[发明专利]强磁性颗粒粉末及其制造方法、各向异性磁铁和粘结磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及一种以短时间制造的具有较大的BH_max的Fe₁₆N₂单相粉末及其制法。并且，提供一种使用该Fe₁₆N₂单相粉末得到的各向异性磁铁或粘结磁铁。

背景技术

目前，Sr类铁氧体磁性粉末、Nd-Fe-B类磁性粉末等各种磁性材料正在被实用化。然而，为了进一步提高特性，正对其实施改良，同时进行新型材料的探索。其中，Fe₁₆N₂等Fe-N类的化合物备受瞩目。

Fe-N类化合物中，已知α″-Fe₁₆N₂是在将固溶氮气的马丁体或铁氧体长时间退火时结晶化的准稳定化合物。该α″-Fe₁₆N₂的结晶为bct结构，期待作为具有较大饱和磁化的巨大磁性物质。然而，如所称的准稳定化合物，作为分离了该化合物的粉末，化学合成的例子极少。

迄今为止，为了得到α″-Fe₁₆N₂单相，尝试了蒸镀法、MBE法(分子束外延法)、离子注入法、溅射法、氨氮化法等各种方法。但是，发生更稳定的γ′-Fe₄N或ε′-F_2～3N的生成和马丁体(α′-Fe)或铁氧体(α-Fe)这样的金属的共晶，而难以分离制造α″-Fe₁₆N₂单一化合物。虽然α″-Fe₁₆N₂单一化合物的一部分作为薄膜获得，但薄膜向磁性材料的应用有限制，不适合向更广泛的用途开展。

作为涉及α″-Fe₁₆N₂的现有技术，提出有下述技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-340023号公报

专利文献2：日本特开2000-277311号公报

专利文献3：日本特开2009-84115号公报

专利文献4：日本特开2008-108943号公报

专利文献5：日本特开2008-103510号公报

专利文献6：日本特开2007-335592号公报

专利文献7：日本特开2007-258427号公报

专利文献8：日本特开2007-134614号公报

专利文献9：日本特开2007-36027号公报

专利文献10：日本特开2006-319349号公报

非专利文献

非专利文献1：M.Takahashi，H.Shoji，H.Takahashi，H.Nashi，T.Wakiyama，M.Doi，and M.Matsui，J.Appl.Phys.，Vol.76，pp.6642-6647，1994.

非专利文献2：Y.Takahashi，M.Katou，H.Shoji，and M.Takahashi，J.Magn.Magn.Mater.Vol.232，p.18-26，2001.

发明内容

发明所要解决的课题

在上述专利文献1～10和非专利文献1和2所述的技术中，仍难以说是充分的。

即，在专利文献1中，虽然记载有对存在于表面的氧化被膜的铁颗粒进行了还原处理后进行氮化处理而得到Fe₁₆N₂，但并未考虑提高最大磁能积。另外，氮化反应需要花费很长时间，难以进行工业化。

另外，在专利文献2中，虽然记载有对氧化铁粉末进行还原处理而生成金属铁粉末并对所得到的金属铁粉末进行氮化处理而得到Fe₁₆N₂，但其作为磁性记录介质用磁性颗粒粉末使用，作为具有磁铁材料所要求的这样的5MGOe以上的较高的最大磁能积BH_max的硬磁材料，难以说是适当的。

另外，在专利文献3～9中，虽然记载有变为铁氧体的磁性记录材料用的极大磁性物质，但无法得到α″-Fe₁₆N₂单相，以多相生成更稳定的γ′-Fe₄N或ε′-F_2～3N、马丁体(α′-Fe)或铁氧体(α-Fe)这样的金属。