HDDR処理による希土類-鉄系硬質磁性化合物のナノ組織制御と高性能化

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555240
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: BOOK David 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (80291251)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 元 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40250716) ; 杉本 諭 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10171175) ; 本間 基文 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50005261)
• Keywords: HDDR / ナノコンポジット / 不均化反応 / 再結合反応 / Sm_3(Fe.V)_<29>化合物

Research Abstract

1. 目的 希土類-鉄系硬質磁性化合物において、水素処理により組織が微細化するHDDR現象およびソフト磁性相とナノメータサイズで複合化するナノコンポジット磁石は高性能ボンド磁石用粉末作製法として期待されている。最近の我々の研究により、HDDR処理したSm_3(Fe,V)_<29>化合物(3-29相)はSm(Fe,V)_7化合物とαFeに再結合することが判明した。本研究では、本系化合物をHDDR処理後窒化すればナノコンポジット磁石作製の可能性があると考え、処理条件等を検討した。本年度は、再結合温度を下げ組織微細化の効果があるCoを添加したSm_3(Fe,V)_<29>化合物の水素吸収特性を測定し、HDDR処理に必要な不均化反応温度域を明確化する目的で行った。
2. 実験方法 Co添加Sm_3(Fe,V)_<29>組成合金(Sm_<9.4>Fe_<84.6-x>Co_xV_<6.0>(X=0,10,20,30))を高周波溶解、800-1100℃50時間の均一化処理、粗粉砕した後、圧縮成形してペレット状試料とする。水素の吸収・放出特性をモニターし、各吸収・放出ピークをX線ディフラクトメータ(XRD)で調べ、不均化反応温度域を確定した。
3. 結果 本年度得られた結果をまとめると以下の様になる。(1)X線回折の結果、均質化処理後の全合金ではαFeがわずかながら出現しているもののほぼ3-29相単相であった。(2)不均化反応温度は600〜700℃で確認されたが20%程度よでのCo添加では変化しなかった。しかし30%までCo量を増加すると不均化反応温度は上昇した。(3)水素雰囲気中に3ける再結合反応開始温度はCo量が多いほど底下し、Co量の増加とともに1100℃がら900℃まで低下した。(4)620〜650℃で不均化試料ではSmH_2とαFeから構成されるナノメータサイズのラメラー組織を呈していた。(5)上記(4)の温度で不均化させた試料を真空中で再結合させると600℃近房で再結合反応が生じたが、Co量の多い30%Co試料ではさらに低い550℃近傍で再結合反応が生じた。

Research Products

• [Publications] David Book: "The Effect of Co Addition on HDDR in the Sm_3(Fe.V)_<29> Compound" Proc.of Workshop on Rare Earth Magnets and Their Applications. 1. 543-552 (1998)
• [Publications] S.Sugimoto: "Phase Changes in Fe-rich Sm-Fe-V-Zr Alloys" Proc.of Workshop on Rare Earth Magnets and Their Applications. 1. 173-181 (1998)
• [Publications] Hajime NAKAMURA: "A Thermodynamic Study of the HDDR Conditions Necessary for Anisotropic Nd-Fe-B Powders" Proc.of Workshop on Rare Earth Magnets and Their Applications. 1. 507-516 (1998)