JPS624340B2 - - Google Patents
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- JPS624340B2 JPS624340B2 JP56163491A JP16349181A JPS624340B2 JP S624340 B2 JPS624340 B2 JP S624340B2 JP 56163491 A JP56163491 A JP 56163491A JP 16349181 A JP16349181 A JP 16349181A JP S624340 B2 JPS624340 B2 JP S624340B2
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Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Magnetic Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非晶質で強磁性を有する磁性材料、電
子材料用酸化物磁性体およびその製造法に関する
ものである。
子材料用酸化物磁性体およびその製造法に関する
ものである。
強磁性の非晶質合金は既に沢山開発されてお
り、従来の多結晶質磁性合金に比べてその初透磁
率、飽和磁束密度、磁歪、耐磨耗性などが著しく
優れていることが注目されている。強磁性の非晶
質酸化物磁性体を開発するための研究も国内およ
び国外において盛んに行なわれているようである
が、未だ成功していない。すなわち、いままで得
られた非晶質酸化物は何れも常磁性体若しくは反
強磁性体であり、実用の磁性材料とはなり得ない
ものである。
り、従来の多結晶質磁性合金に比べてその初透磁
率、飽和磁束密度、磁歪、耐磨耗性などが著しく
優れていることが注目されている。強磁性の非晶
質酸化物磁性体を開発するための研究も国内およ
び国外において盛んに行なわれているようである
が、未だ成功していない。すなわち、いままで得
られた非晶質酸化物は何れも常磁性体若しくは反
強磁性体であり、実用の磁性材料とはなり得ない
ものである。
本発明の目的は、上述したような実用性のない
磁性体でなく強磁性を有する非晶質酸化物磁性体
を作製し、これを用いた超高周波帯用コア材料あ
るいはマイクロ波帯磁歪材料、また光―磁気材料
としての応用への基磁をなすことにある。
磁性体でなく強磁性を有する非晶質酸化物磁性体
を作製し、これを用いた超高周波帯用コア材料あ
るいはマイクロ波帯磁歪材料、また光―磁気材料
としての応用への基磁をなすことにある。
本発明は、本質的に、五酸化リン（P2O5）10
〜45モル％を含み残部フエライトの成分組成より
なることを特徴とするものである。
〜45モル％を含み残部フエライトの成分組成より
なることを特徴とするものである。
また本発明は、本質的に、五酸化リン
（P2O5）が10〜45モル％であり、かつ五酸化リン
の組成範囲の一部を酸化硼素（B2O3）、酸化ゲル
マニウム（GeO2）、酸化ビスマス（BiO2）、酸化
タンタル（Ta2O5）、酸化ガリウム（Ga2O3）、酸
化セレン（SeO2）、酸化テルル（TeO2）の中から
選ばれた１種あるいは２種以上の酸化物の総量５
モル％以下で置換した混合酸化物を含み、残部フ
エライトの成分組成よりなることを特徴とするも
のである。
（P2O5）が10〜45モル％であり、かつ五酸化リン
の組成範囲の一部を酸化硼素（B2O3）、酸化ゲル
マニウム（GeO2）、酸化ビスマス（BiO2）、酸化
タンタル（Ta2O5）、酸化ガリウム（Ga2O3）、酸
化セレン（SeO2）、酸化テルル（TeO2）の中から
選ばれた１種あるいは２種以上の酸化物の総量５
モル％以下で置換した混合酸化物を含み、残部フ
エライトの成分組成よりなることを特徴とするも
のである。
さらに本発明の製造法は、五酸化リン
（P2O5）が10〜45モル％であり、かつ五酸化リン
の組成範囲の一部を酸化硼素（B2O3）、酸化ゲル
マニウム（GeO2）、酸化ビスマス（BiO2）、酸化
タンタル（Ta2O5）、酸化ガリウム（Ga2O3）、酸
化セレン（SeO2）、酸化テルル（TeO2）の中から
選ばれた１種あるいは２種以上の酸化物の総量０
〜５モル％で置換した混合酸化物を含み、残部フ
エライトよりなる酸化物混合体を酸素分圧が0.2
〜10気圧の酸化性雰囲気内で1300℃〜1600℃で溶
融した後に、少くとも1200℃以上の温度から毎秒
