| 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。
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