Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種Br和HcJ兩方面的特性優(yōu)異，并且具有高的可靠性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法。本發(fā)明涉及一種Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其具有：預(yù)燒工序，將至少含有鐵化合物的粉末和鍶化合物的粉末的混合粉末在850～1450℃下進(jìn)行燒成，得到含有Sr鐵氧體的預(yù)燒體；粉碎工序，將所述預(yù)燒體粉碎得到預(yù)燒粉末；在所述預(yù)燒粉末中添加硅酸玻璃粉末，進(jìn)行混合的工序；燒成工序，將所述預(yù)燒粉末和所述硅酸玻璃粉末的混合粉末在磁場(chǎng)中成型，將得到的成型體在1000～1300℃下進(jìn)行燒成，得到含有Sr鐵氧體的燒結(jié)體。上述硅酸玻璃的軟化點(diǎn)為450～800℃。
【專利說明】Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為用于鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁性材料，已知有具有六方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的Ba鐵 氧體、Sr鐵氧體以及Ca鐵氧體。近年來，這些之中，作為發(fā)動(dòng)機(jī)用等的磁鐵材料，主要采用 磁鉛石型（M型）的Sr鐵氧體。M型鐵氧體以例如AFe12O19的通式表示。Sr鐵氧體在結(jié)晶 結(jié)構(gòu)的A位點(diǎn)具有Sr。
[0003] 為了改善鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁特性，嘗試通過將A位點(diǎn)的元素和B位點(diǎn)的元素的 一部分分別置換為L(zhǎng)a等稀土元素和Co來改善磁特性。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開有通過 用特定量的稀土元素和Co來置換A位點(diǎn)和B位點(diǎn)的一部分來提高剩余磁通密度（Br)和矯 頑力（HcJ)的技術(shù)。
[0004] 作為鐵氧體燒結(jié)磁鐵的代表性的用途，可以列舉發(fā)動(dòng)機(jī)。用于發(fā)動(dòng)機(jī)的鐵氧體燒 結(jié)磁鐵尋求Br和HeJ兩特性優(yōu)異，但是已知通常Br和HeJ處于權(quán)衡（trade-off)關(guān)系。因 此，尋求確立能夠進(jìn)一步提高Br和HcJ兩特性的技術(shù)。
[0005] 作為表示考慮了 Br和HcJ兩特性的磁特性的指標(biāo)，已知有Br (kG)+l/3HcJ(k0e) 的計(jì)算式（例如，參照專利文獻(xiàn)1)?？梢哉f該值越高，則越是適于發(fā)動(dòng)機(jī)等尋求高磁特性的 用途的鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平11-154604號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0010] 如上述專利文獻(xiàn)1所示，控制構(gòu)成鐵氧體燒結(jié)磁鐵的主要的晶粒組成來改善磁特 性是有效的。然而，如果僅控制晶粒的組成，也難以大大改善現(xiàn)有的鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁特 性。另一方面，鐵氧體燒結(jié)磁鐵所含的副成分具有改善磁特性或燒結(jié)性的作用。然而，存在 由于副成分的種類或量而損傷鐵氧體燒結(jié)磁鐵的優(yōu)異的強(qiáng)度或外觀等的可靠性的情況。例 如，如果將強(qiáng)度低的鐵氧體燒結(jié)磁鐵或表面容易析出異物的鐵氧體燒結(jié)磁鐵用于發(fā)動(dòng)機(jī)， 則會(huì)擔(dān)心發(fā)動(dòng)機(jī)的使用中鐵氧體燒結(jié)磁鐵破損或剝落。因此，尋求不僅具有磁特性而且具 有高可靠性的鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0011] 本發(fā)明是鑒于上述情況完成的，其目的在于提供一種剩余磁通密度（Br)和矯頑 力（HcJ)兩方面的特性優(yōu)異，并且具有高的可靠性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。另外，其目的還 在于提供一種效率高且可靠性優(yōu)異的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0012] 解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0013] 本
【發(fā)明者】們不僅著眼于晶粒的組成還著眼于使玻璃成分存在于Sr鐵氧體燒結(jié)磁 鐵的晶界，特別是用玻璃膜包覆晶粒來探討提高磁特性。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在Sr鐵氧體燒 結(jié)磁鐵的表面形成玻璃膜，可以提高磁特性和可靠性，從而完成本發(fā)明。
