铁氧体烧结磁铁以及具备其的电动机制造技术

本发明专利技术目的在于提供一种剩余磁通密度(Br)以及矩形比(Hk/HcJ)优异的铁氧体烧结磁铁以及使用其的电动机。本发明专利技术的铁氧体烧结磁铁是一种将具有六方晶结构的M型Sr铁氧体作为主相的铁氧体烧结磁铁，Zn的含量换算成ZnO为0.05～1.35质量％，实质上不含有稀土元素(R)，在将Sr、Ba以及Ca的合计含量以摩尔换算记为M3，将Fe、Co、Mn、Zn、Cr以及Al的合计含量以摩尔换算记为M4，进一步将Si的含量以摩尔换算记为M5的情况下，满足下述式(1)：0.5≤[M3-(M4/12)]/M5≤4.8 (1)。

【技术实现步骤摘要】
铁氧体烧结磁铁以及具备其的电动机
本专利技术涉及一种铁氧体烧结磁铁以及具备其的电动机。
技术介绍
作为被用于铁氧体烧结磁铁的磁性材料，已知有具有六方晶系的结晶结构的Ba铁氧体、Sr铁氧体以及Ca铁氧体。近年来，在这些之中，作为电动机等的磁铁材料，主要采用磁铅石型(magnetoplumbite-type)(M型)的Sr铁氧体。M型铁氧体例如由AFe12O19的通式表示。Sr铁氧体在结晶结构的A位具有Sr。另外，作为这样的M型Sr铁氧体，广泛利用含有Ca和Si作为成分的物质。对于这样的Sr铁氧体，如果增加Ca则剩余磁通密度(Br)提高但是矩形比(squarenessratio)(Hk/HcJ)会有降低的倾向，如果增加Si则矩形比(Hk/HcJ)改善但是剩余磁通密度(Br)会有降低的倾向，所获得的磁特性自然有极限。因此，一直以来尝试着去改善磁特性。例如，在专利文献1中公开了通过用特定量的稀土元素以及Co置换A位以及B位的一部分从而提高磁特性的技术。另外，作为提高磁特性的技术，提案有在上述Sr铁氧体中使Zn以及Ti存在的技术(专利文献2)和使Zn以及Mn存在的技术(专利文献3以及4)等。但是，如上所述的技术需要使用比以Fe或Sr等为主的原材料更昂贵的成分，如果与现有的Sr铁氧体相比则存在原材料的成本增加的问题。例如，La(稀土元素)或Co等成分，特别是近年来还在涨价，与以Fe或Sr等为主的原材料相比明显昂贵。另外，对于Ti也比以Fe或Sr等为主的原材料昂贵，并不能充分降低原材料的成本。因此，寻求生产成本(特别是原材料的成本)的降低。另外，作为铁氧体烧结磁铁的代表性的用途，可以列举电动机。虽然要求用于电动机的铁氧体烧结磁铁在剩余磁通密度(Br)和矩形比(Hk/HcJ)两个特性方面都优异，但是已知通常剩余磁通密度(Br)和矩形比(Hk/HcJ)处于一种权衡(trade-off)的关系。因此，要求确立能够进一步提高剩余磁通密度(Br)以及矩形比(Hk/HcJ)两个特性的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-154604号公报专利文献2：日本特开2001-052912号公报专利文献3：日本特开平11-251126号公报专利文献4：日本特开2001-284113号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的技术问题本专利技术是鉴于上述情况而完成的专利技术，目的在于提供一种剩余磁通密度(Br)以及矩形比(Hk/HcJ)优异的铁氧体烧结磁铁以及使用该铁氧体烧结磁铁的电动机。解决技术问题的手段以解决这样的技术问题为目的的本专利技术的要点如下。[1]一种铁氧体烧结磁铁，将具有六方晶结构的M型Sr铁氧体作为主相，Zn的含量换算成ZnO为0.05～1.35质量％，实质上不含有稀土元素(R)，在将Sr、Ba以及Ca的合计含量以摩尔换算记为M3，将Fe、Co、Mn、Zn、Cr以及Al的合计含量以摩尔换算记为M4，进一步将Si的含量以摩尔换算记为M5的情况下，满足下述式(1)。0.5≤[M3-(M4/12)]/M5≤4.8(1)[2]如上述[1]所述的铁氧体烧结磁铁，其中，换算成MnO的Mn的含量小于0.5质量％。[3]如上述[1]或[2]所述的铁氧体烧结磁铁，其中，Na的含量换算成Na2O为0.01～0.09质量％[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的铁氧体烧结磁铁，其特征为，上述Sr铁氧体的晶粒的平均粒径为1.0μm以下，粒径为2.0μm以上的上述晶粒的个数基准的比例为2％以下。[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的铁氧体烧结磁铁，其特征为，剩余磁通密度(Br)为440mT以上，矩形比(Hk/HcJ)为85％以上。[6]一种电动机，具备上述[1]～[5]中任一项所述的铁氧体烧结磁铁。专利技术效果根据本专利技术，能够得到剩余磁通密度(Br)以及矩形比(Hk/HcJ)高的铁氧体烧结磁铁。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的铁氧体烧结磁铁的优选的实施方式的立体图。图2是示意性地表示本专利技术的实施例以及比较例所涉及的铁氧体烧结磁铁(样品A)的立体图。