[发明专利]Sr铁氧体粉末和Sr铁氧体烧结磁铁的制造方法、以及发动机和发电机

说明书

技术领域

本发明涉及Sr铁氧体粉末和Sr铁氧体烧结磁铁的制造方法、以及具备通过该制造方法得到的Sr铁氧体烧结磁铁的发动机和发电机。

背景技术

作为用于铁氧体烧结磁铁的磁性材料，已知有具有六方晶系的结晶结构的Ba铁氧体、Sr铁氧体以及Ca铁氧体。近些年来，这些铁氧体中，作为发动机用等的磁铁材料，主要采用磁铅石型(M型)的Sr铁氧体。M型铁氧体由例如通式AFe₁₂O₁₉来表示。Sr铁氧体在结晶结构的A位点具有Sr。

为了改善Sr铁氧体烧结磁铁的磁特性，尝试着通过分别用La等稀土元素以及Co置换A位点的元素以及B位点的元素的一部分，从而改善磁特性。例如，在专利文献1中公开有通过用特定量的稀土元素以及Co置换A位点以及B位点的一部分从而提高剩余磁通密度(Br)以及矫顽力(HcJ)的技术。

作为Sr铁氧体烧结磁铁的代表性的用途，可以列举发动机以及发电机。被用于发动机或发电机的Sr铁氧体磁铁寻求小型化和轻质化，为了对应于该需求而要求进一步提高磁特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-154604号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上述专利文献1所示，控制构成Sr铁氧体烧结磁铁的主要晶粒的组成来改善磁特性有效。然而，仅控制晶粒的组成难以大幅度改善现有的Sr铁氧体烧结磁铁的磁特性。作为提高Sr铁氧体烧结磁铁的磁特性的其它手段，考虑将组织细微化。作为将组织细微化的手段，考虑有将作为Sr铁氧体烧结磁铁的原料使用的预烧体微粒化。作为将预烧体微粒化的方法，可以列举将预烧体机械地粉碎至微细的方法或者延长粉碎时间，但是如果这样机械地细细粉碎，则会担忧粒度分布变宽、由于能量消耗的增大或设备的损耗会导致制造成本增大、以及成品率降低等。

对于Sr铁氧体烧结磁铁，现在多数是使其在c轴方向上结晶取向的各向异性的Sr铁氧体烧结磁铁。在制造各向异性的Sr铁氧体烧结磁铁的情况下，为了在制作成型体的阶段提高铁氧体颗粒的由磁场产生的取向性而有必要在预烧工序中充分进行铁氧体化反应。因此，一般是在1250℃以上的高温条件下进行预烧和烧成。其结果，预烧工序和烧成工序中的能量成本增大，并且铁氧体颗粒也会晶粒生长到数μm～数十μm。为了提高Sr铁氧体烧结磁铁的磁特性而将这样晶粒生长后的铁氧体颗粒均匀地细微化到1μm以下较为困难。另外，担忧用于粉碎预烧体的成本也会增大。

作为获得细微的Sr铁氧体粉末的方法，有共沉淀法或添加助熔剂的助熔剂法等，但是在用这些方法来制造Sr铁氧体粉末的情况下，需要清洗助熔剂的工序或者调制溶液等的繁琐的操作，从而工序变得复杂并且制造成本增大。在如此情况下，要求确立能够以简便的工序而且以低制造成本来制作具有高磁特性的Sr铁氧体烧结磁铁的制造方法。

另一方面，在将Sr铁氧体烧结磁铁用于发动机或发电机的情况下，为了提高发动机的扭矩或发电机的效率，需要提高Sr铁氧体烧结磁铁的磁通密度。因此，要求具有高Br(饱和磁通密度)的Sr铁氧体烧结磁铁。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够用简便的工序制造具有高Br的Sr铁氧体烧结磁铁的Sr铁氧体烧结磁铁的制造方法。另外，其目的在于提供一种适合于这样的Sr铁氧体烧结磁铁的制造方法的Sr铁氧体粉末的制造方法。进一步，其目的在于通过使用上述Sr铁氧体烧结磁铁从而提供具有高效率的发动机以及发电机。

解决技术问题的手段

本发明者们为了将Sr铁氧体烧结磁铁的组织细微化，而对作为原料使用的Sr铁氧体粉末的制造方法进行了各种探讨。其结果发现：通过添加作为构成元素具有Li的化合物，可以大幅度降低Sr铁氧体生成的温度。而且，发现：通过使用在低温下预烧得到的Sr铁氧体粉末，可以制造具有高Br的Sr铁氧体烧结磁铁，从而完成了本发明。

即，本发明在一个方面提供一种含有预烧体或者其粉碎粉的Sr铁氧体粉末的制造方法，其具有：预烧工序，将含有铁化合物的粉末、锶化合物的粉末以及作为构成元素具有Li的化合物的粉末的混合物在850～1050℃下烧成，得到含有具有六方晶结构的Sr铁氧体，且将Li换算为Li₂O含有0.01～0.5质量％的预烧体。