JP2797160B2

JP2797160B2 - 磁性流体地下亀裂確認法に用いる磁性流体

Info

Publication number: JP2797160B2
Application number: JP4084629A
Authority: JP
Inventors: 茂樹村松; 真司高杉; 和己大里
Original assignee: GEOTHERMAL ENERGY RESEARCH AND DEVELOPMENT CO.,LTD.
Current assignee: GEOTHERMAL ENERGY RESEARCH AND DEVELOPMENT CO.,LTD.
Priority date: 1991-08-13
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JPH06151145A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、磁性流体による地下
亀裂確認法に用いられる磁性粉体材料に関する。特に、
各種磁性粉末の透磁率に関し、透磁率に及ぼす粉末粒径
と熱処理温度の影響を調査することによって、前記磁性
流体による地下亀裂確認法に用いられる磁性流体材料に
おいて、最も優れたものを得ることを目的とする。

【０００２】

【従来の技術】本願発明者らは、磁性流体による地下亀
裂確認法の一つとして、特願平１年第３４０１８４号
「人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存状態三次元
検知システム」を提案し、坑井近傍の地殻内の亀裂形
状、賦存状態を三次元的に解析するために、水に対して
分散性に富み、高透磁率の粒状磁性体を坑井内から地層
内の岩石孔隙中の熱水層、油層等に注入流動させ、これ
を同じ坑井内、または、他の坑井内からその移動拡散状
態を検知解析することによって、地殻内の亀裂（フラク
チャ）形状、地下水流動状態賦存状態を三次元的に解析
するものを提案している。

【０００３】そして、粒状磁性流体として、高い透磁率
（初透磁率１００程度）、粒径１〜数１０ミクロンのも
のを、コーティング処理をして水分散性を高めたものを
使用した。すなわち、前記高透磁率物質として、マンガ
ンフェライト、ＰＢーパーマロイ、ＰＣーパーマロイ、
センダスト等の物質のうち、５Ａ１、１ＯＳｉ、Ｆｅ８
５の組成で、インゴットで初透磁率μ０＝３０，００
０、最大透磁率μｍ＝１２０，０００、のものが、粉体
において最も高い初透磁率４０〜４５を示し、優れた結
果を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、使用
した、高透磁率物質では、実際の使用上、若干の感度の
劣悪が原因のためか、必ずしも、充分満足できる結果を
得ることが出来なかった上、単価が高くその経済性に問
題があったため、本願発明者らは、さらに、研究を続
け、実用上使用できる地下き裂確認用磁性流体に到達す
るに至ったものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、粗粉砕センダス
ト粉末を＃６０、＃１００に分級後、６００℃で熱処理
して透磁率を測定した結果、透磁率は、粒径に依存せず
に、約２１であること、また、熱処理温度を８００℃に
した場合の透磁率は、約２４であり、熱処理温度を上げ
ても、透磁率の顕著な改善には繋がらないことを知り得
た。そこで、液体急冷法で作成された薄板を粉砕後、６
００℃で熱処理して透磁率を測定した結果、＋＃６０で
透磁率は、約２倍となり、これより細かくなると、透磁
率は、２０〜２５程度まで低下することが知り得た。

【０００６】

【作用】本発明は、センダストまたは、それ以外のもの
を材料とし、これらの材料を粒径、および熱処理、また
は、液体急冷粉末としたことによる試料検定を行い、従
来と同材質ではあるが、従来では達成できない高透磁率
を達成した。

【０００７】

【実施例】まず最初に、透磁率に及ぼすセンダスト粉末
粒径と熱処理温度の影響について検討した。所定の組成
に溶解、鋳造されたセンダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合
金）を粗粉砕し、＃６０および＃１００に分級された粉
末を用いて、透磁率に及ぼす粒径および熱処理温度の影
響を調べ、次に、溶解、鋳造されたセンダストを原料と
し、液体急冷法（片ロール法）で厚さ、３０〜４０μｍ
程度の薄板を作成し、これを粉砕し、分級された粉末を
用いて、透磁率に及ぼす粒径の影響について検討した。

