JP2016095264A - High magnetic field pulse excitation type magnetic characteristics measuring device - Google Patents

High magnetic field pulse excitation type magnetic characteristics measuring device Download PDF

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敬右 金田
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Toyonori Ariizumi
豊徳 有泉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high magnetic field pulse excitation type magnetic characteristics measuring device capable of applying a high magnetic field.SOLUTION: A high magnetic field pulse excitation type magnetic characteristics measuring device is a magnetic characteristics measuring device which applies magnetic fields to coils provided around a sample in a state to sandwich the sample between a pair of sample presser bars so as to measure magnetic characteristics of the sample. Heaters for heating the sample are built in the vicinity of at least faces contacting with the sample in the sample presser bars, and the coils are made by winding winding wires while applying adhesives to them. Cooling channels in which cooling mediums circulate are provided to inner walls and/or external walls of the coils.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、高磁界パルス励磁型磁気特性測定技術に関する。   The present invention relates to a high magnetic field pulse excitation type magnetic characteristic measurement technique.

従来の磁気特性測定装置としては、一般的に、BHトレーサー・パルス励磁型磁気特性測定装置(PFM)・振動試料型磁力計等が知られているが、いずれも1回のBH曲線を測定する範囲に留まり、磁気物性的な測定はできないのが現状である。磁気物性に関しては、単結晶を用いた磁気トルク計といった装置がある。   Conventionally, as a magnetic characteristic measuring apparatus, a BH tracer, a pulse excitation type magnetic characteristic measuring apparatus (PFM), a vibrating sample type magnetometer, etc. are known, and all of them measure a single BH curve. At present, it is within the range and magnetic properties cannot be measured. Regarding magnetic properties, there is a device such as a magnetic torque meter using a single crystal.

また、特許文献1は、コイルで発生した磁界を試料に印加し、試料の磁気特性を測定する装置を開示する。この文献では、試料が保持された空間内に高温のガスを導入する導入口と、排出する排出口を設けることで、高温での特性の測定を可能にしている。   Patent Document 1 discloses an apparatus for applying a magnetic field generated by a coil to a sample and measuring the magnetic characteristics of the sample. In this document, it is possible to measure characteristics at a high temperature by providing an introduction port for introducing a high-temperature gas into a space where a sample is held and a discharge port for discharging the gas.

特開昭61-073076号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-073076

特許文献1に記載の技術では、ガスにより加熱するため、試料を固定する固定棒全体が加熱され、試料を所定の温度にするためにはガス導入口付近が異常に高温になる。従って、加圧による温度上昇を考慮すると、十分な加圧力で試料を固定できないという問題があった。   In the technique described in Patent Document 1, since heating is performed with gas, the entire fixing rod for fixing the sample is heated, and in order to bring the sample to a predetermined temperature, the vicinity of the gas inlet becomes abnormally high. Therefore, considering the temperature rise due to pressurization, there is a problem that the sample cannot be fixed with sufficient pressure.

そのため、磁石の磁化容易軸方向と垂直な方向に磁界を印加しようとすると、磁石が回転する力が発生するが、その回転を抑制することができず、大きな磁界を印加しにくいという問題があった。   For this reason, when a magnetic field is applied in a direction perpendicular to the easy magnetization axis direction of the magnet, a force that rotates the magnet is generated, but the rotation cannot be suppressed, and there is a problem that it is difficult to apply a large magnetic field. It was.

また、磁気特性の評価は、一般的にBHトレーサーとパルス励磁型磁気特性測定装置(PFM)で測定される。   The evaluation of magnetic characteristics is generally measured by a BH tracer and a pulse excitation type magnetic characteristic measuring device (PFM).

BHトレーサーでは、2.5T以上の磁界を発生させることはできず、それ以上の保磁力を有するネオジム焼結磁石の室温保磁力測定等を行うことが難しい。   A BH tracer cannot generate a magnetic field of 2.5 T or more, and it is difficult to perform room temperature coercivity measurement of a neodymium sintered magnet having a coercive force higher than that.

一方、一般のPFMは、室温測定専用であり、高温測定は困難である。また、磁化困難方向の測定では12T以上の磁界が必要であるが、最大磁界は12Tとなっており、磁化困難方向の測定は困難である。また、パルス励磁型磁気特性測定装置も知られているが、高温・高磁界での測定は困難であった。   On the other hand, general PFM is dedicated to room temperature measurement, and high temperature measurement is difficult. Moreover, although the magnetic field of 12T or more is required in the measurement of the magnetization difficult direction, the maximum magnetic field is 12T, and the measurement of the magnetization difficult direction is difficult. A pulse excitation type magnetic characteristic measuring apparatus is also known, but measurement at a high temperature and a high magnetic field has been difficult.

本発明は、高温で高磁界の印加が可能な高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring apparatus capable of applying a high magnetic field at a high temperature.

本発明によれば、試料を一対の試料押さえ棒で挟んだ状態で、試料の周りに設けたコイルに磁界を印加して、試料の磁気特性を測定する磁気特性測定装置であって、試料押さえ棒の少なくとも試料と接触する面の近辺に試料を加熱するヒーターが内蔵され、さらに、コイルは巻線に接着剤を塗布しつつ巻いたものであり、コイルの内壁及び/又はコイルの外壁には、冷却媒体が流通する冷却用通路が設けられている、高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a magnetic property measuring apparatus for measuring a magnetic property of a sample by applying a magnetic field to a coil provided around the sample while the sample is sandwiched between a pair of sample pressing rods. A heater for heating the sample is built in at least near the surface of the bar that contacts the sample, and the coil is wound with an adhesive applied to the winding, and the inner wall of the coil and / or the outer wall of the coil There is provided a high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring apparatus provided with a cooling passage through which a cooling medium flows.

高磁界発生のためにコンデンサバンクから前記コイルに大電流を流す経路に還流サイリスタ素子が設けられていても良い。   A reflux thyristor element may be provided in a path through which a large current flows from the capacitor bank to the coil in order to generate a high magnetic field.

計測信号を積分する信号積分器に加えて、計測信号を微分して異方性磁界Haを測定する信号微分器を備え、さらに、磁化(J)測定用コイルの信号処理を信号積分器と信号微分器とで切り替える切り替えスイッチを有する計測信号を積分する信号積分器に加えて、異方性磁界Ha測定点を求めるため計測信号を微分してHaを測定する信号微分器を備え、さらに、Jコイルの信号処理を信号積分器と信号微分器とで切り替える切り替えスイッチを有していると良い。   In addition to the signal integrator that integrates the measurement signal, a signal differentiator that differentiates the measurement signal to measure the anisotropic magnetic field Ha is provided, and further, the signal processing of the magnetization (J) measuring coil is performed with the signal integrator and the signal. In addition to a signal integrator that integrates a measurement signal having a changeover switch to be switched with a differentiator, a signal differentiator that differentiates the measurement signal to measure Ha in order to obtain an anisotropic magnetic field Ha measurement point is provided. It is preferable to have a selector switch for switching the coil signal processing between a signal integrator and a signal differentiator.

