CN111725959A - 马达铁芯的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及马达铁芯的制造方法,包括:准备含有过渡金属元素的软磁板;准备含有具有比所述软磁板的熔点低的熔点的合金的改性部件;使所述改性部件与所述软磁板的板面的一部分接触;使所述改性部件从所述软磁板与所述改性部件的接触面向所述软磁板的内部扩散浸透,从而在所述软磁板的一部分形成硬磁相含有部;以及在使所述改性部件与所述软磁板的板面的一部分接触之后,将多个所述软磁板相互层叠。

Description

马达铁芯的制造方法
技术领域
本发明涉及马达铁芯的制造方法。
背景技术
马达具备转子以及与转子相互作用来产生旋转力矩的定子。马达存在多个种类,伴随于此,转子以及定子也存在多个种类。
在日本特开2012-244649中公开了一种永久磁铁式马达(PM马达:PermanentMagnet马达),特别公开了内部磁铁埋入型马达(IPM马达:Interior Permanent Magnet)。
在日本特开2012-244649所公开的马达中,使用在软磁板的层叠体卷绕有导体线的马达铁芯作为定子,并使用在软磁板的层叠体的内部埋入有永久磁铁的马达铁芯作为转子。
在日本特开2012-244649所公开的马达中,在软磁板的层叠体的内部埋入有永久磁铁,但根据马达的种类,也存在在软磁板的层叠体的层叠侧面贴附永久磁铁的情况。另外,根据马达的种类,也存在在定子配置有永久磁铁的情况。这样,在马达中,根据其用途而准备各种类型的马达铁芯。而且,为了与各种类型的马达铁芯对应,永久磁铁中也存在各种类型。
永久磁铁大体有粘结磁铁(bonded magnets)以及烧结磁铁。它们是以永久磁铁的制造方法来进行分类的永久磁铁。粘结磁铁通过使用粘合剂对磁性粉末进行成型来制造。粘合剂可使用树脂或者低熔点金属(包含低熔点合金)等。烧结磁铁通过对磁性粉末进行无加压烧结或者加压烧结来制造。永久磁铁的制造方法除了这些以外,还存在各种制造方法。例如,在国际公开第2014/196605以及日本专利第6007945中公开了使稀土元素扩散浸透于软磁材料来制造稀土类磁铁以及/或者纳米复合磁铁的方法。
粘结磁铁以及烧结磁铁均为成型体。另外,在国际公开第2014/196605以及日本专利第6007945所公开的制造方法中,可得到磁性薄带以及/或者磁性粉末。而且,使用这些磁性薄带以及/或者磁性粉末,可得到粘结磁铁以及/或者烧结磁铁、即成型体。
使用模具来得到成型体。因此,成型体的形状自由度不怎么高。另外,为了制造设置有多种形状的永久磁铁(成型体)的马达铁芯,需要准备多种永久磁铁成型用模具。并且,在对软磁板的层叠体设置空洞部并向该空洞部埋入永久磁铁(成型体)的情况下,需要用于设置空洞部的冲裁模具。图7A是表示相关技术的马达铁芯所使用的软磁板的层叠体的示意图。图7B是表示相关技术的马达铁芯所使用的永久磁铁(成型体)的示意图。为了得到将图7B所示的成型体的永久磁铁60埋入到软磁板11的层叠体的内部而成的马达铁芯30,利用模具对各个软磁板11冲裁贯通孔70,将各个贯通孔70连结而形成空洞部。然后,向该空洞部插入永久磁铁60。另外,在永久磁铁60的形状存在多种的情况下,由于空洞部的形状也存在多种,所以需要准备多种冲裁模具。另外,当对在软磁板11的层叠方向上永久磁铁的截面形状、面积不同那样的具有复杂形状的永久磁铁的马达铁芯进行制造的情况下,存在难以将永久磁铁插入于软磁板11的层叠体的空洞部的情况。要求设计自由度更高的马达铁芯的制造方法。
本发明人们发现了在对软磁板的层叠体设置了永久磁铁的马达铁芯中,马达铁芯的设计自由度因马达铁芯的制造方法而低这一课题。
发明内容
本发明提供一种能够制造设计自由度高的马达铁芯的马达铁芯的制造方法。
本发明的第1方式涉及马达铁芯的制造方法。上述马达铁芯的制造方法包括:准备含有过渡金属元素的软磁板;准备含有具有比上述软磁板的熔点低的熔点的合金的改性部件;使上述改性部件与上述软磁板的板面的一部分接触;使上述改性部件从上述软磁板与上述改性部件的接触面向上述软磁板的内部扩散浸透,从而在上述软磁板的一部分形成硬磁相含有部;以及在使上述改性部件与上述软磁板的板面的一部分接触之后,将多个上述软磁板相互层叠。
在上述的第1方式中,上述合金是R-M系合金。上述R可以是稀土元素。上述M可以是使上述R-M系合金的熔点比上述软磁板的熔点降低的元素。
在上述方式中,可以在上述扩散浸透之后,将多个上述软磁板相互层叠。
在上述方式中,可以在上述扩散浸透之前,将多个上述软磁板相互层叠。
在上述方式中,可以在上述软磁板的板面方向,使至少一张上述软磁板中的上述改性部件的接触位置与其他的上述软磁板中的上述改性部件的接触位置不同。也可以使至少一张上述软磁板中的上述硬磁相含有部的形成位置与其他的上述软磁板中的上述硬磁相含有部的形成位置不同。
在上述方式中,可以使与至少一张上述软磁板接触的上述改性部件的组成不同于与其他的上述软磁板接触的上述改性部件的组成。也可以使至少一张软磁板的上述硬磁相含有部中的硬磁相的组成与其他的上述软磁板的上述硬磁相含有部中的硬磁相的组成不同。
在上述方式中,可以使至少一张上述软磁板的组成与其他的上述软磁板的组成不同。也可以使至少一张软磁板的上述硬磁相含有部中的硬磁相的组成与其他的上述软磁板的上述硬磁相含有部中的硬磁相的组成不同。
在上述方式中,可以不伴随上述改性部件的接触地进一步层叠至少一张追加软磁板。
在上述方式中,可以将上述改性部件加热至上述R-M系合金的熔点以上且小于上述软磁板的熔点的温度,而使上述改性部件扩散浸透于上述软磁板的内部。
在上述方式中,可以在热处理炉中以上述R-M系合金的熔点以上且小于上述软磁板的熔点的温度对上述软磁板以及上述改性部件进行热处理,而使上述改性部件扩散浸透于上述软磁板的内部。
在上述方式中,可以将接触了上述改性部件的软磁板装入到微波照射室内,使微波在上述改性部件的位置共振,来将上述改性部件加热至上述R-M系合金的熔点以上且小于上述软磁板的熔点的温度,而使上述改性部件扩散浸透于上述软磁板的内部。
在上述方式中,可以将接触了上述改性部件的软磁板装入到微波照射室内,使微波在上述软磁板的位置与上述改性部件的位置双方共振,来将上述软磁板以及上述改性部件加热至上述R-M系合金的熔点以上且小于上述软磁板的熔点的温度,而使上述改性部件扩散浸透于上述软磁板的内部。
在上述方式中,可以使电热丝与上述改性部件接触,使电流在上述电热丝中流动,从而将上述改性部件加热至上述R-M系合金的熔点以上且小于上述软磁板的熔点的温度,并使上述改性部件扩散浸透于上述软磁板的内部。
在上述方式中,上述R可以是从由Nd、La、Ce、Pr、Sm、Gd、Tb、以及Dy构成的组中选择的一种以上元素。
在上述方式中,上述M可以是从由Ga、Zn、Si、Al、Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Mg、Ag、以及Au构成的组中选择的一种以上元素。
在上述方式中,上述R-M系合金可以含有Nd-Cu系合金。
在上述方式中,上述软磁板可以含有从由软磁合金以及软磁过渡金属构成的组中选择的一种以上合金或者金属。
在上述方式中,上述软磁合金可以为T-B系软磁合金或者T-N系软磁合金。上述T可以为过渡金属元素。
在上述方式中,上述T可以为从由Fe、Co、以及Ni构成的组中选择的一种以上元素。
在上述方式中,上述软磁过渡金属可以为从由Fe以及Co构成的组中选择的一种以上金属。
在上述方式中,上述软磁板可以含有Fe-B系合金。
在上述方式中,上述硬磁相含有部可以含有R2Fe14B相。
根据本发明的各方式,能够提供一种通过使稀土元素扩散浸透至软磁板的内部而在软磁板层叠体的规定位置形成硬磁相含有部由此能够制造设计自由度高的马达铁芯的马达铁芯的制造方法。
附图说明
下面,参照附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,其中相同的附图标记表示相同的部件,并且,
图1A是表示软磁材料(soft magnetic material)与改性材料(modifyingmaterial)接触的状态的说明图。
图1B是表示使改性材料扩散浸透于软磁材料的状态的说明图。
图2A是表示在改性部件的扩散浸透之后将多个软磁板层叠的方式中,使改性部件与软磁板的板面的一部分接触的一个例子的说明图。
图2B是表示在改性部件的扩散浸透之后将多个软磁板层叠的方式中,形成了硬磁相含有部(hard magnetic phase-containing part)的状态的说明图。
图2C是表示在改性部件的扩散浸透之后将多个软磁板层叠的方式中,将具有硬磁相含有部的多个软磁板相互层叠的状态的说明图。
图3A是表示接触改性部件之前的软磁板的一个例子的俯视图。
图3B是表示使一种形状的改性部件与软磁板接触的状态的一个例子的俯视图。
图3C是表示使与图3B不同的形状的改性部件和软磁板接触的状态的一个例子的俯视图。