【０００８】ここで、液体急冷粉末の製造方法とは、図
２のその概念図に示すように、溶湯されたセンダスト合
金１をガス圧により、ルツボ２先端の孔３から噴出さ
せ、冷却用回転体４の表面上で接触凝固させて薄板５を
製造するというものである。

【０００９】また、熱処理は、水素ガス雰囲気中で行
い、温度は、６００℃を標準とし、８００℃でも行っ
た。

【００１０】透磁率の測定は、試料粉末をトロイダルケ
ースに充填し、これに巻線を施して行い、測定器として
は、ＬＣＲメータを用い、Ｌを測定してインダクタンス
比透磁率（μＬ）を算出する。この測定条件を表１に示
す。なお、以下、インダクタンス比透磁率は単に透磁率
またはμＬと表示するものとする。また、粉末形状は、
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で行った。

【００１１】

【表１】

【００１２】透磁率に及ぼすセンダスト粉末粒形と熱処
理温度の影響について、特に、粗粉砕粉末の透磁率につ
いては、次のようであった。＃６０および＃１００に分
級された粗粉砕粉末を、６００℃で熱処理して透磁率を
測定した。また、熱処理温度の影響を調べるために、＋
＃６０の粉末を８００℃で熱処理して、透磁率を測定し
た。これらの測定結果を表２に示した。なお、ＳＥＭ観
察結果を図５乃至図７に示した。

【００１３】

【表２】

【００１４】この結果より、次のことが明らかにされて
いる。

【００１５】１）粉末粒形を変化させても透磁率はほと
んど変化しない。

【００１６】２）熱処理温度を６００℃から８００℃に
高くしても、透磁率は、わずか１０％程度しか大きくな
らない。

【００１７】３）いずれの粉末も角張った形状をしてい
る。

【００１８】４）角張った粉末の場合、粒径、熱処理温
度にはほとんど関係なく、透磁率は２１〜２４程度の値
であり、個々の粉末の形状による反磁界の影響が考えら
れる。

【００１９】また、液体急冷薄帯を粉砕した粉末（液体
急冷粉末）の透磁率については、各種の粒径に分級され
た液体急冷粉末を６００℃で熱処理し、透磁率を測定す
ると、その結果は、表３に示されるようになる。

【００２０】

【表３】

【００２１】このことより、次のことが明らかにされ
る。

【００２２】１）−＃１０、＋＃６０の粉末は、薄い平
板を砕いたような形状であり、厚さが３０〜４０μｍ程
度で、平均粒径が数百μｍ程度である。また、透磁率が
１１２という高い値が得られる。

【００２３】２）粒径が小さくなると、粉末は角張った
形状となり、透磁率は２０〜２５程度に低下する。これ
は、上記同様反磁界による影響であると考えられる。

【００２４】次に、センダスト以外の粉末として、鉄
粉、マグネタイト粉末、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉末の透
磁率を検討した。また、鉄粉の透磁率およびＭｎ−Ｚｎ
フェライト粉末についても、透磁率を測定した。

【００２５】センダスト以外の、特に低価格化が可能な
磁性粉末として、上記の鉄粉、マグネタイト粉末および
Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉末を作成し、透磁率測定および
ＳＥＭ観察を行った。透磁率は、室温および２０〜３０
０℃の温度範囲で測定した。後者の温度特性測定条件を
表４に示す。

【００２６】

【表４】

【００２７】その結果、鉄粉、マグネタイト粉末、Ｍｎ
−Ｚｎフェライト粉末の常温での透磁率は、それぞれ２
４．４、５．０、２９．５であることが知り得た。ま
た、鉄粉の透磁率は、２０〜３００℃の範囲でほぼ一定
であったが、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉末は、１５０℃以
上では、磁気変態点以上となり、透磁率が著しく低下す
ることが知り得た。

