DE112022001722T5

DE112022001722T5 - Gesinterter Ferritmagnet und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE112022001722T5
Application number: DE112022001722.8T
Authority: DE
Inventors: Shogo MUROYA; Yoshitaka Murakawa; Hiroyuki Morita; Masanori Ikeda; Takuma Abe
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2024-01-04
Also published as: CN117043897A; US20240177896A1; JPWO2022203005A1; WO2022203005A1

Abstract

Gesinterter Ferritmagnet, der durch A1-xRx(Fe12-yCoy)zO19in Bezug auf das Atomzahlverhältnis dargestellt wird. A ist mindestens ein Element, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Sr, Ba und Pb besteht. R ist nur La oder La und mindestens ein Element, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Bi und Seltenerdelementen besteht. Die Bedingungen 0,14 ≤ x ≤ 0,22, 11,60 ≤ (12-y) × z ≤ 11,99, und 0,13 ≤ y × z ≤ 0,17 sind erfüllt. Die Bedingung 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 ist erfüllt, wobei Mc der CaO-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem im gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Ca-Gehalt berechnet wird. Die Bedingung 0,410 ≤ Ms ≤ 0,485 ist erfüllt, wobei Ms der SiO2-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem Si-Gehalt des gesinterten Ferritmagneten berechnet wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen gesinterten Ferritmagneten und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Um einen gesinterten Ferritmagneten mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften, einer hohen Restmagnetflussdichte Br oder einer hohen Koerzitivkraft HcJ zu erhalten, ist es bekannt, einen Sr-Ferrit zu verwenden, der ein hexagonaler Ferrit vom M-Typ ist und mindestens Strontium Sr enthält.
Patentdokument 1 offenbart einen Sr-Ferrit, der mindestens Lanthan La als Seltenerdelement enthält und einen Teil des Eisens Fe durch Kobalt Co ersetzt. Durch Verwendung des Sr-Ferrits, der Lanthan La und Kobalt Co als wesentliche Elemente enthält, kann ein gesinterter Ferritmagnet mit hoher Restmagnetflussdichte Br, hoher Koerzitivkraft HcJ und verbesserten Temperatureigenschaften von HcJ erhalten werden.
Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. H11- 246 223
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen gesinterten Ferritmagneten zu erhalten, der hervorragende magnetische Eigenschaften und eine vorteilhafte Produktionsstabilität aufweist, selbst wenn er dünn ist.
Ein gesinterter Ferritmagnet, der durch A_1-xR_x (Fe_12-yCo_y) _zO₁₉ in Bezug auf das Atomzahlverhältnis dargestellt ist, wobei
A wenigstens ein Element ist, das aus der Gruppe bestehend aus Sr, Ba und Pb ausgewählt ist,
R ausschließlich La oder La und wenigstens ein Element ist, das aus der Gruppe bestehend aus Bi und Seltenerdelemente ausgewählt ist, $0,14 \leq x \leq 0,22,$
$11,60 \leq (12 - y) \times z \leq 11,99,$
und $0,13 \leq y \times z \leq 0,17$
erfüllt sind;
0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 erfüllt ist, wobei Mc der CaO-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem in dem gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Ca-Gehalt in CaO umgerechnet wird, und
0,410 ≤ Ms ≤ 0,485 erfüllt ist, wobei Ms der SiO₂-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem in dem gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Si-Gehalt in SiO₂ umgerechnet wird.
Der gesinterte Ferritmagnet kann 0,500 ≤ Mc ≤ 0,700 und 0,420 ≤ Ms ≤ 0,475 erfüllen.
Der gesinterte Ferritmagnet kann eine durchschnittliche Dicke von 3,2 mm oder weniger aufweisen.
Der gesinterte Ferritmagnet kann 0,410 ≤ Ms ≤ 0,450 erfüllen.
Der gesinterte Ferritmagnet kann eine durchschnittliche Dicke von 3,3 mm oder mehr und 6,5 mm oder weniger aufweisen.
Der gesinterte Ferritmagnet kann 0 ≤ Mb ≤ 0,150 erfüllen, wobei Mb der BaO-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem im gesinterte Ferritmagneten enthaltenen Ba-Gehalt in BaO umgerechnet wird.
Der gesinterte Ferritmagnet kann 0 ≤ Ma ≤ 0,900 erfüllen, wobei Ma der Al₂O₃-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem im gesinterte Ferritmagneten enthaltenen Al-Gehalt in Al₂O₃ umgerechnet wird.
Der gesinterte Ferritmagnet kann 0 ≤ Mr ≤ 0,100 erfüllen, wobei Mr der Cr₂O₃-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem im gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Cr-Gehalt in Cr₂O₃ umgerechnet wird.
Der gesinterte Ferritmagnet kann durch Brennen eines Grünlings mit einer durchschnittlichen Dicke von 3,5 mm oder mehr und 8,0 mm oder weniger hergestellt werden.
Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Ferritmagneten, das einen Brennprozess des Grünlings mit einer durchschnittlichen Dicke von 3,5 mm oder mehr und 8,0 mm oder weniger umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Mc und Ms zeigt, bei der die Produktionsstabilität für einen Grünling mit einer der Dicken von 3,5 bis 8,0 mm hoch ist.
2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Mc und Ms zeigt, bei der die Produktionsstabilität für den Grünling mit einer der Dicken von 3,5 bis 8,0 mm hoch ist.
3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Mc und Ms zeigt, bei der die Produktionsstabilität für den Grünling mit einer Dicke von 3,5 bis 4,0 mm hoch ist.
4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Mc und Ms zeigt, bei der die Produktionsstabilität für den Grünling mit einer Dicke von 3,5 bis 4,0 mm hoch ist.
5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Mc und Ms zeigt, bei der die Produktionsstabilität für den Grünling mit einer Dicke von 5,5 bis 8,0 mm hoch ist.
6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Mc und Ms zeigt, bei der die Produktionsstabilität für den Grünling mit einer Dicke von 5,5 bis 8,0 mm hoch ist.
7 ist eine schematische Ansicht eines C-förmigen Grünlings.
8 ist eine Ansicht von 7 in positiver X-Achsenrichtung.
9 ist eine Ansicht von 7 in positiver Z-Achsenrichtung.
10 ist eine schematische Ansicht eines zylindrischen Grünlings.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.
Der gesinterte Ferritmagnet gemäß der Ausführungsform ist der gesinterte Ferritmagnet, der durch A_1-xR_x (Fe_12-yCo_y) _zO₁₉ in Bezug auf das Atomzahlverhältnis dargestellt wird. In dieser Beschreibung kann der gesinterte Ferritmagnet gemäß der Ausführungsform einfach als gesinterter Ferritmagnet bezeichnet werden.
