韓国研究チーム、レアアースを使わない永久磁石の開発方法を発見

今回、韓国の研究チームは、希土類元素を使わない永久磁石の開発方法を見つけた。

フェライト磁石とネオジム磁石はグローバル磁石市場の主流となっている。棒やU字の形状を持つフェライト磁石は1930年代に開発された。また、永久磁石の中で最高の性能を誇る、希土類元素を使用するネオジム(Nd)磁石は1980年代に開発された。

永久磁石は高付加価値産業である風力発電機、電気自動車用モータなどに使われている。希土類元素を利用するネオジム磁石は、フェライト磁石より約10倍優れた性能を持つ。しかし、希土類元素はグローバル消費量の90%以上が中国で生産されているため、ネオジム磁石の価格はフェライト磁石より20倍程度高い。にもかかわらず、ネオジム磁石が開発されて40年間、他の永久磁石は開発されなかった。他の種類の磁石もあるが、市場シェアは非常に少ない。

4月25日、ウルサン大学校によると、ウルサン大学校物理学科のホン・スンチョル教授(64)とインチョン大学校物理学科のオトフ・ドルジ教授(40、モンゴル国籍)は、純鉄を基盤にした永久磁石素材の開発方向を理論的に提示した。

ウルサン大学校のホン・スンチョル教授の研究チームは今回の研究で、豊富な元素である鉄(Fe)にニッケル(Ni)を混合した材料を使用し、希土類元素を使うネオジム永久磁石に劣らない性能を持つ高性能永久磁石素材を提示した。

研究チームがデザインした永久磁石材料は、高温でも性能を維持できるため、電気自動車モータや風力発電機などの関連産業分野での応用が期待されている。

韓国機械研究院の材料研究所のチェ・チョルジン博士は、「磁石は高温で性能が落ち、正常作動しなくなるが、今回発見された非希土類基盤磁石は447℃にも耐えることができ、優秀な性能、簡単に手に入る材料をすべて満足する画期的な発見」と評価した。

この研究は、科学技術情報通信部が超一流素材強国実現のために推進した「未来素材ディスカバリー事業」課題の支援で遂行された。また、この研究は4月1日、金属工学分野の国際ジャーナル、Acta Materialia(IF: 7.656)に掲載され、5月15日に正式出版される予定である。(論文題目: Fe-Ni-N based alloys as rare-earth free high-performance permanent magnet across α″ to L10 phase transition: A theoretical insight)

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