JP2002226902A

JP2002226902A - 半硬質磁性材料の製造方法と該材料及び該材料を用いてなる磁性マーカ

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Publication number: JP2002226902A
Application number: JP2001024452A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Mimori; 義美三森; Kazunori Tawara; 一憲田原; Morio Kotoji; 盛夫こと子; Ryozo Sawada; 良三沢田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Hitachi Metals Trading Ltd; Hitachi Metals Magtech Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Magtech Co Ltd; Proterial Ltd; Proterial Trading Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】大口径長尺の半硬質磁性材料素材の製造方法
と、得られる優れた磁気特性の該材料及びこれを用いて
なる磁気マーカを提供する。【解決手段】Ｆｅを主体とする磁性マトリックスに、
Ｃｕ族非磁性金属の少なくとも１種類が分散した組織を
有する半硬質磁性材料であって、所要の粉末粒子を出発
原料とし、押出成形工程及び必要に応じてＣＩＰ処理を
含むことを特徴とする半硬質磁性材料素材の製造方法、
優れた磁気特性を有する該材料及びこれを用いて得られ
る磁気マーカよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マーカとなる磁歪
振動する金属片（以下磁歪素子と記す）にバイアス磁場
を印加する磁気マーカ用半硬質磁性材料及び磁気マーカ
並びに磁気マーカ用半硬質磁性材料の製造方法に係るも
のである。

【０００２】

【従来の技術】盗難防止や物品の流れ、あるいは物品の
種類を把握する等の目的で磁気ラベルを付与し、そのラ
ベルをマーカとして検出する電子監視システムが提案さ
れている。その中で、磁歪材料をマーカとして用いたシ
ステムがある。例えば、特開平８−６０３１２号にはア
モルファス磁歪材料を、特開平１−１３１９９５号には
微細結晶粒合金リボンをそれぞれマーカとして使用する
技術が提案されており、非晶質又は微細結晶質の磁歪素
子を交流磁場中で共鳴振動させることによって、磁場を
変化させ、ピックアップコイルにより検出するシステム
が開示されている。

【０００３】また、特開平１−１３１９９５号や特開平
８−８７２３７号には、磁歪材料に一定のバイアス磁場
を印加しておき、この状態で交流磁場を印加し、磁歪材
料が特定の共鳴周波数の振動を行うようにしたシステム
も提案されている。このようなバイアス磁場を印加する
方式によれば、バイアス磁場を消磁することによって、
マーカを取り外すことなく不活性化することができる。
したがって、物品にマーカを挿入又は貼り付けておけ
ば、例えば、正当に購入された物品に付与された磁気マ
ーカを不活性化でき、不当に持ち出そうとされた活性な
磁気マーカを付与された物品とを識別することができ
る。

【０００４】上述した電子監視システムにおいては、マ
ーカとして用いられる磁歪材料も重要であるが、磁歪材
料にバイアス磁場を印加するバイアス用半硬質磁性材料
の選択も重要である。この半硬質磁性材料としては、磁
歪材料によって減磁されないように、磁歪材料よりも高
い保磁力を有することが必要であり、また、磁化（着
磁）と消磁（脱磁）が比較的容易に行える材料が求めら
れる。このような、磁化と消磁とが比較的容易に可能な
材料として、電磁リレー等に使用されるＦｅ−Ｃｒ−Ｃ
ｏ系半硬質磁性材料と、近年マーカ用バイアス材料とし
て注目されているＦｅ−Ｃｕ系半硬質磁性材料とがあ
る。

【０００５】しかし、Ｆｅ−２５ｗｔ％Ｃｒ−１０ｗｔ
％Ｃｏ等に代表されるＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金は、Ｃｏ
を多量に含むため高価であり、保磁力Ｈｃが、例えば７
２００Ａ／ｍと高く、また残留磁束密度Ｂｒが１．１Ｔ
程度であって、印加磁場８０００Ａ／ｍにおける磁束密
度（この値は、現実に飽和磁束密度と見なすことができ
るため、以下Ｂｓと記す）とＢｒとの比で表される角型
比Ｂｒ／Ｂｓが０．８程度の材料である。上述のよう
に、バイアス材料は、磁化と消磁とを行う材料であっ
て、Ｈｃが高すぎると消磁が十分に行い難いという問題
がある。消磁が十分に行われないと電子監視装置の誤動
作につながり好ましくない。

