JPH108184A - Ｆｅ４ Ｎ磁性材料の製造方法 - Google Patents
Ｆｅ４ Ｎ磁性材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH108184A JPH108184A JP8156786A JP15678696A JPH108184A JP H108184 A JPH108184 A JP H108184A JP 8156786 A JP8156786 A JP 8156786A JP 15678696 A JP15678696 A JP 15678696A JP H108184 A JPH108184 A JP H108184A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- sintering
- atmosphere
- heat
- mixed
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｆｅ4 Ｎに、低融点のＺｎを添加して無加圧の
液相焼結により緻密体を得、強磁性相のＦｅ4 Ｎ粒子が
非磁性相のＺｎ中に分散している永久磁石を作製する。 【解決手段】Ｆｅ4 Ｎ粉１とＺｎ粉２とを混合３し、水
素雰囲気中でＺｎの融点以上、Ｆｅ4 Ｎの分解温度以下
の温度で熱処理４し、熱処理物を粉砕５し、粉砕物６と
Ｚｎ粉７とを混合して成形９した後、水素とアンモニア
混合雰囲気中にて７２３〜９２３Ｋの温度範囲で焼結す
る。
液相焼結により緻密体を得、強磁性相のＦｅ4 Ｎ粒子が
非磁性相のＺｎ中に分散している永久磁石を作製する。 【解決手段】Ｆｅ4 Ｎ粉１とＺｎ粉２とを混合３し、水
素雰囲気中でＺｎの融点以上、Ｆｅ4 Ｎの分解温度以下
の温度で熱処理４し、熱処理物を粉砕５し、粉砕物６と
Ｚｎ粉７とを混合して成形９した後、水素とアンモニア
混合雰囲気中にて７２３〜９２３Ｋの温度範囲で焼結す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｆｅ4 Ｎ磁性材料
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｆｅ4 Ｎは飽和磁化が約１９０ｅｍｕ／
ｇと大きく、耐摩耗性、耐酸化性が高く、機械的強度が
大きいという特徴を持つことから、Ｆｅ4 Ｎの緻密体を
作製することができれば、優れた磁性材料になるのでは
ないかと期待されている。しかし、Ｆｅ4 Ｎは約９４０
ＫでＦｅとＮに分解してしまうため、無加圧焼結では緻
密なＦｅ4 Ｎ焼結体の作製は難しいとされている。
ｇと大きく、耐摩耗性、耐酸化性が高く、機械的強度が
大きいという特徴を持つことから、Ｆｅ4 Ｎの緻密体を
作製することができれば、優れた磁性材料になるのでは
ないかと期待されている。しかし、Ｆｅ4 Ｎは約９４０
ＫでＦｅとＮに分解してしまうため、無加圧焼結では緻
密なＦｅ4 Ｎ焼結体の作製は難しいとされている。
【０００３】従来、サマリウム系の磁性材料であるＳｍ
2 Ｆｅ17Ｎx については、低融点のＺｎを添加して、無
加圧の液相焼結により緻密体を得ようとする試みが知ら
れているが、Ｆｅ4 Ｎについては、無加圧焼結による緻
密化特性に及ぼすＺｎ添加の影響についての報告は見あ
たらない。
2 Ｆｅ17Ｎx については、低融点のＺｎを添加して、無
加圧の液相焼結により緻密体を得ようとする試みが知ら
れているが、Ｆｅ4 Ｎについては、無加圧焼結による緻
密化特性に及ぼすＺｎ添加の影響についての報告は見あ
たらない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｆｅ4 Ｎに
ついて、低融点のＺｎを添加して無加圧の液相焼結によ
り緻密体を得、強磁性相のＦｅ4 Ｎ粒子が非磁性相のＺ
ｎ中に分散している永久磁石を作製することを目的とし
ている。しかし、単にＦｅ4 ＮにＺｎを添加しても、目
的物を製作することはできない。そこで、Ｆｅ4 Ｎの無
加圧焼結による緻密化特性に及ぼすＺｎ添加の影響につ
いて種々研究を重ねた結果、本発明に到達した。本発明
はこの知見に基づき、新規なＦｅ4 Ｎ磁性材料の製造方
法を提供するものである。
ついて、低融点のＺｎを添加して無加圧の液相焼結によ
り緻密体を得、強磁性相のＦｅ4 Ｎ粒子が非磁性相のＺ
ｎ中に分散している永久磁石を作製することを目的とし
ている。しかし、単にＦｅ4 ＮにＺｎを添加しても、目
的物を製作することはできない。そこで、Ｆｅ4 Ｎの無
加圧焼結による緻密化特性に及ぼすＺｎ添加の影響につ
いて種々研究を重ねた結果、本発明に到達した。本発明
はこの知見に基づき、新規なＦｅ4 Ｎ磁性材料の製造方
法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】Ｆｅ4 Ｎについて、無加
圧焼結による緻密化特性に及ぼすＺｎ添加の影響につい
て研究し、以下の結果を得た。 （ａ）Ｆｅ4 Ｎ粉にＺｎ粉を２０ｍａｓｓ％混合し成形
焼結した系では、Ｈ2 雰囲気又はＨ2 −ＮＨ3 雰囲気の
中のいずれの焼結についても、焼結体が膨張し緻密化し
なかった。これは、Ｈ2 雰囲気中の焼結ではＦｅ4 Ｎ粒
子が脱窒して表面にＦｅが生成し、Ｚｎと反応してＦｅ
−Ｚｎ化合物が生成し、粒子間距離が広がるためと考え
られ、また、Ｈ2 −ＮＨ3 雰囲気中の焼結ではＦｅ4 Ｎ
粒子とＺｎ液相の濡れ性が低いため膨張したと考えられ
る。 （ｂ）Ｆｅ4 Ｎ粉にＺｎ粉を１０ｍａｓｓ％混合しＨ2
雰囲気中で熱処理を行い粉砕した熱処理粉にＺｎ粉を２
０ｍａｓｓ％混合し成形焼結した系では、Ｈ2 −ＮＨ3
中では収縮・緻密化し、相対密度８４％が得られた。こ
れは、熱処理中にＦｅ4 Ｎ粉粒子の表面にＦｅ−Ｚｎ化
合物層が生成し、この化合物層がＺｎ液相に対して濡れ
性がよいために収縮・緻密化したと考えられる。 （ｃ）一般的に濡れ性が低い系においても、本発明のよ
うな手法によって固相粒子の表面を改質することによっ
て濡れ性を改善できる可能性が示唆された。
圧焼結による緻密化特性に及ぼすＺｎ添加の影響につい
て研究し、以下の結果を得た。 （ａ）Ｆｅ4 Ｎ粉にＺｎ粉を２０ｍａｓｓ％混合し成形
焼結した系では、Ｈ2 雰囲気又はＨ2 −ＮＨ3 雰囲気の
中のいずれの焼結についても、焼結体が膨張し緻密化し
なかった。これは、Ｈ2 雰囲気中の焼結ではＦｅ4 Ｎ粒
子が脱窒して表面にＦｅが生成し、Ｚｎと反応してＦｅ
−Ｚｎ化合物が生成し、粒子間距離が広がるためと考え
られ、また、Ｈ2 −ＮＨ3 雰囲気中の焼結ではＦｅ4 Ｎ
粒子とＺｎ液相の濡れ性が低いため膨張したと考えられ
る。 （ｂ）Ｆｅ4 Ｎ粉にＺｎ粉を１０ｍａｓｓ％混合しＨ2
雰囲気中で熱処理を行い粉砕した熱処理粉にＺｎ粉を２
０ｍａｓｓ％混合し成形焼結した系では、Ｈ2 −ＮＨ3
中では収縮・緻密化し、相対密度８４％が得られた。こ
れは、熱処理中にＦｅ4 Ｎ粉粒子の表面にＦｅ−Ｚｎ化
合物層が生成し、この化合物層がＺｎ液相に対して濡れ
性がよいために収縮・緻密化したと考えられる。 （ｃ）一般的に濡れ性が低い系においても、本発明のよ
うな手法によって固相粒子の表面を改質することによっ
て濡れ性を改善できる可能性が示唆された。
【０００６】本発明は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉とを混合
し、まず、水素雰囲気中で熱処理し、この熱処理物を粉
砕し、粉砕した熱処理粉とＺｎ粉とを混合して成形す
る。その後、水素とアンモニアとの混合雰囲気中にて焼
結することを特徴とするＦｅ4 Ｎ磁性材料の製造方法で
ある。前記熱処理はＺｎの融点以上、Ｆｅ4 Ｎの分解温
度以下で行うこととすればよく、また前記焼結は、７２
３〜９２３Ｋの温度範囲で行うと好適である。
し、まず、水素雰囲気中で熱処理し、この熱処理物を粉
砕し、粉砕した熱処理粉とＺｎ粉とを混合して成形す
る。その後、水素とアンモニアとの混合雰囲気中にて焼
結することを特徴とするＦｅ4 Ｎ磁性材料の製造方法で
ある。前記熱処理はＺｎの融点以上、Ｆｅ4 Ｎの分解温
度以下で行うこととすればよく、また前記焼結は、７２
３〜９２３Ｋの温度範囲で行うと好適である。
【０００７】次に、図７〜図９に示す模式図を用いて本
発明の技術手段を説明する。図７（ａ）は、Ｆｅ4 Ｎ粉
とＺｎ粉とを混合し、水素雰囲気中で熱処理することに
より、Ｆｅ4 Ｎ粉１０１の周囲にＦｅ−Ｚｎ化合物１０
２が被覆された状態を示している。図７（ｂ）は、この
Ｆｅ−Ｚｎ化合物１０２が被覆された固相粒子であるＦ
ｅ4 Ｎ粉１０１に、Ｚｎ粒子１０３を加えて成形した状
態を模式的に示している。図７（ｂ）に示す成形体を焼
結すると図７（ｃ）に示すように、焼結時にＦｅ4 Ｎ粉
１０１とＺｎの液相１０４との濡れ性が改善され、Ｆｅ
