JP2006002148A - 極低温用蓄冷材、極低温用蓄冷材の製造方法、極低温用蓄冷器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】作製した磁性蓄冷材粒体から一定量の磁性蓄冷材粒子を抽出し、これら抽出した磁性蓄冷材粒子の集団に最大加速度が300m/s2の単振動を1×106回加えたときに破壊する粒子の比率を測定する。この単振動を加えたときに破壊する粒子の比率が1重量%以下の磁性蓄冷材粒体を選別して使用する。
【選択図】図1
Description
一般式:RMz ……(1)
(式中、RはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから選ばれる少なくとも1種の希土類元素を、MはNi、Co、Cu、Ag、AlおよびRuから選ばれる少なくとも1種の金属元素を示し、zは0.001〜9.0の範囲の数を示す。以下同じ)
で表される希土類元素を含む金属間化合物や、
一般式:RRh ……(2)
で表される希土類元素を含む金属間化合物が挙げられる。
(a) 粒子形状に加工した状態で、磁性蓄冷材粒子中の不純物としての窒素量を0.3重量%以下とする。
(b) 粒子形状に加工した状態で、磁性蓄冷材粒子中の不純物としての炭素量を0.1重量%以下とする。
(c) 磁性蓄冷材粒体を構成する粒子個々の投影像の周囲長をL、投影像の実面積をAとしたとき、L2/4πAで表される形状因子Rが1.5を超える粒子の存在比率を5%以下とする。
まず、高周波溶解によりEr3Ni母合金を作製した。このEr3Ni母合金を約1263Kで溶融し、この溶湯をAr雰囲気中(圧力=約80kPa)で回転円盤上に滴下して急冷凝固させた。得られた粒体を形状分級ならびに篩分し、粒径180〜250μmの球状粒子を1kg選別した。この工程を繰り返し行って、10ロットの球状Er3Ni粒体を得た。
高周波溶解によりHoCu2母合金を作製した。このHoCu2母合金を約1323Kで溶融し、この溶湯をAr雰囲気中(圧力=約80kPa)で回転円盤上に滴下して急冷凝固させた。得られた粒体を篩分し、粒径を180〜250μmの範囲に調整した後、傾斜振動板法による形状分級を行い、球状粒体を1kg選別した。このような工程を複数回行って、5ロットの球状HoCu2粒体を得た。ここで、形状分級の条件、例えば傾斜角、振動強度等を調整することによって、各ロットの球状度を変化させた。
高周波溶解によりErNi0.9Co0.1母合金を作製した。このErNi0.9Co0.1母合金を約1523Kで溶融し、この溶湯をAr雰囲気中(圧力=約80kPa)で回転円盤上に滴下して急冷凝固させた。得られた粒体を適宜形状分級ならびに篩分し、粒径180〜250の球状粒体を1kg選別した。このような工程を複数回行って、5ロットの球状ErNi0.9Co0.1粒体を得た。
高周波溶解によりErNi母合金、Er3Co母合金、ErCu母合金、Ho2Al母合金をそれぞれ作製した。これら各母合金を約1493Kで溶融し、これらの溶湯をAr雰囲気中(圧力=約80kPa)で回転円盤上に滴下して急冷凝固させた。得られた各粒体を適宜形状分級ならびに篩分し、粒径180〜250μmの球状粒体をそれぞれ1kg選別した。このような工程を複数回行って、それぞれ5ロットの球状粒体を得た。
Claims (16)
- 磁性蓄冷材粒体を具備する極低温用蓄冷材であって、
前記磁性蓄冷材粒体を構成する磁性蓄冷材粒子個々の投影像の周囲長をL、前記投影像の実面積をAとしたとき、前記磁性蓄冷材粒体はL2/4πAで表される形状因子Rが1.5を超える前記磁性蓄冷材粒子の比率が5%以下であり、かつ前記磁性蓄冷材粒体を構成する磁性蓄冷材粒子の炭素含有量は0.1重量%以下であると共に、前記磁性蓄冷材粒体に最大加速度が300m/s2の単振動を1×106回加えたときに破壊する前記磁性蓄冷材粒子の比率が1重量%以下であることを特徴とする極低温用蓄冷材。 - 請求項1記載の極低温用蓄冷材において、
前記磁性蓄冷材粒子は窒素含有量が0.3重量%以下であることを特徴とする極低温用蓄冷材。 - 請求項1または請求項2記載の極低温用蓄冷材において、
前記磁性蓄冷材粒体は前記磁性蓄冷材粒子の70重量%以上が0.01〜3.0mmの範囲の粒径を有することを特徴とする極低温用蓄冷材。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の極低温用蓄冷材において、
前記磁性蓄冷材粒体は、
一般式:RMz
(式中、RはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから選ばれる少なくとも1種の希土類元素を、MはNi、Co、Cu、Ag、AlおよびRuから選ばれる少なくとも1種の金属元素を示し、zは0.001〜9.0の範囲の数を示す)
または
一般式:RRh
(式中、RはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから選ばれる少なくとも1種の希土類元素を示す)
で表される希土類元素を含む金属間化合物からなることを特徴とする極低温用蓄冷材。 - 磁性蓄冷材粒体を作製する工程と、
