[發(fā)明專利]強(qiáng)磁性顆粒粉末的制造方法、各向異性磁體、粘結(jié)磁體和壓粉磁體

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280020148.0
• 申請(qǐng)日: 2012-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN103493154A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高橋研;小川智之;緒方安伸;小林齊也;C·R·波爾瓦特加拉格;小原香
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 戶田工業(yè)株式會(huì)社;國立大學(xué)法人東北大學(xué)
• 主分類號(hào): H01F1/11
• 分類號(hào): H01F1/11;C01B21/06;H01F1/24;H01F41/02
• 代理公司: 北京尚誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顆粒芯為Fe₁₆N₂，外殼被非常薄的由FeO構(gòu)成的氧化膜包覆的高純度的強(qiáng)磁性顆粒粉末的制造方法。另外，提供使用該強(qiáng)磁性顆粒粉末得到的各向異性磁體、粘結(jié)磁體和壓粉磁體。

背景技術(shù)

目前，混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車或電動(dòng)車、空調(diào)或洗衣機(jī)等家電等身邊常見的需要?jiǎng)恿?轉(zhuǎn)矩的電機(jī)用磁體使用Nd-Fe-B系磁性粉末-成形體。但是，以Nd-Fe-B系磁體材料作為磁體，目前已達(dá)理論極限。

另外，稀土元素原料的魅力在于低廉的原料成本、同位素元素含有率低等，而其進(jìn)口很大程度上集中在某一特定國家，所謂的“元素風(fēng)險(xiǎn)”會(huì)成為很大的問題。因此，不含稀土的Fe₁₆N₂等Fe-N系化合物受到關(guān)注。

Fe-N系化合物中，已知α-Fe₁₆N₂是在對(duì)固溶有氮的馬氏體或鐵氧體進(jìn)行長時(shí)間退火的情況下結(jié)晶析出得到的亞穩(wěn)態(tài)化合物。該α-Fe₁₆N₂的結(jié)晶為bct結(jié)構(gòu)，有望作為具有高飽和磁化的強(qiáng)力磁性物質(zhì)。但是，如同稱其為亞穩(wěn)態(tài)化合物那樣，將該化合物化學(xué)合成作為純化分離的粉末的報(bào)告極少。

迄今為止，為了得到α-Fe₁₆N₂單相，嘗試了蒸鍍法、MBE法（分子束外延法）、離子注入法、濺射法、氨氮化法等各種方法。但是，伴隨更穩(wěn)定的γ'-Fe₄N或ε-Fe_2～3N的生成，產(chǎn)生馬氏體（α'-Fe）、鐵氧體（α-Fe）樣金屬的共晶，給分離制造α-Fe₁₆N₂單一化合物帶來困難。一部分的方法是以薄膜的形式得到α-Fe₁₆N₂單一化合物，薄膜在磁性材料中的應(yīng)用存在局限性，不適合拓展到更廣泛的用途。

作為涉及α-Fe₁₆N₂的現(xiàn)有技術(shù)，提出了如下技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-340023號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2000-277311號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2009-84115號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2008-108943號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開2008-103510號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)6：日本特開2007-335592號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)7：日本特開2007-258427號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)8：日本特開2007-134614號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)9：日本特開2007-36027號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)10：日本特開2009-249682號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：M.Takahashi,H.Shoji,H.Takahashi,H.Nashi,T.Waki?yama,M.Doi,and?M.Matsui,J.Appl.Phys.,Vol.76,pp.6642-6647,1994.

非專利文獻(xiàn)2：Y.Takahashi,M.Katou,H.Shoji,and?M.Takahashi,J.Magn.Magn.Mater.,Vol.232,p.18-26,2001

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

上述專利文獻(xiàn)1～11和非專利文獻(xiàn)1及2所述的技術(shù)尚不充分。

即，專利文獻(xiàn)1中記載了對(duì)存在表面氧化覆膜的鐵顆粒進(jìn)行還原處理后進(jìn)行氮化處理得到Fe₁₆N₂，但是，未考慮提高最大磁能積。另外，氮化反應(yīng)的時(shí)間長，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)性。

另外，專利文獻(xiàn)2中記載了對(duì)氧化鐵粉末進(jìn)行還原處理生成金屬鐵粉末，對(duì)得到的金屬鐵粉末進(jìn)行氮化處理得到Fe₁₆N₂，但是，難以說適合作為磁記錄介質(zhì)用磁性顆粒粉末使用，難以說適合作為應(yīng)該具有高的最大磁能積BH_max的硬磁性材料。

另外，專利文獻(xiàn)3～9中記載了變成鐵氧體的磁記錄材料用的極大磁性的物質(zhì)，但是，得不到α-Fe₁₆N₂單相，以混合相的形式生成了更穩(wěn)定的γ'-Fe₄N或ε-Fe_2～3N、馬氏體（α'-Fe）或鐵氧體（α-Fe）樣金屬。