松下将于2018年度投产使用新型软磁材料“NANOMET”作定子的高效白家电用电机。此次试制的是定子直径约70mm的小型电机，比采用普通电磁钢板的铁损削减了约70%(图1)。

　　对定子直径为125mm、额定输出功率为40W的白家电用电机采用NANOMET时的铁损和效率进行估算得出的结果是，几乎可以实现相同的损失削减效果。

　　兼顾高磁导率和高饱和磁通密度

图1：铁损可削减约70％

　　松下用东北大学开发的新磁性材料“NANOMET”作定子，试制了高效率电机(a)。与采用普通电磁钢板时相比，铁损削减了约70%(b)。由此将电机效率提高了6个百分点。并依此结果估算了直径125mm、额定输出功率40W的家电用电机应用NANOMET时的铁损和效率，得出的结果是有望实现同样的损失削减效果。

　　NANOMET是由日本东北大学金属材料研究所教授牧野彰宏等人的研发小组开发的。之所以能削减铁损，是因为其可以兼有高磁导率和高饱和磁通密度。NANOMET的饱和磁通密度为1.8～1.9T，与电磁钢板(硅钢)不相上下，而且可实现比电磁钢板高出一位数以上的磁导率(图2)。

　                     　图2：通过制成纳米结晶，可兼顾高饱和磁通密度和高磁导率

　　NANOMET是将铁浓度高的FeSiBPCu类合金熔化，以“骤冷法”使之形成非晶状态，再加热至400℃左右制成的。由合金中所含的磷和铜的作用，在非晶状态下会出现粒径数nm的铁“芽”。加热处理会使这种铁芽形成纳米结晶(a)，结果就可兼顾高饱和磁通密度和高磁导率(b)。目前已经可以制造宽120mm的NANOMET(c)。(图(a)和(b)由《日经电子》根据东北大学的资料制作)

　　之所以能够兼顾高磁导率和高饱和磁通密度，是因为发现了可使铁(Fe)的浓度达到90%以上的非晶合金组成，并进而使铁成了纳米粒子。具体是通过以下步骤实现纳米结晶：首先，将铁浓度较高的FeSiBPCu类合金在超过其熔点的约1200℃高温下熔解。接着将其以“液体骤冷法”冷却，形成非晶状态。实际上就是将FeSiBPCu类合金在真空中熔解，并向高速旋转的铜辊喷射。以铜辊来冷却，形成厚度为20μ～30μm的薄带状非晶合金。

　　此时，因合金中含有的磷和铜的作用，会有粒径在3nm以下的铁“芽”出现。这种状态称为“异质非晶”(Hetero Amorphous)。在异质非晶状态下加工成想要的形状，然后实施400℃左右的加热处理，使之形成纳米结晶。

　　NANOMET不含昂贵金属，因此估计量产时的成本可以控制在与以往材料差不多的水平。

　　还能以卷状提供

　　异质非晶状态的FeSiBPCu类合金最初只能制成几mm宽的薄带。之后逐渐扩展到了50mm、80mm，2014年6月增加到了120mm宽，实用化有了可能。并通过改变制造条件等，即便宽度达到120mm，矫顽力和饱和磁通密度等磁特性也不会劣化。

　　通过扩大NANOMET的宽度，除了电机用途外，还可以用于电线杆等安装的大型变压器和家电用电抗器。实际上，东北大学已经利用NANOMET试制了变压器和电抗器(图3)。今后准备扩大适用制品的范围，将导入可制作约170mm宽卷状材料的装置。

　                                  　图3：还将开拓电机以外的用途

　　NANOMET除了电机的定子外，还可用于输电线的杆上变压器以及白家电用电抗器的核心材料。已经完成试制。

　　松下还准备将其适用于个人电脑和智能手机等数字家电用电感器。在这些用途将提供FeSiBPCu类合金的异质非晶磁粉，而不是NANOMET注1)。

　　注1)利用“雾化法”制作熔解的材料。

　　松下以外的企业也对NANOMET给予了高度关注。牧野表示，将与五大企业合作，在2015年内成立制造NANOMET和异质非晶磁粉的风险公司。