JPH04207005A - Sensor with magnetic film and its manufacture - Google Patents
Sensor with magnetic film and its manufactureInfo
- Publication number
- JPH04207005A JPH04207005A JP2340067A JP34006790A JPH04207005A JP H04207005 A JPH04207005 A JP H04207005A JP 2340067 A JP2340067 A JP 2340067A JP 34006790 A JP34006790 A JP 34006790A JP H04207005 A JPH04207005 A JP H04207005A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic film
- cobalt
- film
- cobalt oxide
- 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
Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、磁性皮膜を有するセンサの製造法に関し、詳
しくは、軸状の基材に加わるトルク、回転速度及び回転
角などを高精度で測定することかできるようにしたもの
に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a sensor having a magnetic film, and more specifically, it is a method for measuring the torque, rotation speed, rotation angle, etc. applied to a shaft-shaped base material with high precision. Concerning something that can be measured.
(従来の技術)
従来、磁性皮膜を有するセンサとしては、軸状の基材の
表面に磁性皮膜を形成し、その磁気特性を利用して、加
わるトルクを測定する方法が知られている。(Prior Art) Conventionally, as a sensor having a magnetic film, a method is known in which a magnetic film is formed on the surface of a shaft-shaped base material and the applied torque is measured using the magnetic properties of the film.
例えば、特開昭61−53504号公報では、回転体シ
ャフトの表面に、溶解した磁性材料の溶液を噴出してコ
ートすることにより磁性皮膜を形成するようにしている
。For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-53504, a magnetic film is formed on the surface of a rotating body shaft by spraying and coating a solution of a dissolved magnetic material.
ところで、磁性材料が結晶体のままの粒子で用いられる
場合、結晶体に磁場を印加すると、その磁場の向きとほ
ぼ同じ向きに自発磁化されている磁区の体積を増加させ
るように磁壁が移動して、磁場の向きに結晶体の磁化が
増加することになる。By the way, when a magnetic material is used in the form of crystalline particles, when a magnetic field is applied to the crystal, the domain wall moves in a manner that increases the volume of the magnetic domain that is spontaneously magnetized in approximately the same direction as the magnetic field. As a result, the magnetization of the crystal increases in the direction of the magnetic field.
その場合、粒子は微細なほど結晶体の磁壁の数が多く、
結晶体全体の磁壁の移動には極めて強い磁場が印加され
ることになる。このため、磁場かゼロになっても一旦移
動した多数の磁壁により高い残留磁化が得られ、測定時
の再生出力が高められる上、残留磁化をゼロにするのに
必要な逆磁場つまり保磁力が高められる。In that case, the finer the particles, the greater the number of domain walls in the crystal;
An extremely strong magnetic field is applied to the movement of the domain walls throughout the crystal. Therefore, even if the magnetic field becomes zero, a high residual magnetization is obtained due to the large number of domain walls that have moved once, increasing the reproduction output during measurement, and the reverse magnetic field, or coercive force, required to reduce the residual magnetization to zero be enhanced.
(発明が解決しようとする課題)
ところが、上記の如き結晶体のままの微細な粒子からな
る磁性材料を用いて磁壁を増加させるには限度があり、
磁性皮膜の磁壁をより効果的に増加させることにより、
多数の磁壁によるより高い残留磁化が得られるようにし
て、再生出力及び保磁力をより向上させたいという要求
がある。(Problem to be Solved by the Invention) However, there is a limit to increasing the domain wall using a magnetic material made of fine particles that remain crystalline as described above.
By increasing the domain wall of the magnetic film more effectively,
There is a demand to further improve reproduction output and coercive force by obtaining higher residual magnetization due to a large number of domain walls.
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、上記磁性皮膜に、その結晶体が持つ磁壁
を効果的に増加させる物質を分散混入することにより、
再生出力及び保磁力をより向上させようとするものであ
る。The present invention has been made in view of this point, and its purpose is to disperse and mix into the magnetic film a substance that effectively increases the domain wall of the crystal.
This is intended to further improve reproduction output and coercive force.
また、磁性材料を特定することにより、磁性皮膜形成時
に磁壁を効果的に増加させる物質が生成されるようにし
て、再生出力及び保磁力をより向上させる磁性皮膜が容
易に形成されるようにすることも目的とする。In addition, by specifying the magnetic material, a substance that effectively increases the domain wall is generated when forming a magnetic film, so that a magnetic film that further improves reproduction output and coercive force can be easily formed. The purpose is also to
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するため、請求項(1)に係る発明が講
じた解決手段は、磁性皮膜を有するセンサとして、基材
の表面に磁気信号の記録可能な磁性材料よりなる磁性皮
膜を形成するとともに、該磁性皮膜に非磁性物質を所定
量分散含有せしめる構成としたものである。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the solving means taken by the invention according to claim (1) is to provide a sensor having a magnetic film on the surface of a base material with a magnetic film capable of recording magnetic signals. The structure is such that a magnetic film made of a material is formed and a predetermined amount of a non-magnetic substance is dispersed and contained in the magnetic film.
また、請求項(′2Jに係る発明が講じた解決手段は、
磁性皮膜を有するセンサとして、非磁性物質を少なくと
も酸化物、炭化物、窒化物及びほう化物のうちのINと
し、これらの非磁性物質の磁性材料に対して含有される
比率を5〜60重量%とする構成としたものである。In addition, the solution taken by the invention according to claim ('2J) is
As a sensor having a magnetic film, the non-magnetic substance is at least IN selected from oxides, carbides, nitrides and borides, and the proportion of these non-magnetic substances to the magnetic material is 5 to 60% by weight. It is configured to do this.
また、請求項(3)に係る発明が講じた解決手段は、磁
性皮膜を有するセンサとして、非磁性物質を少なくとも
チタニア、アルミナ、ジルコニア、酸化マグネシウム、
二酸化ケイ素及び酸化コバルトのうちの単体又はこれら
の混合体からなる酸化物とし、磁性皮膜を、この酸化物
を磁性材料中に分散含有せしめて基材の表面に溶射によ
り形成する構成としたものである。In addition, the solution taken by the invention according to claim (3) is that a sensor having a magnetic film is made of at least titania, alumina, zirconia, magnesium oxide, or a non-magnetic material.
An oxide consisting of a single substance or a mixture of silicon dioxide and cobalt oxide, and the magnetic coating is formed by dispersing this oxide in a magnetic material and forming it on the surface of a base material by thermal spraying. be.
また、請求項(4)に係る発明が講じた解決手段は、磁
性皮膜を有するセンサとして、非磁性物質を酸化コバル
トとする構成としたものである。Moreover, the solution taken by the invention according to claim (4) is a sensor having a magnetic film, which is configured to use cobalt oxide as the non-magnetic substance.
また、請求項(5)に係る発明が講じた解決手段は、磁
性皮膜を有するセンサとして、基材の表面に磁気信号の
記録可能なコバルト系の磁性材料よりなる磁性皮膜を形
成するとともに、上記磁性皮膜に、上記磁性材料に対し
て10〜401r量%の酸化コバルトを分散含有せしめ
る構成としたものである。Further, the solution taken by the invention according to claim (5) is to form a magnetic film made of a cobalt-based magnetic material capable of recording magnetic signals on the surface of a base material as a sensor having a magnetic film, and The magnetic film has a structure in which cobalt oxide is dispersed in an amount of 10 to 401 r% based on the magnetic material.
さらに、請求項(6)に係る発明が講じた解決手段は、
磁性皮膜を有する゛センサの製造法として、酸化コバル
ト系粒子を粒径1〜10μmに粉砕する第1工程と、該
第1工程の酸化コバルト系粒子を磁性材料中に所定量分
散混入したのち焼結して粒径10〜75μmのコバルト
系焼結粉を造粒する ゛第2工程と、該第2工
程のコバルト系焼結粉を基材の表面に溶射して磁気信号
の記録可能な磁性皮膜を形成する第3工程とを有する構
成としたものである。Furthermore, the solution taken by the invention according to claim (6) is:
The method for manufacturing a sensor with a magnetic film includes a first step of pulverizing cobalt oxide particles to a particle size of 1 to 10 μm, and a predetermined amount of cobalt oxide particles in the first step being dispersed and mixed into a magnetic material, followed by sintering. The second step is to spray the cobalt-based sintered powder from the second step onto the surface of the base material to form a magnetic material that can record magnetic signals. This configuration includes a third step of forming a film.
