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成果報告書詳細
管理番号20170000000298
タイトル平成28年度成果報告書 次世代自動車向け高効率モーター用磁性材料技術開発 新規高性能磁性材料に関する検討/磁化容易軸を面内配向させた鉄系偏平粉末の鉄損に関する検討
公開日2017/6/10
報告書年度2016 - 2016
委託先名国立大学法人岐阜大学 独立行政法人国立高等専門学校機構岐阜工業高等専門学校
プロジェクト番号P14015
部署名材料・ナノテクノロジー部
和文要約本先導研究では、磁化容易軸の方位を制御した鉄系偏平粉末の製造プロセスと、本偏平鉄粉末を用いた鉄心の成形プロセスを最適化した。成形によって得られた鉄心の鉄損などの磁気特性を明らかにし、本提案材料の設計指針を示した。提案手法は、ボールミルによる粉砕によって粉体中の磁化容易軸を制御する手法である。この制御法の、種々の合金粉への適用可能性を検討した。その結果、純鉄のみならず、Fe-3Si、センダスト、パーメンジュールの磁化容易軸が提案手法によって制御できることを明らかにした。提案手法においては、軟磁性粉末と共に粉砕される固体潤滑剤が重要な役割を果たす。しかし、最終的に得られる鉄心に残存する固体潤滑剤は、鉄心中の鉄の占積率の低下や、鉄心の密度の低下、磁気特性の低下の原因となる。新規潤滑剤を探索し、鉄心中の固体潤滑材の残存量を検出限界以下まで低減することに成功した。最終的に得られた偏平粉末を鉄心化し、その磁気特性を評価したところ、原料粉末を超える飽和磁束密度と透磁率を示した。一方、鉄損は原料粉末より悪化した。この鉄損を改良するためには、顆粒状の粉末に最適化された成形プロセスを、偏平粉末に最適化する必要があると考えられる。
英文要約In this pilot study, we optimized the manufacturing process of iron-based flaky powders with controlled orientation of the easy magnetization axis and the forming process of an iron core using the flaky iron powders. The magnetic properties including iron loss of the iron core obtained from the powders with the easy magnetization control were demonstrated and a process design rules of the proposed material was indicated. The proposed method is a means of controlling the easy magnetization axis of the powders by grinding them in a ball mill. The applicability of this control method to various alloy powders was examined. As a result, it was revealed that the easy magnetization axis can be controlled by the proposed method not only for pure iron but also for Fe-3Si, sendust, and permendur. In the proposed method, the solid lubricant which is milled together with soft magnetic powders plays an important role. However, the solid lubricant remaining in the finally obtained iron core causes decrease in the iron occupancy in the iron core, decrease in the density of the iron core. As a result the remaining lubricant causes the deterioration of magnetic properties. We searched for new lubricants and succeeded in reducing the residual amount of the solid lubricant in the iron core to below detection limit. The finally obtained flaky powder was used to form an iron core and to evaluate its magnetic properties. As a result, the iron core showed a saturation magnetic flux density and magnetic permeability exceeding those of the raw material powders. On the other hand, the iron loss was higher level to that of the conventional product. In order to improve this iron loss, the manufacturing process optimized of granular powders should be optimized for the flaky iron powders.
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