Sr鐵氧體粉末和Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法、以及發(fā)動機和發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其具有：預(yù)燒工序，將含有鐵化合物的粉末、鍶化合物的粉末以及作為構(gòu)成元素具有Li的化合物的粉末的混合物在850～1050℃下燒成，得到含有具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體，且將Li換算為Li2O含有0.01～0.5質(zhì)量％的預(yù)燒體；粉碎工序，將預(yù)燒體粉碎得到含有Sr鐵氧體的粉碎粉；燒結(jié)工序，將粉碎粉在磁場中成型得到成型體，將得到的成型體在1000～1250℃下燒成，得到Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
【專利說明】Sr鐵氧體粉末和Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法、以及發(fā)動 機和發(fā)電機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及Sr鐵氧體粉末和Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法、以及具備通過該制 造方法得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的發(fā)動機和發(fā)電機。

【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。近些年來，這些鐵氧體中，作為發(fā)動機用等的磁鐵材料，主 要采用磁鉛石型（M型）的Sr鐵氧體。M型鐵氧體由例如通式八?6 12019來表示。Sr鐵氧體 在結(jié)晶結(jié)構(gòu)的A位點具有Sr。
[0003] 為了改善Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁特性，嘗試著通過分別用La等稀土元素以及Co 置換A位點的元素以及B位點的元素的一部分，從而改善磁特性。例如，在專利文獻1中公 開有通過用特定量的稀土元素以及Co置換A位點以及B位點的一部分從而提高剩余磁通 密度（Br)以及矯頑力（HcJ)的技術(shù)。
[0004] 作為Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的代表性的用途，可以列舉發(fā)動機以及發(fā)電機。被用于發(fā) 動機或發(fā)電機的Sr鐵氧體磁鐵尋求小型化和輕質(zhì)化，為了對應(yīng)于該需求而要求進一步提 尚磁特性。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開平11-154604號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0009] 如上述專利文獻1所示，控制構(gòu)成Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的主要晶粒的組成來改善磁 特性有效。然而，僅控制晶粒的組成難以大幅度改善現(xiàn)有的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁特性。 作為提高Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁特性的其它手段，考慮將組織細微化。作為將組織細微化 的手段，考慮有將作為Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的原料使用的預(yù)燒體微?；?。作為將預(yù)燒體微粒 化的方法，可以列舉將預(yù)燒體機械地粉碎至微細的方法或者延長粉碎時間，但是如果這樣 機械地細細粉碎，則會擔(dān)憂粒度分布變寬、由于能量消耗的增大或設(shè)備的損耗會導(dǎo)致制造 成本增大、以及成品率降低等。
[0010] 對于Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵，現(xiàn)在多數(shù)是使其在c軸方向上結(jié)晶取向的各向異性的Sr 鐵氧體燒結(jié)磁鐵。在制造各向異性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的情況下，為了在制作成型體的階 段提高鐵氧體顆粒的由磁場產(chǎn)生的取向性而有必要在預(yù)燒工序中充分進行鐵氧體化反應(yīng)。 因此，一般是在1250°C以上的高溫條件下進行預(yù)燒和燒成。其結(jié)果，預(yù)燒工序和燒成工序 中的能量成本增大，并且鐵氧體顆粒也會晶粒生長到數(shù)ym?數(shù)十μπι。為了提高Sr鐵氧 體燒結(jié)磁鐵的磁特性而將這樣晶粒生長后的鐵氧體顆粒均勻地細微化到1 μπι以下較為困 難。另外，擔(dān)憂用于粉碎預(yù)燒體的成本也會增大。
[0011] 作為獲得細微的Sr鐵氧體粉末的方法，有共沉淀法或添加助熔劑的助熔劑法等， 但是在用這些方法來制造 Sr鐵氧體粉末的情況下，需要清洗助熔劑的工序或者調(diào)制溶液 等的繁瑣的操作，從而工序變得復(fù)雜并且制造成本增大。在如此情況下，要求確立能夠以簡 便的工序而且以低制造成本來制作具有高磁特性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法。
