セラミック技術を用いた高性能希土類磁性材料の創製

Research Project

Project/Area Number	06805076
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	無機工業化学
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	町田憲一大阪大学, 工学部, 助教授 (00157223)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	足立吟也大阪大学, 工学部, 教授 (60029080)
Project Period (FY)	1994
Project Status	Completed (Fiscal Year 1994)
Budget Amount *help	¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000) Fiscal Year 1994: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords	希土類金属間化合物 / 金属炭化物 / 金属炭窒化物 / 侵入型化合物 / 固相反応 / 焼結反応 / 永久磁石材料 / 磁化特性
Research Abstract	希土類金属間化合物は高性能永久磁石材料として注目されている反面、フェライトやアルニコ系磁石と比べ価格が極めて高く、通常このことが需要拡大の大きな妨げとなっている。そこで本研究では、最近開発されたSm_2Fe_<17>C_xN_y(x+y=〜3)に着目し、Sm金属と比べ安価なSm_2O_3から得られるSmC_2を出発原料とすることでSm_2Fe_<17>C_xN_yを効率よく合成すること目的とした。得られた成果は以下の通りである。まずマッフル炉および配管用機材を購入し、雰囲気置換型の反応装置を組み立て、SmC_2をSm_2O_3あるいはSmCl_3から効率的に合成するプロセスを確立した。これにより、Sm金属と比べ安価なSm_2O_3から得られるSmC_2を出発原料とすることでSm_2Fe_<17>C_xN_yの前駆体となるSm_2Fe_<17>C_x(x=〜1)を効率よく合成することに成功した。次に、この炭化物の窒化反応特性を系統的に調べ、Sm_2Fe_<17>C_xN_y相が生成する反応条件を明らかにした。また、この最適化した条件をもとにSm_2Fe_<17>C_xN_yを合成し、その磁化挙動を明らかにすることで、このセラミック技術を用いて得た試料と従来の治金学的手法によって得た試料との間で、磁気特性になんら差異がないことを明らかにした。一方、Ne(Fe_<1-x>M_x)_<12>C_xN_y(M=Mo,V,Ti)も同様に、NdC_2を出発原料として合成できることが明らかとなった。しかし、この場合は目的とする化合物の生成領域が狭く、α-Fe等の不純物含まない試料をえることは、Ne(Fe_<1-x>Ti_x)_<12>C_yN_zでは不可能であった。