金属水素化物による低温還元を利用した高磁気異方性ナノ磁性粉末材料の開発

利用金属氢化物低温还原开发高磁各向异性纳米磁性粉末材料

• 批准号: 21K04704
• 负责人: 松本 章宏
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04704/
• 关键词: 金属水素化物; 低温還元; 高磁気異方性; 磁性材料

FeNiはL10構造を有する金属間化合物である。L10-FeNiは高磁気異方性を有し、希少金属レスで耐熱性に優れるため、実使用温度域においてNd-Fe-B磁石に匹敵する性能を有する次世代の高性能磁石として期待されている。しかし、L10-FeNiは320℃以下でのみ安定に存在する物質であるため、拡散速度が極めて遅く、通常の手法では合成が困難であった。本研究では、湿式法により合成したFe-Ni前駆体粉（酸化物等）に対して、強力な還元力を有する“金属水素化物による低温還元技術”を利用して、規則相として安定な上限温度以下で十分な拡散現象を確保しつつ、高い規則度を有するL10-FeNiの実現を目指して行うものである。令和4年度は、塩化物溶液混合と真空乾燥による前駆体粉の合成を行い、得られた合成粉に対して金属水素化物を用いて300℃にて還元処理し、その特性評価を行った。前駆体粉の構成相は塩化物溶液の撹拌温度・時間の影響を受けて変化した。得られた還元粉はいずれもfcc相を主相として少量のbcc相を含んでいた。X線回折により構造解析したところ、L10を示す明瞭な回折ピークは観察されず、保磁力も200～250[Oe]程度しか得られなかった。Fe-Ni-M（M：金属）状態図に基づいてL10構造を安定化する可能性を有すると予想される元素の添加を試みたところ、保磁力が改善される傾向を示す複数の添加元素を見出すことができた。

Feni是具有L10结构的金属间化合物。 L10-Feni具有高磁各向异性，稀有金属且具有出色的耐热性，预计将是下一代高性能磁铁，性能在实际工作温度范围内可与ND-FE-B磁铁相当。但是，由于L10-Feni是仅在320°C或以下的材料，因此其扩散速率非常慢，因此很难使用正常方法合成。这项研究的目的是使用“使用金属氢化物的低温还原技术”实现L10-Feni，该技术具有强大的降低功率，可通过湿法合成Fe-Ni前体粉末（氧化物等），同时确保在稳定的上限温度下以稳定的扩散现象为正常的相位。在2022年，通过混合氯化物溶液和真空干燥合成前体粉末，并使用金属氢化物在300°C下还原所得的合成粉末，并评估了性能。由于温度和氯化物溶液的搅拌时间的影响，前体粉末的组成相变化了。获得的所有还原粉末都包含少量的BCC相，而FCC相是主要相。 X射线衍射的结构分析显示，没有明确的衍射峰表示L10，并且仅获得了约200-250 [OE]的胁迫。当我们尝试添加基于Fe-Ni-M（M：Metal）相图具有稳定L10结构的元素时，我们发现了几种添加元素，这些添加剂具有提高胁迫的趋势。