JP2000203997A - 非平衡組織を利用した結晶方位配向多結晶の磁場中製造法 - Google Patents
非平衡組織を利用した結晶方位配向多結晶の磁場中製造法Info
- Publication number
- JP2000203997A JP2000203997A JP11036195A JP3619599A JP2000203997A JP 2000203997 A JP2000203997 A JP 2000203997A JP 11036195 A JP11036195 A JP 11036195A JP 3619599 A JP3619599 A JP 3619599A JP 2000203997 A JP2000203997 A JP 2000203997A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- magnetic field
- equilibrium
- anisotropy
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 53
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 74
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 claims description 8
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005551 mechanical alloying Methods 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910000675 bismuth manganese alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002907 paramagnetic material Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 2
- OMOVVBIIQSXZSZ-UHFFFAOYSA-N [6-(4-acetyloxy-5,9a-dimethyl-2,7-dioxo-4,5a,6,9-tetrahydro-3h-pyrano[3,4-b]oxepin-5-yl)-5-formyloxy-3-(furan-3-yl)-3a-methyl-7-methylidene-1a,2,3,4,5,6-hexahydroindeno[1,7a-b]oxiren-4-yl] 2-hydroxy-3-methylpentanoate Chemical compound CC12C(OC(=O)C(O)C(C)CC)C(OC=O)C(C3(C)C(CC(=O)OC4(C)COC(=O)CC43)OC(C)=O)C(=C)C32OC3CC1C=1C=COC=1 OMOVVBIIQSXZSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000002889 diamagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 広範囲の材料への適用を可能にする磁場中凝
固・焼結による結晶方位配向材料の製造プロセス。 【解決手段】急冷凝固法、粉末混合を利用した非平衡組
織を初期組織とし、加熱・保持中に平衡状態では得られ
ない温度条件で固液共存状態を実現し、材料の磁気的な
異方性を効果的に利用し、方位が配向した材料を製造す
ることができる。
固・焼結による結晶方位配向材料の製造プロセス。 【解決手段】急冷凝固法、粉末混合を利用した非平衡組
織を初期組織とし、加熱・保持中に平衡状態では得られ
ない温度条件で固液共存状態を実現し、材料の磁気的な
異方性を効果的に利用し、方位が配向した材料を製造す
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、結晶方位が揃った材
料の製造一般に利用することができる。強磁場と組み合
わせることにより、強磁性物質のみならず、常磁性、反
磁性物質にも利用できるので、金属系、酸化物系、無機
系、有機物系材料に応用される。
料の製造一般に利用することができる。強磁場と組み合
わせることにより、強磁性物質のみならず、常磁性、反
磁性物質にも利用できるので、金属系、酸化物系、無機
系、有機物系材料に応用される。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁場を利用した結晶配向技術は、
磁場中で粉末焼結あるいは液相焼結を行っている。液相
焼結においては、液相の存在は焼結促進を目的として、
おもに粒界に液相が存在する。しかし、結晶が回転でき
る液相量が存在するための能動的な液相量制御は行われ
ていない。また、凝固法では目的材料の融点あるいは生
成反応温度以上から磁場中で冷却することにより結晶配
向を行っている。
磁場中で粉末焼結あるいは液相焼結を行っている。液相
焼結においては、液相の存在は焼結促進を目的として、
おもに粒界に液相が存在する。しかし、結晶が回転でき
る液相量が存在するための能動的な液相量制御は行われ
ていない。また、凝固法では目的材料の融点あるいは生
成反応温度以上から磁場中で冷却することにより結晶配
向を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】磁場中において結晶に
は磁気的な異方性によりエネルギー的に有利な結晶方位
に回転する力が働き、焼結時・凝固時にこの力を作用さ
せることにより、結晶方位が配向した材料が製造され
る。従来の粉末焼結法では焼結反応時に液相が存在する
場合でも、液相量は微量であり、焼結促進には寄与して
も結晶の回転には有効ではない。
は磁気的な異方性によりエネルギー的に有利な結晶方位
に回転する力が働き、焼結時・凝固時にこの力を作用さ
せることにより、結晶方位が配向した材料が製造され
る。従来の粉末焼結法では焼結反応時に液相が存在する
場合でも、液相量は微量であり、焼結促進には寄与して
も結晶の回転には有効ではない。
【０００４】従来の凝固法において、液相量は化学的平
衡関係で決定されるため、液相量が少ない系では、粉末
焼結法と同様に磁場による結晶方位の配向は有効ではな
い。すなわち、平衡状態あるいはこれに近い状態で行わ
れる従来の製造法では、液相量を能動的に制御できない
問題点があり、適用できる材料が限られている。
衡関係で決定されるため、液相量が少ない系では、粉末
焼結法と同様に磁場による結晶方位の配向は有効ではな
い。すなわち、平衡状態あるいはこれに近い状態で行わ
れる従来の製造法では、液相量を能動的に制御できない
問題点があり、適用できる材料が限られている。
【０００５】また、従来の凝固プロセスでは融点から冷
却し、結晶が晶出過程で磁場を作用させるため、磁場が
作用する温度は融点付近である。ほとんどの強磁性体の
キュリー点はその融点以下であり、融点近傍では磁化率
も小さいため磁気的なエネルギーが低く、結晶方位の配
向に磁場は有効に働きにくい。一般に磁気的な異方性エ
ネルギーは磁気エネルギーと同様に温度の増加にともな
い減少するため、より低温度のプロセスが磁場による結
晶方位の配向には有利である。しかし、従来の方法は磁
場を作用し、結晶を配向させる温度を平衡状態における
融点からする必要がある。
却し、結晶が晶出過程で磁場を作用させるため、磁場が
作用する温度は融点付近である。ほとんどの強磁性体の
キュリー点はその融点以下であり、融点近傍では磁化率
も小さいため磁気的なエネルギーが低く、結晶方位の配
向に磁場は有効に働きにくい。一般に磁気的な異方性エ
ネルギーは磁気エネルギーと同様に温度の増加にともな
い減少するため、より低温度のプロセスが磁場による結
晶方位の配向には有利である。しかし、従来の方法は磁
場を作用し、結晶を配向させる温度を平衡状態における
融点からする必要がある。
【０００６】本発明は、材料の初期組織および加熱過程
の制御により、目的とする結晶生成時の液相量および反
応プロセスの温度を調整し、上記の課題を解決する。
の制御により、目的とする結晶生成時の液相量および反
応プロセスの温度を調整し、上記の課題を解決する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、急冷凝固
法、気相急冷法、メカニカルアロイングをはじめとする
非平衡プロセスにより最適化された初期組織を有する固
相の磁場中加熱過程を制御することにより、従来の製造
法に比べてより低温で十分な量の液相中に目的とする結
晶が存在する状態を実現し、磁気的な異方性を利用して
一定方向に配列した材料を製造する。以下に初期組織の
製造方法および加熱方法を示す。
法、気相急冷法、メカニカルアロイングをはじめとする
非平衡プロセスにより最適化された初期組織を有する固
相の磁場中加熱過程を制御することにより、従来の製造
法に比べてより低温で十分な量の液相中に目的とする結
晶が存在する状態を実現し、磁気的な異方性を利用して
一定方向に配列した材料を製造する。以下に初期組織の
製造方法および加熱方法を示す。
【０００８】初期組織は、急冷凝固法により作製された
粉末を一種類以上混合・成形することにより作製され
