Synthesis of Sm-Fe-N powder with 4T-class giant coercive force

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04994
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26010:Metallic material properties-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: SUZUKI Kazuyuki 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 特定技術担当主査 (70357276)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平山 悠介 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 (60617059)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 永久磁石 / ナノ粒子 / 熱プラズマ

Outline of Final Research Achievements

The Sm-Fe-N anisotropic nanopowder was synthesized using a thermal plasma process using a mixed powder of Sm or SmH, and Fe as a starting material. It was found that the obtained alloy phase had a TbCu7 type metastable phase as a thermal plasma process and changed to a Tb2Zn17 type metastable phase by heat treatment at 700 °C or higher. The average particle size of the obtained nanoparticles is about 100 nm. We have succeeded in making improvements that could not be achieved by conventional processes.

Free Research Field

工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では初めて希土類元素を含む合金を気相法である熱プラズマプロセスで作製できること、得られた100nm程度のナノ粒子を酸化させることなくハンドリングできることを示すことができた。熱プラズマプロセスを用いたナノ粒子合成は基本的にはすべての元素においてナノ粒子を作製することができるため、これまで酸化により作製が困難とされてきた金属ナノ粒子も合成することができ、材料開発の幅が大きくげることができる。
Sm-Fe-N磁石は現状のネオジム磁石と比較して特に高温で高ポテンシャルを有する。