【０００６】一方、Ｆｅ−Ｃｕ系半硬質磁性材料につい
ては、特許２９８３０１２号に示されるＣｕ３〜３５ｗ
ｔ％のマーカ用バイアス材料や特開平１１−１７６６２
４号に記載のＣｕ３〜２５ｗｔ％のバイアス材料が開示
されている。半硬質磁性材料としての磁気特性は、Ｃｕ
族非磁性金属元素等の含有率、塑性加工による磁気異方
性、時効処理条件により異なるが、例えば、Ｂｒ１．３
〜１．６Ｔ、Ｈｃ１０００〜３０００Ａ／ｍ、角型性Ｂ
ｒ／Ｂｓ０．８５〜０．９１程度の値を示し、バイアス
材料としてＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ合金よりも好適な値を示
す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】Ｆｅ−Ｃｕ族系半硬質
磁性材料を製造するためには、塑性加工等によって、薄
板又は線状にするための素材を作る必要があるが、最も
安価な溶製法により素材を作製することは下記理由によ
り好ましくない。図１に、Ｆｅ−Ｃｕ系の２元状態図を
示す。図から明らかなように、Ｆｅ−Ｃｕ合金相とし
て、最大のＣｕの固溶限は、１４２０℃でＣｕ約１３ｗ
ｔ％を含むγ−Ｆｅであるが、冷却とともにＣｕの固溶
度は急激に低下し、Ｃｕを析出して２相分離が生じる。
また、α−Ｆｅ相内の６６０℃以下では、ＣｕのＦｅに
対する固溶度は、ほとんどゼロとなる。同様の現象は、
Ｃｕ族の他の元素であるＡｇおよびＡｕにおいても生じ
る。状態図の影響を受ける溶製法では、Ｆｅを主体とす
る磁性マトリックス粒界に、Ｃｕ族非磁性元素が集中し
て析出するため、熱間における加工時に割れが発生する
だけでなく、所要の磁気特性を得ることが困難となる。

【０００８】一方、粉末冶金法では、Ｃｕ族非磁性金属
の上記マトリックス粒界への凝集を防ぐことができ、種
々の方法が提案されている。具体的には、特許２９８３
０１２号では、ガスアトマイズ、水アトマイズといった
アトマイズ法で金属粉末を得た後、熱間静圧プレス（Ｈ
ＩＰ）によって圧密する方法、又はスプレーフォーミン
グによる積層法が提案されている。ＨＩＰで粉末の圧密
化を図る場合、鉄製容器などに粉末を真空状態で密閉し
たのち、８００〜１１００℃、１０００〜２０００ａｔ
ｍ前後でＡｒガス中により加熱・加圧を行うのが通常で
ある。ＨＩＰでは静圧的に加圧されるが、粉末間の摩擦
のため、内部に行く程伝達される圧力は低下するため、
その大きさには限界がある。また、加熱・加圧、保持、
冷却・減圧を経て素材を取り出すには、少なくとも８ｈ
程度必要であり、容器等の補材も含め製造コストは高価
となる。

【０００９】スプレーフォーミングの場合、一旦溶解し
た材料を半凝固状態にして噴霧し、粒子を積み重ね凝固
する方法である。類似のものに、粉末を少しづつ積層
し、レーザービームによって遂次溶融凝固しつつ素材を
形成する方法がある。いずれの場合にも、安価に量産す
る製造方法とは言い難い。