【００２８】各種の磁性粉末の透磁率については、以下
の結果が得られた。

【００２９】鉄粉、マグネタイト粉末、Ｍｎ−Ｚｎフェ
ライト粉末の室温での透磁率測定結果およびＳＥＭ観察
結果をそれぞれ表５および図１２乃至図１４に示す。

【００３０】

【表５】

【００３１】なお、この表５においては、参考として付
記したセンダスト粉末は６００℃で熱処理した場合の特
性値を示す。

【００３２】同様に、鉄粉およびＭｎ−Ｚｎフェライト
粉末の透磁率の温度特性測定結果を表６および図１に示
す。（但し、マグネタイト粉末は、極めて透磁率が低い
ため、温度特性の測定対象から除外した。）

【００３３】

【表６】

【００３４】なお、上記表６においては、参考として付
記したセンダスト粉末は、６００℃で熱処理した場合の
特性値を示す。また、１１は、センダスト粉の場合を、
１２は、鉄粉の場合を、１３は、フェライト粉の場合を
示す。なお、測定周波数は、１ｋＨｚにおいて行った。

【００３５】この結果より、次のことが明らかにされ
る。

【００３６】１）透磁率は、鉄粉が約２５、マグネタイ
ト粉末が約５、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉末が約３０であ
り、いずれもセンダスト粉末より低い。

【００３７】２）これらの粉末の粒径を変化させたり、
熱処理を施したりしても大幅な透磁率の改善には繋がる
ものではないと予想される。

【００３８】次に、センダスト磁性流体の透磁率につい
て、粉砕したセンダスト粉末（−＃４００）を６００℃
で熱処理された粉末からなる磁性流体を用い、これを供
試材として透磁率の測定を行った。なお、測定方法は、
最初の方法と同じである。

【００３９】入手した試料は、ポリ容器に密封状態で保
管し、約２０日毎に磁気特性測定用容器にケーシングし
て測定に供した。これらにそれぞれＮｏ．１、Ｎｏ．
２、Ｎｏ．３と番号を付して、同一試料の繰り返し測定
を２０日毎に行った。測定終了後に、ケーシングされた
試料の水分を乾燥除去し、センダスト粉末の重量を求
め、この値から断面積を計算した。なお、参考として、
磁性流体中の水も有効断面積とした場合の透磁率を計算
し、その結果を表７に示す。

【００４０】

【表７】

【００４１】表７において、（）は、磁性流体中の水を
有効断面積として計算した場合の透磁率を示す。

【００４２】このことより、次のことが明らかになる。

【００４３】１）分散媒としての水の有効断面積を考慮
した場合、センダスト磁性流体の透磁率は、７〜８とな
る。

【００４４】２）透磁率の時系列変化については、表７
の結果に基いて、まとめたところ、図３に示すものが得
られた。

【００４５】図３において、（）内は、センダスト粉末
の混入比率を示し、実太線は、時系列を示し、点線１４
は、Ｎｏ．１の試料のものを、点線１５は、Ｎｏ．２の
試料のものを、点線１６は、試料Ｎｏ．３のものを示し
ている。

【００４６】ここで、測定日１１／１０の測定のもの
は、試料に振動を加えて行ったところ、図３からも明ら
かなように、Ｎｏ．１とＮｏ．２では、透磁率の上昇が
確認された。

【００４７】また、測定日１１／１０の測定完了後、測
定容器から磁性流体を取り出した時には、Ｎｏ．１とＮ
ｏ．２は、流動性は全くなく、水分が蒸発していたこと
が明らかであった。一方、Ｎｏ．３は、流動性を有して
おり、水分の蒸発はあまりなかったものと思われる。

【００４８】これらのことから、Ｎｏ．１とＮｏ．２
は、測定日１１／１０の測定時点では、試料容器内の水
分の蒸発がかなり進み、容器内で粉末が片寄っていたた
め、振動を加えたことによって粉末が均一に分散され、
透磁率が高くなったものと考えられる。

【００４９】Ｎｏ．１およびＮｏ．２は、測定日１０／
２９の測定値が低くなっているが、これは測定日１０／
２９の測定時点で既に水分の蒸発が進行しており、粉末
の容器内での分布状態が均一でなかったことによると思
われる。

