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KR20020087827A - 등방성 분말 자성체와 그 제조공정 및 이를 이용한수지본드자석 - Google Patents

등방성 분말 자성체와 그 제조공정 및 이를 이용한수지본드자석 Download PDF

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KR20020087827A
KR20020087827A KR1020010029807A KR20010029807A KR20020087827A KR 20020087827 A KR20020087827 A KR 20020087827A KR 1020010029807 A KR1020010029807 A KR 1020010029807A KR 20010029807 A KR20010029807 A KR 20010029807A KR 20020087827 A KR20020087827 A KR 20020087827A
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KR
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alloy
magnet
isotropic
flake
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다카히코이리야마
료오마쓰자와
다카유키니시오
Original Assignee
다이도 스틸 코오퍼레이션 리미티드
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Abstract

본 발명은 수지 본드자석을 제조하기 위한 등방성 SmFeN 분말 자성체에 관한 것이다. 상기 분말 자성체는 자석합금으로 만들어지기 위하여, 합금 주물을 용융회전하며, 이렇게 하여 얻어진 합금분말을 질화하여 제조되고, 상기 자석합금은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 가지며,
SmxFe100-x-vNv, SmxFe100-x-y-vM1 yNv, SmxFe100-x-z-vM2 zNv
여기서, M1은 Hf와 Zr 중 적어도 어느 하나로 선택되고, M2는 Si, Nb, Ti, Ga, Al, Ta, C 중 적어도 어느 하나로 선택되며, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.1≤y≤1.5, 0.1≤z≤1.0, 0.5≤v≤20이고, 결정구조는 TbCu7이며, 플레이크상의 두께는 10-40㎛이다.

