| 研究概要 |
電磁誘導加熱による電磁調理器では,インピーダンスマッチングのため高透磁率材料の使用が不可欠である。また,温度制御にはセンサ等を用いた制御回路を付加するのが一般的であるが,センサの故障による事故は避けられない。もし設定温度まで加熱したら非磁性となる被加熱材料があれば,センサ等を用いた温度制御回路を付加する必要がなく電源は保護されるので,被過熱対象に電力は供給されず温度を一定に保つことが可能となる。すなわち温度が低下するとこんどは比透磁率が上昇して電力が供給されるからである。この温度調節アルゴリズムと自己温度調節材料は,電磁調理器に限らず一定温度に加熱対象を保温したいものには応用可能であり,新しい磁性材料の応用が展開できる。
本研究では,特性の優れた自己温度調節材料を開発することを目的として,耐腐食性のよいSUS304(Fe-72.7,Cr-18,Ni-8,Mn-0.79,Si-0.44,C-0.04,P-0.03)をベースとして,より高透磁率でキュリー温度が100℃〜300℃程度の範囲となるものを目指して検討を行った。当初の計画でSiを変態点の制御のために添加したが,磁気特性はわずかに向上するが,Siを5%程度まで添加してもキュリー温度は550℃程度にしか減少せず,また脆くなる。このためAlとCuを添加してキュリー温度を下げることを試みた。Cuは10[wt%]まで添加してもキュリー温度や飽和磁化への影響は少なかった。Alを12[wt%]まで添加した試料のキュリー温度は270℃に低下できたが,飽和磁化も半減した。今後はCuの添加に対するより詳細な特性把握と他の添抑元素での検討を行いながら,開発した材料を用いて自己温度調節実験を行い温度調節機構の有効性を実証する。
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