鐵氧體燒結(jié)磁鐵制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種基本組成以通式A1-x-y+aCax+bRy+cFe2n-zCoz+dO19(原子比率)(其中，a、b、c及d分別表示在氧化物磁性材料的粉碎工序中添加的A元素、Ca、R元素及Co的量，是滿足：0.03≤x≤0.4、0.1≤y≤0.6、0≤z≤0.4、4≤n≤10、x+y＜1、0.03≤x+b≤0.4、0.1≤y+c≤0.6、0.1≤z+d≤0.4、0.50≤[(1-x-y+a)/(1-y+a+b)]≤0.97、1.1≤(y+c)/(z+d)≤1.8、1.0≤(y+c)/x≤20及0.1≤x/(z+d)≤1.2的條件的數(shù)字)表示的鐵氧體燒結(jié)磁鐵。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種高性能鐵氧體燒結(jié)磁鐵，其在很寬范圍的磁鐵應(yīng)用產(chǎn)品，例如汽車或電氣設(shè)備用的旋轉(zhuǎn)機(jī)械、復(fù)印機(jī)用的磁鐵滾筒等中極為有用，與以往的鐵氧體燒結(jié)磁鐵相比，具有更高的本征矯頑力Hcj及剩磁通密度Br。
技術(shù)介紹
氧化鉛鐵淦氧磁體型(M型)構(gòu)造的鐵氧體燒結(jié)磁鐵例如被用于馬達(dá)、發(fā)電機(jī)等包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械的各種用途中。最近，在汽車用旋轉(zhuǎn)機(jī)械中以小型 輕量化為目的，在電氣機(jī)器 用旋轉(zhuǎn)機(jī)械中以高效率化為目的，要求具有更高磁特性的鐵氧體燒結(jié)磁鐵。例如，汽車用旋轉(zhuǎn)機(jī)械中所使用的鐵氧體燒結(jié)磁鐵從小型 輕量化的觀點(diǎn)考慮，需要制成薄型產(chǎn)品。即，需要在保持高Br的同時(shí)，不因在將鐵氧體燒結(jié)磁鐵薄型化時(shí)產(chǎn)生的退磁而去磁的具有高Hcj及高矩形比(Hk/Hcj)的鐵氧體燒結(jié)磁鐵。一直以來，Sr鐵氧體或Ba鐵氧體等M型鐵氧體燒結(jié)磁鐵被利用以下的制造工序制造。首先，在將氧化鐵與Sr或Ba的碳酸鹽等混合后，利用預(yù)燒(仮燒)進(jìn)行鐵氧體化反應(yīng)，制造預(yù)燒渣塊。然后，將預(yù)燒渣塊粗粉碎，將所得的粗粉碎粉的給定量投入微粉碎機(jī)，為了控制燒結(jié)行為而添加Si02、SrCO3及CaCO3等，另外，根據(jù)需要，為了控制Hcj而添加Al2O3或Cr2O3，進(jìn)行濕式微粉碎，直至溶劑中平均粒徑達(dá)到O. 4 1.2 μ m。在使所得的含有鐵氧體微粒的料漿在磁場中取向的同時(shí)加壓成形。在將所得的成形體干燥后燒結(jié)，最后加工為所需的形狀。當(dāng)添加Al2O3或Cr2O3時(shí)，Hcj即提高，但是Br大大地降低。該現(xiàn)象是因Al3+或Cr3+在M相中固溶而具有降低飽和磁化σ s的作用及抑制燒結(jié)時(shí)的粒子生長的作用而造成的。為了解決該問題，日本特許第3，337，990號(hào)(對(duì)應(yīng)于美國專利6139766號(hào))提出了以具有六方晶構(gòu)造的鐵氧體為主相，具有以AhRx (Fe12_yMy) ζ019 (Α是從Sr、Ba及Pb中選擇的至少一種元素，必須含有Sr，R是從稀土類元素(包括Y)中選擇的至少一種元素，必須含有La，M為Co或Co及Zn，X、y及z分別滿足O. 04彡x彡O. 6,0. 04彡y彡O. 5及O. 7彡z彡I. 2的條件。)表示的組成的鐵氧體燒結(jié)磁鐵。根據(jù)日本國專利第3，337，990號(hào)的實(shí)施例I的記載，該鐵氧體燒結(jié)磁鐵是將Fe2O3粉末、SrCO3粉末、Co3O4粉末及CoO粉末的混合物與La2O3粉末配合，另外添加SiO2粉末O. 2質(zhì)量％及CaCO3粉末O. 15質(zhì)量％，通過進(jìn)行混合、預(yù)燒、粉碎、磁場中成形及燒結(jié)而制造。