專利名稱::鐵素體燒結(jié)磁鐵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及鐵素體燒結(jié)磁鐵。
背景技術(shù):
:一直以來,已知的鐵素體燒結(jié)磁鐵中使用的磁性材料有六方系的Ba鐵素體及Sr鐵素體。近年來,在這樣的鐵素體中,也主要采用磁鉛石型(M型)Ba鐵素體及Sr鐵素體。M型鐵素體用通式AFeuOw表示,A表示的元素使用Ba、Sr。己知在上述M型鐵素體中,A表示的元素為Sr、且它的一部分被稀土元素置換、進而Fe的一部分被Co置換的M型鐵素體具有良好的剩余磁通密度和矯頑力等磁性能(例如,參照專利文獻l、2)。這樣的M型鐵素體,必須含有稀土類元素La。這是由于在稀土類元素中,La對于六方M型鐵素體的極限固溶量最大。此外,在專利文獻l、2中公開了如下內(nèi)容,即通過使用La作為A表示的元素的置換元素,可以增加置換一部分Fe的Co的固溶量,其結(jié)果,使磁性能提高。當(dāng)上述的通式中A表示的元素為比Sr或Ba的離子半徑小的Ca時,由于不形成六方鐵素體的晶體結(jié)構(gòu),因此不能夠用作磁性材料。但是,即使A表示的元素為Ca,如果它的一部分用La置換,也可以得到六方鐵素體的晶體結(jié)構(gòu)。已知當(dāng)Fe的一部分進而用Co置換時,鐵素體燒結(jié)磁鐵表現(xiàn)出較好的磁性能(參照專利文獻3)。g卩,該磁性材料為M型鐵素體,其中A表示的元素是Ca、且它的一部分被含有La作為必要成分的稀土類元素置換、Fe的一部分進而被Co置換。A表示的元素為Ca的M型鐵素體,除了在上述專利文獻3被公開以外,在專利文獻4、5中也被公開了。專利文獻4公開了下述式(9)表示的、以具有六方的M型磁鉛石結(jié)構(gòu)的鐵素體為主相的氧化物磁性材料,目的在于提高剩余磁通密度(Br)及矯頑力(HcJ)并提供表現(xiàn)出較高角形比的氧化物磁性材料及燒結(jié)磁鐵。(l-x)CaO(x/2)R203(n-y/2)Fe203yMO…(9)在此,式(9)中,R為選自La、Nd、Pr的至少一種的元素且必須含有La,M為選自Co、Zn、Ni、Mn的至少一種的元素且必須含有Co,所具有的組成為,表示摩爾比的x、y、n分別滿足關(guān)系式0.4當(dāng)x^0.6、0.2^y^0.35、4^n^6且1.4^x/y^2.5。此外,專利文獻5提出了具有下述通式(10)表示的組成的鐵素體燒結(jié)磁鐵,目的在于保持高剩余磁通密度,同時即使做成薄型也具有不會降低的較高的矯頑力。Ai-x_y+aCax+yRy+cFe2n-zCoz+dOi9(10)在此,式(10)中,A元素為Sr或Sr及Ba,R元素為含有Y的稀土類元素的至少一種且必須含有La,x、y、z及n分別表示熱處理體中的Ca、R元素及Ca的含量及摩爾比,a、b、c及d分別表示熱處理體的粉碎工序中添加的A元素、Ca、R元素及Co的量,各自滿足下述條件0.03^x〇0.4、0.1^y^0,6、0^z^0.4、4^n^l0、x+y<l、0.03Sx+b^0.4、0.1^y+c^0.6、0.1^z+d^0.4、0.50^[(1-x-y+a)/(1-y+a+b)]〇0.97、1.1^(y+c)/(z+d)^1.8、1.0^(y+c)/x^20、0.1〇x/(z+d)^1.2。專利文獻1:日本特開平11-154604號公報專利文獻2:日本特開2000-195715號公報專利文獻3:日本特開平12-223307號公報專利文獻4:日本特開2006-104050號公報專利文獻5:國際公開第2005/027153號小冊子
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明解決的課題作為汽車用、OA/AV器械用及家電器械用等電動機部件、此外作為傳感器及發(fā)電機的部件,鐵素體燒結(jié)磁鐵被廣泛使用。這是由于和其它的磁鐵相比,鐵素體燒結(jié)磁鐵的成本績效高(磁性能對制造成本)。但是,近來,由于對于具備鐵素體燒結(jié)磁鐵的上述各器械要求進一步的小型化,因而,也有必要使鐵素體燒結(jié)磁鐵小型化,為此要求更高的磁性能。因此,本發(fā)明者們從上述專利文獻1~5中所述的內(nèi)容著手,對現(xiàn)有的鐵素體燒結(jié)磁鐵進行詳細(xì)的討論研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)為了達到上述期望,已有的鐵素體燒結(jié)磁鐵在以矯頑力及剩余磁通密度為代表的磁性能方面,有待進一步改善。艮P,為了得到較高的磁性能,要求鐵素體燒結(jié)磁鐵的密度高且晶體粒子的粒徑小。但是,專利文獻1~3中公開的鐵素體燒結(jié)磁鐵難以同時滿足這些要求,結(jié)果致使磁性能不足。另一方面,專利文獻4、5的鐵素體燒結(jié)磁鐵,通過使Sr或Ba的一部分被Ca置換,可以在它的晶體結(jié)構(gòu)中更多地放入La或Co。結(jié)果是,在這些鐵素體燒結(jié)磁鐵中,即使密度及晶體粒子的粒徑和專利文獻13中公開的內(nèi)容相同,也可以得到比這些文獻中提案的鐵素體燒結(jié)磁鐵更高的磁性能。但是,即使根據(jù)專利文獻4、5中公開的鐵素體燒結(jié)磁鐵,也不能充分地達到上述期望。因此,本發(fā)明有鑒于此,目的在于提供可以充分滿足近來對磁性能提高的期望的、具有較高磁性能的鐵素體燒結(jié)磁鐵。解決課題的手段本發(fā)明者們?yōu)檫_成上述目的,反復(fù)認(rèn)真研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)首先,將含Ca的鐵素體燒結(jié)磁鐵的組成限定于規(guī)定的范圍內(nèi),在減小晶體粒子的粒徑的同時提高磁鐵的密度,進而控制含Ca的鐵素體燒結(jié)磁鐵的晶體粒子的形狀,由此可以達成上述目的,從而完成本發(fā)明。艮P,本發(fā)明提供一種鐵素體燒結(jié)磁鐵,是以具有六方結(jié)構(gòu)的鐵素體相為主相的鐵素體燒結(jié)磁鐵,構(gòu)成所述主相的金屬元素的組成用下述通式(1)來表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式(1)中,x、m、y及z全部滿足下述式(2)、(3)、(4)、(5)及(6)表示的各條件,0.2^x^0.5…(2)0.13^m〇0.41…(3)0.7x-m^0.15…(4)0.18芻yz當(dāng)0.31…(5)9.6S12z^11.8…(6)所述鐵素體燒結(jié)磁鐵的密度為5.05g/cm3以上,且所述鐵素體燒結(jié)磁鐵的晶體粒子,當(dāng)其通過與c軸方向平行的粒子剖面的重心的粒徑的最大值平均為L)im、所述粒徑的最小值平均為Spm時,全部滿足下述式(7)及(8)表示的各條件?!?7)1.8笙L/S^2.5…(8)在此,式(1)中,R表示選自La、Ce、Pr、Nd及Sm構(gòu)成的群的1種以上的元素且含有La作為必要成分,A表示Sr及/或Ba,M表示選自Co、Zn、Ni、Mn、Al及Cr構(gòu)成的群的1種以上的元素且含有Co作為必要成分。其中在說明書中,L被稱為"平均最大粒徑",S被稱為"平均最小粒徑",L/S稱為"長寬比"。此外,原子比x、m、y及z的范圍基于燒結(jié)后分析的鐵素體燒結(jié)磁鐵的組成來限定。