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Cr 이온을 첨가한 Ni-Zn 페라이트 나노분말의 제조

전문가 제언: ○ 연자성 페라이트(soft ferrite)는 성분별로 Ni-Zn계, Mn-Zn계, Mg-Zn계 등으로 구분한다. 이들 재료는 벌크형 페라이트 코어에 응용되어, 주로 전자 디바이스의 인덕터 또는 트랜스포머의 코일 부품으로 사용된다. 최근에 내비게이션, 스마트폰 등의 모바일 전자기기가 보급되면서 Ni-Zn계 페라이트는 적층칩 인덕터(multilayer chip inductor) 또는 적층 칩 비드(multilayer chip beads)용으로 폭넓게 이용되고 있다.

○ Ni-Zn계 페라이트의 용도가 확대되면서 크기의 소형화뿐만 아니라 요구되는 특성도 다양해졌다. 따라서 페라이트의 조성변화 외에도 다양한 성분의 첨가물을 이용하는 연구도 활발히 진행되고 있다. 즉 종래 Bi2O3, Co3O4, SiO2, V2O5 외에도 Nb2O5, MoO3 등의 희유 물질도 검토되고 있다.

○ 또한 합성과정에서 종래에는 주로 고상법을 이용했으나 최근 공침법, 졸겔법 등의 습식합성법을 이용하여 나노 크기의 입자를 연구하고 있다. 이렇게 만든 페라이트 분말은 소결온도를 낮출 수 있고, 적층 칩 부품을 만들 때 더욱 소형화시킬 수 있는 장점이 있다.

○ 본 문헌은 상기에서 언급한 첨가물 대신 Cr2O3를 사용하여 수열 합성법으로 Ni-Zn 페라이트를 합성한 것이다. 즉 Cr3+ 이온이 Ni-Zn 페라이트의 자기적 특성에 미치는 영향을 조사하여 응용 가능성을 제시하고 있다. 그러나 액상 합성법은 조성을 제어하기 어렵고, 합성과정에서 다른 금속 이온에 의한 오염이 발생하며, 이 오염을 제거하기 위해서 다량의 물로 세척해야 하는 문제를 안고 있다.

○ 특히 크롬(Cr) 화합물은 유해성 논란이 되고 있는 물질이기 때문에 납(Pb) 화합물과 마찬가지로 현장에서 사용을 기피하는 물질이다. 따라서 본 문헌은 학술적 측면에서는 의미가 있을지 모르나 공업용으로 참고하기에 다소 미흡한 점이 느껴진다. 국내외의 페라이트 적층칩 부품을 생산하는 전문업체에서도 대부분 고상법에 의해서 합성된 페라이트 재료를 사용하고 있다.

저자: Yuksel Koseoglu
자료유형: 니즈학술정보