JFEスチール、高速モーター用シリコン傾斜鋼板「JNRF™」を開発
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高周波の鉄損を最小限に抑えます
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高磁束密度の向上
JFEスチール株式会社は本日、独自の連続珪素処理用化学蒸着（CVD）技術を用いて製造する、高速モーター用シリコン傾斜鋼板「JNRF™」を開発したことを発表しました。 新材料の採用により、高周波鉄損の低減と磁束密度の向上により、モータのトルクが向上し、大幅な省エネ効果が得られます。
電磁鋼板4は、モーターやトランスなどの電気機器の鉄心材料として広く使用されており、電気機器の性能を左右する重要な素材です。 近年、電気機器の小型化による駆動周波数5の向上により、高周波駆動を伴う用途に使用される電磁鋼板の鉄損低減が求められています。 シリコンは鋼の電気抵抗を増加させるため、シリコンの量を増やすと高周波領域での鉄損を低減できます。 JFEスチールでは、独自のCVD連続珪素処理技術を開発し、このプロセスを用いて高シリコン（6.5%A）鋼板であるJNEXコア®と、シリコン濃度を高めたシリコン傾斜鋼板であるJNHFコア®を生産しています。 これらにより、JFEスチールの顧客はより高品質な製品の開発が可能になります（図1①）。
高速モータ用途では、高周波駆動による鉄損の低減や高トルク化のための磁束密度の向上の要求が高まっています。 これを受けてJFEスチールは電磁鋼板の製品ラインアップの強化計画に着手した。 この解決策は、浸珪量と拡散条件の最適化によるシリコン濃度分布の制御（図2）と結晶方位の制御（図3）でした。
こうした取り組みの成果が、JFEスチールの高速モータ用シリコン傾斜鋼板「JNRF™」です。 JNRF™は、従来の無方向性電磁鋼板（3%A珪素鋼板）と同等の磁束密度（トルク）を維持しながら、モータ効率を大幅に向上させて省エネを実現します（図1②）。
※鉄の磁化しやすさは結晶方位によって異なります。 配向をシート面に対して平行に制御することで、磁化しやすい（高磁束密度）材料を作製することができます。
JFEスチールは、今後も電気自動車用駆動モーター、家電用モーター、ドローン用モーターなど、モーターの小型化・高速化を実現する電磁鋼板製品の用途拡大を図り、お客様の更なるニーズにお応えしてまいります。 持続可能性が高まる世界における効率的でコンパクトな電気機器。
化学蒸着 (CVD) プロセス技術により、鋼中のシリコン濃度が増加します。 CVDは鋼帯焼鈍ラインで行われ、鋼帯を炉内に連続的に通過させながら、炉内で鋼帯と四塩化ケイ素（SiCl4）ガスを反応させます。
鉄損とは、鉄心が交流で励磁されたときに失われるエネルギー、主に熱のことです。 鉄心が高周波で励磁されたときに発生するエネルギー損失を高周波鉄損といいます。 高周波鉄損が低減されるため、高速モータの効率が向上します。
材料の磁化のしやすさを示す磁束密度は、密度が増加すると電磁強度が増加します。 モーターでは、磁束密度が高い材料を使用すると、より大きなトルク (出力) を実現できます。
電磁鋼板（珪素鋼板）は、鉄に珪素を添加したものです。 モーターや変圧器などの機器の鉄心材料として広く使われている薄板を絶縁皮膜でラミネートします。
電気機器において、駆動周波数は電流や電圧などの1秒あたりの振動数です。通常、モーターが高速回転するほど駆動周波数は高くなります。
JNEXコア®、JNHFコア®、JNRFコア®は、JFEスチール株式会社の登録商標です。