根據(jù)本發(fā)明,限定各元素R、Ca、A、Fe及M的原子比,以使作為鐵素體燒結(jié)磁鐵中的主相的鐵素體相成為上述通式(l)表示的組成。這樣,通過含有Ca且具有規(guī)定的組成,可以提高以剩余磁通密度Br及矯頑力HcJ為代表的鐵素體燒結(jié)磁鐵的磁性能。進而,通過將磁鐵密度控制為5.05g/ci^以上,且鐵素體相的晶體粒徑的平均最大粒徑L控制為0.95pm以下,本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵可以比現(xiàn)有材料表現(xiàn)出更優(yōu)異的磁性能。通過使平均最大粒徑L為0.95pm以下而提高磁性能的要因,認(rèn)為是由于單磁區(qū)臨界粒徑(LaCo置換M型Sr鐵素體的情況下約為l.lnm)以下的晶體粒子的比例的增加。g卩,隨著晶體粒徑小的粒子的比例增加,由其算術(shù)平均算出的平均最大粒徑的值減小。但要因不限定于此。此外,通過使晶體粒子的長寬比滿足上述式(8),本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵成為可以充分滿足近來對磁性能提高的期望的具有較高磁性能的磁鐵。具體而言,在HcJ(單位Oe)-Br(單位高斯)繪制圖中,本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵可以得到滿足下述式(11)及(12)表示的條件中的任一條件的磁性能。Br+0.15HcJ^5325…(11)6Br+0.1HcJ^5075…(12)此外,作為綜合考慮了剩余磁通密度Br及矯頑力HcJ的磁性能的尺度,使用Br(單位高斯)+1/3HcJ(單位Oe)的值。本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵可以實現(xiàn)Br+1/3HcJ為6350以上的非常高的磁性能。由上述式(5)可知,即使減少M表示的特定元素,本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵的磁性能也很高。因此,該鐵素體燒結(jié)磁鐵為比現(xiàn)有的磁鐵價格便宜且性能高的磁鐵。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種能夠充分地滿足近來對磁性能提高的期望的、具有較高磁性能的鐵素體燒結(jié)磁鐵。圖1為表示鐵素體燒結(jié)磁鐵的一個形態(tài)的模式立體圖。圖2為實施例及比較例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的x-m繪制圖。圖3為元素組成不同的實施例及比較例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br繪制圖。圖4為表示實施例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的yz、HcJ及Br的關(guān)系的繪制圖。圖5為表示實施例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的12z、HcJ及Br的關(guān)系的繪制圖。圖6為CaCO;及Si02的添加量不同的實施例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br繪制圖。圖7為R的組成不同的實施例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br繪制圖。圖8為M的組成不同的實施例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br繪制圖。圖9為長寬比不同的實施例及比較例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br繪制圖。圖10為燒結(jié)溫度不同的實施例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br繪制圖。圖11為部分地表示本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵的模式剖面圖。圖12為A的組成不同的實施例的鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br繪制圖。符號說明10…鐵素體燒結(jié)磁鐵具體實施例方式以下,根據(jù)需要,參照附圖對本發(fā)明的最佳實施方式進行詳細(xì)說明。其中在圖的說明中,對同一要素標(biāo)記同一符號,省略重復(fù)的說明。而且,除非特別說明,上下左右等的位置關(guān)系基于圖面中所示的位置關(guān)系。而且,圖面的尺寸比率除了繪制圖以外,不限于圖示的比率。本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵為以具有六方結(jié)構(gòu)的鐵素體相為主相的鐵素體燒結(jié)磁鐵。構(gòu)成主相的金屬元素的組成用上述通式(1)表示。以下,對通式(1)表示的組成進行說明。R表示選自La(鑭)、Ce(鈰)、Pr(鐠)、Nd(釹)及Sm(釤)構(gòu)成的群的l種以上的元素。其中,這些元素中,La為必須含有且最利于提高磁性能的元素。此外基于同樣的觀點,La以外的上述元素中,優(yōu)選Pr。由更有效地得到磁性能的提高效果的觀點出發(fā),對R中各元素的組成比,優(yōu)選以La作為主要成分。更具體而言,優(yōu)選R中La的組成比為80~100原子%,更優(yōu)選為90100原子%。和在上述數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,該組成比低于上述下限值時,存在R向A位置的置換效果降低,從而降低磁性能的趨勢。A表示Sr(鍶)及/或Ba(鋇)。其中,由得到更高的磁性能的觀點出發(fā),優(yōu)選Sr。優(yōu)選A中Sr的組成比為50~100原子%,更優(yōu)選為75~100原子%。M表示選自Co(鈷)、Zn(鋅)、Ni(鎳)、Mn(錳)、Al(鋁)及Cr(鉻)構(gòu)成的群的l種以上的元素。其中,在這些元素中,Co為必須含有且最利于提高磁性能的元素。此外,Zn為利于提高剩余磁通密度Br的元素。由更有效地實現(xiàn)提高磁性能的效果的觀點出發(fā),對M中各元素的組成比,優(yōu)選以Co作為主要成分。更加具體而言,優(yōu)選M中Co的組成比為75~100原子%,更優(yōu)選為85~100原子%,進一步優(yōu)選為90100原子%。和在上述數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,該組成比低于上述下限值時,存在M向Fe(鐵)位置的置換效果降低,從而降低磁性能的趨勢。在上述式(1)中,x、m、l-x-m、12-y、y及z分別表示R、Ca(鈣)、A、Fe、M及Fe,2.yMy的原子比。x、m、y及z為全部滿足上述式(2)、(3)、(4)、(5)及(6)表示的各條件的值。和在滿足上述式(2)表示的條件的數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,x不足0.2時,R向的A位置的置換效果降低,從而使剩余磁通密度Br及矯頑力HcJ等磁性能降低。