磁性材料及其制造方法与流程

文档序号:21366331发布日期:2020-07-04 04:41阅读:来源:国知局

技术特征:

1.磁性材料,其为具有第1相和第2相的软磁性或半硬磁性的磁性材料,该第1相具有包含fe和m成分的bcc结构的晶体,m为zr、hf、v、nb、ta、cr、mo、w、cu、zn、si中的任一种以上,该第2相包含m成分,其中,

将所述第2相中包含的fe和m成分的总和设为100原子%时的m成分的含量大于将所述第1相中包含的fe和m成分的总和设为100原子%时的m成分的含量。

2.权利要求1所述的磁性材料,其为软磁性的。

3.权利要求1或2所述的磁性材料,其中,用co或ni置换了fe的0.001原子%以上且小于50原子%。

4.权利要求1~3的任一项所述的磁性材料,其中,第1相具有由fe100-xmx的组成式表示的组成,其中,x以原子百分比计为0.001≤x≤33,m为zr、hf、v、nb、ta、cr、mo、w、cu、zn、si中的任一种以上。

5.权利要求1~4的任一项所述的磁性材料,其中,第1相具有由fe100-x(m100-ytmy)x/100的组成式表示的组成,其中,x、y以原子百分比计为0.001≤x≤33、0.001≤y<50,m为zr、hf、v、nb、ta、cr、mo、w、cu、zn、si中的任一种以上,tm为ti、mn的任一种以上。

6.权利要求1~5的任一项所述的磁性材料,其中,包含具有含有fe和m成分的bcc结构的晶体的相作为第2相,将该相中包含的fe和m成分的总和设为100原子%时的m成分含量相对于将第1相中包含的fe和m成分的总和设为100原子%时的m成分的含量,为1.5倍以上且105倍以下的量、和/或2原子%以上且100原子%以下的量。

7.权利要求1~6的任一项所述的磁性材料,其中,第2相包含m成分氧化物相。

8.权利要求1~7的任一项所述的磁性材料,其中,第2相包含m-铁氧体相或方铁矿相中的至少任一种。

9.权利要求1~8的任一项所述的磁性材料,其中,具有包含fe和m成分的bcc结构的晶体的相的体积分数为磁性材料整体的5体积%以上。

10.权利要求7或8所述的磁性材料,其具有相对于磁性材料整体的组成,fe为20原子%以上且99.998原子%以下、m成分为0.001原子%以上且50原子%以下、o为0.001原子%以上且55原子%以下的范围的组成。

11.权利要求1~10的任一项所述的磁性材料,其中,第1相或第2相、或者磁性材料整体的平均结晶粒径为1nm以上且小于10μm。

12.权利要求1~11的任一项所述的磁性材料,其中,至少第1相具有由fe100-xmx的组成式表示的组成所表示的bcc相,该bcc相的微晶尺寸为1nm以上且200nm以下,其中x以原子百分比计为0.001≤x≤1。

13.权利要求1~11的任一项所述的磁性材料,其中,至少第1相具有由fe100-xmx的组成式表示的组成所表示的bcc相,该bcc相的微晶尺寸为1nm以上且200nm以下,其中x以原子百分比计为0.001≤x≤33,m为zr、hf、v、nb、ta、cr、mo、w、cu、zn、si中的任一种以上。

14.权利要求1~13的任一项所述的磁性材料,其为粉体的形态,在软磁性的磁性材料的情况下具有10nm以上且5mm以下的平均粉体粒径、在半硬磁性的磁性材料的情况下具有10nm以上且10μm以下的平均粉体粒径。

15.权利要求1~14的任一项所述的磁性材料,其中,第1相或第2相中的至少一个相与相邻的相铁磁性耦合。

16.权利要求1~15的任一项所述的磁性材料,其中,第1相和第2相直接地或者经由金属相或无机物相连续地结合而作为磁性材料整体形成块状的状态。

17.制造权利要求14所述的磁性材料的方法,其中,通过将平均粉体粒径为1nm以上且小于1μm的m-铁氧体粉体在包含氢气的还原性气体中在还原温度400℃以上且1500℃以下进行还原。

18.制造权利要求1~15的任一项所述的磁性材料的方法,其中,通过将平均粉体粒径为1nm以上且小于1μm的m-铁氧体粉体在包含氢气的还原性气体中进行还原,利用歧化反应生成第1相和第2相。

19.制造权利要求14所述的磁性材料的方法,其中,将通过权利要求17或18记载的制造方法所制造的磁性材料进行烧结。

20.制造软磁性或半硬磁性材料的方法,其中,在权利要求17记载的制造方法中的还原工序后、或者在权利要求18记载的制造方法中的还原工序后或生成工序后、或者在权利要求19记载的制造方法中的烧结工序后,进行最少一次的退火。


技术总结
本发明的目的在于,提供:通过使用将α‑(Fe,M)相和M成分(其中,M成分是指Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Cu、Zn、Si中的任一种以上的成分。)富集相纳米分散而得到的磁性材料,从而能够实现与以往的铁氧体系磁性材料相比显著更大的饱和磁化和更低的矫顽力这两者的磁稳定性高的、而且耐氧化性优异的新型磁性材料及其制造方法。将通过湿式合成得到的M‑铁氧体纳米粒子在氢中还原并使其晶粒生长,同时利用由歧化反应所引起的相分离现象,制得使α‑(Fe,M)相和富M相纳米分散而成的成型性高的磁性材料粉体。进而,将该粉体烧结,制得固体磁性材料。

技术研发人员:今冈伸嘉;山本真平;尾崎公洋
受保护的技术使用者:国立研究开发法人产业技术综合研究所
技术研发日:2018.09.20
技术公布日:2020.07.03
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