급속냉각기술로 제조된 $Nd_{14}Fe_{76}Co_{4}B_{6}$ 및 $Nd_{10.5}Fe_{79}Co_{2}Zr_{15}B_{7}$ 자성분말을 사용하여 성형체와 본드자석을 제조하였다. 자기특성, 최적충진률 등의 분말입도 및 형상비에 따른 거동은 합금조성에 따라 달리 나타난다. Co/Fe 비가 작은 저밀도의 $Nd_{10.5}Fe_{79}Co_{2}Zr_{1.5}B_{7}$ 합금이 같은 성형압력에서 성형체의 성형밀도 및 최적충진률이 높아 자기특성이 우수하였으나 반면에 분말입도에 따라 자기특성이 변화하였다. 성형밀도(p)와 성형압력(P) 사이 에는 ${\phi}(g/cm^{2})=5.2~5.6{\times}P^{0.045~0.065}(ton/cm^{2})$의 관계식이 성립된다. 높은 Nd/Fe 비를 갖는 급속냉각된 $Nd_{14}Fe_{76}Co_{4}B_{6}$ 합금의 초미세립(50~60 nm)으로써 높은 보자력($iH_{c}=14~15kOe$)을 보유하나, Nd/Fe비가 낮은 $Nd_{10.5}Fe_{79}Co_{2}Zr_{1.5}B_{7}$ 합금은 결정립이 조대하고(150~400 nm)Nd-rich한 입경계상의 발달이 부진하여 자벽고착기구가 주 보자력 기구 로 판명된 두 합금에서 고착지점으로서의 역할이 불충분하여 보자력이 낮은 것으로 판명되었다.
Mechanical milling technique is considered to be a useful way of processing the fine Nd-Fe-B-type powder with high coercivity. In the present study, phase evolution of the $Nd_{15}(Fe_{1-x}Co_{x})_{77}B_{8}$ (x=0-0.6) alloys during the high energy mechanical milling and annealing was investigated. The effect of Co-substitution on the crystallization of the mechanically milled $Nd_{15}(Fe_{1-x}Co_{x})_{77}B_{8}$ amorphous material was examined. The Nd-Fe-B-type alloys can be amorphized completely by a high-energy mechanical milling. On annealing of the amorphous material, fine $\alpha$-Fe crystallites form first from the amorphous. These fine $\alpha$-Fe crystallites reacts with the remaining amorphous afterwards, leading to crystallization to $Nd_2Fe_{14}$B phase. The Co-substitution for Fe in $Nd_{15}(Fe_{1-x}Co_{x})_{77}B_{8}$ ($\mu$x=0∼0.6) alloys lower significantly the crystallization temperature of the amorphous phase to the $Nd_2Fe_{14}$B phase. The mechanically milled and annealed $Nd_{15}Fe_{77}B_8$ alloy without Co-substitution exhibits consistently better magnetic properties with respect to the alloys with Co-substitution.
B의 함유량을 6 at% 고정하고 Nd함유량을 3~5 at%로 변화시킨 $\alpha$-Fe기 Nd-Fe-B 합금의 자기특성이 조사 되었다. 급속응고법으로 제조된 $Nd_{x}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{90-x}B_{6}Nb_{3}Cu_{1}(x=\;3,\;4,\;5)$ 비정질합금은 열처리에 의하여 초미세결정립으로 결정화하며, Nd의 함유량에 따라 잔류자화 및 보자력이 변한다. x=3의 경우 최적열처리조건에서 $\alpha$-Fe(Co) 부피분율의 증가로 잔류자 화는 증가하나, 보자력은 감소한다. 그러나 Nd 함유량의 증가는 $Nd_{2}{(Fe,\;Co)}_{14}B$ 부피분율의 증가로 인하여 잔류자화는 감소하나 보자력은 향상된다. $640^{\circ}C$, 10 min 열처리조건에서 $Nd_{5}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{85}B_{6}Nb_{3}Cu_{1}$의 결정립크기는 약 20 nm이며, 잔류자화, 보자력 및 최대에너지적 은 각각 1.35 T, 219 kA/m (2.75 kOe) 및 $129\;kJ/m^{3}$ (16.2 MGOe)으로 가장 우수하다.
$\alpha$-Fe를 주상으로 하는 새로운 Nd-Fe-B계 합금을 개발하기 위하여 Nd 함유량을 4at.%로 고정시킨 Nd-Fe-B 초미세결정립합금의 제조 및 자기특성이 조사되었다. 급속응고법으로 제조된 $Nd_{4}Fe_{85.5}B_{10.5}$ 비정질합금은 결정화하여 $\alpha$-Fe 기지상에 $Nd_{2}Fe_{14}B$이 형성되나 자기특성${_{i}H_{c}=95.5kA/m(1.2kOe),\;Br=1.2T}$은 열화된다. Nb 및 Cu를 첨가한 $Nd_{4}Fe_{82}B_{10}Nb_{3}Cu_{1}$ 합금은 $\alpha$-Fe 결정립미세화(<30nm)로 보자력이 207kA/m(2.6 kOe)로 증가하나 잔류자화는 개선되지 않았다. 이 합금조성에 8at.% Co 첨가는 결정립을 더욱 미세화시키며 자기특성을 개선 시킨다. 최적열처리조건에서 $Nd_{4}Fe_{74}Co_{8}B_{10}Nb_{3}Cu_{1}$ 합금의 잔류자화, 보자력 및 최대에너지적이 각각 1.34 T, 219 kA/m (2.75kOe) 및 $95.5kJ/m^{3}$(12MGOe) 이다.