此外,和在滿足上述式(2)表示的條件的數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,x超過0.5時,由于在A位置未被置換的R,使得正鐵氧體等非磁性相的生成量增加,因此同樣降低磁性能?;谕瑯拥挠^點,更加優(yōu)選滿足下述式(2a)表示的條件。0.23^x^0.41…(2a)Ca為含有Ca的磁性材料的組成使得鐵素體燒結(jié)磁鐵的磁性能提高的要因。g卩,通過添加Ca,可以增加向R向A位置的置換量,伴隨于此,M向Fe位置的置換量增加。由此,鐵素體燒結(jié)磁鐵的磁性能變得良好。和在滿足上述式(3)表示的條件的數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,m低于0.13時,由Ca產(chǎn)生的上述磁性能的提高的效果降低。此外,m低于0.13時,為了使六方鐵素體相的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定存在,不得不消減R向六方鐵素體的固溶量。由此也使鐵素體燒結(jié)磁鐵的磁性能降低。另一方面,和在滿足上述式(3)表示的條件的數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,m超過0.41時,組成中R及A的總量變少。R減少時,R向A位置的置換效果降低,A減少時,容易生成a-Fe203??傊?,無論如何,m超過0.41都導(dǎo)致磁鐵的磁性能降低?;谕瑯拥挠^點,優(yōu)選滿足下述式(3a)表示的條件。0.22^m^0.33(3a)此外,通過使0.7x-m為0.15以下,可以使鐵素體燒結(jié)磁鐵的磁性能非常好。在0.7x-m超過0.15的區(qū)域中,R相對于Ca過剩,在A位置未被置換的R使得正鐵氧體等非磁性相的生成量增加,因此磁性能降低。基于同樣的觀點,優(yōu)選滿足下述式(4a)表示的條件。0.7x-m^0.05…(4a)和在滿足上述式(5)表示的條件的數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,yz不9足0.18時,M向Fe位置的置換效果降低,使得剩余磁通密度Br及矯頑力HcJ等磁性能降低。此外,和在滿足上述式(5)表示的條件的數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,yz超過0.31時,由于M向Fe位置的置換量超過了極限,使得磁性能降低。基于同樣的觀點,更加優(yōu)選滿足下述式(5a)表示的條件。0.20^yz蕓0.30…(5a)12z低于9.6時,六方鐵素體相的晶體結(jié)構(gòu)中A位置的元素剩余。由此,由于A表示的元素從作為主相的鐵素體相排出,無謂地增加了非磁性晶界成分,使磁性能降低。當(dāng)12z超過11.8時,相對A表示的元素,F(xiàn)e的組成比變高,易于生成含有a-Fe203或M的軟磁性尖晶石鐵素體相。結(jié)果是剩余磁通密度HcJ降低。基于同樣的觀點,優(yōu)選滿足下述式(6a)表示的條件。10.4S12z^11.1…(6a)此外,優(yōu)選R及M的組成比滿足下述式(13)表示的條件。l.l〇x/yzS1.9…(13)根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù),由于M型鐵素體的Sr的一部分用R、Fe的一部分用M置換,所以認(rèn)為x/yz為l較為理想。但是,根據(jù)該實施方式,在x/yz超過1的規(guī)定范圍內(nèi),能夠不降低剩余磁通密度Br并使矯頑力HcJ提高。在R為La且M為Co的情況下,該趨勢更加顯著。更優(yōu)選滿足下述式(13a)表示的條件。l.l^x/yz^l.7…(13a)上述通式(1)表示主相中作為金屬元素的R、Ca、A、Fe及M的組成比。作為構(gòu)成元素,鐵素體燒結(jié)磁鐵當(dāng)然也含有的O(氧)。也含有氧的主相的組成用下述通式(la)表示。RxCanA'-x-m(Fe12-yMy)z019…(la)優(yōu)選本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵中,以該通式(la)表示的六方M型鐵素體相(以下,稱為"M相")的比率為95mol。/。以上。其中,受到各金屬元素的組成比、各元素(離子)的價數(shù)的影響,增減氧的組成比以維持晶體內(nèi)的電中性。此外,在后述的燒結(jié)工序中,如果燒結(jié)氣氛是還原性氣氛,則存在發(fā)生氧欠缺的情況。從上述可知,雖然上述通式(la)中氧的原子數(shù)為19,氧的原子數(shù)多少也可以有偏差。本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵可以含有Si(硅)及/或Ca作為次要成分。通過含有作為次要成分的Si及/或Ca,可以進行燒結(jié)性的改善、磁性能的控制及燒結(jié)體晶體粒徑的調(diào)整。作為次要成分的Si及Ca主要存在于晶界。Si為非磁性成分,在鐵素體燒結(jié)磁鐵中大量地含有時,磁性能降低。因此,相對鐵素體燒結(jié)磁鐵的整體量,優(yōu)選含有1.5質(zhì)量%以下的作為Si02的Si,更優(yōu)選0.2-0.9質(zhì)量%。本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵含有Ca作為構(gòu)成主相鐵素體相的主要成分。因此,在含有Ca作為次要成分的情況下,例如,從燒結(jié)體分析的Ca的量為主相(也稱為主要成分)及次要成分的總量。因此,如上所述,使用Ca作為次要成分的情況下,通式(1)中Ca的原子比m為同時含有次要成分的值。由于原子比m的范圍是基于燒結(jié)后分析的組成而特定的,所以顯然對作為次要成分使用Ca成分的情況及不使用的情況兩者都適用。本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵可以含有B203作為次要成分。由此,可以降低熱處理溫度及燒結(jié)溫度,有利于生產(chǎn)。由維持高飽和磁化強度的觀點出發(fā),優(yōu)選B203的含量為鐵素體燒結(jié)磁鐵的整體量的0.5質(zhì)量%以下。由維持高飽和磁化強度的觀點出發(fā),優(yōu)選本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵優(yōu)選不含有Na(鈉)、K(鉀)、Rb(銣)等堿金屬元素。但是,堿金屬不可避免地作為雜質(zhì)而存在。該情況下,優(yōu)選換算成它們的氧化物(Na20、K20、Rb20),含量為鐵素體燒結(jié)磁鐵的整體量的1.0質(zhì)量%以下。此外,本發(fā)明的燒結(jié)磁鐵可以含有例如,Ga(鎵)、In(銦)、Li(鋰)、Mg(鎂)、Ti(鈦)、Zr(鋯)、Ge(鍺)、Sn(錫)、V(釩)、Nb(鈮)、Ta(鉭)、Sb(銻)、As(砷)、W(鎢)、Mo(鉬)等作為氧化物。