回転液中紡糸法を用いた細線状永久磁石製造法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560843
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 戸高 孝 大分大学, 工学部, 教授 (50163994)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 微小永久磁石 / 回転液中紡糸法 / 液体急冷 / 保磁力 / ネオジム磁石 / ナノコンポジット磁石 / レアアースフリー / 飽和磁化

研究概要

主にNdFeB 系合金の再検討並びに希土類を含まない組成（MnBi）での細線磁石作製実験を行った。冷却液の温度を3℃まで変化させたところ、ドラムの回転数が6.8～7.3m/sで細線が作製できたが、保磁力は500 Oe程度であった。第4元素としては結晶粒の成長を抑制するため、2～6wt%Tiを添加した。Tiを添加すると保磁力は1.3倍程度上昇し、650℃１時間の熱処理で最適化したが目標値には達しなかった。非鉄系のMnBiについては、単ロール法でまず薄帯化し、条件の抽出を行った。薄帯化した試料では、5 kOe以上の保磁力が得られ、文献等と同等な特性を示したが、ワイヤーは脆く軟磁気特性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic Properties and Heat-treatment Conditions of Permanent Magnet Wires Produced by Spinning Method in Rotating Liquid (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Todaka, Subaru Matsumula, Masato Enokizono
  • 雑誌名: Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics 巻: Vol. 21, No. 4 ページ: 45-48
• [雑誌論文] Fe-Mn-Si/6.5wt%Si -Fe Bilayer Ribbons produced by using Melt Spinning Technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Imamura, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 雑誌名: Material Science Forum 巻: Vol. 721 ページ: 53-58
• [雑誌論文] Improvement of Magnetic Properties of Fe-Mn-Si Based Ferromagnetic Shape Memory Ribbons with Heat-Treatment under Tensile Stress (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 雑誌名: Journal of the Japan Society of Applied Electro- magnetics and Mechanics 巻: Vol. 20, No.2 ページ: 174-179
• [雑誌論文] Precise Measurement of Magnetization Chara- cteristics in High Pulsed Field (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Nakahata, Bartosz Borkowski, Hiroyasu Shimoji, Koji Yamada, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol. 111, No. 7 ページ: 1-3
• [雑誌論文] り徐冷するとSm2Co7相が出現し逆磁区の核生成サイトになり保磁力の低下に繋がることが知られており容易ではない (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸高孝,山道大介,松村昴,榎園正人
  • 雑誌名: 回転液中紡糸法による細線磁石の作製と高保磁力化の検討,日本AEM学会誌 巻: Vol. 20, No.1 ページ: 53-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of Distributions of Magnetic Flux Density over Various Permanent Magnets (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Nakahata, Bartosz Borkowski, Hiroyasu Shimoji, Koji Yamada, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 雑誌名: REPM12, The 22nd International Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and their Applications
• [雑誌論文] 回転液中紡糸法により作製したNd-Fe-B細線の保持力改善 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山道大介,戸高孝,榎園正人
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol. 19, No. 2 ページ: 243-248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of Magnetic Properties of, Fe-Mn-Cr-Si- Sm-B Ferromagnetic Shape Memory Ribbons depending on Stress and Temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Todaka, Daisuke Yamamichi, and Masato Enokizono
  • 雑誌名: Material Science Forum 巻: Vol. 670 ページ: 122-130
• [雑誌論文] 回転液中紡糸法を用いたNd-Fe-B細線の作製と保磁力の改善 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山道大介,戸高孝,榎園正人
  • 雑誌名: 日本磁気学会誌 巻: Vol. 35, No. 2 ページ: 47-51
  • 査読あり
• [学会発表] 液体急冷法によるNd-Fe-B系永久磁石の作製及び磁気特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡健介,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学,熊本市
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] 3次元VMSW法を用いた希土類永久磁石の着磁解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内村剛章,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学,熊本市
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] Fe基強磁性/形状記憶二層薄帯の特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐光伸浩,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学,熊本市
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] Fe-Cr-Ni- Si-C0-Mn形状記憶薄帯の磁気特性および形状記憶特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武藤寛明,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学,熊本市
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] Fe-Cr- Ni-Si-Co-Mn合金の磁気特性及び形状記憶特性の測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武藤寛明,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌
  • 年月日: 2013-09-04
• [学会発表] 液体急冷法により作製したFe基強磁性/形状記憶二層薄帯 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐光伸浩,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌
  • 年月日: 2013-09-04
• [学会発表] 回転液中紡糸法によるNd-Fe-B細線の作製及び磁気特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡健介,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌
  • 年月日: 2013-09-03
• [学会発表] SA2 Magnetic Properties of Melt-Spun (Nd,Ce)-Fe-B Ribbons (2013)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Oka, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 学会等名: The 15th Korea- Japan Joint Symposium on the Applied Electromagnetics
  • 発表場所: 成均館大学校, Suwon, Korea
  • 年月日: 2013-02-02
