[发明专利]永磁体、电动机及发电机

说明书

技术领域

实施方式的发明涉及永磁体、电动机及发电机。

背景技术

高性能稀土类磁体例如已知有Sm-Co类磁体、Nd-Fe-B类磁体等。这些磁体中，Fe、Co有助于饱和磁化的增大。这些磁体中还包含Nd、Sm等稀土类元素，从而会由于晶场中稀土类元素的4f电子的运动带来很大的磁各向异性。由此，可得到很大的矫顽力，从而实现高性能的磁体。

这样的高性能磁体主要用于电动机、扬声器、测量仪等电气设备。近年来，各种电气设备的小型轻量化、低功耗化的要求越来越高，为了应对这种要求，追求永磁体的最大磁能积(BHmax)得到了提高的更高性能的永磁体。另外，近年来提出了可变磁通型电动机的技术，其有助于电动机的高效化。

Sm-Co类磁体的居里温度较高，因此能够在高温下实现良好的电动机特性，但希望实现进一步的高矫顽力化和高磁化，并希望进一步改善矩形比。对于Sm-Co类磁体的高磁化，认为提高Fe的浓度是有效的，但在现有的制造方法中提高Fe的浓度会导致矩形比有下降的趋势。因此，为了实现高性能的电动机用磁体，需要有在高Fe浓度组成下既能改善磁化又能实现良好的矩形比的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010－121167号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，通过控制Sm-Co类磁体中的金属组织来提供高性能的永磁体。

实施方式的永磁体具备：以组成式R_pFe_qM_rCu_tCo_100-p-q-r-t(式中，R是选自稀土类元素中的至少一种元素、M是选自Zr、Ti、Hf中的至少一种元素、p是满足10.5≤p≤12.5原子％的数、q是满足23≤q≤40原子％的数、r是满足0.88≤r≤4.5原子％的数、t是满足4.5≤t≤10.7原子％的数)所表示的组成；以及包含Th₂Zn₁₇型晶相和Cu浓度要比Th₂Zn₁₇型晶相要高的富Cu相的金属组织，其中，在Th₂Zn₁₇型晶相的包含c轴的截面上，存在于1μm见方的面积内的富Cu相彼此的交点数为10点以上。

附图说明

图1是表示TEM明亮视野图像的一个示例的图。

图2是表示TEM-EDX的匹配结果的一个示例的图。

图3是表示永磁体电动机的图。

图4是表示可变磁通电动机的图。

图5是表示发电机的图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下，对本实施方式的永磁体进行说明。

<永磁体的结构例>

本实施方式的永磁体具备以如下组成式表示的组成：

R_pFe_qM_rCu_tCo_100-p-q-r-t(式中，R是选自稀土类元素中的至少一种元素、M是选自Zr、Ti、Hf中的至少一种元素、p是满足10.5≤p≤12.5原子％的数、q是满足23≤q≤40原子％的数、r是满足0.88≤r≤4.5原子％的数、t是满足4.5≤t≤10.7原子％的数)。

上述组成式中的R是能够给磁体材料带来很大的磁各向异性的元素。R元素可以使用例如选自包含钇(Y)的稀土类元素中的一种或多种元素等，可以使用例如钐(Sm)、铈(Ce)、钕(Nd)、镨(Pr)等，特别优选使用Sm。例如，在使用含Sm在内的多个元素来作为R元素的情况下，通过将Sm的浓度设为能适用于R元素的所有元素的50原子％以上，从而能够提高磁体材料的性能例如矫顽力。

更优选的是将Sm设为能适用于R元素的元素的70原子％以上。能适用于R元素的元素均可以给磁体材料带来很大的磁各向异性，例如通过将能适用于R元素的元素的浓度设为10.5原子％以上且12.5原子％以下，从而能够增大矫顽力。当能适用于R元素的元素的浓度小于10.5原子％时，多余的α-Fe会析出从而使矫顽力变小，而当能适用于R元素的元素的浓度超过12.5原子％时，饱和磁化会下降。从而，能适用于R元素的元素的浓度优选为10.7原子％以上且12.3原子％以下，更优选的是10.9原子％以上且12.1原子％以下。