JPS601940B2 - 感温素子材料 - Google Patents
感温素子材料Info
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- JPS601940B2 JPS601940B2 JP55109129A JP10912980A JPS601940B2 JP S601940 B2 JPS601940 B2 JP S601940B2 JP 55109129 A JP55109129 A JP 55109129A JP 10912980 A JP10912980 A JP 10912980A JP S601940 B2 JPS601940 B2 JP S601940B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
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- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は感温材料に関するものであり、更に詳しく述べ
るならば磁気異方性が温度によって変化する強磁性材料
からなる感温材料に関するものである。
るならば磁気異方性が温度によって変化する強磁性材料
からなる感温材料に関するものである。
温度によって物性が顕著に変化するという広義の感温材
料は種々あり、例えばキューリー点で磁性が消失するフ
ェライト等も感温性を有するため、感温材料に属する。
料は種々あり、例えばキューリー点で磁性が消失するフ
ェライト等も感温性を有するため、感温材料に属する。
本発明でいう感温性材料とは近年発見された磁気異方性
が温度によって変化する強磁性材料である。かかる強磁
性材料の単結晶１を第１図のように永久磁石２ａ，２ｂ
の間に置き回転可能にしておくと、磁気異方性によって
単結晶１は永久磁石２ａ，２ｂの磁界に対して一定の方
向を向こうとする。
が温度によって変化する強磁性材料である。かかる強磁
性材料の単結晶１を第１図のように永久磁石２ａ，２ｂ
の間に置き回転可能にしておくと、磁気異方性によって
単結晶１は永久磁石２ａ，２ｂの磁界に対して一定の方
向を向こうとする。
この単結晶１を徐々に加熱していくとき、磁気異方性に
よる磁化容易方向が９０ｏ変化するために、ある温度Ｔ
，から回転を始め、ある温度Ｌでちようど９０ｏ回転し
て止まる。
よる磁化容易方向が９０ｏ変化するために、ある温度Ｔ
，から回転を始め、ある温度Ｌでちようど９０ｏ回転し
て止まる。
このように感溢素子材料を永久磁石と組合せて使用する
と、外部電源を全く必要としないスイッチ、又は弁等の
感温手段が製作される。この現象の原因は温度によるス
ピン再配列にあり、希±額オルソクロマィトや希±類コ
バルト、希士類鉄金属間化合物など希±頚元素を含む化
合物に多く見・心出されている。
と、外部電源を全く必要としないスイッチ、又は弁等の
感温手段が製作される。この現象の原因は温度によるス
ピン再配列にあり、希±額オルソクロマィトや希±類コ
バルト、希士類鉄金属間化合物など希±頚元素を含む化
合物に多く見・心出されている。
かかる現象は磁気異方性の温度変化により起こる。次に
磁化容易方向の温度変化について具体的に説明する。
磁化容易方向の温度変化について具体的に説明する。
第２図はＲＣ鴇型化合物（Ｒは希土類元素を意味する）
の結晶構造を示しており、この化合物は図示のように六
方晶結晶構造を有している。
の結晶構造を示しており、この化合物は図示のように六
方晶結晶構造を有している。
尚、Ａ（Ａｘｅｓ）は六角柱の中心軸、Ｃ（Ｃｏｎｅ）
はこの軸と０〜９００ の間のある角度だけ懐いた円錐
及びＰ（Ｐｌａｎｅ）は六角柱底面を表わしている。
はこの軸と０〜９００ の間のある角度だけ懐いた円錐
及びＰ（Ｐｌａｎｅ）は六角柱底面を表わしている。
第３図及び第４図はそれぞれＲＣ巧型及びＲ２Ｃｏ．７
型化合物（Ｒは希士類元素）について磁化容易方向の温
度変化を示し、この図面において、Ａ，Ｃ及びＰの意味
は第２図と同じである（日本金属学会々報ＶＯＬＩＯＮ
ｏ．２、Ｐ８３）。
型化合物（Ｒは希士類元素）について磁化容易方向の温
度変化を示し、この図面において、Ａ，Ｃ及びＰの意味
は第２図と同じである（日本金属学会々報ＶＯＬＩＯＮ
ｏ．２、Ｐ８３）。
第３図及び第４図においてスピン再配列を示す物質はＰ
ｒＣは，ＮｄＣｏ５，ＨｏＣ巧，ＬらＣｏ．７の５種類
で、これらはある温度で磁化容易方向がＰ→Ｃ→Ａの変
化を示すが、他の化合物は全温度範囲でＡだけ、Ｐだけ
、もしくはＣだけであり、同じＲＣ巧化合物材料であっ
ても磁気異方性が温度変化を示さない材料があることが
分かる。以上の例は希土類元素（Ｒ）が一種のものであ
ったが、第５図には、Ｙ，ッＮｄｘＣ巧（ｘ＝０．２５
〜１）について磁化容易方向の温度変化が示されている
。
ｒＣは，ＮｄＣｏ５，ＨｏＣ巧，ＬらＣｏ．７の５種類
で、これらはある温度で磁化容易方向がＰ→Ｃ→Ａの変
化を示すが、他の化合物は全温度範囲でＡだけ、Ｐだけ
、もしくはＣだけであり、同じＲＣ巧化合物材料であっ
ても磁気異方性が温度変化を示さない材料があることが
分かる。以上の例は希土類元素（Ｒ）が一種のものであ
ったが、第５図には、Ｙ，ッＮｄｘＣ巧（ｘ＝０．２５
〜１）について磁化容易方向の温度変化が示されている
。
尚、第５図では８は磁化容易方向が結晶のＣ軸となす角
である。
である。
この図から分かるように「スピン再配列が起こる温度帯
（８が９０ｏから００に変化する温度）は希±類元素の
組成によて変えられることが分かる。もう一の例として
ＤｙＣｏｚのｚ値を第６図に示す。４．４なし、し５．
