[發明專利]鐵氧體粒子及其制造方法

有效

• 申請號: 201280030588.4
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN103608311A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 金子裕治;宇都野正史
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田中央研究所
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;H01F1/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

技術領域

本發明涉及一種能夠呈現出由作為主相的高度取向的W型鐵氧體相所引起的高磁特性的鐵氧體粒子，并且還涉及所述鐵氧體粒子的制造方法。

背景技術

使用相對廉價的鐵氧體(鐵基氧化物)的磁體(即鐵氧體磁體)迄今為止已經在不同領域中被用于各種產品。近年來，從資源方面的觀點來看，不需要稀有金屬的鐵氧體磁體如稀土類磁體受到關注。

作為磁性材料的鐵氧體是含有氧化鐵(Fe₂O₃)作為主要成分的陶瓷的總稱，其分為如下的一般類別：用于軟磁體的立方晶系如尖晶石型鐵氧體(在下文中稱為“S型鐵氧體”)；以及用于硬磁體(永久磁體)的六方晶系如M型鐵氧體。其中，值得注意的是成為硬磁體的后者六方晶系鐵氧體。

六方晶系鐵氧體包含AO-M²⁺O-Fe₂O₃(A：Ba、Sr等/M：Zn、Cu等)，并且根據具體金屬元素的組合，可存在多種類型，諸如M型、W型、X型、Y型以及Z型。然而，作為永久磁體材料實際上關注的僅是M型鐵氧體和W型鐵氧體。特別地，目前所利用的幾乎所有鐵氧體磁體都是M型鐵氧體，諸如SrO6Fe₂O₃和BaO6Fe₂O₃。相反，W型鐵氧體幾乎從未投入實際使用。

然而，W型鐵氧體的飽和磁化強度高于M型鐵氧體的飽和磁化強度。因此，如果可以利用W型鐵氧體，則會獲得磁特性高于常規鐵氧體永久磁體的鐵氧體永久磁體。從這種觀點來看，已經提出了關于W型鐵氧體和使用其的磁體的各種提議，包括例如與以下專利文獻有關的描述。

引用列表

專利文獻

PTL1：PCT國際申請公開2000-501893的日本翻譯(WO97/35815)PTL2：WO2005/056493

PTL3：日本未審查專利申請公開2005-1950號

PTL4：日本未審查專利申請公開2006-135238號

PTL5：日本未審查專利申請公開2007-31204號

發明內容

技術問題

特別地，PTL(專利文獻)3和PTL4描述了通過將含有鋰(Li)的S型鐵氧體粉末與M型鐵氧體粉末的混合粉末成形、燒結(煅燒)并且粉碎而獲得含有W型鐵氧體的磁性粉末。然而，以這種方式獲得的粒子中的W型鐵氧體相會使得晶體呈各向同性且沿易磁化方向(c軸)的晶體取向(或磁晶各向異性)低。因此，即使使用PTL3或PTL4中所述的這種磁性粉末，也可能認為難以獲得具有高磁特性的鐵氧體磁體。

鑒于這種情況創造了本發明，并且本發明的目的包括提供一種具有W型鐵氧體相作為主相的具有高磁特性的鐵氧體粒子以及提供所述鐵氧體粒子的制造方法。

問題的解決方案

作為為了解決這種問題而進行的深入研究以及重復試錯的結果，本發明人最近發現，可以通過將S型鐵氧體粉末與M型鐵氧體粉末的混合粉末在磁場中成形為致密體并且對所述致密體進行煅燒和粉碎而獲得其中W型鐵氧體相高度取向的穩定鐵氧體粒子。通過發展該成果，如下文中所述，完成了本發明。

<<鐵氧體粒子>>

(1)根據本發明的鐵氧體粒子的特征在于包含層狀結構，所述層狀結構呈現出其中W型鐵氧體相沿著易磁化方向層疊的狀態，其中所述W型鐵氧體相包含由AM₂Fe₁₆O₂₇表示的化合物，其中A、M、Fe和O分別表示第一金屬元素、第二金屬元素、鐵和氧。

(2)首先，根據本發明的鐵氧體粒子主要由W型鐵氧體相組成，從而具有比常規M型鐵氧體粒子更高的飽和磁化強度。其次，認為所述W型鐵氧體相成為沿易磁化方向(c軸)層疊的這樣一種狀態，并且根據本發明的鐵氧體粒子由此還顯現高磁晶各向異性(晶體取向)。因此，通過使用根據本發明的具有高飽和磁化強度且具有高取向度(高磁晶各向異性程度)的鐵氧體粒子，獲得了與常規的鐵氧體永久磁體相比，在高磁特性方面顯著優異的鐵氧體永久磁體。

(3)應理解，本發明當然應該不僅被理解為鐵氧體粒子，而且被理解為鐵氧體(磁性)粉末、粒子、顆粒或其他聚集物。

<<鐵氧體粒子的制造方法>>

可以通過諸如但不限于如下的根據本發明的制造方法來獲得上述根據本發明的鐵氧體粒子。