特開 2025-154450 鉄基アモルファス合金、その粉粒体、及びその圧粉材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025154450

(43)【公開日】2025-10-10

(54)【発明の名称】鉄基アモルファス合金、その粉粒体、及びその圧粉材

(51)【国際特許分類】

   C22C 45/02 20060101AFI20251002BHJP

   B22F 1/05 20220101ALI20251002BHJP

   B22F 1/00 20220101ALI20251002BHJP

   B22F 3/00 20210101ALI20251002BHJP

   B22F 1/08 20220101ALI20251002BHJP

   H01F 1/153 20060101ALI20251002BHJP

   H01F 1/20 20060101ALI20251002BHJP

【ＦＩ】

C22C45/02 A

B22F1/05

B22F1/00 Y

B22F3/00 B

B22F1/08

H01F1/153 108

H01F1/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024057454

(22)【出願日】2024-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】水野 剛彦

(72)【発明者】

【氏名】木野 泰志

(72)【発明者】

【氏名】林 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】横井 聡汰

【テーマコード（参考）】

4K018

5E041

【Ｆターム（参考）】

4K018AA26

4K018BA13

4K018BB04

4K018BB07

4K018BD01

4K018KA43

4K018KA61

5E041AA11

5E041AA19

5E041BD03

5E041NN01

5E041NN06

5E041NN12

5E041NN15

(57)【要約】

【課題】鉄基アモルファス合金において、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立すること。
【解決手段】鉄基アモルファス合金は、組成式Ｆｅ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＰ_ｄＣ_ｅで表される鉄基アモルファス合金であり、組成比ａは、７６．０≦ａ≦８０．０を満たし、組成比ｂは、３．０≦ｂ≦６．９を満たし、組成比ｃは、９．９≦ｃ≦１４．０を満たし、組成比ｄは、０．８≦ｄ≦４．６を満たし、組成比ｅは、１．０≦ｅ≦４．１を満たす。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

組成式Ｆｅ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＰ_ｄＣ_ｅで表される鉄基アモルファス合金であって、
各元素の組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅを百分率により表す場合に、
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅの和は、９７．０≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦１００であり、
Ｆｅの組成比ａは、７６．０≦ａ≦８０．０を満たし、
Ｓｉの組成比ｂは、３．０≦ｂ≦６．９を満たし、
Ｂの組成比ｃは、９．９≦ｃ≦１４．０を満たし、
Ｐの組成比ｄは、０．８≦ｄ≦４．６を満たし、
Ｃの組成比ｅは、１．０≦ｅ≦４．１を満たす、鉄基アモルファス合金。

【請求項2】

組成比ｂ及び組成比ｃは、１５．０≦ｂ＋ｃ≦１８．０を満たし、
組成比ｄ及び組成比ｅは、４．０≦ｄ＋ｅ≦６．０を満たす、請求項１に記載の鉄基アモルファス合金。

【請求項3】

保磁力ＨｃがＨｃ≦３００Ａ／ｍを満たし、且つ、
飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇを満たす、請求項１又は２に記載の鉄基アモルファス合金。

【請求項4】

結晶化温度Ｔｘとガラス転移温度Ｔｇとの差である過冷度ΔＴｘがΔＴｘ≧１００Ｋを満たし、且つ、
飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇを満たす、請求項１又は２に記載の鉄基アモルファス合金。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の鉄基アモルファス合金からなる粉粒体。

【請求項6】

平均粒径Ｄ５０が０．５μｍ≦Ｄ５０≦５０μｍを満たす、請求項５に記載の粉粒体。

【請求項7】

請求項５に記載の粉粒体からなる圧粉材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄基アモルファス合金、その粉粒体、及びその圧粉材に関する。

【背景技術】

【0002】

軟磁性を有する鉄基アモルファス合金の粉粒体は、高い加工性を有するため、バルク材での利用に加えて、リボン状や、ワイヤー状や、粉粒体など、様々な形状及びサイズに加工され、幅広く利用されている。例えば、鉄基アモルファス合金の粉粒体を圧粉成形することにより得られる圧粉材のなかには、優れた磁気特性を示すものが多数存在する。そのため、鉄基アモルファス合金製の圧粉材は、有力な磁性材料といえる。

