【特集】軟磁性材料の研究開発動向
★軟磁性材料はモーターやトランス,記録媒体など多くの電気機器に活用されており,近年ではパワーエレクトロニクス機器の高周波化への対応や,自動車の電動化に向けて注目されています。本特集では,幅広い産業分野での貢献が期待される軟磁性材料の研究開発動向を紹介しております。
＜著者一覧＞
本塚智 九州工業大学
佐藤尚 名古屋工業大学
遠藤恭 東北大学
齋藤章彦 大同特殊鋼(株)
久保田啓義 (株)東北マグネットインスティテュート
熊谷宗修 (株)東北マグネットインスティテュート
平本尚三 (株)東北マグネットインスティテュート
峠哲雄 JFEテクノリサーチ(株)
玉手亮多 (国研)物質・材料研究機構
西川慶 (国研)物質・材料研究機構
駒場京花 筑波大学
後藤博正 筑波大学
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【特集】軟磁性材料の研究開発動向
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電磁気応用製品用鉄心への応用を指向した軟磁性鉄粉
Soft Magnetic Iron Powder for Soft Magnetic Composite
周波数の低い領域で用いられる電磁気応用製品用の鉄心としては積層鉄心が圧倒的なシェアを占めている。しかし,世界的な運輸部門の電動化の進展やパワーエレクトロニクス技術の発達に伴って,積層鉄心とは異なるその特性から圧粉鉄心が再注目されている。本稿では圧粉鉄心およびその主要材料である軟磁性鉄粉と,その高性能化に関する研究開発の状況について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 軟磁性鉄粉の種類とその特徴
3 磁性鉄粉の高機能化
4 おわりに
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磁気ひずみの大きなソフト磁性薄膜材料の開発
Development of Large Magnetostrictive Soft Magnetic Films
大きな磁気ひずみを有する薄膜形状のFe-Ga合金ではデバイス応用する上で,それらの軟・高周波磁気特性を著しく改善する必要がある。これらの課題を解決する方法の一つとして第三元素添加があげられる。本稿では,第三元素としてBを選択し,B添加したFe-Ga(Fe-Ga-B)膜の基本特性を検討した。その結果,Bを十分に添加すると良好な静・高周波磁気特性が得られることがわかった。したがって,Fe-Ga-B膜は次世代電磁気デバイスやマイクロ波磁気デバイスの有力な材料候補の一つである。
【目次】
1 はじめに
2 Bを添加したFe-Ga膜の構造
3 Bを添加したFe-Ga膜の静磁気特性
4 Bを添加したFe-Ga膜の静磁気特性
5 まとめ
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高感度・高磁束密度軟磁性帯鋼『MEN（R）PB, MEN（R）PC』
High-Sensitivity, High-Magnetic Permeability and High Magnetic Flux Density Material 『MENPB, MENPC』
自動運転やxEV化やCASEに必須の自動車センサの高感度化や電装部品の小型化等のニーズが増大中である。特にセンサの高感度化・小型化が求められる。そこで,主にニッケル,その他の微量添加元素の成分バランスとプロセスの最適化を図り,パーマロイ系材料MENPB,MENPC系の高感度(高透磁率)・高磁束密度化に成功したので紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 開発の概要
3 開発の背景
4 開発の目標
5 開発の内容
5.1 最適成分設計
5.2 製造プロセスの最適化
5.3 技術の特徴,従来技術との相違等
5.4 従来技術の内容と問題点
6 開発した製品の特徴と用途
6.1 高磁束密度高透磁率材MENPB-S
6.2 超高透磁率材MENPC-2S
7 社会への波及効果
7.1 開発材の産業界への貢献や波及効果
7.2 開発成果の社会生活への貢献度
7.3 開発材の将来性
8 おわりに
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ナノ結晶軟磁性材料NANOMET（R）の特徴
Features of Nanocrystalline Soft Magnetic Material NANOMET （R）
NANOMET（R）は,2009年に東北大学金属材料研究所のA. Makinoらによって発明されたナノ結晶軟磁性材料であり,電磁鋼板に匹敵する高い飽和磁束密度とアモルファス合金を超える低損失を兼備した従来材料にない特徴を持つ。その社会実装に向けて様々な取り組みが行われている。本章では,NANOMET（R）の特徴と応用例について紹介する。
【目次】
1 NANOMET（R）の開発
2 NANOMET（R）の製造
2.1 アモルファス薄帯の鋳造
2.2 NANOMET（R）の熱処理
3 半導体封止材料の高耐熱化技術
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軟磁性材料の特性評価
Characteristic Evaluation of Soft Magnetic Material
軟磁性材料には様々な材料があり,自動車の電動化をはじめ,環境配慮・カーボンニュートラルへの貢献が期待されている。本稿では,代表的な軟磁性材料である電磁鋼板を中心に,要求される特性と評価方法を紹介する。また,材料開発や実機応用につなぐ観点でも,特性評価手法の最近の動向を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 軟磁性材料と電磁鋼板
3 軟磁性材料に要求される特性と評価方法
3.1 リング試験片による磁気特性試験
3.2 エプスタイン試験
3.3 単板磁気特性試験
3.4 高磁場・高周波での磁気特性試験
3.5 層間抵抗と占積率
4 材料開発や実機応用に関わる特性評価
4.1 応力下での磁気特性試験
4.2 磁気特性の温度変化
4.3 結晶方位解析へのEBSD活用
5 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
高い力学強度をもつ高分子ゲル電解質の創製とリチウム金属負極保護被膜への適用
Fabrication of Polymer Gel Electrolytes with High Mechanical Strength and Their Application to Artificial Protective Layer of Lithium Metal Anode
次世代リチウム二次電池の負極材料として期待されるリチウム金属負極は,充放電サイクル寿命や安全性に問題がある。本研究では高濃度リチウム塩を含む電解液と水素結合性高分子から形成される非常に高強度なゲル電解質を創製し,リチウム金属負極の保護被膜に適用することで,リチウム金属電池のサイクル性能を大幅に向上した。
【目次】
1 はじめに
2 高強度な高分子ゲル電解質の開発
3 ゲル電解質のリチウム金属負極人工保護被膜への適用
4 おわりに
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温泉水中でのポリアニリンおよびポリアニリン/繊維コンポジットの合成
Synthesis of Polyaniline/Textile Composites in Volcanic Water
温泉水は,地下から湧水する水資源である。温泉は人々に安らぎや健康を与える。美容や食物,エネルギーなどの分野にも利用されるが,物質化学への応用は未発達である。本研究では,日本各地の酸性温泉水を用いて導電性高分子の一種であるポリアニリンの合成を行った。酸の強い温泉水ほど高い電気伝導度が得られることが分かった。
【目次】
1 はじめに
1.1 温泉とは
1.2 ポリアニリン
2 使用した温泉水
2.1 玉川温泉
2.2 蔵王温泉
2.3 箱根温泉
2.4 草津温泉
2.5 那須湯本温泉
3 ポリアニリンおよびポリアニリン/繊維コンポジットの合成
3.1 ポリアニリンの合成
3.2 ポリアニリン/繊維コンポジットの合成
4 得られたポリアニリンおよびポリアニリン/繊維コンポジットの特徴
4.1 分子構造
4.2 分光測定
4.3 電気伝導度
4.4 ヨウ素吸着材料への応用
5 おわりに
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[Market Data]
有機顔料工業の市場動向
2021年の有機顔料の生産量は前年比106.0%の1万2,135トンとなった。有機顔料の主要需要分野である印刷インキや塗料への需要はここ数年低迷していたが,2021年には回復傾向がみえ,フタロシアニン系顔料,アゾ顔料ともに生産量は増加した。また,原材料となる基礎有機化学品の価格が上昇していることに加え,有機顔料の生産大国である中国とインドにおいて,排水処理等の環境対策の強化が進み,製造コストの上昇が続いている。原料価格の上昇は今後も続く可能性があり,各メーカーともに原料の安定供給が求められる。今後は新興国への販売拡張に向けた生産拠点の整備と顧客のニーズへの対応が求められるだろう。
【目次】
1 生産概要
1.1 フタロシアニン系顔料
1.1.1 銅フタロシアニンブルー
1.1.2 銅フタロシアニングリーン
1.2 アゾ顔料
1.2.1 不溶性アゾ顔料
1.2.2 溶性アゾ顔料
2 需要先概要
2.1 印刷インキ関係
2.2 塗料関係
2.3 プラスチック関係
2.4 繊維関係
2.5 IT関係
2.6 その他
3 輸出入の概要
4 メーカー動向
5 製品開発動向
6 環境問題への対応
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水処理薬品工業の市場動向
上下水道処理をはじめ製紙工程や工業用水などで利用される水処理薬品。いずれも原水の性質に応じて各種薬品が選択されているが,基本的な機能は,凝集・沈澱・ろ過の3つであり,さらに下水・排水処理では殺菌も行われる。国内の凝集剤市場の9割を占める硫酸アルミニウムとポリ塩化アルミニウムの2021年の需要は,硫酸アルミニウムが前年比3%増,ポリ塩化アルミニウムは1%の増加だった。同じく無機系凝集剤であるポリ硫酸第二鉄は,その使いやすさから応用範囲を広げている。次亜塩素酸ソーダ生産量は前年比2%増となった。活性炭の生産量は前年比3%減となり,長期低落傾向が続く。高分子凝集剤の2021年の需要は前年と同水準だった。
【目次】
1 概要
2 硫酸アルミニウム(硫酸バンド)
2.1 概要
2.2 市場動向
2.3 企業動向
2.4 価格
3 ポリ塩化アルミニウム(PAC)
3.1 概要
3.2 市場動向
3.3 企業動向
3.4 価格
4 ポリ硫酸第二鉄(「ポリテツ」)
4.1 概要
4.2 市場動向
4.3 価格
5 次亜塩素酸ソーダ
5.1 概要
5.2 市場動向
5.3 企業動向
5.4 価格
6 活性炭
6.1 概要
6.2 市場動向
6.3 用途動向
6.4 企業動向
6.5 価格
7 高分子凝集剤
7.1 概要
7.2 市場動向
7.3 企業動向
7.4 価格
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[Material Profile]
ゼオライト