A ist mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sr, Barium Ba und Blei Pb.
R ist ausschließlich La oder La und mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bi und Seltenerdelementen, und
„x“, „(12-y) × z“ und „y × z“ erfüllen die folgenden Formeln: $0,14 \leq x \leq 0,22,$
$11,60 \leq (12 - y) \times z \leq 11,99,$
und $0,13 \leq y \times z \leq 0,17.$
In der folgenden Beschreibung wird (12-y) × z hin und wieder einfach als (12-y)z bezeichnet. Hin und wieder wird y × z einfach als yz bezeichnet.
Die Bedingung 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 ist erfüllt, wobei Mc ein CaO-Gehalt (Masse-%) ist, der aus dem in dem gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Ca-Gehalt in CaO umgerechnet wird, und
Die Bedingung 0,410 ≤ Ms ≤ 0,485 ist erfüllt, wobei Ms ein SiO₂-Gehalt (Massenprozent) ist, der aus dem in dem gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Si-Gehalt SiO₂ umgerechnet wird.
Der gesinterte Ferritmagnet umfasst einen hexagonalen Ferrit vom M-Typ, der in Bezug auf das Atomzahlverhältnis durch A_1-x R_x (Fe_12-yCo_y)_zO₁₉ dargestellt wird.
Insbesondere enthält der gesinterte Ferritmagnet Ferritpartikel, die durch A_1-x R_x (Fe_12- _yCo_y)_zO₁₉ in Bezug auf das Atomzahlverhältnis dargestellt werden. Die Ferritpartikel sind Kristallpartikel und haben eine hexagonale Magnetoplumbit-Kristallstruktur. Die Ferritpartikel haben eine hexagonale Magnetoplumbit-Kristallstruktur, die durch Röntgenstrukturbeugung bestätigt werden kann.
Der gesinterte Ferritmagnet hat einen geringen Co-Gehalt yz. Der gesinterte Ferritmagnet enthält weniger überschüssiges Co, so dass die Entstehung heterogener Phasen unterdrückt wird und sich eine gleichmäßige Feinstruktur bildet. Infolgedessen hat der gesinterte Ferritmagnet ein hohes Br und ein hohes HcJ. Durch die Steuerung des Ca-Gehalts und des Si-Gehalts im gesinterten Ferritmagneten werden Änderungen des Partikelwachstums in Bezug auf Änderungen der Brenntemperatur reduziert. Dies verbessert die Produktionsstabilität des gesinterten Ferritmagneten. Darüber hinaus kann der gesinterte Ferritmagnet aufgrund des geringen Co-Gehalts yz zu niedrigen Kosten hergestellt werden.
„A“ ist mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sr, Ba und Pb. Der Anteil von Sr in „A“ kann 90 Atom-% oder mehr betragen, oder „A“ kann nur Sr aufweisen. Der Anteil von Ba in „A“ kann ein Atom-% oder weniger betragen.
„R“ ist mindestens ein Element, ausgewählt aus den Seltenerden, und „R“ enthält mindestens La. Der Anteil von La in „R“ kann 90 Atom-% oder mehr betragen, oder „R“ kann nur La aufweisen.
Br und die Produktionsstabilität nehmen ab, wenn „x“ zu klein ist, während HcJ und die Produktionsstabilität abnehmen, wenn „x“ zu groß ist. Außerdem sollte die Bedingung 0,16 ≤ x ≤ 0,20 erfüllt sein, und vorzugsweise sollte die Bedingung 0,18 ≤ x ≤ 0,19 sein. Eine hohe Produktionsstabilität bedeutet, dass sich die magnetischen Eigenschaften, insbesondere HcJ, nur geringfügig ändern, selbst wenn sich die Brenntemperatur ändert.
HcJ und die Produktionsstabilität nehmen ab, wenn (12-y)z zu klein ist, während Br und/oder HcJ abnehmen und die Produktionsstabilität ebenfalls tendenziell abnimmt, wenn (12-y)z zu groß ist. Darüber hinaus wird vorzugsweise die Bedingung 11,66 ≤ (12-y)z ≤ 11,99 erfüllt, und noch mehr bevorzugt wird die Bedingung 11,83 ≤ (12-y)z ≤ 11,99 erfüllt.
HcJ und die Produktionsstabilität nehmen ab, wenn yz zu klein ist, während Br abnimmt und die Kosten steigen, wenn yz zu groß ist. Außerdem wird vorzugsweise 0,14 ≤ yz ≤ 0,17 erfüllt.
Die Erfinder haben festgestellt, dass die Dicke des Grünlings vor dem Brennen zur Herstellung des gesinterten Ferritmagneten die Zusammensetzung ändert, die die Produktionsstabilität verbessert, insbesondere Mc und Ms, die die Produktionsstabilität verbessern. Wenn Mc und Ms 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 bzw. 0,410 ≤ Ms ≤ 0,485 betragen, ist die Produktionsstabilität bei Grünlingen mit einer Dicke von 3,5 bis 8,0 mm besonders gut. Mit anderen Worten, es ist möglich, eine besonders gute Produktionsstabilität zu erreichen, selbst wenn die Dicke des Grünlings gering ist.
1 ist ein Diagramm, in dem Mc und Ms 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 und 0,410 ≤ Ms ≤ 0,485 betragen. In 1 kennzeichnet die horizontale Achse Mc und die vertikale Achse kennzeichnet Ms. Wenn der Punkt (Mc, Ms) innerhalb des von der gestrichelten Linie umgebenen Bereichs liegt, sind 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 und 0,410 ≤ Ms ≤ 0,485 erfüllt. Und wenn Mc und Ms 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 und 0,410 ≤ Ms ≤ 0,485 sind, kann die Produktionsstabilität für den Grünling mit einer Dicke von 3,5 bis 8,0 mm verbessert werden.
Darüber hinaus kann das Verhältnis zwischen Mc und Ms innerhalb des Bereichs liegen, der durch die sechs Punkte A (0,530, 0,420), B (0,524, 0,453), C (0,518, 0,482), D (0,606, 0,414), F (0,710, 0,423) und G (0,695, 0,449) in 2 begrenzt wird.
Wenn der Grünling eine Dicke von 3,5 bis 8,0 mm aufweist, beträgt die Dicke des Sinterkörpers, des gesinterten Ferritmagneten, etwa 2,5 bis 6,5 mm, wenn nicht die später beschriebene Bearbeitung durchgeführt wird. Die Oberfläche des Sinterkörpers kann jedoch bearbeitet werden, z. B. poliert, und die Dicke des Sinterkörpers kann durch die Bearbeitung weiter reduziert werden. In Anbetracht der obigen Ausführungen kann die Dicke des Sinterkörpers, des gesinterten Ferritmagneten, 6,5 mm oder weniger betragen oder 2,0 mm oder mehr und 6,5 mm oder weniger betragen. Insbesondere kann die Dicke des Sinterkörpers, des gesinterten Ferritmagneten, nach der Bearbeitung 5,5 mm oder weniger, oder 2,0 mm oder mehr und 5,5 mm oder weniger betragen.