本発明により、高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置において、高温で高磁界の印加が可能である。   According to the present invention, a high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring apparatus can apply a high magnetic field at a high temperature.

本発明の第1の実施の形態による高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置の垂直方向(磁化困難方向)の磁気特性測定における回転防止機構と加熱機構の一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of the rotation prevention mechanism and heating mechanism in the magnetic characteristic measurement of the perpendicular direction (magnetization difficulty direction) of the high magnetic field pulse excitation type | mold magnetic characteristic measuring apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本実施の形態による高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置の全体構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the example of whole structure of the high magnetic field pulse excitation type | mold magnetic characteristic measuring apparatus by this Embodiment. 配向方向と平行方向に磁化させた場合の磁化曲線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the magnetization curve at the time of making it magnetize in the direction parallel to an orientation direction. 配向方向と垂直方向に磁化させた場合の磁化曲線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the magnetization curve at the time of making it magnetize in a perpendicular direction with an orientation direction. 本実施の形態によるパルス強磁場磁界発生回路の一例を示す図であり、図2の符号3で示される部分の詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows an example of the pulse strong magnetic field magnetic field generation circuit by this Embodiment, and is a figure which shows the detailed structure of the part shown by the code | symbol 3 of FIG. 一般的なHa測定のイメージ図である。It is an image figure of general Ha measurement. 図2の計測用コントローラ(コンピュータ)PCによるHa測定器の一構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows one structural example of Ha measuring device by the measurement controller (computer) PC of FIG. 本実施の形態によるHa測定のイメージ図である。It is an image figure of Ha measurement by this Embodiment. Arrot-plot法による場合の例を示す図である。It is a figure which shows the example in the case of the Arrot-plot method. 飽和漸近則法による飽和磁化測定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a saturation magnetization measurement by a saturation asymptotic law method. Suchksmith Thompson法のイメージを示す図である。It is a figure which shows the image of Suchksmith Thompson method. Hcj-温度T線図である。It is a Hcj-temperature T diagram. Ms-温度T線図である。It is a Ms-temperature T diagram. α・Neffの求め方のイメージを示す図である。It is a figure which shows the image of how to obtain | require (alpha) * Neff.

以下、本発明の実施の形態による高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、高磁界印加可能で、任意磁界により繰返し測定可能、更には印加磁界可変することが可能な装置に関し、磁性材料の一般的な磁気特性のみでなく、異方性磁界・配向度等、磁気物性的な性能を評価可能とした装置に関するものである。   Hereinafter, a high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present embodiment relates to an apparatus that can apply a high magnetic field, can repeatedly measure by an arbitrary magnetic field, and can change the applied magnetic field, as well as the general magnetic properties of magnetic materials, as well as anisotropic magnetic field and orientation. The present invention relates to an apparatus capable of evaluating magnetic properties such as degree.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態による高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置の垂直方向(磁化困難方向)の磁気特性測定における回転防止機構と加熱機構の一構成例を示す図である。図1に示すように、磁気特性測定装置1は、試料1−2を両端側から押さえることで回転力に抗するために、磁化容易軸方向に延在して試料を押えるセラミックス製の試料押さえ棒1−1a、1−1bと、試料押さえ棒1−1a、1−1bが試料を押す加圧力を調整する加圧ネジ1-4と、試料に磁気を印加するためのコイル1−8(1−8aからd)と、を有している。さらに、試料の温度を測定するための温度測定熱電対1-5(1−5a、b)と、試料を加熱するためのセラミックヒーター1−3(1−3a、b)と、コイル1−8を冷却する冷却機構、ここでは、冷却用断熱パイプ1−6(入り口1−6a、出口1−6b)と、試料位置を決める試料位置決め機構部1−12と、を有する。コイル1−8は、巻線に接着剤を塗布しつつ巻いたものであり、冷却用断熱パイプ1−6には、外側のセラミックパイプと、内側の無機質系ガラス布積層パイプで構成された二重パイプの間隙に恒温制御された液体を常時流し、磁界と磁化信号検出コイル及び磁界発生コイルへのヒーターからの熱伝導を遮断した構造としている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an anti-rotation mechanism and a heating mechanism in the magnetic characteristic measurement in the vertical direction (difficult magnetization direction) of the high magnetic field pulse excitation type magnetic characteristic measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. is there. As shown in FIG. 1, the magnetic property measuring apparatus 1 is a ceramic sample holder that extends in the direction of the easy magnetization axis and presses the sample in order to resist rotational force by holding the sample 1-2 from both ends. Rods 1-1a, 1-1b, a pressure screw 1-4 for adjusting the pressure with which the sample pressing rods 1-1a, 1-1b push the sample, and a coil 1-8 for applying magnetism to the sample ( 1-8a to d). Further, a temperature measuring thermocouple 1-5 (1-5a, b) for measuring the temperature of the sample, a ceramic heater 1-3 (1-3a, b) for heating the sample, and a coil 1-8 In this embodiment, the cooling mechanism 1 is provided with a cooling heat insulating pipe 1-6 (inlet 1-6a, outlet 1-6b) and a sample positioning mechanism 1-12 that determines a sample position. The coil 1-8 is wound with an adhesive applied to the winding, and the cooling heat insulating pipe 1-6 is composed of an outer ceramic pipe and an inner inorganic glass cloth laminated pipe. A constant temperature controlled liquid is always passed through the gap between the heavy pipes, and the heat conduction from the heater to the magnetic field, the magnetization signal detection coil, and the magnetic field generation coil is cut off.

