Synthesis of needle-shaped rare earth magnet powder by low-temperature reduction-diffusion process

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K13986
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 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)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 希土類ー遷移金属合金 / 還元拡散法 / 溶融塩

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。
昨年度までの研究により、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Caの溶媒として用いることで、従来法では不可能であったＣａ融点以下での遷移金属している。さらには塩化物Ｆｅや塩化Ｓｍを原料として用いた場合、一部に針状のＳｍ－Ｆｅ合金粒子が生成することを見出している。本年度はこれまでのＳｍ－Ｆｅ系に加え、Ｎｄ－Ｆｅ系について調査を行った。結果、Ｎｄ－Ｆｅ系においても、溶融塩を用いることでＣａ融点以下でも還元拡散反応を行うことが可能であり、Ｓｍ－Ｆｅ系と同様に高温下での反応ではＴｈ２Ｚｎ１７型Ｎｄ－Ｆｅが生成、約６００℃以下ではＴｂＣｕ７型と思われるＮｄ－Ｆｅ合金粒子が生成することが分かった。一方で、針状粒子はほとんど確認されなかった。反応系中における反応性の違いがあるものと思われる。