JPH02129339A

JPH02129339A - 磁歪材料

Info

Publication number: JPH02129339A
Application number: JP28413388A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kaya; 雅詔賀屋; Shigeo Okamoto; 岡本　重夫; Teruo Mori; 輝夫森
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1990-05-17
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2791564B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、磁歪材料、すなわち、外部磁場を作用させた
場合、長さが変化する磁性材料に関する。

〈従来の技術〉磁性体に外部磁場を作用させると、磁性体に伸びあるい
は縮みを生じる磁歪が発生する。

この磁歪は、例えば、変位制御用アクチュエータ、超音
波発生用磁歪振動子、超音波遅延線、超音波ｆ波器等に
応用されている。

これらに用いる磁歪材料は、飽和磁歪値、材質強度、低
磁界における磁歪値等が大きく、耐食性に優れてい゛る
必要がある。

さらに、磁歪材料は、磁界強度変化に対する磁歪変化が
大きい必要があり、磁界の強さＨの微小変化量に対する
磁歪値λの微小変化量の割合である磁歪率ａλ／ａＨの
最大値（最大磁歪率）が大きいことが要求される。

飽和磁歪値が３００Ｘ１０−’以上であるものとしては
、（ｉｌ鉄と希土類元素（Ｔｂ、Ｓｍ、　Ｄｙ、ＨＯｌＥ
ｒ、Ｔｍ）との合金（米国特許筒４゜３７５．３７２号
、同第４．１５２，１７８号、同第３．９４９，３５１
号、同第４゜３０８．４７４号明細書等）、（ｉｉ）鉄族元素またはＭｎと、ＴｂまたはＳｍとの合
金（米国特許筒４，３７８，２５８号明細書）、（ｉｉｉ）　Ｔ　ｉ、■、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ％Ｃｕ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃ，Ｓ　Ｌ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂ、■
ｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、３ｍ％Ｇｄ、Ｔｂ、Ｅｕ
、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｔｍの１種以上と、
ＦｅとＡｌとＣＯとからなる磁歪材料、およびＴｉ、Ｖ
、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、
Ｗ、Ｃ，Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｙ、ｂ、Ｌｕ、Ｔ
ｍの１種以上と、ＴｂとＤｙとＨｏとＦｅとからなる磁
歪材料（特開昭５３−６４７９８号公報）等が提案されている。

これらのうち、希土類元素としてＳｍを用いる希土類−
鉄系合金は、負の磁歪を示す。

そして、これらの明細書ないし公報に記載のＳｍ系合金
としては、米国特許筒３，９４９゜３５１号、同４，３
７８，２５８号明細書等に記載のＳ　ｍ　Ｆ　ｅ　ｚ系
化合物、また同４，３０８．４７４号明細書記載の（Ｓ
ｍＨｏ）Ｆｅ２系、（Ｓ　ｍ　Ｄ　ｙ　）　Ｆ　ｅ　ｚ
系、（ＳｍＤｙＨｏ）Ｆ　ｅ　ｉ系の化合物がある。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、従来のＳｍ系磁歪材料は、低磁界での磁歪値の
点で十分でな（、しかも最大磁歪率について十分な値が
得られない。　従って、最大磁歪率が大きく、低磁界に
おける磁歪値が大きい負の磁歪を示す磁歪材料が望まれ
ている。