上記の構造においては、セラミックヒーター1−3(1−3a、b)を内蔵した試料押さえ棒1-1a、1-1bで試料1-2を挟んで固定しているため、試料1−2に直接熱を伝導して加熱することができる。従って、試料押さえ棒1-1a、1-1bを必要以上に高温にする必要がないため、熱膨張を吸収するための機構が不要であり、大きな力で試料1-2を固定することができる。配向度を求めるためには試料の垂直方向の磁気特性を測定する必要がある。そのため配向方向に対して垂直方向に磁界印加されるため、回転力が発生する。そこで、セラミックス製試料押さえ棒を用い、回転防止する機構とした。   In the above structure, the sample holding rod 1-1a and 1-1b including the ceramic heater 1-3 (1-3a and b) are fixed by sandwiching the sample 1-2. Heat can be directly conducted by conducting heat. Therefore, since it is not necessary to raise the sample pressing rods 1-1a and 1-1b to an unnecessarily high temperature, a mechanism for absorbing thermal expansion is unnecessary, and the sample 1-2 can be fixed with a large force. . In order to obtain the degree of orientation, it is necessary to measure the magnetic characteristics in the vertical direction of the sample. For this reason, a magnetic field is applied in a direction perpendicular to the orientation direction, and a rotational force is generated. Therefore, a ceramic sample presser bar is used to prevent rotation.

さらに、コイル1−8を接着剤で固定し、冷却媒体用通路を設けてコイルを冷却するため、大きな磁界をかけるためのコイルに電流を流しても、コイルの温度が上昇しにくく、巻線が緩みにくい。そのため、大電流を流すことができる。   Furthermore, since the coil 1-8 is fixed with an adhesive and the cooling medium passage is provided to cool the coil, even if an electric current is passed through the coil for applying a large magnetic field, the coil temperature hardly rises. Is difficult to loosen. Therefore, a large current can flow.

以上にように、高温での強磁場での磁気特性測定がしやすく、特に磁化容易軸方向と垂直方向へ磁界を印加した状態での測定が可能である。   As described above, it is easy to measure magnetic characteristics in a strong magnetic field at a high temperature, and in particular, it is possible to perform measurement in a state where a magnetic field is applied in the direction perpendicular to the easy axis of magnetization.

f1=Mr‖/Ms (1) f 1 = M r‖ / M s (1)

f2=cosφ φ=arctan[2Mr⊥/Mr‖] (2) f 2 = cosφ φ = arctan [2M r⊥ / M r‖ ] (2)

f3=(Ms-Mr‖)/Ms (3) f 3 = (M s -M r‖ ) / M s (3)

ここで、f1、f2、f3は配向度であり、Mr⊥は配向方向に垂直な方向の残留磁化、Mr‖配向方向に平行な方向の残留磁化は、Mは飽和磁化である。 Here, f 1, f 2, f 3 is the degree of orientation, M R⊥ the vertical direction of the remanent magnetization to the orientation direction, the residual magnetization in the direction parallel to the M R‖ orientation direction, M s is the saturation magnetization It is.

上記式(1)・(2)・(3)により、磁石の配向度f1、f2、f3を定義することができ配向度f1、f2、f3を測定できる。従来の装置で高磁界の印加が必要な強力な磁石を測定する場合、f1のみは測定可能であるが、後に記述するJs(飽和磁化)の測定値が、飽和領域で取れないため、精度の低い値しか得られない。 By the above formulas (1), (2) and (3), the orientation degrees f 1 , f 2 and f 3 of the magnet can be defined, and the orientation degrees f 1 , f 2 and f 3 can be measured. When measuring a strong magnet that requires application of a high magnetic field with a conventional device, only f 1 can be measured, but the measured value of Js (saturation magnetization), which will be described later, cannot be obtained in the saturation region. Only a low value of can be obtained.

図2は、本実施の形態による高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置の全体構成例を示す機能ブロック図である。   FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the overall configuration of the high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring apparatus according to the present embodiment.

図2に示すように、高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置は、測定装置1と、制御装置3と、コンピュータインターフェイス部4と、信号波形記憶部5と、コンデンサバンク制御部6と、を有している。   As shown in FIG. 2, the high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring device includes a measuring device 1, a control device 3, a computer interface unit 4, a signal waveform storage unit 5, and a capacitor bank control unit 6. doing.

測定装置1は、図1に示す構成に加えて、試料1−2を保持する上側の押さえ棒1−1aにより試料を出し入れする試料出し入れ口1−7を有し、試料1−2を下から支える下側の押さえ棒1−1bとともに、励磁コイル部1−8の中心位置に試料1−2を保持する。   In addition to the structure shown in FIG. 1, the measuring device 1 has a sample loading / unloading port 1-7 for loading and unloading a sample by an upper holding rod 1-1a for holding the sample 1-2. The sample 1-2 is held at the center position of the exciting coil section 1-8 together with the lower pressing rod 1-1b to be supported.

試料の温度を制御するセラミックヒーターと試料温度検出用熱電対は上面部に1−3a、1−5a、下面部に1−3b、1−5bが各々設置されている。試料上面部の温度は上面部温度検出用熱電対とPID制御機能を有する上面部加熱用セラミックヒーター用電源で構成される。試料下面部の温度は下面部温度検出用熱電対とPID制御機能を有する下面部加熱用セラミックヒーター用電源で構成される。試料上面部と下面部は、同一の試料温度設定値に対し、各々が独立して自動温度制御を行うので試料内温度分布差異を少なく出来る。   The ceramic heater for controlling the temperature of the sample and the thermocouple for detecting the sample temperature are respectively provided with 1-3a and 1-5a on the upper surface and 1-3b and 1-5b on the lower surface. The temperature of the upper surface portion of the sample is composed of a thermocouple for detecting the upper surface temperature and a power source for the upper surface heating ceramic heater having a PID control function. The temperature of the lower surface of the sample is composed of a thermocouple for detecting the lower surface temperature and a ceramic heater power source for heating the lower surface having a PID control function. The sample upper surface portion and the lower surface portion perform automatic temperature control independently with respect to the same sample temperature setting value, so that the temperature distribution difference in the sample can be reduced.

さらに、測定装置1は、測定された信号を検出する測定信号検出部1−11と、下側の押さえ棒1−1bにおける試料位置を設定する手動試料位置設定部(試料位置決め機構部)1-12と、励磁コイル冷却ケース(冷却パイプ)1−6内に設けられている励磁コイル部1-8の冷却部温度を制御する励磁コイル冷却部温度制御部1−10と、を有している。制御装置3は、充電電圧を検出し制御する充電電圧検出制御部と、装置の保護を行う保安制御部、操作用のスイッチであるスイッチ操作部などを含む第1機能部3−1と、励磁コイル部1−8の磁界を制御する磁界発生制御部3−2と、受電及び充電の制御をする制御部(第2機能部)3−3と、コンデンサバンク部3−4と、を有している。コンデンサバンク部3−4は、計測用コントローラ部を有するコンデンサバンク制御部6により制御される。   Further, the measuring apparatus 1 includes a measurement signal detection unit 1-11 for detecting a measured signal, and a manual sample position setting unit (sample positioning mechanism unit) 1− for setting a sample position in the lower holding rod 1-1b. 12 and an exciting coil cooling unit temperature control unit 1-10 for controlling the cooling unit temperature of the exciting coil unit 1-8 provided in the exciting coil cooling case (cooling pipe) 1-6. . The control device 3 includes a charge voltage detection control unit that detects and controls a charge voltage, a security control unit that protects the device, a first function unit 3-1 that includes a switch operation unit that is a switch for operation, and the like. A magnetic field generation control unit 3-2 that controls the magnetic field of the coil unit 1-8; a control unit (second function unit) 3-3 that controls power reception and charging; and a capacitor bank unit 3-4. ing. The capacitor bank unit 3-4 is controlled by a capacitor bank control unit 6 having a measurement controller unit.

