[发明专利]烧结磁铁及使用其的旋转机

说明书

技术领域

本发明涉及一种减低重稀土类元素的使用量且具有高能积或高耐热性的磁铁、其制造方法以及使用其的旋转机。

背景技术

在专利文献1中公开了过去的含有氟化合物或氧氟化合物的稀土类烧结磁铁。在过去的技术中，处理中使用的氟化合物是粉末状或粉末与溶媒的混合物，难以沿着磁铁粉表面有效地形成含氟的相。另外，在所述过去的手法中，在处理中使用的氟化合物在磁粉表面点接触，由于像本手法这样，含氟的相不会容易地与磁粉接触，所以过去的手法需要更多的处理原料和在高温下的热处理。

另一方面，在专利文献2中公开了与NdFeB粉混合稀土类氟化合物的微粉末(1～20μm)的内容，但没有在磁铁的晶内以板状散在地成长的例子。

另外，在非专利文献3中公开了在微小烧结磁铁表面涂布有DyF₃或TbF₃的微粉(1～5μm)而成的磁铁。但不是氟化合物的溶液处理，且有Dy或F被烧结磁铁吸收从而形成NdOF或Nd氧化物的记载，而没有氧氟化合物中的碳或重稀土类、轻稀土类的浓度梯度等的与各向异性方向的关系的相关记载。

专利文献1：日本特开2003-282312号公报

专利文献2：美国专利US2005/0081959A1

非专利文献1：1EEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS，VOL.41No.10(2005)3844页～3846页

发明内容

过去的发明为了在NdFeB磁粉中层状形成含氟的相，而以氟化合物等粉碎粉为原料，没有关于低粘度透明溶液的状态的记载。因此，在扩散所必需的热处理温度高且在低于烧结磁铁的温度下磁特性发生劣化的磁粉中，难以实现磁特性提高或稀土类元素的低浓度化。因此，在过去的手法中，热处理温度高，扩散所必需的氟化合物的使用量多，难以适用于超过10mm的厚度的磁铁。在本发明中，将溶胶状态的该稀土类氟化物或碱土类金属氟化物分散于以醇为主要成分的溶媒而成的溶液用作处理液，采用在磁场中取向后的预成形体的磁粉与磁粉的间隙浸渗氟化合物溶液的工序，与使用粉碎氟化合物粉的情况相比，能够在烧结磁铁内部形成氟化合物、减低氟化合物的使用量、提高涂布的均匀性等可以作为优点举出，提供可以在低温度下扩散氟或稀土类元素的烧结磁铁及使用其的旋转机。

本发明的特征在于，使用如下所述的烧结磁铁，即：在以铁为主要成分的铁磁性材料的晶粒内部或晶界部的一部分，形成有含有碱金属元素、碱土类金属元素或稀土类元素中的至少一种的氟化合物层或氧氟化合物层，在最表面以层状形成有含碳的氧氟化合物或氟化合物，所述氟化合物层或氧氟化合物层具有碳的浓度梯度，所述氧氟化合物层分别含有至少一种轻稀土类元素及至少一种重稀土类元素，而且所述重稀土类元素的浓度比所述轻稀土类元素低。

本发明可以提供一种可以在低温度下扩散氟或稀土类元素的烧结磁铁及使用其的旋转机。

附图说明

图1是烧结磁铁截面的浓度分布的一例。

图2是烧结磁铁截面的浓度分布的一例。

图3是烧结磁铁截面的浓度分布的一例。

图4是烧结磁铁截面的浓度分布的一例。

图5是烧结磁铁截面的浓度分布的一例。

图6是烧结磁铁截面的浓度分布的一例

图7是磁铁发动机(motor)截面的一例。

图8是磁铁发动机截面的一例。

图9是磁铁发动机截面的一例。

图10是转子的磁铁配置的一例。

图11是转子的磁铁配置的一例。

图12是转子的磁铁配置的一例。

图13是转子的磁铁配置的一例。

具体实施方式

如上所述，本发明的特征在于，使用如下所述的烧结磁铁，即：在以铁为主要成分的铁磁性材料的晶粒内部或晶界部的一部分，形成有含有碱金属元素、碱土类金属元素或稀土类元素中的至少一种的氟化合物层或氧氟化合物层，在最表面以层状形成有含碳的氧氟化合物或氟化合物，氟化合物层或氧氟化合物层具有碳的浓度梯度，氧氟化合物层含有轻稀土类元素及重稀土类元素各自的至少1种，而且重稀土类元素的浓度比轻稀土类元素低。

另外，其特征还在于，在最表面的氧氟化合物或氟化合物的晶界附近形成有氧化物，其特征还在于，使用由氟化合物、所述氧氟化合物或所述含碳的氧氟化合物浸渗具有光透过性的溶液而形成的稀土类磁铁。