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永久磁石 永久磁石
―材料科学と応用―

佐川眞人・浜野正昭・平林 眞 編

2007年 9月15日 初版1刷
2008年11月30日 初版2刷
2010年 9月30日 初版3刷
2013年 5月20日 初版4刷
ISBN978-4-901496-38-4 C3054
発行 アグネ技術センター
A5判・上製/ 456頁
定価 5,400円(本体価格5,000円+税 8%)

→厚さ:26mm,重さ:740g

正誤表

世界最強のネオジム磁石の発明者 佐川眞人を編集代表とし,日本を代表する研究者12名が執筆した永久磁石解説の決定版.携帯電話のスピーカや振動用モータ,ハイブリッドカーの駆動モータ,HDD,MRI等先端産業に必須な永久磁石の基礎から応用までを詳述.

[目次]

まえがき
編集者・執筆者一覧
本書で使用する単位系とその記号について

T 序論
 1. 永久磁石の発展
  1-1 はじめに
  1-2 Nd-Fe-B磁石との遭遇
   1-2-1 発明は一人でできる
   1-2-2 製品化には10人かかる
   1-2-3 誰が発明したか
  1-3 永久磁石産業の現状
  参考文献,参照情報

 2. 永久磁石の歴史
  2-1 はじめに
  2-2 19世紀までの歴史
  2-3 20世紀以降
   2-3-1 3d金属磁石
   2-3-2 酸化物磁石
   2-3-3 希土類磁石
   2-3-4 ボンド磁石
  2-4 まとめと展望
  参考文献

U 基礎編
 3. 永久磁石の基礎物性
  3-1 はしがき
  3-2 磁性の源
   3-2-1 磁場と磁束密度
   3-2-2 磁気モーメントと磁気分極(磁化)
   3-2-3 電子の運動と磁気モーメント
  3-3 結晶の磁性と磁気モーメントの配列
   3-3-1 結晶中の磁性イオンと磁気モーメント
   3-3-2 交換相互作用と磁気モーメントの秩序配列
  3-4 磁性体の分類
    3-4-1 常磁性体
    3-4-2 強磁性体(フェロ磁性体)
    3-4-3 反強磁性体
    3-4-4 フェリ磁性体
   3-5 磁気異方性
    3-5-1 結晶磁気異方性
    3-5-2 結晶場と結晶磁気異方性
    3-5-3 形状異方性と反磁場
   3-6 化合物の磁性
    3-6-1 遷移金属および希土類系金属間化合物の磁性
    3-6-2 Nd-Fe-B型化合物の結晶構造と磁性
    3-6-3 磁気異方性と磁化の分業構造
    3-6-4 磁気構造と磁化曲線のモデル計算
   3-7 磁区と単磁区粒子
    3-7-1 磁区構造
    3-7-2 磁壁
    3-7-3 単磁区粒子
   3-8 強磁性体のヒステリシス曲線
   3-9 磁化過程と磁区構造
   3-9-1 磁壁移動
   3-9-2 回転磁化
   3-10 永久磁石の評価と高性能化
    3-10-1 反磁場と減磁曲線
    3-10-2 永久磁石の強さを決める最大エネルギー積
    3-10-3 残留磁束密度と角形性向上の指針
    3-10-4 保磁力
   3-11 永久磁石の作製方法
    3-11-1 粉末焼結法
    3-11-2 樹脂成形法
    3-11-3 合金鋳造法
    3-11-4 薄膜法
   3-12 おわりに
   参考文献,参照情報

  4. 永久磁石の保磁力
   4-1 はじめに
   4-2 単磁区粒子と多磁区粒子
    4-2-1 磁区構造と磁壁運動
    4-2-2 単磁区粒子臨界径
    4-2-3 多磁区粒子の着磁状態
   4-3 単磁区粒子モデルによる保磁力の解釈
    4-3-1 Stoner-Wohlfarth (S-W)モデル
    4-3-2 形状磁気異方性を考慮に入れたモデル
   4-3-3 「協同現象」モデルの応用例
   4-4 磁壁のピンニングモデル
    4-4-1 Sm2Co17(Cu)系について
    4-4-2 ピンニング型と核生成型の保磁力発現機構
   4-5 反転核生成の現象論的モデル
    4-5-1 モデルの適用例
   4-5-2 小さな孤立した磁石粒子の磁化反転と大きな磁石粒子の着磁状態がほどける現象
   4-6 まとめと将来の課題
   参考文献

 V 材料編
  5. アルニコ磁石およびFe-Cr-Co系磁石
   5-1 はじめに
   5-2 金属合金系磁石の歴史
   5-3 金属合金系磁石の保磁力と組織
    (1)保磁力
    (2)スピノーダル分解
    (3) スピノーダル分解組織と熱処理
   5-4 アルニコ磁石
    (1) 状態図
    (2) 熱処理
    (3) 添加元素
    (4) 柱状晶アルニコ磁石
   5-5 Fe-Cr-Co系磁石
    (1)状態図と組織形態
    (2)熱処理と組織
    (3)高性能化
   5-6 おわりに
   参考文献

  6. フェライト磁石
   6-1 はじめに
   6-2 M型及びW型フェライトの結晶構造並びに基礎磁気特性
    6-2-1 結晶構造
    6-2-2 基礎磁気特性
   6-3 高性能フェライト磁石作製の条件
    6-3-1 残留磁束密度(Br=Jr)
    6-3-2 保磁力(HcJ)
   6-4 フェライト磁石の製造法並びに特性・応用
    6-4-1 M型フェライト磁石
    6-4-2 W型フェライト磁石
   6-5 まとめ
   参考文献

  7. フェライトボンド磁石
   7-1 はじめに
   7-2 ボンド磁石の特長
   7-3 ボンド磁石用フェライト原料
    7-3-1 フェライト原料の製造工程
    7-3-2 ボンド磁石用フェライト原料の特徴
    7-3-3 機械配向用磁粉と射出成形用磁粉
    7-3-4 SrフェライトとBaフェラト
   7-4 ボンド磁石の製造方法
   7-4-1 コンパウンド製造工程
   7-4-2 成形工程
   7-5 ボンド磁石用コンパウンドの特性
   7-6 ボンド磁石の異方性化
   7-7 フェライト系ボンド磁石の製品例
    7-7-1 マグロール(マグネットロール)
    7-7-2 ファンモータ用ロータ
    7-7-3 その他のモータ
    7-7-4 センサ用途
    7-7-5 吸着用途
    7-7-6 その他の用途
   7-8 まとめ
   参考文献,参照情報

  8. 希土類磁石
   8-1 代表的な希土類ハード磁性化合物
    8-1-1 主な希土類ハード磁性材料の結晶構造
    8-1-2 希土類ハード磁性化合物の磁気的性質の温度依存性
    8-1-3 希土類ハード磁性化合物の熱膨張係数
   8-2 希土類ハード磁性化合物の生成
    8-2-1 Sm-Co系の相図
    8-2-2 Sm-Fe-Ti系の相図
    8-2-3 Nd-Fe-B系の相図
    8-2-4 Nd-Fe-Bの非平衡凝固
    8-2-5 バルク磁石の主な作製方法
   8-3 希土類焼結磁石の製造方法と特性
    8-3-1 はじめに
    8-3-2 SmCo5系焼結磁石
    8-3-3 「2-17系」Sm-Co焼結磁石
    8-3-4 異方性焼結Nd-Fe-B磁石
   参考文献

  9. 希土類ボンド磁石
   9-1 はじめに
    9-1-1 歴史
    9-1-2 市場および生産量
    9-1-3 用途
   9-2 成形品の種類
    9-2-1 磁石粉
    9-2-2 等方性磁石粉
    9-2-3 異方性磁石粉
    9-2-4 成形技術
   9-3 ボンド磁石における注意点
    9-3-1 寸法精度
    9-3-2 着磁特性
    9-3-3 表面コート
    9-3-4 耐候性
   9-4 おわりに
   参考文献,参照情報