【００５０】Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３は、母材
（入手したポリ容器中の試料）からのサンプリングの日
が異なるが、サンプリングの日に測定した値は、それぞ
れ異なっている。すなわち、一回目のＮｏ．１だけが他
のものよりも低い値となっている。これは、磁性流体そ
のものがもっているばらつきなのか、他の要因によるも
のなのかは、この結果からは明らかではない。種々の不
確定要因はあるものの、透磁率の時系列変化は、それほ
ど大きいものではないと推定される。

【００５１】なお、地下亀裂確認用として使用される磁
性流体は、１回当りの磁性粉末使用量が２トン程度必要
であることから、なるべく安価な粉末を使用する必要が
ある。そこで、粉末価格の面から試算すると、表８に示
すような結果を得た。

【００５２】

【表８】

【００５３】表８中のセンダスト粉末は、溶解後粉砕す
る場合のものであり、液体急冷粉末の場合ではない。な
お、センダスト粉末は、粉砕〜熱処理の前工程について
量産時には設備導入の必要がある。また、Ｍｎ−Ｚｎフ
ェライト粉末については量産工程が確立していないの
で、推定値である。（表８の価格には、新規に設備を導
入した場合の費用については考慮されていないものであ
る。）

【００５４】上記のように最大の初期比透磁率を得るこ
とができたセンダストに関し、センダストとその他の中
位の透磁率を有する高透磁率材料（純鉄、フェライト、
マグネタイト）において、経済性と検出可能性の評価か
ら、最適材料を選定し、かつ、センダストに関して、熱
処理温度、粒径、形状の検討を行った。

【００５５】次に、センダスト自体の透磁率向上のた
め、熱処理温度の検討を行った。

【００５６】これに使用したセンダスト粉末は、ー＃４
００：４００メッシュアンダーのものを使用し、これを
水素気流中で熱処理して、歪除去を行う際の熱処理温度
を室温（＝熱処理前）〜１０００℃の範囲で変化させ
た。そのときの初期比透磁率（μ１）を表９ならびに図
４に示した。

【００５７】

【表９】

【００５８】この結果から明らかなように、センダスト
粉末の初期比透磁率は、６００℃〜８００℃の時に最大
値４４．６〜４５（５．６０〜５．６５×１／１０００
００［Ｈ／ｍ］が得られるが、それより高い温度（１０
００℃）では低下している。

【００５９】さらに、粒径の異なるセンダスト粉末（６
００℃で熱処理）の初期比透磁率（μ１）を表１０に示
す。

【００６０】

【表１０】

【００６１】＋＃６０粉末は、最大粒径１ｍｍで多面体
形状である。また、−＃４００粉末の形状は、平均径１
７〜１８μｍ、厚さ０．５μｍの鱗片状である。この場
合は、粒径よりも形状異方性による反磁効果の関係か
ら、粒径は小さいが、より偏平な円盤状の−＃４００の
方が、粒径の大きな多面体形状（球状に近い）ものより
初期比透磁率が大きくなっている。

【００６２】次に、粒子形状の検討を行って、最も適切
なものを検討した。

【００６３】形状異方性による反磁効果を少なくするた
めに、センダスト合金の急冷薄帯（アモルファスリボ
ン）を粉砕して箔片状粉末を試作した。この初期比透磁
率を表１１に示すものが得られた。

【００６４】

【表１１】

【００６５】また、この電子顕微鏡写真は、図８乃至図
１１に示すようになった。

【００６６】この結果、粒径が、＃１０〜＃６０の急冷
薄帯粉末が、これまでで最も高い初期比透磁率１１２
（１．４１×１０^-4［Ｈ／ｍ］）を示した。ただし、急
冷薄帯の製造コストが加算されるため、この方式は、現
実性に欠ける。しかしながら、透磁率がセンダストの半
分程度の物質でも、磁力計システムの感度が優れていれ
ば、充分に実用できる。そこで、実用化を考慮した場
合、センダストの半分程度の比透磁率（２０〜３０）を
有する材質であっても、磁力計システムの性能如何によ
っては、充分実用化が可能となる。

【００６７】より廉価な高透磁率材料として、純鉄（Ｆ
ｅ）、マンガンジンクフェライト（Ｆｅ₂Ｏ₃：５０ｍｏ
ｌ％，ＭｎＯ：２５ｍｏｌ％，ＺｎＯ：２５ｍｏｌ
％）、マグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）について検討した。こ
の結果を表１２に示す。

