JP7278731B2 - 磁石材料、永久磁石、回転電機、及び車両 - Google Patents
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Description
本実施形態の磁石材料は、希土類元素と、M元素(MはFe又はFe及びCo)と、T元素(Ti、V、Nb、Ta、Mo、及びWからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素)と、を含有する。
第1の実施形態の磁石材料を具備する永久磁石は、各種モータや発電機に使用することができる。また、可変磁束モータや可変磁束発電機の固定磁石や可変磁石として使用することも可能である。第1の実施形態の永久磁石を用いることによって、各種のモータや発電機が構成される。第1の実施形態の永久磁石を可変磁束モータに適用する場合、可変磁束モータの構成やドライブシステムには、例えば特開2008-29148号公報や特開2008-43172号公報に開示されている技術を適用することができる。
原料を適量秤量し、アーク溶解法を用いて合金を作製した。次に、合金をAr雰囲気下で1200℃、25時間加熱することで磁石材料を得た。
原料を適量秤量し、アーク溶解法を用いて合金を作製した。次に、合金をAr雰囲気下で1250℃、10時間加熱した。その後合金を乳鉢で粉砕し、得られた粉末を窒素ガス雰囲気において、450℃で4時間加熱することで磁石材料を得た。
原料を適量秤量し、アーク溶解法を用いて合金を作製した。次に、合金をAr雰囲気下で700℃、100時間加熱することで磁石材料を得た。
原料を適量秤量し、アーク溶解法を用いて合金を作製した。次に、合金を溶解し、得られた溶湯をロール周速10m/sで回転するCuロールに射出することで急冷薄帯を作製した。得られた合金薄帯をAr雰囲気下で1000℃、4時間加熱することで磁石材料を得た。
Claims (20)
- 組成式1:(R1-xYx)aMbTc
(式中、Rは1種類以上の希土類元素であり、TはTi、V、Nb、Ta、Mo、及びWからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素であり、MはFe又はFe及びCoであり、xは0.01≦x≦0.8を満足する数であり、aは4≦a≦20原子%を満足する数であり、cは0<c<7原子%を満足する数であり、bはb=100-a-c原子%を満足する数である)により表される磁石材料であって、
ThMn12型結晶相を有する主相を具備し、
Th2Zn17型結晶相、Th2Ni17型結晶相、TbCu7型結晶相、及びNd3(Fe,Ti)29型結晶相からなる群より選ばれる少なくとも一つの副相の総量が20体積%以下であり、
α-Fe相及びα-(Fe,Co)相の総量が1.1体積%以下であり、
前記主相の平均結晶粒径は、20μm以上である、磁石材料。 - R元素の50原子%以上は、Smである、請求項1に記載の磁石材料。
- Y元素の50原子%以下は、Zr及びHfからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素に置換されている、請求項1又は請求項2に記載の磁石材料。
- T元素の50原子%以上は、Ti又はNbである、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の磁石材料。
- T元素の50原子%以上は、Nbである、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の磁石材料。
- M元素の20原子%以下は、Al、Si、Cr、Mn、Ni、及びGaからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素に置換されている、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の磁石材料。
- 組成式2:(R1-xYx)aMbTcAd
(式中、Rは1種類以上の希土類元素であり、TはTi、V、Nb、Ta、Mo、及びWからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素であり、MはFe又はFe及びCoであり、AはN、C、B、H、及びPからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素であり、xは0.01≦x≦0.8を満足する数であり、aは4≦a≦20原子%を満足する数であり、cは0<c<7原子%を満足する数であり、bはb=100-a-c-d原子%を満足する数であり、dは0<d≦18原子%を満足する数である)により表される磁石材料であって、
ThMn12型結晶相を有する主相を具備し、
Th2Zn17型結晶相、Th2Ni17型結晶相、TbCu7型結晶相、及びNd3(Fe,Ti)29型結晶相からなる群より選ばれる少なくとも一つの副相の総量が20体積%以下であり、
α-Fe相及びα-(Fe,Co)相の総量が1.1体積%以下であり、
前記主相の平均結晶粒径は、20μm以上である、磁石材料。 - 前記dは、0<d≦18原子%を満足する数であり、
R元素の50原子%以上は、Ce、Pr、Nd、Tb、及びDyからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素である、請求項7に記載の磁石材料。 - Y元素の50原子%以下は、Zr及びHfからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素に置換されている、請求項7又は請求項8に記載の磁石材料。
- T元素の50原子%以上は、Ti又はNbである、請求項7ないし請求項9のいずれか一項に記載の磁石材料。
- T元素の50原子%以上は、Nbである、請求項7ないし請求項9のいずれか一項に記載の磁石材料。
- M元素の20原子%以下は、Al、Si、Cr、Mn、Ni、及びGaからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素に置換されている、請求項7ないし請求項10のいずれか一項に記載の磁石材料。
- 前記少なくとも一つの副相の総量が10体積%以下である、請求項1ないし請求項12のいずれか一項に記載の磁石材料。
- 1000kA/mの外部磁場を前記磁石材料に印加したときの磁化容易軸方向の磁化に対する磁化困難軸方向の磁化の比が0.54以下である、請求項1ないし請求項13のいずれか一項に記載の磁石材料。
- 請求項1ないし請求項14のいずれか一項に記載の磁石材料を含む永久磁石。
- 請求項1ないし請求項14のいずれか一項に記載の磁石材料の焼結体を具備する永久磁石。
- ステータと、
ロータと、を具備し、
前記ステータ又は前記ロータは、請求項15に記載の永久磁石を有する、回転電機。 - 前記ロータは、シャフトを介してタービンに接続されている、請求項17に記載の回転電機。
- 請求項17に記載の回転電機を具備する、車両。
- 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、請求項19に記載の車両。
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