該制造工序由于在預(yù)燒前添加La(R元素)及Co (M元素)，因此被稱作「前添加方式」。所得的鐵氧體燒結(jié)磁鐵具有高Hcj及Br (樣品No. 11 14)。但是，樣品No. 11 14的矩形比Hk/Hcj較低，達(dá)到77. 6 84. 1%。所以，為了響應(yīng)所述薄型化的要求，需要進(jìn)一步提高磁特性。而且，在樣品No. 11 14中，預(yù)燒前的混合工序中的CaCO3的添加量非常少。日本特許第3，262，321號(hào)(對(duì)應(yīng)于美國專利6086781號(hào)及美國專利6258290號(hào))公布有如下的六方晶鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，即，在制造具有含有I 13原子％的A元素(是從Sr、Ba或Ca中選擇的至少一種元素，必須含有Sr或Ba)、0. 05 10原子％的R元素(從包括Y的稀土類元素中選擇的至少一種元素，或者在其中含有Bi)、0. I 5原子％的1元素(Co或Co及Zn)及80 95原子％的？6的組成的燒結(jié)磁鐵時(shí)，在以至少含有A元素的六方晶鐵氧體為主相的粒子中添加含有Co及/或R元素的化合物,或者除此以外還添加含有Fe及/或A元素的化合物，其后成形、進(jìn)行正式燒成。該方法由于在預(yù)燒后的粉碎階段添加R元素及M元素，因此被稱作「后添加方式」。但是，從樣品No. I及2可以清楚地看到，利用該方法得到的鐵氧體燒結(jié)磁鐵無法充分地滿足薄型化的要求，另外需要進(jìn)一步提高磁特性。而且，在樣品No. I及2中，預(yù)燒前的混合工序中的CaCO3的添加量非常少。日本特許第3，181，559號(hào)(對(duì)應(yīng)于美國專利6402980號(hào))公布有以六方晶鐵氧體為主相，具有以通式Cai_xRx(Fe12_yMy)z019(R是從稀土類元素(包括Y)及Bi中選擇的至少一 種元素，必須含有La，M為Co及/或Ni，x、y及z分別滿足O. 2彡x彡O. 8,0. 2彡y彡I. O及O. 5 < z < I. 2的條件。)表示的組成的鐵氧體燒結(jié)磁鐵。但是，該鐵氧體燒結(jié)磁鐵的Hk/Hcj較低，為75. 9 80. 6% (樣品No. 21 23)，無法滿足所述薄型化的要求。另外，如日本特許第 3，181，559 號(hào)的圖 15 及 16 中所示，在 CaxSrftl.4_x)LaQ.6C0(l.6Fen.4019(x = 0,0. 2、0.4)的組成中，當(dāng)X達(dá)到0.4以上時(shí)，則磁特性顯示出降低的傾向。這是因?yàn)椋珻o含量非常多，達(dá)到O. 6。特開平11-224812號(hào)公布有如下的鐵氧體燒結(jié)磁鐵，是M型鐵氧體相和尖晶石鐵氧體相共存的鐵氧體燒結(jié)磁鐵，M型鐵氧體相由I 13原子％的A元素(是從Sr、Ba或Ca及Pb中選擇的至少一種元素,必須含有Sr及/或Ca)、0. 05 10原子％的R元素(從稀土類元素(包括Y)及Bi中選擇的至少一種元素)、0. I 5原子％的M元素(Co、Zn、Mg、Mn、Cu等2價(jià)的金屬元素)及80 95原子％的Fe構(gòu)成。但是,該鐵氧體燒結(jié)磁鐵由于具有M型鐵氧體相和尖晶石鐵氧體相，因此磁特性差。專利文獻(xiàn)I :特許第3337990號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :特許第3262321號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :特許第3181559號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :特開平11-224812號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
所以，本專利技術(shù)的目的在于，提供如下的高性能鐵氧體燒結(jié)磁鐵，其在保持高剩磁通密度Br的同時(shí)，具有即使薄型化也不會(huì)降低的高本征矯頑力Hcj，另外，根據(jù)需要還具有高矩形比Hk/Hcj。本專利技術(shù)的鐵氧體燒結(jié)磁鐵的特征是，具有M型鐵氧體構(gòu)造，以由Sr或Sr及Ba構(gòu)成的A元素、作為含有Y的稀土類元素的至少一種并必須含有La的R元素、Ca、Fe及Co為必需元素，利用將氧化物磁性材料粉碎、成形及燒結(jié)的工序制造，所述氧化物磁性材料的基本組成由下述通式⑴A1TyCaxRyFe2n-ZCozO19 (原子比率)…(I)表示，所述鐵氧體燒結(jié)磁鐵的基本組成由下述通式(2):UadcFe2n-ZCcvdO19 (原子比率)…(2)表示，在所述通式⑴及⑵中，X、y、z及η分別表示所述氧化物磁性材料中的Ca、R元素及Co的含有量及摩爾比，a、b、c及d分別表示在所述氧化物磁性材料的粉碎工序中添加的A元素、Ca、R元素及Co的量,是分別滿足下述條件O. 03 彡 X 彡 O. 4O. I ^ y ^ O. 6O ^ z ^ O. 44 ^ n ^ 10 x+y < IO. 03 ( x+b 彡 O. 4O. I ^ y+c ^ O. 6O. I ^ z+d ^ O. 40. 50 ^ ^ 0. 97I. I ( (y+c)/(z+d)彡 I. 8I. 0 彡(y+c) /x 彡 20 及0· I 彡 x/(z+d)彡 I. 2的數(shù)字。所述氧化物磁性材料優(yōu)選以M相為主相，特別優(yōu)選以本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鐵氧體燒結(jié)磁鐵，其特征是，是具有M型鐵氧體構(gòu)造，以由Sr或Sr及Ba構(gòu)成的A元素、作為含有Y的稀土類元素的至少一種并必須含有La的R元素、Ca、Fe及Co為必需元素的鐵氧體燒結(jié)磁鐵，利用將通過鐵氧體化生成的氧化物磁性材料粉碎、成形及燒結(jié)的工序制造，所述氧化物磁性材料為以M相為主相的預(yù)燒體，所述氧化物磁性材料的基本組成由下述通式(1)：A1?x?yCaxRyFe2n?zCozO19(原子比率)...(1)表示，且所述氧化物磁性材料中的Ca是以化合物的狀態(tài)在預(yù)燒前的混合工序被添加x，所述鐵氧體燒結(jié)磁鐵的基本組成由下述通式(2)：A1?x?y+aCax+bRy+cFe2n?zCoz+dO19(原子比率)...(2)表示，在所述通式(1)及(2)中，x、y、z及n分別表示所述氧化物磁性材料中的Ca、R元素及Co的含有量及摩爾比，a、b、c及d分別表示在所述氧化物磁性材料的粉碎工序中添加的A元素、Ca、R元素及Co的量，是分別滿足下述條件：0.03≤x≤0.40.1≤y≤0.60.55≤[(1?x?y)/(1?y)]≤0.971.0≤y/x≤200≤z≤0.44≤n≤10x+y＜10.03≤x+b≤0.40.1≤y+c≤0.60.1≤z+d≤0.40.50≤[(1?x?y+a)/(1?y+a+b)]≤0.971.1≤(y+c)/(z+d)≤1.81.0≤(y+c)/x≤20及0.1≤x/(z+d)≤1.2 的數(shù)字。...

【技術(shù)特征摘要】
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高見崇，緒方安伸，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：日立金屬株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：