磁気変態を利用したスマート誘導過熱材料の開発

利用磁变换开发智能感应加热材料

• 批准号: 15656032
• 负责人: 戸高 孝
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656032/
• 关键词: 磁気変態; 誘導加熱; インテリジェント材料; キュリー温度; 高透磁率; 高耐食性合金; 高透磁性

インテリジェント誘導加熱材料として,キュリー温度が100℃〜300℃程度の範囲となる耐食性の良い強磁性合金の開発研究を行った。磁気変態点より低い温度では高い透磁率をもち,変態点以上では常磁性または低い透磁率をもつので,変態点以下の温度ではインダクタンスが大きくかつ磁束の結合係数が大きく高い加熱効率を得ることができる。加熱温度が磁気変態点を超えると透磁率が低下して過熱対象には電力が供給されず、温度の上昇が押えられる。さらに温度が低下するとこんどは透磁率が上昇して電力が供給されるため加熱温度を一定に保つことが可能となる。すなわち双方向の自己修復機能が実現できる。著者らは,強磁性のFe-Siに耐腐食性のCrを加え、キュリー点制御のためMnの添加を検討してきたが,さらに耐腐食性のよいステンレスSUS430(Fe_<80.06>-Cr_<18>-Mn_1-Si_<0.75>-C_<0.12>-P_<0.04>-S_<0.03>:キュリー温度680℃)にMnを添加して変態点の制御を検討した。Mnの添加量を増していくとキュリー温度はほぼMn添加量に比例して低下した。飽和磁化も同様に低下するが,Mnが40%以上ではその割合が大きくなった。実用化のためにはキュリー温度が100℃〜300℃程度の範囲となるものが好ましいが,開発した材料では磁化が減少する欠点がある。より高透磁率となるものを目標としてステンレスSUS430に対するいくつかの添加元素の影響を検討した(Al, Cr, Cu, Ti, Si)。結果としてAlの添加により270℃のキュリー温度を実現できたが,添加量が12[Wt%]と多く飽和磁化の減少は避けられなかった。ステンレスと類似の特性を保ちながら微量の添加でキュリー温度の制御ができることが必要であり,伸びや硬さなどの機械的性質並びに生産性の観点での問題がまだ残されている。

Research on the Development of Ferromagnetic Alloys with Good Food Resistance at Temperature Range of 100℃ ~ 300℃Magnetic transition point: Low temperature: High permeability: High permeability: Heating temperature, magnetic state, magnetic permeability, overheat, electric power supply, temperature rise The temperature is low, the permeability is high, the power supply is high, and the heating temperature is high. The bidirectional self-repair function is now available. In this paper, we discuss the addition of Cr, Mn and Mn in Fe-Si alloy for corrosion resistance, and discuss the addition of Mn to SUS430(Fe_<80.06>-Cr_<18>-Mn_1-Si_<0.75>-C_<0.12>-P_<0.04>-S_<0.03>: 680℃) for corrosion resistance. Mn content increases with temperature and Mn content decreases. Saturation magnetization is low,Mn is more than 40%, and the separation is large. The temperature range of the application is 100℃ ~ 300℃, and the magnetization of the development material is reduced. The effect of additive elements (Al, Cr, Cu, Ti, Si) on the magnetic permeability of SUS430 was investigated. The results show that the addition of Al is 270℃ and the temperature is 12[Wt%]. The saturation magnetization is reduced. The mechanical properties of hard materials and the problems of productivity can be solved by adding trace amounts of materials and controlling the temperature.

项目成果

Composition Influence on Magnetic Properties in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Alloys

成分对 Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn 合金磁性能的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of the Japanese Society of Applied Electromagnetics and Mechanics 12・3
• 作者: M.Szpryngacz;M.Enokizono;T.Todaka
• 通讯作者: T.Todaka

強磁性形状記憶合金と誘導加熱材料

铁磁形状记忆合金和感应加热材料

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本AEM学会誌 12・3
• 作者: M.Szpryngacz;M.Enokizono;T.Todaka;戸高 孝
• 通讯作者: 戸高 孝

M.Szpryngacz, M.Enokizono, T.Todaka: "Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Shape Memory Alloy"Proceedings of 16th Soft Magnetic Materials Conference. 16(in press). (2004)

M.Szpryngacz、M.Enokizono、T.Todaka：“Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn铁磁形状记忆合金”第16届软磁材料会议论文集。

M.Szpryngacz, T.Todaka, M.Enokizono: "Improvement of Shape Memory Effect in Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Alloy"Proceedings of the fourth Asian Symposium on Applied Electromagnetics. 4. 11 (2003)

M.Szpryngacz、T.Todaka、M.Enokizono：“Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn 铁磁合金中形状记忆效应的改进”第四届亚洲应用电磁学研讨会论文集。

Transformation Behavior of Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn Ferromagnetic Shape Memory Ribbon

Fe-Cr-Co-Ni-Si-Mn铁磁形状记忆带的相变行为

• 发表时间: 2004
• 期刊: International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, IOS-Press 19・1-4
• 作者: T.Todaka;M.Szpryngacz;M.Enokizono
• 通讯作者: M.Enokizono