【００６８】

【表１２】

【００６９】表１２から明らかなように、純鉄で２４、
マンガンジンクフェライトで２９の初期比透磁率を得
た。両者の製造コストは、センダスト粉末の場合に比べ
てそれぞれ１／１０、１／３程度であり、同じコストな
らば、１０倍〜３倍の量の磁性粉末を地殻内フラクチャ
に注入できることになる。したがって、有効な磁場応答
を得られる可能性が高い。

【００７０】次に、本実施例において、センダスト粉末
（−＃４００、６００℃熱処理）をサンプルとして用
い、固液重量比１：１（センダスト粉末重量：溶液重量
＝１：１）の分散性を安定させるために、前記サンプル
センダスト粉末に対して表面処理を施した。なお、上記
コストを考慮した高透磁率粉末として選定した鉄粉（−
＃１５０）に付いても、この処理を行い、それらの結果
を比較した。

【００７１】この分散安定性の処理において、処理剤と
しては、次の３種類について検討した。

【００７２】界面活性剤（水分散型）

【００７３】エマルジョン（オイル分散型）

【００７４】樹脂

【００７５】また、水圧破砕の際、破砕流体と同時に地
下に注入すると仮定した場合、破砕流体（粘性流体）を
使用するため、磁性粉体の表面に分散処理を施す必要は
なくなるため、この場合の表面処理は、酸化防止だけに
なる。このときの酸化防止としての表面処理（破砕流体
との混入を前提とした場合）の処理剤としては、次の２
種類を検討した。

【００７６】磁性粉体金属の表面に自然に形成される
酸化化合物被膜

【００７７】酸化防止被膜（樹脂等）

【００７８】最初に、〜の分散安定性について検討
し、次に、、の酸化防止としての表面処理について
検討する。

【００７９】定性的な基準として次のような手順の試験
を行った。

【００８０】イ）原液保存安定性試験（室温状態で１ヵ
月間放置）固液重量比１：１の分散液（＝原液）の安定性、流動
性、酸化性の検討

【００８１】ロ）水希釈安定性試験（室温状態で１週間
放置）原液を水（水道水）に希釈した時の拡散に伴う分散安定
性（原液から１０倍水希釈液までに凝集・凝固等が発生
せずに安定しているか？）

【００８２】ハ）食塩水希釈安定性試験（室温状態で１
週間放置）原液を飽和食塩水に希釈した時の拡散に伴う分散安定性

【００８３】ニ）地熱水での希釈安定性試験（室温状態
で１週間放置）原液を地熱水に希釈した時の拡散に伴う分散安定性

【００８４】ホ）加温安定性試験原液を９０℃で５時間加温した場合の変質・凝集の有無

【００８５】ヘ）加熱安定性試験オートクレーブにより原液を１００℃〜３００℃の範囲
で加熱した場合の変質・凝集の有無

【００８６】上記の（イ）から（ホ）の各試験をスケー
ルモデル実験で使用する磁性流体トレーサについて行っ
た。その結果を表１３に示す。

【００８７】

【表１３】

【００８８】以前に実施したスケールモデル実験では、
飽和食塩水で満たされた水槽中に磁性流体トレーサを入
れたため、飽和食塩水中でセンダスト表面が化学変化を
起こして透磁率が低下するという現象が生じた。そこ
で、材質上これらの化学変化を少なくするため、発泡、
分離のない安定した磁性流体トレーサを選定した。表１
４に前回の試料（試料番号０００）と今回用いた磁性流
体トレーサ（試料番号３０６）の組成を示す。

【００８９】

【表１４】

【００９０】今回の試験で、試料を、その後も継続して
２ヵ月に渡り原液保存安定性を観察したが、変化はな
く、透磁率の低下もなかった。

【００９１】次に、地熱条件下での使用を考慮した場
合、内部の高透磁率磁性粉体が熱や熱水中の化学成分に
よって変質することによる透磁率の低下が問題となる。
このため、本実施例では、地殻内熱水フラクチャ内に流
動させる磁性流体トレーサの表面には高温対策を施す必
要があり、以下の各表面処理剤により、その高温対策を
講じた。

