6 MGOe以上のBH_maxを示すレアアースフリー強磁性粒子粉末

大きな飽和磁化をもつα“-Fe₁₆N₂粒子粉末を実現

概要

　近年、ネオジムの国際相場が高騰している。脱炭素化を国策として推進している中国において、風力発電用や電気自動車用のモーターとして需要が増大していることが原因とみられている。また、日本国内では経済安全保障の観点からの議論も活発であり、レアアースを含有しない磁性材料が強く求められるようになってきた。なかでも、鉄と窒素のみから成る安価なFe-N系磁性材料への期待は大きい。特に、結晶がbct構造であり、大きな飽和磁化をもつことが予測されているα“-Fe₁₆N₂は高い注目を集めている。　
　しかし、α“-Fe₁₆N₂自体は、Fe-N系化合物をアニールした際に晶出する準安定化合物であり、バルク体として単離した報告はほとんど無い。数少ない報告例も、 α“-Fe₁₆N₂と安定相との共晶や、100℃環境で10日間しか存在しないものなどであり、α“-Fe₁₆N₂単相をバルクとして安定的に単離した例は存在しない。
　本発明は、α“-Fe₁₆N₂の安定単離粉末に関するものである。本磁性粉末は、フェライトやアルニコより大きな6 MGOe（48 kJ/m³）以上のBH_maxを示す。また、金属Feを上回る221 emu/gの飽和磁化値を示し、アルニコより大きくフェライトと同程度の2 kOe（160 kA/m）以上の保磁力を示す。本磁性粉末はフェライトやアルニコより優れた磁石をレアアースフリーで作製できるため、高騰が続くネオジム磁石の代替磁石として、モーター等への応用が期待できる。

α“-Fe₁₆N₂の安定単離に成功

応用例

・異方性磁石　
・圧粉磁石
・ボンド磁石
・その他、モーターなどネオジム磁石の代替磁石としての用途

関連文献

[1]Appl. Phys. Exp. 2013, 6, 073007.
[2]Chem. Commun. 2013, 49, 7708.
[3]Chem. Commun. 2014, 50, 7040.
[4]J. Appl. Phys. 2014, 115, 103905.
[5]Phys. Rev. B 2014, 90, 134427.
[6]J. Magn. Soc. Jpn. 2017, 41, 58.

知的財産データ

知財関連番号　： 特許第5769223号、特許第5822188号、特許第5831866号（対応する海外権利保有）
発明者　　　　： 高橋　研、佐久間　昭正、小川　智之、緒方　安伸、小林 斉也、ポルワッタ　ガラゲ　ルワン、小原　香
技術キーワード： 材料