JPH0193499A - Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は磁気ヘッド等の磁気製品に使用されるＦｅ−Ｓ
ｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法に関し、とくに大口径の
単結晶を形成するのに好適なＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金単
結晶の育成法に関する。

〈従来の技術〉 第６図は従来の電子ビーム帯溶融法を用いたＦｅ−Ｓｉ
−Ａｌ系合金単結晶の育成法を示す図である。Ｆｅ−５
ｉ−Ａｌ系合金の多結晶からなる丸棒試料ｌを下部チャ
ック２及び上部チャック３に固定し、その丸棒試料ｌに
真空雰囲気で、フィラメント４、電源７を備えた電子銃
５から発生する電子ビームを照射して溶融帯１ａを形成
し、電子銃５を駆動部６により下部から上部へ除々に移
動することによりＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金の単結晶を育
成する。

又、他の従来例として一般にブリッジマン法と呼ばれる
ｒｆ成法がある。これはルツボに上記多結晶の丸棒試料
を収納してルツボの外部に設けられた高周波加熱コイル
により、上記丸棒試料を溶融し、そのルツボあるいは高
周波加熱コイルを移動させ、溶融された試料を除々に冷
却し、その冷却部を単結晶にする育成法である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記電子ビーム帯溶融法によるＦｅ−Ｓ
ｉ−Ａｎ系合金単結晶の育成法では、丸棒試料の径が大
きくなると、溶融帯１ａが寸法的に大きくなり、このた
め溶融物が外へ流れ出したり、合金組成が偏析して不均
一な結晶が育成されてしまう等の問題点がある。

又、ブリッジマン法によるＦｅ−Ｓｉ−Ａｎ系合金単結
晶の育成法では、多結品の丸棒試料全体を溶融するので
重力及び蒸発による組成偏析が大きいという問題点があ
る。

そこで、本発明は、上記育成法における問題点を解決す
べく大口径で合金組成が均一なＦＦｅ−Ｓｉ−Ａ系合金
単結晶の育成法を目的としたものである。

く問題点を解決するための手段及び作用〉上記問題点を
解決するために本発明では、Ｆｅ、Ｓｉ、Ａｎの原料を
非酸化性の雰囲気中で加熱溶解してＦｅ−５ｉ−ＡｆＬ
系合金の多結晶棒を作製する工程と、該多結晶棒をルツ
ボ内に収納し、かつそれぞれを固定する工程と、加熱手
段で該ルツボを介して該多結晶棒の一部を溶解する工程
と、該多結晶棒及び該ルツボの少なくとも一方を回転さ
せる工程と、該加熱手段と該多結晶棒とを該多結晶棒の
長子方向に沿って相対的に除々に移動させてＦｅ−Ｓｉ
−Ａｎ系合金の単結晶を成長させる工程とからなるＦｅ
−Ｓｉ−Ａｌ系合金単結晶のｒｒＬ＆法である。

Ｆｅ−Ｓｉ　−ＡＪＬ系合系合金高結晶記育成法とする
ことにより、大口径で合金組成が均一な単結晶をＴｆＢ
、する。

〈実施例〉 次に本発明になるＦｅ−５ｉ−Ａ父系合金単結晶の育成
法の実施例について説明する。第１図は原料からＴＴＩ
＆までのフローチャートである。このフローチャートに
従って本実施例を述べる。まず、高純度の原料例えば、
Ｆｅ９９．９８％、５ｉ９９．９９９％、Ａｌ９９．９
９９％の純度のＦｅ、Ｓｉ、Ａｌ原料を用意する０次に
上記原料をＦｅ８３．５％、Ｓｉ９．５％、Ａ部；Ｌ６
．０％の割合で秤量して、これら秤量したＦｅ、Ｓｉ。

Ａｌ原料１を第２図に示す真空溶解鋳造装置のアルミナ
製ルツボ９に入れ、真空状態又は不活性ガス中の非酸化
性雰囲気で高周波コイル１０により加熱溶解（溶湯１４
）する０次に、第２図の矢印４９口、への如くアルミナ
製ルツボ９内の溶ｒｇｊ１４を鉄製金型に鋳込んで多結
品の丸棒試料１１を作成する０次に第３図の如く丸棒試
料１１をらせん状に形成された高周波加熱コイル２１内
に貫装され、下端の細径部を下部チャック１２で固定さ
れたアルミナ製ルツボ２０内に収納し、その上端を上部
チャック１３で固定する。２４．２５はそれぞれ丸棒試
料１１及びルツボ２０を矢印Ｂの如く回転する上部試料
回転上下駆動部及び下部回転駆動部である。２２は高周
波加熱コイル２１を上下に移動する駆動部である。第４
図、第５図は丸棒試料１１を用いてＦｅ−３ｔ　−ＡＩ
Ｌ系合金の単結晶を育成する様子を示す図である。第４
図は単結晶の育成が開始される前の状態で、ルツボ２０
の細径部内には予め種結晶２３が納められ、駆動部２２
により高周波加熱コイル２１が種結晶の付近に位こして
いる。この状態で高周波加熱コイル２１に電流が流れ、
丸棒試料ｌｌの下部が溶融され、下部回転駆動部２５で
ルツボ２０を回転させながら、駆動部２２により高周波
加熱コイル２１が図面上方に除々に移動する。第５図は
高周波加熱コイル２１が移動した状態で、高周波加熱コ
イル２１によって加熱された部分（符号Ａ）が溶融状態
になり、Ａ部より下の部分は冷却されて、種結晶２３と
同じ結晶方向の単結晶が形成される。