(作用)
上記の構成により、請求項(1)に係る発明では、基材
の表面に形成された磁気信号の記録可能な磁性材料より
なる磁性皮膜には、非磁性物質が所定量分散含有せしめ
られているので、結晶体のままの微細な粒子からなる磁
性材料のみを用いて磁壁を増加させるものに比して磁性
皮膜の磁壁が非磁性物質により効果的に増加することに
なる。これ・、により、磁性皮膜に磁場を印加すると、
その磁場の向きとほぼ同じ向きに自発磁化されている磁
区の体積を増加させるように結晶体の多数の磁壁が移動
して、磁場の向きに結晶体全体の磁化が増加することに
なり、結晶体全体の磁壁を移動させるために極めて強い
磁場を印加した磁性皮膜は、磁場がゼロになっても一旦
移動した結晶体の多数の磁壁により高い残留磁化が得ら
れ、測定時の再生出力が向上する。(Function) With the above configuration, in the invention according to claim (1), a predetermined amount of a non-magnetic substance is dispersed and contained in the magnetic film formed on the surface of the base material and made of a magnetic material capable of recording magnetic signals. Therefore, the domain wall of the magnetic film can be effectively increased by the non-magnetic material, compared to a method in which the domain wall is increased using only a magnetic material consisting of fine particles that are still crystalline. Due to this, when a magnetic field is applied to the magnetic film,
Many domain walls of the crystal move to increase the volume of magnetic domains that are spontaneously magnetized in almost the same direction as the magnetic field, and the magnetization of the entire crystal increases in the direction of the magnetic field. The magnetic coating is applied with an extremely strong magnetic field to move the domain walls of the entire body, and even when the magnetic field becomes zero, a high residual magnetization is obtained due to the large number of domain walls of the crystal that have been moved, improving the reproduction output during measurement. do.
また、請求項(2)に係る発明では、非磁性物質は少な
くとも酸化物、炭化物、窒化物及びほう化物のうちから
1種が選ばれ、これらの非磁性物質の磁性材料に対して
含有される比率が5〜60重量%であるので、非磁性物
質を磁性材料に対して含有すること(ミよって得られる
。非磁性物質による磁壁の増加効果が妨げられることが
なく、この非磁性物質の磁性材料に対する含有比率によ
って磁性皮膜の磁壁が効果的に増加し、より高い残留磁
化が確実に得られ、測定時の再生出力が確実に向上する
。Furthermore, in the invention according to claim (2), the nonmagnetic substance is at least one selected from oxides, carbides, nitrides, and borides, and these nonmagnetic substances are contained in the magnetic material. Since the ratio is 5 to 60% by weight, the non-magnetic substance is contained in the magnetic material. Depending on the content ratio to the material, the domain wall of the magnetic film can be effectively increased, and higher residual magnetization can be reliably obtained, thereby reliably improving the reproduction output during measurement.
また、請求項(3)に係る発明では、非磁性物質は少な
くともチタニア、アルミナ、ジルコニア、酸化マグネシ
ウム、二酸化ケイ素及び酸化コバルトのうちの単体又は
これらの混合体からなる酸化物が選ばれ、磁性皮膜は、
この酸化物を磁性材料中に分散含有せしめて基材の表面
に溶射することにより形成されているので、磁性材料中
に分散含有された酸化物は溶射時の火炎によりそれ以上
酸化することなく、基材の表面に極めてムラの少ない磁
性皮膜が溶射により形成されることになる。Further, in the invention according to claim (3), the nonmagnetic substance is selected from at least an oxide of titania, alumina, zirconia, magnesium oxide, silicon dioxide, and cobalt oxide, or a mixture thereof, and the magnetic coating is teeth,
Since this oxide is dispersed in a magnetic material and thermally sprayed onto the surface of the base material, the oxide dispersed in the magnetic material will not be further oxidized by the flame during thermal spraying. A magnetic coating with extremely low unevenness is formed on the surface of the base material by thermal spraying.
また、請求項(4)に係る発明では、非磁性物質は酸化
コバルトであるので、磁性材料としてコバルトを用いた
場合、酸化コバルトは溶射時の火炎によりコバルトが酸
化して容易に生成される。また、非磁性物質が、溶射時
の火炎により極めてムラの少ない磁性皮膜を形成する酸
化コバルトであることから、磁性皮膜の磁壁が酸化コバ
ルトにより効果的に増加し、この非磁性物質による磁壁
の増加効果により残留磁化特性がさらに高められ、磁性
皮膜に対する磁気信号の書込み周波数が高められて磁気
信号の経時変化が防止されて保磁力特性が向上する上、
測定時の再生出力が向上する。Further, in the invention according to claim (4), since the non-magnetic substance is cobalt oxide, when cobalt is used as the magnetic material, cobalt oxide is easily generated by oxidizing cobalt by the flame during thermal spraying. In addition, since the non-magnetic material is cobalt oxide, which forms a magnetic film with very little unevenness by the flame during thermal spraying, the domain wall of the magnetic film is effectively increased by the cobalt oxide, and the domain wall is increased by this non-magnetic material. As a result, the residual magnetization properties are further enhanced, the writing frequency of the magnetic signals to the magnetic film is increased, the change in magnetic signals over time is prevented, and the coercive force properties are improved.
Improves playback output during measurement.
また、請求項(5)に係る発明では、基材の表面に形成
されたコバルト系の磁性材料よりなる磁性皮膜には、上
記磁性材料に対して10〜40重量%の酸化コバルトが
分散含有せしめられているので、酸化コバルトを磁性材
料に対して含有することによって得られる。酸化コバル
トによる磁壁の増加効果が妨げられることがなく、この
酸化コバルトの磁性材料に対する含有比率によって磁性
皮膜の磁壁が効果的に増加し、特に残留磁化特性が確実
に高められる。Further, in the invention according to claim (5), the magnetic film made of a cobalt-based magnetic material formed on the surface of the base material contains cobalt oxide dispersed in an amount of 10 to 40% by weight based on the magnetic material. Therefore, it can be obtained by including cobalt oxide in a magnetic material. The effect of increasing the domain wall by cobalt oxide is not hindered, and the content ratio of cobalt oxide to the magnetic material effectively increases the domain wall of the magnetic film, and in particular, reliably improves the residual magnetization property.
さらに、請求項(6)に係る発明では、粒径1〜10μ
mに粉砕された酸化コバルト系粒子が磁性材料中に所定
量分散混入されて焼結により粒径10〜75μmのコバ
ルト系焼結粉が造粒され、このコバルト系焼結粉が基材
の表面に溶射されて磁性皮膜が形成されるので、溶射時
の火炎により粒径が小さめのコバルト系焼結粉が酸化し
て所定量の酸化コバルトが容易に磁性皮膜中に生成され
ることになる。しかも、酸化コバルト系粒子が粒径1〜
10μmに粉砕されていることから、粒径1μm未満に
酸化コバルト系粒子を粉砕するよりも酸化コバルト系粒
子粉砕時の製造コストが安価である上、造粒時の焼結に
より酸化コバルト系粒子が酸化することが防止されて溶
射時の酸化コバルト系粒子の酸化によって磁性皮膜に所
定量以上の酸化コバルトが分散含有することが防止され
る。Furthermore, in the invention according to claim (6), the particle size is 1 to 10 μm.
A predetermined amount of cobalt oxide particles pulverized to 100 m is dispersed and mixed into a magnetic material, and sintered to form a cobalt-based sintered powder with a particle size of 10 to 75 μm. Since the magnetic coating is formed by thermal spraying, the cobalt-based sintered powder having a smaller particle size is oxidized by the flame during thermal spraying, and a predetermined amount of cobalt oxide is easily generated in the magnetic coating. Moreover, the cobalt oxide particles have a particle size of 1~
Since the cobalt oxide particles are pulverized to 10 μm in size, the production cost for pulverizing the cobalt oxide particles is lower than that of pulverizing the cobalt oxide particles to a particle size of less than 1 μm, and the cobalt oxide particles are This prevents oxidation and prevents cobalt oxide particles from being dispersed in a magnetic coating in an amount exceeding a predetermined amount due to oxidation of cobalt oxide particles during thermal spraying.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
磁性皮膜を有するセンサを示す第1図において、1は周
知の磁性皮膜を有するセンサて、このセンサ1は、図示
しないトルクコンバータ装置内のアルミニウム製のター
ビンシャフト2(基材)に適用したものである。上記タ
ービンシャフト2の表面略中央部には、軸方向に所定間
隔隔てて互いに全周に及ぶ皮膜厚100μmの磁性皮膜
3.3が形成されている。上記磁性皮膜3.3は、第2
図に示すように、磁性機能を有する磁性材料Aと、該磁
性材料Aに対して分散含有される比率が5〜60重量%
である非磁性機能を有する非磁性物質としての非磁性材
料Bとからなる。In FIG. 1 showing a sensor having a magnetic film, 1 is a well-known sensor having a magnetic film, and this sensor 1 is applied to an aluminum turbine shaft 2 (base material) in a torque converter device (not shown). be. At approximately the center of the surface of the turbine shaft 2, magnetic coatings 3.3 having a coating thickness of 100 μm are formed at predetermined intervals in the axial direction and extending over the entire circumference. The magnetic film 3.3 is a second magnetic film.
As shown in the figure, the proportion of the magnetic material A having a magnetic function and the magnetic material A is 5 to 60% by weight.
and a non-magnetic material B as a non-magnetic substance having a non-magnetic function.
上記磁性材料Aは、粒径1〜10μmに粉砕された磁性
1次粒子からなる。一方、非磁性材料Bは磁性皮膜3.
3中に所定量分散混入されるよう。The above-mentioned magnetic material A consists of magnetic primary particles pulverized to a particle size of 1 to 10 μm. On the other hand, non-magnetic material B has magnetic coating 3.
A predetermined amount is dispersed and mixed into 3.
上記磁性1次粒子を分散含有し、これらの磁性1次粒子
をバインダすることにより粒径10〜75μmの2次位
子Cを溶射粉末として造粒し、この2次位子Cをタービ
ンシャフト2に対してプラズマ溶射法により吹付けるこ
とによって形成される。The above magnetic primary particles are dispersed and contained, and by binding these magnetic primary particles, secondary particles C having a particle size of 10 to 75 μm are granulated as thermal spray powder, and this secondary particles C are applied to the turbine shaft 2. It is formed by spraying using a plasma spray method.
また、上記タービンシャフト2の外方には、磁性皮膜3
,3に対応する一対の磁気信号読取りヘッド4,4が配
置されている。この場合、タービンシャフト2の磁性皮
膜3,3への磁気信号の書込ミハ、600 rpm、で
回転するタービンシャフト2の磁性皮膜3,3に対応し
て接触する一対の磁気信号記録ヘッド(図示せず)によ
り、第3図に示すような矩形パルス信号(記録信号A及
び記録信号B)が全周に亘って15Vで書込まれ、その
後、磁気信号記録ヘッドに代えて磁気信号読取りヘッド
4,4が配置される。Further, a magnetic coating 3 is provided on the outside of the turbine shaft 2.
, 3, a pair of magnetic signal reading heads 4, 4 are arranged. In this case, a pair of magnetic signal recording heads (Fig. (not shown), a rectangular pulse signal (recording signal A and recording signal B) as shown in FIG. , 4 are arranged.
そして、タービンシャフト2にトルクが作用すると、第
4図に示すように、磁気信号読取りヘッド4,4により
検出されたそれぞれの検出信号(記録信号A、 B)
は、信号処理部11に送られる。この信号処理部11内
において、磁気信号読取りヘッド4.4の検出信号が個
別の信号処理手段12.12によりそれぞれ信号処理さ
れた後、位相差演算手段13により磁気信号読取りヘッ
ド4.4間(磁性皮膜3,3間)の位相差信号が算出さ
れ、次いで、トルク演算手段14によって磁気信号読取
りヘッド4,4間の位相差を解消するに必要なトルクが
算出され、このトルクが出力されて、変速時のトルクシ
ョックが緩和されるようにしている。When torque is applied to the turbine shaft 2, the respective detection signals (recorded signals A and B) detected by the magnetic signal reading heads 4 and 4 are generated as shown in FIG.
is sent to the signal processing section 11. In this signal processing section 11, after the detection signals of the magnetic signal reading heads 4.4 are processed by individual signal processing means 12.12, the phase difference calculating means 13 performs signal processing between the magnetic signal reading heads 4.4 ( The phase difference signal (between the magnetic films 3, 3) is calculated, and then the torque required to eliminate the phase difference between the magnetic signal reading heads 4, 4 is calculated by the torque calculation means 14, and this torque is output. , to reduce torque shock during gear shifting.
ここで、上記磁性材料Aとしては、磁性機能を有するコ
バルト粉及び酸化鉄粉などから適宜選択される。また、
上記磁性材料Aは、結晶体のままで粒径1〜10μmの
磁性1次粒子として微細に粉砕される。Here, the magnetic material A is appropriately selected from cobalt powder, iron oxide powder, etc., which have magnetic functions. Also,
The above-mentioned magnetic material A is finely pulverized as magnetic primary particles having a particle size of 1 to 10 μm while remaining as a crystal.
一方、上記非磁性材料Bとしては、アルミナ(A120
3)、チタニア(T t 02 )、ジルコニア(Zr
Oz)、酸化マグネシウム(MgO)。On the other hand, as the non-magnetic material B, alumina (A120
3), titania (T t 02 ), zirconia (Zr
Oz), magnesium oxide (MgO).
二酸化ケイ素(Sin;)、酸化コバルh(C。Silicon dioxide (Sin;), cobal oxide h (C.
O)等のうちの単体又は複合体からなる酸化物、Cr3
’C2、Ti C,WC,B4 C,S i C,
ZrC等の炭化物、TiN、ZrN、5i3Na 。Cr3
'C2, Ti C, WC, B4 C, S i C,
Carbide such as ZrC, TiN, ZrN, 5i3Na.
BNなどの窒化物、TiB2.MoB2.ZrB2など
のホウ化物などの中から一種のみ適宜選択される。また
、上記非磁性材料Bのうち、酸化コバルトを除く非磁性
材料Bは、上記1次粒子を分散混入して粒径10〜75
μmの二次粒子Cとして、アトマイズ法、造粒法、粉砕
法などにより造粒される。Nitride such as BN, TiB2. MoB2. Only one type is appropriately selected from borides such as ZrB2. In addition, among the non-magnetic materials B, non-magnetic materials B excluding cobalt oxide are prepared by dispersing and mixing the above-mentioned primary particles and having a particle size of 10 to 75.
It is granulated as μm-sized secondary particles C by an atomization method, a granulation method, a pulverization method, or the like.
次に、上記磁性皮膜3.3の製造法の1例について説明
する。Next, an example of a method for manufacturing the magnetic film 3.3 will be described.
先ず、第1工程において、上述する磁性材料よりなる磁
性1次粒子を結晶体のままで粒径1〜10μmに微細に
粉砕する。この磁性1次粒子を粉砕する方法としては、
粉砕法などが利用される。First, in the first step, magnetic primary particles made of the above-mentioned magnetic material are finely ground to a particle size of 1 to 10 μm while remaining as crystals. The method for crushing these magnetic primary particles is as follows:
Pulverization methods are used.
次いで、第2工程において、上記第1工程で粉砕した微
細な磁性1次粒子中に、上述する非磁性材料を分散混入
してバインダにより造粒した後、この造粒粉を分級処理
して粒度分布が10〜75μmとなる2次粒子を溶射粉
末として生成する。Next, in the second step, the above-mentioned non-magnetic material is dispersed and mixed into the fine magnetic primary particles crushed in the first step and granulated with a binder, and then the granulated powder is classified to determine the particle size. Secondary particles having a distribution of 10 to 75 μm are produced as thermal spray powder.
尚、2次粒子を造粒する方法としては、アトマイズ法、
造粒法、粉砕法などが利用される。In addition, methods for granulating secondary particles include atomization method,
Granulation methods, pulverization methods, etc. are used.
そして、第3工程において、上記第2工程で生成した2
次粒子を、タービンシャフト2の表面略中央部の軸方向
に所定間隔隔てた部位に対して、プラズマ溶射により全
周に及ぶようにそれぞれ吹付けて結晶体を有した磁性1
次粒子が多数混在し且つ非磁性材料Bが磁性材料に対し
て5〜60重量%の比率で分散含有された磁性皮膜3.
3を形成する。尚、タービンシャフトの表面に磁性皮膜
を形成する方法としては、プラズマ溶射法の他、塗布法
、めっき法などがある。Then, in the third step, the 2
Magnetic particles having crystalline particles are sprayed onto the entire circumference of the turbine shaft 2 at predetermined intervals in the axial direction at approximately the center of the surface of the turbine shaft 2.
