JPS59203730A - Material and preparation of fe-v amorphous compound - Google Patents

Material and preparation of fe-v amorphous compound

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Publication number
JPS59203730A
JPS59203730A JP7973983A JP7973983A JPS59203730A JP S59203730 A JPS59203730 A JP S59203730A JP 7973983 A JP7973983 A JP 7973983A JP 7973983 A JP7973983 A JP 7973983A JP S59203730 A JPS59203730 A JP S59203730A
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JP
Japan
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vanadium
nozzle
iron
amorphous compound
melt
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Application number
JP7973983A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Masumoto
健 増本
Kenji Suzuki
謙爾 鈴木
Shuji Masuda
増田 修二
Yukihiro Oota
進啓 太田
Yoshitaka Ookubo
美香 大久保
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Japan Science and Technology Agency
Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
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Publication date
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Publication of JPS59203730A publication Critical patent/JPS59203730A/en
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Abstract

PURPOSE:To prepare the suitable titled material for magnetic materials, photoresponsive magnetic element, heat-electricity switching element, etc. by cooling superquickly a molten mixture of iron oxide and vanadium oxide. CONSTITUTION:A mixture of iron oxide and vanadium oxide of a specified ratio is charged in a tube 7, and its temp. is held at a temp. by ca. 50-200 deg.C higher than its m.p. by energizing an induction heating coil 5. Obtd. melt of the starting materials is then ejected from a nozzle 11 (15 in the drawing is a cooling nozzle for the nozzle 11; 17 is an air nozzle for preventing vortex flow) onto a roll 13 rotated in the direction of an arrow mark with ca. 5-35m/sec peripheral velocity by dry compressed air and is cooled superquickly with ca. 10<4>-10<6> deg.Csec cooling rate. By this method, a belt-shaped product having 50-10mu thickness consisting of Fe-V amorphous compd. having a compsn. expressed by the formula (wherein x is 1-0.2) is obtd. out of a discharge port 25.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規な鉄−バナジウム系非晶質化合物材料及
びその製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel iron-vanadium amorphous compound material and a method for producing the same.

近年エレクトロニクス及びその関連技術の発展に伴って
、酸化鉄(Fe208)を主とする酸化物系セラミクス
及びその単結晶の研究が活発に行なわれており、特に光
−電気、音−電気、雰囲気ガス−電気、光音偏光、X線
分光等の分野における変換素子材料として、又触媒材料
、磁性材料等として研究が行なわれている。Fe20B
とv2 o5との安定な化合物としては、数種の結晶体
について2〜3の文献に記載されているのみで、これ等
の単結晶化の研究はさかんに行なわれているものの、非
晶質化合物についての研究は行なわれていない。
In recent years, with the development of electronics and related technologies, research has been actively conducted on oxide ceramics mainly containing iron oxide (Fe208) and their single crystals. - Research is being conducted as a conversion element material in fields such as electricity, photoacoustic polarization, and X-ray spectroscopy, as well as as a catalyst material, magnetic material, etc. Fe20B
As stable compounds of v2 and o5, only a few types of crystalline forms have been described in a few documents, and although research on the single crystallization of these compounds has been actively conducted, amorphous No studies have been conducted on the compound.

本発明は、従来全く知られていない鉄−バナジウム系非
晶質酸化物を提供するものである。即ち本発明は、(F
e20a)x −x ・(V2O3)X (但し1.o
 o ) x≧0.20)なる組成を有する新規な鉄−
バナジウム系非晶質化合物材料、及び(Fe20a)t
−x(V2O3)xバナジウムとの混合物を加熱融解し
た後、超急冷することを特徴とする鉄−バナジウム系非
晶質化合物材料の製造方法に係るものである。
The present invention provides an iron-vanadium amorphous oxide that has been completely unknown heretofore. That is, the present invention provides (F
e20a)x -x ・(V2O3)X (However, 1.o
o) A novel iron having the composition x≧0.20)
Vanadium-based amorphous compound material and (Fe20a)t
The present invention relates to a method for producing an iron-vanadium amorphous compound material, which comprises heating and melting a mixture with -x(V2O3)x vanadium and then ultra-quenching the mixture.

本発明の鉄−バナジウム系非晶質酸化物は、磁性材料、
光応答性磁性素子、温度応答性磁性素子、磁気メモリ材
料、イオン伝導材料、磁気テープ、触媒、光透過性導電
材料、誘電体材料、光−電気スイッチング素子、熱−電
気スイッチング素子等として有用である。
The iron-vanadium amorphous oxide of the present invention is a magnetic material,
It is useful as a photo-responsive magnetic element, a temperature-responsive magnetic element, a magnetic memory material, an ion-conducting material, a magnetic tape, a catalyst, a light-transparent conductive material, a dielectric material, an opto-electrical switching element, a thermo-electrical switching element, etc. be.

本発明は、更に、(Fe20a)x−x・(V2O3)
x (但し1.00〉x≧0.20 )なる組成を有す
る鉄−バナジウム系非晶質化合物材料をその結晶化温度
以下で加熱処理することを特徴とする配向性多結晶薄膜
材料の製造方法をも提供するものである。
The present invention further provides (Fe20a)x−x・(V2O3)
A method for producing an oriented polycrystalline thin film material, which comprises heat-treating an iron-vanadium amorphous compound material having a composition of x (1.00>x≧0.20) at a temperature below its crystallization temperature. It also provides the following.