相對鐵素體燒結(jié)磁鐵的整體質(zhì)量,優(yōu)選它們的含量換算成化學(xué)計量的氧化物分別為氧化鎵為5.0質(zhì)量%以下、氧化銦為3.0質(zhì)量%以下、氧化鋰為1.0質(zhì)量%以下、氧化鎂為3.0質(zhì)量%以下、氧化鈦為3.0質(zhì)量%以下、氧化鋯為3.0質(zhì)量%以下、氧化鍺為3.0質(zhì)量%以下、氧化錫為3.0質(zhì)量%以下、氧化釩為3.0質(zhì)量%以下、氧化鈮為3.0質(zhì)量%以下、氧化鉭為3.0質(zhì)量%以下、氧化銻為3.0質(zhì)量%以下、氧化砷為3.0質(zhì)量%以下、氧化鉤為3.0質(zhì)量%以下、氧化鉬為3.0質(zhì)量%以下。本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵的密度為5.05g/cm3以上,優(yōu)選為5.08g/cr^以上。本發(fā)明中,通過把鐵素體相的組成調(diào)整為上述通式(l)表示的組成,得到具有該密度的鐵素體燒結(jié)磁鐵。通過使該密度在5.05g/cm3以上,在和其它要因的復(fù)合作用下,可以使磁性能非常好。鐵素體燒結(jié)磁鐵的密度用阿基米德法測量。以上,對本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵的組成進行了說明,它們的組成可以通過X射線熒光定量分析來測量。此外,本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵中的主相(六方鐵素體相)的存在可以通過X光衍射或電子衍射等來確認(rèn)。在本發(fā)明中,通過由以下條件得到的X光衍射而求得主相的存在比率(mol°/。)。X光發(fā)生裝置3kW、管電壓45kV、管電流40mA、樣本寬度0.02deg、掃描速度4.00deg/min、發(fā)散狹縫l.OOdeg、散射狹縫l.OOdeg、接收狹縫0.30mm。以規(guī)定比率混合M型鐵素體、正鐵氧體、赤鐵礦及尖晶石各自的粉末樣品,通過從它們的X光回折強度的比較推算來求出主相的存在比率。在本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵中,六方鐵素體相的晶體粒子的平均最大粒徑L(單位pm)及平均最小粒徑S(單位pm)全部滿足上述式(7)及(8)表示的各條件。在此,參照附圖對平均最大粒徑L及平均最小粒徑S進行更加詳細(xì)地說明。六方鐵素體相具有在c軸方向容易磁化的軸。為了測量平均最大粒徑L及平均最小粒徑S,首先,切出和鐵素體燒結(jié)磁鐵的c軸方向平行的剖面。接著,在該剖面上實施鏡面研磨及利用氟酸的蝕刻處理。接著,用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察該剖面而得到粒子剖面圖像。圖11所示為以示意圖表示的所得到的剖面圖像的一個例子。(a)為表示和鐵素體燒結(jié)磁鐵的c軸方向平行的剖面的示意圖,(b)為(a)的X部分附近的擴大后的示意圖。接著,對粒子剖面圖像進行圖像解析處理,對各個晶體粒子,分別導(dǎo)出通過該粒子剖面重心的粒徑的最大值及最小值。例如,在圖11(b)的晶體粒子Q中,分別導(dǎo)出通過粒子剖面重心C的粒徑的最大值1()im)及最小值s(pm)。此外,對500個晶體粒子,算出上述粒徑的最大值及最小值的算術(shù)平均值,分別定義為平均最大粒徑L及平均最小粒徑S。通過使平均最大粒徑L為0.95,以下,鐵素體燒結(jié)磁鐵的磁性能、特別是矯頑力HcJ變得非常好。認(rèn)為這是由于平均最大粒徑L表示各晶體粒子的最大粒徑1的算術(shù)平均值,單磁區(qū)臨界粒徑以下的晶體粒子比率增加時平均最大粒徑L也變小。由進一步提高矯頑力的觀點出發(fā),優(yōu)選平均最大粒徑L為0.85nm以下。此外,和在滿足上述式(8)表示的條件的數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,長寬比L/S小于1.8時,由于晶體粒子的磁配向性降低,因此磁性能、特別是剩余磁通密度Br降低。和在滿足上述式(8)表示的條件的數(shù)值范圍內(nèi)的情況相比,長寬比超過2.5時,由于退磁場變大,因此磁性能、特別是矯頑力HcJ降低。為了進一步提高剩余磁通密度及矯頑力,優(yōu)選長寬比L/S為2.0-2.35。根據(jù)本發(fā)明,限定各元素R、Ca、A、Fe及M的原子比,以使作為鐵素體燒結(jié)磁鐵的主相的鐵素體相成為上述通式(1)表示的組成。這樣,通過含有Ca且具有規(guī)定的組成,可以提高以剩余磁通密度Br及矯頑力HcJ為代表的鐵素體燒結(jié)磁鐵的磁性能。此外,通過具有這樣的組成,可以使磁鐵的密度可以增大到5.05g/ci^以上,并且可以將鐵素體相的晶體粒子的平均最大粒徑L控制為0.95pm以下。磁鐵的密度增大時,存在剩余磁通密度Br也增大的趨勢。此外,鐵素體相的晶體粒子為單磁區(qū)臨界粒徑以下時,存在矯頑力提高的趨勢。因此,本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵可以比現(xiàn)有材料表現(xiàn)出更好的磁性能。此外,通過使晶體粒子的長寬比滿足上述式(8),可以得到充分滿足近來對磁性能提高的要求的高磁性能的材料。在隨著長寬比變大而使磁配向度提高的另一方面,由于鐵素體相在a軸方向上的晶體成長變得容易,導(dǎo)致希望長寬比變大時晶體粒子的粒徑自身也變大了。此外,晶體粒子的長寬比變大時,由于退磁場變大,使得矯頑力HcJ降低。因此認(rèn)為,長寬比在規(guī)定的范圍內(nèi)時,可以具有較高磁性能。本實施方式的鐵素體燒結(jié)磁鐵在上述各種要因的復(fù)合作用下,可13以滿足上述式(11)及(12)表示的條件中的任一個條件,并且具有Br+l/3HcJ為6350以上的極其良好的磁性能。此外,本實施方式的鐵素體燒結(jié)磁鐵,即使減少價格比較貴的M表示的特定金屬元素,其磁性能也可以保持為很高。因此,該鐵素體燒結(jié)磁鐵為相對其性能成本績效極高的磁鐵,可以用于各種用途。本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵可以作為,例如燃油泵用、電動車窗用、ABS(防抱死剎車系統(tǒng))用、風(fēng)扇用、雨刷用、動力轉(zhuǎn)向裝置、主動懸架用、起動器用、門鎖用、電動鏡用等汽車用電動機部件。此外,可以作為FDD主軸用、VTR絞盤用、VTR回轉(zhuǎn)頭用、VTR巻盤用、VTR加載用、VTR照相機絞盤用、VTR照相機回轉(zhuǎn)頭用、VTR照相機變焦鏡頭用、VTR照相機調(diào)焦用、收錄音機等絞盤用、CD/DVD/MD主軸用、CD/DVD/MD加載用、CD/DVD光接收器用等OA/AV器械用電動機部件。進而,也可以作為空氣壓縮機用、冰箱壓縮機用、電動工具驅(qū)動用、干燥機風(fēng)扇用、電動剃須刀驅(qū)動用、電動牙刷用等家電器械用電動機部件。此外,可以作為機器人軸、關(guān)節(jié)驅(qū)動用、機器人主驅(qū)動用、工作器械機臺驅(qū)動、工作器械帶驅(qū)動用等FA器械用電動機部件來使用。其它用途可以舉出摩托車用發(fā)電器、擴音器,耳機用磁鐵、磁控管、MRI用磁場發(fā)生裝置、CD-ROM用定位器、分配器用傳感器、ABS用傳感器、燃料油位傳感器、磁力鎖、隔離器等部件?;蚴牵部梢宰鳛橛缅兡しɑ驗R射法等形成磁記錄介質(zhì)的磁性層時的靶丸(pellet)來使用。