[0012] 另一方面，在將Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵用于發(fā)動機或發(fā)電機的情況下，為了提高發(fā)動 機的扭矩或發(fā)電機的效率，需要提高Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁通密度。因此，要求具有高 Br (飽和磁通密度）的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0013] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠用簡便的工序制造具 有高Br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，其目的在于提供一 種適合于這樣的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法的Sr鐵氧體粉末的制造方法。進一步，其 目的在于通過使用上述Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵從而提供具有高效率的發(fā)動機以及發(fā)電機。
[0014] 解決技術(shù)問題的手段
[0015] 本
【發(fā)明者】們?yōu)榱藢r鐵氧體燒結(jié)磁鐵的組織細微化，而對作為原料使用的Sr鐵 氧體粉末的制造方法進行了各種探討。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過添加作為構(gòu)成元素具有Li的化合 物，可以大幅度降低Sr鐵氧體生成的溫度。而且，發(fā)現(xiàn)：通過使用在低溫下預(yù)燒得到的Sr 鐵氧體粉末，可以制造具有尚Br的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵，從而完成了本發(fā)明。
[0016] S卩，本發(fā)明在一個方面提供一種含有預(yù)燒體或者其粉碎粉的Sr鐵氧體粉末的制 造方法，其具有：預(yù)燒工序，將含有鐵化合物的粉末、鍶化合物的粉末以及作為構(gòu)成元素具 有Li的化合物的粉末的混合物在850?1050°C下燒成，得到含有具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵 氧體，且將Li換算為Li 2O含有0. 01?0. 5質(zhì)量％的預(yù)燒體。
[0017] 通過上述的Sr鐵氧體粉末的制造方法，可以簡便地得到具有高飽和磁化強度 (Os)的微細的Sr鐵氧體粉末。本
【發(fā)明者】們推測其理由如下。即，在本發(fā)明的Sr鐵氧體粉 末的制造方法中，作為用于制造 Sr鐵氧體粉末的原料，使用了含有作為構(gòu)成元素具有Li的 化合物的粉末的混合物。認(rèn)為該Li具有促進Sr鐵氧體的生成的作用，由此在800?1050°C 的預(yù)燒溫度下Sr鐵氧體生成從而能夠得到飽和磁化強度高的預(yù)燒體。由于上述預(yù)燒溫度 比以前的通常的預(yù)燒溫度低，因此可以充分地抑制Sr鐵氧體的晶粒生長。如果根據(jù)需要將 這樣的預(yù)燒體進行粉碎，則能夠簡便地得到足夠微細且具有高飽和磁化強度的Sr鐵氧體 粉末。這樣得到的Sr鐵氧體粉末顆粒細微且均勻性高，并且具有高飽和磁化強度，因此，特 別適合用作用于制造追求具有高Br的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的原料。
[0018] 上述本發(fā)明的Sr鐵氧體粉末的制造方法優(yōu)選具有粉碎預(yù)燒體得到含有Sr鐵氧體 的粉碎粉的粉碎工序。由此能夠用更簡便的方法制造燒結(jié)性優(yōu)異的Sr鐵氧體粉末。
[0019] 優(yōu)選在預(yù)燒工序中得到的預(yù)燒體的通過BET法得到的比表面積為2m2/g以上，且 飽和磁化強度為67emu/g以上。這樣的預(yù)燒體更細微并且具有高飽和磁化強度。因此，在 將含有該預(yù)燒體或者該粉碎粉的Sr鐵氧體粉末燒結(jié)來制造 Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的時候，即 便降低燒結(jié)溫度，也能夠制造具有足夠高的Br的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0020] 在預(yù)燒工序中使用的混合物進一步優(yōu)選含有作為構(gòu)成元素具有Na的化合物的粉 末。這樣，通過在混合物中使Li和Na共存，可以進一步促進鐵氧體化反應(yīng)。因此，能夠進 一步降低預(yù)燒溫度。
[0021] 本發(fā)明在另一方面提供一種Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其具有：預(yù)燒工序， 將含有鐵化合物的粉末、鍶化合物的粉末以及作為構(gòu)成元素具有Li的化合物的粉末的混 合物在850?1050°C下燒成，得到含有具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體，且將Li換算為Li 2O 含有0. 01?0. 5質(zhì)量％的預(yù)燒體；粉碎工序，將預(yù)燒體粉碎得到含有Sr鐵氧體的粉碎粉； 成型工序，將粉碎粉在磁場中成型得到成型體；燒結(jié)工序，將成型體在1000?1250°C下燒 成，得到Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0022] 通過上述Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，可以以簡便的工序制造具有高Br的Sr 鐵氧體燒結(jié)磁鐵。本
