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常圧プラズマを用いた窒化による窒素侵入型希土類磁石材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 06555213
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 材料加工・処理
研究機関岡山大学

研究代表者

高田 潤  岡山大学, 工学部, 教授 (60093259)

研究分担者 三島 啓男  戸田工業(株)企画部, 課長(研究)
桑原 秀行  (財)応用科学研究所, 第一研究室, 室長 (90132795)
難波 徳郎  岡山大学, 環境理工学部, 助教授 (80218073)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1995年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1994年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード常圧プラズマ / ハイブリッド・プラズマ / 窒化 / 磁性材料 / Sm_2Fe_<17>N_x / Mo窒化物 / 低温合成 / 窒素侵入型希土類化合物 / 窒素侵入型希土類磁石 / プラズマ(減圧,常圧) / 磁気特性 / 組織 / 窒素量 / 鉄化合物
研究概要

本研究では第1に材料の合成や表面処理に非常に有効であることが期待される従来にない新しいハイブリッド常圧プラズマ窒化処理装置を開発し、第2にこの処理装置を用いて、Nd_2Fe_<14>Bを凌ぐ磁気特性を示す最近発見されたSm_2Fe_<17>N_xの高品位で高性能な磁石材料を開発すること企画したものである。更に、本研究で開発したハイブリッド常圧プラズマ窒化装置の有効性を明確にすることを狙って、従来のガス窒化法よりも低温でのMo窒化物の合成を試みた。
初年度には、従来のlatam N_2ガスの窒化によるSm_2Fe_<17>N_xの合成過程の検討と磁気特性の劣化をまねくα-Feの折出過程を明らかにした。また、高圧力(常圧)プラズマによる電離度の増大と、直流グロー放電プラズマと交流グロー放電プラズマの複合化による熱平衡量以上の多量の高活性なイオンまたはラジカルの窒素の供給を狙った新しいハイブリッド常圧(高圧力)グロー放電プラズマ窒化処理装置の開発に世界で初めて成功した。高圧力のN_2ガスで、ハイブリッドプラズマを安定して発生できる条件を検討し、これを確立した。
次年度には、前年開発したハイブリッド常圧(高圧力)プラズマ窒化処理装置を用いてSm_2Fe_<17>N_xの合成を試みた結果、従来のガス窒化法に較べ合成温度の著しい低温下に成功したばかりでなく、材料の磁気特性の劣化をもたらすα-Feの析出の抑制による高品位材料の合成が可能であることを初めて見い出した。
更に、本研究のハイブリッド常圧プラズマ窒化処理装置を用いてMo窒化物の合成を試み、従来のガス窒化法と比較検討した。ハイブリッドプラズマ窒化により、従来のガス窒化法では不可能であった著しく低温でのMo窒化物の合成に成功した。加えて、従来合成が困難であったMoNが本ハイブリッドプラズマ窒化により合成可能であることを初めて見出した。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] 魏彦林: "鉄系合金のプラズマ窒化における溶質濃度の影響" 粉体および粉末治金. 43. 331-335 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Y.Lin, S.Okada, J.Takada, H.Kuwahara, S.Nishikawa and T.Hama: ""Effect of Solute Content on Plasma Nitriding Behavior of Fe-Cr Alloys"" J.Jpn.Soc.Powder and Powder Met.Vol.43, No.3. 331-335 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 魏 彦林: "鉄系合金のプラズマ窒化における溶質濃度の影響" 粉体および粉末冶金. 43. 331-335 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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