JP7338395B2 - フェライト焼結磁石及びこれを備える回転電気機械 - Google Patents
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Description
前記フェライト焼結磁石は、少なくとも、Fe、Ca、B、及び、Siを含み、
前記フェライト焼結磁石は、BをB2O3換算で0.005~0.9質量%含み、
前記多結晶粒粒界はSi及びCaを含み、
前記多結晶粒粒界におけるSiに対するCaのモル比を(Ca/Si)Gと表した場合に下式を満たす。
0.1<(Ca/Si)G<0.9
前記多結晶粒粒界における、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するCaの原子数の比をGc1とした時に、下式を満たすことができる。
20<Gc1/Mc1<90
前記多結晶粒粒界における、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するSrの原子数の比をGr1とした時に、下式を満たすことができる。
2.0<Gr1/Mr1<3.2
前記多結晶粒粒界における、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するZnの原子数の比をGz2とした時に、下式を満たすことができる。
0.2<Gz2/Mz2<2.9
40<(Sr/Zn)G<700
50<(Ca/Zn)G<2000
22<(Sr/Zn)M<70
2.1<(Ca/Zn)M<7.0
460<(Fe/Zn)M<1500
本発明の実施形態に係るフェライト焼結磁石100は、図1に示すように、六方晶構造を有するM型フェライト結晶粒(主相)4と、M型フェライト結晶粒4間に存在する粒界6とを有する。
M型フェライト結晶粒は(1)式で表されるM型フェライトを主成分とすることができる。
ここで、AはSr,Ba,及び、Caからなる群から選択される少なくとも一つを含む。
上式(3)中、xは、例えば0.01~0.5であり、yは、例えば0.7~1.2であり、zは、0~0.5であり、例えば、0であっても良く、0.01~0.49であってもよい。Rは、Ca及び/又はBaであることができる。
上式(4)中、xは、例えば0.01~0.5であり、yは、例えば0.7~1.2であり、zは、0~0.5であり、例えば、0であってもよく、0.01~0.49であってもよい。Rは、Sr及び/又はCaであることができる。
上式(5)中、xは、例えば0.01~0.5であり、yは、例えば0.7~1.2であり、zは、0~0.5であり、例えば、0であってもよく、0.01~0.49であってもよい。Rは、Sr及び/又はBaであることができる。
22<(Sr/Zn)M<70
(Sr/Zn)Mは、例えば、M型フェライト結晶粒4における、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するSrの原子数の比をMr2とし、M型フェライト結晶粒4における、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するZnの原子数の比をMz2とした時に、Mr2/Mz2で計算される。
2.1<(Ca/Zn)M<7.0
(Ca/Zn)Mは、例えば、M型フェライト結晶粒4における、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するCaの原子数の比をMc2とし、M型フェライト結晶粒4における、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するZnの原子数の比をMz2とした時に、Mc2/Mz1で計算される。
460<(Fe/Zn)M<1500
(Fe/Zn)Mは、例えば、M型フェライト結晶粒4における、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するFeの原子数の比をMf2とし、M型フェライト結晶粒4における、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するZnの原子数の比をMz2とした時に、Mf2/Mz2で計算される。
粒界6の主成分は酸化物である。粒界6において、酸化物の酸素以外の構成元素は、Si(ケイ素)及びCa(カルシウム)を必ず含み、B(ホウ素)を含むことができる。また、当該構成元素は、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)、Fe(鉄)、Mn(マンガン)、Zn(亜鉛)、Cr(クロム)、及びAl(アルミニウム)から選ばれる少なくとも一種、または、任意の2種以上の組み合わせを含むことができる。酸化物の例としては、例えばSiO2、CaO、BaO、SrO、Al2O3,ZnO、Fe2O3、MnO、Cr2O3、B2O3等が挙げられる。またケイ酸ガラスを含んでもよい。酸化物は粒界6の90質量%以上を占めることができ、より好ましくは95%以上であり、さらに好ましくは97%以上である。
0.1<(Ca/Si)G<0.9
(Ca/Si)Gは、例えば、多結晶粒粒界6bにおける、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するCaの原子数の比をGc1とし、多結晶粒粒界6bにおける、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するSiの原子数の比をGs1とした時に、Gc1/Gs1で計算される。
40<(Sr/Zn)G<700
(Sr/Zn)Gは、例えば、多結晶粒粒界6bにおける、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するSrの原子数の比をGr2とし、多結晶粒粒界6bにおける、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するZnの原子数の比をGz2とした時に、Gr2/Gz2で計算される。
50<(Ca/Zn)G<2000
(Ca/Zn)Gの例は、多結晶粒粒界6bにおける、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するCaの原子数の比をGc2とし、多結晶粒粒界6bにおける、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するZnの原子数の比をGz2とした時のGc2/Gz2である。
M型フェライト結晶粒4における、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するCaの原子数の比をMc1とし、多結晶粒粒界6bにおける、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するCaの原子数の比をGc1とした時に、下式を満たすことが好ましい。
20<Gc1/Mc1<90
2.0<Gr1/Mr1<3.2
0.2<Gz2/Mz2<2.9
本発明の実施形態に係るフェライト焼結磁石は、Fe、Ca、B、及びSiを少なくとも含む酸化物である。
フェライト焼結磁石のc軸に平行な断面において、M型フェライト結晶粒4及び多結晶粒粒界6bの最大径の算術平均は、それぞれ、0.5~2.0μm、及び、0.2~1.0μmであることが好ましい。最大径とは、最も大きくなる方向において測定したM型フェライト結晶粒4及び多結晶粒粒界6bの径である。また、フェライト焼結磁石におけるc軸とは、フェライト焼結磁石における磁化容易軸である。
フェライト焼結磁石の残留磁束密度(Br)は、好ましくは420mT以上であり、より好ましくは440mT以上であり、さらに好ましくは450mT以上である。フェライト焼結磁石の保磁力は、好ましくは260kA/m以上であり、より好ましくは270kA/m以上であり、さらに好ましくは280kA/mである。また、フェライト焼結磁石の角型比(Hk/HcJ)は好ましくは85%以上であり、より好ましくは88%以上であり、さらに好ましくは90%以上である。特に、フェライト焼結磁石は、残留磁束密度(Br)が440mT以上であり、かつ、角型比(Hk/HcJ)が85%以上であることが好ましい。このような優れた磁気特性を有することによって、モータや発電機に一層好適に用いることができる。
続いて、図2に本発明の一実施形態に係るモータを示す。モータ200は、ステータ31と、ロータ32と、を備える。ロータ32は、シャフト36及びロータコア37を有する。本実施形態のモータ200では、ステータ31に永久磁石であるC字型のフェライト焼結磁石100が設けられ、ロータ32のロータコア37に電磁石(コイル)が設けられている。
次に、フェライト焼結磁石の製造方法の一例を説明する。フェライト焼結磁石の製造方法は、配合工程、仮焼工程、粉砕工程、磁場中成形工程及び焼成工程を有する。以下、各工程の詳細を説明する。
まず、以下の出発原料を準備した。
・Fe2O3粉末(一次粒子径:0.3μm)
・SrCO3粉末(一次粒子径:2μm)
・SiO2粉末(一次粒子径:0.01μm)
・CaCO3粉末
・ZnO粉末
・H3BO4粉末
Fe2O3粉末1000g、SrCO3粉末161g、CaCO3粉末12.1g、SiO2粉末4.33g、ZnO粉末3.5g、及び、H3BO4粉末0.34gを、湿式アトライタを用いて粉砕しながら混合し、乾燥及び整粒を行った。このようにして得られた粉末を、大気中、1250℃で1時間焼成し、顆粒状の仮焼物を得た。乾式振動ロッドミルを用いて、この仮焼物を粗粉砕して、BET法による比表面積が1m2/gの粉末を調製した。
H3BO4粉末の添加量を変える以外は実施例1と同様にして、実施例2~6、及び、比較例1の磁石を得た。
Mn含有量の異なる原料銘柄を選択することによりMnの添加量を変える以外は実施例4と同様にして、実施例7、及び、8の磁石を得た。
Cr含有量の異なる原料銘柄を選択することによりCrの添加量を変える以外は実施例4と同様にして、実施例9、及び、10の磁石を得た。
ZnOの添加量を変える以外は実施例4と同様にして、実施例11、及び、12の磁石を得た。
SiO2の添加量を変える以外は実施例4と同様にして、実施例13、及び、14の磁石を得た。
CaCO3の添加量を変える以外は実施例4と同様にして、実施例15、及び、16の磁石を得た。
<フェライト焼結磁石全体の組成分析>
作製した各実施例及び各比較例のフェライト焼結磁石の組成を誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP分析)によって測定した。フェライト焼結磁石は、Fe,Sr,Si,Ca、Zn、B等の他に、出発原料に含まれる不純物に由来する元素(Ba、Al,Mn,Cr等)が検出された。
磁化容易軸(c軸)に平行な断面を得た後、約40000倍の倍率でのTEM-EDXにより、Srフェライト結晶粒(主相)及び多結晶粒粒界のそれぞれにおけるFe,Sr,Ca,Si,Znの原子濃度比を測定した。
作製した円柱形状のフェライト焼結磁石の上下面を加工した後、最大印加磁場25kOeのB-Hトレーサを用いて磁気特性を測定した。測定では、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)を求めるとともに、残留磁束密度(Br)の90%になるときの外部磁界強度(Hk)を測定し、これに基づいて角型比(Hk/HcJ)(%)を求めた。各実施例及び比較例において、焼成温度1180℃、1195℃及び1210℃でそれぞれ作製したフェライト焼結磁石のうち、最も残留磁束密度(Br)と角型比(Hk/HcJ)のバランスの良い1195℃で作製したフェライト焼結磁石の磁気特性を表4に示す。
