粉的晶粒内重稀土类元素的浓度减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及稀土类磁体及使用了该烧结磁体的旋转电机。
技术介绍
专利文献1(日本特开2003-282312)公示了稀土类烧结磁体，其含有通过将烧结磁体用合金粉末和氟化物粉末进行干式混合或者湿式混合，在磁场中进行定向、压粉成形并烧结而制备的氟化物或者氟氧化物。但是，由于以各种粉末的混合为基础，所以，烧结磁体用合金粉末和氟化物粉末不是面接触而是容易成为点接触，为了有效地形成反应相(含氟的相)，而需要大量氟化物粉末和高温长时间的热处理。另外，还难以沿磁化铁粉末的表面形成的反应相一样。另外，专利文献2(US2005/0081959A1)公示了将稀土类氟化物的微粉末(1 20 μ m)和Nd-Fe-B粉末混合而制备的粘结磁体的例子。但是，在磁体粉末的粒子内使板状的反应相分散成长的例子没有报道。另外，非专利文献1 (Nakamura等的论文)公示了将DyF3及TbF3的微粉末(1 5 μ m)涂敷于微小烧结磁体表面而制备的Nd-Fe-B烧结磁体，报道了 Dy及F被烧结磁体所吸收而形成NdOF及Nd氧化物。但是，氟化物的涂敷方法不是溶液处理，也没有关于形成于晶界三相点的氟氧化物中的碳、重稀土类、轻稀土类的浓度分布的记载。专利文献1 日本特开2003-282312号公報专利文献2 :US2005/0081959A1非专禾丨J 文献 1 :H. Nakamura, K. Hirota, Μ. Shimao, Τ. Minowa, and Μ. Honshima "Hard Magnetic Materials and Applications-Magnetic Properties of Extremely Small Nd-Fe-B Sintered Magnets，，，IEEE Transactions on Magnetics, vol. 41 no.10 (2005)3844-3846 ο
技术实现思路
专利技术要解决的课题如上所述，在所述的现有技术中，当在Nd-Fe-B磁粉的周围形成含氟的反应相时， 由于以粉末混合的固相反应为基础，所以为了提高扩散速度而需要提高热处理温度。因此， 特别是用比烧结磁体低的低温对磁特性发生劣化(易发生热退磁)的磁粉，难以通过形成含氟的反应相提高磁特性及实现稀土类元素的低浓度化。另外，即使在烧结磁体中，也存在为了促进扩散反应而需要增加所混合的氟化物的使用量，或者难以应用在厚的磁体(例如超过IOmm的厚度)，或者从磁体表面至内部重稀土类元素及氟的浓度有减小的倾向等课题。因此，本专利技术的目的在于解决上述的课题，并提供可降低为形成含氟的反应相而混合的氟化物的使用量及可用低的热处理温度进行扩散反应的烧结磁体及使用了该烧结磁体的旋转电机(电动机及发电机)。用于解决课题的手段本专利技术的烧结磁体由以NdJe14B为主成分的磁粉构成，其特征在于，在烧结后的所述磁粉的晶界的局部区域偏析氟、重稀土类元素、氧及碳，在晶界三相点碳的浓度高于所述氟的浓度，从所述晶界三相点至所述磁粉的晶粒内重稀土类元素的浓度减小。为实现上述本专利技术的烧结磁体，在本专利技术中使用在以醇为主成分的溶剂中使稀土类氟化物或者碱土类金属氟化物膨润而成的溶胶状态的处理液，对使所述磁粉进行了磁场中定向、成形的预成形体(压粉成形后的磁粉间的间隙)采用在该处理液中含浸的工序。或者采用对压粉成形前的磁粉进行使用该处理液的表面处理后，进行磁场中定向·成形的工序。专利技术效果根据本专利技术，能够用使用量比使用粉末混合的固相反应为基础的现有技术小的氟化物使磁粉和氟化物均勻混合(覆盖磁粉表面)。另外，还能够使磁体的厚壁化及用于扩散反应的热处理温度低温化。其结果是，能够使本专利技术的烧结磁体在晶界三相点邻域的磁各向异性变大，提高了磁体的耐热性，同时，减少了希少元素即重稀土类元素的使用量。由于重稀土类元素是磁体的剩余磁通密度减少的要因，因而能够通过降低使用量增加能积，能够有助于磁路的小型轻量化。