연자성재료인 Mn-Zn 페라이트에 미량의 첨가물로 CaO(0.1 mol%), NiO(0.0~6.0 mol%) 그리고 CoO(0.0~0.8 mol%) 첨가하여 20 종류의 시료를 공침법으로 제조하여, 첨가물의 첨가량에 따른 Mn-Zn 페라이트의 자기적 성질을 연구하였다. NiO, CoO의 첨가량이 증가함에 따라 초기투자율은 감소하고, 반면 Curie 온도는 증가하였다. 보자력$(H_{c})$, 포화자화$(B_{s})$ 및 자기이력손실$(W_{h})$은 NiO의 첨가량이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다.
In this paper, we explain new EM(electromagnetic) wave absorber that mixed NC (Natural Ceramics) and Ferrite with NL(Natural Lacquer). At first, a mixed NC and Ferrite(NC : F = (0.1~30)wt% : (99.9~70)wt%) bum at 95$0^{\circ}C$~125$0^{\circ}C$. And then, it is comminuted and injected into NL((NC+F) . NL = (30~80)wt% (70~20)wt%), finally we made Ferrite-NL EM wave absorber. Generally, conventional labor Ferrite covers only 500 MHz to 10 GHz under tolerance limits of 2 to 6 dB in absorption, and Ferrite-NL is over 8 ~ 14 dB. However, NCFerrite-NL huts superior absorption ability. It is over 16 to 19 dB through 500 MHz to 10 GHz.
고주파용 전원의 필요성이 대두되면서 고주파에서 낮은 자기손실을 가진 재료의 개발이 요구되고 있다. Mn-Zn 페라이트의 자기손실은 전기비저항의 증거나 소결시 미세구조의 제어로 줄일 수 있다. 본 연구에서는 연쇄고온합성법(Self-propagation High- temperature Synthesis)에 의해 제조된 $_Mn_{0.72}$Z $n_{0.22}$)$_{0.94}$ (F $e_{2}$$O_{3}$)$_{1.06}$ 조성의 Mn-Zn페라이트에서 첨가물이 미세구조와 자기적 성질에 미치는 영향에 대해 조사하였다. $SiO_{2}$와 Ca $Co_{3}$의 복합첨가에 의해 미세구조의 미세화와 아울러 낮은 자기손실 특성을 얻을 수 있었다. 그러나 첨가 물의 과다 첨가시에는 비정상입자성장 조직이 나타났으며 자기적 성질이 현저히 저하 하였다. 전기비저항, 자기손실의 주파수 의존 결과에 근거하여 주된 자기손실기구 및 이에 미치는 첨가물 효과에 대해 논하였다.
반사형 펄스와전류(Pulsed Eddy Current; PEC) 탐상을 위한 여러 가지 탐촉자를 설계하고, 수치해석 방법을 사용하여 신호특성과 두께변화에 대한 만감도를 조사하였다. 구리와 페라이트를 차폐체로 사용한 결과, 구리로 차폐한 여자코일이 페라이트로 차폐한 센서코일보다 안쪽에 있는 것이 두께변화에 더 민감하였고, 페라이트만으로 차폐한 경우에도 여자코일이 안쪽에 있는 것이 더 민감하다는 것을 알 수 있었다. 한편, 두께가 두꺼워지면 펄스신호의 피크치는 감소하며 피크 발생시간이 변화하는 것을 관찰할 수 있었다.
본 실험은 페라이트-베이나이트-마르텐사이트로 되는 삼상조직강의 기계적성질과 조직특성과의 관계를 연구하고저 하였다. 이를 위하여 서로 다른 열처리경로를 택하여 페라이트+마르텐사이트에(DP), 페라이트+베이나이트(F+B)의 이상조직강과 페라이트+마르텐사이트에 연질의 베이나이트를 함유시킨 삼상조직강(TP)을 제작하였다. 이들 이상조직강가 삼상조직강의 인장특성, 충격특성 및 stretch-flangeability를 측정하여 각각의 조직구성과 상호연관지어 금속조직학적으로 연구, 조사하였다. 실험결과, TP강의 경우 베이나이트 부피분율의 증가에 따라서 인장강도와 항복강도는 감소하나, 단면수축율 및 강도-연성 조합은 증가하였고, 페라이트와 베이나이트로 구성된 F+B강에서는 항복현상과 높은 항복비를 보였다. 충격특성은 DP강보다 TP, F+B강에서 향상된 충격에너지값을 얻을 수 있었고, hole expanding limit($\lambda$)시험에서도 DP강보다는 TP, F+B강이 우수한 $\lambda$값을 나타내었다. 이와같은 기계적성질의 향상은 베이나이트의 영향에 의한 결과로서, 이는 경질의 마르텐사이트보다는 연질의 베이나이트ㅏ 페라이트기지와 함께 쉽게 변형이 일어나 연성의 증가에 보다 크게 작용하였기 때문이라 생각한다. 본실험의 경우 27%범위의 베이나이트를 함유하는 삼상조직강에서 좋은 기계적 성질과 우수한 stretch-flangeability를 보였다.
Sr 페라이트의 자기적특성을 향상시키기 위하여 화학량론적조성인 SrF $e_{12}$$O_{19}$[SrM]에서 SrF $e_{12-x}$M $n_{x}$$O_{19}$[M $n_{x}$-SrM] 및 S $r_{l-x}$L $a_{x}$F $e_{12-X}$M $n_{x}$$O_{19}$[(La-Mn)$_{x}$-SrM] 조성으로 원료를 혼합한후 공기중 하소를 실시하여 하소분의 특성을 관찰하였으며, 소결조제와 함께 미분쇄 후 공기중에서 열처리하여 Sr 페라이트자석을 제조함으로써 그 자기적 특성변화를 조사하였다. 화학량론적 조성과 M $n_{0.3}$-SrM 조성으로 원소치환을 실시한 하소분말의 특성은 각각 $M_{s}$ : 61.06 emu/g, $_{i}$$H_{c}$ : 4.45 kOe 및 $M_{s}$ : 61.06 emu/g, $_{i}$$H_{c}$ : 4.46 kOe 로 거의 동일한 특성이 얻어졌다. 이것은 Sr페라이트의 화학량론적 조성에서 Mn원소를 대치한 경우, 결정구조의 변화없이 치환된 것으로 생각된다. 또한 화학량론적인 조성에서 M $n_{x}$-SrM 및 (La-Mn)$_{x}$-SrM 조성으로 원소치환된 하소분말을 사용하여 제조한 페라이트 자석의 자기특성은 소량첨가 (X=0.3)경우는 화학량론적인 조성과 거의 동일한 특성을 나타내나 치환량이 많아지면(X=0.5) 일반적으로 자기특성이 감소하였으며, 특히 $_{i}$$H_{c}$ 값이 급격히 떨어짐으로써 (La-Mn)$_{x}$-SrM조성의 경우 x=0.3부근에서 최적의 치환량을 보여주었다.조성의 경우 x=0.3부근에서 최적의 치환량을 보여주었다.
Sr계 페라이트의 자기적 특성향상을 위하여 화학량론적 조성 SrFe$_{12}$O$_{19}$[SrM]에서 원소치환을 실시한 SrFe$_{11.7}$Zn$_{0.3}$O$_{19}$[Zn$_{0.3}$-SrM] 및 Sr$_{0.7}$La$_{0.3}$Fe$_{11.7}$Zn$_{0.3}$O$_{19}$[(La-Zn)$_{0.3}$-SrM] 화학조성으로 혼합한 후 공기 중 하소를 실시하여 하소분의 특성을 조사하였고, 소결조제로서 SiO$_2$, CaCO$_3$ 및 SrCO$_3$를 첨가하여 평균입도 0.80$\mu\textrm{m}$까지 습식 미분쇄를 행한 후, slurry 농도를 조절하여 외부자장 8 kOe을 인가하면서 disk 형태로 성형한 후 공기 중에서 소결하여 Sr 페라이트를 제조하여 소결 결정상태 및 자기적 특성을 조사하였다. Sr 페라이트 하소분의 자기특성은 화학량론적인 조성 SrFe$_{12}$)$_{19}$[SrM]에서 포화자화 (Ms/g)값이 61.06 emu/g에서 단독 Zn을 치환한 SrFe$_{11.7}$Zn$_{0.3}$O$_{19}$[Zn$_{0.3}$-SrM] 조성에서는 포화자화(Ms/g)값이 66.90 emu/g로 향상되었고, (La-Zn)$_{0.3}$-SrM 조성으로 원소치환을 실시한 하소분말을 사용하여 제조한 페라이트의 자기특성은 잔류자속밀도(B,) 4.21 kG, 최대에너지적(BH$_{max}$) 4.19 MGOe치 자기특성 값을 나타내었다.내었다.TEX> max/) 4.19 MGOe치 자기특성 값을 나타내었다.
스트론튬 페라이트에 포화자화를 높이기 위하여 Fe이온에 Co를 치환하고, 원소치환에 따른 전하보상차원으로 La를 동시 치환을 실시한 $_{l-x}$ La$Sr_{x}$ /$Fe_{12-x}$$Co_{x}$$O_{19}$ 조성에서 치환량 X=0에서 부터 X=0.5까지 0.1씩 변화하여 하소분말을 제조하여 하소분말 특성을 조사하고, 소결조제와 함께 미분쇄한 후 자장중 성형 및 소결하여 스트론튬 페라이트 자석을 제조하여 미세구조와 자기적 특성을 조사하였다. 스트론튬 페라이트에 La-Co 치환량이 증가할수록 하소 후 이방성자장과 하소분말의 보자력을 강하게 증가시키며, 하소후 결정크기가 작아지는 것으로 나타났다. 스트론튬 페라이트 자석은 La-Co의 치환량에 따라 회귀식 $B_{r}$$≒0.097_{i}$$H_{c}$ +4500의 함수적 관계를 나타내고 있으며, La-Co를 치환하지 않은 $SrFe_{12}$$O_{19}$ 조성에서 잔류자속밀도는 4090 G, 보자력은 3560 Oe를 나타내었으나, La-Co치환량 0.3인 $Sr_{0.7}$$La_{0.3}$$Fe_{11.7}$$Co_{0.3}$$O_{19}$ 조성에서 잔류자속밀도는 4080 G, 보자력은 4800 Oe 특성을 나타내었다.
La-Co원소 치환량에 따른 스트론튬 페라이트의 미세구조효과와 자기특성변화를 연구하였다. La-Co치환된 스트론튬 페라이트는 La원소 치환량 x는 Fe와 Sr의 몰비 n과 Co원소 치환량 y와 x=2ny의 관계식에서, 하소분말의 보자력(Hcj) 값은 Fe와 Sr의 몰비 n=6.0에서 치환량 x=0.3일때 270 kA/m 및 x=0.2일때 240 kA/m 의 값을 나타내었다. La-Co원소가 치환된 스트론튬 페라이트 소결자석의 미세구조는 판상형으로 성장하고, 몰비가 높을수록 결정의 크기는 감소하였다. 이는 하소후 형성된 초기 결정상태에 의하여 결정된 것으로 판단된다. La-Co치환 스트론튬 페라이트의 소결자석의 자기특성은 몰비 n=0.6에서 치환량 x=0.3의 조건으로 제조한 경우, 잔류자속밀도(Br) 415 mT와 보자력(Hcj) 355 kA/m의 특성이 얻어졌으며, 몰비 n=6.0에서 치환량 x=0.2의 조건으로 제조한 경우 잔류자속밀도(Br) 410 mT와 보자력(Hcj)은 370 kA/m의 특성이 얻어졌다. 또한 자기특성곡선의 각성형은 치환량 x=0.2일때 더욱 향상되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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