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ナノ構造を制御したバルクコンポジット磁性材料の作製

研究課題

研究課題/領域番号 17360332
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 複合材料・物性
研究機関同志社大学

研究代表者

廣田 健  同志社大学, 工学部, 教授 (30238414)

研究分担者 加藤 将樹  同志社大学, 工学部, 准教授 (90271006)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
14,750千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 450千円)
2007年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2006年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2005年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
キーワード複合材料・物性 / 電子・電気材料 / 磁性 / ナノ材料 / セラミックス / 界面
研究概要

近年電子機器の小型・薄型化が急速に進行し、かつ情報処理速度の向上のため、軟磁性材料では高周波領域においても使用できるよう、高電気抵抗で高磁束密度・高透磁率を有するバルク材料が求められている。金属磁性材料は磁気特性が優れているが、電気抵抗が低いために高周波領域では使用できず、一方、フェライト酸化物は飽和磁束密度B_sおよび透磁率μは金属よりも低いが、電気抵抗率ρが高いため高周波領域での磁気損失が少ない。しかし、単一相のバルク磁性材料で上記の要求をすべて満足するものは見当たらない。そこで本研究では、高飽和磁束密度の金属磁性材料としてFe-Ni合金(Fe/Ni=53/47mass%)を、さらに周波数f〜10MHzにおいても使用出来るように、微小粒子径の水アトマイズ粉を採用した.金属と酸化物フェライトに塑性変形能と磁気特性の点から、電気的絶縁層を形成する磁性酸化物にはスピネルフェライトの中で最も高い電気抵抗率と化学安定性の高いMg系フェライト(MgFe_2O_4)をとりあげた。初年度はMg系フェライトの磁気特性を改善するためその最適組成探査を、2年度目はそのMg系フェライトの塑性変形能を調べ、最終年度には、Mg系フェライトを、直径約4.7μmのFe-47Niパーマロイの水アトマイズ金属粒子にコーティングした複合粉体を、カーボン性のモールド・プランジャーを用いてパルス放電加圧法(PECPS)により、昇温速度100℃min^<-1>、800℃-30MPa-3minの条件で焼結し、作製した緻密な焼結体を再度低温酸化処理して、スピネルと金属相が共存するコンポジットを作製することに成功し、その微細構造と磁気特性を評価した。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Low-temperature sintering of Mg(Fe_<1-x> Mn_x)_2O4(0≦x≦0.4) powders prepared via a citric acid route2008

    • 著者名/発表者名
      K.Hirota, K.Saruwatari, M.Kato, K.Nakade, M.Yoshinaga
    • 雑誌名

      Sci.& Eng.Rev.of Doshisha Univ. 49

      ページ: 1-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高圧焼結法によるMg-Fe-O酸化物フェライト/磁性金属系複合材料の作製2008

    • 著者名/発表者名
      藤村 研悟, 加藤 将樹, 廣田 健
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金 55-9

      ページ: 629-636

    • NAID

      10024350841

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-temperature sintering of Mg(Fe_<1-x>Mn_x)_2O4(0〓x〓0.4) powders prepared via a citric acid route2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hirota, K. Saruwatari, M. Kato, K. Nakade, M. Yoshinaga
    • 雑誌名

      Sci. & Eng. Rev. of Doshisha Univ. 49[1]

      ページ: 1-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mn添加Mgフェライト[Mg(Fe_<1-x>Mn_x)_2O_4(0【less than or equal】x【less than or equal】0.4)]の高温クリープ特性2007

    • 著者名/発表者名
      猿渡啓一, 加藤将樹, 廣田 健, 岡本泰則
    • 雑誌名

      第45回セラミック基礎科学討論会講演要旨集

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] クエン酸ゲル法によって調製したMg(Fe_<1-x>Mn_x)_2O_4粉体の低温焼結と磁気特性2006

    • 著者名/発表者名
      猿渡啓一, 加藤将樹, 廣田 健, 中出且之
    • 雑誌名

      第44回セラミックス基礎科学討論会講演要旨集 高知

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sintering and electric and magnetic properties of spinel-type Mg(Fe_<1-x> Mn_x)_2O4(0≦x≦0.4) powders prepared via a citric acid route2005

    • 著者名/発表者名
      K.Hirota, Y.Shoda, K.Saruwatari, K.Nakade, M.Kato
    • 雑誌名

      1st International Symposium on Functional Materials C-2-6(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sintering and electric and magnetic properties of spinel-type Mg(Fe_<1-x>Mn_x)_2O4(0〓x〓0.4) powders prepared via a citric acid route2005

    • 著者名/発表者名
      K. Hirota, Y. Shoda, K. Saruwatari, K. Nakade, M. Kato
    • 雑誌名

      1st International Symposium on Functional Materials, Kuala Lumpur, Malaysia C-2-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sintering and electric and magnetic properties of spinel-type Mg(Fe_<1-x>Mn_x)_2O_4 (0【less than or equal】x【less than or equal】0.4) powders prepared via a citric acid route2005

    • 著者名/発表者名
      Ken Hirota, Yoshifumi Shoda, Keiichi Saruwatari, Katsuyuki Nakade, Masaki Kato
    • 雑誌名

      Proc.of Materials 2005 : The 1^<st> International Symposium on Functional Materials, Hilton Kuala Lumpur, Malaysia, 6-8 December, 2005.

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Mg-Fe-O ferrite/magnetic metal bulk composites by high-pressure sintering

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimura, M. Kato, K. Hirota
    • 雑誌名

      Jpn. Power and Powder Metallurgy, has been submitted.

    • NAID

      10024350841

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高圧焼結法によるMg-Fe-O酸化物フェライト/磁性金属複合材料の作製2007

    • 著者名/発表者名
      藤村 研悟, 加藤 将樹, 廣田 健
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会 (平成19年秋季大会)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都市)
    • 年月日
      2007-11-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高圧焼結法によるMg-Fe-0酸化物フェライト/磁性金属複合材料の作製2007

    • 著者名/発表者名
      藤村 研悟, 加藤 将樹, 廣田 健
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会(平成19年秋季大会)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都市)
    • 年月日
      2007-11-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Mn添加Mgフェライト[Mg(Fe_<1-x>Mn_x)_2O4(0≦x≦0.4)]の高温クリープ特性2007

    • 著者名/発表者名
      猿渡 啓一, 加藤 将樹, 廣田 健, 岡本 泰則
    • 学会等名
      日本セラミックス協会基礎科学部会 (第45回セラミックス基礎科学討論会)
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2007-01-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Fabrication of carbon nanofiber(CNF)/SiAlON composites by pulsed electric-current pressure sintering and their mechanical and electrical properties2007

    • 著者名/発表者名
      K. Hirota, T. Shibata, M. Kato, T. i Nishimura
    • 学会等名
      MS&T'07(Materials Science and Technology'07
    • 発表場所
      Detroit, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Simultaneous synthesis and consolidation of carbon nanofiber(CNF)-dispersed composites by spark plasma sintering(SPS)2007

    • 著者名/発表者名
      K. Hirota, H. Hara, T. Shibata, M. Kato, T. Nishimura
    • 学会等名
      7th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology Shanghai International Convention Center
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effect of Iodine Intercalation on Structural and Physical Properties of Misfit Cobaltates2006

    • 著者名/発表者名
      M. Kato, K. Umehara, Y. Goto, K. Hirota, K. Yoshimura
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mechanical Properties of Simultaneous Synthesized and Consolidated Carbon Nanofiber(CNF)-Dispersed SiC Composites by Pulsed Electric-Current Pressure Sintering2006

    • 著者名/発表者名
      K. Hirota, H. Hara, M. Kato
    • 学会等名
      Inorganic Materials 2006
    • 発表場所
      Ljubljana Slovenia
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Sintering and electric and magnetic properties of spinel-type Mg(Fe_<1-x>Mn_x)_2O4(0≦x≦0.4) powders prepared via a citric acid route2005

    • 著者名/発表者名
      K.Hirota, Y.Shoda, K.Saruwatari, K.Nakade, M.Kato
    • 学会等名
      1st International Symposium on Functional Materials
    • 発表場所
      Kuala Lumpur,Malaysia
    • 年月日
      2005-12-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Sintering and electric and magnetic properties of spinel-type Mg(Fe_<1-x> Mn_x)_2O_4(0〓x〓0.4) powders prepared via a citric acid route2005

    • 著者名/発表者名
      K. Hirota, Y Shoda, K. Saruwatari, K. Nakade, M. Kato
    • 学会等名
      1st International Symposium on Functional Materials, Kuala Lumpur
    • 発表場所
      Malaysia
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Simultaneous Synthesis and Consolidation of W-Added ZrB_2 by Pulsed Electric Current Pressure Sintering and Their Mechanical Properties

    • 著者名/発表者名
      K. Hirota, T. Endo, M. Kato, S. Nakane, T. Nishimura, Y. Morisada, K. Mizuuchi
    • 学会等名
      The Sixth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      ICC Jeju Island, Korea
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 新機能微粒子材料の開発とプロセス技術 監修:日高重助2006

    • 著者名/発表者名
      廣田, 他36名, 廣田担当:pp.22-29, 47-51(分筆)
    • 出版者
      株式会社シーエムシー出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 磁性材料及びその製造法2005

    • 発明者名
      廣田 健, 庄田 良史
    • 権利者名
      学校法人同志社
    • 公開番号
      2007-088215
    • 出願年月日
      2005-09-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 磁性体材料及びその製造方法2005

    • 発明者名
      庄田良史, 廣田健
    • 権利者名
      同志社大学
    • 産業財産権番号
      2005-275314
    • 出願年月日
      2005-09-22
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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