„Dicke“ bezieht sich in der Spezifikation auf eine durchschnittliche Dicke. Die Methode zur Messung der durchschnittlichen Dicke unterliegt keinen besonderen Beschränkungen. Wenn die beiden Ebenen, die senkrecht zur Dickenrichtung des Grünlings oder des Sinterkörpers verlaufen, parallel oder im Wesentlichen parallel sind, kann die Dicke an einem beliebigen Punkt gemessen und als durchschnittliche Dicke bestimmt werden. Sind die beiden Ebenen senkrecht zur Dickenrichtung des Grünlings oder des Sinterkörpers im Wesentlichen nicht parallel, kann die Messung nach einem bekannten Verfahren entsprechend der Form des Grünlings oder des Sinterkörpers durchgeführt werden.
Im Fall des in 7 dargestellten C-förmigen Grünlings 10 wird beispielsweise der Abstand Z1 zwischen den in 8 dargestellten Punkten C und C', der in 7 aus der positiven X-Achsenrichtung betrachtet wird, als die Dicke des C-förmigen Grünlings 10 angenommen. Wenn eine Gerade in y-Achsenrichtung von den Punkten C und C' gezogen wird, wird die Gerade zu einer Geraden, die in Kontakt mit der gekrümmten Oberfläche des C-förmigen Grünlings 10 steht. Wie in 9 gezeigt, die die 7 aus der positiven Richtung der z-Achsenrichtung betrachtet darstellt, ist die Position des Punktes C im C-förmigen Grünling 10 der mittlere Teil der Ebene aus der positiven z-Achsenrichtung betrachtet. Die obige Erklärung gilt auch für den C-förmigen Sinterkörper.
Im Falle des in 10 dargestellten scheibenförmigen Grünlings 12 kann die Dicke des scheibenförmigen Grünlings 12 beispielsweise der Abstand Z2 zwischen dem Punkt C und dem in 10 dargestellten Punkt C' sein. Der Punkt C ist der Mittelpunkt der oberen Fläche 12a. Vom Punkt C aus wird eine Gerade senkrecht zur unteren Fläche 12b gezogen, und der Schnittpunkt der Geraden mit der unteren Fläche 12b ist der Punkt C'. Der Punkt C' ist der Mittelpunkt der unteren Fläche 12b. Die obige Erklärung gilt auch für den scheibenförmigen Sinterkörper.
Es ist wünschenswert, dass die Produktionsstabilität immer hoch ist, insbesondere wenn die Dicke des Grünlings 3,5 bis 4,0 mm beträgt. Um die Produktionsstabilität bei einer Dicke in diesem Bereich stets zu verbessern, sollten die Bedingungen 0,500 ≤ Mc ≤ 0,700 und 0,420 ≤ Ms ≤ 0,475 eingehalten werden. 3 ist ein Diagramm, das die Bedingungen 0,500 ≤ Mc ≤ 0,700 und 0,420 ≤ Ms ≤ 0,475 zeigt. Die Bedingungen 0,500 ≤ Mc ≤ 0,700 und 0,420 ≤ Ms ≤ 0,475 sind erfüllt, wenn der Punkt (Mc, Ms) innerhalb des von der gestrichelten Linie eingeschlossenen Bereichs liegt.
Wenn der Grünling eine Dicke von 3,5 bis 4,0 mm aufweist, beträgt die Dicke des Sinterkörpers, des gesinterten Ferritmagneten, etwa 2,5 bis 3,2 mm, wenn nicht die später beschriebene Bearbeitung durchgeführt wird. Die Oberfläche des Sinterkörpers kann jedoch bearbeitet werden, z. B. poliert, und die Dicke des Sinterkörpers kann durch die Bearbeitung weiter reduziert werden. In Anbetracht der obigen Ausführungen kann die Dicke des Sinterkörpers, des gesinterten Ferritmagneten, 3,2 mm oder weniger betragen, oder 2,0 mm oder mehr und 3,2 mm oder weniger betragen. Insbesondere kann die Dicke des Sinterkörpers, des gesinterten Ferritmagneten, nach der Bearbeitung weniger als 3,0 mm betragen oder 2,0 mm oder mehr und weniger als 3,0 mm betragen.
Außerdem kann der Punkt (Mc, Ms) innerhalb des Bereichs liegen, der durch die vier Punkte A (0,530, 0,420), B (0,524, 0,453), E (0,624, 0,452) und G (0,695, 0,449) begrenzt wird, wie durch die gestrichelte Linie in 4 angegeben.
Wenn die Dicke des Grünlings zwischen 5,5 und 8,0 mm liegt, kann die Produktionsstabilität immer hoch sein. Um die Produktionsstabilität bei einer Dicke in diesem Bereich stets zu verbessern, sollten vorzugsweise die Bedingungen 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 und 0,410 ≤ Ms ≤ 0,450 eingehalten werden. 5 ist ein Diagramm, in dem Mc und Ms 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 und 0,410 ≤ Ms ≤ 0,450 betragen. Die Bedingungen 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 und 0,410 ≤ Ms ≤ 0,450 sind erfüllt, wenn der Punkt (Mc, Ms) innerhalb des von der gestrichelten Linie eingeschlossenen Bereichs liegt.
Wenn der Grünling eine Dicke von 5,5 bis 8,0 mm aufweist, beträgt die Dicke des Sinterkörpers, des gesinterten Ferritmagneten, etwa 4,0 bis 6,5 mm, wenn nicht die später beschriebene Bearbeitung durchgeführt wird. Die Oberfläche des Sinterkörpers kann jedoch bearbeitet werden, z. B. poliert, und die Dicke des Sinterkörpers kann durch die Bearbeitung weiter reduziert werden. In Anbetracht der obigen Ausführungen kann die Dicke des Sinterkörpers, des gesinterten Ferritmagneten, 6,5 mm oder weniger betragen, oder 3,3 mm oder mehr und 6,5 mm oder weniger. Insbesondere kann die Dicke des Sinterkörpers, des gesinterten Ferritmagneten, nach der Bearbeitung 5,5 mm oder weniger betragen, oder 3,3 mm oder mehr und 5,5 mm oder weniger betragen.
Außerdem kann der Punkt (Mc, Ms) innerhalb des Bereichs liegen, der durch die vier Punkte A (0,530, 0,420), D (0,606, 0,414), F (0,710, 0,423) und G (0,695, 0,449) begrenzt wird, wie durch die gestrichelte Linie in 6 angegeben.
