2020 Fiscal Year Research-status Report

電磁振動プロセスを用いた異方性鋳造ネオジム磁石の創製

Research Project

Project/Area Number	19K05071
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	田村卓也国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究チーム長 (30446588)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	李明軍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 (50392808)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	ネオジム磁石 / 電磁振動 / 異方性 / 結晶配向 / 鋳造磁石
Outline of Annual Research Achievements	２０２０年度は、「ＮｄＣｕ共晶＋５０ｗｔ％Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ」合金を主な研究対象として、磁気特性である保磁力向上技術・２０１９年度に見出した本研究原理の基本式の実証実験・Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相の含有量を５０ｗｔ％よりも上昇させる実験を行った。まず、保磁力向上の研究開発を「ＮｄＣｕ共晶＋５０ｗｔ％Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ」合金を用いて行った。その結果、試料作製温度などが保磁力に大きな影響を及ぼしている事を見出した。そこで、ＸＲＤ・ＳＥＭ－ＥＤＸ等にて詳細に調査を行った結果、電極材料が保磁力に大きな影響を及ぼしていた事を見出した。そこで、保磁力に影響を及ぼさない電極材料を探査し、選び出した事により、保磁力を大幅に向上させることができた。また、その調査過程にて特異な結晶相を見出した。さらに、鋳造磁石が異方性ネオジム磁石として成り立つ要件を全て満たすための現象である「微細分散化」及び「配向化」原理の基本式を２０１９年度に構築したが、この基本式を検証する実験を「ＮｄＣｕ共晶＋５０ｗｔ％Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ」合金を用いて様々な条件にて行った。その結果、２０１９年度に構築した基本原理式と実験結果は一致し、基本式があっている事を見出した。また、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相の含有量を７０ｗｔ％まで上昇させ実験を行ってみたが、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相がリッチなため、母合金作製時点で磁石相が強固なネットワークを作製してしまい、微細分散化をさせる事は出来なかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason ２０２０年度は、保磁力向上をメインに研究開発を行った結果、大幅な保磁力向上を達成させる事ができ、更に２０１９年度に構築した原理の基本式を実証する実験を行う事が出来た。以上の結果より、本年度の研究目標はおおむね達成できた。
Strategy for Future Research Activity	次年度は、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相の含有量上限を実験的に調査する事と同時に、低融点相であるＮｄＣｕ相の組成が微細化・配向化、更には磁化特性にどの様な影響を及ぼしているのかを詳細に調査する。さらに電磁振動プロセス以外のセミソリッドプロセスが適用できるか調査を行う。
Causes of Carryover	ほぼ予定通り使用計画に基づき使用できたが、新型コロナの影響により学会参加時の旅費の支出が無かったことから、次年度使用額が生じた。実験を加速するための物品費、もしくは論文のオープンアクセス化に使用する予定である。