【0003】

特許文献１には、Ｇａや、Ｐｄや、Ｚｒなどの非常に高価な材料を使用せずに比較的安価に製造可能な鉄基アモルファス合金として、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、及びＣと、過冷度改善元素Ｍとからなる鉄基アモルファス合金が記載されている。ここで、過冷度改善元素Ｍは、鉄基アモルファス合金のアモルファス化を容易にする機能を有する元素である。特許文献１では、過冷度改善元素ＭとしてＮｂ及びＭｏが挙げられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－２９０４６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、軟磁性の磁性材料として鉄基アモルファス合金を利用する場合、鉄基アモルファス合金には、高い飽和磁化Ｍｓ（又は飽和磁束密度Ｂｓ）と低い保磁力Ｈｃとが求められる傾向がある。なお、特許文献１においては、飽和磁化Ｍｓの代わりに飽和磁束密度Ｂｓを用いている。飽和磁束密度Ｂｓは、飽和磁化Ｍｓから換算可能であるので、特許文献１に記載の鉄基アモルファス合金について説明する場合には飽和磁束密度Ｂｓを用いる。

【0006】

高い飽和磁化Ｍｓを得るためには、端的には、鉄基アモルファス合金に含まれるＦｅの量を増やせばよい。ただし、鉄基アモルファス合金におけるＦｅの組成比を高めれば高めるほど、アモルファス相に加えて結晶相が析出しやすくなる。鉄基アモルファス合金の製造者は、鉄基アモルファス合金のアモルファス化を容易にし、結晶相の析出を抑制するために、各元素の組成比を設計する場合が多い。すなわち、製造者は、所望の飽和磁化Ｍｓ及び保磁力Ｈｃを両立できるように、各元素の組成比を設計する場合が多い。

【0007】

実際に特許文献１の表３及び表４を参照すると、鉄基アモルファス合金の各実施例について、過冷度ΔＴｘ及び飽和磁束密度Ｂｓが記載されている。なお、特許文献１では、保磁力Ｈｃが記載されていないものの、その代わりとなる指標として過冷度ΔＴｘが用いられている。過冷度ΔＴｘは、鉄基アモルファス合金におけるアモルファス化の容易さを表す指標として利用されている。過冷度ΔＴｘは、その値が大きいほどアモルファス化が容易な傾向を有する。

【0008】

これらの実施例の中で、最も高い飽和磁束密度Ｂｓを示す鉄基アモルファス合金は、実施例４－１であり、最も大きい過冷度ΔＴｘを示す鉄基アモルファス合金は、実施例３－６である。実施例４－１は、４０．２の過冷度ΔＴｘと、１．５３Ｔの飽和磁束密度Ｂｓとを示す。また、実施例３－６は、５２．８の過冷度ΔＴｘと、１．１３Ｔの飽和磁束密度Ｂｓとを示す。

【0009】

このように、鉄基アモルファス合金は、飽和磁化Ｍｓ及び保磁力Ｈｃのうち、何れか一方の磁気特性を高めようとすると他方の磁気特性が低下する傾向を有する。言い替えれば、鉄基アモルファス合金においては、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃ（又は大きな過冷度ΔＴｘ）とを両立することが難しい。

【0010】

本発明の一態様は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、組成式Ｆｅ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＰ_ｄＣ_ｅで表される鉄基アモルファス合金において、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立することである。より具体的には、その目的は、保磁力ＨｃがＨｃ≦３００Ａ／ｍであり、且つ、飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇである鉄基アモルファス合金の粉粒体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る鉄基アモルファス合金は、組成式Ｆｅ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＰ_ｄＣ_ｅで表される鉄基アモルファス合金である。本鉄基アモルファス合金においては、各元素の組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅを百分率により表す場合に、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅの和は、９７．０≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦１００であり、Ｆｅの組成比ａは、７６．０≦ａ≦８０．０を満たし、Ｓｉの組成比ｂは、３．０≦ｂ≦６．９を満たし、Ｂの組成比ｃは、９．９≦ｃ≦１４．０を満たし、Ｐの組成比ｄは、０．８≦ｄ≦４．６を満たし、Ｃの組成比ｅは、１．０≦ｅ≦４．１を満たす、構成が採用されている。

【0012】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る粉粒体は、上述した鉄基アモルファス合金からなる。

【0013】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る圧粉材は、上述した粉粒体からなる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様によれば、組成式Ｆｅ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＰ_ｄＣ_ｅで表される鉄基アモルファス合金において、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施例である鉄基アモルファス合金のＤＳＣ曲線のグラフである。