[0014] 即，本發(fā)明在一個(gè)方面提供一種Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其具有：預(yù)燒工 序，將至少含有鐵化合物的粉末和鍶化合物的粉末的混合粉末在850?1450°C下進(jìn)行燒 成，得到含有Sr鐵氧體的預(yù)燒體；粉碎工序，將所述預(yù)燒體粉碎得到預(yù)燒粉末；在所述預(yù)燒 粉末中添加硅酸玻璃粉末，并進(jìn)行混合的工序；燒成工序，將所述預(yù)燒粉末和所述硅酸玻璃 粉末的混合粉末在磁場(chǎng)中成型，將得到的成型體在1000?1300°C下進(jìn)行燒成，得到含有Sr 鐵氧體的燒結(jié)體。上述硅酸玻璃的軟化點(diǎn)為450?800°C。
[0015] 通過上述制造方法，可以以簡(jiǎn)便的工序制造較高地維持剩余磁通密度（Br)和矯 頑力（HcJ)兩方的特性，并且具有高可靠性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0016] 得到這樣的效果的理由還不明確，但是推測(cè)如下。
[0017] 即，認(rèn)為通過使用低軟化點(diǎn)的硅酸玻璃，即使在比較低的溫度下燒成，成型體中所 含的硅酸玻璃也能流動(dòng)，并且在鐵氧體顆粒的表面（界面）上形成均勻的玻璃膜。
[0018] 進(jìn)一步，從鐵氧體顆粒的間隙流動(dòng)、滲出的硅酸玻璃成為包覆Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵 的表面的玻璃膜，從而可以有效地防止異物在鐵氧體燒結(jié)磁鐵的表面析出。其結(jié)果，認(rèn)為可 以得到可靠性高的鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0019] 在本發(fā)明的制造方法中，上述硅酸玻璃粉末的平均粒徑優(yōu)選為0. 3?I. Oil m。由 此，成型體中的硅酸玻璃由于燒成變得容易流動(dòng)，并且得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵容易成為 致密的組織。
[0020] 在本發(fā)明的制造方法中，上述硅酸玻璃優(yōu)選包含硼、堿金屬和堿土金屬中的任意 一種以上。由此，由于實(shí)質(zhì)上不含Pb等，并且可以將硅酸玻璃的軟化點(diǎn)調(diào)節(jié)到450?800°C 的范圍，因此，不產(chǎn)生環(huán)境方面的問題。
[0021] 在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選在預(yù)燒的上述混合粉末中進(jìn)一步包含上述硅酸玻 璃。由此，在預(yù)燒工序中玻璃成分有助于Sr鐵氧體的燒結(jié)，并且可以形成更均勻的玻璃膜， 從而可以提高磁特性。
[0022] 通過本發(fā)明的制造方法得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵較高地維持剩余磁通密度（Br) 和矯頑力（HcJ)兩方面的特性，并且具有高的可靠性。
[0023] 本發(fā)明在在另一方面提供一種具備上述Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的發(fā)動(dòng)機(jī)。該Sr鐵氧 體燒結(jié)磁鐵可以是通過上述的制造方法得到的磁鐵。本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)由于具備較高地維持 剩余磁通密度（Br)和矯頑力（HcJ)兩方面的特性，并且具有高的可靠性的鐵氧體燒結(jié)磁 鐵，因此，兼具商的效率和商的可罪性。
[0024] 本發(fā)明另外在其它方面提供一種具備上述Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的發(fā)電機(jī)。該Sr鐵 氧體燒結(jié)磁鐵可以是通過上述的制造方法得到的磁鐵。本發(fā)明的發(fā)電體由于具備較高地維 持剩余磁通密度（Br)和矯頑力（HcJ)兩方面的特性，并且具有高的可靠性的鐵氧體燒結(jié)磁 鐵，因此，兼具商的效率和商的可罪性。
[0025] 發(fā)明的效果
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠通過簡(jiǎn)便的工序且以低的制造成本制造具有優(yōu)異的磁 特性和高的可靠性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法。另外，可以提 供具有優(yōu)異的磁特性和高的可靠性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。進(jìn)一步，可以提供具有高的效率 和高的可靠性的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是模式地表示本發(fā)明的鐵氧體燒結(jié)磁鐵的優(yōu)選實(shí)施方式的立體圖。
[0028] 符號(hào)的說明：
[0029] 10…鐵氧體燒結(jié)磁鐵

【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下，根據(jù)需要參照附圖并且對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031] 以下說明本實(shí)施方式的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法。本實(shí)施方式的Sr鐵氧體 燒結(jié)磁鐵的制造方法具有混合工序、預(yù)燒工序、粉碎工序、磁場(chǎng)中成型工序和燒成工序。以 下說明各工序的詳細(xì)情況。