【發(fā)明者】們推測其理由如下。即，在本發(fā)明的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造 方法中，使用含有作為構(gòu)成元素含有Li的化合物的粉末的混合物來進行制造。該Li具有 促進Sr鐵氧體的生成的作用，認(rèn)為由此能夠在850?1050°C的預(yù)燒溫度下得到飽和磁化強 度高的預(yù)燒體。由于上述預(yù)燒溫度比現(xiàn)有的通常的預(yù)燒溫度低，因此能夠充分抑制Sr鐵氧 體的晶粒生長。如果將這樣的預(yù)燒體粉碎，則能夠簡便地得到充分細微且飽和磁化強度高 的Sr鐵氧體粉末。
[0023] 這樣得到的Sr鐵氧體粉末的顆粒細微且均勻性高，并且具有高飽和磁化強度。因 此，這樣的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的燒結(jié)性良好，能夠在低的燒結(jié)溫度下得到Sr鐵氧體燒結(jié)磁 鐵。因此，認(rèn)為在燒結(jié)時，可以抑制異常晶粒生長，維持充分細微的組織且密度提高，從而能 夠得到具有高Br的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。另外，認(rèn)為在原料階段添加的Li發(fā)揮燒結(jié)促進的 作用，并認(rèn)為這有助于燒結(jié)溫度的降低以及Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的組織的細微化。
[0024] 在本發(fā)明的制造方法中，與共沉淀法或助熔劑法不同，由于是使用將原料粉末混 合而得到的混合物的制造方法，因此，可以不進行繁雜的操作，用簡便的工序就能夠制造 Sr 鐵氧體燒結(jié)磁鐵。即，本發(fā)明的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法可以說是適合Sr鐵氧體燒 結(jié)磁鐵的量產(chǎn)的制造方法。
[0025] 在本發(fā)明的制造方法中，混合物優(yōu)選含有作為構(gòu)成元素具有Na的化合物的粉末。 這樣，通過在混合物中使Li和Na共存，可以進一步促進鐵氧體化反應(yīng)。由此可以進一步降 低預(yù)燒溫度和燒結(jié)溫度，并且能夠謀求Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的組織的進一步細微化。
[0026] 本發(fā)明進一步在其它方面提供具備通過上述制造方法得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵 的發(fā)動機。由于本發(fā)明的發(fā)動機具備具有高Br的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵，因此具有高效率。
[0027] 本發(fā)明進一步在其它方面提供具備通過上述制造方法得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵 的發(fā)電機。由于本發(fā)明的發(fā)電機具備具有高Br的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵，因此具有高效率。
[0028] 發(fā)明的效果
[0029] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠以簡單的工序制造具有高Br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，還可以提供適合制造這樣的Sr鐵氧體燒結(jié)磁 鐵的Sr鐵氧體粉末的制造方法。進一步，通過使用上述的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵，可以提供具 有高效率的發(fā)動機和發(fā)電機。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1是示意地表示用本發(fā)明的制造方法的一個實施方式得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁 鐵的立體圖。
[0031 ]圖2是實施例1-2中的Sr鐵氧體粉末的電子顯微鏡照片。
[0032] 圖3是示意地表示本發(fā)明的發(fā)動機的優(yōu)選實施方式的截面圖。
[0033] 圖4是圖3所示的發(fā)動機的IV-IV線截面圖。
[0034] 符號的說明：
[0035] 10…鐵氧體燒結(jié)磁鐵；30…發(fā)動機；31···殼體；32…轉(zhuǎn)子；33…支架；34、35…軸 承；36···轉(zhuǎn)子軸；37···轉(zhuǎn)子鐵芯。

【具體實施方式】
[0036] 以下，根據(jù)需要一邊參照附圖一邊針對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細地說明。
[0037] 說明本發(fā)明的Sr鐵氧體粉末的制造方法的優(yōu)選實施方式。本實施方式的Sr鐵氧 體粉末的制造方法具有：混合工序，將鐵化合物的粉末、鍶化合物的粉末以及作為構(gòu)成元素 具有鋰（Li)的化合物的粉末混合調(diào)制混合物；預(yù)燒工序，將該混合物在850?1050°C下燒 成，得到含有具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體的預(yù)燒體；粉碎工序，粉碎預(yù)燒體得到Sr鐵氧體 粉末。以下，詳細說明各工序。
[0038] 混合工序為調(diào)制預(yù)燒用的混合物的工序。在混合工序中，首先，稱量起始原料并按 照規(guī)定的比例進行配合，用濕式超微磨碎機或者球磨機等來混合1?20小時左右并且進 行粉碎處理。作為起始原料，可以列舉鐵化合物的粉末、鍶化合物的粉末、以及作為構(gòu)成元 素具有鋰的鋰化合物的粉末。作為鐵化合物和鍶化合物，可以使用氧化物或者通過燒成成 為氧化物的碳酸鹽、氫氧化物或者硝酸鹽等的化合物。作為這樣的化合物，例如可以列舉 SrC03、Fe2O3等。另外，除了這些成分之外還可以添加 La(OH) 3和Co 304等。作為鋰化合物， 可以列舉氧化物、碳酸鹽、硅酸鹽、含有鋰的有機化合物（分散劑）。
