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1、(10)申请公布号 CN 104067357 A (43)申请公布日 2014.09.24 C N 1 0 4 0 6 7 3 5 7 A (21)申请号 201280060188.8 (22)申请日 2012.10.22 2011-267140 2011.12.06 JP H01F 1/06(2006.01) C22C 38/00(2006.01) C23C 24/04(2006.01) H01F 1/055(2006.01) H01F 1/057(2006.01) H01F 1/08(2006.01) H01F 41/02(2006.01) H01F 41/16(2006.01) (71)。
2、申请人日产自动车株式会社 地址日本神奈川县 (72)发明人川下宜郎 高岛和彦 南部俊和 (74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105 代理人张劲松 (54) 发明名称 稀土类磁铁厚膜及低温固化成形方法 (57) 摘要 本发明提供一种同时满足厚膜化、高密度化 和磁特性(特别是剩余磁通密度)的提高的磁铁。 其可通过具有如下特征的磁铁厚膜来实现,即,含 有由式1:RMX表述的稀土类磁铁相,在式1 中,R含有Nd、Sm中的至少一种,M含有Fe、Co中 的至少一种,X含有N、B中的至少一种,在所述R 以Nd为主要成分的情况下,具有理论密度的80 以上且不足95,在所述R以Sm为主要成分的情 况下。
3、,具有理论密度的80以上且不足97。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.06 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/077257 2012.10.22 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/084606 JA 2013.06.13 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书32页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书32页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104067357 A CN 104067357 A 1/2页 2 1.一种磁铁厚膜,其特征在于,含有由式1:。
4、RMX表述的稀土类磁铁相,在式1中, R含有Nd、Sm中的至少一种,M含有Fe、Co中的至少一种,X含有N、B中的至少一种,在所 述R以Nd为主要成分的情况下,具有理论密度的80以上且不足95,在所述R以Sm为 主要成分的情况下,具有理论密度的80以上且不足97。 2.如权利要求1所述的磁铁厚膜,其特征在于, 所述稀土类磁铁相是以含有Sm和Fe的氮化合物为主要成分的稀土类磁铁粉末。 3.如权利要求1或2所述的磁铁厚膜,其特征在于, 所述磁铁厚膜的厚度为2003000m。 4.如权利要求13中任一项所述的磁铁厚膜,其特征在于, 所述磁铁厚膜使用使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法。 5.一种磁铁厚膜。
5、的制造方法,其特征在于,含有: 喷射阶段,利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态的高速载气流,喷射所述原料 粉末; 固化成形阶段,将喷射出的所述原料粉末堆积在基材上而固化成形, 所述原料粉末是稀土类磁铁粉末, 所述喷射阶段的高速载气的温度不足稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度, 所述固化成形阶段在大气压下进行。 6.一种磁铁厚膜的制造方法,其特征在于,含有: 喷射阶段,利用将载气和原料粉末混合并加速后的状态的高速载气流,喷射所述原料 粉末; 固化成形阶段,将喷射出的所述原料粉末堆积在基材上而固化成形, 所述原料粉末是稀土类磁铁粉末, 所述喷射阶段的气体压力超过0.5MPa, 所述固化成形阶段在大气压。
