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高性能希土類ボンド磁石の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10555218
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 無機材料・物性
研究機関大阪大学

研究代表者

町田 憲一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00157223)

研究分担者 足立 吟也  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029080)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワード高性能永久磁石 / 希土類磁石 / ボンド磁石 / 金属間化合物 / 侵入型金属窒化物 / 温間磁場中プレス / 表面被覆 / 最大エネルギー積 / 温感磁場中プレス
研究概要

本研究では、耐酸化性に優れ、高い磁気特性を有するSm_2Fe_<17>N_x系磁性粉末を作製すると同時に、この磁性粉末を原料とした高性能異方性ボンド磁石を試作し、これらの磁気特性ならびに耐酸化性に関して実用化への可能性を検討し明らかとすることを目的とした。
まず、Sm_2(Fe,Co)_<17>N_xは、母体であるSm_2Fe_<17>N_xより固有磁気特性に優れ、かつ良好な耐酸化性を有すると共に、湿式ボールミルにより得られたSm_2(Fe,Co)_<17>N_x微粉末に対して、ジエチル亜鉛の光分解により生成する亜鉛金属を用いて表面被覆処理したZn/Sm_2(Fe,Co)_<17>N_x粉末は340kJ/m^3を超える高い(BH)_<max>値を与えることが明らかとなった。更に、この被覆粉末を原料として試作した異方性樹脂ボンド磁石は、(BH)_<max>=〜186kJ/m^3を与え、高い磁気特性を有することに加え、優れた耐酸化性を示し、更に良好な温度特性を有することが明らかとなった。
また、ボンド磁石のバインダーとしては樹脂ならびに低融点金属の両方が検討されてきたが、有機樹脂をバインダーとするボンド磁石でのみ高い磁気特性が得られてきた。しかしながら、磁石の酸化劣化を引き起こすO_2あるいはH_2Oの遮断効果としては、金属バインダーが優れると考えられる。本研究では、亜鉛金属を被覆し耐熱性に優れるZn/Sm_2Fe_<17>N_xを原料粉末として、低融点のIn金属あるいはSn-Zn合金をバインダーとするメタルボンド磁石を試作し、〜153kJ/m^3と高い(BH)_<max>値を示し、耐酸化性にも優れることが明らかとなった。
更に、新規な磁性粉末表面処理方法として、蒸気圧の高い亜鉛金属とSm_2Fe_<17>N_x微粉末との混合粉末を真空中、加熱することで亜鉛金属を気化させた後、亜鉛金属蒸気中にSm_2Fe_<17>N_x粉末を曝すことで、亜鉛金属を表面に析出・拡散させる収着処理を施すことで表面近傍のニュークリエーションポイントとなる軟磁性α-Feと亜鉛とを反応させることで排除し保磁力を大幅に向上させることが可能であった。この保磁力増大処理に要する温度は、従来の熱処理温度より低温で行うことが可能となった。さらに、亜鉛金属を収着処理したSm_2Fe_<17>N_x粉末は、大気中における磁気特性の安定性が向上したことが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Richard Arlot: "Magnetic Properties of Zinc-coated Sm_2(Fe_<0.9>Co_<0.1>)_<17>N_X Powders"Journal of Alloys and Compounds. 275-277. 620-624 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Noguchi: "Preparation and Magnetic Property of Sm_2Fe_<17>N_X Fine Powders Sorbed by Zinc Vapor"Chemistry Letters. 555-556 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Noguchi: "Preparation and Magnetic Property of Sm_2Fe_<17>N_X Fine Powders Coated by Zinc and in Metal Produced via Photodecomposition of their Organometallic compounds"Chemistry Letters. 793-794 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Noguchi: "Magnetic Property and Stability of Zn/Sm_2Fe_<17>N_X Bonded Magnets using the In Metal derived from In(C_2H_5)_3 as a Binder"Chemsitry of Materials. 11. 2527-2532 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Noguchi: "High-Performance Resin-Bonded Magnets Produced from Zinc Metal-Coated Sm_2(Fe,Co)_<17>N_X Fine Powders"Applied Physics Letters. 75. 1601-1603 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken-ichi Machida: "High Performance Alloyed in Metal-Bonded Magnets Produced from Zn/Sm_2Fe_<17>N_X Powders"Journal of Applied Physics. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] .R. Arlot, K. Machida, P. De Rango, D. Fruchart, and G. Adachi: "Magnetic Properties of Zinc-coated SmィイD22ィエD2(FeィイD20.9ィエD2CoィイD20.1ィエD2)ィイD217ィエD2NィイD2xィエD2Powders"J. Alloys Comp.. 275-277. 620-624 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Noguchi, K. Machida, M. Nishimura, and G. Adachi: "Surface Coating and Magnetic Properties of SmィイD22ィエD2FeィイD217ィエD2NィイD2xィエD2Materials"Rare-Earth Magnets and Their Applications, ed. by L. Shultz, and K. -H. Muller, Werkstoff-Informationsgesellschaft, Frankfurt. 915-923 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Arlot, E. Claude, K. Machida, P. De Rango, D. Fruchart, and G. Adachi: "Corrosion Characteristics of the SmィイD22ィエD2(FeィイD20.9ィエD2CoィイD20.1ィエD2)ィイD217ィエD2NィイD22.9ィエD2Magnets Stabilized by Zinc Coating"Rare-Earth Magnets and Their Applications, ed. by L. Shultz, and K. -H. Muller, Werkstoff-Informationsgesellschaft, Frankfurt. 943-952 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Noguchi, M. Nishimura, K. Machida, and G. Adachi: "Preparation and Magnetic Property of SmィイD22ィエD2FeィイD217ィエD2NィイD2xィエD2Fine Powders Sorbed by Zinc Vapor"Chem. Lett.. 555-556 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Noguchi, M. Nishimura, K. Machida, and G. Adachi: "Preparation and Magnetic Property of SmィイD22ィエD2FeィイD217ィエD2NィイD2xィエD2Fine Powders Coated by Zinc and In Metal Produced via Photodecomposition of their Organometallic Compounds"Chem. Lett.. 793-794 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Noguchi, M. Nishimura, K. Machida, and G. Adachi: "Magnetic Property and Stability of Zn/SmィイD22ィエD2FeィイD217ィエD2NィイD2xィエD2bonded Magnets using the In metal derived from In(CィイD22ィエD2HィイD25ィエD2)ィイD23ィエD2 as a Binder"Chem. Mater.. 11. 2527-2532 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Noguchi, K. Machida, K. Yamamoto, M. Nishimura, and G. Adachi: "High-Performance Resin-Bonded Magnets produced from Zinc Metal-coated SmィイD22ィエD2(Fe, Co)ィイD217ィエD2NィイD2xィエD2Fine Powders"Appl. Phys. Lett.. 75. 1601-1603 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Machida, K. Noguchi, M. Nishimura, and G. Adachi: "High-Performance Alloyed In Metal-Bonded Magnets Produced from Zn/SmィイD22ィエD2FeィイD217ィエD2NィイD2xィエD2 Powders"J. Appl. Phys.. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Noguchi, M. Nishimura, K. Machida, and G. Adachi: "Preparation and Magnetic Property of Sm_2Fe_<17>N_X Fine Powders Sorbed by Zinc Vapor"Chemistry Letters. 555-556 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Noguchi, M. Nishimura, K. Machida, and G. Adachi: "Preparation and Magnetic Property of Sm_2Fe_<17>N_X Fine Powders Coated by Zinc and in Metal Produced via Photodecomposition of their Organometallic Compounds"Chemistry Letters. 793-794 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Noguchi, M. Nishimura, K. Machida, and G. Adachi: "Magnetic Property and Stability of Zn/Sm_2Fe_<17>N_X bonded Magnets using the In Metal derived form In(C_2H_5)_3 as a Binder"Chemistry of Materials. 11. 2527-2532 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Noguchi, K. Machida, M. Nishimura, and G. Adachi: "High-performance Resin-bonded Magnets produced from Zinc Metal-coated Sm_2(Fe, Co)_<17>N_X Fine Powders"Applied Physics Letter. 75. 1601-1603 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Machida, K. Noguchi, M. Nishimura, and G. Adachi: "High-Performance Alloyed In Metal-Bonded Magnets Produced from Zn/Sm_2Fe_<17>N_X Powders"Journal of Applied Physics. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] R.Arlot: "Magnetic Properties of Zinc-coated Sm_2(Fe_<0.9>Co_<0.1>)_<17>N_x Powders" J.Alloys Comp. 275-277. 620-624 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Noguchi: "Surface Coating and Magnetic Properties of Sm_2Fe_7N_x Materials in "Rare-Earth Magnets and Their Applications"" Ed.by L.Shultz,and K.-H.Muller,World Scientific, 9 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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