图3D是表示使两种形状的改性部件与软磁板接触的状态的一个例子的俯视图。
图4A是表示在扩散浸透之前将多个软磁板层叠的方式中,使改性部件与软磁板接触的状态的说明图。
图4B是表示在扩散浸透之前将多个软磁板层叠的方式中,保持使改性部件与软磁板接触的状态来将多个软磁板相互层叠的状态的说明图。
图4C是表示在扩散浸透之前将多个软磁板层叠的方式中,形成了硬磁相含有部的状态的说明图。
图5A是表示使改性部件与软磁板的板面的24个部位接触的状态的说明图。
图5B是表示如图5A所示那样使改性部件接触而形成了硬磁相含有部的状态的说明图。
图5C是表示使改性部件与软磁板的板面的8个部位接触的状态的说明图。
图5D是表示如图5C所示那样使改性部件接触而形成了硬磁相含有部的状态的说明图。
图5E是表示不接触改性部件的追加的软磁板的说明图。
图5F是表示将图5B、图5D、以及图5E所示的多个软磁板相互层叠而成的马达铁芯的示意图。
图6是表示埋入磁铁构造的马达铁芯的一个例子的示意图。
图7A是表示相关技术的马达铁芯所使用的软磁板的层叠体的示意图。
图7B是表示相关技术的马达铁芯所使用的永久磁铁(成型体)的示意图。
具体实施方式
以下,对本公开的马达铁芯的制造方法所涉及的实施方式进行详细的说明。其中,以下所示的实施方式并不限定本公开的马达铁芯的制造方法。
首先,使用附图对本公开的马达铁芯的制造方法的原理进行说明。
过渡金属元素和稀土元素容易形成磁性化合物。因此,稀土元素容易扩散到含有过渡金属元素的软磁材料(以下,有时简称为“软磁材料”)中。作为使稀土元素在软磁材料中扩散的方法,例如可举出在使改性材料与软磁材料接触的状态下进行热处理的方法。改性材料含有稀土元素与特定的金属元素的低熔点合金。
图1A是表示软磁材料与改性材料接触的状态的说明图。图1B是表示改性材料扩散浸透于软磁材料的状态的说明图。如图1A所示,使软磁材料10与改性材料20接触。在图1A所示的状态下,若对软磁材料10以及改性材料20进行加热,则改性材料20扩散浸透于软磁材料10。由此,能够在改性材料20扩散浸透的部分形成硬磁相含有部15。这样,本发明人们发现了能够在软磁材料10的一部分形成硬磁相含有部15,能够实现仿佛永久磁铁被埋入于软磁材料10的一部分那样的状态。
接着,对基于该发现的本公开的马达铁芯的制造方法的构成要件进行说明。
本公开的马达铁芯的制造方法包括软磁板准备工序、改性部件准备工序、接触工序、以及扩散浸透工序。另外,任意地包括层叠工序。以下,对各工序进行说明。
软磁板准备工序
准备含有过渡金属元素的软磁板(以下,有时简称为“软磁板”)。在后述的扩散浸透工序中,软磁板中的过渡金属元素、和扩散浸透于软磁材料中的稀土元素形成硬磁相含有部。从形成硬磁相含有部的观点出发,软磁板所含有的过渡金属元素优选为从由Fe、Co、以及Ni构成的组中选择的一种以上元素,更优选为从由Fe以及Co构成的组中选择的一种以上元素,进一步优选为Fe,但并不限定于此。
软磁板只要含有过渡金属元素,则没有特别限制,但优选阻碍硬磁相含有部的形成的元素或者降低硬磁相含有部的磁特性的元素含有很少。作为这样的软磁板,例如可举出含有T-B系软磁合金(T为过渡金属元素,B为硼)、T-N系软磁合金(T为过渡金属元素,N为氮)、软磁过渡金属以及它们的组合的板。
接下来,分别对T-B系软磁合金、T-N系软磁合金、以及软磁过渡金属进行说明,并且对含有这些合金或者金属的板进行说明。
T-B系软磁合金
T-B系软磁合金含有B以及与B合金化而表现出软磁性的过渡金属元素作为主要成分。T-B系软磁合金中的T在通过后述的扩散浸透工序而形成的硬磁相含有部中,作为硬磁相而与R(稀土元素)一同形成R-T-B系的相。作为R-T-B系的相,例如可举出R2T14B相等。在T-B系软磁合金中的B的含量少的情况下,也可以含有R-T系的硬磁相。作为R-T系的硬磁相,例如可举出RT5相、R2T17相、以及RT12相等。
从得到作为马达铁芯而在实用上没有问题的量的R-T-B系的相这一观点出发,T-B系软磁合金中的B的含量可以为1原子%以上、3原子%以上、5原子%以上、10原子%以上、15原子%以上、或者20原子%以上。另一方面,从抑制对R-T-B系的相的形成没有贡献的B的含有的观点出发,T-B系软磁合金中的B的含量可以为50原子%以下、40原子%以下、35原子%以下、30原子%以下、或者25原子%以下。因此,T-B系软磁合金可以是含有1~50原子%的B、和T(T为过渡金属元素)及不可避免的杂质元素的合金。而且,T的含量可以为50~99原子%。或者,T-B系软磁合金可以是含有1~50原子%的B且其余部分为T(T为过渡金属元素)以及不可避免的杂质元素的合金。
T-B系软磁合金可以在不阻碍本公开的马达铁芯的制造方法的效果的范围、或者不阻碍通过本公开的马达铁芯的制造方法而得到的产物(马达铁芯)的特性的范围内,任意地含有上述的主要成分以外的元素。作为这样的元素,例如可举出抑制软磁板的结晶粒的粗大化的元素、提高软磁板的耐腐蚀性的元素、以及不可避免的杂质元素等。
作为抑制软磁板的结晶粒的粗大化的元素,例如可举出Cu以及Si等。Cu为铜,而且Si为硅。作为提高软磁板的耐腐蚀性的元素,可举出Ti、Nb、以及Ta等。Ti为钛,Nb为铌,而且Ta为钽。Cu、Si、Ti、Nb、以及Ta的含量合计可以为0原子%以上、1原子%以上、10原子%以上、15原子%以上、或者20原子%以上,并且可以为40原子%以下、35原子%以下、30原子%以下、或者25原子%以下。
不可避免的杂质元素是指T-B系软磁合金的原材料所包含的杂质元素、或者在制造工序中混入的杂质元素等无法避免它的含有、或者为了避免它的含有会导致制造成本显著上升那样的杂质元素。
根据目前为止的说明,作为T-B系软磁合金,例如可以是含有1~50原子%的B、0~40原子%的从由Cu、Si、Ti、Nb、Ta构成的组中选择的一种以上元素、T(T为Cu、Ti、Nb、以及Ta以外的过渡金属元素)以及不可避免的杂质的合金。或者,作为T-B系软磁合金,例如可以是含有1~50原子%的B、以及0~40原子%的从由Cu、Si、Ti、Nb、Ta构成的组中选择的一种以上元素,且其余部分为T(T为Cu、Ti、Nb、以及Ta以外的过渡金属元素)以及不可避免的杂质元素的合金。
作为T-B系软磁合金,例如可举出含有4~40原子%的B的Fe系合金(以下,有时称为“Fe-B系合金”)。
Fe-B系合金中的B在通过后述的扩散浸透工序而形成的硬磁相含有部中,作为硬磁相而与R(稀土元素)以及Fe一同例如形成R2Fe14B相等。从得到作为马达铁芯而在实用上没有问题的量的R2Fe14B相这一观点出发,Fe-B系合金中的B的含量可以为4原子%以上、10原子%以上、15原子%以上、或者20原子%以上。另一方面,从抑制对R2Fe14B相的形成没有贡献的B的含有的观点出发,Fe-B系合金中的B的含量可以为40原子%以下、35原子%以下、30原子%以下、或者25原子%以下。
在硬磁相含有部中,如果使硬磁相以外的相为少量,则允许含有。作为硬磁相以外的相,例如可举出未形成R2Fe14B相的残留有Fe-B系合金的相、或者未形成R2Fe14B相的残留有R的相等。作为残留有R的相,典型可举出富R相。富R相是指R的含量比R2Fe14B相多的相。另外,富R相不必一定具有特定的结晶构造,也可以为非晶态。
在马达铁芯中,从确保硬磁相含有部作为硬磁相的功能的观点出发,相对于硬磁相含有部整体,硬磁相的含量可以为60体积%以上、70体积%以上、80体积%以上、或者90体积%以上。另一方面,在马达铁芯中,从在硬磁相含有部中只要使硬磁相以外的相为少量则允许其含有的观点出发,相对于硬磁相含有部整体,硬磁相的含量可以为99体积%以下、98体积%以下、97体积%以下、96体积%以下、或者95体积%以下。
也可以由Co来置换Fe-B系合金的Fe的一部分或者全部。若由Co置换了Fe的一部分,则根据slater-pauling法则,在硬磁相中,自发磁化增大而各向异性磁场与饱和磁化的双方增大。其结果是,在使用了通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯的马达中,可得到更高的输出。从该观点出发,Co的置换率(Co相对于Fe、Co、以及Ni的合计的摩尔比)可以为0.30以下、0.25以下、或者0.20以下。此外,在Fe-B系合金中,当Fe的全部都未被Co置换的情况下,Co的置换率(Co相对于Fe、Co、以及Ni的合计的摩尔比)为0。
另外,若由Co置换了Fe的一部分,则不仅软磁板的居里点提高,通过后述的扩散浸透工序而形成的硬磁相的居里点也提高。其结果是,在使用了通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯的马达中,高温时的输出提高。从该观点出发,Co的置换率(Co相对于Fe、Co、以及Ni的合计的摩尔比)可以为0.05以上、0.10以上、或者0.15以上。在硬磁相中,当不怎么需要高各向异性磁场以及高饱和磁化的情况下,Co的置换率(Co相对于Fe、Co、以及Ni的合计的摩尔比)可以为0.25以上,也可以由Co置换Fe的全部。
