| Project/Area Number |
05650686
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Structural/Functional materials
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| Research Institution | Kanagawa Academy of Science and Technology |
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Principal Investigator |
松村 義人 (財)神奈川科学技術アカデミー, 第6研究室, 研究員 (60239085)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 秀夫 財団法人神奈川科学技術アカデミー, 第6研究室, 研究員
内田 裕久 東海大学, 工学部・応用物理学科, 教授 (20147119)
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| Project Period (FY) |
1993
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1993)
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| Budget Amount *help |
¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 1993: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | サマリウム / 鉄 / 窒素 / 窒化 / 磁石材料 / 相平衡 / P-C-T / 反応速度 |
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| Research Abstract |
Sm_2Fe_<17>合金は、窒化することにより優れた磁気特性を示すため、新しい磁石材料として期待されている。しかしながらこの材料は従来の磁石材料の作製プロセスにはない窒化工程が必要であり、合金と窒素の反応特性を反応特性を知ることは、極めて重要である。そこで本研究ではSm_2Fe_<17>合金と窒素の反応を相平衡と反応速度について検討を行った。
Sm_2Fe_<17>母合金をアーク熔解法の後熱処理を施して均質化し、粉砕したものを試料とした。これを、Sieverts′法を用いて圧力(P)-(C)-(T)特性を測定した。
窒素濃度X=[N]/[Sm_2Fe_<17>]=2-3においてP-C-T曲線には、2相共存を示唆するプラトー領域があることが見いだされた。このプラトー領域は再現性よく観測され、容量法による窒素濃度の測定値も重量法、化学分析法による測定値とよく一致した。このP-C-T曲線の温度依存性より求めた、Sm_2Fe_<17>N_3の相対部分モルエンタルピーはDELTAH_t=53[kJ/mol_x]であった。X-線回折の結果においては、窒素濃度X=[N]/[Sm_2Fe_<17>]=1において格子定数に不連続な変化が観測された。
超高真空中および高圧下におけるSm_2Fe_<17>合金と窒素の反応の圧力依存性を検討した。その結果より、窒素吸収速度は反応の初期段階においては窒素ガスの圧力に比例し、その後の段階では圧力依存性が見られなかった。また、Sm_2Fe_<17>と窒素の反応時間の平方根と吸収窒素濃度の間に比例関係が見いだされた。このことから、反応の初期段階では窒素の表面での解離反応が律速であるが、その後は窒素の合金中での拡散が律速であることがわかった。
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