JP3706699B2 - ＳｍＦｅ系磁歪材料 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はＳｍＦｅ系磁歪材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の磁歪材料としては、ＳｍＦｅ2 合金（数値の単位は原子モル数）より構成されたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のＳｍＦｅ系磁歪材料は０℃以下の低温領域における磁歪量が小さい、という問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記低温領域における磁歪量を増加し得るようにした前記ＳｍＦｅ系磁歪材料を提供することを目的とする。
【０００５】
前記目的を達成するため本発明によれば、一般式：（Ｓｍ1-x Ｇｄx ）Ｆｅ2 （ただし、ｘは原子比）で表わされ、ｘが、０．０３≦ｘ≦０．１であるＳｍＦｅ系磁歪材料が提供される。
【０００６】
前記一般式は、ＳｍＦｅ2 合金におけるＳｍの一部をＧｄで置換したことを意味する。このように希土類元素中最も高いキュリー点を持つＧｄ（Ｓｍのネール点：１０５Ｋ、Ｇｄのキュリー点：２９３Ｋ）によりＳｍをｘ≦０．１の範囲で置換すると、材料内の磁化を向上させることができるので、前記低温領域においてＳｍＦｅ系磁歪材料は比較的大きな磁歪量を持つ。
【０００７】
また（Ｓｍ1-x Ｇｄx ）Ｆｅ2 合金において、Ｓｍ3+と置換されたＧｄ3+のイオン半径は１．１１Åであって、Ｓｍ3+のイオン半径１．１３Åよりも小さいことから前記合金の結晶格子にひずみが生じ、これによりＳｍＦｅ系磁歪材料の引張強さを向上させることができる。これは、ＳｍＦｅ系磁歪材料においては多数の空孔が存在するので、その強度の弱さを補う上で有効である。
【０００８】
このようなＳｍＦｅ系磁歪材料を、エンジンの燃料噴射用アクチュエータの構成材料として用いれば、前記低温領域における燃料の増量補正を外部制御手段無しで行うことが可能であり、またそのアクチュエータの耐久性を向上させることができる。
【０００９】
ただし、ｘがｘ＞０．１では、前記低温領域において、温度変化に対するＳｍＦｅ系磁歪材料の磁歪量の変化が大きくなりすぎるため実用的でなくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
最終組成が、一般式：（Ｓｍ1-x Ｇｄx ）Ｆｅ2 においてｘ＝０．１、つまり（Ｓｍ0.9 Ｇｄ0.1 ）Ｆｅ2 となるように各成分を配合して原材料を得た。次いで、原材料を高周波溶解炉を用い、Ａｒ雰囲気中で、且つ減圧下（６００Torr）にて溶解し、その後溶湯を鋳込み温度１２００℃にて銅鋳型に注入してＳｍＦｅ系磁歪材料の例１を得た。
【００１１】
また前記同様の方法で、ｘ＝０．０５、つまり組成が（Ｓｍ0.95Ｇｄ0.05）Ｆｅ2 であるＳｍＦｅ系磁歪材料の例２およびｘ＝０．０３、つまり組成が（Ｓｍ0.97Ｇｄ0.03）Ｆｅ2 であるＳｍＦｅ系磁歪材料の例３ならびにｘ＝０、つまり組成がＳｍＦｅ2 であるＳｍＦｅ系磁歪材料の例４を得た。
【００１２】
次に、例１〜４に、真空中、８００℃、６時間の加熱、その後炉冷の条件で熱処理を施して、それらの磁歪性能を向上させた。この場合、室温（約２５℃）から８００℃までの昇温速度は５１７℃／ｈに設定された。
【００１３】
図１は、例１〜４におけるＧｄ含有量と格子定数との関係を示す。図１より、Ｇｄを含有する例１〜３の格子定数は、Ｇｄを含有しない例４のそれよりも小さくなっていることが判る。
【００１４】
図２は例１の金属組織を示す顕微鏡写真である。図２において、白色の主体部は（Ｓｍ0.9 Ｇｄ0.1 ）Ｆｅ2 よりなり、また黒色および灰色の部分は空孔である。白色の主体部において、Ｇｄは現出しておらず、したがって完全に固溶していることが判る。
【００１５】
次に、例１〜４について磁歪量の測定を行った。磁歪量の測定は、歪みゲージを用い、例１〜４を、−４０，０，２０，６０，１２０℃の各温度に保持すると共にそれらに１．５ｋＯｅの磁場をかけて行われた。そして、温度２０℃における例４の磁歪量を「１」として例１〜４の各温度における相対磁歪量を求めたところ、図３の結果を得た。
【００１６】
図３から明らかなように、０℃以下の低温領域において、Ｇｄを含まない例４の相対磁歪量が最も小さく、Ｇｄ含有量が増えるにしたがって、例３〜１の順に相対磁歪量が例４のそれよりも大きくなることが判る。例１，２の場合は温度降下に伴い相対磁歪量が増加し、また例３の場合は温度降下に拘らず相対磁歪量が略一定となる。このことから、本発明においては、ｘの下限を、ｘ≧０．０３とする。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、前記のように構成することにより、低温領域において比較的大きな磁歪量を持つＳｍＦｅ系磁歪材料を提供することができ、この材料は低温領域で使用されるアクチュエータ、センサ等の構成材料として有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ｇｄ含有量と格子定数との関係を示すグラフである。
【図２】 例１の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図３】 試験温度と相対磁歪量との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 一般式：（Ｓｍ1-x Ｇｄx ）Ｆｅ2 （ただし、ｘは原子比）で表わされ、ｘが、０．０３≦ｘ≦０．１であることを特徴とする、ＳｍＦｅ系磁歪材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27863696A JP3706699B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | ＳｍＦｅ系磁歪材料 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP27863696A JP3706699B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | ＳｍＦｅ系磁歪材料 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10102217A JPH10102217A (ja) | 1998-04-21 |
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ID=17600045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP27863696A Expired - Fee Related JP3706699B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | ＳｍＦｅ系磁歪材料 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3706699B2 (ja) |
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1996
- 1996-09-30 JP JP27863696A patent/JP3706699B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10102217A (ja) | 1998-04-21 |
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