103〜106℃の速度で超急冷し固体化することを特
徴とするものである。
（P2O5）が10〜45モル％であり、かつ五酸化リン
の組成範囲の一部を酸化硼素（B2O3）、酸化ゲル
マニウム（GeO2）、酸化ビスマス（BiO2）、酸化
タンタル（Ta2O5）、酸化ガリウム（Ga2O3）、酸
化セレン（SeO2）、酸化テルル（TeO2）の中から
選ばれた１種あるいは２種以上の酸化物の総量０
〜５モル％で置換した混合酸化物を含み、残部フ
エライトよりなる酸化物混合体を酸素分圧が0.2
〜10気圧の酸化性雰囲気内で1300℃〜1600℃で溶
融した後に、少くとも1200℃以上の温度から毎秒
103〜106℃の速度で超急冷し固体化することを特
徴とするものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者等は長年に亘り、強磁性酸化物である
フエライトの非晶体を試作する研究に従事してき
た。そして多くの実験を重ねた結果、フエライト
に10〜45モル％の五酸化リン（P2O5）を加え、こ
れを1300℃〜1600℃で溶融した後に1200℃以上の
温度から超急冷することによつて強磁性の非晶質
酸化物磁性体を得ることに成功した。そして、数
多くの金属酸化物がある中で、五酸化リン
（P2O5）だけがフエライトを非晶質化し、強磁性
をもつ酸化物磁性体を生成させる重要な酸化物で
あることを確めた。すなわち、フエライトに
P2O5を10〜45モル％添加して溶融し超急冷する
と強磁性の非晶質酸化物が得られる。この場合に
P2O5単体の添加量が10モル％以下の場合には、
非晶質体を得ることが困難であり、添加量が45モ
ル％を超えると、得られた非晶質酸化物の磁性が
著しく低下してしまう。さて、ここでいうフエラ
イトとは、従来主として電子工業に広く実用され
ている強磁性酸化物磁性材料のことである。すな
わち、 (1) MO・Fe2O3（ＭはFe、CO、Ni、Mn、Cu、
Mg、Znなどの２価の金属）とＸ0.5Fe2.5O4
（ＸはLiおよびCuの１価の金属）なる結晶型が
スピネル型のフエライト、 (2) M′0.6Fe2O3（M′はBa、Sr、Pbなどの２価の
金属）なる六方晶型フエライト、 (3) スピネル型フエライトと六方晶型フエライト
の中間体であるｍ（Ｍ＋M′）・nFe2O3なるフエ
ロツクスプラナ・フエライト、 (4) M″3Fe5O12（M″はＹ、Sm、Eu、Gd、Tb、
Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luなどの３価の希土
類金属）なるガーネツト型フエライトのことで
ある。
フエライトの非晶体を試作する研究に従事してき
た。そして多くの実験を重ねた結果、フエライト
に10〜45モル％の五酸化リン（P2O5）を加え、こ
れを1300℃〜1600℃で溶融した後に1200℃以上の
温度から超急冷することによつて強磁性の非晶質
酸化物磁性体を得ることに成功した。そして、数
多くの金属酸化物がある中で、五酸化リン
（P2O5）だけがフエライトを非晶質化し、強磁性
をもつ酸化物磁性体を生成させる重要な酸化物で
あることを確めた。すなわち、フエライトに
P2O5を10〜45モル％添加して溶融し超急冷する
と強磁性の非晶質酸化物が得られる。この場合に
P2O5単体の添加量が10モル％以下の場合には、
非晶質体を得ることが困難であり、添加量が45モ
ル％を超えると、得られた非晶質酸化物の磁性が
著しく低下してしまう。さて、ここでいうフエラ
イトとは、従来主として電子工業に広く実用され
ている強磁性酸化物磁性材料のことである。すな
わち、 (1) MO・Fe2O3（ＭはFe、CO、Ni、Mn、Cu、
Mg、Znなどの２価の金属）とＸ0.5Fe2.5O4
（ＸはLiおよびCuの１価の金属）なる結晶型が
スピネル型のフエライト、 (2) M′0.6Fe2O3（M′はBa、Sr、Pbなどの２価の
金属）なる六方晶型フエライト、 (3) スピネル型フエライトと六方晶型フエライト
の中間体であるｍ（Ｍ＋M′）・nFe2O3なるフエ
ロツクスプラナ・フエライト、 (4) M″3Fe5O12（M″はＹ、Sm、Eu、Gd、Tb、
Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luなどの３価の希土
類金属）なるガーネツト型フエライトのことで
ある。
これらのフエライトを粉末状となし、P2O5粉