【図2】（ａ）は、本発明の一実施例及び一比較例である各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｓｉの組成比ａ及びＢの組成比ｃが張る空間にプロットした散布図である。（ｂ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｓｉの組成比ａ及びＰの組成比ｄが張る空間にプロットした散布図である。（ｃ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｓｉの組成比ａ及びＣの組成比eが張る空間にプロットした散布図である。（ｄ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｂの組成比ｃ及びＰの組成比ｄが張る空間にプロットした散布図である。（ｅ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｂの組成比ｃ及びＣの組成比ｅが張る空間にプロットした散布図である。（ｆ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｐの組成比ｄ及びＣの組成比ｅが張る空間にプロットした散布図である。

【図3】各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｓｉの組成比ｂとＢの組成比ｃとの和、及び、Ｐの組成比ｄとＣの組成比ｅとの和が張る空間にプロットした散布図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る鉄基アモルファス合金ついて説明する。本実施形態の鉄基アモルファス合金は、組成式Ｆｅ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＰ_ｄＣ_ｅで表される鉄基アモルファス合金である。本実施形態では、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、及びＣの各元素の組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅを百分率により表す。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅの和は、９７．０≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦１００である。すなわち、本実施形態の鉄基アモルファス合金は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、及びＣ以外の元素を不純物元素と称する場合に、組成比が２．０未満であれば、不純物元素を含んでいてもよい。また、本実施形態の鉄基アモルファス合金は、Ｆｅの組成比ａは、７６．０≦ａ≦８０．０を満たし、Ｓｉの組成比ｂは、３．０≦ｂ≦６．９を満たし、Ｂの組成比ｃは、９．９≦ｃ≦１４．０を満たし、Ｐの組成比ｄは、０．８≦ｄ≦４．６を満たし、Ｃの組成比ｅは、１．０≦ｅ≦４．１を満たす。なお、以下においては、組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅに代表される組成比の単位としてａｔ％を用いる。また、組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅに代表される組成比を表記するときに、小数点以下の２桁目を四捨五入し、小数点以下の１桁目までを用いる。

【0017】

なお、不純物の典型的な例としては、Ｏ（酸素）が挙げられる。本実施形態の鉄基アモルファス合金においては、Ｆｅの組成比が最も高い。そのため、鉄基アモルファス合金の表面には、主にＦｅが大気中に含まれる酸素によって酸化されることにより生じる酸化皮膜が形成されやすい。また、固体における表面の影響は、その固体のサイズが小さくなればなるほど顕著になる。サイズが小さくなればなるほど、体積に対する表面積の割合が大きくなるためである。実施形態２において後述するように、鉄基アモルファス合金の態様が粉粒体である場合、Ｏの組成比が１．０を超え３．０に迫る場合もあり得る。とはいえ、Ｏの組成比が３．０未満である鉄基アモルファス合金においては、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立可能である。したがって、組成比が３．０未満である不純物元素は、鉄基アモルファス合金に含まれていてもよい。なお、不純物元素の組成比は、低いことが好ましく、２．０未満であってもよいし、１．０未満であってもよい。

【0018】

また、本実施形態の鉄基アモルファス合金において、組成比ｂ及び組成比ｃは、１５．０≦ｂ＋ｃ≦１８．０を満たし、組成比ｄ及び組成比ｅは、４．０≦ｄ＋ｅ≦６．０を満たす、ことが好ましい。

【0019】

なお、各組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅの例としては、ａ：ｂ：ｃ：ｄ：ｅ＝７８．４５：４．１５：１３：０．９５：３．４５が挙げられる。

【0020】

本実施形態での合金では、特許文献１の各実施例の合金と比較して、Ｂを多く含んでいる。すなわち、組成比ｃとしてより大きな値を採用している。この構成によれば、合金の密度を高めることができるので、飽和磁化Ｍｓを向上させることができる。そのうえで、Ｆｅ及びＢ以外の元素（すなわち、Ｓｉ、Ｐ、及びＣ）の組成比を調整することによって、高い飽和磁化Ｍｓと低い保磁力Ｈｃとを両立可能な合金を実現している。

【0021】

また、本実施形態の鉄基アモルファス合金においては、保磁力ＨｃがＨｃ≦３００Ａ／ｍを満たし、且つ、飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇを満たす、ことが好ましい。なお、鉄基アモルファス合金の磁気特性（本実施形態では、保磁力Ｈｃ及び飽和磁化Ｍｓ）は、振動試料型磁力計（Vibrating Sample Magnetometer、VSM）及び超伝導量子干渉デバイス（Superconducting Quantum Interference Device、SQUID）磁束計に代表される磁気測定装置を用いて測定可能である。