本発明の目的は、最大磁歪率が大きく、低磁界における
磁歪値が大きい負の磁歪を示す磁歪材料を提供すること
にある。

く課題を解決するための手段〉このような目的は、下記の（１）、（２）の本発明によ
って達成される。

（１）Ｓｍと、Ｆｅと、Ｙ、ＮｄおよびＴｂから選ばれ
る一種以上の元素とを含有することを特徴とする磁歪材
料。

（２）Ｙ、　ＮａおよびＴｂから選ばれる一種以上の元
素をＲとしたとき、５ｒｒｚ−ｘＲｘＦｅｙで表され、かつ、Ｘ≦ｏ、ｉ。

１．７≦ｙ≦２．０である上記（１）に記載の磁歪材料。

〈発明の具体的構成〉本発明の磁歪材料は、Ｓｍと、Ｆｅと、Ｙ、Ｎｄおよび
Ｔｂから選ばれる一種以上の元素とを含有する。

Ｓｍは、外部磁界の作用により磁歪材料が縮むため、す
なわち負の磁歪を示すために必須とされる。

Ｆｅは、キュリー点が常温以上であることから、これも
必須の組成元素とされる。

Ｙ、ＮｄおよびＴｂから選ばれる一種以上の元素は最大
磁歪率（ａλ／δＨ）、、、および低磁界における磁歪
値の絶対値を増大させる。

ここで磁歪率ａえ／δＨとは、磁界の強さＨの微小変化
量に対する磁歪値んの微小変化量の割合、すなわちＨ−
１曲線における接線の傾きをいう。

従って、（ａん／ａ　Ｈ）□８は、Ｈ−ん曲線における
接線の傾きの絶対値の最大値である。

上記の各元素の含有量は、下記のような範囲とすること
が好ましい。

すなわち、Ｙ、ＮｄおよびＴｂから選ばれる一種以上の
元素をＲとしたとき、５ｒｒｚ−ｘ　Ｒｘ　Ｆｅｙで表れる組成において、Ｏ＜ｘ≦０．１０、特に０．０
０５≦Ｘ≦０．１０、より好ましくは０．００５≦Ｘ≦
０．０７であることが好ましい。

また、１．７≦ｙ≦２．０、特に１，８５≦ｙ≦１．９８であることが好ましい。

ｘ、ｙが上記範囲内であると本発明の効果はいっそう向
上し、最大磁歪率が十分太き（、低磁界における磁歪値
も大きい磁歪材料が得られる。

なお、Ｒとして、Ｙ、ＮｄおよびＴｂの２種以上が含有
されるとき、その量比は任意である。

このような磁歪材料は、一般的な合金製造法、例えば、
アークメルト法、ブリッジマン法、一方向性凝固法、ゾ
ーンメルト法、高周波溶解法、粉末冶金法、高速急冷法
等によって製造される。

また、必要に応じ異方性化してもよい。

上記のようにして製造される磁歪材料には必要に応じて
熱処理を施してもよい。

熱処理を施すことにより、本発明の効果はいっそう向上
し、最大磁歪率、低磁界における磁歪値の大きな磁歪材
料を得ることができる。

熱処理条件は、６００〜９００℃、より好ましくは、７
００〜８５０℃の温度に加熱することが好ましい。

そして、６００〜９００℃の温度に加熱する時間は、１
０分〜３２時間、より好ましくは、１〜１０時間である
ことが好ましい。

熱処理雰囲気は、不活性ガス、より好ましくは希ガス、
特にＡｒであることが好ましい。

〈実施例〉実施例１〜３下記表１に示す組成の合金をアークメルト法により作製
した。

これを保持温度８００℃において１０時間熱処理し、磁
歪材料１〜３を得た。

各磁歪材料１〜３について、印加する磁界の強さＨに対
する磁歪優先を測定し、それから最大磁歪率（ａえ／ａ
　Ｈ）□８を求めた。

磁歪値の測定は、ストレーンゲージにより行った。

結果を表１に示す。

比較例１．２下記表１に示す組成の合金について、実施例と同様な方
法で磁歪材料４．５を得た。

各磁歪材料４．５について、実施例と同様に測定を行い
、最大磁歪率（δλ／ａ　Ｈ）□８を求めた。

結果を表１に示す。

表１より明らかなように本発明の磁歪材料は、比較例に
比べ十分大きな最大Ｍｉｌ率と、低磁界での磁歪値とを
得ることができる。

〈発明の効果〉本発明の磁歪材料は、負の磁歪材料であって、低磁界に
おける磁歪値が大きく、特に最大磁歪率が大きいもので
ある。

従って本発明は、例えば、変位制御用アクチュエータ、
超音波発生用磁歪振動子、超音波遅延線、超音波′ｆ波
器等に応用することにより、従来の磁歪材料では得られ
ない非常に良好な特性を発揮する。

Claims

【特許請求の範囲】（１）Ｓｍと、Ｆｅと、Ｙ、ＮｄおよびＴｂから選ばれ
る一種以上の元素とを含有することを特徴とする磁歪材
料。（２）Ｙ、ＮｄおよびＴｂから選ばれる一種以上の元素
をＲとしたとき、Ｓｍ＿１＿−＿ｘＲ＿ｘＦｅ＿ｙで表され、かつ、ｘ≦０．１０１．７≦ｙ≦２．０である請求項１に記載の磁歪材料。