この様にして得られる配向性多結晶薄膜材料は、光メモ
リー材料、光磁気メモリー材料、光導波路素子、光学ミ
ラー、表面波デバイス、光音響デバイス、圧電トランス
ジューサー、焦電素子、光電素子、透明電極材料、バイ
パスコンデンサー、光スィッチ、エレクトロクロミック
素子、光変調素子、湿度センサー、温度センサー、化学
センサー、触媒等として有用である。
The oriented polycrystalline thin film material obtained in this way can be used for optical memory materials, magneto-optical memory materials, optical waveguide elements, optical mirrors, surface wave devices, photoacoustic devices, piezoelectric transducers, pyroelectric elements, photoelectric elements, transparent It is useful as an electrode material, bypass capacitor, optical switch, electrochromic device, light modulation device, humidity sensor, temperature sensor, chemical sensor, catalyst, etc.

尚、本発明においては、パ鉄−バナジウム系非晶質化合
物パとは、非晶質単独の場合のみならず、非晶質中に多
結晶相を含む場合をも包含するものとする。
In the present invention, the amorphous iron-vanadium compound PA includes not only the case where the compound is amorphous alone, but also the case where the amorphous state contains a polycrystalline phase.

本発明の鉄−バナジウム系非晶質酸化物は、以下の様に
して製造される。
The iron-vanadium amorphous oxide of the present invention is produced as follows.

本発明において使用する原料は、酸化鉄と酸化バナジウ
ムとの混合物であり、その組成割合は、(Fe205)
t−x・(V2O3)x (但し1.00’)x≧0.
20)となる量比である。上記組成比の原料混合物を加
熱溶融し、これを超急冷する。加熱溶融は、これ等原料
混合物が充分に溶融する温度以上で行なえば良く、好ま
しくは溶融温度よりも50〜200°C程度高い温度範
囲特に好ましくは80〜150°C程度高い温度範囲で
加熱する。加熱時の雰囲気に対する制限は特に無く、通
常空気中で行う。次いで原料混合物の融液を超急冷する
。超急冷は、本発明方法の必須の要件であって、これに
よりはじめて非晶質新規化合物を収得することが出来る
。超急冷は通常104〜lO6″C/秒程度の冷却速度
で行う。
The raw material used in the present invention is a mixture of iron oxide and vanadium oxide, and its composition ratio is (Fe205)
t-x・(V2O3)x (However, 1.00')x≧0.
20). A raw material mixture having the above composition ratio is heated and melted, and then cooled extremely rapidly. The heating and melting may be carried out at a temperature higher than the temperature at which these raw material mixtures are sufficiently melted, preferably in a temperature range of about 50 to 200°C higher than the melting temperature, particularly preferably in a temperature range of about 80 to 150°C higher than the melting temperature. . There are no particular restrictions on the atmosphere during heating, and heating is usually performed in air. Next, the melt of the raw material mixture is ultra-quenched. Ultra-quenching is an essential requirement for the method of the present invention, and only through this can a new amorphous compound be obtained. Ultra-quenching is usually carried out at a cooling rate of about 104 to 106''C/sec.

この超急冷は、上記冷却速度で冷却出来る手段であれば
広い範囲で各種の手段が採用出来、高速回転中のロール
表面上に原料混合物の融液を噴出して液体状態の原子配
置にて固化せしめる方法を代表例として挙げることが出
来る。
This ultra-rapid cooling can be carried out by a wide variety of methods as long as it can be cooled at the above-mentioned cooling rate.The melt of the raw material mixture is ejected onto the surface of the roll rotating at high speed and solidified in the atomic arrangement of the liquid state. A typical example is the method of forcing people to do something.

以下図面を参照しつつ本発明方法の実施に際し使用され
る融解原料混合物の急冷装置の一例を説明する。
An example of a quenching apparatus for a molten raw material mixture used in carrying out the method of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、架台ill上に設置された急冷装置本体(3
)の正面図を示す。急冷装置は、誘電加熱用コイル(5
)、(5)・・・、原料加熱用チューブ(7)、該チュ
ーブ(7)の支持体(9)、融解原料噴出用のノズル(
11)、急冷用ロール(1萄、ノズル(11)の冷却用
ノズル(15)、渦流防止エアノズル(1乃、ノズル(
l+)の微調整機構(19)、エアシリンダー(21)
、冷却された材料の受は箱(23)、冷却材料取出口(
25)等を主要構成部としている。冷却用ロール(13
)の内部に該ロール冷却用のファンを設置し且つロール
表面側端部に空気吹込み口を設けることにより、融解原
料の急冷を安定して行なうことが出来る。第2図は、支
持体(9)の詳細を示す。
Figure 1 shows the main body of the rapid cooling device (3
) is shown. The quenching device consists of a dielectric heating coil (5
), (5)..., a tube for heating the raw material (7), a support body (9) for the tube (7), a nozzle for spouting the molten raw material (
11), quenching roll (1), cooling nozzle (15) for nozzle (11), swirl prevention air nozzle (1), nozzle (1),
l+) fine adjustment mechanism (19), air cylinder (21)
, the receptacle for the cooled material is the box (23), and the cooled material outlet (
25) etc. are the main components. Cooling roll (13
) by installing a fan for cooling the roll and providing an air blowing port at the end of the roll surface, the molten raw material can be rapidly cooled stably. Figure 2 shows details of the support (9).

第2図において、支持体(9)は、バルブ(27)を備
えた冷却水導入路つ9)、冷却水排出路(31)、ニー
ドルバルブ(33)を備えたブローエア導入路(3均、
ロール州の表面とノズル(11)との間隔微調整機構(
37)及び原料融液を均一に押出す為の整流用目皿(3
9)を備えている。
In FIG. 2, the support body (9) includes a cooling water inlet passage (9) equipped with a valve (27), a cooling water discharge passage (31), and a blow air inlet passage (3) equipped with a needle valve (33).
Fine adjustment mechanism for the distance between the surface of the roll and the nozzle (11) (
37) and a rectifying perforated plate (3) for uniformly extruding the raw material melt.
9).

第1図及び第2図に示す急冷装置(3)を使用して本発
明方法を実施する場合、まず所定組成の原料混合物を融
液吹出し用ノズル(11)を有するチューブ(7)内に
収納する。このチューブ(7)は、高温酸化雰囲気状態
で充分耐久性のある材質で作られ、たとえば白金、白金
−ロジウム、イリジウム、窒化ケイ素、窒化ボロン等で
作られたものが好ましい。
When carrying out the method of the present invention using the quenching device (3) shown in FIGS. 1 and 2, first, a raw material mixture of a predetermined composition is stored in a tube (7) having a nozzle (11) for blowing out the melt. do. The tube (7) is preferably made of a material that is sufficiently durable under high-temperature oxidizing atmosphere conditions, such as platinum, platinum-rhodium, iridium, silicon nitride, boron nitride, or the like.

尚、原料融液と直接接触しない部分の材質は、高融点の
セラミックス、ガラス、金属でも良い。ノズル口の形状
は、目的製品に応じて適宜に決定され、たとえば細い線
状材料の場合は円い形状で、巾の広い製品の場合はスリ
ット状の形状のものを使用する。ノズル口の形状は、楕
円形その他の形状であっても良い。チューブ(7)内に
収納された原料混合物は、次いでその融点以上の温度に
加熱され、融液とされた後、ノズル(Il)の口部がら
高速回転しているロール(+3)の面上に一定ガス圧に
て吹出され、ロール表面上で急冷せしめられる。ノズル
口とロール面における原料融液の吹出し角度は、目的化
合物の巾が約3mm以下の場合はロール面に対して垂直
で良く、またその巾が約3mm以上の場合はロール面垂
線に対してσ〜45°である。
Note that the material of the portion not in direct contact with the raw material melt may be high melting point ceramics, glass, or metal. The shape of the nozzle opening is appropriately determined depending on the target product; for example, a round shape is used for a thin linear material, and a slit-like shape is used for a wide product. The shape of the nozzle opening may be oval or other shapes. The raw material mixture housed in the tube (7) is then heated to a temperature higher than its melting point to form a melt, and then is poured onto the surface of the roll (+3) rotating at high speed from the mouth of the nozzle (Il). The gas is then blown out at a constant gas pressure and rapidly cooled on the roll surface. The blowing angle of the raw material melt between the nozzle opening and the roll surface may be perpendicular to the roll surface if the width of the target compound is approximately 3 mm or less, and if the width is approximately 3 mm or more, it may be perpendicular to the roll surface. σ~45°.

これ等の吹出し角度調整機構は、装置自体に所定の角度
を設定可能な機構として組み込むことも出来るが、好ま
しくはノズル自体を加工しておくのが良い。
Although these blowout angle adjustment mechanisms can be incorporated into the device itself as a mechanism that can set a predetermined angle, it is preferable to process the nozzle itself.

原料混合物の加熱方法は、特に制限されないが、通常発
熱体を有する炉、誘電加熱炉または集光加熱炉で行う。
The heating method for the raw material mixture is not particularly limited, but it is usually carried out in a furnace equipped with a heating element, a dielectric heating furnace, or a condensing heating furnace.

原料融液の温度は、その融点より50〜200°C好ま
しくは80〜150°C程度高い温度とするのが良い。
The temperature of the raw material melt is preferably about 50 to 200°C, preferably 80 to 150°C higher than its melting point.

この際融点にあまり近過ぎると、融液をロール面上に吹
き出している間にノズル附近で冷却固化する恐れがあり
、逆にあまりにも高くなりすぎると、ロール面上での急
冷が困難となる傾向がある。
If the temperature is too close to the melting point, there is a risk that the melt will cool and solidify near the nozzle while it is being blown onto the roll surface.On the other hand, if it is too high, it will be difficult to rapidly cool the melt on the roll surface. Tend.

ロール面上に融液を吹き出すために使用する加圧用ガス
としては、不活性ガスが好ましく、たとえばアルゴン、
窒素、ヘリウム等でも良いが、融液原料を酸化状態に維
持する為には、乾燥圧縮空気が好ましい。ガス圧は、ノ
ズル口の大きさにもよるが、通常0.1〜2. Oky
/cm2好ましくは0.5〜1.0ky/cm”程度で
ある。また原料融液を吹き出す際のノズル口とロール面
間の距離は、0.01〜1.。
The pressurizing gas used to blow out the melt onto the roll surface is preferably an inert gas, such as argon,
Although nitrogen, helium, etc. may be used, dry compressed air is preferable in order to maintain the melt raw material in an oxidized state. Although the gas pressure depends on the size of the nozzle opening, it is usually 0.1 to 2. OK
/cm2 is preferably about 0.5 to 1.0 ky/cm". Also, the distance between the nozzle opening and the roll surface when blowing out the raw material melt is 0.01 to 1.0 ky/cm2.

mm程度が良く、より好ましくは0.05〜0.5 m
m程度テある。0.01 mmよりも小さな場合、パド
ル量が非常に少なくなり、均一な材料が得られず、一方
1.0 mmよりも大きい場合、パドル量が過剰になっ
たり、又組成融液の界面張力により形成されるパドル厚
さ以上の場合には、パドルが形成され難くなる傾向が生
ずる場合がある。
Approximately mm, more preferably 0.05 to 0.5 m
There are about m. If it is smaller than 0.01 mm, the amount of puddles will be very small and a uniform material cannot be obtained, while if it is larger than 1.0 mm, the amount of puddles will be excessive or the interfacial tension of the composition melt will increase. If the thickness is greater than the thickness of the paddle formed by the above, there may be a tendency for the paddle to be difficult to form.

ロールの材質は5、熱伝導性の良い銅及びその合金、硬
質クロムメッキ層を有する上記材料、さらには鋼、ステ
ンレススチール等である。ロールの周速度を5 m /
秒〜35m/秒、好ましくは10m/秒〜20m/秒と
し、原料融液を急冷することにより目的とする良質の非
晶質化合物材料が得られる。この際ロール周速度が5 
m 7秒以下の場合には、非晶質化し難い傾向が生じる
ので、あまり好ましくない。ロール周速度が35m/秒
よりも大きくなると、得られる目的物材料の形状が非常
に薄膜化し、すべて鱗片状もしくは細粉状となるが、材
料構造的にはやはり本発明の非晶質化合物材料である。
The material of the roll is 5, copper with good thermal conductivity and its alloy, the above-mentioned materials having a hard chrome plating layer, steel, stainless steel, etc. The circumferential speed of the roll is 5 m/
The target amorphous compound material of good quality can be obtained by rapidly cooling the raw material melt at a rate of 10 m/sec to 35 m/sec, preferably 10 m/sec to 20 m/sec. At this time, the roll peripheral speed is 5
If m is 7 seconds or less, it tends to be difficult to become amorphous, which is not very preferable. When the peripheral speed of the roll is higher than 35 m/sec, the shape of the target material obtained becomes extremely thin and becomes scaly or fine powder, but in terms of material structure, it is still the amorphous compound material of the present invention. It is.

融液原料を回転ロール面上へ吹き出す雰囲気として減圧
下乃至高真空下、又は不活性ガス雰囲気中で本発明化合
物の製造を行なう場合には、高温状態での原料融液の還
元が発生し、組成原子中の酸素原子の減少が起り、得ら
れる材料に紫色もしくは黒色等の着色が発生する。しか
し乍ら、この着色生成物も物性的には本発明化合物であ
り、着色された状態で使用可能である。
When producing the compound of the present invention under reduced pressure or high vacuum or in an inert gas atmosphere as the atmosphere in which the melt raw material is blown onto the rotating roll surface, reduction of the raw material melt at high temperature occurs, Oxygen atoms in the composition atoms decrease, and the resulting material becomes colored purple or black. However, this colored product is also a compound of the present invention physically and can be used in a colored state.

原料混合物をチューブ内で加熱溶融せしめるに際しては
、該混合物をすべて完全に融液化することが必要である
。しかし乍ら、該混合物が完全に融液化する前に、一部
融液化したものが、ノズル先端から流出してしまう恐れ
があるため、ノズル先端を局部的に冷却して融液の流出
を防止することが好ましい。ノズルを局部的に冷却する
代表的手段は、ノズル先端に冷却用ガスを吹きつける手
段であり、ガスとしてはアルゴン、ヘリウム、窒素等の
不活性ガスでも良いが、乾燥冷圧縮空気がより好ましい
When heating and melting the raw material mixture in a tube, it is necessary to completely melt the mixture. However, before the mixture is completely molten, some of the molten material may flow out from the nozzle tip, so the nozzle tip is locally cooled to prevent the melt from flowing out. It is preferable to do so. A typical means for locally cooling the nozzle is to blow a cooling gas onto the tip of the nozzle, and the gas may be an inert gas such as argon, helium, nitrogen, etc., but dry, cold compressed air is more preferable.

本発明に係る新規なる非晶質化合物材料は、通常50〜
10μm程度の厚さであり、非常にもろい材料である。
The novel amorphous compound material according to the present invention usually has a
It has a thickness of about 10 μm and is a very brittle material.

このためロール面で急冷され、固体化された後、できる
限り材料に応力が加えられない状態にすることが好まし
い。応力付加となる原因の一つに大気中でのロール回転
により発生する風切り現象からくるロール表面空気層の
大きな乱流がある。この乱流を防止するとともに急冷却
すべき溶融原料混合物とロール面との密着性をより良好
とするために、風切り防止用向流吹出しノズル即ち第1
図に示す渦流防止エアノズル(17)を設置するか、ロ
ール内部にファンを固定設置する。後者の場合は、ロー
ルの自転によりロール表面側端部に設けられた日経可変
式の空気導入口よりロール内部へ発生する乱流をすい込
み、ロール軸正面より排出し、ロール表面上空気をロー
ル内部へ移動せしめ、これにより溶融物をロール面へよ
り押しつけ密着させ、さらに空気の吹込み移動によりロ
ール自体をも空冷することが出来る。また得られる材料
の寸法均一性を保持させるために、ロール表向に回転方
向とは直角に材料切断用の溝を設けておけば、一定寸法
で切断された材料が得られる。
For this reason, after the material is rapidly cooled and solidified on the roll surface, it is preferable that stress is not applied to the material as much as possible. One of the causes of stress addition is the large turbulent flow in the air layer on the roll surface caused by the wind phenomenon caused by roll rotation in the atmosphere. In order to prevent this turbulent flow and to improve the adhesion between the molten raw material mixture to be rapidly cooled and the roll surface, a countercurrent blowing nozzle for preventing wind blowing, that is, a first
Install an anti-eddy air nozzle (17) as shown in the figure, or install a fan fixedly inside the roll. In the latter case, the turbulent flow generated inside the roll due to the rotation of the roll is absorbed into the roll through the Nikkei variable air inlet provided at the end of the roll surface, and is discharged from the front of the roll axis, causing air to flow over the roll surface. By moving the melt into the interior, the molten material is pressed more tightly against the roll surface, and the roll itself can also be cooled by air blowing and movement. Further, in order to maintain the dimensional uniformity of the obtained material, if grooves for cutting the material are provided on the surface of the roll at right angles to the direction of rotation, the material can be cut to a constant size.

本発明の鉄−バナジウム系化合物は、その原料混合比に
より化合物の原子配列構造が大きく変化し、具体的には
以下の如くに大別される。先ず、1.00)x≧0.2
5の場合には非晶質化合物100%のものが得られ、0
.25)x≧0.20の範囲ではFe20B結晶の混在
する配向性多結晶体混在非晶質材料が得られ、0.20
)xではFe20B結晶相を主とする材料が得られる。
The iron-vanadium compound of the present invention has an atomic arrangement structure that changes greatly depending on the mixing ratio of raw materials, and can be broadly classified into the following types. First, 1.00)x≧0.2
In the case of 5, a 100% amorphous compound is obtained, and 0
.. 25) In the range of x≧0.20, an oriented polycrystalline mixed amorphous material containing Fe20B crystals is obtained;
)x, a material mainly consisting of Fe20B crystal phase is obtained.

第3図に本発明材料の生成範囲を示す。FIG. 3 shows the production range of the material of the present invention.

使用する急冷装置の急冷用ロールの周速度が、5 m 
/秒〜35m/秒の範囲内では、各組成域において得ら
れる材料の構造自体には大きな変化は認められない。
The peripheral speed of the quenching roll of the quenching device used is 5 m.
Within the range of m/sec to 35 m/sec, no major changes are observed in the structure of the material obtained in each composition range.

本発明の配向性多結晶薄膜材料は、上述の様にして得ら
れた(Fe20a)t−x・(V2O3)x (但し1
.00>x、70.20)なる組成の鉄−バナジウム系
非晶質化合物材料を熱分析に供してその結晶化温度(T
c)を求めた後、該化合物材料を結晶化温度以下の温度
で所定時間熱処理することにより得られる。尚、結晶化
温度以下においても熱処理時間が長過ぎる場合には、非
配向性の多結晶体となるので、この点に関する留意が必
要である。
The oriented polycrystalline thin film material of the present invention is obtained as described above (Fe20a)t-x/(V2O3)x (where 1
.. 00>x, 70.20) was subjected to thermal analysis to determine its crystallization temperature (T
After determining c), it is obtained by heat-treating the compound material at a temperature below the crystallization temperature for a predetermined period of time. Note that if the heat treatment time is too long even below the crystallization temperature, a non-oriented polycrystalline material will result, so care must be taken in this regard.

例えば、CFe20a)1−x・(V2O3)xにおい
てX=0.50.なる鉄−バナジウム系非晶質化合物材
料の結晶化温度は、439℃であり、これを大気中で熱
処理すると、条件によって下記の如き材料が得られる。
For example, in CFe20a)1-x・(V2O3)x, X=0.50. The crystallization temperature of the iron-vanadium amorphous compound material is 439°C, and when this is heat-treated in the atmosphere, the following materials can be obtained depending on the conditions.

1、 435°C×10分:配向性多結晶体2、 43
5°C×30分:多結晶体 8、 400°C×10分:非晶質材料4、 400℃
×30分:配向性多結晶体6、 400°C×60分:
多結晶体 尚、本発明材料の構造の同定に際しては、X線回折及び
偏光顕微鏡により結晶性の有無の確認及び構造解析を行
ない、走査型電子顕微鏡により極少部分の観察を行なっ
た。
1. 435°C x 10 minutes: oriented polycrystalline material 2. 43
5°C x 30 minutes: Polycrystalline material 8, 400°C x 10 minutes: Amorphous material 4, 400°C
x 30 minutes: Oriented polycrystalline body 6, 400°C x 60 minutes:
Polycrystalline body When identifying the structure of the material of the present invention, the presence or absence of crystallinity was confirmed and structural analysis was performed using X-ray diffraction and a polarizing microscope, and a very small portion was observed using a scanning electron microscope.

以下実施例により本発明の特徴とするところをより−1
−明らかにする。
Below, the features of the present invention will be explained in more detail through Examples-1.
-to clarify.

実施例l Fe20B (純度99゜9%)及びV2O5(純度9
9.9%)を所定の組成で配合し、均一に混合した後、
850°Cで30分間仮焼して組成物原料とした。得ら
れた組成物原料を白金チューブ(直径1077Z77Z
X長さ150mm)lこ充填し、誘電加熱コイル内に設
置して、発振管繊条圧13V、陽極電圧10KV、格子
電流120〜150mA、陽極電流1.2〜1.8 A
の条件下Iこ14加熱した。完全に融液化した原料を急
冷用回転ロール表面上に乾燥圧縮空気により吹き出し、
急冷させた。
Example 1 Fe20B (purity 99°9%) and V2O5 (purity 9%)
9.9%) in a predetermined composition and mixed uniformly,
It was calcined at 850°C for 30 minutes and used as a raw material for a composition. The obtained composition raw material was placed in a platinum tube (diameter 1077Z77Z).
x length 150mm), installed in a dielectric heating coil, oscillating tube fiber pressure 13V, anode voltage 10KV, grid current 120-150mA, anode current 1.2-1.8A
The mixture was heated for 14 hours under the following conditions. The completely molten raw material is blown onto the surface of a rapidly cooling rotating roll using dry compressed air.
Cooled rapidly.

第1表及び第2表に組成及び製造時の諸条件を示す。第
1表及び第2表中試料No、 1〜20.25及び29
は、リボン状の本発明の非晶質酸化物材料を示す。又、
No、24は、ロールの回転速度が大きい為、薄片とな
っているが、形状に制約がない触媒等の分野では使用可
能である。
Tables 1 and 2 show the composition and manufacturing conditions. Sample No. 1 to 20.25 and 29 in Tables 1 and 2
shows the amorphous oxide material of the present invention in the form of a ribbon. or,
No. 24 is a thin piece because the rotation speed of the roll is high, but it can be used in fields such as catalysts where there are no restrictions on shape.

尚、ノズル形状Aとあるのは、0.2 mm X 4フ
nmのスリット状ノズルを示し、ノズル形状Bとあるの
は径0.2mmの円形ノズルを示す。。
Note that nozzle shape A indicates a slit-like nozzle of 0.2 mm x 4 nm, and nozzle shape B indicates a circular nozzle with a diameter of 0.2 mm. .

−28− 参考例1 (Fe20a)x−x・(V20s)xにおいてx=0
.50に相当する上記実施例1の試料No、8.10,
12.13及び15についてのX線回折結果を第4図に
示す。急冷用ロールの周速度が5.18 m 7秒(N
o、 8 )から34.54m/秒(No、15)の範
囲内で得られた材料の原子配列構造には、大きな変化が
ないことが明らかである。
-28- Reference example 1 (Fe20a)x-x・(V20s)x=0
.. Sample No. 8.10 of the above Example 1 corresponding to 50,
The X-ray diffraction results for 12.13 and 15 are shown in FIG. The peripheral speed of the quenching roll was 5.18 m 7 seconds (N
It is clear that there is no significant change in the atomic arrangement structure of the material obtained within the range from 34.54 m/s (No. 15) to 34.54 m/s (No. 15).

参考例2 (Fe20B)1−x・(V2O3)xにおいてx =
 0.50に相当する上記実施例1の試料No、10の
示差熱分析結果を第5図に示す。
Reference example 2 In (Fe20B)1-x・(V2O3)x, x =
The differential thermal analysis results of Sample No. 10 of Example 1, which corresponds to 0.50, are shown in FIG.

第5図において、Tcは結晶化温度、Tgはガラス転位
点、mpは融点を夫々示す。
In FIG. 5, Tc represents the crystallization temperature, Tg represents the glass transition point, and mp represents the melting point.

参考例3 (Fe20B)1−x(V2O3)xにおいてX= 0
.25 ニ相当する上記実施例1の試料N007の外観
を示す写真を参考図面■として示す。
Reference example 3 (Fe20B)1-x(V2O3)x where X=0
.. A photograph showing the external appearance of sample N007 of Example 1, which corresponds to No. 25 D, is shown as reference drawing (■).

24− 参考例4 上記実施例1の試料No、 7の走査型電子顕微鏡写真
(20000倍及び880倍)を夫々参考図面■及びI
IIとして示す。
24- Reference Example 4 Scanning electron micrographs (20,000x and 880x) of Sample No. 7 of Example 1 above are shown in Reference Drawings ■ and I, respectively.
Shown as II.