6、下进行。 7.如权利要求6所述的磁铁厚膜的制造方法,其特征在于, 所述喷射阶段的高速载气的温度不足所述稀土类磁铁的晶粒的粒生长温度。 8.如权利要求57中任一项所述的磁铁厚膜的制造方法,其特征在于, 在将所述载气和原料粉末混合之前,还具有将所述载气加热的阶段。 9.如权利要求58中任一项所述的磁铁厚膜的制造方法,其特征在于, 所述原料粉末是选自由一磁铁粉末及另一磁铁粉末构成的组中的至少一种, 所述一磁铁粉末构成由式1:RMX表述的稀土类磁铁相,在式1中,R含有Nd、Sm 中的至少一种,M含有Fe、Co中的至少一种,X含有N、B中的至少一种; 所述另一磁铁粉末是在式1中的X为N的情况下,由式2:。
7、RM表述的稀土类磁铁相 的构成成分的一部分,其中,R及M与式1相同。 10.如权利要求59中任一项所述的磁铁厚膜的制造方法,其特征在于, 在所述稀土类磁铁粉末含有氮化物的情况下,所述高速载气的温度不足氮化物的分解 温度。 11.如权利要求510中任一项所述的磁铁厚膜的制造方法,其特征在于, 作为所述载气,使用惰性气体。 权 利 要 求 书CN 104067357 A 2/2页 3 12.一种磁铁电动机,其特征在于, 使用权利要求14中的任一项所述的磁铁厚膜。 权 利 要 求 书CN 104067357 A 1/32页 4 稀土类磁铁厚膜及低温固化成形方法 技术领域 0001 本发明涉及稀土类磁。
8、铁厚膜及低温固化成形方法。 背景技术 0002 目前,作为正在使用的稀土类磁铁,主要有烧结磁铁和粘结磁铁这两种。粘结磁铁 通过由树脂使在室温下具有优异的磁特性的磁铁原料粉末固化成形来使用。 0003 粘结磁铁与烧结磁铁的不同点在如下这一点上具有差异,即,在粘结磁铁的情况 下,磁铁原料粉末具有磁特性,与此相对,在烧结磁铁的情况下,作为磁铁原料粉末,缺乏磁 特性,通过加热到发生液相的程度的高温,才体现优异的磁特性。而且,关于粘结磁铁用的 原料粉末,在加热到高温的情况下,反而会产生磁特性劣化的问题。 0004 磁特性劣化的理由例如有如SmFeN磁铁那样在高温下磁铁化合物进行分解而丧 失特性,或如Nd。
9、FeB磁铁那样通过将晶粒微细化后的组织而具有优异的磁特性的磁粉通过 加热而晶粒粗大化,损害其优异的磁特性。 0005 因此,如通常的烧结磁铁那样,在加热到1000附近而随着晶界改性或组织变化 来实施固化成形之类的工艺中,具有得不到块状成形体的问题。 0006 于是,这些磁铁原料粉末使用通过注射成形或模成形而使与树脂混炼后的浆液进 行块化的方法作为常温或较低温的固化成形技术。但是,在这些方法中,树脂会不可避免地 存在,具有减少磁铁的净成分的问题。 0007 与此相对,作为得到高密度块状成形体的方法,有使磁铁原料粉末堆积于基板而 固化成形的方法。例如,非专利文献1中尝试了将在真空中进行了气溶胶化的。
10、磁铁原料粉 喷到基板上的方法(气溶胶沉积法:AD法)。 0008 非专利文献1:电气工程师学会杂志A Vol.124(2004),No.10pp.887891 0009 但是,在非专利文献1记载的方法中,也存在如下问题,即,如果与粘结磁铁相比, 则虽然变成高密度,但因为气体的流速在原理上比冷喷涂慢,所以粒子间的粘附性变差,未 必能得到足够的高密度的块体。另外,还存在如下问题,即,因为气体流速慢,所以作为可使 用的原料粉末,较大的粒子或较重的粒子不能加速,并且成膜速度慢,不能得到比推定为可 成膜的500m(实测值为175m)还厚的厚膜。 发明内容 0010 于是,本发明的目的在于,提供一种同时满。
11、足厚膜化、高密度化和磁特性(特别是 剩余磁通密度和硬度)的提高的磁铁及其制造方法。 0011 本发明的磁铁厚膜的特征为,含有由式(1):RMX表述的稀土类磁铁相,在R Nd为主要成分的情况下,具有理论密度的80以上且不足95,在所述RSm为主要 成分的情况下,具有理论密度的80以上且不足97。在此,R含有Nd、Sm中的至少一种, M含有Fe、Co中的至少一种,X含有N、B中的至少一种(以下,同样)。 说 明 书CN 104067357 A 2/32页 5 附图说明 0012 图1是示意性表示本发明的磁铁厚膜的制造方法所使用的、代表性的冷喷涂法中 作为使粒子堆积而成膜的粉体成膜的方法所使用的装置。
