TW201704496A - 含有Ｌｌ型ＦｅＮｉ規則相之ＦｅＮｉ合金組成物、含有Ｌｌ型ＦｅＮｉ規則相之ＦｅＮｉ合金組成物的製造方法、以非晶作為主相之ＦｅＮｉ合金組成物、非晶材的母合金、非晶材、磁性材料以及磁性材料的製造方法 - Google Patents

含有Ｌｌ型ＦｅＮｉ規則相之ＦｅＮｉ合金組成物、含有Ｌｌ型ＦｅＮｉ規則相之ＦｅＮｉ合金組成物的製造方法、以非晶作為主相之ＦｅＮｉ合金組成物、非晶材的母合金、非晶材、磁性材料以及磁性材料的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201704496A
TW201704496A TW105112572A TW105112572A TW201704496A TW 201704496 A TW201704496 A TW 201704496A TW 105112572 A TW105112572 A TW 105112572A TW 105112572 A TW105112572 A TW 105112572A TW 201704496 A TW201704496 A TW 201704496A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
feni
alloy composition
phase
composition containing
type
Prior art date
Application number
TW105112572A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Makino
Original Assignee
Univ Tohoku
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Tohoku filed Critical Univ Tohoku
Publication of TW201704496A publication Critical patent/TW201704496A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/001—Heat treatment of ferrous alloys containing Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
    • C21D8/1211—Rapid solidification; Thin strip casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/11—Making amorphous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/02—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/008—Amorphous alloys with Fe, Co or Ni as the major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/02—Amorphous alloys with iron as the major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/04—Amorphous alloys with nickel or cobalt as the major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • 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
    • H01F1/04—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 metals or alloys
    • H01F1/06—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 metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/068—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 metals or alloys in the form of particles, e.g. powder having a L10 crystallographic structure, e.g. [Co,Fe][Pt,Pd] (nano)particles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • 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
    • H01F1/12—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 soft-magnetic materials
    • H01F1/14—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 soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15308—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/03—Amorphous or microcrystalline structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

本發明提供一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其滿足以下至少一者：Fe之含量與Ni之含量之總和為90原子%以下；及含有Si；較佳為滿足以下至少一者：Fe之含量相對於Ni之含量的比為0.3以上5以下；及Fe之含量與Ni之含量之總和為65原子%以上。

Description

含有L1 0 型FeNi規則相之FeNi合金組成物、含有L1 0 型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法、以非晶作為主相之FeNi合金組成物、非晶材的母合金、非晶材、磁性材料以及磁性材料的製造方法
本發明係關於一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物、含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法、可生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的以非晶作為主相之FeNi合金組成物、非晶材的母合金、自該母合金所得的非晶材、自該非晶材所得的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物、含有上述含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的磁性材料、以及該磁性材料的製造方法。
具有費德曼結構(Widmanstaetten structure)之鐵隕石係以Fe與Ni作為主成分之合金。該結構係藉由在宇宙空間內以約0.3K/100萬年之極其緩慢之速度緩冷而形成(非專利文獻1)。八面石(Octahedrite)型隕石(八面晶體隕鐵)(隕鐵)中所見之費德曼結構較為特殊，且微量形成於已明確相分離之α相(體心立方結構α-FeNi，礦物名：錐紋 石(Kamacite))與γ相(面心立方結構fcc-FeNi，礦物名：鎳紋石(Taenite))之界面。層狀之鎳紋石具有不同之Ni濃度區域(28%至50%)(非專利文獻2)。已檢測出Fe-Ni之不規則fcc相以及規則L10相雙方。值得注意的是亦作為「正方鎳紋石(Tetrataenite)」周知之L10型FeNi規則相係具有高飽和磁化(~1270emu‧cm-3)以及較大之單軸結晶磁各向異性(~1.3×107erg‧cm-3)的硬磁性(非專利文獻3至5)。L10型FeNi規則相之理論最大能量乘積(~42MG‧Oe)顯示接近最近已開發之稀土基硬磁鐵之最高值的值(非專利文獻3)。
若考慮用於製造高品質永久磁鐵之稀土元素之缺點，則重要且需要的是開發無稀土元素之磁鐵，即，L10型FeNi基硬磁鐵。實際上，無法利用與隕石相同之方法於工業上製造L10型FeNi規則合金。其原因在於，L10型FeNi規則相之相規則-不規則相變態溫度為320℃(非專利文獻2及3)。於該溫度附近之Fe與Ni之擴散係數極低，實際上不會發生擴散。其為需要與宇宙起源產物(隕石)相同之10億年之歲月來生成L10型FeNi規則相的理由。自發現L10型FeNi規則相之1960年代以來，為了人工製作該相而進行有如粒子束之照射(非專利文獻6)、微粒子法(非專利文獻7)、機械合金化(非專利文獻8)、單原子積層(非專利文獻9)、高壓應變加工(非專利文獻10)之類的各種嘗試。
作為上述嘗試之具體一例，專利文獻1中揭示有一種L10型鐵鎳合金粒子之製造方法，該製造方法包括：步驟(1)，調製將含鐵化合物、含鎳化合物及保護聚合物分散及/或溶解於溶劑中而成之液體；步驟(2)，向所得之液體中添加針對前述含鐵化合物中所含之鐵離子及前述含鎳化合物中所含之鎳離子的還原劑，而調製含有鐵及鎳之前驅物粒子；及步驟(3)，將前述前驅物粒子於氫氣氛圍下加熱，使前述前驅物粒子還原且使合金粒子之結構規則化成L10型。認為根據上述製造方法，可合成具有較高規則度之L10型FeNi合金。
另外，非專利文獻10、11中揭示有將以非晶作為主相之合金作為起始原料且利用奈米結晶化的非平衡製程。藉由採用此種製程，可期待生成以通常之結晶系合金無法達成之特殊合金相。
專利文獻2中記載有一種經奈米結構化之磁性合金組成物，該組成物具備具有Fe(0.5-a)Ni(0.5-b)Xa+b之化學式(其中，X為Ti、V、Al、S、P、B或C，且0<(a+b)≦0.1)之合金，且具備L10相結構。專利文獻2中，作為用於獲得該組成物之方法有以下記載。即，準備Fe、Ni、以及選自Ti、V、Al、S、P、B及C所組成之群中之一種或其以上之元素的熔融物，利用熔融紡絲法將熔融物冷卻而使 熔融物成為固體形狀物，且對該固體形狀進行機械研磨而使該固體形狀物還原成複數個奈米結晶體，將上述複數個奈米粒子壓縮而形成經奈米結構化之磁性合金組成物。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2012/141205號。
專利文獻2：美國專利申請公開第2014/0210581號說明書。
[非專利文獻]
非專利文獻1：Goldstei.Ji & Short, J. M. 「Cooling Rates of 27 Iron and Stony-Iron Meteorites」. Geochim Cosmochim Ac 31, p1001-1023, doi:10.1016/0016-7037(67)90076-2 (1967)。
非專利文獻2：Albertsen, J. F., Knudsen, J. M., Roy-Poulsen, N. O. & Vistisen, L. 「Meteorites and Thermodynamic Equilibrium in f.c.c. Iron-Nickel Alloys (25-50% Ni)」. Phys Scripta 22, p171-175, doi:10.1088/0031-8949/22/2/014 (1980)。
