(57)【要約】【課題】原料粉体が酸化被膜を有する場合であっても、ＭｎＢｉ強磁性相の生成量が低減しにくい、ＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法を提供する。【解決手段】被焼結体準備工程としての混合工程（ステップＳ１１）において、マンガン質原料の粉体と、ビスマス質原料の粉体とを混合した原料粉体を、焼結の対象である被焼結体として準備する。原料粉体を構成するマンガン質原料の粉体と、ビスマス質原料の粉体との少なくとも一方の粉体は、その粉体を構成する粒子が酸化被膜で覆われた被覆構造を有する。次に、磁場中焼結工程（ステップＳ１２）において、被焼結体に磁場を加えながら被焼結体を焼結させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンガン質原料の粉体と、ビスマス質原料の粉体とを含み、前記マンガン質原料の粉体と、前記ビスマス質原料の粉体との少なくとも一方の粉体が、該粉体を構成する粒子が酸化被膜で覆われた被覆構造を有する原料粉体、又は前記原料粉体を成形した成形体を、焼結の対象である被焼結体として準備する被焼結体準備工程と、
前記被焼結体に磁場を加えながら前記被焼結体を焼結させる磁場中焼結工程と、
を有する、ＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法。
【請求項２】
前記磁場中焼結工程では、Ｂｉの融点を超える温度で、前記被焼結体を焼結させる、
請求項１に記載のＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法。
【請求項３】
前記原料粉体に占める前記酸化被膜の割合が、１ｗｔ％以下である、
請求項１又は２に記載のＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法。
【請求項４】
前記磁場中焼結工程では、不活性ガス中又は大気圧未満に減圧された空気中で、前記被焼結体を焼結させる、
請求項１から３のいずれか１項に記載のＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法。
【請求項５】
前記被焼結体準備工程では、前記原料粉体を前記被焼結体として準備し、
前記磁場中焼結工程の後に、前記磁場中焼結工程で前記原料粉体を焼結させて得た焼結結果物を粉砕することにより、ＭｎＢｉ系磁性粉体を得る粉砕工程、をさらに有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載のＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法。
【請求項６】
前記被焼結体準備工程では、前記成形体を前記被焼結体として準備し、
前記磁場中焼結工程では、前記成形体を焼結させてＭｎＢｉ系磁性焼結体を得る、
請求項１から４のいずれか１項に記載のＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において、Ｍｎ、Ｂｉのように元素記号で表記したものは化学成分としての元素を表し、マンガン質原料、ビスマス質原料のように「〜質原料」と表記したものは不可避的不純物を含有する可能性のある現実の原料を表すものとする。
【０００３】
特許文献１に開示されるように、マンガン質原料の粉体と、ビスマス質原料の粉体とを含む原料粉体を成形し、得られた成形体を焼結させることにより、六方晶構造のＭｎＢｉよりなる強磁性相（以下、ＭｎＢｉ強磁性相という。）を生成する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１３８９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した原料粉体は、塊状の材料に比べて比表面積が大きいため、空気に触れると容易に酸化する。即ち、原料粉体を構成する粒子の表面に、酸化物よりなる酸化被膜が形成され易い。原料粉体に酸化被膜が形成されていると、焼結の際に、ＭｎＢｉ強磁性相の生成が酸化被膜によって阻害され、ＭｎＢｉ強磁性相の生成量が低減してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、原料粉体が酸化被膜を有する場合であっても、ＭｎＢｉ強磁性相の生成量が低減しにくい、ＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＭｎＢｉ系磁性材料の製造方法は、
マンガン質原料の粉体と、ビスマス質原料の粉体とを含み、前記マンガン質原料の粉体と、前記ビスマス質原料の粉体との少なくとも一方の粉体が、該粉体を構成する粒子が酸化被膜で覆われた被覆構造を有する原料粉体、又は前記原料粉体を成形した成形体を、焼結の対象である被焼結体として準備する被焼結体準備工程と、
前記被焼結体に磁場を加えながら前記被焼結体を焼結させる磁場中焼結工程と、
を有する。
【０００８】
前記磁場中焼結工程では、Ｂｉの融点を超える温度で、前記被焼結体を焼結させてもよい。
【０００９】
前記原料粉体に占める前記酸化被膜の割合が、１ｗｔ％以下であってもよい。
【００１０】
前記磁場中焼結工程では、不活性ガス中又は大気圧未満に減圧された空気中で、前記被焼結体を焼結させてもよい。
【００１１】
前記被焼結体準備工程では、前記原料粉体を前記被焼結体として準備し、
前記磁場中焼結工程の後に、前記磁場中焼結工程で前記原料粉体を焼結させて得た焼結結果物を粉砕することにより、ＭｎＢｉ系磁性粉体を得る粉砕工程、をさらに有してもよい。
【００１２】
前記被焼結体準備工程では、前記成形体を前記被焼結体として準備し、
前記磁場中焼結工程では、前記成形体を焼結させてＭｎＢｉ系磁性焼結体を得てもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記製造方法によれば、被焼結体を焼結させる際に、被焼結体に磁場を加えることにより、ＭｎＢｉ強磁性相の形成に必要な活性化エネルギーが低下する。このため、原料粉体が酸化被膜を有する場合であっても、ＭｎＢｉ強磁性相の生成量が低減しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係るＭｎＢｉ系磁石の製造方法を示すフローチャート。
【図２】実施形態２に係るＭｎＢｉ系磁石の製造方法を示すフローチャート。
【図３】酸化被膜を有するビスマス質原料の粉体の外観を示す写真。
【図４】酸化被膜を有するビスマス質原料の粉体のＸ線回折パターンを示すグラフ。
【図５】実施例及び比較例に係る焼結結果物のＸ線回折パターンを示すグラフ。
【図６】実施例に係る焼結結果物の磁気履歴曲線を示すグラフ。
【図７】比較例に係る焼結結果物の磁気履歴曲線を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施形態１］
図１に示すフローチャートに沿って、実施形態１に係るＭｎＢｉ系磁石の製造方法について説明する。
【００１６】
（ａ）混合工程
まず、少なくとも一方が酸化されているマンガン質原料の粉体とビスマス質原料の粉体とを混合することにより、原料粉体を得る（ステップＳ１１）。マンガン質原料としては、Ｍｎを主成分とするものを用いることができる。ビスマス質原料としては、Ｂｉを主成分とするものを用いることができる。本明細書において“主成分とする”とは、純度が８０ｗｔ％以上、好ましくは８５ｗｔ％以上であることを意味する。
【００１７】
本実施形態に係るＭｎＢｉ系磁石の製造方法は、マンガン質原料の粉体とビスマス質原料の粉体との少なくとも一方の粉体が、その粉体を構成する粒子が酸化被膜で覆われた被覆構造を有してもよい点を最大の特徴としている。後述するように、本実施形態によれば、原料粉体を磁場中で焼結させるので、原料粉体が酸化被膜を有する場合であっても、ＭｎＢｉ強磁性相の生成量が低減しにくい。
【００１８】
原料粉体に占める酸化被膜の割合は、１ｗｔ％以下であることが好ましい。この場合に、後述する磁場中焼結工程（ステップＳ１２）において、ＭｎＢｉ強磁性相の生成量の低減を抑制する効果が、特に良好に発揮される。より好ましくは、原料粉体に占める酸化被膜の割合は、０．９ｗｔ％以下である。
【００１９】
なお、ビスマス質原料の粉体として、酸化被膜を有するものを用いる場合、その酸化被膜を構成するＢｉの酸化物は、典型的にはＢｉ２Ｏ３を指すが、これに限られない。また、マンガン質原料の粉体として、酸化被膜を有するものを用いる場合、その酸化被膜を構成するＭｎの酸化物としては、例えばＭｎＯ、ＭｎＯ２、Ｍｎ２Ｏが挙げられるが、これらに限られない。
【００２０】
原料粉体におけるＭｎの含有量／Ｂｉの含有量のｍｏｌ比は、ＭｎＢｉ強磁性相の生成に当たって、ＭｎとＢｉの過不足をできるだけ抑える観点から、３５／６５以上、６５／３０以下であることが好ましく、４５／５５以上、５５／４５以下であることがより好ましい。なお、ここでいう“Ｍｎの含有量”及び“Ｂｉの含有量”とは、酸化被膜中に存在するものも含むことを意味する。
【００２１】
原料粉体の粒度は、後述する磁場中焼結工程（ステップＳ１２）における反応を促進する観点から、１ｍｍ未満であることが好ましく、７５μｍ未満であることがより好ましい。本明細書において、粒子の粒径がｄ未満とは、粒子がＪＩＳ−Ｚ８８０１に規定する目開きｄの篩を通過する粒度であることを意味する。
【００２２】
以上で、焼結の対象である被焼結体としての原料粉体が準備された。つまり、混合工程（ステップＳ１１）は、被焼結体を準備する被焼結体準備工程としての意義を有する。
【００２３】
（ｂ）磁場中焼結工程
次に、被焼結体としての原料粉体を、耐熱性及び透磁性を有する容器に収容し、容器を通して原料粉体に磁場を加えながら、原料粉体を焼結させる（ステップＳ１２）。焼結の過程で、ＭｎＢｉ強磁性相が生成される。即ち、ここでいう焼結とは、ＭｎＢｉ強磁性相が生成される反応を伴う反応焼結である。ＭｎＢｉ強磁性相は、室温において六方晶ＮｉＡｓ型構造をとり、ｃ軸の方向、即ち［００１］方向を磁化容易方向とする強磁性体である。
【００２４】
焼結時に原料粉体に加える磁場は、ＭｎＢｉ強磁性相の形成に必要な活性化エネルギーを低下させる効果を奏する。このため、ＭｎＢｉ強磁性相が合成されやすくなり、原料粉体が酸化被膜を有する場合であっても、ＭｎＢｉ強磁性相の生成量が低減しにくい。
【００２５】
かかる効果をより確実なものとするために、原料粉体に加える磁場を構成する磁束密度は、１Ｔ以上であることが好ましく、５Ｔ以上であることがより好ましい。磁束密度が大きい程、ＭｎＢｉ強磁性相の形成に必要な活性化エネルギーを低下させる効果が高まる。
【００２６】
焼結の温度は、５１０Ｋ以上であることが好ましく、５３０Ｋ以上であることがより好ましく、Ｂｉの融点を超える温度であることが最も好ましい。なお、Ｂｉの融点は、５４４．７Ｋである。
【００２７】
焼結の温度が高い程、焼結時に被焼結体の内部におけるＢｉの原子とＭｎの原子との拡散が促進される。特にＢｉの融点を超える温度では、Ｂｉの拡散が一層促進される。この結果、焼結中に、ＭｎＢｉ強磁性相の種結晶が生成される確率が高まり、種結晶からＭｎＢｉ強磁性相が成長するため、原料粉体が酸化被膜を有する場合であっても、ＭｎＢｉ強磁性相の生成量が低減しにくい。
【００２８】
但し、過度な焼結を抑える観点から、焼結の温度は、ＭｎＢｉの包晶温度である６２８Ｋ未満に抑えることが好ましい。また、焼結の温度を５７３Ｋ以下に抑えることにより、Ｍｎ及びＢｉの偏析に起因するＭｎＢｉ強磁性相の合成量の低下を抑制することができる。
【００２９】
焼結の時間は、充分な量のＭｎＢｉ強磁性相を生成する観点から、１０時間以上であることが好ましく、２０時間以上であることがより好ましい。また、ＭｎＢｉ強磁性相を生成する反応が飽和し得ることを考慮すると、焼結の時間は、５０時間以下であることが好ましい。
【００３０】
焼結は、不活性ガス中、又は大気圧未満に減圧された空気中で行う。不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガス、窒素ガス、二酸化炭素ガス、一酸化炭素ガス等を用いることができる。また、“大気圧未満に減圧された空気中”とは、好ましくは真空中を指す。
【００３１】
上述したように、磁場によってＭｎＢｉ強磁性相の形成に必要な活性化エネルギーが低減するため、酸化被膜を還元する還元性雰囲気を形成せずとも、充分な量のＭｎＢｉ強磁性相を生成できる。但し、還元性雰囲気中で焼結を行ってもよい。
【００３２】
（ｃ）粉砕工程
次に、上述した磁場中焼結工程（ステップＳ１２）で原料粉体を焼結させて得た焼結結果物を粉砕する（ステップＳ１３）。これにより、ＭｎＢｉ系磁性粉体が得られる。上述した磁場中焼結工程（ステップＳ１２）で、焼結の温度を、例えば５６０Ｋ以下、好ましくは５５５Ｋ以下に制限しておくと、過度な焼結が抑制されるため、焼結結果物を容易に粉砕することができ、ＭｎＢｉ系磁性粉体を容易に得ることができる。
【００３３】
以上の工程で、ＭｎＢｉ系磁性材料としてのＭｎＢｉ系磁性粉体が得られる。なお、粉砕工程の後に、粉砕されて得られた粉体から、磁気分離による選別によって、ＭｎＢｉ強磁性相を含まない粒子を取り除く磁気分離工程を設けることが好ましい。これにより、ＭｎＢｉ系磁性粉体中におけるＭｎＢｉ強磁性相の存在割合が高められる。
【００３４】
以下、引き続き、ＭｎＢｉ系磁性粉体の用途の一具体例として、ＭｎＢｉ系磁石を得るための工程について説明する。
【００３５】
（ｄ）成形工程
次に、得られたＭｎＢｉ系磁性粉体を、それに含まれるＭｎＢｉ強磁性相の［００１］方向を外部磁場によって互いに平行に近づけながら成形する（ステップＳ１４）。これにより、磁気的に異方化されたＭｎＢｉ系磁石が得られる。
【００３６】
具体的には、ＭｎＢｉ系磁性粉体を結合剤と共に練り込んで混錬物を得、得られた混錬物を、結合剤が未硬化の状態で、外部磁場を加えながら成形する。成形の過程で、ＭｎＢｉ系磁性粉体に含まれるＭｎＢｉ強磁性相のｃ軸が外部磁場の方向に配向する。これにより、磁気的な異方性が高められる。ｃ軸が配向した後に、結合剤が硬化される。
【００３７】
なお、結合剤には、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂といった樹脂を用いることができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、被焼結体としての原料粉体を焼結させる際に、原料粉体に磁場を加えることにより、ＭｎＢｉ強磁性相の形成に必要な活性化エネルギーが低下する。このため、原料粉体が酸化被膜を有する場合であっても、ＭｎＢｉ強磁性相の生成量が低減しにくい。
【００３９】
また、原料粉体が酸化被膜を有する場合であっても、焼結に先立って、酸化被膜を除去する還元処理を原料粉体に施す必要がない。また、原料粉体を焼結する際の雰囲気を還元雰囲気とする必要もない。このため、ＭｎＢｉ系磁性粉体を得るための手間が省ける。
【００４０】
［実施形態２］
上記実施形態では、原料粉体を成形せずに焼結させたが、原料粉体を成形した成形体を焼結させてもよい。以下、その具体例について説明する。
【００４１】
（ｉ）混合工程及び成形工程
図２に示すように、本実施形態では、少なくとも一方が酸化されているマンガン質原料の粉体と、ビスマス質原料の粉体とを混合することにより原料粉体を得た後（ステップＳ２１）、その原料粉体を成形する（ステップＳ２２）。
【００４２】
本実施形態では、ステップＳ２１の混合工程と、ステップＳ２２の成形工程とが、焼結の対象である被焼結体としての成形体を準備する被焼結体準備工程としての意義を有する。
【００４３】
なお、原料粉体を成形する方法としては、加圧を伴う方法、具体的には、原料粉体を型に充填してプレスする型成形法が典型的である。但し、これに限られない。原料粉体を噴射し、積層させながら造形する積層造形法を用いてもよい。また、成形に際して、得られる成形体の保形性を高める結合剤を使用してもよい。
【００４４】
（ｉｉ）磁場中焼結工程
次に、被焼結体としての成形体に磁場を加えながら、原料粉体を焼結させる（ステップＳ２３）。これにより、ＭｎＢｉ強磁性相が生成される。焼結の条件は、実施形態１の場合と同じである。
【００４５】
本実施形態では、自身の形状を維持する保形性を有する成形体を焼結させるので、焼結によって得られるＭｎＢｉ系磁性焼結体も保形性を有する。
【００４６】
また、焼結の際に成形体に加える磁場によって、生成されるＭｎＢｉ強磁性相のｃ軸が配向する。つまり、ｃ軸が、成形体に加える磁場と平行に近づけられたＭｎＢｉ強磁性相が生成される。ＭｎＢｉ強磁性相はｃ軸の方向を磁化容易方向とするため、焼結によって得られるＭｎＢｉ系磁性焼結体は、それ自身が異方性磁石である。
【００４７】
以上の工程で、ＭｎＢｉ系磁性材料としてのＭｎＢｉ系磁性焼結体が得られる。以下、引き続き、ＭｎＢｉ系磁性焼結体の用途の一具体例として、ＭｎＢｉ系磁石を得るための工程について説明する。
【００４８】
（ｉｉｉ）めっき工程
次に、得られたＭｎＢｉ系磁性焼結体の表面に、めっきによって金属の薄膜を形成する（ステップＳ２４）。これにより、ＭｎＢｉ系磁石が完成する。なお、めっきする金属としては、例えばニッケルが好ましい。
【００４９】
めっきによって形成された金属の薄膜は、ＭｎＢｉ系磁石の腐食を抑制する等の意義を有する。めっきの過程で、ＭｎＢｉ系磁性焼結体の表面における凹凸部分に金属の薄膜が入り込むため、自ずとアンカー効果が得られ、金属の薄膜が剥がれにくい。なお、めっきの後に、ＭｎＢｉ系磁石に磁場を加え、ＭｎＢｉ系磁石の着磁を促進させてもよい。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例の説明に先立ち、酸化被膜の存在によって、ＭｎＢｉ強磁性相の生成が阻害されることを示す比較例について述べる。
【００５１】
Ｂｉの純度が９９．９ｗｔ％である粒径７５μｍ未満の粉体（以下、Ｂｉ粉体と記す。）に対して、粒子の表面を酸化させる酸化処理を施すことにより、粒子の表面にＢｉの酸化物よりなる酸化被膜が形成された被覆構造を有する、ビスマス質原料の粉体（以下、酸化されたビスマス質原料の粉体と記す。）を得た。
【００５２】
酸化処理は、Ｂｉ粉体を、空気中において、２５０℃で１６８時間にわたって加熱することにより行った。３．９６ｇのＢｉ粉体を酸化処理することで、４．０１ｇの、酸化されたビスマス質原料の粉体を得た。質量の増分０．０５ｇは、酸化被膜が形成されたことを表す。酸化被膜の、酸化されたビスマス質原料の粉体に占める割合は、１．２ｗｔ％であった。
【００５３】
図３に、酸化されたビスマス質原料の粉体の外観を示す。酸化処理の前において、Ｂｉ粉体は、金属光沢を有する銀白色を呈していたが、酸化処理によって黒色化することが視認された。即ち、酸化されたビスマス質原料の粉体は黒色を呈している。これは、粒子の表面に酸化被膜が形成されたためである。
【００５４】
図４に、酸化されたビスマス質原料の粉体のＸ線回折パターンを示す。横軸は、角度２θを単位「度」で表し、縦軸は回折ビームの強度を相対目盛で表す。２θが約２５度、約２８度、及び約３３度の位置の各々に、Ｂｉ２Ｏ３の存在を示すピークが現れている。これより、上述した酸化被膜は、Ｂｉ２Ｏ３よりなることが分かった。
【００５５】
次に、上述した酸化されたビスマス質原料の粉体を、Ｍｎの純度が９９．９ｗｔ％である粒径７５μｍ未満のマンガン質原料の粉体と混ぜ合わせ、原料粉体を得た。
【００５６】
なお、原料粉体に占めるＢｉの含有量と、原料粉体に占めるＭｎの含有量とのｍｏｌ比が１：１となるように、酸化されたビスマス質原料の粉体と、マンガン質原料の粉体との配合量を調整した。この結果、酸化被膜を０．９ｗｔ％含有する原料粉体を得た。
【００５７】
次に、得られた原料粉体を、耐熱容器に入れて、不活性ガスの雰囲気中で焼結させた。焼結は、原料粉体に磁場を加えることなく、Ｂｉの融点を超える温度である５５３Ｋで、２４時間にわたって行った。
【００５８】
図５の上段に、本比較例で得られた焼結結果物のＸ線回折パターンを示す。横軸は、角度２θを単位「度」で表し、縦軸は回折ビームの強度を相対目盛で表す。２θが約２８度の位置に、ＭｎＢｉ強磁性相の存在を示すピークが僅かに現れている。しかし、そのピーク強度は、充分とは言い難い。
【００５９】
また、２θが約３３度の位置に、Ｂｉ２Ｏ３の存在を示すピークも現れている。このピークは、上述した酸化被膜の少なくとも一部が、焼結結果物に残留したことを表す。
【００６０】
図７に、本比較例で得られた焼結結果物について、振動試料型磁力計によって測定した磁気履歴曲線を示す。横軸は、焼結結果物に加えた外部磁場を表す。外部磁場の振幅は５Ｔとした。縦軸は、焼結結果物の単位質量あたりの磁化を表す。
【００６１】
外部磁場を５Ｔから０Ｔに変化させたときに焼結結果物が示す磁化も、外部磁場を−５Ｔから０Ｔに変化させたときに焼結結果物が示す磁化も、強磁性的な振る舞いを示すものの、磁化は３Ａ・ｍ２／ｋｇと小さい。即ち、本比較例に係る焼結結果物は、自発磁化を殆ど示さない。このため、本比較例に係る焼結結果物においては、ＭｎＢｉ強磁性相が充分には生成されていないと言える。
【００６２】
これは、上述した酸化被膜が、ＭｎＢｉ強磁性相の生成を阻害したためである。つまり、焼結中の原料粉体において、Ｍｎ原子とＢｉ原子との間に酸化被膜が介在するため、Ｍｎ原子とＢｉ原子とが結合する確率が低下する。この結果、焼結によって原料粉体に熱エネルギーを付与しても、ＭｎＢｉ強磁性相が生成されにくい。
【００６３】
次に、上記比較例に係る原料粉体を、磁場中で焼結させた実施例について説明する。
【００６４】
実施例として、上記比較例で作製した原料粉体と同じものを、磁場中で焼結させた。磁場の強さは、５Ｔとした。焼結の条件は、上記比較例と同じである。
【００６５】
図５の下段に、本実施例で得られた焼結結果物のＸ線回折パターンを示す。横軸は、角度２θを単位「度」で表し、縦軸は回折ビームの強度を相対目盛で表す。２θが約２８度の位置に、ＭｎＢｉ強磁性相の存在を示す充分な高さのピークが現れている。このことから、本実施例で得られた焼結結果物は、充分な量のＭｎＢｉ強磁性相を含むと言える。
【００６６】
また、Ｂｉ２Ｏ３の存在を示すピークは、殆ど見られなかった。このことから、本実施例で得られた焼結結果物には、酸化被膜が殆ど残留していないと言える。
【００６７】
図６に、本実施例で得られた焼結結果物について、振動試料型磁力計によって測定した磁気履歴曲線を示す。横軸は、焼結結果物に加えた外部磁場を表す。外部磁場の振幅は５Ｔとした。なお、外部磁場は、焼結時に原料粉体に加えた磁場と平行な方向に加えた。縦軸は、焼結結果物の単位質量あたりの磁化を表す。
【００６８】
外部磁場を５Ｔから０Ｔに変化させたときに焼結結果物が示す磁化も、外部磁場を−５Ｔから０Ｔに変化させたときに焼結結果物が示す磁化も、図７に示した磁気履歴曲線に比べて、充分大きな絶対値を示す。即ち、本実施例に係る焼結結果物は、自発磁化を充分に示している。
【００６９】
マンガン質原料の主成分であるＭｎ、ビスマス質原料の主成分であるＢｉ、及び酸化被膜を構成するＢｉ２Ｏ３のいずれも強磁性体ではない。このため、本実施例に係る焼結結果物が充分な自発磁化を示す事実は、ＭｎＢｉ強磁性相が充分に生成されたことを表す。
【００７０】
本実施例に係る実験条件の、上記比較例に係る実験条件との相違は、焼結時に被焼結体に磁場を加えた点にある。従って、ＭｎＢｉ強磁性相が充分に生成された理由は、主として、焼結時に被焼結体に磁場を加えたことによる。即ち、磁場によって、ＭｎＢｉ強磁性相の形成に必要な活性化エネルギーが低下したため、原料粉体が酸化被膜を有するにも関わらず、ＭｎＢｉ強磁性相が充分に生成された。
【００７１】
なお、かかるメカニズムによれば、マンガン質原料の粉体が酸化被膜を有する場合、及びビスマス質原料の粉体とマンガン質原料の粉体の双方が酸化被膜を有する場合であっても同様に、磁場によって上記活性化エネルギーを低下させることにより、本実施例と同様に充分な量のＭｎＢｉ強磁性相を生成し得ると考えられる。
【００７２】
また、本実施形態では、原料粉体に占めるＢｉの含有量とＭｎの含有量とのｍｏｌ比が１：１である原料粉体を用いたが、原料粉体に占めるＢｉの含有量とＭｎの含有量とのｍｏｌ比は１：１に限られない。例えば、原料粉体に占めるＢｉの含有量とＭｎの含有量とのｍｏｌ比が６５：３５である場合には、原料粉体に占める酸化被膜の割合は、１ｗｔ％程度となる。この場合にも同様に、磁場によって上記活性化エネルギーを低下させることにより、本実施例と同様に充分な量のＭｎＢｉ強磁性相を生成し得ると考えられる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれに限られない。上記実施形態及び実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示される。請求の範囲内及びそれと同等の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【図１】
2019203147.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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