저희토류원소조성 고성능 이방성 나노콤포지트자석의 개발
- 전문가 제언
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○ 고성능 자석의 개발에 있어서 역사적으로 일본은 세계를 선도해 왔다. 특히 현재도 개량이 계속 진행되어 그 성능이 향상되고 있다. Nd-Fe-B자석은 하드디스크용 보이스 코일 자석(VCM)이나 휴대전화용 스피커/진동 모터, DVD용 광픽업, 산업용 로봇, 핵자기공명 화상 장치(MRI) 등의 하이테크 기기나 첨단 장치에 이용되고 있다.
○ 영구자석의 특성을 나타내는 지표로서 보자력, 잔류 자속밀도, 최대 자기에너지적((BH)max)이 있다. 최대 자기에너지적이 큰 것이 고성능 자석으로 여겨진다. 고성능 자석인 Nd-Fe-B자석은 온도의 상승과 함께 보자력이 현저하게 저하되는 문제가 있는데 이것을 개선하기 위해서는 수% 정도의 Dy의 첨가가 유효하다고 알려져 있다.
○ 보자력이 높은 Nd-Fe-B분말의 생산에는 주로 용탕회전(melt spinning)법과 HDDR법이 이용된다. 이 두 방법에 의해서 높은 보자력의 열쇠가 되는 미세입자구조가 얻어진다. 특히 HDDR에서는 재결합(recombination) 단계가 최종의 미세입자크기를 결정하는 가장 결정적인 단계이다. 또한 재결합 온도가 낮은 것도 균일하고 미세한 입자구조를 얻기에 유리한 조건이라고 생각된다.
○ 지각에 존재하는 희토류 원소자원은 편중되어 있고 중국이 그 대부분을 생산하고 있다. 특히 네오디뮴(Nd)이나 사마륨(Sm) 등의 경희토류에 비해 Dy를 포함한 중희토류는 편중이 극심하고 채굴량이 적어 가격도 Nd의 3배 정도 되기 때문에 사용량을 줄이는 것이 필요하다. Dy의 사용량을 줄이는 한편 Dy를 사용하지 않는 고성능 자석의 연구도 진행시켜나갈 필요가 있다.
○ 최근 자석의 수요증대 특히 환경문제로 주목받고 있는 하이브리드차의 생산증가에 의해 Nd-Fe-B자석의 사용량은 향후 더욱 증가할 것으로 예상된다. 현재의 Nd-Fe-B자석의 지위는 당분간 흔들리지 않을 것으로 보이기 때문에 Dy의 사용량을 줄인 Nd-Fe-B자석의 개발은 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 따라서 저가의 고성능 Nd-Fe-B자석의 개발이 속히 이루어지기를 기대한다.
- 저자
- S. Hirosawa,et al.
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 일어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2009
- 권(호)
- 73(3)
- 잡지명
- 日本金屬學會誌
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- 135~140
- 분석자
- 김*완
- 분석물
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