非專利文獻3：Lewis, L. H. et al. 「De Magnete et Meteorite: Cosmically Motivated Materials」. Ieee Magn Lett 5, doi:10.1109/LMAG.2014.2312178 (2014)。
非專利文獻4：Pauleve, J., Chamberod, A., Krebs, K. & Bourret, A. 「Magnetization Curves of Fe-Ni (50-50) Single Crystals Ordered by Neutron Irradiation with an Applied Magnetic Field」. J Appl Phys 39, p989-990, doi:10.1063/1.1656361 (1968)。
非專利文獻5：Kojima, T. et al. 「Addition of Co to L10-ordered FeNi films: influences on magnetic properties and ordered structures」. J Phys D Appl Phys 47, doi:10.1088/0022-3727/47/42/425001 (2014)。
非專利文獻6：Neel, L., Dautreppe, D., Laugier, J., Pauleve, J. & Pauthenet, R. 「Magnetic Properties of Iron-Nickel Single Crystal Ordered by Neutron Bombardment」. J Appl Phys 35, p873-876, doi:10.1063/1.1713516 (1964)。
非專利文獻7：Yang, C. W., Williams, D. B. & Goldstein, J. I. 「Low-temperature phase decomposition in metal from iron, stony-iron, and stony meteorites」. Geochim Cosmochim Ac 61, p2943-2956, doi:10.1016/S0016-7037(97)00132-4 (1997)。
非專利文獻8：Geng, Y. et al. 「Defect generation and analysis in mechanically alloyed stoichiometric Fe-Ni alloys」. J Alloys Compd 633, p250-255, doi:10.1016/j.jallcom.2015.02.038 (2015)。
非專利文獻9：Shima, T., Okamura, M., Mitani, S. & Takanashi, K. 「Structure and magnetic properties for L10-ordered FeNi films prepared by alternate monatomic layer deposition」. J Magn Magn Mater 310, p2213-2214, doi:10.1016/j.jmmm.2006.10.799 (2007)。
非專利文獻10：Makino, A. 「Nanocrystalline Soft Magnetic Fe-Si-B-P-Cu Alloys With High B of 1.8-1.9T Contributable to Energy Saving」. IEEE Transactions on Magnetics 48, p1331-1335, doi:10.1109/tmag.2011.2175210 (2012)。
非專利文獻11：Makino, A., He, M., Kubota, T., Yubuta, K. & Inoue, A. 「New Excellent Soft Magnetic FeSiBPCu Nanocrystallized Alloys With High Bs of 1.9 T From Nanohetero-Amorphous Phase」. IEEE Transactions on Magnetics 45, p4302-4305, doi:10.1109/tmag.2009.2023862 (2009)。
關於L10型FeNi基硬磁鐵之製造，認為以於結晶狀態利用原子擴散之通常之材料合成而言極其困難且不可能。結晶相之較高穩定性以及於結晶合金之規則-不規則轉變溫度附近之原子之極低擴散為最大阻礙。為了成功生成L10型FeNi規則相，需要達成低溫下之原子之高速擴散。利用高壓應變之結晶缺陷之製作以及高能量球磨法雖有助於提高元素之擴散能力，但並非所需水準。
專利文獻2中未揭示實施例。即，專利文獻2中未顯示表示實際形成具備L10相結構之磁性合金組成物之實驗性結果，而且，雖揭示有製造磁性合金組成物之方法，但構成該方法之各個步驟之具體條件等均未記載。此外，明確記載有為了減少對磁特性之影響，使X所示之元素之最大量為10原子%以下。
本發明之目的在於以與專利文獻2中所記載之FeNi合金組成物不同之技術觀點，提供一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。本發明之目的在於提供一種使用如非專利文獻10及11所揭示之將以非晶作為主相之合金作為前驅物且利用奈米結晶化的非平衡製程之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法、可生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的以非晶作為主相之FeNi合金組成物、非晶材的母合金、自該母合金所得的非晶材、自該非晶材所得的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物、含有上述含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的磁性材料、以及該磁性材料的製造方法。
於自非晶狀態向結晶狀態之變態時，可實現低溫下之高速原子擴散。非晶合金中之元素之分配與所有物質為液 體狀態時之大霹靂初期類似。然而，非晶合金之液體狀態可於室溫下存在。自非晶狀態到達穩定結晶狀態時之較大不同係轉變溫度(即，結晶化溫度)下之擴散之遽烈增加。其與熔態合金之冷卻相反。若以具有接近規則-不規則轉移溫度之結晶化溫度的非晶狀態製作具有Fe50Ni50基之合金，則有生成L10型FeNi基硬磁鐵之較大可能性。
至今為止，開發有各種Fe基非晶合金。然而，通常該等合金之結晶化溫度較L10型FeNi規則相之規則-不規則變態溫度高非常多，為超過450℃之溫度。關於該點，本發明者如非專利文獻10及11所示般開發一種新穎之高磁通密度FeSiBPCu基奈米結晶軟磁性合金。FeSiBPCu合金之初期狀態為非晶，且於較400℃低之溫度會結晶化成α-Fe與剩餘非晶母相。該非晶合金之結晶化非常快。即，構成元素之原子擴散非常快。進而，該合金與存在於NWA6259隕石(非專利文獻3)中同樣地含有磷(P)作為元素。該等特性強烈約束L10型FeNi基硬磁鐵之開發。因此，使用以Ni置換FeNiSiBPCu合金之Fe之一部分而成的合金組成物進行研究，結果取得可獲得含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之新見解。
基於上述見解所完成之發明之若干態樣如下所述。
(1)一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物， 其Fe之含量與Ni之含量之總和為90原子%以下。
(2)如上述(1)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有非晶化元素。
(3)如上述(2)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素含有選自Si、B及P所組成之群中之一種或兩種以上。
(4)如上述(2)或(3)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素之含量之總和為35原子%以下。
(5)如上述(2)或(3)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素之含量之總和為25原子%以下。
(6)如上述(2)或(3)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素之含量之總和為20原子%以下。
(7)一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有Si。
(8)如上述(7)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Si之含量為0.5原子%以上。
(9)如上述(7)或(8)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Si之含量為20原子%以下。
(10)如上述(7)至(9)中任一項所記載之FeNi合金組成物，其中Fe之含量與Ni之含量之總和為90原子%以下。
(11)如上述(7)至(10)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其進一步含有Si以外之非晶化元素。
(12)如上述(11)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素含有B及P之至少一者。
(13)如上述(11)或(12)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素之含量之總和為35原子%以下。
(14)如上述(11)或(12)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素之含量之總和為25原子%以下。
(15)如上述(11)或(12)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素之含量之總和為20原子%以下。
(16)如上述(1)至(15)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Fe之含量相對於Ni之含量的比為0.3以上5以下。
(17)如上述(1)至(16)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Fe之含量相對於Ni之含量的比為0.6以上1.5以下。
(18)如上述(1)至(17)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Fe之含量與Ni之含量之總和為65原子%以上。
(19)如上述(1)至(18)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有結晶化元素。
(20)如上述(1)至(19)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其進一步含有選自Cu、Co、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、鉑族元素、Au、Ag、Zn、In、Sn、As、Sb、Bi、S、Y、 N、O、C及稀土元素所組成之群中之一種或兩種以上。
(21)如上述(1)至(20)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其不含源自隕石之成分。