3. A magnetic coating in which a large number of secondary particles are mixed and non-magnetic material B is dispersed in a ratio of 5 to 60% by weight based on the magnetic material.
form 3. Note that methods for forming the magnetic film on the surface of the turbine shaft include a plasma spraying method, a coating method, a plating method, and the like.
この場合、磁性材料としてコバルト系1次粒子などを用
いれば、このコバルト系1次粒子中に非磁性材料を分散
混入する必要のないことがあり、その際、磁性1次粒子
をバインダにより造粒した造粒粉を焼結処理して2炭粒
子Cとしての焼結造粒粉を生成し、この焼結造粒粉をプ
ラズマ溶射することにより、その火炎でコバルトが酸化
して非磁性材料としての酸化コバルトを生成して磁性皮
膜中の磁性材料に対して所望する10〜40重量%の比
率で酸化コバルトが分散含有されるがらである。In this case, if cobalt-based primary particles are used as the magnetic material, there may be no need to disperse and mix a non-magnetic material into the cobalt-based primary particles. The resulting granulated powder is sintered to produce sintered granulated powder as 2-carbon particles C, and by plasma spraying this sintered granulated powder, the cobalt is oxidized by the flame and becomes a non-magnetic material. The cobalt oxide is dispersed and contained at a desired ratio of 10 to 40% by weight based on the magnetic material in the magnetic coating.
その際、磁性1次粒子の粒径を1μm以上としたのは、
磁性1次粒子を1μm以下にすることにより、2次粒子
C中に分散する磁性1次粒子の数を多くして結晶体の持
つ磁壁を増加させ、極めて強い磁場を印加させて磁性1
次粒子中の結晶体の磁壁を移動させることて、磁場をゼ
ロにした際に磁性皮膜の残留磁化を高めて、測定時の再
生出力を高めつつ、残留磁化をゼロにするのに必要な逆
磁場つまり保磁力を高めるためである。At that time, the particle size of the magnetic primary particles was set to 1 μm or more because
By reducing the magnetic primary particles to 1 μm or less, the number of magnetic primary particles dispersed in the secondary particles C is increased, the domain wall of the crystal is increased, and an extremely strong magnetic field is applied to increase the magnetic 1
By moving the domain walls of the crystals in the secondary particles, we can increase the residual magnetization of the magnetic film when the magnetic field is reduced to zero, increasing the reproduction output during measurement, and at the same time achieving the reversal required to reduce the residual magnetization to zero. This is to increase the magnetic field, or coercive force.
また、2炭粒子Cの大きさを10〜75μm以上とした
のは、2次粒子が10am以下では、プラズマ溶射法で
用いる溶射粉末としては軽すぎて火炎などに吹き飛ばさ
れてうまくタービンシャフトの表面に密着しないからで
あり、一方、75μm以上では、2次粒径に差があり過
ぎてタービンシャフトに対して均一な厚みの磁性皮膜が
形成され難いからである。In addition, the size of the secondary carbon particles C is set to be 10 to 75 μm or more because if the secondary particles are less than 10 am, they are too light to be used as thermal spray powder used in the plasma spraying method, and are blown away by flames and cannot be used on the surface of the turbine shaft. On the other hand, if the diameter is 75 μm or more, there is too much difference in secondary particle size, making it difficult to form a magnetic film with a uniform thickness on the turbine shaft.
また、上述した磁性皮膜3は、自動車、工作機械及び産
業用ロボットなどのメカトロニクス分野で幅広く用いら
れる。Further, the magnetic film 3 described above is widely used in the mechatronics field such as automobiles, machine tools, and industrial robots.
したかって、上記の如く磁性皮膜3,3によれば、ター
ビンシャフト2の表面略中央部の軸方向に所定間隔隔て
た部位に形成された磁気信号の記録可能な磁性材料Aよ
りなる磁性皮膜3.3には、非磁性材料Bか所定量分散
含有せしめられているので、結晶体のままの微細な粒子
からなる磁性材料のみを用いて磁壁を増加させるものに
比して磁性皮膜3,3の磁壁が非磁性材料Bにより効果
的に増加することになる。これにより、磁性皮膜3゜3
に磁場を印加すると、その磁場の向きとほぼ同じ向きに
自発磁化されている磁区の体積を増加させるように結晶
体の多数の磁壁が移動して、磁場の向きに結晶体全体の
磁化が増加することになり、結晶体全体の磁壁を移動さ
せるために極めて強い磁場を印加した磁性皮膜3.3は
、磁場がゼロになっても一旦移動した結晶体の多数の磁
壁により高い残留磁化が得られて、測定時の再生出力を
効果的に向上させることができる。Therefore, according to the magnetic coatings 3, 3 as described above, the magnetic coating 3 made of the magnetic material A capable of recording magnetic signals is formed at a predetermined distance apart in the axial direction approximately at the center of the surface of the turbine shaft 2. Since .3 contains a predetermined amount of non-magnetic material B dispersed therein, the magnetic film 3,3 The domain wall of is effectively increased by the nonmagnetic material B. This results in a magnetic coating of 3°3
When a magnetic field is applied to the magnetic field, many domain walls of the crystal move to increase the volume of the magnetic domains that are spontaneously magnetized in almost the same direction as the magnetic field, and the magnetization of the entire crystal increases in the direction of the magnetic field. Therefore, in the magnetic film 3.3 in which an extremely strong magnetic field is applied to move the domain walls of the entire crystal, even if the magnetic field becomes zero, a high residual magnetization is obtained due to the large number of domain walls of the crystal that have been moved. Therefore, the reproduction output during measurement can be effectively improved.
また、非磁性材料は少なくとも酸化物、炭化物、窒化物
及びほう化物のうちから1種が選ばれ、これらの非磁性
材料Bの磁性材料Aに対して含有される比率が5〜60
重量%であるので、非磁性材料Bを磁性材料Aに対して
含有することによって得られる。非磁性材料Bにょる磁
壁の増加効果が妨げられることがなく、この非磁性材料
Bの磁性材料Aに対する含有比率によって磁性皮膜3.
3の磁壁が効果的に増加し、より高い残留磁化が確実に
得られて、測定時の再生出力を効果的且つ確実に向上さ
せることができる。Further, as the non-magnetic material, at least one type is selected from oxides, carbides, nitrides, and borides, and the ratio of the non-magnetic material B to the magnetic material A is 5 to 60.
% by weight, it can be obtained by containing the non-magnetic material B relative to the magnetic material A. The effect of increasing the domain wall by the non-magnetic material B is not hindered, and the content ratio of the non-magnetic material B to the magnetic material A increases the magnetic film 3.
The domain wall of No. 3 is effectively increased, higher residual magnetization is reliably obtained, and the reproduction output during measurement can be effectively and reliably improved.
さらに、非磁性材料Bとして少なくともチタニア、アル
ミナ、ジルコニア、酸化マグネシウム、二酸化ケイ素及
び酸化コバルトのうちの単体又は混合体からなる酸化物
が選ばれ、磁性皮膜が、この酸化物を磁性材料中に分散
含有せしめてタービンシャフトの表面に溶射することに
より形成されていると、磁性材料中に分散含有された酸
化物は溶射時の火炎によりそれ以上酸化することなく、
タービンシャフトの表面に極めてムラの少ない磁性皮膜
が溶射により形成されることになり、磁壁が満遍なく効
果的に増加した磁性皮H3,3にょり検出精度を高める
ことができる。Furthermore, an oxide consisting of at least a single substance or a mixture of titania, alumina, zirconia, magnesium oxide, silicon dioxide, and cobalt oxide is selected as the non-magnetic material B, and the magnetic film disperses this oxide in the magnetic material. When the oxide is formed by thermal spraying on the surface of the turbine shaft, the oxide dispersed in the magnetic material will not be further oxidized by the flame during thermal spraying.
A magnetic coating with very little unevenness is formed on the surface of the turbine shaft by thermal spraying, and detection accuracy can be improved due to the magnetic coating H3, 3 in which the domain walls are evenly and effectively increased.
しかも、磁性材料Aとしてコバルトが用いられていると
、酸化コバルトは溶射時の火炎によりコバルトが酸化し
て非磁性材料Bとしての酸化コバルトを容易に生成でき
る。また、磁性材料Aとしてコバルトが用いられている
と、非磁性材料Bが、溶射時の火炎により極めてムラの
少ない磁性皮膜3.3が形成されて、磁性皮膜3,3の
磁壁が酸化コバルトにより効果的に増加し、この酸化コ
バルトによる磁壁の増加効果によって残留磁化かさらに
高められ、磁性皮膜3.3に対する磁気信号の書込み周
波数が高められて、磁気信号の経時変化を防止して保磁
力特性をさらに向上させる上、測定時の再生出力を向上
させることができる。Moreover, when cobalt is used as the magnetic material A, the cobalt oxide is oxidized by the flame during thermal spraying, and cobalt oxide as the non-magnetic material B can be easily produced. Furthermore, when cobalt is used as the magnetic material A, the non-magnetic material B forms a very even magnetic film 3.3 due to the flame during thermal spraying, and the domain walls of the magnetic films 3, 3 are formed by cobalt oxide. The remanent magnetization is further increased by the effect of increasing the domain wall due to cobalt oxide, and the writing frequency of the magnetic signal to the magnetic film 3.3 is increased, preventing the magnetic signal from changing over time and improving the coercive force characteristics. In addition to further improving the performance, it is possible to improve the reproduction output during measurement.
さらにまた、磁性材料Aとしてコバルトが用いられ、こ
のコバルト系の磁性材料よりなる磁性皮膜に、磁性材料
に対して10〜40重量%の酸化コバルトが分散含有せ
しめられていると、酸化コバルトを磁性材料に対して含
有することによって得られる。酸化コバルトによる磁壁
の増加効果か妨げられることがなく、この酸化コバルト
の磁性材料に対する含有比率によって磁性皮膜の磁壁か
効果的に増加し、特に残留磁化特性を確実に向上させる
ことができる。Furthermore, when cobalt is used as the magnetic material A and cobalt oxide is dispersed in the magnetic film made of the cobalt-based magnetic material in an amount of 10 to 40% by weight based on the magnetic material, cobalt oxide becomes magnetic. It can be obtained by adding it to the material. The domain wall increasing effect of cobalt oxide is not hindered, and the content ratio of cobalt oxide to the magnetic material effectively increases the domain wall of the magnetic film, and in particular, remanent magnetization characteristics can be reliably improved.
しかも、粒径1〜10μmに粉砕された酸化コバルト系
磁性1次粒子が磁性材料中に所定量分散混入されて焼結
により粒径10〜75μmのコバルト系焼結粉を造粒し
、このコバルト系焼結粉がタービンシャフトの表面に溶
射されて磁性皮膜が形成されるようにすれば、溶射時の
火炎により粒径か小さめのコバルト系焼結粉が酸化して
、磁性材料に対して所望する10〜40重量%の比率の
酸化コバルトが容易に磁性皮膜中に生成されることにな
り、再生出力及び保磁力をより向上させる磁性皮膜を容
易に形成することができる。しかも、酸化コバルト系粒
子が粒径1〜10μmに粉砕されていることから、粒径
1μm未満に酸化コバルト系粒子を粉砕するよりも酸化
コバルト系粒子粉砕時の製造コストを安価にできる上、
造粒時の焼結により酸化コバルト系粒子が酸化すること
が防止されて溶射時の酸化コバルト系粒子の酸化によっ
て磁性皮膜に所定量以上の酸化コバルトが分散含有する
ことを確実に防止できる。Moreover, a predetermined amount of cobalt oxide-based magnetic primary particles pulverized to a particle size of 1 to 10 μm is dispersed and mixed into a magnetic material, and sintered to granulate cobalt-based sintered powder with a particle size of 10 to 75 μm. If the cobalt-based sintered powder is thermally sprayed onto the surface of the turbine shaft to form a magnetic film, the flame during thermal spraying will oxidize the cobalt-based sintered powder, which has a smaller particle size, and form the desired coating on the magnetic material. Cobalt oxide having a ratio of 10 to 40% by weight is easily generated in the magnetic film, and a magnetic film that further improves reproduction output and coercive force can be easily formed. Moreover, since the cobalt oxide particles are pulverized to a particle size of 1 to 10 μm, the manufacturing cost for pulverizing the cobalt oxide particles can be lower than that of pulverizing the cobalt oxide particles to a particle size of less than 1 μm.
Sintering during granulation prevents the cobalt oxide particles from being oxidized, and it is possible to reliably prevent cobalt oxide particles from being dispersed in a magnetic coating in an amount exceeding a predetermined amount due to oxidation of the cobalt oxide particles during thermal spraying.
次に、上記磁性皮膜3,3の効果を確認するために行っ
た第1試験について説明する。Next, a first test conducted to confirm the effects of the magnetic films 3, 3 will be described.
先ず、酸化鉄系磁性1次粒子中に、チタニア単体及びア
ルミナ単体の酸化物からなる非磁性材料A、B、並びに
窒化ボロン(BN)の窒化物からなる非磁性材料Cを、
jO,20,40,60゜70重量%の比率で適宜分散
混合して造粒した後、この造粒粉を用いて、表1に示す
溶射条件に基づくプラズマ溶射法により、直径30mm
のアルミニウム製のシャフト部材の表面に皮膜厚100
μmの磁性皮膜を形成した。その後、ファンクションジ
ェネレータ(磁気信号記録ヘッド)を用いて、磁気信号
記録ヘッドを、毎分600 rpIll、で回転するシ
ャフト部材の磁性皮膜に接触させた状態で矩形波を15
Vにて書き込む。First, in iron oxide-based magnetic primary particles, non-magnetic materials A and B made of oxides of titania alone and alumina alone, and non-magnetic material C made of nitride of boron nitride (BN),
After appropriately dispersing and mixing and granulating jO, 20, 40, 60° and 70% by weight, this granulated powder was used to form a powder with a diameter of 30 mm by a plasma spraying method based on the spraying conditions shown in Table 1.
A coating thickness of 100 mm is applied to the surface of the aluminum shaft member.
A μm-thick magnetic film was formed. Thereafter, using a function generator (magnetic signal recording head), a rectangular wave is generated for 15 minutes while the magnetic signal recording head is in contact with the magnetic film of the shaft member rotating at 600 rpm.
Write in V.
表1
そして、磁気信号記録ヘッドに代えて磁気信号読取りヘ
ッドを磁性皮膜に対応するように配置し、この磁気信号
読取りヘッドにより、表2に示す測定条件に基づいて磁
性皮膜の磁気信号を測定し、第5図に示す結果を得た。Table 1 Then, instead of the magnetic signal recording head, a magnetic signal reading head was placed so as to correspond to the magnetic film, and the magnetic signal of the magnetic film was measured using this magnetic signal reading head based on the measurement conditions shown in Table 2. , the results shown in FIG. 5 were obtained.
表2
このように、非磁性材料として酸化物を用いた磁性皮膜
の再生出力向上率がチタニア、アルミナの順で高く、窒
化物(窒化ボロン)を用いた磁性皮膜の再生出力向上率
が上記2者に比べて小さく、非磁性材料としては酸化物
が適していることが確認できた。Table 2 As can be seen, the reproduction output improvement rate of the magnetic coating using oxide as a non-magnetic material is highest in the order of titania and alumina, and the reproduction output improvement rate of the magnetic coating using nitride (boron nitride) is higher than the above two. It was confirmed that oxides are suitable as non-magnetic materials.
また、非磁性材料として酸化物及び窒化物の磁性材料に
対して分散混在される比率は、10重量%以前、例えば
5重量%から磁性皮膜の再生出力向上率が高くなり始め
、60重量%を越えると磁性皮膜の再生出力向上率が低
下することが確認できた。Furthermore, the ratio of oxides and nitrides dispersed and mixed as non-magnetic materials to the magnetic material is below 10% by weight, for example, from 5% by weight, the reproduction output improvement rate of the magnetic film starts to increase, and when it reaches 60% by weight. It was confirmed that when the value exceeds this value, the reproduction output improvement rate of the magnetic film decreases.
次に、上記磁性皮膜3,3の効果を確認するために行っ
た第2試験について説明する。Next, a second test conducted to confirm the effect of the magnetic films 3, 3 will be explained.
先ず、上記第1試験と同一の酸化鉄系磁性1次粒子中に
、チタニア単体及びアルミナ単体の酸化物からなる非磁
性材料A、B、並びに窒化ボロン(BN)の窒化物から
なる非磁性材料Cを、10゜20.40.60.70重
量%の比率で適宜分散混合して造粒した造粒粉に加え、
酸化鉄系磁性1次粒子中に、窒化シリコン(Si3N4
)の窒化物からなる非磁性材料りを、10. 20.4
0゜60.70重量%の比率で適宜分散混合して造粒し
た造粒粉を用いて、塗布法により、直径30mmのアル
ミニウム製のシャフト部材の表面に皮膜厚100μmの
磁性皮膜を形成した。この場合、造粒粉は、酸化鉄系磁
性1次粒子中に非磁性材料A、 B、 C,Dを個
別に加えたちの1に対し、アクリルウレタン系バインダ
を4の比率で分散混合して生成され、この造粒粉をスプ
レーによりシャフト部材の表面に噴射させた後乾燥させ
て磁性皮膜を形成する。First, in the same iron oxide-based magnetic primary particles as in the first test, non-magnetic materials A and B consisting of oxides of titania alone and alumina alone, and non-magnetic materials consisting of nitride of boron nitride (BN) were added. Add C to the granulated powder that has been appropriately dispersed and mixed at a ratio of 10°20.40.60.70% by weight,
Silicon nitride (Si3N4) is included in the iron oxide magnetic primary particles.
) non-magnetic material made of nitride, 10. 20.4
A magnetic film having a film thickness of 100 μm was formed on the surface of an aluminum shaft member having a diameter of 30 mm using a coating method using granulated powder that had been appropriately dispersed and mixed at a ratio of 0.60.70% by weight. In this case, the granulated powder is made by adding non-magnetic materials A, B, C, and D individually to iron oxide magnetic primary particles and dispersing and mixing an acrylic urethane binder in a ratio of 1 to 4. This granulated powder is sprayed onto the surface of the shaft member and then dried to form a magnetic film.
その後、ファンクションジェネレータ(磁気信号記録ヘ
ッド)を用いて、磁気信号記録ヘッドを、毎分600
rpIll、で回転するシャフト部材の磁性皮膜に接触
させた状態で矩形波を15Vにて書き込む。そして、磁
気信号記録ヘッドに代えて磁気信号読取りヘッドを磁性
皮膜に対応するように配置し、この磁気信号読取りヘッ
ドにより、上記表2に示した測定条件に基づいて磁性皮
膜の磁気信号を測定し、第6図に示す結果を得た。Then, using a function generator (magnetic signal recording head), the magnetic signal recording head is
A rectangular wave is written at 15 V while the shaft member is in contact with the magnetic film of the rotating shaft member. Then, instead of the magnetic signal recording head, a magnetic signal reading head is arranged to correspond to the magnetic film, and this magnetic signal reading head measures the magnetic signal of the magnetic film based on the measurement conditions shown in Table 2 above. , the results shown in FIG. 6 were obtained.
このように、非磁性材料として酸化物を用いた磁性皮膜
の再生出力向上率がチタニア、アルミナの順で高く、次
いで、窒化物を用いた磁性皮膜の再生出力向上率が上記
2者に比べて小さく、非磁性材料としては酸化物が適し
ていることが上記第1試験と同様に確認できた。In this way, the reproduction output improvement rate of magnetic coatings using oxides as non-magnetic materials is highest in the order of titania and alumina, followed by the reproduction output improvement rate of magnetic coatings using nitrides compared to the above two. Similar to the first test, it was confirmed that oxides are suitable as small, non-magnetic materials.
また、非磁性材料として酸化物及び窒化物の磁性材料に
対して分散混在される比率は、10重量%から磁性皮膜
の再生出力向上率が高くなり始め、60重量%を越える
と磁性皮膜の再生出力向上率が低下することが上記第1
試験と同様に確認できた。In addition, when the ratio of nonmagnetic materials such as oxides and nitrides dispersed in the magnetic material is 10% by weight, the reproduction output improvement rate of the magnetic coating starts to increase, and when it exceeds 60% by weight, the reproduction output of the magnetic coating starts to increase. The first problem mentioned above is that the output improvement rate decreases.
It was confirmed in the same way as the test.
次に、上記磁性皮膜3,3の効果を確認するために行っ
た第3試験について説明する。Next, a third test conducted to confirm the effects of the magnetic films 3, 3 will be described.
先ず、試料Aでは、溶射粉末としてアトマイズ法により
造粒した粒径177μm以下のコバルト粉を用いて、表
3に示す溶射条件■に基づくプラズマ溶射により、縦1
0mmx横2mmX厚さ1mmのアルミニウム製の板材
の表面に皮膜厚110μmの磁性皮膜を形成した。First, in sample A, using cobalt powder with a particle size of 177 μm or less granulated by the atomization method as a thermal spray powder, a vertical
A magnetic film with a thickness of 110 μm was formed on the surface of an aluminum plate measuring 0 mm x 2 mm wide x 1 mm thick.
表3
また、試料Bでは、溶射粉末としてアトマイズ法により
造粒した粒径177μm以下のコバルト粉を用いて、上
記表3に示す溶射条件■に基づくプラズマ溶射により、
上記試料Aと同一の板材の表面に皮膜厚110μmの磁
性皮膜Bを形成した。Table 3 In addition, in sample B, cobalt powder with a particle size of 177 μm or less granulated by the atomization method was used as the thermal spray powder, and by plasma spraying based on the thermal spraying conditions (■) shown in Table 3 above,
A magnetic film B having a film thickness of 110 μm was formed on the surface of the same plate material as the sample A above.
また、試料Cでは、溶射粉末として粒径が1〜10μm
の磁性1次粒子を造粒法により造粒したのち焼結した粒
径1o〜75μmのコバルト粉を用いて、上記表3に示
す溶射条件■に基づくブラズマ溶射により、上記試料A
と同一の板材の表面に皮膜厚110μmの磁性皮膜Cを
形成した。In addition, in sample C, the particle size was 1 to 10 μm as a thermal spray powder.
Using cobalt powder with a particle size of 10 to 75 μm, which was sintered after granulating magnetic primary particles using a granulation method, the sample A
A magnetic film C having a film thickness of 110 μm was formed on the surface of the same plate material.
また、試料りでは、溶射粉末として粒径が1〜10μm
の磁性1次粒子を造粒法により造粒した(7)t、焼結
した粒径10〜75μmのコバルト粉ヲ用いて、上記表
3に示す溶射条件■に基づくプラズマ溶射により、上記
試料Aと同一の板材の表面に皮膜厚110μmの磁性皮
膜りを形成した。In addition, in the sample, the particle size of the thermal spray powder was 1 to 10 μm.
The above Sample A was obtained by plasma spraying based on the thermal spraying conditions ① shown in Table 3 above using cobalt powder with a particle size of 10 to 75 μm which was granulated by a granulation method (7)t and sintered magnetic primary particles of . A magnetic film with a film thickness of 110 μm was formed on the surface of the same plate material.
また、試料Eでは、溶射粉末として粒径が1〜8μmの
磁性1次粒子を造粒法により造粒した粒径10〜75μ
mのコバルト粉を用いて、上記表3に示す溶射条件■に
基づくプラズマ溶射により、上記試料Aと同一の板材の
表面に皮膜厚110μmの磁性皮膜Eを形成した。In addition, in sample E, magnetic primary particles with a particle size of 1 to 8 μm were granulated by a granulation method as thermal spray powder, and the particle size was 10 to 75 μm.
A magnetic film E having a film thickness of 110 μm was formed on the surface of the same plate material as the above sample A by plasma spraying using cobalt powder of 100 μm under the spraying conditions (1) shown in Table 3 above.
また、試料Fでは、溶射粉末として粒径が1〜8μmの
磁性1次粒子を造粒法により造粒した粒径5〜45μm
のコバルト粉を用いて、上記表3に示す溶射条件■に基
づくプラズマ溶射により、上記試料Aと同一の板材の表
面に皮膜厚110μmの磁性皮膜Fを形成した。In addition, in sample F, magnetic primary particles with a particle size of 1 to 8 μm were granulated by a granulation method as thermal spray powder, and the particle size was 5 to 45 μm.
A magnetic film F having a film thickness of 110 μm was formed on the surface of the same plate material as Sample A by plasma spraying using the cobalt powder shown in Table 3 above under the spraying conditions (1).
そして、VSM装置(振動型磁力計)を用いて、試料A
−Fの各磁性皮膜A−Fの磁気特性、つまり保磁力及び
残留磁化特性、並びに各磁性皮膜A〜F中に分散含有さ
れる非磁性材料としての酸化コバルトの含有量をそれぞ
れ測定し、第7図及び第8図、並びに表4に示す結果を
得た。尚、■SM装置の印加磁場は5kOeとする。Then, sample A was measured using a VSM device (vibrating magnetometer).