圖1為表示本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵的一個形態(tài)的模式立體圖。該鐵素體燒結(jié)磁鐵10為剖面呈弧狀的柱體,它的邊角部被倒角。鐵素體燒結(jié)磁鐵10適用于作為,例如電動機部件。其中,本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵的形狀不限于此,可以為適合上述各種用途的形狀。接著,對本發(fā)明的最佳實施方式的鐵素體燒結(jié)磁鐵的制造方法進行說明。本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵的制造方法包含配合工序、熱處理工序、粗粉碎工序、微粉碎工序、磁場中成形工序及燒結(jié)工序?!磁浜瞎ば颉翟谂浜瞎ば蛑?,以規(guī)定的配比稱量初始原料粉末后,用濕式磨碎機、球磨機等混合及粉碎處理后得到原料組合物的粉末?;旌霞胺鬯樘幚淼臅r間可以根據(jù)初始原料量等進行適宜調(diào)整,例如0.1~20小時左右。初始原料可以舉出具有1種或2種以上構(gòu)成鐵素體燒結(jié)磁鐵的金屬元素的化合物。更加具體而言,可以舉出上述金屬元素的氧化物、及通過燒結(jié)成為氧化物而得到的上述金屬元素的氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等。初始原料的平均粒徑?jīng)]有特別的限定,但通常優(yōu)選0.12.0pm左右。此外,在配合工序中沒有必要混合所有的初始原料,它的一部分也可以在熱處理工序后添加、混合?!礋崽幚砉ば颉翟跓崽幚砉ば蛑校瑢ε浜瞎ば蛑械玫降脑辖M合物的粉末進行熱處理得到熱處理體。熱處理通常在大氣等氧化性氣氛中進行。熱處理溫度優(yōu)選1100~1450°C、更優(yōu)選11501400°C、更加優(yōu)選12001350°C。熱處理工序后,直至粉碎工序開始的穩(wěn)定時間優(yōu)選為1秒10小時、更優(yōu)選為1秒~5小時。熱處理工序后的熱處理體通常含有70moP/。以上的M相。該M相的平均一次粒徑優(yōu)選為10pm以下,更優(yōu)選為5.0iam以下?!捶鬯楣ば颉禑崽幚眢w一般為顆粒狀、塊狀等,以這樣的狀態(tài)無法形成所希望的形狀。因此,在粉碎工序中進行粉碎,以使熱處理體能夠形成期望的形狀。通過調(diào)整粉碎工序中的粉碎條件,可以控制鐵素體相的晶體粒子的平均最大粒徑L或長寬比L/S。g卩,如果延長粉碎時間等、提高粉碎時投入的機械能而使粉碎條件更為嚴(yán)酷,則存在平均最大粒徑L變小、長寬比L/S變大的趨勢。此外,如果使粉碎條件較為平和,則存在平均最大粒徑L變大、長寬比L/S變小的趨勢。此外,在粉碎工序中,出于將鐵素體燒結(jié)磁鐵的組成調(diào)整為期望值等目的,可以再添加、混合初始原料粉末及添加物等。此外,本發(fā)明中,熱處理工序后添加的初始原料粉末及添加物總稱為"后添加物"。粉碎工序通常具備粗粉碎工序及微粉碎工序?!创址鬯楣ば颉翟诖址鬯楣ば蛑?,把顆粒狀或塊狀等熱處理體粗粉碎后得到粗粉碎材。如上所述,由于熱處理體一般為顆粒狀、塊狀等,優(yōu)選對該狀態(tài)下的熱處理體進行粗粉碎。粗粉碎使用例如振動研磨等公知的粉碎裝置進行粉碎,直至粗粉碎材的平均粒徑為0.55.0^im左右。〈微粉碎工序〉在微粉碎工序中,把粗粉碎材進一步粉碎后得到微粉碎材。微粉碎使用例如濕式磨碎機、球磨機或氣流粉碎機等公知的粉碎裝置進行粉碎,直至微粉碎材的平均粒徑為0.052.0nm,優(yōu)選為0.1~1.0pm,更優(yōu)選為0.10.6^m。優(yōu)選所得到的微粉碎材的比表面積為920m2/g,更優(yōu)選為10~15m2/g。該比表面積不足9mVg時,由于微粉碎程度的減小,存在密度、配向度及角形比Hk/HcJ降低的趨勢。此外,該比表面積高于20mVg時,存在濕式成形中除水性能惡化、難以成形的趨勢。在此,本說明書中,用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察微粉碎材,以和導(dǎo)出上述燒結(jié)磁鐵的晶體粒子粒徑同樣的方法,導(dǎo)出500個粒子的最大粒徑,通過算出各個粒子最大粒徑的算術(shù)平均值求得微粉碎材的平均粒徑,比表面積通過BET法求得。粉碎時間雖然也依賴于粉碎方法,然而可以為,例如,使用濕式磨碎機的情況可以為30分25小時左右,使用球磨機進行濕式粉碎時可以為20~60小時左右。在粉碎工序中,優(yōu)選將Ca成分及/或Si成分添加到粗粉碎材及/或微粉碎材中。特別地,在本實施方式中,優(yōu)選添加Si02粉末、CaC03粉末。添加這些后添加物的目的在于燒結(jié)性的改善、磁性能的控制及燒結(jié)體的晶體粒徑的調(diào)整等。優(yōu)選上述后添加物在該微粉碎工序中添加。此外,在本實施方式中,為了提高燒結(jié)體的磁配向度,優(yōu)選在微粉碎工序中添加通式Cn(OH)。Hn+2表示的無環(huán)飽和多元醇。在此,上述通式中,優(yōu)選表示碳原子個數(shù)的n為4100,更加優(yōu)選為430,進一步選為4~20,特別優(yōu)選為412個。無環(huán)飽和多元醇優(yōu)選為,例如山梨糖醇。無環(huán)飽和多元醇可以單獨地使用1種或組合使用2種以上。進而,除了無環(huán)飽和多元醇以外,也可以在微粉碎工序中添加其它的公知的分散劑。微粉碎工序中,除了/替代上述無環(huán)飽和多元醇,也可以添加不飽和多元醇及/或環(huán)狀多元醇。此外,多元醇中的氫氧根個數(shù)如果為碳原子數(shù)n的50。/。以上,即可以實現(xiàn)本發(fā)明的效果。其中優(yōu)選較多的氫氧根個數(shù),最優(yōu)選氫氧根個數(shù)和碳原子數(shù)為相同的程度。優(yōu)選該多元醇的添加量為作為添加對象物的粗粉碎材及微粉碎材的0.05-5.0質(zhì)量%,進一步優(yōu)選為0.3~2.0質(zhì)量%。在此,添加的多元醇在后述的磁場中成形工序之后的燒結(jié)工序中通過加熱分解除去。在微粉碎工序中,也可以只進行一次微粉碎處理。此外,在微粉碎工序中,也可以具備第一微粉碎工序及第二微粉碎工序。此外,第一微粉碎工序及第二微粉碎工序之間可以具備粉末熱處理工序。〈第一微粉碎工序〉在第一微粉碎工序中,使用磨碎機、球磨機或氣流粉碎機等公知的粉碎裝置,對粗粉碎材進行濕式或干式粉碎而得到第一微粉碎材。優(yōu)選第一微粉碎材的平均粒徑為0.080.8nm,更優(yōu)選為0.10.4jim,進一步優(yōu)選為0.1~0.2pm。該第一微粉碎工序的目的在于極力減少粗大粒子及為了提高磁性能而使燒結(jié)后的組織微細(xì)。優(yōu)選第一微粉碎材的比表面積為18~30m2/g。第一微粉碎工序中的粉碎時間雖然也依賴于粉碎方法,但在用球磨機對粗粉碎材進行濕式粉碎的情況下,優(yōu)選每220g粗粉碎材的粉碎時間為60120小時。其中,為了提高矯頑力及調(diào)整燒結(jié)后的晶體粒子的粒徑,也可以在第一微粉碎工序之前添加CaC03等Ca成分粉末、及/或Si02等Si成分粉末。基于同樣的觀點,除此之外,也可以在第一微粉碎工序之前添加SrC03、BaC03等粉末?!捶勰崽幚砉ば颉翟诜勰崽幚砉ば蛑校?001200。C、更優(yōu)選7001000'C下對第一粉碎材進行加熱,得到熱處理材,優(yōu)選加熱時間為1秒100小時。