[发明专利]Sm-Fe-N系磁性材料及其制造方法

说明书

本发明涉及Sm‑Fe‑N系磁性材料及其制造方法。本公开的磁性材料具备具有规定的晶体结构的主相。主相具有由(Sm_{(1‑x‑y‑z)}La_xCe_yR¹_z)₂(Fe_{(1‑p‑q‑s)}Co_pNi_qM_s)₁₇N_h(R¹为规定的稀土元素等，M为规定的元素，并且0≤x+y＜0.04、0≤z≤0.10、0＜p+q≤0.10、0≤s≤0.10和2.9≤h≤3.1)表示的组成。

技术领域

本公开涉及Sm-Fe-N系磁性材料及其制造方法。本公开特别地涉及具备具有Th₂Zn₁₇型和Th₂Ni₁₇型的至少任一种的晶体结构的主相的Sm-Fe-N系磁性材料及其制造方法。

背景技术

作为高性能磁性材料，Sm-Co系磁性材料和Nd-Fe-B系磁性材料已实用化，近年来研究了这些以外的磁性材料。例如，研究了具备具有Th₂Zn₁₇型和Th₂Ni₁₇型的至少任一种的晶体结构的主相的Sm-Fe-N系磁性材料(以下，有时简称为“Sm-Fe-N系磁性材料”)。

Sm-Fe-N系磁性材料具备具有Th₂Zn₁₇型和Th₂Ni₁₇型的至少任一种的晶体结构的主相。认为该主相是氮以侵入型导入Sm-Fe系的晶相中。

日本特开2017-117937公开了一种Sm-Fe-N系磁性材料的制造方法，其中，将含有Sm、Fe、La和W的氧化物还原，将其还原物氮化，得到Sm-Fe-N系磁性材料。

发明内容

与Sm-Co系磁性材料和Nd-Fe-B系磁性材料相比，Sm-Fe-N系磁性材料的矫顽力非常高。但是，Sm-Fe-N系磁性材料由于含有氮(N)，因此在其制造时，不能在氮(N)脱离的温度下处理中间生成物等。特别地，在从粉末状的Sm-Fe-N系磁性材料(以下有时称为“Sm-Fe-N系磁性材料粉末”)得到成型体的情况下，不使用粘合剂难以得到成型体。

作为从粉末得到成型体的方法，有烧结法。烧结法是将粉末在高温长时间地加热，以使粉末焙烧的方法。即使将粉末加热至高温，若粉末不分解，则即使不使用粘合剂，也能够使粉末焙烧(烧结)。如此，在使粉末焙烧(烧结)时，由于不使用粘合剂，因此能够改善烧结体的密度。

在从磁性材料粉末得到成型体的情况下，若能够不使用粘合剂而使磁性材料粉末焙烧(烧结)，则成型体(烧结体)的密度改善，能够改善成型体的饱和磁化。然而，Sm-Fe-N系磁性材料含有氮(N)，因此在得到成型体时不能将Sm-Fe-N系磁性材料的粉末加热至氮(N)脱离的温度以上。由此，为了得到Sm-Fe-N系磁性材料粉末的成型体，通常使用树脂粘合剂或低熔点的金属或合金粘合剂。因此，Sm-Fe-N系磁性材料粉末的成型体对应于粘合剂的含量，饱和磁化下降。

在从Sm-Fe-N系磁性材料粉末得到成型体时，尝试了降低粘合剂的含量以改善成型体的饱和磁化，虽然取得一定成果，但仅此未必足够。据此，本发明人发现了如下课题：期望改善Sm-Fe-N系磁性材料中呈现磁性的主相自身的饱和磁化。予以说明，在本说明书中，除非另有说明，“饱和磁化”是指室温下的饱和磁化。

本公开为了解决上述课题而完成的。即，本公开的目的在于，提供与以往相比，呈现磁性的主相自身的饱和磁化改善的Sm-Fe-N系磁性材料及其制造方法。

本发明人为了达成上述目的而进行了专心研究，完成了本公开的Sm-Fe-N系磁性材料及其制造方法。本公开的Sm-Fe-N系磁性材料及其制造方法包括以下方案。