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Enhancement in coercivity of Sm-Fe-N sintered magnet by precise control of grain boundary

Research Project

Project/Area Number 16K06715
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Physical properties of metals/Metal-base materials
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Yamaguchi Wataru  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (30292775)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords粉末コーティング / 低酸素プロセス / 保磁力 / 粒界制御 / コーティング / サマリウム鉄窒素 / 粒界 / 焼結磁石 / 被膜 / 磁性 / 構造・機能材料 / 金属物性
Outline of Final Research Achievements

Powder coating apparatus using a dry thin film process is incorporated into a low oxygen powder metallurgy system. A powder coating process to form a uniform film of other materials directly on the clean surface of magnet powder was established by using the system. Arc plasma deposition method and sputtering method are adopted as film forming technique to coat Sm2Fe17N3 powder with some nonmagnetic metals. It was demonstrated that the sputtering, which has lower energy of deposited particles, has better effects on coercivity improvement for all the elements. The coating experiment for 20 elements was conducted by the sputtering method, and basic data on the coercivity improvement effect was obtained.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により期待される直接の成果は、Sm2Fe17N3磁石に重希土類フリーの本格的な耐熱高性能磁石材料としての地位を与えることである。しかし、より一般的な意義は、高度に制御された雰囲気下で、ナノレベルで粉末表面の改質を行う技術を提供することだと言える。磁石材料の保磁力発現機構は、現在も完全には明らかにされておらず、精力的に研究が進められている分野であるが、粒界特性が重要な役割を果たしていることは疑いのないところである。それを自在にチューニングする方法論の確立は、磁石材料開発に大きなブレークスルーをもたらすものと期待される。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Role of Surface Iron Oxides in Coercivity Deterioration of Sm<sub>2</sub>Fe<sub>17</sub>N<sub>3</sub> Magnet Associated with Low Temperature Sintering2019

    • Author(s)
      Yamaguchi Wataru、Soda Rikio、Takagi Kenta
    • Journal Title

      MATERIALS TRANSACTIONS

      Volume: 60 Issue: 3 Pages: 479-483

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2018358

    • NAID

      130007603973

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • Year and Date
      2019-03-01
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Coating low-oxygen Sm<sub>2</sub>Fe<sub>17</sub>N<sub>3</sub> magnet powders with nonmagnetic metal elements by using DC magnetron sputtering method2019

    • Author(s)
      Wataru Yamaguchi、Rikio Soda、Kenta Takagi
    • Organizer
      2019 Joint MMM-Intermag Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 低酸素Sm<sub>2</sub>Fe<sub>17</sub>N<sub>3</sub>粉末への非磁性金属コーティングと保磁力への影響2018

    • Author(s)
      山口 渡、曽田 力央、荒川 希、高木 健太
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会 平成30年度春季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 低酸素Sm<sub>2</sub>Fe<sub>17</sub>N<sub>3</sub>磁粉への非磁性金属のスパッタコーティング2018

    • Author(s)
      山口 渡、荒川 希、曽田 力央、高木 健太
    • Organizer
      日本金属学会 2018年秋期講演大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 粒界制御を目的としたSm-Fe-N磁石粉末への非磁性ナノ被膜の形成2017

    • Author(s)
      山口渡、荒川希、神野美穂、曽田力央、高木健太、尾崎公洋
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会平成29年度春季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] アークプラズマ蒸着法によるSm-Fe-N磁石粉末への非磁性金属コーティング2016

    • Author(s)
      山口渡、曽田力央、神野美穂、高木健太、尾崎公洋
    • Organizer
      日本金属学会2016年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(豊中市)
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Surface Analysis using X-ray Photoelectron Spectroscopy of Sm2Fe17N3 Magnet Powder Prepared by a Low-oxygen Milling Process2016

    • Author(s)
      山口渡、曽田力央、神野美穂、高木健太、尾崎公洋
    • Organizer
      REPM2016
    • Place of Presentation
      ダルムシュタット工科大学(ドイツ)
    • Year and Date
      2016-08-31
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sm2Fe17N3磁石粉末の非磁性金属コーティング2016

    • Author(s)
      山口渡、曽田力央、神野美穂、高木健太、尾崎公洋
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会平成28年度春季大会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学(京都市)
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-03-11  

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