JPH03115540A - 超磁歪合金および微少変位制御用駆動部 - Google Patents
超磁歪合金および微少変位制御用駆動部Info
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- Hard Magnetic Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は磁歪が大きく磁気−機械変位変換デバイス等に
用いられる磁歪素子用として好適な超磁歪合金に関する
。
用いられる磁歪素子用として好適な超磁歪合金に関する
。
（従来の技術）
磁性体に外部磁場を印加した際、磁性体が変形する磁歪
の応用として変位制御アクチュエータ。
の応用として変位制御アクチュエータ。
磁歪振動子、磁歪センサ、磁歪フィルタ、超音波遅延線
等がある。従来はＮｉ基合金、Ｆｅ−Ｃ。
等がある。従来はＮｉ基合金、Ｆｅ−Ｃ。
合金、フェライト等が用いられている。
近年、計測工学の進歩および精密機械分野の発展に伴い
、ミクロンオーダーの微小変位制御に不可決の変位駆動
部の開発が必要とされている。この変位駆動部の駆動機
構の１つとして磁歪合金を用いた磁気−機械変換デバイ
スが有力である。しかしながら従来の磁歪合金では、変
位の絶対量が充分でなく、ミクロンオーダーの精密変位
制御駆動部材料としては絶対駆動変位量のみならず精密
制御の点からも満足し得るものではなかった。
、ミクロンオーダーの微小変位制御に不可決の変位駆動
部の開発が必要とされている。この変位駆動部の駆動機
構の１つとして磁歪合金を用いた磁気−機械変換デバイ
スが有力である。しかしながら従来の磁歪合金では、変
位の絶対量が充分でなく、ミクロンオーダーの精密変位
制御駆動部材料としては絶対駆動変位量のみならず精密
制御の点からも満足し得るものではなかった。
このような問題点を解決すべく本発明者等が研究を進め
た結果Ｄｙ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｍｎ系のラーベス型金属間化
合物で飽和磁歪（λ ）が５ １０００ｘｌＯ−６を越えるものが得られることを見出
した（特公昭６１−３３８９２号）。
た結果Ｄｙ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｍｎ系のラーベス型金属間化
合物で飽和磁歪（λ ）が５ １０００ｘｌＯ−６を越えるものが得られることを見出
した（特公昭６１−３３８９２号）。
（発明が解決しようとする課題）
特公昭６１−３３８９２号にも示されているように実用
上は数ｋｏｅ程度の低磁界で大きな磁歪を示すことが要
求されている。しかしながらこの特公昭６１−３３８９
２号に示されている材料でもまだ不十分であり、より高
性能の磁歪材料が望まれている。
上は数ｋｏｅ程度の低磁界で大きな磁歪を示すことが要
求されている。しかしながらこの特公昭６１−３３８９
２号に示されている材料でもまだ不十分であり、より高
性能の磁歪材料が望まれている。
本発明はこのような問題点を考慮してなされたもので、
低磁界で大きな磁歪を示す超磁歪合金を提供することを
目的とする。
低磁界で大きな磁歪を示す超磁歪合金を提供することを
目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段及び作用）本発明者等がＲ
−Ｆｅ−Ｍｎ系の超磁歪合金について更なる特性向上を
追及した結果、以下の知見を得た。
−Ｆｅ−Ｍｎ系の超磁歪合金について更なる特性向上を
追及した結果、以下の知見を得た。
本発明の超磁歪合金はＭｎを含有することにより、希土
類原子の磁気異方性を変化させ、高磁界のみならず低磁
界においても優れた磁歪特性が得られる。しかしながら
Ｒ−Ｆｅ−Ｍｎ系超磁歪合金では第１図に示した様にＭ
ｎ系のラーベス型組成における凝固過程が複雑であり、
磁歪特性を左右する要因のひとつである結晶性の制御（
具体的には＜１１１＞結晶軸などの制御が難かしく、結
果としては特性向上をさまたげている場合が生じること
を見出した。
類原子の磁気異方性を変化させ、高磁界のみならず低磁
界においても優れた磁歪特性が得られる。しかしながら
Ｒ−Ｆｅ−Ｍｎ系超磁歪合金では第１図に示した様にＭ
ｎ系のラーベス型組成における凝固過程が複雑であり、
磁歪特性を左右する要因のひとつである結晶性の制御（
具体的には＜１１１＞結晶軸などの制御が難かしく、結
果としては特性向上をさまたげている場合が生じること
を見出した。
そこで発明者らはラーベス型組成における凝固過程がＭ
ｎ系に比較して単純なＧａ等（第２図参照）を含有せし
めることにより結晶性の良好なラーベス相の超磁歪合金
が得られ、Ｒ−Ｆｅ−Ｍｎ系の超磁歪合金の磁歪特性が
向上することを見出したのである。
ｎ系に比較して単純なＧａ等（第２図参照）を含有せし
めることにより結晶性の良好なラーベス相の超磁歪合金
が得られ、Ｒ−Ｆｅ−Ｍｎ系の超磁歪合金の磁歪特性が
向上することを見出したのである。
本発明は、原子比で表わした一般式
％式％）
ただしＲ：希土類元素の少なくとも一種Ｍ：Ｍｇ、Ａｌ
、Ｇａ、Ｒｕ、Ｒｈ。
、Ｇａ、Ｒｕ、Ｒｈ。
Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ。
Ｓｂ、Ｏｓ、Ｉ ｒ、Ｐｔ、Ａｕ。
Ｈｇ、Ｔｌ及びＰｂから選ばれた少
なくとも一種
０．００５ ≦ｙ≦０．５
０．００５ ≦２≦０．２
１．５ ≦ｗ≦２．５
で示されることを特徴とする超磁歪合金である。
希土類元素とはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ。
Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ。
Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕであり、これらから選ばれる一種以上
の組み合わせとしてはＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ。
の組み合わせとしてはＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ。
Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＴｂＤｙ。
ＴｂＨｏ、ＴｂＰ ｒ、ＳｍＹｂ、ＴｂＤｙＨｏ。
ＴｂＤｙＰ ｒ、ＴｂＰ ｒＨｏの組み合わせが好まし
い。
い。
好ましくは、１．７＜ｗ＜２
０．０１≦ｚ ＜ ０．１５
０．０１＜ ｙ ＜ ０．２ である。
ｙが０．００５より小さければＭｎの希土類原子の異方
性への作用が小さくなり、また０、６を越えるとキュリ
ー温度の減少により、ともに磁歪特性が劣化する。２が
０．００５より小さければ凝固過程を変え、結晶性向上
効果が減少し、０．２を越えると磁歪量が減少してとも
に磁歪特性が劣化する。また、Ｗが上記範囲外となると
主相となるべきラーベス相が減少し磁歪特性が劣化する
。
性への作用が小さくなり、また０、６を越えるとキュリ
ー温度の減少により、ともに磁歪特性が劣化する。２が
０．００５より小さければ凝固過程を変え、結晶性向上
効果が減少し、０．２を越えると磁歪量が減少してとも
に磁歪特性が劣化する。また、Ｗが上記範囲外となると
主相となるべきラーベス相が減少し磁歪特性が劣化する
。
またＦｅの一部をＴ元素（Ｃｏ、Ｎｔ）で置換すること
も可能である。しかしながらあまり置換量が多いとキュ
リー温度が低下し、磁気特性が低下してしまうため、（
Ｆｅ Ｔｘ）とした時、−ｘ Ｘ≦０．５が限界である。
も可能である。しかしながらあまり置換量が多いとキュ
リー温度が低下し、磁気特性が低下してしまうため、（
Ｆｅ Ｔｘ）とした時、−ｘ Ｘ≦０．５が限界である。
更に本発明合金が立方晶の特定方位、例えば＜１００＞
、＜１１０＞、＜１１１＞方向に優先配向していること
により、その方向における磁歪特性が更に向上する。ま
た優先配向した合金に磁場中熱処理を施し、磁化容易軸
を特定方向にそろえることにより磁歪特性は更に向上す
る。
、＜１１０＞、＜１１１＞方向に優先配向していること
により、その方向における磁歪特性が更に向上する。ま
た優先配向した合金に磁場中熱処理を施し、磁化容易軸
を特定方向にそろえることにより磁歪特性は更に向上す
る。
（実施例）
以下に本発明の詳細な説明する。
実施例１
表１に示す組成を、アーク溶解法にて等方多結晶体、立
方晶の特定方位に結晶が配向した一方向凝固体、焼結体
として作成した後９００℃×１ｗｃｃｋの均質化処理を
施し、切削加工にて１０ｍｎ１０ｍｎＸ１０＋ｕの試験
片とした。磁歪特性は室温下で歪みゲージを用い磁界は
対向磁極型磁石により発生させ２ｋＯｅ印加磁界中で評
価した。それぞれの磁歪量はＤｙＦｅ２の磁歪量で規格
化した値で示した。
方晶の特定方位に結晶が配向した一方向凝固体、焼結体
として作成した後９００℃×１ｗｃｃｋの均質化処理を
施し、切削加工にて１０ｍｎ１０ｍｎＸ１０＋ｕの試験
片とした。磁歪特性は室温下で歪みゲージを用い磁界は
対向磁極型磁石により発生させ２ｋＯｅ印加磁界中で評
価した。それぞれの磁歪量はＤｙＦｅ２の磁歪量で規格
化した値で示した。
表１から明らかな様に本発明の合金は低磁界における磁
歪特性が向上し、特に立方晶の特定方位に結晶を配向さ
せたものが優れていることがわかる。
歪特性が向上し、特に立方晶の特定方位に結晶を配向さ
せたものが優れていることがわかる。
実施例２
表２に示す合金を実施例１に記載の方法で作成し、それ
ぞれ表中に示した条件にて磁場中熱処理を施した。磁歪
特性は実施例１と同様の方法で評価した。
ぞれ表中に示した条件にて磁場中熱処理を施した。磁歪
特性は実施例１と同様の方法で評価した。
表２から明らかな様に磁場中熱処理を施すことにより、
磁化容易軸を特定の方向にもたせることにより、さらに
特性が向上することがわかる。
磁化容易軸を特定の方向にもたせることにより、さらに
特性が向上することがわかる。
表
（１）
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明の超磁歪合金は、従来の磁歪
材料の特性に比べ極めて優れた磁歪特性をＨし、実用材
料として十分なものである。特にミクロンオーダーの微
小変位制御用駆動部１強力超音波発生用振動子、センサ
等の構成材料として極めて優れた特性を有するものであ
る。
材料の特性に比べ極めて優れた磁歪特性をＨし、実用材
料として十分なものである。特にミクロンオーダーの微
小変位制御用駆動部１強力超音波発生用振動子、センサ
等の構成材料として極めて優れた特性を有するものであ
る。
第１図はＤ ｙ −Ｍ ｎの状態図、第２図は、ＤＶ−
Ｇａの体態図。
Ｇａの体態図。
Claims (1)
- （１）原子比で表わした一般式 Ｒ（Ｆｅ＿１＿−＿ｙ＿−＿ｚＭｎ＿ｙＭ＿ｚ）＿ｗた