−Ｚｎ化合物１０２の生成が抑制され、Ｆｅ−Ｚｎ化合
物１０２が薄く被覆されているＦｅ4 Ｎ粉１０１とＺｎ
の液相１０４とが緻密に結合した焼結体を形成する。
発明の技術手段を説明する。図７（ａ）は、Ｆｅ4 Ｎ粉
とＺｎ粉とを混合し、水素雰囲気中で熱処理することに
より、Ｆｅ4 Ｎ粉１０１の周囲にＦｅ−Ｚｎ化合物１０
２が被覆された状態を示している。図７（ｂ）は、この
Ｆｅ−Ｚｎ化合物１０２が被覆された固相粒子であるＦ
ｅ4 Ｎ粉１０１に、Ｚｎ粒子１０３を加えて成形した状
態を模式的に示している。図７（ｂ）に示す成形体を焼
結すると図７（ｃ）に示すように、焼結時にＦｅ4 Ｎ粉
１０１とＺｎの液相１０４との濡れ性が改善され、Ｆｅ
−Ｚｎ化合物１０２の生成が抑制され、Ｆｅ−Ｚｎ化合
物１０２が薄く被覆されているＦｅ4 Ｎ粉１０１とＺｎ
の液相１０４とが緻密に結合した焼結体を形成する。
【０００８】図８（ａ）は、Ｆｅ4 Ｎ粉１０１とＺｎ粉
１０３とを混合し成形した成形体を模式的に示すもの
で、これをＨ2 雰囲気中で焼結すると、図８（ｂ）に示
すように、Ｆｅ4 Ｎ粉の周囲にＦｅ層１０５が生成し、
次いで、図８（ｃ）に模式的に示すように、Ｆｅ4 Ｎ粉
の周囲にＦｅ−Ｚｎ層１０６が生成し、粒子の間にはポ
ア１０７が形成される。したがって、緻密な焼結体を得
ることはできない。
１０３とを混合し成形した成形体を模式的に示すもの
で、これをＨ2 雰囲気中で焼結すると、図８（ｂ）に示
すように、Ｆｅ4 Ｎ粉の周囲にＦｅ層１０５が生成し、
次いで、図８（ｃ）に模式的に示すように、Ｆｅ4 Ｎ粉
の周囲にＦｅ−Ｚｎ層１０６が生成し、粒子の間にはポ
ア１０７が形成される。したがって、緻密な焼結体を得
ることはできない。
【０００９】図９（ａ）は、図８（ａ）と同じＦｅ4 Ｎ
粉１０１とＺｎ粉１０３とを混合し成形した成形体を模
式的に示しており、これをＨ2 −ＮＨ3 雰囲気中で焼結
した場合を図９（ｂ）に示している。Ｆｅ4 Ｎ粉１０１
とＺｎ粉１０３とは濡れ性が悪いためＺｎが凝集し、Ｆ
ｅ4 Ｎ粒子１０１とＺｎ粒子１０８が分離し、ポア１０
７が生じ、緻密な焼結体を得ることができない。
粉１０１とＺｎ粉１０３とを混合し成形した成形体を模
式的に示しており、これをＨ2 −ＮＨ3 雰囲気中で焼結
した場合を図９（ｂ）に示している。Ｆｅ4 Ｎ粉１０１
とＺｎ粉１０３とは濡れ性が悪いためＺｎが凝集し、Ｆ
ｅ4 Ｎ粒子１０１とＺｎ粒子１０８が分離し、ポア１０
７が生じ、緻密な焼結体を得ることができない。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例のフローシ
ートを示した。Ｆｅ4 Ｎ粉１とＺｎ粉２とを混合工程３
で混合する。次に水素雰囲気中で熱処理４を行う。この
ときＦｅ4 Ｎ粉１の周囲にＦｅ−Ｚｎ化合物が生成す
る。ついで、粉砕・篩分５を行う。篩分は必ずしも行う
必要はない。熱処理粉（Ｈ．Ｔ．粉）６は、未篩の熱処
理粉又は−２０μｍの熱処理粉とし、Ｚｎ粉７をこれに
混合する（混合工程８）。ついで成形９して焼結工程１
０で焼結する。
ートを示した。Ｆｅ4 Ｎ粉１とＺｎ粉２とを混合工程３
で混合する。次に水素雰囲気中で熱処理４を行う。この
ときＦｅ4 Ｎ粉１の周囲にＦｅ−Ｚｎ化合物が生成す
る。ついで、粉砕・篩分５を行う。篩分は必ずしも行う
必要はない。熱処理粉（Ｈ．Ｔ．粉）６は、未篩の熱処
理粉又は−２０μｍの熱処理粉とし、Ｚｎ粉７をこれに
混合する（混合工程８）。ついで成形９して焼結工程１
０で焼結する。
【００１１】実施例では、混合工程３でＺｎ：１０ｍａ
ｓｓ％を混合した。水素雰囲気中で例えば、温度７０３
Ｋで時間１０．８ｋｓ熱処理した。粉砕された熱処理粉
に、Ｚｎ粉を２０ｍａｓｓ％混合した。ついで成形９し
て焼結工程１０で焼結した。成形体は実施例では縦１５
ｍｍ×横１２ｍｍ×厚み２〜３ｍｍとし、成形圧力は３
５０ＭＰａとし、成形体の相対密度は約６５〜７５％で
あった。焼結条件は、Ｈ2 雰囲気中及びＨ2 −ＮＨ3
（混合比率２：１）混合気流雰囲気中のそれぞれについ
て温度７２３〜９２３Ｋで時間３．６ｋｓとした。図１
の熱処理粉６について、ＥＤＸ分析及び窒素分析１２を
行った。ＥＤＸ分析の結果、（Ｚｎピーク高さ）／（Ｆ
ｅピーク高さ）の比は、表面から０．５〜１μｍで０．
１１、中心で０．００であった。また、熱処理粉の窒素
分析結果は、表１のとおりであった。
ｓｓ％を混合した。水素雰囲気中で例えば、温度７０３
