ネオジム磁石

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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[1][2]。主相はNd2Fe14B。

「ネオジウム磁石」と呼ばれることもあるが、これらは同一のものであり、異論はあるが本邦では「ネオジム磁石」が正しい呼称とされている(ネオジム項目の呼称の段を参照)。

特徴[編集]

  • 磁束密度が高く、非常に強い磁力を持つ。
  • 機械的に壊れやすいほか、磁力の温度変化が大きい。
  • 加熱すると熱減磁を生じやすい。ジスプロシウムを添加すると、保磁力が向上する。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。
  • 錆びやすいためニッケルめっきされていることが多い。
  • キュリー温度は約310度。
  • 磁気の強さにはN24からN54まで等級付けがされる。Nの後の数字は磁気の強さを表すが、理論上はN64まで可能であるとされている。

利用など[編集]

非常に磁力が強く、利用される製品の範囲は小型から大型まで幅広い。小型の例はハードディスクドライブCDプレーヤー携帯電話などである。大型の例は電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である。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。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磁石となっている。

上述のジスプロシウムは特に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、磁石製造は酸素を除外した状態で行う必要がある。また、鉄を多く含んでいることから、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等でコーティングしてから用いる。

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[3]

脚注[編集]

  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[編集]

外部リンク[編集]

  • 佐川眞人 (公益財団法人 国際科学技術財団)