る。図１は、３っの相Ａ，Ｂ，Ｃが存在し、二つの平衡
系共晶反応が存在する状態図である。Ｂ相から構成され
る材料を作製する場合、従来の凝固法では、Ｂ相の融点
以上から冷却するが、平衡状態では液相とＢ相が共存す
る温度領域は狭く、磁場を印加しても有効に作用しな
い。急冷凝固法では、Ａ相とＣ相の共晶、Ａ相とＢ相の
共晶、Ｂ相とＣ相の共晶、あるいはこれらの相、共晶組
織が混合した組織を形成することができる。このような
共晶組織を有した材料を急速に加熱すると、Ａ相とＣ相
の境界ではＡ相・Ｃ相・液相が平衡する共晶温度以上に
おいて、Ａ相とＢ相の境界ではＡ相・Ｂ相・液相が平衡
する共晶温度以上において、Ｂ相とＣ相の境界ではＢ相
・Ｃ相・液相が平衡する共晶温度において、共晶反応に
よりそれぞれ液相が生じる。共晶反応による液相の供給
と同時に固液共存状態からＢ相が成長し、最終的にはＢ
相のみから構成される材料となる。この過程で磁場を印
加することにより、結晶方位を配向させることができ
る。上記の３種類の共晶温度はいずれもＢ相の融点以下
であり、初期組織により固液共存状態をＢ相の融点以下
で生じさせることを可能にしている。さらに図１では目
的とするＢ相以外にＡ，Ｂ相の２相を示しているが、
Ａ，Ｂ相以外の相が初期組織中に存在する場合でも、同
じ原理でＢ相の融点以下で固液共存状態を実現すること
は可能である。また、共晶組織の構成比を変化させるこ
とにより、共晶反応により生じる液相量の制御も可能で
ある。さらに、材料の組成はＢ相に対応する組成以外の
２相が共存する領域においても可能である。
粉末を一種類以上混合・成形することにより作製され
る。図１は、３っの相Ａ，Ｂ，Ｃが存在し、二つの平衡
系共晶反応が存在する状態図である。Ｂ相から構成され
る材料を作製する場合、従来の凝固法では、Ｂ相の融点
以上から冷却するが、平衡状態では液相とＢ相が共存す
る温度領域は狭く、磁場を印加しても有効に作用しな
い。急冷凝固法では、Ａ相とＣ相の共晶、Ａ相とＢ相の
共晶、Ｂ相とＣ相の共晶、あるいはこれらの相、共晶組
織が混合した組織を形成することができる。このような
共晶組織を有した材料を急速に加熱すると、Ａ相とＣ相
の境界ではＡ相・Ｃ相・液相が平衡する共晶温度以上に
おいて、Ａ相とＢ相の境界ではＡ相・Ｂ相・液相が平衡
する共晶温度以上において、Ｂ相とＣ相の境界ではＢ相
・Ｃ相・液相が平衡する共晶温度において、共晶反応に
よりそれぞれ液相が生じる。共晶反応による液相の供給
と同時に固液共存状態からＢ相が成長し、最終的にはＢ
相のみから構成される材料となる。この過程で磁場を印
加することにより、結晶方位を配向させることができ
る。上記の３種類の共晶温度はいずれもＢ相の融点以下
であり、初期組織により固液共存状態をＢ相の融点以下
で生じさせることを可能にしている。さらに図１では目
的とするＢ相以外にＡ，Ｂ相の２相を示しているが、
Ａ，Ｂ相以外の相が初期組織中に存在する場合でも、同
じ原理でＢ相の融点以下で固液共存状態を実現すること
は可能である。また、共晶組織の構成比を変化させるこ
とにより、共晶反応により生じる液相量の制御も可能で
ある。さらに、材料の組成はＢ相に対応する組成以外の
２相が共存する領域においても可能である。
【０００９】図２は包晶系状態図であり、目的とする相
をＥ相、第１相をＤ相、第３相をＦ相としている。Ｅ相
に対応した組成の材料に関して、従来の凝固法では包晶
温度でＤ相と液相が反応しＥ相が形成されるため、液相
量の制御はできない。一方、急冷凝固法を用いると、Ｅ
相とＦ相の共晶組織、Ｄ相とＦ相の共晶組織、あるいは
これら共晶組織と単相が混合した組織が形成される。Ｅ
相とＦ相の共晶温度、Ｄ相とＦ相の共晶温度はいずれも
平衡状態でＥ相が形成させる包晶温度以下である。この
準安定、非平衡な組織を初期組織として磁場による結晶
方位の配向に利用する。Ｅ相とＦ相の共晶、Ｄ相とＦ相
の共晶から構成させる組織を加熱すると、それぞれの共
晶温度において２相界面で共晶反応によりＤ相の包晶反
応温度以下で液相が生じる。さらにこの液相と第１相で
あるＤ相の界面では、熱力学的平衡関係により、Ｄ相の
溶解が生じる。すなわち、包晶温度以下でＤ相と液相が
存在する状態が実現され、磁場中では磁気的な異方性に
よりＤ相結晶を一定方向に配向させることができる。図
２では目的とするＤ相以外にＥ，Ｆ相２相を示している
が、他の相が存在しても同じ原理で結晶を一定方向に配
向させることが可能である。組成に関しても、Ｄ相の組
成からずれた領域でも固液共存状態を実現することは同
じ原理で可能であり、磁場による結晶方位の配向に利用
できる。
をＥ相、第１相をＤ相、第３相をＦ相としている。Ｅ相
に対応した組成の材料に関して、従来の凝固法では包晶
