[发明专利]磁性化合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性化合物及其制造方法，该磁性化合物具有ThMn₁₂型晶体结构且具有高的各向异性场和高的饱和磁化强度。

背景技术

永磁体的应用已遍及包括电子、信息和通信、医疗、机械工具以及工业和机动车电机的宽范围领域，并且对于降低二氧化碳排放量方面的需求正在增加。在这样的情况下，随着混合动力汽车的普及、工业领域中的节能、发电效率的提高等，正越来越期待高性能永磁体的发展。

目前，作为高性能磁体在市场上占主导地位的Nd-Fe-B磁体被用作HV/EHV的驱动电机用的磁体。近来，需要进一步减小电机的尺寸，并进一步增大电机的输出(以增加磁体的剩余磁化强度)。因此，新的永磁体材料的开发正在推进。

为了开发出具有比Nd-Fe-B磁体性能更高的材料，已进行了关于具有ThMn₁₂型晶体结构的稀土元素-铁磁性化合物的研究。例如，日本专利申请公开号2004-265907(JP 2004-265907 A)提出了一种硬磁性组合物，其由R(Fe_100-y-wCo_wTi_y)_xSi_zA_v表示(其中，R表示选自包括Y的稀土元素中的一种元素或两种以上的元素，其中Nd占R的总量的50mol％以上；A表示N和C中的一种元素或两种元素；x＝10至12.5；y＝(8.31.7×z)至12；z＝0.2至2.3；v＝0.1至3；且w＝0至30)，且具有以下相的单层结构，该相具有ThMn₁₂型晶体结构。

在目前提出的具有NdFe₁₁TiN_x组成(该组成具有ThMn₁₂型晶体结构)的化合物中，各向异性场高；然而，饱和磁化强度低于Nd-Fe-B磁体，且达不到磁体材料的水平。

发明内容

本发明提供了一种同时具有高的各向异性场和高的饱和磁化强度的磁性化合物。

根据本发明的第一方面，提供了以下构成。磁性化合物，其由式(R_(1-x)Zr_x)_a(Fe_(1-y)Co_y)_bT_cM_dA_e表示(其中，R表示一种以上的稀土元素，T表示选自Ti、V、Mo和W中的一种以上的元素，M表示选自不可避免的杂质元素、Al、Cr、Cu、Ga、Ag和Au中的一种以上的元素，A表示选自N、C、H和P中的一种以上的元素，0≤x≤0.5，0≤y≤0.6，4≤a≤20，b＝100-a-c-d，0<c<7，0≤d≤1，且1≤e≤18)，该磁性化合物包含ThMn₁₂型晶体结构，其中α-(Fe,Co)相的体积百分比为20％以下。

在该磁性化合物中，可以满足0≤x≤0.3且7≤e≤14。

在该磁性化合物中，在该式中，x和c之间的关系可以满足由0<c<7、x≥0、c>-38x+3.8和c>6.3x+0.65包围的区域。

本发明的第二方面的用于制造上述磁性化合物的方法，该方法包括：准备具有由式(R_(1-x)Zr_x)_a(Fe_(1-y)Co_y)_bT_cM_d(其中R表示一种以上的稀土元素，T表示选自Ti、V、Mo和W中的一种以上的元素，M表示选自不可避免的杂质元素、Al、Cr、Cu、Ga、Ag和Au中的一种以上的元素，0≤x≤0.5，0≤y≤0.6，4≤a≤20，b＝100-a-c-d，0<c<7，且0≤d≤1)表示的组成的熔融合金的步骤；以1×10²K/秒至1×10⁷K/秒的速度骤冷所述熔融合金的步骤；和粉碎通过骤冷得到的凝固的合金并随后使A(A表示选自N、C、H和P中的一种以上的元素)渗入粉碎的合金的步骤。

该方法可包括在骤冷步骤后在800℃至1300℃下进行2小时至120小时的热处理的步骤。