メカニカルアロイング法によるナノコンポジット交換スプリング磁石の作製

本研究では、まず予備実験としてMA法を用いてハード磁性相(Nd_2Fe_<14>B相)とソフト磁性相(α-Fe)をナノスケールで混合した場合に、各ミリング時間においてハード磁性相(Nd_2Fe_<14>B)の磁気特性がどの様であるのかを実験的に調べた。これは(1)の論文としてまとめられている。次にハード相とソフト相の最適混合組成の決定を行った。まずミリング時間を一定にして、最適割合を求めた。その結果、良好な保磁力を得るためには70〜80%のハード磁性相を含む必要があることが確認され、Nd_2Fe_<14>B-20%Feとした場合に最大の保磁力である400kA/mを得た。またNd_2Fe_<14>B-25%Fe組成において80kJ/m^3の最大エネルギー積が得られた。先に求めた最適混合割合(Nd_2Fe_<14>B-25%Fe)を元に、適切なミリング時間の決定を行った。具体的には種々の割合のハード相とソフト相をMAし、MA時間に対する磁気特性の影響を評価することで求めた。その結果144ksが最適MA時間であることが判明した。さらに適切な熱処理温度について調べたところ,保磁力および磁気特性の劣化の原因となるNd_<1.1>Fe_4B_4相生成に伴うNd割合の減少が起こることから873K以下であることが判明した。以上の研究で、最適の組成混合割合、MA時間および熱処理温度がそれぞれ求められた。次に保磁力の向上を目的として、添加元素の磁気特性に与える影響について調べた。具体的にはNd_2Fe_<14>B-25%Fe組成にCrまたはCuを添加した組成の粉末を144ksミリングし、その効果について調べた。その結果、保磁力とエネルギー積の双方の特性向上が確認された。この各添加元素が磁気特性へ与える影響については、J.of Applied Physicsに“Magnetic Hardening Mechanism in Nanocrystalline Nd2Fe14B with 0.1 at% addition of Cr,Cu or Zr"の題目で投稿予定である。

本研究では、まず予備実験としてMA法を用いてハード磁性相(Nd_2Fe_<14>B相)とソフト磁性相(α-Fe)をナノスケールで混合した場合に、各ミリング時間においてハード磁性相(Nd_2Fe_<14>B)の磁気特性がどの様であるのかを実験的に調べた。これは(1)の論文としてまとめられている。次にハード相とソフト相の最適混合組成の決定を行った。まずミリング時間を一定にして、最適割合を求めた。その結果、良好な保磁力を得るためには70〜80%のハード磁性相を含む必要があることが確認され、Nd_2Fe_<14>B-20%Feとした場合に最大の保磁力である400kA/mを得た。またNd_2Fe_<14>B-25%Fe組成において80kJ/m^3の最大エネルギー積が得られた。先に求めた最適混合割合(Nd_2Fe_<14>B-25%Fe)を元に、適切なミリング時間の決定を行った。具体的には種々の割合のハード相とソフト相をMAし、MA時間に対する磁気特性の影響を評価することで求めた。その結果144ksが最適MA時間であることが判明した。さらに適切な熱処理温度について調べたところ,保磁力および磁気特性の劣化の原因となるNd_<1.1>Fe_4B_4相生成に伴うNd割合の減少が起こることから873K以下であることが判明した。以上の研究で、最適の組成混合割合、MA時間および熱処理温度がそれぞれ求められた。次に保磁力の向上を目的として、添加元素の磁気特性に与える影響について調べた。具体的にはNd_2Fe_<14>B-25%Fe組成にCrまたはCuを添加した組成の粉末を144ksミリングし、その効果について調べた。その結果、保磁力とエネルギー積の双方の特性向上が確認された。この各添加元素が磁気特性へ与える影響については、J.of Applied Physicsに“Magnetic Hardening Mechanism in Nanocrystalline Nd2Fe14B with 0.1 at% addition of Cr,Cu or Zr"の題目で投稿予定である。