(22)如上述(1)至(21)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其具有如下部分：於對前述L10型FeNi規則相測定奈米電子束繞射(Nano Beam Diffraction，NBD)圖案時，基於測定結果所算出之前述L10型FeNi規則相之長程有序(Long Range Order，LRO)參數S為0.65以上。
(23)如上述(22)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其具有前述參數S為0.75以上之部分。
(24)如上述(1)至(23)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其剩餘保磁力Hcr為1×105A/m以上。
(25)如上述(1)至(24)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述FeNi合金組成物所含之前述L10型FeNi規則相之規則相-不規則相變態溫度為450℃以上600℃以下。
(26)如上述(1)至(25)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有α-Fe。
(27)如上述(1)至(26)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有富Fe相及富Ni相。
(28)一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其包括：固化步驟，對含有Fe及Ni之合金熔體進行液體急冷而製作以非晶作為主相之固體；及熱處理步驟，將利用前述固化步驟所得之前述以非晶作為主相之固體加熱使之結晶化，而形成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
(29)如上述(28)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述固化步驟中所得之前述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度為300℃以上550℃以下。
(30)如上述(29)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述結晶化溫度為300℃以上500℃以下。
(31)如上述(28)至(30)中任一項所記載之含有L10型 FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述熱處理步驟中之加熱溫度為300℃以上550℃以下。
(32)如上述(31)所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述加熱溫度為300℃以上500℃以下。
(33)如上述(28)至(32)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述熱處理步驟中之加熱溫度為前述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度以上。
(34)如上述(28)至(33)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述熱處理步驟中之加熱溫度為前述FeNi合金組成物中所含之前述L10型FeNi規則相之規則相-不規則相變態溫度以下。
(35)如上述(28)至(34)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中提供前述含有Fe及Ni之合金熔體的母合金之組成包含如上述(1)至(21)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之組成。
(36)一種以非晶作為主相之FeNi合金組成物，其可生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，且包含如上述(1)至(21)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之組成。
(37)如上述(36)所記載之以非晶作為主相之FeNi合金組成物，其結晶化溫度為300℃以上550℃以下。
(38)如上述(36)所記載之以非晶作為主相之FeNi合金組成物，其結晶化溫度為300℃以上500℃以下。
(39)一種非晶材的母合金，其包含如上述(1)至(21)中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之組成。本說明書中，所謂「非晶材」係指自合金熔體形成之以非晶作為主相之固體。形成方法之具體例可列舉液體急冷法。
(40)一種非晶材，其係自如上述(39)所記載之母合金所獲得。
(41)一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其係自如上述(40)所記載之非晶材所獲得。
(42)一種磁性材料，其含有如上述(1)至(27)及(41)中任 一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
(43)一種磁性材料的製造方法，該磁性材料含有利用如上述(28)至(35)中任一項所記載之製造方法所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
(44)一種磁性材料，其含有自如上述(36)至(38)中任一項所記載之以非晶作為主相之FeNi合金組成物獲得的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
另外，本說明書中，規則相-不規則相變態溫度、結晶化溫度等FeNi合金組成物之熱物性參數之測定係指於以升溫速度40℃/分鐘加熱時所測定之值。
根據本發明，可提供含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。而且，根據本發明，可提供含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法、可生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的以非晶作為主相之FeNi合金組成物、非晶材的母合金、自該母合金所得的非晶材、自該非晶材所得的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物、含有上述含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的磁性材料、以及該磁性材料的製造方法。
圖1係表示利用實施例1所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之X射線繞射圖案以及藉由計算所求出之X射線繞射圖案的圖。
圖2係利用實施例1所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之利用電子顯微鏡進行之組織觀察、電子繞射像之觀察以及計算結果的圖。
圖3係表示利用實施例1所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之磁滯曲線及dc(直流)退磁曲線以及磁力顯微鏡像的圖。
圖4係表示利用實施例14-4所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之利用電子顯微鏡所得之組織觀察結果的圖。
圖5係表示利用實施例15-3所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之利用電子顯微鏡所得之組織觀察結果的圖。
以下，對本發明之實施形態進行詳細說明。
(含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物)
本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物係藉由如下製造方法而製造：對含有Fe 及Ni之合金熔體進行液體急冷而製作以非晶作為主相之固體，且使所得之以非晶作為主相之固體結晶化。本說明書中，「主相為非晶」係指成為對象之材料(對含有Fe及Ni之合金熔體進行液體急冷所得之固體等)中體積分率最高的相為非晶相。
於不被限定之一例中，上述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度為300℃以上550℃以下，用於使上述以非晶作為主相之固體結晶化之加熱溫度為300℃以上550℃以下。有較佳為上述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度為300℃以上500℃以下，用於使上述以非晶作為主相之固體結晶化之加熱溫度為300℃以上500℃以下的情況。藉由使結晶化溫度較低，可高生產性地獲得含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。上述結晶化溫度有更佳為300℃以上400℃以下之情況。
含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物較佳為Fe之含量與Ni之含量之總和為65原子%以上90原子%以下。藉由使Fe之含量與Ni之含量之總和為上述範圍，FeNi合金組成物中之L10型FeNi規則相之含量變得易於提高。Fe之含量與Ni之含量之總和亦可未達90原子%，且亦可為88原子%以下、87原子%以下、86原子%以下、85.5原子%以下、85原子%以下、84.5原子%以下、84原子%以下、83.5原子%以下及83原子%以下之任一者。Fe 之含量與Ni之含量之總和有更佳為70原子%以上85原子%以下之情況。
含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物較佳為Fe之含量相對於Ni之含量的比為0.6以上1.5以下。藉由使Fe之含量相對於Ni之含量的比為上述範圍，FeNi合金組成物中之L10型FeNi規則相之含量變得易於提高。就該觀點而言，Fe之含量相對於Ni之含量的比有更佳為0.8以上1.2以下之情況。含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物中，就實現含有L10型FeNi規則相之觀點而言，Fe之含量相對於Ni之含量的比有較佳為0.3以上之情況，有更佳為0.35以上之情況，有進一步較佳為0.4以上之情況。含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物中，就實現含有L10型FeNi規則相之觀點而言，Fe之含量相對於Ni之含量的比有較佳為5以下之情況，有更佳為4.6以下之情況，有進一步較佳為4以下之情況。
含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物亦可含有Si、P、B等非晶化元素。非晶化元素係有助於使被定位為前驅物之固體之主相為非晶的元素，該前驅物用於形成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。非晶化元素之含量之總和並無限定。非晶化元素之含量之總和有較佳為20原子%以下之情況，有更佳為18原子%以下之情況，有進一步較佳為16原子%以下之情況。非晶化元素之含 量之總和過大有可能引起含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之磁特性下降，但有非晶化元素之含量之總和為25原子%以下(換言之，上述總和之上限為25原子%)之FeNi合金組成物具有優異磁特性的情況，且有非晶化元素之含量之總和為35原子%以下(換言之，上述總和之上限為35原子%)之FeNi合金組成物具有優異磁特性的情況。