-F, the magnetic properties of each magnetic coating A to F, that is, the coercive force and residual magnetization characteristics, and the content of cobalt oxide as a non-magnetic material dispersed in each magnetic coating A to F were measured. The results shown in FIGS. 7 and 8 and Table 4 were obtained. Note that the magnetic field applied to the SM device is 5 kOe.
表4
このように、非磁性材料としての酸化コバルトの磁性皮
膜に対して分散含有される比率(酸化コバルト量)が増
加するに従い保磁力が増加していることが確認できた。Table 4 Thus, it was confirmed that as the ratio of cobalt oxide as a non-magnetic material dispersed in the magnetic film (the amount of cobalt oxide) increased, the coercive force increased.
また、酸化コバルトの磁性皮膜に対して分散含有される
比率は、10重量%から磁性皮膜の残留磁化が高くなり
始め、40重量%を越えると磁性皮膜の残留磁化が横這
い状態になることが確認できた。In addition, it was confirmed that the residual magnetization of the magnetic film starts to increase at a ratio of cobalt oxide dispersed in the magnetic film of 10% by weight, and that the residual magnetization of the magnetic film levels off when it exceeds 40% by weight. did it.
尚、上記実施例及び試験例では、アルミニウム製のター
ビンシャフト2及びシャフト部材をそれぞれ用いたが、
鉄系などの磁性材料からなるタービンシャフト及びシャ
フト部材を用いても良く、この場合には、表面にアルミ
ニウムなどの非磁性材料の非、磁性皮膜を形成した後、
その非磁性皮膜の上から磁性皮膜が形成されることにな
る。In addition, in the above examples and test examples, the turbine shaft 2 and shaft member made of aluminum were used, respectively.
Turbine shafts and shaft members made of magnetic materials such as iron may also be used. In this case, after forming a non-magnetic film of a non-magnetic material such as aluminum on the surface,
A magnetic film is formed on top of the non-magnetic film.
(発明の効果)
以上の如く、請求項(1)に係る発明の磁性皮膜を有す
るセンサによれば、基材の表面に、非磁性物質を所定量
分散含有せしめた磁性材料よりなる磁性皮膜を形成した
ので、磁性皮膜の磁壁が非磁性物質により効果的に増加
することになり、この増加した磁壁を極めて強い磁場の
印加により移動させて多数の磁壁による高い残留磁化が
得られ、測定時の再生出力をより向上させることかでき
る。(Effects of the Invention) As described above, according to the sensor having a magnetic film of the invention according to claim (1), a magnetic film made of a magnetic material containing a predetermined amount of a non-magnetic substance dispersed on the surface of the base material is provided. As a result, the domain walls of the magnetic film are effectively increased by the non-magnetic material, and this increased domain wall is moved by applying an extremely strong magnetic field to obtain high residual magnetization due to the large number of domain walls, which results in a high remanent magnetization during measurement. It is possible to further improve the playback output.
また、請求項(2)に係る発明の磁性皮膜を有するセン
サによれば、少なくとも酸化物、炭化物、窒化物及びほ
う化物のうちから1種選んだ非磁性物質の磁性材料に対
して含有される比率を5〜60重量%としたので、非磁
性物質の磁性材料に対する含有比率により磁壁の増加効
果を妨げることなく磁性皮膜の磁壁を効果的に増加させ
て、より高い残留磁化が確実に得られ、測定時の再生出
力をより確実に向上させることができる。Further, according to the sensor having a magnetic film of the invention according to claim (2), at least one non-magnetic substance selected from oxides, carbides, nitrides and borides is contained in the magnetic material. Since the ratio is set to 5 to 60% by weight, the domain wall of the magnetic film can be effectively increased without interfering with the domain wall increasing effect due to the content ratio of the non-magnetic substance to the magnetic material, and higher residual magnetization can be reliably obtained. , it is possible to more reliably improve the reproduction output during measurement.
また、請求項(3)に係る発明の磁性皮膜を有するセン
サによれば、少なくともチタニア、アルミナ、ジルコニ
ア、酸化マグネシウム、二酸化ケイ素及び酸化コバルト
のうちの単体又は混合体からなる酸化物のうちから選ん
だ非磁性物質を磁性材料中に分散含有せしめて基材の表
面に溶射することにより磁性皮膜を形成したので、磁性
材料中に分散含有された酸化物は溶射時の火炎によるそ
れ以上の酸化を防止しつつ、基材の表面に極めてムラの
少ない磁性皮膜を溶射により形成することができ、磁壁
か満遍なく効果的に増加した磁性皮膜により検出精度を
高めることかできる。Further, according to the sensor having a magnetic film of the invention according to claim (3), at least an oxide selected from the group consisting of a single substance or a mixture of titania, alumina, zirconia, magnesium oxide, silicon dioxide, and cobalt oxide is used. However, since a magnetic film was formed by dispersing a non-magnetic substance in a magnetic material and thermally spraying it onto the surface of the base material, the oxide dispersed in the magnetic material is protected against further oxidation by the flame during thermal spraying. It is possible to form a magnetic film with very little unevenness on the surface of the base material by thermal spraying while preventing the magnetic field from forming, and the detection accuracy can be improved by effectively increasing the magnetic domain walls evenly.
また、請求項(4)に係る発明の磁性皮膜を有するセン
サによれば、非磁性物質を酸化コバルトとしたので、磁
性材料としてコバルトを用いれば、溶射時の火炎により
コバルトか酸化して酸化コバルトを容易に生成すること
ができる。しかも、非磁性物質を、溶射時の火炎により
極めてムラの少ない磁性皮膜を形成する酸化コバルトと
したので、磁性皮膜の磁壁を酸化コバルトにより効果的
に増加させて、この非磁性物質による磁壁の増加効果に
よって残留磁化がさらに高められ、磁性皮膜に対する磁
気信号の書込み周波数を高めて磁気信号の経時変化を防
止して保磁力特性を向上させつつ、測定時の再生出力を
さらに向上させることかできる。Further, according to the sensor having a magnetic film of the invention according to claim (4), cobalt oxide is used as the non-magnetic material, so if cobalt is used as the magnetic material, the flame during thermal spraying will oxidize the cobalt and turn it into cobalt oxide. can be easily generated. Moreover, since the non-magnetic material is cobalt oxide, which forms a magnetic film with very little unevenness by the flame during thermal spraying, the domain wall of the magnetic film is effectively increased by the cobalt oxide, and the domain wall is increased by this non-magnetic material. This effect further increases residual magnetization, increases the writing frequency of magnetic signals to the magnetic film, prevents changes in magnetic signals over time, improves coercive force characteristics, and further improves reproduction output during measurement.
また、請求項(5)に係る発明の磁性皮膜を有するセン
サによれば、磁性皮膜に、コバルト系の磁性材料に対し
て10〜40重量%の酸化コバルトを分散含有せしめた
ので、磁性材料に対して含有した酸化コバルトによる磁
壁の増加効果を妨げることなく、酸化コバルトの磁性材
料に対する含有比率によって磁性皮膜の磁壁が効果的に
増加し、特に残留磁化特性を確実に向上させることがで
きる。Further, according to the sensor having a magnetic film of the invention according to claim (5), the magnetic film contains cobalt oxide dispersed in an amount of 10 to 40% by weight based on the cobalt-based magnetic material. On the other hand, the domain wall of the magnetic coating can be effectively increased by the content ratio of cobalt oxide to the magnetic material without impeding the effect of increasing the domain wall by the cobalt oxide contained, and in particular, the residual magnetization characteristics can be reliably improved.
さらに、請求項(6)に係る発明では、粒径1〜10μ
mに粉砕された酸化コノ1ルト系粒子を磁性材料中に所
定量分散混入して焼結により粒径10〜75μmのコバ
ルト系焼結粉を造粒し、このコバルト系焼結粉を基材の
表面に溶射して磁性皮膜を形成したので、溶射時の火炎
により粒径か小さめのコバルト系焼結粉が酸化して所定
量の酸化コバルトが容易に磁性皮膜中に生成されること
になり、再生出力及び保磁力をより向上させる磁性皮膜
を容易に形成することができる。しかも、酸化コバルト
系粒子を粒径1〜10μmに粉砕したことにより、酸化
コバルト系粒子粉砕時の製造コストを安価にてきる上、
造粒時の焼結による酸化コバルト系粒子の酸化を防止し
て磁性皮膜に所定量以上の酸化コバルトを分散含有させ
ることを確実に防止できる。Furthermore, in the invention according to claim (6), the particle size is 1 to 10 μm.