前記磁性蓄冷材粒体から一定量の磁性蓄冷材粒子を抽出し、これら抽出した磁性蓄冷材粒子の集団に最大加速度が300m/s2の単振動を1×106回加えたときに破壊する粒子の比率を測定する工程と、
前記単振動を加えたときに破壊する粒子の比率が1重量%以下の前記磁性蓄冷材粒体を選別する工程と
を具備することを特徴とする極低温用蓄冷材の製造方法。 - 請求項5記載の極低温用蓄冷材の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒体を構成する磁性蓄冷材粒子個々の投影像の周囲長をL、前記投影像の実面積をAとしたとき、L2/4πAで表される形状因子Rが1.5を超える前記磁性蓄冷材粒子の比率が5%以下となるように、前記磁性蓄冷材粒体を形状分級することを特徴とする極低温用蓄冷材の製造方法。 - 請求項5または請求項6記載の極低温用蓄冷材の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒子は炭素含有量が0.1重量%以下であることを特徴とする極低温用蓄冷材の製造方法。 - 請求項5ないし請求項7のいずれか1項記載の極低温用蓄冷材の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒子は窒素含有量が0.3重量%以下であることを特徴とする極低温用蓄冷材の製造方法。 - 請求項5ないし請求項8のいずれか1項記載の極低温用蓄冷材の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒体は前記磁性蓄冷材粒子の70重量%以上が0.01〜3.0mmの範囲の粒径を有することを特徴とする極低温用蓄冷材の製造方法。 - 請求項5ないし請求項9のいずれか1項記載の極低温用蓄冷材の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒体は、
一般式:RMz
(式中、RはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから選ばれる少なくとも1種の希土類元素を、MはNi、Co、Cu、Ag、AlおよびRuから選ばれる少なくとも1種の金属元素を示し、zは0.001〜9.0の範囲の数を示す)
または
一般式:RRh
(式中、RはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから選ばれる少なくとも1種の希土類元素を示す)
で表される希土類元素を含む金属間化合物からなることを特徴とする極低温用蓄冷材の製造方法。 - 磁性蓄冷材粒体を作製する工程と、
前記磁性蓄冷材粒体から一定量の磁性蓄冷材粒子を抽出し、これら抽出した磁性蓄冷材粒子の集団に最大加速度が300m/s2の単振動を1×106回加えたときに破壊する粒子の比率を測定する工程と、
前記単振動を加えたときに破壊する粒子の比率が1重量%以下の前記磁性蓄冷材粒体を、蓄冷容器に充填して蓄冷器を作製する工程と
を具備することを特徴とする極低温用蓄冷器の製造方法。 - 請求項11記載の極低温用蓄冷器の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒体を構成する磁性蓄冷材粒子個々の投影像の周囲長をL、前記投影像の実面積をAとしたとき、L2/4πAで表される形状因子Rが1.5を超える前記磁性蓄冷材粒子の比率が5%以下となるように、前記磁性蓄冷材粒体を形状分級することを特徴とする極低温用蓄冷器の製造方法。 - 請求項11または請求項12記載の極低温用蓄冷器の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒子は炭素含有量が0.1重量%以下であることを特徴とする極低温用蓄冷器の製造方法。 - 請求項11ないし請求項13のいずれか1項記載の極低温用蓄冷器の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒子は窒素含有量が0.3重量%以下であることを特徴とする極低温用蓄冷器の製造方法。 - 請求項11ないし請求項14のいずれか1項記載の極低温用蓄冷器の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒体は前記磁性蓄冷材粒子の70重量%以上が0.01〜3.0mmの範囲の粒径を有することを特徴とする極低温用蓄冷器の製造方法。 - 請求項11ないし請求項15のいずれか1項記載の極低温用蓄冷器の製造方法において、
前記磁性蓄冷材粒体は、
一般式:RMz
(式中、RはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから選ばれる少なくとも1種の希土類元素を、MはNi、Co、Cu、Ag、AlおよびRuから選ばれる少なくとも1種の金属元素を示し、zは0.001〜9.0の範囲の数を示す)
または
一般式:RRh
(式中、RはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから選ばれる少なくとも1種の希土類元素を示す)
で表される希土類元素を含む金属間化合物からなることを特徴とする極低温用蓄冷器の製造方法。
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