磁性材料及磁性材料的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及磁性材料及磁性材料的制造方法。
【背景技术】
[0002] W主，已知W过渡金属为基础的合金系磁石（例如非专利文献1)。非专利文献1 中记载，通过使化Co等粒子分散于非磁性中，从而由于形状磁各向异性而体现40~80kA/ m左右的矫顽力。另外，作为具有起因于形状磁各向异性的矫顽力的磁石，记载有W化、A1、 Ni、CoXu、Ti为基础的多元系合金的磁石（侣镶钻磁石），其矫顽力为40~130kA/m左右。 另外，作为由于磁各向异性而体现矫顽力的化合物，记载有BaO'6化2〇3、SrO'6化2〇3等M型 铁氧体化合物。
[0003] 另一方面，已知利用了稀±元素等具有4f电子的元素或Ga等半金属元素与化、 Co、Ni、Mn等过渡金属元素的化合物的稀±类磁石（例如专利文献1)。专利文献1中记载， 稀±类磁石与作为一般的永久磁石的铁氧体等相比矫顽力等磁特性更优异。
[0004] 现有技术文献 [000引专利文献
[0006] 专利文献1;日本特开2011-14600号公报
[0007] 非专利文献
[000引非专利文献1 ;佐川真人编《永久磁石-材料科学与应用-》株式会社AG肥技术中 屯、，2007 年 9 月 15 日，P. 170、P. 174、P. 194
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 由于上述专利文献1中记载的稀±类磁石等使用稀±元素的磁性材料一般来说 耐蚀性低，因而不得不实施表面涂层。另外，使用稀±元素等稀有金属作为材料成为成本高 的原因。
[0011] 因此，在本技术领域内，期望的是能够不损害耐蚀性而提高磁特性的磁性材料。
[0012] 用于解决课题的手段
[0013] 本发明的一个方面的磁性材料的内部组织至少相分离为第1相和第2相，第1相 和第2相中的至少一个具有呈巧铁矿结构的化合物，第1相和第2相包含Mn、Sn和N。
[0014] 根据该磁性材料，内部组织至少相分离为第1相和第2相，第1相和第2相按照包 含Mn、Sn和N作为构成元素的方式分离。第1相和第2相中的至少一个具有呈巧铁矿结构 的化合物。例如，通过相分离从而按照第1相主要包含Mri4N(巧铁矿结构）或MnsSnN(巧铁 矿结构）、第2相主要包含a-Mn或0 -Mn的方式分离为两相时，能够得到提高矫顽力的磁 性材料。进而，能够在磁性材料中不含稀±元素的条件下提高矫顽力，由此能够兼顾提高矫 顽力和具有耐蚀性。因此，能够不损害耐蚀性而提高矫顽力等磁特性。
[0015] 在一个实施方式中，可W进一步包含Co、Fe、Cr、佩、Ga、Cu、V、Ni、Zr、Ti、化和A1 中的至少1种W上作为构成元素而构成。构成第1相中所含的M114N或MnsSnN的元素中的 至少一部分与Co、Fe、Cr、佩、Ga、化、V、Ni、Zr、Ti、化和A1中的至少1种W上的元素进行 置换。通过包含该些元素，能够进一步提高磁性材料的磁特性。
[001引在一个实施方式中，由组成式（MnaSribXe)iw_dNd表示，其中，a+b+c=100、 30《a《90、5《b《35、0《C《35、且10《d，元素X可W为选自Co、Fe、Cr、佩、Ga、 化、V、Ni、Zr、Ti、化和A1中的至少一种。通过形成该样的组成，能够不损害耐蚀性而进一 步提高磁性材料的磁特性。
[0017] 本发明的一个方面的磁性材料的制造方法是制造上述的磁性材料的方法，其包括 如下步骤；将除了氮的金属构成元素烙解并合金化的烙解步骤；将通过所述烙解步骤得到 的合金粉末化的粉末化步骤；和在含有氮源的气氛内对通过所述粉末化步骤得到的粉末进 行热处理的热处理步骤。
[0018] 该制造方法中，首先，在烙解步骤中，构成磁性材料的元素中的除了N的元素烙 解，得到金属的合金。然后，在粉末化步骤中，烙解步骤中得到的金属的合金被粉末化。进 一步，在热处理步骤中，通过粉末化步骤得到的合金的粉末在含有氮源的气氛内被热处理， 而成为烧结体。另外，在烙解步骤中，选自仿^6、化、佩、63、〇1、￥、化、21'、!'1、化和41中 的至少一种元素与Mn和Sn-起被烙解时，得到构成MiiaN或MngSnN的元素中的至少一部分 与选自(：〇^6、化、佩、63、〇1、￥、化、21'、1'1、211和41中的至少一种元素进行了置换的磁性 材料。该样一来，能够制造提高磁特性的磁性材料。进一步，由于能够在磁性材料中不含稀 ±元素而制造磁性材料，能够制造兼顾提高矫顽力和具有耐蚀性的磁性材料。因此能够制 造不损害耐蚀性而提高矫顽力等磁特性的磁性材料。
[0019] 在一个实施方式中，进一步包括将通过粉末化步骤得到的粉末压缩成形的成形步 骤，热处理步骤可W是在含有氮源的气氛内对通过成形步骤得到的成形体进行热处理。若 该样构成，则能够制造将粉末压缩成形的块体磁性材料。
[0020] 本发明的另一方面的磁性材料的制造方法是制造上述的磁性材料的方法，其包括 如下步骤：将包含构成磁性材料的元素的氮化物粉末或金属粉末混合的混合步骤；将通过 混合步骤混合的粉末压缩成形的成形步骤；和在含有氮源的气氛内对通过成形步骤成形的 成形体进行热处理的热处理步骤。
[0021] 该制造方法中，首先，在混合步骤中，构成磁性材料的氮化物粉末或金属粉末被混 合。然后，在成形步骤中，混合了的粉末被压缩成形。进一步，在热处理步骤中，通过成形步 骤被压缩成形的氮化物粉末或金属粉末在含有氮源的气氛内被热处理。因此，能够制造例 如包含Mri4N或MnsSnN的烧结体。在此，粉末状的Mn可W为粉末状的氮化了的Mn。另外， 将包含选自Co、Fe、Cr、佩、Ga、Cu、V、Ni、Zr、Ti、化和A1中的至少一种元素的粉末与Mn和 Sn的粉末一起进行热处理时，能够制造构成M114N或MnsSnN的元素中的至少一部分与选自 (：〇^6、化、佩、63、〇1、￥、化、21'、1'1、化和41中的至少一种元素进行置换的烧结体。该样 一来，能够制造提高磁特性的磁性材料。进而，能够在磁性材料中不含稀±元素而制造磁性 材料，因此能够制造兼顾提高矫顽力和具有耐蚀性的磁性材料。因此，能够制造不损害耐蚀 性而提高矫顽力等磁特性的磁性材料。
[0022] 在一个实施方式中，在热处理步骤中，可W在磁场中进行热处理。若按照该样构 成，则能够制造磁各向异性高的磁性材料。进而，能够一边控制磁化方向一边制造磁性材 料，因此能够制造提高矫顽力等磁特性的磁性材料。
[002引发明效果
[0024] 如W上说明，根据本发明的各种方面及实施方式，能够提供不损害耐蚀性而能够 提高磁特性的磁性材料。
【附图说明】
[00巧]图1是表示磁性材料的第1制造方法的流程的流程图。
[0026] 图2是表示磁性材料的第2制造方法的流程的流程图。
[0027] 图3的（A)表示氮化处理前的Mns神共〇1。的X射线衍射图的结果的图，做是表 示氮化处理后的MnseSngCoi。的X射线衍射图的结果的图。
[002引图4是表示氮化处理前的MnssSnsCow的反射电子图像的图。
[002引图5是表示氮化处理后的Mns神共01。的反射电子图像的图。
[0030] 图6的（A)是表示氮化处理前的MnyoSnisFeis的X射线衍射图的结果的图，做是 表示氮化处理后的Mn^aFeisSnis的X射线衍射图的结果的图。
[00引]图7是表示氮化处理前的MriynSriisFeis的反射电子图像的图。
[00础图8是表示氮化处理后的Mn^nSriisFeis的反射电子图像的图。
[0033] 图9是用于说明一个实施方式中的第1相的晶体结构的图。
[0034] 图10的（A)是表示氮化处理前的磁性材料的X射线衍射图的结果的图，炬）是表 示氮化处理后的磁性材料的X射线衍射图的结果的图。
[00巧]图11是表示氮化处理前的磁性材料的反射电子图像的图。
[0036] 图12是表示氮化处理后的磁性材料的反射电子图像的图。
【具体实施方式】
[0037] W下，参照附图对本发明的一个实施方式进行具体说明。
[00測（磁性材料）
[0039] 磁性材料含有Mn、Sn和N作为构成元素而构成内部组织。磁性材料的内部组织至 少相分离为第1相和第2相。第1相和第2相中的至少一个具有呈巧铁矿结构的化合物。 需要说明的是，在本实施方式中，巧铁矿结构包括歪斜的巧铁矿型及反巧铁矿型。
[0040] 第1相和