图3是示意性地表示在测定本专利技术的实施例以及比较例所涉及的铁氧体烧结磁铁(样品A)的抗弯强度时的截面情况的图。符号说明10.铁氧体烧结磁铁具体实施方式以下根据需要参照附图并针对本专利技术的优选实施方式进行详细说明。图1是示意性地表示本实施方式的铁氧体烧结磁铁的立体图。铁氧体烧结磁铁10具有以端面成为圆弧状的形式进行弯曲的形状，一般具有被称为圆弧段形状、C形形状、瓦形形状或者弓形形状的形状。铁氧体烧结磁铁10例如优选作为电动机用的磁铁使用。铁氧体烧结磁铁10中，作为主成分(主相)，含有具有六方晶结构的M型Sr铁氧体的晶粒。作为这样的M型的Sr铁氧体，例如可以用以下的式(2)来表示。SrFe12O19(2)上述式(2)的M型的Sr铁氧体中的A位的Sr以及B位的Fe可以用杂质或者有意添加的元素来置换其一部分。这样的M型Sr铁氧体例如可以用以下的通式(3)来表示。Sr(Fe12-xMx)yO19(3)在上式(3)中，x例如为0.01～0.5，y例如为0.7～1.2。另外，上述式(3)中的M例如可以列举选自Zn(锌)、Co(钴)、Ni(镍)、Mn(锰)、Al(铝)以及Cr(铬)中的1种以上的元素。另外，上述式(2)和(3)中的A位以及B位的比率或氧(O)的比率实际上显示稍微偏离上述范围的值，因此也可以稍微偏离于上述数值。优选铁氧体烧结磁铁10中的M型Sr铁氧体由上述式(3)表示，并且M至少含有Zn(锌)。铁氧体烧结磁铁10中M型Sr铁氧体相的比率优选为90％以上，进一步优选为95％以上，更加优选为97％以上。这样通过降低不同于M型Sr铁氧体相的结晶相的比率，可以进一步提高磁特性。铁氧体烧结磁铁10中的M型Sr铁氧体相的比率(％)可以通过由X射线衍射求得M相的含量比率(摩尔％)来进行确认。M相的含量比率可通过以规定比率混合M型铁氧体、正铁氧体(orthoferrite)、赤铁矿(hematite)、尖晶石、W型铁氧体的各粉末样品，并由它们的X射线衍射强度进行比较计算，从而被计算出。另外，铁氧体烧结磁铁10中，作为副成分含有不同于M型Sr铁氧体的成分。作为副成分，可以列举作为晶界成分或异相存在的成分。作为这样的成分，例如可以列举氧化物，具体而言，作为构成元素可以列举具有选自Na(钠)、Si(硅)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)、Fe(铁)、Co(钴)、Mn(锰)、Zn(锌)、Cr(铬)以及Al(铝)中的至少一种的氧化物以及复合氧化物。作为这样的氧化物例如可以列举SiO2、Na2O、CaO、ZnO、Fe2O3、MnO等。另外，也可以含有硅酸玻璃。这样的铁氧体烧结磁铁10中的Fe的含量换算成Fe2O3优选为80～95质量％，更加优选为87～90质量％。通过在上述范围内能够获得良好的磁特性。另外，铁氧体烧结磁铁10中的Sr的含量换算为SrO优选为9～11质量％，进一步优选为9～10质量％。通过在上述范围内能够获得良好的磁特性。另外，铁氧体烧结磁铁10中的Zn含量换算成ZnO为0.05～1.35质量％。通过满足上述范围，可以少产生外观不良，并具有充分的机械强度(特别是抗弯强度(σ))，而且能够良好地保持磁特性(剩余磁通密度(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁氧体烧结磁铁，其特征在于：将具有六方晶结构的M型Sr铁氧体作为主相，Zn的含量换算成ZnO为0.05～1.35质量％，实质上不含有稀土元素R，在将Sr、Ba以及Ca的合计含量以摩尔换算记为M3，将Fe、Co、Mn、Zn、Cr以及Al的合计含量以摩尔换算记为M4，进一步将Si的含量以摩尔换算记为M5的情况下，满足下述式(1)，0.5≤[M3‑(M4/12)]/M5≤4.8     (1)。

【技术特征摘要】
2014.03.07 JP 2014-045446;2015.01.29 JP 2015-015811.一种铁氧体烧结磁铁，其特征在于：将具有六方晶结构的M型Sr铁氧体作为主相，Zn的含量换算成ZnO为0.05~1.35质量%，实质上不含有稀土元素R，在将Sr、Ba以及Ca的合计含量以摩尔换算记为M3，将Fe、Co、Mn、Zn、Cr以及Al的合计含量以摩尔换算记为M4，进一步将Si的含量以摩尔换算记为M5的情况下，满足下述式（1），0.5≤[M3-（M4/12）]/M5≤4.8（1），其中，“实质上不含有稀土元素R”是指不有意添加含有R的成分作为原材料。2.如权利要求1所述的铁氧体烧结磁铁，其特征在于：Mn的含量换算成MnO小于0.5质量%。3.如权利要求1所述的铁氧体烧结磁铁，其特征在于：Na的含量换算成Na2O为0.01~0.09质量%。4.如权利要求2所述的铁氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：村川喜堂，谷川直春，皆地良彦，田口仁，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP