[发明专利]合金材料、磁性材料、磁性材料制法及通过该制法制造的磁性材料

说明书

本申请基于并要求2007年9月13日提交的日本专利申请No.2007-238255的优先权。通过引用将该申请的内容并入本文中。

技术领域

本发明涉及合金材料、以其作为原料的磁性材料的制造方法及通过该制造方法制造的磁性材料，所述合金材料用作作为可以装在磁制冷机等内的固体制冷剂材料而适宜使用的块状磁性材料的原料。

背景技术

为保护地球环境，冷冻机正在替代为不使用氟利昂的种类，但这些在能量效率的这一点上未必说就足够了。

最近，作为进一步提高能量效率的方法而使用固体制冷剂材料的磁制冷的观点一直被关注。作为使磁制冷成为可能的磁性化合物公知的是具有NaZn₁₃型晶体结构的La(Fe_xSi_1-x)₁₃化合物及通过La(Fe_xSi_1-x)₁₃化合物的部分置换来控制特性的La_1-zR_z(Fe_xSi_yTM_1-x-y)₁₃(R：Ce、Pr、Nd，TM：Al、Mn、Co、Ni、Cr)(参照专利文献1及专利文献2)。

具有NaZn₁₃型晶体结构的La(Fe_xSi_1-x)₁₃化合物在居里温度下显示顺磁性-铁磁性的温度诱发一次相变。另外，在顺磁性状态下，通过施加磁场，向铁磁性进行的一次相变，即表示巡回电子变磁性转变(遍歴電子メタ磁性転移)。

由于伴随变磁性转变磁矩产生大的变化，因此，本化合物显示巨大磁致伸缩及磁热效应。因此，NaZn₁₃型La(Fe_xSi_1-x)₁₃化合物及通过该化合物的部分置换而控制特性的La_1-zR_z(Fe_xSi_yTM_1-x-y)₁₃(R：Ce、Pr、Nd，TM：Al、Mn、Co、Ni、Cr)作为巨大磁致伸缩材料或磁制冷工作物质，可以应用于致动器及冷冻机。

至此，NaZn₁₃型La(Fe_xSi_1-x)₁₃及La_1-zR_z(Fe_xSi_yTM_1-x-y)₁₃化合物通过电弧熔化法对各元素进行铸造后，对铸造合金进行均匀化热处理而制成。

但是，通过电弧熔融法得到的铸造合金由于含有粒径大的相，因此，即使进行热处理，各种元素的扩散也无法充分地进行，因此，难以制作单相、组成为均匀的块状磁性材料。即，存在电弧熔融法缺乏批量生产性这类问题。

专利文献1：特开2003-096547号公报

专利文献2：特开2002-356748号公报

发明内容

根据本发明，得到一种合金材料，其特征在于，由组成不同的多个相构成，各相的粒径为20μm以下，整体的组成比与NaZn₁₃型La(Fe_xSi_1-x)₁₃化合物(其中，0.80≤x≤0.90)或对该La(Fe_xSi_1-x)₁₃化合物进行部分置换后的La_1-zR_z(Fe_xSi_yTM_1-x-y)₁₃化合物(其中，R为Ce、Pr、Nd中的至少一种元素，TM为Al、Mn、Co、Ni、Cr中的至少一种元素，x、y、z以原子比计，0.80≤x≤0.90、0.10≤y≤0.20、0.00≤z≤1.00)相同。

另外，本发明提供一种合金材料，其特征在于，所述合金材料为块状体，该块状体的外形尺寸的最小值为1.0mm以上。