 W 評価・応用編
  10. 永久磁石の測定と安定性評価
   10-1 はじめに
   10-2 永久磁石の履歴および減磁曲線測定法
    10-2-1 JIS法に準拠した減磁曲線の測定法概要
    10-2-2 磁気分極の測定方法
    10-2-3 Jコイルの磁界補償調整および磁気分極の校正方法
    10-2-4 磁気分極の異常減衰とその対策
    10-2-5 自記磁束計による減磁曲線の測定手順
    10-2-6 自記磁束計の校正方法
   10-3 高保磁力永久磁石の履歴曲線の精密測定法
    10-3-1 パルス磁束計(PFM)による履歴曲線測定方法の報告例
    10-3-2 PFM法およびSCM-VSM法の概説と校正方法
    10-3-3 履歴曲線に及ぼす熱ゆらぎ磁気余効およびうず電流の影響
   10-4 減磁曲線の温度依存性およびキュリー温度の測定法
    10-4-1 自記磁束計による減磁曲線の温度依存性の測定方法
    10-4-2 VSMによるキュリー温度の測定方法
   10-5 磁気異方性定数,異方性磁界および分布の測定法
    10-5-1 トルク磁力計による磁気異方性定数の測定および解析方法
    10-5-2 トルク磁力計の校正方法
    10-5-3 La-Co置換フェライト磁石の磁気異方性の測定
    10-5-4 Nd-Fe-B系磁石粉末の磁気異方性定数
    10-5-5 Nd-Fe-B系磁石粉末の異方性の大きさおよび方位分布の測定
   10-6 磁束の長期経時変化および熱ゆらぎ磁気余効の測定法
    10-6-1 磁束の長期経時変化の測定方法
    10-6-2 磁束の校正方法および長期信頼性の確保
   10-6-3 複数試料の長期磁束経時変化の測定
   10-6-4 熱ゆらぎ磁気余効とは
   10-6-5 熱ゆらぎ磁気余効の測定方法
  参考文献

 11. 永久磁石の磁気回路と計算
  11-1 磁気回路
   11-1-1 磁気回路と電気回路の相似性
   11-1-2 簡単な磁気回路
   11-1-3 磁石単体の反磁場とパーミアンス
   11-1-4 積分法による磁石単体磁場の解析的解法
  11-2 電磁界の数値計算と設計
   11-2-1 Maxwellの方程式
   11-2-2 有限要素法の基礎となる考え方
   11-2-3 その他の数値計算法
  11-3 磁気回路の解析例
   11-3-1 静磁場の回路の解析
   11-3-2 モータの解析
   11-3-3 渦電流解析
  参考文献

 12. 永久磁石の応用(1)モータ
  12-1 はじめに
  12-2 モータの種類と特徴
   (1) 直流モータ
   (2) 交流モータ
   (3) ステッピングモータ
   (4) 永久磁石モータの動向
  12-3 永久磁石直流モータ
  12-4 永久磁石同期モータ
   (1) モータの基本構成
   (2) 表面磁石型モータ
   (3) 埋め込み磁石型モータ
   (4) 分布巻と集中巻
   (5) 分割コア
   (6) トルク―速度特性
  12-5 ブラシレスDCモータ
  12-6 まとめ
  参考文献

 13. 永久磁石の応用(2)VCM,MRI,リニアモータ
  13-1 VCM(Voice Coil Motor)
  13-2 MRI(Magnetic Resonance Imaging)
  13-3 リニアモータ
  参考文献,参照情報

X 付編:参考資料
 A 永久磁石JIS規格概説
  @JIS C2501-1998永久磁石試験法
  AJIS C2502-1998永久磁石材料
 B 磁気の単位
  @概説
   1. はじめに
   2. 各単位系の長所と短所
   3. 複雑で混乱した状況
   4. 最後に
   参考文献,参照情報
  A単位換算表
 C 用語解説(SI単位:E-B対応準拠)
   磁気の単位について 427
 D 磁石寸法比とパーミアンス係数のグラフ

索 引

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