含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物亦可含有Cu等結晶化元素。結晶化元素係有助於使以非晶作為主相之固體結晶化而形成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的元素。含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物亦可含有非晶化元素及結晶化元素雙方。結晶化元素之含量並無限定。結晶化元素之含量有較佳為5原子%以下之情況，有更佳為2原子%以下之情況，有進一步較佳為1原子%以下之情況。
本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物亦可含有任意添加元素X作為上述元素以外之元素，該任意添加元素X包含選自Co、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、鉑族元素、Au、Ag、Zn、In、Sn、As、Sb、Bi、S、Y、N、O、C及稀土元素所組成之群中之一種或兩種以上。上述任意添加元素X包含可發揮與Fe、Ni同樣之功能之元素、與Si、B、P 等同樣之非晶化元素、以及與Cu同樣之結晶化元素。任意添加元素X可根據其功能而以置換Fe及/或Ni之一部分之方式含有。於含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物含有非晶化元素及/或結晶化元素時，能以置換其一部分之方式含有任意元素。任意添加元素X之添加量根據任意添加元素X應發揮之功能而適當設定。
本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物除基於上述元素之成分以外，亦可含有不可避免之雜質。就確保作為工業製品之供給穩定性之觀點而言，本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物有較佳為不含源自隕石之成分之情況。
含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物有含有α-Fe之情況。可根據含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之X射線繞射圖案進行確認含有α-Fe。推測α-Fe係藉由被定位為前驅物之以非晶作為主相之固體結晶化而生成，該前驅物用於形成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
於對本發明之一實施形態之FeNi合金組成物中所含之L10型FeNi規則相測定奈米電子束繞射(NBD)圖案時，有較佳為包含基於測定結果所算出之L10型FeNi規 則相之長程有序(LRO)參數S為0.65以上之部分的情況，有更佳為包含0.70以上之部分之情況，有尤佳為包含0.75以上之部分之情況。
本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物有剩餘保磁力Hcr較佳為1×105A/m(100kA/m)以上之情況。本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物有L10型FeNi規則相之規則相-不規則相變態溫度為450℃以上600℃以下之情況。此種情況下，若被加熱至該溫度域或其以上，則FeNi合金組成物中所含有之L10型FeNi規則相變態為不規則相，FeNi合金組成物變成實質上不含L10型FeNi規則相之組成物。該狀態下之剩餘保磁力Hcr為8×104A/m左右。因此，本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的剩餘保磁力Hcr為1×105A/m以上表示本發明之一實施形態之FeNi合金組成物以源於L10型FeNi規則相之磁特性穩定具體呈現之程度地適量含有L10型FeNi規則相。本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的剩餘保磁力Hcr有更佳為1.1×105A/m以上之情況，有進一步較佳為1.2×105A/m以上之情況，有尤佳為1.3×105A/m以上之情況，有顯著較佳為1.4×105A/m以上之情況。
含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物有含有富 Fe相及富Ni相之情況。富Fe相及富Ni相可藉由使用設於電子顯微鏡之能量分散型X射線分析裝置(Energy Dispersive X-Ray Spectrometer，EDS)等而確認。富Fe相為被測定出Fe之含量較其他相多之相，且有含有α-Fe之可能性。而且，於含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物含有B作為非晶化元素時，富Fe相有含有B之可能性。富Ni相為被測定出Ni之含量較其他相多之相。於含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物含有Si、P作為非晶化元素時，富Ni相有含有Si、P之情況。L10型FeNi規則相有存在於富Fe相與富Ni相之間的情況。
(含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法)
上述本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物可藉由具備以下說明之固化步驟及熱處理步驟之製造方法而製造。
(1)固化步驟
首先，固化步驟中，對含有Fe及Ni之合金熔體進行液體急冷而製作以非晶作為主相之固體(非晶材)。液體急冷之方法並無限定。可例示：單輥法、雙輥法等急冷薄帶法；氣體霧化法、水霧化法等霧化法等。就易於提高冷卻 速度，且提高作為非平衡製程之程度之觀點而言，較佳為藉由急冷薄帶法而製造。
如前述，為了易於獲得以非晶作為主相之固體，提供含有Fe及Ni之合金熔體之母合金(以下，僅簡記為「母合金」)如前述般較佳為含有Si、P、B等非晶化元素，更佳為含有選自Si、P及B所組成之群中之一種或兩種以上之元素。非晶化元素之其他例可列舉C。
藉由在母合金中添加Si，而易於獲得以非晶作為主相之固體。於母合金中之Si之添加量過多時，FeNi合金組成物中所含有之L10型FeNi規則相變少之可能性提高。就實現易於獲得以非晶作為主相之固體以及易於獲得恰當含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的觀點而言，在母合金中添加Si時之Si之添加量有較佳為設為0.5原子%以上10原子%以下之情況，有更佳為設為2原子%以上8原子%以下之情況。Si之添加量過大有可能引起含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之磁特性下降，但有Si之含量為20原子%以下之FeNi合金組成物具有優異磁特性之情況。另外，通常之製造方法中，為了獲得母合金，所添加之元素之添加量與自母合金所得的合金熔體中之該元素之含量實質上相等，且與自該合金熔體所形成的FeNi合金組成物中之該元素之含量實質上相等。因此，本說明書中，母合金中之元素之添加量與自該母合金 所得的組成物(以非晶作為主相之組成物、含有L10型FeNi規則相之組成物)中之元素之含量係指實質上相等之量。
藉由在母合金中添加B，而易於獲得以非晶作為主相之固體。於母合金中之B之添加量過多時，有可見如下傾向之情況：用於自以非晶作為主相之固體生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的熱處理條件之範圍變窄。就實現易於獲得以非晶作為主相之固體以及易於獲得恰當含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的觀點而言，在母合金中添加B時之B之添加量有較佳為設為2原子%以上15原子%以下之情況，有更佳為設為4原子%以上12原子%以下之情況，有進一步較佳為設為4原子%以上10原子%以下之情況。B之添加量過大有可能引起含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之磁特性下降，但有B之含量為20原子%以下之FeNi合金組成物具有優異磁特性之情況。
藉由在母合金中添加P，而易於獲得以非晶作為主相之固體。於母合金中之P之添加量過多時，FeNi合金組成物中所含有之L10型FeNi規則相變少之可能性提高。就實現易於獲得以非晶作為主相之固體以及易於獲得恰當含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的觀點而言，在母合金中添加P時之P之添加量有較佳為設為2 原子%以上8原子%以下之情況，有更佳為設為3原子%以上6原子%以下之情況。P之添加量過大有可能引起含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之磁特性下降，但有P之含量為20原子%以下之FeNi合金組成物具有優異磁特性之情況。
(2)熱處理步驟
熱處理步驟中，將利用上述固化步驟所得的以非晶作為主相之固體加熱使之結晶化，而形成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。加熱條件根據以非晶作為主相之固體之性質而適當設定。由於藉由加熱進行結晶化，故熱處理步驟中之加熱溫度較佳為高於上述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度。
一例中，上述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度為300℃以上550℃以下。此時，只要將熱處理步驟中之加熱溫度設為300℃以上550℃以下即可。較佳一例中，上述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度為300℃以上500℃以下。此時，只要將熱處理步驟中之加熱溫度設為300℃以上500℃以下即可。進一步較佳一例中，上述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度為300℃以上400℃以下。此時，只要將熱處理步驟中之加熱溫度設為300℃以上400℃以下即可。加熱時間根據加熱溫度而適當設定。 基本傾向係於加熱溫度較高時將加熱時間設定為短，於加熱溫度較低時將加熱時間設定為長。若進行不被限定之例示，則加熱時間自30分鐘以上300小時以下之範圍選擇。若考慮到如前述般自然界中為了形成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物而需要甚至10億年左右之時間，便應當驚訝藉由300小時左右之加熱而形成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。上述L10型FeNi規則相之生成時間之縮短亦受到利用分子動力學法之模擬支持。即，於非晶相之情況下，Fe及Ni之自擴散係數獲得顯示較平衡結晶相之情況高至少兩位以上之值的計算結果。
就熱處理步驟中易於使上述以非晶作為主相之固體結晶化之觀點而言，母合金較佳為含有Cu等結晶化元素。