HDDR characteristics and magnetic properties of $Nd_{15}{(Fe_{1-x}Co_{x})}_{77}B_{8}$(x=0-0.6) alloys were investigated. The effect of applying magnetic field during the recombination step on the anisotropic nature of the HDDR-treated material was also examined. The $Nd_{15}{(Fe_{1-x}Co_{x})}_{77}B_{8}$ phase in the Nd-Fe-B alloys with high Co-substitution alloy had remarkably enhanced phase stability. The $Nd_{15}{(Fe_{1-x}Co_{x})}_{77}B_{8}$(x=0-0.6) alloys with high Co-substitution could be HDDR-treated successfully by only using high pressure hydrogen. However, these alloys had no appreciable coercivity. The poor coercivity of the HDDR-treated $Nd_{15}{(Fe_{1-x}Co_{x})}_{77}B_{8}$(x=0-0.6) alloys with high Co-substitution was attributed to the $Nd{(Fe,Co)}_2$ phase in the alloys. The magnetic filed applied during the recombination step had little effect on the anisotropic nature of the HDDR-treated powder.
The influence of Nd and B contents on the magnetic properties and structures of ${\alpha}-Fe$ based Nd-(Fe,Co)-B-Mo-Cu alloys was investigated. $Nd_{4}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{92-x}B_{x}Mo_{3}Cu_{1}$ and $Nd_{x}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{86-x}B_{10}Mo_{3}Cu_{1}$ amorphous alloys prepared by rapid solidification process were crystallized to form nanocrystalline structure. The increase of B content in $Nd_{4}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{92-x}B_{x}Mo_{3}Cu_{1}$ nanocrystalline resulted in the change of stucture of soft phase in the sequence of ${\alpha}-Fe$->${\alpha}-Fe+Fe_{3}B$->$Fe_{3}B$. The coercivitis of the alloys were increased with increasing B content and was 263 kA/m at x=18. On the contrary, the remanence has shown an opposite trends. The increase of Nd content in $Nd_{x}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{86-x}B_{10}Mo_{3}Cu_{1}$ nanocrystalline containing ${\alpha}-Fe$ as main phase had no effect on the structure and improved coercivity up to 256 kA/m. However, the remanence was decreased from 1.4 T to 1.15 T according to the increase of Nd content.
Effects of the disproportionating hydrogen pressure and alloy composition on the texture in the HDDR-treated Nd-Fe-B particles were examined using the $Nd_{12.6}Fe_{81.4}B_6$ and $Nd_{12.6}Fe_{68.7}B_6Co_{11.0}Ga_{1.0}Zr_{0.l}$ alloys. Disproportionation kinetics of the $Nd_2Fe_{14}B$ phase in the Nd-Fe-B alloy was retarded significantly by the addition of Co, Ga and Zr. The retarded disproportionation kinetics of the $Nd_2Fe_{14}B$ phase ensured a wider processing window in terms of disproportionating hydrogen pressure for achieving a texture in the HDDR-treated Nd-Fe-B alloy particles.
초미세결정렵 Nd-Fe-B-Mo-Cu합금에서 Co 치환이 미세조직과 자기특성에 미치는 영향을 조사 하였다. 급속응고법으로 제조된 비정질 Nd-(Fe, Co)-B-Mo-Cu합금은 결정화에 의하여 $\alpha$-Fe기 초미세결정립 Nd-(Fe, Co)-B-Mo-Cu합금이 제조되었다. Co로의 Fe치환은 결정립 미세화에 기여하며, 이로 인하여 경자기특성이 개선되었다. 최적열처리된 초미세결정립 N $d_4$(F $e_{0.85}$$Co_{0.15}$)$_{82}$$B_{10}$M $o_3$Cul합금의 잔류자화, Curie온도는 Co가 치환되지 않은 합금에 비하여 개선된 우수한 특성을 나타내었다. 64$0^{\circ}C$, 10분 열처리된 초미세결정립 N $d_4$(F $e_{0.85}$$Co_{0.15}$)$_{82}$$B_{10}$M $o_3$Cu 합금의 평균결정립 크기는 약 15 nm이며, 이때 보자력, 잔류자화 및 최대에너지적은 각각 239kA/m, 1.4 T 및 103.5 kJ/ $m^3$이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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