【0022】

また、本実施形態の鉄基アモルファス合金は、結晶化温度Ｔｘとガラス転移温度Ｔｇとの差である過冷度ΔＴｘがΔＴｘ≧１００Ｋを満たし、且つ、飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇを満たす、構成であってもよい。なお、結晶化温度は、再結晶化開始温度とも呼ばれる。飽和磁化Ｍｓの測定方法は、上述した通りである。一方、過冷度ΔＴｘは、鉄基アモルファス合金の示差走査熱量（differential scanning calory、DSC）を測定したうえで、その測定結果であるＤＳＣ曲線から求めることができる。例えば、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｈ ７１５１－１９９１「アモルファス金属の結晶か温度測定方法」に記載された方法を用いてＤＳＣ測定を実施し、過冷度ΔＴｘを求めることができる。

【0023】

ＪＩＳ Ｈ ７１５１－１９９１によれば、１０℃／ｍｉｎの加熱速度で温度を上昇させることが好ましく、測定装置は、常にＤＳＣ曲線のベースラインができるだけ温度軸に平行な直線になるように調整されていることが好ましい。この調整は、ＤＳＣ測定装置が自動的に実施するベースライン調整であってもよい。

【0024】

また、ＪＩＳ Ｈ ７１５１－１９９１には、ＤＳＣ曲線の発熱ピークが複数ある場合には、ベースラインＢＬｘと、接線ＴＬｘとの交点を結晶化温度Ｔｘと定めることが記載されている。ここで、ベースラインＢＬｘは、結晶化に伴う十分な熱量の放出が認められるピークのうちで、最も低い温度の発熱ピークの低温側におけるベースラインの高温側への延長線であり、接線ＴＬｘは、発熱ピークの低温側の曲線のうち勾配が最大となる点における接線である。なお、ＪＩＳ Ｈ ７１５１－１９９１には、ガラス転移温度Ｔｇの定め方が記載されていない。とはいえ、結晶化温度Ｔｘの定め方をガラス転移温度Ｔｇにも適用すれば以下の通りである。すなわち、ＤＳＣ曲線の吸熱ピークが複数ある場合には、ベースラインＢＬｇと、接線ＴＬｇとの交点をガラス転移温度Ｔｇと定めることができる。ここで、ベースラインＢＬｇは、ガラス転移に伴う十分な熱量の吸収が認められるピークのうちで、最も高い温度の吸熱ピークの低温側におけるベースラインの高温側への延長線であり、接線ＴＬｇは、吸熱ピークの低温側の曲線のうち勾配が最大となる点における接線である。

【0025】

図１の（ａ）は、本実施形態の鉄基アモルファス合金の一実施例により得られたＤＳＣ曲線のグラフである。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に示すグラフの拡大図であって、温度の上昇に伴い鉄基アモルファス合金が発熱する発熱領域ＲＧの拡大図である。図１の（ｂ）には、ベースラインＢＬｘ及び接線ＴＬｘを図示している。図１の（ｃ）は、図１の（ａ）に示すグラフの拡大図であって、温度の上昇に伴い鉄基アモルファス合金が吸熱する吸熱領域ＲＡの拡大図である。

【0026】

図１の（ａ）に示すＤＳＣ曲線には、発熱領域ＲＧに存在する３つのピークＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３と、吸熱領域ＲＡに存在する１つのピークＰＡ１と、が存在する。３つのピークＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３のうち最も低い温度に位置するのは、ピークＰＧ１である。したがって、ベースラインＢＬｘと、ピークＰＧ１における接線ＴＬｘとの交点を結晶化温度Ｔｘとする。図１によれば、結晶化温度Ｔｘは、約５１０℃である。同様に、上述した方法でガラス転移温度Ｔｇを定めたところ、約２９０℃であった。したがって、ΔＴｘ=Ｔｘ－Ｔｇで定義される過冷度ΔＴｘは、約２２０℃となる。

【0027】

以上のように構成された鉄基アモルファス合金は、実施形態２において後述する粉粒体の原料として好適に用いることができる。

【0028】

なお、本実施形態の鉄基アモルファス合金を製造する製造方法は、特に限定されないので、既存の合金の製造方法のなかから適宜選択することができる。したがって、ここでは、製造方法に関する説明を省略する。