[0032] 混合工序是調(diào)制預(yù)燒用的混合粉末的工序。在混合工序中，首先，稱量起始原料以 規(guī)定的比例進(jìn)行配合，利用濕式磨碎機(jī)或者球磨機(jī)等混合1?20小時(shí)左右，并且進(jìn)行粉碎 處理。作為起始原料，準(zhǔn)備作為主成分的具有Sr鐵氧體的構(gòu)成元素的化合物的粉末。作為 這樣的粉末，可以列舉鐵化合物的粉末和鍶化合物的粉末。另外，在混合工序中，也可以添 加作為副成分的SiO2和CaCO3等粉末。
[0033] 作為具有Sr鐵氧體的構(gòu)成元素的化合物，可以使用氧化物或者通過燒成會(huì)成為 氧化物的碳酸鹽、氫氧化物或硝酸鹽等化合物。作為這樣的化合物，例如可以列舉SrC03、 La(OH) 3、Fe2O3和Co3O4等。起始原料的平均粒徑不特別地限定，例如為0. 1?2. 0 ii m。不 需要在預(yù)燒前的混合工序中全部混合起始原料，也可以在預(yù)燒工序之后添加各化合物的一 部分或全部。
[0034] 預(yù)燒工序是將在混合工序中得到的原料組合物預(yù)燒的工序。預(yù)燒可以在空氣中等 氧化性氣氛中進(jìn)行。預(yù)燒溫度為850?1450°C，優(yōu)選為900?1350°C，進(jìn)一步優(yōu)選為1000? 1300°C。預(yù)燒溫度下的預(yù)燒時(shí)間優(yōu)選為1秒?10小時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選為1分鐘?3小時(shí)。預(yù) 燒得到的預(yù)燒體中的具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體的含量?jī)?yōu)選為70質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu) 選為90質(zhì)量％以上。預(yù)燒體的一次粒徑優(yōu)選為IOiim以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2. Oiim以下。
[0035] 粉碎工序是將預(yù)燒體粉碎得到含有Sr鐵氧體的預(yù)燒粉末的工序。粉碎工序可以 以一個(gè)步驟進(jìn)行，也可以分為粗粉碎工序和微粉碎工序二個(gè)步驟進(jìn)行。預(yù)燒體通常為顆粒 狀或塊狀，因此，優(yōu)選首先進(jìn)行粗粉碎工序。在粗粉碎工序中，使用振動(dòng)棒磨機(jī)等以干式進(jìn) 行粉碎，調(diào)制平均粒徑為〇. 5?5. 0 y m的粉碎粉。使用濕式磨碎機(jī)、球磨機(jī)或者氣流粉碎機(jī) 等以濕式粉碎這樣調(diào)制的粉碎粉，得到平均粒徑為0. 08?2. 0 m、優(yōu)選為0. 1?I. 0 m、 進(jìn)一步優(yōu)選為〇. 2?0. 8 ii m的預(yù)燒粉末（微粉末）。
[0036] 預(yù)燒粉末的通過BET法得到的比表面積優(yōu)選為5?14m2/g，進(jìn)一步優(yōu)選為7? 12m2/g。對(duì)于粉碎時(shí)間，例如，在使用濕式磨碎機(jī)的情況下，為30分鐘?10小時(shí)；在使用球 磨機(jī)的情況下，為5?50小時(shí)。這些時(shí)間優(yōu)選根據(jù)粉碎方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
[0037] 在粉碎工序中，在預(yù)燒粉末中添加硅酸玻璃。在本發(fā)明中，硅酸玻璃的軟化點(diǎn)為 450?800°C，進(jìn)一步優(yōu)選為500?700°C。
[0038] 作為這樣的硅酸玻璃，沒有特別地限定，例如可以列舉S i -B-Na-Ca-O系玻璃、 Si-Na-Ca-O系玻璃、Si-B-Bi系玻璃等。此外，可以優(yōu)選使用包含選自B2O3、SiO 2、Bi203、MgO、 CaO、SrO、BaO、Li20、Na20、K20、Ti02、Zr0 2、V205、CuO、Ag、Ge02、A120 3、P2O5 中的至少 1 種的硅 酸玻璃。
[0039] 特別是，硅酸玻璃優(yōu)選包含硼、堿金屬和堿土金屬中的任意一種以上，特別優(yōu)選包 含堿金屬。但是，如果考慮環(huán)境方面，優(yōu)選避免使用含有PbO等鉛的鉛系玻璃。玻璃粉末的 平均粒徑為0. 3?I. 0 ii m，特別地，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 4?0. 8 ii m的范圍。另外，玻璃粉末的 平均粒徑優(yōu)選小于預(yù)燒粉末的平均粒徑。
[0040] 通過在預(yù)燒粉末中添加這樣的硅酸玻璃粉末，從而即使在比較低溫的燒成溫度下 也可以確保成型體中的玻璃成分的流動(dòng)性，在燒成工序中，可以在鐵氧體顆粒的表面形成 均勻的玻璃膜。認(rèn)為這樣的玻璃膜通過在鐵氧體顆粒的界面作為玻璃成分均勻地存在，從 而具有使Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的鐵氧體組成穩(wěn)定的效果。另外，由于這樣的玻璃膜為非磁性 體，因此，通過用其包覆Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵，可以得到電磁的遮蔽效果，從而Sr鐵氧體燒結(jié) 磁鐵可以維持優(yōu)異的磁特性。