参考例5 (Fe20a)t−x・(V2O3)xにおいてx=0
.50に相当する上記実施例1の試料No、13の赤外
線吸収スペクトルを第6図として示す。
Reference example 5 (Fe20a)t-x・(V2O3)x, x=0
.. The infrared absorption spectrum of Sample No. 13 of Example 1, which corresponds to No. 50, is shown in FIG.

参考例6 (Fe20a)x−x(V2O3)xにおいてx=o、
goに相当する上記実施例1の試料No、 17の15
.6°Cにおける直流電気伝導度を第7図に示し、又1
5.6℃における周波数に対する誘電率及び誘電損失を
第8図に示す。尚、試料の厚さを0.0019cmとし
、電極面積を0.0491cm とした。
Reference example 6 In (Fe20a)x−x(V2O3)x, x=o,
Sample No. 17-15 of the above Example 1 corresponding to go
.. The DC electrical conductivity at 6°C is shown in Figure 7, and 1
Figure 8 shows the dielectric constant and dielectric loss versus frequency at 5.6°C. Note that the thickness of the sample was 0.0019 cm, and the electrode area was 0.0491 cm.

参考例7 (Fe20a)t−x・(V2O3)x ニ詔イテx 
力変化り、 タ場合の室温(26°C)での磁化量の変
化を第9図に示す。
Reference example 7 (Fe20a)t-x・(V2O3)x
Figure 9 shows the change in magnetization at room temperature (26°C) when the force changes.

実施例2 実施例1の試料No、 17を空気中400°Cで30
分間熱処理した後、X線回折を行なったところ、回折角
(2のに1本の鋭い回折ピークを示し、非晶質構造から
配向性多結晶構造への変化が確認された。
Example 2 Sample No. 17 of Example 1 was heated in air at 400°C for 30 minutes.
After heat treatment for a minute, X-ray diffraction was performed, and a sharp diffraction peak of one in two diffraction angles was observed, confirming a change from an amorphous structure to an oriented polycrystalline structure.

又、熱処理の前後における電気的性管(周波数IKHz
)は以下の通りであった。
In addition, electric genital tube (frequency IKHz) before and after heat treatment
) were as follows.

熱処理前 熱処理後 誘電率(ε)        285   455誘電
損失(tanδ)     75   0.85
Before heat treatment After heat treatment Dielectric constant (ε) 285 455 Dielectric loss (tan δ) 75 0.85

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明方法において使用される融解原料の急
冷装置の一例の正面図、第2図は、第1図の急冷装置の
一部拡大詳細図面、第3図は、本発明材料の組成範囲を
示す図面、第4図は、本発明材料の若干のX線回折図面
、第5図は、本発明による一材料の示差熱分析図、第6
図は、本発明図は、本発明による他の一材料の直流電気
伝導度を示すグラフ、第8図は、第7図に示すと同様の
材料の周波数に対する誘電率及び誘電損失を示すグラフ
、第9図は、(Fe20a)t−x・(V2O3)x 
ニおいてXが変化した場合の磁化量の変化を示すグラフ
を夫々示す。 (1)・・・架台、     (3)・・・急冷装置本
体、(5)、 (5)・・・誘電加熱用コイル、(7)
・・・原料加熱用チューブ、 (9)・・・原料加熱用チューブの支持体、(11)・
・・融解原料噴出用ノズル、(1埼・・・急冷用ロール
、(国・・・ノズル(11)の冷却用ノズル、(17)
・・・渦流防止エアノズル、 (19)・・・ノズル(0)の微調整機構、(21)・
・・エアシリンダー、 (23)・・・冷却された材料の受は箱、(25)・・
・冷却材料取り出口、(27)・・・バルブ、(29)
・・・冷却水導入路、 (31)・・・冷却水排出路、
(33)・・・二一ドルバルフ、(3(へ)・・・ブロ
ーエア導入路、0η・・・ロール(1埼とノズル(ll
)との間隔微調整機構、(39)・・・整流用目皿。 (以上) と 代理人 弁理士 三 枝 英 二(1し。 特開昭59−203730 (10) 第1頁の続き 0発 明 者 増田修二 徳島県板野郡北島町江尻字宮ノ 本27−8 0発 明 者 太田追啓 徳島県板野郡藍住町東中富字長 江傍示86番中富団地F8−148 0発 明 者 大久保美香 徳島市佐古六番町3番20号 0出 願 人 増本健 仙台市上杉3丁目8番22号 @出 願 人 鈴木謙爾 泉市将監11丁目12番11号 0出 願 人 増田修二 徳島県板野郡北島町江尻字宮ノ 本27−8 ■出 願 人 太田追啓 徳島県板野郡藍住町東中富字長 江傍示86番中富団地F8−148
FIG. 1 is a front view of an example of a quenching device for molten raw materials used in the method of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged detailed drawing of the quenching device in FIG. 1, and FIG. Drawings showing the composition range; FIG. 4 is an X-ray diffraction diagram of some materials of the present invention; FIG. 5 is a differential thermal analysis diagram of one material according to the present invention; FIG.
FIG. 8 is a graph showing the DC electrical conductivity of another material according to the invention, and FIG. 8 is a graph showing the dielectric constant and dielectric loss versus frequency of a material similar to that shown in FIG. 7. Figure 9 shows (Fe20a)t-x・(V2O3)x
Graphs showing changes in the amount of magnetization when X changes in D and D are shown, respectively. (1)... Frame, (3)... Rapid cooling device main body, (5), (5)... Dielectric heating coil, (7)
... tube for heating raw material, (9) ... support for tube for heating raw material, (11).
... Nozzle for spouting molten raw material, (1 sai... Roll for rapid cooling, (Country... Nozzle for cooling nozzle (11), (17)
... Eddy current prevention air nozzle, (19) ... Fine adjustment mechanism for nozzle (0), (21).
...Air cylinder, (23)...The container for the cooled material is a box, (25)...
・Cooling material outlet, (27)...Valve, (29)
...Cooling water introduction channel, (31)...Cooling water discharge channel,
(33)...21 dollar valve, (3 (to)...blow air introduction path, 0η...roll (1 sai) and nozzle (ll
), (39)... perforated plate for rectification. (The above) and Agent: Eiji Saegusa, Patent Attorney (1st year). JP-A-59-203730 (10) Continued from page 1 0 Inventor: Shuji Masuda 27-8 Miyanomoto, Ejiri, Kitajima-cho, Itano-gun, Tokushima Prefecture 0 Author: Ota Oikei 86, Nagae Soji, Higashinakatomi, Aizumi-cho, Itano-gun, Tokushima Prefecture, Nakatomi Danchi F8-148 0 Author: Mika Okubo, 3-20, Sako Rokuban-cho, Tokushima City, 0 Author: Ken Masumoto 3, Uesugi, Sendai City No. 8-22 @ Applicant: Kenji Suzuki Izumi City General Manager 11-12-11 No. 0 Applicant: Shuji Masuda 27-8 Miyanomoto, Ejiri, Kitajima-cho, Itano-gun, Tokushima Prefecture ■ Applicant: Osei Ota, Tokushima Prefecture F8-148, Nakatomi Danchi, 86 Nagae Soji, Aizumi-cho, Itano-gun