Der gesinterte Ferritmagnet kann Ba enthalten. Er kann die Bedingungen 0 ≤ Mb ≤ 0,150, 0,030 ≤ Mb ≤ 0,150 oder 0,030 ≤ Mb ≤ 0,101 erfüllen, wobei Mb der BaO-Gehalt (Masse-%) ist, der aus dem im gesinterte Ferritmagneten enthaltenen Ba-Gehalt in BaO umgerechnet wird.
Br nimmt tendenziell ab, wenn der BaO-Gehalt übermäßig hoch ist. Insbesondere bei einem Gehalt von 0,030 ≤ Mb ≤ 0,101 wird Br tendenziell verbessert, während HcJ und die Produktionsstabilität erhalten bleiben, auch wenn die Dicke des Grünlings gering ist.
Ba kann in dem gesinterten Ferritmagneten als „A“ im Ausdruck A_1-xR_x(Fe_12-yCo_y)_zO₁₉, einer anderen Ba-Verbindung als A_1-xRx(Fe_12-yCo_y)_zO₁₉ oder einer einfachen Ba-Substanz enthalten sein.
Der gesinterte Ferritmagnet kann Aluminium AI enthalten. Er kann die Bedingungen 0 ≤ Ma ≤ 0,900, 0,060 ≤ Ma ≤ 0,900 oder 0,060 ≤ Ma ≤ 0,360 erfüllen, wobei Ma ein Al₂O₃-Gehalt (Massenprozent) ist, der aus dem im gesinterte Ferritmagneten enthaltenen Al-Gehalt Al₂O₃ umgerechnet wird.
Br nimmt tendenziell ab, wenn der Al₂O₃-Gehalt zu hoch ist. HcJ nimmt tendenziell ab, wenn der Al₂O₃-Gehalt sinkt. Insbesondere bleiben Br, HcJ und die Produktionsstabilität in der Regel unter günstigen Bedingungen erhalten, selbst wenn die Dicke des Presslings dünn ist, wenn 0,060 ≤ Ma ≤ 0,900 erfüllt ist. Darüber hinaus wird es besonders einfach, Br in einem günstigen Zustand zu halten, wenn 0,060 ≤ Ma ≤ 0,360 erfüllt ist.
Der gesinterte Ferritmagnet kann Chrom Cr enthalten. Er kann die Bedingungen 0 ≤ Mr ≤ 0,100, 0,030 ≤ Mr ≤ 0,100 oder 0,030 ≤ Mr ≤ 0,061 erfüllen, wobei Mr ein Cr₂O₃-Gehalt (Masse-%) ist, der aus dem im gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Cr-Gehalt in Cr₂O₃ umgerechnet wird.
Br nimmt tendenziell ab, wenn der Cr₂O₃-Gehalt zu hoch ist. HcJ nimmt tendenziell ab, wenn der Cr₂O₃-Gehalt sinkt. Br, HcJ und die Produktionsstabilität bleiben in der Regel unter günstigen Bedingungen erhalten, selbst wenn die Dicke des Grünlings dünn ist, wenn 0,030 ≤ Mr ≤ 0,100 erfüllt ist. Darüber hinaus wird es besonders einfach, Br in einem günstigen Zustand zu halten, wenn 0,030 ≤ Mr ≤ 0,061 erfüllt ist.
Der gesinterte Ferritmagnet kann Mangan Mn, Magnesium Mg, Kupfer Cu, Nickel Ni und/oder Zink Zn als Verunreinigungen enthalten. Die enthaltenen Mengen dieser Verunreinigungen sind nicht besonders begrenzt, aber jede dieser Verunreinigungen kann in einer Menge von 0,5 Massenprozent oder weniger, bezogen auf 100 Massenprozent des gesamten gesinterten Ferritmagneten, enthalten sein. Darüber hinaus können diese Verunreinigungen in einer Gesamtmenge von 0,7 Masse-% oder weniger enthalten sein. Es sollte beachtet werden, dass diese Verunreinigungen absichtlich hinzugefügt werden können.
Der gesinterte Ferritmagnet kann auch andere Elemente als die oben genannten enthalten, insbesondere andere als die Elemente A, R, Fe, Co, O, Ca, Si, Al, Cr, Mn, Mg, Cu, Ni und Zn, als unvermeidliche Verunreinigungen. Die unvermeidbaren Verunreinigungen können in einer Gesamtmenge von 3 Masse-% oder weniger, bezogen auf 100 Masse-% des gesamten gesinterten Ferritmagneten, enthalten sein.
Ein Berechnungsverfahren für Mc wird weiter unten beschrieben. Die Berechnungsverfahren für Ms, Mb, Ma und Mr sind ebenfalls gleich.
Zunächst wird der Ca-Gehalt im gesinterten Ferritmagneten gemäß einem in diesem technischen Bereich üblichen Verfahren gemessen. Dann wird der Ca-Gehalt in einen Gehalt an CaO-Oxid umgerechnet. Der Gehalt der oben genannten Elemente außer „O“, die in dem gesinterten Ferritmagneten enthalten sind, insbesondere jeder Gehalt an A, R, Fe, Co, Ca, Si, Ba, Al, Cr, Mn, Mg, Cu, Ni und Zn, werden auf ähnliche Weise gemessen und dann in einen Gehalt an Oxiden umgerechnet. Insbesondere werden die Elemente in einen Gehalt an AO, R₂O₃, Fe₂O₃, Co₃O₄, CaO, SiO₂, BaO, Al₂O₃, Cr₂O₃, MnO, MgO, CuO, NiO und ZnO umgerechnet. Darüber hinaus wird der Gehalt an unvermeidlichen Verunreinigungen in ähnlicher Weise gemessen und entsprechend auf den Gehalt an Oxiden umgerechnet.
Mc kann dann berechnet werden, indem der CaO-Gehalt durch den Gesamtgehalt aller oben genannten Oxide dividiert wird. Das heißt, bei der Berechnung von Mc und dergleichen wird der Gesamtgehalt aller oben genannten Oxide als die Masse des gesamten gesinterten Ferritmagneten betrachtet.
Für die Dichte des gesinterten Ferritmagneten gibt es keine besonderen Beschränkungen. Beispielsweise kann die nach dem Archimedes-Verfahren gemessene Dichte 4,9 g/cm³ oder mehr und 5,2 g/cm³ oder weniger betragen. Br ist tendenziell vorzuziehen, wenn die Dichte innerhalb des oben genannten Bereichs liegt, insbesondere 5,0 g/cm³ oder mehr.
Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren für einen gesinterten Ferritmagneten gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Die folgende Darstellung zeigt ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Ferritmagneten. In dieser Ausführungsform kann der gesinterte Ferritmagnet durch einen Mischprozess, einen Kalzinierungsprozess, einen Pulverisierungsprozess, einen Verdichtungsprozess und einen Brennprozess hergestellt werden. Jedes Verfahren wird im Folgenden beschrieben.
<Mischprozess>
Bei dem Mischprozess werden die Rohstoffe für den gesinterten Ferritmagneten zu einem Rohstoffgemisch vermischt. Zu den Materialien für die gesinterten Ferritmagnete gehören Verbindungen, Rohstoffverbindungen, die eines oder mehrere der Bestandteilelemente enthalten. Die Rohstoffverbindung liegt vorzugsweise in Form von Pulver und dergleichen vor.
Beispiele für Rohmaterialverbindungen sind Oxide der jeweiligen Elemente und Verbindungen, die beim Brennen zu Oxiden werden, wie Carbonate, Hydroxide, Nitrate usw. SrCO₃, BaCO₃, PbCO₃, La₂O₃, Fe₂O₃, Co₃O₄, CaCO₃, SiO₂, Al₂O₃, Cr₂O₃, MnO, MgO, NiO, CuO, ZnO, usw. können als Beispiele genannt werden. Die durchschnittliche Teilchengröße des Rohmaterialverbindungspulvers kann etwa 0,1 µm bis 2,0 µm betragen.
Für das Mischen wird beispielsweise jedes Rohmaterial gewogen, um die gewünschte Zusammensetzung des magnetischen Ferritmaterials zu erhalten. Dann können die Rohstoffe gemischt und etwa 0,1 bis 20 Stunden lang mit einem Nass-Attritor, einer Kugelmühle oder ähnlichem pulverisiert werden. Bei diesem Mischprozess müssen nicht alle Rohstoffe gemischt werden, einige können, wie später beschrieben, nach dem Kalzinieren hinzugefügt werden.
< Vorbrennprozess >
Beim Vorbrennprozess wird das im Mischprozess gewonnene Rohstoffgemisch vorgebrannt. Der Vorbrennprozess kann z.B. in einer oxidierenden Atmosphäre wie Luft durchgeführt werden. Die Vorbrenntemperatur liegt vorzugsweise im Temperaturbereich von 1100°C bis 1300°C. Die Dauer des Vorbrennprozesses kann eine Sekunde bis 10 Stunden betragen.
Die Primärteilchengröße des durch den Vorbrennprozess erhaltenen vorgebrannten Körpers kann 10 µm oder weniger betragen.
<Pulverisierungsprozess>
Im Pulverisierungsprozess wird der vorgebrannte Körper, der im Vorbrennprozess körnig oder klumpig geworden ist, zu Pulver zermahlen. Dies erleichtert die Verdichtung im später beschriebenen Verdichtungsprozess. Wie oben beschrieben, können Rohstoffe, die nicht im Mischprozess gemischt wurden, im Pulverisierungsprozess, d.h. nach der Zugabe von Rohstoffen, zugegeben werden. Die Zerkleinerung kann z. B. in einem zweistufigen Verfahren erfolgen, bei dem der vorgebrannte Körper zu einem groben Pulver zerkleinert (Grobzerkleinerung, Zermalmung) und anschließend weiter fein zerkleinert wird (Feinzerkleinerung).
Die Grobzerkleinerung wird mit einer Schwingmühle oder ähnlichem durchgeführt, bis die durchschnittliche Teilchengröße 0,5 µm bis 10,0 µm erreicht ist. Bei der Feinzerkleinerung wird das durch die Grobzerkleinerung gewonnene grob zerkleinerte Material mit einem Nass-Attritor, einer Kugelmühle, einer Strahlmühle oder Ähnlichem weiter zerkleinert.
Die Feinzerkleinerung wird so durchgeführt, dass die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen feinvermahlenen Materials vorzugsweise etwa 0,08 µm bis 1,00 µm beträgt. Die durch das BET-Verfahren und dergleichen bestimmte spezifische Oberfläche des fein pulverisierten Materials kann etwa 4 m²/g bis 12 m²/g betragen. Die Pulverisierungszeit variiert je nach Pulverisierungsverfahren. Im Falle des Nass-Attritors kann sie beispielsweise zwischen 30 Minuten und 20 Stunden liegen, bei der Nasspulverisierung in einer Kugelmühle zwischen 1 Stunde und 50 Stunden. Je länger die Pulverisierungszeit für die Feinzerkleinerung dauert, desto wahrscheinlicher ist es, dass sich die Produktionsstabilität verbessert, aber desto höher werden auch die Produktionskosten.
Bei der Feinzerkleinerung kann im Falle des Nassverfahrens neben einem wässrigen Lösungsmittel wie Wasser auch ein nichtwässriges Lösungsmittel wie Toluol und Xylol als Dispersionsmedium verwendet werden. Die Verwendung des nichtwässrigen Lösungsmittels führt zu einem hohen Ausrichtungsgrad während des Nasspressens, das weiter unten beschrieben wird. Andererseits ist die Verwendung eines wässrigen Lösungsmittels wie Wasser in Bezug auf die Produktivität von Vorteil.
Bei dem Pulverisierungsprozess kann z. B. ein bekannter mehrwertiger Alkohol oder ein Dispergiermittel zugesetzt werden, um den Ausrichtungsgrad des nach dem Brennen erhaltenen Sinterkörpers zu erhöhen.
<Verdichtungsprozess/Brennprozess>
Beim Verdichtungs-/Brennverfahren wird das nach dem Pulverisierungsprozess erhaltene pulverisierte Material, vorzugsweise fein pulverisiertes Material, verdichtet, um einen Grünling zu bilden, und dann wird der Grünling gebrannt und gesintert. Die Verdichtung kann durch Trockenpressen, Nasspressen oder Keramikpulver-Spritzgießen (CIM - Ceramic Injection Molding) durchgeführt werden. Wenn die Zusammensetzung innerhalb des oben genannten Bereichs liegt, kann ein gesinterter Ferritmagnet mit vorteilhaften magnetischen Eigenschaften und Produktionsstabilität erhalten werden, selbst wenn der Grünling nur 8,0 mm oder weniger dick ist.
Beim Trockenpressen wird der Grünling beispielsweise durch Anlegen eines Magnetfeldes beim Pressen von trockenem Magnetpulver geformt und anschließend gebrannt. Im Allgemeinen hat das Trockenpressverfahren den Vorteil, dass die für den Pressvorgang erforderliche Zeit kurz ist, da das getrocknete Magnetpulver in einer Pressform gepresst wird.