[0041] 在硅酸玻璃的軟化點(diǎn)過低的情況下，熔融的玻璃成分與鐵氧體顆粒反應(yīng)，會(huì)對(duì)鐵 氧體組成產(chǎn)生影響，存在反應(yīng)了的玻璃成分的一部分結(jié)晶化的情況。其結(jié)果，難以得到期待 的鐵氧體特性，并且容易在鐵氧體燒結(jié)磁鐵的表面作為異物析出，還傾向于難以得到均勻 的玻璃膜。另一方面，在硅酸玻璃的軟化點(diǎn)過高的情況下，在比較低的燒成溫度下不能得到 充分的流動(dòng)性，不能形成均勻的玻璃膜，從而傾向于難以得到磁特性提高的作用效果。
[0042] 在預(yù)燒粉末中也可以和硅酸玻璃粉末一起添加Si02、CaC03、SrC0 3、BaC03、Na2C03和 K2CO3等粉末。作為具有Na或K的構(gòu)成元素的堿金屬化合物，除了上述碳酸鹽以外，可以使 用硅酸鹽或包含Na或K的有機(jī)化合物（分散劑）。通過添加這樣的副成分，可以提高燒結(jié) 性并且提高磁特性。另外，由于這些副成分在以濕式進(jìn)行成型的情況下會(huì)與漿料的溶劑一 起流出，因此，優(yōu)選比Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵中的目標(biāo)的含量多地配合。
[0043] 為了提高Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁取向度，優(yōu)選在上述副成分以外在微粉碎工序 中添加多元醇。多元醇的添加量相對(duì)于添加對(duì)象物為0. 05?5. 0質(zhì)量％，優(yōu)選為0. 1? 3. 0質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 3?2. 0質(zhì)量％。另外，添加的多元醇可以在磁場(chǎng)中成型工序 后的燒成工序中通過熱分解來除去。
[0044] 磁場(chǎng)中成型工序是將在粉碎工序中得到的預(yù)燒粉末在磁場(chǎng)中成型來制作成型體 的工序。磁場(chǎng)中成型工序可以以干式成型或濕式成型的任一種方法進(jìn)行。從提高磁取向度 的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為濕式成型。在進(jìn)行濕式成型的情況下，可以以濕式進(jìn)行微粉碎工序，將 得到的漿料調(diào)節(jié)為規(guī)定的濃度，作為濕式成型用漿料。漿料的濃縮可以通過離心分離或壓 濾機(jī)等來進(jìn)行。
[0045] 濕式成型用漿料中的預(yù)燒粉末的含量?jī)?yōu)選為30?85質(zhì)量％。作為漿料的分散介 質(zhì)可以使用水或非水類溶劑。在濕式成型用漿料中，除了水以外，也可以添加葡糖酸、葡糖 酸鹽或山梨糖醇等表面活性劑。使用這樣的濕式成型用漿料進(jìn)行磁場(chǎng)中成型。成型壓力例 如為0. 1?0. 5噸/cm2,施加磁場(chǎng)例如為5?15k0e。
[0046] 燒成工序是將成型體燒成得到燒結(jié)體的工序。燒成工序通常在空氣中等氧化性氣 氛中進(jìn)行。燒成溫度為1000?1300°C，進(jìn)一步優(yōu)選為1100?1250°C，更加優(yōu)選為1150? 1250°C。燒成溫度下的燒成時(shí)間優(yōu)選為0. 5?3小時(shí)。
[0047] 在燒成溫度過低的情況下，成型體中所含的硅酸玻璃沒有充分地流動(dòng)，不能形成 均勻的玻璃膜，傾向于難以得到磁特性提高的作用效果。另外，在燒成溫度過高的情況下， 熔融的玻璃成分與鐵氧體顆粒反應(yīng)，會(huì)對(duì)鐵氧體組成產(chǎn)生影響，存在反應(yīng)了的玻璃成分的 一部分結(jié)晶化的情況。其結(jié)果，難以得到期待的鐵氧體特性，并且容易在鐵氧體燒結(jié)磁鐵的 表面作為異物析出，另外傾向于難以得到均勻的玻璃膜。燒成溫度優(yōu)選以與硅酸玻璃的軟 化點(diǎn)的關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)
[0048] 通過以上的工序，可以得到燒結(jié)體。根據(jù)需要將這樣得到的燒結(jié)體加工成規(guī)定的 形狀，可以得到由燒結(jié)體構(gòu)成的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0049] 圖1是示意地表示通過本實(shí)施方式的制造方法得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的一個(gè) 例子的立體圖。Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10以端面成為圓弧狀的方式具有彎曲的形狀，通常具有 被稱為圓弧段（arc-segment)形狀、C形形狀、瓦形形狀、或者弓形形狀的形狀。Sr鐵氧體 燒結(jié)磁鐵10優(yōu)選用作例如發(fā)動(dòng)機(jī)用的磁鐵。
[0050] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中作為主要成分含有具有六方晶結(jié)構(gòu)的M型的Sr鐵氧體。 作為主要成分的Sr鐵氧體以例如以下的式（1)表示。
[0051] SrFe12O19 (1)
[0052] 上式（1)的Sr鐵氧體中的A位點(diǎn)的Sr和B位點(diǎn)的Fe可以通過雜質(zhì)或有意添加 的元素來置換其一部分。另外，A位點(diǎn)和B位點(diǎn)的比率可以有少許偏離。在該情況下，Sr鐵 氧體可以以例如以下的通式（2)來表示。
[0053] RxSr1^x (Fe12_yMy) ZO19 (2)
[0054] 上述式⑵中，X和y例如為0? 1?0? 5, z為0? 7?L 2。
