結晶化状態図にもとづく稀土類・鉄基新磁石合金の開発

希土類と鉄を含む合金系で新しい硬磁気特性を持つ合金を結晶化状態図の解明を通じて開発し、あわせて、その磁性の起源を明らかにすることが本研究の目的である。本年度は、まとめの年度として液体急冷して得られるアモルファスFーNdーB合金の結晶化状態図を広い組成範囲にわたって確定した。即ち、10〜50at%Nd、10〜50at%Bのほぼ全域でアモルファスが形成されるがそれら3元合金に各組成において晶出する結晶相の同定を準安定相を含めて行った。特に高い保磁力を生じる起源であるNd_2Fe_<14>B相、および新しい準安定相であるNd_3Fe_<23>B_2、NdFe_<12>B_6については、その領域と晶出プロセスを詳しく解析した。また、磁気特性との関係についても考察した。上記結晶化状態図の解析にもとずき、FeーNdーB合金のBの代わりに、周期律表で隣りあった元素であるC、Al、Siを一部置換した合金系において、磁気特性を調べたところ、これらの置換元素のいずれにおいても高磁気特性が見いだされた。今後、研究を継続してその起源と磁気特性の関係を解明する予定である。

希土類と鉄を含む合金系で新しい硬磁気特性を持つ合金を結晶化状態図の解明を通じて開発し、あわせて、その磁性の起源を明らかにすることが本研究の目的である。本年度は、まとめの年度として液体急冷して得られるアモルファスFーNdーB合金の結晶化状態図を広い組成範囲にわたって確定した。即ち、10〜50at%Nd、10〜50at%Bのほぼ全域でアモルファスが形成されるがそれら3元合金に各組成において晶出する結晶相の同定を準安定相を含めて行った。特に高い保磁力を生じる起源であるNd_2Fe_<14>B相、および新しい準安定相であるNd_3Fe_<23>B_2、NdFe_<12>B_6については、その領域と晶出プロセスを詳しく解析した。また、磁気特性との関係についても考察した。上記結晶化状態図の解析にもとずき、FeーNdーB合金のBの代わりに、周期律表で隣りあった元素であるC、Al、Siを一部置換した合金系において、磁気特性を調べたところ、これらの置換元素のいずれにおいても高磁気特性が見いだされた。今後、研究を継続してその起源と磁気特性の関係を解明する予定である。