可变磁力电机用R-Fe-B热加工磁铁、可变磁力电机、车辆以及家用电子设备的制作方法

本技术涉及可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁、可变磁力电机、车辆以及家用电子设备。本技术基于在2021年12月13日于日本技术的特愿2021-201427号主张优先权，将其内容引用在此。

背景技术：

1、在现有技术的永磁电机中，使用剩余磁化大且矫顽力大的高性能的nd-fe-b系永磁铁。关于nd-fe-b系永磁铁，例如在专利文献1公开了组成，在专利文献2、3中提出了适于电动汽车用电机的改进的方案。nd-fe-b系永磁铁在以各种各样的旋转数进行动作的永磁电机中被永磁化。在汽车的加速时需要永磁铁，但在中高速的电机旋转时不需要高转矩，因此不需要永磁铁的大磁通。

2、问题是当电机的旋转速度变大时，线圈中用于减弱磁通的电流是必须的，为此，增加电压变得必须。由于供给电压具有上限，因此在现有技术的永磁电机中存在其动作速度有限制这样的技术问题[非专利文献1-2]。

3、为了解决该问题，根据电机的旋转数控制永磁铁的磁化，在电机的中·高速运转时能够降低磁通弱化电流的vfm(variable-magnetic-force)电机已经被证实。因此，能够以大范围的旋转数使高输出的电机高效地动作。由于在vfm电机中使用的永磁铁的磁化需要根据所希望的磁通在运转期间变化，因此谋求永磁铁具有0.2～0.65t左右的适度的矫顽力，以能够在从线圈产生的有限的磁场中使永磁铁的磁化变化[非专利文献1-2]。

4、进而，在接近矫顽力的地方磁化急剧变化，平坦的次磁化曲线在本质上是所希望的。而且，这些磁铁需要大的剩余磁化。

5、现有技术的nd-fe-b系烧结磁铁无法用于vfm电机的用途的理由有两个[非专利文献1-2]。第一个理由是，现有技术的nd-fe-b系烧结磁铁具有vfm电机不需要的大的矫顽力。第二个理由是，现有技术的nd-fe-b系烧结磁铁的小磁化曲线无法维持磁化，伴随着磁场的增加而磁铁的磁化增加，因此，无法容易地控制永磁铁的磁通，这对vfm电机而言是不利的。

6、近年来，使用氢化歧化脱氢再复合(hddr)处理过的(nd、sm)-fe-b粉末制成的烧结磁铁具有0.2t的小矫顽力，并能够部分解决小回线的形状。然而，(nd、sm)-fe-b烧结磁铁的剩余磁化只有1.06t，限制了磁铁的最大磁通。

7、另一种有望用于vfm电机的材料是热加工nd-fe-b系永磁铁，它能保持1.4～1.5t的大的剩余磁化的同时，通过调整nd的总含量，能够实现1.2～1.4t的小矫顽力。

8、据报道，在nd比化学计量上的组成稍多的合金中，各向异性热加工钕磁铁的矫顽力的下限为0.9～1.0t左右。当进一步降低合金中的nd含量时富nd的晶界相消失，但这对于实现热加工磁铁的质地(texture)和大的能量密度是至关重要的。已知的是，在维持热加工钕磁铁的富钕相的同时降小矫顽力的另一种方法是将lre置换钕，降低2-14-1母相的结晶各向异性。

9、现有技术文献

10、专利文献

11、专利文献1：特开2002-190404号

12、专利文献2：国际公开第2019/230457号

13、专利文献3：特开2021-44361号

14、非专利文献

15、非专利文献1：k.sakai,k.yuki,y.hashiba,n.takahashi,and k.yasui,in proc.2009int.conf.elect.mach.syst.,(2009)1-6.

16、非专利文献2：n.limsuwan,et.al.,“design and evaluation of avariable-flux flux-intensifying interior permanent magnet machine,”ieeetrans.ind.appl.,50(2014)1015-1024.

17、非专利文献3：日置敬子等，“热加工钕磁铁的基于晶界扩散法的高性能化”，电气制钢，第92卷第11页到第18页(2021)

18、非专利文献4：佐佐木泰佑、久保忠胜、宝野和博，“烧结钕磁铁的微细组织-晶界相以及界面组织”，日本金属学会志，第81卷第2页到第10页(2017)

19、非专利文献5：宝野和博、久保忠胜、h.sepehri-amin，“nd-fe-b磁铁的以高矫顽力化为目标的微细组织控制”，日本金属学会志，第76卷第2页到第11页(2012)

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、如上所述，现有技术的nd-fe-b系烧结磁铁无法用于vfm电机的用途的理由为：(i)现有技术组成的nd-fe-b系烧结磁铁具有vfm电机所不需要的大的矫顽力：(ii)倾斜的小回线由于难以控制磁通，因此对vfm电机而言是不利的。在此，小回线是指与磁饱和曲线不同，磁不饱和的回线。

3、本技术解决了上述技术问题，其目的在于提供具有vfm电机所需程度的小矫顽力，且能够容易控制永磁铁的磁通的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁、可变磁力电机、车辆以及家用电子设备。

4、用于解决技术问题的技术方案

5、为了探索(nd，lre)-fe-b(lre＝y、la、ce)的热加工磁铁在vfm应用中的可能性，本技术的发明人通过评价(nd0.8lre0.2)2fe14b热加工磁铁的磁学特性和小回线而想到了本技术发明。

6、另外，为了探索(nd，sm，lre)-fe-b(lre＝la、ce)的热加工磁铁在vfm应用中的可能性，本技术的发明人通过评价(nd0.8sm0.1lre0.12fe14b热加工磁铁的磁学特性和小回线而想到了本技术发明。

7、[1]本技术的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁例如如表3所示，在r2-fe14-b(r是从nd、la、ce、y中选择的至少一种稀土类元素)系热加工磁铁中，按原子％，

8、r2为(nd1-x-y-zlaxceyyz)在12.2％以上14.5％以下，且(0.0≦x≦0.2，0.0≦y+z≦0.3)，

9、b在5％以上6.5％以下，

10、co在0.0％以上5.0以下，

11、ga在0.0％以上1.0以下，

12、剩余为fe以及无法避免的杂质。

13、[2]在本技术的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁[1]中，优选的是，可以为剩余磁通密度μ0mr在1.3t以上，矫顽力μ0hc在0.1t以上且1.6t以下的范围。

14、[3]本技术的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁例如如表3所示，在r2-fe14-b(r包含nd和la，还任意包含ce、y的至少一种稀土类元素)系热加工磁铁中，按原子％，

15、r2为(nd1-x-y-zlaxceyyz)在12.2％以上14.5％以下，且(0.05≦x≦0.4，0.0≦y+z≦0.3)，

16、b在5％以上6.5％以下，

17、co在0.0％以上5.0以下，

18、ga在0.0％以上1.0以下，

19、剩余为fe以及无法避免的杂质。

20、[4]在本技术的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁[3]中，优选的是，可以为剩余磁通密度μ0mr为1.0t以上1.30t以下，矫顽力μ0hc在0.15t以上且1.2t以下的范围。

21、[5]本技术的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁可以为例如如表3所示，在r2-fe14-b(r包含nd和la，还包含ce、y的至少一种稀土类元素)系热加工磁铁中，按原子％，

22、r2为(nd1-x-y-zlaxceyyz)在12.2％以上14.5％以下，且(0.2≦x≦0.35，0.1≦y+z≦0.4)，

23、b在5％以上6.5％以下，

24、co为0.0％以上5.0以下，

25、ga为0.0％以上1.0以下，

26、剩余为fe以及无法避免的杂质。

27、[6]在本技术的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁[5]中，优选的是，可以为进一步剩余磁通密度μ0mr在1.0t以上1.25t以下，矫顽力μ0hc在0.15t以上且1.1t以下的范围。

28、[7]本技术的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁可以为例如如表5所示，在r2-fe14-b(r包含nd和sm，还包含ce、la的至少一种稀土类元素)系热加工磁铁中，按原子％，r2为(nd1-s-x-ysmslaxcey)在12.2％以上14.5％以下，且(0.0＜s≦0.2，0.0≦x+y≦0.2)，b在5％以上6.5％以下，co在0.0％以上5.0以下，ga在0.0％以上1.0以下，

29、剩余为fe以及无法避免的杂质。

30、[8]在本技术的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁[7]中，优选的是，可以为进一步剩余磁通密度μ0mr在1.0t以上1.4t以下，矫顽力μ0hc在0.1t以上且0.7t以下的范围。

31、[9]可变磁力电机使用了可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁[1]～[8]。

32、[10]车辆使用了可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁[1]～[6]。车辆可以为，例如汽车或摩托车。车辆使用了上述可变磁力电机。

33、[11]家用电子设备使用了可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁[1]～[6]。上述家用电子设备可以为例如洗衣机、冰箱、冰柜、扫地机中的任一个。家用电子设备使用了可变磁力电机。

34、发明效果

35、根据本技术的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁，得到具有vfm电机所需程度的小矫顽力，能够容易控制永磁铁的磁通的可变磁力电机用r-fe-b热加工磁铁。