【0029】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る粉粒体について説明する。本実施形態の粉粒体は、実施形態１に係る鉄基アモルファス合金を材料として製造された粉粒体である。すなわち、本実施形態の粉粒体は、実施形態１において説明した合金からなる。

【0030】

本実施形態では、実施形態１に係る鉄基アモルファス合金を材料として粉粒体を製造する製造方法として水アトマイズ法を用いる。水アトマイズ法は、平均粒径Ｄ５０が比較的小さい粉粒体を製造するのに好適な製造方法である。水アトマイズ法を用いることによって、平均粒径Ｄ５０が５０μｍ以下である粉粒体を製造することができる。なお、水アトマイズ法で製造することができる粉粒体の下限値は、現時点において、０．５μｍである。したがって、本実施形態に係る粉粒体は、平均粒径Ｄ５０が０．５μｍ≦Ｄ５０≦５０μｍを満たすことができる。さらに、本実施形態に係る粉粒体は、平均粒径Ｄ５０が０．５μｍ≦Ｄ５０≦２０μｍを満たすことができる。粉粒体の平均粒径Ｄ５０を小径化できることによって、実施形態３において説明する圧粉材であって、電子部品などに用いる圧粉材をより小型化することができる。

【0031】

なお、水アトマイズ法については、特開２００３－０３４８４９号公報や、特開２０２１－０５５１８２号公報などに記載されている。したがって、ここでは水アトマイズ法に関する説明を省略する。

【0032】

また、本実施形態の粉粒体の製造方法は、水アトマイズ法に限定されず、ＳＷＡＰ法やガスアトマイズ法などの製造方法であってもよい。

【0033】

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係る圧粉材は、実施形態２に係る粉粒体を原料として、当該粉粒体を圧粉成形することによって得られる。したがって、本実施形態の圧粉材は、実施形態２に係る粉粒体からなる。
本実施形態に係る圧粉材では、原料として用いる粉粒体の平均粒径Ｄ５０を上述したように小径化できる。そのため、本実施形態の圧粉材は、従来の圧粉材と比較して小型化を図ることができる。

【実施例0034】

本発明の複数の実施例である実施例群について、表１及び表２を参照して説明する。

【0035】

表１は、各合金について、組成比、鉄の含有量、合金密度、飽和磁化Ｍｓ、飽和磁束密度Ｂｓ、及び、保磁力Ｈｃをまとめた表である。表１においては、組成比ａ～ｅ、合金密度、飽和磁化Ｍｓ、及び保磁力Ｈｃの各々について、値の大きさに応じて表記する小数点以下の桁数を変化させている。具体的には、組成比ａ及び飽和磁化Ｍｓは、小数点以下１桁で表記し、組成比ｂ～ｅ及び合金密度は、小数点以下２桁で表記し、保磁力Ｈｃは、整数で表記している。なお、表１に記載の各組成比は、鉄基アモルファス合金の狙い組成と、出発原料に含まれている各元素の組成比と、に応じて算出される、いわゆる仕込み値の組成比である。各元素の仕込み値である組成比と、得られた合金における各元素の実際の組成比との間には、表２を参照して後述するように、有意な差が生じないと考えられる。したがって、表１では、各元素の仕込み値である組成比を用いて合金の組成比を定義している。ただし、得られた合金における各元素の実際の組成比を用いて合金の組成比を定義してもよい。

【表1】

【0036】

表２は、仕込み値の組成比として、ａ：ｂ：ｃ：ｄ：ｅ＝７８．４５：４．１５：１３：０．９５：３．４５を採用した場合に得られた鉄基アモルファス合金の実施例１３～２０について、実際の組成比ａ～ｅと、飽和磁化Ｍｓと、保磁力Ｈｃとをまとめた表である。表２を参照すれば、各実施例１３～２０において、飽和磁化Ｍｓ、及び、保磁力Ｈｃの各々は、それぞれ、Ｍｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇ、及び、Ｈｃ≦３００Ａ／ｍを満たしていることが分かる。また、表２を参照すれば、各組成比ａ～ｅにおけるバラツキは、±１％の範囲内に収まっていることが分かった。したがって、本発明の一態様における鉄基アモルファス合金においては、各元素の仕込み値である組成比と、得られた合金における各元素の実際の組成比との間には、有意な差が生じないと見做せる。

