Establishment of the new method for material synthesis utilizing light elements and their expansion to develop rare-earth-free magnet

轻元素材料合成新方法的建立及其拓展，开发无稀土磁体

基本信息

批准号：
19H05612
负责人：
佐久間昭正
金额：
$ 121.8万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-26 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2．新規物質合成法の深耕と応用：新しい希土類フリー磁石候補材料としてFe5SiCの合成を行った。Fe粉とSiC粉を固相-固相拡散させることを目指し、ボール径を大きくすることでアモルファス化に成功した。次に熱処理を行ったが、先行文献の加熱条件ではFe5SiCを生成させることはできなかった。また、マイクロ波ハイスループット合成によるスピネル型多元酸化物原料の作成に成功した。Fe系窒化物薄膜の高品位作製においては、XRD測定において明瞭かつ大きな強度のα”-Fe16N2(400)ピークのみが得られ、VSM測定において1100 emu/cm3程度の飽和磁化および5～10 kOe程度の大きな飽和磁界を有する薄膜の作製に成功した。Fe-Mn-Ga系合金に関しては、フェリ/フェロ磁気相転移の実証が十分に期待できるとの観点から希土類フリーFe-Mn系基硬質磁性材料を探索した。3.　理論計算による希土類フリー磁石の設計指針導出：希土類フリー磁石として期待されるL10型遷移金属合金（FePt,MnAl,FeNi）のMAEに関する第一原理計算を行い、その温度依存性を示した。特に、FeNiのMAEは低温領域で温度変化が少ないプラトーとなることを示した。4.　希土類フリー磁石に向けての基礎検討理論グループから示されたFe2Ni2Cを合成すべくプロセスおよび出発原料の条件検討を行った。合成プロセスとしてはまずFe2Ni2Nを合成した後、C含有ガス雰囲気で熱処理を行い、NをCで置換することを目指した。出発原料としてはFeCl2/NiCl2の混合水溶液にシュウ酸H2C2O4を加えて共沈物FeC2O4/NiC2O4を得たのち、乾燥させて粉砕後、NH3ガス雰囲気下で窒化処理を行った。FeC2O4/NiC2O4のモル比および窒化温度、窒化時間を変えて検討した結果、Fe2Ni2Nの合成条件を見出すことができた。

2。新型材料合成方法的深层耕种和应用：Fe5sic的合成是作为新的稀土候选材料进行的。目的是将Fe粉末和SIC粉末扩散到固相中，通过增加球直径，我们将其成功转化为无定形。接下来，进行热处理，但是在先前文献的加热条件下无法产生Fe5SIC。此外，我们通过Microwave高通量合成成功地创建了尖晶石型多氧化物原料。在高质量的基于Fe的硝酸酯薄膜的制造中，在XRD测量中仅获得了明显的大强度α” -Fe16n2（400）峰，并且在VSM测量中，大约1100 EMU/CM3和5-10的饱和磁化量已在VSM测量中进行了较大的薄膜。我们已经成功地搜索了Fe-Mn的薄膜。可以完全证明基于地球的基于FE-MN的硬磁性材料，即使用理论计算来确定稀有的无接地磁体的设计指南：关于L10-type型金属合金的第一个原理计算（FEMT，FENI），以下是稀有的，该指南是稀有的。 Feni的MAE在低温范围内的温度变化很小。 As a synthesis process, the Fe2Ni2N was first synthesized, followed by heat treatment in a C-containing gas atmosphere, and N was replaced with C. As a starting material, H2C2O4 oxalic acid was added to a mixed aqueous solution of FeCl2/NiCl2 to obtain coprecipitate FeC2O4/NiC2O4, then dried and ground, and nitrided under an NH3 gas atmosphere.由于研究的结果，发现了Fe2ni2n的合成条件。