若以Cu為具體例進行說明，則藉由在母合金中添加Cu，熱處理步驟中以非晶作為主相之固體之結晶化變得易於進行。於含有Fe及Ni之合金熔體中之Cu之添加量過多時，即便對含有Fe及Ni之合金熔體進行急冷亦難以獲得以非晶作為主相之合金的可能性變高，或者所得之以非晶作為主相之合金之均勻性下降的可能性變高。就實現易於使以非晶作為主相之固體結晶化以及易於獲得以非晶作為主相之固體的觀點而言，在母合金中添加Cu時之Cu之添加量有較佳為設為0.1原子%以上3原子%以下之 情況，有更佳為設為0.2原子%以上1.5原子%以下之情況，有進一步較佳為設為0.4原子%以上1.0原子%以下之情況。
根據本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的組成，含有Fe及Ni之合金熔體中Fe之添加量與Ni之添加量之總和亦可為65原子%以上90原子%以下，且含有Fe及Ni之合金熔體中Fe之添加量相對於Ni之添加量的比亦可為0.6以上1.5以下。
若進行不被限定之例示，則作為母合金可列舉具有Fe42Ni41.3SixB12-xP4Cu0.7(數值表示原子%，x為2以上8以下。以下相同)之組成之FeNi基合金。上述FeNi基合金中，於x為8時、即Fe42Ni41.3Si8B4P4Cu0.7更易生成L10型FeNi規則相。另外，於使用FeNi之二元系合金時，即便使組成變化或進行製造方法之調整，亦極難實現L10型FeNi規則相之工業生產。
(以非晶作為主相之FeNi合金組成物)
本發明之一實施形態之以非晶作為主相之FeNi合金組成物可生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，Fe之含量與Ni之含量之總和為65原子%以上90原子%以下，且含有非晶化元素及結晶化元素。該以非晶作 為主相之FeNi合金組成物的製造方法並無限定。若實施上述含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法所具備之固化步驟，則作為該步驟之結果物所得之以非晶作為主相之固體可相當於上述以非晶作為主相之FeNi合金組成物。
以非晶作為主相之FeNi合金組成物之結晶化溫度較佳為300℃以上500℃以下，上述結晶化溫度更佳為300℃以上400℃以下。
(磁性材料)
含有本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的材料可適宜用作磁性材料。而且，含有利用本發明之一實施形態之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法所製造之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的材料亦可適宜用作磁性材料。進而，含有自本發明之一實施形態之以非晶作為主相之FeNi合金組成物所生成之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的材料亦可適宜用作磁性材料。
以上說明之實施形態係為了易於理解本發明而記載，並非為了限定本發明而記載。因此，以上述實施形態中所揭示之各要素亦包括屬於本發明之技術範圍之所有 設計變更及均等物為主旨。
[實施例]
以下，利用實施例等對本發明更具體地進行說明，但本發明之範圍並不限定於該等實施例等。
(實施例1)
利用高頻熔解而製作Fe42Ni41.3SixB12-xP4Cu0.7母合金，且於大氣中藉由單輥液體急冷法而獲得帶狀試樣(帶材)。熱處理係將帶狀試樣密封於填充有氬氣之石英管(silica Tube)中進行。利用以特定之熱處理溫度預熱過之熱處理爐對上述管進行熱處理，而獲得FeNi合金組成物。
於Fe42Ni41.3SixB12-xP4Cu0.7母合金中Si濃度較高時、即x較大時，可見易於獲得非晶相之傾向。由上述母合金中之x=8時之Fe42Ni41.3Si8B4P4Cu0.7合金所構成的帶材之主相為非晶，且利用示差掃描熱量計測定出之結晶化溫度為400℃(升溫速度為40℃/分鐘)。主相為非晶之帶材係利用400℃且288小時之熱處理而結晶化。
針對結晶化後之帶材，利用X射線繞射裝置(Rigaku公司製造之「SmartLab」)鑑定結構。利用市售之軟體(Hulinks公司製造之「CrystalMaker」)進行實驗所得之 XRD(X-ray Diffraction；X射線繞射)曲線之擬合(fitting)。
將結晶化後之帶材之X射線繞射圖案示於圖1。圖1係表示利用本實施例所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之X射線繞射圖案(實線)以及藉由計算所求出之X射線繞射圖案(虛線)的圖。右側之插入圖係(001)繞射之2θ為20°至30°之範圍之放大圖。左側之插入圖係晶格常數a=3.560Å及c=3.615Å且以Fe原子(亮色)及Ni(暗色)原子所描繪之L10型FeNi規則相之原子排列。
如圖1所示，與α-Fe及數種未知相一併檢測出對應於L10型FeNi規則相之繞射波峰(圖1之插入圖)。該實驗中所得之XRD圖案係以L10型FeNi規則相進行擬合。L10型FeNi規則相之晶格常數a及c分別為3.560Å及3.615Å，L10型FeNi規則相之晶格常數成為極接近天然隕石(3.582Å及3.607Å)之結果。由於Fe及Ni之X射線散射因子接近，故超晶格繞射之強度微弱。計算出之(001)超晶格反射之強度為(111)基本面之0.3%，成為較至今為止以實驗值觀察到之值(~1.7%)低非常多之結果。其暗示帶材之面垂直方向之組織之存在。
對結晶化後之帶材之一部分進行氬氣氛圍之離子研磨處理(ion milling method)且設為電子顯微鏡試樣。使用 穿透式電子顯微鏡(日本電子公司製造之「JEM-ARM200F」)，於加速電壓200kV下利用掃描穿透(STEM)模式觀察試樣之微細組織。本裝置搭載有冷陰極型場發射電子槍與照射系統像差修正器(Cs corrector)。奈米電子束繞射(NBD)圖案係藉由將約0.1nm大小之收斂電子束(收斂半角為4mrad)於試樣面上掃描而進行觀察。組成分析係使用附屬於STEM之能量分散型X射線分光器(EDS)而進行。試樣厚度係藉由電子能量損失分光法(Electron Energy Loss Spectroscopy，EELS)利用STEM模式進行估計。
圖2a中表示將Fe42Ni41.3Si8B4P4Cu0.7合金於400℃退火288小時後之STEM-亮視野像。圖2係表示利用本實施例所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之利用掃描式穿透電子顯微鏡(STEM)進行之組織觀察、電子繞射像之觀察以及計算結果的圖。圖2a係STEM-亮視野像。圖2b係STEM-EDX元素映射(element mapping)，亮色部為富Fe相，暗色部為富Ni相，中間色部為Fe及Ni之合金部，認為L10型FeNi規則相包含於合金部內。圖2c及圖2d分別係自圖2a及圖2b內之圓圈之位置獲得之奈米電子束繞射(NBD)像。圖2e係長程有序(LRO)參數S為0.8之L10型FeNi規則結構之計算NBD圖案。
如圖2a所示，確認到組織包含粒徑為30nm~50nm 之多晶粒。STEM-EDX元素映射之結果為，判明該等微細組織如圖2b所示般包含富Fe相、富Ni相及等比組成附近之Fe-Ni合金相之至少三相。此時，Si及P於富Ni相中檢測出，未自富Fe相及Fe-Ni合金相中檢測出。因此，此種溶質濃度分配顯示出對應於如自X射線測定(圖1)檢測出之α-Fe之富Fe相。XRD之未知之繞射波峰有矽化/磷化Ni相之可能性。
自Fe-Ni合金相之某一區域獲得超晶格反射之奈米束繞射(NBD)圖案。圖2c及d係自圖2a及b之以圓圈包圍之區域獲得之[001]入射之奈米電子束繞射(NBD)圖案。明確觀察到四次對稱之110規則晶格繞射。其表示c軸於帶試樣表面垂直配向之L10型規則結構之形成。該結果與XRD測定一致。推定出之長程有序(LRO)參數S大致為0.8以上，該值係藉由以LRO參數之函數之形式模擬NBD圖案而進行評價。該值高於天然隕石之值(S=0.608)，為0.65以上。有較大可能性在於闖入大氣圏時隕石表面暴露於高溫下而引起S減少。
圖2e中表示具有S=0.8之值之L10型FeNi規則結構之NBD圖案。規則晶格繞射以白字表示。於多晶體之情況下，規則晶格反射之觀察頻度變低。其原因在於就超晶格繞射之強度而言因自晶帶軸之方位偏離而引起規則晶格反射強度急遽下降。因此，規則度之分佈亦無法以實驗 觀察到。於S為0.75以下時，規則晶格反射強度極弱而實際上未觀察到。雖有此種制約，但如圖2c及d所示般成功檢測出單晶電子繞射圖案。其係形成有L10型FeNi規則相之強有力的實驗證據。如上述，藉由NBD可確認到經奈米結晶化之急冷薄帶中形成高度規則化之L10型FeNi規則相。
針對結晶化後之帶材，使用振動試樣磁力計(Vibrating Sample Magnetometer，VSM)測定飽和磁化(Ms)、保磁力(Hc)以及直流退磁剩餘磁化(Md)曲線。為了測定垂直試樣面之直流退磁剩餘磁化(Md)，對帶試樣在相對於帶面垂直之方向施加正方向之10000Oe之磁場。使磁場為零且記錄剩餘磁化。之後，於負方向施加微弱之磁場，且使磁場恢復為零並測定剩餘磁化。使負的磁場增加且重複進行同樣之步驟而獲得Md-H曲線。
將對包含帶材之試樣(帶試樣)之表面垂直地施加最大磁場為12000Oe之磁場並進行測定所得的磁滯曲線(縱軸為左側)示於圖3。圖3係對帶試樣面垂直地施加約12000Oe之最大磁場並進行測定所得者。圖3之插入圖係表示磁疇(magnetic domain)之磁力顯微鏡像。圖3所示之dc退磁曲線(縱軸為右側)顯示出包含L10型FeNi規則相之晶粒之磁化反轉需要至少約3.5kOe。
飽和磁化(Ms)及保磁力分別為約100emu/g(以根據Fe及Ni之純金屬之密度之相加平均所得的Fe50Ni50原子分率合金之密度8.367g‧cm-3換算時之飽和磁化(Ms)為約836.7g‧cm-3)及700Oe。低磁場下之磁化之急激增加以及高磁場下之線性變化暗示以下兩個過程。
(1)低磁場下之疇壁運動所引起之面外磁化的整齊排列(alignment；校準)。
(2)高磁場下之面內磁化向面垂直方向之旋轉。
後者之過程基於在帶面內具有易磁化軸之軟磁性相(富Fe相及富Ni相)之存在而可容易地理解。L10型FeNi規則相之易磁化軸沿著c軸，且(基於織構)與帶表面垂直。認為低磁場下之面外磁化之整齊排列係由於包含硬磁性L10型FeNi規則相之晶粒之存在。於無磁場時，磁化傾向保持於易磁化軸，即，L10型FeNi規則相之面垂向及軟磁性相之面內。因此，圖3中之剩餘磁化(Mr)基本上取決於包含L10型FeNi規則相之晶粒，但由於面垂向之保磁力受到面內磁化之旋轉之強烈影響，故軟磁性相之體積分率越高則試樣之保磁力越低。
L10型FeNi規則相之磁反轉可根據直流退磁剩餘磁化(Md)曲線(圖3)而理解。基本上Md係初期飽和之包含L10型FeNi規則相之晶粒於施加有反轉磁場時會剩餘的磁化。圖3顯示出帶試樣中存在之包含L10型FeNi規則相 之晶粒之磁化反轉需要至少約3.5kOe。包含L10型FeNi規則相之晶粒向其他方向之規則化[例如(111)等]會於更低之反轉磁場下產生磁反轉。因此，認為包含L10型FeNi規則相之晶粒之磁反轉磁場超過3.5kOe。該較高之反轉磁場與L10型FeNi規則相之較高磁各向異性之性質一致。使用磁力顯微鏡(MFM)亦獲得磁疇影像。將沿著表面形貌之典型MFM像示於圖3之插入圖。為了排除MFM像中之表面形貌之效果，而使針尖(tip)與試樣表面之距離於25nm至100nm內變化。顯示出所有情況下MFM像均相同，像之對比主要藉由磁針尖(magnetic tip)與試樣之面垂向磁氣之相互作用而產生。試樣之磁疇(圖3之插入圖)與包含軟磁性相與硬磁性相雙方之其他硬磁性奈米複合磁鐵類似。藉由以上之結構特性及磁特性雙方，認為確認到人工L10型FeNi規則相之生成。
藉由以上之實施例可理解以下內容。