在本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵的制造工序中,經(jīng)由第一微粉碎工序,不可避免地產(chǎn)生了不足O.lpm的粉末的超微粉。存在該超微粉時,在后續(xù)的磁場中成形工序中會產(chǎn)生不良情況。例如,濕式成形時如果超微粉較多、則產(chǎn)生除水惡化而不能成形等的不良情況。因此,在本實施方式中,在磁場中成形工序之前具有粉末熱處理工序。總之,該粉末熱處理工序的目的在于,使經(jīng)過第一微粉碎工序而生成的不足O.lpm的超微粉彼此之間、以及超微粉和比它粒徑大的微粉(例如粒徑為0.10.2pm左右的微粉)之間進行反應(yīng),從而減少超微粉的量。通過熱處理,可以減少微粉末,提高成形性。此時的熱處理氣氛可以是空氣。17〈第二微粉碎工序〉在第二微粉碎工序中,使用磨碎機、球磨機或氣流粉碎機等公知的粉碎裝置,對熱處理材進行濕式或干式粉碎而得到第二微粉碎材。優(yōu)選第二微粉碎材的平均粒徑為0.8pm以下,更優(yōu)選為0.050.4pm,進一步優(yōu)選為0.1~0.3pm。該第二微粉碎工序的目的在于粒度調(diào)整及頸部成長(NeckGrowth)的除去、提高添加物的分散性。優(yōu)選第二微粉碎材的比表面積為920m"g,更優(yōu)選為1015m2/g。將比表面積調(diào)整為該數(shù)值范圍內(nèi)時,即使超微粉存在,它的量也極少,給成形性帶來的負(fù)面影響的程度非常低。通過經(jīng)由第一微粉碎工序及第二微粉碎工序、以及這些工序之間的粉末熱處理工序,可以提高成形性,而且使鐵素體燒結(jié)磁鐵的組織進一步微細(xì)化。而且,可以提高鐵素體燒結(jié)磁鐵的配向度,改善晶體粒子的粒徑分布。雖然粉碎時間也依賴于粉碎方法,但在用球磨機進行濕式粉碎的情況下,每200g熱處理材的粉碎時間為1040小時即可。但是優(yōu)選第二微粉碎工序中的粉碎條件比第一微粉碎工序中的粉碎條件平和,即,優(yōu)選為更加難以粉碎的條件。這是由于如果第二微粉碎工序和第一微粉碎工序是同等程度的嚴(yán)酷條件,會再次生成超微粉,并且,得到的幾乎是在第一微粉碎工序中己經(jīng)具有所期望粒徑的微粉碎材。其中粉碎條件是否更加平和,不只是依據(jù)粉碎時間,以粉碎時投入的機械能作為基準(zhǔn)來判斷即可。此外,為了提高矯頑力及調(diào)整燒結(jié)后晶體粒子的粒徑,可以在第二微粉碎工序之前添加CaC03等含Ca成分的粉末、及/或Si02等含Si成分的粉末?;谕瑯拥挠^點,除此以外,還可以在第二微粉碎工序之前添加SrC03、BaC03等粉末。在后述的磁場中成形工序中進行濕式成形的情況下,上述微粉碎工序中的粉碎處理在濕式下進行,得到含有微粉碎材的漿料。接著,將得到的漿料濃縮到規(guī)定的濃度,作為濕式成形用漿料。濃縮可以通過離心分離或壓濾機等進行。在該情況下,優(yōu)選微粉碎材為濕式成形用漿料的30~80質(zhì)量%。優(yōu)選分散劑為水。此外,除了水以外,還可以使分散劑中含有葡萄糖酸及/或葡萄糖酸鹽、山梨糖醇等表面活性劑。分散劑不限定于水,也可以是非水系分散劑。非水系分散劑可以舉出例如甲苯、二甲苯等有機溶劑。使用非水系分散劑的情況下,優(yōu)選在分散劑中含有油酸等表面活性劑。〈磁場中成形工序〉磁場中成形工序中,在施加磁場的同時進行微粉碎材(在經(jīng)由第二微粉碎工序的情況下為第二微粉碎材)的干式或濕式成形,得到成形體。為了進一步提高磁配向度,優(yōu)選濕式成形。在濕式成形的情況下,進行含有微粉碎材的濕式成形用漿料的磁場中成形。優(yōu)選成形壓力為0,l~0.5ton/cm2,優(yōu)選施加磁場為515kOe。<燒結(jié)工序〉在燒結(jié)工序中,對成形體進行燒結(jié),得到作為燒結(jié)體的鐵素體燒結(jié)磁鐵。燒結(jié)通常在大氣等氧化性氣氛中進行。通過該調(diào)整燒結(jié)工序中的各燒結(jié)條件,可以控制鐵素體燒結(jié)磁鐵的密度。例如,燒結(jié)溫度越高且燒結(jié)時間越長,鐵素體燒結(jié)磁鐵的密度越高,若為相反的條件,則其密度越低。此外,通過調(diào)整該燒結(jié)工序中的各燒結(jié)條件,可以控制鐵素體相的晶體粒子的平均最大粒徑L。例如,燒結(jié)溫度越高且燒結(jié)時間越長,平均最大粒徑L越大,若為相反的條件,則平均最大粒徑L越小。優(yōu)選燒結(jié)溫度為U00122(TC,更優(yōu)選為1140~1200°C。燒結(jié)溫度達不到上述下限值時,存在由于燒結(jié)不足而難以得到期望的密度、飽和磁通密度Br降低的趨勢。而燒結(jié)溫度超過上述上限值時,存在晶體粒子過度地晶粒生長、平均最大粒徑L及長寬比L/S變大、矯頑力HcJ及角形比Hk/HcJ降低的趨勢。此外,穩(wěn)定的燒結(jié)溫度的保持時間為0.53小時左右即可。在以濕式成形得到成形體的情況下,如果未使成形體充分干燥而急速地進行加熱,則成形體上可能會產(chǎn)生裂紋。因此,優(yōu)選在燒結(jié)工序的初期,使水等分散劑緩慢地從成形體中揮發(fā)而被除去。具體實例為從室溫到10(TC左右、以大致1(TC/小時的緩慢的升溫速度加熱成形體,使成形體充分地干燥。由此,可以進一步抑制成形體中裂紋的產(chǎn)生。此外,在分散劑中添加有表面活性劑等的情況下,優(yōu)選在除去分散劑之后進行脫脂處理。具體實例為燒結(jié)工序中的升溫過程中,在100。C50(TC左右的溫度范圍內(nèi),升溫速度為,例如大致2.5nC/小時。由此,可以更加充分地除去表面活性劑。此外,上述鐵素體燒結(jié)磁鐵的制造方法的各工序中的條件,是用于得到本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵的最佳范圍,只要是可以制造該鐵素體燒結(jié)磁鐵的條件,不限定于上述條件。以上,對本發(fā)明的最佳實施方式進行了說明,然而本發(fā)明不限定于上述實施方式。在不脫離其主旨的范圍內(nèi),本發(fā)明可以有各種變形。實施例以下,通過實施例對本發(fā)明進行更加詳細(xì)地說明,然而本發(fā)明不限定于這些實施例。(樣品No.128)首先,準(zhǔn)備作為初始原料的氫氧化鑭(La(OH)3)、碳酸鈣(CaC03)、碳酸鍶(SrC03)、氧化鐵(Fe203)及氧化鈷(Co304)粉末。對每個樣品稱量這些粉末,使得上述通式(1)中的x、m、l-x-m、(12-y)z、yz、z、12z及y(以下,只以"各元素的組成"表示)成為如表1所示的原子比。此外,表l中還表示了La對Co的原子比(x/yz)(以下相同)。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>接著,將這些初始原料粉末在濕式磨碎機中混合、粉碎,得到漿料狀的原料組合物。將該原料組合物干燥后,在130(TC的大氣中保持2.5小時進行熱處理,得到熱處理體。將得到的熱處理體在小型棒式振動磨碎機中進行粗粉碎,得到粗粉碎材。接著,利用濕式球磨機,對粗粉碎材進行2個步驟的微粉碎處理。在第一微粉碎工序中,將粗粉碎材和水混合后,進行88小時的微粉碎而得到第一微粉碎材。其后,在80(TC的大氣中將第一微粉碎材加熱1小時,得到熱處理材。