温度でＤ相と液相が反応しＥ相が形成されるため、液相
量の制御はできない。一方、急冷凝固法を用いると、Ｅ
相とＦ相の共晶組織、Ｄ相とＦ相の共晶組織、あるいは
これら共晶組織と単相が混合した組織が形成される。Ｅ
相とＦ相の共晶温度、Ｄ相とＦ相の共晶温度はいずれも
平衡状態でＥ相が形成させる包晶温度以下である。この
準安定、非平衡な組織を初期組織として磁場による結晶
方位の配向に利用する。Ｅ相とＦ相の共晶、Ｄ相とＦ相
の共晶から構成させる組織を加熱すると、それぞれの共
晶温度において２相界面で共晶反応によりＤ相の包晶反
応温度以下で液相が生じる。さらにこの液相と第１相で
あるＤ相の界面では、熱力学的平衡関係により、Ｄ相の
溶解が生じる。すなわち、包晶温度以下でＤ相と液相が
存在する状態が実現され、磁場中では磁気的な異方性に
よりＤ相結晶を一定方向に配向させることができる。図
２では目的とするＤ相以外にＥ，Ｆ相２相を示している
が、他の相が存在しても同じ原理で結晶を一定方向に配
向させることが可能である。組成に関しても、Ｄ相の組
成からずれた領域でも固液共存状態を実現することは同
じ原理で可能であり、磁場による結晶方位の配向に利用
できる。
【００１０】上記の急冷凝固法により作製される初期組
織と同等の組織は、粉末の混合によっても可能である。
目的材料を構成する元素およびそれらの化合物から構成
される粉末を目的組成になるように混合し、成形する。
粉末の組織は平衡組織でだけでなく、急冷凝固を利用し
た非平衡組織を有する粉末を複数混合したものを成形す
ることも可能である。さらに、メカニカルアロイングに
より添加した粉末をより微細の分散させた組織も利用可
能である。また、加熱にともない過冷却液体の生成、結
晶化が起こる非晶質相も利用が可能である。
織と同等の組織は、粉末の混合によっても可能である。
目的材料を構成する元素およびそれらの化合物から構成
される粉末を目的組成になるように混合し、成形する。
粉末の組織は平衡組織でだけでなく、急冷凝固を利用し
た非平衡組織を有する粉末を複数混合したものを成形す
ることも可能である。さらに、メカニカルアロイングに
より添加した粉末をより微細の分散させた組織も利用可
能である。また、加熱にともない過冷却液体の生成、結
晶化が起こる非晶質相も利用が可能である。
【００１１】上記手段において初期組織の加熱速度は、
固相のみの変態で平衡相に変態することがない速度で実
施する必要がある。固相中で平衡状態に変態する速度が
遅い系では、通常の炉中で加熱することができる。一
方、固相中の変態速度が速い系では高周波誘導加熱によ
る材料の直接加熱およびレーザーによる加熱を用いるこ
とにより、固液共存状態が融点あるいは包晶温度以下で
実現可能になる。
固相のみの変態で平衡相に変態することがない速度で実
施する必要がある。固相中で平衡状態に変態する速度が
遅い系では、通常の炉中で加熱することができる。一
方、固相中の変態速度が速い系では高周波誘導加熱によ
る材料の直接加熱およびレーザーによる加熱を用いるこ
とにより、固液共存状態が融点あるいは包晶温度以下で
実現可能になる。
【００１２】制御された初期組織を有する材料を加熱す
る場合、材料全体を等温状態に近い状態で加熱すること
により、等方的な結晶粒から構成される材料を製造する
ことができる。一方、加熱する材料の温度勾配を与える
ことにより、指向性を有した結晶粒から構成される材料
を製造することも可能である。
る場合、材料全体を等温状態に近い状態で加熱すること
により、等方的な結晶粒から構成される材料を製造する
ことができる。一方、加熱する材料の温度勾配を与える
ことにより、指向性を有した結晶粒から構成される材料
を製造することも可能である。
【００１３】
【実施例】６方晶の結晶構造を持つＢｉＭｎ化合物は強
磁性体であり、磁気的異方性を有している。このＢｉＭ
ｎ化合物は高温相と低温相を区別せずに一つの相を見な
すと、液相とＭｎ相から包晶反応によりＢｉＭｎ化合物
が形成する。ＢｉＭｎ化合物組成の材料を包晶点以下か
ら徐冷する通常の凝固法では、０．３Ｔの磁場でＢｉＭ
ｎ化合物の配向は顕著ではない。一方、ＢｉＭｎ組成の
材料を急冷凝固すると、ミクロンメータ程度の微細なＭ
ｎ相と、ＢｉＭｎとＢｉの共晶組織が形成させる。この
急冷凝固粉末を成形し、磁場中で摂氏２５０−３５５度
に加熱・保持すると、ＢｉＭｎとＢｉの共晶組織、Ｂｉ
相の溶解により液相が生じ、ＢｉＭｎ化合物が液相中で
回転することが可能なる。その結果、６方晶のＢｉＭｎ
結晶のＣ軸が磁場と平行になるように配向したＢｉＭｎ
多結晶を形成できる。４Ｔの磁場で急冷凝固粉末を摂氏
３００度１時間反応させた材料の磁気異方性エネルギー