【００９２】界面活性剤（水分散型）→酸化防止処理
または界面活性剤の耐熱性向上

【００９３】エマルジョン（オイル分散型）→エマル
ジョンの高温安定性向上（ただし、ＰＨその他の分散媒
に変化があるとエマルジョンは破壊され易い）

【００９４】樹脂コーティング→熱可塑性樹脂（シリ
コーン樹脂、ふっ素樹脂、ポリイミド樹脂）は、粒子表
面に均一な被膜を形成しやすい。この中でもポリイミド
樹脂は、製造工程上容易なため、最も実現性が高い材料
といえる。なお、ポリイミド樹脂の空気中での耐熱性
は、３８０℃である。

【００９５】界面活性剤とエマルジョンに関する観測結
果を表１５に示す。

【００９６】

【表１５】

【００９７】この結果、この表から、次のことが明らか
になる。

【００９８】加熱によっていずれも分散安定性が低下
し、特に耐熱性が高いフッ素系界面活性剤を使用した場
合も例外ではない。

【００９９】酸化防止剤の添加は、内部粒子（センダス
ト）の酸化を大幅に抑止するものではないが、種類によ
っては効果が認められる。

【０１００】界面活性剤（水分散性）とエマルジョン
（オイル分散性）の間に、耐熱性に関して差異は認めら
れなかった。

【０１０１】次に、樹脂コーティングについて検討し
た。この樹脂コーティングについては、ポリイミド樹脂
を使用した。

【０１０２】ポリイミド樹脂を溶融した溶剤溶液にセン
ダストあるいは鉄粒子を浸漬した後、溶剤を蒸発させて
除去した。その結果、２５０℃の加熱試験において、完
全に安定した状態が保たれ、地熱条件下で充分使用可能
なものであった。ただし、分散安定性については、撹拌
すれば分散するが、静止状態では沈降してしまい、分散
安定性については完全ではなかった。しかしながら、破
砕流体と混入して注入する場合には、この程度の分散性
で、充分実用性はあるとの結論を得た。

【０１０３】次に、破砕流体（粘性流体）との混入を前
提として、酸化防止としての表面処理について処理を行
った。

【０１０４】破砕流体（粘性流体）との混入を前提とす
れば、極論すれば、亀裂保持剤よりも微小な磁性粉体そ
のものを注入しても問題はないと考えられる。ただし、
その場合、磁性粉体表面の酸化の進行とそれに伴う透磁
率の低下が問題となる。ある試行によると、磁性粉体の
水熱処理時間（２３０℃の熱水に０〜１０時間浸漬）と
水熱処理後の初期比透磁率の関係は、鉄粉（−＃４００
あるいは＃１００〜＃１５０）でほぼ一定である。ま
た、センダスト粉（−＃４００で最初の５時間で初期比
透磁率が半減してその後は一定になる。鉄粉は、粒子表
面に酸化化合物が形成されて、内部への酸化の進行を防
いだと推測されるが、同じ鉄を主成分とするセンダスト
粉は、鱗片状で表面積が大きいため、粒子表面の酸化規
模が大きくなったためと判断される。この結果を見る限
り、センダストは、表面処理が必要であるが、鉄粉を使
用する際には、表面処理がなくても充分実用に耐え得
る。

