JP5558447B2 - 永久磁石とそれを用いたモータおよび発電機 - Google Patents
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Description
組成式:R(FepMqCur(Co1−p−q−r)) z
(式中、RはSm、Ce、Nd、PrおよびYから選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi、ZrおよびHfから選ばれ、50原子%以上がZrである少なくとも1種の元素を示し、p、q、rおよびzはそれぞれ原子比で、0.3<p≦0.45、0.01≦q≦0.05、0.01≦r≦0.1、5.6≦z≦9を満足する数である)
で表される組成を有する。実施形態の永久磁石は、Th2Zn17型結晶相と粒界相とプレートレット相とを含む金属組織を備え、かつ粒界相におけるCu濃度の空間分布が標準偏差で5以下とされている。
組成式:R(FepMqCur(Co1−p−q−r)) z …(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、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、p、q、rおよびzはそれぞれ原子比で、0.3<p≦0.45、0.01≦q≦0.05、0.01≦r≦0.1、5.6≦z≦9を満足する数である)
で表される組成を有する。実施形態の永久磁石は、Th2Zn17型結晶相と粒界相とプレートレット相とを含む金属組織を備え、かつ粒界相におけるCu濃度の空間分布が標準偏差で5以下とされている。
角型比=(BH)maxの実測値/(BH)maxの理論値×100(%) …(2)
(BH)maxの理論値=Br×Br/16π×104 …(3)
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。合金インゴットを乳鉢粉砕により粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕して平均粒径が5μmの合金粉末を調製した。合金粉末を1.5Tの磁界中でプレス圧1tにてプレスして圧粉体とした後、Ar雰囲気中にて1200℃で3時間保持して焼結し、引き続いて1170℃で3時間の溶体化処理を実施して焼結体を作製した。
実施例1と同一組成となるように各原料を秤量した後、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。合金インゴットを乳鉢粉砕により粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕して平均粒径が4μmの合金粉末を調製した。合金粉末を1.5Tの磁界中でプレス圧1tにてプレスして圧粉体とした後、Ar雰囲気中にて1190℃で3時間保持して焼結し、引き続いて1150℃で5時間の溶体化処理を実施して焼結体を作製した。
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。得られた合金インゴットをAr雰囲気中にて1170℃で1時間熱処理した後、合金インゴットを乳鉢粉砕により粗粉砕し、さらにボールミルで微粉砕して平均粒径が4μmの合金粉末を調製した。合金粉末を1.5Tの磁界中でプレス圧1tにてプレスして圧粉体とした。圧粉体をAr雰囲気中にて1190℃で3時間保持して焼結し、引き続いて1150℃で3時間の溶体化処理を実施して焼結体を作製した。
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、高周波誘導加熱で溶融した後、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合金薄帯を作製した。この合金薄帯を粗粉砕した後、ジェットミルにより微粉砕して平均粒径が4μmの合金粉末を調製した。合金粉末を1.5Tの磁界中でプレス圧1tにてプレスして圧粉体とした。圧粉体をAr雰囲気中にて1200℃で1時間保持して焼結し、引き続いて1170℃で10時間の溶体化処理を実施して焼結体を作製した。
実施例1と同一組成の合金粉末を用いて、実施例1と同一条件下で圧粉体を作製した。この圧粉体をAr雰囲気中にて1220℃で3時間保持して焼結し、引き続いて1180℃で8時間の溶体化処理を実施して焼結体を作製した。次いで、溶体化処理後の焼結体に第1時効処理として780℃×10時間の条件で熱処理を施した後、7℃/分の冷却速度で300℃まで徐冷した。引き続いて、第2時効処理として850℃×5時間の条件で熱処理を施した後、0.5℃/分の冷却速度で400℃まで徐冷し、さらに室温まで冷却した。第1および第2時効処理はいずれもAr雰囲気中で実施した。このようにして得た焼結磁石を後述する特性評価に供した。
実施例2と同一組成の合金粉末を用いて、実施例1と同一条件下で圧粉体を作製した。この圧粉体をAr雰囲気中にて1220℃で1時間保持して焼結し、引き続いて1210℃で8時間の溶体化処理を実施して焼結体を作製した。次いで、溶体化処理後の焼結体に第1時効処理として800℃×8時間の条件で熱処理を施した後、7℃/分の冷却速度で200℃まで徐冷した。引き続いて、第2時効処理として840℃×3時間の条件で熱処理を施した後、5℃/分の冷却速度で400℃まで徐冷し、さらに室温まで冷却した。第1および第2時効処理はいずれもAr雰囲気中で実施した。このようにして得た焼結磁石を後述する特性評価に供した。
実施例3〜9と同一組成の合金粉末を用いて、実施例3〜9と同一条件下で圧粉体を作製した。この圧粉体をAr雰囲気中にて1220℃で3時間保持して焼結し、引き続いて1210℃で2時間の溶体化処理を実施して焼結体を作製した。次いで、溶体化処理後の焼結体に第1時効処理として400℃×7時間の条件で熱処理を施した後、3℃/分の冷却速度で200℃まで徐冷した。引き続いて、第2時効処理として850℃×5時間の条件で熱処理を施した後、5℃/分の冷却速度で600℃まで徐冷し、さらに室温まで冷却した。第1および第2時効処理はいずれもAr雰囲気中で実施した。このようにして得た焼結磁石を後述する特性評価に供した。
Claims (7)
- 組成式:R(FepMqCur(Co1−p−q−r)) z
(式中、RはSm、Ce、Nd、PrおよびYから選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi、ZrおよびHfから選ばれ、50原子%以上がZrである少なくとも1種の元素を示し、p、q、rおよびzはそれぞれ原子比で、0.3<p≦0.45、0.01≦q≦0.05、0.01≦r≦0.1、5.6≦z≦9を満足する数である)
で表される組成を有する永久磁石であって、
Th2Zn17型結晶相と粒界相とプレートレット相とを含む金属組織を備え、かつ前記粒界相におけるCu濃度の空間分布が標準偏差で5以下であることを特徴とする永久磁石。 - 請求項1記載の永久磁石において、
前記粒界相の元素Mの濃度(α)に対する前記プレートレット相の元素M(β)の濃度の比(β/α)が1を超えて3未満の範囲であることを特徴とする永久磁石。 - 請求項1または請求項2記載の永久磁石において、
前記組成式における元素Rは、SmとCe、Nd、PrおよびYから選ばれる少なくとも1種の元素とからなることを特徴とする永久磁石。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の永久磁石において、
前記組成式における元素Rの50原子%以上がサマリウムであることを特徴とする永久磁石。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の永久磁石において、
前記組成式におけるCoの20原子%以下が、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Aで置換されていることを特徴とする永久磁石。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載の永久磁石を具備することを特徴とするモータ。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載の永久磁石を具備することを特徴とする発電機。
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