ネオジム磁石はすっかり一般的になった感がある。これを正しく言い表してみれば希土類磁石の一種であり、Nd2Fe14B(ネオジム/鉄/ボロン)で示される組織粉末を焼結によって成形する磁石である。1982年に佐川眞人氏らによって開発された、わが国の誇る技術のひとつである。2023年現在では、実用化されている希土類磁石のなかで残留磁束密度/保磁力の視点から最強を誇るが、一方で耐熱性に劣るというのが弱点。具体的には約315℃に達する(=キュリー点)と不可逆的な減磁を生じてしまう。
駆動用モーターとしては315℃の温度に達しないように冷却に努めるわけだが、耐熱性を高めるためにジスプロシウムやテルビウムを加えるという手段が編み出された。一般的に、ネオジム磁石は60%が鉄/30%がネオジムという組成だが、ここにジスプロシウムを数%加えると、1%添加につき熱減磁を15℃改善することができるという(Wikipedia:ネオジム磁石より)。テルビウムはジスプロシウムよりも保磁力向上に優れる性質を持つものの、ジスプロシウムよりさらに希少な金属であり、よってその役目はジスプロシウムが担うことが多い。
しかしジスプロシウムもレアメタルであることは確か。これらを使わないで耐熱性と保磁力の両立を図れないか。これらに取り組むのがホンダやトヨタの例である。ともに「焼結構造だと粒径が大きく性能に限界がある」ことに着目、ならば極微細な構造とすれば耐熱性や保磁力を高められるではないか、という取り組みである。
トヨタの「省ネオジム耐熱磁石」の革新性を考察する[内燃機関超基礎講座]トヨタは2018年2月20日、モータ用の新型磁石を開発したと発表した。本技術で注目すべきは、ネオジム使用量を大幅に削減したということである。とはいえ、化学に明るくない門外漢には何が優れているのかがわかりにくい。意味と意義をあらためて考察してみた。
https://motor-fan.jp/tech/article/9310/
【海外技術情報】マーレ:磁石を使わない(希土類フリー)、非接触で安価、高効率なモーターを開発|Motor-FanTECH[モーターファンテック]日本をはじめ欧米の自動車メーカー・自動車部品メーカーが、希土類フリーの電気モーター開発に力を入れているのはご存知の通りだ。その表向きの狙いは環境対策であるが、裏には地政学的な問題を避ける狙いが含まれている。本稿では、ドイツの自動車部品メーカーであるマーレが先月発表した、磁石を使わない(希土類フリー)の電気モーターをご紹介しよう。TEXT:川島礼二郎(KAWASHIMA Reijiro)
https://car.motor-fan.jp/tech/10019730
ジェイテクト、レアアースの使用を抑えた重希土類フリーモーターの開発に成功 ネオジムとジスプロシウムを使わない!|Motor-FanTECH[モーターファンテック]ジェイテクトでは2011年より、 ネオジムとジスプロシウムを使用しないモーターの開発に着手。 その結果、 焼結磁石を用いたSPMモーターと同等の高出力・低トルク変動を誇り、 かつネオジムとジスプロシウムを使用しない重希土類フリーのボンド磁石を用いたIPMモーターの開発に成功した。
https://car.motor-fan.jp/tech/10007806
愛知製鋼:東北大学と共同で電動車普及拡大に貢献するDyフリーNd系異方性磁石粉末の高性能化に成功|Motor-FanTECH[モーターファンテック]東北大学大学院工学研究科の杉本諭教授と愛知製鋼は、加速化する電動車の普及拡大と資源問題に寄与するDy(ジスプロシウム)フリーNd(ネオジム)系異方性磁石粉末の高性能化に成功した。
https://car.motor-fan.jp/tech/10018266