韓国材料研究院（KIMS）ナノ材料研究本部の朴志勲（パク・ジフン）・金鍾宇（キム・ジョンウ）博士チームは26日、世界最高水準の強力な磁力を発揮できる次世代非希土類マンガン-ビスマス（Mn-Bi）永久磁石製造技術を開発したと発表した。この技術が商業化されれば、世界初の非希土類ベースの永久磁石が産業に応用されることになる。
朴志勲博士は「韓国が世界初のマンガン-ビスマス永久磁石の商業化実現の可能性を確保した」と述べ、「この技術が成功裏に商業化されれば、希土類磁石への依存度を減らし、国内企業がグローバル市場で競争力を高めるための大きな助けとなるだろう」と語った。
現在、この技術は代表的な磁石製造企業である㈱ノバテックへの技術移転中である。㈱ノバテックと協力して準量産規模の設備を構築し、大量生産と商業化に向けたプロセスの最適化作業を進めている。また、今後も継続的な研究開発を通じて最大性能の達成を目指している。
この技術は電気自動車のモーター、発電機、半導体部品など様々な産業に応用でき、従来フェライト磁石を使用していた電動機の小型化と効率向上を実現することができる。特に空調機器など日常生活や産業で大量に使用される磁石を代替できる点から、国内市場を超えてグローバル市場でも膨大な経済的価値を創出することが期待されている。
研究チームは国内外で8件の特許を出願し、各種論文を発表するなど、研究成果を着実に積み上げている。
従来の永久磁石産業市場ではネオジム（Nd）などの希土類元素が主要な材料となっている。しかし、これらは中国の希土類供給政策や価格の変動に大きく左右されるため、国家レベルで希土類を使用せずに高性能を発揮できる代替技術が切実に求められている。
そのため、非希土類のマンガン-ビスマスが代替材料として注目されていたが、根本的な限界により商業化が難航していた。
マンガン-ビスマス粉末が強い磁性を持つためには低温相（LTP）の高純度を維持する必要があるが、高温で粉末を圧縮して固体の塊にする焼結プロセスでは容易に酸化や相分解を起こし、純度が低下するという問題があった。例えば、小麦粉を一定温度以上の水で練ると形が崩れ、固い塊を作るのが難しくなるように、マンガン-ビスマス粉末も高温焼結過程で分解されたり、バルク化（一つの高密度の塊を作る過程）が困難だった。
研究チームはこの限界を克服するために、マンガン-ビスマス非希土類永久磁石製造技術を開発した。大量生産が可能なプロセスで高純度の単磁区サイズのマンガン-ビスマス粉末を開発して保磁力を強化し、新しい設計の低温焼結技術で磁石の密度を95％以上に高めた。これにより安定的な実現と世界最高水準であることを実証した。また、焼結後も磁性が維持され、酸化や分解の現象がないため、バルク化と商業化レベルの大量生産が可能であるという利点がある。
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