だしＲ：希土類元素の少なくとも一種 Ｍ：Ｍｇ、Ａｌ、Ｇａ、Ｒｕ、Ｒｈ、 Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、 Ｓｂ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、 Ｈｇ、Ｔｌ及びＰｂから選ばれた少 なくとも一種 ０．００５≦ｙ≦０．５ ０．００５≦ｚ≦０．２ １．５≦ｗ≦２．５ で示されることを特徴とする超磁歪合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252123A JP2848643B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 超磁歪合金および微少変位制御用駆動部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252123A JP2848643B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 超磁歪合金および微少変位制御用駆動部 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115540A true JPH03115540A (ja) | 1991-05-16 |
| JP2848643B2 JP2848643B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=17232794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1252123A Expired - Lifetime JP2848643B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 超磁歪合金および微少変位制御用駆動部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2848643B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005087963A1 (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Japan Science And Technology Agency | バルク固化急冷材料及びその製造方法 |
| CN113432521A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-24 | 北京奥特美克科技股份有限公司 | 一种高精度位移传感器 |
| CN113444898A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-28 | 北京奥特美克科技股份有限公司 | 一种微型位移传感器敏感元件波导丝的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364798A (en) * | 1976-11-19 | 1978-06-09 | Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan | Electric magntostrictive convertor |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1252123A patent/JP2848643B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364798A (en) * | 1976-11-19 | 1978-06-09 | Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan | Electric magntostrictive convertor |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005087963A1 (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Japan Science And Technology Agency | バルク固化急冷材料及びその製造方法 |
| JPWO2005087963A1 (ja) * | 2004-03-11 | 2008-01-31 | 独立行政法人科学技術振興機構 | バルク固化急冷材料及びその製造方法 |
| JP4814085B2 (ja) * | 2004-03-11 | 2011-11-09 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 鉄系磁歪合金の製造方法 |
| US8092616B2 (en) | 2004-03-11 | 2012-01-10 | Japan Science And Technology Agency | Method for producing a giant magnetostrictive alloy |
| CN113432521A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-24 | 北京奥特美克科技股份有限公司 | 一种高精度位移传感器 |
| CN113444898A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-28 | 北京奥特美克科技股份有限公司 | 一种微型位移传感器敏感元件波导丝的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2848643B2 (ja) | 1999-01-20 |
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