[0039] 鋰化合物的混合量為以混合工序中得到的混合物中的鋰的含量以Li2O換算為 0. 01?0. 5質(zhì)量％、優(yōu)選為0. 05?0. 3質(zhì)量％的方式進行混合。
[0040] 在混合工序中，除了上述鋰化合物之外，優(yōu)選添加作為構(gòu)成元素具有鈉的鋰化合 物。通過和鋰化合物一起添加鈉化合物，可以促進鐵氧體的生成反應(yīng)，并且即便降低預(yù)燒工 序中的預(yù)燒溫度，也可以在短時間內(nèi)得到含有Sr鐵氧體的預(yù)燒體。另外，可以得到Sr鐵氧 體的含有率更高的預(yù)燒體。
[0041] 鈉化合物的混合量以在混合工序中得到的混合物中的鈉的含量按照Na2O換算優(yōu) 選為0. 005?0. 8質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0. 01?0. 6質(zhì)量％的方式進行混合。通過使鈉化 合物的混合量在這樣的范圍內(nèi)，可以在更短的預(yù)燒時間內(nèi)制造飽和磁化強度（〇 s)高的Sr 鐵氧體粉末。
[0042] 混合物中的鋰化合物和鈉化合物的合計含量，分別將鋰化合物和鈉化合物換算為 Li2O和Na2O,優(yōu)選為0. 01?I. 0質(zhì)量％，進一步優(yōu)選為0. 02?0. 5質(zhì)量％。通過為這樣的 范圍，可以在更短的預(yù)燒時間內(nèi)制造飽和磁化強度（〇 s)高的Sr鐵氧體粉末。
[0043] 除了鋰化合物和鈉化合物之外，還可以添加其它的副成分。作為這樣的副成分，可 以列舉SiOjP CaCO 3等。各起始原料的平均粒徑不特別限定，例如為0. 1?2. 0 μ m。各起 始原料的通過BET法得到的比表面積優(yōu)選為2m2/g以上。由此可以得到更加細微的Sr鐵 氧體粉末。在混合工序中調(diào)制的混合物可以為粉末狀，也可以分散于含有溶劑的漿料中。
[0044] 預(yù)燒工序為將混合工序中得到的混合物進行預(yù)燒的工序。預(yù)燒可以在空氣中等的 氧化性氣氛中進行。預(yù)燒工序中的燒成溫度（預(yù)燒溫度）為850?1050°C。從得到具有高 飽和磁化強度的Sr鐵氧體粉末的觀點出發(fā)，預(yù)燒溫度的下限優(yōu)選為900°C。另一方面，從 得到足夠細微的Sr鐵氧體粉末的觀點出發(fā)，預(yù)燒溫度的上限優(yōu)選為1000°C，進一步優(yōu)選為 950。。。
[0045] 預(yù)燒溫度下的預(yù)燒時間優(yōu)選為0. 5?5小時，進一步優(yōu)選為1?3小時。預(yù)燒得 到的預(yù)燒體中的Sr鐵氧體的含量優(yōu)選為70質(zhì)量％以上，進一步優(yōu)選為90質(zhì)量％以上。在 本實施方式的制造方法中，由于預(yù)燒工序中使用的混合物含有鋰化合物，因此即便在上述 預(yù)燒溫度下也能夠充分生成具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體。
[0046] 預(yù)燒體的飽和磁化強度優(yōu)選為67emu/g以上，進一步優(yōu)選為70emu/g以上，更加優(yōu) 選為70. 5emu/g以上。通過這樣生成具有高飽和磁化強度的預(yù)燒體，能夠得到具有更高磁 特性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。本說明書中的飽和磁化強度可以用市售的振動樣品型磁力計 (VSM)來測定。
[0047] 從使最終得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的組織充分細微化的觀點出發(fā)，預(yù)燒體的通 過BET法的比表面積優(yōu)選為2m 2/g以上，進一步優(yōu)選為2. 5m2/g以上。另外，從使制作成型 體時的成型性良好的觀點出發(fā)，預(yù)燒體的通過BET法得到的比表面積優(yōu)選為15m 2/g以下， 進一步優(yōu)選為IOmVg以下，更加優(yōu)選為7m2/g以下。另外，本說明書中的比表面積可以用市 售的BET比表面積測定裝置（Mountech制造，商品名：HM Model-1210)進行測定。
[0048] 在粉碎工序中，進行將混合工序中得到的混合物預(yù)燒所得到的預(yù)燒體的粉碎，調(diào) 制粉碎粉。粉碎可以以一個階段來進行，也可以分成粗粉碎工序和微粉碎工序這兩個階段 來進行。由于預(yù)燒體通常是顆粒狀或者是塊狀，因此優(yōu)選首先進行粗粉碎工序。在粗粉碎 工序中，使用振動棒磨機并以干式來進行粉碎，調(diào)制粗粉碎粉。將這樣調(diào)制的粗粉碎粉用濕 式超微磨碎機、球磨機、或者氣流磨等以濕式來粉碎得到微粉碎粉。粉碎時間例如在使用濕 式超微磨碎機的情況下為30分鐘?10小時，在使用球磨機的情況下為5?50小時。這些 時間優(yōu)選根據(jù)粉碎方法作適當(dāng)調(diào)整。在本實施方式的制造方法中，由于以比現(xiàn)有技術(shù)低的 溫度進行預(yù)燒，所以預(yù)燒體中的Sr鐵氧體的一次顆粒比現(xiàn)有的細微。因此，強烈意味著在 粉碎工序（特別是微粉碎工序）中，細微的一次顆粒被分散。
[0049] 在粉碎工序中也可以添加作為副成分的Si02、CaC03、SrC0#P BaCO 3等粉末。通過 添加這樣的副成分，可以提高燒結(jié)性并且可以提高磁特性。另外，在以濕式進行成型的情況 下，這些副成分可能會與漿料的溶劑一起流出，所以優(yōu)選以比Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵中的目標(biāo) 含量多一些地配合這些副成分。