Ｋで時間１０．８ｋｓ熱処理した。粉砕された熱処理粉
に、Ｚｎ粉を２０ｍａｓｓ％混合した。ついで成形９し
て焼結工程１０で焼結した。成形体は実施例では縦１５
ｍｍ×横１２ｍｍ×厚み２〜３ｍｍとし、成形圧力は３
５０ＭＰａとし、成形体の相対密度は約６５〜７５％で
あった。焼結条件は、Ｈ2 雰囲気中及びＨ2 −ＮＨ3
（混合比率２：１）混合気流雰囲気中のそれぞれについ
て温度７２３〜９２３Ｋで時間３．６ｋｓとした。図１
の熱処理粉６について、ＥＤＸ分析及び窒素分析１２を
行った。ＥＤＸ分析の結果、（Ｚｎピーク高さ）／（Ｆ
ｅピーク高さ）の比は、表面から０．５〜１μｍで０．
１１、中心で０．００であった。また、熱処理粉の窒素
分析結果は、表１のとおりであった。
【００１２】
【表１】
【００１３】一方、図２に示す参考例の工程で、製造を
行った。この工程は、Ｆｅ4 Ｎ粉１とＺｎ粉２とを混合
３して成形９し、この成形体を焼結１０するものであ
る。以上の実施例工程及び参考例工程で製造した焼結体
の特性を測定工程１１で測定した。測定は収縮率、重量
変化、相対密度、組織観察である。結果を図３〜図６に
示した。図３は、焼結温度と相対密度（Ｄｓ ％）のデ
ータである。Ｆｅ4 ＮにＺｎ２０ｍａｓｓ％を加えて熱
処理し、この熱処理体の粉砕粉にＺｎ２０ｍａｓｓ％を
加えて成形し、相対密度６５〜７５％の成形体を温度７
２３〜９２３Ｋで３．６ｋｓ時間で焼結した。
行った。この工程は、Ｆｅ4 Ｎ粉１とＺｎ粉２とを混合
３して成形９し、この成形体を焼結１０するものであ
る。以上の実施例工程及び参考例工程で製造した焼結体
の特性を測定工程１１で測定した。測定は収縮率、重量
変化、相対密度、組織観察である。結果を図３〜図６に
示した。図３は、焼結温度と相対密度（Ｄｓ ％）のデ
ータである。Ｆｅ4 ＮにＺｎ２０ｍａｓｓ％を加えて熱
処理し、この熱処理体の粉砕粉にＺｎ２０ｍａｓｓ％を
加えて成形し、相対密度６５〜７５％の成形体を温度７
２３〜９２３Ｋで３．６ｋｓ時間で焼結した。
【００１４】曲線２１は、未篩熱処理粉とＺｎ粉をＨ2
−ＮＨ3 雰囲気で焼結したもの 曲線２２は、−２０μｍ篩分熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 −
ＮＨ3 雰囲気で焼結したもの 曲線２３は、−２０μｍ篩分熱処理粉をＨ2 雰囲気で焼
結したもの 曲線２４は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ3 雰囲気
で焼結したもの 曲線２５は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 雰囲気で焼結し
たもの である。曲線２１、２２では、相対密度が高く、緻密な
焼結体となったが、曲線２３、２４、２５では、相対密
度の上昇はほとんど認められない。
−ＮＨ3 雰囲気で焼結したもの 曲線２２は、−２０μｍ篩分熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 −
ＮＨ3 雰囲気で焼結したもの 曲線２３は、−２０μｍ篩分熱処理粉をＨ2 雰囲気で焼
結したもの 曲線２４は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ3 雰囲気
で焼結したもの 曲線２５は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 雰囲気で焼結し
たもの である。曲線２１、２２では、相対密度が高く、緻密な
焼結体となったが、曲線２３、２４、２５では、相対密
度の上昇はほとんど認められない。
【００１５】図４は、Ｚｎ添加量（ｍａｓｓ％）と相対
密度（Ｄｓ ％）のデータである。Ｆｅ4 Ｎに１０ｍａ
ｓｓ％を加えて熱処理し、熱処理粉に１０〜３０ｍａｓ
ｓ％のＺｎを加えて成形し、相対密度６５〜７５％の成
形体を温度８２３Ｋで焼結した。 曲線３１は、未篩熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ3 雰囲
気で焼結したもの 曲線３２は、−２０μｍ篩分熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 −
ＮＨ3 雰囲気で焼結したもの 曲線３３は、−２０μｍ篩分熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 雰
囲気で焼結したもの 曲線３４は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ3 雰囲気
で焼結したもの 曲線３５は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 雰囲気で焼結し
たもの である。曲線３１、３２では、相対密度が高く、緻密な
焼結体を得た。Ｚｎ添加量は２０ｍａｓｓ％のときもっ
とも高くなった。曲線３３、３４、３５では、相対密度
の上昇はほとんど認められない。
密度（Ｄｓ ％）のデータである。Ｆｅ4 Ｎに１０ｍａ
ｓｓ％を加えて熱処理し、熱処理粉に１０〜３０ｍａｓ
ｓ％のＺｎを加えて成形し、相対密度６５〜７５％の成
形体を温度８２３Ｋで焼結した。 曲線３１は、未篩熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ3 雰囲
気で焼結したもの 曲線３２は、−２０μｍ篩分熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 −
ＮＨ3 雰囲気で焼結したもの 曲線３３は、−２０μｍ篩分熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 雰
囲気で焼結したもの 曲線３４は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ3 雰囲気
で焼結したもの 曲線３５は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 雰囲気で焼結し
たもの である。曲線３１、３２では、相対密度が高く、緻密な
焼結体を得た。Ｚｎ添加量は２０ｍａｓｓ％のときもっ
とも高くなった。曲線３３、３４、３５では、相対密度
の上昇はほとんど認められない。
【００１６】図５、図６は、焼結温度と重量変化
（％）、寸法変化（％）のデータである。図３と同じ条
件で熱処理、焼結を行ったものである。 曲線４１、５１は、未篩熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ
3 雰囲気で焼結したもの 曲線４２、５２は、−２０μｍ篩分熱処理粉とＺｎ粉を
Ｈ2 −ＮＨ3 雰囲気で焼結したもの 曲線４３、５３は、−２０μｍ篩分熱処理粉をＨ2 雰囲
気で焼結したもの 曲線４４、５４は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ3
雰囲気で焼結したもの 曲線４５、５５は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 雰囲気で
焼結したもの である。曲線４１、４２、４３では、重量変化が少くな
く、また曲線５１、５２では、寸法変化が縮小側となっ
ている。
（％）、寸法変化（％）のデータである。図３と同じ条
件で熱処理、焼結を行ったものである。 曲線４１、５１は、未篩熱処理粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ
3 雰囲気で焼結したもの 曲線４２、５２は、−２０μｍ篩分熱処理粉とＺｎ粉を
Ｈ2 −ＮＨ3 雰囲気で焼結したもの 曲線４３、５３は、−２０μｍ篩分熱処理粉をＨ2 雰囲
気で焼結したもの 曲線４４、５４は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 −ＮＨ3
雰囲気で焼結したもの 曲線４５、５５は、Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉をＨ2 雰囲気で
焼結したもの である。曲線４１、４２、４３では、重量変化が少くな
く、また曲線５１、５２では、寸法変化が縮小側となっ
ている。
【００１７】
【実施例及び参考例】参考例として、図２に示す工程に
て、粒径４．２μｍ、Ｎ含有量５．９ｍａｓｓ％からな
るＦｅ4 Ｎ１に粒径４．１μｍのＺｎ粉２を１０〜３０
ｍａｓｓ％の割合で混合し、圧力３５０ＭＰａの金型成
形により、縦１５ｍｍ×横×１２ｍｍ×厚み２〜３ｍｍ
の形状に成形した。得られた成形体の相対密度（Ｄｇ）
は約６５〜７５％であった。これらを、Ｈ2 雰囲気中お
よびＨ2 −ＮＨ3 混合気流中で、７２３−９２３Ｋ、