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ■ (Fe20a)t −x ・(V2O3)X (但
し1.00)x≧0.20)なる組成を有する鉄−バナ
ジウム系非晶質化合物材料。 ■ 1.00)x≧0.25である特許請求の範囲第1
項の鉄−バナジウム系非晶質化合物材料。 ■ 0.25)x≧0.20である特許請求の範囲第1
項の鉄−バナジウム系非晶質化合物材料。 ■ 酸化鉄と酸化バナジウムとの混合物を加熱融解した
後、融解物を超急冷することを特徴とする(Fe20a
)t−x(V2O3)x (但し1.00)x≧0.2
0)なる組成を有する鉄−バナジウム系非晶質化合物材
料の製造法。 ■ 104〜b 許請求の範囲第4項の鉄−バナジウム系非晶質化合物材
料の製造法。 ■ 原料融解物を固体に接触させることにより超急冷す
る特許請求の範囲第4項又は第5項の鉄−バナジウム系
非晶質化合物材料の製造法。 ■ スリット状、円形又は楕円形の吹出し口を設けたノ
ズルを備えた加熱用チューブに原料混合物を投入し、該
混合物の融点よりも50〜200℃高い温度で加熱溶融
させた後、5 m /秒〜35m/秒の周速度で回転す
るロール表面上に上記ノズルを経て該融解物を吹き出し
て超急冷させる特許請求の範囲第4項乃至第6項のいず
れかに記載の鉄−バナジウム系非晶質化合物材料の製造
法。 ■ (Fe20a)t  x ・(V2O3)X (但
し1.00 >X20.20)なる組成を有する鉄−バ
ナジウム系非晶質化合物材料をその結晶化温度以下で加
熱処理することを特徴とする配向性多結晶薄膜材料の製
造法。
[Claims] (1) An iron-vanadium amorphous compound material having the following composition: (Fe20a)t -x .(V2O3)X (where 1.00)x≧0.20). ■ 1.00) The first claim where x≧0.25
Iron-vanadium amorphous compound material. ■ 0.25) Claim 1 where x≧0.20
Iron-vanadium amorphous compound material. ■ It is characterized by heating and melting a mixture of iron oxide and vanadium oxide and then ultra-quenching the melt (Fe20a
)t-x(V2O3)x (1.00)x≧0.2
0) A method for producing an iron-vanadium amorphous compound material having the composition. (104-b) A method for producing an iron-vanadium amorphous compound material according to claim 4. (2) A method for producing an iron-vanadium amorphous compound material according to claim 4 or 5, wherein the raw material melt is ultra-quenched by contacting it with a solid. ■ The raw material mixture is put into a heating tube equipped with a nozzle equipped with a slit-shaped, circular or oval outlet, and after heating and melting at a temperature 50 to 200°C higher than the melting point of the mixture, 5 m / The iron-vanadium non-containing material according to any one of claims 4 to 6, wherein the melt is blown out through the nozzle onto the surface of a roll rotating at a circumferential speed of 35 m/sec to 35 m/sec for ultra-quenching. Method for producing crystalline compound materials. ■ Orientation characterized by heat-treating an iron-vanadium amorphous compound material having the composition (Fe20a)t x ・(V2O3)X (1.00 > A method for producing polycrystalline thin film materials.
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