Description

등방성 분말 자성체와 그 제조공정 및 이를 이용한 수지본드자석{Isotropic powdery magnet material, process for preparing and resin-bonded magnet}
본 발명은 뛰어난 자기특성을 지닌 영구자석분말에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코스트를 낮추면서도 높은 최대 에너지적과 높은 보자력을 공급할 수 있는 자석분말에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 자석분말을 제조하는 공정과, 상기 자석분말로 제작되는 수지본드자석에 관한 것이다.
희토류 금속계 등방본드자석은 높은 최대 에너지적을 가지면서 원하는 형태로 쉽게 제조되는 장점으로 인해, 다양한 전자기기와 사무자동화기기, 특히, 소형전자모터의 부품으로 널리 사용되고 있다. 그러나, 기기의 사이즈는 줄이면서도 더 우수한 성능을 추구하는 경향으로 인해서, 기기에 사용되는 본드자석의 보다 향상된 기능이 요구되고 있다.
근래의 희토류계 본드자석의 대부분은 용융회전식으로 제조되는 NdFeB계 자석분말을 수지 바인더로 본딩하여 제조되는 등방본드자석이다. 상기 등방본드자석의 최대 에너지적은 압축몰드자석에서 8∼12MGOe이고, 주입몰드자석에서 5∼8MGOe이다. 이러한 등방자석은 이방자석보다 최대 에너지적이 낮지만, 제조공정에서 자기장을 사용할 필요가 없어서 생산성이 우수한 장점이 있다. 또한, 상기 등방자석은 자화되는 패턴의 자유도가 우수한 장점이 있다. 이러한 이유로, 희토류계 본드자석이 널리 사용되고 있으며, 이러한 희토류계 본드자석은 주로 등방자성체로 만들어진다.
최근 들어, 자성체로서 NdFeB 자성합금과 동등하거나 이보다 더 우수한 기능의 SmFeN 자성합금이 주목을 끌고 있다. 이에 대응되는 일예로 일본특허 NO.2703218와 미국특허 NO.5,186,766에는 Th2Zn17타입 결정구조를 지닌 SmFeN 이방자성체에 대해 기술되어 있다. 그러나, 이러한 이방자성체는 제조공정에서 자기장이 사용되어야 하므로, 등방자석을 제조하는 경우보다 다루기 힘든 문제점이 있다.
J.Appl.Phys.70,6(1991),p.3188∼3196에는 등방성의 SmFeN 자성체에 관한 연구보고서가 발표된 바 있다. 이 연구보고서는 합금 주물을 용융회전하여 제조되는 Sm-Fe 분말의 결정구조와 상기 분말을 질화하는 후속공정에 의해 제조되는 SmFeN의 결정구조가 합금의 조성과 급냉 조건에 달려있으며, 상기 결정구조는 Th2Zn17타입이나 TbCu7타입이라고 발표했다.
상기 연구보고서는 냉각롤의 주변속도가 10m/sec, 50m/sec, 60m/sec인 상태에서 급냉공정과 질화공정을 통해서 제조되는 자석분말의 자기특성을 기술하고 있다. 이때, 냉각롤의 주변속도가 60m/sec일 때, 가장 우수한 자기특성을 얻을 수 있으며, 이는 다음의 표와 같다.
결정구조 보자력(iHc) 최대 에너지적((BH)max)
Th2Zn17타입 16.7kA/cm(21.0kOe) 65.6kJ/m3(8.24MGOe)
TbCu7타입 4.9kA/cm(6.2kOe) 69.6kJ/m3(8.75MGOe)
상기에서 TbCu7타입 결정구조는 실제 자석에 적용되기에는 부족한 보자력을 갖는다. 또한, 상기 연구보고서에는 자석이 우수한 강자성을 갖게하기 위해서, 자석의 크기에서 TbCu7구조를 가능한 작게 하여야 한다고 기술하고 있다. 즉, 상기 보고서는 Th2Zn17타입을 권장하고 있다. 이러한 Th2Zn17타입 결정구조는 충분한 보자력을 제공하지만, 그 최대 에너지적은 대략 8MGOe 정도까지이다. 일반적으로 사용되는 NdFeB 급냉 자석분말의 최대 에너지적이 대략 15MGOe라는 점에 비추어보면, 상기 연구보고서에 기술된 자성체는 실질적으로 사용되는 자석에는 적합하지 않다는 결론을 얻을 수 있다.
SmFeN 급냉 자석분말의 기능을 향상시키기 위한 노력은 상기 보고서 이후에도 계속되어왔고, 결국에는 실질적으로 사용되는 자기특성을 얻을 수 있게 되었다. 이러한 내용이 수록된 출판물의 예로는 "Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy"46,6(1999)p.581∼588과 미국특허 NO.5,750,044가 있다. 이 보고서들에 기술된 SmZrFeCoN계 등방본드자석은 전술한 보고서에 기술된 SmFeN 급냉 분말로 제조된 자석보다 우수한 자기특성을 나타내며, NdFeB본드자석과 유사한 기능을 나타낸다.
그러나, 상기 미국특허의 그래프에서 보여지듯이, SmZrFeCoN계 등방본드자석은 냉각롤 주변속도가 50∼100m/sec에 이르는 고속의 급냉공정이 수행되어져야 한다. 이러한 냉각롤 주변속도는 종래의 NdFeB 자석분말 제조에서보다 대략 수배에 이르며, 이에 따라 냉각공정은 우선 기계적인 문제에 봉착된다. 이러한 기계적인 문제를 극복하더라도, 급냉 단계에서 급냉리본의 불량률이 늘어나던지, 불충분하게 급냉된 분말로 인하여 자석분말의 양이 감소된다던지 하는 자석분말 제조상의 어려운 점이 발생될 것이다. 또한, SmZrFeCoN 자석에는 상당량의 Zr이 포함되는데, 이 Zr의 코스트가 매우 높다는 문제점이 있다.
본 발명은 코스트를 낮추는 등방성의 SmFeN 자성체를 개발함과 동시에, 상기 열거된 SmFeN 자성체의 문제점을 해결하기에 이르렀다. 본 발명은 상기와 같은 종래의 제조방법과 차별되는 방법을 제공하여 높은 급냉속도가 필요하지 않으면서도, 코스트가 높은 자성체를 사용하지 않으며, 따라서, 실제 산업상 널리 이용될 분말 자성체를 제공한다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각롤에 의해 급냉되고, 이어지는 질화공정을 거쳐서 제조되며, 고속으로 급냉되지는 않지만, 본드자석의 자기특성이 우수하게 되는 SmFeN 자석분말을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 상기와 같은 자석분말을 제조하는 공정을 제공하는 것이다.
도 1 내지 도 12는 본 발명의 실시예로 제조되는 분말 자성체의 Co-Kα복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것으로서; 도 1은 실시예 1의 항목 18번, 도 2는 실시예 2의 항목 35번, 도 3은 실시예 3의 항목 35번, 도 4는 실시예 4의 항목 11번, 도 5는 실시예 5의 항목 11번, 도 6은 실시예 6의 항목 11번, 도 7은 실시예 7의 항목 11번, 도 8은 실시예 8의 항목 11번, 도 9는 실시예 9의 항목 11번, 도 10은 실시예 10의 항목 11번, 도 11은 실시예 11의 항목 1번, 도 12는 실시예 12의 항목 49번으로 각각 제조된 분말 자성체의 Co-Kα복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 그래프
도 13a 내지 13d는 실시예 1의 항목 18번으로 제조되는 급냉된 합금을 전자현미경으로 촬영한 사진
도 14a 내지 14d는 실시예 2의 항목 35번으로 제조되는 급냉된 합금을 전자현미경으로 촬영한 사진
사진에서 길이를 나타내는 숫자는 11개의 열 중 두 개의 최외곽 열간의 거리이다.
본 발명에 따른 SmFeN 분말 자성체의 기본 실시예에서는, 자석합금 주물을 냉각롤에 의해 급냉하고, 이렇게 하여 얻어진 자석합금분말을 질화하여 제조되는 플레이크상의 등방성 SmFeN분말 자성체에 있어서, 상기 자석합금은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 가지며,
SmxFe100-x-vNv
여기서, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.5≤v≤20이고, 결정구조는 TbCu7타입이며, 플레이크상의 두께는 10∼40㎛인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체가 제공된다.
본 발명에 따른 SmFeN 분말 자성체의 바람직한 실시예에서는, 자석합금 주물을 냉각롤에 의해 급냉하고, 이렇게 하여 얻어진 자석합금분말을 질화하여 제조되는 플레이크상의 등방성 SmFeN분말 자성체에 있어서, 상기 자석합금은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 가지며,
SmxFe100-x-y-vM1 yNv
여기서, M1은 Hf와 Zr 중 적어도 어느 하나로 선택되고, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.1≤y≤1.5, 0.5≤v≤20이며, 결정구조는 TbCu7타입이고, 플레이크상의 두께는 10∼40㎛인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체가 제공된다.
본 발명에 따른 SmFeN 분말 자성체의 다른 실시예에서는, 자석합금 주물을 냉각롤에 의해 급냉하고, 이렇게 하여 얻어진 자석합금분말을 질화하여 제조되는 플레이크상의 등방성 SmFeN분말 자성체에 있어서, 상기 자석합금은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 가지며,
SmxFe100-x-z-vM2 zNv
여기서, M2는 Si, Nb, Ti, Ga, Al, Ta, C 중 적어도 어느 하나로 선택되고, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.1≤z≤1.0, 0.5≤v≤20이며, 결정구조는 TbCu7타입이고, 플레이크상의 두께는 10∼40㎛인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체가 제공된다.
본 발명에 따른 기본 실시예로 상기에 언급된 플레이크상의 등방성 SmFeN 분말 자성체를 제조하는 공정은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 구현하도록 합금 구성요소들을 결합시키고 용융하는 단계와, 30∼45m/sec의 주변속도로 회전하는 냉각롤에 용융된 합금을 붓는 단계와, 이렇게 하여 얻어진 플레이크상의 분말을 500∼900℃의 불활성 기체분위기에서 어니일링하는 단계와, 어니일링된 분말을 질화하는 단계를 포함하며,
SmxFe100-x-vNv
여기서, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.5≤v≤20이고, 결정구조는 TbCu7타입인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체 제조공정이 제공된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예로 상기에 언급된 플레이크상의 등방성 SmFeN 분말 자성체를 제조하는 공정은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 구현하도록 합금 구성요소들을 결합시키고 용융하는 단계와, 20∼45m/sec의 주변속도로 회전하는 냉각롤에 용융된 합금을 붓는 단계와, 이렇게 하여 얻어진 플레이크상의 분말을 500∼900℃의 불활성 기체분위기에서 어니일링하는 단계와, 어니일링된 분말을 질화하는 단계를 포함하며,
SmxFe100-x-y-vM1 yNv
여기서, M1은 Hf와 Zr 중 적어도 어느 하나로 선택되고, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.1≤y≤1.5, 0.5≤v≤20이며, 결정구조는 TbCu7타입인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체 제조공정이 제공된다.
본 발명에 따른 다른 실시예로 상기에 언급된 플레이크상의 등방성 SmFeN 분말 자성체를 제조하는 공정은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 구현하도록 합금 구성요소들을 결합시키고 용융하는 단계와, 20∼45m/sec의 주변속도로 회전하는 냉각롤에 용융된 합금을 붓는 단계와, 이렇게 하여 얻어진 플레이크상의 분말을 500∼900℃의 불활성 기체분위기에서 어니일링하는 단계와, 어니일링된 분말을 질화하는 단계를 포함하며,
SmxFe100-x-z-vM2 zNv
여기서, M2는 Si, Nb, Ti, Ga, Al, Ta, C 중 적어도 어느 하나로 선택되고,각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.1≤z≤1.0, 0.5≤v≤20이며, 결정구조는 TbCu7타입인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체 제조공정이 제공된다.
용융된 합금은 0.0001Torr∼2atms 기압의 아르곤 기체분위기에서 용융회전된다. 이때, 대개 작업이 용이한 기압의 기체분위기가 이용된다.
본 발명이 빠른 속도의 급냉작업을 수행할 수 있게 하기 위하여, 냉각롤의 재료로는 일반적인 금속들 중 최상의 열전도성을 갖는 순동이 사용되었었다. 그러나, 실험에 의하면 Cr-Cu합금이나 Be-Cu합금으로 만들어진 냉각롤을 사용하는 것이 더 안정적이다. 이러한 합금들의 열전도성은 대략 순동의 50∼60%정도이다. 따라서, 본 발명에서의 급냉작업은 가능한 빠른 속도로 수행되기보다는 안정된 상태에서 수행된다는 것을 알 수 있다.
합금 조성이 상기와 같이 제한된 이유는 다음과 같다.
Sm: 7∼12at%
Sm의 양이 7at%보다 적어지면 α-Fe의 양이 늘어나, 자석의 보자력이 감소될 것이다. 또한, Sm의 양이 12at%보다 많아지면 포화자화도가 감소되어 높은 최대 에너지적을 얻을 수 없을 것이다.
Hf와 Zr 중 하나 혹은 두 개의 M1: 0.1∼1.5at%
상기 구성요소들을 적절한 양만큼 추가하면, 면적이 증가하고 보자력이 향상되어, 자석의 최대 에너지적이 증가한다. 이러한 효과는 0.1at% 이상에서 확실히나타난다. 그러나, 너무 많은 양을 추가하면, 오히려 면적이 줄어들고 보자력이 감소되어, 최대 에너지적이 줄어든다. 따라서, 추가하는 양의 상한선을 1.5at%로 세팅한다.
카본을 제외한 Si, Nb, Ga, Al, Ti, Ta중 하나 이상의 M2: 0.1∼1.0at%
상기 구성요소들은 용융된 자석합금을 급냉시키는 과정에서 미세한 결정입도를 생성하고, 이에 따라, 매우 빠른 속도로 냉각시킬 필요가 없어진다. 이러한 효과는 0.1at% 이상을 추가함으로써 발생될 수 있다. 그러나, 자기특성의 측면에서, 모든 구성요소들이 바람직한 것은 아니다. 또한, 높은 포화자화도를 위하여 추가되는 양의 최대치를 1.0at%로 세팅한다.
C: 0.1∼1.0at%
"M1" 혹은 "M2"와 카본을 함께 추가하는 것은 카본이 없을 때와 비교해서 더 높은 포화자화도를 나타낸다. 이러한 효과는 카본의 함유량이 0.1at% 이상일 때 가능하다. 한편, 카본의 함유량이 1.0at% 이상일 때는 보자력이 감소되고, 이에 따라 최대 에너지적이 감소될 것이다.
상기 기본 합금조성과 변형된 합금조성 모두에서 Sm의 30at% 이하는 Ce로 대체될 수 있다. 이렇게 대체되면, 자석분말의 자기특성이 향상되고, 이에 따라 최종적으로 생산되는 본드자석의 자기특성이 향상된다. 또한, Sm은 Ce이외에 Y, Nd, Pr, La, Gd와 같은 희토류 금속으로도 대체될 수 있다. 이러한 경우에 자기특성의 향상은 기대하기 어려우나, 자성체의 순도가 좋아지며, 코스트를 낮출 수 있게 된다. 이때, 대체되는 범위는 30at%까지로 제한되며, 이 범위를 넘어서게 되면 보자력이 상당히 감소된다.
상기와 같이, 기본 합금조성과 변형된 합금조성 모두에서 Fe의 35at% 이하는 Co로 대체될 수 있다. 이렇게 대체되면, 자석분말의 자기특성이 향상되고, 이에 따라 최종적으로 생산되는 본드자석의 자기특성이 향상된다. 철의 일부분을 Co로 대체하게 되면, 자석합금의 퀴리온도가 상승되고, 최종적으로 생산되는 자석의 열저항성이 증가된다. 그러나 Co를 너무 많이 추가하게 되면, 포화자화도가 감소되며, 코스트가 증가하게 되어 바람직하지 못하다. 따라서, 대체되는 양의 범위는 최고 35at%로 제한된다.
본 발명의 분말 자성체는 TbCu7결정구조를 가지며, 결정입도의 평균 크기가 10nm에서 0.5㎛까지이다. 이러한 분말 자성체의 특성을 설명하기 위해 등방자성체가 우수한 자기특성(자성체의 우수한 포화자화도와 보자력)을 띠기 위한 필요조건을 알아보겠다.
포화자화도를 높이기 위한 노력은 SmFeN 결정 격자에서 Fe의 함유량을 감소시키는 것에 의해서 이루어졌다. SmFeN 자석의 재료로 쓰이는 Sm-Fe 합금의 결정구조가 몇 안된다는 것은 잘 알려져 있다. 대개 용융과 주조 공정을 거쳐서 제조되는 Sm-Fe 합금은 장방형의 Th2Zn17결정구조이며, Sm과 Fe의 원소비는 2:17로서 결정구조에서 Fe의 함유량은 89.5at%이다.
한편, 상기의 연구보고서 J.Appl.Phys.70,6,p.3188-3196에 의하면, 냉각롤에의해 급냉되어 제조되는 합금의 결정구조는 Sm과 Fe의 비와 냉각 속도에 따라서 장방형의 Th2Zn17뿐만아니라 육모꼴 구조의 TbCu7이 될 수도 있다. 상기 TbCu7구조는 Th2Zn17구조에서 "덤벨 Fe's"라 불리우는 Fe원자쌍이 Sm원자를 대체함으로써 이루어진다. 대체되는 양은 제한되지 않으나 Sm과 Fe의 비에 따라 달라진다. 이때, 보다 우수한 포화자화도를 위하여 TbCu7구조가 선호된다. TbCu7구조에 더하여 소정 양의 Th2Zn17상 합금분말을 제조하기 위한 합금조성이나 조건에 따라서 α-Fe가 발생된다. 이렇게 발생된 α-Fe가 합금분말의 10%를 초과하지 않는다면 자기특성에 심각한 영향을 미치지는 않을 것이다.
높은 보자력을 구현하기 위해서 미세한 크기의 결정입도를 만드는 것이 바람직하다. 대개 급냉되어 제조되는 등방자석분말에 대해 결정입도의 크기가 10nm-50㎛일 때, 높은 보자력을 얻을 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 본 발명의 특징중의 하나는 결정입도 크기의 범위가 종래의 자성체보다 더 크다는 것이며, 다시 말해서, 본 발명의 자성체는 결정입도가 최대 0.5㎛에서도 높은 보자력을 얻을 수 있다. 이는 종래 자성체의 10배에 달하는 크기이다.
본 발명에 따른 플레이크상의 분말 자성체의 두께는 10∼40㎛이다. 이 두께는 기본 실시예에서는 30∼45m/sec, 변형 실시예에서는 20∼45m/sec 정도의 그다지 빠르지 않아도 되는 급냉 공정에 의해 주어진다.
본 발명에 따른 분말 자성체는 수지 바인더로 결합되고 원하는 형태로 몰딩하여 본드자석을 만들게 된다. 이 공정은 종래의 본드자석을 제조하는 공정에 의해서도 수행된다. 예를 들어, 에폭시 수지 같은 열경화성 수지로 결합하는 압축몰딩과 나일론 같은 열가소성 수지로 결합하는 주입몰딩이나 사출성형몰딩 등이 있다.
본 발명의 분말 자성체는 종래 기술에 따라 의례적으로 행해지던 급냉공정에 비해 냉각속도는 떨어지지만, 작업이 용이하며, 비교적 낮은 속도로 급냉하여 얻어지고, 비교적 큰 두께를 갖는 미세 결정입도의 플레이크상이다. 따라서, 상기에 언급된 자석분말을 제조하는 공정에서의 기계적인 문제점들을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 플레이크상의 불량률과 품질의 저하현상이 근본적으로 해결되며, 우수한 자기특성을 나타낼 수 있게 된다.
보다 상세하게 언급하자면, 매우 뛰어난 보자력을 나타내게 된다. 아래에 설명될 실시예에서 볼 수 있듯이, 자석분말에서 7kOe나 그 이상의 보자력을 쉽게 얻을 수 있고, 따라서, 상기 자석분말을 이용하여 매우 뛰어난 보자력과 높은 최대 에너지적을 갖춘 본드자석을 제조할 수 있게 된다.
또한, 종래기술의 플레이크상 분말보다 비교적 두껍고, 본드자석으로 용이하게 제조되는 본 발명의 플레이크상 분말을 사용하는 잇점을 설명하면 다음과 같다. 압축몰딩을 하기 위해 자석분말과 수지 바인더를 혼합하여 몰드에 채워넣을 때, 종래의 분말을 혼합하여 채워넣는 것보다 더 높은 비율로 채워넣을 수 있게 된다. 또한, 이렇게 더 높은 비율로 채워넣게 되어 본드자석의 치수를 정확히 할 수 있게 된다.
요약하여, 본 발명은 저렴하면서도 우수한 자기특성을 나타내는 자석을 제공하며, 제조단가를 낮추면서도 제품을 최적화시키는 다음 공정에 적합하게 된다.
실시예
다음은 자석분말을 제조하는 공정의 실시예로서, 어니일링과 질화공정을 위한 조건과, 본드자석을 제조하는 공정과, 자석분말과 본드자석의 자기특성을 측정하는 공정이다.
[자석분말을 제조하는 공정]
자석합금의 자성체 구성요소들은 직경 0.5mm의 하부노즐을 갖는 석영용기에 채워지고, 유도가열에 의해 아르곤 기체분위기에서 용융된다. 용융된 합금은 냉각리본을 형성하기 위하여 고속으로 회전하는 동롤에 부어져 급냉된다. 상기 롤의 속도는 일정 범위내에서 변하며, 이는 아래의 표에 도시된다. 이렇게 하여 채집된 리본은 핀분쇄기에서 분쇄되고, 300㎛의 메쉬를 거쳐서 플레이크상 분말상태로 다음 후처리공정을 위해서 채집된다. 플레이크상의 두께는 마이크로메터로 측정된다.
[어니일링과 질화]
채집된 분말은 어니일링하기 위하여 아르곤 기체분위기에서 가열된다. 가열 조건은 실시예 16과 17을 제외하고는 10분동안 750℃로 가열하는 것이다. 질화공정은 어니일링된 분말을 튜브형의 노에서 암모니아와 수소를 1:3으로 혼합한 기체를 지나도록 30분동안 450℃까지의 온도로 가열하여 수행된다. 질화공정 후에 분말의 조성은 플레이크상의 두께와 함께 아래 표에 도시된다.
[본드자석의 제조]
상기 자석분말에는 2wt%(자석분말을 기준으로)의 에폭시 수지가 첨가되고, 이 혼합물은 압축몰드내에서 직경 10mm, 높이 7mm의 원주모양으로 형성되기 위하여10t/㎠의 압력이 가해진다. 이렇게 형성된 바디는 에폭시 수지를 경화시키기 위하여 질소 기체분위기에서 1시간동안 150℃까지의 온도로 가열된다.
[자석분말의 자기특성 측정]
자석분말의 자기특성은 VSM(Vibrating Sample Magnetometer)에 의해 측정된다. 이때, 자석합금의 실제 밀도는 7.6g/㎤으로 간주된다.
[본드자석의 자기특성 측정]
본드자석의 자기특성은 BH 루프 트레이서에 의해 측정된다.
실시예 1. SmFeN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 1에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 1에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 1은 실시예 1의 항목 18번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다. 도 13A에서 13D는 상기 항목과 동일한 급냉 합금을 전자현미경으로 찍은 사진을 도시한 것이다.
표에서 "Sp"는 냉각롤의 주변속도이고, "T"는 플레이크상의 두께이다.
<표1. SmFeN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm6.7Fe83.3N10.0 40 12 9.3 5.3 14.7 7.8 5.0 10.7
2 Sm7.0Fe82.5N10.5 40 10 9.9 7.0 15.8 8.2 6.9 12.9
3 Sm7.4Fe81.5N11.1 40 11 10.0 7.2 16.5 8.4 7.0 13.5
4 Sm7.7Fe80.8N11.5 40 10 9.9 7.2 16.6 8.4 7.1 13.7
5 Sm7.8Fe80.4N11.8 35 14 9.9 7.3 17.3 8.3 7.1 13.7