末と混合したのち、溶融して超急冷すると均質な
非晶質体が得られる。この場合にP2O5の組成の
一部を酸化硼素（B2O3）、酸化ゲルマニウム
（GeO2）、酸化ビスマス（Bi2O3）、酸化タンタル
（Ta2O5）、酸化ガリウム（Ga2O3）、酸化セレン
（SeO2）、酸化テルル（TeO2）なる酸化物群の中
から選ばれた単一の酸化物あるいは２種以上の酸
化物混合体で０〜５モル％の組成範囲内で置換す
ることが可能である。P2O5の組成一部を上記の
酸化物で置換する場合に、その置換量が５モル％
を超えると非晶質の酸化物が得られなくなる。
P2O5の組成の一部を５モル％を超えない範囲内
で上記の酸化物で置換すると、反つて均一で良質
な非晶質酸化物が得られることが判つた。これら
の試料の非晶質を本発明者等はＸ線回折ならびに
顕微鏡組織の観察から確認した。フエライトに
P2O5を10〜45モル％添加して1300℃〜1600℃の
温度範囲に加熱すると、試料を均質に溶融するこ
とができる。1300℃以下の加熱では試料を均質に
溶融できない場合があり、また1600℃以上で溶融
するとフエライトの主成分であるFe2O3中のFe3+
がFe2+に還元されてその磁気特性を著しく低下
させてしまう。そしてP2O5の組成の一部を上記
の酸化物の５モル％以下の量で置換すると、混合
酸化物の溶融温度を低下させ非晶質化を容易にす
る。例えば、B2O3、GeO2……などでこの傾向が
著しい。
末と混合したのち、溶融して超急冷すると均質な
非晶質体が得られる。この場合にP2O5の組成の
一部を酸化硼素（B2O3）、酸化ゲルマニウム
（GeO2）、酸化ビスマス（Bi2O3）、酸化タンタル
（Ta2O5）、酸化ガリウム（Ga2O3）、酸化セレン
（SeO2）、酸化テルル（TeO2）なる酸化物群の中
から選ばれた単一の酸化物あるいは２種以上の酸
化物混合体で０〜５モル％の組成範囲内で置換す
ることが可能である。P2O5の組成一部を上記の
酸化物で置換する場合に、その置換量が５モル％
を超えると非晶質の酸化物が得られなくなる。
P2O5の組成の一部を５モル％を超えない範囲内
で上記の酸化物で置換すると、反つて均一で良質
な非晶質酸化物が得られることが判つた。これら
の試料の非晶質を本発明者等はＸ線回折ならびに
顕微鏡組織の観察から確認した。フエライトに
P2O5を10〜45モル％添加して1300℃〜1600℃の
温度範囲に加熱すると、試料を均質に溶融するこ
とができる。1300℃以下の加熱では試料を均質に
溶融できない場合があり、また1600℃以上で溶融
するとフエライトの主成分であるFe2O3中のFe3+
がFe2+に還元されてその磁気特性を著しく低下
させてしまう。そしてP2O5の組成の一部を上記
の酸化物の５モル％以下の量で置換すると、混合
酸化物の溶融温度を低下させ非晶質化を容易にす
る。例えば、B2O3、GeO2……などでこの傾向が
著しい。
溶融状態のフエライトにおいては、Fe3+が
Fe2+に還元され易いので、フエライトとP2O5な
どとの混合物を溶融する際には酸素分圧が0.2〜
10気圧の酸化性雰囲気内で行うことが望ましい。
酸素分圧が高い程、容易に良質の非晶質酸化物磁
性体を得ることができる。しかし、10気圧以上の
酸素分圧の雰囲気中で工業的に量産することは困
難である。
Fe2+に還元され易いので、フエライトとP2O5な
どとの混合物を溶融する際には酸素分圧が0.2〜
10気圧の酸化性雰囲気内で行うことが望ましい。
酸素分圧が高い程、容易に良質の非晶質酸化物磁
性体を得ることができる。しかし、10気圧以上の
酸素分圧の雰囲気中で工業的に量産することは困
難である。
溶融した試料は少くとも1200℃以上の温度から
超急冷する必要がある。もし、1200℃以下の温度
から冷却すると、多相組織の結晶相から成る酸化
物を得ることになる。また冷却速度はできるだけ
早くする方が良質の非晶質酸化物磁性体を得るた
めには望ましい。そして実験の結果、少くとも毎
秒103℃以上106℃以下の速度で冷却し固体化させ
ればよいことを実験によつて確認した。
超急冷する必要がある。もし、1200℃以下の温度
から冷却すると、多相組織の結晶相から成る酸化
物を得ることになる。また冷却速度はできるだけ
早くする方が良質の非晶質酸化物磁性体を得るた
めには望ましい。そして実験の結果、少くとも毎
秒103℃以上106℃以下の速度で冷却し固体化させ
ればよいことを実験によつて確認した。
上記の方法によつて製造した本発明の非晶質酸