[0050] 為了提高Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁取向度，除了上述副成分之外優(yōu)選在微粉碎工 序中添加多元醇。多元醇的添加量相對于添加對象物為〇. 05?5. 0質(zhì)量％，優(yōu)選為0. 1? 3. 0質(zhì)量％，更加優(yōu)選為0. 3?2. 0質(zhì)量％。另外，所添加的多元醇在燒結(jié)工序中熱分解而 被除去。
[0051] 從使最終得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的組織充分細微的觀點出發(fā)，在粉碎工序中 得到的粉碎粉的通過BET法得到的比表面積優(yōu)選為6m 2/g以上，更優(yōu)選為8m2/g以上。另外， 從使制作成型體時的成型性良好的觀點出發(fā)，粉碎粉的通過BET法得到的比表面積優(yōu)選為 12m 2/g以下，更優(yōu)選為IOmVg以下。具有這樣的比表面積的粉碎粉因為充分細微而且在處 理性以及成型性方面表現(xiàn)優(yōu)異，所以可以維持工序的簡便性并且使Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的 組織進一步細微化，從而能夠進一步提高Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的磁特性。
[0052] 通過以上的工序，可以得到Sr鐵氧體粉末。由于這樣得到的Sr鐵氧體粉末為使 用含鋰的混合物燒成得到的粉末，因此充分微細，顆粒的均勻性高，并且具有高〇 s。Sr鐵 氧體粉末中的具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體的含量優(yōu)選為50質(zhì)量％以上，進一步優(yōu)選為70 質(zhì)量％以上，更加優(yōu)選為80質(zhì)量％以上。
[0053] Sr鐵氧體粉末中，作為Sr鐵氧體以外的成分，還可以含有鐵化合物和鍶化合物 等未反應(yīng)的原料、鋰化合物、鈉化合物以及其它成分。作為其它的成分，可以列舉具有選自 K(鉀）、Si (硅）、Ca(鈣）、Sr (鍶）和Ba(鋇）中的至少一種的氧化物以及復(fù)合氧化物。 作為氧化物，例如可以列舉K20、Si0 2、CaO、SrO和BaO。
[0054] Sr鐵氧體粉末的飽和磁化強度優(yōu)選為67emu/g以上，進一步優(yōu)選為70emu/g以上， 更加優(yōu)選為70. 5emu/g以上。通過這樣生成具有高飽和磁化強度的預(yù)燒體，能夠得到具有 更高磁特性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0055] 接下來，說明本發(fā)明的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法的優(yōu)選實施方式。本實施 方式的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法具有：混合工序，將鐵化合物的粉末、鍶化合物的粉 末、以及作為構(gòu)成元素含有鋰的化合物的粉末混合來調(diào)制混合物；預(yù)燒工序，將該混合物在 850?1050°C下燒成，得到含有具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體的預(yù)燒體；粉碎工序，將預(yù)燒 體粉碎得到Sr鐵氧體粉末；成型工序，將Sr鐵氧體粉末在磁場中成型得到成型體；燒結(jié)工 序，將成型體在1000?1250°C下燒成得到Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵?；旌瞎ば?、預(yù)燒工序和粉碎 工序與上述的Sr鐵氧體粉末的制造方法相同。在此，不進行重復(fù)的說明，針對成型工序和 燒結(jié)工序進行說明。
[0056] 在成型工序中，首先，進行將在粉碎工序中得到的粉碎粉在磁場中成型制作成型 體的磁場中成型。磁場中成型可以用干式成型或者濕式成型的任一種方法進行，從提高磁 取向度的觀點出發(fā)，優(yōu)選為濕式成型。在進行濕式成型的情況下，還可以進行將粉碎粉和分 散介質(zhì)配合來進行粉碎的濕式粉碎來調(diào)制漿料，使用該漿料制作成型體。漿料的濃縮可以 通過離心分離或壓濾等進行。
[0057] 衆(zhòng)料中的固體成分的含量優(yōu)選為30?85質(zhì)量％。作為衆(zhòng)料的分散介質(zhì)，可以使用 水或者非水系溶劑。在漿料中，除了水以外還可以添加葡萄糖酸、葡萄糖酸鹽、或者山梨糖 醇等表面活性劑。使用這樣的漿料進行磁場中成型，制作成型體。成型壓力例如為0.1? 0· 5噸/cm2,夕卜加磁場例如為5?15k0e。
[0058] 接下來，在燒成工序中，燒成成型體制作燒結(jié)體。燒成通常在空氣中等氧化性氣氛 中進行。燒成溫度為1000?1250°C，優(yōu)選為1100?1200°C。燒成溫度下的燒成時間優(yōu)選 為0. 5?3小時。通過以上的工序，可以得到燒結(jié)體，即Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
[0059] 在本實施方式的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法中，由于使用了比表面積大的微 細的預(yù)燒體，因此可以得到組織微細且組織的均勻性高的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。這樣的Sr 鐵氧體燒結(jié)磁鐵由于具有高Br，因此，適合用作發(fā)動機用或者發(fā)電機用的磁鐵。