另外,也可以由Ni来置换Fe的一部分。由此,通过后述的扩散浸透工序而形成的硬磁相的自发磁化提高。Ni的置换率(Ni相对于Fe、Co、以及Ni的合计的摩尔比)可以为0.05以上、0.10以上、或者0.15以上,且可以为0.3以下、0.25以下、或者0.20以下。
Fe-B系合金在不阻碍本公开的马达铁芯的制造方法的效果的范围、或者不阻碍通过本公开的马达铁芯的制造方法而得到的产物(马达铁芯)的特性的范围内,可以任意地含有上述的成分以外的元素。作为这样的元素,例如可举出抑制软磁板的结晶粒的粗大化的元素、提高软磁板的耐腐蚀性的元素、以及不可避免的杂质元素等。
作为抑制软磁板的结晶粒的粗大化的元素,例如可举出Cu以及Si等。Cu为铜,而且Si为硅。Cu的含量可以为0原子%以上、0.5原子%以上、或者1.0原子%以上,并且可以为2.0原子%以下、1.7原子%以下、或者1.5原子%以下。Si的含量可以为0原子%以上、2原子%以上、或者5原子%以上,并且可以为20原子%以下、15原子%以下、或者10原子%以下。
作为提高软磁板的耐腐蚀性的元素,可举出Ti、Nb、以及Ta等。Ti为钛,Nb为铌,而且Ta为钽。Ti、Nb、以及Ta的含量合计可以为0原子%以上、1原子%以上、2原子%以上、3原子%以上、4原子%以上、或者5原子%以上,并且可以为10原子%以下、9原子%以下、8原子%以下、7原子%以下、或者6原子%以下。
根据目前为止的说明,作为Fe-B系合金,例如可以是含有4~40原子%的B、0~2.0原子%的Cu、0~20原子%的Si、0~30原子%的Co、0~30原子%的Ni、0~10原子%的从由Ti、Nb、以及Ta构成的组中选择的一种以上元素、Fe以及不可避免的杂质元素的合金。或者,作为Fe-B系合金,例如可以是含有4~40原子%的B、0~2.0原子%的Cu、0~20原子%的Si、0~30原子%的Co、0~30原子%的Ni、以及0~10原子%的从由Ti、Nb、以及Ta构成的组中选择的一种以上元素、并且其余部分为Fe以及不可避免的杂质元素的合金。其中,对于各元素的含量而言,在上述的范围内,B、Cu、Si、Co、Ni、Ti、Nb、Ta、Fe、以及不可避免的杂质元素的合计为100原子%。
在“含有T-B系软磁合金的板”中,在不阻碍本公开的马达铁芯的制造方法的效果的范围或者不阻碍通过本公开的马达铁芯的制造方法而得到的产物(马达铁芯)的特性的范围内,允许T-B系软磁合金以外的物质的含有。例如,意味着除了T-B系软磁合金以外,也可以在板侧面设置耐腐蚀性被膜以及/或者绝缘被膜等。
作为耐腐蚀性被膜以及/或者绝缘被膜,例如可举出含有树脂以及胶态二氧化硅(colloidal silica)的被膜、含有树脂以及氧化铝溶胶(alumina sol)的被膜、含有树脂以及氧化锆溶胶(zirconia sol)的被膜、含有树脂以及磷酸盐的被膜等。也可以是将它们组合而成的被膜。
T-B系软磁合金以外的物质也可以进一步包含不可避免的杂质。不可避免的杂质是指原材料中的杂质、以及在制造工序中混入的杂质等无法避免它的含有、或者为了避免它的含有而会导致制造成本显著上升的杂质。不可避免的杂质中包含不可避免的杂质元素。
T-N系软磁合金
T-N系软磁合金含有N以及与N合金化而表现出软磁性的过渡金属元素作为主要成分。T-N系软磁合金中的T在通过后述的扩散浸透工序而形成的硬磁相含有部中,作为硬磁相而与R(稀土元素)以及N一同形成R-T-N系的相。作为R-T-N系的相,例如可举出R2T17N3相等。在T-N系软磁合金中的N的含量少的情况下,也可以含有R-T系的硬磁相。作为R-T系的硬磁相,例如可举出RT5相、R2T17相、以及RT12相等。
从得到作为马达铁芯而在实用上没有问题的量的R-T-N系的相这一观点出发,T-N系软磁合金中的N的含量可以为1原子%以上、3原子%以上、5原子%以上、10原子%以上、15原子%以上、或者20原子%以上。另一方面,从抑制对R-N-B系的相的形成没有贡献的N的含有的观点出发,T-N系软磁合金中的N的含量可以为45原子%以下、40原子%以下、35原子%以下、30原子%以下、或者25原子%以下。因此,T-N系软磁合金可以是含有1~45原子%的N、以及T(T为过渡金属元素)和不可避免的杂质元素的合金。而且,T的含量可以为55~99原子%。或者,T-N系软磁合金可以是含有1~45原子%的N且其余部分为T(T为过渡金属元素)以及不可避免的杂质元素的合金。
T-N系软磁合金在不阻碍本公开的马达铁芯的制造方法的效果的范围、或者不阻碍通过本公开的马达铁芯的制造方法而得到的产物(马达铁芯)的特性的范围内,可以任意地含有上述的主要成分以外的元素。作为这样的元素,例如可举出抑制软磁板的结晶粒的粗大化的元素、提高软磁板的耐腐蚀性的元素、以及不可避免的杂质元素等。
作为抑制软磁板的结晶粒的粗大化的元素,例如可举出Cu以及Si等。Cu为铜,而且Si为硅。作为提高软磁板的耐腐蚀性的元素,可举出Ti、Nb、以及Ta等。Ti为钛,Nb为铌,而且Ta为钽。Cu、Si、Ti、Nb、以及Ta的含量合计可以为0原子%以上、1原子%以上、10原子%以上、15原子%以上、或者20原子%以上,并且可以为40原子%以下、35原子%以下、30原子%以下、或者25原子%以下。
不可避免的杂质元素是指T-N系软磁合金的原材料所包含的杂质元素、或者在制造工序中混入的杂质元素等无法避免它的含有、或者为了避免它的含有而会导致制造成本显著上升那样的杂质元素。
根据目前为止的说明,T-N系软磁合金例如可以是含有1~45原子%的N、0~40原子%的从由Cu、Si、Ti、Nb、以及Ta构成的组中选择的一种以上元素、T(T为Cu、Ti、Nb、以及Ta以外的过渡金属元素)以及不可避免的杂质元素的合金。或者,T-N系软磁合金例如可以是含有1~45原子%的N、以及0~40原子%的从由Cu、Si、Ti、Nb、以及Ta构成的组中选择的一种以上元素、且其余部分为T(T为Cu、Ti、Nb、以及Ta以外的过渡金属元素)以及不可避免的杂质元素的合金。
作为T-N系软磁合金,例如可举出含有5~30原子%的N的Fe系合金(以下,有时称为“Fe-N系合金”)。
Fe-N系合金中的N在通过后述的扩散浸透工序而形成的硬磁相含有部中,作为硬磁相而与R(稀土元素)以及Fe一同形成例如R2Fe17N3相等。从得到作为马达铁芯而在实用上没有问题的量的R2Fe17N3相这一观点出发,Fe-N系合金中的N的含量可以为5原子%以上、10原子%以上、或者15原子%以上。另一方面,从抑制对R2Fe17N3相的形成没有贡献的N的含有的观点出发,Fe-N系合金中的N的含量可以为30原子%以下、25原子%以下、或者20原子%以下。
“硬磁相含有部”意味着只要使硬磁相以外的相为少量则允许其含有。作为硬磁相以外的相,例如可举出未形成R2Fe17N3相的残留有Fe-N系合金的相、未形成R2Fe17N3相的残留有R的相等。
在马达铁芯中,从确保硬磁相含有部作为硬磁相的功能的观点出发,相对于硬磁相含有部整体,硬磁相的含量可以为60体积%以上、70体积%以上、80体积%以上、或者90体积%以上。另一方面,在马达铁芯中,从在硬磁相含有部中只要使硬磁相以外的相为少量则允许其含有的观点出发,相对于硬磁相含有部整体,磁性相的含量可以为99体积%以下、98体积%以下、97体积%以下、96体积%以下、或者95体积%以下。
Fe-N系合金的Fe的一部分或者全部可以被Co置换的情况与Fe-B系合金相同。另外,Co的置换率(Co相对于Fe、Co、以及Ni的合计的摩尔比)也与Fe-B系合金相同。
另外,Fe的一部分可以被Ni置换的情况与Fe-B系合金相同。而且,Ni的置换率(Ni相对于Fe、Co、以及Ni的合计的摩尔比)也与Fe-B系合金相同。
Fe-N系合金在不阻碍本公开的马达铁芯的制造方法的效果的范围、或者不阻碍通过本公开的马达铁芯的制造方法而得到的产物(马达铁芯)的特性的范围内,可以任意地含有上述的成分以外的元素。作为这样的元素,例如可举出抑制软磁板的结晶粒的粗大化的元素、提高软磁板的耐腐蚀性的元素、以及不可避免的杂质元素等。
作为抑制软磁板的结晶粒的粗大化的元素,例如可举出Cu以及Si等。Cu为铜,而且Si为硅。Cu的含量可以为0原子%以上、0.5原子%以上、或者1.0原子%以上,并且可以为2.0原子%以下、1.7原子%以下、或者1.5原子%以下。Si的含量可以为0原子%以上、2原子%以上、或者5原子%以上,并且可以为20原子%以下、15原子%以下、或者10原子%以下。
作为提高软磁板的耐腐蚀性的元素,可举出Ti、Nb、以及Ta等。Ti为钛,Nb为铌,而且Ta为钽。Ti、Nb、以及Ta的含量合计可以为0原子%以上、1原子%以上、2原子%以上、3原子%以上、4原子%以上、或者5原子%以上,并且可以为10原子%以下、9原子%以下、8原子%以下、7原子%以下、或者6原子%以下。
