[發明專利]永磁體、以及使用該永磁體的電動機和發電機

有效

• 申請號: 201310585387.7
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103839640A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 堀內陽介;櫻田新哉;岡本佳子;萩原將也;小林剛史;遠藤將起;小林忠彥
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01F1/055
• 分類號: H01F1/055;H02K1/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

相關申請的交叉引用

本申請基于2012年11月20日提交的日本專利申請No.2012-254127并要求其優先權的權益；該申請的全部內容通過引用結合于此。

技術領域

本發明所揭示的實施方式涉及永磁體、以及使用該永磁體的電動機和發電機。

背景技術

作為高性能的永磁體，已知有Sm-Co類磁體和Nd-Fe-B類磁體等稀土磁體。在將永磁體用于混合電動車（HEV）或電動車（EV）的電動機時，要求永磁體具有耐熱性。在HEV或EV用的電動機中，使用了如下這種永磁體：即，將Nd-Fe-B類磁體中的一部分Nd（釹）置換為Dy（鏑）從而提高了耐熱性。由于Dy是稀土元素的一種，因此存在著不在永磁體中使用Dy的需求。Sm-Co類磁體具有較高的居里溫度，且已知Sm-Co類磁體在不使用Dy的組成系統下會表現出極佳的耐熱性。該Sm-Co類磁體有望在高溫下實現良好的操作特性。

Sm-Co類磁體的磁化與Nd-Fe-B類磁體相比，磁化強度較低，無法實現足夠的最大能量積的值((BH)max)。為了提高Sm-Co類磁體的磁化強度，將一部分Co置換為Fe來增加Fe濃度是有效的。然而，在具有較高Fe濃度的組成范圍內，Sm-Co類磁體的矯頑力有減小的趨勢。另外，Sm-Co類磁體由脆弱的金屬間化合物構成，通常用作燒結磁體。因此，出于疲勞特性的觀點，Sm-Co類磁體的脆性容易成為問題。在具有較高Fe濃度的組成的Sm-Co類燒結磁體中，在改善矯頑力等磁體特性的基礎上，還需要提高強度和韌性等機械特性。

發明內容

本發明的實施方式的永磁體，包括：

燒結體，該燒結體由以下組成式所表示的組成，即：

R_pFe_qM_rCu_sCo_100-p-q-r-s,

其中，R是從稀土元素所構成的組中選出的至少一種元素，

M是從鋯（Zr）、鈦（Ti）、鉿（Hf）所構成的組中選出的至少一種元素，

p是滿足10≤p≤13.3at%的數，

q是滿足25≤q≤40at%的數，

r是滿足0.87≤r≤5.4at%的數，并且

s是滿足3.5≤s≤13.5at%的數，其特征在于，

所述燒結體包括金屬結構，該金屬結構具有包括Th₂Zn₁₇晶相且含有元素R和元素M的主相、以及含有元素R和M的R-M富相，其中，R在該R-M富相中的濃度是R在所述主相中的濃度的1.2倍以上，M在該R-M富相中的濃度是M在所述主相中的濃度的1.2倍以上，

所述金屬結構中所述R-M富相的體積分數大于等于0.2%，且小于等于15%。

附圖說明

圖1是示出制造Sm-Co類燒結磁體所使用的合金錠的金屬結構放大后的SEM反射電子圖像。

圖2是示意性示出圖1所示的合金錠的金屬結構的剖視圖。

圖3是示意性示出通過對圖2所示的合金錠進行研磨、使得顆粒尺寸變為大約20μm后所得到的合金顆粒的金屬結構的剖視圖。

圖4是示意性示出通過對圖2所示的合金錠進行研磨、使得顆粒尺寸變為大約10μm以下后所得到的合金顆粒的金屬結構的剖視圖。

圖5是示意性示出利用圖3所示的合金顆粒所制造的燒結磁體的金屬結構的剖視圖。

圖6是示意性示出利用圖4所示的合金顆粒所制造的燒結磁體的金屬結構的剖視圖。

圖7是示出實施方式的永磁體電動機的圖。

圖8是示出實施方式的可變磁通電動機的圖。

圖9是示出實施方式的永磁體發電機的圖。

具體實施方式

根據實施方式，提供了包括具有由如下組成式所表示的組成的燒結體的永磁體。

R_pFe_qM_rCu_sCo_100-p-q-r-s...(1),