可利用簡便之方法人工地製作較天然隕石高品質之化學規則化之硬磁性L10型FeNi規則相。即，利用本實施例所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物不含源自隕石之成分。藉由使對FeNiSiBPCu合金進行液體急冷所得之以非晶相作為主相之固體結晶化，可將對天然隕石而言估計需要數億年之L10型FeNi規則相之生成時間縮短為300小時。
本發明之FeNi合金組成物所含之人工L10型FeNi規則相顯示出至今為止未觀察到之明確的110超晶格繞射，且具有藉由至少3.5kOe以上之施加磁場所產生之較高磁化反轉。本發明之FeNi合金組成物所含之人工L10型FeNi規則相具有所推定之規則度參數(S≧0.8)，該值於天然隕石中所含有之L10型FeNi規則相之規則度參數、人工製造之其他組成物中之L10型FeNi規則相之規則度參數、以及利用特別方法所製作之積層膜中所含之L10型FeNi規則相中為最高。
認為藉由液體急冷非平衡非晶相之結晶化而以短時間生成人工L10型FeNi規則相之原因係由於同時滿足以下三個因素：(因素1)非晶中之構成元素之高速擴散；(因素2)L10型FeNi規則相自非晶析出時之高驅動力；以及(因素3)不均勻非晶中團簇(cluster)之內含含有L10型FeNi規則相。
(實施例2至實施例24)
準備表1至表16所示之組成之母合金。利用高頻熔解而製作母合金，且於大氣中藉由單輥液體急冷法而獲得 帶狀試樣(帶材)。熱處理係將帶狀試樣密封於填充有氬氣之石英管中進行。利用以特定之熱處理溫度預熱過之熱處理爐對該等管進行熱處理，而獲得FeNi合金組成物。另外，表1中，「Fe/Ni」係母合金中之Fe之含量(原子%)相對於Ni之含量(原子%)的比。該比與熱處理後之FeNi合金組成物中之Fe之含量(原子%)相對於Ni之含量(原子%)的比實質上相等。而且，「磁性元素比率」係母合金中之磁性元素(具體而言為Fe及Ni)之含量(原子%)相對於母合金整體的比。該比與熱處理後之FeNi合金組成物中之磁性元素(具體而言為Fe及Ni)之含量(原子%)相對於FeNi合金組成物整體的比實質上相等。另外，實施例16-3之熱處理後之帶材(FeNi合金組成物)等於實施例1中詳細評價過之將Fe42Ni41.3SixB12-xP4Cu0.7作為母合金且利用400℃且288小時之熱處理而結晶化的帶材。
針對熱處理前及熱處理後之帶材(FeNi合金組成物)，利用X射線繞射裝置(Rigaku公司製造之「SmartLab」)鑑定結構。將其結果示於表1至表16。X射線繞射之結果以如下方式顯示。於判定測定對象為非晶狀態時顯示「A」。於雖確認到若干波峰但實質上無法鑑定該波峰，且判定測定對象大致為非晶狀態時顯示「AA」。X射線繞射之結果中之「AM」表示判定測定對象係主相為非晶且有微晶析出之狀態的情況。X射線繞射之結果中之「AC」表示判定測定對象為非晶相與結晶相混合存在之狀態的 情況。關於熱處理後之帶材，確認到角度(2θ)位於45°左右之歸屬為α-Fe之波峰(波峰α)與角度(2θ)位於24°左右之歸屬為L10型FeNi規則相之波峰(波峰L10)時，顯示波峰L10之強度相對於波峰α之強度的比。該比為「0」之情況表示雖確認到波峰L10但相對於雜訊位準之強度較低，因此無法算出波峰L10之強度。X射線繞射之結果中之「-」表示未進行測定。
針對熱處理後之帶材測定保磁力Hc及剩餘保磁力Hcr。將測定結果示於表1至表16。保磁力Hc之測定使用振動試樣型磁力計(東英工業公司製造之「PV-M10-5」)，測定時之振動頻率為80Hz。剩餘保磁力Hcr之測定使用振動試樣型磁力計(東榮科學產業公司製造之「PV-M10-5」)，測定時之振動頻率為1.7kHz。基於測定器之功能，測定結果之單位為cgs-Gauss單位制(Oe)，因此亦顯示換算成SI單位制(A/m)之結果。亦有未測定剩餘保磁力Hcr之情況，此時表中顯示為「-」。其他測定中，「-」亦表示未進行測定。
剩餘保磁力Hcr係將於與測定對象之磁化方向相反之方向強度變動的外部磁場一面分階段提高其最大強度一面施加而進行測定。因此，剩餘保磁力Hcr表示測定對象內被最強磁化之部分之保磁力。於熱處理後之帶材(FeNi合金組成物)中含有L10型FeNi規則相時，L10型FeNi規則相較FeNi合金組成物中之其他部分更強地磁化。因此，於FeNi合金組成物中含有L10型FeNi規則相時，認為FeNi合金組成物之剩餘保磁力Hcr表示FeNi合金組成物中所含之L10型FeNi規則相之保磁力。即，認為藉由剩餘保磁力Hcr可簡易地判別FeNi合金組成物內是否含有L10型FeNi規則相，且於判定FeNi合金組成物內含有L10型FeNi規則相時，可根據剩餘保磁力Hcr之值獲得L10型FeNi規則相之質的或量的資訊。例如，關於實施例3-3之FeNi合金組成物，雖藉由X射線繞射無法算出波峰L10之強度，但剩餘保磁力Hcr為1.9×105A/m，成為充分高的值。因此，判定實施例3-3之FeNi合金組成物中含有L10型FeNi規則相。
關於實施例14-4、實施例15-3及實施例16-3各自之FeNi合金組成物，使用穿透式電子顯微鏡(TEM)進行結晶結構之觀察，而直接觀察到該等FeNi合金組成物中之L10型FeNi規則相之存在。將實施例14-4之觀察結果示於圖4，將實施例15-3之觀察結果示於圖5。如前述，實施例 16-3之FeNi合金組成物與實施例1中詳細評價過之FeNi合金組成物相等，因此實施例16-3之觀察結果為圖2所示之結果。
(實施例25)
針對具有實施例16之組成之帶材(參照表17)進行用於結晶化之熱處理(288℃，1小時)後，進行如表18所示之追加熱處理，且針對熱處理後之FeNi合金組成物(帶材)進行X射線繞射光譜之測定及磁特性之評價。利用磁特性之測定亦測定飽和磁化Ms(單位：emu/g)。將結果示於表18。
如表18所示，若提高追加熱處理之條件中之加熱溫度，則剩餘保磁力Hcr會下降，於追加熱處理之溫度為600℃以上時，剩餘保磁力Hcr未達1×105A/m。該溫度域有超過FeNi合金組成物中所含之L10型FeNi規則相之規則相-不規則相變態溫度的可能性。
本發明之若干態樣之目的在於使用如非專利文獻10及11所揭示之將以非晶作為主相之合金作為前驅物且利用奈米結晶化的非平衡製程，而提供含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。而且，本發明之若干態樣之目的在於提供含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法、可生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的以非晶作為主相之FeNi合金組成物、以及含有上述含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的磁性材料、含有利用含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法所製造之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的磁性材料、及含有自上述以非晶作為主相之FeNi合金組成物所生成之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的磁性材料。
為了上述目的而提供之本發明之若干態樣如下所述。
〔1〕一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物， 其係利用如下製造方法而製造：對含有Fe及Ni之合金熔體進行液體急冷而製作以非晶作為主相之固體，且使所得之前述以非晶作為主相之固體結晶化。
〔2〕如上述〔1〕所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度為300℃以上500℃以下，用於使前述以非晶作為主相之固體結晶化之加熱溫度為300℃以上500℃以下。
〔3〕如上述〔1〕或〔2〕所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Fe之含量與Ni之含量之總和為65原子%以上90原子%以下。
〔4〕如上述〔1〕至〔3〕中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Fe之含量相對於Ni之含量的比為0.6以上1.5以下。
〔5〕如上述〔1〕至〔4〕中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有非晶化元素及結晶化元素。
〔6〕如上述〔1〕至〔5〕中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有α-Fe。
〔7〕如上述〔1〕至〔6〕中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有富Fe相及富Ni相。
〔8〕一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其包括：固化步驟，對含有Fe及Ni之合金熔體進行液體急冷而製作以非晶作為主相之固體；及熱處理步驟，將利用前述固化步驟所得之前述以非晶作為主相之固體加熱使之結晶化，而形成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
〔9〕如上述〔8〕所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述固化步驟中所得之前述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度為300℃以上500℃以下，前述熱處理步驟中之加熱溫度為300℃以上500℃以下。
〔10〕如上述〔8〕或〔9〕所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中提供前述含有Fe及Ni之合金熔體的母合金含有非晶化元素及結晶化元素。
〔11〕如上述〔8〕至〔10〕中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中提供 前述含有Fe及Ni之合金熔體的母合金中Fe之添加量與Ni之添加量之總和為65原子%以上90原子%以下。
〔12〕如上述〔8〕至〔11〕中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中提供前述含有Fe及Ni之合金熔體的母合金中Fe之添加量相對於Ni之添加量的比為0.6以上1.5以下。
〔13〕一種以非晶作為主相之FeNi合金組成物，其可生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，Fe之含量與Ni之含量之總和為65原子%以上90原子%以下，且含有非晶化元素及結晶化元素。
〔14〕如上述〔13〕所記載之以非晶作為主相之FeNi合金組成物，其結晶化溫度為300℃以上500℃以下。
〔15〕一種磁性材料，其含有如上述〔1〕至〔7〕中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
〔16〕一種磁性材料，其含有利用如上述〔8〕或〔12〕中任一項所記載之製造方法所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
〔17〕一種磁性材料，其含有自如上述〔13〕或〔14〕所記載之以非晶作為主相之FeNi合金組成物所生成的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