Beim Nasspressen wird beispielsweise ein Grünling geformt, indem eine flüssige Komponente entfernt wird, während eine Aufschlämmung, die Magnetpulver enthält, unter Anlegen eines Magnetfeldes gepresst wird, und der Grünling dann gebrannt wird. Das Nasspressverfahren hat den Vorteil, dass sich das Magnetpulver beim Pressen durch das Magnetfeld leicht ausrichten lässt und die magnetischen Eigenschaften des gesinterten Magneten vorteilhaft sind.
Beim Verdichtungsverfahren mit CIM wird getrocknetes Magnetpulver erhitzt und mit einem Bindemittelharz geknetet, und die geformten Pellets werden in einer Form spritzgegossen, an die das Magnetfeld angelegt wird, um einen vorläufigen Grünling zu erhalten. Der vorläufige Grünling wird dann nach einer Behandlung zur Entfernung des Bindemittels gebrannt.
Nachfolgend wird das Nasspressverfahren im Detail beschrieben.
<Nasspressprozess/Brennprozess>
Bei der Herstellung eines gesinterten Ferritmagneten durch ein Nasspressverfahren wird ein Schlamm durch die oben beschriebene Feinzerkleinerung in einem Nassverfahren gewonnen. Diese Aufschlämmung wird auf eine bestimmte Konzentration konzentriert, um eine Aufschlämmung für das Nasspressen zu erhalten. Das Pressen kann damit durchgeführt werden.
Die Konzentration der Aufschlämmung kann durch Zentrifugieren, Filterpressen oder ähnliches erfolgen. Der Anteil des fein pulverisierten Materials in der Aufschlämmung für das Nasspressen kann etwa 30 bis 80 Gew.-% der Gesamtmenge der Aufschlämmung für das Nasspressen betragen.
In der Aufschlämmung kann Wasser als Dispersionsmedium für die Dispersion des fein pulverisierten Materials verwendet werden. In diesem Fall kann der Aufschlämmung ein Tensid wie Gluconsäure, Gluconat oder Sorbit zugesetzt werden. Außerdem kann das nichtwässrige Lösungsmittel als Dispersionsmedium verwendet werden. Als nichtwässriges Lösungsmittel können organische Lösungsmittel wie Toluol und Xylol verwendet werden. In diesem Fall kann ein Tensid wie Ölsäure zugesetzt werden.
Die Aufschlämmung für das Nasspressen kann durch Zugabe des Dispersionsmediums o.ä. zu dem fein zerkleinerten Material in trockenem Zustand nach der Feinzerkleinerung hergestellt werden.
Beim Nasspressen wird die Aufschlämmung für das Nasspressen anschließend in einem Magnetfeld verdichtet. In diesem Fall kann der Pressdruck etwa 9,8 MPa bis 98 MPa (0,1 t/cm² bis 1,0 t/cm²) betragen. Das angelegte Magnetfeld kann etwa 400 kA/m bis 1600 kA/m betragen.
Darüber hinaus können die Richtung der Druckbeaufschlagung und die Richtung der Magnetfeldanwendung während des Pressens in der gleichen Richtung oder in zueinander orthogonalen Richtungen liegen.
Das Brennen des durch das Nasspressen erhaltenen Grünlings kann in einer oxidierenden Atmosphäre, z. B. an der Luft, erfolgen. Die Brenntemperatur kann zwischen 1050°C und 1270°C liegen. Auch die Brenndauer, d. h. die Zeit, in der die Brenntemperatur aufrechterhalten wird, kann etwa 0,5 bis 3 Stunden betragen. Anschließend wird durch Brennen ein gesinterter Ferritmagnet erhalten.
Wenn der Grünling durch Nasspressen gewonnen wird, kann er vor Erreichen der Brenntemperatur von Raumtemperatur auf etwa 100 °C mit einer Temperaturanstiegsgeschwindigkeit von etwa 2,5 °C/min erhitzt werden. Durch ausreichende Trocknung des Grünlings kann das Auftreten von Rissen unterdrückt werden.
Wenn ein Tensid (Dispergiermittel) oder ähnliches zugegeben wird, erfolgt eine Erhitzung mit einer Temperaturanstiegsgeschwindigkeit von etwa 2,0 °C/min in einem Temperaturbereich von etwa 100 °C bis 500 °C, wodurch das Tensid ausreichend entfernt werden kann (Entfettungsbehandlung). Diese Behandlungen können zu Beginn des Brennvorgangs oder auch separat vor dem Brennvorgang durchgeführt werden.
Die Dicke des gesinterten Ferritmagneten nach dem Brennen ist im Allgemeinen geringer als die Dicke des Grünlings vor dem Brennen. Die Dicke des gesinterten Ferritmagneten beträgt etwa 73 bis 80 % der Dicke des Grünlings vor dem Brennen.
Darüber hinaus kann die Form des gesinterten Ferritmagneten bearbeitet werden. Das Bearbeitungsverfahren ist nicht besonders begrenzt, aber Beispiele umfassen das Polieren der Oberflächen, insbesondere zweier Oberflächen senkrecht zur Dickenrichtung. Wenn die Oberfläche poliert wird, kann jede Oberfläche um maximal etwa 25 % der Dicke des Sinterkörpers oder jede Oberfläche um etwa 13 bis 20 % poliert werden. Übermäßiges Polieren erhöht den Materialverlust und steigert die Herstellungskosten. Obwohl dünne gesinterte Ferritmagnete durch vertikale Teilung eines dicken gesinterten Ferritmagneten in Dickenrichtung hergestellt werden können, steigen die Herstellungskosten, wenn die Anzahl der Schritte zur Teilung des gesinterten Ferritmagneten zunimmt.
Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für einen gesinterten Ferritmagneten wurde oben beschrieben, aber das Herstellungsverfahren ist nicht darauf beschränkt, und die Herstellungsbedingungen und dergleichen können in geeigneter Weise geändert werden.
Die Form des erfindungsgemäßen gesinterten Ferritmagneten ist nicht begrenzt, solange er die erfindungsgemäße Ferritzusammensetzung aufweist. Zum Beispiel können die gesinterten Ferritmagneten verschiedene Formen wie eine anisotrope Bogensegmentform, eine flache Plattenform, eine Zylinderform und eine Säulenform aufweisen. Mit dem erfindungsgemäßen gesinterten Ferritmagneten kann unabhängig von der Form des Magneten ein hoher Br-Wert unter Beibehaltung eines hohen HcJ-Wertes erzielt werden. Darüber hinaus hat der erfindungsgemäße gesinterte Ferritmagnet eine vorteilhafte Produktionsstabilität.
Die Verwendung des gesinterten Ferritmagneten, der durch die Erfindung erhalten wird, ist nicht besonders begrenzt, aber er kann in elektrischen Rotationsmaschinen und dergleichen verwendet werden. Auch eine elektrische Rotationsmaschine, die durch die Erfindung erhalten wird, enthält den obigen gesinterten Ferritmagneten. Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Arten der elektrischen Rotationsmaschinen. Beispiele sind Motoren und Generatoren.
Beispiel
Die Erfindung wird anhand von Beispielen näher beschrieben, ist aber nicht darauf beschränkt.
(Experimentelles Beispiel 1)
<Mischprozess>
Als Ausgangsmaterialien wurden SrCO₃, La₂O₃, Fe₂O₃, Co₃O₄, CaCO₃, SiO₂, BaCO₃, Al₂O₃ und Cr₂O₃ hergestellt und gewogen, so dass die endgültige Zusammensetzung des gesinterten Ferritmagneten die Zusammensetzung jeder in Tabelle 1 aufgeführten Probe war. In allen Beispielen ist die Position von (Mc, Ms) eine der Positionen A bis G in den 1 bis 6. In den Beispielen, in denen Mc und Ms gleich sind, sind die anderen Zusammensetzungen als Mc und Ms ebenfalls alle gleich.
Die oben genannten Ausgangsmaterialien, mit Ausnahme von La₂O₃ und Co₃O₄, wurden gemischt und in einem Nass-Attritor pulverisiert, um ein aufschlämmungsartiges Rohstoffgemisch zu erhalten.
<Vorbrennprozess>
Nach dem Trocknen des Rohstoffgemischs wurde das Gemisch zwei Stunden lang bei 1200 °C an der Luft vorgebrannt, um einen vorgebrannten Körper zu erhalten.
<Pulverisierungsprozess>
Der so erhaltene vorgebrannte Körper wurde mit einer Stabmühle grob zerkleinert, um ein grob pulverisiertes Material zu erhalten. Anschließend wurden La₂O₃ und Co₃O₄ hinzugefügt und eine Stunde lang mit einem Nass-Attritor fein pulverisiert, um eine Aufschlämmung zu erhalten, die fein pulverisiertes Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von einem µm enthält. Die erhaltene Aufschlämmung wurde auf einen Feststoffgehalt von 70 bis 75 Masse-% eingestellt, um eine Aufschlämmung für das Nasspressen vorzubereiten.
<Verdichtungsprozess/Brennprozess>
Anschließend wurde mit einer Nasspressmaschine unter Verwendung eines Magnetfeldes ein vorläufiger Grünling hergestellt. Der Pressdruck lag bei 50 MPa und das angelegte Magnetfeld bei 800 kA/m. Die Richtung der Druckbeaufschlagung und die Richtung der Magnetfeldanwendung während des Pressens waren gleich eingestellt. Der durch Nasspressen erhaltene vorläufige Grünling war scheibenförmig und hatte einen Durchmesser von 30 mm. In der Spalte „Grünling“ in Tabelle 1 sind die Dicken angegeben.
Der vorläufige Grünling wurde eine Stunde lang bei optimaler Brenntemperatur in Luft gebrannt, um einen Sinterkörper eines gesinterten Ferritmagneten zu erhalten. Die Spalte „Sinterkörper (vor der Bearbeitung)“ in Tabelle 1 gibt die Dicke des gesinterten Ferritkörpers an.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Bestimmung der optimalen Brenntemperatur gemäß dem Beispiel beschrieben.
Zunächst wurden die Zusammensetzungen jedes Versuchsbeispiels bei einer Temperatur von 1190 bis 1230 °C gebrannt, wobei die Temperatur alle 10 °C geändert wurde, um die Sinterkörper herzustellen. Das heißt, für jedes Versuchsbeispiel wurden insgesamt fünf Sinterkörper hergestellt. Anschließend wurde die Dichte jedes Sinterkörpers gemessen, und die Brenntemperatur des Sinterkörpers mit der höchsten Dichte wurde als optimale Brenntemperatur festgelegt. Die Dichte des Sinterkörpers wurde gemäß dem Archimedes-Verfahren gemessen.
An jedem gesinterten Ferritmagneten wurde eine quantitative Röntgenfluoreszenzanalyse durchgeführt, und es wurde bestätigt, dass jeder gesinterte Ferritmagnet die in Tabelle 1 angegebene Zusammensetzung aufweist.
Außerdem wurde durch Röntgenbeugungsmessungen bestätigt, dass jeder gesinterte Ferritmagnet in Tabelle 1 eine hexagonale Magnetoplumbit-Kristallstruktur aufweist.
<Messungen der magnetischen Eigenschaften (Br, HcJ)>
Bei jedem Versuchsbeispiel wurden die obere Fläche und die untere Fläche jedes gesinterten Ferritmagneten, der durch Sintern bei optimaler Brenntemperatur hergestellt wurde, durch Schleifen mit einer Schleifmaschine bearbeitet. Tabelle 1 zeigt die Dicke des gesinterten Ferritmagneten nach dem Schleifen. Danach wurden die magnetischen Eigenschaften in Luftatmosphäre bei 25 °C unter Verwendung eines BH-Tracers mit einem maximal angelegten Magnetfeld von 1989 kA/m gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Gemäß den Beispielen werden die magnetischen Eigenschaften als vorteilhaft angesehen, wenn Br 400,0 mT oder mehr und HcJ 320,0 kA/m oder mehr betragen. Es wurde festgestellt, dass die magnetischen Eigenschaften besonders vorteilhaft sind, wenn Br 410,0 mT oder mehr und HcJ 335,0 kA/m oder mehr betragen. Die Spalte „Nach dem Schleifen“ in Tabelle 1 gibt die Dicke des Sinterkörpers nach dem Schleifen der oberen Fläche und unteren Fläche an.
<Messung der Abhängigkeit von der Brenntemperatur (ΔHcJ)>
HcJ wurde bei der optimalen Brenntemperatur -10 °C, bei der optimalen Brenntemperatur und bei der optimalen Brenntemperatur +10 °C gemessen. Dann wurde die Differenz zwischen dem Höchstwert und dem Mindestwert von HcJ als ΔHcJ definiert. Je kleiner ΔHcJ ist, desto besser ist die Produktionsstabilität. Wenn ΔHcJ 40,0 kA/m oder weniger betrug, wurde die Produktionsstabilität als vorteilhafter eingestuft. Ferner wurde angenommen, dass die Produktionsstabilität besonders gut ist, wenn ΔHcJ 20,0 kA/m oder weniger beträgt.
Tabelle 1 zeigt, dass ΔHcJ 60,0 kA/m oder weniger betrug und die magnetischen Eigenschaften in allen Fällen, in denen die Dicke des Grünlings 3,5 bis 16,0 mm betrug und 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 und 0,410 ≤ Mc ≤ 0,485 erfüllt waren, besonders günstig waren. Außerdem betrug ΔHcJ 40,0 kA/m oder weniger in allen Fällen, in denen die Dicke des Grünlings 3,5 bis 8,0 mm betrug.
