• 제목/요약/키워드: rare-earth permanent magnets

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Study on Reaction Behavior of Mg-FeB Phase for Rare Earth Elements Recovery from End-of-life Magnet

  • Sangmin Park;Dae-Kyeom Kim;Rongyu Liu;Jaeyun Jeong;Taek-Soo Kim;Myungsuk Song
    • 한국분말재료학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.101-106
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    • 2023
  • Liquid metal extraction (LME), a pyrometallurgical recycling method, is popular owing to its negligible environmental impact. LME mainly targets rare-earth permanent magnets having several rare-earth elements. Mg is used as a solvent metal for LME because of its selective and eminent reactivity with rare-earth elements in magnets. Several studies concerning the formation of Dy-Fe intermetallic compounds and their effects on LME using Mg exist. However, methods for reducing these compounds are unavailable. Fe reacts more strongly with B than with Dy; B addition can be a reducing method for Dy-Fe intermetallic compounds owing to the formation of Fe2B, which takes Fe from Dy-Fe intermetallic compounds. The FeB alloy is an adequate additive for the decomposition of Fe2B. To accomplish the former process, Mg must convey B to a permanent magnet during the decomposition of the FeB alloy. Here, the effect of Mg on the transfer of B from FeB to permanent magnet is observed through microstructural and phase analyses. Through microstructural and phase analysis, it is confirmed that FeB is converted to Fe2B upon B transfer, owing to Mg. Finally, the transfer effect of Mg is confirmed, and the possibility of reducing Dy-Fe intermetallic compounds during LME is suggested.

희토류 영구자석 서보모터의 코깅토오크 저감방법 및 시제품에의 적용 (Reduction of cogging torque of Servo motor with Rare earth Permanent Magnets & Its application)

  • 한문규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.128-130
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    • 1998
  • In a recent as the compact and the precision motor is needed, the use of rare earth permanent magnet with high energy product is frequent. Accordingly it is important to reduce the cogging torque for improving the control precision of motor. In order to develop the motor with low cogging torque which is contented with the requirement of customer, the prototype is designed and complete based on analysis method to reduce the cogging torque. The experimental results verify the validity.

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회주철에서의 폐 영구자석 스크랩을 활용한 희토류 원소 첨가 영향 연구 (A Study on Addition of Rare Earth Element in the Spent Permanent Magnet Scrap to Gray Cast Iron)

  • 박승연;노정현;김효중;임경묵
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권3호
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    • pp.48-57
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    • 2018
  • 본 연구에서는 폐 영구자석 스크랩에 함유된 희토류원소(Rare Earth Element, R.E.)를 첨가하여 고강도 회주철의 제조 방법을 검토하였다. 폐 영구자석 스크랩에 함유되어있는 희토류원소가 회주철의 응고 시 복합유화물 및 A형 흑연 형성을 촉진하여 조직 및 기계적 특성 향상에 효과적으로 작용한 것으로 나타났다. 폐 영구자석 스크랩을 접종제로 활용하여 주조 시 인장강도는 306 MPa의 우수한 특성으로 나타났으며, 고가의 희토류원소를 사용하여 접종한 실험의 인장강도와 비슷한 수준의 특성이다. 연구결과를 토대로 고특성의 회주철 제조에 있어서 폐 영구자석 스크랩을 활용한 R.E. 첨가가 효과적인 접종방안임을 확인하였다.

Effect of Oxidation Behavior of (Nd,Dy)-Fe-B Magnet on Heavy Rare Earth Extraction Process

  • 박상민;남선우;이상훈;송명석;김택수
    • 한국분말재료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.91-96
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    • 2021
  • Rare earth magnets with excellent magnetic properties are indispensable in the electric device, wind turbine, and e-mobility industries. The demand for the development of eco-friendly recycling techniques has increased to realize sustainable green technology, and the supply of rare earth resources, which are critical for the production of permanent magnets, are limited. Liquid metal extraction (LME), which is a type of pyrometallurgical recycling, is known to selectively extract the metal forms of rare earth elements. Although several studies have been carried out on the formation of intermetallic compounds and oxides, the effect of oxide formation on the extraction efficiency in the LME process remains unknown. In this study, microstructural and phase analyses are conducted to confirm the oxidation behavior of magnets pulverized by a jaw crusher. The LME process is performed with pulverized scrap, and extraction percentages are calculated to confirm the effect of the oxide phases on the extraction of Dy during the reaction. During the L ME process, Nd is completely extracted after 6 h, while Dy remains as Dy2Fe17 and Dy-oxide. Because the decomposition rate of Dy2Fe17 is faster than the reduction rate of Dy-oxide, the importance of controlling Dy-oxide on Dy extraction is confirmed.