【表2】

【0037】

また、得られた各合金を材料として、水アトマイズ法を用いて鉄基アモルファス合金の粉粒体を製造した。表１においては、各元素の組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅについて、本発明の範疇を組成範囲として記載している。そのうえで、各合金の組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅについて、前記組成範囲に含まれる場合にはＴ（Ｔｒｕｅ）を付し、前記組成範囲に含まれない場合にはＦ（Ｆａｌｓｅ）を付している。そのうえで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅの全てがＴの場合には実施例とし、何れか１つでもＦの場合には比較例とした。なお、表１は、上段から下段へ向かうにしたがって、Ｆｅの組成比ａが大きい順で並んでいる。

【0038】

各実施例の鉄基アモルファス合金は、過冷度ΔＴｘがΔＴｘ≧１００Ｋを満たし、且つ、飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇを満たすことが分かった。

【0039】

また、一実施例の鉄基アモルファス合金について測定したＤＳＣ曲線のグラフを図１に示す。図１を参照すると、一実施例の鉄基アモルファス合金は、結晶化温度Ｔｘが約５１０℃であり、ガラス転移温度Ｔｇが約２９０℃であり、過冷度ΔＴｘが約２２０℃であることが分かった。

【0040】

図２の（ａ）は、本発明の一実施例及び一比較例である各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｓｉの組成比ａ及びＢの組成比ｃが張る空間にプロットした散布図である。図２の（ｂ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｓｉの組成比ａ及びＰの組成比ｄが張る空間にプロットした散布図である。図２の（ｃ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｓｉの組成比ａ及びＣの組成比eが張る空間にプロットした散布図である。図２の（ｄ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｂの組成比ｃ及びＰの組成比ｄが張る空間にプロットした散布図である。図２の（ｅ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｂの組成比ｃ及びＣの組成比ｅが張る空間にプロットした散布図である。図２の（ｆ）は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｐの組成比ｄ及びＣの組成比ｅが張る空間にプロットした散布図である。

【0041】

図３は、各鉄基アモルファス合金における保磁力を、Ｓｉの組成比ｂとＢの組成比ｃとの和、及び、Ｐの組成比ｄとＣの組成比ｅとの和が張る空間にプロットした散布図である。

【0042】

なお、図２の各図及び図３においては、保磁力ＨｃがＨｃ≦３００Ａ／ｍを満たしている鉄基アモルファス合金を白抜きの丸でプロットし、満たしていない（すなわちＨｃ＞３００Ａ／ｍを満たしている）鉄基アモルファス合金をバツ（あるいはｘ）でプロットしている。

【0043】

なお、図２の各図は、各組成比ａ～ｅのうち２つの組成比に着目することにより得られる相関図である。したがって、図２の各図に示す本発明の一態様における組成範囲（表１に示した組成範囲）の範囲内であっても×でプロットされた鉄基アモルファス合金が存在する。たとえば、図２の（ａ）を参照すると、Ｓｉの組成比ｂが３．０≦ｂ≦６．９を満たす鉄基アモルファス合金のなかにも、Ｈｃ≦３００Ａ／ｍを満たさない鉄基アモルファス合金（すなわち比較例）が５つ存在することが分かった。これらの５つの比較例は、組成比ｂ以外の組成比ａ，ｃ，ｄ，ｅの少なくとも何れかが本発明の一態様における組成範囲に含まれない鉄基アモルファス合金である。

【0044】

また、図３を参照すると、Ｓｉの組成比ｂとＢの組成比ｃとの和ｂ＋ｃは、１５．０≦ｂ＋ｃ≦１８．０を満たす場合にＨｃ≦３００Ａ／ｍを満たすことが分かった。また、Ｐの組成比ｄとＣの組成比ｅとの和ｄ＋ｅは、４．０≦ｄ＋ｅ≦６．０を満たす場合にＨｃ≦３００Ａ／ｍを満たすことが分かった。なお、１５．０≦ｂ＋ｃ≦１８．０を満たす鉄基アモルファス合金、あるいは、４．０≦ｄ＋ｅ≦６．０を満たす鉄基アモルファス合金であっても、×でプロットされた鉄基アモルファス合金が存在するのは、上述した理由と同じ理由によるものである。

【0045】

〔まとめ〕
本発明の一態様の目的は、組成式Ｆｅ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＰ_ｄＣ_ｅで表される鉄基アモルファス合金において、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立することである。より具体的には、その目的は、保磁力ＨｃがＨｃ≦３００Ａ／ｍであり、且つ、飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇである鉄基アモルファス合金の粉粒体を提供することである。