12、构成的概要图; 0013 图2是表示本发明的磁铁厚膜的制造方法所使用的、使粒子堆积而成膜的粉体成 膜的方法(冷喷涂法)的将气体压力变为0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa时的形成在基板表面的 中央部分的磁铁的皮膜外观的图; 0014 图3是表示本实施例19及比较例2、4的磁铁厚膜和现有AD法(非专利文献 1)所示的剩余磁化和密度之间的关系的图。此外,图中的文献值是现有AD法(非专利文献 1)所示的值(两个点)。另外,比较例1、3因为得不到磁铁的皮膜(磁铁厚膜)且不能测 定剩余磁化(剩余磁通密度)及密度,所以不能进行图示; 0015 图4是表示本实施例19及比较例2、4的磁铁厚膜和现有AD法。
13、(非专利文献 1)所示的硬度(Hv)和密度之间的关系的图。此外,图中的文献值是现有AD法(非专利文 献1)所示的值(两个点)。另外,比较例1、3因为得不到磁铁的皮膜(磁铁厚膜)且不能 测定剩余磁化(剩余磁通密度)及密度,所以不能进行图示; 0016 图5A是示意性表示表面磁铁式同步电动机(SMP或SPMSM)的转子构造的剖面概 要图; 0017 图5B是示意性表示埋入磁铁式同步电动机(IMP或IPMSM)的转子构造的剖面概 要图。 0018 符号说明 0019 10 冷喷涂装置 0020 11 高压载气发生部 0021 12 用于加压输送高压载气的配管 0022 13 载气加热器 0023 1。
14、4 用于加压输送高温高压的载气(一次载气)的配管 0024 15 原料粉末供给部 0025 16 注入原料投入气体的配管 0026 17 载气加速部(喷嘴枪) 0027 18a 压力传感器 0028 18b 温度传感器 0029 19 基材保持部 0030 B 基板 0031 50a 表面磁铁式同步电动机 0032 50b 埋入磁铁式同步电动机 0033 51 表面磁铁式同步电动机用的转子的磁铁(厚膜) 0034 53 表面磁铁式同步电动机用的转子 0035 55、55a 埋入磁铁式同步电动机用的磁铁(厚膜) 0036 57 埋入磁铁式同步电动机的转子 0037 d 埋入磁铁式同步电动机的设置。
15、于转子的嵌槽的厚度 说 明 书CN 104067357 A 3/32页 6 具体实施方式 0038 下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在附图的说明中,在同一要 素上附带同一符号,省略重复的说明。另外,附图的尺寸比率为了便于说明而进行了放大, 有时与实际的比率不同。 0039 (A)磁铁厚膜(第一实施方式) 0040 本发明的第一实施方式含有由式(1):RMX表述的稀土类磁铁相。进而,其 特征为,在上述R以Nd为主要成分的情况下,在具有理论密度的80以上且不足95,以R 为Sm主要成分的情况下,具有理论密度的80以上且不足97。在此,在上述组成式中, R含有Nd、Sm中的至少一种,。
16、上述M含有Fe、Co中的至少一种,上述X含有N、B中的至少一 种。通过具有这种第一实施方式的磁铁厚膜的结构,磁铁的净含量增大,可得到小型强力磁 铁,能够实现电动机等系统的小型化。另外,目前,因为能够使由树脂进行固化成形而使用 的粘结磁铁用磁铁粉末高密度地固化成形,所以能够有助于电动机的小型高性能化。下面, 依次对磁铁厚膜的构成及制造方法(第二实施方式)进行说明。 0041 (1)由式(1):RMX表述的稀土类磁铁相 0042 本实施方式的磁铁厚膜含有由式(1):RMX表述的稀土类磁铁相。进而,其特 征为,在上述R以Nd为主要成分的情况下,具有理论密度的80以上且不足95,在R以Sm 为主要成分。
17、的情况下,具有理论密度的80以上且不足97。在此,在上述稀土类磁铁相 的组成式中,R含有Nd、Sm中的至少一种,M含有Fe、Co中的至少一种,X含有N、B中的至少 一种。即,作为稀土类磁铁相,可举出含有NdFeN合金系、NdFeB合金系、Nd CoN合金系、NdCoB合金系、SmFeN合金系、SmFeB合金系、SmCo N合金系、SmCoB合金系的稀土类磁铁相。具体而言,例如可举出:Nd 2 Fe 14 B、Nd 2 Co 14 B、 Nd 2 (Fe 1x Co x ) 14 B(在此,x优选为0x0.5)、Nd 15 Fe 77 B 5 、Nd 15 Co 77 B 5 、Nd 11.77。
18、 Fe 82.35 B 5.88 、 Nd 11.77 Co 82.35 B 5.88 、Nd 1.1 Fe 4 B 4 、Nd 1.1 Co 4 B 4 、Nd 7 Fe 3 B 10 、Nd 7 Co 3 B 10 、(Nd 1x Dy x ) 15 Fe 77 B 8 (在此,x优选 为0y0.4)、(Nd 1x Dy x ) 15 Co 77 B 8 (在此,x优选为0y0.4)、Nd 2 Fe 17 N x (在此,x优选 为16,更优选为1.15,进一步优选为1.23.8,特别优选为1.73.3,尤其优选为 2.23.1)、Nd 2 Co 17 N x (在此,x优选为16)、(N。
19、d 0.75 Zr 0.25 )(Fe 0.7 Co 0.3 )N x (在此,x优选为1 6)、Nd 2 Fe 17 N 3 、Nd 15 (Fe 1x Co x ) 77 B 7 Al 1 、Nd 15 (Fe 0.80 Co 0.20 ) 77y B 8 Al y (在此,y优选为0y5)、 (Nd 0.95 Dy 0.05 ) 15 Fe 77.5 B 7 Al 0.5 、(Nd 0.95 Dy 0.05 ) 15 (Fe 0.95 Co 0.05 ) 77.5 B 6.5 Al 0.5 Cu 0.2 、NdFe 11 TiN x (在此, x优选为16)、(Nd 8 Zr 3 Fe 。
20、84 ) 85 N 15 、Nd 4 Fe 80 B 20 、Nd 4.5 Fe 73 Co 3 GaB 18.5 、Nd 5.5 Fe 66 Cr 5 Co 5 B 18.5 、 Nd 10 Fe 74 Co 10 SiB 5 、Nd 7 Fe 93 N x (在此,x优选为120)、Nd 3.5 Fe 78 B 18.5 、Nd 4 Fe 76.5 B 18.5 、Nd 4 Fe 77.5 B 18.5 、 Nd 4.5 Fe 77 B 18.5 、Nd 3.5 DyFe 73 Co 3 GaB 18.5 、Nd 4.5 Fe 72 Cr 2 Co 3 B 18.5 、Nd 4.5 Fe 。
21、73 V 3 SiB 18.5 、Nd 4.5 Fe 71 Cr 3 Co 3 B 18.5 、 Nd 5.5 Fe 66 Cr 5 Co 5 B 18.5 、Sm 2 Fe 14 B、Sm 2 Co 14 B、Sm 2 (Fe 1x Co x ) 14 B(在此,x优选为0x0.5)、 Sm 15 Fe 77 B 5 、Sm 15 Co 77 B 5 、Sm 11.77 Fe 82.35 B 5.88 、Sm 11.77 Co 82.35 B 5.88 、Sm 1.1 Fe 4 B 4 、Sm 1.1 Co 4 B 4 、Sm 7 Fe 3 B 10 、 Sm 7 Co 3 B 10 、(S。
22、m 1x Dy x ) 15 Fe 77 B 8 (在此,x优选为0y0.4)、(Sm 1x Dy x ) 15 Co 77 B 8 (在此,x 优选为0y0.4)、Sm 2 Fe 17 N x (在此,x优选为16,更优选为1.15,进一步优选为 1.23.8,特别优选为1.73.3,尤其优选为2.23.1)、Sm 2 Fe 17 N 3 、Sm 2 Co 17 N x (在此,x 优选为16)、(Sm 0.75 Zr 0.25 )(Fe 0.7 Co 0.3 )N x (在此,x优选为16)、Sm 15 (Fe 1x Co x ) 77 B 7 Al 1 、 Sm 15 (Fe 0.80 。
23、Co 0.20 ) 77y B 8 Al y (在此,y优选为0y5)、(Sm 0.95 Dy 0.05 ) 15 Fe 77.5 B 7 Al 0.5 、(Sm 0.95 Dy 0.05 ) 15 (Fe 0.95 Co 0.05 ) 77.5 B 6.5 Al 0.5 Cu 0.2 、SmFe 11 TiN x (在此,x优选为16)、(Sm 8 Zr 3 Fe 84 ) 85 N 15 、 说 明 书CN 104067357 A 4/32页 7 Sm 4 Fe 80 B 20 、Sm 4.5 Fe 73 Co 3 GaB 18.5 、Sm 5.5 Fe 66 Cr 5 Co 5 B 18。
24、.5 、Sm 10 Fe 74 Co 10 SiB 5 、Sm 7 Fe 93 N x (在此,x优选 为120)、Sm 3.5 Fe 78 B 18.5 、Sm 4 Fe 76.5 B 18.5 、Sm 4 Fe 77.5 B 18.5 、Sm 4.5 Fe 77 B 18.5 、Sm 3.5 DyFe 73 Co 3 GaB 18.5 、 Sm 4.5 Fe 72 Cr 2 Co 3 B 18.5 、Sm 4.5 Fe 73 V 3 SiB 18.5 、Sm 4.5 Fe 71 Cr 3 Co 3 B 18.5 、Sm 5.5 Fe 66 Cr 5 Co 5 B 18.5 等化合物,但不 。
25、局限于这些。RMX合金系既可以单独使用一种,也可以并用两种以上来形成磁铁厚 膜。进而,也可以每一层都使用不同种类的RMX合金系,来形成层叠有不同组成的稀 土类磁铁相的多层构造的磁铁厚膜。在这种情况下,关于各层所使用的RMX合金系, 既可以单独使用一种,也可以并用两种以上。另外,在RMX合金系中,只要R含有Nd、 Sm中的至少一种,M含有Fe、Co中的至少一种,X含有N、B中的至少一种即可,添加有其他 元素的合金系也包含在本发明的技术范围内(参照实施例79)。作为可以添加的其他元 素,例如可举出:Ga、Al、Zr、Ti、Cr、V、Mo、W、Si、Re、Cu、Zn、Ca、Mn、Ni、C、La、Ce。
26、、Pr、Pm、Eu、 Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Th、MM(MM为叫做混合稀土金属的轻稀土类混合物)等,但 不局限于这些。它们也可以单独使用一种或并用两种以上地进行添加。这些元素主要通过 与由RMX表述的稀土类磁铁相的相构造的一部分进行替换,或通过插入等来导入。 0043 (2)以SmFeN为主要成分的稀土类磁铁相 0044 作为本实施方式的稀土类磁铁相,优选为以含有Sm和Fe的氮化合物(也简称为 SmFeN)为主要成分的稀土类磁铁相,更优选为以含有Sm和Fe的氮化合物为主要成 分的磁铁粉末。由此,能够得到现有工艺得不到的高密度氮化合物的磁铁厚膜(具有理论 密度的80。
27、以上且不足97,特别具有85以上不足97),在能够实现电动机等系统 的小型化这一点上很优异。作为以含有Sm和Fe的氮化合物为主要成分的稀土类磁铁相,例 如可举出:Sm 2 Fe 17 N x (在此,x优选为16,更优选为1.15,进一步优选为1.23.8,进 而优选为1.73.3,特别优选为2.23.1,尤其优选为23,最好优选为2.62.8)、 Sm 2 Fe 17 N 3 、(Sm 0.75 Zr 0.25 )(Fe 0.7 Co 0.3 )N x (在此,x优选为16)、SmFe 11 TiN x (在此,x优选为1 6)、(Sm 8 Zr 3 Fe 84 ) 85 N 15 、Sm 。
28、7 Fe 93 N x (在此,x优选为120)等化合物,但不局限于这些。优选本 实施方式所使用的磁铁原料粉末最好使用如Sm 2 Fe 14 N x (x23)那样的烧结工艺的应用 较困难的磁铁粉末。这是因为,当载气温度达到氮化合物(氮化物)进行分解的温度以上 时,就会有损磁特性。作为本实施方式所使用的磁铁原料粉末,最好使用优选为Sm 2 Fe 14 N x (x 2.62.9)、特别优选为Sm 2 Fe 14 N x (x2.62.8)、尤其优选为Sm 2 Fe 14 N x (x2.8)的磁 铁粉末。这是因为,SmFeN x 通过x2.62.9,特别为2.62.8,尤其为2.8,且各向异性。
29、 磁场和饱和磁化达到最大,磁特性优异。这些SmFeN合金系既可以单独使用一种,也 可以并用两种以上来形成磁铁厚膜。进而,也可以每一层都使用不同种类的SmFeN合 金系,来形成层叠有不同组成的稀土类磁铁相的多层构造的磁铁厚膜。在这种情况下,关于 各层所使用的SmFeN合金系也如此,既可以单独使用一种,也可以并用两种以上。另 外,如上述所例示,在由SmFeN表述的化合物中,只要是R含有Sm,M含有Fe且X含有 N的化合物即可,添加有其他元素的化合物也包含在本实施方式的技术范围内。作为可以添 加的其他元素,例如可举出:Ga、Nd、Al、Zr、Ti、Cr、Co、V、Mo、W、Si、Re、Cu、Zn、C。
30、a、B、Mn、Ni、 C、La、Ce、Pr、Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Th、MM等,但不局限于这些。它们也 可以单独使用一种或者并用两种以上进行添加。这些元素主要通过与由SmFeN表述 的稀土类磁铁相的相构造的一部分进行替换,或通过插入等来导入。另外,本实施方式的磁 铁厚膜只要含有由上述的RMX表述的稀土类磁铁相即可,只要是无损本实施方式的 说 明 书CN 104067357 A 5/32页 8 作用效果的范围内,也可以含有其他稀土类磁铁相。作为这种其他稀土类磁铁相,可举出含 有Sm和Fe的氮化合物(SmFeN合金系)以外且上述RMX合金系以外的其他现 存。
31、的稀土类磁铁相。作为这种其他现存的稀土类磁铁相,例如可举出:SmCo 5 、Sm 2 Co 17 、Sm 3 Co、 Sm 3 Co 9 、SmCo 2 、SmCo 3 、Sm 2 Co 7 等SmCo合金系、Sm 2 Fe 17 、SmFe 2 、SmFe 3 等SmFe合金系、 CeCo 5 、Ce 2 Co 17 、Ce 24 Co 11 、CeCo 2 、CeCo 3 、Ce 2 Co 7 、Ce 5 Co 19 等CeCo合金系、Nd 2 Fe 17 等NdFe合 金系、CaCu 5 等CaCu合金系、TbCu 7 等TbCu合金系、SmFe 11 Ti等SmFeTi合金系、 ThM。
32、n 12 等ThMn合金系、Th 2 Zn 17 等ThZn合金系、Th 2 Ni 17 等ThNi合金系、La 2 Fe 14 B、 CeFe 14 B、Pr 2 Fe 14 B、Gd 2 Fe 14 B、Tb 2 Fe 14 B、Dy 2 Fe 14 B、Ho 2 Fe 14 B、Er 2 Fe 14 B、Tm 2 Fe 14 B、Yb 2 Fe 14 B、Y 2 Fe 14 B、 Th 2 Fe 14 B、La 2 Co 14 B、CeCo 14 B、Pr 2 Co 14 B、Gd 2 Co 14 B、Tb 2 Co 14 B、Dy 2 Co 14 B、Ho 2 Co 14 B、Er 2。
33、 Co 14 B、Tm 2 Co 14 B、 Yb 2 Co 14 B、Y 2 Co 14 B、Th 2 Co 14 B、YCo 5 、LaCo 5 、PrCo 5 、NdCo 5 、GdCo 5 、TbCo 5 、DyCo 5 、HoCo 5 、ErCo 5 、 TmCo 5 、MMCo 5 、MM 0.8 Sm 0.2 Co 5 、Sm 0.6 Gd 0.4 Co 5 、YFe 11 Ti、NdFe 11 Ti、GdFe 11 Ti、TbFe 11 Ti、DyFe 11 Ti、 HoFe 11 Ti、ErFe 11 Ti、TmFe 11 Ti、LuFe 11 Ti、Pr 0.6 Sm 0.。
34、4 Co、Sm 0.6 Gd 0.4 Co 5 、Ce(Co 0.72 Fe 0.14 Cu 0.14 ) 5.2 、 Ce(Co 0.73 Fe 0.12 Cu 0.14 Ti 0.01 ) 6.5 、(Sm 0.7 Ce 0.3 )(Co 0.72 Fe 0.16 Cu 0.12 ) 7 、Sm(Co 0.69 Fe 0.20 Cu 0.10 Zr 0.01 ) 7.4 、 Sm(Co 0.65 Fe 0.21 Cu 0.05 Zr 0.02 ) 7.67 等,但不局限于这些。它们既可以单独使用一种,也可以并用两 种以上。 0045 (2a)主要成分(SmFeN)的含量 0046 作为本实。
35、施方式的稀土类磁铁相,只要是优选以含有Sm和Fe的氮化合物(Sm FeN合金系)为主要成分的稀土类磁铁相即可,使含有Sm和Fe的氮化合物相对于稀土 类磁铁相整体为50质量以上,优选为80质量以上,更优选为90质量以上,进一步优 选为9099质量。此外,进一步优选将范围的上限值设为99质量且不设为100质 量的理由是,因为含有表面的氧化物或不可避免的杂质。即,在本实施方式中,只要是50 质量以上即可,也可使用100质量的稀土类磁铁相,但实际上,难以去除表面的氧化物 或不可避免的杂质,且需要利用复杂或高级的精制(精炼)技术,很昂贵。因此,进一步优 选范围内不包含。另外,在以SmFeN合金系以外的其。
36、他RMX(例如,NdFe B)为主要成分的情况下,也可以将其它RMX相对于稀土类磁铁相整体而设为50质 量以上,优选设为80质量以上,更优选设为90质量以上,进一步优选设为9099 质量。 0047 (2b)主要成分(SmFeN)以外的稀土类磁铁相 0048 另外,作为其他稀土类磁铁相,除可以使用含有Sm和Fe的氮化合物(SmFe N合金系)以外的上述NdFeN合金系、NdFeB合金系、NdCoN合金系、 NdCoB合金系、SmFeB合金系、SmCoN合金系、SmCoB合金系等 以外,也可以使用它们以外的其他现存的稀土类磁铁相。作为其他现存的稀土类磁铁相, 例如可举出:SmCo 5 、Sm 2。