6 Sm7.8Fe80.4N11.8 40 12 9.8 7.2 17.2 8.2 7.1 13.6
7 Sm8.0Fe80.0N12.0 35 15 9.8 7.2 17.4 8.3 7.0 13.9
8 Sm8.0Fe80.0N12.0 40 10 9.9 7.4 17.4 8.4 7.3 14.1
9 Sm8.2Fe79.6N12.2 25 18 8.3 7.1 11.0 7.0 7.0 8.8
10 Sm8.2Fe79.6N12.2 30 16 9.3 7.8 15.7 7.9 7.7 13.1
11 Sm8.2Fe79.6N12.2 35 13 9.5 8.0 17.2 8.2 7.9 14.4
12 Sm8.2Fe79.6N12.2 40 11 9.6 7.9 17.4 8.2 7.7 14.1
13 Sm8.2Fe79.6N12.2 45 10 9.4 7.7 16.6 8.1 7.7 13.7
14 Sm8.2Fe79.6N12.2 50 8 8.9 8.1 14.7 8.2 8.0 11.4
15 Sm8.3Fe79.2N12.5 25 21 8.1 7.9 14.1 6.6 7.6 10.5
16 Sm8.3Fe79.2N12.5 30 17 9.2 8.1 15.8 7.8 8.1 13.3
17 Sm8.3Fe79.2N12.5 35 13 9.4 8.3 16.6 8.0 8.2 13.7
18 Sm8.3Fe79.2N12.5 40 11 9.6 8.4 17.5 8.2 8.3 14.2
19 Sm8.3Fe79.2N12.5 45 10 9.5 8.3 16.8 8.2 8.2 14.0
20 Sm8.3Fe79.2N12.5 50 9 8.9 8.5 15.5 8.1 8.4 12.0
21 Sm8.5Fe78.7N12.8 35 16 9.4 8.8 17.4 8.1 8.8 14.0
22 Sm8.5Fe78.7N12.8 40 12 9.3 9.1 17.3 8.0 9.0 13.8
23 Sm8.7Fe78.3N13.0 35 14 9.2 9.5 16.8 7.9 9.3 13.7
24 Sm8.7Fe78.3N13.0 40 11 9.3 9.4 17.1 7.9 9.3 13.8
25 Sm9.1Fe77.3N13.6 40 12 9.1 10.2 16.6 7.9 10.0 13.5
26 Sm10.5Fe73.7N15.8 40 10 8.7 11.7 15.6 7.3 11.6 13.0
27 Sm12.0Fe69.9N18.1 40 11 8.2 13.5 14.6 7.1 13.4 11.6
28 Sm12.7Fe68.4N19.0 40 10 7.6 14.9 13.2 6.3 14.7 10.4
실시예 2. SmFeHfN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 2에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 2에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 2는 실시예 2의 항목 35번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다. 도 14A에서 14D는 상기 항목과 동일한 급냉 합금을 전자현미경으로 찍은 사진을 도시한 것이다.
<표2. SmFeHfN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm6.8Fe82.1Hf0.4N10.7 40 12 9.8 7.1 16.2 8.3 7.0 13.5
2 Sm6.4Fe82.1Hf0.7N10.7 40 10 10.0 7.2 16.5 8.5 7.2 13.6
3 Sm5.8Fe82.1Hf1.5N10.7 40 12 9.8 7.0 16.7 8.3 6.9 13.7
4 Sm7.3Fe80.8Hf0.4N11.5 40 13 9.9 7.5 17.6 8.5 7.4 14.3
5 Sm6.9Fe80.8Hf0.8N11.5 40 11 10.1 7.3 17.9 8.6 7.2 14.7
6 Sm6.2Fe80.8Hf1.5N11.5 40 11 10.0 7.1 17.7 8.5 7.0 14.5
7 Sm7.5Fe80.4Hf0.4N11.8 40 11 9.9 8.9 18.2 8.4 8.8 15.1
8 Sm7.1Fe80.4Hf0.8N11.8 40 13 10.1 8.7 18.7 8.6 8.6 15.4
9 Sm6.4Fe80.4Hf1.5N11.8 40 10 10.0 8.0 17.9 8.5 7.9 14.7
10 Sm7.8Fe80.0Hf0.2N12.0 40 11 9.9 9.7 18.9 8.4 9.6 15.5
11 Sm7.6Fe80.0Hf0.4N12.0 40 12 10.2 9.6 19.2 8.7 9.4 15.8
12 Sm7.2Fe80.0Hf0.8N12.0 40 12 10.4 9.5 19.7 8.7 9.4 16.1
13 Sm6.5Fe80.0Hf1.5N12.0 40 10 10.4 9.0 19.3 8.8 8.9 15.9
14 Sm8.0Fe79.6Hf0.2N12.2 40 13 9.7 9.9 18.6 8.2 9.8 15.4
15 Sm7.8Fe79.6Hf0.4N12.2 40 11 10.0 10.1 19.6 8.5 10.0 16.0
16 Sm8.2Fe78.8Hf0.8N12.2 20 21 9.8 8.2 18.3 8.3 8.1 15.0
17 Sm8.2Fe78.8Hf0.8N12.2 30 19 9.9 8.5 18.8 8.4 8.4 15.4
18 Sm8.2Fe78.8Hf0.8N12.2 35 16 10.1 10.0 19.6 8.6 9.9 15.9
19 Sm8.2Fe78.8Hf0.8N12.2 40 11 10.2 9.8 19.8 8.8 9.8 16.2
20 Sm8.2Fe78.8Hf0.8N12.2 45 12 9.9 9.6 18.5 8.5 9.4 15.2
21 Sm6.7Fe79.6Hf1.5N12.2 20 23 9.8 8.0 18.1 8.3 8.0 14.7
22 Sm6.7Fe79.6Hf1.5N12.2 30 18 10.1 8.1 19.0 8.6 8.0 15.6
23 Sm6.7Fe79.6Hf1.5N12.2 35 14 10.4 9.5 19.6 8.8 9.2 16.0
24 Sm6.7Fe79.6Hf1.5N12.2 40 12 10.3 9.8 19.6 8.8 9.7 16.0
25 Sm6.7Fe79.6Hf1.5N12.2 45 10 10.3 9.4 19.2 8.6 9.2 15.7
26 Sm8.2Fe79.2Hf0.2N12.5 40 13 9.6 10.0 17.9 8.1 9.9 14.7
27 Sm7.9Fe79.2Hf0.4N12.5 40 13 9.8 10.2 19.1 8.2 10.2 15.6
28 Sm7.5Fe79.2Hf0.8N12.5 40 12 10.1 9.8 19.4 8.6 9.8 15.9
29 Sm6.8Fe79.2Hf1.5N12.5 40 13 10.0 9.4 19.1 8.5 9.3 15.7
30 Sm8.3Fe78.7Hf0.2N12.8 40 13 9.5 11.0 18.3 8.1 10.9 15.1
31 Sm8.1Fe78.7Hf0.4N12.8 40 12 9.7 11.2 19.3 8.2 11.1 15.9
32 Sm7.7Fe78.7Hf0.9N12.8 20 23 9.4 9.3 18.6 8.0 9.2 15.3
33 Sm7.7Fe78.7Hf0.9N12.8 30 19 9.7 9.6 19.2 8.2 9.5 15.8
34 Sm7.7Fe78.7Hf0.9N12.8 35 17 9.9 10.8 19.7 8.4 10.7 16.0
35 Sm7.7Fe78.7Hf0.9N12.8 40 13 10.0 10.9 19.8 8.4 10.9 16.2
36 Sm7.7Fe78.7Hf0.9N12.8 45 10 10.0 9.8 19.8 8.5 9.8 16.3
37 Sm7.0Fe78.7Hf1.5N12.8 20 24 9.6 8.6 18.3 8.1 8.6 14.9
38 Sm7.0Fe78.7Hf1.5N12.8 30 18 9.7 9.2 18.4 8.2 9.1 15.1
39 Sm7.0Fe78.7Hf1.5N12.8 35 15 10.0 9.8 19.1 8.5 9.5 15.7
40 Sm7.0Fe78.7Hf1.5N12.8 40 13 10.1 9.7 19.6 8.6 9.6 16.0
41 Sm7.0Fe78.7Hf1.5N12.8 45 11 10.0 9.2 19.0 8.5 9.0 15.6
42 Sm8.5Fe78.3Hf0.2N13.0 40 11 9.4 11.4 18.1 8.0 11.3 14.8
43 Sm8.3Fe78.3Hf0.4N13.0 40 12 9.6 11.3 18.5 8.1 11.3 15.1
44 Sm7.8Fe78.3Hf0.9N13.0 40 12 9.8 11.0 18.9 8.4 11.0 15.6
45 Sm7.2Fe78.3Hf1.5N13.0 40 13 9.8 10.3 18.7 8.4 10.2 15.4
46 Sm8.7Fe77.8Hf0.2N13.3 40 11 9.2 12.1 17.8 7.8 12.0 14.7
47 Sm8.4Fe77.8Hf0.4N13.3 40 12 9.4 12.0 18.2 8.0 11.9 14.9
48 Sm8.0Fe77.8Hf0.9N13.3 40 11 9.5 12.6 18.7 8.0 12.6 15.4
49 Sm7.4Fe77.8Hf1.5N13.3 40 12 9.6 12.0 18.3 8.1 11.9 15.0
50 Sm8.9Fe77.3Hf0.2N13.6 40 11 9.0 12.9 17.6 7.6 12.9 14.4
51 Sm8.6Fe77.3Hf0.5N13.6 40 13 9.0 12.6 17.8 7.6 12.5 14.8
52 Sm8.2Fe77.3Hf0.9N13.6 40 12 9.1 12.4 18.2 7.7 12.3 14.9
53 Sm7.6Fe77.3Hf1.5N13.6 40 13 9.0 12.0 17.8 7.6 11.9 14.6
54 Sm9.5Fe75.0Hf0.5N15.0 40 11 8.6 15.3 17.2 7.3 15.0 14.1
55 Sm9.0Fe75.0Hf1.0N15.0 40 10 8.5 15.6 16.8 7.1 15.4 13.8
56 Sm8.5Fe75.0Hf1.5N15.0 40 12 8.2 14.5 16.2 6.9 14.4 13.3
실시예 3. SmFeZrN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 3에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 3에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 3은 실시예 3의 항목 41번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 3. SmFeZrN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm6.8Fe82.1Zr0.4N10.7 40 11 9.7 7.2 15.9 8.2 7.1 13.1
2 Sm6.4Fe82.1Zr0.7N10.7 40 11 9.9 7.3 16.5 8.4 7.3 13.4
3 Sm5.6Fe82.1Zr1.5N10.7 40 13 9.8 7.0 16.6 8.3 6.9 13.5
4 Sm7.3Fe80.8Zr0.4N11.5 40 12 10.0 7.6 17.5 8.6 7.5 14.0
5 Sm6.9Fe80.8Zr0.8N11.5 40 12 10.1 7.5 18.0 8.6 7.4 14.6
6 Sm6.2Fe80.8Zr1.5N11.5 40 10 9.9 7.1 17.6 8.4 7.0 14.3
7 Sm7.5Fe80.4Zr0.4N11.8 40 10 9.9 8.7 18.2 8.4 8.6 15.0
8 Sm7.1Fe80.4Zr0.8N11.8 40 13 10.0 8.5 18.6 8.5 8.4 15.1
9 Sm6.4Fe80.4Zr1.5N11.8 40 11 9.9 8.0 18.1 8.4 7.9 14.7
10 Sm7.8Fe80.0Zr0.2N12.0 40 12 10.0 9.4 19.0 8.5 9.3 15.5
11 Sm7.6Fe80.0Zr0.4N12.0 40 12 10.1 9.3 19.3 8.6 9.1 15.7
