2019 Fiscal Year Research-status Report
Synthesis of needle-shaped rare earth magnet powder by low-temperature reduction-diffusion process
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18K13986
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
岡田 周祐 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 (90712480)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | Sm-Fe-N / 磁石 / 還元拡散 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
粉末開発において“組成”、“結晶構造”、“粒子径”、“粒子表面構造”、“粒子形状”をそれぞれ目的のものに制御することで高機能粉末が実現されてきた。しかしながら希土類磁石粉末において“粒子形状の制御”は実現されていない。本研究では新規に“形状制御された希土類磁石粉末の製造方法”を開発することで、これまでにない高特性な希土類合金磁石粉末を実現することを目標としている。特に針状形状に制御出来れば、形状異方性による保磁力の向上や配向性向上などで高特性化が期待できる。
昨年度の研究により、還元拡散法（希土類酸化物粒子のCa還元と還元された希土類元素の遷移金属粒子への拡散により希土類-遷移金属合金粒子を製造する方法）について溶融塩を用いる方法を新たに開発した。本年度は溶融塩を”溶媒”として考えることで、形状制御された遷移金属粒子の湿式合成と同様に、溶液中で直接希土類合金粒子を合成することで形状制御された希土類合金粒子の合成することを考えた。そこで、前駆体について、これまではFe粒子とSm酸化物を用いていたところを塩化Feと塩化Smに変えた。これにより、溶融塩中に金属イオンとして一度全ての元素を溶かした後に、Caによる還元で希土類合金粒子を合成するように変更した。結果、サブミクロンサイズからミクロンサイズのTbCu7構造のSm-Fe針状粒子を合成することに初めて成功した。現状は一部粒子が針状形状となっている状態であるため、針状Sm-Fe粒子の生成率の改善のため、針状形状粒子生成メカニズムの調査を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現状は倍率数千倍のSEM観察像に数個程度の針状粒子が合成されているにとどまるものの、これまでにない、針状形状の希土類合金粒子の合成方法を新たに開発することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
針状粒子の生成率の改善するため、どのようにして針状形状が生成するのか、針状形状生成において何がキー要素となっているのかについて明らかにすることが必要である。反応温度・反応時間を変えて、生成メカニズムの特定と、メカニズムに基づく反応温度パターンや混合組成の適正化を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナウィルスにより、口頭発表予定であった日本金属学会春季大会が中止となり、旅費が余ったため。2020年度の学会発表での旅費として使用予定。
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