[发明专利]氧化物磁性材料

说明书

技术领域

本发明涉及氧化物磁性材料。

背景技术

铁氧体是二价的阳离子金属的氧化物与三价的铁制得的化合物的 总称，铁氧体磁石用于各种回转机械和扬声器等各种用途。作为铁氧 体磁石的材料，广泛使用具有磁铅石型的六方晶系结构的Sr铁氧体 (SrFe₁₂O₁₉)和Ba铁氧体(BaFe₁₂O₁₉)。这些铁氧体能够使用氧化铁 和锶(Sr)或钡(Ba)等的碳酸盐作为原料，采用粉末冶金法比较经 济地制得。

磁铅石型铁氧体的基本组成通常以AO·6Fe₂O₃的化学式表示。元 素A是作为二价阳离子的金属，选自Sr、Ba、Pb等。

迄今为止，提出了在Sr铁氧体中，通过用La取代Sr的一部分， 用Co、Zn取代Fe的一部分，提高内禀矫顽力和磁化的方案(专利文 献1)。

此外，提出了在Sr铁氧体中，通过用La和Ca取代Sr的一部分， 用Co取代Fe的一部分，在维持高剩余磁通密度的同时提高内禀矫顽 力的方案(专利文献2)。

另一方面，提出了在用Ca代替了Sr的Ca铁氧体中，通过用La 等稀土类元素取代Ca的一部分，用Co等取代Fe的一部分，能够获得 具有高剩余磁通密度和高内禀矫顽力的铁氧体磁石的方案(专利文献 3)。

专利文献1：日本专利第3163279号公报

专利文献2：国际公开WO2005/027153号小册子

专利文献3：日本专利第3181559号公报

发明内容

在Ca铁氧体中，已知CaO-Fe₂O₃或CaO-2Fe₂O₃这种结构是稳 定的，通过添加La可以形成六方晶系铁氧体。然而，所获得的磁特性 与现有的Ba铁氧体为同等程度，而并非高特性。因此，在专利文献3 中，公开了通过使Ca铁氧体中同时含有La和Co(以下，称为“CaLaCo 铁氧体”)，力图提高剩余磁通密度B_r、内禀矫顽力H_cJ、以及改善内禀 矫顽力H_cJ的温度特性。

根据专利文献3，用La等的稀土类元素取代Ca的一部分、用Co 等取代Fe的一部分的CaLaCo铁氧体的各向异性磁场H_A，能够获得最 高比Sr铁氧体高出10％以上、20kOe以上的高值。

根据专利文献3公开的CaLaCo铁氧体的实施例，当 Ca_1-x1La_x1(Fe_12-x1Co_x1)_z中设定x＝y＝0～1、z＝1时，在x＝y＝0.4～0.6时获 得高特性，其值在大气中烧制为B_r＝4.0kG(0.40T)、H_cJ＝3.7kOe(294kA /m)，在氧气中烧制为B_r＝4.0kG(0.40T)、H_cJ＝4.2kOe(334kA/m)。

在上述组成式中，采用z的值偏离了0.85的组成(x＝0.5、y＝0.43、 x/y＝1.16)，获得了在大气中烧制为B_r＝4.4kG(0.44T)、H_cJ＝3.9kOe (310kA/m)，在氧气中烧制(氧气100％)为B_r＝4.49kG(0.449T)、 H_cJ＝4.54kOe(361kA/m)的特性。后者的特性即为专利文献3中的最 高特性。

专利文献1和专利文献2中记载的、用La等的稀土类元素取代 Sr的一部分、用Co等取代Fe的一部分的Sr铁氧体(以下，称为“SrLaCo 铁氧体”)，因为磁特性优良，所以正在取代现有的Sr铁氧体和Ba铁 氧体，广泛用于各种用途。

铁氧体磁石最为利用的用途是电动机。如果提高铁氧体磁石的磁 特性，则能够力图实现电动机输出的提高或电动机的小型化，因此， 期望一种剩余磁通密度B_r、内禀矫顽力H_cJ二者均处于高水平的高性能 铁氧体磁石，即使是上述SrLaCo铁氧体，也期望其磁特性得到更进一 步的提高。