CN101958170A - 磁铁 - Google Patents
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Abstract
一种高电阻磁铁及使用其的电机，该磁铁具有由以铁为主成分的强磁性材料构成的粒子，和形成碱元素、碱土类元素、稀土类元素中1种以上的氟化合物粒子的氟化合物层，所述氟化合物层呈层状形成在由所述强磁性材料构成的粒子表面，所述氟化合物粒子具有浓度为50原子％以上的铁、浓度为5～30原子％的碱、碱土类元素或稀土类元素中至少一种元素以及浓度为1～20原子％的氟。因此，关于在Fe系磁粉的表面形成有氟化合物的成形体的损失，基于高电阻使涡流损失降低、并且基于磁化旋转使损失降低。
Description
本申请是分案申请，其母案申请的申请号：200710140844.6，申请日：2007.8.10，发明名称：高电阻磁铁及使用其的电机
技术领域
本发明涉及稀土类磁铁及其制造方法，其中涉及具有高电阻化和高能积的磁铁。
背景技术
近年来，关于磁铁电机等中所利用的稀土类磁铁的开发逐渐发展，在下述专利文献1中公开了关于提高了磁特性的稀土类磁铁。
在专利文献1中公开的是，通过在Ne-F-B所代表的稀土类磁铁的晶界形成含氟化合物的层状的晶界相，从而实现可同时获得高顽磁力和高残留磁通密度的稀土类磁铁。另外，对于层状的氟化合物也进行了有关厚度和覆盖率的研究。
专利文献1：JP特开2006-066853号公报
发明内容
在上述专利文献1中，通过在磁铁晶界形成层状的氟化合物来实现磁铁性能的提高。但是，对于顽磁力、残留磁通密度，还有去磁曲线的矩形性、热去磁特性、着磁性、各向异性、耐腐蚀性等来说未必充分。本发明的目的在于，实现一种进一步提高这些特性的磁铁。
为了解决上述目的，本发明中磁铁的构成如下：具有以铁为主成分的强磁性材料所构成的粒子，和形成有碱元素、碱土类元素、稀土类元素中一种以上的氟化合物粒子的氟化合物层，所述氟化合物层呈层状形成在由所述强磁性材料构成的粒子的表面，所述氟化合物粒子具有浓度为50原子％以上的铁、浓度为5～30原子％的碱、碱土类元素或稀土类元素中至少一种元素以及浓度为1～20原子％的氟。
另外，磁铁的构成为，所述铁不会使氟化合物的晶体结构变化地被包含在所述氟化合物粒子中。
另外磁铁的构成为，由所述强磁性材料构成的粒子是由Ne-F-B(R是稀土类元素)这一组成构成的磁粉。
另外磁铁的构成为，所述氟化合物粒子以如下任意种为主成分：NdF3、LiF、MgF2、CaF2、ScF3、VF2、VF3、CrF2、CrF3、MnF2、MnF3、CoF2、CoF3、NiF2、ZnF2、AlF3、GaF3、SrF2、YF3、ZrF3、NbF5、AgF、InF3、SnF2、SnF4、BaF2、LaF2、LaF3、CeF2、CeF3、PrF2、PrF3、NdF2、SmF2、SmF3、EuF2、EuF3、GdF3、TbF3、TbF4、DyF2、DyF3、HoF2、HoF3、ErF2、ErF3、TmF2、TmF3、YbF3、YbF2、LuF2、LuF3、PbF2、BiF3。
另外，磁铁的构成为：所述氟化合物粒子的平均粒径为1nm以上、500nm以下，所述氟化合物层的电阻比由所述强磁性材料构成的粒子的电阻高。
另外磁铁的构成为，回复磁导率比1.04大且低于1.30，电阻率为0.2mΩcm以上。
另外磁铁的构成为，所述氟化合物层按照覆盖率为50％以上、100％以下形成于由所述强磁性材料构成的粒子表面。
磁铁的构成为，伴随着由所述强磁性材料构成的粒子的加热成形，所述氟化合物粒子发生粒成长。
另外磁铁的构成为，所述氟化合物粒子在平均结晶粒径为1nm以上、500nm以下的范围进行粒成长。
此外，上述氟化合物粒子也能够为氟氧化合物粒子。
以下，对于本发明的技术手段进行具体地说明。
作为本发明的特征，可列举：在晶界形成板状或层状的氟化合物来增加氟化合物与主相的界面，使氟化合物的厚度变薄，或者氟化合物设为强磁性相。作为使氟化合物形成为层状的方法，能够利用表面处理。表面处理是将含有碱金属元素、碱土类元素或稀土类元素中1种以上的氟化合物、或者含一部分氧的氟氧化合物涂布于磁粉表面的方法。在醇溶剂中粉碎凝胶状氟化合物，涂布于磁粉表面后，通过加热除去溶剂。以200℃～400℃的热处理除去溶剂，以500℃～800℃的热处理使氧、稀土类元素及氟化合物构成元素在氟化合物和磁粉间扩散。磁粉中含有氧10～5000ppm，作为其他杂质元素还含有H、C、P、Si、Al等轻元素。磁粉中所含的氧不仅作为稀土类氧化物和Si、Al等轻元素的氧化物存在，而且还在母相中和晶界作为含有偏离化学计量组成的氧的相存在。含有这样的氧的相会使磁粉的磁化减少，也影响磁化曲线的形状。即，会关系到残留磁通密度的值的降低、各向异性磁场的减少、去磁曲线的矩形性的降低、顽磁力的减少、不可逆去磁率的增加、热去磁的增加、着磁特性的变动、耐腐蚀性劣化、机械特性降低等，磁铁的可靠性降低。由于氧会对如此多的特性造成影响，因此考虑在磁粉中不使之残留的工序。若使含铁的磁粉中形成氟化合物，并以400℃以上的温度加热，则产生铁向氟化合物层的扩散。磁粉中的铁在磁粉中作为含稀土类元素的金属间化合物被含有，但是铁原子通过加热扩散到氟化合物中。将稀土类氟化合物形成于磁粉表面时，通过400℃以下的热处理使REF3成长，以1×10-4Torr以下的真空度在500～800℃下加热保持，保持时间为30分钟。在该热处理下磁粉的铁原子扩散到氟化合物中，与此同时磁粉中的稀土元素也扩散，使之在REF3、REF2或RE(OF)中、或者它们的晶界附近也可看到。这些氟化合物和氟氧化合物其晶体结构包括面心立方晶格，此晶格常数为0.54～0.60nm。通过限制这些氟化合物和氟氧化合物中的铁含量，会使残留磁通密度的增加、顽磁力的增加、去磁曲线的矩形性提高、热去磁特性提高、着磁性提高、各向异性提高、耐腐蚀性提高等的效果变得显著。为了在加热成形时使密度在90％以上，需要设为母相软化的温度，成形时的温度为500-800℃。在这一温度范围的成形会使氟化合物层的晶粒成长，与此同时在磁粉和氟化合物间进行扩散。若超过800℃，则αFe等软磁性成分开始成长，因此优选以低于800℃的成形温度加压。如果能在各种添加元素作用下抑制软磁性成分的形成，也可以是超过800℃的加压温度。磁粉是NdFeB系的情况下，Nd、Fe、B或添加元素扩散到在500℃以上的加热温度下且受到因成形压力而产生的粒子间应力的助长而发生粒成长的氟化合物内。在上述温度下氟化合物层内的铁浓度会根据场所而有所不同，但会出现1原子％的部分(晶界部或缺陷部等)。扩散的驱动力有温度、应力(应变)、浓度差、缺陷等，通过电子显微镜等能够确认扩散的结果。氟化合物中的Nd和B等元素不是会大大改变氟化合物的磁特性的元素，但是铁原子会根据其浓度改变氟化合物的磁特性，因此通过限制其浓度能够使作为磁铁的磁特性处于一定值。通过以合计B以外的元素的值作为100％则铁的浓度处于50原子％以下，从而能够保持氟化合物的结构，但是若超过50％，则非晶质或以铁为母体的相呈现，顽磁力小的相混合。因此，铁浓度需要在50％以下。也可以：在上述NdFeB系磁粉中含有的磁粉在主相中含有与Nd2Fe14B的晶体结构同等的相，在上述主相中含有Al、Co、Cu、Ti等过渡金属。另外，B的一部分也可以为C。另外除主相以外也可以含有Fe3B、Nd2Fe23B3等化合物或氧化物。若在Sm2Co17系磁粉上形成氟化合物层并进行过热成形，则Co扩散到氟化合物中。若扩散的Co变多，则氟化合物中的Co变为软磁性的，因此损失增加。为了减少损失，只要使氟化合物层中的Co浓度在50原子％以下即可。因为氟化合物在800℃以下的温度下显示出比NdFeB系磁粉高的电阻，所以通过氟化合物层的形成，能够使NdFeB系烧结磁铁的电阻增加，其结果是能够降低损失。如果在氟化合物层中除了氟化合物以外还有在对磁特性影响小的室温附近不显示强磁性的元素，则含有其作为杂质也没有问题。出于达到高电阻的目的，也可以在氟化合物中混合氮化合物和碳化物等微粒。
如上所述，通过在铁系磁粉上形成、热处理、成形含氟的皮膜，能够提供同时实现高电阻率、低顽磁力、高磁通密度的成形体，通过将所述成形体应用在旋转机中，能够实现低铁损、高感应电压，能够适用于包括各种旋转机在内的以低铁损为特征的磁路。
附图说明
图1是表示回复磁导率与损失的关系的曲线图。
图2是EDX分析的分布图。
图3是EDX分析的分布图。
图4是透射电子显微镜照片。
图5是透射电子显微镜照片。
图6是透射电子显微镜照片。
图7是电机剖面图。
图8是磁性膜的形成工艺图。
图中：11-永久磁铁，12-软磁性材，13-转子轴，14-线圈，21-NdFeB系膜，22-底层，23-衬底，24-抗蚀剂，25-氟化合物层，26-反应层。
