JP2014005539A - 永久磁石とそれを用いた可変磁束モータおよび発電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】永久磁石は、R(FepMqCur(Co1-aAa)1-p-q-r)z(Rは希土類元素、MはTi、Zr、Hfから選ばれる少なくとも1種、AはNi、V、Cr、Mn、Al、Si、Ga、Nb、Ta、Wから選ばれる少なくとも1種、0≦a≦0.2、0.05≦p≦0.6、0.005≦q≦0.1、0.01≦r≦0.15、4≦z≦9)で表される組成を有し、Th2Zn17型結晶相を有する粒内相と粒界相とを具備する。前記結晶相のc軸を含む断面で半径2nm領域のM濃度を測定したとき、M濃度が最も低い領域のM濃度(M1)に対するM濃度が最も高い領域のM濃度(M2)の比が2以下である。
【選択図】図1
Description
組成式:R(FepMqCur(Co1−aAa)1−p−q−r)z
(式中、Rは希土類元素から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素、AはNi、V、Cr、Mn、Al、Si、Ga、Nb、TaおよびWから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、a、p、q、rおよびzはそれぞれ0≦a≦0.2、0.05≦p≦0.6、0.005≦q≦0.1、0.01≦r≦0.15、4≦z≦9を満足する数である)
で表される組成を有する永久磁石であって、Th2Zn17型結晶相を有する粒内相と粒界相とを具備し、かつ前記Th2Zn17型結晶相のc軸を含む断面において半径2nmの領域の前記元素Mの濃度を測定したとき、前記元素Mの濃度が最も低い領域の前記元素Mの濃度(M1)に対する前記元素Mの濃度が最も高い領域の前記元素Mの濃度(M2)の比(M2/M1)が2以下であることを特徴としている。
組成式:R(FepMqCur(Co1−aAa)1−p−q−r)z …(1)
(式中、Rは希土類元素から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素、AはNi、V、Cr、Mn、Al、Si、Ga、Nb、TaおよびWから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、a、p、q、rおよびzはそれぞれ0≦a≦0.2、0.05≦p≦0.6、0.005≦q≦0.1、0.01≦r≦0.15、4≦z≦9を満足する数である)
で表される組成を有する永久磁石であって、Th2Zn17型結晶相(2−17型結晶相)を有する粒内相と粒界相とを具備している。
各原料をArガス雰囲気中でアーク溶解して得られたインゴットに1170℃×1時間の条件で熱処理を施した。この合金を粗粉砕した後、ジェットミルにより微粉砕して合金粉末を調製した。この合金粉末を磁界中でプレスして圧粉体とした後、Ar雰囲気中にて1190℃で3時間焼結し、引き続いて1170℃で3時間熱処理して焼結体を作製した。得られた焼結体を850℃で4時間保持した後、1.2℃/minの冷却速度で600℃まで徐冷することによって、目的とする焼結磁石を得た。実施例1〜3で作製された焼結磁石の組成は表1に示す通りである。各磁石の組成はICP法により確認した。
実施例2と同組成の合金粉末を用いて、実施例2と同条件で焼結体を作製した。この焼結体を850℃で10時間保持した後、0.8℃/minの冷却速度で400℃まで徐冷して焼結磁石を作製した。
各原料をArガス雰囲気中でアーク溶解して得られたインゴットを石英製のノズルに装填し、高周波誘導加熱を適用して溶融した後、溶湯を周速0.6m/秒で回転する冷却ロールに傾注し、連続的に凝固させて薄帯を作製した。この薄帯を粗粉砕した後、ジェットミルにより微粉砕して合金粉末を調製した。この合金粉末を磁界中でプレスして圧粉体とした後、Ar雰囲気中にて1200℃で1時間焼結し、引き続いて1180℃で4時間熱処理して焼結体を作製した。得られた焼結体を850℃で3時間保持した後、1.3℃/minの冷却速度で650℃まで徐冷することによって、目的とする焼結磁石を作製した。実施例4〜7で作製される焼結磁石の組成は表2に示す通りである。
実施例5と同組成の合金粉末を用いて、実施例5と同条件で焼結体を作製した。この焼結体を850℃で9時間保持した後、0.7℃/minの冷却速度で400℃まで徐冷して焼結磁石を作製した。
各原料をArガス雰囲気中でアーク溶解して得られたインゴットに1170℃×1時間の条件で熱処理を施した。この合金を粗粉砕した後、ジェットミルにより微粉砕して合金粉末を調製した。この合金粉末を磁界中でプレスして圧粉体とした後、Ar雰囲気中にて1190℃で2時間焼結し、引き続いて1170℃で4時間熱処理して焼結体を作製した。得られた焼結体を820℃で4時間保持した後、1.2℃/minの冷却速度で600℃まで徐冷することによって、目的とする焼結磁石を作製した。実施例8〜9で作製された焼結磁石の組成は表2に示す通りである。
実施例9と同組成の合金粉末を用いて、実施例9と同条件で焼結体を作製した。この焼結体を920℃で4時間保持した後、1.2℃/minの冷却速度で600℃まで徐冷して焼結磁石を作製した。
各原料をArガス雰囲気中でアーク溶解して得られたインゴットを石英製のノズルに装填し、高周波誘導加熱を適用して溶融した後、溶湯を周速0.6m/秒で回転する冷却ロールに傾注し、連続的に凝固させて薄帯を作製した。この薄帯を粗粉砕した後、ジェットミルにより微粉砕して合金粉末を調製した。この合金粉末を磁界中でプレスして圧粉体とした後、Ar雰囲気中にて1200℃で1時間焼結し、引き続いて1180℃で4時間熱処理して焼結体を作製した。得られた焼結体を830℃で3時間保持した後、1.3℃/minの冷却速度で650℃まで徐冷することによって、目的とする焼結磁石を作製した。実施例10〜12で作製される焼結磁石の組成は表2に示す通りである。
実施例11と同組成の合金粉末を用いて、実施例11と同条件で焼結体を作製した。この焼結体を880℃で12時間保持した後、1.3℃/minの冷却速度で650℃まで徐冷して焼結磁石を作製した。
実施例12と同組成の合金粉末を用いて、実施例12と同条件で焼結体を作製した。この焼結体を880℃で12時間保持した後、1.3℃/minの冷却速度で650℃まで徐冷して焼結磁石を作製した。
Claims (4)
- 組成式:R(FepMqCur(Co1−aAa)1−p−q−r)z
(式中、Rは希土類元素から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素、AはNi、V、Cr、Mn、Al、Si、Ga、Nb、TaおよびWから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、a、p、q、rおよびzはそれぞれ0≦a≦0.2、0.05≦p≦0.6、0.005≦q≦0.1、0.01≦r≦0.15、4≦z≦9を満足する数である)
で表される組成を有する永久磁石であって、
Th2Zn17型結晶相を有する粒内相と粒界相とを具備し、かつ前記Th2Zn17型結晶相のc軸を含む断面において半径2nmの領域の前記元素Mの濃度を測定したとき、前記元素Mの濃度が最も低い領域の前記元素Mの濃度(M1)に対する前記元素Mの濃度が最も高い領域の前記元素Mの濃度(M2)の比(M2/M1)が2以下であることを特徴とする永久磁石。 - 請求項1記載の永久磁石において、
前記粒内相の平均結晶粒径が20〜500nmの範囲であることを特徴とする永久磁石。 - 可変磁石として請求項1または請求項2記載の永久磁石を具備することを特徴とする可変磁束モータ。
- 可変磁石として請求項1または請求項2記載の永久磁石を具備することを特徴とする可変磁束発電機。
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