12 Sm7.2Fe80.0Zr0.8N12.0 40 13 10.2 9.1 19.6 8.6 9.0 15.9
13 Sm6.5Fe80.0Zr1.5N12.0 40 12 10.2 9.0 19.3 8.7 8.9 15.7
14 Sm8.0Fe79.6Zr0.2N12.2 40 11 9.8 9.4 18.5 8.3 9.3 15.1
15 Sm7.8Fe79.6Zr0.4N12.2 40 11 10.0 9.9 19.3 8.5 9.8 15.7
16 Sm8.2Fe78.8Zr0.8N12.2 20 20 9.7 8.2 17.9 8.2 8.1 14.5
17 Sm8.2Fe78.8Zr0.8N12.2 30 18 10.0 8.5 18.9 8.5 8.4 15.4
18 Sm8.2Fe78.8Zr0.8N12.2 35 16 10.2 9.7 19.1 8.7 9.6 15.4
19 Sm8.2Fe78.8Zr0.8N12.2 40 12 10.3 9.6 19.7 8.9 9.6 16.0
20 Sm8.2Fe78.8Zr0.8N12.2 45 10 10.3 9.3 19.6 8.8 9.1 15.9
21 Sm6.7Fe79.6Zr1.5N12.2 20 23 9.6 8.0 17.7 8.1 8.0 14.3
22 Sm6.7Fe79.6Zr1.5N12.2 30 17 10.0 8.1 18.5 8.5 8.0 15.0
23 Sm6.7Fe79.6Zr1.5N12.2 35 15 10.3 9.3 19.4 8.8 9.0 15.8
24 Sm6.7Fe79.6Zr1.5N12.2 40 11 10.5 9.5 19.8 8.9 9.4 16.0
25 Sm6.7Fe79.6Zr1.5N12.2 45 10 10.4 9.7 19.6 8.8 9.5 15.9
26 Sm8.2Fe79.2Zr0.2N12.5 40 12 9.6 9.8 18.1 8.1 9.7 14.7
27 Sm7.9Fe79.2Zr0.4N12.5 40 11 9.9 10.0 19.0 8.3 10.0 15.4
28 Sm7.5Fe79.2Zr0.8N12.5 40 11 10.2 9.5 19.7 8.7 9.5 16.0
29 Sm6.8Fe79.2Zr1.5N12.5 40 12 10.2 9.3 19.3 8.7 9.2 15.7
30 Sm8.3Fe78.7Zr0.2N12.8 40 11 9.5 11.1 18.4 8.1 11.0 15.0
31 Sm8.1Fe78.7Zr0.4N12.8 40 12 9.9 11.0 19.7 8.4 10.9 16.0
32 Sm7.7Fe78.7Zr0.9N12.8 20 21 9.4 9.3 18.1 8.0 9.2 14.7
33 Sm7.7Fe78.7Zr0.9N12.8 30 19 9.6 9.4 18.6 8.1 9.3 15.1
34 Sm7.7Fe78.7Zr0.9N12.8 35 15 9.9 10.5 19.4 8.4 10.4 15.7
35 Sm7.7Fe78.7Zr0.9N12.8 40 11 10.1 10.2 19.8 8.5 10.2 16.0
36 Sm7.7Fe78.7Zr0.9N12.8 45 10 10.0 10.6 19.7 8.5 10.6 16.1
37 Sm7.0Fe78.7Zr1.5N12.8 20 24 9.5 8.6 17.4 8.1 8.6 14.0
38 Sm7.0Fe78.7Zr1.5N12.8 30 17 9.8 9.0 18.0 8.3 8.9 14.6
39 Sm7.0Fe78.7Zr1.5N12.8 35 14 10.1 9.5 19.1 8.6 9.2 15.5
40 Sm7.0Fe78.7Zr1.5N12.8 40 12 10.1 9.7 19.2 8.6 9.6 15.6
41 Sm7.0Fe78.7Zr1.5N12.8 45 10 10.0 9.7 19.0 8.5 9.5 15.5
42 Sm8.5Fe78.3Zr0.2N13.0 40 12 9.4 11.2 17.9 8.0 11.1 14.5
43 Sm8.3Fe78.3Zr0.4N13.0 40 11 9.6 11.0 18.6 8.1 11.0 15.0
44 Sm7.8Fe78.3Zr0.9N13.0 40 11 9.7 10.6 18.9 8.3 10.6 15.5
45 Sm7.2Fe78.3Zr1.5N13.0 40 11 9.7 10.1 18.3 8.3 10.0 14.9
46 Sm8.7Fe77.8Zr0.2N13.3 40 10 9.2 11.9 17.9 7.8 11.8 14.6
47 Sm8.4Fe77.8Zr0.4N13.3 40 11 9.4 12.4 18.3 8.0 12.3 14.9
48 Sm8.0Fe77.8Zr0.9N13.3 40 11 9.5 12.0 18.9 8.0 12.0 15.4
49 Sm7.4Fe77.8Zr1.5N13.3 40 12 9.5 11.7 18.2 8.1 11.6 14.8
50 Sm8.9Fe77.3Zr0.2N13.6 40 11 8.9 12.7 17.1 7.5 12.7 13.9
51 Sm8.6Fe77.3Zr0.5N13.6 40 11 9.0 12.4 17.9 7.6 12.3 14.7
52 Sm8.2Fe77.3Zr0.9N13.6 40 10 9.1 12.0 18.0 7.7 11.9 14.6
53 Sm7.6Fe77.3Zr1.5N13.6 40 12 9.0 11.8 17.7 7.6 11.7 14.4
54 Sm9.5Fe75.0Zr0.5N15.0 40 12 8.5 15.3 17.0 7.2 15.0 13.8
55 Sm9.0Fe75.0Zr1.0N15.0 40 10 8.6 14.9 17.2 7.2 14.8 13.9
56 Sm8.5Fe75.0Zr1.5N15.0 40 11 8.3 14.1 16.3 7.0 14.0 13.3
실시예 4. SmFeSiN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 4에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 4에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 4는 실시예 4의 항목 11번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 4. SmFeSiN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm8.0Fe79.8Si0.2N12.0 30 15 9.2 7.9 16.5 7.8 7.9 13.5
2 Sm8.0Fe79.8Si0.2N12.0 40 12 9.3 7.8 16.6 7.9 7.7 13.6
3 Sm8.0Fe79.2Si0.8N12.0 30 14 9.2 8.0 16.5 7.8 7.9 13.5
4 Sm8.0Fe79.2Si0.8N12.0 40 12 9.2 8.4 16.7 7.9 8.3 13.7
5 Sm8.3Fe79.0Si0.2N12.5 20 21 9.2 8.4 16.5 7.8 8.3 13.7
6 Sm8.3Fe79.0Si0.2N12.5 30 16 9.4 8.7 16.9 8.0 8.6 14.0
7 Sm8.3Fe79.0Si0.2N12.5 35 13 9.5 8.7 17.1 8.1 8.6 14.2
8 Sm8.3Fe79.0Si0.2N12.5 40 11 9.5 8.6 17.1 8.1 8.5 14.0
9 Sm8.3Fe79.0Si0.2N12.5 45 10 9.6 8.4 17.0 8.2 8.3 13.9
10 Sm8.3Fe78.4Si0.8N12.5 30 14 9.0 9.1 16.7 7.7 9.1 13.6
11 Sm8.3Fe78.4Si0.8N12.5 40 11 9.1 9.0 16.9 7.7 8.9 13.9
12 Sm8.7Fe78.1Si0.2N13.0 30 15 8.6 10.3 16.2 7.2 10.2 13.3
13 Sm8.7Fe78.1Si0.2N13.0 40 12 8.8 10.2 16.4 7.5 10.1 13.4
14 Sm8.7Fe77.5Si0.8N13.0 30 18 8.5 10.8 16.3 7.1 10.7 13.3
15 Sm8.7Fe77.5Si0.8N13.0 40 11 8.5 11.1 16.4 7.2 11.0 13.4
실시예 5. SmFeNbN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 5에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 5에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 5는 실시예 5의 항목 11번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 5. SmFeNbN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm8.0Fe79.8Nb0.2N12.0 30 17 9.5 7.6 16.4 8.1 7.6 13.4
2 Sm8.0Fe79.8Nb0.2N12.0 40 12 9.6 7.7 16.6 8.2 7.6 13.6
3 Sm8.0Fe79.2Nb0.8N12.0 30 16 9.4 8.0 16.2 8.0 7.9 13.3
4 Sm8.0Fe79.2Nb0.8N12.0 40 13 9.5 7.9 16.4 8.1 7.8 13.4
5 Sm8.3Fe79.0Nb0.2N12.5 20 22 9.2 8.3 16.1 7.8 8.2 13.2
6 Sm8.3Fe79.0Nb0.2N12.5 30 19 9.4 8.5 16.5 8.0 8.4 13.7
7 Sm8.3Fe79.0Nb0.2N12.5 35 13 9.6 8.7 17.2 8.2 8.6 14.1
8 Sm8.3Fe79.0Nb0.2N12.5 40 12 9.5 8.9 17.1 8.1 8.8 14.0
9 Sm8.3Fe79.0Nb0.2N12.5 45 11 9.5 8.9 17.1 8.1 8.8 14.0
10 Sm8.3Fe78.4Nb0.8N12.5 30 15 9.3 9.1 16.7 8.0 9.1 13.6
11 Sm8.3Fe78.4Nb0.8N12.5 40 11 9.4 9.1 17.2 8.0 9.0 14.1
12 Sm8.7Fe78.1Nb0.2N13.0 30 16 8.8 10.0 16.0 7.4 9.9 13.1
13 Sm8.7Fe78.1Nb0.2N13.0 40 10 9.0 10.4 16.8 7.7 10.3 13.8
14 Sm8.7Fe77.5Nb0.8N13.0 30 16 8.8 10.6 16.0 7.4 10.5 13.1
15 Sm8.7Fe77.5Nb0.8N13.0 40 11 8.8 10.8 16.2 7.5 10.7 13.3
실시예 6. SmFeTiN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 6에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 6에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 6은 실시예 6의 항목 11번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 6. SmFeTiN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm8.0Fe79.8Ti0.2N12.0 30 15 9.4 7.8 16.8 8.0 7.8 13.8
2 Sm8.0Fe79.8Ti0.2N12.0 40 12 9.5 7.6 16.9 8.1 7.5 13.9
3 Sm8.0Fe79.2Ti0.8N12.0 30 17 9.3 7.9 16.7 7.9 7.8 13.7
4 Sm8.0Fe79.2Ti0.8N12.0 40 11 9.3 8.2 16.8 7.9 8.1 13.8
5 Sm8.3Fe79.0Ti0.2N12.5 25 23 9.2 8.2 16.5 7.8 8.1 13.7
6 Sm8.3Fe79.0Ti0.2N12.5 30 16 9.4 8.7 16.9 8.0 8.6 14.0
7 Sm8.3Fe79.0Ti0.2N12.5 35 14 9.6 8.3 17.5 8.2 8.2 14.4
8 Sm8.3Fe79.0Ti0.2N12.5 40 12 9.5 8.6 17.6 8.1 8.5 14.4
9 Sm8.3Fe79.0Ti0.2N12.5 45 10 9.5 8.6 17.6 8.1 8.5 14.4
10 Sm8.3Fe78.4Ti0.8N12.5 30 16 9.3 9.0 17.1 8.0 9.0 13.9
11 Sm8.3Fe78.4Ti0.8N12.5 40 11 9.4 9.3 17.8 8.0 9.2 14.6
12 Sm8.7Fe78.1Ti0.2N13.0 30 15 8.7 10.2 16.4 7.3 10.1 13.4
13 Sm8.7Fe78.1Ti0.2N13.0 40 11 8.9 10.4 17.1 7.6 10.3 14.0
14 Sm8.7Fe77.5Ti0.8N13.0 30 16 8.6 10.6 16.3 7.2 10.5 13.3
15 Sm8.7Fe77.5Ti0.8N13.0 40 12 8.8 11.0 16.7 7.5 10.9 13.7
실시예 7. SmFeGaN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 7에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 7에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 7은 실시예 7의 항목 11번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 7. SmFeGaN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm8.0Fe79.8Ga0.2N12.0 30 15 9.6 7.7 17.0 8.2 7.7 13.9
2 Sm8.0Fe79.8Ga0.2N12.0 40 10 9.6 7.9 17.2 8.2 7.8 14.1
3 Sm8.0Fe79.2Ga0.8N12.0 30 15 9.4 8.0 16.8 8.0 7.9 13.8
4 Sm8.0Fe79.2Ga0.8N12.0 40 11 9.4 7.9 16.9 8.0 7.8 13.9
5 Sm8.3Fe79.0Ga0.2N12.5 25 20 9.0 8.4 16.4 7.7 8.3 13.6
6 Sm8.3Fe79.0Ga0.2N12.5 30 17 9.3 8.6 16.9 7.9 8.5 14.0
7 Sm8.3Fe79.0Ga0.2N12.5 35 14 9.2 8.6 16.7 7.8 8.5 13.8
8 Sm8.3Fe79.0Ga0.2N12.5 40 12 9.3 8.9 17.0 7.9 8.8 13.9
9 Sm8.3Fe79.0Ga0.2N12.5 45 10 9.4 8.7 16.9 8.0 8.6 13.9
10 Sm8.3Fe78.4Ga0.8N12.5 30 16 9.2 9.2 16.9 7.9 9.2 13.8
11 Sm8.3Fe78.4Ga0.8N12.5 40 12 9.2 9.3 16.9 7.8 9.2 13.9
12 Sm8.7Fe78.1Ga0.2N13.0 30 15 8.8 10.4 16.4 7.4 10.3 13.4
13 Sm8.7Fe78.1Ga0.2N13.0 40 10 8.9 10.3 16.6 7.6 10.2 13.6
14 Sm8.7Fe77.5Ga0.8N13.0 30 15 8.7 10.4 15.9 7.3 10.3 13.0
15 Sm8.7Fe77.5Ga0.8N13.0 40 11 8.7 10.8 16.4 7.4 10.7 13.4
실시예 8. SmFeAlN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 8에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 8에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 8은 실시예 8의 항목 11번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 8. SmFeAlN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm8.0Fe79.8Al0.2N12.0 30 16 9.6 7.7 17.0 8.2 7.7 13.9
2 Sm8.0Fe79.8Al0.2N12.0 40 12 9.6 7.6 17.0 8.2 7.5 13.9
3 Sm8.0Fe79.2Al0.8N12.0 30 16 9.5 8.0 16.8 8.1 7.9 13.8
4 Sm8.0Fe79.2Al0.8N12.0 40 10 9.6 7.9 17.0 8.2 7.8 13.9
5 Sm8.3Fe79.0Al0.2N12.5 30 22 9.2 8.1 16.5 7.8 8.0 13.7
6 Sm8.3Fe79.0Al0.2N12.5 30 15 9.4 8.3 16.9 8.0 8.2 14.0
7 Sm8.3Fe79.0Al0.2N12.5 30 14 9.4 8.6 17.0 8.0 8.5 14.1
8 Sm8.3Fe79.0Al0.2N12.5 40 13 9.5 8.4 17.2 8.1 8.3 14.1
9 Sm8.3Fe79.0Al0.2N12.5 40 11 9.4 8.5 16.9 8.0 8.4 13.9
10 Sm8.3Fe78.4Al0.8N12.5 30 15 9.4 9.0 17.4 8.1 9.0 14.2
11 Sm8.3Fe78.4Al0.8N12.5 40 11 9.4 9.1 17.6 8.0 9.0 14.4
12 Sm8.7Fe78.1Al0.2N13.0 30 16 8.9 10.0 16.6 7.5 9.9 13.6
13 Sm8.7Fe78.1Al0.2N13.0 40 12 9.0 10.1 17.0 7.7 10.0 13.9
14 Sm8.7Fe77.5Al0.8N13.0 30 16 8.8 10.2 16.3 7.4 10.1 13.3
15 Sm8.7Fe77.5Al0.8N13.0 40 11 8.9 10.4 16.6 7.6 10.3 13.6
실시예 9. SmFeTaN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 9에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 9에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 9는 실시예 9의 항목 11번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 9. SmFeTaN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm8.0Fe79.8Ta0.2N12.0 30 16 9.5 7.6 16.9 8.1 7.6 13.9
2 Sm8.0Fe79.8Ta0.2N12.0 40 12 9.6 7.7 17.1 8.2 7.6 14.0
3 Sm8.0Fe79.2Ta0.8N12.0 30 16 9.4 8.0 16.7 8.0 7.9 13.7
4 Sm8.0Fe79.2Ta0.8N12.0 40 10 9.5 7.9 16.9 8.1 7.8 13.9
5 Sm8.3Fe79.0Ta0.2N12.5 25 21 9.3 8.2 16.6 7.9 8.1 13.8
6 Sm8.3Fe79.0Ta0.2N12.5 30 15 9.4 8.5 17.0 8.0 8.4 14.1
7 Sm8.3Fe79.0Ta0.2N12.5 35 13 9.5 8.6 17.4 8.1 8.5 14.3
8 Sm8.3Fe79.0Ta0.2N12.5 40 13 9.5 8.9 17.6 8.1 8.8 14.4
9 Sm8.3Fe79.0Ta0.2N12.5 45 10 9.6 8.4 17.5 8.2 8.3 14.4
10 Sm8.3Fe78.4Ta0.8N12.5 30 15 9.3 9.1 17.2 8.0 9.1 14.0
11 Sm8.3Fe78.4Ta0.8N12.5 40 11 9.4 9.1 17.7 8.0 9.0 14.5
12 Sm8.7Fe78.1Ta0.2N13.0 30 16 8.8 10.0 16.5 7.4 9.9 13.5
13 Sm8.7Fe78.1Ta0.2N13.0 40 12 9.0 10.4 17.3 7.7 10.3 14.2
14 Sm8.7Fe77.5Ta0.8N13.0 30 16 8.8 10.6 16.5 7.4 10.5 13.5
15 Sm8.7Fe77.5Ta0.8N13.0 40 11 8.8 10.8 16.7 7.5 10.7 13.7
실시예 10. SmFeCN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 10에 도시된 조성의 자석합금이 제조된다. 또한, 표 10에는 냉각롤의 주변속도, 플레이크상 자석분말의 두께, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성이 도시된다. 도 10은 실시예 10의 항목 11번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 10. SmFeCN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm8.0Fe79.8C0.2N12.0 30 16 9.8 7.2 16.6 8.3 7.2 13.6
2 Sm8.0Fe79.8C0.2N12.0 40 10 9.8 7.3 16.6 8.3 7.2 13.6
3 Sm8.0Fe79.2C0.8N12.0 30 15 9.6 7.0 16.4 8.1 6.9 13.5
4 Sm8.0Fe79.2C0.8N12.0 40 13 9.7 7.1 16.5 8.2 7.0 13.5
5 Sm8.3Fe79.0C0.2N12.5 20 20 9.3 8.4 16.1 7.9 8.3 13.4
6 Sm8.3Fe79.0C0.2N12.5 30 17 9.5 8.7 16.7 8.1 8.6 13.9
7 Sm8.3Fe79.0C0.2N12.5 35 14 9.6 8.5 16.8 8.2 8.4 14.0
8 Sm8.3Fe79.0C0.2N12.5 40 11 9.6 8.6 16.8 8.2 8.5 13.8
9 Sm8.3Fe79.0C0.2N12.5 45 10 9.5 8.8 16.7 8.1 8.7 13.7
10 Sm8.3Fe78.4C0.8N12.5 30 15 9.7 7.8 16.5 8.3 7.8 13.5
11 Sm8.3Fe78.4C0.8N12.5 40 11 9.6 7.9 16.7 8.1 7.8 13.7
12 Sm8.7Fe78.1C0.2N13.0 30 16 9.4 9.4 16.0 7.9 9.3 13.1
13 Sm8.7Fe78.1C0.2N13.0 40 12 9.4 9.4 16.2 8.0 9.3 13.3
14 Sm8.7Fe77.5C0.8N13.0 30 16 9.2 9.2 16.1 7.7 9.1 13.2
15 Sm8.7Fe77.5C0.8N13.0 40 11 9.3 9.0 16.2 7.9 8.9 13.3
실시예 11. SmCeFeN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 11에 도시된 조성의 자석합금을 제조하기 위하여 SmFeN 자석에서 Sm의 일부분이 Ce로 대체된다. 이때, 냉각롤의 주변속도는 항상 40m/sec이다. 또한, 자석분말의 자기특성과 본드자석의 자기특성은 표 11에 도시된다. 도 11은 실시예 11의 항목 1번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 11. SmCeFeN>
항목 합금조성 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm7.5Ce0.8Fe79.2N12.5 9.9 9.4 17.6 8.4 9.3 14.3
2 Sm7.3Ce0.8Fe79.6N12.3 10.3 7.8 17.3 8.7 7.6 13.8
3 Sm8.1Ce0.3Fe79.2N12.4 9.5 9.4 17.3 8.1 9.3 14.0
4 Sm7.9Ce0.3Fe79.6N12.2 9.3 7.7 16.3 7.9 7.6 13.4
실시예 12. SmFeCoN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 12에 도시된 조성의 자석합금을 제조하기 위하여 SmFeN 자석에서 Sm의 일부분이 C0로 대체된다. 이때, 냉각롤의 주변속도, 자석분말의 자기특성, 본드자석의 자기특성은 표 12에 도시된다. 도 12는 실시예 12의 항목 49번으로 제조되는 자석분말의 Co-Kα 복사에 따른 X-ray 회절차트를 도시한 것이다.
<표 12. SmFeCoN>
항목 합금조성 Sp