は７０Ｊ／ｋｇであり、従来の磁場中凝固法により４Ｔ
の磁場中で製造された材料の３０Ｊ／ｋｇの２倍以上で
あり、本発明の製造プロセスは結晶方位の配向に著しい
効果があることが確認された。また、磁場が０．３Ｔの
場合でも３０Ｊ／ｋｇの磁気異方性エネルギーがあり、
結晶方位が配向していることが確認された。強磁性体Ｂ
ｉＭｎを０．３Ｔの磁場で配向できる事実は、磁気的な
エネルギーの観点から考えると常磁性体の材料に数Ｔ以
上の磁場を印加することに等しく、本手法は常磁性体に
おいても有効である。
磁性体であり、磁気的異方性を有している。このＢｉＭ
ｎ化合物は高温相と低温相を区別せずに一つの相を見な
すと、液相とＭｎ相から包晶反応によりＢｉＭｎ化合物
が形成する。ＢｉＭｎ化合物組成の材料を包晶点以下か
ら徐冷する通常の凝固法では、０．３Ｔの磁場でＢｉＭ
ｎ化合物の配向は顕著ではない。一方、ＢｉＭｎ組成の
材料を急冷凝固すると、ミクロンメータ程度の微細なＭ
ｎ相と、ＢｉＭｎとＢｉの共晶組織が形成させる。この
急冷凝固粉末を成形し、磁場中で摂氏２５０−３５５度
に加熱・保持すると、ＢｉＭｎとＢｉの共晶組織、Ｂｉ
相の溶解により液相が生じ、ＢｉＭｎ化合物が液相中で
回転することが可能なる。その結果、６方晶のＢｉＭｎ
結晶のＣ軸が磁場と平行になるように配向したＢｉＭｎ
多結晶を形成できる。４Ｔの磁場で急冷凝固粉末を摂氏
３００度１時間反応させた材料の磁気異方性エネルギー
は７０Ｊ／ｋｇであり、従来の磁場中凝固法により４Ｔ
の磁場中で製造された材料の３０Ｊ／ｋｇの２倍以上で
あり、本発明の製造プロセスは結晶方位の配向に著しい
効果があることが確認された。また、磁場が０．３Ｔの
場合でも３０Ｊ／ｋｇの磁気異方性エネルギーがあり、
結晶方位が配向していることが確認された。強磁性体Ｂ
ｉＭｎを０．３Ｔの磁場で配向できる事実は、磁気的な
エネルギーの観点から考えると常磁性体の材料に数Ｔ以
上の磁場を印加することに等しく、本手法は常磁性体に
おいても有効である。
【００１４】また、ミクロンメーターのＢｉ粉末、Ｍｎ
粉末を混合、成形した材料を磁場中で加熱・保持するこ
とにより、上記急冷凝固法を利用した材料と磁気的な異
方性によりＢｉＭｎ化合物の結晶方位が配向することが
確認された。磁気異方性エネルギーは５０Ｊ／ｋｇであ
り、従来の凝固法に比べて、結晶方位の配向の効果が高
いことが確認された。
粉末を混合、成形した材料を磁場中で加熱・保持するこ
とにより、上記急冷凝固法を利用した材料と磁気的な異
方性によりＢｉＭｎ化合物の結晶方位が配向することが
確認された。磁気異方性エネルギーは５０Ｊ／ｋｇであ
り、従来の凝固法に比べて、結晶方位の配向の効果が高
いことが確認された。
【００１５】
【発明の効果】非平衡を初期組織として融点あるいは包
晶温度以下で磁場中加熱・保持中により固液共存状態を
実現し、磁気的な異方性を利用して結晶方位を配向させ
る手段は、異方性を有する材料に広く適用でき、これま
でに磁気的な異方性が結晶方位の配向に利用できなかっ
た磁性材料、熱電材料、構造材料の材料特性向上が図ら
れる。また、本発明の非平衡、準安定組織を利用してい
るため、平衡相が形成されるのに要する時間は短く、短
時間に結晶方位が揃った材料を製造できるプロセスであ
る。
晶温度以下で磁場中加熱・保持中により固液共存状態を
実現し、磁気的な異方性を利用して結晶方位を配向させ
る手段は、異方性を有する材料に広く適用でき、これま
でに磁気的な異方性が結晶方位の配向に利用できなかっ
た磁性材料、熱電材料、構造材料の材料特性向上が図ら
れる。また、本発明の非平衡、準安定組織を利用してい
るため、平衡相が形成されるのに要する時間は短く、短
時間に結晶方位が揃った材料を製造できるプロセスであ
る。
【図１】二つの共晶反応から平衡状態図の一例である。
【図２】包晶反応、共晶反応から構成される平衡状態図
の一例である。
の一例である。
Claims (4)
- 【請求項１】 非平衡共晶組織、非平衡包晶組織、非晶
質、あるいはこれらの混合組織を有する材料を磁場中で
加熱し、溶解・凝固させ、容易磁化方向、常磁性磁化率
の異方性といった磁気的な異方性によって一定方向に結
晶方位が揃った材料を製造する方法。 - 【請求項２】 目的材料を構成する元素およびそれらの
元素から構成される化合物・合金の粉末を混合、成形
し、磁場中で加熱し、溶解・凝固させ、容易磁化方向、
常磁性磁化率の異方性といった磁気的な異方性によって
一定方向に結晶方位が揃った材料を製造する方法。 - 【請求項３】 急冷凝固、メカニカルアロイングにより
目的材料を構成する元素およびそれらの元素から構成さ
れる化合物・合金の非平衡組織を有した粉末を混合、成
形し、磁場中で加熱し、溶解・凝固させ、容易磁化方
