[发明专利]铁磁性颗粒粉末及其制造方法、各向异性磁体和粘结磁体

说明书

技术领域

本发明涉及以具有5MGOe以上的大的BH_max的Fe₁₆N₂类化合物为主相的铁磁性（強磁性，ferromagnetism）颗粒粉末及其制造方法。另外提供一种使用该铁磁性颗粒粉末得到的各向异性磁体或粘结磁体。

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，以进一步提高特性为目的，正对其实施改良，并且进行着新型材料的探索。其中，Fe₁₆N₂等的Fe－N类化合物备受关注。

Fe－N类化合物中，已知α″－Fe₁₆N₂是在对固溶氮的马丁体（martensite）或铁氧体进行长时间退火的情况下析出结晶的准稳定化合物。该α″－Fe₁₆N₂的结晶为bct结构，期待作为具有大的饱和磁化的巨大磁性物质。但是，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。

目前为止，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，伴随生成更稳定的γ′－Fe₄N或ε－Fe_2～3N，产生马丁体（α′－Fe）或铁氧体（α－Fe）这样的金属的共晶，造成在分离制造α″－Fe₁₆N₂单一化合物方面具有困难。虽然一部分的α″－Fe₁₆N₂单一化合物以薄膜形式而得到，但薄膜在磁性材料中的应用有限制，不适合向更宽范围的用途发展，希望以颗粒粉末那样的形态得到。

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2009－249682号公报

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所记载的技术中，还难以说是充分的。

即，在专利文献1中，虽然记载了对表面氧化被膜所存在的铁颗粒进行还原处理后进行氮化处理而得到Fe₁₆N₂，但没有考虑提高最大磁能积（Maximum energy product）。实际上得不到5MGOe以上的最大磁能积。另外，在专利文献1的实施例中，氮化处理的处理时间长达10天，难说可以工业化。

另外，在专利文献2中，虽然记载了对氧化铁粉末进行还原处理，生成金属铁粉末，对所得到的金属铁粉末进行氮化处理，而得到Fe₁₆N₂，但是，其是作为磁记录介质用磁性颗粒粉末而使用的，难说作为应该具有5MGOe以上的高的最大磁能积BH_max的铁磁性材料是合适的。