铁氧体化合物的制作方法
【专利摘要】本发明是一种具有六方晶的M型磁铅石结构，含有Ca、La、Fe和Co作为必须成分的铁氧体化合物，其中，存在于所述M型磁铅石结构的单位晶胞中的2a、4e、4f1、4f2和12k晶位的Ca的合计量每单位晶胞中为0.05个以上。
【专利说明】铁氧体化合物
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及铁氧体烧结磁体等所用的铁氧体化合物。
【背景技术】
[0002]铁氧体烧结磁体，被用于各种电动机、发电机、扬声器等种种的用途。作为代表性的铁氧体烧结磁体，已知有具有六方晶的M型磁铅石结构的Sr铁氧体(SrFe12O19)和Ba铁氧体(BaFe12O19)。这些铁氧体烧结磁体，以氧化铁和锶(Sr)或钡(Ba)的碳酸盐等为原料，通过粉末冶金法比较廉价地制造。
[0003]近年来，从对于环境考虑等出发，在汽车用电装零件、电气设备用零件等中，以零件的小型、轻量化及高效率化为目的，要求铁氧体烧结磁体的高性能化。特别是在汽车用电装零件所使用的电动机中，要求铁氧体烧结磁体既要保持高残留磁通密度(以下，仅称为“B/’)，同时，即使在薄型化时的强烈的反磁性场作用下也不会减磁，仍具有高矫顽磁力Hcj(以下，仅称为“H。/’)和高矩形比Η,/Κ以下，仅称为‘％/!1。/’)。在此，Hk是在J(磁化的大小)_H(磁场的强度)曲线的第二象限中，J对于Jj残留磁化)的值达到一定的比例的值的位置的H的值(以下 同样)。作为所述一定的比例的值，使用的是0.90上至0.95上。
[0004]为了实现铁氧体烧结磁体的磁体特性的提高，通过以La等的稀土类元素置换上述的Sr铁氧体中的Sr的一部分，以Co置换Fe的一部分，从而使Hcj和B,提高的方法，由特开平10-149910号和特开平11-154604号提出。
[0005]特开平10-149910号和特开平11-154604号所述的、以La等的稀土类元素置换Sr的一部分，以Co等置换Fe的一部分的Sr铁氧体(以下称为“SrLaCo铁氧体”)，由于磁体特性优异，所以正在取代现有的Sr铁氧体和Ba铁氧体而多用于各种用途，但还期望磁体特性的进一步提闻。
[0006]特开2001-223104号，为了实现所述SrLaCo铁氧体的Hcj的提高，提出在烧成工序的升温过程中，使900°C至最高温度的温度范围的升温速度为I~5°C /分钟。在特开2001-223104号的实施例中记述，在SivxLax (Fe12_yCoy) z019的组成中，通过使升温速度为I~5°C /分钟，Hcj提高。还有，特开2001-223104号记述，降温速度未特别限定，通常为I~200C /分钟，实施例中使降温速度为5°C /分钟。
[0007]另一方面,作为铁氧体烧结磁体,连同上述Sr铁氧体和Ba铁氧体,还已知有Ca铁氧体。可知Ca铁氧体由CaO-Fe2O3或Ca0_2Fe203的组成式表示的构造稳定，通过添加La而形成六方晶铁氧体。但是，所得到的磁体特性与现有的Ba铁氧体的磁体特性为同程度，未充分提闻。
[0008]专利第3181559号，为了实现Ca铁氧体的和Hcj的提高，以及Hcj的温度特性的改善，公开有一种以La等的稀土类元素置换Ca的一部分，以Co等置换Fe的一部分的、具有20k0e以上的各向异性磁场Ha(以下，仅称为“Ha”)的Ca铁氧体(以下称为“CaLaCo铁氧体”)，并记述其Ha与Sr铁氧体相比，为高10%以上的值。
[0009]但是，CaLaCo铁氧体，虽然具有超出SrLaCo铁氧体的HA，但是Br和Hcj与SrLaCo铁氧体为同程度，另一方面，H1ZHcj非常差，不能满足高Hcj和高H1ZHcj,无法达到应用于电动机等的各种用途的水平。