向、常磁性磁化率の異方性といった磁気異方性によって
一定方向に結晶方位が揃った材料を製造する方法。 - 【請求項４】 制御された初期組織を有する固相を急速
に加熱することにより、固相状態での反応による平衡相
への変態を抑制し、平衡状態では得られない液相と固相
が混合した状態を実現し、磁場中で一定方向に結晶方位
が揃った材料を製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11036195A JP2000203997A (ja) | 1999-01-04 | 1999-01-04 | 非平衡組織を利用した結晶方位配向多結晶の磁場中製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11036195A JP2000203997A (ja) | 1999-01-04 | 1999-01-04 | 非平衡組織を利用した結晶方位配向多結晶の磁場中製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000203997A true JP2000203997A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=12462958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11036195A Pending JP2000203997A (ja) | 1999-01-04 | 1999-01-04 | 非平衡組織を利用した結晶方位配向多結晶の磁場中製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000203997A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3488911B2 (ja) | 2000-05-17 | 2004-01-19 | 大阪大学長 | 高融点材料からなる成形体の製造方法 |
| JP2006186085A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Ricoh Co Ltd | 配向熱電材料及びその製造方法 |
| JP2015063725A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | 国立大学法人東北大学 | 永久磁石の製造方法 |
-
1999
- 1999-01-04 JP JP11036195A patent/JP2000203997A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3488911B2 (ja) | 2000-05-17 | 2004-01-19 | 大阪大学長 | 高融点材料からなる成形体の製造方法 |
| JP2006186085A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Ricoh Co Ltd | 配向熱電材料及びその製造方法 |
| JP2015063725A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | 国立大学法人東北大学 | 永久磁石の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Legrand et al. | Orientation by solidification in a magnetic field A new process to texture SmCo compounds used as permanent magnets | |
| Rajivgandhi et al. | Effect of rapid quenching on the magnetism and magnetocaloric effect of equiatomic rare earth intermetallic compounds RNi (R= Gd, Tb and Ho) | |
| Huang et al. | Banded-like morphology and martensitic transformation of dual-phase Ni–Mn–In magnetic shape memory alloy with enhanced ductility | |
| Zhang et al. | Direct formation of NaZn13-structure La (Fe, Si) 13 phase by directional solidification | |