37、 Co 17 、Sm 3 Co、Sm 3 Co 9 、SmCo 2 、SmCo 3 、Sm 2 Co 7 等SmCo合金系、Sm 2 Fe 17 、 SmFe 2 、SmFe 3 等SmFe合金系、CeCo 5 、Ce 2 Co 17 、Ce 24 Co 11 、CeCo 2 、CeCo 3 、Ce 2 Co 7 、Ce 5 Co 19 等 CeCo合金系、Nd 2 Fe 17 等NdFe合金系、CaCu 5 等CaCu合金系、TbCu 7 等TbCu合 金系、SmFe 11 Ti等SmFeTi合金系、ThMn 12 等ThMn合金系、Th 2 Zn 17 等ThZn合 金系、Th 2 Ni 。
38、17 等ThNi合金系、La 2 Fe 14 B、CeFe 14 B、Pr 2 Fe 14 B、Gd 2 Fe 14 B、Tb 2 Fe 14 B、Dy 2 Fe 14 B、 Ho 2 Fe 14 B、Er 2 Fe 14 B、Tm 2 Fe 14 B、Yb 2 Fe 14 B、Y 2 Fe 14 B、Th 2 Fe 14 B、La 2 Co 14 B、CeCo 14 B、Pr 2 Co 14 B、Gd 2 Co 14 B、 Tb 2 Co 14 B、Dy 2 Co 14 B、Ho 2 Co 14 B、Er 2 Co 14 B、Tm 2 Co 14 B、Yb 2 Co 14 B、Y 2 Co 。
39、14 B、Th 2 Co 14 B、YCo 5 、LaCo 5 、 说 明 书CN 104067357 A 6/32页 9 PrCo 5 、NdCo 5 、GdCo 5 、TbCo 5 、DyCo 5 、HoCo 5 、ErCo 5 、TmCo 5 、MMCo 5 、MM 0.8 Sm 0.2 Co 5 、Sm 0.6 Gd 0.4 Co 5 、 YFe 11 Ti、NdFe 11 Ti、GdFe 11 Ti、TbFe 11 Ti、DyFe 11 Ti、HoFe 11 Ti、ErFe 11 Ti、TmFe 11 Ti、LuFe 11 Ti、 Pr 0.6 Sm 0.4 Co、Sm 0.6 Gd。
40、 0.4 Co 5 、Ce(Co 0.72 Fe 0.14 Cu 0.14 ) 5.2 、Ce(Co 0.73 Fe 0.12 Cu 0.14 Ti 0.01 ) 6.5 、(Sm 0.7 Ce 0.3 ) (Co 0.72 Fe 0.16 Cu 0.12 ) 7 、Sm(Co 0.69 Fe 0.20 Cu 0.10 Zr 0.01 ) 7.4 、Sm(Co 0.65 Fe 0.21 Cu 0.05 Zr 0.02 ) 7.67 等,但不局限 于这些。它们既可以单独使用一种,也可以并用两种以上。 0049 (2c)关于磁铁粉末, 0050 (2c1)磁铁粉末的形状 0051 作为含有本实施方。
41、式的稀土类磁铁相的磁铁粉末的形状(特别最适当的以含有 Sm和Fe的氮化合物为主要成分的磁铁粉末的形状),如果是无损本发明的作用效果的范围 内,则任何形状都可以。例如,球形状、椭圆形状(最好是平行于长轴方向的中央部截面的 纵横尺寸比(长宽比)超过1.0且10以下的范围)、圆柱形状、多边性柱(例如,三角形柱、 四角形柱、五角形柱、六边形柱、N角形柱(在此,N为7以上的整数)形状、针状或棒 状形状(最好是平行于长轴方向的中央部截面的纵横尺寸比(长宽比)超过1.0且10以 下的范围)、板状形状、圆板(圆盘)形状、薄片形状、鳞片形状、不规则形状等,但不局限于 这些。即,粒子形状如果不呈现附着性极差那样的。
42、粒子速度或弹性行为,就没有特别规定, 但太扁平的形状难以进行加速,所以尽可能地优选接近球状粒子的形状。 0052 (2c2)磁铁粉末的大小(平均粒径) 0053 作为含有本实施方式的稀土类磁铁相的磁铁粉末的大小(特别是上述以含有Sm 和Fe的氮化合物为主要成分的磁铁粉末的大小)(平均粒径),只要在可有效地体现本发 明的作用效果的范围内即可,通常为110m,优选为28m,更优选为36m的范 围。如果磁铁粉末的平均粒径在上述范围内,则利用后述的冷喷涂法,能够更高效地使成膜 生成,能够设为所期望的磁铁厚膜,在这一点上优异。详细而言,如果是平均粒径为1m以 上,则粒子也不会过轻,能够得到最适当的粒子速。
43、度。因此,粒子速度也不会过快而削减基 板,通过以最适当的速度撞击、附着于基材,且进行沉积,能够形成所期望的磁铁厚膜。另一 方面,如果平均粒径为10m以下,则粒子也不会过重,不会失速,能够得到最适当的粒子 速度。即,粒子速度也不会过慢而与基材发生撞击并撞回,所以通过以最适当的速度撞击、 附着于基材,且进行沉积,能够形成所期望的磁铁厚膜。 0054 在此,上述磁铁粉末的平均粒径通过例如SEM(扫描式电子显微镜)观察、TEM(透 射式电子显微镜)观察等,能够进行粒度分析(测定)(参照实施例)。此外,在磁铁粉末或 其截面中,有时也含有不是球状或圆形状(截面形状)而是纵横尺寸比(长宽比)不同的 针状或棒。
44、状形状等的粒子或不规则形状的粒子。因此,上述所说的磁铁粉末的平均粒径因 为粒子形状(或其截面形状)不一样,所以用观察图像内的各粒子的切截面形状的绝对最 大长度的平均值来表示。在此,绝对最大长度取粒子(或其截面形状)的轮廓线上的任意 两点间的距离中的最大长度。但是,除此以外,也可通过求出例如从X射线衍射的磁铁粉末 的衍射峰值的半值宽度求出的晶粒直径或由透射式电子显微镜像得到的磁铁粉末的粒径 的平均值来得到。此外,关于其他平均粒径的测定方法,也可同样求出。 0055 (3)关于稀土类磁铁相以外的磁铁厚膜的构成 0056 在本实施方式的磁铁厚膜中,作为上述稀土类磁铁相以外的构成,不作为磁铁发 挥功能。
45、的相具有整体的2程度,其余由邻接的稀土类磁铁相彼此之间的空隙部构成。通过 说 明 书CN 104067357 A 7/32页 10 取得这种结构,相对于现有充填树脂作为粘结剂而固化成形的粘结磁铁而言,不需要这样 的树脂,能够实现轻量化。能够使空隙部的体积远比尚且使用的树脂量(粘结剂容积)小, 能够实现小型且高密度化。其结果是,能够高密度地固化成形,能够有助于电动机等系统的 小型高性能化。 0057 在此,作为不作为磁铁发挥功能的相,是形成于稀土类磁铁相(主相、晶相)彼此 的边界部的稀土类氧化物的相(NdO 2 相或SmO 2 相)、Fe稀土类的污染、Fe浓相、Fe稀相或 其他不可避免的杂质等。。
46、 0058 (4)关于磁铁厚膜的相对于理论密度的比例() 0059 本实施方式的磁铁厚膜在由上述RMX表述的稀土类磁铁相的R以Nd为主 要成分的情况下,具有理论密度的80以上且不足95,在R以Sm为主要成分的情况下, 具有理论密度的80以上且不足97。 0060 在此,在R以Nd为主要成分的情况下,优选具有理论密度的85以上且不足 95,更优选具有90以上且不足95,进一步优选具有9194。在相对于理论密度的 比例为95以上的情况下,如表2及图3所示,具有不能充分得到磁特性(特别是剩余磁 化)的问题。另一方面,在相对于理论密度的比例不足80的情况下,与现有的粘结磁铁 没有什么不同,理由是得不到。
47、磁特性(特别是矫顽力、剩余磁通密度)的提高效果。详细而 言,如图3的现有文献值所示,具有不能充分得到磁特性(特别是剩余磁化)的问题。 0061 另外,在R以Sm为主要成分的情况下,优选具有理论密度的85以上且不足 97,更优选具有8796,进一步优选具有8895,特别优选具有8994。在相 对于理论密度的比例为97以上的情况下,如表1及图3所示,具有不能充分得到磁特性 (特别是剩余磁化)的问题。另一方面,在相对于理论密度的比例不足80的情况下,与现 有的粘结磁铁没有什么不同,理由是得不到磁特性(特别是矫顽力、剩余磁通密度)的提高 效果。详细而言,如图3的现有文献值所示,具有不能充分得到磁特性(。
48、特别是剩余磁化) 的问题。本说明书及专利要求的范围所说的“理论密度”是在所使用的原料粉末中的磁铁 主相(稀土类磁铁相)具有从X射线分析求出的晶格常数时,占据磁铁厚膜的100的体积 时的密度。相对于理论密度的比例()是利用其值(理论密度的值)换算为相对于理论 密度的比例()的值。 0062 (5)磁铁厚膜的厚度 0063 本实施方式的磁铁厚膜的厚度只要根据使用用途进行适当调节即可,没有特别 限制,但在本实施方式中,因为能够实现比现有的粘结磁铁更厚膜化,所以通常为200 3000m,优选为5003000m,更优选为10003000m的范围。这在现有的AD法的 175m(实测值)和膜厚这一点上,没有特别显著的差异,但在现有的AD法中,当要超过 175m而厚膜化时,就会具有产生剥离的问题。另一方面,在本实施方式中,即使是200m 以上3000m以下的厚膜,也没有剥离的问题,在能够成膜这一点上,极其优异。进而,如果 磁铁厚膜的厚度为200m以上,则能够得到同时满足了本发明的目的即厚膜化、高密度化 和磁特性(特别是剩余磁化剩余磁通密度)的提高的磁铁厚膜,能够应用于极。