根據上述本發明之若干態樣，可使用將以非晶作為主相之合金作為前驅物且利用奈米結晶化的非平衡製程，而提供含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。而且，根據本發明，可提供含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法、可生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的以非晶作為主相之FeNi合金組成物、以及含有上述含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的磁性材料、含有利用含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法所製造之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的磁性材料、及含有自上述以非晶作為主相之FeNi合金組成物所生成之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的磁性材料。
(產業上之可利用性)
本發明之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物完全無稀土元素，且根據具有較高之大量生產性之特色而為革新的下一代硬磁鐵材料，可有助於解決21世紀之人類社會所存在之資源問題。

Claims (35)

  1. 一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其Fe之含量與Ni之含量之總和為90原子%以下。
  2. 如請求項1所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有非晶化元素。
  3. 如請求項2所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素含有選自Si、B及P所組成之群中之一種或兩種以上。
  4. 如請求項2或3所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素之含量之總和為35原子%以下。
  5. 一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有Si。
  6. 如請求項5所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Si之含量為0.5原子%以上。
  7. 如請求項5或6所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Si之含量為20原子%以下。
  8. 如請求項5至7中任一項所記載之FeNi合金組成物，其中Fe之含量與Ni之含量之總和為90原子%以下。
  9. 如請求項5至8中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其進一步含有Si以外之非晶化元素。
  10. 如請求項9所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素含有B及P之至少 一者。
  11. 如請求項9或10所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述非晶化元素之含量之總和為35原子%以下。
  12. 如請求項1至11中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Fe之含量相對於Ni之含量的比為0.3以上5以下。
  13. 如請求項1至12中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中Fe之含量與Ni之含量之總和為65原子%以上。
  14. 如請求項1至13中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有結晶化元素。
  15. 如請求項1至14中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其進一步含有選自Cu、Co、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、鉑族元素、Au、Ag、Zn、In、Sn、As、Sb、Bi、S、Y、N、O、C及稀土元素所組成之群中之一種或兩種以上。
  16. 如請求項1至15中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其不含源自隕石之成分。
  17. 如請求項1至16中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其具有如下部分：於對前述L10型FeNi規則相測定奈米電子束繞射圖案時，基於測定結果所算出之前述L10型FeNi規則相之長程有 序參數S為0.65以上。
  18. 如請求項1至17中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其剩餘保磁力Hcr為1×105A/m以上。
  19. 如請求項1至18中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其中前述FeNi合金組成物所含之前述L10型FeNi規則相之規則相-不規則相變態溫度為450℃以上600℃以下。
  20. 如請求項1至19中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有α-Fe。
  21. 如請求項1至20中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其含有富Fe相及富Ni相。
  22. 一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其包括：固化步驟，對含有Fe及Ni之合金熔體進行液體急冷而製作以非晶作為主相之固體；及熱處理步驟，將利用前述固化步驟所得之前述以非晶作為主相之固體加熱使之結晶化，而形成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
  23. 如請求項22所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述固化步驟中所得之前述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度為300℃以上550℃以下。
  24. 如請求項22或23所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述熱處理步驟中之加熱溫度為300℃以上550℃以下。
  25. 如請求項22至24中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述熱處理步驟中之加熱溫度為前述以非晶作為主相之固體之結晶化溫度以上。
  26. 如請求項22至25中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中前述熱處理步驟中之加熱溫度為前述FeNi合金組成物中所含之前述L10型FeNi規則相之規則相-不規則相變態溫度以下。
  27. 如請求項22至26中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物的製造方法，其中提供前述含有Fe及Ni之合金熔體的母合金之組成包含如請求項1至21中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之組成。
  28. 一種以非晶作為主相之FeNi合金組成物，其可生成含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，且包含如請求項1至16中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之組成。
  29. 如請求項28所記載之以非晶作為主相之FeNi合金組成物，其結晶化溫度為300℃以上550℃以下。
  30. 一種非晶材的母合金，其包含如請求項1至16中任一 項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物之組成。
  31. 一種非晶材，其係自如請求項30所記載之母合金獲得。
  32. 一種含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物，其係自如請求項31所記載之非晶材獲得。
  33. 一種磁性材料，其含有如請求項1至21及32中任一項所記載之含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
  34. 一種磁性材料的製造方法，該磁性材料含有利用如請求項22至27中任一項所記載之製造方法所製造的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
  35. 一種磁性材料，其含有自如請求項28或29所記載之以非晶作為主相之FeNi合金組成物獲得的含有L10型FeNi規則相之FeNi合金組成物。
TW105112572A 2015-04-23 2016-04-22 含有Ｌｌ型ＦｅＮｉ規則相之ＦｅＮｉ合金組成物、含有Ｌｌ型ＦｅＮｉ規則相之ＦｅＮｉ合金組成物的製造方法、以非晶作為主相之ＦｅＮｉ合金組成物、非晶材的母合金、非晶材、磁性材料以及磁性材料的製造方法 TW201704496A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015088608 2015-04-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201704496A true TW201704496A (zh) 2017-02-01

Family

ID=57143122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105112572A TW201704496A (zh) 2015-04-23 2016-04-22 含有Ｌｌ型ＦｅＮｉ規則相之ＦｅＮｉ合金組成物、含有Ｌｌ型ＦｅＮｉ規則相之ＦｅＮｉ合金組成物的製造方法、以非晶作為主相之ＦｅＮｉ合金組成物、非晶材的母合金、非晶材、磁性材料以及磁性材料的製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180044768A1 (zh)
EP (1) EP3287534A4 (zh)
JP (2) JP6195285B2 (zh)
CN (1) CN107614715A (zh)
TW (1) TW201704496A (zh)
WO (1) WO2016171232A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110506313A (zh) * 2017-04-13 2019-11-26 株式会社电装 FeNi有序合金、FeNi有序合金磁铁及FeNi有序合金的制造方法
CN110651337A (zh) * 2017-05-17 2020-01-03 株式会社电装 包含FeNi有序合金的磁性材料及其制造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6332359B2 (ja) 2015-10-14 2018-05-30 株式会社デンソー ＦｅＮｉ規則合金、ＦｅＮｉ規則合金の製造方法、および、ＦｅＮｉ規則合金を含む磁性材料
WO2017064989A1 (ja) 2015-10-14 2017-04-20 株式会社デンソー ＦｅＮｉ規則合金およびＦｅＮｉ規則合金の製造方法
