[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第2012-254128号并要求其优先权的权益；该申请的全部内容通过引用并入本发明。

技术领域

本申请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

作为高性能的永磁体，已知有Sm-Co基磁体和Nd-Fe-B基磁体等稀土磁铁。在将永磁体用于混合电动车（HEV：Hybrid Electric Vehicle）或电动车（EV:Electric Vehicle）的电动机时，要求永磁体具有耐热性。在HEV或EV用的电动机中，使用了如下这种永磁体，即，该永磁体通过将Nd-Fe-B基磁体中的一部分Nd（钕）替换为Dy（镝），来增强耐热性。由于Dy是一种稀有元素，因此不希望在永磁体中使用Dy。Sm-Co基磁体具有较高的居里温度，且已知Sm-Co基磁体在不使用Dy的成分体系下表现出极佳的耐热性。该Sm-Co基磁体有望在高温下实现良好的操作特性。

与Nd-Fe-B基磁体相比，Sm-Co基磁体的磁化较低，无法实现具有足够值的的最大能量积的值((BH)_max)。为了提高Sm-Co基磁体的磁化，有效的方法为将一部分Co替换为Fe，并增加Fe浓度。然而，在具有较高Fe浓度的成分范围内，Sm-Co基磁体的矫顽力趋于减小。此外，Sm-Co基磁体由脆性金属间化合物构成，通常用作烧结磁铁。因此，鉴于疲劳特性，Sm-Co基磁体的脆性可能成为问题。在具有Fe浓度较高的成分的Sm-Co基烧结磁铁中，除了需要改善矫顽力等磁性能之外，还需要提高强度和韧性等机械特性。

发明内容

本发明的实施方式中的永磁体，包括：

烧结体，该烧结体具有组成式1所表示的成分：

组成式1：R_p1Fe_q1M_r1Cu_s1Co_{100-p1-q1-r1-s1}，

其中，R是从由稀土元素构成的组中选出的至少一种元素，

M是从由锆（Zr）、钛（Ti）、铪（Hf）构成的组中选出的至少一种元素，

p1是满足10原子%≤p1≤13.3原子%的数，

q1是满足25原子%≤q1≤40原子%的数，

r1是满足0.87原子%≤r1≤5.4原子%的数，

s1是满足3.5原子%≤s1≤13.5原子%的数，

所述烧结体包括晶粒和富Cu相，

每个所述晶粒均由包括Th₂Zn₁₇晶相在内的主相组成，

所述富Cu相具有如组成式2所表示的成分，

组成式2：R_p2Fe_q2M_r2Cu_s2Co_{100-p2-q2-r2-s2}，

其中，R是从由稀土元素构成的组中选出的至少一种元素，

M是从由Zr、Ti、Hf构成的组中选出的至少一种元素，

p2是满足10.8原子%≤p2≤11.6原子%的数，

q2是满足25原子%≤q2≤40原子%的数，

r2是满足1原子%≤r2≤2原子%的数，

s2是满足5原子%≤s2≤16原子%以及s2/s1>1的数，

并且，所述富Cu相的平均厚度为0.05μm以上、2μm以下。

附图说明

图1是示出制造Sm-Co基烧结磁铁所使用的合金锭的金属结构的SEM反射电子图像。

图2是示出制造Sm-Co基烧结磁铁所使用的合金粉末的差热分析的例子的曲线图。

图3A到图3C是示出样品的金属结构的SEM反射电子图像，该样品通过将图2所示的合金粉末的经压缩模塑的主体加热至低于烧结温度的温度而获得。

图4A到图4C是示出样品的金属结构的SEM反射电子图像，该样品通过将图3A到图3C所示的样品加热至烧结温度而获得。

图5是示出一实施方式的永磁体电动机的图。

图6是示出一实施方式的可变磁通电动机的图。

图7是示出一实施方式的永磁体发电机的图。

具体实施方式

根据一实施方式，提供一种包括烧结体的永磁体，该烧结体的组成成分由组成式1来表示，即：