• 제목/요약/키워드: NdFeB magnet

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Nd-Fe-B계 소결자석의 자기적특성 향상 연구 (Improvement of Magnetic Properties of Nd-Fe-B Type Sintered Magnet)

  • 김윤배;정우상;정원용
    • 한국자기학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.57-63
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    • 2002
  • Nd-Fe-B계 소결자석의 특성을 향상시키기 위해서는 Nd-Fe-B계 합금의 조성 및 제조공정을 조절하여 자성분말의 입도 및 입도분포, 강자성상인 N $d_2$F $e_{14}$B상의 분율, 자성분말의 배향도, 산소 함량, grain size 등과 같은 factor들을 최적화 하여야 한다. 본 연구에서는 실험실 규모로 Nd-Fe-B계 합금 조성 및 공정 조절을 통하여 Nd-Fe-B계 소결자석을 제조하는 연구를 수행하였으며, 분쇄매체 분쇄시간 및 ball size에 따른 Nd-Fe-B계 소결자석의 자기적특성을 분석하여 최적의 분쇄조건을 조사하였다. 또한 분쇄공정 중 FeGa합금을 첨가하여 잔류자속밀도의 감소없이 Nd-Fe-B계 소결자석의 보자력을 향상시킬 수 있었다. 이와 같은 분쇄 조건의 연구, FeGa 합금에 의한 보자력 향상, 건식분쇄 방법 및 powder blending 공정을 적용하여 잔류자속밀도( $B_{r}$,) : 14.4kG, 보자력($_{i}$ $H_{c}$) : 9.4kOe, 최대자기에너지적((BH)$_{\max}$) : 47 MGOe의 자기적 특성을 갖는 Nd-Fe-B계 소결자석을 제조하였다.

주조 및 열간압축된 Pr, Nd-Fe-B계 영구자석의 열자기 분석과 자기적 특성 (Magnetic Properties and Thermomagnetic Analysis of Cast and Hot-Pressed Pr, Nd-Fe-B Magnets)

  • 김동엽;이동구;정원용
    • 한국자기학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.37-43
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    • 1992
  • Pr, Nd-Fe-B계 합금을 주조 및 열간압축한 후 직류자화측정기와 진동시료형 자속계를 이용하여 자기적 특성을 측정하였다. 이 결과로부터 제 2상과 보자력과의 관계를 조사하였다. 주조시 $Pr_{17}Fe_{76.5}B_{5}Cu_{1.5}$계 합금에는 ${\alpha}-Fe$가, $Nd_{14}Dy_{1}Fe_{78.5}B_{5}Cu_{1.5}$계 합금에는 $Nd_{2}Fe_{17}$상이 각각 생성 되었다. 생성된 제 2상은 R(R=Pr, Nd)-Fe-B계 주조합금의 자기적 특성을 저하시킨다. 주조합금을 열처리하면 열자기분석 곡선에서 ${\alpha}-Fe$, $Nd_{2}Fe_{17}$상이 확인되지 않았다. 열처리 시 이와 같은 연자성상이 제거됨에 따라 열처리된 Pr, Nd-Fe-B계 주소합금의 자기적 특성은 증가하였다. Nd-Fe-B-Cu계 열간압축 자석에서의 보자력의 온도계수($\beta$)는 0.48로, 이를 Nd-Fe-B계 소결자석의 ${\beta}=0.86$, Nd-Fe-Co-B계 소결자석의 ${\beta}=0.5$와 비교해 보면 열간압축된 자석이 우수한 열적안정성을 나타냄을 알 수 있었다.

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영구자석 매입형 유도성 기동 동기전동기의 조립후 착자에 대한 연구 (Study in Magnetizing the NdFeB Magnet which is inserted in a Squirrel Cage Rotor)

  • 이철규;권병일;우경일;한문규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.27-29
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    • 2001
  • In this paper, we study in magnetizing the NdFeB magnet which is inserted in a squirrel cage rotor. The inserted NdFeB magnet need much more magnetizing flux than that of ferrite magnet. Also the eddy current flowing in rotor bar disturbs the magnetizer in magnetizing the NdFeB magnet. The existing magnetizing yoke is designed by increasing the coil turn. But we recognize that only by increasing the coil turn it is impossible to make NdFeB magnet magnetized fully. Hence, in this paper we propose the method of increasing magnetizing flux by reducing the rotor bar area.

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희토류 영구자석의 현황 및 개발 동향 (Current Status and Research Trend of Rare-earth Permanent Magnet)

  • 남궁석;조상근;김진배
    • 한국자기학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.221-227
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    • 2012
  • 고특성 영구자석은 하이브리드 및 전기자동차의 구동모터와 풍력발전에 적용되면서 크게 주목을 받고 있다. Nd-Fe-B 영구자석은 가장 높은 최대자기에너지적을 가지고 있지만 고온(${\sim}200^{\circ}C$)의 구동환경에서는 보자력이 급격히 감소하기 때문에 사용할 수 없는 단점을 가지고 있다. 그러므로 큰 보자력을 가지는 Nd-Fe-B 영구자석에 대한 개발이 요구되고 있다. Nd-Fe-B 소결자석에서 보자력을 증가시키기 위해서는 Nd를 Dy 또는 Tb으로 치환하면 쉽게 증가시킬 수 있다. 그러나 이들 원소는 Fe와 반강자성 결합을 하여 잔류자속밀도를 낮추고, 적은 매장량과 한정된 지역에 편재되어 있어 수요급증에 따른 자원수급 및 가격 급등의 문제를 가지고 있다. 따라서, Dy 및 Tb과 같은 중희토류를 사용하지 않거나 최소한의 양을 사용하여 보자력을 증가시키고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 중희토류 원소의 저감 및 대체에 대한 연구들을 소개하고자 한다.

L-PBF 공정으로 제조된 Nd-Fe-B계 영구자석의 기판 가열에 따른 미세조직과 자기적 특성 변화 (Effect of Substrate Pre-heating on Microstructure and Magnetic Properties of Nd-Fe-B Permanent Magnet Manufactured by L-PBF)

  • 김연우;박하음;김태훈;김경태;유지훈;최윤석;박정민
    • 한국분말재료학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.116-122
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    • 2023
  • Because magnets fabricated using Nd-Fe-B exhibit excellent magnetic properties, this novel material is used in various high-tech industries. However, because of the brittleness and low formability of Nd-Fe-B magnets, the design freedom of shapes for improving the performance is limited based on conventional tooling and postprocessing. Laser-powder bed fusion (L-PBF), the most famous additive manufacturing (AM) technique, has recently emerged as a novel process for producing geometrically complex shapes of Nd-Fe-B parts owing to its high precision and good spatial resolution. However, because of the repeated thermal shock applied to the materials during L-PBF, it is difficult to fabricate a dense Nd-Fe-B magnet. In this study, a high-density (>96%) Nd-Fe-B magnet is successfully fabricated by minimizing the thermal residual stress caused by substrate heating during L-PBF.

Magnetic Properties and Microstructure of Nanocrystalline NdFeB Magnets Fabricated by a Modified Hot Working Process

  • Kim, Hyoung-Tae;Kim, Yoon-Bae;Jeon, Woo-Yong;Kim, Hak-Shin
    • Journal of Magnetics
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    • 제7권4호
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    • pp.138-142
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    • 2002
  • Magnetic properties, microstructure and texture of NdFeB magnets fabricated by a modified hot working process from commercial melt-spun powders (Magnequench; MQPA, MQPB and MQPB+) have been investigated. The hot-pressed isotropic magnet made from MQPA powder, which contains higher Nd content than that of MQPB or MQPB+, shows higher coercivity. The magnet also shows homogenous and fine grains with higher coercivity for higher consolidation pressure. The hot-deformed MQPA magnet shows a strong anisotropy along the press direction with homogeneous platelet Nd$_2$Fe$_{14}$B grains of 50∼100nm in thickness and 200∼500nm in length. The hot-deformed MQPB+ magnet, however, shows low remanence and low coercivity. The microstructure of the magnet consists of two areas; undeformed Nd$_2$Fe$_{14}$B grains and well-aligned but large grains with 3∼4 $\mu$m in length. Low Nd content attributes to the formation of the two different area.

Sintering of Nd-Fe-B Magnets from Dy Coated Powder

  • Kim, Jin Woo;Kim, Young Do
    • 한국분말재료학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.169-173
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    • 2013
  • High-coercive (Nd,Dy)-Fe-B magnets were fabricated via dysprosium coating on Nd-Fe-B powder. The sputtering coating process of Nd-Fe-B powder yielded samples with densities greater than 98%. $(Nd,Dy)_2Fe_{14}B$ phases may have effectively penetrated into the boundaries between neighboring $Nd_2Fe_{14}B$ grains during the sputtering coating process, thereby forming a $(Nd,Dy)_2Fe_{14}B$ phase at the grain boundary. The maximum thickness of the Dy shell was approximately 70 nm. The maximum coercivity of the Dy sputter coated samples(sintered samples) increased from 1162.42 to 2020.70 kA/m. The microstructures of the $(Nd,Dy)_2Fe_{14}B$ phases were effectively controlled, resulting in improved magnetic properties. The increase in coercivity of the Nd-Fe-B sintered magnet is discussed from a microstructural point of view.

통전가압법으로 제조한 이방성 NdFeB 영구자석의 자기특성에 미치는 첨가제의 영향 (Effect of Blending Aids the Magnetic Properties of Anisotropic NdFeB Magnet Prepared by CAPA Process)

  • 김형태;조성호;김윤배;김학신
    • 한국자기학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.88-93
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    • 2002
  • 소량의 Zn및 Sn분말을 급냉응고된 NdFeB 자성합금 분말에 첨가한 후 CA-press공정에 의해 등방성 자석을 제조하고, 제조된 등방성 자석을 CA-deformation 공정에 의해 소성변형시켜 이방성 자석을 제조하였다. 원료분말만을 밀링하여 사용한 경우, 밀링시간에 관계없이 잔류자화값은 일정하였으며, 보자력은 초기원료 분말을 그대로 사용하는 경우에 비하여 감소하였다. 이에 반해 소량의 Zn및 Sn분말을 첨가하고 볼밀링에 의하여 혼합한 분말로부터 제조된 등방성 자석 및 이방성 자석의 보자력은 첨가원소가 없는 경우의 시편보다 증가하였으며, 0.3wt.% Zn및 Sn이 첨가된 이방성 자석에서는 보자력이 5kOe 정도 증가하였다.

The development of Dy free MAGFINE and its applications to Motors

  • Honkura, Yoshinobu
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2013년도 자성 및 자성재료 국제학술대회
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    • pp.95-95
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    • 2013
  • The NdFeB magnet can be classified into the sintered magnet and bonded magnet. The former has superior magnet characteristics but the degree of freedom in shape is highly restricted, whereas the latter has a high degree of freedom, but its magnet characteristics are inferior to the former. When a NdFeB magnet is used at the elevated temperature, part of Nd must be replaced with a high priced Dy to increase its coercive force. For these reasons, a Dy free and high performance NdFeB bonded magnet is desired strongly. The author successfully developed a Dy free NdFeB anisotropic bonded magnet based on discovery of new phenomena called as d-HDDR reaction and its mass production process such as a thermally balanced hydrogen reaction furnace, micro capsuled powder, compression molding / injection molding under magnetic field, magnetic die and so on. Applied to DC brush seat motor for automotive use, the motor has become 50% small in size and weight. The commercialization of a half sized motor for automotive use has been realized up to the market share of 30%. At present, its commercialization is extending to various types of motors such as power tool, ABS motor, wiper motor, window motor, electric bike power motor, and compressor motor. It is expected that the applications will be increasingly enlarged to EV motor, wind generator, EPS motor, washing machine, and glass cutting machine. This innovative technology has realized Dy free high performance magnet and mudt make big contribution to not only rare element strategies but also energy conservation.

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Enhanced Exchange Coupling of $Nd_2Fe_{14}B/Fe_3B$ Magnet Via Magnetic Field Treatment

  • Choong Jin Yang;Con Byung Park
    • Journal of Magnetics
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    • 제1권1호
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    • pp.31-36
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    • 1996
  • An externally applied magnetic field during heat treating the $Nd_2Fe_{14}B/Fe_3B$ based spring magnet was found to enhance the exchange coupling between the hard and soft magnetic grains. More than 30% increase in $M_r/M_s$ values for melt-spun $Nd_2Fe_{73.5}Co_3$$(Hf_{1-x}Ga_x)B_{18.5}$ (x=0, 0.5, 1) alloys was resulted from a uniform distribution of $Fe_3B, \alpha-Fe$ and $Nd_2Fe_{14}B$ phases, and also from a reduced grain size of those phases by 20%. The externally applied magnetic field induced a uniform distribution of fine grains. A study of Mossbauer effect also report that the enhancement of total magnetization of nanocomposite $Nd_2Fe_{14}B/Fe_3B$ alloys is attributed to an increased formation of $Fe_3$B after magnetic annealing.

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