Für den Fall, dass die Dicke des Grünlings ohne Änderung der Zusammensetzung, insbesondere Mc und Ms, geändert wurde, betrug ΔHcJ 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Grünlings unabhängig von der Zusammensetzung 3,5 bis 8,0 mm betrug. Insbesondere in dem Fall, dass die Position von (Mc, Ms) A war, betrug ΔHcJ 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Grünlings 3,5 bis 8,0 mm betrug. Wenn die Position von (Mc, Ms) B war, betrug ΔHcJ 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Presslings 3,5 bis 4,0 mm betrug. Wenn die Position von (Mc, Ms) C war, betrug ΔHcJ 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Grünlings 3,5 mm betrug. In dem Fall, dass die Position von (Mc, Ms) D war, war ΔHcJ 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Grünlings 3,5 mm und 5,5 bis 8,0 mm betrug. In dem Fall, dass die Position von (Mc, Ms) E war, betrug ΔHcJ 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Presslings 3,5 bis 5,5 mm betrug. Wenn die Position von (Mc, Ms) F war, betrug ΔHcJ 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Grünlings 4,0 bis 8,0 mm betrug. In dem Fall, dass die Position von (Mc, Ms) G war, war ΔHcJ 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Grünlings 3,5 bis 8,0 mm betrug.
Wenn die Zusammensetzung innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt, der 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 und 0,410 ≤ Ms ≤ 0,485 und dergleichen erfüllt, kann die Produktionsstabilität durch Auswahl einer geeigneten Dicke des Grünlings verbessert werden, selbst wenn die Dicke des Grünlings 8,0 mm oder weniger beträgt.
In dem Fall, dass 0,500 ≤ Mc ≤ 0,700 und 0,420 ≤ Ms ≤ 0,475 erfüllt waren, betrug ΔHcJ immer 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Presslings 3,5 bis 4,0 mm, die Dicke des Sinterkörpers vor der Bearbeitung 2,6 bis 3,2 mm und die Dicke des Sinterkörpers nach der Bearbeitung 2,1 bis 2,6 mm betrug.
In dem Fall, dass 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 und 0,410 ≤ Ms ≤ 0,450 erfüllt waren, betrug ΔHcJ immer 20,0 kA/m oder weniger, wenn die Dicke des Presslings 5,5 bis 8,0 mm, die Dicke des gesinterten Presslings vor der Bearbeitung 4,0 bis 6,1 mm und die Dicke des gesinterten Presslings nach der Bearbeitung 3,3 bis 5,3 mm betrug.
(Experimentelles Beispiel 2)
In Versuchsbeispiel 2 wurden für jede der Proben 2, 12, 32, 7 und 37 aus Versuchsbeispiel 1 Proben hergestellt, bei denen x, (12-y)z, yz, Mb, Ma oder Mr verändert wurden, ohne die Dicke des Grünlings, die Dicke des Sinterkörpers vor der Bearbeitung, die Dicke des Sinterkörpers nach der Bearbeitung sowie Mc und Ms zu verändern. Br, HcJ und ΔHcJ wurden auf die gleiche Weise wie in Versuchsbeispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 2 und 3 dargestellt.
Aus den Tabellen 2 und 3 geht hervor, dass die magnetischen Eigenschaften auch dann vorteilhaft waren, wenn die anderen Bedingungen als Mc und Ms innerhalb eines vorgegebenen Bereichs variiert wurden. Darüber hinaus wurden die gleichen Ergebnisse wie in Versuchsbeispiel 1 in Bezug auf ΔHcJ erzielt.
Bezugszeichenliste

10: C-förmiger Grünling
12: Scheibenförmiger Pressling
12a: Obere Fläche
12b: Untere Fläche

Claims

Gesinterter Ferritmagnet, der durch A_1-xR_x (Fe_12-yCo_y) _zO₁₉ in Bezug auf das Atomzahlverhältnis dargestellt ist, wobei A wenigstens ein Element ist, das aus der Gruppe bestehend aus Sr, Ba und Pb ausgewählt ist, R ausschließlich La oder La und wenigstens ein Element ist, das aus der Gruppe bestehend aus Bi und Seltenerdelemente ausgewählt ist, $0,14 \leq x \leq 0,22,$
$11,60 \leq (12 - y) \times z \leq 11,99,$
und $0,13 \leq y \times z \leq 0,17$
erfüllt sind; 0,500 ≤ Mc ≤ 0,710 erfüllt ist, wobei Mc der CaO-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem in dem gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Ca-Gehalt in CaO umgerechnet wird, und 0,410 ≤ Ms ≤ 0,485 erfüllt ist, wobei Ms der SiO₂-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem in dem gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Si-Gehalt in SiO₂ umgerechnet wird.
Gesinterter Ferritmagnet nach Anspruch 1, wobei 0,500 ≤ Mc ≤ 0,700 und 0,420 ≤ Ms ≤ 0,475 erfüllt sind.
Gesinterter Ferritmagnet nach Anspruch 2, der eine durchschnittliche Dicke von 3,2 mm oder weniger aufweist.
Gesinterter Ferritmagnet nach Anspruch 1, wobei 0,410 ≤ Ms ≤ 0,450 erfüllt ist.
Gesinterter Ferritmagnet nach Anspruch 4, der eine durchschnittliche Dicke von 3,3 mm oder mehr und 6,5 mm oder weniger aufweist.
Gesinterter Ferritmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei 0 ≤ Mb ≤ 0,150 erfüllt ist, wobei Mb der BaO-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem in dem gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Ba-Gehalt in BaO umgerechnet wird.
Gesinterter Ferritmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei 0 ≤ Ma ≤ 0,900 erfüllt ist, wobei Ma der Gehalt an Al₂O₃ in Masse-% ist, der aus dem im gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Al-Gehalt in Al₂O₃ umgerechnet wird.
Gesinterter Ferritmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei 0 ≤ Mr ≤ 0,100 erfüllt ist, wobei Mr der Cr₂O₃-Gehalt in Masse-% ist, der aus dem in dem gesinterten Ferritmagneten enthaltenen Cr-Gehalt in Cr₂O₃ umgerechnet wird.
Gesinterter Ferritmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der durch Brennen eines Grünlings mit einer durchschnittlichen Dicke von 3,5 mm oder mehr und 8,0 mm oder weniger erhalten wird.
Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Ferritmagneten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend das Brennen des Grünlings mit einer durchschnittlichen Dicke von 3,5 mm oder mehr und 8,0 mm oder weniger.