| Levin et al. | Reversible spin-flop and irreversible metamagneticlike transitions induced by a magnetic field in the layered Gd 5 Ge 4 antiferromagnet | |
| Rodríguez-Crespo et al. | Development and magnetocaloric properties of Ni (Co)-Mn-Sn printing ink | |
| JP4468584B2 (ja) | Ｓｍ（Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｃ）組成物及びその製造方法 | |
| JP2000203997A (ja) | 非平衡組織を利用した結晶方位配向多結晶の磁場中製造法 | |
| Li et al. | EBSD study on the effect of a strong axial magnetic field on the microstructure and crystallography of Al-Ni alloys during solidification | |
| KR102233853B1 (ko) | 이차원 페리자성 전자화물 및 이의 제조방법 | |
| EP0010960B1 (en) | Method and apparatus for producing a temperature sensitive ferromagnetic element | |
| Chen et al. | Textured crystal growth of Bi (Pb) 2212 bulk ceramics in high magnetic field | |
| Goswami et al. | Observation of a large magnetocaloric effect and suppressed transition in Ti doped Ni-Co-Mn-Sn ribbons upon annealing | |
| Fukushima et al. | Containerless melting and synthesis of eutectic BaTiO3/CoFe2O4 by microwave irradiation | |
| JP3488911B2 (ja) | 高融点材料からなる成形体の製造方法 | |
| CN1716465B (zh) | 铁基稀土类系各向同性纳米复合磁铁的制造方法 | |
| JP3769605B2 (ja) | 配向組織または異方的組織を有する材料の製造方法 | |
| JP2004034137A (ja) | 磁性合金材料の製造方法及び磁性合金材料の製造装置 | |
| Nair et al. | Magnetocaloric effect in frustrated magnetic systems: from bulk to nano | |
| Pietrusiewicz | Magnetic Properties of the Rapidly Solidified Bulk Alloy: Fe_61Co_10B_20Y_8-xW_yPt_x (where: x= 1, 2; y= 0, 1) | |
| US4778541A (en) | Directional solidification and densification of permanent magnets having single domain | |
| EP0140523B1 (en) | Directional solidification of bi/mnbi compositions | |
| JP3367069B2 (ja) | 超磁歪合金ロッドの製造方法 | |
| CN120624868A (zh) | 一种NiMnGa磁致伸缩材料及其制备方法 | |
| JPS582289A (ja) | 単結晶体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080108 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090108 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100108 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |