希土類磁石材料の特性評価法に関する研究

• 研究課題/領域番号: 06650784
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 東北工業大学
• 研究代表者: 中川 康昭 東北工業大学, 工学部, 教授 (10005944)
• 研究分担者: 加藤 宏朗 東北大学, 工学部, 助教授 (40177465) ; 大羽 克彦 東北工業大学, 工学部, 教授 (50085388)
• 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: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1995年度: 300千円 (直接経費: 300千円); 1994年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 希土類磁石 / 永久磁石試験法 / 磁化曲線 / 反磁界係数 / 磁化測定法 / 反磁界補正

研究概要

1.誘導磁束積分法の換算係数の計算と標準試料による較正
大きい保磁力をもつ永久磁石材料では、鉄心を用いた閉磁気回路のループトレーサーによる磁化測定ができないので、大電力水冷マグネットの強磁界中で開磁気回路の誘導磁束積分法による測定を行った。誘導電圧と磁化との間の換算係数は計算によって求められ、さらに、同一形状の純ニッケル試料の磁化の値によって較正された。
2.軟磁性体の初磁化曲線による反磁界係数の決定
試料が楕円体ならば、一様な磁界中で一様な磁化と反磁界をもつので、反磁界係数は厳密な意味をもっている。しかし、円柱状試料では磁化も反磁界も一様でなく、平均的な意味しかもたない。純ニッケルのような軟磁性体の初磁化曲線の勾配から求められる反磁界係数はそのようなものである。本研究においても、異なる寸法比をもつ円柱状の純ニッケル試料を用いてその値を決定した。
3.種々の永久磁石材料の磁化曲線の測定と特性評価
永久磁石材料は、当初からの予定にしたがって磁石メーカー各社から入手した。サマリウム・コバルトや鉄・ネオジム・ホウ素のような希土類磁石だけでなく、鉄・クロム・コバルト合金やハード・フェライトについても測定した。試料は直径10mmの円柱状で、長さを2mm、3.5mm、7mm、14mmとしたものである。長さの異なる試料について測定した磁化曲線は上記の反磁界係数を用いた補正によってほぼ同様なものになる。厳密なことを言わない限り、これによって永久磁石材料の特性を評価して差し支えない。しかし、原理的には問題点があるので、特性評価法の基準を設けるときには試料の寸法を明確に指定することが望ましい。