일반기술

Nb-Fe-B계 영구자석의 제조 공정

영구자석의 기본적인 성질은 큰 자속밀도와 큰 보자력을 기본으로 하여 고 에너지적[(BH)max]을 갖는 재료이다. 이러한 재료를 제조하는 방법에 있어서 크게 두가지의 제조방법이 있다. 희토류 자석의 제조 방법 중에 금속원료를 용융합금화하여 그 ingot을 분쇄하는 방법을 사용해 왔다. 이 방법을 일반적으로 용융법이라고 한다. Nd-Fe-B계 자석의 제조는 원료로서 금속Nd, 전해철, FeB를 각각 괴상으로 고주파나 Arc로등에서 중 혹은 진공 중에서 용해하여 ingot을 jaw, 진동 mill 등에 수㎛까지 미분쇄한다. 용융법은 합금의 조성을 용이하게 조정할 수 있는 장점이 있는 반면 높은 온도의 용해단계가 필요로 하고 엄격한 분위기 조절이 필요하며 조분쇄 공정이 있고 원료Cost가 비싸다. 자석분말을 제조하는 다른 방법으로 환원-확산법(Reduction-Diffusion)이 있다. 자석에서는 이 환원-확산법에 의한 제조가 공업적으로 성공을 거두었다. 그러면 환원확산법은 무엇일까도 이 방법은 희토류 산화물들 Ca 등의 환원제로 고온에서 환원시켜 다른 원료 분말들과의 사이에서 확산을 시켜 영구자석을 제조하는 방법이다. 환원확산에 의한 CaO의 생성물은 수세처리단계를 거쳐 제거하게 된다.이 공정에서의 장점은 단 자구 order의 분말이 필요하며 R/D법에 의해 얻는 합금은 수 10㎛ 이하의 분말이어서 조분쇄 단계가 필요 없다. 또한 값비싼 희토류 금속을 이용하지 않고 희토류 산화물이나 희토류 chloride 등을 이용하여 제조단가를 반이상 줄일 수 있는 큰 장점을 가지고 있다.