【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.29】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23UT0375

利用課題名 / Title

可変界磁モータ用磁歪材料の開発

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

遷移金属系合金、軟磁性材料,X線回折/ X-ray diffraction

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

福﨑 智数

所属名 / Affiliation

ニデック株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

飯盛桂子,府川和弘

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-203：粉末X線回折装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

電気自動車用主機モータは街乗りから高速道路運転まで幅広い動作領域で使用されるため、全動作領域の平均高効率を高めることが難しい。これを解決する方法として、モータ回転子から発生する磁束を動作点に応じて変化させる可変界磁技術が注目されている。Nidecでは、磁性体が持つ磁歪特性を利用して回転子からの磁束量を可変する新しい可変界磁モータの研究に取り組んでいる。本モータ実現のためには大きな磁歪を有する鋼板材料の開発が必要となる。鉄系材料の磁歪と結晶構造の関係を明らかにするため、組成の異なる鉄系合金の格子定数を評価した。

実験 / Experimental

作製した鉄系合金の組成はFe_100-xM_x (x=0-7 at.%)とし、添加元素MはSi, Al, Ge, Gaとした。アーク溶解炉を用いて各合金を作製したのち、試料寸法が10mm x 10 mm x 1.5 mm以下の板状となるように切断および研磨を行った。成形された試料は組織の均質化および研磨による内部ひずみ除去の目的で真空環境下で700℃で10時間の熱処理を行った。格子定数の評価は粉末X線回折装置 SmartLab 3kW(Rigaku)を用い、2θ=30-90°の回折ピークから解析を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

各合金のX線回折パターンをFig. 1に示す。いずれの合金も鉄単体と同様の回折パターンを示すことから、鉄の固溶体であることがわかる。各合金の組成に対する格子定数の変化をFig .2に示す。Al, Ge, Gaは添加量の増加にしたがい格子定数が増加し、Siは添加量の増加にしたがい格子定数が減少した。ここで原子半径はSi, Al, Ge, Gaの順に大きくなることから、格子定数の変化量は原子半径の差を反映していると考えられる。一方、磁歪は格子定数の変化量が大きくなるにつれ大きくなる結果が得られたが、磁歪値のばらつきが大きく未だ一定の相関は得られていない。今後磁歪を再評価すると共に磁歪と格子定数の関係を明らかにする。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 X-ray diffraction patterns of iron system alloy.

Fig. 2 Lattice constant of iron system alloy.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件