３で変化させたデータを第６図に示す。
（８が９０ｏから００に変化する温度）は希±類元素の
組成によて変えられることが分かる。もう一の例として
ＤｙＣｏｚのｚ値を第６図に示す。４．４なし、し５．
３で変化させたデータを第６図に示す。
この図から分かるようにスピン再配列が起こる温度はｚ
値によっても変化する。 ・以上
、説明した如き磁気異万性が温度変化を示す材料を以下
単に感温素子材料と称する。スピン再配列の現象を物質
外部で、例えば第１図に示した如き回転現象として検出
するには結晶方向のよくそろった感温素子材料を調整し
なければならない。
値によっても変化する。 ・以上
、説明した如き磁気異万性が温度変化を示す材料を以下
単に感温素子材料と称する。スピン再配列の現象を物質
外部で、例えば第１図に示した如き回転現象として検出
するには結晶方向のよくそろった感温素子材料を調整し
なければならない。
単結晶材料は工業用材料としては生産性が低く不向きで
あるため、本発明者は、特豚昭５３−１３５１４９（特
関昭５５−６２７０４）にて感温磁性材料粉末を極めて
結晶配向性よく製造する方法を特許出願した。この製造
法の要点は、磁界中プレスのとき、遷移温度帯以上、例
えば１５０００程度に粉末を加熱することにより結晶軸
の方向が良くそろった圧粉体を得、この圧粉体を１１０
０〜１２００００で日２において加熱すると高密度、高
配向の焼結体が得られるところにある。本願第６図及び
以下説明するデータはこのようにして得られた焼結体試
料を使用して得られたものである。次表に希土類コバル
ト系化合物の室温での飽和磁化を示す。
あるため、本発明者は、特豚昭５３−１３５１４９（特
関昭５５−６２７０４）にて感温磁性材料粉末を極めて
結晶配向性よく製造する方法を特許出願した。この製造
法の要点は、磁界中プレスのとき、遷移温度帯以上、例
えば１５０００程度に粉末を加熱することにより結晶軸
の方向が良くそろった圧粉体を得、この圧粉体を１１０
０〜１２００００で日２において加熱すると高密度、高
配向の焼結体が得られるところにある。本願第６図及び
以下説明するデータはこのようにして得られた焼結体試
料を使用して得られたものである。次表に希土類コバル
ト系化合物の室温での飽和磁化を示す。
第１表
尚、サーモラィト（キュリー点９０こ○のＭｎ−Ｚｎ系
フェライト）の飽和磁化０．２６ｒ及び整磁鋼（キュリ
ー点５０つ０のＦｅ−Ｎｉ系整滋鋼）の飽和磁化０．２
４Ｔと希士類コバルト系化合物の飽和磁化を比較すると
後者の飽和磁化がかなり高いことが理解されよう。
フェライト）の飽和磁化０．２６ｒ及び整磁鋼（キュリ
ー点５０つ０のＦｅ−Ｎｉ系整滋鋼）の飽和磁化０．２
４Ｔと希士類コバルト系化合物の飽和磁化を比較すると
後者の飽和磁化がかなり高いことが理解されよう。
よって、希±類コバルト系化合物は飽和磁化が大きいた
め、感温スイッチなどに適する。しかしながら、上記し
た如き従釆の感温素子材料では、その遷移温度帯は０〜
２７０Ｋの範囲にあって（第５図参照）、常温〜１００
ｏｏで使用する実用的な感温素子材料として利用するこ
とができないという欠点がある。
め、感温スイッチなどに適する。しかしながら、上記し
た如き従釆の感温素子材料では、その遷移温度帯は０〜
２７０Ｋの範囲にあって（第５図参照）、常温〜１００
ｏｏで使用する実用的な感温素子材料として利用するこ
とができないという欠点がある。
尚、ＤにｏＺ型希±類コバルト系化合物にあっては、第
６図より分かるように、組成パラメータｚを変えること
により常温付近〜１００℃の生活に関係深い温度領域で
スピン再配列を起こすものが得られるが、、飽和磁化が
低いためにスイッチ等の感温手段として利用したときに
スイッチ特性が劣るという問題がある。本発明の目的は
、非常に高い飽和磁化（ｌｓ）を持つＮｄＣｏｚ系化合
物の遷移温度帯が常温〜１００００に高められた実用的
な感温素子材料を提供することにある。
６図より分かるように、組成パラメータｚを変えること
により常温付近〜１００℃の生活に関係深い温度領域で
スピン再配列を起こすものが得られるが、、飽和磁化が
低いためにスイッチ等の感温手段として利用したときに
スイッチ特性が劣るという問題がある。本発明の目的は
、非常に高い飽和磁化（ｌｓ）を持つＮｄＣｏｚ系化合
物の遷移温度帯が常温〜１００００に高められた実用的
な感温素子材料を提供することにある。
本発明の他の目的はＮｄＣ広の１．２ｒの飽和磁化（ｌ
ｓ）をさらに高めることにある。本発明は、希±頚コバ
ルト化合物（以下ＲＣｏ化合物と称する）の結晶磁気異
方性の次のような考え方に基づいている。
ｓ）をさらに高めることにある。本発明は、希±頚コバ
ルト化合物（以下ＲＣｏ化合物と称する）の結晶磁気異
方性の次のような考え方に基づいている。
ＲＣｏ化合物の結晶磁気異方性に関しては、一般にＲの
みを考えるＲ副格子とＣｏのみを考えるＣｏ副格子とに
分割して論じている。ここで、結晶磁気異性定数に対す
るＲ副格子からの寄与は低温で顕著であり、Ｃｏ副格子
からの寄与は広い温度領域にわたっているために、室温
以上の温度領域においてはＣｏ副格子からの寄与が重要
であり、またＣｏ副格子はＣ軸指向である点に注目し、
Ｃｏの一部を第３元素Ｍで置換することによりＣｏのＣ
軸指向を弱めるとともに、Ｒ副格子のＢａｓａＩＰｌａ
ｎｅ指向を優勢にし、その結果、遷移温度が上昇するよ
うにしたものが本発明の感温素子材料である。すなわち
、Ｃｏの一部をＢ，Ｃ，ＡＩ，Ｓｊ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，
Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ
Ｖ，ＨＵ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｎ，Ｐは等の１種以上
からなる材料で置換すること、及び希士類とＣｏの比ｚ
の値を４．４〜５．５の範囲で変えることの内、１種類
以上の手段により目的を達成する。本発明の感温素子材
料の組成の特徴を公知のＲＣｏ化合物と比較しつつ説明
すると、スピン再配列を起こす公知のＲＣｏ化合物には
次のものがある。
みを考えるＲ副格子とＣｏのみを考えるＣｏ副格子とに
分割して論じている。ここで、結晶磁気異性定数に対す
るＲ副格子からの寄与は低温で顕著であり、Ｃｏ副格子
からの寄与は広い温度領域にわたっているために、室温
以上の温度領域においてはＣｏ副格子からの寄与が重要
であり、またＣｏ副格子はＣ軸指向である点に注目し、
Ｃｏの一部を第３元素Ｍで置換することによりＣｏのＣ
軸指向を弱めるとともに、Ｒ副格子のＢａｓａＩＰｌａ
ｎｅ指向を優勢にし、その結果、遷移温度が上昇するよ
うにしたものが本発明の感温素子材料である。すなわち
、Ｃｏの一部をＢ，Ｃ，ＡＩ，Ｓｊ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，
Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ
Ｖ，ＨＵ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｎ，Ｐは等の１種以上
からなる材料で置換すること、及び希士類とＣｏの比ｚ
の値を４．４〜５．５の範囲で変えることの内、１種類
以上の手段により目的を達成する。本発明の感温素子材
料の組成の特徴を公知のＲＣｏ化合物と比較しつつ説明
すると、スピン再配列を起こす公知のＲＣｏ化合物には
次のものがある。
■ ＮｄＭＳｍＸＣ公（Ｘニ０，０．２５，０．５０，
０．７５，１‐〇〇）■ Ｙ，−ＸＮｄＸＣ巧 ■ Ｓｍ，一ＸＰｒＸＣ巧 ■ ＳｍＸＲ，〜Ｃｏ５（Ｒ：Ｔｂ，Ｄｙ，Ｅｒ）しか
し、これらの公知のＲＣｏ化合物ではＣｏ格子を他の遷
移元素で置換するものでないため、上記４種の組成のス
ピン再配列を起こす遷移温度帯はいづれも０℃以下であ
る。
０．７５，１‐〇〇）■ Ｙ，−ＸＮｄＸＣ巧 ■ Ｓｍ，一ＸＰｒＸＣ巧 ■ ＳｍＸＲ，〜Ｃｏ５（Ｒ：Ｔｂ，Ｄｙ，Ｅｒ）しか
し、これらの公知のＲＣｏ化合物ではＣｏ格子を他の遷
移元素で置換するものでないため、上記４種の組成のス
ピン再配列を起こす遷移温度帯はいづれも０℃以下であ
る。
室温以上の温度でスピン再配列を起こす組成で公知のも
のは下記の１種のみである。■ Ｎｄ，−ＸＤｙＸＣは この組成ではスピン再配列が開始する温度は２４５〜３
２？Ｋ、終了する温度は２８５〜３６７Ｋの間でコント
ロール可能であり、この系で室温以上に遷移温度を存在
させるためにはＤｙ量を増さなければならない。
のは下記の１種のみである。■ Ｎｄ，−ＸＤｙＸＣは この組成ではスピン再配列が開始する温度は２４５〜３
２？Ｋ、終了する温度は２８５〜３６７Ｋの間でコント
ロール可能であり、この系で室温以上に遷移温度を存在
させるためにはＤｙ量を増さなければならない。
しかし、本発明者が検討したところではＤｙ量が増すに
つれ、飽和磁化ｌｓが低下する。これに対して本発明に
よる感温素子材料ではＣｏを他の遷移元素、特に鉄によ
り置換する及び／又はｚ値を変化されることにより、感
温素子として実用上重要な高い飽和磁化ｌｓを室温付近
で得ることに成功した。次に、永久磁石として公知であ
る次のＲＣ広型、ＲＣｏ化合物と本発明の感温素子材料
を説明する。
つれ、飽和磁化ｌｓが低下する。これに対して本発明に
よる感温素子材料ではＣｏを他の遷移元素、特に鉄によ
り置換する及び／又はｚ値を変化されることにより、感
温素子として実用上重要な高い飽和磁化ｌｓを室温付近
で得ることに成功した。次に、永久磁石として公知であ
る次のＲＣ広型、ＲＣｏ化合物と本発明の感温素子材料
を説明する。
■ ＳｍＣ生
■ ＳｍＰｒＣ公
■ ＳｍＬａＣら
■ ＳｍＣｅＣち
■ ＳｍＭＭＣ巧、
■ Ｓｍ（Ｃｏ，Ｃｕ）５
■ Ｓｍ（Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕ）５
■ ＣｅＭＭＣ鴇
■ Ｃｅ（Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕ）５
公知の永久磁石の主流はＲがＳｍの組成で、他にはＣｅ
がわずかにある程度で他の希士類を使用した永久磁石は
稀にしか見あたらない。
がわずかにある程度で他の希士類を使用した永久磁石は
稀にしか見あたらない。
これは永久磁石は磁化容易方向がＯＫ以上でＣ軸である
ＲＣｏ化合物を用いるために、そのＲ元素の種類が上記
のようにＳｍが主流となっているのである。本発明の如
くＮｄが用いられていないのは、永久磁石と感温材料の
基本的性質の差によるものである。また、ＣｏをＣｕ又
はＦｅ等で置換しているが、これは磁気特性、特にＨｃ
（ＢＨ）ｍａｘ、の向上を意図しているものである。本
発明では遷移温度帯、飽和磁化及び配向性の三者が良好
になるように考慮して感温素子材料の各成分の種類及び
含有量を決定した。
ＲＣｏ化合物を用いるために、そのＲ元素の種類が上記
のようにＳｍが主流となっているのである。本発明の如
くＮｄが用いられていないのは、永久磁石と感温材料の
基本的性質の差によるものである。また、ＣｏをＣｕ又
はＦｅ等で置換しているが、これは磁気特性、特にＨｃ
（ＢＨ）ｍａｘ、の向上を意図しているものである。本