化物磁性体を室温から徐々に再加熱すると、ある
温度から結晶質に変化することが明らかになつ
た。例えば、マグネタイトを主体とする非晶質酸
化物の場合には545℃から、コバルトフエライト
を主体とする非晶質酸化物の場合には620℃から
結晶化がはじまつた。ここで重要なことは、この
結晶化温度より低い温度で加熱した場合には、そ
れが長時間に及んでも結晶化が起らないことであ
り、また、この結晶化温度以下の温度で再加熱す
ると非晶質酸化物の磁性が著しく向上することで
ある。
化物磁性体を室温から徐々に再加熱すると、ある
温度から結晶質に変化することが明らかになつ
た。例えば、マグネタイトを主体とする非晶質酸
化物の場合には545℃から、コバルトフエライト
を主体とする非晶質酸化物の場合には620℃から
結晶化がはじまつた。ここで重要なことは、この
結晶化温度より低い温度で加熱した場合には、そ
れが長時間に及んでも結晶化が起らないことであ
り、また、この結晶化温度以下の温度で再加熱す
ると非晶質酸化物の磁性が著しく向上することで
ある。
本発明の非晶質酸化物磁性体はガラスに近い材
質であるから、当然光の透過性に富んでいる。し
たがつて、光―磁気材料として重要である。また
大きな電気抵抗値も期待できるので超高周波帯用
コア材料あるいはマイクロ波帯用磁性材料として
も重要である。
質であるから、当然光の透過性に富んでいる。し
たがつて、光―磁気材料として重要である。また
大きな電気抵抗値も期待できるので超高周波帯用
コア材料あるいはマイクロ波帯用磁性材料として
も重要である。
実施例 １
55モル％の鉄フエライト（マグネタイト）と45
モル％の五酸化リンの混合粉体を空気中（酸素分
圧0.2気圧）で1450℃に溶融した後に、1300℃か
ら104℃/secの速度で液体窒素中に急冷した。室
温で測定した磁気飽和値は6.0emu/gであつた。
モル％の五酸化リンの混合粉体を空気中（酸素分
圧0.2気圧）で1450℃に溶融した後に、1300℃か
ら104℃/secの速度で液体窒素中に急冷した。室
温で測定した磁気飽和値は6.0emu/gであつた。
実施例 ２
65モル％コバルトフエライト、30モル％五酸化
リンおよび残部の組成として、２モル％酸化ホウ
素、２モル％酸化ゲルマニウムと１モル％酸化ビ
スマスをそれぞれ添加した試料を白金坩堝中に入
れ、酸素分圧が５気圧の酸化性雰囲気中で1500℃
に１時間加熱し溶融した。そして1400℃まで冷却
した後に104℃/secの速度で液体窒素中に急冷し
た。こうして得られた試料の室温での磁気飽和値
は8.2emu/gである。また、そのヒステリシス曲
線を第１図に、磁気飽和値の温度依存性を第２図
に示す。
リンおよび残部の組成として、２モル％酸化ホウ
素、２モル％酸化ゲルマニウムと１モル％酸化ビ
スマスをそれぞれ添加した試料を白金坩堝中に入
れ、酸素分圧が５気圧の酸化性雰囲気中で1500℃
に１時間加熱し溶融した。そして1400℃まで冷却
した後に104℃/secの速度で液体窒素中に急冷し
た。こうして得られた試料の室温での磁気飽和値
は8.2emu/gである。また、そのヒステリシス曲
線を第１図に、磁気飽和値の温度依存性を第２図
に示す。
実施例 ３
実施例２の方法によつて得た非晶質酸化物を空
気中で600℃に１時間加熱したところ、磁気飽和
値が20.5emu/gに増大した。この熱処理した試料
をＸ線回折したところ、依然として非晶質酸化物
であることが確認された。
気中で600℃に１時間加熱したところ、磁気飽和
値が20.5emu/gに増大した。この熱処理した試料
をＸ線回折したところ、依然として非晶質酸化物
であることが確認された。
第１図は本発明の一実施例における磁気ヒステ
リシス曲線を示す図、第２図は本発明の一実施例
における磁気飽和値と温度の関係を示す図であ
る。
リシス曲線を示す図、第２図は本発明の一実施例
における磁気飽和値と温度の関係を示す図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 本質的に、五酸化リン（P2O5）10〜45モル
％を含み残部フエライトの成分組成よりなること
を特徴とする強磁性非晶質酸化物磁性体。 ２ 本質的に、五酸化リン（P2O5）が10〜45モル
％であり、かつ五酸化リンの組成範囲の一部を酸
化硼素（B2O3）、酸化ゲルマニウム（GeO2）、酸
化ビスマス（BiO2）、酸化タンタル（Ta2O5）、酸