根据目前为止的说明,作为Fe-N系合金,例如可以是含有5~30原子%的N、0~2.0原子%的Cu、0~20原子%的Si、0~30原子%的Co、0~30原子%的Ni、0~10原子%的从由Ti、Nb、以及Ta构成的组中选择的一种以上元素、Fe以及不可避免的杂质元素的合金。或者,作为Fe-N系合金,例如可以是含有5~30原子%的N、0~2.0原子%的Cu、0~20原子%的Si、0~30原子%的Co、0~30原子%的Ni、以及0~10原子%的从由Ti、Nb、以及Ta构成的组中选择的一种以上元素、且其余部分为Fe以及不可避免的杂质元素的合金。其中,对于各元素的含量而言,在上述的范围内,N、Cu、Si、Co、Ni、Ti、Nb、Ta、Fe、以及不可避免的杂质元素的合计为100原子%。
对于“含有T-N系软磁合金的板”,可以说与关于“含有T-B系软磁合金的板”的说明相同。
软磁过渡金属
软磁过渡金属是指纯度为97质量%以上、98质量%以上、或者99质量%以上的软磁过渡金属。之所以纯度可以不是100质量%是因为允许不可避免的杂质的含有。不可避免的杂质是指软磁过渡金属的原材料所包含的杂质、或者在软磁过渡金属的制造工序中混入的杂质等无法避免它的含有、或者为了避免它的含有而会导致制造成本显著上升那样的杂质。
作为软磁过渡金属,例如可举出铁(Fe)以及/或者钴(Co)等。在这些软磁过渡金属中,具有上述纯度的金属可以分别被称为纯铁、纯钴、或者纯镍。在通过后述的扩散浸透工序而形成的硬磁相含有部中,作为硬磁相,铁与稀土元素(R)例如形成R2Fe17相。关于R2Fe17相,例如可举出Sm2Fe17相。Sm为钐。其中,R2Fe17相也可以在其形成后进行氮化而得到R2Fe17N3相。钴与稀土元素(R)例如形成RCo5相。作为RCo5相,例如可举出SmCo5相。
在“硬磁相含有部”中,只要使硬磁相以外的相为少量则允许含有。作为硬磁相以外的相,例如可举出未形成R2Fe17相的残留有Fe的相(αFe相)、未形成R2Fe17相的残留有R的相等。另外,作为硬磁相以外的相,例如可举出未形成硬磁相的残留有Co以及Ni的相(Co相以及Ni相)、未形成含有Co或者Ni的硬磁相的残留有R的相等。
在马达铁芯中,从确保硬磁相含有部作为硬磁相的功能的观点出发,相对于硬磁相含有部整体,硬磁相的含量可以为60体积%以上、70体积%以上、80体积%以上、或者90体积%以上。另一方面,在马达铁芯中,从在硬磁相含有部中只要使硬磁相以外的相为少量则允许其含有这一观点出发,硬磁相的含量可以为99体积%以下、98体积%以下、97体积%以下、96体积%以下、或者95体积%以下。
对于“含有软磁过渡金属的板”,可以说与关于“含有T-B系软磁合金的板”的说明相同。
软磁板的厚度
接着,对软磁板的厚度进行说明。以下的说明只要未特别提及,则不取决于软磁板中的合金种类(包含软磁过渡金属)。
软磁板的厚度只要不给通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯的特性带来负面影响、不给后续的工序带来妨碍,则没有特别的限制。从确保软磁板的强度而提高各工序中的操作性的观点来说,软磁板的厚度例如可以为0.10mm以上、0.15mm以上、0.20mm以上、0.25mm以上、或者0.30mm以上。另一方面,在后述的扩散浸透工序中,从改性部件扩散浸透至与软磁板和改性部件的接触面相反的面这一观点、以及抑制马达铁芯的涡流损耗的观点来看,软磁板为薄型较好。因此,软磁板的厚度例如可以为2.00mm以下、1.50mm以下、0.80mm以下、或者0.60mm以下。
软磁板的制造方法
接着,对软磁板的制造方法进行说明。以下的说明只要未特别提及,则不取决于软磁板中的合金种类(包含软磁过渡金属)。
作为软磁板的制造方法,没有特别的限制,可以使用市售的板状的软磁材料。软磁板可以被预先加工成通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯的平面形状(与马达的旋转轴垂直的面的形状),也可以在本公开的制造方法的中途或者最后被加工成马达铁芯的平面形状。若预先加工成马达铁芯的平面形状,则能够使本公开的制造方法所使用的装置小型化。另一方面,若通过一张软磁板来制造多个单元铁芯,并在本公开的制造方法的中途或者最后加工成马达铁芯的平面形状,则能够一次制造许多单元铁芯。通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯为层叠体,单元铁芯是指构成该层叠体的一个铁芯。加工方法没有特别的限制,典型可举出冲裁等。
作为软磁板的制造方法,例如可举出如下方法:将以软磁板成为上述的组成的方式进行了调整的熔融金属铸造成铸模来准备铸锭,然后将该铸锭轧制来得到所希望的板厚的软磁板。轧制可以反复进行,也可以在各轧制的前后适当地进行热处理来消除应变以及/或者调整组织。
作为软磁板的制造方法,例如可举出如下方法:准备以软磁板成为上述的组成的方式进行了调整的熔融金属,通过液体淬火法或者带钢铸造法来使熔融金属快速冷却而得到软磁板。这样得到的软磁板的一部分或者全部可以是非晶态。或者,也可以对软磁板进行热处理而形成所希望的组织。
优选软磁板的组织被纳米结晶。若使改性部件扩散浸透于软磁板而形成硬磁相含有部,则根据软磁板的组成,硬磁相含有部具有硬磁相和软磁相双方。硬磁相含有部中的软磁相源自在改性部件的扩散浸透时没有与改性部件中的稀土元素形成硬磁相的软磁板中的软磁相。在硬磁相含有部中,若硬磁相与软磁相被纳米结晶,则对它们施加交换相互作用(exchange interaction)。其结果是,硬磁相含有部的能量积(energy product)提高,能够提高使用了通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯的马达的输出。
优选软磁板的表面被除去氧化膜等被膜并被进行脱脂(degreased)。由此,容易使改性部件从软磁板的表面扩散浸透。氧化膜等被膜的除去方法例如能够应用基于溶液的清洗、以及/或者表面抛光等公知的方法。脱脂方法例如能够应用基于溶液的清洗等公知的方法。
改性部件准备工序
准备含有R-M系合金的改性部件(在本说明书中,有时简称为“改性部件”)。R为稀土元素,M为使R-M系合金的熔点降低至比软磁板的熔点低的元素。在本说明书中,稀土元素为Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、以及Lu这17种元素。Sc为钪,Y为钇,La为镧,Ce为铈,Pr为镨,Nd为钕,Pm为钷,Sm为钐,Eu为铕,Gd为钆,Tb为铽,Dy为镝,Ho为钬,Er为铒,Tm为铥,Yb为镱,而且Lu为钌。
在改性部件中的R-M系合金中,由于R与M合金化,所以R-M系合金的熔点比软磁板的熔点低。由此,在后述的扩散浸透工序中,能够不使软磁板变质地使改性部件扩散浸透于软磁板的内部。
在含有R-M系合金的改性部件中,在不阻碍本公开的马达铁芯的制造方法的效果的范围、或者不阻碍通过本公开的马达铁芯的制造方法而得到的产物(马达铁芯)的特性的范围内,允许含有R-M系合金以外的物质。作为R-M系合金以外的物质,典型是不可避免的杂质。不可避免的杂质是指R-M系合金的原材料中的杂质、或者在R-M系合金的制造工序中混入的杂质等无法避免其含有、或者为了避免其含有而会导致制造成本显著上升那样的杂质。不可避免的杂质包含不可避免的杂质元素。
只要R-M系合金的熔点比软磁板的熔点低,则R以及M的种类以及M的含量不受限制。作为R,典型是从由Nd、La、Ce、Pr、Sm、Gd、Tb、以及Dy构成的组中选择的一种以上元素。作为M,典型是从由Ga、Zn、Si、Al、Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Mg、Ag、以及Au构成的组中选择的一种以上元素。在R-M系合金中,典型而言,M的含量为10~50原子%,R为其余部分以及不可避免的杂质元素。
作为R-M系合金,典型可举出Nd-Cu系合金、Pr-Cu系合金、Nd-Al系合金、Pr-Al系合金、Nd-Pr-Al系合金、Nd-Fe系合金、Pr-Fe系合金、Nd-Ga系合金、Pr-Ga系合金、Nd-Ni系合金、Pr-Ni系合金、Nd-Zn系合金、以及Pr-Zn系合金等。这些典型的合金的熔点为470℃以上、485℃以上、或者500℃以上,并且为850℃以下、800℃以下、750℃以下、700℃以下、或者650℃以下。
Nd-Cu系合金除了Nd以及Cu之外,也可以包括若为少量(相对于Nd-Cu系合金整体为0~5原子%)则实质上不阻碍本公开的马达铁芯的制造方法的效果、且实质上不阻碍通过本公开的马达铁芯的制造方法而得到的产物(马达铁芯)的特性的元素。另外,作为这些元素,例如可举出从由Ga、Zn、Si、Al、Cr、Mg、Ag、以及Au构成的组中选择的一种以上元素。Nd-Cu系合金除了这些元素之外,还允许含有不可避免的杂质元素。不可避免的杂质元素是指Nd-Cu系合金的原材料所包含的杂质元素、或者在Nd-Cu系合金的制造工序中混入的杂质元素等无法避免其含有、或者为了避免其含有而会导致制造成本显著上升那样的杂质元素。针对Nd-Cu系合金的说明可以说也适用于Nd-Cu系合金以外的上述典型的合金。
在上述典型的合金中,考虑到在后述的扩散浸透工序中改性部件朝向软磁板的扩散浸透容易性、与通过改性部件的扩散浸透而得到的硬磁相的磁特性良好之间的均衡,而优选为Nd-Cu系合金。作为优选的Nd-Cu系合金,可举出含有20~50原子%的Cu、且其余部分为Nd以及不可避免的杂质元素的合金。作为特别优选的Nd-Cu系合金,可举出含有20~40原子%的Cu、且其余部分为Nd以及不可避免的杂质元素的合金。
在上述典型的合金中,能够在马达铁芯的磁特性不成为实用上的问题的范围内,利用从由稀有度比Nd低的La、Ce、Pr、以及Sm构成的组中选择的一种以上元素来置换Nd的一部分或者全部。基于从由La、Ce、Pr、以及Sm构成的组中选择的一种以上元素进行置换的置换率(摩尔比)可以为0以上、0.1以上、0.2以上、0.3以上、或者0.4以上,并且可以为1.0以下、0.9以下、0.8以下、0.7以下、或者0.6以下。在利用从由La、Ce、Pr、以及Sm构成的组中选择的二种以上元素进行置换的情况下,该置换率为这些元素的合计的置换率。
另外,通过利用从由Gd、Tb、以及Dy构成的组中选择的一种以上元素来置换Nd的一部分或者全部,能够提高马达铁芯的磁特性、特别是提高高温(130~170℃)下的磁特性。基于从由Gd、Tb、以及Dy构成的组中选择的一种以上元素进行置换的置换率(摩尔比)可以为0以上、0.1以上、0.2以上、0.3以上、或者0.4以上,并且可以为1.0以下、0.9以下、0.8以下、0.7以下、或者0.6以下。在利用从由Gd、Tb、以及Dy构成的组中选择的二种以上元素进行置换的情况下,该置换率是这些元素的合计的置换率。在软磁板被纳米结晶的情况下,在后述的扩散浸透工序中纳米结晶不粗大化。在这种情况下,基于从由Gd、Tb、以及Dy构成的组中选择的一种以上元素进行置换的置换率(摩尔比)优选为0.5以下、0.4以下、或者0.3以下。
根据相对于软磁板11的单位厚度(mm)的改性部件21中的稀土元素的量(原子%),来适当地决定与软磁板11接触的改性部件21的量。相对于软磁板11的单位厚度的改性部件21中的稀土元素的量(原子%)可以为7原子%/mm以上、8原子%/mm以上、或者9原子%/mm以上,并且可以为20原子%/mm以下、15原子%/mm以下、或者12原子%/mm以下。
优选改性部件的表面被除去氧化膜等被膜并被进行脱脂。由此,容易使改性部件从软磁板的表面扩散浸透。氧化膜等被膜的除去方法例如能够应用基于溶液的清洗、以及/或者表面抛光等公知的方法。脱脂方法例如能够应用基于溶液的清洗等公知的方法。
作为改性部件的制造方法,只要不对后续的工序产生妨碍,不阻碍通过本公开的制造方法而得到的产物(马达铁芯)的特性,则没有特别的限制。
作为改性部件的制造方法,例如可举出如下方法:准备以改性部件具有上述的组成的方式进行了调整的熔融金属,将该熔融金属铸造成铸模而得到铸锭。优选对铸锭进行热处理来抑制铸锭中的偏析。
作为改性部件的制造方法,例如可举出如下方法:准备以改性部件具有上述的组成的方式进行了调整的熔融金属,通过液体淬火法或者带钢铸造法使熔融金属快速冷却而得到改性部件。与得到上述的铸锭的方法相比,若通过液体淬火法或者带钢铸造法使熔融金属快速冷却,则所得到的改性部件的偏析少。并且,也可以进行热处理而进一步抑制偏析。
接触工序
使改性部件与软磁板的板面的一部分接触。若改性部件覆盖软磁板的整个面,则在后述的扩散浸透工序中,改性部件会扩散浸透于软磁板的全部,而导致软磁板的整个区域成为硬磁相含有部,不再作为马达铁芯发挥功能。因此,使改性部件与软磁板的板面的一部分接触。其中,软磁板的板面是指软磁板的与厚度方向垂直的面。
使用附图来对使改性部件与软磁板的板面的一部分接触的方式进行说明。图2A是表示使改性部件与软磁板的板面的一部分接触的一个方式的图。在图2A中,示出了内部磁铁埋入型马达的转子的例子,但不限定于此。在图2A所示的方式中,在软磁板11的中心部分设置有贯通孔,在该贯通孔插入马达的旋转轴,但不限定于此。另外,在图2A所示的方式中,软磁板11的外周为圆形,但并不限定于此,例如,也可以在软磁板11的外周设置有切口等。
作为接触的一个方式,如图2A所示,可举出使块体的改性部件21的面与软磁板11的板面的一部分接触的例子。在图2A所示的方式中,示出了24个改性部件21,但只要改性部件不覆盖软磁板11的板面的整个面即可,并不限定于此,例如也可以是8个、16个、40个、或者48个等。另外,在图2A所示的方式中,示出了长方体的改性部件21,但不限定于此,例如也可以是立方体、矩形柱、圆柱、椭圆柱、以及分段形(C形)柱等,还可以是它们的组合。可以预先准备多个块体的改性部件21,在将软磁板11预先冲裁为规定的形状的情况下,根据冲裁工序而容易使软磁板11和改性部件21接触。
使用附图对块体的改性部件21的个数以及形状的具体例子进行说明。块体的改性部件21的个数以及形状不限定于该具体例子。图3A是表示接触改性部件之前的软磁板的一个例子的俯视图(从软磁材的板厚方向观察的图)。图3B是表示使一种形状的改性部件(块体)与软磁板接触的状态的一个例子的俯视图。图3C是表示使与图3B不同的形状的改性部件(块体)和软磁板接触的状态的一个例子的俯视图。图3D是表示使两种形状的改性部件(块体)与软磁板接触的状态的一个例子的俯视图。
例如如图3B、图3C、以及图3D所示,能够使块体的改性部件21与图3A所示的软磁板11的板面接触。可以如图3B所示,使24个长方体的改性部件21与软磁板11接触。也可以如图3C所示,使8个椭圆柱的改性部件21与软磁板11接触。还可以如图3D所示,使椭圆柱和三棱柱的两种改性部件21与软磁板接触。通过使用图3A所示的一种软磁板11,以图3B、图3C、以及图3D所示的多个方式使改性部件21接触,从而经由后述的扩散浸透工序,可得到具有多种硬磁相含有部16的软磁板11。
块体的方式没有特别的限制,例如可以是合金块、粉末压坯、以及薄带层叠体等,也可以是它们的组合。
作为合金块的制造方法,例如可举出如下方法:将改性部件的熔融金属铸造成铸模等。对于合金块而言,优选预先进行热处理来抑制偏析。合金块的有利之处在于能够在在比较短的时间制造多个合金块。
作为粉末压坯的制造方法,例如可举出如下方法:将合金块和薄带或者薄片粉碎而得到粉末,然后将该粉末压实等。作为薄带或者薄片的制造方法,例如可举出通过液体淬火法或者带钢铸造法等来使改性部件的熔融金属冷却的方法等。粉末压坯的有利之处在于成分偏析少。另外,若预先准备大量粉末,则能够在比较短的时间准备多个粉末压坯。
作为薄带层叠体的制造方法,例如可举出对通过液体淬火法或者带钢铸造法等而得到的薄带进行层叠的方法等。薄带的有利之处在于成分偏析少,在层叠中不需要模具等。也可以不将通过液体淬火法或者带钢铸造法等而得到的薄带层叠,而使一张薄带与软磁板11接触。
作为接触的另一方式,可以使改性部件的粉末形成为糊状,通过如图2A所示,将糊状的改性部件21涂覆于软磁板11的板面的一部分,从而使改性部件21与软磁板11的板面的一部分接触。与块体的改性部件21不同,在糊状的改性部件21的涂覆中,有利之处在于不具有块体成型用的模具等。特别是在准备多种形状的改性部件21时,无需准备多种块体成型用的模具,只要以多种形状将糊状的改性部件21涂覆于软磁板11即可。另外,与块体的改性部件21相比,糊状的改性部件21的形状自由度较高。在图2A中,糊状的改性部件的高度(图2A的上下方向距离)表示糊状的改性部件21的涂覆厚度。
作为使改性部件的粉末为糊状的方法,可举出在溶剂中混合改性部件的粉末的方法等。只要改性部件不变质,则溶剂没有限制。例如,可举出含有从由丙烯酸树脂、聚醚树脂、聚氨酯树脂、尿素树脂、聚酯树脂、以及缩丁醛树脂构成的组中选择的一种以上溶剂的非磁性糊。
即使在将糊状的改性部件21涂覆于软磁板11的板面的一部分的情况下,也能够示出使用图3A、图3B、图3C、以及图3D而说明的具体例子。在图3A所示的软磁板11,例如能够如图3B、图3C、以及图3D所示涂覆糊状的改性部件21。可以如图3B所示,在软磁板11的24个部位,以长方形的形状涂覆改性部件21。也可以如图3C所示,在软磁板11的8个部位,以椭圆状涂覆改性部件21。还可以如图3D所示,在软磁板11以长方形以及椭圆这两种形状涂覆改性部件21。在糊状的改性部件21的涂覆中,当准备图3B、图3C、以及图3D所示的方式时,有利之处在于无需针对改性部件21的每个形状准备成型用模具。
在块体的改性部件21以及糊状的改性部件21的任一个方式中,都能够使至少一个改性部件21的组成与其他改性部件21的组成不同而与软磁板11接触。
