希土類磁石<ネオジム磁石>
分析事例 EBSDとFE-EPMAによる調査

希土類磁石<ネオジム磁石>

希土類焼結磁石は、エレクトロニクスから自動車用モータなど広範囲に使用されています。磁石としての性能をあげるため、主相（Nd2Fe14B）の結品方位を揃えることや粒子サイズを制御することは重要です。また高温での磁力低下を抑制するために加えられているDy（ジスプロシウム）は、近年、供給不安の観点で問題となっているレアアースのため、できるだけ低濃度で効率よく粒界に分布させる必要があります。

高分解能EBSD法で微細な結晶粒ごとの方位分布を解析し、結晶粒界像（GrainMAP）を、FE-EPMA（電界放出型電子線マイクロアナライザ）のマッピングに重ね合わせることにより、粒界、粒内を見分けながら、元素の分布状態を可視化できます。

市販のネオジム磁石の結晶方位分布

主相（Nd2Fe14B）は、約10μmの結晶粒により構成されており、その多くはC軸（001）が測定面とほぼ垂直に配向していることがわかりました。

ただし、そのずれ角を詳細に見ると、多くの粒子は、0°～40°の範囲でわずかに傾斜しています。

市販のネオジム磁石のFE-EPMAによる定量評価

FE-EPMA測定例

EPMAは、EDXに比べて軽元素（B、C）の検出感度が高く、さらにエネルギー分解能が高いという特徴があります。特に、特性X線のエネルギーが近接しているFe, Nd, Dy, Prについても、ピークが分離し、定性・定量分析の際に威力を発揮いたします。

市販の磁石の主相には、Nd、Fe、B以外にDy（ジスプロシウム）やPr（プラセオジム）およびわずかにMnが含まれていることがわかりました。

FE-EPMAとEBSDによる元素分布解析

結晶粒界像（Grain MAP）を、EPMAマッピングに重ね合わせることにより、この市販の磁石には、粒内にDyが多く存在していることがわかります。
このように、EBSDとFE-EPMA、それぞれの長所を生かした複合分析もご提案いたします。