以下の条件により、3点曲げ試験によりフェライト焼結磁石の抗折強度(σ)を測定した。まず、上記円柱形状のフェライト焼結磁石とは別に、図3の(a)に示すような弧状のフェライト焼結磁石S(長さLは34mm、幅Wは25.5mm、厚みTは3.7mm、弧を含む円を想定した場合の円の中心から弧の両端部に引いた接線間の角度Rは130度)を準備した。なお、焼成温度は1195℃とした。
Claims (15)
- M型フェライト結晶粒、及び、3つ以上の前記M型フェライト結晶粒に囲まれた多結晶粒粒界を備えるフェライト焼結磁石であって、
前記フェライト焼結磁石は、少なくとも、Fe、Ca、B、及び、Siを含み、
前記フェライト焼結磁石は、BをB2O3換算で0.005~0.9質量%含み、
前記多結晶粒粒界はSi及びCaを含み、
前記多結晶粒粒界におけるSiに対するCaのモル比を(Ca/Si)Gと表した場合に下式を満たし、
前記フェライト焼結磁石はLa及びCoを実質的に含まない、フェライト焼結磁石。
0.1<(Ca/Si)G<0.9 - さらに、0.1<(Ca/Si)G<0.5を満たす、請求項1に記載のフェライト焼結磁石。
- 前記M型フェライト結晶粒はSrフェライト結晶粒であり、前記多結晶粒粒界はSrを含む、請求項1又は2に記載のフェライト焼結磁石。
- 前記M型フェライト結晶粒における、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するCaの原子数の比をMc1とし、
前記多結晶粒粒界における、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するCaの原子数の比をGc1とした時に、下式を満たす、請求項3に記載のフェライト焼結磁石。
20<Gc1/Mc1<90 - さらに、20<Gc1/Mc1<70を満たす、請求項4に記載のフェライト焼結磁石。
- 前記M型フェライト結晶粒における、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するSrの原子数の比をMr1とし、
前記多結晶粒粒界における、Fe、Sr、Ca、及びSiの原子数の合計に対するSrの原子数の比をGr1とした時に、下式を満たす、請求項4又は5に記載のフェライト焼結磁石。
2.0<Gr1/Mr1<3.2 - 前記Srフェライト結晶粒はZnを含み、前記多結晶粒粒界はZnを含む、請求項3~6のいずれか1項に記載のフェライト焼結磁石。
- 前記M型フェライト結晶粒における、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するZnの原子数の比をMz2とし、
前記多結晶粒粒界における、Fe、Sr、Ca、Si及びZnの原子数の合計に対するZnの原子数の比をGz2とした時に、下式を満たす、請求項7に記載のフェライト焼結磁石。
0.2<Gz2/Mz2<2.9 - 前記多結晶粒粒界における、Znに対するSrのモル比を(Sr/Zn)Gとした時に、下式を満たす、請求項7又は8に記載のフェライト焼結磁石。
40<(Sr/Zn)G<700 - 前記多結晶粒粒界における、Znに対するCaのモル比を(Ca/Zn)Gとした時に、下式を満たす、請求項7~9のいずれか1項に記載のフェライト焼結磁石。
50<(Ca/Zn)G<2000 - 前記M型フェライト結晶粒における、Znに対するSrのモル比を(Sr/Zn)Mと表した場合に、下式を満たす、請求項7~10のいずれか1項に記載のフェライト焼結磁石。
22<(Sr/Zn)M<70 - 前記M型フェライト結晶粒における、Znに対するCaのモル比を(Ca/Zn)Mとした時に、下式を満たす、請求項7~11のいずれか1項に記載のフェライト焼結磁石。
2.1<(Ca/Zn)M<7.0 - 前記M型フェライト結晶粒における、Znに対するFeのモル比を(Fe/Zn)Mとした時に、下式を満たす、請求項7~12のいずれか1項に記載のフェライト焼結磁石。
460<(Fe/Zn)M<1500 - 前記フェライト焼結磁石において、Siの含有量がSiO2換算で0.05~1.3質量%であり、Caの含有量がCaO換算で0.15~2.0質量%であり、Znの含有量がZnO換算で0.01~1.47質量%であり、Mnの含有量がMnO換算で0.25~1.5質量%であり、Crの含有量がCr2O3換算で0.03~0.2質量%である、請求項7~13のいずれか1項に記載のフェライト焼結磁石。
- 請求項1~14のいずれか1項に記載のフェライト焼結磁石を備える回転電気機械。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012209295A (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Hitachi Metals Ltd | フェライト焼結磁石 |
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WO2013125600A1 (ja) | 2012-02-20 | 2013-08-29 | Tdk株式会社 | フェライト焼結磁石及びそれを備えるモータ |
JP2015181148A (ja) | 2014-03-07 | 2015-10-15 | Tdk株式会社 | フェライト焼結磁石及びそれを備えるモータ |
JP2017005004A (ja) | 2015-06-05 | 2017-01-05 | Tdk株式会社 | Srフェライト焼結磁石、モータ及び発電機 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0298106A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-10 | Hitachi Metals Ltd | 酸化物永久磁石 |
JP2897871B2 (ja) * | 1995-08-11 | 1999-05-31 | ティーディーケイ株式会社 | 磁石粉末、焼結磁石、ボンディッド磁石および磁気記録媒体 |
EP1684315A3 (en) | 1997-12-25 | 2009-05-27 | Hitachi Metals, Ltd. | Ferrite magnet and method for producing same |
JP2002141212A (ja) | 2001-08-23 | 2002-05-17 | Hitachi Metals Ltd | 回転機 |
ATE508100T1 (de) | 2005-11-25 | 2011-05-15 | Hitachi Metals Ltd | Magnetisches material auf oxidbasis, herstellungsverfahren dafür, gesinterter ferritmagnet und herstellungsverfahren dafür |
KR101131795B1 (ko) | 2007-03-01 | 2012-03-30 | 티디케이가부시기가이샤 | 페라이트 소결 자석 |
KR101385869B1 (ko) | 2007-03-30 | 2014-04-17 | 도다 고교 가부시끼가이샤 | 본드 자석용 페라이트 입자 분말, 본드 자석용 수지 조성물및 이들을 이용한 성형체 |
HUE040207T2 (hu) | 2009-06-30 | 2019-03-28 | Hitachi Metals Ltd | Eljárás szinterelt ferrit mágnes elõállítására és szinterelt ferrit mágnes |
JP5120467B2 (ja) | 2010-03-17 | 2013-01-16 | Tdk株式会社 | フェライト磁性材料、フェライト磁石、フェライト焼結磁石 |
JP5929764B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2016-06-08 | 日立金属株式会社 | フェライト焼結磁石及びその製造方法 |
US9601247B2 (en) | 2012-07-31 | 2017-03-21 | Hitachi Metals, Ltd. | Sintered ferrite magnet and its production method |
EP2905790B1 (en) | 2012-09-28 | 2024-02-07 | Proterial, Ltd. | Ferrite sintered magnet and method for producing same |
WO2014208731A1 (ja) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 富士フイルム株式会社 | 磁気記録用六方晶フェライト磁性粉、六方晶フェライト磁性粒子の製造方法、および磁気記録媒体 |
JP6596828B2 (ja) | 2014-03-07 | 2019-10-30 | Tdk株式会社 | フェライト焼結磁石及びそれを備えるモータ |
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KR102277414B1 (ko) | 2015-10-16 | 2021-07-14 | 유니온머티리얼 주식회사 | 페라이트 자성재료 및 페라이트 소결자석 |
JP6589647B2 (ja) | 2016-01-15 | 2019-10-16 | Tdk株式会社 | フェライト焼結磁石 |
DE112017006521T5 (de) | 2016-12-22 | 2019-09-26 | Tdk Corporation | Ferrit-sintermagnet, ferritpartikel, verbundmagnet, motor und generator |
WO2018216594A1 (ja) | 2017-05-24 | 2018-11-29 | 日立金属株式会社 | フェライト焼結磁石 |
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JP7275740B2 (ja) | 2019-03-27 | 2023-05-18 | Tdk株式会社 | フェライト焼結磁石及びこれを備える回転電気機械 |
JP7268440B2 (ja) | 2019-03-27 | 2023-05-08 | Tdk株式会社 | フェライト焼結磁石及びこれを備える回転電気機械 |
-
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-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012209295A (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Hitachi Metals Ltd | フェライト焼結磁石 |
WO2013125601A1 (ja) | 2012-02-20 | 2013-08-29 | Tdk株式会社 | フェライト焼結磁石及びそれを備えるモータ |
WO2013125600A1 (ja) | 2012-02-20 | 2013-08-29 | Tdk株式会社 | フェライト焼結磁石及びそれを備えるモータ |
JP2015181148A (ja) | 2014-03-07 | 2015-10-15 | Tdk株式会社 | フェライト焼結磁石及びそれを備えるモータ |
JP2017005004A (ja) | 2015-06-05 | 2017-01-05 | Tdk株式会社 | Srフェライト焼結磁石、モータ及び発電機 |
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