接著,在第二微粉碎工序中,對熱處理材添加水及山梨糖醇,再添加CaC03及作為次要成分的Si02,在濕式球磨機中進行25小時的微粉碎而得到含有第二微粉碎材的漿料。在此,調(diào)整CaC03及Si02的添加量,以使上述通式(1)中的各元素的組成為表2所示的原子比、且作為Si02的含量比為表2所示的比率。此外,表2中也顯示了La對Co的原子比(x/yz)及Ca對Si的原子比(以下相同)。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>將得到的含有第二微粉碎材的漿料的一部分在ioo'c干燥,對干燥后殘余的第二微粉碎材利用掃描型電子顯微鏡(SEM)進行觀察而求得平均粒徑,利用BET法求得比表面積。結(jié)果為樣品No.l27的第二微粉碎材的平均粒徑為0.2~0.3pm,比表面積為1013m2/g。接著,調(diào)整含有第二微粉碎材的漿料的固形成分的濃度,使用濕式磁場成形機來進行磁場中成形,得到直徑30mm、高15mm的圓柱形成形體。所施加的磁場為12kOe。將得到的成形體在大氣中、室溫下進行充分干燥后,在1180'C下進行1小時的燒結(jié),得到作為燒結(jié)體的鐵素體燒結(jié)磁鐵。通過阿基米德法測量所得到的鐵素體燒結(jié)磁鐵的密度。此外,通過X射線熒光定量分析求得鐵素體燒結(jié)磁鐵的組成。將圓柱的上下表面加工后,在25'C下使用最大施加磁場為25kOe的B-H示蹤劑來測量鐵素體燒結(jié)磁鐵的磁性能(剩余磁通密度Br、矯頑力HcJ、角形比Hk/HcJ、配向度等)。在此,Hk為在磁滯回線的第二象限中,當(dāng)磁通密度為剩余磁通密度的90%時的外部磁場強度。此外,配向度由剩余磁通密度Br和飽和磁化4;tls的比Br/4兀Is求得。鐵素體燒結(jié)磁鐵中的鐵素體相的晶體粒子的平均最大粒徑L及平均最小粒徑S如上所述來測量,然后求得長寬比L/S。在此,對以下說明的樣品,也以如上所述的方法同樣地測定它們的各種物性以及磁特性。結(jié)果如表3所示。23<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>在此,樣品No.l、2、6、16、20、23、27及28的鐵素體燒結(jié)磁鐵為本發(fā)明的比較例,此外的鐵素體燒結(jié)磁鐵為本發(fā)明的實施例。圖2為各樣品中的La及Ca的組成比x及m的關(guān)系的繪制圖。圖中,虛線所圍的范圍表示本發(fā)明的范圍,"〇"表示實施例,"X"表示比較例。圖3為樣品No.128的鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br繪制圖。由圖3可知,"〇"表示的實施例的樣品全部滿足上述式(11)及(12)表示的條件中的任一條件,具有良好的磁性能。另一方面,"X"表示的比較例的樣品全部不滿足上述式(11)及(12)表示的條件中的任一條件,不具有足夠的磁性能。由上所述,滿足上述式(11)及(12)表示的條件中的任一條件的x(La)及m(Ca)的范圍為0.2^x^0.5、0.13^m^0.41及0.7x-m^0.15的區(qū)域內(nèi)的范圍。圖4為示意作為M的Co的組成不同的情況下磁性能的變化的繪制圖。(a)為HcJ-Br繪制圖、(b)為yz-Br繪制圖、(c)為yz-HcJ繪制圖。由圖4可知,滿足上述式(11)及(12)表示的條件中的任一條件的yz的范圍為0.18^yz^0.31。此外,通過使yz在0.2-0.3附近,可以得到特別良好的磁性能。(樣品No.29~40)變更微粉碎工序中的粉碎條件,除了使磁鐵密度、粒徑及比表面積變化了以外,其它和樣品No.13相同,得到樣品No.29~40的鐵素體燒結(jié)磁鐵。其中,樣品No.2934為與樣品No.13同樣地在微粉碎工序中具備第一微粉碎工序及第二微粉碎工序的情況,樣品No.3540為只進行1次微粉碎處理的情況。在只進行1次微粉碎處理的情況下,直到粗粉碎工序為止,和樣品No.13同樣地進行。接著,對粗粉碎材添加水及山梨糖醇,再添加CaC03及作為次要成分的Si02,在濕式球磨機中進行25小時的微粉碎而得到含有微粉碎材的漿料。其中,CaC03及Si02的添加量和樣品No.13的第二微粉碎工序中的添加量相同。其后,對得到的漿料進行和樣品No.13的磁場中成形工序之后相同的處理,得到樣品No.35~40的鐵素體燒結(jié)磁鐵。表4中示意了樣品No.3540的鐵素體燒結(jié)磁鐵的各種物性及磁性能。此外,成形漿料中的微粉碎材的比表面積的測定使用將微粉碎工序后取樣的漿料干燥而得到的微粉碎材,在磁場中成形工序之前,利用BET法進行(以下相同)。此外,微粉碎材的平均粒徑同樣通過使?jié){料干燥而得到的微粉碎材的掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察來測定(以下相同)。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>樣品No.34、35及40的鐵素體燒結(jié)磁鐵為本發(fā)明的比較例,此外的鐵素體燒結(jié)磁鐵都是本發(fā)明的實施例。如樣品No.35所示,當(dāng)成形漿料中的微粉碎材的比表面積不足8.5mVg(平均粒徑為0.4|am以上)時,密度及配向度大幅降低,不能得到期望的磁性能。此外,如樣品No.34及40所示,當(dāng)成形漿料中的微粉碎材的比表面積為20m2/g以上(平均粒徑不足0.1pm)時,濕式成形時除水性顯著惡化,不能得到成形體。由此可知,優(yōu)選成形漿料中的微粉碎材的比表面積為920mVg(平均粒徑為0.1~0.4pm)、更優(yōu)選為10~15m2/g(平均粒徑為0.15~0.3pm)。此夕卜,由表4所示的結(jié)果可知,為了得到更高的磁性能,優(yōu)選具備第一微粉碎工序及第二微粉碎工序。(樣品No.4163、111130)除了使配合時的La、Ca、Sr及Fe的組成比如表5所示進行各種變化以外,其它和樣品No.13相同,得到樣品No.41~63、111130的鐵素體燒結(jié)磁鐵。表6示意微粉碎工序中添加了CaC03及Si02之后的各元素的組成及作為Si02的含量。此外,表7示意了樣品No.4163、111130的鐵素體燒結(jié)磁鐵的各種物性及磁性能。樣品No,4163、111130的鐵素體燒結(jié)磁鐵都是本發(fā)明的實施例。[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>圖5為Fe及作為M的Co的合計的組成不同時示意磁性能的變化的繪制圖。(a)為HcJ-Br繪制圖,(b)為12z-Br繪制圖,(c)為12z隱HcJ繪制圖。其中在(a)、(b)及(c)中,"C^為x=0.35、m=0.24、l-x-m=0.41的樣品的繪制圖,"A"為x-0.40、m=0.24、l-x-m=0.36的樣品的繪制圖。此外,"〇"為x=0.35、m=0.29、l-x-m=0.36的樣品的繪制圖,"□"為x=0.40、m=0.29、l-x-m=0.31的樣品的繪制圖。此外,"*"為x=0.30或0.29、m=0.24、l-x-m=0.46或0.47的樣品的繪制圖,"V"為x=0.29、m=0.29、l-x-m=0.42的樣品的繪制圖,"+"為x=0.30或0.29、m=0.33、l-x-m=0.37或0.38的樣品的繪制圖,"X"為x=0.35、m=0.33、l-x-m=0.32的樣品的繪制圖,"◎"為x=0.40、m=0.33、l-x-m=0.27的樣品的繪制圖。