磁性体制造技术

本发明专利技术提供一种具备高的剩余磁通密度且可以通过小的外部磁场使磁力可逆地变化的磁性体。本发明专利技术的磁性体的剩余磁通密度Br为11kG以上，矫顽力HcJ为5kOe以下，为了使剩余磁通密度Br为0所需要的外部磁场为1.10HcJ以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁性体
本专利技术涉及磁性体。
技术介绍
作为洗衣机或衣物干燥机等家用电器、混合动力车、电车或电梯等的动力装置，一直以来使用永磁体电动机。然而，进行永磁体电动机的可变速驱动时，由于永磁体电动机的磁通是一定的，因此感应电压与转动速度成比例地提高。再者，在感应电压达到电源电压以上那样的高转动速度的情况下，驱动会变得困难。因此，关于现有的永磁体电动机，在中·高速区域或轻负荷时，必须进行通过电机子电流所引起的磁通使永磁体的磁通抵消的弱磁通控制，导致电动机的效率下降。为了解决这样的问题，近年正在开发通过从外部作用磁场而使磁力可逆变化的使用了磁体（可变磁力磁体）的可变磁通电动机。关于可变磁通电动机，在中·高速区域或轻负荷时，可以通过减小可变磁力磁体的磁力来抑制现有那样的电动机的效率下降。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-34522号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在现有的可变磁通电动机中，例如兼用了Nd-Fe-B系稀土类磁体（例如，Nd2Fe14B）等磁力是一定的固定磁体、以及Sm2Co17等那样的可变磁力磁体。固定磁体Nd2Fe14B的剩余磁通密度Br为13kG左右，可变磁力磁体Sm2Co17的Br为10kG左右。如此，固定磁体与可变磁力磁体的磁力之差成为电动机的输出和效率下降的原因。作为提高可变磁通电动机的输出和效率的方法，考虑了从可变磁力磁体中取出与固定磁体同等的磁通的方法。然而，由于Sm2Co17的饱和磁化强度Is为12.5kG左右，而Nd2Fe14B的Is为16.0kG左右，因此，由Sm2Co17难以实现与Nd2Fe14B同等的Br。作为提高可变磁通电动机的输出和效率的其他方法，考虑了将历来作为固定磁体使用的Nd-Fe-B系稀土类磁体作为可变磁力磁体来使用的方法。然而，由于Nd-Fe-B系稀土类磁体的磁化（矫顽力）机制是形核型的，因此，为了使其磁力变化或磁化反转，需要比Sm2Co17的情形更大的外部磁场。然而，由于大的外部磁场需要大的磁化电流，因此使电动机的效率下降，而且不容易进行磁回路的控制。由于这些问题，将Nd-Fe-B系稀土类磁体作为可变磁力磁体来进行实用化并不容易。因此，为了将Nd-Fe-B系稀土类磁体作为可变磁力磁体来实用，必须在Nd-Fe-B系稀土类磁体中实现磁化机制为Sm2Co17那样的钉扎型的磁化机制、或者铁氧体磁体那样的单畴颗粒型的磁化机制。本专利技术是鉴于这样的现有技术所具有的技术问题而作出的，其目的在于，提供一种具备高的剩余磁通密度且可以通过小的外部磁场使磁力可逆地变化的磁性体。解决技术问题的手段为了解决上述技术问题，本专利技术的磁性体的剩余磁通密度Br为11kG以上，矫顽力HcJ为5kOe以下，为了使剩余磁通密度Br为0所需要的外部磁场为1.10HcJ以下。上述本专利技术所涉及的磁性体由于具备高的剩余磁通密度且可以通过小的外部磁场使其磁力（磁通密度）可逆地变化，因此，作为可变磁通电动机用的可变磁力磁体是合适的。上述本专利技术所涉及的磁性体优选包含稀土类元素R、过渡金属元素T和硼元素B。即，上述本专利技术所涉及的磁性体优选具有R-T-B系稀土类磁体的组成。在具备这样的组成的磁性体中，上述本专利技术的效果更显著，并且由于不像SmCo系磁体那样需要昂贵且供应量不稳定的Co，因此可以使其价格变低。上述本专利技术所涉及的磁性体的晶体粒径优选为1μm以下。由此，使上述本专利技术的效果显著。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种具备高的剩余磁通密度且可以通过小的外部磁场使磁力可逆地变化的磁性体。附图说明图1a是用扫描电子显微镜（SEM）拍摄本专利技术的实施例4的磁性体的断裂面的照片，图1b是用扫描透射电子显微镜（STEM）拍摄本专利技术的实施例4的磁性体的截面的照片。图2是用SEM拍摄比较例7的磁性体的断裂面的照片。图3是本专利技术的实施例4的磁化-磁场曲线。图4是比较例3的磁化-磁场曲线。图5是比较例7的磁化-磁场曲线。图6a和图6b是用SEM拍摄本专利技术的实施例3的磁性体的截面的一部分的反射电子像。图7是基于利用电子探针显微分析仪（EPMA）的分析表示图6a的区域7的二次电子像（SL）、反射电子像（CP）和元素分布的图。图8是基于利用EPMA的分析表示图6b的区域8的二次电子像（SL）、反射电子像（CP）和元素分布的图。图9a和图9b是用SEM拍摄比较例5的磁性体的截面的一部分的反射电子像。图10是基于利用EPMA的分析表示图9a的区域10的二次电子像（SL）、反射电子像（CP）和元素分布的图。图11是基于利用EPMA的分析表示图9b的区域11的二次电子像（SL）、反射电子像（CP）和元素分布的图。图12（a）是用STEM拍摄本专利技术的实施例3的磁性体的截面的照片，图12（b）是表示图12（a）中的线段LG2上的各分析部位处的各元素的含有率的表。图13（a）是用STEM拍摄比较例5的磁性体的截面的照片，图13（b）是表示图13（a）中的线段LG5上的各分析部位处的各元素的含有率的表。图14（a）和图14（b）是用STEM拍摄本专利技术的实施例3的磁性体的截面的照片，图14（c）是表示图14（a）和图14（b）中的各测量部位的各元素的含有率的表。图15（a）和图15（b）是用STEM拍摄比较例5的磁性体的截面的照片，图15（c）是表示图15（a）和图15（b）中的各测量部位的各元素的含有率的表。具体实施方式以下，参照附图详细地说明本专利技术优选的一个实施方式。但是，本专利技术不限定于下述的实施方式。（磁性体）本实施方式所涉及的磁性体优选含有稀土类元素R、过渡金属元素T和硼元素B。稀土类元素R可以是选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种。特别地，稀土类元素R优选是Nd和Pr中的至少任一种。作为过渡金属元素T，可以举出Fe或Co。作为过渡金属元素T，优选Fe，但磁性体也可以含有Fe和Co这两种元素作为T。磁性体由于具有上述的组成，显著提高了磁性体的饱和磁通密度和剩余磁通密度。再有，磁性体还可以包含Ca、Ni、Mn、Al、Cu、Nb、Zr、Ti、W、Mo、V、Ga、Zn、Si和Bi等其他元素作为杂质或添加物。如图3所示，本实施方式所涉及的磁性体的剩余磁通密度Br为11kG以上（1.1T以上）。优选地，磁性体的Br为12.5kG以上（1.25T以上）。磁性体的Br的上限值没有特别限定，为14kG（1.4T）左右。本实施方式所涉及的磁性体的Br比历来作为可变磁力磁体使用的Sm2Co17烧结磁体的Br（10kG）更高。因此，在使用本实施方式所涉及的磁性体作为可变磁力磁体使用的可变磁通电动机中，可变磁力磁体可以具有与固定磁体同等程度的磁力，达到比现有技术更高的输出和效率。本实施方式所涉及的磁性体的矫顽力HcJ为5.0kOe以下（400A/m以下）。优选地，磁性体的HcJ为4.0kOe以下（320A/m以下）。再有，磁性体的HcJ的下限值没有特别限定，为1.0kOe（80A/m）左右。为了使本实施方式所涉及的磁性体的Br为0所需要的外部磁场的大小为1.10HcJ以下。即，为了使本实施方式所涉及的磁性体的Br为0所需要的外部磁场的大小为HcJ的110%以下。优选地，为了使磁性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.27 JP 2010-2908211.一种磁性体，其特征在于，剩余磁通密度Br为11kG以上，矫顽力HcJ为5kOe以下，为了使所述剩余磁通密度Br为0所需要的外部磁场为1.10...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木健一，藤川佳则，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：
国别省市：