３．６ｋｓで焼結した。
て、粒径４．２μｍ、Ｎ含有量５．９ｍａｓｓ％からな
るＦｅ4 Ｎ１に粒径４．１μｍのＺｎ粉２を１０〜３０
ｍａｓｓ％の割合で混合し、圧力３５０ＭＰａの金型成
形により、縦１５ｍｍ×横×１２ｍｍ×厚み２〜３ｍｍ
の形状に成形した。得られた成形体の相対密度（Ｄｇ）
は約６５〜７５％であった。これらを、Ｈ2 雰囲気中お
よびＨ2 −ＮＨ3 混合気流中で、７２３−９２３Ｋ、
３．６ｋｓで焼結した。
【００１８】次に、本発明の実施例として、Ｆｅ4 Ｎ粉
粒子の表面にＦｅ−Ｚｎ化合物層を生成させる目的で、
図１に示す工程により、Ｆｅ4 Ｎ粉１にＺｎ粉２を１０
ｍａｓｓ％混合し、Ｈ2 気流中、７０３Ｋ、１０．８ｋ
ｓで熱処理４を行った。この熱処理粉（Ｈ．Ｔ．粉）を
粉砕した粉末の未篩分粉（Ｈ．Ｔ．粉（未篩））、及び
この粉砕した粉末を篩分けして粒度を−２０μｍとした
粉末（Ｈ．Ｔ．粉（−２０μｍ））の２種に対してそれ
ぞれＺｎ粉７を混合して成形９し、上記と同様の焼結１
０を行った。得られた焼結体について、収縮率、相対密
度（Ｄｓ）を測定した。
粒子の表面にＦｅ−Ｚｎ化合物層を生成させる目的で、
図１に示す工程により、Ｆｅ4 Ｎ粉１にＺｎ粉２を１０
ｍａｓｓ％混合し、Ｈ2 気流中、７０３Ｋ、１０．８ｋ
ｓで熱処理４を行った。この熱処理粉（Ｈ．Ｔ．粉）を
粉砕した粉末の未篩分粉（Ｈ．Ｔ．粉（未篩））、及び
この粉砕した粉末を篩分けして粒度を−２０μｍとした
粉末（Ｈ．Ｔ．粉（−２０μｍ））の２種に対してそれ
ぞれＺｎ粉７を混合して成形９し、上記と同様の焼結１
０を行った。得られた焼結体について、収縮率、相対密
度（Ｄｓ）を測定した。
【００１９】各種の粉末から得られた成形体をＨ2 雰囲
気中及びＨ2 −ＮＨ3 雰囲気中で焼結し、それぞれの焼
結体の相対密度（Ｄｓ、％）に及ぼす焼結温度の影響を
図３に示す。図３中の曲線２１〜２５は前述の通りであ
る。Ｆｅ4 Ｎ−Ｚｎ系では、Ｈ2 、Ｈ2 −ＮＨ3 雰囲気
中のいずれについても焼結体が膨張し緻密化しなかった
（参考例：曲線２４、２５）。一方、熱処理粉−Ｚｎ系
でも、Ｈ2 雰囲気中の焼結では緻密化しない（比較例：
曲線２３）。これに比べ、未篩分粉と篩分粉の熱処理粉
−Ｚｎ系の成形体をＨ2 −ＮＨ3 雰囲気中で焼結すると
収縮・緻密化した（実施例：曲線２１、２２）。
気中及びＨ2 −ＮＨ3 雰囲気中で焼結し、それぞれの焼
結体の相対密度（Ｄｓ、％）に及ぼす焼結温度の影響を
図３に示す。図３中の曲線２１〜２５は前述の通りであ
る。Ｆｅ4 Ｎ−Ｚｎ系では、Ｈ2 、Ｈ2 −ＮＨ3 雰囲気
中のいずれについても焼結体が膨張し緻密化しなかった
（参考例：曲線２４、２５）。一方、熱処理粉−Ｚｎ系
でも、Ｈ2 雰囲気中の焼結では緻密化しない（比較例：
曲線２３）。これに比べ、未篩分粉と篩分粉の熱処理粉
−Ｚｎ系の成形体をＨ2 −ＮＨ3 雰囲気中で焼結すると
収縮・緻密化した（実施例：曲線２１、２２）。
【００２０】図４に相対密度Ｄｓに及ぼすＺｎ添加量の
影響を示した。実施例（曲線３１、３２）の熱処理粉−
Ｚｎ系の相対密度Ｄｓは、２０ｍａｓｓ％Ｚｎのときに
最も高くなった。これらの結果を平衡状態図等を用いて
考察した結果、例えば、熱処理粉−Ｚｎ系に関する実験
結果は、熱処理粉粒子の表面のＦｅ−Ｚｎ化合物層はＺ
ｎ液相に対して濡れ性が良いとするとよく理解すること
ができる。
影響を示した。実施例（曲線３１、３２）の熱処理粉−
Ｚｎ系の相対密度Ｄｓは、２０ｍａｓｓ％Ｚｎのときに
最も高くなった。これらの結果を平衡状態図等を用いて
考察した結果、例えば、熱処理粉−Ｚｎ系に関する実験
結果は、熱処理粉粒子の表面のＦｅ−Ｚｎ化合物層はＺ
ｎ液相に対して濡れ性が良いとするとよく理解すること
ができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、Ｆｅ4 Ｎに低融点のＺ
ｎを添加して無加圧の液相焼結により緻密体を得ること
ができ、従って、飽和磁化が大きく、耐摩耗性、耐酸化
性が高く、機械的強度が大きいＦｅ4 Ｎの緻密体を無加
圧焼結によって作製することができ、優れた磁性材料を
製造することができるようになった。
ｎを添加して無加圧の液相焼結により緻密体を得ること
ができ、従って、飽和磁化が大きく、耐摩耗性、耐酸化
性が高く、機械的強度が大きいＦｅ4 Ｎの緻密体を無加
圧焼結によって作製することができ、優れた磁性材料を
製造することができるようになった。
【図１】実施例のフローシートである。
【図２】参考例のフローシートである。
【図３】焼結温度と相対密度との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図４】Ｚｎ添加量と相対密度との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】焼結温度と重量変化との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図６】焼結温度と寸法変化との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図７】本発明の原理を説明する模式図である。
【図８】参考例の原理を説明する模式図である。
【図９】参考例の原理を説明する模式図である。
１ Ｆｅ4 Ｎ粉 ２ Ｚｎ粉 ３ 混合工程 ４ 熱処理 ５ 粉砕・篩分 ６ 熱処理粉 ７ Ｚｎ粉 ８ 混合工程 ９ 成形 １０ 焼結工程 １１ 測定工程 １２ ＥＤＸ分析及び窒素分析 ２１、２２、２３、２４、２５ 曲線 ３１、３２、３３、３４、３５ 曲線 ４１、４２、４３、４４、４５ 曲線 ５１、５２、５３、５４、５５ 曲線 １０１ Ｆｅ4 Ｎ粉 １０２ Ｆｅ−Ｚｎ化合物 １０３ Ｚｎ粉（Ｚｎ粒子） １０４ Ｚｎの液相 １０５ Ｆｅ層 １０６ Ｆｅ−Ｚｎ層 １０７ ポア １０８ Ｚｎ粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 邦明 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｆｅ4 Ｎ粉とＺｎ粉とを混合し、水素雰
囲気中で熱処理し、該熱処理物を粉砕し、該粉砕した熱
処理粉とＺｎ粉とを混合して成形した後、水素とアンモ
ニア混合雰囲気中にて焼結することを特徴とするＦｅ4
Ｎ磁性材料の製造方法。 - 【請求項２】 前記熱処理はＺｎの融点以上、Ｆｅ4 Ｎ
の分解温度以下の温度で行うことを特徴とする請求項１
記載のＦｅ4 Ｎ磁性材料の製造方法。 - 【請求項３】 前記焼結は、７２３〜９２３Ｋの温度範
囲で行うことを特徴とする請求項１記載のＦｅ4 Ｎ磁性
材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156786A JPH108184A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Ｆｅ４ Ｎ磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156786A JPH108184A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Ｆｅ４ Ｎ磁性材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108184A true JPH108184A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15635286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8156786A Withdrawn JPH108184A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Ｆｅ４ Ｎ磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108184A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4895465A (en) * | 1986-10-15 | 1990-01-23 | Pelikan Aktiengesellschaft | Thermal transfer ribbon especially for impressions on rough paper |
| KR100937510B1 (ko) | 2007-12-06 | 2010-01-19 | 한양대학교 산학협력단 | 상온 강자성 반도체 소자 제조 방법 및 그에 의해 제조된반도체 소자 |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP8156786A patent/JPH108184A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4895465A (en) * | 1986-10-15 | 1990-01-23 | Pelikan Aktiengesellschaft | Thermal transfer ribbon especially for impressions on rough paper |
| KR100937510B1 (ko) | 2007-12-06 | 2010-01-19 | 한양대학교 산학협력단 | 상온 강자성 반도체 소자 제조 방법 및 그에 의해 제조된반도체 소자 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04329847A (ja) | Ｆｅ−Ｎｉ合金軟質磁性材料の製造方法 | |
| JPH108184A (ja) | Ｆｅ４ Ｎ磁性材料の製造方法 | |
| US5044613A (en) | Uniform and homogeneous permanent magnet powders and permanent magnets | |
| JPH04217305A (ja) | 窒化鉄系高密度焼結体の製造方法 | |
| JP4072893B2 (ja) | 永久磁石用粒子とその製造方法及び永久磁石並びに磁性体微粒子 | |
| JPS59207881A (ja) | セラミツク焼結体およびその製造法 | |
| CN119300932A (zh) | 制造磁性粒子的方法、磁性粒子和使用它的永久磁铁 | |
| KR102118955B1 (ko) | 자성 분말, 압축 분말 코어 및 이의 제조 방법 | |
| EP0704264A1 (en) | Composite ultrafine particles and method for production thereof | |
| KR100606328B1 (ko) | 고밀도 서멧트 소결체 제조를 위한 나노분말 처리 | |
| Hwang et al. | Formation of Cu pockets in Fe grains during the sintering of Fe-Cu alloys | |
| Poster et al. | Alpha and gamma phase sintering of carbonyl and other iron powders | |
| JPS61127848A (ja) | 焼結アルニコ磁石の製造方法 | |
| JPH04285141A (ja) | 鉄系焼結体の製造方法 | |
| JPS5923803A (ja) | 希土類磁石の製造方法 | |
| JPH07173506A (ja) | １２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉体の高密度化焼結方法 | |
| SU1256857A1 (ru) | Способ изготовлени спеченных пористых изделий | |
| JPH01168845A (ja) | 鉄−鉄酸化物焼結体及びその製造方法 | |
| Acar et al. | Structural and Physical Properties of Sintered Distaloy AE Alloy Compacts | |
| Weimar et al. | Explosive compaction of nanocrystalline alumina powder | |
| JPH0339402A (ja) | 金属粉末焼結体の製造方法 | |
| JPH02205655A (ja) | 高密度鉄系焼結体の製造方法 | |
| JPS63293102A (ja) | 高強度および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材の製造法 | |
| JPH06192709A (ja) | 異方性磁性粉の成形方法 | |
| CN105009229A (zh) | 软磁性陶瓷的制造方法及其用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |