• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.96-96
• /
• 2003

비정질 합금은 기존 결정질 합금에서는 얻을 수 없는 독특한 물리적, 화학적, 기계적, 전자기적 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 비정질을 형성하기 위해서는 매우 큰 냉각속도가 필요하므로 제조 가능한 비정질 합금은 분말, ribbon, 박판 형태로 제한되어 있다. 최근 비정질 분말 제조 및 벌크 비정 질에 관한 연구는 많은 발전을 보아 왔지만, 아직도 고청정 비정질 합금 분말의 제조와 대량 생산화 관해서는 많은 연구가 요구된다. 본 연구에서는 고청정 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn)계 벌크 비정질 분말을 가스분무법으로 제조하였다. 제조된 합금 분말은 각 입도 별로 구분하여, XRD 분석을 통하여 비정질 형성 가능 입도을 분석하였다. 분말의 외형은 SEM으로 분석하였으며, 미세구조는 TEM을 사용하였다. 열적특성은 DSC 분석으로 조사하였다. 또한 제조한 비정질 분말의 미세구조와 비교하기 위하여 Tg와 Tx 온도범위에서 열처리 한 분말의 미세구조를 분석하였다. XRD 분석 결과, 가스분무법으로 제조된 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn) 분말 중에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말은 비정질상을 가졌으며, 75$\mu\textrm{m}$ 이상의 분말은 결정질 또는 비정질의 혼합 상으로 구성되었다. 비정질 분말 회수율은 약 60% 이상이었다. 미세 TEM 분석에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하 분말은 전형적인 비정질 Halo 형상을 보였으며, 결정질이 혼합된 분말은 비정질 기지상에 결정질 응고 수지상 조직이 혼합되어 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권10호
• /
• pp.1365-1372
• /
• 2001

In the planar flow casting(PFC) process, the conditions of the melt puddle between nozzle and rotating wheel affect significantly the quality and dimensional uniformity of the downstream ribbon. For stable puddle formation, the nozzle is placed very close to the quenching wheel, so the surface-tension and wall-adhesion forces have an important effect upon the fluid flow.\`In this study the planar flow casting process has been mode]ed using the VOF method for free surface tracking. The transient puddle formation from the present analysis shows good agreements with the previous experimental results. Furthermore, the variation of melt temperature and the corresponding cooling rate of the melt have been examined. The present results also show how the melt puddle can be farmed on the rotating substrate, how the melt flows within the puddle, and how the changes of the process variables affect the puddle formation and its corresponding fluid flow and heat transfer behavior.

• 한국자기학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.57-61
• /
• 1998

비정질 Fe81B13.5C2에서 싸이클로드론을 이용하여 양성자를 조사시키고, 자기 감수율의 주파수 특성을 측정하였다. 초기 감수율 스펙트럼은 전형적인 Debye 형이며, 이완 주파수는 3MHz 정도로 측정되었다. 자구회전에 의한 저주파 감수율은 양성자 조사에 따라 감소하였으나 고주파 감수율은 증가하였다. 조사량에 따른 감수율 이완 주파수 증가는 조사에 의해 국소결합에서 자구회전에 대한 pinning력 증가에 의한 것으로 설명되었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.67-73
• /
• 2015

본 연구는 철기(Fe based) $Fe_{73.5}Si_{13.5}B_9Nb_3Cu_1$ 나노결정 합금의 분말코어(powder core)의 연자기적 특성 향상을 위한 기초연구로서, 절연 코팅제의 첨가량 및 분말입도에 따른 투자율, 코어손실 및 DC 바이어스 특성을 주로 조사하였다. 우선 합금조성을 PFC 장치를 이용하여 비정질 합금리본을 제조한 후, 열처리, 미분쇄 및 분급하여 얻어진 합금분말에 절연 코팅제(PEI)의 첨가량을 0.5, 1.0, 2.0, 2.5 wt%로 변화시켜 $16ton/cm^2$으로 압축성형 및 결정화 열처리하여 제조한 토로이달 나노결정 분말코어($OD12.7mm{\times}ID7.62mm{\times}H4.75mm$)는 절연 코팅제 함량이 증가할수록 투자율은 감소하였지만, 코어손실 및 DC 바이어스 특성은 향상됨을 확인하였다. 이러한 이유는 합금분말 절연 코팅제 첨가량이 증가할수록 비정질 합금분말 입자가 적어져 분말코어의 성형밀도가 낮아지기 때문으로 추정되었으며, 절연 코팅제의 함량은 1 wt%가 가장 적합한 것으로 판단되었다. 또한 절연 코팅제 함량을 1 wt%로 고정하고, 합금분말의 입도에 따라 제조한 분말코어의 경우, 실효투자율 및 코어손실은 입도가 클수록 우수하였지만, DC 바이어스 특성은 인가자장이 증가함에 따라 더욱 나빠짐을 확인하였다. 그 이유는 합금분말 표면의 코팅층 두께 차이에 의한 절연효과, 잔류기공 혹은 분말코어의 성형밀도 차이 등에 기인하는 것으로 추정되었다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.327-335
• /
• 2006

In the development of new hydrogen absorbing materials for a next generation of metal hydride electrodes for rechargeable batteries, metastable Mg-Ni-based compounds find currently special attention. Amor phous-nanocrystalline $Mg_{63}Ni_{30}Y_7$ and $Mg_{50}Ni_{30}Y_{20}$ alloys were produced by mechanical alloying and melt-spinning and characterized by means of XRD, TEM and DSC. On basis of mechanically alloyed Mg-Ni-Y powders, complex hydride electrodes were fabricated and their electrochemical behaviour in 6M KOH (pH=14,8) was investigated. The electrodes made from $Mg_{63}Ni_{30}Y_7$ powders, which were prepared under use of a SPEX shaker mill, with a major fraction of nanocrystalline phase reveal a higher electrochemical activity far hydrogen reduction and a higher maximum discharge capacity (247 mAh/g) than the electrodes from alloy powder with predominantly amorphous microstructure (216 mAh/g) obtained when using a Retsch planetary ball mill at low temperatures. Those discharge capacities are higher that those fur nanocrystalline $Mg_2Ni$ electrodes. However, the cyclic stability of those alloy powder electrodes was low. Therefore, fundamental stability studies were performed on $Mg_{63}Ni_{30}Y_7$ and $Mg_{50}Ni_{30}Y_{20}$ ribbon samples in the as-quenched state and after cathodic hydrogen charging by means of anodic and cathodic polarisation measurements. Gradual oxidation and dissolution of nickel governs the anodic behaviour before a passive state is attained. A stabilizing effect of higher fractions of yttrium in the alloy on the passivation was detected. During the cathodic hydrogen charging process the alloys exhibit a change in the surface state chemistry, i.e. an enrichment of nickel-species, causing preferential oxidation and dissolution during subsequent anodization. The effect of chemical pre-treatments in 1% HF and in $10\;mg/l\;YCl_3/1%\;H_2O_2$ solution on the surface degradation processes was investigated. A HF treatment can improve their anodic passivation behavior by inhibiting a preferential nickel oxidation-dissolution at low polarisation, whereas a $YCl_3/H_2O_2$ treatment has the opposite effect. Both pre-treatment methods lead to an enhancement of cathodically induced surface degradation processes.

• 한국자기학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 1992

melt-spinning 방법에 의해 제조된 비정질 $Fe_{90}Zr_{10}$ ribbon에 전해수소화 반응법에 의해 증수소를 주입하였다. 중수소가 주입된 $D_{x}Fe_{90}Ze_{10}$계의 자기적 성질에 대하여 연구 하였다. 이 결과와 이미 보고된 수소가 주입된 $H_{x}Fe_{91}Zr_{9}$계의 결과와 비교하여 자기적인 성질에 미치는 phonon의 효과에 대하여 연구하였다. 또한 $M\"{o}ssbauer$분광법을 이용하여 Curie온도 $T_{c}$를 조사한 결과 중수소가 주입되기 전 시료의 $T_{c}$보다 75K 상승하였는데, 이는 수소 주위의 local de-formation에 의한 것으로 보인다. 그리고 $M\"{o}ssbauer$분광법에서 얻은 $D_{47}Fe_{90}Zr_{10}$의 자발 자율화을 온도의 함수로 표시하여, 중수소를 주입하지 않은 $Fe_{90}Zr_{10}$의 자발 자화율과 비교한 결과 중수소 주입시 교환 상호작용의 요동이 줄어듬이 확인되었다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.293-300
• /
• 2021

We investigate the effect of phosphorous content on the microstructure and magnetic properties of Fe_83.2Si_5.33-0.33xB_10.67-0.67xP_xCu_0.8 (x = 1-4 at.%) nanocrystalline soft magnetic alloys. The simultaneous addition of Cu and P to nanocrystalline alloys reportedly decreases the nanocrystalline size significantly, to 10-20 nm. In the P-containing nanocrystalline alloy, P atoms are distributed in an amorphous residual matrix, which suppresses grain growth, increases permeability, and decreases coercivity. In this study, nanocrystalline ribbons with a composition of Fe_83.2Si_5.33-0.33xB_10.67-0.67xP_xCu_0.8 (x = 1-4 at.%) are fabricated by rapid quenching melt-spinning and thermal annealing. It is demonstrated that the addition of a small amount of P to the alloy improves the glass-forming ability and increases the resistance to undesirable Fe_x(B,P) crystallization. Among the alloys investigated in this work, an Fe_83.2Si₅B₁₀P₁Cu_0.8 nanocrystalline ribbon annealed at 460℃ exhibits excellent soft-magnetic properties including low coercivity, low core loss, and high saturation magnetization. The uniform nanocrystallization of the Fe_83.2Si₅B₁₀P₁Cu_0.8 alloy is confirmed by high-resolution transmission electron microscopy analysis.

• 한국자기학회지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.304-308
• /
• 1995

일차코일에 흐르는 전류에 의하여 코아의 피상 보자력을 측정하여 자기장을 측정 할 수 있는 두개의 플럭스게이트센서로, 두 지점에서 자기장 차이를 측정할 수 있는 플럭스게이트 마그네토미터를 제작하였다. 센서코아는 교류 자기이력곡선상에서 각형성이 좋은 Co-계 비정질리본 $VITROVAC^{\circledR}6030$을 $2\;mm{\times}30\;mm$의 크기로 에칭하여 사용 하였으며, 일차코일 및 이차코일은 각각 315회 권선하였다. 두 센서의 일차코일은 외 부 자기장의 차이를 측정하기 위해 같은 극성으로 병렬로 연결하였고, 이차코일은 직렬 연결하여 적분하므로서 두 코아의 평균 자속밀도를 얻게 하였다. 본 연구에서 제작 한 자기장 차이 측정용 플럭스게이트 마그네토미터는 $1.6{\times}10^{6}V/T$의 민감도와 1 Hz 주파수 대역폭에서 1nT의 분해능을 얻었다.

• 센서학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.72-78
• /
• 2003

본 논문은 마이크로 플럭스게이트 자기 센서 (micro fluxgate magnetic sensor)의 여자코일 선폭에 따른 자계 검출 특성 변화에 관한 것이다. 센서 제작을 위해 PCB 다층 적층기술을 사용하였으며, 연자성 코어를 둘러싼 여자코일 선폭을 각각 $260\;{\mu}m$와 $520\;{\mu}m$로 센서를 구현하였다. 센서는 모두 5층의 기판을 적층 하였으며, 가운데 (3번째)기판을 자성체 코어로, 자성체 코어 외부 (2번째와 4번째)기판을 여자코일로, 최외부 (1번째와 5번째)기판을 검출코일로 제작하였다. 연자성 코어로는 약 100,000의 큰 DC 투자율 (permeability)을 갖는 코발트 (Co)가 주성분인 아몰퍼스 재료를 사용하였으며, 자속 누설을 최소화하기 위해 사각 링 형태를 유지하였다. 솔레노이드 형태의 여자코일과 검출코일은 구리 재질로 제작되었다. $260\;{\mu}m$ 여자코일 선폭을 갖는 자기센서는 여자조건이 360 kHz, $3\;V_{p_p}$의 정현파일 경우에 780 V/T로 매우 우수한 감도를 보이고 있으며, $-100\;{\mu}T\;{\sim}\;+100\;{\mu}T$ 영역에서 매우 우수한 선형특성을 보이고 있다. 자기 센서의 크기는 $7.3\;{\times}\;5.7\;mm^2$이며, 소비전력은 약 8 mW이다. 이런 초소형 자기센서는 휴대용 네비게이션 시스템, telematics, VR 게임기 등 다양한 응용분야에 적용할 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.19-23
• /
• 2002

본 논문은 인쇄회로 기판 (PCB)에 내장된 마이크로 플럭스게이트 자기센서 (micro fluxgate magnetic sensor)에 대한 것으로써, 센서의 제작과 폐자로 형성에 따른 자계 검출 특성 변화에 관한 것이다. 이를 위해 연자성 코아를 사각링 형태와 두개의 바 (bar)형태로 각각 구현하였다. 제작을 위해 모두 5층의 기판을 적층하였으며, 가운데 (3번째) 기판을 자성체 코아로, 자성체 코아 외부 (2번째와 4번째) 기판을 여자코일로, 최외부 (1번째와 5번째) 기판을 검출코일로 제작하였다. 연자성 코아로는 약 100,000의 큰 DC 투자율 (permeability)을 갖는 코발트 (Co)가 주성분인 아몰퍼스 재료를 사용하였으며, 여자코일과 검출코일은 구리를 사용하였다. 제작된 자기센서는 여자조건이 360 KHz, $3V_{p-p}$의 구형파일 경우에 사각링 형태의 연자성 코아를 갖는 자기센서에서는 540V/T로 매우 우수한 감도를 보이고 있으며, -100 $\mu$T~＋100 $\mu$T 영역에서 매우 우수한 선형특성을 보이고 있다. 자기 센서의 크기는 $7.3 \times 5.7\textrm{mm}^2$ 이며, 소비전력은 약 8 mW이다. 이런 초소형 자기센서는 휴대용 navigation 시스템, telematics, VR 게임기 등 다양한 응용분야에 적용할 수 있다.