図3は、配向方向と平行方向に磁化させた場合の磁化曲線の一例を示す図であり、図4は、配向方向と垂直方向に磁化させた場合の磁化曲線の一例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing an example of a magnetization curve when magnetized in a direction parallel to the orientation direction, and FIG. 4 is a diagram showing an example of a magnetization curve when magnetized in a direction perpendicular to the orientation direction.

配向度測定方法としては、Jr⊥・Jr‖を測定し、更に、配向度f=cosφ、φ=arctan(2Mr⊥/Mr‖)の式によって、配向度f2を算出する。Jr⊥測定に必要な磁界は12T以上であるが、従来の装置では着磁磁界が8T程度と小さく、高磁界の印加が必要な強力な磁石を測定する場合、図4に示すように、Jr⊥の値が飽和していない領域での測定である上に、高温での測定は、高磁界発生コイル内部での加熱方式がなく難しかった。そのコイル側要因としては、高磁界発生のため大電流とコイル巻数を出来る限り増やす必要があった。一方そのようなコイル設計を取るとコイル内部でのスペースが限定され、狭いスペースでの加熱、磁束密度検出を可能にする構造が無かった。また、試料温度加熱した場合、その熱がコイルに伝わるとコイルが過熱され巻線間での絶縁性が下がり、ショートしてしまいコイル破裂に至る可能性があった。 As a method for measuring the degree of orientation, Jr‖ / Jr‖ is measured, and the degree of orientation f 2 is further calculated by the formula of degree of orientation f 2 = cosφ and φ = arctan (2M r⊥ / M r‖ ). The magnetic field required for Jr⊥ measurement is 12T or more. However, in the case of measuring a strong magnet that requires a high magnetic field as shown in FIG. In addition to the measurement in the region where the value of ⊥ is not saturated, the measurement at a high temperature is difficult because there is no heating method inside the high magnetic field generating coil. As a factor on the coil side, it was necessary to increase the large current and the number of coil turns as much as possible in order to generate a high magnetic field. On the other hand, when such a coil design is adopted, the space inside the coil is limited, and there is no structure that enables heating in a narrow space and detection of magnetic flux density. Further, when the sample temperature is heated, if the heat is transmitted to the coil, the coil is overheated, the insulation between the windings is lowered, and a short circuit may occur, resulting in a coil burst.

図5は、本実施の形態によるパルス強磁場磁界発生回路の一例を示す図であり、図2の符号3で示される部分の詳細な構成を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing an example of a pulsed strong magnetic field generating circuit according to the present embodiment, and is a diagram showing a detailed configuration of a portion indicated by reference numeral 3 in FIG.

図5に示すように、本実施の形態によるパルス強磁場磁界発生回路では、高磁界発生とコイルの安全性確保の手段を設けている。すなわち、高磁界発生のため、コンデンサバンク容量を16mFから4倍の64mF(0.5mF×128個)とし、安全に高磁界を発生させるために、従来のコンデンサバンク部3−4よりコイル1−8に大電流を通電する際に放電制御するための還流SCR(サイリスタ)26、27を設け、高電圧・大電流に耐える磁界発生コイル1−8としている。また、コンデンサバンク部3−4と、コイル1−8の両端子間に、充電電圧検出部29aを設けるとともに、バンク切り替え用の真空スイッチ23aから23dまでを設けている。   As shown in FIG. 5, the pulse strong magnetic field generation circuit according to this embodiment is provided with means for generating a high magnetic field and ensuring the safety of the coil. That is, in order to generate a high magnetic field, the capacitor bank capacity is changed from 16 mF to 4 times 64 mF (0.5 mF × 128 pieces). 8 is provided with reflux SCRs (thyristors) 26 and 27 for controlling discharge when energizing a large current, and a magnetic field generating coil 1-8 capable of withstanding a high voltage and a large current. In addition, a charging voltage detection unit 29a is provided between both terminals of the capacitor bank unit 3-4 and the coil 1-8, and bank switching vacuum switches 23a to 23d are provided.

これにより、従来の最大磁界8Tから、最大磁界15T程度まで、強磁場を発生させるための電流を流すことができる。   Thereby, the electric current for generating a strong magnetic field can be sent from the conventional maximum magnetic field 8T to the maximum magnetic field 15T.

尚、高磁界発生時に大電流が流れるため、銅線に大きな張力が働き巻線が緩むとショートする。そこで、巻線方法に関して、バックテンションを印加しながら高熱伝導性接着材を塗布しつつ、巻線コイルが緩まないよう固着した。また、コイルの発熱対策として、高磁界発生時に大電流を通電する。その際ジュール熱が発生し、高温になるとコイル接着固定力が低下し、ショートの危険性がある。そこで、コイルボビン内側と多層巻コイル外周に冷却オイル循環油路部材を巻き込み効率良く油冷する巻き線方法とし、冷却機構を設けた。冷却機構としては、コイル内周壁と外周壁とに、上下方向に延在する冷却路の孔をコイル周に沿って複数配置している。   Since a large current flows when a high magnetic field is generated, a large tension is applied to the copper wire, causing a short circuit when the winding is loosened. Therefore, with respect to the winding method, the winding coil was fixed so as not to loosen while applying a high thermal conductive adhesive while applying back tension. As a countermeasure against heat generation of the coil, a large current is applied when a high magnetic field is generated. At that time, Joule heat is generated, and when the temperature becomes high, the coil adhesive fixing force decreases, and there is a risk of short circuit. In view of this, a cooling method is provided by adopting a winding method in which a cooling oil circulation oil passage member is wound around the inside of the coil bobbin and the outer periphery of the multilayer winding coil to efficiently cool the oil. As a cooling mechanism, a plurality of cooling passage holes extending in the vertical direction are arranged on the inner and outer peripheral walls of the coil along the periphery of the coil.