WO2018212299A1 (ja) * 2017-05-17 2018-11-22 株式会社デンソー ＦｅＮｉ規則合金を含む磁性材料およびその製造方法
JP2020161507A (ja) * 2017-06-21 2020-10-01 株式会社日立製作所 永久磁石
JP6501005B1 (ja) * 2018-01-30 2019-04-17 Tdk株式会社 軟磁性合金および磁性部品
CN109530697A (zh) * 2018-12-28 2019-03-29 钢铁研究总院 一种高强度低密度低膨胀铁镍合金及其制备方法
CN109858110B (zh) * 2019-01-15 2020-08-21 燕山大学 基于分子动力学仿真的非晶合金中的缺陷表征方法
EP4095270A4 (en) * 2020-01-23 2024-03-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. ALLOY AND MOLDED BODY
CN111690881A (zh) * 2020-06-11 2020-09-22 湘潭大学 一种提高铁镍合金有序转变温度的方法
CN111961983B (zh) * 2020-07-10 2021-12-21 瑞声科技（南京）有限公司 低温助剂合金粉末、软磁合金及其制备方法
CN113025912B (zh) * 2021-03-01 2022-07-19 西北工业大学重庆科创中心 一种铁镍基硬磁材料及其制备方法
CN115637394B (zh) * 2022-10-21 2023-11-07 西北工业大学 一种钴强化铁镍基硬磁合金及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004311607A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Canon Inc 磁性体、磁気記録媒体、磁気記録再生装置、情報処理装置及びその製造方法
JP5267884B2 (ja) * 2007-09-18 2013-08-21 独立行政法人科学技術振興機構 金属ガラス及びそれを用いた磁気記録媒体並びにその製造方法
KR102023313B1 (ko) * 2008-08-22 2019-09-19 가부시키가이샤 토호쿠 마그네토 인스티튜트 합금 조성물, Ｆｅ계 나노 결정 합금 및 그 제조 방법, 및 자성 부품
JP5892662B2 (ja) * 2011-04-11 2016-03-23 国立大学法人北海道大学 Ｌ１０型ＦｅＮｉ合金粒子及びその製造方法、磁性組成物並びに磁石
US8541855B2 (en) * 2011-05-10 2013-09-24 Magic Technologies, Inc. Co/Ni multilayers with improved out-of-plane anisotropy for magnetic device applications
WO2013010173A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 Northeastern University Rare earth-free permanent magnetic material
US8871365B2 (en) * 2012-02-28 2014-10-28 Headway Technologies, Inc. High thermal stability reference structure with out-of-plane aniotropy to magnetic device applications
JP6388190B2 (ja) * 2012-11-29 2018-09-12 善治 堀田 Ｌ１０型ＦｅＮｉ規則合金を含むＦｅＮｉ系材料の製造方法、及びＦｅＮｉ系材料
US9142350B2 (en) * 2013-03-13 2015-09-22 GM Global Technology Operations LLC Synthesis of ordered L10-type FeNi nanoparticles
WO2015053006A1 (ja) * 2013-10-08 2015-04-16 国立大学法人東北大学 Ｌ１０型ＦｅＮｉ規則合金の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110506313A (zh) * 2017-04-13 2019-11-26 株式会社电装 FeNi有序合金、FeNi有序合金磁铁及FeNi有序合金的制造方法
CN110506313B (zh) * 2017-04-13 2021-11-19 株式会社电装 FeNi有序合金、FeNi有序合金磁铁及FeNi有序合金的制造方法
CN110651337A (zh) * 2017-05-17 2020-01-03 株式会社电装 包含FeNi有序合金的磁性材料及其制造方法
CN110651337B (zh) * 2017-05-17 2023-02-17 株式会社电装 包含FeNi有序合金的磁性材料及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107614715A (zh) 2018-01-19
WO2016171232A1 (ja) 2016-10-27
JPWO2016171232A1 (ja) 2017-05-18
EP3287534A4 (en) 2018-10-03
US20180044768A1 (en) 2018-02-15
JP6195285B2 (ja) 2017-09-13
EP3287534A1 (en) 2018-02-28
JP2018009248A (ja) 2018-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6195285B2 (ja) Ｌ１０型ＦｅＮｉ規則相を含むＦｅＮｉ合金組成物、Ｌ１０型ＦｅＮｉ規則相を含むＦｅＮｉ合金組成物の製造方法、アモルファスを主相とするＦｅＮｉ合金組成物、アモルファス材の母合金、アモルファス材、磁性材料および磁性材料の製造方法
Cui et al. Current progress and future challenges in rare-earth-free permanent magnets
Taghvaei et al. Microstructure and magnetic properties of amorphous/nanocrystalline Co40Fe22Ta8B30 alloy produced by mechanical alloying
JP4698581B2 (ja) Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系薄膜磁石及びその製造方法
Rial et al. Application of a novel flash-milling procedure for coercivity development in nanocrystalline MnAl permanent magnet powders
JP2018509756A (ja) 窒化鉄磁性材料の印加磁場合成及び処理
JP2017535062A (ja) Ｆｅ−Ｎｉに基づくレアアースフリー永久磁性材料
Prasad et al. Structure–magnetic properties correlation in mechanically alloyed nanocrystalline Fe–Co–Ni–(Mg–Si) x alloy powders
Daly et al. Microstructure, magnetic and Mössbauer studies of mechanically alloyed FeCoNi nanocrystalline powders
Gondro Influence of the microstructure on the magnetic properties of Fe86Zr7Nb1Cu1B5 alloy in the states following solidification and following short-duration annealing below the crystallization temperature
Erutin et al. Magnetic anisotropy of a selective laser melted Fe-Si-B alloy
Tong et al. Investigations on low energy product of MnAl magnets through recoil curves
Younes et al. Magnetic and structural behavior of Fe-CoO nanocomposites mechanically milled
Srivastava et al. Structure and magnetic properties of Co2 (Cr1− xFex) Al,(0≤ x≤ 1) Heusler alloys prepared by mechanical alloying
CN109952621B (zh) 稀土-过渡金属系强磁性合金
Rehman et al. Evolution of microstructure, Magnetic Properties, and thermal stabilities of Isotropic Alnico Ribbons
Nascimento et al. Single magnetic domain precipitates of Fe/Co and Fe and Co in Cu matrix produced from (Fe-Co)/Cu metastable alloys
Wang et al. Effects of B addition on the microstructure and magnetic properties of Fe-Co-Mo alloys
JP2019019349A (ja) 磁性粉末の製造方法、及び磁性粉末
KR960014518B1 (ko) 잔류자기가 증가된 영구자기합금 및 그 본체
Vallal Peruman et al. Ball milling effect on structural and magnetic properties of Ni–Mn–Ga ferromagnetic nanoparticles
Lee et al. Effects of Cu addition on magnetic properties and microstructures of annealed Zr–Co–Cu–B ribbons
Kim et al. Synthesis and Characterization of FeNi-based Composite Powder from the Mixture of Fe-based Amorphous Powders and Crystalline Ni powders
Hopkinson et al. Fiber laser processing of amorphous rare earth NeFeB magnetic materials
Lee et al. Microstructures and magnetic properties of annealed Zr–Co alloys