具体实施方式
以下说明用于实施本发明的优选方式。
【实施例1】
作为NdFeB系粉末制成以Nd2Fe14B为主的骤冷粉，并在其表面形成氟化合物。将NdF3形成于骤冷粉表面时，作为原料用H2O溶解Nd(CH3COO)3并添加HF。通过HF的添加，形成胶状的NdF3·XH2O。将其离心分离，除去溶剂，与上述NdFeB粉混合涂布。使混合物的溶剂蒸发，通过加热蒸发结合水。利用XRD对于如此形成的皮膜进行调查。皮膜沿着NdFeB粉的表面的凹凸形成。从其结果可判断出氟化合物膜由NdF3、NdF2、NdOF等构成。在磁特性降低的热处理温度即低于800℃的温度下，边防止氧化边对该粒径为1～300μm的粉末进行加热，由此得到表面形成有高电阻层的残留磁通密度0.7T以上的磁粉。粒径低于1μm时，容易氧化而磁特性容易劣化。另外，在比300μm大时，高电阻化或作为其他效果的氟化合物形成所带来的磁特性改善效果变小。在磁特性下将所述磁粉插入模具，通过2t/cm2的压缩载荷预成形后，不在大气中露出而是在更大的模具中以500～800℃的温度加压成形。这时在1t/cm2以上的压缩载荷作用下，模具中的氟化合物及作为母相的以Nd2Fe14B为主的磁粉变形，呈现磁各向异性。其结果是能够得到成形体的残留磁通密度为1.0T以上、1.4T以下的特性，且得到电阻率0.2～2mΩcm的高电阻磁铁。成形体的去磁曲线的矩形性依存于成形条件、氟化合物形成条件。这是由于作为母相的Nd2Fe14B的结晶轴的c轴的方向根据成形条件及氟化合形成条件而有所不同。另外，零磁场附近的成形体的去磁曲线的倾斜度依存于上述c轴方向的分散度及氟化合物与磁粉的界面附近的结构和组成，这可从透射电子显微镜的结构分析及组成分析中得到了证实。在成形体的密度为90～99％的成形体中，上述氟化合物层在成形过程中发生合体、扩散、粒成长，在成形体中磁粉表面的氟化合物层成为粘合剂而局部烧结。氟化合物膜厚约500nm时，磁粉上刚形成氟化合物之后的氟化合物的粒径为1～100nm，但是在成形体中的氟化合物的粒径成为10～500nm，可见形成于不同的磁粉表面的氟化合物层结合，在其中有晶粒成长而烧结的部分多。判断晶粒成长了的氟化合物结晶之中存在铁。该铁在晶粒成长前的氟化合物中不存在，因此认为是在晶粒成长时从磁粉中扩散移动得到的。可推定随着铁的扩散一起稀土类元素和本来就在磁粉表面的氧也扩散。铁扩散的氟化合物中NdF2比NdF3多。根据EDX分析求得的铁在氟化合物中浓度平均为1％以上、50％以下。在50％附近的组成下为非晶质。另外可知，由于也含有氧，因此成形体中除以Nd2Fe14B母相为主的NdFeB磁粉以外还存在NdF2、NdF3、Nd(O、F)及NdFeFO非晶质，在氟化合物及氟氧化合物中含有平均1％～50％的铁。氟化合物或氟氧化物之中铁原子究竟配置在哪个位置上虽然无法准确判断，但是推定为置换在氟或稀土类原子位置上。之所以能够同时实现上述高残留磁通密度及高电阻化，是由于在R-Fe-X(R为稀土类元素，X为第三元素)或R-T化合物(R为稀土类元素，T为Fe或Co、Ni)上形成氟化合物层，氟化合物层内的晶粒成长而使之与母相发生扩散反应，且氟化合物层成为烧结的粘合剂。作为这样的氟化合物是选自Li、Mg、Ca、3d过渡元素或稀土类元素之中的1种以上的元素构成的元素R和氟所构成的RFn(n：1～3)，并通过加热成形而含有磁粉的铁1～50％。氟化合物中的铁浓度变得比50％高，在50～80％下氟化合物层的一部分成为非晶质，有着使磁特性劣化的可能性，因此需要使之在50％以下的方式选择加热成形条件、氟化合物的成形条件。
氟化合物除了NdF3以外，还有LiF、MgF2、CaF2、ScF3、VF2、VF3、CrF2、CrF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF2、CoF3、NiF2、ZnF2、AlF3、GaF3、SrF2、YF3、ZrF3、NbF5、AgF、InF3、SnF2、SnF4、BaF2、LaF2、LaF3、CeF2、CeF3、PrF2、PrF3、NdF2、SmF2、SmF3、EuF2、EuF3、GdF3、TbF3、TbF4、DyF2、DyF3、HoF2、HoF3、ErF2、ErF3、TmF2、TmF3、YbF3、YbF2、LuF2、LuF3、PbF2、BiF3，或者可通过对这些氟化合物实施使用了含有氧和碳的溶液的表面处理来形成。通过使这些氟化合物或氟氧化合物中的铁浓度在1～50％以下，能够使回复导磁率为1.05以上且小于1.30，能够降低磁铁损失。
【实施例2】
在不添加Dy或Tb、Pr等高顽磁力元素的高残留磁通密度的Nd2Fe14BB磁粉上形成DyF3或TbF3层，能够实现高残留磁通密度及高顽磁力。通过高频溶解的方法将近似于Nd2Fe14B组成的合金溶解，制作铸块。使用粉碎机将该铸块粉碎成1～10μm的粉末。为了在该粉末表面形成氟化合物层，而离心分离胶状的DyF3·XH2O或TbF3·XH2O，将除去了溶剂的处理液和上述NdFeB粉混合，蒸发混合物的溶剂，通过加热蒸发结合水。通过对该粉末施加横磁场压力或纵磁场压力使磁粉在0.5T～1T的磁场中取向，在惰性气体中或真空中以900～1100℃烧结4h后，以600℃进行热处理，得到密度90～99％的烧结体。形成Dy氟化合物时，在烧结体之中氟化合物层由DyFe2、DyF3、Dy(O，F)等构成，通过烧结Fe和Nd扩散到这些氟化合物或氟氧化合物中。若氟化合物层中的Fe变多，则高顽磁力化困难，因此需要抑制在50％以下。上述Dy、Tb烧结后仍会在晶界附近偏析，能够同时实现高残留磁通密度及高顽磁力。如此通过表面处理形成氟化合物，在磁粉的表面人工制作有助于高顽磁力化的富稀土类相，从而得到残留磁通密度为1.3～1.6T，顽磁力为20～35kOe的矩形性良好的烧结磁铁。在插入压力机前，对以氟化合物进行了表面处理的骤冷磁粉在500℃～800℃下热处理，能够确认如下特性提高。通过进行这样的热处理，氟化合物层中形成有包含铁1原子％的部分，还可见稀土类原子间的扩散。在比800℃高的温度下进行热处理时，可见αFe这样的软磁性相的成长，磁铁特性劣化。所谓500℃～800℃的热处理下的特性提高，有顽磁力提高、矩形性提高、温度特性提高、高电阻化等，能够制成与有机系粘合剂混合成形的粘结磁铁。
【实施例3】
作为NdFeB系粉末，制成以Nd2(Fe，Co)14B为主的骤冷粉，并在其表面形成氟化合物。骤冷粉也可以含有非晶质。将DyF3形成于骤冷粉表面时，作为原料用H2O溶解Dy(CH3COO)3并添加HF。通过HF的添加，形成胶状的DyF3·XH2O。将其离心分离，除去溶剂，与上述NdFeB粉混合。使混合物的溶剂蒸发，通过加热使结合水蒸发。利用XRD对于如此形成的膜厚1～1000nm的氟化合物层进行调查。从其结果可判断出氟化合物膜由DyF3、DyF2、NyOF等构成。在磁特性降低的热处理温度即低于800℃的温度下边防止氧化边对此粒径为1～300μm的磁性粉末进行加热，由此得到表面形成有高电阻层的残留磁通密度0.7T以上的磁粉。这时，通过350℃～750℃的热处理能够确认磁粉的顽磁力提高和矩形性提高。粒径低于1μm时，容易氧化而磁特性容易劣化。另外比300μm大时，高电阻化或作为其他效果的氟化合物形成所带来的磁特性改善效果变小。在磁特性下将所述磁粉插入模具，通过1t/cm2的压缩载荷预成形后，不在大气中露出而是在更大的模具中以400～800℃以下的温度进行加压成形。这时在1t/cm2以上的载荷作用下，模具中的氟化合物及作为母相的Nd2Fe14B为主的磁粉变形，出现磁各向异性。其结果是能够得到成形体的残留磁通密度为1.0T以上、1.4T以下的特性，且得到电阻率0.2～20mΩcm的高电阻磁铁。成形体的去磁曲线的矩形性依存于成形条件、氟化合物形成条件。这是由于作为母相的Nd2Fe14B的结晶轴的c轴方向根据成形条件及氟化合形成条件而有所不同。另外，零磁场附近的成形体的去磁曲线的倾斜度依存于上述c轴方向的分散度及氟化合物与磁粉的界面附近的结构和组成，这通过透射电子显微镜的结构分析及组成分析得到了证实。在成形体的密度为90～99％的成形体中，上述氟化合物层在成形中发生合体、扩散、粒成长，在成形体中磁粉表面的氟化合物层成为粘合剂而局部烧结。氟化合物膜厚约500nm时，在磁粉上刚形成氟化合物之后的氟化合物的粒径为1～100nm，但是在成形体中的氟化合物的粒径成为10～500nm，可见形成于不同的磁粉表面的氟化合物层结合，其中晶粒成长而烧结的部分多。判断出晶粒成长了的氟化合物结晶之中存在有铁、钴及Nd。由于该铁在晶粒成长前的氟化合物中不存在，因此被认为是在晶粒成长时从磁粉中扩散移动而形成的。可推定与铁的扩散一起稀土类元素和本来就在磁粉表面的氧也扩散。铁扩散的氟化合物中DyF2比DyF3多。根据EDX分析求得的铁的氟化合物中浓度平均为1％以上、50％以下。在50％附近的组成下成为非晶质。另外可知，由于也含有氧，因此在成形体中除以Nd2Fe14B母相为主的NdFeB磁粉以外，还存在(Dy，Nd)F2、NdF3、Nd(O，F)及DyFeFO非晶质，在氟化合物及氟氧化合物中含有平均1％～50％的铁。氟化合物或氟氧化物之中铁原子究竟配置在哪个位置上虽然无法准确判断，但是推定为置换在氟或稀土类原子位置上。之所以能够同时实现上述高残留磁通密度及高电阻化，是由于在R-Fe-X(R为稀土类元素，X为第三元素)或R-T化合物(R为稀土类元素，T为Fe或Co、Ni)上形成氟化合物层，氟化合物层内的晶粒成长而使之与母相发生扩散反应，且使氟化合物层成为烧结的粘合剂。之所以能够将氟化合物作为粘合剂使用，是由于其除了NdFeB系、SmCo系磁铁以外，也能够用于作为Fe系软磁性材料的非晶态和硅钢板或电磁不锈钢，通过毫米波和微波的照射，氟化合物选择性地发热，能够结合材料。
