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強磁性形状記憶合金の開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14350060
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関大分大学

研究代表者

戸高 孝  大分大学, 工学部, 助教授 (50163994)

研究分担者 金田 嗣教  大分工業高等専門学校, 教授 (70040756)
榎園 正人  大分大学, 工学部, 教授 (40136784)
槌田 雄二  大分大学, 工学部, 助手 (80284785)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2002年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワード形状記憶効果 / 強磁性体 / 高透磁率 / 超急冷 / マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 希土類元素
研究概要

3d遷移金属の添加によるFe-Mn-Si合金の強磁性化を検討し、Fe_<62>-Cr_<13>-Co_<10>-Ni_7-Si_6-Mn_2[Wt%]合金が磁気形状記憶合金であることを発見した。本合金は記憶熱処理すると形状記憶効果は高くなるが飽和磁化が大きく減少した。Coのない系で最適化した結果、Fe_<68>-Cr_<13>-Ni_7-Si_6-Mn_6[Wt%]合金において950℃で5秒保持した後急冷する条件で、SMEが100[%]でMsが65.8[emu/g]となることを明らかにした。
また、Mnが14[Wt%]を超える高Mn領域においては、これまで液体急冷法によるリボンの作成が困難であったが、わずかにBを添加し,SiとCrの割合を調整することにより、本研究の中でリボンが作成できる条件を明らかにした。得られた試料での実験の中で,Fe-Mn-Si-B合金においてMnが24[Wt%]を超えるような高Mn領域において高い形状記憶効果を示すが,高Mn領域での強磁性化は難しいことを明らかにした。
同様にして,4f希土類元素の添加による強磁性化を検討し,僅かな希土類元素の添加により強磁性化が可能であることが分かった。記憶熱処理を施すことによって飽和磁化の値が減少するが,NdやSmを添加した試料においては添加する量によって飽和磁化の減少が押えられる傾向が見られ,Ndを0.7[Wt%]およびSmを1[Wt%]添加した試料において,SMEの値が100[%]を示しながらも飽和磁化の値が70[emu/g]前後を示す強磁性形状記憶合金の開発に成功した。この2つの試料に対して記憶処理温度と時間の最適化を行い,Ndを0.7[Wt%]添加した試料では970℃で30秒保持した後急冷する条件においてSMEが100[%]でMsが67.9[emu/g]となることを明らかにした。また,Smを1[Wt%]添加した試料では910℃で40秒保持の条件においてSMEが100[%]でMsは87.9[emu/g]という高値が得られた。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2004 2003 2001 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Transformation Behavior of Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Shape Memory Ribbon2004

    • 著者名/発表者名
      T.Todaka, M.Szpryngacz, M.Enokizono
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics (IOS-Press) 19・1-4

      ページ: 149-152

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improvement of Shape Memory Effect in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Alloy with Change of Mn Contents2004

    • 著者名/発表者名
      M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics (IOS-Press) 20・3-4

      ページ: 149-154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 強磁性形状記憶合金と誘導加熱材料2004

    • 著者名/発表者名
      戸高 孝
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌 12・3

      ページ: 169-174

    • NAID

      110003829029

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Compositon Influence on Magnetic Properties in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Alloys2004

    • 著者名/発表者名
      M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society of Applied Electromagnetics and Mechanics 12・3

      ページ: 227-231

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fe-Mn-Si based Ferromagnetic Shape Memory Alloy2004

    • 著者名/発表者名
      T.Todaka, T.Yasuoka, S.Teshima
    • 雑誌名

      Proc.of Seoul National University and Oita University Joint Symposium on the Applied Electromagnetics 8

      ページ: 29-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ferromagnetic Shape Memory Alloys and Induction Heating Material2004

    • 著者名/発表者名
      T.Todaka
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society of Applied Electromagnetics and Mechanics Vol.12,No.3

      ページ: 169-174

    • NAID

      110003829029

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Composition Influence on Magnetic Properties in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Alloys2004

    • 著者名/発表者名
      M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society of Applied Electromagnetics and Mechanics Vol.12,No.3

      ページ: 227-231

    • NAID

      110003829039

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improvement of Shape Memory Effect in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Alloy with Change of Mn Contents2004

    • 著者名/発表者名
      M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electro-magnetics and Mechanics(IOS-Press) Vol.20,Nos.3-4

      ページ: 149-154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transformation Behavior of Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Shape Memory Ribbon2004

    • 著者名/発表者名
      T.Todaka, M.Szpryngacz, M.Enokizono
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electro-magnetics and Mechanics(IOS-Press) Vol.19,Nos.1-4

      ページ: 149-152

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transformation Behavior of Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Shape Memory Ribbon2004

    • 著者名/発表者名
      T.Todaka, M.Szpryngacz, M.Enokizono
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, IOS-Press 19・1-4

      ページ: 149-152

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of Shape Memory Effect in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Alloy with Change of Mn Contents2004

    • 著者名/発表者名
      M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, IOS-Press 20・3-4

      ページ: 149-154

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Composition Influence on Magnetic Properties in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Alloys2004

    • 著者名/発表者名
      M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society of Applied Electromagnetics and Mechanics 12・3

      ページ: 227-231

    • NAID

      110003829039

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetization in Fe-Mn-Cr-Ni-Co-Si Shape Memory Alloy2003

    • 著者名/発表者名
      M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 254-255

      ページ: 410-412

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetization in Fe-Mn-Cr-Ni-Co-Si Shape Memory Alloy2003

    • 著者名/発表者名
      M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials Vol.254-255

      ページ: 410-412

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Property of Fe-Ni-Co-Ti Shape Memory Alloy2001

    • 著者名/発表者名
      M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      Applied Electromagnetics and Mechanics, JSAEM Vol.9

      ページ: 439-440

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetization and Shape Memory Effect in Fe-Mn-Cr-Si Alloy2001

    • 著者名/発表者名
      M.Szpiyngacz, T.Kanada, M.Enokizono, T.Todaka
    • 雑誌名

      Journal of the Magnetic Society of Japan Vol.25,No.4-2

      ページ: 932-934

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Todaka, M.Szpryngacz, M.Enokizono: "Transformation Behavior of Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Shape Memory Ribbon"International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, IOS Press. 16(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Szpryngacz, T.Todaka, M.Enokizono: "Improvement of Shape Memory Effect in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Alloy"Proceedings of the fourth Asian Symposium on Applied Electromagnetics. 4. 11 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yasuoka, T.Todaka, M.Szpryngacz, M.Enokizono: "Ferromagnetic and Shape Memory Properties of Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Alloys"第27回日本応用磁気学会学術講演概要集. 27. 70 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka: "Influence of Mn content on Shape Memory Effect in Ferromagnetic Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Alloy"第27回日本応用磁気学会学術講演概要集. 27. 71 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka: "Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Shape Memory Alloy"Proceedings of 16th Soft Magnetic Materials Conference. 16(in Press). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka: "Magnetization in Fe-Mn-Cr-Nr-Co-Si Shape Memory Alloy"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 254-255. 410-412 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka, T.Kanada: "The Changes in Properties of Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ribbon Prepared by Melt Spinning Method"第26回日本応用磁気学会学術講演概要集. 26. 346 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka: "Composition Influence on Magnetic Properties in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Alloy"第12回MAGDAコンファレンス講演論文集. 12. 243 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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