【０１０５】

【発明の効果】粗粉砕センダスト粉末を＃６０、＃１０
０に分級後、６００℃で熱処理して透磁率を測定した結
果、透磁率は、粒径に依存せずに、約２１であること、
また、熱処理温度を８００℃にした場合の透磁率は、約
２４であり、熱処理温度を上げても、透磁率の顕著な改
善には繋がらないことを知り得た。また、液体急冷法で
作成された薄板を粉砕後、６００℃で熱処理して透磁率
を測定した結果、＋＃６０で透磁率は、約１１２が得ら
れ、これより細かくなると、透磁率は、２０〜２５程度
まで低下することが知り得た。また、液体急冷粉末の製
造方法について説明する。図２に示すように、センダス
ト合金の溶湯をガス圧により、ルツボ先端の孔から噴出
させ、冷却用回転体の表面上で接触凝固させて薄帯を製
造するというものである。但し、図２に示された製造措
置を量産用として製造した場合、１ロットあたりの薄帯
製造量は、せいぜい数ｋｇ程度であり、これは量産性に
欠ける。さらに、センダスト以外の粉末として、鉄粉、
マグネタイト粉末、ＭｎーＺｎフェライト粉末の透磁率
を検討した結果、常温での透磁率は、それぞれ２４．
４、５．０、２９．５であることが知り得た。鉄粉の透
磁率は、２０〜３００℃の範囲でほぼ一定であったが、
Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉末は、１５０℃以上では、磁気
変態点以上となり、透磁率が著しく低下することが知り
得たことから、磁性流体地下亀裂確認法に用いられる磁
性流体として、最も適切な試料材料は何かが決定され
る。

【０１０６】また、液体急冷粉末にあっては、＋＃６０
では、透磁率は１１２の値が得られ、このときの、この
粉末の厚さは、３０〜４０μｍ程度であり、平均する
と、数百μｍでることが知り得た。また、一方では、同
じ厚さでも、平均直径が小さくなると、透磁率は、２１
〜２４にまで低下する傾向があるので、（直径）／（厚
さ）の寸法比がある一定値よりも大きい場合は、その透
磁率も大きくなることが知り得た。

【０１０７】これらのことに、経済性を考慮すると、磁
性流体地下亀裂確認法に用いられる磁性流体としては、
鉄粉（−＃１１０）あるいはセンダスト粉（−＃４０
０，６００°Ｃ熱処理）を水または破砕流体に分散させ
たものが有効であることが判明した。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、各種粉末の透磁率の温度特性図

【図２】図２は、液体急冷薄帯製造の概念図

【図３】図３は、センダスト磁性流体の透磁率変化を示
す図

【図４】図４は、熱処理温度に対する初期比透磁率の変
化を示す図

【図５】図５は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【図６】図６は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【図７】図７は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【図８】図８は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【図９】図９は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【図１０】図１０は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【図１１】図１１は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【図１２】図１２は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【図１３】図１３は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【図１４】図１４は、粒子構造を示す電子顕微鏡写真

【符号の説明】

１溶湯センダスト合金２ルツボ３ルツボ先端孔４冷却用回転体５薄板

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性流体地下亀裂確認法に用いられる磁性
流体において、高透磁率材料より得られた微粉末である
ことを特徴とする磁性流体地下亀裂確認法に用いられる
磁性流体。
【請求項２】前記磁性流体は、高透磁率材料を微粉末化
後、水または破砕流体に分散したものであることを特徴
とする請求項１記載の磁性流体地下亀裂確認法に用いら
れる磁性流体。
【請求項３】前記磁性流体は、センダスト粉末、鉄粉
末、マグネタイト粉末、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉末の単
一またはこれらの混合材質からなることを特徴とする請
求項１または請求項２記載の磁性流体地下亀裂確認法に
用いられる磁性流体。
【請求項４】前記磁性流体は、センダストの急冷薄帯を
粉砕して得られた粒径＃１０〜＃６０であることを特徴
とする請求項３記載の磁性流体地下亀裂確認法に用いら
れる磁性流体。
【請求項５】前記磁性流体は、センダストを粉砕して得
られた粉体を温度６００℃〜８００℃で熱処理されたこ
とを特徴とする請求項３記載の磁性流体地下亀裂確認法
に用いられる磁性流体。
【請求項６】前記磁性流体は、鉄の熔融物を噴霧法によ
り粉末化にした粒径＃１５０以下であることを特徴とす
る請求項３記載の磁性流体亀裂確認法に用いられる磁性
流体。
【請求項７】前記磁性流体は、熱可塑性樹脂で粒子表面
に被膜をしたものであることを特徴とする請求項１ない
し請求項２記載の磁性流体地下亀裂確認法に用いられる
磁性流体。