[0060] 圖1是示意性地表示用本實施方式的制造方法得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的立體 圖。各向異性的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10具有以端面成為圓弧狀的方式彎曲的形狀，一般有 被稱為圓弧段（arcsegment)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能夠適合用作例如發(fā)動機用或發(fā)電機用的磁鐵。
[0061] 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Sr鐵氧體的 晶粒。Sr鐵氧體例如由以下的式（1)表示。
[0062] SrFe12O19 (1)
[0063] 上式（1)的Sr鐵氧體中的A位點的Sr以及B位點的Fe其一部分也可以被雜質(zhì) 或者有意添加的元素取代。另外，A位點與B位點的比率也可以有少許偏差。在此情況下， Sr鐵氧體例如可以由以下的通式（2)表示。
[0064] RxSivx (Fe12_yMy)z019 (2)
[0065] 上式⑵中，X和y例如為0· 1?0· 5, z為0· 7?1. 2。
[0066] 通式⑵中的M例如是選自Co (鈷）、Zn (鋅）、Ni (鎳）、Mn (錳）、Al (鋁）和 Cr(鉻）中的一種以上的元素。另外，通式（3)中的R例如是選自La(鑭）、Ce(鈰）、Pr(鐠）、 Nd (釹）以及Sm(釤）中的一種以上的元素。
[0067] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Sr鐵氧體相的比率優(yōu)選為95%以上，進一步優(yōu)選為 97%以上，更加優(yōu)選為99%以上。這樣通過降低與Sr鐵氧體相不同的結(jié)晶相的比率可以進 一步提高磁特性。Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Sr鐵氧體相的比率（％)可以在將Sr鐵氧 體的飽和磁化強度的理論值記為。 t，并將實測值記為〇3時，用s/〇t) XlOO的計算式 來求得。
[0068] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中，作為副成分含有與Sr鐵氧體不同的成分。作為副成分， 可以列舉作為構(gòu)成元素具有Li (鋰）和/或Na(鈉）的堿金屬化合物。作為堿金屬化合物， 例如可以列舉Li2O和Na2O等的氧化物或者硅酸玻璃。Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Li的含 量換算成Li 2O為0.01?0.5質(zhì)量％，優(yōu)選為0.01?0.3質(zhì)量％。
[0069] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Na的含量換算成Na2O為0. 01?0. 2質(zhì)量％。Sr鐵 氧體燒結(jié)磁鐵10中的Li和Na的合計含量，將Li和Na分別換算為Li2O和Na 2O為0. 02? 0. 5質(zhì)量％。如果在Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Li和/或Na的含量過量，則傾向于容易在 表面產(chǎn)生白粉。另一方面，如果在Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Li和/或Na的含量過少，則 傾向于在燒結(jié)中所需的時間變長。
[0070] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中，作為副成分，除了上述的堿金屬化合物以外，還可以含 有任意的成分。作為這樣的成分，可以列舉具有選自K(鉀）、Si (硅）、Ca(鈣）、Sr (鍶）和 Ba(鋇）中的至少一種的氧化物和復(fù)合氧化物。作為氧化物，例如可以列舉1(20、5102、0 &0、 SrO、和 BaO。
[0071] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Si的含量例如以SiO2換算為0. 1?I. 0質(zhì)量％。Sr 鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Sr的含量例如以SrO換算為10?13質(zhì)量％。Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵 10也可以含有Ba。Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Ba的含量例如以BaO換算為0. 01?2. 0質(zhì) 量％。Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10中的Ca的含量例如以CaO換算為0. 05?2質(zhì)量％。在Sr鐵 氧體燒結(jié)磁鐵10中，除了這些成分之外，還可以含有包含于原料中的雜質(zhì)或者來自制造設(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 (鉬）、 V(釩）和Al(鋁）等各氧化物。
[0072] 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中。Sr鐵 氧體燒結(jié)磁鐵10的各成分的含量可以通過熒光X射線分析以及電感耦合等離子體發(fā)光分 光分析（ICP分析）來進行測定。
