• 제목/요약/키워드: 자성분말

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사출성형에 의한 이방성 Nd-Fe-B계 레진본드자석의 자기적 특성

  • 김윤배;정우상;정원용
    • 한국자기학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.71-77
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    • 1999
  • 본 연구에서는 이방성 Nd-Fe-B계 자성분말과 바인더로 polypropylene을 사용하여 compound를 제조한 후 사출성형에 의해 이방성 Nd-Fe-B 레진본드자석을 제조하여 자성분말의 함량, 인가자장 및 사출성형 온도에 따른 자기적 특성 및 유변학적 특성을 조사하였다. Torque sensor에 의해 측정한 본 연구에 사용된 이방상 Nd-Fe-B계 자성분말의 최대 분말함량은 70.7vol%이었다. Compound의 자성분말 함량이 증가함에 따라 레진본드자석의 잔류자속밀도와 최대자기에너지적은 증가하여 54vol%에서 최대값을 보인후 다시 감소하였고, 보자력은 변화가 없었다. 54vol% 자성분말 함량 이상에서 잔류자속밀도와 최대자기에너지적이 다시 감소하는 것은 사출성형시 자성분말의 배향도 저하에 기인한다. 이것은 compound의 자성분말 함량이 증가함에 따라 compound의 유동성이 저하되어 사출성형시 자성분말의 이방화를 어렵게 만들기 때문이다. 사출성형 온도가 증가함에 따라 레진본드자석의 자기적 특성은 증가하였다. 이는 성형온도가 증가함에 따라 compound의 유동성이 향상되어 자성분말의 배향도가 증가되었기 때문이다. 따라서 사출성형에 의해 이방성 Nd-Fe-B계 레진본드자석 제조시 자기적 특성을 향상시키기 위해서는 compound의 자성말 함량 뿐만 아니라 compound의 유동성이 중요하게 고려되어야 한다.

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사출성형용 컴파운드의 유연학적 특성에 미치는 SH-CO 계 분말의 입도 영향 (Effect of Powder Size on the Rheological Characteristics of Sm-Co Type Compound for Powder Injection Molding)

  • 정우상;김윤배;정원용
    • 한국자기학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.157-162
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    • 2001
  • Sm-Co계 플라스틱 자석 제조를 위한 사출 성형용 컴 파운드의 제조법을 연구하기 위해 미세분말과 조대분말을 혼합하여 자성분말의 입도 변화, 배합비 및 부피분율에 따른 컴파운드의 유변학적 특성을 조사하였다. 조대분말의 평균입도가 증가하면 분말의 충진율이 증가하여 컴파운드의 점도가 감소하였다. 그러나 미세분말의 평균입도가 작아지는 경우, 미세분말들간의 응집성으로 인하여 오히려 점도가 증가하였다. 기계적으로 분쇄된 Sm-Co계 분말의 경우, 125~75 $\mu\textrm{m}$ 크기의 조대분말과 평균입도 4.9 $\mu\textrm{m}$인 미세분말을 혼합하여 제조된 컴파운드의 점도는 분말의 배합비에 의존하며 조대분말을 60%혼합한 경우 가장 낮은 점도를 나타냈다. 이는조대분말의 양이 60 %일 때 자성분말의 충진율이 최대가 됨을 의미한다. 자성분말의 부피분율에 따른 컴파운드의 점도는 유변학적 모델을 잘 만족시켰으며 사출 성형이 가능한 Sm-Co계 자성분말의 최대 부피분율은 약 66 %이었다.

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이방성 Sr-페라이트/ 레진본드 영구자석에서 Sr-페라이트 자성분말의 방향성 (The alignment of Sr-ferrite magnetic powder in anisotropic Sr-ferrite/resin-bonded magnets)

  • 정원용;조태식;문탁진
    • 한국자기학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.219-225
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    • 1994
  • 이방성 Sr-페라이트/레진본드 영구자석에서 외부자장과 성형체의 유동성이 Sr-페라이트 자성분말의 방향성에 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 이방성 Sr-페라이트 자성분말의 방향성은 외부자장의 세기와 충전율과 성형온도의 함수인 유동성에 따라 변화하였다. 자성분말의 방향성은, 자성분말의 충전율이 56vol%이고 $1000sec^{-1}$의 전단속도에서 성형체의 겉보기점도가 약 3000 poise 이하인 성형온도에서 5 kOe 이상의 자장을 가해주었을때, 본 실험에서 얻을 수 있는 최대값을 나타내었다. 이러한 조건에서 직류자기이력곡선으로부터 측정된 Sr-페라이트 자성분말의 방향성은 배향도가 84~85%(0.84~0.85)이었다. 이 결과는 ${23~40}^0$ 범위의 $2{\theta}$에서 X-선 회절분석 결과인 0.85의 방향계수와 일치하였다. 이러한 Sr-페라이트 자성분말의 방향성에서 이방성 레진본드 영구자석은 잔류자 속밀도가 2.2kG, 최대자기에너지적이 2.2 MGOe인 자기특성을 나타내었다.

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분말사출성형체에서 Sr-페라이트 자성분말의 배향도에 미치는 첨가제의 영향 (Effect of Additives on the Orientation of Magnetic Sr-Ferrite Powders in Powder Injection Molded Compacts)

  • 조태식;정원용
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.240-245
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    • 2001
  • 다극 이방성 Sr-페라이트 소결자석을 제조하기 위한 자장중 분말사출성형공정에서 Sr-페라이트 자성분말의 배향도에 미치는 결합제의 첨가제 영향이 연구되었다 외부자기장의 방향에 대한 Sr-페라이트 자성분말의 배향도는 첨가제의 종류, 사출성형온도와 관련한 사출성형체의 유동성과 외부자기장의 세기에 크게 의존하였다. Paraffin wax/carnauba wax/HDPE 3성분계 결합제에 stearic acid를 첨가하면 분말사출성형체의 유동성이 향상되어 Sr-페라이트 자성분말의 배향도가 증가되었으나, silane계 커플링제를 첨가하면 성형체의 유동성이 오히려 감소되어 Sr-페라이트의 배향도가 감소되었다. 80% 이상의 Sr-페라이트 자성분말의 배향도는 사출성형체의 겉보기점도가 2500 poise (1000sec$^{-1}$)이하이고 외부자기장의 세기가 4kOe 이상인 유용한 조건에서 얻어졌다.

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실리카 졸-겔 공정에 의한 연자성 복합체 분말 성형 (Compaction of Soft Magnetic Composites via Silica Sol-Gel Process)

  • 김호형;곽정근;이흥렬
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.263-263
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    • 2015
  • 절연층이 코팅된 연자성복합체(Soft magnetic composites) 분말 성형 시 발생하는 밀도와 강도 저하의 문제를 개선하기 위해 금속산화물 전구체로 표면 개질된 자성분말을 성형 후 경화시키는 방법으로 분말 자심을 제조하였다. 이를 통해 공정이 단순화 되면서 자심의 물리적 내구성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

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Magnetic Properties of $Nd_{15}Fe_{77}B_8$ Powders Prepared by TCP

  • Lee, D. H.;Taesuk Jang;Kim, J. H.;Park, C. J.;Kim, B. K.
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.238-239
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    • 2002
  • 현대의 영구자석들은 Alnico 주조자석을 제외하고는 모두 자성분말을 이용한 분말야금학적인 소결자석 또는 본드자석 형태로 제조된다. 따라서 자성분말의 형상, 크기, 입도, 순도, 조성 등이 자석의 자기적 특성을 우선적으로 결정하며, 이러한 구조적, 화학적 인자들은 영구자석의 고성능화를 위해 자성분말 또는 결정립이 초미세화 함에 따라 자기 특성을 결정하는 더욱 중요한 요소로 작용하고 있다. 그러므로 이들 인자와 자기적 특성간의 상관관계를 정확히 규명하고 보다 잘 이해하는 것이 극대화된 자기 특성을 갖는 자성체를 개발하는데 절대적으로 필요하다. (중략)

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Fe93.5Si6.5 자성분말/에폭시 복합재 필름의 고주파 특성 (High Frequency Properties of Fe93.5Si6.5 Magnetic Powder/Epoxy Composite Film)

  • 홍성민;김철기
    • 한국자기학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.195-199
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    • 2008
  • $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말/에폭시 복합재 필름은 열경화과정을 이용하여 준비되었다. 자성분말/에폭시 복합재의 구조와 전자기적 특성 및 전자파 흡수특성을 분석하기 위하여 주사전자현미경(scanning electron microscpoe, SEM), 시료진동형 자력계(vibrating sample magnetometer, VSM), 네트워크 어날라이져(network analyzer) 등을 이용하였다. 분석결과, 포화자속밀도는 복합재 내의 $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말이 차지하는 양에 의존하며, 이는 초기투자율에 영향을 미친다. 결과적으로 1 GHz 이상의 주파수에서는 와전류 손실(eddy current loss)이 주요한 인자이며, 자성분말/에폭시 복합재의 공명주파수(resonance frequency)는 복합재 내의 $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말의 양이 증가함에 따라 감소한다. 반사손실(reflection loss)은 자성분말/에폭시 복합재의 투자율(permeability)과 유전율(permittivity)로부터 계산에 의해 구해진다. 50 wt% $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말의 양과 5 mm 두께를 가진 자성분말/에폭시 복합재는 3.66 GHz와 4.16 GHz 사이에서 -20 dB 이하의 값을 보인다. 따라서 Fe-Si/에폭시 박형 복합재는 마이크로파 흡수체로서 좋은 후보물질이 될 수 있을 것으로 판단된다.

고에너지효율 연자성 복합 분말 소재의 연구개발 동향 (Research Trend of Soft Magnetic Composite Materials with High Energy Efficiency)

  • 김휘준
    • 한국자기학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.77-82
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    • 2011
  • 우리 삶의 질을 좌우하는 전자기 기기의 고기능화, 자동화, 소형화 추이에 따라 사용량이 급격히 증가하고 있는 연자성 소재로서 가장 널리 사용되고 있는 전기강판과 에너지 고효율화라는 시대의 요구에 따라 새롭게 부상되고 있는 연자성 복합 분말 소재에 대해 각 연자성 소재 분야에서 철손 제어 인자 및 이들 인자들의 제어 방안에 대해 문헌을 고찰했다. 전기강판에서는 히스테리시스 손실을 낮추기 위해 정련공정을 통해 자구이동을 방해하는 결함을 제거하고 결정립의 크기를 최적화하고 있으며, 와전류 손실의 감소를 위해 합금첨가원소를 통해 비저항을 높이고 판재의 두께를 박판화하고 있다. 이와 동시에 코팅을 통해 자구의 이동이 용이하도록 응력의 방향 및 크기를 제어하며, 압연기술과 열처리 기술을 통해 집합조직을 최적화하여 고투자율 및 저철손을 동시에 충족시켜 나가고 있다. 연자성 복합 분말 소재의 경우, 분말 표면의 복합화를 통해 철계 조성, 코팅, 윤활재 및 바인더, 성형 및 열처리 조건 등에 복합적으로 의존하는 연자성 코어의 최종 자기특성을 제어하고 있다. 온간 및 다단 성형과 같은 새로운 성형공정, 2단 소둔/자성 열처리와 같은 소둔 조건, 나노결정질, 비정질 및 벌크 비정질 등과 같은 새로운 조성, 적절한 코팅층의 변수들을 최적화할 경우, 연자성 복합 소재의 자성특성은 향상될 것으로 기대된다.