発明では遷移温度帯、飽和磁化及び配向性の三者が良好
になるように考慮して感温素子材料の各成分の種類及び
含有量を決定した。
先ずＣｏを置換する遷移元素としてはＢ，Ｃ，ＡＩ，Ｓ
ｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，
Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｎ
，及びＰｄが遷移温度帯をＮｄＣ巧型化合物に比較して
上昇せしめる効果を有しており、特にＡＩ，Ｓｉ，Ｖ，
Ｍｏ，Ｃｕ及びＦｅがこの効果が顕著である。
ｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，
Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｎ
，及びＰｄが遷移温度帯をＮｄＣ巧型化合物に比較して
上昇せしめる効果を有しており、特にＡＩ，Ｓｉ，Ｖ，
Ｍｏ，Ｃｕ及びＦｅがこの効果が顕著である。
これらの元素の置換量が０．４を越えると飽和磁化ｌｓ
が低下するか、配向性が劣化するので０．４を越えない
ことが必要である。遷移元素による置換量は微少でも有
効であるが、最低で０．０３あることが好ましい。更に
好ましくは０．０５〜０．３５の置換量がよい。上記感
温素子材料において、Ｃｏの一部をＢ，Ｃ，ＡＩ，Ｓｉ
，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｍ〇，Ｗ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｎ，Ｐは等
の１種以上からなる材料で置換すると、これが原因で飽
和磁化ｌｓが概して低下す傾向があるが、Ｆｅの添加に
よって再び上昇し、飽和磁化ｌｓが高く常温〜１００ｑ
Ｃで使用するに実用的な特性が付与される。このような
感温素子材料は、一般式Ｎｄ，川Ｒｕ（Ｃｏ．〜Ｍ皮）
ｚ（Ｒは希士類元素の１種以上、ＭはＢ，Ｃ，Ｎ，Ｓｉ
，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｍｏ，ＶＶ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｎ
，Ｐｂの１種以上、ＯＳｕＳＯ．５，０＜×＜０．４，
４．４ミｚミ５．５）で表わされる。
が低下するか、配向性が劣化するので０．４を越えない
ことが必要である。遷移元素による置換量は微少でも有
効であるが、最低で０．０３あることが好ましい。更に
好ましくは０．０５〜０．３５の置換量がよい。上記感
温素子材料において、Ｃｏの一部をＢ，Ｃ，ＡＩ，Ｓｉ
，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｍ〇，Ｗ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｎ，Ｐは等
の１種以上からなる材料で置換すると、これが原因で飽
和磁化ｌｓが概して低下す傾向があるが、Ｆｅの添加に
よって再び上昇し、飽和磁化ｌｓが高く常温〜１００ｑ
Ｃで使用するに実用的な特性が付与される。このような
感温素子材料は、一般式Ｎｄ，川Ｒｕ（Ｃｏ．〜Ｍ皮）
ｚ（Ｒは希士類元素の１種以上、ＭはＢ，Ｃ，Ｎ，Ｓｉ
，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｍｏ，ＶＶ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｎ
，Ｐｂの１種以上、ＯＳｕＳＯ．５，０＜×＜０．４，
４．４ミｚミ５．５）で表わされる。
希±頚元素に対する遷移元素のモル比率Ｚの値が増加す
るにつれ、第７図に示すようにＲＣｏ化合物の遷移開始
温度Ｔ，、及び遷移終了温度Ｔ２が高温側にずれる。
るにつれ、第７図に示すようにＲＣｏ化合物の遷移開始
温度Ｔ，、及び遷移終了温度Ｔ２が高温側にずれる。
しかし、ｚが５．５を越えると感温素子材料の配向性が
劣化するので、ｚは５．５以下であることが必要である
。ｚが減少するにつれ、Ｔ，及びＴ２が減少するので遷
移温度帯を室温以上にする面では望ましくないが、Ｍ等
の遷移元素によりＴ，及びＴ２の減少を補償することが
できるので、本発明ではＺが４．４以上のＲＣｏ化合物
を使用することが可能である。但し、ＡＩ等の量がゼロ
のときはｚは５．０を越える値であることを要する。更
に、本発明においてはＮｄを他の希土類元素Ｓｍ，Ｃｅ
等、特にＲＣｏ化合物の飽和磁化ｌｓを高くするＰｒ及
びＬｕ‘こよりモル比で０．５まで置換することができ
る。
劣化するので、ｚは５．５以下であることが必要である
。ｚが減少するにつれ、Ｔ，及びＴ２が減少するので遷
移温度帯を室温以上にする面では望ましくないが、Ｍ等
の遷移元素によりＴ，及びＴ２の減少を補償することが
できるので、本発明ではＺが４．４以上のＲＣｏ化合物
を使用することが可能である。但し、ＡＩ等の量がゼロ
のときはｚは５．０を越える値であることを要する。更
に、本発明においてはＮｄを他の希土類元素Ｓｍ，Ｃｅ
等、特にＲＣｏ化合物の飽和磁化ｌｓを高くするＰｒ及
びＬｕ‘こよりモル比で０．５まで置換することができ
る。
この置換比率が０．５を越えると飽和磁化ｌｓが低いた
め望ましくない。以下、本発明を実施例によりさらに詳
しく説明する。
め望ましくない。以下、本発明を実施例によりさらに詳
しく説明する。
実施例 １
コバルト、希土類元素等の原料を、不活性ガス雰囲気中
で１３００〜１５００００でアーク溶解又は誘導溶解し
、得られたィンゴツトをほぼ単磁区微粒子の大きさに微
細化し、この微粒子紛末に１５０００で磁場を加えて微
粒子の磁化容易方向を揃えた。
で１３００〜１５００００でアーク溶解又は誘導溶解し
、得られたィンゴツトをほぼ単磁区微粒子の大きさに微
細化し、この微粒子紛末に１５０００で磁場を加えて微
粒子の磁化容易方向を揃えた。
続いて１０００ｏｏ以上の高温で焼結及び熱処理を行な
い、所定の感溢素子材料試料を調整した。かくして得ら
れた試料の組成、遷移開始温度Ｔ，（昇温に伴なつて容
易磁化方向がＣ軸に対して９０ｏ方向より減少し始める
温度）、遷移終了温度Ｔ２（昇温に伴なつて容易磁化方
向が９０ｏに達した温度）及び飽和磁化を次表に示す。
第２表 尚、表中、飽和磁化は１．小い／仇の磁場強度における
磁化の強さで表わしてある。
い、所定の感溢素子材料試料を調整した。かくして得ら
れた試料の組成、遷移開始温度Ｔ，（昇温に伴なつて容
易磁化方向がＣ軸に対して９０ｏ方向より減少し始める
温度）、遷移終了温度Ｔ２（昇温に伴なつて容易磁化方
向が９０ｏに達した温度）及び飽和磁化を次表に示す。
第２表 尚、表中、飽和磁化は１．小い／仇の磁場強度における
磁化の強さで表わしてある。
実施例 ２
Ｎｄ（Ｃｏｏ．８７Ｆｅｏ．侭ＡＩｏ．ｏ８）ｚで組成
が表わされる感温素子材料のｚを４．６から５．５まで
変化させて、Ｔ，及びＬを測定した結果を第７図に示す
。
が表わされる感温素子材料のｚを４．６から５．５まで
変化させて、Ｔ，及びＬを測定した結果を第７図に示す
。
同図よりｚによる遷移温度帯の変化が明らかである。実
施例 ３Ｎｄ（Ｃｏ岬７Ｍｏ．的）５ で組成が表わさ
れる感温素子材料の配向性を測定した。
施例 ３Ｎｄ（Ｃｏ岬７Ｍｏ．的）５ で組成が表わさ
れる感温素子材料の配向性を測定した。
第８図に示した如き感温素子材料の円柱暁結帯２０の底
面にＸ線（矢印で示す）を入射して「暁給体の回折像を
測定した時に感温素子材料のＣ軸が所定配向方向（円柱
底面の一つの直径方向）によく揃っていれば（ｈｋｏ）
格子面からのピークのみが回折像に現われ、他のピーク
特にＣ軸に垂直な（００ｍ）格子面によるピークは現わ
れないはずである。
面にＸ線（矢印で示す）を入射して「暁給体の回折像を
測定した時に感温素子材料のＣ軸が所定配向方向（円柱
底面の一つの直径方向）によく揃っていれば（ｈｋｏ）
格子面からのピークのみが回折像に現われ、他のピーク
特にＣ軸に垂直な（００ｍ）格子面によるピークは現わ
れないはずである。
例として、極めて角形・性の良い永久磁石であり磁気特
性面から見てもＣ軸がほぼ完全に配向 し て い る
ことが明 ら か なＳｍ（Ｃｏｏ．７８Ｆｅｏ．ｏ
８Ｃｕｏ，．４）６．８の磁場配向焼結体のＸ線回折チ
ャートを第８図に示した如く測定した結果を第９図に示
す。第９図から分かるように、配向性が良好であると（
ｈｋｏ）のピークしか認められず（ｈｋｏ）面に垂直な
（００１）のピークは全く認められない。これに対して
第１０図に示したＤｙＣ巧のＸ線回折チャートでは（ｈ
ｋｏ）以外のピークが認められ配向性が悪いことが分か
る。特に第１０ｂ図のＤに巧総末によるＸ線回折の結果
において配向性低下が顕著である。以上の他に種々のＲ
Ｃｏ化合物組成を検討して来た結果、焼結体の配向に乱
れがある場合（１１１）面によるピークが最も敏感に表
われることが分かった。従って、（１１１）ピークのす
ぐ内側（低角度側）にある（２００）ピークに対する（
１１１）ピークの高さ比率である１，．，／１２。ｏを
配向性の指標とすることができる。次表に各種ＲＣｏ化
合物の配向性を示した。第３表 上述のように配向性が良くなるにつれて１，．・の値は
小さくなって行き、完全に配向すれば１，．，は０にな
る。
性面から見てもＣ軸がほぼ完全に配向 し て い る
ことが明 ら か なＳｍ（Ｃｏｏ．７８Ｆｅｏ．ｏ
８Ｃｕｏ，．４）６．８の磁場配向焼結体のＸ線回折チ
ャートを第８図に示した如く測定した結果を第９図に示
す。第９図から分かるように、配向性が良好であると（
ｈｋｏ）のピークしか認められず（ｈｋｏ）面に垂直な
（００１）のピークは全く認められない。これに対して
第１０図に示したＤｙＣ巧のＸ線回折チャートでは（ｈ
ｋｏ）以外のピークが認められ配向性が悪いことが分か
る。特に第１０ｂ図のＤに巧総末によるＸ線回折の結果
において配向性低下が顕著である。以上の他に種々のＲ
Ｃｏ化合物組成を検討して来た結果、焼結体の配向に乱
れがある場合（１１１）面によるピークが最も敏感に表
われることが分かった。従って、（１１１）ピークのす
ぐ内側（低角度側）にある（２００）ピークに対する（
１１１）ピークの高さ比率である１，．，／１２。ｏを
配向性の指標とすることができる。次表に各種ＲＣｏ化
合物の配向性を示した。第３表 上述のように配向性が良くなるにつれて１，．・の値は
小さくなって行き、完全に配向すれば１，．，は０にな
る。
従って、ＮｄＣ巧系の１，．．／１２ｏｏの値は３．０
〜０の間で変化し、配向性の良いもの程４・さな値をと
り、Ｎを含有する感温素子材料は特に配向性が良いこと
が明らかである。以上の説明より本発明によると、常温
以上の遷移温度帯、優れた配向性及び高い飽和磁化を兼
備した感温素子材料が得られることが理解されよつｏ
〜０の間で変化し、配向性の良いもの程４・さな値をと
り、Ｎを含有する感温素子材料は特に配向性が良いこと
が明らかである。以上の説明より本発明によると、常温
以上の遷移温度帯、優れた配向性及び高い飽和磁化を兼
備した感温素子材料が得られることが理解されよつｏ
第１図は感温回転器の斜視図、第２図はＲＣｏ５化合物
の結晶構造、第３図はＲＣｏ５化合物の磁化容易方向を
示すグラフ。 第４図はＲ２ＣＯ．７化合物の磁化容易方向を示すグラ
