技術分野
磁歪材料の製造方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、例えば磁歪振動発電に用いられる磁歪材料の製造に用いて好適な技術
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
しかしながら、特許文献1の製造方法では、直径が10〜40 mm である比較的大型の単結晶が育成されるところ、エネルギーハーベスティング用のデバイスとしてFe−Ga合金が用いられる場合は素子サイズ(具体的には、数mmサイズ)の部材/部品があれば良いので大きなインゴットから数mmサイズの部品/素子が切り出されて使用されるため、切断加工による材料のロス(具体的には、切りしろや廃棄分)が多量に発生してしまう。このため、最終的な製品の価格を高止まりさせてしまう可能性があるという問題がある。
また、特許文献1の製造方法では、直径が10〜40 mm である比較的大型の(言い換えると、断面積が比較的大きい)単結晶が育成されるところ、例えば数十 mm 程度の寸法の大きなインゴットでは材料(具体的には、結晶方位)の均質性を高いレベルで維持することが難しいため、均一で良好なレベルが維持された品質を備える部品/素子を安定的に供給することが困難であるという問題がある。
そこで、本発明は、部品や素子に仕上げるための加工に伴うロスを低減させることができると共に良好な結晶性及び磁歪性能を確保することができる磁歪材料の製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
かかる目的を達成するため、本発明の磁歪材料の製造方法は、坩堝内に溜められたFe−Ga基合金の原料が溶融した原料融液が、最小寸法が1〜3 mm の範囲である孔から、0.3〜50 mm/分 の範囲の速度で坩堝外へと引き出されて、磁歪材料となるFe−Ga基合金単結晶が育成されるようにしている。
【発明の効果】
本発明の磁歪材料の製造方法によれば、製造対象の磁歪材料の完成品に近い形状(言い換えると、製品サイズ)の単結晶を作製することができるので、例えば部品/素子の切り出しなどの完成品にするための加工に伴う材料のロスを従来の製造方法と比べて大幅に低減させることが可能になり、延いては最終的な製品の価格を低廉にすることが可能になる。
本発明の磁歪材料の製造方法によれば、また、多結晶粒の生成が抑制された良質な且つ高い磁歪性能が確保された単結晶を作製することができるので、磁歪材料の製造手法としての有用性を向上させることが可能になる。
本発明の磁歪材料の製造方法は、孔近傍領域に於ける温度勾配が50 ℃ 以上であるようにした場合には、原料融液とFe−Ga基合金単結晶との界面が孔の外側に出てきて表面張力によって丸まってしまうことを防止することができるので、育成される単結晶の形状の制御を確実に行うことが可能になり、延いては製造対象の磁歪材料の完成品に近い形状の単結晶を一層確実に作製して材料のロスを一層確実に低減させることが可能になる。
本発明の磁歪材料の製造方法は、0.5〜10 mm/分 の範囲で引き出すようにした場合には、磁歪性能が一層高い単結晶を作製することができるので、磁歪材料の製造手法としての有用性を一層向上させることが可能になる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】本発明に係る磁歪材料の製造方法を実施する仕組みの一例としての装置を示す縦断面図である。
【図2】図1に示す装置の坩堝の底部の孔の位置と前記孔の近傍位置との間における温度勾配を規定する対象温度の位置を示す縦断面図である。
1 坩堝
1a 孔(貫通孔)
2 アフターヒーター
3 ヒーター
4 断熱材
5 支持台
6 チャンバー
7 加熱コイル
8 引き下げロッド
9 種結晶
10 真空排気装置
13A 坩堝の孔の開口面の位置
13B 坩堝の孔の開口面から鉛直方向下方10 mm の位置
20 原料融液
21 Fe−Ga基合金単結晶/育成結晶
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