磁铁、磁铁用磁性材料、涂膜形成处理液及旋转机制造技术

以稀土类磁铁的磁力特性提高和涡流损的降低化为课题。为了解决所述课题，而在稀土类磁铁用磁粉表面形成高阻抗涂膜，其具有低于μｍ～ｎｍ的膜厚，由高阻抗涂膜形成处理液形成。此外，磁铁由磁粉形成，磁粉在表面具有膜，该膜含有Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ或Ｎｄ氟化物及Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ或Ｌｕ的氟化物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁铁用磁性材料、磁铁、涂膜形成处理液及旋转机。
技术介绍
现有的含氟化物的稀土类烧结磁铁，记载于特开2003-282312号公报(以下为专利文献1)和特开平10-163055号公报(以下为专利文献2)。特别是根据专利文献2记载的专利技术，以添加CaF2粉末来实现稀土类烧结磁铁的高阻抗化。在该专利技术中，氟化物成为粒状的晶界相，而并非沿着磁粉的晶界或粉末表面而形成，为了降低涡流，因为CaF2粉末的添加量以体积计需要添加近50vol％，所以无法避免磁特性的降低。另一方面，在专利文献1中，记载有添加DyF3粉末而实现稀土类烧结磁铁的高矫顽磁力化的技术。专利文献1记载的技术与专利文献2的技术一样，氟化物成为粒状的晶界相，而并不沿着磁铁的晶界或粉末表面形成。因此，在专利文献1的技术中为了实施稀土类烧结磁铁的高矫顽磁力化，同样需要添加10vol％以上的DyF3粉末。因此，无法避免磁铁的磁通密度的降低，从而不能避免磁铁的性能的降低。专利文献1特开2003-282312号公报专利文献2特开平10-163055号公报在所述专利文献2记载的专利技术中，就降低添加NdFeB烧结磁铁用粉末和作为氟化物的CaF2粉末而制作的烧结磁铁的涡流而言，虽然可以提高，但是因为CaF2粉末的添加量变多，所以残留磁通密度的降低增大，作为磁铁的特性的目标的能量积((BH)MAX)降低。因此，尽管涡流降低，但因为能量积减小，所以其难以使用于需要高磁通的磁路上。
技术实现思路
来自本专利技术者的研究的结果表明，为了既增大能量积又加大比阻抗，在磁粉的表面，在膨润了稀土类氟化物或碱土类金属氟化物的醇类或酮类中浸渍稀土类磁铁用磁粉，在磁粉的表面形成氟化物涂膜。之所以使高阻抗涂膜形成处理液中的稀土类氟化物或碱土类金属氟化物膨润于以醇类或酮类为主成分的溶剂中，是由于已知稀土类氟化物或碱土类金属氟化物凝胶(gel)具有胶质(gelatine)状的柔软的结构，和醇类及酮类相对于稀土类磁石用磁粉具有优异的润湿性。其中，在高涂敷性凝胶状Mg、La、Ce、Pr或Nd氟化物中，还能够通过并用超声波搅拌溶胶(sol)化呈凝胶状态的金属氟化物，可以达到大致透明或完全透明的溶液化。此高涂敷性金属氟化物溶液是用于对稀土类磁铁用磁粉的表面确保高润湿性和高粘合性的最佳的材料类。该高涂敷性涂膜作为涂膜最佳，表面具有该涂膜的稀土类磁铁用磁粉在磁铁形成时几乎不会剥落。然而，在成形磁铁的工序中，有加热到700℃以上的工序，此高涂敷性溶胶状金属氟化物与稀土类磁铁用磁粉在700℃以上的高温引起表面反应，比阻抗降低。因此，若将作为阻抗膜的体积分率抑制在5vol％以下，则比起没有氟化物涂膜的磁铁，作为稀土类磁铁的比阻抗难以达到其10倍以上。另一方面，在含有平均粒径被粉碎至10μm以下的低反应性胶体(colloid)状Ca、Sr、Ba、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu的氟化物中，为了降低与稀土类磁铁用磁粉的反应性，可以使其易于结晶化。即可知将对于含有Ca、Sr、Ba、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu的氟化物的醇类或酮类的膨润量降低很重要，而且通过使之膨润的溶剂的适当的选择，可以控制金属氟化物的膨润量。另外，平均粒径被粉碎至10μm以下的低反应性胶体状金属氟化物即使在700℃以上的高温，也只会稍与稀土类磁铁用磁粉引起表面反应。因此，其作为阻抗膜是优异的材料。然而，此低反应性胶体状金属氟化物在表面具有该膜的稀土类磁铁用磁粉在磁铁成形时容易剥落，若将其作为阻抗膜的体积分率抑制在5vol％以下，则难以使作为稀土类磁铁的比阻抗成为没有氟化物涂膜的磁铁的10倍以上。本专利技术的目的在于，提供比阻抗大的磁铁、磁铁用磁性材料及用于制造这种磁铁用磁性材料的涂膜形成处理液。本专利技术的一个特征在于在构成磁铁的各磁粉的表面，由2种以上的氟化物为主成分的膜覆盖。在该膜中除氟化物以外即使混合一些杂质也无妨。磁粉优选以R(R为稀土类)-Nd-Fe类或R-Co类为主成分(优选95％以上)，但是也可以是其他的成分的磁粉。另外，本专利技术的另一特征在于涂膜形成处理液至少要使溶剂中分散2种氟化物，氟化物是将从Mg、La、Ce、Pr、Nd的群中选择的元素的氟化物，和从Ca、Sr、Ba、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Lu的群中选择的元素的氟化物混合，溶剂从醇类、酮类中选择。