例如,在图3D所示的方式中,选择Fe-B系合金板作为软磁板11,选择Nd-Cu系合金作为内侧的改性部件21,而且选择(Nd,Dy)-Cu系合金作为外侧的改性部件21。在图3D中,内侧的改性部件21是指具有三棱柱的形状的改性部件21,外侧的改性部件21是指具有椭圆柱的形状的改性部件21。另外,(Nd,Dy)-Cu系合金是利用Dy来置换Nd-Cu系合金的Nd的一部分而成的合金。这样,在扩散浸透之后,会在接触Nd-Cu系合金的区域形成含有Nd2Fe14B相的硬磁相含有部16,在接触(Nd,Dy)-Cu系合金的区域形成含有(Nd,Ce)2Fe14B相的硬磁相含有部16。
若将这样得到的多个软磁板11相互层叠而成的马达铁芯30用于内部磁铁埋入型马达的转子,则存在如下那样的优点。容易受到来自定子的外部磁场的影响的外侧的硬磁相含有部16含有(Nd,Dy)2Fe14B相,难以受到来自定子的外部磁场的影响的内侧的硬磁相含有部16含有Nd2Fe14B相。即使在马达成为高温时,由于特别需要矫顽力的转子的外侧的硬磁相含有部16含有(Nd,Dy)2Fe14B相,所以也能够维持马达铁芯30的性能。另一方面,即使在马达成为高温时,与转子的外侧的硬磁相含有部16相比,不要求矫顽力的转子的内侧的硬磁相含有部16也含有Nd2Fe14B相。因此,既能够维持马达铁芯30整体的性能,又能够抑制高价的Dy的使用量。
软磁板层叠工序
随意地将多个软磁板11相互层叠。作为层叠的方式,可举出如下方式:准备多个扩散浸透有改性部件21的软磁板11,将该多个软磁板11相互层叠。以下,有时将该方式称为“在改性部件21的扩散浸透之后相互层叠多个软磁板11的方式”。作为层叠的另一方式,可举出如下方式:准备多个接触了改性部件21的软磁板11,在改性部件21的扩散浸透之前,将该多个软磁板11相互层叠。以下,有时将该方式称为“在改性部件21的扩散浸透之前相互层叠多个软磁板11的方式”。
使用附图对上述层叠的方式进一步进行说明。作为在改性部件21的扩散浸透之后相互层叠多个软磁板11的方式,例如可举出图2A、图2B、以及图2C所示的方式。如图2A所示,使改性部件21与软磁板11接触。而且,如图2B所示,使改性部件21扩散浸透于软磁板11的内部,在软磁板11的一部分形成硬磁相含有部16。之后,如图2C所示,将具有硬磁相含有部16的多个软磁板11相互层叠而得到马达铁芯30。此外,在图2C中,以能够识别各软磁板11的状态的方式分离示出了各软磁板11,但在实际的马达铁芯30中,各软磁板11被无缝隙地层叠。
作为在扩散浸透之前将多个软磁板11相互层叠的方式,例如可举出图4A、图4B、以及图4C所示的方式。如图4A所示,使改性部件21与软磁板11接触。而且,在使改性部件21与软磁板11接触的状态下,将多个软磁板11相互层叠。而且,在图4B所示的状态下,使改性部件21扩散浸透于软磁板11的内部而得到图4C所示的层叠体。在图4C所示的层叠体中,在各个软磁板11的一部分形成有硬磁相含有部16。此外,在图4C中,以能够识别各软磁板11的状态的方式分离记载了各软磁板11,但在实际的马达铁芯30中,各软磁板11被无缝隙地层叠。
在将多个软磁板11相互层叠时,也可以使与至少一张软磁板11接触的改性部件21的组成不同于与其他软磁板11接触的改性部件21的组成。由此,至少一张软磁板11的硬磁相含有部16中的硬磁相的组成与其他软磁板11的硬磁相含有部16中的硬磁相的组成不同。由此,在马达铁芯中,能够针对每一个层叠段改变硬磁相含有部16的组成。
例如,当制造图2C或者图4C所示的马达铁芯30时,准备接触了含有Nd-Cu系合金的改性部件21的Fe-B系的软磁板11、和接触了含有Ce-Cu系合金的改性部件21的Fe-B系的软磁板11。而且,在改性部件21的扩散浸透之前或者之后,将它们交替层叠。这样,在图2C或者图4C所示的马达铁芯30中,按每个层叠段交替地形成含有Nd2Fe14B相的硬磁相含有部16、以及含有Ce2Fe14B相的硬磁相含有部16。由此,能够在硬磁相含有部16整体利用廉价的Ce置换Nd的一部分,从而既能够抑制马达铁芯30整体的磁特性降低,又能减少Nd的使用量。改性部件、软磁板的组成、以及层叠时的配置等不限定于这里示出的例子。
另外,在将多个软磁板11相互层叠时,也可以使至少一张软磁板11的组成不同于其他软磁板11的组成。由此,至少一张软磁板11的硬磁相含有部16中的硬磁相的组成和其他软磁板11的硬磁相含有部16中的硬磁相的组成不同。
例如,在制造图2C或者图4C所示的马达铁芯30时,准备接触了含有Nd-Cu系合金的改性部件21的Fe-B系的软磁板11、和接触了含有Sm-Cu系合金的改性部件21的Fe-N系的软磁板11。而且,在改性部件21的扩散浸透之前或者之后,将它们交替层叠。这样,在图2C或者图4C所示的马达铁芯30中,按每一个层叠段交替地形成含有Nd2Fe14B相的硬磁相含有部16、和含有Sm2Fe17N3相的硬磁相含有部16。由此,在硬磁相含有部16整体,高磁化的Nd2Fe14B相与高矫顽力的Sm2Fe17N3相共存,而得到磁化性和矫顽力双方优良的马达铁芯30。改性部件、软磁板的组成、以及层叠时的配置等不限定于这里示出的例子。
在本公开的马达铁芯的制造方法中,当将软磁板11相互层叠时,可以在软磁板11的板面方向使至少一张软磁板11上的改性部件21的接触位置不同于其他的软磁板11,来将多个软磁板11相互层叠。由此,在软磁板11的板面方向上,至少一张软磁板11中的硬磁相含有部16的形成位置能够与其他软磁板11中的硬磁相含有部16不同。使用附图对此进行说明。其中,“软磁板11的板面方向”是指软磁板11的在与板面平行的投影面内的方向。
图5A是表示使改性部件21与软磁板11的板面的24个部位接触的状态的说明图。图5B是表示如图5A所示那样使改性部件21接触而形成了硬磁相含有部16的状态的说明图。图5C是表示使改性部件21与软磁板11的板面的8个部位接触的状态的说明图。图5D是如图5C所示那样使改性部件21接触而形成了硬磁相含有部16的状态的说明图。图5E是表示不接触改性部件21而不具有硬磁相含有部的软磁板11的说明图。
图5A所示的24个改性部件21中的、以沿着软磁板11的外周的方式接触的8个改性部件21的接触位置在软磁板11的板面方向与图5C所示的8个改性部件21的接触位置相同。即,图5A所示的24个改性部件21中的、16个(24-8个)改性部件21的接触位置在软磁板11的板面方向与图5C所示的8个改性部件21的接触位置不同。在本公开的马达铁芯的制造方法中,并不限定于图5A以及图5C所示的例子,也可以构成为在至少一张软磁板11与其他软磁板11中,至少一个改性部件21的接触位置在软磁板11的板面方向不同。
若针对图5A以及图5C所示的软磁板11的每一个使改性部件21扩散浸透,则形成图5B以及图5D分别所示的硬磁相含有部16。图5B所示的24个硬磁相含有部16中的、16个(24-8个)硬磁相含有部16的形成位置在软磁板11的板面方向与图5D所示的8个硬磁相含有部16的形成位置不同。在本公开的马达铁芯的制造方法中,并不限定于图5B以及图5D所示的例子,也可以在至少一张软磁板11与其他软磁板11中,至少一个硬磁相含有部16的形成位置不同。
将具有形成于图5B所示的位置的硬磁相含有部16的软磁板作为第一单元铁芯32a。将具有形成于图5D所示的位置的硬磁相含有部16的软磁板11作为第二单元铁芯32b。将图5E所示的不接触改性部件21而不具有硬磁相含有部16的软磁板11作为追加软磁板32c。将第一单元铁芯、第二单元铁芯、以及追加软磁板32c层叠而得到马达铁芯30。
图5F是表示将图5B、图5D、以及图5E所示的软磁板(第一单元铁芯32a、第二单元铁芯32b、以及追加软磁板32c)层叠而成的马达铁芯的示意图。此外,在图5F中,以能够识别第一单元铁芯32a、第二单元铁芯32b、以及追加软磁板32c的状态的方式分离地记载了它们,但在实际的马达铁芯30中,这些部件被无缝隙地层叠。
在图5F所示的马达铁芯30的方式中,从附图上部起层叠有三个第一单元铁芯32a、一张追加软磁板32c、三个第二单元铁芯32b、一张追加软磁板32c、一个第一单元铁芯32a。在本公开的马达铁芯的制造方法中,不限定于图5F所示的例子,能够任意地选择各单元铁芯的个数。由此,根据本公开的马达铁芯的制造方法,能够在软磁板11的板面方向按每个单元铁芯使硬磁相含有部16的形成位置不同。
在图5F所示的马达铁芯30的方式中,在第一单元铁芯32a与第二单元铁芯32b之间层叠有一张追加软磁板32c,但不限定于此,能够任意地选择追加软磁板32c的张数。也可以不层叠追加软磁板32c。另外,也可以使追加软磁板32c层叠于马达铁芯30的最上部以及最下部的至少一个。即,在本公开的马达铁芯的制造方法中,可以不伴随改性部件21的接触地层叠至少一张追加软磁板32c。
在图5F所示的马达铁芯30的方式中,例如在从上数第二个位置配置有第一单元铁芯32a,在从上数第五个位置配置有第二单元铁芯32b。因此,至少一张软磁板11(第一单元铁芯32a)中的硬磁相含有部16的形成位置在软磁板11的板面方向与其他软磁板11(第二单元铁芯32b)中的硬磁相含有部16的形成位置不同。这源自使至少一张软磁板11上的改性部件21的接触位置在软磁板11的板面方向与其他软磁板11上的改性部件21的接触位置不同。
在图5F所示的马达铁芯30的方式中,使用了第一单元铁芯32a与第二单元铁芯32b这两种单元铁芯,但并不限定于此,单元铁芯的种类数量能够任意地选择。另外,只要不是单元铁芯的全部成为硬磁相含有部16,则单元铁芯中的硬磁相含有部16的形状以及个数没有限制。
图5F所示的马达铁芯30也可以通过在改性部件21的扩散浸透之前或者之后的任意一方层叠多个软磁板而得到。
在本公开的马达铁芯的制造方法中,由于准备多种上述那样的单元铁芯,进一步准备追加软磁板并将它们层叠而得到马达铁芯,所以马达铁芯内的硬磁相含有部的形状以及位置等的自由度非常高。因此,根据本公开的马达铁芯的制造方法,能够提供设计自由度高的马达铁芯。
扩散浸透工序
使改性部件21扩散浸透于软磁板11的内部而在软磁板11的一部分形成硬磁相含有部16。只要能够使改性部件21向软磁板11的内部扩散浸透,则其方法没有特别限制。作为使改性部件21向软磁板11的内部扩散浸透的方法的一个例子,可举出对改性部件21进行加热的方法。
对改性部件21进行加热的温度只要是改性部件21中的R-M系合金熔融、并且软磁板11不熔融的温度即可。因此,加热温度例如可以为R-M系合金的熔点以上、R-M系合金的熔点+5℃以上、R-M系合金的熔点+10℃以上、R-M系合金的熔点+50℃以上、R-M系合金的熔点+100℃以上、R-M系合金的熔点+150℃以上、R-M系合金的熔点+200℃以上、R-M系合金的熔点+250℃以上、或者R-M系合金的熔点+300℃以上。另一方面,加热温度例如可以是小于软磁板的熔点、软磁板的熔点-5℃以下、软磁板的熔点-10℃以下、软磁板的熔点-50℃以下、软磁板的熔点-100℃以下、软磁板的熔点-150℃以下、软磁板的熔点-200℃以下、软磁板的熔点-250℃以下、或者软磁板的熔点-300℃以下。
只要能够以上述的温度对改性部件21进行加热,则加热的方法没有限制。作为加热方法,例如可举出如下方法:在热处理炉中,对软磁板11以及改性部件21以R-M系合金的熔点以上且小于软磁板11的熔点的温度进行热处理。或者,可举出如下方法:使用微波将改性部件21加热至R-M系合金的熔点以上且小于软磁板11的熔点的温度。或者,可举出如下方法:使电热丝与改性部件21接触,使电流在电热丝中流动而将改性部件21加热至R-M系合金的熔点以上且小于软磁板11的熔点的温度。
以下,对各个方法进行说明。
首先,对热处理进行说明。
当在热处理炉中对接触了改性部件21的多个软磁板11进行热处理的情况下,优选为在使改性部件21扩散浸透之前层叠多个软磁板的方式、即图4A、图4B、以及图4C所示的方式。在该方式中,如图4B所示,由于将接触了改性部件21的多个软磁板11层叠,能够在热处理炉内储存多个软磁板11,所以可以通过一次热处理对多张软磁板11进行改性部件21的扩散浸透处理。特别是在使用间歇式热处理炉的情况下,优选该方式下的扩散浸透。
接下来,对通过微波来加热改性部件21的方法进行说明。
在通过微波对改性部件21进行加热的情况下,优选为在使改性部件21扩散浸透之后层叠多个软磁板11的方式、即图2A、图2B、以及图2C所示的方式。由于将接触了改性部件21的软磁板11以不层叠的状态储存于微波照射室,所以可以不在软磁板11的板厚方向增大微波照射室。在通过微波对改性部件21进行加热的情况下,由于改性部件21的扩散浸透处理所需的时间短,所以能够通过一次的微波照射进行扩散浸透处理的软磁板11的张数可以很少。为了通过微波对改性部件21进行加热,有时使用如下那样的方法。
可以将接触了改性部件21的软磁板11装入到微波照射室内,在改性部件21的位置使微波共振而照射微波。由此,能够抑制对软磁板11的热影响,并能够将改性部件21加热至R-M系合金的熔点以上且小于软磁板11的熔点的温度,而使改性部件21扩散浸透于软磁板11的内部。这样,例如在使改性部件21扩散浸透于至少一部分为非晶态的软磁板11的内部时,能够抑制非晶态的结晶化。
或者,可以将接触了改性部件21的软磁板11装入到微波照射室内,在软磁板11的位置与改性部件21的位置双方使微波共振而照射微波。由此,将软磁板11以及改性部件21加热至R-M系合金的熔点以上、小于软磁板11的熔点的温度。而且,能够使改性部件21扩散浸透至软磁板11的内部。此时,能够获得微波照射的加热源以外的作用效果。例如,当在软磁板11的至少一部分具有非晶态物质的情况下,通过微波照射,能够使该非晶态物质一边在特定的方向取向一边结晶化。
接下来,对利用电热丝来加热改性部件21的方法进行说明。
在利用电热丝对改性部件21进行加热的情况下,优选为在改性部件21的扩散浸透之后进行多个软磁板的层叠的方式、即图2A、图2B、以及图2C所示的方式。若为图2A所示的状态,则能够在改性部件21的上表面(与软磁板11相反侧的面)比较简便地接触电热丝。
在通过任一方法对改性部件21进行加热的情况下,一旦开始改性部件21中的R-M系合金的熔融,则R-M系合金中的稀土元素就迅速地逐渐浸透于软磁板11。其结果是,R-M系合金中的稀土元素浓度急剧降低。若R-M系合金为共晶合金,则R-M系合金中的未熔融部分的组成迅速接近共晶组成,R-M系合金中的未熔融部分的熔点降低。因此,在R-M系合金为共晶合金的情况下,可以在加热初期为高温,若开始扩散浸透,则使加热温度为低温。由此,在能够迅速地进行扩散浸透的同时,能够抑制软磁板11的结晶粒的粗大化。从该观点出发,优选R-M系合金含有Nd-Cu系合金。
从迅速地进行扩散浸透的观点出发,加热温度在保持温度下可以为550℃以上、600℃以上、或者650℃以上。另一方面,从抑制软磁板11的结晶粒的粗大化的观点出发,加热温度在保持温度下可以为900℃以下、800℃以下、750℃以下、或者700℃以下。保持温度是指在升温结束后开始冷却前,将软磁板11以及改性部件21保持在恒定温度区域内的温度。
为了抑制软磁板11以及改性部件21的氧化,优选扩散浸透时的气氛为非活性气体(inert gas)气氛。非活性气体气氛中包含氮气气氛。
扩散浸透时间只要根据扩散浸透的方法、软磁板11的厚度、改性部件21的加热温度、以及软磁板11和改性部件21的质量等来适当地决定即可。
当在热处理炉中对软磁板11以及改性部件21进行热处理的情况下,扩散浸透时间(热处理时间)例如可以为0.1小时以上、0.3小时以上、0.5小时以上、1小时以上、2小时以上、4小时以上、6小时以上、或者8小时以上,并且可以为60小时以下、30小时以下、20小时以下、或者10小时以下。扩散浸透时间(热处理时间)是维持保持温度的时间。在使电热丝与改性部件21接触而对改性部件21进行加热的情况下,扩散浸透时间(加热时间)只要基于热处理时间而适当地决定即可。
在将微波照射到改性部件21的情况下,只要根据微波的频率和输出、以及与软磁板11接触的改性部件21的质量等,来决定扩散浸透时间(微波照射时间)即可。在微波的频率为2.45GHz,输出为50W以上、100W以上、200W以上、300W以上、400W以上、或者500W以上,并且为1000W以下、900W以下、800W以下、700W以下、600W以下的情况下,微波的照射时间可以为0.5分钟以上、1分钟以上、5分钟以上、10分钟以上、30分钟以上、60分钟以上、90分钟以上、或者120分钟以上,并且可以为600分钟以下、500分钟以下、400分钟以下、300分钟以下、或者200分钟以下。
可以在使改性部件21扩散浸透于软磁板11的内部之后,对软磁板11的表面实施绝缘被膜。由此,在硬磁相含有部16以外的部分抑制涡流的产生,改善铁损值。此外,在硬磁相含有部16中,通过绝缘被膜,将硬磁相含有部16按每个层叠分开,但硬磁相含有部16的作为硬磁相的功能在实用上几乎不降低。对该理由将后述。
作为绝缘被膜,例如可举出含有树脂及胶态二氧化硅的被膜、含有树脂及氧化铝溶胶的被膜、含有树脂及氧化锆溶胶的被膜、含有树脂及磷酸盐的被膜等。也可以是将它们组合而成的被膜。优选绝缘被膜为确保软磁板11以及硬磁相含有部16的表面的耐腐蚀性的膜。
马达铁芯的使用
通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯能够作为具备软磁相和硬磁相双方的马达铁芯来加以使用。
通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯典型能够应用于将电枢绕组设置于定子并通过转子来励磁的旋转磁场型的同步马达的转子,但不限定于此。在将通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯用于旋转磁场型的同步马达的转子的情况下,根据硬磁相含有部16的形成位置,能够形成为表面磁铁构造,也能够形成为埋入磁铁构造。若在软磁板11的外周部分形成硬磁相含有部16,则能够作为表面磁铁构造的马达铁芯加以使用。若在软磁板11的内部形成硬磁相含有部16,则能够作为埋入磁铁构造的马达铁芯加以使用。