【００１０】また、特開２０００−１５０２１９号で
は、磁性を有するＦｅを主体とするＡ層とＣｕ族非金属
元素を主体とするＢ層とを積層し、加熱によるＢ層の分
断化処理及び冷間での塑性加工を繰り返す、クラッド材
の製造法が開示されている。この方法は、出発原料が板
状ないしは薄板状であるため、粉末に比べて、Ａ層マト
リックスの磁区の回転を、半硬質磁性材料としての好適
なＨｃが得られる程度にまで、Ｂ層を分断化するために
必要な工程時間数は大となり高価となる。

【００１１】薄板を直接作製する方法としては、スパッ
タ法や蒸着法、及び特開平１−１３１９９５号に記載の
超急冷法による薄板リボンの製造法がある。しかし、後
工程での塑性加工は、単にその形状を薄板化、細線化す
るだけでなく、圧延又は引き抜きといった塑性加工によ
り伸展されることで、組織に異方性化が生じ、これによ
り磁気異方性が生じることになり、伸展されたＣｕ族の
非磁性領域により、磁区の回転が防げられ、半硬質磁性
材料としての好ましい磁気特性を生じさせる必須の工程
である。これらの製造法は、磁歪材料の製造には好適で
あるにしても、Ｆｅ−Ｃｕ族系半硬質磁性材料の製造に
は適したものではない。

【００１２】量産性を向上し、価格の低減を図るために
は、素材を大きくすることが特に望ましい。熱間及び冷
間加工に用いる圧延機、線材加工に用いる伸線機（引き
抜き機）やスウェジング装置などは、連続操業に適した
設備であり、特に長尺の素材に対して効果的である。本
発明での課題は、いかにして、安価に長尺の素材を製造
し、半硬質磁性材料として好適なＦｅ−Ｃｕ族系の材料
及びこれを用いたマーカを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、後工程にお
いて、高いＢｒとＢ−Ｈ曲線上で高い角型性を生かし、
磁気マーカ用バイアス材として要求されるＨｃを実現で
きるＦｅ−Ｃｕ族系半硬質材料について検討した結果、
押出成形法を用いることによって、塑性加工等の後工程
に好適で、同時に上記磁気特性を満足する長尺の素材を
作製できることに着目した。そして、更に検討を重ねた
結果、種々の方法で製造された、Ｆｅ粉、Ｃｕ族粉末、
Ｃｕ酸化物、Ｃｕをメッキした鉄粉等を出発原料とし、
また必要に応じてＨｃの調整等を目的とした非磁性化合
物を分散した場合にも、所要の磁気特性を満足する大形
長尺素材が作製できることを見出し、本発明に到達し
た。

【００１４】すなわち、本発明はＦｅを主体とするマト
リックスに、Ｃｕ族の非磁性体及び必要に応じた非磁性
体化合物が分散した組織を有する化合物が得られるよ
う、粉末原料を出発物として、これらを媒体及びバイン
ダーと共に混練、押出成形、乾燥、焼結を施す半硬質磁
性材料及びその製造方法である。また、成形体の密度を
高めるため、押出成形、乾燥後に冷間静水圧プレス（以
下ＣＩＰと記す）により、圧密化を行った後、焼結を施
すことができる。

【００１５】本発明の素材は、押出成形法で成形される
ため、素材の直径又は幅及び板厚は押出成形機の押出能
力に応じた金型口径により調節することができる。ま
た、長尺方向については、連続押出成形機を用いること
によって、後工程の設備能力に応じて任意に切断、調節
することができる。更に必要によっては、ＣＩＰにより
成形体の更なる圧密化を促進することができる。

【００１６】本発明においてＣｕ族粉末は、金属に限定
されることなく、Ｃｕ_２Ｏ、ＣｕＯの酸化物の少なくと
も１種を単独に又は金属粉末と混合して用いることがで
きる。また、Ｃｕ族の他の元素であるＡｇ及び／又はＡ
ｕを単独に、あるいはＣｕ及びその酸化物と混合して用
いることができる。