本专利技术的其他的特征，以用于实施本申请的专利技术的最佳的方式栏进行说明。根据本专利技术的磁铁、磁铁用磁性材料，能够提供比阻抗大的磁铁、磁铁用磁性材料。另外，根据本专利技术的涂膜形成处理液，能够制造比阻抗大的磁铁、磁铁用磁性材料。附图说明图1是使用本专利技术的高阻抗涂膜形成处理液在表面形成高阻抗涂膜的稀土类磁铁用磁粉的剖面模式图。图2是表示本专利技术的实施例3的旋转机的图。图3是表示本专利技术的磁铁的内部构造的图。图中1…NdFeB磁粉，2…以低反应性稀土类氟化物为主成分的粒子，3…以高涂敷性稀土类氟化物为主成分的层。具体实施例方式本专利技术中使用的磁粉，例如能够使用以R-Fe-B、R-Co为主成分(含有95％以上)。但是，用除此以外的成分的磁粉也能够得到本专利技术的比阻抗提高的效果。以R-Fe-B(特别是Nd-Fe-B)、R-Co为磁粉的主成分的磁铁，矫顽磁力、残留磁通高。为了在磁粉表面形成以高阻抗的氟化物为主成分的涂膜，需要沿晶界或粉末表面，一边保持磁特性一边形成含金属氟化物的层。以氟化物为主要成分的层，即使呈不完全覆盖磁粉的状态，即使有一部分欠缺的部分，也能够得到比阻抗提高的效果。另外，以氟化物为主成分的层，即使一定程度上混入有氟化物以外的物质，也能够得到比阻抗提高的效果。NdFeB磁铁情况，Nd2Fe14B是主相，Nd相和Nd1.1Fe4B4相存在于相图。如果将NdFeB的组成最佳化并加热，则Nd相或NdFe合金相在晶界形成。含此高浓度的Nd的相容易氧化，形成一部分氧化层。含氟化物的层从该Nd相、NdFe合金层或Nd氧化层的母相看形成于外侧。在含氟化物的层中，包含碱土类金属和稀土类元素的至少一种元素与氟结合的相。含氟化物的层，与所述Nd2Fe14B、Nd相、NdFe相或Nd氧化层接触而形成。比起Nd2Fe14B，Nd或NdFe相为低熔点，通过加热容易扩散而组织变化。重要的是，比起Nd、NdFe相或Nd氧化层的厚度，含碱土类或稀土类元素的氟化物的层的平均厚度要厚，通过形成这样的厚度，能够降低涡流损，且避免磁特性的降低。Nd相或NdFe相(Nd95Fe5)，在665℃的共晶温度在晶界生成，但是，在这样的温度下为了让含氟化物的层稳定，需要比Nd相或NdFe相(Nd95Fe5)的厚度厚，从而含氟化物的层能够连续并邻接于所述相。通过成为这样的厚度，含氟化物的层的热稳定性提高，可以防止来自因加热导致的邻接层的缺陷导入和层的不连续化等的不稳定化。另外，至少含有1种以上NdFeB类等稀土类元素的强磁性材料的粉，因为含稀土类元素所以容易氧化。为了使其易于处理，也有使用氧化了的粉末制造磁铁的情况。若这样的氧化层变厚，则磁特性降低，但是，含氟的层的稳定性也降低。若氧化层变厚，则在400℃以上的热处理温度含氟化物的层中确认有结构性的变化。在含氟化物的层和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁铁，其特征在于，构成磁铁的各磁粉的表面被２种以上的以氟化物为主成分的膜覆盖。

【技术特征摘要】
JP 2005-9-21 2005-2730541.一种磁铁，其特征在于，构成磁铁的各磁粉的表面被2种以上的以氟化物为主成分的膜覆盖。2.根据权利要求1所述的磁铁，其特征在于，所述膜的主成分的氟化物是从Mg、La、Ce、Pr或Nd构成的群中选择的元素的氟化物，及从Ca、Sr、Ba、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu构成的群中选择的元素的氟化物，在从所述Mg、La、Ce、Pr或Nd构成的群中选择的元素的氟化物中，分散有从Ca、Sr、Ba、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu构成的群中选择的元素的氟化物。3.根据权利要求1所述的磁铁，其特征在于，所述膜的主成分的氟化物是从Mg、La、Ce、Pr或Nd构成的群中选择的元素的氟化物，及从Ca、Sr、Ba、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu构成的群中选择的元素的氟化物。4.根据权利要求1所述的磁铁，其特征在于，所述膜的平均膜厚为1μm以下。5.根据权利要求1所述的磁铁，其特征在于，所述磁粉的主成分为R-Fe-B或R-Co，其中，R为稀土类元素。6.根据权利要求2所述的磁铁，其特征在于，所述磁粉的主成分为Nd-Fe-B。7.根据权利要求6所述的磁铁，其特征在于，从Ca、Sr、Ba、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu构成的群中选择的元素的氟化物的调配量对磁粉的表面的膜所含有的从Mg、La、Ce、Pr或Nd构成的群中选择的元素的氟化物的调配量的重量比率为0.25～9。8.一种磁铁用磁性材料，其特征在于，具有磁粉，所述磁粉在表面具有膜，该膜以如下氟化物为主...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐通祐一，小室又洋，马场升，小园裕三，前田邦裕，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]