附图说明图1是表示本专利技术实施例的烧结磁体中的矫顽力和在晶界三相点的碳/氟浓度比的关系及剩余磁通密度和该碳/氟浓度比的关系的曲线图；图2是表示本专利技术实施例的烧结磁体中的矫顽力和在晶界三相点的氧/氟浓度比的关系及剩余磁通密度和该氧/氟浓度比的关系的曲线图；图3是表示本专利技术实施例的烧结磁体中的Tb浓度和从烧结磁粉界面的距离的关系的曲线图；图4是表示本专利技术实施例的烧结磁体中的碳浓度和从烧结磁粉界面的距离的关系及氟浓度和从烧结磁粉界面的距离的关系的曲线图；图5是表示本专利技术实施例的烧结磁体中的矫顽力和稀土类元素的偏析宽度比的关系及剩余磁通密度和该偏析宽度比的关系的曲线图；图6是表示本专利技术实施例的烧结磁体中的在深度方向的各元素浓度分布的曲线图；图7是在表示本专利技术实施例7的烧结磁体中与磁各向异性方向成直角方向的剖面中的代表性的电子射线后向散射图形的⑴图像品质图和⑵晶体方位解析图像；图8是表示从本专利技术实施例的处理溶液中形成的Dy-F系膜的X射线衍射图形和温度的关系的图。具体实施例方式(1)本专利技术的第一实施方式为由以Ndfe14B为主成分的磁粉构成的烧结磁体，其中，在烧结后的上述磁粉的晶界的局部区域偏析氟、重稀土类元素、氧及碳，在晶界三相点， 碳的浓度高于上述氟的浓度，从上述晶界三相点至上述磁粉的晶粒内，重稀土类元素的浓度减少。(2)本专利技术中的另一实施方式为使用由以NdJe14B为主成分的磁粉构成的烧结磁体的旋转电机，其中，上述烧结磁体在烧结后的上述磁粉的晶界的局部区域偏析氟、重稀土类元素、氧及碳，在晶界三相点，碳的浓度高于氟的浓度，从上述晶界三相点至上述磁粉的晶粒内，上述重稀土类元素的浓度减少。在本专利技术的上述实施方式(1)、(2)中，可以施加以下的改良及变更。(i)从上述晶界三相点至上述磁粉的晶粒内的重稀土类元素的浓度梯度大于从将上述晶界三相点彼此连接的晶界区域至晶粒内的重稀土类元素的浓度梯度。(ii)从上述晶界三相点至上述磁粉的晶粒内的重稀土类元素的偏析宽度大于从将上述晶界三相点彼此连接的晶界区域至晶粒内的重稀土类元素的偏析宽度。另外，在本专利技术中，所谓偏析宽度定义为从界面中成为元素浓度一半的地方的界面的距离。(iii)沿着将上述晶界三相点彼此连接的晶界偏析的重稀土类元素的连续性高于氟的连续性。(iv)上述重稀土类元素为Dy。(3)本专利技术中的又一实施方式为由以Ndfe14B为主成分的磁粉构成的烧结磁体或者使用了该烧结磁体的旋转电机，其中，上述烧结磁体在烧结后的上述磁粉的晶界的局部区域偏析氟、重稀土类元素、氧及碳，氟包含于晶界中存在的氟氧化物，上述氟氧化物的晶体结构为立方晶或者正方晶。为了实现本专利技术的烧结磁体并享有其效果，例如有两种方法(制造方法)。所有的方法都使用醇溶剂的氟化物系溶液(氟化物不能以粉末状态残留且具有透光性，以下有时也成为处理溶液)。一种方法为在将低体积密度成形体(成形后的磁粉间存在间隙)含浸在处理溶液之后进行烧结。另一种方法为，在预先将对磁粉表面涂敷了处理溶液的表面处理磁粉和未处理磁粉进行混合之后，进行预成形烧结。对此进行具体说明。例如，在制作以Ndfe14B为主相的烧结磁体的情况下，对磁粉的粒度分布进行调整之后，在磁场中进行预成形。由于该预成形体在磁粉和磁粉间存在间隙，因而本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．烧结磁体，由以Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ为主成分的磁粉构成，其特征在于，在烧结后的所述磁粉的晶界的局部区域偏析有氟、重稀土类元素、氧及碳，在晶界三相点碳浓度高于氟浓度，从所述晶界三相点至所述磁粉的晶粒内重稀土类元素的浓度减少。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小室又洋，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP