教員・研究室紹介

齋藤 哲治

教授

齋藤 哲治

SAITO TETSUJI

メールで問い合わせ

研究室
津田沼キャンパス 2号館5階 010502号室
担当講義
「磁性材料」「粉末材料工学」等

磁性材料 / アモルファス材料 / 水素吸蔵合金 / 熱電材料等

研究室概要

アモルファス製造装置
アモルファス製造装置

永久磁石などの磁性材料は、モータやスピーカなどの電気・情報機器に古くから利用されており、また最近はハイブリッド自動車や電気自動車のモータにも採用され、磁性材料はエコ時代の必須の工業材料の代表になっている。また、このモータで使用されるエネルギーは電気エネルギーの半分以上を占めており、省エネルギーの面からもモータ類、特にその主要構成材料である磁性材料の高性能化が求められている。

本研究室では、モータ類に使用される磁性材料の高性能化や軽量化を目標に、新しい高性能な磁性材料の研究開発を行っている。また最近は、未利用エネルギーの有効利用として排熱エネルギーを電気エネルギーに直接変換できる熱電材料の研究開発にも取り組んでいる。これらの磁性材料および熱電材料の開発のため、放電プラズマ焼結法などの新しい粉末冶金技術の開発にも取り組んでいる。

研究テーマ

(1) 高性能磁性材料の研究開発:原発1基分の電力削減も実現可能。磁性材料の高性能化を目指す。

磁性材料はモータを動かすのに必須の素材で、幅広い工業製品に使用されています。このモータが全電力使用量の半分以上を使用するため、磁性材料の性能が向上すれば大幅な省エネ効果が望めます。1%の改善で原発1基分の電力を削減できると言われるほど。本研究室では、これまで培ってきたアモルファス材料の製造技術および粉末冶金技術により、優れた磁性材料の開発を目指している。

(2) 新しい熱電材料の研究開発:未利用エネルギーの有効活用。

放電プラズマ焼結装置
放電プラズマ焼結装置

日本では年間に、原油換算にして数億klもの一次供給エネルギーを消費しているが、その三分の一は100~300℃の低温熱エネルギーであり、未利用のまま大気中に廃棄されている。廃熱エネルギーの総量は莫大であっても、例えば自動車一台から棄てられる熱量は少量であることが問題であった。熱電材料は薄く広く分散した廃熱エネルギーからも発電できることが特徴である。本研究では、環境にやさしく、比較的コストが安く、機械的強度も高い新しい熱電材料の開発を目指している。

これまでの主要な業績

  1. (1) T. Saito, Y. Ogawa, and D. N. Hamane, “Production of anisotropic SmFe3 magnets by spark plasma sintering”, AIP Advances vol.10, pp. 015314-1-4 (2020).
  2. (2) T. Saito and D. N. Hamane, “High coercivity in Sm(Fe,Co)4B melt-spun ribbons”, Intermetallics, vol.107, pp.6-9 (2019).
  3. (3) T. Saito and D. N. Hamane“Magnetic and thermoelectric properties of melt-spun ribbons of Fe2XAl (X = Co, Ni) Heusler compounds”, J. Appl. Phys., vol.124, pp.075105-1-075105-4 (2018).
  4. (4) T. Saito, T. Deguchi, and H. Yamamoto,“Magnetic properties of Sm-Fe-N bulk magnets from Cu-plated Sm-Fe-N powder”, AIP Advances, vol.7, pp.056204-1-056204-5 (2017).
  5. (5) T. Saito and Y. Sajima,“Magnetic properties of Nd-Fe-B anisotropic magnets prepared by the spark plasma sintering method”, J. Jpn. Soc. Powder and Powder Metallurgy, vol. 63, pp.647-651 (2016).