【0046】

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る鉄基アモルファス合金は、組成式Ｆｅ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＰ_ｄＣ_ｅで表される鉄基アモルファス合金である。本鉄基アモルファス合金においては、各元素の組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅを百分率により表す場合に、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅの和は、９７．０≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦１００であり、Ｆｅの組成比ａは、７６．０≦ａ≦８０．０を満たし、Ｓｉの組成比ｂは、３．０≦ｂ≦６．９を満たし、Ｂの組成比ｃは、９．９≦ｃ≦１４．０を満たし、Ｐの組成比ｄは、０．８≦ｄ≦４．６を満たし、Ｃの組成比ｅは、１．０≦ｅ≦４．１を満たす、構成が採用されている。

【0047】

第１の態様に係る鉄基アモルファス合金は、Ｈｃ≦３００Ａ／ｍを満たす保磁力Ｈｃと、Ｍｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇである飽和磁化Ｍｓを示す。したがって、本鉄基アモルファス合金は、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立することができる。

【0048】

本発明の第２の態様に係る鉄基アモルファス合金においては、上述した第１の態様に係る鉄基アモルファス合金の構成に加えて、組成比ｂ及び組成比ｃは、１５．０≦ｂ＋ｃ≦１８．０を満たし、組成比ｄ及び組成比ｅは、４．０≦ｄ＋ｅ≦６．０を満たす、構成が採用されている。

【0049】

上記の構成によれば、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを確実に両立することができる。

【0050】

本発明の第３の態様に係る鉄基アモルファス合金においては、上述した第１の態様又は第２の態様に係る鉄基アモルファス合金の構成に加えて、保磁力ＨｃがＨｃ≦３００Ａ／ｍを満たし、且つ、飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇを満たす、構成が採用されている。

【0051】

磁性体における保磁力Ｈｃ及び飽和磁化Ｍｓは、ＶＳＭやＳＱＵＩＤなどに代表される磁気測定装置を用いて容易に測定することができる。したがって、鉄基アモルファス合金が本発明の範疇に含まれるものであるか否かを容易に確認することができる。

【0052】

本発明の第４の態様に係る鉄基アモルファス合金においては、上述した第１の態様又は第２の態様に係る鉄基アモルファス合金の構成に加えて、結晶化温度Ｔｘとガラス転移温度Ｔｇとの差である過冷度ΔＴｘがΔＴｘ≧１００Ｋを満たし、且つ、飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇを満たす、構成が採用されている。

【0053】

Ｔｘ－Ｔｇで定義される過冷度ΔＴｘは、アモルファス化の容易さを表す指標として利用されており、特許文献１の実施例として挙げられている鉄基アモルファス合金では、最大でもΔＴｘ＝５２．８Ｋであった。第４の態様に係る鉄基アモルファス合金は、ΔＴｘ≧１００Ｋを満たすので、従来よりも大幅にアモルファス化のしやすい鉄基アモルファス合金といえる。したがって、本鉄基アモルファス合金は、ＳＷＡＰ法だけでなく水アトマイズ法を用いても高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立することができるので、粉粒体の原料として好適である。

【0054】

上記の課題を解決するために、本発明の第５の態様に係る粉粒体は、上述した第１の態様又は第２の態様に係る鉄基アモルファス合金からなる。

【0055】

第５の態様に係る粉粒体は、第１の態様に係る鉄基アモルファス合金と同様に、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立することができる。

【0056】

本発明の第６の態様に係る粉粒体においては、上述した第５の態様に係る粉粒体の構成に加えて、平均粒径Ｄ５０が０．５μｍ≦Ｄ５０≦５０μｍを満たす構成が採用されている。

【0057】

上述したように、本発明の一態様に係る鉄基アモルファス合金は、水アトマイズ法を用いた場合であっても、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立した粉粒体を製造することができる。したがって、平均粒径Ｄ５０が０．５μｍ≦Ｄ５０≦５０μｍを満たす鉄基アモルファス合金の粉粒体を容易に製造することができる。

【0058】

上記の課題を解決するために、本発明の第７の態様に係る圧粉材は、上述した第５の態様又は第６の態様に係る粉粒体からなる。

【0059】

第７の態様に係る圧粉材は、第５の態様及び第６の態様に係る粉粒体と同様に、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立することができる。

【0060】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】