【实施例4】
作为NdFeB系粉末制成以Nd2(Fe、Co)14B为主的骤冷粉，并在其表面形成氟化合物。骤冷粉是厚15-50μm的扁平粉，也可以含有非晶质。将NdF3形成于骤冷粉表面时，作为原料用H2O溶解Nd(CH3COO)3并添加HF。通过HF的添加，形成胶状的NdF3·XH2O。将其离心分离，除去溶剂，与上述NdFeB粉混合。使混合物的溶剂蒸发，通过加热使结合水蒸发。利用XRD对于如此形成的膜厚1～1000nm的氟化合物层进行调查。从其结果可知氟化合物膜由NdF3、NdF2、NdOF等构成。在磁特性降低的热处理温度即低于800℃的温度下边防止氧化边对此粒径为1～300μm的磁性粉末进行加热，由此得到表面形成有高电阻层的残留磁通密度0.7T以上的磁粉。这时，通过350～750℃的热处理能够确认磁粉的顽磁力提高和矩形性提高。粒径低于1μm时，容易氧化而磁特性容易劣化。另外比300μm大时，高电阻化或作为其他效果的氟化合物形成所带来的磁特性改善效果变小。成形时将所述磁粉插入模具，通过1t/cm2的压缩载荷在模具中以400～800℃以下的温度进行加压成形。其结果是能够得到成形体的残留磁通密度为0.7-0.9T的特性，且得到电阻率0.2～20mΩcm的高电阻磁铁。成形体根据加热成形温度的不同而密度不同，为了得到90％以上的密度，优选以500～800℃成形。通过在高温下成形能够得到高密度，但是因为氟化合物层中也容易扩散有其他元素，所以优选以低温成形为高密度。使用涂覆有100nm的NdF3层的磁粉而成形的试样断面的透射电子显微镜照片如图4所示。图4中由虚线围成的区域是NdF3层，由实线围成的区域A是NdF3的粒子。在加热成形前的涂覆NdF3后的组织中，NdF3层内的NdF3的粒子的粒径为1-20nm。通过加热成形NdF3晶粒成长，如图4所示，成为100nm以上的粒径。对于该区域A的NdF3粒子进行测定的EDX分析分布显示在图2(1)(2)中。图2(1)是在区域A中的1测定的结果，图2(2)是在区域A中的2测定的结果。在分布图中可见Nd、Fe、F、O、Mo、Ga。Mo是搭载有TEM试样的网格材料，没有来自成形体体的信号。Ga是为了观察而薄膜化时照射的离子。由于在涂覆之后的NdF3或NdF2层的分布图中没看到Fe，因此能够推定为通过加热成形，Fe扩散到氟化合物中。即使观察A以外的地方也可见Fe，并达到1原子％(除B以外的合计之中的Fe)以上。图5是以比图4要高的温度成形时的试样断面的透射电子显微镜照片。图5中可见比图4大的晶粒(约200nm)的Nd氟化合物。关于区域B的粒子及区域C的粒子进行了测定的EDX分布图显示在图2(3)(4)(5)中。图2(3)、(4)与区域B的3、4对应，另外图5与区域C的5对应。(3)-(5)中任何分布图中也可见Fe，可知存在1％以上的Fe。由于该晶粒是NdF2，因此认为Fe原子置换到NdF2的晶格内。图6是以更高温成形时的试样断面的透射电子显微镜照片。图6中得到结晶晶界不鲜明且平均粒径500nm的试样。图6中在作为NdF3的粒子区域的6、7、8中测定的EDX分析分布图显示在图3(6)(7)(8)中。图6和图3的对应关系与上述一样。Fe原子浓度如图3的(6)(8)所对应的那样，可知在4.0～8.0keV的范围内Fe的峰值比Nd峰值高。相对于此，F的部分根据衍射像是NdF2，该部分的Fe比起非晶质部其Fe浓度少。在D和E中Fe浓度超过50％，在F中低于50％。由此通过抑制氟化合物或氟化合物层内的Fe浓度，能够抑制具有近似非晶质的结构的Fe50％以上的层的成长。为此作为加热加压时的条件，可列举低温加压或短时间成形、低氧成形。通过使氟化合物层中的Fe浓度在50％以下，能够使去磁曲线的形状成为回复磁导率小至1.04～1.30的形状。
【实施例5】
作为NdFeB系粉末，制成以Nd2Fe14B为主的氢处理粉末在其表面形成氟化合物。NdF3涂膜形成过程的情况是：NdF3浓度1g/10mL半透明溶胶状溶液
(1)对于平均粒径为70～150μm的稀土类磁铁用磁粉100g添加15mL的NdF3涂膜形成处理液，进行混合直到能够确认到稀土类磁铁用磁粉全体润湿。
(2)对(1)的NdF3涂膜形成处理稀土类磁铁用磁粉在2～5torr的减压下进行溶剂的甲醇除去。
(3)将进行了(2)的溶剂的除去的稀土类磁铁用磁粉移至石英制舟皿中，在1×10-5torr的减压下进行200℃下30分钟的热处理和400℃下30分钟的热处理。
(4)调查按照(3)实施了热处理的稀土类磁铁用磁粉的磁特性。
通过XRE对于如此形成的膜进行调查。从其结果可知氟化合物膜由NdF3、NdF2、NdOF等构成。在500以上、低于1100℃的温度下，边防止氧化边加热该粒径70～150μm的粉末，由此在表面形成高电阻层。粒径低于1μm时容易氧化，磁特性容易劣化。另外比300μm大时，高电阻化或作为其他效果的氟化合物形成所带来的磁特性改善效果变小。在磁特性下将所述磁粉插入模具，通过2t/cm2的压缩载荷进行磁场中预成形后，不在大气中露出而在更大的模具中以500℃以上、低于1100℃的温度进行烧结。其结果能够得到成形体的残留磁通密度为1.0T以上、1.4T以下的特性，且得到电阻率从0.2～2mΩcm的高电阻磁铁。成形体的去磁曲线的矩形性依存于磁粉取向条件、烧结条件、氟化合物形成条件。另外，零磁场附近的成形体的去磁曲线的倾斜度依存于上述c轴方向的分散度及氟化合物与磁粉的界面附近的结构和组成。在成形体的密度为90～99％的成形体中，上述氟化合物层在成形中发生合体、扩散、粒成长，在成形体之中磁粉表面的氟化合物层成为粘合剂而局部烧结。氟化合物膜厚约500nm时，磁粉上刚形成氟化合物之后的氟化合物的粒径为1～30nm，但是在成形体中的氟化合物的粒径成为10～500nm，可见形成于不同的磁粉表面的氟化合物层结合，其中晶粒成长而烧结的部分多。可判断晶粒成长了的氟化合物结晶之中存在铁。由于该铁在晶粒成长前的氟化合物中不存在，因此被认为是在晶粒成长时从磁粉扩散移动而形成。能够推定随着铁的扩散一起稀土类元素和本来就在磁粉表面的氧也扩散。铁扩散的氟化合物中NdF2比NdF3多。根据EDX分析求得的铁的氟化合物中浓度平均为1％以上、50％以下。在50％附近的组成下为非晶质。另外可知，由于也含有氧，因此成形体中除了以Nd2Fe14B母相为主的NdFeB磁粉以外，还存在NdF2、NdF3、Nd(O、F)及NdFeFO非晶质，在氟化合物及氟氧化合物中含有平均1％～50％的铁。氟化合物或氟氧化物之中铁原子究竟配置在哪个位置上虽然无法准确判断，但是推定为置换在氟或稀土类原子位置上。之所以能够同时实现上述高残留磁通密度及高电阻化，是由于在R-Fe-X(R为稀土类元素，X为第三元素)或R-T化合物(R为稀土类元素，T为Fe或Co、Ni)上形成氟化合物层，氟化合物层内的晶粒成长而使之与母相发生扩散反应，且氟化合物层成为烧结的粘合剂。作为这样的氟化合物，是由选自Li、Mg、Ca、3d过渡元素或稀土类元素中的1种以上的元素构成的元素R和氟所构成的RFn(n：1～3)，并通过加热成形而含有磁粉的铁1～50％。氟化合物中的铁浓度变得比50％高，在50～80％下氟化合物层的一部分成为非晶质，有着使磁特性劣化的可能性，因此需要使之在50％以下的方式选择加热成形条件、氟化合物的成形条件。对于各种NdFeB系磁性粉将NdF3膜或NdF2膜形成于磁粉表面，对于加热成形的密度95-98％的试样以1kHz的频率评价损失，并通过解析分离为涡流损和磁滞损。
图1表示回复磁导率与电阻率的关系、及回复磁导率与各种损失的关系。横轴表示为回复磁导率，纵轴表示为电阻率、涡流损、磁滞损及使涡流损和磁滞损相加的损失。如图1可知，若回复磁导率增加，则电阻率也增加。但是，若回复磁导率增加，则即使电阻率大，涡流损和磁滞损相加的损失也不会减少。根据实验结果，实现损失最少的回复磁导率是1.04以上、1.30以下的范围，若超过1.30，则成为比NdFeB成形体还高的铁损。为了使电阻率增加，若增厚氟化合物的厚度，且以800℃以上的高温进行加热成形，则Fe扩散，软磁性的成分增加，回复磁导率增加。这是由于随着磁滞损的增加全体的损失增加。为了不使回复磁导率增加，需要不使扩散到氟化合物中的Fe达到50％以上。因此为了得到低损失，优选在500～800℃的成形温度范围之中也实施低温成形，使氟化合物的厚度为300nm以下，而防止Fe扩散到氟化合物之中。
【实施例6】
以下，对于通过酸洗除去NdFeB系烧结磁铁的表面的氧化物后，将NdF3形成于烧结磁铁表面的情况进行说明。作为处理液的原料用H2O溶解Nd(CH3COO)3并添加HF。通过HF的添加形成胶状的NdF3·XH2O。将其离心分离，除去溶剂，涂布于上述NdFeB烧结体上。使涂布膜的溶剂蒸发，通过加热使结合水蒸发。通过XRD对于如此形成的膜进行调查。其结果可知氟化合物膜由NdF3、NdF2、NdOF等氟化合物及氟氧化合物构成。在350℃以上、低于700℃的温度下边防止氧化边对该烧结体进行加热，由此在表面形成高电阻层。层叠在这样的表面形成有高电阻层的磁铁，从而能够降低磁铁被曝露在高频磁场中时的涡流损。因为上述氟化合物层在毫米波照射下会发热，所以粘接形成有氟化合物层的烧结磁铁时，通过照射毫米波能够选择性地只加热氟化合物而进行粘接。因此，烧结体中心部的加热受到抑制，氟化合物中的稀土类元素或母相构成元素和氟化物的反应进行。通过这样的毫米波照射，氟化合物层中扩散有铁原子并达到平均1％，但是能够进行氧化合物的选择加热产生的粘接，在磁铁厚0.1-10mm的薄片(slice)磁铁的表面形成含有氟化合物的高电阻层后，通过选择加热，能够进行低损失烧结磁铁的制造。作为可处理的氟化合物以含有碱元素、碱土类元素、稀土类元素中的至少1种元素的RFn(n为1～3，R为上述元素)为主。通过处理后的毫米波照射或微波照射，上述氟氧化合物和含有Fe的氟化合物成长。上述方法能够适用于各种尺寸形状的烧结磁铁，特别是在用于改善包含着因加工而劣化的层的烧结磁铁的磁特性方面有效，对于厚度1mm以下的微小磁铁有效。
【实施例7】
作为NdFeB系粉末而制成以Nd2Fe14B为主的骤冷粉，并在其表面形成氟化合物。另外在Fe系软磁性粉的表面也形成氟化合物。将NdFeB系磁粉及Fe系磁粉分别预成形后，同时加热成形该至少2个预成形体，从而能够制作含有软磁性体和硬磁性体的成形体，能够制造低损失的磁路用部件。作为高电阻膜而将NdF3形成于骤冷粉表面时，作为原料用H2O溶解Nd(CH3COO)3并添加HF。通过HF的添加，形成胶状的NdF3·XH2O。将其离心分离，除去溶剂，与上述NdFeB粉混合。使混合物的溶剂蒸发，通过加热蒸发结合水。同样也混合涂布于Fe系磁粉上。若利用XRD对于如此形成的皮膜进行调查，氟化合物膜由NdF3、NdF2、NdOF等构成，根据这样的相，至800℃附近NdFeB及Fe系磁粉都确认到磁粉电阻高。使形成有氟化合物的NdFeB系磁粉在500℃～750℃下变形，从而显现出各向异性，磁特性提高。另外形成有氟化合物层的显示出软磁性的Fe系磁粉也能够在上述温度范围成形，通过成形后实施去除应力热处理，磁滞损能够降低，且因为能够维持高电阻，所以也能够降低涡流损。在500～750℃下的成形是在形成了氟化合物的NdFeB磁粉及Fe系磁粉均以能够保持了磁特性的状态压力成形的温度下进行，因此可以在90～99％的密度下维持磁特性。该情况下在NdFeB磁粉和Fe系磁粉之间存在氟化合物，该氟化合物变形、扩散、结合，从而形成成形体。由于使用氟化合物，所以热膨胀系数的差能够降低，与使用磁场的赋予各向异性的工艺不同，因此能够同时成形。也可以根据部件形状先成形NdFeB系磁铁后，再在室温附近成形Fe系磁粉，最后实施去除应力热处理。
【实施例8】
采用溅射法在玻璃基板上形成膜厚10nm以上的Ta底层后，制作膜厚10～100μm的NdFeB系厚膜。形成DyF3时，作为原料用H2O溶解Dy(CH3COO)3并添加HF，形成胶状的DyF3·XH2O，再将其离心分离，涂布于厚膜表面。其后除去溶剂，通过加热蒸发结合水，DyF3或DyFe2在NdFeB厚膜表面成长。氟化合物的厚度为1～100nm。其次对氟化合物照射毫米波或微波，加热氟化合物，使Dy、F原子从NdFeB膜的表面扩散。基板可以采用难以被毫米波或微波加热的SiO2系玻璃。在Dy、F的扩散的同时，Fe、Nd也扩散，氟化合物中可见1at％的Fe，同时NdFeB的顽磁力、矩形性提高。能够得到残留磁通密度为0.7～1.1T、顽磁力为10～20kOe的厚膜磁铁。
【实施例9】
在图7中使永久磁铁11配置成与软磁性材12接触。永久磁铁11有1μm～1mm的厚度。为了在此厚度下使永久磁铁11的磁特性提高，可以在对表面进行氟化合物处理后，在永久磁铁表面使1～100nm的氟化合物粒子成长，通过400～800℃的热处理使顽磁力提高。永久磁铁是厚膜或烧结磁铁中哪一种都可以。其中插入轴13后配置线圈14。上述热处理也可以通过毫米波照射加热。
【实施例10】
在图8中，在SiO2系基板23上通过溅射形成1～100nm的Ta底层22，在衬底之上形成10～1000nm的NdFeB系膜21。在其上使用旋转涂布机(spinner)，将含有经离心分离的铁离子的胶状溶液DyF3·XH2O涂布成均一膜厚(1～1000nm)。在该氟化合物25之上例如涂布抗蚀剂24曝光显影(2)后沿着使用的掩模残留抗蚀剂24。其次，利用铣磨机(milling)等除去氟化合物层25未被抗蚀剂覆盖的部分(3)，成为这样的结构后，使用有机溶剂等除去抗蚀剂，从而在为(4)那样的膜结构。在此状态下进行毫米波加热处理。在毫米波加热中，使用富士电波工业制28GHz毫米波加热装置，选择性地只加热氟化合物。通过该加热在与氟化合物相接的NdFeB膜之间发生扩散，反应层26成长，NdFeB的磁特性变化。反应层26也可以只是与氟化合物层25的界面。磁特性的变化根据使用的氟化合物的种类而有所不同。使用DyF3或TbF3等氟化合物时，能够确认到接触部附近的NdFeB膜的顽磁力提高或热去磁抑制等的磁特性变化。如此能够以如下方式改变，即，只有与氟化合物接触的NdFeB膜的部分磁特性提高，其面积根据抗蚀剂图案的尺寸而变化，能够对应小到亚微米的细图案到很大的图案。对于磁性膜不仅NdFeB，在Fe系磁性膜的FePt、FeSiB、NiFe或Co系的CoFe、CoPt等磁性膜中，也可以只在接触部改变磁特性。另外，因为使用毫米波，所以可以边抑制基板的加热边只加热氟化合物附近，在磁性膜全体上形成氟化合物膜，只照射毫米波能够缩短通常的热处理时间，也可以是没有衬底的情况下进行有规则的热处理。这一方法不仅能够用于磁记录介质，也可以使用在磁头工艺的局部加热。另外与上述一样，在玻璃基板上采用溅射法形成膜厚10nm以上的Ta底层后，制作膜厚10～100μm的NdFeB系厚膜。形成DyF3时，作为原料用H2O溶解Dy(CH3COO)3并添加HF，将此胶状的DdF3·XH2O进行离心分离，涂布于厚膜表面。其后除去溶剂，通过加热蒸发结合水，DyF3或DyF2在NdFeB系厚膜表面成长。氟化合物的厚度为1～100nm。氟化合物层也可以使用溅射法或蒸镀法。其次，对氟化合物膜照射毫米波或微波，加热氟化合物，使Dy或F原子从NdFeB系膜的表面扩散。基板可以采用难以被上述毫米波或微波加热的SiO2系玻璃。在Dy、F扩散的同时，Fe、Nd也扩散，氟化合物中可见1at％的Fe，并且，NdFeB的顽磁力、矩形性提高。能够得到残留磁通密度0.7～1.1T、顽磁力10～20kOe的厚膜磁铁。
【实施例11】
按以下方法，实施将稀土类氟化合物或碱土类金属氟化合物涂膜形成于软磁性板上的工艺。
(1)用于形成钕氟化合物膜的处理液制作如下。首先将含有在水中溶解度高的Dy的盐与水混合，搅拌并使之溶解。慢慢添加稀释了的氢氟酸。进一步搅拌生成了凝胶状沉淀的氟化合物的溶液，在离心分离后添加甲醇。再搅拌甲醇溶液，将稀释了腐蚀性离子的甲醇溶液作为处理液。
(2)滴下NdF3涂膜形成处理液，进行混合直到能够确认软磁性板润湿。
(3)在2～5torr的减压下对NdF3涂膜形成处理软磁性板进行溶剂的甲醇去除。
(4)将进行了溶剂的除去的软磁性板在1×10-5torr的减压下进行200℃下30分钟的热处理和400℃下30分钟的热处理。
软磁性板是片状非晶体(非晶质)材或电磁不锈钢板等铁系或Co、Ni系强磁性材料。在这些软磁性板上形成氟化合物后，以毫米波加热，从而可以只加热与氟化合物接触的部分，局部形成氟化合物层，只有形成有氟化合物的部分被毫米波局部加热。为了降低非晶体的磁滞而局部加热，能够在非加热部保持机械强度，使加热部低损失，从而兼备强度和损失。另外在电磁不锈钢中，通过以毫米波只加热涂布有氟化合物的部分，可以只加热部分从强磁性变成非磁性或从非磁性变成强磁性，能够适用于使用了磁阻转矩的旋转机。
【实施例12】
在NdFeB系烧结磁铁的表面涂布凝胶状或溶胶状的稀土类氟化合物。涂布后的稀土类氟化合物的平均膜厚为10～10000nm。NdFeB系烧结磁铁是以Nd2Fe14B为主相的烧结磁铁，烧结磁铁的表面随着加工研磨可见磁特性的劣化。为了改善这一磁特性劣化，将凝胶或溶胶状的稀土类氟化合物涂布于烧结磁铁表面干燥后，以500℃以上且烧结温度以下的温度进行热处理。凝胶或溶胶状的稀土类氟化合物粒子在刚涂布干燥后成长为100nm以下且1nm以上的粒子，通过进一步加热，产生与烧结磁铁的晶界和表面的反应、扩散。因为将凝胶或溶胶状的稀土类氟化合物涂布于烧结磁铁的表面，所以在烧结磁铁表面的几乎整个面上沿着表面的晶粒形状形成氟化合物，在涂布干燥后以500℃以上的温度加热前，在烧结磁铁表面的一部分的晶粒表面，稀土类元素浓度高的部分中的一部分氟化。即使上述稀土类氟化合物之中，Dy氟化合物或Tb、Ho氟化合物中的作为这些构成元素的Dy、Tb、Ho等也沿着结晶晶界扩散，磁特性的劣化得以改善。若热处理温度在800℃以上，则氟化合物与烧结磁铁的相互扩散进一步进行，在氟化合物层中可见10ppm以上浓度的Fe。热处理温度越是高温、在氟化合物层中Fe的浓度越增加。若Fe浓度超过50％，则烧结磁铁的磁特性劣化。因此，氟化合物的Fe浓度优选在50％以下。层叠并粘接这样的烧结磁铁时，在上述热处理后涂布与使之扩散而使磁特性提高的氟化合物不同的作为粘接层的氟化合物，使之层叠并进行毫米波照射，从而能够只使粘接层附近加热而粘接烧结磁铁。作为粘接层的氟化合物是Nd氟化合物等(NdF2-3、Nd(OF)1-3)，通过选择毫米波的照射条件，可以边抑制烧结磁铁中心部的温度上升、边选择性地只加热粘接层附近，能够抑制随着粘接而来的烧结磁铁的磁特性劣化和尺寸变化。另外通过使用毫米波，能够使选择加热的热处理时间成为现有的热处理时间的一半以下，适于量产。因此，毫米波不仅能够使用在烧结磁铁的粘接上，也能够使用在由涂布材料的扩散带来的磁特性的改善上。虽然即使不使用毫米波也能够使之扩散，但是通过如此利用毫米波，氟化合物部被选择性地加热，能够用于磁性材料及各种金属材料或氟化物材料的粘接、接合。作为毫米波的条件的例子，有在28GHz、1-10kW、Ar气氛中照射1-30分钟。通过使用毫米波，氟化合物或含氧的氟氧化合物被选择性地加热，因此烧结体本身的组织几乎不会改变，而且可以只使氟化合物沿着晶界扩散，能够防止氟化合物构成元素向晶粒内部扩散，与单纯加热的情况相比能够得到更高的磁特性(高残留磁通密度、矩形性提高、高顽磁力、高居里温度、低热去磁、高耐腐蚀、高电阻化等中任意项)，通过毫米波条件和氟化合物的选择，比起通常的热处理，还能够使氟化合物的构成元素从烧结磁铁的表面扩散到更深的部分，能够使之扩散到10×10×10cm的磁铁中心部。通过这种方法得到的烧结磁铁的磁特性为残留磁通密度1.0～1.6T、顽磁力20～50kOe，具有同等的磁特性的稀土类烧结磁铁中含有的重稀土类元素浓度能够比使用现有的添加重稀土类的NdFeB系磁粉的情况低。另外，如果在烧结磁铁表面残留1～100nm的含有碱、碱土类或稀土类元素中至少1种的氟化合物或氟氧化合物，则烧结磁铁表面的电阻变高，即使层叠粘接也可降低涡流损，实现高频磁场中的损失降低。通过这样的损失降低，磁铁的发热能够降低，因此能够降低重稀土类元素的使用量。因为上述稀土类氟化合物不是粉状，所以也可以涂布在1nm～100nm的微小的孔中，因此能够适用在微小磁铁部件的磁特性提高上。作为氟化合物的替代，将含有稀土类元素至少1种以上的氮化合物、碳化合物或硼化合物等与轻元素的化合物至少一种以上形成于烧结NdFeB系块(block)表面，并通过照射毫米波，能够确认与氟化合物同样的块的接合和磁特性改善效果。
【实施例13】
在凝胶或溶胶状的氟化合物中添加1原子％以上的Fe，制作混合有Fe离子或Fe簇(cluster)的凝胶或溶胶状Fe-氟化合物。这时Fe原子的一部分与氟化合物的氟或构成氟化合物的碱、碱土类、Cr、Mn、V或稀土类元素的任意一种以上的元素化学结合。通过对这样的凝胶或溶胶状的氟化合物或氟化合物前驱体照射毫米波或微波，有助于氟原子和Fe原子及上述氟化合物构成元素的1种以上的化学结合的原子变多，由Fe氟化合物及上述氟化合物构成元素的1种以上构成的3元系以上的氟化合物形成，通过毫米波照射能够合成顽磁力10kOe以上的氟化合物。也可以添加其他过渡金属元素离子作为Fe离子的一部分或替代。通过这种方法，没有现有这种用于得到磁性粉末的溶解、粉碎工序也可以得到磁铁材料，并能够适用在各种磁路中。若构成上述氟化合物的碱、碱土类、Cr、Mn、V或稀土类元素为M，则Fe-M-F系、Co-M-F系、Ni-M-F系磁铁能够使用凝胶或溶胶，或者溶液状氟化合物而得到高顽磁力磁铁，因为能够通过涂布于难以由毫米波照射而溶解的各种基板上并照射毫米波来制得，因此能够适用于机械加工困难的形状的磁铁部件。还有，即使在这样的氟化合物磁铁中混入了氧、碳、氮、硼等原子，对磁特性的影响也很小。
【实施例14】
在粒径0.1～100μm的SmFeN系磁粉的表面涂布凝胶或溶胶状的氟化合物。氟化合物是含有碱、碱土类或稀土类元素至少1种以上的化合物。具体地讲，以使这样的氟化合物或氟化合物前驱体的凝胶或溶胶成为1-10000nm的膜厚的方式将所涂布的SmFeN系磁粉插入模具，在3-20kOe的磁场中边使磁粉取向为磁场方向边进行压缩成形，制作预成形体。通过毫米波照射加热具有各向异性的预成形体，对氟化合物实施选择加热。伴随着加热中的SmFeN系磁粉的结构变化等的磁特性劣化受到抑制，氟化合物成为粘合剂，能够制作各向异性磁铁，能够得到SmFeN磁粉粉被氟化合物粘结的磁铁。也可以：通过使氟化合物所占的体积为0.1-3％，能够得到残留磁通密度1.0T以上的SmFeN各向异性磁铁。预成形体形成后使之浸渍在氟化合物液中，其后进行热处理，使磁特性提高。虽然局部形成Sm-Fe-N-F或Sm-Fe-N-O，但是通过与氟化合物的反应，能够确认到顽磁力增加、矩形性提高、残留磁通密度增加的任意一种效果。在SmFeN系等氮系磁粉的情况下，通过对SmFe粉进行毫米波照射来制作SmFeN系磁粉，与现有的氨氮化等情况相比，氮化带来的顽磁力的增加明显，能够得到20kOe以上的顽磁力。使用毫米波由氟化合物使之粘结，还能够适用于作为其他铁系材料的Fe-Si系、Fe-C系、Fe-Ni系、FeCo系、Fe-Si-B系或Co系磁性材料，也能够在不损害磁特性的前提下应用于软磁性粉、软磁性薄带、软磁性成形体、硬磁性粉、硬磁性薄带、硬磁性成形体上，也可以进行其他金属系材料的粘接。
【实施例15】
在凝胶或溶胶状的氟化合物中添加含有粒径1～100nm的1原子％以上的Fe的微粒，制作混合有Fe系微粒的凝胶或溶胶状Fe-氟化合物。这时微粒表面的Fe原子的一部分与氟化合物的氟或构成氟化合物的碱、碱土类、或稀土类元素中任意一种以上的元素化学结合。通过对这种含有微粒的凝胶或溶胶状的氟化合物或氟化合物前驱体照射毫米波或微波，有助于氟原子和Fe原子及上述氟化合物构成元素的1种以上的化学结合的原子变多，由Fe氟化合物及上述氟化合物构成元素的1种以上构成的3元系以上的氟化合物形成，通过毫米波或微波照射能够合成顽磁力10kOe以上的氟化合物。也可以添加其他过渡金属元素粒子来替代Fe系微粒。通过这种方法，没有现有那样用于得到磁性粉末的溶解、粉碎工艺也可以得到磁铁材料，并能够适用在各种磁路中。若构成上述氟化合物的碱、碱土类、或稀土类元素为M，则Fe-M-F系、Co-M-F系、Ni-M-F系磁铁能够使用在凝胶或溶胶，或者溶液状氟化合物中添加微粒的方法而得到高顽磁力磁铁，因为能够通过涂布于各种基板并照射毫米波制作，因此能够适用于难以机械加工的形状的磁铁部件。还有，即使在这样的氟化合物磁铁中混入了氧、碳、氮、硼等原子，对磁特性的影响也很小。使用抗蚀剂等以形成的图案后插入上述凝胶或溶胶状氟化合物，干燥后在抗蚀剂的耐热温度以下进行热处理。如果除去抗蚀剂后再进行加热处理，则顽磁力增加。能够在抗蚀剂间隔10nm以上、磁铁部厚1nm以上的空间注入或涂布上述凝胶或溶胶状氟化合物，不对三维形状的磁铁进行机械加工，不使用蒸镀、溅射等物理方法也能够制作小型磁铁。这样的Fe-M-F系磁铁通过调整F的浓度，能够只吸收特定波长的光。因此这样的氟化合物能够用作光学部件和光记录装置等部件或该部件的表面处理材。
【实施例16】
在凝胶或溶胶状的氟化合物中添加含有粒径10～10000nm的稀土类元素至少1种以上的粒子。作为粒子的一例，使用以Nd2Fe14B的结构为主相的粒子，凝胶或溶胶状的氟化合物被涂布于所述粒子表面。以凝胶或溶胶状的氟化合物与粒子的混合比或涂布条件为参数，由此能够改变粒子表面的覆盖率，覆盖率为1～10％就能够确认到氟化合物带来的顽磁力增加效果，覆盖率为10～50％时除了顽磁力增加效果以外，还可见去磁曲线的矩形性改善或Hk的提高，此外覆盖率为50～100％时，能够确认成形后的电阻增加。这里所谓覆盖率是指涂布的材料相对于粒子的表面积的覆盖面积。使用覆盖率1～10％的粒子，在磁场中预成形后以800℃以上的温度加热成形，由此能够得到烧结磁铁。覆盖的凝胶或溶胶状的氟化合物是含有稀土类元素至少1种以上的氟化合物。因为使用溶液状的凝胶或溶胶状氟化合物，所以能够沿着粒子的界面层状地涂布凝胶或溶胶状氟化合物，即使粒子上有凹凸，仍可沿其表面的形状层状地涂布。覆盖率1～10％的粒子通过磁场中预成形后的热处理，作为层状氟化合物的一部分的稀土类元素沿着结晶晶界扩散，顽磁力与没有覆盖的情况相比较有所增加。还有，若将凝胶或溶胶状氟化合物涂布在Fe系粒子上，则没有涂布材料的粒子表面的一部分氟化。因此，在覆盖率1～10％的粒子中，即使形成有氟化合物的部分的面积为1～10％，90％的粒子表面也依存于粒子的组成和表面状态，而会氟化，使界面的磁特性变化，并且，粒子表面的电阻增加。因为稀土类元素容易被氟化，所以粒子表面的稀土类浓度越高、粒子表面被凝胶或溶胶状氟化合物涂布时那一部分越氟化，粒子表面的电阻变高。若烧结这样的高电阻的粒子，则粒内的稀土类元素与粒子表面的氟结合，成为在晶界附近偏析稀土类元素的结构，顽磁力增加。即，氟发挥出稀土类原子的捕集效果，抑制稀土类元素的粒内扩散，从而稀土类元素在晶界偏析，顽磁力增加，粒内稀土类元素浓度降低，能够得到高残留磁通密度。
【实施例17】
在凝胶或溶胶状的氟化合物溶液中添加含有粒径10～10000nm的稀土类元素至少1种以上的粒子。作为粒子的一例是使用以Nd2Fe14B的结构为主相的粒子或微小磁铁，使凝胶或溶胶状的氟化合物与所述粒子表面接触，并用溶剂等除去附着于粒子表面的氟化合物涂布溶液。使粒子表面尽可能不残留凝胶或溶胶状氟化合物，使涂布材料的残留量处于平均覆盖率10％以下。因此，平均90％以上的粒子面积成为没有形成涂布材料的面(用扫瞄电子显微镜在1万倍下未确认到涂布的清楚的氟化合物)，但是该面的一部分构成粒子的稀土类元素的一部分氟化，成为氟多的层。之所以粒子表面的一部分如此氟化是由于稀土类元素容易与氟原子结合，没有稀土类元素时，则难以发生表面的氟化。稀土类元素的一部分氟化时，因为也容易跟氧原子结合，所以也有成为氟氧化合物的情况，但是在粒子表面形成由与氟结合的稀土类元素构成的相。使用这种氟化了的粒子在磁场中压缩成形，其后使之烧结，制作各向异性烧结磁铁。使磁场中压缩成形后的密度为50～90％范围的预成形体浸渍上述氟化合物溶液，对粒子表面及粒子裂纹部表面也能够用氟化合物的前驱体覆盖其一部分，通过这样的浸渍处理，包括裂纹部的一部分在内能够覆盖1～100nm的氟化合物，有助于顽磁力增加、矩形性提高、高电阻化、残留磁通密度降低、稀土类使用量降低、强度提高、赋予磁粉的各向异性等任意一种效果。在烧结时伴随有氟及稀土类元素的扩散。与不氟化的情况相比较，重稀土类元素的添加量越多、氟化带来的顽磁力增加越显著。为了得到同一顽磁力的烧结磁铁所需要的重稀土类元素的浓度能够通过氟化降低。这被认为是由于通过氟化，在氟化相附近容易有重稀土类元素偏析，因此产生重稀土元素在晶界附近偏析的结构，因此成为高顽磁力。这样的重稀土类元素的偏析的幅度从晶界起约1～100nm范围内。
【实施例18】
使用氟化合物溶液涂布在含有稀土类元素至少1种以上的粒径为10～10000nm的氧化物粒子上，在800～1200℃的温度范围进行加热或利用毫米波照射实施加热。通过加热局部形成氟氧化合物。作为氟化合物溶液使用含有稀土类元素至少1种以上的溶液，通过氟氧化合物或氟化合物的形成，改善作为氧化物的钡铁氧体(barium ferrite)或锶铁氧体(strontium ferrite)粒子的磁特性，能够确认顽磁力提高、去磁曲线的矩形性提高、残留磁通密度提高。特别是通过使用含有铁1％以上的氟化合物溶液，残留磁通密度的增加效果很大。上述氟氧化合物的氧化物粒子也可以使用凝胶或溶胶工艺制作。
【实施例19】
在凝胶或溶胶状的氟化合物溶液中添加1原子％以上的Co或Ni，制作混合有Co、Ni离子或Co、Ni簇的凝胶或溶胶状Co或Ni-氟化合物溶液。这时Co或Ni原子的一部分与氟化合物的氟或构成氟化合物的碱、碱土类、或稀土类元素中任意一种以上的元素化学结合。通过对这样的凝胶或溶胶状的氟化合物或氟化合物前驱体照射毫米波或微波使之干燥，有助于氟原子与Co或Ni原子及上述氟化合物构成元素的1种以上的化学结合的原子变多，由Co或Ni氟及上述氟化合物构成元素的1种以上构成的3元系以上的氟化合物形成，通过毫米波照射能够合成顽磁力10kOe以上的氟化合物。也可以添加其他过渡金属元素离子作为Co或Ni离子的一部分或替代。通过这种方法，没有现有那样用于得到磁性粉末的溶解、粉碎工序也可以得到磁铁材料，能够适用在各种磁路中。若构成上述氟化合物的碱、碱土类、或稀土类元素为M，则Co-M-F系、Co-M-F系、Ni-M-F系磁铁能够使用凝胶或溶胶，或者溶液状氟化合物而得到高顽磁力磁铁或磁铁粉末，因为能够通过涂布于难以由毫米波照射溶解的各种基板上并照射毫米波来制成，因此可适用于难以机械加工的形状的磁铁部件。还有，即使在这样的氟化合物磁铁中混入了氧、碳、氮、硼等的原子，对磁特性的影响也很小。
【实施例20】
在凝胶或溶胶状的氟化合物中添加含有粒径1～100nm的1原子％以上的Fe的微粒，制作混合有Fe系微粒的凝胶或溶胶状Fe-氟化合物。这时微粒表面的Fe原子的一部分与氟化合物的氟或构成氟化合物的碱、碱土类、或稀土类元素中任意一种以上的元素化学结合。通过对含有这种微粒或簇的凝胶或溶胶状的氟化合物或氟化合物前驱体照射毫米波或微波，有助于氟原子、与Fe原子及上述氟化合物构成元素的1种以上的化学结合的原子变多，通过氟原子在Fe原子和稀土类元素结合，氟原子及氧原子与Fe及稀土类元素的结合，或者稀土类元素与氟原子、氧原子及Fe原子结合中任意一种结合的作用下，Fe原子之间的磁化的一部分变成强磁性的。另外一部分的Fe原子的磁化呈反强磁性的结合。通过毫米波或微波照射，产生对强磁性结合有利的结构，能够合成顽磁力10kOe以上的含Fe的氟化合物。也可以添加其他过渡金属元素微粒取代Fe系微粒。即，在Co、Ni以外的Cr、Mn、V等过渡金属元素中，根据这样的方法，也能够不用现有那样用于得到磁性粉末的溶解、粉碎工序就可得到永久磁铁材料，能够适用在各种磁路中。
【实施例21】
在凝胶或溶胶状的氟化合物溶液中添加含有粒径1～100nm的1原子％以上的Fe的微粒，制作混合有Fe系微粒的凝胶或溶胶状Fe-氟化合物。这时微粒表面的Fe原子的一部分与氟化合物的氟或构成氟化合物的碱、碱土类、或稀土类元素中任意一种以上的元素化学结合。通过对含有这种微粒或簇的凝胶或溶胶状的氟化合物或氟化合物前驱体照射毫米波或微波，有助于氟原子、与Fe原子及上述氟化合物构成元素的1种以上的化学结合的原子变多，通过氟原子在Fe原子和稀土类元素结合，氟原子及氧原子与Fe及稀土类元素的结合，或者稀土类元素与氟原子、氧原子及Fe原子结合的任意一种结合的作用下，Fe原子之间的磁化的一部分变成强磁性的，变得具有磁各向异性。通过形成微粒之中氟多的相(氟10～50％)、Fe多的相(Fe50～85％)及稀土类元素多的相(稀土类元素20～75％)，Fe多的层担负磁化，氟多的相或稀土类元素多的相有助于高顽磁力。另外一部分的Fe原子的磁化呈反强磁性的结合。通过毫米波或微波照射，产生对强磁性结合有利的结构，能够合成顽磁力10kOe以上的氟化合物。也可以添加其他过渡金属元素离子取代Fe系微粒。根据这样的方法，没有现有那样用于得到磁性粉末的溶解、粉碎工序也能够得到永久磁铁材料，而能够适用在各种磁路中。
【实施例22】
在以Nd2Fe14B为主相的NdFeB系烧结磁铁的表面涂布凝胶状或溶胶状的稀土类氟化合物。涂布后的稀土类氟化合物的平均膜厚为10～10000nm。NdFeB系烧结磁铁其结晶粒径平均为1-20μm，是以Nd2Fe14B为主相的烧结磁铁，烧结磁铁的表面随着加工或研磨产生的磁特性劣化表现在去磁曲线上。基于改善这一磁特性劣化，晶界附近的稀土类元素偏析带来的顽磁力提高、去磁曲线的矩形性提高、磁铁表面或晶界附近的高电阻化、氟化合物带来的高居里点化、高强度化、高耐腐蚀性化、稀土类使用量降低、着磁磁场降低等目的，将凝胶或溶胶状的稀土类氟化合物溶液涂布于烧结磁铁表面并干燥后，以500℃以上且烧结温度以下的温度进行热处理。凝胶或溶胶状的稀土类氟化合物粒子在刚涂布干燥后成长为100nm以下、1nm以上的粒子，通过进一步加热，发生与烧结磁铁的晶界、表面的反应或扩散。涂布干燥后的氟化合物粒子因为不经过粉碎过程，所以不会成为有突起或锐角的表面，用透射电子显微镜观察粒子接近带圆边的蛋形或近似圆形且看不到裂纹。通过加热使这些粒子在烧结磁铁表面合体成长，与此同时发生沿烧结磁铁的晶界扩散或与烧结磁铁的构成元素相互扩散。另外，因为将这些凝胶或溶胶状的稀土类氟化合物涂布于烧结磁铁表面，所以烧结磁铁表面的几乎整个面都形成有氟化合物，涂布干燥后以500℃以上且烧结温度以下的温度加热前，在烧结磁铁表面的一部分的晶粒表面，稀土类元素浓度高的部分中的一部分氟化。该氟化相、含有氧的氟化相边与母相保持局部匹配性边成长，从这一氟化相或氧氟化相的母相看，氟化合物相或氟氧化合物在外侧相匹配地成长，该氟化相、氟化合物相或氟氧化合物相中有重稀土类元素偏析，从而顽磁力增加。沿着晶界浓缩重稀土类元素的带状部分其宽度优选为1～100nm的范围，只要在该范围，就能满足高残留磁通密度和高顽磁力。根据这一方法，使Dy沿着晶界浓缩时，得到的烧结磁铁的磁特性为：残留磁通密度1.0～1.6T、顽磁力20～50kOe，具有同等的磁特性的稀土类烧结磁铁中含有的重稀土类元素浓度能够比使用现有的添加重稀土类的NdFeB系磁粉的情况低。上述烧结磁铁表面的氟化合物中的Fe浓度根据热处理温度不同而有所不同，若以1000℃以上温度进行加热，则会有10ppm以上且5％以下的Fe扩散到氟化合物中。虽然在氟化合物的晶界附近Fe浓度为50％，但只要平均浓度为1％以上且5％以下，则对烧结磁铁全体的磁特性几乎没有影响。
【实施例23】
在凝胶或溶胶状的氟化合物溶液中添加含有粒径1～100nm的1原子％以上的Fe的微粒，制作混合有Fe系微粒的凝胶或溶胶状Fe-氟化合物。这时微粒表面的Fe原子的一部分与氟化合物的氟或构成氟化合物的碱、碱土类、或稀土类元素中任意一种以上的元素化学结合。通过对含有这种微粒或簇的凝胶或溶胶状的氟化合物或氟化合物前驱体在含有氮的气氛中照射毫米波或微波，有助于氟原子、氮原子与Fe原子及上述氟化合物构成元素的1种以上的化学结合的原子变多，通过氟原子及氮原子在Fe原子和稀土类元素结合，氟原子及氧原子与Fe及稀土类元素的结合，或者稀土类元素与氟原子、氧原子、氮原子及Fe原子结合中任意一种结合的作用下，Fe原子之间的磁化的一部分变成强磁性的，变得具有磁各向异性。通过形成在微粒之中氟多的相(氟10～50％)、氮多的相(氮3～20％)和Fe多的相(Fe50～85％)及稀土类元素多的相(稀土类元素10～75％)，Fe多的层担负磁化，氟、氮多的相或稀土类元素多的相有助于高顽磁力。以这样的Fe-M-F-N的4元系(M是稀土类元素或碱、碱土类元素)能够得到具有顽磁力10kOe以上的磁特性的磁铁。
【实施例24】
在凝胶或溶胶状的氟化合物溶液中添加含有粒径1～100nm的1原子％以上的Fe的微粒，制作混合有Fe-B微粒的凝胶或溶胶状Fe-氟化合物。若微粒超过100nm，则软磁性成分的Fe本来的特性经过其后的工序而在内部残留，若比1nm小，则氧相对于Fe的浓度变高，因此难以提高磁特性，所以优选为1～100nm的粒径。这时Fe-B微粒表面的Fe原子的一部分与氟化合物的氟或构成氟化合物的碱、碱土类、或稀土类元素中任意一种以上的元素化学结合。通过对含有这种微粒或簇的凝胶或溶胶状的Fe-B氟化合物或氟化合物前驱体照射毫米波或微波，有助于氟原子、硼原子与Fe原子及上述氟化合物构成元素的1种以上的化学结合的原子变多，通过氟原子在Fe原子和稀土类元素结合，氟原子及硼原子与Fe及稀土类元素的结合，或者稀土类元素与氟原子、氧原子、硼原子及Fe原子结合中任意一种结合的作用下，Fe原子之间的磁化的一部分变成强磁性的且具有磁各向异性。形成在微粒之中氟多的相(氟10～50％)、硼多的相(硼5～20％)和Fe多的相(Fe50～85％)及稀土类元素多的相(稀土类元素10～75％)，Fe多的层担负磁化，氟和硼多的相或稀土类元素多的相有助于高顽磁力。以这样的Fe-M-F-N的4元系(M是稀土类元素或碱、碱土类元素)能够得到具有顽磁力10kOe以上的磁特性的磁铁，通过使M为重稀土类元素，能够使居里温度处于400～600℃。
【实施例25】
在以Nd2Fe14B为主相的NdFeB系烧结磁铁的表面涂布以100℃以上的温度可以成长为稀土类氟化合物的凝胶状或溶胶状的前驱体。涂布后的稀土类氟化合物的平均膜厚为1～10000nm。NdFeB系烧结磁铁其结晶粒径平均为1-20μm，是以Nd2Fe14B为主相的烧结磁铁，烧结磁铁的表面随着加工或研磨的磁特性的劣化见于去磁曲线上。基于改善这一磁特性劣化，晶界附近的稀土类元素偏析带来的顽磁力增加、去磁曲线的矩形性提高、磁铁表面或晶界附近的高电阻化、氟化合物带来的高居里点化、高强度化、高耐腐蚀性化、稀土类使用量降低、着磁磁场降低等目的，将凝胶或溶胶状的稀土类氟化合物前驱体涂布于烧结磁铁表面并干燥后，以500℃以上且烧结温度以下的温度进行热处理。凝胶或溶胶状的稀土类氟化合物前驱体在涂布干燥过程中成长为100nm以下、1nm以上的粒子状，通过进一步加热，前驱体或一部分的氟化合物簇发生与烧结铁铁的晶界或表面的反应和扩散。涂布干燥加热后的氟化合物粒子，只要在粒子彼此不合体的温度范围内，因为不用经过粉碎工序，所以不会成为有突起和锐角的表面，若用透射电子显微镜观察粒子，则接近带圆边的蛋形或圆形且粒子内或粒子表面看不到裂纹或在外形上不连续的凹凸。通过加热这些粒子在烧结磁铁表面合体成长，与此同时发生沿烧结磁铁的晶界扩散或与烧结磁铁的构成元素相互扩散。另外，因为将这些凝胶或溶胶状的稀土类氟化合物前驱体涂布于烧结磁铁表面，所以烧结磁铁表面的几乎整个面都覆盖氟化合物前驱体，涂布干燥后在烧结磁铁表面的一部分的晶粒表面，稀土类元素浓度高的部分中一部分氟化。该氟化相、含氧的氟化相一边与母相保持局部匹配性一边成长，从这一氟化相或氧氟化相的母相看，在外侧氟化合物相或氟氧化合物相匹配地成长，该氟化相、氟化合物相或氟氧化合物相中有重稀土类元素偏析，从而顽磁力增加。沿着晶界重稀土类元素浓缩的带状的部分其宽度优选为0.1～100nm的范围，如果在该范围，则能够满足高残留磁通密度和高顽磁力。在使用DyF2-3的前驱体根据上述方法使Dy沿晶界浓缩时，得到的烧结磁铁的磁特性为残留磁通密度1.0～1.6T、顽磁力20～50kOe，具有同等的磁特性的稀土类烧结磁铁中含有的重稀土类元素浓度能够比使用现有的添加重稀土类的NdFeB系磁粉的情况低。上述烧结磁铁表面的氟化合物中的Fe浓度根据热处理温度的不同而有所不同，若以1000℃以上进行加热，则会有10ppm以上且5％以下的Fe扩散到氟化合物中。在氟化合物的晶界附近Fe浓度为50％，但如果平均浓度为5％以下，则对烧结磁铁全体的磁特性几乎没有影响。
【实施例26】
以高频溶解等方法溶解SmCo合金，在惰性气体中进行粉碎。粉碎了的粉末径为1-10μm。在粉碎粉的表面涂布氟化合物前驱体(SmF3前驱体)并干燥，在磁场中通过压力装置使涂布粉末取向，制作压粉体。在压粉体的粉末中导入大量的裂纹，从压粉体的外部使前驱体导入，裂纹面的一部分也由氟化合物前驱体覆盖。对其进行烧结并骤冷。烧结体至少由二相构成，形成SmCo5及Sm2Co17相。氟化合物在烧结时开始分解，也分布到二相的任一相中，但是在SmCo5中存在大量的氟原子，顽磁力与没有添加氟化合物前驱体的情况相比有所增加。另外，作为氟化合物前驱体的涂布效果，能够确认到高电阻化、矩形性提高、去磁耐力提高的任意一项。
【实施例27】
使用以Nd2Fe14B的组成附近为主相的粒径1～20μm的粒子，在磁场中将压力成形的预成形体在惰性气体中或真空中加热到500℃～1000℃的温度范围后，浸渍或涂布氟化合物前驱体溶液。通过该处理氟化合物前驱体溶液沿成形体的内部的磁粉界面浸入，此界面的一部分由氟化合物前驱体覆盖。接着使此浸渍或涂布的成形体以比上述加热温度高的温度进行烧结，并且，为了提高顽磁力而以比烧结温度低的温度进行热处理，得到含有氟及作为前驱体构成元素的稀土类元素、碱或碱土类元素的烧结体。该工艺的特征为，烧结前在磁粉表面的一部分或全部形成富稀土类相，完全不烧结，从而在磁粉与磁粉的接触部以外确保1nm以上的间隙，通过在此间隙中浸渍或涂布氟化合物前驱体而使之浸入覆盖，使氟化合物前驱体覆盖在处于成形体最表面以外的成形体内部的磁粉的表面的一部分。通过这一工艺，即使在100mm的烧结体中心部也能够使氟化合物前驱体覆盖在磁粉表面，氟化合物前驱体的构成元素选择Dy、Tb等重稀土类元素，使重稀土类元素在烧结体的结晶晶界附近偏析，可以实现顽磁力增加、矩形性提高、残留磁通密度增加、顽磁力温度系数和残留磁通密度的温度系数降低、降低因加工改性导致的磁特性劣化中任意一项。上述重稀土类元素的偏析其结晶晶界为1～100nm，根据热处理温度而变化，有晶界三重点这样的特异点蔓延的倾向。
【实施例28】
使Fe氟化合物的凝胶或溶胶、或者前驱体的溶液与含有碱、碱土类或稀土类元素之中的至少1种的氟化合物的前驱体进行混合，通过干燥热处理能够形成Fe-M-F(M是碱、碱土类或稀土类元素之中的至少1种)化合物。因为是使前驱体混合，所以在干燥热处理过程中成长的粒子小至1-30nm，在这些纳米粒子之中氟化合物成长。高顽磁力的氟化合物材料可以通过如下方法制作，即，用Fe为10原子％以上，氟为1％以上的组成在晶界形成富M相，但特别是通过Fe浓度为50原子％以上，M为5～30％，氟为1～20％，使富氟相、富Fe相及富M相成长，在晶界使富氟相或富M相成长，由此得到显示出强磁性且顽磁力为10kOe以上的粉末。为了赋予各向异性，而在磁场中使氟化合物成长，由此富Fe相沿着磁场方向成长。在成长工艺中即使混入氢、氧、碳、氮、硼，只要不破坏上述相的骨架就没有特别问题。另外，使M原子为5原子％以上、F原子为5原子％以上的Fe-M-F(M原子为Cr、Mn等过渡金属元素的1种以上)从含有凝胶或溶胶、氟化合物前驱体等的溶液中成长，能够得到高顽磁力(顽磁力5kOe以上)。在这些氟化合物之中，氟原子具有各向异性的排列，从而可见高的各向异性。这样的3元系磁铁如上述使用溶液而使之形成，因此不需要加工研磨工序，由此能够很容易地制作复杂形状的磁铁，也可以在1个磁铁内连续改变各向异性的方向，可以在各种旋转机、磁传感器、硬盘用磁铁部件、磁介质上使用。另外，通过使M原子的浓度低于5原子％，从而Fe-M-F这样的3元系合金成为高饱和磁通密度软磁性材料，能够适用于各种磁路的芯材。
【实施例29】
对以Nd2Fe14B结构为主相的NdFeB系烧结磁铁进行加工研磨，使之与层叠电磁钢板、层叠非晶体或压粉铁粘接而制作转子时，预先在插入磁铁的位置利用模具等加工层叠电磁钢板或压粉铁。在磁铁插入位置插入烧结磁铁时，烧结磁铁与层叠电磁钢板或压粉铁之间设置0.01～0.5mm的间隙。在包括这一间隙在内的磁铁位置插入包含矩形、环形、或半圆锥体形状等弯曲形状的各种烧结磁铁，在此间隙注入凝胶或溶胶状的氟化合物溶液，以100℃的温度加热，使烧结磁铁与层叠电磁钢板、层叠非晶体或压粉铁粘接。这时，再以500℃以上的温度进行热处理，使稀土类元素或氟扩散到烧结磁铁表面，使氟化合物的构成元素也扩散到层叠电磁钢板或压粉铁的表面，能够提高烧结磁铁的磁特性(顽磁力增加、矩形性提高、去磁耐力提高、居里温度上升等)且使粘接牢固。能够改善烧结磁铁中弯曲的加工改性层的磁特性，在各磁性材料的表面及晶界中的氟或稀土类元素为主成分的扩散层中也可以包含氧、碳等轻元素。虽然为了改善烧结磁铁的磁特性改善使上述氟化合物含有稀土类元素，但是为了使磁铁磁特性改善以外的粘接效果和软磁性的去除应力或损失降低，能够使用含有稀土类元素或碱、碱土类元素的氟化合物。
【工业上的利用可能性】
本发明为了降低含有R-Fe-B(R为稀土类元素)系的Fe系磁铁的损失，在晶界的一部分形成比Fe系磁铁材料的电阻要高的层，在所述高电阻层之中含有铁，通过控制铁含量能够改变回复磁导率和其他的磁特性，被利用在与磁路相符的特性的磁铁及适用上述磁铁的磁铁电机等中。在这样的磁铁电机中，包括混合动力汽车的驱动用、起动器(starter)用、电动转向装置用。
Claims (22)
1.一种磁铁，其中，具有由以铁为主成分的强磁性材料构成的粒子，和形成碱元素、碱土类元素、稀土类元素中1种以上的氟化合物粒子的氟化合物层，所述氟化合物层呈层状形成在由所述强磁性材料构成的粒子表面，所述氟化合物粒子具有浓度为50原子％以上的铁、浓度为5～30原子％的碱、碱土类元素或稀土类元素中至少一种元素以及浓度为1～20原子％的氟。
2.根据权利要求1所述的磁铁，其中，所述铁含在所述氟化合物粒子中且不使氟化合物的晶体结构改变。
3.根据权利要求1所述的磁铁，其中，由所述强磁性材料构成的粒子是由R-Fe-B这一组成构成的磁粉，其中，R为稀土类元素。
4.根据权利要求1所述的磁铁，其中，所述氟化合物粒子以如下任意物质为主成分，即：NdF3、LiF、MgF2、CaF2、ScF3、VF2、VF3、CrF2、CrF3、MnF2、MnF3、CoF2、CoF3、NiF2、ZnF2、AlF3、GaF3、SrF2、YF3、ZrF3、NbF5、AgF、InF3、SnF2、SnF4、BaF2、LaF2、LaF3、CeF2、CeF3、PrF2、PrF3、NdF2、SmF2、SmF3、EuF2、EuF3、GdF3、TbF3、TbF4、DyF2、DyF3、HoF2、HoF3、ErF2、ErF3、TmF2、TmF3、YbF3、YbF2、LuF2、LuF3、PbF2、BiF3。
5.根据权利要求1所述的磁铁，其中，所述氟化合物粒子的平均粒径为1nm以上且500nm以下，所述氟化合物层的电阻比由所述强磁性材料构成的粒子的电阻高。
6.根据权利要求1所述的磁铁，其中，回复磁导率比1.04大且小于1.30，电阻率为0.2mΩcm以上。
7.根据权利要求1所述的磁铁，其中，所述氟化合物层以50％以上且100％以下的覆盖率形成在由所述强磁性材料构成的粒子的表面。
8.根据权利要求1所述的磁铁，其中，所述氟化合物粒子随着由所述强磁性材料构成的粒子的加热成形而成长。
9.根据权利要求8所述的磁铁，其中，所述氟化合物粒子在平均结晶粒径为1nm以上且500nm以下的范围内成长。
10.根据权利要求1所述的磁铁，其中，所述氟化合物粒子含有氢、氧、碳、氮、硼。
11.根据权利要求1所述的磁铁，其中，所述氟化合物层形成在NdFeB系磁粉及Fe粉之间。
12.一种磁铁，其中，具有由以铁为主成分的强磁性材料构成的粒子，和形成碱元素、碱土类元素、稀土类元素中1种以上的氟氧化合物粒子的氟氧化合物层，所述氟氧化合物层呈层状形成在由所述强磁性材料构成的粒子的表面，所述氟氧化合物粒子具有浓度为50原子％以上的铁、浓度为5～30原子％的碱、碱土类元素或稀土类元素中至少一种元素以及浓度为1～20原子％的氟。
13.根据权利要求12所述的磁铁，其中，所述铁含在所述氟氧化合物粒子中且不使氟氧化合物的晶体结构改变。
14.根据权利要求12所述的磁铁，其中，由所述强磁性材料构成的粒子是由R-Fe-B这一组成构成的磁粉，其中，R为稀土类元素。
15.根据权利要求12所述的磁铁，其中，所述氟氧化合物粒子以如下任意物质为主成分，即：NdF3、LiF、MgF2、CaF2、ScF3、VF2、VF3、CrF2、CrF3、MnF2、MnF3、CoF2、CoF3、NiF2、ZnF2、AlF3、GaF3、SrF2、YF3、ZrF3、NbF5、AgF、InF3、SnF2、SnF4、BaF2、LaF2、LaF3、CeF2、CeF3、PrF2、PrF3、NdF2、SmF2、SmF3、EuF2、EuF3、GdF3、TbF3、TbF4、DyF2、DyF3、HoF2、HoF3、ErF2、ErF3、TmF2、TmF3、YbF3、YbF2、LuF2、LuF3、PbF2、BiF3。
16.根据权利要求12所述的磁铁，其中，所述氟氧化合物粒子的平均粒径为1nm以上且500nm以下，所述氟氧化合物层的电阻比由所述强磁性材料构成的粒子的电阻高。
17.根据权利要求12所述的磁铁，其中，回复磁导率比1.04大且低于1.30，电阻率为0.2mΩcm以上。
18.根据权利要求12所述的磁铁，其中，所述氟氧化合物层以50％以上且100％以下的覆盖率形成在由所述强磁性材料构成的粒子的表面。
19.根据权利要求12所述的磁铁，其中，所述氟氧化合物粒子随着由所述强磁性材料构成的粒子的加热成形而成长。
20.根据权利要求19所述的磁铁，其中，所述氟氧化合物粒子在平均结晶粒径为1nm以上且500nm以下的范围内成长。
21.根据权利要求12所述的磁铁，其中，所述氟氧化合物粒子含有氢、氧、碳、氮、硼。
22.根据权利要求12所述的磁铁，其中，所述氟氧化合物层形成在NdFeB系磁粉及Fe粉之间。
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