【００１７】本発明の半硬質磁性材料用素材は、塑性加
工により平板化もしくは線状化される。またＣｕ族非磁
性金属（酸化物については、焼結時に還元する）は塑性
加工により伸展され、これにより磁気異方性が生じる。
更に熱処理により角型性を改善し、マーカ用バイアス材
となり、マーカに使用することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の重要な特徴は、上記のよ
うに、Ｆｅ−Ｃｕ族系半硬質磁性材料の大形長尺の素材
を得るために、粉末原料を出発物質として、これらを媒
体及びバインダーと共に混練、押出成形することにあ
る。次いで、該成形体を乾燥、必要に応じてＣＩＰで圧
密化を行った後焼結を施すが、Ｃｕ族非磁性金属成分が
Ｃｕ_２Ｏ、ＣｕＯの等の酸化物の場合、焼結時に還元す
ることができる。焼結後の素材は、塑性加工により平板
化もしくは線状化される。Ｃｕ族非磁性金属は、塑性加
工によって伸展され、これにより磁気異方性が生じる。
以下に詳しく本発明を説明する。

【００１９】Ｆｅを主体とする磁性を有するマトリック
スに対し、Ｃｕ族の元素即ちＡｕ、Ａｇ、Ｃｕは、図１
にＣｕの状態図を示したように、ほとんど固溶せず、Ｆ
ｅを主体とする磁性を有するマトリックスとＣｕ族元素
とが遊離した組織となる。ここで言う遊離とは、Ｆｅを
主体とする相とＣｕ族の相とが２相に分離した状態を指
す。材料が磁化される際に、磁性を持ったマトリックス
の磁区の回転を、分散し存在する非磁性のＣｕ族元素が
妨げるため、Ｈｃが増大し、半硬質磁性を持たせること
ができる。

【００２０】Ｃｕ族非磁性金属元素としては、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕの内、いずれの元素を用いても、又は複数種を
用いても有効であると思われるが、ＣｕはＣｕ族の内、
最も安価に入手することができるため、Ｃｕを用いるこ
とが好ましい。Ｃｕ族金属は、バイアス材中に分散させ
て非磁性領域を形成させるものであるため、重量ではな
く体積で寄与する。従って、同等の効果を得るために
は、原子量の大きいＡｕやＡｇを用いるよりも、原子量
の小さいＣｕを用いる方が有利である。また、Ｃｕの代
わりに、Ｃｕ_２ＯやＣｕＯの酸化物を出発原料に用いる
ことができる。Ｃｕの酸化物は容易に還元されるため、
押出成形体を乾燥後、Ｈ_２中で焼結することにより、該
酸化物はＣｕにまで還元され、後工程に供することがで
きる。

【００２１】本発明においては、特許２９８３０１２号
等に開示されているように、好ましくはＣｕを重量比率
で３〜３５％含有させる。より好ましいＣｕ量は、重量
比率で５〜２５％である。更に好ましいＣｕ量は重量比
率で８〜１８％である。Ｃｕ _２ＯおよびＣｕＯ等酸化物
の場合には、分子量の比較により、上記Ｃｕ量に相当す
る重量比率を用いればよい。

【００２２】本発明において、出発原料として用いるＦ
ｅ粉粒子としては、水アトマイズやガスアトマイズ等の
アトマイズ法で得られた粉末、還元法で得られた還元鉄
粉、溶湯を高速回転する金属円盤上に適下し凝固させた
Ｆｅ粉末などであり、必ずしも純Ｆｅの必要はなく、市
販のＦｅ粉末で十分に実用に供することができる。

【００２３】Ｃｕ族非磁性粉末粒子としては、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｕの粉末粒子及びＣｕ_２Ｏ、ＣｕＯの内の少なく
とも１種を出発原料として用いることが特徴である。そ
の重量比率は上記に示す通りである。

