アモルファス相のナノ結晶化による1MA/m級超高保磁力鉄-白金-ホウ素磁石の創成

本年度の成果として、Fe-Pt-B系において、冷却速度および熱処理が急冷リボン材の組織および磁気的性質への影響を調べた結果、Fe_<52>Pt_<30>B_<18>合金において、単ロール液体急冷法においてロールの回転速度(Vr)が30-37m/sで作製したリボン材では、平均サイズ約40nmのL10-FePtとFe_2B相のナノコンポジット組織が得られ、優れた硬質磁気特性を示した。残留磁束密度(Br)、保磁力(iHc)および最大エネルギー(BH)maxは、それぞれ0.70-0.72T、760-783kA/mおよび88-94kJ/m^3の範囲にあった。Vr=38m/s以上で作製したFe_<52>Pt_<30>B_<18>合金のリボン材では、ナノサイズのアモルファスとfcc-FePt相の混合組織が形成された。このリボン材を熱処理することにより、より微細なL1_0-FePtとFe_2B相のナノコンポジット組織が形成され、(BH)maxが100kJ/m^3以上の硬質磁性が得られた。冷却速度および熱処理プロセスの制御により、L1_0-FePt/Fe_2B型のナノコンポジット組織が微細化でき、硬質磁性の向上を実現できた。また、Fe-Pt-Bナノコンポジット磁石において、P、CおよびSiの添加効果を調べた結果、PおよびCの添加がFe-Pt-Bナノコンポジットの保磁力がさらに向上できることが分かった。また、このメカニズムを解明した。

本年度の成果として、Fe-Pt-B系において、冷却速度および熱処理が急冷リボン材の組織および磁気的性質への影響を調べた結果、Fe_<52>Pt_<30>B_<18>合金において、単ロール液体急冷法においてロールの回転速度(Vr)が30-37m/sで作製したリボン材では、平均サイズ約40nmのL10-FePtとFe_2B相のナノコンポジット組織が得られ、優れた硬質磁気特性を示した。残留磁束密度(Br)、保磁力(iHc)および最大エネルギー(BH)maxは、それぞれ0.70-0.72T、760-783kA/mおよび88-94kJ/m^3の範囲にあった。Vr=38m/s以上で作製したFe_<52>Pt_<30>B_<18>合金のリボン材では、ナノサイズのアモルファスとfcc-FePt相の混合組織が形成された。このリボン材を熱処理することにより、より微細なL1_0-FePtとFe_2B相のナノコンポジット組織が形成され、(BH)maxが100kJ/m^3以上の硬質磁性が得られた。冷却速度および熱処理プロセスの制御により、L1_0-FePt/Fe_2B型のナノコンポジット組織が微細化でき、硬質磁性の向上を実現できた。また、Fe-Pt-Bナノコンポジット磁石において、P、CおよびSiの添加効果を調べた結果、PおよびCの添加がFe-Pt-Bナノコンポジットの保磁力がさらに向上できることが分かった。また、このメカニズムを解明した。