[发明专利]永磁体、以及使用该永磁体的电动机和发电机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2012年11月20日提交的日本专利申请No.2012-254746并要求其优先权的权益；该申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本文所揭示的实施方式主要涉及永磁体、以及使用该永磁体的电动机和发电机。

背景技术

作为高性能的稀土磁体，已知有Sm-Co基磁体和Nd-Fe-B基磁体等。如今已大规模生产的这些磁体含有大量的铁（Fe）和钴（Co），将有助于提高饱和磁化强度。另外，这些磁体含有钕（Nd）、钐（Sm）等稀土元素，归因于晶场中稀土元素的4f电子行为，产生了较强的磁各向异性。这使得能够获得较大的矫顽力，从而实现高性能磁体。

这种高性能磁体被用于电子设备中，例如各种电动机、发电机、扬声器、以及测量仪器。近年来，越来越需要降低各种电子设备的重量和功耗，为了有效应对，需要一种最大磁能积（BH_max）得到改善的高性能永磁体。在将永磁体用于混合电动车（HEV）、电动车（EV）、轨道车等的电动机时，要求永磁体具有高耐热性。在HEV、EV、轨道车等所用的电动机中，使用了如下这种永磁体，即，将Nd-Fe-B基磁体中的Nd（钕）置换为Dy（镝）从而提高了永磁体的耐热性。由于Dy是稀土元素的一种，因此为了在HEV和EV中大规模使用，存在着不在永磁体中使用Dy的需求。

由于其较高的居里温度，已知有Sm-Co基磁体不使用Dy而表现出优越的耐热性。Sm-Co基磁体能够实现较好的电动机特性，并且在高温下也能保持该较好的电动机特性，但目前仍需要进一步提高其矫顽力和磁通密度。为了提高Sm-Co基磁体的磁通密度，提高Fe浓度是有效手段。然而，在具有较高Fe浓度的成分范围内，矫顽力趋于减小。另外，Fe浓度的提高还可能产生异相，使得难以获得足够的烧结体密度。这些成为了降低矫顽力和磁化强度的因素。为了实现高性能永磁体，需要一种能够在具有高Fe浓度的Sm-Co基磁体中同时实现高矫顽力和高磁化强度的技术。

发明内容

本发明的实施方式的永磁体，包括：

由以下组成式所表示的组成，即：

R_pFe_qM_rCu_sCo_100-p-q-r-s，

其中，R是从稀土元素所构成的组中选出的至少一种元素，

M是从锆（Zr）、钛（Ti）、铪（Hf）所构成的组中选出的至少一种元素，

p满足10≦p≦13.5at%，

q满足25≦q≦40at%，

r满足1.35≦r≦1.75at%，并且

s满足0.88≦s≦13.5at%；以及

金属结构，该金属结构包括Th₂Zn₁₇晶相和富铜晶相，其中Th₂Zn₁₇晶相皆具有25at%以上的Fe浓度，富铜晶相皆具有25at%至70at%的Cu浓度；

其中，富铜晶相的平均厚度在20nm以下，富铜晶相间的平均距离在200nm以下。

此外，本发明的实施方式的电动机包括所述永磁体。

此外，本发明的实施方式的发电机包括所述永磁体。

附图说明

图1是示出一实施方式的永磁体电动机的图。

图2是示出一实施方式的可变磁通电动机的图。

图3是示出一实施方式的发电机的图。

具体实施方式

根据一个实施方式，提供了一种永磁体，包括：由以下组成式所表示的组成，即：

R_pFe_qM_rCu_sCo_100-p-q-r-s...(1)，