[0073] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10例如能夠用作燃油泵用、電動車窗用、ABS (防抱制動系統(tǒng)） 用、風(fēng)扇用、刮水器用、動力轉(zhuǎn)向用、主動懸掛用、起動機用、門鎖用、電動反光鏡用等汽車用 發(fā)動機的磁鐵。另外，能夠用作FDD主軸用、VTR絞盤用、VTR旋轉(zhuǎn)頭用、VTR卷盤用、VTR裝 載用、VTR相機絞盤用、VTR相機旋轉(zhuǎn)頭用、VTR相機變焦用、VTR相機對焦用、收錄音機等絞 盤用、⑶/DVD/MD主軸用、⑶/DVD/MD載入用、⑶/DVD光傳感器用等OA/AV機器用發(fā)動機的 磁鐵。進一步，還能夠用作空調(diào)壓縮機用、冰箱壓縮機用、電動工具驅(qū)動用、電吹風(fēng)風(fēng)機用、 剃須刀驅(qū)動用、電動牙刷用等家電機器用發(fā)動機的磁鐵。進一步，還能夠用作機器人軸、關(guān) 節(jié)驅(qū)動用、機器人主驅(qū)動用、工作設(shè)備臺驅(qū)動用、工作設(shè)備傳動帶驅(qū)動用等FA設(shè)備用發(fā)動 機的磁鐵。
[0074] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10粘結(jié)于上述發(fā)動機的部件上，并被設(shè)置于發(fā)動機內(nèi)。由于 Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10具有高的Br，因此具備Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的各種發(fā)動機具有高 的效率。
[0075] 圖3是示意性地表示具備Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的發(fā)動機30的實施方式的截面 圖。本實施方式的發(fā)動機30為附有電刷的直流發(fā)動機，具備有底筒狀的殼體31 (定子）、和 同心地配置于殼體31的內(nèi)周側(cè)的能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子32。轉(zhuǎn)子32具備轉(zhuǎn)子軸36和固定于轉(zhuǎn) 子軸36上的轉(zhuǎn)子鐵芯37。
[0076] 在殼體31的開口部鑲嵌有支架33,轉(zhuǎn)子鐵芯被容納于由殼體31和支架33形成的 空間內(nèi)。轉(zhuǎn)子軸36通過以互相相對的方式分別設(shè)置于殼體31的中心部和支架33的中心 部的軸承34、35而可以旋轉(zhuǎn)地被支撐。在殼體31的筒部分的內(nèi)周面2個C型的Sr鐵氧體 燒結(jié)磁鐵10以互相相對的方式被固定。
[0077] 圖4為圖3的發(fā)動機30的IV-IV線截面圖。作為發(fā)動機用磁鐵的Sr鐵氧體燒結(jié) 磁鐵10,以其外周面作為粘結(jié)面用粘結(jié)劑粘結(jié)于殼體31的內(nèi)周面上。Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵 10由于能夠充分抑制表面上的粉體等異物的析出，所以殼體31與Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的 粘結(jié)性良好。因此，發(fā)動機30具有優(yōu)異的特性并且具有優(yōu)異的可靠性。
[0078] Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵10的用途并不限定于發(fā)動機和發(fā)電機，例如還能夠用作揚聲 器?耳機用磁鐵、磁控管、MRI用磁場發(fā)生裝置、⑶-ROM用鉗位器、分配器用傳感器、ABS用 傳感器、燃料?燃油液位傳感器、磁閂鎖、或者隔離器等的部件。另外，還能夠用作在通過蒸 鍍法或者濺射法等來形成磁記錄介質(zhì)的磁性層的時候的靶材（小球）。
[0079] 以上就本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行了說明，但是本發(fā)明并不限定于上述實施方 式。例如，Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的形狀并不限定于圖1的形狀，可以適當(dāng)變更成適合上述各 種用途的形狀。另外，在上述實施方式中，通過粉碎預(yù)燒體得到了 Sr鐵氧體粉末，不過通過 本發(fā)明的制造方法得到的Sr鐵氧體粉末可以為未粉碎的預(yù)燒體。
[0080] 實施例
[0081] 參照實施例和比較例進一步詳細地說明本發(fā)明的內(nèi)容，不過本發(fā)明不限定于以下 的實施例。
[0082] [Sr鐵氧體粉末的制作1]
[0083] (實施例1-1?1-5、比較例1-1?1-2)
[0084] 準(zhǔn)備了以下的起始原料。另外，比表面積為通過BET法測定的值。
[0085] · Fe2O3粉末（比表面積：4. 4m2/g)220g
[0086] · SrCO3粉末（比表面積：5. Om 2/g) 35. 23g
[0087] 將上述Fe2O3粉末和SrCO 3粉末使用濕式球磨機進行16小時粉碎并混合，從而得 到了漿料。向該漿料中添加碳酸鋰粉末。此時的添加量相對于Fe 2O3粉末和SrCO3粉末的 合計質(zhì)量，以Li2O換算為0. 19質(zhì)量％。之后進行漿料的噴霧干燥，得到了粒徑約10 μπι的 顆粒狀的混合物。將該混合物在空氣中在表1所示的預(yù)燒溫度T1 (800?1100°C )下燒成 1小時，得到了含有具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體的顆粒狀的預(yù)燒體。