化ガリウム（Ga2O3）、酸化セレン（SeO2）、酸化
テルル（TeO2）の中から選ばれた１種あるいは２
種以上の酸化物の総量５モル％以下で置換した混
合酸化物を含み、残部フエライトの成分組成より
なることを特徴とする強磁性非晶質酸化物磁性
体。 ３ 五酸化リン（P2O5）が10〜45モル％であり、
かつ五酸化リンの組成範囲の一部を酸化硼素
（B2O3）、酸化ゲルマニウム（GeO2）、酸化ビス
マス（BiO2）、酸化タンタル（Ta2O5）、酸化ガリ
ウム（Ga2O3）、酸化セレン（SeO2）、酸化テルル
（TeO2）の中から選ばれた１種あるいは２種以上
の酸化物の総量０〜５モル％で置換した混合酸化
物を含み、残部フエライトよりなる酸化物混合体
を酸素分圧が0.2〜10気圧の酸化性雰囲気内で
1300℃〜1600℃で溶融した後に、少くとも1200℃
以上の温度から毎秒103〜106℃の速度で超急冷し
固体化することを特徴とする強磁性非晶質酸化物
磁性体の製造法。 ４ 超急冷して固体化した非晶質酸化物磁性体を
結晶化温度以下の温度で再加熱することを特徴と
する特許請求の範囲第３項記載の強磁性非晶質酸
化物磁性体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163491A JPS5864264A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 強磁性非質酸化物磁性体およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163491A JPS5864264A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 強磁性非質酸化物磁性体およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864264A JPS5864264A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS624340B2 true JPS624340B2 (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15774868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56163491A Granted JPS5864264A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 強磁性非質酸化物磁性体およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864264A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02161282A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-21 | Futaba Rubber Kk | 冷蔵庫等に用いる脱臭装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115941A (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-24 | Res Dev Corp Of Japan | 酸素を含む強磁性非晶質合金およびその製造法 |
| JPS61101450A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-20 | 新技術開発事業団 | 非晶質強磁性酸化物 |
-
1981
- 1981-10-15 JP JP56163491A patent/JPS5864264A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02161282A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-21 | Futaba Rubber Kk | 冷蔵庫等に用いる脱臭装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864264A (ja) | 1983-04-16 |
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