[0055] 通式（2)中的則列如為選自Co (鈷）、Zn(鋅）、Ni (鎳）、Mn(錳）、Al (鋁）以 及Cr (鉻）中的1種以上的元素。另外，通式⑵中的R例如為選自La(鑭）、Ce(鈰）、 Pr (鐠）、Nd(釹）以及Sm(釤）中的1種以上的元素。另外，在該情況下，后述的SrF可以 作為M和R構(gòu)成Sr鐵氧體來計(jì)算。
[0056] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Sr鐵氧體的質(zhì)量比率優(yōu)選為90質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu) 選為95質(zhì)量％以上，更加優(yōu)選為97質(zhì)量％以上。這樣，通過降低與Sr鐵氧體不同的結(jié)晶 相的質(zhì)量比率，可以進(jìn)一步提1?磁特性。
[0057] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10作為副成分含有與Sr鐵氧體不同的成分。作為副成分，可 以列舉硅酸玻璃、氧化物以及復(fù)合氧化物。作為硅酸玻璃、氧化物以及復(fù)合氧化物，可以列 舉作為構(gòu)成元素具有選自Si(硅）、K(鉀）、Na(鈉）、Ca(鈣）、Sr(鍶）以及Ba(鋇）中 的至少一種的硅酸玻璃、氧化物以及復(fù)合氧化物。作為硅酸玻璃，可以列舉Si-B-Na-Ca-O 系玻璃、Si-Na-Ca-O系玻璃、Si-B-Bi系玻璃。作為氧化物，例如可以列舉Si02、K20、Na 20、 CaO、SrO、BaO。
[0058] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的硅酸玻璃的含量?jī)?yōu)選為10質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為 0. 1?5質(zhì)量％，更加優(yōu)選為0. 5?2. 0質(zhì)量％。如果硅酸玻璃的含量過低，則硅酸玻璃不 能均勻地包覆晶粒，無法實(shí)現(xiàn)鐵氧體組成的穩(wěn)定化，另外，玻璃也沒有在鐵氧體燒結(jié)磁鐵的 表面滲出，傾向于不能得到磁特性提高效果。另一方面，如果硅酸玻璃的含量過高，則傾向 于損傷充分優(yōu)異的磁特性。
[0059] Sr鐵氧體燒結(jié)磁特10中所含的各構(gòu)成元素各自的含量大致如下所述。
[0060] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中Si的含量?jī)?yōu)選以SiO2換算為0. 3?0. 94質(zhì)量％。Si的 含量的下限進(jìn)一步優(yōu)選以SiO2換算為0. 4質(zhì)量％，更加優(yōu)選為0. 45質(zhì)量％。如果Si的含 量過低，則傾向于燒結(jié)體不充分地致密化而損傷優(yōu)異的磁特性。Si的含量的上限進(jìn)一步優(yōu) 選以SiO2換算為0. 9質(zhì)量％，更加優(yōu)選為0. 8質(zhì)量％。如果Si的含量過高，則傾向于損傷 充分優(yōu)異的磁特性。
[0061] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Na和K的合計(jì)含量?jī)?yōu)選分別換算為Na2O和K 2O為 0. 004?0. 31質(zhì)量％。Na和K的合計(jì)含量的下限分別換算為Na2O和K2O進(jìn)一步優(yōu)選為0. 01 質(zhì)量％，更加優(yōu)選為〇. 02質(zhì)量％，特別優(yōu)選為0. 03質(zhì)量％。如果Na和K的合計(jì)含量過低， 則不能降低燒結(jié)溫度，晶粒進(jìn)行晶粒生長(zhǎng)，傾向于難以得到充分高的磁特性。
[0062] Na和K的合計(jì)含量的上限分別換算為Na2O和K2O進(jìn)一步優(yōu)選為0. 2質(zhì)量％，更加 優(yōu)選為〇. 15質(zhì)量％，特別優(yōu)選為0. 1質(zhì)量％。如果Na和K的合計(jì)含量過高，則傾向于容易 在Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的表面產(chǎn)生白色的粉體。如果在Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的表面產(chǎn) 生粉體，則例如發(fā)動(dòng)機(jī)部件與Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的粘結(jié)力降低，從而有可能Sr鐵氧體 燒結(jié)磁鐵10從發(fā)動(dòng)機(jī)部件剝離。即，損傷Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的可靠性。
[0063] 從進(jìn)一步提高磁特性和可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Sr的含量 以SrO換算優(yōu)選為10?13質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為10. 3?11. 9質(zhì)量％。另外，從同樣的觀 點(diǎn)出發(fā)，Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中Ba的含量，以BaO換算優(yōu)選為0. 01?2. 0質(zhì)量％，進(jìn)一 步優(yōu)選為0.01?0.2質(zhì)量％。
[0064] 從進(jìn)一步提高磁特性和可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Ca的含量 以CaO換算優(yōu)選為0. 05?2質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1?1. 5質(zhì)量％。
[0065] 另外，在Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中，除了這些成分以外，也可以含有來自原料所含 的雜質(zhì)或制造設(shè)備的不可避免的成分。作為這樣的成分，例如可以列舉Ti (鈦）、Cr (鉻）、 Mn(錳）、Mo(鑰）、V(釩）以及Al(鋁）等的各氧化物。
[0066] 副成分主要包含于Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Sr鐵氧體的晶粒的晶界。如果改 變副成分中所含的各元素的比率，則晶界的組成發(fā)生變化，其結(jié)果可能會(huì)對(duì)Sr鐵氧體燒結(jié) 磁鐵10的磁特性或可靠性產(chǎn)生影響。由本實(shí)施方式的制造方法得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵 10通過將副成分中所含的特定的元素的比率調(diào)節(jié)到規(guī)定的范圍內(nèi)，從而具有優(yōu)異的磁特性 和高的可靠性。另外，Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的各成分的含量可以通過熒光X射線分析和 電感耦合等離子體發(fā)光光譜分析（ICP分析）來進(jìn)行測(cè)定。
[0067] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10優(yōu)選滿足下述式（3)。
[0068] I. 3 ^ (SrF+Ba+Ca+2Na+2K)/Si ^ 5. 7 (3)
[0069] 上式（3)中，SrF表示在Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中除去構(gòu)成Sr鐵氧體的Sr的Sr 的摩爾基準(zhǔn)的含量，Ba、Ca、Na和K表示各個(gè)元素的摩爾基準(zhǔn)的含量。在Sr鐵氧體燒結(jié)磁 鐵10的制造過程中，在使Sr源相對(duì)于Fe源的比例大于Sr鐵氧體的計(jì)量比（SrFe12O19)的 情況下，產(chǎn)生SrF。在Sr的含量少于Sr鐵氧體的計(jì)量比（SrFe12O19)的情況下，SrF為小于 〇的數(shù)值，即負(fù)數(shù)。在該情況下，如果也滿足上述式（3)，則可以提高磁特性和可靠性。
[0070] 認(rèn)為通過硅酸玻璃存在于Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的晶界，Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10滿 足上述式（3)，晶界的組成穩(wěn)定化，其有助于磁特性和可靠性的提高。
[0071] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Sr鐵氧體的晶粒的平均粒徑優(yōu)選為2. 0 i! m以下，進(jìn) 一步優(yōu)選為I. O y m以下，更加優(yōu)選為0. 3?I. O Ii m。如果Sr鐵氧體的晶粒的平均粒徑超 過2. Oy m，則傾向于難以得到充分優(yōu)異的磁特性。另一方面，Sr鐵氧體的晶粒的平均粒徑 小于0. 3 m的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10傾向于難以進(jìn)行制造。
[0072] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的Sr鐵氧體的晶粒的平均粒徑可以通過以下的順序進(jìn)行測(cè) 定。對(duì)Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的截面進(jìn)行鏡面研磨，用氫氟酸等酸進(jìn)行蝕刻處理。然后，用 SEM等觀察蝕刻面。在包含數(shù)百個(gè)晶粒的觀察圖像中，將晶粒的輪廓明確化之后，進(jìn)行圖像 處理等，測(cè)定c面的粒徑分布。本說明書中的"粒徑"是指a面的長(zhǎng)徑（a軸方向的直徑）。 該長(zhǎng)徑作為外接于各晶粒的"面積最小的長(zhǎng)方形"的長(zhǎng)邊求得。另外，"面積最小的長(zhǎng)方形" 的長(zhǎng)邊相對(duì)于短邊的比為"長(zhǎng)徑比"。另外，除了通過酸的蝕刻以外，也可以將樣品加熱來進(jìn) 行蝕刻，即所謂的熱蝕刻。
[0073] 根據(jù)測(cè)定的個(gè)數(shù)基準(zhǔn)的粒徑分布，算出晶粒的粒徑的個(gè)數(shù)基準(zhǔn)的平均值。另外，根 據(jù)測(cè)定的粒徑分布和平均值算出標(biāo)準(zhǔn)偏差。在本說明書中，將這些作為Sr鐵氧體的晶粒的 平均粒徑和標(biāo)準(zhǔn)偏差。在Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中，Sr鐵氧體的該晶粒的粒徑為2. 0 ii m以 上的晶粒相對(duì)于晶粒整體的個(gè)數(shù)基準(zhǔn)的比例優(yōu)選為1%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.9%以下。由 此，可以制成具有充分高的磁特性的鐵氧體燒結(jié)磁鐵。從同樣的觀點(diǎn)出發(fā)，各晶粒的長(zhǎng)徑比 的個(gè)數(shù)平均值（平均長(zhǎng)徑比）優(yōu)選為約1. 0。
[0074] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10優(yōu)選滿足下述式（4)。Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10不僅Sr鐵氧 體的晶粒充分細(xì)微，而且具有特定的組成，因此，具有如滿足式（4)的高的磁特性。滿足該 式（4)的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10具有充分優(yōu)異的磁特性。通過這樣的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵 10,可以提供具有更1?效率的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0075] Br+l/3HcJ ^ 5. 3 (4)
[0076] 式（4)中，Br和HcJ分別表示剩余磁通密度（kG)和矯頑力（kOe)。
[0077] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10可以作為例如燃油泵用、電動(dòng)車窗用、ABS(防抱死?制 動(dòng)?系統(tǒng)）用、風(fēng)扇用、刮水器用、動(dòng)力轉(zhuǎn)向用、主動(dòng)制導(dǎo)懸掛系統(tǒng)用、起動(dòng)機(jī)用、門鎖用、電 動(dòng)反光鏡用等汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的磁鐵使用。另外，可以作為軟盤驅(qū)動(dòng)器（FDD)心軸用、磁帶錄 像機(jī)（VTR)絞盤用、VTR旋轉(zhuǎn)頭用、VTR卷盤用、VTR加載用、VTR攝像頭絞盤用、VTR攝像頭 旋轉(zhuǎn)頭用、VTR攝像機(jī)變焦用、VTR攝像機(jī)聚焦用、收錄機(jī)等絞盤用、CD/DVD/MD心軸用、CD/ DVD/MD加載用、CD/DVD光學(xué)讀取器用等0A/AV機(jī)器用發(fā)動(dòng)機(jī)的磁鐵使用。進(jìn)一步，也可以作 為空調(diào)壓縮機(jī)用、冰箱壓縮機(jī)用、電動(dòng)工具驅(qū)動(dòng)用、干燥機(jī)風(fēng)扇用、剃須刀驅(qū)動(dòng)用、電動(dòng)牙刷 用等的家電機(jī)器用發(fā)動(dòng)機(jī)的磁鐵使用。進(jìn)一步，還可以作為機(jī)器人軸、關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)用、機(jī)器人 主驅(qū)動(dòng)用、機(jī)器工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)用、機(jī)器工作傳送帶驅(qū)動(dòng)用等的FA機(jī)器用發(fā)動(dòng)機(jī)的磁鐵使用。
[0078] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10粘結(jié)于上述發(fā)動(dòng)機(jī)的部件上設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)。具有優(yōu)異的 磁特性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10由于可以充分地抑制裂縫的產(chǎn)生以及表面的異物（白粉） 的產(chǎn)生，因此，可以與發(fā)動(dòng)機(jī)部件充分牢固地粘結(jié)。這樣，可以充分地抑制Sr鐵氧體燒結(jié)磁 鐵10從發(fā)動(dòng)機(jī)的部件上剝離。因此，具備Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的各種發(fā)動(dòng)機(jī)兼具高的效 率和高的可靠性。
[0079] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的用途不限定于發(fā)動(dòng)機(jī)，例如也可以作為摩托車用發(fā)電器、 擴(kuò)音器?聽筒用磁鐵、磁控管、核磁共振成像（MRI)用磁場(chǎng)發(fā)生裝置、CD-ROM用鉗位器、配 電器用傳感器、ABS用傳感器、燃料?然油液位傳感器、磁閂鎖（magnet latch)、或者隔離器 等部件使用。另外，也可以作為用蒸鍍法或?yàn)R射法等形成磁記錄介質(zhì)的磁性層時(shí)的靶（小 球）使用。
[0080] 以上對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵 的制造方法和發(fā)動(dòng)機(jī)不限于上述情況。
[0081] 例如，硅酸玻璃粉末不限于在上述粉碎工序中添加，也可以在預(yù)燒前的混合工序 中添加，也可以在預(yù)燒前和預(yù)燒后分批添加。另外，Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的形狀不限定于圖1 的形狀，可以適當(dāng)變更為適于上述各用途的形狀。
[0082] 實(shí)施例