フ。第５図はＮｄＣ巧，Ｙ，ＭＮｄｘＣ巧及びＰｒＣ法
について磁化容易方向がＣ軸に対してなす角度（８）変
化を示すグラフ。第６図はＤにｏ２化合物にっし、て第
５図と同様のグラフ。第７図はＮｄ（ＣＯＯ．８７Ｆｅ
ｏ．。５ＡＩＭ８）ｚ化合物のｚ値による遷移温度の変
化を示すゲラフ。 第８図は、感温素子材料のＸ線回折説明図、第９図は、
Ｓｍ（Ｃｏｏ．７８Ｆｅｏ．ｏ８Ｃ比．，４）６．，８
のＸ線回折パターン、第１０図ａ及びｂはＤに生のＸ線
回折パターン。但し、ａは暁絹体、ｂは粉末のパターン
である。Ａ−Ｃ軸−Ｐ・・・・・・六角柱底面、Ｃ・・
・・・・円錐面、Ｔ．・・・・・・遷移開始温度、Ｔ２
・・・・・・遷移終了温度。 第１図第２図 第３図 紫ム図 第５図 第７図 第６図 第８図 第９図 第１０図
の結晶構造、第３図はＲＣｏ５化合物の磁化容易方向を
示すグラフ。 第４図はＲ２ＣＯ．７化合物の磁化容易方向を示すグラ
フ。第５図はＮｄＣ巧，Ｙ，ＭＮｄｘＣ巧及びＰｒＣ法
について磁化容易方向がＣ軸に対してなす角度（８）変
化を示すグラフ。第６図はＤにｏ２化合物にっし、て第
５図と同様のグラフ。第７図はＮｄ（ＣＯＯ．８７Ｆｅ
ｏ．。５ＡＩＭ８）ｚ化合物のｚ値による遷移温度の変
化を示すゲラフ。 第８図は、感温素子材料のＸ線回折説明図、第９図は、
Ｓｍ（Ｃｏｏ．７８Ｆｅｏ．ｏ８Ｃ比．，４）６．，８
のＸ線回折パターン、第１０図ａ及びｂはＤに生のＸ線
回折パターン。但し、ａは暁絹体、ｂは粉末のパターン
である。Ａ−Ｃ軸−Ｐ・・・・・・六角柱底面、Ｃ・・
・・・・円錐面、Ｔ．・・・・・・遷移開始温度、Ｔ２
・・・・・・遷移終了温度。 第１図第２図 第３図 紫ム図 第５図 第７図 第６図 第８図 第９図 第１０図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｎｄ＿１＿−＿ｕＲｕ（Ｃｏ＿１＿−＿ｘＭｘ）ｚ
（Ｒは希土類元素の１種以上、ＭはＢ，Ｃ，Ａｌ，Ｓｉ
，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｎ，
Ｐｂの１種以上、０＜ｕ≦０．５，０＜ｘ＜０．４，４
．４≦ｚ≦５．５、で表わされ、温度変化に伴い磁化容
易方向が結晶の基底面から結晶のＣ軸方向へ変化する結
晶からなることを特徴とする感温素子材料。 ２ Ｎｄ（ＣＯ＿１＿−＿ｘＭｘ）ｚＭはＢ，Ｃ，Ａｌ
，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚ
ｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，
Ｓｎ，Ｐｂの１種類以上、０＜ｘ＜０．４，４．４≦ｚ
≦５．５、で表わされ、温度変化に伴い磁化容易方向が
結晶の基底面から結晶のＣ軸方向へ変化する結晶からな
ることを特徴とする感温素子材料。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55109129A JPS601940B2 (ja) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | 感温素子材料 |
| EP81303621A EP0046075B1 (en) | 1980-08-11 | 1981-08-07 | Temperature sensitive magnetisable material |
| DE8181303621T DE3176375D1 (en) | 1980-08-11 | 1981-08-07 | Temperature sensitive magnetisable material |
| CA000383552A CA1174846A (en) | 1980-08-11 | 1981-08-10 | Material for temperature sensitive elements |
| US06/871,175 US4710242A (en) | 1980-08-11 | 1986-06-03 | Material for temperature sensitive elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55109129A JPS601940B2 (ja) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | 感温素子材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5735657A JPS5735657A (en) | 1982-02-26 |
| JPS601940B2 true JPS601940B2 (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14502303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55109129A Expired JPS601940B2 (ja) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | 感温素子材料 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4710242A (ja) |
| EP (1) | EP0046075B1 (ja) |
| JP (1) | JPS601940B2 (ja) |
| CA (1) | CA1174846A (ja) |
