• 제목/요약/키워드: Magnetic composite materials

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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.

코팅제 및 코팅 함량에 따른 철 분말 성형체의 특성 (Properties of compacted iron powder core coated with organic materials)

  • 민복기;김인성;김종령;최성조
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.264-267
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    • 2005
  • Soft magnetic iron powders have been coated with polyester or phenol resin. And the coated powder (soft magnetic composite) have been pressed into ring type core over the pressure of 870 MPa. Green density, magnetic flux density, permeability, core loss of the samples were measured to look at the effect of the coating materials and the amount of them. Green density is increased with the amount of coating materials and shows the maximum value, 6.5 $g/cm^3$ at 5 w/o, but decreased over it. And lowest value of the core loss is showed for the 5 w/o coated samples.

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복합재료 농형 회전자의 열적, 기하학적 특성이 모터 성능에 미치는 효과 (Thermal and Geometrical Effect on the Motor Performance of Composite Squirrel Cage Rotor)

  • 장승환;이대길
    • Composites Research
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    • 제14권3호
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    • pp.77-89
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    • 2001
  • 초고속 일체형 주축의 공진주파수가 일체형 주축 시스템의 모터 회전자의 질량과 주축의 굽힘 강성에 의존하기 때문에 초고속 주축 시스템의 동적 특성을 향상시키기 위해 주축과 회전자를 각각 고분자 기지 섬유강화 복합재료와 자성분말이 함침된 에폭시 수지를 이용하여 설계하였다. 설계된 복합재료 회전자의 자기 특성을 향상시키기 위해 내부에 강철 코어를 삽입하였으며, 강철 코어와 전도체 봉의 기하학적 형상의 변화가 전동기의 성능에 미치는 효과를 파악하기 위해 자기 해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 복합재료 회전자의 최적의 기하학적 조건을 제안하였다. 또한 복합 재료 회전자 재료의 열특성을 파악하기 위해 TMA, DMA및 VSM을 이용한 기계적, 전자기적 물성측정을 수행하여 복합재료 회전자의 최적 설계에 적용하였다.

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자기장 및 열하중을 받는 복합재료 판의 자유진동응답 (Free Vibration Responses of Composite Plates Subjected to Transverse Magnetic and Thermal Fields)

  • 김성균;최종운;김영준;박상윤;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.136-142
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    • 2011
  • The equations of motion for composite plates incorporating magneto-thermo-elastic effects have been derived via Hamilton's principle. In order to get the insight into the implications of a number of geometrical and physical features of the system, the vibrational responses of finite composite rectangular plates immersed in a transversal magnetic field are investigated by applying the extended Galerkin method. The vibration response characteristics of a composite plate are exploited in connection with the magnetic field intensity, thermal load, and electric conductivity of fibrous composite materials. Some pertinent conclusions, which highlight the various effects induced by the magneto-thermo-elastic couplings, are outlined.

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하소온도가 M형 페라이트 복합재의 전자파 흡수 특성에 미치는 영향 (Effect of Calcination Temperature on Electromagnetic Wave Absorption Properties of M-type Ferrite Composite)

  • 천성준;최재령;이상복;이제인;이호림
    • Composites Research
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    • 제36권5호
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    • pp.289-296
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    • 2023
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역 전자파 흡수 소재로 알려진 M형 육방정계 페라이트의 하소 온도에 따른 전자기적 특성과 전자파 흡수 특성에 대해 분석하였다. 용융염 기반 Sol-gel법으로 합성된 M형 페라이트는 850℃ 이상의 하소 온도에서 모두 단상의 M형 결정구조를 가지며 하소 온도가 증가함에 따라 합성된 입자의 크기가 증가하였다. 또한 하소 온도가 증가함에 따라 포화자화는 조금씩 증가하는 반면 보자력은 1050℃에서 최대값을 보이며 그 이상의 하소 온도에서 급격히 감소하였다. M형 페라이트가 70 wt% 포함된 TPU 복합재를 제조한 후 강자성 공명이 발생되는 Q(33-50 GHz) 및 V(50-75 GHz) band 대역에서 복소 유전율/ 투자율을 측정한 결과 약 50 GHz 주파수 대역에서 강자성 공명에 의한 강한 자성손실을 확인하였다. 측정된 결과를 바탕으로 M형 페라이트 복합재의 반사손실을 계산한 결과 1250℃의 온도에서 하소된 M형 페라이트 복합재는 약 0.5 mm의 얇은 두께로도 강자성 공명이 일어나는 52 GHz 주파수 대역에서 -20 dB 이상의 우수한 전자파 흡수 성능을 보였다.