희토류 영구자석의 전자기적 구조 (Electronic and Magnetic Structures of Rare-earth Permanent Magnets)

  • 민병일;장영록
    • 한국자기학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.6-11
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    • 1991
  • 희토류금속과 천이금속의 화합물인 희토류 영구자석의 전기적, 자기적 성질등을 이해하고 자우리는 $SmCo_{5},\;NdB_{6},\;NdFe_{5},\;NdFe_{4}B$등의 비교적 간단한 희토류 화합물에 대한 자체충족적 전자구조 이론연구를 시도하였다. 국재 밀도함수 근사 LMTO(Linearized Muffin Tin Orbital)밴드 방법을 이용하여 $SmCo_{5}$ 영구자석을 포함한 희토류 금속 화학물의 기저상태의 물리적 파라미터들, 즉 에너지 밴드, 상태밀도, Stoner상수, 자기 모멘트 등을 구하여 이들의 전자기적 물성을 고찰하였다. Nd, Sm등의 희토류원소와 Fe, Co등의 천이원소, 또한 boron등의 원소들이 서로 금속 화합물을 형성할 때 일어나는 bonding효과, 즉 희토류금속의 f-전자와 d-전자, 천이금속의 d-전자, 또한 boron 금속의 s,p-전자와의 상호 작용, 그에 따른 전자구조, 자성의 변화에 대한 연구를 수행하였다.

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전동식 조향장치용 스위치드 릴럭턴스 모터 드라이브 개발 (Development of Switched Reluctance Motor Drive for Electric Power Steering System)

  • 정민창;주민기;김재혁
    • 전기학회논문지
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    • 제63권11호
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    • pp.1511-1518
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    • 2014
  • Demand for high fuel efficiency and smart features of the vehicles, research has been intensified. Hence, research and development on electric power steering (EPS) system to replace the existing hydraulic steering system has been actively conducted. Permanent magnet motors are widely used in automotive applications due to their high power density and high efficiency. However, increasing price and limited production of rare-earth permanent magnets has recently prompted the auto parts makers to substitute permanent magnet motors by non- or less rare earth magnet motors. Switched reluctance motors SRMs), known as typical non-rare earth motors have simple structure, low manufacturing cost, and high reliability. This paper discusses design, modeling, simulation, and experimental verification of a prototype SRM drive for electric power steering system.

희토류 자원문제 해결을 위한 모터 및 영구자석 연구개발 동향 (Trend in Research and Development Related to Motors and Permanent Magnets for Solving Rare-earth Resources Problem)

  • 이정구;유지훈;김휘준;장태석
    • 한국자기학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.58-65
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    • 2012
  • 1983년 Nd-Fe-N계 자석이 발표된 이후 지난 20년간 많은 새로운 응용분야가 개척되었다. 모터시장과 관련해서는 자동차와 전기/전자 응용분야의 에너지절감이라는 강한 요구 때문에 그 시장이 크게 확대될 것으로 예상된다. 특히, 하이브리드/전기자동차용 영구자석 모터는 최근 크게 주목을 받고 있으며 향후 모터시장을 주도해 나갈 것이다. 하지만 이러한 친환경자동차는 약 $200^{\circ}C$ 정도의 높은 온도에서 작동한다는 심각한 문제점을 가지고 있다. 왜냐하면 Nd-Fe-B계 자석은 온도가 높으면 보자력이 급격히 감소하는 약점을 가지고 있기 때문이다. 현재로서 이러한 약점을 보완하기 위한 최선의 방법은 Dy를 첨가하는 것이다. 그렇기 때문에 Dy는 고성능 Nd-Fe-B계 자석이 높은 온도에서도 보자력을 유지할 수 있도록 해주는 필수원소가 되었다. 한편, 지구상의 희토류 자원은 지역편중이 심하고 대부분이 중국에서 생산되고 있다. 특히, Nd과 Sm 같은 경희토류에 비해 그 자원편중이 훨씬 심하고 생산량이 적어 가격이 Nd의 약 10배 정도인 Dy와 같은 중희토류의 사용량을 줄이는 기술이 관련산업에서 크게 요구되어지고 있다. 이 글에서는 이러한 희토류 자원문제 해결을 위한 영구자석 연구개발 동향에 대해 살펴보았다.