LaZn 및 LaCo계 페라이트 자석의 개발 동향

전문가 제언

○ 전체 자석 생산량의 90wt% 이상을 점유하는 자석은 페라이트 자석이며(BH)max이 NdFeB계 자석의 1/10에 불과하나 재료값이 싸고 경량이며 내식성이 우수한 장점이 있다. 1963년에 M형 Sr 페라이트가 발표된 후 기본 물성의 진보는 없었으나 1977년 일본 TDK에서 Sr 페라이트에 본고에서 언급한 것과 같이 La와 Co를 함유시켜 포화자화 2% 및 결정자기 이방성상수 15% 개선과 보자력의 온도계수를 0.27~0.4에서 -0.16~0.23%/℃로 약 40% 개선하였다.

○ 고특성 영구자석은 최근 하이브리드 및 전기자동차의 구동모터와 풍력발전에 사용되면서 주목을 받고 있다. 최초 희토류 Sm-Co계 자석은 (BH)max이 160~264KJ/m3이며 Tc가 747℃로 고온용에 적합하다. 그러나 원료가 고가이고 불안정한 수급이 문제이며 Nd계 자석은 (BH)max이 290KJ/m3이나 사용온도가 200℃ 이하로 고온 응용분야에서 제한적이며 산화되기 쉬운 단점이 있다.

○ Nd계 자석의 열적 안정성을 확보하기 위해서는 상온에서 보자력이 2.4MA/m은 유지되어야 하나 이를 위해서는 이방성자장이 큰 Dy나 Tb와 같은 중희토류 원소를 Nd에 치환하고 있다. 그러나 Js와 (BH)max 값이 감소하는 문제와 Dy 생산량이 대부분 중국에 집중되어 있고, 매우 고가(1,000달러/Kg 이상)이므로 Dy 첨가량이 적은 제품과 페라이트자석으로의 대체 가능성의 연구가 진행되고 있다. 용도(강전 또는 약전)에 적합한 자석을 cost performance를 생각하여 개발해나가야 할 것이다.

○ 자석의 원료공급 문제 때문에 생산공장을 중국에 두고 있는 (주)영진엠텍 등이 있으나 국내 생산업체의 대표 격은 쌍용 머티리얼이며 2005년 일본 TDK로부터 페라이트 제조 기술에 대해 유럽특허청에 제소 당하였으나 2012년 특허전쟁에서 승소해 세계 페라이트자석 시장에서 일본의 Hitachi, TDK와 나란히 경쟁할 수 있게 되었다. 일본의 기술과 중국의 원자재 패권 등으로 자석시장의 국내기업의 진입이 어려운 상태이나 미래 먹거리 산업인 전기자동차 등의 분야에서 사용될 페라이트를 비롯한 자기시장에 대한 확고한 국가정책이 필요할 때라고 생각한다.

저자

Hitoshi Taguchi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

48(5)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

367~372

분석자

김*호

분석물

• LaZn 및 LaCo계 페라이트 자석의 개발동향.pdf [342,939 byte]

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