폐 스테인레스강 단섬유로 강화한 알루미늄 복합분말의 자기펄스압 성형 및 소결 특성 (Magnetic Pulsed Compaction and Sintering Characteristics of Al Composite Powders Reinforced with Waste Stainless Steel Short Fibers)

  • 현창용;원철현;박재순
    • 한국분말재료학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.380-385
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    • 2007
  • Characteristics of Al-based composites with waste stainless steel short fiber, fabricated by magnetic pulsed compaction and sintering were investigated. The compacts prepared by magnetic pulsed compaction showed high relative density and homogeneous microstructure compared with that by conventional press compaction. The relative density of sintered composites at $430^{\circ}C$ for 1 h exhibited the same value with compacts and decreased with increase in STS short fiber content. The reaction between Al and STS phase was confirmed by the microstructural analysis using EDS. The sintered composites, prepared by magnetic pulsed compaction, showed increased hardness value with increasing STS fiber content. Maximum yield strength of 100 MPa and tensile strength of 232 MPa were registered in the AI-based composite with 30 vol% STS short fiber.

Properties and Structure of High Frequency Soft Magnetic Nano-composite Films

  • Ohnuma, Shigehiro;Masumoto, Hiroshi
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권4호
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    • pp.403-407
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    • 2011
  • Metal-insulator type, nano-granular soft magnetic films have been reviewed from the viewpoint of high frequency magnetic materials. The formation of nano-granular structure is related to the magnitude of heat of formation of intergranule materials. Variation of the ratio of granule phase to intergranule phase in the film is found to produce various characteristics in the magnetic properties of the film. The HRTEM observation reveals that neighboring granules in the film with above 60 at.% Co, contact at considerable points and the films show soft magnetic properties which are explainable in terms of the random anisotropy model for nano-crystalline materials. Addition of Ni group elements in Co-O based films enhances their anisotropy field up to 400 Oe and they exhibit excellent frequency response of permeability. Also, large electromagnetic noise suppression effect is demonstrated as one of their potential applications.

연자성 복합체에서 파우더 크기 분포와 Epoxy Resin에 따른 Packing Density 변화 (The Variation of Packing Density According to Powder Size Distribution and Epoxy Resin in Soft Magnetic Composite)

  • 이창현;오세문;신효순;여동훈;김진호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권12호
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    • pp.782-787
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    • 2017
  • There is growing interest in power inductors in which metal soft magnetic powder and epoxy resin are combined. In this field, the process technology for increasing the packing density of magnetic particles in an injection molding process is very important. However, little research has been reported in this regard. In order to improve the packing density, we investigated and compared the sedimentation heights of pastes for three types of soft magnetic alloy powders as a function of the mixing ratios and the type of resin used. Experimental results showed that the packing density was the highest (71.74%) when the mixing ratio was 80 : 16 : 4 (Sendust : Fe-S : CIP) according to the particle size using an SE-4125 resin. In addition, the packing density was found to be inversely related to the layer separation distance. As a result, it was confirmed that the dispersion of solid particles in the paste was important for curing; however, the duration of the curing process can greatly affect the packing density of the final composite.

Magnetic Properties of Activated Quartz Nanocomposite

  • N.N., Mofa;T.A., Ketegenov;Z.A., Mansurov;Soh, Hyun-Jun;Soh, Dea-Wha
    • 동굴
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    • 제78호
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    • pp.9-15
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    • 2007
  • The materials showing high structure dispersion with functional properties were developed on the quartz base and those were obtained by mechano-chemical reaction technology. Depending on the processing conditions and subsequent applications the materials produced by mechano-chemical reaction show concurrently magnetic, dielectric and electrical properties. The obtained magnetic-electrical powders classified by aggregate complex of their features as segnetomagnetics, containing a dielectric material as a carrying nucleus, particularly the quartz on that surface one or more layers of different compounds were synthesized having thickness up to 1050nm showing magnetic, electrical properties and others. The similarity of the structure of surface layers of quartz particles subjected to mechano-chemical processing and nano-structure cluspol (clusters in a polymer matrics) material was alsoconfirmed by the fact that the characteristics of ferromagnetic quartz of insulating nano-composite powder were changed with time, after its preparing process was completed.

Evaluation of DC Brush-less Motors Using Powder Magnetic Cores

  • Mori, Katsuhiko;Nakayama, Ryoji;Kanagawa, Kinji
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.1169-1170
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    • 2006
  • We made a high-speed motor and a DC brush-less motor for factory automation (FA) to investigate applicability of powder magnetic core to motor application, and compared those performances with the similar motors having conventional electro magnetic steel core. Permeability and saturated magnetization of powder magnetic core are less than those of elect romagnetic steel core, however output performances of each core motor are almost the same. The FA motor with powder magnetic core using three-dimensional magnetic circuit showed higher torque than the same volume motor with electromag netic steel core.

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