[发明专利]R-T-B系稀土类永久磁铁、电动机、汽车、发电机、风力发电装置有效

专利信息
申请号: 201180031647.5 申请日: 2011-05-19
公开(公告)号: CN102959648A 公开(公告)日: 2013-03-06
发明(设计)人: 中岛健一朗;山崎贵司 申请(专利权)人: 昭和电工株式会社
主分类号: H01F1/053 分类号: H01F1/053;B22F1/00;B22F3/24;B22F9/04;C22C33/02;C22C38/00;H01F1/08;H02K15/03
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 段承恩;杨光军
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 稀土 永久磁铁 电动机 汽车 发电机 风力 发电 装置
【说明书】:

技术领域

本发明涉及R-T-B系稀土类永久磁铁、电动机、汽车、发电机、风力发电装置,特别是涉及具有优异的磁特性,并可很好地用于电动机和发电机的R-T-B系稀土类永久磁铁和使用了该永久磁铁的电动机、汽车、发电机、风力发电装置。

本申请基于在2010年6月29日在日本提出的专利申请2010-147621号要求优先权,将其内容援引于本申请中。

背景技术

一直以来,R-T-B系稀土类永久磁铁被用于各种电动机和发电机等。近年来,除了提高R-T-B系稀土类永久磁铁的耐热性以外,对于节能的迫切要求不断提高,所以包括汽车在内的电动机用途的比率上升。

R-T-B系稀土类永久磁铁是以Nd、Fe、B为主成分的磁铁。在R-T-B系磁铁合金中,R是用Pr、Dy、Tb等的其他的稀土类元素置换了Nd的一部分的成分。T是用Co、Ni等的其他的过渡金属置换了Fe的一部分的成分。B是硼。

作为用于R-Fe-B系稀土类永久磁铁的材料,曾提出了一种R-Fe-B系磁铁合金,该合金是作为主相成分的R2Fe14B相(其中,R表示至少1种的稀土类元素)的存在体积比例为87.5~97.5%,稀土类或稀土类和过渡金属的氧化物的存在体积比例为0.1~3%的合金,在上述合金的金属组织中,均匀地分散有作为主成分的、从由Zr和B构成的ZrB化合物、由Nb和B构成的NbB化合物以及由Hf和B构成的HfB化合物中选出的化合物,该化合物的平均粒径为5μm以下,并且在上述合金中相邻地存在的选自ZrB化合物、NbB化合物以及HfB化合物中的化合物之间的最大间隔为50μm以下(例如,参照专利文献1)。

另外,作为用于R-Fe-B系稀土类永久磁铁的材料,还提出了一种R-Fe-Co-B-Al-Cu(其中,R是Nd、Pr、Dy、Tb、Ho之中的一种或两种以上,含有15~33质量%的Nd)系稀土类永磁材料,其中,M-B系化合物、M-B-Cu系化合物、M-C系化合物(M是Ti、Zr、Hf之中的一种或两种以上)之中的至少两种、进而和R氧化物在合金组织中析出(例如,参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献1:日本国专利第3951099号公报

专利文献2:日本国专利第3891307号公报

发明内容

但是,近年来,要求更加高的性能的R-T-B系稀土类永久磁铁,要求进一步提高R-T-B系稀土类永久磁铁的矫顽力等的磁特性。特别是在电动机中,伴随旋转而在电动机内部产生电流,电动机本身发热变为高温,存在磁力降低、效率降低这样的问题。为了克服该问题,需求在室温具有高的矫顽力的稀土类永久磁铁。

作为提高R-T-B系稀土类永久磁铁的矫顽力的方法,可考虑提高R-T-B系合金中的Dy浓度的方法。越是提高R-T-B系合金中的Dy浓度,则烧结后可得到矫顽力(Hcj)越高的稀土类永久磁铁。但是,如果提高R-T-B系合金中的Dy浓度,则磁化(Br)降低。

因此,现有技术难以充分地提高R-T-B系稀土类永久磁铁的矫顽力等的磁特性。

本发明是鉴于上述状况完成的,其目的在于提供一种不提高R-T-B系合金中的Dy浓度就可得到高的矫顽力(Hcj),可得到优异的磁特性的R-T-B系稀土类永久磁铁。

另外,本发明的目的在于提供一种使用了具有优异的磁特性的上述的R-T-B系稀土类永久磁铁的电动机、汽车、发电机、风力发电装置。

本发明者们调查了R-T-B系稀土类永久磁铁中所含有的组织、晶界相的组成和R-T-B系稀土类永久磁铁的磁特性的关系。其结果,发现:相比于主相较多地含有R的晶界相,包含稀土类元素的合计原子浓度不同的第1晶界相、第2晶界相和第3晶界相,第3晶界相与上述第1晶界相和上述第2晶界相相比,上述稀土类元素的合计原子浓度低,并且与上述第1晶界相和上述第2晶界相相比,Fe的原子浓度高的情况下,与包含两种以下的晶界相的R-T-B系稀土类永久磁铁相比,不提高Dy浓度就可得到充分高的矫顽力(Hcj),R-T-B系稀土类永久磁铁的磁特性有效地提高,从而完成了本发明。

推定该效果是以下原因所致:R-T-B系稀土类永久磁铁中所含有的晶界相,包含与第1晶界相和第2晶界相相比上述稀土类元素浓度低、并且与上述第1晶界相和上述第2晶界相相比Fe的原子浓度高的第3晶界相。

即,本发明提供下述的各发明。

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