[发明专利]永磁体、使用该永磁体的永磁体电动机和发电机

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及一种永磁体、使用该永磁体的永磁体电动机和发电机。

背景技术

作为高性能稀土类磁体，已知有Sm-Co磁体、Nd-Fe-B磁体等，在当前量产的这些磁体中包含大量的Fe或Co，其有助于增大饱和磁化。

另外，在这些磁体中还包含Nd或Sm等稀土类元素，会由晶体场中的稀土类元素的4f电子的行为而带来较大的磁各向异性。

由此，可获得较大的矫顽力，并可实现高性能磁体。

而且，能将这些高性能磁体用于各种电动机、发电机、扬声器、测量仪器等电气设备。

发明内容

本发明所要解决的问题是，通过在耐热性良好的Sm-Co磁体中在提高磁化的同时，使其表现出矫顽力，从而提供高性能的永磁体、使用该永磁体的永磁体电动机和发电机。

本发明的实施方式的永磁体的特征在于，

组成式表示为Sm_1-xR_x(Fe_pM_qCu_rCo_1-p-q-r)_z(R为选自Nd、Pr的大于等于1种的元素，M为选自Ti、Zr、Hf的大于等于1种的元素，0.05≤x＜0.5，7≤z≤9，0.22≤p≤0.45，0.005≤q≤0.05，0.01≤r≤0.1)，将具有Th₂Zn₁₇型结构的相作为主相，在将由粉末X射线衍射所产生的来自上述Th₂Zn₁₇型结构的晶面、即(113)面的衍射峰强度设为I₍₁₁₃₎、将来自上述Th₂Zn₁₇型结构的(300)面的衍射峰强度设为I₍₃₀₀₎时，满足0.9≤I₍₁₁₃₎/I₍₃₀₀₎≤1.7的关系。

另外，用选自Y、La、Ce、Er、Tb、Dy的大于等于1种的元素来替换一部分Sm。

另外，本发明的实施方式的永磁体电动机的特征在于，将所述永磁体用于永磁体电动机。

另外，本发明的实施方式的发电机的特征在于，将所述永磁体用于发电机。

附图说明

图1是表示实施方式的X射线衍射图案的图。

图2是表示实施方式的永磁体电动机的图。

图3是表示实施方式的发电机的图。

标号说明

1    可变磁通电动机

2    定子(stator)

3    转子(rotor)

4    固定磁体

5    可变磁体

10   发电机

11   涡轮

12   轴

13   转子(rotor)

14   定子(stator)

15   相分离母线

16   电刷

具体实施方式

下面，使用附图来说明实施方式。

(第一实施方式)

近年来，对于各种电气设备的小型轻量化、低功耗化的需求日益提高，为了应对这种需求，正寻求一种使永磁体的最大磁能积(BHmax)提高的、更高性能的永磁体。

另外，最近，正寻求一种在混合动力汽车(HEV)或电动汽车(EV)的电动机所使用的耐热性高的永磁体。

对于HEV或EV用电动机，虽然当前主要使用Nd-Fe-B磁体，但从高耐热性的要求出发，则选择用Dy来替换一部分Nd、以提高矫顽力的材质。Dy是稀有元素之一，在HEV或EV用电动机真正普及时，对于完全不使用Dy的永磁体有很大需求。作为不使用Dy且耐热性良好的永磁体，已知有Sm-Co磁体，但存在与Nd-Fe-B磁体相比磁化较小的问题，因而寻求一种磁化更高的Sm-Co磁体。

在该Sm-Co磁体中，通过用磁矩较大的Nd或Pr来替换一部分Sm，从而可使磁化提高。然而，若用Nd、Pr来替换Sm，则由于其4f电子轨道的形态而会使磁各向异性减小，存在难以表现出矫顽力的问题。因此，需要在增加Nd、Pr的替换量的同时、使其表现出矫顽力的技术。

在Sm-Co磁体中，作为高性能磁体的Sm₂Co₁₇磁体会由于2相分离时所产生的晶界中的磁壁的钉扎而表现出矫顽力，其是金属组织对特性的影响极大的磁体。