由這些結(jié)果可知,滿足上述式(11)及(12)表示的條件中的任一條件的12z(Fe)的值為9.6^12z^11.8。為了得到更高的磁性能,優(yōu)選10.4S12z^11.1。(樣品No.6479、131~136)除了第二微粉碎工序中的CaC03及Si02的添加量變化以外,其它和樣品No.l3相同,得到樣品No.6479、131-136的鐵素體燒結(jié)磁鐵。所得到的樣品中各元素的組成及Si02的含量比如表8所示。此外,表9示意了這些鐵素體燒結(jié)磁鐵的各種物性及磁性能。樣品No.6479、131136的鐵素體燒結(jié)磁鐵都是本發(fā)明的實施例。<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>除了在R中將一部分La變更為Pr以外,其它和樣品No.l3、25及26相同,分別制作了樣品No.82、83及84的鐵素體燒結(jié)磁鐵。除了在R中將一部分La變更為Nd以外,其它和樣品No.l3、25及26相同,分別制作了樣品No.l37、140及143的鐵素體燒結(jié)磁鐵。除了在R中將一部分La變更為Ce以外,其它和樣品No.l3、25及26相同,分別制作了樣品No.l38、141及144的鐵素體燒結(jié)磁鐵。除了在R中將一部分La變更為Sm以夕卜,其它和樣品No.13、25及26相同,分別制作了樣品No.l39、142及145的鐵素體燒結(jié)磁鐵。表11、表12、表13分別表示配合工序中的各元素組成、所得到的鐵素體燒結(jié)磁鐵中的各元素組成、這些鐵素體燒結(jié)磁鐵的各種物性及磁性能。此外,圖7為示意這些鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br的繪制圖。圖中,"〇"為只使用La作為R的情況(樣品No.13、25及26),"□"為使用La及Pr作為R的情況(樣品No.82~84),"△"為使用La及Nd作為R的情況(樣品No.137、140及143),""為使用La及Ce作為R的情況(樣品No.138、141及144),"+"為使用La及Sm作為R的情況(樣品No.l39、142及145)。其中樣品No.8284、137145的鐵素體燒結(jié)磁鐵都是本發(fā)明的實施例。<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>由表16可知,即使Co的一部分用Al、Cr、Ni、Mn及Zn中的任一個置換,本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵也表現(xiàn)出非常好的磁性能。此外可知,在Co的一部分用Zn置換的情況下,剩余磁通密度Br特別好。(樣品No.93、94)除了燒結(jié)工序中的燒結(jié)溫度分別變更為1120°C、110(TC以外,其它和樣品No.l3相同,得到了樣品No.93及94的鐵素體燒結(jié)磁鐵。表17示意了得到的鐵素體燒結(jié)磁鐵的各種物性及磁性能。由表17所示的結(jié)果可知,即使燒結(jié)溫度下降,通過使燒結(jié)后的密度為5.05g/cm3以上,本發(fā)明的鐵素體燒結(jié)磁鐵也表現(xiàn)出足夠好的磁性能。其中,樣品No.93的鐵素體燒結(jié)磁鐵為本發(fā)明的實施例,樣品No.94的鐵素體燒結(jié)磁鐵為本發(fā)明的比較例。<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>(樣品No.103、104、146~157)除了在A中將Sr的一部分用Ba置換以外,其它和樣品No.13相同,制作了樣品No.103、104及146157的鐵素體燒結(jié)磁鐵。表18、表19、表20分別表示配合工序中的各元素組成、所得到的鐵素體燒結(jié)磁鐵中的各元素組成、這些鐵素體燒結(jié)磁鐵的各種物性及磁性能。此外,圖12示意了這些鐵素體燒結(jié)磁鐵的HcJ-Br的繪制圖。圖中,"〇"為只使用Sr作為A的情況(樣品No.13)的繪制圖,"□"表示使用Sr及Ba作為A的情況(樣品No.103、104及146157)的繪制圖。其中,樣品樣品No.103、104、146157的鐵素體燒結(jié)磁鐵都是本發(fā)明的實施例。<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>粒生長而使長寬比變大,但是此時晶粒在晶體結(jié)構(gòu)的C軸方向上配向的同時生長。即可以認(rèn)為,當(dāng)長徑小于1.8時,由于配向度降低,使得剩余磁通密度Br降低,從而不能得到期望的磁性能。根據(jù)以上結(jié)果,使長寬比L/S的范圍為1.8^L/S^2.5。權(quán)利要求1.一種鐵素體燒結(jié)磁鐵,以具有六方結(jié)構(gòu)的鐵素體相為主相,其特征在于,構(gòu)成所述主相的金屬元素的組成用下述通式(1)來表示,RxCamA1-x-m(Fe12-yMy)z…(1)式(1)中,R表示選自La、Ce、Pr、Nd及Sm構(gòu)成的群的1種以上的元素且含有La作為必要成分,A表示Sr及/或Ba,M表示選自Co、Zn、Ni、Mn、Al及Cr構(gòu)成的群的1種以上的元素且含有Co作為必要成分,該式(1)中,x、m、y及z全部滿足下述式(2)、(3)、(4)、(5)及(6)表示的各條件,0.2≤x≤0.5…(2)0.13≤m≤0.41…(3)0.7x-m≤0.15…(4)0.18≤yz≤0.31…(5)9.6≤12z≤11.8…(6)所述鐵素體燒結(jié)磁鐵的密度為5.05g/cm3以上,且,所述鐵素體燒結(jié)磁鐵的晶體粒子,當(dāng)其通過與c軸方向平行的粒子剖面的重心的粒徑的最大值平均為Lμm、所述粒徑的最小值平均為Sμm時,全部滿足下述式(7)及(8)表示的各條件。L≤0.95…(7)1.8≤L/S≤2.5…(8)全文摘要一種以具有六方結(jié)構(gòu)的鐵素體相為主相的鐵素體燒結(jié)磁鐵,構(gòu)成主相的金屬元素的組成用通式(1)來表示,R<sub>x</sub>Ca<sub>m</sub>A<sub>1-x-m</sub>(Fe<sub>12-y</sub>M<sub>y</sub>)<sub>z</sub>…(1),式(1)中,x、m、y及z全部滿足下述式(2)~(6)的各條件,0.2≤x≤0.5…(2);0.13≤m≤0.41…(3);0.7x-m≤0.15…(4);0.18≤yz≤0.31…(5);9.6≤12z≤11.8…(6)。所述鐵素體燒結(jié)磁鐵的密度為5.05g/cm<sup>3</sup>以上,當(dāng)鐵素體燒結(jié)磁鐵的晶體粒子,當(dāng)其通過與c軸方向平行的粒子剖面的重心的粒徑的最大值平均為Lμm、該粒徑的最小值平均為Sμm時,全部滿足式(7)及(8)表示的各條件,L≤0.95…(7);1.8≤L/S≤2.5…(8)。文檔編號H01F1/11GK101542646SQ200880000280公開日2009年9月23日申請日期2008年2月27日優(yōu)先權(quán)日2007年3月1日發(fā)明者伊藤昇,柳田茂樹,森尚樹,油川祐基,皆地良彥申請人:Tdk株式會社