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2005 Fiscal Year Annual Research Report

準安定相の生成・分解を利用したNd-Fe-Bナノコンポジット磁石の創成

Research Project

Project/Area Number 17656241
Research InstitutionJapan Aerospace Exploration Agency

Principal Investigator

栗林 一彦  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部宇宙環境利用科学研究系, 教授 (70092195)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小澤 俊平  首都大学東京, システムデザイン学部システムデザイン学科, 研究員 (80404937)
長汐 晃輔  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部宇宙環境利用科学研究系, 助手 (20373441)
KeywordsNd-Fe-B合金 / ドロップチューブ / 過冷凝固 / 準安定相 / 相変態
Research Abstract

現在最も高性能な永久磁石としてNd-Fe-B磁石が知られており,焼結法で作製された磁石では400kJm^<-3>を越える高い最大エネルギー積が報告されている.しかしながらこの値は理論限界に非常に近く、これ以上の磁気特性の向上は期待できないのも事実である.本研究では,代表者らが開発した無容器プロセス技術を駆使することにより、従来に変わる新しい磁石として,Nd_2Fe_<14>Bハード磁性相とα-Feソフト磁性相がナノサイズに分布したナノコンポジット磁石の創製を目指している.17年度は,試料組成としてNd_<10>Fe_<85>B_5,Nd_<12>Fe_<86>B_6,Nd_<14>Fe_<79>B_7を基本とし,これからFeとBの変化させたNd_xFe_<100-x-y>B_y(x=10,12,y=7,10)についてドロップチューブによる実験を行った.結果は,Bの含有量をわずかに多くしたNd_<10>Fe_<83>B_7およびNd_<12>Fe_<81>B_7組成では,試料直径が小さい場合には,準安定相のNd_2Fe_<17>B_xがわずかに生成したが,直径が400μmまで減少しても,Nd_2Fe_<14>B相とα-Fe相が多く残存した.また,準安定相は,冷却速度が大きいためかNd_2Fe_<14>B相とα-Fe相への固相分解は見られなかった.さらにB含有量を増加させたNd_<10>Fe_<80>B_<10>およびNd_<12>Fe_<78>B_<10>試料では,直径が400μmの試料でも,殆どがNd_2Fe_<14>B相とα-Fe相から構成され,準安定相は僅少であった.
これらの結果から分かることは,ナノコンポジット磁石の前駆体としての利用が可能な準安定相を得るためには,ボロンの含有量を制限し,Nd:B=2:1程度にする必要があること,また,サイズの大きな初晶α-Feが組織中に残存すると,ナノコンポジット磁石の保磁力を低下させてしまい,期待通りの磁気特性を得られないこと.したがって,初晶α-Fe相の生成を抑制するような組成の最適化,例えば鉄含有量の減少や,第四元素の添加などについても同時に検討することである.次年度はこの線に沿って実験を進める.

  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005 Other

All Journal Article (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Metastable phase formation from undercooled melt of Nd-Fe-B alloys2006

    • Author(s)
      K.Kuribayashi, S.Ozawa
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds 408-412

      Pages: 266-272

  • [Journal Article] Fragmentation of faceted dendrite in solidification of undercooled B-doped Si melts2005

    • Author(s)
      K.Nagashio, H.Okamoto, K.Kuribayashi, I.Jimbo.
    • Journal Title

      Metallurgical and Materials Transaction A 36

      Pages: 3407-3413

  • [Journal Article] Growth mechanism of twin-related and twin-free facet Si dendrites2005

    • Author(s)
      K.Nagashio, K.Kuribayashi
    • Journal Title

      Acta materialia 53

      Pages: 3021-3029

  • [Journal Article] Formation of Metastable Rare-Earth Iron Garnet by Splat Quenching

    • Author(s)
      K.Nagashio, O.Yamaguchi, T.Hibiya, K.Kuribayashi
    • Journal Title

      Journal of American Ceramic Society (in press)

  • [Journal Article] Experimental verification of ribbon formation process in chill-block melt Spinning

    • Author(s)
      K.Nagashio, K.Kuribayashi
    • Journal Title

      Acta materialia (in press)

  • [Journal Article] Microstructures of Fe_2RE (RE ; Tb and Nd) alloys produced by drop tube processing

    • Author(s)
      S.Ozawa, K.Kuribayashi
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds (in press)

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 球状シリコン単結晶の製造方法及び装置2005

    • Inventor(s)
      長汐 晃輔, 栗林 一彦, 岡本 英樹
    • Industrial Property Rights Holder
      宇宙航空研究開発機構
    • Industrial Property Number
      特願2005-293807号
    • Filing Date
      2005-10-06

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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