JP2011014600A - 希土類磁石 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る希土類磁石は、希土類元素と遷移金属とを有する磁性体を含む無機結晶相を具備する希土類磁石であって、前記磁性体はその組成が化学式RxTyFz(R:希土類元素、T:遷移金属、F:フッ素、1.5≦ x ≦2.5、16.5≦ y ≦17.5、2.5≦ z ≦3.5)で表されるフッ化物結晶相からなり、前記希土類元素RはY、Ce、Pr、Nd、Smの中から選ばれる1種類以上であり、前記遷移金属TはFe、Coの中から選ばれる1種類以上であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
前記磁性体はその組成が化学式RxTyFz(R:希土類元素、T:遷移金属、F:フッ素、1.5≦ x ≦2.5、16.5≦ y ≦17.5、2.5≦ z ≦3.5)で表されるフッ化物結晶相からなり、
前記希土類元素RはY、Ce、Pr、Nd、Smの中から選ばれる1種類以上であり、
前記遷移金属TはFe、Coの中から選ばれる1種類以上であることを特徴とする希土類磁石を提供する。
(1)前記無機結晶相は、前記フッ化物結晶相が70%以上の体積比率を占める主相である。
(2)前記フッ化物結晶相は、前記組成RxTyFzにおけるFの一部がC、O、Nの中の1種類以上の元素によって置換されたフッ化物を含む。
(3)前記希土類磁石を使用した回転電機である。
(4)前記フッ化物結晶相は、菱面体系結晶構造または六方晶系結晶構造を有し、a軸格子長に対するc軸格子長の比が1.5以上(c/a ≧1.5)で、単位胞体積が1.6 nm3以上である。
化学式RxTyで表される組成を有する合金から前記化学式RxTyFzで表される組成を有するフッ化物結晶相を生成するフッ素化処理工程を含むことを特徴とする希土類磁石の製造方法を提供する。
(5)前記フッ素化処理工程は、フッ素を含むガス中における熱処理工程、またはフッ素を含む溶液によるコーティング工程とその後の拡散熱処理工程を含む。
(6)前記フッ素化処理工程の後に、He、Ne、Ar、N2の中から選ばれる1種類以上を含む不活性ガスまたはフッ素を含む非酸化性ガス雰囲気中で500℃以上の温度において、前記フッ化物結晶相を焼結する焼結工程を含む。なお、本発明において非酸化性ガス雰囲気とは、酸素を含まない雰囲気または酸素の含有率が無視できるほど小さい雰囲気を意味するものとする。
(7)前記フッ素化処理工程の前に、He、Ne、Ar、N2の中から選ばれる1種類以上を含む不活性ガスまたはフッ素を含む非酸化性ガス雰囲気中で500℃以上の温度において、前記化学式RxTyで表される組成を有する合金を焼結する焼結工程を含む。
希土類磁石の製造方法は、本発明で規定した要件を満たした希土類磁石が結果として得られれば製造方法に特段の限定はないが、Sm2Fe17F3の場合について製造方法の1例を以下に説明する。本発明に係る希土類磁石を製造するための磁性体粉末は、焼結前の段階において、その粉末粒子の9割程度以上が目的組成を有する粒子になっていることが望ましい。言い換えると、フッ素化されていない合金やフッ素化合物の異相が粉末粒子の1割程度以下となっていることが望ましい。
Sm2O3/Fe203 + 6HF → 2SmF3/2FeF3 + 3H2O ・・・・・・(1)
Arで希釈した10%F2ガスで炉内を満たし、1 Tの磁場と1 t/cm2の荷重とを印加しながら1200℃の温度で焼結工程を施し焼結磁石を作製した。
Claims (8)
- 希土類元素と遷移金属とを有する磁性体を含む無機結晶相を具備する希土類磁石であって、
前記磁性体はその組成が化学式RxTyFz(R:希土類元素、T:遷移金属、F:フッ素、1.5≦ x ≦2.5、16.5≦ y ≦17.5、2.5≦ z ≦3.5)で表されるフッ化物結晶相からなり、
前記希土類元素RはY、Ce、Pr、Nd、Smの中から選ばれる1種類以上であり、
前記遷移金属TはFe、Coの中から選ばれる1種類以上であることを特徴とする希土類磁石。 - 請求項1に記載の希土類磁石において、
前記無機結晶相は、前記フッ化物結晶相が70%以上の体積比率を占める主相であることを特徴とする希土類磁石。 - 請求項1または請求項2に記載の希土類磁石において、
前記フッ化物結晶相は、前記組成RxTyFzにおけるFの一部がC、O、Nの中の1種類以上の元素によって置換されたフッ化物を含むことを特徴とする希土類磁石。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の希土類磁石を使用したことを特徴とする回転電機。
- 希土類元素と遷移金属とを有する磁性体を含む無機結晶相を具備する希土類磁石で、前記磁性体が化学式RxTyFz(R:希土類元素、T:遷移金属、F:フッ素、1.5≦ x ≦2.5、16.5≦ y ≦17.5、2.5≦ z ≦3.5)で表される組成を有するフッ化物結晶相からなり、前記希土類元素RがY、Ce、Pr、Nd、Smの中から選ばれる1種類以上であり、前記遷移金属TがFe、Coの中から選ばれる1種類以上である希土類磁石の製造方法であって、
化学式RxTyで表される組成を有する合金から前記化学式RxTyFzで表される組成を有するフッ化物結晶相を生成するフッ素化処理工程を含むことを特徴とする希土類磁石の製造方法。 - 請求項5に記載の希土類磁石の製造方法において、
前記フッ素化処理工程は、フッ素を含むガス中における熱処理工程、またはフッ素を含む溶液によるコーティング工程とその後の拡散熱処理工程を含むことを特徴とする希土類磁石の製造方法。 - 請求項5または請求項6に記載の希土類磁石の製造方法において、
前記フッ素化処理工程の後に、He、Ne、Ar、N2の中から選ばれる1種類以上を含む不活性ガスまたはフッ素を含む非酸化性ガス雰囲気中で500℃以上の温度において、前記フッ化物結晶相を焼結する焼結工程を含むことを特徴とする希土類磁石の製造方法。 - 請求項5または請求項6に記載の希土類磁石の製造方法において、
前記フッ素化処理工程の前に、He、Ne、Ar、N2の中から選ばれる1種類以上を含む不活性ガスまたはフッ素を含む非酸化性ガス雰囲気中で500℃以上の温度において、前記化学式RxTyで表される組成を有する合金を焼結する焼結工程を含むことを特徴とする希土類磁石の製造方法。
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