m/s		 T

㎛		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm7.1Fe78.0Co4.1N10.7 40 11 10.0 6.0 16.3 8.4 6.0 13.4
2 Sm7.1Fe69.8Co12.3N10.7 40 11 10.4 6.2 17.1 8.6 6.0 14.2
3 Sm7.7Fe76.7Co4.0N11.5 40 10 10.2 6.8 17.6 8.5 6.6 14.4
4 Sm7.7Fe68.7Co12.1N11.5 40 12 10.5 6.9 17.8 8.7 6.6 14.6
5 Sm7.8Fe76.4Co4.0N11.8 40 13 10.0 7.3 17.6 8.4 7.2 14.5
6 Sm7.8Fe72.4Co8.0N11.8 40 11 10.2 7.4 18.1 8.7 7.4 14.9
7 Sm7.8Fe68.3Co12.1N11.8 40 12 10.3 7.4 18.4 8.9 7.4 15.1
8 Sm7.8Fe64.3Co16.1N11.8 40 10 10.3 7.2 18.2 8.8 7.3 15.0
9 Sm7.8Fe60.3Co20.1N11.8 40 11 10.1 7.5 18.0 8.6 7.4 14.6
10 Sm8.0Fe76.0Co4.0N12.0 40 12 9.7 7.6 17.5 8.3 7.4 14.4
11 Sm8.0Fe72.0Co8.0N12.0 40 12 10.2 7.8 18.6 8.8 7.6 15.3
12 Sm8.0Fe68.0Co12.0N12.0 40 11 10.4 7.8 19.0 8.9 7.8 15.7
13 Sm8.0Fe64.0Co16.0N12.0 40 13 10.3 8.0 18.8 8.8 7.9 15.5
14 Sm8.0Fe60.0Co20.0N12.0 40 11 10.1 7.8 18.3 8.5 7.9 14.7
15 Sm8.2Fe77.6Co2.0N12.2 40 12 9.6 7.9 17.5 8.3 7.8 14.5
16 Sm8.2Fe75.6Co4.0N12.2 40 10 9.8 8.2 18.2 8.4 8.1 15.0
17 Sm8.2Fe71.6Co8.0N12.2 25 21 9.0 8.0 14.8 7.3 7.8 11.3
18 Sm8.2Fe71.6Co8.0N12.2 30 18 9.5 8.3 17.0 8.2 8.2 14.4
19 Sm8.2Fe71.6Co8.0N12.2 35 16 9.7 8.2 17.8 8.2 8.2 14.6
20 Sm8.2Fe71.6Co8.0N12.2 40 11 9.9 8.6 18.4 8.4 8.6 15.1
21 Sm8.2Fe71.6Co8.0N12.2 45 10 9.8 8.8 18.3 8.3 8.7 14.7
22 Sm8.2Fe71.6Co8.0N12.2 50 8 9.6 8.7 16.4 8.0 8.5 13.3
23 Sm8.2Fe67.7Co11.9N12.2 25 19 8.8 7.9 14.5 7.1 7.8 10.6
24 Sm8.2Fe67.7Co11.9N12.2 30 17 10.0 8.6 18.1 8.4 8.5 14.6
25 Sm8.2Fe67.7Co11.9N12.2 35 15 10.4 8.4 18.9 8.8 8.3 15.8
26 Sm8.2Fe67.7Co11.9N12.2 40 11 10.2 8.8 18.9 8.7 8.8 15.7
27 Sm8.2Fe67.7Co11.9N12.2 45 11 10.0 8.6 18.3 8.5 8.6 15.2
28 Sm8.2Fe67.7Co11.9N12.2 50 9 9.4 8.8 14.7 8.0 8.6 11.1
29 Sm8.2Fe63.7Co15.9N12.2 25 22 9.1 7.9 15.4 7.5 7.8 11.9
30 Sm8.2Fe63.7Co15.9N12.2 30 16 9.8 8.7 17.9 8.3 8.8 14.3
31 Sm8.2Fe63.7Co15.9N12.2 35 15 10.1 9.0 18.6 8.5 9.0 15.3
32 Sm8.2Fe63.7Co15.9N12.2 40 12 10.3 8.9 19.0 8.7 8.8 15.6
33 Sm8.2Fe63.7Co15.9N12.2 45 11 10.3 9.1 19.2 8.6 9.2 15.5
34 Sm8.2Fe63.7Co15.9N12.2 50 10 10.1 8.9 16.8 8.4 8.9 13.5
35 Sm8.2Fe59.7Co19.9N12.2 40 11 10.2 8.6 18.6 8.6 8.6 15.2
36 Sm8.2Fe52.5Co27.1N12.2 40 12 9.9 8.4 18.0 8.4 8.4 15.0
37 Sm8.2Fe43.8Co35.8N12.2 40 11 9.5 8.2 17.2 8.2 8.1 14.3
38 Sm8.3Fe77.2Co2.0N12.5 40 10 9.5 8.7 17.6 8.2 8.6 14.4
39 Sm8.3Fe75.2Co4.0N12.5 40 11 9.7 9.1 18.4 8.4 9.1 15.3
40 Sm8.3Fe71.3Co7.9N12.5 25 18 9.1 9.0 15.7 7.5 8.8 12.7
41 Sm8.3Fe71.3Co7.9N12.5 30 16 9.8 9.5 18.1 8.2 9.4 14.7
42 Sm8.3Fe71.3Co7.9N12.5 35 13 10.2 9.3 18.8 8.7 9.1 15.6
43 Sm8.3Fe71.3Co7.9N12.5 40 12 10.3 9.3 19.2 8.7 9.2 15.7
44 Sm8.3Fe71.3Co7.9N12.5 45 10 10.2 9.0 18.6 8.6 9.0 15.3
45 Sm8.3Fe71.3Co7.9N12.5 50 8 10.0 8.8 16.6 8.3 8.5 13.5
46 Sm8.3Fe67.3Co11.9N12.5 25 20 9.4 9.2 17.5 7.8 9.0 14.1
47 Sm8.3Fe67.3Co11.9N12.5 30 18 9.8 9.1 17.8 8.1 9.0 14.5
48 Sm8.3Fe67.3Co11.9N12.5 35 15 10.0 9.6 18.6 8.5 9.6 15.2
49 Sm8.3Fe67.3Co11.9N12.5 40 13 10.2 9.5 19.3 8.7 9.4 15.9
50 Sm8.3Fe67.3Co11.9N12.5 45 11 10.1 9.6 18.8 8.5 9.5 15.5
51 Sm8.3Fe67.3Co11.9N12.5 50 10 9.7 9.2 17.1 8.1 9.1 13.7
52 Sm8.3Fe63.3Co15.8N12.5 25 19 8.7 8.0 13.6 7.1 7.8 10.9
53 Sm8.3Fe63.3Co15.8N12.5 30 17 9.8 9.8 18.0 8.4 9.6 14.6
54 Sm8.3Fe63.3Co15.8N12.5 35 14 10.0 9.6 18.6 8.4 9.6 15.2
55 Sm8.3Fe63.3Co15.8N12.5 40 12 10.0 9.7 18.7 8.5 9.6 15.5
56 Sm8.3Fe63.3Co15.8N12.5 45 11 9.9 9.8 18.4 8.3 9.7 15.0
57 Sm8.3Fe63.3Co15.8N12.5 50 10 9.8 9.6 16.4 8.0 9.5 13.1
58 Sm8.3Fe59.4Co19.8N12.5 40 11 10.1 9.3 18.8 8.5 9.3 15.3
59 Sm8.3Fe51.5Co27.7N12.5 40 12 9.7 9.5 18.6 8.4 9.4 15.1
60 Sm8.3Fe43.5Co35.6N12.5 40 13 9.2 9.1 17.0 8.0 9.2 14.3
61 Sm8.5Fe74.8Co3.9N12.8 40 10 9.3 10.1 17.2 8.1 10.0 14.4
62 Sm8.5Fe70.9Co7.9N12.8 40 12 9.6 10.6 18.1 8.3 10.5 15.0
63 Sm8.5Fe66.9Co11.8N12.8 40 11 9.8 10.2 18.7 8.4 10.0 15.5
64 Sm8.5Fe63.0Co15.7N12.8 40 11 9.8 10.0 18.6 8.3 10.0 14.8
65 Sm8.5Fe59.0Co19.7N12.8 40 12 9.4 9.9 17.8 8.1 9.7 14.6
66 Sm8.7Fe74.3Co3.9N13.0 40 12 9.4 10.3 17.3 8.0 10.2 14.4
67 Sm8.7Fe66.5Co11.7N13.0 40 13 9.3 10.7 17.5 8.0 10.8 14.5
68 Sm10.0Fe71.3Co3.8N15.0 40 11 8.6 11.9 15.6 7.3 11.7 13.3
69 Sm10.0Fe63.8Co11.3N15.0 40 12 8.6 12.9 16.1 7.3 12.9 13.6
실시예 13. SmCeFeCoN 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 13에 도시된 조성의 자석합금을 제조하기 위하여 SmFeN 자석에서 Sm의 일부분이 Ce로 대체되고, Fe의 일부분이 Co로 대체된다. 이때, 냉각롤의 주변속도는 항상 40m/sec이다. 또한, 자석분말의 자기특성과 본드자석의 자기특성은 표 13에 도시된다.
<표 13. SmCeFeCoN>
항목 합금조성 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm7.5Ce0.8Fe74.6Co4.6N12.5 9.8 9.6 17.5 8.4 9.3 14.4
2 Sm7.5Ce0.8Fe68.4Co10.8N12.5 9.9 9.8 17.8 8.5 9.5 14.6
3 Sm8.1Ce0.3Fe74.5Co4.6N12.5 9.5 9.9 17.3 8.1 9.6 14.2
4 Sm8.1Ce0.3Fe68.4Co10.8N12.5 9.7 10.0 17.9 8.3 9.7 14.7
실시예 14. SmFeCoM2N 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 14에 도시된 조성의 자석합금을 제조하기 위하여 실시예 4-10의 몇몇 항목들에서 Fe의 일부분이 Co로 대체된다. 이때, 냉각롤의 주변속도는 항상 40m/sec이다. 또한, 자석분말의 자기특성과 본드자석의 자기특성은 표 14에 도시된다.
<표 14. SmFeCoM2N>
항목 합금조성 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm8.3Fe71.0Co7.7Si0.4N12.5 9.4 9.3 17.2 8.0 9.2 14.1
2 Sm8.3Fe71.0Co7.7Nb0.4N12.5 9.6 9.0 17.7 8.2 8.9 14.5
3 Sm8.3Fe71.0Co7.7Ti0.4N12.5 9.7 8.8 17.9 8.2 8.7 14.7
4 Sm8.3Fe71.0Co7.7Ga0.4N12.5 9.4 9.1 17.0 8.0 9.0 13.9
5 Sm8.3Fe71.0Co7.7Al0.4N12.5 9.6 8.9 17.6 8.2 8.8 14.4
6 Sm8.3Fe71.0Co7.7Ta0.4N12.5 9.7 9.0 18.0 8.2 8.9 14.8
7 Sm8.3Fe71.0Co7.7C0.4N12.5 9.9 8.3 17.1 8.4 8.2 14.0
실시예 15. SmCeFeCoM2N 자석분말과 본드자석
이 실시예에서는 표 15에 도시된 조성의 자석합금을 제조하기 위하여 SmFeM2N 자석의 몇몇에서 Sm의 일부분이 Ce로 대체되고, Fe의 일부분이 Co로 대체된다. 또한, 자석분말의 자기특성과 본드자석의 자기특성은 표 15에 도시된다.
<표 15. SmCeFeCoM2N>
항목 합금조성 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Sm8.0Ce0.3Fe71.0Co7.7Si0.4N12.5 9.2 9.4 17.0 7.8 9.3 13.9
2 Sm8.0Ce0.3Fe71.0Co7.7Nb0.4N12.5 9.4 9.3 17.2 8.0 9.2 14.1
3 Sm8.0Ce0.3Fe71.0Co7.7Ti0.4N12.5 9.6 8.9 17.5 8.2 8.8 14.4
4 Sm8.0Ce0.3Fe71.0Co7.7Ga0.4N12.5 9.2 9.3 16.8 7.8 9.2 13.8
5 Sm8.0Ce0.3Fe71.0Co7.7Al0.4N12.5 9.4 9.0 17.1 8.0 8.9 14.0
6 Sm8.0Ce0.3Fe71.0Co7.7Ta0.4N12.5 9.5 9.2 17.6 8.1 9.1 14.4
7 Sm8.0Ce0.3Fe71.0Co7.7C0.4N12.5 9.7 8.6 17.1 8.2 8.5 14.0
실시예 16. 어니일링 온도(Sm8.3-Fe79.2-N12.5)
이 실시예에서는 실시예 1의 항목 18에서의 플레이크상 분말이 질화공정 이전에 적절한 어니일링 조건을 찾기 위해서 다양한 시간동안 500∼900℃의 범위내에서 다양한 온도로 어니일링된다. 또한, 어니일링 조건에 따른 자석분말의 자기특성과 본드자석의 자기특성은 표 16에 도시된다.
<표 16. 어니일링 온도>
항목 어니일링 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
온도
(℃)		 기간
(min.)
1 - - 9.6 4.2 10.1 8.2 4.1 8.2
2 500 10 9.9 7.0 15.4 8.4 6.9 12.6
3 600 10 9.8 7.3 16.3 8.3 7.1 13.2
4 700 10 9.7 7.6 17.2 8.2 7.4 14.0
5 700 30 9.5 8.5 17.2 8.1 8.4 14.0
6 700 60 9.3 9.2 16.9 7.9 8.9 13.8
7 700 120 9.0 9.7 16.6 7.7 9.5 13.5
8 700 300 8.8 10.0 16.2 7.5 9.8 13.2
9 720 10 9.7 8.0 17.3 8.2 7.8 14.1
10 750 10 9.6 8.5 17.5 8.2 8.3 14.2
11 750 30 9.4 9.2 17.4 8.0 9.1 14.1
12 750 60 9.1 9.6 17.0 7.7 9.3 13.8
13 750 120 8.9 10.1 16.5 7.6 9.9 13.5
14 750 300 8.6 10.7 16.0 7.3 10.5 13.1
15 780 10 9.4 9.1 17.3 8.0 8.9 14.1
16 800 10 9.1 9.8 17.0 7.7 9.5 13.8
17 820 10 8.9 10.4 16.8 7.6 10.2 13.6
18 850 10 8.6 11.2 16.2 7.3 11.0 13.2
19 900 10 8.2 13.1 15.1 7.0 12.7 12.3
실시예 17. 어니일링 온도(Sm8.5-Fe78.7-N12.8)
이 실시예에서는 실시예 16과 같이, 실시예 1의 항목 22에서의 플레이크상 분말이 질화공정 이전에 적절한 어니일링 조건을 찾기 위해서 다양한 시간동안 500∼900℃의 범위내에서 다양한 온도로 어니일링된다. 또한, 어니일링 조건에 따른 자석분말의 자기특성과 본드자석의 자기특성은 표 17에 도시된다.
<표 17. 어니일링 온도>
항목 어니일링 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
온도
(℃)		 기간
(min.)
1 - - 9.4 4.4 9.3 8.0 4.3 7.5
2 500 10 9.7 5.9 15.1 8.2 5.8 12.3
3 600 10 9.7 7.2 16.2 8.3 7.0 13.1
4 700 10 9.6 7.9 17.1 8.2 7.7 13.9
5 700 30 9.5 8.5 17.2 8.1 8.4 13.8
6 700 60 9.3 9.2 16.7 7.9 8.9 13.6
7 700 120 8.8 9.7 16.1 7.5 9.5 12.9
8 700 300 8.6 10.0 15.8 7.3 9.8 12.9
9 720 10 9.5 8.4 17.0 8.1 8.2 13.9
10 750 10 9.3 9.1 17.3 8.0 9.0 13.8
11 750 30 9.2 9.6 17.3 7.8 9.5 13.9
12 750 60 9.0 10.0 16.9 7.7 9.7 13.8
13 750 120 8.7 10.6 16.2 7.4 10.3 13.2
14 750 300 8.4 11.0 15.7 7.2 10.8 12.6
15 780 10 9.1 9.7 17.0 7.7 9.5 13.9
16 800 10 8.8 10.3 16.4 7.5 10.0 13.3
17 820 10 8.6 10.8 16.1 7.4 10.6 13.0
18 850 10 8.3 11.4 15.7 7.1 11.2 12.6
19 900 10 8.0 13.7 14.8 6.8 13.3 12.1
실시예 18. 급냉 기체분위기(Sm8.5-Fe79.2-N12.5)
이 실시예에서는 실시예 1의 항목 18에서 플레이크상 분말을 제조할 때, 기체분위기의 압력을 0.0001Torr에서 2atm까지의 범위에서 변화함으로써 그 효과가 달라지게 된다. 이때, 냉각롤의 주변속도는 항상 40m/sec이다. 또한, 자석분말의 자기특성과 본드자석의 자기특성은 표18에 도시된다.
<표 18. 급냉 기체분위기>
(Sm8.3-Fe79.2-N12.5)
항목 압력
(Atm)		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 2 9.3 7.4 15.2 8.4 7.2 12.3
2 1 9.4 8.1 16.8 8.5 7.9 13.6
3 0.5 9.6 8.5 17.5 8.6 8.4 14.2
4 0.1 9.6 8.7 17.6 8.6 8.5 14.3
5 0.01 9.7 8.8 17.9 8.7 8.5 14.5
6 0.0001 9.6 8.9 17.7 8.6 8.8 14.3
실시예 19. 냉각롤의 재료
이 실시예에서는 실시예 1의 항목 18에서 플레이크상 분말을 제조할 때, 냉각롤의 재료가 Cu, Cr-Cu합금, Be-Cu합금 중에서 선택되며 각각에 따라 효과가 달라진다. 이때, 냉각롤의 주변속도는 항상 40m/sec이다. 또한, 자석분말의 자기특성과 본드자석의 자기특성이 표 19에 도시된다.
<표 19. 냉각롤의 재료>
(Sm8.3-Fe79.2-N12.5)
항목 냉각롤의
재료		 Powder
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)		 Magnet
Br iHc (BH)max
(kG) (kOe) (MGOe)
1 Cu 9.2 7.8 15.4 8.3 7.6 12.5
2 Cr-Cu 9.5 8.3 17.2 8.6 8.1 14.0
3 Be-Cu 9.6 8.5 17.5 9.1 8.4 14.2
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 높은 급냉속도가 필요하지 않으며, 코스트를 낮출 수 있으면서도, 우수한 자기특성을 나타내는 등방성 분말 자성체와 그 제조방법 및 본드자석을 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 자석합금으로 만들어지기 위하여, 합금 주물을 냉각롤에 의해 급냉하고, 이렇게하여 얻어진 합금분말을 질화하여 제조되는 플레이크상의 등방성 SmFeN분말 자성체에 있어서, 상기 자석합금은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 가지며,
    SmxFe100-x-vNv
    여기서, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.5≤v≤20이고, 결정구조는 TbCu7타입이며, 플레이크상의 두께는 10∼40㎛인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체.

  2. 자석합금으로 만들어지기 위하여, 합금 주물을 냉각롤에 의해 급냉하고, 이렇게하여 얻어진 합금분말을 질화하여 제조되는 플레이크상의 등방성 SmFeN분말 자성체에 있어서, 상기 자석합금은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 가지며,
    SmxFe100-x-y-vM1 yNv
    여기서, M1은 Hf와 Zr 중 적어도 어느 하나로 선택되고, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.1≤y≤1.5, 0.5≤v≤20이며, 결정구조는 TbCu7타입이고, 플레이크상의 두께는 10∼40㎛인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체.

  3. 자석합금으로 만들어지기 위하여, 합금 주물을 냉각롤에 의해 급냉하고, 이렇게하여 얻어진 합금분말을 질화하여 제조되는 플레이크상의 등방성 SmFeN분말 자성체에 있어서, 상기 자석합금은 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 가지며,
    SmxFe100-x-z-vM2 zNv
    여기서, M2는 Si, Nb, Ti, Ga, Al, Ta, C 중 적어도 어느 하나로 선택되고, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.1≤z≤1.0, 0.5≤v≤20이며, 결정구조는 TbCu7타입이고, 플레이크상의 두께는 10∼40㎛인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체.

  4. 제1항에서 제3항 중 어느 한 항에 있어서, Sm의 30at%까지 Ce로 대체되는 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체.

  5. 제1항에서 제3항 중 어느 한 항에 있어서, Sm의 30at%까지 Ce 이외의 다른 희토류 금속으로 대체되는 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체.

  6. 제1항에서 제5항 중 어느 한 항에 있어서, Fe의 35at%까지 Co로 대체되는 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체.

  7. 제1항에서 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 결정입도의 평균 크기가 10nm에서 0.5㎛인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체.

  8. 제1항에서 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말 자성체는 7kOe 이상의 고유 보자력을 갖는 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체.

  9. 상기 제1항에 언급된 플레이크상의 등방성 SmFeN 분말 자성체를 제조하는 공정에 있어서, 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 구현하도록 합금 구성요소들을 결합시키고 용융하는 단계와, 30∼45m/sec의 주변속도로 회전하는 냉각롤에 용융된 합금을 붓는 단계와, 이리하여 얻어진 플레이크상의 분말을 500∼900℃의 불활성 기체분위기에서 어니일링하는 단계와, 어니일링된 분말을 질화하는 단계를 포함하며,
    SmxFe100-x-vNv
    여기서, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.5≤v≤20이고, 결정구조는 TbCu7타입인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체 제조공정.

  10. 상기 제2항에 언급된 플레이크상의 등방성 SmFeN 분말 자성체를 제조하는 공정에 있어서, 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 구현하도록 합금 구성요소들을 결합시키고 용융하는 단계와, 20∼45m/sec의 주변속도로 회전하는 냉각롤에 용융된 합금을 붓는 단계와, 이리하여 얻어진 플레이크상의 분말을 500∼900℃의 불활성 기체분위기에서 어니일링하는 단계와, 어니일링된 분말을 질화하는 단계를 포함하며,
    SmxFe100-x-y-vM1 yNv
    여기서, M1은 Hf와 Zr 중 적어도 어느 하나로 선택되고, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.1≤y≤1.5, 0.5≤v≤20이며, 결정구조는 TbCu7타입인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체 제조공정.

  11. 상기 제3항에 언급된 플레이크상의 등방성 SmFeN 분말 자성체를 제조하는 공정에 있어서, 아래의 원자%에 의한 합금 조성식을 구현하도록 합금 구성요소들을결합시키고 용융하는 단계와, 20∼45m/sec의 주변속도로 회전하는 냉각롤에 용융된 합금을 붓는 단계와, 이리하여 얻어진 플레이크상의 분말을 500∼900℃의 불활성 기체분위기에서 어니일링하는 단계와, 어니일링된 분말을 질화하는 단계를 포함하며,
    SmxFe100-x-z-vM2 zNv
    여기서, M2는 Si, Nb, Ti, Ga, Al, Ta, C 중 적어도 어느 하나로 선택되고, 각 원자%의 범위는 7≤x≤12, 0.1≤z≤1.0, 0.5≤v≤20이며, 결정구조는 TbCu7타입인 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체 제조공정.

  12. 제9항에서 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각롤에 의해서 급냉하는 것은 0.0001Torr에서 2atms 기압의 아르곤 기체분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자성체 제조공정.

  13. 제9항에서 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각롤은 Cu, Cr-Cu합금, Be-Vu합금 중 하나를 선택하여 제조되고, 상기 냉각롤을 사용하여 급냉하도록 된 것을 특징으로 하는 등방성 분말 자석 제조공정.

  14. 제1항에서 제8항 중 어느 한 항의 분말 자성체를 자석의 형태를 갖추게 하기 위하여 바인더로 가공하여 제조되는 것을 특징으로 하는 본드자석.
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