[0088] 用市售的振動樣品型磁力計（VSM)測定了得到的預(yù)燒體的磁特性（飽和磁化強度 和矯頑力）。測定方法如下所述。通過VSM(東英工業(yè)株式會社制造，商品名：VSM-3型）測 定了從16k0e到19k0e的磁場（Hex)中的磁化強度（〇 )。然后，通過趨近飽和定律來計算 出Hex無限大時的σ的值（〇s)。即，將〇相對于Ι/Hex 2作圖并進行直線近似，求得外推 至l/Hex2-0時的值。此時的相關(guān)系數(shù)為99%以上。另外，測定了得到的預(yù)燒體的由BET 法得到的比表面積。將這些測定結(jié)果一并示于表1中。
[0089] 使用市售的ICP分析裝置測定了所得到的預(yù)燒體中的Li的以Li2O換算的含量。其 結(jié)果為實施例1-1?1-5和比較例1-1?1-2中以Li 2O換算計的Li含量為0. 19質(zhì)量％。
[0090] (比較例 1-3 ?1-9)
[0091] 除了替代碳酸鋰粉末而使用了碳酸鉀粉末以外，與實施例1-1?1-5同樣地得到 了顆粒狀的混合物。碳酸鉀粉末的添加量相對于Fe 2O3粉末和SrCO 3粉末的合計質(zhì)量以K 20 換算為0.46質(zhì)量％。將該混合物在空氣中在表2所示的預(yù)燒溫度T1 (800?1100°C )下燒 成1小時，得到顆粒狀的預(yù)燒體。與實施例1-1?1-5同樣地測定所得到的預(yù)燒體的磁特 性。將測定結(jié)果一并示于表2中。
[0092] (比較例 1-10 ?1-16)
[0093] 除了替代碳酸鋰粉末而使用了硅酸鉀粉末以外，與實施例1-1?1-5同樣地得到 了顆粒狀的混合物。娃酸鉀粉末的添加量相對于Fe 2O3粉末和SrCO 3粉末的合計質(zhì)量以K 20 換算為0.46質(zhì)量％。將該混合物在空氣中在表3所示的預(yù)燒溫度T1 (800?1100°C )下燒 成1小時，得到顆粒狀的預(yù)燒體。與實施例1-1?1-5同樣地測定所得到的預(yù)燒體的磁特 性。將測定結(jié)果一并示于表3中。
[0094] (比較例 1-17 ?1-23)
[0095] 除了不使用碳酸鋰粉末以外，與實施例1-1?1-5同樣地得到了顆粒狀的混合物。 將該混合物在空氣中、在表4所示的預(yù)燒溫度T 1 (800?IKKTC )下燒成1小時，得到顆粒 狀的預(yù)燒體。與實施例1-1?1-5同樣地測定所得到的預(yù)燒體的磁特性。將測定結(jié)果一并 示于表4中。
[0096] 用球磨機將各實施例和比較例的預(yù)燒體粉碎22小時，調(diào)制了粉碎粉（鐵氧體粉 末）。通過BET法測定了比較例1-20的粉碎粉的比表面積。將測定結(jié)果一并示于表4中。 另外，表1?4中，表示未測定。
[0097] 圖2是用球磨機將實施例1-2的預(yù)燒體濕式粉碎后的粉碎粉（Sr鐵氧體粉末）的 電子顯微鏡照片。該粉碎粉不含有粒徑為1 μπι以上的粗顆粒。
[0098] [表 1]
[0099]

【權(quán)利要求】
1. 一種Sr鐵氧體粉末的制造方法，其中， 具有： 預(yù)燒工序，將含有鐵化合物的粉末、鍶化合物的粉末以及作為構(gòu)成元素具有Li的化合 物的粉末的混合物在850?1050°C下燒成，得到含有具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體，且將Li 換算為Li20含有0. 01?0. 5質(zhì)量％的預(yù)燒體， 所述Sr鐵氧體粉末包含預(yù)燒體或者其粉碎粉。
2. 如權(quán)利要求1所述的Sr鐵氧體粉末的制造方法，其中， 具有將所述預(yù)燒體粉碎得到含有Sr鐵氧體的粉碎粉的粉碎工序。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的Sr鐵氧體粉末的制造方法，其中， 所述預(yù)燒體的通過BET法得到的比表面積為2m2/g以上，且飽和磁化強度為67emu/g以 上。
4. 如權(quán)利要求1?3中任一項所述的Sr鐵氧體粉末的制造方法，其中， 所述混合物含有作為構(gòu)成元素具有Na的化合物的粉末。
5. -種Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其中， 具有： 預(yù)燒工序，將含有鐵化合物的粉末、鍶化合物的粉末以及作為構(gòu)成元素具有Li的化合 物的粉末的混合物在850?1050°C下燒成，得到含有具有六方晶結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體，且將Li 換算為Li20含有0. 01?0. 5質(zhì)量％的預(yù)燒體； 粉碎工序，將所述預(yù)燒體粉碎得到含有Sr鐵氧體的粉碎粉； 成型工序，將所述粉碎粉在磁場中成型得到成型體； 燒結(jié)工序，將所述成型體在1000?1250°C下燒成，得到Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
6. 如權(quán)利要求5所述的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵的制造方法，其中， 所述混合物含有作為構(gòu)成元素具有Na的化合物的粉末。
7. -種發(fā)動機，其中， 具備通過權(quán)利要求5或6所述的制造方法得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
8. -種發(fā)電機，其中， 具備通過權(quán)利要求5或6所述的制造方法得到的Sr鐵氧體燒結(jié)磁鐵。
【文檔編號】H01F1/11GK104507889SQ201380040883
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月11日
【發(fā)明者】田口仁 申請人:Tdk株式會社