図6は、一般的なHa測定のイメージ図である。Haは第1象限のJ−Hカーブから求められる。   FIG. 6 is an image diagram of general Ha measurement. Ha is obtained from the JH curve in the first quadrant.

図8に示すように、異方性磁界Haは配向方向と垂直方向に磁界を印加したJ−Hカーブ第1象限において、d2J/dH2が2回目に最小となるHで定義される。 As shown in FIG. 8, the anisotropic magnetic field Ha is defined as H at which d 2 J / dH 2 is minimized for the second time in the first quadrant of the JH curve in which the magnetic field is applied in the direction perpendicular to the orientation direction. .

従来の装置ではJ−Hカーブを測定するだけでありまた、第2象限のBHカーブを測定することを主体としており、Ha測定の機能を有していなかった。
本実施の形態では、材料物性の1つである異方性磁界Haも測定できるようにした。
The conventional apparatus only measures the JH curve, and mainly measures the BH curve in the second quadrant, and has no Ha measurement function.
In the present embodiment, an anisotropic magnetic field Ha, which is one of material properties, can also be measured.

図7は、図2の計測用コントローラ部(コンピュータ)PCによるHa測定器の一構成例を示す機能ブロック図である。図7に示すように、Ha測定器PCは、Jコイル21a、Hコイル21bと、信号積分器23と、信号微分器24、信号波形記憶装置25と、PC本体の波形信号記憶部5と、を有するとともに、新たに、信号微分器24と、信号積分器23との切り替えスイッチ28を設けている。   FIG. 7 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the Ha measuring device by the measurement controller unit (computer) PC of FIG. As shown in FIG. 7, the Ha measuring device PC includes a J coil 21a, an H coil 21b, a signal integrator 23, a signal differentiator 24, a signal waveform storage device 25, a waveform signal storage unit 5 of the PC body, And a switch 28 for switching between the signal differentiator 24 and the signal integrator 23 is newly provided.

図8は、本実施の形態によるHa測定のイメージ図である。異方性磁界Haは、材料の保磁力指標であり、d2J/dH2の第2回最小値として求めることができる。 FIG. 8 is an image diagram of Ha measurement according to the present embodiment. The anisotropic magnetic field Ha is a coercive force index of the material and can be obtained as the second minimum value of d 2 J / dH 2 .

希土類磁石のような強力な磁石のHa測定には最大磁界12T以上の強磁場が必要であり、最大磁界8Tでは磁界不足であった。また、従来は測定点数等の最適化が不充分のため、2次微分値がばらつき、減磁過程第2回目2次微分最小値の検出位置がばらついた。   In order to measure Ha of a strong magnet such as a rare earth magnet, a strong magnetic field having a maximum magnetic field of 12T or more is required, and the maximum magnetic field of 8T is insufficient. Conventionally, since the number of measurement points and the like is not sufficiently optimized, the secondary differential value varies, and the detection position of the second-order secondary differential minimum value in the demagnetization process varies.

本実施の形態では、図8の垂直方向第1象限において、図7の信号微分器24によってノイズが少なくなりd2J/dH2を精度良く測定することができるようになった。 In the present embodiment, noise is reduced by the signal differentiator 24 in FIG. 7 in the first quadrant in the vertical direction in FIG. 8, and d 2 J / dH 2 can be accurately measured.

異方性磁界は、高磁界が発生できる(超伝導磁石など)装置で測定していたが、そのような特別の仕組みを用いることなく簡易に測定可能である。   The anisotropic magnetic field has been measured with a device capable of generating a high magnetic field (such as a superconducting magnet), but can be easily measured without using such a special mechanism.

以上に説明したように、本実施の形態によれば、加温による温度上昇を考慮しても、十分な加圧力で試料を固定することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to fix the sample with a sufficient pressure even in consideration of a temperature increase due to heating.

また、磁石の磁化容易軸方向と垂直な方向に磁界を印加した場合に、磁石が回転する力を抑制し、12T以上の大きな磁界を印加できる。   In addition, when a magnetic field is applied in a direction perpendicular to the easy axis of magnetization of the magnet, the rotating force of the magnet can be suppressed and a large magnetic field of 12 T or more can be applied.

Figure 2016095264
Figure 2016095264

表1に示すように、従来の磁気特性測定装置は、本実施の形態による装置のように磁石の配向度、Ha、α&Neff、K1・K2等の測定・評価が難しかった。   As shown in Table 1, in the conventional magnetic property measuring apparatus, it was difficult to measure and evaluate the degree of magnet orientation, Ha, α & Neff, K1, K2, etc., as in the apparatus according to the present embodiment.

すなわち、表1に示すように、現状の磁気特性評価装置では、1回のみのBHカーブ測定しかできず、配向度・Ha(異方性磁界)・α(理想Haに対する保磁力劣化指数)・Neff(素材粒形状の反磁界係数)・K1&K2(結晶磁気異方性定数)が測定できない。   That is, as shown in Table 1, with the current magnetic property evaluation apparatus, only one BH curve measurement can be performed, and the degree of orientation, Ha (anisotropic magnetic field), α (coercivity degradation index with respect to ideal Ha), Neff (demagnetizing factor of material grain shape) and K1 & K2 (crystalline magnetic anisotropy constant) cannot be measured.

大きな課題は、以下の通りである。
1.安全上も含め高磁界発生が困難。
2.磁界検出・微分計算機能を有していない。
3.解析用ポスト処理システムがない。
The major issues are as follows.
1. It is difficult to generate a high magnetic field for safety reasons.
2. Does not have magnetic field detection / differential calculation function.
3. There is no post processing system for analysis.

一般的に、磁石の性能評価は、BHカーブの測定により、Br(Jr):残留磁束密度(残留磁気分極、Hcj:保磁力、BHmax:最大エネルギ積等の測定のみで、部品適用においては充分であった。そのため、従来装置ではBHカーブ測定による前記データの取得のみで充分であった。また、他の磁気特性の評価を行うには、得られたBHカーブのデータから別に計算する必要があった。   In general, the performance of a magnet can be evaluated by measuring the BH curve by measuring only Br (Jr): residual magnetic flux density (residual magnetic polarization, Hcj: coercive force, BHmax: maximum energy product, etc.) Therefore, in the conventional apparatus, it was sufficient to obtain only the data by measuring the BH curve, and in order to evaluate other magnetic characteristics, it is necessary to calculate separately from the obtained BH curve data. there were.

本実施の形態では、磁石の製造上のプロセスの影響・磁石の保磁力等の向上を意図するに当たり、プロセスがどのように磁石性能に影響するか、を明確にするため、原理的に1つの装置で磁気特性の一連の性能を全て測定できることを目的にしている。   In this embodiment, in order to clarify how the process affects the magnet performance in order to improve the influence of the process on magnet manufacture and the coercive force of the magnet, The purpose is to be able to measure all the series of magnetic properties with the device.

各特性項目測定における課題を以下にまとめる。
α&Neff測定:本測定には、飽和磁化Js及びその温度特性、異方性磁界Ha及びその温度特性のデータが必要となるが、希土類磁石のような強力な磁石のJs、Haの測定には12T以上の高磁界での測定が必要となり、一般的な磁気特性測定装置での測定は困難である。またその特性を高温で測定することは一層困難な状況である。
The issues in measuring each characteristic item are summarized below.
α & Neff measurement: This measurement requires data of saturation magnetization Js and its temperature characteristics, anisotropic magnetic field Ha and its temperature characteristics, but 12T for measurement of Js and Ha of strong magnets such as rare earth magnets. Measurement with the above high magnetic field is necessary, and measurement with a general magnetic property measuring apparatus is difficult. In addition, it is more difficult to measure the characteristics at high temperatures.

以上、従来の測定器では、最大磁界が低い、磁界印加速度可変範囲が狭い、物理法則に則った解析手法を開発できていなかったが、以下に説明するように、本実施の形態による技術を用いることで、表1に示すように、一般性能評価、配向度、特殊性能評価、結晶磁気異方性を評価可能であり、かつ、測定温度も、室温から200℃程度までの範囲をカバーすることができるようになった。   As described above, the conventional measuring device has not been able to develop an analysis method according to the physical law with a low maximum magnetic field, a narrow magnetic field application speed variable range, but as described below, the technique according to the present embodiment has not been developed. As shown in Table 1, it is possible to evaluate general performance evaluation, degree of orientation, special performance evaluation, and magnetocrystalline anisotropy, and the measurement temperature also covers a range from room temperature to about 200 ° C. I was able to do it.

本実施の形態によれば、配向度が測定可能な装置、磁気結晶学的には図3、4のように配向方向と平行な方向および垂直な方向での残留磁化Jrを測定し求めることが必要であり、垂直方向では特に第1象限で飽和する必要があり、Jr⊥の測定に必要な9600kA/m(12T)程度の磁界を得ることができる。また、本実施の形態によれば、安全にこの性能を測定できる。   According to the present embodiment, an apparatus capable of measuring the degree of orientation, in magnetic crystallography, the residual magnetization Jr in the direction parallel to and perpendicular to the orientation direction as shown in FIGS. In the vertical direction, it is necessary to saturate particularly in the first quadrant, and a magnetic field of about 9600 kA / m (12 T) required for Jr⊥ measurement can be obtained. Moreover, according to this Embodiment, this performance can be measured safely.

(まとめ)
(1)試料回転防止のポイント
従来技術では、高温窒素ガスを試料に吹き付けて温度制御を行っていた。ガス吹き付け法ではガスが試料の5面(底面・前後左右面)の表面を流れ試料内温度分布を小さくできる利点がある。しかし、高温ガスは温度可変部の試料固定棒(管形状:外径φ10mm,内径φ6mm)のφ6mm空間を流れる為、上・下試料固定棒全体が加熱され、高温部では500℃になり、試料棒の加熱膨張による試料棒破損防止の為、バネで加圧して試料固定を行っていた。
(Summary)
(1) Points for preventing sample rotation In the prior art, temperature control was performed by spraying high-temperature nitrogen gas on the sample. The gas spraying method has an advantage that the gas flows on the five surfaces (bottom surface, front, rear, left and right surfaces) of the sample, and the temperature distribution in the sample can be reduced. However, because the high-temperature gas flows through the φ6mm space of the sample fixing rod (tube shape: outer diameter φ10mm, inner diameter φ6mm) in the variable temperature part, the entire upper and lower sample fixing rods are heated and reach 500 ° C in the high temperature part In order to prevent the sample rod from being damaged by the thermal expansion of the rod, the sample was fixed by applying pressure with a spring.

従って、試料の測定方向は磁化容易軸のみとして、磁化困難軸方向の測定では試料が回転し、試料室内壁が破損する為、磁化困難軸方向の測定は行えなかった。   Therefore, the measurement direction of the sample is only the easy magnetization axis. In the measurement in the hard magnetization axis direction, the sample rotates and the inner wall of the sample is damaged.

本実施の形態による装置では高温での異方性磁界測定が必要となった為、高温ガスによる試料温度可変方式を使用せず、試料固定棒上・下内に、制御電流による発熱応答の早いセラミックヒーターを、上・下に各一対設置し、ヒーターの熱は、熱伝導率の良い樹脂を介して試料に伝導する方式とした。前述の窒素ガス加熱で500℃の最高温となる部分は、セラミックヒーター方式では300℃程度に軽減され、上・下試料棒も高温部分は全長の1/2以下とした結果、試料棒の熱膨張を、高温窒素ガス方式の様に、バネ圧で緩和する必要が無くなり、磁化困難軸測定時の試料回転を抑えるのに十分な加圧が可能となった。   Since the apparatus according to the present embodiment requires an anisotropic magnetic field measurement at a high temperature, the sample temperature variable method using a high temperature gas is not used, and the heat generation response due to the control current is fast on and under the sample fixing rod. A pair of ceramic heaters were installed above and below, respectively, and the heat of the heaters was conducted to the sample through a resin with good thermal conductivity. The part that reaches the maximum temperature of 500 ° C by the above-mentioned nitrogen gas heating is reduced to about 300 ° C by the ceramic heater method. The expansion need not be relaxed by the spring pressure as in the high-temperature nitrogen gas method, and sufficient pressurization to suppress the sample rotation during measurement of the hard axis is possible.

(2)加熱方式のポイント
加熱方式の要点は、前述の試料固定棒の熱膨張を如何に抑制するかである。要点は、前述のセラミックヒーターと高熱伝導樹脂(非磁性体)及び、これらの配置により、試料温度(最高200℃)制御に必要な熱源温度を窒素ガス吹き付け方式の500℃から300℃に下げ、上・下試料固定棒(合計全長約450mm、φ10mm)の熱膨張を極小とした点である。その結果、試料の高温下での異方性磁界の測定が可能となった。
(2) Points of the heating method The main point of the heating method is how to suppress the thermal expansion of the sample fixing rod. The main point is that by using the ceramic heater and the high thermal conductive resin (non-magnetic material) and their arrangement, the heat source temperature required for controlling the sample temperature (up to 200 ° C) is reduced from 500 ° C in the nitrogen gas blowing method to 300 ° C. This is the point where the thermal expansion of the upper and lower sample fixing rods (total length approximately 450mm, φ10mm) is minimized. As a result, it was possible to measure the anisotropic magnetic field of the sample at a high temperature.

以下、本発明の実施の形態による高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置の利用例について詳細に説明する。   Hereinafter, an application example of the high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

(実施例1)
本実施例1は、上記の高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置を利用した飽和磁化Ms(Js)の測定技術に関する。
(Example 1)
Example 1 relates to a technique for measuring saturation magnetization Ms (Js) using the above-described high magnetic field pulse excitation type magnetic characteristic measuring apparatus.

図9は、Arrott-plot法による場合の例を示す図であり、以下の式に基づいている。   FIG. 9 is a diagram showing an example in the case of the Arrott-plot method, and is based on the following equation.

Figure 2016095264
Figure 2016095264

ここでM(H,T)は任意の磁界H、Tは任意温度での磁束密度、M(0,0)は磁界H=0、温度T=0Kでの磁束密度であり、Tは任意の温度であり、Tcはキュリー温度であり、χは初磁化率であり、a(T)は第1項の係数であり、bは第2項係数である。 Here, M (H, T) is an arbitrary magnetic field H, T is a magnetic flux density at an arbitrary temperature, M (0, 0) is a magnetic flux density at a magnetic field H = 0 and a temperature T = 0K, and T is an arbitrary magnetic field. Tc is the Curie temperature, χ 0 is the initial magnetic susceptibility, a (T) is the first term coefficient, and b is the second term coefficient.

上記のように、温度一定の下、H可変にてM(H,T)をプロットし、H=0における、Ms(Js)=Mspo、すなわちArrott−plot法による飽和磁化Ms(Mspo)を求めることができる。
図10は、飽和漸近則による場合の例を示す図であり、以下の式に基づいている。
As described above, M (H, T) is plotted with H being variable under constant temperature, and Ms (Js) = Mspo at H = 0, that is, saturation magnetization Ms (Mspo) by the Arrott-plot method is obtained. be able to.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in the case of the saturation asymptotic rule, which is based on the following equation.

Figure 2016095264
Figure 2016095264

ここでM(H)は任意の磁界Hでの磁化であり、χhfは任意磁界での磁化率であり、a1・a2は係数である。この式により飽和漸近則法による飽和磁化Ms(Msat)を求めることができる。 Here, M (H) is the magnetization in an arbitrary magnetic field H, χ hf is the magnetic susceptibility in an arbitrary magnetic field, and a 1 and a 2 are coefficients. From this equation, the saturation magnetization Ms (Msat) by the saturation asymptotic law method can be obtained.

従来は、飽和磁化Jsは、装置において印加可能な最大磁界の範囲で最大の磁化となる値をJsと見なしていたり、MHループよりMsを求めていたが、測定点のばらつきが大きいと一義的にMsを求めるのが難しかった。   Conventionally, the saturation magnetization Js is regarded as the value of maximum magnetization in the range of the maximum magnetic field that can be applied in the apparatus as Js, or the Ms is obtained from the MH loop. It was difficult to ask for Ms.

本装置を用いて磁気特性を測定すれば、平行方向第1象限データより、図9、図10のようにデータのスムージング処理も含めた解析処理を行い、飽和磁化Msを求めることができる。   If the magnetic characteristics are measured using this apparatus, the saturation magnetization Ms can be obtained by performing analysis processing including data smoothing processing as shown in FIGS. 9 and 10 from the first quadrant data in the parallel direction.

(実施例2)
本実施例2は、上記の高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置を利用した結晶磁気異方性定数K1・K2の測定技術に関する。図11は、Sucksmith−Tompson法のイメージを示す図である。
(Example 2)
The second embodiment relates to a technique for measuring the magnetocrystalline anisotropy constants K1 and K2 using the above-described high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring apparatus. FIG. 11 is a diagram showing an image of the Sucksmith-Thompson method.

従来、結晶磁気異方性は、単結晶試料を作製し、磁気トルク計を用いて測定していたが、試料作製の困難さ・及び測定データのばらつきにより、図11のような作図をする際に、データのプロットがばらつき、K1・K2を導出することが困難な場合があった。   Conventionally, the magnetocrystalline anisotropy has been measured by using a magnetic torque meter after preparing a single crystal sample. However, due to the difficulty of sample preparation and variations in measurement data, when drawing as shown in FIG. In addition, there are cases where plots of data vary and it is difficult to derive K1 and K2.

本実施例2は、図6の垂直方向第1象限データ及び図9、図10のMsデータを基に図11に示すようにデータのスムージング処理も含め解析処理したものであり、結晶磁気異方性K1・K2を求めることが可能となる。K1は1次の結晶磁気異方性定数であり、K2は2次の結晶磁気異方性定数である。
本実施例2では、図11に示すように、K1、K2を精度よく求めることができる。
The second embodiment is an analysis process including the data smoothing process as shown in FIG. 11 based on the vertical first quadrant data of FIG. 6 and the Ms data of FIGS. 9 and 10. The characteristics K1 and K2 can be obtained. K1 is a primary magnetocrystalline anisotropy constant, and K2 is a secondary magnetocrystalline anisotropy constant.
In the second embodiment, as shown in FIG. 11, K1 and K2 can be obtained with high accuracy.

Figure 2016095264
Figure 2016095264

(実施例3)
本実施例3は、上記の高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置を利用したα・Neffの測定技術に関する。図12はHcj-温度T線図であり、図13はMs-温度T線図であり、図14はα・Neffの求め方のイメージを示す図である。
保磁力Hcjは、下記Kronmullerの式で表される。
Example 3
The third embodiment relates to an α · Neff measurement technique using the high magnetic field pulse excitation type magnetic characteristic measuring apparatus. 12 is an Hcj-temperature T diagram, FIG. 13 is an Ms-temperature T diagram, and FIG. 14 is a diagram showing an image of how to obtain α · Neff.
The coercive force Hcj is expressed by the following Kronmuller equation.

Hcj(T)=α・Ha(T)−Neff・Ms(T) (8)   Hcj (T) = α · Ha (T) −Neff · Ms (T) (8)

ここで、μ0Ms=Js:磁化であり、αは理想保磁力である異方性磁界からの劣化係数、Neffは結晶内部の反磁界と解される。 Here, μ 0 Ms = Js: magnetization, α is a degradation coefficient from an anisotropic magnetic field that is an ideal coercive force, and Neff is interpreted as a demagnetizing field inside the crystal.

図12、図13のように保磁力・飽和磁化の温度依存性を測定し、これを図14のようにプロットすることで、α、Neffを求めることができる。   Α and Neff can be obtained by measuring the temperature dependence of the coercive force / saturation magnetization as shown in FIGS. 12 and 13 and plotting it as shown in FIG.

Hcj(T)/Ms(T)=α×Ha(T)/Ms(T)−Neff (9)   Hcj (T) / Ms (T) = α × Ha (T) / Ms (T) −Neff (9)

従来は、自動でHcj(T)、Ms(T)、Ha(T)の温度依存性を測定できる技術がなく、BHトレーサーで2T程度までに限れば、Hcj(T)のみ測定可能であり、Ha(T)、Ms(T)の測定は困難であった。   Conventionally, there is no technology that can automatically measure the temperature dependence of Hcj (T), Ms (T), and Ha (T), and if it is limited to about 2T with a BH tracer, only Hcj (T) can be measured. It was difficult to measure Ha (T) and Ms (T).

実施例3は、実施例2において、指定温度に設定し、自動的・連続的にHcj、Msの温度依存性を測定し、α、Neffを求めることができる装置である。   The third embodiment is a device that can set α and Neff in the second embodiment by setting the specified temperature and measuring the temperature dependence of Hcj and Ms automatically and continuously.

従来、磁石の開発において保磁力Hcjへの製造プロセスの影響を調べるに当たって、最終結果としてのHcjへの影響をダイレクトに求める手段しかなかった。   Conventionally, in examining the influence of the manufacturing process on the coercive force Hcj in the development of a magnet, there was only a means for directly determining the influence on the Hcj as a final result.

本実施例のようにα、Neff測定が可能になることによって、作製した磁石への内部粒径・粒形状等の影響、粒界構造の影響が大きいのかどうかが推定できるようになり、磁石開発がし易くなる。   As α and Neff measurements are possible as in this example, it is possible to estimate whether the influence of internal grain size, grain shape, etc. on the produced magnet and the influence of the grain boundary structure are large. It becomes easy to do.

これは、αは粒界構造の影響が強く反映されるのに対し、Neffは粒形状の影響を受け易いことになるからである。磁石としての性能は、αが大きく、Neffが小さくなる方向がより良い性能となる。   This is because α is strongly influenced by the grain boundary structure, whereas Neff is easily influenced by the grain shape. The performance as a magnet is better when α is larger and Neff is smaller.

上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In the above-described embodiment, the configuration and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to these, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。   Each component of the present invention can be arbitrarily selected, and an invention having a selected configuration is also included in the present invention.

本発明は、高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a high magnetic field pulse excitation type magnetic characteristic measuring apparatus.

1…磁気特性測定機構(測定装置)、1−2…試料、1−1a、1−1b…試料押さえ棒、1−4…加圧ネジ、1−5(1−5a、1−5b)…温度測定熱電対、1−6…冷却パイプ、1−7…試料出し入れ口、1−8(1−8a〜1−8d)…コイル(励磁コイル部)、1−10…励磁コイル冷却部温度制御部、1−11…測定信号検出部、1−12…試料位置決め機構部(手動試料位置設定部)、3…制御装置、3−1…第1機能部、3−2…磁界発生制御部、3−3…第2機能部、3−4…コンデンサバンク部、5…PC本体の波形記憶部(信号波形記憶部)、6…コンデンサバンク制御部、23a〜23d…真空スイッチ、26、27…還流SCR(サイリスタ)、21…Jコイル、22…Hコイル、23…信号積分器、25…信号波形記憶装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic characteristic measuring mechanism (measuring device) 1-2 ... Sample 1-1a, 1-1b ... Sample pressing rod 1-4 ... Pressure screw, 1-5 (1-5a, 1-5b) Temperature measurement thermocouple, 1-6 ... cooling pipe, 1-7 ... sample inlet / outlet, 1-8 (1-8a to 1-8d) ... coil (excitation coil part), 1-10 ... excitation coil cooling part temperature control 1-11... Measurement signal detection unit, 1-12... Sample positioning mechanism unit (manual sample position setting unit), 3... Control device, 3-1 1st function unit, 3-2. 3-3 ... 2nd functional part, 3-4 ... capacitor bank part, 5 ... waveform storage part (signal waveform storage part) of PC main body, 6 ... capacitor bank control part, 23a-23d ... vacuum switch, 26, 27 ... Reflux SCR (thyristor), 21 ... J coil, 22 ... H coil, 23 ... signal integrator, 25 ... signal Type storage device.

Claims (3)

試料を一対の試料押さえ棒で挟んだ状態で、試料の周りに設けたコイルに磁界を印加して、試料の磁気特性を測定する磁気特性測定装置であって、
試料押さえ棒の少なくとも試料と接触する面の近辺に試料を加熱するヒーターが内蔵され、さらに、コイルは巻線に接着剤を塗布しつつ巻いたものであり、コイルの内壁及び/又はコイルの外壁には、冷却媒体が流通する冷却用通路が設けられている、高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置。
A magnetic property measuring apparatus that measures a magnetic property of a sample by applying a magnetic field to a coil provided around the sample in a state where the sample is sandwiched between a pair of sample pressing rods,
A heater for heating the sample is built in the vicinity of at least the surface of the sample pressing bar that contacts the sample, and the coil is wound while applying an adhesive to the winding, and the coil inner wall and / or the outer wall of the coil Includes a high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring apparatus provided with a cooling passage through which a cooling medium flows.
高磁界発生のためにコンデンサバンクから前記コイルに大電流を流す経路に還流サイリスタ素子が設けられている請求項1に記載の高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置。   2. The high magnetic field pulse excitation type magnetic characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein a reflux thyristor element is provided in a path through which a large current flows from the capacitor bank to the coil in order to generate a high magnetic field. 計測信号を積分する信号積分器に加えて、計測信号を微分して異方性磁界Haを測定する信号微分器を備え、
さらに、磁化(J)測定用コイルの信号処理を信号積分器と信号微分器とで切り替える切り替えスイッチを有する請求項1又は2に記載の高磁界パルス励磁型磁気特性測定装置。
In addition to the signal integrator for integrating the measurement signal, a signal differentiator for differentiating the measurement signal to measure the anisotropic magnetic field Ha is provided.
The high magnetic field pulse excitation type magnetic property measuring apparatus according to claim 1, further comprising a changeover switch for switching the signal processing of the magnetization (J) measuring coil between a signal integrator and a signal differentiator.
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