WO2014045744A1 - Fe-Pt系磁性材焼結体 - Google Patents
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Definitions
- the present inventors have conducted intensive research. As a result, by dispersing hexagonal BN particles, which are nonmagnetic materials, together with SiO 2 particles in a Fe—Pt base metal, high It has been found that high density sputtering targets can be produced. It has been found that the sputtering target produced in this manner can greatly reduce the generation of particles and can improve the yield during film formation.
- the Fe—Pt-based magnetic material sintered body of the present invention contains BN and SiO 2 as non-magnetic materials, and Si and O exist in a region where B or N exists in the cut surface of the sintered body. It is what.
- hexagonal BN has excellent performance as a lubricant, but since its sinterability is poor, it is difficult to increase its density in a sintered body containing BN.
- BN nitride
- the sinterability can be significantly improved as compared with the case where BN is contained alone.
- boric acid (B) added to the SiO 2 glass, so that the softening point temperature of SiO 2 glass decreases is generally known, It is considered that SiO 2 and B are caused by high affinity.
- the X-ray diffraction peak intensity ratio of the hexagonal BN (002) plane to the background intensity is preferably 1.50 or more in the cross section with respect to the pressing surface. . That is, when the sintered body is processed into a sputtering target, the X-ray diffraction peak intensity ratio of the hexagonal BN (002) plane is 1.50 or more in the X-ray diffraction of the cut surface parallel to the sputtering surface of the target. By doing, generation
- the X-ray diffraction peak of the hexagonal BN (002) plane is observed at 26.75 °.
- the sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe, and then attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), under the same conditions as in Example 1. Sputtering was performed. The number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. The number of particles at this time was 795, which was significantly increased as compared with Example 2.
- XRD X-ray diffraction method
Abstract
Description
その他にも、特許文献2には、FePt合金相中にC層が分散した組織を有した焼結体からなる磁気記録媒体膜形成用スパッタリングターゲットが開示されており、特許文献3には、SiO2相とFePt合金相と相互拡散相とからなる磁気記録媒体膜形成用スパッタリングターゲットが開示されている。また、特許文献4には、Pt、SiO2、Sn、残余がFeからなるFe-Pt系強磁性材スパッタリングターゲットが開示されており、特許文献5には、X線回折におけるバックグラウンド強度に対する石英の(011)面のピーク強度比が1.40以上である磁気記録膜用スパッタリングターゲットが開示されている。
1)Fe-Pt系磁性材焼結体であって、非磁性材料として六方晶系BN及びSiO2を含有し、前記焼結体の切断面におけるB又はNの存在領域にSi及びOが存在することを特徴とするFe-Pt系磁性材焼結体、
2)前記焼結体のX線回折において、六方晶系BN(002)面のX線回折ピークが出現し、かつ、バックグラウンド強度に対する結晶化したSiO2であるクリストバライト(101)面のX線回折ピーク強度比が1.40以下であることを特徴とする上記1)記載のFe-Pt系磁性材焼結体、
3)前記焼結体のX線回折において、バックグラウンド強度に対する六方晶系BN(002)面のX線回折ピーク強度比が1.50以上であることを特徴とする上記1)又は2)記載のFe-Pt系磁性材焼結体、
4)六方晶系BNに対するSiO2の含有量が1mol%以上であることを特徴とする上記1)~3)記載のFe-Pt系磁性材焼結体、
5)Ptが5mol%以上60mol%以下、BNが1mol%以上50mol%以下、SiO2が0.5mol%以上20mol%以下、残余がFeであることを特徴とする上記1)~4)のいずれか一に記載のFe-Pt系磁性材焼結体、
6)さらに、Cを0.5mol%以上40mol%以下含有することを特徴とする上記1)~5)のいずれか一に記載のFe-Pt系磁性材焼結体、
7)添加元素として、B、Ru、Ag、Au、Cuからなる群から選択した一種以上の元素を0.5mol%以上10.0mol%以下含有することを特徴とする上記1)~6)のいずれか一に記載のFe-Pt系磁性材焼結体、
8)添加材として、酸化物、窒化物、炭化物、炭窒化物からなる群から選択した一種以上の無機物材料を含有することを特徴とする上記1)~7)のいずれか一に記載のFe-Pt系磁性材焼結体、を提供する。
結晶化したSiO2であるクリストバライト(101)面のX線回折ピークは21.98°で観察される。また、前記バックグラウンド強度の算出方法は、(((20.5~21.5°で観察されるX線回折強度の平均)+(22.5~23.5°で観察されるX線回折強度の平均))/2)である。
六方晶系BN(002)面のX線回折ピークは26.75°で観察される。また、前記バックグラウンド強度の算出方法は、(((25.5°~26.5°で観察されるX線回折強度の平均)+(27.5°~28.5°で観察されるX線回折強度の平均))/2)である。
作製にあたり、各原料粉末(Fe粉末、Pt粉末、BN粉末、SiO2粉末)を用意する。また必要に応じて、上記に掲げた添加成分である各原料粉末を用意する。なお、上記SiO2粉末としては、石英又は非晶質を使用するのが好ましい。SiO2粉末として、クリストバライトを使用した場合、250℃でα-β転移が生じて、体積変化を引き起こし、その結果、SiO2自体に異常放電の原因となるマイクロクラックを発生させるため、好ましくない。
さらに、原料粉末として、合金粉末(Fe-Pt粉など)を用いてもよい。特にPtを含む合金粉末はその組成にもよるが、原料粉末中の酸素量を少なくするために有効である。合金粉末を用いる場合も、粒径が0.5μm以上10μm以下のものを用いることが望ましい。
次に、ホットプレスから取り出した焼結体に等方熱間加圧加工を施す。等方熱間加圧加工は焼結体の密度向上に有効である。等方熱間加圧加工時の保持温度は焼結体の組成にもよるが、多くの場合、800°C~1200°Cの温度範囲である。また加圧力は100MPa以上に設定する。
以上により、非磁性材料としてBN及びSiO2を含有し、前記焼結体の切断面におけるB又はNの存在領域にSi及びOが存在することを特徴とするFe-Pt系磁性材焼結体及びスパッタリングターゲットを作製することができる。
