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ネオジム磁石とは?

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ネオジム磁石
HDDのヘッド駆動に使用されているネオジム磁石

ネオジム磁石(ネオジムじしゃく、英語: Neodymium magnet)とは、ネオジムホウ素を主成分とする希土類磁石(レアアース磁石)の一つ。永久磁石のうちでは最も強力とされている。1984年アメリカゼネラルモーターズ及び日本の住友特殊金属(現、日立金属)の佐川眞人らによって発明された。主相はNd2Fe14B。「ネオジウム磁石」とも呼ばれる。

特徴

磁束密度が高く、非常に強い磁力を持っている。磁気の強さにはN24からN54まで(理論上はN64まで)の等級付けがされる。Nの後の数字は磁気の強さを表している。数cmの大きさでも10kgf以上の吸着力があるため、扱う際には指を挟まないよう手袋をするなどの必要がある。

2014年10月TDKはネオジムの含有量を従来の半分に低下させた磁石の開発に成功した。

利用

利用される製品の範囲は小型から大型まで幅広い。大型の製品の例としては、電車電気自動車ハイブリッドカーエレベーター駆動用の永久磁石同期電動機界磁などがある。

小型の製品の例としては、ハードディスクドライブCDプレーヤー携帯電話などが挙げられる。ハードディスクドライブでは、ヘッドと呼ばれる読み書きする装置を移動させるためのアクチュエータに用いられる。

音響機器においては、より固いダンパーを採用可能であることから締まった低音が出るとされ、近年のヘッドフォンドライバーの多くに用いられている。サイズを小さくしても強磁界が得られることから特に小型のインナーイヤー型・カナル型ヘッドフォンには欠かせない。

欠点と対策

機械的に壊れやすいほか、加熱すると熱減磁を生じやすい(キュリー温度は約315℃)という欠点がある。対策として、ジスプロシウムを添加し保磁力を向上させる手法が存在する。1%のジスプロシウムの添加で熱減磁が15℃改善するといわれている。ジスプロシウムは希少な資源であるため、最近ではジスプロシウムを使わずに、ネオジム磁石の結晶粒径を小さくすることにより、熱減磁を改善する研究が行われている。

しかし、ネオジムは酸素との反応性が強く、磁石の結晶粒を小さくすると、空気と触れる表面積が増えるため、自然発火することがある。このため、酸素を除外した環境で製造する必要がある。また、非常に錆びやすく、製品として用いられる際にはニッケルめっきされていることが多い。

脚注

  1. ^ M. Sagawa; et al. (1984). “Permanent Magnet Materials based on the Rare Earth-Iron-Boron Tetragonal Compounds (Invited)”. IEEE Transactions on Magneticsw MAG-20 (5): 1584-1589. NAID 80002298568.
  2. ^ 佐川眞人・浜野正昭・平林眞編『永久磁石 : 材料科学と応用』アグネ技術センター、2007年。 ISBN 978-4-901496-38-4。
  3. ^ “TDKがネオジム含有量を半減した高性能磁石開発”. 日本経済新聞. (2014年10月4日). http://www.nikkei.com/article/DGXMZO77909700T01C14A0000000/ 2015年10月20日閲覧。

関連項目

外部リンク

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出典:wikipedia
2020/04/10 01:51

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