| DE (1) | DE3176375D1 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1316375C (en) * | 1982-08-21 | 1993-04-20 | Masato Sagawa | Magnetic materials and permanent magnets |
| US4792368A (en) * | 1982-08-21 | 1988-12-20 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Magnetic materials and permanent magnets |
| EP0125347B1 (en) * | 1983-05-06 | 1990-04-18 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Isotropic magnets and process for producing same |
| US4840684A (en) * | 1983-05-06 | 1989-06-20 | Sumitomo Special Metals Co, Ltd. | Isotropic permanent magnets and process for producing same |
| JPS6032306A (ja) * | 1983-08-02 | 1985-02-19 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石 |
| JPS6034005A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-21 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石 |
| US4563330A (en) * | 1983-09-30 | 1986-01-07 | Crucible Materials Corporation | Samarium-cobalt magnet alloy containing praseodymium and neodymium |
| JPH0663056B2 (ja) * | 1984-01-09 | 1994-08-17 | コルモーゲン コーポレイション | 非焼結永久磁石合金及びその製造方法 |
| DE3575231D1 (de) * | 1984-02-28 | 1990-02-08 | Sumitomo Spec Metals | Verfahren zur herstellung von permanenten magneten. |
| EP0338597B1 (en) * | 1984-02-28 | 1995-01-11 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Permanent magnets |
| NL8500534A (nl) * | 1985-02-26 | 1986-09-16 | Philips Nv | Magnetisch materiaal bevattende een intermetallische verbinding van het zeldzame aarden-overgangsmetaal type. |
| FR2601175B1 (fr) * | 1986-04-04 | 1993-11-12 | Seiko Epson Corp | Cible de pulverisation cathodique et support d'enregistrement utilisant une telle cible. |
| EP0419098B1 (en) * | 1989-09-08 | 1994-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cobalt-iron magnetostrictive alloys, and their use in products |
| EP0506412B1 (en) * | 1991-03-27 | 1994-05-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic material |
| DE69220876T2 (de) * | 1991-10-16 | 1997-12-18 | Toshiba Kawasaki Kk | Magnetisches Material |
| EP0691175B1 (en) * | 1994-06-09 | 2001-08-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Article made by joining two members together, and a brazing filler metal |
| DE102014201415B3 (de) * | 2014-01-27 | 2015-03-19 | Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Thermoelement und Verfahren zur ortsaufgelösten Temperaturmessung |
| CN113603484B (zh) * | 2021-08-26 | 2022-08-30 | 陕西君普新航科技有限公司 | 负温度系数热敏电阻锰钛酸镧-铌镍酸铅的制备方法 |
