JP2017175136A - 永久磁石、モータ、発電機、および車 - Google Patents
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Abstract
Description
組成式:RpFeqZrrMsCutCo100-p-q-r-s-t …(1)
(式中、Rは希土類元素から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTiおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素であり、p、q、r、sおよびtはそれぞれ原子%で、10≦p≦15、24≦q≦40.5、1.5≦r≦4.5、0≦s≦3、1.5≦r+s≦4.5、0.8≦t≦13.5を満足する数である)
で表される組成を有し、Th2Zn17型結晶相を有する主相と、主相の結晶粒界に存在し、Zr濃度が4原子%以上35原子%以下である結晶相を有する粒界相とを備えている。
TL−10(℃)<T<TP+10(℃)…(2)
各原料を表1に示す組成となるように秤量した後、Arガス雰囲気中でアーク溶解して合金インゴットを作製した。合金インゴットに対して示唆熱分析を行い、前述した方法にしたがってZrリッチ相の融解開始温度TLと主相粉末が十分に液相とならない温度TPとを求めた。測定にはアルバック理工社製の示唆熱分析装置・TGD7000型を使用し、測定温度範囲は室温から1650℃、加熱速度は10℃/分とし、雰囲気はArガス(流量:100mL/分)とした。試料の量はおよそ300mgとし、容器にアルミナを使用し、リファレンスにアルミナを用いた。このようにして求めた各合金インゴットの温度TLと温度TPを表2に示す。
焼結温度を表2に示す温度に変更する以外は、実施例1と同組成の合金粉末を用いると共に、同一条件で焼結磁石を作製した。また、前述した方法にしたがって粒界相中のZr濃度、Sm濃度、厚さを測定した。さらに、焼結磁石の磁気特性をBHトレーサで評価して保磁力を測定した。これらの結果を表2に示す。
各原料を表1に示す組成となるように秤量した後、Arガス雰囲気中でアーク溶解して合金インゴットを作製した。合金インゴットを石英製のノズルに装填し、高周波誘導加熱して溶融した後、溶湯を周速0.6m/秒で回転する冷却ロールに傾注し、連続的に凝固させて薄帯を作製した。この薄帯を粗粉砕した後、ジェットミルにより微粉砕して合金粉末を調製した。この合金粉末を磁界中でプレスして圧粉体とした後、Arガス雰囲気中にて表2に示す温度で1時間焼結した後、室温まで急冷して焼結体を作製した。焼結体を850℃で4時間保持した後、室温まで冷却することによって、目的とする焼結磁石を得た。焼結磁石の組成は表1に示す通りである。また、前述した方法にしたがって粒界相中のZr濃度、Sm濃度、厚さを測定した。さらに、焼結磁石の磁気特性をBHトレーサで評価して保磁力を測定した。これらの結果を表2に示す。
焼結温度を表2に示す温度に変更する以外は、実施例4と同組成の合金粉末を用いると共に、同一条件で焼結磁石を作製した。また、前述した方法にしたがって粒界相中のZr濃度、Sm濃度、厚さを測定した。さらに、焼結磁石の磁気特性をBHトレーサで評価して保磁力を測定した。これらの結果を表2に示す。
表1に組成を示す合金粉末を用いる以外は、それぞれ実施例1と同様にして圧粉体を作製した。次いで、圧粉体をArガス雰囲気中にて表2に示す温度で3時間焼結した後、室温まで急冷して焼結体を作製した。焼結体を830℃で8時間保持した後、室温まで冷却することによって、目的とする焼結磁石を得た。焼結磁石の組成は表1に示す通りである。また、前述した方法にしたがって粒界相中のZr濃度、Sm濃度、厚さを測定した。さらに、焼結磁石の磁気特性をBHトレーサで評価して保磁力を測定した。これらの結果を表2に示す。
焼結温度を表1に示す温度に変更する以外は、実施例7と同組成の合金粉末を用いると共に、同一条件で焼結磁石を作製した。また、前述した方法にしたがって粒界相中のZr濃度、Sm濃度、厚さを測定した。さらに、焼結磁石の磁気特性をBHトレーサで評価して保磁力を測定した。これらの結果を表2に示す。
表1に組成を示す合金粉末を用いる以外は、それぞれ実施例1と同様にして圧粉体を作製した。次いで、圧粉体をArガス雰囲気中にて表2に示す温度で2時間焼結した後、室温まで急冷して焼結体を作製した。焼結体を800℃で4時間保持した後、室温まで冷却することによって、目的とする焼結磁石を得た。焼結磁石の組成は表1に示す通りである。また、前述した方法にしたがって粒界相中のZr濃度、Sm濃度、厚さを測定した。さらに、焼結磁石の磁気特性をBHトレーサで評価して保磁力を測定した。これらの結果を表2に示す。
Claims (12)
- R(Rは希土類元素から選ばれる少なくとも1種の元素)、Fe、Zr、Cu、およびCoを含み、
Th2Zn17型結晶相を有する主相と、前記主相の結晶粒界に存在し、前記Zrの濃度が4原子%以上35原子%以下である結晶相を有する粒界相とを備え、
前記粒界相の厚さが20nm以上500nm以下の範囲である、永久磁石。 - 前記Rの50原子%以上がSmである、請求項1に記載の永久磁石。
- R(Rは希土類元素から選ばれ、50原子%以上がSmである少なくとも1種の元素)、Fe、Zr、Cu、およびCoを含み、
Th2Zn17型結晶相を有する主相と、前記主相の結晶粒界に存在し、前記Zrの濃度が4原子%以上35原子%以下であると共に、前記Rの濃度が5原子%以上30原子%以下である結晶相を有する粒界相とを備える、永久磁石。 - 前記Zrの一部がM(MはTiおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素)で置換されている、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の永久磁石。
- 前記Zrの50原子%未満が前記Mで置換されている、請求項4に記載の永久磁石。
- 初磁化曲線がニュークリエーション型を示す、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の永久磁石。
- 前記Coの20原子%以下がA(AはNi、V、Cr、Mn、Al、Ga、Nb、Ta、およびWから選ばれる少なくとも1種の元素)で置換されている、請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の永久磁石。
- ステータと、
請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の永久磁石を有するロータと、を具備する、モータ。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の永久磁石を有するステータと、
ロータと、を具備する、発電機。 - 前記発電機の一端に設けられたタービンに前記ロータがシャフトを介して接続されている、請求項9に記載の発電機。
- 請求項8に記載のモータまたは請求項9に記載の発電機を具備する、車。
- 請求項9に記載の発電機を具備し、
前記ロータはシャフトに接続されており、前記シャフトに回転が伝達される、車。
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JP2020047628A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | 株式会社東芝 | 磁石材料、永久磁石、回転電機、及び車両 |
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JPH05171323A (ja) * | 1991-12-17 | 1993-07-09 | Hitachi Metals Ltd | 永久磁石材料 |
JP2010123722A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Toshiba Corp | 永久磁石とそれを用いた永久磁石モータおよび発電機 |
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US11404187B2 (en) | 2018-09-14 | 2022-08-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic material, permanent magnet, rotary electric machine, and vehicle |
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