[0083] 參照實(shí)施例和比較例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明的內(nèi)容，但是本發(fā)明不限定于以下 的實(shí)施例。
[0084] (實(shí)施例1)
[0085] [Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制作]
[0086] 一邊使用濕式磨碎機(jī)將IOOOgFe2O3粉末（一次粒徑：0. 3 ii m)、161. 2gSrC03粉末 (一次粒徑：2 y m)以及3. 6gSi02粉末（一次粒徑：2 y m)粉碎一邊進(jìn)行混合，進(jìn)行干燥和 整粒。將這樣得到的粉末在空氣中在1200°C下燒成3小時(shí)，得到顆粒狀的預(yù)燒體。使用干 式振動(dòng)棒磨機(jī)將該預(yù)燒體粗粉碎，調(diào)制通過BET法得到的比表面積為lm2/g的粉末。
[0087] 在130g粗粉碎后的粉末中添加山梨糖醇，使用球磨機(jī)進(jìn)行濕式粉碎21小時(shí)，得到 含有預(yù)燒粉末的漿料。山梨糖醇的添加量以預(yù)燒粉末的質(zhì)量為基準(zhǔn)為1質(zhì)量％。濕式粉碎 后的預(yù)燒粉末的比表面積為8. 8m2/g。相對(duì)于濕式粉碎結(jié)束后的漿料，添加I. 9g軟化點(diǎn)為 550°C的硅酸玻璃粉末（Si-Na-Ca-O系玻璃，平均粒徑為0. 4 ii m)并攪拌。
[0088] 其后，調(diào)節(jié)漿料的固體成分濃度，使用濕式磁場(chǎng)成型機(jī)在12k0e的施加磁場(chǎng)中進(jìn) 行成型，得到成型體。將該成型體在空氣中在1150°C下燒成，得到圓柱形狀的Sr鐵氧體燒 結(jié)磁鐵。
[0089] 由此制作了樣品1的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0090]〈磁特性的評(píng)價(jià)〉
[0091] 將制作的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的上下面加工之后，使用最大施加磁場(chǎng)為25k0e的 B-H繪圖器測(cè)定了磁特性。在測(cè)定中，求得Br、HcJ，并且算出Br+l/3HcJ的值。將結(jié)果示于 表1中。
[0092] 〈外觀評(píng)價(jià)〉
[0093] 將制作的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵在空氣中放置7天之后，通過目視觀察其表面，根據(jù) 以下的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表1中。
[0094] A :在磁鐵的表面沒有產(chǎn)生裂縫和白粉。
[0095] B :在磁鐵的表面產(chǎn)生了裂縫，但是沒有產(chǎn)生白粉。
[0096] C :在磁鐵的表面產(chǎn)生了裂縫，并且附著了白粉。
[0097] [表 1]
[0098]

【權(quán)利要求】
1. 一種Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其中， 具有： 預(yù)燒工序，將至少含有鐵化合物的粉末和鍶化合物的粉末的混合粉末在850?1450°C進(jìn)行燒成，得到含有Sr鐵氧體的預(yù)燒體； 粉碎工序，將所述預(yù)燒體粉碎得到預(yù)燒粉末； 在所述預(yù)燒粉末中添加硅酸玻璃，進(jìn)行混合的工序； 燒成工序，將所述預(yù)燒粉末和所述硅酸玻璃粉末的混合粉末在磁場(chǎng)中成型，將得到的 成型體在1000?1300°C進(jìn)行燒成，得到含有Sr鐵氧體的燒結(jié)體， 所述硅酸玻璃軟化點(diǎn)為450?800°C。
2. 如權(quán)利要求1所述的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其中， 所述硅酸玻璃粉末的平均粒徑為〇.3?1. 0 ii m。
3.如權(quán)利要求1或2所述的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其中， 所述娃酸玻璃包含硼、堿金屬和堿土金屬的任意一種以上。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其中， 預(yù)燒的所述混合粉末中進(jìn)一步包含所述硅酸玻璃。
5. -種Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵，其中， 所述Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵是通過權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的制造方法得到的。
6. -種發(fā)動(dòng)機(jī)，其中， 具備權(quán)利要求5所述的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
7. -種發(fā)電機(jī)，其中， 具備權(quán)利要求5所述的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
【文檔編號(hào)】H01F1/11GK104380403SQ201380031855
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】王子直人, 和田洪德 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社