Energy Conservation CNTENTS D1 D2 D3 D4 D5

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3 D1 nano tech218 技術開発内容と成果 ネオジム磁石を超える高性能磁石の可能性 次世代自動車に向けた 高効率モーター用の磁性材料開発 本プロジェクトでは 18 における最大エネルギー積5MGeの磁石を目指し ています これは現行の最強磁石であるネオジム磁石を超える特性を要求しており Development of Magne c Materials for High-efficiency Motors この高い目標に向けて材料開発を続けています この取り組みは 希土類元素フ リーや希土類元素ネオジム Nd 量約半減の可能性があり 今後の自動車の急激な EVシフトによるNd需要の高まりに対応する資源リスクの低減にも期待されます 重希土類元素に依存しない革新的高性能永久磁石の開発 低損失な高性能軟磁 性材料の開発を行うと共に これらの磁性材料の性能を最大限に生かして更なる 高効率を達成できるモーター設計の開発を行うことで次世代自動車 さらには家 電 産業機械の心臓部であるモーターの省エネ化を図り 産業の活性化に寄与す ることを目指します プロジェクトの実施にあたっては 高効率モーター用磁性材料技術研究組合 MagHEM を中心として 全国の大学 研究機関と共に取り組んでいます NEDO プロジェクトリーダー 産総研 磁性粉末冶金研究センター長 尾崎 公洋 委託 高効率モーター用磁性材料技術研究組合 新規高性能磁石の開発 磁性材料研究開発センター (国研)産業技術総合研究所 場所 中部センター ダイキン工業(株) 場所 大阪分室 基盤技術の開発 三菱電機(株) 場所 尼崎分室 (株)デンソー 場所 日進分室 ①磁石製造のための要素技術開発 ④実装評価技術開発 ②磁気特性評価技術開発 ⑤特許 技術動向調査 ③先端解析技術開発 (一財)金属系材料研究センター (株)明電舎 場所 霞が関分室 場所 甲府分室 (1) 特許調査 技術動向調査 特許戦略策定 (一財)金属系材料研究開発センター(JRCM) 場所 東京 JRCM 連携 モーターアドバイザー (自動車 モーターメーカー) ESICMM 元素戦略磁性材料研究拠点 共同実施先 静岡理工科大学 東北大学 同志社大学 筑波大学 大阪府立大学 名古屋工業大学 九州工業大学 名古屋大学 高エネルギー 加速器研究機構 物質 材料研究機構 愛知製鋼(株) 東英工業(株) 日亜化学工業 (株) 技術開発協力先 インターメタリックス(株) 愛知製鋼(株) (株)T Tイノベーションズ トーキン(株) JFEスチール(株) 高効率モーター用磁性材料技術研究組合 MagHEM による研究体制図 217年度 3 まだ 物性値 の段階ですが 成果①として室温での磁化 の優位性 成果②として 温 度特性の向上を検討した結 果 現行材を上回る可能性を 有する物質を見出しました 加えて 成果③として バル ク化固化成形時の懸念であ る窒素 N を用いず 同様の 結晶構造系を有する高特性 の物質についても見出すこ とに成功しました FeNi超格子ナノ磁粉の開発 ①最適構造 最適組織の探索 開発 ②ナノ組織制御技術開発 ③粒子合成プロセス開発 トヨタ自動車(株) 場所 東富士分室 1-12系磁石材料の開発 希土類元素Nd量約半減 1.7 鉄とニッケルのランダム合金 である原料粉末を窒化する ことで規則配列した窒化物 FeNiN にし 規則配列を維 持した状態で脱窒素するこ とにより FeNi超格子構造を 持った粉末を合成することが で き まし た 脱 窒 素 後 の TEM/EDXにより 原子レベ ルでFeとNiが規則配列して いることを確認しました ま た 磁気特性評価より 磁石 としての特性向上が確認で きました 室温 1.5 既存物質 従来材 Nd2Fe14B[3] (Nd.7Zr.3)(Fe.75Co.25)11.5Ti.5N1.3 powder [1] 窒素(N)有り 成果② 新規物質 開発材1 Nフリー 窒素(N)無し 成果③ 新規物質 開発材2 (Sm,Zr)(Fe,Co) Ti1.-.5 powder [2] 成果① 1.6 磁化 Js (T) プロジェクトの目的 [1] S. Suzuki et al., J. Magn. Magn. Mater., 41, 259 (216) [2] T.Kuno et al., AIP Advances, 6, (216) [3] S. Hock. Ph. D. thesis, Universitat Stuttgart (1988) Temperature (K) 物性値 (注 磁気特性ではない) 新物質1-12系の物性値 磁化の温度依存性 FeNi超格子 FeNiランダム合金 熱処理 1億年以上 FeNiN FeNi超格子の合成方法 脱窒素後のTEM/EDX像 原子レベルで FeとNiの規則配列を確認 4

4 Y X Z X[mm] < 実測 > 2 以上の減磁全体的に減磁 Y[mm] 減磁率 [] < 解析 > 減磁率 [] X[mm] ステータ側が減磁 Y[mm] MGe at 原料粉末粒径 (μm) 18 (BH)max (MGe) コアBs(T) 損失 (W/kg) at 4Hz-1.T Fe--Al 1. 圧粉磁心 Fe-Ni 圧粉磁心の TEM 像 ナノ結晶圧粉磁心 Fe- 1.8 無方向性電磁鋼板 Fe スーパーコア 鋼板 μm 1μm 6

5 D2 nano tech218 Development of Highly Efficient Thermal Storage Unit 7 8

6 D3 nano tech218 Development of Materials Evalua on Techniques on rganic Light-emi ng Devices And rganic Photovoltaic Devices 9 1

7 11 12

8 D4 nano tech218 Development of Innova ve Cataly c Processes for rganosilicon Func onal Materials R (R) H 2 シリカ アルコール テトラアルコキシ シラン 安価で豊富に存在する様々なケイ素源 水 反応系中から除去 分離 回収 再利用が容易な無機脱水剤 開発した触媒 Ir Cl + (cod) Ir (cod) - [IrCl2(cod)] cod = cyclooctadiene 1 H Et H H 2 H Et 3 Cl Et Ir Ir 3 Et 3 Ir Ir Et 3 Et 3 Cl Et H H 3 H Et 2 H 2 3 Cl Ir Cl Ir Cl SR R = allyl, Ph, Ac, + (Me) 3 H Cl (.5 mol + (Me) 3 H or.3 wt) (Me)3 Cl RT > 99 S 1, 2, or 3 4 or 5 (2-1 mol) cyclooctadiene (1 equiv) RT シランカップリング剤合成の鍵中間体 硫黄含有有機ケイ素化合物の一段階合成に成功 (Me) SR 13 14

9 オルトケイ酸 2 量体環状 3 量体環状 4 量体かご型 8 量体 15 R R'' 3 R' n R''' 3 分子量分散度 R'' 3 : R''' 3 : H Cl Et Et Et 16

10 D5 Composite for Anode of Lithium Ion Ba ery nano tech218 SEM image TEM image 17 True density (g/ml) 2.1 Surface area (BET) (m 2 /g) 21 (wt) 81 D5 (µm) 1.6 2nm 18

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