A predetermined amount of cobalt-based sintered particles pulverized to 500 μm is dispersed and mixed into a magnetic material and sintered to granulate cobalt-based sintered powder with a particle size of 10 to 75 μm, and this cobalt-based sintered powder is used as a base material. Since the magnetic coating was formed by thermal spraying on the surface of the magnetic coating, the cobalt-based sintered powder with a smaller particle size is oxidized by the flame during thermal spraying, and a predetermined amount of cobalt oxide is easily generated in the magnetic coating. , it is possible to easily form a magnetic film that further improves reproduction output and coercive force. Moreover, by pulverizing the cobalt oxide particles to a particle size of 1 to 10 μm, the manufacturing cost for pulverizing the cobalt oxide particles can be reduced, and
By preventing oxidation of cobalt oxide particles due to sintering during granulation, it is possible to reliably prevent the magnetic coating from containing more than a predetermined amount of cobalt oxide dispersed therein.
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は磁性皮M
を有するセンサのシステム説明図、第2図は溶射粉体の
説明図、第3図は一対の磁気信号記録ヘッドにより記録
した磁性皮膜の磁気信号を示す図、第4図はトルク作用
時に一対の磁気信号読取りヘッドにより読取った磁性皮
膜の磁気信号を示す図、第5図は溶射により形成される
磁性皮膜中に分散含有された非磁性材料添加量に対する
再生出力向上率の特性を示す特性図、第6図は塗布によ
り形成される磁性皮膜中に分散含有された非磁性材料添
加量に対する再生出力向上率の特性を示す特性図、第7
図は酸化コバルト量に対する保磁力特性を示す特性図、
第8図は酸化コバルト量に対する残留磁化特性を示す特
性図である。
1・・・センサ
2・・タービンシャフト(基材)
3・・・磁性皮膜
A・・・磁性材料
B・・・非磁性材料
特 許 出 願 人 マツダ株式会社冨−代
理 人 前 1) 弘
−ばか1名
ニーセンサ
2・ターピノシャフト(基材)
3・磁性皮膜
八−磁性材料
B・・非磁性tオ料
第1m
J 2 M
第3図
第4rI!J
20 l4o60 80 100非、
daミオ掌斗Δシ刀口iI(中11z)第5図
非TJm(’f7オ筆斗m71[]((11iS)第6
WJ
霞四叩Pず
詰The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a magnetic skin M.
2 is an explanatory diagram of the sprayed powder, FIG. 3 is a diagram showing the magnetic signals of the magnetic film recorded by a pair of magnetic signal recording heads, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing the magnetic signal of the magnetic coating read by the magnetic signal reading head; FIG. Figure 6 is a characteristic diagram showing the characteristics of the reproduction output improvement rate with respect to the amount of non-magnetic material dispersed in the magnetic film formed by coating.
The figure shows the coercive force characteristics with respect to the amount of cobalt oxide.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing residual magnetization characteristics with respect to the amount of cobalt oxide. 1...Sensor 2...Turbine shaft (base material) 3...Magnetic film A...Magnetic material B...Non-magnetic material Patent applicant: Tomiyo Mazda Motor Corporation
Before Rinto 1) Hiroshi
- Idiot 1 Knee sensor 2 - Turpino shaft (base material) 3 - Magnetic coating 8 - Magnetic material B...Non-magnetic material 1st m J 2 M Fig. 3 Fig. 4rI! J 20 l4o60 80 100 non,
da mio palmto Δshitoguchi iI (middle 11z) Fig. 5 non-TJm ('f7 o brushto m71 [] ((11iS) 6th
WJ Kasumi Shitaku P Zuzume
Claims (6)
なる磁性皮膜が形成されており、上記磁性材料中には非
磁性物質が所定量分散含有されていることを特徴とする
磁性皮膜を有するセンサ。(1) A magnetic film characterized in that a magnetic film made of a magnetic material capable of recording magnetic signals is formed on the surface of a base material, and a predetermined amount of a non-magnetic substance is dispersed and contained in the magnetic material. A sensor with
及びほう化物のうちの1種からなり、これらの非磁性物
質の磁性材料に対して含有される比率が5〜60重量%
である請求項(1)記載の磁性皮膜を有するセンサ。(2) The non-magnetic substance consists of at least one of oxides, carbides, nitrides, and borides, and the content of these non-magnetic substances with respect to the magnetic material is 5 to 60% by weight.
A sensor having a magnetic film according to claim (1).
ルコニア、酸化マグネシウム、二酸化ケイ素及び酸化コ
バルトのうちの単体又はこれらの混合体からなる酸化物
であり、磁性皮膜は、この酸化物が磁性材料中に分散含
有されて基材の表面に溶射により形成されている請求項
(2)記載の磁性皮膜を有するセンサ。(3) The non-magnetic substance is an oxide consisting of at least one of titania, alumina, zirconia, magnesium oxide, silicon dioxide, and cobalt oxide, or a mixture thereof, and the magnetic film is formed by incorporating this oxide into the magnetic material. A sensor having a magnetic film according to claim 2, wherein the magnetic film is dispersed and formed on the surface of the base material by thermal spraying.
載の磁性皮膜を有するセンサ。(4) A sensor having a magnetic film according to claim (3), wherein the non-magnetic substance is cobalt oxide.
磁性材料よりなる磁性皮膜が形成されており、上記磁性
皮膜には、磁性材料に対して10〜40重量%の酸化コ
バルトが分散含有されていることを特徴とする磁性皮膜
を有するセンサ。(5) A magnetic film made of a cobalt-based magnetic material capable of recording magnetic signals is formed on the surface of the base material, and the magnetic film has cobalt oxide dispersed in an amount of 10 to 40% by weight based on the magnetic material. A sensor having a magnetic film containing a magnetic film.
る第1工程と、該第1工程の酸化コバルト系粒子を磁性
材料中に所定量分散混入したのち焼結して粒径10〜7
5μmのコバルト系焼結粉を造粒する第2工程と、該第
2工程のコバルト系焼結粉を基材の表面に溶射して磁気
信号の記録可能な磁性皮膜を形成する第3工程とを有し
ていることを特徴とする磁性皮膜を有するセンサの製造
法。(6) A first step of pulverizing cobalt oxide particles to a particle size of 1 to 10 μm, and dispersing and mixing a predetermined amount of the cobalt oxide particles in the first step into a magnetic material, followed by sintering to a particle size of 10 to 7 μm.
A second step of granulating 5 μm cobalt-based sintered powder, and a third step of spraying the cobalt-based sintered powder of the second step onto the surface of the base material to form a magnetic film capable of recording magnetic signals. 1. A method for manufacturing a sensor having a magnetic film, characterized in that the sensor has a magnetic film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2340067A JPH04207005A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Sensor with magnetic film and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2340067A JPH04207005A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Sensor with magnetic film and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04207005A true JPH04207005A (en) | 1992-07-29 |
Family
ID=18333408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2340067A Pending JPH04207005A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Sensor with magnetic film and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04207005A (en) |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2340067A patent/JPH04207005A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR930009640B1 (en) | Magnetic recording medium | |
| GB2080319A (en) | Magnetic recording medium | |
| JP2950979B2 (en) | Manufacturing method of sensor having magnetic film | |
| JPH04207005A (en) | Sensor with magnetic film and its manufacture | |
| JP2744114B2 (en) | Multi-frequency superimposed magnetic recording method and magnetic recording medium for multi-frequency superimposed magnetic head recording | |
| KR960016357B1 (en) | Magnetic recording medium | |
| JPS5852805A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH04363635A (en) | Sensor having magnetic film | |
| JPH028372B2 (en) | ||
| JP2989874B2 (en) | Magnetic recording media | |
| JPH0223519A (en) | Magnetic recording medium | |
| JP2651749B2 (en) | Magnetic recording media | |
| JPS62219327A (en) | Solid additive for magnetic recording medium and magnetic recording medium using such additive | |
| JPS6318515A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPS59124023A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH0721549A (en) | Magnetic recording medium and manufacturing method thereof | |
| JPH04301217A (en) | Production of magnetic recording medium | |
| JPH03189921A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH0253221A (en) | Magnetic recording medium using water base coating material containing magnetic powder and its manufacture | |
| JPH04207004A (en) | Sensor with magnetic film and its manufacture | |
| JPS6087430A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH0789411B2 (en) | Magnetic recording medium | |
| JPS62239318A (en) | Horizontally oriented magnetic recording medium | |
| JPS59167854A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH06338042A (en) | Magnetic recording medium and manufacturing method thereof |