【００２４】本発明においては、Ｆｅ粉末及びＣｕ族粉
末のそれぞれの粒子を混合して用いる代わりに、Ｆｅ粉
末粒子表面に、所要のＣｕ族金属のメッキを施した粉末
粒子を原料として用いることも特徴の１つである。かか
る粉末粒子を原料として用いることにより、Ｆｅ，Ｃｕ
族の金属又は酸化物の単独粒子を混合して用いる場合に
比べて、均一性に優れたＦｅ−Ｃｕ族系半硬質磁性材料
を得ることができる。

【００２５】本発明においては、Ｃｕ族非磁性金属を平
衡状態における固溶限以上に含有させたＦｅを主体とす
る金属溶湯をアトマイズした金属粒子を出発原料として
用いることも特徴の一つである。このような粉末粒子を
出発原料として用いることにより、Ｆｅ粒子表面にＣｕ
族金属をメッキした粒子を用いる場合と同様の効果を得
ることができる。

【００２６】本発明において、非磁性化合物を強磁性マ
トリックスに分散することができる。上記のＣｕ族の分
散は、高いＢｒを保ちつつＨｃを高め、Ｂ−Ｈ曲線の角
型性を向上するために有効であるが、Ｃｕ族はマトリッ
クスの粒界に析出しやすく、熱間加工性を劣化させる場
合が多い。そのため、Ｃｕ族でＨｃを調整するのに加え
て、非磁性化合物によるＨｃの向上作用を併用すること
が望ましい。

【００２７】非磁性化合物としては、例えばＡｌ
_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ等の酸化物、３Ａ、４Ａ、５
Ａ族（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｗ）の炭化物等を使用することができる。選択する
非磁性化合物は、Ｆｅを主体とするマトリックスにでき
るだけ固溶しないことが望ましい。特に炭化物は、その
生成金属元素を合金元素として導入しておき、炭化物と
してマトリックスに微細に析出させることができ、製造
上都合が良い。但し、非磁性化合物は多すぎると加工性
を劣化させる。要求する磁気特性や加工条件に応じて分
散量を調整することが望ましい。なお、非磁性化合物
は、粉末粒子で配合を行う必要がある。

【００２８】本発明で用いる押出成形機は、例えば屋根
瓦の成形に使用されている土練機と称されるものでも十
分である。構造的には、真空脱気装置の付置されている
ものが望ましい。然しながら、真空脱気装置の付置され
ていない機械でも、予め原料混練物を脱気することによ
って、成形することができる。押出成形後に成形体の脱
気が不十分な場合、巣穴、欠け、キレツなどを生じさせ
る可能性があるため好ましくない。

【００２９】本発明で用いるバインダーとしては、メチ
ルセルローズ、カルボキシメチルセルローズ、デンプ
ン、ポリビニルアルコール、小麦粉等が挙げられる。但
し、デンプンや小麦粉等、食料に供せられるものを用い
ると、特に夏期において、これらが腐敗し成形体の強度
が低下したり、破壊が生じる場合があるため、防腐処理
等が必要である。

【００３０】本発明で用いる混練媒体は、アルコール、
アセトン、ヘキサンなどの有機媒体でもよいが水で十分
である。石油類のような比較的分子量の大きい媒体は、
焼結時の脱脂量が多くなること、局所排気装置などの余
分な設備が必要となり、好ましくない。水は、純水が好
ましいが、イオン交換樹脂で塩素イオン等のイオン分を
除去したいわゆるイオン交換水で良い。

【００３１】押出成形で得た成形体は、自然乾燥又は加
湿乾燥等の乾燥工程を終えた後、必要であればＣＩＰ工
程を経て焼結するが、焼結は脱脂部の付置された炉が好
ましい。焼結温度は８００〜１１００℃、雰囲気はＨ_２
を用いることがＣｕ_２Ｏ、ＣｕＯを原料とした場合にも
適用できるため好適であるが、Ｃｕ族金属の場合大気中
の雰囲気でも良い。

【００３２】本発明の半硬質磁性材料は、優れた角型性
を得るため時効処理を施す必要がある。時効処理の保持
温度は４００〜７００℃が好ましい。保持温度が低すぎ
ると、磁性を有するＦｅを主体とするマトリックスの歪
を十分に除去することができない。従って、より好まし
い保持温度は４５０℃以上である。また、保持温度が高
すぎると、Ｃｕ族非金属を主体とする相が凝集して粗大
化し、磁壁の移動や磁区の回転を妨げる効果が十分に得
られなくなる恐れがある。従って、より好ましい保持温
度は４５０〜６００℃である。

【００３３】上記の半硬質磁性材料は、例えば、図２に
示すように、本発明の半硬質磁性材料をバイアス素子
（１）として、アモルファス又は超微細結晶（ファイン
メット）製の磁歪素子（２）と組み合わせて磁気マーカ
とすることができる。具体的な１例としては、厚さ０．
０３ｍｍ、幅６ｍｍ、長さ３８ｍｍに磁歪素子（２）を
調整し、この磁歪素子（２）に対して、所望のバイアス
磁場を印加できるように、厚さ０．０５ｍｍ、幅６ｍ
ｍ、長さ３２ｍｍにバイアス素子（１）を調整する。こ
のバイアス素子（１）を樹脂で裏打ちするか又は樹脂で
挟み込んだパック（３）を、磁歪素子（２）と互いに近
接するように配置し、くぼみを有する上蓋と平らな下蓋
とからなるプラスチックケース（４）に封入すること
で、磁気マーカとすることができる。磁歪素子として
は、ＵＳＰ5628840号に記載されるアモルファス合金
等、半硬質磁性材料で得られる磁場に合わせて選択する
必要がある。ここでは、薄板状バイアス素子及び磁気マ
ーカを示しているが、例えば、棒状、角柱状の形状でも
良い。

【００３４】以下実施例により本発明の態様を示すが、
本発明の範囲は実施例により限定されるものではない。

【００３５】（実施例１）アトマイズ鉄粉表面に１０ｗ
ｔ％のＣｕメッキを施したヘガネス社製ディスタロイＡ
Ｃｕ粉末７３．３ｗｔ％、及び還元鉄粉表面に２５ｗｔ
％のＣｕを被覆したヘガネス社製ディスタロイＭＨ粉末
２６．７ｗｔ％の比率に配合した原料粉末２０ｋｇに対
し、アルミナ粉末を０．５ｗｔ％添加、ヘンセルミキサ
で混合した。次に、メチルセルローズ（信越化学製メト
ローズＳＭ−４０００）１〜２ｋｇ、イオン交換水１８
ｋｇの比率からなるバインダー溶液を調製した。なお、
ママコの生成を防止するため、メチルセルローズは、予
め約９０℃の湯に分散後、水を加えて定量とした。次い
で、原料粉末２０ｋｇに対し、１０〜２０ｗｔ％の割合
でバインダー溶液を加えながら、押出成形に適した粘度
となる様、Ｚ型ニーダーで混練をおこなった。次いで、
石川時製Ｖ−７５Ｅ型の真空脱気付スクリュー型押出成
形機により、幅９０、厚さ２０、長さ５００ｍｍの板状
試料を押出した後、自然乾燥により乾燥を行った。得ら
れた乾燥試料は、３００〜４００℃で脱脂後、１１００
℃で４０分焼結を行い、素材を得た。次いで、熱間圧延
にて塑性加工した後、８５０℃で１ｈの軟化焼鈍を施
し、熱間圧延にて板厚５ｍｍにまで塑性加工した。その
後、軟化焼鈍と冷間圧延による塑性加工を繰り返して平
板化し、板厚５０μｍの薄板材を得た。この冷間圧延に
よりＣｕ族非磁性金属相は展伸して、例えば特許２９８
３０１２号に開示されているように筋状に分散した相と
なる。展伸して筋状に分散したＣｕ相と平行になるよ
う、圧延方向に平行に切り出し、磁気マーカ用バイアス
材の磁気特性測定用試験片とした。続いて４００〜７０
０℃で３０分の時効処理を行い、磁気特性を測定した。
図３に概略の製造工程図を示す。

【００３６】得られた磁気特性は、Ｂｒ１．３５Ｔ、Ｈ
ｃ１８８０Ａ／ｍ、Ｂｓ１．５１Ｔ、角型性Ｂｒ／Ｂｓ
０．８９であり、磁気マーカ用バイアス材の半硬質磁性
材料として好適な特性を得た。

【００３７】（実施例２）重量比率で、Ｆｅ−９．５Ｃ
ｕ−０．５Ｃ−１Ｍｏの組成となるよう溶解炉にて成分
調整した後、ガスアトマイズ法により略球状の粉末を得
て出発原料とした。次いで、実施例１と同様にして、図
３に示す工程に従い遂次、素材、板厚５ｍｍの板状試
料、板厚５０μの薄板材、及び磁気特性測定用試料を作
製した。得られた磁気特性は、Ｂｒ１．５９Ｔ、Ｈｃ１
７８０Ａ／ｍ、Ｂｓ１．７７Ｔ、Ｂｒ／Ｂｓ０．９０の
角型性に優れ、高Ｂｒタイプの半硬質磁性材料を得た。

【００３８】（実施例３）粒度分布１５０〜１８０μｍ
３．２ｗｔ％、１０６〜１５０μｍ１８．１ｗｔ％、７
５〜１０６μｍ２７．３ｗｔ％、６３〜７５μｍ９．８
ｗｔ％、４５〜６３μｍ１７．５ｗｔ％、４５μｍ以下
２４．１ｗｔ％の粒度分布を有する川崎製鉄製Ｆｅ粉末
及び大成化学製の平均粒径５μｍのＣｕＯを出発原料と
し、重量組成比率がＦｅ−２３Ｃｕとなるよう秤量後、
実施例１と同様にして試料作製を行った。但し、Ｃｕ族
非磁性材料として、ＣｕＯを用いたため、焼結条件は、
脱脂後、Ｈ_２中７００℃で１ｈ保持後、引き続き昇温を
行い、９８０℃で４０分間保持する２段焼結を行い素材
を得た。実施例１及び２と同様にして得られた試料の磁
気特性は、Ｂｒ１．２５Ｔ、Ｈｃ３６００Ａ／ｍ、Ｂｓ
１．５２Ｔ、Ｂｒ／Ｂｓ０．８２の高Ｈｃ型の半硬質磁
性材料を得た。

【００３９】（実施例４）実施例１と同様の原料粉末
を、実施例１と同様にして押出成形、乾燥した後、この
成形体をビニール袋により真空包装を行った。次いで、
ＣＩＰにより３ｔ／ｃｍ^２の静水圧により更なる圧密化
を行った。この工程により、成形体密度は、４．５ｇ／
ｃｍ^３から６．７ｇ／ｃｍ^３へと高くすることができ
た。焼結以後の工程を実施例１と同様に行い、Ｂｒ１．
４５Ｔ、Ｈｃ１８８０Ａ／ｍ、Ｂｓ１．６１Ｔ、Ｂｒ／
Ｂｓ０．９０の磁気特性を有する半硬質磁性材料を得
た。実施例１に比較してＢｒ及びＢｓが高い理由は、Ｃ
ＩＰ処理により成形体の圧密化が促進されたためである
と考えられる。

【００４０】本発明のバイアス用半硬質磁性材料を磁歪
素子と呼ばれる磁歪振動をする金属片とを組み合わせて
磁気マーカとした。図２に、本発明の磁気マーカの１例
を表す模式図を示す。磁化したバイアス材（１）を樹脂
で挟み込んだパック（３）を磁歪素子（２）に近接さ
せ、ケースに入れて磁気マーカとする。この磁気マーカ
は物品に挿入又は貼り付けて使用するものである。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、押出成形法を用い、更に必要
に応じてＣＩＰ処理を行うことにより、大口径長尺のＦ
ｅ−Ｃｕ族系半硬質磁性材料の素材を得ることができる
ため、連続操業に適した、熱間及び冷間での塑性加工に
用いる圧延機や伸線機（引き抜き機）等への適用が容易
となる。また、マーカー用バイアス材料とした場合の磁
気特性も優れており、特に製品と共に消費されるような
マーカに対しては、製造価格を低減する上で極めて有効
な製造法であり、低価格のバイアス材料およびマーカを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｆｅ−Ｃｕ系状態図を示す。

【図２】本発明の磁気マーカバイアス材を組み込んだ磁
気マーカの構造の１例を示す図である。

【図３】本発明の磁気マーカバイアス材用半硬質磁性材
料の製造工程の概略図である。

【符号の説明】

１バイアス材、２磁歪素子、３パック、４ケー
ス、５原料粉末、６混練、７押出成形、８乾
燥、９焼結、１０熱間圧延、１１軟化焼鈍、１２
冷間圧延、１３加工、１４時効処理、１５ＣＩ
Ｐ処理

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 41/12 Ｈ０１Ｌ 41/12 41/20 41/20 (72)発明者田原一憲埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属マグテック株式会社内 (72)発明者こと子盛夫埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属トレーディング株式会社熊谷営業所内 (72)発明者沢田良三東京都新宿区西新宿３丁目７番１号新宿パークタワー日立金属トレーディング株式会社内Ｆターム(参考） 4K018 AA29 CA23 FA08 KA42 5C084 AA03 AA09 AA13 AA19 BB12 BB21 CC36 DD21 EE07 FF27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｆｅを主体とする磁性マトリックスに、
Ｃｕ族非磁性金属の少なくとも１種類が分散した組織を
有する半硬質磁性材料であって、所要の粉末粒子を出発
原料とし、押出成形工程を含むことを特徴とする半硬質
磁性材料の製造方法。
【請求項２】Ｆｅを主体とする磁性マトリックスにＣ
ｕ族非磁性金属の少なくとも１種及び非磁性無機酸化物
が分散した組織を有する半硬質磁性材料であって、所要
の粉末粒子を出発原料とし、押出し成形工程を含むこと
を特徴とする半硬質磁性材料の製造方法。
【請求項３】請求項１又は２に記載の押出し成形工程
を行った後、冷間静水圧プレスにより更なる圧密化を行
うことを特徴とする半硬質磁性材料の製造方法。
【請求項４】Ｃｕ族非磁性粉末粒子として、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｕの粉末粒子及びＣｕ_２Ｏ、ＣｕＯの内の少なく
とも一種を出発原料として用いることを特徴とする上記
請求項記載の半硬質磁性材料の製造方法。
【請求項５】Ｆｅ粉末粒子として、アトマイズ法及び
／又は還元法によって得られた粉末粒子を用いることを
特徴とする上記請求項記載の半硬質磁性材料の製造方
法。
【請求項６】出発原料としてＦｅ粉末粒子表面に、所
要のＣｕ族金属をメッキした粉末粒子を用いることを特
徴とする請求項１又は２又は３に記載の半硬質磁性材料
の製造方法。
【請求項７】Ｃｕ族非磁性金属を平衡状態における固
溶限以上に含有させたＦｅを主体とする金属溶湯をアト
マイズした金属粒子を出発原料として用いることを特徴
とする請求項１又は２又は３に記載の半硬質磁性材料の
製造方法。
【請求項８】請求項１又は２に記載の押出し成形工程
を行った後、焼結、必要に応じた熱間及び冷間圧延、軟
化焼純及び角型性改善の時効処理を施したことを特徴と
する半硬質磁性材料。
【請求項９】請求項３に記載の冷間静水圧プレスによ
る圧密化を行った後、焼結、必要に応じた熱間及び冷間
圧延、軟化焼純及び角型性改善の時効処理を施したこと
を特徴とする半硬質磁性材料。
【請求項１０】請求項１又は２又は３及び請求項８又
は９により、平板化もしくは線状化してなることを特徴
とする磁気マーカ。