• [学会発表] Ferromagnetic/shape memory bilayer composite ribbons produced by liquid quenching method (2012)
  • 著者名/発表者名: Yu Ninomiya, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 学会等名: International Conference on Asian Union of magnetic Societies
  • 発表場所: 奈良県新公会堂,奈良市
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] Magnetic Properties of Melt-Spun Nd-Ce-Fe-B Ribbons (2012)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Oka, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 学会等名: International Conference on Asian Union of magnetic Societies
  • 発表場所: 奈良県新公会堂,奈良市
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] Permanent magnet wires produced by spinning technique in rotating liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: Subaru Matsumura, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 学会等名: International Conference on Asian Union of magnetic Societies
  • 発表場所: 奈良県新公会堂,奈良市
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] Nd-Ce- Fe-B系急冷薄帯磁石の磁気特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡健介,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 第65回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス,長崎市
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 回転液中紡糸法により作製したNd-Fe-B細線の磁気特性測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松村昴,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 第65回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス,長崎市
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 強磁性/形状記憶二層薄帯の液体急冷法による作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 二宮悠,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 第65回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス,長崎市
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] Study on Improvement of Coercive Force in Sintered Nd-Fe-B Magnets using Heat Treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Nakahata, Bartosz Borkowski, Hiroyasu Shimoji, Koji Yamada, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 学会等名: REPM12, The 22nd International Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and their Applications
  • 発表場所: Nagasaki Brick Hall, Nagasaki
  • 年月日: 2012-09-03
• [学会発表] Magnetic Properties and Heat- treatment Conditions of Permanent Magnet Wires Produced by Spinning Method In Rotating Liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Todaka, Subaru Matsumura, Masato Enokizono, Oita University
  • 学会等名: APSAEM 2012, Asian-Pacific Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics
  • 発表場所: Majestic Hotel Saigon, Ho Chi Minh, Vietnam
  • 年月日: 2012-07-26
• [学会発表] Nd-Fe-B and Sm-Co permanent magnet wires produced by using spinning technique in rotating liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: Subaru Matsumura, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 学会等名: The 14th Korea-Japan Joint Symposium on the Applied Electromagnetics
  • 発表場所: Chosun University, Gwangju, Korea
  • 年月日: 2012-02-11
• [学会発表] Magnetization Process Simulation of Nd-Fe-B Magnets Taking the Demagnetization Phenomenon Into Account (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Nakahata, Takashi Todaka and Masato Enokizono
  • 学会等名: IEEE Transactions on Magnetics
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 熱処理によるNd-Fe-B系焼結磁石の保磁力改善の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中畑和,B. Borkowski,下地広泰,山田興治,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会朱鷺メッセ
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター,新潟市
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 回転液中紡糸法によるSm-Co細線の作製及び磁気特性の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松村昴,戸高孝,榎園正人
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会朱鷺メッセ
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター,新潟市
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Magnetization Simulation of Permanent Magnets by using Three- dimensional VMSW Method Taking Demagnetization Process into Account (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Nakahata, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 学会等名: 18th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields
  • 発表場所: Sydney Convention and Exhibition Centre, Sydney, Australia
  • 年月日: 2011-07-15
• [学会発表] 回転液中紡糸法による細線磁石の作製と高保磁力化の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸高孝,山道大介,松村昴,榎園正人
  • 学会等名: 第23回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター,名古屋市
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] Attenuation and reconstruction of signals in high pulsed fields NdFeB magnets characterization (2011)
  • 著者名/発表者名: Bartosz Borkowski, Yasushi Nakahata, Koji Yamada, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 学会等名: International Magnetics Conference
  • 発表場所: Taipei International Convention Center, Taipei
  • 年月日: 2011-04-28