ここで、高周波加熱コイル２１の加熱によって生じる丸
棒試料１１の溶融物はルツボ２０の存在により、外部に
流れ出ないようになっており、又ルツボ２０の回転によ
り溶融部Ａ内のＦｅ、Ｓｉ。

Ａｌの各組成がかく拌されてこれらの合金組成の偏析を
防止している。更に、高周波加熱コイル２１により多結
晶の丸棒試料の一部のみを溶融しているので重力及び蒸
発による組成偏析を少なくしている。又、丸棒試料１１
の先端は溶融部Ａの表面に常に接触していることが必要
であるが、丸棒試料１１が単結晶化されると、その単結
晶化物は丸棒試料１１とルツボ２０間の隙間２６を埋め
るのでその分九棒試料１１の先端と溶融部Ａの表面との
間に隙間が生じる。この隙間をなくすため上部試料回転
上下駆動部２４を操作して丸棒試料１１を下方に移動さ
せる。第５図の状態から駆動部２２により高周波加熱コ
イルが上方に移動するにつれて溶融部Ａは下部より冷却
されて単結晶が形成される。そして高周波加熱コイル２
１がルツボ２０の上端付近にいたるまで駆動され、冷却
後ルツボ２０から単結晶化された丸棒試料を抜出し、こ
れによりＦｅ−Ｓｉ−Ａｎ系合金の単結晶育成が終了す
る。

なお、上記説明中、高周波加熱コイル２１を移動させた
が、高周波加熱コイル２１を固定して丸棒試料１１及び
ルツボ２０を上、下部チャック１２．１３と共に移動さ
せてもよい、又、ルツボ２０を回転させたが、上部試料
回転上下駆動部２４により丸棒試料１１のみを回転させ
てもよく、又ルツボ２０及び丸棒試料１１を互いに速度
あるいは方向を変えて回転させてもよい。

〈発明の効果〉 上述の如く、本発明になるＦｅ−５ｉ−Ａｌ系合金単結
晶のｒｆ成法は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ａｌの原料を非酸化性の
雰囲気中で加熱溶解してＦＦｅ−Ｓｉ−Ａ系合金の多結
晶棒を作製する工程と、該多結晶棒をルツボ内に収納し
、かつそれぞれを固定する工程と、加熱手段で該ルツボ
を介して該多結晶の一部を溶解する工程と、該多結晶棒
及び該ルツボの少なくとも一方を回転させる工程と、該
加熱手段と該多結晶棒とを該多結晶棒の長子方向に沿っ
て相対的に除々に移動させてＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金の
単結晶を成長させる工程とからなるため、単結晶ｒｒ成
時における溶融物の流出を防止し得、大口径の単結晶を
育成でき、又合金組成が均一な単結晶を育成できる等の
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に係るＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金
の単結晶の育成法の実施例を示し、第１図は原料から育
成までのフロチャート、第２図は真空溶解鋳造装置の概
略図、第３図は単結晶育成装置の概略図、第４図は単結
晶育成開始前の状態を示す断面図、第５図は単結晶育成
時の状態を示す断面図、第６図は従来の単結晶装置の概
略図である。 １．１１・・・丸棒試料、２．１２・・・下部チャック
、３．１３・・・上部チャック、　　　２０・・・ルツ
ボ。 ２１・・・高周波加熱コイル、　　　２２・・・駆動部
、２３・・・種結晶、　　　　Ａ・・・溶融部２４・・
・上部試料回転上下駆動部、 ２５・・・下部回転駆動部 特　　許　　出　　願　　人 第１図 第２図 第３図 Ｂ○ 第４図　　　　第５図 Ｂ（つ　　　　　　　８０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｆｅ、Ｓｉ、Ａｌの原料を非酸化性の雰囲気中で加熱溶
   解してＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金の多結晶棒を作製する工
   程と、該多結晶棒をルツボ内に収納し、かつそれぞれを
   固定する工程と、加熱手段で該ルツボを介して該多結晶
   棒の一部を溶解する工程と、該多結晶棒及び該ルツボの
   少なくとも一方を回転させる工程と、該加熱手段と該多
   結晶棒とを該多結晶棒の長手方向に沿って相対的に除々
   に移動させてＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金の単結晶を成長さ
   せる工程とからなるＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金単結晶の育
   成法。