JP2022074526A - 磁歪部材及び磁歪部材の製造方法 - Google Patents
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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Abstract
Description
3/2λ100:磁歪定数
ε(//):<100>方向に対して平行に磁場をかけて飽和したときの平行磁歪量
ε(⊥) :<100>方向に対して垂直に磁場をかけて飽和したときの垂直磁歪量
以下、本実施形態の磁歪部材及び磁歪部材の製造方法について説明する。
化学量論比で鉄とガリウムの比率81:19で原料を調整し、垂直ブリッジマン(VB)法で育成した円柱状のFe-Ga合金の単結晶を用意した。単結晶の育成軸方向は<100>とした。結晶育成軸方向に垂直な単結晶の上面または下面の{100}面をX線回折により方位確認した。なお、この時、島津シーケンシャル形プラズマ発光分析装置(ICPS-8100)で結晶の上面及び下面サンプルを測定した結果、単結晶の濃度は、ガリウムの含有量が17.5~19.0at%であった。
なお、ゲージ率は、下式の式(3)とした。
ε=2.00/Ks × εi ・・・式(3)
(ε:ゲージ率, εi:測定ひずみ値, Ks:使用ゲージのゲージ率)
実施例2は、実施例1におけるワイヤの揺動角度θ(図3参照)を±3°に変更し、それ以外は実施例1と同様に実施した例である。得られた磁歪部材の製造条件及び評価結果を表1に示す。得られた磁歪部材は、図1(A)及び(B)に示す例のような、長手方向及び短手方向を有する板状体であり、板状体の表面及び裏面に、長手方向に延びる複数の第1の溝と、板状体の表面及び裏面に、第1の溝より深く、長手方向に延びる複数の第2の溝と、を有するものであった。また、第1の溝の延伸方向と第2の溝の延伸方向が交わる角度(交差角度)は、15°以下であった。表面粗さRaは長手方向が0.3~0.4μm、短手方向が0.6~0.7μmであり、長手方向よりも短手方向の表面粗さRaが大きかった。
実施例3は、実施例2におけるワイヤに固定した砥粒の砥粒径を6~12μmに変更し、また、ワイヤ線径を120μmに変更し、これら以外は実施例2と同様に実施した例である。得られた磁歪部材の製造条件及び評価結果を表1に示す。得られた磁歪部材は、図1(A)及び(B)に示す例のような、長手方向及び短手方向を有する板状体であり、板状体の表面及び裏面に、長手方向に延びる複数の第1の溝と、板状体の表面及び裏面に、第1の溝より深く、長手方向に延びる複数の第2の溝と、を有するものであった。また、第1の溝の延伸方向と第2の溝の延伸方向が交わる角度(交差角度)は、15°以下であった。表面粗さRaは長手方向が0.3~0.4μm、短手方向が0.6~0.7μmであり、長手方向よりも短手方向の表面粗さが大きかった。
実施例4は、実施例3における磁歪部材の厚みを0.5mmとしワイヤの揺動角度θ(図3参照)を±10°に変更し、それ以外は実施例3と同様に実施した例である。得られた磁歪部材の製造条件及び評価結果を表1に示す。得られた磁歪部材は、図1(A)及び(B)に示す例のような、長手方向及び短手方向を有する板状体であり、板状体の表面及び裏面に、長手方向に延びる複数の第1の溝と、板状体の表面及び裏面に、第1の溝より深く、長手方向に延びる複数の第2の溝と、を有するものであった。また、第1の溝の延伸方向と第2の溝の延伸方向が交わる角度(交差角度)は、15°以下であった。表面粗さRaは長手方向が0.1~0.2μm、短手方向が0.2~0.3μmであり、長手方向よりも短手方向の表面粗さが大きかった。
比較例1は、実施例1において、固定砥粒式ワイヤソー装置を用いて、単結晶を薄板部材に切断後、ワイヤの走行方向が磁歪部材の「短手方向」に揃うように外周刃切断装置により切り出したものである。長手方向の寸法16mm×短手の寸法4mm×厚み1mmの大きさの磁歪部材を10枚得た。得られた磁歪部材は、板状体の表面及び裏面に、「短手方向」に延びる複数の第1の溝と、「短手方向」に延びる複数の第2の溝と、を有するものであった。得られた磁歪部材の製造条件及び評価結果を表1に示す。得られた10枚の磁歪部材を評価した結果、この磁歪部材の平行磁歪量は27~70ppm(平均40ppm)であり、磁歪定数は70~300ppm(平均284ppm)となった。また、表面粗さRaは、長手方向が0.7~0.8μm、短手方向が0.3~0.4μmであった。
比較例2は、実施例1におけるワイヤソー装置を「遊離砥粒式」ワイヤソー装置に変更して切断加工を行った例であり、これら以外は実施例1と同様に実施した例である。長手方向の寸法16mm×短手の寸法4mm×厚み1mmの大きさの磁歪部材を10枚得た。なお、ワイヤ線径、ワイヤの揺動角度θ(図3参照)も実施例1から変更している。得られた磁歪部材の製造条件及び評価結果を表1に示す。得られた10枚の磁歪部材を評価した結果、この磁歪部材の平行磁歪量は22~270ppm(平均103ppm)であり、磁歪定数は270~318ppm(平均287ppm)となった。また、表面粗さRaは、長手方向が0.4~0.5μm、短手方向が0.4~0.5μmであった。また、得られた磁歪部材の表裏面の形状は、梨地状であった。
実施例の結果より、上記した磁歪定数及び平行磁歪量の改質が確認される。また、実施例の結果より、本実施形態の磁歪部材1は、磁歪定数及び平行磁歪量が高く、部材間の磁歪定数及び平行磁歪量のばらつきが少ない特性を有することが確認される。また、実施例の結果より、本発明の態様の磁歪部材の製造方法は、磁歪定数及び平行磁歪量が高く、部材間の磁歪定数及び平行磁歪量のばらつきが少ない磁歪部材を容易に製造することができることが確認される。
2 :第1の溝
3 :第2の溝
4 :表面
5 :裏面
D1 :長手方向
D2 :短手方向
C :結晶(単結晶、多結晶)
S1 :結晶用意工程
S2 :結晶切断工程
S3 :切断工程
Claims (12)
- 磁歪特性を有する鉄系合金の結晶からなり、長手方向及び短手方向を有する板状体であり、
前記板状体の表面及び裏面に、前記長手方向に延びる複数の第1の溝と、
前記板状体の表面及び裏面に、前記第1の溝より深く、前記長手方向に延びる複数の第2の溝と、を有する、磁歪部材。 - 前記第2の溝は、前記磁歪部材の短手方向において所定の間隔で周期的に形成される、請求項1に記載の磁歪部材。
- 前記複数の第2の溝における前記所定の間隔は、5μm以上30μm以下である、請求項1又は請求項2に記載の磁歪部材。
- 前記第1の溝と前記第2の溝とのなす角度は、15°以内である、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の磁歪部材。
- 前記第1の溝及び第2の溝を有する面は、前記長手方向の表面粗さRaが、前記短手方向の表面粗さRaよりも小さい、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の磁歪部材。
- 前記長手方向の表面粗さRaは、0.3μm以上1.5μm以下であり、前記短手方向の表面粗さRaは、0.6μm以上4.5μm以下である、請求項5に記載の磁歪部材。
- 磁歪定数が200ppm以上であり、
前記長手方向に対して平行な磁場を印加し、前記長手方向の磁歪量が飽和したときの磁歪量である平行磁歪量が200ppm以上である、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の磁歪部材。 - 前記第1の溝及び前記第2の溝は、それぞれ、マルチワイヤソーによる切断加工により形成された、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の磁歪部材。
- 磁歪特性を有する鉄系合金の結晶からなりかつ長手方向及び短手方向を有する板状体の表面及び裏面に、前記長手方向に延びる複数の第1の溝と、前記板状体の表面及び裏面に前記第1の溝より深く前記長手方向に延びる複数の第2の溝と、を形成することを備える、磁歪部材の製造方法。
- 前記第1の溝及び前記第2の溝をマルチワイヤソーにより形成することを含む、請求項9に記載の磁歪部材の製造方法。
- 前記マルチワイヤソーによる前記第1の溝及び前記第2の溝の形成は、前記マルチワイヤソーに用いるワイヤが前記ワイヤに砥粒を固定した固定砥粒ワイヤーである固定砥粒ワイヤ方式を用いる、請求項9に記載の磁歪部材の製造方法。
- 前記マルチワイヤソーによる前記第1の溝及び前記第2の溝の形成は、前記ワイヤを被加工物に対し±5°の範囲内で傾けて形成することを含む、請求項10又は請求項11に記載の磁歪部材の製造方法。
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JP2020184635A JP2022074526A (ja) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 磁歪部材及び磁歪部材の製造方法 |
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WO2022224974A1 (ja) * | 2021-04-23 | 2022-10-27 | 住友金属鉱山株式会社 | 磁歪部材及び磁歪部材の製造方法 |
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2020
- 2020-11-04 JP JP2020184635A patent/JP2022074526A/ja active Pending
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