| WO2023224091A1 (ja) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 国立大学法人東京大学 | 熱電変換素子及び熱電変換デバイス |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6608335A (ja) * | 1966-06-16 | 1967-12-18 | ||
| US3424578A (en) * | 1967-06-05 | 1969-01-28 | Us Air Force | Method of producing permanent magnets of rare earth metals containing co,or mixtures of co,fe and mn |
| US3560200A (en) * | 1968-04-01 | 1971-02-02 | Bell Telephone Labor Inc | Permanent magnetic materials |
| BE728414A (ja) * | 1968-04-01 | 1969-07-16 | ||
| NL6816387A (ja) * | 1968-11-16 | 1970-05-20 | ||
| US3615911A (en) * | 1969-05-16 | 1971-10-26 | Bell Telephone Labor Inc | Sputtered magnetic films |
| BE755795A (fr) * | 1969-10-21 | 1971-02-15 | Western Electric Co | Substances magnetiques contenant une terre rare et procede pourleur preparation |
| CH532126A (fr) * | 1970-09-08 | 1972-12-31 | Battelle Memorial Institute | Procédé de fabrication d'un matériau pour aimants permanents et matériau obtenu par ce procédé |
| US3998669A (en) * | 1974-09-20 | 1976-12-21 | Th. Goldschmidt Ag | Permanent magnet on the basis of cobalt-rare earth alloys and method for its production |
| US4135953A (en) * | 1975-09-23 | 1979-01-23 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Permanent magnet and method of making it |
| CH603802A5 (ja) * | 1975-12-02 | 1978-08-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| US4192696A (en) * | 1975-12-02 | 1980-03-11 | Bbc Brown Boveri & Company Limited | Permanent-magnet alloy |
| JPS5847842B2 (ja) * | 1978-11-04 | 1983-10-25 | 富士通株式会社 | 感温素子の製造方法 |
| JPS5810454B2 (ja) * | 1980-02-07 | 1983-02-25 | 住友特殊金属株式会社 | 永久磁石合金 |
| DE3040342C2 (de) * | 1980-10-25 | 1982-08-12 | Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen | Zur Herstellung eines Dauermagneten geeignete Legierung |
-
1980
- 1980-08-11 JP JP55109129A patent/JPS601940B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-08-07 EP EP81303621A patent/EP0046075B1/en not_active Expired
- 1981-08-07 DE DE8181303621T patent/DE3176375D1/de not_active Expired
- 1981-08-10 CA CA000383552A patent/CA1174846A/en not_active Expired
-
1986
- 1986-06-03 US US06/871,175 patent/US4710242A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1174846A (en) | 1984-09-25 |
| EP0046075B1 (en) | 1987-08-19 |
| US4710242A (en) | 1987-12-01 |
| EP0046075A2 (en) | 1982-02-17 |
| EP0046075A3 (en) | 1984-01-18 |
| DE3176375D1 (en) | 1987-09-24 |
| JPS5735657A (en) | 1982-02-26 |
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