[發明專利]磁性化合物及其制造方法

有效

• 申請號: 201510567689.0
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN105405553B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 佐久間紀次;加藤晃;鷲尾宏太;岸本秀史;矢野正雄;真鍋明;伊東正朗;鈴木俊治;小林久理真
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;H01F41/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李英

技術領域

本發明涉及一種磁性化合物及其制造方法，該磁性化合物具有ThMn₁₂型晶體結構且具有高的各向異性場和高的飽和磁化強度。

背景技術

永磁體的應用已遍及包括電子、信息和通信、醫療、機械工具以及工業和機動車電機的寬范圍領域，并且對于降低二氧化碳排放量方面的需求正在增加。在這樣的情況下，隨著混合動力汽車的普及、工業領域中的節能、發電效率的提高等，正越來越期待高性能永磁體的發展。

目前，作為高性能磁體在市場上占主導地位的Nd-Fe-B磁體被用作HV/EHV的驅動電機用的磁體。近來，需要進一步減小電機的尺寸，并進一步增大電機的輸出(以增加磁體的剩余磁化強度)。因此，新的永磁體材料的開發正在推進。

為了開發出具有比Nd-Fe-B磁體性能更高的材料，已進行了關于具有ThMn₁₂型晶體結構的稀土元素-鐵磁性化合物的研究。例如，日本專利申請公開號2004-265907(JP 2004-265907 A)提出了一種硬磁性組合物，其由R(Fe_100-y-wCo_wTi_y)_xSi_zA_v表示(其中，R表示選自包括Y的稀土元素中的一種元素或兩種以上的元素，其中Nd占R的總量的50mol％以上；A表示N和C中的一種元素或兩種元素；x＝10至12.5；y＝(8.31.7×z)至12；z＝0.2至2.3；v＝0.1至3；且w＝0至30)，且具有以下相的單層結構，該相具有ThMn₁₂型晶體結構。

在目前提出的具有NdFe₁₁TiN_x組成(該組成具有ThMn₁₂型晶體結構)的化合物中，各向異性場高；然而，飽和磁化強度低于Nd-Fe-B磁體，且達不到磁體材料的水平。

發明內容

本發明提供了一種同時具有高的各向異性場和高的飽和磁化強度的磁性化合物。

根據本發明的第一方面，提供了以下構成。磁性化合物，其由式(R_(1-x)Zr_x)_a(Fe_(1-y)Co_y)_bT_cM_dA_e表示(其中，R表示一種以上的稀土元素，T表示選自Ti、V、Mo和W中的一種以上的元素，M表示選自不可避免的雜質元素、Al、Cr、Cu、Ga、Ag和Au中的一種以上的元素，A表示選自N、C、H和P中的一種以上的元素，0≤x≤0.5，0≤y≤0.6，4≤a≤20，b＝100-a-c-d，0<c<7，0≤d≤1，且1≤e≤18)，該磁性化合物包含ThMn₁₂型晶體結構，其中α-(Fe,Co)相的體積百分比為20％以下。

在該磁性化合物中，可以滿足0≤x≤0.3且7≤e≤14。

在該磁性化合物中，在該式中，x和c之間的關系可以滿足由0<c<7、x≥0、c>-38x+3.8和c>6.3x+0.65包圍的區域。

本發明的第二方面的用于制造上述磁性化合物的方法，該方法包括：準備具有由式(R_(1-x)Zr_x)_a(Fe_(1-y)Co_y)_bT_cM_d(其中R表示一種以上的稀土元素，T表示選自Ti、V、Mo和W中的一種以上的元素，M表示選自不可避免的雜質元素、Al、Cr、Cu、Ga、Ag和Au中的一種以上的元素，0≤x≤0.5，0≤y≤0.6，4≤a≤20，b＝100-a-c-d，0<c<7，且0≤d≤1)表示的組成的熔融合金的步驟；以1×10²K/秒至1×10⁷K/秒的速度驟冷所述熔融合金的步驟；和粉碎通過驟冷得到的凝固的合金并隨后使A(A表示選自N、C、H和P中的一種以上的元素)滲入粉碎的合金的步驟。

該方法可包括在驟冷步驟后在800℃至1300℃下進行2小時至120小時的熱處理的步驟。