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成果報告書詳細
管理番号20180000000147
タイトル平成29年度成果報告書 エネルギー・環境新技術先導プログラム/革新的高飽和磁束密度・低鉄損軟磁性粉体の開発
公開日2018/12/14
報告書年度2017 - 2017
委託先名国立研究開発法人産業技術総合研究所
プロジェクト番号P14004
部署名イノベーション推進部
和文要約高性能モータやコイル用のコア材料に求められる高い飽和磁束密度(Bs)と低い保磁力(Hc)を併せ持つ軟磁性材料を作製し、その磁気特性、特に周波数特性を評価し、低鉄損材料としての可能性を明らかにすることを試みた。従来の電磁鋼板やアモルファス・ナノ結晶リボンとは一線を画す粉体状の軟磁性材料を合成し、粉体特有の高い成形自由度を活かした高密度成形技術開発を行うとともに、既存の軟磁性粉体では困難な焼結プロセスによる高強度成形も試みた。具体的には、予備実験で見いだされた2.0T以上のBsと10A/m以下のHcを併せ持つ軟磁性粉体系を対象として、成形体で1.8T以上のBsかつ10A/m以下のHcを実現するとともに、3W/kg@400Hz・1T台の鉄損失を有する焼結材料の可能性を明らかにすることを目的として研究開発を遂行し、以下の成果を得た。1.1バッチあたり10gの試料合成が安定して遂行可能な体制を構築した。2.90%程度以上の相対密度で固化・成形が可能なプロセスを確立し、成形体にて1.8T以上のBsを実現した。3.極めて挑戦的な鉄損の目標値(W10/400 < 4W/kg)を本材料系において実現するための明確な指針を確立した。
英文要約Title:Advanced research program for energy and environmental technologies Development of new iron-based soft magnetic powder materials with rationally high magnetic flux density and low iron-loss (FY2017) Final Report

We have tried to develop new soft magnetic powder materials having high saturation magnetic flux density (Bs) and low coercivity (Hc) suitable for such applications as high performance motors. Particular attentions were paid to uncover dynamic magnetic properties, in order to explore possibilities as new low iron-loss materials. By taking the advantage of the powder forms of our materials, we also tried to develop new processes such as high density compaction. Such processes are usually quite difficult with the conventional soft magnetic materials, e.g., electromagnetic steels and amorphous and nanocrystalline materials. We carried out experiments with the soft magnetic powder materials having Bs > 2.0 T and Hc < 10 A/m, which we discovered by the preliminary experiments, in order to fabricate soft magnetic compact with Bs > 1.8 T and Hc < 10 A/m and explore possibilities of realizing compacts having iron losses, W10/400, (iron loss at 1.0T and 400Hz) less than 4 W/kg. Following results were obtained;1.Synthetic facilities enabling > 10 g/ batch-scale preparation were successfully installed. 2.New compaction processes realizing relative densities of more than 90 %, which gives Bs of more than 1.8 T, were successfully developed. 3.A clear roadmap to the very challenging goal, W10/400 < 4 W/kg, with our newly developed soft magnetic powders was established.
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