[發明專利]永磁體、電動機及發電機

有效

• 申請號: 201480002274.2
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN105122388B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 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;真田直幸
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01F1/055
• 分類號: H01F1/055;B22F3/00;B22F3/24;C22C19/07;C22C30/02;C22F1/00;C22F1/18;H01F1/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 干欣穎

技術領域

實施方式的發明涉及永磁體、電動機及發電機。

背景技術

作為高性能稀土類磁體的示例，已知有Sm-Co類磁體、Nd-Fe-B類磁體等。在這些磁體中，Fe、Co有助于飽和磁化的增大。另外，在這些磁體中包含Nd、Sm等稀土類元素，結晶場中的稀土類元素的4f電子的移動會導致較大的磁各向異性。由此，能獲得較大的矯頑力，能實現高性能磁體。

這樣的高性能磁體主要用于電動機、揚聲器、測量器等電氣設備。近年來，對各種電氣設備提出了小型輕量化、低功耗化的要求，為了對此進行應對，要求提高永磁體的最大磁能積(BH_max)，獲得更加高性能的永磁體。另外，近年來，提出了可變磁通型電動機，有助于電動機的高效率化。

Sm-Co類磁體由于居里溫度較高，因此能在高溫下實現良好的電動機特性，但希望能進一步實現高矯頑力化和高磁化，進而改善矩形比。雖然可以認為Fe的高濃度化對Sm-Co類磁體的高磁化是有效的，但在現有的制造方法中，存在矩形比因Fe的高濃度化而下降的傾向。因此，為了實現高性能的電動機用磁體，需要一種能在高Fe濃度組成中既改善磁化又顯現良好的矩形比的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2010-121167號公報

發明內容

本發明中所要解決的課題是通過在Sm-Co類磁體中對其金屬組織進行控制從而提供高性能的永磁體。

實施方式的永磁體具備：以組成式：R_pFe_qM_rCu_tCo_100-p-q-r-t(式中，R是從稀土類元素中選出的至少一種元素，M是從由Zr、Ti和Hf所構成的組中選出的至少一種元素，p是滿足10.5≤p≤12.5原子％的數，q是滿足23≤q≤40原子％的數，r是滿足0.88≤r≤4.5原子％的數，t是滿足3.5≤t≤10.7原子％的數)來表示的組成；以及金屬組織，該金屬組織包含具有Th₂Zn₁₇型晶相的晶胞相、及Cu濃度比晶胞相要高的富Cu相。晶胞相的平均直徑在220nm以下，在晶胞相的最小直徑到最大直徑的數值范圍中，直徑在從最大直徑起到小于上位20％的數值范圍以內的晶胞相的個數比例占全部晶胞相的20％以下。

附圖說明

圖1是表示TEM-EDX的Cu映射圖象的一個示例的圖。

圖2是用于說明時效處理的示例的圖。

圖3是表示永磁體電動機的圖。

圖4是表示可變磁通電動機的圖。

圖5是表示發電機的圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對實施方式進行說明。此外，附圖是示意性的圖，例如厚度與平面尺寸之間的關系、各層的厚度的比率等有時會與現實情況不同。另外，在實施方式中，對實質相同的結構要素標注相同的標號并省略說明。

(實施方式1)

以下對本實施方式的永磁體進行說明。

＜永磁體的結構例＞

本實施方式的永磁體具有以組成式：R_pFe_qM_rCu_tCo_100-p-q-r-t表示的組成，

(式中，R是從稀土類元素中選出的至少一種元素，M是從由Zr、Ti和Hf所構成的組中選出的至少一種元素，p是滿足10.5≤p≤12.5原子％的數，q是滿足23≤q≤40原子％的數，r是滿足0.88≤r≤4.5原子％的數，t是滿足3.5≤t≤10.7原子％的數)。

上述組成式中的R是能使磁體材料具有較大的磁各向異性的元素。作為R元素，能使用例如從包含釔(Y)的稀土類元素中選出的一種或幾種元素等，能使用例如釤(Sm)、鈰(Ce)、釹(Nd)、鐠(Pr)等，特別優選為使用Sm。例如，在使用包含Sm的多種元素來作為R元素的情況下，將Sm濃度設為能作為R元素來適用的所有元素的50原子％以上，從而能提高磁體材料的性能、例如矯頑力。此外，進一步優選為將能作為R元素來適用的全部元素的70原子％以上設為Sm濃度。