プロチウムによる構造・組織制御機能

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10148101
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 青木 清 北見工業大学, 工学部, 教授 (70124542)
• 研究分担者: 吉村 博文 福山大学, 工学部, 教授 (70279082) ; 杉本 諭 東北大学, 工学研究科, 助教授 (10171175) ; 深井 有 中央大学, 理工学部, 教授 (80055136)
• キーワード: 水素誘起アモルファス化 / 磁気的性質 / アモルファス合金 / 多量原子空孔 / 高温高圧 / HDDR / 異方性ボンド磁石 / チタン合金 / 超細粒

研究概要

青木はC15ラーベス相RCo_2にプロチウム(水素)を吸蔵させて結晶およびアモルファス合金を作製し、4.2-300Kの温度範囲で3種類の合金の磁気的性質を測定し比較検討した。水素を吸蔵した結晶は元の結晶に比べて、キュリー点が低く飽和磁化が変動するが、しかし結晶構造は同じなので磁気基底状態は変化しないことを明らかにした。他方、アモルファス合金はキュリー温度や飽和磁化が変化するほか、磁性が元の結晶のQ型からN型フェリ磁性に大きく変化することを明らかにした。深井はbcc構造のFeとNbについてプロチウム誘起空孔を調べる実験を行い、生成量は先に深井自身が提出した理論とよくあうこと、そして空孔の生成過程は空孔源が試料表面であるとして理解できることを示した。また、高温高圧下での電気抵抗測定法を開発した。これに平行してプロチウム誘起拡散の実験を行いつつある。杉本はHDDR現象を利用して高性能ボンド磁石を開発することを目的とし、Nd-Fe-B系磁石について、処理温度まで真空中で昇温し、その後プロチウム圧を上昇させる新しい不均化処理(v-HD処理)と比較的高いプロチウム圧における再結合処理(s-DR処理)を併用することにより、Br/Js=0.92と言う高い異方性を有する磁石を得た。吉村はα+β型チタン合金について、プロチウム処理により得られる細粒材(粒径1〜3μm)の引張特性の把握と組織変化を調べ、また超細粒化の限界を調べた。細粒材の引張強さは、従来の粗粒材(粒径20μm)と比べて格段に向上し、また引張強さが高い割に伸びが大きく、とりわけ均一伸びが大きいことを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] K.Mori and K.Aoki: "Magnetic properties of crystalline and amorphous GdFe_2H_x alloys perpared by hydrogenation" J.Alloys and Compounds. 276. 35-41 (1998)
• [文献書誌] X.G.Li and K.Aoki: "Changes in magnetic properties of C15 Laves compound RCo_2 due to hydrogenation" Intermetallic. 7. 207-211 (1999)
• [文献書誌] Hayashi and Y.Fukai: "Hydrogen-induced enhancement of interdiffusion in Cu-Ni diffusion couples" Physical Review Letters. 80,25. 5588-5590 (1998)
• [文献書誌] H.Nakamura and S.Sugimoto: "Enhancement of anisotropy of Nd-Fe-B powders by varying the HDDR conditions" 日本応用磁気学会誌. 23,1-2. 300-305 (1999)
• [文献書誌] S.Sugimoto: "Effect of the disproportionation and recombination stages of HDDR process on the inducement of anisotropy in Nd-Fe-B magnets" J.Alloys and Compounds.(in press). (1999)
• [文献書誌] H.Yoshimura: "Tensile and impact properties of mezzoscopic-grained α + β type titanium alloys obtained through hydrogen treatments" J.Alloys and Compouds. (in press). (1999)
• [文献書誌] 深井有: "水素と金属" 内田老鶴圃, 254 (1998)