图6是表示埋入磁铁构造的马达铁芯的一个例子的示意图。图6所示的马达铁芯30成为在比软磁板11的层叠体的外周靠内侧的位置配置有硬磁相含有部16,好像埋入有永久磁铁那样的构造。而且,在马达铁芯30的中心部插入有旋转轴50,图6所示的马达铁芯作为转子100加以使用。不受理论约束,无论马达的形式如何,马达铁芯的硬磁相含有部16(在相关技术的马达铁芯的情况下为块体的永久磁铁)都以其N极以及S极在软磁板11的板面方向(与马达的旋转轴垂直的方向)对峙的方式被磁化(参照图6)。因此,可认为即使硬磁相含有部16按每个层叠被分割,硬磁相含有部16的作为硬磁相的功能也与和所层叠的硬磁相含有部16的形状相同形状的一体型的永久磁铁(块体)实质同等。可认为这不取决于硬磁相含有部16的各层叠表面的绝缘被膜的有无。
而且,根据本公开的马达铁芯的制造方法,如图3B、图3C、图3D、以及图5F所示,硬磁相含有部16的形状以及位置的自由度高。另外,在图5F中,例如将第一单元铁芯32a与第二单元铁芯32b交替地层叠等,能够按每个软磁板11在软磁板11的板面方向使硬磁相含有部16的形成位置不同。因此,能够作为上述的表面磁铁构造以及埋入磁铁构造以外的全新构造的马达铁芯来加以使用。
另外,通过本公开的制造方法而得到的马达铁芯例如在直流伺服马达等中也能够用于定子。在根据本发明制造使用多种形状的永久磁铁的马达铁芯时,无需准备多种模具,能够以很少的模具进行制造。通过改变改性材料的接触部位,也容易通过一条生产线分开制造多种马达铁芯。另外,能够制造具有以往无法插入于在软磁板设置的空洞部那样的复杂形状的永久磁铁的马达铁芯。并且,以往在准备具有永久磁铁的组成的熔融金属,并对其进行冷却而得到合金块之后,将粉碎该合金块而得到的磁性粉末压实并烧结来制造永久磁铁。然后,将该永久磁铁插入于在软磁板设置的空洞部来制造马达铁芯,但本发明使改性部件扩散浸透于软磁板而减少工序数,能够简易地制造马达铁芯。
目前为止的说明只不过例示了本公开的马达铁芯的制造方法的实施方式,能够在技术方案的记载范围内施加各种变形。例如,能够在形成硬磁相含有部16之前或者之后,残留硬磁相含有部16的至少一部分而在软磁板11设置空洞部,使得空洞部既不具有软磁性也不具有硬磁性。或者,可以向空洞部插入永久磁铁而获得本公开的马达铁芯的制造方法的效果以及永久磁铁的效果。

Claims (22)

1.一种马达铁芯的制造方法,其特征在于,包括:
准备含有过渡金属元素的软磁板;
准备含有具有比所述软磁板的熔点低的熔点的合金的改性部件;
使所述改性部件与所述软磁板的板面的一部分接触;
使所述改性部件从所述软磁板与所述改性部件的接触面向所述软磁板的内部扩散浸透,从而在所述软磁板的一部分形成硬磁相含有部;以及
在使所述改性部件与所述软磁板的板面的一部分接触之后,将多个所述软磁板相互层叠。
2.根据权利要求1所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述合金是R-M系合金,其中,R是稀土元素,M是使所述R-M系合金的熔点比所述软磁板的熔点降低的元素。
3.根据权利要求1或2所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
在使所述改性部件扩散浸透于所述软磁板的内部之后,将多个所述软磁板相互层叠。
4.根据权利要求1或2所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
在使所述改性部件扩散浸透于所述软磁板的内部之前,将多个所述软磁板相互层叠。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
在所述软磁板的板面方向,至少一张所述软磁板中的所述改性部件的接触位置与其他的所述软磁板中的所述改性部件的接触位置不同,至少一张所述软磁板中的所述硬磁相含有部的形成位置与其他的所述软磁板中的所述硬磁相含有部的形成位置不同。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
与至少一张所述软磁板接触的所述改性部件的组成不同于与其他的所述软磁板接触的所述改性部件的组成,至少一张软磁板的所述硬磁相含有部中的硬磁相的组成与其他的所述软磁板的所述硬磁相含有部中的硬磁相的组成不同。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
至少一张所述软磁板的组成与其他的所述软磁板的组成不同,至少一张软磁板的所述硬磁相含有部中的硬磁相的组成与其他的所述软磁板的所述硬磁相含有部中的硬磁相的组成不同。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
不伴随所述改性部件的接触地进一步层叠至少一张追加软磁板。
9.根据权利要求2~8中任一项所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
将所述改性部件加热至所述R-M系合金的熔点以上且小于所述软磁板的熔点的温度,来使所述改性部件扩散浸透于所述软磁板的内部。
10.根据权利要求9所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
在热处理炉中,以所述R-M系合金的熔点以上且小于所述软磁板的熔点的温度对所述软磁板以及所述改性部件进行热处理,来使所述改性部件扩散浸透于所述软磁板的内部。
11.根据权利要求9所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
将接触了所述改性部件的软磁板装入到微波照射室内,使微波在所述改性部件的位置共振而将所述改性部件加热至所述R-M系合金的熔点以上且小于所述软磁板的熔点的温度,来使所述改性部件扩散浸透于所述软磁板的内部。
12.根据权利要求9所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
将接触了所述改性部件的软磁板装入到微波照射室内,使微波在所述软磁板的位置与所述改性部件的位置双方共振而将所述软磁板以及所述改性部件加热至所述R-M系合金的熔点以上且小于所述软磁板的熔点的温度,来使所述改性部件扩散浸透于所述软磁板的内部。
13.根据权利要求9所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
使电热丝与所述改性部件接触,并使电流在所述电热丝中流动而将所述改性部件加热至所述R-M系合金的熔点以上且小于所述软磁板的熔点的温度,来使所述改性部件扩散浸透于所述软磁板的内部。
14.根据权利要求2所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述R是从由Nd、La、Ce、Pr、Sm、Gd、Tb、以及Dy构成的组中选择的一种以上元素。
15.根据权利要求2所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述M是从由Ga、Zn、Si、Al、Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Mg、Ag、以及Au构成的组中选择的一种以上元素。
16.根据权利要求2~15中任一项所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述R-M系合金含有Nd-Cu系合金。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述软磁板含有从由软磁合金以及软磁过渡金属构成的组中选择的一种以上合金或者金属。
18.根据权利要求17所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述软磁合金为T-B系软磁合金或者T-N系软磁合金,其中,所述T为过渡金属元素。
19.根据权利要求18所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述T为从由Fe、Co、以及Ni构成的组中选择的一种以上元素。
20.根据权利要求17所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述软磁过渡金属为从由Fe以及Co构成的组中选择的一种以上金属。
21.根据权利要求17所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述软磁板含有Fe-B系合金。
22.根据权利要求21所述的马达铁芯的制造方法,其特征在于,
所述硬磁相含有部含有R2Fe14B相。
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