原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、Ag粉末、SiO2粉末、BN粉末を用意した。これらの粉末を65(50Fe-45Pt-5Ag)-5SiO2-30BN(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、950°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ97.9%であった。
得られた焼結体の端部を切り出し、断面を研磨してその組織をFE-EPMAによって分析した。このようにして得られた焼結体断面の元素マッピングの測定結果を図1に示す。図1に示されるように、B又はNが存在している場所にSi及びOの存在が確認され、BNとSiO2の固溶が進んでいることを認められた。
また、X線回折法(XRD)を用いて焼結体の断面を分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は5.46であり、SiO2のクリストバライト(101)面のX線回折ピーク強度比は1.38であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、4インチ径のSi基板上に20秒間成膜した。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は20個であった。
BNを単独で含有させた場合の例として、比較例1では、原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、Ag粉末、BN粉末を用意した。これらの粉末を60(50Fe-45Pt-5Ag)-40BN(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填し、ホットプレスした。
ホットプレスの条件は、実施例1と同様に、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、実施例1と同様に、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、950°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ96.1%と、実施例1に比べて低下していた。なお、得られた焼結体の断面を、X線回折法(XRD)を用いて分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は5.42であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、実施例1と同様の条件で、スパッタリングを行った。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は840個と、実施例1に比べて著しく増加していた。
原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、SiO2粉末、BN粉末を用意した。これらの粉末を70(50Fe-50Pt)-5SiO2-25BN(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填し、ホットプレスした。
ホットプレスの条件は、実施例1と同様に、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、実施例1と同様に、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、950°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ98.3%であった。
得られた焼結体の端部を切り出し、実施例1と同様に断面を研磨してその組織をFE-EPMAによって分析した。その結果、B又はNが存在している場所にSi及びOの存在が確認され、BNとSiO2の固溶が進んでいることを認められた。また、X線回折法(XRD)を用いて焼結体の断面を分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は17.98であり、SiO2のクリストバライト(101)面のX線回折ピーク強度比は1.27であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、実施例1と同様の条件で、スパッタリングを行った。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は31個であった。
BNを単独で含有させた場合の例として、比較例2では、原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、Ag粉末、BN粉末を用意した。これらの粉末を70(50Fe-50Pt)-30BN(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填し、ホットプレスした。
ホットプレスの条件は、実施例1と同様に、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、実施例1と同様に、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、950°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ96.7%と、実施例2に比べて低下していた。なお、得られた焼結体の断面を、X線回折法(XRD)を用いて分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は21.4であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、実施例1と同様の条件で、スパッタリングを行った。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は795個と、実施例2に比べて著しく増加していた。
原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、Cu粉末、SiO2粉末、BN粉末、TiO2粉末、MgO粉末を用意した。これらの粉末を73(30Fe-60Pt-10Cu)-5SiO2-20BN-1TiO2-1MgO(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填し、ホットプレスした。
ホットプレスの条件は、実施例1と同様に、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1060°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、実施例1と同様に、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ98.6%であった。
得られた焼結体の端部を切り出し、実施例1と同様に断面を研磨してその組織をFE-EPMAによって分析した。その結果、B又はNが存在している場所にSi及びOの存在が確認され、BNとSiO2の固溶が進んでいることを認められた。また、X線回折法(XRD)を用いて焼結体の断面を分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は7.24であり、SiO2のクリストバライト(101)面のX線回折ピーク強度比は1.32であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、実施例1と同様の条件で、スパッタリングを行った。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は16個であった。
BNを単独で含有させた場合の例として、比較例3では、原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、Cu粉末、BN粉末、TiO2粉末、MgO粉末を用意した。これらの粉末を78(30Fe-60Pt-10Cu)-20BN-1TiO2-1MgO(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填し、ホットプレスした。
ホットプレスの条件は、実施例1と同様に、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1060°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、実施例1と同様に、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ96.3%と、実施例3に比べて低下していた。なお、得られた焼結体の断面を、X線回折法(XRD)を用いて分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は7.38であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、実施例1と同様の条件で、スパッタリングを行った。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は645個と、実施例3に比べて著しく増加していた。
原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、B粉末、Ru粉末、SiO2粉末、BN粉末を用意した。これらの粉末を75(70Fe-20Pt-5B-5Ru)-5SiO2-20BN(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填し、ホットプレスした。
ホットプレスの条件は、実施例1と同様に、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、実施例1と同様に、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ97.9%であった。
得られた焼結体の端部を切り出し、実施例1と同様に断面を研磨してその組織をFE-EPMAによって分析した。その結果、B又はNが存在している場所にSi及びOの存在が確認され、BNとSiO2の固溶が進んでいることを認められた。また、X線回折法(XRD)を用いて焼結体の断面を分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は10.82であり、SiO2のクリストバライト(101)面のX線回折ピーク強度比は1.18であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、実施例1と同様の条件で、スパッタリングを行った。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は33個であった。
BNを単独で含有させた場合の例として、比較例4では、原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、B粉末、Ru粉末、BN粉末を用意した。これらの粉末を80(70Fe-20Pt-5B-5Ru)-20BN(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填し、ホットプレスした。
ホットプレスの条件は、実施例1と同様に、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1200°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、実施例1と同様に、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ96.2%と、実施例4に比べて低下していた。なお、得られた焼結体の断面を、X線回折法(XRD)を用いて分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は10.59であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、実施例1と同様の条件で、スパッタリングを行った。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は816個と、実施例4に比べて著しく増加していた。
原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、Au粉末、SiO2粉末、BN粉末、SiC粉末を用意した。これらの粉末を74(48Fe-48Fe-4Au)-5SiO2-20BN-1SiC(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填し、ホットプレスした。
ホットプレスの条件は、実施例1と同様に、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1050°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、実施例1と同様に、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、950°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ97.6%であった。
得られた焼結体の端部を切り出し、実施例1と同様に断面を研磨してその組織をFE-EPMAによって分析した。その結果、B又はNが存在している場所にSi及びOの存在が確認され、BNとSiO2の固溶が進んでいることを認められた。また、X線回折法(XRD)を用いて焼結体の断面を分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は5.96であり、SiO2のクリストバライト(101)面のX線回折ピーク強度比は1.24であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、実施例1と同様の条件で、スパッタリングを行った。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は36個であった。
BNを単独で含有させた場合の例として、比較例5では、原料粉として、Fe粉末、Pt粉末、Au粉末、BN粉末、SiC粉末を用意した。これらの粉末を79(48Fe-48Fe-4Au)-20BN-1SiC(mol%)となるように秤量した。
次に、秤量した粉末を粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量5Lの媒体攪拌ミルに投入し、2時間、回転(回転数300rpm)させて混合・粉砕した。そして媒体攪拌ミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填し、ホットプレスした。
ホットプレスの条件は、実施例1と同様に、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1050°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、実施例1と同様に、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、950°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ95.3%と、実施例5に比べて低下していた。なお、得られた焼結体の断面を、X線回折法(XRD)を用いて分析した結果、BN(002)面のX線回折ピーク強度比は5.86であった。
次に焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工した後、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、実施例1と同様の条件で、スパッタリングを行った。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。このときのパーティクル個数は942個と、実施例5に比べて著しく増加していた。
Claims (8)
- Fe-Pt系磁性材焼結体であって、非磁性材料として六方晶系BN及びSiO2を含有し、前記焼結体の切断面におけるB又はNの存在領域にSi及びOが存在することを特徴とするFe-Pt系磁性材焼結体。
- 前記焼結体のX線回折において、六方晶系BN(002)面のX線回折ピークが出現し、かつ、バックグラウンド強度に対する結晶化したSiO2であるクリストバライト(101)面のX線回折ピーク強度比が1.40以下であることを特徴とする請求項1記載のFe-Pt系磁性材焼結体。
- 前記焼結体のX線回折において、バックグラウンド強度に対する六方晶系BN(002)面のX線回折ピーク強度比が1.50以上であることを特徴とする請求項1又は2記載のFe-Pt系磁性材焼結体。
- 六方晶系BNに対するSiO2の含有量が1mol%以上であることを特徴とする請求項1~3記載のFe-Pt系磁性材焼結体。
- Ptが5mol%以上60mol%以下、BNが1mol%以上50mol%以下、SiO2が0.5mol%以上20mol%以下、残余がFeであることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載のFe-Pt系磁性材焼結体。
- さらに、Cを0.5mol%以上40mol%以下含有することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載のFe-Pt系磁性材焼結体。
- 添加元素として、B、Ru、Ag、Au、Cuからなる群から選択した一種以上の元素を0.5mol%以上10.0mol%以下含有することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載のFe-Pt系磁性材焼結体。
- 添加材として、酸化物、窒化物、炭化物、炭窒化物からなる群から選択した一種以上の無機物材料を含有することを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載のFe-Pt系磁性材焼結体。
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