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磁性材料及び磁性材料の製造方法

国内特許コード P150012351
掲載日 2015年10月8日
出願番号 特願2014-535840
登録番号 特許第5681839号
出願日 平成26年1月7日(2014.1.7)
登録日 平成27年1月16日(2015.1.16)
国際出願番号 JP2014050078
国際公開番号 WO2014112406
国際出願日 平成26年1月7日(2014.1.7)
国際公開日 平成26年7月24日(2014.7.24)
優先権データ
  • 特願2013-005507 (2013.1.16) JP
発明者
  • 杉本 諭
  • 磯谷 桂太
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 磁性材料及び磁性材料の製造方法
発明の概要 【課題】上記特許文献1に記載される希土類磁石等、希土類元素を用いた磁性材料は、一般に耐蝕性が低いため、コーティングを施さなければならない。また、希土類元素などのレアメタルを材料として用いることはコスト高の原因となる。
このため、本技術分野では、耐蝕性を損なうことなく磁気特性を向上させることができる磁性材料が望まれている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、遷移金属をベースとした合金系磁石が知られている(例えば、非特許文献1)。非特許文献1には、FeCo等の粒子を非磁性中に分散させることにより、形状磁気異方性に起因して40~80kA/m程度の保磁力が発現することが記載されている。また、形状磁気異方性に起因した保磁力を有する磁石として、Fe、Al、Ni、Co、Cu、Tiを基本とする多元系合金の磁石(アルニコ磁石)が記載されており、その保磁力は、40~130kA/m程度である。また、磁気異方性に起因して保磁力が発現する化合物としてBaO・6FeやSrO・6FeなどのM型フェライト化合物が記載されている。



一方、希土類元素などの4f電子を有する元素、又は、Gaなどの半金属元素と、Fe、Co、Ni、Mnなどの遷移金属元素との化合物を利用した希土類磁石が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1には、希土類磁石は、一般的な永久磁石であるフェライト等に比べて保磁力等の磁気特性が優れていると記載されている。

産業上の利用分野


本発明は、磁性材料及び磁性材料の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
内部組織が相分離により少なくとも第1相及び第2相が析出している組織を有しており、前記第1相及び前記第2相の少なくとも一方はペロブスカイト構造をとる化合物を有し、前記第1相及び前記第2相がMn、Sn及びNを含み、
組成式(MnSn100-dで表され、
a+b+c=100、30≦a≦90、5≦b≦35、0≦c≦35、かつ、10≦dであり、
元素Xは、Co、Fe、Cr、Nb、Ga、Cu、V、Ni、Zr、Ti、Zn及びAlからなる群より選ばれる少なくとも一種である、磁性材料。

【請求項2】
Co、Fe、Cr、Nb、Ga、Cu、V、Ni、Zr、Ti、Zn及びAlのうち少なくとも1以上を構成元素として更に含む、請求項1に記載の磁性材料。

【請求項3】
前記第1相は少なくともMnN又はMnSnNを含む請求項1又は2に記載の磁性材料。

【請求項4】
前記第2相は少なくともβ―Mn又はα―Mnを含む請求項1~の何れか一項に記載の磁性材料。

【請求項5】
請求項1~の何れか一項に記載の磁性材料を製造する方法であって、
窒素を除く金属構成元素を溶解し合金化する溶解ステップと、
前記溶解ステップによって得られた合金を粉末化する粉末化ステップと、
前記粉末化ステップによって得られる粉末を窒素源が含有される雰囲気内で熱処理する熱処理ステップと、
を含む前記磁性材料の製造方法。

【請求項6】
前記粉末化ステップによって得られる粉末を圧縮成形する成形ステップをさらに含み、
前記熱処理ステップは、前記成形ステップによって得られる成形体を窒素源が含有される雰囲気内で熱処理する請求項に記載の前記磁性材料の製造方法。

【請求項7】
請求項1~の何れか一項に記載の磁性材料を製造する方法であって、
前記磁性材料を構成する元素を含む窒化物粉末又は金属粉末を混合する混合ステップと、
前記混合ステップによって混合された粉末を圧縮成形する成形ステップと、
前記成形ステップによって成形された成形体を窒素源が含有される雰囲気内で熱処理する熱処理ステップと、
を含む前記磁性材料の製造方法。

【請求項8】
前記熱処理ステップでは、磁場中で熱処理を行う請求項の何れか一項に記載の磁性材料の製造方法。
産業区分
  • 磁性材料
  • 電子部品
  • 変電
  • 合金
  • 冶金、熱処理
  • 加工
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 元素戦略を基軸とする物質・材料の革新的機能の創出 領域
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