高性能希土類ボンド磁石の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10555218
• 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)
• 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 / 温感磁場中プレス / 表面被覆 / 最大エネルギー積

研究概要

優れた固有磁気特性を有する希土類-鉄系進入型金属窒化物であるSm_2Fe_<17>N_Xは、その保磁力発現機構がニュークリエーション型であるため、、実用に要する保磁力を得るためには、粒径3μm程度まて微粉砕する必要がある。このため、界面活性剤を含む湿式ボールミル粉砕し、所望の磁気特性を得た。しかし、Sm_2Fe_<17>N_X徴粉末は〜1MA/mと高い保磁力を示したが、大気中、50℃で放置することで、その値は急激に減少した。このような、保磁力の低下は、ジエチル亜鉛の光分解により生成する亜鉛金属で表面被覆を施したZn/Sm_2Fe_<17>N_X微粉末でさえも、大気中で大きな保磁力を長時間保持することはできなかった。これに対して、新規な磁性粉末表面被覆方法として、融点が低く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ガラス容器内に真空封管し、これを電気炉内で回転させながら加熱することで、亜鉛金属を気化させた。その後、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させると同時に、亜鉛金属を粉末表面から内部に拡散させる収着処理を施すことで表面近傍に存在し、ニュークリエーションポイントとなる軟磁性α-Feと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、従来の熱処理では400℃程度であったが、収着法では350℃と低温で行うことが可能となった。さらに、Zn金属を収着処理したSm_2Fe_<17>N_X粉末は大気中に放置しても、大きな保磁力を長時間維持することができ、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。

研究成果

• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)