[0010]为了改良CaLaCo铁氧体的磁体特性而提出有种种提案。例如，特开2006-104050号提出，使各构成元素的原子比率和摩尔比η的值最佳化，并且以特定的比率含有La和Co的CaLaCo铁氧体，国际公开第2007/060757号提出，以La和Ba置换Ca的一部分的CaLaCo铁氧体，国际公开第2007/077811号提出，以La和Sr置换Ca的一部分的CaLaCo铁氧体。
[0011]但是，特开2006-104050号、国际公开第2007/060757号和国际公开第2007/077811号所述的CaLaCo铁氧体，相对于专利第3181559号所提出的CaLaCo铁氧体，虽然磁体特性均有所提高，但应对近年来日益增强的高性能化的要求尚不充分，希望磁体特性的进一步提闻。
[0012]国际公开第2011/001831号提出有一种CaLaCo铁氧体，其是在特开2006-104050号、国际公开第2007/060757号和国际公开第2007/077811号所提出的CaLaCo铁氧体中，作为烧结助剂，将超过I质量％、1.8质量％以下的SiO2，和以CaO换算为I~2质量％的CaCO3添加到预烧体中，由此一边极力防止Br和H1ZHcj的降低，一边使Hcj明确地提高。
[0013]国际公开第2011/001831号所提出的含有较大量的烧结助剂的CaLaCo铁氧体，虽然Hcj明确地提高，但是其大半是，若Hcj超过360kA/m(约4.5k0e)，则H1ZHcj降低至低于85%，面向近年来所要求的铁氧体烧结磁体的薄型化的应对说不上充分。
【发明内容】
[0014]因此，本发明的目的在于，提供一种在CaLaCo铁氧体中，在维持高B,和高HyHcj的状态下使Hcj提高的、能够应对薄型化的作为铁氧体烧结磁体的构成化合物有用的铁氧体化合物。
[0015]鉴于上述目的而锐意研究的结果，
【发明者】们发现了具有在CaLaCo铁氧体的结晶结构中，Fe或Co占有的晶位的一部分被Ca置换的M型磁铅石结构的铁氧体化合物。而且还发现，以该铁氧体化合物所构成的结晶相(铁氧体相)作为主相的铁氧体烧结磁体，具有高和高Η,/Η。:，并且具有高Hcj,从而完成了本发明。
[0016]即，本发明的铁氧体化合物，其特征在于，是具有六方晶的M型磁铅石结构，含有Ca、La、Fe和Co作为必须成分的铁氧体化合物，其中，存在于所述M型磁铅石结构的单位晶胞中的2&、知、44、4&和12k晶位的Ca的合计量每单位晶胞中为0.05个以上。
[0017]优选所述铁氧体化合物，在表示Ca、La、作为Ba和/或Sr的A元素、Fe和Co的金属元素的原子比率的组成式Aa1HLaxAyFe2lmtCozCaw中，所述l_x_y、x、y、z、w以及表示摩尔比的n，满足
【权利要求】
1.一种铁氧体化合物，其特征在于，是具有六方晶的M型磁铅石结构并含有Ca、La、Fe和Co作为必须成分的铁氧体化合物，其中，存在于所述M型磁铅石结构的单位晶胞中的2a、4e、4f1、4f2和12k晶位的Ca的合计量每单位晶胞中为0.05个以上。
2.根据权利要求1所述的铁氧体化合物，其特征在于，在表示Ca、La、作为Ba和/或Sr的A元素、Fe和Co的金属元素的原子比率的组成式=Ca1TyLaxAyFe2mCozCaw中，所述Ι-χ-y、X、y、z、w以及表示摩尔比的η满足:
3.根据权利要求1或2所述的铁氧体化合物，其特征在于，所述铁氧体化合物通过如下方式制造而成:粉碎对原料粉末进行预烧而成的预烧体，以1100°c~烧成温度的温度范围的升温速度为I~4°C /分钟，和烧成温度~1100°c的温度范围的降温速度为6°C /分钟以上的条件进行烧成。`
【文档编号】C04B35/622GK103848622SQ201310195158
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年5月23日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】尾田悦志, 小林义德 申请人:日立金属株式会社